KR20070041135A - 압력 게이지를 포함하는 ｉｐａ 증기 건조기 및 상기 압력게이지를 이용한 ｉｐａ 증기 건조기의 인터락 구동방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 웨이퍼를 수용하는 챔버, 상기 챔버 내부로 이소프로필 알콜(Isopropyl alcohol: IPA) 증기를 공급하는 IPA 증기 공급부, 및 상기 IPA 증기 공급부에 장착되고 상기 IPA 증기의 압력을 측정하는 압력 게이지를 포함하는 IPA 증기 건조기, 및 상기 압력 게이지를 이용한 IPA 증기 건조기의 인터락 구동방법에 관한 것이다.
IPA 증기 건조기, 이소프로필 알코올, 마랑고니 효과, IPA 증기 압력, 압력 게이지
Description
도 1은 압력 게이지를 포함하는 본 발명의 IPA 증기 건조기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 압력 게이지를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 IPA 증기 건조기의 인터락 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
50: 챔버 40: IPA 증기/질소 가스 공급 노즐
100: 압력 게이지 105: 계측부
110: 중앙 처리 장치 120: 디스플레이 유닛
본 발명은 웨이퍼 세정 후 건조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol; IPA) 증기를 이용하여 웨이퍼를 건조하는 IPA 증기 건조기에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼 상에 직접회로 패턴을 형성할 때, 다양한 제조 공정 중에 발생하는 잔류 물질, 작은 파티클(particles), 오염물(contaminants) 등을 제거하기 위하여 웨이퍼를 세정하는 공정이 필요하다. 특히, 반도체 소자의 고집적화로 인하여 웨이퍼 상에 직접회로 형성 위한 미세 패턴을 형성하게 되고, 따라서 상기 미세 패턴 사이의 미세 오염물을 제거하는 세정 공정은 더욱 중요하게 되었다.
웨이퍼 세정 공정은 웨이퍼를 화학 용액으로 처리하여 세정하는 공정, 상기 화학 용액을 탈이온수를 이용하여 세척하는 공정, 웨이퍼 상에 존재하는 탈이온수를 건조하는 공정을 포함한다. 이 중에서 건조 공정의 불량에 의하여 발생되는 결함(예컨데, 물반점 등)은 비교적 크기가 크고 패턴 상에서 반복적으로 발생되기 때문에 반도체 소자의 오동작을 일으키는 등의 심각한 원인이 된다.
종래 건조 공정에서는 원심력을 이용한 스핀 건조기(spin dryer)를 사용하였다. 그러나 스핀 건조기는 정전기 발생으로 인해 웨이퍼 상에 오염물이 잔존할 염려가 있고, 직접회로가 복잡해지고 그를 위한 패턴이 미세화됨에 따라 원심력에 의한 탈이온수와 패턴간의 마찰력 때문에 패턴이 쓰러질 우려가 높아지고 있으며, 고송의 웨이퍼 회전으로 발생되는 와류에 의해 웨이퍼가 역오염되는 등의 문제가 있다.
상기와 같은 문제없이 웨이퍼를 건조하기 위해서 IPA 증기를 이용하는 IPA 증기 건조기가 제안되었다. IPA 증기 건조기는 탈이온수로 세척한 다음 세척한 웨이퍼 표면상에 IPA 증기를 뿌려 웨이퍼에 흡착되면 IPA 증기와 탈이온수의 표면 장 력 차이에 의해 웨이퍼 표면의 수분을 제거한다.
상기 IPA 증기 건조기에서는 건조 챔버 내로 공급되는 IPA 증기는 웨이퍼 상에 형성되는 것으로 IPA 증기 압력이 매우 중용한 변수로 결정된다. 따라서 상기 IPA 증기 압력이 적당한 수준을 유지하지 못하면 웨이퍼에 치명적인 손상을 가져올 수 있다.
본 발명의 목적은 챔버 내로 공급되는 IPA 증기 압력을 모니터하여 웨이퍼에 손상을 최소화하는 압력 게이지를 포함하는 IPA 증기 건조기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 챔버 내로 공급되는 IPA 증기 압력을 자동으로 조절하여 웨이퍼의 손상을 최소화하는 압력 게이지를 이용한 IPA 증기 건조기의 인터락 구동방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 웨이퍼를 수용하는 챔버, 상기 챔버 내부로 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol: IPA) 증기를 공급하는 IPA 증기 공급부, 및 상기 IPA 증기 공급부에 장착되고 상기 IPA 증기의 압력을 측정하는 압력 게이지를 포함하는 IPA 증기 건조기를 포함한다.
바람직하게, 상기 압력 게이지는 IPA 증기 압력을 측정하는 계측부, 상기 계측부에 의해 측정된 계측값을 소정의 기준값과 비교 판단 또는 상기 비교 판단 결과에 따라 제어하는 중앙 처리 장치, 및 상기 중앙 처리 장치에 의해 도출된 결과를 나타내는 디스플레이 유닛을 포함한다.
상기 중앙 처리 장치는 바람직하게, 상기 계측값을 소정의 신호로 변경하는 컨버터부, 상기 컨버터부에 의해 변환된 신호를 소정의 기준값을 나타내는 신호와 비교판단하는 처리부, 및 상기 처리부에 의해 도출된 결과에 따라 상기 IPA 증기 공급량을 조절하도록 하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 IPA 증기 공급부에 의해 IPA 증기를 챔버 내부로 공급하고, 상기 챔버 내부로 공급되는 IPA 증기 압력을 계측한다. 이후, 상기 계측된 IPA 증기 압력값이 소정의 기준값에 속하는지 비교 판단한 후, 상기 IPA 증기 압력값이 상기 소정의 기준값에 속하면 상기 IPA 증기 압력을 유지하면서 상기 챔버 내부로 상기 IPA 증기를 공급하여 웨이퍼를 건조하고, 그렇지 않다면 상기 챔버 내부로 상기 IPA 증기의 공급을 중단하는 단계를 포함하는 IPA 증기 건조기의 인터락 구동방법을 포함한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 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.
도 1은 압력 게이지를 포함하는 본 발명의 IPA 증기 건조기를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 IPA 증기 건조기는 세정과 건조가 동일한 챔버에서 진행되는 것으로, 상기 챔버에서 세정액을 배수관으로 배출함과 동시에 IPA 증기를 공급하여 웨이퍼를 건조하는 것이다.
도 1을 참조하면, IPA 증기를 IPA 공급원(20)에 의해 채워진 탱크(30)를 히터(미도시)로 가열하여 IPA를 기화시킴으로써 발생시킨다. 상기 IPA 증기 발생시 질소 가스도 공급되며, 이는 질소 공급원(10)과 연결된 제1 질소 공급 라인의 밸브(14)에 의해 조절된다. 상기 IPA 증기를 발생시키는 동안 생성되는 부산물 가스는 배수구(25)에 의해 배출된다. 챔버(50)로 공급되는 상기 IPA 증기는 상기 IPA 증기 공급 라인의 밸브(32)에 의해 조절되며, 이 때 IPA 증기 공급 라인에 IPA 증기 발생량을 측정할 수 있는 계측계(35)를 장착할 수 있다. IPA 증기 공급은 운반 가스로 질소 가스를 사용할 수 있으며, 따라서 상기 IPA 증기 공급 라인은 질소 공급원(10)에 의해 발생된 질소를 운반하는 제2 질소 가스 라인과 통합되어 IPA 증기/.질소 가스 공급 노즐(44)에 의해 챔버(50)로 IPA 증기 및 질소 가스가 동시에 공급될 수 있다. 또한, 질소 공급원(10)에 의해 발생된 질소 가스 중 일부는 히터(15)에 의해 가열되어 제3 질소 공급 라인 및 질소 공급 노즐(42)을 통해 단독으로 챔버(50)에 공급될 수 있으며, 이는 제3 질소 공급 라인의 밸브(12)에 의해 조절된다.
따라서 챔버(50) 내에서 세정 후 탈이온수에 담 가져 있는 웨이퍼에 IPA 증기 및 질소 가스를 공급하여 상기 웨이퍼 상의 탈이온수 표면에 IPA 층을 형성한다. 이후 상기 탈이온수를 배수관(55)을 통해 배출하거나, 또는 웨이퍼를 상승시키면서 마란고니 효과를 이용하여 웨이퍼 표면에 존재하는 수분을 제거한다.
상기 웨이퍼 건조 과정에서, IPA 증기 및 질소 가스 공급 노즐부(40)에 압력 게이지(100)가 장착된다. 압력 게이지는(100)는 IPA 증기 및 질소 가스 공급 노즐부(40) 뿐 아니라, 챔버(50)내 공급되는 IPA 증기 압력을 측정할 수 있는 챔버(50) 상부 등에도 장착될 수 있다. 압력 게이지(100)는 챔버(50) 내로 공급되는 IPA 증기 압력을 측정하여 모니터링 함으로써, 웨이퍼에 손상을 가하지 않고 용이하게 건조 공정을 진행할 수 있도록 한다.
도 2는 도 1의 압력 게이지를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 압력 게이지(100)는 계측부(105), 중앙 처리 장치(110), 및 디스플레이 유닛(120)을 포함한다.
계측부(105)는 질소 가스를 이용하여 운반되어 챔버내로 공급되는 IPA 증기 압력을 계측한다. IPA 증기는 질소 가스와 함께 챔버 내로 공급되므로, 일반적으로 측정되는 압력값은 IPA 증기 및 질소 가스의 압력일 수 있으나, 계측부(105)에 IPA 증기만을 분리하는 통상의 장치를 더 포함하여 IPA 증기 압력만을 측정할 수도 있다.
중앙 처리 장치(110)는 계측부(105)에 의해 계측된 IPA 증기 압력값을 소정의 신호로 변경하는 컨버터부(112), 컨버터부(112)에 의해 변환된 신호를 소정의 기준 신호와 비교판단하는 처리부(114), 처리부(114)에 의한 결과에 따라 IPA 증기 건조기를 제어하는 제어부(116)를 포함한다. 컨버터부(112)는 생략될 수 있으며, 계측부(105)에 의해 측정된 IPA 압력값을 이용하여 처리부(114)에서 직접 연산될 수 있다. 처리부(114)에서 연산 작업을 하기 위해서는 경험칙 또는 이론적으로 웨이퍼에 손상을 가하지 않는 범위의 소정 기준 IPA 증기 압력값이 미리 설정되어 있어야 한다. 따라서 상기 미리 설정된 기준값과 계측값을 처리부(114)에서 용이하게 비교판단할 수 있다. 처리부(114)에 의해 비교 판단된 결과에 따라 제어부(116)에 서 IPA 증기 건조기를 제어 및 디스플레이 유닛(120)에 상기 결과를 표시하도록 한다. 바람직하게는 챔버 내로 공급되는 IPA 증기 공급 노즐을 이용하여 IPA 공급을 중단 또는 유지하여 건조 과정에서 웨이퍼 손상을 최소화한다. 이외에도 중앙 처리 장치(110)는 상기 계측된 IPA 증기 압력값을 기록하는 기록부 등을 더 포함할 수 있다.
디스플레이 유닛(120)은 중앙 처리 장치(110)의 결과를 표시하는 장치이다. 따라서 중앙 처리 장치(110)의 결과에 따라 계측된 IPA 증기 압력값을 직접 표시할 수 있으며, 또는 소정의 신호로 표시할 수도 있다. 예를 들어 상기 계측값이 상기 소정의 기준값에 속하면 (+)로 표시하고 그렇지 않으면 (-)로 표시하는 등의 방법을 이용할 수 있다. 따라서 작업자가 챔버 내로 공급되는 IPA 증기량을 용이하게 알 수 있으며, 이를 기초로 IPA 증기 건조기를 수동으로도 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 IPA 증기 건조기의 인터락 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, IPA 증기가 챔버 내에 공급된다(S2). 이 때, 챔버에 장착된 IPA 증기 공급 노즐 또는 챔버 상부에 장착된 압력 게이지의 계측부를 통해 IPA 증기 압력을 계측한다(S4). 계측부에 의해 계측된 IPA 증기 압력값이 소정의 기준값에 속하는지를 상기 압력 게이지의 중앙 처리 장치를 통해 비교판단한다(S6). 만약 IPA 증기 압력값이 소정의 기준값에 속한다면, 상기 계측된 IPA 증기 압력을 유지하면서 웨이퍼 건조 공정을 계속 진행한다(S8). 그러나 IPA 증기 압력값이 소정의 기준값에 속하지 않는다면, 챔버 내부로 IPA 증기 공급을 중단한다(S10). 이 때 작업자에게 알리기 위해 경보음과 함께 IPA 증기 건조기를 중단할 수 있으며, 바람직하게는 챔버 내부로 IPA 증기를 공급하는 노즐을 잠그는 등의 방법으로 통해 IPA 증기 공급을 중단할 수 있다. 작업자는 IPA 증기 건조기, 바람직하게는 IPA 공급원, IPA 증기를 발생시키는 탱크, 히터, IPA 증기 공급 라인 등의 오류를 화인 및 조치한다(S12). 그리고 챔버 내로 IPA 증기 재공급하여 상기 과정을 반복한다.
상승할 바와 같이, 본 발명의 IPA 증기 건조기는 챔버 내로 공급되는 IPA 증기 압력을 측정 및 모니터 가능한 압력 게이지를 포함한다. 따라서 I PA 증기 압력에 의해 웨이퍼가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 반도체 소자의 신뢰성 및 수율 향상에 기여할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 챔버 내로 공급되는 IPA 증기 압력을 측정 및 처리 연산하여 자동으로 제어할 수 있는 IPA 건조기의 인터락 기능 구동 방법을 제공한다. 따라서 작업자가 보다 용이하게 웨이퍼 건조 공정을 진행할 수 있으며 웨이퍼 손상도 미리 방지할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능하다.
Claims (8)
- 웨이퍼를 수용하는 챔버,상기 챔버 내부로 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol: IPA) 증기를 공급하는 IPA 증기 공급부, 및상기 IPA 증기 공급부에 장착되고 상기 IPA 증기의 압력을 측정하는 압력 게이지를 포함하는 IPA 증기 건조기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 IPA 증기 공급부는 IPA를 저장하는 탱크,상기 IPA를 기화시키기 위한 히터,상기 탱크로부터 상기 챔버로 연결되어 상기 IPA 증기를 운반하는 IPA 증기 배관, 및상기 IPA 증기 배관으로부터 상기 챔버 내부로 상기 IPA 증기를 공급하는 IPA 증기 공급 노즐을 포함하는 IPA 증기 건조기.
- 제 2 항에 있어서, 상기 압력 게이지는 상기 IPA 증기 공급 노즐에 장착되는 것을 특징으로 하는 IPA 증기 건조기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 압력 게이지는 IPA 증기 압력을 측정하는 계측부,상기 계측부에 의해 측정된 계측값을 소정의 기준값과 비교 판단 또는 상기 비교 판단 결과에 따라 제어하는 중앙 처리 장치, 및상기 중앙 처리 장치에 의해 도출된 결과를 나타내는 디스플레이 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 IPA 증기 건조기.
- 제 4 항에 있어서, 상기 중앙 처리 장치는 상기 계측값을 소정의 신호로 변경하는 컨버터부,상기 컨버터부에 의해 변환된 신호를 소정의 기준값을 나타내는 신호와 비교판단하는 처리부, 및상기 처리부에 의해 도출된 결과에 따라 상기 IPA 증기 공급량을 조절하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IPA 증기 건조기.
- IPA 증기 공급부에 의해 IPA 증기를 챔버 내부로 공급하는 단계,상기 챔버 내부로 공급되는 IPA 증기 압력을 계측하는 단계,상기 계측된 IPA 증기 압력값이 소정의 기준값에 속하는지 비교 판단하는 단계,상기 비교판단의 결과에 따라 상기 IPA 증기 압력값이 상기 소정의 기준값에 속한다면 상기 IPA 증기 압력을 유지하면서 상기 챔버 내부로 상기 IPA 증기를 공급하여 웨이퍼를 건조하는 단계, 및상기 비교판단의 결과에 따라 상기 IPA 증기 압력값이 상기 소정의 기준값에 속하지 않는다면 상기 챔버 내부로 상기 IPA 증기의 공급을 중단하는 단계를 포 함하는 IPA 증기 건조기의 인터락 구동방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 챔버 내부로 상기 IPA 증기의 공급이 중단된 경우 상기 IPA 증기 건조기를 점검 및 보완하여 상기 챔버 내부로 상기 IPA 증기를 재공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IPA 증기 건조기의 인터락 구동방법.
- 제 6 항에 있어서, 상기 IPA 증기 건조기 상기 소정의 기준값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 IPA 증기 건조기의 인터락 구동방법.
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|---|---|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100884336B1 (ko) * | 2007-07-11 | 2009-02-18 | 세메스 주식회사 | 약액 공급 장치, 그리고 이를 구비하는 기판 처리 설비 및방법 |
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