KR100510762B1 - Wafer dryer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼 건조기에 관한 것으로, 반도체 소자의 제조 공정중 유체 처리나 습식 공정으로 웨이퍼의 표면에 존재하는 순수나 습기를 용이하게 제거하기 위하여, 본 발명은 극성유기용매의 증기와 불활성 케리어 가스가 수용되는 치환/건조 존과, 순수가 채워지는 린스 존과, 상기 치환/건조 존과 상기 린스 존의 경계 부분에서 순수를 외부로 배수시키는 오버 플로우 유닛과, 상하로 이동하며 웨이퍼를 담는 웨이퍼 케리어를 포함하는 챔버; 상기 챔버의 상부에 구비되어 극성유기용매의 증기 및 불활성 케리어 가스를 상기 치환/건조 존의 내부로 공급시키는 스프레이 존; 및 상기 챔버의 하부에 구비되어 상기 린스 존에 순수를 공급하는 하이 플로우 순수 공급기를 포함하여 구성된 웨이퍼 건조기에 관하여 기재된다..BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer dryer, and in order to easily remove pure water or moisture present on the surface of a wafer by a fluid treatment or a wet process during the manufacturing process of a semiconductor device, the present invention relates to a vapor and an inert carrier gas of a polar organic solvent. A replacement / drying zone to be accommodated, a rinse zone filled with pure water, an overflow unit for draining pure water to the outside at the boundary between the replacement / drying zone and the rinse zone, and a wafer carrier moving up and down to contain the wafer A chamber comprising; A spray zone provided at an upper portion of the chamber to supply vapor and an inert carrier gas of a polar organic solvent into the substitution / drying zone; And a high flow pure water feeder provided below the chamber and supplying pure water to the rinse zone.
Description
본 발명은 웨이퍼 건조기에 관한 것으로, 특히 반도체 소자의 제조 공정중 유체 처리(fluid treatment)나 습식 공정(wet processing)으로 웨이퍼의 표면에 존재하는 순수나 습기를 제거하는 웨이퍼 건조기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer dryer, and more particularly, to a wafer dryer that removes pure water or moisture present on the surface of a wafer by fluid treatment or wet processing during a semiconductor device manufacturing process.
일반적으로, 웨이퍼 건조기는 반도체 제조 공정뿐만 아니라 액정 표시기(LCD) 및 웨이퍼 기판 제조 공정중 유체 처리나 습식 공정을 실시한 후에 표면에 존재하는 순수나 습기를 제거하기 위해 사용되고 있다.BACKGROUND ART In general, wafer dryers are used to remove pure water or moisture present on a surface after performing a fluid treatment or a wet process in a liquid crystal display (LCD) and a wafer substrate manufacturing process as well as a semiconductor manufacturing process.
반도체 제조 공정에 있어서, 웨이퍼를 건조시키기 위하여, 일반적으로 회전건조기(spin dryer)나 키몬 건조기(kimmon dryer)가 널리 사용되고 있다. 회전 건조기를 이용한 웨이퍼 건조 방법은 회전판의 회전에 의한 원심력을 이용하는데, 웨이퍼가 회전하면서 발생되는 물리적인 힘에 의해 웨이퍼가 파손될 염려가 있을 뿐만 아니라, 회전판의 회전으로 인해 기계부에서 파티클이 발생되어 웨이퍼를 오염시키는 문제가 있다. 키몬 건조기를 이용한 웨이퍼 건조 방법은 증기 발생장치를 구비시켜 극성유기용매(polar organic solvent)인 이소프로필알콜(Isopropyl Alcohol; IPA)을 약 200℃ 이상 가열하여 증기화시켜 웨이퍼의 표면에 존재하는 순수나 습기를 이소프로필알콜 증기(IPA vapor)로 치환(substitution)시키고, 가열된 질소(hot N2)를 사용하여 웨이퍼를 건조시킨다. 그런데, 키몬 건조기를 사용한 건조방법은 이소프로필알콜의 발화점이 약 22℃ 이므로 화재의 위험이 매우 클 뿐만 아니라, 고온의 증기를 이용하므로 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴이 존재할 경우 포토레지스트 패턴에 손상(attack)을 입히게 되며, 손상된 포토레지스트 패턴으로 인하여 건조기 자체를 오염시키는 문제가 있다.In the semiconductor manufacturing process, in order to dry a wafer, a spin dryer and a kimmon dryer are generally used widely. The wafer drying method using a rotary dryer uses centrifugal force due to the rotation of the rotating plate, and there is a possibility that the wafer may be damaged by the physical force generated while the wafer rotates, and particles are generated in the mechanical part due to the rotation of the rotating plate. There is a problem of contaminating the wafer. Wafer drying method using the Kimon dryer is equipped with a steam generator to heat isopropyl alcohol (IPA), which is a polar organic solvent, by heating at about 200 ° C. or more to vaporize pure water present on the wafer surface. Moisture is substituted for isopropyl alcohol vapor (IPA vapor) and the wafer is dried using heated nitrogen (hot N 2 ). However, the drying method using the Kimon dryer has a very high risk of fire because the ignition point of isopropyl alcohol is about 22 ° C. In addition, since a high temperature vapor is used, damage to the photoresist pattern occurs when a photoresist pattern exists on the wafer. ) And contaminates the dryer itself due to a damaged photoresist pattern.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 'CFM Technologies Research Associates' 사에서 표면을 건조시키기 위한 공정 및 장치(process and apparatus for drying surfaces)를 발표하였는데(US Patent, No. 4911761, 1990, MeConnel et al.), 이 건조 장치를 이용하는 건조 방법은 50 ~ 70℃ 의 온도에서 이소프로필알콜을 증기 화시키고, 웨이퍼의 이동 없이 물을 배수(drain)시키면서 웨이퍼의 표면에 있는 순수나 습기를 공비혼합물(Azeotropic Mixture)로 치환시키고, 물의 온도에 의해 공비혼합물을 제거하여 웨이퍼를 건조시키는데, 웨이퍼가 수면에서 건조가 되기 때문에 안정한 수표면을 유지해야하므로 물의 배수에 따른 출렁거림을 방지하기가 매우어려워 건조가 완전히 되지 않거나 파티클이 다수 발생하기가 쉽고, 키몬 건조기보다는 낮은 온도를 사용하지만 이소프로필알콜의 발화점이 약 22℃ 이므로 화재 발생의 위험성을 어느 정도 내포하고 있다.To solve this problem, CFM Technologies Research Associates published a process and apparatus for drying surfaces (US Patent, No. 4911761, 1990, MeConnel et al.), The drying method using this drying apparatus vaporizes isopropyl alcohol at a temperature of 50 to 70 ° C. and converts pure water or moisture on the surface of the wafer into an azeotropic mixture while draining water without moving the wafer. The wafer is dried by removing the azeotropes by the temperature of the water, and since the wafer is dried at the surface of the water, it is very difficult to prevent the slump due to the drainage of the water. Many of these are more likely to occur and use a lower temperature than the Chimon dryer, but the ignition point of isopropyl alcohol is around 22 ℃. And to pose a risk of fire occur.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하면서 반도체 소자의 제조 공정중 유체 처리나 습식 공정으로 웨이퍼의 표면에 존재하는 순수나 습기를 용이하게 제거할 수 있는 웨이퍼 건조기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a wafer dryer which can easily remove pure water or moisture present on the surface of a wafer by a fluid treatment or a wet process during the manufacturing process of a semiconductor device while solving the above problems.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 건조기는 극성유기용매의 증기와 불활성 케리어 가스가 수용되는 치환/건조 존과, 순수가 채워지는 린스 존과, 상기 치환/건조 존과 상기 린스 존의 경계 부분에서 순수를 외부로 배수시키는 오버 플로우 유닛과, 상하로 이동하며 웨이퍼를 담는 웨이퍼 케리어를 포함하는 챔버; 상기 챔버의 상부에 구비되어 극성유기용매의 증기 및 불활성 케리어 가스를 상기 치환/건조 존의 내부로 공급시키는 스프레이 존; 및 상기 챔버 의 하부에 구비되어 상기 린스 존에 순수를 공급하는 하이 플로우 순수 공급기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Wafer dryer according to an embodiment of the present invention for achieving this object is a substitution / drying zone in which the vapor and inert carrier gas of the polar organic solvent is accommodated, a rinse zone filled with pure water, the substitution / drying zone and the rinse A chamber including an overflow unit for draining pure water outwardly at a boundary portion of the zone, and a wafer carrier moving up and down to contain a wafer; A spray zone provided at an upper portion of the chamber to supply vapor and an inert carrier gas of a polar organic solvent into the substitution / drying zone; And a high flow pure water feeder provided below the chamber to supply pure water to the rinse zone.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 건조기의 구성도로서, 도 1a는 웨이퍼 건조기를 가로로 절단한 단면도이고, 도 1b는 웨이퍼 건조기를 세로로 절단한 단면도이다.1 is a configuration diagram of a wafer dryer according to an embodiment of the present invention, Figure 1a is a cross-sectional view of the wafer dryer transversely, Figure 1b is a cross-sectional view of the wafer dryer vertically cut.
도 1을 참조하면, 본 발명의 웨이퍼 건조기는 스프레이 존(spray zone; 10), 챔버(chamber; 20) 및 하이 플로우 순수 공급기(high flow DIW supply; 30)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the wafer dryer of the present invention is composed of a spray zone 10, a chamber 20, and a high flow DIW supply 30.
스프레이 존(10)은 챔버(20)의 상부에 구비되며, 극성유기용매(polar organic solvent) 및 불활성 케리어 가스(inert carrier gas)를 챔버(20) 내부로 공급시키는 역할을 하며, 개폐가 가능하여 웨이퍼(40)를 챔버에 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 시킬 수 있다.Spray zone 10 is provided on the upper portion of the chamber 20, serves to supply a polar organic solvent (inert carrier gas) and inert carrier gas (inert carrier gas) into the chamber 20, can be opened and closed The wafer 40 may be loaded and unloaded into the chamber.
챔버(20)는 공간적으로 치환/건조 존(substitution/drying zone; 21)과 린스존(rinse zone; 22)으로 나누어진다. 치환/건조 존(21)은 스프레이 존(10)으로부터 공급되는 극성유기용매의 증기와 불활성 케리어 가스가 수용되는 부분이며, 린스 존(22)은 하이 플로우 공급기(30)로부터 공급되는 순수(DIW; 50)가 채워지는 부분이다. 치환/건조 존(21)과 린스 존(22)은 순수(50)가 챔버(20)의 외부로 하이 오버 플로우(high over flow)되는 오버 플로우 유닛(over flow unit; 23)에 의해 그 경계가 이루어진다.The chamber 20 is spatially divided into a substitution / drying zone 21 and a rinse zone 22. The substitution / drying zone 21 is a portion in which the vapor and the inert carrier gas of the polar organic solvent supplied from the spray zone 10 are accommodated, and the rinse zone 22 is pure water (DIW) supplied from the high flow supplier 30; 50) is filled. The substitution / drying zone 21 and the rinse zone 22 are bounded by an overflow unit 23 through which the pure water 50 overflows out of the chamber 20. Is done.
챔버(20)에는 웨이퍼(40)를 담아 치환/건조 존(21)과 린스 존(22)을 왕복하는 웨이퍼 케리어(wafer carrier; 24)가 구비된다. 또한, 챔버(20)에는 오버 플로우 유닛(23) 보다 아래에 위치, 즉, 린스 존(22)에 채워진 순수(50)의 수면에서 5 ~ 30mm 아래쪽의 챔버 일측벽에 위치되며, 린스 존(22)에 채워진 순수(50)를 원 웨이 스트림(one way stream)시키는 원 웨이 스트림 모듈(one way stream module; 25)이 구비된다. 원 웨이 스트림 모듈(25)은 스프레이 노즐(spray nozzle; 26)을 일정 각도로 상하 조절이 가능하도록 하여 필요에 따라 순수(50)가 수평 방향 뿐만 아니라 상하 일정 각도로 원 웨이 스트림되도록 한다.The chamber 20 is provided with a wafer carrier 24 which contains the wafer 40 and reciprocates the substitution / drying zone 21 and the rinse zone 22. In addition, the chamber 20 is located below the overflow unit 23, that is, located at one side wall of the chamber 5 to 30 mm below the surface of the pure water 50 filled in the rinse zone 22, and the rinse zone 22. ) Is provided with a one way stream module 25 for one-way stream of the pure water 50 filled therein. The one-way stream module 25 allows the spray nozzle 26 to be vertically adjusted at a predetermined angle so that the pure water 50 is one-way streamed at a predetermined angle as well as in the horizontal direction as needed.
하이 플로우 순수 공급기(30)는 챔버(20)의 하부에 구비되며, 챔버(20)의 린스 존(22)에 순수(50)를 공급하는 역할을 하며, 린스 존(22)에서 웨이퍼(40)의 린스 작용을 활성화시키기 위해 순수(50)를 30 ~ 7OL/min의 하이 플로우로 공급한다.The high flow pure water supplier 30 is provided below the chamber 20 and serves to supply pure water 50 to the rinse zone 22 of the chamber 20, and the wafer 40 in the rinse zone 22. In order to activate the rinse action of the pure water (50) is supplied in a high flow of 30 ~ 7OL / min.
상기한 본 발명의 웨이퍼 건조기는 반도체 소자의 제조 공정중 유체 처리나 습식 공정이 완료된 웨이퍼(40)를 린스 존(22)에서 다시 한번 린스 시켜 웨이퍼 표면에 존재할 수 있는 파티클(particle)과 같은 오염 요인을 제거하는데, 린스 효과를 극대화시키기 위해 하이 플로우 순수 공급기(50)로부터 순수를 하이 플로우로 공급되게 하고, 오버 플로우 유닛(23)을 통해 순수(50)를 챔버(20) 외부로 배수시 켜 순수(50)의 흐름을 유발시킬 뿐만 아니라 웨이퍼(40)로부터 떨어져 나온 파티클등의 오염 물질을 제거시키고, 또한 원 웨이 스트림 모듈(25)을 장착하여 웨이퍼(40)의 린스 효과를 더욱더 극대화시킨다. 린스 존(22)으로부터 이동하여 치환/건조 존(21)에 웨이퍼(40)가 위치되면서 웨이퍼(40)의 표면에 존재하는 순수나 습기가 극성유기용매의 증기로 치환되어 건조된다. 이와 같은 일련의 동작 및 건조방법을 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The wafer dryer of the present invention is a contamination factor such as particles that may be present on the surface of the wafer by rinsing the wafer 40 in which the fluid treatment or the wet process is completed in the rinse zone 22 once again during the semiconductor device manufacturing process. In order to maximize the rinse effect, the pure water is supplied to the high flow from the high flow pure water supply 50, and the pure water 50 is drained out of the chamber 20 through the overflow unit 23 to remove the pure water. Not only causes the flow of the 50, but also removes contaminants such as particles falling off from the wafer 40, and also mounts the one-way stream module 25 to further maximize the rinsing effect of the wafer 40. As the wafer 40 is moved from the rinse zone 22 to the substitution / drying zone 21, pure water or moisture present on the surface of the wafer 40 is replaced with vapor of a polar organic solvent and dried. Such a series of operations and drying methods will be described in detail with reference to FIGS. 2A-2D.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 웨이퍼 건조기를 이용한 웨이퍼 건조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a wafer drying method using the wafer dryer of FIG. 1.
도 2a를 참조하면, 하이 플로우 순수 공급기(30)를 통해 챔버(20)에 순수(50)를 공급하여 린스 존(22)을 순수(50)로 채워진 상태에서, 스프레이 존(10)을 열어 웨이퍼 케리어(24)에 웨이퍼(40)를 로딩 시키고, 스프레이 존(10)을 닫는다. 웨이퍼 케리어(24)가 하강하여 웨이퍼(40)는 린스 존(22)의 순수(50)에 완전히 담겨진다. 스프레이 존(10)의 극성유기용매의 증기 및 불활성 케리어 가스가 챔버(20)의 치환/건조 존(21)으로 공급된다. 극성유기용매의 증기 및 불활성 케리어 가스는 치환/건조 존(21) 내부에서 포화상태가 되고, 린스 존(22)의 순수(50)에 녹아 들어가 수면에 극성유기용매 층(500)을 형성하게 된다. 치환/건조 존(21)이 계속 포화상태가 유지되도록 극성유기용매의 증기 및 케리어 가스는 계속 공급된다. 하이 플로우 순수 공급기(30)를 통해 순수(50)는 웨이퍼(40)의 정렬이 흐트러지지 않을 정도인 30 ~ 70L/min으로 계속 공급되면서 웨이퍼(40)의 표면에 존재하는 파티클 등의 오염 물질을 제거하게 된다. 원 웨이 스트림 모듈(25)을 통해서는 순수(50)가 약 50L/min 이하로 공급된다.Referring to FIG. 2A, in a state in which pure water 50 is supplied to the chamber 20 through the high flow pure water supplier 30 and the rinse zone 22 is filled with pure water 50, the spray zone 10 is opened to open the wafer. The wafer 40 is loaded into the carrier 24 and the spray zone 10 is closed. The wafer carrier 24 is lowered so that the wafer 40 is completely contained in the pure water 50 in the rinse zone 22. Vapor and inert carrier gas of the polar organic solvent of the spray zone 10 are supplied to the substitution / drying zone 21 of the chamber 20. The vapor and the inert carrier gas of the polar organic solvent become saturated in the substitution / drying zone 21 and melt in the pure water 50 of the rinse zone 22 to form the polar organic solvent layer 500 on the water surface. . The vapor and carrier gas of the polar organic solvent are continuously supplied so that the substitution / drying zone 21 remains saturated. The pure water 50 is supplied through the high flow pure water feeder 30 at 30 to 70 L / min, which is such that the alignment of the wafer 40 is not disturbed, and contaminants such as particles present on the surface of the wafer 40 are removed. Will be removed. Pure water 50 is supplied at about 50 L / min or less through the one-way stream module 25.
상기에서, 극성유기용매는 비등점이 90℃ 미만이며 비중이 1 이하인 전기 음성도(electro-negativity)가 큰 작용기(functional group)를 포함하는 물질, 예를 들어, 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 이소프로필알콜(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone), 아세톤니트릴(acetonitrile), 1,1,1-트라이클로로에탄(1,1,1--trichloroetane), 등이다. 여기서, 작용기는 하이드록실기(hydroxyl group, -OH), 카르보닐기(carbonyl group; -C=O), 시안기(cyan group; -CN), 핼리드기(halide group; -F, -Cl, -Br, -I), 니트로기(nitro group; -NO2), 아지드기(azide group; -N3) 등이 있다. 극성유기용매 층(500)은 공급되는 극성유기용매의 증기가 순수보다 표면 장력이 낮아 수면 위에 형성된다.In the above, the polar organic solvent is a substance containing a functional group having a high electro-negativity having a boiling point of less than 90 ° C. and a specific gravity of 1 or less, for example, methanol and ethanol. , Isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, 1,1,1-trichloroethane, and the like. Here, the functional group is a hydroxyl group (-OH), a carbonyl group (carbonyl group (-C = O), cyan group (-CN), a halide group (-F, -Cl,-) Br, -I), nitro group (-NO 2 ), azide group (-N 3 ) and the like. The polar organic solvent layer 500 is formed on the surface of the surface of the supplied polar organic solvent has a lower surface tension than the pure water vapor.
도 2b를 참조하면, 웨이퍼(40)는 웨이퍼 케리어(24)가 상승하여 수면으로 올라오게 된다. 수면에서는 오버 플로우 유닛(23)을 통해 순수(50)가 챔버(20) 외부로 하이 오버 플로우로 배수되면서 순수(50)의 흐름이 유발될 뿐만 아니라 웨이퍼(40)로부터 떨어져 나온 파티클 등의 오염 물질이 제거되고, 또한 원 웨이 스트림 모듈(25)에서 원 웨이 스트림이 일어나 웨이퍼(40)의 표면에 존재하는 파티 클 등의 오염 물질을 최종적으로 제거시키게 된다. 웨이퍼 케리어(24)가 계속 상승함에 따라 웨이퍼(40)는 극성유기용매 층(500)을 통과하게 되는데, 이때 웨이퍼(40)의 표면에 존재하는 순수나 습기는 극성유기용매의 증기로 치환되기 시작한다. 웨이퍼(40)가 극성유기용매의 증기가 포화상태인 치환/건조 존(21)으로 들어감에 따라 웨이퍼(40)의 표면에 존재하는 순수나 습기는 극성유기용매의 증기로의 치환이 이루어진다.Referring to FIG. 2B, the wafer 40 is lifted from the wafer carrier 24 to the water surface. In the water surface, the pure water 50 flows through the overflow unit 23 to the outside of the chamber 20 with high overflow, causing the flow of the pure water 50 as well as contaminants such as particles falling off from the wafer 40. In addition, the one-way stream is generated in the one-way stream module 25 to finally remove contaminants such as particles existing on the surface of the wafer 40. As the wafer carrier 24 continues to rise, the wafer 40 passes through the polar organic solvent layer 500, where pure water or moisture present on the surface of the wafer 40 begins to be replaced by the vapor of the polar organic solvent. do. As the wafer 40 enters the substitution / drying zone 21 in which the vapor of the polar organic solvent is saturated, pure water or moisture present on the surface of the wafer 40 is replaced by the vapor of the polar organic solvent.
상기에서, 순수(40)의 배수와 원 웨이 스트림으로 인하여 웨이퍼(40)의 린스효과를 더욱더 극대화된다.In the above, the rinse effect of the wafer 40 is further maximized due to the drainage of the pure water 40 and the one-way stream.
도 2c를 참조하면, 웨이퍼 케리어(24)가 계속 상승하여 웨이퍼(40)가 치환/건조 존(21) 내에 존재하게 되며, 이때 웨이퍼(40)는 극성유기용매의 증기와 불활성 케리어 가스에 완전히 둘러싸이게 된다. 웨이퍼(40)의 표면에 존재하는 순수나 습기를 극성유기용매의 증기로 완전히 치환시키기 위하여, 스프레이 존(10)으로부터 극성유기용매의 증기가 계속 공급되며, 이때 불활성 케리어 가스도 계속 공급시켜 극성유기용매의 증기가 웨이퍼에 흡착(absorption)되고 유리(desorption)되는 것이 평형상태(equilibrium state)로 유지되게 한다. 극성유기용매의 증기와 불활성 케리어 가스는 평형상태를 이루게 하는 요소(elements)이다. 치환이 완료되기까지 치환/건조 존(21)은 극성유기용매의 증기로 항상 포화상태이며, 치환이 완료되어 극성유기용매의 증기가 흡착되어 있는 웨이퍼(40)의 주변 지역은 극성유기용매의 증기, 수증기, 이들의 공비혼합물(Azeotropic mixture)의 증기가 존재하게 된다.Referring to FIG. 2C, the wafer carrier 24 continues to rise so that the wafer 40 is present in the substitution / drying zone 21, where the wafer 40 is completely surrounded by the vapor of the polar organic solvent and the inert carrier gas. This will be. In order to completely replace the pure water or moisture present on the surface of the wafer 40 with the vapor of the polar organic solvent, the vapor of the polar organic solvent is continuously supplied from the spray zone 10, and the inert carrier gas is also continuously supplied to the polar organic solvent. The vapor of the solvent is adsorbed onto the wafer and freed so that it remains in equilibrium state. The vapors of the polar organic solvent and the inert carrier gas are elements that equilibrate. The substitution / drying zone 21 is always saturated with the vapor of the polar organic solvent until the substitution is completed, and the area around the wafer 40 where the substitution is completed and the vapor of the polar organic solvent is adsorbed is the vapor of the polar organic solvent. , Water vapor and vapors from their azeotropic mixtures are present.
도 2d를 참조하면, 극성유기용매의 증기가 웨이퍼(40)와의 흡착 및 유리 메커니즘이 평형을 이루고 있는 상태에서, 스프레이 존(10)으로부터 극성유기용매의 증기 공급을 중단하고, 불활성 케리어 가스만을 치환/건조 존(21)에 공급하여 평형 상태가 유리쪽으로 이동하여 (Le'Chatelier의 법칙) 웨이퍼(40)에 흡착된 극성유기 용매의 증기가 제거되면서 웨이퍼(40)가 완전히 건조된다. 이때, 공급되는 불활성케리어 가스의 온도가 너무 높으면 린스 존(22)의 순수(50)가 기화하여 웨이퍼(40)에 다시 응결될 수 있으므로, 불활성 케리어 가스의 온도는 80℃ 이하, 바람직하게는 20 ~ 80℃의 온도 범위가 적절하다.Referring to FIG. 2D, in the state where the adsorption of the polar organic solvent and the glass mechanism are in equilibrium with the wafer 40, the supply of the polar organic solvent from the spray zone 10 is stopped, and only the inert carrier gas is replaced. The wafer 40 is completely dried while being supplied to the drying zone 21 and the equilibrium state moves toward the glass (Le'Chatelier's law) to remove the vapor of the polar organic solvent adsorbed on the wafer 40. At this time, if the temperature of the supplied inert carrier gas is too high, since the pure water 50 of the rinse zone 22 may be vaporized and condensed on the wafer 40 again, the temperature of the inert carrier gas is 80 ° C. or less, preferably 20 A temperature range of ˜80 ° C. is appropriate.
이후, 건조가 완료된 웨이퍼(40)는 스프레이 존(10)을 열어 언로딩 시킨다.Thereafter, the wafer 40 is dried and unloaded by opening the spray zone 10.
상술한 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 건조기는 종래 스핀 건조기와 비교할때, 회전판이 존재하지 않으므로 웨이퍼가 파손될 염려나 기계에서 발생하는 파티클의 염려가 없다. 또한, 회전판을 사용하지 않으므로 해서 장비의 크기를 줄일 수 있어, 향후 300mm 크기의 웨이퍼에 대응되는 장비를 구성할 때에도 공간(space)에 대한 이슈(issue)를 해결할 수 있다.As described above, the wafer dryer of the present invention has no rotating plate when compared to the conventional spin dryer, and there is no fear of wafer breakage or particles generated in the machine. In addition, it is possible to reduce the size of the equipment by not using the rotating plate, it is possible to solve the issue (space) when configuring the equipment corresponding to the wafer of 300mm size in the future.
또한, 본 발명의 웨이퍼 건조기는 종래 키몬 건조기와 비교할 때, 약 200℃이상의 고온의 증기발생장치를 사용하지 않고 상온에서 극성유기용매의 증기를 발생시키므로, 화재의 위험성을 배제시킬 수 있으며, 극성유기용매의 증기 공급을 하부가 아닌 상부에서 이루어지게 구성하므로, 중력(gravity)에 의한 파티클의 제거가 보다 용이하게 되었다. 또한, 본 발명의 건조기는 상온의 극성유기용매의 증기를 이용하는 것이므로, 웨이퍼에 포토레지스트 패턴이 존재하는 예를 들어 BOE 습식 식각 공정에서의 적용도 가능하다.In addition, the wafer dryer of the present invention generates a polar organic solvent vapor at room temperature without using a steam generator having a temperature of about 200 ° C. or more, compared with the conventional Kimmon dryer, thereby eliminating the risk of fire, and polar organic. Since the vapor supply of the solvent is made at the top rather than the bottom, the removal of particles by gravity is easier. In addition, since the dryer of the present invention uses vapor of a polar organic solvent at room temperature, it is also possible to apply, for example, a BOE wet etching process in which a photoresist pattern exists on a wafer.
한편, 종래 CFM사의 건조기는 웨이퍼의 이동 없이 순수를 배수시켜 웨이퍼의 표면에 있는 순수를 공비혼합물로 치환시켜야 하고, 이때 웨이퍼, 순수 및 이소프로필알콜(IPA)이 이루는 메니스커스(meniscus)가 건조 조건의 가장 중요한 요소로 작용하는데, 순수를 배수하게 되면 수면이 불안정하게 되어 이상적인 메니스커스가 형성되지 않으므로, 건조가 일어나지 않을 가능성이 높다. 그런데, 본 발명의 건조기는 웨이퍼를 수면 위로 올리는 방법을 택하고 있으므로, 보다 더 안정적인 건조가 가능하다. 공비혼합물을 이용하는 건조는 공비혼합물중 순수의 비등점 보다 높은 비등점을 가지는 경우도 있으나, 본 발명은 웨이퍼 표면에 흡착되어 있는 극성유기용매의 증기를 가열법이 아닌 Le'Chatelier의 평형의 법칙을 이용하므로 보다 더 효과적으로 건조가 가능하며, 가열을 하지 않으므로 화재의 위험성이나 포토레지스트 패턴의 손상(attack)이 전혀 없다. 그리고 CFM사의 건조기는 순수가 하강하면서 드러나는 웨이퍼가 오로지 건조 증기(drying vapor)로 둘러싸이지만, 본 발명의 건조기는 웨이퍼가 상승하면서 드러나는 부분이 건조 증기, 불활성 케리어 가스및 순수의 증기가 공존하며, 이를 건조 증기가 흡착되어 있는 평형상태로 유지하기위해 스프레이 존에서 계속적으로 건조 증기를 공급해주는 차이점이 있다.Meanwhile, the conventional CFM dryer should drain pure water without moving the wafer to replace the pure water on the surface of the wafer with an azeotropic mixture, wherein the meniscus formed by the wafer, pure water and isopropyl alcohol (IPA) is dried. It acts as the most important element of the condition. Draining pure water makes the surface unstable and does not form an ideal meniscus, so drying is unlikely to occur. By the way, since the dryer of the present invention adopts a method of raising the wafer onto the water surface, more stable drying is possible. Drying using an azeotrope may have a boiling point higher than that of pure water in the azeotrope, but the present invention uses Le'Chatelier's law of equilibrium rather than heating the vapor of the polar organic solvent adsorbed on the wafer surface. Drying is more efficient and there is no risk of fire or damage to the photoresist pattern as it is not heated. And CFM's dryer is a wafer exposed only when the pure water descends is surrounded by a drying vapor (drying vapor), the dryer of the present invention is exposed to the dry portion of the wafer as the vapor, dry vapor, inert carrier gas and the vapor of pure water coexist, The difference is that dry steam is continuously supplied from the spray zone to maintain the equilibrium with dry vapor adsorbed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 건조기의 구성도로서, 도 1a는 웨이퍼 건조기를 가로로 절단한 단면도이고, 도 1b는 웨이퍼 건조기를 세로로 절단한 단면도.1 is a configuration diagram of a wafer dryer according to an embodiment of the present invention, Figure 1a is a cross-sectional view of the wafer dryer transversely, Figure 1b is a cross-sectional view of the wafer dryer vertically cut.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 웨이퍼 건조기를 이용한 웨이퍼 건조 방법을 설명하기 위한 단면도.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a wafer drying method using the wafer dryer of FIG. 1.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 스프레이 존 20: 챔버10: spray zone 20: chamber
21: 치환/건조 존 22: 린스 존21: substitution / drying zone 22: rinse zone
23: 오버 플로우 유닛 24: 웨이퍼 케리어23: overflow unit 24: wafer carrier
25: 원 웨이 스트림 모듈 26: 스프레이 노즐25: one-way stream module 26: spray nozzle
30: 하이 플로우 공급기 40: 웨이퍼30: high flow feeder 40: wafer
50: 순수 500: 극성유기용매 층50: pure 500: polar organic solvent layer
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|---|---|---|---|---|
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102118A (en) * | 1991-10-07 | 1993-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Method and apparatus for washing semiconductor wafer |
| JPH07130699A (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Apparatus for wafer surface treatment |
| JPH1022256A (en) * | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Tokyo Electron Ltd | Equipment and method for cleaning/drying |
| KR19990007018A (en) * | 1997-06-17 | 1999-01-25 | 히가시 테쯔로우 | Cleaning and drying method and apparatus |
| KR19990023477A (en) * | 1997-08-08 | 1999-03-25 | 가네꼬 히사시 | Wafer cleaning and drying method |
| US5934299A (en) * | 1997-09-29 | 1999-08-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for improved washing and drying of semiconductor wafers |
| JP2000232088A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Sony Corp | Method for cleaning and drying semiconductor wafer |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0736399B2 (en) * | 1991-12-12 | 1995-04-19 | 孝夫 中澤 | Cleaning rinse tank for semiconductor wafers |
| JP3333830B2 (en) * | 1995-07-27 | 2002-10-15 | 株式会社タクマ | Method and apparatus for rinsing and drying substrates |
| JP3979691B2 (en) * | 1997-01-10 | 2007-09-19 | 大日本スクリーン製造株式会社 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
| JP3892102B2 (en) * | 1997-04-14 | 2007-03-14 | 大日本スクリーン製造株式会社 | Substrate processing method and apparatus |
| JP3336223B2 (en) * | 1997-04-15 | 2002-10-21 | 東京エレクトロン株式会社 | Cleaning system and cleaning method |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102118A (en) * | 1991-10-07 | 1993-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | Method and apparatus for washing semiconductor wafer |
| JPH07130699A (en) * | 1993-10-29 | 1995-05-19 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Apparatus for wafer surface treatment |
| JPH1022256A (en) * | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Tokyo Electron Ltd | Equipment and method for cleaning/drying |
| KR19990007018A (en) * | 1997-06-17 | 1999-01-25 | 히가시 테쯔로우 | Cleaning and drying method and apparatus |
| KR19990023477A (en) * | 1997-08-08 | 1999-03-25 | 가네꼬 히사시 | Wafer cleaning and drying method |
| US5934299A (en) * | 1997-09-29 | 1999-08-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for improved washing and drying of semiconductor wafers |
| JP2000232088A (en) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Sony Corp | Method for cleaning and drying semiconductor wafer |
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