KR20050065168A - 웨이퍼 카세트 및 이를 이용한 습식 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 카세트 및 이를 이용한 습식 세정 방법에 관한 것으로서, 특히 본 발명의 웨이퍼 카세트는 웨이퍼가 탑재되도록 내부가 개방되어 있는 다수개의 웨이퍼 슬롯을 갖는 탄성 케이스와, 탄성 케이스의 상/하부면에 웨이퍼 슬롯을 구분하기 위한 다수개의 톱니 형태의 굴곡면을 구비한다. 따라서 본 발명은 웨이퍼 슬롯을 정의하는 상/하부면이 톱니 형태의 굴곡면을 갖는 탄성 재질의 케이스로 이루어진 웨이퍼 카세트에 의해 웨이퍼 슬롯 및 웨이퍼간 거리를 조정할 수 있으며 습식 세정 장치의 세정 배쓰에 로딩되는 웨이퍼 카세트의 전체 크기를 줄일 수 있다.

Description

웨이퍼 카세트 및 이를 이용한 습식 세정 방법{Wafer cassette and method for wet cleaning using it}
본 발명은 웨이퍼 카세트(wafer cassette)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외력에 의해 웨이퍼간 거리를 조정할 수 있는 웨이퍼 카세트 및 이를 이용한 습식 세정 방법에 관한 것이다.
최근에는 웨이퍼 표면에 포함된 미세한 입자들을 제거하기 위한 웨이퍼 세정기술이 반도체소자의 제조공정에서 매우 중요하게 대두되고 있다. 막을 형성시킬 때 원하는 막 고유의 특성을 얻기 위해서는 성막 이전에 외부로부터의 오염을 차단하거나 기존의 오염을 제거하는 사전 처리 작업이 필요한데, 주로 습식 세정(wet cleaning) 방법을 사용하고 있다. 이와 같은 습식 세정은 건식 세정에 비하여 상대적으로 웨이퍼 기판에 손상을 적게 주어 결함을 줄이면서 균일한 표면을 만들기에 유리하다.
이와 같은 웨이퍼 습식 세정 공정은 웨이퍼의 대구경화 및 칩 사이즈의 감소에 따라 습식 공정(wet process)에 의한 배쓰 시스템(bath system)에서 주로 진행된다.
도 1은 일반적인 반도체 웨이퍼의 습식 세정 장치를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 습식 세정 장치는 다수개의 웨이퍼(6)가 탑재된 웨이퍼 카세트(5)가 로딩(loading)되면 웨이퍼(6)에 대한 세정공정을 진행하는 세정 배쓰(1)와, 세정 배쓰(1)의 일측 하부에 세정 공정에 사용되는 세정 용액을 유입시키는 유입구(3)를 갖는 약액 공급관(2)과, 약액 공급관(2)의 상측에 구비된 공급량 센서(4) 등으로 구성된다.
이와 같은 구성된 반도체 웨이퍼의 습식 세정 장치의 세정 공정은 다음과 같다. 먼저, 다수개의 웨이퍼(6)가 탑재된 웨이퍼 카세트(5)가 세정 배쓰(1)내로 로딩되면 약액 공급관(2)의 유입구(3)를 통해 세정 용액을 세정 배쓰(1)내로 공급하되, 웨이퍼 카세트(5)가 충분히 잠기도록 하여 웨이퍼 카세트(5)내에 있는 다수개의 웨이퍼(6)를 세정시킨다. 이때 다수개의 웨이퍼(6)에 대해 동시에 습식 세정 공정을 진행하는 배쓰 타입은 통상 25장의 웨이퍼(6)의 묶음(1 Lot)을 1개에서 4개까지 진행할 수 있다.
한편 반도체 웨이퍼 습식 세정 장치가 오버플로우(overflow)형 세정배쓰(1)를 사용할 경우 웨이퍼(6)의 오염 물질은 세정 배쓰(1)내의 흐름에 의해 제거된다. 그리고 도시하지는 않았지만, 세정 배쓰(1)를 둘러싸는 외부 탱크가 오버플로우된 세정 용액을 필터링하여 다시 사용하고 적정 수준에서 세정 용액을 폐기처분한다.
도 2는 도 1의 습식 세정 장치에 사용되는 웨이퍼 카세트의 평면도이고, 도 3은 종래 기술에 의한 웨이퍼 카세트의 다른 평면도이다. 도 4는 종래 기술에 의한 웨이퍼 카세트의 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 반도체 웨이퍼의 습식 세정 장치로 웨이퍼를 이동하고 세정 배쓰에서도 웨이퍼를 탑재하는 역할을 하는 웨이퍼 카세트(5)는 전면이 개방되어 있으며 개방된 내부에 형성된 다수개의 웨이퍼 슬롯(wafer slot)(8)을 갖는 케이스로 이루어진다. 이러한 웨이퍼 슬롯(8)에 의해 다수개의 웨이퍼(6)들이 서로 분리된 상태로 탑재된다.
그러나 이러한 웨이퍼 카세트의 구조는 슬롯(8)에 의해 웨이퍼(6)가 항상 일정한 간격을 유지하고 일정 크기를 갖기 때문에 도 1의 습식 세정 장치에서 한정된 개수의 웨이퍼 카세트만 세정 공정을 진행할 수밖에 없었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 웨이퍼 슬롯을 정의하는 상/하부면이 톱니 형태의 굴곡면을 갖는 탄성 재질의 케이스를 구비함으로써 외력에 의해 웨이퍼 슬롯 및 웨이퍼간 거리를 조정할 수 있어 습식 세정 장치의 세정 배쓰에 로딩되는 웨이퍼 카세트의 전체 크기를 줄일 수 있는 웨이퍼 카세트를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 탄성 재질의 케이스를 갖는 웨이퍼 카세트에서 웨이퍼 슬롯의 상부면 또는 하부면이 좁을 경우 습식 세정 공정시 웨이퍼 카세트에서의 세정 용액의 흐름이 원활하도록 세정 용액의 분사 또는 버블을 일으킴으로써 습식 세정 공정의 수율을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 카세트를 이용한 습식 세정 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 카세트에 있어서, 웨이퍼가 탑재되도록 내부가 개방되어 있는 다수개의 웨이퍼 슬롯을 갖는 탄성 케이스와, 탄성 케이스의 상/하부면에 웨이퍼 슬롯을 구분하기 위한 다수개의 톱니 형태의 굴곡면을 구비하여 이루어진다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 카세트를 이용한 습식 세정 방법에 있어서, 웨이퍼가 탑재되도록 내부가 개방되어 있는 다수개의 웨이퍼 슬롯을 갖는 탄성 케이스와, 탄성 케이스의 상/하부면에 웨이퍼 슬롯을 구분하기 위한 다수개의 톱니 형태의 굴곡면을 구비하여 이루어진 웨이퍼 카세트를 습식 세정 장치로 로딩하고 세정 용액을 공급하는 단계와, 습식 세정 장치에서 웨이퍼 카세트 상부면으로 세정 용액을 분사하거나 웨이퍼 카세트 하부면에서 버블을 일으키는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.
도 5는 본 발명에 따른 습식 세정 장치에 사용되는 웨이퍼 카세트의 평면도이다. 도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트의 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트(110)는 웨이퍼(100)가 탑재되도록 내부가 개방되어 있는 다수개의 웨이퍼 슬롯(130)을 갖는 탄성 케이스(112)와, 탄성 케이스(112)의 상/하부면에 웨이퍼 슬롯(130)을 구분하기 위한 다수개의 톱니 형태의 굴곡면(110a, 110b)을 구비한다. 여기서, 110a는 탄성 케이스(112)의 톱니 굴곡면의 상부, 그리고 110b는 톱니 굴곡면의 하부를 나타낸 것이다.
이때 탄성 케이스(112)는 외력에 의해 쉽게 변형이 가능하면서 습식 세정 장치의 세정 용액에 의해서도 화학적으로 안정된 고분자 물질(예컨대 테플론 등)로 제작된다. 또 외력에 의해서 쉽게 변형이 가능하도록 두께를 얇게 제작한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트(110)는 탄성 케이스(112) 양쪽 측면에 외력(120)을 가하여 웨이퍼 슬롯(130)의 간격을 조정하면서 카세트 크기를 조정할 수 있다.
따라서 본 발명은 종래와 같이 웨이퍼 카세트의 크기 및 웨이퍼 술롯 간격이 고정되어있지 않고 신축성있게 변형된다. 이때 웨이퍼 카세트의 크기 및 웨이퍼 슬롯 간격은 외력 크기에 따라 조정된다.
한편 도면에 미도시되어 있지만, 본 발명의 웨이퍼 카세트는 도 1의 습식 세정 장치에서 사용되는데, 이때 습식 세정 공정은 다음과 같이 진행된다.
본 발명에 따라 탄성 케이스(112)의 상/하부면에 웨이퍼 슬롯(130)을 구분하기 위한 다수개의 톱니 형태의 굴곡면(110a, 110b)을 갖는 웨이퍼 카세트(110)를 도 1의 습식 세정 장치에 로딩한다.
약액 공급관(2)의 유입구(3)를 통해 세정 용액을 세정 배쓰(1)내로 공급하되, 본 발명의 웨이퍼 카세트(110)가 충분히 잠기도록 하여 웨이퍼 카세트(110)내에 있는 다수개의 웨이퍼(100)를 세정시킨다. 이때 세정 배쓰(1)에 있는 웨이퍼 카세트(110)는 그 크기가 변형이 가능하기 때문에 사용자가 원하는 개수의 웨이퍼 롯(Lot)을 세정할 수 있다.
그런데, 세정 배쓰(1)에 있는 본 발명의 웨이퍼 카세트(110)에서 상부면 웨이퍼 슬롯(130) 간격이 좁을 때에는 습식 세정 장치의 분사 장치(미도시됨)를 이용하여 웨이퍼 카세트(110) 상부면에 세정 용액을 분사하여 웨이퍼 카세트(110)에 탑재된 웨이퍼 간격이 좁더라도 세정 공정을 원활하게 한다.
또한 세정 배쓰(1)에 있는 본 발명의 웨이퍼 카세트(110)에서 하부면 웨이퍼 슬롯(130) 간격이 좁을 때에는 습식 세정 장치의 버블(bubble) 발생 장치(미도시됨)를 이용하여 웨이퍼 카세트(110) 하부면에 버블을 일으켜 좁은 간격의 웨이퍼에서의 세정 공정을 원활하게 한다.
이상 상기한 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 슬롯을 정의하는 상/하부면이 톱니 형태의 굴곡면을 갖는 탄성 재질의 케이스로 이루어진 웨이퍼 카세트에 의해 웨이퍼 슬롯 및 웨이퍼간 거리를 조정할 수 있으며 습식 세정 장치의 세정 배쓰에 로딩되는 웨이퍼 카세트의 전체 크기를 줄일 수 있다.
또한 본 발명은 세정 배쓰에 있는 웨이퍼 카세트에서 웨이퍼 슬롯의 상부면 또는 하부면이 좁을 경우 웨이퍼 카세트에서의 세정 용액의 흐름이 원활하도록 세정 용액의 분사 또는 버블을 일으킴으로써 습식 세정 공정의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.
도 1은 일반적인 반도체 웨이퍼의 습식 세정 장치를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 습식 세정 장치에 사용되는 웨이퍼 카세트의 평면도,
도 3은 종래 기술에 의한 웨이퍼 카세트의 다른 평면도,
도 4는 종래 기술에 의한 웨이퍼 카세트의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 습식 세정 장치에 사용되는 웨이퍼 카세트의 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트의 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 웨이퍼
110 : 웨이퍼 카세트
110a, 110b : 웨이퍼 카세트의 톱니 형태의 굴곡면
120 : 외력 방향
130 : 웨이퍼 카세트의 탄성 케이스

Claims (4)

  1. 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 카세트에 있어서,
    상기 웨이퍼가 탑재되도록 내부가 개방되어 있는 다수개의 웨이퍼 슬롯을 갖는 탄성 케이스; 및
    상기 탄성 케이스의 상/하부면에 상기 웨이퍼 슬롯을 구분하기 위한 다수개의 톱니 형태의 굴곡면을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼 슬롯 간격은 상기 탄성 케이스 양쪽 측면에 외력을 가하여 조정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  3. 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 카세트를 이용한 습식 세정 방법에 있어서,
    상기 웨이퍼가 탑재되도록 내부가 개방되어 있는 다수개의 웨이퍼 슬롯을 갖는 탄성 케이스와, 상기 탄성 케이스의 상/하부면에 상기 웨이퍼 슬롯을 구분하기 위한 다수개의 톱니 형태의 굴곡면을 구비하여 이루어진 웨이퍼 카세트를 상기 습식 세정 장치로 로딩하고 세정 용액을 공급하는 단계와,
    상기 습식 세정 장치에서 상기 웨이퍼 카세트 상부면으로 세정 용액을 분사하거나 상기 웨이퍼 카세트 하부면에서 버블을 일으키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트를 이용한 습식 세정 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 세정 용액의 분사는 상기 웨이퍼 카세트의 상부면 슬롯 간격이 좁을 때 진행하고, 상기 버블은 상기 웨이퍼 카세트의 하부면 슬롯 간격이 좁을 때 진행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트를 이용한 습식 세정 방법.
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