KR20050049246A - Cleaning and dry method for wafer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세정 건조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 스핀척에 기판을 올려놓고 스핀척을 소정의 속도로 회전시킨 상태에서 화학세정용액을 기판 상에 공급하여 기판을 세정하고, 회전하는 기판에 린스액을 공급하여 기판을 린스하며, 물방울 형태로 뭉침 없이 기판의 전면적에 걸쳐 균일하게 퍼지는 건조액을 회전 중인 기판의 표면에 공급하면서 건조액이 공급된 부분부터 건조가스를 공급하여 기판의 표면을 건조시킨다. 이와 같이 건조액이 물방울 형태로 뭉침 없이 웨이퍼 상에 고르게 퍼져 있으면 건조가스에 의해 건조액이 완전히 건조되어 웨이퍼 상에 물반점이 발생되지 않는다. The present invention relates to a washing drying method. According to the present invention, a substrate is placed on a spin chuck and a chemical cleaning solution is supplied onto the substrate while the spin chuck is rotated at a predetermined speed to clean the substrate, and the substrate is rinsed by supplying a rinse liquid to the rotating substrate. In addition, while supplying a drying liquid uniformly spread over the entire surface of the substrate without agglomeration in the form of water droplets to the surface of the rotating substrate, the surface of the substrate is dried by supplying a dry gas from a portion where the drying liquid is supplied. In this way, if the drying liquid is evenly spread on the wafer without clumping in the form of water droplets, the drying liquid is completely dried by the drying gas so that water spots do not occur on the wafer.

Description

세정 건조 방법{CLEANING AND DRY METHOD FOR WAFER}CLEANING AND DRY METHOD FOR WAFER}

본 발명은 세정 건조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물반점(water mark)이 발생되지 않도록 기판을 건조시키는 세정 건조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning drying method, and more particularly, to a cleaning drying method in which a substrate is dried so that water marks do not occur.

일반적으로, 반도체 소자의 제조 공정은 크게 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정, 이온 주입 공정, 연마 공정 및 세정 건조 공정으로 구분되며, 이들 공정들을 반복적으로 수행하면 웨이퍼 상에 복수개의 반도체 소자들이 형성된다. In general, a semiconductor device manufacturing process is roughly divided into a deposition process, a photographic process, an etching process, an ion implantation process, a polishing process, and a cleaning drying process, and a plurality of semiconductor devices are formed on a wafer when these processes are repeatedly performed. .

상술한 공정들 중 세정 건조 공정은 각각의 단위 공정들을 수행한 후에 웨이퍼 상에 잔류하는 잔류물 및 파티클을 제거하는 공정으로, 미세한 패턴을 요구하는 최근의 디자인 룰에서는 더욱 중요한 공정으로 부각되고 있다.Among the above-described processes, the cleaning drying process removes residues and particles remaining on the wafer after performing the respective unit processes, and has emerged as a more important process in recent design rules requiring fine patterns.

웨이퍼를 세정하고 건조하는 장치로는 다수의 웨이퍼를 한번에 처리하는 배치식(batch) 장치와 낱장 단위로 웨이퍼를 처리하는 매엽식 장치가 있다. 배치식 세정 건조 장치는 웨이퍼의 대형화에 따른 설비의 대응이 용이하지 않고, 세정액 사용이 많다는 단점이 있다. 또한, 웨이퍼가 파손될 경우 세정 건조 공정이 진행 중인 전체 웨이퍼에 영향을 미친다. 이러한 이유로 인해 최근에는 매엽식 세정 건조 장치가 선호되고 있다.The apparatus for cleaning and drying wafers includes a batch apparatus for processing a plurality of wafers at one time and a sheet type apparatus for processing wafers in sheets. The batch type washing and drying apparatus has a disadvantage in that it is not easy to cope with the increase in size of the wafer and uses a lot of cleaning solution. In addition, breakage of the wafer affects the entire wafer during the cleaning drying process. For this reason, a single sheet washing drying apparatus has recently been preferred.

매엽식 세정 건조 장치를 이용하여 웨이퍼를 세정 건조하는 방법은 스핀척 위에 한 장의 웨이퍼를 올려놓은 상태에서 스핀척을 고속으로 회전시킨다. 이후, 고속으로 회전하는 웨이퍼의 표면에 화학세정액을 공급하여 웨이퍼 표면에 잔류하는 이물질을 세정한다. 그리고, 린스액, 예를 들어 순수를 세정된 웨이퍼 표면에 공급하여 웨이퍼를 린스한 후에 건조가스를 공급하여 웨이퍼 표면을 건조시킨다. 건조가스는 이소프로필알콜(isopropylalcohol)이 혼합된 질소 가스이다. In the method of cleaning and drying a wafer using a single wafer cleaning and drying apparatus, the spin chuck is rotated at a high speed while one wafer is placed on the spin chuck. Subsequently, a chemical cleaning solution is supplied to the surface of the wafer rotating at high speed to clean foreign substances remaining on the surface of the wafer. A rinse liquid, for example, pure water, is supplied to the cleaned wafer surface to rinse the wafer, and then a dry gas is supplied to dry the wafer surface. Dry gas is nitrogen gas mixed with isopropyl alcohol (isopropylalcohol).

그러나, 반도체 소자를 제조할 때 층간 절연막의 유전율을 낮추기 위해서 저 유전막을 웨이퍼 상에 증착시킨 경우 건조단계에서 웨이퍼 표면이 완전히 건조되지 못하고 순수가 공기 중의 산소와 반응하여 웨이퍼 상에 물반점을 발생시킨다. 이는 층간 절연막으로 사용하는 저 유전막이 소수성을 갖기 때문으로 린스액으로 사용하는 순수가 웨이퍼 전면에 고르게 퍼지지 않고 물방울 형태로 뭉쳐 있어 건조 단계에서 순수가 완전히 건조되지 못하고 물반점을 발생시키는 것이다.However, when fabricating a semiconductor device, when a low dielectric film is deposited on a wafer in order to lower the dielectric constant of an interlayer insulating film, the surface of the wafer is not completely dried in the drying step, and pure water reacts with oxygen in air to generate water spots on the wafer. . This is because the low dielectric film used as the interlayer insulating film has hydrophobicity, and thus the pure water used as the rinse liquid does not spread evenly over the entire surface of the wafer, but in the form of droplets, the pure water is not completely dried in the drying step and generates water spots.

상술한 이유로 인해 웨이퍼 상에 물반점이 발생되면, 후속 증착 공정에서 박리현상이 일어나거나 배선간의 누설전류가 증가되는 심각한 문제가 발생된다.If water spots are generated on the wafer due to the above-described reasons, serious problems may occur such as peeling phenomenon or subsequent leakage current between wirings in a subsequent deposition process.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼 전면에 린스액을 고르게 퍼트린 상태에서 건조가스를 공급하여 물반점이 발생되지 않도록 웨이퍼를 건조시키는데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to dry a wafer so that water spots are not generated by supplying a dry gas in a state in which a rinse liquid is evenly spread on the entire surface of the wafer.

이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 스핀척에 기판을 올려놓고 스핀척을 소정의 속도로 회전시킨 상태에서 화학세정용액을 기판 표면에 공급하여 기판을 세정하는 단계, 회전하는 기판에 린스액을 공급하여 기판을 린스하는 단계 및 물방울 형태로 뭉치지 않고 기판의 전면적에 걸쳐 균일하게 퍼지는 건조액을 회전 중인 기판의 표면에 공급하면서 건조액이 공급된 부분부터 건조가스를 공급하여 기판의 표면을 건조시키는 단계를 포함하는 세정 건조 방법을 제공한다.In order to realize the object of the present invention, the present invention is a step of placing the substrate on the spin chuck and rotating the spin chuck at a predetermined speed supplying a chemical cleaning solution to the substrate surface to clean the substrate, to the rotating substrate Rinsing the substrate by supplying the rinse liquid and supplying the dry gas from the portion where the dry liquid is supplied to the surface of the substrate while supplying the drying liquid that spreads uniformly over the entire surface of the substrate without clumping in the form of droplets It provides a cleaning drying method comprising the step of drying.

바람직하게, 건조액은 순수에 이소프로필알콜을 소정의 비율로 혼합시킨 것이다.Preferably, the drying liquid is a mixture of isopropyl alcohol and a predetermined ratio in pure water.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 세정 건조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the cleaning and drying method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 세정 건조 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a cleaning drying apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 웨이퍼의 세정 건조 공정을 진행하는 세정 건조 장치(100)는 챔버(100), 스핀척(120), 커버(130), 유체 저장부(140), 유체 공급부(150, 160, 170)), 이송장치(180, 185) 및 제어부(도시 안됨)를 포함한다. 제어부는 세정 건조 장치를 전반적으로 제어한다.Referring to FIG. 1, the cleaning drying apparatus 100 which performs the cleaning drying process of the wafer may include a chamber 100, a spin chuck 120, a cover 130, a fluid storage unit 140, and a fluid supply unit 150 and 160. 170), transfer devices 180 and 185 and a control unit (not shown). The control unit controls the washing and drying apparatus as a whole.

스핀척(120)은 세정 건조 공정이 진행될 웨이퍼(10)가 놓여지는 부분으로, 챔버(110)의 내부에 설치된다. 스핀척(120)의 하부면 중앙에는 스핀척(120)을 지지하고 회전력을 전달하기 위한 회전축(122)이 설치된다. 회전축(122)에는 스핀척(120)을 고속으로 회전시키기 위한 제 1 구동모터(124)가 연결된다.The spin chuck 120 is a portion in which the wafer 10 on which the cleaning and drying process is to be placed is placed, and is installed in the chamber 110. The center of the lower surface of the spin chuck 120 is provided with a rotating shaft 122 for supporting the spin chuck 120 and transmitting the rotation force. The first drive motor 124 for rotating the spin chuck 120 at high speed is connected to the rotation shaft 122.

커버(130)는 커버 몸체(132) 및 배출구(134)로 구성된다. 커버 몸체(132)는 스핀척(120)의 주위에 설치되고, 세정 건조 공정이 진행되는 동안 웨이퍼(10)에 공급된 각종 액체들이 커버(130)의 외부로 튀는 것을 방지한다. 배출구(134)는 커버 몸체(132)의 하부면에 설치되어 커버 몸체(132)에 모인 각종 액체들을 챔버(100)의 외부로 배출시킨다.The cover 130 is composed of a cover body 132 and an outlet 134. The cover body 132 is installed around the spin chuck 120 and prevents various liquids supplied to the wafer 10 from splashing out of the cover 130 during the cleaning drying process. The outlet 134 is installed on the lower surface of the cover body 132 to discharge various liquids collected in the cover body 132 to the outside of the chamber 100.

유체 저장부(140)는 세정액 저장부(142), 순수 저장부(144), 이소프로필알콜 저장부(146) 및 질소가스 저장부(148)로 구성된다.The fluid storage unit 140 includes a washing liquid storage unit 142, a pure water storage unit 144, an isopropyl alcohol storage unit 146, and a nitrogen gas storage unit 148.

유체 공급부는 제 1 유체 공급부(150), 제 2 유체 공급부(160) 및 제 3 유체 공급부(170)를 포함한다.The fluid supply part includes a first fluid supply part 150, a second fluid supply part 160, and a third fluid supply part 170.

제 1 유체 공급부(150)는 웨이퍼(10)의 표면에 세정액 및 린스액을 공급한다. 제 1 유체 공급부(150)는 제 1 노즐(151), 세정액 공급관(153) 및 린스액 공급관(155)을 포함한다. 제 1 노즐(151)은 스핀척(120)의 상부에 설치되는데 스핀척(120)과는 소정간격 이격되어 있다. 제 1 노즐(151)은 세정액과 린스액을 웨이퍼(10)에 공급한다. 세정액 공급관(153)은 제 1 노즐(151) 및 세정액 저장부(142)에 연결되어 세정액 저장부(142)에 저장된 세정액을 제 1 노즐(151)로 공급한다. 세정액 공급관(153)의 소정부분에는 제어부의 제어신호에 따라 세정액 공급관(153)을 개폐하는 제 1 밸브(153a)가 설치된다. 린스액 공급관(155)은 제 1 노즐(151) 및 순수 저장부(144)에 연결되어 린스액, 즉 순수를 제 1 노즐(151)로 공급한다. 린스액 공급관(155)의 소정부분에는 제어부의 제어신호에 따라 린스액 공급관(155)을 개폐하는 제 2 밸브(155a)가 설치된다. The first fluid supply unit 150 supplies the cleaning liquid and the rinse liquid to the surface of the wafer 10. The first fluid supply unit 150 includes a first nozzle 151, a cleaning liquid supply pipe 153, and a rinse liquid supply pipe 155. The first nozzle 151 is installed above the spin chuck 120 and is spaced apart from the spin chuck 120 by a predetermined interval. The first nozzle 151 supplies the cleaning liquid and the rinse liquid to the wafer 10. The cleaning solution supply pipe 153 is connected to the first nozzle 151 and the cleaning solution storage unit 142 to supply the cleaning solution stored in the cleaning solution storage unit 142 to the first nozzle 151. A predetermined valve 153a is provided at a predetermined portion of the cleaning liquid supply pipe 153 to open and close the cleaning liquid supply pipe 153 according to a control signal of the controller. The rinse liquid supply pipe 155 is connected to the first nozzle 151 and the pure water storage unit 144 to supply the rinse liquid, that is, pure water to the first nozzle 151. A predetermined valve of the rinse liquid supply pipe 155 is provided with a second valve 155a for opening and closing the rinse liquid supply pipe 155 according to a control signal of the controller.

제 2 유체 공급부(160)는 저 유전막의 증착으로 소수성을 갖는 웨이퍼(10)의 표면에 퍼짐성이 좋은 건조액을 공급하여 건조 공정에서 웨이퍼(10)에 물반점이 발생되는 것을 방지한다. 제 2 유체 공급부(160)는 제 2 노즐(161), 건조액 혼합부(162), 제 1 이소프로필알콜 공급관(163), 순수 공급관(165) 및 건조액 공급관(167)을 포함한다. 제 2 노즐(161)은 스핀척(120)의 상부에 설치되는데 스핀척(120)과는 소정간격 이격되어 있다.The second fluid supply unit 160 supplies a dry liquid having good spreadability to the surface of the hydrophobic wafer 10 by depositing a low dielectric film to prevent water spots on the wafer 10 in a drying process. The second fluid supply unit 160 includes a second nozzle 161, a dry liquid mixing unit 162, a first isopropyl alcohol supply pipe 163, a pure water supply pipe 165, and a dry liquid supply pipe 167. The second nozzle 161 is installed above the spin chuck 120 and is spaced apart from the spin chuck 120 by a predetermined interval.

건조액 혼합부(162)는 순수와 이소프로필알콜을 적정 비율로 혼합하여 건조액을 만드는 장치이다. 순수와 이소프로필알콜을 혼합하면 건조액의 표면장력이 낮아진다. 따라서, 소수성을 갖는 웨이퍼(10)의 표면에 순수만을 공급했을 때보다 순수와 이소프로필알콜을 혼합한 건조액을 공급했을 때 건조액이 웨이퍼(10)의 전면적에 걸쳐 균일한 두께로 쉽게 퍼진다. 도 2는 순수와 이소프로필알콜을 혼합 비율에 따라 건조액이 퍼지는 정도를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 이소프로필알콜의 혼합비율이 순수의 혼합 비율보다 높을 수록 건조액과 웨이퍼(10) 표면간의 접촉각이 낮아지므로 건조액의 표면장력이 낮아지고 퍼짐성도 좋다. 도 4의 E에 나타난 바와 같이 이소프로필알콜을 순수와 혼합하지 않고 100%사용 했을 때 건조액이 퍼짐성은 가장 좋다. 따라서, 건조액을 이소프로필알콜만 사용하여도 무방하다. 그러나, 100% 이소프로필알콜을 건조액으로 사용하였을 경우 휘발성이 강하기 때문에 건조 공정이 완료되기도 전에 건조액이 증발되어 웨이퍼(10)에 물반점이 발생될 수 있다. 그리고, 이소프로필알콜은 화기에 민감하기 때문에 건조 공정을 진행하는 중에 화재가 발생될 위험이 크다. 이와 같은 이유로 순수에 혼합되는 이소프로필알콜의 농도는 10%~90% 사이인 것이 바람직하다.The dry liquid mixing unit 162 is a device that mixes pure water and isopropyl alcohol at an appropriate ratio to form a dry liquid. Mixing pure water with isopropyl alcohol lowers the surface tension of the drying solution. Therefore, when a dry liquid mixed with pure water and isopropyl alcohol is supplied to the surface of the wafer 10 having hydrophobicity, the dry liquid is more easily spread to a uniform thickness over the entire surface of the wafer 10. 2 is a view showing the extent to which the drying liquid is spread according to the mixing ratio of pure water and isopropyl alcohol. 2, the higher the mixing ratio of isopropyl alcohol than the mixing ratio of pure water, the lower the contact angle between the drying liquid and the surface of the wafer 10, the lower the surface tension of the drying liquid and the better the spreadability. As shown in E of FIG. 4, when the isopropyl alcohol is used without mixing with pure water 100%, the spreadability of the dry liquid is best. Therefore, only isopropyl alcohol may be used for a dry liquid. However, when 100% isopropyl alcohol is used as the drying liquid, since the volatility is strong, the drying liquid may be evaporated before the drying process is completed and water spots may be generated on the wafer 10. In addition, since isopropyl alcohol is sensitive to fire, there is a high risk of fire occurring during the drying process. For this reason, it is preferable that the density | concentration of the isopropyl alcohol mixed with pure water is between 10% and 90%.

제 1 이소프로필알콜 공급관(163)은 건조액 혼합부(162) 및 이소프로필알콜 저장부(146)에 연결되어 건조액 혼합부(162)로 이소프로필알콜을 공급한다. 그리고, 순수 공급관(165)은 건조액 혼합부(162) 및 순수 저장부(144)에 연결되어 순수를 건조액 혼합부(162)로 공급한다. 제 1 이소프로필알콜 공급관(163)에는 제 3 밸브(163a)가 설치되고 , 순수 공급관(165)에는 제 4 밸브(164a)가 설치된다. 제 3 밸브(163a) 및 제 4 밸브(165a)는 제어부의 제어신호에 따라 제 1 이소프로필알콜 공급관(163) 및 순수 공급관(165)을 개폐하여 이소프로필알콜과 순수를 설정된 비율로 건조액 혼합부(162)에 공급한다.The first isopropyl alcohol supply pipe 163 is connected to the dry liquid mixing unit 162 and the isopropyl alcohol storage unit 146 to supply isopropyl alcohol to the dry liquid mixing unit 162. The pure water supply pipe 165 is connected to the dry liquid mixing unit 162 and the pure water storage unit 144 to supply pure water to the dry liquid mixing unit 162. A third valve 163a is installed in the first isopropyl alcohol supply pipe 163 and a fourth valve 164a is installed in the pure water supply pipe 165. The third valve 163a and the fourth valve 165a open and close the first isopropyl alcohol supply pipe 163 and the pure water supply pipe 165 according to the control signal of the controller to mix the isopropyl alcohol and the pure water in a set ratio. Supply to section 162.

건조액 공급관(167)은 건조액 혼합부(162) 및 제 2 노즐(162)에 연결되어 건조액을 제 2 노즐(162)로 공급한다. 건조액 공급관(167)에는 제 5 밸브(167a)가 설치되어 제어부의 제어신호에 따라 건조액 공급관(167)을 개방, 폐쇄시킨다.The dry liquid supply pipe 167 is connected to the dry liquid mixing unit 162 and the second nozzle 162 to supply the dry liquid to the second nozzle 162. The dry liquid supply pipe 167 is provided with a fifth valve 167a to open and close the dry liquid supply pipe 167 according to a control signal of the controller.

제 3 유체 공급부(170)는 웨이퍼(10) 표면에 균일하게 퍼진 건조액을 건조시키기 위한 건조가스를 웨이퍼(10) 표면에 공급한다. 제 3 유체 공급부(170)는 제 3 노즐(171), 건조가스 혼합부(172), 제 2 이소프로필알콜 공급관(173), 질소가스 공급관(175) 및 건조가스 공급관(177)을 포함한다. 제 3 노즐(171)은 제 2 노즐(161)과 동일한 높이에 설치된다. 그리고, 제 3 노즐(171)은 제 2 노즐(161)의 이동방향을 기준으로 제 2 노즐(161)의 뒤에 설치된다. 즉 제 3 노즐(171)은 제 2 노즐(161)과 스핀척(120) 외주 사이에 설치되는데, 제 3 노즐(171)은 제 2 노즐(161)과 접해있다.The third fluid supply unit 170 supplies a dry gas for drying the drying liquid uniformly spread on the surface of the wafer 10 to the surface of the wafer 10. The third fluid supply unit 170 includes a third nozzle 171, a dry gas mixing unit 172, a second isopropyl alcohol supply pipe 173, a nitrogen gas supply pipe 175, and a dry gas supply pipe 177. The third nozzle 171 is installed at the same height as the second nozzle 161. The third nozzle 171 is installed behind the second nozzle 161 based on the moving direction of the second nozzle 161. That is, the third nozzle 171 is installed between the second nozzle 161 and the outer circumference of the spin chuck 120, and the third nozzle 171 is in contact with the second nozzle 161.

건조가스 혼합부(172)는 이소프로필알콜과 질소가스를 혼합하는 장치이다. 건조가스 혼합부(172)로 공급되는 질소가스의 압력으로 인해 건조가스 혼합부(172)로 공급되는 액체 상태의 이소프로필알콜은 미세한 물방울 형태가 된다.The dry gas mixing unit 172 is a device for mixing isopropyl alcohol and nitrogen gas. Due to the pressure of the nitrogen gas supplied to the dry gas mixing unit 172, the isopropyl alcohol in the liquid state supplied to the dry gas mixing unit 172 becomes a fine droplet form.

제 2 이소프로필알콜 공급관(173)은 건조가스 혼합부(172) 및 이소프로필알콜 저장부(146)에 연결되어 건조가스 혼합부(172)로 이소프로필알콜을 공급한다. 그리고, 질소가스 공급관(175)은 건조가스 혼합부(172) 및 질소가스 저장부(148)에 연결되어 질소가스 건조가스 혼합부(172)로 공급한다. 제 2 이소프로필알콜 공급관(173)에는 제 6 밸브(173a)가 설치되고 , 질소가스 공급관(175)에는 제 7 밸브(175a)가 설치된다. 제 6 밸브(173a) 및 제 7 밸브(175a)는 제어부의 제어신호에 따라 제 2 이소프로필알콜 공급관(173) 및 질소가스 공급관(175)을 개폐하여 이소프로필알콜과 질소가스를 설정된 비율과 압력으로 건조가스 혼합부(172)로 공급한다.The second isopropyl alcohol supply pipe 173 is connected to the dry gas mixing unit 172 and the isopropyl alcohol storage unit 146 to supply isopropyl alcohol to the dry gas mixing unit 172. The nitrogen gas supply pipe 175 is connected to the dry gas mixing unit 172 and the nitrogen gas storage unit 148 to supply the nitrogen gas dry gas mixing unit 172. The sixth valve 173a is installed in the second isopropyl alcohol supply pipe 173, and the seventh valve 175a is installed in the nitrogen gas supply pipe 175. The sixth valve 173a and the seventh valve 175a open and close the second isopropyl alcohol supply pipe 173 and the nitrogen gas supply pipe 175 according to the control signal of the controller to set the isopropyl alcohol and the nitrogen gas at a predetermined ratio and pressure. By the way, it supplies to the dry gas mixing part 172.

건조가스 공급관(177)은 건조가스 혼합부(172) 및 제 3 노즐(172)에 연결되어 건조가스를 제 3 노즐(172)로 공급한다. 건조가스 공급관(177)에는 제 8 밸브(177a)가 설치되어 제어부의 제어신호에 따라 건조가스 공급관(177)을 개방, 폐쇄시킨다.The dry gas supply pipe 177 is connected to the dry gas mixing unit 172 and the third nozzle 172 to supply the dry gas to the third nozzle 172. An eighth valve 177a is installed in the dry gas supply pipe 177 to open and close the dry gas supply pipe 177 according to a control signal of the controller.

상술한 제 1 노즐(151), 제 2 노즐(161) 및 제 3 노즐(171)은 웨이퍼(10)의 중심과 대응되는 부분으로부터 웨이퍼(10)의 외주면과 대응되는 부분 쪽으로 이동하면서 웨이퍼(10)를 세정 및 건조한다. 제 1 노즐(151), 제 2 노즐(161) 및 제 3 노즐(171)은 이동장치(180,185)에 의해 이동된다. 이동장치(180,185)는 제 1 이동장치(180) 및 제 2 이동장치(185)로 구성된다. 제 1 이동장치(180)와 제 2 이동장치(185)는 웨이퍼(10)의 중앙을 기준으로 서로 마주보도록 설치된다. 제 1 이동장치(180)는 제 1 노즐(151)에 연결되고 제 1 노즐(151)을 웨이퍼(10)의 중앙에서 웨이퍼(10)의 외주면 쪽으로 이동시킨다. 제 2 이동장치(185)는 제 2 노즐(161)과 제 3 노즐(171)에 연결되어 제 2 노즐(161)과 제 3 노즐(171)을 한꺼번에 웨이퍼(10)의 중앙에서 웨이퍼(10)의 외주면 쪽으로 이동시킨다. 미설명부호 183은 제 1 이동장치(180)를 구동시키는 제 2 구동모터이고, 미설명 부호 187은 제 2 이동장치(185)를 구동시키는 제 3 구동모터이다. The first nozzle 151, the second nozzle 161, and the third nozzle 171 described above move from the portion corresponding to the center of the wafer 10 toward the portion corresponding to the outer circumferential surface of the wafer 10, and the wafer 10. ) And clean. The first nozzle 151, the second nozzle 161, and the third nozzle 171 are moved by the moving devices 180 and 185. The moving devices 180 and 185 are composed of a first moving device 180 and a second moving device 185. The first moving unit 180 and the second moving unit 185 are installed to face each other with respect to the center of the wafer 10. The first moving device 180 is connected to the first nozzle 151 and moves the first nozzle 151 from the center of the wafer 10 toward the outer circumferential surface of the wafer 10. The second moving device 185 is connected to the second nozzle 161 and the third nozzle 171 so that the second nozzle 161 and the third nozzle 171 are simultaneously located at the center of the wafer 10. Move toward the outer circumference of the Reference numeral 183 denotes a second driving motor for driving the first moving device 180, and reference numeral 187 denotes a third driving motor for driving the second moving device 185.

이와 같은 세정 건조 장치를 이용하여 웨이퍼를 세정 건조하는 과정을 설명하면 다음과 같다.The process of cleaning and drying a wafer using such a cleaning drying apparatus is as follows.

도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼의 세정 건조 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 도 3의 건조 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a flow chart for explaining the cleaning drying method of the wafer according to the present invention, Figure 4 is a view for explaining the drying method of FIG.

도 1과 도 3을 참조하면, 스핀척(120)의 상부면에 세정 건조 공정이 진행될 웨이퍼(10)를 올려놓고, 스핀척(120)의 상부면에 진공압을 발생시켜 웨이퍼(10)를 고정시킨다. 이어서, 제 1 구동모터(124)를 구동시켜 스핀척(120)을 고속으로 회전시킨다.1 and 3, the wafer 10 on which the cleaning and drying process is to be performed is placed on the upper surface of the spin chuck 120, and a vacuum pressure is generated on the upper surface of the spin chuck 120. Fix it. Subsequently, the spin chuck 120 is rotated at a high speed by driving the first driving motor 124.

이후, 제 1 유체 공급부(150)의 제 1 노즐(151)을 웨이퍼(10)의 중앙에 위치시키고, 세정액 공급관(153)을 개방시켜 회전하고 있는 웨이퍼(10)의 표면에 세정액, 예를 들어 암모니아 용액과 과산화 수소용액이 혼합된 화학세정액을 공급한다. 그러면, 세정액의 공급과 스핀척(120)의 회전에 의해 웨이퍼(10)의 표면에 잔류하는 이물질들이 제거된다(S200).Subsequently, the first nozzle 151 of the first fluid supply unit 150 is positioned at the center of the wafer 10, and the cleaning solution supply pipe 153 is opened to clean the cleaning solution, for example, on the surface of the rotating wafer 10. Supply a chemical cleaning solution containing ammonia solution and hydrogen peroxide solution. Then, foreign substances remaining on the surface of the wafer 10 are removed by the supply of the cleaning liquid and the rotation of the spin chuck 120 (S200).

세정액 공급관(153)을 폐쇄시키고, 린스액 공급관(155)을 개방시켜 회전하고 있는 웨이퍼의 표면에 린스액, 예를 들어 순수를 공급하여 웨이퍼(10)의 표면에 잔류하는 세정액 및 이물질들을 제거한다(S210).The cleaning liquid supply pipe 153 is closed and the rinsing liquid supply pipe 155 is opened to supply a rinse liquid, for example, pure water, to the surface of the rotating wafer to remove the cleaning liquid and foreign substances remaining on the surface of the wafer 10. (S210).

웨이퍼의 세정이 완료되면 건조액과 건조가스를 웨이퍼(10)에 공급하여 웨이퍼(10)에 물반점이 발생되지 않도록 웨이퍼(10)를 건조시킨다.(S220).When the cleaning of the wafer is completed, the drying solution and the drying gas are supplied to the wafer 10 to dry the wafer 10 so that water spots do not occur on the wafer 10 (S220).

먼저, 제 2 이동장치(185)를 구동시켜 제 2 유체 공급부(160)의 제 2 노즐(161)을 웨이퍼(10)의 중앙에 위치시키고, 건조액 공급관(167)을 개방시킨다. 그러면, 순수와 이소프로필알콜이 혼합된 건조액이 건조액 공급관(167) 및 제 2 노즐(161)을 통해 웨이퍼(10)에 공급된다(S222). 웨이퍼(10)에 공급된 건조액의 표면장력은 종래에서와 같이 100% 순수를 사용할 때보다 낮다. 따라서, 스핀척(120)에 의해 웨이퍼(10)가 회전할 경우 건조액은 소수성을 갖는 웨이퍼(10)의 표면에서 물방울 형태로 뭉치지 않고 빠른 시간 내에 고르게 퍼진다. First, the second moving device 185 is driven to position the second nozzle 161 of the second fluid supply unit 160 at the center of the wafer 10, and open the drying liquid supply pipe 167. Then, the drying liquid mixed with pure water and isopropyl alcohol is supplied to the wafer 10 through the drying liquid supply pipe 167 and the second nozzle 161 (S222). The surface tension of the drying liquid supplied to the wafer 10 is lower than when using 100% pure water as in the prior art. Therefore, when the wafer 10 is rotated by the spin chuck 120, the drying liquid is spread evenly within a short time without aggregation of water droplets on the surface of the hydrophobic wafer 10.

도 3을 참조하면, 제 2 노즐(161)을 통해 건조액이 웨이퍼(10)의 중앙에 공급되기 시작하면 건조가스 공급관(177)을 개방시킨다. 그러면, 이소프로필알콜과 질소 가스가 혼합된 건조가스가 웨이퍼(10)에 공급된다. 이와 같이 제 2 노즐(161)과 제 3 노즐(171)을 통해 건조액과 건조가스가 웨이퍼(10)에 공급되면, 제 2 이동장치(185)를 웨이퍼(10)의 중앙 부분에서부터 웨이퍼(10)의 외주면 쪽으로 이동시킨다. 이때, 제 3 노즐(171)이 제 2 노즐(161)을 뒤 따라 가게 된다. 그러면, 제 2 노즐(161)을 통해 웨이퍼(10)에 공급된 건조액이 제 3 노즐(171)에서 공급되는 건조가스에 의해 건조된다.Referring to FIG. 3, when the drying liquid is supplied to the center of the wafer 10 through the second nozzle 161, the drying gas supply pipe 177 is opened. Then, the dry gas in which isopropyl alcohol and nitrogen gas are mixed is supplied to the wafer 10. As such, when the drying liquid and the drying gas are supplied to the wafer 10 through the second nozzle 161 and the third nozzle 171, the second moving device 185 is moved from the center portion of the wafer 10 to the wafer 10. ) To the outer circumferential surface. At this time, the third nozzle 171 follows the second nozzle 161. Then, the drying liquid supplied to the wafer 10 through the second nozzle 161 is dried by the drying gas supplied from the third nozzle 171.

상술한 바와 같이 건조 단계(S220)에서 웨이퍼(10)에 건조액을 공급하는 이유는 웨이퍼(10)에 물반점이 발생되는 것을 방지하기 위해서이다. 즉, 건조 단계(S220)에서 웨이퍼(10)에 건조액을 공급하지 않으면, 린스 단계(S210)에서 웨이퍼의 표면에 잔류된 순수가 웨이퍼(10)의 소수성으로 인해 물방울 형태로 뭉치게 되고, 물방울 형태로 뭉친 순수는 건조가스에 의해 완전히 건조되지 않는다. 이 경우 웨이퍼(10)에 남아있는 순수와 공기 중의 산소가 반응하여 웨이퍼(10) 상에 물반점이 발생된다.As described above, the reason why the drying liquid is supplied to the wafer 10 in the drying step S220 is to prevent water spots from occurring on the wafer 10. That is, when the drying liquid is not supplied to the wafer 10 in the drying step S220, pure water remaining on the surface of the wafer in the rinsing step S210 may be aggregated in the form of droplets due to the hydrophobicity of the wafer 10. Pure water aggregated in the form is not completely dried by dry gas. In this case, pure water remaining in the wafer 10 and oxygen in the air react to generate water spots on the wafer 10.

또한, 건조 단계(S220)에서 웨이퍼(10)에 건조액을 공급하였어도 건조액의 표면장력이 높으면 소수성을 갖는 웨이퍼(10)의 표면에서 건조액이 고르게 퍼지지 않고 소정부분에서 건조액이 물방울 형태로 뭉쳐있게 된다. 이로 인해 웨이퍼 표면에 물반점이 발생된다. 따라서, 건조 단계(S220)에서 웨이퍼(10)에 공급되는 건조액은 본 발명에서와 같이 소수성을 갖는 웨이퍼(10)의 표면에 물방울 형태로 뭉침 없이 빠른 시간 내에 고르게 퍼져야한다.In addition, even if the drying liquid is supplied to the wafer 10 in the drying step (S220), if the surface tension of the drying liquid is high, the drying liquid does not spread evenly on the surface of the wafer 10 having hydrophobicity, and the drying liquid is in the form of droplets in a predetermined portion. To be united. This creates water spots on the wafer surface. Therefore, the drying liquid supplied to the wafer 10 in the drying step S220 should be spread evenly within a quick time without agglomeration in the form of water droplets on the surface of the wafer 10 having hydrophobicity as in the present invention.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 이소프로필알콜이 포함된 건조액은 소수성을 갖는 웨이퍼의 표면에서 물방울 형태로 뭉침 없이 빠른 시간 내에 고르게 퍼짐으로써 웨이퍼의 표면에 물반점이 발생되는 것을 방지할 수 있다. As described in detail above, the dry liquid containing isopropyl alcohol can be prevented from occurring on the surface of the wafer by spreading it evenly within a rapid time without aggregation of water droplets on the surface of the hydrophobic wafer.

도 1은 본 발명에 의한 세정 건조 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a cleaning drying apparatus according to the present invention.

도 2는 순수와 이소프로필알콜을 혼합 비율에 따라 건조액이 퍼지는 정도를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the extent to which the drying liquid is spread according to the mixing ratio of pure water and isopropyl alcohol.

도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼의 세정 건조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart for explaining a method of cleaning and drying a wafer according to the present invention.

도 4는 도 3의 건조 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the drying method of FIG.

Claims (5)

스핀척에 기판을 올려놓고 상기 스핀척을 소정의 속도로 회전시킨 상태에서 화학세정용액을 상기 기판 상에 공급하여 상기 기판을 세정하는 단계;Placing the substrate on a spin chuck and supplying a chemical cleaning solution to the substrate while rotating the spin chuck at a predetermined speed to clean the substrate; 회전하는 상기 기판에 린스액을 공급하여 상기 기판을 린스하는 단계;Rinsing the substrate by supplying a rinse liquid to the rotating substrate; 물방울 형태로 뭉침 없이 상기 기판의 전면적에 걸쳐 균일하게 퍼지는 건조액을 회전 중인 상기 기판의 표면에 공급하면서 상기 건조액이 공급된 부분부터 건조가스를 공급하여 상기 기판의 표면을 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 건조 방법.Supplying a dry gas from a portion to which the drying liquid is supplied while supplying a drying liquid uniformly spread over the entire surface of the substrate without agglomeration in the form of water droplets to dry the surface of the substrate; The washing and drying method characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서, 상기 건조액은 순수에 이소프로필알콜을 소정의 비율로 혼합시킨 것을 특징으로 하는 세정건조 방법.The method of claim 1, wherein the drying liquid is isopropyl alcohol mixed with pure water in a predetermined ratio. 제 2 항에 있어서, 상기 순수에 혼합된 이소프로필알콜의 비율은 10%~90% 사이인 것을 특징으로 하는 세정 건조 방법.The washing and drying method according to claim 2, wherein the ratio of isopropyl alcohol mixed with the pure water is between 10% and 90%. 제 1 항에 있어서, 상기 건조액은 이소프로필알콜인 것을 특징으로 하는 세정 건조 방법.The method of claim 1, wherein the drying liquid is isopropyl alcohol. 제 1 항에 있어서, 상기 건조가스는 이소프로필알콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 건조 방법.The method of claim 1, wherein the drying gas comprises isopropyl alcohol.
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