KR20060018639A

KR20060018639A - 웨이퍼의 건조 설비

Info

Publication number: KR20060018639A
Application number: KR1020040067117A
Authority: KR
Inventors: 조모현; 허동철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2004-08-25
Publication date: 2006-03-02

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 건조 설비에 관한 것으로, 린스액 공급관로가 연결되어 공급된 린스액으로 웨이퍼를 린스하는 린스조와; 유기용제 공급관로가 연결되어 공급된 유기용제로 린스된 웨이퍼를 건조시키는 건조조와; 상기 린스조에서 넘치는 린스액 및 상기 유기용제가 받아들이는 오버플로우조를 포함하며, 상기 오버플로우조에는 상기 유기용제를 배출시키는 유기용제 배출관로가 연결되고, 상기 유기용제 배출관로에는 배출되는 유기용제의 농도를 감지하는 장치가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, IPA를 이용하여 반도체 웨이퍼를 건조하는 실제 공정 진행중 IPA가 공급되면서 발생되는 IPA 농도를 이용하여 공정 진행중 IPA 미공급에 의한 공정 불량 및 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다. 따라서, 반도체 소자의 수율 및 생산량이 향상되는 효과가 있다.

Description

웨이퍼의 건조 설비{APPARATUS FOR DRYING WAFERS}

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼의 건조 설비를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼의 건조 설비를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼의 건조 설비의 IPA 가스 모니터를 통해 확인한 IPA 농도를 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100; 건조조 200; 린스조

300; 오버플로우조 400; 유기용제 공급관로

420; 유량계 500; 산/유기물 배출관로

600; 중앙 도어 700; 초순수 공급관로

800; 희석불산 공급관로 900; 유기용제 배출관로

940; 유기용제 농도 감지 장치

본 발명은 웨이퍼의 건조 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기용제의 공급 여부를 감지할 수 있는 웨이퍼의 건조 설비에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 웨이퍼의 건조 설비를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 웨이퍼(W)는 린스조(20)에 장착되고 유기용제인 이소프로필알코올(IPA)이 IPA 공급관(40)을 통해 건조조(10)의 상부로 유입되어 건조조(10) 내부에서 미스트(mist) 상태가 된다. 린스조(20)에는 초순수 공급관(70)과 희석불산 공급관(80)을 통해 초순수(DIW)와 희석불산(DHF)이 유입된다. 그리고, 린스조(20) 외부에는 린스조(20)에서 넘치는 초순수와 희석불산이 받아들여지는 오버플로우조(30)가 있다. 건조조(10)와 린스조(20)는 슬라이딩되는 중앙 도어(60)에 의해 서로 개방되거나 폐쇄된다. 건조조(10)에는 산(acid)이나 유기물(organic)을 배기시키는 배기관(50)이 있다. 초순수 공급관(70)과 희석불산 공급관(80)과 배기관(50)에는 그 내부를 흐르는 물질의 양을 제어하는 밸브(72,82,52)가 각각 부착되어 있다.

그런데, 종래의 웨이퍼 건조 장치에서 IPA가 건조 장치에 원할히 공급되지 않아 웨이퍼 표면에 묻은 초순수가 건조되지 않거나 또는 자연건조되어 품질불량의 원인이 되는 사고들이 많이 발생하였다. IPA 공급량은 유량계(42)를 통해 확인할 후 있지만, 유량계(42)는 실제 공정을 처리하는 건조조(10)나 린스조(20)와는 거리가 떨어져 있기 때문에 그 공급관(40)의 중간부분이 꺽이거나, 또는 유량계(42)의 지시치가 부정확할 경우 IPA 공급을 감지하지 못하는 현상이 발생한다. 또한, 유량계(42)는 실제 입력 파라미터(Input Parameter)로서 공정 진행중의 출력 파라미터(Output Parameter)를 대변할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상술한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것 으로, 본 발명의 목적은 유기용제의 과공급 또는 미공급 여부를 감지할 수 있는 웨이퍼의 건조 설비를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼의 건조 설비는 유기용제의 공급시점부터 완료시점까지의 유기용제 농도를 측정하여 유기용제의 공급 여부를 감지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼의 건조 설비는, 린스액 공급관로가 연결되어 공급된 린스액으로 웨이퍼를 린스하는 린스조와; 유기용제 공급관로가 연결되어 공급된 유기용제로 린스된 웨이퍼를 건조시키는 건조조와; 상기 린스조에서 넘치는 린스액 및 상기 유기용제가 받아들이는 오버플로우조를 포함하며, 상기 오버플로우조에는 상기 유기용제를 배출시키는 유기용제 배출관로가 연결되고, 상기 유기용제 배출관로에는 배출되는 유기용제의 농도를 감지하는 장치가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 린스조는 웨이퍼를 습식 에칭하는 희석불산(DHF)이 공급되는 관로가 더 연결되어 있다. 상기 린스액은 초순수(DIW)이고, 상기 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)이다. 상기 건조조와 상기 린스조 사이에는 슬라이딩되는 중앙 도어가 더 설치되어 있다.

본 발명에 의하면, IPA를 이용하여 반도체 웨이퍼를 건조하는 실제 공정 진행중 IPA가 공급되면서 발생되는 IPA 농도를 이용하여 공정 진행중 IPA 미공급에 의한 공정 불량 및 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이한, 본 발명에 따른 웨이퍼의 건조 설비를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

종래 기술과 비교한 본 발명의 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼의 건조 설비를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼의 건조 설비의 IPA 가스 모니터를 통해 확인한 IPA 농도를 도시한 그래프이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼의 건조 설비는 건조조(100)와 린스조(200)와 오버플로우조(300)를 포함한다. 건조조(100)에는 유기용제가 공급되는 관로(400)와, 산(acid)이나 유기물(organic)이 배출되는 관로(500)가 배치되어 있다. 린스조(200)에는 초순수(DIW)와 희석불산(DHF)이 각각 공급되는 관로(700,800)가 배치되어 있다. 오버플로우조(300)에는 유기용제가 배출되는 관로(900)가 배치되는데, 유기용제 배출관로(900)에는 유기용제 농도를 모니터링할 수 있는 장치(940)가 부착되어 있다.

웨이퍼(W)는 린스조(200)에 장착되고 유기용제, 가령 이소프로필알코올(IPA)이 IPA 공급관로(400)을 통해 건조조(100)로 유입되어 건조조(100) 내부에서 미스트(mist) 상태가 된다. 린스조(200)에는 초순수 공급관로(700)와 희석불산 공급관 로(800)를 통해 초순수(DIW)와 희석불산(DHF)이 유입된다. 그리고, 오버플로우조(300)는 린스조(200)에서 넘치는 초순수와 희석불산이 받아들인다. 건조조(100)와 린스조(200)는 슬라이딩되는 중앙 도어(600)에 의해 서로 개방되거나 폐쇄된다. 건조조(10)에는 산(acid)이나 유기물(organic)을 배기시키는 배기관(50)이 있다.

IPA 공급관로(400)에는 IPA 공급량을 제어하는 유량계(420)가 부착되어 있으며, 각종의 관로(500,700,800,900)에는 그 내부를 흐르는 물질의 유량을 제어하는 밸브(520,720,820,920,930)가 각각 부착되어 있다.

상기와 같이 구성된 웨이퍼의 건조 설비는 다음과 같이 동작한다.

도 2를 다시 참조하면, IPA는 공급용 질소에 의해 건조조(100)로 공급되고, 초순수와 희석불산은 린스조(200)로 공급된다. 희석불산에 의해 웨이퍼(W)는 습식 에칭되고 초순수와 IPA에 의해 린스되고 건조된다. IPA 공급시 건조조(100)의 내부 분위기의 균형(balance)을 위해 IPA는 배출관로(900)를 통해 외부로 배출되는데, 그 배출관로(900)에 부착된 IPA 농도 모니터링 장치(940)에 의해 그 농도가 감지된다. 이에 따라, IPA는 그 공급시점부터 완료시점까지 그 농도가 측정되어진다. 따라서, IPA의 일정 농도가 감지되지 아니하면 IPA가 과도공급 또는 미공급되는 것을 감지할 수 있는 것이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, IPA의 농도는 IPA의 공급온도에 따라 달라지며, 공급용 질소의 유량에 따라 달라질 수 있다. 가령, IPA 공급용 질소 유량이 200 LPM 이라고 가정할 때, IPA의 온도가 높은 경우, 예를 들어 40℃인 경우(A)가 낮은 경우, 예를 들어 상온인 경우(B)에 비해 IPA 농도가 더 크다. 따라서, IPA는 초기 사용조건에 맞게 그 농도가 설정되어야 할 것이다. 그리고, 실제 IPA 미공급을 감지 및 감시할 수 있는 구간은 유기 배기(organic exhaust)가 동작하는 구간 대역을 설정하면 될 것이다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼의 건조 설비에 의하면, IPA를 이용하여 반도체 웨이퍼를 건조하는 실제 공정 진행중 IPA가 공급되면서 발생되는 IPA 농도를 이용하여 공정 진행중 IPA 미공급에 의한 공정 불량 및 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다. 따라서, 반도체 소자의 수율 및 생산량이 향상되는 효과가 있다.

Claims

린스액 공급관로가 연결되어 공급된 린스액으로 웨이퍼를 린스하는 린스조와;

유량계가 부착된 유기용제 공급관로가 연결되어 공급된 유기용제로 웨이퍼를 건조시키는 건조조와;

상기 린스조에서 넘치는 린스액 및 상기 유기용제가 받아들이는 오버플로우조를 포함하며,

상기 오버플로우조에는 상기 유기용제를 배출시키는 유기용제 배출관로가 연결되고, 상기 유기용제 배출관로에는 배출되는 유기용제의 농도를 감지하는 장치가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 건조 설비.
제1항에 있어서,

상기 린스조는 웨이퍼를 습식 에칭하는 희석불산(DHF)이 공급되는 관로가 더 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 건조 설비.
제1항에 있어서,

상기 린스액은 초순수(DIW)이고, 상기 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)인 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 건조 설비.
제1항에 있어서,

상기 건조조와 상기 린스조 사이에는 슬라이딩되는 중앙 도어가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 건조 설비.