KR20050003896A - Cleaning solution circulation apparatus in semiconductor manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 펌프의 맥동(脈動)으로 인한 파티클 및 기포를 제거하여 세정 효율을 개선할 수 있는 반도체 제조 설비의 세정액 순환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing facility, and more particularly, to a cleaning liquid circulating device of a semiconductor manufacturing facility that can improve cleaning efficiency by removing particles and bubbles due to pulsation of a pump.
반도체 회로의 집적도가 높아져감에 따라, 여러 종류의 반도체 박막을 다층으로 형성해야 할 필요성이 점차 증대되고 있다. 이에따라, 반도체 소자 제조시, 발생되는 공정 불량을 줄이기 위하여, 각 단위 공정이 완료될 때마다 웨이퍼 표면을 세정하는 공정이 필수적으로 요구되고 있다.As the degree of integration of semiconductor circuits increases, the necessity of forming various types of semiconductor thin films in multiple layers is gradually increasing. Accordingly, in order to reduce process defects generated during semiconductor device manufacturing, a process of cleaning the wafer surface every time each unit process is completed is required.
통상적으로 반도체 세정 공정은 세정액(또는 순수)에 웨이퍼를 침지하여 웨이퍼 표면의 금속 불순물, 유기 오염물질, 또는 표면 피막등을 제거하는 공정이다.In general, the semiconductor cleaning process is a process of removing a metal impurity, organic contaminants, or surface coating on the surface of a wafer by immersing the wafer in a cleaning liquid (or pure water).
도 1을 참조하여 일반적인 웨이퍼 세정 장치를 설명하도록 한다.A general wafer cleaning apparatus will be described with reference to FIG. 1.
우선, 반도체 세정 공정이 진행되는 세정액 순환 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(11)가 세정되며 내조(12) 및 외조(14)를 포함하는 세정조(15), 세정조의 세정액을 흡입하는 펌프(18), 펌프로부터 흡입된 세정액을 여과하는 필터(20) 및 여과된 세정액을 소정 온도로 상승시키는 히터(22)를 포함하는 순환 시스템이다.First, as shown in FIG. 1, the cleaning solution circulating device 10 in which the semiconductor cleaning process is performed includes the cleaning tank 15 and the cleaning tank including the inner tank 12 and the outer tank 14. And a pump (18) for sucking the washing liquid, a filter (20) for filtering the washing liquid sucked from the pump, and a heater (22) for raising the filtered washing liquid to a predetermined temperature.
또한, 세정조(15)에 추가의 세정액을 공급하기 위하여, 추가 세정액 공급원(25) 및 상기 추가 세정액 공급원(25)과 세정조(15)를 연결하기 위한 공급관(27)이 더 설치되어 있다.In addition, in order to supply an additional cleaning liquid to the cleaning tank 15, an additional cleaning liquid source 25 and a supply pipe 27 for connecting the additional cleaning liquid source 25 and the cleaning tank 15 are further provided.
이러한 구성을 갖는 종래의 세정액 순환 장치(10)의 동작은 다음과 같다.The operation of the conventional cleaning liquid circulation device 10 having such a configuration is as follows.
웨이퍼(11) 세정 처리가 완료된 세정액은 세정조(15)의 외조(14)로 오버플로우(overflow)되고, 오버플로우된 세정액은 펌프(18)에 의해 흡입된다음, 필터(20)로 공급되어 세정액내의 불순물(웨이퍼 세정으로 발생된 불순물)이 여과된다. 필터(20)에 의해 불순물이 여과된 세정액은 히터(22)에 의해 소정 온도 즉, 세정처리에 적합한 온도까지 승온된다음, 다시 세정조로 공급된다. 이때, 세정액의 순환시, 일부 휘발되는 소실되는 경우가 발생되며, 이러한 경우, 추가의 세정액을 초정밀 유량계에 의하여 정량 공급한다.The cleaning liquid having completed the cleaning process of the wafer 11 is overflowed to the outer tank 14 of the cleaning tank 15, and the overflowed cleaning liquid is sucked by the pump 18, and then supplied to the filter 20. Impurities in the cleaning liquid (impurities generated by wafer cleaning) are filtered out. The washing liquid in which impurities are filtered by the filter 20 is heated up by the heater 22 to a predetermined temperature, that is, a temperature suitable for the washing treatment, and then supplied to the washing tank again. At this time, a part of volatilization which disappears at the time of circulation of a washing | cleaning liquid arises, In this case, the additional washing | cleaning liquid is fixedly supplied by an ultra-precision flowmeter.
그러나, 종래의 세정액 순환 장치(10)는 순환 라인내에 설치된 펌프(18)의 맥동에 의해서 파티클 및 기포가 발생되기 쉽다. 이러한 파티클 및 기포는 필터(20)의 여과 기능이 현저히 저하시킬 뿐 아니라, 여과 면적을 감소시킨다. 아울러, 이렇게 파티클 및 기포가 발생된 상태의 세정액이 그대로 내조(12)에 유입되면 세정조내에 파티클 및 기포가 여전히 발생되게 되어, 세정 효율을 현저히 저하시킬 뿐 아니라, 세정조내의 웨이퍼를 부상(浮上)시키게 되어, 공정에 악영향을 미친다.However, in the conventional cleaning liquid circulation device 10, particles and bubbles are likely to be generated by the pulsation of the pump 18 provided in the circulation line. These particles and bubbles not only significantly reduce the filtration function of the filter 20, but also reduce the filtration area. In addition, when the cleaning liquid in the state in which particles and bubbles are generated flows into the inner tank 12 as it is, particles and bubbles are still generated in the cleaning tank, which not only lowers the cleaning efficiency significantly but also floats the wafer in the cleaning tank. This adversely affects the process.
한편, 추가의 세정액 공급관에도 세정액 흐름중 기포등이 발생될 수 있으며, 이러한 기포 발생은 세정액의 공급 오차를 유발하여, 세정 효율을 저하시켜, 고집적 제품을 생산하기 어렵다.On the other hand, bubbles in the cleaning liquid flow may also be generated in the additional cleaning liquid supply pipe, and the occurrence of such bubbles causes a supply error of the cleaning liquid, lowering the cleaning efficiency, making it difficult to produce a highly integrated product.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 펌프의 맥동으로 인한 기포 발생으로 필터의 여과 기능 저하를 방지하고, 나아가 세정액의 공급 오차를 방지할 수 있는 웨이퍼 세정 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a wafer cleaning apparatus which can prevent the filter from lowering the filtration function due to the bubbles generated by the pulsation of the pump, and further prevent the supply error of the cleaning liquid.
도 1은 일반적인 세정액 순환 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a general cleaning solution circulation device.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액 순환 장치를 나타낸 블록도이다.Figure 2 is a block diagram showing a cleaning liquid circulating device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정액 순환 장치를 나타낸 블록도이다.Figure 3 is a block diagram showing a cleaning liquid circulation device according to another embodiment of the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100 : 세정액 순환 장치 101 : 웨이퍼 105 : 내조100: cleaning liquid circulation device 101: wafer 105: inner tank
110 : 세정조 115 : 외조 120 : 펌프110: washing tank 115: outer tank 120: pump
130 : 기포 제거기 140 : 필터 150 : 히터130: bubble remover 140: filter 150: heater
160 : 추가 세정액 공급원 170 : 공급관160: additional cleaning liquid supply source 170: supply pipe
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 세정액 순환 장치는, 세정액을 수용하고 있으며 웨이퍼가 침지되는 세정조와, 세정조와 연결되며 세정조에서 세정을 마친 세정액을 흡입하는 펌프, 상기 흡입된 세정액의 불순물을 여과하는 필터, 및 상기 여과된 세정액을 세정 처리에 적합한 온도로 승온시켜 상기 세정조에 공급하는 히터를 포함하며, 상기 펌프와 필터 사이에 상기 펌프의 맥동으로부터 발생되는 파티클 및 기포를 포획하기 위한 기포 제거기가 설치되어 있다.In order to achieve the above object of the present invention, the cleaning solution circulation apparatus of the present invention, a cleaning tank containing a cleaning solution and the wafer is immersed, and a pump connected to the cleaning tank and sucking the cleaning liquid finished cleaning in the cleaning tank, the suction A filter for filtering impurities in the cleaning liquid, and a heater for heating the filtered cleaning liquid to a temperature suitable for the cleaning treatment and supplying the cleaning tank to trap particles and bubbles generated from pulsation of the pump between the pump and the filter. A bubble remover is installed for this purpose.
이때, 상기 세정조에는 추가의 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급원과, 상기 세정액 공급원과 세정조를 연결하는 공급관이 더 연결되어 있으며, 상기 공급관내에 기포 제거기가 더 설치되어 있을 수 있다.At this time, the cleaning tank is further connected to a cleaning liquid supply source for supplying additional cleaning liquid, and a supply pipe connecting the cleaning liquid supply source and the cleaning tank, the bubble remover may be further installed in the supply pipe.
(실시예)(Example)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same elements.
첨부한 도면 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액 순환 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정액 순환 장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram schematically showing a cleaning liquid circulating device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram schematically showing a cleaning liquid circulating device according to another embodiment of the present invention.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 세정액 순환 장치(100)는 세정조(110), 펌프(120), 기포 제거기(130), 필터(140) 및 히터(150)를 포함하는순환 시스템이다. 이러한 세정액 순환 장치(100)는 세정액의 순환 중 세정액이 일부 휘발되거나 소실될 수 있는 세정액을 추가로 공급하기 위하여, 추가의 세정액 공급원(160)과, 세정액 공급원(160)과 세정조(115)를 연결하는 공급관(170)을 구비한다.First, as shown in FIG. 2, the cleaning solution circulation device 100 of the present invention includes a cleaning tank 110, a pump 120, a bubble remover 130, a filter 140, and a heater 150. System. The cleaning solution circulating apparatus 100 may further include an additional cleaning solution supply source 160, a cleaning solution supply source 160, and a cleaning bath 115 to supply additional cleaning solution in which the cleaning solution may be partially volatilized or lost during the circulation of the cleaning solution. It is provided with a supply pipe 170 for connecting.
우선, 세정조(110)는 웨이퍼(101)가 실질적으로 세정 처리가 이루어지는 내조(105) 및 내조(105)의 외곽에 설치되며 내조(105)로부터 오버플로우되는 세정액을 수용하는 외조(115)를 포함한다.First, the cleaning tank 110 includes an inner tank 105 in which the wafer 101 is substantially cleaned, and an outer tank 115 containing the cleaning liquid overflowing from the inner tank 105. Include.
펌프(120)는 세정조(110)의 외조(115)와 연결되어, 세정 처리를 마치고 오버플로우된 세정액을 흡입한다. 이때, 도면에 도시되지는 않았지만, 펌프(120) 내부에는 세정액을 실질적으로 흡입하도록 좌우로 연동하는 벨로우즈(bellows) 축이 구비되어 있다.The pump 120 is connected to the outer tank 115 of the cleaning tank 110 to finish the cleaning process and suck the overflowed cleaning liquid. At this time, although not shown in the drawings, the pump 120 is provided with a bellows shaft that interlocks from side to side to substantially suck the cleaning liquid.
기포 제거기(130)는 펌프(120) 후단에 연결되며, 펌프(120)의 맥동으로 인해 발생되는 파티클 및 기포를 포획한다. 이때, 기포 제거기(130)는 여러 가지 형태로 구성될 수 있으며, 예를 들어, 세정액을 수용하는 탱크와, 탱크에 수용된 세정액에서 기포 성분만을 배출하기 위한 드레인을 포함할 수 있다.The bubble remover 130 is connected to the rear end of the pump 120 and captures particles and bubbles generated due to the pulsation of the pump 120. At this time, the bubble remover 130 may be configured in various forms, for example, may include a tank for receiving the cleaning liquid, and a drain for discharging only the bubble component from the cleaning liquid contained in the tank.
필터(140)는 기포가 제거된 세정액의 불순물을 여과한다. 여기서, 불순물은 상술한 바와 같이, 웨이퍼 세정시 세정액과 결합된 불순물들일 수 있다.The filter 140 filters impurities in the cleaning liquid from which bubbles are removed. Here, the impurities may be impurities combined with the cleaning liquid during the wafer cleaning as described above.
히터(150)는 불순물이 제거된 세정액을 세정 처리에 적합한 온도까지 승온시키고, 승온된 세정액은 순환 라인(200)에 의해 다시 세정조(110), 바람직하게는 세정조(110)의 내조(105)에 공급된다.The heater 150 raises the cleaning liquid from which impurities are removed to a temperature suitable for the cleaning treatment, and the heated cleaning liquid is again washed by the circulation line 200, preferably the inner tank 105 of the cleaning tank 110. Is supplied.
이와같은 본 실시예의 웨이퍼 세정 장치는 펌프(120)의 후단, 바람직하게는 펌프(120)와 필터(140) 사이에 펌프의 맥동으로 인한 파티클 및 기포를 제거하기 위한 기포 제거기(130)가 설치된다. 이에따라, 상기 기포 제거기(130)는 펌프에 의해 발생된 세정액내의 파티클 및 기포를 포획하여, 필터의 여과 기능을 향상시킬 뿐 아니라, 필터의 여과 면적을 확장할 수 있다. 더욱이, 파티클 및 기포 성분을 가진 세정액이 세정조내에 다시 재진입하지 않으므로, 세정 효율이 개선될 뿐만 아니라, 세정 공정시 웨이퍼의 부상을 방지할 수 있다.The wafer cleaning apparatus of this embodiment is provided with a bubble remover 130 for removing particles and bubbles due to the pulsation of the pump, preferably between the pump 120 and the pump 120 and the filter 140. . Accordingly, the bubble remover 130 captures particles and bubbles in the cleaning liquid generated by the pump, thereby improving the filtration function of the filter and expanding the filtration area of the filter. Furthermore, since the cleaning liquid having the particle and bubble components does not reenter the cleaning tank again, the cleaning efficiency is improved, and the wafer can be prevented from floating during the cleaning process.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 추가 세정액 공급관(170)에도 기포 제거기(180)를 설치할 수 있다. 이와같이 추가 세정액을 공급하는 공급관(170)에 기포 제거기를 설치함에 따라, 추가 공급되는 세정액이 기포로 인해 그 양이 감소되는 현상을 방지할 수 있어, 기포로 인한 공급량 오차를 방지할 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 3, the bubble remover 180 may be installed in the additional cleaning solution supply pipe 170. As the bubble remover is installed in the supply pipe 170 for supplying the additional cleaning liquid in this way, the amount of the cleaning liquid to be additionally supplied can be prevented from being reduced due to the bubbles, thereby preventing the supply amount error due to the bubbles.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 웨이퍼 세정 장치의 펌프 후단 및/또는 추가 세정액 공급관에 기포 제거기를 설치한다. 이에 따라, 펌프의 맥동으로 인하여 발생된 세정액내의 파티클 및 기포을 포획하므로써, 필터의 여과 기능을 향상시킬 뿐만 아니라, 여과 면적을 증대시킬 수 있고, 기포의 제거에 의하여 세정 효과를 개선할 수 있다.As described above in detail, according to the present invention, a bubble remover is provided at the pump rear end of the wafer cleaning apparatus and / or the additional cleaning liquid supply pipe. Accordingly, by trapping particles and bubbles in the cleaning liquid generated by the pulsation of the pump, not only the filtration function of the filter can be improved, but also the filtration area can be increased, and the cleaning effect can be improved by removing the bubbles.
또한, 추가 세정액을 공급하는 공급관에 기포 제거기를 설치하므로써, 기포에 의한 오차 발생을 최소화하여, 세정 효율을 개선할 수 있어, 고집적 제품을 생산할 수 있다.In addition, by installing the bubble remover in the supply pipe for supplying the additional cleaning liquid, it is possible to minimize the occurrence of errors caused by bubbles, improve the cleaning efficiency, it is possible to produce a highly integrated product.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. .
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20030704 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |