반도체 8대 기술 - 인산세정, 초음파 세정, 에어로졸 세정

1-6.인산 세정

   질화막을 제거할 때 인산을 사용 합니다. 질화막이란 Si3N4로 만들어진 Film으로 이를 시각하는데 인산 세정을 사용합니다. 주로 80~85%의 용액이 사용되고 150℃이상의 고온에서 공정이 진행 됩니다.

 

인산 용액 내의 수분 조절이 핵심인데 왜냐하면 인산 용액 내 수분이 감소하게 되면 인산 용액 농도가 증가하여 질화막의 식각율이 감소하고 산화 막의 식각율이 증가하기 때문입니다. 

 

 

1-7.초음파 세정

   초음파란 20Khz 이상의 귀로 들리지 않는 음파를 말하는 것으로 이를 이용한 세정 방법이 있습니다.

주파수 영역대마다 세정의 이름이 다릅니다. 초음파 세정은 Ultrasonic Cleaning으로 고주파의 초음파를 이용해 물이나 용제를 진동시켜, 복잡한 형상물의 세정 혹은 깨지기 쉬운 물체에 손상 없이 세정하는 방법입니다. 주파수가 약 1000kHz 대의 매우 높은 고주파를 사용하는 것은 메가 소닉 세정 (Megasonic Cleaning) 입니다. 

 

초음파 에너지는 세정조(CLEANING BATH) 하단부에 장착되어 압전 변환기(Piezoelectric Transducer)에서 공급합니다. 주로 비접촉 음파 에너지를 SC1이나 순수에 사용합니다. 에칭 공정 후 발생하는 파티클 제거나 CMP 공정 후 웨이퍼 표면에 잔류하는 오염 물질을 제거하거나 오염된 부품 장비 세척에 사용 됩니다. 

 

1-8.아르곤 에어로졸 세정

   초고순도 아르곤과 질소의 혼합물을 진공상태로 기화 냉각하여 에어로졸(Aerosol)을 형성하고 이를 분사하여 웨이퍼 표면을 Clean하는 것을 말합니다. 

 

 

1-9. 이외 세정 들 

   UV 세정, 드라이 아이스 세정, 오존 세정등이 있습니다. 오존 세정이란 기존 RCA 세정에서 기본으로 사용되는 과산화수소 사용을 대체하기 위해 산화력이 높은 오존을 사용 하는 새로운 습식 세정 기술입니다. 세정액의 사용량 증가로 화학 폐수량이 증가하고 폐수 처리시 탈과산화수소 공정 추가로 처리 비용이 증가하여 이를 해결하고자 나온 세정 방법입니다. 

 

일반적으로 오존은 과산화수소보다 더 강력한 산화제로 알려져 있고 용액 내 분해되어 해로운 반응 생성물이 없습니다. 환경 친화적이고 경제적인 세정 공정입니다.

 

이 외에도 Spin Dryer라는 회전을 하면서 약액을 처리하는 세정 공정을 진행하고 이후에 DIW(De-ionized Water)를 사용하여 세정을 하고 건조하는 것이 있습니다. 보통 Batch type과 Single type 2가지로 나뉩니다. 신규 공정으로 갈수록 Single type으로 사용하는 추세입니다. 

 

또한, IPA Dryer라고 IPA Vapor를 이용해 Wafer를 건조하는 방식이 있습니다. IPA란 Iso-Propyl Alcohol의 약자로  휘발성이 크기 때문에 화재 위험이 있고 유지비가 많이 드는 단점이 있습니다. 다만 Spin Dryer에 비해 상대적으로 파티클 발생이 적습니다. 

출처 : SK하이닉스, tistory independancy