KR101225923B1 - Mixed semiconductor cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 혼합형 반도체 세정 장치를 제공한다. 상기 혼합형 반도체 세정 장치는 다층의 레이어들이 형성되는 웨이퍼들이 대기되는 대기부와; 서로 다른 식각 방식으로 진공 상태에서 웨이퍼를 세정하는 건식 챔버들과, 세정 약액 및 세정 액체와 세정 가스의 혼합 세정 물질 중 어느 하나를 선택적으로 공급 받아 상압 상태에서 웨이퍼를 세정하는 습식 챔버들이 배치되는 세정부와; 외부로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 대기부에 대기되는 웨이퍼들을 순차적으로 상기 습식 챔버들 및 상기 건식 챔버들로 이송하는 이송부와; 설정되는 잡 파일에 따라, 상기 습식 챔버의 세정 물질을 선택적으로 공급하고, 상기 습식 챔버들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 건식 챔버들 중 어느 하나를 선택하는 세정 제어 모듈; 및 상기 습식 챔버들 또는 상기 건식 챔버들이 선택됨에 따라 상기 세정부와 상기 이송부를 진공 상태 또는 상압 상태를 이루는 버퍼부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 이송부 및 버퍼부에서 습식 세정시 상압 분위기를 이루고, 건식 세정시 진공 분위기를 이루도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 웨이퍼를 하나의 장치에서 습식 및 건식 세정을 순차적으로 진행할 수 있다.The present invention provides a hybrid semiconductor cleaning apparatus. The hybrid semiconductor cleaning apparatus may include: a standby part in which wafers in which multiple layers are formed are waiting; Dry chambers for cleaning the wafer under vacuum by different etching methods and wet chambers for cleaning the wafer under normal pressure by selectively receiving any one of a cleaning chemical and a mixed cleaning material of the cleaning liquid and the cleaning gas are disposed. With the government; A transfer unit which receives an electrical signal from the outside and sequentially transfers wafers waiting in the standby unit to the wet chambers and the dry chambers; A cleaning control module for selectively supplying cleaning material of the wet chamber, selecting any one of the wet chambers, and selecting any one of the dry chambers according to a job file set up; And a buffer unit configured to form a vacuum state or an atmospheric pressure state of the cleaning unit and the transfer unit as the wet chambers or the dry chambers are selected. Therefore, the present invention can achieve an atmospheric pressure atmosphere during the wet cleaning in the transfer unit and the buffer unit, and achieve a vacuum atmosphere during the dry cleaning. Thus, the present invention allows the wafer to be wet and dry cleaned sequentially in one device.
Description
본 발명은 반도체 세정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼를 하나의 장치에서 습식 및 건식 세정을 순차적으로 진행할 수 있는 혼합형 반도체 세정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor cleaning apparatus, and more particularly, to a hybrid semiconductor cleaning apparatus capable of sequentially performing wet and dry cleaning of a wafer in one apparatus.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 확산, 증착, 노광, 세정등과 같은 다수의 단위 공정들이 순차적 또는 반복적으로 행하여짐으로써 제조된다.In general, a semiconductor device is manufactured by performing a plurality of unit processes such as diffusion, deposition, exposure, cleaning, etc. on a wafer sequentially or repeatedly.
최근에는 반도체의 디자인 룰이 감소하고, 패턴 밀도가 증가됨에 따라 반도체 세정 공정에 대한 중요성이 증가되는 추세이다. Recently, as semiconductor design rules decrease and pattern density increases, the importance of semiconductor cleaning processes increases.
여기서 반도체 세정 공정의 방식에는 크게 습식 세정과 건식 세정으로 나뉘어 질 수 있다.Here, the semiconductor cleaning process may be divided into wet cleaning and dry cleaning.
종래에는 반도체 제조공정에서 웨이퍼 표면의 이물질을 제거하기 위하여 습식 세정 공정을 주로 사용하여 왔다.Conventionally, the wet cleaning process has been mainly used to remove foreign substances on the wafer surface in the semiconductor manufacturing process.
이러한 습식 세정 공정은 액체의 화학 물질을 사용함으로써 그 사용량의 조절이 어렵고, 다층(multi layer)으로 이루어진 공정에서는 각 층의 특성에 따라 HF 세정시 선택비가 상이함으로 인하여 세정시 레이어들의 구조적 변형을 초래하는 문제점이 있다.This wet cleaning process is difficult to control the amount of use by using the chemical of the liquid, and in the process consisting of a multi-layer (layer) causes the structural deformation of the layers during the cleaning because of the different selectivity in the HF cleaning depending on the characteristics of each layer There is a problem.
특히, 도 1 및 도 2에 보여지는 바와 같이 콘택과 같은 다수의 layer가 존재하는 영역이 습식 세정 공정의 HF 화학물질에 노출되는 경우에. 각 레이어의 식각 선택비가 서로 다름으로 인하여 구조적 변형이 발생된다.In particular, when regions where multiple layers, such as contacts, are present, as shown in FIGS. 1 and 2, are exposed to HF chemicals in a wet cleaning process. Structural deformation occurs due to different etching selectivity of each layer.
또한, 상기와 같은 다수의 레이어들이 존재하는 영역을 플라즈마(plasma)와 같은 건식 세정으로 처리할 경우에, 도 1에 보여지는 바와 같이 홀(hole) 이나 표면에 미반응 물질 혹은 부산물의 가스나 잔유물이 생성되는 문제점이 있다.In addition, in the case where the above-described multiple layers are treated by dry cleaning such as plasma, as shown in FIG. 1, gas or residues of unreacted substances or by-products in holes or surfaces are shown in FIG. 1. There is a problem that is generated.
이에 따라, 종래에는 습식 세정의 문제점을 해결하려는 연구가 꾸준히 진행 되어왔지만 아직까지 습식세정을 다른 방법으로 대체하기는 어려운 상황이다. 그리고, 건식 세정의 문제점은 가스와 플라즈마 및 다른 빛을 이용하는 장비를 사용하여 해결하려고 하였지만, 세정이 완료되면 가스에 의한 미반응 물질이나 부산물에 의해서 이들이 다른 오염물질로 작용하는 문제점이 있었다.Accordingly, in the past, researches to solve the problem of wet cleaning have been steadily progressed, but it is still difficult to replace wet cleaning with other methods. And, the problem of dry cleaning was to solve the problem using equipment using gas, plasma and other light, but when the cleaning is completed, there is a problem that they act as other pollutants by the unreacted substances or by-products by the gas.
이에 더하여, 종래에는, 습식 세정 이후에, 건식 세정을 수행하기 위하여 세정이 진행되는 웨이퍼가 각 세정 장비들 사이에서 외부에 노출되는 상태로 이동하여야 한다. 따라서, 종래에는 웨이퍼가 세정 공정 중에 외부에 노출되는 상태로 이동하는 동안에 웨이퍼 표면에 이차 오염이 발생되는 문제점도 있다.In addition, conventionally, after the wet cleaning, in order to perform the dry cleaning, the wafer to be cleaned must move to a state exposed to the outside between the respective cleaning equipments. Accordingly, there is also a problem in that secondary contamination occurs on the surface of the wafer while the wafer moves to the state exposed to the outside during the cleaning process.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 제조공정에서 다층의 레이어를 이루는 웨이퍼를 약액 또는 액체와 가스가 혼합된 세정 물질을 사용하여 웨이퍼 표면의 이물질 제거 및 표면을 개질시키고, 연속적으로 이 웨이퍼에 대하여 동일한 식각 선택비를 이루어 건식 세정함으로써, 종래의 습식 세정에서 발생하는 HF세정의 문제점을 해결할 수 있는 혼합형 반도체 세정 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to remove foreign substances from the surface of a wafer by using a cleaning material mixed with a chemical liquid or a liquid and a gas in a wafer forming a multilayered layer in a semiconductor manufacturing process. The present invention provides a mixed type semiconductor cleaning apparatus that can solve the problem of HF cleaning caused by conventional wet cleaning by modifying the surface and continuously cleaning the wafer with the same etching selectivity.
본 발명의 다른 목적은 습식 세정과 건식 세정을 하나의 장치 내에서 연속적으로 이루어지게 함으로써, 세정시 웨이퍼에 대한 시간과 공간에 따른 2차 오염을 방지할 수 있는 혼합형 반도체 세정 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a mixed type semiconductor cleaning apparatus capable of preventing wet and dry cleaning in a single apparatus, thereby preventing secondary contamination with time and space on the wafer during cleaning.
바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 혼합형 반도체 세정 장치를 제공한다.In a preferred embodiment, the present invention provides a hybrid semiconductor cleaning device.
상기 혼합형 반도체 세정 장치는 다층의 레이어들이 형성되는 웨이퍼들이 대기되는 대기부와; 서로 다른 식각 방식으로 진공 상태에서 웨이퍼를 세정하는 건식 챔버들과, 세정 약액 및 세정 액체와 세정 가스의 혼합 세정 물질 중 어느 하나를 선택적으로 공급 받아 상압 상태에서 웨이퍼를 세정하는 습식 챔버들이 배치되는 세정부와; 외부로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 대기부에 대기되는 웨이퍼들을 순차적으로 상기 습식 챔버들 및 상기 건식 챔버들로 이송하는 이송부와; 설정되는 잡 파일에 따라, 상기 습식 챔버의 세정 물질을 선택적으로 공급하고, 상기 습식 챔버들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 건식 챔버들 중 어느 하나를 선택하는 세정 제어 모듈; 및 상기 습식 챔버들 또는 상기 건식 챔버들이 선택됨에 따라 상기 세정부와 상기 이송부를 진공 상태 또는 상압 상태를 이루는 버퍼부를 포함한다.The hybrid semiconductor cleaning apparatus may include: a standby part in which wafers in which multiple layers are formed are waiting; Dry chambers for cleaning the wafer under vacuum by different etching methods and wet chambers for cleaning the wafer under normal pressure by selectively receiving any one of a cleaning chemical and a mixed cleaning material of the cleaning liquid and the cleaning gas are disposed. With the government; A transfer unit which receives an electrical signal from the outside and sequentially transfers wafers waiting in the standby unit to the wet chambers and the dry chambers; A cleaning control module for selectively supplying cleaning material of the wet chamber, selecting any one of the wet chambers, and selecting any one of the dry chambers according to a job file set up; And a buffer unit configured to form a vacuum state or an atmospheric pressure state of the cleaning unit and the transfer unit as the wet chambers or the dry chambers are selected.
여기서, 상기 세정부는 상기 건식 챔버들과 상기 습식 챔버들이 독립적으로 그루핑되도록 한 쌍으로 구성되고, 상기 이송부는 상기 그룹핑 된 건식 챔버들과 상기 습식 챔버들 각각으로 웨이퍼를 이송하도록 한 쌍으로 구성되며, 상기 버퍼부는 상기 한 쌍으로 구성되는 이송부 사이에 마련되는 것이 바람직하다.Here, the cleaning unit is configured in a pair to independently group the dry chambers and the wet chambers, and the transfer unit is configured in a pair to transfer wafers to each of the grouped dry chambers and the wet chambers. Preferably, the buffer unit is provided between the transfer units constituted by the pair.
그리고, 상기 버퍼부는 상기 대기부와 상기 이송부의 사이에 마련되는 것이 바람직하다.The buffer unit is preferably provided between the standby unit and the transfer unit.
또한, 상기 이송부와 상기 버퍼부는, 상기 세정 제어 모듈에 의하여 제어되는 진공 제어 장치와 연결되고, 상기 진공 제어 장치에 의하여 습식 세정시 상압 분위기가 형성되고, 건식 세정시 진공 분위기가 형성되도록 제어되는 것이 바람직하다.The transfer part and the buffer part may be connected to a vacuum control device controlled by the cleaning control module, and may be controlled to form an atmospheric pressure atmosphere during wet cleaning and a vacuum atmosphere during dry cleaning by the vacuum control device. desirable.
또한, 상기 세정부는 상기 세정 약액을 공급하는 세정 약액 공급부와, 상기 세정 액체를 공급하는 세정 액체 공급부와, 상기 세정 가스를 공급하는 세정 가스 공급부와, 상기 세정 약액 공급부와 상기 습식 챔버를 연결하는 세정 약액 공급관과, 상기 세정 액체 공급부와 상기 습식 챔버를 연결하는 세정 액체 공급관과, 상기 세정 가스 공급부와 상기 세정 액체 공급관을 연결하는 세정 가스 공급관과, 상기 세정 약액 공급관 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 약액 공급관을 개폐하는 제 1개폐 밸브와, 상기 세정 가스 공급관 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 가스 공급관을 개폐하는 제 2개폐 밸브와, 상기 세정 액체 공급관 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 액체 공급관을 개폐하는 제 3개폐 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.The cleaning unit may further include a cleaning chemical supply unit supplying the cleaning chemical liquid, a cleaning liquid supply unit supplying the cleaning liquid, a cleaning gas supply unit supplying the cleaning gas, the cleaning chemical liquid supply unit, and the wet chamber. A cleaning chemical liquid supply pipe, a cleaning liquid supply pipe connecting the cleaning liquid supply part and the wet chamber, a cleaning gas supply pipe connecting the cleaning gas supply part and the cleaning liquid supply pipe, and the cleaning control liquid supply pipe, the cleaning control A first open / close valve configured to receive an electrical signal from a module to open and close the cleaning chemical supply pipe, and a second open / close valve installed on the cleaning gas supply pipe and open / close the cleaning gas supply pipe by receiving an electrical signal from the cleaning control module. And installed on the cleaning liquid supply pipe to the cleaning control module. The emitter receives an electrical signal transmission preferably includes a third opening and closing valve for opening and closing the cleaning liquid supply pipe.
그리고, 상기 세정 가스는 NH3와, HF 무수 가스 및 O3 중 어느 하나이고, 상기 세정 액체는 초순수인 것이 바람직하다.The cleaning gas is any one of NH 3, HF anhydrous gas and O 3, and the cleaning liquid is preferably ultrapure water.
또한, 상기 건식 챔버들의 식각 방식은, 플라즈마 식각과, UV 식각 및 레이저 식각, HF 증기 방식이고, 상기 건식 챔버들 각각에는 플루오르(F) 화합물이 첨가되는 것이 바람직하다.In addition, the etching method of the dry chambers is plasma etching, UV etching, laser etching, HF vapor method, it is preferable that a fluorine (F) compound is added to each of the dry chambers.
또한, 상기 습식 챔버들 각각은, 챔버 몸체와, 상기 챔버 몸체의 내부에 배치되어 일정 속도로 회전되는 스핀척과, 상기 스핀척의 상단으로부터 돌출되어 그 상면에 상기 웨이퍼의 저면 중앙부가 안착되는 안착 돌기부를 구비한다.In addition, each of the wet chambers may include a chamber body, a spin chuck disposed inside the chamber body and rotated at a constant speed, and a seating protrusion protruding from an upper end of the spin chuck and seated on a top surface of the wafer. Equipped.
여기서, 상기 스핀척과 상기 안착 돌기부에는 상기 웨이퍼 저면을 향하는 노즐이 형성되고, 상기 노즐은 상기 세정 액체 공급관에서 분기되는 보조 세정 액체 공급관과 연결되는 것이 바람직하다.Here, the spin chuck and the seating protrusion may be formed with a nozzle facing the bottom surface of the wafer, and the nozzle may be connected to an auxiliary cleaning liquid supply pipe branched from the cleaning liquid supply pipe.
그리고, 상기 습식 챔버들 각각은 상기 세정 물질을 사용하여 상기 웨이퍼 표면의 이물질을 제거하고, 상기 웨이퍼 표면에 친수성 또는 소수성의 표면 처리막을 형성하고, 상기 건식 챔버들 각각은 상기 표면 처리막이 형성되는 웨이퍼 표면에 대하여 식각 선택비가 동일하도록 하여 자연 산화막을 제거하는 것이 바람직하다.Each of the wet chambers removes foreign matter on the surface of the wafer using the cleaning material, forms a hydrophilic or hydrophobic surface treatment film on the wafer surface, and each of the dry chambers includes a wafer on which the surface treatment film is formed. It is preferable to remove the native oxide film by making the etching selectivity equal to the surface.
한편, 상기 세정부는, 상기 이송부를 에워싸도록 배치되는 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the said washing part is arrange | positioned so that the said conveyance part may be enclosed.
또한, 상기 세정부는, 상기 웨이퍼들이 안착되는 안착부들이 형성되는 원판 형의 제 1턴 테이블과, 상기 제 1턴 테이블 중심에 연결되어 상기 세정 제어 모듈로부터 신호를 전송 받아 제 1턴 테이블을 일정 간격으로 회전시키는 제 1모터를 구비하고, 상기 세정부는 상기 습식 챔버들과 상기 건식 챔버들이 배치되는 원판 형의 제 2턴 테이블과, 상기 제 2턴 테이블 중심에 연결되어 상기 세정 제어 모듈로부터 신호를 전송 받아 제 2턴 테이블을 일정 간격으로 회전시키는 제 2모터를 구비하고, 상기 이송부는 상기 대기부와 상기 세정부의 사이에 배치되는 것이 바람직하다.The cleaning unit may include a disk-shaped first turn table on which the seats on which the wafers are seated and a first turn table connected to a center of the first turn table to receive a signal from the cleaning control module to set a first turn table. And a first motor rotating at intervals, wherein the cleaning unit is connected to a center of the second turn table in which the wet chambers and the dry chambers are disposed, and a signal from the cleaning control module. It is preferable that the second motor for receiving the rotation to rotate the second turn table at a predetermined interval, wherein the transfer unit is disposed between the waiting portion and the cleaning portion.
본 발명은 액체와 가스 또는 액체 중 어느 하나의 세정 물질을 선택하여 습식 세정 방식으로 웨이퍼 표면의 이물질 및 표며 보호막을 형성할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of forming a foreign matter and surface protection film on the wafer surface by selecting a cleaning material of any one of liquid and gas or liquid by the wet cleaning method.
또한, 본 발명은 웨이퍼의 이면 세정(back side)도 동일 장치에서 진행할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the back side of the wafer can also proceed in the same apparatus.
또한, 본 발명은 습식 세정에서 발생하는 HF세정의 문제점을 해결하기 위해서 습식세정에서 이물질만 제거 후 건식 세정에서 식각 선택비가 동일하게 건식 세정을 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the etching selectivity in the dry cleaning after the removal of only the foreign matter in the wet cleaning in order to solve the problem of HF cleaning generated in the wet cleaning can be the same.
또한, 본 발명은 습식 세정과 건식 세정을 하나의 장치 내에서 연속적으로 노 타임 딜레이(no time delay)공정이 이루어지게 함으로써, 세정시 웨이퍼에 대한 시간과 공간에 따른 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by the wet cleaning and dry cleaning in a single device in a continuous time no time delay (no time delay) process, it is possible to prevent secondary contamination over time and space on the wafer during cleaning It works.
도 1은 종래의 습식 식각시 웨이퍼에서 발생되는 구조적 변형을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 습식 식각시 웨이퍼에서 발생되는 구조적 변형을 보여주는 다른 도면이다.
도 3은 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치의 제 1예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치의 제 2예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치의 제 3예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따르는 습식 챔버의 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따르는 건식 챔버의 일 예의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치의 또 다른 예를 보여주고 있다.1 is a view showing the structural deformation generated in the wafer during the conventional wet etching.
FIG. 2 is another view showing structural deformations generated in a wafer during conventional wet etching.
3 is a view showing a first example of the hybrid semiconductor cleaning apparatus of the present invention.
4 is a view showing a second example of the hybrid semiconductor cleaning apparatus of the present invention.
5 is a view showing a third example of the hybrid semiconductor cleaning apparatus of the present invention.
6 is a view showing the configuration of a wet chamber according to the present invention.
7 is a view showing the configuration of an example of a dry chamber according to the present invention.
8 shows another example of the hybrid semiconductor cleaning apparatus of the present invention.
이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, the hybrid semiconductor cleaning apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치의 제 1예를 보여주고 있다.3 shows a first example of the hybrid semiconductor cleaning apparatus of the present invention.
상기 반도체 세정 장치는 대기부(100)와, 세정부(201)와, 이송부(600) 및 세정 제어 모듈(700)을 포함한다.The semiconductor cleaning apparatus includes a
상기 대기부(100)는 웨이퍼들(W)이 대기되는 챔버로서, 상기 웨이퍼들(W) 각각은 대기부(100) 내에 배치되는 포프에 다수개로 적재되는 상태를 이룰 수 있다. 즉, 상기 대기부(100)는 세정 공정이 진행되는 웨이퍼들(W)이 대기되는 공간이다.The
상기 세정부(100)는 서로 다른 식각 방식으로 웨이퍼(W)를 세정하는 건식 챔버들(301,302)과, 세정 약액 및 세정 액체와 세정 가스의 혼합 세정 물질 중 어느 하나를 선택적으로 공급 받아 웨이퍼를 세정하는 습식 챔버들(400)이 배치된다.The
도 6은 본 발명에 따르는 습식 챔버의 구성을 보여주고 있다.6 shows the configuration of a wet chamber according to the invention.
도 6을 참조 하면, 상기 습식 챔버(400)의 구성을 설명하도록 한다.Referring to Figure 6, it will be described the configuration of the
상기 습식 챔버(400)는 스핀척(420)이 배치되며, 내부에 일정 공간이 형성되는 챔버 몸체(410)를 구비한다. 상기 스핀척(420)은 그 중심축이 외부로부터 동력을 제공받아 일정의 회전 속도로 회전되는 회전모터와 같은 장치와 연결되고, 회전 모터가 회전됨에 따라 일정 회전 속도로 회전될 수 있다.The
그리고, 상기 스핀척(420)의 상단 중앙으로부터 돌출되며, 그 상면에 웨이퍼(W)의 저면 중앙이 안착되는 안착 돌기부(430)가 형성된다. 따라서, 웨이퍼(W)는 안착 돌기부(430) 상단에 안착된 상태로 스핀척(420)이 회전되면, 스핀척(420)과 함께 일정의 회전 속도로 회전될 수 있다. 여기서, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 안착 돌기부(420)에는 진공이 형성되는 진공홀들이 다수 형성되어 상기 웨이퍼(W)의 저면을 진공 흡착할 수 있는 것이 좋다.In addition, a mounting
여기서, 본 발명에 따르는 세정부(201)는 상기 세정 약액을 공급하는 세정 약액 공급부(510)와, 상기 세정 액체를 공급하는 세정 액체 공급부(520)와, 상기 세정 가스를 공급하는 세정 가스 공급부(530)와, 상기 세정 약액 공급부(510)와 상기 습식 챔버(400)를 연결하는 세정 약액 공급관(511)과, 상기 세정 액체 공급부(520)와 상기 습식 챔버(400)를 연결하는 세정 액체 공급관(521)과, 상기 세정 가스 공급부(530)와 상기 세정 액체 공급관(521)을 연결하는 세정 가스 공급관(531)과, 상기 세정 약액 공급관(511) 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈(700)로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 약액 공급관(511)을 개폐하는 제 1개폐 밸브(512)와, 상기 세정 가스 공급관(531) 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈(700)로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 가스 공급관(531)을 개폐하는 제 2개폐 밸브(532)와, 상기 세정 액체 공급관(521) 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈(700)로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 액체 공급관(521)을 개폐하는 제 3개폐 밸브(522)를 구비한다.Here, the
여기서, 상기 세정 액체 공급관(521)과 세정 가스 공급관(531)과 연결되는 부분에는 세정 액체와 세정 가스를 혼합하는 혼합기(M)가 설치된다.Here, a mixer (M) for mixing the cleaning liquid and the cleaning gas is installed at a portion connected to the cleaning liquid supply pipe (521) and the cleaning gas supply pipe (531).
여기서, 상기 세정 가스는 NH3와, HF 및 O3 중 어느 하나이고, 상기 세정 액체는 초순수(DIW)인 것이 좋다.The cleaning gas may be any one of NH 3, HF, and O 3, and the cleaning liquid may be ultrapure water (DIW).
또한, 상기 세정 약액은 piranha 세정 약액(H2SO4 + H2O2 + DIW(초순수)과, SC-1( standard cleaning - 1)세정 약액(NH4OH + H2O2 + 초순수) 과, HF 세정 약액(HF + 초순수) 중 어느 하나 일수 있고, 이들의 선택은 웨이퍼(W) 표면에서의 이룰질 제거 목적에 따라 선택될 수 있다.In addition, the cleaning chemical is any one of piranha cleaning chemicals (H2SO4 + H2O2 + DIW (ultra pure water)), SC-1 (standard cleaning-1) cleaning chemicals (NH4OH + H2O2 + ultrapure water), and HF cleaning chemicals (HF + ultrapure water) One may be selected, and their selection may be selected according to the purpose of removing demineralization on the wafer W surface.
여기서, 바람직하게는 상기 piranha 세정 약액 대신 초순수에 오존을 혼합하여 사용하고, SC-1( standard cleaning - 1)세정 약액 대신 초순수에 암모니아 가스를 혼합 하여 사용하며, HF 세정 약액 대신에 초순수에 HF 무수 가스를 사용할 수 있으며, 이물질 제거의 목적에 따라 위 세정 방법을 조합해서 사용할 수 있다.Here, preferably, ozone is mixed with ultrapure water instead of the piranha cleaning chemical, and ammonia gas is mixed with ultrapure water instead of SC-1 (standard cleaning-1) cleaning chemical, and HF anhydrous in ultrapure water instead of HF cleaning chemical. Gas may be used, and the above cleaning method may be used in combination with the purpose of removing foreign substances.
이에 더하여, 습식 챔버(400)는 초순수와 IPA(이소프로필알콜)가 혼합되어 공급되는 IPA 공급관(551)과, 질소 가스가 분사되는 질소 가스 분사관(552)을 구비한다.In addition, the
한편, 상기 습식 챔버(400)의 상부와 하부는 개구된 상태를 유지하고, 그 상부에는 IPA 공급관(551)의 단부와, 질소 가스 분사관(552)의 단부와, 세정 액체 공급관(521)의 단부가 위치되며, 상기 단부들 각각에는 분사 노즐(N)이 설치된다.On the other hand, the upper and lower portions of the
또한, 상기 스핀척(420)과 상기 안착 돌기부(430)에는 상기 웨이퍼(W) 저면을 향하는 노즐(431)이 형성되고, 상기 노즐(431)은 상기 세정 액체 공급관(521)으로부터 분기되는 보조 세정 액체 공급관(523)과 연결된다.In addition, a nozzle 431 facing the bottom surface of the wafer W is formed at the
그리고, 세정 약액 공급관(521)의 단부 역시 습식 챔버(400)의 상부에 위치되어 분사 노즐(N)과 연결된다.In addition, an end of the cleaning
따라서, 세정 제어 모듈(700)에 의하여 제 1개폐 밸브(512)가 개방되면, 세정 약액이 세정 약액 공급관(511)을 통하여 웨이퍼(W)로 공급될 수 있다. 그리고, 세정 제어 모듈(700)에 의하여 제 2,3개폐 밸브(522,532)가 개방되면, 초순수인 세정 액체와 세정 가스는 혼합기(M)에서 혼합되어 혼합 세정 물질을 이루고, 이는 세정 액체 공급관(521)을 따라 유동되어 분사 노즐(N)을 통해 웨이퍼(W) 상부로 분사된다. 이와 아울러, 세정 액체 공급관(521)에서 분기되어 스핀척(421)의 노즐(431)에 연결되는 보조 세정 액체 공급관(523)에도 역시 상기 혼합 세정 물질이 유동되어 노즐(431)을 통해 웨이퍼(W) 저면에 분사된다. 이때, 상기 노즐(431)은 웨이퍼(W) 중앙으로부터 웨이퍼(W) 저면 에지측으로 확산되어 분사되도록 일정 각도 경사지는 것이 좋다.Therefore, when the first opening /
이에 따라, 본 발명에 따르는 습식 챔버(400)에서는 혼합 세정 물질이 웨이퍼(W)의 상부와 저면에 동시에 분사됨으로써, 웨이퍼(W)의 이면을 포함한 웨이퍼 표면의 이물질을 제거할 수 있다.Accordingly, in the
이에 더하여, 세정 제어 모듈(700)은 IPA 공급부(미도시)와 초순수 공급부(미도시)로부터 IPA 및 초순수를 IPA 공급관(551)으로 공급하여 혼합기(M1)에서 혼합하여 웨이퍼(W) 상부로 분사하도록 할 수 있다. 이어, 질소 가스 공급부(미도시)로부터 질소 가스를 질소 가스 공급관(552)으로 공급하여 웨이퍼(W) 상부로 분사할 수 있다.In addition, the
따라서, 혼합 세정 물질에 의하여 이물질이 제거된 웨이퍼(W) 표면에 IPA 증기를 분사하여 웨이퍼(W)에 잔존하는 수분을 치환시켜 건조한다. 그리고, 웨이퍼(W)에 흡착된 IPA 증기는 자연건조 방식 또는 N2 퍼지로 건조한다.Therefore, the IPA vapor is sprayed onto the surface of the wafer W from which the foreign matter is removed by the mixed cleaning material, and the moisture remaining on the wafer W is replaced to dry. The IPA vapor adsorbed on the wafer W is dried by a natural drying method or an N 2 purge.
한편, 상기 건식 챔버들(301,302)은 플라즈마 식각과, UV 식각과, 레이저 식각 방식을 독립적으로 사용하는 챔버들이다. 따라서, 건식 챔버들(301,302)은 서로 다른 식각 방식을 사용한다. 여기서, 플라즈마 식각 방식을 사용하는 건식 챔버(301)를 대표적으로 설명하면, 상기 건식 챔버(301)의 경우, 가스 주입구(12) 및 가스 배기구(13)가 각각 형성된 챔버(11) 내의 저면부 및 상부에 캐소드 전극(16) 및 에노드 전극(14)이 각각 설치된다. 상기 캐소드 전극(16)의 상부에는 회전축(18)에 의해 회전 및 기울어짐이 가능하도록 구성된 웨이퍼 지지대(17)가 설치되며, 상기 웨이퍼 지지대(17)는 상기 캐소드 전극(16)과 밀착되도록 설치된 케이지(20)에 의해 밀폐된다. 또한, 상기 에노드 전극(14)에는 고주파 전력 공급부(15)로부터 고주파 전력(RF Power)이 공급된다. 이의 구성에서, 상기 가스 주입구(12)를 통해 챔버(11) 내부로 가스를 공급하고, 상기 고주파 전력 공급부(15)로부터 상기 에노드 전극(14)에 고주파 전력이 인가되도록 하면 플라즈마(19)가 생성되고 생성된 플라즈마(19)는 자계(Magnetic field)에 의해 상기 웨이퍼 지지대(17) 방향으로 수직 이동한다. 이에 따라, 웨이퍼 표면은 플라즈마에 의하여 비등방성 식각이 이루어지게 된다.The
바람직하게, 본 발명에서의 건식 챔버를 사용한 건식 세정은 습식 세정에서 자연산화막과 같은 얇은 막을 제거할 시 발생하는 구조가 변화하는 영역에 사용되는 것이 좋다.Preferably, the dry cleaning using the dry chamber of the present invention is preferably used in a region in which the structure generated when removing a thin film such as a natural oxide film in the wet cleaning changes.
이상, 상기에서는 본 발명에 따르는 세정부에 포함되는 습식 챔버들 및 건조 챔버들 각각의 구성의 일 예를 설명하였다.In the above, an example of the configuration of each of the wet chambers and the drying chambers included in the cleaning unit according to the present invention has been described.
도 4는 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치의 제 2예를 보여주고 있다.4 shows a second example of the hybrid semiconductor cleaning apparatus of the present invention.
본 발명에 따르는 세정부(202)는 도 4에 도시되는 바와 같이, 이송부(600)를 에워싸도록 배치될 수 있다.The
상기 이송부(600)는 외부로부터 동력을 전달 받아 회전 구동되는 로봇암(610)과, 상기 로봇암(610) 단부에 웨이퍼(W)를 진공 흡착하는 안착부(620)로 구성된다.The
이러한 경우에, 상기 이송부(600)와 대기부(100) 사이에는 버퍼부(800)가 더 마련된다. 상기 버퍼부(800)는 세정이 진행되는 웨이퍼(W) 이후 새로이 세정이 진행될 웨이퍼가 일시 대기되는 공간이다.In this case, a
상기 제 1예와 제 2예에서, 상기 버퍼부(800)는 대기부(100)와 상기 이송부(600)의 사이에 마련된다. 여기서, 상기 이송부(600)와 상기 버퍼부(800)는, 상기 세정 제어 모듈(700)에 의하여 제어되는 진공 제어 장치(미도시)와 연결된다. 따라서, 상기 이송부(600)와 상기 버퍼부(800) 각각은 진공 제어 장치에 의하여 습식 세정시 상압 분위기가 형성되고, 건식 세정시 진공 분위기가 형성되도록 제어될 수 있다.In the first and second examples, the
이에 따라, 웨이퍼들이 습식 세정에서 건식 세정으로 또는 건식 세정에서 습식 세정으로 이동하는 경우, 즉, 웨이퍼들이 상압 분위기의 에서 진공 분위기 또는 진공 분위기에서 상압 분위기로 이동할 때 진공 분위기로 전환되는 시간을 줄일수 있고, 급격한 분위기 변경으로 오염 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.
Thus, when wafers move from wet cleaning to dry cleaning or from dry cleaning to wet cleaning, that is, when the wafers move from a vacuum atmosphere to a vacuum atmosphere or from a vacuum atmosphere to a atmospheric pressure atmosphere, the transition time to the vacuum atmosphere can be reduced. In addition, it is possible to effectively prevent the occurrence of contamination by a sudden atmosphere change.
한편, 도 5는 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치의 제 3예를 보여주고 있다.5 shows a third example of the mixed semiconductor cleaning apparatus of the present invention.
도 5에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따르는 세정부(203)는 웨이퍼들(W)이 안착되는 안착부들(211)이 형성되는 원판 형의 제 1턴 테이블(210)과, 상기 제 1턴 테이블(210) 중심에 연결되어 상기 세정 제어 모듈(700)로부터 신호를 전송 받아 제 1턴 테이블(210)을 일정 간격으로 회전시키는 제 1모터(M1)를 구비할 수 있다.As shown in FIG. 5, the
또한, 상기 세정부(203)는 상기 습식 챔버들(400)과 상기 건식 챔버들(301,302)이 배치되는 원판 형의 제 2턴 테이블(220)과, 상기 제 2턴 테이블(220) 중심에 연결되어 상기 세정 제어 모듈(700)로부터 신호를 전송 받아 제 2턴 테이블(220)을 일정 간격으로 회전시키는 제 2모터(M2)를 구비할 수 있다.In addition, the
이러한 경우, 상기 이송부(600)는 상기 대기부(100)와 상기 세정부(203)의 사이에 배치될 수 있다.In this case, the
물론, 도면에 도시되지는 않았지만, 제 3예에서도, 대기부(100)와 상기 이송부(600)의 사이에는 제 1,2예에서 언급된 바와 같은 기능을 수행하는 버퍼부(미도시)가 더 마련될 수 있다.Of course, although not shown in the drawings, in the third example, a buffer unit (not shown) that performs the function as mentioned in the first and second examples is further provided between the
따라서, 상기 이송부(600)와 상기 버퍼부(미도시)는, 상기 세정 제어 모듈(700)에 의하여 제어되는 진공 제어 장치(미도시)와 연결된다. 따라서, 상기 이송부(600)와 상기 버퍼부(800) 각각은 습식 세정시 상압 분위기가 형성되고, 건식 세정시 진공 분위기가 형성될 수 있다.Therefore, the
이에 따라, 웨이퍼들이 습식 세정에서 건식 세정으로 또는 건식 세정에서 습식 세정으로 이동하는 경우, 즉, 웨이퍼들이 상압 분위기의 에서 진공 분위기 또는 진공 분위기에서 상압 분위기로 이동할 때 급격한 분위기 변경으로 시간이 오래 걸리는 것을 방지하고 오염 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.Thus, when wafers move from wet cleaning to dry cleaning or from dry cleaning to wet cleaning, that is, when the wafers move from a vacuum atmosphere to a vacuum atmosphere or at atmospheric pressure, it takes a long time due to a sudden atmosphere change. It can prevent and efficiently prevent contamination.
한편, 도 8은 본 발명의 혼합형 반도체 세정 장치의 또 다른 예를 보여주고 있다.8 shows another example of the mixed semiconductor cleaning apparatus of the present invention.
도 8을 참조 하면, 본 발명에 따르는 세정부는 한 쌍으로 구성될 수 있다. 즉, 건식 챔버들(301,302) 및 습식 챔버들(400) 별로 그룹핑 될 수 있다. 여기서, 건식 챔버들(301) 별로 독립적으로 그룹핑되어 제 1세정부(204)를 이루고, 습식 챔버들(400) 별로 독립적으로 그루핑되어 제 2세정부(205)를 이룰 수 있다.Referring to Figure 8, the cleaning unit according to the present invention may be configured in a pair. That is, the
여기서, 이송부 역시 한 쌍으로 구성된다. 제 1세정부(204)는 제 1이송부와(610) 연결되고, 제 2세정부(205)는 제 2이송부(620)와 연결된다.Here, the transfer unit is also composed of a pair. The
또한, 버퍼부(800)는 상기 제 1,2이송부(610,620)의 사이에 마련된다. 그리고, 대기부(100)는 상기 제 2이송부(620)와 연결된다.In addition, the
여기서, 상기 이송부(610)와 상기 버퍼부(800)는, 상기 세정 제어 모듈에(700) 의하여 제어되는 진공 제어 장치와 연결되고, 상기 진공 제어 장치에 의하여 습식 세정시 상압 분위기가 형성되고, 건식 세정시 진공 분위기가 형성되도록 제어된다.Here, the
따라서, 웨이퍼가 대기부(100)로부터 제 2이송부(620)로 전달되고, 세정 제어 모듈)에 의하여 습식 세정 공정이 진행되기 위해서 습식 챔버들(400)이 선택되면, 진공 제어 모듈은 제 2이송부(620)와 버퍼부(800)가 상압 상태를 이룰 수 있도록 제어한다.Accordingly, when the
이어, 상기 세정 제어 모듈(700)에 의하여 건식 세정 공정이 진행되기 위해서 건식 챔버들(301,302)이 선택되면, 진공 제어 모듈은 제 1이송부(610)와 버퍼부(800)가 진공 상태를 이룰 수 있도록 제어할 수 있다.
Subsequently, when the
다음은, 상기와 같이 구성되는 반도체 세정 장치의 작용을 설명하도록 한다.Next, the operation of the semiconductor cleaning device configured as described above will be described.
이송부(600)는 세정 제어 모듈(700)로부터 전기적 신호를 전송 받아, 대기부(100)에서 대기되는 웨이퍼들(W) 중 어느 하나를 언로딩하여 습식 챔버들(400) 중 미리 설정되는 습식 챔버(400)의 내부로 로딩시킨다. 여기서, 상기 웨이퍼(W)는 다층의 레이어를 이루고 콘택 레이어와 같은 활성 영역을 갖는다.The
특히, 도 5에 도시되는 바와 같이 세정부(203)가 제 1,2턴 테이블(210,220)로 구성되는 경우, 세정 제어 모듈(700)은 제 2모터(M2)를 제어하여, 상기 제 2턴 테이블(220)에 배치되는 습식 챔버들(400) 중 설정되는 어느 하나가 웨이퍼(W)의 로딩 경로 상에 위치되도록 제 2턴 테이블(220)을 회전시킨다.In particular, when the
그리고, 이송부(600)는 제 1턴 테이블(210)의 안착부(211)에서 웨이퍼(W) 한 장을 언로딩하여, 세정 제어 모듈(700)에 기설정되는 습식 챔버(400)의 내부, 즉 스핀척(420)의 안착 돌기부(430) 상에 안착시킬 수 있다.In addition, the
여기서, 상기 세정 제어 모듈(700)에는 세정 약액 또는 혼합 세정 물질을 사용할 것인지에 대한 정보가 미리 설정될 수 있다. 하기의 설명에서는 혼합 세정 물질을 사용하는 경우에 대하여 설명하도록 한다.In this case, the
세정 제어 모듈(700)은 제 2.3개폐 밸브(522,532)를 개방한다. 따라서, 세정 액체 공급부(520)에서 세정 액체인 초순수는 세정 액체 공급관(521)을 따라 유동되고, 세정 가스 공급부(530)에서 NH3와, HF 및 O3 중 어느 하나의 가스는 세정 가스 공급관(531)을 따라 유동된다. 이에 따라, 상기 초순수와 가스는 혼합기(M)에서 혼합된 후 혼합 세정 물질로 형성되어 세정 액체 공급관(521)을 따라 유동되어 습식 챔버(400)의 상부에서 분사 노즐(N)을 통해 웨이퍼(W) 상부로 분사된다. 이와 동시에, 상기 혼합 세정 물질은 세정 액체 공급관(521)을 따라 유동되면서, 이에서 분기되는 보조 세정 액체 공급관(523)을 따라 유동되어 스핀척(420)의 노즐(431)을 통하여 웨이퍼(W)의 저면에 분사된다.The
이때, 웨이퍼의 상면과 저면은 상기 분사되는 혼합 세정 물질에 의하여 이물질이 세정되고, 특히 웨이퍼(W) 하부에서 분사되는 혼합 세정 물질은 스핀척(420)에서 비스듬하게 설치되는 노즐(431)을 통하여 분사되기 때문에, 웨이퍼(W)의 저면 중앙으로부터 외측으로 비스듬하게 분사되면서 이물질을 웨이퍼(W) 외측으로 이탈시킬 수 있다.At this time, the upper and lower surfaces of the wafer are cleaned by the sprayed mixed cleaning material, and in particular, the mixed cleaning material sprayed from the lower portion of the wafer W is disposed through the nozzle 431 installed obliquely at the
이에 따라, 습식 챔버들(400) 중 어느 하나로 이송되는 웨이퍼(W)는 그 상면과 저면을 포함한 표면에서의 이물질이 제거될 수 있다.Accordingly, the wafer W transferred to any one of the
이어, 세정 제어 모듈(700)은 IPA 공급부를 통하여 초순수와 IPA를 IPA 공급관(551)에서 유동하도록 할 수 있다. 그리고, IPA는 초순수 공급관(553)을 따라 유동되는 초순수와 혼합기(M)에서 서로 혼합된 상태로 웨이퍼(W)의 상부에 분사될 수 있다.Subsequently, the
이어, 질소 가스 공급부로부터 질소 가스를 질소 가스 공급관(552)으로 공급하여 웨이퍼(W) 상부로 분사할 수 있다. 따라서, 혼합 세정 물질에 의하여 이물질이 제거된 웨이퍼(W) 표면에 IPA 증기를 분사하여 웨이퍼(W)에 잔존하는 수분을 치환시켜 건조한다. 그리고, 웨이퍼(W)에 흡착된 IPA 증기는 자연건조 방식 또는 N2 퍼지로 건조한다.Subsequently, nitrogen gas may be supplied from the nitrogen gas supply unit to the nitrogen
따라서, 상기 웨이퍼(W)는 습식 챔버(400)의 내부에서 이물질이 제거된 후, 웨이퍼(W)의 표면은 개질되는 용도로 친수성 혹은 소수성의 표면으로 만들어지고, 다음 공정을 위해서 표면 보호막이 형성될 수 있다.Therefore, after the foreign matter is removed from the inside of the
이어, 상기와 같이 표면 보호막이 형성된 웨이퍼(W)는 습식 챔버(400)로부터 이송부(600)에 의하여 언로딩되어 세정 제어 모듈(700)에 설정되는 건식 챔버들(301,302) 중 어느 하나에 로딩된다. Subsequently, the wafer W on which the surface protective film is formed as described above is unloaded from the
상기 건식 챔버(301,302)는 플라즈마 또는 UV 또는 레이저 시각 방식 중 어느 하나의 식각 방식이 적용되는 챔버로서, 본 발명에 따르는 건식 챔버(301,302)에서는 습식 세정을 마친 웨이퍼(W) 표면에서의 자연 산화막을 제거함에 사용된다. 이때, 상기 건식 챔버(301,302)에서는 다층 레이어로 이루어지는 구조의 변형을 방지할 수 있도록 1:1의 동일한 식각 선택비를 이루도록 하여 건식 세정 공정을 진행한다.The
상기와 같은 건식 세정 공정을 마친, 웨이퍼(W)는 이송부(600)에 의하여 언로딩되어 대기부로 언로딩되고, 추후 공정이 진행될 수 있도록 이송된다.After the dry cleaning process as described above, the wafer W is unloaded by the
이에 따라, 본 발명에서의 습식 세정 공정은 종래의 웨이퍼 습식 세정시 발생하는 다층 레이어의 구조 변형 때문에 이물질 제거와 표면 보호용으로 사용하고, 습식 세정을 마친 웨이퍼(W)는 즉시 건식 세정을 진행하여 다층이 존재하는 레이어를 구조 변형 없이 세정할 수 있다.Accordingly, the wet cleaning process of the present invention is used for removing foreign matters and surface protection due to the structural deformation of the multilayered layer generated during the conventional wafer wet cleaning, and the wafer W that has been wet cleaned immediately undergoes a dry cleaning to perform a multilayer cleaning. This existing layer can be cleaned without structural modification.
정리하자면, 본 발명에서는 웨이퍼(W) 또는 기판의 표면을 습식 세정을 사용하여 개질 시킨 후 건식 세정으로 다층으로 이루어진 구조를 세정 혹은 자연 산화막을 제거한다(slightly etching). 또한 본 발명에서의 세정 제어 모듈(700)은 상기와 같은 순차적 세정 공정을 진행함에 따라 발생하는 미 반응 물질과 부산물을 다시 습식 세정으로 제거할 수 있도록 공정을 제어할 수 있다. 이러한 경우, 미 반응 물질과 부산물은 세정 제어 모듈(700)과 전기적으로 연결되는 별도의 영상 장치(미도시)를 사용하여 확인할 수 있으며, 이 영상 장치는 습식,건식 세정 이후에 언로딩 되는 웨이퍼(W)의 표면에 대한 영상 정보를 취득하여 세정 제어 모듈(700)로 전송하고, 상기 세정 제어 모듈(700)은 전송된 영상 정보를 영상 처리하여 미 반응 물질과 부산물의 존재 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 상기 세정 제어 모듈(700)은 미 반응 물질과 부산물이 존재하는 경우 이 웨이퍼(W)에 대한 습식 세정을 다시 진행하도록 제어할 수 있다.In summary, in the present invention, the surface of the wafer W or the substrate is modified by wet cleaning, followed by dry cleaning to clean the multilayer structure or to remove the native oxide film (slightly etching). In addition, the
상기와 같은 구성 및 작용을 갖는 본 발명의 반도체 세정 장치는 미세화가 진행되는 반도체 세정 공정을 비롯한 반도체와 유사한 공정인 엘시디(LCD)와 같은 디스플레이 세정 공정 및 엘이디(LED) 공정에서의 세정 공정에도 채택될 수 있다.The semiconductor cleaning apparatus of the present invention having the above-described configuration and action is also adopted in display cleaning processes such as LCD (LCD) and LED (LED) process, including semiconductor cleaning processes in which miniaturization proceeds. Can be.
100 : 대기부
201,202,203 204,205: 세정부
301,302 : 건식 챔버
400 : 습식 챔버
600 : 이송부
700 : 세정 제어 모듈
800 : 버퍼부100: waiting part
201,202,203 204,205: cleaning part
301,302: Dry Chamber
400: wet chamber
600: transfer unit
700: cleaning control module
800: buffer section
Claims (10)
서로 다른 식각 방식으로 진공 상태에서 웨이퍼를 세정하는 건식 챔버들과, 세정 약액 및 세정 액체와 세정 가스의 혼합 세정 물질 중 어느 하나를 선택적으로 공급 받아 상압 상태에서 웨이퍼를 세정하는 습식 챔버들이 배치되는 세정부;
외부로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 대기부에 대기되는 웨이퍼들을 순차적으로 상기 습식 챔버들 및 상기 건식 챔버들로 이송하는 이송부;
설정되는 잡 파일에 따라, 상기 습식 챔버의 세정 물질을 선택적으로 공급하고, 상기 습식 챔버들 중 어느 하나를 선택하고, 상기 건식 챔버들 중 어느 하나를 선택하는 세정 제어 모듈; 및
상기 습식 챔버들 또는 상기 건식 챔버들이 선택됨에 따라 상기 세정부와 상기 이송부를 진공 상태 또는 상압 상태를 이루는 버퍼부를 포함하며,
상기 세정부는 상기 건식 챔버들과 상기 습식 챔버들이 독립적으로 그룹핑되도록 한 쌍으로 구성되고,
상기 이송부는 상기 그룹핑 된 건식 챔버들과 상기 습식 챔버들 각각으로 웨이퍼를 이송하도록 한 쌍으로 구성되며,
상기 버퍼부는 상기 한 쌍으로 구성되는 이송부 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 혼합형 반도체 세정 장치.A waiting portion in which wafers in which multilayer layers are formed are waiting;
Dry chambers for cleaning the wafer under vacuum by different etching methods and wet chambers for cleaning the wafer under normal pressure by selectively receiving any one of a cleaning chemical and a mixed cleaning material of the cleaning liquid and the cleaning gas are disposed. government;
A transfer unit which receives an electrical signal from the outside and sequentially transfers wafers waiting in the standby unit to the wet chambers and the dry chambers;
A cleaning control module for selectively supplying cleaning material of the wet chamber, selecting any one of the wet chambers, and selecting any one of the dry chambers according to a job file set up; And
And a buffer unit configured to form a vacuum state or a normal pressure state of the cleaning unit and the transfer unit as the wet chambers or the dry chambers are selected.
The cleaning unit is configured in a pair such that the dry chambers and the wet chambers are independently grouped,
The transfer unit is configured in pairs to transfer wafers to each of the grouped dry chambers and the wet chambers,
The buffer unit is a mixed type semiconductor cleaning device, characterized in that provided between the transfer unit consisting of the pair.
상기 버퍼부는 상기 대기부와 상기 이송부의 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 혼합형 반도체 세정 장치.The method of claim 1,
The buffer unit is a mixed type semiconductor cleaning device, characterized in that provided between the waiting section and the transfer section.
상기 이송부와 상기 버퍼부는, 상기 세정 제어 모듈에 의하여 제어되는 진공 제어 장치와 연결되고, 상기 진공 제어 장치에 의하여 습식 세정시 상압 분위기가 형성되고, 건식 세정시 진공 분위기가 형성되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 혼합형 반도체 세정 장치. The method of claim 3,
The transfer part and the buffer part are connected to a vacuum control device controlled by the cleaning control module, and controlled by the vacuum control device so that an atmospheric pressure atmosphere is formed during wet cleaning and a vacuum atmosphere is formed during dry cleaning. Hybrid semiconductor cleaning apparatus .
상기 세정부는,
상기 세정 약액을 공급하는 세정 약액 공급부와, 상기 세정 액체를 공급하는 세정 액체 공급부와, 상기 세정 가스를 공급하는 세정 가스 공급부와, 상기 세정 약액 공급부와 상기 습식 챔버를 연결하는 세정 약액 공급관과, 상기 세정 액체 공급부와 상기 습식 챔버를 연결하는 세정 액체 공급관과, 상기 세정 가스 공급부와 상기 세정 액체 공급관을 연결하는 세정 가스 공급관과, 상기 세정 약액 공급관 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 약액 공급관을 개폐하는 제 1개폐 밸브와, 상기 세정 가스 공급관 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 가스 공급관을 개폐하는 제 2개폐 밸브와, 상기 세정 액체 공급관 상에 설치되며, 상기 세정 제어 모듈로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 세정 액체 공급관을 개폐하는 제 3개폐 밸브를 구비하되,
상기 세정 가스는 NH3와, HF 및 O3 중 어느 하나이고, 상기 세정 액체는 초순수인 것을 특징으로 하는 혼합형 반도체 세정 장치.The method of claim 1,
The cleaning unit may include:
A cleaning chemical liquid supply unit supplying the cleaning chemical liquid, a cleaning liquid supply unit supplying the cleaning liquid, a cleaning gas supply unit supplying the cleaning gas, a cleaning chemical liquid supply pipe connecting the cleaning chemical liquid supply unit and the wet chamber, and A cleaning liquid supply pipe connecting the cleaning liquid supply part and the wet chamber, a cleaning gas supply pipe connecting the cleaning gas supply part and the cleaning liquid supply pipe, and installed on the cleaning chemical liquid supply pipe, and transmit an electrical signal from the cleaning control module. A first opening / closing valve for receiving and opening the cleaning chemical liquid supply pipe, a second opening / closing valve provided on the cleaning gas supply pipe, and receiving an electrical signal from the cleaning control module to open and close the cleaning gas supply pipe, and the cleaning liquid supply pipe. Installed in the power supply, and transmits electrical signals from the cleaning control module. It is provided with a third opening and closing valve for opening and closing the cleaning liquid supply pipe,
The cleaning gas is any one of NH 3, HF and O 3, and the cleaning liquid is ultrapure water.
상기 건식 챔버들의 식각 방식은, 플라즈마 식각과, UV 식각 및 레이저 식각, HF 증기 방식이고, 상기 건식 챔버들 각각에는 플루오르(F) 화합물이 첨가되는 것을 특징으로 하는 혼합형 반도체 세정 장치.The method of claim 1,
The etching method of the dry chambers is plasma etching, UV etching, laser etching, HF vapor method, and each of the dry chambers is a mixed semiconductor cleaning device, characterized in that the addition of fluorine (F) compound.
상기 습식 챔버들 각각은,
챔버 몸체와, 상기 챔버 몸체의 내부에 배치되어 일정 속도로 회전되는 스핀척과, 상기 스핀척의 상단으로부터 돌출되어 그 상면에 상기 웨이퍼의 저면 중앙부가 안착되는 안착 돌기부를 구비하되,
상기 스핀척과 상기 안착 돌기부에는 상기 웨이퍼 저면을 향하는 노즐이 형성되고,
상기 노즐은 상기 세정 액체 공급관으로부터 분기되는 보조 세정 액체 공급관과 연결되는 것을 특징으로 하는 혼합형 반도체 세정 장치.The method of claim 1,
Each of the wet chambers,
A chamber chuck, a spin chuck disposed inside the chamber body and rotating at a constant speed, and a seating protrusion protruding from an upper end of the spin chuck and seated on a top surface of the bottom surface of the wafer,
The spin chuck and the seating protrusion are formed with a nozzle facing the bottom surface of the wafer,
And the nozzle is connected to an auxiliary cleaning liquid supply pipe branching from the cleaning liquid supply pipe.
상기 습식 챔버들 각각은 상기 세정 물질을 사용하여 상기 웨이퍼 표면의 이물질을 제거하고, 상기 웨이퍼 표면에 친수성 또는 소수성의 표면 처리막을 형성하고,
상기 건식 챔버들 각각은 상기 표면 처리막이 형성되는 웨이퍼 표면에 대하여 식각 선택비가 동일하도록 하여 자연 산화막을 제거하는 것을 혼합형 반도체 세정 장치.The method of claim 1,
Each of the wet chambers uses the cleaning material to remove foreign substances on the wafer surface, and forms a hydrophilic or hydrophobic surface treatment film on the wafer surface.
And each of the dry chambers is configured to remove the native oxide film by allowing the etching selectivity to be the same with respect to the wafer surface on which the surface treatment film is formed.
상기 세정부는, 상기 이송부를 에워싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 혼합형 반도체 세정 장치.The method of claim 1,
The cleaning unit is a mixed type semiconductor cleaning device, characterized in that arranged to surround the conveying unit.
상기 세정부는, 상기 웨이퍼들이 안착되는 안착부들이 형성되는 원판 형의 제 1턴 테이블과, 상기 제 1턴 테이블 중심에 연결되어 상기 세정 제어 모듈로부터 신호를 전송 받아 제 1턴 테이블을 일정 간격으로 회전시키는 제 1모터를 구비하고,
상기 세정부는 상기 습식 챔버들과 상기 건식 챔버들이 배치되는 원판 형의 제 2턴 테이블과, 상기 제 2턴 테이블 중심에 연결되어 상기 세정 제어 모듈로부터 신호를 전송 받아 제 2턴 테이블을 일정 간격으로 회전시키는 제 2모터를 구비하고,
상기 이송부는 상기 대기부와 상기 세정부의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 혼합형 반도체 세정 장치.
The method of claim 1,
The cleaning unit may include a disk-shaped first turn table on which the seats on which the wafers are seated, and a first turn table connected to a center of the first turn table to receive a signal from the cleaning control module, and to set the first turn table at predetermined intervals. Having a first motor to rotate,
The cleaning unit includes a disk-shaped second turn table on which the wet chambers and the dry chambers are disposed, and is connected to a center of the second turn table to receive a signal from the cleaning control module to set the second turn table at regular intervals. Having a second motor to rotate,
And the transfer part is disposed between the standby part and the cleaning part.
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