KR20080104990A - 기포/약액 혼합 세정액을 이용하는 반도체 기판의 세정방법 - Google Patents

기포/약액 혼합 세정액을 이용하는 반도체 기판의 세정방법 Download PDF

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Abstract

가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 산성의 용액으로서, 계면활성제를 넣음으로써 반도체 기판 및 흡착 입자의 제타 포텐셜이 마이너스로 되어 있는 용액에, 상기 가스의 기포를 포함시킨 세정액을 이용하여 반도체 기판을 세정하는 방법이 개시된다. 혹은, 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 알카리성의 용액으로서, pH가 9 이상인 용액에 상기 가스의 기포를 포함시킨 세정액을 이용하여 반도체 기판을 세정한다.
반도체 기판, 세정액, 처리조, 계면활성제, 초음파 진동자, 제타 포텐셜, 기포

Description

기포/약액 혼합 세정액을 이용하는 반도체 기판의 세정 방법 {METHOD FOR CLEANING SEMICONDUCTOR SUBSTRATE USING THE BUBBLE/MEDICAL FLUID MIXED CLEANING SOLUTION}
<관련 출원>
본 출원은 일본 특허 출원 제2007-142199호(2007년 5월 29일)에 기초한 것으로서, 그 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
본 발명은 반도체 디바이스의 제조 단계에서의 세정 프로세스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈의 기포를 함유한 약액(기포/약액 혼합 세정액)을 이용하는 반도체 기판의 세정 방법에 관한 것이다.
최근, 게이트 길이가 65 nm인 MOSFET를 집적화한 반도체 디바이스가 개발되어 상품화되고 있다. 더욱 패턴의 미세화를 진행시킨 차세대의 반도체 디바이스에서는, 게이트 길이가 50 nm 이하인 것도 개발되고 있다.
65 nm 세대의 반도체 디바이스를 높은 수율로 제조하기 위해서는, 고도의 세정 프로세스가 필요하게 된다. 일반적으로 이용되는 물리 세정법으로서는 초음파를 이용한 세정(MHz 세정법이라고 불리고 있음)과, 이류체 제트(Jet)를 이용하는 세정(이류체 제트 세정법이라고 불리고 있음)이 있다. 이들 세정 방법은 반도체 디바이스를 제조하는 프로세스 도중에 발생하여 웨이퍼 상에 부착되는 파티클(particle)의 제거에 유효하여, 첨단적인 디바이스의 제조 프로세스에 다용되고 있다.
그러나, 상기 MHz 세정법이나 이류체 제트 세정법은, 파티클 제거율과 디바이스 패턴의 결손 발생률 사이에 강한 상관 관계가 있다. 즉, 고파워로 하면 파티클 제거 성능은 향상되지만 패턴을 결손시킬 가능성이 높아진다. 한편, 패턴 결손을 발생시키지 않도록 하는 저파워의 조건에서는 파티클의 제거율이 저하되어, 기대한 만큼의 제조 수율을 올릴 수 없다.
더구나, 50 nm 세대 이후의 반도체 디바이스에서는, 패턴 사이즈가 제거할 파티클의 사이즈보다도 작아지기 때문에, 더 이상 세정이 어렵게 되어, 고수율로 디바이스를 제조하는 것이 매우 곤란하게 되는 것이 예상된다.
이러한 배경으로부터, 반도체 제조 프로세스에서 일반적으로 이용되어 온 MHz 세정법이나 이류체 제트 세정법 등을 대신하는 새로운 세정 방법이 필요해지고 있다.
그런데, 0.1 마이크론(100 nm) 이하의 미소 파티클에서는, 그 입자 사이즈가 작아질수록 표면 에너지가 커져, 패턴 표면에 흡착되었을 때에 분자간력의 영향을 받아 흡착 표면으로부터 간단히는 떨어지지 않는다고 하는 현상이 있다. 이에 대해서는, 전술한 바와 같은 물리력을 이용하지 않는 다른 세정법이 필요하게 된다.
예를 들면, 패턴 표면에 흡착된 입자를, 이 입자를 흡착한 표면의 막마다 리 프트오프(Liftoff)시켜서 파티클을 제거하는 방법으로서, RCA 세정이나 그 개량인 SC-1 세정 등의 알칼리 세정법이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2006-80501호 공보 참조). 알칼리 세정법에서는 일반적으로는 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액을 이용하여 세정을 행한다.
그러나, 파티클을 흡착한 기초막의 재료에 따라서는, 이 알칼리 세정법을 적용할 수 없다. 왜냐하면, 예를 들면 트랜지스터를 제조할 때의 이온 주입 공정에서 이용되는 스루 옥사이드(Through oxide) 등은 얇기 때문에 상기 알칼리 세정액으로 에칭되어 버리기 때문이다.
이와 같이 약품을 이용하는 세정 방법은, 사용하기가 적합하지 않은 제조 공정이 있기 때문에, 기초막의 에칭을 억제하고, 또한 패턴 결함을 발생시키지 않도록 하는, 차세대의 미세화 프로세스에 대응한 새로운 세정 프로세스가 요구되고 있다.
한편, 반도체 이외의 분야에서는, 초순수나 전해수, 혹은 이온 교환수 등의 수중에서, 초음파의 인가나 전기 분해 등의 방법에 의해 나노 버블 및 마이크로 버블을 생성하고, 그것을 이용한 세정 방법이 이미 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2004-121962호 공보 참조).
상기 일본 특허 공개 제2004-121962호 공보에 기재되어 있는 기술에서는, 초음파를 인가한 환경하에서, 혹은 물의 전기 분해로 생성되는 나노 버블을 이용하여, 나노테크놀로지 관련 기기, 공업 제품, 의복 등의 각종 물체의 세정을 행한다.
이에 의해, 액체 내의 오물 성분의 흡착 기능, 물체 표면의 고속 세정 기능, 살균 기능 등을 이용하여 고기능이고, 또한 비누 등을 사용하지 않는 저환경부하로 세정을 할 수 있다고 보고되어 있다. 또한, 수중에 분리된 오물 성분을 포함한 오탁수를 비롯하여, 광범위한 분야에서 발생하고 있는 오탁수를 특히 액체 내의 오물 성분의 흡착 기능에 의해 효과적으로 정화할 수 있다고도 보고되어 있다. 또한, 생체에 대해서는 살균, 공기 제트나 비누 효과에 의한 물체 표면에 부착되어 있는 오물 제거, 공기 제트에 의한 지압의 각종 효과를 얻을 수 있다고도 보고되어 있다. 덧붙여, 국소 고압장의 생성에 의해, 또한 정전 분극의 실현에 의해, 또한 화학 반응 표면의 증대에 의해 화학 반응에 대해서도 유효하게 이용할 수 있는 등으로 여러가지의 효과가 드러나 있다.
상기 나노 버블이나 마이크로 버블을 이용한 세정 방법을 반도체 제조 프로세스에 적용함으로써, 전술한 MHz 세정법, 이류체 제트 세정법 및 알칼리 세정법의 몇가지의 문제를 해결할 수 있다고 생각된다. 그러나, 종래의 액체 내 기포 발생 장치는 수 나노미터 사이즈의 기포를 안정적으로 발생시키는 것이 곤란하다. 그 이유는, 종래 제안되어 있는 석영 버블러에 의한 기포 발생 방식에서는, 액체 내의 가스의 기포가 표면 에너지를 낮추기 때문에 기포 결합(합체)에 의한 거대화가 진행되기 때문이다. 또한, 액체 내에 기포를 발생시킬 때에는, 액중에서의 부력에 의해 기포 발생 부위로부터의 기포 이탈이 행하여지기 전까지는 기포의 거대화가 진행되기 때문에, 나노 사이즈의 기포는 형성이 곤란하였다.
이 때문에, 수 나노미터 사이즈의 기포를 안정적으로 발생시켜 세정액 내에 혼합할 수 있는 액중 기포 혼합 장치가 요망되고 있다.
본 발명의 목적은 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈의 기포를 함유한 약액(기포/약액 혼합 세정액)을 이용하여 반도체 기판을 세정하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제1 양태에 의하면, 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 산성의 세정액에 반도체 기판을 침지하고, 상기 세정액은 계면활성제를 함유하고, 상기 반도체 기판 및 흡착 입자의 제타 포텐셜이 마이너스이며, 상기 세정액 내에 용해되어 있는 상기 가스의 기포를 생성하고, 상기 가스의 기포가 포함되는 세정액을 반도체 기판의 표면에 공급하여 세정하는 것을 구비하는 반도체 기판의 세정 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 제2 양태에 의하면, 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 알카리성의 세정액에 반도체 기판을 침지하고, 상기 세정액은 pH가 9 이상이며, 상기 세정액 내에 용해되어 있는 상기 가스의 기포를 생성하고, 상기 가스의 기포가 포함되는 세정액을 반도체 기판의 표면에 공급하여 세정하는 것을 구비하는 반도체 기판의 세정 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 제3 양태에 의하면, 액체와 기체를 혼합함으로써 세정액의 흐름을 형성하고, 상기 세정액에 기포를 혼입시키며, 상기 흐르는 세정액을 반도체 기판의 표면에 공급하여 세정하는 것을 구비하는 반도체 기판의 세정 방법이 제공 된다.
<제1 실시 양태>
본 발명의 제1 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 방법에 대하여, 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한다. 본 실시 양태에서는, 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 약액에 초음파를 인가하여 기포(Bubble)를 발생시키고, 기포/약액 혼합 세정액을 이용하여 반도체 기판을 세정한다.
도 1 및 도 2는, 본 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 방법을 실행하는 반도체 기판의 세정 장치의 예로서, 원 배스(One Bath) 타입의 배치(Batch)식 세정 장치(100)의 일례를 도시하고 있다. 도 1은 개략 구성도이며, 도 2는 도 1의 지면 수직 방향을 따라 취한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 석영 처리조(10)에는 세정액으로서의 약액이 채워져 있고, 이 약액에 웨이퍼(반도체 기판)(1)가 침지되어 있다. 약액 공급 석영관(20)은 상기 석영 처리조(10)에 약액을 공급하기 위한 것으로서, 석영 처리조(10)의 양쪽 사이드의 저부에 설치되어 있다. 이 약액 공급관(20)의 길이 방향의 양단 중, 일단은 처리조 밖으로부터의 약액 공급구(30)로 되어 있고, 그 대면단에 초음파 진동자(40)가 설치된 구조로 되어 있다. 약액 공급구(30)에는 혼합 밸브(70)에 의해 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 초순수, HF, HCL 등이 혼합되어 공급된다.
상기 초음파 진동자(40)는, 약액 공급구(30)의 대면단에 석영판을 개재하여 진동판을 접착하고 있다. 이러한 구성에서는 약액 공급 석영관(20)의 길이 방향으로 진동 에너지가 조사되기 때문에, 처리조(10) 내의 웨이퍼(1)에는 진동파는 조사되지 않는다. 그리고, 약액 공급구(30)로부터 공급된 약액에 초음파를 이용하여 기포를 포함시키고, 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈의 기포를 포함한 약액(기포/약액 혼합 세정액)을 생성하여 웨이퍼(1)를 세정한다. 웨이퍼(1)를 세정하여 처리조(10)로부터 넘친 약액은 드레인(50)으로부터 배출된다.
또한, 도 2에서는 도 1에 도시되는 웨이퍼(1)는 생략하고 있지만, 일반적으로는 복수의 웨이퍼가 도 1의 지면 수직 방향으로 병렬하여 배치되어 있다. 단, 웨이퍼(1)의 매수는 1매이어도 상관없다.
상기한 바와 같은 구성에서, 약액 공급 석영관(20)으로부터 공급되는 약액, 즉 세정액에는 알카리성의 용액과 산성의 용액을 모두 이용할 수 있다.
알칼리 용액의 경우에는 pH가 9 이상인 환경하에서 세정을 행한다. 이 경우에는 웨이퍼(1) 및 그것에 흡착되어 있는 흡착 입자(도시하지 않음)는, 일반적으로는 도 3에 도시하는 바와 같이 마이너스의 제타 포텐셜(Zeta Potential)로 되어, 흡착 입자와 반도체 기판이 반발력을 가진 상태로 된다. 제타 포텐셜에 의한 반발력을 더욱 높이기 위해서는, 도 3에 도시되는 바와 같이 강알카리성에서의 운용이 바람직하다.
한편, 산성 용액의 경우에는 계면활성제 등을 사용하여, 웨이퍼(1) 및 흡착 입자의 제타 포텐셜을 모두 마이너스로 변화시킨 상태하에서 세정을 행한다. 이 경우의 계면활성제(분산제)로서는, 예를 들면 1 분자 내에 술폰산기를 적어도 2개 이상 갖는 화합물, 피트산 화합물, 및 축합 인산 화합물 중의 어느 1개 또는 2개 이상을 이용한다.
이들 계면활성제를 이용함으로써, 알칼리 용액을 이용한 경우와 마찬가지로, 도 4에 도시하는 바와 같이 산성 용액에서도 웨이퍼(1) 및 흡착 입자를 강한 마이너스의 제타 포텐셜 상태로 유지할 수 있다. 단, 제타 포텐셜을 컨트롤하기 위하여, 산성 용액 내, 혹은 알카리성 용액 내에 첨가하는 분산제는 상기한 예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 반도체 기판에 흡착된 입자와 반도체 기판 사이에 반발력을 생성할 수 있는 세정 약액을 이용하는 것이라면 상기한 예에 한정되지 않고, 기포에 의한 세정 효과를 더욱 높일 수 있다.
이러한 세정액에 대하여, 이하에 설명하는 바와 같이 초음파를 인가하였을 때에 효과적으로 기포를 발생시키기 위하여, 본 실시 양태에서는 약액 공급구(30)로부터 도입되는 약액에는 액중 용존 가스 농도가 포화 농도로 되도록 가스를 용해시킨 것을 사용한다. 여기에서 용해시키는 가스로서는, 예를 들면 질소(N2)를 이용한다.
처리조(10)의 저부에 배치되어 있는 초음파 진동자(40)는, 그 초음파 진동의 직진파가 처리조(10) 내에 설치된 웨이퍼(1)에는 직접 조사되지 않고, 공급 약액 자체에 조사되는 방향에 설치되어 있다. 다시 말하면, 패턴 결손이 생기지 않도록 초음파가 인가되는, 즉 진동파를 받는 환경하에 웨이퍼(1)를 설치하지 않는다. 따라서, 초음파 진동자(40)로부터 생성되는 초음파의 수직 성분파가 웨이퍼(1)에 직 접 조사되지 않는다.
그 결과, 약액 공급관(20) 내의 약액 내에는 기포와 캐비티(Cavity: 감압 공동)가 모두 형성되지만, 캐비티의 수명은 μsec 이하이어서, 웨이퍼(1)에는 도달하지 않는다. 기포는 캐비티와는 달리 기체의 거품이며, 수축 붕괴하는 경우가 없기 때문에, 처리조(10) 내부의 웨이퍼(1)까지 도달 가능하다.
또한, 일반적으로는 캐비티는 초음파 진동자의 주파수가 수십∼수백 KHz까지인 주파수대 이하에서 형성된다고 일컬어지고 있으며, MHz 이상의 주파수대에서는 형성되지 않는 것이 알려져 있다. 따라서, 본 실시 양태에서는 약액 공급관(20)에 접착한 초음파 진동자를 1 MHz 이상의 주파수에서 동작시킨다. 이에 의해, 캐비티를 거의 발생시키지 않고, 가스 포화 상태의 액체로부터 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈의 액중 용존 가스, 즉 질소(N2)의 기포를 효과적으로 발생시키는 것이 가능하게 된다.
본 실시 양태에서는, 초음파 진동자(40)의 직진파 방향에 웨이퍼(1)가 설치되어 있지 않고, 전술한 주파수의 관점으로부터도, 또한 캐비티의 수명의 관점으로부터도 웨이퍼(1)의 근방에서는 캐비테이션(Cavitations)이 발생하고 있지 않은 것은 명확하다.
이와 같이 기포/약액 혼합 세정액을 이용하여 웨이퍼(1)를 세정함으로써, 모두 마이너스의 제타 포텐셜을 갖고 서로 반발하는 힘이 작용하고 있는 흡착 입자와 반도체 기판에, 기포에 의한 세정 효과가 더 가해져서, 기판 상의 미세 패턴에 부 착된 흡착 입자를 효과적으로 세정 제거할 수 있다. 또한, 이 경우, 상기 기포의 사이즈가 미세 패턴의 사이즈와 동일한 정도로 되어 있는 것이 세정 효과를 높이는 측면에서 바람직하다.
상기 실시 양태에서 설명한 바와 같이, 미세 패턴과 동등 사이즈 정도의 나노미터 및 마이크로미터 사이즈의 기포를 갖는 세정액을 이용하여 반도체 기판을 세정함으로써, 기포를 이용하지 않고 세정 약액만으로 세정한 경우에 비하여 흡착 입자의 제거율이 높은 세정이 가능하다.
즉, 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈의 기포를 포함한 기포/약액 혼합 세정액을 웨이퍼 세정에 이용함으로써, 웨이퍼 표면의 흡착 입자의 근방에서 기포끼리의 합체, 및 흡착 입자와 기포의 접촉시에 생기는 액체 내에서의 기포의 체적 변화를 이용하여 미소 입자에 대하여 나노 사이즈의 물리력을 부여할 수 있다.
또한, 종래 행하여지고 있던 물의 전기 분해에 의한 나노 버블의 형성 방법에서는, 액성이 pH7 근방의 중성이기 때문에, 이 방법을 그대로 반도체 웨이퍼의 세정에 이용한 경우, 웨이퍼에 흡착된 입자를 웨이퍼로부터 떼어 놓는 제타 포텐셜에 의한 반발력을 이용할 수 없다. 따라서, 미세 입자의 세정 효과가 저하하게 된다고 생각된다.
그러나, 상기 실시 양태에서는 세정액을 웨이퍼 및 흡착 입자의 제타 포텐셜이 모두 마이너스로 되도록 하여 이용하기 때문에 세정 효과의 향상을 기대할 수 있다.
또한, 종래의 MHz 세정법을, 미세 반도체 디바이스 제조 프로세스에서의 웨 이퍼 세정 프로세스에 그대로 적용하면, 초음파 진동자의 종파가 웨이퍼에 직접 조사되어, 웨이퍼 근방에서 초음파에 의해 유발된 캐비티에 의해 패턴 결손을 발생시키게 된다. 즉, 캐비티의 수축시에 생기는 강한 충격파(캐비테이션)가 생기기 때문에 미세 패턴을 결손시키게 된다.
상기 실시 양태에서는 웨이퍼 근방에 캐비티를 발생시키지 않고, 캐비티와는 다른 기포를 이용하여, 기포/약액 혼합 세정액에 의해 세정을 행한다. 따라서, 웨이퍼 근방에서 캐비티를 발생시키지 않는 것이라면, 다른 기포 생성 방법을 이용하여도 상관없다.
또한, 초음파를 이용하여 캐비티가 기포와 동시에 발생하였다고 하여도, 상기 실시 양태와 같이 캐비티의 붕괴에 의한 충격파, 혹은 초음파 진동의 에너지(종파: 진동 방향)를 웨이퍼에 조사하지 않는 기포 생성 방법이라면 다른 방법이어도 상관없다.
또한, 세정액 내의 용존 가스로서 질소(N2)를 이용하여 설명하였지만, 일반적으로 반도체 제조 프로세스에 관례적으로 이용되는 산소(O2), 정제 공기(Air) 등을 이용하여도 상관없다. 즉, 가스 라인에 혼입된 파티클(Dust)을 포획하기 위한 가스 필터(Sieving 직경이 30 nm 이하, 바람직하게는 5 nm 이하)를 통과한 가스이면, 기포로서 사용하는 것이 가능하다.
또한, 보다 바람직하게는 초음파 진동의 반사에 의해 형성되는 반사파가 웨이퍼 방면을 향하지 않도록, 약액 공급구(30)측을 도 5에 도시하는 바와 같은 기울 기를 가진 형상으로 하면 좋다. 이러한 구성에 의하면, 반사파가 처리조(10)(웨이퍼(1))측으로 되돌아가는 것을 방지하여, 디바이스 패턴에의 데미지를 확실하게 저감할 수 있다.
<제2 실시 양태>
본 발명의 제2 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 방법에 대하여, 도 6 및 도 7을 이용하여 설명한다. 본 실시 양태에서는 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 약액에 버블러(Bubbler, 기포 발생기)를 이용하여 기포를 발생시키고, 기포/약액 혼합 세정액을 이용하여 반도체 기판을 세정한다.
도 6은 본 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 방법을 실행하는 반도체 기판의 세정 장치의 예로서, 순환 타입의 배치식 세정 장치(600)의 일례를 도시하고 있다. 약액은 순환 배관(64)을 통하여 순환하고 있고, 펌프(61), 히터(62), 필터(63)를 경유하여, 버블러(기포 발생 장치)(60)에 의해 질소(N2) 가스가 혼입되고, 약액 공급 석영관(20)을 통하여 석영 처리조(10)에 공급된다. 처리조(10)에서 웨이퍼(1)를 세정한 세정액은 처리조(10)로부터 넘쳐나와 드레인(50)에 배출된 후, 다시 펌프(61), 히터(62), 필터(63)를 거쳐 버블러(60)에 의해 질소(N2) 가스가 혼입되고, 약액 공급 석영관(20)을 통하여 석영 처리조(10)에 공급된다. 이상과 같은 세정액의 순환이 반복된다.
본 실시 양태에서도 일반적으로는 복수의 웨이퍼가 도 6의 지면 수직 방향으로 병렬하여 배치되어 있다. 단, 웨이퍼(1)의 매수는 1매이어도 상관없다.
도 6에서는 순환 배관(64)에 설치하는 입자 제거용의 필터(63)의 후단이고, 또한 처리조(10)의 전단에 버블러(60)를 설치하고 있지만, 처리조(10)의 내부에 설치하여도 된다. 본 실시 양태에서 입자 제거 필터(63)의 후단(2차측)에 버블러(60)를 설치하는 이유는, 필터(63)의 전단(1차측)에서는 필터(63) 내부의 1차측 에어 빼기 라인으로 기포가 빠지게 되어, 웨이퍼(1)를 설치하고 있는 처리조(10)에 효과적으로 기포를 공급할 수 없기 때문이다.
본 실시 양태에서는 상기 버블러(60)로서 이젝터(Ejector)를 채용하였다. 이젝터(60)에서 질소(N2) 가스가 순환 약액 내에 흡인된다. 그 때에 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈의 기포가 생성된다. 형성되는 기포의 사이즈와 밀도는 순환 약액의 점성의 차이에 의해 영향을 받지만, 세정 조건의 최적화에 의해 대응 가능하다. 또한, 이젝터(60)를 통과한 약액에는 질소(N2) 가스가 포화 농도까지 용해되어 있다.
본 실시 양태에서 사용하는 약액(세정액)에도, 제1 실시 양태와 마찬가지로 알카리성의 용액과 산성의 용액의 2종류가 생각된다.
알칼리 용액의 경우에는 pH가 9 이상인 환경하에서 세정을 행한다. 한편, 산성 용액의 경우에는, 예를 들면 1 분자 내에 술폰산기를 적어도 2개 이상 갖는 화합물, 피트산 화합물, 및 축합 인산 화합물 중의 어느 1개 또는 2개 이상을 계면활성제로서 사용하고, 웨이퍼(1) 및 흡착 입자의 제타 포텐셜을 모두 마이너스로 변화시킨 상태하에서 웨이퍼(1)의 세정을 행한다.
또한, 이 이젝터를 이용하는 방식에서는, 액체의 유속으로 기체량이 결정되게 되므로, 순환 배관(64)의 직경, 순환 펌프(61)의 능력 등 이젝터 이외의 순환 시스템의 구성 부품과의 정합이 필요하다. 본 실시 양태에서는, 예를 들면 배관(64)의 직경은 1 인치(inch), 펌프(61)의 능력은 30(L/min)으로 하였지만, 상황에 따라서 각종 최적의 실시 양태를 채용할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 본 실시 양태에서도 세정액 내의 용존 가스로서, 일반적으로 반도체 제조 프로세스에 관례적으로 이용되는 산소(O2), 정제 공기(Air) 등을 이용하여도 상관없다. 즉, 가스 라인에 혼입한 파티클(Dust)을 포획하기 위한 가스 필터 (Sieving 직경이 30 nm 이하, 바람직하게는 5 nm 이하)를 통과한 가스이면, 기포로서 사용하는 것이 가능하다.
또한, 이젝터(60)에서의 세정액에의 가스 혼입 후에, 기포와 약액의 분리를 극력 억제하기 위해서는, 이젝터(60)로부터 처리조(10)까지의 배관 거리는 짧은 쪽이 바람직하다. 또한, 도 6에서는 이젝터가 1개인 예를 나타내고 있지만, 처리조(10)의 양쪽 사이드의 약액 공급관(20)에 직접 이젝터를 연결하여도 된다. 그 경우에는 약액 공급관의 수만큼 이젝터를 부착한다.
또한, 버블러로서 이젝터를 이용함으로써, 처리조 저부에 설치한 석영 구 버블러를 이용한 종래의 기포 생성 방법에 비하여 기포의 사이즈를 미소화할 수 있다. 석영 구 버블러를 이용한 경우에는, 처리조 상면의 액체면에 큰 기포가 형성된다. 그러나, 이젝터에서 기포를 형성한 경우에는, 처리조 상면의 액체면에 무수 한 미소 기포가 형성되는 것이 실험에 의해 확인되고 있다.
일반적으로 기포의 사이즈는 복수의 기포끼리 합체하기 때문에 시간과 함께 커지는 것이 알려져 있지만, 기포의 형성 단계에서 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈의 기포로 되도록 함으로써, 처리조 상면의 액체면에 도달하였다고 하여도 미소한 사이즈를 유지할 수 있다.
기포를 포함한 약액을 이용한 세정에 의한, 반도체 웨이퍼에 흡착된 파티클의 제거 효과는, 액중의 기포의 크기와 액중의 기포 밀도에 강하게 의존한다. 종래의 석영 버블러에서는 밀리미터 사이즈의 기포가 형성되기 때문에, 반도체 웨이퍼 상의 나노미터 및 마이크로미터 사이즈의 미세 패턴과 동등한 사이즈의 파티클과의 접촉이 이루어지지 않는다. 따라서, 제거 성능이 얻어지지 않지만, 본 실시 양태에서는 그것이 가능하게 된다.
세정 효과는 액중의 기포 밀도에 강한 의존성이 있으며, 기포 밀도가 증가하면 세정 효과가 증가한다. 기포 밀도를 측정한 경우에, 수백만개/㎖ 이상의 기포 밀도를 갖는 상태가 세정으로서 바람직하다.
본 실시 양태에서는 버블러로서 이젝터를 이용하였지만, 그 이외의 방법으로서 가스를 과포화 상태까지 용해시킨 후에 기체/액체 분리 필터(멤브레인 필터)로부터 가스를 도입하는 방법 등도 적용할 수 있다. 도입하는 가스를 일단 포화 상태까지 용해시키고, 계속해서 상기 필터로 가스를 도입함으로써 원하는 기포량을 제어성 좋게 생성할 수 있다.
또한, 일단 포화 상태까지 가스를 용해시킨 액체를 이용하는 이유는, 포화 상태까지 용해되어 있지 않으면, 상기 필터에 의해 가스를 기포로서 도입시킬 때에, 가스가 액중에 용해 및 탈포하는 현상이 동시에 일어나게 되어, 제어성 좋게 기포를 생성할 수 없다는 것을 알고 있기 때문이다.
또한, 전술한 설명에서는 도 6에 도시하는 순환 타입의 배치식 세정 장치(600)를 예로 들어서 설명하였지만, 도 7에 도시하는 바와 같은 원 배스 타입의 배치식 세정 장치(700)에 이젝터(60)를 설치하여 세정액 내에 기포를 발생시켜도 상기와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
도 7에서는 약액을 도입하는 화학적 혼합 밸브(70)의 후단, 또한 처리조(10)의 전단(1차측)에 기포 발생 장치인 이젝터(60)를 설치하고 있지만, 이 경우에도 이젝터(60)로부터 처리조(10)까지의 배관 거리는 짧은 쪽이 바람직하기 때문에, 처리조(10)의 내부 혹은 양쪽 사이드의 약액 공급관(20)에 직접 이젝터를 연결하여도 된다.
상기 실시 양태에서 설명한 바와 같이, 기포를 갖는 세정액을 이용하여 반도체 기판을 세정함으로써, 기포를 이용하지 않고 세정 약액만으로 세정한 경우에 비하여 흡착 입자의 제거율이 높은 세정이 가능하게 된다.
본 실시 양태에서는 미세 패턴과 동등 사이즈 이상의 나노미터 및 마이크로미터 사이즈의 기포를 포함한 기포/약액 혼합 세정액을 웨이퍼 세정에 이용한다. 이에 의해, 웨이퍼 표면의 흡착 입자의 근방에서 기포끼리의 합체, 및 흡착 입자와 기포의 접촉시에 생기는 액체 내에서의 기포의 체적 변화를 이용하여 미소 입자에 대하여 나노 사이즈의 물리력을 부여하는 것이 가능하게 된다.
<제3 실시 양태>
다음으로, 본 발명의 제3 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 방법에 대하여 도 8a, 도 8b를 이용하여 설명한다. 본 실시 양태에서는 액체와 기체의 이류체를 이용하여 세정을 행하는 이류체 제트 세정법에서, 액체로서 기포가 혼입된 액체를 이용하여 반도체 기판을 세정하는 것이다.
회전 건조식의 매엽 세정 장치에서는, 회전하는 웨이퍼에 대하여 세정액을 웨이퍼 중앙에 토출 공급하는 방법, 혹은 스캔 노즐(Scan nozzle)에 의해 공급하는 방법이 있으며, 이들 방법 모두 매엽 장치에서 일반적으로 이용되고 있다.
본 실시 양태에서는 그 약액 공급 방법에 연구가 되어 있다. 즉, 도 8a에 도시하는 바와 같이, 제트 노즐(약액 토출 노즐)(800)의 약액류(또는 순수류)(81)를 공급하는 측에 기포 발생 장치(802)를 설치하고 있다. 그리고, 제트 노즐(800)로부터 약액을 토출시킬 때에, 약액류(또는 순수류)(81)를 예를 들면 질소(N2) 등으로 이루어지는 기체류(85, 86)에 의해 전단하도록 하여 혼합함과 함께, 이 약액류(81) 내에 상기 기포 발생 장치(802)로부터 기포를 혼입시킨다. 기포는 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈이며, 보다 바람직한 최소 입경은 50 nm 이하이다. 이와 같이 하여 생성한 세정액을, 회전 건조식의 매엽 세정 장치(801) 상에서 회전하는 웨이퍼(1)에 공급하여 세정한다.
또한, 도 8b에 도시하는 바와 같이, 제트 노즐(800)의 약액류(82, 83)를 공급하는 측에 기포 발생 장치(803)를 설치하여도 된다. 그리고, 제트 노즐(800)로 부터 약액을 토출시킬 때에, 약액류(82, 83)를 예를 들면 질소(N2) 등으로 이루어지는 기체류(87)에 의해 전단하도록 하여 혼합함과 함께, 이 약액류(82, 83) 내에 상기 기포 발생 장치(803)로부터 기포를 혼입시킨다. 이 기포는 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈이며, 보다 바람직한 최소 입경은 50 nm 이하이다. 이와 같이 하여 생성한 세정액을, 상기 세정액을 회전 건조식의 매엽 세정 장치(801) 상에서 회전하는 웨이퍼(1)에 공급하여 세정한다.
종래, 액체로서 기포가 혼입되어 있지 않은 순수(탈이온수)를 이용한 이류체 세정법에서는, 기체(N2 나이프)에 의해 액체가 전단되는 것 뿐이었기 때문에, 단순히 순수의 액옥(液玉)이 형성될 뿐이었다. 그러나, 본 실시 양태에서는 미세 패턴과 동등 사이즈 이상의 나노미터 혹은 마이크로미터 사이즈의 기포가 혼입된 액체를 이용하기 때문에, 제트 노즐(800)로부터 토출되는 약액은 종래 방법에 비하여 미세한 액옥으로 된다. 더구나, 상기 미세하게 된 액옥에 기포가 혼입되어 있어, 기포의 사이즈도 작아진다.
즉, 본 실시 양태에서 종래의 액옥에 의한 세정 효과 외에, 기포의 표면 에너지를 이용하여 제거할 쓰레기(Dust)를 재흡착시키지 않고 웨이퍼(1)의 직경 밖으로 배출할 수 있다.
본 실시 양태에서는 약액 대신에 순수를 이용하였다고 하여도 전술한 효과가 얻어지는 것은 물론이다. 약액을 사용하는 경우에는, 제1 및 제2 실시 양태와 마찬가지로, 제1 실시 양태에서 상세하게 설명한 알카리성의 용액과 산성의 용액 중 의 어느 하나를 이용함으로써 세정 효과를 높일 수 있다.
또한, 제1 및 제2 실시 양태와 마찬가지로, 액중 용존 가스 농도가 포화 농도로 되도록 질소(N2), 산소(O2), 정제 공기(Air) 등의 가스를 용해시킨 초순수에 약액을 첨가한 것을 사용하여, 그들과 동일한 발생한 가스의 기포가 과포화 중의 액체에 재용해되지 않고 가스 상태인 채로 존재하도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 매엽 세정 장치에 의해, 도 9에 도시한 바와 같은 세정 수순로 세정한 경우의, 기포의 유무, 약액 처리의 유무(NH3액 혹은 탈이온수)에 의한 파티클의 제거율을 평가한 결과를 도 10에 나타낸다. 도 10에서의 (1)과 (2)는 각각 다른 시행 결과이다.
도 10으로부터 알 수 있는 바와 같이, 기포가 없는 세정 방법에서는 20 ％ 이하의 제거율로 되지만, 기포가 있는 조건(버블수)에서는 파티클 제거율이 향상된다. 제거율은 파티클의 흡착 상태, 약액 처리 조건, 처리 시간 등에 따라 변동된다. 따라서, 각 디바이스 프로세스의 공정마다 조건 변경을 행할 필요가 있다.
<제4 실시 양태>
본 발명의 제4 실시 양태에 따른 액중 기포 혼합 장치에 대하여, 도 11에 의해 설명한다.
본 실시 양태에 따른 액중 기포 혼합 장치는, 기판 상의 미세 패턴과 동등 사이즈 정도의 나노미터 및 마이크로미터 사이즈의 기포를 안정적으로 발생시키는 것이 가능하며 이하와 같은 것이다. 우선, 기포 발생 부위에서 기포에 대하여 부 력 이외의 힘을 가하거나, 혹은 액류에 의한 전단력 이상의 힘을 가한다. 또한, 액체 내에 기포 발생 후에는 기포의 자기 붕괴(액중에의 용해)를 억제하기 위하여, 기포에 이용하는 가스를 사전에 과포화까지 액체 내에 용해시켜 둔다.
도 11에 도시하는 본 실시 양태에 따른 액중 기포 혼합 장치(110)에서는, 모세관벽(111)(기체 도입부)에 모세관으로부터 가스가 공급되고 있다. 이 액중 기포 혼합 장치(110)의 중앙의 지면 상방의 액체 유입부(113)로부터 하방을 향하여 약액의 액체류가 흐르고 있고, 그 액체류 방향과 수직의 진동면을 갖는 초음파 진동자(112)(초음파 발생부)를 설치하고 있다. 이에 의해, 모세관벽(111)과 액체의 계면 영역에 초음파 진동자(112)로부터 MHz 직진파에 의한 진동 에너지가 공급된다.
그 때문에, 액류에 대하여 평행하고, 또한 모세관벽(111)으로부터의 기포 발생 방향에 대하여 수직인 방향에 초음파를 인가할 수 있다. 다시 말하면, 액체 내의 초음파 인가 영역에 모세관벽(111)으로부터 기체를 주입하게 된다.
그 결과, 모세관벽(111)으로부터 발생한 기포에 대하여 액류에 의한 전단력 이상으로 강한 전단력을 부여할 수 있기 때문에, 거대화하기 전의 나노미터 사이즈의 기포인 채로의 해리(모세관으로부터의 이탈)가 용이하게 일어난다. 즉, 도 11의 우측의 확대도의 Phase1 영역에서 기포는 모세관벽(111)으로부터 떨어질 수 있다. 이에 의해, 나노미터 사이즈의 기포를 액중에 혼합시킬 수 있다. 이 액중 기포 혼합 장치(110)에서 얻어지는 기포의 사이즈는 수십∼수백 nm의 입경 분포를 나타내었다.
또한, 초음파로 효과적으로 기포를 발생시키기 위하여, 도입하는 액체에는 액중 용존 가스 농도가 포화 농도까지 가스를 용해시킨 약액 혹은 순수를 선택한다. 예를 들면, 질소(N2) 용해 순수를 베이스로 한 약액을 이용하여도 된다.
이와 같이 포화 농도까지 가스를 용해시킨 액체를 이용함으로써, 모세관벽(111)으로부터 이탈한 기포는 액체 내에 용해되지 않고 안정적으로 기포 구조를 유지할 수 있다. 이 때문에, 액중 기포 혼합 장치(110)에 모세관벽(111)으로부터 도입하는 기체를, 액체 유입부(113)로부터 유입시키는 액체 내에 포화 용해도 근방까지 용해시키는 용존 가스 장치를 액체 유입부(113)의 전, 예를 들면 액중 기포 혼합 장치(110)의 도 11에서의 상단에 설치하여도 된다.
여기에서 이용한 가스는 질소(N2)이지만, 일반적으로 반도체 제조 프로세스에 관례적으로 이용되는 산소(O2), 정제 공기(Air) 등을 이용하여도 상관없다. 즉, 가스 라인에 혼입된 파티클(Dust)을 포획하기 위한 가스 필터(Sieving 직경이 30 nm 이하, 바람직하게는 5 nm 이하)를 통과한 가스이면, 기포로서 사용하는 것이 가능하다.
또한, 액체로서 약액을 사용한 경우의 약액으로서는, 제1 내지 제3 실시 양태와 마찬가지로, 제1 실시 양태에서 상세하게 설명한 알카리성의 용액과 산성의 용액의 2종류를 적용할 수 있다.
도 12에 도시하는 바와 같은 종래의 기포 발생 장치(120)에서는, 기포에 대한 부력보다도 기포의 모세관벽(111)에의 부착력이 강한 경우에는, 기포가 모세관벽(111)으로부터 이탈하지 않고 거대화가 진행된다. 즉, 액체의 모세관벽(111)에 가까운 영역(도 12의 우측의 확대도의 Phase1 영역)에서는, 액체의 흐름이 거의 없고, 모세관벽(111)에는 확산에 의한 액체의 공급이 이루어져 있을 뿐이다. 이 계면 영역에서는 액체류에 의한 전단 에너지가 공급되지 않기 때문에, 작은 기포로서 이탈하지 못하고 기포의 자연 팽창이 이루어진다.
그 후, 모세관 선단의 기포끼리 결합하여 큰 사이즈의 기포로 되어서야(도 12의 우측의 확대도의 Phase2 영역에 도달하여서야) 비로소, 액체류로부터 받는 저항으로부터 기포가 어느 정도 이상의 전단력(전단 에너지)을 얻었을 때에, 기포의 모세관벽(111)으로부터의 이탈이 일어난다. 이와 같이 종래의 방법으로 기포를 발생시킨 경우에는 대략 수백 ㎛의 기포 사이즈로 되게 된다.
그에 대하여, 본 실시 양태에 따른 액중 기포 혼합 장치는, 액체 내의 초음파 인가 영역에 기체 도입부로부터 기체를 주입함으로써 그 기체로 이루어지는 기포를 액체 내에 효율적으로 혼합시킬 수 있다. 즉, 기판 상의 미세 패턴과 동등 사이즈 정도의 나노미터 및 마이크로미터 사이즈의 기포를 안정적으로 발생시킬 수 있다.
따라서, 본 실시 양태에 따른 액중 기포 혼합 장치를, 제2 실시 양태(도 6 및 도 7)에서 이용한 버블러(이젝터) 대신에 세정액 생성부로서 사용하거나, 제3 실시 양태에서 설명한 도 8의 제트 노즐(800)에 약액류(또는 순수류)(81, 82, 83)를 공급하는 기포 발생 장치로서 사용하거나 할 수 있다. 이에 의해, 제2 및 제3 실시 양태에서 기판 상의 미세 패턴과 동등 사이즈 정도의 나노미터 및 마이크로미터 사이즈의 기포를 보다 안정적으로 발생시키는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이, 본 발명의 일 양태에 따른 반도체 기판의 세정 방법은, 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 산성의 용액으로서, 계면활성제를 넣음으로써 반도체 기판 및 흡착 입자의 제타 포텐셜을 마이너스로 하는 용액, 혹은 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 알카리성의 용액으로서, pH가 9 이상인 용액 중의 어느 한쪽의 용액에 상기 가스의 기포를 포함시킨 세정액을 이용하여 반도체 기판을 세정한다.
그리고, 상기 용액으로서 산성 용액을 이용한 경우에는, 상기 계면활성제로서 1 분자 내에 술폰산기를 적어도 2개 이상 갖는 화합물, 피트산 화합물, 및 축합 인산 화합물 중의 어느 1개 또는 2개 이상을 이용한다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 반도체 기판의 세정 방법은, 액체와 기체를 혼합함으로써 세정액의 흐름을 형성하고, 상기 세정액의 흐름을 이용하여 반도체 기판을 세정하는 이류체 세정으로서, 상기 액체에 기포가 혼입된 액체를 이용한다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 액중 기포 혼합 장치는, 액체를 유입하는 액체 유입부, 상기 액체 내에 초음파를 발생하는 초음파 발생부, 및 상기 액체 내에 기체를 도입하는 기체 도입부를 구비하고, 따라서 상기 액체 내의 초음파 인가 영역에 상기 기체 도입부로부터 상기 기체를 주입함으로써 기포를 상기 액체 내에 혼합시킨다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른 반도체 기판의 세정 장치는, 반도체 기판을, 세정액을 이용하여 세정하기 위한 처리조, 및 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 산성의 용액으로서 계면활성제를 넣음으로써 상기 반도체 기판 및 흡착 입자의 제타 포텐셜을 마이너스로 하는 용액, 혹은 가스가 포화 농도까지 용해되어 있 는 알카리성의 용액으로서 pH가 9 이상인 용액 중의 어느 한쪽의 용액에, 상기 가스의 기포를 혼입함으로써 상기 세정액을 생성하는 세정액 생성부를 구비한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 한 측면에 따르면, 반도체 기판의 표면에 흡착되어 있는 미소한 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 반도체 기판의 세정 방법을 제공할 수 있다. 또한, 이 세정 방법을 이용하는 반도체 기판의 세정 장치, 및 그것들에서 이용하는 액중 기포 혼합 장치를 제공할 수 있다.
당 분야의 업자라면 부가적인 장점 및 변경들을 용이하게 생각해 낼 것이다. 따라서, 광의의 관점에서의 본 발명은 본 명세서에 예시되고 기술된 상세한 설명 및 대표 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부된 청구 범위들 및 그 등가물들에 의해 정의된 바와 같은 일반적인 발명적 개념의 정신 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변경이 가능하다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 2는, 도 1의 지면 수직 방향을 따라 취한 단면도.
도 3은, 알칼리 용액의 pH와 제타 포텐셜의 관계를 나타내는 특성도.
도 4는, 산성 용액의 pH와 제타 포텐셜의 관계를 나타내는 특성도.
도 5는, 본 발명의 제1 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 장치의 다른 예에 대하여 설명하기 위한 단면도.
도 6은, 본 발명의 제2 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 장치를 도시하는 개략 구성도.
도 7은, 본 발명의 제2 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 장치의 다른 예에 대하여 설명하기 위한 개략 구성도.
도 8a는, 본 발명의 제3 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 장치에 대하여 설명하기 위한 것으로서, 약액 토출 노즐의 확대 단면도.
도 8b는, 본 발명의 제3 실시 양태에 따른 반도체 기판의 세정 장치에 대하여 설명하기 위한 것으로서, 약액 토출 노즐의 다른 구성예를 도시하는 확대 단면도.
도 9는, 매엽 세정 장치에서의 반도체 기판의 세정 수순을 나타내는 프로세스 플로우도.
도 10은, 기포의 유무, 약액 처리의 유무에 의한 파티클의 제거율의 평가 결 과를 나타내는 다이어그램.
도 11은, 본 발명의 제4 실시 양태에 따른 액중 기포 혼합 장치의 구성을 도시하는 개략도.
도 12는, 종래의 기포 발생 장치의 구성을 도시하는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 웨이퍼
10: 석영 처리조
20: 약액 공급 석영관
30: 약액 공급구
40: 초음파 진동자
50: 드레인
60: 버블러
61: 펌프
62: 히터
63: 필터
64: 배관
70: 혼합 밸브

Claims (20)

  1. 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 산성의 세정액에 반도체 기판을 침지하는 단계-상기 세정액은 계면활성제를 함유하고, 상기 반도체 기판 및 흡착 입자의 제타 포텐셜이 마이너스임-와,
    상기 세정액 내에 용해되어 있는 상기 가스의 기포를 생성하는 단계와,
    상기 가스의 기포가 포함되는 세정액을 반도체 기판의 표면에 공급하여 세정하는 단계
    를 포함하는 반도체 기판의 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정액에 반도체 기판을 침지하는 단계는, 세정액이 채워진 처리조 내에 상기 반도체 기판을 수용하여 설치하는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 계면활성제는, 1 분자 내에 술폰산기를 적어도 2개 이상 갖는 화합물, 피트산 화합물, 및 축합 인산 화합물 중의 적어도 어느 1개를 함유하는 반도체 기판의 세정 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가스의 기포를 생성하는 단계는, 상기 처리조 내에 설치한 초음파 진동자로 상기 세정액을 진동시켜 상기 가스의 기포를 생성하는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 가스의 기포를 생성하는 단계는, 상기 세정액의 순환 배관에 설치된 입자 제거용의 필터의 후단이며 또한 상기 처리조의 전단, 또는 상기 처리조 내에 설치한 버블러에서 상기 세정액으로부터 가스의 기포를 생성하는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 초음파 진동자의 진동면은, 초음파 진동의 직진파가 상기 처리조 내에 설치된 반도체 기판에는 직접 인가되지 않고, 상기 세정액에 인가되는 방향을 따라 배치되어 있는 반도체 기판의 세정 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 기포의 사이즈는 상기 반도체 기판의 표면에 형성되는 패턴의 사이즈와 실질적으로 동등한 반도체 기판의 세정 방법.
  8. 가스가 포화 농도까지 용해되어 있는 알카리성의 세정액에 반도체 기판을 침 지하는 단계-상기 세정액은 pH가 9 이상임-와,
    상기 세정액 내에 용해되어 있는 상기 가스의 기포를 생성하는 단계와,
    상기 가스의 기포가 포함되는 세정액을 반도체 기판의 표면에 공급하여 세정하는 단계
    를 포함하는 반도체 기판의 세정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세정액에 반도체 기판을 침지하는 단계는, 세정액이 채워진 처리조 내에 상기 반도체 기판을 수용하는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 반도체 기판과 흡착 입자는 마이너스의 제타 포텐셜이며, 상기 흡착 입자와 상기 반도체 기판은 반발력을 갖는 반도체 기판의 세정 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가스의 기포를 생성하는 단계는, 상기 처리조 내에 설치한 초음파 진동자로 상기 세정액을 진동시켜 상기 가스의 기포를 생성하는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가스의 기포를 생성하는 단계는, 상기 세정액의 순환 배관에 설치된 입자 제거용의 필터의 후단이며 또한 상기 처리조의 전단, 또는 상기 처리조 내에 설치한 버블러에서 상기 세정액으로부터 가스의 기포를 생성하는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 초음파 진동자의 진동면은, 초음파 진동의 직진파가 상기 처리조 내에 설치된 반도체 기판에는 직접 인가되지 않고, 상기 세정액에 인가되는 방향을 따라 배치되어 있는 반도체 기판의 세정 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 기포의 사이즈는 상기 반도체 기판의 표면에 형성되는 패턴의 사이즈와 실질적으로 동등한 반도체 기판의 세정 방법.
  15. 액체와 기체를 혼합하여 세정액의 흐름을 형성하는 단계와,
    상기 세정액에 상기 기체의 기포를 혼입시키는 단계와,
    상기 흐르는 세정액을 반도체 기판의 표면에 공급하여 세정하는 단계
    를 포함하는 반도체 기판의 세정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 세정액에 상기 기체의 기포를 혼입시키는 단계는, 초음파 인가 영역에 기체 도입부로부터 기체를 주입함으로써 기포를 상기 세정액 내에 혼합시키는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    기체 도입부는, 모세관으로부터 기체가 공급되는 모세관벽이고, 상기 세정액 내의 초음파 인가 영역에 상기 모세관벽으로부터 기체를 주입하는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 세정액에 상기 기체의 기포를 혼입시키는 단계는, 약액 토출 노즐에서의 약액류를 공급하는 측에 설치된 기포 발생 장치로부터 기포를 공급하여 혼합시키는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 기포 발생 장치는, 상기 세정액이 흐르는 방향과 수직인 방향에 초음파를 인가하는 초음파 진동자를 포함하고, 상기 세정액을 초음파 진동시켜 기포를 생성하는 것인 반도체 기판의 세정 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 기포의 사이즈는 상기 반도체 기판의 표면에 형성되는 패턴의 사이즈와 실질적으로 동등한 반도체 기판의 세정 방법.
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