KR20060072239A - Wafer cleaning method after developing photoresist - Google Patents

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Abstract

포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법을 제시한다. 본 발명에 따르면, 노광 및 현상된 웨이퍼 상에 세정액을 분사하며 웨이퍼를 제1 회전 방향으로 제1 회전시키고, 제1 회전 방향에 대해 역방향인 제2 회전 방향으로 웨이퍼를 급격히 제2 회전시켜 웨이퍼를 세정한다. A wafer cleaning method after photoresist development is presented. According to the present invention, a wafer is first rotated in a first rotational direction by spraying a cleaning liquid onto an exposed and developed wafer, and the wafer is rapidly rotated in a second rotational direction opposite to the first rotational direction. Clean.

세정, 현상, 파티클, 잔류물, 순수Cleaning, developing, particles, residues, pure water

Description

포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법{Wafer cleaning method after developing photoresist}Wafer cleaning method after developing photoresist

도 1은 종래의 포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 세정 장치 도면이다. 1 is a schematic diagram of a cleaning apparatus for explaining a conventional method of cleaning a wafer after photoresist development.

도 2는 종래의 포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법에 수반될 수 있는 불량을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다. FIG. 2 is a view schematically illustrating a defect that may be involved in a wafer cleaning method after a conventional photoresist development.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 세정 장치 도면이다. 3 is a schematic diagram of a cleaning apparatus for explaining a method of cleaning a wafer after photoresist development according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다. 4 is a flowchart schematically illustrating a method of cleaning a wafer after photoresist development according to an embodiment of the present invention.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법의 세정 작용을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다. 5 and 6 are schematic views for explaining the cleaning operation of the wafer cleaning method after the photoresist development according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 리소그래피(lithography) 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 포토레지스트 현상 후 파티클(particle)이나 잔류물(residue)을 효과적으로 제거하 는 웨이퍼 세정 방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to lithography techniques, and more particularly, to a wafer cleaning method for effectively removing particles or residues after photoresist development.

리소그래피 기술은 반도체 소자 제조 과정과 같은 미세 패턴을 형성하는 데 사용되고 있다. 이러한 리소그래피 기술은 전사하고자 하는 패턴 형상이 형성된 마스크(mask)를 이용하여 노광 및 현상하여 웨이퍼(wafer) 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 과정으로 이해될 수 있다. 이러한 포토레지스트의 현상 후 현상액 또는/및 파티클, 잔류물 등을 웨이퍼 상으로부터 제거하는 세정 과정이 수행되게 된다. Lithography techniques are used to form fine patterns, such as in semiconductor device manufacturing. Such lithography may be understood as a process of forming a photoresist pattern on a wafer by exposing and developing using a mask on which a pattern shape to be transferred is formed. After the development of the photoresist, a cleaning process for removing the developer, and / or particles, residues, and the like from the wafer is performed.

도 1은 종래의 포토레지스트 현상 후 세정 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 세정 장치 도면이다. 도 2는 종래의 포토레지스트 현상 후 세정 방법에 수반될 수 있는 불량을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a schematic diagram of a cleaning apparatus for explaining a conventional post-resist cleaning method. FIG. 2 is a view schematically illustrating a defect that may be involved in a conventional cleaning method after photoresist development.

도 1을 참조하면, 종래의 포토레지스트 현상 후 세정 방법은 세정 장치의 웨이퍼 지지부(10), 예컨대, 척(chuck) 상에 웨이퍼(20)를 장착한 후, 웨이퍼(20) 상측에 순수 노즐(nozzle:30)을 도입하고, 순수 노즐(30)로부터 세정액으로 순수를 분사하며 웨이퍼(20)를 회전시키고 있다. 웨이퍼(20)의 회전은 웨이퍼 지지부(10)인 척이 일정 방향으로 회전함으로써 수행되고 있다. Referring to FIG. 1, in the conventional post-resist post-cleaning method, after mounting the wafer 20 on the wafer support 10 of the cleaning apparatus, for example, the chuck, a pure nozzle (not shown) on the upper side of the wafer 20 may be used. The nozzle 30 is introduced, the pure water is injected from the pure water nozzle 30 into the cleaning liquid, and the wafer 20 is rotated. The rotation of the wafer 20 is performed by rotating the chuck, which is the wafer support 10, in a predetermined direction.

그런데, 이러한 세정 방법은 종종 웨이퍼(20) 상에 파티클이나 잔류물을 완전히 제거하지 못하는 불량을 일으키고 있다. However, this cleaning method often causes a failure to completely remove particles or residues on the wafer 20.

도 2를 참조하면, 종래의 웨이퍼(20)를 일정 방향으로 회전시키며 순수를 분사하는 방법은, 순수와 원심력만으로는 세정 효과를 충분히 구현하지 못하고 있다. 이에 따라, 세정 효과가 충분하지 못하여 현상/세정 공정 후, 도 2에 도시된 바와 같이, 파티클 또는/및 잔류물(21)이 웨이퍼(20) 표면에 남게 되는 불량이 발생될 수 있다. 이러한 잔류물(21)은 웨이퍼(20) 상에 방사상 형태 또는 나선 형태로 남게 되어 후속되는 패터닝 과정에서 패턴 불량 또는/및 소자 불량을 야기하게 된다. Referring to FIG. 2, in the conventional method of spraying pure water while rotating the wafer 20 in a predetermined direction, pure water and centrifugal force alone do not sufficiently realize a cleaning effect. Accordingly, after the development / cleaning process due to insufficient cleaning effect, a defect may occur in which particles or / and residues 21 remain on the surface of the wafer 20 as shown in FIG. 2. These residues 21 remain in the radial or spiral form on the wafer 20, resulting in pattern defects and / or device defects in subsequent patterning processes.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 포토레지스트 현상 후 세정 시 파티클 또는/및 잔류물을 효과적으로 제거할 수 있는 세정 방법을 제시하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a cleaning method capable of effectively removing particles and / or residues during cleaning after photoresist development.

상기의 기술적 과제를 위한 본 발명의 일 실시예는,One embodiment of the present invention for the above technical problem,

웨이퍼 상에 세정액을 분사하는 단계;Spraying a cleaning liquid onto the wafer;

상기 세정액을 계속 분사하면서 상기 웨이퍼를 제1 회전 방향으로 제1 회전시키는 단계; 및First rotating the wafer in a first rotational direction while continuing to spray the cleaning liquid; And

상기 세정액을 계속 분사하면서 상기 제1 회전 방향에 대해 역방향인 제2 회전 방향으로 상기 웨이퍼를 급격히 제2 회전시키는 단계를 포함하는 포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법을 제시한다. A method of cleaning a wafer after photoresist development includes continuously rotating the wafer in a second rotational direction opposite to the first rotational direction while continuously spraying the cleaning liquid.

여기서, 상기 제1 회전 및 상기 제2 회전 단계들을 순차적으로 반복하는 단계를 더 수행할 수 있다. Here, the step of sequentially repeating the first rotation and the second rotation step may be further performed.

상기 세정액은 순수를 포함하는 것일 수 있다. The cleaning liquid may include pure water.

본 발명에 따르면, 포토레지스트 현상 후 세정 시 파티클 또는/및 잔류물을 효과적으로 제거할 수 있다. According to the present invention, particles and / or residues can be effectively removed upon cleaning after photoresist development.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에서는 일정 시간 동안 웨이퍼에 순수를 분사하면서 제1 회 전 방향으로 회전시키다가 급격히 웨이퍼를 반대 회전 방향인 제2 회전 방향으로 회전시켜 세정 효과를 향상시키는 방법을 제시한다. 즉, 웨이퍼의 급작스런 역회전을 통하여 웨이퍼와 함께 회전 운동하던 파티클 또는/및 잔유물들의 본래 운동 방향(순방향)으로 계속 운동하려는 관성이 웨이퍼 회전 방향과 반대가 되므로, 이러한 관성 방향과 반대 방향인 웨이퍼 회전 방향으로 진행하는 두 힘들이 파티클 또는/및 잔류물에 작용하여, 이들이 웨이퍼로부터 떨어지도록 한다. 따라서, 이러한 파티클 또는/및 잔류물을 웨이퍼로부터 떨어뜨리려는 힘은 상대적으로 커지게 되고, 결과적으로 세정효과를 극대화 할 수 있다. An embodiment of the present invention proposes a method of improving the cleaning effect by rotating in the first rotational direction while rapidly spraying pure water on the wafer for a predetermined time and then rapidly rotating the wafer in the second rotational direction in the opposite rotational direction. That is, since the inertia of the particle or / and the remnants to move in the original direction of motion (forward) through the sudden reverse rotation of the wafer becomes opposite to the direction of wafer rotation, the rotation of the wafer opposite to this direction of inertia Two forces traveling in the direction act on the particles or / and residues, causing them to fall off the wafer. Thus, the force to drop such particles or / and residues from the wafer becomes relatively large, and as a result, the cleaning effect can be maximized.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 포토레지스트 현상 후 세정 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 세정 장치 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 포토레지스트 현상 후 세정 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 포토레지스트 현상 후 세정 방법의 세정 작용을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다. 3 is a schematic diagram of a cleaning apparatus for explaining a cleaning method after photoresist development according to an embodiment of the present invention. 4 is a flowchart schematically illustrating a cleaning method after photoresist development according to an embodiment of the present invention. 5 and 6 are schematic views for explaining the cleaning operation of the cleaning method after the photoresist development according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 포토레지스트 현상 후 세정 방법은 세정 장치의 웨이퍼 지지부(100), 예컨대, 척 상에 웨이퍼(200)를 장착한 후, 웨이퍼(200) 상측에 설치된 순수 노즐(300)로부터 세정액으로 순수를 분사하며, 웨이퍼(200)를 순방향 및 역방향으로 순차적으로 회전시키고 있다. 웨이퍼(200)의 회전은 웨이퍼 지지부(100)인 척이 순방향 및 역방향으로 급작스럽게 회전 방향을 세정 중에 변경시켜 회전하는 방식으로 수행되고 있다. Referring to FIG. 3, in the post-resist cleaning method according to the present invention, after the wafer 200 is mounted on the wafer support 100 of the cleaning apparatus, for example, the chuck, the pure nozzle 300 installed above the wafer 200. Pure water is injected into the cleaning liquid, and the wafer 200 is sequentially rotated in the forward and reverse directions. Rotation of the wafer 200 is performed in such a way that the chuck, which is the wafer support part 100, rotates by suddenly changing the rotation direction during cleaning in the forward and reverse directions.

도 4를 참조하면, 이러한 세정 장치를 이용하여, 웨이퍼 지지부(100)인 척 상에 현상된 웨이퍼를 도입하고(410), 순방향인 제1 회전 방향으로 웨이퍼(200)를 회전하며 제1 세정(430)을 수행하고, 반대 방향인 제2 회전 방향으로 웨이퍼를 회전하며 제2 세정(450)하는 과정으로 세정을 수행한다. 이때, 이러한 제1 세정(430) 및 제2 세정(450)은 반복적으로 수행될 수 있다. Referring to FIG. 4, by using the cleaning apparatus, the wafer developed on the chuck, which is the wafer support part 100, is introduced (410), and the first cleaning is performed while rotating the wafer 200 in the first rotational direction forward. 430, and a second cleaning 450 by rotating the wafer in a second rotational direction opposite to the second direction. In this case, the first cleaning 430 and the second cleaning 450 may be repeatedly performed.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 세정(도 4의 430)을 수행되는 동안에는, 도 5에 제시된 바와 같이 웨이퍼(200)는 제1 회전 방향(201)으로 회전하게 된다. 이때, 웨이퍼(200) 상에 존재하는 파티클 또는/및 잔류물(210)은 웨이퍼(200)의 제1 회전에 의해서 제1 회전 방향(201)과 같은 방향으로 회전하는 힘(211)을 받고 있는 상태가 된다. 5 and 6, while performing the first cleaning (430 of FIG. 4), as shown in FIG. 5, the wafer 200 is rotated in the first direction of rotation 201. At this time, the particles or / and the residue 210 present on the wafer 200 is subjected to a force 211 to rotate in the same direction as the first rotation direction 201 by the first rotation of the wafer 200. It becomes a state.

그런데, 도 6에 제시된 바와 같이 웨이퍼(200)의 회전 방향을 반대 방향인 제2 회전 방향(203)으로 급격히 변화시키면, 웨이퍼(200) 상에 존재하는 파티클 또는/및 잔류물(210)은 제1 회전 방향(201)과 같은 방향으로 진행하는 힘인 관성에 의한 힘(211)을 계속 받는 상태에서, 제2 회전 방향(203)으로의 회전에 의한 힘을 더 받게 된다. However, as shown in FIG. 6, when the rotational direction of the wafer 200 is rapidly changed in the opposite direction of the second rotational direction 203, the particles or / and residues 210 present on the wafer 200 are removed. In the state of continuously receiving the force 211 by the inertia which is the force traveling in the same direction as the first rotation direction 201, the force by the rotation in the second rotation direction 203 is further received.

이러한 관성력과 회전에 의한 원심력이 파티클 또는/및 잔류물(210)에 동시에 작용하여 웨이퍼(200)로부터 파티클 또는/및 잔류물(210)을 효과적으로 떨어뜨려 분리 제거하게 된다. 즉, 이러한 힘들의 조합은 파티클 또는/및 잔류물(210)을 웨이퍼(200)로부터 떨어뜨리는 힘을 증가시키는 효과를 발생시킨다. This inertia force and centrifugal force by rotation act on the particles or / and residues 210 simultaneously to effectively separate and remove the particles or / and residues 210 from the wafer 200. That is, the combination of these forces produces the effect of increasing the force of dropping particles or / and residues 210 from the wafer 200.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 세정 방법은 현상 후 웨이퍼 세정 이외에도 다른 여러 세정 과정에 응용될 수 있다. 또한, 세정 시 웨이퍼의 회전은 세정 장치가 허용하는 한 최대로 하여 관성력의 작용을 극대화할 수 있다. 그럼에도 이러한 회전수 등의 결정은 장비 상황 및 공정 조건들을 고려하여 결정될 수 있다. Such a cleaning method according to an embodiment of the present invention may be applied to various other cleaning processes in addition to cleaning wafers after development. In addition, the rotation of the wafer during cleaning can be maximized as long as the cleaning apparatus allows to maximize the action of the inertial force. Nevertheless, such a number of rotations can be determined in consideration of equipment conditions and process conditions.

상술한 본 발명에 따르면, 포토레지스트 현상 후 웨이퍼의 파티클, 잔류물들을 최소화 할 수 있으므로 이에 따른 패턴 불량을 방지할 수 있다. 따라서, 반도체 수율을 향상시킬 수 있다. According to the present invention described above, since the particles and residues of the wafer after the photoresist development can be minimized, pattern defects can be prevented accordingly. Therefore, semiconductor yield can be improved.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예들을 통하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명은 여러 형태로 변형될 수 있다. Although the present invention has been described through specific embodiments, the present invention may be modified in various forms by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

Claims (3)

웨이퍼 상에 세정액을 분사하는 단계;Spraying a cleaning liquid onto the wafer; 상기 세정액을 분사하면서 상기 웨이퍼를 제1 회전 방향으로 제1 회전시키는 단계; 및First rotating the wafer in a first rotational direction while spraying the cleaning liquid; And 상기 세정액을 분사하면서 상기 제1 회전 방향에 대해 역방향인 제2 회전 방향으로 상기 웨이퍼를 급격히 제2 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상 후 웨이퍼 세정 방법. And rapidly rotating the wafer in a second rotational direction opposite to the first rotational direction while spraying the cleaning liquid. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 회전 및 상기 제2 회전 단계들을 순차적으로 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상 후 세정 방법. And sequentially repeating the first rotation and the second rotation steps. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 세정액은 순수를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상 후 세정 방법. And the cleaning solution comprises pure water.
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