KR940008366B1 - 웨이퍼 세정/건조방법 및 장비 - Google Patents
웨이퍼 세정/건조방법 및 장비 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명의 웨이퍼 최종 린스 상태도.
제2도는 본 발명의 웨이퍼 이동상태도.
제3도는 본 발명의 웨이퍼 건조 상태도.
제4도는 본 발명의 또 다른 실시예의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 챔버 2 : 보조챔버
3 : 세정실 4 : 건조실
5 : 격리판 6 : 셧터(shutter)
7 : 히터 8 : 드레인관
9 : 공급관 10 : 냉각관
11 : 노즐 12 : 탈이온수(deionized water)
13 : IPA(Isopropyl alcohol) 14 : 웨이퍼
본 발명은 반도체 웨이퍼의 최종세정과 건조를 동일 챔버내에서 수행하도록하여 물반점과 이물질을 방지한 웨이퍼 세정/건조방법 및 장비에 관한 것이다.
종래에는 최종세정과 건조는 세정챔버에서 웨이퍼 세정후 로봇암(Robot Arm)을 이용하여 건조챔버로 이송시켜 건조하는 방식이 있었고, 기화된 IPA(Isopropyl alcohol)를 사용하여 웨이퍼 표면에 있는 탈이온수층을 IPA층으로 치환시킨 후 IPA를 기화시켜 건조하는 IPA 건조드라이어방식도 있으며, 웨이퍼를 회전시킴으로서 발생되는 원심력으로 웨이퍼 표면의 탈이온수층을 제거하는 스핀 린스 드라이어방식도 있었다.
또, 웨이퍼를 서서히 들어올림으로해서 공기와 접촉시켜 웨이퍼의 표면 탈이온수층을 기화시켜 건조하는 방법도 있었다.
그러나 이러한 종래의 세정방법은 세정챔버와 건조챔버가 분리되어 있어서 기화시 이물질이 표면에 부착되어 웨이퍼가 손상되는 문제점이 있으며, 또 웨이퍼 표면이 소수성인 경우 반송시간이 지연되어 웨이퍼가 건조되면 웨이퍼 표면에 물반점이 생겨 웨이퍼가 훼손되는 경우가 종종 발생되었다.
이를 개선한 공지기술로서 일본특개소 62-198126호(87.9.1 공개)가 있으며, 급수관(5)로부터 순수를 공급하는 단계와, 배수관(6a)에 의해 순수가 배출되고 있는 수세조(4)내에 웨이퍼카트리지(12)를 셋팅하는 단계와, 수세가 종료한 단계에서 순수의 공급을 중지하고 차폐막(10)을 오픈하는 단계와, 히터(9)에 의해 가열된 IPA(8)로부터 발생한 증기를 통상용기(1)에 도입하고 동시에 배수관(6)을 개방하여 수세조(4)를 배수하는 단계로 구성하며, 수세등의 표면처리 후 동위치에서 웨이퍼(11)의 일부가 수면에 노출된 상태로부터 IPA증기의 응축이 일어나고 건조공정을 수행하는 방법이다.
본 발명은 하나의 챔버내에서 웨이퍼의 세정 및 건조를 수행하도록 하며, 이물질의 부착이나, 물반점 생성으로 웨이퍼가 훼손되는 것을 방지하는 웨이퍼의 세정/건조방법 및 장치를 제공하는 것이 그 목적이다.
본 발명의 방법은 웨이퍼를 탈이온수로 최종세정하고 표면의 탈이온수층을 IPA층으로 대체시킨후, IPA를 기화시켜 동일한 챔버내에서 웨이퍼를 건조시키는 웨이퍼 세정 및 건조방법에 있어서, (가) 최종세정이 완료한 웨이퍼가 담긴 탈이온수의 상면에 IPA막을 형성시키고, 탈이온수의 상부에 IPA베이퍼를 형성시키는 단계와, (나) 탈이온수 내에 잠겨있는 웨이퍼를 서서히 IPA막을 통과시켜서 웨이퍼 표면에 IPA막을 형성시키면서 세정실 위의 건조실로 이동시키는 단계와, (다) IPA막을 분위개스내에서 증발시켜 웨이퍼표면을 건조하는 단계의 웨이퍼 세정/건조방법이다.
본 발명의 장비는 출구에 개폐용 셧터를 가진 IPA공급부가 측면에 부착된 세정실을 구비한 웨이퍼의 세정 및 건조장비에 있어서, 상기 세정실의 상부에 연결되며 내벽에 한 개 이상의 노즐을 형성한 웨이퍼 건조실과, 상기 세정실에서 상기 건조실로 웨이퍼를 이송하는 운송부와, 상기 세정실과 건조실사이를 열고 닫는 격리판을 추가로 구비하여 구성한다.
첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 방법을 실현시키는 장비구성을 도시한 것이고, 제2도는 본 발명의 웨이퍼 이동상태도이고, 제3도는 본 발명의 웨이퍼 건조 상태도이다.
제1도와 같이 본 발명의 방법에서 사용하는 챔버는 다음과 같다.
웨이퍼의 최종세정이 이루어지는 세정실과, 세정실 하부 좌우에 IPA를 채운 보조챔버(2)를 부착하며, 보조챔버의 하부에는 히터가 있어서 보조챔버 내의 IPA를 기화시키기 위한 열을 제공한다.
보조챔버(2)와 세정실을 연결하는 출구에는 개폐용 셧터(6)를 부착하여 IPA의 출입을 조절한다.
세정실 하부에는 탈이온수를 공급, 배출하는 공급관 및 드레인관을 형성하고, 세정실(3)의 상부 외주면에는 냉각관(10)을 형성한다.
이와 같은 세정실의 상부에 웨이퍼 건조실(4)과 연결되어 있다.
세정실(30)과 건조실사이는 열고 닫는 격리판(5)에 의하여 두 구역을 격리시킨다.
건조실(4) 내벽에는 질소개스를 분사하는 누즐(11)을 한개 이상 부착한다.
위와 같이 구성되는 장비에서의 본 발명의 방법은 다음과 같다.
화학물질 배스와 QDR(Quick dump rinse)를 거친 웨이퍼(14)는 챔버(1) 하부의 세정실(3)에서 탈이온수(12)에 의해 최종 세정을 수행한다.
세정실(3)에는 탈이온수공급관(9)을 통하여 탈이온수(12)를 공급한다.
보조챔버(2) 출구에는 세정실과 보조챔버를 격리시키는 셧터(6)가 닫힌 상태이다.
제2도와 같이 최종세정이 끝나면 보조챔버(2)내에 담긴 IPA(13)를 저부에 형성된 히터(7)로 가열함과 동시에 셧터(6)를 연다.
가열에 의하여 기화된 IPA(13)가 열려진 셧터를 통과하여 세정실(3) 내로 들어가서 탈이온수(12) 상면에는 IPA(13)막을 형성하고, 탈이온수(12)의 상부에는 IPA(13)의 베이퍼(VAPOR) 분위기를 형성한다.
탈이온수(12)에 잠긴 웨이퍼(14)를 세정실에서 건조실로 이송하는 운동부로 서서히 들어올려 건조실로 이송하는 단계를 진핸함으로써 웨이퍼(14) 표면에 IPA액층이 형된다.
제3도와 같이 웨이퍼(14)를 계속 들어올러 챔버(1) 상부에 형성된 건조실(4)로 이동시킨다. 이때 웨이퍼의 상승속도는 초당 1밀리미터 정도로 한다.
웨이퍼(14)의 이동이 완료되면 보조챔버(2)의 출구셧터(6)를 닫고 건조실(4) 하부에 형성된 격리판(5)를 닫는다.
건조실(4) 내벽에 형성된 노즐(11)를 통해 질소(N2)를 분사하여 질소분위기에서 웨이퍼표면의 IPA(13)를 기화시켜 웨이퍼(14)를 건조시킨다.
제4도는 또다른 장비로써 본 방법을 실현시킨 실시예의 도면이다.
세정조(20) 하부에는 DI 워터공급구(21)가 설치되어 있고, 또 IPA공급구(22)가 설치되어 있으며, 배출구들(23)이 형성되어 있고, 세정조 하부에는 히터가 설치되어 있다.
세정 및 건조 방법은, 먼저 웨이퍼를 세정조(20)내에 넣고 DI워터를 하부에서 부터 공급하여 세정을 실시하고, DI워터를 배출구로 배출시킨다음 IPA공급구(22)로 IPA를 주입하여 웨이퍼가 IPA에 잠기게 하고 히터로열을 가하면서 IPA를 서서히 배출하여 웨이퍼를 IPA밖으로 노출시키면서 건조한다.
상술한 바와같이 본 발명의 웨이퍼의 세정/건조방법 및 장치는 세정과 건조를 하나의 챔버내에서 수행하므로 이물질이나 물반점으로 인한 웨이퍼의 손상을 방지하는 효과가 있다.
Claims (4)
- 웨이퍼를 탈이온수로 최종세정하고 웨이퍼 표면의 탈이온수층을 IPA층으로 대체시킨 후, IPA를 기화시켜 동일한 챔버내에서 웨이퍼를 건조시키는 웨이퍼 세정 및 건조방법에 있어서, (가) 최종세정이 완료한 웨이퍼가 담긴 탈이온수의 상면에 IPA막을 형성시키고, 탈이온수의 상부에 IPA베이퍼를 형성시키는 단계와, (나) 탈이온수 내에 잠겨있는 웨이퍼를 서서히 IPA막을 통과시켜서 웨이퍼 표면에 IPA막을 형성시키면서 세정실 위의 건조실로 이동시키는 단계와, (다) IPA막을 분위개스내에서 증발시켜 웨이퍼표면을 건조하는 단계를 포함하는 것이 특징인 웨이퍼 세정/건조방법.
- 제1항에 있어서, (다)단계의 분위기개스는 질소를 이용하는 것이 특징인 웨이퍼 세정/건조방법.
- 제1항에 있어서, (나)단계의 웨이퍼의 상승속도를 초당 1밀리미터 정도로 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정/건조방법.
- 출구에 개폐용 셧터를 가진 IPA공급구가 측면에 부착된 세정실을 구비한 웨이퍼의 세정 및 건조장비에 있어서, 상기 세정실의 상부에 연결되며 내벽에 한 개 이상의 노즐을 형성한 웨이퍼 건조실과, 상기 세정실에서 상기 건조실로 웨이퍼를 이송하는 운송부와, 상기 세정실과 건조실사이를 열고 닫는 격리판을 추가로 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 세정 및 건조장비.
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