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KR100653687B1 - 반도체기판들을 건조시키는 장비들 및 이를 사용하여반도체기판들을 건조시키는 방법들 - Google Patents

반도체기판들을 건조시키는 장비들 및 이를 사용하여반도체기판들을 건조시키는 방법들 Download PDF

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KR100653687B1
KR100653687B1 KR1020030077781A KR20030077781A KR100653687B1 KR 100653687 B1 KR100653687 B1 KR 100653687B1 KR 1020030077781 A KR1020030077781 A KR 1020030077781A KR 20030077781 A KR20030077781 A KR 20030077781A KR 100653687 B1 KR100653687 B1 KR 100653687B1
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KR
South Korea
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박상오
이헌정
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삼성전자주식회사
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Abstract

반도체기판들을 건조시키는 장비들 및 이를 사용하여 반도체기판들을 건조시키는 방법들을 제공한다. 상기 건조장비는 개구된 하부(opened lower portion)를 갖는 건조 챔버, 상기 건조 챔버 내의 상부영역에 설치된 기체 공급기, 및 상기 개구된 하부를 덮는 몸체를 갖는 배기 유니트(exhausting unit)를 구비한다. 상기 몸체는 복수개의 배기 홀들을 갖는다. 상기 몸체가 상기 건조 챔버의 상기 개구된 하부를 덮을 때, 상기 건조 챔버의 양 측벽들 사이의 중심 영역 내의 상기 배기 홀들은 상기 건조 챔버의 상기 양 측벽들에 인접한 가장자리 영역들 내의 상기 배기 홀들보다 더 높은 밀도 또는 더 큰 크기를 갖는다. 상기 건조방법은 상기 건조 챔버 내로 반도체기판들을 로딩시키는 것과, 상기 반도체기판이 로딩된 상기 건조 챔버의 개구된 하부를 상기 배기 유니트로 덮는 것을 구비한다. 이어서, 상기 건조 챔버 내부로 건조 가스를 주입한다. 상기 건조 챔버 내로 주입된 상기 건조가스는 상기 배기 유니트의 배기 홀들을 통하여 배출된다. 따라서, 상기 배기홀들의 크기들 및 배열을 적절히 설계함으로써 상기 건조 챔버 내에서의 상기 건조가스의 원하는 흐름을 얻을 수 있다. 결과적으로, 상기 반도체기판들의 건조 효율을 개선시킬 수 있다.

Description

반도체기판들을 건조시키는 장비들 및 이를 사용하여 반도체기판들을 건조시키는 방법들{Apparatuses for drying semiconductor substrates and methods of drying semiconductor substrates using the same}
도 1은 종래의 린스/건조 장비를 사용하여 반도체기판을 린스/건조시키는 방법을 설명하기 위한 정단면도(front sectional view)이다.
도 2는 도 1에 보여진 종래의 린스/건조 장비를 사용하여 건조된 반도체기판의 표면을 보여주는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 린스/건조 장비를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 린스/건조 장비에 채택되는 한 쌍의 슬릿 도어형 배기 유니트들(slit door type exhausting units)을 도시한 평면도이다.
도 4b는 도 4a의 절단선 Ⅰ-Ⅰ에 따라 취해진 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 4a 및 도 4b에 보여진 슬릿도어형 배기 유니트들을 채택하는 린스/건조 장비를 사용하여 반도체기판들을 건조시키는 방법을 설명하기 위한 정단면도들이다.
도 7a는 본 발명의 실시예들에 따른 린스/건조 장비에 채택되는 가변 슬릿 도어형 배기 유니트(variable slit door type exhausting unit)를 도시한 평면도이 다.
도 7b는 도 7a의 절단선 Ⅱ-Ⅱ에 따라 취해진 단면도이다.
도 7c는 도 7a 및 도 7b에 보여진 가변 슬릿도어형 배기 유니트를 변형시킨 일 예(example)를 도시한 단면도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예들에 따른 린스/건조 장비에 채택되는 다른 가변 슬릿 도어형 배기 유니트(another variable slit door type exhausting unit)를 도시한 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따라 취해진 단면도이다.
도 8c는 도 8a 및 도 8b에 보여진 가변 슬릿도어형 배기 유니트를 변형시킨 일 예(example)를 도시한 단면도이다.
본 발명은 반도체소자의 제조에 사용되는 장비들 및 그 사용방법들에 관한 것으로, 특히 반도체기판들을 건조시키는 장비들 및 이를 사용하여 반도체기판들을 건조시키는 방법들에 관한 것이다.
습식 세정공정 또는 습식 식각공정과 같은 습식 공정은 반도체소자의 제조에 자주 사용된다. 따라서, 린스 공정 및 건조 공정은 각각 상기 습식 공정에 사용된 화학용액 및 린스 공정에 사용된 탈이온수를 반도체기판으로부터 제거하기 위하여 습식공정 후에 반드시 진행되어야 한다.
도 1은 종래의 린스/건조 장비를 사용하여 반도체 기판들을 린스/건조시키는 방법을 설명하기 위한 정단면도이고, 도 2는 도 1에 보여진 종래의 린스/건조 장비를 사용하여 건조된 반도체기판들 상에 형성된 물반점들(water marks)을 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 린스/건조 장비는 린스 챔버(101) 및 상기 린스 챔버(101) 상부에 설치된 건조 챔버(103)를 포함한다. 상기 린스 챔버(101)의 상부는 개구되고 상기 건조 챔버(103)의 하부는 개구된다. 결과적으로, 상기 린스 챔버(101) 및 상기 건조 챔버(103) 사이에 어떠한 격벽(separating wall)도 설치되지 않는다.
상기 건조 챔버(103) 내에 기체 공급기(gas supplier; 105)가 설치된다. 상기 기체 공급기(105)는 그 내부에 설치된 기체 인입관(gas inlet conduit; 105a)을 포함한다. 상기 린스 챔버(101) 및 상기 건조 챔버(103) 사이에 배기구(vent; 107)가 설치된다.
상기 린스 챔버(101) 내에 탈이온수(109)가 공급되고, 상기 탈이온수(109) 내에 화학용액으로 세정된 반도체기판들(111), 즉 세정된 반도체 웨이퍼들이 담겨진다. 이 경우에, 상기 반도체 웨이퍼들(111)의 플랫존들(111a)은 하부를 향하여 정렬될 수 있다. 상기 반도체 웨이퍼들(111)의 표면에 잔존하는 상기 화학용액은 상기 린스 챔버(101) 내에서 오버 플로우 방법 등을 사용하여 제거되고, 상기 린스된 반도체 웨이퍼들(111)의 표면에 상기 탈이온수가 흡착된다. 상기 린스된 반도체 웨이퍼들(111)은 서서히 상승되어 상기 건조 챔버(103) 내부로 이동한다.
상기 반도체 웨이퍼들(111)이 상기 건조 챔버(103) 내부로 이동되면, 상기 기체 공급기(105)를 통하여 이소프로필 알코올 기체(isopropyl alcohol gas; 115)가 상기 건조 챔버(103) 내부로 주입된다. 상기 건조 챔버(103)의 내부로 주입된 이소프로필 알코올 기체(115)는 상기 배기구(107)를 통하여 배출된다(exhausted). 이 경우에, 상기 이소프로필 알코올 기체(115)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 건조 챔버(103) 내에서 불균일하게 흐른다. 그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 반도체 웨이퍼들(111) 상에 제1 및 제2 그룹의 물반점들(113a)이 형성될 수 있다. 상기 제1 그룹의 물반점들(113a)은 상기 플랫존들(111a)의 반대편인 상부 영역의 양 옆에 형성되고, 상기 제2 그룹의 물반점들(113b)은 상기 플랫존들(111a) 부근에 형성된다.
이러한 물반점들(113a, 113b)은 오염입자들로 작용하여 반도체소자의 수율을 현저히 감소시킨다. 따라서, 상기 물반점들(113a, 113b)이 형성되는 것을 방지하기 위해서는, 상기 반도체 웨이퍼들(111) 상부에서 흐르는 상기 이소프로필 알코올 기체와 같은 건조가스의 유속(flux)을 균일하게 제어하여야 한다.
최근에, 마란고니 원리가 건식 효율을 극대화시키기 위하여 건조 공정에 널리 이용되고 있다. 상기 마란고니 원리를 이용하여 기판을 건조시키는 방법 및 장비가 미국특허 제5,884,640호에 "기판을 건조시키는 방법 및 장비"라는 제목으로 피쉬킨(Fishkin) 등에 의해 개시된 바 있다. 피쉬킨 등에 따르면, 저장용기 내의 탈이온수는 건조공정을 실시하는 동안 상기 저장용기의 배출구에 설치된 밸브를 통하여 배출된다. 또한, 상기 밸브는 액체수위 제어 시스템에 의해 제어된다. 따라서, 상기 저장용기 내의 액체의 수위를 점차적으로 낮추기 위해서는 상기 밸브를 정밀하게 제어하는 것이 요구된다.
더 나아가서, 마란고니 원리를 이용하지 않고 기판을 건조시키는 장비 및 방법이 미국특허 제6,158,141호에 "반도체기판을 건조시키는 장비 및 방법"이라는 제목으로 아사다(Asada) 등에 의해 개시된 바 있다. 아사다 등에 따르면, 린스된 웨이퍼는 탈이온수로 채워진 린스조(rinsing bath)로부터 공간을 갖는 건조조(drying bath) 내로 이동된다. 이어서, 상기 건조조를 밀폐시킨다. 상기 건조조는 상기 린스된 웨이퍼에 건조가스를 분사시키기 위한 복수개의 노즐들을 포함한다. 상기 건조가스는 건조 효율을 극대화시키기 위하여 수직방향으로부터 20°내지 50°의 경사진 방향을 따라 상기 린스된 웨이퍼 상에 분사된다. 그러나, 이 건조 방법은 마란고니 원리를 이용하지 않는다. 따라서, 마란고니 원리를 이용하는 건조방법에 비하여 건조효과를 증대시키기가 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 건조 챔버 내에서 건조가스가 균일하게 흐르도록 설계된 건조 장비를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 건조 챔버 내에서 건조가스가 균일하게 흐르도록 설계된 린스/건조 장비를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 건조 챔버 내에서 건조가스가 균일하게 흐르도록 설계된 건조 장비를 사용하여 반도체 기판들을 건조시키는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 건조 챔버 내에서 건조가스가 균일하게 흐르도록 설계된 건조 장비를 사용하여 반도체 기판들을 린스/건조시키는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들은 건조 장비를 제공한다. 상기 건조 장비는 개구된 하부(opened lower portion)를 갖는 건조 챔버 및 상기 개구된 하부를 덮는 배기 유니트(exhausting unit)를 포함한다. 상기 배기 유니트는 상기 개구된 하부를 직접적으로 덮는 몸체를 갖는다. 상기 몸체는 상기 건조 챔버 내의 대기를 배출시키기 위한 복수개의 배기 홀들을 갖는다. 상기 배기 유니트는 상기 건조 챔버의 상기 개구된 하부로부터 분리될 수(detachable) 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 몸체는 하부 패널 및 상기 하부 패널 상부에 위치하는 상부 패널을 포함한다. 이 경우에, 상기 복수개의 배기 홀들은 상기 상부 패널을 관통한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 배기 유니트, 즉 상기 몸체가 상기 건조 챔버를 밀폐시킬 때, 상기 몸체는 상기 건조 챔버의 양 측벽들에 인접한 가장자리 영역들 및 상기 가장자리 영역들 사이의 중심 영역으로 나뉘어질 수 있다. 상기 중심 영역 내의 상기 배기 홀들은 상기 가장자리 영역들 내의 상기 배기 홀들보다 높은 밀도를 가질 수 있다. 이 경우에, 상기 복수개의 배기 홀들은 동일한 크기를 가질 수 있다.
이와는 달리(alternatively), 상기 중심 영역 내의 상기 배기 홀들은 상기 가장자리 영역들 내의 상기 배기 홀들보다 클 수 있다. 이 경우에, 상기 복수개의 배기 홀들은 상기 몸체의 전체에 걸쳐서 균일한 밀도로 배치될 수 있다.
결과적으로, 상기 건조 챔버 내부로 주입되는 건조 가스는 상기 배기 유니트의 중심영역 내의 상기 배기 홀들을 통하여 집중적으로 배출된다. 따라서, 상기 건조 챔버 내에서 건조되는 반도체기판들이 원형의 반도체 웨이퍼들이고 상기 반도체 웨이퍼들이 상기 건조 챔버의 양 측벽들을 가로지르는 방향에 평행하도록 상기 건조 챔버 내에 로딩되는 경우에, 상기 반도체 웨이퍼들의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 린스/건조 장비를 제공한다. 상기 린스/건조 장비는 개구된 상부를 갖는 제1 챔버 및 상기 제1 챔버의 상부에 설치된 제2 챔버를 포함한다. 상기 제2 챔버는 개구된 하부를 갖는다. 상기 제2 챔버의 양 측벽들은 그들을 각각 관통하는 제1 및 제2 슬릿들을 갖는다. 상기 제1 및 제2 슬릿들을 통하여 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(slit door type exhausting units)이 수평 이동한다. 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들이 서로 접촉하는 경우에, 상기 제2 챔버는 밀폐된다. 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들은 각각 상기 제2 챔버의 상기 개구된 하부를 직접적으로 덮는 제1 및 제2 몸체들을 구비한다. 상기 제1 및 제2 몸체들의 각각은 상기 제2 챔버 내의 대기를 배출시키는 복수개의 배기 홀들을 갖는다.
본 발명의 실시예들에서, 상기 제1 챔버는 세정 챔버 및/또는 린스 챔버에 해당하고, 상기 제2 챔버는 건조 챔버에 해당한다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 상기 제1 및 제2 몸체들의 각각은 하부 패널, 상기 하부 패널의 상부에 위치하는 상부 패널, 및 상기 상부 패널의 가장자리 및 상기 하부 패널의 가장자리를 서로 연결시키는 벽들(walls)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 복수개의 배기 홀들은 상기 상부 패널을 관통한다. 상기 벽들은 내측벽(inner sidewall) 및 상기 내측벽과 대향하는 외측벽(outer sidewall)을 구비한다. 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들이 서로 가까워져 상기 제2 챔버를 밀폐시킬 때, 상기 제1 및 제2 몸체들의 상기 내측벽들은 서로 접촉한다. 상기 내측벽들에 인접한 상기 배기 홀들은 상기 외측벽들에 인접한 상기 배기 홀들보다 높은 밀도를 가질 수 있다. 이 경우에, 상기 배기 홀들은 동일한 크기를 가질 수 있다. 이와는 달리(alternatively), 상기 내측벽들에 인접한 상기 배기 홀들은 상기 외측벽들에 인접한 상기 배기 홀들보다 클 수 있다. 이 경우에, 상기 배기 홀들은 상기 몸체들의 전체에 걸쳐서 균일한 밀도로 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에서, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들의 각각은 상기 외측벽으로부터 분기된 적어도 하나의 배기관(exhausting conduit)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에서, 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트는 상기 제1 몸체의 상기 상부 패널의 하부면을 따라 슬라이딩하여 상기 제1 몸체의 상기 배기 홀들의 개구된 면적들을 가변시키는 제1 보조 패널(auxiliary panel)을 더 포함할 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트는 상기 제2 몸체의 상기 상부 패널의 하부면을 따라 슬라이딩하여 상기 제2 몸체의 상기 배기 홀 들의 개구된 면적들을 가변시키는 제2 보조 패널(auxiliary panel)을 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 보조 패널은 상기 제1 몸체의 상기 배기 홀들과 동일한 크기 및 배열을 갖는 제1 보조 배기홀들을 구비할 수 있고, 상기 제2 보조 패널은 상기 제2 몸체의 상기 배기 홀들과 동일한 크기 및 배열을 갖는 제2 보조 배기홀들을 구비할 수 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 몸체들의 상기 배기 홀들이 각각 상기 제1 및 제2 보조 배기홀들과 완전히 중첩하도록 상기 제1 및 제2 보조 패널들이 위치하는 경우에, 상기 배기홀들의 개구된 면적(opened area)은 극대화된다. 그러나, 상기 제1 및 제2 보조 패널들이 서로 가까워지거나 멀어지도록 수평 이동되면, 상기 배기 홀들의 개구된 면적은 감소된다. 결과적으로, 상기 제1 및 제2 보조 패널들을 사용하여 상기 배기 홀들의 개구된 면적을 가변시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예들에서, 상기 제1 및 제2 몸체들의 각각은 하부 패널, 상기 하부 패널의 상부에 위치하는 상부 패널, 상기 하부 패널 및 상부 패널의 앞 가장자리들(front edges)을 서로 연결시키는 앞벽(front wall), 상기 하부 패널 및 상부 패널의 뒤 가장자리들(rear edges)을 서로 연결시키고 상기 앞벽에 대향하는 뒷벽(rear wall), 상기 하부 패널의 일 측 가장자리(a side edge) 및 상기 상부 패널의 일 측 가장자리를 서로 연결시키는 외측벽을 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 몸체들의 각각은 상기 외측벽에 대향하는 개구부를 갖는다.
상기 제2 챔버가 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들에 의해 밀폐될 때, 상기 제1 및 제2 몸체의 개구부들중 어느 하나는 다른 하나에 삽입되어 서로 중첩할 수 있다. 상기 개구부들의 중첩폭을 증가시키는 경우에, 상기 제1 몸체의 개구부에 인접한 배기 홀들은 상기 제2 몸체의 개구부에 인접한 배기 홀들과 겹쳐질 수 있다. 그 결과, 상기 배기 홀들의 밀도가 감소된다.
본 발명의 또 다른 실시예들은 반도체 기판들을 린스/건조시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 제1 챔버 내의 반도체기판들을 탈이온수를 사용하여 린스시키는 것과 상기 린스된 반도체기판들을 상승시키어 상기 제1 챔버의 상부에 설치된 제2 챔버 내로 이동시키는 것을 포함한다. 상기 제2 챔버의 양 측벽들을 각각 관통하는 제1 및 제2 슬릿들을 통하여 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들이 수평 이동된다. 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들이 서로 접촉하도록 이동되면, 상기 제2 챔버는 밀폐된다. 상기 슬릿도어형 배기 유니트들의 각각은 상기 제2 챔버의 개구된 하부의 일부를 덮는 몸체를 갖는다. 상기 몸체는 상기 제2 챔버 내의 대기를 배출시키는 복수개의 배기 홀들을 구비한다. 상기 제2 챔버 내의 상기 반도체 기판들의 상부에 설치된 기체 공급기를 통하여 상기 제2 챔버 내부로 건조 가스를 주입한다. 상기 건조가스는 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들의 상기 배기 홀들을 통하여 배출된다. 이에 따라, 상기 반도체기판들 상에 잔존하는 탈이온수가 제거된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 각 구성요소들 의 크기들은 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 린스/건조 장비를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 3을 참조하면, 제1 챔버(1)의 상부에 제2 챔버(3)가 위치한다. 상기 제1 챔버(1)는 린스 공정이 실시되는 공간을 제공한다. 즉, 상기 제1 챔버(1)는 린스 챔버에 해당할 수 있다. 이에 더하여, 상기 제1 챔버(1)는 상기 린스 공정 전에 세정공정이 실시되는 공간을 제공할 수도 있다. 이 경우에, 상기 세정공정 및 린스 공정은 상기 제1 챔버(1) 내에서 연속적으로 실시된다.
상기 제1 챔버(1)는 개구된 상부(opened upper portion)를 구비한다. 또한, 상기 제1 챔버(1)의 양 측벽들은 각각 그들을 관통하는 제1 및 제2 배기 슬릿들(1s', 1s")을 구비할 수 있다. 상기 제1 및 제2 배기 슬릿들(1s', 1s")은 상기 제1 챔버의 양 측벽들의 상부영역(upper region)에 위치한다.
상기 제2 챔버(3)는 개구된 하부(opened lower portion)를 구비한다. 따라서, 상기 제1 챔버(1) 내에서 린스된 반도체 기판들은 로봇 암 등에 의해 상기 제2 챔버(3) 내부로 전송될 수 있다. 상기 제2 챔버(3)는 상기 린스된 반도체기판들을 건조시키기 위한 공간을 제공한다. 즉, 상기 제2 챔버(3)는 건조 챔버에 해당한다.
상기 제2 챔버(3) 내에 기체 공급기(gas supplier; 7)가 설치된다. 상기 기체 공급기(7)는 상기 제2 챔버(3)의 상부 패널 하부에 위치하도록 설치된다. 상기 기체 공급기(7)는 상기 제1 챔버(1) 내에서 상기 린스 공정 또는 세정 공정이 실시 되는 동안 상기 제2 챔버(3) 내의 오염된 대기를 배출시키기 위한 퍼지 가스를 공급한다. 또한, 상기 기체 공급기(7)는 상기 제2 챔버(3) 내에서 상기 건조 공정이 실시되는 동안 건조 가스를 제공한다.
상기 제2 챔버(3)의 양 측벽들은 각각 그들을 관통하는 제1 및 제2 슬릿들(S1, S2)을 갖는다. 상기 제1 및 제2 슬릿들(S1, S2)은 수평방향에 평행하며 상기 제2 챔버(3)의 하부에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1 및 제2 슬릿들(S1, S2)은 상기 제1 챔버(1)의 양 측벽들에 인접하도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기 슬릿들(S1, S2)을 통하여 배기 유니트(5)가 수평방향을 따라 이동하여 상기 제1 및 제2 챔버들(1, 3)의 내부 공간들을 서로 격리시키거나 연결시킨다. 상기 배기 유니트(5)는 상기 제1 슬릿(S1)을 통하여 수평이동하는 제1 슬릿도어형 배기 유니트(a first slit door type exhausting unit; 5a, 31a 또는 41a) 및 상기 제2 슬릿(S2)을 통하여 수평이동하는 제2 슬릿도어형 배기 유니트(5b, 31b 또는 41b)를 구비할 수 있다.
상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)이 이동하여 상기 제2 챔버(3) 내에서 서로 접촉하면, 상기 제2 챔버(3)는 밀폐된다. 이 경우에, 상기 제2 챔버(3) 내의 대기는 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)에 형성된 복수개의 배기 홀들을 통하여 배출될 수 있다.
도 4a는 도 3에 보여진 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(slit door type exhausting units; 5a, 5b)을 도시한 평면도이고, 도 4b는 도 4a의 절단선 Ⅰ-Ⅰ에 따라 취해진 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(5a)는 제1 몸체(11')를 구비한다. 이에 더하여, 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(5a)는 상기 제1 몸체(11')로부터 분기된(branched) 적어도 하나의 배기관(exhausting conduit; 11e'), 즉 제1 배기관을 더 구비할 수 있다. 상기 제1 몸체(11')는 제1 하부 패널(11g'), 상기 제1 하부 패널(11g')의 상부에 위치하는 제1 상부 패널(11t'), 및 상기 제1 상부 패널(11t') 및 제1 하부 패널(11g')의 가장자리들을 서로 연결시키는 제1 벽들(walls)을 구비할 수 있다.
상기 제1 벽들은 상기 제1 상부 패널(11t')의 일 측 가장자리(one side edge)를 상기 제1 하부 패널(11g')의 일 측 가장자리에 연결시키는 제1 내측벽(inner sidewall; 11d')와 아울러서 상기 제1 상부 패널(11t')의 타 측 가장자리(the other side edge)를 상기 제1 하부 패널(11g')의 타 측 가장자리에 연결시키는 제1 외측벽(outer sidewall; 11w')을 구비한다. 상기 제1 내측벽(11d') 및 제1 외측벽(11w')은 서로 대향한다.
더 나아가서, 상기 제1 벽들은 상기 제1 상부 패널(11t') 및 상기 제1 하부 패널(11g')의 앞 가장자리들(front edges)을 서로 연결시키는 제1 앞벽(front wall; 11f')과 아울러서 상기 제1 상부 패널(11t') 및 상기 제1 하부 패널(11g')의 뒤 가장자리들(rear edges)을 서로 연결시키는 제1 뒷벽(rear wall; 11r')을 구비한다. 결과적으로, 상기 제1 몸체(11')는 상기 제1 상부 패널(11t'), 제1 하부 패널(11g'), 제1 내측벽(11d'), 제1 외측벽(11w'), 제1 앞벽(11f') 및 제1 뒷벽(11r')에 의해 둘러싸여진 제1 내부 공간(11s')을 갖는다. 한편, 상기 제1 배 기관(11e')은 상기 제1 외측벽(11w')에 연결된다.
또한, 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(5b)는 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(5a)와 동일한 형태를 갖는다. 즉, 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(5b) 역시 상기 제1 몸체(11')에 상응하는 제2 몸체(11")를 구비한다. 이에 더하여, 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(5b)는 상기 제1 배기관(11e')에 상응하는 제2 배기관(11e")을 더 구비할 수 있다. 상기 제2 몸체(11")는 상기 제1 몸체(11') 처럼 제2 상부 패널(11t"), 제2 하부 패널(11g"), 제2 내측벽(11d"), 제2 외측벽(11w"), 제2 앞벽(11f") 및 제2 뒷벽(11r")을 구비한다. 따라서, 상기 제2 몸체(11") 역시 상기 제2 상부 패널(11t"), 제2 하부 패널(11g"), 제2 내측벽(11d"), 제2 외측벽(11w"), 제2 앞벽(11f") 및 제2 뒷벽(11r")에 의해 둘러싸여지는 제2 내부 공간(11s")을 갖는다. 이 경우에, 상기 제2 배기관(11e") 역시 상기 제2 외측벽(11w")에 연결된다.
상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)은 각각 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 슬릿들(S1, S2) 내에 끼워지도록 설치된다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 배기 유니트들(5a, 5b)은 상기 제1 및 제2 내측벽들(11d', 11d")이 상기 제2 챔버(3)의 내부를 향하도록 끼워진다. 따라서, 상기 제1 및 제2 배기 유니트들(5a, 5b)이 서로 가까워지도록 수평방향을 따라 이동하면, 상기 제1 및 제2 내측벽들(11d', 11d")이 서로 접촉하여 상기 제2 챔버(3)를 밀폐시킨다.
상기 제1 및 제2 상부 패널들(11t', 11t")은 각각 그들을 관통하는 복수개의 제1 및 제2 배기 홀들(exhausting holes)을 갖는다. 상기 제1 및 제2 배기 홀들은 다양한 형태로 배열될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 보여진 제1 및 제2 챔버들(1, 3) 내에 로딩되는 반도체기판들이 원형의 반도체 웨이퍼들이고 상기 반도체 웨이퍼들이 상기 제1 및 제2 챔버들(1, 3)의 측벽들을 가로지르는 방향에 평행하고 서로 중첩되도록 로딩되는 경우에, 상기 배기 홀들은 상기 내측벽들(11d', 11d")에 인접한 영역 내에 집중적으로 배치되는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 상기 내측벽들(11d, 11d")에 인접한 배기 홀들을 통하여 배출되는 기체의 양이 가장 많고 상기 외측벽들(11w', 11w")에 인접한 배기 홀들을 통하여 배출되는 기체의 양이 가장 적도록 상기 배기 홀들을 설계하는 것이 바람직하다.
좀 더 구체적으로, 상기 제1 몸체(11')는 상기 제1 내측벽(11d')에 인접한 제1 중심영역(R1'), 상기 제1 외측벽(11w')에 인접한 제1 가장자리 영역(R3'), 및 상기 제1 중심영역(R1') 및 상기 제1 가장자리 영역(R3') 사이의 제1 중간영역(intermediate region; R2')으로 분할될 수 있고, 상기 제2 몸체(11")는 상기 제2 내측벽(11d")에 인접한 제2 중심영역(R1"), 상기 제2 외측벽(11w")에 인접한 제2 가장자리 영역(R3"), 및 상기 제2 중심영역(R1") 및 상기 제2 가장자리 영역(R3") 사이의 제2 중간영역(R2")으로 분할될 수 있다. 상기 제1 배기 홀들은 상기 제1 중심영역(R1'), 상기 제1 중간영역(R2') 및 상기 제1 가장자리 영역(R3') 내에 각각 배치된 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(11a', 11b', 11c')을 포함한다. 이와 마찬가지로, 상기 제2 배기 홀들은 상기 제2 중심영역(R1"), 상기 제2 중간영역(R2") 및 상기 제2 가장자리 영역(R3") 내에 각각 배치된 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(11a", 11b", 11c")을 포함한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 그 룹의 배기 홀들(11a', 11a")의 각각은 제1 폭(W1)을 가질 수 있고, 상기 제2 그룹의 배기 홀들(11b', 11b")의 각각은 제2 폭(W2)을 가질 수 있고, 상기 제3 그룹의 배기 홀들(11c', 11c")의 각각은 제3 폭(W3)을 가질 수 있다. 이에 더하여, 상기 제1 내지 제3 배기 홀들은 모두 동일한 길이를 가질 수 있다.
상기 제1 폭(W1)이 상기 제2 및 제3 폭들(W2, W3)보다 크고 상기 제2 및 제3 폭들(W2, W3)이 서로 동일한 경우에, 상기 제1 그룹의 배기 홀들(11a', 11a")은 상기 제2 그룹의 배기 홀들(11b, 11b")과 동일한 밀도로 배치될 수 있고 상기 제3 그룹의 배기 홀들(11c', 11c")은 상기 제2 그룹의 배기 홀들(11b', 11b")보다 낮은 밀도로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 폭(W1)이 상기 제2 폭(W2)보다 크고 상기 제2 폭(W2)이 상기 제3 폭(W3)보다 클 수도 있다. 즉, 상기 제1 그룹의 배기 홀들(11a', 11a")이 가장 크고 상기 제3 그룹의 배기 홀들(11c', 11c")이 가장 작을 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들은 모두 동일한 밀도로 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 내지 제3 폭들(W1, W2, W3)은 모두 동일할 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들은 모두 동일한 크기를 가질 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 그룹의 배기 홀들(11a', 11a")은 상기 제2 그룹의 배기 홀들(11b', 11b")보다 높은 밀도로 배치되고 상기 제3 그룹의 배기 홀들(11c', 11c")은 상기 제2 그룹의 배기 홀들(11b', 11b")보다 낮은 밀도로 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(11a', 11a", 11b', 11b", 11c', 11c")은 여러가지의 형태들을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들은 도 4a에 보여진 직사각형 이외에 정사각형 또는 원형일 수 있다. 또한, 상기 각 몸체들(11', 11")은 3개보다 많은 영역들로 나뉘어질 수도 있다.
도 5 및 도 6은 도 4a 및 도 4b에 보여진 한 쌍의 슬릿도어형 배기 유니트들과 아울러서 도 3에 보여진 제1 및 제2 챔버들로 구성되는 린스/건조 장비를 사용하여 반도체 기판들을 건조시키는 방법들을 설명하기 위한 정단면도들이다.
도 5를 참조하면, 상기 제1 챔버(1) 내에 탈이온수(21)를 공급하고, 상기 탈이온수(21) 내에 반도체 기판들(23), 예컨대 원형의 반도체 웨이퍼들을 담구어 상기 반도체 웨이퍼들을 린스시킨다. 상기 린스 공정은 당업계에서 잘 알려진 방법을 사용하여 실시한다. 예를 들면, 상기 린스 공정은 상기 탈이온수(21)를 오버플로우시키어 실시할 수도 있다. 상기 린스 공정을 실시하기 전에 상기 제1 챔버(1) 내에서 세정 공정이 실시될 수도 있다.
상기 세정 공정 또는 상기 린스 공정이 실시되는 동안 상기 제2 챔버(3) 내에 질소 가스와 같은 퍼지 가스(25)를 주입하여 상기 제2 챔버(3) 내의 습도를 일정하게 유지함과 아울러서 상기 제2 챔버(3) 내의 오염된 대기를 지속적으로 배출시킬 수 있다. 상기 퍼지 가스(25)는 상기 제2 챔버(3) 내에 설치된 기체 공급기(7)를 통하여 주입된다. 상기 기체 공급기(7)는 상기 퍼지 가스(25)와 같은 기체를 상기 기체 공급기(7)의 몸체의 내부로 유입시키는 기체 인입관(gas inlet conduit; 7a)을 구비할 수 있다.
상기 린스 공정이 실시되는 동안, 도 4a 및 도 4b에서 설명된 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)은 각각 도 5에 보여진 바와 같이 상기 제2 챔버(3)의 양 측벽들에 형성된 제1 및 제2 슬릿들(S1, S2) 내에 설치된다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)은 상기 제1 및 제2 내측벽들(11d', 11d")이 서로 마주보도록 설치된다.
상기 린스 공정이 실시되는 동안, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)은 도 5에 보여진 바와 같이 서로 일정간격을 유지하도록 이격될 수 있다. 이 경우에, 상기 제2 챔버(3) 내로 주입된 상기 퍼지 가스(25)는 상기 제1 챔버(1)의 측벽들에 형성된 제1 및 제2 배기 슬릿들(1s', 1s")을 통하여 배출된다.
이와는 달리, 상기 린스 공정이 실시되는 동안, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)은 서로 수평방향을 따라 이동하여 접촉할 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 내측벽들(11d', 11d")이 서로 접촉하여 상기 제2 챔버(3)를 밀폐시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 제2 챔버(3) 내로 주입된 상기 퍼지 가스(25)는 상기 제1 및 제2 배기 유니트들(5a, 5b)의 상기 배기 홀들(도 4a 및 도 4b의 11a', 11a", 11b', 11b", 11c', 11c")을 통하여 배출된다.
한편, 상기 린스 공정이 실시되는 동안 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)이 서로 접촉하여 상기 제2 챔버(3)를 밀폐시키는 경우에, 상기 퍼지가스(25)는 주입되지 않을 수도 있다.
도 6을 참조하면, 상기 린스 공정이 완료된 후에, 상기 린스된 반도체기판들(23)을 상승시키어 상기 제2 챔버(3) 내로 이동시킨다. 상기 린스 공 정 동안 상기 제2 챔버(3)가 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)에 의해 밀폐된 경우에는, 상기 반도체기판들(23)을 상승시키기 전에 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)을 서로 이격시키어 상기 반도체기판들(23)의 이동 통로를 형성한다. 상기 반도체기판들(23)이 상승하는 동안 상기 퍼지가스(25)는 지속적으로 공급될 수 있다.
상기 반도체기판들(23)이 상기 제2 챔버(3) 내로 완전히 상승된 후에, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)은 수평방향을 따라 서로 이동하여 접촉한다. 즉, 상기 제2 챔버(3)의 개구된 하부가 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)에 의해 닫혀진다. 이어서, 상기 기체 공급기(7)를 통하여 건조 가스(27)가 주입된다. 상기 건조 가스(27)는 상기 반도체기판들(23) 상에 잔존하는 탈이온수와 반응하여 치환시킬 수 있는 휘발성 기체인 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 건조가스(27)는 에틸글리콜(ethylglycol), 일 프로파놀(1-propanol), 이 프로파놀(2-propanol), 테트라 하이드로 퓨레인(tetrahydrofurane), 사 하이드록시 사 메틸 이 펜타몬(4-hydroxy-4-methyl-2-pentamone), 일 부타놀(1-butanol), 이 부타놀(2-butanol), 메타놀(methanol), 에타놀(ethanol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone), n-프로필 알코올(n-propyl alcohol) 및 다이메틸에테르(dimethylether)로 이루어진 일 군중 어느 하나일 수 있다.
다른 방법으로(alternatively), 상기 건조가스(27)는 운송가스(carrier gas)와 함께 공급될 수 있다. 이 경우에, 상기 건조가스(27)는 에틸글리콜(ethylglycol), 일 프로파놀(1-propanol), 이 프로파놀(2-propanol), 테 트라 하이드로 퓨레인(tetrahydrofurane), 사 하이드록시 사 메틸 이 펜타몬(4-hydroxy-4-methyl-2-pentamone), 일 부타놀(1-butanol), 이 부타놀(2-butanol), 메타놀(methanol), 에타놀(ethanol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone), n-프로필 알코올(n-propyl alcohol) 및 다이메틸에테르(dimethylether)로 이루어진 일 군중 어느 하나와 상기 운송가스와의 혼합 기체일 수 있다. 상기 운송가스는 질소 가스일 수 있다. 상기 운송가스는 상온 또는 상온보다 높은 온도를 가질 수 있다. 상기 운송가스가 상온보다 높은 온도를 갖는 경우에, 상기 건조가스(27) 역시 상온보다 높은 온도를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 건조가스(27)가 상온의 이소프로필 알코올 기체 및 상온보다 높은 고온의 질소 가스의 혼합기체인 경우에, 상기 이소프로필 알코올 기체 역시 상온보다 높은 온도를 가질 수 있다.
상기 제2 챔버(3) 내로 주입된 상기 건조가스(27)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)의 배기 홀들(11a', 11a", 11b', 11b", 11c', 11c")을 통하여 배출된다. 상기 배기 홀들(11a', 11a", 11b', 11b", 11c', 11c")은 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된 바와 같이 상기 내측벽들(11d', 11d")에 가까운 영역에 가장 높은 밀도 및/또는 가장 큰 크기를 갖도록 배치될 수 있다. 이 경우에, 상기 건조가스(27)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 내측벽들(11d', 11d")에 인접한 상기 제1 그룹의 배기 홀들(11a', 11a")을 통하여 가장 많이 배출된다. 그 결과, 상기 반도체기판들(23)이 원형의 반도체 웨이퍼들인 경우에, 상기 반도체 웨이퍼들의 하부 표면들(B)의 상부를 지나는 상기 건 조가스(27)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 반도체 웨이퍼들(23)의 둥근 가장자리의 윤곽(contour)에 평행한 방향을 따라 균일하게 흐른다. 이에 따라, 상기 반도체 웨이퍼들(23)의 표면들 상에 물반점들이 형성되는 것을 현저히 억제시킬 수 있다. 다시 말해서, 상기 반도체 웨이퍼들(23)의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7a는 본 발명의 실시예들에 따른 린스/건조 장비에 채택되는 가변 슬릿 도어형 배기 유니트(variable slit door type exhausting unit)를 도시한 평면도이고, 도 7b는 도 7a의 절단선 Ⅱ-Ⅱ에 따라 취해진 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 가변 슬릿도어형 배기 유니트는 제1 슬릿도어형 배기 유니트(31a) 및 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(31a) 내에 삽입되는 제2 슬릿도어형 배기 유니트(31b)를 구비한다. 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(31a, 31b)은 각각 도 4a 및 도 4b에서 설명된 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)과 비슷한 형태들을 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(31a)는 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(5a) 처럼 제1 몸체(33') 및 상기 제1 몸체(33')로부터 분기된 적어도 하나의 제1 배기관(33e')을 구비할 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(31b)는 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(5b) 처럼 제2 몸체(33") 및 상기 제2 몸체(33")로부터 분기된 적어도 하나의 제2 배기관(33e")을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 몸체(33')는 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(5a)의 제1 몸체(11') 처럼 제1 상부 패널(33t'), 제1 하부 패널(33g'), 제1 앞벽(33f'), 제1 뒷벽(33r') 및 제1 외측벽(33w')을 갖고, 상기 제2 몸체(33")는 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(5b)의 제2 몸체(11") 처럼 제2 상부 패널(33t"), 제2 하부 패널(33g"), 제2 앞벽(33f"), 제2 뒷벽(33r") 및 제2 외측벽(33w")을 갖는다. 이에 더하여, 상기 제1 상부 패널(33t')은 도 4a 및 도 4b에 보여진 제1 상부 패널(11t')처럼 그것을 관통하는 제1 내지 제3 그룹의 배기홀들(33a', 33b', 33c')을 가질 수 있고, 상기 제2 상부 패널(33t")은 도 4a 및 도 4b에 보여진 제2 상부 패널(11t")처럼 그것을 관통하는 제1 내지 제3 그룹의 배기홀들(33a", 33b", 33c")을 가질 수 있다.
그러나, 상기 제1 및 제2 몸체들(33', 33")은 도 4a 및 도 4b에 보여진 상기 제1 및 제2 몸체들(11', 11")과는 달리 상기 내측벽들(11d', 11d")을 갖지 않는다. 그 대신에, 상기 제1 몸체(33')는 상기 제1 외측벽(33w')에 대향하는 제1 개구부(33h')를 갖고, 상기 제2 몸체(33")는 상기 제2 외측벽(33w")에 대향하는 제2 개구부(33h")를 갖는다. 상기 제2 개구부(33h")는 상기 제1 개구부(33h')보다 작은 크기를 갖는다. 따라서, 도 3에 보여진 상기 제2 챔버(3)의 양 슬릿들(S1, S2) 내에 각각 삽입되는 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(31a, 31b)이 서로 접촉하여 상기 제2 챔버(3)를 밀폐시키는 경우에, 상기 제2 개구부(3h")는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 제1 개구부(33h') 내에 끼워질 수 있다.
도 7c는 도 7a 및 도 7b에 보여진 가변 슬릿도어형 배기 유니트를 변형시킨 일 예(example)를 도시한 단면도이다.
도 7c를 참조하면, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(31a, 31b) 사이의 중첩폭(overlap width)을 증가시키어 상기 제1 몸체(33')의 배기 홀들의 일부 를 상기 제2 몸체(33")의 배기 홀들의 일부와 중첩시킬 수 있다. 예를 들면, 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 제1 몸체(33')의 제1 그룹의 배기 홀들(33a')을 상기 제2 몸체(33")의 제1 그룹의 배기 홀들(33a")과 중첩시킬 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(31a, 31b)의 전체에 걸쳐서 배열된 배기 홀들의 밀도가 감소된다. 이에 더하여, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(31a, 31b)로 구성되는 상기 가변 슬릿도어형 배기 유니트의 폭 또한 감소된다. 따라서, 상기 가변 슬릿도어형 배기 유니트는 작은 직경을 갖는 반도체 웨이퍼들을 건조시키는 공정에 적합할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 실시예들에 따른 린스/건조 장비에 채택되는 다른 가변 슬릿 도어형 배기 유니트(another variable slit door type exhausting unit)를 도시한 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 절단선 Ⅲ-Ⅲ에 따라 취해진 단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 다른 가변 슬릿도어형 배기 유니트는 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(41a, 41b)을 구비한다. 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(41a, 41b)은 각각 도 4a 및 도 4b에서 설명된 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(5a, 5b)과 유사한 형태들을 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(41a)는 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(5a) 처럼 제1 몸체(43') 및 상기 제1 몸체(43')로부터 분기된 적어도 하나의 제1 배기관(43e')을 구비할 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(41b)는 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(5b) 처럼 제2 몸체(43") 및 상기 제2 몸체(43")로부터 분기된 적어도 하나의 제2 배기관(43e")을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 몸체(43')는 상기 제1 슬릿도어형 배기 유니트(5a)의 제1 몸체(11')처럼 제1 상부 패널(43t'), 제1 하부 패널(43g'), 제1 앞벽(43f'), 제1 뒷벽(43r'), 제1 외측벽(43w') 및 제1 내측벽(43d')을 갖고, 상기 제2 몸체(43")는 상기 제2 슬릿도어형 배기 유니트(5b)의 제2 몸체(11")처럼 제2 상부 패널(43t"), 제2 하부 패널(43g"), 제2 앞벽(43f"), 제2 뒷벽(43r"), 제2 외측벽(43w") 및 제2 내측벽(43d")을 갖는다. 이에 더하여, 상기 제1 및 제2 상부 패널들(43t', 43t")은 각각 그들을 관통하는 제1 및 제2 배기 홀들을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 배기 홀들은 도 4a 및 도 4b에 보여진 제1 상부 패널(11t')처럼 그것을 관통하는 제1 내지 제3 그룹의 배기홀들(43a', 43b', 43c')을 구비할 수 있고, 상기 제2 상부 패널(43t")은 도 4a 및 도 4b에 보여진 제2 상부 패널(11t")처럼 그것을 관통하는 제1 내지 제3 그룹의 배기홀들(43a", 43b", 43c")을 구비할 수 있다.
그러나, 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(43a', 43a", 43b, 43b", 43c', 43c")은 그들의 형태 및 배열에 있어서 도 4a 및 도 7a에 보여진 배기 홀들과 다를 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(43a', 43a", 43b, 43b", 43c', 43c")은 모두 동일한 폭(W)을 갖는 것이 바람직하다. 이에 반하여, 상기 제1 그룹의 배기 홀들(43a', 43a")의 제1 길이(L1)는 상기 제2 그룹의 배기 홀들(43b', 43b")의 제2 길이(L2)보다 큰 것이 바람직하고, 상기 제3 그룹의 배기 홀들(43c', 43c")의 제3 길이(L3)는 상기 제2 길이(L2)보다 작은 것이 바람직하다.
더 나아가서, 상기 제1 몸체(43')는 상기 제1 상부 패널(43t')의 하부면을 따라 수평 방향을 향하여 슬라이딩하여 상기 제1 몸체(43')의 배기 홀들(43a', 43b', 43c')의 개구된 면적을 가변시키는 제1 보조 패널(a first auxiliary panel; 45')을 구비하고, 상기 제2 몸체(43")는 상기 제2 상부 패널(43t")의 하부면을 따라 수평 방향을 향하여 슬라이딩하여 상기 제2 몸체(43")의 배기 홀들(43a", 43b", 43c")의 개구된 면적을 가변시키는 제2 보조 패널(a second auxiliary panel; 45")을 구비한다.
상기 제1 보조 패널(45')은 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(43a', 43b', 43c')과 동일한 크기들 및 동일한 배열을 보이는 제1 내지 제3 그룹의 보조 배기 홀들(45a', 45b', 45c')를 가질 수 있고, 상기 제2 보조 패널(45")은 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(43a", 43b", 43c")과 동일한 크기들 및 동일한 배열을 보이는 제1 내지 제3 그룹의 보조 배기 홀들(45a", 45b", 45c")를 가질 수 있다. 따라서, 상기 제1 및 제2 보조 패널(45', 45")을 적절히 조절하여 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 제1 내지 제3 그룹의 보조 배기 홀들(45a', 45a", 45b', 45b", 45c', 45c")을 각각 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(43a', 43a", 43b', 43b", 43c', 43c")과 완전히 중첩시키는 경우에, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(41a, 41b)의 배기 홀들은 최대화된 개구 면적을 갖는다.
도 8c는 도 8a 및 도 8b에 보여진 상기 다른 가변 슬릿도어형 배기 유니트를 변형시킨 일 예(example)를 도시한 단면도이다.
도 8c를 참조하면, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들(41a, 41b)을 서로 접촉시키어 도 3에 보여진 제2 챔버(3)를 밀폐시킨 후에, 상기 제1 및 제2 보조 패널들(45', 45")을 수평방향을 향하여 이동시키어 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들(43a', 43a", 43b', 43b", 43c', 43c")의 개구된 면적들을 가변시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 보조 패널들(45', 45")을 각각 상기 제1 및 제2 내측벽들(43d', 43d")을 향하여 상기 폭(W)의 1/2만큼 이동시키는 경우에, 상기 배기 홀들의 밀도의 변화 없이 상기 모든 배기 홀들의 개구 면적들은 1/2로 감소될 것이다. 결과적으로, 상기 제1 및 제2 보조 패널들(45', 45")을 사용하여 상기 다른 가변 슬릿도어형 배기 유니트의 배기 능력을 적절히 조절할 수 있다. 다시 말해서, 상기 다른 가변 슬릿도어형 배기 유니트는 건조공정이 실시되는 상기 제2 챔버(3) 내의 압력을 적절히 변화시키는 데 유용하게 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 건조공정 동안 상기 제2 챔버(3) 내로 주입되는 건조 가스(도 6의 27)가 상온 또는 그보다 낮은 온도를 갖는 경우에, 상기 제2 챔버(3) 내의 압력은 낮은 것이 바람직하다. 이는, 상기 건조가스(27)의 온도가 낮고 상기 제2 챔버(3) 내의 압력이 높으면 상기 건조가스가 응축되어 상기 제2 챔버(3) 내에서의 건조 효율을 저하시키기 때문이다. 따라서, 상기 건조가스(27)의 온도가 낮고 상기 제2 챔버(3) 내의 압력이 높으면, 상기 제1 및 제2 보조 패널들(45', 45")을 사용하여 상기 배기 홀들의 개구면적을 최대화시키는 것이 바람직하다.
도면에 도시하지는 않았지만, 도 8a 및 도 8b에 도시된 상기 배기 홀들(43a', 43a", 43b', 43b", 43c', 43c") 및 상기 보조 배기 홀들(45a', 45a", 45b', 45b", 45c', 45c")은 여러가지의 다른 형태들로 변형될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 그룹의 배기 홀들(43a', 43a")의 폭은 상기 제2 그룹의 배기 홀들(43b', 43b")의 폭보다 클 수 있고, 상기 제3 그룹의 배기 홀들(43c', 43c")의 폭은 상기 제2 그룹의 배기 홀들(43b', 43b")의 폭보다 작을 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 제1 그룹의 보조 배기 홀들(45a', 45a")의 폭은 상기 제2 그룹의 보조 배기 홀들(45b', 45b")의 폭보다 클 수 있고, 상기 제3 그룹의 보조 배기 홀들(45c', 45c")의 폭은 상기 제2 그룹의 보조 배기 홀들(45b', 45b")의 폭보다 작을 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 보조 패널들(45', 45")을 상기 제3 그룹의 배기 홀들(43c', 43c")의 폭의 1/2만큼 이동시키면, 상기 제3 그룹의 배기 홀들(43c', 43c")의 개구면적은 그들의 초기의 개구면적의 1/2로 감소한다. 그러나, 상기 제1 및 제2 그룹의 배기 홀들(43a', 43a", 43b', 43b")의 개구면적은 여전히 그들의 초기의 개구면적의 1/2보다 큰 개구면적을 보인다. 따라서, 상기 제1 내지 제3 그룹의 배기 홀들의 폭들을 서로 다르게 설계하는 경우에, 상기 제1 및 제2 보조 패널들을 사용하여 상기 제1 내지 제3 그룹들의 배기 홀들의 개구면적들의 비율을 변화시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 건조 챔버를 닫는 슬릿도어형 배기 유니트가 다양한 형태의 배기 홀들을 갖는다. 따라서, 상기 배기 홀들의 크기들 및 배열을 최적화시킴으로써 상기 건조 챔버 내로 주입되는 건조 가스의 흐름을 용이하게 제어할 수 있다. 즉, 상기 건조 챔버 내에 로딩된 반도체 웨이퍼들의 건조효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (43)

  1. 개구된 하부(opened lower portion)를 갖는 건조 챔버;
    상기 건조 챔버 내의 상부영역에 설치된 기체 공급기; 및
    상기 개구된 하부를 덮고 복수개의 배기 홀들을 갖는 몸체를 구비하는 배기 유니트(exhausting unit)를 포함하되, 상기 몸체가 상기 건조 챔버의 상기 개구된 하부를 덮을 때, 상기 건조 챔버의 양 측벽들 사이의 중심 영역 내의 상기 배기 홀들은 상기 건조 챔버의 상기 양 측벽들에 인접한 가장자리 영역들 내의 상기 배기 홀들보다 높은 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 유니트는 상기 몸체로부터 분기되어(branched) 상기 몸체 내의 대기를 배출시키는 적어도 하나의 배기관(exhausting conduit)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체는
    하부 패널; 및
    상기 하부 패널 상부에 위치하는 상부 패널을 포함하되, 상기 복수개의 배기 홀들은 상기 상부 패널을 관통하는 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 배기 홀들은 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수개의 배기 홀들은 직사각형, 정사각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 유니트는 상기 건조 챔버로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  10. 개구된 상부를 갖는 제1 챔버;
    상기 제1 챔버의 상부에 설치되고 개구된 하부를 갖는 제2 챔버; 및
    상기 제2 챔버의 양 측벽들을 각각 관통하는 제1 및 제2 슬릿들을 통하여 수평 이동하여 상기 제2 챔버를 밀폐시키거나 개구시키는 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들을 포함하되, 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들은 각각 상기 제2 챔버의 상기 개구된 하부를 직접적으로 덮는 제1 및 제2 몸체들을 갖고, 상기 제1 및 제2 몸체들의 각각은 상기 제2 챔버 내의 대기를 배출시키는 복수개의 배기 홀들을 갖는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 챔버는 린스 공정에 사용되는 챔버인 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 챔버는 상기 제1 챔버의 양 측벽들을 각각 관통하는 제1 및 제2 배기 슬릿들을 포함하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 몸체들의 각각은
    하부 패널;
    상기 하부 패널 상부에 위치하는 상부 패널; 및
    상기 하부 패널 및 상기 상부 패널의 가장자리들을 서로 연결시키어 상기 하부 패널 및 상기 상부 패널 사이의 공간을 제공하는 벽들(walls)을 포함하되, 상기 복수개의 배기 홀들은 상기 상부 패널을 관통하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 벽들은 내측벽(inner sidewall) 및 상기 내측벽과 마주보는 외측벽(outer sidewall)을 포함하되, 상기 제1 및 제2 몸체들의 상기 내측벽들은 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들이 상기 제2 챔버를 밀폐시킬 때 서로 접촉하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들의 각각은 상기 외측벽에 연결되어 상기 몸체 내의 대기를 배출시키는 적어도 하나의 배기관(exhausting conduit)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 내측벽에 인접한 상기 배기 홀들은 상기 외측벽에 인접한 상기 배기 홀들보다 높은 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수개의 배기 홀들은 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 내측벽에 인접한 상기 배기 홀들은 상기 외측벽에 인접한 상기 배기 홀들보다 큰 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수개의 배기 홀들은 상기 몸체의 전체에 걸쳐서 균일한 밀도로 배치된 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 몸체의 상기 상부 패널의 하부면을 따라 슬라이딩하여 상기 제1 몸체의 상기 배기 홀들의 개구된 면적들을 가변시키는 제1 보조 패널(auxiliary panel); 및
    상기 제2 몸체의 상기 상부 패널의 하부면을 따라 슬라이딩하여 상기 제2 몸체의 상기 배기 홀들의 개구된 면적들을 가변시키는 제2 보조 패널을 더 포함하되, 상기 제1 보조 패널은 상기 제1 몸체의 배기 홀들과 동일한 크기들 및 배열을 보이는 제1 보조 배기 홀들을 갖고, 상기 제2 보조 패널은 상기 제2 몸체의 배기 홀들과 동일한 크기들 및 배열을 보이는 제2 보조 배기 홀들을 갖는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  21. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 몸체들의 각각은
    하부 패널;
    상기 하부 패널 상부에 위치하는 상부 패널;
    상기 하부 패널 및 상기 상부 패널의 앞 가장자리들(front edges)을 서로 연결시키는 앞벽(front wall);
    상기 하부 패널 및 상기 상부 패널의 뒤 가장자리들(rear edges)을 서로 연결시키고 상기 앞벽에 대향하는 뒷벽(rear wall); 및
    상기 하부 패널의 일측 가장자리(a side edge) 및 상기 상부 패널의 일측 가장자리를 서로 연결시키는 외측벽(outer sidewall)을 포함하되, 상기 하부 패널의 타측 가장자리(another sidewall) 및 상기 상부 패널의 타측 가장자리는 상기 외측벽에 대향하는 개구부(opened portion)를 한정하고, 상기 복수개의 배기 홀들은 상기 상부 패널을 관통하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들이 상기 제2 챔버를 밀폐시킬 때, 상기 제1 및 제2 몸체들의 개구부들중 하나는 다른 하나에 삽입되어 서로 중첩하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 몸체들의 개구부들이 서로 중첩하는 경우에, 상기 제1 몸체의 배기 홀들의 일부가 상기 제2 몸체의 배기 홀들의 일부와 중첩되어 상기 제1 및 제2 몸체들의 전체에 걸쳐서 배열된 상기 배기 홀들의 밀도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 몸체들의 상기 개구부들에 인접한 상기 배기 홀들은 상기 외측벽들에 인접한 상기 배기 홀들보다 높은 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 복수개의 배기 홀들은 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 몸체들의 상기 개구부들에 인접한 상기 배기 홀들은 상기 외측벽들에 인접한 상기 배기 홀들보다 큰 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 복수개의 배기 홀들은 상기 제1 및 제2 몸체들의 전체에 걸쳐서 균일한 밀도로 배치된 것을 특징으로 하는 린스/건조 장비.
  28. 제1 챔버 내의 반도체기판들을 탈이온수를 사용하여 린스시키고,
    상기 린스된 반도체기판들을 상승시키어 상기 제1 챔버의 상부에 설치된 제2 챔버 내로 이동시키고,
    상기 제2 챔버의 양 측벽들을 각각 관통하는 제1 및 제2 슬릿들을 통하여 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들을 수평 이동시키어 상기 반도체 기판들이 적재된 상기 제2 챔버를 밀폐시키되, 상기 슬릿도어형 배기 유니트들의 각각은 상기 제2 챔버 내의 대기를 배출시키는 복수개의 배기 홀들을 갖는 몸체를 구비하고,
    상기 제2 챔버 내의 상기 반도체 기판들의 상부에 설치된 기체 공급기를 통하여 상기 제2 챔버 내부로 건조 가스를 주입함과 동시에 상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들의 상기 배기 홀들을 통하여 상기 제2 챔버 내의 상기 건조 가스를 배출시키어 상기 반도체기판들 상에 잔존하는 탈이온수를 제거하는 것을 포함하는 린스/건조 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 린스 전에 상기 제1 챔버 내에서 상기 반도체기판들을 세정하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 린스 공정 동안 상기 제2 챔버를 퍼지시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 퍼지 공정은 상기 제2 챔버 내에 설치된 기체 공급기를 통하여 주입되는 퍼지 가스를 사용하여 실시되는 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 퍼지 가스는 질소 가스인 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 반도체기판들은 원형의 반도체 웨이퍼들인 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 반도체 웨이퍼들은 상기 제2 챔버의 양 측벽들을 가로지르는 방향에 평행하고 서로 중첩하도록 로딩되는 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 슬릿도어형 배기 유니트들이 서로 접촉하는 영역에 가까운 상기 배기 홀들은 상기 제2 챔버의 양 측벽들에 인접한 상기 배기 홀들보다 높은 밀도 및/또는 큰 크기를 갖도록 형성되어 상기 반도체 웨이퍼들의 표면들을 따라 흐르는 상기 건조가스의 유속(flux)을 상기 반도체 웨이퍼들의 중심점들의 하부로 집중시키는 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  36. 제 28 항에 있어서,
    상기 건조 가스는 에틸글리콜(ethylglycol), 일 프로파놀(1-propanol), 이 프로파놀(2-propanol), 테트라 하이드로 퓨레인(tetrahydrofurane), 사 하이드록시 사 메틸 이 펜타몬(4-hydroxy-4-methyl-2-pentamone), 일 부타놀(1-butanol), 이 부타놀(2-butanol), 메타놀(methanol), 에타놀(ethanol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone), n-프로필 알코올(n-propyl alcohol) 및 다이메틸에테르(dimethylether)로 이루어진 일 군중 어느 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  37. 제 28 항에 있어서,
    상기 건조 가스는 에틸글리콜(ethylglycol), 일 프로파놀(1-propanol), 이 프로파놀(2-propanol), 테트라 하이드로 퓨레인(tetrahydrofurane), 사 하이드록시 사 메틸 이 펜타몬(4-hydroxy-4-methyl-2-pentamone), 일 부타놀(1-butanol), 이 부타놀(2-butanol), 메타놀(methanol), 에타놀(ethanol), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol), 아세톤(acetone), n-프로필 알코올(n-propyl alcohol) 및 다이메틸에테르(dimethylether)로 이루어진 일 군중 어느 하나와 질소 가스의 혼합 기체인 것을 특징으로 하는 린스/건조 방법.
  38. 개구된 하부(opened lower portion)를 갖는 건조 챔버;
    상기 건조 챔버 내의 상부영역에 설치된 기체 공급기; 및
    상기 개구된 하부를 덮고 복수개의 배기 홀들을 갖는 몸체를 구비하는 배기 유니트(exhausting unit)를 포함하되, 상기 몸체가 상기 건조 챔버의 상기 개구된 하부를 덮을 때, 상기 건조 챔버의 양 측벽들 사이의 중심 영역 내의 상기 배기 홀들은 상기 건조 챔버의 상기 양 측벽들에 인접한 가장자리 영역들 내의 상기 배기 홀들보다 큰 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 배기 유니트는 상기 몸체로부터 분기되어(branched) 상기 몸체 내의 대기를 배출시키는 적어도 하나의 배기관(exhausting conduit)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 몸체는
    하부 패널; 및
    상기 하부 패널 상부에 위치하는 상부 패널을 포함하되, 상기 복수개의 배기 홀들은 상기 상부 패널을 관통하는 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  41. 제 38 항에 있어서,
    상기 복수개의 배기 홀들은 상기 몸체의 전체에 걸쳐서 균일한 밀도로 배치된 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  42. 제 38 항에 있어서,
    상기 복수개의 배기 홀들은 직사각형, 정사각형 또는 원형인 것을 특징으로 하는 건조 장비.
  43. 제 38 항에 있어서,
    상기 배기 유니트는 상기 건조 챔버로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 건조 장비.
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