特許 6677459 半導体素子の製造方法及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6677459

(24)【登録日】2020年3月17日

(45)【発行日】2020年4月8日

(54)【発明の名称】半導体素子の製造方法及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20200330BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 647Z

   H01L21/304 648G

   H01L21/304 643C

【請求項の数】23

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-141308(P2015-141308)

(22)【出願日】2015年7月15日

(65)【公開番号】特開2016-32107(P2016-32107A)

(43)【公開日】2016年3月7日

【審査請求日】2018年5月29日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0094987

(32)【優先日】2014年7月25日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】503447036

【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100083138

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 伸二

(74)【代理人】

【識別番号】100189625

【弁理士】

【氏名又は名称】鄭 元基

(74)【代理人】

【識別番号】100196139

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 京子

(72)【発明者】

【氏名】キム キョンソブ

(72)【発明者】

【氏名】コ ヨンソン

(72)【発明者】

【氏名】キム キョンファン

(72)【発明者】

【氏名】キム ソクフン

(72)【発明者】

【氏名】イ クンテク

(72)【発明者】

【氏名】イ ヒョサン

【審査官】 安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７９５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２１６７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６５７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４８１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０７３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１４９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３４３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３４３４９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４−３０８

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／６７ −６８７

Ｂ０８Ｂ ３／００ −１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体基板の表面上にパターンを形成する段階と、
前記基板を基板処理装置のプラットホーム上に提供する段階と、
前記基板を回転させながら、第１高さを有する第１ノズルから前記基板上に洗浄液を提供し、前記第１高さの第２ノズルから前記基板上にウェッティング液を提供して前記基板の表面上の第１領域を処理する段階と、
前記第１ノズルと共に前記第２ノズルと前記プラットホーム間の垂直距離を前記第１高さから第２高さに変更する段階と、
前記第２高さの前記第１ノズルから前記基板上に前記洗浄液を提供し、前記第２高さの前記第２ノズルから前記基板上に前記ウェッティング液を提供して前記基板の表面上の第２領域を処理する段階と、
前記処理された基板から半導体素子を形成する段階と、を含む半導体素子の製造方法。

【請求項2】

前記垂直距離を変更する段階は、
前記第１及び第２ノズルに連結されたノズルアームを垂直方向に移動させて進行する段階を含む請求項１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項3】

前記第１領域を処理する段階は、前記基板の表面上に相対的に大きい厚さを有するようにウェッティング液が前記第１高さで提供された状態で、前記相対的に大きい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液が前記第１高さで提供され、
前記第２領域を処理する段階は、前記基板の表面上に相対的に小さい厚さを有するようにウェッティング液が前記第２高さで提供された状態で、前記相対的に小さい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液が前記第２高さで提供される請求項１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項4】

前記第１ノズルから前記基板上に前記洗浄液を提供することは、前記基板の表面に向かって前記洗浄液を前記基板に対して９０°の角度でスプレーし、
前記第２ノズルから前記基板上に前記ウェッティング液を提供することは、前記基板の表面に向かって前記ウェッティング液を前記基板に対して９０°よりも小さい角度でスプレーすることを含む請求項１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項5】

前記ウェッティング液は、前記洗浄液に比べて前記回転する基板の上流側に提供される請求項１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項6】

前記第２領域を処理する段階は、
前記ノズルアームを前記基板に対して水平に移動させて、少なくとも前記第１ノズルを前記基板の半直径方向に移動させることを含む請求項２に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項7】

前記洗浄液を前記ウェッティング液の流量の１／１０以下の流量で提供することをさらに含む請求項１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項8】

前記ウェッティング液を０．５ｌ／ｍｉｎ乃至２ｌ／ｍｉｎの流量で提供し、
前記洗浄液を２０ｃｃ／ｍｉｎ乃至５０ｃｃ／ｍｉｎの流量で提供することを、
さらに含む請求項１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項9】

前記基板は、ウエハーを含み、
前記半導体素子を形成する段階は、前記ウエハーを個別に分離して半導体チップを形成することをさらに含む請求項１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項10】

前記半導体素子を形成する段階は、前記半導体チップをパッケージ基板上に実装し、前記半導体チップを保護モールドで覆って半導体パッケージを形成することをさらに含む請求項９に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項11】

半導体基板の表面上にパターンを形成する段階と、
前記基板を基板処理装置のプラットホーム上に提供する段階と、
前記基板を回転させながら、第１高さを有する第１ノズルから前記基板上に洗浄液を提供し、前記第１高さの第２ノズルから前記基板上にウェッティング液を提供して前記基板の表面上の第１領域を処理する段階と、
前記第１ノズルと前記第２ノズルとを前記プラットホームに対して垂直方向に前記第１高さから第２高さに移動させる段階と、
前記第２高さの前記第１ノズルから前記基板上に前記洗浄液を提供し、前記第２高さの前記第２ノズルから前記基板上に前記ウェッティング液を提供して前記基板の表面上の第２領域を処理する段階と、
前記処理された基板から半導体素子を形成する段階と、を含む半導体素子の製造方法。

【請求項12】

前記第１領域を処理する段階は、前記基板の表面上に相対的に大きい厚さを有するようにウェッティング液が前記第１高さで提供された状態で、前記相対的に大きい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液が前記第１高さで提供され、
前記第２領域を処理する段階は、前記基板の表面上に相対的に小さい厚さを有するようにウェッティング液が前記第２高さで提供された状態で、前記相対的に小さい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液が前記第２高さで提供される請求項１１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項13】

前記相対的に小さい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液が提供される時の前記洗浄液によって提供される圧力は、前記相対的に大きい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液が提供される時の前記洗浄液によって提供される圧力に比べて大きい請求項１２に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項14】

前記第１ノズルと前記第２ノズルとを垂直方向に前記第１高さから第２高さに移動させる段階は、
前記第１ノズルと共に前記第２ノズルに連結されたノズルアームを前記プラットホームに対して垂直方向に移動させることを含む請求項１１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項15】

前記第１ノズルから前記基板上に前記洗浄液を提供することは、前記基板の表面に向かって前記洗浄液を前記基板に対して９０°の角度でスプレーすることを含み、
前記第２ノズルから前記基板上に前記ウェッティング液を提供することは、前記基板の表面に向かって前記ウェッティング液を前記基板に対して９０°よりも小さい角度でスプレーすることを含む請求項１１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項16】

前記ウェッティング液は、前記洗浄液に比べて前記回転する基板の上流側に提供される請求項１１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項17】

前記第２領域を処理する段階は、
前記ノズルアームを前記基板に対して水平に移動させて、少なくとも前記第１ノズルを前記基板の半直径方向に移動させることを含む請求項１４に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項18】

前記洗浄液を前記ウェッティング液の流量の１／１０以下の流量で提供することをさらに含む請求項１１に記載の半導体素子の製造方法。

【請求項19】

パターンが形成された基板を基板処理装置のプラットホーム上に提供する段階と、
前記プラットホームから第１高さを有するサイドノズルを使用して前記基板上にウェッティング液を提供して前記基板上に第１ウェッティング膜を形成しながら、
液滴と前記第１ウェッティング膜との間の衝突によって発生する第１圧力を前記第１ウェッティング膜に提供するように、前記第１高さを有する液滴ノズルを使用して前記基板上に処理液の液滴を提供することによって、前記基板上の第１領域を処理する段階と、
前記基板上で前記サイドノズルを前記液滴ノズルと共に垂直方向に前記第１高さから第２高さに移動させる段階と、
前記第２高さの前記サイドノズルを使用して前記基板上に前記ウェッティング液を提供して前記基板上に第２ウェッティング膜を形成しながら、液滴と前記第２ウェッティング膜との間の衝突によって発生する第２圧力を前記第２ウェッティング膜に提供するように、前記第２高さを有する前記液滴ノズルを使用して前記基板上に前記処理液の液滴を提供することによって、前記基板上の第２領域を処理する段階と、を含み、
前記第１ウェッティング膜と前記第２ウェッティング膜とは、前記第１高さから前記第２高さに前記サイドノズルの垂直方向の移動にしたがって異なる厚さを有し、
前記第１圧力と前記第２圧力とは、前記第１ウェッティング膜と前記第２ウェッティング膜の厚さに応じて異なる、基板処理方法。

【請求項20】

前記第１ウェッティング膜は、前記基板の前記パターンが形成された表面に向かって前記液滴ノズルと共に前記第１高さに移動された前記サイドノズルを使用して前記基板の表面上に第１厚さを有するように形成され、
前記第２ウェッティング膜は、前記基板の表面から遠くなるように前記液滴ノズルと共に前記第２高さに移動された前記サイドノズルを使用して前記基板の表面上に前記第１厚さよりも小さい第２厚さを有するように形成される請求項１９に記載の基板処理方法。

【請求項21】

前記第１高さを有する液滴ノズルを使用して前記基板上に処理液の液滴を提供することは、前記第１ウェッティング膜の表面に前記液滴を衝突させて前記第１ウェッティング膜に前記第１圧力を提供することを含み、
前記第２高さを有する前記液滴ノズルを使用して前記基板上に前記処理液の液滴を提供することは、前記第２ウェッティング膜の表面に前記液滴を衝突させて前記第２ウェッティング膜に前記第２圧力を提供することを含む請求項２０に記載の基板処理方法。

【請求項22】

前記第１及び第２ウェッティング膜は、
前記基板を前記基板の中心軸に対して回転させ、
前記基板の表面上で前記液滴ノズルを少なくとも前記基板のエッジとセンターとの間で延長される軌跡に沿って水平に移動させ、
前記基板の表面上で前記サイドノズルを前記液滴ノズルと共に前記軌跡に沿って水平に移動させて形成される請求項１９に記載の基板処理方法。

【請求項23】

前記第１及び第２ウェッティング膜は、前記基板を前記基板の中心軸に対して回転させて形成され、
前記サイドノズルは前記基板の表面上に前記ウェッティング液を提供し、そして前記液滴ノズルは前記ウェッティング液上に前記液滴を提供し、
前記ウェッティング液は、前記基板が回転する方向の上流側に提供され、そして前記液滴は、前記基板が回転する方向の下流側に提供される請求項１９に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は半導体素子の製造方法及び基板処理方法に関し、より具体的には基板損傷を防止することができる半導体素子の製造方法及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置や液晶表示装置等の製造工程で、半導体ウエハーやガラス基板等は処理液を利用して基板処理が行われる。基板を１枚ずつ処理する枚葉式基板処理装置はスピンチャックに装着されて回転する基板の表面に処理液の液滴を提供する液滴ノズルとウェッティング液を提供するサイドノズルを備えることが一般的である。このような基板処理装置では液滴がウェッティング液に落ちる時、ウェッティング液の表面で発生する圧力によって基板の表面からパーティクルが除去されて洗浄処理される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第８，５１１，５８３号公報

【特許文献2】米国特許第８，７２７，４７５号公報

【特許文献3】米国特許第８，６５１，６２５号公報

【特許文献4】米国特許第８，５２３，３３２号公報

【特許文献5】米国特許公開第２０１１／０２６２６５０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようする課題】

【0004】

本発明の目的は基板損傷を防止することができる半導体素子の製造方法及び基板処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記目的を達成するための本発明の実施形態による半導体素子の製造方法及び基板処理方法はウェッティング液を噴射するサイドノズルが液滴を噴射する液滴ノズルと共に垂直移動できることを特徴とする。

【0006】

本発明の実施形態はサイドノズルが液滴ノズルと共に上下移動して、ウェッティング液の厚さを異なるようにすることを他の特徴とする。

【0007】

本発明の一実施形態による半導体素子の製造方法は、半導体基板の表面上にパターンを形成し、前記基板を基板処理装置のプラットホーム上に提供し、前記基板を回転させながら、前記基板に第１ノズルからは洗浄液を提供し、第２ノズルからはウェッティング液を提供して前記基板の表面上の第１領域を処理し、前記第１ノズルと共に前記第２ノズルの前記プラットホームとの垂直距離を変更し、前記垂直変更の後に、前記基板を回転させながら、前記基板に前記第１ノズルからは前記洗浄液を提供し、前記第２ノズルからは前記ウェッティング液を提供して前記基板の表面上の第２領域を処理し、前記処理された基板から半導体素子を形成することを含むことができる。

【0008】

一実施形態の製造方法において、前記垂直距離を変更することは、前記第１及び第２ノズルと連結されたノズルアームを垂直に移動させて進行することを含むことができる。

【0009】

一実施形態の製造方法において、前記第１領域を処理するために、前記基板の表面に相対的に大きい厚さを有するようにウェッティング液を提供し、前記相対的に大きい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液を提供することをさらに含み、前記第２領域を処理するために、前記基板の表面に相対的に小さい厚さを有するようにウェッティング液を提供し、前記相対的に小さい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液を提供することをさらに含むことができる。

【0010】

一実施形態の製造方法において、前記第１ノズルから前記洗浄液を提供することは、前記基板の表面に向かって前記洗浄液を前記基板に対して９０°角度にスプレーし、前記第２ノズルから前記ウェッティング液を提供することは、前記基板の表面に向かって前記ウェッティング液を前記基板に対して９０°より小さい角度にスプレーすることを含むことができる。

【0011】

一実施形態の製造方法において、前記ウェッティング液は、前記洗浄液に比べて前記回転する基板の上流側に提供されることができる。

【0012】

一実施形態の製造方法において、前記第２領域を処理することは、前記ノズルアームを前記基板に対して水平に移動させて少なくとも前記第１ノズルを前記基板の半直径方向に移動させることを含むことができる。

【0013】

一実施形態の製造方法において、前記洗浄液を前記ウェッティング液の流量の１／１０以下の流量で提供することをさらに含むことができる。

【0014】

一実施形態の製造方法において、前記ウェッティング液を０．５ｌ／ｍｉｎ乃至２ｌ／ｍｉｎの流量で提供し、前記洗浄液を２０ｃｃ／ｍｉｎ乃至５０ｃｃ／ｍｉｎの流量で提供することを、さらに含むことができる。

【0015】

一実施形態の製造方法において、前記基板は、ウエハーを含み、前記半導体素子を形成することは、前記ウエハーを個別に分離して半導体チップを形成することをさらに含むことができる。

【0016】

一実施形態の製造方法において、前記半導体素子を形成することは、前記半導体チップをパッケージ基板上に実装し、前記半導体チップを保護モールドで覆って半導体パッケージを形成することをさらに含むことができる。

【0017】

本発明の他の実施形態による半導体素子の製造方法は、半導体基板の表面上にパターンを形成し、前記基板を基板処理装置のプラットホーム上に提供し、前記基板を回転させながら、前記基板に第１ノズルからは洗浄液を提供し、第２ノズルからはウェッティング液を提供して前記基板の表面上の第１領域を処理し、前記第２ノズルを前記プラットホームに対して垂直に移動させ、前記垂直移動の後に、前記基板を回転させながら、前記基板に前記第１ノズルからは前記洗浄液を提供し、前記第２ノズルからは前記ウェッティング液を提供して前記基板の表面上の第２領域を処理し、前記処理された基板から半導体素子を形成することを、含むことができる。

【0018】

他の実施形態の製造方法において、前記第１領域を処理することは、前記基板の表面に相対的に大きい厚さを有するようにウェッティング液を提供し、前記相対的に大きい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液を提供することをさらに含み、
前記第２領域を処理するために、前記第２ノズルを垂直に移動させた後に、前記基板の表面に相対的に小さい厚さを有するようにウェッティング液を提供し、前記相対的に小さい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液を提供することをさらに含むことができる。

【0019】

他の実施形態の製造方法において、前記相対的に小さい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液が提供される時の前記洗浄液が提供される圧力は前記相対的に大きい厚さを有するウェッティング液に前記洗浄液が提供される時の前記洗浄液が提供される圧力に比べて大きい。

【0020】

他の実施形態の製造方法において、前記第２ノズルを垂直に移動させることは、前記第１ノズルと共に前記第２ノズルを前記プラットホームに対して垂直に移動させることを含むことができる。

【0021】

他の実施形態の製造方法において、前記第１ノズルから前記洗浄液を提供することは、前記基板の表面に向かって前記洗浄液を前記基板に対して９０°角度にスプレーすることを含み、前記第２ノズルから前記ウェッティング液を提供することは、前記基板の表面に向かって前記ウェッティング液を前記基板に対して９０°より小さい角度でスプレーすることを含むことができる。

【0022】

他の実施形態の製造方法において、前記ウェッティング液は、前記洗浄液に比べて前記回転する基板の上流側に提供されることができる。

【0023】

他の実施形態の製造方法において、前記第２領域を処理することは、前記ノズルアームを前記基板に対して水平に移動させて少なくとも前記第１ノズルを前記基板の半直径方向に移動させることを含むことができる。

【0024】

他の実施形態の製造方法において、前記洗浄液を前記ウェッティング液の流量の１／１０以下の流量で提供することをさらに含むことができる。

【0025】

本発明の一実施形態による基板処理方法はパターンが形成された基板を基板処理装置のプラットホーム上に提供し、サイドノズルとして前記基板上にウェッティング液を提供して前記基板上にウェッティング膜を形成し、液滴ノズルを利用する前記基板上への処理液液滴を提供することによって、前記基板を処理して前記液滴と前記ウェッティング膜との間の衝突によって発生される圧力を前記ウェッティング膜に提供することを含むことができる。前記ウェッティング膜を形成することは、前記基板上で前記サイドノズルを前記液滴ノズルと共に垂直に移動させ、前記サイドノズルを利用して前記基板上に前記ウェッティング液を提供することを含むことができる。前記ウェッティング膜は、前記サイドノズルの垂直移動にしたがって異なる厚さを有し、前記圧力は、前記ウェッティング膜の厚さの変動によって異なることができる。

【0026】

一実施形態の処理方法において、前記ウェッティング膜を形成することは、前記基板の表面に向かって前記液滴ノズルと共に前記サイドノズルを移動させて前記基板の表面上に第１厚さを有する第１ウェッティング膜を形成することと、前記基板の表面から遠くなるように前記液滴ノズルと共に前記サイドノズルを移動させて前記基板の表面上に前記第１厚さより小さい第２厚さを有する第２ウェッティング膜を形成することと、の中で少なくともいずれか１つを含むことができる。

【0027】

一実施形態の処理方法において、前記液滴を提供することは、前記第１ウェッティング膜の表面に前記液滴を衝突させて前記第１ウェッティング膜に第１圧力を提供することと、前記第２ウェッティング膜の表面に前記液滴を衝突させて前記第２ウェッティング膜に第２圧力を提供することと、の中で少なくともいずれか１つを含むことができる。

【0028】

一実施形態の処理方法において、前記ウェッティング膜を形成することは、前記基板を前記基板の中心軸に対して回転させ、前記基板の表面上で前記液滴ノズルを少なくとも前記基板のエッジとセンターとの間で延長される軌跡に沿って水平に移動させ、前記基板の表面上で前記サイドノズルを前記液滴ノズルと共に前記軌跡に沿って水平に移動させることを、さらに含むことができる。

【0029】

一実施形態の処理方法において、前記ウェッティング膜を形成することは、前記基板を前記基板の中心軸に対して回転させ、前記液滴ノズルを前記基板の表面上で前記基板の対向するエッジの間で延長され、前記基板の中心を通過するフルスキャン軌跡に沿って水平に移動させ、そして前記基板の表面上で前記サイドノズルを前記液滴ノズルと共に前記フルスキャン軌跡に沿って水平に移動させることをさらに含むことができる。

【0030】

一実施形態の処理方法において、前記ウェッティング膜を形成することは、前記基板を前記基板の中心軸に対して回転させることをさらに含むことができる。前記サイドノズルは、前記基板の表面上に前記ウェッティング液を提供し、そして前記液滴ノズルは、前記ウェッティング液上に前記液滴を提供することができる。前記ウェッティング液は、前記基板が回転する方向の上流側に提供され、そして前記液滴は、前記基板が回転する方向の下流側に提供されることができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明によると、サイドノズルが液滴ノズルと共に上昇又は下降しながら、ウェッティング液を基板に噴射することによって、ウェッティング液の厚さが薄くなるか、或いは厚くなることができる。これによって、液滴がウェッティング液と衝突しながら、生じる圧力が増加されて基板の表面からのパーティクル除去効率が高くなるか、或いは圧力が小さくなって基板の表面及び／又はパターンの損傷を無くすか、或いは最小化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1A】本発明の一実施形態による基板処理装置を示した構成図である。

【図1B】図１Ａの一部を示した構成図である。

【図1C】図１Ｂの一部を示した平面図である。

【図1D】本発明の一実施形態による基板処理装置において噴射口の配列を示した平面図である。

【図1E】図１Ｄの変形形態を示した平面図である。

【図1F】図１Ａの基板処理装置を利用する基板処理方法を示した平面図である。

【図1G】図１Ａの基板処理装置を利用する基板処理方法を示した断面図である。

【図1H】図１Ａの基板処理装置を利用する基板処理方法を示した断面図である。

【図2A】本発明の他の実施形態による基板処理装置を示した構成図である。

【図2B】図２Ａの一部を示した平面図である。

【図2C】図２Ａの基板処理装置を利用する基板処理方法を示した平面図である。

【図3A】本発明のその他の実施形態による基板処理装置を示した構成図である。

【図3B】図３Ａの一部を示した平面図である。

【図4】本発明の一実施形態による半導体素子の製造方法を示す順序図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明による半導体素子の製造方法及び基板処理方法を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

【0034】

本発明と従来技術とを比較した長所は、添付された図面を参照した詳細な説明と特許請求の範囲とを通じて明確になり得る。特に、本発明は特許請求の範囲で明確に請求される。しかし、本発明は添付された図面と関連して次の詳細な説明を参照することによって最も良く理解されることができる。図面において、同一の参照符号は多様な図面を通じて同一の構成要素を示す。

【0035】

図１Ａは本発明の一実施形態による基板処理装置を示した構成図である。

【0036】

図１Ａを参照すれば、基板処理装置１は半導体ウエハー或いはガラス基板等のような基板１０に提供される洗浄液の液滴４２によって基板１０の表面１０ｓに圧力が加えられて基板１０の表面１０ｓからパーティクルを除去する枚葉式基板洗浄装置である。一例として、基板１０はウエハー上に提供された集積回路によって構成された半導体チップのような複数個の半導体素子を含む。

【0037】

基板処理装置１は基板１０を水平に維持して回転させる回転ユニット（ｓｐｉｎ ｕｎｉｔ）２０、回転ユニット２０を囲むボール（ｂｏｗｌ）２８、基板１０に洗浄液液滴４２を提供する液滴ノズル４０、液滴ノズル４０を基板１０の上で移動させるノズルアーム６０、基板１０にウェッティング液を提供するサイドノズル５０、及び基板１０にリンス液を提供するリンス液ノズル５５を含む。

【0038】

基板処理装置１は、洗浄液に圧力を加えて液滴ノズル４０に提供するポンプ９０、ノズルアーム６０を駆動させる駆動装置３０、洗浄液に周波数を付与して液滴４２を生成させるジェネレーター８０、及びサイドノズル５０に提供されるウェッティング液の流れを断続するバルブ７１と流量を調節するバルブ７２とをさらに含む。

【0039】

回転ユニット２０は、基板１０が水平状態に装着されるスピンチャック２２、スピンチャック２２を回転させるスピンモーター２６、及びスピンチャック２２の中心に連結されてスピンモーター２６の駆動力をスピンチャック２２に伝達する回転軸２４を含む。基板１０はスピンチャック２０の中心軸を基準に回転する。スピンチャック２２は基板１０をチャッキングするクランプ２９を有するクランプチャックである。他の例として、スピンチャック２２は基板１０を真空吸着する真空チャックであってもよい。基板１０はスピンモーター２６の回転力を受けて約３００ｒｐｍで回転する。

【0040】

回転する基板１０から遠心力によって飛散される薬液（例：洗浄液、ウェッティング液、リンス液）がボール２８に案内される。ボール２８に案内される薬液は基板処理装置１から排出される。ボール２８は基板１０に比べて大きい直径を有し、基板１０の上端に延長され、基板１０に向かって傾いた上端を有するカップや円筒形態を有する。

【0041】

洗浄液はポンプ９０によって加圧されて洗浄液供給管９５を通じて液滴ノズル４０に供給される。液滴ノズル４０に供給された洗浄液は例えば、電気配線８５を通じてジェネレーター８０に電気的に連結された圧電素子４４によって液滴に生成される。液滴ノズル４０は基板１０の表面１０ｓに液滴を噴射する。ウェッティング液はウェッティング液供給管７５を通じてサイドノズル５０に供給される。サイドノズル５０は基板１０の表面１０ｓにウェッティング液を噴射する。これらに対しては図１Ｂを参照して詳細に後述する。

【0042】

ノズルアーム６０は駆動装置３０に連結されて液滴ノズル４０を基板１０上で移動させる。ノズルアーム駆動器としても称される駆動装置３０はノズルアーム６０を基板１０上で水平に回転させるステップモーターのような回転装置３２、及びノズルアーム６０を基板１０上で垂直移動させるシリンダーのような昇降装置３４を含む。ノズルアーム６０の水平回転及び／又は垂直移動によって液滴ノズル４０が基板１０上で水平及び／又は垂直移動される。ノズルアーム６０はピボット軸６２を通じて駆動装置３０に連結される。電気的配線８５、洗浄液供給管９５、ウェッティング液供給管７５はノズルアーム６０の内部に設けられる。

【0043】

リンス液ノズル５５は基板１０の表面１０ｓにリンス液を提供する。一例として、リンス液は純水（ＤＩＷ）、炭酸水（ｃａｒｂｏｎａｔｅｄ ｗａｔｅｒ）、電解イオン水（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃａｌｌｙ ｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ）、水素水（ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｗａｔｅｒ）、オゾン水（ｏｚｏｎｅ ｗａｔｅｒ）或いは希釈された塩酸水（ｄｉｌｕｔｅｄ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ ａｃｉｄ ａｃｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を含む。リンス液は基板洗浄処理の以前に及び／又は以後に基板１０の表面１０ｓに提供される。リンス液ノズル５５はボール２８の外側に固定して設けられる。

【0044】

図１Ｂは図１Ａの一部を示した構成図である。図１Ｃは図１Ｂの一部を示した平面図である。

【0045】

図１Ｂを図１Ａをともに参照すれば、液滴ノズル４０はインクジェット方式に液滴４２を噴射するインクジェットノズルである。液滴ノズル４０はノズルアーム６０の終端側面に設けられる。他の例として、液滴ノズル４０は図２Ａに図示したようにノズルアーム６０の終端下面に設けられてもよい。液滴ノズル４０は液滴ノズル４０の内部に提供された圧電素子４４を含む。圧電素子４４は配線８５を通じてジェネレーター８０に電気的に連結されて交流電圧（点線矢印）が印加される。

【0046】

洗浄液（実線矢印）はポンプ９０によって加圧されて洗浄液供給管９５を通じて液滴ノズル４０に提供される。液滴ノズル４０に提供された洗浄液はジェネレーター８０から印加された交流電圧の周波数によって振動される圧電素子４４によって液滴４２に生成されて噴射口４１を通じて基板１０の表面１０ｓに噴射される。液滴４２は基板１０の表面１０ｓに向かって垂直となる方向に噴射される。

【0047】

洗浄液は電解イオン水（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ）、純水（ＤＩＷ）、炭酸水（ｃａｒｂｏｎａｔｅｄ ｗａｔｅｒ）、ＳＣ１（ＮＨ_４ＯＨ＋Ｈ_２Ｏ_２＋ＤＩＷ）等を含む。その以外に洗浄液はアルカリ系列、酸系列、有機系列ケミカルを含む。洗浄液は排出バルブ９１が設けられた洗浄液排出管９４を通じて液滴ノズル４０から排出される。

【0048】

液滴４２は約６μｍ乃至１５μｍの直径を有する球形（ｓｐｈｅｒｅ）である。一例として、液滴４２は約２０ｃｃ／ｍｉｎ乃至５０ｃｃ／ｍｉｎの流量と約２０ｍ／ｓ乃至６０ｍ／ｓの流速（或いは、噴射速度（ｊｅｔｔｉｎｇ ｖｅｌｏｃｉｔｙ））で基板１０の表面１０ｓに提供される。ポンプ９０は約１０ＭＰａ或いはその以下の圧力で洗浄液を液滴ノズル４０に供給する。

【0049】

液滴ノズル４０が昇降装置３４の駆動によって上下移動することによって液滴ノズル４０と基板１０の表面１０ｓとのギャップＧが変動される。一例として、約３ｍｍ乃至１０ｍｍ範囲でギャップＧが変動されるように液滴ノズル４０が上下移動する。

【0050】

サイドノズル５０は液滴ノズル４０の側面に提供されてウェッティング液５８を基板１０の表面１０ｓに対して傾いた方向に提供する。ウェッティング液５８の基板１０への提供によって基板１０の表面１０ｓ上にウェッティング膜５９が形成される。ウェッティング液５８は上述した洗浄液或いは水素水（ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｗａｔｅｒ）、オゾン水（ｏｚｏｎｅ ｗａｔｅｒ）、希釈された塩酸水（ｄｉｌｕｔｅｄ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ ａｃｉｄ ａｃｑｕｅｏｕｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）、イソプロパノールアルコール（ＩＰＡ）等を含む。その以外にウェッティング液５８はアルカリ系列、酸系列、有機系列ケミカルを含む。ウェッティング液５８は洗浄液と共に基板１０の表面１０ｓに提供される。

【0051】

バルブ７１を開くと、ウェッティング液５８がウェッティング液供給管７５を通じてサイドノズル５０から基板１０に提供される。ウェッティング液５８の流量や流速は流量調節バルブ７２によって制御される。一例として、ウェッティング液５８は約０．５ｌ／ｍｉｎ乃至２ｌ／ｍｉｎの流量（例：洗浄液流量の約１０倍或いはそれ以上の流量）で基板１０の表面１０ｓに提供される。

【0052】

サイドノズル５０は液滴ノズル４０と共に上下移動できるように、そしてウェッティング液５８を液滴４２が噴射される領域４２ｉより上流側に噴射するように設計される。例えば、噴射点５８ｉは基板１０の回転方向Ｗｒｄの上流側に配置され、噴射領域４２ｉは基板１０の回転方向Ｗｒｄの下流側に配置されるので、互に異なるノズルから噴射される液体が同時に堆積される場合、ウェッティング液５８が先ず堆積され、洗浄液液滴４２がウェッティング液にスプレーされてウェッティング液下の基板１０の表面１０ｓからパーティクルが除去される。前記パーティクル除去に対しては図１Ｇ及び図１Ｈを参照して詳細に後述される。図１Ｃに図示したように、ノズルアーム６０がいずれか特定位置に配置されている時、サイドノズル５０から基板１０に噴射される液体（例：ウェッティング液５８）は液滴ノズル４０の下に移動し、洗浄液（例：洗浄液液滴４２）は基板１０上でウェッティング液５８が噴射された地点に噴射される。

【0053】

一例によれば、図１Ａ及び図１Ｂに示したように、液滴ノズル４０の対向方向と液滴ノズル４０から噴射される液体の流れ方向は、サイドノズル５０の対向方向とサイドノズル５０から噴射される液体の流れ方向と角度をなす。液滴ノズル４０は垂直ノズル、即ち、基板１０に対して第１角度（例：９０°）を有するノズルであり、サイドノズル５０は傾斜ノズル、即ち基板１０に対して第２角度（例：９０°以下）を有するノズルと称される。

【0054】

サイドノズル５０は液滴ノズル４０の側面と結合され、液滴ノズル４０と離隔された傾いた形状を有する。一例として、サイドノズル５０は基板１０の表面１０ｓと約３０°乃至５０°角度Ａに傾いた形状を有する。液滴ノズル４０とサイドノズル５０とは約５ｍｍ乃至１００ｍｍの間隔Ｄに離隔されている。これによって、ウェッティング液５８の主な流れは基板１０の回転方向Ｗｒｄの上流側から噴射領域４２ｉに向かって傾いている。例えば、ウェッティング液５８の流れの中心は噴射領域４２ｉに向かって傾いている。

【0055】

一例として、サイドノズル５０の中心軸５０ｘは図１Ｃに示したように液滴ノズル４０のセンターを通るノズルアーム６０の中心軸６０ｘと一致しなくともよい。一例として、サイドノズル５０はノズルアーム６０の中心軸６０ｘから基板１０のエッジから遠くなる方向（例：右回転方向）に傾いてその中心軸５０ｘがノズルアーム６０の中心軸６０ｘと約２０°の角度Ｂをなす。液滴ノズル４０は図１Ｆで後述するようにハーフスキャン軌跡Ｓ１に沿って移動する。

【0056】

基板処理装置１は液滴ノズル４０とサイドノズル５０とがハーフスキャン軌跡Ｓ１に沿って基板１０の表面１０ｓ上で移動しながら、基板１０を洗浄処理するのに最適化された構成を有する。ハーフスキャン方式で基板１０を洗浄処理することは、図１Ｆ乃至図１Ｈを参照して詳細に後述される。

【0057】

＜噴射口の配列＞
図１Ｄは本発明の一実施形態による基板処理装置において噴射口の配列を示した平面図である。図１Ｅは図１Ｄの変形形態を示した平面図である。

【0058】

図１Ｄに示したように円形断面を有する複数個の噴射口４１は複数個の円形状に配列される。又は、噴射口４１は図１Ｅに示したようにグリッド或いはメッシュ形態に配列される。

【0059】

噴射口４１の大きさ（直径）が小さいほど、噴射口４１の個数は多くなる。例えば、約１７μｍの大きさ（直径）を有する８０個以上の噴射口４１が配列される。他の例として、約８μｍ乃至１２μｍの大きさ（直径）を有する１４０個以上の噴射口４１が配列されてもよい。その他の例として、約６μｍの大きさ（直径）を有する３００個以上の噴射口４１が配列されてもよい。その他の例として、約４μｍの大きさ（直径）を有する９００個以上の噴射口４１が配列されてもよい。

【0060】

図１Ｆは図１Ａの基板処理装置を利用する基板処理方法を示した平面図である。図１Ｇ及び図１Ｈは図１Ａの基板処理装置を利用する基板処理方法を示した断面図である。

【0061】

図１Ｆを参照すれば、回転装置３２はノズルアーム６０を基板１０の表面１０ｓと水平にピボット回転させる。ノズルアーム６０のピボット回転によって液滴ノズル４０は、例えばハーフスキャン軌跡Ｓ１に沿って基板１０の表面１０ｓの上で水平移動される。サイドノズル５０は液滴ノズル４０と共にハーフスキャン軌跡Ｓ１に沿って移動する。

【0062】

ハーフスキャン軌跡Ｓ１とは基板１０の左側エッジ１０ｅａとその反対側である右側エッジ１０ｅｂのいずれか１つのエッジと基板１０の中心１０ｃとの間で液滴ノズル４０が移動する軌跡である。

【0063】

一例として、ハーフスキャン軌跡Ｓ１は液滴ノズル４０が基板１０の左側エッジ１０ｅａと中心１０ｃとの間を通る円弧状曲線或いは円弧（ａｒｃ）である。他の例として、回転装置３２の駆動方式にしたがってハーフスキャン軌跡Ｓ１は直線であってもよい。

【0064】

液滴ノズル４０が、スピンチャック２２の上で回転する基板１０上に位置する状態で、昇降装置３４がノズルアーム６０を上昇又は下降させながら、液滴ノズル４０が基板１０の表面１０ｓから遠くなるか、或いは基板１０の表面１０ｓに近接することができる。

【0065】

液滴ノズル４０は昇降装置３４の駆動によって上下移動することによって、基板１０の表面１０ｓから遠くなるか，或いは近くなり、これと同時にサイドノズル５０は液滴ノズル４０と共に上下移動することができる。液滴ノズル４０とサイドノズル５０はハーフスキャン軌跡Ｓ１に沿って水平移動する途中に一時的に上昇するか、或いは下降することができる。

【0066】

一例によれば、サイドノズル５０から噴射されるウェッティング液５８はその噴射量が一定である。したがって、図１Ｇ及び図１Ｈに示したように液滴ノズル４０の上下移動によってサイドノズル５０もやはり上下移動するので、ウェッティング液５８の噴射領域の大きさ（幅）とウェッティング膜５９の厚さとが異なる。

【0067】

例えば、図１Ｇに示したように液滴ノズル４０が下降して、基板１０の表面１０ｓとの第１ギャップＧ１に離隔された場合、サイドノズル５０から噴射されるウェッティング液５８は第１大きさＷ１の噴射領域を有し、基板１０の表面１０ｓ上に第１厚さＴ１のウェッティング膜５９を形成する。

【0068】

これと異なりに、図１Ｈに示したように液滴ノズル４０が上昇して、基板１０の表面１０ｓとの第１ギャップＧ１より大きい第２ギャップ（Ｇ２＞Ｇ１）に離隔された場合、サイドノズル５０から噴射されるウェッティング液５８は第１大きさＷ１より大きい第２大きさ（Ｗ２＞Ｗ１）の噴射領域を有し、基板１０の表面１０ｓ上に第１厚さＴ１より小さい第２厚さ（Ｔ２＜Ｔ１）のウェッティング膜５９を形成する。

【0069】

回転する基板１０の上でハーフスキャン軌跡Ｓ１に沿って移動する液滴ノズル４０の水平位置で、液滴ノズル４０はウェッティング膜５９が形成された基板１０の表面１０ｓ上に液滴４２を噴射し、液滴４２がウェッティング膜５９に落ちながら、ウェッティング膜５９の表面でクラウン現象が発生する。クラウン現象が発生しながら、ウェッティング膜５９に圧力が加えられ、その圧力によって基板１０の表面１０ｓから及び／又は表面１０ｓの上に形成されているパターン１５からパーティクルが除去されることによって、基板１０が洗浄処理される。パターン１５は、例えば基板１０上に形成された伝導性ラインのような伝導性パターンを含む。

【0070】

ウェッティング膜５９に加えられる圧力は液滴４２の速度と大きさが大きいほど、大きくなる。一例として、圧力は液滴４２の速度（或いは噴射速度）の３乗に比例し、液滴４２の大きさの２乗に比例する。したがって、液滴４２の速度と大きさとが多くなるほど、パーティクル除去効率（ｐａｒｔｉｃａｌ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が高くなる。

【0071】

ウェッティング膜５９に加えられる圧力はウェッティング膜５９の厚さが小さいほど、大きくなる。一例として、圧力はウェッティング膜５９の厚さの２乗に半比例する。したがって、ウェッティング膜５９の厚さが小さいほど、パーティクル除去効率が高くなる。例えば、ウェッティング膜５９は図１Ｇに示したように相対的に大きい第１厚さＴ１を有する時に比べて、図１Ｈに示したように相対的に小さい第２厚さＴ２を有する時、パーティクル除去効率が高くなる。

【0072】

前記ウェッティング膜５９の厚さによる圧力の大きさ変化を利用して均一な或いは効率的な洗浄処理を具現することができる。例えば、液滴ノズル４０をハーフスキャン軌跡Ｓ１に沿って水平に移動させながら、液滴４２を噴射して基板１０を洗浄処理する時、パーティクル除去が不良な基板１０の特定領域、例えば基板１０の中心１０ｃや左側エッジ１０ｅａで液滴ノズル４０をサイドノズル５０と共に上昇させることができる。基板１０の特定領域で液滴ノズル４０がサイドノズル５０と共に上昇して例えば、第２厚さＴ２を有するウェッティング膜５９が形成され、その特定領域でのパーティクル除去効率を高くすることができる。これによって、基板１０を全体的に均一に、或いは局部的に効率的に洗浄処理することができる。一例として、ウェッティング膜５９は洗浄バッファウェッティング膜である。

【0073】

ウェッティング膜５９に加えられる圧力が比較的大きいので、基板１０の特定領域（例：基板１０のセンターから特定半直径距離にある領域）で表面１０ｓ及び／又はパターン１５に損傷が加えられる場合があり得る。この場合、液滴ノズル４０を下降させ、これと共に下降されたサイドノズル５０によって、例えば、第１厚さＴ１を有するウェッティング膜５９を形成することができる。このようにウェッティング液と洗浄液とが基板１０の表面の上に噴射されながら、基板１０に対して第１方向に対向し、第１角度（例：９０°）を有する液滴ノズル４０のような第１ノズルと基板１０に対して第２方向に対向し、第２角度（例：９０°以下）を有するサイドノズル５０のような第２ノズルが基板１０に対して垂直方向に上昇と下降することができる。このように、２つのノズル４０、５０は基板１０の上に第１垂直の高さまで移動しながら、基板１０に向かって液体を同時に噴射して基板１０の第１領域を処理（例：洗浄）し、そして基板１０の上に第２垂直の高さまで移動しながら、継続的に基板１０に向かって液体を同時に噴射して基板１０の第２領域を処理（例：洗浄）することができる。他の例として、基板１０が配置されるプラットホームが提供され、２つのノズル４０、５０が移動されなく、プラットホームが互に異なる高さまで移動してもよい。これによって、ウェッティング膜５９に加えられる圧力が減少されて基板１０の特定領域に形成された表面１０ｓ及び／又はパターン１５の損傷を抑制するか、或いは最小化することができる。

【0074】

図２Ａは本発明の他の実施形態による基板処理装置を示した構成図である。図２Ｂは図２Ａの一部を示した平面図である。以下では図１Ａの基板処理装置１と異なる点に対して詳細に説明し、同一の点に対しては概略にするか、或いは省略する。

【0075】

図２Ａを参照すれば、基板処理装置２は図１Ａの基板処理装置１と同一であるか、或いは類似に構成される。液滴ノズル４０はノズルアーム６０の終端下面に設けられる。他の例として、液滴ノズル４０は図１Ａでのようにノズルアーム６０の終端側面に設備される。基板処理装置１と異なりに、基板処理装置２はトゥインサイドノズル５１、５２を含む。

【0076】

一例として、液滴ノズル４０の一側面には第１サイドノズル５１が他側面には第２サイドノズル５２が設けられる。第１サイドノズル５１と第２サイドノズル５２とは液滴ノズル４０を中心に対称である位置にある。他の例として、第１サイドノズル５１と第２サイドノズル５２との中でいずれか１つは液滴ノズル４０に設けられ、その他の１つはノズルアーム６０に設けられる。

【0077】

図２Ｂを参照すれば、第１サイドノズル５１は基板１０の回転方向Ｗｒｄの上流側に位置し、第２サイドノズル５２はその下流側に位置する。例えば、第１サイドノズル５１はノズルアーム６０の中心軸６０ｘから基板１０のエッジから遠くなる方向（例：右回転方向）に傾いてその中心軸５１ｘがノズルアーム６０の中心軸６０ｘと約２０°の角度Ｂ１をなす。第２サイドノズル５２はノズルアーム６０の中心軸６０ｘから基板１０のエッジから近くなる方向（例：左回転方向）に傾いてその中心軸５２ｘがノズルアーム６０の中心軸６０ｘと約２０°の角度Ｂ２をなす。

【0078】

ノズルアーム６０のピボット回転によってトゥインサイドノズル５１、５２は液滴ノズル４０と共に図２Ｃで後述するようにフルスキャン軌跡Ｓ２に沿って基板１０の表面１０ｓ上で移動する。

【0079】

図２Ｃは図２Ａの基板処理装置を利用する基板処理方法を示した平面図である。

【0080】

図２Ｃを参照すれば、回転装置３２の駆動によるノズルアーム６０のピボット回転によって液滴ノズル４０はフルスキャン軌跡Ｓ２に沿って基板１０の表面１０ｓ上で水平移動される。フルスキャン軌跡Ｓ２は液滴ノズル４０が基板１０の左側エッジ１０ｅａとその反対側である右側エッジ１０ｅｂとの間で基板１０の中心１０ｃを経由して移動する軌跡である。

【0081】

液滴ノズル４０が基板１０の左側エッジ１０ｅａとセンター１０ｃとの間で移動する時、第１サイドノズル５１を通じてウェッティング液５８が液滴ノズル４０に向かう方向に基板１０の表面１０ｓに噴射される。液滴ノズル４０が基板１０の左側エッジ１０ｅａとセンター１０ｃとの間で移動する時、第１サイドノズル５１を通じて噴射されるウェッティング液５８は基板１０の回転方向Ｗｒｄに沿って流れる。

【0082】

液滴ノズル４０が基板１０のセンター１０ｃと右側エッジ１０ｅｂとの間で移動する時、第２サイドノズル５２を通じてウェッティング液５８が液滴ノズル４０に向かう方向に基板１０の表面１０ｓに噴射される。液滴ノズル４０が基板１０のセンター１０ｃと右側エッジ１０ｅｂとの間で移動する時、第２サイドノズル５２を通じて噴射されるウェッティング液５８は基板１０の回転方向Ｗｒｄに沿って流れる。

【0083】

トゥインサイドノズル５１、５２は液滴ノズル４０がフルスキャン軌跡Ｓ２上の任意の位置に配置されても基板１０の回転方向Ｗｒｄに相応しい方向にウェッティング液５８を基板１０の表面１０ｓに噴射する。例えば、トゥインサイドノズル５１、５２はウェッティング液５８を基板１０の上に噴射し、ウェッティング液５８の流れ方向と基板１０の回転方向Ｗｒｄとが衝突しなくともよい。このように、基板処理装置２はフルスキャン（ｆｕｌｌ ｓｃａｎ）方式に基板１０を洗浄処理するのに最適化された構成を有する。

【0084】

トゥインサイドノズル５１、５２は図１Ｈで前述したように液滴ノズル４０と共に垂直上昇して第２厚さＴ２を有するウェッティング膜５９を形成することによって、パーティクル除去効率を高くすることができる。反対に、トゥインサイドノズル５１、５２は図１Ｇで前述したように液滴ノズル４０と共に垂直下降して第１厚さＴ１を有するウェッティング膜５９を形成することによって、基板１０の表面１０ｓ及び／又はパターン１５の損傷を無くすか、或いは最小化することができる。

【0085】

図３Ａは本発明のその他の実施形態による基板処理装置を示した構成図である。図３Ｂは図３Ａの一部を示した平面図である。以下では図１Ａの基板処理装置１と異なる点に対して詳細に説明し、同一の点に対しては概略にするか、或いは省略する。

【0086】

図３Ａを参照すれば、基板処理装置３は図１Ａの基板処理装置１と同一であるか、或いは類似に構成される。液滴ノズル４０はノズルアーム６０の終端下面に或いは側面に設けられる。基板処理装置１と異なり、基板処理装置３は移動性サイドノズル５３を含む。移動性サイドノズル５３はモーター３６の駆動力を受けて液滴ノズル４０の側面に沿って回転自在に設計される。モーター３６はノズルアーム６０の内部に或いは外部に装着される。移動性サイドノズル５３はノズルアーム６０の移動によって、液滴ノズル４０と共に水平移動及び垂直移動し、付加的に液滴ノズル４０を中心に回転移動することができる。

【0087】

図３Ｂを参照すれば、モーター３６の駆動によって移動性サイドノズル５３は、例えば、液滴ノズル４０の側面に沿って回転自在に設けられる。一例として、移動性サイドノズル５３は左回転方向及び右回転方向の中で少なくともいずれか１つの方向に特定の角度、例えば３６０°或いは１８０°回転自在に設計される。

【0088】

移動性サイドノズル５３は回転可能であるので、図２Ａのトゥインサイドノズル５１、５３としての役割を果たす。例えば、移動性サイドノズル５３が装着された液滴ノズル４０が図２Ｃに示したように基板１０の左側エッジ１０ｅａとセンター１０ｃとの間のフルスキャン軌跡Ｓ２に沿って移動する場合、移動性サイドノズル５３は第１サイドノズル５１の位置に移動される。液滴ノズル４０が基板１０のセンター１０ｃと右側エッジ１０ｅｂとの間のフルスキャン軌跡Ｓ２に沿って移動する場合、移動性サイドノズル５３は第１サイドノズル５１の位置から第２サイドノズル５２の位置に移動される。このように、移動性サイドノズル４０を具備する基板処理装置３はハーフスキャンはもちろんフルスキャン方式でも基板を洗浄処理することができる。

【0089】

移動性ノズル５３は図１Ｈで前述したように液滴ノズル４０と共に垂直上昇して第２厚さＴ２を有するウェッティング膜５９を形成することによって、パーティクル除去効率を高くすることができる。反対に、移動性ノズル５３は図１Ｇで前述したように液滴ノズル４０と共に垂直下降して第１厚さＴ１を有するウェッティング膜５９を形成することによって、基板１０の表面１０ｓ及び／又はパターン１５の損傷を無くすか、或いは最小化することができる。

【0090】

図４は本発明の一実施形態による半導体素子の製造方法を示す順序図である。

【0091】

図４を参照すれば、段階４０１として、ウエハーのような半導体基板上にパターンを形成する。例えば、図１Ｇのパターン１５のようなパターンを基板１００のような基板上に形成することができる。パターンは基板の表面上に形成し、例えば、伝導性ラインを構成する伝導性パターンを含む。

【0092】

段階４０２として、前述した装置１、２、３の中でいずれか１つのような基板処理装置に半導体ウエハーを提供する。例えば、図１Ａ乃至図３Ｂを参照して前述した多様な構成を含む基板処理装置のスピンユニット２０に連結されたスピンチャック２２のようなプラットホーム上に半導体ウエハーを配置する。

【0093】

段階４０３として、ウェッティング液と洗浄液とを、例えば、前述した多様な方法の中でいずれか１つを利用して基板に提供（例：スプレー）する。例えば、ノズルアーム６０によって、第１ノズル（例：洗浄ノズルと称される液滴ノズル４０）がウエハーのセンターからいずれか特定な距離離れた地点に置かれる時、回転するウエハーにウェッティング液と洗浄液とを第１周期の間、提供する。したがって、ウェッティング液がウエハー上の特定地点に堆積された直後に洗浄液がその特定地点にスプレーされ、ウェッティング液は洗浄液液滴のためのバッファとしての役割を果たす。一実施形態によれば、ウェッティング液は第２ノズル（例：ウェッティング液ノズルと称されるサイドノズル５０）として提供され、第２ノズルは第１ノズルと共に垂直的に移動する。例えば、ノズルアーム６０の上昇及び下降移動にしたがって第１及び第２ノズルは共に垂直上昇及び下降する。

【0094】

段階４０３を継続中、第１ノズルがノズルアーム６０によってウエハーのセンターから異なる距離だけ離れた地点に移動されると、第１ノズルと第２ノズルとが共に垂直上昇するか、或いは下降して、洗浄液滴のバッファの役割をするウェッティング液は、その厚さが異なるように形成される。第１ノズルと第２ノズルとはウエハーが置かれたプラットホームに対して各々第１垂直高さと第２垂直高さとで洗浄液とウェッティング液とをスプレーして、ウエハーの第１領域（例：ウエハーのセンターから半直径方向に離隔された領域）を処理することができる。その後、第１ノズルと第２ノズルはプラットホームに対して上昇するか、或いは下降してプラットホームに対して各々の第３垂直高さと第４垂直高さとで洗浄液とウェッティング液とをスプレーして、ウエハーの第２領域を処理することができる。第１高さと第３高さとの間の距離は、第２高さと第４高さとの間の距離と同一である。前記高さは、例えば、ノズルアーム６０を上昇させるか、或いは下降させて制御することができ、これによって第１ノズルと第２ノズルの各々の高さが変更される。

【0095】

前記段階の結果として、基板の異なる領域は異なる厚さを有するウェッティング液を有するようになるので、第２ノズル（例：ウェッティング液ノズル）から提供されるスプレー量の変化無しで基板の表面に高いか、或いは低い洗浄圧力が提供される。代わりに、ウェッティング液の異なる厚さは基板に対してウェッティングノズルを上昇させるか、或いは下降させて調節されることができ、ウェッティングノズルから提供されるウェッティング液の流れを一定に維持させる。

【0096】

段階４０４として、リンス液を基板の上にスプレーし、及び／又は基板の回転によって発生される遠心力によって残留液とパーティクルとを基板から除去する。

【0097】

段階４０５として、１つ或いはそれ以上の追加的な工程を基板に対して進行して半導体チップのような１つ或いはそれ以上の半導体素子を製造することができる。例えば、追加的な膜及び／又はパターンを基板に形成して集積回路を形成してもよい。半導体チップは、例えば、メモリチップ、ロジックチップ、或いはその組合であってもよい。半導体チップを個別に分離して各々の半導体素子を形成する。

【0098】

段階４０６として、各々の半導体チップは電気的な装置に含まれる。例えば、個別に分離された半導体チップをパッケージ基板上に実装し、保護モールドに半導体チップを覆って半導体パッケージ或いはパッケージオンパッケージ素子のような半導体素子を形成することができる。他の例として、個別に分離された半導体チップはメモリモジュールのようなモジュール内の印刷回路基板（ＰＣＢ）のようなボード上に実装する。したがって、半導体チップは電気的素子（例：パッケージ、モジュール）に含まれ、これによってコンピューター、携帯電話、タブレット素子、デジタルカメラ、或いは個人用電子素子のような電子製品が製造される。

【0099】

以上の発明の詳細な説明は、開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で多様な他の組合、変更及び環境で使用することができる。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解釈しなければならない。

【符号の説明】

【0100】

１ 基板処理装置
１０ 基板
２０ 回転ユニット
２８ ボール
３０ 駆動装置
４２ 洗浄液液滴
４０ 液滴ノズル
５０ サイドノズル
５５ リンス液ノズル
６０ ノズルアーム

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図1F】

【図1G】

【図1H】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図4】