KR20070073501A - 반도체 웨이퍼의 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼의 세정장치에 관한 것으로, 세정액에 초음파 진동을 실어 웨이퍼로 제공하여 상기 웨이퍼를 세정하는 반도체 웨이퍼의 세정장치에 있어서, 상기 세정액을 상기 웨이퍼로 회전시키면서 제공하는 회전 노즐을 포함하고, 상기 회전 노즐의 측벽에는 상기 세정액을 상기 웨이퍼로 제공하는 다수개의 개구를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 적은 초순수량으로 웨이퍼 표면의 패턴을 손상시키지 않고 파티클을 효과적으로 제거할 수 있게 됨으로써 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

반도체, 세정장치, 노즐, 초음파(메가소닉)

Description

반도체 웨이퍼의 세정장치{APPARATUS FOR CLEANING SEMICONDUCTOR WAFER}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정장치를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정장치의 일부를 도시한 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100; 세정장치 110; 스핀 챔버

120; 세정액 제공부 121; 노즐 본체

123,125; 세정액 라인 127; 노즐

128; 개구 129; 암

130; 실린더 135; 모터

140; 베이스

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파를 이용한 반도체 웨이퍼의 세정장치에 관한 것이다.

최근의 반도체 소자는 집적도가 비약적으로 향상되고 있기 때문에 배선간의 간격도 또한 비약적으로 좁아지고 있다. 따라서, 반도체 소자의 수율에 파티클이 미치는 영향의 정도가 커지고 있어서 반도체 소자의 제조단계에서의 파티클 발생을 최대한 억제하도록 노력하고 있다. 이러한 연유로 반도체 세정공정에 사용되는 세정장치도 다양하게 개량되어지고 있다. 그 중의 하나가 초순수(DIW)에 초음파(Megasonic)를 부가하여 웨이퍼의 표면으로부터 파티클을 제거하는 반도체 웨이퍼의 세정장치이다.

그런데, 초음파를 이용한 반도체 웨이퍼의 세정장치는 다른 세정장치, 가령 브러쉬를 이용하는 세정장치에 비해 상대적으로 파티클 제거력이 낮고, 초순수의 사용량이 많아 제품의 원가를 상승시키는 문제가 있다. 특히, 미세한 패턴이 형성된 웨이퍼 표면에 초순수를 제공하는 방식이므로 초순수의 유량 압력에 의해 미세 패턴이 파손될 우려가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 표면으로부터 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 반도체 웨이퍼의 세정장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼의 세정장치는 진동과 회전이 실린 분무 스프레이를 이용하는 것을 특징으로 한다.

상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정 장치는, 세정액에 초음파 진동을 실어 웨이퍼로 제공하여 상기 웨이퍼를 세정하는 반도체 웨이퍼의 세정장치에 있어서, 상기 세정액을 상기 웨이퍼로 회전시키면서 제공하는 회전 노즐을 포함하고, 상기 회전 노즐의 측벽에는 상기 세정액을 상기 웨이퍼로 제공하는 다수개의 개구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 있어서, 상기 회전 노즐은 상기 세정액에 초음파 진동을 전달하는 노즐 본체에 회전 가능하게 설치된다. 상기 세정액은 상기 노즐 본체에서 초음파 에너지를 전달받아 진동이 실린 상태로 상기 회전 노즐을 통해 상기 웨이퍼로 회전되면서 분무된다.

상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 변경 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정장치는, 웨이퍼를 장착하여 회전시키는 스핀 챔버와, 상기 웨이퍼의 상부에 위치되도록 변동 가능한 암과, 상기 암의 끝단에 설치되어 진동이 실린 세정액을 회전시키면서 분무하는 다수개의 개구가 형성된 회전 노즐과, 상기 암에 조합되어 상기 회전 노즐로 세정액을 공급하는 세정액 라인과, 상기 회전 노즐을 내장하며 상기 세정액에 진동을 부여하는 노즐 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 변경 실시예에 있어서, 상기 암을 상하 이동시키는 실린더와 상기 암을 회전 이동시키는 모터를 포함한다. 상기 다수개의 개구는 상기 회전 노즐의 측면에 형성된다.

본 발명에 의하면, 암에 초순수 라인을 연결하고 노즐 끝에 홀을 내어 초순수 공급시 분무를 형성하고, 또한 노즐을 회전시킨다. 이에 따라, 진동과 회전이 실린 분무 스프레이로 웨이퍼 표면의 패턴 사이사이에 있는 파티클을 쓸며 튕겨내 듯이 함으로써 파티클을 제거하는 것이다. 그러므로써, 적은 초순수량으로 웨이퍼 표면의 패턴을 손상시키지 않고 파티클을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 세정장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 장치는 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 장치는 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.

(실시예)

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정장치를 도시한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정장치(100)는 웨이퍼(W)를 장착하는 스핀 챔버(110)를 구비한다. 스핀 챔버(110)의 상부에는 웨이퍼(W)를 향해 세정액, 가령 초순수(DIW)를 제공하는 세정액 제공부(120)를 구비한다.

세정액 제공부(120)는 노즐(도 2의 127 참조)을 끝단에 구비하는 암(129)을 포함한다. 암(129)은 베이스(140)의 상하를 이동하도록 베이스(140)를 관통하여 설치된다. 암(129)의 상하 이동은 실린더(130)에 의해 구현된다. 또한, 암(129)은 모 터(135)에 의해 회전한다. 한편, 암(129)에는 웨이퍼(W)에 분사될 세정액, 앞서의 예처럼 초순수를 노즐(127)에 제공하는 적어도 하나, 가령 두 개의 세정액 라인(123,125)이 구비된다. 노즐(127)은 노즐 본체(121)의 하면에 구비된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 세정장치의 일부를 도시한 저면 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 노즐 본체(121)에는 상술한 바와 같이 두 개의 세정액 라인(123,125)이 배치된다. 구체적으로, 하나의 라인(123)은 노즐 본체(121)의 상면에 조합되고, 다른 하나(125)는 노즐 본체(121)의 일측면에 조합된다.

노즐 본체(121)의 하면에는 세정액이 실제로 분출되는 노즐(127)이 회전 가능하게 조합된다. 노즐(127)을 통해 세정액인 초순수가 웨이퍼(W)로 제공된다. 그런데, 초순수는 노즐(127)의 하면을 통해 웨이퍼(W)에 제공되는 것은 물론, 노즐(127)의 측면에 형성된 다수개의 개구(128)를 통해서도 웨이퍼(W)에 제공된다.

노즐 본체(121)는 주지된 바와 같이 초순수에 대해 초음파(Megasonic) 진동을 전달하는 진동자가 설치된다. 따라서, 회전하는 노즐(127)은 초순수에 초음파 진동을 실어 회전시키면서 분무한다. 진동과 회전하는 초순수에 의해 웨이퍼(W)의 표면의 패턴 사이사이에 있는 파티클을 쓸며 튕겨 내듯이 한다. 그럼으로써, 비교적 적은 초순수량으로 웨이퍼(W) 표면에 형성된 패턴을 손상시키지 않으면서 파티클을 효과적으로 제거할 수 있다.

이상과 같이 구성된 반도체 웨이퍼의 세정장치(100)는 다음과 같이 동작한다.

웨이퍼(W)가 스핀 챔버(110)에 장착되면, 암(129)은 모터(135)에 의해 회전하여 웨이퍼(W) 상부에 위치한다. 이때, 실린더(130)의 적절한 동작에 의해 암(129)은 웨이퍼(W) 표면으로부터 적당한 거리를 두고 위치한다. 암(129)이 세정 위치에 셋팅되면 라인(123,125)을 통해 세정액인 초순수가 노즐 본체(121)로 제공된다.

초순수는 노즐 본체(121) 내에서 진동자의 진동 동작에 의해 진동이 실려진다. 진동이 실려진 초순수는 노즐(127)을 통해 웨이퍼(W)로 제공된다. 이때, 노즐(127)은 회전하며, 또한 그 측벽에 다수개의 개구(128)가 형성되어 있으므로 진동이 실린 초순수는 회전하면서 웨이퍼(W)로 분무된다. 진동이 실려 회전 분무되는 초순수에 의해 웨이퍼(W) 표면으로부터 파티클이 제거됨으로써 웨이퍼(W)가 세정된다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 암에 초순수 라인을 연결하고 노즐 끝에 홀을 내어 초순수 공급시 분무를 형성하고, 또한 노즐을 회전시킴으로써 진동과 회전이 실린 분무 스프레이로 웨이퍼 표면의 패턴 사이사이에 있는 파티클을 쓸며 튕겨내듯이 함으로써 파티클을 제거하는 것이다. 그러므로써, 적은 초순수량으로 웨이퍼 표면의 패턴을 손상시키지 않고 파티클을 효과적으로 제거할 수 있게 됨으로써 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 세정액에 초음파 진동을 실어 웨이퍼로 제공하여 상기 웨이퍼를 세정하는 반도체 웨이퍼의 세정장치에 있어서,

   상기 세정액을 상기 웨이퍼로 회전시키면서 제공하는 회전 노즐을 포함하고, 상기 회전 노즐의 측벽에는 상기 세정액을 상기 웨이퍼로 제공하는 다수개의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전 노즐은 상기 세정액에 초음파 진동을 전달하는 노즐 본체에 회전 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 세정액은 상기 노즐 본체에서 초음파 에너지를 전달받아 진동이 실린 상태로 상기 회전 노즐을 통해 상기 웨이퍼로 회전되면서 분무되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정장치.
4. 웨이퍼를 장착하여 회전시키는 스핀 챔버와;

   상기 웨이퍼의 상부에 위치되도록 변동 가능한 암과;

   상기 암의 끝단에 설치되어 진동이 실린 세정액을 회전시키면서 분무하는 다 수개의 개구가 형성된 회전 노즐과;

   상기 암에 조합되어 상기 회전 노즐로 세정액을 공급하는 세정액 라인과;

   상기 회전 노즐을 내장하며 상기 세정액에 진동을 부여하는 노즐 본체;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 암을 상하 이동시키는 실린더와 상기 암을 회전 이동시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 다수개의 개구는 상기 회전 노즐의 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정장치.

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