KR100365529B1 - 유체로반도체웨이퍼를처리하기위한장치및그장치에사용되는가스확산기 - Google Patents

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Abstract

반도체 웨이퍼로부터 유기물질을 제거하기 위한 공정이 제공된다. 상기 공정은 물에 흡수된 오존을 가진 이온제거된 물을 사용하는 것이 필요하다. 상기한 오존화된 물은 웨이퍼 위를 유동하며 또한 상기 오존은 웨이퍼로부터의 유기물질을 불용성 가스로 산화시킨다. 상기 오존화된 물은 오존을 웨이퍼와 이온화된 물이 담겨있는 탱크에 확산시킴으로써 준비된다. 또한, 유체로 반도체 웨이퍼(14)를 처리하기 위한 탱크와 웨이퍼 처리탱크(1)에 있는 유체로 직접 가스를 화산시키키 위한 가스 디퓨져(4)로 구성된 장치가 제공된다.

Description

유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치 및 그 장치에 사용되는 가스 확산기
기술분야
본 발명은 반도체 제조기술에 관한 것으로, 더 상세하게는, 반도체 웨이퍼 제조를 위한 습식 에칭/세정 공정 중에 반도체 웨이퍼로부러 유기물질을 제거하는 개선된 방법과, 이 방법뿐만 아니라 반도체 제조 중에 행해지는 유체에 의한 웨이퍼 처리를 포함하는 다른 방법을 실행하기 위한 장치에 관한 것이다.
배경기술
반도체 웨이퍼의 제조에 있어서, 및및 공정은 반도체 웨이퍼를 유체와 접촉시키는 것을 필요로 한다. 그러한 공정들의 예로서는, 에칭 공청, 포토레지스트 제거공정 및 예비확산(prediffusion) 세정공정을 들 수 있다. 이들 공정에서 사용되는 화학물질들은 강산, 알칼리 또는 휘발성 용매를 포함할 수 있어서 매우 위험한 경우가 있다.
반도체 웨이퍼를 공정 유체와 접촉시키기 위해 통상 사용되는 장치는 반도체 웨이퍼들이 장전된 카세트가 수용되는 일련의 탱크나 싱크(sink)로 구성되어 있다. 그러한 종래의 습식 처리장치들은 몇 가지 문제점을 가진다.
첫째, 탱크에서 탱크로 웨이퍼를 이동시키는 과정에서 오염이 유발될 수 있고, 이 오염은 제조 공정 중에 형성되는 미세 회로에 치명적인 악영향을 준다. 둘째, 사용되는 유해한 화학물질과 탈이온수가, 대개 병으로 붓는 전에 의해 탱크에 도입되거나, 화학적 분배에 의해 탱크에 도입되거나, 또는 탈이온수의 경우 공장 시설물로부터 탱크에 도입되는 새로운 용액으로 정기적으로 교체되어야 한다. 그 화학물질들은 일반적으로 화학회사에서 제조되어 반도체 제조공장으로 수송된다. 따라서, 화학물질의 순도는 화학물질 제조회사에서 사용되는 물의 질(質)과, 그 화학물질의 수송 및 저장에 사용되는 용기, 및 그 화학물질의 취급상태에 의해 제한된다.
또한, 시간의 경과에 따라, 화학물질은 공기 및 반도체 웨이퍼로부터의 불순물에 의해 오염될 수 있다. 유체를 신선하게 하기 전에 반도체 웨이퍼들의 최종 배치(batch)를 처리하는 것은, 새로운 용액 내에서 반도체 웨이퍼들의 첫번째 배치를 처리하는 것만큼 효과적이지 못할 수 있다. 불균일한 처리는 반도체 제조에 있어서 해결하여야 할 주된 관심사이다.
반도체 제조에 있어서의 유체 접촉 단계들 중 일부는 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 유기물질과 불순물을 제거하는 것을 포함한다. 예를 들어, 집적회로의 제조에 있어서는, 제조공정의 일부로서 실리콘 웨이퍼 상에 포토레지스트 피막을 형성하는 것이 일반적이다. 이 포토레지스트 피막이나 유기물질은 처리 후에 제거되어야 한다.
일반적으로, 습식 포토레지스트 제거공정은 과산화수소나 오존과 같은 산화제가 첨가된 황산 용액에 의해 수행된다. 이러한 공정이 씨에프엠 테크날러지스의 미국 특허 제4,899,767호 및 제4,917,123호 공보에 기재되어 있다. 그러나, 반도체제조 중에 반도체 웨이퍼로부터 포토레지스트를 제거하기 위해 황산 용액과 산화제를 사용하는 데에는 많은 문제가 있다. 첫째로, 과산화수소가 산화제로서 사용될 때 레지스트 제거반응의 부산물로서 물이 생성되어 처리용액의 농도를 희석시키고, 그 결과, 포토레지스트 제거능력을 감소시킨다. 둘째로, 이 공정은 일반적으로 80℃ 내지 150℃, 전형적으로는, 대략 130℃ 이상의 고온에서 이루어지기 때문에, 처리용액을 저장하고 순환시키고 여과하기 위해 특별한 내열 재료 및 부품들의 사용을 필요로 할 뿐만 아니라, 세정공정을 수행하기 위해 추가적인 에너지를 필요로 한다. 셋째, 이 처리용액은 취급 및 처분하는 것이 위험하고, 또한 이 용액의 제조, 수송 및 저장에 비용이 많이 든다.
또한, 용액 조(槽)(bath) 내에서 용해되는 불순물과 용해되지 않는 불순물의 형성 때문에, 그 용액이 주기적으로 교체되어야 한다. 전형적으로는, 화학물질의 교환주기는 대략 8시간이다. 화학물질이 배출용 배관계통에 악영향을 끼치기 때문에, 용액은 폐기 전에 대략 90℃ 이하의 온도로 냉각되어야 한다. 그래서, 이러한 포토레지스트 제거공정의 사용은 뜨거운 용액을 담기 위해 추가적인 탱크를 사용하거나 화학물질 교환주기 중에 공정 스테이션을 일시 조업중지 할 필요가 있어 웨이퍼 처리량(스루풋)을 감소시키고 비용을 증대시킨다.
마지막으로, 처리 중에 황산염 잔류물이 반도체 웨이퍼 상에서 결정화하여 공정 결함을 일으킬 수 있기 때문에, 포토레지스트의 제거를 위해 황산 용액을 사용한 후에 반도체 웨이퍼를 뜨거운 탈이온수 안에서 세정하여야 한다.
유기 오염물과 금속성 표면 오염물의 제거를 위해 종종 활용되는 또 다른 공정은, 수산화암모늄과 과산화수소와 물로 이루어진 제1 용액과 염산과 과산화수소와 물로 이루어진 제2 용액을 사용하는 "RCA 세정" 공정이다. RCA 세정 용액들은 전형적으로는 별도의 탱크들에서 혼합된다. 먼저, 수산화암모늄 용액으로 반도체 웨이퍼를 세정한 다음, 그 웨이퍼를 헹굼 탱크, 염산 세정용액을 담고 있는 탱크, 최종 헹굼 탱크로 차례로 이동시킨다. 황산 공정과 유사하게, 이 공정은 강한 화학물질을 사용해야 하는 단점을 가진다. 또한, 반도체 웨이퍼가 탱크들 사이에서 이송될 때 공기에 노출되어 오염된다. 마지막으로, 과산화물의 사용은, 염산 용액 내에서 완전히 제거되지 않는 높은 pH의 수산화암모늄 용액 내에서의 알루미늄 퇴적에 의해 반도체 웨이퍼가 알루미늄으로 오염될 수 있게 한다.
반도체 웨이퍼를 유체로 처리하기 위해 사용되는 공정과 장치를 개선하기 위한 여러 가지 시도가 행해져 왔다. 현 공정을 개선하기 위한 이들 시도는 일반적으로 장치의 변경이나 공정 화학물질의 변경을 수반한다.
유체 처리 중에 반도체 웨이퍼가 오염되는 문제를 제거하기 위한 하나의 시도가 미국 특허 제4,778,532호, 제4,795,497호, 제4,899,767호 및 제4,917,123호 공보에 개시되어 있다. 상기 특허들은, 공정 유체가 처리 단계들 사이에서의 반도체 웨이퍼의 이동 또는 작업자에 의한 취급 없이 반도체 웨이퍼를 지나 순차적이고 연속적으로 흐르게 하는 밀폐 전류(全流)(enclosed full-flow)식 방법 및 장치를 기재하고 있다. 그러나, 이들 특허에 개시된 기술에서는, 유체 처리 및 반도체 웨이퍼의 세정을 행하기 위해 여전히 화학물질을 사용하고 있다.
또한, 모든 공정순서들이 농축 용액을 담고 있는 동일 용기 내에서 행해지기때문에, 이 밀폐 장치에 필요한 장비가 웨이퍼 처리량을 제한한다.
미국 특허 제4,899,767호는 황산과 산화제로 된 용액을 조제하기 위한 별도의 혼합 탱크를 사용하고, 그 후, 그 용액은 처리 탱크로 이송되어야 한다. 별도의 탱크를 사용해야 하는 이유는, 과산화수소가 산소와 물로 분해됨으로써 발생되는 압력에 기인한 폭발 가능성을 제거하기 위한 것이다.
서브마이크론 시스템스 인코포레이티드의 미국 특허 제5,082,518호는 반도체 웨이퍼를 세정하는 황산 및 산화제 공정을 개선하기 위한 다른 방법을 개시하고 있다. 이 특허에 개시된 시스템은, 탱크 내의 용액 전체에 걸쳐 가스를 분배하기 위한 확산 구멍들을 가진 살포 판을 포함하는 가스 분배 시스템을 제공한다. 그래서, 이 특허는 미국 특허 제4,899,767호에서와 같이 별도의 혼합 탱크를 사용하는 것이 아니고, 황산을 수용하는 처리 탱크 내로 직접 오존을 분배하는 장치를 제공한다. 그러나, 이 확산 시스템은 몇 가지 단점을 가지는 것으로 밝혀졌다. 첫째로, 이 장치에 의해 생성되는 큰 오존 거품에 의해, 물에의 오존 분배 및 흡수 효율이 낮아진다. 흡수되는 오존의 양은 반도체 웨이퍼로부터 유기물질을 제거하기 위해 황산파 반응하는 오존의 능력에 중요한 인자이다. 또한, 미국 특허 제 5,082,518호에 기술된 타입의 확산부재는 탱크 전체에 걸쳐 균일하게 오존을 분배하지 못하는 것으로 믿어진다. 마지막으로, 반도체 웨이퍼에 대한 세정 공정을 개선하기 위한 이전의 방법들에서와 같이, 유해한 화학물질이 필요하게 되어, 취급 및 처분 상의 문제들을 야기한다.
유해한 화학물질의 사용과 관련한 문제를 제거하기 위한 해결책이 1993년 3월에 출판된 J. Electrochem Soc. 제140권, 제3호의 804∼810 페이지에 게재된 '오미'(Ohmi) 등의 논문에 기재되어 있다. 이 논문은 실온에서 실리콘 웨이퍼로부터 유기 불순물을 세정하기 위해 오존이 주입된 초순수(超純水)를 사용하는 것을 설명하고 있다. 그러나, 이 공정도 몇 가지 단점을 가진다. 상기 논문은, 매우 얇은 유기물질 층, 즉, 리소그래피(lithography) 공정으로부터 남겨진 계면활성제 층을 제거하기 위한 공정만을 제공한다. 이 논문에 기재된 공정은 적절한 시간 내에 포토레지스트를 제거할 수 없다. 이 공정은 50 Å 이하의 유기 오염물 층을 제거하기 위해 제안된 것이고, 그러한 오염물 층에 대하여 작용한다. 이 공정은 두께 50∼250 mil의 유기 오염물 층에 적용하기에는 너무 느리다. 따라서, 유해한 화학물질을 사용하지 않고 반도체 웨이퍼로부터 모든 두께의 유기물질을 신속하고 효과적으로 제거할 수 있는 공정은 현재 상태의 기술에서는 없다고 할 수 있다.
유기물질을 효과적으로 제거하면서도 상기한 문제들을 회피할 수 있는 반도체 제조 중의 유기물질 제거공정은 반도체 산업에 매우 가치가 크다. 또한, 다수의 탱크를 사용하지 않고 상기한 공정을 수행하는 장치 역시 반도체 산업에 매우 가치가 크다.
따라서, 본 발명의 목적은, 유해한 화학물질을 사용하지 않으면서 반도체 웨이퍼로부터 포토레지스트 또는 다른 유기물질을 제거하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 화학물질의 변경에 기인한 냉각 탱크 또는 유휴(遊休) 스테이션(idle station)을 필요로 하지 않는 반도체 웨이퍼 유체처리방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 반도체 웨이퍼를 별도의 탱크로 이동시키지 않고 하나 이상의 처리가 수행될 수 있는 반도체 웨이퍼 유체처리 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 이들 목적 및 다른 목적들은 이하의 상세한 설명 및 청구범위로부터 명백하게 될 것이다.
제 1 도는 본 발명에 따라 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치의 수직단면 개략도이다.
제 2 도는 본 발명에 따른 탱크의 개략적인 정면도이다.
제 2 도는 본 발명에 따른 가스 확산기의 바람직한 실시예를 나타내는 개략적인 분해 사시도이다.
발명의 실시를 위한 최선의 형태
본 발명에 따른 방법은 반도체장치 제조공정 중에 반도체 웨이퍼로부터 유기 물질을 제거하는데 있어서 유해한 화학물질을 사용할 필요가 없게 한다. 오존은 실온 또는 그 보다 높은 온도에서는 탈이온수(deionized water)에 거의 용해되지 않지만, 본 발명자는, 실온보다 낮은 온도의 탈이온수에 확산된 오존은 다른 화학물질의 사용 없이도 반도체 웨이퍼로부터 포토레지스트와 같은 유기물질을 빠르고 효율적으로 제거한다는 사실을 발견했다. 의외지만, 탈이온수의 온도를 낮추면 그 탈이온수 내의 충분히 높은 농도의 오존이 반도체 웨이퍼 상의 사실상 모든 유기물질을 불용성 가스로 산화시킬 수 있는 것으로 믿어진다.
포토레지스트 제거에 있어서, 본 발명에 따른 방법에 의하면, 존재하는 유기물질이 COx및 NOx와 같은 불용성 가스로 산화된다. 이들 가스는 거품이 되어 용액 밖으로 나와서 시스템으로부터 대개는 후드(hood)나 다른 배기장치 내로 배출된다.
탈이온수 내의 충분히 높은 오존 농도를 얻기 위해, 용액 조(槽)(bath)가 전형적으로는 대략 1℃ 내지 대략 15℃의 온도로 유지된다. 대략 1℃ 아래에서는, 탱크 내에 얼음이 형성될 수 있다. 반도체 공정용 탱크가 전형적으로는 석영으로 만들어지기 때문에, 그 얼음이 석영을 파괴할 수 있고, 공정용 용기 내외로의 실리콘 웨이퍼의 이동을 방해할 수 있다. 또한, 물의 물리적 상태가 액체로부터 고체로 변경되어 가스를 균일하게 흡수할 수 없게 되기 때문에, 시스템이 기능하지 못하게 된다. 15℃보다 높은 온도에서는, 충분한 양의 오존이 적시에 반도체 웨이퍼상의 유기물질을 제거하기 위해 탈이온수에 흡수되지 않을 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 용액 조의 온도는 대략 5℃ 내지 대략 9℃이다.
적진한 온도는, 용액 조 자체를 냉각시키는 것을 포함한 공지의 수단에 의해, 또는, 바람직하게는, 실온보다 낮은 온도의 새로운 탈이온수를 용액 조에 연속적으로 공급하는 것에 의해 유지될 수 있다. 바람직한 실시예에서는, 탈이온수가 공정용 화학제로서 사용되고, 그 탈이온수의 일부 또는 전부가 처리구역으로 들어가기 전에 냉각기를 통과한다.
반도체 웨이퍼들이 차가운 오존 처리된 물(ozonated water)(이하, 간단히 '오존처리수'라 한다)을 수용하는 탱크 내에 직접 배치되거나, 또는, 바람직하게는, 탈이온수를 수용하는 탱크 내에 반도체 웨이퍼들이 배치되고, 그 탱크 내로 오존이확산될 수 있다. 바람직하게는, 반도체 웨이퍼 상의 사실상 모든 유기물질을 산화시키기에 충분한 시간동안 오존이 실온보다 낮은 온도의 탈이온수 내로 확산된다. 그 탈이온수 내로의 오존의 확산에 필요한 시간은 제거되는 유기물질의 성질과 양에 의해 좌우된다. 또한, 용액 조의 특정 온도가 오존 확산 시간에 영향을 끼치는데, 이것은 탈이온수에의 오존의 흡수량이 그 온도에 의존적이고 탈이온수의 산화능력이 흡수된 오존의 양에 의존적이기 때문이다.
일반적으로, 오존은 대략 1분 내지 대략 15분간 탈이온수 내로 확산된다. 바람직한 실시예에서는, 오존이 대략 5분 내지 대략 10분간 탈이온수 내로 확산되었다. 다른 실시예에서는, 오존을 탈이온수 내로 확산시키고, 반도체 웨이퍼 상의 유기물질 또는 포토레지스트를 산화시키는 산소 유리기(遊離基) 및 산소 분자를 생성하기 위해 자외선 광원으로부터의 자외선에 노출시켰다.
탈이온수 내의 오존이 유기물질을 충분히 산화시킨 후에, 반도체 웨이퍼를 대략 1분 내지 대략 5분간 새로운 탈이온수로 헹군다. 이 헹굼(rinse) 단계는 일반적으로 주위 온도에서 실행된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 나트륨 및 칼륨과 같은 수용성 금속을 제거하기 위해, 대략 65℃ 내지 대략 85℃의 온도로 가열된 탈이온수로 반도체 웨이퍼를 재차 헹구었다. 그 알칼리 및 알칼리토(土) 금속은 포토레지스트내의 오염물로부터 생긴다.
본 발명의 공정에 의한 유기물질의 제거는 어떤 타입의 수욕(水浴)이나 웨이퍼 세정장치에서도 행해질 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 오존처리수 공정(ozonated water process)은 용액 내에서 각 반도체 웨이퍼와 오존이 접촉함으로써 포토레지스트 또는 다른 유기물질을 산화시키는 것에 의해 작용한다. 따라서, 각 반도체 웨이퍼가 오존과 접촉하도록 하는 방식으로 오존이 탱크 내에 분산되어야 한다.
포토레지스트가 반도체 웨이퍼로부터 떼어지고 화학제(산화된) 내에서 분해되는 황산 공정과는 달리, 본 발명에 따른 오존처리수 공정은 반도체 웨이퍼로부터 포토레지스트를 떼어내지 않고, 반도체 웨이퍼와 오존을 접촉시키는 것만으로 포토레지스트를 산화시킨다. 오존이 탱크 내에 적절히 분산되지 않거나 반도체 웨이퍼들이 웨이퍼 수용 용기 때문에 차폐되어 있으면, 포토레지스트가 제거되지 않는다. 그래서, 오존이 탈이온수에 충분히 흡수되고 처리구역에서 각 웨이퍼의 표면에 균일하게 접촉하도록 탱크 내에 오존이 존재하는 것이 바람직하다. 이러한 방법에서는, 유기 포토레지스트가 불용성 가스로 직접 산화되어, 용액 조 내에서 입자들이 생성되는 문제와 여과장치의 필요성을 없앤다.
바람픽한 실시예에서, 본 발명의 방법은 제 1 도의 장치에서 실행된다. 적절한 오존 모니터링 및 촉매 파괴 장치를 적소에 구비하고 후드(hood)를 가지며 배기되는 습식 스테이션에서 처리가 실시된다. 유기물질을 제거할 레지스트 처리된 반도체 와이퍼나 다른 웨이퍼가, 실온보다 낮은 온도의 탈이온수(1∼15℃)가 채워진 탱크(13)내에 도입된다. 이 탱크는 처리 중에 차가운 탈이온수를 연속적으로 공급하도록 냉각기(8)를 통과하는 공급 라인(7)을 구비하고, 낮은 유량(약 0.5 gpm)의 캐스케이드(cascade) 모드로 작동한다. 그 다음, 오존 발생기(6)로부터의 오존이 도관(5)를 통과하고, 내장된 가스 확산기(4)를 통해 탱크(13) 내로 확산된다. 포토레지스트 제거가 소정 시간 실행된 후, 오존 공급이 중단되고, 높은 유량(약10∼15 gpm)의 연속적인 탈이온수 흐름에 의해 반도체 웨이퍼들이 헹구어진다. 복귀 라인(12)을 통한 흐름이 배출 라인(10)으로 전환되고, 그 헹굼을 위해 새로운 탈이온수가 사용된다. 주위 온도의 탈이온수에 의한 소정 시간의 헹굼 후에, 반도체 웨이퍼들을 뜨거운 탈이온수로 헹구는 과정을 임의적으로 행할 수도 있다.
특히 바람직한 실시예에서는, 본 발명의 방법이, 제 3 도에 도시된 가스 확산기를 수용차고 있는 제 2 도의 탱크 내에서 실행된다. 제 1 도의 장치, 제 2 도의 탱크 및 제 3 도의 가스 확산기가 본 발명에 따른 오존처리수 공정에 사용하는데 특히 바람직하지만, 그들 장치는 반도체 웨이퍼의 어떠한 유체처리에도 사용될 수 있다. 특히, 반도체 웨이퍼로부터 유기물질을 제거하는 공지의 방법들이 본 발명의 장치와 탱크에서 실행될 수도 있다. 본 발명자는 본 발명의 장치가 다수의 탱크를 필요로 함이 없이 공지의 공정들을 효율적으로 수행하는데 사용될 수 있다는 사실을 발견했다. 또한, 본 발명의 장치는 현장에서 화학물질을 발생시킬 수 있어, 화학물질을 노화시키는 문제나, 원격지로부터 유해한 화학물질을 이송하는 문제를 해소한다.
유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 바람직한 장치는, 후드를 구비하고 배기되는 습식 스테이션에서 사용하기 위한 탱크를 포함한다. 이 탱크는 일반적으로, 탱크에 연결되어 그 탱크에 유체를 공급하는 수단과, 그 탱크 내에서 적어도 하나의 반도체 웨이퍼를 상기 유체와 접촉하는 상태로 지지하는 수단과, 상기 탱크에 연결되어 상기 탱크에 가스를 주입하는 수단, 및 그 가스가 상지 유체 내로 흡수되고 상기 탱크 내에 배치된 각 반도체 웨이퍼의 표면과 접촉하도록 상기 탱크내로 상기 가스를 확산시키는 수단을 포함한다.
제 1 도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치를 나타내는 도면이다. 탱크(13)가 반도체 웨이퍼를 처리하기 위해 사용되는 유체를 수용한다.
탱크(13)에 유체를 공급하는 수단은 일반적으로 탱크에 연철된 도관이지만, 탱크 내로 유체를 흘려보내기 위한 공지의 어떠한 기구나 장치도 사용될 수 있다. 예를 들어, 퍼플루오로알콕실비닐에테르(PFA) 튜브 또는 파이프, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 튜브 또는 파이프, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 튜브 또는 파이프, 또는 석영 튜브에 의해 유체가 탱크에 공급될 수 있다. 바람직하게는, PFA 튜브나 파이프가 이용된다. 바람직한 실시예에서는, PFA 튜브가 플레어(flare)식 연결구에 의해 탱크에 연결된다,
제 1 도에 도시된 바람직한 실시예에서, 탱크 내에 유체를 공급하는 수단은 탱크(13)의 바닥에 연결된 공급 라인(7)이고, 이 공급 라인을 통해 유체가 탱크(13)내로 위쪽 방향으로 흐른다. 일반적으로, 탱크(13)는 연속적인 오버플로(overflow) 방식으로 작동되어, 유체가 공급 라인(7)으로부터 위쪽으로 흘러 탱크(13)의 상단에 도달한 때 그 유체가 탱크에서 넘쳐 나와 오버플로 둑(weir)(1)내로 유입되고, 새로운 유체가 탱크의 바닥에서 도입될 수 있다. 유체를 처리 탱크에 도입하고 그 탱크로부터 제거하는 이러한 방법은 반도체 제조기술 분야에 잘 알려져 있다.
오버플로 둑(1)으로부터의 유체는 복귀 라인(12)으로 유입된다. 3방향밸브(11)가 복귀 라인(12)으로부터의 유체를 라인(9)을 통해 재순환시키거나 배출 라인(10)을 통해 배출시키도록 작동한다.
탱크 내에 가스를 주입하는 수단은 반도체 웨이퍼 처리를 위한 탱크에 가스를 공급하기 위한 어떠한 공지의 수단일 수도 있다. 가스는, 예를 들어, PFA 튜브 또는 PTFE 튜브나 파이프를 통해 가스 확산기에 공급될 수 있다. 바람직하게는, 플레어(flare)식 연결구를 가진 PFA 튜브가 가스를 탱크에 주입하는데 사용된다.
제 1 도는, 탱크 내에 가스를 주입하는 수단인 도관(5)이 탱크 내로 가스를 확산시키는 수단인 가스 확산기(4) 아래에서 탱크(13)의 바닥에 연결되어 있는 것을 나타내고 있다. 그 도관(5)은 탱크 내에 균일한 가스 흐름을 제공하도록 가스를 가스 확산기(4) 내로 직접 공급하도록 되어 있다.
탱크 내에서 적어도 하나의 반도체 웨이퍼를 유체와 접촉하는 상태로 지지하는 수단은 처리용액과 접촉하도록 반도체 웨이퍼를 배치하기 위한 어떠한 공지의 수단일 수도 있다. 이 목적에 유용한 웨이퍼 보트(boat) 및 카세트가 잘 알려져 있다.
본 발명의 오존처리수 공정이 탱크 내에서 행해지는 경우, 웨이퍼 보트나 카세트가 탱크 내에서 유체가 각 반도체 웨이퍼를 가로질러 균일하게 흐를 수 있게 한다. 바람직한 실시예에서는, 유체가 반도체 웨이퍼들을 가로질러 최대로 자유롭게 흐를 수 있게 할 목적으로, 탱크 내에서 반도체 웨이퍼들을 지지하는 카세트리스(cassetteless) 시스템이 이용된다. 바람직한 지지 시스템은 반도체 웨이퍼가 2개 지점에서만 지지체와 접촉하게 하는 4-로드(rod)식 단부 지지기구(15)(제 2 도)를 사용하는 것이다. 제 2 도에는 4-로드 단부 지지기구의 단부 판에 부착된 지지체가 나타내어져 있다. 그 지지체에 대한 반도체 웨이퍼의 접촉지점들은 5시 방향 및 7시 방향 위치에 있고, 웨이퍼 수용 홈의 깊이는 약 2 mm 이하이다. 가장 바람직한 실시예에서는, 웨이퍼 지지 시스템이 실리콘 웨이퍼들 사이애 균일한 간격을 두고 약간 비스듬한 각도로 그 웨이퍼들을 확고하게 지지한다.
가스를 확산시키는 수단은, 탱크 내에 오존이나 다른 가스의 미세한 거품을 제공하고 그 가스를 탱크 전체에 걸쳐 균일하게 분포시켜 각각의 반도체 웨이퍼가 유체에 흡수된 가스와 확실하게 접촉하게 하는 어떠한 수단일 수도 있다. 이 가스 확산기에 의해 제공되는 거품은 초기에는 직경이 약 25∼약 40 마이크론인 것이 바람직하다.
가스를 확산시키는 수단(가스 확산기)은, 염화수소 가스, 암모니아, 불화수소 가스, 염소 가스 또는 브롬과 같은, 유체처리에 사용될 가스를 탱크에 공급하기 위해 사용될 수 있다. 상기한 가스들은 처리탱크 내에서 각기 다른 화학작용을 달성하도록 개별적으로 또는 오존과 함께 또는 오존 없이 가스 확산기를 통해 공급될 수 있다.
가스를 확산시키는 수단인 가스 확산기(4)는, 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 투과성 부재(31)와 불투과성 부재(30)를 포함하는 복합부재로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 투과성 부재(31)는 상단부 및 바닥부와, 이 투과성 부재의 중앙부에 형성된 개방 공간, 및 그 개방 공간과 이 투과성 부재의 외측 둘레와의 사이에서 상기 상단부에 위치된 트렌치(trench)(32)를 가지고 있고, 상기 불투과성 부재(30)는, 투과성 부재(31)의 상기 개방 공간에 대응하도록 이 불투과성 부재의 중앙부에 형성된 개방 공간을 가지고 있다. 투과성 부재(31)와 불투과성 부재(30)는 투과성 부재(31)의 상단부의 트렌치(32)가 투과성 부재와 불투과성 부재의 사이에 위치되도록 결합된다. 이 복합부재는 투과성 부재(31)의 바닥부가 탱크(13)의 바닥에 연결된 상태로 탱크 내에 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 복합부재의 투과성 부재(31)가 탱크의 바닥 쪽으로 향하고, 불투과성 부재(30)는 탱크의 상부 쪽으로 향한다. 트렌치(32)의 개방부는 복합부재의 내측에서 투과성 부재(31)와 불투과성 부재(30) 사이에 위치한다.
본 발명에 따른 가스 확산기(4)는 이 가스 확산기 내로 들어온 가스가 투과성 부재(31)의 세공(細孔)들을 통해 유체(탈이온수) 내로 확산하도록 작동한다. 투과성 부재(31)의 트렌치(32)의 영역이 가스 흐름에 대한 저항을 거의 제공하지 않기 때문에, 가스는 먼저 투과성 부재(31)의 트렌치(32) 내로 흐른다. 가스 압력이 증가함에 따라, 트렌치(32) 내로 유입된 가스는 투과성 부재(31)의 세공들을 통과하여 텡크 내로 확산된다. 투과성 부재(31)의 상부에 있는 불투과성 부재(30)가 가스 확산기의 상단에서 가스가 흘러나가는 것을 방지하기 때문에, 그 가스는 가스 확산기의 바닥과 측부에서 밖으로 확산되어 아래쪽 방향으로 흐른다. 유체를 공급하는 수단, 즉, 도관(5)이 탱크의 바닥에 연결되어 있는 경우, 가스의 이러한 하향흐름이 공급 유체의 흐름에 대하여 역류로 되어, 탱크 내로 상방으로 흐르는 유체내에 가스가 양호하게 흡수되게 한다.
가스 조절 박스에서의 금속 부식을 야기할 수 있는 가스 공급 라인 내로의물 역류를 막기 위해, 가스 확산기가 소수성(疎水性)인 것이 바람직하다. 또한, 가스 확산기는 오존에 화학적으로 친화적이고, 용액 조(槽) 내에의 양이온, 음이온 또는 입자의 함유를 피하기 위해 화차적으로 순수해야 한다.
가스 확산기(4)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 퍼플루오로알콕실비닐에테르(PFA)의 혼합물로 만들어지는 것이 바람직하다. 공지의 방법으로 그 혼합물을 조제할 때의 온도와 압력을 변화시킴으로써, 통기성(通氣性) 부재와 통기성이 없는 부재 모두가 형성된다. 불투과성 부재(30)와 투과성 부재(31)는 대략 95%의 PTFE와 대략 5%의 PFA로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 투과성 부재와 불투과성 부재는, 탱크 내에서의 어떤 응력 하에 분리되지 않는 복합부재를 구성할 수 있는 한, 어떠한 방법에 의해서도 결합될 수 있다. 상기 투과성 부재와 불투과성 부재는 탄소-탄소 결합을 이용하여 그 부재들을 융합시키도록 히트 시일(heat seal)되는 것이 바람직하다.
투과성 부재(31)가 성형된 후, 그 부재의 상단부에서 PTFE를 절삭함으로써 트랜치(32)가 형성된다. 형성된 가스 확산기는 대략 25 내지 대략 40 마이크론의 직경을 가지는 대략 100,000개 정도의 세공(細孔)들을 가지며, 그 세공들을 통해 가스가 처리탱크 내로 침투할 수 있다. 가스 확산기의 트렌치를 사용함으로써, 가스가, 유체에 용이하게 흡수되고 탱크 전체에 걸쳐 균일하게 분포될 수 있는 매우 미세한 거품으로서 탱크 내로 확산될 수 있게 된다.
제 3 도에는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 가스 확산기가 도시되어 있다. 불투투과성 부재(30)가 복합부재의 상단부를 구성하고, 탱크 전체에 걸쳐가스를 균일하게 분포시키도록 트렌치(32)가 형성되어 있는 투과성 부재(31)가 복합부재의 바닥부를 구성한다. 이 가스 확산기(4)는, 제 3 도에 도시된 바와 같이, 직육면체로 구성되는 것이 바람직하다. 그러나, 정사각형 또는 직사각형 탱크에 대해서는 평행한 로드(rod)로 하고, 원형이나 원추형 탱크에 대해서는 원형의 확산기로 하는 것과 같은 다른 구성이 사용될 수도 있다. 바람직한 실시예에서는, 가스 확산기가 탱크 바닥 면적의 대략 1/4의 크기를 갖는다.
이 가스 확산기(4)는 탱크의 바닥에 위치하고, 적절한 수단에 의해 탱크에 부착될 수 있다. 이 가스 확산기는 사용되지 않는 단부 플러그(plug)들을 사용하여 탱크에 부착되는 것이 바람직하다, 먼저, 이들 플러그가 가스 확산기에 삽입된 다음, 전체 조립체가 탱크 내에 장착된다. 도관(5)은 탱크의 바닥으로부터 가스 확산기 내로 직접 가스를 공급한다. 이렇게 함으로써, 가스가 가스 확산기의 투과성 부재의 트렌치로 들어간 다음, 그 투과성 부재의 바닥과 측부애서 밖으로 균일하게 확산될 수 있게 된다.
바람제한 실시예에 따른 탱크(13)가 제 2 도에 도시되어 있고, 제 2 도에는 반도체 웨이퍼(14)가 탱크(13) 내에 지지기구(15)에 의해 지지되어 있는 것이 나타내어져 있다. 탱크(13)는, 반도체 웨이퍼의 처리에 요구되는 화학물질의 부피를 감소시키기 위해 내측으로 테이퍼(taper)진 부분을 가진 적어도 2개의 측면을 가지고 있다. 그 측면들 중 제1 측면은 탱크의 상부부분에 위치하는 수직부와, 탱크의 하부부분에 위치하고 그 수직부보다 긴 내측으로 테이퍼진 부분을 가지며, 제2 측면은 탱크의 상부부분에 위치하는 수직부와, 탱크의 하부부분에 위치하고 그 수직부보다 짧은 내측으로 테이퍼진 부분을 가지고 있다. 이러한 탱크의 구조는 처리중에 사용되는 화학약품의 부피를 약 27%만큼 감소시키고, 탱크내 용액의 화학조성을 신속하게 바꾸는 것을 가능하게 한다.
탱크(13)의 이러한 구조는 또한, 메가음파(megasonic) 변환기(transducer)들을 사용할 때 이점을 제공한다. 탱크(13)는 용액을 교반하기 위해 그 탱크에 장착된 하나 이상의 메가음파 변환기(2)들을 구비할 수 있다. 그 변환기들은 반도체 웨이퍼들이 메가음파 비임(beam)에 평행하게 배치되도록 가스 흐름방향에 수직인선에 대하여 30° 각도로 배치되는 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에서, 메가음파 변환기(2)들은 긴 테이퍼 부분을 가지는 탱크의 측면에 장착된다. 이 측면의 반대편에는, 짧은 테이퍼 부분을 가지는 측면이 있다. 이들 측면은 2가지 기능을 수행하도록 테이퍼져 있다. 첫번째 기능은 메가음파가 먼쪽 벽으로부터 반사되어 변환기들로 복귀되지 않도록 하는 것이다. 그러한 반사된 에너지는 변환기를 가열하여 부품들의 수명을 단축시킨다. 테이퍼진 벽을 선택하는 두번째 이유는, 실리콘 웨이퍼가 처리되는 구역을 메가음파가 통과하게 하고, 먼쪽 벽에서 반사된 비임을 사용하여 실리콘 웨이퍼 구역의 2번째 통과를 달성하기 위한 것이다. 이때, 각각의 메가음파 펄스가 웨이퍼들을 2번 통과하여 입자 제거 효율을 증가시킨다.
또한, 탱크(13)에는, 탱크 내의 용액에 자외선을 조사(照射)하기 위해 자외선 광원(3)이 장착될 수 있다. 이 자외선 광원(3)은 탱크(13)의 외측에 장착될 수 있으나, 바람직하게는, 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 바와 같이 탱크 내부에서 가스 확산기(4) 위에 배치된다. 자외선은, 본 발명의 오존처리수 공정 중에 반도체 웨이퍼(14)상의 유기물질을 제거하기 위해 처리탱크 내에 직접 거품으로 유입되는 오존으로부터 산소 유리기와 산소 분자를 발생하기 위해 이용될 수 있다.
다른 실시예에 있어서는, 적외선 광원이 설치된 뚜껑(도시되지 않음)이 탱크를 덮기 위해 탱크에 제공된다. 적외선은 처리 후에 반도체 웨이퍼를 건조시키기 위해 사용될 수 있다. 적외선 광원은, 뚜껑이 닫힌 때 그 광원이 탱크 내의 유체 위에 위치하고 그 유체 쪽으로 아래로 향하도록 뚜껑에 배치되어 있다. 바람직한 실시예에서는, 적외선이 용매 건조 공정과 관련하여 사용된다. 그 용매 건조 공정에서는, 적절한 탄화수소 용매가 탱크 내의 유체 상부에 도입되고, 용매 층이 반도체 웨이퍼로부터 물을 추방하도록 반도체 웨이퍼가 용매 층을 통과하여 천천히 들어올려진다. 웨이퍼 상에 잔류하는 용매는, 적외선 램프를 사용하여 반도체 웨이퍼를 약 150℃± 30℃까지 가열하고, 오존 가스를 도입하여 유기 잔류물을 산화시키는 공정에 의해 증발된다. 반도체 웨이퍼를 건조시키는 다른 방법들이 이 기술분야에 알려져 있고, 그러한 방법들의 사용도 본 발명의 범위에 포함된다.
여기에 설명된 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치, 탱크 및 가스 확산기가 본 발명의 오존처리수 공정에 바람직하게 사용되지만, 여기에 설명된 구조는 많은 다른 처리공정에도 유용할 수 있다. 여기에 설명된 장치는, 여러 공정단계들이 반도체 웨이퍼들을 이동시키지 않고 하나의 탱크에서 수행될 수 있도록 화학물질을 현장에서 발생시키는 수단을 제공함으로써 다수의 탱크를 사용할 필요성을 제거한다. 따라서, 가스 확산기는, 유체 처리에 필요하거나 또는 반도체 웨이퍼처리를 위한 유체의 형성에 필요한 탱크 내로 어떠한 가스들도 도입하는데 사용될 수 있다. 다양한 가스를 사용할 때 요구되는 탱크의 재료에 대해서는 당업자에 잘 알려져 있다.
예를 들어, 앞에서 설명된 황산 세정공정과 RCA 세정공정 모두가 다수의 탱크 또는 별도의 혼합 탱크의 필요성 없이 본 발명의 장치에서 신속하고 효율적으로 실행될 수 있다.
황산 세정공정의 경우, 황산이 둑(weir) 내의 공급 튜브를 통해 탱크로 들어가서, 탱크의 처리영역에 진입하기 전에 먼저 여과된다. 재순환 장치로부터의 황산의 공급은 탱크의 바닥을 통과하여 행해진다. 포토레지스트를 가진 반도체 웨이퍼가 탱크치 처리영역에 도입된 후, 메가음파 변화기가 작동되는 동안 오존이 탱크내로 확산된다. 오존을 사용하는 황산 세정의 다른 구성은, 포토레지스트를 가진 반도체 웨이퍼가 존재하는 상태에서 확산기를 통해 탱크 내로 오존(O3)을 확산시키고, 자외선을 활성화시키는 것이다. 이 자외선은, 실리콘 웨이퍼 상의 유기물질과 직접 반응하고, 또한, 포토레지스트와 반응하는 전통적인 카로의 산(Caro's Acid)을 형성하도록 황산과 반응하는 산화제로서 작용하는 산소 유리기를 발생한다. 이 반응은 이중 주파수 변환기(dual frequency transducer)의 음파 에너지의 부여와 동시에 일어난다.
RCA 세정공정의 경우에는, 탱크가 오버플로 모드로 작동한다. 탈이온수가 가변적인 유량(0.5, 1, 5 및 10 gpm)으로 연속적으로 폭포(cascade)처럼 흐르거나 또는 탱크가 정적(靜的) 모드에 있다. 먼저, 반도체 웨이퍼들이 헹구어진 다음, 탈이온수 폭포가 멈추어진다. 오존처리수가 탱크 내에서 발생되거나 배관을 통해탱크 내로 공급된 다음, 암모니아 가스(NH3)가 탱크 내로 확산되어 SC1 용액을 만든다. 임의적으로는, 산소 유리기를 발생하기 위해 자외선과 함께 오존이 사용될 수도 있다. 그 다음, 메가음파 변환기가 이중 주파수 모드로 작동하여, 결정의 과열을 방지하도록 교대로 음파를 방사(放射)한다. 처리 후에, 탈이온수 폭포가 개시되어, 탱크로부터 SC1 용액이 넘쳐흐르게 한다. 그러한 넘쳐흐름/헹굼이 소정 시간 행해지고, 배출 라인은 저항률 모니터를 직렬로 구비할 수 있다. 탱크와 반도체 웨이퍼가 헹구어 질 때, 물 공급 라인이 뜨거운 탈이온수 공급으로 전환되어 탱크내의 온도를 상승시킨다. 탱크 온도가 70℃에 도달한 때, 오버플로가 멈추어지고, 탱크가 정적 모드로 복귀한다. 그 다음, 오존 가스가 탱크 내로 확산되고, 염화수소 가스가 도입되어 SC2 용액을 만든다. 임의적으로는, 산소 유리기를 발생하기 위해 자외선과 함께 오존이 사용될 수도 있다. 그 다음, 메가음파 변환기가 작동된다. 처리 후에, 탈이온수 폭포가 개시되어, 시간 및 저항률에 의거하여 탱크로부터 용액이 넘쳐흐르게 하고 반도체 웨이퍼를 헹구도록 한다. 그 다음, 소정 시간 뜨거운 탈이온수로 최종 헹굼이 행해진다.
상기한 본 발명의 목적들은, 대략 1℃ 내지 대략 15℃의 온도에서 오존과 물로 이루어진 용액과 반도체 웨이퍼를 접촉시키는 단계를 포함하는 반도체 웨이퍼로부터의 유기물질 제거방법에 의해 달성된다. 반도체 웨이퍼는 그 웨이퍼로부터의 유기물질을 산화시키기에 충분한 시간동안 상기 용액과 접촉되는 것이 바람직하다.
본 빌명의 다른 실시형태에 따르면, 탈이온수를 수용하는 탱크 내에 반도체 웨이퍼들을 배치하는 단계, 그 반도체 웨이퍼들로부터의 유기물질을 불용성 가스로 산화시키기에 충분한 시간동안 상기 탈이온수 내로 오존을 확산시키는 단계, 상기 탈이온수를 대략 1℃ 내지 대략 15℃의 온도로 유지하는 단계, 및 상기 탈이온수로 반도체 웨이퍼들을 헹구는 단계를 포함하는 반도체 웨이퍼로부터의 유기물질 제거 방법이 제공된다. 바람직한 실시예에서는, 제거되는 유기물질은 포토레지스트이다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 탈이온수를 수용하는 탱크 내에 반도체 웨이퍼들을 배치하는 단계, 상기 탈이온수 내로 오존을 확산시키는 단계, 오존을 확산시키는 상기 단계와 동시에, 상기 반도체 웨이퍼들 상의 유기물질을 불용성 가스로 산화시키는 산소 유리기(遊離基) 및 산소 분자를 형성하기 위해, 상기 오존이 상기 탈이온수에 흡수되고 상기 탈이온수를 통해 거품이 일어날 때 상기 오존을 자외선에 노출시키는 단계, 상기 탈이온수를 대략 1℃ 내지 대략 15℃의 온도로 유지하는 단계, 및 상기 탈이온수로 상기 반도체 웨이퍼들을 헹구는 단계를 포함하는 반도체 웨이퍼로부터의 유기물질 제거방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 목적들은, 탱크에 연결되어 그 탱크에 유체를 공급하는 수단과, 상기 탱크 내에서 적어도 하나의 반도체 웨이퍼를 상기 유체와 접촉하는 상태로 지지하는 수단과, 상기 탱크에 연결되어 상기 탱크에 가스를 주입하는 수단, 및 상기 가스가 상기 유체 내로 흡수되고 상기 탱크 내에 배치된 파각의 반도체 웨이퍼의 표면과 접촉하도록 상기 탱크 내로 상기 가스를 확산시키는 수단을 포함하는, 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 탱크에 의해 달성된다. 가스를 확산시키는 상기 수단은 투과성 부재와 불투과성 부재를 포함하는 복합부재로 이루어져 있고, 상기 투과성 부재는 상단부 및 바닥부와, 이 투과성 부재의 중앙부에 형성된 개방 공간, 및 그 개방 공간과 이 투과성 부재의 외측 둘레와의 사이에서 상기 상 단부에 위치된 트렌치(trench)를 가지고 있고, 상기 불투과성 부재는, 상기 투과성 부재의 상기 개방 공간에 대응하도록 이 불투과성 부재의 중앙부에 형성된 개방 공간을 가지고 있다. 상기 투과성 부재와 상기 불투과성 부재는, 상기 트렌치가 투과성 부재의 상단부에서 개방되고 불투과성 부재에 위해 덮이도록 하는 상태로 결합된다. 투과성 부재와 불투과성 부재로 이루어진 복합부재는 투과성 부재의 바닥부가 상기 탱크의 바닥에 연결된 상태로 상기 탱크 내에 배치된다.
바람직한 실시예에서, 상기 탱크는, 그 탱크의 상부부분에 위치하는 수직부와, 탱크의 하부부분에 위치하고 그 수직부보다 긴 내측으로 테이퍼진 부분을 가지는 제1 측면과, 탱크의 상부부분에 위치하는 수직부와, 탱크의 하부부분에 위치하고 그 수직부보다 짧은 내측으로 테이퍼진 부분을 가지는 제2 측면을 가지고 있다.
본 발명의 목적들은 또한, 본 발명에 따른 가스 확산기에 의해 달성된다.

Claims (10)

  1. 다수의 측면과 바닥을 가진 탱크를 포함하고, 반도체 웨이퍼로부터 유기물질을 제거하기 위해 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치로서,
    상기 탱크에 연결되어 상기 탱크 내에 유체를 공급하는 수단;
    상기 텡크 내에서 적어도 하나의 반도체 웨이퍼를 상기 유체와 접촉하는 상태로 지지하는 수단;
    상기 탱크에 연결되어 상기 탱크 내에 가스를 주입하는 수단; 및
    상기 가스가 상기 유체 내로 흡수되고 상기 탱크 내에 배치된 각 반도체 웨이퍼의 표면과 접촉하도록 상기 탱크 내로 상기 가스를 확산시키는 가스 확산기를 포함하고;
    상기 가스 확산기는 투과성 부재와 불투과성 부재를 포함하는 복합부재로 이루어져 있고, 상기 투과성 부재는 상단부 및 바닥부와, 이 투과성 부재의 중앙부에 형성된 개방 공간, 및 그 개방 공간과 이 투과성 부재의 외측 둘레와의 사이에서 상기 상단부에 위치된 트렌치(trench)를 가지고 있고, 상기 불투과성 부재는 상기 투과성 부재의 상기 개방 공간에 대응하도록 이 불투과성 부재의 중앙부에 형성된 개방 공간을 가지며, 상기 투과성 부재와 상기 불투과성 부재는 상기 투과성 부재의 상기 트렌치가 상기 투과성 부재의 상기 상단부에서 개방되고 상기 불투과성 부재에 의해 덮이도록 하는 상태로 결합되고, 상기 복합 부재는 상기 투과성 부재의 상기 바닥부가 상기 탱크의 바닥에 연결된 상태로 상기 탱크 내에 배치되는 것을특징으로 하는 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 투과성 부재와 상기 불투과성 부재가 폴리테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로알콕실비닐 에테르의 혼합물로 만들어진 것을 특징으로 하는 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 탱크가 제1 측면과 제2 측면을 가지고 있고,
    상기 제1 측면은 상기 탱크의 상부부분에 위치하는 수직부와 상기 탱크의 하부부분에 위치하고 그 수직부보다 긴 내측으로 테이퍼(taper)진 부분을 가지며,
    상기 제2 측면은 상기 탱크의 상부부분에 위치하는 수직부와 상기 탱크의 하부 부분에 위치하고 그 수직부보다 짧은 내측으로 테이퍼진 부분을 가지는 것을 특징으로 하는 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 탱크의 상기 제1 측면의 상기 내측으로 테이퍼진 부분 상에 메가음파(megasonic) 변환기가 배치된 것을 특징으로 하는 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 탱크 내측에서 상기 가스 확산기 위쪽에 자외선 광원이 배치된 것을 특징으로 하는 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 가스를 주입하는 상기 수단은, 상기 가스가 상기 가스 확산기 내로 위쪽 방향으로 주입되게 하기 위해 상기 가스 확산기 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 유체를 공급하는 상기 수단이 제1 방향으로의 유체흐름을 제공하고, 가스를 주입하는 상기 수단은 상기 유체 흐름방향과 반대의 제2 방향으로 가스를 제공하는 것을 특징으로 하는 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 가스를 주입하는 상기 수단이 가스를 개별적으로 또는 하나 이상의 다른 가스와 함께 주입하는 것을 특징으로 하는 유체로 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 장치.
  9. 반도체 웨이퍼로부터 유기물질을 제거하기 위해 유체로 반도체 웨이피를 처리하기 위한 장치에 사용되는 가스 확산기로서,
    상기 가스 확산기가 투과성 부재와 불투과성 부재를 포함하는 복합부재로 이루어져 있고,
    상기 투과성 부재는 상단부 및 바닥부와, 이 투과성 부재의 중앙부에 형성된 개방 공간, 및 그 개방 공간과 이 투과성 부재의 외측 둘레와의 사이에서 상기 상단부에 위치된 트렌치를 가지고 있고,
    상기 불투과성 부재는 상기 투과성 부재의 상기 개방 공간에 대응하도록 이 불투과성 부재의 중앙부에 형성된 개방 공간을 가지며,
    상기 투과성 부재와 상기 불투과성 부재는 상기 투과성 부재의 상기 트렌치가 상기 투과성 부재의 상기 상단부에서 개방되고 상기 불투과성 부재에 의해 덮이도록 하는 상태로 결합되고, 상기 복합부재는 상기 투과성 부재의 상기 바닥부가 상기 탱크의 바닥에 연결된 상태로 상기 탱크 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 확산기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 투과성 부재와 상기 불투과성 부재가 폴리테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로알콕실비닐에테르의 혼합물로 만들어진 것을 특징으로 하는 가스 확산기.
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