KR20030057175A - 웨이퍼의 후면 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 세정 또는 에칭하는 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 세정배쓰 내에서 웨이퍼를 지지장착하는 웨이퍼 지지대와 세정수를 뿜어주는 샤워기의 각도를 기울여 웨이퍼를 세정하는 세정장치에 관한 것이다.

Description

웨이퍼의 후면 세정장치{An Apparatus Cleaning the Backside of Wafers}
본 발명을 반도체 웨이퍼의 세정방법에 관한 것으로, 상세하게는 반도체 웨이퍼의 후면을 습식세정에 의하여 세정하는 방법에 관한 것이다.
습식세정은 일반적으로 웨이퍼 전면부에 존재하는 산화막이나 식각공정 후의 포토레지스트성 물질 등의 잔존물을 제거하기 위하여 웨이퍼를 화학배쓰(chemical bath)에 담궈서 세정하는 방법을 말한다.
종래의 습식세정은 몇 개의 배쓰를 차례로 거치면서 일련의 습식에칭 또는 습식세정이 진행된다. 도1은 웨이퍼가 배쓰에 담궈져 있는 상태를 도시하고 있다. 도1에 도시된 바와같이, 웨이퍼(17)가 처음으로 담궈지는 배쓰(11)에는 순수(deionized water : D.I. 워터) 또는 화학물질(chemical)(13)이 채워져 있으며, 여기는 단지 웨이퍼를 전체적으로 담구는 곳으로서, 다음 화학배쓰에서의 화학물질과 반응하기 위한 준비작업으로 수행된다. 그런데, 웨이퍼의 후면은 보통 진공장치가 되어 있는 웨이퍼 핸들링 장치에 의해 직접 접촉되어지므로, 웨이퍼의 후면에는 다양한 종류 및 많은 양의 오염물질이 부착되어 있다. 이러한 후면의 오염으로 인하여, 세정의 처음 단계에서 웨이퍼를 순수나 화학물질 속에 담구게 되면 후면의 오염물질(15)이 전면으로 이동하여 액티브 영역이 존재하는 웨이퍼의 전면을 오염시키게 된다. 특히, 0.1 ㎛ 대의 디자인룰의 300㎜ 웨이퍼를 제조하는 데 있어서는 이러한 후면부의 오염물질이 전면부의 액티브 영역에 부착되는 것을 치명적인 결함으로 작용할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 후면부의 파티클을 초기에 떨어 제거함으로써 웨이퍼 후면부의 파티클이 액티브 영역인 웨이퍼 전면부를 오염시키지 못하게 하는 것을 목적으로 한다.
도1은 웨이퍼가 배쓰에 담궈져 있는 종래의 세정장치의 구성도,
도2는 본 발명에 따른 샤워기의 방향을 경사지게 구성한 세정장치의 구성도, 그리고
도3은 본 발명의 다른 실시예로서 세정배쓰를 경사지게 구성한 세정장치의 구성도이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
21: 배쓰23: 샤워기
25: 배출구27: 웨이퍼
본 발명을 이러한 목적을 달성하기 위하여, 세정수를 샤워방식으로 공급하고, 공급되는 세정수가 웨이퍼의 후면부에 비스듬히 입사된 후에 바로 배출시킴으로써 웨이퍼 후면부의 오염물질을 초기에 떨어내는 세정장치를 제공한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도2는 샤워기의 방향을 경사지게 구성한 세정장치의 구성도이다. 도2에 도시된 바와같이, 세정장치는 세정배쓰(21)에 세정하고자 하는 웨이퍼(27)가 수직으로 장착되어 있고, 세정배쓰(21)의 하단 일측에는 세정후의 세정수 배출을 위한 배출구(25)가 형성되어 있다.
샤워기(23)에서 웨이퍼(27)의 후면을 향해 경사지게 뿜어지는 세정수는 웨이퍼(27)의 후면(B)을 따라 아래로 흘러 내린다. 이때, 샤워기(23)의 살수력에 의해 세정수가 웨이퍼(27)의 후면(B)을 때리면서 쓸어 내린다. 이 과정에서, 후면에 가볍게 부착되어 있는 파티클 등의 오염물질이 떨어지게 된다. 떨어진 오염물질은 세정수에 섞여 세정수와 함께 세정장치의 하부에 구비된 배출구(25)를 통해 배출된다. 여기서, 세정수의 작용이 상부에서 하부로 떨어지면서 한 웨이퍼의 한쪽 후면을 세정하는 결과가 되므로, 한 웨이퍼의 후면과 마주보고 있는 다른 웨이퍼의 전면에 오염물질이 이동할 가능성이 상당히 줄어들게 된다.
여기서, 사용되는 세정수는 순수(deionized water)가 사용되며, 다른 화학물질이 사용될 수도 있다. 그리고, 샤워기에서 뿜어지는 세정수의 양은 10 liter/min에서 50 liter/min 이 바람직하다. 한편, 샤워기에서 뿜어지는 세정수가 웨이퍼에 입사되는 입사각은 1도 에서 5도 사이가 적당하며, 바람직하게는 1도 에서 3도 사이가 바람직하다. 그리고, 세정수로 쓸 수 있는 화학물을 HCl, H2O2, H2SO4, NH4OH, H2O, HF 등이 이용될 수 있다.
도3은 본 발명의 다른 실시예로서 세정배쓰를 경사지게 구성한 세정장치의 구성도이다. 도3의 세정장치는 도2의 세정장치와 동일한 효과를 달성하고 있다. 다만, 도2의 예에서는 샤워기를 경사지게 구성하였으나, 도3의 예에서는 세정배쓰를 동일한 각도로 경사지게 구성한 차이가 있다.
이러한 구조를 갖는 세정장치는 샤워기의 세정수 압력에 의해 웨이퍼의 후면에 부착된 파티클 등의 오염물질을 제거한다. 또한, 세정배쓰의 하단에 구비된 배출구에 의해 웨이퍼의 후면을 따라 흘러내린 세정수는 웨이퍼의 앞면에 영향을 주지 않고 바로 배출된다. 이와같이, 웨이퍼의 후면을 중심으로 초기 세척을 함으로써 종래의 담굼에 의한 초기 세정에서 발생하는 웨이퍼 앞면의 추가 오염이 방지된다.
이러한 구조 및 작용을 갖는 본 발명의 세정장치에 의하면, 습식식각이나 세정시에 후면의 파티클 등의 오염물질에 의한 전면의 추가적인 오염이 발생하지 않으며, 그 결과 후속공정에서의 소자의 안정성 및 신뢰성이 확보할 수 있다. 특히, 마스크 및 에칭 공정에서의 척킹에러에 따른 오염 염려를 해소할 수 있어 가동율이 향상된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시 할 수 있는 다양한 형태의 변형례들을 모두 포함한다.

Claims (3)

  1. 웨이퍼를 세정 또는 에칭하는 웨이퍼 세정장치에 있어서,
    웨이퍼를 내장하여 세정을 행하는 세정배쓰;
    상기 세정배쓰 내에서 웨이퍼를 지지장착하는 웨이퍼 지지대;
    상기 웨이퍼의 후면에 대해 소정의 각도로 소정양의 세정수를 뿜어주는 샤워기; 및
    상기 세정배쓰의 하부에 설치되어 세정후의 상기 세정수를 배출하는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정각도는
    1 내지 5도 사이에서 선택되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 세정수의 양은
    10리터/분 내지 50리터/분인 것을 특징으로 하는 세정장치.
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