KR20050043142A - 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세정액으로 인한 차징 데미지를 방지하여 소자의 전기적 특성을 안정화 할 수 있는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것으로, 본 발명의 웨이퍼 세정장치는, 웨이퍼를 지지하는 지지부재; 상기 지지부재에 지지된 웨이퍼에 세정액을 분사하는 노즐 및 상기 노즐을 이송 가능하게 지지하는 이송축을 구비하는 노즐부; 및 상기 노즐이 설정된 경로에 따라 이송되면서 세정액을 분사하도록 상기 이송축을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 지지부재는 웨이퍼를 단순 고정상태로 지지하거나, 회전 상태로 지지하고, 상기 제어부는 상기 노즐이 "ㄹ"자 형상의 이송 경로를 따라 이송되도록 이송축을 제어한다.

Description

웨이퍼 세정장치 및 세정 방법{WAFER CLEANER AND METHOD FOR CLEANING WAFER}

본 발명은 반도체 제조 공정중 웨이퍼의 불순물을 제거하기 위하여 사용하는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세정액으로 인한 차징 데미지를 방지하여 소자의 전기적 특성을 안정화 할 수 있는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼가 대구경화되고, 각 소자들이 고밀도, 고집적화됨에 따라 웨이퍼상에 존재하는 파티클이나 금속 불순물 등의 미세 오염 물질들이 제품의 수율과 신뢰성에 대단히 큰 영향을 미치게 된다.

따라서, 반도체 제조 공정에서는 웨이퍼상의 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 표면 피막 등의 다양한 대상물을 제거하기 위하여 별도로 습식 세정 공정을 수행한 후 웨이퍼를 건조시키도록 하고 있다.

이러한 세정 공정을 위한 세정 방법으로 종래에는 크게 화학제(chemical)를 이용하는 화학적 세정 방법과 물리적인 힘을 이용하는 스핀 스크러버(spin scrubber) 세정 방법이 사용되어 왔으며, 이 중에서도 특히 스핀 스크러버 세정 방법이 주로 사용되어 왔다.

상기한 스핀 스크러버 세정 방법은 다시 순수를 이용하여 세정하는 방법, 순수와 브러쉬를 이용하는 방법, 초음파를 이용하여 세정하는 방법 등이 있는데, 도 1은 순수를 이용하는 종래의 스핀 스크러버 세정장치를 도시하고 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 스핀 스크러버 세정장치(100)는 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 지지하는 회전부재(102), 및 상기 웨이퍼(W)에 세정액을 분사하는 노즐부(104)로 이루어지며, 상기 노즐부(104)는 웨이퍼(W)에 세정액을 분사하는 노즐(104a)과, 상기 노즐(104a)을 지지하는 고정축(104b)으로 이루어진다.

상기 노즐(104a)은 고정축(104b)에 고정되어 있고, 상기 고정축(104b)은 웨이퍼(W)의 중심 위치에 노즐(104a)이 위치하도록 고정틀(미도시함) 등에 고정되어 있다. 이에 따라, 상기 노즐(104a)은 상기 회전부재(102)에 장착된 웨이퍼(W)의 중심 위치에 일정한 분사 각도로 세정액을 분사한다.

그리고, 상기 세정액이 분사되는 동안 웨이퍼(W)는 회전부재(102)에 의해 일정한 회전수로 회전된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 중심 위치에 분사된 세정액은 상기 웨이퍼(W)의 회전력에 의하여 웨이퍼(W)의 가장자리로 이동하면서 웨이퍼(W)를 세정하게 된다.

그런데, 상기한 구성의 세정장치에 의하면, 세정액을 분사하는 노즐(104a) 위치가 웨이퍼(W)의 중심 위치에 고정되어 있으므로, 웨이퍼(W)의 중심 위치에는 노즐(104a)에서 분사되는 세정액의 양이나 세기 등에 따라 세정액 자체의 전하가 축적되어 이 부분에서 차징 데미지(charging damage)가 발생되고, 이로 인해 전기적 특성이 변화되어 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차징 데미지로 인한 전기적 특성 변화를 방지할 수 있는 웨이퍼 세정장치 및 세정 방법을 제공함에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 세정장치는,

웨이퍼를 지지하는 지지부재;

상기 지지부재에 지지된 웨이퍼에 세정액을 분사하는 노즐, 및 상기 노즐을 이송 가능하게 지지하는 이송축을 포함하는 노즐부; 및

상기 노즐이 설정된 경로에 따라 이송되면서 세정액을 분사하도록 상기 이송축을 제어하는 제어부;

를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 지지부재는 웨이퍼를 단순 고정상태로 지지할 수도 있고, 회전 상태로 지지할 수도 있다.

이러한 구성의 웨이퍼 세정장치는 세정액을 웨이퍼의 어느 한 부분에 지속적으로 분사하는 대신, 일정한 시간차를 두고 폭넓은 영역에 걸쳐 골고루 분사하게 되므로, 세정 효과는 양호하게 유지하면서도 차징 데미지로 인한 문제점을 제거할 수 있다.

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

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치, 특히 스핀 스크러버 세정장치를 개략적으로 도시하고 있고, 도 3은 도 2의 노즐 이송 경로의 일실시예를 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정 방법의 블록 공정도를 도시하고 있다.

본 실시예의 웨이퍼 세정장치(10)는 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 플레이트(12)를 구비한다. 상기 지지 플레이트(12)는 고정축(14) 또는 회전축에 고정 설치되며, 지지 플레이트(12)의 주위로는 세정액을 회수하기 위한 캐치컵(미도시함)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 세정장치는 웨이퍼(W)를 향해 세정액을 분사하는 노즐부(16)를 구비하는데, 본 실시예에 있어서 상기 노즐부(16)는 노즐(16a)과, 상기 노즐(16a)을 이송 가능하게 지지하는 이송축(16b)을 포함한다. 상기 이송축(16b)은 제어부(18)에 의해 구동되며, 노즐(16a)이 기설정된 이송 경로(20), 일례로 도 3에 화살표로 도시한 바와 같이 대략 "ㄹ"자 형상의 이송 경로를 따라 이송되도록 한다. 물론, 상기한 이송 경로(30)는 "ㄹ"자 형상 이외에도 여러 종류의 패턴으로 형성할 수 있음은 자명하다.

이러한 구성의 본 실시예에 의하면, 상기 지지 플레이트(12)를 이용하여 웨이퍼(W)를 고정하고 있는 상태에서 상기 제어부(18)에 의해 이송축(16b)이 이송되면 노즐(16a)이 초기 세정 위치로 이송되고, 이후, 웨이퍼를 향해 세정액이 분사되면서 상기 노즐(16a)이 도 3의 이송 경로(20)를 따라 이송된다.

물론, 상기 노즐(16a)을 통해 세정액을 분사하기 전 또는 후에 웨이퍼(W)를 회전시키는 것도 가능하다. 도 4에서는 도면의 간략화를 위해, 웨이퍼 회전 단계를 세정액 분사 단계 이전에만 도시하였다.

그리고, 노즐(16a)이 이송 경로(20)를 따라 완전히 이송된 후에는 상기 제어부(18)의 제어 신호에 따라 세정액 분사가 종료된다.

따라서,, 웨이퍼(W)의 어느 한 지점, 예를 들어 중심 위치에만 지속적으로 세정액이 공급될 때 발생하는 차징 데미지를 방지할 수 있다.

물론, 상기한 지지 플레이트(12)는 도 2에 점선 화살표로 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 회전 상태로 지지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만 본원 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 세정액이 웨이퍼의 어느 한 지점에 국부적으로 분사되지 않고, 시간차를 두고 웨이퍼의 폭넓은 영역에 걸쳐 순차적으로 분사되므로, 세정액이 웨이퍼의 어느 한 부분에 지속적으로 분사되는 경우 발생되는 차징 데미지를 방지할 수 있다.

따라서, 반도체 소자의 전기적 특성을 안정화 시킬 수 있으며, 이로 인해 신뢰성 및 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 세정장치의 개략 구성도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 개략 구성도이며,

도 3은 도 2의 노즐 이송 경로를 나타내는 도면이다.

Claims (5)

1. 웨이퍼를 지지하는 지지부재;

   상기 지지부재에 지지된 웨이퍼에 세정액을 분사하는 노즐, 및 상기 노즐을 이송 가능하게 지지하는 이송축을 포함하는 노즐부; 및

   상기 노즐이 설정된 경로에 따라 이송되면서 세정액을 분사하도록 상기 이송축을 제어하는 제어부;

   를 포함하는 웨이퍼 세정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 지지부재는 웨이퍼를 단순 고정상태로 지지하거나, 회전 상태로 지지하는 웨이퍼 세정장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 노즐은 "ㄹ"자 형상의 설정 경로를 따라 이송되는 웨이퍼 세정장치.
4. 노즐을 통해 세정액을 분사하여 웨이퍼를 세정하는 웨이퍼 세정 방법으로서,

   상기 노즐을 초기 위치로 이송하는 단계;

   세정액을 분사하는 단계;

   상기 노즐을 설정된 이송 경로를 따라 이송시키는 단계; 및

   세정액의 분사를 종료하는 단계;

   를 포함하는 웨이퍼 세정 방법.
5. 제 4항에 있어서, 세정액을 분사하는 단계 전 또는 후에 상기 웨이퍼를 회전시키는 단계를 더욱 포함하는 웨이퍼 세정 방법.