KR100466148B1 - Apparatus and method for drying substrates - Google Patents
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Abstract
본 발명의 기판 건조 장치는, 처리실(19, 210)과, 이 처리실 내로 기판을 반입 반출하는 반송 수단(32, 240)과, 액상의 유기 용제를 받아들이는 용기(125,221)와 이 용기 내의 액상의 유기 용제를 가열해서 유기 용제의 증기를 발생시키는 히터(105, 223)를 구비하는 용제 증기 생성실(86,220), 용기 내로 액상의 유기 용제를 공급하는 용제 공급원(88,226)과, 용제 증기 생성실 및 처리실과 각각 연통하고 유기 용제의 증기가 흐르는 제 1 관로(85, 215), 용제 증기 생성실 내의 용기 및 용제 공급원과 각각 연통하고 액상의 유기 용제가 흐르는 제 2 관로(89, 225), 용제 공급원에서 용기 내로의 액상의 유기 용제의 공급 유량을 조정하는 유량 조정기(143, 145, 228)과, 용제 공급원(88, 226), 용제 증기 생성실(86, 220), 처리실(19, 210) 중 적어도 1개에 있어서의 유기 용제의 상태를 검지하고 그 검지한 유기 용제의 상태에 따라서 유량 조정기(143, 145, 228)의 동작을 제어하는 제어 수단(93, 260)을 마련하였다.The substrate drying apparatus of the present invention includes processing chambers 19 and 210, conveying means 32 and 240 for carrying in and out of the substrate into the processing chamber, containers 125 and 221 for receiving a liquid organic solvent, and the liquid in the container. Solvent vapor generating chambers 86 and 220 having heaters 105 and 223 for heating organic solvents to generate vapors of organic solvents, solvent sources 88 and 226 for supplying liquid organic solvents into the vessel, solvent vapor generating chambers, and First conduits 85 and 215 in communication with the processing chamber and through which the vapor of the organic solvent flows, second conduits 89 and 225 in communication with the container and the solvent source in the solvent vapor generating chamber and through which the liquid organic solvent flows respectively, and the solvent source In the flow rate regulators 143, 145 and 228, the solvent supply sources 88 and 226, the solvent vapor generating chambers 86 and 220, and the processing chambers 19 and 210, respectively. Detecting the state of the organic solvent in at least one In that detecting a state of an organic solvent thus prepared the flow regulators (143, 145, 228) control means (93, 260) for controlling operation of.
Description
본 발명은 알콜류 등의 유기 용제의 증기를 사용해서 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리 기판을 건조시키는 기판 건조 장치 및 기판 건조 방법에 관한 것이다.This invention relates to the board | substrate drying apparatus and board | substrate drying method which dry the semiconductor wafer and the glass substrate for LCD using vapor of organic solvents, such as alcohol.
반도체 디바이스의 제조에 있어서는 웨이퍼 표면으로부터 이물질(particles)이나 유기물 등의 오염물을 제거하는 웨이퍼형 세정 건조 시스템이 사용되고 있다. 웨이퍼형 세정 건조 시스템에서는 연속 배치 처리(continuous batch process)를 가능하게 하기 위해 여러 개의 세정 처리조와 건조 처리조를 구비하고 있다. 각 세정 처리조에는 약액 또는 순수한 물이 공급되고, 여러 개의 웨이퍼가 액중에 일괄적으로 침지(浸漬)되어 세정된다. 한편, 건조 처리조 내에는 이소프로필알콜((CH3)2CHOH, 이하 「IPA」라 한다)과 같은 유기 용제의 증기가 공급되고 유기 용제 증기의 작용에 의해 여러 개의 웨이퍼는 일괄적으로 건조된다.BACKGROUND OF THE INVENTION In the manufacture of semiconductor devices, wafer-type cleaning drying systems are used that remove contaminants such as particles and organic matter from the wafer surface. Wafer type cleaning drying systems are equipped with several cleaning processing tanks and drying processing tanks in order to enable a continuous batch process. Each cleaning treatment tank is supplied with a chemical liquid or pure water, and several wafers are immersed in the liquid at once to be cleaned. On the other hand, vapor of an organic solvent such as isopropyl alcohol ((CH 3 ) 2 CHOH, hereinafter referred to as "IPA") is supplied into the drying tank, and several wafers are collectively dried by the action of the organic solvent vapor. .
클로우즈드 방식(colsed-type)의 세정 건조 장치에서는 조 하부에서 세정액(순수한 물)을 배수하면서 처리조 내로 IPA 증기를 공급하고, 세정 직후에 웨이퍼를 건조 처리할 수 있게 되어 있다. 이 방식에 따르면 웨이퍼의 표면에서 세정액(순수한 물)의 막이 제거되므로, 웨이퍼 표면에 물자국(water mark)을 발생시키지 않고 깨끗한 건조면을 얻을 수 있다. 이 방식의 장치에서는 IPA액 공급원으로부터 증기 발생실 내로 IPA액을 공급하고 증기 발생실 내에서 IPA액을 가열해서 증기를 발생시키고, 그 IPA 증기를 증기 발생실로부터 처리조 내로 도입한다.In a closed-type cleaning drying apparatus, IPA vapor is supplied into the processing tank while draining the cleaning liquid (pure water) from the bottom of the tank, and the wafer can be dried immediately after the cleaning. According to this method, since the film of the cleaning liquid (pure water) is removed from the surface of the wafer, a clean dry surface can be obtained without generating water marks on the surface of the wafer. In this type of apparatus, the IPA liquid is supplied from the IPA liquid source into the steam generating chamber, the IPA liquid is heated in the steam generating chamber to generate steam, and the IPA steam is introduced from the steam generating chamber into the treatment tank.
그런데, 이 방식의 장치에서는 증기 발생실 내의 IPA액이 소비되므로, IPA액 공급원에서 증기 발생실 내로 IPA액을 보급할 필요가 있다. 그러나, IPA 증기의 생성에 의해 증기 발생실의 내압이 점차 상승해 가면, IPA액 공급원에서 증기 발생실 내로 IPA액을 공급하기 곤란해진다.By the way, in this type of apparatus, since the IPA liquid in the steam generating chamber is consumed, it is necessary to replenish the IPA liquid from the IPA liquid supply source into the steam generating chamber. However, when the internal pressure of the steam generating chamber gradually rises due to the generation of IPA steam, it becomes difficult to supply the IPA liquid from the IPA liquid supply source into the steam generating chamber.
일본국 특허 등록 번호 제 2544971 호에는 일정량의 유기 용제를 예비실 내의 열판(hot plate) 상에 떨어뜨려 일정량의 용제 증기를 생성하고, 이 정량의 용제 증기를 주챔버 내로 공급하고 유리 기판을 건조시키는 세정 건조 장치가 개시되어 있다. 그러나, 이 장치에서는 전체 처리 기간에 걸쳐 증기 발생실 내로 용제를 정량 공급하므로, 증기 발생실로부터 처리조로 증기가 과잉 공급되어 용제의 총 소비량이 과대하게 된다.Japanese Patent Registration No. 2544971 discloses a certain amount of organic solvent being dropped on a hot plate in a preliminary chamber to produce a certain amount of solvent vapor, supplying this quantity of solvent vapor into the main chamber, and drying the glass substrate. A cleaning drying apparatus is disclosed. However, in this apparatus, since the solvent is quantitatively supplied into the steam generating chamber over the entire treatment period, the steam is excessively supplied from the steam generating chamber to the treatment tank, and the total consumption of the solvent is excessive.
본 발명의 목적은 건조용 증기의 기본으로 되는 유기 용제를 증기 발생실로 원활하게 공급할 수 있고, 또 유기 용제의 소비량을 저감할 수 있는 기판 건조 장치 및 기판 건조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate drying apparatus and a substrate drying method capable of smoothly supplying an organic solvent serving as a basis for drying steam to a steam generating chamber and reducing the consumption of organic solvents.
본 발명자들은 유기 용제 증기에 의한 기판의 건조 현상에 대해 예의(銳意) 연구 노력을 거듭한 결과, 건조 효율에 영향을 미치는 요소로서 다음의 3가지가 중요하다는 것을 알았다.The present inventors made intensive research efforts on the drying phenomenon of the substrate by the organic solvent vapor, and found that the following three factors are important as factors that influence the drying efficiency.
[1] 용제 증기의 양[1] volume of solvent vapor
[2] 용제 증기의 농도[2] concentrations of solvent vapor
[3] 용제 증기와 기판의 접촉 면적[3] area of contact between solvent vapor and substrate
상기 [1], [2]를 조정하는데는 용제의 히터 가열량을 조정하는 것이 고려된다. 그러나, 종래에는 히터 가열량의 조절에 의해 용제의 증발 속도를 조정하는 것은 가능하지만, 용제 증기의 발생량을 단시간에 예를 들면 2∼3초간에 변화시키는 것은 불가능하다. 이와 같이 종래 기술은 저응답성이므로, 용제 증기의 발생량이나 농도를 정확하게 제어할 수 없어 건조 처리의 정밀도가 낮고 또 유기 용제의 소비량이 과대해진다.In adjusting the above [1] and [2], it is considered to adjust the heater heating amount of the solvent. However, although the evaporation rate of a solvent can be adjusted conventionally by adjustment of a heater heating amount, it is impossible to change the generation amount of solvent vapor in 2 to 3 second in a short time. As described above, since the conventional technology is low response, the amount and concentration of solvent vapor cannot be controlled accurately, so that the precision of the drying process is low and the consumption amount of the organic solvent is excessive.
본 발명에 따른 기판 건조 장치는 처리실, 이 처리실 내로 기판을 반입 반출하는 반송 수단, 액상의 유기 용제를 받아들이는 용기와 이 용기 내의 액상의 유기 용제를 가열해서 유기 용제의 증기를 발생시키는 히터를 구비하는 용제 증기 생성실, 상기 용기 내로 액상의 유기 용제를 공급하는 용제 공급원, 상기 용제 증기 생성실 및 상기 처리실과 각각 연통하고 유기 용제의 증기가 흐르는 제 1 관로, 상기 용제 증기 생성실 내의 용기 및 상기 용제 공급원과 각각 연통하고 액상의 유기 용제가 흐르는 제 2 관로, 용제 공급원에서 용기 내로의 액상의 유기 용제의 공급 유량을 조정하는 유량 조정기, 상기 용제 공급원, 상기 용제 증기 생성실, 상기 처리실 중의 적어도 1개에 있어서의 유기 용제의 상태를 검지하고 그 검지한 유기 용제의 상태에 따라서 상기 유량 조정기의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.The substrate drying apparatus according to the present invention includes a processing chamber, a conveying means for carrying in and out of the substrate into the processing chamber, a container for receiving a liquid organic solvent, and a heater for heating the liquid organic solvent in the container to generate vapor of the organic solvent. A solvent vapor generating chamber, a solvent supply source for supplying a liquid organic solvent into the vessel, a first pipe communicating with the solvent vapor generating chamber and the processing chamber, respectively, in which the vapor of the organic solvent flows, the vessel in the solvent vapor generating chamber, and the A second conduit in communication with the solvent source and through which the liquid organic solvent flows, a flow regulator for adjusting a flow rate of the liquid organic solvent from the solvent source into the vessel, the solvent source, the solvent vapor generating chamber, and at least one of the processing chambers The state of the organic solvent in a dog is detected, and the above is determined according to the state of the detected organic solvent. And control means for controlling the operation of the flow regulator.
본 발명에 관한 기판 건조 방법은 유기 용제 공급원에서 용제 증기 생성실 내로 공급한 액상의 유기 용제를 가열하는 것에 의해 유기 용제의 증기를 발생시키고, 그 유기 용제 증기를 처리실 내로 도입해서 처리실 내의 기판을 건조시키는 기판 건조 방법에 있어서, 상기 용제 증기 생성실에서 처리실 내로 유기 용제의 증기를 도입하고 있을 때에는 유기 용제 공급원에서 상기 용제 증기 생성실 내로 액상의 유기 용제를 공급하지 않고 상기 유기 용제 공급원에서 상기 용제 증기 생성실 내로 액상의 유기 용제를 공급하고 있을 때에는 상기 용제 증기 생성실 내에서의 유기 용제의 증기의 생성을 억제하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying method according to the present invention, the organic solvent vapor is generated by heating the liquid organic solvent supplied from the organic solvent source into the solvent vapor generating chamber, and the organic solvent vapor is introduced into the processing chamber to dry the substrate in the processing chamber. In the substrate drying method of the present invention, when the organic solvent vapor is introduced into the processing chamber from the solvent vapor generating chamber, the solvent vapor is supplied from the organic solvent source without supplying a liquid organic solvent from the organic solvent source into the solvent vapor generating chamber. When the liquid organic solvent is supplied into the production chamber, generation of vapor of the organic solvent in the solvent vapor generating chamber is suppressed.
본 발명에 의하면, 유기 용제를 가열해서 증기를 발생시키고 있을 때에는 증기 발생실의 내압이 상승하고 있고, 증기 발생실 내에는 유기 용제를 공급하지 않는다. 한편, 증기 발생실 내로 유기 용제를 공급할 때에는 유기 용제의 증기의 발생을 억제하고 증기 발생실의 내압을 낮춘다. 유기 용제의 증기의 발생을 억제하기 위해 유기 용제의 가열을 중지하도록 해도 좋고, 또 증기 발생실 내의 증기를 냉각 기능을 구비한 트랩 파이프 등으로 방출하도록 해도 좋다. 증기 발생실 내의 압력을 낮춘 상태로 하고 나서 공급원으로부터의 유기 용제를 증기 발생실 내로 도입한다. 이와 같이 증기 발생실 내의 압력이 낮은 상태에서만 유기 용제를 공급하므로, 공급원에서 유기 용제를 원활하게 공급하는 것이 가능하게 된다.According to the present invention, when the organic solvent is heated to generate steam, the internal pressure of the steam generating chamber is increased, and the organic solvent is not supplied to the steam generating chamber. On the other hand, when supplying an organic solvent into a steam generating chamber, generation | occurrence | production of the vapor of an organic solvent is suppressed and the internal pressure of a steam generating chamber is reduced. In order to suppress the generation of the vapor of the organic solvent, the heating of the organic solvent may be stopped, or the vapor in the steam generating chamber may be discharged to a trap pipe or the like having a cooling function. After the pressure in the steam generating chamber is lowered, the organic solvent from the source is introduced into the steam generating chamber. Thus, since the organic solvent is supplied only in a state where the pressure in the steam generating chamber is low, it is possible to smoothly supply the organic solvent from the supply source.
또, 용제 공급원의 내압을 높이는 것에 의해 용제 공급원에서 증기 발생실 내로 유기 용제를 압송할 수 있다.In addition, by increasing the internal pressure of the solvent supply source, the organic solvent can be pumped from the solvent supply source into the steam generating chamber.
또, 유기 용제의 증기를 처리조 내로 도입할 때 처리조 내로 유기 용제의 증기를 증기 압력으로 도입하도록 해도 좋고, 캐리어 가스에 의해 유기 용제의 증기를 처리조 내로 도입하도록 해도 좋다.When the vapor of the organic solvent is introduced into the treatment tank, the vapor of the organic solvent may be introduced into the treatment tank at a vapor pressure, or the vapor of the organic solvent may be introduced into the treatment tank by a carrier gas.
또, 증기 발생실 내의 유기 용제의 액위(液位)를 검출하고 검출 액위가 임계값 이하로 되었을 때 유기 용제 공급원에서 증기 발생실 내로 유기 용제를 공급하는 것이 바람직하다. 또, 유기 용제의 증기의 온도를 검출하고 검출 온도가 임계값 이상으로 되었을 때 유기 용제 공급원에서 증기 발생실 내로 유기 용제를 공급하는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable to detect the liquid level of the organic solvent in a steam generating chamber, and to supply an organic solvent from an organic solvent supply source to a steam generating chamber when the detection liquid level becomes below a threshold value. In addition, it is preferable to supply the organic solvent from the organic solvent supply source into the steam generating chamber when the temperature of the vapor of the organic solvent is detected and the detection temperature becomes higher than or equal to the threshold value.
본 발명에 관한 기판 건조 방법은 유기 용제 공급원에서 용제 증기 생성실 내로 공급한 액상의 유기 용제를 가열하는 것에 의해 유기 용제의 증기를 발생시키고, 그 유기 용제 증기를 처리실 내로 도입해서 처리실 내의 기판을 건조시키는 기판 건조 방법에 있어서, 기판의 처리 상황을 검지하고 검지한 기판의 처리 상황에 따라서 상기 용제 증기 생성실로의 액상의 유기 용제의 공급량을 제어하는 것에 의해, 상기 용제 증기 생성실에서 상기 처리실 내로 공급할 유기 용제의 증기의 농도를 변경하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying method according to the present invention, the organic solvent vapor is generated by heating the liquid organic solvent supplied from the organic solvent source into the solvent vapor generating chamber, and the organic solvent vapor is introduced into the processing chamber to dry the substrate in the processing chamber. In the substrate drying method, the processing state of the substrate is detected, and the supply amount of the liquid organic solvent to the solvent vapor generating chamber is controlled in accordance with the processing state of the detected substrate to supply the solvent vapor generating chamber into the processing chamber. It is characterized by changing the concentration of the vapor of the organic solvent.
본 발명에 관한 기판 건조 방법은 기판을 세정액에 침지해서 세정한 후에 기판과 세정조를 상대적으로 이동시킴과 동시에 용제 증기 생성실 내에서 생성된 유기 용제의 증기를 기판과 접촉시키고 기판을 건조시키는 기판 건조 방법에 있어서, 기판과 세정조의 상대 이동 중에 있어서 세정액의 액면의 위쪽으로 노출하는 기판의 표면적을 검지하고, 검지한 기판의 표면적에 따라서 상기 용제 증기 생성실 내로의 액상의 유기 용제의 공급량을 제어하는 것에 의해 세정액의 액면의 위쪽으로 노출한 기판과 접촉시키는 유기 용제의 증기의 농도를 변경하는 것을 특징으로 한다.In the substrate drying method of the present invention, the substrate is immersed in a cleaning liquid to clean the substrate, and then the substrate and the cleaning tank are moved relatively, and at the same time, the substrate of the organic solvent generated in the solvent vapor generating chamber is brought into contact with the substrate and the substrate is dried. In the drying method, the surface area of the substrate exposed above the liquid level of the cleaning liquid during the relative movement of the substrate and the cleaning tank is detected, and the supply amount of the liquid organic solvent into the solvent vapor generating chamber is controlled in accordance with the surface area of the detected substrate. The density | concentration of the vapor | steam of the organic solvent brought into contact with the board | substrate exposed to the upper surface of the liquid level of a washing | cleaning liquid is changed, by the said thing.
또, 유기 용제를 증발시키고 있는 증기 발생실 내에서는 유기 용제 중에 포함되어 있는 불순물이 점차 고이는 경향에 있다. 그래서, 증기 발생실 내의 유기 용제를 여과하는 것에 의해 유기 용제중의 불순물을 제거하도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우에 증기 발생실 내의 유기 용제를 순환시키는 회로를 형성하고, 이 순환 회로 도중에 필터에 의해 유기 용제중의 불순물을 포착 제거하도록 해도 좋다.Moreover, in the steam generation chamber which evaporates the organic solvent, the impurities contained in the organic solvent tend to gradually increase. Therefore, it is preferable to remove impurities in the organic solvent by filtering the organic solvent in the steam generation chamber. In this case, a circuit for circulating the organic solvent in the steam generating chamber may be formed, and an impurity in the organic solvent may be trapped and removed by a filter in the middle of the circulation circuit.
또, 처리조 내로 도입하는 도중에 유기 용제의 증기가 응축하지 않도록 유기 용제의 증기를 가열하도록 해도 좋다. 그렇게 하면 증기 발생실 내에서 만들어낸 유기 용제의 증기를 효율적으로 처리조로 공급할 수 있게 된다.In addition, the vapor of the organic solvent may be heated so that the vapor of the organic solvent does not condense while being introduced into the treatment tank. In this way, the vapor of the organic solvent produced in the steam generation chamber can be efficiently supplied to the treatment tank.
또, 용제 공급원에 유기 용제를 보충하는 경우나 용제 공급원을 교환하는 경우에 있어서 용제 공급원을 대기로 개방할 필요가 생긴다. 이러한 경우에 증기 발생실의 내압이 높은 상태에서 대기로 개방하면 증기 발생실 내의 증기가 용제 공급원측으로 역류하여 유기 용제의 증기가 외부로 분출해서 화재 사고를 발생시킬 염려가 있다. 여기에서, 용제 공급원에 유기 용제를 보충하는 경우나 유기 용제 공급원을 교환하는 경우에는 용제 공급원과 증기 발생실 사이를 접속하고 있는 회로를 대기로 개방하기 전에 미리 증기 발생실 내를 대기압으로 해 두는 것이 바람직하다.Moreover, when replenishing a solvent supply source with an organic solvent or replacing a solvent supply source, it is necessary to open a solvent supply source to the atmosphere. In such a case, when the internal pressure of the steam generating chamber is opened to the atmosphere, the steam in the steam generating chamber flows back to the solvent supply side, and the vapor of the organic solvent may be ejected to the outside, causing a fire accident. Here, when replenishing the solvent source with the organic solvent or when replacing the organic solvent source, it is recommended that the steam generator chamber be at atmospheric pressure before opening the circuit connecting the solvent source and the steam generating chamber to the atmosphere. desirable.
또, 증기 발생실의 주위의 분위기를 비산화성 가스의 분위기로 해도 좋다. 또, 처리조 주변의 분위기를 비산화성 가스의 분위기로 해도 좋다. 그렇게 하면, 증기 발생실이나 처리조에서의 방폭 대책으로 되어 안전성이 확보된다.In addition, the atmosphere around the steam generating chamber may be an atmosphere of non-oxidizing gas. The atmosphere around the treatment tank may be an atmosphere of non-oxidizing gas. By doing so, it becomes an explosion-proof measure in a steam generation chamber or a treatment tank, and safety is ensured.
또한, 건조 처리용의 유기 용제로는 이소프로필알콜 이외에 이소프로판올(isopropanol), 메탄올(methanol), 1-프로판올(1-propanol), 테르트-부탄올(tert-butanol) 등의 단체 또는 이들 혼합물을 사용해도 좋다.In addition, as an organic solvent for drying treatment, a single or mixture of isopropanol, methanol, 1-propanol, tert-butanol, and the like, in addition to isopropyl alcohol, may be used. Also good.
(실시예)(Example)
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 여러 가지 바람직한 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 세정 건조 시스템(1)은 로더부(loader section)(2), 프로세스부(3) 및 언로더부(4)를 구비하고 있다. 로더부(2)에는 카세트 스테이션(5) 및 이송 장치(7)가 마련되어 있다. 카세트 스테이션(cassette station)(5)에는 도시하지 않은 반입 장치에 의해 여러 개의 카세트(C)가 반입해서 탑재되도록 되어 있다. 각 카세트(C)에는 세정 처리 전의 25장의 웨이퍼(W)가 수용되어 있다. 이송 장치(7)는 2개의 카세트(C)를 스테이지(6)로 일괄 이송하기 위한 것이다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
프로세스부(3)에는 3대의 반송 장치(30, 31, 32) 및 여러 개의 처리조(11∼19)가 마련되어 있다. 각 반송 장치(30, 31, 32)는 X축, Y축, Z축의 각 방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 제 1 반송 장치(30)는 웨이퍼 척(36)을 구비하고, 이 웨이퍼 척(36)에 의해 스테이지(6) 상의 2개의 카세트(C)에서 50장의 웨이퍼(W)를 일괄적으로 꺼내고 또 각 처리조로 반송하도록 되어 있다. 제 2 반송 장치(31)는 웨이퍼 척(37)을 구비하고, 이 웨이퍼 척(37)에 의해 처리조 내에서 50장의 웨이퍼(W)를 일괄적으로 꺼내어 다음의 처리조로 반송하도록 되어 있다. 또, 제 3 반송 장치(32)도 웨이퍼 척(38)을 구비하고, 이 웨이퍼 척(38)에 의해 처리조 내에서 50장의 웨이퍼(W)를 일괄적으로 꺼내어 다음의 처리조로 반송하도록 되어 있다. The
언로더부(4)에는 스테이지(20) 및 카세트 스테이션(21)이 마련되어 있다. 스테이지(20)는 상기와 마찬가지의 카세트 이송 장치(7)를 구비하고 있다. 카세트 스테이션(21)에는 여러 개의 카세트(C)가 탑재되고 이들 카세트(C)에 세정 건조 처리가 완료된 웨이퍼(W)가 수용되도록 되어 있다. 또, 도시하지 않은 반출 장치에 의해 카세트 스테이션(21)에서 카세트(C)가 반출되도록 되어 있다.The unloader section 4 is provided with a
프로세스부(3)의 최초의 처리조(11)는 제 1 웨이퍼 척(36)을 세정 및 건조하기 위한 것이다. 처리조(12, 15)는 웨이퍼(W)를 약액 세정하기 위한 것이다. 처리조(13, 14, 16, 17)는 약액 세정된 웨이퍼(W)를 순수한 물로 린스하기 위한 것이다. 처리조(18)는 제 3 웨이퍼 척(38)을 세정 및 건조하기 위한 것이다. 최후의 처리조(19)는 웨이퍼(W)를 건조시키기 위한 것이다.The
제 2 처리조(12)에는 암모니아 수용액과 과산화수소 용액의 혼합 약액(NH4OH+H2O2+H2O)이 순환 공급되도록 되어 있다. 이 순환 회로에는 암모니아액 공급부(98)에서 암모니아액이 보급되도록 되어 있다. 이 제 2 처리조(12)에서는 웨이퍼 표면에 부착된 유기물이나 이물질을 제거하는 소위 SC1 세정을 실행한다. 한편, 제 5 처리조(15)에는 염산 수용액과 과산화수소 용액의 혼합 약액(HCl+H2O2)이 순환 공급되도록 되어 있다. 이 제 5 처리조(15)에서는 웨이퍼 표면에서 금속 이온을 제거하는 소위 SC2 세정을 실행한다. 최후의 처리조(19)에는 묽은 플루오르산 수용액(希弗酸水溶液)(HF+H2O)이 순환 공급되고, 또 순수한 물이 공급되고, 또 IPA 증기가 공급되도록 되어 있다. 또한, 세정 처리용 약액으로서 이 이외에 황산 수용액과 과산화수소 용액의 혼합 약액(H2SO4+H2O2)을 사용해도 좋다.In the
다음에, 도 4를 참조하면서 반송 장치(32)에 의해 웨이퍼(W)를 처리조(19)로 반입/반출하는 경우에 대해서 설명한다.Next, the case where the wafer W is carried in / out of the
반송 장치(32)의 웨이퍼 척(38)은 50장의 웨이퍼(W)를 일괄적으로 잡기하기 위한 1쌍의 파지 부재(把持部材, holding members)(41a, 41b)를 구비하고 있다. 각 파지 부재(41a, 41b)는 수평암(horizontal arm)(42a, 42b)을 거쳐서 지지부(43)에 각각 지지되어 있다. 각 수평암(42a, 42b)은 지지부(43)에 내장된 θ회전 기구에 의해서 축 주위를 회전 운동할 수 있도록 되어 있다. 또, 지지부(43)는 Z축 구동 기구(44)에 의해서 승강할 수 있게 지지되어 있다. 또, Z축 구동 기구(44) 자체는 리니어 가이드(33)를 따라서, 프로세스부(3)를 따라 X축 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있게 마련되어 있다. 또, 웨이퍼 척(38) 전체는 지지부(43)에 내장된 Y축 구동 기구(도시하지 않음)에 의해서 Y축 방향으로 이동할 수 있게 마련되어 있다. 또, 방향 조정 기구(도시하지 않음)에 의해서 지지부(43) 자체는 수평면 내에서 그 방향을 미세 조정할 수 있도록 되어 있다.The
수평암(42a, 42b)에는 파지 부재(41a, 42b)의 각 상단부가 고정 부착되고, 또 이들 각 파지부재(41a, 41b)의 하단부 사이에는 상하 2단에 석영제의 파지봉(47a, 47b, 48a, 48b)이 평행하게 놓여져 있다. 이들 각 파지봉(47a, 47b, 48a, 48b)에는 웨이퍼 파지용의 50개의 홈(47g, 48g)이 각각 형성되어 있다.The upper ends of the
각 처리조 내에는 석영제의 보트(50)가 각각 마련되어 있다. 보트(50)의 수평 지지봉(53, 54, 55)에는 웨이퍼 유지용의 50개의 홈(53g, 54g, 55g)이 각각 형성되어 있다. 이들 홈(53g, 54g, 55g) 및 상기 홈(47g, 48g)의 피치 간격은 카세트(C)의 홈의 피치 간격과 실질적으로 동일하다. In each processing tank, the
다음에, 도 3∼도 8을 참조하면서 최후의 처리조(19)에 대해서 설명한다.Next, the
최후의 처리조(19)에서는 웨이퍼(W)를 세정한 직후에 건조하도록 되어 있다. 처리조(19)는 상부가 뚫린 대략 상자형을 이루고, 그 주위에는 외부조(60)가 마련되어 있다. 처리조(19)의 위쪽에는 개폐뚜껑(71)이 마련되어 처리조(19)의 상부 개구에 덮여지도록 되어 있다. 이 뚜껑(71)의 더 위쪽에는 필터(72)를 구비한 팬필터 유닛(fan filter unit)이나 팬 유닛 등의 공조기(air conditioner)가 마련되어 청정화된 공기의 다운플로우(downflow)가 처리조(19)를 향해서 형성되도록 되어 있다.In the
도 5에 도시한 바와 같이, 외부조(60)는 처리조(19)로부터 오버플로우된(overflowed) 액을 받고, 받은 액을 회로(61)를 거쳐서 후술한 세정액 순환 기구(75)로 흐르게 하도록 되어 있다. 처리조(19)의 내측 바닥부에는 정류 수단(64)이 마련되어 있다. 이 정류 수단(64)은 정류판(65)과 확산판(66)을 구비하고 있다. 정류판(65)은 처리조 바닥부(62)와 웨이퍼보트(50) 사이에 대략 수평으로 마련되어 있다. 확산판(66)은 정류판(65)의 아래쪽에 배치되어 있다. 이 정류판(65)에는 여러 개의 슬릿(67)과 여러 개의 작은 구멍(68)이 뚫려 있다. 이들 작은 구멍(68)은 슬릿(67)의 양측에 배열되어 있다.As shown in FIG. 5, the
세정액은 회로(63)를 거쳐서 처리조(19) 내로 도입되면 먼저 확산판(66)과 충돌하여 확산판(66)을 돌아들어가서 정류판(65)의 이면 전체로 확산되고 정류판(65)의 슬릿(67) 및 작은 구멍(68)을 각각 통과해서 웨이퍼(W)의 상호간 및 주위를 상승한다. 이 난류를 발생시키지 않는 균등한 유속의 세정액에 의해 웨이퍼(W)는 둘러싸이게 되므로 웨이퍼(W)의 전면이 얼룩 없이 균등하게 세정되도록 되어 있다. When the cleaning liquid is introduced into the
도 6에 도시한 바와 같이 오버플로우 회로(61)는 세정액 순환 기구(75)와 연통하고 있다. 한편, 세정액 순환 기구(75)는 회로(63)를 거쳐서 처리조(19)의 바닥부(62)와 연통하고 있다. 이와 같이 회로(61, 63)를 거쳐서 세정액 순환 기구(75)와 처리조(19)는 1개의 순환 회로를 형성하고 있다. 또, 세정액 순환 기구(75)에는 3개의 액 공급원(76, 77, 78)이 연통하여 각 공급원에서 액이 세정액 순환 기구(75)로 각각 공급되도록 되어 있다. 공급원(76)에는 묽은 플루오르산수용액(HF)이 수용되고, 공급원(77)에는 실온 정도의 순수한 물(DIW)이 수용되고, 공급원(78)에는 실온 이상이고 80℃ 이하의 범위로 온도 조절된 순수한 온수(HOT DIW)가 수용되어 있다. 또, 세정액 순환 기구(75)는 배출 회로(80)을 거쳐서 드레인부(79)와 연통하고 있다. 또한, 도시는 하지 않지만, 세정액 순환 기구(75)는 펌프, 댐퍼, 필터, 전환 밸브 등을 내장하고 있다.As shown in FIG. 6, the
세정액 순환 기구(75) 및 액 공급원(76, 77, 78)의 전원 스위치는 컨트롤러(93)의 출력측에 접속되어 있고, 액의 순환과 배출의 전환 동작이나 각 액의 공급 동작이 각각 제어되도록 되어 있다. 컨트롤러(93)는 조작 패널(92)을 구비하고 있다. 처리조(19)의 전체의 처리 공정은 조작 패널(92)에서의 입력에 따라서 컨트롤러(93)에 의해 제어된다.The power supply switch of the cleaning
컨트롤러(93)의 동작 제어 명령에 의해 처리조(19)로부터의 오버플로액은 액 공급원(76)에서 약액을 보충 받아 회로(63)를 거쳐서 처리조(19)로 재차 되돌려지거나 또는 회로(80)를 거쳐서 드레인부(79)로 배출된다. 또, 액 공급원(77)에서는 실온정도의 순수한 물(DIW)이, 액 공급원(77)에서는 온도가 조절된 순수한 온수(HOT DIW)가 각각 세정액 순환 기구(75)를 거쳐서 처리조(19)로 공급되도록 되어 있다.By the operation control command of the
다음에, 웨이퍼(W)를 세정 처리하는 경우에 대해서 설명한다.Next, the case where the wafer W is cleaned is described.
먼저, 공급원(76)에서 세정액 순환 기구(75)로 소정 유량의 묽은 플루오르산수용액을 공급한다. 그리고, 그 액을 세정액 순환 기구(75)에서 회로(63)를 거쳐서 처리조(19)의 바닥부로 연속적으로 공급하고, 묽은 플루오르산 수용액의 상승류를 처리조(19) 내에 형성한다. 처리조(19)에서 오버플로우된 액은 외부조(60)로 흘러 오버플로우 회로(61)를 거쳐서 세정액 순환 기구(75)로 유입한다. 세정액 순환 기구(75)는 오버플로우 액을 여과해서 세정과 동시에 또 액의 온도 조정 및 농도 조정을 한 후에 다시 액을 처리조(19)로 되돌려 보낸다. 이 경우에 순환액의 농도 조정은 처리조(19) 내의 액의 농도 검출값에 따라서 이루어진다. 또한, 처리조(19) 내의 액 농도는 농도 센서(도시하지 않음)에 의해서 검출되도록 되어 있다. 이와 같이 해서 HF 세정이 종료하면 다음에는 순수한 물(DIW)을 사용해서 웨이퍼(W)를 린스한다.First, a dilute hydrofluoric acid aqueous solution of a predetermined flow rate is supplied from the
린스 세정 공정에서는 처리조(19) 내에 묽은 플루오르산 수용액이 들어 있는 상태로 공급원(77)으로부터 세정액 순환 기구(75)로 실온 정도의 순수한 물(DIW)의 공급을 개시한다. 순수한 물은 세정액 순환 기구(75)에서 처리조(19) 내로 도입되어 처리조(19) 내에서 묽은 플루오르산 수용액을 배출시킨다. 처리조(19)에서 오버플로우된 액은 외부조(60), 회로(61), 세정액 순환 기구(75), 회로(80)를 경유해서 드레인부(79)로 배출된다. 공급원(77)에서 순수한 물을 처리조(19) 내로 공급하는 한편, 오버플로우액을 드레인부(79)로 배출하는 것에 의해 처리조(19) 내를 순수한 물로 치환한다. 또한, 처리조(19) 내가 순수한 물로 치환되었는지의 여부는 비저항계(도시하지 않음)에 의해 처리조(19) 내의 액의 비저항을 계측하고, 그 계측 결과에 따라서 컨트롤러(93)이 판단한다.In the rinse washing step, the supply of pure water (DIW) at room temperature is started from the
다음에, 세정액 순환 기구(75)로 공급원(78)에서 온도가 조절된 순수한 온수(HOT DIW)의 공급을 개시한다. 순수한 온수에 의해 처리조(19) 내의 순수한 물(DIW)을 배출하고 처리조(19) 내를 순수한 온수로 치환한다. 순수한 온수에 의해 웨이퍼(W)는 온실 이상 80℃이하 정도로 가열된 상태로 된다. 또한, 처리조(19) 내의 액이 순수한 온수로 치환되었는지의 여부는 온도계(도시하지 않음)에 의해 회로(61) 중의 액의 온도를 계측하고, 그 계측 결과에 따라서 컨트롤러(93)가 판단한다. 또, 세정액 순환 기구(75)는 처리조(19) 내의 순수한 온수(HOT DIW)를 드레인부(79)로 배출한다.Next, the supply of pure hot water (HOT DIW) whose temperature is adjusted from the
도 6에 도시한 바와 같이 외부조(60)의 측벽을 관통해서 회로(85)가 처리조(19)와 연통하고 있다. 이 회로(85)를 거쳐서 IPA 증기 발생실(86)에서 IPA 증기가 처리조(19) 내로 도입되도록 되어 있다. 이 회로(85)의 주위에는 테이프히터(tape heater)(87)가 장착되어 있다. 테이프 히터(87)에 의해 회로(85)는 약 80℃로 가열되어 회로(85) 내에서의 IPA 증기의 응축이 방지되고 있다. 또한, IPA액 공급원(88)에서 회로(89)를 거쳐서 IPA 증기 발생실(86)로 IPA액이 공급되도록 되어 있다.As shown in FIG. 6, the
IPA액 도입용의 회로(90)가 처리조(19)의 상부와 연통해 있다. 이 회로(90)의 한쪽 끝측은 IPA 증기 발생실(86)의 바닥부측이 뚫려 있는 반면, 회로(90)의 다른쪽 끝측은 처리조(19)의 내벽과 접촉한 상태로 뚫려 있다. 회로(90)의 한쪽 끝측 개구를 거쳐서 IPA 증기 발생실(86) 내에서 IPA액을 빼내어 회로(90)의 다른쪽 끝측 기구에서 IPA액을 처리조(19)의 내벽으로 전달하면서 처리조(19) 내로 공급되도록 되어 있다.The
처리조(19) 및 IPA 증기 발생실(86) 주위에는 여러 개의 소화 노즐(91a)이 마련되어 있다. 각 노즐(91a)은 CO2소화기(91)와 연통하여 각각에서 CO2 가스가 분사되도록 되어 있다.Several fire extinguishing nozzles 91a are provided around the
다음에, 도 7을 참조하면서 IPA 증기 발생실(86)에 대해서 설명한다.Next, the IPA
IPA 증기 발생실(86)은 기밀한 케이스(airtight casing)(100)에 의해서 둘러싸여 있다. 케이스(100) 내에는 용기(101)가 마련되고 이 용기(101)에 각 회로(85, 89, 90)의 한쪽 끝이 각각 연통하고 있다. 회로(89)의 다른쪽 끝은 밸브(102) 및 필터(103)를 거쳐서 IPA액 공급원(88)과 연통하고 있다. 용기(101)의 바닥부에는 히터(105)가 마련되어 있다. 이 히터(105)의 전원은 컨트롤러(93)에 접속되고, 용기(101) 내의 IPA액(153)은 비등점(약 80℃) 이상의 온도(예를 들면 약 120℃)로 가열이 제어되도록 되어 있다. IPA액(153)을 가열하면 용기(101) 내에는 IPA 증기(154)가 발생하여 용기(101)의 내압은 대기압보다 높아진다.The IPA
회로(85)는 용기(101)의 상부에서 외부조(60)의 측부까지 마련되어 있다. 이 회로(85)에는 밸브(107)가 부착되고 용기(101)의 내압이 대기압보다 높아진 상태에서 밸브(107)를 열면, 차압에 의해 IPA 증기(154)가 용기(101)로부터 처리조(19)로 공급되도록 되어 있다.The
회로(90)는 용기(101)의 하부에서 처리조(19)의 내벽 상부까지 마련되어 있다. 이 회로(90)의 한쪽 끝은 용기(101) 내의 IPA액 중에 침지되어 있다. 회로(90)에는 개폐 밸브(110)가 부착되어 처리조(19)로의 IPA액의 공급이 조정되도록 되어 있다.The
N2 가압 가스 공급원(141)이 회로(112)를 거쳐서 용기(101)와 연통하여 N2 가압 가스가 용기(101) 내로 공급되도록 되어 있다. 회로(112)에는 밸브(111)가 마련되어 있다. 회로(90)의 밸브(110)를 개방한 상태에서 회로(112)의 밸브(111)를 개방하면, N2 가압 가스가 증기 발생실 본체(101) 내로 도입되어 용기 바닥부의 IPA액(153)을 회로(90)로 밀어내고, IPA액(153)을 회로(90)를 거쳐서 처리조(19) 내로 도입할 수 있다. 이 경우에, 회로(90)는 처리조(19)의 내벽 상부와 접촉된 상태로 뚫려 있으므로, IPA액을 처리조(19)의 내벽으로 전달하면서 처리조(19)로 도입할 수 있다. 또한, 처리조(19) 내로의 IPA액의 공급은 IPA 증기 발생실(86)의 내압과 처리조(19)의 내압의 차압을 이용해서 실행하도록 해도 좋다.The N 2 pressurized
용기(101)의 상면에는 온도센서(115)가 마련됨과 동시에 회로(116, 117)가 각각 접속되어 있다. 온도센서(115)에는 열전쌍을 사용할 수 있다. 이 온도센서(115)는 용기(101)의 상부에 충만되어 있는 IPA 증기(154)의 온도를 측정하고 온도측정신호를 컨트롤러(93)에 입력한다. 또한, 회로(16)의 한쪽 끝측은 용기(101)의 내부와 연통하고 회로(116)의 다른쪽 끝측은 밸브(118)를 거쳐서 대기중으로 개방되어 있다.The temperature sensor 115 is provided on the upper surface of the
회로(117)는 밸브(120)를 거쳐서 트랩 파이프(121)의 상단에 접속되어 있다. 트랩 파이프(121)의 주위에는 냉각용 워터 자켓(water jacket)(122)이 장착되어 있다. 밸브(120)를 개방하면 용기(101) 내의 IPA 증기(154)가 회로(117)에서 트랩 파이프(121) 내로 유입하여 워터 자켓(122)에 의해 냉각되고 응축되도록 되어 있다. 또, 트랩 파이프(121)의 하단은 밸브(123)를 구비하는 회로(124)를 거쳐서 용기(101)의 하부와 연통하고 있다. 이와 같이 용기(101)의 상부의 IPA 증기(154)는 워터 자켓(122)에 의해 액화되어 용기(101) 내로 다시 되돌려 보내진다.The
용기(101)는 실리콘 스폰지와 같은 단열재(125)에 의해서 덮여져 있다. 이것에 의해 용기(101) 내의 IPA 증기(154)가 보온되어 용기(101) 내에서의 IPA 증기(154)의 응축을 방지하고 있다. The
레벨 게이지(level gauge)(126)가 용기(101)의 옆쪽에 부착되어 용기(101) 내의 IPA액(153)의 액위가 표시되도록 되어 있다. 이 레벨 게이지(126)에 표시되는 액위를 센서(127)에 의해 측정하여 그 측정 신호를 컨트롤러(93)에 입력하도록 되어 있다. A
용기(101)의 하부에는 순환 회로(130)가 형성되고, 이 순환 회로(130)에 의해 IPA액(153)을 용기(101)의 하부에서 순환시키도록 되어 있다. 이 순환 회로(130)에는 펌프(131) 및 필터(132)가 마련되어 있다. 용기(101) 및 트랩 파이프(121)는 케이스(100) 내에 수납되고, 이 케이스(100)에는 회로(135)를 거쳐서 N2 퍼지 가스 공급원(142)이 연통하고 있다. 이 공급원(142)에서 케이스(100) 내로 N2 가스가 퍼지되어 케이스(100) 내는 비산화성 분위기로 유지되도록 되어 있다.The
도 8에 도시한 바와 같이, IPA액 공급원(88)은 캐니스터 탱크(canister tank)(140), N2 가압 가스 공급원(143)을 구비하고 있다. 캐니스터 탱크(140)에는 IPA액(153)이 수용되고, 이 캐니스터 탱크(140)의 하부에 회로(89)의 한쪽끝이 뚫려 있다. N2 가압 가스 공급원(143)은 회로(141)를 거쳐서 캐니스터 탱크(140)의 상부와 연통하고 있다. 이 회로(141)에는 개폐 밸브(142)가 마련되어 있다. 공급원(143)에서 N2 가압 가스를 캐니스터 탱크(140)로 도입하면, IPA액(153)이 탱크(140)에서 회로(89)를 통해서 용기(101)로 압송된다.As shown in FIG. 8, the IPA
IPA 증기 발생실(86) 및 IPA액 공급원(88)의 주위에 배치된 밸브(102, 107, 110, 111, 118, 120, 123, 140), 히터(105), 펌프(131)는 컨트롤러(93)에 의해서 다음과 같이 제어된다.The
먼저, 컨트롤러(93)는 회로(89)의 밸브(102)와 회로(141)의 밸브(142)를 모두 개방해서 캐니스터 탱크(140) 내에 N2 가압 가스를 공급하고, IPA액(153)을 용기(101) 내로 압송한다. IPA액 공급원(88)에서 IPA 증기 발생실(86) 내로 IPA액(153)을 공급하고 있는 동안에는 히터(105)로 통전(通電)시키지 않고 IPA액(153)을 가열하지 않으므로, IPA 증기(154)는 발생하지 않는다. 이 때의 용기(101)의 내압은 대기압과 대략 동일하므로, N2 가압 가스의 캐니스터 탱크(140) 내로의 도입에 의해 IPA액(153)은 용기(101) 내로 원활하게 압송된다.First, the
다음에, 회로(90)의 밸브(110)와 회로(112)의 밸브(111)를 모두 개방하고, 용기(101) 내로 N2 가압 가스를 공급해서 IPA액(153)을 용기(101)로부터 처리조(19)로 압송한다. 이 때, 히터(105)에 의해 용기(101) 내의 IPA액(153)을 예를 들어 약 80℃로 가열해도 좋다.Next, both the
다음에, 히터(105)에 의한 가열 온도를 80℃보다 높은 온도로 예를 들면 약 120℃로 설정하고, 용기(101) 내에서 IPA액(153)을 비등시켜 다량의 IPA 증기(154)를 생성한다. 이 상태에서 회로(85)의 밸브(107)를 열고 상승한 용기(101)의 내압을 이용해서 IPA 증기(154)를 용기(101)로부터 처리조(19)로 공급한다. 단, IPA 증기(154)를 처리조(19) 내로 공급하고 있을 때에는 회로(89)의 밸브(102)는 닫아두고 용기(101) 내로는 IPA액(153)을 공급하지 않는다. 이것에 의해, 용기(101) 내의 IPA액(153)이 회로(89)를 통해서 캐니스터 탱크(140)쪽으로 역류하는 것이 방지된다.Next, the heating temperature by the
또, IPA 증기(154)의 처리조(19)로의 도입을 일시적으로 대기 또는 중단시키는 경우나 처리조(19)로 도입하는 IPA 증기(154)의 유량을 억제하는 경우에는 회로(117)의 밸브(120)를 열고 용기(101) 내의 IPA 증기(154)의 일부 또는 전부를 트랩 파이프(121) 내로 유입시키고, 이것을 냉각 응축시킨다. 액화된 IPA액(153)을 용기(101) 내로 되돌려 보낸다. 이와 같이 용기(101) 내의 IPA 증기(154)를 트랩 파이프(121) 내로 방출시킴으로써, 용기(101)의 내압이 과대하게 되는 것을 방지함과 동시에 IPA 증기(154)의 공급 유량을 조정할 수 있다. In addition, in the case where the introduction of the
IPA액(153)의 소비에 따라서 용기(101) 내의 IPA액(153)이 부족해지면, 히터(105)의 가열 설정 온도를 80℃보다 낮은 온도로 낮추고, IPA 증기(154)의 생성을 중단한다. 용기(101)의 내압이 대기압과 거의 동일하게 되면, 회로(89)의 밸브(102)와 회로(141)의 밸브(142)를 열고 N2 가압 가스에 의해 캐니스터 탱크(140) 내의 IPA액(153)을 용기(101)로 압송한다. 이것에 의해, IPA액(153)은 용기(101) 내로 보급된다. 또한, 용기(101)의 내압을 신속하게 낮추기 위해서 밸브(120)을 열고 용기(101) 내의 IPA 증기(154)의 일부 또는 전부를 트랩 파이프(121) 내로 유입시키도록 해도 좋다.When the IPA liquid 153 in the
레벨 게이지(126)에 표시되는 액위를 센서(127)로 검출하고 그 검출 액위를 컨트롤러(93)에 입력하여, 용기(101) 내의 IPA액(153)의 부족을 검지한다. 이 경우에, 컨트롤러(93)에 있어서 미리 임계값을 설정해 두고, 센서(127)에 의해 검출한 액위가 그 임계값 이하로 되었을 때 캐니스터 탱크(140)에서 용기(101) 내로 IPA액(153)을 압송한다. 이와 같이 하면, 용기(101) 내의 IPA액(153)이 없어져 버린다는 사태를 미연에 회피할 수 있게 된다. 또, 용기(101) 내의 IPA액(153)의 부족은 온도센서(115)에 의해서도 검지할 수 있다. 즉, 용기(101) 내의 IPA액(153)이 부족하면 IPA 증기(154)의 온도가 점차 상승해 가므로, IPA 증기(154)의 온도를 센서(115)에 의해서 검출하고, 검출 온도가 소정의 임계값 이상으로 되었을 때 캐니스터 탱크(140) 내에서 IPA액(153)을 용기(101) 내로 압송해도 좋다. The liquid level displayed on the
그런데, IPA액(153)을 장기간에 걸쳐 가열 증발시키고 있으면, IPA액 중에 포함되어 있는 불순물이 점차 농축되어 용기(101) 내에 축적된다. 그래서, 컨트롤러(93)는 정기적으로 펌프(131)를 구동시켜 용기(101) 내의 IPA액(153)을 회로(130)로 순화시켜 불순물을 필터(132)에 의해 여과 제거하도록 한다.By the way, when the
캐니스터 탱크(140)의 교환이나 보수(maintenance)를 실행하는 경우에는 회로(116)의 밸브(118)를 열어서 용기(101) 내를 대기압으로 한다. 이렇게 해서 용기(101) 내를 대기압으로 한 후에 비로소 회로(89)를 대기로 개방할 수 있다. 이것에 의해 용기(101) 내가 고온고압의 상태로 개방되지 않고 온도의 IPA 증기(154)가 회로(89)를 역류해서 공급원(88) 내로 분출되는 사고를 회피할 수 있다.When the
다음에, 웨이퍼(W)의 세정 건조 동작에 대해서 설명한다.Next, the cleaning drying operation of the wafer W will be described.
아직 세정되어 있지 않은 25장의 웨이퍼(W)를 수납한 카세트(C)를 로더부(2)로 반입하여 카세트스테이션(5)상에 탑재한다. 카세트(C)를 이송 장치(7)에 의해서 스테이션(5)에서 스테이지(6) 상으로 이송한다. 스테이지(6) 상에서는 2개의 카세트(C)에서 50장의 웨이퍼(W)를 동시에 꺼내고 또 웨이퍼(W)의 오리엔테이션 플랫(orientation plat)을 동일한 방향으로 정렬한다.The cassette C containing 25 wafers W which have not been cleaned yet is loaded into the
반송 장치(30)의 웨이퍼 척(36)에 의해 50장의 웨이퍼(W)를 일괄적으로 잡고 이들 웨이퍼(W)를 처리조(2, 13, 14)로 순차 반송한다. 처리조(12)에서는 암모니아 수용액과 과산화수 용액의 혼합 약액(NH4OH/H2O2/H2O)을 사용해서 웨이퍼(W)를 소위 SC1 세정한다. 처리조(13, 14)에서는 순수한 물을 사용해서 웨이퍼(W)를 린스한다.50 wafers W are collectively grasped by the
SC1 세정 및 린스 세정이 종료하면, 다음의 반송 장치(31)의 웨이퍼 척(37)에 의해 50장의 웨이퍼(W)를 처리조(14)에서 일괄적으로 꺼낸다. 또, 그들 웨이퍼(W)를 다음의 처리조(15, 16, 17)로 순차 반송한다. 처리조(15)에서는 염산 용액과 과산화수 용액의 혼합 약액(HC1/H2O2/H2O)을 사용해서 웨이퍼(W)를 소위 SC2 세정한다. 이 SC2세정에 있어서는 웨이퍼 표면에서 금속 이온이 제거되고, 이것에 의해 웨이퍼 표면이 안정화된다. 또, 처리조(16, 17)에서는 순수한 물을 사용해서 웨이퍼(W)를 린스한다.When SC1 washing | cleaning and rinse washing | cleaning are complete | finished, 50 wafers W are collectively taken out from the
SC2 세정과 린스 세정이 종료하면, 다음의 반송 장치(32)의 웨이퍼 척(38)에 의해 50장의 웨이퍼(W)를 처리조(17)에서 일괄적으로 꺼낸다. 또, 50장의 웨이퍼(W)를 일괄적으로 다음의 처리조(19)로 반송한다.When SC2 washing | cleaning and rinse washing | cleaning are complete | finished, 50 wafers W are collectively taken out from the
다음에, 도 9의 흐름도를 참조하면서 웨이퍼(W)를 처리조(19)에서 세정하고 건조하는 경우에 대해서 설명한다.Next, the case where the wafer W is cleaned and dried in the
처리조(19) 내에는 소정농도의 묽은 플루오르산 용액(HF)(150)이 수용되어 있다. 이 HF용액(150)은 회로(61, 63)를 거쳐서 처리조(19)와 세정액 순환 기구(75) 사이를 순환된다. 처리조(19) 내에서는 HF용액(150)의 상승류가 형성되어 있다. 이 처리조(19)의 위쪽에는 웨이퍼(W)를 잡은 웨이퍼 척(38)이 대기하고 있다.In the
뚜껑(71)을 열고 웨이퍼 척(38)을 하강시키고 50장의 웨이퍼(W)를 처리조(19) 내의 보트(50) 상으로 일괄적으로 이송한다. 웨이퍼 척(38)을 위쪽으로 퇴피시키고 뚜껑(71)을 닫는다. 그리고, 도 9의 공정 S1에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 HF용액(150) 내에 모두 담그고, HF 용액의 순환 상승류에 의해서 웨이퍼(W)를 세정한다. 이 HF 세정 처리 동작은 소정의 레시피(recipe)(설정 농도/설정 시간)에 따라서 컨트롤러(93)에 의해서 제어된다.The
HF 세정 처리가 종료하면 HF 용액(150)의 순환 및 공급을 정지하고, 공급원(77)에서 실온 정도의 순수한 물(냉수)(151)을 처리조(19) 내로 공급한다. 이 공급냉수(151)에 의해 HF용액(150)을 처리조(19)에서 오버플로우하게 하고, 오버플로우액은 회로(80)를 거쳐서 드레인부(79)로 배출한다.When the HF washing process is completed, circulation and supply of the
이렇게 해서 도 9의 공정 S2에 도시한 바와 같이, 잠시 동안은 공급원(77)에서 냉수(151)를 계속 공급하고, 처리조(19) 내의 HF용액(150)을 냉수(151)로 치환하면서 웨이퍼(W)를 냉수(151)로 린스한다. 처리조(19) 내의 액의 비저항값을 검출하고 검출값이 규정값을 하회하게 된 지점에서 냉수의 공급을 정지한다.In this manner, as shown in step S2 of FIG. 9, the wafer is continuously supplied with
다음에 실온 이상이고 80℃이하로 온도가 조정된 순수한 물(온수)(152)을 공급원(78)에서 처리조(19) 내로 공급한다. 이 공급 온수(152)에 의해 냉수(151)를 처리조(19)에서 오버플로우하게 하고, 오버플로우액은 회로(80)를 거쳐서 드레인부(79)로 배출한다.Next, pure water (hot water) 152, which is at least room temperature and whose temperature is adjusted below 80 ° C., is supplied from the
이렇게 해서 도 9의 공정 S3에 도시한 바와 같이, 잠시 동안은 공급원(78)에서 온수(152)를 계속 공급하고, 처리조(19) 내의 냉수(151)를 온수(152)로 치환하면서 웨이퍼(W)를 온수(152)로 린스한다. 이것에 의해, 웨이퍼(W)는 실온 이상이고 80℃이하의 온도로 조정된다. 이 온수 린스 공정 S3은 컨트롤러(93)에 의해서 시간 제어되고 있으므로, 온수의 공급 개시부터 소정 시간이 경과하면 온수(152)의 공급이 정지된다. 또한, 세정액 순환 기구(75)는 도시하지 않은 펌프, 댐퍼, 필터, 여러 개의 액 공급용 통로, 액 배출용 통로를 내장하고 있다.In this way, as shown in process S3 of FIG. 9, for a while, the
다음에, IPA 증기 발생실(86) 내에서 약 80℃로 가열한 IPA액(153)을 회로(90)를 거쳐서 용기(101)에서 빼내어 처리조(19) 내로 도입한다. 이 IPA액(153)의 처리조(19)로의 도입 동작은 컨트롤러(93)에 의해서 제어된다. 즉, 2개의 밸브(110, 111)를 열고 용기(101) 내로 N2 가압 가스를 공급하고, IPA액(153)을 용기(101)에서 회로(90)를 거쳐서 처리조(19)로 압송한다. 이렇게 해서 도 9의 공정 S4에 도시한 바와 같이, IPA액(153)의 층에 의해 온수(152)의 액면은 모두 덮여져 버린다. 이 표면층을 형성하는 IPA액(153)은 온수(152)와 거의 동일한 온도이다.Next, the IPA liquid 153 heated to about 80 ° C. in the IPA
또한, IPA 증기(154)를 IPA 증기 발생실(86)에서 회로(85)를 거쳐서 처리조(19) 내로 도입하여, IPA액(153)의 층을 형성해도 좋다. 이와 같은 IPA액(153)의 층은 온수(152)의 온도가 IPA 증기(154)의 온도보다 낮은 경우에 용이하게 형성할 수 있다. 또, IPA 증기(154)를 발생시키면 용기(101)의 내압이 처리조(19)의 내압(대기압)보다 높아지므로, 양자의 차압을 이용해서 IPA 증기(154)를 처리조(19) 내로 도입할 수 있다.In addition, the
이렇게 해서 IPA액(153)의 층을 형성한 후에 IPA 증기 발생실(86)에서 IPA 증기(154)를 처리조(19) 내로 도입하기 시작한다. 또는, IPA 증기(154)를 처리조(19) 내로 도입하는 것에 의해 IPA액(153)의 층을 형성하는 경우에는 또 IPA 증기(154)를 처리조(19) 내로 계속 도입한다. 또한, 이와 같이 처리조(19) 내로 IPA 증기(154)를 도입하는 경우에는 히터(105)에서 IPA액(153)을 약 120℃(IPA의 비등점 이상의 온도)로 가열하고, 용기(101) 내에서 IPA액(153)을 비등시킨다. 또, 테이프 히터(87)의 가열에 의해 회로(85)는 약 80℃의 온도로 유지되고 있으므로, IPA 증기(154)는 회로(85) 내에서 응축되지 않고 처리조(19)로 도입된다.After forming the layer of the IPA liquid 153 in this manner, the
도 9의 공정 S5에 도시한 바와 같이 IPA 증기(154)를 처리조(19) 내로 도입하고 있는 상태를 유지하면서 처리조(19) 내의 온수(152)를 회로(63, 80)를 거쳐서 드레인부(79)로 서서히 배수한다. 이 배수 공정 S5가 종료할 때까지 온수(152)는 IPA액(153)의 층에 의해서 항상 덮여져 있으므로, 수증기가 IPA 증기(154)에 혼입되지 않아, 처리조(19) 내의 IPA 증기(154)는 고순도로 유지된다. 처리조(19) 내에서 온수(152)를 배수하고 또 IPA액(153)도 배출한다.As shown in step S5 of FIG. 9, the
도 9의 공정 S6에 도시한 바와 같이, 처리조(19) 내의 액을 완전히 배출한 후에 있어서도 계속해서 IPA 증기(154)를 처리조(19) 내로 계속 도입함으로써, 처리조(19) 내를 또 건조한 상태로 한다. 액의 배출 개시부터 소정 기간이 경과하면 컨트롤러(93)는 처리조(19) 내로의 IPA 증기(154)의 도입을 정지시킨다. 처리조(19) 내의 IPA 증기(154)에 의해 웨이퍼(W)는 1차 건조된다.As shown in step S6 of FIG. 9, even after the liquid in the
제 1 건조공정 S6이 종료하면 IPA 증기 발생실(86) 내에서의 히터(105)에 의한 IPA액(153)의 가열을 정지한다. 계속해서, 회로(112)의 밸브(111)를 열고 용기(101) 내로 N2 가압 가스를 공급한다. 이 N2 가압 가스는 용기(101)에서 회로(85)를 거쳐서 처리조(19) 내로 도입되어 IPA 증기(154)를 처리조(19) 내에서 배출한다. 도 9의 공정 S7에 도시한 바와 같이 치환 N2 가스(155)에 의해 처리조(19) 내는 비산화성의 건조 분위기로 되고, 이것에 의해 웨이퍼(W)는 2차 건조된다. 이 2차 건조 공정 S7의 목적은 웨이퍼 표면으로부터 부착 IPA를 완전히 제거하여 웨이퍼 표면에 물자국이 생기지 않게 웨이퍼(W)를 완전 건조하는 것에 있다. 또한, 치환 N2 가스(155)는 약 80℃의 온도로 가열되어 있는 것이 바람직하다. 또, 도 6에 도시한 바와 같이, 회로(81)를 거쳐서 가스 공급원(82)에서 N2 가스를 처리조(19) 내로 도입하도록 해도 좋다.When the first drying step S6 ends, the heating of the IPA liquid 153 by the
2차 건조 공정 S7이 종료하면 뚜껑(71)을 열고 반송 장치(32)의 웨이퍼 척(38)에 의해 웨이퍼(W)를 처리조(19)에서 일괄적으로 꺼낸다. 이 경우, 처리조(19)에서 웨이퍼(W)를 반출하기 위한 웨이퍼 반출용 반송 장치를 처리조(19)로 웨이퍼(W)를 반입하기 위한 웨이퍼 반입용 반송 장치와는 별개의 것으로 해도 좋다. 처리가 완료된 웨이퍼(W)는 언로더부(4)로 반송되어 카세트(C)에 수납되고, 또 도시하지 않은 로보트에 의해서 카세트(C)와 함께 반출된다.When secondary drying process S7 is complete | finished, the
본 발명에 의하면, 증기 발생실 내의 압력이 낮은 상태에서만 유기 용제를 공급하므로, 유기 용제 공급원에서 유기 용제를 원활하게 공급할 수 있게된다. 또, 증기 발생실 내의 유기 용제 증기가 용제 공급원측으로 역류하는 것도 방지할 수 있으므로, 화재 사고를 일으킬 염려가 없어 안전하다.According to the present invention, since the organic solvent is supplied only in a state where the pressure in the steam generating chamber is low, the organic solvent can be smoothly supplied from the organic solvent supply source. In addition, since the organic solvent vapor in the steam generating chamber can be prevented from flowing back to the solvent supply source side, it is safe without causing a fire accident.
또, 본 발명에 의하면 가압 가스에 의해 유기 용제를 용제 공급원에서 증기 발생실 내로 압송할 수 있다. 또, 증기 발생실의 내압과 처리조의 내압의 차압을 이용해서 용제 증기를 증기 발생실로부터 처리조로 공급할 수 있다. 또, 유기 용제 중에 포함되어 있는 불순물이 증기 발생실 내에서 농축되어 체류하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 증기 발생실 내에서 생성한 용제 증기를 응축시키지 않고 효율적으로 처리조로 공급할 수 있다. 또, 용제 증기를 처리조로 도입하는데 있어서 용제 증기를 기판의 표면 전체로 군일하게 공급할 수 있다.In addition, according to the present invention, the pressurized gas can pressurize the organic solvent into the steam generating chamber from the solvent supply source. Moreover, solvent vapor can be supplied from a steam generating chamber to a processing tank using the differential pressure of the internal pressure of a steam generating chamber and the internal pressure of a processing tank. In addition, impurities contained in the organic solvent can be effectively prevented from being concentrated and retained in the steam generating chamber. Moreover, the solvent vapor produced | generated in the steam generation chamber can be supplied to a processing tank efficiently, without condensing. In addition, in introducing the solvent vapor into the treatment tank, the solvent vapor can be collectively supplied to the entire surface of the substrate.
또, 증기 발생실 내의 유기 용제의 액위를 검출하거나 또는 증기 발생실 내의 용제 증기의 온도를 검출하여, 증기 발생실 내의 유기 용제의 부족을 검지할 수 있으므로, 증기 발생실 내에 항상 충분한 량의 유기 용제가 존재하도록 할 수 있다. 또, 증기 발생실의 주위의 분위기나 처리조 주변을 비산화성 가스의 분위기로 함으로써 화재 사고를 방지할 수 있다.In addition, since the liquid level of the organic solvent in the steam generating chamber can be detected or the temperature of the solvent vapor in the steam generating chamber can be detected, the shortage of the organic solvent in the steam generating chamber can be detected. Can be present. In addition, a fire accident can be prevented by setting the atmosphere around the steam generating chamber and the treatment tank around to an atmosphere of non-oxidizing gas.
다음에, 도 10∼도 16을 참조하면서 제 2 실시예에 대해서 설명한다.Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 16.
본 발명의 장치는 단독으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 도 10에 도시한 기판 세정 건조 처리 시스템에 조립해서 사용할 수도 있다. 이와 같은 기판 세정 건조 처리 시스템은 반입부(270a), 프로세스부(271), 반출부(270b), 3대의 웨이퍼 척(240)을 구비하고 있다. 반입부(270a)는 미처리의 기판을 받아들이도록 되어 있다. 프로세스부(271)는 기판을 세정하고 건조하기 위한 여러 개의 처리 유닛을 구비하고 있다. 반출부(270b)는 처리후의 기판을 반출하도록 되어 있다.Not only can the apparatus of the present invention be used alone, but also the assembly of the substrate cleaning drying processing system shown in Fig. 10 can be used. Such a substrate cleaning drying processing system includes a carry-in portion 270a, a
프로세스부(271)는 제 1 척 세정 건조유닛(272), 제 1 약액 세정 유닛(273), 제 1 수세 유닛(274), 제 2 약액 세정 유닛(275), 제 2 수세 유닛(water washing unit)(276), 제 3 약액 세정 유닛(277), 제 2 척 세정 건조유닛(278) 및 최종 수세건조 유닛(279)을 구비하고 있다. 제 2 약액 세정 유닛(275)에서는 암모니아 수용액과 과산화수소 용액의 혼합 약액을 사용해서 기판을 세정 처리한다. 제 3 약액 세정 유닛(277)에서는 플루오르화수소산 수용액(HF 수용액)을 사용해서 기판을 세정 처리한다. 또, 순환 공급중에 제 2 약액에 함유된 암모니아 성분이 소비되므로, 공급부(98)에서 유닛(275)의 순환 회로에 암모니아액을 보급하도록 되어 있다. 또, 순환 공급 중에 제 3 약액에 함유된 플루오르화수소산 성분이 소비되므로, 공급부(99)에서 유닛(277)의 순환 회로에 플루오르화수소산액을 보급하도록 되어 있다.The
기판 세정 건조 장치(200)는 세정 건조 처리부(210), 용제 증기 생성기(220), 용제 탱크(226) 및 N2 가스 공급원(227)을 구비하고 있다. 처리부(210)는 웨이퍼(W)를 세정하기 위한 세정조(211)와 웨이퍼(W)를 건조하기 위한 건조 처리실(212)을 갖는다. 이 건조 처리실(212)은 세정조(211)의 바로 위에 위치하고 있다. 용제 증기 생성기(220)는 IPA 증기 공급용 관(215)을 거쳐서 처리실(212)과 연통하고 있다. 용제 탱크(226)는 IPA액 공급용 관(225)을 거쳐서 용제 증기 생성기(220)와 연통하고 있다. 관(225)에는 IPA액(153)의 유량을 조정하기 위한 유량 조정기(228)가 마련되어 있다. N2 가스 공급원(227)은 N2 가스 공급용 관(227a)을 거쳐서 용제 증기 생성기(220)와 연통하고 있다. 관(227a)에는 N2 가스의 유량을 조정하기 위한 유량 조정기(227b)가 마련되어 있다.The substrate
하부 오버플로우 조(212a)는 세정조(211)의 상부 개구를 둘러싸도록 형성되고, 세정조(211)에서 오버플로우된 세정액이 하부 오버플로우 조(212a)로 흘러들어가도록 되어 있다.The lower overflow tank 212a is formed to surround the upper opening of the
상부 오버플로우 조(213)는 건조 처리실(212)의 상부 개구를 둘러싸도록 형성되고, 처리실(212)에서 오버플로우된 세정액이 상부 오버플로우 조(213)로 흘러들어가도록 되어 있다. 오버플로우 조(213)를 포함하는 건조 처리실(212)의 상부 개구에는 개폐할 수 있는 뚜껑(214)이 덮여져 있다.The
하부 오버플로우 조(212a)의 바닥부에는 액체 배출구(212b)가 형성되고, 액체 배출구(212b)에는 드레인관(212d)가 접속되어 있다. 이 드레인관(212d)은 개폐밸브(212c)를 거쳐서 드레인 용기(도시하지 않음)와 연통하고 있다. 마찬가지로, 상부 오버플로우 조(213)의 바닥부에도 액체 배출구(213a)가 형성되고, 이 액체 배출구(213a)에는 드레인관(213c)이 접속되어 있다. 이 드레인관(212d)은 개폐 밸브(213b)를 거쳐서 드레인 용기(도시하지 않음)와 연통하고 있다.The
또, 세정조(211)의 내부 바닥부에는 여러 개의 노즐(211a)이 마련되어 있다. 각 노즐(211a)은 관(216)을 거쳐서 순수한 물 공급원(217)과 연통하고 있다. 또한, 순수한 물 공급용 관(216)에는 펌프(218) 및 개폐 밸브(219)가 부착되어 있다. 또, 세정조(211)의 바닥부 중앙에는 액체 배출구(211b)가 형성되고, 이 액체 배출구(211b)에 개폐 밸브(211c)를 거쳐서 액체 배출관(211d)이 접속되어 있다.Moreover, several nozzle 211a is provided in the inner bottom part of the
도 12에 도시한 바와 같이, 세정조(211)의 개구단부 및 건조 처리실(212)의 상단의 개구단부에는 소정 피치 간격으로 노치(notch)(211e, 212e)가 각각 형성되어 있다. 이들 노치(211e, 212e)를 통해서 세정액은 각 오버플로우 조(212a, 213)로 흘러들어가도록 되어 있다.As shown in FIG. 12,
건조 처리실(212) 내에는 웨이퍼 보트(230)가 마련되어 있다. 이 웨이퍼 보트(230)는 1쌍의 지지 부재(233), 중앙 유지봉(234) 및 2개의 측부 유지봉(235)을 구비하고 있다. 지지 부재(233)의 형상은 역 T자형을 이루고, 그의 하단부에 3개의 유지봉(234, 235)이 수평으로 지지되어 있다. 지지 부재(233)의 상단부는 부재(232)에 볼트(232a)에 의해 체결되고, 또 부재(232)는 승강 기구(231)의 가동부에 연결되어 있다.The
3개의 유지봉(234, 235)은 한쪽의 지지부재(233)에서 다른쪽의 지지부재(233)(도시하지 않음)까지 부착되어 있다. 유지봉(234)은 2개의 유지봉(235)의 대략 중앙에 위치하고 있다. 각 유지봉(234, 235)에는 50개의 홈(234a, 235a)이 각각 소정 피치 간격으로 형성되어 있다. 이들 유지봉(234, 235)은 내식성, 내열성 및 내강도성이 우수한 폴리에테르에테르케톤(PEEK)과 같은 엔지니어링 플라스틱이나 또는 석영으로 만들어져 있다. The three holding
위뚜껑(214)에는 용제 증기 공급구(214a)가 형성되고, 이 용제 증기 공급구(214a)에 관(215)을 거쳐서 용제 증기 생성기(220)가 연통하고 있다. 도 13에 도시한 바와 같이 용제 증기 생성기(220)는 석영제의 밀폐 용기(221)를 구비하고, 이 밀폐 용기(221) 내에는 IPA용 증발 접시(222) 및 히터(223)가 수용되어 있다. IPA용 증발 접시(222)는 전부 5개이고, 이들 5개의 증발 접시(222)로 IPA 탱크(226)에서 IPA액(153)이 공급되도록 되어 있다. 증발 접시(222)는 열전도율이 좋고 내식성이 풍부한 스테인레스강이나 석영으로 만들어져 있다. 히터(223)는 증발 접시(222) 근방에 마련되어 증발 접시(222)에 받은 IPA액(153)을 히터(223)에 의해 가열하도록 되어 있다.A solvent vapor supply port 214a is formed in the
도 13에 도시한 바와 같이, 5개의 증발 접시(222)는 원통 지주(221a)에 의해서 소정 피치 간격으로 다단으로 지지되어 있다. 원통 지주(221a)는 석영으로 만들어져 있다. 상단의 증발 접시(222)에는 하류구(downstream port)(222a)가 형성되고, 이 하류구(222a)를 거쳐서 IPA액(153)은 하단의 증발 접시(222)로 흐르도록 되어 있다. 또한, 하단측의 하류구(222a)는 상단측의 하류구(222a)에서 분리되도록 위치를 어긋나게 해서 형성되고, IPA액(153)의 흐름은 상단 증발 접시(222)쪽에서 하단의 증발 접시(222)를 향해서 지그재그로 이동하도록 되어 있다. 또, 히터(223)는 밀폐 용기(221)의 바닥부, 측벽부 및 지주(221a)의 중공부(中空部, hollow portion) 내에 각각 마련되어 있고, 각 히터(223)의 뒤쪽부에는 각각 단열재(224)가 부착되어 있다.As shown in FIG. 13, five evaporating
IPA액(153)은 최상단의 증발 접시(222)에서 순차 하단의 증발 접시(222)로 흘러내리는 과정에 있어서 히터(223)에 의해 가열되어 IPA 증기(154)가 생성된다. IPA액(153)이 5단의 증발 접시(222)를 통과하는 동안 다량의 IPA 증기(154)가 생성된다. 이와 같이 용제 증기 생성기(20)가 다단화된 증발 접시(222)를 구비함으로써, 용제 증기 생성기(20)를 소형화할 수 있어 IPA 증기(154)의 생성 효율을 대폭으로 증대시킬 수 있다.The
용제 증기 생성기(220)에서 생성된 IPA 증기(154)는 N2 가스 공급원(227)에서 공급되는 N2가스에 의해서 처리실(212) 내로 공급되도록 되어 있다. 또한, N2 가스 공급원(227) 및 밀폐 용기(221)와 연통하는 관(227a)에는 히터(227b)가 부착되고, 공급 N2 가스는 히터(227b)에 의해 소정 온도로 가열되도록 되어 있다.The
IPA 탱크(226)는 내약품성이 풍부한 불소 수지 등으로 만들어져 있다. 이 IPA 탱크(226)는 전용의 순환관로(226c)를 구비하고 있다. 순환관로(226c)는 펌프(226a) 및 필터(226b)가 부착되고, IPA액(153)에 포함되는 불순물이 필터(226b)에 의해 제거되도록 되어 있다.The
유량 조정기(228)는 벨로즈(bellows)(228a)와 볼 나사 기구(228b)를 갖는 정량 전동 모터 구동식 벨로즈 펌프로 이루어진다. 펄스 모터(228c)에 의한 볼 나사 기구(228b)의 구동에 의해서 벨로즈(228a)가 왕복 운동하고, 이것에 의해 IPA액(153)이 매초 0.01∼5cc의 유량으로 용제 증기 생성기(220)로 공급되도록 되어 있다.The
펄스 모터(228c)의 전원 스위치는 CPU(260)의 출력부에 접속되어 있다. 농도 센서(250)가 처리실(212) 내의 용제 증기(154)의 농도를 검출하도록 마련되어 있다. 농도 센서(250)는 CPU(260)의 입력부에 접속되어 있다. CPU(260)는 센서(250)에서 증기 농도 검출 신호를 수신하면, 이것에 따라서 펄스 모터(228c)의 동작을 제어하고, 이것에 의해 탱크(226)에서 용제 증기 생성기(220)로 공급하는 IPA액(153)의 유량이 조정된다.The power switch of the
또, CPU(260)의 출력부는 컨트롤러(262)에 접속되고, 컨트롤러(262)의 출력부는 모터 드라이브(264)에 접속되어 있다. 또, 모터 드라이브(264)의 출력측은 보트 승강 기구(231)의 구동 전원 스위치에 접속되어 있다.The output of the
또한, 용제 증기 공급관(215)에는 개폐 밸브(215a) 및 필터(215b)를 거쳐서 처리실(212) 내의 퍼지용 N2 가스의 공급원(215c)이 접속되어 있다. 또, 용제 증기 생성기(220)의 밀폐 용기(221) 내에는 온도계(229)가 설치되고, 용제 증기 생성기(220) 내의 온도를 항상 관측할 수 있도록 되어 있다. 또, 용제 증기 생성기(220)의 밀폐용기(221)의 바닥부에는 드레인관(220a)이 접속되어 밀폐 용기(221) 내에 고이는 폐수액을 드레인관(220a)을 거쳐서 배출하도록 되어 있다.Moreover, the supply source 215c of the purge N 2 gas in the
다음에, 도 14의 흐름도를 참조하면서 상기 세정 건조 장치(200)를 사용해서 웨이퍼(W)를 세정 건조하는 처리 공정 S21∼S30에 대해서 설명한다. 또한, 간략화를 위해 도 14에 있어서는 웨이퍼 척(240), 보트(230) 및 노즐(211a) 등의 도시를 생략하고 있다.Next, the process steps S21 to S30 of washing and drying the wafer W using the
도 14의 공정 S21에서는 먼저 처리부(210)로 순수한 물(151)을 공급하고, 처리실(212)에서 오버플로우 조(213)로 순수한 물(151)을 오버플로우 되게 한다. 이 때, 웨이퍼 보트(230)는 처리실(212)의 지점에 대기시켜 둔다.In step S21 of FIG. 14,
다음에, 도 14의 공정 S22에서는 웨이퍼 척(240)에 의해서 웨이퍼(W)를 처리부(210)로 반입하고 웨이퍼(W)를 척(240)에서 보트(230) 상으로 이송한다. 웨이퍼 척(240)을 위쪽으로 퇴피시키고 뚜껑(214)를 닫는다.Next, in step S22 of FIG. 14, the wafer W is loaded into the
도 14의 공정 S23에 도시한 바와 같이, 보트(230)와 함께 웨이퍼(W)를 세정조(211)까지 하강시킨다. 이 때, 웨이퍼(W)가 액면에 대해 노출되지 않도록 처리실(212) 내의 순수한 물(151)을 배출한다. 순수한 물(151)의 위쪽 공간으로 가스공급원(215)에서 N2 가스를 공급하여 처리실(212)의 내벽에 부착된 이물질을 순수한 물(151)과 함께 배출함과 동시에 세정조(211)에서 오버플로우되는 순수한 물(151)의 액면에 떠오르는 이물질도 배출한다. 이것에 의해 도 14의 공정 S24에 도시한 바와 같이 처리실(212) 내는 N2 가스로 치환된다.As shown in process S23 of FIG. 14, the wafer W is lowered down to the
다음에, 도 14의 공정 S25에 도시한 바와 같이, IPA 증기(154) 및 N2 가스를 처리실(212) 내로 공급한다. 처리실(212) 내를 IPA 증기 분위기로 한 후에 도 14의 공정 S26에 도시한 바와 같이 웨이퍼 보트(230)를 상승시키고 웨이퍼(W)를 IPA 증기 분위기 중으로 이동시켜 웨이퍼(W)를 IPA 증기(154)와 접촉시킨다.Next, as shown in step S25 of FIG. 14, the
도 14의 공정 S27에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 IPA 증기(154)와 접촉시키면 소위 마란고니(marangoni) 효과에 의해서 표면 부착액이 웨이퍼에서 제거되어 웨이퍼 표면이 건조한 상태로 된다.As shown in step S27 of FIG. 14, when the wafer W is brought into contact with the
도 15는 횡축에 건조 시간을 취하고 종축에 처리실 내로 공급할 IPA 증기 농도(중량%)를 취하여 건조 공정 S27에 있어서의 공급 IPA 증기의 농도 변화를 나타내는 특성선도이다. 도 15에 도시한 바와 같이 건조 초기(시각 t1∼t2)의 단계에서는 IPA 증기(154)의 공급 동작을 제어해서 공급 IPA 증기 농도를 약 7중량%의 레벨로 한다. 계속해서, 건조 중기(시각 t2∼t3)의 단계에서는 공급 IPA 증기 농도를 약 2중량%의 레벨까지 저하시킨다. 또, 건조 후기(시각 t3∼t4)의 단계에서는 공급 IPA 증기 농도를 재차 약 7중량%의 레벨까지 상승시킨다. 이와 같이 하면, 초기에는 단시간에 용제 증기 분위기를 형성할 수 있음과 동시에 후기에는 웨이퍼(W) 이외의 부재인 보트(230), 세정조(211)의 내벽 및 바닥벽 등도 신속하게 건조시킬 수 있어 높은 스루풋의 처리가 실현된다. 또, 중기에는 IPA액(153)의 소비량을 대폭으로 절감할 수 있다.FIG. 15 is a characteristic diagram showing a change in the concentration of the supplied IPA vapor in the drying step S27 by taking the drying time on the horizontal axis and the IPA vapor concentration (weight%) to be supplied into the processing chamber on the vertical axis. As shown in FIG. 15, in the initial stage of drying (time t 1 to t 2 ), the supply operation of the
이와 같이, 처리실(212) 내로의 IPA 증기(154)의 공급 동작은 CPU(260)에 의해서 시간 제어된다. 그러나, 건조 중기 이후의 증기 공급 동작에 있어서는 상기의 시간 제어 대신에 피드백 제어를 사용해도 좋다. 즉, 처리실(212) 내의 IPA 증기(154)의 농도를 센서(250)에 의해서 검출하고, CPU(260)는 그의 검출 증기 농도에 따라서 처리실(212) 내로의 IPA 증기(154)의 공급 동작을 피드백 제어하도록 해도 좋다.In this manner, the supply operation of the
도 16은 횡축에 액면에서 웨이퍼 상단까지의 거리 L(mm)를 취하고, 종축에 처리실 내로 공급하는 IPA 증기 농도(중량%)를 취해서 양자의 관계를 도시한 특성선도이다. 건조 공정 S26∼S27에 있어서 CPU(260)는 보트 승강 기구(231)의 서보 모터(도시하지 않음)의 회전수를 카운트하고 카운트한 회전수에 따라서 보트(230)의 상승량을 구하고, 또 액면에서 웨이퍼 상단까지의 거리 L(mm)을 구한다. 이 거리 L(mm)은 액면보다 위쪽에 나타난 웨이퍼(W)의 노출 면적 A에 대응하고 있다. 본 실시예에서는 거리 L(mm)에 따라서 처리실(212) 내로 공급하는 IPA 증기(154)의 농도를 변경하고 있다. 즉, 거리 L(mm)이 웨이퍼(W)의 반경(0. 5D)보다 작은 경우에는 공급 IPA 증기(154)의 농도를 증대시키고, 한편 거리 L(mm)이 웨이퍼(W)의 반경(0. 5D)보다 큰 경우에는 공급 IPA 증기(154)의 농도를 감소시킨다. 거리 L(mm)이 웨이퍼(W)의 반경(0. 5D)과 완전히 동일하게 되는 지점에서는 공급 IPA 증기(154)의 농도를 최대로 한다. 이 경우에는 공급 IPA 증기(154)의 최대 농도를 약 7중량%로 한다.FIG. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the horizontal axis taking the distance L (mm) from the liquid level to the upper end of the wafer and the IPA vapor concentration (% by weight) supplied to the vertical axis on the vertical axis. In the drying steps S26 to S27, the
이와 같이 노출 면적 A의 증가량의 변화량에 따라서 공급 IPA 증기(154)의 농도를 제어하므로, IPA 증기(154)가 유효하게 이용되어 IPA액(153)의 소비량을 대폭으로 저감할 수 있다.Thus, since the density | concentration of the supply IPA vapor |
이와 같이 해서, 웨이퍼(W)의 건조 처리가 종료한 후, 도 14의 공정 S28에 도시한 바와 같이 하부 세정조(211) 내의 순수한 물(151)을 배출한다. 도 14의 공정 S29에 도시한 바와 같이 하부 세정조(211)에서 순수한 물(151)을 모두 배출하고 소정시간 경과한 후에 건조 N2 가스를 처리부(210) 내로 도입하고, IPA 증기(154)를 처리부(210)에서 배출시키고 처리부(210) 내를 건조 N2가스로 치환한다. 도 14의 공정 S30에 도시한 바와 같이 위뚜껑(214)을 열고 웨이퍼 척(240)에 의해 웨이퍼(W)를 처리부(210)에서 반출한다.In this manner, after the drying process of the wafer W is completed,
또한, 상기 실시예에서는 반도체 웨이퍼(W)를 세정 건조 처리하는 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에만 한정되는 것은 아니고 LCD용 유리 기판을 세정 건조 처리하는 것에 사용해도 좋다.In addition, although the said Example demonstrated the case where the washing | cleaning-drying process of the semiconductor wafer W was carried out, this invention is not limited only to this, You may use for carrying out the washing-drying process of the glass substrate for LCD.
본 발명의 구성에 의해, 공급원에서 유기 용제를 원활하게 공급하는 것이 가능하게 되고, 또한 용제 공급원에서 증기 발생실 내로 유기 용제를 압송할 수 있다는 효과가 획득된다.With the configuration of the present invention, it is possible to smoothly supply the organic solvent from the source, and the effect of being able to press the organic solvent from the solvent source into the steam generating chamber is obtained.
도 1은 웨이퍼 세정 건조 장치를 도시한 개략적인 사시도,1 is a schematic perspective view showing a wafer cleaning drying apparatus;
도 2는 웨이퍼 세정 건조 장치의 개략적인 평면도,2 is a schematic plan view of a wafer cleaning drying apparatus;
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선으로 절단한 장치를 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing a device cut by line III-III of FIG.
도 4는 웨이퍼 반송 장치를 도시한 개략적인 사시도,4 is a schematic perspective view showing a wafer conveying apparatus;
도 5는 처리조의 일부를 잘라내어 그 내부를 도시한 사시도,5 is a perspective view showing a part of the treatment tank by cutting the inside thereof;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판의 세정 조건 장치를 도시한 구성 블록도,FIG. 6 is a block diagram showing a cleaning condition apparatus for a substrate according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 7은 IPA 증기 생성실의 개요를 도시한 구성 블록도,7 is a block diagram showing the outline of the IPA steam generating chamber;
도 8은 IPA액 공급원의 개요를 도시한 구성 블록도,8 is a block diagram showing an outline of an IPA liquid supply source;
도 9는 웨이퍼의 세정/건조 처리의 흐름도,9 is a flowchart of a cleaning / drying process of a wafer;
도 10은 웨이퍼 세정 건조 장치의 개략적인 평면도,10 is a schematic plan view of a wafer cleaning drying apparatus;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 기판의 세정 건조 장치를 도시한 구성 블록도,11 is a block diagram illustrating a cleaning and drying apparatus for a substrate according to an embodiment of the present invention;
도 12는 처리조 내의 웨이퍼 보트를 도시한 사시도,12 is a perspective view showing a wafer boat in a processing tank;
도 13은 IPA 증기 생성실과 용제 공급원 및 용제 유량 조정 기구를 도시한 단면도,13 is a sectional view showing an IPA steam generating chamber, a solvent supply source, and a solvent flow rate adjusting mechanism;
도 14는 웨이퍼의 세정/건조 처리의 흐름도,14 is a flowchart of a cleaning / drying process of a wafer;
도 15는 건조 시간과 IPA 증기 농도의 관계를 도시한 특성선도,15 is a characteristic diagram showing the relationship between drying time and IPA vapor concentration;
도 16은 액면(液面)으로부터 웨이퍼 상단까지의 거리와 IPA 증기 농도의 관계를 도시한 특성선도.Fig. 16 is a characteristic diagram showing the relationship between the distance from the liquid surface to the top of the wafer and the IPA vapor concentration;
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
88, 226 : 용제 공급원88, 226: solvent source
86, 220 : 용제 증기 생성실86, 220: solvent vapor generating chamber
19, 210 : 처리실19, 210: treatment chamber
143, 145, 228 : 유량 조정기143, 145, 228: flow regulator
93, 260 : 제어 수단93, 260: control means
Claims (25)
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Cited By (2)
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WO2013172576A1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 주식회사 엘지화학 | Automatic intake air flow control device for electrode drying ovens for manufacturing secondary batteries |
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