KR20050022430A - 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템 및 그 방법 - Google Patents

매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼(wafer) 매엽식 습식세정(wet cleaning)장치에 관한 것으로써, 특히 탈이온수(DIW : De-Ionized Water) 공급라인에서 이상 발생시 매엽식 챔버내에서 세정공정 진행중이던 웨이퍼가 손상되는 것을 방지하기 위해 탈이온수를 비상 공급할 수 있도록 한 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR EMERGENCY DE-IONIZED WATER SUPPLY IN A SINGLE WET STATION}
본 발명은 반도체 웨이퍼 매엽식 습식세정(wet cleaning)장치에 관한 것으로써, 특히 탈이온수(DIW : De-Ionized Water) 공급라인에서 이상 발생시 매엽식 챔버내에서 세정공정 진행중이던 웨이퍼가 손상되는 것을 방지하기 위해 탈이온수를 비상 공급할 수 있도록 한 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼(wafer)의 세정공정은 반도체 소자가 고집적화되어 감에 따라 제조공정중에서 점차 중요시되고 있으며, 전체공정의 30~40%를 차지한다.
현재, 오염제거 성능면에서 실용적인 세정방법으로 습식세정(wet cleaning) 방법이 있는데, 습식세정 방법은 웨이퍼를 케미컬로 처리하여 파티클, 금속불순물, 유기계와 같은 오염을 제거한 후, 웨이퍼에 잔류된 약품을 탈이온수(DIW : De-Ionized Water)로 희석시켜 수세하고, 이후 건조하여 청정한 표면을 얻게 된다.
또한, 극히 높은 표면 청정도가 요구되는 작금에 있어서는 청정도의 요구를 만족시키기 위해 웨이퍼를 1매씩 세정하는 이른바, 매엽식 습식세정이 다용되고 있다.
이 매엽식 습식세정 방법은 높은 청정도 분위기하에서 고정밀도로 세정을 실시할 수 있고, 더욱이 장치의 구성이 단순하고 컴팩트하여 다품종 소량생산에 유효하게 대응가능한 이점이 있다.
도 1을 참조로, 종래의 매엽식 습식세정장치에서의 웨이퍼 세정방식을 간략히 살펴 보면, 챔버내의 플레이트(20)상에 1매의 웨이퍼(10)를 로딩한 후, 플레이트(20)를 회전시키면서 케미컬과 탈이온수를 해당 노즐(30, 40)을 통해 웨이퍼(10)상에 분사하면, 웨이퍼(10)의 회전력에 의해 케미컬 또는 탈이온수가 웨이퍼(10)상에서 전면으로 퍼지면서 세정이 이루어지게 된다.
이와 같은 세정공정 진행중, 탈이온수 노즐(40)에 탈이온수를 공급하는 후방의 라인(미도시)에서 탈이온수 압력 등이 기준범위를 벗어나 이상이 발생되면, 탈이온수의 공급이 중단되면서 공정을 중지시키게 되며, 이로써 챔버내의 웨이퍼(10)가 케미컬에 의한 과다 에칭 등으로 치명적인 손상을 입게 되는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로써, 보조탱크 모듈을 구비시켜 탈이온수 공급라인에서 이상 발생시 가압기체에 의해 보조탱크에 충진된 탈이온수를 비상 공급함으로써 공정진행중인 챔버내의 웨이퍼의 손상을 방지하면서 공정을 마무리시키는 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 챔버내에 로딩된 1매의 웨이퍼를 회전시키면서 케미컬과 탈이온수를 분사하여 상기 웨이퍼의 표면을 세정하는 매엽식 습식세정장치에서 상기 탈이온수를 분사노즐로 공급하는 시스템에 있어서, 상기 분사노즐에 연결된 메인 공급라인상에 이격되게 설치된 제 1 삼방향밸브와, 상기 분사노즐에 연결된 메인 공급라인상에 이격되게 설치되고 상기 분사노즐측에 설치된 제 2 삼방향밸브와, 상기 제 1 삼방향밸브와 연결된 제 1 보조라인과, 제 2 삼방향밸브와 연결된 제 2 보조라인에 연결되도록 구성된 탈이온수 보조탱크와, 상기 탈이온수 보조탱크에 연결된 가압기체 공급라인과, 상기 제 2 보조라인에 상기 탈이온수 보조탱크와 연결되는 순환라인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템을 제공한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 초기구동 시점에서 제 1 삼방향밸브를 탈이온수 보조탱크 방향으로 개방하여 상기 탈이온수 보조탱크에 탈이온수를 충진시키는 단계와, 메인 공급라인을 통해 상기 탈이온수가 분사노즐로 공급되는 정상적인 세정공정 진행중에는 공급되는 가압기체에 의해 제 2 보조라인과 순환라인을 통해 상기 탈이온수 보조탱크에 충진된 상기 탈이온수가 순환되는 단계와, 상기 메인 공급라인을 통한 상기 탈이온수 공급중에 공급관련 이상이 발생한 경우, 제 2 삼방향밸브를 상기 제 2 보조라인의 방향으로 개방하여 상기 가압기체에 순환중이던 상기 탈이온수를 상기 분사노즐측으로 공급하는 단계와, 상기 분사노즐에서 공급된 상기 탈이온수가 분사되어 세정공정 진행중이던 웨이퍼에 대한 세정을 완료시키는 단계를 포함하는 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템을 도시한 개략도이다.
본 발명에 따르면, 탈이온수 분사노즐(40)에 탈이온수(DIW : De-Ionized Water)를 공급하는 메인 공급라인(100)상에 이격되게 제 1 삼방향(3-way)밸브(200a)와 제 2 삼방향밸브(200b)가 구비되는데, 제 2 삼방향밸브(200b)가 분사노즐(100)측에 위치한다.
그리고, 두개의 삼방향밸브(200a, 200b) 사이에 보조탱크 모듈이 장착되는데, 즉, 탈이온수 보조탱크(300)가 제 1 삼방향밸브(200a)와 연결된 제 1 보조라인(400a)과, 제 2 삼방향밸브(200b)와 연결된 제 2 보조라인(400b) 양측에 연결되어 중간에 구비된다.
더불어, 탈이온수 보조탱크(300)에는 가압질소(N2) 공급라인(500)이 연결되어 가압질소가 공급된다.
또한, 탈이온수 보조탱크(300)로부터 제 2 삼방향밸브(200b)로의 제 2 보조라인(400b)에는 탈이온수 보조탱크(300)와 연결되는 순환라인(400c)이 연결된다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선, 매엽식 습식세정장치의 초기구동 시점에서 제 1 삼방향밸브(200a)가 탈이온수 보조탱크(300) 방향으로 개방되어 메인 공급라인(100)으로부터 제 1 보조라인(400a)을 통해 탈이온수가 공급되어 탈이온수 보조탱크(300)가 충진된다.
이러한 상태에서 매엽식 챔버내에 웨이퍼(10)가 로딩되어 세정공정이 정상적으로 진행중에는 제 1 삼방향밸브(200a)와 제 2 삼방향밸브(200b)가 모두 메인 공급라인(100) 방향으로 개방되어 메인 공급라인(100)을 통해 탈이온수가 공급되어 분사노즐(40)을 통해 분사되며, 이 과정중에 탈이온수 보조탱크(300)에 채워진 탈이온수는 가압질소 공급라인(500)으로부터 공급되는 가압기체 예컨대, 질소에 의해 제 2 보조라인(400b)과 순환라인(400c)을 통해 계속적으로 순환됨으로써, 탈이온수가 보조탱크(300)내에서 정체되어 박테리아 및 불순물이 생성되고, 용존 산소량이 증가되는 등의 문제를 방지하게 된다.
이와 같은 메인 공급라인(100)을 통한 정상진행중에 탈이온수 공급관련 에러가 발생하면, 제 2 삼방향밸브(200b)가 제 2 보조라인(400b) 방향으로 개방되어 가압질소에 의해 순환중이던 보조탱크(300)측의 탈이온수가 분사노즐(40)로 공급되어 분사된다.
이로써, 챔버내에서 공정진행중이던 웨이퍼(10)에 대한 세정공정을 완료시키게 된다.
따라서, 덧붙이면 탈이온수 보조탱크(300)의 용량은 챔버에서 공정진행중인 웨이퍼(10)에 대한 세정공정을 원활히 마무리시킬 수 있는 탈이온수 용량을 만족시켜야 한다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
본 발명에 따르면, 탈이온수의 비상보조공급수단 및 방법을 통하여 중단없이 반도체의 세정공정을 진행할 수 있으므로, 웨이퍼 세정공정의 생산성과 웨이퍼 생산수율을 향상시키는 효과가 달성될 수 있다.
도 1은 종래의 매엽식 습식세정장치에서의 웨이퍼 세정방식을 개략적으로 설명하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템을 도시한 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 웨이퍼(wafer) 20 : 플레이트
30 : 케미컬 노즐 40 : 탈이온수 노즐
100 : 메인 공급라인 200a : 제 1 삼방향(3-way)밸브
200b : 제 2 삼방향밸브 300 : 탈이온수 보조탱크
400a : 제 1 보조라인 400b : 제 2 보조라인
400c : 순환라인 500 : 가압질소 공급라인

Claims (2)

  1. 챔버내에 로딩된 1매의 웨이퍼를 회전시키면서 케미컬과 탈이온수를 분사하여 상기 웨이퍼의 표면을 세정하는 매엽식 습식세정장치에서 상기 탈이온수를 분사노즐로 공급하는 시스템에 있어서,
    상기 분사노즐에 연결된 메인 공급라인상에 이격되게 설치된 제 1 삼방향밸브와,
    상기 분사노즐에 연결된 메인 공급라인상에 이격되게 설치되고 상기 분사노즐측에 설치된 제 2 삼방향밸브와,
    상기 제 1 삼방향밸브와 연결된 제 1 보조라인과, 제 2 삼방향밸브와 연결된 제 2 보조라인에 연결되도록 구성된 탈이온수 보조탱크와,
    상기 탈이온수 보조탱크에 연결된 가압기체 공급라인과,
    상기 제 2 보조라인에 상기 탈이온수 보조탱크와 연결되는 순환라인으로 구성되는 것을 특징으로 하는 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 시스템.
  2. 초기구동 시점에서 제 1 삼방향밸브를 탈이온수 보조탱크 방향으로 개방하여 상기 탈이온수 보조탱크에 탈이온수를 충진시키는 단계와,
    메인 공급라인을 통해 상기 탈이온수가 분사노즐로 공급되는 정상적인 세정공정 진행중에는 공급되는 가압기체에 의해 제 2 보조라인과 순환라인을 통해 상기 탈이온수 보조탱크에 충진된 상기 탈이온수가 순환되는 단계와,
    상기 메인 공급라인을 통한 상기 탈이온수 공급중에 공급관련 이상이 발생한 경우, 제 2 삼방향밸브를 상기 제 2 보조라인의 방향으로 개방하여 상기 가압기체에 순환중이던 상기 탈이온수를 상기 분사노즐측으로 공급하는 단계와,
    상기 분사노즐에서 공급된 상기 탈이온수가 분사되어 세정공정 진행중이던 웨이퍼에 대한 세정을 완료시키는 단계를 포함하는 매엽식 습식세정장치의 탈이온수 공급 방법.
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