KR20070058799A - 웨이퍼 건조 장비 - Google Patents

웨이퍼 건조 장비 Download PDF

Info

Publication number
KR20070058799A
KR20070058799A KR1020050117528A KR20050117528A KR20070058799A KR 20070058799 A KR20070058799 A KR 20070058799A KR 1020050117528 A KR1020050117528 A KR 1020050117528A KR 20050117528 A KR20050117528 A KR 20050117528A KR 20070058799 A KR20070058799 A KR 20070058799A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
nitrogen gas
nitrogen
dry gas
dry
Prior art date
Application number
KR1020050117528A
Other languages
English (en)
Inventor
김용목
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 KR1020050117528A priority Critical patent/KR20070058799A/ko
Publication of KR20070058799A publication Critical patent/KR20070058799A/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
    • H01L21/67—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

웨이퍼 건조장치는 웨이퍼가 로딩되는 챔버와, 챔버에 웨이퍼를 건조하기 위한 건조 가스를 공급하는 건조가스 발생기를 포함한다. 또한 웨이퍼 건조장치는 챔버에 건조 가스가 공급되도록 건조가스 발생기에 질소를 공급하는 질소공급장치와, 질소가스를 소정 온도로 가열하는 가열장치를 포함하여, 이소프로필 알콜 증기의 양을 증가시켜 건조력을 향상시킨다.

Description

웨이퍼 건조 장비{Drying Apparatus of Wafer}
도 1은 일반적인 웨이퍼 건조 장비를 개략적으로 보여주는 블럭도; 그리고
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 건조 장비를 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100, 100': 웨이퍼 건조 장비 1, 10: 건조가스 발생기
2, 5, 20, 50: 밸브 4, 40: 유량계
30: 가열장치 7, 70: 챔버
본 발명은 웨이퍼의 세정 공정에서 사용되는 반도체소자의 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 웨이퍼의 세정 후에 그 웨이퍼를 건조하는 세정/건조 장비에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 건조 가스의 양을 증가함으로써 건조력을 향상시킨 웨이퍼 건조 장치를 제공하는 데 있다.
반도체 소자의 고집적화에 따라 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 세정기술은 더욱 다양화되고, 그 중요성도 증대되고 있다. 특히, 미세구조를 가지는 반도체소자의 제공공정에 있어서는 웨이퍼의 세정공정 후 웨이퍼에 부착된 파티클 뿐만 아니라 정전기, 물반점(Water Mark), 흐름성 파티클 등은 후속공정에 커다란 영향을 미치게 되므로 웨이퍼의 건조공정의 필요성이 더 커진다.
반도체소자의 제조에 이용되는 웨이퍼의 건조 장비는 여러 방향으로 발전하였다. 예를 들면, 웨이퍼의 건조 장비는 원심력을 이용하여 웨이퍼를 건조하는 스핀 건조기(a spin dryer), 이소프로필 알코올(IPA: Isopropyl Alcohol)의 낮은 증기압을 이용하여 웨이퍼를 건조하는 건조 장비(이하, IPA 건조 장비) 등을 포함한다. 일반적으로 IPA 건조 장비에서는 액체 상태의 IPA가 들어있는 용기에 질소 가스를 공급하여 버블이 발생하도록 함으로써 IPA 성분을 포함하는 건조 가스가 발생하도록 한다. IPA 건조 장비에서는 건조 가스의 공급량에 따라 웨이퍼의 건조 상태가 달라지는 데, 질소 가스를 공급하여 버블이 형성되도록 하는 방법으로 건조 가스에 포함되는 IPA의 양을 증가시키는데에는 한계가 있다.
(구성)
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 웨이퍼 건조장치는 웨이퍼가 로딩되는 챔버와, 상기 챔버에 상기 웨이퍼를 건조하기 위한 건조 가스를 공급하는 건조가스 발생기를 포함한다. 또한 웨이퍼 건조 장치는 상기 챔버에 상기 건조 가스가 공급되도록 상기 건조가스 발생기에 질소 공급하는 질소공급장치와, 상기 질소가스 가열하는 가열장치를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 질소공급장치는 질소가스 공급원에 연결되어 질소가스를 공급/차단하기 위한 벨브와 상기 질소가스 공급원으로부터 흘러나오는 질소가스의 량을 측정하는 유량계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가열장치는 상기 질소가스를 가열하는 히터와 상기 히터의 질소가스 가열온도를 조절하는 온도조절기를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 건조 가스는 이소프로필 알코올 증기 이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼 건조 장비는 상기 건조 가스가 상기 챔버에 공급되도록 상기 챔버와 상기 건조 가스 발생기를 연결하는 제 1 배관을 더 포함한다. 또한, 상기 질소공급장치와 상기 챔버 또는 상기 건조가스 발생기를 연결하는 상기 제 2 배관을 더 포함한다. 이때에, 상기 가열장치는 상기 제 2 배관에 설치된다.
(실시예)
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 웨이퍼 건조 장비를 개략적으로 보여주는 블럭도이다. 도 1 을 참조하면, 웨이퍼 건조 장비(100)는 챔버 내의 공정 가스들을 외부로 배출하는 배기구(8)를 포함하는 챔버(7)와, 건조 가스를 배관(3)을 통해 챔버(7)로 공급하는 건조가스 발생기(1), 챔버(7)와 건조가스 발생기(1)에 질소가스를 공급하기 위한 배관(3')을 포함한다.
질소가스를 공급하는 배관(3')에는 밸브와 유량계(4, 4')가 설치되어 챔버(7) 및 건조가스 발생기(1)에 공급되는 질소가스의 양을 조절한다. 건조가스 발생기(1)에는 외부 공급원으로부터 흘러오는 건조가스를 공급/차단하기 위한 밸브(2)가 설치된다. 도 1 에 도시된 웨어퍼 건조 장비(100)에서는 질소가스 공급원으로부터 배관(3')을 통해 건조가스 발생기(1)로 질소가스가 유입된다. 건조가스 발생기(1)에는 건조가스를 발생시키기 위한 액체 상태의 건조액이 소정량 채워진 상태이므로, 배관(3')을 통해 질소가스가 건조액으로 분사되면 방울(Bubble)들이 형성되고 방울이 건조액 표면으로 상승하면서 건조액 성분 물질을 포함하는 건조가스가 발생된다.
건조가스는 챔버(7)에 연결된 배관(3)을 통해 챔버(7)로 흘러들어간다. 이 경우에, 질소가스의 분사를 통한 방울 현상에 의해 건조 가스를 발생하는 데에는 한계가 있다. 따라서, 건조액 성분 물질을 포함하는 건조 가스의 양을 늘려 건조장치(100)의 건조 능력을 향상시키기 위한 방법이 필요하다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 건조 장비를 개략적으로 보여주는 블럭도이다. 웨이퍼 건조 장비(100')는 도 1을 참조하여 설명한 건조 장비(100)와 마찬가지로, 배기구(80)를 포함하는 챔버(70)와, 건조가스를 챔버(70)에 공급하기 위한 건조가스 발생기(10), 질소 가스 공급원과 챔버(70) 및 건조가스 발생기(10)를 연결하는 제 1 배관(41), 건조가스 발생기(10)와 챔버(70)를 연결하는 제 2 배관(11)을 포함한다. 건조가스 발생기(10)는 건조액 공급원과 밸브(20)를 통해 연결된다.
제 1 배관에는 질소가스 공급원으로부터 챔버(70) 도는 건조가스 발생기(10)로 공급되는 질소가스의 양 및 공급 여부를 조절하기 위한 질소가스 공급장치(40)가 설치된다. 질소가스 공급장치(40)는 질소가스의 공급/차단을 위한 밸브(50)와 배관(41) 내에 흐르는 질소 가스의 량을 감지하는 유량계(40)를 포함한다.
또한, 건조가스 발생기(10)와 연결되는 제 1 배관(41)에는 가열장치(30)와 유량조절장치(43)가 설치될 수 있다. 유량조절장치(43)는 건조가스 발생기(10)에 공급되는 질소 가스의 양을 감지/조절하기 위한 것이다. 유량조절장치(43)는 유량계와 조절밸브(도시되지 않음)를 포함한다. 가열장치(30)는 제 1 배관(41)에 흐르는 질소가스를 온도를 상승시키기 위한 히터(31)와 질소가스의 가열 온도를 조절하는 온도 조절 장치(33)를 포함한다. 히터(31)는 발열 저항체인 코일 등으로 구성될 수 있으며, 질소 가스의 온도는 약 50℃ 정도로 설정될 수 있다.
질소 가스 공급원으로부터 제 1 배관(41)을 통해 공급되는 질소 가스는 일반적인 질소 가스(GN2)를 정화기(Purifier)를 통해 정제한 질소 가스(PN2: Purified N2)일 수 있다. 질소 가스가 제 1 배관을 통해 건조가스 발생기(10)로 흘러가는 동안에 가열장치(30)를 지나면서 가열되어 온도가 상승한다. 상온의 질소 가스를 공급하는 일반적인 웨이퍼 건조 장치(100)와 달리, 본 발명에서는 상온보다 높은 온도(예를 들면, 약 50℃)의 질소가스를 공급하므로 건조가스 발생기(10)의 내부 온 도가 상승하게 된다.
건조가스 발생기(10)에는 액체 상태의 건조 물질이 채워져 있는데, 건조물질은 예를 들면, 이소프로필 알코올(IPA: Isopropyl Alcohol)이다. 액체 상태의 이소프로필 알콜에 질소 가스가 공급되면 방울이 형성되어 이소프로필 알콜 증기가 형성된다. 이때, 상온 보다 높은 온도의 질소 가스로 인해 건조가스 발생기(10)의 내부 온도가 높아지므로 IPA 증기가 활성화된다. 즉, 발생하는 IPA 증기의 량이 늘어날 뿐만 아니라 IPA 증기의 운동량도 커지게 된다. 따라서, 일반적인 건조 장치에 비해 많은 양의 건조 가스, 즉 IPA 증기가 챔버(70)에 공급된다.
챔버(70)에서는 IPA 증기 건조가 이루어진다. IPA 증기 건조는 IPA(Isopropyl Alcohol)의 증기 분위기 하에서 웨이퍼 표면에 응결된 IPA를 물과 치환하는 방식으로 웨이퍼를 건조하는 것이다. IPA는 물에 대한 용해성이 높기 때문에 웨이퍼 표면의 수분이 이소프로필 알콜(IPA)과 빠르게 치환되어 웨이퍼 상에 물 반점에 잘 생기지 않는다. 그러나, 웨이퍼가 탈 이온수로 웨이퍼 표면을 세정하는 수세조(도시되지 않음)와 웨이퍼를 건조하는 건조조(도시되지 않음)가 분리되어 있는 경우에, 수세조에서 건조조로 이동하는 과정에서 웨이퍼 공기에 노출되어 물반점이 발생할 수 있다.
IPA 직접치환 방식은 공기에 노출되지 않는 상태에서 웨이퍼 표면의 수분을 IPA와 치환하는 것으로, 밀폐 챔버에서 수세와 건조를 같이 진행하는 방식이다. 세정 및 건조 공정을 위한 복수의 웨이퍼들이 로딩되는 챔버는 내조와 외조의 이중 구조로 구성된다. 웨이퍼가 로딩 되면, 내조에는 웨이퍼의 세정을 위한 용액이 공 급된다. 세정을 위한 용액은 예를 들면, 탈 이온수(초 순수: DI Water)이다. 내조에 공급되는 용액 위에는 웨이퍼의 표면에 잔류하는 파티클들이 떠오르고, 떠오른 파티클들은 내조에서 넘쳐 흐르는(Overflow) 용액과 함께 외조로 수용된 후 외부로 배출된다.
이와 같이 파티클이 제거되면, IPA 증기가 외조에 분사되어 내조의 용액상에 IPA 층이 형성된다. IPA 층이 형성된 용액은 내조의 배출구를 통해 서서히 배출되는데, 이때 탈 이온수(DI Water)와 IPA의 표면 장력에 의하여 웨이퍼 표면에 부착된 파티클이 제거된다. 또한, 웨이퍼 표면의 탈 이온수는 이소프로필 알콜(IPA)로 치환되어 증발된다. 즉, 이소프로필 알코올과 탈 이온수 사이의 표면 장력의 차에 의해 파티클의 재 부착이 방지되고, 웨이퍼 표면의 수분이 제거된다. 이를 마란고니 효과라 한다.
상기와 같은 IPA 건조방식을 이용하여 웨이퍼를 건조할 때에, 챔버(70) 내의 산소를 제거하여 웨이퍼 표면에 산화막이 형성되는 것을 억제하기 위하여 상온의 질소 가스를 공급한다. 질소 가스는 질소원으로부터 제 1 배관(41)을 통해 챔버(70)로 공급된다.
본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 과장될 수도 있으며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 질소가스를 가열하는 가열장치를 설치하여 상온보다 높은 온도의 질소 가스를 건조증기 발생기로 공급함으로써, 이소프로필 알코올 증기의 양을 증가시켜 웨이퍼 건조 장치의 건조력을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 웨이퍼가 로딩되는 챔버와;
    상기 챔버에 건조 가스를 공급하는 건조가스 발생기와;
    상기 건조가스 발생기에 질소 가스를 공급하는 질소공급장치; 그리고
    상기 건조가스 발생기에 공급될 질소가스를 소정의 온도로 가열하는 가열장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 질소공급장치는
    상기 질소가스의 공급/차단을 조절하는 밸브; 그리고
    상기 질소가스의 공급량을 측정하는 유량계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열장치는
    상기 질소가스를 가열하는 히터; 그리고
    상기 히터의 질소가스의 가열 온도를 조절하는 온도조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장비.
  4. 제 1 항에 있어서
    상기 건조 가스는 이소프로필 알코올인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장비.
  5. 웨이퍼가 로딩되는 챔버와;
    상기 웨이퍼를 건조시키는 건조 가스를 발생하는 건조가스 발생기와;
    상기 챔버와 상기 건조가스 발생기를 연결하는 제 1 배관과;
    상기 건조가스 발생기와 상기 챔버를 연결하는 제 2 배관과;
    상기 건조 가스가 제 1 배관을 통해 상기 챔버에 공급되도록, 상기 제 2 배관을 통하여 질소 가스를 상기 건조가스 발생기에 공급하는 질소공급장치; 그리고
    상기 제 2 배관에 설치되어 상기 질소 가스를 가열하는 가열장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장비.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 질소공급장치는
    상기 질소가스를 공급/차단하기 위한 밸브; 그리고
    상기 질소가스의 공급량을 측정하는 유량계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장비.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 가열장치는
    상기 질소가스를 가열하는 히터; 그리고
    상기 히터의 질소가스 가열 온도를 조절하는 온도조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 장비.
KR1020050117528A 2005-12-05 2005-12-05 웨이퍼 건조 장비 KR20070058799A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050117528A KR20070058799A (ko) 2005-12-05 2005-12-05 웨이퍼 건조 장비

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050117528A KR20070058799A (ko) 2005-12-05 2005-12-05 웨이퍼 건조 장비

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070058799A true KR20070058799A (ko) 2007-06-11

Family

ID=38355391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050117528A KR20070058799A (ko) 2005-12-05 2005-12-05 웨이퍼 건조 장비

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070058799A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101530309B1 (ko) * 2013-08-30 2015-06-22 김호준 증착 시스템에 구비되는 질소 가열장치
CN112420485A (zh) * 2019-08-21 2021-02-26 长鑫存储技术有限公司 晶圆加工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101530309B1 (ko) * 2013-08-30 2015-06-22 김호준 증착 시스템에 구비되는 질소 가열장치
CN112420485A (zh) * 2019-08-21 2021-02-26 长鑫存储技术有限公司 晶圆加工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105339183B (zh) 用于提供加热的蚀刻溶液的***
US8281498B2 (en) Evaporator, evaporation method and substrate processing apparatus
JP6139505B2 (ja) 枚葉式基板処理のためのエッチングシステム及び方法
JP2018082099A (ja) 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
US20170309501A1 (en) Substrate treatment apparatus and substrate treatment method
CN107424908B (zh) 一种晶圆处理方法
US8282766B2 (en) Etch apparatus and method of etching silicon nitride
JP2018074103A (ja) 基板処理装置、基板処理方法及び記録媒体
JP7493325B2 (ja) 基板処理装置
JP2014510417A (ja) マスク層のエッチング速度と選択性の増大
JP2012119491A (ja) フォトレジストの除去方法
US20140060740A1 (en) Plasma processing device
US6928750B2 (en) Membrane dryer
KR20070058799A (ko) 웨이퍼 건조 장비
US20110045182A1 (en) Substrate processing apparatus, trap device, control method for substrate processing apparatus, and control method for trap device
TWI656915B (zh) 處理液供給裝置、基板處理裝置以及處理液供給方法
JP2007046838A (ja) 蒸気乾燥方法及びその装置並びにその記録媒体
JP6009268B2 (ja) 洗浄液生成装置、洗浄液生成方法、基板洗浄装置及び基板洗浄方法
KR100687503B1 (ko) 기판 처리 장치
WO2021125358A1 (ja) ガス供給方法、基板処理方法及びガス供給装置
US20230023265A1 (en) Substrate processing apparatus
US20230015936A1 (en) Substrate processing method
KR20040110508A (ko) 기판 건조 장치
KR100206575B1 (ko) 웨이퍼 드라이 방법
KR20020088233A (ko) 마란고니형 웨이퍼 세정장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination