KR100609218B1 - 기판상의 불순물 제거 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판상의 불순물 제거 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 다수개의 분사구가 형성된 분사판을 기판의 하부에 형성하여 기판의 불순물을 제거할 수 있는 기판상의 불순물 제거 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명의 기판상의 불순물 제거 방법은 기판의 전면을 아래쪽으로 설정하는 단계; 상기 기판의 전면에서 소정 간격 떨어지도록 분사판을 위치시키는 단계; 상기 분사판의 분사구에서 세정액을 분사하는 단계; 상기 분사된 세정액이 상기 기판 전면의 불순물을 제거하는 단계; 상기 불순물을 제거하는 단계 후 상기 분사판의 분사구를 지면 방향으로 설정하는 단계; 상기 분사판의 분사구에서 세정액을 분사하는 단계 및 상기 분사된 세정액이 분사판 표면의 불순물을 제거하는 단계로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 기판상의 불순물 제거 방법 및 그 장치는 다수개의 분사구가 형성된 분사판을 기판의 하부에 위치하게 함으로써 제품의 수율이 향상되고 종래의 기술로 제작이 가능한 장점이 있고, 파티클과 같은 불순물이 효과적으로 제거되어 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

파티클, 불순물, 제거, 분사판, 분사구

Description

기판상의 불순물 제거 방법 및 장치{Method and apparatus for removing impurity on wafer}

도 1은 종래의 불순물 제거 방법을 나타내는 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 분순물 제거 장치를 나타내는 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 기판의 불순물 제거 방법을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 분사판의 분순물 제거 방법을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 분사판을 나타내는 측면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 시간 변화에 따른 세정액의 압력 변화를 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100. 기판 110. 지지대

120. 분사판 130. 분사구

140. 지지축 150. 세정액

160. 공급라인

본 발명은 기판상의 불순물 제거 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 다수개의 분사구가 형성된 분사판을 기판의 하부에 형성하여 기판의 불순물을 제거할 수 있는 기판상의 불순물 제거 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치는 증착, 포토리소그래피, 식각, 연마, 세정 및 건조 등과 같은 단위 공정들의 반복적인 수행을 하는데, 상기 세정 공정은 각각의 단위 공정들을 수행하는 동안 웨이퍼의 표면에 부착되는 파티클과 같은 불순물을 제거하는 것이다.

상기 세정 공정을 수행하는 장치는 배치식 세정 장치와 매엽식 세정 장치로 구분된다. 상기 배치식 세정 장치는 웨이퍼를 세정하기 위한 세정액이 수용된 세정조를 사용하여 동시에 다수의 웨이퍼를 세정하는 것이고, 상기 매엽식 세정 장치는 웨이퍼를 지지하기 위한 척과 웨이퍼의 전면 또는 이면에 세정액을 공급하기 위한 노즐을 포함한다.

반도체 제조공정시 파티클과 같은 불순물이 웨이퍼 상에 남게 되는데, 상기 불순물은 대부분 소자의 동작을 방해하는 경우가 발생한다. 따라서, 불순물의 제거는 그 중요도가 매우 높아지고 있다.

도 1은 종래의 불순물 제거 방법을 나타내는 개략도이다. 도 1을 참조하면, 기판(10)이 회전함과 동시에 상기 기판(10) 상부의 세정액 공급라인(20)의 노즐(30)을 통해 세정액(40)이 기판(10) 중앙부위에 분사된다. 상기 기판(10)이 회전하기 때문에 중앙에 분사된 세정액(40)은 원심력에 의하여 상기 기판(10)의 가장자리로 밀려나간다. 상기와 같은 방법으로 기판(10)의 표면에 존재하는 이물질들을 제거한다.

그러나, 상기와 같은 방법은 기판의 중앙 또는 기판의 중앙과 가장자리의 중간정도에 위치한 파티클들이 기판의 회전에 의하여 기판의 가장자리 부분으로 이동하는 과정에서 기판에 흠집을 내거나, 파티클들이 좀 더 작게 분쇄되기 때문에 기판 상에 흠집을 내기도 하며, 가장자리 부분까지 이동하는 과정에서 대부분의 파티클과 같은 불순물이 제거되지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래기술인 대한민국 공개특허 제2004-6407호는 회전척에 의해 회전되는 웨이퍼 상에 슬릿을 통해 초음파 진동이 인가된 세정액이 균일하게 공급되므로 웨이퍼의 균일한 세정이 이루어지며, 다수의 웨이퍼에 대한 세정이 동시에 수행되므로 웨이퍼 세정에 소요되는 시간이 단축된다.

또한, 슬릿의 내부에는 분사판이 설치된다. 분사판에는 초음파 진동이 인가된 처리유체를 웨이퍼 상에 균일하게 공급하기 위한 다수의 분사구들이 형성되어 웨이퍼 상으로 공급되는 처리유체는 웨이퍼의 회전에 의해 웨이퍼 상에 전체적으로 균일하게 공급된다.

그러나 상기 종래기술은 기판을 거꾸고 놓고 세정하지 않으며, 분사판이 슬릿의 내부에 형성되어 있어 세정작업시 파티클이나 불순물이 기판에서 효과적으로 제거되지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수개의 분사구가 형성된 분사판을 기판의 하부에 위치하게 하여 세정액이 분사구를 통해 나올 때 기판의 오염물을 제거할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 기판의 전면을 아래쪽으로 설정하는 단계; 상기 기판의 전면에서 소정 간격 떨어지도록 분사판을 위치시키는 단계; 상기 분사판의 분사구에서 세정액을 분사하는 단계; 상기 분사된 세정액이 상기 기판 전면의 불순물을 제거하는 단계; 상기 불순물을 제거하는 단계 후 상기 분사판의 분사구를 지면 방향으로 설정하는 단계; 상기 분사판의 분사구에서 세정액을 분사하는 단계 및 상기 분사된 세정액이 분사판 표면의 불순물을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 기판상의 불순물 제거 방법에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기판을 고정하고 회전시키는 지지대; 상기 기판 전면에서 소정 간격 떨어지도록 위치하는 분사판; 상기 분사판을 고정하고 회전시키는 지지축; 상기 분사판의 내부에 소정의 개수로 형성되고 세정액을 분사하는 분사구 및 상기 세정액을 분사구에 공급하기 위한 하나 이상의 공급라인을 포함하여 구성된 기판상의 불순물 제거 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 분순물 제거 장치를 나타내는 구성도이다. 도 2를 살펴보면, 지지대(110)에 의하여 기판(100)의 하부가 고정되는데 상기 기판(100)은 그 전면이 아래로 향하도록 구성한다. 상기 지지대(110)는 상기 기판(100)을 지지하면서 회전시킨다. 분사판(120)은 기판(100)의 하부에 위치하고 중앙에 지지축(140)을 갖는다.

상기 분사판(120)은 그 전면이 위쪽을 향하게 구성되고, 분사판(120) 내부에는 다수개의 분사구(130)가 있다. 상기 분사구(130)는 세정액을 분사시키고, 지지축(140)은 상기 분사판(120)을 지지하면서 회전시킨다.

도 3은 본 발명에 따른 기판의 불순물 제거 방법을 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 세정액(150)이 분사구(130)를 통해 뿜어져 기판(100)의 상부 표면에 도달하여 기판(100)의 불순물을 제거한다. 상기 분사구(130)는 홈의 각도를 다양하게 제작하여 세정액이 수직 또는 여러 방향으로 분사할 수 있게 한다. 상기 세정액은 기판(100)의 중앙부위에 노즐의 끝에서 분사되어 기판(100)의 원심력에 의해 기판의 가장자리로 밀려나가며 불순물을 쓸어 낸다.

이때, 상기 기판(100)에서 떨어진 파티클과 같은 불순물은 중력에 의해 분사판(120)의 상부에 떨어지는데, 상기 분사판(120)은 세정시 회전을 하기 때문에 대부분의 불순물은 분사판(120)의 외부로 떨어진다. 상기 기판(100)과 분사판(120)의 회전은 속도 조절이 가능하게 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 분사판의 분순물 제거 방법을 나타내는 도면이다. 도 4를 살펴보면, 도 3에서 제거한 불순물이 혹시 분사판(120)의 표면에 붙어있을 수 있기 때문에 분사판(120)을 회전축(미도시)에 의하여 회전 즉, 분사판의 전면이 아래를 향하게 이동하면 분사구에서는 세정액이 나오고 분사판(120)이 회전하여 상기 분사판(120) 표면에 남아있는 소량의 오염물들을 완전히 제거한다.

도 5는 본 발명에 따른 분사판을 나타내는 측면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 공급라인(160)을 통하여 공급된 세정액은 분사판(120) 내부에 형성된 다수개의 분사구(130)를 통하여 외부로 배출되는데, 상기 공급라인(160)의 압력이 강할수록 세정액이 기판 표면에 도달하는 힘이 강하여 좀 더 효과적으로 불순물을 제거할 수 있다. 또한, 상기 공급라인(160)은 다수개로 형성하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 시간 변화에 따른 세정액의 압력 변화를 나타내는 그래프이다. 도 6을 참조하면, 시간이 흐를수록 세정액의 압력을 증가시켜 불순물을 제거할 수 있는데, 만약 처음부터 강한 압력으로 세정액을 분사하면 불순물이 예상치 못한 장소로 튀거나 오히려 깨끗한 곳을 오염시킬 수 있다. 따라서, 처음에는 약하게 하고 시간이 흐를수록 압력을 증가시키면 불순물을 완전하게 제거할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양 한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 기판상의 불순물 제거 방법 및 그 장치는 다수개의 분사구가 형성된 분사판을 기판의 하부에 위치하게 함으로써 제품의 수율이 향상되고 종래의 기술로 제작이 가능한 장점이 있고, 파티클과 같은 불순물이 효과적으로 제거되어 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 기판상의 불순물 제거 방법에 있어서,

   기판의 전면을 아래쪽으로 설정하는 단계;

   상기 기판의 전면에서 소정 간격 떨어지도록 분사판을 위치시키는 단계;

   상기 분사판의 분사구에서 시간적으로 증가되는 분사 압력을 갖는 세정액을 분사하는 단계; 및

   상기 분사된 세정액이 상기 기판 전면의 불순물을 제거하는 단계

   를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 기판상의 불순물 제거 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 불순물을 제거하는 단계 후 상기 분사판의 분사구를 지면 방향으로 설정하는 단계;

   상기 분사판의 분사구에서 세정액을 분사하는 단계; 및

   상기 분사된 세정액이 분사판 표면의 불순물을 제거하는 단계

   를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 기판상의 불순물 제거 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 세정액을 분사하는 단계는 기판을 회전하면서 수행하는 것을 특징으로 하는 기판상의 불순물 제거 방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 세정액을 분사하는 단계는 분사판을 회전하면서 수행하는 것을 특징으로 하는 기판상의 불순물 제거 방법.
5. 삭제
6. 기판상의 불순물 제거 장치에 있어서,

   기판을 고정하고 회전시키는 지지대;

   상기 기판 전면에서 소정 간격 떨어지도록 위치하는 분사판;

   상기 분사판을 고정하고 회전시키는 지지축;

   상기 분사판의 내부에 소정의 개수로 형성되고 시간적으로 증가되는 분사 압력을 갖는 세정액을 분사하는 분사구; 및

   상기 세정액을 분사구에 공급하기 위한 하나 이상의 공급라인

   을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 기판상의 불순물 제거 장치.

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