KR101312784B1 - 반도체 웨이퍼의 연마 공정 직후에 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법 - Google Patents
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Abstract
반도체 웨이퍼의 화학 기계 연마 공정 직후에 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법으로서, a) 연마 플레이트로부터 제 1 세정 모듈로 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계로서, 반도체 웨이퍼의 양측 표면은 이송 코스에서 1000㎩ 이하의 압력으로 물에 의해 적어도 한번 분사되는 것인 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계, b) 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계, c) 70000㎩ 이하의 압력으로 플루오르화 수소 및 계면활성제를 함유한 수용액에 의해 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계, d) 20000㎩ 이하의 압력으로 물에 의해 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계, e) 수용성 알칼리 세정액으로 반도체 웨이퍼를 침지하는 단계, f) 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계, g) 물에 의해 반도체 웨이퍼를 분무하는 단계, 및 h) 반도체 웨이퍼를 건조시키는 단계를 순서대로 포함하는 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법이 개시되어 있다.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼의 화학 기계 연마 공정 직후에 연마제 잔여물에 대하여 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법에 관한 것이다.
실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼에는 일반적으로 반도체 웨이퍼의 일측 또는 양측을 평탄화하는 화학 기계 연마(chemical mechanical polishing; CMP) 공정이 시행된다. 연마 공정 후에 반도체 웨이퍼는 연마제의 잔여물로 오염되어 세정되어야 한다. 잔여물은 반도체 웨이퍼의 민감한 표면을 공격할 수 있으므로 가능한 신속하게 제거되어야 하고, 세정된 표면 상에 남아있는 입자가 세정에 의해 이후에 더 이상 제거될 수 없는 표면 결합을 일으킬 수 있으므로 가능한 완벽하게 제거되어야 한다. 더욱이, 세정은 또한 경제적인 이유로 가능한 최단 시간에 완료되어야 한다.
DE 10 2007 032 385 A1은 모듈식 구조의 세정 설비에서 CMP 후에 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법을 설명한다. 반도체 웨이퍼를 적어도 2개의 세정 모듈에서 각각 개별적으로 세정하고 건조 모듈에서 건조하는 방법을 제공한다. 3개의 서브스텝을 포함하고 금속성 불순물의 제거를 목표로 하는 세정 시퀀스가 동일한 세정 모듈에서 수행된다.
EP 0 708 480 A1에 있어서, 수산화 암모늄, 과산화 수소 및 물을 함유한 세정액을 사용하여 세정하기 위한 이로운 대안으로서, 연마 공정 후의 반도체 웨이퍼가 먼저 플루오르화 수소산의 수용액을 사용하여 세정된 후 오존수를 사용하여 헹궈지고 마지막으로 물이 존재하는 브러시를 사용하여 세정되는 것이 제안된다.
US 5, 944, 906는 표면이 적어도 2개의 상이한 물질로 형성된 반도체 웨이퍼가 연마 공정 후에 세정되는 방법을 설명한다. 이러한 방법이 채용되면 반도체 웨이퍼는 일련의 수용성 세정액으로 연속적으로 처리된다. 일련의 수용성 세정액은 플루오르화 수소산, 1~4pH 범위 내의 계면활성제 용액, 수산화 암모늄 수용액, 8~10pH 범위 내의 계면활성제 용액, 및 탈이온수를 포함한다.
본 발명의 목적은 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼가 화학 기계 연마 공정 이후에 개별적으로, 그리고 효율적으로 높은 처리량으로 연마된 앞측 및 뒷측 상의 연마 공정의 잔여물에서 벗어날 수 있는 세정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 반도체 웨이퍼의 화학 기계 연마 공정 직후에 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법으로서:
a) 연마 플레이트로부터 제 1 세정 모듈로 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계로서, 상기 반도체 웨이퍼의 양측 표면은 이송 코스에서 1000㎩ 이하의 압력으로 물에 의해 적어도 한번 분사되는 것인 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계;
b) 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 상기 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계;
c) 70000㎩ 이하의 압력으로 플루오르화 수소 및 계면활성제를 함유한 수용액에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계;
d) 20000㎩ 이하의 압력으로 물에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계;
e) 수용성 알칼리 세정액으로 상기 반도체 웨이퍼를 침지하는 단계;
f) 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 상기 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계;
g) 물에 의해 상기 반도체 웨이퍼를 분무하는 단계; 및
h) 상기 반도체 웨이퍼를 건조시키는 단계
를 순서대로 포함하는 방법에 의해 성취된다.
이러한 방법은 반도체 웨이퍼의 화학 기계 연마 공정 직후에 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼의 연마된 앞측 및 뒷측의 신속하고 효율적인 세정을 가능하게 한다.
도 1은 제 1 반도체 웨이퍼 그룹의 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견된 입자 전체를 나타내는 맵을 도시한다.
도 2은 제 2 반도체 웨이퍼 그룹의 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견된 입자 전체를 나타내는 맵을 도시한다.
도 3은 제 3 반도체 웨이퍼 그룹의 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견된 입자 전체를 나타내는 맵을 도시한다.
도 4은 제 4 반도체 웨이퍼 그룹의 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견된 입자 전체를 나타내는 맵을 도시한다.
도 2은 제 2 반도체 웨이퍼 그룹의 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견된 입자 전체를 나타내는 맵을 도시한다.
도 3은 제 3 반도체 웨이퍼 그룹의 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견된 입자 전체를 나타내는 맵을 도시한다.
도 4은 제 4 반도체 웨이퍼 그룹의 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견된 입자 전체를 나타내는 맵을 도시한다.
본 발명은 반도체 웨이퍼의 화학 기계 연마 공정 직후에 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법으로서, a) 연마 플레이트로부터 제 1 세정 모듈로 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계로서, 반도체 웨이퍼의 양측 표면은 이송 코스에서 1000㎩ 이하의 압력으로 물에 의해 적어도 한번 분사되는 것인 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계, b) 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계, c) 70000㎩ 이하의 압력으로 플루오르화 수소 및 계면활성제를 함유한 수용액에 의해 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계, d) 20000㎩ 이하의 압력으로 물에 의해 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계, e) 수용성 알칼리 세정액으로 반도체 웨이퍼를 침지하는 단계, f) 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계, g) 물에 의해 반도체 웨이퍼를 분무하는 단계, 및 h) 반도체 웨이퍼를 건조시키는 단계를 순서대로 포함하는 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법을 제공한다.
반도체 웨이퍼는 상기 방법 동안에 상이한 세정 모듈에서 처리된다. 세정 모듈은 액체로 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하거나, 베스(bath)로 반도체 웨이퍼를 침지하거나, 또는 물을 공급하거나 세정액을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 반도체를 세정함으로써 반도체가 세정되는 기능 유닛이다. 반도체 웨이퍼는 상기 언급된 처리 동안에 세정 모듈에서, 바람직하게는 수직면에서 그 중심 주위를 회전하는 것이 바람직하다.
상기 방법은 전체로서 본 발명의 목적을 성취하는 특정 시퀀스의 동작을 포함한다. 상기 방법에 따라 세정된, 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼는 입자에 의한 오염에 관하여 포장되어 소비자에게 전송되려고 하는 연마된, 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼에게 예상되는 범위 내에 이미 있는 순도를 갖는다. 도시에, 상기 방법은 360s보다 길게 지속되지 않고, 바람직하게는 300s보다 길게 지속되지 않으며, 이것은 상기 방법의 단계 a)에 따른 연마 플레이트로부터의 이송으로부터 단계 h)에서의 건조가 완료될 때까지 반도체 웨이퍼가 로봇에 의해 이송되는 동안의 시간을 고려하여 계산된다.
상기 방법이 채용되면 단위 시간(사이클 시간)당 건조된 반도체 웨이퍼의 배출은 75s당 적어도 하나의 반도체 웨이퍼, 바람직하게는 66s당 적어도 하나의 반도체 웨이퍼이다.
상기 방법은 연마 플레이트로부터 제 1 세정 모듈로의 이송, 세정 단계 b) 내지 단계 g), 마지막으로 건조 모듈에서의 반도체 웨이퍼의 건조를 포함한다. 바람직하게는, 3개 이하의 세정 모듈이 상기 방법의 세정 단계 b) 내지 단계 g)를 수행하는데 사용되어 높은 처리량에 기여한다.
반도체 웨이퍼를 세정하기 위해 사용된 물은 탈이온수인 것이 바람직하다.
상기 방법의 시작에서, 반도체 웨이퍼는 그 연마된 앞측 및 뒷측에 부착된 연마제의 잔여물을 가지고 연마 플레이트로부터 제 1 세정 모듈로 가능한 신속하게 이송된다. 그 이송 코스에서 반도체 웨이퍼의 양측은 적어도 한번 물로 분무되고, 여기서 반도체 웨이퍼는 수평으로 눕힌 방식 또는 수직으로 세운 방식으로 유지되는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, 상기 방법의 스텝 a)에 따라 가장자리를 움켜쥐는 로봇 시스템의 도움으로 반도체 웨이퍼를 수용소(acceptance station)로 이송하여 두고, 수용소에서 물로 반도체 웨이퍼를 분무한 후에 또한 로봇 시스템의 도움으로 제 1 세정 모듈로 반도체 웨이퍼를 이송한다. 물로 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 것은 1s 이상 10s 이하를 지속한다. 그 시구간이 1s보다 짧으면 상기 방법의 효율성에 해로운 영향을 주고, 10s보다 길면 상기 방법의 생산성에 해롭다.
상기 방법의 단계 a)의 코스에서 반도체 웨이퍼의 측면에 물이 분무되는 압력은 1000㎩(10mbar) 이하이다. 상기 방법에 있어서 이 시점에서의 압력이 더 높으면 막(방금) 연마되어 민감한 반도체 웨이퍼가 물로 분무될 때 더 높은 압력에 의해 야기되는 표면 결함의 위험이 있고, 표면 결함은 이후에 더 이상 세정에 의해 제거될 수 없다.
상기 방법의 단계 b) 내지 단계 d)는 제 1 세정 모듈에서 수행되는 것이 바람직하다.
상기 방법의 단계 b)는 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계를 포함한다. 롤러는 세정하는 동안에 반도체 웨이퍼와 접촉하게 되는, 폴리비닐 알콜 등의 플라스틱으로 구성된 스폰지-형상의 커버링(sponge-like covering)을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 회전하는 브러쉬가 적합하다. 반도체 웨이퍼는 이 처리 동안에 수직으로 세워 유지되어 그 중심 주위를 회전하는 것이 바람직하다. 상기 방법의 단계 b)는 10s 이상 30s 이하를 지속하는 것이 바람직하다. 시구간이 10s보다 짧으면 상기 방법의 효율성에 해로운 영향을 주고, 30s보다 길면 상기 방법의 생산성에 해롭다.
상기 방법의 단계 c)는 플루오르화 수소 및 적어도 하나의 계면활성제를 함유한 수용액으로 상기 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계를 포함한다. 반도체 웨이퍼는 이 처리 동안에 수직으로 세워 유지되어 그 중심 주위를 회전하는 것이 바람직하다. 상기 방법의 단계 c)는 20s 이상 30s 이하를 지속하는 것이 바람직하다. 시구간이 20s보다 짧으면 상기 방법의 효율성에 해로운 영향을 주고, 30s보다 길면 상기 방법의 생산성에 해롭다.
플루오르화 수소(hydrogen fluoride; HF)의 농도는 0.5~1.5중량%인 것이 바람직하고, 계명활성제의 농도는 0.015~0.03중량%인 것이 바람직하다. 하나 이상의 산기(acid group)를 함유하고, 따라서 7pH 미만의 수용액을 형성하는 계면활성제에 대한 고려 사항이 주어지는 것이 바람직하다.
상기 방법의 단계 c)에서 반도체 웨이퍼의 측면에 수용액이 분무되는 압력은 70000㎩(0.7bar) 이하이고, 40000㎩(0.4bar) 이상인 것이 바람직하다. 상기 방법에 있어서 이 시점에서의 압력이 더 높으면 반도체 웨이퍼가 물로 분무될 때 야기되는 표면 결함의 위험이 있고, 표면 결함은 이후에 더 이상 세정에 의해 제거될 수 없다. 압력이 너무 낮으면 세정은 불안정하게 남는다.
상기 방법의 단계 d)는 물로 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계를 포함한다. 반도체 웨이퍼는 이 처리 동안에 수직으로 세워 유지되어 그 중심 주위를 회전하는 것이 바람직하다. 상기 방법의 단계 d)는 1s 이상 10s 이하를 지속하는 것이 바람직하다. 시구간이 10s보다 길면 상기 방법의 생산성에 해롭다.
단계 d)의 코스에서 반도체 웨이퍼의 측면에 물이 분사되는 압력은 20000㎩(0.2bar) 이하이다. 상기 방법에 있어서 이 시점에서의 압력이 더 높으면 반도체 웨이퍼가 물로 분무될 때 야기되는 표면 결함의 위험이 있고, 표면 결함은 이후에 더 이상 세정에 의해 제거될 수 없다.
상기 방법의 단계 e)는 제 2 세정 모듈에서 수행되는 것이 바람직하다. 이것은 수용성 알칼리 세정액으로 반도체 웨이퍼를 침지하는 단계를 포함한다. 반도체 웨이퍼는 이 처리 동안에 수직으로 세워 유지되어 그 중심 주위를 회전하는 것이 바람직하다. 세정액은 50℃ 이상 60℃ 이하의 온도를 갖는 것이 바람직하다. 이것은 알칼리 화합물, 바람직하게는 테트라메틸암모니움 하이드록사이드(tetramethylammonium hydroxide; TMAH), 및 적절하다면 하이드로젠 퍼옥사이드(hydrogen peroxide; H2O2)를 함유한다. 알칼리 화합물의 농도는 0.1~0.4중량%의 범위 내인 것이 바람직하고, 하이드로젠 퍼옥사이드의 농도는 0.7~1.5중량%의 범위 내인 것이 바람직하다.
상기 방법의 단계 e)는 40s 이상 60s 이하를 지속하는 것이 바람직하다. 상기 방법의 단계 b)는 10s 이상 30s 이하를 지속하는 것이 바람직하다. 시구간이 40s보다 짧으면 상기 방법의 효율성에 해로운 영향을 주고, 60s보다 길면 상기 방법의 생산성에 해롭다.
상기 방법의 단계 f) 내지 단계 g)는 제 3 세정 모듈에서 수행되는 것이 바람직하다.
상기 방법의 단계 f)는 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계를 포함한다. 롤러는 세정하는 동안에 반도체 웨이퍼와 접촉하게 되는, 폴리비닐 알콜 등의 플라스틱으로 구성된 스폰지-형상의 커버링을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 회전하는 브러쉬가 적합하다. 반도체 웨이퍼는 이 처리 동안에 수직으로 세워 유지되어 그 중심 주위를 회전하는 것이 바람직하다. 상기 방법의 단계 f)는 10s 이상 30s 이하를 지속하는 것이 바람직하다. 시구간이 10s보다 짧으면 상기 방법의 효율성에 해로운 영향을 주고, 30s보다 길면 상기 방법의 생산성에 해롭다.
상기 방법의 단계 g)는 물로 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계를 포함한다. 반도체 웨이퍼는 이 처리 동안에 수직으로 세워 유지되어 그 중심 주위를 회전하는 것이 바람직하다. 단계 g)는 5s 이상 10s 이하를 지속하는 것이 바람직하다. 시구간이 5s보다 짧으면 상기 방법의 효율성에 해로운 영향을 주고, 10s보다 길면 상기 방법의 생산성에 해롭다.
상기 방법의 단계 h)는 건조 모듈에서 반도체 웨이퍼를 건조하는 단계를 포함한다. 건조 모듈에서의 건조가 이소프로판올 증기의 존재에 영향을 주는 것이 특히 바람직하다. 건조는 45s 이상 65s 이하를 지속하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 방법은 특히 200~450㎜의 범위 내의 직경을 갖는, 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼를 세정하는데 적합하다.
실시예 1:
실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼에는 화학 기계 연마가 시행되고 연마 공정 후에 본 발명에 의한 방식으로 세정되었다. 본 방법의 효율성은 포장되어 소비자에게 전송되기 전에 반도체 웨이퍼 상의 측정된 입자의 수에서 분명해졌다. 검사된 반도체 웨이퍼의 절반의 경우에 37㎚보다 큰 최대 선형 범위에서 5개 이하의 입자가 발견되었다. 비교 방식으로, 반도체 웨이퍼는 또한 표준 방법에 따라 세정되었다. 이러한 반도체 웨이퍼의 경우에 대응하는 입자의 수는 15~20개의 범위 내였다.
실시예 2:
단계 c) 동안에 계면활성제의 중요성을 나타내기 위해서 제 1 및 제 2 반도체 웨이퍼 그룹에 화학 기계 연마가 시행되고 세정되었다. 각 그룹은 실리콘으로 구성된 40개의 반도체 웨이퍼를 포함한다. 연마 공정 직후의 제 2 그룹의 세정은 본 발명에 의해 영향을 받는다. 제 1 그룹의 세정은 단지 단계 c) 동안에 계면활성제가 조제되었다는 것에서만 상이하다. 세정된 반도체 웨이퍼에는 종래 기술에 해당하는 최종 세정을 시행하고 40㎚ 이상의 사이즈를 갖는 입자의 존재에 대하여 검사하였다. 도 1 및 도 2는 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견되는 입자의 맵을 나타내었고, 여기서 각 맵은 반도체 웨이퍼의 각각의 그룹의 반도체 웨이퍼의 연마된 앞측 상에 발견된 입자 전체를 각각 나타낸다. 도 1 및 도 2를 비교하면 본 발명에 의해 세정된 반도체 웨이퍼(도 2의 제 2 그룹)의 앞측 상에 발견된 입자의 수는 본 발명에 의해 세정되지 않은 반도체 웨이퍼(도 1의 제 1 그룹)의 경우에 발견된 입자의 수보다 상당히 적었다.
실시예 3:
단계 c) 동안에 압력의 중요성을 나타내기 위해서 제 3 및 제 4 반도체 웨이퍼 그룹에 화학 기계 연마가 시행되고 세정되었다. 각 그룹은 실리콘으로 구성된 10개의 반도체 웨이퍼를 포함한다. 연마 공정 직후의 제 4 그룹의 세정은 본 발명에 의해 영향을 받는다. 제 3 그룹의 세정은 단지 단계 c) 동안에 수용액이 100000㎩의 압력으로 반도체 웨이퍼의 측면에 분사되었다는 것에서만 상이하다. 제 4 그룹의 반도체 웨이퍼를 세정하는 동안에 대응하는 압력은 60000㎩로 설정되었다. 세정된 반도체 웨이퍼에는 종래 기술에 해당하는 최종 세정을 시행하고 40㎚ 이상의 사이즈를 갖는 입자의 존재에 대하여 검사하였다. 도 3 및 도 4는 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견되는 입자의 맵을 나타내었고, 여기서 각 맵은 반도체 웨이퍼의 각각의 그룹의 반도체 웨이퍼의 앞측 상에 발견된 입자 전체를 각각 나타낸다. 도 1 및 도 2를 비교하면 본 발명에 의해 세정된 반도체 웨이퍼(도 4의 제 4 그룹)의 앞측 상에 발견된 입자의 수는 본 발명에 의해 세정되지 않은 반도체 웨이퍼(도 3의 제 3 그룹)의 경우에 발견된 입자의 수보다 상당히 적었다.
Claims (7)
- 반도체 웨이퍼의 화학 기계 연마 공정 직후에 실리콘으로 구성된 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법으로서:
a) 연마 플레이트로부터 제 1 세정 모듈로 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계로서, 상기 반도체 웨이퍼의 양측 표면은 이송 코스에서 1000㎩ 이하의 압력으로 물에 의해 적어도 한번 분사되는 것인 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계;
b) 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 상기 반도체 웨이퍼를 세정하는 단계;
c) 70000㎩ 이하의 압력으로 플루오르화 수소 및 계면활성제를 함유한 수용액에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계;
d) 20000㎩ 이하의 압력으로 물에 의해 상기 반도체 웨이퍼의 측면을 분무하는 단계;
e) 수용성 알칼리 세정액으로 상기 반도체 웨이퍼를 침지하는 단계;
f) 물을 공급하면서 회전하는 롤러 사이에서 상기 반도체 웨이퍼를 추가로 세정하는 단계;
g) 물에 의해 상기 반도체 웨이퍼를 분무하는 단계; 및
h) 상기 반도체 웨이퍼를 건조시키는 단계
를 순서대로 포함하는 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 단계 b) 내지 단계 d)는 상기 제 1 세정 모듈에서 수행되고, 상기 단계 e)는 제 2 세정 모듈에서 수행되며, 상기 단계 f) 및 단계 g)는 제 3 세정 모듈에서 수행되는 것인 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 반도체 웨이퍼는 상기 단계 b) 내지 단계 g) 동안에 수직으로 세워 유지되어 그 중심 주위를 회전하는 것인 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단계 b) 내지 단계 g)는, 상기 단계 b)에 대해서는 10s 이상 30s 이하의 길이의 시구간, 단계 c)에 대해서는 20s 이상 30s 이하의 길이의 시구간, 상기 단계 d)에 대해서는 1s 이상 10s 이하의 길이의 시구간, 상기 단계 e)에 대해서는 40s 이상 60s 이하의 길이의 시구간, 상기 단계 f)에 대해서는 10s 이상 30s 이하의 길이의 시구간, 및 상기 단계 g)에 대해서는 5s 이상 10s 이하의 길이의 시구간 내에서 수행되는 것인 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단계 a)에 따라 상기 연마 플레이트로부터 상기 반도체 웨이퍼를 이송하는 단계로부터 상기 단계 h)에 따라 상기 반도체 웨이퍼의 건조를 완료할 때까지 360s 이하의 시간이 걸리는 것인 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
건조된 반도체 웨이퍼는 75s 이하의 사이클 시간 이후에 배출되는 것인 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
세정된 반도체 웨이퍼는 200㎜~450㎜의 범위 내의 직경을 갖는 것인 반도체 웨이퍼를 세정하는 방법.
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|---|---|---|---|---|
| JP6602720B2 (ja) * | 2016-04-04 | 2019-11-06 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | 半導体基板の保護膜形成方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299300A (ja) | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Kaijo Corp | 基板処理方法 |
| KR100811411B1 (ko) | 2001-12-21 | 2008-03-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 화학적 기계적 연마방법 |
| JP2010098237A (ja) | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Panasonic Corp | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2543007B2 (ja) * | 1993-08-23 | 1996-10-16 | 株式会社エンヤシステム | ウエ−ハ枚葉洗浄装置 |
| US5656097A (en) * | 1993-10-20 | 1997-08-12 | Verteq, Inc. | Semiconductor wafer cleaning system |
| US5723019A (en) * | 1994-07-15 | 1998-03-03 | Ontrak Systems, Incorporated | Drip chemical delivery method and apparatus |
| JP3119289B2 (ja) | 1994-10-21 | 2000-12-18 | 信越半導体株式会社 | 半導体ウェーハの洗浄方法 |
| US5944906A (en) | 1996-05-24 | 1999-08-31 | Micron Technology Inc | Wet cleans for composite surfaces |
| JPH11251275A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-09-17 | Canon Inc | 研磨装置、研磨装置用の洗浄装置、研磨・洗浄方法並びに配線部の作製方法 |
| US5954888A (en) * | 1998-02-09 | 1999-09-21 | Speedfam Corporation | Post-CMP wet-HF cleaning station |
| JP3953682B2 (ja) * | 1999-06-02 | 2007-08-08 | 株式会社荏原製作所 | ウエハ洗浄装置 |
| US20030045098A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for processing a wafer |
| JP2004074021A (ja) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置及び基板洗浄ユニット |
| DE10394095D2 (de) * | 2003-07-09 | 2006-11-02 | Rena Sondermaschinen Gmbh | Vorrichtung zur Reinigung von Wafern nach dem CMP-Prozeß |
| US20050092348A1 (en) * | 2003-11-05 | 2005-05-05 | Ju-Chien Chiang | Method for cleaning an integrated circuit device using an aqueous cleaning composition |
| JP2005194585A (ja) * | 2004-01-08 | 2005-07-21 | Ebara Corp | 基板の湿式処理方法及び基板処理装置 |
| WO2006007453A1 (en) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Fsi International, Inc. | Cleaning process for semiconductor substrates |
| US20080173335A1 (en) | 2005-04-11 | 2008-07-24 | Doosan Mecatec Co., Ltd | Semiconductor Wafer Cleaning System |
| JP2007141926A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Sony Corp | 基板処理装置および基板処理方法 |
| KR100846271B1 (ko) * | 2006-12-29 | 2008-07-16 | 주식회사 실트론 | 실리콘 웨이퍼 세정 방법 |
| DE102007027112B4 (de) * | 2007-06-13 | 2011-06-22 | Siltronic AG, 81737 | Verfahren zur Reinigung, Trocknung und Hydrophilierung einer Halbleiterscheibe |
| DE102007032385B4 (de) | 2007-07-11 | 2010-04-01 | Siltronic Ag | Verfahren zur Reinigung einer Halbleiterscheibe nach CMP |
| JP2009206141A (ja) * | 2008-02-26 | 2009-09-10 | Fujitsu Microelectronics Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
2010
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299300A (ja) | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Kaijo Corp | 基板処理方法 |
| KR100811411B1 (ko) | 2001-12-21 | 2008-03-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 화학적 기계적 연마방법 |
| JP2010098237A (ja) | 2008-10-20 | 2010-04-30 | Panasonic Corp | 半導体装置の製造方法 |
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