KR20050036006A - 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생산성을 높이고 수율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치에 대하여 개시한다. 그의 장치는 웨이퍼를 세정 또는 식각하는 복수개의 식각 장치와, 상기 식각 장치를 제어하는 제어부와, 상기 식각 장치의 동작 상태를 표시하는 표시부와, 상기 식각 장치에서 스크러버로 연동되고, 상기 웨이퍼의 식각시 발생되는 배기 가스를 배기하는 배기관과, 상기 배기관을 통하여 배기 되는 상기 배기 가스의 유량을 조절하는 배기 밸브와, 상기 제어부에서 출력되는 제어 신호에 의해 제어되고, 상기 각 식각 장치의 동작 상태에 따라 상기 배기 밸브의 개폐동작을 제어하는 배기 밸브 조절부를 포함하여 이루어진다.

Description

반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치{Apparatus of wet station with manufacturing equipment for semiconductor device}

본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼의 세정 또는 식각 시 발생되는 배기 가스를 일정한 압력으로 배기시킬 수 있는 반도체 제조설비의 웨트 스테이션장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조과정에서는 반도체 웨이퍼 상에 박막증착하고, 상기 박막을 원하는 패턴(pattern)으로 형성하기 위해, 감광물질을 도포하고 도포된 감광물질을 패턴 마스크(pattern mask)를 통해 노광한 후 화학약품으로 식각하고 잔여 감광물질을 제거하는 포토리소그래피 공정이 이루어진다.

또한, 상기 포토리소그래피 공정 후 웨이퍼 상의 이물질을 제거하기 위한 세정과 린스 및 건조 등과 같은 후처리작업을 필요로 한다. 상기 포토리소그래피 공정 및 후 처리 작업과 같은 단위 공정에서 웨트 스테이션 장치는 이러한 습식의 식각, 세정, 린스, 건조에 필요한 식각액, 세정액 등의 화학약품을 각각 담고 있는 케미컬 배스(chemical bath)와 같은 식각장치들을 포함하고 있다.

이하, 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 각종 케미컬 용액을 이용하여 웨이퍼를 세정 또는 식각하는 복수개의 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)와, 상기 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)를 제어하는 제어부(16)와, 상기 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)의 동작 상태를 표시하는 표시부(18)와, 상기 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)와 스크러버(14)사이에 설치되고, 상기 웨이퍼의 식각시 발생되는 케미컬 퓸(chemical fume)을 포함하는 배기 가스를 배기하는 배기관(12)과, 상기 배기관(12)을 통하여 배기 되는 상기 배기 가스의 유량을 조절하는 배기 밸브(12a)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 웨이퍼 또는 상기 웨이퍼 상에 형성된 박막을 식각하기 위한 상기 케미컬 용액은 예컨대, 약 80℃ 내지 120℃정도의 고온으로 상기 식각 장치(10a, 10b, 10c) 내부에서 순환되는 것으로, 이와 같은 고온의 상태의 케미컬 용액은 기상의 케미컬 퓸 성분을 다량 유발한다. 따라서, 상기 케미컬 퓸이 포함되는 배기 가스는 상기 배기관(12)으로 배기 되어 메인 유틸리티(main utility)의 스크러버(14)를 통해 중화/정제되고 대기중에 방출된다.

이때, 상기 배기관(12)에 의해 연통하는 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)와 상기 스크러버(14) 사이에 일정한 기압차를 유지할 필요가 있다. 만약 그렇지 못할 경우 일정한 방향과 일정한 양으로 배기되어야 할 배기 가스가 역류하거나 확산됨으로써 그 케미컬 퓸이 포함되어 있는 배기 가스의 배출이 원할하지 않게 되는 것은 물론, 그로 인해 상기 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c) 및 스크러버(14) 내의 각 부위의 부식이 촉진될 수 있고 심지어 각 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)에서의 식각 공정이 진행되는 웨이퍼의 식각처리 결과에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 상기 배기 밸브(12a)를 조절하여 상기 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)와 스크러버(14)간의 기압차를 일정하게 유지시켜야만 한다. 이때, 상기 식각 장치(10a, 10b, 10c)들 각각의 식각 공정 진행의 변동에 따라 상기 제어부(16)는 상기 표시부(18)에 상기 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)의 동작 상태를 나타내고, 작업자는 상기 표시부(18)에 표시되는 상기 식각 장치A, B, C(10a, 10b, 10c)의 가동 상태를 확인하고, 상기 배기 밸브(12a)를 조절하여 상기 식각장치A, B, C(10a, 10b, 10c)들의 압력을 균일하게 유지하도록 유지 관리한다.

하지만, 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치는 다수의 식각장치 각각의 가동에 따른 압력 조절을 작업자의 수작업에 의존해야 하기 때문에 유지 관리의 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.

둘째, 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치는 각 식각장치들의 가동 상태의 변화에 따라 신속히 대처하여 상기 식각장치 내부의 압력을 균일하게 유지하지 못하기 때문에 식각 공정 불량에 의한 수율이 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 다수의 식각 장치의 가동에 따른 압력조절을 자동으로 설정하여 생산성을 높일 수 있는 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 다수의 식각 장치 각각의 가동 상태 변화에 따라 식각 장치 내부의 압력을 균일하게 유지하도록 하여 수율을 높일 수 있는 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치는, 웨이퍼를 세정 또는 식각하는 적어도 하나 이상의 식각 장치와, 상기 식각 장치의 동작갯수에 따른 배기가스의 유량을 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 식각 장치의 동작갯수를 표시하는 표시부와, 상기 식각 장치와 스크러버사이에 설치되고, 상기 웨이퍼의 식각시 발생되는 배기 가스를 배기하는 배기관과, 상기 배기관을 통하여 배기 되는 상기 배기 가스의 유량을 조절하는 배기 밸브와, 상기 제어부에서 출력되는 제어 신호에 의해 상기 배기 밸브의 개폐동작을 제어하는 배기 밸브 조절부를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 웨트 스테이션 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치는, 웨이퍼를 세정 또는 식각하기 위해 각종 케미컬 용액을 수용하는 배스를 구비하여 이루어지는 복수개의 식각 장치A, B, C(100a, 100b, 100c)와, 상기 식각 장치A, B, C(100a, 100b, 100c)의 동작 갯수에 따라 배기가스의 유량을 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부(160)와, 상기 제어부(160)에서 출력된 제어 신호를 이용하여 상기 식각 장치A, B, C(100a, 100b, 100c)의 동작 갯수를 표시하는 표시부(180)와, 상기 웨이퍼의 식각 시 발생되는 케미컬 가스를 배기하기 위해 상기 식각 장치A, B, C(100a, 100b, 100c)에서 스크러버(140)로 연동되는 배기관(120)과, 상기 스크러버(140) 전단의 상기 배기관(120)에 채결되고, 상기 배기관(120)을 통하여 배기 되는 상기 배기 가스의 유량을 조절하는 배기 밸브(120a)와, 상기 제어부(160)에서 출력되는 제어 신호에 의해 상기 배기 밸브(120a)의 개폐동작을 제어하는 배기 밸브 조절부(200)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 배기 밸브(120a)는 상기 배기관(120)의 내경과 같은 지름을 갖는 원반형의 뎀퍼(damper)로 이루어지며, 상기 밸브 조절부(200)의 구동에 의해 상기 배기관(120)을 통해 배기되는 배기가스의 유량을 조절한다.

예컨대, 상기 배기 밸브 조절부(200)는 상기 제어부(160)의 전기적 신호에 의해 상기 배기 밸브(120a)의 개폐 동작을 제어할 수 있는 모터 또는 솔레노이드와 같은 구동 장치들로 이루어진다. 또한, 상기 배기 밸브 조절부(200)의 동작은 상기 식각장치A, B, C(100a, 100b, 100c)의 동작 갯수에 따라 상기 배기 밸브(120a)의 개폐정도를 조절하여(예를 들어 상기 식각장치A(100a)만 동작될 경우 상기 배기 밸브(120a)의 뎀퍼를 약 1/3정도 열고, 상기 식각장치A, B, C(100a, 100b, 100c)가 모두 동작될 경우 상기 뎀퍼를 완전 개방하여 배기 가스를 배기함) 상기 배기관(120)을 통해 배기되는 배기 가스의 유량을 조절함으로써 상기 식각장치A, B, C(100a, 100b, 100c) 내부의 압력을 유지하도록 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치는 상기 배기 밸브 조절부(200)의 동작에 의해 상기 배기 밸브(120a)가 조절되어 상기 식각 장치A, B, C(100a, 100b, 100c)로부터 배기되는 배기 가스를 자동으로 배기 시킬 수 있기 때문에 생산성을 높일 수 있다.

도시하지는 않았지만, 상기 식각 장치(100a, 100b, 100c) 내에서 발생되는 배기가스의 압력을 측정하는 압력 게이지를 더 구비하여 상기 식각장치A, B, C(100a, 100b, 100c)와 상기 배기밸브(120a)사이의 배기관(120)에 설치할 수도 있다.

또한, 제어부(160)는 상기 압력 게이지의 입력 신호를 받거나, 상기 식각 장치(100a, 100b, 100c)들 가동 상태를 파악하여 상기 배기 밸브 조절부(200)에 제어신호를 출력하고, 상기 배기 밸브 조절부(200)는 상기 배기 밸브(120a)를 제어하여 상기 식각장치로부터 일정한 압력으로 배기 가스를 배기관(120)으로 배기시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 웨트 스테이션 장치는 상기 식각 장치(100a, 100b, 100c)들의 가동 상태가 유동적으로 변화하더라도 상기 제어부(160)가 상기 식각 장치(100a, 100b, 100c) 내부의 압력을 파악하여 상기 배기관(120) 내부의 압력을 신속하게 조절할 수 있기 때문에 수율을 높일 수 있다.

또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 본 발명의 목적은 다수의 식각 장치의 가동에 따른 케미컬 웨트을 배기하기 위한 배기 밸브를 자동으로 제어하여 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 다른 효과는 식각 장치들의 내부에 설치된 압력 게이지를 이용하여 상기 식각 장치들 내부의 압력을 균일하게 유지 제어하여 수율을 높일 수 있는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 웨트 스테이션 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100a, 100b, 100c : 식각 장치 120 : 배기관

120a : 배기 밸브 140 : 스크러버

160 : 제어부 180 : 표시부

200 : 밸브 조절부

Claims (3)

1. 웨이퍼를 세정 또는 식각하는 적어도 하나 이상의 식각 장치와,

   상기 식각 장치의 동작갯수에 따른 배기가스의 유량을 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부와,

   상기 식각 장치의 동작갯수를 표시하는 표시부와,

   상기 식각 장치와 스크러버사이에 설치되고, 상기 웨이퍼의 식각시 발생되는 배기 가스를 배기하는 배기관과,

   상기 배기관을 통하여 배기 되는 상기 배기 가스의 유량을 조절하는 배기 밸브와,

   상기 제어부에서 출력되는 제어 신호에 의해 상기 배기 밸브의 개폐동작을 제어하는 배기 밸브 조절부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 배기 밸브 조절부는 모터 또는 솔레노이드를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 식각 장치와 상기 배기 밸브사이의 배기관 내에 형성된 압력 게이지를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨트 스테이션 장치.