KR100362623B1 - 반도체 장치의 제조방법 및 이 방법에 사용되는 세정장치 - Google Patents

반도체 장치의 제조방법 및 이 방법에 사용되는 세정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼에 금속 배선 패턴을 형성하는 단계와, 배선 패턴이 형성된 복수의 반도체 웨이퍼를 정렬하는 단계와, 이 반도체 웨이퍼들을 세정액으로 세정하는 단계(세정단계)와, 세정된 반도체 웨이퍼를 고속도로 회전시켜서 반도체 웨이퍼에 부착되는 세정액을 흔들어 제거하는 단계(스윙오프 단계)와, 세정액이 제거된 반도체 웨이퍼를 순수로 헹구어내는 단계(린스단계)를 포함하는 반도체 장치 제조방법을 제공한다. 본 발명의 반도체 장치 제조방법에 따라, 금속 배선 패턴의 형성단계에서 나타나는 이물질 및 잔류물이 금속 배선을 부식시키지 않고 제거될 수 있으며, 고품질의 반도체 장치가 저렴하게 제조될 수 있다.

Description

반도체 장치의 제조방법 및 이 방법에 사용되는 세정장치{Process for Production of Semiconductor Device and Cleaning Device Used Therein}
본 발명은 반도체 장치의 제조방법 및 이 방법에 사용된 세정장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조방법에서, 배선 패턴을 형성한 단계 후에 각 반도체 웨이퍼는 상기 형성단계 중에 나타나는 배선에 부착된 이물질 및 잔류물을 제거하기 위해 세정된다.
위의 배선 패턴의 형성단계는 보통 다음과 같이 실시된다. 반도체 소자들이 형성되어 있는 반도체 기판상에 배선재료로 제조된 금속막이 형성되고, 이후에 레지스트막이 금속막에 형성되고; 레지스트막에는 포토리소그래피에 의해 미세한 레지스트 패턴이 형성되고; 레지스트 패턴을 마스크로서 사용하여, 금속막을 건식 에칭하고; 금속막 상의 레지스트 패턴이 플라즈마 애싱(plasma ashing) 등에 의해 제거되어 배선 패턴이 형성된다. 하지만, 이러한 배선 패턴의 형성단계에서, 이물질 및 잔류물은 금속막의 건식 에칭시에 그리고 이어서 레지스트 패턴의 제거시에 나타나며 금속 배선에 부착된다. 금속 배선에 부착하는 이물질 및 잔류물은 여러가지 배선 결함들을 일으키고, 생산성의 감소 뿐만아니라 최종 제품 즉, 반도체 장치의 성능 및 신뢰성의 저하를 일으킨다. 따라서, 이물질 및 잔류물을 제거하기 위해서 배선 패턴의 형성단계 후에 세정을 실시한다.
이물질 및 잔류물을 세정하기 위해서, 보통 유기 세정액, 산성 세정액, 알칼리성 세정액 등을 이용하여 습식 세정을 실시하고, 그 후에 마지막으로 순수로 린스한다.
배선 패턴이 미세하면, 이물질 및 잔류물의 세정은 세정액으로서 주로 금속 배선에 잘 부식되지 않는 유기 세정액을 사용하여 실시된다. 그러나, 보통 유기 세정액들은 세정력이 낮고, 또 여러가지 문제를 가지는 데, 예를 들면, 유기 세정액의 세정력이 낮아서 유기 세정액으로 세정하기 전에 알칼리 수용액(부식성을 갖는다)을 이용하는 처리가 필요하고, 유기 세정액으로 세정한 후에 그리고 순수로 린스하기 전에는 인화성이 높은 유기 용제(예로서 이소프로필 알콜)를 이용하는 예비린스가 필요하다.
그래서, 보통의 유기 세정액 대신에 플루오르 화합물(예로서 플루오르화 암모늄)을 함유하는 유기 세정액이 사용되고 있다. 이러한 유기 세정액은 플루오르 화합물(예로서 플루오르화 암모늄), 용제(예로서 디메틸 술폭시드) 및 물을 주어진 비율로서 포함한다. 세정액에 함유된 플루오르화 암모늄은 배선과 이 배선에 부착된 이물질 및 잔류물 사이에 자연적으로 형성된 산화막을 에칭함으로써 금속 배선에 부착되는 금속성 이물질 및 잔류물(이들의 제거는 용제로는 불가능하다)을 제거하는 작용을 한다. 다른 한편, 세정액에 함유된 용제는 수지함유 이물질 및 잔류물을 분해하여 제거한다. 그 결과 플루오르 화합물을 함유하는 유기 세정액은 금속성 이물질 및 잔류물 뿐만 아니라 수지함유 이물질 및 잔류물도 충분히 제거할 수 있어서, 부식성 알칼리 용액을 사용하는 처리가 불필요하다. 게다가, 유기 세정액은 대략 실온(25℃)의 비교적 낮은 온도에서 상술한 우수한 세정력을 발휘한다. 더구나, 유기 세정액이 금속 배선을 실제로 부식시키지 않는다고 생각되었으므로, 예비린스가 실시되지 않았고, 유기 세정액을 세정한 직후에 순수로 린스하였다. 첨언하면, 예비린스는 예비린스 용제의 사용으로 인하여 비용증가를 초래하고, 추가의 예비린스 단계를 필요로 하고 또한 수용액 처분 단계를 요구하므로 전체적인 공정을 불리하게 만든다. 게다가 플루오르 화합물 및 예비린스 용제는 어떤 경우에 서로 반응하며 이는 문제점으로 나타난다. 따라서, 린스를 실시하지 않는 것이 양호하다.
그 외에 플루오르 화합물을 함유하는 세정액이 일본특허공보 JP-A-7-271056호에 공개되어 있다. 이 공보에서는, 특정한 유기 카르복실산의 암모늄염 또는 유기 카르복실산의 아민염과, 플루오르 화합물을 주어진 비율로 포함하는 수용액으로구성되는 포토레지스트용 박리액과: 특정한 유기 카르복실산의 암모늄염 또는 유기 카르복실산의 아민염과, 플루오르 화합물과 특정한 유기 용제를 주어진 비율로 포함하는 수용액으로 구성되는 포토레지스트용 박리액이 공개되어 있다.
최근에, 반도체 장치들이 소형화 및 고집적화 되어 감에 따라 더 미세한 배선 패턴을 필요로 하게 되고, 또 각 배선의 폭과 인접한 배선간의 거리가 더욱 미세하게 된다. 그러한 미세한 배선 패턴을 세정함에 있어서, 배선이 아주 조금 부식되더라도(종래 배선 패턴의 세정에서는 문제가 되지 않았다) 배선 패턴의 크기(차원)를 상당히 변화시키며, 세정 후에 배선 패턴이 설계단계의 치수와는 다르게 된다. 그 결과, 세정 후의 배선 패턴은 접촉불량, 단락 등과 같은 여러가지 배선 결함을 가지게 된다.
따라서, 플루오르 화합물을 함유하는 상술한 세정액으로 세정할지라도 상기 세정액으로 세정한 후 순수 린스에서도 배선이 부식되는 문제가 발생하였다. 순수 린스에서의 배선의 부식은 복수의 반도체 웨이퍼가 주어진 간격으로 배열되어서 다함께 세정되고 린스될 때 특히 현저히 나타난다. 복수의 반도체 웨이퍼를 다함께 처리하는 것은 생산공정의 단순화 및 저비용의 면에서 필수적이다. 그러므로, 그러한 처리시 현저한 부식 모양은 저비용의 반도체 장치에 대한 요구가 점차로 증가하기 때문에 심각한 문제가 된다.
도 1은 본 발명의 세정장치의 실시예에서 사용되는 처리실의 개략 구성도.
도 2는 본 발명의 실예에서 사용되는 세정액의 농도에 대한 알루미늄의 에칭율의 변화를 도시하는 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:캐리어 2:로터
3:웨이퍼 4:분무부품
본 발명은 금속 배선 패턴의 형성단계에서 나타나는 이물질 및 잔류물이 금속 배선을 부식시키지 않고 제거될 수 있으며, 고품질의 반도체 장치가 저렴하게 제조될 수 있는 반도체 장치의 제조방법; 및 상기 제조방법에 사용되는 세정장치를 제공하도록 계획되었다.
본 발명의 반도체 장치의 제조방법은,반도체 웨이퍼에 금속 배선 패턴을 형성하는 단계와,복수의 배선 패턴이 형성된 반도체 웨이퍼들을 정렬하고 이 반도체 웨이퍼들을 세정액으로 세정하는 단계(세정단계)와,세정된 반도체 웨이퍼들을 고속으로 회전시켜서 반도체 웨이퍼들 상에 부착되는 세정액을 흔들어 제거하는 단계(스윙오프 단계:swing-off step)와,세정액이 제거된 반도체 웨이퍼를 순수로 린스하는(rinsing) 단계(린스단계)를 포함한다.
또한 본 발명의 세정장치는,각각이 반도체 웨이퍼 상에 형성된 알루미늄계 배선 패턴을 갖는 복수의 배열된 반도체 웨이퍼들을 지지하고 반도체 웨이퍼를 회전시키기 위한 수단(지지/회전 수단)과,플루오르 화합물을 함유하는 세정액을 반도체 웨이퍼 상에 분무하기 위한 수단(세정액 공급수단)과,순수를 반도체 웨이퍼들 상에 분무하기 위한 수단(순수 공급수단)과,불활성 가스를 반도체 웨이퍼들 상에 분무하기 위한 수단(불활성 가스 공급수단)을 포함한다.
본 발명의 반도체 장치의 제조방법에 따라, 금속 배선 패턴의 형성단계에서 나타나는 이물질 및 잔류물이 금속 배선을 부식시키지 않고 제거될 수 있으며, 고품질의 반도체 장치가 저렴하게 제조될 수 있다. 게다가, 반도체 웨이퍼들에 부착되는 세정액은 스윙오프 단계에서 거의 완전히 제거될 수 있으므로, 용제를 사용하는 종래의 예비린스를 실시할 필요가 없고, 린스단계가 단순하게 될 수 있고, 세정액의 잔류로 인한 품질 저하 및 신뢰성의 저하를 방지할 수 있다.
이하에 본 방법은 실시예를 통해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 방법에서, 배선 패턴의 형성은 예를 들어 보통의 방법에 따라 아래와 같이 실시된다. 먼저, 배선 재료로 제조된 금속막은, 확산층, 절연막 등이 형성된 웨이퍼들 상에 금속 스퍼터링 등에 의하여 형성된다. 다음에, 이 금속막 상에 코팅에 의한 레지스트막이 형성된다. 레지스트막에는 포리소그래피로써 미세한 레지스트 패턴이 형성된다. 계속해서, 금속막은 마스크로서 레지스트 패턴을 사용하여 건식 에칭된다. 금속막의 레지스트 패턴은 플라즈마 애싱(ashing) 등에 의해 제거되고, 이로써 배선 패턴이 형성된다.
본 발명의 방법은 특히 알루미늄계 배선 재료로 제조된 배선 패턴 즉, 알루미늄계 배선 패턴을 형성할 때 효과적이다. 알루미늄계 배선 재료는 Al-Si, Al-Cu, Al-Si-Cu 등과 같은 알루미늄 합금들과 알루미늄을 포함한다.
알루미늄계 배선 재료로 제조된 금속막의 건식 에칭에서, 3염화붕소, 4염화탄소, 염소, 염화수소, 4염화규소 등과 같은 연소 화합물을 함유하는 가스가 사용된다.
전술한 바와 같이 배선 패턴이 형성된 웨이퍼는 예를 들어 다음과 같이 세정된다.
먼저, 복수의 웨이퍼들이 주어진 간격들로 세정장치에 장착되고, 약 실온에서 약 5 내지 10분동안 세정액으로 세정된다(세정단계). 상기 세정은 분무식 습식 처리, DIP 습식 처리 등에 의해 실시될 수 있다. 다음에, 웨이퍼들은 고속으로 회전되어 웨이퍼들에 부착되는 세정액을 흔들어 제거시킨다(스윙오프 단계). 그 후, 웨이퍼들은 실온에서 약 5 내지 10분동안 순수로 린스된다(린스단계). 최종적으로 웨이퍼들은 스핀 건조법 등에 의해 건조된다(건조단계).
본 방법의 세정단계에서, 사용되는 세정액은 플루오르 화합물을 함유하는 세정액이 바람직하고, 플루오르 화합물, 용제 및 물을 함유하는 세정액이 더욱 바람직하다.
세정액 내에 함유된 플루오르 화합물은 불화암모늄, 불화수소 암모늄, 불화수소산, 암모늄 보로플루오라이드 등을 포함한다. 이들 중에 불화암모늄이 양호하다. 플루오르 화합물의 농도는 중량당 0.1 내지 10%가 바람직하고, 중량당 0.5 내지 5 %가 더욱 바람직하다. 농도가 너무 작으면, 만들어지는 세정액은 낮은 세정력을 가진다. 농도가 너무 크면, 만들어지는 세정액은 세정 중에 배선의 부식을 초래한다.
세정액 내에 함유된 용제로서, 수지들은 분해할 수 있는 유기 용제가 사용된다. 그와 같은 용제로서는 예를 들어 디메틸 술폭시드 등과 같은 술폭시드; 디메틸포마미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸피로리돈 등과 같은 아미드; γ-부티롤락톤 등과 같은 락톤; 아세토니트릴, 벤조니트릴 등과 같은 니트릴을 언급할 수 있다. 이들중에서 디메틸 술폭시드가 양호하다. 세정액에서 용제의 농도는 용제가 수지 이물질 및 잔류물을 제거할 수 있는 그러한 양이다. 농도가 너무 작으면, 세정액은 낮은 세정력을 가지며, 게다가 세정액 내의 물이 증가하면 세정액의 부식성이 더 높아진다. 본 발명의 실시예에서, 세정액 내의 용제의 농도는 중량당 30 내지 90%가 바람직하고 중량당 50 내지 80%가 더욱 바람직하다.
세정방식은 분무식 습식 처리, DIP 식 습식 처리 등이 될 수 있다. 분무식 습식 처리에서, 세정액이 웨이퍼들 상에 배출 및 분무되면, 물리력 즉 세정액의 배출압이 웨이퍼들의 배선 패턴에 부착되는 이물질 및 잔류물에 작용하고, 높은 세정효과가 달성된다. 그러므로, 분무식 습식 처리에 의한 세정이 바람직하다.세정온도는 대략 보통의 온도가 충분하지만, 세정액의 활성성분의 분해가 없고 세정력의 감속이 발생되지 않으면 상승시킬 수도 있다. 세정시간에 대해서는 특별한 제한이 없고, 세정방식, 배선 재료 및 레지스트의 종류, 이물질 및 잔류물의 양, 세정액이 활성성분, 세정온도 등에 따라 적절히 선택된다.
스윙오프 단계에서는, 질소, 헬륨 등과 같은 불활성가스를 분무하는 것이 양호하다. 이러한 불활성가스의 분무는 웨이퍼들에 부착되는 세정액의 제거효과를 상승시킨다. 불활성가스의 분무는 가스에 의해 세정액의 물리적 제거효과 뿐만아니라 세정장치에서 웨이퍼들 주위의 분위기를 건조한 가스로 대체하는 효과를 가진다. 불활성가스의 유량은 본 발명의 실시예에서 만족스러운 효과를 발휘하는 80 내지 100 l/min 이다.
또한, 불활성가스는 약 100 내지 150℃의 가열된 불활성가스가 바람직하다. 그러한 가열된 불활성가스에 의해 세정액에서 물과 다른 휘발성 성분이 용이하게 증발될 수 있고, 세정액이 고효율로서 제거될 수 있다.
스윙오프 단계에서의 회전들의 수는 세정액을 충분히 흔들어 제거할 수 있는 레벨로 제어된다. 회전속도가 클수록 비교적 단시간에 스윙오프 작업을 완료하기 위해 바람직하다. 본 발명의 실시예에서, 약 1,000 내지 2,000rpm에서 중분한 효과를 얻을 수 있다. 스윙오프 작업시간은 회전들의 수, 도입된 불활성가스의 양 및 온도에 따라 적절히 설정되며, 약 1 내지 10분이 바람직하다.
린스단계는 보통의 방법에 따라 실시된다. 분무식 습식 처리가 세정단계에서 사용되면, 린스는 순수를 웨이퍼들에 분무함으로써 바람직하게 실시된다. 약산성 수용액으로 예비린스가 린스전에 실시되어도 좋다.
건조단계도 또한 보통의 방법에 따라 실시된다. 분무식 습식 처리가 세정단계에서 사용되면, 필요한 온도 및 필요한 회전들의 수에서 스핀 건조를 실시하는 것이 바람직하다.
도 1에서는 본 발명의 세정장치의 실시예에서 사용된 처리실의 개략적 구조를 도시하고 있다.
처리실은 내부를 SUS로 제조된다. 처리실의 내부에는 캐리어(1)를 유지 및 회전시키는 로터(2)가 제공되어 있다. 캐리어(1)에는 주어진 간격으로 복수의 웨이퍼들(3)이 장착되어 있다. 캐리어(1)의 주변에는 세정액, 질소, 순수 및 선택적으로 약산성 수용액을 배출할 수 있는 복수의 분무부품들(4)이 제공된다. 상기 분무부품(4)은 하나 이상의 노즐을 가진다. 이들 분무부품들은 배출하고자 하는 물질에 대해 개별적으로 설치되거나, 또는 2개 이상의 물질들이 하나의 분무부품에서 배출될 수 있다. 예를 들어, 순수 배출용 분무부품이 질소 배출용으로 사용되면, 질소는 복수의 분무부품들 즉, 반드시 질소용으로 사용되는 분무부품과 또한 순수 배출용 분무부품에서 배출될 수 있다. 또한, 분무부품에 연결된 공급라인에 전환밸브를 장착하여 약산성 수용액을 배출하고, 밸브를 전환시켜 순수를 배출하는 것이 가능하다. 웨이퍼에 분무되는 세정액, 순수 등은 폐기용액을 폐기용액 출구(5)로 통과시키는 방법으로 처리실에서 배출된다.
(예)
상기 처리실에 설치된 세정장치를 사용하여 알루미늄 배선 패턴(배선폭 = 0.44μm, 이웃한 배선간의 거리 = 0.32μm)이 각각 형성된 웨이퍼는 다음과 같이 세정되었다.
불화알루미늄이 중량당 1%, 디메틸 술폭시드가 중량당 69%, 물이 중량당 30%가 함유되어 있는 세정액을 사용하였다.
25개의 웨이퍼가 장착된 캐리어를 처리실내에 맞추어 넣었다. 로터가 35rpm으로 회전되는 동안에 세정액이 23℃에서 분무부품에서 배출되어 5분동안 웨이퍼에 분무되었다(세정단계).
다음에, 로터의 회전주파수를 1,500rpm으로 상승시켜서 웨이퍼에 부착된 세정액을 스윙오프하였고, 동시에 120℃의 질소가스가 2개의 분무부품에서 배출되어 1분동안 웨이퍼에 분무되었다(스윙오프 단계).
이어서, 로터의 회전주파수가 적절하게 제어되었고, 순수가 23℃에서 2개의 분무부품에서 배출되어 웨이퍼로 분무되어 보통의 방법에 따라 약 10분동안 린스를 실시하였다(린스단계). 그 후에, 스핀 건조가 보통의 방법에 따라 실시되었다(건조단계).
스핀 건조 후에, 스캐닝 전자 현미경을 사용하여 한 웨이퍼의 섹션(캐리어 끝에서 세어서 13번째)을 관찰하였다. 그 결과, 배선의 치수에 변화가 없고, 배선이 부식되지 않았고 또한 이물질 또는 잔류물이 나타나지 않았다. 다른 한편, 비교를 위해 위에서 사용한 것과 동일한 웨이퍼가 스윙오프 단계를 실시하지 않는 것을 제외하고 동일한 방법으로 처리되었고 동일한 방법으로 관찰되었다. 그 결과, 배선의 폭이 스윙오프를 포함하지 않는 세정으로 인하여 평균 23% 만큼 변화되었다.
위의 결과를 조사하기 위하여, 본 발명자는 알루미늄에 대한 부식성을 검사하는 시험, 이 실험에서 사용된 세정액을 검사하는 시험을 실시하였다. 도 2는 위의 실험에서 사용된 세정액의 농도에 대한 알루미늄의 에칭율의 변화를 보여주는 그래프이다. 세정액의 농노는 가로좌표에서 (세정액의 양)/(세정액의 양 + 첨가된 물의 양)으로 표현되고; 세정액 농도 100%에서의 에칭율들은 이 실험에서 사용된 세정액의 에칭율들이고; 세정액 농도가 낮을 때의 에칭율은 상기 세정액이 물로 희석되었을 때의 에칭율이다.
이 그래프에서 명백히 나타나듯이, 세정액이 그 자체로서는 부식성을 가지지는 않을지라도 이 세정액이 물로 희석되면 부식성이 나타난다. 따라서, 세정단계에서 배선이 부식되지 않을지라도, 세정액이 린스단계에서 웨이퍼에 남아있으면 남아있는 세정액이 순수(린스용)로 희석되어서 부식성이 나타나며, 배선의 부식을 일으킨다고 추정된다. 스윙오프를 실시하는 본 발명의 방법에서는, 세정단계에서 웨이퍼들에 부착되는 세정액이 스윙오프 단계에서 거의 완전히 제거될 수 있기 때문에 세정액이 웨이퍼들 상에 남아있지 않고, 다음의 린스단계에서 배선의 부식이 일어나지 않는다고 추정된다.
본 발명의 반도체 장치의 제조방법에 의하여, 금속 배선 패턴의 형성단계에서 나타나는 이물질 및 잔류물이 금속 배선을 부식시키지 않고 제거될 수 있으며, 고품질의 반도체 장치가 저렴하게 제조될 수 있다.

Claims (12)

  1. 반도체 웨이퍼 상에 금속 배선 패턴을 형성하는 단계와,
    복수의 배선 패턴이 형성된 반도체 웨이퍼들을 정렬하고 이 반도체 웨이퍼들을 세정액으로 세정하는 단계(세정단계)와,
    상기 세정된 반도체 웨이퍼들을 고속으로 회전시켜서 반도체 웨이퍼들에 부착되는 세정액을 흔들어 제거하는 단계(스윙오프 단계:swing-off step)와,
    상기 세정액이 제거된 반도체 웨이퍼들을 순수(pure water)로 린스하는(rinsing) 단계(린스단계)를 포함하는, 반도체 장치의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스윙오프 단계에서 상기 반도체 웨이퍼들은 불활성가스가 상기 웨이퍼들 상에 분무되는 동안에 고속으로 회전되는, 반도체 장치의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스윙오프 단계에서 상기 반도체 웨이퍼들은 가열된 불활성가스가 상기 웨이퍼들 상에 분무되는 동안에 고속으로 회전되는, 반도체 장치의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 스윙오프 단계 이후에 그러나 상기 린스단계 전에 상기 반도체 웨이퍼를 약산성 용액으로 린스하는 단계(예비린스 단계)를 포함하는, 반도체 장치의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 세정단계에서 상기 반도체 웨이퍼들은 세정액을 상기 웨이퍼들 상에 분무함으로써 세정되는, 반도체 장치의 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 린스단계에서 순수가 웨이퍼들을 린스하기 위해 상기 반도체 웨이퍼들 상에 분무되는, 반도체 장치의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 세정액은 플루오르 화합물을 함유하는 세정액인, 반도체 장치의 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 금속배선은 알루미늄계 배선인, 반도체 장치의 제조방법.
  9. 각각이 반도체 웨이퍼 상에 형성된 알루미늄계 배선 패턴을 갖는 복수의 배열된 반도체 웨이퍼들을 지지하고 반도체 웨이퍼들을 회전시키기 위한 수단(지지/회전 수단)과,
    플루오르 화합물을 함유하는 세정액을 반도체 웨이퍼들 상에 분무하기 위한 수단(세정액 공급수단)과,
    순수를 반도체 웨이퍼들 상에 분무하기 위한 수단(순수 공급수단)과,
    불활성 가스를 반도체 웨이퍼들 상에 분무하기 위한 수단(불활성 가스 공급수단)을 포함하는, 세정장치.
  10. 제 9항에 있어서, 가열된 불활성가스를 상기 반도체 웨이퍼들 상에 분무하는 수단을 갖는, 세정장치.
  11. 제 9항에 있어서, 약산성 용액을 상기 반도체 웨이퍼들 상에 분무하는 수단(약산성 용액 공급수단)을 갖는, 세정장치.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 순수 공급수단은 약산성 용액을 공급한 다음에 순수를 공급할 수 있는 공급액 전환수단을 갖는, 세정장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6399513B1 (en) * 1999-11-12 2002-06-04 Texas Instruments Incorporated Ozonated DI water process for organic residue and metal removal processes
JP4007766B2 (ja) 2000-02-29 2007-11-14 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
KR100604051B1 (ko) * 2004-06-30 2006-07-24 동부일렉트로닉스 주식회사 게이트 산화막의 전세정방법
CA2525205C (en) 2004-11-08 2013-06-25 Ecolab Inc. Foam cleaning and brightening composition, and methods
KR100644054B1 (ko) * 2004-12-29 2006-11-10 동부일렉트로닉스 주식회사 세정 장치 및 게이트 산화막의 전세정 방법
KR101111492B1 (ko) 2010-01-06 2012-02-22 한국산업기술대학교산학협력단 태양전지 웨이퍼 세정기용 드라이 장치
CN103035491B (zh) * 2012-12-28 2015-11-18 浙江正邦电力电子有限公司 一种电力半导体芯片台面处理方法
CN106944394A (zh) * 2017-03-27 2017-07-14 贵州大学 一种硅片翻转冲洗装置
CN109273383B (zh) * 2018-08-28 2021-04-13 长江存储科技有限责任公司 化学液槽装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01111337A (ja) * 1987-10-26 1989-04-28 Toshiba Corp ウエーハ洗浄装置
US5001084A (en) * 1986-11-27 1991-03-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for applying a treatment liquid on a semiconductor wafer
JPH0714809A (ja) * 1993-06-22 1995-01-17 Hitachi Ltd ウエハ洗浄装置及びウエハ洗浄方法
JPH0731941A (ja) * 1993-07-23 1995-02-03 Toshiba Corp 洗浄装置
JPH0737855A (ja) * 1993-07-23 1995-02-07 Sony Corp ウェハ洗浄方法及びウェハ洗浄装置
JPH0831788A (ja) * 1994-07-19 1996-02-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の洗浄処理方法並びに洗浄処理装置
JPH0969509A (ja) * 1995-09-01 1997-03-11 Matsushita Electron Corp 半導体ウェーハの洗浄・エッチング・乾燥装置及びその使用方法
KR19980050047U (ko) * 1996-12-30 1998-10-07 김영환 웨이퍼 세척 장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63185029A (ja) * 1987-01-28 1988-07-30 Hitachi Ltd ウエハ処理装置
JP2606726B2 (ja) * 1988-07-29 1997-05-07 東京エレクトロン株式会社 回転処理装置及び回転処理方法
JP2653511B2 (ja) * 1989-03-30 1997-09-17 株式会社東芝 半導体装置の洗浄方法及びその洗浄装置
US5158100A (en) * 1989-05-06 1992-10-27 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Wafer cleaning method and apparatus therefor
NL9000484A (nl) * 1990-03-01 1991-10-01 Philips Nv Werkwijze voor het in een centrifuge verwijderen van een vloeistof van een oppervlak van een substraat.
US5000208A (en) * 1990-06-21 1991-03-19 Micron Technology, Inc. Wafer rinser/dryer
US5174045A (en) * 1991-05-17 1992-12-29 Semitool, Inc. Semiconductor processor with extendible receiver for handling multiple discrete wafers without wafer carriers
JPH05152203A (ja) * 1991-11-29 1993-06-18 Chlorine Eng Corp Ltd 基板処理方法および処理装置
JP3258725B2 (ja) * 1992-04-16 2002-02-18 東京エレクトロン株式会社 回転処理装置
KR100248564B1 (ko) * 1992-04-07 2000-03-15 다카시마 히로시 스핀 드라이어
JP3277404B2 (ja) * 1993-03-31 2002-04-22 ソニー株式会社 基板洗浄方法及び基板洗浄装置
JPH0745574A (ja) * 1993-07-27 1995-02-14 Sankyo Eng Kk ワークの洗浄及び乾燥方法とその装置
JPH07221064A (ja) * 1994-02-04 1995-08-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体ウエハ洗浄乾燥装置
JP3074634B2 (ja) * 1994-03-28 2000-08-07 三菱瓦斯化学株式会社 フォトレジスト用剥離液及び配線パターンの形成方法
KR0147659B1 (ko) * 1995-08-18 1998-08-17 김광호 반도체 장치의 세정에 사용되는 세정액 및 이를 이용한 세정방법
US5670019A (en) * 1996-02-26 1997-09-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Removal process for tungsten etchback precipitates
JP2969087B2 (ja) * 1996-11-06 1999-11-02 日本エー・エス・エム株式会社 半導体基板の処理方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5001084A (en) * 1986-11-27 1991-03-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method for applying a treatment liquid on a semiconductor wafer
JPH01111337A (ja) * 1987-10-26 1989-04-28 Toshiba Corp ウエーハ洗浄装置
JPH0714809A (ja) * 1993-06-22 1995-01-17 Hitachi Ltd ウエハ洗浄装置及びウエハ洗浄方法
JPH0731941A (ja) * 1993-07-23 1995-02-03 Toshiba Corp 洗浄装置
JPH0737855A (ja) * 1993-07-23 1995-02-07 Sony Corp ウェハ洗浄方法及びウェハ洗浄装置
JPH0831788A (ja) * 1994-07-19 1996-02-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の洗浄処理方法並びに洗浄処理装置
JPH0969509A (ja) * 1995-09-01 1997-03-11 Matsushita Electron Corp 半導体ウェーハの洗浄・エッチング・乾燥装置及びその使用方法
KR19980050047U (ko) * 1996-12-30 1998-10-07 김영환 웨이퍼 세척 장치

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Publication number Publication date
GB2335309B (en) 2003-02-26
TW420850B (en) 2001-02-01
GB9905302D0 (en) 1999-04-28
CN1134828C (zh) 2004-01-14
KR19990077777A (ko) 1999-10-25
CN1231500A (zh) 1999-10-13
JPH11260789A (ja) 1999-09-24
JP3161521B2 (ja) 2001-04-25
US6143637A (en) 2000-11-07
GB2335309A (en) 1999-09-15

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