KR100713209B1 - High pressure cleaner for cleaning apparatus - Google Patents

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KR100713209B1
KR100713209B1 KR1020070012374A KR20070012374A KR100713209B1 KR 100713209 B1 KR100713209 B1 KR 100713209B1 KR 1020070012374 A KR1020070012374 A KR 1020070012374A KR 20070012374 A KR20070012374 A KR 20070012374A KR 100713209 B1 KR100713209 B1 KR 100713209B1
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KR
South Korea
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cleaning
wafer
high pressure
upper element
carbon dioxide
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Application number
KR1020070012374A
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Korean (ko)
Inventor
한갑수
유기풍
임종성
권영훈
Original Assignee
서강대학교산학협력단
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    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays

Abstract

본 발명은 공정이 간소화되고 소요시간이 단축되면서도 효과가 우수한 세정장치에 사용되는 고압세정기를 위하여, (i) 세정될 웨이퍼가 장착될, 돌출부를 구비하는 웨이퍼 장착기, (ii) 혼합물 등이 하측으로 주입될 수 있도록 하는 주입구와, 상기 웨이퍼 장착기의 돌출부가 삽입되어 상기 웨이퍼 장착기가 고정될 수 있도록 하는 웨이퍼 장착기 고정부와, 측면으로부터 슬라이딩되어 들어오는 공압실린더가 삽입될 수 있는 공압실린더 삽입부를 갖는 상부요소, (iii) 상기 상부요소를 상하로 이동시키는 승하강 공압실린더, (iv) 측면으로부터 슬라이딩되어 들어오는 공압실린더가 삽입될 수 있는 공압실린더 삽입부와, 혼합물 등이 배출될 수 있는 배출구를 가지며, 상기 상부요소와의 사이에 상기 웨이퍼 장착기가 배치될 수 있는 공간을 형성하는 하부요소, (v) 상기 상부요소가 하강하여 상기 하부요소와 맞물리면 상기 상부요소의 공압실린더 삽입부와 상기 하부요소의 공압실린더 삽입부 내로 슬라이딩되어 상기 상부요소와 상기 하부요소를 결합시키는 부착형 공압실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는 고압세정기를 제공한다.The present invention provides a high pressure cleaner for use in a cleaning apparatus which is simple in processing and short in time, and excellent in effect, which includes (i) a wafer mount having protrusions, (ii) a mixture, etc. An upper element having an injection hole for injection, a wafer mount holder for inserting the protrusion of the wafer mount to fix the wafer mount, and a pneumatic cylinder insert for inserting a pneumatic cylinder slid from the side. (iii) a lifting pneumatic cylinder for moving the upper element up and down, (iv) a pneumatic cylinder insertion portion into which a pneumatic cylinder slid from a side can be inserted, and an outlet through which a mixture and the like can be discharged; A lower yoke forming a space between the upper element and the wafer mounter (V) When the upper element is lowered and engaged with the lower element, the pneumatic cylinder insertion part of the upper element slides into the pneumatic cylinder insertion part of the lower element and the lower element, thereby attaching the upper element and the lower element. It provides a high pressure cleaner, characterized in that it comprises a.

Description

세정장치에 사용되는 고압세정기{High pressure cleaner for cleaning apparatus}High pressure cleaner for cleaning apparatus

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정에 사용되는 세정장치를 개략적으로 도시하는 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a cleaning apparatus used in a cleaning process according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 세정공정에 사용되는 세정장치를 개략적으로 도시하는 구성도이다.2 is a block diagram schematically showing a cleaning apparatus used in a cleaning process according to another preferred embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 고압 세정기를 개략적으로 도시하는 정면도이다.3 is a front view schematically showing the high pressure cleaner of FIG.

도 4a는 도 3의 고압 세정기의 상부요소를 개략적으로 도시하는 정면도이다.4A is a front view schematically showing an upper element of the high pressure cleaner of FIG. 3.

도 4b는 도 3의 고압 세정기의 상부요소를 개략적으로 도시하는 저면도이다.4B is a bottom view schematically showing the upper element of the high pressure cleaner of FIG. 3.

도 5a는 도 3의 고압 세정기의 하부요소를 개략적으로 도시하는 개념적인 단면도이다.FIG. 5A is a conceptual cross-sectional view schematically showing the lower elements of the high pressure cleaner of FIG. 3.

도 5b는 도 3의 고압 세정기의 하부요소를 개략적으로 도시하는 개념적인 평면도이다.FIG. 5B is a conceptual plan view schematically showing the lower elements of the high pressure cleaner of FIG. 3.

도 6a은 도 4a의 상부요소, 도 5a의 하부요소 및 매엽식 웨이퍼 장착기가 결합된 것을 개략적으로 도시하는 개념도이다.FIG. 6A is a conceptual diagram schematically showing the combination of the upper element of FIG. 4A, the lower element of FIG. 5A, and the single wafer mounter.

도 6b은 도 6a의 웨이퍼 장착기를 개략적으로 도시하는 평면도이다.6B is a plan view schematically illustrating the wafer mounter of FIG. 6A.

도 7a은 도 6a의 변형예를 개략적으로 도시하는 개념도이다.7A is a conceptual diagram schematically illustrating a modification of FIG. 6A.

도 7b은 도 7a의 웨이퍼 장착기를 개략적으로 도시하는 평면도이다.FIG. 7B is a plan view schematically illustrating the wafer mounter of FIG. 7A.

도 8은 도 2의 세정장치를 이용하는 세정공정 전 구간에 대한 시간과 압력 사이의 관계를 개략적으로 도시하는 그래프이다.FIG. 8 is a graph schematically showing a relationship between time and pressure for the entire section of the cleaning process using the cleaning device of FIG. 2.

도 9는 초임계 세정에 이용되는 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 나타내는 사진이다.9 is a photograph showing a homogeneous transparent phase mixture in a supercritical state used for supercritical cleaning.

도 10a는 백-엔드-오브-더-라인(BEOL) 공정을 거친 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정으로 세정하기 전의 단면 사진이다.FIG. 10A is a cross-sectional photograph of a wafer subjected to a back-end-of-the-line (BEOL) process before being cleaned by a cleaning process in accordance with one preferred embodiment of the present invention.

도 10b 내지 도 10e는 도 10a의 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정으로 세정한 후의 단면 사진들이다.10B to 10E are cross-sectional photographs after cleaning the wafer of FIG. 10A by a cleaning process according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 10f는 도 10a의 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정이 아닌 습식세정공정으로 세정한 후의 단면 사진이다.FIG. 10F is a cross-sectional photograph after cleaning the wafer of FIG. 10A by a wet cleaning process instead of the cleaning process according to the preferred embodiment of the present invention.

도 10g는 도 10a의 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 조건을 만족시키지 못하는 세정공정으로 세정한 후의 단면 사진이다.FIG. 10G is a cross-sectional photograph after cleaning the wafer of FIG. 10A by a cleaning process that does not satisfy the conditions in accordance with one preferred embodiment of the present invention. FIG.

도 11a는 프런트-엔드-오브-더-라인(FEOL) 공정을 거친 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정으로 세정하기 전의 단면 사진이고, 도 11b는 표면 사진이다.FIG. 11A is a cross-sectional photograph before cleaning a wafer subjected to a front-end-of-the-line (FEOL) process by a cleaning process according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a surface photograph.

도 11c는 도 11a 및 도 11b의 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정으로 세정한 후의 단면 사진이고, 도 11d는 표면 사진이다.11C is a cross-sectional photograph after cleaning the wafers of FIGS. 11A and 11B by a cleaning process according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 11D is a surface photograph.

도 12a는 포스트-이온 주입(post ion implantation) 공정을 거친 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정으로 세정하기 전의 표면 사진이다.12A is a photograph of the surface of a wafer that has undergone a post ion implantation process prior to cleaning the wafer in a cleaning process according to a preferred embodiment of the present invention.

도 12b 및 도 12c는 도 12a의 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정으로 세정한 후의 표면 사진이다.12B and 12C are photographs of the surface after cleaning the wafer of FIG. 12A by a cleaning process according to an exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 - 12: 온-오프 자동 밸브 20: 기체 이산화탄소 공급원1-12: on-off automatic valve 20: gaseous carbon dioxide source

21: 액체 이산화탄소 공급원 22: 공급관21: liquid carbon dioxide source 22: supply pipe

23: 이산화탄소 응축용기 24: 고압펌프23: carbon dioxide condensation container 24: high pressure pump

25: 세정용 첨가제 공급원 26: 헹굼용 첨가제 공급원25: additive source for cleaning 26: additive source for rinsing

27: 세정용 첨가제 공급펌프 28: 헹굼용 첨가제 공급펌프27: additive supply pump for cleaning 28: additive supply pump for rinsing

29: 순환펌프 31, 32, 33: 가열기29: circulation pump 31, 32, 33: heater

51: 액체 이산화탄소 보충밸브 52, 53: 압력 조절기51: liquid carbon dioxide fill valve 52, 53: pressure regulator

54: 압력조절밸브 55: 후압 조절기54: pressure regulating valve 55: back pressure regulator

60: 고압세정기 61: 분리기60: high pressure cleaner 61: separator

63: 세정컬럼 64: 흡착컬럼63: washing column 64: adsorption column

70: 균질 투명상 혼합기70: homogeneous transparent phase mixer

본 발명은 세정장치 및 이에 사용되는 고압세정기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 공정이 간소화되고 소요시간이 단축되면서도 효과가 우수한 세정장치 및 이에 사용되는 고압세정기에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning apparatus and a high pressure cleaner used therein, and more particularly, to a cleaning apparatus and a high pressure cleaner used therein which are excellent in effect while simplifying the process and reducing the time required.

반도체 웨이퍼 제조공정 중에는 반도체 기판 상에 포토리지스트(PR: photoresist)층을 형성하고 소정의 공정을 거친 후 이를 제거하여야 하는 데, 이 제거하는 단계를 세정단계라 한다. 이와 같은 세정단계는 프런트-엔드-오프-더-라인(FEOL: front end of the line), 백-엔드-오브-더-라인(BEOL: back end of the line) 또는 이온 주입(ion implantation) 등과 같은 웨이퍼 제조공정의 다양한 단계 이후에 수행될 수 있는데, 세정단계는 초미세 패턴의 기판표면으로부터 포토리지스트 또는 포토리지스트 잔류물 등과 같은 오염물을 제거하는 단계이다. 이를 위해 물 및 여러 가지 용매를 사용하는 습식 세정공정과 초임계 상태의 이산화탄소를 사용하는 건식 세정공정이 개발되고 있다.During the semiconductor wafer manufacturing process, a photoresist (PR) layer must be formed on the semiconductor substrate and then removed after a predetermined process. This step is called a cleaning step. This cleaning step may include a front end of the line (FEOL), a back end of the line (BEOL) or ion implantation. This may be done after various steps of the same wafer fabrication process, wherein the cleaning step is to remove contaminants such as photoresist or photoresist residues from the surface of the substrate in the ultrafine pattern. To this end, a wet cleaning process using water and various solvents and a dry cleaning process using supercritical carbon dioxide have been developed.

RCA 방식을 비롯하여 널리 사용되고 있는 종래의 습식 세정방법은 목적에 따라 세정을 적합하게 수행할 수 있는 장점이 있지만, 초대규모 집적회로(ULSI)의 제조에 이용하기에 적합하지 않은 많은 문제점을 가지고 있었다. 예컨대 습식 세정은 높은 종횡비(high aspect ratio)의 미세 구조 속으로 세정액의 젖음성(wettability)이 부족하고, 반복되는 헹굼과 건조 공정을 거치게 됨에 따라 파티클 발생에 취약하다는 문제점이 있었다. 또한, 액상의 화학 액으로부터 역 오염되는 금속 오염문제, 물 반점(water mark) 및 부식문제, 초순수 정제와 화학약품의 고순도 정제를 위해 소요되는 비용상의 문제 등이 있다. 그리고 장비의 점유면적이 크고 공정이 복잡하여 다른 공정장비와의 클러스터(cluster)화가 용이하지 않다는 문제점이 있었으며, 폐수 및 폐액에 의한 환경오염문제와 이로 인한 폐수처리 비용 증대의 문제점 등이 있었다.Conventional wet cleaning methods, which are widely used, including the RCA method, have the advantage of suitably performing the cleaning according to the purpose, but have many problems that are not suitable for use in the manufacture of ultra-large scale integrated circuits (ULSI). For example, wet cleaning has a problem in that the wettability of the cleaning solution is insufficient into a high aspect ratio microstructure, and it is vulnerable to particle generation due to repeated rinsing and drying processes. In addition, there is a problem of metal contamination that is contaminated from the chemical liquid in the liquid, water mark (corrosion) and corrosion problems, cost problems for the purification of ultrapure water and high purity of chemicals. In addition, there was a problem that the area occupied by the equipment is large and the process is complicated, so that clustering with other process equipment is not easy, and there is a problem of environmental pollution caused by wastewater and wastewater, and a problem of increased wastewater treatment cost.

또한, 종래의 RCA 세정을 이용할 경우 다량의 화학용제를 사용하기 때문에 웨이퍼 등에 손상(damage)이 발생한다는 문제점 및 제거되야 할 포토리지스트 등이 완전히 제거되지 않는다는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위하여 새로운 용제의 개발이 이루어지고 있으나, 종래의 습식 세정공정은 세정액의 분자구조의 특성상 65㎚ 이하의 초미세구조로는 침투가 어려우며, 특히 고성능의 차세대 미세패턴의 반도체 제조를 위한 구리 금속과 low-K 절연막 재료의 세정에 용이하지 않다는 문제점이 있었다.In addition, when using conventional RCA cleaning, since a large amount of chemical solvent is used, there is a problem that damage occurs in a wafer or the like and a photoresist to be removed is not completely removed. In order to solve this problem, new solvents have been developed. However, the conventional wet cleaning process is difficult to penetrate into the ultra-fine structure of 65 nm or less due to the nature of the molecular structure of the cleaning liquid. There is a problem that it is not easy to clean the metal and the low-K insulating material.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 플라즈마, 가스 상 또는 초임계 건식세정 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 그러나 건식세정으로 사용되고 있는 산소 플라즈마 애싱(oxygen plasma ashing) 방법으로 포토리지스트를 제거할 경우, 웨이퍼 등이 산소 플라즈마에 의해 손상되고 오염되며, 오염물의 잔존으로 인하여 추가적인 습식세정이 요구된다는 문제점이 있었다. 또한, 최근 개발된 오존의 산화작용을 이용한 세정은 습식방법이나 플라즈마 건식세정과 같은 손상은 없으나, 오존발생으로 인한 환경오염 등의 문제점이 있었다.In order to solve this problem, the development of plasma, gas phase or supercritical dry cleaning technology is required. However, when the photoresist is removed by oxygen plasma ashing, which is used for dry cleaning, the wafer is damaged and contaminated by oxygen plasma, and there is a problem that additional wet cleaning is required due to the remaining contaminants. . In addition, the recently developed cleaning using the oxidation of ozone does not have damage such as a wet method or plasma dry cleaning, but there are problems such as environmental pollution due to ozone generation.

한편, 반도체 제조공정 중 건식식각 또는 습식식각, 애싱 또는 이온 주입 등의 공정을 거침에 따라 포토리지스트 등이 웨이퍼 상에 잔존하게 된다. 따라서 종래에는 이의 제거를 위하여 부분건식과정과 습식과정, 즉 애싱과 유기 스트립공정의 두 단계를 거쳐 웨이퍼를 처리함에 따라, 공정의 수가 증가하고 자원을 낭비할 뿐만 아니라 폐수처리 등에 막대한 비용이 소요된다는 문제점이 있었다.On the other hand, the photoresist and the like remain on the wafer as a result of dry etching, wet etching, ashing, or ion implantation in the semiconductor manufacturing process. Therefore, conventionally, as the wafer is processed through two steps of a partial dry process and a wet process, that is, an ashing and an organic strip process to remove it, the number of processes increases, wastes resources, and enormous cost for wastewater treatment. There was a problem.

또한, 상기와 같이 습식세정이 수반되는 경우에는 스핀건조, IPA 증기건조, 마랑고니(Marangoni)건조 등과 같은 별도의 건조공정이 필요한 바, 이와 같은 건조방식들은 물반점을 남기고 응력을 유발하며 정전기력에 의한 재오염 가능성이 높다는 문제점이 있었다. 특히, IPA 증기건조의 경우는 IPA 기화를 위한 고온(200℃ 이상)을 유지해야만 하며 IPA 사용량이 많다는 문제점이 있었다.In addition, when wet cleaning is involved as described above, a separate drying process such as spin drying, IPA steam drying, and Marangoni drying is required. Such drying methods leave water spots, cause stress, and cause static electricity. There was a problem that the possibility of recontamination caused by. In particular, IPA steam drying has to maintain a high temperature (200 ℃ or more) for IPA vaporization, there was a problem that the IPA usage is large.

한편, 초임계 상태의 이산화탄소와 여러 가지 공용매를 혼합하여 사용하는 초임계 공정을 이용한 반도체 웨이퍼 세정방법이 소개된 바 있다. 그러나 초임계 상태의 비극성 이산화탄소에 단순히 극성 공용매를 혼합하여 균질의 투명상을 형성하지 못함으로써 종래의 습식세정의 문제점을 해결하지 못하고 세정효율이 낮으며, 균질 투명상 초임계 상태를 형성한다고 하더라도 100℃ 이상의 초고온과 300bar 이상의 초고압을 필요로 함에 따라 고비용이 소요되는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위해 계면활성제를 도입하는 경우에도 초임계 상태의 균질 투명상을 형성하기 위해서는 별도의 믹서(mixer) 또는 초음파 장치 등이 필요하고 시간도 오래 걸리는 문제점이 있었다.Meanwhile, a method of cleaning a semiconductor wafer using a supercritical process using a mixture of supercritical carbon dioxide and various cosolvents has been introduced. However, it is impossible to form a homogeneous transparent phase by simply mixing a polar co-solvent with non-polar carbon dioxide in a supercritical state, which does not solve the problem of conventional wet cleaning, and the cleaning efficiency is low, even if a homogeneous transparent supercritical state is formed. There is a problem in that high cost is required as it requires an ultra high temperature of more than 100 ℃ and an ultra high pressure of more than 300 bar. In order to solve this problem, even when the surfactant is introduced, a separate mixer or an ultrasonic apparatus is required to form a homogeneous transparent phase in a supercritical state, and it takes a long time.

또한, 반도체 제조를 위해서는 99.99%이상의 고순도 이산화탄소를 사용하는데, 종래에는 사용된 이산화탄소를 정제하고 회수하여 순환 사용하기 위한 효율적인 정제 공정을 구현하지 못한다는 문제점이 있었다.In addition, the use of high-purity carbon dioxide of 99.99% or more for semiconductor manufacturing, there was a problem that conventionally does not implement an efficient purification process for purifying and recovering used carbon dioxide.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 공정이 간소화되고 소요시간이 단축되면서도 효과가 우수한 세정장치 및 이에 사용되는 고압세정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object of the present invention is to provide a cleaning apparatus and a high pressure cleaner used therein which are excellent in effect while simplifying the process and reducing the required time.

본 발명은 (i) 세정될 웨이퍼가 장착될, 돌출부를 구비하는 웨이퍼 장착기와, (ii) 혼합물 등이 하측으로 주입될 수 있도록 하는 주입구와, 상기 웨이퍼 장착기의 돌출부가 삽입되어 상기 웨이퍼 장착기가 고정될 수 있도록 하는 웨이퍼 장착기 고정부와, 측면으로부터 슬라이딩되어 들어오는 공압실린더가 삽입될 수 있는 공압실린더 삽입부를 갖는 상부요소와, (iii) 상기 상부요소를 상하로 이동시키는 승하강 공압실린더와, (iv) 측면으로부터 슬라이딩되어 들어오는 공압실린더가 삽입될 수 있는 공압실린더 삽입부와, 혼합물 등이 배출될 수 있는 배출구를 가지며, 상기 상부요소와의 사이에 상기 웨이퍼 장착기가 배치될 수 있는 공간을 형성하는 하부요소와, (v) 상기 상부요소가 하강하여 상기 하부요소와 맞물리면 상기 상부요소의 공압실린더 삽입부와 상기 하부요소의 공압실린더 삽입부 내로 슬라이딩되어 상기 상부요소와 상기 하부요소를 결합시키는 부착형 공압실린더를 구비하는 것을 특징으로 하는 고압세정기를 제공한다.The present invention provides (i) a wafer mounter having protrusions on which a wafer to be cleaned is mounted, (ii) an injection hole through which a mixture or the like can be injected downward, and a protrusion of the wafer mounter is inserted to fix the wafer mounter. A pneumatic cylinder insert for inserting a pneumatic cylinder slid from the side, and (iii) a lifting pneumatic cylinder for moving the upper element up and down, and (iv) A lower part forming a space in which the wafer mounter can be disposed between the upper element and a pneumatic cylinder insertion part into which a pneumatic cylinder which is slid from a side can be inserted, and an outlet through which a mixture or the like can be discharged; Element and (v) inserting the pneumatic cylinder of the upper element when the upper element is lowered and engaged with the lower element. And is slid into the pneumatic cylinder insertion portion of the bottom element provides a high-pressure cleaner, characterized in that it comprises a pneumatic cylinder-mounted coupling the upper element and the lower element.

이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 상부요소의 상기 하부요소 방향의 면의 가장자리와 상기 하부요소의 상기 상부요소 방향의 면의 가장자리 사이에는 상기 상부요소와 상기 하부요소 사이의 공간을 외부로부터 밀봉시키는 밀봉재가 더 구비되는 것으로 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the space between the upper element and the lower element is sealed from the outside between the edge of the surface in the lower element direction of the upper element and the edge of the surface in the upper element direction of the lower element. It is possible to further provide a sealing material.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 상부요소의 상기 하부요소 방향의 면의 가장자리에는 제 1 절곡부가 구비되고, 상기 하부요소의 상기 상부요소 방향의 면의 가장자리에는 제 2 절곡부가 구비되며, 상기 제 1 절곡부와 상기 제 2 절 곡부에는 각각 제 1 밀봉재와 제 2 밀봉재가 구비되는 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the first bent portion is provided at the edge of the surface in the lower element direction of the upper element, the second bent portion is provided at the edge of the surface in the upper element direction of the lower element, The first bent portion and the second bent portion may be provided with a first sealing material and a second sealing material, respectively.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 웨이퍼 장착기의 상기 상부요소 방향의 면 상에는 웨이퍼 장착기의 둘레방향으로 홈이 형성되어 있으며, 상기 웨이퍼 장착기의 둘레방향으로 상기 홈을 따라 복수개의 스프레이 출구들이 구비되는 것으로 할 수 있다.According to another feature of the present invention, a groove is formed in the circumferential direction of the wafer mounter on a surface of the wafer mounter in the direction of the upper element, and a plurality of spray outlets are provided along the groove in the circumferential direction of the wafer mounter. It can be done.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 상부요소에 구비된 주입구는 상기 상부요소에 구비된 주입구를 통해 주입된 물질이 상기 웨이퍼 장착기의 홈 방향으로 주입되도록 구비되어 있는 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the injection hole provided in the upper element may be provided so that the material injected through the injection hole provided in the upper element is injected in the groove direction of the wafer mounter.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 상부요소는 상부요소 가이드핀을 더 구비하고, 상기 하부요소는 상기 상부요소 가이드핀이 삽입되는 가이드핀 삽입부를 더 구비하는 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the upper element may be further provided with an upper element guide pin, the lower element may be further provided with a guide pin insertion portion into which the upper element guide pin is inserted.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 주입구와 상기 배출구는 상호 반대방향에 구비되는 것으로 할 수 있다.According to another feature of the invention, the inlet and the outlet may be provided in opposite directions to each other.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 고압세정기의 온도를 제어하기 위한 가열원 또는 냉각원을 더 구비하는 것으로 할 수 있다.According to still another feature of the present invention, a heating source or cooling source for controlling the temperature of the high-pressure cleaner may be further provided.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정에 사용되는 세정장치 를 개략적으로 도시하는 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a cleaning apparatus used in a cleaning process according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정에 사용되는 세정장치는 고압세정기(60)와, 고압세정기(60)에 연결되는 기체 이산화탄소 공급원(20) 및 액체 이산화탄소 공급원(21)과, 이산화탄소를 고압으로 송출하기 위한 고압펌프(24)와, 세정용 첨가제를 공급하는 세정용 첨가제 공급원(25)과 헹굼용 첨가제를 공급하는 헹굼용 첨가제 공급원(26)과, 이산화탄소 및 첨가제를 가열하기 위하여 공급관(L2, L3, L4) 상에 설치되는 가열기(31, 32, 33)와, 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 형성하면서 일정량의 세정용 첨가제를 공급하기 위한 균질 투명상 혼합기(70)와, 고압세정기(60)에 연결되어 일정한 압력을 유지하기 위한 압력조절밸브(54)와, 고압세정기(60)에 연결되어 고압세정기(60)로부터 배출되는 혼합물을 기체상의 이산화탄소 및 액체상의 첨가제로 분리하는 분리기(61)와, 분리된 기체상의 이산화탄소를 정제하기 위한 기체 세정컬럼(63) 및 흡착컬럼(64)과, 정제된 기체를 응축하고 재사용하기 위한 이산화탄소 응축용기(23)와, 열매체 및 냉매 공급기와, 온-오프 자동밸브(1 내지 12)를 구비한다.As shown in FIG. 1, a washing apparatus used in a washing process according to an exemplary embodiment of the present invention includes a high pressure cleaner 60, a gaseous carbon dioxide source 20 and a liquid carbon dioxide source (connected to the high pressure cleaner 60). 21), a high pressure pump 24 for sending carbon dioxide at a high pressure, a cleaning additive source 25 for supplying a cleaning additive, a rinsing additive source 26 for supplying a rinsing additive, carbon dioxide and an additive The heaters 31, 32, and 33 installed on the supply pipes L2, L3, and L4 for heating the same, and the homogeneous transparent phase mixer for supplying a certain amount of the cleaning additive while forming the homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state. 70, a pressure control valve 54 connected to the high pressure cleaner 60 to maintain a constant pressure, and a mixture of the gaseous carbon dioxide and the mixture discharged from the high pressure cleaner 60 connected to the high pressure cleaner 60; Separator 61 for separating body additives, gas washing column 63 and adsorption column 64 for purifying separated gaseous carbon dioxide, and carbon dioxide condensation vessel 23 for condensing and reusing the purified gas. And a heat medium and a refrigerant supply unit, and on-off automatic valves 1 to 12.

여기서 초임계 상태(supercritical state)란 임계 온도와 임계 압력 이상에서의 상태를 의미하는 것으로, 초임계 상태의 유체(supercritical fluid)의 물성은 통상적인 상태의 유체의 물성과 매우 상이하다. 즉, 초임계 상태에서는 유체의 밀도, 점도, 용해도, 열용량 또는 유전상수 등과 같은 유체의 물성이 급격하게 변하게 된다. 이러한 초임계 상태는 임계 온도와 임계 압력 이상에서의 상태인 바, 여기서 임계 온도라 함은 압력을 높여도 기체가 액체로 액화되지 않는 온도를 말하 고, 임계 압력이라 함은 온도를 높여도 액체가 기체로 기화되지 않는 압력을 말한다. 예컨대 이산화탄소의 경우 임계 온도는 대략 31.06℃, 임계 압력은 대략 73.8bar로 알려져 있다. 이러한 초임계 상태의 유체는 기체 상태와 액체 상태를 구별할 수 없는 유체이다. 초임계 상태의 유체는 액체와 유사한 특성을 가져 용해력이 크며, 또한 기체와 유사한 특성도 가져 점도가 낮고 확산속도가 크며 표면장력이 작아 미세구조에도 용이하게 침투할 수 있다.Here, the supercritical state means a state at or above a critical temperature and a critical pressure, and the physical properties of the supercritical fluid are very different from those of the fluid in a normal state. That is, in the supercritical state, the physical properties of the fluid such as density, viscosity, solubility, heat capacity, or dielectric constant of the fluid are changed drastically. This supercritical state is a state above the critical temperature and the critical pressure, where the critical temperature refers to the temperature at which the gas does not liquefy into a liquid even when the pressure is increased, and the critical pressure is referred to as the liquid at high temperature. The pressure does not vaporize with gas. For example, for carbon dioxide, the critical temperature is known to be approximately 31.06 ° C. and the critical pressure is approximately 73.8 bar. Such supercritical fluids are fluids indistinguishable from gaseous and liquid states. The supercritical fluid has a liquid-like property, which is high in dissolving power, and also has a gas-like property, which has low viscosity, high diffusion rate, and small surface tension, thereby making it easy to penetrate the microstructure.

기체 이산화탄소 공급원(20) 또는 액체 이산화탄소 공급원(21)은 이산화탄소를 공급하기 위한 공급관(L1, L2)을 통하여 고압세정기(60)에 연결된다. 세정용 첨가제 공급원(25)과 행굼용 첨가제 공급원(26)은 공급관(L3)에 함께 연결되어 세정용 첨가제 공급펌프(27)와 헹굼용 첨가제 공급펌프(28)를 통해 세정용 첨가제와 행굼용 첨가제를 균질 투명상 혼합기(70)에 공급한다. 그리고 고압세정기(60)에 연결된 균질 투명상 혼합기(70)는, 대기압 또는 저압상태의 세정용 첨가제와 초임계 이산화탄소를 큰 압력차에 의한 혼합효과를 이용하여 일시에 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 형성한다. 또한, 균질 투명상 혼합기(70)는 헹굼용 첨가제와 초임계 이산화탄소를 혼합하여 초임계 상태의 헹굼 혼합물을 형성하기도 한다. 이에 대하여는 후술한다.The gaseous carbon dioxide source 20 or the liquid carbon dioxide source 21 is connected to the high pressure cleaner 60 through supply pipes L1 and L2 for supplying carbon dioxide. The cleaning additive source 25 and the rinsing additive source 26 are connected together to the supply pipe L3, so that the cleaning additive and the rinsing additive are supplied through the cleaning additive supply pump 27 and the rinse additive supply pump 28. To a homogeneous transparent phase mixer (70). In addition, the homogeneous transparent phase mixer 70 connected to the high-pressure cleaner 60 is a homogeneous transparent phase mixture of the supercritical state at a time by using the mixing effect of the cleaning additive and supercritical carbon dioxide in the atmospheric pressure or the low pressure state by a large pressure difference. To form. In addition, the homogeneous transparent phase mixer 70 may mix the rinse additive and the supercritical carbon dioxide to form a rinse mixture in a supercritical state. This will be described later.

물론 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 세정공정에 사용되는 세정장치의 개략적 구성도에 도시된 바와 같이, 순환관(L8)과 순환펌프(29)를 더 구비할 수도 있다. 순환관(L8)과 순환펌프(29)는 균질 투명상 혼합기(70)와 연결되어, 공급된 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 고압세정기(60)의 외부 순환류 형성에 의해 안정되도록 유지하며, 혼합효과와 열교환 효과를 높이는 역할을 한다.Of course, as shown in the schematic configuration diagram of the cleaning apparatus used in the cleaning process according to another preferred embodiment of the present invention shown in Figure 2, the circulation pipe (L8) and the circulation pump 29 may be further provided. . The circulation tube L8 and the circulation pump 29 are connected to the homogeneous transparent phase mixer 70 to maintain the supplied supercritical homogeneous transparent phase mixture in a stable manner by forming an external circulation flow of the high pressure cleaner 60. It serves to enhance the mixing effect and heat exchange effect.

상기와 같은 세정 장치를 이용하여 이루어지는 세정공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.The cleaning process made using the above cleaning apparatus will be described in detail as follows.

먼저 고압세정기(60) 내에 웨이퍼가 장착된다. 고압세정기(60) 내에 웨이퍼가 장착되는 구체적인 방법 등은 후술한다.First, the wafer is mounted in the high pressure cleaner 60. Specific methods for mounting the wafer in the high pressure cleaner 60 will be described later.

고압세정기(60) 내에 웨이퍼가 장착되면, 일차적으로 압력 조절기(52, 53)에 의해 저압(20psig 이하)의 고순도(99.99%이상) 기체 이산화탄소가 기체 이산화탄소 공급원(20)으로부터 해당 온-오프 자동 밸브(3, 4) 및 공급관(L1)을 통해 고압세정기(60) 내로 유입된다. 이는 고압세정기(60) 내부의 미세 오염물을 제거하는 역할을 한다. 고압세정기(60)가 밀폐되면(이에 대해서는 후술한다), 고압(약 30bar 내지 50bar)의 고순도 기체 이산화탄소가 유입되는데, 이는 이후 이루어질 혼합 유체의 유입을 원활하게 하는 역할을 한다.When the wafer is mounted in the high pressure cleaner 60, the high pressure (more than 20 psig) gaseous carbon dioxide of low pressure (below 20 psig) is first applied by the pressure regulators 52 and 53 to the corresponding on-off automatic valve from the gaseous carbon dioxide source 20. Through 3 and 4 and the supply pipe (L1) is introduced into the high pressure cleaner (60). This serves to remove fine contaminants inside the high pressure cleaner (60). When the high pressure cleaner 60 is sealed (to be described later), high pressure gas (about 30 bar to 50 bar) of high purity gaseous carbon dioxide is introduced, which serves to smoothly introduce the mixed fluid to be made thereafter.

한편, 세정용 첨가제와 초임계 세정압력(고압세정기에서 세정시의 압력으로 바람직하게는 대략 120bar 내지 300bar)보다 높은 압력의 초임계 상태의 이산화탄소가 균질 투명상 혼합기(70)기에 유입된다. 이에 대해서는 후술한다. 초임계 상태의 이산화탄소는 이산화탄소 응축기(23)로부터 공급되는데, 이는 공급관(L2) 상의 온-오프 자동밸브(1, 2, 5, 8)의 개폐와 이산화탄소 공급을 위한 고압펌프(24)를 통해 자동으로 공급된다. 물론 균질 투명상 혼합기(70)에 이르기 전 가열기(31)에 의해 가열되어 초임계 상태의 이산화탄소가 되도록 할 수도 있다.On the other hand, carbon dioxide in a supercritical state at a pressure higher than the cleaning additive and the supercritical cleaning pressure (preferably at a pressure of about 120 bar to 300 bar in a high pressure cleaner) flows into the homogeneous transparent phase mixer 70. This will be described later. Supercritical carbon dioxide is supplied from the carbon dioxide condenser (23), which automatically opens and closes the on-off automatic valves (1, 2, 5, 8) on the supply pipe (L2) and a high pressure pump (24) for supplying carbon dioxide. Supplied by. Of course, before reaching the homogeneous transparent phase mixer 70, it may be heated by the heater 31 to be carbon dioxide in a supercritical state.

초임계 상태의 이산화탄소는 기체 세정컬럼(63)과 흡착컬럼(64)으로부터 공급되는 기체 이산화탄소가 이산화탄소 응축기(23)에서 냉매에 의해 응축된 것이다. 이때, 최초의 액체 이산화탄소 및 공정 상에서 소모된 이산화탄소는 액체 이산화탄소 보충밸브(51)를 통해 액체 이산화탄소 공급원(21)으로부터 공급된다.The carbon dioxide in the supercritical state is the gas carbon dioxide supplied from the gas cleaning column 63 and the adsorption column 64 condensed by the refrigerant in the carbon dioxide condenser 23. At this time, the first liquid carbon dioxide and carbon dioxide consumed in the process are supplied from the liquid carbon dioxide source 21 through the liquid carbon dioxide fill valve 51.

이러한 초임계 상태의 이산화탄소는 세정용 첨가제와 혼합되어 세정 단계에 이용되는, 즉 밀폐된 고압세정기(60)내로 유입되는 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 된다. 또한, 초임계 상태의 이산화탄소는 헹굼용 첨가제와 혼합되어 헹굼 단계에 이용되는, 즉 밀폐된 고압세정기(60) 내로 유입되는 초임계 상태의 헹굼 혼합물이 된다.This supercritical carbon dioxide is mixed with the cleaning additive to be used for the cleaning step, that is, a homogeneous transparent phase mixture of the supercritical state flowing into the closed high pressure cleaner 60. In addition, the carbon dioxide in the supercritical state is mixed with the rinsing additive to be used in the rinsing step, that is, the supercritical rinse mixture introduced into the closed high pressure cleaner 60.

첨가제는 공급관 L3과 L4 상의 온-오프 자동밸브(6, 7)와 세정용 첨가제 또는 헹굼용 첨가제 공급을 위한 정량 공급펌프(32, 33)를 통해 세정용 첨가제 공급원(25)과 헹굼용 첨가제 공급원(26)으로부터 자동 공급된다. 이 경우, 공급되는 이산화탄소와 첨가제는 공급관 L2, L3 및 L4상의 가열기(31, 32, 33) 또는 라인 히터에 의해 소정 온도 또는 소정 범위내의 온도(예컨대 대략 35℃ 내지 100℃)로 가열된다.The additives are supplied via the on-off automatic valves 6 and 7 on the feed pipes L3 and L4 and through the metering feed pumps 32 and 33 for supplying the cleaning additives or the rinse additives. Automatically supplied from 26. In this case, the carbon dioxide and the additive to be supplied are heated to a predetermined temperature or a temperature within a predetermined range (for example, approximately 35 ° C. to 100 ° C.) by the heaters 31, 32, 33, or line heaters on the supply pipes L2, L3, and L4.

세정용 첨가제는 초임계 상태의 이산화탄소와 균질 투명상 혼합기(70)에서 큰 압력차에 의해 순간적으로 혼합되어, 고압세정기(60)로 유입되어 세정 단계에 이용되는 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 된다. 더욱 상세히 설명하면, 대기압 또는 10bar 이하의 저압상태의 세정용 첨가제를 균질 투명상 혼합기(70)에 공급하고, 그 후 초임계 세정압력보다 높은 압력의 이산화탄소를 균질 투명상 혼합 기(70)에 공급함으로써, 큰 압력차에 의한 혼합효과를 이용하여 일시에 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 형성하게 된다.The cleaning additive is instantaneously mixed with the supercritical carbon dioxide and the homogeneous transparent phase mixer 70 by a large pressure difference, and the supercritical homogeneous transparent phase mixture used for the cleaning step is introduced into the high pressure cleaner 60. do. In more detail, the cleaning additive at atmospheric pressure or at a low pressure of 10 bar or less is supplied to the homogeneous transparent phase mixer 70, and then carbon dioxide at a pressure higher than the supercritical cleaning pressure is supplied to the homogeneous transparent phase mixer 70. As a result, a homogeneous transparent phase mixture in a supercritical state is formed at one time by utilizing the mixing effect of a large pressure difference.

일반적으로 초임계 상태의 이산화탄소는 비극성이고 세정용 첨가제는 통상적으로 극성이므로 이들을 단순 혼합하여 초임계 상태를 유지하기 위해서는 상술한 바와 같은 조건보다 더 높은 초고압과 초고온이 요구되며, 그에 따라 세정비용이 급격히 상승한다는 문제점이 있었다. 따라서 이를 해결하기 위하여 본 실시예에 따른 세정공정에서는 세정용 첨가제가 계면활성제도 포함하도록 하여, 초고압 및 초고온이 아닌 상술한 바와 같은 조건의 압력 등의 세정 조건 하에서도 용이하게 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 형성되도록 한다. 또한, 균질 투명상 혼합기(70) 내에서 큰 압력차를 이용하여 세정용 첨가제와 초임계 상태의 이산화탄소를 혼합함으로써, 별도의 믹서(mixer) 또는 초음파 장치 등을 이용하지 않고도 용이하게 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 단시간에 형성되도록 한다.In general, supercritical carbon dioxide is non-polar and the cleaning additive is generally polar. Therefore, in order to maintain the supercritical state by simply mixing them, a higher ultra-high pressure and ultra-high temperature than the above-described conditions are required. There was a problem of rising. Therefore, in order to solve this problem, in the cleaning process according to the present embodiment, the cleaning additive also includes a surfactant, so that the supercritical homogeneous transparent is easy even under the cleaning conditions such as the pressure of the above-mentioned conditions other than the ultra high pressure and the ultra high temperature. Allow phase mixtures to form. In addition, by mixing the cleaning additive and the supercritical carbon dioxide in a homogeneous transparent phase mixer 70 using a large pressure difference, the supercritical state can be easily used without using a separate mixer or an ultrasonic device. Allow a homogeneous clear phase mixture to form in a short time.

이를 위하여 세정용 첨가제는 불소계 계면활성제를 포함하는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 불소계 계면활성제로는 탄소수 2 내지 20의 불소계 카르복실산, 평균 분자량이 300 내지 5000인 과불화 에테르계 폴리머 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다.To this end, the cleaning additive may include a fluorine-based surfactant. In this case, a fluorine-based carboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms, a perfluorinated ether polymer having an average molecular weight of 300 to 5000, or a mixture thereof can be used as the fluorine-based surfactant.

세정용 첨가제의 구성을 더욱 상세히 설명하자면, 세정용 첨가제는, 불소계 계면활성제 0.01중량% 내지 90중량%과, 지방족 아민 0.01중량% 내지 15중량%과, 극성 유기용매 0.01중량% 내지 15중량%과, 알코올계 용매 0.1중량% 내지 20중량%과, 에테르계 용매 0.1중량% 내지 30중량%과, 부식방지제 0중량% 내지 5중량%과, 물 0 중량% 내지 15중량%을 포함하도록 할 수 있다. 이 경우 불소계 계면활성제는 탄소수 2 내지 20의 불소계 카르복실산, 평균 분자량이 300 내지 5000인 과불화 에테르계 폴리머 또는 이들의 혼합물이고, 지방족 아민은 모노에탄올 아민, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 디에탄올 아민, 이미노비스프로필아민, 2-메틸아미노에탄올, 트리에틸아미노에탄올 또는 이들의 혼합물이며, 극성 유기용매는 N,N'-디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 1-메틸-2-피롤리디논, N,N'-디메틸포름아미드, 암모늄플루오라이드 또는 이들의 혼합물이고, 알코올계 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 이들의 혼합물이며, 에테르계 용매는 에틸렌글리콜 메틸에테르, 에틸렌글리콜 에틸에테르, 에틸렌글리콜 부틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에테르, 디에틸렌글리콜 에틸에테르, 트리에틸렌글리콜 메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 에틸에테르 또는 이들의 혼합물이고, 부식방지제는 카테콜(catechol), 갈릭산(gallic acid) 또는 이들의 혼합물인 것으로 할 수 있다.To describe the structure of the cleaning additive in more detail, the cleaning additive includes 0.01% to 90% by weight of a fluorine-based surfactant, 0.01% to 15% by weight of an aliphatic amine, 0.01% to 15% by weight of a polar organic solvent, , 0.1 wt% to 20 wt% of an alcohol solvent, 0.1 wt% to 30 wt% of an ether solvent, 0 wt% to 5 wt% of a corrosion inhibitor, and 0 wt% to 15 wt% of water. . In this case, the fluorine-based surfactant is a fluorine carboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms, a perfluorinated ether polymer having an average molecular weight of 300 to 5000, or a mixture thereof, and the aliphatic amine is monoethanol amine, 2- (2-aminoethoxy). Ethanol, diethanol amine, iminobispropylamine, 2-methylaminoethanol, triethylaminoethanol or mixtures thereof, and the polar organic solvent is N, N'-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, 1-methyl-2- Pyrrolidinone, N, N'-dimethylformamide, ammonium fluoride or mixtures thereof, alcohol solvents are methanol, ethanol, isopropanol or mixtures thereof, ether solvents are ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether , Ethylene glycol butyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol methyl ether, triethylene glycol It may be ethyl ether or a mixture thereof, and the corrosion inhibitor may be catechol, gallic acid or a mixture thereof.

물론 이와 상이한 조성의 세정용 첨가제를 이용할 수도 있는데, 예컨대 불소계 계면활성제 0중량% 내지 90중량%과, 반도체 세정용 스트리퍼 0.1중량% 내지 15중량%, 알코올계 용매 0.1중량% 내지 20중량%과, 물 0중량% 내지 15중량%을 포함하는 세정용 첨가제를 이용할 수도 있다. 이 경우 불소계 계면활성제는 탄소수 2 내지 20의 불소계 카르복실산, 평균 분자량이 300 내지 5000인 과불화 에테르계 폴리머 또는 이들의 혼합물이고, 알코올계 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 이들의 혼합물인 것으로 할 수 있다.Of course, it is also possible to use a cleaning additive having a different composition, for example, 0% to 90% by weight of the fluorine-based surfactant, 0.1% to 15% by weight of the semiconductor cleaning stripper, 0.1% to 20% by weight of the alcohol solvent, It is also possible to use a cleaning additive comprising 0 to 15% by weight of water. In this case, the fluorine-based surfactant may be a fluorine carboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms, a perfluorinated ether polymer having an average molecular weight of 300 to 5000, or a mixture thereof, and the alcohol solvent may be methanol, ethanol, isopropanol, or a mixture thereof. Can be.

한편, 이와 같은 세정용 첨가제와 초임계 상태의 이산화탄소가 혼합된 초임 계 상태의 균질 투명상 혼합물에서 세정용 첨가제의 용적은 전체 용적에서 2용적% 내지 30용적%인 것이 바람직하다.Meanwhile, the volume of the cleaning additive in the supercritical homogeneous transparent phase mixture in which the cleaning additive and the supercritical carbon dioxide are mixed is preferably 2% by volume to 30% by volume based on the total volume.

상기와 같은 세정용 첨가제와 초임계 상태의 이산화탄소가 혼합되어 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 형성하는 균질 투명상 혼합기(70)는 고압용기로서 고압 실린더 등이 이용될 수 있고, 이때 가열원이 부착되도록 하여 소정 온도 또는 소정 범위 내의 온도로 조절될 수 있으며, 세정에 필요한 세정용 첨가제 요구량의 정량 공급을 가능하게 하고 세정용 첨가제가 초임계 상태의 이산화탄소와 혼합하여 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 형성할 수 있는 최소 공간을 구비한다. 또한, 경우에 따라 혼합효과 및 열교환 효과를 최대화하기 위하여 균질 투명상 혼합기(70)에는 내부 및 외부 순환 장치가 더 구비될 수도 있다.A homogeneous transparent phase mixer 70 in which the cleaning additives as described above and carbon dioxide in a supercritical state are mixed to form a homogeneous transparent phase mixture in a supercritical state may be a high pressure cylinder or the like as a high pressure container. It can be adjusted to a predetermined temperature or a temperature within a predetermined range, to enable the quantitative supply of the required amount of the cleaning additive required for cleaning, and the cleaning additive is mixed with the supercritical carbon dioxide in a supercritical homogeneous transparent phase mixture. It has a minimum space that can form. In addition, in order to maximize the mixing effect and heat exchange effect, the homogeneous transparent phase mixer 70 may be further provided with internal and external circulation devices.

한편, 이와 같이 형성된 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 고압세정기(60)에 바로 주입하게 되면, 큰 압력차이로 인하여 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 유지되지 않고 변질된다. 따라서 이를 방지하기 위하여, 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 고압세정기(60)에 주입하기에 앞서, 공급관(L2) 상의 3-way 온-오프 자동밸브(5, 8)를 이용하여 보조관(L6)을 통해 초임계 세정압력보다 낮은 압력의 이산화탄소를 고압세정기(60)에 주입한다. 이때, 고압세정기(60)의 압력은 압력조절밸브(54)에 의해 소정 압력 또는 소정 범위내의 압력(예컨대 초임계 세정압력보다 10bar 내지 40bar 낮은 압력)으로 조절된다.On the other hand, when the supercritical homogeneous transparent phase mixture thus formed is directly injected into the high pressure cleaner 60, the homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state is not maintained due to a large pressure difference. Therefore, in order to prevent this, before injecting the homogeneous transparent phase mixture of the supercritical state into the high pressure cleaner 60, the auxiliary pipe (using the 3-way on-off automatic valves 5 and 8 on the supply pipe L2) The carbon dioxide of a pressure lower than the supercritical cleaning pressure is injected into the high pressure cleaner 60 through L6). At this time, the pressure of the high pressure cleaner 60 is adjusted to a predetermined pressure or a pressure within a predetermined range (for example, 10 bar to 40 bar lower than the supercritical cleaning pressure) by the pressure regulating valve 54.

이와 같이 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 고압세정기(60)에 주입하기에 앞서 초임계 세정압력보다 낮은 압력의 이산화탄소를 고압세정장치(60)에 주입 함으로써 추후 주입되는 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 변질되지 않고 유지되어 효과적으로 세정이 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 고압세정기(60)에 초임계 세정압력보다 낮은 압력으로 이산화탄소를 주입하는 이유는, 압력차에 의해 자연스럽게 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 고압세정기(60) 내로 유입되도록 하기 위함이다.As such, before injecting the supercritical homogeneous transparent phase mixture into the high pressure cleaner 60, the carbon dioxide having a pressure lower than the supercritical cleaning pressure is injected into the high pressure cleaner 60 so that the supercritical homogeneous transparent phase is subsequently injected. The mixture can be maintained intact to allow for effective cleaning. In this case, the reason for injecting carbon dioxide into the high pressure cleaner at a pressure lower than the supercritical cleaning pressure is to allow the homogeneous transparent phase mixture of the supercritical state to naturally flow into the high pressure cleaner 60 due to the pressure difference.

상술한 바와 같이 형성된 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물은 초임계 상태의 이산화탄소가 충전된 고압세정기(60)내에 투입되어 별도의 장치 없이 정체된 상태로 세정에 이용될 수 있다. 물론 도 1과 달리 도 2에 도시된 바와 같이 고압세정기(60)에 공급되는 균질의 투명상 혼합물이 안정하게 유지되도록 하고 혼합효과와 열교환 효과를 증진시키기 위하여, 순환관(L8)과 순환펌프(29)를 이용하여 외부 순환류를 형성하여 세정이 이루어지도록 할 수도 있다.The homogeneous transparent phase mixture of the supercritical state formed as described above may be introduced into a high-pressure cleaner 60 filled with carbon dioxide in the supercritical state and used for washing in a stagnant state without a separate device. Of course, unlike FIG. 1, as shown in FIG. 2, the homogeneous transparent phase mixture supplied to the high pressure cleaner 60 is stably maintained and the mixing tube and the circulation pump L8 are provided to enhance the mixing effect and the heat exchange effect. 29) may be used to form an external circulation to allow for cleaning.

이와 같은 세정을 통해 웨이퍼 상의 포토리지스트 또는 식각 잔류물 등이 제거되면, 세정용 첨가제와 용해된 포토리지스트 잔류물 등의 세정오염물이 웨이퍼 표면에 잔존하지 못하도록 할 필요가 있다. 이를 위하여 균질 투명상 혼합기(60)에서 헹굼용 첨가제 공급원(26)으로부터 공급되는 헹굼용 첨가제와 초임계 상태의 이산화탄소를 혼합하여 초임계 상태의 헹굼용 혼합물을 형성하고, 이를 고압세정기(60)에 주입하여 세정 혼합물을 제거한다. 초임계 상태의 이산화탄소와 주로 알코올류인 헹굼용 첨가제로 구성된 초임계 상태의 헹굼용 혼합물은, 헹굼용 첨가제와 초임계 상태의 이산화탄소의 단순 혼합으로 형성할 수 있다. 이러한 초임계 상태의 헹굼용 혼합물을 이용한 헹굼공정의 경우 대략 80bar 내지 250bar의 압력 하 에서 이루어지는 것이 바람직하다.When the photoresist or etching residue on the wafer is removed through such cleaning, it is necessary to prevent the cleaning additives and the cleaning contaminants such as dissolved photoresist residue from remaining on the wafer surface. To this end, the rinse additive supplied from the rinse additive source 26 in the homogeneous transparent phase mixer 60 and the carbon dioxide in the supercritical state are mixed to form a rinse mixture in the supercritical state, which is then used in the high pressure cleaner 60. Inject to remove the cleaning mixture. The supercritical rinse mixture composed of the supercritical carbon dioxide and the rinse additive, which is mainly alcohols, can be formed by simple mixing of the rinse additive and the carbon dioxide in the supercritical state. In the case of the rinsing process using the rinsing mixture for such a supercritical state, it is preferable that the reaction is performed under a pressure of approximately 80 bar to 250 bar.

그 후, 초임계 상태의 이산화탄소만으로 웨이퍼 표면에 존재할 수 있는 헹굼용 첨가제 혼합물를 제거할 수도 있다.Thereafter, only the supercritical carbon dioxide may remove the rinse additive mixture which may be present on the wafer surface.

세정 및 헹굼 이후에 상기 고압세정기(60)로부터 배출되는 혼합물은 분리기(61)에서 기체상의 이산화탄소 및 액체상의 첨가제로 분리된다. 이때, 헹굼 단계 이후에 대략 35℃ 이상의 온도에서 고압세정기(60) 내부의 압력을 낮춤으로써 고압세정기(60)로부터 이산화탄소를 액체 상태를 거치지 않고 기체 상태로 제거한다. 그 결과, 종래의 세정공정과 달리 별도의 건조장치 또는 단계가 요구되지 않으며, 습식세정 후에 문제되는 물반점의 형성 등의 문제점을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.After washing and rinsing, the mixture discharged from the high pressure cleaner 60 is separated into gaseous carbon dioxide and liquid additive in the separator 61. At this time, after the rinsing step, the carbon dioxide is removed from the high pressure cleaner 60 in the gas state by lowering the pressure inside the high pressure cleaner 60 at a temperature of about 35 ° C. or more. As a result, unlike a conventional cleaning process, a separate drying device or step is not required, and problems such as formation of water spots, which are problematic after wet cleaning, can be prevented.

분리기(61)는 고압상태의 혼합물을 분리하기 위한 것이다. 세정, 헹굼 및 건조 단계에서 이용된 고압의 세정 혼합물(최종적으로는 고압의 이산화탄소)이 3-way 온-오프 자동밸브(11)의 자동 동작에 의해 고압세정기(60)로부터 분리기(61)로 배출되고 정제되어 재사용된다. 한편 저압의 기체 이산화탄소는 3-way 온-오프 자동밸브(11)의 방향 전환에 의해 최종적으로 배출되어 별도 처리된다.The separator 61 is for separating the mixture under high pressure. The high pressure cleaning mixture (finally high pressure carbon dioxide) used in the cleaning, rinsing and drying steps is discharged from the high pressure cleaner (60) to the separator (61) by automatic operation of the 3-way on-off automatic valve (11). And purified and reused. On the other hand, the low pressure gas carbon dioxide is finally discharged by a change of direction of the 3-way on-off automatic valve 11 and is treated separately.

분리기(61)에서 상부로 분리되는 고압의 이산화탄소는 분리기(61) 상부 배출부의 연결관에 부착되어 압력을 조절하는 후압조절기(55)를 거쳐 세정컬럼으로 송출되고, 온-오프 자동밸브(12)의 자동동작에 의해 분리기(60)의 하부로 분리되는 액상 첨가물은 별도의 처리과정을 거쳐 분리·정제되어 재사용되거나 기존 반도체 제조 공장에서 적용되는 통상의 후처리에 의해 배출된다. 이때, 배출관(L7) 및 분 리기(61)에는 가열원이 부착되어 초임계 상태의 이산화탄소 또는 액체 이산화탄소의 단열팽창에 의한 잠열 손실을 보충하여 원활한 기체 상태에서의 배출을 유도한다.The high pressure carbon dioxide separated from the upper part of the separator 61 is sent to the washing column via the after pressure regulator 55 which is attached to the connection pipe of the upper discharge part of the separator 61 to regulate the pressure, and the on-off automatic valve 12 The liquid additive which is separated into the lower part of the separator 60 by the automatic operation of the separator is separated and purified through a separate treatment process and reused or discharged by a conventional post treatment applied in an existing semiconductor manufacturing factory. At this time, the heat source is attached to the discharge pipe (L7) and the separator (61) to compensate for the latent heat loss caused by the adiabatic expansion of carbon dioxide or liquid carbon dioxide in the supercritical state to induce a smooth gas discharge.

이러한 분리기(61)에서 분리된 기체상태의 이산화탄소는 후압조절기(55)를 거쳐 기체 세정컬럼(63)으로 이동하여 일차적으로 불순물이 제거되고, 흡착컬럼(64)으로 이동하여 이차적으로 불순물이 제거되어 고순도(99.99% 이상)의 기체 이산화탄소가 되는 정제 단계를 거치게 된다. 물론 세정칼럼(63)과 흡착칼럽(64) 중 어느 하나만을 이용할 수도 있다. 즉, 단순히 흡착컬럼(64)만으로도 정제가 가능하나 이는 대상 웨이퍼에 따라 달라질 수 있는 첨가제의 성분 또는 세정 반응으로 인한 휘발성 높은 기체 생성여부에 따라 결정된다.The gaseous carbon dioxide separated in the separator 61 is moved to the gas cleaning column 63 through the after pressure controller 55 to remove impurities, and then to the adsorption column 64 to remove impurities. It goes through a purification step that results in high purity (more than 99.99%) gaseous carbon dioxide. Of course, only one of the cleaning column 63 and the adsorption column 64 may be used. That is, purification may be possible using only the adsorption column 64, but this is determined by the generation of highly volatile gas due to the component of the additive or the cleaning reaction which may vary depending on the target wafer.

이와 같은 정제 단계를 거친 후, 이러한 고순도의 기체 이산화탄소는 이산화탄소응축용기(23)에서 순환 냉매시스템에 의해 액체 상태로 응축되어 세정공정을 위해 재순환되는 응축 단계를 거치게 된다.After such a purification step, the high purity gaseous carbon dioxide is condensed into a liquid state by a circulating refrigerant system in the carbon dioxide condensation vessel 23 and undergoes a condensation step that is recycled for a cleaning process.

상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정에 따르면, 종래의 포토리지스트 또는 잔류물 제거에 사용되던 플라즈마 애싱공정(건식공정)과 습식공정의 2단계 공정을 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 이용한 1단계 건식공정만으로 가능하게 할 수 있다. 또한, 세정과 헹굼 및 건조가 단일의 고압세정기 내에서 연속적으로 이루어지므로 별도의 건조장치 및 단계가 필요치 않게 된다. 그리고 가압과 감압 단계를 거친 이산화탄소는 상변화를 통하여 전혀 잔류물을 남기지 않는다는 이점을 얻을 수 있다.According to the cleaning process according to the preferred embodiment of the present invention as described above, the two-stage process of the plasma ashing process (dry process) and the wet process, which has been used for removing the conventional photoresist or residue, is homogeneous in a supercritical state. Only a one-step dry process using a transparent phase mixture can be made possible. In addition, since cleaning, rinsing and drying are carried out continuously in a single high pressure cleaner, no separate drying device and step are required. In addition, carbon dioxide, which has undergone the pressurization and depressurization steps, may have an advantage of leaving no residue at all through a phase change.

한편, 세정공정에서 초임계 상태의 이산화탄소만을 이용하는 경우에는 세정효과가 한정적이나, 본 실시예에 따른 세정공정에 따르면 초임계 상태의 이산화탄소와 세정용 첨가제를 혼합하여 세정을 실시함으로써 세정효과를 극대화시킬 수 있다. 이 경우 초임계 상태의 이산화탄소는 비극성이고 세정용 첨가제는 통상적으로 극성이므로 이들을 단순 혼합하여 초임계 상태를 유지하기 위해서는 상술한 바와 같은 조건보다 더 높은 초고압과 초고온이 요구되며, 이에 따라 세정비용이 급격히 상승한다는 문제점이 있었다. 따라서 이를 해결하기 위하여 본 실시예에 따른 세정공정에서는 세정용 첨가제가 계면활성제를 포함하도록 함으로써, 상술한 바와 같은 조건의 압력 등의 세정 조건 하에서도 용이하게 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 형성되고 유지되도록 한다. 이 경우, 균질 투명상 혼합기(70) 내에서 큰 압력차를 이용하여 세정용 첨가제와 초임계 상태의 이산화탄소를 혼합함으로써, 별도의 믹서(mixer) 또는 초음파 장치 등을 이용하지 않고도 용이하게 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 단시간에 형성할 수 있다.On the other hand, when only the supercritical carbon dioxide is used in the cleaning process, the cleaning effect is limited, but according to the cleaning process according to the present embodiment, the cleaning effect is maximized by mixing the supercritical carbon dioxide and the cleaning additive. Can be. In this case, carbon dioxide in the supercritical state is non-polar and the additive for cleaning is usually polar, so to maintain the supercritical state by simply mixing them, a higher ultra-high pressure and ultra-high temperature than the above-described conditions are required. There was a problem of rising. Therefore, in order to solve this problem, in the cleaning process according to the present embodiment, the cleaning additive includes a surfactant, so that a homogeneous transparent phase mixture in a supercritical state is easily formed even under cleaning conditions such as the pressure as described above. To be maintained. In this case, by using a large pressure difference in the homogeneous transparent phase mixer 70 to mix the cleaning additive and carbon dioxide in a supercritical state, the supercritical state can be easily used without using a separate mixer or an ultrasonic device. The homogeneous transparent phase mixture of can be formed in a short time.

이와 같이 본 실시예에 따른 세정공정을 이용함으로써, 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물의 균질 투명상을 빠른 시간내에 용이하게 형성하고 유지하는 것이 가능하고 자동개폐의 세정장치, 자동밸브 등을 설계 구성하여 제어 시스템과 더불어 공정 자동화를 통해 세정을 용이하게 수행할 수 있다.Thus, by using the cleaning process according to the present embodiment, it is possible to easily form and maintain the homogeneous transparent phase of the homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state in a short time, and to design and configure the automatic opening and closing cleaning device, the automatic valve, and the like. In addition to the control system, cleaning can be easily performed through process automation.

또한, 초임계 상태의 이산화탄소의 높은 확산속도를 이용함으로써 반도체 화학약품이 침투해 들어갈 수 있는 미세구조의 한계를 극복할 수 있으며, 또한 낮은 표면장력 특성을 이용하여 미세구조의 젖음성을 최대화할 수 있고, 그에 따라 초미 세구조의 패턴 형성과 제조과정에서 요구되는 초정밀 세정을 수행할 수 있다.In addition, by using the high diffusion rate of carbon dioxide in the supercritical state, it is possible to overcome the limitations of the microstructure that can penetrate the semiconductor chemicals, and maximize the wettability of the microstructure by using the low surface tension property. Therefore, it is possible to perform the ultra-fine cleaning required in the pattern formation and manufacturing process of the ultra-fine structure.

한편, 순수한 초임계 상태의 이산화탄소만을 사용하거나 균질의 투명상을 형성하기 어려운 초임계 상태의 유체 혼합물을 이용하여 잘 제거되지 않는 포토리지스트 및 잔류물의 제거를 위해서 후술하는 표에서 제시된 것과 같은 계면활성제를 포함하는 세정용 첨가제 배합을 이용할 수 있다.On the other hand, for the removal of photoresist and residues that are hard to remove by using only pure supercritical carbon dioxide or a supercritical fluid mixture that is difficult to form a homogeneous transparent phase, surfactants as shown in the following table Washing additive formulations may be used.

상기 고압세정기(60)의 구체적인 구조 및 이 내부에서의 세정에 대해 설명하면 다음과 같다.The specific structure of the high pressure cleaner 60 and the cleaning therein will be described below.

도 3은 도 1 및 도 2의 고압세정기(60)를 개략적으로 도시하는 정면도이고, 도 4a는 도 3의 고압 세정기의 상부요소를 개략적으로 도시하는 정면도이고, 도 4b는 도 3의 고압 세정기의 상부요소를 개략적으로 도시하는 저면도이며, 도 5a는 도 3의 고압 세정기의 하부요소를 개략적으로 도시하는 개념적인 단면도이고, 도 5b는 도 3의 고압 세정기의 하부요소를 개략적으로 도시하는 개념적인 평면도이며, 도 6a은 도 4a의 상부요소, 도 5a의 하부요소 및 매엽식 웨이퍼 장착기가 결합된 것을 개략적으로 도시하는 개념도이고, 도 6b은 도 6a의 웨이퍼 장착기를 개략적으로 도시하는 평면도이며, 도 7a은 도 6a의 변형예를 개략적으로 도시하는 개념도이고, 도 7b은 도 7a의 웨이퍼 장착기를 개략적으로 도시하는 평면도이다.3 is a front view schematically showing the high pressure cleaner 60 of FIGS. 1 and 2, FIG. 4A is a front view schematically showing an upper element of the high pressure cleaner of FIG. 3, and FIG. 4B is a view of the high pressure cleaner of FIG. 3. FIG. 5A is a conceptual cross-sectional view schematically showing the lower element of the high pressure cleaner of FIG. 3, and FIG. 5B is a conceptual view schematically showing the lower element of the high pressure cleaner of FIG. 3. FIG. 6A is a conceptual view schematically illustrating the coupling of the upper element of FIG. 4A, the lower element of FIG. 5A, and the single wafer mounter, and FIG. 6B is a plan view schematically showing the wafer mounter of FIG. 6A, and FIG. 7A is a conceptual diagram schematically illustrating a modification of FIG. 6A, and FIG. 7B is a plan view schematically illustrating the wafer mounter of FIG. 7A.

고압세정기(60)는 상부요소(101)와 하부요소(102)를 구비하며, 상부요소(101)는 상부요소 승하강 공압실린더(105)에 의해 상하운동을 할 수 있도록 되어 있다. 상부요소(101)가 하강하면, 부착형 공압실린더(106)가 상부요소(101)와 하부요소(102)의 부착형 공압실린더 삽입부(107) 내로 슬라이딩되어 상부요소(101)와 하부요소(102)가 결합되어 고정된다. 필요에 따라 고압세정기(60)의 상부요소(101)에는 상부요소 가이드핀(230)이 구비되고 하부요소(102)에는 가이드핀 삽입부(231)가 구비되도록 함으로써, 상부요소 가이드핀(230)이 가이드핀 삽입부(231)에 삽입되도록 하여 상부요소(101)와 하부요소(102)가 정확한 위치에서 결합되도록 할 수도 있다. 또한, 고압세정기(60)에 가열원 또는 냉각원(108)이 부착되도록 하여, 고압세정기(60)를 소정 온도 또는 소정 범위 내의 온도로 조절될 수 있다. 이 경우, 도 3에 도시된 것과 같이 가열원 또는 냉각원(108)은 고압세정기(60)의 하부요소(102)를 감싸고, 가열원 또는 냉각원(108)에 열매 또는 냉매가 유입되는 형태일 수 있다. 물론 이와 달리 가열원으로 저항이 높은 코일 등을 이용할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.The high pressure cleaner 60 has an upper element 101 and a lower element 102, the upper element 101 is to be able to move up and down by the upper element elevating pneumatic cylinder 105. When the upper element 101 is lowered, the attachable pneumatic cylinder 106 slides into the attachable pneumatic cylinder insertion portion 107 of the upper element 101 and the lower element 102 so that the upper element 101 and the lower element ( 102 is combined and fixed. If necessary, the upper element 101 of the high pressure cleaner 60 is provided with an upper element guide pin 230 and the lower element 102 is provided with a guide pin insertion portion 231, the upper element guide pin 230 The upper element 101 and the lower element 102 may be coupled in the correct position by being inserted into the guide pin insertion portion 231. In addition, the heating or cooling source 108 is attached to the high pressure cleaner 60, so that the high pressure cleaner 60 can be adjusted to a predetermined temperature or a temperature within a predetermined range. In this case, as shown in FIG. 3, the heating source or the cooling source 108 surrounds the lower element 102 of the high pressure cleaner 60, and the fruit or the refrigerant flows into the heating source or the cooling source 108. Can be. Of course, various modifications are possible, such as a coil having a high resistance as a heating source.

고압세정기(60)의 내부 또는 외부의 직경은 세정 대상 웨이퍼의 직경에 따라 달라질 수 있다. 상부요소(101)와 하부요소(102)를 결합시키는 부착형 공압실린더(106)의 개수는 세정될 웨이퍼의 크기에 따라 달라질 수 있는데, 예컨대 8inch 웨이퍼의 경우 대략 6개 내지 8개가 구비될 수 있다(도 4b 및 도 5b 참조).The inside or outside diameter of the high pressure cleaner 60 may vary depending on the diameter of the wafer to be cleaned. The number of the attachable pneumatic cylinders 106 joining the upper element 101 and the lower element 102 may vary depending on the size of the wafer to be cleaned. For example, about 6 to 8 may be provided for an 8 inch wafer. (See FIGS. 4B and 5B).

전술한 바와 같이 세정에 앞서 고압세정기(60) 내에 웨이퍼가 장착되는데, 이는 상부요소(101)와 하부요소(102)가 결합되기 전에 이루어진다. 세정될 웨이퍼는 도 6a 및 도 6b에 도시된 것과 같은 웨이퍼 장착기(201)에 장착되는데, 웨이퍼 장착기(201)는 웨이퍼 장착기(201)의 핀(돌출부, 210)이 상부요소(101)의 웨이퍼 장착기 고정부(210a, 도 4a 참조)에 삽입되어 고정된다. 이 경우 웨이퍼 장착기(201)의 핀(210)에는 나사산이 구비되고 상부요소(101)의 웨이퍼 장착기 고정 부(210a)에는 나사골이 구비되어, 웨이퍼 장착기(201)가 상부요소(101)에 더욱 확실히 고정되도록 할 수도 있다. 참고로 도 4b에서는 웨이퍼 장착기 고정부(210a)는 복수개가 구비되어 있는 것으로 도시되어 있으나 도 4a에서는 편의상 두 개만 도시하였다.As described above, the wafer is mounted in the high pressure cleaner 60 prior to cleaning, which is performed before the upper element 101 and the lower element 102 are combined. The wafer to be cleaned is mounted to a wafer mounter 201 as shown in FIGS. 6A and 6B, in which the pins (protrusions) 210 of the wafer mounter 201 are mounted on the wafer mounter of the upper element 101. It is inserted into and fixed to the fixing part 210a (see FIG. 4A). In this case, the pin 210 of the wafer mounter 201 is provided with a screw thread and the screw valley is provided at the wafer mounter fixing portion 210a of the upper element 101 so that the wafer mounter 201 is more securely attached to the upper element 101. It can also be fixed. For reference, in FIG. 4B, a plurality of wafer mounter fixing portions 210a are illustrated, but only two are shown in FIG. 4A for convenience.

물론 도 5b에 도시된 것과 같이 필요에 따라 하부요소(102)에도 보조핀(211)이 구비되도록 하여 웨이퍼 장착기(201)에 삽입될 웨이퍼를 지지하도록 할 수도 있다. 물론 도 5b에 도시된 것과 같이 보조핀(211)이 반드시 두 개만 구비될 필요는 없으며 다양한 변형이 가능함은 물론이다.Of course, as shown in FIG. 5B, the auxiliary element 211 may be provided on the lower element 102 as necessary to support the wafer to be inserted into the wafer mounter 201. Of course, as shown in FIG. 5B, only two auxiliary pins 211 need not be provided, and various modifications are possible.

웨이퍼 장착기(201)는 도 6a에 도시된 것과 같이 한 장의 웨이퍼가 장착되는 웨이퍼 장착기(201)일 수도 있고, 도 7a에 도시된 것과 같이 복수개의 웨이퍼가 동시에 장착될 수 있는 웨이퍼 장착기(201)일 수도 있다.The wafer mounter 201 may be a wafer mounter 201 in which a single wafer is mounted as shown in FIG. 6A, or a wafer mounter 201 in which a plurality of wafers may be simultaneously mounted as shown in FIG. 7A. It may be.

웨이퍼가 웨이퍼 장착기(201)에 장착된 후, 상부요소(101)가 하강하면서 일차적으로 압력 조절기(52, 53, 도 1 또는 도 2 참조)에 의해 저압(20psig 이하)의 고순도(99.99%이상) 기체 이산화탄소가 기체 이산화탄소 공급원(20, 도 1 또는 도 2 참조)으로부터 고압세정기(60) 내로 유입되어 고압세정기(60) 내부의 미세 오염물을 제거한다. 그리고 고압세정기(60)의 상부요소(101)와 하부요소(102)가 맞물리게 되면 부착형 공압실린더(106)에 의해 상부요소(101)와 하부요소(102)가 결합된다.After the wafer is mounted in the wafer mounter 201, the upper element 101 is lowered, and the high purity (99.99% or more) of low pressure (20 psig or less) is primarily performed by the pressure regulator 52, 53, FIG. 1 or 2). Gas carbon dioxide is introduced into the high pressure cleaner 60 from the gas carbon dioxide source 20 (see FIG. 1 or FIG. 2) to remove fine contaminants inside the high pressure cleaner 60. When the upper element 101 and the lower element 102 of the high pressure cleaner 60 are engaged with each other, the upper element 101 and the lower element 102 are coupled by the attachable pneumatic cylinder 106.

그 후, 고압(약 30bar 내지 50bar)의 고순도 기체 이산화탄소가 유입되고, 후에 유입될 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 변질되지 않도록 하기 위하여 초 임계 세정압력보다 낮은 압력(예컨대 120bar 내지 300bar의 초임계 세정압력보다 10bar 내지 40bar 낮은 압력)의 이산화탄소가 고압세정장치(60)에 유입된다. 이때, 고압세정기(60)의 압력은 압력조절밸브(54)에 의해 소정 압력 또는 소정 범위내의 압력으로 조절된다. 그리고 세정이 이루어지도록 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 유입된다.Thereafter, a high pressure (about 30 bar to 50 bar) of high-purity gaseous carbon dioxide is introduced, and a pressure lower than the supercritical cleaning pressure (e.g., 120 bar to 300 bar supercritical pressure) in order to prevent the supercritical homogeneous transparent phase mixture to be introduced later Carbon dioxide at a pressure of 10 bar to 40 bar lower than the cleaning pressure is introduced into the high pressure cleaner 60. At this time, the pressure of the high pressure cleaner 60 is adjusted to a predetermined pressure or a pressure within a predetermined range by the pressure regulating valve 54. Then, a homogeneous transparent phase mixture in a supercritical state is introduced to perform cleaning.

이때, 고압세정기(60)로 유입된 이산화탄소 또는 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 누출되지 않도록 고압세정기(60)는 완전하게 밀폐되어야 하는데, 이를 위하여 밀봉재가 더 구비될 수도 있다. 도 6a 및 도 7a에서는 제 1 밀봉재(220)와 제 2 밀봉재(221)가 구비되어 있는 경우가 도시되어 있다. 즉, 상부요소(101)의 하부요소(102) 방향의 면의 가장자리에는 제 1 절곡부가 구비되고, 하부요소(102)의 상부요소(101) 방향의 면의 가장자리에는 제 2 절곡부가 구비되며, 제 1 절곡부와 제 2 절곡부에 각각 제 1 밀봉재(220)와 제 2 밀봉재(221)가 구비되어 있다. 이와 같은 제 1 밀봉재(220)와 제 2 밀봉재(221)는 다양한 형상을 취할 수 있는데, 도 6a 및 도 7a에서는 'ㄷ' 형상을 갖는 것으로 도시되어 있다.In this case, the high pressure cleaner 60 should be completely sealed so that the carbon dioxide introduced into the high pressure cleaner 60 or the homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state does not leak, and a sealing material may be further provided for this purpose. 6A and 7A illustrate a case in which the first sealing material 220 and the second sealing material 221 are provided. That is, the first bent portion is provided at the edge of the surface in the direction of the lower element 102 of the upper element 101, and the second bent portion is provided at the edge of the surface in the direction of the upper element 101 of the lower element 102, The first sealing member 220 and the second sealing member 221 are provided in the first bent part and the second bent part, respectively. The first seal member 220 and the second seal member 221 may have various shapes, and are illustrated as having a 'c' shape in FIGS. 6A and 7A.

이러한 제 1 밀봉재(220)와 제 2 밀봉재(221)로는 상용화되어 있는 내압용의 에너자이드 테플론 씰(Energized Teflon Seal) 또는 금속 씰(Metal Seal) 등을 사용할 수 있다. 에너자이드 테플론 씰은 순수한 테플론 또는 충전재가 혼합된 테플론 류 등으로 형성된다. 이때, 제 1 밀봉재(220)와 제 2 밀봉재(221)의 복원력에 필요한 탄성을 위하여, 제 1 밀봉재(220)와 제 2 밀봉재(221)는 캔틸레버(cantilever)나 헬리코일(helicoil) 형상을 가질 수도 있다. 금속씰을 이용할 경 우, 첨가제의 성분을 고려하여 부식이 발생되지 않는 SUS316 계통의 스텐레스 스틸, 하스텔로이-C(hastelloy-C) 또는 엘질로이(elgiloy) 등으로 형성될 수 있다.As the first sealant 220 and the second sealant 221, commercially available energized Teflon seals, metal seals, and the like may be used. Energized Teflon seals are made of pure Teflon or Teflon mixed with filler. In this case, for the elasticity required for the restoring force of the first sealing material 220 and the second sealing material 221, the first sealing material 220 and the second sealing material 221 may have a cantilever or a helicoil shape. It may be. In the case of using a metal seal, it may be formed of stainless steel, Hastelloy-C, or elgiloy of SUS316, which does not generate corrosion in consideration of components of the additive.

물론 제 1 밀봉재(220)와 제 2 밀봉재(221)용 재료로는 이에 한정되지 않으며, 초임계 상태의 고압에서 내부식성과 내구성이 뛰어나고 밀봉이 가능한 것이라면 다양한 다른 재료로 형성된 것을 이용할 수 있다.Of course, the material for the first sealing material 220 and the second sealing material 221 is not limited thereto, and those formed of various other materials may be used as long as they are excellent in corrosion resistance, durability, and sealing at high pressure in a supercritical state.

한편, 상술한 바와 같이 고압세정기(60) 내로 저압(20psig 이하)의 고순도(99.99%이상) 기체 이산화탄소와, 고압(약 30bar 내지 50bar)의 고순도 기체 이산화탄소와, 초임계 세정압력보다 낮은 압력(예컨대 120bar 내지 300bar의 초임계 세정압력보다 10bar 내지 40bar 낮은 압력)의 이산화탄소와, 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물 등이 유입되는데, 이는 고압세정기(60)의 상부요소(101)에 구비된 주입구(110)를 통해 유입된다.Meanwhile, as described above, high pressure (more than 99.99%) gas carbon dioxide at low pressure (20 psig or less), high-purity gas carbon dioxide at high pressure (about 30 bar to 50 bar), and pressure lower than the supercritical cleaning pressure (for example, into the high pressure cleaner 60). 10 bar to 40 bar pressure lower than the supercritical cleaning pressure of 120 bar to 300 bar, and the supercritical homogeneous transparent phase mixture, etc., are introduced, which is an injection port 110 provided in the upper element 101 of the high-pressure cleaner 60. Inflow through)

이 주입구(110)는 웨이퍼 장착기(201) 상부로 연결된다. 웨이퍼 장착기(201)의 상면에는 도 6b에 도시된 것과 같이 웨이퍼 장착기(201)의 둘레방향으로 홈(202a)이 형성되어 있고, 또한 그 홈(202a) 내부에는 복수개의 스프레이 출구(202)들이 장착될 웨이퍼의 상면 방향으로 구비되어 있다. 주입구(110)는 주입구(110)를 통해 주입된 물질이 웨이퍼 장착기(201)의 홈(202a) 방향으로 주입되도록 구비되어 있으며, 따라서 주입구(110)를 통과한 물질이 웨이퍼 장착기(201)의 둘레방향의 홈(202a)을 따라 이동하다가 스프레이 출구(202)를 통과하여 장착된 웨이퍼를 세정하게 된다. 즉, 웨이퍼 장착기(201)는 고압세정기(60) 내에서 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 분배하여 세정 효과를 극대화하는 역할을 한다. 하나 의 웨이퍼 장착기(201)에 복수개의 웨이퍼들이 장착되는 경우인 도 7b를 참조하면, 이 스프레이 출구(202)는 장착될 각 웨이퍼 방향으로 구비되어, 복수개의 웨이퍼들이 장착될 경우 각 웨이퍼를 효과적으로 세정할 수 있도록 한다.The injection hole 110 is connected to the top of the wafer mounter 201. A groove 202a is formed in the upper surface of the wafer mounter 201 in the circumferential direction of the wafer mounter 201 as shown in FIG. 6B, and a plurality of spray outlets 202 are mounted in the groove 202a. It is provided in the direction of the upper surface of the wafer to be. The injection hole 110 is provided such that the material injected through the injection hole 110 is injected in the direction of the groove 202a of the wafer mounter 201, so that the material passing through the injection hole 110 is circumferentially attached to the wafer mounter 201. It moves along the groove 202a in the direction and passes through the spray outlet 202 to clean the mounted wafer. That is, the wafer mounter 201 distributes the homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state in the high pressure cleaner 60 to maximize the cleaning effect. Referring to FIG. 7B, in which a plurality of wafers are mounted in one wafer mounter 201, the spray outlet 202 is provided in the direction of each wafer to be mounted so that each wafer is effectively cleaned when the plurality of wafers are mounted. Do it.

이와 같이 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 고압세정기(60) 내로 유입되어 일정한 압력 또는 일정한 온도에서 균질 투명상을 유지하면서 웨이퍼를 세정하게 된다. 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물은 포토리지스트 고분자로 침투하여 팽윤함으로써 첨가된 세정용 첨가제와 함께 포토리지스트 고분자를 분해 또는 용해시킨다. 이 단계에서 실질적으로 웨이퍼 상의 포토리지스트 또는 식각 잔류물 등이 제거되게 된다.As such, the homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state is introduced into the high pressure cleaner 60 to clean the wafer while maintaining the homogeneous transparent phase at a constant pressure or at a constant temperature. The homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state decomposes or dissolves the photoresist polymer together with the cleaning additive added by infiltration and swelling into the photoresist polymer. In this step, substantially no photoresist or etching residue or the like on the wafer is removed.

한편, 이와 같이 웨이퍼 상의 포토리지스트 또는 식각 잔류물 등이 제거되면, 세정용 첨가제와 용해된 포토리지스트 잔류물 등의 세정오염물이 웨이퍼 표면에 잔존하지 못하도록 하기 위하여, 헹굼용 첨가제 공급원(26)으로부터 공급되는 헹굼용 첨가제와 초임계 상태의 이산화탄소로 구성된 초임계 상태의 헹굼용 혼합물로 세정 혼합물을 제거한다. 그리고 초임계 상태의 이산화탄소만으로 웨이퍼 표면에 존재할 수 있는 헹굼용 첨가제 혼합물을 제거한다.On the other hand, when the photoresist or etching residue on the wafer is removed in this way, the rinse additive source 26 to prevent the cleaning additive and the cleaning contaminants such as the dissolved photoresist residue from remaining on the wafer surface. The cleaning mixture is removed with a supercritical rinse mixture consisting of a rinse additive supplied from the supercritical carbon dioxide and a supercritical state. The supercritical carbon dioxide alone removes the rinse additive mixture that may be present on the wafer surface.

이와 같은 세정 및 헹굼 단계에서 사용된 물질은 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같은 배출구(111)를 통해 외부로 배출되어 전술한 바와 같이 후처리 되어 재사용되거나 별도 처리된다. 물론 배출구(111)의 위치 및 형상은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형이 가능하다. 이 경우 도 5b에 도시된 것과 같이, 배출구(111)는 4b에 도시된 것과 같은 주입구(110)의 위치와 상호 반대방향이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이를 통해 주입구(110)를 통해 주입되는 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물 또는 초임계 상태의 헹굼용 혼합물 등이 고압세정기(66) 내부 전체를 거친 후 외부로 배출되도록 함으로써, 웨이퍼 등의 세정 및 헹굼 등이 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.The material used in this cleaning and rinsing step is discharged to the outside through the outlet 111 as shown in Figs. 5a and 5b is post-treated and reused or treated separately as described above. Of course, the position and shape of the outlet 111 is not limited to those shown in Figures 5a and 5b, various modifications are possible. In this case, as shown in Figure 5b, it is preferable that the outlet 111 is in the opposite direction to the position of the injection port 110 as shown in 4b. Through this, the supercritical homogeneous transparent phase mixture or the supercritical rinse mixture injected through the inlet 110 is discharged to the outside after passing through the inside of the high-pressure cleaner 66, thereby cleaning and rinsing the wafer. Etc. can be made efficiently.

상기와 같은 고압세정장치 및 전술한 바와 같은 세정공정 및 세정장치를 이용함으로써, 초임계 상태의 이산화탄소와 첨가제가 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 형성하여 고압세정기(60) 내에 투입된 웨이퍼의 표면을 세정할 수 있다. 또한, 종래와 달리 습식 공정이 혼입되지 않아, 우수한 세정 결과를 얻을 수 있다.By using the high pressure cleaning device as described above and the cleaning process and the cleaning device as described above, the supercritical carbon dioxide and the additive form a homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state, and the surface of the wafer placed in the high pressure cleaner 60 is removed. It can be washed. In addition, unlike the conventional method, the wet process is not mixed, so that excellent cleaning results can be obtained.

또한, 균질 투명상 혼합기(70)에서 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 형성되면, 이 혼합물이 스프레이 방식의 웨이퍼 장착기(201)를 통해 급속류로 웨이퍼 상으로 공급됨에 따라, 정체된 상태(도 1 참조)로도 우수한 세정효과를 달성할 수 있으며, 순환류 접촉(도 2 참조)에 의한 세정을 통해서는 혼합물의 유동성을 부여함으로써 혼합물과 웨이퍼의 접촉효과를 극대화시켜 용해된 포토리지스트 및 포토리지스트 잔류물을 지속적으로 제거하게 되어 세정효과를 더욱 강화시킬 수 있다.In addition, when a homogeneous transparent phase mixture of the supercritical state is formed in the homogeneous transparent phase mixer 70, the mixture is supplied onto the wafer at a rapid flow through the spray-type wafer mounter 201, thereby causing a stagnant state (Fig. 1) can achieve excellent cleaning effect, and the cleaning by circulation flow contacting (see Fig. 2) gives the fluidity of the mixture to maximize the contact effect of the mixture and the wafer to dissolve the photoresist and photoresist. The residue is continuously removed to further enhance the cleaning effect.

그리고 상술한 바와 같이 세정단계 후에 웨이퍼 상에 잔존하는 세정용 첨가제와 오염물은 초임계 상태의 이산화탄소와 헹굼용 첨가제의 혼합물인 초임계 상태의 헹굼용 혼합물을 공급함으로써 제거할 수 있으며, 이후 잔존하는 헹굼용 첨가제는 초임계 상태의 이산화탄소만을 공급함으로써 제거할 수 있다. 이 과정에서 사용되는 초임계 상태의 헹굼용 혼합물은 헹굼뿐만 아니라 보조적인 세정역할까지도 수행함으로써 세정작용을 극대화시킬 수 있다.As described above, the cleaning additives and contaminants remaining on the wafer after the cleaning step may be removed by supplying a supercritical rinse mixture, which is a mixture of supercritical carbon dioxide and a rinse additive, and then the remaining rinsing. The solvent additive can be removed by only supplying carbon dioxide in a supercritical state. The supercritical rinse mixture used in this process can maximize the cleaning action by performing not only rinsing but also an auxiliary cleaning role.

헹굼 단계에서도 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물은 세정단계에서와 마찬가지로 스프레이 방식의 급속류로 공급되어 세정 대상 웨이퍼에 펌프 흐름만(도 1 참조)으로 접촉하거나 순환류(도 2 참조)와 병행 접촉하며 세정될 수 있다.In the rinsing step, the homogeneous transparent phase mixture in the supercritical state is supplied in a rapid spray-like manner as in the cleaning step to contact the wafer to be cleaned by pump flow only (see FIG. 1) or in parallel with the circulating flow (see FIG. 2). Can be cleaned.

상기와 같은 세정시간과 헹굼시간을 포함한 전공정시간은 10분 이내가 될 수 있다.The preprocessing time including the cleaning time and the rinsing time as described above may be within 10 minutes.

도 8은 도 2의 세정장치를 이용하는 세정공정 전 구간에 대한 시간과 압력 사이의 관계를 개략적으로 도시하는 그래프로서, 상술한 바와 같은 공정을 간단히 그래프화한 것이다. 도 8에서 PC는 초임계 압력을 의미하고, PO는 목적하는 초임계 세정압력을 의미한다. P1은 PC보다는 크고 세정압력 PO, 즉 P2보다는 약 10bar 내지 40bar 정도가 작은 압력으로서, 균질 투명상 혼합기에서 형성된 초임계 균질 투명상 혼합물이 균질 투명상을 유지할 수 있는 압력이다.FIG. 8 is a graph schematically showing a relationship between time and pressure for the entire section of the cleaning process using the cleaning device of FIG. 2, which is a simple graph of the above-described process. In FIG. 8, P C means a supercritical pressure, and P O means a desired supercritical cleaning pressure. P 1 is a pressure larger than P C and a cleaning pressure P O , that is, about 10 to 40 bar lower than P 2 , so that the supercritical homogeneous transparent phase mixture formed in the homogeneous transparent phase mixer can maintain the homogeneous transparent phase.

전술한 바와 같이 고압세정기(60)내에는 초기에 압력 P1까지 초임계 상태의 이산화탄소만으로 채워지고 이후 짧은 시간 내에 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물이 채워져서 세정이 수행된다. 헹굼은 도 8의 헹굼 구간에서 알 수 있는 바와 같이, 세정압력 PO보다 낮은 압력에서도 가능하다. 물론 도 8에 도시된 공정은 예시적인 것이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.As described above, the high pressure cleaner 60 is initially filled with only carbon dioxide in a supercritical state up to the pressure P 1 , and thereafter, a cleaning is performed by filling a homogeneous transparent phase mixture in a supercritical state within a short time. Rinsing is also possible at pressures lower than the cleaning pressure P O , as can be seen in the rinsing section of FIG. 8. Of course, the process shown in FIG. 8 is exemplary, and the present invention is not limited thereto.

[실시예 1~4]EXAMPLES 1-4

초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 이용하여 백-엔드-오브-더-라인(BEOL) 공정을 거친 웨이퍼를 건식세정 하여 알루미늄 금속 식각 후에 잔존하는 토끼 귀(rabbit ear) 모양의 포토리지스트 잔류물을 제거하는 실험을 하였다.Dry-cleaned wafers subjected to back-end-of-the-line (BEOL) processing using a supercritical homogeneous transparent phase mixture to retain rabbit-shaped photoresist residues after aluminum metal etching It was experimented to remove.

웨이퍼는 실리콘/실리콘 부산화막 4000Å/티타늄 300Å/질화티타늄 900Å/알루미늄 8000Å/티타늄 100Å/질화티타늄 400Å(Si/Si rich Oxide 4000Å/Ti 300Å/TiN 900Å/Al 8000Å/Ti 100Å/TiN 400Å)인 층구조를 가지며, 웨이퍼 상에는 금속 식각 과정에서 생성된 포토리지스트 잔류물이 잔존한 상태였다.The wafer is a layer of silicon / silicone peroxide film 4000Å / titanium 300Å / titanium nitride 900Å / aluminum 8000Å / titanium 100Å / titanium nitride 400Si (Si / Si rich Oxide 4000Å / Ti 300Å / TiN 900Å / Al 8000Å / Ti 100Å / TiN 400 층) It had a structure, and the photoresist residue generated during the metal etching process remained on the wafer.

이때, 초임계 상태의 이산화탄소에 혼합되는 세정용 첨가제는 계면활성제와, 반도체 세정용 스트리퍼 또는 공용매 배합물과, 에탄올의 혼합물이었다. 초임계 상태의 이산화탄소에 혼합되는 1차 헹굼용 첨가제로는 에탄올만을 사용하였고, 최종 단계인 2차 헹굼에서는 첨가제 없이 초임계 상태의 이산화탄소만을 사용하였다.At this time, the cleaning additive mixed with the carbon dioxide in the supercritical state was a mixture of a surfactant, a stripper or cosolvent for semiconductor cleaning, and ethanol. Only the ethanol was used as the primary rinse additive mixed with the supercritical carbon dioxide, and only the supercritical carbon dioxide was used without the additive in the final rinse.

상술한 바와 같은 조건의 웨이퍼를 동일하게 사용하였으며, 상이한 계면활성제를 사용하거나 세정 및 헹굼 조건을 달리하여 세정실험을 실시하였다. 조건은 하기 표 1과 같다. The wafers under the same conditions as described above were used in the same manner, and cleaning experiments were conducted using different surfactants or different cleaning and rinsing conditions. The conditions are shown in Table 1 below.

구 분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 세정첨가제의 배합 조성 (중량%)Combination composition of cleaning additives (% by weight) PFOA 83.5 스트리퍼 6.0 에탄올 10.5PFOA 83.5 Stripper 6.0 Ethanol 10.5 monohydrated-PFOA 87.4 스트리퍼 5.2 에탄올 7.4monohydrated-PFOA 87.4 stripper 5.2 ethanol 7.4 PFHA 83.5 스트리퍼 6.0 에탄올 10.5PFHA 83.5 stripper 6.0 ethanol 10.5 PFOA 82.7 MEA 2.5 1-M-2-P 1.7 에탄올 13.1PFOA 82.7 MEA 2.5 1-M-2-P 1.7 Ethanol 13.1 세정첨가제의 용적Volume of cleaning additive 13.6%13.6% 16.2%16.2% 13.6%13.6% 13.6%13.6% 1차 헹굼용 첨가제First rinse additive 에탄올ethanol 에탄올ethanol 에탄올ethanol 에탄올ethanol 1차 헹굼용 첨가제의 용적Volume of additive for first rinse 16.7%16.7% 16.7%16.7% 16.7%16.7% 16.7%16.7% 세정조건Cleaning condition 55℃ 148bar 3분(정체)55 ℃ 148bar 3 minutes (Static) 51℃ 165bar 3분(정체)51 ℃ 165bar 3 minutes (Static) 54℃ 163bar 3분(정체)54 ℃ 163bar 3 minutes (Static) 52℃ 160bar 3분(정체)52 ° C 160bar 3 minutes (Static) 1차 헹굼조건1st rinse condition 36℃ 132±6bar 2분(흐름)36 ℃ 132 ± 6bar 2min (flow) 45±1℃ 153±12bar 2분(흐름)45 ± 1 ℃ 153 ± 12bar 2min (flow) 42℃ 125±3bar 2분(흐름)42 ℃ 125 ± 3bar 2min (flow) 40±1℃ 145±5bar 2분(흐름)40 ± 1 ℃ 145 ± 5bar 2min (flow) 2차 헹굼조건2nd rinse condition 39℃ 122±7bar 2분(흐름)39 ° C 122 ± 7bar 2min (flow) 42℃ 148±7bar 2분(흐름)42 ° C 148 ± 7bar 2min (flow) 46℃ 121±3bar 2분(흐름)46 ℃ 121 ± 3bar 2min (flow) 40±3℃ 136±6bar 2분(흐름)40 ± 3 ℃ 136 ± 6bar 2min (flow)

여기서 1차 헹굼 단계는 헹굼용 첨가제와 초임계 상태의 이산화탄소가 혼합된 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 이용하여 헹구는 단계이고, 2차 헹굼 단계는 초임계 상태의 이산화탄소만으로 헹구는 단계를 의미한다. 그리고 PFOA는 퍼플루오로옥타노익액시드(perfluorooctanoic acid)를, PFHA는 퍼플루오로헵타노익액시드(perfluoroheptanoic acid)를 의미한다.Here, the first rinsing step is a step of rinsing using a homogeneous transparent phase mixture in a supercritical state, in which a rinsing additive and carbon dioxide in a supercritical state are mixed, and the second rinsing step is a step of rinsing with only supercritical carbon dioxide. And PFOA means perfluorooctanoic acid (perfluorooctanoic acid), PFHA means perfluoroheptanoic acid (perfluoroheptanoic acid).

초임계 유체 세정 및 헹굼의 전제는 초임계 유체 혼합물의 구성요소가 상호 분리되지 않는 균질의 투명상 혼합물을 만들어 이를 유지하는 것으로, 본 실시예에 따른 세정공정에서 형성된 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물의 사진을 도 9에 나타내었다.The premise of supercritical fluid cleaning and rinsing is to create and maintain a homogeneous transparent phase mixture in which the components of the supercritical fluid mixture are not separated from each other, and the supercritical homogeneous transparent phase mixture formed in the cleaning process according to the present embodiment. The photo of is shown in FIG.

세정 후, 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 세정 전후를 관찰한 결과를 도 10a(세정 전), 도 10b(실시예 1), 도 10c(실시예 2), 도 10d(실시예 3) 및 도 10e(실시예 4)에 나타내었다. 여기에서, 도 10b, 도 10c 및 도 10d의 경우는 공용매를 반도체 세정용 스트리퍼와 에탄올은 동일하게 사용하고 계면활성제를 달리하여 세정용 첨가제를 배합하여 세정을 실시한 결과로서, 계면활성제 및 세정첨가제의 조성에 따른 세정 특성을 보이고자 하였으며, 도 10e의 경우는 공용매를 반도체 세정용 스트리퍼를 이용하지 않고 상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 자체적으로 선정 및 배합하여 이용한 것이다.After cleaning, the results of observing the cleaning before and after using a scanning electron microscope (SEM) are shown in FIGS. 10A (before cleaning), FIG. 10B (Example 1), FIG. 10C (Example 2), FIG. 10D (Example 3), and 10E (Example 4). Here, in the case of FIGS. 10B, 10C, and 10D, as the result of washing the cosolvent using the same solvent as the semiconductor cleaning stripper and the ethanol, and combining the cleaning additives with different surfactants, the surfactant and the cleaning additive. In order to show the cleaning characteristics according to the composition of FIG. 10E, the co-solvent is selected and used by itself as shown in Table 1 without using a semiconductor cleaning stripper.

세정 처리 전의 웨이퍼를 보여주는 도 10a를 참조하면, 알루미늄이 식각된 웨이퍼 표면 상에는 식각과정에서 생성된 고분자 물질의 포토리지스트 잔류물이 잔존하며, 이들은 웨이퍼 상에 토끼귀(rabbit ears) 모양의 오염형태로 나타나 있다.Referring to FIG. 10A, which shows a wafer before cleaning, a photoresist residue of a polymer material generated during the etching process remains on an aluminum-etched wafer surface, which is a rabbit ears-like stain on the wafer. Is shown.

도 10b 내지 도 10e는 표 1에의 조건 하에서 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 이용하여 도 10a의 웨이퍼를 세정한 후의 사진들이다. 도 10b 내지 도 10e에서 알 수 있는 바와 같이, 총 공정시간 10분 이내에 토끼 귀 모양의 포토리지스트 잔류물이 모두 제거되는 우수한 세정 결과를 확인할 수 있다.10B to 10E are photographs after cleaning the wafer of FIG. 10A using a homogeneous transparent phase mixture in a supercritical state under the conditions shown in Table 1. FIGS. As can be seen in Figures 10b to 10e, it can be seen that excellent cleaning results in which all of the rabbit ear-shaped photoresist residues are removed within a total process time of 10 minutes.

[비교예 1 및 2][Comparative Examples 1 and 2]

도 10f는 도 10a의 웨이퍼를 종래의 습식세정공정으로 세정한 후의 단면 사진이고, 도 10g는 도 10a의 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조건을 만족시키지 못하는 세정공정으로 세정한 후의 단면 사진이다.10F is a cross-sectional photograph after cleaning the wafer of FIG. 10A by a conventional wet cleaning process, and FIG. 10G is a cross-sectional photograph after cleaning the wafer of FIG. 10A by a cleaning process that does not satisfy the conditions according to a preferred embodiment of the present invention. to be.

도 10f의 경우 실시예 1에서 사용한 세정용 첨가제를 이용하여 120분 동안 종래의 습식세정을 실시한 것으로, 120분 동안이나 습식세정을 했음에도 불구하고 실시예 1 및 2의 세정결과와는 달리 토끼 귀 모양의 포토리지스트 잔류물이 잔존하고 있음을 확인할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 초임계 건식 세정이 종래의 습식세정에 비하여 획기적인 세정결과를 보여줌을 알 수 있다.In the case of FIG. 10F, the conventional wet cleaning was performed for 120 minutes using the cleaning additive used in Example 1, and despite the wet cleaning for 120 minutes, unlike the cleaning results of Examples 1 and 2, the shape of a rabbit's ear was used. It can be seen that the photoresist residue of remains. Through this, it can be seen that the supercritical dry cleaning of the present invention shows breakthrough cleaning results compared to conventional wet cleaning.

도 10g의 경우 실시예 1 내지 4의 조건에서 계면활성제를 사용하지 않거나 공정조건을 달리하여 균질의 투명상을 형성하지 못하는 경우로서, 세정상태가 불량함을 확인할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공정에서의 헹굼을 하지 않는 경우에도 도 10g와 유사한 결과를 나타냈다. 이를 통해, 균질의 투명상을 형성하는 것이 본 발명의 건식세정에 있어서 필수요건임을 알 수 있다.In the case of FIG. 10G, when the surfactant is not used under the conditions of Examples 1 to 4 or the process conditions are not changed to form a homogeneous transparent phase, it may be confirmed that the cleaning state is poor. Even when no rinsing in the process according to the preferred embodiment of the present invention showed similar results to FIG. 10g. Through this, it can be seen that forming a homogeneous transparent phase is an essential requirement in the dry cleaning of the present invention.

[실시예 5]Example 5

초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 이용하여 프런트-엔드-오브-더-라인(FEOL) 공정을 거친 웨이퍼 제조 과정 중에 있는 웨이퍼 상의 포토리지스트를 제거하는 실험을 하였다.A supercritical homogeneous transparent phase mixture was used to remove photoresist on the wafer during wafer fabrication which was subjected to a front-end-of-the-line (FEOL) process.

웨이퍼는 실리콘/HLD 1000Å/나이트라이드 4500Å/BPSG 21000Å/포토리지스트 10500Å(Si/HLD 1000Å/Nitride 4500Å/BPSG 21000 Å/PR 10500Å)의 층구조를 가졌으며, 사용된 웨이퍼는 파지티브 포토리지스트(positive photoresist)가 코팅된 p-타입 웨이퍼(p-type wafer)로서, 120℃에서 열처리를 하였다.The wafer had a layer structure of silicon / HLD 1000Å / nitride 4500Å / BPSG 21000Å / photoresist 10500Å (Si / HLD 1000Å / Nitride 4500Å / BPSG 21000Å / PR 10500Å), and the wafer used was positive photoresist. (positive photoresist) coated p-type wafer (p-type wafer), it was heat-treated at 120 ℃.

본 실시예에서 초임계 상태의 이산화탄소에 혼합되는 세정용 첨가제는 단순히 에탄올을 사용하였으며, 헹굼도 단순히 초임계 상태의 이산화탄소만을 사용하여 1회 걸쳐 실시하였다.In the present embodiment, the cleaning additive to be mixed in the carbon dioxide in the supercritical state was simply used ethanol, and rinsing was carried out once using only carbon dioxide in the supercritical state.

세정조건은 하기 표 2와 같다.Cleaning conditions are shown in Table 2 below.

세정용 첨가제Cleaning additive 에탄올ethanol 세정용 첨가제의 용적(%)Volume of cleaning additives (%) 13.6%13.6% 세정조건Cleaning condition 58℃, 150 bar, 2분(정체)      58 ° C, 150 bar, 2 minutes (still) 헹굼조건Rinsing Condition 48± 1℃, 142± 6bar, 2분(흐름)   48 ± 1 ° C, 142 ± 6bar, 2 minutes (flow)

도 11a는 프런트-엔드-오브-더-라인(FEOL) 공정을 거친 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정으로 세정하기 전의 단면 사진이고, 도 11b는 표면 사진이다. 도 11a를 참조하면 웨이퍼 상에 포토리지스트층이 구비되어 있는데, 이 포토리지스트층에는 홈이 형성되어 있다. 이를 상부에서 바라보게 되면, 도 11b에 도시되어 있는 것과 같이 단면이 원형인 포토리지스트로 형성된 돌출부들이 웨이퍼 상에 형성되어 있다.FIG. 11A is a cross-sectional photograph before cleaning a wafer subjected to a front-end-of-the-line (FEOL) process by a cleaning process according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a surface photograph. Referring to Fig. 11A, a photoresist layer is provided on the wafer, and grooves are formed in the photoresist layer. When viewed from the top, as shown in FIG. 11B, protrusions formed of photoresist having a circular cross section are formed on the wafer.

도 11c는 도 11a 및 도 11b의 웨이퍼를 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 세정공정으로 세정한 후의 단면 사진이고, 도 11d는 표면 사진이다. 도 11c를 참조하면 도 11a에서와 달리 포토리지스트층이 완전히 제거된 것을 알 수 있으며, 이는 도 11d에서도 확인할 수 있다.11C is a cross-sectional photograph after cleaning the wafers of FIGS. 11A and 11B by a cleaning process according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 11D is a surface photograph. Referring to FIG. 11C, unlike in FIG. 11A, it can be seen that the photoresist layer is completely removed. This can be seen in FIG. 11D.

[실시예 6 및 7]EXAMPLES 6 AND 7

초임계 상태의 균질 투명상 혼합물을 이용하여 포스트-이온 주입(post ion implantation) 공정을 거친 웨이퍼를 세정하여, 숫자를 비롯한 다양한 형상의 패턴이 있는 이온 주입 웨이퍼 상에 비소(As)이온 주입 처리 중 잔존하게 되는 웨이퍼 표면에 돌출된 포토리지스트 및 포토리지스트 잔류물을 제거하는 실험을 하였다.During the arsenic (As) ion implantation process on the ion implanted wafers with patterns of various shapes, including numbers, by cleaning the wafers after the post ion implantation process using a supercritical homogeneous transparent phase mixture. Experiments were performed to remove photoresist and photoresist residues protruding from the remaining wafer surface.

웨이퍼는 실리콘/옥사이드 5000Å/폴리 2000Å/포토리지스트 50000Å(Si/Oxide 5000 Å/Poly 2000 Å/PR 50000Å)의 층구조를 가졌으며, 비소(As) 이온 주입 에너지는 60KeV 였고, 도핑 이온의 양(dose)이 5E13/cm인 포스트-이온 주입(post ion implantation) 공정을 거친 웨이퍼를 사용하였다.The wafer had a layer structure of silicon / oxide 5000Å / poly 2000Å / photoresist 50000Å (Si / Oxide 5000Å / Poly 2000Å / PR 50000Å), arsenic (As) ion implantation energy was 60KeV, and the amount of doping ions A wafer subjected to a post ion implantation process with a dose of 5E13 / cm was used.

초임계 상태의 이산화탄소에 혼합되는 세정용 첨가제는 계면활성제, 반도체 세정용 스트리퍼 및 에탄올의 혼합물이었으며, 초임계 상태의 이산화탄소에 혼합되는 1차 헹굼용 첨가제로는 에탄올만을 사용하였고, 최종 단계인 2차 헹굼에서는 첨가제 없이 초임계 상태의 이산화탄소만을 사용하였다.The cleaning additive mixed in the supercritical carbon dioxide was a mixture of a surfactant, a semiconductor cleaning stripper, and ethanol, and only ethanol was used as the primary rinse additive mixed in the supercritical carbon dioxide. Rinsing only used carbon dioxide in the supercritical state without additives.

세정은 백-엔드-오브-더-라인(BEOL) 공정을 거친 웨이퍼의 세정 처리(실시예 1내지 4)에서와 같이 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물(도 9)을 형성하고 유지하면서 실시하였다. 세정조건은 하기 표 3과 같다.The cleaning was carried out while forming and maintaining a homogeneous transparent phase mixture (FIG. 9) in a supercritical state, as in the cleaning treatment of wafers subjected to back-end-of-the-line (BEOL) processes (Examples 1-4). . Cleaning conditions are shown in Table 3 below.

구 분division 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 세정용 첨가제의 배합 조성 (중량%)Combination Composition of Cleaning Additives (wt%) PFOA 83.5 스트리퍼 6.0 에탄올 10.5 PFOA 83.5 Stripper 6.0 Ethanol 10.5 PFOA 83.8 스트리퍼 7.1 에탄올 9.1PFOA 83.8 Stripper 7.1 Ethanol 9.1 세정용 첨가제의 용적 (%)Volume of cleaning additives (%) 13.6%13.6% 17.5%17.5% 1차 헹굼용 첨가제First rinse additive 에탄올ethanol 에탄올ethanol 1차 헹굼용 첨가제의 용적 (%)Volume (%) of first rinse additive 16.7%16.7% 16.7%16.7% 세정조건Cleaning condition 59℃ 148 bar 3분(정체)59 ℃ 148 bar 3 minutes (Static) 50℃ 150 bar 3분(정체)50 ° C 150 bar 3 minutes (still) 1차 헹굼조건1st rinse condition 43±3℃ 125±5bar 2분(흐름)43 ± 3 ℃ 125 ± 5bar 2min (flow) 42℃ 150±3bar 2분(흐름)42 ℃ 150 ± 3bar 2min (flow) 2차 헹굼조건2nd rinse condition 48±3℃ 122±1bar 2분(흐름)48 ± 3 ℃ 122 ± 1bar 2min (flow) 40℃ 150±5bar 2분(흐름)40 ° C 150 ± 5bar 2min (flow)

도 12a는 포스트-이온 주입(post ion implantation) 공정을 거친 웨이퍼를 본 실시예에 따른 세정공정으로 세정하기 전의 표면 사진으로, 숫자를 비롯한 여러 가지 모양의 패턴을 갖는 웨이퍼 상에 포토리지스트 잔류물(희미한 흰색 점들)이 돌출하여 잔존함을 알 수 있다.12A is a photograph of the surface of a wafer that has undergone a post-ion implantation process prior to cleaning with a cleaning process in accordance with this embodiment, wherein photoresist residues on the wafer having various shaped patterns including numbers It can be seen that (faint white dots) protrude and remain.

도 12b 및 도 12c는 도 12a의 웨이퍼를 본 실시예에 따른 세정공정으로 세정한 후의 표면 사진으로, 포토리지스트 잔류물이 확실하게 제거된 것을 확인할 수 있다.12B and 12C are photographs of the surface after cleaning the wafer of FIG. 12A by the cleaning process according to the present embodiment, showing that the photoresist residue is reliably removed.

상술한 바와 같은 세정공정에 있어서, 세정용 첨가제로는 상기 실시예들에서 사용한 것과 같은 것, 즉, 불소계 계면활성제를 포함하는 세정용 첨가제를 이용할 수 있다. 이와 같은 상기 불소계 계면활성제로는 탄소수 2 내지 20의 불소계 카르복실산, 평균 분자량이 300 내지 5000인 과불화 에테르계 폴리머 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다. In the cleaning process as described above, the cleaning additive may be the same as that used in the above embodiments, that is, a cleaning additive including a fluorine-based surfactant. Such fluorine-based surfactants include fluorine-based carboxylic acids having 2 to 20 carbon atoms, perfluorinated ether polymers having an average molecular weight of 300 to 5000, or mixtures thereof.

또한, 세정용 첨가제는, 상기 실시예들에서 사용한 것과 같이, 불소계 계면활성제 0.01중량% 내지 90중량%과, 지방족 아민 0.01중량% 내지 15중량%과, 극성 유기용매 0.01중량% 내지 15중량%과, 알코올계 용매 0.1중량% 내지 20중량%과, 에테르계 용매 0.1중량% 내지 30중량%과, 부식방지제 0중량% 내지 5중량%과, 물 0중량% 내지 15중량%을 포함할 수 있다. 여기서 0중량%인 경우는 해당 요소가 세정용 첨가제에 포함되지 않음을 의미한다. 이는 후술하는 설명에서도 동일하다.In addition, the cleaning additive, as used in the above embodiments, 0.01% to 90% by weight of fluorine-based surfactant, 0.01% to 15% by weight of aliphatic amine, 0.01% to 15% by weight of polar organic solvent and 0.1 wt% to 20 wt% of an alcohol solvent, 0.1 wt% to 30 wt% of an ether solvent, 0 wt% to 5 wt% of a corrosion inhibitor, and 0 wt% to 15 wt% of water. In this case, 0% by weight means that the corresponding element is not included in the cleaning additive. This is also the same in the following description.

이와 같은 경우 불소계 계면활성제로는 탄소수 2 내지 20의 불소계 카르복실산, 평균 분자량이 300 내지 5000인 과불화 에테르계 폴리머 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 지방족 아민으로는 모노에탄올 아민, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 디에탄올 아민, 이미노비스프로필아민, 2-메틸아미노에탄올, 트리에틸아미노에탄올 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 그리고 극성 유기용매로는 N,N'-디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 1-메틸-2-피롤리디논, N,N'-디메틸포름아미드, 암모늄플루오라이드 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 또한 알코올계 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 그리고 에테르계 용매로는 에틸렌글리콜 메틸에테르, 에틸렌글리콜 에틸에테르, 에틸렌글리콜 부틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에테르, 디에틸렌글리콜 에틸에테르, 트리에틸렌글리콜 메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 에틸에테르 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다. 한편 부식방지제로는 카테콜(catechol), 갈릭산(gallic acid) 또는 이들의 혼합물을 이용할 수 있다.In this case, a fluorine-based carboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms, a perfluorinated ether polymer having an average molecular weight of 300 to 5000, or a mixture thereof may be used as the fluorine-based surfactant. As the aliphatic amine, monoethanol amine, 2- (2-aminoethoxy) ethanol, diethanol amine, iminobispropylamine, 2-methylaminoethanol, triethylaminoethanol or a mixture thereof can be used. As the polar organic solvent, N, N'-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, 1-methyl-2-pyrrolidinone, N, N'-dimethylformamide, ammonium fluoride or a mixture thereof may be used. As the alcohol solvent, methanol, ethanol, isopropanol or a mixture thereof can be used. Ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol butyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol methyl ether, triethylene glycol ethyl ether, or a mixture thereof may be used as the ether solvent. Can be. Meanwhile, as a corrosion inhibitor, catechol, gallic acid, or a mixture thereof may be used.

그리고 상기 세정용 첨가제는, 상기 실시예들에서 사용한 것과 같이, 불소계 계면활성제 0중량% 내지 90중량%과, 반도체 세정용 스트리퍼 0.1중량% 내지 15중량%, 알코올계 용매 0.1중량% 내지 20중량%과, 물 0중량% 내지 15중량%을 포함하는 것을 이용할 수도 있다. 이 경우 불소계 계면활성제는 탄소수 2 내지 20의 불소계 카르복실산, 평균 분자량이 300 내지 5000인 과불화 에테르계 폴리머 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 알코올계 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 이들의 혼합물일 수 있다.And the cleaning additive, as used in the above embodiments, 0% to 90% by weight of the fluorine-based surfactant, 0.1% to 15% by weight of the semiconductor cleaning stripper, 0.1% to 20% by weight of the alcohol solvent And the thing containing 0 to 15 weight% of water can also be used. In this case, the fluorine-based surfactant may be a fluorine carboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms, a perfluorinated ether polymer having an average molecular weight of 300 to 5000 or a mixture thereof, and the alcohol solvent may be methanol, ethanol, isopropanol or a mixture thereof. Can be.

그리고 상기 세정용 첨가제로는, 상기 실시예에서 사용한 것과 같이, 알콜계 용매만을 사용할 수도 있고, 상기 웨이퍼를 헹구는 단계에서 초임계 상태의 이산화탄소만을 사용할 수도 있으며, 알코올계 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 또는 이들의 혼합물일 수도 있다.As the cleaning additive, only an alcohol solvent may be used as in the above embodiment, only carbon dioxide in a supercritical state may be used in the rinsing of the wafer, and the alcohol solvent may be methanol, ethanol, isopropanol or the like. It may be a mixture thereof.

그리고 상기 실시예에서 사용한 초임계 상태의 이산화탄소와 세정용 첨가제가 혼합된 초임계 상태의 균질 투명상 혼합물에서, 세정용 첨가제는 전체 용적에서 30용적% 이하였다. 또한, 상기 실시예에서 사용한 초임계 상태의 이산화탄소와 헹굼용 첨가제가 혼합된 초임계 상태의 균질 헹굼용 혼합물에서, 헹굼용 첨가제는 전체 용적에서 30용적% 이하였다. 이 경우 헹굼용 첨가제는 메탄올, 에탄올 이소프로판올 또는 이들의 혼합물을 포함하였다.In the supercritical homogeneous transparent phase mixture in which the supercritical carbon dioxide and the cleaning additive used in the above example were mixed, the cleaning additive was 30% by volume or less in the total volume. In addition, in the supercritical homogeneous rinse mixture in which the supercritical carbon dioxide and the rinse additive were mixed in the above example, the rinse additive was 30% by volume or less in the total volume. In this case, the rinse additive included methanol, ethanol isopropanol or a mixture thereof.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 세정장치 및 이에 사용되는 고압세정기에 따르면, 세정공정을 단순화시키고 세정에 소요되는 시간을 단축시키면서도 우수한 세정효과를 얻을 수 있다.According to the cleaning apparatus of the present invention and the high pressure cleaner used therein as described above, an excellent cleaning effect can be obtained while simplifying the cleaning process and shortening the time required for cleaning.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (8)

세정될 웨이퍼가 장착될, 돌출부를 구비하는 웨이퍼 장착기;A wafer mounter having a protrusion on which the wafer to be cleaned is mounted; 혼합물 등이 하측으로 주입될 수 있도록 하는 주입구와, 상기 웨이퍼 장착기의 돌출부가 삽입되어 상기 웨이퍼 장착기가 고정될 수 있도록 하는 웨이퍼 장착기 고정부와, 측면으로부터 슬라이딩되어 들어오는 공압실린더가 삽입될 수 있는 공압실린더 삽입부를 갖는 상부요소;A pneumatic cylinder into which an inlet for allowing a mixture or the like to be injected downward, a wafer mount fixing portion for inserting the protrusion of the wafer mount so that the wafer mount can be fixed, and a pneumatic cylinder sliding in from the side can be inserted. An upper element having an insert; 상기 상부요소를 상하로 이동시키는 승하강 공압실린더;A lifting pneumatic cylinder for moving the upper element up and down; 측면으로부터 슬라이딩되어 들어오는 공압실린더가 삽입될 수 있는 공압실린더 삽입부와, 혼합물 등이 배출될 수 있는 배출구를 가지며, 상기 상부요소와의 사이에 상기 웨이퍼 장착기가 배치될 수 있는 공간을 형성하는 하부요소;A lower element having a pneumatic cylinder insertion portion into which a pneumatic cylinder sliding in from the side can be inserted, and an outlet through which a mixture or the like can be discharged, and forming a space in which the wafer mounter can be disposed between the upper element ; 상기 상부요소가 하강하여 상기 하부요소와 맞물리면 상기 상부요소의 공압실린더 삽입부와 상기 하부요소의 공압실린더 삽입부 내로 슬라이딩되어 상기 상부요소와 상기 하부요소를 결합시키는 부착형 공압실린더;를 구비하는 것을 특징으로하는 고압세정기.And an attached pneumatic cylinder sliding down into the pneumatic cylinder inserting portion of the upper element and the pneumatic cylinder inserting portion of the lower element when the upper element is lowered and engaged with the lower element. Characterized by high pressure cleaner. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부요소의 상기 하부요소 방향의 면의 가장자리와 상기 하부요소의 상기 상부요소 방향의 면의 가장자리 사이에는 상기 상부요소와 상기 하부요소 사이의 공간을 외부로부터 밀봉시키는 밀봉재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 세정기.A sealing material for sealing the space between the upper element and the lower element from the outside is further provided between the edge of the surface in the lower element direction of the upper element and the edge of the surface in the upper element direction of the lower element. High pressure washer. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 상부요소의 상기 하부요소 방향의 면의 가장자리에는 제 1 절곡부가 구비되고, 상기 하부요소의 상기 상부요소 방향의 면의 가장자리에는 제 2 절곡부가 구비되며, 상기 제 1 절곡부와 상기 제 2 절곡부에는 각각 제 1 밀봉재와 제 2 밀봉재가 구비되는 것을 특징으로 하는 고압세정기.A first bent portion is provided at an edge of the surface of the upper element in the direction of the lower element, and a second bent portion is provided at an edge of the surface of the lower element in the direction of the upper element, and the first bent portion and the second bent portion are provided. The high pressure cleaner, characterized in that the first seal member and the second seal member are respectively provided. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웨이퍼 장착기의 상기 상부요소 방향의 면 상에는 웨이퍼 장착기의 둘레방향으로 홈이 형성되어 있으며, 상기 웨이퍼 장착기의 둘레방향으로 상기 홈을 따라 복수개의 스프레이 출구들이 구비되는 것을 특징으로 하는 고압세정기.And a groove is formed in the circumferential direction of the wafer mounter on a surface in the direction of the upper element of the wafer mounter, and a plurality of spray outlets are provided along the groove in the circumferential direction of the wafer mounter. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 상부요소에 구비된 주입구는 상기 상부요소에 구비된 주입구를 통해 주입된 물질이 상기 웨이퍼 장착기의 홈 방향으로 주입되도록 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고압세정기.The injection hole provided in the upper element is a high pressure cleaner, characterized in that the material injected through the injection hole provided in the upper element is provided to be injected in the groove direction of the wafer mounter. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상부요소는 상부요소 가이드핀을 더 구비하고, 상기 하부요소는 상기 상부요소 가이드핀이 삽입되는 가이드핀 삽입부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고압세정기.The upper element further comprises an upper element guide pin, the lower element is a high-pressure cleaner characterized in that it further comprises a guide pin insertion portion into which the upper element guide pin is inserted. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주입구와 상기 배출구는 상호 반대방향에 구비되는 것을 특징으로 하는 고압세정기.The inlet and the outlet is a high pressure cleaner, characterized in that provided in the opposite direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고압세정기의 온도를 제어하기 위한 가열원 또는 냉각원을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고압세정기.And a heating source or a cooling source for controlling the temperature of the high pressure cleaner.
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