KR100645217B1 - Wafer cleaner and method for cleaning wafer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세정액으로 인한 차징 데미지를 방지하여 소자의 전기적 특성을 안정화 할 수 있는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것으로, 본 발명의 웨이퍼 세정장치는, 웨이퍼를 지지하는 지지부재; 상기 지지부재에 지지된 웨이퍼에 세정액을 분사하는 노즐 및 상기 노즐을 이송 가능하게 지지하는 이송축을 구비하는 노즐부; 및 상기 노즐이 설정된 경로에 따라 이송되면서 세정액을 분사하도록 상기 이송축을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 지지부재는 웨이퍼를 단순 고정상태로 지지하거나, 회전 상태로 지지하고, 상기 제어부는 상기 노즐이 "ㄹ"자 형상의 이송 경로를 따라 이송되도록 이송축을 제어한다.The present invention relates to a wafer cleaning apparatus and a cleaning method capable of stabilizing the electrical characteristics of the device by preventing charging damage due to the cleaning liquid, the wafer cleaning apparatus of the present invention, a support member for supporting a wafer; A nozzle unit having a nozzle for spraying a cleaning liquid onto a wafer supported by the support member and a transfer shaft for supporting the nozzle so as to be transportable; And a control unit controlling the transfer shaft to spray the cleaning liquid while the nozzle is transferred along the set path, wherein the support member supports the wafer in a simple fixed state or in a rotational state, and the control unit is configured to support the nozzle. The feed axis is controlled to be fed along the feed path of the "d" shape.
웨이퍼, 세정, DIW, 초순수, 탈이온수, 차징 데미지, 노즐, 이송, 회전Wafer, Clean, DIW, Ultrapure Water, Deionized Water, Charging Damage, Nozzle, Transfer, Rotation
Description
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 세정장치의 개략 구성도이고,1 is a schematic configuration diagram of a wafer cleaning apparatus according to the prior art,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 개략 구성도이며,2 is a schematic configuration diagram of a wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 3은 도 2의 노즐 이송 경로를 나타내는 도면이다.3 is a view illustrating a nozzle conveyance path of FIG. 2.
본 발명은 반도체 제조 공정중 웨이퍼의 불순물을 제거하기 위하여 사용하는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세정액으로 인한 차징 데미지를 방지하여 소자의 전기적 특성을 안정화 할 수 있는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer cleaning apparatus and a cleaning method used to remove impurities in a wafer during a semiconductor manufacturing process. More specifically, a wafer cleaning apparatus capable of stabilizing electrical characteristics of a device by preventing charging damage caused by a cleaning liquid. And a cleaning method.
일반적으로 웨이퍼가 대구경화되고, 각 소자들이 고밀도, 고집적화됨에 따라 웨이퍼상에 존재하는 파티클이나 금속 불순물 등의 미세 오염 물질들이 제품의 수율과 신뢰성에 대단히 큰 영향을 미치게 된다.In general, as the wafer is large-sized and each device is densely and highly integrated, fine contaminants such as particles and metal impurities present on the wafer have a great influence on the yield and reliability of the product.
따라서, 반도체 제조 공정에서는 웨이퍼상의 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 표면 피막 등의 다양한 대상물을 제거하기 위하여 별도로 습식 세정 공정을 수행한 후 웨이퍼를 건조시키도록 하고 있다.Therefore, in the semiconductor manufacturing process, in order to remove various objects such as metal impurities such as fine particles on the wafer, organic contaminants, surface coatings, etc., a wet cleaning process is separately performed, and then the wafer is dried.
이러한 세정 공정을 위한 세정 방법으로 종래에는 크게 화학제(chemical)를 이용하는 화학적 세정 방법과 물리적인 힘을 이용하는 스핀 스크러버(spin scrubber) 세정 방법이 사용되어 왔으며, 이 중에서도 특히 스핀 스크러버 세정 방법이 주로 사용되어 왔다.As a cleaning method for such a cleaning process, a chemical cleaning method using chemicals and a spin scrubber cleaning method using physical forces have been conventionally used. Among these, a spin scrubber cleaning method is mainly used. Has been.
상기한 스핀 스크러버 세정 방법은 다시 순수를 이용하여 세정하는 방법, 순수와 브러쉬를 이용하는 방법, 초음파를 이용하여 세정하는 방법 등이 있는데, 도 1은 순수를 이용하는 종래의 스핀 스크러버 세정장치를 도시하고 있다.The above-described spin scrubber cleaning method includes a method of cleaning with pure water, a method of using pure water and a brush, a method of cleaning using ultrasonic waves, etc. FIG. 1 illustrates a conventional spin scrubber cleaning device using pure water. .
도 1을 참조하면, 종래의 스핀 스크러버 세정장치(100)는 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 지지하는 회전부재(102), 및 상기 웨이퍼(W)에 세정액을 분사하는 노즐부(104)로 이루어지며, 상기 노즐부(104)는 웨이퍼(W)에 세정액을 분사하는 노즐(104a)과, 상기 노즐(104a)을 지지하는 고정축(104b)으로 이루어진다.Referring to FIG. 1, a conventional spin
상기 노즐(104a)은 고정축(104b)에 고정되어 있고, 상기 고정축(104b)은 웨이퍼(W)의 중심 위치에 노즐(104a)이 위치하도록 고정틀(미도시함) 등에 고정되어 있다. 이에 따라, 상기 노즐(104a)은 상기 회전부재(102)에 장착된 웨이퍼(W)의 중심 위치에 일정한 분사 각도로 세정액을 분사한다.The
그리고, 상기 세정액이 분사되는 동안 웨이퍼(W)는 회전부재(102)에 의해 일정한 회전수로 회전된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 중심 위치에 분사된 세정액은 상기 웨이퍼(W)의 회전력에 의하여 웨이퍼(W)의 가장자리로 이동하면서 웨이퍼(W)를 세정하게 된다.In addition, the wafer W is rotated at a constant rotational speed by the rotating
그런데, 상기한 구성의 세정장치에 의하면, 세정액을 분사하는 노즐(104a) 위치가 웨이퍼(W)의 중심 위치에 고정되어 있으므로, 웨이퍼(W)의 중심 위치에는 노즐(104a)에서 분사되는 세정액의 양이나 세기 등에 따라 세정액 자체의 전하가 축적되어 이 부분에서 차징 데미지(charging damage)가 발생되고, 이로 인해 전기적 특성이 변화되어 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.By the way, according to the washing | cleaning apparatus of the said structure, since the position of the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차징 데미지로 인한 전기적 특성 변화를 방지할 수 있는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법을 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a wafer cleaning apparatus and a cleaning method capable of preventing electrical property changes due to charging damage.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 세정장치는,Wafer cleaning apparatus of the present invention for achieving the above object,
웨이퍼를 지지하는 지지부재;A support member for supporting a wafer;
상기 지지부재에 지지된 웨이퍼에 세정액을 분사하는 노즐, 및 상기 노즐을 이송 가능하게 지지하는 이송축을 포함하는 노즐부; 및A nozzle unit including a nozzle for spraying a cleaning liquid onto a wafer supported by the support member, and a transfer shaft for supporting the nozzle so as to be transportable; And
상기 노즐이 설정된 경로에 따라 이송되면서 세정액을 분사하도록 상기 이송축을 제어하는 제어부;A control unit for controlling the feed shaft to spray the cleaning liquid while the nozzle is conveyed along a set path;
를 포함한다.It includes.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 지지부재는 웨이퍼를 단순 고정상태로 지지할 수도 있고, 회전 상태로 지지할 수도 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the support member may support the wafer in a simple fixed state or may be supported in a rotated state.
이러한 구성의 웨이퍼 세정장치는 세정액을 웨이퍼의 어느 한 부분에 지속적 으로 분사하는 대신, 일정한 시간차를 두고 폭넓은 영역에 걸쳐 골고루 분사하게 되므로, 세정 효과는 양호하게 유지하면서도 차징 데미지로 인한 문제점을 제거할 수 있다.Instead of continuously spraying the cleaning liquid onto any part of the wafer, the wafer cleaning apparatus of this configuration evenly sprays a wide area with a certain time difference, thereby eliminating the problems caused by charging damage while maintaining a good cleaning effect. Can be.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치, 특히 스핀 스크러버 세정장치를 개략적으로 도시하고 있고, 도 3은 도 2의 노즐 이송 경로의 일실시예를 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정 방법의 블록 공정도를 도시하고 있다.Figure 2 schematically shows a wafer cleaning apparatus, in particular a spin scrubber cleaning apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 shows an embodiment of the nozzle transfer path of Figure 2, Figure 4 is the present invention A block flow diagram of a cleaning method according to an embodiment is shown.
본 실시예의 웨이퍼 세정장치(10)는 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 플레이트(12)를 구비한다. 상기 지지 플레이트(12)는 고정축(14) 또는 회전축에 고정 설치되며, 지지 플레이트(12)의 주위로는 세정액을 회수하기 위한 캐치컵(미도시함)이 구비될 수 있다.The wafer cleaning apparatus 10 of this embodiment includes a
또한, 상기 세정장치는 웨이퍼(W)를 향해 세정액을 분사하는 노즐부(16)를 구비하는데, 본 실시예에 있어서 상기 노즐부(16)는 노즐(16a)과, 상기 노즐(16a)을 이송 가능하게 지지하는 이송축(16b)을 포함한다. 상기 이송축(16b)은 제어부(18)에 의해 구동되며, 노즐(16a)이 기설정된 이송 경로(20), 일례로 도 3에 화살표로 도시한 바와 같이 대략 "ㄹ"자 형상의 이송 경로를 따라 이송되도록 한다. 물론, 상기한 이송 경로(30)는 "ㄹ"자 형상 이외에도 여러 종류의 패턴으로 형성할 수 있음은 자명하다.In addition, the cleaning apparatus includes a
이러한 구성의 본 실시예에 의하면, 상기 지지 플레이트(12)를 이용하여 웨이퍼(W)를 고정하고 있는 상태에서 상기 제어부(18)에 의해 이송축(16b)이 이송되면 노즐(16a)이 초기 세정 위치로 이송되고, 이후, 웨이퍼를 향해 세정액이 분사되면서 상기 노즐(16a)이 도 3의 이송 경로(20)를 따라 이송된다.According to this embodiment of such a configuration, when the
물론, 상기 노즐(16a)을 통해 세정액을 분사하기 전 또는 후에 웨이퍼(W)를 회전시키는 것도 가능하다. 도 4에서는 도면의 간략화를 위해, 웨이퍼 회전 단계를 세정액 분사 단계 이전에만 도시하였다.Of course, it is also possible to rotate the wafer W before or after spraying the cleaning liquid through the
그리고, 노즐(16a)이 이송 경로(20)를 따라 완전히 이송된 후에는 상기 제어부(18)의 제어 신호에 따라 세정액 분사가 종료된다.After the
따라서,, 웨이퍼(W)의 어느 한 지점, 예를 들어 중심 위치에만 지속적으로 세정액이 공급될 때 발생하는 차징 데미지를 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent charging damage occurring when the cleaning liquid is continuously supplied only to one point of the wafer W, for example, the center position.
물론, 상기한 지지 플레이트(12)는 도 2에 점선 화살표로 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 회전 상태로 지지할 수 있다.Of course, the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만 본원 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. In addition, it is natural that it belongs to the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 세정액이 웨이퍼의 어느 한 지점에 국부적으로 분사되지 않고, 시간차를 두고 웨이퍼의 폭넓은 영역에 걸쳐 순차적으로 분사되므로, 세정액이 웨이퍼의 어느 한 부분에 지속적으로 분사되는 경우 발생되는 차징 데미지를 방지할 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, the cleaning liquid is not sprayed locally at any point of the wafer, but is sequentially sprayed over a wide area of the wafer with a time difference, so that the cleaning liquid is sprayed on any part of the wafer. It can prevent charging damage caused by continuous injection.
따라서, 반도체 소자의 전기적 특성을 안정화 시킬 수 있으며, 이로 인해 신뢰성 및 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the electrical characteristics of the semiconductor device can be stabilized, thereby improving the reliability and quality.
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