KR100693252B1 - 기판 처리 장치, 기판 세정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 세정하는 방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 탈이온수가 공급되는 공급관에 전기장을 형성하여 탈이온수를 활성화시킨다. 탈이온수에는 이온뿐 만 아니라 반응성이 우수한 라디칼이 함유된다. 상술한 활성화된 탈이온수는 세정실로 공급되어 웨이퍼 상에 잔존하는 오염물질을 제거한다. 화학 용액 대신 활성화된 탈이온수를 사용하여 세정이 이루어지므로 웨이퍼로부터 화학 용액을 제거하기 위한 세척 공정이 반드시 수행될 필요가 없다.
웨이퍼, 세정, 화학 용액, 탈이온수, 세척, 활성종, 라디칼

Description

기판 처리 장치, 기판 세정 장치 및 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATES, APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING SUBSTRATES}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정 장치의 단면도;
도 2는 분자들을 해리시키기 위해 필요한 에너지 및 분자들이 해리 및 결합되는 과정을 보여주는 도면;
도 3은 세정액 공급관에 설치된 전기장 형성부재의 일 예를 보여주는 사시도;
도 4는 도 3의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단한 단면도;
도 5는 도 3의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도;
도 6은 도 1의 세정 장치의 변형된 예를 보여주는 도면;
도 7은 도 6의 노즐의 단면도;
도 8은 도 1의 세정 장치의 또 다른 변형예를 보여주는 도면;
도 9는 본 발명의 세정 장치의 다른 실시예를 보여주는 단면도;
도 10과 도 11은 도 9의 세정 장치의 변형된 예들을 보여주는 단면도들;
도 12는 일반적으로 사용되는 탈이온수를 사용하여 세척시 웨이퍼의 표면 상태를 보여주는 도면; 그리고
도 13은 라디칼을 함유한 탈이온수를 사용하여 세척시 웨이퍼의 표면 상태를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
120, 220 : 세정실 140, 240 : 지지부재
160, 260 : 세정액 공급부재 162 : 제 1전극
164 : 제 2전극 166 : 전원부
180, 280 : 전기장 형성부재 190 : 혼합탱크
192 : 산소 공급관 194 : 수소 공급관
290 : 버퍼탱크
본 발명은 반도체 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 반도체 기판을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 증착, 사진, 식각, 연마, 그리고 세정 등과 같은 다양한 단위 공정들의 반복적인 수행에 의해 제조된다. 세정 공정은 이들 단위 공정들을 수행할 때 반도체 웨이퍼의 표면에 부착된 잔류 물질(residual chemicals), 작은 파티클(small particles), 오염물(contaminants), 또는 불필요한 막을 제거하는 공정이다. 최근에 웨이퍼에 형성되는 패턴이 미세화됨에 따라 세정 공정의 중요도는 더욱 커지고 있다.
일반적으로 세정 공정은 약액 처리 공정, 린스 공정, 그리고 건조 공정을 순 차적으로 진행함으로써 이루어진다. 약액 처리 공정은 화학 용액을 사용하여 웨이퍼 상의 금속 오염물, 파티클, 그리고 유기물과 같은 오염물질을 화학적 반응에 의해 식각 또는 박리시키는 공정이고, 린스 공정은 약액 처리된 웨이퍼를 탈이온수로 세척(rinse)하는 공정이며, 건조 공정은 웨이퍼로부터 탈이온수를 제거하는 공정이다.
웨이퍼 상에 잔류하는 오염물질을 제거하기 위해 수산화 암모늄, 불산, 또는 황산 등과 같은 화학 용액을 탈이온수에 용해한 세정액이 사용되고, 여기에서 발생하는 수산화 이온, 수소 이온, 산소 이온, 오존 이온 등과 같은 활성종(activate species)에 의해 웨이퍼의 세정이 이루어진다. 이들 중 수산화 이온이 주로 웨이퍼의 세정에 영향을 미치며, 오염물질의 종류에 따라 수소 이온, 산소 이온, 또는 오존 이온이 세정에 영향을 미친다.
그러나 상술한 화학 용액 사용시 세정에 참여하는 활성종 이외에 생성된 부생성물에 의해 세정 대상 이외의 기본 막질이 식각되는 문제가 발생된다. 또한, 화학 용액 사용으로 인해 환경이 오염되며, 고가의 화학 용액의 구입 및 화학 용액 폐기물의 처리 등으로 인해 많은 비용이 소요된다.
세정 효율의 향상을 위해 세정액에 다량의 활성종들이 포함되는 것이 바람직하다. 이를 위해 세정액을 고온으로 가열하거나 화학 용액의 농도를 증가하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 고온으로 가열시 세정액의 가열 및 보온에 많은 시간이 소요되고, 설비에 가열을 위한 구성물이 추가되어 설비의 유지관리가 어렵다. 또한, 화학 용액의 농도 증가시 상술한 부생성물의 증가로 인해 기본 막질이 빠르게 식각된다. 따라서 세정 시간을 길게 할 수 없어 세정이 충분히 이루어지지 않는다.
또한, 공기 중에 웨이퍼가 노출될 때 웨이퍼에 자연산화막이 형성되는 것을 방지하기 위해 세척이 완료된 웨이퍼의 표면에는 주로 수소가 결합되는 것이 바람직하다. 화학 용액(예컨대, 불산)을 사용하여 웨이퍼 세정 후 탈이온수로 웨이퍼를 세척하면, 웨이퍼에 결합된 불소는 수소로 치환된다. 그러나 주로 이온 상태의 수소에 의해 불소가 치환되므로, 치환율이 낮아 세척 후에도 웨이퍼 표면에 다량의 불소가 결합된 상태로 잔류한다.
또한, 상술한 바와 같이 화학 용액을 사용하여 웨이퍼를 세정하는 경우, 화학 용액을 웨이퍼로부터 제거하기 위해 웨이퍼를 세척하는 공정이 반드시 요구된다. 따라서 웨이퍼의 세정을 위해 약액 처리, 세척, 그리고 건조 공정 등 많은 단계를 수행하여야 하므로, 웨이퍼의 세정을 위해 많은 시간이 소요된다.
본 발명은 화학 용액을 사용하여 웨이퍼 세정시 발생하는 문제점을 해결할 수 있는 세정 장치 및 세정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 세정액에 함유된 활성종의 수 및 종류를 증가시킬 수 있는 세정 장치 및 세정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 약액 세정 및 세척 공정 후 웨이퍼 표면을 규소-수소 결합 상태로 제공할 수 있는 세정 장치 및 세정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 세정에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 세정 장치 및 세정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 처리액을 사용하여 기판 처리시 처리액으로부터 다수의 활성종들을 생성시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기판을 세정하는 장치를 제공한다. 본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 장치는 적어도 하나의 기판을 수용하며 세정공정을 수행하는 세정실과 상기 세정실로 세정액을 공급하는 세정액 공급부재를 가진다. 상기 세정액 공급부재에는 상기 세정액이 흐르는 통로에 전기장을 형성하여 상기 세정액을 활성화시키는 전기장 형성부재가 설치된다. 전기장이 형성된 통로로 세정액이 흐를 때, 상기 세정액의 분자들이 전기적으로 해리되며, 상기 세정액에 함유된 이온과 라디칼에 의해 세정이 이루어지므로 세정 효율이 향상된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 세정액으로는 탈이온수가 사용된다. 탈이온수가 전기장이 형성된 통로를 흐를 때, 상기 탈이온수로부터 수산화 라디칼과 수산화 이온, 수소 라디칼과 수소 이온, 산소 라디칼과 산소 이온, 그리고 오존 라디칼과 오존 이온 등과 같은 다수의 활성종이 발생되며, 상기 탈이온수에 함유된 활성종(특히, 수산화 라디칼)에 의해 기판에 부착된 오염물질이 제거된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 탈이온수에는 수소(H2)와 산소(O2)가 용해된다. 이는 기판으로부터 제거하고자 하는 오염물질의 량에 따라, 이들 오염물질의 제거에 효율적인 이온 및 라디칼이 다량 생성되어 상기 탈이온수에 함유되도록 한다. 수소(H2)와 산소(O2)는 상기 탈이온수가 활성화되기 전에 상기 탈이온 수에 용해되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 전기장 형성부재는 제 1전극, 제 2전극, 그리고 전원부를 포함한다. 세정액이 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이를 흐르도록 상기 제 1전극과 상기 제 2전극은 서로 이격되도록 배치된다. 전원부는 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 전기장이 형성되도록 상기 제 1전극 또는 상기 제 2전극에 전압을 인가한다. 상기 제 1전극에는 고압의 펄스 전압이 인가되고 상기 제 2전극은 접지되는 것이 바람직하다.
일 예에 의하면, 상기 세정액 공급부재는 상기 세정실 내로 세정액을 직접 공급하는 노즐과 세정액 저장부로부터 상기 노즐로 세정액을 공급하는 세정액 공급관을 가지고, 상기 전기장 형성부재는 상기 세정액 공급관에 설치된다. 상기 제 1전극은 상기 세정액 공급관의 적어도 일부분을 감싸도록 배치되고, 상기 제 2전극은 상기 세정액 공급관 내에 배치된다. 상기 제 1전극에 의해 감싸여지는 상기 세정액 공급관은 절연 재질로 이루어지며, 상기 제 2전극은 세정액에 노출되지 않도록 절연부재로 감싸여 질 수 있다. 상기 제 1전극은 통 형상으로 형성되고, 상기 제 2전극은 로드 형성으로 형성되는 것이 바람직하다. 상술한 구조로 인해, 세정액이 상기 세정액 공급관을 흐르는 도중에 세정액으로부터 활성종들이 생성된다. 따라서 활성종들이 생성 후 곧바로 상기 세정실로 공급되므로 활성종들이 상기 세정실로 공급되기 전에 재결합되는 것을 방지할 수 있다.
다른 예에 의하면, 상기 전기장 형성부재는 상기 세정실 내로 세정액을 직접 공급하는 노즐에 설치된다. 상기 제 1전극은 상기 노즐의 적어도 일부분을 감싸도 록 배치되며 통 형상으로 형성되고, 상기 제 2전극은 상기 노즐 내에 배치되며 로드 형상으로 형성된다. 상기 세정실 내로 공급되기 직전에 세정액으로부터 활성종들이 생성되므로, 활성종들이 재결합되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 장치는 상기 세정실로 활성종들이 포함된 세정액을 다량 공급할 수 있는 구조를 가진다. 상기 세정실이 하나의 기판에 대해서 공정을 진행하도록 형상지어진 경우, 공정에 요구되는 세정액의 량은 비교적 적다. 따라서 상기 노즐에는 상기 전기장 형성부재가 설치된 하나의 세정액 공급관만이 결합될 수 있다. 그러나 상기 세정실이 복수의 기판들에 대해서 동시에 공정을 진행하도록 형상지어진 경우, 요구되는 세정액의 량은 매우 많다.
일 예에 의하면, 상기 전기장 형성부재는 상기 세정액 공급관에 설치되고, 상기 세정액 공급관에는 버퍼탱크가 설치된다. 상기 버퍼탱크는 상기 노즐과 상기 전기장 형성부재 사이에 위치되며, 활성종들이 함유된 세정액을 일시적으로 저장한다.
다른 예에 의하면, 상기 전기장 형성부재는 상기 세정액 공급관에 설치되고, 상기 노즐에는 상기 세정액 공급관이 복수개 결합된다. 상기 세정액 공급관들은 서로 병렬로 연결된다.
본 발명의 기술적 사상은 세정 공정을 수행하는 장치 외에 처리액을 사용하여 기판을 처리하는 장치에도 적용 가능하다. 이 경우, 상기 장치는 적어도 하나의 기판을 수용하며 공정이 수행되는 처리실과 상기 처리실로 처리액을 공급하는 처리액 공급부재를 가지고, 상기 처리액 공급부재에는 상기 처리액이 흐르는 통로에 전 기장을 형성하여 상기 처리액을 활성화시키는 전기장 형성부재가 설치된다. 상기 전기장 형성부재는 상술한 세정 장치에서 설명된 상기 전기장 형성부재와 동일한 구조를 가질 수 있다.
상기 처리액 공급부재는 처리액 저장부로부터 상기 처리실로 처리액을 공급하는 처리액 공급관을 포함하고, 상기 제 1전극은 상기 처리액 공급관의 적어도 일부분을 감싸도록 배치되고, 상기 제 2전극은 상기 처리액 공급관 내에 배치될 수 있다. 상기 처리액 공급관은 절연재질로 이루어지고, 상기 제 2전극은 절연부재에 의해 감싸여지는 것이 바람직하다. 상기 처리액 공급부재는 상기 처리액 공급관에 설치되며 상기 전기장 형성부재에 의해 활성화된 처리액이 저장되는 버퍼탱크를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 세정하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 방법은 세정액이 흐르는 통로에 전기장을 형성하여 상기 세정액을 활성화시키는 단계와 상기 활성화된 세정액을 하나 또는 복수의 기판이 수용된 세정실로 공급하여 상기 활성화된 세정액에 함유된 라디칼 및 이온으로 상기 기판을 세정하는 단계를 포함한다.
상기 세정액으로는 환경오염을 방지하고 비용을 절감하며, 세정에 요구되는 종류의 활성종들의 생성이 모두 가능한 탈이온수가 사용되는 것이 바람직하다. 활성종이 상기 세정실로 공급되기 전에 재결합되는 것을 최소화하기 위해 상기 세정액의 활성화는 상기 세정실과 인접한 영역에서 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 탈이온수를 활성화시키기 전에, 상기 탈이온수에 수소(H2)와 산소(O2) 중 적어도 어느 하나를 함유시키는 단계가 더 제공될 수 있다.
본 발명의 일 예에 의하면, 상기 방법은 기판으로부터 파티클, 금속오염물, 그리고 유기물과 같은 오염물질을 제거하는 단계와 상기 기판을 건조하는 단계를 포함한다. 기판으로부터 오염물질의 제거는 활성화된 탈이온수에 의해 이루어진다. 탈이온수가 흐르는 통로에 전기장을 형성하여, 탈이온수로부터 이온 및 라디칼을 포함한 활성종들을 생성하는 것이 바람직하다. 일반적인 경우와 달리, 화학 용액을 사용하지 않고 기판의 세정이 이루어지므로, 탈이온수로 기판을 세척하는 공정이 수행될 필요가 없다. 따라서 기판의 세정 공정에 소요되는 시간을 크게 단축할 수 있다. 그러나 선택적으로 건조 공정 수행 전 탈이온수를 사용하여 기판을 세척하는 공정이 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 예에 의하면, 상기 방법은 기판으로부터 오염물질을 제거하는 단계, 상기 기판을 세척하는 단계, 그리고 상기 기판을 건조하는 단계를 포함한다. 기판으로부터 오염물질의 제거는 화학용액을 사용하여 이루어지고, 기판의 세척은 이온과 라디칼을 포함한 활성종을 사용하여 이루어지고, 기판의 건조는 통상 사용되는 다양한 방법에 의해 이루어질 수 있다. 상술한 방법으로 인해 세척 후 기판의 표면에는 주로 수소가 결합되므로 공기 중에 기판이 노출될 때 기판에 자연산화막이 형성되는 것을 최소화할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 13을 참조하여 더욱 상 세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
아래의 실시예에서는 웨이퍼(W)와 같은 반도체 기판을 세정하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 세정 공정 이외에 습식 식각 등과 같이 처리액을 사용하여 기판에 소정 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정 장치(10)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 1의 세정 장치(10)는 하나의 웨이퍼(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 매엽식 장치로 웨이퍼(W) 상으로 세정액을 직접 분사하여 세정 공정을 수행한다. 도 1을 참조하면, 세정 장치(10)는 세정실(120), 지지부재(140), 세정액 공급부재(160), 그리고 전기장 형성부재(180)를 가진다. 세정실(120)은 그 내부에 상부가 개방된 공간을 가진다. 세정실(120)의 저면에는 공정에 사용된 세정액을 배출하며, 밸브(122a)가 설치된 배출관(122)이 연결된다.
세정실(120) 내에는 공정 진행 중 웨이퍼(W)가 놓이는 지지부재(140)가 배치된다. 지지부재(140)는 지지판(142)과 회전축(144)을 가진다. 지지판(142)은 상부면이 대체로 평평한 원판 형상을 가지며, 웨이퍼(W)와 대체로 유사한 지름을 가진다. 웨이퍼(W)는 처리면이 상부를 향하도록 지지판(142) 상에 놓인다. 지지판(142) 의 하부면에는 회전축(144)이 결합된다. 공정 진행시 회전축(144)은 모터(146)와 같은 구동기에 의해 회전된다. 공정 진행 중 지지판(142)은 진공 또는 기구적 클램핑 등의 방법에 의해 웨이퍼(W)를 지지할 수 있다. 선택적으로 지지판(142)의 가장자리에 복수의 가이드 핀들(도시되지 않음)이 설치되어 공정 진행 중 웨이퍼(W)가 지지판(142)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
세정액 공급부재(160)는 웨이퍼(W)로 세정액을 공급하며, 노즐(162)과 세정액 공급관(164)을 가진다. 노즐(162)은 세정실(120) 상부에 배치되어 웨이퍼(W)로 직접 세정액을 공급한다. 세정액 공급관(164)은 세정액 저장부(도시되지 않음)와 노즐(162)을 연결하며, 노즐(162)로 세정액을 공급한다. 노즐(162)은 웨이퍼(W)의 중심 영역에서 가장자리 영역까지 이동되면서 세정액을 웨이퍼(W)로 공급할 수 있으며, 선택적으로 노즐(162)은 웨이퍼(W)의 중심 영역으로만 세정액을 공급할 수 있다. 세정액으로는 탈이온수(deionized water)가 사용되는 것이 바람직하다.
세정액 공급부재(160)에는 탈이온수를 활성화시키는 전기장 형성부재(180)가 설치된다. 전기장 형성부재(180)는 탈이온수가 공급되는 통로에 전기장을 형성함으로써 물분자를 전기적으로 해리하여 물분자로부터 다양한 활성종을 생성한다. 이로 인해 탈이온수로부터 수산화 이온, 수소 이온, 산소 이온, 그리고 오존 이온 등과 같은 이온(ion)뿐만 아니라, 수산화 라디칼, 수소 라디칼, 산소 라디칼, 그리고 오존 라디칼 등과 같은 라디칼(radical) 등과 같은 활성종이 생성된다. 이들 중 웨이퍼(W) 세정에 전반적으로 참여하는 활성종은 수산화 라디칼과 수산화 이온이며, 특히, 수산화 라디칼은 수산화 이온에 비해 반응성이 우수하여 웨이퍼(W) 세정에 효 과적이다.
도 2는 분자들을 해리(dissociation)시키기 위해 필요한 에너지 및 분자들이 해리 및 결합되는 과정을 보여준다. 도 2를 참조하면, 물 분자가 약 5eV의 에너지를 제공받으면, 물분자는 수소 분자와 산소 이온으로 분리된다. 산소 이온은 물 분자와 결합하여 과산화수소가 되며, 수소 분자는 약 4.5eV의 에너지를 제공받아 수소 이온들로 해리된다. 또한, 물 분자가 약 5.2eV의 에너지를 제공받으면, 물 분자는 수소 이온과 수산화 이온으로 해리되고, 수산화 이온은 약 4.5eV의 에너지를 제공받아 수소 이온과 산소 이온으로 분리된다. 즉, 물 분자(H2O)를 전기적으로 해리(electric dissociation)시키기 위해서는 물 분자에 약 5eV 이상의 에너지가 인가되어야 한다.
탈이온수를 활성화시키기 위해 탈이온수를 매우 고온으로 가열할 수 있다. 그러나 약 6000℃의 온도를 가열시 분자들이 얻을 수 있는 에너지는 0.5eV에 불과하다. 따라서 탈이온수를 가열하여 물 분자를 해리시키기 위해서는 매우 높은 온도가 요구된다. 그러나 물분자가 흐르는 통로에 전기장을 형성하는 경우, 저온 상태에서 물분자에 매우 큰 에너지를 용이하게 제공할 수 있다. 또한, 물분자에 제공되는 에너지의 크기를 변화시켜, 특정 활성종만을 생성할 수 있다.
탈이온수를 활성화시키기 위해 전기분해 방식을 사용할 수 있다. 그러나 이 경우 탈이온수로부터 생성되는 활성종은 수소 이온과 수산화 이온이므로 전기장을 형성하여 탈이온수를 활성화시키는 경우에 비해 활성종의 종류 및 수가 작고, 라디칼과 같이 반응성이 우수한 활성종을 생성할 수 없다.
전기장 형성부재(180)는 세정액 공급관(164)에 설치될 수 있다. 도 3은 세정액 공급관(164)에 설치된 전기장 형성부재(180)의 일 예를 보여주는 사시도이다. 도 4는 도 3의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단한 단면도이고, 도 5는 도 3의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 전기장 형성부재(180)는 제 1전극(182), 제 2전극(184), 그리고 전원부(186)를 가진다. 제 1전극(182)은 원통형상을 가지며, 세정액 공급관(164)의 일부분을 감싸도록 배치된다. 제 2전극(184)은 로드 형상을 가지며, 세정액 공급관(164) 내에 삽입되도록 설치된다. 제 1전극(182)과 제 2전극(184)은 구리와 같은 금속으로 이루어진다. 세정액 공급관(164)은 절연 재질로 이루어지며, 제 2전극(184)이 세정액에 노출되지 않도록 제 2전극(184)은 절연 부재(188)로 감싸여진다. 예컨대, 절연 부재(188)와 제 1전극(182)에 의해 감싸여지는 세정액 공급관(164)은 석영(quartz)을 재질로 할 수 있다. 이는 제 1전극(182)과 제 2전극(184) 사이에 스파크(spark)가 발생되는 임계 전압을 높게 하여 활성종의 생성량을 증가시킬 수 있도록 하고, 생성된 활성종과 전극들(182, 184)의 반응으로 인해 전극들(182, 184)이 손상되는 것을 방지한다.
전원부(186)는 제 1전극(182)과 제 2전극(184) 사이에 전기장이 형성되도록 상기 제 1전극(182) 또는 제 2전극(184)에 전압을 인가한다. 예컨대, 제 1전극(182)과 제 2전극(184) 중 어느 하나에는 고압의 펄스 전압이 인가되고, 다른 하나에는 접지가 이루어진다. 전기장 형성부재(180)는 세정액 공급관(164)에 하나 또는 복수개가 설치될 수 있다.
탈이온수가 제 1전극(182)과 제 2전극(184) 사이에 형성된 전기장을 통과할 때, 탈이온수 내에서 물분자들이 해리되어, 이온 및 라디칼 상태의 다양한 활성종들이 생성된다. 활성종들을 함유한 탈이온수는 노즐(162)로 공급된 후, 세정실(120) 내 웨이퍼(W)를 향해 분사된다. 활성종들의 이동경로가 긴 경우, 활성종들이 웨이퍼(W)로 공급되기 전에 재결합될 수 있다. 그러나 본 실시예에 의하면, 탈이온수가 노즐(162)로 공급되는 경로에 전기장을 형성하므로, 생성된 활성종들을 함유한 탈이온수가 곧바로 웨이퍼(W)로 공급된다. 따라서 세정액이 웨이퍼(W)로 공급되기 전에, 세정액에 함유된 활성종들이 재결합되는 것을 방지할 수 있다. 상술한 이유로 인해, 전기장 형성부재(180)는 노즐(162)과 인접한 위치에서 세정액 공급관(164)에 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 예와 달리 제 1전극과 제 2전극은 각각 평평하거나 곡률진 판 형상을 가지며, 서로 대향되도록 배치될 수 있다. 또한, 상술한 예와 달리 세정액을 활성화시키기 위해 제 1전극과 제 2전극이 배치된 용기가 세정액 공급관에 설치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 세정 장치(12)의 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 7은 도 6의 노즐(162)의 단면도이다. 도 6과 도 7을 참조하면, 전기장 형성부재(180´)는 노즐(162)에 설치된다. 상술한 바와 같이 전기장 형성부재(180´)는 제 1전극(182´), 제 2전극(184´), 그리고 전원부(186´)를 가진다. 제 1전극(182´)은 원통 형상을 가지며 노즐(162)을 감싸도록 배치되고, 제 2전극(184´)은 로드 형상을 가지며 노즐(162) 내에 설치된다. 전원부(186´)는 제 1전극(182´)과 제 2전극(184´) 사이에 전기장이 형성되도록 제 1전극(182´)과 제 2전극(184´) 에 전압을 인가한다. 노즐(162)은 절연 재질로 이루어지고, 제 2전극(184´)은 석영과 같은 절연 부재(188)에 의해 감싸여질 수 있다. 상술한 구조로 인해, 활성종들이 생성된 직후 곧바로 탈이온수가 웨이퍼(W)로 공급되므로, 활성종들이 노즐(162)로 이동되는 도중 재결합되는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 세정 장치(14)의 또 다른 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 8의 세정 장치(14)는 탈이온수가 전기장이 형성된 영역으로 공급되기 전에, 탈이온수에 특정 가스를 용해시키는 혼합탱크(190)를 가진다. 혼합탱크(190)는 세정액 공급관(164)에 설치되며, 상술한 가스를 공급하는 가스공급관들(192, 194)이 연결된다. 가스로는 웨이퍼(W)로부터 제거하고자 하는 오염물질에 따라 오염물질과 잘 반응되는 활성종을 발생시킬 수 있는 가스가 사용된다. 예컨대, 오염물질이 유기물인 경우 산소 이온과 산소 라디칼, 그리고 오존 이온과 오존 라디칼이 다량 발생하도록 혼합탱크(190)로 산소(O2)가 공급되고, 오염물질이 파티클이나 금속인 경우, 수소 이온과 수소 라디칼이 다량 발생하도록 혼합탱크(190)로 수소(H2)가 공급된다. 혼합탱크(190)에는 산소를 공급하는 산소 공급관(192)과 수소를 공급하는 수소 공급관(194)이 각각 연결되고, 각각의 공급관에는 내부 통로를 개폐하는 밸브(192a, 194a)가 설치될 수 있다. 선택적으로 산소와 수소는 동시에 혼합탱크(190)로 공급될 수 있다.
도 9는 본 발명의 세정 장치(20)의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다. 도 9의 세정 장치(20)는 복수의 웨이퍼(W)들에 대해 세정 공정을 수행하는 배치식 장 치로, 세정실(220) 내에 채워진 세정액 내에 웨이퍼들(W)이 담겨진 상태에서 세정 공정을 수행한다. 도 9를 참조하면, 세정 장치(20)는 세정실(220), 지지부재(240), 세정액 공급부재(260), 그리고 전기장 형성부재(280)를 가진다. 세정실(220)은 대체로 직육면체 형상의 공간을 제공하며 상부가 개방된 형상을 가진다. 세정실(220) 내 공간을 개폐하기 위해 덮개(도시되지 않음)가 제공될 수 있다.
지지부재(240)는 복수매(약 50매)의 웨이퍼(W)들을 동시에 수용할 수 있도록 웨이퍼(W) 가장자리가 삽입되는 슬롯들이 형성된 지지로드들(242)을 가진다. 지지로드(242)는 약 3개가 제공될 수 있다. 웨이퍼(W)들은 수직하게 세워진 상태로 일렬로 배치되도록 지지부재(240)에 삽입된다. 세정실(220)의 저면에는 세정실(220) 내로 공급된 세정액을 배출하는 배출관(222)이 연결되며, 공정에 사용된 세정액을 재사용하기 위해 배출관(222)으로부터 회수관(224)이 분기된다. 회수관(224)의 끝단에는 회수된 세정액을 세정실(220) 내로 공급하는 노즐(229)이 설치될 수 있다. 배출관(222) 및 회수관(224)에는 각각 그 내부 통로를 개폐하는 밸브(222a, 224a)가 설치된다. 배출관(222)에는 세정액에 강제적 유동압을 제공하기 위해 펌프(226)가 설치되고, 회수관(224)에는 회수된 세정액으로부터 이물질을 제거하기 위해 필터(228)가 설치될 수 있다.
세정실(220)의 상부에는 세정실(220) 내로 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 세정액 공급부재(260)가 설치되고, 세정액 공급부재(260)에는 전기장 형성부재(280)가 설치된다. 세정액 공급부재(260)의 구성 및 전기장 형성부재(280)의 구성은 도 1과 동일하게 제공될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
매엽식 장치에 비해 배치식 장치는 많은 량의 세정액을 필요로 한다. 많은 량의 탈이온수가 동시에 세정액 공급관(264)으로 흐르는 경우, 탈이온수로부터 생성되는 활성종의 량이 적어 세정효율이 저하될 수 있다. 도 10과 도 11은 각각 배치식 장치와 같이 많은 량의 세정액을 요구하는 장치에 사용하기 적합한 구조를 가지는 세정 장치(22, 24)를 개략적으로 보여준다.
일 예에 의하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 세정 장치(22)는 세정액 공급관(264) 상에 설치되고 활성종들이 함유된 탈이온수를 저장하는 버퍼탱크(290)를 가진다. 버퍼탱크(290)는 전기장 형성부재(280)와 노즐(262) 사이에 위치된다. 전기장 형성부재(280)를 통과하여 활성화된 세정액은 버퍼탱크(290)에 일시적으로 저장된다. 이후, 밸브(264a)가 열려 버퍼탱크(290)에 저장된 활성화된 탈이온수가 세정실(220)로 공급된다. 상술한 구조로 인해 세정장치(22)는 비교적 단순한 구조로 많은 량의 활성화된 탈이온수를 세정실(220)로 공급할 수 있다.
다른 예에 의하면, 도 11에 도시된 바와 같이, 세정 장치(24)는 서로간에 병렬로 배치된 복수의 세정액 공급관(264)들이 연결된 노즐(262)을 가진다. 각각의 세정액 공급관(264)에는 전기장 형성부재(280)와 내부 통로를 개폐하는 밸브(264a)가 설치된다. 상술한 구조로 인해 세정 장치(24)는 활성종들의 재결합 없이 많은 량의 활성화된 탈이온수를 세정실(220)로 공급할 수 있다.
또한, 비록 도시되지는 않았으나 세정액 공급부재(260)는 상술한 노즐(262)을 복수개 구비하고, 각각의 노즐(262)에 전기장 형성부재(280)가 설치되거나 각각의 노즐(262)에 연결되는 세정액 공급관(264)에 전기장 형성부재(280)가 설치될 수 있다.
버퍼 탱크 및 복수의 전기장 형성부재를 구비한 세정액 공급 부재의 구조가 많은 량의 세정액을 요구하는 배치식 장치에 사용되는 것으로 설명하였으나, 상술한 구조는 도 1에 도시된 매엽식 세정 장치에 제공될 수도 있다.
또한, 도 9 내지 도 10에서 노즐(262)은 세정실(220)의 상부에 제공되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 세정실(220) 내에 채워진 세정액 내에 잠기는 위치에 배치될 수 있다. 또한, 노즐(262)은 복수의 분사구들이 형성된 로드 형상을 가질 수 있다.
화학용액을 탈이온수에 용해시켜 활성종을 발생시키는 경우 세정액에 함유되는 활성종은 주로 이온이다. 그러나 본 발명에서와 같이 전기장이 형성된 영역에 탈이온수가 흐르게 하여 활성종을 발생시키는 경우, 탈이온수(세정액)에 함유되는 활성종은 이온과 라디칼을 모두 포함하고, 활성종의 량도 매우 풍부하다. 따라서 화학용액을 사용할 때에 비해 세정 효율이 매우 우수하다. 또한, 화학용액의 사용 없이 웨이퍼(W)로부터 오염물질을 제거할 수 있으므로, 환경오염을 방지할 수 있고, 화학용액의 구입 및 화학용액의 폐기에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 전기장이 형성된 통로로 기체를 통과시켜 활성종을 생성하고, 이들을 세정액에 용해시켜 세정실(120, 220)로 공급할 수 있다. 그러나 이 경우 활성종들이 세정실(120, 220)로 공급되기까지 많은 시간이 소요되어 활성종들이 서로 재결합되기 쉽다. 그러나 본 실시예에서는 탈이온수가 공급되는 통로에 전기장을 형성하여 탈이온수로부터 직접 활성종들을 생성한 후 곧바로 세정실(120, 220)로 공급 하므로, 생성된 활성종들이 재결합되는 것을 최소화할 수 있다.
다음에는 본 발명의 세정 장치(10, 20)를 사용하여 웨이퍼(W)를 세정하는 방법을 설명한다.
일 실시예에 의하면, 세정 공정은 활성화된 탈이온수를 사용하여 웨이퍼(W)로부터 금속 오염물, 파티클, 그리고 유기물과 같은 오염물질을 제거하는 공정과 웨이퍼(W)를 건조하는 공정으로 이루어진다. 구체적으로, 탈이온수가 세정실(120, 220)로 공급되는 통로에 전기장을 형성한다. 탈이온수가 전기장이 형성된 영역을 흐를 때, 물 분자가 전기적으로 해리되어 물 분자로부터 다량의 이온 및 라디칼과 같은 활성종들이 생성된다. 활성화된 탈이온수는 세정실(120, 220)로 공급되어 웨이퍼(W)로부터 오염물질을 제거한다.
웨이퍼(W)로부터 제거하고자 하는 오염물질의 종류에 따라, 특정 활성종이 탈이온수에 다량 함유되도록 탈이온수에 산소(O2) 또는 수소(H2)와 같은 가스를 용해시킬 수 있다. 예컨대, 웨이퍼(W)로부터 제거하고자 하는 오염물질이 주로 유기물인 경우, 탈이온수에 용해되는 가스는 산소(O2)이다. 오염물질이 주로 파티클이나 금속인 경우 탈이온수에 용해되는 가스는 수소이다. 가스의 용해는 탈이온수가 전기장이 형성된 영역을 통과하기 전에 이루어지는 것이 바람직하다.
활성종이 함유된 탈이온수에 의한 세정이 완료되면, 웨이퍼(W)의 건조가 이루어진다. 웨이퍼(W)의 건조는 통상적으로 사용되는 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있다. 예컨대, 원심력에 의한 건조, 마란고니 원리를 이용한 건조, 공비혼합 효 과를 이용한 건조, 이소 프로필 알코올 증기에 의한 건조, 그리고 가열된 질소가스에 의한 건조 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
일반적으로 사용되고 있는 웨이퍼(W) 세정은 화학 용액을 사용하여 웨이퍼(W)로부터 오염물질 제거하는 약액 세정 공정, 탈이온수를 사용하여 웨이퍼(W)에 잔류하는 화학 용액 제거하는 세척 공정, 그리고 웨이퍼(W)로부터 탈이온수를 제거하는 건조 과정이 순차적으로 진행되면서 이루어진다. 그러나 상술한 본 발명의 세정 방법에 의하면, 웨이퍼(W)로부터 오염물질의 제거는 활성종이 다량 함유된 탈이온수에 의해 이루어지므로, 웨이퍼(W)를 세척하는 공정이 필요없다. 따라서 세정 공정에 소요되는 시간을 크게 단축할 수 있다. 또한, 전기 에너지를 인가하여 탈이온수를 활성시키므로, 세정에 참여하는 활성종은 이온 뿐 아니라 반응성이 매우 우수한 라디칼을 포함한다. 따라서 일반적으로 사용되는 방법에 비해 세정 효과가 매우 우수하다. 또한, 본 발명에 의하면 화학 용액 사용으로 인한 환경 오염을 방지할 수 있다.
상술한 예에서는 웨이퍼(W)의 세정이 세척 공정 없이 진행되는 것으로 설명하였다. 그러나 선택적으로 웨이퍼(W)를 건조하기 전 탈이온수와 같은 세척액을 사용하여 웨이퍼(W)를 세척하는 공정이 추가될 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 본 발명의 세정 공정은 화학 용액을 사용하여 웨이퍼(W)로부터 오염물질을 제거하는 공정, 활성화된 탈이온수를 사용하여 웨이퍼(W)를 세척하는 공정, 그리고 웨이퍼(W)를 건조하는 공정을 포함한다. 탈이온수가 수소 라디칼을 다량 함유할 수 있도록 수소(H2)가 용해된 탈이온수를 전기장이 형성된 영역으로 제공할 수 있다. 탈이온수를 활성화시키는 방법은 상술한 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
웨이퍼(W) 표면에는 결합된 불소는 공기 중에 노출시 수소에 비해 산소에 의해 더 쉽게 치환된다. 따라서 웨이퍼에 자연산화막이 형성되는 것을 방지하기 위해 웨이퍼의 표면에는 불소보다 수소가 주로 결합되는 것이 바람직하다.
도 12는 일반적으로 사용되는 탈이온수를 사용하여 세척시 웨이퍼(W)의 표면 상태를 보여주는 도면이고, 도 13은 라디칼을 함유한 탈이온수를 사용하여 세척시 웨이퍼(W)의 표면 상태를 보여주는 도면이다.
도 12를 참조하면, 불산을 사용하여 베어 웨이퍼(W)(bare wafer)를 약액 처리시 웨이퍼(W)의 표면에는 주로 불소와 수소가 결합된다. 이후, 탈이온수를 사용하여 세척시 웨이퍼(W) 표면에서 불소는 수소로 치환된다. 그러나 수소 이온에 의해 치환이 이루어지므로 치환율이 낮아 세척 후에도 웨이퍼(W) 표면에는 다량의 불소가 결합된다.
그러나 도 13에 도시된 바와 같이, 수소 라디칼이 함유된 탈이온수를 사용하여 불산으로 약액 처리된 웨이퍼(W)를 세척하면, 수소 라디칼의 우수한 반응성으로 인해 웨이퍼(W) 표면에 결합된 불소의 대부분이 수소로 치환된다. 따라서 웨이퍼(W)가 산소에 노출되더라도 웨이퍼(W)에 자연산화막이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
아래의 표 1은 라디칼이 함유되지 않은 탈이온수를 사용하여 베어 웨이퍼(bare wafer)를 세척한 경우 베어 웨이퍼 표면에 결합된 수소의 수와 라디칼이 함유된 탈이온수를 사용하여 베어 웨이퍼를 세척한 경우 베어 웨이퍼 표면에 결합된 수소의 수의 상대적 량을 비교한 것이다. 웨이퍼의 표면에서 규소-수소 결합의 수는 웨이퍼(W) 표면으로 적외선을 조사하여 규소-수소(Si-H) 결합에 의해 흡수되는 파장의 변화를 이용하여 측정하였다.
라디칼 함유 탈이온수 탈이온수
규소-수소 결합(상대적 크기) 0.016 0.009
표 1에 보여진 바와 같이 라디칼이 함유된 탈이온수를 사용하여 베어 웨이퍼를 세척할 때 베어 웨이퍼 표면에서 규소와 수소 결합(Si-H)의 수는 라디칼이 함유되지 않은 탈이온수를 사용하여 베어 웨이퍼를 세척할 때 베어 웨이퍼 표면에서 규소와 수소 결합(Si-H)의 수의 약 1.8배에 해당됨을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 탈이온수로부터 생성된 활성종을 사용하여 웨이퍼 상의 오염물질을 제거하므로 화학 용액 사용으로 인한 환경 오염을 방지하고, 화학 용액 구입 및 폐기에 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 화학 용액을 사용시 반드시 요구되는 세척 공정을 생략할 수 있으므로, 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 전기장이 형성된 영역으로 탈이온수가 흐르도록 하여 탈이온수를 활성화시키므로 이온 외에 반응성이 우수한 라디칼이 다량 생산되며, 이로 인해 세정 효율이 크게 증진된다.
또한, 본 발명에 의하면, 전기장이 세정액 공급관 내에 직접 형성되도록 함으로써 탈이온수가 세정실로 공급되는 동안 활성화된다. 따라서 활성종들이 세정실로 공급되기 전에 재결합되는 것을 최소화할 수 있다.

Claims (31)

  1. 반도체 기판을 제조하는 장치에 있어서,
    적어도 하나의 기판을 수용하며, 공정이 수행되는 처리실과;
    상기 처리실로 처리액을 공급하는 처리액 공급부재와; 그리고
    상기 처리액이 흐르는 통로에 전기장을 형성하여 상기 처리액이 이온 및 라디칼을 포함하도록 상기 처리액을 활성화시키는 전기장 형성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전기장 형성부재는,
    제 1전극과;
    처리액이 흐르도록 상기 제 1전극과 이격되어 배치되는 제 2전극과; 그리고
    상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 전기장이 형성되도록 상기 제 1전극 또는 상기 제 2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 처리액 공급부재는 상기 처리실로 처리액을 공급하는 처리액 공급관을 포함하고,
    상기 제 1전극은 상기 처리액 공급관의 적어도 일부분을 감싸도록 배치되고,
    상기 제 2전극은 상기 처리액 공급관 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 처리액 공급관은 절연재질로 이루어지고,
    상기 제 2전극은 절연부재에 의해 감싸여지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1전극은 통 형상을 가지고,
    상기 제 2전극은 로드 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 처리액 공급부재는 상기 처리액 공급관에 설치되는, 그리고 상기 전기장 형성부재에 의해 활성화된 처리액이 저장되는 버퍼탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 장치는 서로 병렬로 배치되며 상기 전기장 형성부재가 설치되는 상기 처리액 공급관을 복수개 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 전기장 형성 부재는 상기 처리실과 인접한 위치에서 상기 처리액 공급관에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 기판을 세정하는 장치에 있어서,
    적어도 하나의 기판을 수용하며 세정공정을 수행하는 세정실과;
    상기 세정실로 세정액을 공급하는 세정액 공급부재와; 그리고
    상기 세정액 공급부재에 설치되며, 상기 세정액이 이온 및 라디칼을 포함하도록 상기 세정액을 활성화시키는 전기장 형성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 세정액은 탈이온수인 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 탈이온수에는 수소(H2)와 산소(O2) 중 적어도 하나가 용해된 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 세정액 공급부재는,
    상기 세정실 내로 세정액을 공급하는 노즐과;
    세정액 저장부로부터 상기 노즐로 세정액을 공급하는 세정액 공급관을 포함하고,
    상기 전기장 형성 부재는,
    상기 세정액 공급관의 적어도 일부분을 감싸도록 배치되는 제 1전극과;
    상기 세정액 공급관 내에 배치되는 제 2전극과;
    상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 전기장이 형성되도록 상기 제 1전극 또는 상기 제 2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 세정액 공급관은 절연재질로 이루어지고,
    상기 제 2전극은 상기 제 2전극이 세정액에 노출되지 않도록 절연부재에 의해 감싸여지는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1전극은 통 형상을 가지고,
    상기 제 2전극은 로드 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 세정액 공급부재는 상기 세정액 공급관에 설치되는, 그리고 상기 전기 장 형성부재에 의해 활성화된 세정액이 저장되는 버퍼탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 세정실은 기판의 가장자리가 삽입되는 슬롯이 복수개 형성되어 복수의 기판들을 동시에 지지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 장치는 서로 병렬로 배치되며 상기 전기장 형성부재가 설치되는 상기 세정액 공급관을 복수개 구비하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 세정실은 기판의 가장자리가 삽입되는 슬롯이 복수개 형성되어 복수의 기판들을 동시에 지지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  19. 제 10항에 있어서,
    상기 세정액 공급부재는,
    상기 세정실 내로 세정액을 공급하는 노즐과;
    상기 노즐로 세정액을 공급하는 세정액 공급관을 포함하고,
    상기 세정액 공급부재는,
    상기 세정실 내로 세정액을 공급하는 노즐과;
    세정액 저장부로부터 상기 노즐로 세정액을 공급하는 세정액 공급관을 포함하고,
    상기 전기장 형성 부재는,
    상기 노즐의 적어도 일부분을 감싸도록 배치되는 통 형상의 제 1전극과;
    상기 노즐 내에 배치되는 로드 형상의 제 2전극과; 그리고
    상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 전기장이 형성되도록 상기 제 1전극 또는 상기 제 2전극에 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 전기장 형성 부재는 상기 노즐과 인접한 위치에서 상기 세정액 공급관에 설치되는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  21. 제 9항에 있어서,
    상기 세정실은 처리면이 상부를 향하도록 기판을 지지하며, 회전가능한 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  22. 기판을 세정하는 방법에 있어서,
    세정액이 흐르는 통로에 전기장을 형성하여 상기 세정액이 이온 및 라디칼을 포함하도록 상기 세정액을 활성화시키는 단계와;
    상기 활성화된 세정액을 하나 또는 복수의 기판이 수용된 세정실로 공급하여, 상기 세정액에 함유된 라디칼 및 이온으로 상기 기판을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 세정액은 탈이온수인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  24. 제 22항에 있어서,
    상기 방법은 상기 탈이온수를 활성화시키기 전에 수소(H2)와 산소(O2) 중 적어도 어느 하나를 상기 탈이온수에 용해시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 세정액의 활성화는 상기 세정실로 세정액을 공급하는 노즐 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 세정액의 활성화는 상기 세정실에 설치된 노즐과 연결되는 세정액 공급관 중 상기 노즐과 인접한 위치에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  27. 제 23항에 있어서,
    상기 세정액에 함유된 라디칼 및 이온으로 상기 기판을 세정하는 단계는 상기 기판 상의 파티클, 유기물, 그리고 금속 오염물 중 적어도 어느 하나를 포함하 는 오염물질을 제거하는 단계인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 방법은 상기 활성화된 세정액을 사용하여 상기 기판을 세정하는 단계 이후에 세척 공정 없이 상기 기판을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  29. 제 25항에 있어서,
    상기 세정액에 함유된 라디칼 및 이온으로 상기 기판을 세정하는 단계는 화학 용액을 사용하여 상기 기판 상의 금속 오염물, 파티클, 그리고 유기물이 제거된 기판을 세척하는 단계인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  30. 제 24항에 있어서,
    상기 방법은 상기 활성화된 세정액을 상기 세정실로 공급하기 전에 상기 세정액을 버퍼탱크에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  31. 제 24항에 있어서,
    상기 방법은 복수의 세정액 공급부재를 통해서 세정액을 상기 세정실로 공급하고, 세정액은 각각의 세정액 공급부재에서 활성화되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
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