KR19980068087A

KR19980068087A - 웨이퍼 세정 장치

Info

Publication number: KR19980068087A
Application number: KR1019970004519A
Authority: KR
Inventors: 고세종
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-10-15

Abstract

본 발명은 웨이퍼 세정 장치에 관한 것으로, 일정온도로 가열된 순수를 세정 배쓰에 채워 웨이퍼를 세정한 후 웨이퍼를 웨이퍼 건조 배쓰로 이송함으로써 증기 영역과 웨이퍼의 온도가 거의 비슷하다. 따라서, 웨이퍼 표면에 IPA 용액이 응축되지 않음으로 HSG막이 균일하게 성장시킬 수 있고 웨이퍼 균일성을 향상시킬 수 있다.

Description

웨이퍼 세정 장치

본 발명은 웨이퍼 세정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상온의 웨이퍼와 IPA 건조 배쓰 내에 존재하는 IPA 증기간의 온도차를 줄이기 위해서 가열된 순수를 이용하여 웨이퍼를 세정하도록 한 웨이퍼 세정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼의 세정과 건조 방법에는 상온의 순수가 담겨져 있는 세정 배쓰에서 웨이퍼를 세정한 후 로봇 암을 이용하여 건조 챔버로 이송하여 건조하는 방법과, 기화된 IPA 용액을 이용하여 웨이퍼 표면에 있는 순수층을 IPA층으로 치환한 후 IPA층을 기화시켜 건조하는 IPA 건조 드라이어 방식과, 웨이퍼를 회전시킴으로써 발생되는 원심력을 이용하여 웨이퍼 표면의 순수층을 제거하는 스핀 린스 드라이어 방식 등이 있다.

웨이퍼 세정 및 건조 장치는 제 1 도에 도시된 바와 같이, 상온의 순수(15)를 이용하여 웨이퍼(30) 표면을 세정하는 사각 형상의 세정 배쓰(11)와, IPA 용액(29)을 가열하여 IPA 증기를 발생시켜 웨이퍼(30) 표면에 잔존해 있는 순수(15)를 제거하는 웨이퍼 건조 배쓰(21)로 구성되어 있다.

세정 배쓰(11) 상부면에는 세정 배쓰(11)에서 오버플로우된 순수(15)를 담기 위한 오버플로우 배쓰(13)가 설치되어 있다. 웨이퍼 건조 배쓰(21)의 상부에는 외주면을 따라 냉각관(23)이 설치되어 있고, 웨이퍼 건조 배쓰(21)의 하부에는 웨이퍼 건조 배쓰(21)에 담겨져 있는 IPA 용액(29)을 가열하기 위한 히터(25)가 설치되어 있다. 여기서, 미설명 부호 27은 IPA 용액(29) 가열에 의해 발생된 증기 영역이다.

이와 같이 구성된 종래의 웨이퍼 건조 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

64M 3G 디바이스(device)의 캐패시턴스(capacitance)를 형성할 경우 캐패시턴스의 표면적을 증가시켜 유전율을 상승시키기 위해서 HSG 공정을 진행한다.

이와 같이, HSG 공정을 진행하기 전에 화학 물질(SC1+HF)이 담겨진 배쓰와 QDR(Quick Dump Rinse)에서 웨이퍼 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 웨이퍼(30)를 상온의 순수(15)가 담겨진 세정 배쓰(11)에서 최종 세정을 실시한다.이와 같이, HSG 공정을 진행하기 전에 화학 물질(SC1+HF)이 담겨진 배쓰와 QDR(Quick Dump Rinse)에서 웨이퍼 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 웨이퍼(30)를 상온의 순수(15)가 담겨진 세정 배쓰(11)에서 최종 세정을 실시한다. 최종 세정이 끝난 웨이퍼(30)는 웨이퍼(30) 표면에 잔존해 있는 순수(15)를 제거하기 위해서 IPA 증기 분위기의 웨이퍼 건조 챔버(21) 내로 이동시킨다. 이때, 웨이퍼 건조 챔버(21) 하부에 형성된 히터(25)에서 IPA 용액(29)을 가열함에 따라 액체 상태의 IPA 용액(29)이 기화되면서 약 82.5 ℃의 일정 온도 갖는 증기 영역(27)을 형성된다. 이후, 증기 영역(27)에 세정된 웨이퍼(30)를 투입하여 웨이퍼(30) 표면에 잔존해 있는 순수(15)를 건조시킨다.

그러나, 상온의 순수에서 세정된 웨이퍼를 건조 챔버의 증기 영역에 투입시킬 경우 상온의 웨이퍼(약 25℃)와 증기 영역(약 82.5 ℃)의 온도차에 의해 IPA가 웨이퍼 표면에 응축된다. 여기서, 웨이퍼 표면에 유기물질이나 산화막이 존재할 경우 HSG 성장이 되지 않는다. 이에 따라, IPA가 응축되어 있는 부분에는 HSG가 성장되지 않기 때문에 웨이퍼의 균일성이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상온의 웨이퍼와 증기 영역의 온도차에 의해서 IPA가 웨이퍼 표면에 응축되는 것을 방지하기 위해서 순수를 가열하여 세정 배쓰에 공급함으로 웨이퍼와 증기 영역간의 온도차를 줄여 HSG를 균일하게 성장시키도록 한 웨이퍼 세정 및 건조 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 건조 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 상온의 순수가 담겨지는 세정 배쓰와, 상기 세정 배쓰에서 세정된 웨이퍼를 건조시키기 위해서 IPA 용액이 담겨지는 웨이퍼 건조 장치를 포함하는 웨이퍼 세정 및 건조 장치에 있어서, 상기 세정 배쓰에 일정 온도로 가열된 순수가 채워지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 의한 웨이퍼 세정 장치 및 건조 장치를 첨부된 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 웨이퍼 세정 장치 및 건조 장치의 구조는 도 1에 도시된 것과 동일하고, 세정 배쓰에는 가열된 순수가 담겨진다.

HSG 공정을 진행하기 위해서 웨이퍼를 화학 물질이 담겨진 배쓰와 QDR에 투입하여 웨이퍼 표면에 성장된 자연 산화막을 제거한 후 60~70℃의 순수(15)가 담겨진 세정 배쓰(11)로 이송하여 최종 세정을 실시하는데, 최종 세정이 끝난 웨이퍼(30)는 약60~70℃이다. 이후, 세정이 완료된 웨이퍼(30)는 웨이퍼(30) 표면에 잔존해 있는 순수(15)를 제거하기 위해서 IPA 증기 분위기의 웨이퍼 건조 챔버(21)로 이송되고, 증기 영역(27)에 웨이퍼(30)가 투입되면 IPA 증기는 웨이퍼(30) 표면에 부착된 순수(15)와 결합하여 다시 액체 상태의 IPA 용액(29)이 된다. 이에 따라, 웨이퍼(23) 표면에 부착된 순수(15)와 액체 상태의 IPA 용액(29)이 웨이퍼(23) 표면에서 건조 챔버(10)로 떨어지면서 웨이퍼(23) 표면에 잔존해 있던 순수(15)를 건조시킨다. 여기서, 웨이퍼 건조 장치(21)에 투입되는 웨이퍼(30) 온도는 약 60~70℃ 정도이므로 IPA 증기 영역(27)에 투입될 경우 증기 영역(27)의 온도가 거의 낮아지지 않으므로 IPA 용액(29) 소비량을 절감할 수 있고, 또한, 웨이퍼(30)와 증기 영역(27)의 온도가 비슷하여 웨이퍼(30) 표면에 IPA가 응축되는 것을 방지할 수 있어 HSG를 균일하게 성장시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 일정온도로 가열된 순수를 세정 배쓰에 채워 웨이퍼를 세정한 후 웨이퍼를 웨이퍼 건조 배쓰로 이송함으로써 증기 영역과 웨이퍼의 온도가 거의 비슷하다. 따라서, 웨이퍼 표면에 IPA 용액이 응축되지 않음으로 HSG막이 균일하게 성장시킬 수 있고 웨이퍼 균일성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

상온의 순수가 담겨지는 세정 배쓰와, 상기 세정 배쓰에서 세정된 웨이퍼를 건조시키기 위해서 IPA 용액이 담겨지는 웨이퍼 건조 장치를 포함하는 웨이퍼 세정 및 건조 장치에 있어서,

상기 세정 배쓰에 일정 온도로 가열된 순수가 채워지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 순수의 온도는 60~70℃ 정도인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정 장치.