KR19990010121A

KR19990010121A - Semiconductor Wafer Cleaning Device and Method

Info

Publication number: KR19990010121A
Application number: KR1019970032776A
Authority: KR
Inventors: 박양수
Original assignee: 문정환; 엘지반도체 주식회사
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-05

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 세정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 종래에는 식각액으로 쓰이는 불산의 성분이 많을수록 식각공정 진행후 웨이퍼에 줄성 이물질이 많이 발생하여 품질저하의 주원인이 되는 문제점이 있었다. 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치 및 그 방법은 식각공정을 실시한 다음, 2차 린스공정을 실시할때에 메가소닉(23)을 작동하여 린스액공급라인으로 공급되는 린스액에 초음파를 발생시킴으로서, 웨이퍼(W)에 줄성 이물질이 발생되는 것을 방지하게 되고, 따라서 웨이퍼의 품질이 향상되는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer cleaning apparatus and a method thereof, and in the related art, the more hydrofluoric acid used as an etching solution, the more detrimental impurities are generated on the wafer after the etching process, which is a major cause of deterioration. The semiconductor wafer cleaning apparatus and method thereof according to the present invention perform an etching process and then operate the megasonic 23 during the secondary rinse process to generate ultrasonic waves in the rinse liquid supplied to the rinse liquid supply line. It is possible to prevent the occurrence of alien substance in W), thus improving the quality of the wafer.

Description

Semiconductor Wafer Cleaning Device and Method

본 발명은 반도체 웨이퍼 세정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 식각중 웨이퍼에 발생된 이물질을 제거하여 품질을 향상시키도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 세정장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor wafer cleaning apparatus and a method thereof, and more particularly, to a semiconductor wafer cleaning apparatus and a method suitable for removing the foreign matter generated in the wafer during etching to improve the quality.

일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 확산공정에서 웨이퍼를 튜브에 장착하기 전에 세정을 실시하게 되는데, 첫 번째 목적은 웨이퍼에 부착되어 있는 이물질을 제거하기 위한 것이고, 두 번째 목적은 웨이퍼에 증착되어 있는 증착막(SiO₂)을 적당한 두께로 만드는 식각(ETCH)을 하기 위한 것이다. 이와 같은 웨이퍼의 세정을 실시하는 세정장치가 도 1에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.In general, cleaning is performed before mounting the wafer to the tube in the diffusion process of the semiconductor wafer manufacturing process. The first purpose is to remove foreign substances adhering to the wafer, and the second purpose is to deposit a deposited film ( To etch (ETCH) to make SiO ₂ ) to a suitable thickness. A cleaning apparatus for cleaning such wafers is shown in FIG. 1, which will be briefly described as follows.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도로서, 도시된 바와 같이, 종래 반도체 웨이퍼 세정장치는 웨이퍼를 로딩하기 위한 로딩부(1)와, 웨이퍼에 부착되어 있는 유기물을 제거하기 위한 세척부(2)와, 웨이퍼에 묻어있는 세척액을 제거하기 위한 제1 린스부(3)와, 웨이퍼의 증착막을 식각하기 위한 식각부(4)와, 웨이퍼에 묻어 있는 식각액을 제거하기 위한 제2 린스부(5)와, 웨이퍼에 묻어 있는 린스액을 건조시키기 위한 건조부(6)와, 건조된 웨이퍼를 언로딩하기 위한 언로딩부(7)로 구성되어 있다.1 is a schematic view showing a configuration of a conventional semiconductor wafer cleaning apparatus. As shown in the drawings, the conventional semiconductor wafer cleaning apparatus includes a loading unit 1 for loading a wafer and an organic material attached to the wafer. The cleaning part 2 for cleaning, the first rinse part 3 for removing the cleaning liquid from the wafer, the etching part 4 for etching the deposited film of the wafer, and the agent for removing the etching liquid from the wafer. 2, the rinse section 5, a drying section 6 for drying the rinse liquid on the wafer, and an unloading section 7 for unloading the dried wafer.

상기와 같이 구성되어 있는 반도체 웨이퍼 세정장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the semiconductor wafer cleaning apparatus configured as described above is as follows.

먼저, 로딩부(1)에서 로봇(미도시)이 웨이퍼를 파지하여 세척부(2)로 이동하고, 세척을 실시하여 웨이퍼에 부착되어 있는 유기물을 제거한다. 그런 다음, 웨이퍼를 제1 린스부(3)로 이동하여 웨이퍼에 묻어 있는 세척액을 제거한다. 그런 다음, 웨이퍼를 식각부(4)로 이동하여 웨이퍼에 증착되어 있는 증착막을 식각한다. 그런 다음, 식각된 웨이퍼를 제2 린스부(5)로 이동하여 웨이퍼에 묻어 있는 식각액을 제거한다. 그런 다음, 웨이퍼를 건조부(6)로 이동하여 이소프로필알콜을 이용하여 건조하고, 마지막으로 언로딩부(7)에서 건조된 웨이퍼를 수납용기에 수납한다.First, a robot (not shown) in the loading unit 1 grasps the wafer and moves to the cleaning unit 2, and washes to remove organic substances attached to the wafer. Then, the wafer is moved to the first rinse section 3 to remove the cleaning liquid from the wafer. Then, the wafer is moved to the etching unit 4 to etch the deposited film deposited on the wafer. Then, the etched wafer is moved to the second rinse portion 5 to remove the etching liquid on the wafer. Then, the wafer is moved to the drying section 6, dried using isopropyl alcohol, and finally, the wafer dried at the unloading section 7 is stored in a storage container.

그러나, 상기와 같은 종래 반도체 웨이퍼 세정장치에서는 식각액으로 쓰이는 불산(HF)의 성분이 많을수록 식각공정 진행후 도 2에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)에 줄성 이물질(PARTICLE)(8)이 많이 발생하여 품질저하의 주원인이 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional semiconductor wafer cleaning apparatus as described above, the more components of hydrofluoric acid (HF) used as an etching solution, the more PRTICLE 8 is generated in the wafer W as shown in FIG. 2 after the etching process. There was a problem of being the main cause of quality deterioration.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 식각공정 진행후에 웨이퍼에 줄성 이물질이 발생하는 것을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 웨이퍼 세정장치 및 그 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention devised in view of the above problems is to provide a semiconductor wafer cleaning apparatus and method suitable for preventing the occurrence of alien foreign matter on a wafer after an etching process.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a conventional semiconductor wafer cleaning apparatus.

도 2는 종래 웨이퍼에 파티클이 발생된 상태를 보인 평면도.2 is a plan view showing a state in which particles are generated in a conventional wafer.

도 3은 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도.Figure 3 is a schematic view showing the configuration of a semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention.

도 4는 본 발명의 요부인 제2 린스부의 구성을 개략적으로 보인 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of the second rinse portion that is the main part of the present invention.

도 5a는 린스공정의 퀵 덤프 린스 스텝을 보인 종단면도.Figure 5a is a longitudinal sectional view showing a quick dump rinse step of the rinse step.

도 5b는 린스공정의 오버 플로우 스텝을 보인 종단면도.5B is a longitudinal sectional view showing an overflow step of a rinse step;

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

11 : 로딩부 12 : 세척부11: loading part 12: washing part

13 : 제1 린스부 14 : 식각부13 first rinse portion 14 etching portion

15 : 제2 린스부 16 : 건조부15: second rinse section 16: dry section

17 : 언로딩부 20 : 린스조17: unloading unit 20: rinse tank

22 : 린스액공급라인 23 : 메가소닉22: rinse liquid supply line 23: megasonic

W : 웨이퍼W: Wafer

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 로딩부에서 인출된 웨이퍼가 세척부, 제1 린스부, 식각부, 제2 린스부, 건조부를 이동하며 세정하고, 언로딩부에서 수납용기에 수납될 수 있도록 구성되어 있는 반도체 웨이퍼 세정장치에 있어서, 상기 제2 린스부의 린스조 하방에 연결되는 린스액공급라인 주변에 초음파를 발생시키기 위한 메가소닉을 설치하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the wafer taken out from the loading unit may be cleaned by moving the cleaning unit, the first rinsing unit, the etching unit, the second rinsing unit, and the drying unit, and be stored in the storage container at the unloading unit. A semiconductor wafer cleaning apparatus configured to provide a semiconductor wafer cleaning apparatus, comprising a megasonic for generating ultrasonic waves around a rinse liquid supply line connected to a lower part of a rinse tank of the second rinse unit. do.

또한, 식각공정을 실시한 다음, 2차 린스공정을 실시하며, 2차 린스공정시 퀵 덤프 린스 스텝과 오버 플로우 스텝을 실시하는 반도체 웨이퍼 세정방법에 있어서, 상기 오버 플로우 스텝을 실시할때에 린스조의 내측에 공급되는 린스액에 초음파를 발생시키는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정방법이 제공된다.In addition, in the semiconductor wafer cleaning method of performing an etching step, and then performing a secondary rinse step, and performing a quick dump rinse step and an overflow step during the second rinse step, There is provided a semiconductor wafer cleaning method characterized by generating ultrasonic waves in a rinse liquid supplied inside.

상기와 같은 본 발명은 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention as described above will be described in more detail with reference to the embodiments of the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도이고, 도 4는 본 발명의 요부인 제2 린스부의 구성을 개략적으로 보인 종단면도이며, 도 5a는 린스공정의 퀵 덤프 린스 스텝을 보인 종단면도이고, 도 5b는 린스공정의 오버 플로우 스텝을 보인 종단면도이다.Figure 3 is a schematic view showing the configuration of the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention, Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the configuration of the second rinse portion of the main portion of the present invention, Figure 5a is a quick dump rinse step of the rinse process 5B is a longitudinal cross-sectional view showing an overflow step of a rinse step.

도시된 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼(W)를 로딩하기 위한 로딩부(11)와, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 유기물을 제거하기 위한 세척부(12)와, 웨이퍼(W)에 묻어있는 세척액을 제거하기 위한 제1 린스부(13)와, 웨이퍼(W)의 증착막을 식각하기 위한 식각부(14)와, 웨이퍼(W)에 묻어 있는 식각액을 제거하기 위한 제2 린스부(15)와, 웨이퍼(W)에 묻어 있는 린스액을 건조시키기 위한 건조부(16)와, 건조된 웨이퍼(W)를 언로딩하기 위한 언로딩부(17)로 구성되어 있다.As shown in the drawing, the present invention includes a loading unit 11 for loading a wafer W, a cleaning unit 12 for removing organic matter attached to the wafer W, and a buried in the wafer W. The first rinse portion 13 for removing the cleaning liquid, the etching portion 14 for etching the deposited film of the wafer W, and the second rinse portion 15 for removing the etching liquid on the wafer W. And a drying section 16 for drying the rinse liquid on the wafer W, and an unloading section 17 for unloading the dried wafer W. As shown in FIG.

그리고, 상기 제2 린스부(15)의 린스조(20) 양측 상단부에는 웨이퍼(W)에 린스액을 분사하기 위한 노즐(21)이 설치되어 있고, 하방으로는 린스액공급라인(22)이 연결설치되어 있으며, 그 린스액공급라인(22)의 주변에는 초음파를 발생시키기 위한 메가소닉(MEGASONIC)(23)이 설치되어 있다.In addition, nozzles 21 for spraying the rinse liquid onto the wafer W are provided at upper ends of both sides of the rinse bath 20 of the second rinse unit 15, and the rinse liquid supply line 22 is provided below. It is connected and installed, and around the rinse liquid supply line 22, a megasonic (MEGASONIC) 23 for generating an ultrasonic wave is installed.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치를 이용하여 웨이퍼의 세정을 실시하는 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of cleaning the wafer using the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention configured as described above is as follows.

로딩부(11)에서 로봇(미도시)이 웨이퍼를 파지하여 세척부(12)로 이동하고, 세척을 실시하여 웨이퍼에 부착되어 있는 유기물을 제거하는 세척공정을 실시한다. 그런 다음, 웨이퍼를 제1 린스부(13)로 이동하여 웨이퍼에 묻어 있는 세척액을 제거하는 1차 린스공정을 실시한다. 그런 다음, 웨이퍼를 식각부(14)로 이동하여 웨이퍼에 증착되어 있는 증착막을 식각하는 식각공정을 실시한다. 그런 다음, 식각된 웨이퍼를 제2 린스부(15)로 이동하여 웨이퍼에 묻어 있는 식각액을 제거하는 2차 린스공정을 실시한다. 그런 다음, 웨이퍼를 건조부(16)로 이동하여 이소프로필알콜을 이용하여 건조하는 건조공정을 실시하고, 마지막으로 언로딩부(17)에서 건조된 웨이퍼를 수납용기에 수납한다.In the loading unit 11, a robot (not shown) grasps the wafer and moves to the cleaning unit 12, and performs a washing process to remove organic substances attached to the wafer. Then, the wafer is moved to the first rinse section 13 to perform a first rinse step of removing the cleaning liquid from the wafer. Then, the wafer is moved to the etching unit 14 to perform an etching process for etching the deposited film deposited on the wafer. Thereafter, the etched wafer is moved to the second rinse unit 15 to perform a secondary rinse process to remove the etching liquid from the wafer. Thereafter, the wafer is moved to the drying unit 16, and a drying step of drying using isopropyl alcohol is performed. Finally, the wafer dried in the unloading unit 17 is stored in a storage container.

그리고, 상기 제2 린스부(15)에서 2차 린스공정을 실시할때에 도 5a와 같이 린스액공급라인(22)을 통하여 린스액을 공급함과 동시에 노즐(21)을 통하여 웨이퍼(W)에 린스액을 분사하는 퀵 덤프 린스 스텝과, 도 5b와 같이 상기 린스액공급라인(22)을 통하여 린스조(20)의 내측으로 린스액을 공급하여 오버 플로우시키는 오버 플로우 스텝을 순차적으로 실시하는데, 본 발명에서는 상기 오버 플로우 스텝 진행시 메가소닉(23)을 작동하여 린스액공급라인(22)으로 공급되는 린스액에 파장이 짧고 에너지가 많은 초음파를 발생시킴으로서 웨이퍼(W)에 줄성 이물질이 발생하는 것을 차단하게 된다.When the second rinse unit 15 performs the second rinse process, as shown in FIG. 5A, the rinse liquid is supplied through the rinse liquid supply line 22, and at the same time, the wafer 21 is supplied to the wafer W through the nozzle 21. The quick dump rinse step of spraying the rinse liquid and the overflow step of supplying and overflowing the rinse liquid to the inside of the rinse tank 20 through the rinse liquid supply line 22 as shown in FIG. In the present invention, when the overflow step proceeds, the megasonic 23 operates to generate a ultrasonic wave having a short wavelength and high energy in the rinse liquid supplied to the rinse liquid supply line 22 to generate a foreign substance on the wafer W. Will be blocked.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명 반도체 웨이퍼 세정장치 및 그 방법은 식각공정을 실시한 다음, 2차 린스공정을 실시할때에 메가소닉을 작동하여 린스액공급라인으로 공급되는 린스액에 초음파를 발생시킴으로서, 웨이퍼에 줄성 이물질이 발생되는 것을 방지하게 되고, 따라서 웨이퍼의 품질이 향상되는 효과가 있다.As described in detail above, the semiconductor wafer cleaning apparatus and method thereof according to the present invention generate an ultrasonic wave in a rinse liquid supplied to a rinse liquid supply line by operating a megasonic when performing a second rinse process after performing an etching process. As a result, it is possible to prevent the occurrence of alien substance on the wafer, and thus the quality of the wafer is improved.

Claims

In the semiconductor wafer cleaning apparatus is configured to move the cleaning wafer, the first rinse portion, the etching portion, the second rinse portion, the drying portion to move the wafer, and to be stored in the storage container in the unloading portion ,

And a megasonic for generating ultrasonic waves around the rinse liquid supply line connected to the lower part of the rinse tank of the second rinse unit.

In the semiconductor wafer cleaning method of performing an etching step, and then performing a secondary rinse step, and performing a quick dump rinse step and an overflow step during the secondary rinse step,

And an ultrasonic wave is generated in the rinse liquid supplied inside the rinse bath when the overflow step is performed.