KR20070027079A - 확산로에 포함된 보트의 세정 방법 - Google Patents

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KR20070027079A
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박재구
김진성
임광신
김정주
진태성
한은영
김오순
허명진
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삼성전자주식회사
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    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

확산로에 포함된 보트를 세정하는 방법을 제공한다. 이 방법에 따르면, 보트를 질산, 불산 및 순수를 포함하는 제1 세정 용액으로 세정하고, 불산 및 순수를 포함하는 제2 세정 용액으로 세정한 후에, 순수로 린스(rinse)한다.

Description

확산로에 포함된 보트의 세정 방법{METHODS OF CLEANING A BOAT IN A FURNACE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보트의 세정 방법을 설명하기 위하여 확산로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보트의 세정 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트(flow chart)이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세정 방법에 의하여 보트의 세정 상태를 설명하기 위한 전자주사현미경으로 촬영한 사진들이다.
본 발명은 반도체 장비의 세정 방법에 관한 것으로, 특히, 확산로에 포함된 보트의 세정 방법에 관한 것이다.
확산로는 반도체 소자를 제조하는데 사용되는 반도체 장비이다. 상기 확산로는 반도체 공정들 중에 증착 공정 또는 열처리 공정등을 수행할 수 있다. 상기 확산로는 복수매의 웨이퍼들에 반도체 공정을 동시에 수행하는 배치타입(batch type)이다. 상기 확산로는 웨이퍼들이 수직으로 적층되는 종형 확산로와 웨이퍼들이 수 평으로 탑재되는 횡형 확산로로 구분될 수 있다.
상기 확산로는 웨이퍼들이 탑재는 보트(boat)를 포함한다. 상기 보트에는 복수매의 웨이퍼들이 서로 이격되어 탑재되고, 상기 보트는 반도체 공정이 수행되는 튜브(tube)내로 장착될 수 있다.
상기 확산로에서 증착 공정이 수행되는 동안에, 웨이퍼들에는 증착하고자 하는 물질막이 증착된다. 이때, 상기 보트에는 오염원이 발생될 수 있다. 다시 말해서, 상기 물질막을 웨이퍼에 증착하는 동안에, 상기 물질막은 상기 보트의 표면에도 증착될 수 있다. 상기 보트의 표면에 증착된 물질막은 상기 확산로내에서 반도체 공정을 수행하는 웨이퍼들에 파티클성 오염원으로 작용할 수 있다. 이러한 오염원을 제거하기 위하여 소정의 주기로 상기 보트를 세정할 수 있다.
종래에 질산, 불산 및 순수로 구성된 용액으로 상기 보트를 세정하는 방법이 공지된 바 있다. 하지만, 이러한 용액만으로 상기 보트를 세정하는 경우, 상기 보트에 증착된 물질막이 완전히 제거되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 보트를 세정할지라도, 웨이퍼들에 파티클성 오염원들이 유발되어 반도체 소자의 불량을 초래할 수 있다.
본 발명은 상술한 제반적인 문제점들을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 확산로의 보트에 증착된 오염원을 효율적으로 제거하여 웨이퍼의 오염을 최소화할 수 있는 보트를 세정하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 보트에 증착된 여러 종류의 오염원들을 효율적으로 제거하여 웨이퍼의 오염을 최소화할 수 있는 보트를 세정하는 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 확산로에 포함된 보트를 세정하는 방법을 제공한다. 이 방법은 다음의 단계들을 포함한다. 상기 보트를 질산, 불산 및 순수를 포함하는 제1 세정 용액으로 세정하고, 상기 보트를 불산 및 순수를 포함하는 제2 세정 용액으로 세정한다. 상기 보트를 순수로 린스(rinse)한다.
일 실시예에 따르면, 상기 확산로는 산화막을 증착하는 장비일 수 있다. 이 경우에, 상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 20% 내지 30%인 것이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 상기 확산로는 질화막을 증착하는 장비일 수 있다. 이 경우에, 상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 3% 내지 8%인 것이 바람직하다.
일 실시예에 따르면, 상기 확산로는 실리콘막을 증착하는 장비일 수 있다. 이 경우에, 상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 10% 내지 25%인 것이 바람직하다.
상기 제1 세정 용액내 질산, 불산 및 순수의 비율들은 각각 14%, 39% 및 47%일 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설 명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보트의 세정 방법을 설명하기 위하여 확산로를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 확산로(50)는 반도체 공정이 수행되는 내부 공간을 갖는 튜브(10)를 포함한다. 도시하지 않았지만, 상기 튜브(10)는 서로 이격된 내부 튜브 및 외부 튜브를 포함할 수 있다. 이때, 상기 내부 튜브는 상기 외부 튜브 내에 배치된다. 상기 튜브(10)의 외부에는 상기 튜브(10)내에 소정 온도의 열을 공급하는 히터(20)가 배치된다. 상기 튜브(10)내에는 복수매의 웨이퍼들(W)이 서로 이격되어 탑재되는 보트(30)가 배치된다. 상기 튜브(10)가 내부 및 외부 튜브들을 포함하는 경우, 상기 보트(30)는 상기 내부 튜브내에 장착된다.
상기 확산로(50)는 도시된 바와 같이, 복수매의 웨이퍼들(W)이 수직으로 장착되는 종형 확산로일 수 있다. 이와는 다르게, 상기 확산로(50)는 복수매의 웨이퍼들(W)이 수평으로 장착되는 횡형 확산로(미도시함)일 수도 있다. 다시 말해서, 상기 보트(30)에는 복수매의 웨이퍼들(W)이 수직으로 적층되어 탑재되거나 수평으로 장착될 수 있다.
상기 확산로(50)는 웨이퍼(W)에 산화막을 증착하는 장비일 수 있다. 이와는 달리, 상기 확산로(50)는 웨이퍼(W)에 질화막을 증착하는 장비일 수 있다. 이와는 또 다르게, 상기 확산로(50)는 웨이퍼(W)에 실리콘막을 증착하는 장비일 수도 있다.
상기 보트(30)의 세정 방법에 대하여 도 2의 플로우 챠트를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보트의 세정 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트(flow chart)이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 보트(30)를 세정하기 위하여, 상기 보트(30)를 상기 확산로(50)로부터 탈착한다(S100). 상기 확산로(50)가 증착하는 물질막에 따라, 상기 보트(30)의 표면에 형성된 오염원들의 종류는 달라질 수 있다.
상기 탈착된 보트(30)를 질산(HNO3) 및 불산(HF)을 포함하는 제1 세정 용액으로 세정한다(S110). 상기 제1 세정 용액은 질산 및 불산과 더불어 순수를 포함한다. 상기 질산의 량은 상기 제1 세정 용액의 총량에 대하여 10% 내지 20%일 수 있다. 상기 제1 세정 용액에 포함된 불산의 량은 상기 제1 세정 용액의 총랑에 대하여 30% 내지 50%일 수 있다. 상기 제1 세정 용앵의 총량으로부터 상기 질산 및 불산의 량을 뺀 나머지는 순수의 량에 해당한다. 예컨대, 상기 제1 세정 용액의 질산, 불산 및 순수의 비율들은 각각 14%, 39% 및 47%일 수 있다.
상기 확산로(50)가 산화막 증착 장비인 경우, 상기 보트(30)는 상기 제1 세정 용액으로 40분 내지 50분간 세정하는 것이 바람직하다. 상기 확산로(50)가 질화 막 증착 장비인 경우, 상기 보트(30)는 상기 제1 세정 용액으로 25분 내지 35분간 세정하는 것이 바람직하다. 상기 확산로(50)가 실리콘막 증착 장비인 경우, 상기 보트(30)는 상기 제1 세정 용액으로 55분 내지 65분간 세정하는 것이 바람직하다.
상기 제1 세정 용액으로 세정된 보트(30)를 제2 세정 용액으로 세정한다(S120). 상기 제2 세정 용액은 희석된 불산액인 것이 바람직하다. 다시 말해서, 상기 제2 세정 용액은 불산 및 순수를 포함한다.
상기 확산로(50)가 산화막 증착 장비인 경우, 상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 20% 내지 30%인 것이 바람직하다. 상기 확산로(50)가 질화막 증착 장비인 경우, 상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 3% 내지 8%인 것이 바람직하다. 상기 확산로(50)가 실리콘막 증착 장비인 경우, 상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 10% 내지 25%인 것이 바람직하다.
상기 확산로(50)가 산화막 또는 질화막을 증착하는 장비인 경우, 상기 보트(30)는 상기 제2 세정 용액으로 25분 내지 35분간 세정하는 것이 바람직하다. 상기 확산로(50)가 실리콘막 증착 장비인 경우, 상기 보트(30)는 상기 제2 세정 용액으로 15분 내지 25분간 세정하는 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 세정 용액들로 세정을 완료한 후에, 상기 보트(30)를 순수로 린스(rinse)한다. 상기 보트(30)는 100분 내지 150분간 린스 하는 것이 바람직하다.
상술한 방법으로 상기 보트(30)를 세정함으로써, 상기 보트(30)의 표면에 증 착된 오염원을 매우 효율적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼들(W)의 오염원을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
상술한 방법을 이용하여 상기 보트(30)의 표면에 증착된 오염원을 제거하는 실험을 수행하였다. 이 실험을 도 3의 전자 주사현미경으로 촬영한 사진들을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세정 방법에 의하여 보트의 세정 상태를 설명하기 위한 전자주사현미경으로 촬영한 사진들이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저 실험을 위하여 보트 1 및 보트 2를 준비하였다. 상기 보트 1 및 보트 2는 산화막을 증착하는 확산로(50)에 포함된 보트들이다.
상기 보트 1은 질산, 불산 및 순수를 포함하는 세정 용액으로 30분간 세정한 후에, 180분간 린스하였다. 즉, 상기 보트 1은 종래의 세정 방법으로 세정하였다. 이와는 다르게, 상기 보트 2는 질산, 불산 및 순수를 포함하는 제1 세정 용액으로 45분간 세정하고, 불산 및 순수를 포함하는 제2 세정 용액으로 30분간 세정한 후에, 120분간 린스하였다. 즉, 상기 보트 2는 본 발명에 따른 세정 방법으로 세정하였다. 상기 보트 2에 사용된 제1 세정 용액의 질산, 불산 및 순수의 비율들은 각각 14%, 39% 및 47% 였다. 상기 보트 2에 사용된 제2 세정 용액은 25% 희석된 불산액이었다. 즉, 상기 보트 2에 사용된 제2 세정 용액내 불산량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 25%였다.
도 3의 참조부호 "a"는 상기 보트 1의 표면을 전자주사현미경으로 촬영한 사 진이고, 도 3의 참조부호 "b"는 상기 보트 2의 표면을 전자주사현미경으로 촬영한 사진아다. 도시된 바와 같이, 상기 보트 1의 표면에는 산화물의 오염원(150)이 여전히 잔존하고 있음을 알 수 있다. 이와는 다르게, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세정 방법으로 세정된 상기 보트 2의 표면에는 오염원이 없음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 보트를 질산, 불산 및 순수를 포함하는 제1 세정 용액으로 세정하고, 또한, 불산 및 순수를 포함하는 제2 세정 용액으로 세정한 후에, 순수로 린스한다. 이에 따라, 상기 보트의 표면에는 산화물, 질화물 또는/및 실리콘을 포함하는 오염원을 매우 효율적으로 제거할 수 있다. 그 결과, 확산로내 웨이퍼들에 발생되던 오염원들을 최소화하여 반도체 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 확산로에 포함된 보트를 세정하는 방법에 있어서,
    상기 보트를 질산, 불산 및 순수를 포함하는 제1 세정 용액으로 세정하는 단계;
    상기 보트를 불산 및 순수를 포함하는 제2 세정 용액으로 세정하는 단계; 및
    상기 보트를 순수로 린스하는 단계를 포함하는 보트 세정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산로는 산화막을 증착하는 장비이되,
    상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 20% 내지 30%인 것을 특징으로 하는 보트 세정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산로는 질화막을 증착하는 장비이되,
    상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 3% 내지 8%인 것을 특징으로 하는 보트 세정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산로는 실리콘막을 증착하는 장비이되,
    상기 제2 세정 용액내 불산의 량은 상기 제2 세정 용액의 총량에 대하여 10% 내지 25%인 것을 특징으로 하는 보트 세정 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중에 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정 용액내 질산, 불산 및 순수의 비율들은 각각 14%, 39% 및 47%인 것을 특징으로 하는 보트 세정 방법.
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