(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-11
(45)【発行日】2022-01-24
(54)【発明の名称】ウェハー洗浄装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20220117BHJP
【FI】
H01L21/304 642A
H01L21/304 648B
H01L21/304 642D
(21)【出願番号】P 2020543530
(86)(22)【出願日】2019-03-11
(86)【国際出願番号】 KR2019002813
(87)【国際公開番号】W WO2019245129
(87)【国際公開日】2019-12-26
【審査請求日】2020-08-14
(31)【優先権主張番号】10-2018-0069784
(32)【優先日】2018-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】511028928
【氏名又は名称】エスケー シルトロン カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100132883
【氏名又は名称】森川 泰司
(74)【代理人】
【識別番号】100148633
【氏名又は名称】桜田 圭
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【氏名又は名称】美恵 英樹
(72)【発明者】
【氏名】ハ、セグン
【審査官】小池 英敏
(56)【参考文献】
【文献】特開平11-168077(JP,A)
【文献】特表2012-507881(JP,A)
【文献】特開2001-015469(JP,A)
【文献】特開2009-218514(JP,A)
【文献】特開2004-221343(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/304-21/306
H01L 21/683
B08B 3/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
洗浄液を収容し、ウェハー
が収納されたカセットがディッピングさせられることにより洗浄液がオーバーフローさせられる洗浄槽;
前記洗浄槽の外側に備えられ、前記カセットを前記洗浄槽内の洗浄液にディッピングさせる複数のリフト部;
前記洗浄槽とリフト部が収容され、洗浄液が排水される排水口が備えられた外部水槽;及び
前記外部水槽の内部底面に着脱可能であり、洗浄液を溜めて前記排水口に案内するトレイ;
を含むウェハー洗浄装置。
【請求項2】
前記トレイには、
前記洗浄槽を支持するサポーターと、前記リフト部が貫通させられる装着口が備えられ、
前記外部水槽の排水口の内側に安着される排水ポートが下向きに突出するように備えられる、
請求項1に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項3】
前記トレイには、前記外部水槽の内側面と接する周縁部分に上向きに突出した外部側壁と、前記装着口にそれぞれ上向きに突出した複数の内部側壁が備えられる、請求項2に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項4】
前記トレイは、前記排水ポートに行くほど下向きに傾斜して構成される、請求項2に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項5】
前記外部水槽の内側面とトレイとの間に備えられ、前記外部水槽の内側面に落ちた洗浄液を前記トレイに案内する第1ガイド部をさらに含む、請求項1に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項6】
前記第1ガイド部は、前記外部水槽の下部内側面にボルト締結される、請求項5に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項7】
前記第1ガイド部は、洗浄液が流れ下るように案内する傾斜面を有するバー形状に構成される、請求項5に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項8】
前記第1ガイド部は、非金属系の材質で構成される、請求項5に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項9】
前記リフト部の周縁面とトレイとの間に備えられ、前記リフト部の周縁面に落ちた洗浄液を前記トレイに案内する第2ガイド部をさらに含む、請求項1に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項10】
前記第2ガイド部は、前記リフト部の下部周縁面にボルト締結される、請求項9に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項11】
前記第2ガイド部は、前記リフト部の下部を囲むと共に洗浄液が流れ下るように案内する傾斜面を有する筒状に構成される、請求項9に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項12】
前記第2ガイド部は、非金属系の材質で構成される、請求項9に記載のウェハー洗浄装置。
【請求項13】
前記トレイは、非金属系の材質で構成される、請求項1乃至12のいずれか一項に記載のウェハー洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洗浄液の外部漏れを防止すると共に、迅速な対応が可能なウェハー洗浄装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、シリコンウェハーは、多結晶のシリコンを単結晶シリコンインゴットに成長させる成長工程と、成長した単結晶シリコンインゴットをウェハーの形状にスライシングするスライシング工程と、ウェハーの厚さを均一化して平坦化するラッピング工程と、機械研磨によって発生した損傷を除去または軽減するエッチング工程と、ウェハーの表面を鏡面化するポリッシング工程と、そしてウェハーを洗浄する洗浄工程などを経て製造される。
【0003】
通常、ウェハー洗浄装置を使用して洗浄工程を行うが、強い塩基性溶液の洗浄液を内槽に収容し、内槽から洗浄液をオーバーフローさせる間、ウェハー移動用ロボットがウェハーを内槽の洗浄液に浸けた後、リフト部がウェハーを洗浄液内部で上下に振りながら、その表面が洗浄されるようにする。
【0004】
また、ウェハー洗浄装置は、内槽と外槽及びリフト部が外部水槽の内側に備えられるが、純水によって内槽/外槽を洗浄したり、異常な作動で洗浄液が溢れたり、ウェハーを移動する場合に洗浄液が落ちると、外部水槽に備えられた排水口を介して排出される。
【0005】
しかし、ウェハー洗浄装置において、KOHのように強いアルカリ性溶液を洗浄液として使用すると、長時間に渡って金属材質の構成要素が浸透性の強い洗浄液に露出する場合、老朽化や劣化などで洗浄液が漏れる。
【0006】
特許文献1は、ウェハー湿式エッチング装置のリーク検出機能を備えたケミカル循環システムに関するものであって、バスと連結されたチューブ内に設置されたスクリューと、スクリューに連結された発電機及び発電機と電気的に連結されるセンサーを含むリーク検出装置が備えられる。
【0007】
したがって、チューブのリークが発生した場合、リークを介して流入された空気が上昇してスクリューを回転させ、スクリューの回転により発電機で発生する電流がセンサーに伝達されて、リークを検出するようになる。
【0008】
しかし、従来の技術によれば、洗浄槽と連結されたチューブでのみ洗浄液の漏れを検出することができ、老朽化または劣化などにより外部水槽から洗浄液の漏れが多く発生しているが、洗浄液が外部水槽を介して外部に漏れるため、安全性を確保することが困難である問題がある。
【0009】
また、外部水槽側から洗浄液が漏れると、洗浄工程を中断した後、目視でリーク部分を検出し、漏洩部分を溶接するようになるが、工程が中断されるだけでなく、漏洩部分を検出及び処置するために多くの時間がかかるため、生産効率が低下するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【文献】韓国公開特許第2004-0036300号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は、前述した従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、洗浄液の外部漏れを防止すると共に、迅速な対応が可能なウェハー洗浄装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、洗浄液を収容し、ウェハーがディッピングさせられることによって洗浄液がオーバーフローさせられる洗浄槽;前記洗浄槽の外側に備えられ、前記カセットを前記洗浄槽内の洗浄液にディッピングさせる複数のリフト部;前記洗浄槽とリフト部が収容され、洗浄液が排水される排水口が備えられた外部水槽;及び前記外部水槽の内部底面に着脱可能であり、洗浄液を溜めて前記排水口に案内するトレイ;を含むウェハー洗浄装置を提供する。したがって、洗浄液の外部漏れを防止し、洗浄液の外部漏れに迅速な対応が可能である。
【0013】
前記トレイには、前記洗浄槽を支持するサポーターと、前記リフト部が貫通される装着口が備えられ、前記外部水槽の排水口の内側に安着される排水ポートが下向きに突出するように備えられ得る。したがって、洗浄槽をトレイにより外部水槽の内側に定められた位置に安定的に装着させることができる。
【0014】
前記トレイには、前記外部水槽の内側面と接する周縁部分に上向きに突出した外部側壁と、前記装着口にそれぞれ上向きに突出した複数の内部側壁が備えられ得る。したがって、トレイに溜また洗浄液が外部水槽に流入されることを防止することができる。
【0015】
前記トレイは、前記排水ポートに行くほど下向きに傾斜して構成され得る。したがって、トレイに溜まる洗浄液を円滑に排水させることができる。
【0016】
本発明のウェハー洗浄装置は、前記外部水槽の内側面とトレイとの間に備えられ、前記外部水槽の内側面に落ちた洗浄液を前記トレイに案内する第1ガイド部をさらに含むことができる。したがって、外部水槽の内側面に洗浄液が落ちても流れ下りながら第1ガイド部によって案内されるので、トレイに溜まることができる。
【0017】
前記第1ガイド部は、前記外部水槽の下部内側面にボルト締結され得る。したがって、第1ガイド部の外部水槽に容易に着脱させることができる。
【0018】
前記第1ガイド部、洗浄液が流れ下るように案内する傾斜面を有するバー形状に構成され、非金属系の材質で構成され得る。したがって、第1ガイド部が洗浄液によって腐食することを防止することができる。
【0019】
本発明のウェハー洗浄装置は、前記リフト部の周縁面とトレイとの間に備えられ、前記リフト部の周縁面に落ちた洗浄液を前記トレイに案内する第2ガイド部をさらに含むことができる。したがって、リフト部に洗浄液が落ちても流れ下りながら第2ガイド部によって案内されるので、トレイに溜まることができる。
【0020】
前記第2ガイド部は、前記リフト部の下部周縁面にボルト締結され得る。したがって、第2ガイド部をリフト部に容易に着脱させることができる。
【0021】
前記第2ガイド部は、前記リフト部の下部を囲むと共に洗浄液が流れ下るように案内する傾斜面を有する筒状に構成され、非金属系の材質で構成され得る。したがって、第2ガイド部が洗浄液によって腐食することを防止することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明に係るウェハー洗浄装置は、外部水槽の内側に洗浄槽とリフト部が設置され、外部水槽の内部底面に洗浄液を溜めて排水させることができるトレイを備えることにより、洗浄液の外部漏れを事前に防止して、安全性を確保することができ、洗浄液の外部漏れが発生しても、トレイのみ迅速に装着して対応することができるので、生産効率を高めることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1】本発明に係るウェハー洗浄装置が示された正面図である。
【
図2】本発明に係るウェハー洗浄装置が示された側面図である。
【
図3】本発明に係るウェハー洗浄装置のトレイが示された平面図である。
【
図4】
図4のB-B’線とC-C’線における断面図である。
【
図5】
図4のB-B’線とC-C’線における断面図である。
【
図6】
図3に適用された第1、2ガイド部の装着構造が示された図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本実施例に対し添付される図面を参照して詳細に見ることとする。但し、本実施例が開示する事項から本実施例が有する発明の思想の範囲が定められ、本実施例が有する発明の思想は、提案される実施例に対し構成要素の追加、削除、変更などの実施変形を含むことができる。
【0025】
図1及び
図2は、本発明に係るウェハー洗浄装置が示された正面図及び側面図である。
【0026】
本発明に係るウェハー洗浄装置は、
図1ないし
図2に示されたように洗浄槽110と四つのリフト部121、122、123、124が、外部水槽130の内側に備えられ、前記外部水槽130の内側に洗浄液を溜めて排水させるトレイ150が備えられ、前記トレイ150に洗浄液を案内する第1、2ガイド部160、170が備えられる。
【0027】
前記洗浄槽110は、洗浄液が収容される内槽111と、前記内槽111からオーバーフローさせられる洗浄液が収容される外槽112で構成され、きれいな洗浄液が前記内槽111に供給されるか、前記外槽112にオーバーフローさせられた洗浄液が再び前記内槽に循環するように構成され得る。
【0028】
また、前記内槽111の内側にウェハーWが安着される溝が一列に備えられたバー形状の安着部113が備えられるが、三つの安着部113がウェハーWの下部の三ヶ所を支持できるように備えられる。
【0029】
勿論、ウェハーWは、前後方向に一定の間隔を置いてカセットに収納された状態で保管され、別途ウェハー移動用ロボット(図示せず)によってウェハーWのエッジ(edge)を把持して一度に移ることができある。
【0030】
したがって、前記ウェハー移動用ロボットが、前記カセットに収納されたウェハーWを一度に把持し、前記内槽111の内側に移して、前記安着部113に固定させた後、前記内槽111に収容された洗浄液をオーバーフローさせながらウェハーWを洗浄するようになる。
【0031】
前記リフト部121、122、123、124は、前記定着部113の前/後方に連結されたフレームを昇降させることができるように備えられるが、前記洗浄槽の前/後方の両側に四個が備えられる。
【0032】
したがって、前記リフト部121、122、123、124が、前記安着部113を上下方向に振ると、洗浄液によるウェハーWの洗浄効果を高めることができる。
【0033】
前記外部水槽130は、金属系の材質で作られた一種のフレームであって、両側面131、132と前後面133、134及び底面135で構成され、前記洗浄槽110とリフト部121、122、123、124が、前記外部水槽130の内側の底面に設置される。
【0034】
このとき、前記外部水槽の底面135には、洗浄液や、純水などが排水され得る排水口135hが備えられるが、前記洗浄槽110を基準に後方の中心に備えられる。
【0035】
したがって、前記洗浄槽110自体を洗浄するために純水を供給してオーバーフローさせたり、前記洗浄槽110が異常に作動して洗浄液が前記外槽112の外に溢れたり、前記洗浄槽110からウェハーWが移動中に洗浄液が落ちても、前記外部水槽の排水口135hを介して洗浄液を排水させることができる。
【0036】
前記トレイ150は、前記外部水槽の内側の底面135の全体に渡って設置されるが、強いアルカリ性溶液の洗浄液にも劣化しないPVCなどのような非金属材質で構成されることが望ましい。
【0037】
また、前記トレイ150は、前記外部水槽130に別途ボルト等の締結部材によって容易に着脱可能なように装着され得、洗浄液を溜めることができる一種のプレート形状に形成される。
【0038】
このとき、前記トレイ150には、前記洗浄槽110を支持するためのサポーター151a、151bをはじめ、前記リフト部121、122、123、124が設置できる孔154h(
図3に図示)が備えられ、洗浄液を排出するための排水口152hが備えられる。
【0039】
勿論、前記トレイの排水口152hは、前記外部水槽の排水口135hと同じ位置に備えられる。
【0040】
前記第1ガイド部160は、前記外部水槽130とトレイ150との間に備えられるが、前記外部水槽の両側面131、132と前後面133、134と、前記トレイ150との間の隙間に洗浄液が落ちることを防止し、前記外部水槽130の内部壁面に落ちた洗浄液を前記トレイ150に案内する。
【0041】
また、前記第1ガイド部160も前記トレイ150と同様に洗浄液によって劣化しないPVCなどのような非金属材質で構成され、前記外部水槽の両側面131、132と前後面133、134にボルト締結されるようにして容易に着脱させることができるように構成される。
【0042】
前記第2ガイド部170は、前記リフト部121、122、123、124とトレイ150との間に備えられるが、前記リフト部121、122、123、124と前記トレイ150との間の隙間に洗浄液が落ちることを防止し、前記リフト部121、122、123、124の下部の周縁面に落ちた洗浄液を前記トレイ150に案内する。
【0043】
また、前記第2ガイド部170も前記トレイ150と同様に洗浄液によって劣化しないPVCなどのような非金属材質で構成され、前記リフト部121、122、123、124の周縁面にボルト締結されるようにして容易に着脱させることができように構成される。
【0044】
図3は、本発明に係るウェハー洗浄装置のトレイが示された平面図であり、
図4及び
図5は、
図4のB-B’線とC-C’線における断面図であり、
図6は、
図3に適用された第1、2ガイド部の装着構造が示された図である。
【0045】
前記トレイ150の構成を
図3ないし
図5を参照して見ると、前記外部水槽の底面135(
図2に図示)の形状と同じプレートの形状で構成される。
【0046】
このとき、前記トレイ150の中心に前記洗浄槽110(
図2に図示)が上げられる一対のサポーター151a、151bが備えられ、前記トレイ150の後方に洗浄液が排水できる排水口152hをはじめ、前記排水口152hに下向きに突出した形状の排水ポート152が備えられる。
【0047】
したがって、前記トレイの排水ポート152が前記トレイ150を前記外部水槽130(
図1に図示)の内側に固定させることができ、前記トレイの排水ポート152によって前記外部水槽の排水口135h(
図2に図示)が洗浄液と直接接しないようにして、前記外部水槽の排水口135h(
図2に図示)が劣化することを防止することができる。
【0048】
勿論、前記トレイ150は、水平な平面形状で構成されるが、前記排水ポート152に洗浄液を案内できるように傾斜した形状で構成されても構わない。
【0049】
また、前記トレイ150の周縁に外部側壁153が上向きに突出するように備えられるが、前記外部側壁153が、前記外部水槽の両側面131、132(
図1に図示)と前後面133、134(
図2に図示)と接するように設置される。
【0050】
したがって、前記トレイ150に備えられた外部側壁153によって洗浄液が前記トレイ150の外部に流れ下らないようにし、前記外部水槽130(
図2に図示)とトレイ150との間の隙間をさらに減らすことができる。
【0051】
また、前記トレイ150に、前記リフト部121、122、123、124(
図2に図示)が設置できる四つの装着口154hが備えられ、それぞれの装着口154hの周縁に内部側壁154が上向きに突出するように備えられる。
【0052】
したがって、前記トレイ150に備えられた内部側壁154が、前記リフト部121、122、123、124(
図2に図示)の周縁面と接するように設置されて、洗浄液が前記装着口154hに流れ下らないようにし、前記リフト部121、122、123、124(
図2に図示)とトレイ150との間の隙間をさらに減らすことができる。
【0053】
前記第1、2ガイド部160、170の構成と装着構造を
図6を参照して見ると、次の通りである。
【0054】
前記第1ガイド部160、170は、非金属材質のバー形状で構成されるが、前記第1ガイド部160の垂直な外側部が前記外部水槽の内側面131ないし134と接するように位置し、前記外部水槽130にボルト装着可能なボルト穴160hが水平方向に横切るように備えられる。
【0055】
また、前記第1ガイド部160は、内側上部の角部分に下向きに傾斜した傾斜面 161が備えられるが、一側の外部水槽130から下側のトレイ150に洗浄液を案内できように構成され得るが、これに限定されない。
【0056】
また、前記第1ガイド部160は、内側の下部に下端部162が下向きに突出して前記トレイ150の上に位置するが、前記トレイ150の内部の洗浄液が排水される方向に流れることを妨げないように、前記トレイ150の内側の底面から所定の間隔で離れるように設置され得るが、これに限定されない。
【0057】
勿論、前記第1ガイド部の下端部162が前記トレイ150の外部側壁153の内側に位置するようにして、洗浄液が前記トレイ150の外部に流れ下ることを二重に遮断させることができる。
【0058】
前記第2ガイド部170は、非金属材質の円筒状で構成されるが、前記第2ガイド170の上部の内周面が前記リフト部121ないし124の周縁と接するように設置され、ボルト装着可能なボルト穴170hが水平方向に備えられる。
【0059】
また、前記第2ガイド部170の上部から下部に行くほどその直径が大きくなる傾斜面171が備えられるが、中心に位置したリフト部121ないし124からその周縁に位置したトレイ150に洗浄液を案内できように構成され得るが、これに限定されない。
【0060】
また、前記第2ガイド部の傾斜面171の下側に垂直に連続した下端部172が前記トレイ150の上に位置するが、洗浄液が前記リフト部121ないし124側に流動されることを抑制するために、前記トレイ150の内側の底面と接するように設置され得るが、これに限定されない。
【0061】
勿論、前記第2ガイド部の下端部172が前記トレイの内部側壁154の外側に位置するようにして、洗浄液が前記装着口154h(
図3に図示)に流れ下ることを二重に遮断させることができる。
【0062】
上記のように構成された非金属材質のトレイ150及び第1、2ガイド部160、170が金属材質の外部水槽130の内側の底面に設置されると、外部水槽130の内側に洗浄液が落ちても、トレイ150によって洗浄液が直接外部水槽130と接しないようになり、第1、2ガイド部160、170によって外部水槽130とトレイ150との間の隙間またはリフト部121ないし124とトレイ150との間の隙間に洗浄液が流れ込むことを防止することによって、外部水槽130の老朽化、劣化等により洗浄液が外部に漏れることを防止して、安全性を確保することができる。
【0063】
また、外部水槽130に洗浄液の漏れが発生すると、漏洩部分を探さなくても、トレイ150と第1、2ガイド部160、170を容易に装着することによって、外部水槽130の洗浄液の漏れを迅速に中断させ、工程をすぐに行うことができるので、生産効率を高めることができる。
【0064】
(付記)
(付記1)
洗浄液を収容し、ウェハーがディッピングさせられることにより洗浄液がオーバーフローさせられる洗浄槽;
前記洗浄槽の外側に備えられ、前記カセットを前記洗浄槽内の洗浄液にディッピングさせる複数のリフト部;
前記洗浄槽とリフト部が収容され、洗浄液が排水される排水口が備えられた外部水槽;及び
前記外部水槽の内部底面に着脱可能であり、洗浄液を溜めて前記排水口に案内するトレイ;
を含むウェハー洗浄装置。
【0065】
(付記2)
前記トレイには、
前記洗浄槽を支持するサポーターと、前記リフト部が貫通させられる装着口が備えられ、
前記外部水槽の排水口の内側に安着される排水ポートが下向きに突出するように備えられる、
付記1に記載のウェハー洗浄装置。
【0066】
(付記3)
前記トレイには、前記外部水槽の内側面と接する周縁部分に上向きに突出した外部側壁と、前記装着口にそれぞれ上向きに突出した複数の内部側壁が備えられる、付記2に記載のウェハー洗浄装置。
【0067】
(付記4)
前記トレイは、前記排水ポートに行くほど下向きに傾斜して構成される、付記2に記載のウェハー洗浄装置。
【0068】
(付記5)
前記外部水槽の内側面とトレイとの間に備えられ、前記外部水槽の内側面に落ちた洗浄液を前記トレイに案内する第1ガイド部をさらに含む、付記1に記載のウェハー洗浄装置。
【0069】
(付記6)
前記第1ガイド部は、前記外部水槽の下部内側面にボルト締結される、付記5に記載のウェハー洗浄装置。
【0070】
(付記7)
前記第1ガイド部は、洗浄液が流れ下るように案内する傾斜面を有するバー形状に構成される、付記5に記載のウェハー洗浄装置。
【0071】
(付記8)
前記第1ガイド部は、非金属系の材質で構成される、付記5に記載のウェハー洗浄装置。
【0072】
(付記9)
前記リフト部の周縁面とトレイとの間に備えられ、前記リフト部の周縁面に落ちた洗浄液を前記トレイに案内する第2ガイド部をさらに含む、付記1に記載のウェハー洗浄装置。
【0073】
(付記10)
前記第2ガイド部は、前記リフト部の下部周縁面にボルト締結される、付記9に記載のウェハー洗浄装置。
【0074】
(付記11)
前記第2ガイド部は、前記リフト部の下部を囲むと共に洗浄液が流れ下るように案内する傾斜面を有する筒状に構成される、付記9に記載のウェハー洗浄装置。
【0075】
(付記12)
前記第2ガイド部は、非金属系の材質で構成される、付記9に記載のウェハー洗浄装置。
【0076】
(付記13)
前記トレイは、非金属系の材質で構成される、付記1乃至12のいずれか一つに記載のウェハー洗浄装置。
【産業上の利用可能性】
【0077】
本発明は、単結晶インゴットをスライスしてウェハーを作る工程の中で、ウェハーを洗浄するためのウェハー洗浄装置に適用することができる。