KR20060074767A

KR20060074767A - 반도체 소자의 제조 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20060074767A
Application number: KR1020040113885A
Authority: KR
Inventors: 장승순
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-03

Abstract

본 발명은 클리닝 공정에서 약액조내 약액의 오버 플로우에 의해 순환되는 순환 배관에 이온 전지를 구성하고, 구성된 이온 전지에 에너지를 인가하여 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 각종 금속 불순물을 사전에 석출하면서 웨이퍼를 클리닝하기 위한 것으로, 이를 위한 구성은 웨이퍼 세정용 약액이 담겨 있는 약액조와, 약액을 임시 보관하면서 순환 배관을 통해 흘려보내는 외조와, 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 다수의 금속 불순물을 석출하는 이온 전지와, 석출되고 남은 약액의 압력 흐름을 펌핑하는 펌프와, 펌핑된 약액을 히팅하는 히터와, 히팅된 약액을 필터링시켜 액액조로 공급하는 필터를 포함한다. 따라서, 약액의 사용시간을 늘릴 수 있어 약액 사용량이 줄어들고, 이로 인해 폐수 처리비용도 절감되며, 제품의 원가를 절감할 수 있다. 또한 약액내 금속 불순물 농도를 관리할 수 있어 제품의 품질이 향상되어 반도체 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이온 전지, 약액조, 금속 불순물

Description

반도체 소자의 제조 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING IN SEMICONDUCTOR DEVICE}

도 1 종래 반도체 소자의 웨이퍼를 클리닝하기 위한 세정장치를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자의 웨이퍼를 클리닝하기 위한 세정장치를 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 웨이퍼를 클리닝하기 위한 세정방법에 대하여 도시한 상세 흐름도이다.

본 발명은 반도체 소자의 제조 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 클리닝 공정에 있어서, 약액조내 약액의 오버 플로우에 의해 순환되는 순환 배관에 이온 전지를 구성하고, 이 이온 전지에 에너지를 인가하여 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 각종 금속 불순물을 석출하면서 웨이퍼를 클리닝할 수 있는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 반도체 소자의 제조 과정 중에서 빠질 수 없는 공정 중 하나가 바로 세정 공정이다. 즉, 세정 공정을 위한 생산라인에는 모든 웨이퍼들에 대하여 반드시 이 세정 공정을 거쳐야만 후속 공정으로 진행될 수 있다. 만약, 세정 공정을 거치지 않을 경우, 후속 공정에서 상당한 수율 저하를 초래하게 된다.

이에, 반도체 소자의 제조 과정에서 세정 공정을 반드시 진행하여야 하는데, 이 세정 공정 중에서 반도체 소자의 성능을 결정짓는 가장 중요한 공정은 열 산화 공정 전의 세정 공정이다. 그 중에서도 가장 중요한 공정이 바로 게이트 형성 전 세정공정인 것이다.

한편, 반도체 소자의 세정 공정에서, 도 1은 종래 반도체 소자의 웨이퍼를 클리닝하기 위한 세정장치를 도시한 도면이다.

즉, 도 1을 참조하면, 약액조(10)내에는 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 약액이 담겨 있으며, 이 약액은 오버 플로우되어 외조(20) 및 내조(25)로 넘쳐 흘러간다.

도 1에 도시된 바와 같이, 약액조(10)의 측면에 장착된 외조(20)로 흘러 들어온 약액은 순환 배관(30)을 통해 흐른다. 이때, 순환 배관(30)을 통해 흐르는 약액의 흐름 압력이 낮기 때문에, 펌프(40)를 이용하여 잘 흘러갈 수 있도록 펌핑을 수행한다.

이때, 히터(Heater)(50)는 펌프(40)의 펌핑 동작에 의해 흐르는 약액이 계속적으로 흐르기 때문에 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도에서 점차적으로 낮아지기 때문에 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도로 히팅 동작을 수행한다.

히터(50)에 의해 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도로 히팅된 약액은 밸브(60)의 필터(70) 방향으로의 온 제어에 따라 필터(70)로 흐른다. 그러면, 필터(70) 는 밸브(60)를 통해 흘러 들어오는 약액을 필터링하여 약액조(10)에 공급한다.

상술한 과정에 의해 약액은 계속적으로 순환되며, 순환되는 약액을 이용하여 웨이퍼(S1)를 클리닝하는 것이다. 여기서, 클리닝되는 웨이퍼(S1)는 지지면(S2)에 의해 지지된다.

이때, 순환되는 약액내의 불순물(예로, Fe+, Fe2+, Al+, K+, Pt+, Cu+, Ca+) 관리는 매우 중요한 것으로, 특히 금속 불순물 관리는 형성되는 막질의 특성을 결정짓는 중요 인자가 되어 약액들은 일정한 주기를 가지고 교체되며 관리되어지고 있다.

그러나, 현재의 방식으로는 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 금속 불순물의 농도를 관리할 수 없다. 즉, 금속 불순물의 농도를 관리할 수 없기 때문에 원천적으로 이를 방지하기 위해 약액을 1회만 사용하고 폐수처리 하지만, 상대적으로 약액의 사용량이 많아 생산되는 제품의 원가 상승 원인이 되는 문제점을 갖는다.

이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 그 목적은 클리닝 공정에서 약액조내 약액의 오버 플로우에 의해 순환되는 순환 배관에 이온 전지를 구성하고, 구성된 이온 전지에 에너지를 인가하여 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 각종 금속 불순물을 사전에 석출하면서 웨이퍼를 클리닝할 수 있는 반도체 소자의 제조 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 반도체 소자의 제조 장치는 웨이퍼 세정용 약액이 담겨 있는 약액조와, 약액을 임시 보관하면서 순환 배관을 통해 흘려보내는 외조와, 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 다수의 금속 불순물을 석출하는 이온 전지와, 석출되고 남은 약액의 압력 흐름을 펌핑하는 펌프와, 펌핑된 약액을 히팅하는 히터와, 히팅된 약액을 필터링시켜 액액조로 공급하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 웨이퍼 세정용 약액을 오버 플로우시켜 흘려보내는 제1과정과, 흘러오는 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 다수의 금속 불순물을 석출하는 제2과정과, 석출되고 남은 약액의 압력 흐름을 펌핑하여 제공하는 제3과정과, 펌핑된 약액을 히팅 및 필터링시켜 순환시키는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해하게 될 것이다.

본 발명의 핵심 기술요지는, 약액조(100)내에는 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 약액이 담겨 있으며, 필터(800)에 의해 필터링된 약액이 공급될 경우, 이 약액을 오버 플로우시켜 외조(200)로 흘려 보낸다.

외조(200)는 약액조(100)의 측면에 장착되어 약액조(100)에서 흘러나오는 약액을 임시 보관하면서 순환 배관(300)을 통해 약액을 이온 전지(300)로 흘려보낸다.

이온 전지(300)는 각종 금속 이온들의 산화, 환원 에너지에 의해 구동된 후, 외조(200)에서 흘려보내며, 순환 배관(300)을 거쳐 흘러온 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 각종 금속 불순물(예로, Fe+, Fe2+, Al+, K+, Pt+, Cu+, Ca+)을 양극과 음극을 통해 석출하고 석출되고 남은 금속 불순물이 포함되지 않은 약액만을 펌프(500)에 흘려보낸다.

펌프(500)는 이온 전지(400)에서 흘러오는 금속 불순물이 포함되지 않은 약액의 흐름 압력이 낮기 때문에 그 압력을 높여 잘 흘러갈 수 있도록 펌핑을 수행하여 히터(600)에 흘려보낸다.

히터(600)는 펌프(500)의 펌핑 동작에 의해 흐르는 약액이 계속적으로 흐르기 때문에 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도에서 점차적으로 낮아지기 때문에 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도로 히팅 동작을 수행하여 밸브(700)에 흘려보낸다.

밸브(700)는 히터(600)에 의해 히팅된 약액을 필터(800) 방향으로 흘려보내며, 필터(800)는 밸브(700)를 통해 흘러오는 약액을 필터링하여 약액조(100)에 순환하는 방식으로 공급하는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 소자의 웨이퍼를 클리닝하기 위한 세정장치를 도시한 도면이다.

즉, 도 2를 참조하면, 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 약액이 담겨 있으며, 필터(800)에 의해 필터링된 약액이 공급될 경우, 이 약액을 오버 플로우시켜 외조(200) 및 내조(250)로 흘려 보내는 약액조(100)와, 약액조(100)의 측면에 장착되어 약액조(100)에서 흘러나오는 약액을 임시 보관하면서 순환 배관(300)을 통해 이온 전지(300)로 흘려보내는 외조(200) 및 내조(250)와, 에너지(예로, 각종 금속 이온들의 산화, 환원 에너지)에 의해 구동된 후, 외조(200) 및 내조(250)중 설명의 편의를 위해 외조(200)에서 흘려보내며, 순환 배관(300)을 거쳐 흘러온 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 각종 금속 불순물(예로, Fe+, Fe2+, Al+, K+, Pt+, Cu+, Ca+)을 양극과 음극을 통해 석출하고 석출되고 남은 금속 불순물이 포함되지 않은 약액만을 펌프(500)에 흘려보내는 이온 전지(400)와, 이온 전지(400)에서 흘러오는 금속 불순물이 포함되지 않은 약액의 흐름 압력이 낮기 때문에 그 압력을 높여 잘 흘러갈 수 있도록 펌핑을 수행하여 히터(600)에 흘려보내는 펌프(500)와, 펌프(500)의 펌핑 동작에 의해 흐르는 약액이 계속적으로 흐르기 때문에 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도에서 점차적으로 낮아지기 때문에 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도로 히팅 동작을 수행하여 밸브(700)에 흘려보내는 히터(600)와, 히터(600)에 의해 히팅된 약액을 필터(800) 방향으로 흘려보내는 밸브(700)와, 밸브(700)를 통해 흘러오는 약액을 필터링하여 약액조(100)에 공급하는 필터(800)를 포함한다. 여기서, 약액조(100)내에서 클리닝되는 웨이퍼(S1)는 지지면(S2)에 의해 지지되어 있다.

도 3의 흐름도를 참조하면서, 상술한 구성을 바탕으로, 본 발명에 따른 반도체 소자의 웨이퍼를 클리닝하기 위한 세정방법에 대하여 도시한 상세 흐름도이다.

먼저, 약액조(100)내에는 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 약액이 담겨 있으며, 필터(800)에 의해 필터링된 약액이 공급될 경우, 이 약액을 오버 플로우시켜 외조 (200)로 흘려 보낸다(단계 301). 여기서, 웨이퍼(S1)는 지지면(S2)에 의해 지지되어 있다.

외조(200)는 약액조(100)의 측면에 장착되어 약액조(100)에서 흘러나오는 약액을 임시 보관하면서 순환 배관(300)을 통해 약액을 이온 전지(300)로 흘려보낸다(단계 302).

이온 전지(300)는 각종 금속 이온들의 산화, 환원 에너지에 의해 구동된 후, 외조(200)에서 흘려보내며, 순환 배관(300)을 거쳐 흘러온 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 각종 금속 불순물(예로, Fe+, Fe2+, Al+, K+, Pt+, Cu+, Ca+)을 양극과 음극을 통해 석출하고 석출되고 남은 금속 불순물이 포함되지 않은 약액만을 펌프(500)에 흘려보낸다(단계 303).

펌프(500)는 이온 전지(400)에서 흘러오는 금속 불순물이 포함되지 않은 약액의 흐름 압력이 낮기 때문에 그 압력을 높여 잘 흘러갈 수 있도록 펌핑을 수행하여 히터(600)에 흘려보낸다(단계 304).

히터(600)는 펌프(500)의 펌핑 동작에 의해 흐르는 약액이 계속적으로 흐르기 때문에 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도에서 점차적으로 낮아지기 때문에 웨이퍼(S1)를 세정하기 위한 온도로 히팅 동작을 수행하여 밸브(700)에 흘려보낸다(단계 305).

밸브(700)는 히터(600)에 의해 히팅된 약액을 필터(800) 방향으로 흘려보내며(단계 306), 필터(800)는 밸브(700)를 통해 흘러오는 약액을 필터링하여 약액조(100)에 순환하는 과정으로 공급한다(단계 307).

따라서, 클리닝 공정에서 약액조(100)내 약액의 오버 플로우에 의해 순환되는 순환 배관(300)에 이온 전지(400)를 추가적으로 구성하고, 구성된 이온 전지(400)에 금속 이온들의 산화, 환원 에너지를 인가하여 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 각종 금속 불순물을 양극과 음극을 통해 사전에 석출하고, 석출되고 남은 금속 불순물이 없는 약액을 순환시키는 과정을 통해 웨이퍼를 클리닝함으로써, 약액의 사용시간을 늘릴 수 있어 약액 사용량이 줄어들고, 이로 인해 폐수 처리비용도 절감되며, 제품의 원가를 절감할 수 있다. 또한 약액내 금속 불순물 농도를 관리할 수 있어 제품의 품질이 향상되어 반도체 소자의 수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 사상 및 특허청구범위 내에서 권리로서 개시하고 있으므로, 본원 발명은 일반적인 원리들을 이용한 임의의 변형, 이용 및/또는 개작을 포함할 수도 있으며, 본 명세서의 설명으로부터 벗어나는 사항으로서 본 발명이 속하는 업계에서 공지 또는 관습적 실시의 범위에 해당하고 또한 첨부된 특허청구범위의 제한 범위 내에 포함되는 모든 사항을 포함한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 클리닝 공정에서 약액조내 약액의 오버 플로우에 의해 순환되는 순환 배관에 이온 전지를 추가적으로 구성하고, 구성된 이온 전지에 금속 이온들의 산화, 환원 에너지를 인가하여 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 각종 금속 불순물을 양극과 음극을 통해 사전에 석출하고, 석출되고 남은 금속 불순물이 없는 약액을 순환시키는 과정을 통해 웨이퍼를 클리닝함으로써, 약액의 사용시간을 늘릴 수 있어 약액 사용량이 줄어들고, 이로 인해 폐수 처 리비용도 절감되며, 제품의 원가를 절감할 수 있다. 또한 약액내 금속 불순물 농도를 관리할 수 있어 제품의 품질이 향상되어 반도체 소자의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

웨이퍼 세정용 약액이 담겨 있는 약액조와,

상기 약액을 임시 보관하면서 순환 배관을 통해 흘려보내는 외조와,

상기 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 다수의 금속 불순물을 석출하는 이온 전지와,

상기 석출되고 남은 약액의 압력 흐름을 펌핑하는 펌프와,

상기 펌핑된 약액을 히팅하는 히터와,

상기 히팅된 약액을 필터링시켜 상기 액액조로 공급하는 필터

를 포함하는 반도체 소자의 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 다수의 금속 불순물은, Fe+, Fe2+, Al+, K+, Pt+, Cu+, Ca+인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 이온 전지는, 금속 이온들의 산화 및 환원 에너지에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 약액조를 사용하지 않더라고 상기 순환 배관에 상기 이온 전지를 장착하여 다수의 금속 불순물을 석출하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 장치.
웨이퍼 세정용 약액을 오버 플로우시켜 흘려보내는 제1과정과,

상기 흘러오는 약액내에서 산포를 가지고 움직이는 다수의 금속 불순물을 석출하는 제2과정과,

상기 석출되고 남은 약액의 압력 흐름을 펌핑하여 제공하는 제3과정과,

상기 펌핑된 약액을 히팅 및 필터링시켜 순환시키는 제4과정

을 포함하는 반도체 소자의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 다수의 금속 불순물은, Fe+, Fe2+, Al+, K+, Pt+, Cu+, Ca+인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조 방법.