KR0155305B1 - 웨이퍼 건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정에 관한 것으로 특히 반도체의 오염물질을 제거하기 위하여 실시하는 습식 세정 후 용이하게 건조할 수 있도록 하는 웨이퍼 건조 방법에 관한 것으로 웨이퍼의 습식 세정 후 반드시 필요한 건조공정에 있어서 기존에 널리 사용되고 있는 스핀 드라이어는 입자 재오염의 가능성이 높다는 문제점을 해소하기 위하여 입자 재오염을 최소화할 수 있는 건조공정으로 널리 사용되고 있는 Marangoni 건조 방법을 더욱 더 효과적으로 수행할 수 있도록 한 웨이퍼 건조방법으로서 본 발명에서는 웨이퍼 건조공정에 캐리어 가스(carrier gas)를 통하여 기상으로 공급되는 유기용매 및 소수성 유기용매와 같은 2종의 유기용매 중 시료의 목적에 적합한 유기용매를 1종씩 선택하여 사용하거나, 2종의 유기용매를 동시에 공급할 수 있는 소수성 유기용매 공급장치를 추가하여 휘발성이 강한 유기용매를 순수(DI water)보다 비중이 낮은 것을 선택하면 사용하려는 유기용매가 주 세정원인 순수의 수면 위에 있도록 할 수 있으며, 또 다른 조건으로 유기용매가 순수에 용해되지 않으면 순수의 수면 위에서 순수/유기용매의 계면이 형성되도록 할 수 있도록 함으로써, 건조공정의 효율을 더욱 증대시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 것임.

Description

웨이퍼 건조 방법

제1도는 본 발명에 의한 웨이퍼 건조공정도.

제2도는 종래의 웨이퍼 건조공정도.

본 발명은 반도체 소자의 제조공정에 관한 것으로 특히 반도체의 오염물질을 제거하기 위하여 실시하는 습식 세정 후 용이하게 건조할 수 있도록 하는 웨이퍼 건조 방법에 관한 것이다.

반도체 소장의 고 집적화, 고 성능화 추세에 따라 각종 오염물들을 제거하기 위한 세정 공정의 중요성이 날로 커지고 있는 실정이다.

따라서 현재까지는 모든 종류의 오염물들(즉 입자, 금속, 유기물 및 자연산화막 등)의 제거 특성이 우수한 습식 세정(wet cleaning)공정이 널리 사용되어지고 있다.

그러나 이러한 습식 세정 후에는 건조공정이 반드시 필요한데, 기존에 널리 사용되고 있는 스핀드라이어(Spin Dryer)는 입자 재오염의 가능성이 높다는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해서는 입자 재오염을 최소화할 수 있는 건조공정으로 Marangoni 건조기술이 개발되었고, 현재 반도체 소자의 양산 공정에 사용되기 시작하는 단계에 있다.

제2도는 종래의 Marangoni의 건조공정을 나타내고 있다.

웨이퍼를 욕조(water bath)에서 1~2㎜/sec 속도로 들어올리면서 공기(Air)/물(Water)/웨이퍼 경계면에 물~가용성 유기액체(water~soluble organic liquid)를 증기상태로 접촉시킨다.

이때 이러한 유기액체(Organic Liquid)는 경계층의 물(water)에 흡수되어 경계층에서 물의 표면장력을 감소시키므로 친수성의 웨이퍼 표면에서 입자의 재오염을 방지하면서 물(water)을 깨끗이 제거할 수 있게 된다.

그리고, 여기서는 사용되는 물~가용성 유기액체(water~soluble organic liquid)로써는 diaceton alcohol, 1-methoxy-2-propanol, 혹은 isopropyl alcohol 등이 효과적으로 사용될 수 있다.

하지만, 종래의 Marangoni 건조법은 1종의 유기용매를 공급하는 장치이므로, 활용에서 제약이 따른다.

본 발명은 상기 종래의 Marangoni 건조 방법을 더욱 더 효과적으로 수행할 수 있도록 한 웨이퍼 건조 방법하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 휘발성이 강한 소수성(hydrophobic)의 유기용매를 공정상에 첨가함으로써 건조공정의 효율을 더욱 증대시킬 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명은 제1도에 도시된 바와 같이 웨이퍼 건조공정에 캐리어 가스(carrier gas)를 통하여 기상으로 공급되는 유기용매 및 소수성 유기용매와 같은 2종의 유기용매 중 시료의 목적에 적합한 유기용매를 1종씩 선택하여 사용하거나, 2종의 유기용매를 동시에 공급할 수 있는 소수성 유기용매 공급장치를 추가하여 휘발성이 강한 유기용매를 순수(DI water)보다 비중이 낮은 것을 선택하면 사용하려는 유기용매가 주 세정원인 순수의 수면 위에 있도록 할 수 있으며, 또다른 조건으로 유기용매가 순수에 용해되지 않으면 순수의 수면 위에서 순수/유기용매의 계면이 형성되도록 할 수 있다.

상기 소수성 유기용매는 저분자량의 탄화수소(Hydrocarbon)류, 카본플로리드(carbonfloride)류, 그리고 기타 용매를 포함하며, 물에 녹지 않고 표면에 부유하는 특성을 가지는 유기용매이다.

이러한 소수성 유기용매는 친수성의 웨이퍼 표면을 적시지 않으므로 액표면에 존재하는 입자들이 웨이퍼를 액속에서 인출시 웨이퍼 표면으로 재오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

즉 소수성의 유기용매를 세정액 표면에 부유시킴으로써 세정액 표면의 입자가 액속에서 인출되는 웨이퍼 표면으로 이동 부착되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

그리고 휘발성이 큰 유기용매를 사용하면 웨이퍼 표면의 잔류 알콜(Alcohol)/물(water)의 증기압을 상승시키게 되어 보다 잘 제거될 수 있게 하므로 친수성의 웨이퍼 표면을 보다 깨끗하게 건조시키게 된다.

상기 알콜류는 Marangoni 건조 방법에 사용되는 유기액체(Organic liquid)이다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은, 2종의 유기용매를 공급할 수 있는 장치를 사용하여 유기(organic)용매/물(water) 및 소수성 유기용매/유기(organic)용매 인터페이스를 제공하여 물(water)에 의해 나타날 수 있는 잉여물(residue)들을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 상이 종의 유기용매를 구비함으로써 시편 용도에 적합한 유기용매를 1종씩 사용하고자 할 경우, 초기 웨이퍼 건조 등 일반 용도와 고종횡비의 심부접촉홀(deep contact hole)건조 등의 특수용도 등을 용이하게 선택하여 사용할 수 있으므로 웨이퍼 건조공정의 효율 및 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼 건조공정에서 휘발성이 강한 소수성 유기용매를 증기상이나 액상으로 첨가함으로써 세정액 표면에 공기/소수성 유기용매/알콜(Alcohol)/물(water)의 계면이 형성되도록 하여 수행함을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 소수성 유기용매는 저분자량의 탄화수소(Hydrocarbon)류, 카본플로리드(Carbonfloride)류, 그리고 기타 용매를 포함하며, 물에 녹지 않고 표면에 부유하는 특성을 가지는 유기용매임을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 알콜류는 Maragoni 건조 방법에 사용되는 유기용매(Organic liquid)임을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 방법.
4. 제1항에 있어서, 친수성의 웨이퍼 표면을 적시지 않으므로 액표면에 존재하는 입자들이 웨이퍼를 액속에서 인출시 웨이퍼 표면으로 재오염되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 소수성의 유기용매를 세정액 표면에 부유시켜 줌을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 방법.
5. 제1항에 있어서, 휘발성이 큰 유기용매를 세정액 표면에 부유시켜 웨이퍼 표면의 잔류 알콜/물의 증기압을 상승시키게 되어 보다 잘 제거될 수 있게 하므로 친수성의 웨이퍼 표면을 보다 깨끗하게 건조 시키도록 함을 특징으로 하는 웨이퍼 건조 방법.