KR20190011473A - 웨이퍼 세정 장치 및 이를 사용하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법에 있어서, 이물질이 부착된 웨이퍼를 준비하는 단계; 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계; 그리고, 세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계;를 포함하며, 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계에서, 웨이퍼는 냉각재료와 직접 접촉하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다.

Description

웨이퍼 세정 장치 및 이를 사용하는 방법{APPARATUS FOR CLEANING WAFER AND METHOD FOR USING THE SAME}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 웨이퍼 세정 장치 및 이를 사용하는 방법에 관한 것으로, 특히 슬러지와 슬러리를 효율적으로 제거하는 웨이퍼 세정 장치 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 한국 공개특허공보 제10-2004-0035344호에 제시된 종래의 반도체 웨이퍼용 화학적 기계적 연마 설비의 일 예를 나타내는 도면이다.
일반적으로 반도체소자는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 화학기상증착, 이온주입 및 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행함으로써 만들어지고, 이렇게 반도체소자로 제조되기까지의 웨이퍼는 그 표면에 회로패턴을 형성하기 용이하도록 평탄화와 에치 백(etch back) 등을 위한 화학적 기계적 연마 CMP:Chemical-Mechanical Polishing) 공정을 거친다.
화학적 기계적 연마 공정은 고속 회전하는 폴리싱 패드의 표면에 슬러리가 균일하게 분포되게 공급하고, 이러한 폴리싱 패드의 표면에 평탄화가 요구되는 웨이퍼의 표면을 근접 위치시켜 슬러리에 의한 화학적인 작용과 고속 회전에 의한 물리적인 힘으로 웨이퍼의 대상 표면을 가공하는 것으로써 이루어진다.
이를 위한 화학적 기계적 연마 설비(10)의 종래 기술 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상면에 폴리싱 패드(14)를 구비하여 고속 회전하는 테이블(12)이 설치되어 있고, 이 테이블(12)의 상부에는 폴리싱 패드(14)의 중심 부위에 슬러리를 공급토록 하는 슬러리 공급노즐(16)과 폴리싱 공정이 종료된 시점에서 폴리싱 패드(14) 표면에 잔존하는 슬러리 등을 제거하도록 세정액을 공급하는 세정액 공급노즐(18)이 설치된다. 또한, 화학적 기계적 연마 설비(10)는 챔버(C) 내에 구비된다.
여기서, 슬러리 공급노즐(16)과 세정액 공급노즐(18)을 통해 공급이 이루어진 슬러리 또는 세정액은 테이블(12)의 고속 회전에 의해 폴리싱 패드(14)의 중심 위치에서 점차 가장자리 부위로 이동하다가 결국 폴리싱 패드(14)의 가장자리 부위로부터 이탈한다.
상술한 과정에서 폴리싱 패드(14)의 회전 속도가 일정 수준을 유지하는 상태에서 슬러리 또는 세정액 중 어느 하나의 공급을 일정 수준으로 계속하여 공급하면, 이들 슬러리 또는 세정액은 폴리싱 패드(14)의 전면에 대하여 균일한 수준으로 분포된다.
한편, 상술한 테이블(12)의 일측에는 웨이퍼(W)를 장착하여 평탄면이 요구되는 웨이퍼(W)의 표면을 상술한 폴리싱 패드(14)의 표면에 대향하여 근접 위치시키도록 하는 헤드부(20)가 설치된다. 이때 웨이퍼(W)는 헤드부(20)의 헤드(22)에 장착된 상태로 고속 회전하며 이동함과 동시에 헤드(22)의 승하강 구동 위치에 의해 근접 또는 가압되어 폴리싱 공정을 수행한다.
또한, 상술한 테이블(12)의 다른 일측에는 폴리싱 패드(14)가 웨이퍼(W)의 표면을 균일하게 평탄화시킬 수 있도록 폴리싱 패드(14)의 표면을 절삭하는 컨디셔닝부(24)가 설치된다.
이러한 컨디셔닝부(24)에는 폴리싱 패드(14) 표면을 절삭하기 위한 절삭날을 갖는 컨디셔너(26)가 장착되어 있고, 이 컨디셔너(26)는 폴리싱 패드(14)에 근접 대향 또는 그 방향으로의 소정 가압력을 제공받는 상태로 고속 회전하며 이동하는 것으로 고속 회전하는 폴리싱 패드(14)를 평탄하게 형성시킨다.
각 구성의 구동 관계를 살펴보면, 폴리싱 패드(14)를 구비한 테이블(12)이 인가되는 제어신호에 따라 고속 회전한다. 이때 상술한 슬러리 공급노즐(16)은 고속 회전하는 폴리싱 패드(14)의 회전 중심 부위에 대하여 소정 양 수준을 유지하며 계속적으로 슬러리를 공급한다. 이에 따라 폴리싱 패드(14)의 전면에 대하여 슬러리는 균일한 분포 상태를 이룬다.
이러한 상태에서 헤드부(20)는 헤드(22) 저면에 장착한 웨이퍼(W)의 전면이 고속 회전하는 폴리싱 패드(14)의 표면에 근접하는 정도가 균일하도록 하거나 소정 힘으로 접촉이 유지되게 가압하는 상태로 웨이퍼(W)를 왕복 이동시킨다. 이에 따라 웨이퍼(W)는 그 대상 표면이 헤드(22) 및 헤드부(20)에 의해 폴리싱 패드(14) 또는 폴리싱 패드(14) 상에 분포된 슬러리와 접촉하여 화학적인 작용과 접촉 및 회전에 의한 물리적인 힘을 받는 과정에서 폴리싱이 진행된다. 한편, 폴리싱 패드(14)는 계속적인 공정 진행 과정에서 웨이퍼(W)와의 접촉에 의해 그 표면이 불균일한 상태를 이룬다.
이에 대하여 상술한 컨디셔닝부(24)는 컨디셔너(26)를 폴리싱 패드(14)에 소정 압력 위치로 접촉시키는 상태로 고속회전시킴과 동시에 이동시킴으로써 폴리싱 패드(14)의 전면을 소정 두께로 절삭하여 평탄한 상태로 형성한다.
도 2는 한국 등록특허공보 제10-0700860호에 제시된 종래의 반도체 소자의 화학적 기계적 연마 공정의 세정방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 텅스텐 화학적 기계적 연마를 사용한 텅스텐 플러그 형성 공정을 나타낸 단면도이다.
먼저, 소정의 소자가 형성된 웨이퍼(31)상에 층간절연막(32)을 형성하고, 포토리소그래피 및 식각 공정을 통하여 콘택홀(33)을 형성한다(도 2a). 그리고 콘택홀(33)을 포함한 웨이퍼(31)의 전면에 금속 배리어막(barrier metal, 34)을 증착하고 텅스텐막(35)을 증착한다(도 2b). 이후, 콘택홀(33) 내부에 있는 텅스텐을 제외하고 나머지 부분의 텅스텐막(35) 및 금속 배리어막(34)을 화학적 기계적 연마 공정으로 연마하여 제거한다(도 2c). 텅스텐 화학적 기계적 연마 공정은 산화제가 포함된 슬러리(slurry)를 사용하여 폴리싱 패드(polishing pad)로 텅스텐 막을 연마하는 공정이다. 슬러리는 산화제와 연마제(abrasive)가 포함된 것으로서 산화제는 주로 과산화수소(H2O2) 또는 질산철(Fe(NO3)2)를 혼합하여 사용하고, 연마제는 실리카(silica) 또는 알루미나(alumina)의 미립자로 구성된다.
따라서 슬러리 내에 존재하는 산화제는 텅스텐 표면을 화학적으로 산화시켜 이산화텅스텐(WO2)로 만들며, 이것은 텅스텐에 비하여 강도가 약하여 쉽게 연마제에 의하여 기계적으로 제거되는 것이다. 또한 금속 배리어막도 비슷한 메카니즘에 의하여 제거된다.
콘택홀(33) 내부에 있는 텅스텐을 제외하고 나머지 부분의 텅스텐막(35) 및 금속 배리어막(34)이 제거되면 층간 절연막(32) 상부와 텅스텐 플러그(35) 상부에 잔류하는 슬러리, 기타 부산물 등을 제거하기 위하여 세정 공정을 진행한다.
일반적으로 세정공정은 화학적 기계적 연마 공정과 연속적으로 진행된다. 즉, 슬러리 공급을 중단하고 탈이온수(de-ionized water)만을 연마 테이블에 공급하면서 연마하는 것이다. 이러한 물 연마(water polish)는 대게 공정진행 시간의 0.1 내지 0.6배에 해당하는 시간으로 진행한다.
물 연마가 완료된 웨이퍼는 최종적으로 암모니아수, 구연산, 묽은 불산(dilute HF)과 같은 케미컬에 의하여 브러시(brush) 세정이 진행된 후 스핀(spin) 세정 및 건조된다.
그러나 종래의 텅스텐 화학적 기계적 연마 공정의 세정공정에서는 물 연마를 진행하는 과정에서 잔류 산화제나 탈이온수가 텅스텐과 접촉하면서 텅스텐 플러그의 표면이 산화되면서 침식(erosion)될 수 있으며, 슬러리 미세입자 및 부산물과 같은 이물질의 제거도 효과적이지 못하다는 문제점이 있다.
특히, 텅스텐과 탈이온수가 만나면 산화텅스텐(WO2)막 이외에도 WO 가 형성되는 경향이 존재하여, 이러한 WO층은 후속 공정에서 잔류 되어 콘택 저항(contact resistance)을 증가시키고 금속배선의 신뢰성을 감소시키는 문제점이 있다.
도 3은 한국 공개특허공보 제10-2011-0065149호에 제시된 이동식 노즐을 갖춘 화학적 기계적 연마 클리너의 일 예를 나타내는 도면이다.
화학적 기계적 연마 공정을 진행할 때, 연마도 중요하지만 화학약품을 사용하여 세정하는 클리닝 단계도 연마 단계만큼 중요한 역할을 한다. 이는 세정이 제대로 되지 않을 경우에는 후속공정에서 파티클이나 기타 잔류물로 인하여 결함이 검출되어 재작업을 하거나 심한 경우에는 웨이퍼 자체를 폐기하여야 하는 문제가 있고, 그렇게 되면 품질문제뿐만 아니라 불필요한 재작업을 하게 됨으로써 생산성에도 영향을 미치게 되기 때문이다.
이 발명에 의한 이동식 노즐을 갖춘 화학적 기계적 연마 클리너는 화학약품 헤더(44), 브러쉬(42) 및 구동부(50)를 포함하고 있다. 화학약품 헤더(44)는 외부에 설치된 화학약품 저장탱크(미도시)에 연결되어 있으며, 그 표면에는 다수의 노즐(43)의 형성되어 있다. 따라서 웨이퍼(41)의 클리닝에 사용되는 화학약품은 외부에 설치된 화학약품 저장 탱크에서 이송되어 노즐(43)을 통하여 분사된다. 노즐(43)은 통하여 분사된 화학약품은 통상적으로 웨이퍼(41) 클리닝에 사용되는 사용되는 것으로서, 암모니아수(NH4OH) 또는 플루오린화수소(HF) 등의 약품이 포함되어 있다.
브러쉬(42)는 노즐(43)에서 분사되는 화학약품을 이용하여 웨이퍼(41)를 세정하는 부분으로서, 브러쉬(42)는 회전을 하면서 노즐(43)에서 분사되는 화학약품을 이용하여 웨이퍼(41)를 세정하게 된다. 브러쉬(42)의 개수에 대해서는 특별한 제한은 없지만, 웨이퍼(41)의 양면을 세정하기 위해서는 웨이퍼(41)를 중심으로 양면에 하나씩 2개를 설치하는 것이 바람직하다.
구동부(50)는 화학약품 헤더(44)를 전후로 왕복운동시키는 부분이다. 이를 위하여 구동부(50)는 모터(45)와 제어판(46)을 포함하고 있다. 모터(45)는 화학약품 헤더(44)를 전후로 왕복 운동시키기 위한 부분이고, 제어판(46)은 모터(45)를 제어하기 위한 부분이다.
일반적으로 화학적 기계적 연마 공정 직후에는 웨이퍼 상에 슬러리와 슬러지가 다발한 양상을 띄고 있다. 슬러리는 연마제에 포함된 무기물질이며, 주로 브러쉬를 이용하여 제거된다. 슬러리 제거를 효과적으로 하기 위해서는 웨이퍼와 브러쉬 사이의 거리를 좁게 하는 것이 바람직하다. 슬러지는 유기물질이며, 이는 SPM(Sulfuric Peroxide Mixture)용액 혹은 APM(Ammonia peroxide mixture)용액을 사용하여 제거할 수 있다. 그러나, 도 2와 같이 웨이퍼의 메탈이 노출되기 시작하면 SPM용액 혹은 APM용액과 메탈이 반응하여 웨이퍼를 SPM용액 혹은 APM용액을 적용하지 못하는 문제점이 있다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 이물질이 부착된 웨이퍼를 습식 세정하는 웨이퍼 세정 장치에 있어서, 이물질이 부착된 웨이퍼를 냉각하는 냉각부; 그리고, 냉각된 웨이퍼를 물리적으로 세정하는 세정부;를 포함하는 웨이퍼 세정 장치가 제공된다.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법에 있어서, 이물질이 부착된 웨이퍼를 준비하는 단계; 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계; 그리고, 세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계;를 포함하며, 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계에서, 웨이퍼는 냉각재료와 직접 접촉하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법이 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 한국 공개특허공보 제10-2004-0035344호에 제시된 종래의 반도체 웨이퍼용 화학적 기계적 연마 설비의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 한국 등록특허공보 제10-0700860호에 제시된 종래의 반도체 소자의 화학적 기계적 연마 공정의 세정방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 한국 공개특허공보 제10-2011-0065149호에 제시된 이동식 노즐을 갖춘 화학적 기계적 연마 클리너의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치의 다른 예를 나타내는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법의 순서도를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 4는 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
이물질이 부착된 웨이퍼(W)를 습식 세정하는 웨이퍼 세정 장치(100)에 있어서, 웨이퍼 세정 장치(100)는 냉각부(110)와 세정부(130)를 포함한다. 냉각부(110)는 이물질이 부착된 웨이퍼(W)를 냉각하고, 세정부(130)는 냉각된 웨이퍼(W)를 물리적으로 세정한다.
냉각부(110)에는 냉각노즐(111)이 구비되고, 냉각재료(113)를 냉각노즐(111)을 통해 웨이퍼(W)에 직접 분사한다. 냉각재료(113)는 예를 들면, 액체 질소, 액체 산소, 액체 아르곤 등 끓는 점이 -150℃ 이하인 것일 수 있다. 냉각노즐(111)은 웨이퍼(W) 상부에 구비되며, 웨이퍼(W)에 냉각재료(113)를 바로 분사한다.
세정부(130)에는 상온 이상의 액체(133)가 웨이퍼(W)에 분사된다. 세정부(130)에는 액체(133)를 웨이퍼(W)에 분사하는 세정노즐(131)이 구비될 수 있다. 세정노즐(131)은 웨이퍼(W) 위를 이동하면서 일정한 속도로 액체(133)를 분사할 수 있다. 냉각재료(113)가 냉각노즐(111)을 통해 분사되는 경우에는 냉각부(110)와 세정부(130)가 하나의 챔버(160) 내에 형성될 수 있다. 냉각재료(113)는 분사된 후 바로 기화되어 챔버(160)의 배기구(161)로 배기되기 때문에 세정부(130)의 액체(133)에 영향을 주지 않기 때문이다. 웨이퍼(W)는 지지대(140)에 구비될 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
냉각부(110)에는 냉각재료(113)를 담는 냉각챔버(115)가 구비된다. 냉각챔버(115)에는 냉각재료(113)가 담겨있고, 웨이퍼(W)를 냉각재료(113)에 담가 웨이퍼(W)를 냉각시킨다. 냉각챔버(115)에는 출입구(117)가 구비되고, 출입구(117)를 통해 웨이퍼(W)가 출입할 수 있다.
냉각부(110)와 세정부(130) 사이에는 냉각부(110)의 웨이퍼(W)를 세정부(130)로 전송하는 이송부(미도시)가 구비될 수 있다. 이송부는 일 예로 로봇손일 수 있다. 로봇손이 웨이퍼(W)를 냉각부(110)에서 세정부(130)로 옮겨줄 수 있다.
세정부(130)에는 상온 이상의 고온의 액체(133)가 웨이퍼(W)에 분사된다. 또한 세정력을 높이기 위해서, 세정노즐(131)은 초음파가 분사되는 초음파 노즐을 사용할 수 있다. 액체(133)의 온도는 상온이상이 적합하며, 고온일수록 웨이퍼 표면에 순간응축된 이물질(슬러리, 슬러지 등) 제거에 유리하다. 액체(133)의 온도는 20℃~100℃ 사이에 형성될 수 있다.
냉각부(110)에 냉각재료(113)가 담긴 냉각챔버(115)가 형성되는 경우, 냉각부(110)와 세정부(130)가 각각의 공간을 가지는 것이 바람직하다. 왜냐하면 냉각챔버(115) 내에 냉각재료(113)가 구비되어 냉각부(110)는 냉각재료(113)의 온도를 유지할 수 있어야 하고, 세정부(130)의 액체(133)는 냉각재료(113)와 섞이지 않는 것이 좋기 때문이다.
도 6은 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법의 순서도를 나타내는 도면이다.
웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법에 있어서, 먼저, 이물질이 부착된 웨이퍼를 준비한다(S1). 이후, 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각한다(S2). 이후, 세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거한다(S3).
도 7은 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법의 일 예를 나타내는 도면이다.
웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법에 있어서, 이물질이 부착된 웨이퍼(W)를 준비한다.
냉각부(110)에서 웨이퍼(W)와 이물질을 냉각한다. 웨이퍼(W)를 냉각재료(113)와 직접 접촉시켜 웨이퍼(W)와 이물질을 냉각한다. 웨이퍼(W)와 이물질은 서로 다른 재료이기 때문에 냉각속도가 달라서 냉각된 웨이퍼(W)와 이물질 사이의 접착력이 떨어진다. 웨이퍼(W)의 냉각노즐(111)로부터 냉각재료(113)가 고르게 분사되어 냉각될 수 있다. 이때, 웨이퍼(W)가 냉각재료(113)에 노출되는 시간은 3초이상에서 60초이하인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 웨이퍼(W)가 냉각재료(113)에 노출되는 것이 3초 이하일 경우 웨이퍼(W) 위 이물질이 충분히 냉각되지 않아서 결합력이 유지될 수 있고, 60초 이상일 경우에는 60초 이상일 경우에는 웨이퍼와 이물질이 동시에 냉각되어 충분한 결합력 감소를 기대하기 힘들며, 또한 공정시간이 지나치게 길어지는 문제를 나타내게 된다.
세정부(130)에서 웨이퍼(W)의 이물질을 물리적으로 제거한다. 냉각된 웨이퍼(W)와 이물질 사이의 접착력이 약화되었을 때, 웨이퍼(W)에 상온이상의 액체(133)를 물리적으로 분사한다. 액체(133)를 세정노즐(131)으로부터 분사됨으로써, 액체(133)가 웨이퍼(W)와 부딛히는 힘(물리적인 힘)에 의해 이물질이 웨이퍼(W)에서 떨어지고, 웨이퍼(W)가 깨끗해진다. 예를 들면, 초음파 노즐에 의해 액체(133)와 초음파가 함께 분사된다. 초음파로 인한 떨림으로 이물질이 웨이퍼(W)로부터 쉽게 분리될 수 있다. 또한, 액체(133)가 분사되어 웨이퍼(W)의 전체를 물리적으로 세정할 수 있다. 액체(133)는 물, 약액 등일 수 있고, 액체(133)의 온도는 상온이상의 고온인 것이 세정이 더 잘되게 할 수 있다.
그리고, 약액은 금속을 부식시킬 수 있는 산화제가 포함되지 않은 캐미컬(a chemical)을 의미하는 것으로 희석 암모니아수, HF 등이 해당될 수 있다.
냉각처리시 웨이퍼(W)와 이물질 사이의 접착력이 약화되어, 고온의 액체(133)가 이물질과 웨이퍼(W) 사이에 들어가 웨이퍼(W)로부터 이물질을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.
도 8은 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면이다.
웨이퍼(W)와 이물질을 냉각한다. 이때, 웨이퍼(W)를 냉각챔버(115) 내에 구비된 냉각재료(113)에 직접 담가 웨이퍼(W)와 이물질을 냉각한다. 냉각재료(113)가 냉각챔버(115) 내에 구비되어 복수의 웨이퍼(W)를 냉각시킬 수 있다. 냉각챔버(115)의 냉각재료(113)에 웨이퍼(W)를 담그도록 하는 것은 다른 웨이퍼(W)를 여러 번 냉각할 수 있으므로 냉각재료(113)의 사용량을 줄일 수 있다.
도 9는 본 개시에 따른 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
이물질이 부착된 웨이퍼(W)는 화학적 물리적 평탄화 공정(도 1 이나 도 2)을 진행한 후, 웨이퍼(W)를 브러쉬(도 9(a)의 B) 또는 약액(도 9(b)의 C) 중 적어도 하나 이상으로 세정하고, 도 9(c)와 같이 세정된 웨이퍼(W)를 건조 하는 공정을 거친 웨이퍼(W)인 것이 바람직하다. 또한, 웨이퍼(W)에 슬러지나 슬러그가 형성되어 세정이 잘 안되는 경우의 공정 이후에도 사용이 가능할 수 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 이물질이 부착된 웨이퍼를 습식 세정하는 웨이퍼 세정 장치에 있어서, 이물질이 부착된 웨이퍼를 냉각하는 냉각부;그리고, 냉각된 웨이퍼를 물리적으로 세정하는 세정부;를 포함하는 웨이퍼 세정 장치.
(2) 냉각부에는 냉각노즐이 구비되고, 냉각노즐을 통해 냉각재료를 웨이퍼에 직접 분사하는 웨이퍼 세정 장치.
(3) 냉각챔버 내에서 웨이퍼를 냉각하는 웨이퍼 세정 장치.
(4) 웨이퍼는 금속이 노출되도록 형성된 웨이퍼 세정 장치.
(5) 냉각재료는 끓는 점이 -150℃이하인 웨이퍼 세정 장치.
(6) 냉각재료는 액체질소, 액체아르곤, 액체산소 중 적어도 하나를 포함하는 웨이퍼 세정 장치.
(7) 냉각재료는 액체인 웨이퍼 세정 장치.
(8) 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법에 있어서, 이물질이 부착된 웨이퍼를 준비하는 단계; 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계; 그리고, 세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계;를 포함하며, 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계에서, 웨이퍼는 냉각재료와 직접 접촉하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(9) 세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계에서, 상온 이상의 액체가 웨이퍼에 물리적으로 접촉하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(10) 세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계에서, 초음파로 웨이퍼의 이물질을 제거하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(11) 세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계에서, 액체 분사로 웨이퍼의 이물질을 제거하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(12) 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계에서, 냉각챔버 내에서 웨이퍼를 냉각하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(13) 세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계에서, 웨이퍼에 액체를 분사하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(14) 냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계에서, 웨이퍼는 3초이상에서 60초이하 시간동안 냉각하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(15) 웨이퍼를 준비하는 단계, 이전에 웨이퍼를 세정하는 단계;그리고, 웨이퍼를 건조하는 단계;를 포함하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(16) 액체는 물인 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
(17) 상온이상의 액체의 온도는 20℃~100℃ 인 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
본 개시에 의하면, 웨이퍼를 냉각재료와 직접 접촉하여 냉각하여 세정하는 웨이퍼 세정 장치 및 이를 사용하는 방법을 제공한다.
또 다른 본 개시에 의하면, 냉각된 웨이퍼에 액체를 분사하거나 진동을 주어 이물질이 세정되도록 하는 웨이퍼 세정 장치 및 이를 사용하는 방법을 제공한다.
100: 웨이퍼 세정 장치 110: 냉각부 111:냉각노즐 113:냉각재료
115:냉각챔버 130: 세정부 120: 제2 배출구 130:세정부 131:세정노즐
133:액체 140:지지대 150:이송부 160:챔버

Claims (17)

  1. 이물질이 부착된 웨이퍼를 습식 세정하는 웨이퍼 세정 장치에 있어서,
    이물질이 부착된 웨이퍼를 냉각하는 냉각부;그리고,
    냉각된 웨이퍼를 물리적으로 세정하는 세정부;를 포함하는 웨이퍼 세정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    냉각부에는 냉각노즐이 구비되고, 냉각노즐을 통해 냉각재료를 웨이퍼에 직접 분사하는 웨이퍼 세정 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    냉각챔버 내에서 웨이퍼를 냉각하는 웨이퍼 세정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    웨이퍼는 금속이 노출되도록 형성된 웨이퍼 세정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    냉각재료는 끓는 점이 -150℃이하인 웨이퍼 세정 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    냉각재료는 액체질소, 액체아르곤, 액체산소 중 적어도 하나를 포함하는 웨이퍼 세정 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    냉각재료는 액체인 웨이퍼 세정 장치.
  8. 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법에 있어서,
    이물질이 부착된 웨이퍼를 준비하는 단계;
    냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계; 그리고,
    세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계;를 포함하며,
    냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계에서,
    웨이퍼는 냉각재료와 직접 접촉하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계에서,
    상온 이상의 액체가 웨이퍼에 물리적으로 접촉하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계에서,
    초음파로 웨이퍼의 이물질을 제거하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계에서,
    액체 분사로 웨이퍼의 이물질을 제거하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계에서,
    냉각챔버 내에서 웨이퍼를 냉각하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    세정부에서 웨이퍼의 이물질을 물리적으로 제거하는 단계에서,
    웨이퍼에 액체를 분사하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  14. 청구항 8에 있어서,
    냉각부에서 웨이퍼와 이물질을 냉각하는 단계에서,
    웨이퍼는 3초이상에서 60초이하 시간동안 냉각하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  15. 청구항 8에 있어서,
    웨이퍼를 준비하는 단계, 이전에
    웨이퍼를 세정하는 단계;그리고,
    웨이퍼를 건조하는 단계;를 포함하는 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  16. 청구항 8에 있어서,
    액체는 물인 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
  17. 청구항 9에 있어서,
    상온 이상의 액체의 온도는 20℃~100℃인 웨이퍼 세정 장치를 사용하는 방법.
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