Cleaning

📘 반도체 공정에서의 세정 공정 및 장비

1. Photomask Cleaning (포토마스크 세정)

목적: Photomask 표면에 존재하는 파티클, 유기물, 금속 이온 등 오염을 제거하여 노광 공정 시 결함 없이 패턴을 전사하기 위함.

공정 방식

• Dry Cleaning: 이온화 질소(N₂) 건식 블로워 사용

• Wet Cleaning:

  • 알칼리 세정 (e.g. 0.25% NH₄OH), 산성 세정 (e.g. 0.25% HCl + H₂O₂), 초순수(Deionized Water, DIW) 린스, 표면장력 감소를 위한 IPA 린스

사용 용기 및 장비

• Quartz Beaker 또는 PTFE Beaker (마스크 손상 방지, 내화학성), Teflon Wafer Cassette: 포토마스크 고정용, Ultrasonic or Megasonic Bath: 입자 제거 보조, Spin Rinse Dryer (SRD): 최종 건조 장비

2. Piranha Cleaning (피라냐 세정)

목적: 강력한 유기물 제거: 포토레지스트 잔여물, 탄화된 오염물 등

혼합 비율

• 일반적으로 H₂SO₄ : H₂O₂ = 3 : 1 (부피비)

• 반응 중 고온 발생 → 100~120 °C 도달 가능

사용 용기 및 장비

• Quartz Beaker (황산에 내성이 강함, 고온 대응), Hot Plate with Temperature Control, Teflon Wafer Holder, Fume Hood: 고온 증기 및 가스 방출 제어 필수, Tweezers (PTFE or Quartz-coated): 웨이퍼 이동용, Timer & Thermometer: 정확한 세정 시간/온도 관리

주의사항

• 절대 밀폐 금지: 폭발 위험, H₂O₂는 마지막에 천천히 투입, 용액은 사용 직전 혼합하여 즉시 사용

3. RCA Cleaning (SC1 & SC2)

▫ SC1 (Standard Clean 1)

• 용도: 유기 오염 + 미세 입자 제거

• 혼합비: NH₄OH : H₂O₂ : DIW = 1 : 1 : 5~6

• 온도: 70~80 °C

▫ SC2 (Standard Clean 2)

• 용도: 금속 이온 오염 제거

• 혼합비: HCl : H₂O₂ : DIW = 1 : 1 : 6

• 온도: 70~80 °C

사용 용기 및 장비

• Quartz Bath / Quartz Beaker (3단 분리 가능): SC1, DIW, SC2 순 세정, Teflon or Quartz Wafer Holder, Hot Plate with Stirring: 온도 유지 및 균일 혼합, DIW Cascade Rinse Tank: 후속 린스 용, Spin Rinse Dryer (SRD): 최종 건조

세정 순서

1. SC1 세정 → DIW 린스

2. SC2 세정 → DIW 린스

3. N₂ Blow or SRD로 건조

4. Wafer Cleaning (웨이퍼 세정 전반)

목적: 공정 중 발생하는 모든 오염물 제거, 감광 공정 전후, 식각 후 등 공정 간 연결의 핵심

대표 세정법

• RCA Cleaning

• Piranha Cleaning

• HF Dip (산화막 제거)

• Megasonic Cleaning

• Dry Plasma/Ozone Cleaning

사용 용기 및 장비

• Quartz or PTFE Beakers (세정액 종류에 따라 결정)

• Spin Processor: 회전 세정 및 린스

• Megasonic Bath: 고주파 진동으로 입자 제거

• N₂ Gun or IPA Dryer: 건조용

• Class 100 Clean Bench: 공정 환경 제어
  
  

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✅ 요약 정리