KR20060086053A

KR20060086053A - 웨이퍼 가이드 및 이를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치

Info

Publication number: KR20060086053A
Application number: KR1020050006868A
Authority: KR
Inventors: 이종재; 이승건; 이만영; 정재흥; 박양렬; 백균탁; 최성국
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-07-31
Also published as: KR100678472B1; US20060162748A1

Abstract

개시된 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드 및 이를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치에 관한 것으로서 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드는 몸체와 몸체에 마련되는 복수개의 지지대와 지지대에 형성되어 웨이퍼를 지지하는 홈부가 마련된 복수개의 지지돌기와 홈부에서 지지대 외부를 관통하여 홈부의 세정액을 배출시키는 배출홀을 구비함으로써, 이와 같은 웨이퍼 가이드를 채용한 반도체 웨이퍼 건조장치를 통해 웨이퍼 세정시 탈이온수등의 세정액이 홈부에 정체되지 않고 배출홀을 통해 용이하게 배출되도록 하여 웨이퍼를 효율적으로 건조시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

웨이퍼 가이드 및 이를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치{Wafer Guide and Semiconductor Wafer Drying Apparatus Using the Same}

도 1a는 본 발명의 웨이퍼 가이드를 보여주는 사시도이다.

도 1b는 도 1a에 도시된 선 I-I’를 따르는 단면도이다.

도 2는 도 1a에 도시된 II-II’를 따르는 부분단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 배출홀의 다른 실시예를 보여주는 부분단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 배출홀의 또 다른 실시예를 보여주는 부분단면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 배출홀에 배수수단이 장착된 것을 보여주는 부분단면도이다.

도 6은 도 2에 도시된 홈부의 따른 실시예를 보여주는 부분단면도이다.

도 7은 도 2에 도시된 홈부의 또 다른 실시예를 보여주는 부분단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 건조장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도 9는 도 8에 도시된 배출홀에 배수수단이 장착된 것을 보여주는 부분단면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 건조장치의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도 11은 도 10에 도시된 배출홀에 배수수단이 장착된 것을 보여주는 부분단면도이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 **

100 : 웨이퍼 가이드

120 : 지지대

125, 126, 127 : 지지돌기

125a, 126a, 127a : 홈부

130, 140, 150 : 배출홀

131, 141, 151 : 입구부

132, 142, 152 : 출구부

160 : 배수수단

200 : 세정조

220 : 세정액 배출관

300 : 챔버

310 : 가스공급관

320 : 가스배출관

330 : 오버플로우 배출관

본 발명은 웨이퍼 지지대 및 이를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 건조시, 웨이퍼 표면에 형성되는 세정액을 배수시킴으로써 웨이퍼의 건조불량을 용이하게 방지하도록 한 웨이퍼 지지대 및 이를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 제조는 반도체 웨이퍼를 산화공정, 사진공정, 식각공정, 화학 기상 증착 공정, 확산 공정 등과 같은 일련의 반도체 제조공정을 통해 처리시킴으로써 제조된다. 이러한 반도체 제조공정을 진행하는 동안에 웨이퍼 표면에는 잔류물질, 미세한 파티클, 오염물등과 같은 이물질이 다량으로 존재하게 되는데, 이를 제거하기 위해 웨이퍼 표면을 세정하는 세정공정이 필수적으로 진행된다.

특히, 고집적화 추세에 있는 반도체 제조 공정에서는 반도체 웨이퍼의 세정공정이 더욱 중요해지고 있다.

이와 같은 세정공정에서 습식 세정공정의 경우, 크게 화학 용액 세정단계, 수세단계 및 건조단계로 구분된다. 화학 용액 세정단계는 반도체 웨이퍼를 화학용액으로 세정하는 단계이고, 수세단계는 상기 화학용액으로 반도체 웨이퍼를 탈이온수(Deionized Water; DIW)등의 세정액에 의해 세정하는 단계이며, 건조단계는 수세처리된 반도체 웨이퍼를 건조시키는 단계이다. 특히, 반도체 웨이퍼를 탈이온수등의 세정액으로 세정하는 경우에는 수세단계 이후 반도체 웨이퍼 표면에 탈이온수로 인한 물반점(Water Mark)이 형성되어 제품불량이 발생하지 않도록 웨이퍼를 완벽하 게 건조시켜 주는 것이 매우 중요하다.

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 세정액인 탈이온수보다 상대적으로 표면장력이 작은 이소프로필알콜(isopropyl alcohol; 이하 IPA) 증기를 웨이퍼의 표면에 인가하여 웨이퍼의 표면으로부터 세정액을 제거하는 방법이다

특히 사용되는 알코올 양이 IPA 증기 건조기에 비해 30∼50분의 1정도밖 에 되지 않는 극소량으로 질소(N₂)가스를 캐리어 가스로 이용하여 마란고니 효과를 유도하기 때문에 256MDRAM급이상에서 발생될 수 있는 카본 오염을 막을 수 있고, 또한 포토레지스트에 영향을 주지 않는다.

그러나, 상기와 같은 방법으로 건조되는 다수매의 웨이퍼는 웨이퍼 가이드에 웨이퍼의 외주부가 지지되어 수세 및 건조공정이 진행된다.

따라서, 웨이퍼 가이드에 지지된 웨이퍼들은 세정조 내의 세정액에 잠긴 상태로 되고, 세정액에 의해 일차적으로 세정된 웨이퍼들을 건조시키기 위해 세정액 수면위로 웨이퍼들이 지지된 웨이퍼 가이드를 노출시키게 된다.

여기서 상기와 같은 웨이퍼들을 세정액 수면위로 노출시키는 방법은 웨이퍼 가이드 자체를 리프터등을 사용하여 승강시키거나, 세정조에서 세정액을 배수시켜 노출시키는 방법으로 구분된다.

상기와 같은 방법들로 세정액 수면 위로 노출된 다수매의 웨이퍼들은 웨이퍼 가이드에 형성딘 홈부에 직립상태로 지지되어 적재되기 때문에 웨이퍼 표면에 형성된 세정액이 자체 중력에 의해 아래로 흘러 세정조에 장착된 배수로를 통해 배수되고, 이와 아울러 웨이퍼는 웨이퍼 상부에서 분사되는 IPA증기 및 질소가스에 의해 건조되는 것이다.

그러나, 웨이퍼의 외주부가 끼워져 웨이퍼들을 지지하는 홈부 내에는 세정액이 잔존된 상태로 되기 때문에 웨이퍼 외주부에 물반점이 생기는 원인이 된다. 따라서, 상기와 같은 홈부에서 미처 배수되지 못하여 잔존된 세정액으로 인해 상기와 같이 물반점이 형성되는 경우, 제조되는 반도체 소자의 동작에 있어서 불량을 야기하는 문제를 발생시킨다.

근래에는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일본공개특허 평10-270410에서는, 건조되는 피대상물인 웨이퍼 외주부 웨이퍼 외주부가 홈부의 바닥면에 접촉되지 않고 V자 형상의 내면, 즉 테파부에 웨이퍼 단연부가 접촉되어 지지되도록 함으로써 홈부에 탈이온수등의 처리액이 잔존하더라도 웨이퍼 표면에 직접적으로 접촉되지 않게 하고, 처리액이 테파부를 통해 홈부로 흘러내리도록 함으로써 웨이퍼 표면에 물반점이 발생하는 것을 방지하도록 하고 있다.

그러나, 상기 홈부에는 처리액이 여전히 배수되지 않고 남아 있게 된다. 따라서, 홈부에 잔존되는 처리액을 배수시키려면 별도의 배수장치나 작업자의 수작업으로 배수해야되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 다수매의 웨이퍼를 탈이온수등의 세정액로부터 노출시켜 혼합가스를 사용해 건조시키는 경우에, 웨이퍼 외주부가 끼워져 지지되는 홈부에 외부로 연통되는 배출홀을 형성하여 홈부에 잔존하는 세정액을 배출되도록 함으로써 반도체 웨이퍼 표면에 물반점등이 형성되는 것을 방지하여 웨이퍼 표면을 용이하게 건조시키도록 한 웨이퍼 가이드 및 이를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드는 몸체와; 상기 몸체 상에 형성되되, 웨이퍼 외주부를 지지하는 복수개의 홈부가 형성되고, 상기 홈부에서 세정액이 배출되는 배출수단이 형성된 지지대를 포함한다.

여기서 상기 배출수단은 세정액이 배출되는 배출홀인 것이 바람직하다.

그리고 상기 배출홀은 세정액이 배출되는 측으로 넓어지도록 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 배출홀은 세정액이 배출되는 배수튜브와 연결되고, 상기 배수튜브에는 세정액을 강제배출하도록 펌프가 더 장착되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 홈부는 세정액이 배출되는 방향으로 경사지도록 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 홈부는 사각 형상일 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 웨이퍼 가이드가 채용된 반도체 웨이퍼 건조장치는 웨 이퍼를 세정하는 세정액이 저장되는 세정조와; 상기 세정조 상부에 공간이 형성되도록 커버하는 챔버와; 상기 챔버 내부 공간으로 혼합가스를 공급하기 위한 가스공급관과; 상기 챔버 내의 혼합가스를 상기 챔버 외부로 배출하기 위한 가스배출관과; 상기 웨이퍼를 세정액으로부터 노출시키는 웨이퍼 노출수단; 및 상기 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 세정조 내부에 배치되는 몸체와; 상기 몸체 상에 형성되되, 상기 웨이퍼 외주부를 지지하는 복수개의 홈부가 형성되고, 상기 홈부에서 세정액이 배출되는 배출홀이 형성된 지지대를 구비하는 웨이퍼 가이드를 포함한다.

여기서 상기 웨이퍼 노출수단은 상기 세정조 하부에 설치되어 상기 세정조에 저장된 세정액을 배출하여 상기 웨이퍼를 세정액으로부터 노출시키는 세정액 배출관인 것이 바람직하며, 또한 상기 웨이퍼 가이드와 연결되어 외부로부터 동력을 제공받아 상기 웨이퍼 가이드를 승하강시켜 상기 웨이퍼를 세정액으로부터 노출시키는 가이드 리프터일 수도 있다.

나아가, 상기 홈부는 세정액이 배출되는 방향으로 경사지도록 형성된 것이 바람직하다.

그리고 상기 홈부는 사각 형상일 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드 및 이를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치에 대한 구성을 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 도 1a 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드의 구성을 설명하도록 한다.

도 1a 및 도 1b를 참조로 하면, 본 발명의 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드(100)는 웨이퍼(W) 외주부를 지지하도록 바람직하게는 3개의 지지대(120)가 형성된 몸체(110)가 마련되고, 지지대(120) 상에는 웨이퍼(W)의 외주부가 끼워져 지지되는 홈부(125a)가 형성되도록 복수개의 지지돌기(125)가 형성된다. 여기서 홈부(125a)는 지지돌기(125) 사이에 형성된다. 물론, 지지돌기(125)의 폭이 웨이퍼(W) 외주부를 포함시킬 정도로 넓다면 지지돌기(125) 하나에 홈부(125a)가 형성될 수 있고, 바람직하게는 웨이퍼(125) 외주부를 지지하도록 상기 지지돌기(125) 사이에 형성되는 것이 좋다.

도 2를 참조하면, 지지돌기(125) 사이의 홈부(125a) 내면 형상에 대한 바람직한 실시예를 보여주고 있는데, 홈부(125a) 내면을 내측으로, 바람직하게는 세정액이 배출되는 방향으로 경사지도록 형성하여 웨이퍼(W) 외주연이 접촉되어 지지되도록 할 수 있다. 즉, 홈부(125a)의 내측으로 경사진 면을 ‘V’형상으로 형성하는 것이 좋다. 그리고 홈부(125a)에는 세정액이 배출되도록 배출홀(130)등의 배출수단이 형성된다. 여기서, 배출수단은 입구부(141)로부터 유입되는 탈이온수 등의 세정액 또는 먼지 등의 이물질 등이 용이하게 배출되도록 출구부(142)측으로 연통되는 배출홀(140)이다.

그리고 도 3을 참조하면 홈부(120a) 상에 형성되어 세정액을 배출시키는 배출수단을 보여주는데, 홀의 크기가 출구부(142)측으로 넓어지도록 형성된 배출홀(140)인 것을 보여주고 있다. 따라서, 출구부(142)측의 크기가 넓어짐으로 세정액 내의 먼지 등의 이물질이 원활하게 배출된다.

또한 도 3을 참조하면, 지지돌기(125) 사이의 홈부(125a) 내면의 다른 실시예를 보여주고 있는데, 홈부(125a) 내면을 웨이퍼(W) 외주연이 접촉되는 면과, 상기 접촉되는 면 아래로 직각인 면을 동시에 형성하기 위해 ‘Y’형상으로 형성할 수도 있다.

상기에서는 배출홀(130, 140)의 입구부(131, 141)와 출구부(132, 142)는 각각 일대일 연통되는 경우를 설명하고 있으며, 하기에서 도 4를 참조하여, 이러한 배출홀(150)의 또 다른 실시예는 지지대(120) 상에 형성된 배출홀(150)의 복수개의 입구부(151)들과, 입구부(151)들과 연통되는 하나의 출구부(152)를 지지대(120) 저부에 형성시킬 수 있으며, 물론 출구부(152)의 크기는 입구부(151)의 크기보다 크게 형성하는 것이 좋다.

또한, 입구부(151)에서 연통된 홀의 구배(θ)가 출구부(152)측으로 경사지게 하여 세정액이 출구부(152)로 잘 배출되도록 함이 바람직하다.

그리고 도 5를 참조하면, 배출홀(150)의 출구부(152)에 배수수단(160)이 추가로 장착된 것을 보여주고 있다. 배출홀(150)에 추가로 장착된 배수수단(160)은 배출홀(150)의 출구부(152)에 스크류 연결된, 또는 밀폐되도록 끼워지도록 된 배수 튜브(161)와, 배수튜브(161) 타단에 연결되어 배출홀(150) 내부를 펌핑할 수 있는 펌프(163)로 구성된다.

물론, 도 5에 도시된 바는 출구부(152)가 하나로 형성된 경우를 설명하였지만, 복수개의 출구부(132, 142)가 형성된 경우에 복수개의 출구부(132, 142)에 각각 연결되는 배수튜브(161)를 연결하여 상기와 같이 장착되는 펌프(163)를 구동시켜 배출홀(130, 140) 내부를 강제배출되게 할 수도 있다.

도 6를 참조하면, 홈부(125a)에는 지지대(120) 저부로 관통되도록 배출홀(130)이 형성되며, 홈부(125a)의 내면은 웨이퍼(W) 외주부가 끼워져 지지되도록 직각형상으로 형성될 수도 있다. 여기서 지지대(120) 상에 형성된 각각의 배출홀(130)은 홈부(125a)에 형성된 입구부(131)와, 입구부(131)에서 지지대(120)를 관통하도록 지지대(120) 저부에 형성된 출구부(132)를 구비한 홀이며, 배출홀(130) 내의 형상은 홈부(125a) 입구부(131)에서 지지대(120) 저부에 형성된 출구부(132)까지 동일 크기의 중공형상을 하고 있으나, 중공 형상 이외에 다른 형상의 홀이 형성될 수도 있다. 즉, 정사각형을 비롯한 다각형의 홀의 형태도 천공 가능하다.

다음은 상기와 같은 구성을 통한 본 발명의 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드(100)의 바람직한 실시예의 작용 및 효과를 설명하도록 한다.

도 1a 내지 도 2를 참조하면, 적재하고자 하는 다수매의 웨이퍼(W)는 직립상태로 웨이퍼 가이드(100)에 적재된다. 여기서 웨이퍼 가이드(100)에는 홈부(125a)가 마련되어 각각의 웨이퍼(W) 외주부가 끼워져 지지되고, 이러한 상태에서 웨이퍼 (W)에 대한 세정공정이 이루어진다.

상기의 웨이퍼 가이드(100)가 탈이온수(DIW)등의 세정액과 혼합가스(예컨대 IPA 증기와 질소가스)를 분사후 혼합시켜 건조시키는 반도체 웨이퍼 건조장치에 채용된 경우, 웨이퍼 가이드(100)에 적재된 다수매의 웨이퍼(W)는 일차적으로 세정액으로 일차적으로 세정된 후, 혼합가스에 의해 웨이퍼(W) 표면을 건조시키는데, 이때, 홈부(125a)에는 미량의 세정액이 잔존하게 된다.

또한, 이와 같이 배출되지 않은 미량의 세정액은 웨이퍼(W) 상부에서 분사되는 혼합가스의 분사압(injection pressure)으로도 잘 건조되거나 완전하게 배출되지 않는다. 즉, 홈부(125a) 내면에서 퍼지게 되거나 튀게 된다.

따라서, 이와 같이 잔존되는 미량의 세정액은 홈부(125a)에 형성된 배출홀(130)의 입구부(131)로 유입되어 세정액 자체의 중력과 혼합가스의 분사압에 의해 출구부(132)측으로 유동하여 배출됨으로써 지지돌기(125) 사이의 홈부(125a)와 웨이퍼(W) 외주부 사이에서 용이하게 배출시켜 제거된다.

여기서, 지지대(120) 상에 형성된 입구부(131)와 출구부(132)를 구비한 배출홀(130)은 세정액이 유입되어 용이하게 배출될 수 있도록 충분한 크기의 중공형상을 갖어야 함은 당연하다.

또한, 도 2를 참조하면, 상기와 같이 홈부(125a)에 잔존하게 되는 세정액을 더욱 용이하게 배출시키기 위해 홈부(125a)에 형성된 입구부(131)에서 출구부(132)측으로 홀의 크기를 점점 넓어지도록 함으로써 배출홀(130) 내부에서 세정액에 의한 유막이 형성되어 홀이 막히는 현상을 미연에 방지하게 할 수도 있다. 또한, 배 출홀(130)을 통해 배출되는 세정액 상에 미량의 먼지등의 이물질이 섞여 있는 경우에 이물질 성분까지 용이하게 배출되도록 할 수 있는 것이다.

이어, 상기의 배출홀(130, 140)의 출구부(132, 142) 형상을 통한 세정액 배출을 설명하도록 한다. 상기와 같은 경우 홈부(125a)에 형성된 입구부(131, 141)는 독립적으로 출구부(132, 142)를 구비한 배출홀(130, 140)을 기술하였으며, 도 4를 참조하면, 다수의 홈부(125a)에 형성된 입구부(151)에서 유입되는 세정액을 하나의 출구부(152)를 통해 배출되도록 하는 것을 보여주고 있는데, 즉, 홈부들(125a)에 형성된 복수개의 입구부(151)들로부터 유입되는 미량의 세정액이 지지대(120) 저부에 형성된 하나의 출구부(152)로 유동되어 배출하도록 하며, 이때, 복수개의 입구부(151)에서 출구부(152)측으로 세정액을 안내하는 경사각이 출구부측으로 갈수록 경사지게 하고(θ), 출구부(152)의 크기를 입구부(151)보다 크게 형성하여 세정액의 유동을 세정액 자체의 중력과 혼합가스의 분사압에 의해 용이하게 유동되어 배출될 수 있도록 할 수 있다.

도 5를 참조하면, 도 4에 도시된 출구부(152)에 펌프(163)를 구비한 배기튜브(161)를 장착함으로써 홈부(125a)에 잔존되는 세정액을 강제배출시킬 수 있다.

한편, 웨이퍼(W) 외주부를 지지하는 홈부(125a)의 내면 형상을 다르게 할 수 있는데, 이를 설명하면 다음과 같다.

상기에서 설명한 도 2 및 도 3에 도시된 홈부(125a)는 내면이‘V’형상으로되어 웨이퍼(W) 외주연이 지지되는 형태를 설명하고 있다.

도 6을 참조하면, 홈부(126a,)의 내면이 경사지도록 된 것을 보여주고 있는 데, 이는 웨이퍼(W) 외주연이 ‘Y’형상의 내측으로 경사진 면에 접촉되어 지지되게 함으로써 웨이퍼(W) 외주부에 형성될 수 있는 미량의 세정액과 더불어 홈부(126a)에 잔존하는 세정액을 함께 배출홀(130)로 배출시키도록 하기 위함이다.

따라서, 웨이퍼(W) 외주부에 잔존하는 세정액은 자체 중력에 의해 홈부(126a)의 경사진 내면을 따라 흘러 홈부(126a)에 쌓이고, 홈부(126a)에 쌓인 세정액은 입구부(131)를 통해 출구부(132)로 배출된다.

도 7을 참조하면, 지지돌기(127) 사이의 홈부(127a) 내면이 직각으로 형성되어 웨이퍼(W) 외주부가 끼워져 지지되고 상기와 같이 세정액이 배출홀을 통해 배출된다.

그리고, 상기와 같이 출구부들(132, 142)에는 홈부에 잔존되는 세정액을 강제배출시키기 위하여 출구부들(132, 142) 각각에 배기튜브(161)를 연결하거나, 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 출구부(152)에 배기튜브(161)를 연결하여 펌프(163)로 펌핑함으로써 강제배기시켜 홈부(125a, 126a, 127a)의 세정액을 용이하게 배출시킬 수 있다.

다음은 전술한 본 발명에 따른 웨이퍼 가이드(100)가 반도체 웨이퍼 건조장치에 채용된 실시예를 설명하도록 한다

먼저, 도 8 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 가이드를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 반도체 웨이퍼 건조장치는 상부가 개방되고 내 부에 세정액이 채워지도록 된 세정조(200)와, 웨이퍼(W)를 세정액으로부터 노출시키는 웨이퍼 노출수단을 구비한다. 여기서 웨이퍼 노출수단은 세정조(200) 하부에 연결되어 세정액을 배출하는 세정액 배출관(220)이다. 또한 세정액 배출관(220)에는 밸브(221)가 구비된다.

이와 같은 세정조(200) 상부에는 소정 공간이 형성되도록 세정조(200)와 결합되는 챔버(300)가 마련되고, 챔버(300) 상부에는 혼합가스를 분사하는 가스공급관(310)이 구비된다. 가스공급관(310)은 IPA 증기를 분사하도록 설치된 제 1가스공급관(311)과, 바람직하게는 질소가스를 분사하도록 설치된 제 2가스공급관(312)으로 구성된다. 여기서 소정 공간은 혼합가스가 웨이퍼(W) 상부로 분사될 수 있는 최소 공간이다.

그리고 세정조(200) 상부에서 세정액이 넘칠(overflow) 때를 대비하여 챔버(300)에는 오버플로우 배출관(330)이 마련되고, 챔버(300) 측면에는 혼합가스가 배출될 수 있도록 가스배출관(320)이 마련된다.

여기서, 세정액이 저장되는 세정조(200) 내부 공간에는 웨이퍼 가이드(100)가 배치되는데, 이 웨이퍼 가이드(100)의 구성은 상기에서 전술한 바와 같은 구성을 갖는다.

즉, 웨이퍼 가이드(100)는 바람직하게는 3개의 지지대(120)가 형성된 몸체(110)와, 지지대(120) 상에 형성되어 웨이퍼(W)의 외주부가 끼워져 지지되도록 홈부(125a)가 형성되도록 된 복수개의 지지돌기(125)와, 홈부(125a)에서 지지대(120) 저부로 관통하도록 배출홀(130)이 형성된다.

여기서, 지지돌기(125) 사이의 홈부(125a) 내면 형상은 전술한 바와 같이 직각 형상으로 형성되어 웨이퍼(W)의 외주부가 끼워지거나, V, Y 형상으로 형성되어 경사진 면에 웨이퍼 외주연을 접촉시켜 지지되게 할 수도 있다.

그리고, 도 10을 참조하면, 홈부(125a)에는 배출홀(140)의 입구부(141)가 형성되고, 입구부(141)로부터 연통되도록 지지대(120) 저부에 출구부(142)가 마련되며, 입구부(141)로부터 출구부(142)까지의 홀 크기가 일정하거나, 출구부(142) 측으로 넓어지도록 형성할 수도 있다. 이는 도 3에 도시된 배출홀(140) 형상과 동일하다.

또한, 도 2 및 도 3과 도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같이 홈부(125, 126, 127)의 입구부와 연통되는 출구부(132)가 형성되되, 입구부(131)와 출구부(132)가 연통되도록 독립적으로 형성된 배출홀(130)일 수도 있고, 다수개의 입구부(151)들과 지지대(120) 저부에 하나만의 출구부(152)로 연통된 배출홀(150) 일 수도 있다.(도 4참조.) 물론 후자의 경우 바람직하게는 출구부(152)의 크기를 입구부(151)보다 크게 형성시키는 것이 좋다.

그리고, 도 10을 참조하면, 상기와 같이 웨이퍼 가이드(100)에 형성된 다수개의 배출홀(130)과 연결되어 강제배출하는 배기수단(160)이 추가로 장착될 수도 있다.

배기수단(160)은 지지대(120) 저부에 형성된 다수개의 출구부(132)와 스크류체결등으로 연결된 배기튜브(161)와 배기튜브(161)에 연결된 펌프(163)를 구비하는데, 배기튜브(161)는 챔버(300) 외부로 연결하기 위해 오버플로우 배출관(330)을 통해 챔버(300) 외부로 연결되고, 펌프(163)는 배기튜브(161)에 연결되어 배출홀(130) 내부의 세정액을 강제 토출시킨다.

여기서 배기튜브(161)를 챔버(300) 외부로 연결하기 위해 상기와 같이 실시할 수도 있지만, 챔버(300)에 통공(미도시)을 형성하여 외부로 연결시킬수도 있다. 이때, 통공은 챔버 내/외부가 밀폐되도록 패킹링(미도시)을 사용하여 실링(Sealing)하는 것이 좋다.

다음은 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 건조장치의 동작을 설명하도록 한다.

도 8을 참조 하면, 세정조(200)에는 웨이퍼(W) 표면을 세척하기 위한 세정액이 일정량 저장되고, 다수매의 웨이퍼(W)가 직립상태로 적재된 웨이퍼 가이드(100)는 세정조(200) 내부에 배치된다.

이와 같은 상태에서 세정조(200)를 챔버(300) 하부에 설치한다. 이때, 세정조(200) 상부에는 내부공간이 형성되고, 내부공간은 챔버(300) 외부와 밀폐된 상태이다. 또한, 웨이퍼 가이드(100)와 더불어 다수매의 웨이퍼(W)는 세정액에 잠긴 상태로 일차적으로 세정된다.

이후, 세정조(200) 하부에 설치된 세정액 배출관(220)을 통해 세정조(200)내의 세정액을 배출하게 되면, 웨이퍼(W)는 챔버(300) 내부공간에 노출된다. 이어, 노출된 웨이퍼(W) 표면을 건조시키기 위해 IPA 증기와 질소가스를 가스공급관(310)을 통해 웨이퍼(W) 상부를 향해 분사시킨다. 이렇게 분사된 혼합가스를 통해 웨이 퍼(W) 표면의 세정액은 하측으로 유동하여 웨이퍼(W) 표면이 건조된다.

그리고, 웨이퍼(W) 외주부를 지지하고 있는 지지돌기(125) 사이의 홈부(125a)에 잔존하는 세정액은 각 홈부(125a)에 형성된 입구부(131)로 유입되며, 세정액 자체의 중력과 웨이퍼(W) 상부에서 분사되는 가스분사압으로 인해 출구부(132)로 유동되어 지지대(120) 외부로 배출된다.

이와 같이 출구부(142)로 배출되는 세정액을 더 용이하게 배출되게 하기 위해 입구부(141)에서 출구부(142)로의 크기를 상기에 전술한 바와 같이 넓게 할 수 있는데, 이는 웨이퍼(W) 상부에서 분사되는 혼합가스의 분사압이 약할 경우, 또는 세정액 자체 중력으로 잘 배출되지 않는 경우, 즉, 배출홀(140) 내에 유막이 형성되는 것을 방지하여 용이하게 배출되도록 하기 위함이다.

또한, 도 9를 참조하면, 지지대(120) 저부에 형성된 출구부(131)에 배기수단(160)을 설치함으로써 홈부(125a)에 잔존하는 세정액을 강제배출하게 할 수도 있는데, 이는 펌프(163)를 작동시킴으로써 홈부(125a)의 세정액이 배기튜브(161)를 통해 강제배출시키는 것이다. 따라서, 배출홀(130) 내 유막이 형성되거나, 홈부(125a) 주변, 즉 웨이퍼(W) 외주부와 홈부(125a) 표면에 미량 잔존하는 세정액을 완벽하게 강제 제거할 수 있는 것이다.

이어, 상기와 같이 웨이퍼(W)를 건조한 뒤, 세정조(200)를 챔버(300)로부터 탈거하여 웨이퍼 가이드(100)를 세정조(200)로부터 탈거함으로써 다음 공정을 진행할 수 있도록 한다. 여기서, 웨이퍼 가이드(100)에 배기수단(160)이 설치되는 경우 웨이퍼(W) 건조 후 웨이퍼 지지대(100)에 설치된 배기수단(160)을 분리하여야 한 다.

다음은 도 10 및 도 11을 참조로 하여 전술한 본 발명에 따른 웨이퍼 지지대를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치의 다른 실시예에 대해 설명하도록 한다.

도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 가이드를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치는 상기 일 실시예에와 같은 구성을 갖되, 상기 일 실시예의 구성과 다른점을 설명하도록 한다.

세정액이 저장되는 세정조(200) 내부 공간에는 웨이퍼 가이드(100)가 배치되는데, 이 웨이퍼 가이드(100)는 전술한 바와 같은 구성을 갖으며, 다만, 웨이퍼 가이드(100) 측면부에는 챔버(300) 상부에서 설치되는 가이드 리프터(190)와 연결되도록 되어 가이드 리프터(190)가 외부로부터 동력을 제공 받아 웨이퍼 가이드(100)를 승/하강시키도록 된다. 여기서, 가이드 리프터(190)는 웨이퍼(W)를 세정액으로부터 노출시키기 위한 웨이퍼 노출수단이다.

여기서 웨이퍼 가이드(100)의 구성은 상기 일 실시예의 구성과 동일하여 언급하지 않기로 한다.

도 11을 참조하면, 웨이퍼(W) 표면을 세정하고 건조함에 있어서, 세정조(200)의 구성은 상기 일 실시예와 동일하며, 다른 점은 웨이퍼(W)를 세정액으로부터 노출시킬 경우, 세정조(200)에서 세정액을 배출하지 않고, 웨이퍼 가이드(100)를 가이드 리프터(190)를 사용하여 승강시켜 노출시키는 점이 다르다.

다음은 도 11을 참조하여 상기와 같이 구성되는 반도체 웨이퍼 건조장치의 동작을 설명하도록 한다.

가이드 리프터(190)가 외부로부터 동력을 제공받아 세정조(200)의 세정액에 잠긴 웨이퍼(W) 및 웨이퍼 가이드(W) 챔버(300) 내부 공간으로 승강시킴으로써 웨이퍼(W)는 세정액으로부터 노출된다. 이때, 챔버(300) 상부에 설치된 가스공급관(310)으로부터 IPA 증기와 질소가스가 분사되어 웨이퍼(W) 표면은 건조된다.

그리고, 웨이퍼(W) 외주부를 지지하고 있는 홈부(125a)에 잔존하는 세정액은 각 홈부(125a)에 형성된 입구부(131)로 유입되며, 세정액 자체의 중력과 웨이퍼(W) 상부에서 분사되는 가스분사압으로 인해 출구부(132)로 배출된다.

이와 같이 출구부(132)로 배출되는 세정액을 더 용이하게 배출되게 하기 위해 상기 일 실시예에서와 같이 입구부(141)에서 출구부(142)로의 크기를 넓게 할 수 있는데(도 9참조.), 이는 웨이퍼(W) 상부에서 분사되는 혼합가스의 분사압이 약할 경우, 또는 세정액 자체의 중력으로 배출홀(140) 내에 유막이 형성되는 것을 방지하여 용이하게 배출되도록 하기 위함이다.

또한, 도 5를 참조하면, 상기 일 실시예에서와 같이 배기수단(160)을 배출홀(130)과 연통되게 장착함으로써 홈부(125a)에 잔존하는 세정액을 강제배출시킬 수 있다.

이어, 상기와 같이 웨이퍼(W)를 건조한 뒤, 세정조(200)를 챔버(300)로부터 탈거하고, 가이드 리프터(190)를 구동하여 웨이퍼 가이드(100)를 하강시킨 후, 웨이퍼 가이드(100)를 가이드 리프터(190)로부터 분리하여 다음 공정을 진행할 수 있도록 한다. 여기서, 웨이퍼 가이드(100)에 배기수단(160)이 설치되는 경우 웨이퍼 (W) 건조 후 웨이퍼 가이드(100)에 설치된 배기수단(160)을 분리하여야 한다.

물론 상기와 같이 배수수단(160)이 추가로 장착되는 경우, 웨이퍼(W) 건조를 마친 웨이퍼 가이드(100)는 자동이송수단등의 이송장치(미도시)를 통해 다음 공정으로 이송될 때, 배기튜브(161)의 길이가 충분하게 길어 세정조(200) 및 챔버(300)내에서 장치내에 영향을 주지 않게 된다

따라서, 상기 일 실시예와 다른 실시예에서 상술한 바와 같이 상기와 같이 구성되는 웨이퍼 가이드를 반도체 웨이퍼 건조장치에 채용함으로써, 웨이퍼를 웨이퍼 가이드에 적재함과 아울러 세정/건조공정시 미량의 세정액까지 웨이퍼로부터 제거함으로써 효율적으로 건조시킬 수 있다.

따라서 상기와 같은 구성을 갖는 웨이퍼 지지대 및 이를 갖는 반도체 웨이퍼 건조장치에 의하면, 세정이 진행될 다수매의 웨이퍼를 직립상태로 적재하여 세정액에 노출시킨 후 건조할 경우, 웨이퍼 외주부를 지지하는 웨이퍼 가이드의 홈부에 잔존하는 세정액을 용이하게 배출할 수 있도록 웨이퍼 지지대에 배출홀을 마련함으로써 웨이퍼가 완벽하게 건조되게 할 수 있는 효과가 있다.

그러므로, 세정작업시 웨이퍼 표면에 물반점이 형성되지 않도록 함으로써 제품 불량을 최소화하고, 그로인해 제품 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

몸체;

상기 몸체 상에 형성되되, 웨이퍼 외주부를 지지하는 복수개의 홈부가 형성되고, 상기 홈부에서 세정액이 배출되는 배출수단이 형성된 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드.
제 1항에 있어서,

상기 배출수단은 세정액이 배출되는 배출홀인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드.
제 2항에 있어서,

상기 배출홀은 세정액이 배출되는 측으로 넓어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드.
제 2항에 있어서,

상기 배출홀은 세정액이 배출되는 배수튜브와 연결되고, 상기 배수튜브에는 세정액을 강제배출하도록 펌프가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드.
제 1항에 있어서,

상기 홈부는 세정액이 배출되는 방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드.
제 1항에 있어서,

상기 홈부는 사각 형상인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조장치용 웨이퍼 가이드.
웨이퍼를 세정하는 세정액이 저장되는 세정조;

상기 세정조 상부에 공간이 형성되도록 커버하는 챔버;

상기 챔버 내부 공간으로 혼합가스를 공급하기 위한 가스공급관;

상기 챔버 내의 혼합가스를 상기 챔버 외부로 배출하기 위한 가스배출관;

상기 웨이퍼를 세정액으로부터 노출시키는 웨이퍼 노출수단; 및

상기 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 세정조 내부에 배치되는 몸체;

상기 몸체 상에 형성되되, 상기 웨이퍼 외주부를 지지하는 복수개의 홈부가 형성되고, 상기 홈부에서 세정액이 배출되는 배출홀이 형성된 지지대를 구비하는 웨이퍼 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.
제 7항에 있어서,

상기 웨이퍼 노출수단은 상기 세정조 하부에 설치되어 상기 세정조에 저장된 세정액을 배출하여 상기 웨이퍼를 세정액으로부터 노출시키는 세정액 배출관인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.
제 7항에 있어서,

상기 웨이퍼 노출수단은 상기 웨이퍼 가이드와 연결되어 외부로부터 동력을 제공받아 상기 웨이퍼 가이드를 승하강시켜 상기 웨이퍼를 세정액으로부터 노출시키는 가이드 리프터인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.
제 7항에 있어서,

상기 배출홀은 세정액이 배출되는 측으로 넓어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.
제 7항에 있어서,

상기 배출홀은 세정액이 배출되는 배수튜브와 연결되고, 상기 배수튜브에는 세정액을 강제배출하도록 펌프가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.
제 7항에 있어서,

상기 홈부는 세정액이 배출되는 방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.
제 7항에 있어서,

상기 홈부는 사각 형상인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 건조장치.