KR20040097602A - The Wafer cleaning method and equipment, which is by spin scrubber - Google Patents

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KR20040097602A KR1020030029942A KR20030029942A KR20040097602A KR 20040097602 A KR20040097602 A KR 20040097602A KR 1020030029942 A KR1020030029942 A KR 1020030029942A KR 20030029942 A KR20030029942 A KR 20030029942A KR 20040097602 A KR20040097602 A KR 20040097602A
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for cleaning a semiconductor wafer using a spin scrubber are provided to improve cleaning effect and to reduce cleaning time by using the first injector and the second injector. CONSTITUTION: An apparatus for cleaning a semiconductor wafer includes the first injector, a brush, and the second injector. The first injector(15) is used for spraying deionized water on a wafer(22). The brush(20) is used for cleaning the wafer by moving to and fro. The second injector(19) is used for spraying chemicals on the wafer. Ozone water or diluted HF is used as the chemicals.

Description

스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼 세정 장치 및 세정방법{The Wafer cleaning method and equipment, which is by spin scrubber}Semiconductor wafer cleaning apparatus and cleaning method by spin scrubber {The Wafer cleaning method and equipment, which is by spin scrubber}

본 발명은 스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼의 세정 장치 및 이를 이용한세정 방법에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼에 대한 세정 효과를 증대시킬 수 있는 동시에, 세정 시간을 단축시킬 수 있도록 하는 반도체 웨이퍼의 세정 장치 및 세정 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for cleaning a semiconductor wafer by a spin scrubber and a cleaning method using the same. In particular, the apparatus for cleaning and cleaning a semiconductor wafer can increase the cleaning effect on the wafer and at the same time shorten the cleaning time. It is about a method.

최근에 반도체 장치가 고집적화되면서 웨이퍼 상에 구현해야 하는 회로의 패턴(Pattern) 역시 점차 미세화되고 있다. 그래서 웨이퍼 상의 패턴은 아주 미세한 파티클(Particle)에 의해서도 반도체 소자의 불량을 발생하게 할 수 있으며, 이에 따라, 세정 공정의 중요성이 더욱 더 부각되고 있다. 이러한 세정 공정에 일반적으로 사용되는 방법의 하나는 스핀 스크러버(Spin scrubber)를 이용하여 웨이퍼 상의 이물질을 제거하는 방법이다.Recently, as semiconductor devices have been highly integrated, patterns of circuits to be implemented on wafers have also become smaller. Thus, the pattern on the wafer can cause defects in the semiconductor device even by very fine particles. Accordingly, the importance of the cleaning process is becoming more and more important. One of the methods generally used in such a cleaning process is a method of removing foreign matter on the wafer by using a spin scrubber.

이러한 스핀 스크러버는 주로 CVD 막질을 증착하기 전에 웨이퍼 상의 파티클을 제거하거나, 화학적, 기계적 평탄화 공정(CMP; chemical mechanical polishing)을 진행한 후에 잘 제거되지 않는 슬러리에 의한 파티클 등을 제거하는데 사용되는 것으로, 주로 웨이퍼 제조의 후반 공정에 주로 사용되고 있다.The spin scrubber is mainly used to remove particles on the wafer before depositing the CVD film, or to remove particles by slurry that are not easily removed after a chemical mechanical polishing (CMP) process. It is mainly used in the late process of wafer manufacture.

한편, 스핀 스크러버는 웨이퍼를 회전시키면서, 웨이퍼 상에 다양한 물리적 전달 방식으로 순수(DI water)를 분사함으로써, 웨이퍼를 세정하는 방식을 사용하고 있다. 이와 같은, 스핀 스크러버에 의한 웨이퍼의 세정 방식으로는 고압의 순수를 웨이퍼에 고속 분사, 세정하는 방식, 웨이퍼 상에 순수를 분사하고, 그 순수를 웨이퍼 상에서 브러쉬로 밀어서 세정하는 방식, 웨이퍼 상에 분사되는 순수에 초음파를 인가함으로써 웨이퍼를 세정하는 방식 등이 있다.On the other hand, the spin scrubber uses a method of cleaning the wafer by spraying DI water on the wafer by various physical transfer methods while rotating the wafer. Such a method of cleaning a wafer by a spin scrubber is a method of spraying and cleaning high-pressure pure water on a wafer at high speed, a method of spraying pure water on a wafer, and a method of cleaning the pure water by pushing a brush on the wafer, and spraying the wafer. There is a method of cleaning a wafer by applying ultrasonic waves to purified water.

이러한 종래 기술에 의한 웨이퍼 세정 장치는 고압 인젝터에 의한 분사되는순수에 초음파를 인가하기 위한 초음파 발진기를 포함한다. 즉, 종래의 스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼의 세정 장치는 상술한 바와 같은 과정을 통하여, 고속 분사되는 순수 또는 웨이퍼 상에서 수평 운동하는 브러쉬에 의하여, 웨이퍼를 세정하거나, 고압 인젝터에 의하여 분사되는 순수에 초음파를 인가함으로서, 웨이퍼를 세정한다.This prior art wafer cleaning apparatus includes an ultrasonic oscillator for applying ultrasonic waves to the pure water injected by the high pressure injector. That is, the conventional apparatus for cleaning a semiconductor wafer by a spin scrubber uses ultrasonic waves to clean the wafer or the pure water sprayed by a high pressure injector by the pure water sprayed at a high speed or the brush horizontally moving on the wafer through the process described above. The wafer is cleaned by applying.

그러나, 이와 같이 고압 또는 초음파가 인가된 순수 등으로 웨이퍼를 세정하면, 웨이퍼의 표면에 단순 부착되어 있는 파티클은 제거할 수 있으나, 파티클이 웨이퍼의 전면 또는 후면의 산화막에 강하게 결합되어 있거나, 패턴이 형성되어 있는 웨이퍼의 전면에 유기물이 강하게 부착되어 있는 경우에는 이를 단 시간 내에 효과적으로 제거할 수 없다. 이러한 파티클 또는 유기물은 후속 공정에서 막질의 균일도를 저하시키거나, 막질의 필링(feeling)을 유발하는 등, 웨이퍼의 결함을 초래할 수 있다.However, when the wafer is cleaned with pure water applied with high pressure or ultrasonic waves in this manner, particles that are simply attached to the surface of the wafer can be removed, but the particles are strongly bonded to the oxide film on the front or rear surface of the wafer, or the pattern is removed. If organic matter is strongly attached to the entire surface of the formed wafer, it cannot be effectively removed within a short time. These particles or organics may cause defects in the wafer, such as lowering the uniformity of the film quality in the subsequent process or causing film film feeling.

이러한 종래 기술의 문제점에 따라, 웨이퍼 상에 강하게 부착되어 있는 파티클 또는 유기물을 단 시간내에 완전히 제거할 수 있도록 하는 반도체 웨이퍼의 세정 장치 및 세정 방법이 절실히 요구되고 있다.In accordance with the problems of the prior art, there is an urgent need for a semiconductor wafer cleaning apparatus and a method for cleaning the particles or organic matter strongly attached to the wafer in a short time.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 전, 후면에 강하게 부착된 파티클 및 유기물을 단 시간 내에 완전히 제거할 수 있어서, 웨이퍼에 대한 세정 효율을 향상시킬 수 있고, 세정 시간 역시 현저히 단축시킬 수 있는 스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼의 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to completely remove particles and organic matter strongly attached to the front and back of the wafer in a short time, thereby improving the cleaning efficiency for the wafer SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cleaning device for a semiconductor wafer by a spin scrubber and a cleaning method using the same.

도 1은 본 발명의 스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼 세정 장치의 일 실시예를 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram showing an embodiment of a semiconductor wafer cleaning apparatus using a spin scrubber of the present invention.

-- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ---Explanation of symbols for the main parts of the drawing-

10 : 순수 공급원 11 : 약액 공급원10: pure water source 11: chemical liquid source

16 : 필터 18 : 솔레노이드 밸브16 filter 18 solenoid valve

15 : 제 1 인젝터 17 : 구동원15: first injector 17: driving source

19 : 제 2 인젝터 20 : 브러쉬19: second injector 20: brush

22 : 웨이퍼22: wafer

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 순수를 웨이퍼 상에 고속 분사하는 제 1 인젝터, 웨이퍼 상에서 수평 운동을 수행하여 상기 웨이퍼를 세정하는 브러쉬 및 상기 웨이퍼에 약액을 분사하는 제 2 인젝터를 포함하는 반도체 웨이퍼 세정 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a first injector for spraying pure water on the wafer, a brush for cleaning the wafer by performing a horizontal motion on the wafer and a second injector for spraying the chemical liquid on the wafer A semiconductor wafer cleaning apparatus is provided.

또한, 본 발명은 웨이퍼 상에 약액을 분사함으로써 웨이퍼를 세정하는 제 1 차 세정 단계 및 웨이퍼 상에 순수를 분사함으로써 웨이퍼를 세정하는 제 2 차 세정 단계를 포함하여 이루어지는 스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼 세정 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of cleaning a semiconductor wafer by a spin scrubber comprising a first cleaning step of cleaning the wafer by spraying a chemical solution on the wafer and a second cleaning step of cleaning the wafer by spraying pure water on the wafer. To provide.

이와 같은 본 발명의 웨이퍼 세정 장치 및 세정 방법에 따르면, 종래 기술에서 웨이퍼 세정에 사용되던 순수와 함께, 약액을 사용하여 웨이퍼를 세정함으로써, 웨이퍼의 표면에 강하게 부착되어 있는 파티클 및 유기물까지 단 시간내에 효과적으로 제거할 수 있어서, 웨이퍼에 대한 세정 시간을 현저히 감소시킬 수 있는 동시에, 웨이퍼에 대한 세정 효율을 현저히 증가시킬 수 있다.According to such a wafer cleaning apparatus and a cleaning method of the present invention, by cleaning the wafer using a chemical solution together with the pure water used for the wafer cleaning in the prior art, even particles and organic matter strongly adhered to the surface of the wafer within a short time Effective removal can significantly reduce the cleaning time for the wafer and at the same time significantly increase the cleaning efficiency for the wafer.

이러한 본 발명에 의한 웨이퍼의 세정 장치 및 세정 방법에 있어서, 약액으로는 오존수 또는 묽은 불산을 사용함이 바람직하다. 이러한 물질은 웨이퍼의 표면에 부착된 유기물 및 파티클을 짧은 시간 내에 완전히 제거할 수 있다. 특히, 오존수를 사용하여, 패턴이 형성된 웨이퍼의 전면을 세정하면, 과도 식각에 의하여 거칠어진 산화막의 표면을 재산화시켜 균일하게 유지할 수 있으며, 묽은 불산의 경우, 웨이퍼의 후면에 형성된 자연 산화막을 제거할 수 있어서, 자연 산화막에 강하게 결합된 파티클까지 완전히 제거할 수 있다.In the wafer cleaning apparatus and the cleaning method according to the present invention, it is preferable to use ozone water or dilute hydrofluoric acid as the chemical liquid. Such materials can completely remove organic matter and particles attached to the surface of the wafer in a short time. In particular, when ozone water is used to clean the entire surface of the wafer on which the pattern is formed, the surface of the roughened oxide film may be regenerated and maintained uniformly by excessive etching, and in case of dilute hydrofluoric acid, the natural oxide film formed on the rear surface of the wafer may be removed. In this way, even particles strongly bound to the native oxide film can be completely removed.

또한, 본 발명의 웨이퍼 세정 방법에 있어서, 순수를 이용하여 웨이퍼를 세정하는 제 1 차 세정 단계는 종래 기술에서와 마찬가지로, 웨이퍼에 순수를 고속 분사·세정하는 단계, 웨이퍼에 분사되는 순수를 웨이퍼 상에 형성된 브러쉬로 밀어서 세정하는 단계 및 웨이퍼에 분사되는 순수에 초음파를 인가·세정하는 단계 중 선택되는 어느 하나 이상의 단계를 포함하여 이루어진다. 즉, 본 발명의 세정 방법에서는 약액을 통하여 웨이퍼의 전·후면에 부착된 유기물 및 자연 산화막 등을 제거한 다음, 종래 기술과 같이, 순수를 고속 분사하거나, 웨이퍼에 분사된 순수를 브러쉬로 미는 등의 방법을 이용하여 웨이퍼를 세정함으로써, 자연 산화막에 강하게 부착된 파티클 및 유기물을 단 시간 내에 완전히 제거할 수 있다.Further, in the wafer cleaning method of the present invention, the first cleaning step of cleaning the wafer using pure water is a step of spraying and washing pure water on the wafer at high speed and the pure water injected onto the wafer on the wafer as in the prior art. And a step of cleaning by pushing with a brush formed in the brush and applying or washing ultrasonic waves to pure water sprayed on the wafer. That is, in the cleaning method of the present invention, the organic matter and the natural oxide film attached to the front and rear surfaces of the wafer are removed through the chemical solution, and then, as in the conventional art, pure water is sprayed at high speed, or pure water sprayed on the wafer is brushed. By cleaning the wafer using the method, it is possible to completely remove particles and organic matter strongly adhered to the native oxide film in a short time.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼 세정 장치의 일례를 나타내는 개략적인 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows an example of the semiconductor wafer cleaning apparatus by the spin scrubber of this invention.

이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정 장치는 순수를 공급하는 순수 공급원(10), 순수 공급원(10)이 공급하는 순수를 한번 더 걸러서 불순물을 제거하는 필터(12), 순수의 양을 조절하는 솔레노이드 밸브(14), 순수를 웨이퍼(22) 상에 고속 분사하는 제 1 인젝터(15), 웨이퍼(22) 상에서 수평 운동을 수행하여 웨이퍼(22)를 세정하는 브러쉬(20), 브러쉬(20)의 수평 운동을 제어하는 구동원(17), 제 1 인젝터(15)를 통해 분사되는 순수에 초음파를 인가하는 초음파 발진 장치(도시하지 않음), 약액을 공급하는 약액 공급원(11), 약액 공급원(11)이 공급하는 약액에 포함되어 있는 불순물을 걸러 내는 필터(16), 약액의 양을 조절하는 솔레노이드 밸브(18), 웨이퍼(22)에 약액을 분사하는 제 2 인젝터(19) 등으로 이루어진다.Referring to this, the apparatus for cleaning a semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention includes a pure water source 10 for supplying pure water, a filter 12 for removing impurities by filtering pure water supplied by the pure water source 10 once more, and pure water. A solenoid valve 14 for adjusting the amount of water, a first injector 15 for spraying pure water on the wafer 22 at high speed, and a brush 20 for cleaning the wafer 22 by performing horizontal motion on the wafer 22. , A driving source 17 for controlling the horizontal movement of the brush 20, an ultrasonic oscillator (not shown) for applying ultrasonic waves to the pure water sprayed through the first injector 15, and a chemical liquid supply source 11 for supplying a chemical liquid. A filter 16 for filtering impurities contained in the chemical liquid supplied by the chemical liquid source 11, a solenoid valve 18 for adjusting the amount of the chemical liquid, and a second injector 19 for injecting the chemical liquid onto the wafer 22. And so on.

그러면 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정 장치의 작용을 설명한다.The operation of the semiconductor wafer cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention will now be described.

먼저, 순수 공급원(10)에서 공급되는 순수가 제 1필터(12)를 통과한다. 이어, 제 1필터(12)를 통과한 순수가 제 1솔레노이드밸브(14) 및 제 1인젝터(Injecter : 16)를 순차적으로 통과하면서 특정 패턴이 형성된 세정용 웨이퍼(22) 상으로 고속 분사된다.First, pure water supplied from the pure water source 10 passes through the first filter 12. Subsequently, pure water passing through the first filter 12 is sequentially injected through the first solenoid valve 14 and the first injector 16, and is sprayed onto the cleaning wafer 22 having a specific pattern formed thereon.

또한, 약액 공급원(11)에서 공급되는 약액이 제 2필터(16)을 통과한다. 이어, 제 2필터(16)을 통과한 약액이 제 2솔레노이드밸브(18) 및 제 2인젝터(Injecter : 19)를 순차적으로 통과하면서 특정 패턴이 형성된 세정용 웨이퍼(22) 상으로 고속 분사된다.In addition, the chemical liquid supplied from the chemical liquid source 11 passes through the second filter 16. Subsequently, the chemical liquid passing through the second filter 16 is sequentially injected through the second solenoid valve 18 and the second injector 19 and sprayed onto the cleaning wafer 22 having a specific pattern formed thereon.

또한, 웨이퍼(22) 상에는 구동원(17)의 구동에 의해서 웨이퍼(22) 중심과 주변으로 수평운동을 하는 브러쉬(20)가 위치한다. 이러한 브러쉬(20)와 웨이퍼(22)는 0.2 ㎜ 정도의 갭(Gap)을 가지고 마주하는 상태를 유지하고 있다.In addition, on the wafer 22, a brush 20 which horizontally moves around the center and the periphery of the wafer 22 by the driving of the driving source 17 is positioned. The brush 20 and the wafer 22 are kept facing each other with a gap Gap of about 0.2 mm.

이러한 구성에 따라 웨이퍼를 세정하는 과정을 상술하면, 먼저, 순수 공급원(10)에서 공급되는 순수를 제 1필터(12)에 통과시킴으로써 순수에 포함된 이물질을 제거한다. 이어, 필터링한 순수를, 제 1솔레노이드 밸브(14)로 통과시킴으로써, 그 양을 조절하여, 제 1인젝터(16)를 통해서 세정용 웨이퍼(22) 상에 고속 분사한다. 이때, 브러쉬(20)는 구동원(17)의 구동에 의해서 웨이퍼(22) 상에서 운동을 수행하여 회전척 상에서 회전하는 웨이퍼(22)를 세정한다.Referring to the process of cleaning the wafer according to this configuration, first, the foreign matter contained in the pure water is removed by passing the pure water supplied from the pure water source 10 through the first filter 12. Subsequently, the filtered pure water is passed through the first solenoid valve 14 to adjust the amount thereof and to spray the high speed water on the cleaning wafer 22 through the first injector 16. At this time, the brush 20 performs the movement on the wafer 22 by driving the drive source 17 to clean the wafer 22 rotating on the rotary chuck.

한편, 도 1에 도시되지는 않았으나, 순수에 초음파를 인가하기 위한 초음파 발진기를 포함한다. 즉, 상술한 바와 같은 과정을 통하여, 고속 분사되는 순수 또는 웨이퍼 상에서 수평 운동하는 브러쉬에 의하여, 웨이퍼를 세정하거나, 고압 인젝터에 의하여 분사되는 순수에 초음파를 인가함으로서, 웨이퍼를 세정한다.On the other hand, although not shown in Figure 1, it includes an ultrasonic oscillator for applying ultrasonic waves to the pure water. That is, through the process described above, the wafer is cleaned by washing the wafer with a high speed sprayed pure water or a brush moving horizontally on the wafer, or by applying ultrasonic waves to the pure water sprayed by the high pressure injector.

그러나, 이와 같이 고압 또는 초음파가 인가된 순수 등으로 웨이퍼를 세정하면, 웨이퍼의 표면에 단순 부착되어 있는 파티클은 제거할 수 있으나, 파티클이 웨이퍼의 전면 또는 후면의 산화막에 강하게 결합되어 있거나, 패턴이 형성되어 있는 웨이퍼의 전면에 유기물이 강하게 부착되어 있는 경우에는 이를 단 시간 내에 효과적으로 제거할 수 없다.However, when the wafer is cleaned with pure water applied with high pressure or ultrasonic waves in this manner, particles that are simply attached to the surface of the wafer can be removed, but the particles are strongly bonded to the oxide film on the front or rear surface of the wafer, or the pattern is removed. If organic matter is strongly attached to the entire surface of the formed wafer, it cannot be effectively removed within a short time.

그래서, 순수를 분사하여 웨이퍼를 세정하기 전에 웨이퍼의 전면에 강하게 부착된 유기물을 제거하기 위하여 순수에 의한 세정을 마친 웨이퍼(22)에 약액을 공급하여 전 세정한다.Thus, the chemical liquid is pre-cleaned by supplying the chemical liquid to the wafer 22 which has been cleaned with pure water in order to remove the organic matter strongly adhered to the entire surface of the wafer before the pure water is sprayed to clean the wafer.

약액을 웨이퍼에 공급하는 과정은 다음과 같다.The process of supplying the chemical liquid to the wafer is as follows.

약액 공급원(11)인 공급하는 약액을 필터(16)가 걸러 약액에 포함된 이물질을 제거하고, 솔레노이드 밸브(18)가 공급할 약액의 양을 조절한다. 이후, 솔레노이드 밸브(18)를 통과한 약액을 제 2 인젝터(19)가 웨이퍼(22)에 분사한다.The filter 16 filters the chemical liquid supplied as the chemical liquid source 11 to remove foreign substances contained in the chemical liquid, and adjusts the amount of the chemical liquid to be supplied by the solenoid valve 18. Thereafter, the second injector 19 sprays the chemical liquid passed through the solenoid valve 18 onto the wafer 22.

제 2 인젝터(19)가 분사하는 약액으로는 오존수 또는 묽은 불산을 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use ozone water or dilute hydrofluoric acid as the chemical liquid injected by the second injector 19.

이 중, 오존수는 웨이퍼의 전면을 세정하는데 바람직하다. 종래에는 웨이퍼의 전면을 세정하기 위해 순수뿐만 아니라, 유기 용제가 사용된 바도 있으나, 유기 용제를 이용한 세정을 진행한 경우에는 그 세정 능력의 한계에 의하여 웨이퍼에 유기물이 잔존하며, 이러한 잔존 유기물은 후속 공정에 있어서 산화막의 균일도에 불량을 초래하거나, 산화막의 필링을 유발한다. 이에 비해, 오존수는 웨이퍼에 잔존하는 유기물을 완전히 제거할 수 있으며, 과도 식각에 의하여 거칠어진 산화막의 표면을 재산화시켜 산화막이 형성된 웨이퍼의 표면을 균일하게 유지할 수 있다. 더구나, 오존수는 물에 미량의 오존이 용해된 것으로서 유기 용제와 달리 환경 오염을 일으킬 우려가 전혀 없다.Of these, ozone water is preferable for cleaning the entire surface of the wafer. Conventionally, not only pure water but also an organic solvent has been used to clean the entire surface of the wafer. However, when the cleaning using the organic solvent is performed, organic matter remains on the wafer due to the limitation of the cleaning ability. In the process, defects in the uniformity of the oxide film are caused, or peeling of the oxide film is caused. In contrast, ozone water can completely remove the organic matter remaining on the wafer, and regenerate the surface of the oxide film roughened by excessive etching, thereby maintaining the surface of the wafer on which the oxide film is formed uniformly. Moreover, ozone water is a small amount of ozone dissolved in water, and unlike organic solvents, there is no fear of causing environmental pollution.

한편, 웨이퍼의 후면에는 이전 공정을 진행하면서 발생한 다량의 파티클이 부착될 수 있는데, 이러한 파티클은 시간이 지남에 따라 자연 산화막에 의하여 강하게 부착되어 순수의 물리적인 힘에 의해서는 잘 제거되지 않는다. 그러므로, 웨이퍼의 후면을 세척함에 있어서는 묽은 불산을 사용하는 것이 바람직하다. 불산을 사용하여 자연 산화막을 완전히 제거한 후, 순수를 사용하여 웨이퍼 후면을 세정함으로써, 이러한 파티클을 완전히 제거할 수 있다.On the other hand, a large amount of particles generated during the previous process can be attached to the back of the wafer, these particles are strongly adhered by the natural oxide film over time is not removed by the physical force of pure water. Therefore, it is preferable to use dilute hydrofluoric acid in cleaning the back side of the wafer. These particles can be completely removed by completely removing the native oxide film using hydrofluoric acid and then cleaning the wafer backside with pure water.

부가하여, 웨이퍼의 전면 세정에는 다른 금속 물질이나 산화막에 대한 손상을 초래할 가능성이 있으므로, 순수 또는 오존수 등 이외에 다른 약액을 적용하기가 용이하지 않으나, 웨이퍼의 후면에는 금속 물질 등에 대한 손상이 발생할 우려가 없으므로, SC1 등과 같은 다른 세정액을 사용할 수도 있다.In addition, the cleaning of the entire surface of the wafer may cause damage to other metal materials or oxide films. Therefore, it is not easy to apply other chemicals other than pure water or ozone water, but the back surface of the wafer may be damaged. Therefore, other cleaning liquids such as SC1 and the like may be used.

즉, 본 발명의 반도체 웨이퍼 세정 장치는 이와 같은 약액을 웨이퍼 상에 분사하는 제 2 인젝터를 요부로 하고 있는 바, 이하에서는 이러한 본 발명의 웨이퍼 세정 장치를 통하여 웨이퍼를 세정하는 본 발명의 웨이퍼 세정 방법의 일례를 상술하기로 한다.That is, the semiconductor wafer cleaning apparatus of the present invention has a second injector for injecting such a chemical liquid onto the wafer. Hereinafter, the wafer cleaning method of the present invention for cleaning the wafer through the wafer cleaning apparatus of the present invention. An example of the will be described in detail.

상술한 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 세정 방법에서는 우선, 웨이퍼 상에 약액을 분사함으로써 웨이퍼를 세정하는 제 1 차 세정 단계를 진행한다. 이러한 제 1 차 세정 공정에서는 약액으로서 오존수 또는 묽은 불산 등을 이용하는데, 특히, 웨이퍼의 전면을 세정하는 경우에는 오존수를, 후면을 세정하는 경우에는 묽은 불산을 사용하는 것이 바람직하다.As described above, in the wafer cleaning method of the present invention, first, a first cleaning step of cleaning the wafer by spraying a chemical liquid on the wafer is performed. In the first cleaning step, ozone water or dilute hydrofluoric acid is used as the chemical liquid. In particular, it is preferable to use ozonated water for cleaning the entire surface of the wafer and dilute hydrofluoric acid for cleaning the rear surface.

이러한 약액은 먼저, 약액 공급원(11)으로부터 공급되어, 약액에 포함된 이물질을 제거하기 위한 필터링 공정을 진행한다. 필터링된 약액은, 제 2솔레노이드 밸브(18)를 통과시켜 그 양을 조절한 다음, 제 2 인젝터(19)를 통해서 웨이퍼(22) 상에 분사된다. 이러한 방법으로 웨이퍼(22)에 약액을 분사하여 웨이퍼(22)를 세정한다.Such a chemical liquid is first supplied from the chemical liquid supply source 11 and undergoes a filtering process for removing foreign substances contained in the chemical liquid. The filtered chemical liquid is passed through the second solenoid valve 18 to adjust the amount thereof, and then injected onto the wafer 22 through the second injector 19. In this way, the chemical liquid is injected onto the wafer 22 to clean the wafer 22.

이어, 순수를 이용한 웨이퍼의 제 2 차 세정 단계를 진행한다. 이러한 순수는 순수 공급원(10)에서 공급되어, 순수에 포함된 이물질을 제거하기 위한 필터링 공정을 진행한다. 필터링된 순수는 제 1솔레노이드 밸브(14)를 통과시킴으로써, 그 양을 조절하여, 제 2인젝터(16)를 통해서 세정용 웨이퍼(22) 상에 고속 분사한다. 이때, 브러쉬(20)는 구동원(17)의 구동에 의해서 웨이퍼(22) 상에서 운동을 수행하여 회전척 상에서 회전하는 웨이퍼(22)를 세정한다.Subsequently, a second cleaning step of the wafer using pure water is performed. Such pure water is supplied from the pure water source 10 and undergoes a filtering process for removing foreign matters contained in the pure water. The filtered pure water is passed through the first solenoid valve 14 to adjust the amount thereof and to spray the high speed water on the cleaning wafer 22 through the second injector 16. At this time, the brush 20 performs the movement on the wafer 22 by driving the drive source 17 to clean the wafer 22 rotating on the rotary chuck.

또한, 고속 분사되는 순수 또는 웨이퍼(22) 상에서 수평 운동하는 브러쉬(20)에 의하여, 웨이퍼(22)를 세정하거나, 제 1인젝터에 의하여 분사되는 순수에 초음파를 인가함으로서, 웨이퍼를 세정한다.In addition, the wafer 22 is cleaned by washing the wafer 22 or applying ultrasonic waves to the pure water injected by the first injector by the brush 20 moving horizontally on the wafer 22 or the pure water jetted at a high speed.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 세정 장치 및 세정 방법은 주로 웨이퍼 제조의 후반 공정에 사용되는 것으로, CVD 공정, CMP 공정 또는 식각 공정을 진행한 후에 웨이퍼의 전·후면을 세정하는데 사용될 수 있다.The semiconductor wafer cleaning apparatus and the cleaning method according to the embodiment of the present invention having the above configuration are mainly used in the latter process of wafer fabrication, and the front and rear surfaces of the wafer are cleaned after the CVD process, the CMP process, or the etching process. It can be used to

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

본 발명에 따르면, 웨이퍼의 전·후면에 강하게 부착된 파티클 및 유기물을 단 시간 내에 완전히 제거할 수 있어서, 웨이퍼에 대한 세정 효율을 향상시킬 수있고, 세정 시간 역시 현저히 단축시킬 수 있는 스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼의 세정 장치 및 이를 이용한 세정 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, particles and organic substances strongly attached to the front and rear surfaces of the wafer can be completely removed within a short time, thereby improving the cleaning efficiency of the wafer, and by using a spin scrubber that can significantly shorten the cleaning time. A cleaning apparatus for a semiconductor wafer and a cleaning method using the same can be provided.

따라서, 파티클 또는 유기물이 완전히 제거되지 않음으로써, 반도체 소자의 균일도가 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 세정 시간을 단축시킴으로써 반도체 제조 공정의 원가를 감소시킬 수 있는 동시에, 최종 제조되는 반도체 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the particles or organics are not completely removed, thereby preventing the uniformity of the semiconductor device from being lowered, and the cost of the semiconductor manufacturing process can be reduced by shortening the cleaning time, while at the same time improving the reliability of the semiconductor device manufactured. Can be improved.

Claims (7)

순수를 웨이퍼 상에 고속 분사하는 제 1 인젝터,A first injector for spraying pure water on the wafer at high speed, 웨이퍼 상에서 수평 운동을 수행하여 상기 웨이퍼를 세정하는 브러쉬 및A brush for cleaning the wafer by performing horizontal motion on the wafer and 상기 웨이퍼에 약액을 분사하는 제 2 인젝터A second injector for injecting a chemical into the wafer 를 포함하는 반도체 웨이퍼 세정 장치.Semiconductor wafer cleaning apparatus comprising a. 제 1 항에서, 상기 약액으로는 오존수 또는 묽은 불산을 사용하는 반도체 웨이퍼 세정 장치.The semiconductor wafer cleaning apparatus of claim 1, wherein ozone water or dilute hydrofluoric acid is used as the chemical liquid. 제1항 또는 제2항에서,The method of claim 1 or 2, 상기 제 1 인젝터를 통해 분사되는 순수에 초음파를 인가하는 초음파 발진 장치를 더 포함하는 반도체 웨이퍼 세정 장치.And an ultrasonic oscillator for applying ultrasonic waves to the pure water sprayed through the first injector. 웨이퍼 상에 약액을 분사함으로써 웨이퍼를 세정하는 제 1 차 세정 단계 및A first cleaning step of cleaning the wafer by spraying a chemical solution on the wafer and 웨이퍼 상에 순수를 분사함으로써 웨이퍼를 세정하는 제 2 차 세정 단계를 포함하여 이루어지는 스핀 스크러버에 의한 반도체 웨이퍼 세정 방법.And a second scrubbing step of cleaning the wafer by spraying pure water on the wafer. 제 4 항에서, 상기 제 1 차 세정 단계는 웨이퍼에 순수를 고속 분사·세정하는 단계, 웨이퍼에 분사되는 순수를 웨이퍼 상에 형성된 브러쉬로 밀어서 세정하는 단계 및 웨이퍼에 분사되는 순수에 초음파를 인가·세정하는 단계 중 선택되는 어느 하나 이상의 단계를 포함하여 이루어지는 반도체 웨이퍼 세정 방법.5. The method of claim 4, wherein the first cleaning step comprises spraying and washing pure water on the wafer at a high speed, cleaning the pure water sprayed on the wafer with a brush formed on the wafer, and applying ultrasonic waves to the pure water sprayed on the wafer. A semiconductor wafer cleaning method comprising any one or more steps selected from cleaning steps. 제 4 항 또는 제 5 항에서, 상기 약액으로는 오존수 또는 묽은 불산을 사용하는 반도체 웨이퍼 세정 방법.The semiconductor wafer cleaning method according to claim 4 or 5, wherein ozone water or dilute hydrofluoric acid is used as the chemical liquid. 제 4 항 또는 제 5 항에서, 상기 제1차 세정 단계 이전에 CVD 공정, CMP 공정 또는 식각 공정을 진행하는 반도체 웨이퍼 세정 방법.The method of claim 4, wherein the CVD process, the CMP process, or the etching process is performed before the first cleaning step.
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