KR20030095566A - Method For Manufacturing Semiconductors - Google Patents

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KR20030095566A
KR20030095566A KR1020020032833A KR20020032833A KR20030095566A KR 20030095566 A KR20030095566 A KR 20030095566A KR 1020020032833 A KR1020020032833 A KR 1020020032833A KR 20020032833 A KR20020032833 A KR 20020032833A KR 20030095566 A KR20030095566 A KR 20030095566A
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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a semiconductor device is provided to be capable of minimizing dry failure and to dry a water-cleaned semiconductor wafer by a Marangoni method. CONSTITUTION: A plurality of semiconductor wafers(1) are cleaned by using deionized water in a deionized water cleaning tub. Then, a drying process is carried out at the semiconductor wafers by jetting dry gas using a Marangoni drying process, while exposing the semiconductor wafers from the surface of water. At this time, the semiconductor wafers are in the tilted state. Preferably, the front surface of the semiconductor wafer is downward and the rear surface is upward. Preferably, the semiconductor wafer has a tilted angle of 4-10 degrees.

Description

반도체 소자의 제조 방법{Method For Manufacturing Semiconductors}Method for Manufacturing Semiconductor Device {Method For Manufacturing Semiconductors}

본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 순수세정된 반도체 웨이퍼를 마란고니 방식으로 건조시키면서도 콘택홀에서의 물반점 잔존을 방지시키도록 한 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor device in which a purely cleaned semiconductor wafer is dried in a marangoni manner to prevent water spots remaining in contact holes.

일반적으로, 반도체 웨이퍼를 산화공정, 사진공정, 식각공정, 화학 기상 증착 공정, 확산 공정 등과 같은 일련의 반도체 제조 공정에 의해 처리시킴으로써 원하는 반도체 소자를 제조한다. 반도체 제조 공정을 진행하는 동안에 웨이퍼의 표면에는 잔류 물질, 미세한 파티클, 오염물 등과 같은 이물질이 다량으로 존재하는데, 이를 제거시키기 위해 반도체 웨이퍼를 세정하는 세정공정이 필수적으로 진행된다. 특히, 고집적화 추세에 있는 반도체 소자의 제조 공정에서는 반도체 웨이퍼의 세정공정이 더욱 중요해지고 있다.In general, a desired semiconductor device is manufactured by treating a semiconductor wafer by a series of semiconductor manufacturing processes such as an oxidation process, a photo process, an etching process, a chemical vapor deposition process, a diffusion process, and the like. During the semiconductor manufacturing process, a large amount of foreign substances such as residual materials, fine particles, contaminants, etc. are present on the surface of the wafer, and a cleaning process for cleaning the semiconductor wafer is essential to remove them. In particular, the semiconductor wafer cleaning process becomes more important in the manufacturing process of the semiconductor element which has become highly integrated.

습식 세정공정은 크게 화학 용액 세정공정, 수세공정 및 건조공정으로 구분된다. 화학 용액 세정공정은 피세정물인 반도체 웨이퍼를 화학 용액으로 세정시키는 공정이고, 수세공정은 상기 화학 용액으로 세정된 반도체 웨이퍼를 순수(Deionized Water)에 의해 세정하는 공정이고, 건조공정은 상기 수세 처리된 반도체 웨이퍼를 건조시키는 공정이다. 특히, 반도체 웨이퍼를 상기 순수에 의해 세정하는 경우에는 순수가 반도체 웨이퍼를 용해시키는 성질을 갖고 있기 때문에 수세공정 후에 순수의 물반점(Water Mark)이 반도체 웨이퍼에 형성되지 않도록 하기 위해 반도체 웨이퍼를 완벽하게 건조시켜주는 것이 매우 중요하다.The wet cleaning process is largely divided into chemical solution cleaning process, water washing process and drying process. The chemical solution cleaning process is a process of cleaning a semiconductor wafer, which is to be cleaned, with a chemical solution, and the washing process is a process of cleaning a semiconductor wafer cleaned with the chemical solution with deionized water, and the drying process is performed by washing with water. It is a process of drying a semiconductor wafer. In particular, when the semiconductor wafer is cleaned with the pure water, since the pure water has a property of dissolving the semiconductor wafer, the semiconductor wafer is perfectly formed so that water marks of pure water do not form on the semiconductor wafer after the washing process. Drying is very important.

최근에 들어, 반도체 웨이퍼의 건조 효율을 향상시키기 위해 마란고니 효과(Marangoni Effect)를 활용한 건조 방법이 사용되고 있다. 마란고니 건조 방법은 하나의 용액에 2개의 서로 다른 표면 장력 영역이 존재할 경우, 표면 장력이 작은 영역의 용액이 표면 장력이 큰 영역의 용액으로 흘러가는 원리를 이용하여 반도체 웨이퍼를 건조시킨다.Recently, a drying method utilizing the Marangoni Effect has been used to improve the drying efficiency of semiconductor wafers. In the Marangoni drying method, when two different surface tension regions exist in one solution, the semiconductor wafer is dried using the principle that a solution having a low surface tension flows into a solution having a high surface tension.

이러한 마란고니 건조 방법은 순수 세정조에서 순수에 의해 수세된 반도체 웨이퍼를 순수의 수면 위로 서서히 들어올리면서 반도체 웨이퍼를 노출시키고 아울러 반도체 웨이퍼에 이소프로필 알코올(IPA)을 분사시키는 방식과, 반도체 웨이퍼를 들어올리지 않고 순수를 세정조로부터 배수시키면서 반도체 웨이퍼를 노출시키고 아울러 반도체 웨이퍼에 이소프로필 알코올을 분사시키는 방식으로 구분된다. 여기서, 순수의 수면 위로 올라온 반도체 웨이퍼의 노출된 부분의 순수에는 이소프로필 알코올이 함유되어 있고, 나머지 부분의 순수에는 이소프로필 알코올이 미함유되어 있기 때문에 이소프로필 알코올이 함유된 순수가 이소프로필 알코올이 미함유된 순수로 흘러간다. 이는 이소프로필 알코올이 순수보다 표면 장력이 훨씬 작기 때문이다.The marangoni drying method is to expose the semiconductor wafer while gradually lifting the semiconductor wafer washed with pure water on the surface of pure water in a pure water cleaning tank, and to inject isopropyl alcohol (IPA) onto the semiconductor wafer, The semiconductor wafer is exposed while draining pure water from the cleaning tank without raising it, and isopropyl alcohol is sprayed onto the semiconductor wafer. Here, pure water in the exposed portion of the semiconductor wafer raised above the surface of pure water contains isopropyl alcohol, and the remaining pure water does not contain isopropyl alcohol. Flows into pure water that does not contain. This is because isopropyl alcohol has a much lower surface tension than pure water.

그런데, 최근에 들어 반도체 소자의 선폭이 미세화되고 콘택홀이 깊어지거나 커패시터의 전극을 위한 다결정 실리콘층의 두께가 두꺼워짐에 따라 세정하여야 할 반도체 웨이퍼의 표면적이 확대되고 있다. 이러한 반도체 웨이퍼를 순수 세정 후 마란고니 방식으로 건조시킬 경우, 반도체 웨이퍼를 이소프로필 알코올 및 질소(N2) 가스의 혼합 가스를 함께 분당 40ℓ정도의 다량으로 분사시켜 건조시키더라도 반도체 웨이퍼의 일부분에서 마란고니 효과가 부족하게 된다. 더욱이, 50장의 반도체 웨이퍼를 동시에 건조시킬 때, 전방측보다는 후방측의 반도체 웨이퍼들에서 마란고니 효과의 부족 현상이 현저하게 나타난다.However, in recent years, the surface area of a semiconductor wafer to be cleaned is increasing as the line width of the semiconductor device becomes smaller, the contact hole becomes deeper, or the thickness of the polycrystalline silicon layer for the electrode of the capacitor becomes thicker. When the semiconductor wafer is cleaned and dried in a marangoni manner, even if the semiconductor wafer is dried by injecting a large amount of isopropyl alcohol and nitrogen (N 2 ) gas together at about 40 L per minute and dried, a portion of the semiconductor wafer is dried. Cygnus effect is lacking. Moreover, when drying 50 sheets of semiconductor wafers at the same time, the lack of the marangoni effect is remarkable in the semiconductor wafers on the rear side rather than on the front side.

이러한 마란고니 효과의 부족 현상을 해결하기 위해 이소프로필 알코올 및 질소 가스의 혼합 가스를 무한정 많이 공급하기가 현실적으로 어렵다. 또한, 반도체 웨이퍼의 상승시 반도체 웨이퍼와 순수의 계면에서 형성되는 반달형 표면 장력이 부족해지기 쉽다. 이로써, 도 1에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판과 같은 반도체 웨이퍼(1)의 콘택홀(3)이나 딥 트렌치(Deep Trench)의 저부에서는 순수 가 일부 배출되지 못하고 잔존하기 쉽다. 이는 반도체 웨이퍼(1)의 물반점(Water Mark)(5)을 유발시킨다.In order to solve the lack of such a marangoni effect, it is practically difficult to supply a large amount of mixed gas of isopropyl alcohol and nitrogen gas indefinitely. In addition, when the semiconductor wafer rises, the half-moon surface tension formed at the interface between the semiconductor wafer and pure water tends to be insufficient. As a result, as shown in FIG. 1, pure water may not be partially discharged from the contact hole 3 of the semiconductor wafer 1 such as a silicon substrate or the bottom of the deep trench, and may remain. This causes the water mark 5 of the semiconductor wafer 1.

그 결과, 콘택 저항의 증가와 같은 콘택 불량이 발생하고 나아가 양품의 수율이 저하된다. 또한, 두께가 두꺼운 커패시터가 후속의 열처리공정으로 처리될 경우, 커패시터의 노드(Node)가 단락되어버리는 불량 현상이 다발한다. 이러한 불량 현상들은 이소프로필 알코올 및 질소 가스의 혼합 가스가 분사되는 지점으로부터 멀리 위치한 반도체 웨이퍼의 영역에서 더욱 심하게 나타난다.As a result, contact failure, such as an increase in contact resistance, occurs, and furthermore, the yield of good products is lowered. In addition, when a thick capacitor is processed in a subsequent heat treatment process, a defect phenomenon in which a node of the capacitor is shorted occurs frequently. These failures are more severe in the area of the semiconductor wafer located far from the point where the mixed gas of isopropyl alcohol and nitrogen gas is injected.

따라서, 본 발명의 목적은 수세 완료된 반도체 웨이퍼를 마란고니 방식으로 건조시키면서도 건조 불량을 최소화시키도록 한 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device which minimizes drying defects while drying a washed semiconductor wafer in a marangoni manner.

본 발명의 다른 목적은 건조 불량으로 인한 반도체 소자의 특성 불량을 억제시키도록 한 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device to suppress the characteristic defects of the semiconductor device due to poor drying.

본 발명의 다른 목적은 반도체 웨이퍼를 건조시키면서도 이소프로필 알코올의 사용량을 줄이도록 한 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device which reduces the amount of isopropyl alcohol while drying the semiconductor wafer.

도 1은 종래의 마란고니(Marangoni) 건조방식으로 건조된 반도체 소자의 콘택홀에서 물반점이 잔존하는 것을 나타낸 요부 확대 단면도.1 is an enlarged cross-sectional view showing main parts of water spots remaining in a contact hole of a semiconductor device dried by a conventional Marangoni drying method;

도 2는 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 방법에 적용된 마란고니 방식의 건조 장치를 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a drying apparatus of the marangoni method applied to the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 방법에 적용된 반도체 웨이퍼들의 경사 배치와, 이소프로필 알코올 및 질소(N2) 가스의 경사 하향 분사를 나타낸 예시도.Figure 3 is an exemplary view showing the inclined arrangement of the semiconductor wafers and the inclined downward injection of isopropyl alcohol and nitrogen (N 2 ) gas applied to the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 방법에 적용된 반도체 소자의 콘택홀에서 물반점이 제거된 것을 나타낸 요부 확대 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view of a main portion showing that water spots are removed from a contact hole of a semiconductor device applied to a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention;

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 방법은The semiconductor device manufacturing method according to the present invention for achieving the above object is

순수 세정조에서 1장 이상의 반도체 웨이퍼들을 순수로 세정시키는 단계; 및Cleaning one or more semiconductor wafers with pure water in a pure water cleaning tank; And

마란고니 건조 방식을 이용하여 상기 반도체 웨이퍼들을 경사진 상태로 상기 순수의 수면 위로 노출시키면서 상기 반도체 웨이퍼들에 건조 가스를 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And spraying dry gas onto the semiconductor wafers while exposing the semiconductor wafers to the surface of the pure water in an inclined state using a Marangoni drying method.

바람직하게는, 상기 반도체 웨이퍼들을 전면이 하향하고 후면이 상향하는 경사진 상태로 상기 수면 위로 노출시킬 수가 있다. 상기 반도체 웨이퍼들을 4~10°의 경사 각도로 상기 수면 위로 노출시키는 것이 더욱 바람직하다.Preferably, the semiconductor wafers may be exposed over the water surface in an inclined state in which the front surface is downward and the back surface is upward. More preferably, the semiconductor wafers are exposed on the water surface at an inclination angle of 4 to 10 degrees.

바람직하게는, 상기 반도체 웨이퍼들을 장착한 웨이퍼 가이드부를 경사지게 함으로써 상기 반도체 웨이퍼들을 경사진 상태로 노출시킬 수가 있다. 또한, 상기 웨이퍼 가이드부를 경사진 상태로 상승시킴으로써 상기 반도체 웨이퍼들을 경사진 상태로 노출시키는 것이 더욱 바람직하다.Preferably, the semiconductor wafers may be exposed in an inclined state by inclining the wafer guide portion on which the semiconductor wafers are mounted. Further, it is more preferable to expose the semiconductor wafers in an inclined state by raising the wafer guide portion in an inclined state.

바람직하게는, 상기 반도체 웨이퍼들을 경사진 상태로 세정시킬 수 가 있다. 또한, 상기 반도체 웨이퍼들을 전면이 하향하고 후면이 상향하는 경사진 상태로 세정시키는 것이 더욱 바람직하다.Preferably, the semiconductor wafers may be cleaned in an inclined state. In addition, it is more preferable to clean the semiconductor wafers in an inclined state in which the front surface is downward and the rear surface is upward.

바람직하게는, 상기 반도체 웨이퍼들의 전면에 상기 건조 가스를 소정의 각도로 경사 분사시킬 수가 있다.Preferably, the drying gas may be inclinedly sprayed on the front surface of the semiconductor wafer at a predetermined angle.

이하, 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일 구성 및 동일 작용의 부분에는 동일 부호를 부여한다.Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure and the same action as the conventional part.

도 2는 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 방법에 일반적인 마란고니 방식의 건조 장치를 나타낸 개략 구성도이다.It is a schematic block diagram which shows the drying apparatus of the marangoni system common to the manufacturing method of the semiconductor element by this invention.

도 2를 참조하면, 순수 세정조(11)가 상측 개방구를 가지며 반도체 웨이퍼들(1)을 완전히 침수시킬 수 있는 내부 공간을 확보한 대략 사각 통 형상의 구조로 이루어진다. 세정조(11) 내에 1장 이상의 반도체 웨이퍼들(1)을 수세시킨 고순도의 순수(W)가 채워져 있다. 반도체 웨이퍼들(1)을 일정 간격으로 세워두도록 가이드하기 위한 웨이퍼 가이드부(13)가 세정조(11)의 내측 저부면 상에 위치한다. 웨이퍼 가이드부(13)의 상, 하향 이송을 위한 제 1, 2 이송부(15),(17)가 세정조(11)의 내측 저부면을 관통하여 웨이퍼 가이드부(13)의 대향하는 양측 저부면 단부에 연결된다. 또한, 건조기(20)의 하우징부(21)가 상, 하측 개방구를 갖는 대략 사각 통 형상의 구조로 이루어지고, 이소프로필 알코올(IPA) 및 질소(N2) 가스를 함께 분사시키기 위한 노즐부(23)가 하우징부(21)의 상측 개방구에 설치된다.Referring to FIG. 2, the pure water cleaning tank 11 has an upper opening and has a structure of a substantially rectangular tube shape having an inner space capable of completely submerging the semiconductor wafers 1. The cleaning tank 11 is filled with pure water W having high purity washed with one or more semiconductor wafers 1. A wafer guide portion 13 for guiding the semiconductor wafers 1 to stand at regular intervals is located on the inner bottom surface of the cleaning tank 11. The first and second transfer parts 15 and 17 for the upper and lower conveyance of the wafer guide part 13 penetrate the inner bottom surface of the cleaning tank 11 to face opposite bottom surfaces of the wafer guide part 13. Connected to the end. In addition, the housing portion 21 of the dryer 20 has a substantially rectangular cylindrical structure having upper and lower openings, and a nozzle portion for injecting isopropyl alcohol (IPA) and nitrogen (N 2 ) gas together. 23 is provided in the upper opening of the housing part 21.

여기서, 제 1, 2 이송부(15),(17)는 도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼들(1)의 전면(F)이 하향하고 후면(R)이 상향하는 상태로 기울어지도록 하기 위해 웨이퍼 가이드부(13)를 수평 상태에서 4~10°의 경사 각도로 경사지게 조정 가능하다. 노즐부(23)가 이소프로필 알코올(IPA) 및 질소(N2) 가스를 수직 방향(Z)에 대해 일정 각도(θ)로 반도체 웨이퍼들(1)을 향해 하향 경사 분사시킴으로써 반도체 웨이퍼들(1)의 전면(F)에 충분히 공급시킨다.Here, the first and second transfer parts 15 and 17 are inclined so that the front surface F of the semiconductor wafers 1 is downward and the rear surface R is upward as shown in FIG. 3. The wafer guide portion 13 can be adjusted to be inclined at an inclination angle of 4 to 10 degrees in a horizontal state. The nozzle portions 23 inject the isopropyl alcohol (IPA) and nitrogen (N 2 ) gas downwardly inclined toward the semiconductor wafers 1 at an angle θ with respect to the vertical direction Z. It is supplied enough to the front surface (F).

이러한 구성을 갖는 건조 장치의 경우, 먼저, 1장 이상의 반도체 웨이퍼들(1)이 세정조(11) 내의 순수(W) 내에서 웨이퍼 가이드부(13)의 해당 슬롯들(도시 안됨)에 세워진 상태로 수세된다. 이때, 반도체 웨이퍼들(1)의 전면(F)을 하향시키고 아울러 후면(R)을 상향시키도록 하기 위해 제 1, 2 이송부(15),(17)를 서로 다른 높이로 상향 이동시켜 웨이퍼 가이드부(13)를 예를 들어 4~10°의 경사 각도로 기울여 놓으면, 순수(W)가 세정조(11)의 하부에 설치된 유입관(도시 안됨)을 거쳐 상측을 향해 유입되어서 반도체 웨이퍼들(1)의 전면(F)에 집중될 수 있다. 그러므로, 반도체 웨이퍼(1)의 순수 세정이 더욱 효과적으로 이루어진다. 물론, 반도체 웨이퍼들(1)을 수직으로 세워둔 상태에서 순수 세정하는 것도 가능하다.In the drying apparatus having such a configuration, first, one or more semiconductor wafers 1 are placed in corresponding slots (not shown) of the wafer guide portion 13 in the pure water W in the cleaning tank 11. Washed with water. At this time, in order to lower the front surface F of the semiconductor wafers 1 and to raise the rear surface R, the first and second transfer parts 15 and 17 are moved upwards to different heights to guide the wafers. When inclined at 13 at an inclination angle of, for example, 4 to 10 °, pure water (W) flows upward through an inflow pipe (not shown) provided at the lower portion of the cleaning tank 11, and thus the semiconductor wafers 1 Can be focused on the front surface (F). Therefore, pure water cleaning of the semiconductor wafer 1 is made more effective. Of course, it is also possible to purely clean the semiconductor wafers 1 in a vertical position.

순수 세정이 완료되면, 건조기(20)를 수직 하향 이동시켜 세정조(11)의 상측 개구부를 밀폐시킨다. 그런 다음, 반도체 웨이퍼들(1)을 순수(W)의 수면 위로 노출시키기 위해 제 1, 2 이송부(15),(17)를 이용하여 웨이퍼 가이드부(13)를 예를 들어 4~10°의 경사 각도로 기울어진 상태를 그대로 유지시키면서 일정한 속도로 상향 이동시킨다. 여기서, 반도체 웨이퍼들(1)의 전면(F)이 하향하고 후면(R)이 상향하도록 반도체 웨이퍼들(1)이 4~10°의 경사 각도로 경사진다.When the pure water cleaning is completed, the dryer 20 is vertically moved downward to seal the upper opening of the cleaning tank 11. Then, using the first and second transfer portions 15 and 17 to expose the semiconductor wafers 1 above the surface of pure water W, the wafer guide portion 13 may be Move upward at a constant speed while maintaining the tilted state at an inclination angle. Here, the semiconductor wafers 1 are inclined at an inclination angle of 4 to 10 ° such that the front surface F of the semiconductor wafers 1 is downward and the rear surface R is upward.

이때, 노즐부(23)가 이소프로필 알코올(IPA) 및 질소(N2) 가스를 반도체 웨이퍼들(1)을 향해 수직 방향(Z)에 대해 일정 범위의 각도(θ)로 하향 경사 분사시킴으로써 이소프로필 알코올(IPA) 및 질소(N2) 가스를 종래의 분사량과 동일하게 분사시키더라도 반도체 웨이퍼들(1)을 수직으로 세워둔 경우에 비하여 반도체 웨이퍼들(1)의 전면(F)에 더욱 많이 공급시킬 수가 있다.At this time, the nozzle unit 23 injects isopropyl alcohol (IPA) and nitrogen (N 2 ) gas downwardly inclined downward at a predetermined range of angles (θ) with respect to the vertical direction Z toward the semiconductor wafers 1. Even when the propyl alcohol (IPA) and nitrogen (N 2 ) gas are sprayed in the same amount as the conventional injection amount, the semiconductor wafer 1 is more supplied to the front surface F of the semiconductor wafers 1 than when the semiconductor wafers 1 are placed vertically. I can do it.

따라서, 본 발명은 종래에 비하여 이소프로필 알코올(IPA) 및 질소(N2) 가스를 적게 분사시키면서도 반도체 웨이퍼들(1)의 노출된 표면에 잔존하는 순수(W)를 용이하게 제거시킬 수가 있다.Accordingly, the present invention can easily remove the pure water W remaining on the exposed surfaces of the semiconductor wafers 1 while spraying less isopropyl alcohol (IPA) and nitrogen (N 2 ) gas than in the related art.

또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼들(1)의 전면(F)이 하향하도록 반도체 웨이퍼들(1)이 4~10°의 경사 각도로 경사지게 놓여지므로 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼들(1)의 전면(F)에 형성된 미세 콘택홀(3)의 저부에 잔존하던 순수가 자체의 중력에 의해 외부로 쉽게 배출, 제거될 수 있고, 커패시터를 위한 딥 트렌치의 저부에 잔존하던 순수도 자체의 중력에 의해 외부로 쉽게 배출, 제거될 수 있다.In addition, in the present invention, since the semiconductor wafers 1 are inclined at an inclination angle of 4 to 10 degrees so that the front surface F of the semiconductor wafers 1 is downward, the semiconductor wafers 1 are shown in FIG. Pure water remaining at the bottom of the fine contact hole (3) formed on the front surface (F) of the can be easily discharged and removed by its own gravity, and the purity of the water remaining at the bottom of the deep trench for the capacitor It can be easily discharged and removed by gravity.

따라서, 본 발명은 마란고니 방식으로 건조시킨 반도체 웨이퍼들에서의 물반점 발생을 최소화시킬 수 있다. 이는 반도체 소자의 콘택 저항 증가를 억제시킴으로써 콘택 불량을 방지시키고 나아가 양품의 수율을 향상시킬 수가 있다. 또한, 두께가 두꺼운 커패시터를 후속의 열처리공정으로 처리하더라도 커패시터의 노드가단락되는 불량 현상을 억제시킬 수가 있다.Therefore, the present invention can minimize the occurrence of water spots on the semiconductor wafers dried in the Marangoni method. This can prevent contact failure by suppressing an increase in the contact resistance of the semiconductor device and further improve the yield of good products. In addition, even when the capacitor having a thick thickness is treated by a subsequent heat treatment process, it is possible to suppress a defect phenomenon in which the node of the capacitor is shorted.

이후, 반도체 웨이퍼들(1)의 건조가 완료되면, 이송부(15),(17)를 이용하여 웨이퍼 가이드부(13)를 경사 상태에서 수평 상태로 전환시킨다. 따라서, 반도체 웨이퍼들(1)이 경사 상태에서 수직 상태로 전화되므로 반도체 웨이퍼들(1)의 원활한 언로딩이 가능해진다.Thereafter, when drying of the semiconductor wafers 1 is completed, the wafer guides 13 are shifted from the inclined state to the horizontal state by using the transfer parts 15 and 17. Therefore, since the semiconductor wafers 1 are shifted from the inclined state to the vertical state, smooth unloading of the semiconductor wafers 1 is possible.

한편, 본 발명은 이동형 웨이퍼 가이드만을 기준으로 순수 세정공정과 마란고니 건조공정을 설명하였으나, 고정형 웨이퍼 가이드를 이용하는 것도 가능함은 자명한 사실이다. 설명의 편의상 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, the present invention has been described pure water cleaning process and marangoni drying process based only on the mobile wafer guide, it is obvious that it is also possible to use a fixed wafer guide. For convenience of description, description thereof will be omitted.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 소자의 제조 방법은 순수 세정조에서 수평 상태의 웨이퍼 가이드부에 반도체 웨이퍼들을 장착한 다음 웨이퍼 가이드부를 수평 상태에서 경사 상태로 전환시킴으로써 반도체 웨이퍼들을 경사지게 만들고 순수로 세정시켜준다. 이때, 반도체 웨이퍼들이 4~10°의 경사 각도로 경사지고, 그 전면이 하향하고, 후면이 상향한다. 반도체 웨이퍼들의 순수 세정이 완료되면, 반도체 웨이퍼를 경사진 상태로 상승시켜 반도체 웨이퍼들을 순수의 수면 위로 노출시킨다. 이와 아울러 마란고니 방식의 건조기의 노즐부를 통해 이소프로필 알코올(IPA) 및 질소(N2) 가스를 반도체 웨이퍼들을 향해 수직 방향에 대해 일정 각도(θ)로 하향 경사 분사시킨다.As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, semiconductor wafers are inclined and pure by mounting semiconductor wafers in a horizontal wafer guide portion in a pure water cleaning tank and then switching the wafer guide portion from a horizontal state to an inclined state. Clean with At this time, the semiconductor wafers are inclined at an inclination angle of 4 to 10 °, the front surface thereof is downward, and the rear surface thereof is upward. When the pure cleaning of the semiconductor wafers is completed, the semiconductor wafer is raised to an inclined state to expose the semiconductor wafers above the surface of pure water. In addition, the isopropyl alcohol (IPA) and nitrogen (N 2 ) gas is inclined downward at a predetermined angle (θ) with respect to the vertical direction through the nozzle unit of the Marangoni-type dryer.

따라서, 본 발명은 반도체 웨이퍼들의 노출된 표면에 잔존하는 순수를 용이하게 제거시킬 수가 있다. 또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼들의 전면이 하향하고 후면이 상향하도록 반도체 웨이퍼들을 경사지게 놓으므로 미세 콘택홀이나 커패시터를 위한 딥 트렌치의 저부에 잔존하던 순수를 자체의 중력에 의해 외부로 쉽게 배출, 제거될 수 있다. 따라서, 본 발명은 마란고니 방식으로 건조시킨 반도체 웨이퍼들에서의 물반점 발생을 최소화시킬 수 있다. 이는 반도체 소자의 콘택 저항 증가를 억제시킴으로써 콘택 불량을 방지시키고 나아가 양품의 수율을 향상시킬 수가 있다. 또한, 두께가 두꺼운 커패시터를 후속의 열처리공정으로 처리하더라도 커패시터의 노드가 단락되는 불량 현상을 억제시킬 수가 있다.Thus, the present invention can easily remove the pure water remaining on the exposed surfaces of the semiconductor wafers. In addition, since the semiconductor wafers are inclined so that the front surfaces of the semiconductor wafers are downward and the rear surfaces thereof are upward, the pure water remaining at the bottom of the deep trench for the micro contact hole or the capacitor can be easily discharged and removed by its own gravity. Can be. Therefore, the present invention can minimize the occurrence of water spots on the semiconductor wafers dried in the Marangoni method. This can prevent contact failure by suppressing an increase in the contact resistance of the semiconductor device and further improve the yield of good products. In addition, even when a thick capacitor is treated by a subsequent heat treatment process, it is possible to suppress a defect phenomenon in which the node of the capacitor is short-circuited.

한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.On the other hand, the present invention is not limited to the contents described in the drawings and detailed description, it is obvious to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

Claims (8)

순수 세정조에서 1장 이상의 반도체 웨이퍼들을 순수로 세정시키는 단계; 및Cleaning one or more semiconductor wafers with pure water in a pure water cleaning tank; And 마란고니 건조 방식을 이용하여 상기 반도체 웨이퍼들을 경사진 상태로 상기 순수의 수면 위로 노출시키면서 상기 반도체 웨이퍼들에 건조 가스를 분사시키는 단계를 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.And spraying dry gas onto the semiconductor wafers while exposing the semiconductor wafers to the surface of the pure water in an inclined state using a Marangoni drying method. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼들을 전면이 하향하고 후면이 상향하는 경사진 상태로 상기 수면 위로 노출시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the semiconductor wafers are exposed on the surface of the semiconductor wafer in an inclined state in which the front surface is downward and the rear surface is upward. 제 2 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼들을 4~10°의 경사 각도로 상기 수면 위로 노출시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 2, wherein the semiconductor wafers are exposed on the water surface at an inclination angle of about 4 ° to about 10 °. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼들을 장착한 웨이퍼 가이드부를 경사지게 함으로써 상기 반도체 웨이퍼들을 경사진 상태로 노출시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of manufacturing the semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor wafers are exposed in an inclined state by inclining the wafer guide portion on which the semiconductor wafers are mounted. 제 4 항에 있어서, 상기 웨이퍼 가이드부를 경사진 상태로 상승시킴으로써 상기 반도체 웨이퍼들을 경사진 상태로 노출시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor wafers are exposed in an inclined state by raising the wafer guide portion in an inclined state. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼들을 경사진 상태로 세정시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the semiconductor wafers are cleaned in an inclined state. 제 6 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼들을 전면이 하향하고 후면이 상향하는 경사진 상태로 세정시키는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 6, wherein the semiconductor wafers are cleaned in an inclined state in which the front surface is downward and the rear surface is upward. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼들의 전면에 상기 건조 가스를 소정의 각도로 경사 분사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.The method of claim 1, comprising injecting the dry gas inclined at a predetermined angle on the front surface of the semiconductor wafers.
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