KR20050030507A - 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세정수의 안정적인 보충이 가능하며, 작업자의 부상 위험을 제거할 수 있는 가열 수단을 갖는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것으로, 본 발명의 웨이퍼 세정장치는, 웨이퍼 세정부에 공급하는 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 세정수 가열 수단을 구비하는 웨이퍼 세정장치로서, 상기 세정수 가열 수단은, 상기 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 히터를 구비하는 세정수 탱크와; 상기 세정수 탱크 내부의 세정수 레벨을 감지하여 상기 레벨이 설정치 이하로 떨어질 때 세정수를 자동으로 공급하는 세정수 자동 공급부와; 상기 세정수 탱크의 내부 압력을 감지 및 제어하는 자동 압력 제어부;를 포함한다.

Description

웨이퍼 세정장치 및 세정 방법{WAFER CLEANER AND METHOD FOR CLEANING WAFER}
본 발명은 반도체 제조 공정중 웨이퍼의 불순물을 제거하기 위하여 사용하는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 가열 수단을 갖는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 포토 에칭 작업후 웨이퍼 표면에 남아있는 불순물 입자나 폴리머를 제거하기 위하여 웨이퍼 세정장치를 이용한다. 웨이퍼를 세정하는데 이용하는 세정액은 매우 다양하지만, 대개는 NH4OH, H2O2, HCl, H2 SO4 등의 화학 물질(이하, '세정액'이라 한다)과 이온을 제거한 탈이온수(이하, '세정수'라 한다)를 일정한 비율로 혼합하여 사용한다.
이러한 웨이퍼 세정장치는 통상적으로 웨이퍼 세정조에 공급하는 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 가열 수단을 포함하는데, 도 1을 참조하여 종래의 가열 수단을 살펴보면 다음과 같다.
가열 수단(100)은 웨이퍼 세정조(미도시함)에 공급하는 세정수를 가열하기 위한 세정수 탱크(110)를 구비한다.
세정수 탱크(110)의 내부에는 이 탱크(110)에 채워진 세정수(112)를 공정 온도, 예를 들면 대략 60℃ 정도의 온도로 가열하기 위한 히터(114)들이 설치되고, 탱크(110)에는 세정수(112)의 양을 육안으로 감지하기 위한 투명창(116)과, 탱크(110)에 세정수(112)를 보충할 때 작업자에 의해 세정수 공급 호스(미도시함)가 연결되는 포트(118)와, 상기한 세정수(112) 보충 작업시에 작업자에 의해 조작되어 탱크(110) 내부의 압력을 제거하는 릴리프 밸브(V1)가 설치된다. 상기 도 1에서, 미설명 도면부호 120은 웨이퍼 세정조에 세정수를 공급하는 배관을 나타낸다.
그런데, 상기한 구성의 종래 가열 수단(100)에 의하면, 세정수 레벨 체크가 투명창(116)을 통한 육안 검사로 이루어지므로, 세정수 탱크(110)에 세정수(112)를 보충하는 세정수 보충 작업이 제 때 이루어지지 못할 우려가 있으며, 상기한 세정수 보충 작업이 작업자에 의한 수작업으로 이루어지므로 작업성이 좋지 못한 문제점이 있다.
그리고, 세정수 보충 작업시에 작업자가 부주의로 릴리프 밸브(V1)를 개방하지 않은 상태에서 포트(118)의 마개를 여는 경우에는 상기 마개가 탱크(110)의 내부 압력으로 인해 갑자기 튀어나오게 되어 작업자가 부상을 입을 염려가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 세정수의 안정적인 보충이 가능하며, 작업자의 부상 위험을 제거할 수 있는 가열 수단을 갖는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법을 제공함에 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 세정장치는,
웨이퍼 세정부에 공급하는 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 세정수 가열 수단을 구비하는 웨이퍼 세정장치로서, 상기 세정수 가열 수단은,
상기 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 히터를 구비하는 세정수 탱크와;
상기 세정수 탱크 내부의 세정수 레벨을 감지하여 상기 레벨이 설정치 이하로 떨어질 때 세정수를 자동으로 공급하는 세정수 자동 공급부와;
상기 세정수 탱크의 내부 압력을 감지 및 제어하는 자동 압력 제어부;
를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 세정수 자동 공급부는, 상기 탱크 내부의 세정수 레벨을 감지하는 레벨 센서와, 상기 탱크 내부에 세정수를 보충하기 위한 포트 및 이 포트에 연결되는 세정수 공급관과, 상기 세정수 공급관에 설치되어 유로를 개폐하는 개폐 밸브와, 상기 레벨 센서의 신호에 따라 상기 개폐 밸브를 개폐하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기한 자동 압력 제어부는, 상기 세정수 탱크의 내부 압력을 감지하는 압력 센서와, 상기 세정수 탱크의 내부 압력을 조절하는 안전 밸브와, 상기 압력 센서의 신호에 따라 상기 안전 밸브를 개폐하는 제어부를 포함한다.
이때, 안전 밸브를 개폐하는 제어부는 상기 레벨 센서의 신호에 의해 상기 개폐 밸브를 개방하기 전에 상기 안전 밸브를 개방하여 세정수 탱크 내부의 압력을 제거한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 가열 수단을 구비하는 웨이퍼 세정장치가 개략적으로 도시되어 있다.
웨이퍼 세정장치는, 세정액(12)을 공정 온도(대략 60℃)로 가열한 후, 가열된 세정액을 웨이퍼 세정이 실시되는 웨이퍼 세정조(14)로 공급하기 위한 가열 수단(10)을 구비한다.
상기 가열 수단(10)은 세정수(12)를 일시적으로 저장하는 세정수 탱크(16)를 포함하며, 이 탱크(16)의 내부에는 저장된 세정수(12)를 공정 온도로 가열하기 위한 히터(18)들이 설치된다.
그리고, 상기 가열 수단(10)은 세정수 탱크(16)에 저장된 세정수 레벨을 감지하여 상기 레벨이 설정치 이하로 떨어질 때 세정수를 자동으로 공급하는 세정수 자동 공급부(20)와, 세정수 탱크(12)의 내부 압력을 감지 및 제어하는 자동 압력 제어부(30)를 더욱 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기한 세정수 자동 공급부(20)는 탱크(16) 내부의 세정수 레벨을 감지하는 레벨 센서(22)를 포함한다. 상기 레벨 센서(22)는 한쌍으로 이루어지며, 상한치를 검출하는 제1 센서(22')와 하한치를 검출하는 제2 센서(22")를 포함한다.
그리고, 상기 세정수 탱크(16)에는 세정수 공급관(24)이 연결되는 포트(24')와, 공정 온도로 가열된 세정수 탱크(16) 내부의 세정수(12)를 웨이퍼 세정조(14)로 공급하기 위한 배관(26)이 연결되는 포트(26')가 구비되며, 세정수 공급관(24)에는 제어부(28)에 의해 개폐 구동되어 상기 세정수 공급관(24)의 유로를 개폐하는 개폐 밸브(V2)가 설치된다.
이에 따라, 세정수(12)를 상기 배관(26)을 통해 웨이퍼 세정조(14)에 공급함으로 인해 세정수 탱크(16) 내부의 수위 레벨이 하한치 이하로 감소된 것이 제2 센서(22')에 의해 감지되면, 제어부(28)는 개폐 밸브(V2)를 개방하여 상기 제1 센서(22')에 의한 감지 신호가 입력될 때까지 세정수 공급관(24)을 통해 세정수(12)를 보충한다.
그리고, 상기한 자동 압력 제어부(30)는 세정수 탱크(16)의 내부 압력을 감지하는 압력 센서(32)와, 세정수 탱크(16)의 내부 압력을 조절하는 안전 밸브(V3)를 포함한다.
상기한 압력 센서(32)는 탱크(16) 내부의 압력을 감지하여 상기 제어부(28)에 출력하며, 제어부(28)는 압력 센서(32)로부터의 신호에 따라 안전 밸브(V3)를 자동으로 개폐하여 탱크(16)의 내부 압력이 일정한 압력 이상으로 상승되는 것을 방지한다.
또한, 상기 제어부(28)는 제2 센서(22")로부터의 신호가 입력되면, 상기 개폐 밸브(V2)를 개방하기 전에 안전 밸브(V3)를 개방하여 탱크 내부 압력을 제거하고, 압력 센서(32)로부터의 신호에 의해 탱크 내부의 압력이 완전히 제거된 것이 감지되면, 이후 개폐 밸브(V2)를 개방하여 세정수를 보충한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만 본원 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 세정수 탱크에 세정수를 보충하는 작업이 자동으로 이루어지므로, 세정수 보충 작업이 정확한 시점에 이루어지게 되어 세정수의 안정적인 보충이 가능하고, 또한 안전 밸브의 개폐가 자동으로 이루어지므로, 작업자의 부주의로 인한 부상 위험을 제거할 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 세정수 가열 수단의 개략 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세정수 가열 수단을 갖는 웨이퍼 세정장치의 개략 구성도이다.

Claims (6)

  1. 웨이퍼 세정부에 공급하는 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 세정수 가열 수단을 구비하는 웨이퍼 세정장치로서, 상기 세정수 가열 수단은,
    상기 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 히터를 구비하는 세정수 탱크와;
    상기 세정수 탱크 내부의 세정수 레벨을 감지하여 상기 레벨이 설정치 이하로 떨어질 때 세정수를 자동으로 공급하는 세정수 자동 공급부와;
    상기 세정수 탱크의 내부 압력을 감지 및 제어하는 자동 압력 제어부;
    를 포함하는 웨이퍼 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 세정수 자동 공급부는, 상기 탱크 내부의 세정수 레벨을 감지하는 레벨 센서와, 상기 탱크 내부에 세정수를 보충하기 위한 포트 및 이 포트에 연결되는 세정수 공급관과, 상기 세정수 공급관에 설치되어 유로를 개폐하는 개폐 밸브와, 상기 레벨 센서의 신호에 따라 상기 개폐 밸브를 개폐하는 제어부를 포함하는 웨이퍼 세정장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 레벨 센서는 세정수 수위 레벨의 상한치를 검출하는 제1 센서와, 상기 수위 레벨의 하한치를 검출하는 제2 센서를 포함하는 웨이퍼 세정장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기한 자동 압력 제어부는, 상기 세정수 탱크의 내부 압력을 감지하는 압력 센서와, 상기 세정수 탱크의 내부 압력을 조절하는 안전 밸브와, 상기 압력 센서의 신호에 따라 상기 안전 밸브를 개폐하는 제어부를 포함하는 웨이퍼 세정장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는 제2 센서로부터의 신호가 입력되면, 상기 개폐 밸브를 개방하기 전에 안전 밸브를 먼저 개방하여 탱크 내부 압력을 제거하는 웨이퍼 세정장치.
  6. 공정 온도로 가열된 세정수를 웨이퍼 세정부에 공급하여 웨이퍼를 세정하는 웨이퍼 세정 방법으로서,
    세정수 탱크 내부의 세정수를 공정 온도로 가열하기 위한 히터를 갖는 세정수 탱크를 구비하는 단계와;
    세정수 탱크 내부의 세정수 레벨을 감지하여 상기 레벨이 설정치 이하로 떨어질 때 세정수를 자동으로 공급하는 세정수 공급 단계와;
    상기 세정수 내부 압력을 감지 및 제어하는 단계;
    를 포함하는 웨이퍼 세정 방법.
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