KR970018267A - 반도체 웨이퍼의 세정·에칭·건조장치 및 그 사용방법 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 세정·에칭·건조장치 및 그 사용방법 Download PDF

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Abstract

반도체 웨이퍼의 세정, 에칭, 및 건조를 행하기 위한 장치이다. 밀폐공간 내의 온도를 히터에 의하여 가열조정 가능하게 구성된 프로세스 챔버와, 이 포로세스 챔버내의 중앙부에 설치되고, 단수 또는 복수의 피세정 웨이퍼를 지지하는 메시와, 프로세스 챔버 내의 상부에 라인형상으로 배치된 복수개의 스프레이 노즐과, 프로세스 챔버 내의 하부에 배치된 회전식 토출노즐을 구비한다. 스프레이 노즐로부터 약액 및 초순수를 질소가스와 함께 안개형상으로 분출시키고, 회전식 토출노즐로부터는 약액 및 초순수를 제1아암과 제2아암의 회전에 의하여 제트수류로서 분출시킨다.

Description

반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치 및 그 사용방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 제1실시예에 관한 파티클 제거를 목적으로 하는 세정방법을 나타내는 흐름도.

Claims (13)

  1. 밀폐공간을 갖고 이 공간 내의 온도를 히터에 의하여 가열조정 가능하게 구성된 프로세스 챔버와, 이 프로세스 챔버 내의 중앙부에 설치되고, 단수 또는 복수의 피세정 웨이퍼를 지지하는 지지부재와, 상기 프로세스 챔버내의 상부에 라인형상을 배치된 복수개의 스프레이 노즐과, 상기 프로세스 챔버 내의 하부에 설치된 회전식 토출노즐을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 스프레이 노즐은, 약액 또는 초순수를 분출하는 분출구와, 이 약액 또는 초순수를 안개형상으로 하기 위한 분무용 질소가스를 분출하는 질소가스 분출구를 갖고, 상기 각 스프레이 노즐의 분출구가 상기 각 스프레이 노즐의 연장방향으로 거의 등간격으로 복수개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전식 토출노즐은, 제1회전축의 상단에 중심부가 지지되고, 이 제1회전축에 대하여 수직방향으로 연장하는 제1아암과, 이 제1아암의 양단에 설치된 제2회전축의 상단에 각각 중심부가 지지되고, 이 제2회전축에 대하여 수직방향으로 연장하는 2개의 제2아암과, 이 각 제2아암의 양단에 설치되고, 상기 제2회전축에 대하여 각각 소정 각도 경사한 상방향으로 약액 및 초순수를 분출하는 분출구를 갖고, 상기 각 분출구가 상기 제2회전축을 중심으로 자전하면서 상기 제1회전축을 중심으로 공전하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치.
  4. 제1항에 있어서, 약액을 가열하기 위한 인라인히터와 이 약액중의 이물을 제거하여 여과하기 위한 필터를 각각 복수 구비하고, 상기 프로세스 챔버 하부의 배액구로부터 배출된 약액을 상기 복수의 인라인히터 및 상기 복수의 필터중 어느 하나에 선택적으로 송급하고, 상기 회전식 토출노즐 또는 상기 스프레이 노즐로부터 이 약액을 다시 분출시키기 위한 약액 순환라인을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치.
  5. 제1항에 있어서, 약액을 가열하기 위한 인라인히터와 이 약액중의 이물을 제거하여 여과하기 위한 필터를 각각 복수 구비하고, 상기 복수의 이라인히터 및 상기 복수의 필터중 어느 하나에 약액 또는 초순수를 선택적으로 송급하여 가열 및 여과한 후, 상기 회전식 토출노즐 또는 상기 스프레이 노즐로부터 분출시키는 약액ㆍ초순수 공급라인을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스프레이 노즐의 분출구에 질소가스를 송급함과 동시에, 이 질소가스를 300℃까지 가열할 수 있는 인라인히터를 가지는 질소가스 공급라인과, 상기 프로세스 챔버 내의 질소가스를 프로세스 챔버 상부의 배기구로부터 배기하는 질소가스 배기라인을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 질소가스 공급라인에 접속되고, 오존가스, 무수불화 수소가스, HFAC(1, 1, 5, 5, 5,-헥사플로로-2,4-펜타네디온)가스 등의 가스를 질소가스 공급라인 및 스프레이 노즐을 통하여 프로세스 챔버 내에 승급하는 가스라인을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치
  8. 제1항에 있어서, 반도체 웨이퍼의 세정, 에칭 또는 건조에 사용하는 약액은, 암모니아수와 과산화수소와 초순수의 혼합액, 염산과 과산화수소수와 초순수의 혼합액, 황산과 과산화수소의 혼합액, 불화수소산과 초순수의 혼합액, 불화수소산과 불화암몬과의 혼합액, 불화수소산과 과산화수소수와 초순수의 혼합액, 염산과 초산의 혼합액, 염산, 초산, 이소프로필알콜을 위시하는 유기용제, 또는 오존을 수 PPM∼10수 PPM 함유한 오존화 초순수인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치.
  9. 피세정 웨이퍼를 프로세스 챔버내의 지지부재 상에 배치한 후, 세정액의 소정온도보다도 10℃ 정도 고온의 질소가스를 스프레이 노즐로부터 분출시킴으로써 프로세스 챔버 내를 충분히 질소 치환하는 공정과, 회전식 토출노즐에 상기 소정온도의 세정액을 보내고, 이 세정액을 소정시간 분출시켜서 이 세정액의 제트수류에 의하여 상기 웨이퍼를 세정한 후, 상기 소정 온도의 새로운 세정액을 상기 스프레이 노즐로부터 소정시간 분무함으로써 웨이퍼 표면의 최종세정을 행하는 공정과, 상기 스프레이 노즐로부터 분출시키는 질소가스의 온도를 초순수와 거의 같은 온도로 하고, 상기 회전식 토출노즐로부터 초순수를 소정시간 분출시켜서 상기 웨이퍼를 물세정하고, 배수를 행한 후, 상기 스프레이 노즐로부터 초순수를 안개형상으로 하여 소정시간 분출시킴으로써 상기웨이퍼의 물세정을 행하는 공정과, 이소프로필알콜 등의 유기용제를 상기 스프레이 노즐에 공급하고, 유기용제의 비점가까이에 설정된 고온질소가스에 의하여 상기 유기용제를 고온의 안개형상으로 하여 상기 스프레이 노즐로부터 소정시간 분출시킨 후, 상기 스프레이 노즐로부터 고온의 질소만을 분출시킴과 동시에, 상기 프로세스 챔버의 히터에 의하여 이 프로세스 챔버 내를 고온으로 유지함으로써 상기 웨이퍼를 건조하는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치의 사용방법.
  10. 제9항에 있어서, 세정액 대신에 에칭액을 이용함으로써 에칭 또는 폴리머를 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치의 사용방법.
  11. 제9항에 있어서, 회전식 토출노즐로부터 약액을 소정시간 분출시켜서 웨이퍼의 세정 또는 에칭을 행할 때에, 상기 회전식 토출노즐로부터 토출된 약액을 프로세스 챔버 하부의 배액구로부터 회수하고, 그 약액을 소정온도로 가열함과 동시에 약액중의 이물을 제거한 후, 상기 회전식 토출노즐로부터 다시 분출시키는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치의 사용방법.
  12. 피세정 웨이퍼를 프로세스 챔버내의 지지부재 상에 배치한 후, 제1 세정액의 소정온도보다도 10℃ 정도 고온의 질소가스를 스프레이 노즐로부터 분출시킴으로써 프로세스 챔버 내를 충분히 질소 치환하는 공정과, 회전식 토출노즐에 상기 소정온도의 제1 세정액을 보내고, 이 제1 세정액을 소정시간 분출시켜서 이 제1 세정액의 제트수류에 의하여 상기 웨이퍼를 세정한 후, 상기 소정온도의 새로운 제1 세정액을 상기 스프레이 노즐로부터 소정시간 분무함으로써 웨이퍼 표면의 최종세정을 행하는 공정과, 상기 스프레이 노즐로부터 분출시키는 질소가스의 온도를 초순수와 거의 같은 온도로 하고, 상기 회전식 토출노즐로부터 초순수를 소정시간 분출시켜서 상기 웨이퍼를 물세정을 행하고, 배수를 행한 후, 상기 스프레이 노즐로부터 초순수를 안개형상으로 하여 소정시간 분출시킴으로써 상기 웨이퍼의 물세정을 행하는 공정과, 세정 종류에 따라 상기 제1 세정액 대신에 이 제1 세정액과 다른 제2 또는 제3 세정액을 이용함을써, 상기 질소치환, 세정 및 물세정을 반복하여 행하는 공과, 이소프로필알콜 등의 유기용제를 상기 스프레이 노즐에 공급하고, 유기용제의 비점가까이에 설정된 고온질소가스에 의하여 상기 유기용제를 고온의 안개형상으로 하여 상기 스프레이 노즐로부터 소정시간 분출시킨 후, 상기 스프레이 노즐로부터 고온의 질소만을 분출시킴과 동시에, 상기 프로세스 챔버의 히터에 의하여 챔버 내를 고온으로 유지함으로써 상기 웨이퍼를 건조하는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치의 사용방법.
  13. 피세정 웨이퍼를 프로세스 챔버내의 지지부재 상에 배치한 후, HFAC 가스와 200℃∼250℃로 가열한 질소가스와의 혼합가스를 스프레이 노즐로부터 프로세스 챔버 내에 공급하여 웨이퍼 표면의 중금속을 제거하는 공정과, 상기 스프레이 노즐로부터 프로세스 챔버 내에 무수불화 수소가스를 실온 혹은 소정온도에서 공급함으로써, 웨이퍼 표면의 자연산화막을 제거하는 공정과, 상기 스프레이 노즐 또는 회전식 토출노즐로부터 초순수를 소정시간 분출시켜서 상기 웨이퍼를 물세정하는 공정과, 이소프로필알콜 등의 유기용제을 스프레이 노즐에 공급하고, 이 유기용제의 비점가까이에 설정된 고온의 질소가스에 의하여 상기 유기용제를 고온의 안개형상으로 하여 상기 스프레이 노즐로부터 소정시간 분출시킨 후, 상기 스프레이 노즐로부터 고온의 질소가스만을 분출시킴과 동시에, 상기 프로세스 챔버의 히터에 의하여 이 프로세스 챔버 내를 고온으로 유지함으로써 상기 웨이퍼를 건조하는 공정과, 상기 스프레이 노즐로부터 프로세스 챔버 내에 오존가스를 공급함으로써, 상기 웨이퍼의 표면에 초청정한 얇은 보호산화막을 형성하는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 세정ㆍ에칭ㆍ건조장치의 사용방법.
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