KR20110078193A - 듀얼 필터를 이용한 클리닝 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 필터를 이용한 클리닝 기술에 관한 것으로, 필터의 막힘 현상으로 인해 필터 클리닝에 소요되는 시간을 듀렁 필터 방식의 적용으로 필터 클리닝을 실시하여 장비의 다운을 방지하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 듀얼 필터를 통한 장비의 라이프 타임을 증대 시킬 수 있으며, 일정 차압을 압력 센서가 순환 라인의 루프 모니터링을 수행함으로써, 사전에 실리카 파티클로 인한 웨이퍼 잔여물발생을 HF 클리닝을 통해서 사전에 예방할 수 있다.
나이트라이드 스트립 공정, 듀얼 필터, 클리닝

Description

듀얼 필터를 이용한 클리닝 방법{METHOD FOR CLEANING BY USING DUAL FILTER}
본 발명은 반도체 소자의 제조 기술에 관한 것으로서, 특히 나이트라이드 스트립(Nitride strip) 공정에서 필터링 수행 시 듀얼 필터를 통해 장비의 다운 없이 클리닝을 수행하는데 적합한 듀얼 필터를 이용한 클리닝 방법에 관한 것이다.
일반적으로 나이트라이드 스트립 공정에서는 하나의 필터를 사용함으로써 나이트라이드에 의해 필터 막힘 현상이 발생하는 경우, 필터 HF 클리닝을 실시하여 장비가 클리닝을 완료하기 전까지는 다운 되므로 가동율에 영향을 미치게 되고, 이로 인한 생산량 저하를 유발하고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 나이트라이드 식각용 H3PO4 케미칼에서 사용 전후의 필터를 도시한 도면이다.
도 1에서 (a)는 나이트라이드 식각용 H3PO4 케미칼에서 사용된 필터(멤브레인(Membrane))이며, (b)는 사용되지 않은 필터로서, (a)와 같은 필터의 경우 나이트라이드에 의한 필터 막힘이 발생하여 클리닝을 수행하게 된다.
도 2는 종래기술에 따른 나이트라이드 스트립 공정장비의 구조를 간략히 도 시한 도면이다.
도 2를 참조하면, H3PO4 용기(bath)에 저장된 H3PO4 용액은 펌프(102)를 통해 히터(heater)(104)를 통과하며, 이때 필요에 따라 혹 기설정된 온도로 열처리가 수행될 수 있다. 이후, 히터(104)로부터 열처리된 H3PO4 용액은 H3PO4 필터(106)를 통해 필터링되어 H3PO4 용기로 전달된다.
상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 나이트라이드 스트립 공정에 있어서는, 필터 막힘 현상 발생시 클리닝을 수행하여 장비가 다운될 수 있으며, 필터 막힘이 발생하는 경우 품질 불량까지 동시에 발생될 수 있다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은, 나이트라이드 스트립 공정에서 필터링 수행 시 듀얼 필터를 통해 장비의 다운 없이 클리닝을 수행할 수 있는 듀얼 필터를 이용한 클리닝 방법을 제공한다.
또한 본 발명은, 실리카 계열의 파티클을 필터의 멤브레인에 포집하게 되면서 웨이퍼에 발생되는 잔여물을 제거할 수 있는 듀얼 필터를 이용한 클리닝 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예 방법은, 두 개의 필터와 각 필터 전단에 압력 센서가 장착되어 있으며, HF공급 라인, H3PO4순환 라인, 드레인 라인의 각 밸브를 제어하는 공기압 밸브가 장착된 나이트라이드 스트립 공정 장비의 순환 라인 구조에 있어서, 상기 압력 센서에서 각 필터에 대한 실시간 모니터링으로 압력을 측정하는 단계와, 상기 압력을 측정하여 제1필터에서 기 설정한 압력보다 측정압력이 높은 필터가 존재하는 경우에는 압력이 증가한 상기 제1필터에 대한 필터 클리닝을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 월 2~4회 발생하는 필터의 막힘 현상으로 인해 필터 클리닝에 6~8시간 소요되는 것을 필터 듀얼 시스템의 적용으로 필터 클리닝을 실시하여 장비의 다운 시간(down Time)이 발생하지 않는다. 그리고 듀얼 필터의 장착으로 기존 대비 1.7배 ~ 2배 이상의 라이프 타임(Life Time)이 증대할 수 있다.
또한, 일정 차압을 압력 센서가 순환 라인의 루프 모니터링(Loop Monitoring)을 수행함으로써, 사전에 실리카 파티클(Silica Particle)로 인한 웨이퍼 잔여물(Wafer Residue)발생을 HF 클리닝을 통해서 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 나이트라이드 스트립 공정에서 필터링 수행 시 듀얼 필터를 통해 장비의 다운 없이 클리닝을 수행하고, 실리카 계열의 파티클을 필터의 멤브레인에 포집하게 되면서 웨이퍼에 발생되는 잔여물을 제거하는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나이트라이드 스트립 공정장비의 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 나이트라이드 스트립 공정장비는 종래와 같이 필터의 클리닝 공정으로 인한 장비의 다운을 방지하기 위해 필터를 2개(필터A(306), 필터B(308)) 장착하였으며, 각 필터의 차압을 실시간으로 모니터링 하기 위해 압력 센서A(310) B(312)를 각각의 필터(필터A(306), 필터B(308)) 전단에 1개씩 장착하였다.
그리고 HF공급 라인, H3PO4순환 라인, 드레인 라인(Drain Line)과의 분리 동 작을 위해 3방향의 밸브를 각각 조절할 수 있는 3웨이 밸브(3 Way Valve)로서, 공기압 밸브(Pneumatic Valve) 4개(PV1(314), PV2(316), PV1-1(318), PV2-2(320))를 각 압력 센서 전단에 1개씩 배치하고, 각 필터의 하단에 1개씩 장착하였고, HF 클리닝으로 인한 폐수 라인의 별도 유틸리티 연결 라인을 추가하였다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 나이트라이드 스트립 공정장비의 순환 라인 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 순환라인에 연결된 압력센서 A, B(310, 312)가 순환라인의 압력 증가 시, 실리카 파티클로 인한 필터 멤브레인에 포집으로 발생한 압력을 압력센서 A, B(310, 312) 모두에서 기 설정된 압력 이상을 감지하거나, 압력센서 A,B(310, 312) 중 어느 한 압력 센서가 기 설정된 압력 이상을 감지한 경우에는, 공기압 밸브 PV1(314), PV1-1(318) 또는 PV2(316), PV2-2(320)가 동시에 오픈(close → open)되면서, HF 케미컬 공급라인(322)으로부터 공급되는 HF(HF:DIW=1:100)를 통해 차압이 증가한 해당 필터만 필터 클리닝을 실시하고, 필터를 통과한 HF 케미컬은 PV1-1(318) 혹은 PV2-2(320)의 밸브를 통해 불산 폐수라인으로 드레인 된다.
한편, 압력센서 A(310) 또는 B(312)의 압력이 감소하는 경우에는, 공기압 밸브 PV1(314), PV1-1(318) 또는 PV2(316), PV2-2(320)가 클로즈(open → close)로 바뀌면서 HF공급 라인(322)과 불산 폐수 라인의 밸브를 닫아주게 된다.
다만, 두 개의 필터A(306), 필터B(308)가 모두 클리닝 시에는 압력센서 A, B(310, 312)가 필터 크리닝을 통한 압력 감소 시까지 로트(Lot)투입을 중지한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 나이트라이드 스트립 공정장비의 순환 라인 동작절차를 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 500단계에서 듀얼 필터(필터A(306), 필터B(308))가 장착된 클리닝 장치로서, 나이트라이드 스트립 공정장비가 구동된 상태에서 502단계에서 실리카 파티클로 인한 필터A(306) 멤브레인에 포집으로 발생한 압력을 압력센서 A(3102)에서 기 설정된 압력 이상을 감지한 경우에는, 504단계에서 공기압 밸브 PV1(314), PV1-1(318)가 동시에 오픈 되면서, HF 케미컬 공급라인(322)으로부터 공급되는 100:1 HF를 통해 차압이 증가한 필터A(306)만 필터 클리닝을 실시하고, 필터A(306)를 통과한 HF 케미컬은 PV1-1(318)의 밸브를 통해 불산 폐수라인으로 드레인 된다.
이후, 506단계에서 압력센서 A(310)의 압력이 감소하는 경우에는, 클리닝이 완료된 상태이므로, 508단계로 진행하여 공기압 밸브 PV1(314), PV1-1(318)에서 HF공급 라인(322)과 불산 폐수 라인의 밸브를 닫아주게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 나이트라이드 스트립 공정에서 필터링 수행 시 듀얼 필터를 통해 장비의 다운 없이 클리닝을 수행하고, 실리카 계열의 파티클을 필터의 멤브레인에 포집하게 되면서 웨이퍼에 발생되는 잔여물을 제거한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 나이트라이드 식각용 H3PO4 케미칼에서 사용 전후의 필터를 도시한 도면,
도 2는 종래기술에 따른 나이트라이드 스트립 공정장비의 구조를 간략히 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 나이트라이드 스트립 공정장비의 구조를 간략히 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 나이트라이드 스트립 공정장비의 순환 라인 구조를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 나이트라이드 스트립 공정장비의 순환 라인 동작절차를 도시한 흐름도.

Claims (3)

  1. 두 개의 필터와 각 필터 전단에 압력 센서가 장착되어 있으며, HF공급 라인, H3PO4순환 라인, 드레인 라인의 각 밸브를 제어하는 공기압 밸브가 장착된 나이트라이드 스트립 공정 장비의 순환 라인 구조에 있어서,
    상기 압력 센서에서 각 필터에 대한 실시간 모니터링으로 압력을 측정하는 단계와,
    상기 압력을 측정하여 제1필터에서 기 설정한 압력보다 측정압력이 높은 필터가 존재하는 경우에는 압력이 증가한 상기 제1필터에 대한 필터 클리닝을 수행하는 단계
    를 포함하는 듀얼 필터를 이용한 클리닝 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 필터 클리닝을 수행하는 단계 이후, 상기 제1필터의 측정 압력이 기 설정된 압력 보다 낮은 경우에는 상기 제1 필터와 연결된 공기압 밸브의 HF 공급 라인과, 불산 폐수라인을 잠그는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 필터를 이용한 클리닝 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 각 필터의 압력은,
    실리카 파티클로 인한 멤브레인에 포집으로 발생한 압력인 것을 특징으로 하는 듀얼 필터를 이용한 클리닝 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114832503A (zh) * 2022-05-11 2022-08-02 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种清洗机过滤系统

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