KR100236412B1

KR100236412B1 - 반도체처리시스템의세정장치

Info

Publication number: KR100236412B1
Application number: KR1019940020357A
Authority: KR
Inventors: 기타하라시게노리; 데라다다카시
Original assignee: 다카시마 히로시; 도오교오에레구토론큐우슈우가부시끼가이샤; 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론주식회사
Priority date: 1993-08-18
Filing date: 1994-08-18
Publication date: 1999-12-15
Anticipated expiration: 2014-08-18
Also published as: TW280782B; US5482068A; KR950007014A

Abstract

반도체 웨이퍼의 세정 시스템의 약액세정부는 처리용기를 가진다. 용기의 바닥부에는 2개의 세정액 공급구가 형성된다. 용기내에는 복수의 웨이퍼를 간격을 두고 배열하는 홀더가 설치된다. 공급구와 홀더와의 사이에는 정류판이 설치되고, 공급구와 정류판과의 사이에 확산판이 설치된다. 웨이퍼의 배열방향으로 뻗은 확산판의 양쪽 가장자리의 바로위에 위치하도록 정류판의 아래면에 기포받이가 설치된다. 기포받이는 배기구멍 및 배기관을 통하여 용기의 외부에 접속된다. 공급구로 부터 공급되는 세정액중의 기포는 기포받이로 부터 배기관을 통하여 용기 바깥으로 방출되고, 이 때문에 웨이퍼는 기포의 영향을 받지 않게 된다.

Description

반도체 처리시스템의 세정장치

제1도는 본 발명의 실시예에 관한 반도체 웨이퍼의 세정시스템을 나타내는 사시도,

제2도는 제1도에 나타낸 세정시스템의 약액세정부의 처리부의 처리 용기 내부를 나타내는 종단면도,

제3도는 제 2도에 나타낸 처리용기 내부를 나타내는 부분 단면 사시도,

제4도는 제2도에 나타낸 처리용기내에 설치된 정류판등을 나타내는 사시도,

제5도는 세정부의 변경예를 나타내는 종단 정면도,

제6도는 제1도에 나타내는 세정시스템에 있어서의 배기계의 설명도,

제7a도, 제7b도는 제6도에 나타내는 배기계의 푸시형의 댐퍼의 개방상태 및 폐쇄상태를 각각 나타내는 단면도,

제8도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 세정부의 처리용기내부를 나타내는 종단면도,

제9도는 화산판의 변형예를 나타내는 저면도,

제10도는 제9도에 나타내는 화산판과 그 가이드 돌조에 확대하여 나타내는 부분단면도,

제11도는 확산판의 가이드돌조의 변경예를 나타내는 부분단면도,

제12도는 종래 세정부의 처리용기내부를 나타내는 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세정시스템 2 : 인풋유니트

3 : 세정유니트 4 : 아웃풋유니트

5 : 카세트 6 : 스토어부

7,15 : 로더 8 : 반송디바이스

11,12,13 : 반송로보트 14 : 세정라인

15 : 리프터 17,18,19 : 웨이퍼척

21~29 : 처리부 22 : 약액처리부

23,24,26,27 : 수세세정부 28 : 척세정부

31 : 처리용기 32 : 순환관로

41 : 웨이퍼 홀더 42,43,44 : 로드

45 : 홈 51 : 정류부재

53 : 지지기둥 54 : 확산판

55,56,57,58 : 스리트 58 : 정류판

58,59 : 노구멍 61,62 : 기포받이

65 : 배기구멍 66,67 : 배기관

68 : 개구 71,72 : 반환판

81 : 배기구 83 : 덕트

84 : 댐퍼 85 : 커버

86 : 축 87 : 스리프

88 : 노브 89 : 기밀시일재

91 : 처리용기 92a, 92b : 경사부

93 : 판 96 : 확산판

99 : 돌조 103 : 공급구

109 : 리시버 W : 웨이퍼

본 발명은 반도체 웨이퍼나 LCD 기판등의 피처리기판을 세정하기 위한 세정시스템에 있어서 피처리부로서 사용되는 반도체 처리시스템의 세정장치에 관한 것이다.

LSI등의 반도체 디바이스의 제조공정에 있어서는 반도체 웨이퍼 표면의 파티클, 유기오염물, 금속 불순물등의 콘더미네이터를 제거하기 위한 세정시스템이 사용되고 있다.

그중에서도 웨이퍼 세정 시스템은 파티클을 효과적으로 제거할 수가 있고, 더구나 배치처리가 가능하기 때문에 넓게 보급되고 있다.

웨이퍼의 세정시스템은 웨이퍼등의 피처리기판에 대하여 암모니아, 불산, 황산, 염산에 의한 세정 및 순수한 물등에 의한 세정을 하도록 구성된다. 약액세정인 수세는 각종세정액이 공급되는 처리부 즉 세정부의 처리용기내에서 행해진다. 제12도는 종래으 처리용기의 구조를 나타낸다.

처리용기(101)의 바닥부에 세정액의 공급구(102), (103)가 형성된다. 공급구(102), (103)의 위쪽에는 각각 원판형상의 확산판(104)가 개별로 설치된다. 확산로(104)(104)의 위쪽에는 복수의 구멍(106)를 가지는 정류판(107)이 수평으로 설치된다. 피처리기판인 웨이퍼(W)는 정류판(107)의 위쪽에 위치하는 웨이퍼 홀더(108)위에 소정매수(예를 들면 50매)정렬된다.

각 공급구(102), (103)으로 부터 공급되는 세정액은 확산로(104)에 충돌한 후 그 반경 방향으로 확산한다. 그후 세정액은 정류판(107)의 구멍(106)을 통과하여 처리용기(101)내에 공급된다. 오버 플로우한 세정액은 처리용기(101)의 전후에 설치된 리시버(109)로 흐른다. 리시버(109)내의 액은 필터(110)를 통하여 펌프(111)에 의하여 재차 공급구(102), (103)로 순환공급된다. 세정액에는 기포가 발생할 수가 있다. 기포는 공급구(102), (103)으로 부터 상승함에 따라서 액압의 저하에 따라 크게 된다. 특히 세정액으로서 불산을 사용한 경우, 기포가 발생하기 쉽고, 이것이 웨이퍼 표면에 부착하고, 세정도의 불균일성을 초래한다. 또 이러한 기포는 먼지의 온상으로 되고, 웨이퍼(W)표면이 오염된다. 웨이퍼(W)는 홀더(108)에 형성된 홈에 그 가장자리부가 수용되어 정렬되는것뿐으로, 기포에 의하여 웨이퍼(W)가 진동한다. 그 결과 홀더의 홈과 웨이퍼 가장자리부와의 접촉부로 부터 콘더미넌트가 발생한다.

이 때문에, 종래는 필터(110)에 의하여 기포을 보호하고, 보호된 기포를 리시버(109)로 되돌리고 있다. 그러나 세정액은 펌프(11)에 의하여 예를들면 2[lgf/㎠]정도의 압력으로 공급되기 때문에 액의 공급 도중에서는 기포는 압력의 영향에 의하여 매우 적은 것으로 되고 있다. 따라서, 필터(110)에서는 세정액중의 기포를 충분하게 확보할 수가 없다.

본 발명의 목적은 처리용기내에 있어 세정액의 흐름을 최적화하고, 피처리기판에 대하여 세정효과를 균일화시킨 세정장치를 제공할 수가 있다.

본 발명의 목적은 세정액중에 포함되는 기포가 처리용기내에 설치된 피처리체에 대하여 악영향을 미치는 것을 방지한 반도체 처리시스템의 세정장치를 제공할 수가 있다.

본 발명의 제1관점에 의한 반도체 처리시스템에 있어서의 세정장치는, 세정액을 수납하기 위한 처리용기와, 상기 용기의 하부에 배치된 공급구를 가지는 상기 세정액의 공급계와, 용기내에 있으며 상기 공급구보다도 위에 설치되고, 복수의 피처리기판을 상기 용기내에서 간격을 두고 제1방향에 따라 배열하기 위한 홀더와, 상기 홀더가 존재하는 세정영역과 상기 공급구가 존재하는 아래쪽 영역을 칸막이 하고, 상기 홀더 위에 배열된 상태의 상기 피처리기판의 아래에 위치함과 동시에 상기 제1방향에 따라 뻗어있고, 상기 아래쪽 영역과 세정영역을 통하게한 스리트(slit)를 구비하고, 상기 공급구와 상기 홀더와의 사이에 설치된 정류판과, 상기 공급구와 상기 스리트를 연결하여 수직선을 차단하도록 상기 공급구와 상기 정류판과의 사이에 설치된 확산판을 구비한다.

본 발명의 제2관점에 의한 반도체 처리 시스템에 있어서의 세정장치는 세정액을 수납하기 위한 처리용기와, 상기 용기의 하부에 배치된 공급구를 가지는 상기 세정액의 공급계와, 복수의 피처리기판을 상기 용기내에서 간격을 두고 제1방향에 따라 배열하기위한 홀더와, 용기내에 있으며 상기 공급구보다도 위에 설치되고, 복수의 피처리기판을 상기 용기내에서 간격을 두고 제1방향에 따라 배열하기 위한 홀더와, 홀더가 존재하는 세정영역과 상기 공급구가 존재하는 아래쪽 영역을 칸막이하며, 상기 아래쪽 영역과 세정영역을 통하게한 개구를 구비하고, 상기 공급구와 상기 홀더와의 사이에 설치된 정류판과, 상기 공급구와 상기 스리트를 연결하여 수직선을 차단하도록 상기 공급구와 상기 정류판과의 사이에 설치된 확산판과, 상기 확산판과 상기 정류판과의 사이에 설치된 상기 세정액중의 기포을 수집하기 위한 기포받이와, 상기 기포받이와 상기 용기의 외부에 접속하는 배기로를 구비한다.

본 발명에 관한 세정장치는, 예를 들면, 제1도에 나타낸 반도체 웨이퍼의 세정시스템(1)에 있어서 처리부 즉 세정부로서 사용된다.

세정시스템(1)은 제1도에 나타낸 바와같이 인풋유니트(2), 세정유니트(3) 및 아웃풋 유니트(4)의 합계 3개의 존에 의하여 구성된다.

인풋유니트(2)에는 외부로 부터 반송로보트등에 의하여 반입되는 웨이퍼 세트(5)를 반송하기 위한 캐리어 반송디바이스(8)가 설치된다.

카세트(5)에는 세정전의 웨이퍼가 소정매수 예를들면 25매 수납된다. 인풋유니트(2)의 재치대에 놓여진 카세트(5)는 반송디바이스(8)에 의하여 세정유니트(3)에 직접 운반되거나 또는 스토어부(6)에 운반되고, 거기에서 대기한다.

세정유니트(3)에는 카세트(5)로 부터의 웨이퍼를 취출하고, 오리플러맞춤 및 매수검출등을 하는 로더(7)가 인풋유니트(2)에 근접하여 배치된다. 카세트(5)는 반송디바이스(8)에 의하여 스토어부(6)로 부터 로더(7)로 반송된다. 세정유니트(3)에는 또 카세트(5)로의 웨이퍼의 적재, 오리플러 맞춤 및 매수검출등을 하는 언로더가 아웃풋 유니트(4)에 근접하여 설치된다.

언로더로 부터 아웃풋 유니트(4)로의 카세트(5)의 반송은 아웃풋 유니트(4)에 설치된 반송디바이스에 의하여 행해진다.

세정유니트(3)에는 그 전면쪽(제1도에 있어 가까운쪽)에 3개의 웨이퍼 반송로보트(11), (12), (13)가 설치된다. 또 세정유니트(3)의 위쪽에는 상류쪽의 반송로보트(11)에 의하여 웨이퍼가 취출된 후의 빈 카세트(5)를 세정 및 건조처리하는 카세트 세정라인(14)이 세정유니트(3)에 따라 설치된다. 카세트 세정라인(14)에서의 카세트의 공급은 로더(15)와에 의하여 행해진다.

아웃풋 유니트(4)쪽에 있어서도 리프터(15)와 동일한 리프터(도시하지 않음)가 설치되고, 세정라인(14)를 경유한 빈카세트(5)는 이 리프처에 의하여 아웃풋 유니트(4)쪽의 언로더의 소정위치에 세트된다.

세정유니트(3)의 배면쪽에는 격벽을 통하여 약액등의 처리액을 수용하는 탱크나 각종의 배관군등을 수용하는 백스페이스(16)가 형성된다.

세정유니트(3)에는 예를들면 석영등으로 구성된 용기를 가지는 복수의 처리부(21~29)가 일렬로 배치된다.

처리부(21~29)는 로더(7)쪽으로 부터 순서로 세정부(21), 제1약 액세정부 (22), 수세세정부(23), (24), 제 2 약액세정부 (25), 수세세정부(26) , (27), 척세정부(28) 및 건조부(29)로 된다. 척세정부(21)는 상류쪽 반송로보트(11)의 웨이퍼척(17)을 세정 및 건조한다.

제1약액세정부(22)는 웨이퍼 표면의 유기 오염물, 금속불순물, 파티클등의 불순물질을 약액에 의하여 세정한다. 수세부(23),(24) 는 약액세정부(22)에서 세정된 웨이퍼를 예를들면 순수한 물에 의하여 세정한다.

제2약액 세정부(25)는 제1약액세정부(22)에 있어서 약액과는 다른 약액으로 세정을 한다. 수제부(26),(27)는 약액세정부(25)에서 세정된 웨이퍼를 예를들면 순수한물에 의하여 세정한다. 척세정부(28)는 하류쪽 반송로보트(13)의 웨이퍼척 (19)를 세정, 건조한다. 척세정부(28)는 하류쪽 반송로보트(13)의 웨이퍼척(19)를 세정, 건조한다. 건조부(29)는 불순물이 제거된 웨이퍼를 예를들면 IPA (이소프로필 알콜)등에서 증기건조 시킨다. 약액세정부(22),(25)는 각각의 세정액이 오버 플로우 하여 순환하고, 이 순환시에 각각의 세정액내에 축전된 불순물이 제거된다.

웨이퍼 반소로보트(11),(12),(13)는 기본적으로 동일구조에서 각각 웨이퍼를 핸드링하기 위한 웨이퍼척 (17),(18),(19)을 가진다. 반송로보트(11),(12),(13)는 각세정부의 배열방향 (X방향)에 따라 이동하기 가능하고, 또 웨이퍼척을 상하방향 (Z방향) 및 각세정부의 길이방향 (Y방향)에 따라서 이동하기 위한 구동부를 구비한다.

약액세정부(22),(25) 및 수세부(23),(24),(26),(27)에 있어서 약액 또는 물을 수납하기위한 처리용기내부는 유사한 구조를 이룬다. 이하에서 특히 본 발명에 의한 개량이 바람직한 약액세정부 (예를들면 불산 세정부)(22)에 대하여 제 2 도 내지 제 4 도를 참조하여 설명한다.

약액세정부(22)의 사각형 처리용기(31)내에는 전후벽 사이에 걸쳐된 웨이퍼홀더 (41)가 설치된다. 홀더(41)의 아래에는 확산판 (54) 및 정류판(58)을 조합시켜 되는 정류부재 (51)가 설치된다. 처리용기(31)의 바닥부 (2)개소에는 약액의 공급구(33)가 형성되고, 이것에 대하여 순환관로(32)를 통하여 펌프 (도시하지 않음)에 의하여 약액이 공급된다.

웨이퍼 홀더 (41)는 수평이고, 평행하게 설치된 3 개의 로드(42),(43),(44)를 가진다. 각 로드 (42),(43),(44)의 표면에는 피처리기판인 웨이퍼(W)를 유지하기 위한 유지홈 (45)이 일정간격으로 예를들면 50개 형성된다. 웨이퍼척 (17)에 의하여 파지된 50 매의 웨이퍼 (W)는 그 각 가장자리부가 이들 각로드 (42),(43),(44)의 홈 (45)내에 수용되는 것에 의하여 웨이퍼홀더 (41)에 일괄하여 건내어준다.

정류부재(51)는 웨이퍼홀더(41)의 아래에서 처리용기(31)을 상하로 구획하도록 배치된 정류판(52)과, 이 아래에서 이것과 평행하게 배치된 확산판(54)을 구비한다. 정류판(52) 및 확산판(54)는 지지기둥(53)을 통하여 일체적으로 접속되고, 이들은 내식성의 재료 예를들면 석영으로 된다. 확산판(54)은 정류판(52)과 길이방향이 동일한 길이이고, 또한 폭이 좁게 설정된다.

정류판(52)에는 그 길이방향의 대략 모든길이를 따라 4개의 스리트(55), (56), (57), (58)가 형성된다. 스리트(55), (56), (57), (58)은 동일 형상이고, 동일치수로 웨이퍼(W)의 중심을 대칭축으로 하여 대칭적으로 배치된다. 스리트(55), (56), (57), (58)는 각각 5mm의 폭을 가지며, 스리트(55), (56)사이의 거리 및 스리트(57),(58)사이의 거리는 각각 35mm, 스리트(56), (57)사이의 거리는 각각 35mm, 스리트(56), (57) 사이의 거리는 30mm(어느쪽도 스리트의 중심으로 부터의 거리)이다. 여기에서 바람직하게는 스리트의 폭은 30mm 이상이다.

정류판(52)의 양쪽 가장자리 근처에는 다수의 소구멍(59)이 일정간격 예를들면 홀더(41)의 홀더(41)의 홈(45)과 동일간격이고, 또 각 홈(45)과 동일간격이고, 또 각홈(45) 상호간에 위치하도록 돌출설치된다. 소구멍(59)은 직경 약 2.8mm 이고, 각 측에 49개씩 형성된다.

스리트(55), (36), (57), (58), 소구멍(59) 및 정류판(52)의 양쪽 가장자리부와 용기(31)의 내벽과의 사이의 위치 및 치수는 정류판(52)으로 부터 용기(31)의 상부개구로 향하여 세정액의 평행류가 형성되도록 선택된다.

이 실시예에 있어서는 스리트 (55), (56)가 홀더(41)의 로드(42)와 로드(43)와의 사이 또 스리트 (57), (58)가 홀더(41)의 로드(43)와 로드(44)와의 사이에 위치하도록 설정된다.

정류판(52)의 양쪽 가장자리와 용기(31)의 내벽과의 사이의 간극 사이를 통한 세정액의 흐름만으로 스리트(56), (57), (58)를 통하여 세정액의 흐름과 평행류를 형성하기 위한 밸런스가 얻어진 경우는 소구멍(59)을 생략하는 것도 가능하다.

제5도에 도시한 바와 같이 스리트(55), (57)가 홀더 (41)의 로드(42), (44)보다도 바깥쪽에 위치하고, 3개의 로드(42), (43), (44)가 각 스리트 (55), (56), (58)상호 사이의 위쪽에 위치하도록 변경하여도 좋다. 또 제5도에 나타낸 바와같이 스리트 (55), (56), (57), (58)의 단면형상을 위로 향하여 확대로 테이퍼형상으로 하는 것도 할수있다.

스리트(55)와 이것과 인접하는 소구멍(59)열과의 사이 및 스리트(58)과 이것과 인접하는 소구멍(59)열과의 사이에서 정류판(52)의 하면에는 각각 기포받이(61), (62)가 길이방향에 따라 설치된다. 기포받이(61), (62)는 동일한 구성을 가지며, 정류판(52)의 하면으로 부터 5mm정도 늘어진 긴판(63), 짧은판(64)에 의하여 4쪽이 둘러 쌓여지고, 바닥면이 개구한 형태를 가진다.

기포받이 (61), (62)의 소위 천정판을 형성하는 정류판(52)의 한쪽끝단에는 각각 배기구멍(65)이 설치된다. 배기구멍(65)에 대응하여 정류판(52)상에 수직방향으로 뻗은 배기관(66), (67)이 설치된다. 관(66), (67)는 좌우대칭으로 구성되고, 앞끝단개구(68)는 처리용기(31)의 양쪽바깥 방향에서 아래로 위치한다.

관(66), (67)의 객구(68)는 직접 세정 시스템(1)의 배액계로 통하도록 하여도 좋고, 또는 제12도에 나타낸 바와같이 처리용기 바깥에 리시버(109)를 설치하고, 여기에 개구되어도 좋다.

확산로(54)의 전후 끝단에는 각각 반환판(71), (71)이 늘어져, 전후 방향으로 세정액의 흐름을 저지하도록 되어 있다. 또 확산로(54)의 좌우는 각 측 가장자리는 제2도, 제3도에 나타낸 바와같이 각 기포받이(61), (62)의 바로 아래에 위치하도록 설정된다.

세정시스템(1)의 배기계는 제6도에 나타낸 바와같이 구성된다.

세정시스템(1)에 있어서는 척세정부(21), 약액세정부(22), 수세부(23), (24),...의 각 세정부 마다 (SA), (SB), (SC), (SD)의 각배면쪽에는 각각 사각형상의 배기구(81)가 형성된다. 배기구(81)와 세정시스템(1)의 배면판(82)과의 사이에는 집합탱크(83)가 형성되고, 배기구(81)는 덕트를 통한다. 덕트(83)는 세정시스템(1) 전체의 집중배기 시스템(도시한지 않음)으로 통한다. 이와같이 세정시스템(1)의 각 세정부의 배기를 집합배기부로 되는 덕트(83)를 통하여 함으로써 스페이스를 유효하게 할 수가 있다.

배기구(81)에는제7a도, 제7b도에 나타낸 바와같이 그 개방도를 조정하기 위한 푸시형 댐퍼(84)가 설치된다. 댐퍼(84)는 배기구(81)의 주위에 밀착하는 기밀시일재(89)가 설치된다. 커버(85)의 배면에는 축(86)의 한쪽 끝단이 고정부착되고, 축(86)의 다른쪽 끝단은 배면판(82)으로 부터 기밀하게 돌출한다. 축(86)는 덕트(83)내에서 배면판(82)에 고정부착된 스리프(87)내에 미끄럼운동이 자유롭게 삽입된다. 축(86)의 돌출 끝단부는 조작용의 노브(88)가 설치된다. 노브(88)를 통한 동작에 의하여 축(86)은 임의의 위치에서 고정할 수가 있다.

배기구(81)를 폐쇄할때는 제7a도에 나타낸 바와같이 노브(88)를 조작하여 댐퍼부(85)를 배기구(81)쪽으로 누른다. 역으로 배기구(81)를 개방할때에는 노브(88)를 조작하여 댐퍼부(85)를 되돌려 놓는다. 이와같이 하여 배기구(81)의 개방도는 0~100% 사이의 임의의 값으로 설정하는 것이 가능하게 된다.

종래 이 종류의 배기계에 대하여는 각 세정부 마다의 배기가 버터플라이형 댐퍼에 의하여 행해지고 있다. 이때문에 버터 플라이형 밸브의 조스페이스오는 별도로 집합 배기부를 각 세정처리부의 아래쪽에 설치할 필요가 있다.

그 결과 예를들면 각세정처리 용기의 메인티넌스 스페이스가 거의 확보할 수 없다고 하는 문제가 있다.

따라서, 푸시형 댐퍼(84)는 덕트(83)중에 설치할 수가 있으므로 이 스페이스의 문제는 개선된다. 그 결과, 각 세정부 아래쪽에 필요한 메인티넌스 스페이스를 확보하는 것이 가능하게 된다. 댐퍼(84)의 커버(85)는 배기구(81)의 형상에 맞추어진 각종의 형상 예를들면 원형, 정사각형등의 형상으로 할 수가 있다.

다음에 세정부(22)의 작용에 대하여 제2도 및 제3도를 참조하여 설명한다.

공급구(32)로 부터 적정한 압력을 갖고 공급된 세정용의 약액 즉 세정액은 먼저 확산판(52)에 의하여 그 주위로 확산되는 것이다. 확산판(52)의 전후 끝단에는 각각 반환판(71), (71)이 늘어져 있으므로 확산판(52)의 전후끝단에서의 세정액의 확산은 저지된다.

이 때문에 세정액은 확산판(52)의 좌우 양쪽으로 방향을 정하고, 확산판(52)의 좌우양쪽 가장자리로 부터 상승한다. 확산판(52) 좌우양쪽 가장자리의 위쪽에는 각각 기포받이(61), (62)가 위치되어 있다.

세정액중에 기포가 혼입한 경우, 기포는 기포받이(61), (62)내에 저장된다. 기포받이(61), (62)의 한쪽 끝단에는 각각 배기공(65)이 설치되고, 또한 구멍(65)은 관(66), (67)과 통해있기 때문에 기포받이(61), (62)내에 담아 있는 정도 크게 된 기포는 배기구멍(65)로 부터 관(66), (67)를 통하여 처리용기(31)외부로 방출된다.

따라서, 웨이퍼(W)의 세정에 사용되는 세정액 중에 기포가 혼입하여 있어도, 정류판(52)에 의하여 구획된 위쪽의 세정영역 내에 이들 기포가 침입하는 일은 없고, 기포에 의한 웨이퍼의 세정의 불균일화, 오염, 진동등이 발생할 염려가 없다.

기포받이(61), (63)의 안쪽의 긴쪽판(63)을 빠져나오고, 스리트(55), (56), (57), (58)를 통과하는 세정액은 이들을 통과하는 사이에 정류된다. 또 기포받이(61), (62)의 바깥쪽의 긴쪽판(63)빠져나오고, 소구멍(59) 또는 정류판(52)의 양족 가장자리와 용기(31)의 내벽과의 사이 간극 사이를 통과하는 세정액도 이들을 통과하는 사이에 정류된다. 그리고, 정류판(52)보다 위의 세정에어에서는 각부를 통과한 세정액은 대류를 일으키는 일없이 실질적으로 수직 위쪽의 평행류가 되어 용기(31)의 상부 개구구에 이른다. 따라서(41)에 유지된 웨이퍼(W)는 실질적으로 동일한 조건하에서 균일하게 세정된다.

제12도에 나타낸 바와같이 종래의 구조의 확산판(104)은 적은 원판형이고, 더구나 공급구(103)의 위쪽에 개별로 배치된다. 이 때문에 공급구(103)에 근처 부분과, 격리된 부분과에서는 세정액의 유속의 차가 생긴다. 그 결과 각 웨이퍼(W)사이의 흐름을 균일하게 하는 것은 곤란하고, 순환효율(비저항 회복특성)도 그다지 좋지 않다.

이것에 대하여 본 발명의 확산판(54)는 공통의 1매의 재질로 구성되고, 세정액은 확산판(54)의 좌우 양쪽 가장자리로 부터 확산한다. 이때문에 세정액의 유속은 공급구(33)로 부터 거리의 영향을 그다지 주지않는다. 또한, 세정액은 스리트(55), (56), (57), (58)의 영향에 의하여 정류되고, 웨이퍼(W)의 균일한 세정이 가능하게 된다.

제2도에 나타낸 바와같이 확산판(54)의 좌우 양쪽 가장자리로 부터 상승한 세정액류는 기포받이(61), (62)를 경계로 하여 좌우로 분류된다. 이때문에 바깥쪽의 긴쪽판(61)의 높이를 조정하거나 또 소구멍(59)의 수나 크기 도는 정류판(52)의 양쪽 가장자리와 용기(31)의 내벽과의 사이의 틈의 치수를 조정함으로써 스리트 (55), (56), (57), (58)를 흐르는 세정액의 유량을 조정하는 것도 가능하다.

제8도는 본 발명의 다른 실시예에 관한 세정부의 처리용기내부를 나타내는 종단 정면도이다. 도면중 전 실시예의 부재와 대응하는 부재에는 동일부호가 부쳐진다.

본 실시예에 있어서도 정류판(92) 및 확산판(54)은 지지기둥(53)를 통하여 일체적으로 접속되고, 이들은 내식성의 재료 예를들면, 석영으로 된다. 정류판(92)은 양쪽에 소정의 경사각도(B₁)를 갖고 위쪽으로 경사한 경사부(92a),(92b)를 가진다. 경사한 경사부(92a), (92b)의 경사각도( ₁)는 5~50° 바람직하게는 15~30°로 설정된다. 처리용기(91)의 바닥부의 양쪽에도 경사 앙각( ₂)을 갖고 경사부(91a), (91b)가 각각 설정된다. 경사앙각( ₂ ₁ ₂> ₁

경사부(92a), (92b)의 하면에는 판(93)이 각각 고정 부착된다. 판(93)의 중앙쪽(공급부 33쪽)과 경사부(92a), (92b)에 의하여 형성되는 대략 3각형의 단면을 가지는 기포받이(94)를 형성한다. 각 기포받이 끝단에 있어서 전의 실시예와 동일하고, 정류판(92)에는 배기구멍(65)이 형성되고, 또 이것과 대응하여 배기(67)이 설치된다. 정류판(92)의 경사부(91a), (91b)에 설치된 판(93) 하단으로 부터 처리용기(91)의 경사부(91a), (91b)까지의 거리(L)는 확산판 확산판(54)의 양쪽 가장자리로 부터 처리용기(91)의 경사부(92a), (92b)까지의 거리(M)보다도 길게 설정된다. 공급구(33)으로 부터 공급되는 세정액중에 기포가 혼입하여 있으면, 동기포는 확산판(54)에 의하여 양쪽으로 나누어져 각각 기포받이(94)내에 집적된다. 기포받이(94)내에 어느정도 크게 성장한 기포는 배기구멍으로 부터 배기관(67)를 통하여 처리용기(91) 외부로 배출된다.

기포받이(94)는 정류판(92)의 경사부(92a), (92b)로 판(93)을 나누는 것만으로 좋으므로 전의 실시예의 처리용기(31)의 경우보다도 구성이 간소화된다. 더구나 정류판(92)의 양쪽에 경사부(92a), (92b)가 형성됨으로 난류가 발생하기 어렵다. 이 때문에 세정액의 흐름을 정류화하여 균일하게 웨이퍼(W)로 유출될 수가 있고, 세정의 균일화가 더욱 향상한다.

또 정류판(92)의 경사부(92a), (92b)의 판(93) 하단으로 부터 처리용기(91)의 경사부(92a), (92b)까지의 거리(L)가 확산판(54)의 양쪽끝단부로 부터 처리용기(91)의 경사부(92a), (92b)까지의 거리 (M)보다도 길게 설정되므로 액체의 콘덕턴스의 관계로부터 확산판(54)에 의한 확산(안쪽으로 분리)에 따라 세장액의 웨이퍼(W)에서의 흐름을 균등하게 제어할 수가 있다. 따라서 이점으로 부터도 세정의 균일화가 도모된다.

처리용기(91)자체의 바닥부의 양쪽에도 경사부(92a), (92b)가 형성되므로 죽은 공간이나 웰(wall)의 발생하는 부분이 감소하고, 가장 필요한 처리용기(91)내 용적이 적게 된다.

따라서 필요로 하는 세정액의 양이 절약할 수 있고, 런닝 코스트도 보다 저감할 수가 있다.

확산판(54)은 그 배면이 평탄하게 형성된다. 이것 대신에 제9도에 나타낸 확산판(96)를 이용할 수가 있다. 확산판(96)의 크기는 확산판(54)과 동일하지만, 그 배면에는 복수의 가이드 돌조(97)가 설치된다. 돌조(97)는 2개의 공급구(33)의 바로 위에 위치하는 부분(98a), (98b)을 중심으로 하여 대략 방사형상으로 뻗어있다.

돌조(97)는 제10도에 나타낸 바와같이 정사각형 단면 (1 변이 약 3mm)의 석영제의 각재료를 확산판(96)의 하면에 부설함으로써 형성된다.

이와같은 확산판(96)을 사용하면, 공급구(3)로 부터 공급된 세정액이 확산판(96)에 맞부딪쳐 확산하는 경우 가이드 돌조(97)에 의하여 안내되므로 정류효과가 크다. 더구나 기포가 혼입하여 있는 경우, 이것을 돌조(97)에 따른 형상, 즉 대략 방사형상으로 균등하게 분산 시키는 것이 가능하다. 따라서 기포혼입에 따라 확산하는 경우의 유속이 흩어짐을 방지할 수 있고, 보다 한층 웨이퍼(W)에 대하여 균일하게 흐르는 것이 가능하다.

가이드 돌조는 제11도에 나타낸 바와같이 대략 3각형의 각재료를 사용한 가이드 돌조(99)로 할수가 있다. 즉 가이드 돌조는 공급구로 부터 나온 세정액을 안내하여 균등하게 분산할 수가 있는 것이면, 그 형상은 문제될 것이 없다.

또 상술한 실시예는 본 발명의 반도체 웨이퍼의 세정시스템에 있어서의 세정부에 적용한 예이지만, 본 발명은 LCD 기판의 세정시스템에 대하여도 동일하게 적용가능하다.

Claims

세정액을 수납하기 위한 처리용기와, 세정액을 제공하기 위하여, 상기 처리용기의 하부에 배열된 공급구를 가진 세정액의 공급계와 ; 상기 처리용기에서 처리될 다수개의 기판을 지지하여서 상기 기판이 간격을 두고 제1방향으로 배열되도록 하는, 상기 처리용기의 상기 공급구 상에 제공되는 홀더와 ; 상기 공급구와 상기 홀더사이에 위치하며, 상기 처리용기를 상기 홀더가 배치되는 세정영역과 상기 공급구가 배치되는 바닥 영역으로 분할하며, 상기 바닥 영역과 상기 세정영역을 연결하고 상기 제1방향으로 신장되며 상기 홀더상에 배열된 처리될 상기 기판 아래에 위치되는 스리트를 포함하는 정류판과 ; 상기 공급구와 상기 정류판 사이에 위치하며, 상기 공급구와 상기 스리트를 연결하는 수직선을 교차하며, 중심부와, 상기 제1방향으로 신장된 절곡라인을 따라 상기 중심부의 양측으로부터 위쪽으로 기울어진 한 쌍의 경사부를 포함하는 확산판을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 공급 용기의 내부면 가까이에, 상기 제1방향으로 신장되는 상기 세정액의 한 쌍의 옆 통로를 더 포함하며, 상기 스리트는 상기 옆 통로 사이에 위치됨을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정장치.
제2항에 있어서, 상기 확산판은 상기 제1방향으로 신장되며, 각각은 상기 스리트와 상기 옆 통로의 각각 사이에 위치되는 한 쌍의 옆 가장자리를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정장치.
제3항에 있어서, 상기 스리트는 처리될 상기 기판의 중심에 대해 대칭적으로 배열되는 다수 개의 병렬 스리트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정장치.
제4항에 있어서, 상기 홀더는 상기 제1방향으로 신장되는 한 쌍의 유지 로드를 포함하며, 상기 스리트부는 상기 유지 로드사이에 위치하며, 상기 옆 통로는 상기 유지로드의 외부에 배열됨을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 확산판은 상기 공급구상의 일부로부터 실질적으로 방사상으로 신장되는 가이드 돌조를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정장치.
제1항에 있어서, 상기 용기는 중심부를 가지는 바닥면과, 상기 제1방향으로 신장되는 절곡라인을 따라 상기 중심부의 양측으로부터 위쪽으로 기울어진 한 쌍의 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제1항에 있어서, 상기 확산판과 상기 정류판 사이에 위치하며, 상기 세정액에 포함된 기포를 모으는 기포받이와 ; 상기 기포 받이와 상기 용기의 외부를 연결하는 배기로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제8항에 있어서, 상기 확산판은 상기 제1방향으로 신장되는 한 쌍의 옆 가장자리를 가지며, 상기 기포 받이는 상기 확산판의 상기 옆 가장자리 상에 위치한 한 쌍의 기포 받이 부분을 가지며, 상기 배기로는 상기 기포 받이부분에 상응하는 한 쌍의 배기로 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제9항에 있어서, 상기 기포 받이 부분의 각각은 상기 정류판의 하부면에 형성된 봉입부에 의해 크기가 결정되며, 상기 배기로 부분의 각각은 상기 정류판에 형성된 배출구와 상기 정류판에 연결되어 상기 배출구와 연결되는 배기관을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
세정액을 저장하기 위한 처리용기와 ; 세정액을 제공하기 위한 , 상기 처리용기의 하부에 배열된 공급구를 가진 공급계와 ; 상기 처리용기에서 처리될 다수 개의 기판을 지지하여서 상기 기판이 간격을 두고 제1방향으로 배열되도록 하는, 상기 처리용기의 상기 공급구 상에 제공되는 홀더와 ; 상기 공급구와 상기 홀더 사이에 위치하며, 상기 처리용기를 상기 홀더가 배치되는 세정 영역과 상기 공급구가 배치되는 바닥 영역으로 분할하며, 상기 바닥 영역과 상기 세정 영역을 연결하는 개구를 포함하는 정류판 ; 상기 공급구와 상기 정류판 사이에 위치하여 상기 공급구와 상기 개구를 연결하는 수직선을 교차하는 확산판과 ; 상기 확산판과 상기 정류판 사이에 위치하며, 상기 세정액에 포함된 기포를 모으는 기포 받이와 ; 상기 기포 받이와 상기 용기의 외부를 연결하는 베기로를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제11항에 있어서, 상기확산판은 상기 제1방향으로 신장되는 한 쌍의 옆 가장자리를 가지며, 상기 기포 받이는 상기 확산판의 상기 옆 가장자리상에 위치한 한 쌍의 기포 저장영역부를 가지며, 상기 배기로는 상기 기포 저장영역부에 상응하는 한 쌍의 배기로 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제12항에 있어서, 상기 기포 저장영역부의 각각은 상기 정류판의 하부면에 형성된 봉입부에 의해 크기가 결정되며, 상기 배기로 부분의 각각은 상기 정류판에 형성된 배출구와 상기 정류판에 연결되어 상기 배출구와 연결되는 배기관을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제11항에 있어서, 상기 확산판은 상기 공급구 상의 일부로 부터 실질적으로 방사상으로 신장되는 가이드 돌조를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제11항에 있어서, 상기 공급 용기의 내부면 가까이에 , 상기 제1방향으로 신장되는 상기 세정액의 한 쌍의 옆 통로를 더 포함하며, 상기 개구는 상기 옆 통로 사이에 위치됨을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제15항에 있어서, 상기 개구는 상기 제1방향으로 신장되며 상기 홀더 상에 배열된 처리될 상기 기판 아래에 위치되는 스리트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제16항에 있어서, 상기 확산판은 상기 제1방향으로 신장되며, 각각은 상기 스리트와 상기 옆 통로의 각각 사이에 위치되는 한 쌍의 옆 가장자리를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제17항에 있어서, 상기 스리트는 처리될 상기 기판의 중심에 대해 대칭적으로 배열되는 다수 개의 병렬 스리트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.
제18항에 있어서, 상기 홀더는 상기 제1방향으로 신장되는 한 쌍의 유지 로드를 포함하며, 상기 스리트부는 상기 유지 로드 사이에 위치하며, 상기 옆 통로는 상기 유지 로드의 외부에 배열됨을 특징으로 하는 반도체 공정 시스템의 세정 장치.