KR20070010931A - 반도체 기판 건조 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 건조하는 장치에 관한 것이다. 장치는 내부에 복수의 웨이퍼들을 지지하는 지지부재가 배치된 건조실을 가진다. 장치에는 지지부재에 놓인 기판상으로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급부재가 제공된다. 건조가스 공급부재는 건조실 내에 배치되며 복수의 그룹들로 그룹 지어진 노즐들과 이들로 건조가스를 공급하는 공급배관을 가진다. 제 1그룹에 속하는 노즐들은 다른 영역에 비해 전방 영역에서 분사구의 개공밀도가 높도록 형상지어지고, 제 2그룹에 속하는 노즐들은 다른 영역에 비해 후방 영역에서 분사구의 개공밀도가 높도록 형상지어진다. 서로 상이한 그룹에 속하는 노즐에는 서로 상이한 공급배관이 연결되며, 각각의 공급배관에는 유량 조절 밸브가 설치된다. 본 발명의 장치에 의하면, 건조효율이 낮은 전방 영역 또는 후방 영역으로 다량의 건조가스를 공급할 수 있으므로 웨이퍼들간 건조 균일도를 향상시킬 수 있다.
웨이퍼, 건조가스, 이소프로필 알코올, 노즐, 개공밀도, 건조균일도
Description
도 1은 일반적인 건조 장치를 개략적으로 보여주는 단면도;
도 2는 도 1의 건조가스 공급부재의 일 예를 보여주는 도면;
도 3은 본 발명의 건조 장치를 개략적으로 보여주는 도면;
도 4는 도 3의 지지부재의 사시도;
도 5a 내지 도 5d는 각각 제 1노즐과 제 2노즐의 일 예를 보여주는 도면들;
도 6은 도 3의 건조가스 공급부재의 제 1실시예를 보여주는 도면;
도 7은 도 6의 건조가스 공급부재 사용시 웨이퍼들 간에 상이한 량의 건조가스가 공급되는 예를 보여주는 도면;
도 8은 도 6의 건조가스 공급부재의 다른 예를 보여주는 도면;
도 9는 도 6의 건조가스 공급부재의 또 다른 예를 보여주는 도면;
도 10은 도 6의 건조가스 공급부재의 또 다른 예를 보여주는 도면;
도 11은 도 6의 건조가스 공급부재의 또 다른 예를 보여주는 도면;
도 12는 도 9의 건조가스 공급부재의 변형 예를 보여주는 도면;
도 13은 제 1노즐과 제 2노즐의 다른 예를 보여주는 도면;
도 14는 도 3의 노즐들의 다른 예를 보여주는 도면;
도 15a와 도 15b, 그리고 도 16a와 도 16b는 일반적인 건조가스 공급부재 사 용시 결함이 발생된 웨이퍼와 본 발명의 건조가스 공급부재를 사용하여 결함이 제거된 웨이퍼를 보여주는 도면들;
도 17은 도 3의 건조가스 공급부재의 제 2실시예를 보여주는 도면; 그리고
도 18은 도 17의 건조가스 공급부재 사용시 각각의 웨이퍼의 영역들 간에 상이한 량의 건조가스가 공급되는 예를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 건조실 200 : 지지부재
300 : 배기부재 400 : 건조가스 공급부재
420 : 제 1노즐 440 : 제 2노즐
460 : 공급배관 480 : 유량 조절 밸브
본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 건조하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 증착, 사진, 식각, 그리고 연마 등과 같은 다양한 단위 공정들의 반복적인 수행에 의해 제조된다. 세정 공정은 이들 단위 공정들을 수행할 때 반도체 웨이퍼의 표면에 잔류하는 잔류 물질(residual chemicals), 작은 파티클(small particles), 또는 오염물(contaminants)을 제거하는 공정이다.
반도체 웨이퍼의 세정 공정은 반도체 웨이퍼 상의 오염물질을 화학적 반응에 의해 식각 또는 박리시키는 화학 용액 처리 공정(약액 처리 공정), 약액 처리된 반도체 웨이퍼를 탈이온수로 세척하는 린스 공정, 그리고 린스 처리된 반도체 웨이퍼를 건조하는 건조 공정으로 이루어진다.
도 1은 일반적인 건조 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이고 도 2는 도 1의 건조가스 공급부재를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 건조 장치는 건조공정이 수행되며 상부가 개방된 공간을 가지는 건조실(10)과 그 내부를 외부로부터 밀폐하기 위하여 건조실(10)의 상부를 개폐하는 덮개(40)를 가진다. 건조실(10) 내에는 웨이퍼들(W)이 수직으로 놓여지도록 웨이퍼들(W)을 지지하는 지지부재(20)와 건조실(10)로부터 건조가스를 배기시키는 배기부재(50)가 제공된다. 건조가스는 건조가스 공급부재(30)에 의해 건조실(10) 내로 공급된다.
도 2를 참조하면, 건조가스 공급부재(30)는 건조실(10) 내에 웨이퍼들(W)의 배열방향을 따라 배치되고 복수의 분사구들(34)이 형성된 노즐(32)과 각각의 노즐(32)에 연결되어 노즐(32)로 건조가스를 공급하는 공급배관(36)을 가진다. 분사구들(34)은 동일 직경을 가지며, 분사구들(34)간에 간격은 노즐(32)의 영역 전체에 걸쳐 동일하게 제공된다. 또한, 공급배관(36)은 외부로부터 건조가스가 유입되는 주배관(36a)과 이로부터 분기되어 각각의 노즐(32)과 연결되는 분기관들(36b)을 가지고, 주배관(36a)에는 그 내부를 흐르는 건조가스의 유량을 조절하는 밸브(38)가 설치된다. 각각의 노즐(32)로 공급되는 건조가스의 유량은 동일하며, 상술한 구조로 인해 건조가스 공급부재(30)는 건조실(10) 내 전체 영역으로 균일한 량의 건조 가스를 공급한다.
건조실(10) 내 전체 영역으로 동일한 량의 건조가스를 공급하여 복수의 웨이퍼들(W)에 대해 건조공정 진행시 종종 웨이퍼들(W) 간에 건조 균일도는 서로 상이하다. 이는 건조실(10)의 형상 또는 건조실(10) 내 구조물의 배치 등과 같은 구조적인 요인에 의해 건조실(10) 내 영역에 따라 건조가스의 기류, 압력, 그리고 유속 등이 다르고, 이로 인해 건조실(10) 내에서 웨이퍼들(W)간 건조 환경이 상이하기 때문이다. 특히, 건조실(10) 내 전방 영역 또는 후방 영역에 놓여진 웨이퍼들(W)은 다른 영역에 놓여진 웨이퍼들(W)에 비해 건조 효율이 낮다. 이는 건조실(10)의 전방 영역에 놓여진 웨이퍼(W)와 후방 영역에 놓여진 웨이퍼(W)는 다른 영역에 위치된 웨이퍼들(W)과는 달리 건조실(10)의 측벽과 마주보도록 위치되므로, 건조환경이 특히 다르기 때문이다.
또 다른 이유로, 건조공정이 수행되기 전에 웨이퍼들(W) 각각에 부착된 약액의 량이나 탈이온수의 량은 다를 수 있다. 일반적인 건조 장치를 사용하여 이들 웨이퍼들(W)에 대해 건조공정을 수행하면, 웨이퍼들(W) 전체에 동일한 량의 건조가스가 공급되므로 웨이퍼들(W)간 건조 균일도가 다르다. 즉, 약액 또는 탈이온수가 상대적으로 많이 부착된 웨이퍼(W)는 다른 웨이퍼들(W)에 비해 건조효율이 낮다.
또한, 건조실(10) 내에서 배기부재(50)의 설치 위치에 따라 각각의 웨이퍼(W)의 영역들간 건조 균일도가 상이하다. 예컨대, 도 1과 같이 배기부재(50)가 건조실(10) 내 하부 양측에 각각 설치된 경우 웨이퍼(W)의 양측 가장자리 영역은 다량의 건조가스와 접촉되어 건조효율이 우수하나 웨이퍼(W)의 중앙 영역은 소량의 건조가스와 접촉되어 건조효율이 낮다.
본 발명은 웨이퍼들의 건조효율을 향상시킬 수 있는 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 웨이퍼들간 건조 균일도를 향상시킬 수 있는 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 각각의 웨이퍼의 영역들간 건조 균일도를 향상시킬 수 있는 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 반도체 기판을 건조하는 장치를 제공한다. 본 발명의 장치는 공정이 수행되는 공간을 제공하는 건조실을 가지며, 상기 건조실 내에는 기판을 지지하는 지지부재가 배치된다. 상기 장치에는 상기 지지부재에 놓인 기판상으로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급부재가 제공된다. 상기 건조가스 공급부재는 상기 건조실 내에 배치되며 복수개의 그룹들로 그룹지어진 노즐들과 각각의 그룹에 속하는 노즐에 연결되며 유량 조절기가 각각 설치된 복수의 공급배관들을 가진다. 서로 상이한 그룹의 상기 노즐들에는 서로 상이한 건조가스 공급배관이 연결된다. 각각의 상기 노즐은 상기 지지부재에 놓여진 기판들의 배열방향과 동일방향으로 배치된다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 건조가스 공급부재는 다른 영역에 비해 전방 영역에서 분사구의 개공밀도가 높도록 형상지어지고 제 1그룹에 속하는 적어도 하나의 노즐과 다른 영역에 비해 후방 영역에서 분사구의 개공밀도가 높도록 형 상지어지고 제 2그룹에 속하는 적어도 하나의 노즐을 가진다. 동일 그룹에 속하는 노즐들에는 하나의 공급배관이 연결되며, 상기 공급배관은 유량 조절 밸브가 설치된 주 배관과 이로부터 분기되어 노즐들과 연결되는 분기관들을 가질 수 있다.
상술한 장치는 건조실 내에서 건조 효율이 낮은 웨이퍼들이 배치되는 영역에는 다른 영역에 비해 다량의 건조가스를 공급할 수 있으므로, 웨이퍼들간 건조 균일도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 건조가스 공급부재는 상기 기판들 각각의 양측 가장자리 영역에 비해 중앙 영역으로 더 많은 량의 건조가스를 공급하도록 배치되며 제 1그룹에 속하는 노즐과 상기 기판들 각각의 중앙 영역에 비해 양측 가장자리 영역으로 더 많은 량의 건조가스를 공급하도록 배치되며 제 2그룹에 속하는 노즐들을 가진다.
상술한 장치는 각각의 웨이퍼에서 건조효율이 낮은 영역에는 다른 영역에 비해 다량의 건조가스를 공급할 수 있으므로, 각각의 웨이퍼에서 영역들간 건조 균일도를 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 18을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위 해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 위해 과장되어진 것이다.
본 발명은 웨이퍼(W)와 같은 반도체 기판들을 건조하는 장치(1)를 제공한다. 도 3은 본 발명의 반도체 기판 건조 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3의 지지부재(200)의 사시도이다. 도 3을 참조하면, 건조 장치(1)는 건조실(100), 지지부재(200), 배기부재(300), 그리고 건조가스 공급부재(400)를 가진다. 건조실(100)은 외부로부터 밀폐되고 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 건조실(100)의 아래에는 웨이퍼(W)를 약액 세정 또는 세척하는 공정이 수행되는 세정실(500)이 제공되고, 건조실(100)과 세정실(500) 사이에는 이들 사이를 개폐할 수 있는 분리판(600)이 제공된다. 건조실(100)에는 건조실(100) 내의 건조가스를 외부로 배기하는 배기부재(300)가 제공된다. 일 예에 의하면, 도 3에 도시된 바와 같이 분리판(600)은 배기부재(300)로서의 기능을 겸할 수 있다. 분리판(600) 내에는 건조실(100) 내부와 통하는 배기통로(320)가 형성된다. 배기통로(320)는 건조가스가 건조실(100) 내 상부에서 아래로 대체로 수직방향으로 흐를 수 있도록 분리판(600)의 전체 영역에 균일하게 제공될 수 있다. 이와 달리 배기부재(300)는 배기구들이 형성된 로드(도시되지 않음) 형상을 가지며 건조실(100) 내 양측 아래에 각각 위치될 수 있다.
건조실(100) 내에는 웨이퍼들(W)을 지지하는 지지부재(200)가 배치된다. 도 4를 참조하면, 지지부재(200)는 서로 나란하게 배열된 로드 형상의 지지로드들(220), 이들의 일단을 연결하는 연결판(240), 그리고 이들의 타단을 연결하는 구동 판(260)을 가진다. 구동판(260)에 결합된 구동부재(도시되지 않음)에 의해 지지부재(200)는 세정실(500)과 건조실(100) 사이를 이동할 수 있다. 각각의 지지로드(220)에는 웨이퍼(W)의 가장자리 영역 일부가 삽입되는 슬롯들(222)이 형성된다. 각각의 웨이퍼(W)는 패턴이 형성된 면이 측 방향을 향하도록 세워진 상태로 지지부재(200)에 놓여지며, 복수의 웨이퍼들(W)은 일방향으로 서로 나란하게 배열된다. 이하, 연결판(240)이 위치되는 건조실(100) 내 영역을 전방영역이라 하고, 구동판(260)이 위치되는 건조실(100) 내 영역을 후방영역이라 한다.
건조가스 공급부재(400)는 웨이퍼들(W)로 건조가스를 공급한다. 건조가스 공급부재(400)는 복수의 노즐들(420, 440)과 공급배관들(460)을 가진다.
노즐들(420, 440)은 건조실(100) 내에 배치되며, 건조실(100)의 상부를 개폐하는 덮개에 설치될 수 있다. 각각의 노즐(420, 440)은 로드 형상을 가지며 지지부재(200)에 놓여진 웨이퍼들(W)의 배열 방향과 동일방향으로 배치된다. 각각의 노즐(420, 440)에는 건조가스가 분사되는 분사구들(도 5의 422, 442)이 형성된다. 분사구들(422, 442)은 지지부재(200)에 놓여진 웨이퍼들(W) 중 가장 전방에 놓여진 웨이퍼(W) 상부로부터 가장 후방에 놓여진 웨이퍼(W) 상부까지 이르도록 제공된다.
노즐들(420, 440)은 복수개의 그룹들로 그룹지어진다. 각각의 그룹에는 하나 또는 복수의 노즐들이 제공된다. 노즐들(420, 440)에는 건조가스 저장부(도시되지 않음)로부터 노즐(420, 440)로 건조가스를 공급하는 공급배관들(460)이 연결된다. 서로 상이한 그룹에 속하는 노즐(420, 440)에는 서로 상이한 건조가스 공급배관(460)이 연결되고, 각각의 건조가스 공급배관(460)에는 그 내부를 흐르는 건조가스 의 유량을 조절하는 유량 조절기(480)가 설치된다. 유량 조절기(480)로는 유량 조절 밸브 또는 질량유량계(mass flow controller)가 사용될 수 있다. 건조가스로는 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA) 증기가 사용될 수 있다. 선택적으로 건조가스로는 질소가스 또는 비활성 가스가 사용될 수 있다.
제 1실시예
도 5 내지 도 16은 본 발명의 제 1실시예에 따른 건조가스 공급부재(400)의 다양한 예를 보여주는 도면들이다. 제 1실시예에서 건조가스 공급부재(400)는 웨이퍼들(W)간에 상이한 량의 건조가스를 공급할 수 있는 구조를 가진다.
일반적으로 노즐로부터 분사되는 건조가스의 량은 노즐에 제공된 분사구의 개공밀도에 따라 다르다. 개공밀도가 높으면 많은 량의 건조가스가 분사되고, 개공밀도가 낮으면 적은 량의 건조가스가 분사된다. 분사구의 개공밀도는 노즐에 제공된 분사구의 수, 분사구들간의 간격, 그리고 분사구의 크기 등에 의해 달라진다. 제 1실시예에서 각각의 노즐(420, 440)은 영역에 따라 상이한 개공밀도를 가지도록 형상지어진다. 따라서 각각의 노즐(420, 440)로부터 분사되는 건조가스의 량은 영역에 따라 서로 상이하다. 동일 그룹에 속하는 노즐들(420, 440)은 서로 동일한 배치의 개공밀도를 가지고, 서로 다른 그룹에 속하는 노즐들(420, 440)은 서로 상이한 배치의 개공밀도를 가진다.
아래의 예들에서는 노즐들(420, 440)이 2개의 그룹으로 그룹지어진 경우를 예로 들어 설명한다. 제 1그룹에 속하는 노즐(420)은 다른 영역에 비해 전방 영역 에서 높은 개공밀도를 가지고, 제 2그룹에 속하는 노즐(440)은 다른 영역에 비해 후방 영역에서 높은 개공밀도를 가진다. 따라서 제 1노즐(420)은 다른 영역에 배치된 웨이퍼들(W)에 비해 전방 영역에 배치된 웨이퍼들(W)로 많은 량의 건조가스를 공급하고, 제 2노즐(440)은 다른 영역에 배치된 웨이퍼들(W)에 비해 후방 영역에 배치된 웨이퍼들(W)로 많은 량의 건조가스를 공급한다.
도 5a 내지 도 5d는 제 1노즐(420)과 제 2노즐(440)의 다양한 예들을 보여준다.
일 예에 의하면, 도 5a에 도시된 바와 같이 제 1노즐(420)의 전방 영역에 형성된 분사구(422a)는 다른 영역에 형성된 분사구(422b)보다 큰 직경을 가지고, 제 2노즐(440)의 후방 영역에 형성된 분사구(442a)는 제 2노즐(440)의 다른 영역에 형성된 분사구(442b)보다 큰 직경을 가진다.
다른 예에 의하면, 도 5b에 도시된 바와 같이 제 1노즐(420a)의 전방 영역에 형성된 분사구들(422a)은 다른 영역에 형성된 분사구(422b)들에 비해 조밀하게 형성되고, 제 2노즐(440a)의 후방 영역에 형성된 분사구(442a)는 다른 영역에 형성된 분사구(442b)들에 비해 조밀하게 형성된다.
상술한 예에서는 노즐(420, 440)에 형성된 분사구(422, 442)의 개공밀도가 특정영역에서만 높도록 형성되었다. 그러나 이와 달리 노즐(420b, 440b)에 형성된 분사구(422, 442)의 개공밀도는 각 노즐(420b, 440b)의 전방 영역에서 후방 영역으로 갈수록 점증적으로 증가하거나 감소할 수 있다. 예컨대, 도 5c에 도시된 바와 같이 제 1노즐(420b)에서 분사구(422)의 개공밀도는 후방 영역에서 전방 영역으로 갈수록 점진적으로 증가하고, 제 2노즐(440b)에서 분사구(442)의 개공밀도는 전방 영역에서 후방 영역으로 갈수록 점진적으로 증가할 수 있다. 이는 분사구(422, 442)의 크기를 상이하게 하거나 분사구들(422, 442)간의 간격을 상이하게 함으로써 이루어질 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 노즐(420, 440)에 분사구(422, 442)가 복수의 홀들로서 제공된 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 노즐(420c, 440c)에 형성된 분사구(424, 444)는 형성 영역에 따라 상이한 폭을 가지는 슬릿 형상으로 제공될 수 있다. 예컨대, 도 5d에 도시된 바와 같이 제 1노즐(420c)에 형성된 슬릿의 폭은 다른 영역에 비해 전방 영역에서 넓고, 제 2노즐(440c)에 형성된 슬릿의 폭은 다른 영역에 비해 후방 영역에서 넓게 제공될 수 있다.
도 6은 건조가스 공급부재(400)의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 건조가스 공급부재(400)는 2개의 노즐들(420, 440), 공급배관(460), 그리고 유량 조절 밸브(480)를 가진다. 제 1그룹에는 하나의 제 1노즐(420)이 제공되고 제 2그룹에는 하나의 제 2노즐(440)이 제공된다. 제 1노즐(420)과 제 2노즐(440)은 서로 나란하게 배치되고, 제 1노즐(420)에는 제 1유량 조절 밸브(482)가 설치된 제 1공급배관(462)이 연결되고, 제 2노즐(440)에는 제 2유량 조절 밸브(484)가 설치된 제 2공급배관(464)이 연결된다.
도 7은 도 6의 건조가스 공급부재(400) 사용시 건조실(100) 내 영역에 따라 건조가스가 상이하게 공급되는 예를 보여준다. 지지부재(200)에 놓여진 웨이퍼들 (W) 중 전방 영역에 놓여진 웨이퍼들(Wf)이 다른 영역에 놓여진 웨이퍼들(Wr)에 비해 건조가 잘 이루어지지 않은 경우를 예로 들어 설명한다. 후방 영역에 비해 전방 영역으로 많은 량의 건조가스를 공급하여야 하므로 제 2노즐(440)에 비해 제 1노즐(420)로 많은 량의 건조가스가 공급되도록 한다. 따라서 제 2유량 조절 밸브(484)의 개방율에 비해 제 1유량 조절 밸브(482)의 개방율을 크게 한다. 예컨대, 제 1유량 조절 밸브(482)를 100% 개방하고 제 2유량 조절 밸브(484)를 50% 개방할 수 있다.
도 8은 건조가스 공급부재(400)의 다른 예를 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 건조가스 공급부재(400)는 3개의 노즐들(420, 440)을 가진다. 제 1그룹에는 하나의 제 1노즐(420)이 제공되고, 제 2그룹에는 2개의 제 2노즐들(440)이 제공된다. 제 1노즐(420)은 건조실(100) 내에서 웨이퍼들(W)의 중앙부 상부에 배치되고, 제 2노즐들(440)은 각각 제 1노즐(420)의 양측에 하나씩 배치된다. 제 1노즐(420)에는 제 1유량 조절 밸브(482)가 설치된 제 1공급배관(462)이 연결되고, 제 2노즐(440)에는 제 2공급배관(464)이 연결된다. 제 2공급배관(464)은 제 2유량 조절 밸브(484)가 설치된 주배관(464a)과 이로부터 분기되어 각각의 제 2노즐(440)과 연결되는 분기관들(464b)을 가진다.
도 9는 건조가스 공급부재(400)의 또 다른 예를 보여주는 도면이다. 도 9를 참조하면, 건조가스 공급부재(400)는 4개의 노즐들(420, 440)을 가진다. 제 1그룹에는 2개의 제 1노즐들(420)이 제공되고 제 2그룹에는 2개의 제 2노즐들(440)이 제공된다. 제 1노즐들(420)은 건조실(100) 내 중앙 영역에 나란히 배치되고, 제 2노 즐들(440)은 각각 건조실(100) 내 양측 영역에 하나씩 배치된다. 제 1노즐(420)에는 제 1공급배관(462)이 연결되고, 제 2노즐(440)에는 제 2공급배관(464)이 연결된다. 제 1공급배관(462)은 제 1유량 조절 밸브(482)가 설치된 주배관(462a)과 이로부터 분기되어 각각의 제 1노즐(420)과 연결되는 분기관들(464b)를 가지고 제 2공급배관(464)은 제 2유량 조절 밸브(484)가 설치된 주배관(464a)과 이로부터 분기되어 각각의 제 2노즐(440)과 연결되는 분기관들(464b)을 가진다.
도 10은 건조가스 공급부재(400)의 또 다른 예를 보여주는 도면이다. 도 10을 참조하면, 건조가스 공급부재(400)는 6개의 노즐들(420, 440)을 가진다. 제 1그룹에는 2개의 제 1노즐들(420)이 제공되고 제 2그룹에는 4개의 제 2노즐들(440)이 제공된다. 제 1노즐들(420)은 건조실(100) 내 중앙 영역에 배치되고, 제 2노즐들(440)은 건조실(100) 내 양측에 각각 2개씩 배치된다. 제 1노즐(420)에는 제 1공급배관(462)이 연결되고, 제 2노즐(440)에는 제 2공급배관(464)이 연결된다. 제 1공급배관(462)은 제 1유량 조절 밸브(482)가 설치된 주배관(462a)과 이로부터 분기되어 각각의 제 1노즐(420)과 연결되는 분기관들(464b)을 가지고 제 2공급배관(464)은 제 2유량 조절 밸브(484)가 설치된 주배관(464a)과 이로부터 분기되어 각각의 제 2노즐(440)과 연결되는 분기관들(464b)을 가진다.
상술한 도 8 내지 도 10에서는 제 1노즐(420)이 건조실(100) 내 중앙 부분에 위치되고 제 2노즐(440)이 건조실(100) 내 양측 부분에 위치되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 제 1노즐(420)과 제 2노즐(440)의 수 및 위치는 서로 바꾸어질 수 있다.
도 11은 건조가스 공급부재(400)의 또 다른 예를 보여주는 도면이다. 도 11을 참조하면, 제 1그룹에는 복수의 제 1노즐들(420)이 제공되고 제 2그룹에는 복수의 제 2노즐들(440)이 제공된다. 제 1노즐들(420)은 건조실 내 전체 영역에 균일하게 분포되도록 배치되고, 제 2노즐(440)은 제 1노즐들(420) 사이에 각각 배치된다. 즉, 제 1노즐(420)과 제 2노즐(440)은 서로 교대로 배치된다. 상술한 배치는 건조실(100) 내 공간이 넓은 경우에 유용하다. 이와 달리 제 1그룹에 속하는 노즐(420)과 제 2그룹에 속하는 노즐(440)은 복수 개씩 쌍을 이루어 서로 교대로 배치될 수 있다. 쌍을 이루는 노즐의 수는 2개인 것이 바람직하다. 제 1노즐(420)에는 제 1공급배관(462)이 연결되고, 제 2노즐(440)에는 제 2공급배관(464)이 연결된다. 제 1공급배관(462)은 제 1유량 조절 밸브(482)가 설치된 주배관(462a)과 이로부터 분기되어 각각의 제 1노즐(420)과 연결되는 분기관들(464b)을 가지고 제 2공급배관(464)은 제 2유량 조절 밸브(484)가 설치된 주배관(464a)과 이로부터 분기되어 각각의 제 2노즐(440)과 연결되는 분기관들(464b)을 가진다.
도 9 내지 도 11에서는 동일 그룹에 속하는 노즐들에는 하나의 주배관과 복수의 분기관들을 가지는 하나의 공급배관이 연결되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 도 12에 도시된 바와 같이 제 1노즐(420) 각각에 제 1유량 조절 밸브(482)가 설치된 제 1공급배관(462)이 각각 연결되고, 제 2노즐(440) 각각에 제 2유량 조절 밸브(484)가 설치된 제 2공급배관(462)이 각각 연결될 수 있다.
상술한 예들에서는 노즐들(420, 440)은 전방 영역 또는 후방 영역에서 다른 영역에 비해 높은 개공밀도를 가지는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 노즐들은 전방 영역 또는 후방 영역에서 다른 영역에 비해 낮은 개공밀도를 가질 수 있다.
또한, 상술한 예들에서는 제 1그룹에 속하는 노즐(420)은 전방영역에서 개공밀도가 높고 제 2그룹에 속하는 노즐(440)은 후방 영역에서 개공밀도가 높은 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 도 13에 도시된 바와 같이 제 1그룹에 속하는 노즐들(420d)은 중앙 영역에 비해 전방 영역 및 후방 영역에서 높은 개공밀도를 가지고, 제 2그룹에 속하는 노즐(440d)은 전방 영역 및 후방 영역에 비해 중앙 영역에서 높은 개공밀도를 가질 수 있다.
또한, 상술한 예들에서는 노즐들(420, 440)이 2개의 그룹으로 그룹지어진 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 노즐들은 3개 이상의 그룹으로 그룹지어질 수 있다. 노즐들이 3개의 그룹으로 그룹지어진 경우 도 14에 도시된 바와 같이 중앙 영역에서 개공밀도가 높게 형상지어진 노즐(450)이 속하는 제 3그룹이 더 제공될 수 있다.
또한, 상술한 예들에서는 노즐들이 웨이퍼들의 배열방향과 동일한 방향으로 배열되고, 노즐들에 형성되는 분사구의 개공밀도가 영역에 따라 상이한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 노즐들은 웨이퍼들의 배열방향과 수직한 방향으로 배열되고, 상이한 그룹에 속하는 노즐에는 서로 상이한 공급배관이 연결될 수 있다. 이 경우 노즐들은 영역 전체에 걸쳐 동일한 개공밀도를 가질 수 있다.
제 1실시예의 장치는 웨이퍼들(W)간에 건조가스의 량을 상이하게 공급할 수 있는 건조가스 공급부재(400)를 구비하므로 웨이퍼들간 건조 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 15과 도 16은 제 1실시예의 건조 장치 사용시 효과를 보여주는 도면이다.
건조실(100) 내 전체 영역으로 동일한 량의 이소프로필 알코올을 공급할 때 도 15a에 도시된 바와 같이 가장 전방에 위치된 웨이퍼(W)의 영역 중 상부('A')에서 이물질이 뭉쳐있는 형태의 결함이 종종 발생한다. 이 경우, 전방 영역으로 공급되는 이소프로필 알코올 량을 조절하여 도 15b에 도시된 바와 같이 상술한 결함을 제거할 수 있었다.
또한, 건조실(100) 내 전체 영역으로 동일한 량의 이소프로필 알코올을 공급할 때 도 16a에 도시된 바와 같이 가장 후방에 위치된 웨이퍼(W)의 영역 중 하부('B')에서 위를 향하는 방향으로 이물질이 잔류하는 형태의 불량이 종종 발생한다. 이 경우, 다른 영역에 비해 후방 영역으로 공급되는 이소프로필 알코올 량을 조절하여 도 16b에 도시된 바와 상술한 결함을 제거할 수 있었다.
제 2실시예
도 17은 본 발명의 제 2실시예에 따른 건조가스 공급부재(400´)를 보여주는 도면이다. 제 1실시예와 달리 제 2실시예에서 건조가스 공급부재(400´)는 각각의 웨이퍼의 영역(예컨대, 웨이퍼의 중앙부 영역 또는 웨이퍼의 양측 가장자리 영역)간에 상이한 량의 건조가스를 공급할 수 있다.
도 17을 참조하면, 건조가스 공급부재(400´)는 복수의 그룹들로 그룹지어진 노즐들(420´, 440´)을 가진다. 일 예에 의하면, 건조가스 공급부재(400´)는 2개 의 그룹으로 그룹지어진 노즐들(420´, 440´)과 이들로 건조가스를 공급하며 유량 조절기(480´)가 설치된 공급배관(460´)을 가진다. 제 1그룹에는 하나 또는 복수의 노즐(420´)이 제공되고 제 2그룹에는 복수의 노즐들(440´)이 제공된다. 제 1그룹에 속하는 노즐(420´)은 웨이퍼들(W)의 배열방향을 따라 건조실(100) 내 중앙에 배치되고, 제 2그룹에 속하는 노즐(440´)은 이와 평행하게 건조실(100) 내 양측에 배치된다. 따라서 제 1그룹에 속하는 노즐(420´)은 웨이퍼(W)의 양측 가장자리 영역에 비해 웨이퍼(W)의 중앙 영역으로 많은 량의 건조가스를 공급하고, 제 2그룹에 속하는 노즐(440´)은 웨이퍼(W)의 중앙 영역에 비해 웨이퍼(W)의 양측 가장자리 영역으로 많은 량의 건조가스를 공급한다. 제 1그룹에 속하는 노즐(420´)과 제 2그룹에 속하는 노즐(440´) 각각은 균일한 개공밀도를 가진다. 선택적으로 제 1그룹에 속하는 노즐(420´)과 제 2그룹에 속하는 노즐(440´) 각각은 영역에 따라 상이한 개공밀도를 가질 수 있다.
제 1그룹에 속하는 노즐(420´)에는 제 1유량 조절 밸브(482´)가 설치된 제 1공급배관(462´)이 연결되고, 제 2그룹에 속하는 노즐들(440´)에는 제 2유량 조절 밸브(484´)가 설치된 제 2공급배관(464´)이 연결된다. 따라서 제 1그룹에 속하는 노즐(420´)과 제 2그룹에 속하는 노즐(440´)로 제공되는 건조가스의 량을 각각 조절함으로써 각각의 웨이퍼(W)의 영역들간에 상이한 량의 건조가스를 공급할 수 있다.
도 18은 도 17의 건조가스 공급부재(400´) 사용시 각각의 웨이퍼(W)의 영역에 따라 건조가스가 상이하게 공급되는 예를 보여준다. 지지부재(200)에 놓여진 웨 이퍼(W)의 중앙부 영역이 양측 가장자리 영역에 비해 건조가 잘 이루어지지 않은 경우를 예로 들어 설명한다. 웨이퍼(W)의 가장자리 영역에 비해 중앙 영역으로 많은 량의 건조가스를 공급하여야 하므로 제 2노즐(440´)에 비해 제 1노즐(420´)로 많은 량의 건조가스가 공급되도록 한다. 따라서 제 2유량 조절 밸브(484´)의 개방율에 비해 제 1유량 조절 밸브(482´)의 개방율을 크게 한다. 예컨대, 제 1유량 조절 밸브(482´)를 100% 개방하고 제 2유량 조절 밸브(484´)를 50% 개방할 수 있다.
본 발명에 의하면, 건조 효율이 낮은 웨이퍼들이 배치되는 영역으로 다량의 건조가스를 공급할 수 있으므로, 웨이퍼들 간에 건조 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 각각의 웨이퍼에서 건조효율이 낮은 영역으로 다량의 건조가스를 공급할 수 있으므로, 각각의 웨이퍼의 영역들간에 건조 균일도를 향상시킬 수 있다.
Claims (19)
- 건조가 수행되는 공간을 제공하는 건조실과;상기 건조실 내에 배치되며 기판들이 놓이는 지지부재와; 그리고상기 지지부재에 놓인 기판들 상으로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급부재를 포함하되,상기 건조가스 공급부재는,복수의 그룹들로 그룹지어진 노즐들과;상기 각각의 그룹에 속하는 상기 노즐에 연결되며 유량 조절기가 각각 설치된 복수의 공급배관들을 포함하며,서로 상이한 그룹에 속하는 상기 노즐에는 서로 상이한 상기 공급배관이 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 노즐들 각각은 영역에 따라 분사구의 개공밀도가 상이하도록 형상지어지고,동일 그룹에 속하는 상기 노즐들은 동일한 배치의 개공밀도를 가지고, 서로 상이한 그룹에 속하는 상기 노즐들은 서로 상이한 배치의 개공밀도를 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 1항에 있어서,각각의 상기 노즐은 상기 지지부재에 놓여진 기판들의 배열방향과 동일방향으로 배치되고,상기 건조가스 공급부재는,다른 영역에 비해 전방 영역에서 상기 분사구의 개공밀도가 높도록 형상지어진 제 1그룹에 속하는 적어도 하나의 노즐과;다른 영역에 비해 후방 영역에서 상기 분사구의 개공밀도가 높도록 형상지어진 제 2그룹에 속하는 적어도 하나의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹 각각에는 하나의 노즐이 제공되고,상기 제 1그룹에 속하는 노즐과 상기 제 2그룹에 속하는 노즐은 서로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 제 1그룹에는 하나의 노즐이 제공되고, 상기 제 2그룹에는 2개의 노즐이 제공되며,상기 제 1그룹에 속하는 노즐은 중앙에 배치되고, 상기 제 2그룹에 속하는 노즐은 상기 제 1그룹에 속하는 노즐의 양측에 하나씩 배치되는 것을 특징으로 하 는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹에는 각각 2개의 노즐들이 제공되며,상기 제 1그룹에 속하는 노즐은 중앙에 배치되고, 상기 제 2그룹에 속하는 노즐은 상기 제 1그룹에 속하는 노즐의 외측에 각각 하나씩 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹에는 각각 복수개의 노즐들이 제공되며,상기 제 1그룹에 속하는 노즐과 상기 제 2그룹에 속하는 노즐은 하나씩 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹에는 각각 복수개의 노즐들이 제공되며,상기 제 1그룹에 속하는 노즐과 상기 제 2그룹에 속하는 노즐은 복수개씩 쌍을 지어 서로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 복수의 그룹들 각각에는 복수의 노즐들이 제공되고,상기 건조가스 공급배관 각각은,주배관과;상기 주배관과 연결되며 각각의 노즐과 연결되는 하나 또는 복수의 분기관을 포함하고,상기 유량 조절기는 상기 주배관에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 노즐들 각각에는 서로 상이한 상기 공급배관이 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 노즐의 분사구들은 형성 영역에 따라 상이한 간격으로 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 노즐의 분사구들은 형성 영역에 따라 상이한 크기로 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 노즐의 분사구들은 그 개공밀도가 상기 노즐의 일측 영역에서 타측 영역으로 갈수록 점진적으로 증가되거나 감소되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 건조가스 공급부재는 다른 영역에 비해 중앙 영역에서 분사구의 개공밀도가 높도록 형상지어진 제 3그룹에 속하는 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 1항에 있어서,각각의 상기 노즐은 상기 지지부재에 놓여진 기판들의 배열방향과 동일방향으로 배치되고,상기 건조가스 공급부재는,다른 영역에 비해 전방 영역 및 후방 영역에서 분사구의 개공밀도가 높도록 형상지어진 제 1그룹에 속하는 적어도 하나의 노즐과;다른 영역에 비해 중앙에서 분사구의 개공밀도가 높도록 형상지어진 제 2그룹에 속하는 적어도 하나의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 건조가스 공급부재는,상기 기판들 각각의 양측 영역에 비해 중앙 영역으로 더 많은 량의 건조가스를 공급하도록 배치되는 제 1그룹에 속하는 노즐과;상기 기판들 각각의 중앙 영역에 비해 양측 영역으로 더 많은 량의 건조가스를 공급하도록 배치되는 제 2그룹의 노즐들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 16항에 있어서,상기 제 1그룹에는 하나의 노즐이 제공되고, 상기 제 2그룹에는 두 개의 노즐이 제공되며,상기 제 1그룹에 속하는 노즐은 상기 건조실의 중앙에 배치되고, 상기 제 2그룹에 속하는 노즐은 상기 제 1그룹에 속하는 노즐의 양측에 각각 하나씩 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 건조가스는 이소프로필 알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 건조가스는 질소가스 또는 비활성 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 건조 장치.
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