KR20080096065A - 기판 세정 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20080096065A
KR20080096065A KR1020070040973A KR20070040973A KR20080096065A KR 20080096065 A KR20080096065 A KR 20080096065A KR 1020070040973 A KR1020070040973 A KR 1020070040973A KR 20070040973 A KR20070040973 A KR 20070040973A KR 20080096065 A KR20080096065 A KR 20080096065A
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박종국
윤병문
류창길
전용명
한강희
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 습식으로 기판을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 공정시 공정이 수행되는 하우징으로 공급하는 건조가스의 공급압력에 의해 하우징 내부에 채워진 세정액을 일정한 유량으로 배수시킨다. 따라서, 본 발명은 종래의 하우징 내 세정액이 불규칙한 유량으로 배수되는 것을 방지하여 기판 세정 효율을 향상시킨다.
반도체, 웨이퍼, 기판, 세정, 건조, 침지, 베스, 배수,

Description

기판 세정 장치 및 방법{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS AND METHOD}
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 기판 세정 장치를 보여주는 도면들이다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 세정 장치의 구성들을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 기판 세정 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 따른 기판 세정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
100 : 기판 세정 장치
110 : 하우징
112 : 내조
114 : 외조
116 : 커버
120 : 세정액 공급부재
130 : 건조가스 공급부재
140 : 퀵 배수라인
150 : 슬로우 배수라인
본 발명은 기판을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판을 습식으로 세정하는 장치 및 상기 장치의 기판 세정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정은 반도체 기판(wafer) 표면의 미립자 금속 불순물, 유기 오염물, 표면 피막 등의 다양한 이물질을 제거하는 세정 공정을 포함한다. 일반적으로 기판을 세정하는 장치는 건식 세정 장치와 기판 세정 장치로 나뉜다. 이 중 기판 세정 장치는 기판을 세정액이 수용된 베스(bath)에 침지시켜 세정한다.
일반적인 기판 세정 장치로는 다음과 같은 장치가 사용된다.
첫째, 도 1a을 참조하면, 종래의 일 예에 따른 기판 세정 장치(1a)는 하우징, 배수라인(6), 건조가스 공급라인(8), 그리고 세정액 공급부재(10)를 가진다. 하우징은 세정베스(2) 및 커버(4)를 가진다. 세정베스(2)는 상부가 개방된 용기 형상을 가진다. 세정베스(2)는 내부에 세정액이 채워지는 공간을 제공한다. 커버(4)는 세정베스(2)의 개방된 상부를 밀폐한다. 배수라인(6)은 세정베스(2) 내 세정액 을 배수한다. 건조가스 공급라인(8)은 공정시 하우징 내부로 건조가스를 공급한다. 그리고, 세정액 공급부재(10)는 공급바(supply bar)(12) 및 세정액 공급라인(14)을 가진다. 공급바(12)는 세정액이 토출되는 다수의 홀들이 형성되는 바(bar)이고, 세정액 공급라인(14)은 공정시 공급바(12)로 세정액을 공급한다.
상술한 구조의 기판 세정 장치(1a)는 공정시 처리액이 채워진 하우징 내부에 기판(W)을 침지시킨 후 기판(W)을 세정한다. 기판(W)의 세정이 완료되면, 건조가스 공급라인(8)은 하우징 내부로 건조가스를 공급한다. 그리고, 하우징 내부가 건조가스 분위기가 형성되면, 배수라인(6)은 하우징 내 세정액을 배수시키면서 기판(W)이 건조가스에 노출되도록 하여 기판(W)을 건조시킨다.
두 번째, 도 1b를 참조하면, 종래의 다른 예에 따른 기판 세정 장치(1b)는 하우징, 배수라인(6), 건조가스 공급라인(8), 그리고 세정액 공급부재(10)를 가진다. 하우징은 상하로 적층되는 세정베스(2) 및 건조베스(4)를 가진다. 보통 건조베스(4)가 세정베스(2)의 상부에 위치된다. 세정베스(2)는 기판(W)의 세정 공정을 수행하는 베스이며, 건조베스(4)는 기판(W)의 건조 공정을 수행하는 베스이다. 건조베스(4)의 상부는 개방되며, 커버(4a)에 의해 개폐된다. 배수라인(6)과 건조가스 공급라인(8), 그리고 세정액 공급부재(10)의 구성은 기판 세정 장치(1a)에서 설명한 바와 동일하다.
상술한 기판 세정 장치(1b)는 공정시 건조베스(4)의 개방된 상부를 통해 하우징의 세정베스(2)에 기판(W)을 침지시킨 후 세정 공정이 완료되면, 건조가스 분 위기가 형성된 건조베스(4)로 기판(W)을 이동시켜 기판(W)을 건조한다.
그러나, 상술한 기판 세정 장치(1a, 1b)는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래의 일 예에 따른 기판 세정 장치(1a)는 세정베스(2)에 기판(W)을 침지시켜 세정한 후 세정액을 중력에 의한 자연배수방식으로 세정베스(2) 내 세정액을 배수하여 기판(W)이 건조가스 분위기가 형성된 하우징 내 공간에 노출되도록 함으로써 기판(W)을 건조한다. 그러나, 자연배수방식으로 세정베스(2) 내 세정액을 배수하면, 세정베스(2) 내 세정액의 양의 변화로 인해 세정액의 배수량이 변화하므로, 세정베스(2) 내 세정액의 수위가 일정속도로 내려가지 않아 기판(W)이 건조가스 분위기가 형성된 하우징 내 공간에 불규칙한 속도로 노출된다. 따라서, 기판(W) 표면 전반의 건조가 불균일하게 이루어지므로 세정 공정 효율이 저하된다.
또한, 종래의 따른 예에 따른 기판 세정 장치(1b)는 세정베스(2)에서 세정이 완료된 기판(W)을 건조가스 분위기가 형성된 건조베스(4)로 이동시켜, 기판(W)이 건조가스 분위기에 노출되도록 하여 기판(W)을 건조한다. 그러나, 기판(W)을 이동시키는 구동장치(미도시됨)에 오동작이 발생하는 경우나 구동장치가 기판(W)을 이동시키는 속도가 정밀하지 않으면, 기판(W)이 건조가스 분위기가 형성된 하우징 내 공간에 불규칙하게 노출된다. 따라서, 기판(W) 표면의 건조가 불균일하게 이루어지므로 세정 공정 효율이 저하된다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 기판을 세정하는 공정의 효율을 향 상시키는 기판 세정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 세정 공정시 세정액의 균일한 배수가 가능한 기판 세정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 세정 장치는 내부에 세정액이 채워지는 공간을 가지는 하우징, 공정시 상기 하우징 내부에서 기판을 지지하는 보우트, 상기 하우징으로 세정액을 공급하는 세정액 공급라인, 상기 하우징으로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급라인, 그리고 상기 하우징 내 세정액을 유입시키는 유입구가 상기 하우징 내부 공간에 위치되는, 그리고 하단에 공정시 상기 하우징에 위치되는 기판보다 낮은 위치에 위치하는 유입구를 가지는 슬로우 배수라인을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 세정 장치는 상기 하우징의 하부벽과 연결되어 상기 하우징 내 세정액을 배수시키는 퀵 배수라인을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 슬로우 배수라인의 구경은 상기 퀵 배수라인의 구경보다 작다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 세정 방법은 하우징 내부에 채워진 세정액에 기판을 침지시킨 후 상기 하우징 내 세정액을 배수하여 기판을 상기 세정액으로부터 노출시키되, 상기 하우징 내 공간에 기판이 완전히 노출될 때까지의 상기 세정액 배수는 상기 하우징으로 공급되는 건조가스의 공급압력에 의해 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징 내 공간에 기판이 완전히 노출될 때까지의 상기 세정액 배수는 세정액을 유입시키는 유입구가 상기 하우징에 위치되는 기판보다 낮은 위치에 제공되는 슬로우 배수라인에 의해 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징 내 공간에 기판이 완전히 노출된 후의 상기 세정액 배수는 상기 하우징의 하부벽에 연결되는 퀵 배수라인에 의해 이루어진다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 세정 방법은 내부에 세정액이 채워지는 공간을 가지는 하우징, 상기 하우징의 개방된 상부를 밀폐하는 커버, 상기 하우징 내 세정액을 배수시키는 퀵 배수라인 및 슬로우 배수라인, 그리고 상기 하우징 내부로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급라인을 구비하는 기판 세정 장치를 사용하여 기판을 세정하되, 상기 기판 세정 방법은 상기 하우징 내 세정액에 기판을 침지시키는 단계, 상기 커버가 상기 하우징의 개방된 상부를 밀폐하는 단계, 상기 건조가스 공급라인이 상기 하우징 내부로 이소프로필 알코올 가스를 공급하는 단계, 상기 슬로우 배수라인이 상기 하우징 내부에 공급되는 이소프로필 알코올 가스의 공급압력에 의해 상기 하우징 내 세정액을 배수시켜 기판을 이소프로필 알코올 가스에 노출시키는 단계, 상기 건조가스 공급라인이 상기 하우징 내부로 고온의 질소가스를 공급하여 상기 하우징 내부의 퍼지 및 상기 기판의 건조를 수행하는 단계, 그리고 상기 하우징으로부터 기판을 반출하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형 태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 웨이퍼를 세정액에 침지시켜 세정하는 반도체 제조 장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 다양한 종류의 기판들을 세정하는 모든 기판 처리 장치에 적용이 가능하다.
(실시예)
도 2는 본 발명에 따른 기판 세정 장치의 구성들을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 세정 장치(wet cleaning apparatus)(100)는 하우징(housing)(110), 세정액 공급부재(cleaning liquid supply member)(120), 건조가스 공급부재(dry gas supply member)(130), 그리고 배수라인(drain line)을 포함한다.
하우징(110)은 내부에 기판(W)을 세정하는 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 여기서, 상기 공정은 세정액을 사용하여 기판(W)을 세정하는 세정공정(cleaning porcess) 및 건조가스를 사용하여 기판(W)을 건조하는 건조공정(dry process)을 포함한다. 하우징(110)은 내조(inner bath)(112), 외조(outer bath)(114), 그리고 커버(cover)(116)를 포함한다.
내조(112)는 상부가 개방된 용기 형상을 가진다. 내조(112)는 내부에 세정액이 채워지는 공간을 가진다. 또한, 내조(112)는 내부에 기판(W)이 침지되는 공간을 가진다. 내조(112)의 개방된 상부는 내조(112)의 외부와 내조(112) 내 공간 상호간에 기판(W)이 이동되기 위한 통로로 사용된다.
내조(112)의 내부에는 보우트(boat)(112a)가 설치된다. 보우트(112a)는 세정 및 건조 공정시 하우징(110) 내부에서 기판(W)을 지지한다. 일 실시예로서, 보우트(112a)는 복수의 기판들(W)이 하우징(110) 내부에서 상하로 세워져 지지되도록 제공된다. 공정시 기판들(W)은 일정 간격이 서로 이격되며, 처리면이 서로 마주보도록 지지된다.
외조(114)는 내조(112)로부터 흘러넘치는 세정액을 수용한다. 외조(114)는 내조(112)의 측면을 감싸며 상부가 개방되는 용기 형상을 가진다. 외조(114)의 개방된 상부는 공정시 내조(112)로부터 넘쳐흐르는 세정액이 유입되는 개구로 사용된다. 외조(114)의 측벽은 내조(112)의 측벽보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.
커버(116)는 내조(112) 및 외조(114)의 개방된 상부를 개폐한다. 커버(116)는 세정 및 건조 공정시 내조(112) 및 외조(114) 내 공간이 완전히 밀폐되도록 내조(112) 및 외조(114)를 닫는다. 이를 위해, 커버(116)와 외조(114)가 접촉하는 부분에는 오링(o-ring)과 같은 밀폐수단이 제공될 수 있다.
세정액 공급부재(120)는 하우징(110) 내부로 세정액을 공급한다. 세정액 공급부재(120)는 분사부재(injecting member)(122) 및 세정액 공급라인(cleaning liquid supply line)(124)을 가진다. 분사부재(122)는 하우징(110) 내부로 세정액을 분사한다. 분사부재(122)는 다수의 분사홀들이 형성되는 분사기(injecter)(미도시됨)를 가진다. 분사기는 긴 바(bar) 형상을 가지며, 공정시 세정액 공급라인(124)으로부터 세정액을 공급받아 기판들(W)의 처리면을 향해 세정액을 분사한다.
건조가스 공급부재(130)는 하우징(110) 내부로 건조가스를 공급한다. 건조가스 공급부재(130)는 분사기(미도시됨) 및 건조가스 공급라인(132)을 가진다. 분사기는 하우징(110) 내부로 건조가스를 분사한다. 일 실시예로서, 분사기는 하우징(110)의 커버(116)에 설치된다. 분사기로는 적어도 하나의 노즐(nozzle)이 사용된다. 건조가스 공급라인(132)은 공정시 분사부재로 건조가스를 공급한다. 여기서, 상기 건조가스로는 이소프로필 알코올(IPA:Isopropyl alcohol, 이하, 'IPA'라 함) 또는 고온의 질소가스(N2 gas) 등이 사용된다.
배수라인은 세정 공정시 하우징(110) 내 세정액을 배수한다. 배수라인은 퀵 배수라인(quick drain line)(140) 및 슬로우 배수라인(slow drain line)(150)을 포함한다. 퀵 배수라인(140)은 슬로우 배수라인(150)에 비해 하우징(110) 내 세정액을 큰 유량으로 배수한다. 따라서, 퀵 배수라인(140)에 의한 하우징(110) 내 세정액 배수시에는 하우징(110) 내 세정액의 수위가 빠른 속도로 내려가며, 슬로우 배수라인(150)에 의한 하우징(110) 내 세정액 배수시에는 하우징(110) 내 세정액의 수위가 느린 속도로 내려간다.
퀵 배수라인(140)은 내조배수라인(inner bath drain line)(142) 및 외조배수라인(outer bath drain line)(144)을 포함한다. 내조배수라인(142)은 내조(112) 내 세정액을 배수하고, 외조배수라인(144)은 외조(114) 내 세정액을 배수한다. 내조배수라인(142)은 내조(112)의 하부벽에 연결되고, 외조배수라인(144)은 외조(114)의 하부벽에 연결된다.
슬로우 배수라인(150)은 내조(112) 내 세정액을 배수한다. 슬로우 배수라인(150)은 제1 라인(first line)(152) 및 제2 라인(second line)(154)을 포함한다. 제1 라인(152)은 내조(112) 내 공간에 상하로 수직하게 설치된다. 제1 라인(152)의 하단(152a)은 공정시 보우트(112b)에 안착된 기판(W)보다 낮은 위치까지 연장된다. 내조(112) 내 세정액은 제1 라인(152)의 하단에 형성되는 유입구(152a)를 통해 슬로우 배수라인(150)으로 유입되어 내조(112)로부터 배수된다. 제2 라인(154)은 제1 라인(152)의 유출구(152b)과 연결된다. 제2 라인(152)은 제1 라인(152)으로 유입되는 세정액을 하우징(110) 외부로 배수한다.
슬로우 배수라인(150)은 하우징(110) 내부로 공급되는 건조가스의 공급압력에 의해 내조(112) 내 세정액을 배수한다. 즉, 공정시 건조가스 공급라인(130)은 외부와 완전히 밀폐되는 하우징(110) 내부로 건조가스를 공급하며, 슬로우 배수라인(150)은 하우징(110)으로 공급되는 건조가스의 공급압력에 의해 내조(112) 내 세정액을 하우징(110)의 외부로 배출한다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 라 인(152)의 유출구(152b)는 유입구(152a)보다 높은 위치에 위치되는 것이 바람직하다. 이는 공정시 내조(112) 내 세정액이 건조가스의 공급압력에 의해서만 슬로우 배수라인(150)을 통해 배수되도록 하기 위함이다. 만약, 제1 라인(152)의 유출구(152b)가 유입구(152a)보다 낮은 위치에 위치되면, 하우징(110) 내 세정액의 양(무게)에 의해 하우징(110) 내 세정액의 배수량이 변화될 수 있다.
또한, 슬로우 배수라인(150)은 공정시 내조(112) 내 세정액을 일정한 유량으로 배수한다. 예컨대, 슬로우 배수라인(150)의 구경이 클수록 내조(112)로부터 배출되는 세정액의 유량을 정밀하게 제어하기 힘들어지므로, 내조(112) 내 세정액의 배수시에 내조(112) 내 세정액의 수위가 불규칙한 흐름으로 내려갈 수 있다. 따라서, 슬로우 배수라인(150)은 퀵 배수라인(120)에 비해 작은 구경의 라인을 사용하여, 보다 정밀하게 내조(112) 내 세정액을 배출하도록 제공되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서는 슬로우 배수라인(150)이 하우징(110) 내부로 공급되는 건조가스의 공급압력에 의해 세정액을 배수하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 슬로우 배수라인(150)이 내조(112) 내 세정액을 배수하는 방식은 다양하게 응용될 수 있다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치(100a)는 가압부재(160)가 설치되는 슬로우 배수라인(150)을 가진다. 가압부재(160)는 슬로우 배수라인(150) 내 유동압을 제공하여 슬로우 배수라인(150)이 일정한 유량으로 내조(112) 내 세정액을 배출하도록 한다. 가압부재(160)로는 미터링 펌프(metering pump) 및 마그네틱 펌프(magnetic pump)와 같이 일정한 유량으로 슬 로우 배수라인(150)에 유동압을 제공하는 펌프가 사용될 수 있다. 또는, 가압부재(160)로는 아스피레이터(aspirator)가 사용될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 슬로우 배수라인(150)이 내조(112) 내부로 연장되어 내조(112) 내 세정액을 배수하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 슬로우 배수라인(150)은 도 4에 도시된 바와 같이, 퀵 배수라인(140)의 제1 라인(142)에 연결되어 내조(112) 내 세정액을 배수할 수 있다. 이 경우 슬로우 배수라인(150)은 퀵 배수라인(140)에 설치되는 밸브(V1)의 전단에 연결되는 것이 바람직하다.
이하, 상술한 구성을 가지는 기판 세정 장치(100)의 공정 과정을 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 기판 세정 방법을 보여주는 순서도이고, 도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 밸브(V2, V4)는 오픈되고, 분사부재(122)는 세정액 공급라인(124)으로부터 세정액을 공급받아 내조(112)로 세정액을 공급한다(S110). 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 내조(112)의 내 공간은 세정액에 의해 채워진다. 그리고, 내조(112)로부터 넘쳐흐르는 세정액은 외조(114)로 수용된다. 외조(114)로 수용된 세정액은 제2 배수라인(144)에 의해 외조(114)로부터 배출된 후 다시 내조(112)로 공급된다.
내조(112) 내 세정액이 채워지면, 기판을 이송하는 장치(미도시됨)는 복수의 기판들(W)을 내조(112)에 침지시킨다(S120). 내조(112)에 침지된 기판들(W)은 보우 트(112b)에 안착되어 지지된다. 커버(116)는 내조(112) 및 외보(114)의 개방된 상부를 덮어 하우징(110)을 완전히 밀폐한다. 내조(112)에 침지된 기판(W)은 내조(112) 내 세정액에 의해 표면에 잔류하는 이물질이 제거된다. 제거된 이물질들은 내조(112)로부터 외조(114)로 이동된 후 제2 배수라인(144)에 의해 배출된다.
하우징(110) 내 공간이 밀폐되면, 건조가스 공급부재(130)는 하우징(110) 내부로 건조가스를 공급한다(S130). 즉, 밸브(V3)가 오픈되고, 건조가스 공급라인(132)은 분사부재(미도시됨)로 IPA가스를 공급한다. 분사부재는 공급받은 IPA가스를 하우징(110) 내부로 공급한다. 하우징(110)으로 공급되는 IPA가스에 의해 하우징(110) 내부는 IPA가스 분위기가 형성된다. 이때, 세정액 공급부재(120)는 지속적으로 내조(112)로 세정액을 분사하고, 제2 배수라인(144)은 외조(114)로부터 세정액을 배수한다.
기판(W)의 세정이 완료되면, 내조(112) 내 세정액을 배수한다(S140). 즉, 도 6c 및 도 6d를 참조하면, 밸브(V1, V2, V4)가 클로우즈되어 세정액 공급부재(120)의 세정액 공급 및 하우징(110) 내 세정액의 배수가 중단된다. 그리고, 밸브(V5)가 오픈되어 슬로우 배수라인(150)은 내조(112) 내 세정액을 하우징(110)으로부터 배출한다. 이때, 슬로우 배수라인(150)은 하우징(110) 내부로 공급되는 건조가스의 공급압력에 의해서만 내조(112) 내 세정액을 하우징(110)으로부터 배출한다. 슬로우 배수라인(150)은 세정액의 무게와 같은 공정 조건에 상관없이 일정한 유량으로 내조(112) 내 세정액을 배출시킬 수 있다. 따라서, 내조(112) 내 세정액의 수위는 일정한 속도로 하강되므로, 기판(W)은 일정한 속도로 IPA가스 분위기가 형성된 하 우징(110) 내 공간에 서서히 노출된다.
하우징(110) 내 세정액의 배수가 진행되어 하징(110) 내 세정액의 수위가 기판들(W)의 높이 이하로 낮아지면, 하우징(110) 내부로 건조가스를 공급하여 기판(W)의 건조 및 하우징(110) 내부의 퍼지(purge)를 수행한다(S150). 즉, 도 6e를 참조하면, 건조가스 공급라인(132)은 하우징(110) 내부로 고온의 질소가스를 공급한다. 공급된 질소가스는 내조(112)에 위치된 기판들(W) 표면을 건조시킨다. 이때, 밸브(V1, V3, V4, V5)가 오픈되어 하우징(110)의 내조(112)에 잔류하는 세정액을 배수함과 동시에 하우징(110) 내 건조가스를 하우징(110)으로부터 배출시킨다. 따라서, 하우징(110) 내 기판들(W)의 높이보다 낮은 수위를 가지는 세정액은 퀵 배수라인(140)을 통해 빠른 속도로 배수되고, 기판들(W)은 하우징(110)으로 공급되는 질소가스에 의해 건조되며, 하우징(110) 및 배수라인(140, 150)은 하우징(110)으로 공급되는 고온의 질소가스에 의해 퍼지된다.
기판(W)의 건조가 완료되면, 기판(W)은 하우징(110)으로부터 반출된다. 즉, 도 6f를 참조하면, 밸브(V3)가 클로우즈되고, 커버(116)는 내조(112) 및 외조(114)의 개방된 상부를 오픈한다. 커버(116)가 오픈되면, 기판 이송 장치(미도시됨)는 보우트(112a)에 안착된 기판들(W)을 내조(112)로부터 반출하여 후속 공정이 수행되는 설비로 반출한다.
상술한 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법은 공정시 세정액이 채워진 하우징(110)에 기판들(W)을 침지시켜 세정시킨 후 기판들(W)을 IPA가스 분위기가 형성된 하우징(110) 내 공간에 노출시킬 때, 슬로우 배수라인(150)이 일정한 유량으로 내조(112) 내 세정액을 배출시킨다. 따라서, 세정공정 후 기판들(W)은 일정한 속도로 IPA가스 분위기가 형성된 하우징(110) 내 공간에 노출되면서 건조가 수행되므로, 종래의 불균일한 흐름으로 세정액이 배수되어 기판(W)의 세정 공정 효율이 저하되는 것을 방지한다.
또한, 본 발명은 기판의 세정 공정 및 건조 공정시 하우징(110) 내부를 완전히 밀폐하여 공정을 진행하므로, 공정시 외부 오염물질이 하우징(110) 내부로 유입되거나, 외부 압력 및 온도에 의한 하우징(110) 내 공정 요건의 변화와 같은 문제점이 발생되지 않아 기판(W)의 세정 효율을 향상시킨다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 세정 장치 및 방법은 공정시 하우징 내 세정액을 하우징으로 공급하는 건조가스의 공급압력에 의해 균일하게 배수함으로써, 기판 세정 공정의 효율을 향상시킨다.
또한, 본 발명에 따른 기판 세정 장치 및 방법은 공정시 하우징 내부를 완전히 밀폐하여 공정을 수행하므로, 하우징 외부 환경 변화에 따른 기판 세정 공정의 효율이 저하되는 것을 방지한다.

Claims (7)

  1. 기판을 세정하는 장치에 있어서,
    내부에 세정액이 채워지는 공간을 가지는 하우징과,
    공정시 상기 하우징 내부에서 기판을 지지하는 보우트와,
    상기 하우징으로 세정액을 공급하는 세정액 공급라인과,
    상기 하우징으로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급라인, 그리고
    상기 하우징 내 세정액을 유입시키는 유입구가 상기 하우징 내부 공간에 위치되는, 그리고 하단에 공정시 상기 하우징에 위치되는 기판보다 낮은 위치에 위치하는 유입구를 가지는 슬로우 배수라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 세정 장치는,
    상기 하우징의 하부벽과 연결되어 상기 하우징 내 세정액을 배수시키는 퀵 배수라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬로우 배수라인의 구경은,
    상기 퀵 배수라인의 구경보다 작은 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  4. 기판을 세정하는 방법에 있어서,
    하우징 내부에 채워진 세정액에 기판을 침지시킨 후 상기 하우징 내 세정액을 배수하여 기판을 상기 세정액으로부터 노출시키되,
    상기 하우징 내 공간에 기판이 완전히 노출될 때까지의 상기 세정액 배수는,
    상기 하우징으로 공급되는 건조가스의 공급압력에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하우징 내 공간에 기판이 완전히 노출될 때까지의 상기 세정액 배수는,
    세정액을 유입시키는 유입구가 상기 하우징에 위치되는 기판보다 낮은 위치에 제공되는 슬로우 배수라인에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하우징 내 공간에 기판이 완전히 노출된 후의 상기 세정액 배수는,
    상기 하우징의 하부벽에 연결되는 퀵 배수라인에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  7. 내부에 세정액이 채워지는 공간을 가지는 하우징, 상기 하우징의 개방된 상 부를 밀폐하는 커버, 상기 하우징 내 세정액을 배수시키는 퀵 배수라인 및 슬로우 배수라인, 그리고 상기 하우징 내부로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급라인을 구비하는 기판 세정 장치를 사용하여 기판을 세정하되,
    상기 기판 세정 방법은,
    상기 하우징 내 세정액에 기판을 침지시키는 단계와,
    상기 커버가 상기 하우징의 개방된 상부를 밀폐하는 단계와,
    상기 건조가스 공급라인이 상기 하우징 내부로 이소프로필 알코올 가스를 공급하는 단계와,
    상기 슬로우 배수라인이 상기 하우징 내부에 공급되는 이소프로필 알코올 가스의 공급압력에 의해 상기 하우징 내 세정액을 배수시켜 기판을 이소프로필 알코올 가스에 노출시키는 단계와,
    상기 건조가스 공급라인이 상기 하우징 내부로 고온의 질소가스를 공급하여 상기 하우징 내부의 퍼지 및 상기 기판의 건조를 수행하는 단계, 그리고
    상기 하우징으로부터 기판을 반출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
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CN112599441A (zh) * 2020-11-30 2021-04-02 硅密芯镀(海宁)半导体技术有限公司 清洗系统、晶圆清洗设备及晶圆浸润水洗方法

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