KR20070069921A - 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치 - Google Patents

습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래의 단순 상하운동과 달리 웨이퍼가이드를 원형회전으로 이용하거나 배스 자체가 전후로 이동하여 상하, 전후의 4 방향으로 교반을 실시하는 반도체웨이퍼의 습식세정장치용 습식 배스 내에서의 웨이퍼가이드 교반장치에 관한 것이다.
이를 위한 발명은, 세정설비의 배스(30)는 화학약품용액이 내부에 저장되며 상부를 통해 반도체 웨이퍼(20)가 로봇에 의해 진입되어 웨이퍼 가이드(10)로 적재될 수 있도록 되어 있고, 저부에는 화학약품용액을 공급하기 위한 공급라인(31)과 화학약품용액을 고온으로 가열하기 위한 히터(32)가 설치된 구조로 되어 있으며; 상기 웨이퍼 가이드(10)는 세정설비의 배스(30)에 위치하며 반도체 웨이퍼(20)를 적재하여 배스(30)내에서 반도체 웨이퍼(20)를 지지하는 역할을 수행하도록 함에 있어서, 상기 배스(30)내의 웨이퍼 가이드(10)를 한 원형방향으로 회전하도록 구동시키는 구동수단(40)을 포함한 것을 그 특징으로 한다.
반도체웨이퍼, 습식세정장치, 습식배스, 웨이퍼가이드 교반방법, 잔여물제거

Description

습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치{WAFER GUIDE AGITATION APPARATUS IN WET BATH}
도 1 은 종래 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반방법을 설명하기 위한 도면,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 관한 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치를 설명하기 위한 단면도,
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 관한 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치를 설명하기 위한 작동 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 웨이퍼가이드 11 : 중앙 안착대
12 : 측면지지대 13 : 고정판
20 : 반도체 웨이퍼 30 : 배스
31 : 공급라인 32 : 히터
40 : 구동수단
본 발명은 종래의 단순 상하운동과 달리 웨이퍼가이드를 원형회전으로 이용하거나 배스자체가 전후로 이동하여 상하, 전후의 4 방향으로 교반을 실시하는 반도체웨이퍼의 습식세정장치용 습식 배스(BATH)내에서의 웨이퍼가이드 교반장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼를 집적 회로로 제조할 때 다양한 제조공정 중에 발생하는 잔류 물질(residual chemicals), 작은 파티클(small particles), 오염물(contaminants) 등을 제거하기 위하여 반도체 웨이퍼를 세정하는 세정 공정이 필요하다. 특히, 고집적화된 집적회로를 제조할 때는 반도체 웨이퍼의 표면에 부착된 미세한 오염물을 제거하는 세정 공정은 매우 중요하다.
상기 반도체 웨이퍼의 습식 세정 공정은 화학 용액 처리 공정(약액 처리 공정)과, 수세 공정, 그리고 건조 공정으로 나눌 수 있다. 상기 화학 용액 처리 공정은 고순도 및 고농도의 화학약품을 이용하여 반도체 웨이퍼를 처리하는 공정이며, 수세 공정은 화학 용액 처리된 반도체 웨이퍼를 순수로 세척하는 공정이며, 상기 건조 공정은 수세 처리된 반도체 웨이퍼를 건조하는 공정이다.
상기 습식 세정(Wet station)장치는 파티클, 유기오염, 자연산화막, 이온성 불순물, 중금속 오염등 다양한 세정대상을 제거하기 위해 복수 개의 세정액을 조합하여 복수 개의 처리조를 순차적으로 편성할 수 있지만, 반면에 장비가 대형화하게 된다. 더욱이, 최근 웨이퍼의 대구 경화와 함께 각 처리조(Process Bath)도 커져야 한다. 또한, 각종 화학약품, 순수 이온수(D.I Water), 정화된 공기(Flash Air)를 다량으로 소비해야 하기 때문에 각 처리조는 작을수록 에너지의 소비나 비용절감 측면에서 유리하다. 따라서, 최근의 습식세정 장비는 상술한 대형화에 대응하기 위해 처리조 내에서 필요 없이 면적을 많이 차지하는 기존의 웨이퍼 카세트(Wafer Cassette)를 사용하지 않고 웨이퍼 가이드라는 웨이퍼를 보호/유지하고, 반송하는 수단을 사용하여 습식세정 장비 내에서 웨이퍼를 가공하고 있다.
그런데, 상기한 종래의 웨이퍼 가이드의 경우 그 구조상 N2 가스나 오존가스를 투입하는 형태의 배스에 적용하는 경우 또는 화학약품으로 H3PO4를 사용함에 따라 배스 내부의 온도를 고온으로 유지시키기 위하여 배스 내부에 히터를 설치한 경우에는 배스 내에서 거품(bubble)이 형성되고 이 거품에 의해 웨이퍼 가이드에 놓여진 웨이퍼가 들어올려지는 등 유동현상이 발생하는 문제점이 있다.
즉, 종래기술에 따른 습식세정장비의 웨이퍼 가이드는, 상단을 따라 26개의 웨이퍼를 수직으로 세워서 꽂을 수 있는 슬롯(Slot)이 형성된 중앙 안착대와 이 중앙안착대 좌우측에 일정간격을 두고 위치하고 상단에 역시 웨이퍼가 꽂혀지는 슬롯이 형성된 측면지지대, 상기 중앙안착대와 측면지지대의 각 선단부에 설치되는 고정판을 포함한다.
이에 따라 각 슬롯에 웨이퍼를 수직으로 꽂게 되면 일정간격을 두고 웨이퍼가 세워져 적재되고 이렇게 웨이퍼가 적재된 채 공정이 진행된다. 웨이퍼 가이드는 각각의 배스마다 있으며 웨이퍼를 이동시키는 로봇이 배스 내부로 웨이퍼를 진입시켜 공정을 진행시키게 된다.
그런데, 상기한 종래의 구조는 중앙안착대와 측면지지대 사이의 공간을 통해 언급한 바와 같이 거품이 유입되면서 거품에 의해 웨이퍼가 유동되는 현상이 발생된다. 예컨대, 히터를 사용하는 배스의 경우 히터의 발열반응에 의해 배스에 담긴 화학약품용액에서 거품이 발생되며, 이렇게 발생된 거품은 상부로 올라오면서 가이드의 중앙안착대와 측면지지대 사이로 그대로 통과하면서 가이드에 적재되어 있는 웨이퍼를 위쪽으로 들어올리게 된다.
도 1 은 종래 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반방법을 설명하기 위한 것으로, 세정설비의 배스(bath; 30)는 화학약품용액이 내부에 저장되며 상부를 통해 반도체 웨이퍼(20)가 로봇에 의해 진입되어 웨이퍼 가이드(10)로 적재될 수 있도록 되어 있고, 저부에는 화학약품용액을 공급하기 위한 공급라인(31)과 화학약품용액을 고온으로 가열하기 위한 히터(32)가 설치된 구조로 되어 있다. 상기 웨이퍼 가이드(10)는 세정설비의 배스(30)에 위치하며 반도체 웨이퍼(20)를 적재하여 배스(30)내에서 반도체 웨이퍼(20)를 지지하는 역할을 수행하게 된다.
이를 위해 상기 웨이퍼 가이드(10)는 상단에 길이방향을 따라 웨이퍼를 수직으로 세워서 꽂을 수 있는 슬롯이 일정간격을 두고 형성된 중앙안착대(11)와, 이 중앙안착대(11)의 좌우측에 일정간격을 두고 평행하게 위치하며 상단에는 역시 상기 슬롯과 대응되는 위치에 웨이퍼가 꽂아지는 슬롯이 형성된 측면지지대(12), 상기 중앙안착대(11)와 측면지지대(12)의 양단이 고정설치되며 웨이퍼 가이드(10)의 측부를 이루는 고정판(13), 상기 중앙안착대(11)와 측면지지대(12) 사이에 배치되고 상기 고정판(13)에 양단이 설치되어 웨이퍼쪽으로 올라가는 거품을 차단하기 위한 차단판을 포함하고 있다.
종래의 웨이퍼가이드(10)를 교반(AGITATION)시키는 방법은 로봇이 웨이퍼를 잡고 흔들도록 되어 있다. 즉, 단순하게 배스(30)내에서 화살표와 같이 다수의 반도체웨이퍼(20)가 적재된 웨이퍼 가이드(10)를 상하운동에서만 일어나고 있기 때문에, 잔여물(RESIDUE)의 제거에 효과적이지 못한 부분들이 발견되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 단순 상하운동의 교반구동방식이 가지고 있는 문제점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 종래와 달리 습식 배스내의 웨이퍼 가이드를 원형방향으로 회전시키는 구동수단을 설치하여 효과적으로 잔여물 제거측면에서의 효율성을 증가시킬 수 있는 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 종래의 상하 방식에다 전후의 배스 무빙으로 상하, 전후의 4 방향으로 교반을 실시하도록 하여 종래보다 잔여물 제거에 보다 효과적인 웨이퍼가이드 교반장치를 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 세정설비의 배스(30)는 화학약품용액이 내부에 저장되며 상부를 통해 반도체 웨이퍼(20)가 로봇에 의해 진입되어 웨이퍼 가이드(10)로 적재될 수 있도록 되어 있고, 저부에는 화학약품용액을 공급하기 위한 공급라인(31)과 화학약품용액을 고온으로 가열하기 위한 히터(32)가 설치된 구조로 되어 있으며; 상기 웨이퍼 가이드(10)는 세정설비의 배스(30)에 위치하며 반도체 웨이퍼(20)를 적재하여 배스(30)내에서 반도체 웨이퍼(20)를 지지하는 역할 을 수행하도록 함에 있어서, 상기 배스(30)내의 웨이퍼 가이드(10)를 한 원형방향으로 회전하도록 구동시키는 구동수단(40)을 포함한 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구체적인 실시예는, 세정설비의 배스는 화학약품용액이 내부에 저장되며 상부를 통해 반도체 웨이가 로봇에 의해 진입되어 웨이퍼 가이드로 적재될 수 있도록 되어 있고, 저부에는 화학약품용액을 공급하기 위한 공급라인과 화학약품용액을 고온으로 가열하기 위한 히터가 설치되어 있으며; 상기 웨이퍼 가이드는 세정설비의 배스에 위치하며 반도체 웨이퍼를 적재하여 배스내에서 반도체 웨이퍼를 지지하는 역할을 수행하도록 함에 있어서, 상기 웨이퍼 가이드가 내장된 배스는 로봇과 별도로 전후로 흔들어 잔여물을 제거한 것을 특징으로 하는 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치인 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 관한 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치를 설명하기 위한 단면도이다. 본 발명은 종래의 단순 상하운동과 달리 웨이퍼가이드(10)를 구동수단(40)의 원형회전으로 이용하는 반도체웨이퍼(20)의 습식세정장치용 습식 배스(30)내에서의 웨이퍼가이드 교반장치인 것이다.
상기 배스(30)와 다수의 반도체웨이퍼(20)가 적재된 웨이퍼가이드(10)는 도 1 에 도시된 바와 같이 구성되고 있다. 즉, 세정설비의 배스(30)는 화학약품용액이 내부에 저장되며 상부를 통해 반도체 웨이퍼(20)가 로봇에 의해 진입되어 웨이퍼 가이드(10)로 적재될 수 있도록 되어 있고, 저부에는 화학약품용액을 공급하기 위 한 공급라인(31)과 화학약품용액을 고온으로 가열하기 위한 히터(32)가 설치된 구조로 되어 있다.
상기 웨이퍼 가이드(10)는 세정설비의 배스(30)에 위치하며 반도체 웨이퍼(20)를 적재하여 배스(30)내에서 반도체 웨이퍼(20)를 지지하는 역할을 수행하도록 되어 있다. 그리고, 중앙 안착대(11)및 양측의 측면지지대(12)와 더불어 고정판(13)도 구성되어져 있음으로, 종래와 같이 동일한 작용효과를 가지므로 그에 대한 상세 설명은 생략한다.
본 발명은 상기 배스(30)내의 웨이퍼 가이드(10)를 한 원형방향으로 회전하도록 구동시키는 구동수단(40)을 포함한다. 상기 구동수단(40)은 종래의 상하운동과 같은 저속으로 회전하는 모터를 사용하고 있다. 따라서, 배스(30)는 원형회전의 웨이퍼 가이드(10)에 의해 3 차원적 약액의 흐름을 형성시킬 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 종래와 달리 습식 배스(30)내의 웨이퍼 가이드(10)를 원형방향으로 회전시키는 구동수단(40)을 설치하게 됨으로, 효과적으로 잔여물 제거측면에서의 효율성을 증가시킬 수 있는 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치를 제공할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치를 설명하기 위한 작동 단면도이다. 본 발명은 종래의 상하 방식에다 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 전후의 배스(30) 무빙으로 상하, 전후의 4 방향으로 교반을 실시하도록 하여 종래보다 효과적으로 잔여물을 제거할 수 있다.
즉, 습식 배스(30) 내에 웨이퍼 가이드(10)가 내장되어 있는 바, 이는 도면의 화살표와 같이 배스 방향으로 로봇과는 별도로 상기 배스(30)를 전후로 흔들어 주도록 구성되어 효과적으로 교반작용을 수행할 수 있도록 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 단순 상하운동의 교반구동방식와 달리 배스내의 웨이퍼가이드를 원형회전의 교반방식으로 변경하여 보다 3 차원적 악액의 흐름을 형성하여 종래보다 나은 잔여물 제거의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
또 본 발명은 종래의 상하 방식에다 전후의 배스 무빙으로 상하, 전후의 4 방향으로 교반을 실시하도록 하여 종래보다 잔여물 제거에 보다 효과적인 웨이퍼가이드 교반장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (4)

  1. 세정설비의 배스는 화학약품용액이 내부에 저장되며 상부를 통해 반도체 웨이가 로봇에 의해 진입되어 웨이퍼 가이드로 적재될 수 있도록 되어 있고, 저부에는 화학약품용액을 공급하기 위한 공급라인과 화학약품용액을 고온으로 가열하기 위한 히터가 설치되어 있으며; 상기 웨이퍼 가이드는 세정설비의 배스에 위치하며 반도체 웨이퍼를 적재하여 배스내에서 반도체 웨이퍼를 지지하는 역할을 수행하도록 함에 있어서,
    상기 배스내의 웨이퍼 가이드를 한 원형방향으로 회전하도록 구동시키는 구동수단을 포함한 것을 특징으로 하는 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동수단은 상하운동과 같은 저속으로 회전하는 모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배스는 원형회전의 웨이퍼 가이드에 의해 3 차원적 약액의 흐름을 형성 하여 잔여물을 제거한 것을 특징으로 하는 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치.
  4. 세정설비의 배스는 화학약품용액이 내부에 저장되며 상부를 통해 반도체 웨이가 로봇에 의해 진입되어 웨이퍼 가이드로 적재될 수 있도록 되어 있고, 저부에는 화학약품용액을 공급하기 위한 공급라인과 화학약품용액을 고온으로 가열하기 위한 히터가 설치되어 있으며; 상기 웨이퍼 가이드는 세정설비의 배스에 위치하며 반도체 웨이퍼를 적재하여 배스내에서 반도체 웨이퍼를 지지하는 역할을 수행하도록 된 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치에 있어서,
    상기 웨이퍼 가이드가 내장된 배스는 로봇과 별도로 전후로 흔들어 잔여물을 제거하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 습식세정장치용 습식 배스내에서의 웨이퍼가이드 교반장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100933593B1 (ko) * 2007-12-15 2009-12-23 주식회사 동부하이텍 습식세정장치의 웨이퍼 지지구조

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