KR20210006381A - 반도체 웨이퍼 세정 방법 및 장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼 세정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시 내용의 실시 예는 공정 중 웨이퍼를 세정하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 공정 중 웨이퍼가 회전되도록 하는 단계, 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 도포하여 회전된 공정 중 웨이퍼에 유동 기능 수막이 생성되도록 하는 단계, 처리 중 웨이퍼의 표면이 제 1 기간 동안 음파 디바이스에 의해 세정되도록 하는 단계, 음파 디바이스가 들어 올려지고 및/또는 유동 기능 수막으로부터 음파 디바이스를 분리하도록 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계, 기능 수막으로부터 음파 디바이스가 분리된 후, 기능 수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 2 기간 동안 도포되는 단계 및 공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계를 포함한다.

Description

반도체 웨이퍼 세정 방법 및 장치
본 개시 내용의 실시 예는 일반적으로 반도체 디바이스 제조에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 반도체 웨이퍼를 세정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
집적 회로 제조 공정은 일반적으로 FEOL(front end of line)과 BEOL(back end of line) 공정으로 나눌 수 있다. FEOL 프로세스는 집적 회로를 구성하는 다양한 장치의 제조에 중점을 두고 있는 반면, BEOL 프로세스는 집적 회로의 서로 다른 장치 사이에 금속 상호 연결을 형성하는 데 중점을 둔다. FEOL 공정에서는 일반적으로 얕은 트렌치 절연 구조와 게이트 또는 메모리 스택이 형성된다. 이러한 구조는 점점 작아지는 치수와 구조를 형성하는 데 사용되는 재료 유형으로 인해 깨지기 쉽다. BEOL 공정은 저 유전율 유전체 재료 또는 폴리 실리콘 인터커넥트 라인의 이중 다 마신 에칭 개구와 같은 깨지기 쉬운 구조를 가질 수도 있다. 종종 BEOL 공정에는 본질적으로 더러운 공정인 하나 이상의 화학적 기계적 평탄화(CMP) 공정 단계가 포함된다.
반도체 제조 공정에 사용되는 포토 레지스트 세정 또는 박리 단계의 수는 지난 몇 년 동안 크게 증가했다. 이온 주입 단계의 증가는 증가하는 수에 크게 기여했다. 현재의 고전류 또는 고 에너지 주입(예 : 플라즈마) 작업은 기판/접합 손실 또는 산화물 손실이 실질적으로 필요하지 않으면 서 포토 레지스트 팝핑, 표면 잔류 물 및 금속 오염을 최소화하거나 제거하면서 높은 수준의 웨이퍼 청정도를 확보해야 한다는 점에서 가장 까다로운 작업이다. 마찬가지로, 반도체 제조 공정은 일반적으로 연마 슬러리 및 회전 패드/브러시를 사용하여 표면 평탄화에 영향을 미치는 하나 이상의 CMP 공정을 포함한다. 반도체 제조 중 결함 최소화는 장치가 더 작은 크기로 확장됨에 따라 전반적인 성공에 큰 관심이 있다. 그러나 반도체 장치와 CMP 패드/브러시는 종종 성공적이고 효율적인 장치 제조를 위해 제거가 필요한 입자로 오염된다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하는 동안 요구되는 매우 높은 수준의 청정도 때문에, 후속 처리 전에 기판 표면에서 불순물 또는 입자를 제거하기 위해 일반적으로 여러 세척 단계가 필요하다. 일반적인 표면 준비 절차에는 에칭, 세척, 헹굼 및 건조 단계가 포함될 수 있다. 전형적인 세정 단계 동안, 기판은 과산화수소 및 수산화 암모늄, 및/또는 염산, 및/또는 황산 및/또는 불산의 혼합물을 포함할 수 있는 세정 용액에 노출될 수 있다. 세척 후 기판은 초순수로 헹구고 알려진 여러 건조 공정 중 하나를 사용하여 건조된다. 일부 예에서, 세척 용액은 예를 들어 초음파, 메가 소닉 등과 같은 음향 세척 방법과 조합될 수 있다.
따라서, 장치 성능의 원치 않는 감소 또는 변화없이 원치 않는 입자 또는 잔류 물을 제거할 수 있는 공정 및 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다.
본문 내에 포함되어 있음.
반도체 웨이퍼를 세정하기 위한 공정 및 장치가 여기에 개시된다.
제 1 양태에서, 공정 중 웨이퍼를 세정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 공정 중 웨이퍼가 회전되도록 하는 단계, 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 도포하여 회전된 공정 중 웨이퍼에 유동 기능 수막이 생성되도록 하는 단계, 처리 중 웨이퍼의 표면이 제 1 기간 동안 음파 디바이스에 의해 세정되도록 하는 단계, 음파 디바이스가 들어 올려지고 및/또는 유동 기능 수막으로부터 음파 디바이스를 분리하도록 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계, 기능 수막으로부터 음파 디바이스가 분리된 후, 기능 수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 2 기간 동안 도포되는 단계 및 공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계를 포함한다.
제 2 양태에서, 세정 장치가 제공된다. 세정 장치는 공정 중 웨이퍼를 고정하는 척, 척을 회전시키도록 작동 가능한 회전 디바이스, 공정 중 웨이퍼의 표면을 세정하도록 작동 가능한 음파 디바이스, 공정 중 웨이퍼의 표면에 탈 이온수, 기능 수 및 건조 가스 중 하나 이상을 제공하도록 작동할 수 있는 하나 이상의 유체 제공 디바이스; 및 세정 방법을 수행하기 위해 척, 회전 디바이스, 음파 디바이스 및 적어도 하나의 유체 제공 디바이스를 제어하도록 작동 가능한 제어 디바이스를 포함한다. 상기 방법은 공정 중 웨이퍼가 회전되도록 하는 단계, 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 도포하여 회전된 공정 중 웨이퍼에 유동 기능 수막이 생성되도록 하는 단계, 처리 중 웨이퍼의 표면이 제 1 기간 동안 음파 디바이스에 의해 세정되도록 하는 단계, 음파 디바이스가 들어 올려지고 및/또는 유동 기능 수막으로부터 음파 디바이스를 분리하도록 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계, 기능 수막으로부터 음파 디바이스가 분리된 후, 기능 수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 2 기간 동안 도포되는 단계 및 공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계를 포함한다.
제 3 양태에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 세정 장치로 하여금 세정 방법을 수행하게 하는 명령을 포함한다. 상기 방법은 공정 중 웨이퍼가 회전되도록 하는 단계, 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 도포하여 회전된 공정 중 웨이퍼에 유동 기능 수막이 생성되도록 하는 단계, 처리 중 웨이퍼의 표면이 제 1 기간 동안 음파 디바이스에 의해 세정되도록 하는 단계, 음파 디바이스가 들어 올려지고 및/또는 유동 기능 수막으로부터 음파 디바이스를 분리하도록 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계, 기능 수막으로부터 음파 디바이스가 분리된 후, 기능 수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 2 기간 동안 도포되는 단계 및 공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계를 포함한다.
요약은 여기에 설명된 주제의 구현의 핵심 또는 필수 특징을 식별하기 위한 것이 아니며, 여기에 설명된 주제의 범위를 제한하는 데 사용되도록 의도된 것도 아님을 이해해야 한다. 본 명세서에서 설명하는 주제의 다른 특징은 아래 설명을 통해 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본문 내에 포함되어 있음.
본 명세서에 설명된 주제의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 본 명세서에 설명된 주제의 예시적인 실시 예의보다 상세한 묘사를 통해 더욱 명백해질 것이고, 여기서 본 명세서에 설명 된 주제의 예시적인 실시 예에서, 동일한 참조 번호는 일반적으로 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 장치를 도시한다;
도 2는 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 프로세스를 도시한다;
도 3은 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 프로세스를 도시한다;
도 4는 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 프로세스를 도시한다; 및
도 5는 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 프로세스를 예시한다.
이하, 본 명세서에서 설명되는 주제는 복수의 실시 예를 참조하여 논의될 것이다. 이들 실시 예에 대한 논의는 당업자가 본 명세서에 설명된 주제의 범위에 대한 어떠한 제한을 의미하지 않고, 본 명세서에 설명된 주제를 더 잘 이해하고 이에 따라 구현할 수 있도록 하는 것임을 이해해야 한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "포함(들)"이라는 문구 및 그 변형은 "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미하는 개방 용어로 해석되어야 한다. "기반으로"이라는 문구는 "적어도 부분적으로 기반으로"으로 해석된다. "일 실시 예"또는 "일 실시 예"라는 문구는 "적어도 하나의 실시 예"로 해석되어야 한다. "다른 실시 예"라는 문구는 "적어도 하나의 다른 실시 예"로 해석되어야 한다. 용어 "기능 수"는 수소, 산소, 질소 또는 오존과 같은 특정 가스를 물에 용해시키고 암모니아와 같은 소량의 화학 물질을 포함하는 용액을 의미할 수 있다. 기능 수는 반도체 웨이퍼를 세정하는 데 사용될 수 있다. 함수수의 예시는 FWH2, FWN2, FWO2, DIO3, FOM, SC1, DSP 및 TMAH 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, FWH2, FWN2, FWO2는 각각 H2, N2 및 O2를 용해하는 용액을 의미할 수 있다. 예를 들어, FWO2 r는 기능 수 +O2를 의미한다. 본 명세서에서 DIO3는 오존화된 탈 이온수를, FOM은 오존화된 탈 이온수 + 불화 수소산(HF)을 나타내며, SC1은 표준 세척 화학 물질 1 --- 수산화 암모늄 및 과산화수소 혼합물을 나타내고, DSP는 희석된 과산화 황산을 의미하고 TMAH는 수산화 테트라 메틸 암모늄을 의미한다. 다른 정의는 다음 설명에 명시적으로 암시적으로 포함될 수도 있다.
일부 값 또는 값 범위는 다음에 설명될 수 있다. 이들 값 및 값 범위는 단지 예시를 위한 것이며, 이는 본 명세서에 설명된 주제의 아이디어를 실행하는 데 유리할 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 이들 예의 묘사는 어떠한 방식으로든 본 명세서에 설명된 주제의 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 특정 애플리케이션 시나리오 및 요구 사항에 따라 값 또는 값 범위를 다르게 설정할 수 있다.
또한, 일부 특정 재료는 다음에서 설명될 수 있다. 이들 자료는 단지 예시를 위한 것이며, 이는 여기에 설명된 주제의 아이디어를 실행하는 데 유리할 수 있음을 이해해야 한다. 그러나, 이들 예의 묘사는 어떠한 방식으로든 본 명세서에 설명된 주제의 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 특정 응용 시나리오 및 필요에 따라 재료를 다르게 선택할 수 있다.
상술한 바와 같이, 반도체 웨이퍼는 CMP, 트렌치 식각, 리소그래피 처리 등과 같은 다양한 처리를 수행할 수 있으며, 반도체 웨이퍼 표면에 다양한 오염 물질이 발생하게 된다. 따라서 공정 중 반도체 웨이퍼는 FEOL 및 BEOL 공정 중에 여러 번의 세척이 필요하다.
도 1은 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 장치(10)를 도시한다. 세정 장치(10)는 본 명세서의 프로세스를 구현하기 위해 사용될 수 있다. 세정 장치(10)는 척(16), 회전 디바이스(14), 유체 제공 디바이스(18), 모터(22), 암(23) 및 리드 스크류(24)를 통해 모터(22)에 결합된 음파 디바이스(15) 및 제어 디바이스(12)를 포함한다. 척(16)은 공정 중 웨이퍼(11)를 유지하도록 작동 가능하다. 회전 디바이스(14)는 척(16)에 결합된 모터일 수 있고, 공정 중 웨이퍼(11)가 그에 따라 회전할 수 있도록 척(16)을 회전시키도록 작동 가능하다. 제어 디바이스(12)는 특히 명령을 실행하는 프로세서 및 명령을 저장하는 메모리를 갖는 컴퓨터와 같은 컴퓨팅 장치일 수 있다. 회전 속도는 제어 디바이스(12)에 의해 제어될 수 있으며, 예를 들어 1rpm에서 3000rpm까지 다양하다.
제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)를 제어하여 유체 제공 디바이스(18)는 적어도 하나의 노즐(19)을 통해 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 탈 이온수, 기능 수 및 건조 가스 중 적어도 하나를 제공할 수 있도록 한다. 일부 실시 예에서, 적어도 하나의 노즐(19)은 각각 탈 이온수, 기능 수 및 건조 가스를 제공하기 위해 다수의 노즐을 포함할 수 있다. 대안 적으로, 다른 실시 예에서, 적어도 하나의 노즐(19)은 탈 이온수, 기능 수 및 건조 가스를 차례로 제공하기 위해 하나의 노즐을 포함할 수 있다. 유체 제공 디바이스(18)가 공정 중 웨이퍼(11)의 표면 중앙에 액체를 분사하는 경우, 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 유동 액체막(13)이 형성될 수 있다. 액체가 분사됨에 따라, 액체는 처리 중 웨이퍼(11)의 중심에서 주변으로 흐르고 주변으로부터 멀리 날아간다.
음파 디바이스(15)는 공진기(17)에 음향 적으로 결합된 압전 변환기(21)를 포함한다. 변환기(21)는 진동하도록 전기적으로 여기되고 공진기(17)는 흐르는 액체막(13)으로 고주파 사운드 에너지를 전달한다. 제어 디바이스(12)는 모터(22)를 제어하여 리딩 스크류(24)를 따라 음파 디바이스(15)를 상하로 이동시킨다. 제어 디바이스(12)는 또한 트랜스 듀서(21) 및 공진기(17)를 제어하여 음파 또는 초음파를 제공한다. 음파 디바이스(15)는 제어 디바이스(12)의 제어에 기초하여 공진기(17)와 공정 중 웨이퍼(11)의 상부 표면 사이에 갭을 형성하도록 상하로 이동하도록 작동 가능하다. 세정하는 동안 틈새는 탈 이온수, 기능 수 및 건조 가스 중 하나로 채워질 수 있다. 더 나은 세정 효과를 얻기 위해 간격이 가변적 일 수 있다. 갭 설정에 대한 세부 사항은 WO2010066081A1에서 찾을 수 있으며, 그 내용은 모든 목적을 위해 그 전체가 여기에 참조로 포함된다. 또한, 음파 디바이스(15)는 제어 디바이스(12)의 제어에 기초하여 다양한 전력으로 작동하도록 작동될 수 있다. 음파 디바이스(15)의 구성은 본 개시 내용의 범위에 대한 어떠한 제한도 제안하지 않고 단지 예시적인 구현이라는 것이 이해된다. 음파 디바이스에 대한 다른 적절한 구현도 가능하다.
예시적인 세정 장치(10)는 예를 들어 팬 필터 유닛(FFU) 및 배기 유닛(도시되지 않음)을 갖는 초 청정 챔버 내에 있을 수 있다. FFU 및 배기 유닛은 제어 디바이스(12)에 의해 제어될 수 있거나 독립적으로 제어될 수 있다. FFU는 챔버의 청정도 요구 사항에 따라 0.1m / s ~ 2m / s, 바람직하게는 0.2m / s ~ 0.8m / s의 속도로 공기를 공급하도록 작동할 수 있다. 배기 유닛은 챔버의 청정도 요건에 따라 1 pa 내지 1000 pa, 바람직하게는 70 pa 내지 400 pa 사이의 챔버 배기 압력(EXH)을 설정하기 위해 공기를 배출하도록 작동할 수 있다.
도 2는 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 프로세스(100)를 도시한다. 블록 102에서, 제어 디바이스(12)는 공정 중 웨이퍼(11)가 회전되게 한다. 일 예에서, 공정 중 웨이퍼(11)는 600 rpm의 속도로 회전될 수 있다.
블록 104에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 회전된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 적용하여 회전 된 공정 중 웨이퍼(11) 상에 유동 기능 수막을 생성하게 한다. 예에서, 기능 수는 N2를 물에 용해시키고 암모니아와 같은 소량의 화학 물질을 포함하는 용액 일 수 있다. 예를 들어, 12 인치 웨이퍼의 경우 기능 수는 1 - 3 lpm, 바람직하게는 1.2 - 2 lpm, 더 바람직하게는 1.8lpm의 유속으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 8 인치 웨이퍼의 경우, 기능 수는 0.5 - 2 lpm, 바람직하게는 1 - 1.5 lpm, 더 바람직하게는 1.2 lpm의 유속으로 제공될 수 있다. 기능 수는 FWN2, FWH2, FWO2, 오존 탈 이온수(DIO3), FOM, SC1, DSP 및 TMAH 중 하나 이상을 포함한다. 회전 속도는 600rpm에서 50rpm 이하로 느려질 수 있다. 상기 범위 및 기능 수는 본 개시 내용의 범위에 대한 어떠한 제한도 제안하지 않고 단지 예시적인 구현임을 이해해야 한다. 다른 적절한 구현도 가능하다.
블록 106에서, 제어 디바이스(12)는 음파 디바이스(15)가 공진기(17)를 낮추도록 하고, 공진기(17)가 유동 기능 수막에 침지되어 공진기(17)와 회전 된 공정 중 웨이퍼(11) 사이에 갭을 형성하도록 한다. 제어 디바이스(12)는 또한 음파 디바이스(15)가 처리 중 웨이퍼(11)를 세정하기위한 제 1 기간 동안 기능 수막에 음파 또는 초음파를 인가하게 한다. 이와 같이, 공정 중 웨이퍼(11)의 표면이 린스 될 수 있고, 입자들이 공정 중 웨이퍼(11)의 표면으로부터 강제로 분리될 수 있다. 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에서 입자가 제거되어 기능 수에 혼합되는 경우, 일부 입자는 흐르는 기능 수에 의해 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)로부터 헹궈질 수 있다.
제 1 기간 동안, 회전 속도는 10rpm 내지 50rpm, 바람직하게는 25rpm 내지 35rpm 일 수 있다. 예에서, 음파 디바이스는 10W와 100W 사이, 바람직하게는 20W와 50W 사이의 전력으로 작동하도록 구성된다. 예를 들어, 12 인치 웨이퍼의 경우 음파 디바이스는 20W에서 50W 사이의 전력으로 작동하도록 구성된다. 예를 들어 8 인치 웨이퍼의 경우 음파 디바이스는 10W에서 30W 사이의 전력으로 작동하도록 구성된다. 예에서, 제1 기간은 20 초 이상, 바람직하게는 30 초 이상이다. 상기 범위는 본 개시의 범위에 대한 어떠한 제한도 암시하지 않고 단지 예시적인 구현이라는 것을 이해해야 한다. 다른 적절한 구현도 가능하다. 유동 기능 수막에 음파/초음파를 적용함으로써, 처리 중 웨이퍼(11)의 표면에 부착된 입자가 처리 중 웨이퍼(11)의 표면에서 강제로 분리될 수 있다.
블록 108에서, 제어 디바이스(12)는 공진기(17)가 유동 기능 수막으로부터 분리되도록 음파 디바이스(15)를 들어 올리게 한다. 또는, 처리 중 웨이퍼(11) 표면의 기능 수를 더 빨리 흐르게 하여, 유동 기능 수막이 얇아져 공진기(17)로부터 분리되도록 회전 속도를 가속시킬 수 있다. 예를 들어, 회전 속도는 50rpm 미만에서 300rpm 이상으로 증가할 수 있다. 일 예에서, 음파 디바이스(15)의 리프팅 및 회전 속도의 가속 모두가 유동 기능 수막으로부터 공진기(17)를 분리하기 위해 사용될 수 있다. 상기 범위는 본 개시의 범위에 대한 어떠한 제한도 암시하지 않고 단지 예시적인 구현이라는 것을 이해해야 한다. 다른 적절한 구현도 가능하다.
블록 110에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 제 2 기간 동안 기능 수를 계속 적용하도록 한다. 제2 기간 동안, 회전 속도는 300rpm과 1000rpm 사이, 바람직하게는 500rpm과 700rpm 사이일 수 있다. 예에서, 제 2 기간은 2 초 이상, 바람직하게는 4 초 이상일 수 있다. 상기 범위는 본 개시의 범위에 대한 어떠한 제한도 암시하지 않고 단지 예시적인 구현이라는 것을 이해해야 한다. 다른 적절한 구현도 가능하다. 예를 들어, 제2 기간은 5 초에서 15 초 사이일 수 있다. 제2 기간 동안 기능 수를 계속 적용하면 기능 수의 암모니아가 입자 표면의 제타 전위를 증가시킬 수 있다. 암모니아는 기능 수의 pH 값을 증가시킬 수 있는 약한 전해질이다. pH 값이 증가하면 제타 전위가 증가하여 표면에 음의 제타 전위가 큰 입자가 회전된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 다시 부착되는 것을 방지하고, 회전된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면으로부터 입자가 제거될 수 있도록 한다. 암모니아는 본 개시 내용의 범위에 대한 어떠한 제한도 암시하지 않고 단지 예시적인 구현이라는 것을 이해해야 한다. 입자의 제타 전위를 증가시킬 수 있는 다른 적절한 구현도 가능하다. 이러한 방식으로 반도체 장치의 수율이 크게 향상될 수 있다. 또한 입자를 더 잘 제거하기 위해 회전 속도를 높일 수 있다.
기능 수에 H2 가스와 암모니아가 포함되어 있는 경우, 표면 입자 제거 효율을 높이기 위해 음파 나 초음파를 적용하는 것이 특히 유리하다. 음파 또는 초음파는 흐르는 기능 수막(13)에 미세한 기포를 유발할 수 있다. 수소의 특별한 물리적 화학 때문에 H2 가스도 작용한다. 기포 폭발은 공정 중 웨이퍼 11의 표면에서 입자 분리를 용이하게 한다. 또한, 기능 수막(13)에 용해된 H2 가스는 더 많은 H 라디칼을 생성할 것이며, 이는 표면 패시베이션에 유익하다. 따라서, 화학적 산화물이 더 적게 생성될 수 있고, 이 경우 더 나은 표면 입자 제거 효율이 달성될 수 있다. 또한 표면 입자 제거 효율이 향상되어 화학 물질 및 DIW 비용을 줄일 수 있다.
블록 112에서, 제어 디바이스(12)는 공정 중 웨이퍼(11)의 표면이 건조되도록 한다. 일 예에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 비 반응성 가스를 제공하여 공정 중 웨이퍼(11)의 표면을 불어 내게 할 수 있다. 비 반응성 가스는 N2, 이소 프로필 알코올(IPA) 및 관성 가스 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 제어 디바이스(12)는 공정 중 웨이퍼(11)의 회전 속도를 예를 들어 600rpm에서 1000rpm 초과, 예를 들어 1900rpm으로 가속시킬 수 있다. 상기 범위는 본 개시의 범위에 대한 어떠한 제한도 암시하지 않고 단지 예시적인 구현이라는 것을 이해해야 한다. 다른 적절한 구현도 가능하다.
DIW는 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 언제든지 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, DIW는 세정 공정의 시작, 세정 공정의 끝, FW 적용 전, FW 적용 후 또는 이들의 조합에 적용될 수 있다. DIW를 적용함으로써 공정 중 웨이퍼(11)의 표면을 더 깨끗하게 하거나 잠재적인 FW 충돌을 피할 수 있다.
도 3은 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 프로세스(200)를 도시한다. 세정 프로세스(200)는 세정 및 패턴 세정을 통해 플랫 세정을 위해 사용될 수 있다. 플랫 세정은 CMP 후 세정, 주입 세정, 에칭 후 세정, 금속 전 세정 및 금속 후 세정 중 적어도 하나를 포함한다. 비아 세정에는 사전 세정, 사후 세정 및 에칭 후 세정 중 하나 이상이 포함된다. 패턴 세정에는 사전 세정, 사후 세정 및 에칭 후 세정 중 하나 이상이 포함된다.
블록(202)에서, 제어 디바이스(12)는 공정 중 웨이퍼(11)를 회전시키고, 유체 제공 디바이스(18)가 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 탈 이온수(DIW)를 도포하게 한다. 일 예에서, 공정 중 웨이퍼(11)는 600rpm의 속도로 회전될 수 있고, DIW는 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 1.8 lpm의 유속으로 10 초 동안 분사된다. 이와 같이, 공정 중 웨이퍼(11)는 사전 린스될 수 있다.
블록(203)에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 회전된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 적용하여 회전된 공정 중 웨이퍼(11) 상에 유동 기능 수막을 생성하게 한다.
블록 204에서, 제어 디바이스(12)는 공정 중 웨이퍼(11)의 회전 속도를 느리게 하고, 유체 제공 디바이스(18)로 하여금 적어도 1 초 동안 공정 중 웨이퍼(11)의 표면 상에 기능 수를 적용하게 한다. 예에서, 기능 수는 N2 를 물에 용해시키고 암모니아와 같은 소량의 화학 물질을 포함하는 용액일 수 있다. 세척 목적에 따라 다른 기능 수를 사용할 수 있음을 이해해야 한다. 기능 수는 1.8lpm의 유량으로 제공될 수 있으며, 회전 속도는 600rpm에서 100rpm으로 감소할 수 있다.
블록(206)에서, 제어 디바이스(12)는 음파 디바이스(15)가 아래로 이동하게 하여 공진기(17)가 기능 수의 유동에 의해 형성된 유동 기능 수막에 침지될 수 있도록 한다. 이것은 독립적으로 발생할 수 있거나, 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 적용하는 것과 동시에 발생할 수 있다. 따라서 공진기(17)와 공정 중 웨이퍼(11)의 표면 사이에 갭이 형성될 수 있고, 유동 기능 수막으로 채워진다. 따라서, 처리중인 웨이퍼(11)의 표면을 세정하기 위해 음파 또는 초음파가 유동 기능 수막에 적용될 수 있다. 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 느리게 한다. 예를 들어, 회전 속도는 100rpm에서 30rpm으로 감소할 수 있다.
블록 208에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 음파 디바이스(15)가 30 초 동안 45W의 전력으로 위아래로 움직이게 하고, WO2010066081A1에 명시된 바와 같이 간격이 기간 동안 가변적일 수 있도록 한다. 또한, 웨이퍼를 효율적으로 세정하기위한 기간 동안 음파 또는 초음파 전력이 가변적일 수 있다.
블록 210에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 가속하게 하고, 음파 디바이스(15)가 적어도 1 초 동안 위로 이동하게 한다. 예를 들어, 회전 속도는 30rpm에서 100rpm으로 증가할 수 있다. 이와 같이, 공진기(17)는 유동 기능 수막으로부터 분리될 수 있다. 또는, 공진기(17)를 유동 기능 수막으로부터 분리하기 위해 공진기(17)를 위로 이동시키지 않고 회전 속도를 30rpm에서 600rpm으로 증가시킬 수 있다. 일 예에서, 공진기(17)는 음파 디바이스(15)의 리프팅 및 회전 속도의 가속에 의해 유동 기능 수막으로부터 분리될 수 있다.
블록(212)에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 적어도 4 초의 기간 동안 회전 속도를 더 가속하게 한다. 기능 수는 블록 203-212 동안 연속적으로 적용될 수 있음을 알 수 있다. 공진기(17)가 상승된 경우, 그 기간 동안 회전 속도가 100rpm에서 600rpm으로 증가할 수 있다. 회전 속도가 600rpm으로 증가한 경우, 해당 기간 동안 회전 속도가 600rpm 이상(예 : 1000rpm)으로 증가할 수 있다.
블록(214)에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 적어도 10 초의 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)에 DIW를 분사하게 한다. 이 기간 동안 DIW는 1.8 lpm의 유속으로 분사된다. 블록 216에서, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 공정 중 웨이퍼(11)를 건조시키기 위해 회전 속도를 가속하게 할 수 있고, 유체 제공 디바이스(18)가 5 lpm의 유속으로 N2를 적어도 15 초의 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼(11)에 분사하게 한다. 유량은 3 ~ 6 lpm에서 선택할 수 있다. 예를 들어, 회전 속도는 600rpm에서 1900rpm으로 증가할 수 있다. 따라서, 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면이 건조될 수 있다.
도 4는 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 프로세스(300)를 예시한다. 세정 프로세스(300)는 세정 및 패턴 세정을 통해 플랫 세정을 위해 사용될 수 있다. 플랫 세정은 CMP 후 세정, 주입 세정 및 에칭 후 세정 중 적어도 하나를 포함한다. 비아 세정에는 사전 세정, 사후 세정 및 에칭 후 세정 중 하나 이상이 포함된다. 패턴 세정에는 사전 세정, 사후 세정 및 에칭 후 세정 중 하나 이상이 포함된다.
블록(302)에서, 제어 디바이스(12)는 공정 중 웨이퍼(11)를 회전시키고, 유체 제공 디바이스(18)가 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 탈 이온수(DIW)를 도포하게 한다. 일 예에서, 공정 중 웨이퍼(11)는 600rpm의 속도로 회전 될 수 있고, DIW는 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 1.8 lpm의 유속으로 10 초 동안 분사된다. 이와 같이, 공정 중 웨이퍼(11)는 사전 린스될 수 있다.
블록 304에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 적어도 40 초 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 1 내지 3 lpm의 유속으로 희석된 불화 수소(DHF)를 적용하게 하고, 회전된 공정 중 웨이퍼(11) 표면의 산화막이 에칭될 수 있도록 한다. 예에서, DHF의 유속은 1.8 lpm 일 수 있고, DHF의 농도는 부피가 1:25에서 1 : 1000까지 선택 될 수 있다. 또한, 제어 디바이스(12)는 더 나은 에칭 효과를 위해 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 600 rpm에서 450 rpm으로 감소시키도록 할 수 있다.
블록 306에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 회전된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면을 사전 헹구기 위해 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 적어도 4 초 동안 도포하게 한다. 예에서, 기능 수는 H2를 물에 용해시키고 암모니아와 같은 소량의 화학 물질을 함유하는 용액일 수 있다. 세척 목적에 따라 다른 기능 수를 사용할 수 있음을 이해해야 한다. 기능 수는 1.8 lpm의 유속으로 제공될 수 있다. 또한, 제어 디바이스(12)는 더 나은 사전 헹굼 효과를 위해 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 450 rpm에서 600 rpm으로 증가시키도록 할 수 있다.
블록(307)에서, 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 계속 적용하여 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)에 유동 기능 수막을 생성한다.
블록(308)에서, 처리 중 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 계속 분사하는 동안, 제어 디바이스(12)는 처리 중 웨이퍼(11)의 회전 속도를 적어도 1 초 동안 느리게 한다. 예를 들어, 회전 속도는 600rpm에서 100rpm으로 감소할 수 있다.
블록 310에서, 제어 디바이스(12)는 음파 디바이스(15)가 아래로 이동하게 하여 공진기(17)가 기능 수를 유동시킴으로써 형성된 유동 기능 수막에 침지될 수 있도록 한다. 따라서 공진기(17)와 공정 중 웨이퍼(11)의 표면 사이에 갭이 형성될 수 있고, 유동 기능 수막으로 채워진다. 따라서, 처리중인 웨이퍼(11)의 표면을 세정하기 위해 음파 또는 초음파가 유동 기능 수막에 적용될 수 있다. 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 감소시키도록 한다. 예를 들어 회전 속도가 100rpm에서 30rpm으로 감소할 수 있다.
블록 312에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 음파 디바이스(15)가 30 초 동안 45W의 전력으로 위아래로 움직이게 하고, WO2010066081A1에 명시된 바와 같이, 간격은 기간 동안 가변적일 수 있다. 또한, 웨이퍼를 효율적으로 세정하기 위한 기간 동안 음파 또는 초음파 전력이 가변적일 수 있다.
블록(314)에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 가속하게 하고, 음파 디바이스(15)가 적어도 1 초 동안 위로 움직이게 한다. 예를 들어, 회전 속도는 30rpm에서 100rpm으로 증가할 수 있다. 이와 같이, 공진기(17)는 유동 기능 수막으로부터 분리될 수 있다. 대안 적으로, 회전 속도는 공진기(17)를 유동 기능 수막으로부터 분리하기 위해 공진기(17)를 위로 이동시키지 않고 30rpm에서 600rpm으로 증가할 수 있다. 일 예에서, 음파 디바이스(15)의 리프팅 및 회전 속도의 가속 모두가 유동 기능 수막으로부터 공진기(17)를 분리하기 위해 사용될 수 있다.
블록(316)에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 적어도 4 초의 기간 동안 회전 속도를 더 가속하도록 한다. 기능 수는 블록 306-316 동안 연속적으로 적용될 수 있음을 이해할 수 있다. 공진기(17)가 상승된 경우, 그 기간 동안 회전 속도가 100rpm에서 600rpm으로 증가할 수 있다. 회전 속도가 600rpm으로 증가한 경우, 해당 기간 동안 회전 속도가 600rpm 이상(예 : 1000rpm)으로 증가할 수 있다.
블록 318에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 적어도 10 초의 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)에 DIW를 분사하게 한다. 이 기간 동안 DIW는 1.8 lpm의 유속으로 분사된다. 블록 320에서, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 가속화하게 하고, 유체 제공 디바이스(18)가 5 lpm의 유속으로 N2를 적어도 15 초의 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼(11)에 분사하게 한다. 유량은 3 ~ 6 lpm에서 선택할 수 있다. 예를 들어, 회전 속도는 600rpm에서 1900rpm으로 증가할 수 있다. 따라서, 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면이 건조될 수 있다.
도 5는 본 개시 내용의 실시 예에 따른 예시적인 세정 프로세스(400)를 도시한다. 세정 프로세스(400)는 플랫 세정 및 접촉 세정에 사용될 수 있다. 플랫 세정은 CMP 후 세정, 스트립 전 세정 및 에칭 후 세정 중 적어도 하나를 포함한다.
블록(402)에서, 제어 디바이스(12)는 공정 중 웨이퍼(11)를 회전시키고, 유체 제공 디바이스(18)가 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 탈 이온수(DIW)를 도포하게 한다. 일 예에서, 공정 중 웨이퍼(11)는 600rpm의 속도로 회전 될 수 있고, DIW는 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 1.8 lpm의 유속으로 10 초 동안 분사된다. 이와 같이, 공정 중 웨이퍼(11)는 사전 린스될 수 있다.
블록(404)에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 적어도 40 초 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 1 내지 3 lpm의 유속으로 희석된 불화 수소(DHF)를 적용하게 하고, 표면의 산화막이 에칭될 수 있다. 일 실시 예에서, DHF의 유속은 1.8 lpm 일 수 있고, DHF의 농도는 예를 들어 부피가 1:25 내지 1:1000에서 선택될 수 있다. 또한, 제어 디바이스(12)는 더 나은 에칭 효과를 위해 회전 디바이스(14)가 600 rpm에서 450 rpm으로 회전 속도를 감소시키도록 할 수 있다.
블록 406에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 적어도 20 초 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 1 내지 3 lpm의 유량으로 오존화된 탈 이온수(DIO3)를 적용하게 하고, 웨이퍼(11)의 표면이 후-린스 될 수 있도록 한다. 예에서, DIO3의 유속은 1.8 lpm 일 수 있고, DIO3의 농도는 20 내지 50 ppm에서 선택될 수 있다. 또한, 제어 디바이스(12)는 더 나은 헹굼 후 효과를 위해 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 450rpm에서 600rpm으로 증가시키도록 할 수 있다.
블록 408에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면을 사전 헹구기 위해 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 적어도 4 초 동안 도포하게 한다. 예에서, 기능 수는 H2를 물에 용해시키고 암모니아와 같은 소량의 화학 물질을 포함하는 용액일 수 있다. 세척 목적에 따라 다른 기능 수를 사용할 수 있음을 이해해야 한다. 기능 수는 1.8 lpm의 유속으로 제공될 수 있다.
블록 409에서, 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 계속 적용하여 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)에 유동 기능 수막을 생성한다.
블록 410에서, 공정 중 웨이퍼(11)의 표면에 기능 수를 계속 분사하면서, 제어 디바이스(12)는 공정 중 웨이퍼(11)의 회전 속도를 적어도 1 초 동안 느리게 한다. 예를 들어, 회전 속도는 600rpm에서 100rpm으로 감소할 수 있다.
블록(412)에서, 제어 디바이스(12)는 음파 디바이스(15)가 아래로 이동하게 하여 공진기(17)가 기능 수의 유동에 의해 형성된 유동 기능 수막에 침지될 수 있도록 한다. 따라서 공진기(17)와 공정 중 웨이퍼(11)의 표면 사이에 갭이 형성될 수 있고, 유동 기능 수막으로 채워진다. 따라서, 처리중인 웨이퍼(11)의 표면을 세정하기 위해 음파 또는 초음파가 유동 기능 수막에 적용될 수 있다. 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 감소시키도록 한다. 예를 들어 회전 속도가 100rpm에서 30rpm으로 감소할 수 있다.
블록 414에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 음파 디바이스(15)가 30 초 동안 45W의 전력으로 위아래로 움직이게 하여 WO2010066081A1에 명시된 바와 같이 간격이 기간 동안 가변적일 수 있도록 한다. 또한, 웨이퍼를 효율적으로 세정하기 위한 기간 동안 음파 또는 초음파 전력이 가변적일 수 있다.
블록 416에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 가속하게 하고, 음파 디바이스(15)가 적어도 1 초 동안 위로 움직이게 한다. 예를 들어, 회전 속도는 30rpm에서 100rpm으로 증가할 수 있다. 이와 같이, 공진기(17)는 유동 기능 수막으로부터 분리될 수 있다. 또는, 공진기(17)를 유동 기능 수막으로부터 분리하기 위해 공진기(17)를 위로 이동시키지 않고 회전 속도를 30rpm에서 600rpm으로 증가시킬 수 있다. 일 예에서, 음파 디바이스(15)의 리프팅 및 회전 속도의 가속 모두가 유동 기능 수막으로부터 공진기(17)를 분리하기 위해 사용될 수 있다.
블록 418에서, 기능 수를 계속 적용하는 동안, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 적어도 4 초의 기간 동안 회전 속도를 더 가속하게 한다. 기능 수는 블록 408-418 동안 연속적으로 적용될 수 있음을 이해할 수 있다. 공진기(17)가 상승된 경우, 그 기간 동안 회전 속도가 100rpm에서 600rpm으로 증가할 수 있다. 회전 속도가 600rpm으로 증가한 경우, 해당 기간 동안 회전 속도가 600rpm 이상(예: 1000rpm)으로 증가할 수 있다.
블록 420에서, 제어 디바이스(12)는 유체 제공 디바이스(18)가 적어도 10 초의 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)에 DIW를 분사하게 한다. 이 기간 동안 DIW는 1.8 lpm의 유속으로 분사된다.
블록(422)에서, 제어 디바이스(12)는 회전 디바이스(14)가 회전 속도를 가속화하게 하고, 유체 제공 디바이스(18)가 5 lpm의 유속으로 N2를 적어도 15 초의 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼(11)에 분사하게 한다. 유량은 3 ~ 6 lpm에서 선택할 수 있다. 예를 들어, 회전 속도는 600rpm에서 1900rpm으로 증가할 수 있다. 따라서, 회전 된 공정 중 웨이퍼(11)의 표면이 건조될 수 있다.
상기 프로세스는 본 개시 내용의 범위에 대한 어떠한 제한도 제시하지 않고 단지 예시적인 구현이라는 것을 이해해야 하고, 위의 프로세스는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 일부 구현에서 제어 디바이스(12)의 메모리 일 수 있다. 명령이 실행될 때, 제어 디바이스(12)는 장치(10)로 하여금 상기 세정 프로세스를 수행하게 한다. 일부 다른 구현에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 제어 디바이스(12) 이외의 장치에 위치 할 수 있으며, 제어 디바이스(12)는 장치(10)가 상기 프로세스를 수행하게 하기 위해 컴퓨터 판독 가능 저장 매체상의 명령어에 액세스하도록 동작할 수 있다.
이하, 본 발명의 일부 구현 예를 나열한다.
일부 실시 예에서, 공정 중 웨이퍼를 세정하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 공정 중 웨이퍼가 회전되도록 하는 단계; 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 도포하여 회전된 공정 중 웨이퍼에 유동 기능 수막이 생성되도록 하는 단계; 처리 중 웨이퍼의 표면이 제 1 기간 동안 음파 디바이스에 의해 세정되도록 하는 단계; 음파 디바이스가 들어 올려지고 및/또는 유동 기능 수막으로부터 음파 디바이스를 분리하도록 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계; 기능 수막으로부터 음파 디바이스가 분리된 후, 기능 수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 2 기간 동안 도포되는 단계; 및 공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계;를 포함한다.
일부 실시 예에서, 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도를 가속시키는 것은 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도를 50rpm 이하에서 300rpm 이상으로 증가시키는 것을 포함한다.
일부 실시 예에서, 기능 수는 FWN2, FWH2, FWO2, DIO3, FOM, SC1, DSP 및 TMAH 중 적어도 하나를 포함한다.
일부 실시 예에서, 제 1 기간은 20 초 이상이고, 제 2 기간은 2 초 이상이다.
일부 실시 예에서, 제 1 기간은 30 초 이상이고, 제 2 기간은 4 초 이상이다.
일부 실시 예에서, 공정 중 웨이퍼의 표면을 건조시키는 것은 공정 중 웨이퍼를 제 2 속도로 회전시키면서 공정 중 웨이퍼의 표면에 비 반응성 가스를 불어 넣는 것을 포함한다.
일부 실시 양태에서, 비 반응성 가스는 N2, 이소 프로필 알코올(IPA) 및 관성 가스 중 적어도 하나를 포함하고, 여기서 제 2 속도는 1000rpm보다 크다.
일부 실시 예에서, 음파 디바이스는 10W와 100W 사이의 전력으로 작동하도록 구성되며, 음파 디바이스는 공진기와 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면 사이에 갭을 형성하는 공진기를 포함한다.
일부 실시 예에서, 음파 디바이스는 20W와 50W 사이의 전력으로 작동하도록 구성되고 간격은 가변적이다.
일부 실시 양태에서, 기능 수는 제 1 및 제 2 기간 동안 1 lpm 내지 3 lpm의 유속으로 적용된다.
일부 실시 양태에서, 기능 수는 제 1 및 제 2 기간 동안 1.2 lpm 내지 2 lpm의 유속으로 적용된다.
일부 실시 예에서, 회전 된 공정 중 웨이퍼는 제 1 기간 동안 10rpm 내지 50rpm 사이의 제 1 속도로 회전되고, 회전된 공정 중 웨이퍼는 제2 기간 동안 300rpm에서 1000rpm 사이의 제3 속도로 회전된다.
일부 실시 예에서, 회전 된 공정 중 웨이퍼는 제 1 기간 동안 25rpm 내지 35rpm 사이의 제 1 속도로 회전되고, 회전 된 공정 중 웨이퍼는 제2 기간 동안 500rpm에서 700rpm 사이의 제3 속도로 회전된다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 또한 기능 수를 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 적용하기 전에 제 3 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 탈 이온수를 도포하는 단계; 및 탈 이온수가 제 2 기간 이후의 제 4 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 적용되도록 하는 단계를 포함한다.
일부 실시 예에서, 제 3 기간은 4 초 이상이고, 제 4 기간은 10 초 이상이고; 및
일부 실시예에서, 상기 방법은 또한 0.2m/s에서 0.8m/s 사이의 속도로 공기가 공급되도록 하는 단계; 및 70 pa ~ 200 pa 사이의 챔버 배기 압력(EXH)을 설정하기 위해 공기가 배출되도록 하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 탈 이온수가 제 3 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 적용되도록 하는 단계; 기능 수를 적용하기 전에 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 묽은 불화 수소(DHF)를 제 5 기간 동안 도포하여 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 산화물을 에칭하는 단계; 및 음파 디바이스를 적용하기 전에 추가로 제3 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 적용하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 상기 방법은 탈 이온수가 제 3 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 적용되도록 하는 단계; 기능 수를 적용하기 전에 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 묽은 불화 수소(DHF)를 제 5 기간 동안 도포하여 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 산화물을 에칭하는 단계; DIO3가 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면을 린스하기 위해 제6 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 도포되게 하는 단계; 및 음파 디바이스를 적용하기 전에 추가로 제3 기간 동안 회전 된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 적용하는 단계를 포함한다.
일부 실시 예에서, 세정 장치가 제공된다. 상기 세정 장치는 공정 중 웨이퍼를 고정하는 척; 척을 회전시키도록 작동 가능한 회전 디바이스; 공정 중 웨이퍼의 표면을 세정하도록 작동 가능한 음파 디바이스; 공정 중 웨이퍼의 표면에 탈 이온수, 기능 수 및 건조 가스 중 하나 이상을 제공하도록 작동할 수 있는 하나 이상의 유체 제공 디바이스; 및 방법을 수행하기 위해 척, 회전 디바이스, 음파 디바이스 및 적어도 하나의 유체 제공 디바이스를 제어하도록 작동 가능한 제어 디바이스;를 포함한다. 상기 방법은 공정 중 웨이퍼가 회전되도록 하는 단계; 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 도포하여 회전된 공정 중 웨이퍼에 유동 기능 수막이 생성되도록 하는 단계; 처리 중 웨이퍼의 표면이 제 1 기간 동안 음파 디바이스에 의해 세정되도록 하는 단계; 음파 디바이스가 들어 올려지고 및/또는 유동 기능 수막으로부터 음파 디바이스를 분리하도록 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계; 기능 수막으로부터 음파 디바이스가 분리된 후, 기능 수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 2 기간 동안 도포되는 단계; 및 공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계;를 포함한다.
일부 실시 예에서, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 제공된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 세정 장치로 하여금 방법을 수행하게하기 위한 명령을 포함한다. 상기 방법은 공정 중 웨이퍼가 회전되도록 하는 단계; 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 도포하여 회전된 공정 중 웨이퍼에 유동 기능 수막이 생성되도록 하는 단계; 처리 중 웨이퍼의 표면이 제 1 기간 동안 음파 디바이스에 의해 세정되도록 하는 단계; 음파 디바이스가 들어 올려지고 및/또는 유동 기능 수막으로부터 음파 디바이스를 분리하도록 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계; 기능 수막으로부터 음파 디바이스가 분리된 후, 기능 수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 2 기간 동안 도포되는 단계; 및 공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계;를 포함한다.
본 명세서에 설명된 주제의 다양한 실시 예가 위에서 설명되었다. 위의 그림은 여기에 설명된 주제의 범위에 대한 제한을 암시하지 않고 단지 설명을 위한 것이다. 도시 된 바와 같은 다양한 실시 예의 범위 및 정신을 벗어나지 않고, 많은 수정 및 변경이 당업자에게 명백하다. 본 명세서에서 사용되는 용어의 선택은 각각의 실시 예의 원리, 실제 적용 또는 시장에서의 기술의 개선을 가장 잘 설명하거나 당업자가 본 명세서에 개시된 실시 예를 이해할 수 있도록 하기 위한 것이다.

Claims (20)

  1. 공정 중 웨이퍼가 회전되도록 하는 단계;
    회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수를 도포하여 회전된 공정 중 웨이퍼에 유동 기능 수막이 생성되도록 하는 단계;
    처리 중 웨이퍼의 표면이 제 1 기간 동안 음파 디바이스에 의해 세정되도록 하는 단계;
    음파 디바이스가 들어 올려지고 및/또는 유동 기능 수막으로부터 음파 디바이스를 분리하도록 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계;
    기능 수막으로부터 음파 디바이스가 분리된 후, 기능 수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 2 기간 동안 도포되는 단계; 및
    공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계;
    를 포함하는,
    공정 중 웨이퍼 세척 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 가속되도록 하는 단계는 회전된 공정 중 웨이퍼의 회전 속도가 50rpm 이하에서 300rpm 이상으로 증가되도록 하는 단계를 포함하는,
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    기능 수는 FWN2, FWH2, FWO2, 오존 탈 이온수 (DIO3), FOM, SC1, DSP 및 TMAH 중 하나 이상을 포함하는,
    방법.
  4. 제1항에 있어서,
    제 1 기간은 20 초 이상이고 제 2 기간은 2 초 이상인,
    방법.
  5. 제4항에 있어서,
    제 1 기간은 30 초 이상이고 제 2 기간은 4 초 이상인,
    방법.
  6. 제1항에 있어서,
    공정 중 웨이퍼의 표면이 건조되도록 하는 단계는
    공정 중 웨이퍼를 제2 속도로 회전시키면서 공정 중 웨이퍼의 표면에 비 반응성 가스가 분사되도록 하는 단계를 포함하는,
    방법.
  7. 제6항에 있어서,
    비 반응성 가스는 N2, 이소 프로필 알코올 (IPA) 및 관성 가스 중 적어도 하나를 포함하고, 여기서 제 2 속도는 1000rpm보다 큰,
    방법.
  8. 제1항에 있어서,
    음파 디바이스는 10W와 100W 사이의 전력으로 작동하도록 구성되고 음파 디바이스는 공진기와 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면 사이에 간격을 형성하는 공진기를 포함하는,
    방법.
  9. 제8항에 있어서,
    음파 디바이스는 20W에서 50W 사이의 전력으로 작동하도록 구성되며 간격은 가변적인,
    방법.
  10. 제1항에 있어서,
    기능 수는 제 1및 제 2 기간 동안 1 lpm에서 3 lpm 사이의 유속으로 적용되는,
    방법.
  11. 제11항에 있어서,
    기능 수는 제 1및 제 2 기간 동안 1.2 lpm에서 2 lpm 사이의 유속으로 적용되는,
    방법.
  12. 제1항에 있어서,
    회전된 공정 중 웨이퍼는 제 1 기간 동안 10rpm에서 50rpm 사이의 제 1 속도로 회전되고, 회전된 공정 중 웨이퍼는 제 2 기간 동안 300rpm에서 1000rpm 사이의 제 3 속도로 회전되는,
    방법.
  13. 제12항에 있어서,
    회전된 공정 중 웨이퍼는 제 1 기간 동안 25rpm에서 35rpm 사이의 제 1 속도로 회전되고, 회전된 공정 중 웨이퍼는 제 2 기간 동안 500rpm에서 700rpm 사이의 제 3 속도로 회전되는,
    방법.
  14. 제1항에 있어서,
    기능 수를 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 적용하기 전에 제 3 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 탈 이온수를 도포하는 단계; 및
    탈 이온수가 제 2 기간 이후의 제 4 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 도포되도록 하는 단계;
    를 포함하는,
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    제 3 기간은 4 초 이상이고 제 4 기간은 10 초 이상인,
    방법.
  16. 제1항에 있어서,
    0.2m/s 및 0.8m/s사이의 속도로 공기가 공급되도록 하는 단계; 및
    70 pa 및 400 pa 사이의 챔버 배기 압력 (EXH)을 설정하기 위해 공기가 배출되도록 하는 단계;
    를 포함하는,
    방법.
  17. 제1항에 있어서,
    탈 이온수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 3 기간 동안 도포되도록 하는 단계;
    기능 수를 도포하기 전에 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 묽은 불화 수소 (DHF)가 제 5 기간 동안 도포되어 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 산화물이 에칭되는 단계;
    음파 디바이스가 적용되기 전에 추가로 제 3 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수가 적용되도록 하는 단계;
    를 포함하는,
    방법.
  18. 제1항에 있어서,
    탈 이온수가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 제 3 기간 동안 도포되도록 하는 단계;
    기능 수가 도포되기 전에 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 묽은 불화 수소 (DHF)가 제 5 기간 동안 도포되어 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 산화물이 에칭되는 단계;
    DIO3가 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면을 린스하기 위해 제6 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 도포되도록 하는 단계; 및
    음파 디바이스를 적용하기 전에 추가의 제 3 기간 동안 회전된 공정 중 웨이퍼의 표면에 기능 수가 적용되도록 하는 단계;
    를 포함하는,
    방법.
  19. 공정 중 웨이퍼를 고정하는 척;
    척을 회전시키도록 작동 가능한 회전 디바이스;
    공정 중 웨이퍼의 표면을 세정하도록 작동 가능한 음파 디바이스;
    공정 중 웨이퍼의 표면에 탈 이온수, 기능 수 및 건조 가스 중 하나 이상을 제공하도록 작동할 수 있는 하나 이상의 유체 제공 디바이스; 및
    제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해 척, 회전 디바이스, 음파 디바이스 및 적어도 하나의 유체 제공 디바이스를 제어하도록 작동 가능한 제어 디바이스;
    를 포함하는,
    세정 장치.
  20. 세정 장치로 하여금 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하기 위한 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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