KR100281027B1 - 기판 건조 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판(1), 특히 반도체 웨이퍼를 건조하기 위한 방법에 관한 것이다. 액체(2)로부터 기판(1)을 제거할 때, 기판 표면과 액체 표면(4)사이의 접합부에서 형성되는 액체(2)의 메니스커스(5)가 가열된다면, 기판(1)은 잔류물을 남기지 않고 건조된다. 본 발명은 또한 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

기판 건조 방법 및 장치 {PROCESS AND DEVICE FOR DRYING OF SUBSTRATES}

EP A 0 385 536호는 기판을 액체에서 처리한 후에 기판을 건조하는 방법 및 장치에 관하여 개시하고 있다. 상기 출원에 공지된 방법에 따르면, 기판은 액체를 함유한 배스(bath)에서 일정 시간 처리된 후에 천천히 이동되어 실질적으로 전체 액체가 배스내에 유지되도록 한다. 이와 같이 하는 동안, 기판은 증기와 접촉하여 액체로부터 직접 끄집어 내진다. 그러나, 이러한 방법은 실제로 매우 복잡한데, 그 이유는 증기가 요구되고 증기가 제거되어야 하기 때문이며, 특히 증기 공급 라인과 증기 배출 노즐이 사용되어야만 하기 때문이다.

US-A-4 722 752에서는, 예를 들어 반도체 웨이퍼와 같은 디스크형 기판을 세척 및 건조하는 장치 및 방법이 공지되어 있으며, 여기서 기판에 남아있는 열 에너지는 표면 장력 변화를 발생시키기 위하여 이용된다. 건조 처리를 향상 또는 가속시키기 위하여 외부열이 공급되지는 않는다.

US-A-4 920 350는 기판 이동시 액체 표면에서 초음파형태의 에너지가 기판에 공급되도록 하여 기판을 세척 및 건조하는 장치 및 방법이 기재되어 있다. 그러나, 공급된 에너지는 건조시키지는 못하고 세척만할 뿐이다.

US-A-5 368 649에서 공지된 렌즈와 마찬가지로 기계 또는 전자 소자에 대한 세척 및 건조 방법은 대기압 이상의 압력으로 유지되는 액체를 이용하여 건조 방법을 개선한다. 세정 액체는 대기압에서 정의된 비등점 이상으로 가열된다. 건조 처리를 위하여, 워크피스는 갑작스런 감압이 발생하는 건조 챔버에 유입되어 워크피스상의 세정 액체를 빠르게 증발시키도록 한다.

EP-A-0328746호로부터, 대상물을 세척하는 장치 및 방법이 공지되며, 여기서 대상물이 물로부터 제거되거나 또는 물의 외부 배출될 때 세척될 대상물의 표면으로부터 물을 제거하기 위하여 건조가스가 제거된다.

DE-C-3 733 670호는 디스크형 기판을 세정하기 위한 방법 및 장치를 개시하는데, 여기서 물로부터 제거된 기판 표면은 가열 엘리먼트로 방사되거나 입자가 감소된 박층의 공기 흐름에 노출된다.

본 발명은 기판 건조 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 건조 처리에 대한 단면도를 도시한다.

본 발명의 목적은 환경에 영향을 주지 않고 또한 기판위에 잔류물이 형성되지 않고 그리고 최소의 비용으로, 액체 배스로부터 제거되는 동안 기판이 빠르게 건조될 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

액체로부터 리프팅되고 만곡된 액체 메니스커스가 기판 표면과 액체 표면사이에서 이송될 때 형성되는 특히 반도체 웨이퍼인 기판을 건조 방법에서, 상기 목적은 만곡된 메니스커스 영역(5)(이하에서는 간단히 메니스커스라고 함)을 국부적으로 가열하여 메니스커스를 감소시킴으로써 달성된다.

본 발명의 목적은 액체로부터 기판을 제거하는 동안 기판 표면과 액체 표면사이의 이송시 형성되는 액체 메니스커스가 가열되도록 함으로써 달성된다.

본 발명의 장점은 추가적인 비용없이 그리고 액체 배스로부터 기판을 제거하는 동안 기계적 스트레스없이 기판이 빠르고 철저하게 건조된다는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 액체 메니스커스를 가열하기 위하여 전자기 방사선이 이용된다. 상기와 같은 방사선은 매우 쉽게 발생될 수 있고, 액체 배스상의 후드와 같은 소정 재료를 통과하고 그리고 액체의 메니스커스상에 쉽게 포커싱될 수 있다는 장점을 가진다.

전자기 방사선는 바람직하게 마이크로파, 적외선 및/또는 가시 광선을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판이 액체 배스로부터 제거될 때, 기판은 기판위에 농축되지 않았으며 액제와 섞일 수 있는 물질을 함유한 증기와 직접 접촉하는데, 상기 물질은 액체와 혼할될 경우, 액체보다 낮은 표면 장력을 가지는 혼합물을 발생시킨다. 전술한 EP-A-0 385 536에서 공지된 방법과 본 발명을 결합할 경우, 특정하게 사용할 경우 기판의 건조를 추가로 향상시키고 가속시킬 수 있다.

기판은 블래이드형 리프팅 매카니즘에 의하여 바람직하게 상승된다. 블래이드형 리프팅 매카니즘은 기판이 액체로부터 상승될 때, 특히 최종적으로 액체로부터 이탈되는 기판 위치에서, 기판을 이송한다. 액체 방울은 블래이드형 리프팅 매카니즘의 블래이드형 에지상의 기판으로부터 흘러떨어져서, 기판이 액체 배스를 이탈할 때 메니스커스가 더 이상 형성되지 않는 포인트에서 건조 처리가 동일한 효율을 유지할 수 있도록 한다.

본 발명은 다른 장점 및 실시예와 함께 이하에 설명된다.

바람직하게 반도체 웨이퍼인 기판(1)은 화살표(A) 방향으로 액체 또는 액체 배스(2)의 외부로 상승된다. 이를 위하여, 예를 들어, 블래이드형 리프팅 매카니즘(도시안됨)이 제공될 수 있다. 액체 배스(2)의 액체 표면(3)은 액체 표면(3)이 평면이 되는 영역(4)를 가진다. 영역(5)에서, 액체 표면(3)은 만곡된다. 즉 액체 표면(3)의 메니스커스가 발생하는데, 이는 액체가 접착력에 의하여 반도체 웨이퍼(1)에 달라붙기 때문이다. 이는 액체가 기판(1)의 표면을 적시기 때문에, 기판 표면으로부터 액체 분자에 작용하는 흡인력이 서로에 대한 액체 분자의 흡인력보다 크기 때문이다.

계략적으로 도시된 에너지 소스(6)는 바람직하게 예를 들어 클라이스트론과 같은 마이크로파를 발생시키는 레이저 또는 장치이며, 상기 에너지 소스는 예를 들어 집광 렌즈인 포커싱 매카니즘(7)에 의하여 액체 표면을 국부적으로 가열하기 위하여 제공된다. 메니스커스 영역에서 국부적으로 가열한 결과, 웨이퍼(1)와 접하는 만곡된 메니스커스 영역(5)에서의 표면 장력은 기판(1)로부터 멀리 떨어진 액체 표면(3)의 평면 영역(4)에 대하여 감소된다. 상이한 표면 장력 때문에, 메니스커스(5)로부터 액체 표면(3)의 영역(4)로 액체가 드리프팅하거나 흐른다. 즉 기판(1)으로부터 멀리 액체가 흐른다. 그 결과, 액체는 기판(1)으로부터 완전하고 빠르게 제거되며, 따라서 기판(1)은 추가적인 조치 없이 그리고 잔류물 없이 빠르게 건조될 수 있다.

본 발명은 실시예를 참조로 설명되었다. 그러나, 당업자는 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 변형 및 변경을 할 수 있다. 예를 들어, 전술한 에너지 소스(6)를 한쪽면에 배열하는 대신에, 대응하는 에너지 소스가 기판(1)의 모든(4)사이드에 배열되어 각각의 메니스커스를 국부적으로 가열하도록 할 수 있다. 도면에 개략적으로 도시된 렌즈(7)는 포커싱 장치의 단순한 심벌일 뿐이며 특히 전체 메니스커스 영역을 가열하기 위하여 예를 들어 실린더 렌즈와 같은 표면 포커싱 엘리먼트일 수 있다.

Claims (14)

1. 기판 표면과 액체 표면(4) 사이의 이송시, 액체(2)의 만곡된 메니스커스 영역(5)이 형성되는 액체(2)로부터 제거되는 기판(1)을 건조하는 방법에 있어서,

   국부적으로 가열됨으로써 상기 기판(1)과 접하는 상기 만곡된 메니스커스 영역(5)에서만 표면 장력이 상기 기판(1)로부터 멀리 떨어진 액체 표면(3)의 평면 영역(4)에 대하여 감소되는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 메니스커스(5)에는 방사선이 포커싱되는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 방사선 조사는 전자기 방사선에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 방사선 조사는 마이크로파에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 방사선 조사는 적외선 방사선에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 방사선 조사는 가시파장 범위의 광에 의하여 달성되는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 방사선 조사는 레이저 빔에 의하여 달성되는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 메니스커스(5)를 가열하기 전에 및/또는 가열과 동시에, 메니스커스(5)의 액체(2)와 섞일 수 있는 증기는 메니스커스(5)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
9. 제 1항에 있어서, 상기 기판(1)을 제거하기 위하여 블래이드형 리프팅 매카니즘이 이용되는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
10. 제 1항에 있어서, 상기 액체(2)는 세정 액체, 특히 물인 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
11. 제 1항에 있어서, 상기 기판(1)은 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.
12. 액체(2)로부터 기판(1)을 제거할 때, 기판 표면과 액체 표면(4)사이의 이송시, 액체(2)의 만곡된 메니스커스 영역(5)이 형성되는 기판(1)을 건조하는 장치에 있어서,

    국부적으로 가열됨으로써 상기 기판(1)과 접하는 상기 만곡된 메니스커스 영역(5)에서만 표면 장력이 상기 기판(1)로부터 멀리 떨어진 액체 표면(3)의 평면 영역(4)에 대하여 감소되도록 하는 에너지 소스(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 건조 장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 에너지 소스(6)는 전자기 방사선 소스, 마이크로파 소스, 광소스 및/또는 레이저인 것을 특징으로 하는 기판 건조 장치.
14. 제 12항에 있어서, 상기 메니스커스(5)에 방사선을 포커싱하는 포커싱 매카니즘(7)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 건조 장치.