KR20070066323A - System for cleaning wafer using ozone - Google Patents

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    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • C11D2111/22—

Abstract

A wafer cleaning system using ozone is provided to remove bubbles which obstruct cleaning efficiency while maintaining a uniform composition of a cleaning solution by directly supplying ozone to a circulating cleaning solution and by measuring the composition of ammonia and ozone in real time by a measuring unit while the measured composition is automatically corrected. A wafer(10) is received and cleaned in a cleaning bath(11). A circulation pipe(25) circulates a cleaning solution to the cleaning bath, installed in the cleaning bath. An ammonia water supply line is installed to directly supply ammonia water to the cleaning bath. An ozone generating apparatus(12) generates ozone gas of a high density through the circulation pipe and supplies ozone water to the cleaning bath. A gas-liquid contactor(19) makes the ozone gas generated from the ozone generating apparatus come in contact with a cleaning solution, installed in the circulation pipe. A bubble removing unit(21) can be installed in the circulation pipe to eliminate the ozone gas not melted in the gas-liquid contactor and the residual gas in the circulation pipe.

Description

오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템{SYSTEM FOR CLEANING WAFER USING OZONE}Wafer cleaning system using ozone {SYSTEM FOR CLEANING WAFER USING OZONE}

도 1은 본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a wafer cleaning system using ozone according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10. 웨이퍼10. Wafer

11. 세정조11. Cleaning tank

12. 오존 발생장치12. Ozone Generator

13. 암모니아수 공급탱크13. Ammonia water supply tank

14. 암모니아 농도계측기14. Ammonia concentration meter

16. 오존 농도계측기16. Ozone concentration meter

19. 기-액 접촉기19. Gas-liquid contactor

20. 댐퍼20. Damper

21. 버블 제거기21. Bubble Eliminator

25. 순환배관25. Circulation piping

본 발명은 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 과산화수소를 대체한 오존과 암모니아를 세정액으로 하고, 순환하는 세정액에 오존이 바로 공급되게 하여 항상 같은 세정액 조성이 유지되고, 오염 제거 효율을 극대화하며, 화학액 사용량을 획기적으로 절감시키고, 친환경적인 공정이 이루어지게 하기 위한 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer cleaning system using ozone. More specifically, ozone and ammonia replacing hydrogen peroxide are used as the cleaning solution, and ozone is immediately supplied to the circulating cleaning solution so that the same cleaning solution composition is always maintained and decontamination efficiency is achieved. The present invention relates to a wafer cleaning system using ozone for maximizing energy consumption, drastically reducing the amount of chemicals used, and environmentally friendly processes.

최근 반도체 웨이퍼의 크기의 대구경화 및 패턴(Pattern)의 미세화에 따른 단위 세정공정 수의 증가와 다량의 화학액이 요구된다. 이에 따른 각종 반도체 웨이퍼 세정액 및 새로운 세정 방법이 개발되고 있다. Recently, the number of unit cleaning processes and the amount of chemicals are required due to the large diameter of the semiconductor wafer and the miniaturization of the pattern. Accordingly, various semiconductor wafer cleaning solutions and new cleaning methods have been developed.

현재까지 반도체 분야에서 광범위하게 사용되는 RCA 세정은 고온공정으로써 고농도의 강산 및 강염기의 화학약품을 사용하는 습식 세정이다. 특히 RCA 표준세정1인 SC-1(Standard Clean-1) 용액을 사용하는 웨이퍼 세정은 50℃ 이상의 높은 온도에서 과산화수소(H2O2)와 암모니아수(NH4OH) 및 초순수(DIW)를 일정 비율로 희석한 세정액에 웨이퍼를 담가 세정한다. RCA cleaning, which is widely used in the semiconductor field to date, is a wet cleaning using high concentration strong acid and strong base chemicals as a high temperature process. In particular, wafer cleaning using SC-1 (Standard Clean-1) solution, RCA standard cleaning 1, has a certain ratio of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), ammonia water (NH 4 OH) and ultrapure water (DIW) The wafer is immersed in a cleaning solution diluted with water and washed.

통상 과산화수소에 의한 웨이퍼 표면의 산화와 암모니아수에 의한 표면의 미세 식각이 동시 반복적으로 이루어지는 방식으로, 웨이퍼 표면의 오염입자가 제거된다. 여기서 과산화수소는 분해가 빨라야 산화제의 역할을 충분히 할 수 있는데, 분해하면서 발생하는 물질들에 의해 웨이퍼 표면이 산화된다. In general, contaminants on the surface of the wafer are removed in such a manner that oxidation of the surface of the wafer with hydrogen peroxide and fine etching of the surface with ammonia water are simultaneously and repeatedly performed. In this case, hydrogen peroxide must be fast enough to function as an oxidizing agent, and the surface of the wafer is oxidized by materials generated during decomposition.

이러한 분해속도는 높은 온도에서 빨라지기 때문에 현재 사용하고 있는 SC-1 공정은 고온에서 이루어진다. Since the decomposition rate is accelerated at high temperatures, the SC-1 process currently in use is performed at high temperatures.

하지만 고온에서의 과산화수소 용액은 점진적으로 분해되어 그 세정 효과를 잃어버리기 때문에 세정액으로서의 수명이 단축된다. 또한 함께 사용하는 암모니아수 역시 고온에서는 휘발되는 속도가 증가하여 웨이퍼 표면의 오염입자를 제거할 수 있는 능력이 감소하게 된다. However, since the hydrogen peroxide solution at high temperature is gradually decomposed and loses its cleaning effect, the lifetime as a cleaning liquid is shortened. In addition, the ammonia water used together also increases the rate of volatilization at high temperatures, reducing the ability to remove contaminants on the wafer surface.

이로 인해 세정액 교환주기가 빨라지고, 다량의 과산화수소와 암모니아가 요구되므로 화학액의 비용 상승이 뒤따른다. 뿐만 아니라 다량의 화학액 사용으로 인한 폐수처리 비용이 증가하고, 결코 환경에도 친화적이지 못하다.This speeds up the cleaning liquid change cycle and requires a large amount of hydrogen peroxide and ammonia, which leads to an increase in the cost of the chemical liquid. In addition, the cost of waste water treatment increases due to the use of a large amount of chemical liquids, and is never environmentally friendly.

이러한 문제점들을 해결하기 위해 과산화수소보다 더 강력한 산화제로 알려져 있는 오존을 반도체 웨이퍼 세정에 이용하는 연구가 활발히 진행 중이다. In order to solve these problems, research into using ozone, which is known as a stronger oxidant than hydrogen peroxide, has been actively conducted.

그러나, 현재 오존을 근간으로 한 혼합 세정액은 오존과 암모니아수를 혼합탱크에서 일정비율로 혼합하여 제조하는데, 이와 같은 방법으로 오존과 암모니아를 혼합할 경우 오존의 농도는 암모니아에 의해 분해가 되고, 실제 오존이 세정조에 공급될 때는 오존의 농도는 상당히 줄어들게 된다. However, currently, ozone-based mixed cleaning solutions are prepared by mixing ozone and ammonia water in a mixing ratio in a mixing tank. When ozone and ammonia are mixed in this way, the concentration of ozone is decomposed by ammonia, and the actual ozone When supplied to this scrubber, the concentration of ozone is significantly reduced.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 과산화수소보다 더 강력한 산화제로 알려진 오존을 반도체 웨이퍼 세정에 사용하여 SC-1에서의 과산화수소를 대체한 오존과 암모니아를 세정액으로 하고, 순환하는 세정액에 오존이 바로 공급되게 하여, 항상 같은 세정액 조성이 유지되고, 오염 제거 효율을 극대화하며, 화학액 사용량을 획기적으로 절감시키고, 친환경적인 공정이 이루어지도록 한 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above problems, using ozone, which is known as a stronger oxidant than hydrogen peroxide, to clean semiconductor wafers, and using ozone and ammonia replacing hydrogen peroxide in SC-1 as a cleaning solution and circulating cleaning solution. To provide ozone-based wafer cleaning system, the same cleaning solution composition is always maintained, the decontamination efficiency is maximized, the amount of chemical solution is drastically reduced, and environmentally friendly processes are provided. There is this.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템은, 웨이퍼가 수납되어 상기 웨이퍼가 세정되게 구비된 세정조와; 상기 세정조에 설치되어 상기 세정조로 세정액이 순환되도록 하는 순환배관과; 상기 세정조에 암모니아수를 직접 공급되게 설치된 암모니아수 공급탱크와; 상기 순환배관을 통하여 고농도의 오존가스를 발생시켜 상기 세정조에 오존수가 공급되게 설치된 오존 발생장치와; 상기 순환배관에 설치되어 상기 오존 발생장치에서 발생된 오존가스와 세정액과의 기-액 접촉이 일어나게 하는 기-액 접촉기;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. Wafer cleaning system using the ozone of the present invention for achieving the above object, the cleaning tank is provided with a wafer is accommodated to clean the wafer; A circulation pipe installed in the cleaning tank to circulate the cleaning liquid into the cleaning tank; An ammonia water supply tank installed to directly supply ammonia water to the cleaning tank; An ozone generator configured to generate a high concentration of ozone gas through the circulation pipe so that ozone water is supplied to the cleaning tank; And a gas-liquid contactor installed in the circulation pipe to allow gas-liquid contact between the ozone gas generated in the ozone generator and the cleaning liquid.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a wafer cleaning system using ozone according to the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템은, 웨이퍼(10)가 수납되어 웨이퍼(10)가 세정되게 구비된 세정조(11)와, 이 세정조(11)에 설치되어 세정조(11)로 세정액이 순환되도록 하는 순환배관(25)과, 상기 세정조(11)에 암모니아수를 직접 공급되게 설치된 암모니아수 공급탱크(13)와, 상기 순환배관(25)을 통하여 고농도의 오존가스를 발생시켜 세정조(11)에 오존수가 공급되게 설치된 오존 발생장치(12)와, 상기 순환배관(25)에 설치되어 오존 발생장치(12)에서 발생된 오존가스와 세정액과의 기-액 접촉이 일어나게 하는 기-액 접촉기(19)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a wafer cleaning system using ozone according to the present invention includes a cleaning tank 11 in which a wafer 10 is accommodated and the wafer 10 is cleaned, and installed in the cleaning tank 11. High concentration ozone gas through the circulation pipe 25 for circulating the cleaning liquid to the tank 11, the ammonia water supply tank 13 is installed so that ammonia water is directly supplied to the cleaning tank 11, and the circulation pipe 25 Gas-liquid contact between the ozone generator 12 installed in the cleaning tank 11 to supply ozone water, and the ozone gas generated in the circulation pipe 25 and generated by the ozone generator 12 with the cleaning liquid. It is configured to include a gas-liquid contactor 19 to make this happen.

상기 오존 발생장치(12)는 순환하는 세정액에 오존이 바로 공급되고, 15% 이상의 고농도 오존 가스를 발생시키도록 구비된다.The ozone generator 12 is provided so that ozone is directly supplied to the circulating cleaning liquid and generates high concentration ozone gas of 15% or more.

그리고 상기 기-액 접촉기(19)에서 용존하지 않은 오존가스와 순환배관(25) 내의 잔존 가스를 제거하기 위해 순환배관(25)에는 버블 제거기(21)가 설치되고, 상기 세정조(11)에 공급되는 세정액의 유량을 일정하게 유지시키기 위해 순환배관(25)의 일측에는 댐퍼(Damper)(20)가 설치된다.In order to remove ozone gas not dissolved in the gas-liquid contactor 19 and remaining gas in the circulation pipe 25, a bubble remover 21 is installed in the circulation pipe 25, and the cleaning tank 11 is disposed in the cleaning tank 11. In order to maintain a constant flow rate of the cleaning liquid supplied, a damper 20 is installed at one side of the circulation pipe 25.

또한 상기 세정조(11) 내의 암모니아수의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 암모니아수 공급탱크(13)의 일측에는 암모니아 농도계측기(14)가 설치되고, 상기 세정조(11) 내의 오존의 농도를 측정하기 위해 세정조(11)에는 오존 농도계측기(16)가 설치된다.In addition, in order to measure the concentration of ammonia water in the washing tank 11 in real time, an ammonia concentration measuring instrument 14 is installed at one side of the ammonia water supply tank 13, and in order to measure the concentration of ozone in the washing tank 11. The ozone concentration meter 16 is installed in the washing tank 11.

이에 따라 세정액으로 사용하는 암모니아의 조성을 최적화하기 위해서 암모니아 농도는 상기 암모니아 농도계측기(14)에 의해 실시간으로 측정되며, 암모니아수 공급탱크(13)로부터 자동 보정함으로써 항상 같은 세정액 조건을 유지할 수 있다. Accordingly, in order to optimize the composition of the ammonia used as the cleaning liquid, the ammonia concentration is measured in real time by the ammonia concentration measuring instrument 14, and the same cleaning liquid condition can be maintained at all times by automatically correcting it from the ammonia water supply tank 13.

그리고 상기 오존 농도계측기(16)는 세정조(11) 내의 오존 농도 측정뿐 아니라 순환배관(25) 어느 곳이나 계측 가능하게 구비된다.In addition, the ozone concentration measuring device 16 is provided to measure the ozone concentration in the cleaning tank 11 as well as to measure any of the circulation pipe 25.

그리고 상기 세정조(11)의 오존 용해도를 증가시키고 저온 및 상온의 온도를 일정하게 유지시키기 위해 세정조(11)에는 투입식 냉각기(15)가 설치되고, 상기 세정조(11)에는 초음파 세정 효율을 증대시키기 위해 초음파 발진기(Megasonic transducer)(24)가 부착 설치된다.In order to increase the ozone solubility of the cleaning tank 11 and to maintain a constant temperature of low temperature and room temperature, an input cooler 15 is installed in the cleaning tank 11, and the ultrasonic cleaning efficiency is provided in the cleaning tank 11. In order to increase the ultrasonic transducer (Megasonic transducer) 24 is attached.

상기 투입식 냉각기(15)는 순환하는 세정조(11) 내에 직접 투입하여 냉각하기 때문에 작업이 간단하고, 순환식 칠러와 같이 별도의 펌프, 응축기, 압축기 및 물탱크 등이 필요 없다. 또한 불필요한 용량을 차지하지 않기 때문에 오존의 용해도를 더욱 증가시킬 수 있다. 이러한 투입식 냉각기(15) 중 세정조(11)에 투입되는 부분은 산 및 알칼리에 견디는 재질을 사용한다.Since the input cooler 15 is directly injected into the circulating washing tank 11 and cooled, the operation is simple and does not require a separate pump, a condenser, a compressor, and a water tank like the circulation chiller. In addition, since it does not occupy unnecessary capacity, the solubility of ozone can be further increased. The portion introduced into the cleaning tank 11 of the input cooler 15 uses a material that resists acid and alkali.

즉, 상기 투입식 냉각기(15)는 순환하는 배관에 불필요한 공간을 차지하지 않고, 세정조(11)에 바로 투입함으로써 저온으로 유지 가능하다.That is, the input cooler 15 can be kept at a low temperature by directly feeding the cleaning tank 11 without occupying unnecessary space in the circulating pipe.

또한 상기 순환배관(25)의 선단부에는 세정액을 강제 순환시키기 위해 펌프(18)가 설치된다.In addition, a pump 18 is installed at the distal end of the circulation pipe 25 to force circulation of the cleaning liquid.

그리고 상기 오존 발생장치(12)에서 발생되는 오존의 량은 오존 제너레이터 파워 및 공급되는 산소의 유량에 의해 조절이 가능하고, 반감기를 길게 하기 위해 도판트 가스(Dopant Gas)를 함께 사용한다. 상기한 도판트 가스로는 N2, CO2 모두 사용 가능하다.The amount of ozone generated by the ozone generator 12 can be controlled by the ozone generator power and the flow rate of the supplied oxygen, and a dopant gas is used together to increase the half life. As the dopant gas, both N 2 and CO 2 can be used.

한편, 도 1에서 설명되지 않은 참조 부호 17은 펌프를 나타내 보인 것이고, 참조부호 22 및 23은 순환하는 세정액을 여과하기 위한 필터(Filter)와, 세정액의 온도를 일정하게 유지하기 위한 히터(Heater)를 각각 나타내 보인 것이다.On the other hand, reference numeral 17, which is not described in FIG. 1, indicates a pump, reference numerals 22 and 23 denote a filter for filtering the circulating washing liquid, and a heater for maintaining a constant temperature of the washing liquid. Are shown respectively.

다른 한편으로 본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템은, 알칼리뿐만 아니라 산성 화학액 및 초순수에도 적용 가능하다.On the other hand, the wafer cleaning system using ozone according to the present invention is applicable to not only alkali but also acidic chemical liquid and ultrapure water.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the wafer cleaning system using ozone according to the present invention having the configuration as described above is as follows.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템은, 우선, 오존과 암모니아의 조성을 일정하게 유지시키기 위해서 다음과 같은 과정을 거친다. Referring back to the drawings, the wafer cleaning system using ozone according to the present invention first goes through the following process in order to maintain a constant composition of ozone and ammonia.

초순수에 암모니아를 공급하고, 세정액을 펌프(18)를 이용하여 일정 시간 동안 순환시킨다. 그리고 순환배관(25) 내에 고농도의 오존을 주입하고, 오존과 암모니아수가 기-액 접촉기(19)에서 기-액 접촉이 일어나 오존이 용해된다.Ammonia is supplied to the ultrapure water, and the washing liquid is circulated for a predetermined time using the pump 18. Then, high concentration of ozone is injected into the circulation pipe 25, and the ozone and ammonia water are gas-liquid contact in the gas-liquid contactor 19 so that ozone is dissolved.

그리고 상기 댐퍼(20)를 경유하여 용해되지 않고 잔존하는 가스들이 버블 제거기(21)에서 모두 제거되고, 필터(22)를 거쳐 세정조(11)에 투입되며, 다시 상기 펌프(18)를 통해 세정액이 순환하여 일정한 세정액 조성이 유지되게 된다.In addition, all the remaining gases that are not dissolved through the damper 20 are removed from the bubble remover 21, are introduced into the washing tank 11 through the filter 22, and are again washed through the pump 18. This circulation is maintained to maintain a constant cleaning liquid composition.

또한 이때 세정액으로 사용하는 암모니아수는 오존이 주입됨에 따라서 분해가 일어난다. 그래서 암모니아의 조성을 일정하게 유지시키기 위해서 암모니아 농도계측기(14)에 의해 실시간으로 측정되며, 자동 보정함으로써 항상 동일한 세정액 조건을 유지할 수 있다. In this case, the ammonia water used as the cleaning solution is decomposed as ozone is injected. Therefore, in order to keep the composition of the ammonia constant, it is measured by the ammonia concentration meter 14 in real time, and the automatic cleaning can always maintain the same washing liquid condition.

그리고 세정액에 웨이퍼(10)를 투입하여 세정 효율을 증대시키기 위해서 초음파 발진기(24)가 구동되고, 또한 오존의 용해도를 더욱 증가시키고 저온 및 상온의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 투입식 냉각기(15)가 구동된다.In addition, the ultrasonic oscillator 24 is driven to increase the cleaning efficiency by inserting the wafer 10 into the cleaning liquid, and furthermore, an input cooler 15 for further increasing the solubility of ozone and keeping the temperature of the low temperature and the normal temperature constant. Is driven.

이를 보다 구체적으로 설명한다. This will be described in more detail.

본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템은, 세정 효율을 증가시키 기 위해 물리적인 힘을 세정조(11)에 전달하기 위한 초음파 발진기(24)는 오존의 분해를 활성화시켜 오존이 분해하면서 발생하는 OH 라디칼(Radical)에 의해 유기물 분해 효과를 증가시킨다. In the wafer cleaning system using ozone according to the present invention, the ultrasonic oscillator 24 for transmitting the physical force to the cleaning tank 11 to increase the cleaning efficiency is generated by activating the decomposition of ozone to generate ozone. The decomposition effect of organic matter is increased by OH radicals.

그리고 상기 암모니아수 공급탱크(13)는 세정조(11)에 암모니아수를 공급하고, 이러한 암모니아수의 공급은 암모니아 농도계측기(14)에서의 신호에 의해 실시간으로 공급된다. 또한 상기 오존발생장치(12)는 15% 이상의 고농도 오존 가스를 발생시키며, 발생된 오존가스와 순환하는 세정액과의 기-액 접촉기(19)에 의해 기-액 접촉이 일어난다.The ammonia water supply tank 13 supplies ammonia water to the washing tank 11, and the supply of such ammonia water is supplied in real time by a signal from the ammonia concentration measuring instrument 14. In addition, the ozone generator 12 generates a high concentration ozone gas of 15% or more, and gas-liquid contact occurs by the gas-liquid contactor 19 of the generated ozone gas and the circulating cleaning liquid.

그리고 상기 버블 제거기(21)는 기-액 접촉기(19)에서 용존되지 않은 오존 가스와 순환하는 배관 내의 잔존 가스를 모두 제거하고, 즉 세정 중에 발생하는 버블을 효과적으로 제거할 수 있다. 상기 댐퍼(20)는 세정조(11)에 공급되는 세정액의 맥동을 잡고 일정 유량을 공급한다.In addition, the bubble remover 21 may remove all of the ozone gas not dissolved in the gas-liquid contactor 19 and the remaining gas in the circulating pipe, that is, effectively remove the bubbles generated during the cleaning. The damper 20 catches the pulsation of the cleaning liquid supplied to the cleaning tank 11 and supplies a constant flow rate.

또한 상기 암모니아 농도계측기(14)는 세정액으로 사용하는 암모니아의 조성을 최적화하기 위해 세정조(11) 내의 암모니아 농도를 실시간으로 측정하고, 암모니아수 공급탱크(13)로부터 자동 보정함으로써 항상 같은 세정액 조건을 유지할 수 있다.In addition, the ammonia concentration measuring instrument 14 can maintain the same cleaning solution condition by measuring the ammonia concentration in the cleaning tank 11 in real time in order to optimize the composition of ammonia used as the cleaning solution and automatically correcting it from the ammonia water supply tank 13. have.

그리고 오존 농도계측기(16)는 순환배관(25) 내의 오존의 농도를 측정한다. 또한 상기 투입식 냉각기(15)는 오존의 용해도를 더욱 증가시키고 저온 및 상온의 온도를 일정하게 유지시킨다.The ozone concentration measuring instrument 16 measures the concentration of ozone in the circulation pipe 25. In addition, the input cooler 15 further increases the solubility of ozone and keeps the temperature of low temperature and room temperature constant.

그리고 초순수 및 암모니아수에 오존을 용존시키기 위해 사용하는 기-액 접 촉기(19)는 오존을 100% 용존시키지 못한다. 따라서 용존하지 않은 오존가스와 기타 첨가 가스는 그대로 순환하는 배관으로 흘러나오게 된다. In addition, the gas-liquid contactor 19 used to dissolve ozone in ultrapure water and ammonia water does not dissolve 100% of ozone. Therefore, undissolved ozone gas and other additive gas flow out into the circulating pipe as it is.

이렇게 가스들이 순환배관(25)을 통해 배출되면 세정효율을 감소시킨다. 따라서 이들 가스는 상기 버블 제거기(21)에 의해 모두 제거된다.When the gas is discharged through the circulation pipe 25 reduces the cleaning efficiency. These gases are thus all removed by the bubble remover 21.

즉, 상기 버블 제거기(21)로 용존된 오존수와 기타 첨가 가스들이 흘러 들어가면 제거되며, 오존수만 세정조(11)로 공급된다. 이로써 세정의 저해 요소인 버블을 완전히 제거하여 웨이퍼(10)의 세정효율을 극대화할 수 있다That is, the ozone water and other additive gases dissolved in the bubble remover 21 are removed when they flow in, and only ozone water is supplied to the cleaning tank 11. As a result, bubbles that are inhibitors of cleaning may be completely removed to maximize the cleaning efficiency of the wafer 10.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템은, 오존과 암모니아를 이용하고, 기존의 혼합탱크에서 혼합한 세정액을 세정조(11)로 공급하는 것이 아니라, 순환하는 세정액에 오존이 바로 공급된다.As described above, in the wafer cleaning system using ozone according to the present invention, ozone is not supplied to the cleaning tank 11 using ozone and ammonia and not supplied to the cleaning tank 11 with the cleaning liquid mixed in the existing mixing tank. Supplied.

이는 암모니아와 오존의 조성이 계측기에 의해 실시간으로 측정되며, 자동 보정됨으로써 항상 같은 세정액 조성이 유지되고, 세정효율의 저해 요소인 버블을 제거하기 위하여 버블 제거장치가 부착됨으로 오염 제거 효율을 극대화할 수 있다.The composition of ammonia and ozone is measured in real time by a measuring instrument, and automatically corrected so that the same cleaning liquid composition is always maintained, and a bubble removing device is attached to remove bubbles, which are an obstacle to cleaning efficiency. have.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the wafer cleaning system using ozone according to the present invention has the following effects.

순환하는 세정액에 오존이 바로 공급되고, 암모니아와 오존의 조성이 계측기에 의해 실시간으로 측정되고 자동 보정됨으로써, 항상 같은 세정액 조성이 유지될 뿐만 아니라 세정효율의 저해 요소인 버블을 제거할 수 있어 오염 제거 효율을 극대화할 수 있다. Ozone is immediately supplied to the circulating cleaning liquid, and the composition of ammonia and ozone is measured and automatically corrected in real time by a measuring instrument, so that not only the same cleaning liquid composition is maintained at all times but also bubbles can be eliminated as a deterrent to cleaning efficiency. The efficiency can be maximized.

그리고 기존의 과산화수소를 대체할 수 있어 화학액 사용량을 획기적으로 절감시킬 수 있고, 이에 따른 폐수 처리비용을 줄일 수 있고, 친환경적인 공정을 할 수 있다. In addition, it is possible to replace the existing hydrogen peroxide can significantly reduce the amount of chemical solution, thereby reducing the waste water treatment costs, and can be an environmentally friendly process.

또한 상온 공정으로 인한 화학액 수명이 길어지고, 오존 자체가 유기물 분해에 탁월하므로 유기물을 제거하기 위한 별도의 화학액 사용을 필요로 하지 않는다.In addition, the chemical liquid life is long due to the process at room temperature, and ozone itself is excellent for decomposing organic matters, and thus it does not require the use of a separate chemical liquid to remove organic matters.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (13)

웨이퍼가 수납되어 상기 웨이퍼가 세정되게 구비된 세정조와;A cleaning tank in which wafers are accommodated and provided to clean the wafers; 상기 세정조에 설치되어 상기 세정조로 세정액이 순환되도록 하는 순환배관과;A circulation pipe installed in the cleaning tank to circulate the cleaning liquid into the cleaning tank; 상기 세정조에 암모니아수를 직접 공급되게 설치된 암모니아수 공급탱크와;An ammonia water supply tank installed to directly supply ammonia water to the cleaning tank; 상기 순환배관을 통하여 고농도의 오존가스를 발생시켜 상기 세정조에 오존수가 공급되게 설치된 오존 발생장치와;An ozone generator configured to generate a high concentration of ozone gas through the circulation pipe so that ozone water is supplied to the cleaning tank; 상기 순환배관에 설치되어 상기 오존 발생장치에서 발생된 오존가스와 세정액과의 기-액 접촉이 일어나게 하는 기-액 접촉기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.And a gas-liquid contactor installed in the circulation pipe to allow gas-liquid contact between the ozone gas generated by the ozone generator and the cleaning liquid to occur. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기-액 접촉기에서 용존하지 않은 오존가스와 순환하는 배관 내의 잔존 가스를 제거하기 위해 상기 순환배관에는 버블 제거기가 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.And a bubble remover is installed in the circulation pipe to remove residual gas in the pipe circulating with the ozone gas not dissolved in the gas-liquid contactor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정조에 공급되는 세정액의 유량을 일정하게 유지시키기 위해 상기 순환배관의 일측에는 댐퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.Wafer cleaning system using ozone, characterized in that the damper is provided on one side of the circulation pipe to maintain a constant flow rate of the cleaning liquid supplied to the cleaning tank. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정조 내의 상기 암모니아수의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 상기 암모니아수 공급탱크의 일측에는 암모니아 농도계측기가 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.Wafer cleaning system using ozone, characterized in that the ammonia concentration measuring instrument is installed on one side of the ammonia water supply tank to measure the concentration of the ammonia water in the cleaning tank in real time. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정조 내의 오존의 농도를 측정하기 위해 상기 세정조에는 오존 농도계측기가 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.Wafer cleaning system using ozone, characterized in that the ozone concentration meter is installed in the cleaning tank to measure the concentration of ozone in the cleaning tank. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 오존 농도계측기는, 상기 세정조 내의 오존 농도 측정과 상기 순환배관 어느 곳이나 계측이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.The ozone concentration measuring device is a wafer cleaning system using ozone, characterized in that the ozone concentration measurement in the cleaning tank and the circulating piping can be measured. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정조의 오존 용해도를 증가시키고 저온 및 상온의 온도를 일정하게 유지시키기 위해 투입식 냉각기가 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.Wafer cleaning system using an ozone, characterized in that the input cooler is installed to increase the ozone solubility of the cleaning tank and to maintain a constant temperature of low temperature and room temperature. 제7항에 있어서, 상기 투입식 냉각기는 상기 세정조에 바로 투입하도록 상기 세정조에 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.The wafer cleaning system using ozone according to claim 7, wherein the input cooler is installed in the cleaning tank so as to directly feed the cleaning tank. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정조에는 초음파 세정 효율을 증대시키기 위해 초음파 발진기가 부착 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.The cleaning tank using ozone, characterized in that the ultrasonic cleaning device is attached to the cleaning tank to increase the ultrasonic cleaning efficiency. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 순환배관의 선단부에는 세정액을 강제 순환시키기 위해 펌프가 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.Wafer cleaning system using ozone, characterized in that the pump is installed in the front end of the circulation pipe for forced circulation of the cleaning liquid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오존 발생장치에서 발생되는 오존의 량은 오존 제너레이터 파워 및 공급되는 산소의 유량에 의해 조절이 가능하고, 상온에서도 100ppm이상 고농도의 오존수를 제조할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.The amount of ozone generated by the ozone generator can be controlled by the ozone generator power and the flow rate of the supplied oxygen, and the wafer cleaning using ozone is provided to produce a high concentration of ozone water of 100 ppm or more even at room temperature. system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오존 발생장치는 순환하는 세정액에 오존이 바로 공급되도록 설치된 것 을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.The ozone generator is a wafer cleaning system using ozone, characterized in that the ozone is installed to be supplied directly to the circulating cleaning liquid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오존발생장치는 15% 이상의 고농도 오존 가스를 발생시키도록 설치된 것을 특징으로 하는 오존을 이용한 웨이퍼 세정 시스템.The ozone generator is a wafer cleaning system using ozone, characterized in that installed to generate a high concentration ozone gas of more than 15%.
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