KR20050106861A

KR20050106861A - 습식세정장비의 셔터 구조

Info

Publication number: KR20050106861A
Application number: KR1020040031919A
Authority: KR
Inventors: 박지정
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2005-11-11

Abstract

본 발명은 셔터가이드와 실린더와의 마찰로 인하여 발생되는 이물질에 의한 웨이퍼의 오염을 미연에 방지할 수 있는 습식세정장비의 셔터 구조를 개시한다. 개시된 발명인 본 발명에 따른 습식세정장비의 셔터 구조는 습식세정장비에 마련된 복수개의 베스사이에 장착되어 이들 베스를 개폐시키는 셔터구조에 있어서, 중앙에 실린더개구부가 형성되고, 상기 실린더개구부가 형성된 외주면에 다수개의 볼베어링이 장착되어 있는 셔터가이드와, 상기 볼베어링이 장착된 셔터가이드의 실린더개구부를 통해 관통삽입되어 상하 이동되면서 상기 베스를 개폐시키는 실린더를 포함하여 구성된다.

Description

습식세정장비의 셔터 구조{Shutter structure of wet station apparatus}

본 발명은 반도체 제조공정에 사용되는 습식세정장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가이드와 셔터실린더와의 마찰로 인하여 발생되는 이물질에 의한 웨이퍼의 오염을 미연에 방지할 수 있는 습식세정장비(wet station)의 셔터구조에 관한 것이다.

습식세정(wet station) 장비는 반도체소자의 제조공정에서 고순도 및 고농도의 화공약품을 이용하여 반도체소자를 세정(cleaning) 또는 식각(etch)하거나, 웨이퍼상의 파티클(particle) 및 각종 결함을 제거하는데 사용되는 장비이다.

반도체소자의 가공을 위한 수 많은 단위공정중에서 웨이퍼 세정공정은 개별 단위공정간을 이어 주는 필수공정이기 때문에 반도체소자의 가공에 있어서 가장 기본적인 기술이라 할 수 있다.

상술한 습식세정(wet station)장비는 파티클, 유기오염, 자연산화막, 이온성 불순물, 중금속 오염 등 다양한 세정대상을 제거하기 위해 복수개의 세정액을 조합하여 복수개의 처리조(process bath)에서 순차적으로 세정공정을 통해 위에서 언급한 세정대상들을 제거하는 기능을 수행하게 된다.

이렇게 복수개의 세정액을 조합하여 복수개의 처리조에서 세정공정을 진행하게 되는데, 이들 각 처리조사이에는 셔터가이드가 장착되어 있어 각 처리조에서 세정공정이 독립적으로 수행되고 나면 다른 처리조로 이동할때 셔터가이드가 위로 개방되면서 웨이퍼가 다른 처리조로 들어가서 또다른 세정공정을 수행하는 과정이 순차적으로 진행하여 최종적으로 복수개의 처리조에서의 세정공정을 완료하게 된다.

이렇게 복수개의 처리조에서 세정공정을 진행하는 기존의 습식세정장비에 대해 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 습식세정장비에 있어서의 복수개의 베스 및 셔터를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 일반적인 습식세정장비에 있어서의 복수개의 베스 및 셔터의 작동흐름을 나타내는 공정흐름도이다.

도 3은 종래기술에 따른 습식세정장비에 있어서의 셔터 가이드 구조의 평면도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 셔터가이드 구조의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기존의 습식세정장비는 로봇아암(미도시)을 통해 각각의 챔버로 웨이퍼를 로딩시키는 로더부챔버(11)내에서 웨이퍼(미도시)를 제1황산(HS1) 케미칼과 제2황산(HS2) 케미칼 베스(bath)(15)에서 황산 케미칼 처리를 수행한다(S3). 이때, 상기 로더부챔버(11)내에서 웨이퍼를 이송시키기 위해 실린더를 하강시켜 제1셔터(31a)를 개방시킨다(S2). 여기서, 미설명부호 A는 셔터개방시의 실린더의 이동이고, B는 셔터 폐쇄시의 실린더의 이동을 나타낸 것이다.

그다음, 제1셔터(31a)가 개방된 상태에서 웨이퍼를 HQDR 베스(hot quick dump rinse bath)(17)로 이동시킨 상태에서 상기 HQDR 베스(17)내에 고온의 탈이온수를 공급하여 웨이퍼에 묻어 있는 황산케미칼을 제거하는 공정을 진행한다(S4).

이어서, 황산 케미칼을 이용한 세정처리가 완료된후 다시 웨이퍼를 SC1-1 케미칼과 SC1-2 케미칼 베스(bath)(19)로 이동시키기 위해, 제2셔터(31b)를 개방시킨 상태(S5)에서 상기 SC1-1 케미칼과 SC1-2 케미칼 베스(19)내에서 일정시간동안 SC1 처리를 수행한다(S6).

그다음, 다시 HQDR 베스(21)내로 웨이퍼를 이동시킨 상태에서 다시 상기 HQDR 베스(21)내에 고온의 탈이온수를 공급하여 웨이퍼표면에 묻어 있는 SC1케미칼을 제거하는 세정공정을 진행한다(S7).

이어서, 이렇게 탈이온수를 이용한 세정공정을 진행한후 제3셔터(31c)를 개방한 상태(S8)에서 웨이퍼를 최종적으로 린스 베스(rinse bath)(23)내로 이동시킨 상태에서 최종적으로 린스공정을 진행한다(S9).

그다음, 제4셔터(31d)를 개방한 상태(S10)에서 웨이퍼를 건조베스(dry bath)(25)내로 이동시킨 후 웨이퍼표면에 붙어 있는 수분을 제거하는 건조공정을 진행한다(S11).

이어서, 모든 습식세정공정을 진행한후 제5셔터(31e)를 개방한 상태(S12)에서 웨이퍼를 언로더부챔버(unloader)(27)를 통해 꺼내어 반도체 제조공정을 수행하게 된다(S13).

이렇게 웨이퍼를 복수개의 베스(bath)에 이동시켜 각각의 독립적인 공정을 수행하게 되는데, 이 각각의 독립적인 공정을 수행될 수 있도록 각 베스(bath)사이에는 셔터(shutter)가 장착되어 있어 셔터의 개방 및 개폐에 따라 서로 이웃하는 베스가 서로 연결되거나 차단되어 각각의 공정 및 웨이퍼 이동이 가능하게 된다.

특히, 상기 습식세정장비에서의 셔터의 역할은 케미칼 험(chemical hum)에 의한 타 베스의 오염을 방지하는 첫번째 목적이 있고, 또한, 웨이퍼의 공정측면에서 영향을 끼칠 수 있는 기류 균형(balance)을 일정하게 유지시켜 주는 역할을 한다.

상술한 기존의 셔터(shutter) 구조는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와같이, 중앙에 실린더개구부(33a)가 형성되어 있는 셔터가이드(33)와 이 셔터가이드(33)의 실린더개구부(33a)를 통해 상하로 이동되는 실린더(35)로 구성되어 있는데, 이들 셔터가이드(33)와 실린더(35)간의 간격이 미세하기 때문에 이들간에 마찰이 발생하게 된다.

따라서, 상술한 셔터의 개폐 또는 개방시에 실린더와 가이드와의 마찰로 인하여 셔터가 제대로 동작하지 못하고, 제조설비가 정지되는 현상이 발생되는 경우도 있으며, 갈림 현상으로 인한 이물질도 발생될 수가 있다.

또한, 이러한 이물질이 발생하므로 인해 웨이퍼의 오염이 발생될 수도 있기 때문에 이러한 웨이퍼를 반도체 제조공정에 사용할 경우에 반도체 수율이 떨어지는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 셔터가이드와 셔터실린더와의 마찰로 인하여 발생되는 이물질에 의한 웨이퍼의 오염을 미연에 방지할 수 있는 습식세정장비의 셔터구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 셔터에 의한 설비고장을 방지하여 공정진행시의 손실시간을 최대한 줄일 수 있는 습식세정장비의 셔터구조를 제공함에 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 습식세정장비의 셔터구조는, 습식세정장비에 마련된 복수개의 베스사이에 장착되어 이들 베스를 개폐시키는 셔터구조에 있어서, 중앙에 실린더개구부가 형성되고, 상기 실린더개구부가 형성된 외주면에 다수개의 볼베어링이 장착되어 있는 셔터가이드와, 상기 볼베어링이 장착된 셔터가이드의 실린더개구부를 통해 관통삽입되어 상하 이동되면서 상기 베스를 개폐시키는 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.

(실시예)

이하, 본 발명에 따른 습식세정장비의 셔터구조에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 습식세정장비에 있어서의 셔터 구조의 평면도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 셔터 가이드 구조의 단면도이다.

본 발명에 따른 습식세정장비내의 셔터 구조는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와같이, 이웃하는 베스(bath)사이에 장착되는 셔터는 중앙에 실린더개구부(43a)가 형성된 셔터가이드(43)와 상기 셔터가이드(43)하부에 보울트(49) 또는 기타 체결수단에 의해 결합되는 셔터패드(미도시)와 상기 셔터가이드(43)의 실린더개구부(43a)를 통해 관통삽입되어 셔터의 개방 또는 개폐시에 상하로 이동되는 실린더(45)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 셔터가이드(43)의 실린더개구부(43a) 주연에는 실린더(45)가 상하로 이동될때 셔터가이드(43)와 실린더(45)간의 마찰을 최대한 적게 하기 위해 볼 베어링(47)이 장착되어 있다. 한편, 상기 셔터가이드(43)의 실린더개구부(43a)주연에는 셔터가이드(43)와 실린더(45)간의 마찰을 최대한 적게 하기 위한 수단으로서 상기 볼베어링(47)대신에 다른 기타 베어링 또는 이들간 마찰을 최대한 적게 할 수 있는 수단이면 사용이 가능하다.

이렇게 상기 셔터가이드(43)의 실린더개구부(43a)주연에 볼베어링(47)을 장착하므로 인해 셔터의 구동시에 셔터가이드(43)와 실린더(45)간의 간섭을 최소화시킬 수가 있게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 습식세정장비의 셔터구조에 의하면, 실린더와 마찰이 일어나는 실린더개구부의 외주면에 볼베어링을 장착하므로써 셔터가이드와 실린더와의 마찰를 줄일 수 있어 이러한 마찰로 인하여 발생되는 이물질에 의한 웨이퍼의 오염을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 실린더와 마찰이 일어나는 실린더개구부의 외주면에 볼베어링을 장착하므로 인해 실린더와 셔터가이드간 마찰이 최소화되므로써 셔터에 의한 설비고장을 방지하여 공정진행시의 손실시간을 최대한 줄일 수 있다.

도 1은 일반적인 습식세정장비에 있어서의 복수개의 베스 및 셔터를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 일반적인 습식세정장비에 있어서의 복수개의 베스 및 셔터의 작동흐름을 나타내는 공정흐름도,

도 3은 종래기술에 따른 습식세정장비에 있어서의 셔터가이드 구조의 평면도,

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 셔터가이드 구조의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 습식세정장비에 있어서의 셔터 구조의 평면도,

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 습식세정장비에서의 셔터가이드 구조의 단면도.

[도면부호의설명]

11 : 로더부챔버 13 : 척/워시챔버

15 : 케미칼 베스 17, 21 : HQDR 챔버

19 : SC1/SC2 챔버 23 : 린스챔버

25 : 건조챔버 27 : 언로더부챔버

31a, 31b, 31c, 31d, 31e : 제1, 2, 3, 4, 5 셔터

43 : 셔터가이드 43a : 실린더 개구부

45 : 실린더 47 : 볼베어링

Claims

습식세정장비에 마련된 복수개의 베스사이에 장착되어 이들 베스를 개폐시키는 셔터구조에 있어서,

중앙에 실린더개구부가 형성되고, 상기 실린더개구부가 형성된 외주면에 다수개의 볼베어링이 장착되어 있는 셔터가이드;

상기 볼베어링이 장착된 셔터가이드의 실린더개구부를 통해 관통삽입되어 상하 이동되면서 상기 베스를 개폐시키는 실린더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 습식세정장비에 사용되는 셔터구조.