A study on the Defects caused by chemical nozzle movement in single wet type for improving wafer uniformity after dry-cleaning process
저자
발행사항
서울 : 성균관대학교 일반대학원, 2024
학위논문사항
학위논문(석사)-- 성균관대학교 일반대학원 : 반도체디스플레이공학과 2024. 2
발행연도
2024
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
서울
형태사항
; 26 cm
일반주기명
지도교수: 김태성
UCI식별코드
I804:11040-000000177513
DOI식별코드
소장기관
현재 반도체는 고용량과 저전력을 확보하기 위해서 지속적으로 Design Rule을 감소시키며 집적도를 높이고 있다. 반도체 디바이스가 미세화 되면서 Clean 공정의 중요성도 크게 증가하고 있다. 과거에는 단순 세정의 역할을 하였다면, 최근 들어서는 타 공정진행 후 틀어진 산포까지 Wet etch를 진행하면서 보상해주어 Wafer 내 Uniformity 확보까지 해주어야 하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.
특히 Etch 공정 또는 Dry cleaning 공정 후 wafer edge uniformity 제어는 물리적, 화학적, 열적으로 불연속성의 영역이기 때문에 많은 기술을 요한다. 이를 개선하기 위해서 자체적 기술을 사용하기도 하지만 후속 wet cleaning 공정을 통해서 Nozzle을 다양한 위치에 옮겨 wafer내 산포를 균일하게 만들기도 한다. 하지만 이를 위해서는 Nozzle position 및 movement 변동이 필수적으로 수반되어야 하는데 이때 Wafer Uniformity만을 고려하여 Nozzle의 움직임을 변화시킨다면 Wafer Edge Area의 Defect이 발생하는 문제가 생길 수 있다.
이번 연구는 위 문제점을 개선하고자 Dry cleaning process 후 Post wet cleaning 공정을 진행하며 발생된 defect에 대해서 연구하였다. Spinning Type Wet cleaning에서 Nozzle 위치, Delay time, Process time 등 Wetting Coverage에 영향을 줄 수 있는 Factor들을 변수로 하여 Defect의 경시변화를 확인하였다.
연구 결과 dry cleaning process 후 불순물들이 완전히 제거되지 않은 채 wafer edge delay time을 일정 시간 이상 진행하게 되면 defect이 발생하는 것을 확인하였으며, 초기에 chemical nozzle을 center dispense하여 일정시간 불순물 제거할 시간이 필요함을 확인하였다.
이번 연구를 활용하면 dry cleaning 후 Wafer Uniformity를 개선함에 있어 Wafer edge 영역의 Defect도 고려해야 할 대상임을 확인할 수 있으며, Edge 영역 Defect 제어 및 건조 margin을 높이는 조건을 찾음으로써 wafer 산포와 defect 제어 모두에 기여할 수 있을 것이다.
Currently, semiconductors are continuously reducing their design rules and increasing their integration density to achieve high capacity and low power. As semiconductor devices become more highly integrated, the clean process has been getting important. In the past, the goal of clean process was to remove impurities in wafer, but in recent years, cleaning process even needs to control non-uniformity caused by other processes such as etch process
Especially, dry etch and dry cleaning process have trouble getting wafer edge uniformity because chemical, physical and thermal discontinuities on edge area are harder to control. In order to solve this problem, a lot of technology is used and wet cleaning process also can help by moving chemical nozzle to various position in order to improve uniformity
However, since the changes in the chemical nozzle movement are necessary for uniformity, there are several problems such as defects on wafer edge area if we focus on only wafer uniformity.
This study focused on the defect on wafer edge area which is occurred after dry-cleaning and post wet cleaning. In post wet cleaning in single type, we considered factors such as nozzle position, delay time, and process time that can affect wetting coverage, and checked the change in defects
Using this study, it can be confirmed that the defect of the wafer edge area should also be considered when improving wafer uniformity, and it will contribute to particle free of the wafer edge area by finding conditions to control the edge area defect and increase the wetting coverage margin
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