KR100518765B1 - Wafer etching system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 한 번의 식각 공정을 통해 웨이퍼 에지 부분만을 국부적으로 식각하는 것에 의해 공정을 단순화시키고, 그에 따른 코스트를 감소시킬 수 있는 웨이퍼 식각 장치를 제공하기 위한 것으로서, 챔버와, 상기 챔버 내 하부에 장착된 회전수단과, 상기 회전수단에 연결되고 로딩된 웨이퍼를 고정 및 지지하는 웨이퍼 지지수단과, 약액공급관과 상기 약액공급관의 종단부에 장착된 노즐로 구성되어 상기 웨이퍼의 셀 영역과 에지 영역의 경계부위에 상기 에지 영역의 적층막을 식각하기 위한 식각액을 공급하는 약액공급수단과, 상기 회전수단에 의해 검출된 회전각 및 회전속도를 토대로 상기 약액공급수단의 이동 위치값을 계산하는 제어부와, 상기 제어부의 제어하에 상기 약액공급수단의 위치를 이동시키는 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is to provide a wafer etching apparatus that can simplify the process and reduce the cost by locally etching only the wafer edge portion in one etching process, the chamber and the lower portion mounted in the chamber A rotation means, a wafer support means for fixing and supporting a wafer loaded and connected to the rotation means, and a chemical liquid supply pipe and a nozzle mounted at an end of the chemical liquid supply pipe, wherein a boundary between a cell region and an edge region of the wafer is provided. A chemical liquid supply means for supplying an etchant for etching the laminated film of the edge region to a portion, a control unit for calculating a moving position value of the chemical liquid supply means based on the rotation angle and rotation speed detected by the rotation means, and the control unit It comprises a drive unit for moving the position of the chemical supply means under the control of It is done.
Description
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 제조 공정이 완료된 후, 웨이퍼 에지 영역의 미식각 적층막을 국부적으로 식각할 수 있는 웨이퍼 식각 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a wafer etching apparatus capable of locally etching an etched laminated film in a wafer edge region after a semiconductor manufacturing process is completed.
일반적으로, 반도체 소자 또는 반도체 칩은 실리콘으로 형성되는 웨이퍼를 각종 반도체 장비를 이용한 이온주입 공정, 확산 공정, 산화 공정, 포토 리소그래피(Phothography) 공정, 화학 또는 물리적 증착(Deposition) 공정, 배선 공정, 식각(Etching) 공정 및 세정 공정 등과 같은 일련의 반도체 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device or a semiconductor chip is a wafer formed of silicon, ion implantation process, diffusion process, oxidation process, photolithography process, chemical or physical deposition process, wiring process, etching using various semiconductor equipment It is manufactured through a series of semiconductor processes such as etching process and cleaning process.
이러한 반도체 소자는 그 기능 측면에 있어서 고속 동작, 대용량 저장 능력이 요구되며, 이러한 요구에 부응하여 그 제조 공정에 있어서도 집적도나 신뢰도 및 응답 속도를 향상시키는 방향으로 제조 공정의 변화를 모색하고 있다.Such semiconductor devices require high-speed operation and large capacity storage in terms of their functions, and in response to these demands, changes in manufacturing processes have been sought to improve the degree of integration, reliability, and response speed in the manufacturing process.
이에 따라, 상기 반도체 소자의 집적도 향상을 위한 주요 기술인 식각 기술과 미세 가공 기술에 대한 요구도 엄격해 지고 있는 추세에 있다.Accordingly, the demand for etching technology and microfabrication technology, which are the main technologies for improving the integration degree of the semiconductor device, is also becoming strict.
일반적으로, 식각 기술은 반도체 기판 상에 형성시킨 절연성 물질 및 도전성 물질들의 소정 부위를 선택적으로 제거하여 특정의 패턴으로 가공하는 기술로서, 디자인 룰(Design rule)이 점차적으로 미세화되어 가고 있는 최근의 기술 동향을 보면, 식각 기술이 반도체 소자의 신뢰성에 매우 중요한 요소로 작용하고 있음을 알 수 있다.In general, an etching technique is a technique of selectively removing a predetermined portion of an insulating material and a conductive material formed on a semiconductor substrate and processing the same into a specific pattern. A recent technique in which design rules are gradually being refined. Looking at the trend, it can be seen that the etching technology is very important factor in the reliability of the semiconductor device.
통상, 반도체 제조 공정 중 식각 공정에는 플라즈마 등을 이용하여 식각을 수행하는 건식 식각(Dry etching)과, 액체 등을 이용하여 식각을 수행하는 습식 식각(Wet etching)으로 분류되고, 상기와 같은 식각 장치를 비롯한 CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치와 같은 각종 증착(Deposition) 장치, 크리닝(Cleaning) 장치, 노광(Exposure) 장치 등을 이용하여 반도체 소자의 제조 공정이 수행되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 공정이 진행되면서 패턴이 존재하는 부분(이하에서, "셀 영역" 이라 칭함)(CR)은 각종 절연물 또는 도전물질이 증착되었다가 식각되는 과정을 반복하게 되나, 상기 패턴이 존재하지 않는 웨이퍼의 가장 자리 부분(이하에서, "에지 영역"이라 칭함)(ER)에는 계속적으로 절연성 물질이나 도전성 물질이 적층되어질 뿐, 식각은 되지 않기 때문에 상기 셀 영역(CR)에 비해 두꺼운 적층막이 형성된다.Typically, the etching process of the semiconductor manufacturing process is classified into dry etching for performing etching using plasma and wet etching for performing etching using liquid, and the like. A semiconductor device manufacturing process is performed using various deposition apparatuses such as chemical vapor deposition (CVD) apparatuses, cleaning apparatuses, exposure apparatuses, etc., as shown in FIG. 1. As the semiconductor process proceeds, the portion where the pattern exists (hereinafter, referred to as a "cell region") CR repeats a process in which various insulators or conductive materials are deposited and etched, but the pattern does not exist. In the edge portion (hereinafter referred to as an "edge region") ER, an insulating material or a conductive material is continuously stacked, but the cell area is not etched. A thick laminated film is formed compared to (CR).
하지만, 상기 웨이퍼의 에지 영역(ER)에 적층된 물질 등은 웨이퍼의 셀 영역(CR)에 형성된 패턴들에 영향을 주는 오염 물질로 작용하기 때문에 상기 웨이퍼 에지 영역(ER)에 적층되어 있는 각종 절연성 물질이나 도전성 물질을 제거해 줄 필요가 있다.However, since the material stacked on the edge region ER of the wafer acts as a contaminant that affects the patterns formed in the cell region CR of the wafer, various insulating properties stacked on the wafer edge region ER are performed. It is necessary to remove the substance or the conductive substance.
이하에서, 상기 웨이퍼 에지 영역(ER)에 적층되어 있는 각종 절연성 물질 및 도전성 물질을 식각하는 과정을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of etching various insulating materials and conductive materials stacked on the wafer edge region ER will be described with reference to the drawings.
도 2a 내지 2e는 종래의 식각 장치를 이용하여 웨이퍼이 에지 영역의 적층막을 식각하는 과정을 설명하기 위한 공정 단면도이다.2A to 2E are cross-sectional views illustrating a process of etching a stacked film of an edge region by a wafer using a conventional etching apparatus.
도 2a에 도시된 바와 같이, 소자 형성을 위한 공정이 진행되면서 웨이퍼(21) 상의 셀 영역(CR)에는 소자(23)들이 패터닝되고, 에지 영역(ER)에는 상기 소자(23)를 패터닝하는 과정에서 증착된 물질들, 예를 들면 절연성 물질 및 도전성 물질들이 차례로 적층된 상태로 존재하는 적층막(25)이 형성된다.As shown in FIG. 2A, as the device forming process proceeds, the devices 23 are patterned in the cell region CR on the wafer 21, and the devices 23 are patterned in the edge region ER. The stacked layer 25 in which the materials deposited, for example, an insulating material and a conductive material are present in a stacked state is formed.
그러나 상기 에지 영역(ER)에 존재하는 물질들은 이후 공정을 진행하는 동안 셀 영역(CR)에 형성된 소자 패턴에 심각한 오염원으로서 작용하게 되므로 상기 에지 영역(ER)에 존재하는 적층막(25)을 제거해 줄 필요가 있다.However, since the materials present in the edge region ER act as serious pollutants to the device pattern formed in the cell region CR during the subsequent process, the stacked layer 25 existing in the edge region ER is removed. I need to give.
이에, 도 2b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(21) 전면에 포토레지스트 (Photoresist)(27)를 도포한 후, 도 2c에 도시된 바와 같이, 마스크(Mask)를 이용한 노광 및 현상 공정을 이용하여 소자(23)가 형성되어 있는 셀 영역(CR)을 마스킹하고 상기 적층막(25)이 형성되어 있는 에지 영역(ER)은 노출되도록 레지스트 패턴(27a)을 형성한다.Thus, as shown in Figure 2b, after applying a photoresist (27) on the entire surface of the wafer 21, as shown in Figure 2c, using an exposure and development process using a mask (Mask) The resist pattern 27a is formed to mask the cell region CR in which the device 23 is formed, and to expose the edge region ER in which the stacked layer 25 is formed.
이후, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 노출된 적층막(25)을 식각 용액 혹은 기체 등에 노출시켜 선택적으로 제거한 후, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 레지스트 패턴(27a)을 제거하면, 웨이퍼(21) 에지 영역(ER)에 적층되어 존재하던 각종 절연 물질 및 도전 물질을 식각하여 제거하는 공정이 완료된다.Thereafter, as shown in FIG. 2D, the exposed laminated film 25 is selectively removed by exposing the etching solution or gas, and then, as shown in FIG. 2E, when the resist pattern 27a is removed, the wafer is removed. (21) A process of etching and removing various insulating materials and conductive materials stacked on the edge region ER is completed.
그러나 상기와 같은 종래 기술은 웨이퍼 에지 영역에 존재하여 셀 영역에 형성된 소자 패턴에 심각한 오염원으로 작용하는 적층막을 제거하기 위해 웨이퍼 전면에 포토레지스트 도포 공정, 마스킹 공정, 노광 공정, 현상 공정, 식각 공정 등 여러 단계의 공정이 요구되므로 공정이 복잡할 뿐만 아니라, 그에 따른 TAT(Turn Around Time) 및 코스트가 증가하게 되는 문제점이 있었다.However, the prior art as described above is a photoresist coating process, a masking process, an exposure process, a developing process, an etching process, etc., on the entire surface of a wafer to remove a laminated film present in the wafer edge region and acting as a serious contamination source for the device pattern formed in the cell region. Since the process is required in several steps, the process is not only complicated, but there is a problem in that the TAT (Turn Around Time) and the cost increase accordingly.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 한 번의 식각 공정을 통해 웨이퍼 에지 부분만을 국부적으로 식각하는 것에 의해 공정을 단순화시키고, 그에 따른 코스트를 감소시킬 수 있는 웨이퍼 식각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, a wafer etching apparatus capable of simplifying the process by reducing the cost by locally etching only the wafer edge portion through one etching process The purpose is to provide.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 식각 장치는 챔버와, 상기 챔버 내 하부에 장착된 회전수단과, 상기 회전수단에 연결되고 로딩된 웨이퍼를 고정 및 지지하는 웨이퍼 지지수단과, 약액공급관과 상기 약액공급관의 종단부에 장착된 노즐로 구성되어 상기 웨이퍼의 셀 영역과 에지 영역의 경계부위에 상기 에지 영역의 적층막을 식각하기 위한 식각액을 공급하는 약액공급수단과, 상기 회전수단에 의해 검출된 회전각 및 회전속도를 토대로 상기 약액공급수단의 이동 위치값을 계산하는 제어부와, 상기 제어부의 제어하에 상기 약액공급수단의 위치를 이동시키는 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The wafer etching apparatus of the present invention for achieving the above object comprises a chamber, a rotating means mounted on the lower part of the chamber, wafer support means for fixing and supporting a wafer connected to the rotating means, and a chemical liquid supply pipe; A chemical liquid supply means configured to supply an etching liquid for etching the laminated film of the edge region to a boundary between the cell region and the edge region of the wafer, the nozzle being mounted at an end of the chemical liquid supply tube, and detected by the rotating means. And a control unit for calculating a moving position value of the chemical liquid supply means based on a rotation angle and a rotation speed, and a driving unit for moving the position of the chemical liquid supply means under control of the controller.
여기서, 상기 약액공급수단은 상기 웨이퍼의 플랫 존에서는 상기 웨이퍼와 평행하게 좌우 직선으로 이동하고, 상기 플랫 존 이외의 영역에서는 상기 웨이퍼의 셀 영역과 에지 영역의 경계 위치에 고정되는 것을 특징으로 한다.Here, the chemical liquid supply means moves in a straight line in parallel with the wafer in the flat zone of the wafer, and is fixed at a boundary position between the cell region and the edge region of the wafer in regions other than the flat zone.
또한, 상기 약액공급수단은 상기 웨이퍼의 플랫 존에서는 웨이퍼 밖의 임의의 점을 중심으로 소정의 각도를 가지고 회전하고, 상기 웨이퍼의 플랫 존 이외의 영역에서는 상기 웨이퍼의 셀 영역과 에지 영역의 경계 위치에 고정되는 것을 특징으로 한다. In addition, the chemical supply means rotates at a predetermined angle around an arbitrary point outside the wafer in the flat zone of the wafer, and in a region other than the flat zone of the wafer, at the boundary position between the cell region and the edge region of the wafer. It is characterized in that it is fixed.
또한, 상기 구동부는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 직선운동 변환수단과, 상기 직선운동 변환수단의 직선 운동을 상기 약액공급수단으로 전달하는 연결축을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The drive unit may include a drive motor, linear motion conversion means for converting the rotational motion of the drive motor into linear motion, and a connecting shaft for transmitting the linear motion of the linear motion conversion means to the chemical supply means. It features.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 웨이퍼 식각 장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a wafer etching apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 모든 웨이퍼는 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 원형을 가지나, 하나 이상의 플랫 존(Flat zone)이 존재하며, 웨이퍼의 궤적을 따라 약 2~5mm 정도의 에지 영역은 소자가 형성되지 않는다. 이에, 본 발명의 웨이퍼 식각 장치는 상기 플랫 존 영역에 상응하는 에지 부분을 포함하여 웨이퍼 에지 영역에 적층된 물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 식각 장치에 관한 것이다. First, as shown in FIG. 1, all wafers have a circular shape as a whole, but one or more flat zones exist, and an edge region of about 2 to 5 mm is not formed along the trajectory of the wafer. Thus, the wafer etching apparatus of the present invention relates to an etching apparatus including an edge portion corresponding to the flat zone region to effectively remove the material deposited on the wafer edge region.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 식각 장치의 단면도로서, 챔버(chamber)(41), 상기 챔버(41) 내 하부에 장착된 회전수단(43), 상기 회전수단(43)과 회전축(43a)을 통해 연결되고 웨이퍼(21)를 고정 및 지지하는 웨이퍼 지지수단(45), 소자 패턴들이 형성된 웨이퍼의 셀 영역(CR)과 소자 패턴들이 형성되지 않는 에지 영역(ER)이 접하는 경계 부위에 상기 에지 영역(ER)에 적층된 각종 절연물질 및 도전물질을 식각하기 위한 식각 용액을 공급하는 약액공급수단(47), 상기 웨이퍼의 플랫 존 영역에서 상기 약액공급수단(47)이 X축 상으로 직선 운동하도록 구동력을 제공하는 구동부(53), 상기 회전수단(43)에 포함된 엔코더(Encoder)에 의해 측정된 웨이퍼(21)의 회전각과 회전속도를 토대로 상기 구동부(53)를 제어하는 제어부(49)를 포함하여 구성된다.3 is a cross-sectional view of a wafer etching apparatus according to an embodiment of the present invention, which includes a chamber 41, a rotating means 43 mounted below the chamber 41, the rotating means 43, and a rotating shaft. The boundary portion where the wafer support means 45 connected through the 43a to fix and support the wafer 21, and the cell region CR of the wafer on which the device patterns are formed, and the edge region ER on which the device patterns are not formed, are in contact with each other. Chemical liquid supply means 47 for supplying an etching solution for etching various insulating and conductive materials stacked in the edge region ER to the edge region, and the chemical liquid supply means 47 in the flat zone area of the wafer A control unit for controlling the drive unit 53 based on the rotation angle and the rotational speed of the drive unit 53, the drive unit 53 to provide a driving force to the linear movement by the encoder (encoder) included in the rotating means 43 And 49.
여기서, 상기 약액공급수단(47)은 약액공급관(47a)과, 상기 약액공급관(47a)의 종단에 장착된 노즐(47b)을 포함하여 구성되며, 상기 약액공급관(47a)의 종단에 장착된 노즐(47b)은 웨이퍼의 플랫 존(Flat zone)에 상응하는 에지 영역(ER)의 용이한 식각을 위해 상기 약액공급관(47a)이 X축 방향으로 좌우로 이동함에 따라 함께 이동한다.Here, the chemical liquid supply means 47 comprises a chemical liquid supply pipe 47a and a nozzle 47b mounted at an end of the chemical liquid supply pipe 47a, and a nozzle mounted at an end of the chemical liquid supply pipe 47a. 47b moves together as the chemical liquid supply pipe 47a moves left and right in the X-axis direction for easy etching of the edge region ER corresponding to the flat zone of the wafer.
상기 노즐(47b)은 웨이퍼의 표면으로부터 수 mm ~ 수 cm 정도로 이격된 위치에서 약액을 공급하며, 웨이퍼에 평행한 평면상에서 직선으로 이동하면서 웨이퍼의 표면, 정확히 말하면 웨이퍼의 셀 영역(CR)과 에지 영역(ER)의 경계 부위에 식각 용액을 공급한다.The nozzle 47b supplies the chemical liquid at a position spaced apart from the surface of the wafer by a few mm to several cm, and moves in a straight line on a plane parallel to the wafer, the surface of the wafer, that is, the cell region CR and the edge of the wafer. An etching solution is supplied to the boundary region of the region ER.
상기 제어부(49)는 상기 회전수단(43)으로부터 측정된 웨이퍼(21)의 회전각 및 회전속도를 토대로 상기 노즐(47b)을 통한 약액의 공급 위치를 계산한 후, 계산된 위치에 상응한 만큼의 상기 약액공급관(47a)을 이동시키기 위해서 상기 약액공급관(47a)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동부(53)를 제어한다. 이때, 상기 구동부(53)는 구동모터(53a)와, 상기 구동모터(53)의 회전력을 직선운동으로 변환하는 직선운동 변환수단(53b)(일예로, 볼 스크류) 및 상기 직선운동 변환수단(53b)의 타측에 연결되어 상기 직선운동 변환수단(53b)의 직선운동을 약액공급관(47a)으로 전달하는 연결축(53c)을 포함하여 구성된다.The controller 49 calculates the supply position of the chemical liquid through the nozzle 47b based on the rotation angle and the rotation speed of the wafer 21 measured by the rotation means 43, and then corresponds to the calculated position. In order to move the chemical liquid supply pipe 47a of the control unit 53 for providing a driving force for the movement of the chemical liquid supply pipe 47a. At this time, the drive unit 53 is a drive motor 53a, linear motion conversion means 53b (for example, a ball screw) and the linear motion conversion means for converting the rotational force of the drive motor 53 into a linear motion ( 53b) is connected to the other side is configured to include a connecting shaft (53c) for transmitting the linear motion of the linear motion converting means (53b) to the chemical supply pipe (47a).
여기서, 상기 웨이퍼의 회전각 및 회전속도에 따른 약액공급관(47a)의 이동 위치를 계산하는 방법에 대해서 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Here, a method of calculating the moving position of the chemical liquid supply pipe 47a according to the rotation angle and rotation speed of the wafer will be described in more detail.
도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼의 최대 반지름을 R이라 하고, 노즐(47b)이 지나가야 할 반지름이 상기 웨이퍼(21)의 최대 반지름보다 d만큼 작은 (R-d)라 할 때, 상기 웨이퍼(21)의 회전이 반시계 방향이고, 그 속도가 ω로 일정할 경우, 노즐(47b)의 위치는 다음과 같이 계산된다.As shown in FIG. 4, when the maximum radius of the wafer is referred to as R, and the radius that the nozzle 47b has to pass is smaller than the maximum radius of the wafer 21 by d (Rd), the wafer 21 Is rotated counterclockwise, and the speed is constant in ω, the position of the nozzle 47b is calculated as follows.
먼저, 플랫 존(Flat zone)이 아닌 부분을 식각하는 경우를 보면, 상기 플랫 존의 중심 각도가 라고 하면, ωt>인 경우(0≤ωt<2π)에 해당되므로 시간이 (t>/ω)를 만족하는 경우이다. 이 경우에는 상기 웨이퍼 상의 노즐(47b)의 위치(T)는 셀 영역과 에지 영역의 경계 위치에 고정된다.First, when etching a portion other than the flat zone (Flat zone), the center angle of the flat zone is Ωt> If (0≤ωt <2π), the time is (t> / ω) is satisfied. In this case, the position T of the nozzle 47b on the wafer is fixed at the boundary position of the cell region and the edge region.
반면에, 플랫 존에 상응하는 부분을 식각하는 경우를 보면, 시간 t가 0<t</ω 사이인 경우에 플랫 존이 X축과 만나므로 노즐(47b)은 X축 방향으로 직선 이동하며, 이 경우, 플랫 존의 양끝인 A, B점의 위치는 다음과 같이 계산된다.On the other hand, in the case of etching the portion corresponding to the flat zone, the time t is 0 <t < The nozzle 47b moves linearly in the X-axis direction when the flat zone meets the X-axis in the case of / ω, and in this case, the positions of the A and B points, which are both ends of the flat zone, are calculated as follows.
이 때, 상기 A, B점을 잇는 직선의 방정식은 아래와 같다.At this time, the equation of the straight line connecting the points A and B is as follows.
따라서, 상기 A점과 B점을 잇는 직선이 X축과 만나는 x좌표는 y=0을 대입하여,Therefore, the x coordinate where the straight line connecting the A point and the B point and the X axis is substituted by y = 0,
가 되며, 이 위치로 노즐(47b)의 위치를 이동시키면 플랫 존(flat zone)에서의 웨이퍼 에지 영역만을 식각해 낼 수 있다. When the position of the nozzle 47b is moved to this position, only the wafer edge region in the flat zone can be etched.
참고로, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 식각 장치를 이용하여 플랫 존의 에지 영역을 식각할 경우, 노즐의 이동 모습을 설명하기 위한 도면으로서, 플랫 존에서의 노즐의 위치는 X축 방향을 따라 직선으로 이동하는 것을 볼 수 있다. 즉, 플랫 존의 A점에서 시작하여 1/2되는 지점까지는 X축을 따라 오른쪽으로 이동하고, 다시 상기 1/2지점에서부터 B점에 도달할 때까지는 왼쪽으로 이동하여 원래의 위치로 되돌아오게 된다.For reference, FIG. 5 is a view for explaining the movement of the nozzle when etching the edge region of the flat zone by using the wafer etching apparatus according to an embodiment of the present invention, the position of the nozzle in the flat zone is X You can see that it moves in a straight line along the axial direction. That is, starting from the point A of the flat zone to the point 1/2 is moved along the X axis to the right, and again to the left until the point B reaches from the point 1/2 to return to the original position.
추가하여, 본 발명의 웨이퍼 식각 장치는 상기 웨이퍼 에지 영역의 절연물질 및 도전물질을 식각함에 있어서, EPD(End Point Detector)를 이용한 식각 종료 시점을 검출하는 것에 의해 적절한 시점에서 식각이 종료될 수 있도록 하는 것이 가능하다. In addition, in the wafer etching apparatus of the present invention, in etching the insulating material and the conductive material in the wafer edge region, the etching may be terminated at an appropriate time point by detecting an etching end time point using an end point detector (EPD). It is possible to do
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 식각 장치를 설명하기 위한 것으로서, 전술한 실시예와는 달리 노즐(47b)이 웨이퍼(21)와 평행하게 직선으로 이동하는 것이 아니라, 웨이퍼(21) 밖의 한 점을 중심으로 회전하면서 웨이퍼(21)의 에지 영역만을 식각할 수 있도록 한 것이다.6 is for explaining a wafer etching apparatus according to another embodiment of the present invention, unlike the above-described embodiment, the nozzle 47b does not move in a straight line in parallel with the wafer 21, but instead of the wafer ( 21) Only the edge region of the wafer 21 can be etched while rotating about an outside point.
가령, 웨이퍼(21)의 중심에서 X축으로 (R-d), Y축으로 -r만큼 이동한 임의의 점(Q)을 중심으로 길이가 r인 약액공급관(47a)이 소정의 각도로 회전하고, 상기 약액공급관(47a)의 끝에 노즐(47b)을 장착한 경우이다.For example, the chemical liquid supply pipe 47a having a length r is rotated at a predetermined angle about an arbitrary point Q moved from the center of the wafer 21 to the X axis (Rd) and the Y axis by -r. This is the case where the nozzle 47b is attached to the end of the chemical liquid supply pipe 47a.
이와 같은 경우에는 약액공급관(47a)의 회전각()을 계산해야 하는데, 먼저 플랫 존이 아닌 부분에는 상기 약액공급관(47a)의 회전각 는 90°각도를 유지하면서 노즐(47b)의 위치가 T점에 고정되어 약액을 공급하는 것에 의해 식각이 이루어지나, 플랫 존에서는 상기 약액공급관(47a)의 회전각 에 따른 노즐(47b)의 위치는 다음과 같이 구할 수 있다.In this case, the rotation angle of the chemical liquid supply pipe 47a ( ), But the rotation angle of the chemical liquid supply pipe 47a in the non-flat zone The etching is performed by supplying the chemical liquid with the position of the nozzle 47b fixed at the T point while maintaining the 90 ° angle, but in the flat zone, the rotation angle of the chemical liquid supply pipe 47a is The position of the nozzle 47b according to the above can be obtained as follows.
먼저, 약액공급관(47a)의 회전각 에 대해 X-Y 좌표로 나타내면 아래와 같다.First, the rotation angle of the chemical liquid supply pipe 47a In XY coordinates,
이에, 상기 위치를 플랫 존을 정의하는 직선의 방정식에 대입하면, Thus, substituting the position into the equation of a straight line defining the flat zone,
가 된다.Becomes
이에, 위 식에 현재 시간 t를 대입하면 약액공급관(47a)의 회전각 를 얻을 수 있다.Thus, if the current time t is substituted in the above equation, the rotation angle of the chemical liquid supply pipe 47a Can be obtained.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 식각 장치는 그 끝에 노즐(47b)이 장착된 약액공급관(47a)의 회전각을 계산함으로써, 웨이퍼(21)의 궤적을 따라 상기 웨이퍼(21)의 에지 부분에 잔류하는 각종 절연물질이나 도전물질을 한 번의 공정으로 식각해 낼 수가 있다.As described above, the wafer etching apparatus according to another embodiment of the present invention calculates the rotation angle of the chemical liquid supply pipe 47a at which the nozzle 47b is mounted at the end thereof, so that the wafer 21 is moved along the trajectory of the wafer 21. Various insulating and conductive materials remaining at the edges can be etched in one step.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수가 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서, 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it is clear that the present invention can use various changes, modifications, and equivalents, and that the above embodiments can be appropriately modified and applied in the same manner. Accordingly, the above description is not intended to limit the scope of the invention as defined by the following claims.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 식각 장치는 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the wafer etching apparatus according to the present invention has the following effects.
반도체 공정을 진행하는 동안 웨이퍼의 에지 부분에 계속적으로 적층되어 잔류하는 절연물질 및 도전물질을 웨이퍼의 회전각 및 회전속도를 이용하여 한 번의 식각 공정으로 제거할 수가 있으므로 여러 번의 공정이 요구되는 종래에 비해 식각 공정을 단순화시킬 수 있고, 식각에 소요되는 비용이나 시간을 최소화할 수 있다.During the semiconductor process, the insulating and conductive materials which are continuously stacked on the edge of the wafer can be removed in one etching process using the rotation angle and rotation speed of the wafer. In comparison, the etching process can be simplified, and the cost or time required for etching can be minimized.
도 1은 일반적인 웨이퍼를 보여주는 도면1 shows a typical wafer
도 2a 내지 2e는 종래 기술에 따른 웨이퍼 에지 부분의 식각 과정을 설명하기 위한 공정단면도2A through 2E are cross-sectional views illustrating a process of etching an edge portion of a wafer according to the related art.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 식각 장치의 단면도3 is a cross-sectional view of a wafer etching apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼의 플랫 존 부분에서의 약액공급관의 이동 위치를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면4 is a view for explaining a method of calculating the moving position of the chemical liquid supply pipe in the flat zone portion of the wafer according to the first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼의 플랫 존 부분에서의 약액공급관의 이동 모습을 설명하기 위한 도면5 is a view for explaining the movement of the chemical liquid supply pipe in the flat zone portion of the wafer according to the first embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명 제 2 실시예의 웨이퍼 식각 장치에 따른 약액공급관의 회전 위치를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면6 is a view for explaining a method of calculating the rotation position of the chemical liquid supply pipe according to the wafer etching apparatus of the second embodiment of the present invention;
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
41 : 챔버 43 : 회전수단41 chamber 43 rotation means
43a : 회전축 45 : 웨이퍼 지지수단 43a: rotation axis 45: wafer support means
47 : 약액공급수단 47a : 약액공급관47: chemical liquid supply means 47a: chemical liquid supply pipe
47b : 노즐 49 : 제어부47b: nozzle 49: control unit
51 : 연결축 53 : 구동부 51: connecting shaft 53: drive part
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Citations (4)
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| KR970067632A (en) * | 1996-03-02 | 1997-10-13 | 문정환 | Resist development apparatus of semiconductor manufacturing equipment |
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2002
- 2002-08-01 KR KR10-2002-0045492A patent/KR100518765B1/en not_active IP Right Cessation
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