KR20100023363A - A method for cleaning parts of semiconductor equipment and an apparatus for cleaning parts of semiconductor equipment using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 장비 부품 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 장비 부품 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보다 경제적인 방식으로 반도체 장비 부품을 세정할 수 있으며, 장비에 사용된 부품 사용수명을 연장할 수 있고, 부품의 재사용을 통하여 장비의 경제성을 제고할 수 있는 반도체 장비 부품 세정 방법 및 이를 이용한 반도체 장비 부품 세정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device component cleaning method and a semiconductor device component cleaning apparatus using the same, and more particularly, it is possible to clean the semiconductor equipment components in a more economical manner, it is possible to extend the service life of the components used in the equipment The present invention relates to a method for cleaning a semiconductor device component and a device for cleaning a semiconductor device component using the same, which can improve equipment economy through reuse of parts.
반도체 분야는 다양한 종류의 공정 가스 또는 액체가 사용되므로 사용시간의 경과에 따라 다양한 챔버에서 생성되는 반응물이 부품 등에 형성, 접착된다. 이러한 경우 일정 주기에 따라 부품을 세정해 주어야 하는 상황이 발생하며, 특히 사용된 장비의 부품을 이설한 후 다시 재사용하는 경우 부품 전체의 세정은 필연적이다. In the semiconductor field, since various kinds of process gases or liquids are used, reactants generated in various chambers are formed and adhered to components as the use time elapses. In this case, there is a situation in which the parts need to be cleaned at regular intervals. In particular, when the parts of the used equipment are relocated and reused again, the cleaning of the whole parts is inevitable.
종래의 반도체 분야에서 개시된 세정방법은 사용된 기체 또는 액체의 종류에 따라 그 세정방법을 달리하며, 크게는 건식방법과 습식방법으로 나눌 수 있다.The cleaning method disclosed in the conventional semiconductor field varies depending on the type of gas or liquid used, and can be broadly divided into a dry method and a wet method.
이 중 습식방법은 특정 화학용액에 처리하고자 하는 대상을 침지시킨 후 다시 초음파 처리 및 린스과정을 거친 후 베이킹하여 건조시키는 공정을 거치게 되는데, 이 경우 상당히 오랜 공정 시간을 거치게 되고, 유해한 화학약품에 직접 사용자가 노출될 수 있다는 문제가 있다. 도 1은 종래에 일반적으로 이용되는 습식 세정 방법을 나타내는 단계도이다. Among them, the wet method is a process of immersing an object to be treated in a specific chemical solution, followed by ultrasonication and rinsing process, and baking and drying. In this case, it takes a very long process time and directly to harmful chemicals. There is a problem that a user may be exposed. 1 is a step diagram showing a conventional wet cleaning method.
이러한 습식 방법을 극복하고자, 건식방법이 대두되었는데, 건식방법으로는 증기 상 세정(Vapor phase cleaning), UV세정, 스퍼터링 세정, 순수 열적 세정(Purely thermally enhanced cleaning)법 등이 있다.To overcome this wet method, a dry method has emerged. The dry method includes vapor phase cleaning, UV cleaning, sputtering cleaning, and purely thermally enhanced cleaning.
하지만, 증기 상 세정법은 세정 후 잔류하는 F가 표면에서 반응, 축적되므로 탈이온수 린스와 같은 습식 공정을 수행하여야 한다는 문제가 있다. However, the vapor phase washing method has a problem in that a wet process such as deionized water rinsing should be performed since F remaining after washing reacts and accumulates on the surface.
또한, UV법의 경우, Na와 같은 알칼리 금속들을 완전히 제거할 수 없고 또한 In addition, in the UV method, alkali metals such as Na cannot be completely removed and
노출되는 부품의 표면이 일부 식각이 진행되며 부품의 평탄성을 희생할 수 있다는 문제가 있다. 또한, 스퍼터링 세정법은 순수하게 물리적 방법만을 사용하여 오염물질을 제거하므로 충분한 세정효과를 달성할 수 없고, 또한 재오염의 문제 또한 발생하기도 한다. 더 나아가 또 다른 방법인 순수 열적 세정법은 고열이 사용되어야 하므로 비경제적이고, 적용범위가 제한적인 문제가 있다.There is a problem that the surface of the exposed part is partially etched and may sacrifice the flatness of the part. In addition, since the sputtering cleaning method removes contaminants using purely physical methods, sufficient cleaning effects cannot be achieved, and the problem of re-contamination also occurs. Furthermore, the pure thermal cleaning method, which is yet another method, is uneconomical and has a limited scope of application because high heat must be used.
더 나아가, 종래의 세정 방법은 모두 반도체 기판 또는 부품 등을 세정하기 위한 방법이므로, 공정이 상대적으로 복잡하고, 또한 이를 반도체의 일반적인 부품 세정에 적용하는 경우는 매우 비경제적이다. Furthermore, since all the conventional cleaning methods are for cleaning semiconductor substrates or components, the process is relatively complicated, and it is very uneconomical to apply them to general component cleaning of semiconductors.
따라서, 반도체 장비 부품에 포괄적으로 적용될 수 있는 간단하고, 경제적 세정 방법에 대한 필요성은 점차 증대되고 있으나, 현재까지 이러한 현장 수요를 모두 충족시키는 기술은 충분하지 못한 실정이다Therefore, there is an increasing need for a simple and economic cleaning method that can be applied comprehensively to semiconductor equipment components, but until now, technology that meets all of these field demands is not sufficient.
이에 따라 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 반도체 장비 부품을 효과적이고 경제적인 방식으로 세정할 수 있는 반도체 장비 부품 세정 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the first problem to be solved by the present invention is to provide a method for cleaning semiconductor device components capable of cleaning semiconductor device components in an effective and economical manner.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 반도체 장비 부품을 효과적이고 경제적인 방식으로 세정할 수 있는 반도체 장비 부품 세정 장치를 제공하는 데 있다.In addition, a second problem to be solved by the present invention is to provide a semiconductor device component cleaning apparatus capable of cleaning the semiconductor device components in an effective and economical manner.
상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 (a) 세정하고자 하는 반도체 장비 부품에 표면 처리액을 접촉시키는 단계; 및 (b) 상기 부품을 반응 챔버에서 플라즈마 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 부품 세정방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 표면 처리액은 산성 용액이며, (a) 단계에서의 상기 접촉은 상기 반도체 장비 부품을 상기 표면 처리액에 침지시킴으로써 이루어질 수 있다. In order to solve the first problem, the present invention comprises the steps of (a) contacting the surface treatment liquid to the semiconductor equipment component to be cleaned; And (b) plasma cleaning the component in a reaction chamber. In one embodiment of the present invention, the surface treatment liquid is an acidic solution, and the contacting in step (a) may be performed by immersing the semiconductor equipment component in the surface treatment liquid.
또한 본 발명에 따른 일 실시예에서 상기 상기 (a) 단계와 (b) 단계는 동일 챔버에서 진행되며, 상기 (b) 단계의 플라즈마 세정은 산소, 수소, 할로겐족 기체, 아르곤, CXFY(x, y는 정수) 로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 기체를 플라즈마화시킴으로써 수행될 수 있다. 또한, 상기 산성 용액은 HF 또는 HCl을 포함할 수 있다. 또한 상기 플라즈마화는 10 Hz ~ 2.5GHz 범위의 주파수 범위에서 10 ~ 1000W의 전력을 상기 기체에 인가시킴으로써 수행되며, 상기 기체는 1cc/min 내지 10l/min의 속도로 상기 반응 챔버에 도입될 수 있다.In addition, in one embodiment according to the present invention, the steps (a) and (b) are performed in the same chamber, and the plasma cleaning of the step (b) is performed by oxygen, hydrogen, halogen gas, argon, C X F Y ( x and y are integers) It may be carried out by plasmalizing any one or more gases selected from the group consisting of. In addition, the acidic solution may include HF or HCl. In addition, the plasmaation is performed by applying power of 10 to 1000 W to the gas in the frequency range of 10 Hz to 2.5 GHz, the gas can be introduced into the reaction chamber at a rate of 1 cc / min to 10 l / min have.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 표면 처리액을 유입시키기 위한 제 1 유입라인; 상기 유입라인과 연결된 반응 챔버; 상기 반응 챔버로 플라즈마 세정용 기체를 유입시키기 위한 제 2 유입라인; 및 상기 플라즈마 세정용 기체를 기체를 플라즈마화시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 부품 세정 장치를 제공한다. 이때 상기 표면처리액은 산성 용액일 수 있으며, HF 또는 HCl을 포함할 수 있다. In order to solve the second problem, the present invention includes a first inflow line for introducing the surface treatment liquid; A reaction chamber connected to the inlet line; A second inlet line for introducing a plasma cleaning gas into the reaction chamber; And an apparatus for plasma converting the plasma cleaning gas into a gas. In this case, the surface treatment solution may be an acid solution, and may include HF or HCl.
본 발명에 따른 반도체 장비 부품 세정방법은 보다 경제적인 방식으로 반도체 장비 부품을 세정할 수 있다. 특히 노후된 반도체 장비 부품에 응집되어 있는 유기 또는 무기물질을 매우 효과적으로 제거할 수 있으므로, 장비의 사용수명을 연장할 수 있으며, 부품의 재사용을 통하여 장비의 경제성을 제고할 수 있다.The semiconductor equipment component cleaning method according to the present invention can clean semiconductor equipment components in a more economical manner. In particular, since the organic or inorganic substances aggregated in the aged semiconductor equipment components can be removed very effectively, the service life of the equipment can be extended, and the economics of the equipment can be improved by reusing the components.
이하 도면 등을 이용하여 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 부품 세정 방법을 나타내는 공정별 단계도이다. 2A through 2C are process steps illustrating a method of cleaning semiconductor device components according to an embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 세정을 위하여 분해된 반도체 장비 부품의 표면(200) 상에는 다양한 형태 및 크기를 갖는 오염물질(210)이 형성되어 있다. 특히 큰 덩어리 형태의 오염물질은 종래 기술과 같이 하나의 세정 공정만을 수행하여 제거하고자 하는 경우 상당한 공정 시간이 요하게 된다.Referring to FIG. 2A,
따라서, 본 발명은 도 2b에서 나타나는 바와 같이, 상기 반도체 장비 부품을 표면처리액과 접촉시켜, 보다 구체적으로는 오염물질을 표면처리액과 접촉시켜, 오염물질의 크기를 작은 크기로 분해시킨다. 즉, 상기 표면처리액은 반도체 장비 부품에 형성되어 있는 오염물질의 덩어리를 작은 형태로 분해시킬 수 있는 화학 용액을 의미한다. 이와 같이 본 발명자는 노후된 반도체 부품을 다시 재사용하고자 분해하는 경우 반도체 장비 부품 표면상에 다양한 종류의 유기 또는 무기물질이 잔존하며, 이를 완전히 제거하기 위해서는 이를 보다 작은 크기로 분해시키지 않으면 특히 후속되는 플라즈마 세정시 충분한 세정효과를 달성할 수 없다는 문제를 발견하였고, 이를 해결하고자 표면처리액에 반도체 장비 부품을 접촉시키는 과정을 본 발명에 따른 세정방법의 일 단계로 개시한다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 표면 처리액으로 불산 또는 염산 등과 같은 산성 용액을 (일정 비율로 희석시킴) 반도체 장비 부품에 접촉시켰으며, 이로써 스테인레스 스틸과 같은 소재 표면에 아무런 손상을 주지 않고서도 표면상에서 응집된 형태의 오염물질만을 미세한 크기로 분해시킬 수 있었다.Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 2B, the semiconductor equipment component is brought into contact with the surface treatment solution, and more specifically, the contaminant is brought into contact with the surface treatment solution to decompose the size of the contaminants into a smaller size. In other words, the surface treatment liquid refers to a chemical solution that can decompose the contaminants formed in the semiconductor equipment components into small forms. As such, the present inventors have left various kinds of organic or inorganic materials on the surface of the semiconductor equipment parts when they are decomposed to reuse the old semiconductor parts again. When a sufficient cleaning effect was not found, a problem of contacting the semiconductor equipment parts with the surface treatment liquid was disclosed as one step of the cleaning method according to the present invention. In one embodiment of the present invention, the acidic solution such as hydrofluoric acid or hydrochloric acid (diluted to a certain ratio) was contacted with the surface treatment liquid to the semiconductor equipment part, thereby making the surface without any damage to the surface of the material such as stainless steel. Only contaminants in agglomerated form in the bed could be degraded to a fine size.
하지만, 본 발명은 표면처리액을 산성 용액으로만 제한하지 않으며, 오염물질의 종류에 따라 산성 또는 염기성 용액이 자유로이 선택, 사용될 수 있으며, 오 염물질의 덩어리를 작은 형태로 분해시킬 수 있는 한, 어떠한 종류의 표면처리액도 본 발명에서 사용될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.However, the present invention does not limit the surface treatment liquid to only an acidic solution, and depending on the type of contaminant, an acidic or basic solution can be freely selected and used, and as long as the mass of contaminants can be decomposed into small forms, Kinds of surface treatment liquids may also be used in the present invention, which falls within the scope of the present invention.
이어서, 도 2c에서 나타내는 바와 같이, 표면처리액에 접촉된 반도체 장비 부품을 플라즈마 세정하게 되는데, 상술한 바와 같이 산성용액에 의하여 반도체 장비 부품 표면상에는 이미 응집된 덩어리 형태의 오염물질이 분해, 제거된 상황에서 상기 반도체 장비 부품은 플라즈마 세정공정이 진행된다.Subsequently, as shown in FIG. 2C, the semiconductor equipment component in contact with the surface treatment liquid is plasma-cleaned. As described above, the contaminants in the form of aggregates are already decomposed and removed on the surface of the semiconductor equipment component by acidic solution. In the situation, the semiconductor equipment component is subjected to a plasma cleaning process.
상기 플라즈마 세정의 가장 큰 장점은 미세한 크기의 오염물질도 화학 반응에 따라 효과적으로 제거할 수 있다. 즉, 플라즈마 반응은 라디칼 반응이므로 반응속도가 매우 빠르며, 또한 플라즈마 세정은 습식세정으로 처리하기 어려운 미세 패턴이나 미세 홀 등을 효과적으로 처리할수 있다. 하지만, 만약 산성 용액에 반도체 장비 부품을 접촉시키지 않고 상기 부품을 플라즈마 세정하는 경우, 부품 표면상의 응집된 덩어리 전체를 세정하는 데에는 상당한 시간이 소요될 수 있고, 오염물질이 잔존할 수 있다는 문제가 있다. The greatest advantage of the plasma cleaning is that it is possible to effectively remove contaminants of minute size according to chemical reactions. That is, since the plasma reaction is a radical reaction, the reaction rate is very fast, and the plasma cleaning can effectively process fine patterns or fine holes, which are difficult to process by wet cleaning. However, if plasma cleaning the component without contacting the semiconductor equipment component with an acidic solution, it may take considerable time to clean the entire aggregated mass on the component surface, and contaminants may remain.
더 나아가, 상기 플라즈마 세정은 오염물질을 분해시킨 후 부품의 표면상에 잔존하는 표면 처리 용액을 매우 효과적으로 건조, 증발시킬 수 있다. 즉, 본 발명에서 플라즈마 세정은 아르곤 등과 같은 기체에 전기적 에너지를 가함으로써 기체를 플라즈마화 시키고, 이후 이를 특정 화합물과 반응시켜 제거하는 세정을 의미하므로, 전기적 에너지에 따라 필연적으로 상당한 열이 발생한다. 따라서, 본 발명에서는 플라즈마 발생에 의하여 발생한 열(이는 전자나 라디칼 등이 기질과 충돌하거나 챔버 내에서의 충돌에 의해서 마찰열 형태로 발생한다)을 표면 처리액의 증발, 건조에 사용한다. 즉, 종래의 습식 세정법은 부품을 세정액에서 세정한 후, 다시 이를 건조시킨 후, 베이킹하게 된다. 하지만, 건조, 고온처리 및 베이킹 과정에서 상당한 에너지가 소모되고(세라믹의 경우 1200도에서 열처리함), 더 나아가 부품의 열적 손상 또한 피할 수 없으나, 플라즈마 세정과 동시에 산성 용액을 건조시키는 본 발명은 이러한 문제를 모두 방지할 수 있다.Furthermore, the plasma cleaning can very effectively dry and evaporate the surface treatment solution remaining on the surface of the part after decomposing contaminants. That is, in the present invention, plasma cleaning means plasma cleaning by applying electrical energy to a gas such as argon, and then reacting and removing the gas by reacting with a specific compound, so that substantial heat is inevitably generated according to electrical energy. Therefore, in the present invention, heat generated by plasma generation (which is generated in the form of frictional heat due to collision of electrons or radicals with the substrate or collision in the chamber) is used for evaporation and drying of the surface treatment liquid. That is, in the conventional wet cleaning method, the parts are cleaned in the cleaning liquid, dried again, and then baked. However, considerable energy is consumed during the drying, high temperature and baking processes (heat treatment at 1200 ° C. for ceramics), and further thermal damage to the parts is also unavoidable, but the invention of drying the acidic solution at the same time as the plasma cleaning is not possible. All problems can be prevented.
본 발명에 따른 일 실시예에서 상기 플라즈마 기체는 세정하고자 하는 물질에 따라 다양한 기체를 사용할 수 있다. In one embodiment according to the present invention, the plasma gas may use various gases depending on the material to be cleaned.
예를 들면 반도체 장비 부품 표면상에 잔존하는 오염물질이 유기 화합물인 경우 산소 또는 수소, CxFy(X, Y는 정수), 할로겐족 기체 등을 플라즈마 기체로 사용할 수 있으며, 도 3은 일 예로서 산소 플라즈마를 이용하는 경우 세정 메커니즘을 나타낸다.For example, when the contaminants remaining on the surface of the semiconductor equipment part are organic compounds, oxygen or hydrogen, C x F y (X and Y are integers), halogenated gases, and the like may be used as the plasma gas, and FIG. 3 is an example. When using an oxygen plasma as a cleaning mechanism is shown.
또한 무기 화합물 및 자연 산화막인 경우 수소 또는 할로겐족 기체 중 불소 화합물을 플라즈마 기체로 사용하여 세정할 수 있다. 특히 자연 산화막 및 유기 오염물은 아르곤/수소 플라즈마에 의해 상온이나 250℃ 이하의 낮은 온도에서 효과적으로 제거될 수 있는데, 수소 플라즈마로 세정하였을 때 주로 CnSiR(n<3, R: 탄화수소)등의 형태로 유기물질이 제거되며, 자연 산화막의 경우 SiOx(g), H2O, 또는 SiHn과 같은 화합물로 제거된다. 또한, 금속 불순물은 수소 플라즈마를 이용할 경우 물리적 방식의 탈착에 의해 제거되는데, 이때 반응성 가스인 CF4나 Cl2를 첨가할 경우 금속 불순물이 금속 염화물로 형태로 변화되어 기상 상태로 제거될 수 있다. 더 나 아가 스퍼터링에 의한 물리적 세정까지 고려하는 경우라면 아르곤과 같은 불활성 기체를 상술한 기체 등과 동시에 혼합하여 사용함으로써, 소위 스퍼터링 효과를 달성할 수 있다.In addition, in the case of the inorganic compound and the natural oxide film, the fluorine compound in the hydrogen or halogen group gas may be used as the plasma gas for cleaning. In particular, the natural oxide film and organic contaminants can be effectively removed by the argon / hydrogen plasma at room temperature or low temperature below 250 ° C. In the case of cleaning with hydrogen plasma, it is mainly in the form of C n SiR (n <3, R: hydrocarbon). Organic material is removed, and in the case of a natural oxide film, a compound such as SiO x (g), H 2 O, or SiH n is removed. In addition, the metal impurities are removed by physical desorption using hydrogen plasma, and when the reactive gas CF 4 or Cl 2 is added, the metal impurities may be converted into metal chlorides and removed in a gaseous state. Furthermore, if the physical cleaning by sputtering is also considered, an inert gas such as argon may be mixed with the above-described gas and the like to achieve a so-called sputtering effect.
하지만, 본 발명은 특정 플라즈마 기체에 한정되지 않으며, 반도체 장비 부품에 손상을 가하지 않는 조건에서, 부품 표면상에 잔존하며, 산성 용액에 의하여 응집덩어리가 분해된 오염 물질을 제거할 수 있는 어떠한 기체도 본 발명에서 사용될 수 있으며, 본 발명은 상기 기체 종류에 한정되지 않는다. However, the present invention is not limited to a specific plasma gas, and any gas remaining on the surface of the component under conditions that do not damage the semiconductor equipment component and capable of removing contaminants in which the agglomerated mass is decomposed by an acidic solution can be removed. It can be used in the present invention, the present invention is not limited to the above gas type.
또한 본 발명의 경우 플라즈마 기체에 의하여 챔버를 세정하는 경우 플라즈마 기체, 기상 상태의 오염 물질 및 증발된 산성 용액 등의 다양한 기체 혼합물이 발생한다. 따라서, 본 발명에 따른 일 실시예에서 상기 반응 챔버는 진공 상태를 유지하며, 이로써 오염물질 등의 재결합 등에 의한 2차적 오염을 방지한다. 특히 부품 표면으로부터 증발하는 상기 산성 용액은 오염 물질이 다시 부품 표면에 재증착되는 것을 방지하는 2차적 역할을 수행한다. In addition, in the case of the present invention, when the chamber is cleaned by the plasma gas, various gas mixtures such as plasma gas, gaseous pollutants and evaporated acidic solution are generated. Therefore, in one embodiment according to the present invention, the reaction chamber maintains a vacuum state, thereby preventing secondary contamination by recombination of contaminants and the like. In particular, the acidic solution evaporating from the part surface plays a secondary role in preventing contaminants from redepositing back to the part surface.
또한 본 발명에 따른 일 실시예에서 상기 챔버는 세정하고자 하는 부품이 적치되어 표면처리액과 상기 장비 부품이 접촉하는 장소로서 역할을 수행할 뿐만 아니라, 상기 장비 부품의 플라즈마 세정이 진행하는 장소로서 기능하게 된다. In addition, in one embodiment according to the present invention, the chamber not only serves as a place where the surface treatment liquid and the equipment parts are in contact with the components to be cleaned, and also functions as a place where plasma cleaning of the equipment parts proceeds. Done.
이를 보다 상세히 살펴보면, 종래 기술은 HF와 같은 산성 용액에 반도체 장비 부품을 침지시키고, 다시 사용자가 이를 다시 빼낸 후 별도의 건조 챔버에 이동시켜 건조, 베이킹하는 방식으로 반도체 부품 세정을 진행하였다. 하지만, 본 발명에서는 산성 용액 접촉 및 플라즈마 세정이 하나의 챔버에서 순차적으로 진행되는 인-시투 방식의 반도체 장비 부품 세정 방법을 개시한다. 즉, 작업자가 산성 용액과 접촉된 반도체 장비 부품을 옮긴 후 별도의 장소에서 플라즈마 세정하지 않고, 표면처리액과 접촉한 장비 부품을 바로 동일 챔버에서 플라즈마 세정하므로, 동일한 장소에서 두 가지 공정이 순차적으로 모두 진행되는 인-시투 방식의 반도체 장비 부품 세정이 가능하다.Looking at this in more detail, the prior art proceeded to clean the semiconductor component by immersing the semiconductor equipment component in an acidic solution such as HF, and then again removed by the user and moved to a separate drying chamber to dry and bake. However, the present invention discloses an in-situ type semiconductor device component cleaning method in which acidic solution contact and plasma cleaning are sequentially performed in one chamber. That is, the operator does not perform plasma cleaning in a separate place after moving the semiconductor equipment parts in contact with the acidic solution, but plasma cleaning of the equipment parts in contact with the surface treatment liquid in the same chamber. All in-situ semiconductor device parts cleaning is possible.
이를 위하여 본 발명의 일 실시예에서는 산성 용액 유입라인과 플라즈마 세정용 기체 유입라인이 반응 챔버에 연결되어 있는 구조의 세정 장치를 제공한다.To this end, an embodiment of the present invention provides a cleaning apparatus having a structure in which an acid solution inflow line and a plasma cleaning gas inflow line are connected to a reaction chamber.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 부품 세정 장치를 개시한다.3 illustrates a semiconductor device component cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 반응 챔버(500) 내에 세정하고자 하는 반도체 장비 부품(510)이 적치된다. 이때 반도체 장비 부품이 가능한 많이 적치될 수 있도록 트레이 형태로 반도체 장비 부품이 순차적으로 적층될 수 있으나, 이러한 구성에 본 발명은 제한되지 않는다. Referring to FIG. 3,
이후 표면처리액 유입라인인 제 1 유입라인(520)을 통하여 표면 처리액이 반응 챔버(420)내로 유입된다. 이때 산성 용액 유입라인의 개/폐는 온-오프 밸브(미도시)에 의하여 수행될 수 있으므로 이로써 사용자가 산성 용액을 직접 접촉하는 문제를 방지할 수 있다. Thereafter, the surface treatment liquid is introduced into the reaction chamber 420 through the
제 1 유입라인(520)을 통하여 유입된 표면처리액은 서서히 반응 챔버(500) 내에 적치된 반도체 장비 부품을 침지시키게 된다. 이후 일정 수준의 높이까지 표면처리액이 도달하면 이후 배출 밸브(미도시)를 개방하여 배출라인(550)을 통하여 외부로 배출하게 된다.The surface treatment liquid introduced through the
이후 일정 시간 경과 후 반응챔버(510)는 폐쇄되고 플라즈마 세정용 기체가 제 2 유입라인(530)을 통하여 반응챔버(510)로 도입되는데, 반응챔버(510)으로 도입되기 전 상기 플라즈마 세정용 기체는 플라즈마 생성 장치(540)에 의하여 플라즈마화된다. 이후, 반응챔버(510)으로 도입된 플라즈마 기체는 상술한 메커니즘에 의하여 반도체 장비 부품을 세정하게 된다. 이때 상기 공정가스의 유량은 1cc/min 내지 10l/min 정도가 바람직한데, 상기 유량 범위는 반도체 부품의 전면적을 충분히 세정시킬 수 있는 범위로서, 상기 범위 미만인 경우는 발생된 플라즈마가 충분하지 않으므로, 세정효과를 달성하기 어렵다. 반대로 상기 범위 초과인 경우는 과도한 플라즈마 생성 등으로 부품 자체에 손상을 가할 수 있고, 또한 비경제적이다. Thereafter, after a predetermined time, the
또한 상기 유량범위로 반응챔버에 도입되는 상기 기체를 플라즈마화시키기 위하여 인가되는 공정을 살펴보면, 상기 10 Hz ~ 2.5GHz 범위의 주파수 범위, 10 ~ 1000W의 전력범위의 고주파 플라즈마 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 만약 본 발명에서 공정 조건이 상기 주파수 및 전력 범위보다 낮은 경우에는 충분한 세정효과를 얻기 어렵고 반대로 상기 전력 범위를 초과하는 경우 부품의 손상 등이 발생할 염려가 있다.In addition, looking at the process applied to plasma the gas introduced into the reaction chamber in the flow rate range, it is preferable to use a high-frequency plasma device in the frequency range of 10Hz ~ 2.5GHz, power range of 10 ~ 1000W. In the present invention, if the process conditions are lower than the frequency and power range, it is difficult to obtain a sufficient cleaning effect. On the contrary, if the process conditions are exceeded, damage to components and the like may occur.
또한, 플라즈마 세정이 진행되면서 다양한 종류의 기체가 발생하며, 이에 따라 챔버 내의 압력은 증가하게 된다. 따라서, 본 발명의 경우 발생된 기체를 지속적으로 외부로 배출시키는 수단, 예를 들면 진공 펌프(미도시)를 상기 반응챔버에 결합하여 발생되는 기체를 지속적으로 제거할 수 있다.In addition, various kinds of gases are generated as the plasma cleaning proceeds, thereby increasing the pressure in the chamber. Therefore, in the case of the present invention, by means of continuously discharging the generated gas to the outside, for example, a vacuum pump (not shown) may be coupled to the reaction chamber to continuously remove the generated gas.
이상의 도면 및 기술을 통하여 설명되는 본 발명의 구성은 모두 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명은 상기 도면 및 설명 등에 제한되지 않는다.The configuration of the present invention described through the above drawings and techniques are all intended to illustrate the invention, the present invention is not limited to the above drawings and descriptions.
도 1은 종래에 일반적으로 이용되는 습식 세정 방법을 나타내는 단계도이다. 1 is a step diagram showing a conventional wet cleaning method.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 부품 세정 방법을 나타내는 공정별 단계도이다. 2A through 2C are process steps illustrating a method of cleaning semiconductor device components according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장비 부품 세정 장치를 개시한 모식도이다.3 is a schematic view illustrating a semiconductor device component cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
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