웨이퍼 세척 공정

산화공정은 크게 Wafer Cleaning → Oxidation → Inspection의 단계로 진행된다.

웨이퍼 세척 (Wafer Cleaning)

웨이퍼 세척 공정이란 화학물질처리, 가스, 물리적 방법을 통해 웨이퍼 표면에 있는 불순물을 제거하는 공정이다.
웨이퍼 표면에 존재하는 입자(Particle), 금속(Metal), 유기물, 자연 산화막 등 미량의 불순물은 전기적 특성 저하로 반도체 제품의 수율과 신뢰성에 부정적인 영향을 준다.
따라서 산화막을 형성하는 산화공정이나 회로 패턴 형성 후 불필요한 부분을 제거하는 식각공정 후에 웨이퍼 세척 공정이 이루어진다.
웨이퍼 세척 공정은 각 공정 전후에 가교 역할을 하며 반복적으로 진행되기에 진행 횟수가 다른 공정 대비 2배 정도 많다.

침지 방식

침지 방식은 세정공정에서 널리 쓰이는 방식으로 화학물질 또는 초순수 증류수(Deionized Water)에 웨이퍼를 담가 진행하는 방법이다.

스프레이 방식

스프레이 방식은 회전하는 웨이퍼에 액체나 기체 형태의 화학물질을 분사시켜 불순물을 제거하는 세정 방식이다.

1. SPM Cleaning (Piranha)

SPM은 Sulfuric acid hydrogen Peroxide Mixture solution의 약어이며, 다른 명칭으로 Piranha 용액으로 불린다.
황상과 과산화수소가 4:1 비율로 섞인 용액으로 유기물의 결합을 끊어 제거해주는 역할을 한다.
SPM 용액으로 유기물을 제거한 후 D.I. Water를 이용해 씻어준다.

2. APM Cleaning (SC-1)

APM은 Ammonia hydrogen Peroxide water Mixture solution의 약어이며, 다른 명칭으로 SC-1 용액으로 불린다.

수산화암모늄과 과산화수소와 물이 1:1:5 비율로 섞인 용액으로 산화막 형성과 제거를 반복하며 파티클을 제거하는 역할을 한다.

SC-1용액 사용 후에도 D.I. water를 이용해 씻어준다.

3. HPM Cleaning (SC-2)

HPM은 Hydrochloric acid hydrogen Peroxide water Mixture solution의 약어이며, 다른 명칭으로 SC-2 용액으로 불린다.

염산과 과산화수소와 물이 1:1:5 비율로 섞인 용액으로 나트륨, 칼륨, 마그네슘과 같은 금속 물질을 제거하는 역할을 한다.

SC-2 용액 사용 후에도 D.I. water를 이용해 씻어준다.

4. 불산 (HF)

불산은 자연상태의 So Oxide를 제거하는 역할을 한다.

자연산화막은 제어가 어렵기 때문에 불산을 이용하여 제거한다.

불산 용액 사용 후에도 D.I. water를 이용해 씻어준다.

5. Rinse

앞서 진행한 SPM, SC-1, SC-2, HF 등의 남아있는 세척용액을 제거하는 용도로 사용된다.