KR20060035226A - 마란고니형 웨이퍼 세정장치의 웨이퍼 가이드 - Google Patents

마란고니형 웨이퍼 세정장치의 웨이퍼 가이드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마란고니 타입 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.
본 발명은 용매를 저장하는 저장부; 상부 후드로 둘러싸인 건조부; 및 상기 건조부 내에서 웨이퍼가 건조될 수 있도록 웨이퍼를 고정하기 위한 웨이퍼 가이드;를 포함하며, 상기 웨이퍼 가이드에는 4~8mm의 깊이로 웨이퍼를 고정하기 위한 다수개의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치를 개시한다.
웨이퍼 세정장치, 웨이퍼 가이드, 후드, 탈이온수, 이소프로필알콜

Description

마란고니형 웨이퍼 세정장치의 웨이퍼 가이드{WAFER GUIDE OF MARANGONI-TYPE WAFER CLEANING EQUIPMENT}
도 1은 종래의 웨이퍼 가이드의 평면도와 정면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마란고니형 웨이퍼 세정장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 웨이퍼 가이드의 평면도와 정면도.
본 발명에 따른 도면들에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들에 대하여는 동일한 참조부호를 사용한다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
200 : 웨이퍼 가이드 210 : 홈
220 : 가이드 날
본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마란고니 타입 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 반도체 칩 등은 일반적으로 실리콘으로 형성되는 웨이퍼를 반도체 장비를 이용하여 처리함으로써 제조된다. 웨이퍼는 통상적으로 리소그래피, 화학 또는 물리적 증착 및 플라즈마 에칭 등과 같은 일련의 반도체소자 제조공정을 거쳐 반도체 소자 또는 반도체 칩으로 제조된다.
상기 반도체소자 제조 공정이 진행되는 동안에, 웨이퍼의 표면에는 화합물 또는 분진 등과 같은 이 물질이 잔재하게 되는데, 반도체 소자의 품질을 향상시키기 위해서는, 세척(WASHING) 및 건조(DRYING) 등과 같은 세정 공정을 통해 웨이퍼 표면에 잔재하는 이 물질을 완전히 제거하여야한다.
특히, 탈이온수(DE-IONIZED WATER; DIW)를 사용하여 웨이퍼를 세척하는 경우에는, 상기 탈이온수가 실리콘을 용해시키는 성질을 갖고 있기 때문에, 세척 공정후 탈이온수의 물 반점(WATER SPOT)이 형성되지 않도록 웨이퍼를 완전히 건조시켜야 한다
상기 웨이퍼에 대한 건조효율을 향상시키기 위하여, 최근 들어 마란고니 효과(MARANGONI EFFECT)를 활용한 건조방법이 사용되고 있다.
마란고니 건조방법은 하나의 액 영역에 2개의 다른 표면장력 영역이 존재할 경우, 표면장력이 작은 영역으로부터 표면장력이 큰 영역으로 액이 흐르는 원리를 이용하여 웨이퍼를 건조시키는 것이다. 즉, 상기 탈이온수보다 상대적으로 표면장력이 작은 이소프로필알콜(isopropyl alcohol; IPA) 증기를 웨이퍼의 표면에 인가하여 웨이퍼의 표면으로부터 탈이온수를 제거하는 방법이다.
종래의 마란고니형 웨이퍼 세정장치는 용매를 저장하는 저장부, 상부 후드로 둘러싸인 건조부, 탈이온수가 채워진 하우징 및 웨이퍼를 고정하기 위한 웨이퍼 가이드로 구성된 세척부를 포함한다.
도 1의 (a)는 종래의 웨이퍼 가이드의 평면도이고, 도 1의 (b)는 종래의 웨이퍼 가이드의 정면도이다.
도 1의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 웨이퍼 가이드는 웨이퍼가 장착되어 움직이지 않도록 하기 위한 다수 개의 홈이 형성되어 있다.
그러나, 종래의 웨이퍼 가이드의 경우 상기 홈의 깊이가 15mm로 너무 깊어 건조공정에서 웨이퍼가 긁히거나 오염물질이 흡착되어 수율이 떨어진다는 문제점이 있다.
즉, 웨이퍼 가이드의 가이드날의 길이가 길어 상기 가이드날이 상기 웨이퍼 가이드에 장착된 웨이퍼의 칩 패턴 부분을 가리게 되거나, 맞닿게 되어 오염물질이 웨이퍼 칩 패턴 부위로 전이되어 제품품질을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼가이드에 의한 웨이퍼의 공정불량률을 줄일 수 있는 웨이퍼 세정장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 용매를 저장하는 저장부; 상부 후드로 둘러싸인 건조부; 및 상기 건조부 내에서 웨이퍼가 건조될 수 있도록 웨이퍼를 고정하기 위한 웨이퍼 가이드;를 포함하며, 상기 웨이퍼 가이드에는 4~8mm의 깊이로 웨이퍼를 고정하기 위한 다수개의 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 상부 후드와 결합되며, 웨이퍼를 건조하기 위한 탈이온수가 채워지는 하우징을 더 포함한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마란고니형 웨이퍼 세정장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 마란고니형 웨이퍼 세정장치는 용매를 저장하는 저장부(A), 상부 후드(106)로 둘러싸인 건조부, 탈이온수가 채워진 하우징(108) 및 웨이퍼를 고정하기 위한 웨이퍼 가이드(200)를 포함한다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 웨이퍼 가이드의 평면도이고, 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 웨이퍼 가이드의 정면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 웨이퍼 가이드는 웨이퍼가 장착되어 움직이지 않도록 하기 위한 다수 개의 홈(210)이 형성되어 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이 종래의 웨이퍼 가이드에는 15mm의 깊은 홈이 형성되어 있고 이러한 홈에 의해 가이드 날의 길이 역시 15mm의 길이를 갖게 되어 상 기 가이드 날에 의해 웨이퍼 상의 칩 패턴에 손상을 주는 문제점이 있었으므로 본 발명의 실시예에서는 상기 홈(210)의 깊이가 4 내지 8 mm의 깊이가 되도록 하고 상기 가이드 날(220)의 길이 역시 4 내지 8mm의 길이를 갖게 하여 가이드 날(220)에 의해 웨이퍼 상의 칩 패턴에 불량이 발생하는 것을 방지한다.
만약 상기 홈(210)의 깊이가 4mm보다 얕을 경우에는 상기 웨이퍼가 웨이퍼 가이드에 의해 안정적으로 지지되지 못하고 움직임에 의해 웨이퍼 가이드로부터 이탈될 수 있으며, 홈(210)의 깊이가 8mm보다 깊은 경우에는 상기에서 설명한 바와 같은 웨이퍼 가장자리 부분에 위치한 칩 패턴이 오염에 의해 불량 칩이 될 수 있다.
웨이퍼가 세정장치 내에 로딩(loading)되면 상기 상부 후드에 연결된 제1 배관을통하여 용매 증기가 상부 후드로 둘러싸인 건조부에 분사된다.
상기 용매 증기는 용매와 캐리어 가스의 혼합가스이다.
구체적으로, 상기 용매 증기를 발생시키기 위하여 액체 용매(11)가 저장된 액체 탱크(100)에 제 2 배관(102)을 통하여 캐리어 가스(10)를 주입한다.
이 때, 상기 캐리어 가스(10)는 상기 제 2 배관(102)에 설치된 버블러(107)를 통하여 상기 액체 용매(11) 내에 분사되어 기포를 발생시킨다.
상기 분사된 캐리어 가스(10)에 의해 상기 액체 용매(11)가 기화하여 캐리어 가스 및 용매로 구성된 용매 증기(12)가 생성된다.
계속해서, 분사된 용매 증기(12)는 하우징(108)에 채워져 있는 탈이온수(14) 의 표면에 용매 응축층(15)를 형성한다.
웨이퍼(34)는 탈이온수(14)에 담긴 후 상부 후드(106) 내의 건조부로 올라올 때, 용매 응축층을 통과하면서 마란고니 효과(marangoni effect)에 의해 불순물의 제거 및 건조가 진행된다.
이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 웨이퍼 가이드의 홈 깊이를 최대한 얕게(깊지 않게) 하여 웨이퍼 칩 패턴 부분에 오염물질이 전달되지 않도록 함으로써 공정불량을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (2)

  1. 용매를 저장하는 저장부;
    상부 후드로 둘러싸인 건조부; 및
    상기 건조부 내에서 웨이퍼가 건조될 수 있도록 웨이퍼를 고정하기 위한 웨이퍼 가이드;를 포함하며,
    상기 웨이퍼 가이드에는 4~8mm의 깊이로 웨이퍼를 고정하기 위한 다수개의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 후드와 결합되며, 웨이퍼를 건조하기 위한 탈이온수가 채워지는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치.
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