KR20240071008A - Ultrapure water production bubbler for cleaning semiconductor devices - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러에 관한 것으로, 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러에 있어서, 일측에서 타측으로 초순수가 이송되는 배관에 장착되는 바디와, 상기 바디 내에 삽입되어 이산화탄소 가스를 주입하는 니들과, 바디의 외면에 형성되어 니들에 통하는 커넥터를 갖는 가스주입부와, 상기 배관의 내부에 형성되며 가스주입부의 후단에 형성되고, 초순수와 가스를 혼합시키는 가스 혼합부재가 다수 형성된 혼합구간을 포함한다. The present invention relates to a bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices. The bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices includes a body mounted on a pipe through which ultrapure water is transferred from one side to the other, and a carbon dioxide gas inserted into the body. a needle for injecting gas, a gas injection part formed on the outer surface of the body and having a connector leading to the needle, and a plurality of gas mixing members formed inside the pipe and at the rear end of the gas injection part and mixing ultrapure water and gas. Includes mixing section.
Description
본 발명은 반도체 소자의 세정 버블러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초순수에 정전기 방지용 가스를 혼입하여 공정 에러 발생율을 절감토록 하는 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러에 관한 것이다. The present invention relates to a bubbler for cleaning semiconductor devices, and more specifically, to a bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices, which reduces the process error rate by mixing an anti-static gas into ultrapure water.
일반적으로 반도체장치가 고집적화 됨에 따라 소자의 크기 및 선폭 등의 감소는 필연적인 사항이 되었으며, 이에 따라 미세선폭의 구현 기술은 반도체장치 제작에 핵심 기술이 되고 있다. In general, as semiconductor devices become more highly integrated, reduction in device size and line width has become inevitable, and accordingly, technology for realizing fine line widths has become a key technology in manufacturing semiconductor devices.
소자의 고집적화에 직접적으로 영향을 미치는 콘택홀의 마진(margin)또한 아주 미세해지고 있다. The margins of contact holes, which directly affect the high integration of devices, are also becoming very fine.
이에 고집적 반도체소자의 콘택홀을 형성하기 위한 식각 공정과, 식각 공정 이후의 세정을 위한 습식 세정 공정에 대해 다양한 방법이 제시되고 있다.Accordingly, various methods have been proposed for the etching process for forming contact holes in highly integrated semiconductor devices and the wet cleaning process for cleaning after the etching process.
반도체 웨이퍼 표면을 세정하기 위한 화학적 습식 세정(Chemical Wet Cleaning) 공정은 웨이퍼 표면의 모든 오염물을 완벽히 제거하는 것이 이상적인 목표이기는 하나, 그것은 거의 불가능하다고 할 수 있다. The ideal goal of the chemical wet cleaning process for cleaning the surface of a semiconductor wafer is to completely remove all contaminants from the wafer surface, but this can be said to be nearly impossible.
실제로 웨이퍼 세정 공정은 각 반도체 공정 전 후에 실시하여, 기하급수적으로 증가하는 오염물을 최소한의 비율로 감소시키는 것이 주된 목적이다. 따라서 웨이퍼 세정 공정은 모든 반도체 공정의 전, 후에 실시한다.In fact, the wafer cleaning process is performed before and after each semiconductor process, and the main purpose is to reduce the exponentially increasing contaminants to a minimum rate. Therefore, the wafer cleaning process is performed before and after all semiconductor processes.
표면의 오염 물질로는 미립자(particle), 유기 오염물, 금속 오염물 그리고 자연 산화막으로 크게 나눌 수 있다. 이러한 다양한 오염 물질들을 제거하기 위해 웨이퍼는 각각의 오염 물질에 효과적인 세정 용액들을 혼합하여 일괄 처리 공정으로 세정 처리한다.Surface contaminants can be broadly divided into particles, organic contaminants, metal contaminants, and natural oxide films. To remove these various contaminants, the wafer is cleaned in a batch process by mixing cleaning solutions effective for each contaminant.
종래 기술에 따르면, DIW(Deionized Water) 초순수로 세정(Cleaning) 공정을 수행하게 되나 정전기가 혼입되어 공정의 에러율이 증가되는 문제점이 있었다. According to the prior art, the cleaning process was performed with ultrapure DIW (Deionized Water), but there was a problem in that the error rate of the process increased due to static electricity.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 초순수에 이산화탄소 가스를 혼입시켜 정전기 발생을 방지함으로써 공정 에러 발생율을 절감토록 하는 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed to solve the problems of the prior art, and its purpose is to provide an ultrapure water manufacturing bubbler for cleaning semiconductor devices that reduces the process error rate by mixing carbon dioxide gas into ultrapure water to prevent static electricity generation. .
상기한 본 발명의 목적은, 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러에 있어서, 일측에서 타측으로 초순수가 이송되는 배관에 장착되는 바디와, 상기 바디 내에 삽입되어 이산화탄소 가스를 주입하는 니들과, 바디의 외면에 형성되어 니들에 통하는 커넥터를 갖는 가스주입부와, 상기 배관의 내부에 형성되며 가스주입부의 후단에 형성되고, 초순수와 가스를 혼합시키는 가스 혼합부재가 다수 형성된 혼합구간을 포함하는 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러에 의해 달성될 수 있다.The object of the present invention described above is to provide a bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices, including a body mounted on a pipe through which ultrapure water is transferred from one side to the other, a needle inserted into the body to inject carbon dioxide gas, and the body. A semiconductor device comprising a gas injection part formed on the outer surface and having a connector leading to a needle, and a mixing section formed inside the pipe and at the rear end of the gas injection part and having a plurality of gas mixing members for mixing ultrapure water and gas. This can be achieved by a bubbler producing ultrapure water for cleaning.
상기 배관의 외면에 통하도록 연결되며 상기 혼합구간의 양측에 각기 통하도록 유입부와 유출부가 각기 연결되어 물의 흐름을 우회토록 하는 바이패스관을 포함하고, 상기 바이패스관에 밸브가 형성되며, 상기 바이패스관의 유입부는 가스주입부의 바디에 통하도록 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. A bypass pipe is connected to the outer surface of the pipe and has an inlet and an outlet connected to each other to communicate with both sides of the mixing section to bypass the flow of water, and a valve is formed in the bypass pipe. The inlet part of the bypass pipe is characterized in that it is connected to the body of the gas injection part.
상기 가스주입부의 니들은 하나 또는 다수개로 이루어지고, 다수개의 니들은 길이가 긴것부터 짧은것으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. The gas injection unit consists of one or more needles, and the plurality of needles range from long to short.
상기 혼합부재는 양단이 개구된 관체와, 관체의 내부에 형성되는 곡선형 블레이드로 이루어지는 것을 특징으로 한다. The mixing member is characterized in that it consists of a tube body open at both ends and a curved blade formed inside the tube body.
상기 곡선형 블레이드는 오른쪽 나선형 또는 왼쪽 나선형인 것을 특징으로 한다. The curved blade is characterized as being right-handed or left-handed.
본 발명에 따르면, 초순수에 이산화탄소 가스를 혼입시켜 정전기 발생을 방지함으로써 공정 에러 발생율이 절감될 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the process error rate can be reduced by preventing the generation of static electricity by mixing carbon dioxide gas into ultrapure water.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러에 대한 전체 도면,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러의 '가스주입부'에 대한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러의 '가스 혼합부재'에 대한 예시도.1 is an overall view of an ultrapure water production bubbler for cleaning semiconductor devices according to the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view of the 'gas injection part' of the bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices according to the present invention;
Figure 3 is an illustration of the 'gas mixing member' of the bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices according to the present invention.
이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred embodiment will be described in detail based on the attached drawings.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.The examples to be described below are intended to explain the invention in detail so that a person skilled in the art can easily carry out the invention, and this does not limit the technical idea and scope of the present invention. doesn't mean
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다. In addition, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation, and terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. It should be noted that definitions of these terms must be made based on the content throughout this specification.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러에 대한 전체 도면, 도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러의 '가스주입부'에 대한 단면도, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러의 '가스 혼합부재'에 대한 예시도이다. Among the attached drawings, Figure 1 is an overall view of the ultrapure water production bubbler for cleaning semiconductor devices according to the present invention, and Figure 2 is a view of the 'gas injection part' of the ultrapure water production bubbler for cleaning semiconductor devices according to the present invention. Cross-sectional view, Figure 3 is an illustration of the 'gas mixing member' of the bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices according to the present invention.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러는, 일측에서 타측으로 초순수가 이송되는 배관(100)에 장착되는 바디(220)와, 상기 바디(220) 내에 삽입되어 이산화탄소 가스를 주입하는 니들(240)과, 바디(220)의 외면에 형성되어 니들(240)에 통하는 커넥터(260)를 갖는 가스주입부(200)와, 상기 배관(100)의 내부에 형성되며 가스주입부(200)의 후단에 형성되고, 초순수와 가스를 혼합시키는 가스 혼합부재(300)가 다수 형성된 혼합수단(400)을 포함한다. As shown in FIGS. 1 to 3, the bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices according to the present invention includes a body 220 mounted on a pipe 100 through which ultrapure water is transferred from one side to the other, and the body ( A gas injection unit 200 having a needle 240 inserted into the body 220 and injecting carbon dioxide gas, and a connector 260 formed on the outer surface of the body 220 and communicating with the needle 240, and the pipe 100. It is formed inside and at the rear end of the gas injection unit 200, and includes a mixing means 400 in which a plurality of gas mixing members 300 are formed to mix ultrapure water and gas.
가스주입부(200)의 바디(220)는 대략 사각형으로 형성되고, 양측에 각기 개구부가 형성되어 배관(100)이 양측 개구부에 각기 결합되며, 측면에는 가스를 주입하는 커넥터(260)가 형성된다. 커넥터(260)를 통해 가스공급관(미도시)이 연결되거나 분리될 수 있으며, 바디(220)의 내부에 삽입되는 니들(240)은 커넥터(260)와 통하도록 형성된다. The body 220 of the gas injection unit 200 is formed in a substantially square shape, and openings are formed on both sides, so that the pipe 100 is coupled to the openings on both sides, and a connector 260 for injecting gas is formed on the side. . A gas supply pipe (not shown) can be connected or disconnected through the connector 260, and the needle 240 inserted into the body 220 is formed to communicate with the connector 260.
여기서 상기 가스주입부(200)에 삽입된 니들(240)은 하나 또는 다수개로 이루어질 수 있다. Here, the needle 240 inserted into the gas injection unit 200 may be one or multiple.
다수개의 니들(240)은 길이가 긴것부터 짧은것으로 이루어지며, 도시된 바와 같이 니들(240)은 3개로 구성되고, 하부는 짧은 니들, 상부는 긴 니들이 배치된다. The plurality of needles 240 are made from long to short, and as shown, the needles 240 are composed of three, with short needles arranged at the lower part and long needles arranged at the upper part.
니들(240)을 통해 이산화탄소(CO2)가 투입된다. 투입된 이산화탄소는 순수에 용융되어 CO32-, HCO3-로 바뀌어서 비저항이 감소됨으로써 정전기 발생을 억제할 수 있다. Carbon dioxide (CO2) is introduced through the needle 240. The introduced carbon dioxide melts in pure water and changes into CO32- and HCO3-, thereby reducing the specific resistance and suppressing the generation of static electricity.
한편 상기 배관(100)의 외면에 통하도록 연결되며, 상기 혼합구간의 양측에 각기 통하도록 유입부(510)와 유출부(530)가 각기 연결되어 물의 흐름을 우회토록 하는 바이패스관(500)이 형성된다. Meanwhile, a bypass pipe 500 is connected to the outer surface of the pipe 100 and has an inlet 510 and an outlet 530 connected to each other to communicate with both sides of the mixing section to bypass the flow of water. This is formed.
바이패스관(500)에는 밸브(520)가 형성되어 개폐작동 또는 유량의 흐름량을 조절할 수 있다. A valve 520 is formed in the bypass pipe 500 to control the opening and closing operation or the flow rate.
바람직하게는 상기 바이패스관(500)의 유입부(510)는 가스주입부(200)의 바디에 통하도록 연결되어 이루어진다. Preferably, the inlet portion 510 of the bypass pipe 500 is connected to the body of the gas injection portion 200.
일 예에 따르면, 배관(100)의 단면적은 40A, 바이패스관(500)의 단면적은 30A이다. According to one example, the cross-sectional area of the pipe 100 is 40A, and the cross-sectional area of the bypass pipe 500 is 30A.
상기의 'A'는 mm 단위이다. 'A' above is in mm units.
한편 상기 가스 혼합부재(300)는 양단이 개구된 관체(320)와, 관체(320)의 내부에 형성되는 곡선형 블레이드(340)로 이루어진다.Meanwhile, the gas mixing member 300 consists of a tube body 320 with both ends open, and a curved blade 340 formed inside the tube body 320.
곡선형 블레이드(340)는 나선방향에 따라 2개의 타입으로 구성되고, The curved blade 340 is composed of two types depending on the spiral direction,
곡선형 블레이드(340)는 직사각형 플레이트를 180도 비틀어 형성되며, 꼬임의 방향에 따라 오른쪽 나선형(341) 또는 왼쪽 나선형(342)으로 구분되고, 길이는 직격에 대해 1.5배의 길이를 갖도록 형성된다.The curved blade 340 is formed by twisting a rectangular plate by 180 degrees, and is divided into a right-hand spiral 341 or a left-hand spiral 342 depending on the direction of twist, and is formed to have a length 1.5 times that of a direct strike.
이하 본 발명에 따른 버블러를 이용한 실험예를 설명한다. Hereinafter, an experimental example using a bubbler according to the present invention will be described.
[실험예 1][Experimental Example 1]
순수(DI) 유량을 분당 80리터, 즉 80LPM으로 하고, 이산화탄소 유량은 2.5 LPM을 주입하였을때 혼합수단 이후의 순수의 도달저항치는 0.23~0.22MΩ, 도달시간은 80 sec이었다. 이는 DI 저항치가 0.2MΩ를 초과하므로 부적합하다. When the pure water (DI) flow rate was set to 80 liters per minute, that is, 80 LPM, and the carbon dioxide flow rate was 2.5 LPM, the arrival resistance of the pure water after the mixing means was 0.23 to 0.22 MΩ, and the arrival time was 80 sec. This is unsuitable because the DI resistance value exceeds 0.2MΩ.
[실험예 2] [Experimental Example 2]
순수(DI) 유량을 분당 80리터, 즉 80LPM으로 하고, 이산화탄소 유량은 3.0 LPM을 주입하였을때 혼합수단 이후의 순수의 도달저항치는 0.2MΩ, 도달시간은 70 sec이었다. 이는 DI 저항치가 0.2MΩ이므로 적합하다. When the pure water (DI) flow rate was set to 80 liters per minute, that is, 80 LPM, and the carbon dioxide flow rate was injected at 3.0 LPM, the arrival resistance of the pure water after the mixing means was 0.2 MΩ, and the arrival time was 70 sec. This is suitable because the DI resistance value is 0.2MΩ.
[실험예 3] [Experimental Example 3]
순수(DI) 유량을 분당 80리터, 즉 80LPM으로 하고, 이산화탄소 유량은 5.0 LPM을 주입하였을때 혼합수단 이후의 순수의 도달저항치는 0.2MΩ, 도달시간은 45 sec이었다. 이는 DI 저항치가 0.2MΩ이므로 적합하다. When the pure water (DI) flow rate was set to 80 liters per minute, that is, 80 LPM, and the carbon dioxide flow rate was injected at 5.0 LPM, the arrival resistance of the pure water after the mixing means was 0.2 MΩ, and the arrival time was 45 sec. This is suitable because the DI resistance value is 0.2MΩ.
실험예 1~3에 대한 결과를 표 1에 나타내었다. The results for Experimental Examples 1 to 3 are shown in Table 1.
이산화탄소 유량이 높을수록 DI저항이 빠르고 낮아지게 된다. 이산화탄소 유량이 10LPM 사용시 0.1MΩ 까지 낮아질 수 있었다. The higher the carbon dioxide flow rate, the faster and lower the DI resistance. The carbon dioxide flow rate could be lowered to 0.1MΩ when using 10LPM.
비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.Although the description has been made in relation to preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the gist and scope of the invention, and all such changes and modifications fall within the scope of the appended claims. is self-explanatory.
100 : 배관 200 : 가스주입부
220 : 바디 240 : 니들
260 : 커넥터 300 : 가스 혼합부재
320 : 관체 340 : 블레이드
400 : 혼합수단 500 : 바이패스관 100: Piping 200: Gas injection part
220: Body 240: Needle
260: Connector 300: Gas mixing member
320: tube body 340: blade
400: mixing means 500: bypass pipe
Claims (4)
일측에서 타측으로 초순수가 이송되는 배관에 장착되는 바디와, 상기 바디 내에 삽입되어 이산화탄소 가스를 주입하는 니들과, 바디의 외면에 형성되어 니들에 통하는 커넥터를 갖는 가스주입부와,
상기 배관의 내부에 형성되며 가스주입부의 후단에 형성되고, 초순수와 가스를 혼합시키는 가스 혼합부재가 다수 형성된 혼합구간;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러.In the ultrapure water production bubbler for cleaning semiconductor devices,
A body mounted on a pipe through which ultra-pure water is transferred from one side to the other, a needle inserted into the body to inject carbon dioxide gas, and a gas injection part formed on the outer surface of the body and having a connector that communicates with the needle;
A mixing section formed inside the pipe and at the rear end of the gas injection section, where a plurality of gas mixing members for mixing ultrapure water and gas are formed;
An ultrapure water manufacturing bubbler for cleaning semiconductor devices, comprising:
상기 배관의 외면에 통하도록 연결되며 상기 혼합구간의 양측에 각기 통하도록 유입부와 유출부가 각기 연결되어 물의 흐름을 우회토록 하는 바이패스관을 포함하고,
상기 바이패스관에 밸브가 형성되며,
상기 바이패스관의 유입부는 가스주입부의 바디에 통하도록 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러.According to clause 1,
It is connected to the outer surface of the pipe and includes a bypass pipe where the inlet and outlet are connected to each other to communicate with both sides of the mixing section to divert the flow of water,
A valve is formed in the bypass pipe,
An ultrapure water manufacturing bubbler for cleaning semiconductor devices, characterized in that the inlet part of the bypass pipe is connected to the body of the gas injection part.
상기 가스주입부의 니들은 하나 또는 다수개로 이루어지고,
다수개의 니들은 길이가 긴것부터 짧은것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러.According to clause 1,
The gas injection unit consists of one or more needles,
An ultrapure water manufacturing bubbler for cleaning semiconductor devices, characterized in that a plurality of needles are made from long to short.
상기 혼합부재는
양단이 개구된 관체와, 관체의 내부에 형성되는 곡선형 블레이드를 포함하고,
상기 곡선형 블레이드는 오른쪽 나선형 또는 왼쪽 나선형인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 세정용 초순수 제조 버블러.
According to clause 1,
The mixing member is
It includes a tube body open at both ends and a curved blade formed inside the tube body,
The curved blade is a bubbler for producing ultrapure water for cleaning semiconductor devices, characterized in that the curved blade is a right-handed spiral or a left-handed spiral.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220152620A KR20240071008A (en) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | Ultrapure water production bubbler for cleaning semiconductor devices |
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| KR1020220152620A KR20240071008A (en) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | Ultrapure water production bubbler for cleaning semiconductor devices |
Publications (1)
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| KR20240071008A true KR20240071008A (en) | 2024-05-22 |
Family
ID=91329757
Family Applications (1)
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| KR1020220152620A KR20240071008A (en) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | Ultrapure water production bubbler for cleaning semiconductor devices |
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| KR (1) | KR20240071008A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050084781A (en) | 2002-12-11 | 2005-08-29 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | Rotary compressor |
-
2022
- 2022-11-15 KR KR1020220152620A patent/KR20240071008A/en unknown
Patent Citations (1)
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