KR20200085009A - Wafer cleaner - Google Patents

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KR20200085009A
KR20200085009A KR1020190000994A KR20190000994A KR20200085009A KR 20200085009 A KR20200085009 A KR 20200085009A KR 1020190000994 A KR1020190000994 A KR 1020190000994A KR 20190000994 A KR20190000994 A KR 20190000994A KR 20200085009 A KR20200085009 A KR 20200085009A
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Abstract

The present invention relates to a wafer cleaning device capable of improving the quality deviation of wafers arranged in a front/rear direction. According to an embodiment of the present invention, the wafer cleaning device comprises: an internal water tank in which a plurality of wafers are accommodated in a line in the front/rear direction at predetermined intervals, and a cleaning liquid is contained; an external water tank accommodating a lower part of the internal water tank and containing the cleaning liquid overflowing from a cleaning tank; and a vibrator mounted on a lower surface of the external water tank and generating an ultrasonic wave having a predetermined frequency, wherein the internal water tank can make the thickness of front/rear bottom parts to be thinner than the thickness of a center bottom part placed between the front/rear bottom parts.

Description

웨이퍼 세정장치 {Wafer cleaner}Wafer cleaner {Wafer cleaner}

본 발명은 전후 방향으로 배열된 웨이퍼들의 품질 편차를 개선할 수 있는 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer cleaning apparatus capable of improving quality variations of wafers arranged in the front-rear direction.

일반적으로 웨이퍼 세정장치는 반도체 소자의 미세화가 진행됨에 따라 수율과 신뢰성 측면에서 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 자연 산화막과 같은 불순물 제거의 중요성 또한 증대되고 있다. 이러한 불순물은 반도체 소자의 성능과 수율을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에 반도체 소자를 제조하기 위한 각 공정을 진행하기 전에 세정 공정을 거쳐야 한다.In general, as the semiconductor device is refined, the importance of removing impurities such as fine particles, metal impurities, organic contaminants, and natural oxide films is increasing in terms of yield and reliability. Since these impurities are important factors influencing the performance and yield of the semiconductor device, a cleaning process must be performed before each process for manufacturing the semiconductor device.

이와 같이, 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼의 세정 공정은 웨이퍼 표면에 잔류하는 미립자를 비롯한 금속불순물, 유기 오염물, 자연 산화막과 같은 표면 피막 등의 다양한 대상물을 제거하기 위하여 실시한다.As described above, the wafer cleaning process for manufacturing a semiconductor device is performed to remove various targets such as surface impurities such as metal impurities, organic contaminants, and natural oxide films remaining on the wafer surface.

통상적으로 세정 공정은 SC1(Standard Cleaning; NH4OH와 H2O2 및 H2O가 1:1:5 ∼ 1:4:20의 비로 혼합된 유기물) 용액과 DHF(Diluted HF) 용액을 이용한 화학 세정 공정을 포함한다. 세정 공정은 반도체 소자를 제조하는 총 공정의 약 1／4 ∼ 1／3을 차지하고 있으며, 이것은 세정 횟수뿐만 아니라 각 공정에 적합한 다양한 세정 공정이 요구되고 있다는 것을 의미한다.Typically, the cleaning process includes a chemical cleaning process using SC1 (Standard Cleaning; organics in which NH4OH and H2O2 and H2O are mixed at a ratio of 1:1:5 to 1:4:20) and DHF (Diluted HF) solution. The cleaning process accounts for about 1/4 to 1/3 of the total process for manufacturing semiconductor devices, which means that various cleaning processes suitable for each process are required as well as the number of cleaning processes.

한편, 일반적인 웨이퍼 습식 세정 장비는 화학용액이 인―조(In―Bath)에서 아웃―조(Out―Bath)로 순화되는 시스템이고, 웨이퍼 습식 세정 공정은 화학용액이 채워진 세정 조(Bath) 내에 웨이퍼가 딥(Dip) 되는 방식으로 진행된다.Meanwhile, a typical wafer wet cleaning equipment is a system in which the chemical solution is purified from an in-bath to an out-bath, and the wafer wet cleaning process is a wafer in a cleaning bath filled with a chemical solution. Proceeds in a way that is dip.

그리고, 일반적인 웨이퍼 습식 세정 장비는 웨이퍼가 로딩(Loading)되는 로더부, H2SO4, NH4OH, HF, NH4F, 탈이온수(Deionized Water)의 화합물로 이루어진 화학용액 담겨있는 세정조 및 탈이온수를 사용하는 린스조와 오버플로우(Overflow) 린스조를 포함하는 6 ∼ 8개의 습식 세정조, 웨이퍼 표면의 수분을 제거하는 1 ∼ 2개의 드라이어(Dryer), 웨이퍼 카세트(Cassette)를 이동시키는 운반기(Transfer) 및 언로딩(Unloading)되는 언로더부로 구성되고, 상기 웨이퍼의 딥(Dip) 공정 및 웨이퍼의 이동은 로봇(Robot)에 의해 이루어진다.In addition, a typical wafer wet cleaning equipment includes a loader unit on which a wafer is loaded, a cleaning tank containing a chemical solution composed of H2SO4, NH4OH, HF, NH4F, and deionized water, and a rinsing tank using deionized water. 6 to 8 wet cleaning baths including overflow rinse baths, 1 to 2 dryers to remove moisture on the wafer surface, and transfer and unloading of wafer cassettes It consists of an unloading part that is unloaded, and the dip process of the wafer and the movement of the wafer are made by a robot.

아울러, 종래의 습식 세정조에는 화학 반응과 더불어 물리적인 힘에 의해 세정 작용이 이뤄지도록 하는데, 웨이퍼에 간접적으로 초음파를 전달하는 방식으로 진동자가 구비되며, 일본공개특허 제2010-258084호(2009.04.22 출원)에 개시된 바와 같이 진동자에 의해 초음파가 전달되더라도 웨이퍼를 안정적으로 지지할 수 있는 지지기구를 포함하도록 구성된다.In addition, in the conventional wet cleaning tank, a cleaning action is performed by a physical force in addition to a chemical reaction, and a vibrator is provided in a manner to indirectly transmit ultrasonic waves to the wafer, and Japanese Patent Publication No. 2010-258084 (2009.04. 22 application) is configured to include a support mechanism that can stably support the wafer even when ultrasonic waves are transmitted by the vibrator.

도 1은 종래의 웨이퍼 세정장치에서 세정된 웨이퍼의 품질이 도시된 그래프이다.1 is a graph showing the quality of a wafer cleaned in a conventional wafer cleaning apparatus.

종래의 웨이퍼 세정장치에 따르면, 전/후 방향으로 일렬로 세워진 웨이퍼들이 세정액과 화학 반응하고, 초음파에 의해 세정액의 유량 흐름으로 그 표면에 묻은 파티클이 제거될 수 있다. According to a conventional wafer cleaning apparatus, wafers lined up in the front/rear direction chemically react with the cleaning liquid, and particles deposited on the surface of the cleaning liquid by ultrasonic waves can be removed.

세정 완료된 웨이퍼들에 대해 50nm 이상의 파티클 평균 개수 및 그 표면 거칠기 정도인 Haze 를 측정한 결과, 도 1에 도시된 바와 같이 전방 측의 #1 slot ~ #5 slot에 위치한 웨이퍼들과 후방 측의 #22 slot ~ #25 slot에 위치한 웨이퍼들에서 파티클 개수가 많이 나타날 뿐 아니라 Haze 가 낮게 나타난다. As a result of measuring the average number of particles of 50 nm or more and the degree of surface roughness of the cleaned wafers, as shown in FIG. 1, wafers located in #1 slots to #5 slots on the front side and #22 on the rear side In the wafers located in slot ~ #25 slot, the number of particles appears as well as the Haze appears low.

즉, 전/후방에 위치한 웨이퍼들이 중심부에 위치한 웨이퍼들보다 세정 성능이 떨어진다.That is, wafers located in the front/rear are inferior in cleaning performance to wafers located in the center.

종래 기술에 따르면, 수조 내부에 전후 방향으로 일렬로 세워진 웨이퍼들이 수용되고, 수조 내부의 전/후방에 유량 흐름이 중심 보다 저조하기 때문에 전/후방에 위치한 웨이퍼들의 세정 성능이 떨어지고, 세정 편차가 커지는 문제점이 있다. According to the prior art, wafers lined up in the front-rear direction are accommodated in the inside of the water tank, and because the flow rate of flow is lower than the center in the front and rear of the inside of the water tank, the cleaning performance of the wafers located in the front and rear decreases and the cleaning deviation increases. There is a problem.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수조 내부의 전/후방에 위치한 웨이퍼들 측으로 유량 흐름을 개선시킬 수 있는 웨이퍼 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art described above, and has an object to provide a wafer cleaning apparatus capable of improving flow rate flow toward wafers located in the front/rear interior of a water tank.

또한, 본 발명은 수조 내부의 세정액에 초음파의 파동을 효과적으로 전달할 수 있는 웨이퍼 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a wafer cleaning apparatus capable of effectively transmitting ultrasonic waves to a cleaning liquid inside a water tank.

본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치는 복수개의 웨이퍼가 소정 간격을 두고 전/후 방향으로 일렬로 세워진 상태로 수용되고, 세정액이 담기는 내부 수조; 상기 내부 수조 하부가 수용되고, 상기 세정조에서 흘러넘치는 세정액이 담기는 외부 수조; 및 상기 외부 수조의 하면에 장착되고, 소정 주파수의 초음파를 발생시키는 진동자;를 포함하고, 상기 내부 수조는, 전/후방 바닥부 두께를 전/후방 바닥부 사이에 위치한 중심 바닥부 두께보다 얇게 구성할 수 있다.The wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention includes a plurality of wafers accommodated in a state lined up in a front/rear direction at predetermined intervals, and includes an internal water tank containing a cleaning solution; An outer water tank in which the lower portion of the inner water tank is accommodated, and a washing liquid overflowing from the washing tank is contained; And a vibrator mounted on the lower surface of the external water tank and generating ultrasonic waves of a predetermined frequency. The internal water tank is configured such that the thickness of the front/rear bottom part is thinner than the thickness of the center bottom part located between the front/rear bottom parts. can do.

상기 내부 수조는, 전/후방 바닥부 두께 및 중심 바닥부 두께를 3mm 의 배수로 구성할 수 있고, 전/후방 바닥부와 중심 바닥부 사이를 단차지게 구성할 수 있다.The inner water tank, the front/rear bottom portion thickness and the center bottom portion thickness may be configured in multiples of 3 mm, and may be configured to step between the front/rear bottom portion and the center bottom portion.

상기 내부 수조는, 석영 재질로 구성되고, 상기 내부 수조의 세정액은 순수일 수 있다. The inner water tank is made of quartz, and the cleaning liquid of the inner water tank may be pure water.

상기 내부 수조의 바닥부 두께(b)는, 하기의 수학식에 따른 투과율(transmissivity, D)을 100% 로 구성하도록 설정될 수 있다.The thickness (b) of the bottom portion of the inner water tank may be set to constitute 100% of the transmittance (D) according to the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

이때, 0 은 세정액 매질, 1 은 내부 수조의 바닥부 매질, ρ 는 매질의 밀도, c 는 매질의 음속, λ는 매질의 음파 길이이다.At this time, 0 is the cleaning liquid medium, 1 is the bottom medium of the internal water tank, ρ Is the density of the medium, c Is the sound velocity of the medium, and λ is the sound wave length of the medium.

본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치는 외부 수조 하면에 위치한 진동자로부터 초음파가 전달되더라도 내부 수조의 바닥부 전/후방부 두께를 중심부 두께보다 얇게 구성함으로서, 내부 수조 내부의 전/후방에서 세정액의 유량 흐름을 활발하게 개선시킬 수 있고, 위치별 웨이퍼들 사이의 품질 편차를 개선시킬 수 있다.The wafer cleaning apparatus according to the present invention is configured to make the thickness of the front/rear part of the inner water tank thinner than the center thickness even when ultrasonic waves are transmitted from the vibrator located on the lower surface of the outer water tank. It can be actively improved, and the quality deviation between wafers by location can be improved.

또한, 본 발명은 석영 재질의 내부 수조의 바닥부 두께를 3mm 배수로 구성함으로서, 석영판을 통과하는 초음파의 투과율을 높일 수 있고, 내부 수조 내부의 세정액에 담긴 웨이퍼들의 세정 성능을 효과적으로 개선시킬 수 있다.In addition, the present invention, by configuring the thickness of the bottom of the inner water tank of quartz material in multiples of 3 mm, it is possible to increase the transmittance of ultrasonic waves passing through the quartz plate, and to effectively improve the cleaning performance of wafers contained in the cleaning liquid inside the inner water tank. .

도 1은 종래의 웨이퍼 세정장치에서 세정된 웨이퍼의 품질이 도시된 그래프.
도 2는 본 발명의 웨이퍼 세정장치가 개략적으로 도시된 측단면도.
도 3은 본 발명의 웨이퍼 세정장치 일부가 개략적으로 도시된 사시도.
도 4는 본 발명에 적용된 석영 재질의 두께별 초음파 초과율이 도시된 그래프.
도 5는 본 발명에 적용된 석영 재질의 두께별 실제 픽업 전압이 도시된 그래프.1 is a graph showing the quality of a wafer cleaned in a conventional wafer cleaning apparatus.
Figure 2 is a side cross-sectional view schematically showing the wafer cleaning apparatus of the present invention.
3 is a perspective view schematically showing a part of the wafer cleaning apparatus of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the ultrasonic excess rate by thickness of the quartz material applied to the present invention.
5 is a graph showing the actual pickup voltage for each thickness of the quartz material applied to the present invention.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the spirit of the invention possessed by the present embodiment may be determined from the information disclosed by the present embodiment, and the spirit of the invention possessed by the present embodiment may be implemented by adding, deleting, or changing elements to the proposed embodiment. It will be said to include variations.

도 2는 본 발명의 웨이퍼 세정장치가 개략적으로 도시된 측단면도이고, 도 3은 본 발명의 웨이퍼 세정장치 일부가 개략적으로 도시된 사시도이며, 도 4는 본 발명에 적용된 석영 재질의 두께별 초음파 초과율이 도시된 그래프이다.2 is a side cross-sectional view schematically showing the wafer cleaning apparatus of the present invention, FIG. 3 is a perspective view schematically showing a part of the wafer cleaning apparatus of the present invention, and FIG. 4 is an ultrasonic excess rate for each thickness of the quartz material applied to the present invention This is the graph shown.

본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 웨이퍼들(W)이 전/후 방향으로 일렬로 세워지는 웨이퍼 정렬부(110)와, 상기 웨이퍼 정렬부(110)가 수용되는 내부 수조(120)와, 상기 내부 수조(120)가 수용되는 외부 수조(130)와, 상기 외부 수조(130)의 하면에 장착되는 진동자(140)를 포함하도록 구성된다. In the wafer cleaning apparatus according to the present invention, as shown in FIGS. 2 to 3, the wafers W are lined up in the front/rear direction, and the wafer alignment unit 110 and the wafer alignment unit 110 are accommodated. It is configured to include an inner water tank 120, an outer water tank 130 in which the inner water tank 120 is accommodated, and a vibrator 140 mounted on a lower surface of the outer water tank 130.

상기 웨이퍼 정렬부(110)는 웨이퍼들(W)의 양측 하부 및 최하단을 각각 지지하는 세 개의 지지축(111,112,113)을 포함하도록 구성된다. 이때, 상기 지지축들(111,112,113)은 각각 웨이퍼(W)가 안착될 수 있는 복수개의 슬롯(111s,112s,113s)이 전후 방향으로 일렬로 구비될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 지지축(112)은 웨이퍼들(W)을 회전시킬 수 있도록 회전 구동되고, 나머지 지지축들(111,113)은 웨이퍼들(W)을 회전 가능하게 지지할 수 있다. The wafer alignment unit 110 is configured to include three support shafts 111, 112, and 113 respectively supporting lower and lower ends of both sides of the wafers W. In this case, the support shafts 111, 112, and 113 may be provided with a plurality of slots 111s, 112s, 113s to which the wafer W can be seated, in a row in the front-rear direction. Further, the at least one support shaft 112 is rotationally driven to rotate the wafers W, and the remaining support shafts 111 and 113 can rotatably support the wafers W.

상기 내부 수조(120)는 상기 웨이퍼 정렬부(110)를 수용하고, 세정액을 담을 수 있는 수조 형태로서, 바닥부(121a,121b,121c)의 둘레에 측면부(122)가 상향 돌출되게 구성되고, 상기 웨이퍼 정렬부(110)가 상기 내부 수조의 바닥부(121a,121b,121c)에 고정될 수 있다. The inner water tank 120 accommodates the wafer alignment unit 110, and is configured as a water tank type capable of containing a cleaning solution, and is configured such that the side portions 122 protrude upwardly around the bottom parts 121a, 121b, and 121c, The wafer alignment part 110 may be fixed to the bottom parts 121a, 121b, and 121c of the inner water tank.

상기 내부 수조의 바닥부(121a,121b,121c)는 위치별로 다른 두께(t1,t2,t3)를 가지도록 구성되는데, 하기에서 자세히 설명하기로 한다.The bottom portions 121a, 121b, and 121c of the inner water tank are configured to have different thicknesses t1, t2, and t3 for each location, which will be described in detail below.

또한, 상기 내부 수조(120) 일측을 통하여 세정액이 공급될 수 있도록 구성되고, 세정 공정이 진행되는 동안, 상기 상기 내부 수조(120)로부터 세정액이 오버 플로우(over-flow)되도록 한다. In addition, the cleaning liquid is configured to be supplied through one side of the internal water tank 120, and during the cleaning process, the cleaning liquid is overflowed from the internal water tank 120.

상기와 같이 구성된 내부 수조(120)는 상기 외부 수조(130) 내측에 비스듬히 기울어진 상태로 장착될 수 있다. 따라서, 하기에서 설명될 진동자(140)에서 초음파가 발생되고, 초음파가 상기 내부 수조에 담긴 세정액에 전달되면, 세정액 내부에 기포가 발생하더라도 기포들이 한쪽으로 치우쳐 서로 합쳐질 뿐 아니라 신속하게 빠져나가도록 유도할 수 있다.The inner water tank 120 configured as described above may be mounted in an inclined state inside the outer water tank 130. Therefore, when ultrasonic waves are generated from the vibrator 140 to be described below, and when the ultrasonic waves are transmitted to the cleaning liquid contained in the internal water tank, even if bubbles are generated inside the cleaning liquid, the bubbles are biased to one side and merged with each other, leading to rapid escape. can do.

상기 외부 수조(130)는 상기 내부 수조의 하부를 수용하는 수조 형태로서, 상기 내부 수조(120)로부터 흘러 넘치는 세정액을 수용할 수 있고, 세정이 완료된 후에 세정액을 배수시킬 수 있도록 구성된다.The external water tank 130 is in the form of a water tank accommodating the lower portion of the internal water tank, and is capable of receiving a washing liquid overflowing from the internal water tank 120 and draining the washing liquid after washing is completed.

상기 진동자(140)는 상기 외부 수조(130)의 하부에 구비되는데, 전원이 공급됨에 따라 초음파를 발생시킬 수 있는 메가소니 발생장치(megasonic generator)가 적용될 수 있다.The vibrator 140 is provided below the external water tank 130, and a megasonic generator capable of generating ultrasonic waves as power is supplied may be applied.

상기에서 설명한 내부 수조(120)는 석영 재질로 구성되는데, 상기 진동자(140)에서 발생되는 초음파가 상기 내부 수조의 바닥부(121a,121b,121c)를 통하여 상기 내부 수조(120)에 담긴 세정액에 흐름을 발생시킬 수 있다. The internal water tank 120 described above is made of a quartz material, and the ultrasonic waves generated by the vibrator 140 are applied to the cleaning liquid contained in the internal water tank 120 through the bottom parts 121a, 121b, and 121c of the internal water tank. It can generate flow.

실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 정렬부(110)는 전/후 방향으로 총 25개의 슬롯들(111s,112s,113s)이 구비되고, 전방부터 후방으로 갈수록 슬롯들(111s,112s,113s)의 번호를 매길 때, 상기 내부 수조의 바닥부(121a,121b,121c)는, #1 slot ~ #5 slot 하측에 위치되는 전방 바닥부(121a)와, #6 slot ~ #21 slot 하측에 위치되는 중심 바닥부(121b)와, #22 slot 내지 #25 slot 하측에 위치되는 후방 바닥부(121c)로 구성될 수 있다. According to the embodiment, the wafer alignment unit 110 is provided with a total of 25 slots (111s,112s,113s) in the front / rear direction, the number of the slots (111s,112s,113s) toward the rear from the front When tying, the bottom parts 121a, 121b, and 121c of the inner water tank are located at the bottom of the front bottom part 121a located at the lower side of #1 slot to #5 slot, and at the center of the lower position of #6 slot to #21 slot. It may be composed of a bottom portion (121b), and a rear bottom portion (121c) located below the #22 slot to #25 slot.

또한, 상기 내부 수조(120)의 측면을 기준으로 상기 내부 수조의 바닥부(121a,121b,121c) 전체 길이가 300mm 인 경우, 전방 바닥부(121a)와 중심 바닥부(121b) 및 후방 바닥부(121c)의 각 길이(L1,L2,L3)가 100mm로 동일하게 나뉘어지도록 구성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.In addition, when the total length of the bottom portions 121a, 121b, and 121c of the inner water tank is 300 mm based on the side surface of the inner water tank 120, the front bottom portion 121a, the center bottom portion 121b, and the rear bottom portion Each length (L1, L2, L3) of (121c) may be configured to be equally divided into 100mm, but is not limited.

이때, 상기 전/후방 바닥부(121a,121c)의 각 두께(t1,t3)를 그 사이에 위치한 중심 바닥부(121b)의 두께(t2) 보다 더 얇게 구성하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable to configure each thickness (t1, t3) of the front/rear bottom portions (121a, 121c) to be thinner than the thickness (t2) of the central bottom portion (121b) located therebetween.

즉, 상기 전/후방 바닥부(121a,121c)를 상기 중심 바닥부(121b) 보다 얇게 구성하면, 상기 전/후방 바닥부(121a,121c)를 통과하는 초음파의 직진성을 개선할 수 있고, 상기 내부 수조(120) 내부의 전/후방에 위치한 웨이퍼들(W)의 세정력을 높일 수 있다.That is, if the front/rear bottom portions 121a and 121c are made thinner than the central bottom portion 121b, the straightness of the ultrasonic waves passing through the front/rear bottom portions 121a and 121c can be improved, and the It is possible to increase the cleaning power of the wafers W located in the front/rear interior of the internal water tank 120.

또한, 초음파에 의한 세정력을 높이기 위하여, 하기의 [수학식 1]에 따른 투과율(D)을 100%로 구성하도록 상기 내부 수조(120)의 바닥부 두께(b)를 설정할 수 있다.In addition, in order to increase the cleaning power by ultrasonic waves, the thickness (b) of the bottom portion of the inner water tank 120 may be set to configure the transmittance D according to Equation 1 below as 100%.

Figure pat00002
Figure pat00002

0 은 세정액 매질, 1 은 내부 수조의 바닥부 매질, ρ 는 매질의 밀도, c 는 매질의 음속, λ는 매질의 음파 길이로 정의되고, λ는 음속(c)을 고유 진동수(f)로 나누어서 산출될 수 있다.0 is the cleaning liquid medium, 1 is the bottom medium of the internal water tank, ρ Is the density of the medium, c Is the sound velocity of the medium, λ is defined as the sound wave length of the medium, and λ can be calculated by dividing the sound velocity (c) by the natural frequency (f).

그런데, 세정액이 순수이고, 내부 수조의 바닥부(121a,121b,121c)가 석영 재질의 플레이트인 경우, ρ0 는 물의 밀도(density of wafer), ρ1 는 석영의 밀도(density of quartz), c0 는 물의 음속(acoustic velocity of water), c1 는 석영 음속(acoustic velocity of quartz), λ1는 석영의 음파 길이(sound wave length of quartz)로 정의될 수 있다.However, when the cleaning liquid is pure, and the bottom portions 121a, 121b, and 121c of the inner water tank are quartz plates, ρ 0 is the density of wafer, ρ 1 is the density of quartz, c 0 may be defined as an acoustic velocity of water, c 1 may be an acoustic velocity of quartz, and λ 1 may be defined as a sound wave length of quartz.

상기와 같은 조건에서, 상기 [수학식 1]에 따라 내부 수조(120)의 바닥부 즉, 석영판의 투과율(D)을 산출하면, 도 4에 도시된 바와 같이 석영판의 두께(b)가 3mm, 6mm, 9mm... 일 때 마다 석영판의 투과율이 100% 에 도달한다.Under the above conditions, calculating the transmittance (D) of the bottom portion of the inner water tank 120, that is, the quartz plate according to Equation 1, the thickness (b) of the quartz plate as shown in FIG. Whenever 3mm, 6mm, 9mm..., the transmittance of the quartz plate reaches 100%.

따라서, 세정액이 순수이고, 내부 수조의 바닥부가 석영판이며, 석영판의 투과율을 100% 로 구성하려면, 석영판의 두께(b)를 3mm 의 배수 형태로 설정하는 것이 바람직하다.Therefore, if the cleaning liquid is pure, the bottom of the inner water tank is a quartz plate, and the transmittance of the quartz plate is 100%, it is preferable to set the thickness (b) of the quartz plate to a multiple of 3 mm.

이와 같이, 초음파의 투과율을 높이기 위하여, 전/후방 바닥부(121a,121c) 및 중심 바닥부(121b)의 각 두께(t1,t2,t3)는 3mm의 배수로 한정되고, 내부 수조 내부의 전/후방 위치에서 초음파의 직진성을 개선하기 위하여, 전/후방 바닥부(121a,121c)의 각 두께(t1,t3)는 중심 바닥부(121b)의 두께(t2)보다 얇게 구성되는 것이 바람직하다. In this way, in order to increase the transmittance of ultrasonic waves, each thickness t1, t2, t3 of the front/rear bottom portions 121a, 121c and the center bottom portion 121b is limited to a multiple of 3 mm, and the inside/front of the inner water tank In order to improve the straightness of the ultrasound in the rear position, it is preferable that each thickness t1, t3 of the front/rear bottom portions 121a, 121c is made thinner than the thickness t2 of the central bottom portion 121b.

물론, 전/후방 바닥부(121a,121c)의 두께를 중심 바닥부(121b)의 두께 보다 얇게 구성하되, 각각 3mm 배수로 구성하기 위하여, 전/후방 바닥부(121a,121c)와 중심 바닥부(121b) 사이를 서로 단차지게 구성할 수 밖에 없다. Of course, the thickness of the front/rear bottom parts 121a, 121c is made thinner than the thickness of the center bottom part 121b, but in order to constitute each in 3mm multiples, the front/rear bottom parts 121a, 121c and the center bottom part ( 121b) There is no choice but to construct a gap between each other.

실시예에 따르면, 전/후방 바닥부(121a,121c)의 각 두께(t1,t3)는 3mm 로 구성되고, 중심 바닥부(121b)의 두께(t2)는 6mm 로 구성될 수 있으나, 한정되지 아니한다. According to the embodiment, each thickness (t1, t3) of the front/rear bottom portions (121a, 121c) is composed of 3mm, and the thickness (t2) of the central bottom portion (121b) may be composed of 6mm, but is not limited No.

도 5는 본 발명에 적용된 석영 재질의 두께별 실제 픽업 전압이 도시된 그래프이다.5 is a graph showing the actual pickup voltage for each thickness of the quartz material applied to the present invention.

본 발명에 적용된 내부 수조의 바닥부를 석영판으로 구성하고, 석영판을 통과하도록 초음파를 발생시키면, 석영판을 통과한 초음파의 파동을 간접적으로 픽업 전압(pickup voltage)으로 측정할 수 있다. If the bottom part of the inner water tank applied to the present invention is composed of a quartz plate, and ultrasonic waves are generated to pass through the quartz plate, the wave of the ultrasonic waves passing through the quartz plate can be measured indirectly by a pickup voltage.

도 5에 도시된 바와 같이 석영판의 두께가 3mm 인 경우에 초음파의 파동 즉, 픽업 전압이 가장 높게 나타난 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 5, when the thickness of the quartz plate is 3 mm, it can be confirmed that the ultrasonic wave, that is, the pick-up voltage was highest.

따라서, 내부 수조의 바닥부를 3mm 두께의 석영판으로 구성하면, 초음파가 석영판을 통과하더라도 초음파 파동을 강력하게 유지할 수 있고, 내부 수조 내부의 세정액에 잠긴 웨이퍼들의 세정 능력을 보다 높일 수 있다. Therefore, when the bottom portion of the inner water tank is made of a quartz plate having a thickness of 3 mm, the ultrasonic wave can be strongly maintained even when the ultrasound waves pass through the quartz plate, and the cleaning ability of wafers immersed in the cleaning liquid inside the inner water tank can be further increased.

110 : 웨이퍼 정렬부 120 : 내부 수조
121a : 전방 바닥부 121b : 중심 바닥부
121c : 후방 바닥부 122 : 측면부
130 : 외부 수조 140 : 진동자110: wafer alignment unit 120: internal water tank
121a: front bottom 121b: center bottom
121c: rear bottom part 122: side part
130: external tank 140: vibrator

Claims (7)

복수개의 웨이퍼가 소정 간격을 두고 전/후 방향으로 일렬로 세워진 상태로 수용되고, 세정액이 담기는 내부 수조;
상기 내부 수조 하부가 수용되고, 상기 세정조에서 흘러넘치는 세정액이 담기는 외부 수조; 및
상기 외부 수조의 하면에 장착되고, 소정 주파수의 초음파를 발생시키는 진동자;를 포함하고,
상기 내부 수조는,
전/후방 바닥부 두께를 전/후방 바닥부 사이에 위치한 중심 바닥부 두께보다 얇게 구성하는 웨이퍼 세정장치.An inner water tank in which a plurality of wafers are accommodated in a state lined up in a front/rear direction at predetermined intervals, and containing a cleaning liquid;
An outer water tank in which the lower portion of the inner water tank is accommodated, and a washing liquid overflowing from the washing tank is contained; And
Included in the oscillator is mounted on the lower surface of the external water tank, and generates ultrasonic waves of a predetermined frequency;
The internal water tank,
Wafer cleaning device that makes the thickness of the front/rear bottom part thinner than the thickness of the center bottom part located between the front/rear bottom parts. 제1항에 있어서,
상기 내부 수조는,
전/후방 바닥부 두께를 3mm 의 배수로 구성하는 웨이퍼 세정장치.According to claim 1,
The internal water tank,
Wafer cleaning device that configures the front/rear bottom thickness in multiples of 3 mm. 제1항에 있어서,
상기 내부 수조는,
중심 바닥부 두께를 3mm 의 배수로 구성하는 웨이퍼 세정장치.According to claim 1,
The internal water tank,
Wafer cleaning device that configures the thickness of the central bottom in multiples of 3 mm. 제1항에 있어서,
상기 내부 수조는,
전/후방 바닥부와 중심 바닥부 사이를 단차지게 구성하는 웨이퍼 세정장치.According to claim 1,
The internal water tank,
Wafer cleaning apparatus which steps between the front/rear bottom and the center bottom. 제1항에 있어서,
상기 내부 수조는,
석영 재질로 구성되는 웨이퍼 세정장치.According to claim 1,
The internal water tank,
Wafer cleaning device made of quartz material. 제1항에 있어서,
상기 내부 수조의 세정액은,
순수로 구성되는 웨이퍼 세정장치.According to claim 1,
The cleaning solution of the internal water tank,
Wafer cleaning device composed of pure water. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 수조의 바닥부 두께(b)는,
하기의 수학식에 따른 투과율(transmissivity, D)을 100% 로 구성하도록 설정되는 웨이퍼 세정장치.
Figure pat00003

이때, 0 은 세정액 매질, 1 은 내부 수조의 바닥부 매질, ρ 는 매질의 밀도, c 는 매질의 음속, λ는 매질의 음파 길이이다.The method according to any one of claims 1 to 6,
The thickness (b) of the bottom of the inner water tank,
Wafer cleaning apparatus is set to configure the transmittance (transmissivity, D) according to the following equation to 100%.
Figure pat00003

At this time, 0 is the cleaning liquid medium, 1 is the bottom medium of the internal water tank, ρ Is the density of the medium, c Is the sound velocity of the medium, and λ is the sound wave length of the medium.
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