KR20040055168A - 금속 오염물 회수 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 금속 오염 분석 시 웨이퍼 내에 존재하는 금속 오염물의 특정 위치별로 시료를 회수하는 금속 오염물 회수 방법에 관해 개시한 것으로서, 하부판 위에 특정 부위를 분석하고자 하는 웨이퍼를 안착시키는 단계와, 웨이퍼 위에 다수의 관통홀이 구비된 상부판을 위치시키되 관통홀에 의해 상기 웨이퍼의 특정 부위가 노출되는 단계와, 결과물에 회수용액을 접촉시켜 상기 웨이퍼의 특정 부위를 식각하는 단계와, 회수용액을 포집하는 단계와, 포집된 회수용액을 분석하여 금속 오염물을 파악하는 단계를 포함한다.

Description

금속 오염물 회수 방법{method for collecting metal contamination}

본 발명은 금속 오염물 회수 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 소자의 금속 오염 분석 시 웨이퍼 내에 존재하는 금속 오염물의 특정 위치별로 시료를 회수하는 금속 오염물 회수 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 금속 오염물 회수 방법 중 VPD 방식을 설명하기 위한 도면이다.

또한, 도 2 및 도 3는 종래 기술에 따른 금속 오염물 회수 방법을 설명하기 위한 공정순서도이다.

반도체 소자의 고집적화 및 고성능화에 따라 반도체 공정은 다양성과 복잡성을 띠고 있다. 특히, 각 단위 공정에서 발생되는 문제점을 해소하기 위해서 분석 기술의 향상은 필수적이다.

200mm 또는 300mm 이상의 반도체 소자의 금속 오염 분석 시 시료 회수 방법으로는 VPD(Vapor Phase Decomposition)이 적용된다. 이하에서는 도 1을 참조하여 상기 VPD 방식의 종래 기술에 따른 금속 오염물 회수 방법을 알아본다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 질소가스가 주입되는 주입관(2)이 구비된 PVDF(1)을 제공한다.

상기 PVDF(1) 내에는 웨이퍼(3)가 안착되는 테프론 재질의 쿨링 소포트(cooled Teflon support)(4)와, HF용액이 담긴 배스(bath)(5)가 위치된다.

상기 배스(5) 내의 HF용액이 증발하여 HF증기가 되며, 상기 HF증기는 웨이퍼 표면에 응축되어 웨이퍼(3)를 습식 식각시킨다.

그런 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, HF 회수용액(5a)을 웨이퍼(3)의 표면에 떨어뜨린 후, 작업자의 손으로 웨이퍼를 돌려가면서 표면 습식 식각된 웨이퍼에 일일이 상기 HF용액(5a)을 접촉시킨다. 이러한 방법을 VPD(Vapor Phase Decomposition)이라 칭한다. 상기 HF용액(5a)은 웨이퍼의 금속 오염물을 내포하고있다.

이 후, 일정 시간이 경과한 다음, 도 3에 도시된 바와 같이, 피펫(7)을 이용하여 웨이퍼 표면의 HF용액(5a)를 회수한다. 이어, 상기 회수된 HF용액(5a)을 테프론 재질의 용기(8) 내에 떨어뜨린다. 그런 다음, 상기 회수된 HF 용액(5a)을 테스트하여 웨이퍼 표면의 잔류 금속 오염물을 분석한다.

그러나, 종래의 기술에서는 웨이퍼 전체면에 대한 금속 오염물 회수 방법으로서, 웨이퍼의 특정 부분을 선택하여 분석하고자 할 경우에는 불가능한 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 웨이퍼의 분석하고자 하는 특정 부위의 금속 오염물을 회수함으로써, 웨이퍼의 특정 부위에 대한 오염원을 파악할 수 있는 금속 오염물 회수 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 금속 오염물 회수 방법 중 VPD 방식을 설명하기 위한 도면.

도 2 및 도 3는 종래 기술에 따른 금속 오염물 회수 방법을 설명하기 위한 공정순서도.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 금속 오염물 회수 방법을 설명하기 위한 공정평면도.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 금속 오염물 회수 방법을 설명하기 위한 공정단면도.

도 6은 본 발명에 따른 상부판의 제 1실시예.

도 7은 본 발명에 따른 상부판의 제 2실시예.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속 오염물 회수 방법은 하부판 위에 특정 부위를 분석하고자 하는 웨이퍼를 안착시키는 단계와, 웨이퍼 위에 다수의 관통홀이 구비된 상부판을 위치시키되 관통홀에 의해 상기 웨이퍼의 특정 부위가 노출되는 단계와, 결과물에 회수용액을 접촉시켜 상기 웨이퍼의 특정 부위를 식각하는 단계와, 회수용액을 포집하는 단계와, 포집된 회수용액을 분석하여 금속 오염물을 파악하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 관통홀은 원형 및 정사각형 중 어느 하나의 형상을 가진다. 상기 원형 형상의 관통홀의 직경은 5∼20Cm을 가지며, 상기 정사각형 형상의 관통홀의 가로 및 세로 크기는 5∼20Cm을 가진다.

상기 특정 부위는 상기 웨이퍼의 상,하, 좌,우, 중심 및 에지 부분을 각각 선택한다.

상기 상부판 및 하부판은 테프론 재질을 이용한다.

상기 회수용액은 HF,HNO3,HCl 및 H2O2 중 어느 하나를 이용하며, 3∼300㎖ 용량을 가진다.

상기 웨이퍼의 특정부위에 상기 회수용액을 접촉시키는 시간은 10초∼30분이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 금속 오염물 회수 방법을 설명하기 위한 공정평면도이다.

또한, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 금속 오염물 회수 방법을 설명하기 위한 공정단면도이다.

한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 상부판의 제 1및 제 2실시예이다.

본 발명에 따른 금속 오염물 회수 방법은, 도 4a 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 먼저 웨이퍼(10)를 분석하고자 하는 면이 상방향으로 향하도록 하부판(12) 위에 위치시킨다. 이때, 상기 웨이퍼(10)에는 분석하고자 하는 특정 부위-웨이퍼의상,하,좌,우, 중심 및 에지 부분-를 갖는다. 또한, 상기 하부판(12)으로는 테프론 재질을 이용한다. 한편, 웨이퍼(10)는 표면에 산화막 또는 질화막에 의해 덮여져 있다.

그런 다음, 도 4b 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼(10) 상에 상부판(14)을 위치시킨다. 이때, 상기 상부판(14)은 테프론 재질을 이용하며, 웨이퍼(10)의 특정 부위를 노출시키는 다수 개의 관통홀(14a) 및 상기 관통홀(14a) 사이에 형성된 원형 형상의 손잡이(14b)를 가진다.

상기 관통홀(14a)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 원형 형상을 가지며, 5∼20Cm의 직경을 가진다.

또는, 관통홀(14c)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 정사각형 형상을 가지며, 가로 및 세로 크기가 5∼20Cm 이다.

이 후, 도 4c 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 상부판(14) 위에 회수용액(15)을 떨어뜨려 상기 웨이퍼의 특정 부분에 접촉시키는 방식으로 그 부분만을 깊이별로 습식 식각한다. 이때, 상기 희수 용액(15)으로는 HF,HNO3,HCl 및 H2O2 중 어느 하나를 이용하며, 3∼300㎖ 용량을 가진다.

이어, 일정 시간이 지난 다음, 피펫(16)을 이용하여 HF용액을 회수한다.

그런 다음, 도 4d 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 회수된 HF용액(15a)을 테프론 재질의 용기(17) 내에 떨어뜨린 다음, 상기 회수된 HF 용액(15a)을 테스트하여 웨이퍼 표면의 잔류 금속 오염물을 분석한다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼의 특정 부위는 물론 깊이별로 금속 오염물의 분석이 가능하다.

이상에서와 같이, 본 발명의 방법을 통해서 웨이퍼의 특정 부위는 물론 깊이별로 금속 오염물의 분석이 가능하다.

또한, 본 발명은 분석 기술의 정확도 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 향 후 300mm 웨이퍼의 금속 오염 분석 시 시료 회수 방법으로 사용될 수 있다.

기타, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

Claims (9)

1. 하부판 위에 특정 부위를 분석하고자 하는 웨이퍼를 안착시키는 단계와,

   상기 웨이퍼 위에 다수의 관통홀이 구비된 상부판을 위치시키되, 상기 관통홀에 의해 상기 웨이퍼의 특정 부위가 노출되는 단계와,

   상기 결과물에 회수용액을 접촉시켜 상기 웨이퍼의 특정 부위를 식각하는 단계와,

   상기 회수용액을 포집하는 단계와,

   상기 포집된 회수용액을 분석하여 금속 오염물을 파악하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 관통홀은 원형 및 정사각형 중 어느 하나의 형상을 가진 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 원형 형상의 관통홀은 5∼20Cm의 직경을 가진 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.
4. 제 2항에 있어서, 상기 정사각형 형상의 관통홀은 5∼20Cm 크기의 가로 및 세로를 가진 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 특정 부위는 상기 웨이퍼의 상,하, 좌,우, 중심 및 에지 부분을 각각 선택하는 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.
6. 제 1항에 있어서, 상기 상부판 및 하부판은 테프론 재질을 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.
7. 제 1항에 있어서, 상기 회수용액은 HF,HNO3,HCl 및 H2O2 중 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.
8. 제 1항에 있어서, 상기 회수용액의 용량은 3∼300㎖인 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.
9. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼의 특정부위에 상기 회수용액을 접촉시키는 시간은 10초∼30분인 것을 특징으로 하는 금속 오염물 회수 방법.