KR20080053113A - 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를포함하는 일괄처리형 세정장비 - Google Patents

저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를포함하는 일괄처리형 세정장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고온의 순수공급라인을 추가로 설치하여 화학약품 교환시에 화학약품조의 온도를 설정온도까지 쉽고 빠르게 조절할 수 있는 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비에 관한 것이다.
본 발명에 의한 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비는 저온의 순수 공급라인을 갖는 화학약품조와 저온 및 고온의 순수공급라인을 갖는 HQDR조가 다수 조합되어서 웨이퍼를 세정하는 일괄처리형 세정장비에 있어서, 상기 화학약품조에 고온의 순수공급라인이 추가 설치된 것을 특징으로 한다.
화학약품 교환시에 화학약품조의 온도를 설정온도까지 쉽고 신속하게 조절할 수 있어서 생산성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 간단한 배관 개조를 통하여 1개의 베스에서 저온 및 고온의 순수를 자유롭게 사용할 수 있다.
화학약품조, 고온, 순수, 세정, 온도

Description

저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비{Batch type wet cleaner including chemical bath with hot and cold deionized water supplying line}
도 1은 기존 일괄처리형(batch type) 세정장비의 개략도,
도 2는 본 발명의 일실시예로서 고온의 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 웨이퍼 세정을 위한 일괄처리형 세정장치의 개략도이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명
110: SC-1 약액조 120:제1 HQDR조
130: 제1 H2SO4 약액조 140: 제2 H2SO4 약액조
150: 제2 HQDR조 160: SC-2 약액조
170: 제3 HQDR조 180: 건조조
200: 저온 순수공급시설 210: 저온 순수공급헤더
220: 저온 순수공급라인 230: 저온 순수공급라인 컨트롤밸브
300: 고온 순순공급시설 310: 고온 순수공급헤더
320: 고온 순수공급라인 330: 고온 순수공급라인 컨트롤밸브
350: 화학약품조 고온 순수공급라인
본 발명은 일괄처리형 세정장치에 관한 것으로서, 상세하게는 고온의 순수공급라인을 추가로 설치하여 화학약품 교환시에 화학약품조의 온도를 설정온도까지 쉽고 빠르게 조절할 수 있는 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비에 관한 것이다.
현대 사회에는 라디오, 컴퓨터, 텔레비젼 등의 각종 전자 제품이 매우 다양하게 사용되고 있으며, 상기 전자 제품에는 필수적으로 다이오우드나 트랜지스터와 같은 반도체 소자가 포함된다. 위와 같이 현대 사회의 필수품인 반도체 소자는, 산화실리콘(모래)에서 고순도의 실리콘을 추출한 것을 단결정으로 성장시키고 이를 원판 모양으로 잘라서 웨이퍼를 만드는 공정, 상기 웨이퍼의 전체 표면에 막을 형성하고 필요한 부분을 제거하여 일정한 패턴을 형성하는 공정, 형성된 패턴에 따라 불순물 이온을 주입하는 공정, 불순물 이온으로 형성된 전기적 활성영역을 배선하는 공정, 전기적 특성이 양호한 칩을 분리하여 가공하는 공정을 거쳐서 제조된다.
위와 같은 일련의 공정 중에는 반드시 웨이퍼의 세정이 필요하다. 가령 웨이 퍼상에 막을 성장시킬 때 원하는 막 특성을 얻기 위해서는, 막 성장 이전에 외부로부터의 오염을 차단하거나 기존의 오염을 제거하는 사전 처리 작업으로, 웨이퍼의 표면을 손상없이 고르고 깨끗한 상태로 만들어 주는 세정이 필요하다.
또한 웨이퍼에 패턴을 형성하기 위한 포토리소그라피 공정은, 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하고, 빛에 노출시켜 노광하여 감광된 부분을 현상하고, 원하는 부분을 식각공정에 의해 형성한 후, 웨이퍼의 포토레지스트를 제거하는 일련의 과정으로 이루어지며, 상기 포토리소그라피를 처음으로 하는 각 과정 사이에서는 웨이퍼의 표면 청정화를 위한 세정이 필요하다.
종래 웨이퍼의 세정에 있어서는, 건식세정보다는 웨이퍼에 손상를 적게 주어 결함을 줄여주고 균일한 표면을 만드는데 유리한 습식세정이 이용되었다. 이러한 습식세정은 단순히 순수로 세정하는 것 외에도 다양한 화학약품을 사용하며, 현재는 각종 화학약품과 순수를 사용하는 일련의 장치로 구성된 장비를 사용하여 이를 일괄적으로 처리하고 있다.
도 1은 기존 일괄처리형(batch type) 세정장비의 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 일괄처리형 세정장비는, 순서대로 SC-1 약액조(110), 제1 HQDR(hot quick dump rinse)조(120), 제1 H2SO4 약액조(130), 제2 H2SO4 약액조(140), 제2 HQDR조(150), SC-2 약액조(160), 제3 HQDR조(170), 건조조(180)로 이루어진다. 여기서 HQDR조(120, 150, 170)는 뜨거운 순수를 사용하지만, SC-1 약액조(110), 제1 H2SO4 약액조(130), 제2 H2SO4 약액조(140), SC-2 약액조(160)는 순수와 화학약품을 사용하므로, 이들은 화학약품조에 해당한다.
이들의 작동과정은 다음과 같다. 웨이퍼가 로딩조(도면에 미도시)를 통하여 로딩된 후 SC-1 약액조(110)로 이송된다. SC-1 약액조(110)는 수산화암모늄(NH4OH), 과산화수소(H2O2) 그리고 물(H2O)을 약 1:1:5의 비율로 혼합하여 75-90℃ 정도의 온도에서 미립자와 유기 오염물을 제거한다. 다음으로 제1 HQDR(120)에서 뜨거운 순수를 사용하여 웨이퍼를 세정한 후, 제1 H2SO4 약액조(130), 제2 H2SO4 약액조(140)를 거치면서 황산용액을 이용하여 웨이퍼를 세정한다.
다시 제2 HQDR(150)에서 뜨거운 순수를 사용하여 웨이퍼를 세정한 후, SC-2 약액조(160)로 웨이퍼를 이송한다. SC-2 약액조(160)는 염산(HCl), 과산화수소(H2O2) 그리고 물(H2O)을 약 1:1:5의 비율로 혼합하여 75-90℃정도의 온도에서 천이성 금속 오염물을 제거하기 위해 사용된다. SC-2 약액조(160)를 거친 웨이퍼는 제3 HQDR(170)에서 순수에 의해 세정이 된후에 건조조(180)를 거치면서 세정공정을 마치게 된다.
상기된 세정공정에는 HQDR조에서는 뜨거운 순수가 사용되므로, 이를 공급하기 위하여 뜨거운 순수 공급 장치가 설치되어 있다. 따라서 HQDR조에서는 간단한 밸브 조작만으로 뜨거운 순수를 공급받아 사용할 수 있다. 한편 SC-1 약액조(110)와 SC-2 약액조(160)에서는 일반적으로 고온에서 세정을 진행하게 되므로, 순수를 필요한 설정온도까지 가열하여 온도를 높인 후에 SC-1 약액조(110)와 SC-2 약액조(160)에 공급하게 되나, 고온의 순수공급장치가 설치되어 있지 않다. 따라서 별도의 가열조가 있어서, 차가운 순수를 필요한 온도까지 가열하여 사용하므로, 가열로가 별도로 필요하여 화학약품의 교환시 시간이 많이 소요되어서 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 화학약품조에 고온 및 저온의 순수를 공급할 수 있는 시설을 설치함으로서, 화학약품조의 온도를 설정온도까지 쉽고 빠르게 조절할 수 있는 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비는 저온의 순수 공급라인을 갖는 화학약품조와 저온 및 고 온의 순수공급라인을 갖는 HQDR조가 다수 조합되어서 웨이퍼를 세정하는 일괄처리형 세정장비에 있어서, 상기 화학약품조에 고온의 순수공급라인이 추가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에 의하면, 상기 화학약품조의 고온의 순수공급라인은 상기 HQDR조의 고온의 순수공급라인과 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에 의하면, 상기 화학약품조의 저온 및 고온의 순수공급라인에 유량조절을 위한 컨트롤밸브가 각각 설치된 것을 특징으로 한다.
이하 예시도면에 의거하여 본 발명의 일실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 충분히 이해할 수 있도록 제공되는 것이지, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일실시예로서 고온의 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 웨이퍼 세정을 위한 일괄처리형 세정장치의 개략도이다. 웨이퍼의 세정을 위해서는 각종 화학약품을 사용하는 화학약품조에는 SC-1 약액조(110), 제1 H2SO4 약액조(130), 제2 H2SO4 약액조(140), SC-2 약액조(160)가 있다. 이 중 SC-1 약액조(110)와 SC-2 약액조(160)는 고온에서 진행되므로 고온 순수의 공급이 필요하므로, 도면과 같이 별도의 고온의 순수공급라인(350)이 설치되어 진다.
다만 이러한 고온의 순수공급라인(350)은 HQDR조(120,150,170)에 설치된 고온의 순수공급라인(320)과 연결하는 것이 바람직하다. 이는 화학약품조(110,160)의 다음 단계에는 원칙적으로 HQDR조(120,150,170)가 설치되어 있으며, HQDR조(120,150,170)에는 고온의 순수공급라인(320)이 설치되어 있어, 인접한 HQDR조(120,150,170)의 고온의 순수공급라인(320)으로부터의 연결이라는 간단한 작업만으로 비교적 손쉽게 화학약품조(110,160)에 고온의 순수공급라인(350)을 설치할 수 있기 때문이다.
또한 화학약품조(110,160)에 공급되는 순수의 온도를 필요한 온도로 조정하기 위해서는 화학약품조(110,160)에 공급되는 고온 및 저온 순수공급라인(350, 220)에 고온 및 저온 순수 공급량을 조절하기 위한 컨트롤밸브(330,230)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 컨트롤밸브(230,330)는 화학약품조의 온도를 감지하여서 고온 및 저온 순수의 공급량을 조절하여, 화학약품조(110,160)의 온도를 원하는 온도로 조절하는 역할을 한다.
본 발명에 의한 고온 및 저온 순수공급라인이 설치된 화학약품조의 화학약품 교환시의 운전에 대하여 살펴본다. 고온에서 진행되는 화학약품조의 경우, 고온의 순수 공급시설(300)에서 공급되는 고온의 순수는 고온의 순수공급헤더(310)를 통하여 SC-1 약액조(110)와 SC-2약액조(160)와 같은 화학약품조로 연결되는 고온의 순 수공급라인(350)을 거쳐서 화학약품조로 공급된다.
반대로 저온에서 진행되는 화학약품조의 경우, 저온의 순수 공급시설(200)에서 공급되는 저온의 순수는 저온의 순수공급헤더(210)를 거쳐서 화학약품조로 연결된 저온의 순수공급라인(220)을 통하여 화학약품조로 공급된다. 이 때 화학약품조의 온도를 조절할 필요가 있으면, 고온 및 저온의 순수공급라인(350,220)에 설치된 컨트롤밸브(330,230)를 이용하여 고온 및 저온의 순수량을 조절하여 화학약품조의 온도를 조절할 수 있다.
화학약품 교환시에 화학약품조의 온도를 설정온도까지 쉽고 신속하게 조절할 수 있어서 생산성을 향상시킬 수 있으며, 아울러 간단한 배관 개조를 통하여 1개의 베스에서 저온 및 고온의 순수를 자유롭게 사용할 수 있다.

Claims (3)

  1. 저온의 순수 공급라인을 갖는 화학약품조와 저온 및 고온의 순수공급라인을 갖는 HQDR조가 다수 조합되어서 웨이퍼를 세정하는 일괄처리형 세정장비에 있어서, 상기 화학약품조에 고온의 순수공급라인이 추가 설치된 것을 특징으로 하는 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학약품조의 고온의 순수공급라인은 상기 HQDR조의 고온의 순수공급라인과 연결된 것을 특징으로 하는 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학약품조의 저온 및 고온의 순수공급라인에 유량조절을 위한 컨트롤밸브가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 저온 및 고온 순수 공급라인이 설치된 화학약품조를 포함하는 일괄처리형 세정장비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100903452B1 (ko) * 2007-12-06 2009-06-18 주식회사 동부하이텍 반도체 습식 식각 장치 및 방법

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