KR20150145862A - 단일 배쓰 세정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 장치의 크기를 줄일 수 있는 단일 배쓰 세정 장치를 제공함에 목적이 있다.
본 발명에 따른 단일 배쓰 세정 장치는, 세정액을 이용하여 세정 대상물을 세정하기 위한 세정 장치에 있어서, 상기 세정액을 담기 위한 내부 공간이 형성되고, 상부가 개방될 수 있는 세정조; 및 상기 세정액이 저장되는 저장조를 포함하고, 상기 저장조는 상기 세정조에 유체 역학적으로 연결되어 상기 세정액이 상기 저장조로부터 상기 세정조에 공급되거나, 상기 세정조로부터 상기 저장조로 회수될 수 있다.
본 발명에 따른 단일 배쓰 세정 장치는, 세정액을 이용하여 세정 대상물을 세정하기 위한 세정 장치에 있어서, 상기 세정액을 담기 위한 내부 공간이 형성되고, 상부가 개방될 수 있는 세정조; 및 상기 세정액이 저장되는 저장조를 포함하고, 상기 저장조는 상기 세정조에 유체 역학적으로 연결되어 상기 세정액이 상기 저장조로부터 상기 세정조에 공급되거나, 상기 세정조로부터 상기 저장조로 회수될 수 있다.
Description
본 발명은, 단일 배쓰 세정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조 공정에 사용되는 부품을 세정할 수 있는 단일 배쓰 세정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체는 산화 공정, 포토 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등과 같은 여러 공정을 거쳐 제조된다. 이 중에서 포토 공정은 웨이퍼에 감광액을 형성한 후 노광 및 현상 공정을 거쳐 수행된다. 식각 공정은 포토 공정에서 형성되는 감광액 보호막으로 가려지지 않은 막질을 제거하는 공정으로서 식각 반응을 일으키는 물질의 상태에 따라 습식과 건식으로 나누어질 수 있다. 세정 공정은 식각 공정 이후 기판에 잔류하는 불순물을 제거하는 공정이다.
웨이퍼 상에 산화막을 형성하는 산화 공정은 반도체 제조 공정의 기초 단계로서 웨이퍼에 여러 가지 물질로 얇은 막을 증착하는 것으로서, 고온에서 산소나 수증기를 웨이퍼 표면에 분사하여 얇고 균일한 실리콘 산화막(SiO₂)을 형성시키는 공정이다. 이와 같이 형성되는 산화막은 제조 공정 시 발생하는 오염 물질이나 화학 물질로 생성되는 불순물로부터 실리콘 표면을 보호하는 역할을 한다. 이때 일반적으로 웨이퍼에 분사 가스를 분사하는 노즐은 석영 재질로 이루어진다.
또한, 박막 공정은 반도체가 원하는 전기적인 특성을 가지도록 하기 위하여 분자 또는 원자 단위의 물질을 쌓는 공정을 말하며, 웨이퍼 상에 매우 얇은 두께의 박막을 균일하게 증착시켜야 하므로 정교하고 세밀한 기술이 요구된다. 박막을 증착시키는 방법은 크게 물리적 기상 증착법(PVD, Physical Vapor Deposition)과 화학적 기상 증착법(CVD, Chemical Vapor Deposition)으로 나누어지는데, 특히 화학적 기상 증착법은 가스의 화학 반응으로 형성된 입자들을 외부 에너지가 부여된 수증기 형태로 쏘아 증착시키는 방법으로 도체, 부도체, 반도체의 박막 증착에 모두 사용될 수 있는 등의 장점이 많으므로 현재 반도체 공정에서 주로 사용된다. 또한, 화학적 기상 증착법은 열 CVD, 플라즈마 CVD 및 광CVD 등으로 세분화 될 수 있는데, 이 중에서 플라즈마 CVD의 경우에 상대적으로 저온에서 형성이 가능하고 두께 균일도를 조절할 수 있으며 대량 처리가 가능하여 최근에 가장 많이 적용되고 있다..
상기 여러 공정 중 특히 산화 공정 및 박막 공정에서 사용되는 챔버, 튜브, 보트 및 노즐 등의 부품은 내염 및 내화학성을 가지는 석영 재질로 이루어진다.
석영 부품은 웨이퍼와 직접 닿지는 않지만 공정 진행시에 증착용 가스 등에 노출되기 때문에 부품의 표면의 중금속, 폴리머 등의 오염 물질이 표면에 흡착되어 오염된다. 이러한 오염 물질은 반도체 제조 공정에서 불량을 유발할 수 있기 때문에 정기적으로 세척하여 오염 물질을 제거해야만 한다.
석영 부품의 세정은 세정액을 사용하여 이루어지며, 부품을 세정조의 세정액에 침지하거나, 또는 세정액을 부품에 분사하여 오염 물질을 제거할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 세정 장치를 나타내는 도면 및 도 2는 종래의 기술에 따른 세정 장치의 구성 공간을 나타내는 도면이다.
세정 목적에 따라 서로 다른 성분의 1차 세정액 및 2차 세정액이 사용되며, 1차 세정액이 담기는 제1 세정조(20), 2차 세정액이 담기는 제2 세정조(30) 및 초순수(Deionized water)가 담기는 린스조(40)가 구비된다.
세정 대상인 세정 부품(10)은 작업자에 의해 바스켓(50)에 담기고, 바스켓(50)은 이송암에 의해 이송되어 제1 세정조(20), 제2 세정조(30) 및 린스조(40)에 순차적으로 소정 시간 침지된다. 이때 바스켓(50)에 담긴 세정 부품(10) 또한 세정액에 의해 세정된다.
하지만, 종래의 세정 장치에 따르면, 제1 세정조(20), 제2 세정조(30) 및 린스조(40)가 구비되고 바스켓(50)의 이송 공간이 필요하므로 장치의 부피가 커기는 단점이 있다. 도 2를 참조하면, 제1 세정조(20), 제2 세정조(30) 및 린스조(40)가 하부 공간을 차지하고, 상부에 바스켓(50)의 이송 공간(a, b, c)이 확보되어야 한다.
또한, 세정액이 각각 제1 세정조(20) 및 제2 세정조(30)에 담긴 상태로 수일 이상 사용되는데, 제1 세정조(20), 제2 세정조(30) 상부가 개방되어 세정액이 대기에 노출되므로 증발하여 낭비되는 문제점이 있다.
또한, 세정액이 노출된 상태에서 작업자가 직접 세정 부품(10)을 바스켓(50)에 공급하고 바스켓(50)으로부터 회수하므로 작업자가 유독한 세정액을 흡입하여 건강에 유해할 수 있으며, 세정액에 직접적으로 접촉하여 안전 사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 세정조 등은 밀폐되는 몸체 내에 배치되는데, 세정액이 증발되어 발생되는 가스(ex 불소 가스)가 몸체 외부로 배출되지 못하고 적체될 수 있다. 이 경우에 린스가 종료된 세정 부품(10)이 가스 및 가스에 포함되는 오염 물질에 노출되어 오염될 수 있는 문제점이 있다. 특히 배기팬에 의한 배출 시에 와류가 발생하여 적체가 심해지는 경우에 오염에 더욱 취약해질 수 있다.
본 발명은 장치의 크기를 줄일 수 있는 단일 배쓰 세정 장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 안전 사고를 방지할 수 있는 단일 배쓰 세정 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 작업자가 유해 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있는 단일 배쓰 세정 장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 세정액을 절약할 수 있는 단일 배쓰 세정 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 세정 부품의 2차 오염을 방지할 수 있는 단일 배쓰 세정 장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 단일 배쓰 세정 장치는, 세정액을 이용하여 세정 대상물을 세정하기 위한 세정 장치에 있어서, 상기 세정액을 담기 위한 내부 공간이 형성되고, 상부가 개방될 수 있는 세정조; 및 상기 세정액이 저장되는 저장조를 포함하고, 상기 저장조는 상기 세정조에 유체 역학적으로 연결되어 상기 세정액이 상기 저장조로부터 상기 세정조에 공급되거나, 상기 세정조로부터 상기 저장조로 회수될 수 있다.
바람직하게는, 상기 세정 대상물을 담기 위한 바스켓을 더 포함하고, 상기 바스켓은 상기 세정조의 상부로부터 상기 세정조로 투입될 수 있다.
바람직하게는, 상기 세정조에는 린스액을 공급하기 위한 린스관이 연결되고, 상기 세정조에는 상기 린스액을 상기 세정조로부터 배출시키기 위한 배출구가 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 세정액은 상기 세정 대상물이 상기 세정조에 투입된 후에 상기 세정조에 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 단일 배쓰 세정 장치는, 단일 세정조를 사용하여 장치의 크기를 줄일 수 있고, 작업 시 작업자가 세정액에 노출되지 않아 안전 사고 및 유해 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 세정액의 증발을 막아 세정액을 절약할 수 있고, 세정 부품이 세정액 가스에 노출되지 않아 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 세정 장치를 나타내는 도면,
도 2는 종래의 기술에 따른 세정 장치의 구성 공간을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 시스템을 나타내는 도면,
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 세정 과정을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 구성 공간을 나타내는 도면, 및
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 세정 장치의 구성 공간을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 시스템을 나타내는 도면,
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 세정 과정을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 구성 공간을 나타내는 도면, 및
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치를 나타내는 도면이다.
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 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치를 나타내는 도면 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 시스템을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치는 세정조(100), 제1 세정액 저장조 및 제2 세정액 저장조를 포함한다.
세정조(100)는 상부가 개방된 형상을 가지고, 세정조(100)의 하부에는 제1 저장조(200) 및 제2 저장조(300)가 배치된다. 제1 저장조(200)에는 1차 세정액이 저장되고, 제2 저장조(300)에는 2차 세정액이 저장된다.
제1 저장조(200) 및 제2 저장조(300)는 세정조(100)와 각각 파이프에 의해 독립적으로 연결된다. 1차 세정액은 파이프를 통하여 제1 저장조(200)로부터 세정조(100)로 공급되거나, 세정조(100)로부터 제1 저장조(200)로 회수될 수 있으며, 2차 세정액은 파이프를 통하여 제2 저장조(300)로부터 세정조(100)로 공급되거나, 세정조(100)로부터 제2 저장조(300)로 회수될 수 있다. 1차 세정액과 2차 세정액은 펌프 수단에 의해 이송될 수 있으며, 펌프 수단의 구성은 이미 널리 주지된 관용 기술에 불과하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
승하강부는 세정조(100)의 상부에 위치하는데, 승하강부는 세정 부품(10)을 세정조(100)로 공급하기 위한 것으로서 바스켓(400)(Basket) 및 승하강 수단을 포함한다.
바스켓(400)에는 세정 부품(10)을 담기 위한 내부 공간이 형성되고, 바스켓(400)의 상부가 지지암에 연결되어 바스켓(400)이 세정조(100)의 상부에 위치하도록 지지된다. 지지암은 승하강 수단(미도시)에 연결되는데, 승하강 수단은 모터를 포함하고, 지지암은 모터의 구동에 의해 상하로 이송될 수 있다. 모터를 포함하는 승하강 수단의 구성은 이미 널리 주지된 관용 기술에 불과하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
지지암이 상하로 이동함에 따라 지지암에 의해 지지되는 바스켓(400) 또한 상하로 이송될 수 있다. 따라서, 바스켓(400)이 세정조(100) 내부로 투입되거나 세정조(100)로부터 배출될 수 있다.
또한, 세정조(100)에는 린스액(Rinse)을 공급하기 위한 린스관이 연결되는데, 린스액은 1차 세정액 및 2차 세정액에 의해 세정된 세정 부품(10)을 최종적으로 세정하기 위한 것으로서, 린스액은 일반적으로 물(Water)일 수 있으며, 특히 초순수(Deionized water)인 것이 바람직하다. 또한, 세정조(100)에는 린스액을 세정조(100)로부터 배출시키기 위한 배출구가 형성된다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 세정 과정을 나타내는 도면으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 세정 과정은 다음과 같다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 바스켓(400)이 세정조(100) 상부에 위치한 상태에서 바스켓(400)에 세정 부품(10)이 투입되고, 1차 세정액이 제1 저장조(200)로부터 세정조(100)로 공급된다. 1차 세정액의 공급이 완료되면 바스켓(400)이 하부로 이송되어 세정조(100)로 투입되고, 바스켓(400)에 위치하는 세정 부품(10)이 1차 세정액에 침지되어 세정된다.
도 5c 내지 도 5e를 참조하면, 소정 시간 경과 후 1차 세정이 완료되고, 바스켓(400)이 상부로 이송되어 세정조(100)로부터 이탈되며, 1차 세정액은 세정조(100)로부터 배출되어 제1 저장조(200)로 회수된다. 1차 세정액의 회수가 완료되면, 2차 세정액이 제2 저장조(300)로부터 세정조(100)로 공급된다. 2차 세정액의 공급이 완료되면 바스켓(400)이 하부로 이송되어 세정조(100)로 투입되고, 바스켓(400)에 위치하는 세정 부품(10)이 2차 세정액에 침지되어 세정된다.
도 5f 및 도 5g를 참조하면, 2차 세정이 완료된 후 바스켓(400)이 상부로 이송되어 세정조(100)로부터 이탈되고, 2차 세정액은 세정조(100)로부터 배출되어 제2 저장조(300)로 회수된다. 2차 세정액의 회수가 완료되면, 린스액이 린스관을 통하여 세정조(100)로 공급되고, 바스켓(400)이 하부로 이송되어 세정조(100)로 투입되어 세정 부품(10)이 린스액에 의해 세정된다. 이때, 린스액은 세정조(100)를 넘쳐 흐를 정도로 공급되는데, 이는 1차 세정과 2차 세정 과정에서 세정조(100)에 잔존하는 오염 물질을 린스액과 함께 세정조(100) 외부로 배출시키기 위한 것이다.
린스 세정이 완료되면, 바스켓(400)이 상부로 이송되어 세정조(100)로부터 이탈되고, 세정조(100)의 린스액은 세정조(100)의 배출구의 개방에 의해 세정조(100) 외부로 배출된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치의 구성 공간을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 장치의 구성 공간은 크게 세정조(100), 제1 저장조(200), 제2 저장조(300) 및 바스켓(400)이 차지하는 공간으로 이루어진다.
이와 비교하여 종래의 세정 장치에 따르면(도 2 참조), 제1 세정조(20), 제2 세정조(30) 및 린스조(40)가 차지하는 공간이 필요하고, 제1 세정조(20), 제2 세정조(30) 및 린스조(40)의 상부에 바스켓(50)의 이송을 위한 공간이 각각 확보되어야 하므로 본 발명에 비하여 장치의 크기가 상당히 커져 소형화가 불가능하다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 단일 배쓰 세정 장치를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 작업 속도 향상을 위하여 세정조를 2개 배치하고, 제1 저장조(200) 및 제2 저장조(300)의 추가로 설치하여 구성할 수 있다.
따라서, 1차 세정 시에 2개의 세정조에 1차 세정액을 동시에 공급하고, 2차 세정 시에 2개의 세정조에 2차 세정액을 동시에 공급하여 각각의 세정조에서 세정 작업을 수행함으로써 작업 속도를 2배로 향상시킬 수 있다.
종래의 세정 장치에 따르면, 제1 세정조, 제2 세정조 및 린스조가 하부 공간을 차지하고, 상부에 바스켓의 이송 공간(a, b, c)이 필요하므로, 장치의 부피가 커 소형화가 곤란한 단점이 있다.
또한, 세정액이 세정조에 담긴 상태로 장시간 사용되는 동안 대기로 증발하여 낭비되는 문제점이 있다.
또한, 작업 과정에서 작업자가 유독한 세정액을 흡입하여 건강에 유해할 수 있고, 세정액에 직접적으로 접촉하여 안전 사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 세정조 등은 밀폐되는 몸체 내에 배치되는데, 세정액이 증발되어 발생되는 가스가 몸체 외부로 배출되지 못하고 적체될 수 있다. 이 경우에 특히 린스가 종료된 세정 부품이 가스 및 가스에 포함되는 오염 물질에 노출되어 오염될 수 있는 문제점이 있다. 특히 배기팬에 의한 배출 시에 와류가 발생하여 적체가 심해지는 경우에 오염에 더욱 취약해질 수 있다.
하지만, 본 발명에 따르면, 세정조, 제1 저장조, 제2 저장조 및 바스켓이 차지하는 공간으로 이루어지는 등, 단일 세정조를 사용하므로 종래에 비하여 장치의 크기를 소형화할 수 있다.
또한, 1차 세정액 및 2차 세정액이 각각 제1 저장조 및 제2 저장조에 저장되어 노출되지 않고, 세정 부품이 바스켓에 담긴 상태에서 1차 세정액 및 2차 세정액이 공급되므로, 작업 시에 세정액이 작업자에게 노출되지 않아 안전 사고를 방지할 수 있고 작업자가 유해 환경에서 작업하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 1차 세정액 및 2차 세정액이 각각 제1 저장조 및 제2 저장조에 저장되므로 세정액이 대기 중으로 증발하는 것을 최소화하여 세정액을 절약할 수 있다.
또한, 세정액이 대기 중으로 증발하는 것을 최소화할 수 있고, 세정조 상부에 형성되는 내부 공간이 작아 세정액이 증발하여 발생되는 가스의 배출이 용이하므로 세정 부품이 가스에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있으며, 특히 린스가 완료된 세정 부품에 효과적이다.
이상과 같이, 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 가능하다.
100: 세정조 200: 제1 저장조
300: 제2 저장조 400: 바스켓
300: 제2 저장조 400: 바스켓
Claims (4)
- 하나 이상의 서로 다른 종류의 세정액을 이용하여 세정 대상물을 세정하기 위한 세정 장치에 있어서,
상기 세정액을 담기 위한 내부 공간이 형성되고, 상부가 개방될 수 있는 세정조; 및
상기 세정액이 각각 저장되는 하나 이상의 저장조
를 포함하고,
상기 저장조는 각각 상기 세정조에 유체 역학적으로 연결되어 상기 세정액이 상기 저장조로부터 상기 세정조에 공급되거나, 상기 세정조로부터 상기 저장조로 회수될 수 있는 것을 특징으로 하는 단일 배쓰 세정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 세정 대상물을 담기 위한 바스켓
을 더 포함하고,
상기 바스켓은 상기 세정조의 상부로부터 상기 세정조로 투입될 수 있는 것을 특징으로 하는 단일 배쓰 세정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 세정조에는 린스액을 공급하기 위한 린스관이 연결되고, 상기 세정조에는 상기 린스액을 상기 세정조로부터 배출시키기 위한 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 단일 배쓰 세정 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세정액은 상기 세정 대상물이 상기 세정조에 투입된 후에 상기 세정조에 공급되는 것을 특징으로 하는 단일 배쓰 세정 장치.
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| KR100217322B1 (ko) * | 1996-03-14 | 1999-09-01 | 윤종용 | 반도체 제조설비의 캣치컵 세정장치 |
| KR20070048086A (ko) * | 2005-11-03 | 2007-05-08 | 삼성전자주식회사 | 다수의 동일한 약액조들을 구비하는 반도체 습식 세정 설비및 그의 처리 방법 |
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| KR20100007461A (ko) | 2008-07-14 | 2010-01-22 | 삼성전자주식회사 | 석영 부품용 세정액 및 이를 이용한 석영 부품 세정방법 |
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2014
- 2014-06-19 KR KR1020140075115A patent/KR101587825B1/ko active IP Right Grant
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