KR100568104B1 - 반도체 기판 세정 장치 및 세정 방법 - Google Patents

반도체 기판 세정 장치 및 세정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100568104B1
KR100568104B1 KR1020030059118A KR20030059118A KR100568104B1 KR 100568104 B1 KR100568104 B1 KR 100568104B1 KR 1020030059118 A KR1020030059118 A KR 1020030059118A KR 20030059118 A KR20030059118 A KR 20030059118A KR 100568104 B1 KR100568104 B1 KR 100568104B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
supply pipe
cleaning
cleaning liquid
injection
Prior art date
Application number
KR1020030059118A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050022099A (ko
Inventor
박상오
이헌정
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030059118A priority Critical patent/KR100568104B1/ko
Priority to US10/891,110 priority patent/US20050045208A1/en
Priority to DE102004040748A priority patent/DE102004040748A1/de
Priority to JP2004243829A priority patent/JP2005072598A/ja
Publication of KR20050022099A publication Critical patent/KR20050022099A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100568104B1 publication Critical patent/KR100568104B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/048—Overflow-type cleaning, e.g. tanks in which the liquid flows over the tank in which the articles are placed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/102—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration with means for agitating the liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체 기판을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치는 내부로 유입된 IPA 증기가 배기되는 배기로가 형성된 챔버를 가진다. 본 발명에 의하면, 공정 진행 중에 챔버 내의 압력에 따라 상술한 배기로의 개방율이 조절된다.
반도체, 세정, 건조, 배기로, 세정액 공급관, IPA

Description

반도체 기판 세정 장치 및 세정 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING SEMICONDUCTOR SUBSTRATES}
도 1과 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세정장치의 종단면도와 횡단면도;
도 3은 도 1의 지지부의 사시도;
도 4와 도 5는 각각 도 1의 세정장치를 이용하여 린스공정이 수행되는 과정을 보여주는 도면들;
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 건조용 유체 공급부를 가지는 세정장치의 단면도;
도 7은 분사관의 사시도;
도 8은 도 7에서 선 A-A를 따라 절단한 분사관의 단면도;
도 9는 도 7의 분사관의 변형된 예를 보여주는 사시도;
도 10은 분사관으로부터 공급된 건조용 유체의 흐름 방향을 보여주는 도면;
도 11은 분사관과 상부공급관의 설치위치의 변형된 예를 보여주는 세정장치의 단면도;
도 12는 히터가 설치된 분사관의 단면도;
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 조절부를 가지는 세정장치의 단면도;
도 14는 배기포트의 부분사시도;
도 15는 도 13의 세정장치에서 배기로가 일부 개방된 상태를 보여주는 세정장치의 도면;
도 16은 다른 예에 의한 조절부를 가지는 세정장치의 단면도;
도 17은 도 16의 세정장치에서 배기로가 일부 개방된 상태를 보여주는 도면; 그리고
도 18은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세정방법을 순차적으로 보여주는 플로우차트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 챔버 120 : 내조
140 : 외조 160 : 덮개
200 : 지지부 300 : 세정액 공급관
320 : 하부공급관 340 : 상부공급관
400 : 건조용 유체 공급부 420 : 분사관
440 : 기화부 450 : 제 1공급관
460 : 제 2공급관 500 : 압력조절부
본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상 세하게는 반도체 기판을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼를 집적 회로로 제조할 때 다양한 제조공정 중에 발생하는 잔류 물질(residual chemicals), 작은 파티클(small particles), 오염물(contaminants) 등을 제거하기 위하여 반도체 웨이퍼를 세정하는 세정 공정이 필요하다. 특히, 고집적화된 집적회로를 제조할 때는 반도체 웨이퍼의 표면에 부착된 미세한 오염물을 제거하는 세정 공정은 매우 중요하다.
반도체 웨이퍼의 세정 공정은 화학 용액 처리 공정(약액 처리 공정), 린스공정, 그리고 건조 공정으로 나눌 수 있다. 화학 용액 처리 공정은 반도체 웨이퍼상의 오염물질을 화학적 반응에 의해 식각 또는 박리 시키는 공정이며, 린스공정은 화학 용액 처리된 반도체 웨이퍼를 순수로 세척하는 공정이며, 건조 공정은 린스 처리된 반도체 웨이퍼를 건조하는 공정이다.
이러한 세정 공정 중 건조 공정을 수행하는 장비로는 스핀 건조기(spin dryer)와 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)을 사용하는 IPA 증기 건조기가 사용되고 있다. 미국특허 제 5,829,256에는 "스핀 세정장치"가 개시되어 있고, 미국특허 제 5,054,210에는 "이소프로필 알코올 증기 건조 시스템"이 개시되어 있다. 그러나 집적 회로가 복잡해짐에 따라 원심력을 이용한 스핀 건조기(spin dryer)는 웨이퍼에 미세하게 남아 있는 물방울들을 완전히 제거하기 힘들 뿐 만 아니라 웨이퍼의 고속회전에 따라 발생되는 와류에 의해 웨이퍼가 역오염되는 문제가 있으며, IPA 증기 건조기는 건조 후에 웨이퍼 상에 물반점(water mark)이 발생하며, 인화성이 있는 IPA를 인화점 이상의 높은 온도에서 사용하므로 환경과 안전상 문제점이 있다. 또한, 스핀 건조기와 IPA 증기 건조기 사용시 린스공정과 건조공정이 각각 분리된 설비에서 이루어지므로, 각각의 설비로 웨이퍼가 이동되어야 하며, 이로 인해 공정에 많은 시간이 소요된다.
이를 개선하기 위하여 약액 공정 및 린스 공정후 대기에 노출시키지 않고 건조를 진행하는 마란고니 건조기(marangoni dryer)가 제안되었다. 일본특허공개공보 10-335299에는 마란고니 원리를 이용하는 웨이퍼 세정장치가 개시되어 있다. 그러나 마란고니 건조기는 탈이온수 표면에 형성된 IPA층과 접촉되는 접촉면에서만 건조가 이루어져, 웨이퍼의 일부 영역에서 잔류하고 있는 수분이 그 영역과 IPA층과 접촉되는 짧은 시간동안 제거되지 않는 경우 웨이퍼 상에 계속적으로 잔류할 가능성이 높다. 또한, 웨이퍼의 영역중 하부에 위치되는 영역은 상부에 위치되는 영역에 비해 IPA 증기에 노출되는 시간이 적으므로 영역에 따라 건조가 불완전하게 이루어진다.
최근에는 웨이퍼에 대해 린스공정이 완료된 이후 웨이퍼에 IPA 증기를 분사하여 웨이퍼에 부착된 탈이온수를 IPA증기로 치환한 후 가열된 질소가스로 건조공정을 완료하는 IPA 건조기가 사용되고 있다. IPA 건조기 사용시 공정진행 중에 IPA 증기량의 과다로 IPA가 챔버 내에서 응축되어, 웨이퍼의 건조가 정상적으로 이루어지지 않는 문제가 발생한다. 이는 챔버에 IPA증기가 다량 공급되거나 챔버 내부의 압력이 매우 높을 때 발생된다.
본 발명은 챔버 내에서 IPA증기가 응축되는 것을 방지하며, 웨이퍼를 효율적 으로 건조할 수 있는 세정장치 및 세정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 세정장치는 내부로 공급된 건조용 유체가 배기되는 배기로를 가지며 세정공정이 진행되는 챔버를 가진다. 상기 챔버 내에는 상기 반도체 기판들을 지지하는 지지부, 상기 챔버 내로 상기 건조용 유체를 공급하는 공급부, 그리고 상기 챔버 내의 압력에 따라 상기 배기로의 개방율을 조절하는 조절부가 제공된다.
일 예에 의하면, 상기 조절부는 상기 배기로를 차단하거나 상기 배기로의 적어도 일부를 개방하는 차단판, 상기 차단판을 이동시키는 구동부, 상기 챔버 내의 압력을 측정하는 압력측정부, 그리고 상기 압력측정부에서 측정된 값에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 가진다.
다른 예에 의하면, 상기 조절부는 상기 배기로와 연결되는 몸체, 상기 몸체 내에 설치된 탄성체, 그리고 상기 몸체 내에 위치되며 상기 탄성체에 의해 제공되는 압축력에 의해 상기 배기로를 개폐하는 차단로드를 가지며, 상기 챔버 내부의 압력에 의해 상기 탄성체가 압축되는 정도에 따라 상기 배기로의 개방율이 조절된다.
바람직하게는 상기 배기로는 상기 챔버 내에 위치되는 상기 지지부보다 아래에 형성되며, 상기 배기로의 단면은 직사각형 형상으로 이루어진다.
또한, 상기 공급부는 분사구가 형성된 분사관, 상기 분사관으로 제 1유체를 공급하며 유량조절밸브가 설치된 제 1공급관, 그리고 상기 분사관으로 제 2유체를 공급하며 유량조절밸브가 설치된 제 2공급관을 가진다. 상기 제 2공급관은 상기 분사관과 상기 유량조절밸브가 설치된 지점 사이에서 상기 제 1공급관으로부터 분기될 수 있다. 바람직하게는 상기 제 1유체는 알코올 증기이고, 상기 제 2유체는 건조가스이며, 상기 알코올 증기가 상기 챔버로 공급될 때, 상기 분사관을 통해 공급되는 유체의 총량은 일정하게 유지되도록 상기 분사관으로 공급되는 상기 알코올 증기의 변화량에 따라 상기 제 2공급관을 흐르는 건조가스의 량이 조절된다.
바람직하게는 상기 분사관은 그 길이방향으로 상기 챔버의 측벽 내에 삽입되도록 설치되며, 상기 분사관은 상기 제 1공급관에서 멀어질수록 단면적이 점진적으로 적어질 수 있다. 또한 상기 분사관에 형성된 분사구들은 상부로 향하도록 형성되며, 상기 챔버의 덮개는 돔형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 챔버 내로 세정액을 분사하는 세정액 공급관이 제공된다. 상기 세정액 공급관은 상기 챔버 내에 위치되는 상기 반도체 기판보다 높은 곳에 설치되는 상부공급관과 상기 챔버 내에 위치되는 상기 반도체 기판보다 낮은 곳에 설치되는 하부공급관을 가진다.
또한, 상기 알코올 증기를 발생시키며, 상기 제 1공급관이 연결되는 기화부가 제공될 수 있으며, 상기 기화부에는 상기 기화부 내의 증기가 배기되는 통로를 제공하며 개폐밸브가 설치된 벤트관이 연결된다.
또한, 본 발명의 반도체 기판을 세정하는 방법은 챔버 내부에 위치되는 반도체 기판들을 세정액으로 세정하는 단계, 상기 챔버 내부에서 세정액을 배출하는 단계, 퍼지가스로 상기 챔버 내부를 퍼지하는 단계, 상기 챔버 내부에 위치되는 반도 체 기판들을 건조용 가스로 건조하는 단계를 포함하며, 상기 건조단계는 건조용 유체가 상기 챔버 내부로 공급되는 단계, 상기 챔버에 형성되며 상기 건조용 유체가 배기되는 통로인 배기로의 개방율이 상기 챔버 내부의 압력에 따라 조절되는 단계를 포함한다. 상기 배기로의 개방율이 조절되는 단계는 상기 챔버 내부의 압력을 측정하는 단계와 상기 측정값에 따라 상기 배기로를 차단하고 있는 차단막을 이동시키는 단계를 포함한다. 또한, 상기 세정단계는 상기 챔버 내의 반도체 기판들보다 높은 곳에 위치되는 상부공급관으로부터 세정액이 상기 반도체 기판들을 향해 분사되는 단계와 상기 챔버 내의 반도체 기판들보다 낮은 곳에 위치되는 하부공급관으로부터 세정액이 상기 챔버 내부로 공급되는 단계를 가진다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 18을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 1과 도 2는 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정장치(1)의 종단면도와 횡단면도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 세정장치(1)는 챔버(chamber)(100), 지지부(supporter)(200), 세정액 공급관(cleaning liquid supply pipe)(300), 건조용 유체 공급부(drying fluid supply part)(400), 그리고 압력조절부(pressure regulator)(500)를 가진다. 챔버(100)는 내조(inner bath)(120)와 외조(outer bath)(140), 그리고 덮개(lid)(160)를 가진다.
내조(120)는 내부에 수용된 웨이퍼들(W)에 대해 화학 용액 처리 공정과 린스 공정, 그리고 건조공정이 수행되는 공간을 제공한다. 내조(120)는 개방된 상부와 직육면체형의 측벽(122), 그리고 하부면(124)을 가지며, 웨이퍼들(W)을 수용하기에 충분한 내부공간을 가진다. 내조의 하부면(124)은 내조(120)에 채워진 세정액의 배출이 용이하도록 아래로 갈수록 폭이 점진적으로 좁아진다. 하부면(124)의 중앙부에는 내조(120) 내부에 채워진 유체의 배기를 위한 배기구(126)가 형성되고 그 아래에는 배기관(130 : 도 13에 도시됨)과 연결을 위한 배기포트(128)가 형성된다. 배기관(130)은 내조(120)에 채워진 세정액이 중력에 의해 배출되도록 수직으로 설치될 수 있다. 내조(120)의 상부에는 내조(120)의 개방된 상부를 개폐하는 덮개(160)가 설치된다. 덮개(160)는 직육면체 형상의 측벽(162)과 돔(dome) 형상의 상부면(164)을 가진다. 측벽(162)의 하단부에는 개구부(166)가 형성되며, 개구부(166)는 공정진행 중 내조(120)에 채워진 세정액이 내조(120) 외부로 넘쳐흐르는 통로로 제공된다.
외조(140)는 내조의 측벽(122)을 감싸도록 위치되며 내조(120)에 고정 결합된다. 외조(140)는 하부면(144)과 하부면(144)의 외측으로부터 상부로 연장된 측벽(142)을 가진다. 외조(140)는 하부면(144) 내측이 상술한 개구부(166)보다 아래에 위치되도록 내조의 측벽(122)에 고정 결합되며, 그 하부면(144)에는 개폐밸브(154)가 설치된 배출관(152)이 연결되는 배출구(146)가 형성된다. 상술한 구조에 의해 내조의 측벽(122)과 외조의 측벽(142) 사이에는 소정의 공간(148)이 형성되며, 내조(120)에 채워진 세정액은 개구부(166)를 통해 상기 공간(148)으로 흐른 후, 배출구(146)를 통해 외부로 배출된다. 비록 도시되지는 않았으나 건조공정 진행시 상기 개구부(166)를 개폐하는 도어가 내조의 측벽(122)에 설치될 수 있다.
지지부(200)는 공정이 진행되는 복수의 웨이퍼들(W)을 지지하는 부분이다. 도 3을 참조하면, 지지부(200)는 지지로드들(220)과 연결부(240)를 가지며, 각각의 지지로드(220)에는 웨이퍼(W)의 가장자리 일부분이 삽입되는 슬롯들(222)이 형성된다. 웨이퍼들(W)은 그 처리면들이 서로 마주보도록 세워진 상태로 지지부(200)에 놓여진다. 지지로드(220)는 3개가 배치될 수 있으며, 지지부(200)에는 약 50매의 웨이퍼들(W)이 한번에 수용될 수 있다. 지지로드(220)의 양측에는 지지로드들(220)을 연결하는 연결부(240)가 배치된다. 각각의 지지로드들(220)의 끝단부는 연결부(240)에 고정 결합된다.
세정액 공급관(300)은 내조(120) 내로 세정액을 공급하는 부분이다. 화학용액 처리공정 진행시 세정액은 웨이퍼들(W) 상에 잔존하는 파티클들, 구리와 같은 금속 오염물질, 또는 자연산화막과 같은 오염물질을 제거하는 데 적합한 불산(hydrofluoric acid)과 같은 화학용액일 수 있다. 또한, 린스공정 진행시 세정액은 웨이퍼들(W) 상에 잔존하는 화학용액을 제거하는 데 사용되는 탈이온수(deionized water)일 수 있다. 화학용액과 탈이온수는 동일한 공급관(300)을 통해 내조(120) 내로 공급될 수 있으며, 선택적으로 화학용액을 공급하는 공급관과 탈이온수를 공급하는 공급관이 각각 설치될 수 있다.
웨이퍼가 챔버 내로 이송되기 전에 세정액 공급관으로부터 불산과 같은 화학용액이 공급되어 내조(120)는 화학용액으로 채워지고, 이후에 웨이퍼들(W)이 내조(120) 내로 이동된다. 화학용액에 의해 웨이퍼들(W)에 부착된 오염물질 등이 제거되고, 이후에 웨이퍼(W)에 부착된 화학용액을 제거하는 린스공정이 수행된다.
세정액 공급관(300)이 웨이퍼보다 높은 곳에 설치되어 웨이퍼를 향해 탈이온수를 분사하면, 그 흐름이 난류(turbulent flow)로 형성되어 웨이퍼(W)의 미세패턴 상에 부착된 오염물질 등을 제거하기에는 유리하나 웨이퍼(W)로부터 제거된 오염물질 등이 웨이퍼(W)에 재부착될 수 있다. 또한, 세정액 공급관(300)이 웨이퍼(W)보다 낮은 곳에 설치되어 탈이온수를 공급하면, 그 흐름이 층류(laminar flow)로 형성되어 오염물질이 웨이퍼(W)에 재부착되는 것은 감소되나 웨이퍼(W)의 미세패턴에 부착된 오염물질의 제거가 용이하지 않다.
도 1을 다시 참조하면, 상술한 문제를 해결하여 린스공정을 효과적으로 수행하기 위해 세정액 공급관(300)은 하부공급관들(lower pipes)(320)과 상부공급관들(upper pipes)(340)을 가진다. 상부공급관들(340)은 웨이퍼(W)보다 높은 위치에서 내조(120)의 내부 양측에 각각 설치되고, 하부공급관들(320)은 웨이퍼(W)보다 낮은 위치에서 내조(120)의 내부에 복수개가 설치된다. 상부공급관(340)에는 웨이퍼(W)를 향해 직접 탈이온수가 분사되도록 분사구들(342 : 도 4에 도시됨)이 아래를 향하도록 형성되고, 하부공급관(320)에는 분사구(322 : 도 4에 도시됨)들이 상부를 향하도록 형성된다.
도 4와 도 5는 각각 도 1의 세정장치(1)를 이용하여 린스공정이 수행되는 과 정을 보여주는 도면들이다. 본 발명에 의하면, 린스공정은 2단계로 나누어 진행된다. 우선, 도 4에 도시된 바와 같이 상부공급관(340)로부터 탈이온수가 웨이퍼(W)를 향해 분사된다. 탈이온수의 흐름이 난류로 형성되어 웨이퍼(W)의 미세패턴 상에 부착된 화학용액과 오염물질 등을 제거한다. 탈이온수가 내조(120)에 일정위치까지 채워지면, 상부공급관(340)으로부터 탈이온수의 공급을 중단하고 도 5에 도시된 바와 같이 하부공급관(320)으로부터 탈이온수를 공급한다. 탈이온수의 흐름은 층류로 형성되며, 개구부(166)를 통해 외조(140)로 넘쳐흐른다(overflow).
린스공정이 완료되면, 웨이퍼들(W)을 건조하는 건조공정이 수행된다. 도 6은 본 발명의 일 예에 따른 건조용 유체 공급부(400)를 가지는 세정장치(1)의 단면도이다. 건조용 유체 공급부(400)는 챔버(100) 내로 건조용 유체를 공급하는 부분으로, 도 6을 참조하면, 건조용 유체 공급부(400)는 분사관(420), 공급관(450, 460), 그리고 기화부(440)를 가지며, 건조용 유체로는 알코올 증기와 건조가스가 사용된다. 알코올로는 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, 이하 IPA)이 사용되며, 이 외에도 에틸글리콜(ethylglycol), 일 프로판올(1-propanol), 이 프로판올(2-propanol), 테트라 하이드로 퓨레인(tetrahydrofurane), 사 하이드록시 사 메틸 이 펜탄올(4-hydroxy-4-methyl-2-pentamone), 일 부탄올(1-butanol), 이 부탄올(2-butanol), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 아세톤(acetone), n-프로필 알코올(n-propyl alcohol) 또는 디메틸에테르(dimethylether)이 사용될 수 있다. 건조가스로는 가열된 질소가스가 사용될 수 있다.
기화부(440)는 알코올 증기를 발생하는 부분이다. 기화부(440)는 통형의 몸 체(441)를 가지며, 몸체의 저면(442)에는 알코올이 저장된 알코올 저장부(494)로부터 알코올이 공급되는 관(480)이 연결되며, 관(480)에는 그 통로를 개폐하는 개폐밸브(482)와 그 내부를 흐르는 알코올의 유량을 조절하는 유량조절밸브(484)가 설치될 수 있다. 몸체의 측면(444)에는 질소가스 저장부(492)로부터 질소가스가 공급되는 관(470)이 연결되며, 관(470)에는 그 통로를 개폐하는 개폐밸브(472)와 그 내부를 흐르는 질소가스의 유량을 조절하는 유량조절밸브(474)가 설치될 수 있다.
기화부의 상부면(446)에는 몸체(441) 내에서 발생된 알코올 증기가 이동되는 통로인 제 1공급관(450)이 설치된다. 제 1공급관(450)은 챔버(100) 내부로 직접 건조용 유체를 분사하는 분사관(420)과 연결되며, 개폐밸브(452)가 설치된다. 제 2공급관(460)은 상술한 질소가스 저장부(492)로부터 분사관(420)으로 질소가스를 공급하는 부분으로 제 1공급관(450)으로부터 분기되며, 개폐밸브(462)가 설치된다. 상술한 기화부(440)에 질소가스를 공급하는 관(470)은 제 2공급관(460)으로부터 분기될 수 있다. 또한, 기화부의 상부면(446)에는 벤트관(vent pipe)(490)이 연결되고, 벤트관(490) 상에는 개폐밸브(492)가 설치된다. IPA 증기에 의한 건조가 시작되기 전에 기화부(440)와 연결된 제 1공급관(450)의 통로가 차단된 상태이므로, 기화부(440) 내부는 고압으로 유지된다. 제 1공급관(450)에 설치된 개폐밸브(452)가 열리면 기화부(440) 내의 IPA 증기가 순간적으로 다량 공급된다. 상술한 벤트관(490)은 이를 방지하기 위한 것으로 챔버(100) 내로 IPA 증기가 공급될 때, IPA 증기의 일부는 벤트관(490)을 통해 배기된다. 일정시간이 경과되면 벤트관(490)에 설치된 개페밸브(492)가 닫힌다.
분사관(420)은 챔버(100) 내부에 위치되는 웨이퍼(W)의 상단부보다 높은 곳에 위치되도록 챔버(100) 내부의 양측에 각각 설치된다. 도 7은 분사관(420)의 사시도이고, 도 8은 도 7에서 선 A-A를 따라 절단한 분사관(420)의 단면도이다. 도 7과 도 8을 참조하면 분사관(420)에는 복수의 분사구들(422, 424, 426)이 형성되며, 각각의 분사구들(422, 424, 426)은 상부를 향하도록 형성된다. 즉, 분사구들(422, 424, 426)은 건조용 유체가 상부를 향하여 분사되도록 형성된다. 분사관(420)은 형성각도가 상이한 복수의 분사구들(422, 424, 426)을 가질 수 있다. 예컨대, 분사관(420)에는 제 1분사구들(422), 제 2분사구들(424), 그리고 제 3분사구들(426)이 형성되고, 제 1분사구들(422)은 수평면으로부터 5°내지 20°의 각도를 가지도록 형성되고, 제 2분사구(424)는 수평면으로부터 30°내지 50°의 각도를 가지도록 형성되고, 제 3분사구(426)는 수평면으로부터 60°내지 80°의 각도를 가지도록 형성될 수 있다.
분사관(420)은 그 길이방향이 웨이퍼(W)의 처리면과 수직을 이루도록 설치된다. 도 9에서 보는 바와 같이 분사관(420)은 일단으로부터 타단으로 갈수록 그 내부로 통로가 점진적으로 줄어드는 콘(cone) 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 분사관(420)은 길이방향으로 동일한 직경을 가지고, 분사구들(422, 424, 426) 간의 간격을 상이하게 형성할 수 있다. 분사관(420)이 동일직경으로 형성되는 경우 제 1공급관(450)으로부터 멀어질수록 그 내부를 흐르는 건조용 유체의 량이 감소되고, 이에 의해 웨이퍼들(W)의 위치에 따라 건조가 불균일하게 이루어질 수 있기 때문이다.
도 10은 분사관(420)으로부터 공급된 건조용 유체의 흐름 방향을 보여주는 도면이다. IPA 증기를 사용하여 건조공정이 수행될 때, IPA 증기가 웨이퍼(W) 상으로 직접 분사되면, 웨이퍼(W)의 영역에 따라 건조가 불균일하게 이루어질 수 있다. 즉, 건조용 유체가 직접적으로 분사되는 웨이퍼의 영역에는 IPA 증기가 과잉 공급되고, 다른 영역에는 IPA증기가 부족하게 공급된다. 본 발명의 경우 상술한 바와 같이 덮개(160)는 돔형상으로 형성되므로, 도 10에서 보는 바와 같이 분사관(420)으로부터 분사된 IPA 증기는 덮개(160)에 의해 제공되는 공간(169) 내에서 와류를 형성하며 이후에 챔버(100) 내의 아래로 층류로서 흐른다. 이는 웨이퍼(W)의 전체면에 균일하게 IPA 증기를 제공한다.
도 11은 분사관(420)과 상부공급관(340)의 설치위치가 변형된 예를 보여주는 세정장치(1)의 단면도이다. 도 11을 참조하면, 분사관(420)과 상부공급관(340)은 챔버(100)의 내부가 아니라 챔버의 측벽(122, 162)에 삽입된다. 즉, 덮개의 양측벽(162)에는 개구부(168)가 길게 형성되고, 개구부(168)에는 분사관(420)이 삽입된 모듈(430)이 설치된다. 분사관의 분사구(422, 424, 426)가 모듈(430)로부터 노출되도록 모듈(430)의 일측 모서리는 개방된다. 또한, 내조의 양측벽(122)에는 개구부(128)가 길게 형성되고, 개구부(128)에는 상부공급관(340)이 삽입된 모듈(360)이 설치된다. 상부공급관의 분사구(342)가 모듈(360)로부터 노출되도록 모듈(360)의 일측 모서리는 개방된다. 분사관(420)과 상부공급관(340)이 챔버의 측벽(162, 122)에 설치되므로, 이들이 챔버(100) 내부에 설치될 때에 비해 챔버(100)의 크기가 감소되며, 이로 인해 공정에 소요되는 시간이 줄어들고 처리량(through put)이 증가된다. 또한, 분사관(420)과 상부공급관(340)이 챔버(100)의 내부가 아닌 측벽(122, 162)에 설치되므로, 공정진행 중 분사관(420)과 상부공급관(340)의 표면에 수분이 잔류할 가능성이 줄어든다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 건조용 유체 공급부(400)는 분사관(420)을 가열하는 히터(432)를 가진다. 히터(432)로는 열선이 사용될 수 있으며, 열선은 분사관(420)의 일부를 감싸도록 모듈(430) 내부에 삽입될 수 있다. 이는 고온의 IPA증기가 상온상태의 분사관(420)을 흐르면서 분사관(420) 내에서 응축되는 것을 방지한다.
도 6을 다시 참조하면, 제 1공급관(450)과 제 2공급관(460) 상에는 각각 유량조절밸브(454, 464)가 설치된다. 제 1공급관(450)에 설치되는 유량조절밸브(454)는 기화부(440)와 제 2공급관(460)이 분기되는 지점 사이에 설치된다. 제 1공급관(450)에 설치된 유량조절밸브(454)를 조절하여 챔버(100) 내로 공급되는 IPA 증기의 량을 조절한다. 이는 챔버(100) 내부에 IPA 증기가 과잉공급되는 것을 방지하기 위한 것이다. IPA 증기량이 챔버(100) 내에 지나치게 많으면, 챔버(100) 내에서 IPA의 농축으로 인해 IPA 증기가 응축되며, 이는 건조불량을 유발한다.
제 1공급관(450)에 설치된 유량조절밸브(454)를 조절함에 따라 분사관(420)으로 공급되는 유체의 량이 변화된다. 이는 챔버(100) 내로 공급되는 유체의 흐름을 변화시켜 건조효율을 감소시킨다. 이를 방지하기 위해 제 1공급관(450)으로 IPA 증기가 공급되는 동안 제 2공급관(460)으로 질소가스가 공급된다. 분사관(420)으로 공급되는 유체의 총량은 동일하도록, 제 1공급관(450)을 통해 흐르는 IPA 증기의 변화량에 따라 제 2공급관(460)에 설치된 유량조절밸브(464)를 조절하여 제 2공급관(460)을 흐르는 질소가스의 량을 조절한다. 제 2공급관(460)으로 공급되는 질소가스가 기화부측으로 이동되는 것을 방지하기 위해 제 1공급관(450)을 흐르는 IPA 증기의 유속이 제 2공급관(460)을 통해 흐르는 질소가스의 유속보다 크도록 한다.
이 때, 제 2공급관(460)에는 그 내부를 흐르는 질소가스를 가열하는 히터(466)가 설치될 수 있다. 이는 IPA 증기와 함께 질소가스를 공급할 때, 고온의 질소가스를 공급함으로써 IPA 증기가 분사관(420) 내에서 응축되는 것을 방지할 수 있다. 또한, IPA 증기에 의한 건조가 완료된 후, 가열된 질소가스에 의한 건조 공정 수행시 별도의 질소가스 공급관을 사용하지 않고 상술한 제 2공급관(460)을 통하여 가열된 질소가스를 챔버(100) 내로 공급할 수 있다.
챔버(100) 내로 유입되는 증기의 량이 챔버(100)로부터 배기되는 증기의 량보다 현저히 많은 경우에도, 챔버(100) 내에서 IPA 증기는 응축된다. 따라서 챔버(100) 내의 압력에 따라 챔버(100)로부터 배기되는 량이 조절되어야 한다. 조절부(500)는 상술한 배기량의 조절을 위해 챔버(100) 내의 압력에 따라 배기로(129)의 개방율(open rate)을 조절한다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 조절부(500)를 가지는 세정장치(1)의 단면도이고, 도 14는 배기관(130)에서 차단판(524)의 이동로인 안내홈(128b)을 보여주는 부분사시도이며, 도 15는 배기로(129)가 일부 개방된 상태를 보여주는 세정장치(1)의 단면도이다. 도 13을 참조하면, 조절부(500)는 차단판(cutoff plate)(524), 구동부(driving part)(526), 압력측정부(pressure measurement part)(522), 그리고 제어부(controller)(528)를 가진다. 차단판(524)은 배기로(129)를 개폐하는 판이다. 차단판(524)은 배기포트(128) 내의 통로를 개폐하도록 위치될 수 있으며, 선택적으로 배기관(130) 내의 통로를 개폐하도록 위치될 수 있다. 배기포트(128)는 그 내부 통로인 배기로(129)의 단면이 직사각형의 되도록 직육면체 형상을 가진다. 차단판(524)은 배기로(129)와 동일한 직사각형의 형상을 가지며, 배기로(129)를 완전히 차단하기에 충분한 크기를 가진다.
배기포트(128)의 사시도인 도 14를 참조하면, 배기포트(128)의 일측면에는 개구부(128a)가 형성되며, 배기포트(128)의 내측벽에는 차단판(524)의 이동을 안내하고 배기포트(128) 내로 유입된 차단판(524)을 안정적으로 지지하기 위해 차단판(524)의 가장자리가 삽입되는 안내홈(128b)이 형성된다. 구동부(526)는 차단판(524)을 이동시키는 부분이다. 구동부(526)로는 차단판(524)의 이동거리를 정확하게 제어할 수 있는 모터가 사용될 수 있다. 압력측정부(522)는 챔버(100) 내부의 압력을 측정하며, 압력측정부(522)에 의해 측정된 압력값은 제어부(528)로 전송된다. 제어부(528)는 전송된 측정값에 따라 구동부(526)를 조절한다.
챔버(100) 내부의 압력에 따라 배기로(129)의 개방율이 달라진다. 건조공정이 시작될 때, 즉 챔버(100) 내부의 압력이 낮은 경우에는 차단판(524)이 배기포트(128) 내로 유입되어 배기로(129)를 완전히 차단한다. 그러나 챔버(100) 내로 계속적으로 IPA 증기가 공급되어 챔버(100) 내부의 압력이 증가되면 차단판(524)의 일부분이 배기포트(128)로부터 벗어나도록 이동되어, 도 15에 도시된 바와 같이 배기로(129)가 일부 열린다. 챔버(100) 내부의 압력이 높을수록 배기 로(129)의 개방율이 증가되어, 챔버(100) 내부는 일정 압력범위 내로 유지된다. 상술한 압력범위는 챔버(100) 내에서 IPA증기가 응축되는 것을 피하고, 효율적으로 압력이 이루어질 수 있는 범위로 설정된다.
챔버(100) 내부의 압력을 P1이라 하고 배기관(130) 내의 압력을 P2라 할 때, 배기로(129)의 개방율은 챔버(100) 내의 압력 P1이 P2+(P2×0.05)에서 P 2+(P2×0.5) 사이의 압력으로 유지되도록 조절된다. 바람직하게는 배기로(129)의 개방율은 챔버(100) 내의 압력 P1이 P2+(P2×0.2)에서 P2+(P2×0.3) 사이의 압력으로 유지되도록 조절된다.
또한, 상술한 배기로(129)는 건조공정이 시작되기 전 챔버(100) 내에 채워진 탈이온수를 배출하기 위해 사용될 수 있다. 탈이온수의 배출시 차단판(524)은 배기포트(128)로부터 완전히 벗어나도록 이동되고, 배기로(129)가 완전히 개방된다.
도 16은 조절부(500′)의 다른 예를 보여주는 세정장치(1)의 단면도이고, 도 17은 배기로(129)가 일부 개방된 상태를 보여주는 세정장치(1)의 단면도이다. 도 16을 참조하면, 조절부(500′)는 몸체(housing)(540), 탄성체(elastic body)(570), 그리고 차단로드(cutoff rod)(560)를 가진다. 몸체(540)는 챔버의 하부면(124)에 형성된 배기포트(128)와 연결되고, 일측에는 배관(590)과 연결되는 개구부(546)가 형성된다. 몸체(540)는 배기포트(128)와 연결되는 부분으로부터 아래로 갈수록 점진적으로 단면이 넓어지도록 경사진 전단부(542)와, 전단부로부터 아래로 수직하게 연장되며, 동일한 단면적을 가지는 하단부(544)를 가진다. 차단로드(560)는 챔버(100)로부터 유체가 배기되는 통로인 배기로(129)를 개폐하는 부분으로 몸체(540) 내에 설치된다. 차단로드(560)의 일단은 배기로(129)와 동일한 단면을 가지며, 타단은 결합판(582)에 고정된다. 탄성체(570)는 차단로드(560)에 일정한 압축력을 제공하는 부분으로 일단은 몸체(540) 내의 바닥에 고정된 결합판(584)에 설치되고, 타단은 차단로드(560)에 고정된 결합판(582)에 설치된다. 탄성체(570)로는 스프링이 사용될 수 있으며, 탄성체(570)는 챔버(100) 내의 요구되는 압력범위에 따라 적절한 탄성계수를 가진다.
최초에 챔버(100) 내부의 압력이 낮은 경우에는 도 16에서 보는 바와 같이 차단로드(560)가 배기로(129)를 완전히 차단된다. 그러나 이후 챔버(100) 내부의 압력이 증가되면 차단로드(560)는 챔버(100) 내부의 압력에 의해 아래로 이동되며, 탄성체(570)는 압축된다. 도 17에서 보는 바와 같이 챔버(100) 내부의 압력이 높을 수록 탄성체의 압축률은 커져 차단로드(560)가 아래로 이동되며, 이와 함께 배기로(129)의 개방율은 증가된다. 도 16에 도시된 조절부(500′) 사용시에는, 챔버 내부의 압력을 측정하기 위한 측정수단과 배기로를 차단하는 차단판을 구동하는 구동부를 별도로 필요로 하지 않는다.
배기포트(128)의 일측면에는 탈이온수를 배출하기 위해 개폐밸브(572)가 설치된 배출관(570)이 연결될 수 있다. 건조공정이 시작되기 전에 차단로드(560)에 의해 배기로(129)가 차단되고, 개폐밸브(572)가 열린 상태에서 챔버(100) 내에 채워진 탈이온수가 배출관(570)을 통해 배출된다. 탈이온수의 배출이 완료되면, 개폐밸브(572)는 닫힌다.
도 18은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세정방법을 순차적으로 보여주는 플로우차트이다. 도 18을 참조하면, 처음에 웨이퍼(W)를 세정하는 공정이 수행된다. 내조(120)는 불산과 같은 화학용액으로 채워지고, 웨이퍼들이 내조(120) 내에 위치된 지지부(200)에 놓여진다(스텝 S100). 화학용액에 의해 웨이퍼들(W)에 부착된 오염물질 등이 제거되면, 웨이퍼들(W)로부터 화학용액을 제거하는 린스공정이 수행된다(스텝 S200). 처음에 웨이퍼(W)의 상부에 위치되는 상부공급관(340)으로부터 웨이퍼(W)로 직접 탈이온수가 분사된다. 이들은 웨이퍼(W)의 미세패턴에 부착된 오염물질과 불산들을 제거한다(스텝 S220). 이후에 상부공급관(340)으로부터 탈이온수의 공급이 중단되고, 하부공급관(320)으로부터 탈이온수가 공급된다. 내조(120) 내에는 아래에서 위 방향으로 탈이온수의 흐름이 층류로서 형성되고, 이들은 개구부(166)를 통해서 외조(140)로 넘쳐흐른다(스텝 S240). 일정시간이 경과되면, 차단판(524)이 배기포트(128)로부터 벗어나고 배기로(129)가 개방된다. 내조(120)에 채워진 탈이온수는 배기로(129)를 통해 외부로 배출된다.
이후에 챔버(100) 내부를 퍼지(purge)하는 공정이 수행된다. 제 1공급관(450)에 설치된 개폐밸브(452)는 닫히고 제 2공급관(460)에 설치된 개폐밸브(462)가 개방된다. 제 2공급관(460)을 통해 챔버(100)로 퍼지가스인 질소가스가 공급되어 챔버(100) 내에 잔존하는 불산이 함유된 수증기를 외부로 배기시킨다(스텝 S300). 챔버(100) 내의 퍼지공정이 완료되면 차단판(524)이 배기포트(128) 내로 유입되어 배기로(129)를 차단한다.
이후에 웨이퍼(W)를 건조하는 공정이 수행된다(스텝 S400). 제 1공급관(450) 에 설치된 개폐밸브(452)가 열리고 제 2공급관(460)에 설치된 개폐밸브(462)가 닫힌다. 제 1공급관(450)의 통로가 개방되기 전 또는 이와 동시에 함께 기화부(440)에 연결된 벤트관(490)의 통로가 열린다. 기화부(440) 내의 IPA 증기의 일부는 벤트관(490)을 통해 외부로 공급되고, 나머지는 챔버(100) 내로 공급된다. 벤트관(490)은 처음에 공정이 시작될 때에만 일시적으로 개방된다. 일정시간이 경과되면, 제 1공급관(450)에 설치된 유량조절밸브(454)가 조작에 의해 챔버(100) 내로 유입되는 IPA 증기량이 조절된다. 이와 함께, 챔버(100) 내로 유입되는 유체의 량은 동일하도록 제 2공급관(460)에 설치된 개폐밸브(462)가 열리고 제 2공급관(460)에 설치된 유량조절밸브(464)가 조절된다(스텝 S420). 이후, 챔버(100) 내부의 압력이 일정범위 내에서 유지되도록 배기로(129)의 개방율이 조절된다(스텝 S440). 이를 위해 공정 진행 중에 챔버(100) 내부의 압력이 계속적으로 측정되고(스텝 S442), 측정된 값에 따라 구동부(526)는 차단판(524))을 배기포트(128)로부터 이동시킨다(스텝 S444). 차단판(524)의 이동거리에 따라 배기로(129)의 개방율이 조절된다. IPA 증기에 의한 공정이 완료되면, 제 1공급관(450)의 통로가 차단된다. 이후 제 2공급관(460)으로부터 가열된 질소가스가 챔버(100) 내로 공급되어 웨이퍼를 건조하는 공정이 수행된다(스텝 S460).
본 발명에 의하면, 배기로의 개방율이 조절됨으로써 챔버 내의 압력이 일정범위 이내로 유지되므로, 챔버 내에서 고압으로 인해 IPA 증기가 응축되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 챔버 내로 유입되는 유체의 총량은 유지되면서 IPA 증기량의 조절이 가능하므로, 챔버 내에 IPA 증기가 고농도로 존재하여 IPA 증기가 응축되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 건조용 유체를 분사하는 분사관과 세정액을 공급하는 공급관이 챔버 측벽에 설치되므로, 챔버의 체적이 감소되고 이로 인해 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 린스공정 진행시, 1차로 상부공급관으로부터 분사된 탈이온수에 의해 린스공정이 수행되고, 2차로 하부공급관으로부터 공급된 탈이온수에 의해 린스공정이 수행되므로, 웨이퍼의 미세패턴에 부착된 오염물질 등의 제거가 용이하고, 부유하는 오염물질이 웨이퍼에 재 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 린스공정과 건조공정 사이에 챔버 내부를 퍼지하는 공정이 수행되므로, 챔버 내의 수증기에 포함된 불산과 IPA가 반응되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (23)

  1. 반도체 기판을 세정하는 장치에 있어서,
    세정공정이 이루어지는, 그리고 내부로 공급된 건조용 유체가 배기되는 배기로를 가지는 챔버와;
    상기 챔버 내에 배치되며, 상기 반도체 기판들을 지지하는 지지부와;
    상기 챔버 내로 상기 건조용 유체를 공급하는 공급부와; 그리고
    건조 공정 진행시 상기 챔버 내부가 설정압력으로 유지되도록 상기 챔버 내의 압력에 따라 상기 배기로의 개방율을 조절하는 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 배기로를 차단하거나 상기 배기로의 적어도 일부를 개방하는 차단판과;
    상기 차단판을 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 챔버 내의 압력을 측정하는 압력측정부와;
    상기 압력측정부에서 측정된 값에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 조절부는,
    상기 배기로와 연결되는 몸체와;
    상기 몸체 내에 설치된 탄성체와;
    상기 몸체 내에 위치되며, 상기 탄성체에 의해 제공되는 압축력에 의해 상기 배기로를 개폐하는 차단로드를 구비하며,
    상기 챔버 내부의 압력에 의해 상기 탄성체가 압축되는 정도에 따라 상기 배기로의 개방율이 조절되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기로는 상기 챔버 내에 위치되는 상기 지지부보다 아래에 형성되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기로의 단면은 직사각형 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급부는,
    분사구가 형성된 분사관과;
    상기 분사관으로 제 1유체를 공급하는, 그리고 유량조절밸브가 설치된 제 1공급관과;
    상기 분사관과 상기 유량조절밸브가 설치된 지점 사이에서 상기 제 1공급관으로부터 분기되며 제 2유체를 공급하는, 그리고 유량조절밸브가 설치된 제 2공급관을 가지는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1유체는 알코올 증기이고, 상기 제 2유체는 건조가스이며,
    상기 알코올 증기가 상기 챔버로 공급될 때, 상기 분사관을 통해 공급되는 유체의 총량은 일정하게 유지되도록 상기 분사관으로 공급되는 상기 알코올 증기의 변화량에 따라 상기 제 2공급관을 흐르는 건조가스의 량이 조절되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 분사관은 그 길이방향으로 상기 챔버의 측벽 내에 삽입되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 공급부는 상기 분사관을 가열하는 히터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 분사관에 형성된 분사구들은 상부로 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 세정장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 분사관에는 제 1분사구들, 제 2분사구들, 그리고 제 3분사구들이 형성되며,
    상기 제 1분사구들은 수평면으로부터 5°내지 20°의 각도를 가지도록 형성되고,
    상기 제 2분사구들은 수평면으로부터 30°내지 50°의 각도를 가지도록 형성되고,
    상기 제 3분사구들은 수평면으로부터 60°내지 80°의 각도를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 챔버의 상부면은 돔형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 세정장치.
  14. 제 7항에 있어서,
    상기 분사관은 상기 제 1공급관에서 멀어질수록 단면적이 점진적으로 적어지는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  15. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 챔버 내로 세정액을 분사하는 세정액 공급관을 더 구비하되,
    상기 세정액 공급관은,
    상기 챔버 내에 위치되는 상기 반도체 기판보다 높은 곳에 설치되는 상부공급관과;
    상기 챔버 내에 위치되는 상기 반도체 기판보다 낮은 곳에 설치되는 하부공급관을 가지는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  16. 제 7항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 알코올 증기를 발생시키는, 그리고 상기 제 1공급관이 연결되는 기화부와;
    상기 기화부 내의 증기가 배기되는 통로를 제공하며, 개폐밸브가 설치된 벤트관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  17. 반도체 기판을 세정하는 방법에 있어서,
    챔버 내부에 위치되는 반도체 기판들을 세정액으로 세정하는 단계와;
    상기 챔버 내부에서 세정액을 배출하는 단계와;
    상기 챔버 내부에 위치되는 반도체 기판들을 건조용 가스로 건조하는 단계를 포함하되,
    상기 건조단계는,
    건조용 유체가 상기 챔버 내부로 공급되는 단계와;
    상기 챔버에 형성되며 상기 건조용 유체가 배기되는 통로인 배기로의 개방율이 상기 챔버 내부의 압력에 따라 조절되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 배기로의 개방율이 조절되는 단계는,
    상기 챔버 내부의 압력을 측정하는 단계와;
    상기 측정값에 따라 상기 배기로를 차단하고 있는 차단막을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 세정단계는,
    상기 챔버 내의 반도체 기판들보다 높은 곳에 위치되는 상부공급관으로부터 세정액이 상기 반도체 기판들을 향해 분사되는 단계와;
    상기 챔버 내의 반도체 기판들보다 낮은 곳에 위치되는 하부공급관으로부터 세정액이 상기 챔버 내부로 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  20. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 방법은 상기 반도체 기판들을 건조용 가스로 건조하는 단계 이전에 퍼지가스로 상기 챔버 내부를 퍼지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  21. 반도체 기판을 세정하는 장치에 있어서,
    세정공정이 이루어지는, 그리고 내부로 공급된 건조용 유체가 배기되는 배기로를 가지는 챔버와;
    공정 진행시 상기 챔버 내에 배치되며 상기 반도체 기판들을 지지하는 지지부와;
    상기 챔버 내로 세정액을 분사하는 세정액 공급관을 구비하되,
    상기 세정액 공급관은,
    공정 진행시 상기 챔버 내에 위치되는 상기 반도체 기판보다 높은 곳에 설치되는 상부공급관과;
    공정 진행시 상기 챔버 내에 위치되는 상기 반도체 기판보다 낮은 곳에 설치되는 하부공급관을 가지는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 챔버는,
    상기 지지부가 배치되며 상기 세정액 공급관으로부터 세정액이 공급되는 내조와;
    상기 내조의 측벽을 감싸도록 배치되며, 상기 내조로부터 오버플로우되는 세정액을 수용하는 외조를 구비하고,
    상기 세정액은 린스액인 것을 특징으로 하는 세정장치.
  23. 반도체 기판을 세정하는 방법에 있어서,
    챔버 내부에 위치되는 반도체 기판들을 세정액으로 세정하는 단계와;
    상기 챔버 내부에서 세정액을 배출하는 단계를 포함하되,
    상기 세정단계는,
    상기 챔버 내의 반도체 기판들보다 높은 곳에 위치되는 상부공급관으로부터 세정액이 상기 반도체 기판들을 향해 분사되는 단계와;
    상기 챔버 내의 반도체 기판들보다 낮은 곳에 위치되는 하부공급관으로부터 세정액이 상기 반도체 기판들로 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
KR1020030059118A 2003-08-26 2003-08-26 반도체 기판 세정 장치 및 세정 방법 KR100568104B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030059118A KR100568104B1 (ko) 2003-08-26 2003-08-26 반도체 기판 세정 장치 및 세정 방법
US10/891,110 US20050045208A1 (en) 2003-08-26 2004-07-15 Apparatus and method for cleaning semiconductor substrates
DE102004040748A DE102004040748A1 (de) 2003-08-26 2004-08-23 Gerät und Verfahren zum Reinigen von Halbleitersubstraten
JP2004243829A JP2005072598A (ja) 2003-08-26 2004-08-24 半導体基板洗浄装置及び洗浄方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030059118A KR100568104B1 (ko) 2003-08-26 2003-08-26 반도체 기판 세정 장치 및 세정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050022099A KR20050022099A (ko) 2005-03-07
KR100568104B1 true KR100568104B1 (ko) 2006-04-05

Family

ID=34214699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030059118A KR100568104B1 (ko) 2003-08-26 2003-08-26 반도체 기판 세정 장치 및 세정 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20050045208A1 (ko)
JP (1) JP2005072598A (ko)
KR (1) KR100568104B1 (ko)
DE (1) DE102004040748A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4535967B2 (ja) * 2005-08-19 2010-09-01 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
KR100695232B1 (ko) * 2005-11-21 2007-03-14 세메스 주식회사 기판을 세정하는 장치 및 방법
KR100710803B1 (ko) * 2006-01-23 2007-04-23 삼성전자주식회사 기판 세정 장치
JP4982320B2 (ja) * 2007-09-27 2012-07-25 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
KR101266095B1 (ko) 2011-05-27 2013-05-27 주식회사 케이피엠테크 폐수 구분배출구조를 갖는 세정장치
JP5923300B2 (ja) * 2011-12-28 2016-05-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6662130B2 (ja) * 2016-03-16 2020-03-11 株式会社リコー ウエットエッチング装置
KR102178593B1 (ko) * 2019-05-17 2020-11-16 무진전자 주식회사 플라즈마와 증기를 이용한 건식 세정 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4343877A (en) * 1981-01-02 1982-08-10 Amdahl Corporation System for design and production of integrated circuit photomasks and integrated circuit devices
US5054210A (en) * 1990-02-23 1991-10-08 S&K Products International, Inc. Isopropyl alcohol vapor dryer system
JP3052105B2 (ja) * 1992-11-20 2000-06-12 東京エレクトロン株式会社 洗浄処理装置
JP3556043B2 (ja) * 1996-03-19 2004-08-18 株式会社荏原製作所 基板乾燥装置
US6050275A (en) * 1996-09-27 2000-04-18 Tokyo Electron Limited Apparatus for and method of cleaning objects to be processed
US6164297A (en) * 1997-06-13 2000-12-26 Tokyo Electron Limited Cleaning and drying apparatus for objects to be processed
TW442836B (en) * 1998-11-24 2001-06-23 Toho Kasei Co Ltd Wafer drying device and method
KR100735876B1 (ko) * 1999-07-30 2007-07-06 동경 엘렉트론 주식회사 기판처리방법 및 기판처리장치
JP3837016B2 (ja) * 2000-09-28 2006-10-25 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理方法および基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004040748A1 (de) 2005-08-25
JP2005072598A (ja) 2005-03-17
KR20050022099A (ko) 2005-03-07
US20050045208A1 (en) 2005-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100454241B1 (ko) 웨이퍼 건조 장비
US20090120459A1 (en) Apparatus and method for cleaning semiconductor substrates
KR101055465B1 (ko) 기판 처리법 및 기판 처리 장치
KR100456527B1 (ko) 마란고니 효과를 증대시키기 위한 건조 장비 및 건조 방법
KR100568104B1 (ko) 반도체 기판 세정 장치 및 세정 방법
KR100454242B1 (ko) 웨이퍼 건조 방법
KR100481309B1 (ko) 반도체 기판의 건조장비
KR100636035B1 (ko) 웨이퍼를 건조하기 위한 방법 및 장치, 그리고 웨이퍼 건조 장치를 포함하는 웨이퍼 처리 장치
US20060059708A1 (en) Apparatus for cleaning semiconductor substrates
KR100564582B1 (ko) 전자 소자 기판의 표면 처리 장치 및 이를 이용한 표면처리 방법
KR100436900B1 (ko) 웨이퍼 세정 장치
JP2003224104A (ja) 半導体洗浄装置のウェーハ乾燥機
JP4421967B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR100495348B1 (ko) 웨이퍼 건조 장치 및 방법
KR100789886B1 (ko) 기판 세정 장치 및 방법
KR100634166B1 (ko) 반도체 기판 건조 방법
KR100593672B1 (ko) 웨이퍼 세척 장치
KR20030074949A (ko) 이소프로필 알콜 증기 건조 장치 및 건조 방법
KR100697266B1 (ko) 이송 로봇의 척 세정장치
KR20040032200A (ko) 반도체 웨이퍼 세정 및 건조장치와 이를 이용한 세정 및건조방법
KR20040110508A (ko) 기판 건조 장치
KR20230140470A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20240097555A (ko) 기판 처리 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템
KR20060030677A (ko) 기판 건조 장치 및 방법
KR20050015260A (ko) 기판 처리 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee