KR20100059419A - 기판 세정 장치 - Google Patents

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KR20100059419A
KR20100059419A KR1020080118189A KR20080118189A KR20100059419A KR 20100059419 A KR20100059419 A KR 20100059419A KR 1020080118189 A KR1020080118189 A KR 1020080118189A KR 20080118189 A KR20080118189 A KR 20080118189A KR 20100059419 A KR20100059419 A KR 20100059419A
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Abstract

세정조에서 웨이퍼를 세정 한 이후에 잔존되는 세정액을 설정되는 시간 범위 동안 일정량 회수하여 웨이퍼를 세정하기 위한 세정액으로서 재활용하고 이로 인하여 폐수되는 세정액으로 인한 세정액 손실을 줄일 수 있는 기판 세정 장치가 제공된다. 그 기판 세정 장치는 웨이퍼가 세정되는 세정액이 유입되는 세정조와, 상기 세정조와 공급 경로를 형성하며, 상기 세정조로 상기 세정액을 상기 공급 경로를 통하여 일정량 공급하는 세정액 공급부와, 기설정되는 시간 범위 동안 상기 세정조로부터 상기 유입된 세정액을 상기 세정액 공급부로 회수시키는 세정액 회수 제어부를 포함한다.
세정, 수세, 회수

Description

기판 세정 장치{Apparatus For Cleaning Wafer}
본 발명은 기판 세정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세정조에서 웨이퍼를 세정 한 이후에 잔존되는 세정액을 설정되는 시간 범위 동안 일정량 회수하여 웨이퍼를 세정하기 위한 세정액으로서 재활용하고 이로 인하여 폐수되는 세정액으로 인한 세정액 손실을 줄일 수 있는 기판 세정 장치에 관한 것이다.
전형적으로, 반도체 소자 제조는 반도체 웨이퍼를 산화공정, 사진공정, 식각공정, 화학 기상 증착 공정, 확산 공정 등과 같은 일련의 반도체 제조공정을 통해 처리시킴으로써 제조된다. 이러한 반도체 제조공정을 진행하는 동안에 웨이퍼 표면에는 잔류물질, 미세한 파티클, 오염물등과 같은 이물질이 다량으로 존재하게 되는데, 이를 제거하기 위해 웨이퍼 표면을 세정하는 세정공정이 필수적으로 진행된다.
특히, 고집적화 추세에 있는 반도체 제조 공정에서는 반도체 웨이퍼의 세정공정이 더욱 중요해지고 있다.
이와 같은 세정공정에서 습식 세정공정의 경우, 크게 화학 용액 세정단계, 수세단계 및 건조단계로 구분된다. 화학 용액 세정단계는 반도체 웨이퍼를 화학용액으로 세정하는 단계이고, 수세단계는 상기 화학용액으로 반도체 웨이퍼를 탈이온 수(Deionized Water; DIW)등의 세정액에 의해 세정하는 단계이며, 건조단계는 수세처리된 반도체 웨이퍼를 건조시키는 단계이다.
상기의 단계 중에, 수세 단계의 경우에 종래에는 웨이퍼들은 세정한 이후에 세정조에 잔존되는 세정액을 전량 세정액 공급부에 회수하거나, 전량 외부로 배수시키는 시스템이 적용된다.
상기 세정액을 전량 세정액 공급부에 회수하는 경우에, 상기 회수된 세정액에는 일정 이상의 파티클이 잔존될 수 있다. 따라서, 이러한 세정액으로 다음 수세 공정의 웨이퍼들을 세정하는 경우에 웨이퍼의 표면에 파티클이 잔존되는 문제점이 있고, 이에 따라 공정 불량의 원인이 될 수 있다.
또한, 세정액을 전량 외부로 배수시키는 경우에, 웨이퍼 세정에 사용되는 세정액의 낭비로 인하여 세정액 소모량이 증가됨과 아울러 수세 공정의 공정 운용 비용이 상승되는 문제점이 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 세정조에서 웨이퍼를 세정 한 이후에 잔존되는 세정액을 설정되는 시간 범위 동안 일정량 회수하여 웨이퍼를 세정하기 위한 세정액으로서 재활용하고 이로 인하여 폐수되는 세정액으로 인한 세정액 손실을 줄일 수 있는 기판 세정 장치를 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 세정 장치는 웨이퍼가 세정되는 세정액이 유입되는 세정조와, 상기 세정조와 공급 경로를 형성하며, 상기 세정조로 상기 세정액을 상기 공급 경로를 통하여 일정량 공급하는 세정액 공급부와, 기설정되는 시간 범위 동안 상기 세정조로부터 상기 유입된 세정액을 상기 세정액 공급부로 회수시키는 세정액 회수 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 세정조와 상기 세정액 공급부는 서로 보조 회수 경로를 형성하고 상기 세정조는 외부로 유통되는 폐수 경로를 형성하고, 상기 보조 회수 경로 상에는 상기 세정액 회수 제어부와 전기적으로 연결되는 제 1개폐 밸브 및 제 1펌프가 설치되고, 상기 폐수 경로 상에는 상기 세정액 회수 제어부와 전기적으로 연결되는 제 2개폐 밸브 및 제 2펌프가 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 세정액 회수 제어부는 상기 제 1,2개폐 밸브와 상기 제 1,2펌프와 전기적으로 연결되며 상기 제 1,2개폐 밸브의 개폐 동작 및 제 1,2펌프의 펌핑 동작을 제어하는 제어기와, 상기 제어기와 전기적으로 연결되며 상기 제어기로 상기 시간 범위를 선택적으로 입력하여 상기 제어기에 설정할 수 있는 입력기를 구비하고, 상기 제어기는 상기 설정된 시간 범위 동안 상기 제 2개폐 밸브를 폐쇄하고 상기 제 2펌프의 동작을 중지하며, 상기 제 1개폐 밸브를 개방하고 상기 제 1펌프를 동작시키며, 상기 제어기는 상기 설정된 시간 범위를 벗어 나면 상기 제 1개폐 밸브를 폐쇄하고 상기 제 1펌프의 동작을 중지하며, 상기 제 2개폐 밸브를 개방하고 상기 제 2펌프를 동작시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 세정조와 상기 세정액 공급부는 서로 주 회수 경로를 형성하고, 상기 주 회수 경로 상에는 상기 세정액 회수 제어부와 전기적으로 연결되는 제 3개폐 밸브 및 제 3펌프가 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어기에는 주 회수 모드와 폐수 모드가 더 설정되며, 상기 주 회수 모드와 상기 폐수 모드는 상기 입력기에 의하여 선택 입력되고, 상기 주 회수 모드가 설정되는 경우에, 상기 제어기는 상기 제 3개폐 밸브를 개방하고 상기 제 3펌프를 동작시키고, 상기 제 1,2개폐 밸브 및 제 1,2펌프의 동작을 중지시키며, 상기 폐수 모드가 설정되는 경우에, 상기 제어기는 상기 제 2개폐 밸브를 개방하고 상기 제 2펌프를 동작시키고, 상기 제 1,3개폐 밸브 및 제 1,3펌프의 동작을 중지시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 기판 세정 장치에 의하면, 웨이퍼를 세정 한 이후에 잔존되는 세정액을 설정되는 시간 범위 동안 일정량 회수하여 웨이퍼를 세정하기 위한 세정액으로서 재활용하고 이로 인하여 폐수되는 세정액으로 인한 세정액 손실을 줄일 수 있다.
이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 세정 장치를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 기판 세정 장치를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따르는 세정액 공급부와 세정액 회수 제어부와의 관계를 보여주는 블록도이며, 도 3은 본 발명의 기판 세정 장치에 의한 세정액 회수 및 폐수 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 1 및 도 2에 있어서, 본 발명의 기판 세정 장치는 웨이퍼가 세정되는 세정액(10)이 유입되는 세정조(100)와, 상기 세정조(100)와 공급 경로(④)를 형성하며, 상기 세정조(100)로 상기 세정액(10)을 상기 공급 경로(④)를 통하여 일정량 공급하는 세정액 공급부(200)와, 기설정되는 시간 범위 동안 상기 세정조(100)로부터 상기 유입된 세정액(10)을 상기 세정액 공급부(200)로 회수시키는 세정액 회수 제어부(300)를 구비한다.
여기서, 상기 세정조(100)와 세정액 공급부(200)는 공급 경로(④)를 이루도록 세정액 공급관(800)으로 서로 연결된다. 상기 세정액 공급관(800) 상에는 상기 세정액 회수 제어부(300)와 전기적으로 연결되는 제 4개폐 밸브(440)와 제 4펌프(441)가 설치된다.
또한, 상기 세정조(100)와 상기 세정액 공급부(200)는 서로 보조 회수관(600)으로 연결되어 보조 회수 경로(②)를 형성한다. 상기 보조 회수관(600) 상 에는 상기 세정액 회수 제어부(300)와 전기적으로 연결되는 제 1개폐 밸브(410)와 제 1펌프(411)가 설치된다.
또한, 상기 세정조(100)는 외부로 유통되는 폐수관(700)을 통하여 폐수 경로(③)를 형성한다. 상기 폐수관(700) 상에는 상기 세정액 회수 제어부(300)와 전기적으로 연결되는 제 2개폐 밸브(420)와 제 2펌프(421)가 설치된다.
또한, 상기 세정조(100)와 상기 세정액 공급부(200)는 서로 주 회수관(500)으로 연결되어 주 회수 경로(①)를 형성하고, 상기 주 회수관(500) 상에는 상기 세정액 회수 제어부(300)와 전기적으로 연결되는 제 3개폐 밸브(430) 및 제 3펌프(431)가 설치된다.
그리고, 상기 세정액 회수 제어부(300)는 상기 제 1,2개폐 밸브(410, 420)와 상기 제 1,2펌프(411, 421)와 전기적으로 연결되며 상기 제 1,2개폐 밸브(410, 420)의 개폐 동작 및 제 1,2펌프(411, 421)의 펌핑 동작을 제어하는 제어기(310)와, 상기 제어기(310)와 전기적으로 연결되며 상기 제어기(310)로 상기 시간 범위를 선택적으로 입력하여 상기 제어기(310)에 설정할 수 있는 입력기(320)를 구비한다.
여기서, 상기 제어기(310)는 상기 설정된 시간 범위 동안 상기 제 2개폐 밸브(420)를 폐쇄하고 상기 제 2펌프(421)의 동작을 중지하며, 상기 제 1개폐 밸브(410)를 개방하고 상기 제 1펌프(411)를 동작시키며, 상기 제어기(310)는 상기 설정된 시간 범위를 벗어나면 상기 제 1개폐 밸브(410)를 폐쇄하고 상기 제 1펌프(411)의 동작을 중지하며, 상기 제 2개폐 밸브(420)를 개방하고 상기 제 2펌 프(421)를 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 제어기(310)에는 주 회수 모드와 폐수 모드가 더 설정되며, 상기 주 회수 모드와 상기 폐수 모드는 상기 입력기(320)에 의하여 제어기(310)에 선택 입력된다.
여기서, 상기 주 회수 모드가 설정되는 경우에, 상기 제어기(310)는 상기 제 3개폐 밸브(430)를 개방하고 상기 제 3펌프(431)를 동작시키고, 상기 제 1,2개폐 밸브(410, 420) 및 제 1,2펌프(411, 421)의 동작을 중지시키며, 상기 폐수 모드가 설정되는 경우에, 상기 제어기(310)는 상기 제 2개폐 밸브(420)를 개방하고 상기 제 2펌프(421)를 동작시키고, 상기 제 1,3개폐 밸브(410, 430) 및 제 1,3펌프(411, 431)의 동작을 중지시킨다.
다음은, 도 1 내지 도 3을 참조 하여, 본 발명의 기판 세정 장치의 작동을 설명하도록 한다.
입력기(320)를 통하여 모드를 선택할 수 있다(S100). 상기 모드는 제어기(310)에 기설정되는 회수 모드와, 폐수 모드 및 타임 모드로 구분된다.
첫 번째, 입력기(310)를 통하여 제어기(320)의 회수 모드를 선택하는 경우에(S210), 제어기(310)는 제 3개폐 밸브(430)를 개방함과 아울러 제 3펌프(431)의 펌핑 동작을 개시한다(S300).
이와 아울러, 상기 제어기(310)는 제 1,2,4개폐 밸브(410, 420, 440)를 폐쇄하고, 제 1,2,4펌프(411, 421, 441)의 동작을 중지시킨다.
따라서, 세정액 공급부(200)와 세정조(100) 사이의 주 회수 경로(①)는 서로 유통되고, 보조 회수 경로(②)와 공급 경로(④) 및 폐수 경로(③)는 폐쇄된다.
이에 따라, 세정조(100)의 내부에 저장되어 웨이퍼를 세정한 후에 잔존되는 세정액(10)은 주 회수 경로(①)의 주 회수관(500)을 따라 세정액 공급부(200)로 회수된다.
이때, 도면에 도시되지는 않았지만, 세정조(100)의 내부에는 세정액(10)의 수위를 감지할 수 있는 수위 감지기가 설치되고, 이 수위 감지기는 제어기(310)와 전기적으로 연결된다.
따라서, 제어기(310)는 상기 수위 감지기를 통하여 세정조(100) 내부의 세정액(10)의 수위가 최저 수위(이는 제어기(310)에 기설정될 수 있다.)임이 감지됨(잔량 확인, S310)에 대한 신호를 전송 받으면, 제 3개폐 밸브(430)를 폐쇄하고, 제 3펌프(431)의 펌핑 동작을 중지시킨다(S700).
이에 따라, 세정액(10)의 회수 과정은 종료되며, 이와 아울러, 제어기(310)는 모든 개폐 밸브들(410, 420, 430, 440) 및 펌프(411, 421, 431, 441)의 구동을 중지시킨다.
두 번째, 입력기(320)를 통하여 제어기(310)의 폐수 모드를 선택하는 경우에(S220), 제어기(310)는 제 2개폐 밸브(420)를 개방함과 아울러 제 2펌프(421)의 펌핑 동작을 개시한다(S400).
이와 아울러, 상기 제어기(310)는 제 1,3,4개폐 밸브(410, 430, 440)를 폐쇄하고, 제 1,3,4펌프(411, 431, 441)의 동작을 중지시킨다.
따라서, 세정조(100)와 세정조(100) 외부 배수 공간 사이의 폐수 경로(③)는 서로 유통되고, 보조 회수 경로(②)와 공급 경로(④) 및 주 회수 경로(①)는 폐쇄된다.
이에 따라, 세정조(100)의 내부에 저장되어 웨이퍼를 세정한 후에 잔존되는 세정액(10)은 폐수 경로(③)의 폐수관(700)을 따라 외부로 배수된다.
이어, 제어기(310)는 상기에 언급된 수위 감지기(미도시)를 통하여 세정조(100) 내부의 세정액(10)의 수위가 최저 수위(이는 제어기(310)에 기설정될 수 있다.)임에 대한 전기적 신호를 전송 받으면(잔량 확인, S410), 제 2개폐 밸브(420)를 폐쇄하고, 제 2펌프(421)의 펌핑 동작을 중지시킨다.
이에 따라, 세정액(10)의 회수 과정은 종료되며, 이와 아울러, 제어기(310)는 모든 개폐 밸브들(410, 420, 430, 440) 및 펌프(411, 421, 431, 441)의 구동을 중지시킨다(S700).
세 번째, 입력기(320)를 통하여 제어기(310)의 타임 모드를 선택하는 경우에(S230), 입력기(320)를 통하여 시간 범위를 선택적으로 입력하여 상기 제어기(310)에 설정할 수 있다.
이어, 상기 제어기(310)는 상기 설정된 시간 범위 동안 상기 제 2개폐 밸브(420)를 폐쇄하고 상기 제 2펌프(421)의 동작을 중지하며, 상기 제 1개폐 밸브(410)를 개방하고 상기 제 1펌프(411)를 동작시킨다(S500).
이때, 상기 제어기(310)는 제 2,3,4개폐 밸브(420, 430, 440)를 폐쇄하고, 제 2,3,4펌프(421, 431, 41)의 동작을 중지시킨다.
따라서, 설정된 시간 범위 동안 보조 회수 경로(②)는 개방되고, 공급 경로 (④)와 주 회수 경로(①) 및 폐수 경로(③)는 폐쇄될 수 있다.
이에 따라, 세정조(100)의 내부에 저장되어 웨이퍼를 세정한 후에 잔존되는 세정액(10)은 보조 회수 경로(②)의 보조 회수관(600)을 따라 설정된 시간 범위 동안 세정액 공급부(200)로 회수된다.
이어, 상기 제어기(310)는 상기 설정된 시간 범위를 벗어 나면 상기 제 1개폐 밸브(410)를 폐쇄하고 상기 제 1펌프(411)의 동작을 중지하며, 상기 제 2개폐 밸브(420)를 개방하고 상기 제 2펌프(421)를 동작시킬 수 있다(S600).
이때, 상기 제어기(310)는 제 1,3,4개폐 밸브(410, 430, 440)를 폐쇄하고, 제 1,3,4펌프(411, 431, 441)의 동작을 중지시킨다.
따라서, 설정된 시간 범위를 벗어 나면, 폐수 경로(③)는 개방되고, 공급 경로와 주 회수 경로(①) 및 보조 회수 경로(②)는 폐쇄될 수 있다.
이에 따라, 세정조(100)의 내부에 저장되어 웨이퍼를 세정한 후에 잔존되는 세정액(10)은 폐수 경로(③)의 폐수관(700)을 따라 외부로 배수될 수 있다.
이어, 제어기(310)는 상기 수위 감지기를 통하여 세정조(100) 내부의 세정액(10)의 수위가 최저 수위(이는 제어기(310)에 기설정될 수 있다.)임이 감지(잔량 확인, S410)되면, 제 2개폐 밸브(420)를 폐쇄하고, 제 2펌프(421)의 펌핑 동작을 중지시킨다.
이에 따라, 세정액(10)의 회수 과정은 종료되며, 이와 아울러, 제어기(310)는 모든 개폐 밸브들(410, 420, 430, 440) 및 펌프(411, 421, 431, 441)의 구동을 중지시킨다(S700).
도 1은 본 발명의 기판 세정 장치를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따르는 세정액 공급부와 세정액 회수 제어부와의 관계를 보여주는 블록도.
도 3은 본 발명의 기판 세정 장치에 의한 세정액 회수 및 폐수 과정을 보여주는 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
100 : 세정조 200 : 세정액 공급부
300 : 세정액 회수 제어부 310 : 제어기
320 : 입력기 410 : 제 1개폐 밸브
420 : 제 2개폐 밸브 430 : 제 3개폐 밸브
440 : 제 4개폐 밸브 500 : 주 회수관
600 : 보조 회수관 700 : 폐수관
800 : 세정액 공급관

Claims (5)

  1. 웨이퍼가 세정되는 세정액이 유입되는 세정조;
    상기 세정조와 공급 경로를 형성하며, 상기 세정조로 상기 세정액을 상기 공급 경로를 통하여 일정량 공급하는 세정액 공급부; 및
    기설정되는 시간 범위 동안 상기 세정조로부터 상기 유입된 세정액을 상기 세정액 공급부로 회수시키는 세정액 회수 제어부를 포함하는 기판 세정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세정조와 상기 세정액 공급부는 서로 보조 회수 경로를 형성하고, 상기 세정조는 외부로 유통되는 폐수 경로를 형성하고;
    상기 보조 회수 경로 상에는 상기 세정액 회수 제어부와 전기적으로 연결되는 제 1개폐 밸브 및 제 1펌프가 설치되고;
    상기 폐수 경로 상에는 상기 세정액 회수 제어부와 전기적으로 연결되는 제 2개폐 밸브 및 제 2펌프가 설치되는 기판 세정 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 세정액 회수 제어부는,
    상기 제 1,2개폐 밸브와 상기 제 1,2펌프와 전기적으로 연결되며 상기 제 1,2개폐 밸브의 개폐 동작 및 제 1,2펌프의 펌핑 동작을 제어하는 제어기;
    상기 제어기와 전기적으로 연결되며 상기 제어기로 상기 시간 범위를 선택적으로 입력하여 상기 제어기에 설정할 수 있는 입력기를 구비하고;
    상기 제어기는 상기 설정된 시간 범위 동안 상기 제 2개폐 밸브를 폐쇄하고 상기 제 2펌프의 동작을 중지하며, 상기 제 1개폐 밸브를 개방하고 상기 제 1펌프를 동작시키며;
    상기 제어기는 상기 설정된 시간 범위를 벗어 나면 상기 제 1개폐 밸브를 폐쇄하고 상기 제 1펌프의 동작을 중지하며, 상기 제 2개폐 밸브를 개방하고 상기 제 2펌프를 동작시키는 기판 세정 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 세정조와 상기 세정액 공급부는 서로 주 회수 경로를 형성하고;
    상기 주 회수 경로 상에는 상기 세정액 회수 제어부와 전기적으로 연결되는 제 3개폐 밸브 및 제 3펌프가 설치되는 기판 세정 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어기에는 주 회수 모드와 폐수 모드가 더 설정되며;
    상기 주 회수 모드와 상기 폐수 모드는 상기 입력기에 의하여 선택 입력되고;
    상기 주 회수 모드가 설정되는 경우에, 상기 제어기는 상기 제 3개폐 밸브를 개방하고 상기 제 3펌프를 동작시키고;
    상기 제 1,2개폐 밸브 및 제 1,2펌프의 동작을 중지시키며;
    상기 폐수 모드가 설정되는 경우에, 상기 제어기는 상기 제 2개폐 밸브를 개방하고 상기 제 2펌프를 동작시키고;
    상기 제 1,3개폐 밸브 및 제 1,3펌프의 동작을 중지시키는 기판 세정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108878321A (zh) * 2018-06-25 2018-11-23 扬州思普尔科技有限公司 一种半导体晶圆清洗用节能快排冲水槽

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