KR20050069310A - Cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 기기의 세척을 위한 세정장치에 관한 것으로서 좀더 자세히는 반도체 제조공정 중에 사용되는 금속, 테프론 용기를 세정하기 위한 것으로 산화 세정과 산환류 세정을 순차적으로 수행하여 극미량 분석에 사용되는 기기를 세정하는 세정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning apparatus for cleaning semiconductor devices, and more particularly, to cleaning metals and Teflon containers used during semiconductor manufacturing processes, by sequentially performing oxidative cleaning and acid reflux cleaning. A washing apparatus for washing.
Description
본 발명은 반도체 기기의 세척을 위한 세정장치에 관한 것으로서 좀더 자세히는 반도체 제조공정 중에 사용되는 금속, 테프론 용기를 세정하기 위한 것으로 산화 세정과 산환류 세정을 순차적으로 수행하여 극미량 분석에 사용되는 기기를 세정하는 세정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning apparatus for cleaning semiconductor devices, and more particularly, to cleaning metals and Teflon containers used during semiconductor manufacturing processes, by sequentially performing oxidative cleaning and acid reflux cleaning. A washing apparatus for washing.
극미량 금속 및 원소 분석에 사용되는 모든 기기나 장비, 장치는 철저한 세정작업이 필수적이다. 또한, 반도체 제조공정 및 평가공정에서 실리콘 웨이퍼, 석영유리 또는 기타의 반도체 평가공정에 사용되는 용기 전반에 걸쳐 불순물 함량에 따라 품질 및 생산 수율에 큰 영향을 미친다. 따라서 오염이 발생한 용기나 기기들을 세정하는 작업이 매우 중요하다. 그러나, 상기 기기나 용기에 부착되는 오염물들은 유기오염물, 이온오염물 및 금속오염물 등 여러 가지가 있어 단순한 세정공정으로는 제거하기가 매우 어렵다.Thorough cleaning is essential for all instruments, equipment and devices used to analyze trace metals and elements. In addition, in the semiconductor manufacturing process and evaluation process, the quality and production yield are greatly influenced by the impurity content throughout the container used for the silicon wafer, quartz glass or other semiconductor evaluation process. Therefore, cleaning of contaminated containers or equipment is very important. However, the contaminants attached to the apparatus or the container are various, such as organic contaminants, ionic contaminants, and metal contaminants, which are very difficult to remove by a simple cleaning process.
기존에 사용되는 실험실용 자동세정기는 세정제를 사용하고 물을 순화시켜 린스하는 방식으로 처리하였으나 주로 금속재질을 사용하고 있어서 무기미량분석에사용되는 기기들을 세정하기에는 적합하지 않다.Existing laboratory automatic cleaners are treated by using a detergent and purifying and rinsing with water, but mainly using metal materials, which is not suitable for cleaning instruments used for inorganic trace analysis.
또한, 기존의 산환류 세정기(acid reflux cleaning system)는 질산 증기를 이용하여 세정하는 것으로 자동화 방식을 채택하여 세정시간 및 세정인력을 줄일 수 있는 장점을 갖고 있으나, 석영유리 또는 테프론 등의 세정에 필요한 과산화수소나 불산을 적용하기가 힘든 단점을 가지고 있다. 그리고, 무기미량분석 용기를 세정할 때에는 필요한 불순물 산화 및 용해 등의 추가작업이 필요하다.In addition, the existing acid reflux cleaning system has the advantage of reducing the cleaning time and manpower by adopting an automated method to clean using nitrate vapor, but required for cleaning of quartz glass or Teflon, etc. It is difficult to apply hydrogen peroxide or hydrofluoric acid. Further, when cleaning the inorganic trace analysis container, further work such as necessary impurity oxidation and dissolution are necessary.
대한민국 공개특허공보 제2001-49985호는 반도체 웨이퍼를 세정하는 세정 기구로써 금속배선층 등이 산화되는 것을 방지할 수 있는 세정기구에 관한 것으로 공간이 형성된 세정용기와 세정 유체를 저장하는 유체 탱크 및 세정 용기로 공급되는 공급라인과 환류라인으로 구성되며 공급라인과 환류라인이 폐쇄된 구조를 갖는 세정기구에 대해 기재하고 있다. 상기 발명은 기존의 세정 챔버 분위기 중 산소에 의하여 금속배선층이 산화하는 문제점 등을 보강하기 위하여 폐쇄 환류라인 구조를 채택하고 있으며 공급하는 유체를 층류 또는 난류로 형성하여 세정하고 있다. 또한 상기 발명은 웨이퍼 상에 노광공정 후 패턴 처리된 포토레지스트를 제거하는 데 주로 이용된다. 따라서, 상기 발명은 웨이퍼의 적층물을 제거하는 세정기구로 단순히 유체로 세척하는 방식을 사용하고 있어 미량분석 등의 분석에는 응용하기 어려운 문제점이 있다. Korean Laid-Open Patent Publication No. 2001-49985 is a cleaning mechanism for cleaning a semiconductor wafer, and relates to a cleaning mechanism that can prevent oxidation of a metal wiring layer, and the like. It describes a cleaning device having a structure in which the supply line and the reflux line are supplied to the furnace and the supply line and the reflux line are closed. The present invention adopts a closed reflux line structure to reinforce the problem of the oxidation of the metal wiring layer by oxygen in the existing cleaning chamber atmosphere, and the fluid to be supplied is formed by laminar flow or turbulent flow. In addition, the invention is mainly used to remove the patterned photoresist after the exposure process on the wafer. Therefore, the present invention uses a method of simply washing with a fluid as a cleaning mechanism for removing a stack of wafers, which is difficult to apply to analysis such as trace analysis.
이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 본 발명은 산화 세정 및 산환류세정을 순차적으로 수행하여 극미량 분석이나 반도체 평가에 사용되는 기기를 세정하는 시간을 단축하고 불완전한 세정에 따른 오염문제를 해결하며, 효과적으로 세정을 완성할 수 있는 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to overcome this problem, the present invention performs oxidative cleaning and acid reflux cleaning sequentially to shorten the time required to clean the devices used for trace analysis or semiconductor evaluation, to solve the problem of contamination due to incomplete cleaning, and to effectively clean. An object of the present invention is to provide a cleaning device that can be completed.
따라서, 본 발명자는 유, 무기 오염물질과 금속오염물질을 효과적으로 제거하기 위하여 산화 세정조와 산환류 세정조를 일체형 또는 분리형으로 제조하여 세정하고 초순수로 린스하여 효과적으로 세정공정을 진행시킬 수 있는 장치를 개발하였다.Therefore, the present inventors have developed an apparatus capable of effectively cleaning the rinse with ultrapure water by preparing and cleaning an oxidizing washing tank and an acid reflux washing tank in one piece or a separate type to effectively remove oil, inorganic contaminants and metal contaminants. It was.
본 발명은 공간이 형성된 하우징의 내부에The present invention in the interior of the housing formed space
세정 대상물을 처리할 공간이 형성되고 세정용제 공급관, 세정용제 저장탱크, 초순수 공급관 및 배출관을 포함하고 히터에 의해 가열하여 산화 세정 대상물을 산화시키는 산화 세정조와;An oxidation cleaning tank having a space for treating the cleaning object and including a cleaning solvent supply pipe, a cleaning solvent storage tank, an ultrapure water supply pipe, and a discharge pipe and being heated by a heater to oxidize the oxidation cleaning object;
세정 대상물을 처리할 공간이 형성되고 세정용제 공급관, 세정용제 저장탱크, 초순수 공급관 및 배출관을 포함하고 히터에 의해 가열하여 산증기로 세정 대상물 표면을 세정하는 산환류 세정조;로 구성되는 세정장치에 관한 것이다.An acid reflux cleaning tank including a cleaning solvent supply pipe, a cleaning solvent storage tank, an ultrapure water supply pipe, and a discharge pipe and heated by a heater to clean the surface of the cleaning object with an acid vapor; will be.
또한 본 발명은 상기 산화 세정조와 산환류 세정조를 하나의 세정조에 일체형으로 제조하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the oxidizing washing tank and the acid reflux washing tank are integrally manufactured in one washing tank.
또한, 본 발명은 상기 세정장치에 세정 대상물을 처리할 공간이 형성되고 세정액 공급관, 세정액 저장탱크, 초순수 공급관 및 배출관을 포함하는 초음파 세정조를 부가 설치하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that a space for processing the object to be cleaned is formed in the cleaning device, and additionally provided with an ultrasonic cleaning tank including a cleaning liquid supply pipe, a cleaning liquid storage tank, an ultrapure water supply pipe, and a discharge pipe.
본 발명의 세정장치는 산화 세정조에서 질산, 불산, 염산 또는 과산화수소를 초순수에 희석한 세정용제를 가열하여 용제의 산화력을 이용하여 무기오염물을 용해시켜 제거하거나 금속산화물 등을 쉽게 제거할 수 있는 이온상 등으로 변화시켜 세정하고, 산환류 세정조에서는 질산 또는 염산을 가열하여 증기를 발생시켜 세정대상물 표면을 산증기에 노출시켜 잔류금속 오염물을 제거하고 초순수로 린스하여 세정한다.In the cleaning apparatus of the present invention, an ion that can dissolve and remove inorganic contaminants or easily remove metal oxides by using an oxidation power of a solvent by heating a cleaning solvent diluted with nitric acid, hydrofluoric acid, hydrochloric acid, or hydrogen peroxide in ultrapure water in an oxidizing cleaning tank. In an acid reflux cleaning tank, the acid reflux cleaning tank is heated to generate steam by heating nitric acid or hydrochloric acid, exposing the surface of the object to be cleaned with acid vapor to remove residual metal contaminants, and rinsing with ultrapure water.
본 발명의 세정장치는 분리형의 산화, 산환류 세정조는 미량분석에 사용되는 기기의 세정에 적합하다. 상기 세정장치와 같이 산화 세정조와 산환류 세정조를 일체형으로 제작하면 세정조를 옮기는 단계가 줄어들어 용기 세정시간을 단축시킬 수 있다.The cleaning apparatus of the present invention is suitable for the cleaning of equipment for separate oxidation and acid reflux cleaning tanks used for trace analysis. When the oxidizing cleaning tank and the acid reflux cleaning tank are integrally manufactured as in the cleaning device, the step of transferring the cleaning tank is reduced, thereby shortening the container cleaning time.
그리고, 본 발명의 초음파 세정조는 내화학성 재질을 사용하고 금속성분이 없는 세정액을 사용하여 2차 오염을 최소화하여 미량분석의 정확성을 높일 수 있도록 한다. In addition, the ultrasonic cleaning tank of the present invention uses a chemical resistant material and uses a cleaning liquid without a metal component to minimize secondary contamination so as to increase the accuracy of trace analysis.
또한, 본 발명은 상기 히터가 흑연 또는 세라믹 재질인 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the heater is made of graphite or ceramic material.
또한, 본 발명은 상기 세정조에 세정 대상물이 고정될 수 있도록 세정조 내부에 지지틀을 삽입시키는 것을 특징으로 한다. 상기 지지틀은 테프론으로 제조되며 세정액이나 세정 용제의 공급에 방해되지 않도록 프레임의 형태로 설계되며 세정될 용기의 형태에 알맞게 설계될 수 있다.In addition, the present invention is characterized in that the support frame is inserted into the cleaning tank so that the object to be cleaned in the cleaning tank. The support frame is made of Teflon and is designed in the form of a frame so as not to interfere with the supply of the cleaning liquid or the cleaning solvent, and may be designed according to the shape of the container to be cleaned.
뿐만 아니라, 본 발명은 상기 세정장치는 세정과정 동안 하우징 내부에 이송기체로 여과된 질소를 사용하는 것을 특징으로 한다. 세정 작업동안 발생하는 산증기 등을 강제배기시키기 위하여 불활성기체인 질소를 공급하여 산증기 등을 운반하도록 하고 함께 배기시켰다.In addition, the present invention is characterized in that the cleaning device uses the nitrogen filtered by the transfer gas inside the housing during the cleaning process. In order to forcibly exhaust the acid vapor generated during the cleaning operation, nitrogen, which is an inert gas, was supplied to transport the acid vapor and then exhausted together.
본 발명의 세정과정은 세정대상물의 오염정도와 용도에 따라서 세정단계를 선택적으로 추가, 조절할 수 있다. 유기오염물에 의한 오염정도가 적을 경우 초음파 세정조를 거치지 않고 산화, 산환류 세정만을 거쳐 세정공정 수행할 수 있다.In the cleaning process of the present invention, the cleaning step may be selectively added and adjusted according to the degree of contamination of the cleaning object and the purpose of use. When the degree of contamination by organic contaminants is small, the cleaning process may be performed only through oxidation and acid reflux cleaning without going through an ultrasonic cleaning tank.
이하, 도면을 통하여 본 발명의 구성을 좀더 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration of the present invention through the drawings in more detail.
도 1은 본 발명의 세정장치를 간략도로서, 산화 세정조와 산환류 세정조를 일체형으로 제작한 것이다. 일정한 내부공간을 갖는 하우징(100) 안에 산화 공정과 산환류 공정을 수행할 수 있는 세정조(10, 11)를 설치하였다. 또한, 하우징 내부로는 질소기체를 공급하여 세정공정 중에 발생하는 기체를 운반하여 강제로 배출할 수 있도록 하였다. 그리고, 초순수 공급관(16)과 세정공정에 사용되는 세정용제들을 보관하는 탱크(14, 15)를 설치하여 세정용액 준비 및 취급시간을 줄여 작업효율을 높일 수 있도록 하였다.1 is a schematic view of the washing apparatus of the present invention, in which an oxidizing washing tank and an acid reflux washing tank are integrally manufactured. In the housing 100 having a constant internal space, cleaning tanks 10 and 11 capable of performing an oxidation process and an acid reflux process were installed. In addition, nitrogen gas was supplied into the housing to transport gas generated during the cleaning process to be forcibly discharged. In addition, the ultrapure water supply pipe 16 and the tanks 14 and 15 storing the cleaning solvents used in the cleaning process were installed to increase the working efficiency by reducing the cleaning solution preparation and handling time.
그리고 본 발명의 세정장치는 히터(12, 13)에 의한 하부가열 방식을 채택하여 산화 공정에서 공급되는 산성 용액을 고온으로 가열하여 산화시키며, 산환류 공정에서도 질산이나 염산 등을 가열시켜 산증기로 제공하여 세정공정을 수행하였다. 이렇게 고온가열을 요하는 공정의 특성에 따라서 본 발명의 히터는 흑연이나 세라믹 재질의 것을 사용하였다.In addition, the cleaning apparatus of the present invention adopts the bottom heating method by the heaters 12 and 13 to oxidize the acid solution supplied in the oxidation process at a high temperature, and to heat the nitric acid or hydrochloric acid in the acid reflux process as an acid vapor. The cleaning process was performed. Thus, according to the characteristics of the process requiring high temperature heating, the heater of the present invention used a graphite or ceramic material.
이와 같이 본 발명은 세정을 위한 작업공간을 최소화하고 세정작업에서 발생하는 산증기를 외부로 강제 배기시켜 깨끗하고 안전한 세정장치를 제공할 수 있다.As described above, the present invention can provide a clean and safe cleaning device by minimizing a working space for cleaning and forcibly evacuating acid vapor generated from the cleaning work to the outside.
또한, 본 발명은 필요에 따라 세정공정을 선택적으로 추가할 수 있다. 즉 산화 세정조와 산환류 세정조를 일체형으로 제조하여 세정시간을 단축하거나, 두 공정을 분리시켜 미량분석에 적합하도록 할 수 있으며, 초음파세정 단계를 배치시켜 유기오염 물질을 제거하는 데 효과적으로 이용할 수 있다.In addition, the present invention can optionally add a washing step as needed. In other words, the oxidation cleaning tank and the acid reflux cleaning tank can be manufactured integrally to shorten the cleaning time, or to separate the two processes to be suitable for the micro analysis, and to arrange the ultrasonic cleaning step to effectively remove the organic contaminants. .
도 1은 본 발명의 세정장치의 모식도를 나타낸 것이다.Figure 1 shows a schematic diagram of the cleaning device of the present invention.
도 2는 본 발명의 세정장치의 측면도를 나타낸 것이다.Figure 2 shows a side view of the cleaning apparatus of the present invention.
<도면의 설명><Description of Drawing>
10: 산화 세정조 11: 산환류 세정조10: oxidation cleaning tank 11: acid reflux cleaning tank
12, 13: 히터(heater) 12, 13: heater
14, 15: 세정용제 탱크(chemical tank)14, 15: chemical tank
16: 초순수 공급관 17: 배출관(drain)16: ultrapure water supply line 17: drain
18, 19: 세정용재 공급관18, 19: cleaning material supply pipe
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030101277A KR20050069310A (en) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Cleaning apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020030101277A KR20050069310A (en) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Cleaning apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050069310A true KR20050069310A (en) | 2005-07-05 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020030101277A KR20050069310A (en) | 2003-12-31 | 2003-12-31 | Cleaning apparatus |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR20050069310A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114713561A (en) * | 2022-04-20 | 2022-07-08 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | Cleaning method for quartz combustion tube of infrared carbon-sulfur analyzer |
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2003
- 2003-12-31 KR KR1020030101277A patent/KR20050069310A/en not_active Application Discontinuation
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