KR-102960714-B1 - WAFER DRY SYSTEM

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 건조 시스템은, 건조가스 및 불활성가스로 웨이퍼를 건조하는 챔버; 상기 챔버로 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급부; 유기용매 및 불활성가스로 건조가스를 생성하여 상기 건조가스를 상기 챔버로 공급하는 용기; 및 상기 용기를 수용하는 하우징;을 포함하고, 상기 불활성가스 공급부로부터 상기 챔버로 공급되는 불활성가스 중 적어도 일부는 상기 하우징 내부로 공급된다.

Inventors

• 노봉호
• 김경수
• 황양호

Assignees

• 플렉스 주식회사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241014

Claims (7)

1. 건조가스 및 불활성가스로 웨이퍼를 건조하는 챔버; 상기 챔버로 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급부; 유기용매 및 불활성가스로 건조가스를 생성하여 상기 건조가스를 상기 챔버로 공급하는 용기; 및 상기 용기를 수용하는 하우징;을 포함하고, 상기 불활성가스 공급부로부터 상기 챔버로 공급되는 불활성가스 중 적어도 일부는 상기 용기와 상기 하우징의 사이로 공급되는, 웨이퍼 건조 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 챔버로 공급되는 불활성가스를 가열하는 가열부;를 포함하고, 상기 가열부에서 가열된 불활성가스 중 적어도 일부는 상기 용기와 상기 하우징의 사이로 공급되는, 웨이퍼 건조 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 불활성가스 공급부는, 상기 가열부로 일정 유량 이상의 불활성가스를 공급하는, 웨이퍼 건조 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 불활성가스 공급부로부터 상기 챔버로 공급되는 불활성가스 중 적어도 일부는 상기 용기의 내부로 공급되는, 웨이퍼 건조 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 불활성가스 공급부로부터 상기 챔버로 연결되는 불활성가스 공급관; 및 상기 불활성가스 공급관 상에 마련되는 가열부;를 포함하는, 웨이퍼 건조 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 가열부의 하류에서 상기 하우징으로 연결되는 하우징 분기라인;을 포함하는, 웨이퍼 건조 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상기 가열부의 하류에서 상기 용기로 연결되는 용기 분기라인;을 포함하는, 웨이퍼 건조 시스템.

Description

웨이퍼 건조 시스템{WAFER DRY SYSTEM} 본 발명은 웨이퍼 건조 시스템에 관한 것이다. 일반적으로 반도체 제조공정, LCD 제조공정 및 웨이퍼 제조공정에서는 기판의 습식 세정공정이 이루어진다. 이러한 기판의 습식 세정공정이 완료된 후에는 기판은 건조된다. 기판의 건조는 다양한 건조 장치를 이용하여 수행된다. 건조장치는 이소프로필알코올(IPA)을 기판에 뿌려서 건조하는 스프레이 건조기, 이소프로필알코올과 순수(純水)와의 표면장력을 이용하여 건조시키는 마랑고니(Marangoni) 건조기 등이 있다. 이러한 건조장치는 기판의 건조를 위하여 이소프로필알코올을 포함하는 유기용매를 사용한다. 상기 건조장치로 공급되는 유기용매는 액체상태에서 미스트(mist) 상태로 건조가스화 된 후에 기판에 공급된다. 이때 유기용매에 질소 가스 등의 불활성가스를 공급하면 버블(기포)이 형성되며 유기용매가 건조가스화될 수 있다. 유기용매의 버블링 과정에서 유기용매의 온도가 낮아질 수 있다. 유기용매의 온도가 낮아지며 유기용매가 건조가스 상태가 되는 버블장치의 외부에서 증기가 응축되며 상기 버블장치 표면에는 물방울이 맺힐 수 있다. 상기 버블장치 외부에는 유기용매 등의 누출을 감지하는 센서가 마련되는데, 상기 센서는 버블장치 외부 표면에 형성된 물방울을 유기용매가 누출된 것으로 판단할 수 있다. 또한, 유기용매의 온도가 낮아지면서 불활성가스 공급량 대비 유기용매 미스트의 발생량이 줄어들어 마랑고니 효과가 줄어들며, 웨이퍼의 건조 효율이 떨어질 수 있다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 건조 장치를 나타내는 측면도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 건조 장치에 채용된 노즐과 카세트를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 건조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 건조 시스템을 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 건조 시스템의 웨이퍼 상태 전환을 설명하기 위한 도면이다. 도 7(a)는 웨이퍼의 일면(배면)의 상단이 가이드에 접촉한 것을 나타낸 도면이고, 도 7(b)는 웨이퍼의 타면(전면)의 상단이 가이드에 접촉한 것을 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 건조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 건조 방법을 설명하기 위한 제1도면이다. 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 건조 방법을 설명하기 위한 제2도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조가스 제조장치를 보인 단면도이다. 도 12는 도 11의 II-II선 단면도이다. 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 웨이퍼 건조 시스템을 나타내는 도면이다. 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 웨이퍼 건조 시스템을 나타내는 도면이다. 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 웨이퍼 건조 시스템을 나타내는 도면이다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에서, 세정액은 순수 또는 초순수일 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 명세서에서, 전후 방향은 스크류의 운동 방향 또는 구동박스가 배치되는 방향을 기준으로 정해질 수 있다. 좌우 방향은 스크류의 운동 방향 또는 구동박스가 배치되는 방향과 동일한 평면에서 수직되는 방향일 수 있다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 건조 장치를 나타내는 측면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 건조 장치에 채용된 노즐과 카세트를 나타내는 도면이다. 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 웨이퍼 건조 장치는 챔버(108), 제1회전축(도시하지 않음), 제2회전축(106), 노즐(104), 틸트암(101), 스크류(105)를 포함한다. 제1회전축은 챔버(108)의 외부(또는 내부)에 마련된 프레임에 고정되어 있고 제1회전축의 상부에 제2회전축(106)이 형성된다. 상기 프레임은 제1회전축이 고정되는 부재를 나타낼 수 있다. 챔버(108)의 하부에는 세정액 배출부(107)가 형성된다. 챔버(108)의 상부 양측면에는 세정액 공급부, 세정액 배출부, 배수구 및 노즐이 형성될 수 있다. 세정액 공급부는 세정액을 챔버(108)로 공급할 수 있고, 세정액 배출부 또는 배수구는 세정액을 외부로 배출할 수 있다. 노즐은 IPA 또는 질소 가스를 공급할 수 있다. 챔버(108)에서는 세정액을 사용하는 웨이퍼(103a)의 세정공정과 IPA와 질소의 혼합가스를 사용하는 웨이퍼(103a)의 건조공정이 이루어질 수 있다. 제1회전축과 제2회전축(106)은 틸트암(101)에 마련되거나, 틸트암(101)과 결합될 수 있다. 일례로, 제1회전축은 틸트암(101)의 하부에 형성되고, 제2회전축(106)은 틸트암(101)에 형성된 홈에 결합될 수 있다. 상세하게, 제2회전축(106)은 틸트암(101)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 틸트암(101)의 하단부에 스테이지(109)가 위치하며 스테이지(109) 상에 카세트(103)가 고정된다. 틸트암(101)은 적어도 일부가 챔버(108)의 내부로 연장되어, 연장된 부분에 상기 스테이지(109)가 위치할 수 있다. 스크류(105)는 구동모터(100)에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전을 하며, 회전운동을 직선운동으로 전환하여 앞뒤로 움직인다. 이때 스크류(105)에 연결된 제2회전축(106)은 직선운동을 할 수 있다. 제2회전축(106)은 스크류(105)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결될 수 있으며, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 제2회전축(106)이 직선 운동하면서, 틸트암(101)은 일 방향으로 기울어질 수 있다. 도 3을 참조하면, 노즐(104)은 가스가 공급되는 공급부(104a)와 가스가 배출되는 제1노즐(104b)을 구비할 수 있다. 공급부(104a)를 통해 노즐(104)로 가스가 전달될 수 있으며, 전달된 가스를 제1노즐(104b)이 배출할 수 있다. 상기 가스는 질소 가스 IPA 가스일 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 노즐(104)은 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 H 형상을 갖을 수 있다. 노즐(104)이 웨이퍼(103a)를 향해 공급하는 질소는 웨이퍼(103a)와 카세트(103)의 슬롯(1032)이 부착되지 않도록 한다. 즉, 노즐(104)이 공급하는 질소는 웨이퍼(103a)와 슬롯(1032)을 서로 이격시킬 수 있다. 구체적으로, 노즐(104)은 슬롯(1032)의 전방 및 후방에 마련되는 가이드(1033)로부터 웨이퍼(103a)를 이격시킬 수 있다. 제1노즐(104b)은 웨이퍼(103a)와 카세트(103)의 슬롯(1032)이 접촉되는 부분에 가깝게 배치될 수 있다. 제1노즐(104b)은 H 형상으로 형성될 수 있으며, H 형상에서 평행한 수직선이 카세트(103)의 측벽(1031)과 나란하게 배치되며 수평선이 평행한 수직선 사이를 연결하도록 배치될 수 있다. 제1노즐(104b)은 웨이퍼(103a)와 카세트(103)의 슬롯(1032) 사이의 공간에 분사구를 가질 수 있다. 따라서, 제1노즐(104b)은 웨이퍼(103a)와 카세트(103)의 슬롯(1032) 사이의 공간에 질소 가스 등을 효과적으로 분사할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(103a)의 건조에 사용되는 가스의 양은 줄어들 수 있다. 상기 제1노즐(104b)을 통해 카세트(103) 내부에 직접 가스가 공급될 수 있다. 틸트암(101)은 챔버(108) 내로 연장되어 형성될 수 있다. 틸트암(101)의 내부로 연장된 일단에 스테이지(109)가 결합될 수 있다. 웨이퍼(103a)가 수용된 카세트(103)는 스테이지(109) 상에 안착될 수 있다. 이때, 카세트(103)는 틸트암(101)에 의해 기울어진다. 틸트암(101)의 동작을 보다 구체적으로 설명하면, 틸트암(101)은 스크류(105)와 연결될 수 있다. 틸트암(101)은 스크류(105)의 움직임에 따라 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 일례로, 틸트암(101)은 제2회전축(106)을 중심으로 회전할 수 있다. 틸트암(101)은 회전축을 중심으로 단부가 호를 그리며 움직일 수 있다. 틸트암(101)은 스크류(105)의 움직임에 의해 단부가 챔버(108)의 상부에서 도 1과 같이 일 방향으로 움직이거나 도 2와 같이 타 방향으로 움직일 수 있다. 스크류(105)는 틸트암(101)과 연결되는 제2회전축(106)을 이동시키는 것일 수 있다. 제2회전축(106)이 움직이는 거리에 따라 틸트암(101)의 기울어지는 각도가 조절된다. 또한, 카세트(103)는 틸트암(101)의 단부에 고정되어 있기 때문에 틸트암(101)이 기울어지게 되면 카세트(103) 역시 기울어진다. 카세트(103)는 복수의 슬롯(1032)이 내부에 형성되어 있으며 슬롯(1032)에 웨이퍼(103a)가 위치한다. 즉, 카세트(103)의 슬롯에 웨이퍼(103a)가 수용된다. 슬롯(1032)의 전방 및 후방에는 가이드(1033)가 마련될 수 있다. 웨이퍼(103a)는 복수의 가이드(1033) 사이에 수용될 수 있다. 인접한 상기 복수의 가이드(1033) 사이의 거리는 웨이퍼(103a)의 두께보다 클 수 있다. 틸트암(101)이 기울어지면, 웨이퍼(103a)는 중력에 의해 가이드(1033)에 접촉할 수 있다. 상세하게, 웨이퍼(103a)의 상부가 가이드(1033)와 접촉할 수 있다. 틸트암(101)이 기울어지는 방향이 바뀌면, 웨이퍼(103a)가 가이드(1033)와 접촉하는 면이 달라질 수 있다. 일례로, 틸트암(101)이 제1방향으로 기울어지면 웨이퍼(1