KR20100082069A

KR20100082069A - 세정조의 세정액 배수 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100082069A
Application number: KR1020090001375A
Authority: KR
Inventors: 이재복; 오광우
Original assignee: 주식회사 실트론
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2010-07-16

Abstract

세정조의 세정액 배수 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 웨이퍼 세정조의 세정액 배수 장치는, 세정조의 상부에서 하부 방향으로 인입된 펌핑튜브, 및 상기 펌핑튜브에 설치되어 상기 세정조 내부의 세정액을 상기 펌핑튜브를 통하여 상기 세정조 외부로 배수하는 펌프를 포함한다.

본 발명에 따르면, 세정액 배수 시간을 단축하고, 세정조 내부에 오염 물질이 잔존하는 것을 막을 수 있다.

세정액, 배수, 펌프, 튜브

Description

세정조의 세정액 배수 장치 및 방법{Drain apparatus and method for cleaning bath}

본 발명은 세정조의 세정액 배수 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 세정에 사용된 세정액을 세정조 외부로 배수하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼는 슬라이싱(slicing) 공정,그라인딩(grinding) 공정, 랩핑(lapping) 공정, 폴리싱(polishing) 공정 등의 일련의 공정을 거쳐 반도체 소자 제조용 웨이퍼로 생산된다. 이때, 웨이퍼는 공정이 진행되는 과정에서 각종 오염물에 의해 표면이 오염되는데, 이러한 오염물은 반도체 소자의 생산 수율을 저하시키는 원인이 되므로, 이러한 오염물들을 제거하기 위해 일반적으로 세정 공정을 거치게 된다.

세정 공정에 이용되는 방식 중 대표적인 방식은 습식 세정 방법으로서, 웨이퍼 표면의 여러 오염물들을 제거하기 위해 일반적으로 산 또는 알칼리 등의 용액이나 초순수(Deionized water)를 이용하여 웨이퍼를 세정한다. 습식 세정 공정이 끝나면 세정에 사용된 세정액은 웨이퍼 표면으로부터 분리된 오염물을 포함하고 있기 때문에, 일정 횟수 또는 시간 사용 이후에는 사용된 세정액을 세정조 외부로 배수하고, 세정조 내부에는 오염되지 않은 새로운 세정액이 채워져야 한다.

도 1은, 웨이퍼의 세정에 사용된 세정액(120)을 세정조(110) 외부로 배수하는 종래의 세정액 배수 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 세정조(110)의 하부에 배수관(130)이 형성되고, 배수관(130)에는 개폐나 유량 조절을 하기 위한 밸브(140)가 설치될 수 있다. 웨이퍼의 세정에 사용된 세정액(120)을 배수하기 위해 밸브(140)가 열리면, 중력에 의해 세정조(110) 내부의 세정액(120)이 배수관(130)을 통해 세정조(110)의 외부로 배수된다. 즉, 종래 기술에 의하면 자유 낙하 방식을 이용하여 세정액(120)의 배수가 이루어진다.

그러나, 이러한 종래의 배수 방식에 의하면, 세정액의 자유 낙하에 의존하므로, 세정액의 배수 시간을 정확하게 예측할 수 없고 배수 시간이 오래 걸린다. 이러한 배수 시간의 지연은, 웨이퍼 제조 시간의 지연을 초래하여 웨이퍼의 생산성을 감소시키고 세정조 내부에 오염 물질이 잔존하게 되는 문제가 있다.

특허공개 제2002-0012099호에서는 배수 시간을 조절하기 위하여 슬로우덤프 린스용 배수관에 펌프를 설치하는 기술을 개시하고 있다. 이는 세정액을 배수하면서 반도체 기판을 건조시킬 때, 세정조 내의 순수량에 관계 없이 순수를 일정하게 배수하여 반도체 기판에 워터마크 생성 및 미립자 부착을 억제하기 위한 것이다. 그러나, 상기 발명에 의하면 펌프에 의한 진동이 배수관을 통해 세정조로 직접 전달되어 세정조가 손상될 수 있고, 배수 시간을 단축하기 위하여 배수 속도를 높이 는 경우 반도체 기판이 파손될 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 종래의 배수관과는 별도로 설치된 펌핑튜브 및 펌프를 이용하여 세정액을 세정조 외부로 배수하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세정액 배수 장치는, 상기 세정조의 상부에서 하부 방향으로 인입된 펌핑튜브; 및 상기 펌핑튜브에 설치되어 상기 세정조 내부의 세정액을 상기 펌핑튜브를 통하여 상기 세정조 외부로 배수하는 펌프;를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세정액 배수 방법은, 세정조의 상부에서 하부 방향으로 인입된 펌핑튜브 및 상기 펌핑튜브에 설치된 펌프를 이용하여 세정액을 상기 세정조 외부로 배수하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 의하면, 웨이퍼 세정에 사용된 세정액을 세정조 외부로 배수하는 시간을 단축함으로써 웨이퍼 제조 시간을 단축하여 웨이퍼 생산성을 향상시킬 수 있고, 배수 시간 지연으로 인하여 세정조 내부에 오염 물질이 잔존하는 것을 막을 수 있다.

또한, 종래의 배수관이 아닌 별도의 펌핑튜브를 세정조 내부로 인입하고, 이러한 펌핑튜브에 펌프를 설치하여 세정액을 배수함으로써 펌프의 작동에 의한 세정 조의 손상을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이퍼 세정조의 세정액 배수 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 세정액 배수 장치는 세정조(210)의 하단에 설치된 배수관(230)과는 별도로 펌핑튜브(250) 및 펌프(260)를 포함한다.

상기 펌핑튜브(250)는, 도면에 도시된 바와 같이 세정조(210)의 상부에서 하부 방향으로 인입된다. 상기 펌프(260)가 이러한 펌핑 튜브(250)가 아닌 배수관(230)에 설치된다면, 펌프의 작동시 세정조(210)가 손상될 수 있다. 일반적으로, 세정조(210)는 석영(quartz)이나 테프론(teflon) 등으로 만들어지는데, 이러한 석영이나 테프론은 화학 용액으로 인한 부식에는 비교적 강한 성질을 갖고 있으나 기계적 충격에는 다소 약한 성질을 갖고 있다. 따라서, 세정조(210)의 하단에 설치된 배수관(230)에 펌프가 설치된다면, 펌프의 펌핑 작용시 발생하는 진동과 같은 기계적 충격이 세정조(210)로 직접 전달되어, 세정조(210)가 깨지는 등 손상될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 세정조(210) 하단의 배수관(230)이 아닌 이와는 별도의 펌핑튜브(250)를 설치하고 여기에 펌프(260)를 설치한다. 펌핑튜브(250)는 세정조(210)의 내벽이나 바닥면에 닿지 않도록 설치되는 것이 바람직하며, 이로써 펌프(260)의 펌핑 작용시 기계적 충격이 세정조(210)로 직접 전달되는 것을 막아 세정조(210)의 손상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 펌핑튜브(250)는 테프론 등의 재질로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 펌프(260)는, 상술한 바와 같이 펌핑튜브(250)에 설치되어 세정조(210) 내부의 세정액(220)을 세정조(210) 외부로 배수한다. 즉, 펌프(260)가 가동되면, 펌프(260)가 펌핑 작용을 하여 세정조(210) 내의 세정액(220)을 펌핑튜브(250)를 통해 빨아들이고 이를 세정조(210) 외부로 배수한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 배수관(230)의 밸브(240)를 열어 세정액을 자유낙하시켜 배수하는 한편, 펌프(260)에 의하여 세정액(220)을 강제 배수시킴으로써, 세정액(220)의 배수 시간을 크게 단축할 수 있다.

이때, 상기 펌프(260)는 펌핑 튜브(250)를 통하여 흐르는 세정액(220)의 배 수 속도를 제어할 수 있는 정량 펌프인 것이 바람직하다. 웨이퍼의 세정을 위한 세정액(220)으로는 암모니아수, 과산화수소, 초순수가 혼합된 SC1 용액이나, 염산, 과산화수소, 초순수가 혼합된 SC2 용액과 같은 여러 종류의 화학 용액과 초순수 등이 사용될 수 있다. 이러한 세정액(220)은 그 성분상 차이로 인해 각각 화학적, 물리적 특성이 다르기 때문에, 세정조(210)에 미치는 영향 또한 다르다. 따라서, 그 종류별로 배수 속도를 제어할 필요가 있으며, 그렇지 않으면 세정조(210)가 파손될 수 있다. 상기 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 정량 펌프를 통해 각 세정액(220) 종류별로 배수 속도를 제어함으로써 세정조(210)의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 세정액 배수 장치는 유량조절밸브(270)를 더 포함해도 좋다. 상기 유량조절밸브(270)는 펌핑튜브(250) 상에 설치되어, 상기 펌핑 튜브(250)를 통해 흐르는 세정액(220)의 배수량을 조절한다. 한편, 상기 유량조절밸브(270)는, 도면에 도시된 바와 같이 상기 펌프(260)의 하류측에 위치할 수 있으나, 본 발명이 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.

도 3은, 본 발명의 일실시예에 따른 세정액 배수 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 먼저 세정액에 의하여 웨이퍼를 세정하고(S310), 웨이퍼의 세정이 완료되면 웨이퍼를 세정조로부터 들어올려 건조시킨다(S320). 다음으로, 세정조의 상부에서 하부 방향으로 인입된 펌핑튜브 및 이에 설치된 펌프를 이용하여 세정액을 세정조 외부로 배수한다(S330). 이때, 배수 속도는 상술한 바와 같이 세정액의 종류나 성분에 따라 조절 가능한 것이 바람직하다. 배수가 완료되면 세정조로 새로운 세정액을 공급하고 웨이퍼를 세정한다(S340).

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은, 웨이퍼의 세정에 사용된 세정액을 세정조 외부로 배수하는 종래의 세정액 배수 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

Claims

웨이퍼 세정조의 세정액 배수 장치에 있어서,

상기 세정조의 상부에서 하부 방향으로 인입된 펌핑튜브; 및

상기 펌핑튜브에 설치되어 상기 세정조 내부의 세정액을 상기 펌핑튜브를 통하여 상기 세정조 외부로 배수하는 펌프;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정액 배수 장치.
제1항에 있어서,

상기 펌프는 상기 펌핑튜브를 통하여 흐르는 세정액의 배수 속도를 제어할 수 있는 정량 펌프인 것을 특징으로 하는 세정액 배수 장치.
제1항에 있어서,

상기 펌핑튜브에는 상기 세정액의 배수량을 조절하는 유량조절밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세정액 배수 장치.
제1항 내지 제3항의 세정액 배수 장치가 설치된 세정조.
웨이퍼의 세정에 사용된 세정액을 세정조 외부로 배수하는 방법에 있어서,

상기 세정조의 상부에서 하부 방향으로 인입된 펌핑튜브 및 상기 펌핑튜브에 설치된 펌프를 이용하여 세정액을 상기 세정조 외부로 배수하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정액 배수 방법.