KR19990030079A - 반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 방법 및 그 장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 방법 및 그 장치 Download PDF

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포만 제프리 엘
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디어터 크리스트, 베르너 뵈켈
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Abstract

웨이퍼의 집적회로(ICs)상에 워터마크(워터 스폿)를 양호하게 방지하기 위해 웨이퍼에서 분리되는 개선된 마란고니 효과 액체 흐름을 이용하여 반도체 웨이퍼에 대한 개선된 세척 및 건조를 제공하는 방법 및 장치가 개시되었다. 본 장치는 기밀하게 밀봉되는 하우징(12), 이 하우징의 하부 내부에 있는 개방된 최상부 세척탱크(60), 세척을 위해 탱크내에 또는 건조를 위해 하우징의 상부에 웨이퍼를 유지하기 위한 이동가능한 래크(16), 냉각된 탈이온수(DIW)를 탱크의 하부에 공급하기 위한 장치(34), 탱크 내부와 그 최상부 위를 흐르는 DIW, 상기 하우징으로부터 넘쳐흐르는 DIW를 배출하기 위한 펌프(20) 및 질소와 같은 건조가스내의 이소프로필 알콜(IPA)과 같은 유기물 증기를 하우징에 공급하기 위한 장치(40)를 포함한다. 이 장치가 웨이퍼를 건조하는 동작 동안 하우징내의 압력은 약 1 토르 미만으로 유지된다.

Description

반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 방법 및 그 장치
본 발명은 고 밀도 집적회로(ICs)의 결함에 대한 주요 원인중의 하나인 워터마크 또는 워터 스폿의 발생을 억제 또는 감소시키기 위해, 반도체 웨이퍼를ICs로 가공하는 동안 반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키기 위한 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼가 집적회로로 가공될 때, 여러 처리 단계 동안 잔류 화학물질, 소형 입자 및 기타 오염물질을 제거하기 위해 웨이퍼를 완전하게 세척할 것이 필요하다. 웨이퍼의 표면은 오염물질의 미세한 흔적 조차도 완전히 제거되도록 매우 청결하게 세척되는 것이 중요하다.
상용으로 이용가능한 다수의 반도체 웨이퍼 세척 및 건조 방법이 있다. 본 발명은 드라이 질소와 같은 분위기에서 이소프로필 알코올(IPA)과 같은 유기 물 증기와 결합하여 탈이온수(DIW;de-ionized water)를 이용하는 시스템에 응용될 수 있다. 이러한 시스템은 아래에서 더욱 설명될 마란고니 효과(Marangoni effect)에 따라 웨이퍼를 세척 및 건조시킨다.
공지된 바와 같이, 반도체 웨이퍼가 ICs로 가공될 때, 웨이퍼 면은 트렌치, 플라토우, 라인, 홀등이 있는 미세한 세부로 윤곽을 이룬다. ICs가 더욱 고밀도로 됨에 따라, 이들의 표면 세부는 더욱 작아진다. 예를들어 고 집적 DRAM인 경우에, 커패시터 스택 사이의 웨이퍼의 실리콘 면의 트렌치는 1/2 미크론 보다 더 미세할 수 있다. 탈이온수(DIW)와 같은 웨이퍼 세척액은 이들 트렌치 및 표면 세부에 모아지며 웨이퍼 세척액의 모세관 작용으로 인해 완전히 제거되기 어렵다.
탈이온수(DIW)는 공격적인 용매이고 웨이퍼의 소량의 실리콘도 용해할 수 있다. 따라서, 만일 웨이퍼의 세척 후, 소량의 DIW가 웨이퍼상의 ICs의 기타 표면 세부 또는 트렌치에 가둬지는 경우에도 소량의 실리콘이 DIW에 용해된다. 이렇게 가둬진 DIW는 증발에 의해 후속하여 건조되고, 실리콘 화합물은 흔히 워터마크(대부분은 DIW에 의하지만 부분적으로는 웨이퍼의 표면상에서 IPA와 혼합되는 DIW에 의한)로 불리는 침전물로서 나중에 남는다. 이들 워터마크는 ICs의 결함이 되게 한다. 그러므로 워터마크가 형성될 수 있기 전에 소량의 DIW라도 ICs의 표면 세부로부터 제거되도록 반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 것이 매우 바람직하다. 워터마크에 대한 추가의 설명은 Jin-Goo Park 및 Michael F. Pas에 의한 논문 Effects of Drying Methods and Wettability of Silicon on the Formation of Water Marks in Semiconductor Processing의 pages 2028-2031, Journal Electrochemical Society, Vol. 142, No.6. June 1995에서 찾을 수 있다.
수직으로 유지되는 반도체 웨이퍼가 세척수(예로서, DIW) 탱크로부터 천천히 인출될 때, 웨이퍼의 표면에 워터의 메니스커스가 있다. 이 메니스커스는 웨이퍼의 표면에 대해 수직으로 가느다란 워터구역을 형성하고; 이 구역은 탱크에서 워터의 주 몸체의 최상부면 레벨 보다 약간 높게 상승한다. 이것은 잘 알려진 현상이다. 만일 드라이 질소의 IPA와 같은 유기물 증기에 워터의 표면이 노출된다면, 유기물 증기의 분자는 계속하여 워터내부로 확산한다. 이들 분자는 워터의 표면 또는 근처에서 그것의 내부로 더욱 큰 정도로 더욱 깊이 농축된다. 따라서 웨이퍼 면에 대한 워터 메니스커스의 가느다란 구역은 탱크내의 워터(DIW)의 주 몸체(main body)보다 더욱 고 농도의 유기물 분자(IPA)를 갖는다.
이소프로필 알콜(IPA)은 탈이온수 보다 낮은 표면장력(ST)을 갖는다. 예로서, 약 200℃에서 IPA의 ST는 약 21 dyne/㎝ 인 반면에 DIW의 ST는 약 72 dyne/㎝ 이다. 이러한 사실로 인해 웨이퍼의 표면에서 메니스커스 구역에서의 액체(DIW와 고농도의 IPA를 합한)의 낮은 표면장력(ST)과 세척수(DIW만)의 주 몸체의 고 표면장력(ST) 사이엔 차이가 있다. STs의 이러한 차이의 결과로, 메니스커스 구역으로부터 워터의 주 몸체로 내부적으로 액체 흐름이 존재한다. 이것은 마란고니 효과로 불리며 당업계에서 공지되어 있다(예로서, 1996년 10월 29일자 미국 특허 제 5,569,330 호 및 1996년 11월 5일자 미국 특허 제 5,571,337호). 워터는 다른 것을 이용하는 것 보다 마란고니 효과를 이용하여, 웨이퍼의 표면으로부터 더욱 효과적으로 제거된다. 마란고니 효과를 이용하는 웨이퍼 세척 및 건조는 상용으로 이용가능하다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 단점을 극복하기 위해 개선된 마란고니 효과로 웨이퍼의 액체 흐름을 이용하여 반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따라 반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 장치의 개략도.
도 2는 도 1의 장치에 포함된 세척수의 몸체로부터 수직으로 인출되는 반도체 웨이퍼의 일부 단면을 확대하여 나타낸 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
10; 장치 12; 하우징
14; 세척탱크 16; 웨이퍼 래크
18; 냉각 유닛 20; 펌프
28; 최상부 립 30, 34, 36, 40; 파이프
60; 탈이온수(DIW) 70; 웨이퍼 면
72, 74, 76; 웨이퍼의 트렌치 80; 메니스커스
장치의 관점에서, 본 발명은 반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 하우징 수단, 이동가능 수단, 유기물 증기를 하우징 수단에 공급하는 수단 및 웨이퍼 세척수를 하우징 수단에 공급하는 수단을 포함한다. 이 하우징 수단은 세척 및 건조 동안 적어도 하나의 웨이퍼를 포함하도록 설계되며 웨이퍼 세척수를 포함하도록 설계된 하부를 가지며 유기물 증기를 포함하도록 설계된 상부를 가진다. 이동가능 수단은 하우징 수단내에 위치되고 웨이퍼가 세척중 웨이퍼를 웨이퍼 세척수에 침지시킨 상태로 유지하며 그후 웨이퍼를 상기 세척수로부터 들어올려 하우징 수단의 상부로 위치시키며 여기서 웨이퍼는 유기물 증기에 노출될 수 있다. 웨이퍼 세척수는 실질적으로 대기온도 이하로 냉각되어 세척액으로부터 들어올려져 하우징 수단의 상부로 위치될 때 웨이퍼는 고속으로 건조되고 웨이퍼상의 워터마크는 실질적으로 제거된다.
방법의 관점에서, 본 발명은 집적회로(ICs)가 형성되어 있는 반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 마란고니 효과를 이용하며 탈이온수(DIW)의 냉각 몸체로 웨이퍼를 세척하는 제 1 단계; 웨이퍼 건조를 위해 DIW의 몸체로부터 웨이퍼를 상승시키는 제 2 단계; 및 웨이퍼가 DIW로부터 사응되어짐에 따라 웨이퍼의 표면과 DIW를 제어압력하에서 유기물 증기에 노출시키는 단계를 포함하며, 액체형태의 유기물 증기가 DIW의 표면장력 보다 낮은 표면장력을 가지므로 웨이퍼가 DIW의 몸체로부터 상승됨에 따라 웨이퍼의 표면에는 흡수된 유기물 증기를 갖춘 DIW의 메니스커스가 있으며 마란고니 효과에 의해 유체는 웨이퍼의 표면으로부터 떨어져 DIW의 몸체 내부로 흐르며 이렇게하여 웨이퍼의 ICs상의 워터마크의 형성은 실질적으로 제거된다.
본 발명의 더욱 완전한 이해는 첨부 도면 및 특허청구범위와 연결지어 다음 설명에 대한 연구로부터 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 예로서 본 발명에 따른 장치(10)의 개략 단면도이다. 장치(10)는 하나 이상의 반도체 웨이퍼(W)가 세척 및 건조될 수 있게 하며, W는 건조 후 실질적으로 워터마크(워터 스폿)가 없다. 장치(10)는 기밀 하우징(12), 세척탱크(14), 웨이퍼 유지 및 들어올림 래크(16), 수냉 유닛(18) 및 펌프(20)를 포함한다. 하우징(12) 내부 또는 장치(10)의 기타 엘리먼트는 도시되지 않았지만 상용가능한 유사장치에서 찾을 수 잇다. 이러한 장치는 일본의 Dai Nippon Screen(DAS)사 에서 판매한다.
예시적으로, 세척탱크(14)는 4개의 수직벽(22), 바닥부(26), 노 탑 및 회상부 립(28)을 갖춘 3차원 형태이다. 세척탱크(14)는 세척탱크(14)의 바닥부(26) 근처의 하나의 탱크벽(22)를 통하는 공급 파이프(30)에 의해 탈이온수(DIW)로 채워진다. 파이프(30) 둘레에는 기밀 시일(32)이 있으며 이것은 하우징(12)의 벽에서 탱크(14) 까지 완전히 관통한다. 파이프(30)는 DIW 공급원(도시되지 않음)으로부터 파이프(34)를 통해 공급되는 수냉 유닛(18)까지 뻗는다. 냉각 DIW(60)는 빙온에 근사하며(약 5℃), 탱크(14)의 바닥부 까지 진행하여 탱크 내부에서 상향으로 계속하여 흐르며 최상부 립(28) 위로 탱크로부터 배출된다. 냉각수의 사용이 마란고니 효과를 향상시키며 세척 및 건조 프로세스의 결과로 웨이퍼(W)상에 남겨지는 워터마크가 실질적으로 감소하게 된다. 탱크(14)를 과도하게 흐르는 워터는 하우징(12)의 바닥부로 떨어지며 드레인 파이프(36)와 펌프(20)를 통해 배출된다. 탱크(14)는 충분히 깊으며 따라서 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 웨이퍼 래크(16)가 하부 위치에 있을 때 웨이퍼(W)는 둘레 및 상향의 DIW 세척액에 완전히 침지된다.
하우징(12)은 장치(10)가 동작할 때 기밀하게 밀봉된다. 웨이퍼 세척 동안 하우징(12)의 내부는 대기압으로 유지된다. 웨이퍼 건조 동안 하우징(12)의 내부는 저압으로 유지된다. 이 저압은 통상 일 토르 보다 작으며 약 일 토르 미만일 수 있다. 탱크(14) 위에 있는 하우징(12)의 내부는 화살표(41)로 도시된 바와 같이, 파이프(40)를 통해 건조 질소의 IPA와 같은 유기물 증기가 계속하여 공급되는 스페이스(38)를 포함한다. 파이프(40)는 공급원(도시되지 않음)에 연결된다.
냉각된 DIW를 함유하는 용기에 IPA 응축을 억제하기 위해, IPA/N2혼합물의 온도는 처리챔버에 주입되는 바와 같이 감소될 수 있다. 이 온도는 DIW의 온도 이하로 감소된다. 한 실시예에서, IPA/N2혼합물의 온도는 N2가스 및/또는 IPA 기화기를 냉각시키므로써 감소될 수 있다. 이 혼합물의 온도를 낮추므로써, IPA 농도는 포화 값 미만으로 유지될수 있다. 이 방법에 의해, 챔버온도가 냉각된 DIW의 존재로 인해 감소되는 경우에도, 탱크의 IPA 농도는 억제될 수 있다. 상기 N2및/또는 기화기는 DIW를 냉각시키는 것과 동일한 냉각기를 이용하여 냉각될 수 있다. 이와 같이, 냉각된 N2/IPA 공급을 위해선 어떠한 추가의 하드웨어도 필요치 않다.
웨이퍼(W)가 DIW(60)에서 충분히 세척된 후(예로서 10 내지 20분 경과시간 동안), 이렇게 유지된 래크(16) 및 웨이퍼(W)는 밀봉된 하우징(12)내에서 상승된다. 매커니즘(도시되지 않음)은, 수직 화살표(42)에 의해 지시된 바와 같이, 웨이퍼 및 래크가 세척탱크(14)로부터 완전히 나올 때 까지 하부 위치로부터 수직방향으로 제어된 속도(5 내지 10분 경과시간 이상으로)로 상승시킨다. 웨이퍼가 세척탱크(14)로부터 완전히 나온 이후의 하우징(12)의 압력은 상기한 바와 같이 저압으로 감소된다.
웨이퍼(W)가 탱크(14)의 최상부 립(28)(워터 레벨)위로 홀더(16)에 의해 점차 상승됨에 따라, 웨이퍼(W)는 하우징(12)의 상부 공간(38)에서 IPA 증기 분자에 노출되어지고, 본 발명의 한 특징에 따라, 향상된 마란고니 효과 유체 흐름이 발생한다. 이 흐름은 웨이퍼(W)의 면으로부터 하향으로 떨어져서 세척수 내부로 흐르는 흡수된 IPA 분자를 갖춘 DIW의 상승기류 흐름이다.
도 2를 참조하면, 탱크(14)로부터 인출되어 하우징(12)의 최상부의 스페이스(38)로 인입되는 반도체 웨이퍼(W)를 갖춘 도 1의 장치(10)의 일부에 대한 크게 확대된 개략도이다. 웨이퍼(W)는 탱크(14)의 탈이온수(DIW)(60)의 몸체로부터 화살표 방향(42)으로 제어된 속도로 세척 탱크(14)(도 1을 참조)로부터 일반적으로 수직방향으로 인출된다. 세척수(DIW)(60)의 최상부면(62)은 탱크 립(28)과 같은 레벨이다. 상기한 바와 같이, 하우징(12)의 상부 내의 공간(38)은 유기물 증기(IPA/N2)가 계속적으로 공급되며 도트 64로 표시된 증기분자는 세척수(DIW)(60)내로 흡수된다. 세척수(DIW)(60)의 표면(62) 근처의 유기물 분자(64)의 농도는 그 내부 보다 더욱 고농도이다. 탱크 립(28) 위로 세척워터(DIW)(60)의 계속적인 흐름은 유기물 분자(64)가 워터표면(62) 근처에 집중되도록 도움을 준다.
웨이퍼(W)의 전면이 탱크(14)의 DIW 세척수(60)로 부분적으로 나와 있음을 알 수 있다. 웨이퍼(W)의 후면 및 기타 부분은 파선으로 되어 있거나 도시되어 있지 않다. 웨이퍼 면(70)은 ICs를 구성한다. 예로서, 3 개의 트렌치인, 상부 트렌치(72), 중간 트렌치(74) 및 하부 트렌치(76)는 ICs의 표면 세부(다른 부분은 도시되지 않음)를 나타내기 위해 웨이퍼(W)의 면(70) 내부로 에칭된 것이 도시되어 있다. 트렌치(72,74,76)는 미세하게 작은 사이즈(일 미크론 미만)이다. 웨이퍼(W)의 세척 동안 DIW 세척수(60)는 모세관 작용으로 트렌치(72,74,76) 내부(ICs의 기타 표면 세부는 도시되지 않음)로 흐른다. 세척 후 남아있을 수 있는 이러한 세척수는 웨이퍼(W)가 워터마크의 생성을 방지하기 위해 세척탱크(14)로부터 제거됨에 따라 웨이퍼(W)의 표면(70)상에서 이들 트렌치(및 기타 표면 세부)로부터 용이하게 제공된다는 것이 중요하다.
웨이퍼가 상향으로 인출됨에 따라 웨이퍼(W)의 수직 면(70)은 DIW(60)의, 일반적으로 80으로 표시된 메니스커스와 접촉한다. 상부인 메니스커스(80)의 좁은 구역(82)은 도트로 나타낸 IPA의 흡수된 분자(64)의 고농도로 나타낸 상기 분자에 풍부하다. 반면에, 메니스커스(80)를 따라 하향하는 IPA의 흡수된 분자(64)의 농도는 더욱 저농도인 데 상기한 바와 같이, 무엇보다도 탱크 립(28) 위에서의 DIW(60)의 연속적인 흐름 때문이다.
액체 IPA의 표면장력(ST)은 DIW의 표면장력 보다 작다. 따라서 메니스커스 구역(82)에서와 같이, DIW(60)에 고농도의 IPA 분자(64)가 있는 경우에, 액체 혼합물의 표면장력(ST)은 DIW만에 의한 표면장력 보다 작다. STs에서의 이러한 차이는 화살표(84)로 표시된 바와 같이, 낮은 ST 영역(구역 82)으로부터 높은 ST 영역(DIW(60)의 주 몸체)으로 액체의 내부 흐름을 일으킨다. 이러한 내부 액체흐름은 마란고니 효과로 불린다.
상기한 바와 같이, 탱크(14)에 공급된 DIW(60)는 냉각유닛(18)에 의해 거의 빙온(예로서, 5℃)으로 냉각된다. 따라서 DIW(60)로부터 인출된 웨이퍼(W)는 비교적 차가워 진다. 이것은 웨이퍼(W)의 노출면(70)상에서 IPA 증기의 응축을 촉진시킨다. 그리고 이렇게 응축된 IPA는 웨이퍼의 면에서 하향으로 계속하여 흐르며 메니스커스 구역(82)의 IPA 분자를 더욱 응축시킨다. 더욱이, DIW가 동결온도로 더욱 근접함에 따라, IPA가 냉각함에 따른 IPA의 ST 보다 더욱 고속으로 DIW의 ST는 증가한다. 따라서, IPA와 혼합된 DIW와 혼합되지 않은 DIW만 사이의 STs의 차이는 약 200℃의 주위온도와 비교하여 차가운 온도로 사실상 증대된다. 이러한 본 발명의 특징은 마란고니 효과를 증대시킨다. 또한, DIW가 주위온도 보다 저온(예로서 50℃) 또는 고온에서 용매로서 덜 활성이기 때문에, 웨이퍼(W)의 더욱 소량의 실리콘이 DIW에 의해 용해된다. 이것은 워터마크의 형성을 금지시킨다. 웨이퍼(W)가 DIW(60)에 침지되어 있는 동안, 웨이퍼 위로 세척수의 계속적인 흐름은 용해된 실리콘(또는 기타 오염물질)을 갖춘 임의의 DIW를 그 내부로 흘려 보낸다.
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 면(70) 내부에 있는 하부 트렌치(76)는 워터레벨 이하이고 거의 순 DIW로 채워진다. 중간 트렌치(74)는 상기한 바와 같이, DIW가 IPA 분자(64)에서 풍부한 좁은 메니스커스 구역(82)에 있다. 따라서 트렌치(74)는 DIW 단독인 경우 보다 작은 ST를 갖는 액체(고농도 IPA를 갖춘 DIW)로 채워진다. 따라서, 웨이퍼(W)가 메니스커스(80) 및 구역(82) 위로 더욱 상승됨에 따라, 트렌치(74)내의 액체는 트렌치(74)로부터 하향 외부로 마란고니 효과에 의해 화살표(84) 방향으로 배출되며 웨이퍼에 DIW가 남겨지지 않게 한다. 이러한 액체 없는 상태가 이미 메니스커스(80) 상부에 도시된 상부 트렌치(72)에 대해 도 2에 예시되어 있다.
탱크(14)로부터 웨이퍼가 완전히 인출된 후 웨이퍼(W)의 표면세부 또는 트렌치(72,74,76)에 여전히 남아있을 수 있는 임의의 미소량의 DIW는 이제 설명되는 바와 같이 고속으로 증발된다. 웨이퍼(W)가 탱크(14)의 세척수로부터 완전히 바깥에 있게 됨에 따라(즉, 전체가 DIW(60)의 최상부면(62) 위에 있게 됨에 따라) 파이프(40)를 통해 하우징(12)으로의 유기물 증기(IPA/N2)의 공급은 중단된다. 동시에 펌프(20)는 하우징(12)과 상부면(38) 내부의 압력을 약 일 토르 미만으로 고속으로 감소되도록 작동된다. 이러한 저압에서 웨이퍼(W)상의 임의의 잔존 DIW(또는 IPA)는 고속으로 증발된다. 이것은 웨이퍼의 몸체로부터 잔존 DIW가 실리콘을 용해시킬 수 있는 시간을 단축시키며 이렇게하여 건조 후 후속하여 워터마크를 남긴다. 또한, 잔존 DIW 및 웨이퍼(W)는 냉각되었기 때문에(예로서 거의 빙온으로) 임의의 잔존 DIW는 실리콘을 웨이퍼로부터 더 이상 용해되는 것을 금지시킨다. 본 명세서에서 저압, 단축시간 및 냉각온도는 모두 워터마크가 거의 없는 경우가 되도록 공헌한다. 따라서 장치(10)는 반도체 웨이퍼(W)에 대한 개선된 세척 및 건조를 제공하며 종래 시스템 보다 실질적으로 더 양호한 워터마크가 방지되는 것을 보장한다.
당업자에게는 첨부된 청구범위에 개시된 바와 같이 본 발명의 범위 및 정신으로부터 벗어나지 않고 개시된 방법 및 장치에 대한 다양한 수정을 행할 수 있을 것이다. 예로서, 상기한 온도 및 압력값은 변경될 수 있으며, 특정 웨이퍼에 대한 세척 및 건조시간은 최선으로 적합하게 될 수 있다. 더욱이, 질소내의 IPA 보단 유기물 증기가 사용될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 구성에 의해 반도체 웨이퍼의 집적회로상에 워터마크 또는 워터 스폿의 발생을 억제 또는 감소시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 반도체 웨이퍼를 건조 및 세척하는 장치에 있어서,
    세척 및 건조하는 동안 적어도 하나의 웨이퍼를 포함하며, 웨이퍼 세척수를 포함하도록 설계된 하부와 유기물 증기를 포함하도록 설계된 상부를 가지는 하우징;
    상기 적어도 하나의 웨이퍼가 세척되는 동안 침지된 상기 적어도 하나의 웨이퍼를 유지하고 그후 이 웨이퍼를 상기 웨이퍼 세척수로부터 꺼내어 이 웨이퍼가 유기물 증기에 노출되는 상기 하우징의 상부에 집어넣는 상기 하우징 내부에 있는 이동가능 지지체;
    상기 유기물 증기를 하우징에 공급하는 수단; 및
    상기 웨이퍼 세척수를 상기 하우징에 공급하는 수단을 포함하며, 이 웨이퍼 세척수는 웨이퍼 세척수로부터 꺼내어져 상기 하우징의 상부에 집어넣어지는 웨이퍼가 고속으로 건조되고 상기 웨이퍼상의 워터마크가 실질적으로 제거되도록 주위온도 아래로 냉각되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 세척수는 웨이퍼가 세척되는 동안 웨이퍼 둘레 및 상부에서 연속하여 흐르며, 거의 동결온도까지 냉각되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징의 내부는 웨이퍼를 건조시키는 동안 정상 대기 압력 미만인 압력으로 유지되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 세척수의 온도는 약 50℃이고, 웨이퍼를 건조시키는 동안 하우징의 압력은 1 토르 이하인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 세척수는 탈이온수이고 상기 하우징 내부의 탱크의 바닥부에 공급되며, 과잉 웨이퍼 세척수는 상기 탱크의 최상부로부터 제거되어 상기 하우징으로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 반도체웨이퍼를 집적회로(ICs)로 가공하는 동안 이 반도체웨이퍼를 세척 및 건조시키는 장치에 있어서,
    상부 및 하부를 갖는 하우징;
    최상부가 상기 하우징의 상부로 통하며 상기 하우징의 하부에 배치된 세척탱크;
    계속하여 상기 세척탱크의 내부 및 상부로 흐르며 최상부를 넘쳐흐르는 냉각된 탈이온수(DIW)를 상기 세척탱크에 공급하는 워터 공급수단;
    웨이퍼를 유지하기 위해 상기 하우징내에 있고 이동 가능하며, 상기 웨이퍼가 DIW에 침지되는 하부 위치와 웨이퍼가 세척탱크의 DIW로부터 전체적으로 바깥에 있고 하우징의 상부에 있는 상부위치를 갖는 래크;
    상기 웨이퍼가 상기 래크에 의해 상기 세척탱크의 DIW로부터 상승되었을 때 마란고니 효과 유체흐름에 의해 DIW가 ICs의 표면 세부로부터 하향으로 배수되어지고 워터마크가 형성되지 않도록 DIW의 표면장력 보다 작은 표면장력을 갖는 유기물 액체로 된 유기물 증기를 상기 하우징의 상부에 공급하는 증발수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 DIW는 거의 동결온도까지 냉각되고, 상기 하우징은 상기 장치의 동작 동안 기밀하게 밀봉되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 유기물 증기는 질소와 같은 드라이 가스의 이소프로필 알콜(IPA)이고, 상기 웨이퍼의 세척 동안 상기 하우징내의 압력은 대기 압력인 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 반도체웨이퍼상에 형성된 집적회로(ICs)의 워터마크(워터스폿)의 감소를 위해 반도체웨이퍼의 마란고니 효과 유체흐름을 이용하여 반도체웨이퍼를 건조 및 세척하는 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징의 하부 내부에 있는 최상부가 개방된 세척탱크;
    세척을 위해 상기 탱크의 제 1 위치에 웨이퍼를 유지하고 건조를 위해 상기 하우징의 상부위치의 제 2 위치에 웨이퍼를 유지하기 위한 이동 가능한 래크;
    상기 세척탱크에 냉각된 탈이온수(DIW)를 공급하는 수단; 및
    유기물 증기를 상기 하우징에 공급하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하우징은 동작 동안 기밀하게 밀봉되고, 하우징의 내벽은 상기 래크가 상기 제 2 위치에 있을 때 대기압력보다 낮은 압력으로 유지되고, 상기 DIW는 상기 워터의 동결온도에 근접하는 온도이고, 상기 유기물 증기는 질소의 이소프로필 알콜(IPA)인 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 마란고니 효과 흐름을 이용하여, 집적회로(ICs)가 형성된 반도체 웨이퍼를 세척 및 건조시키는 방법에 있어서,
    냉각된 탈이온수(DIW) 몸체에서 상기 웨이퍼를 세척시키는 단계;
    상기 웨이퍼를 건조시키기 위해 상기 DIW 몸체로부터 상기 웨이퍼를 상승시키는 단계; 및
    상기 웨이퍼가 상기 DIW로부터 상승됨에 따라 상기 웨이퍼의 표면 및 DIW의 몸체를 제어된 압력하에서 유기물 증기에 노출시키는 단계를 포함하며, 액체형태의 상기 유기물 증기는 상기 웨이퍼가 상기 DIW의 몸체로부터 상승됨에 따라 웨이퍼의 표면에 흡수된 유기물 증기를 갖는 DIW의 메니스커즈가 있도록 그리고 유체는 마란고니 효과에 의해 웨이퍼의 표면의 하향으로 및 DIW의 몸체 내부로 흐르도록 DIW의 표면장력 보다 작은 표면장력을 가지며, 이렇게하여 웨이퍼의 ICs상의 워터마크의 형성은 실질적으로 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 냉각된 DIW는 웨이퍼를 세척하는 동안 웨이퍼 상부 및 위로 그리고 DIW의 몸체 내부로 계속하여 흐르는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 DIW는 거의 동결온도 까지 냉각되고 웨이퍼를 건조시키는 동안 제어된 압력은 정상 대기 압력 미만으로 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 유기물 증기는 질소와 같은 가스의 이소프로필 알콜의 분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 웨이퍼는 마란고니 효과를 촉진시키는 데 충분한 제어된 속도로 냉각된 DIW의 몸체로부터 상승되는 것을 특징으로 하는 방법.
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