04강 Cleaning 장비 운영

학습내용

• Cleaning 장비의 구성 이해하기
• Cleaning 장비의 종류와 성능 파악하기

학습목표

• 장비 모델, 공정 모듈의 구성, 공통사양 등 Cleaning 장비별 규격서(Speccification)를 작성할 수 있다.
• Cleaning 장비와 부대설비들의 치수를 파악하여 레이아웃을 작성할 수 있다.
• 각종 유틸리티 및 공정 가스의 제원을 파악하고 올바른 배관자재의 선택과 정확한 접속 위치를 알 수 있다.

Cleaning 장비의 구성 이해하기

• Wet Station의 구조
  • 싱크대
  • 터치스크린
• Wet Station의 구성
  • 구분 방법
    • Bath
      • Bath Type
      • No Bath Type
    • Table 재질
      • PVC(Acid)
      • Stainless(Solvent)
  • Process Monitoring 화면
  • Alarm history 화면

Cleaning 장비의 종류와 성능 파악하기

• Cleaning 장비의 종류
  • 양산용 대형
    • Wet Station과 Robot Arm
    • 카세트 단위 공정
  • 연구용 소형
    • Wet Station
    • 낱장으로 공정
• Cleaning 방식
  • 복합적인 매트릭스를 구성하여 잔류물 제거
    • particle
    • 박테리아
    • 유기물
  • 습식 세정 (Wet Cleaning)
    • 화학용액을 이용
  • 건식 세정 (Dry Cleaning)
    • 용액 이외의 매체를 이용
  • 증기 세정 (Vapor Cleaning)
    • 습식 세정과 건식 세정의 중간 형태인 증기를 이용
  • 웨이퍼 표면의 잔류물
    • 포토 공정 후 남은 PR(감광액) 찌꺼기
    • 식각 공정 시 제거되지 않은 산화막
    • 공중의 부유물이 내려앉은 파티클
    • 앞 공정에서 사용된 유기물과 금속성 잔류물
    • 세정 공정 시 2차적으로 반응하여 붙어 있는 화학물질 등
  • 초음파 세정 방법
    • 경화된 PR이나 불순물을 제거하기 위해서는 초음파발생기를 사용하는 세정 필요
  • 반도체 공정에서 오염의 종류
    • Particle
      • 원인
        • Machine
        • Gas
        • DI Water
        • Man
      • 결과
        • Pattern Defect
    • Metal
      • 원인
        • Machine
        • Chemical
        • Ion 주입공정
        • Man
      • 결과
        • MOSFET 불량
    • Chemical
      • 원인
        • Man
        • Cleaning
        • Ion 주입공정
        • DI Water
      • 결과
        • CVD 두께 불량
  • Wet Station의 용도
    • Wafer cleaning process
    • Wet etching process
      • Wet Etching
    • PR removing process
• Wet Station 공정
  • Wafer cleaning
    • 각 공정 전후에 실시
      • 오염물을 최소로 감소시키기 위함
    • 불순물의 종류
    • 먼지 등의 Particle
    • 폴리머, PR 등의 유기 오염물
    • 금속 오염물
    • 자연 산화막
  • Cleaning & Wet Station 공정
    • SPM (Sulfuric acid Peroxide Mixture)
      • 웨이퍼 표면의 큰 유기 오염물을 제거
    • SC1 (Standard Claen-1, APM (Ammonia Peroxide Mixture) )
      • 웨이퍼 표면의 Particlel과 유기 오염물을 가장 효과적으로 제거하는 공정
    • SC2 (Standard Clean-2)
    • DHF (Dilute HF)
      • 세정 공정 중 가장 마지막 단계에 하는 공정
      • 자연산화막 제거
      • Oxide Film, Metal 제거

Cleaning 방식

• 한 가지 세정 방식만 선택해서 공정 적용 불가

• 복합적으로 사용해서 완벽하게 불순물이 제거될 경우 사용

출처 : 한국기술교육대학교 반도체 공정 기초