JP3974552B2 - 半導体製造装置及び半導体製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造装置に関するものであり、より詳細には基板のエッジに流体を噴射する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体素子の製造工程において、半導体基板で使用されるウェーハ上には多結晶膜、酸化膜、窒化物及び金属膜などのような複数の膜質が形成される。前記した膜質上にはフォトレジスト膜がコーディングされ、露光工程によりフォトマスクに画いたパターンは前記フォトレジスト膜に転写される。以後、エッチング工程によってウェーハ上には所望するパターンが形成される。
【０００３】
したがって、半導体素子を製造するためには、複数の工程が必要であるので、一つの工程が終了したウェーハは他の工程に移送されなければならない。この時に、ウェーハは移送装置によってエッジが把持されて他の工程に移送される。しかし、ウェーハのエッジが把持されて移送される時に、ウェーハエッジの膜質が落ちて飛散し、ウェーハ中央部の表面を汚染させるか、他のウェーハの表面を汚染させる。結果的に、収率が低下するので、ウェーハエッジの膜質は全部除去されなければならない。したがって、ウェーハのエッジをエッチングして膜質を除去することが必要である。
【０００４】
従来にはウェーハのエッジをエッチングするために、二つの方法を使用した。
【０００５】
一つの方法では、ウェーハエッジのエッチングされる部分を除いた残りの部分（すなわち、パターン部が含まれる一定の面積）を保護用液またはマスクで保護してウェーハをエッチングした。しかし、前記方法は保護用液またはマスクでパターン部が形成された部分を保護し、後に、これを除去しなければならないので、作業時間が長くかかり、ウェーハの全体表面にエッチング液が噴射されるので、エッチング液が多量消耗される問題がある。
【０００６】
また他の方法では、ウェーハに形成されたパターンがチャックと向き合うように前記ウェーハを反転して前記チャックに設け、エッチング液がノズルを通じてウェーハに向けて噴射されてウェーハのエッジがエッチングされた。しかし、この方法で、エッチング幅の調節はチャックの中央部から噴射される窒素ガスの量によって調節されるので、正確なエッチング幅でウェーハのエッジをエッチングし難しい問題がある。また、フラットゾーンを有するウェーハのフラットゾーン部を同一のエッチング幅でエッチングすることができない。
【０００７】
前記二つの方法は、次のような問題点をさらに有している。一般的にロボットアームのような移送装置によりウェーハがチャックに装着される。ウェーハがチャックの中心に正確に装着されなければ（すなわち、ウェーハの中心とチャックの中心との間に偏心が生じると）、エッチング液がウェーハのエッジに一定に分布されなくて、ウェーハのエッジが過エッチングされるか、または不足エッチングされる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は基板がチャックに置かれる時に、基板がチャックの中心に正確に装着されるようにする半導体製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、基板のエッジがエッチングされる幅を容易に調節し、フラットゾーンを有するウェーハのフラットゾーン部を均一なエッチング幅にエッチングすることができる半導体製造装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明である半導体製造装置は基板が置かれる真空チャックと、前記基板が前記チャックの中心に置かれるように前記基板を正位置に移動させるピンを有する補正装置と、前記基板のエッジに流体を噴射する第１ノズルとを含む。
【００１１】
望ましくは、前記位置補正装置は、 四隅に配置される第１ピン乃至第４ピンと、前記基板を正位置に移動させるために前記第１ピン乃至第４ピンを設定位置まで移動させる移動手段とを含む。前記移動手段は前記第１ピンと前記第２ピンの結合された第１結合体と、前記第３ピンと前記第４ピンが結合された第２結合体と、前記第１結合体と前記第２結合体の移動を案内する第１移動レールと、前記第１結合体と前記第２結合体を駆動させる第１駆動部と、前記第１結合体と前記第２結合体の移動を制限する第１ストッパとを具備する。
【００１２】
望ましくは、前記第１ピン乃至第４ピンは前記基板を支持するために、前記第１ピン乃至前記第４ピンの周りに前記基板の側面が接触される溝が形成され、前記第１ピン乃至第４ピンは各々回転することができる構造で前記第１結合体と前記第２結合体に設けられる。
【００１３】
前記半導体製造装置は、前記ピンによって正位置に移動された前記基板のフラットゾーンの方向を整列させるフラットゾーン整列装置をさらに含む。前記フラットゾーン整列装置は、整列された前記基板の前記フラットゾーンと平行な平行面を有する平行ピンと、前記平行ピンが固定された第１ブラケットと、前記第１ブラケットが固定された第１移動棒と、前記第１移動棒を移動させる第２駆動部とを具備し、前記平行ピンの前記平行面と前記基板のフラットゾーンが面接触するまで前記基板を回転させるように前記平行ピンが前記フラットゾーンの一端を押す。
【００１４】
前記半導体製造装置は乗降装置をさらに含み、前記位置補正装置は上下に移動されるように前記昇降装置に結合される。前記昇降装置は、前記位置補正装置に固定された２移動棒と、前記第２移動棒を移動させる第３駆動部と、前記位置補正装置の移動を案内するガイドと、前記位置補正装置が所定の距離以上に移動されることを制限するための第２ストッパとを具備する。
【００１５】
前記半導体製造装置は、前記第１ノズルを移動させる第１ノズル移動装置をさらに含む。 前記第１ノズル移動装置は、前記第１ノズルが結合する第２ブラケットと、前記第２ブラケットが移動されるように結合される第２移動レールを有するベースと、前記第１ノズルが結合された前記ブラケットを移動させる第４駆動部とを含む。
【００１６】
前記第１ノズルは前記基板のエッジが挿入される、そして上部面と下部面を有する挿入部が具備され、前記挿入部の前記上部面には第１噴射孔が形成され、前記挿入部の前記下部面には吸い込み孔が形成される。望ましくは、前記第１噴射孔を通じて噴射された前記流体が前記挿入部の外に跳ね飛ぶことを防止するために、ガスを噴射する第２噴射孔が前記挿入部の上部面と下部面に各々形成される。また、前記基板のエッジを洗浄するために洗浄液を噴射する第３噴射孔が前記挿入部の上部面と下部面に各々形成される。
【００１７】
前記半導体製造装置は、前記第１ノズルを通じて噴射された流体と反応した前記基板のエッジを洗浄するために洗浄液を噴射する第２ノズルと、前記第２ノズルを駆動する第２ノズル移動装置をさらに具備する。望ましくは、前記第１ノズルは前記基板のエッジにエッチング液を噴射し、前記位置補正装置は前記第１ノズルを通じて噴射された流体が前記第１ノズルの外部に流れることを防止するために前記基板に向けてガスを噴射する第４噴射孔をさらに具備する。
【００１８】
望ましくは、前記フラットゾーンを同一のエッチング幅でエッチングするために、前記第１ノズルは、前記基板の前記フラットゾーンのエッチングが進行する間に移動される。
【００１９】
本発明の半導体製造装置において、基板のエッジをエッチングする方法では、前記基板をチャックの上部に移送させる段階と、前記基板を前記第１ピン乃至第４ピンの間に位置させるために前記昇降装置が前記位置補正装置を移動させる段階と、前記ピンが移動されて前記基板を正位置に補正させ、前記ピンによって前記基板を支持する段階と、位置補正装置が移動されて前記基板を前記チャックに位置させる段階と、前記基板のエッジをエッチングする段階とを含む。
【００２０】
前記ピンが前記基板を正位置に補正し、前記基板を支持する段階は、第１ピンと第２ピンがセッティングされた位置に移動される段階と、前記基板を正位置させ、前記基板が前記第１乃至第４ピンにより支持されるように前記基板を押すために、前記第３、４ピンが既に設定された位置に移動される段階とを含む。
【００２１】
望ましくは、前記基板がフラットゾーンを有する場合に、位置が補正され、前記ピンによって支持される前記基板の前記フラットゾーン部を整列する段階をさらに含み、前記フラットゾーン部の整列は整列装置に装着された平行ピンが前記フラットゾーン部に向けて移動されて前記基板のフラットゾーン部と前記平行ピンが面接触するまで前記フラットゾーン部の一端を押す。
【００２２】
望ましくは、前記基板のエッジがエッチングされる段階は、前記基板を前記挿入部に挿入させるように前記第１ノズルが直線移動される段階と、前記吸い込み孔が周辺の空気を強制的に吸い込む段階と、前記第１噴射孔を通じてエッチング液が噴射され、前記ウェーハが回転される段階と、前記エッチング液が前記吸い込み孔に強制的に吸い込まれる段階とを含む。
【００２３】
望ましくは、前記エッチング液が前記第１ノズルの前記挿入部の外部に流れることを防止するために前記第３噴射孔からガスが噴射される段階を含む。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明すると、次の通りである。
【００２５】
本発明の実施形態は、多様な形態で変更可能であり、本発明の範囲が、以下に記述する実施形態により限定されると解釈してはいけない。本実施形態は当業者に本発明をより完全に説明するために提供するものである。
【００２６】
次の実施形態では、ウェーハ１０のエッジをエッチングする装置を例としてあげて説明したが、前記装置はウェーハ１０のチャック８００に位置させ、ノズルを通じて前記ウェーハ１０に流体を噴射する全ての半導体製造装置１に使用することができる。
【００２７】
図１は本発明の望ましい実施形態による半導体製造装置１の斜視図、図２は本発明の半導体製造装置１の正面図、そして図３は位置補正装置１００が昇降装置３００に結合された状態を示す斜視図である。
【００２８】
図１と図２を参照すると、半導体製造装置１はチャック８００、位置補正装置１００、昇降装置３００、第１ノズル４００と第１ノズル移動装置５００、第２ノズル６００と第２ノズル移動装置７００、及びフラットゾーン整列装置２００を具備する。前記チャック８００はエッチング液が外部に跳ね飛んで作業環境周辺が汚染されることを防止するために、チャンバ９００内に位置される。前記チャンバ９００は上部分が開放されており、前記チャンバ９００は側面の上部に前記第1ノズル４００と前記第２ノズル６００が前記チャンバ９００の外部から前記チャンバ９００内のウェーハ１０に向けて移動されるように開口部９１０を有する。
【００２９】
前記位置補正装置１００は前記ウェーハ１０を正位置に設置させる機能を有する。前記位置補正装置１００は前記昇降装置３００で上下に移動されるように、前記乗降装置３００と結合される。正位置に設置された前記ウェーハ１０は前記位置補正装置１００によって前記チャック８００に装着される。ここで、正位置とは、前記ウェーハ１０の中心が前記チャック８００の中心に正確に置かれるための前記ウェーハ１０の位置のことである。
【００３０】
前記第１ノズル４００は前記ウェーハ１０のエッジをエッチングするためのエッチング液を噴射し、前記第１ノズル移動装置５００によって移動される。前記第１ノズル４００は移動することができるので、前記ウェーハ１０のエッジのエッチング幅を調節することが容易であり、フラットゾーン１２を有するウェーハ１０の場合には、前記ウェーハ１０の前記フラットゾーン１２を同一の幅でエッチングすることができる。
【００３１】
前記第２ノズル６００は前記エッチング液によってエッチングされた前記ウェーハ１０のエッジを洗浄するためのものであり、前記第２ノズル移動装置７００によって移動される。
【００３２】
図３は本発明の位置補正装置１００を示す斜視図であり、図４は前記位置補正装置１００の内部構造を示す平面図である。
【００３３】
図３と図４を参照して前期位置補正装置１００の構造を説明すると、次の通りである。前記位置補正装置１００は第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８、第１結合体１２０、第２結合体１２２、第１移動レール１３０、第１ストッパ１５０及び第１駆動部１４０を具備する。
【００３４】
前記位置補正装置１００は正方向の形状を有し、底面に突出された四つのピン１１２、１１４、１１６、１１８を有する。前記第１ピン１１２と前記第２ピン１１４は前記第１結合体１２０の両端に各々固定され、前記第３ピン１１６と前記第４ピン１１８は前記第２結合体１２２の両端に各々固定される。前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２は前記第１移動レール１３０上に移動されるように設けられる。前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２は前記第１駆動部１４０によって前記第１移動レール１３０上に移動される。この実施形態では、前記第１駆動部１４０に空圧シリンダが使用されているが、ステッピングモータや他の駆動装置が使用できることは当然である。前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２は前記第１駆動部１４０によって所定の距離だけ移動される。前記第１ストッパ１５０は前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２がセッティングされた位置までのみ移動されるように前記位置補正装置１００に設けられる。
【００３５】
図４には、前記第１結合体１２０に固定された前記第１ピン１１２と前記第２ピン１１４が同時に動き、前記第２結合体１２２に固定された前記第３ピン１１６と前記第４ピン１１８が同時に動き、前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２が互いに向き合う方向に移動される構造で示されている。しかし、前記第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８は各々移動されるか、図６のように、前記第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８は前記ウェーハ１０の中心に向かう方向（すなわち、対角線方向）に移動することができる。前記第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８の周りに前記ウェーハ１０を安定的に支持することができるように溝１１９が形成される。
【００３６】
前記位置補正装置１００は後に説明される第１ノズル４００から噴射されたエッチング液が前記第１ノズル４００の挿入部４６０の外部に流れることを防止するために、窒素ガスを噴射する第４噴射孔１６０を有することができる。この時に、前記位置補正装置１００は内部に前記窒素ガスが供給される管（図示せず）をさらに含む。
【００３７】
初めに、前記ウェーハ１０はロボットアームのような所定の移送手段２０によって前記位置補正装置１００から下の所定の距離に離隔されるように移送される。前記位置補正装置１００は前記ウェーハ１０が前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８の間に位置されるように前記乗降装置３００の前記ガイド３１０に従って下に移送される。前記位置補正装置１００は前記移送手段２０上に置かれた前記ウェーハ１０を正位置させる。以後、前記ウェーハ１０は前記位置補正装置１００によって支持され、前記移送手段２０は前記半導体製造装置１の外部に搬送される。前記移送手段２０は前記ウェーハ１０が前記移送手段２０上で補正されるように前記ウェーハ１０が移動可能な空間を有することが望ましい。
【００３８】
前記位置補正装置１００が前記ウェーハ１０を正位置させる過程は図５と図６に示されている。図５と図６で、正位置から外れて前記第１ピン乃前記第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８の間に位置される位置補正の前のウェーハ１０は実線で示し、正位置で補正されたウェーハ１０は点線で示した。
【００３９】
図５は前記第１ピン１１２と前記第２ピン１１４が固定された前記第１結合体１２０と前記第３ピン１１２と前記第４ピン１１４が固定された前記第２結合体１２２が互いに向き合う方向に移動して前記ウェーハ１０を正位置に配置する過程を示す図である。
【００４０】
図５と図６で、Ｘは実線で示した前記ウェーハ１０の中心であり、・は点線で示した前記ウェーハ１０の中心である。
【００４１】
図５の（ａ）乃至（ｃ）までを参照すると、前記ウェーハ１０は正位置から外れて前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８の間に位置される。前記第１、２ピン１１２、１１４は既に設定された距離だけ水平に移動される。この時に、前記ウェーハ１０は正位置から右に外れているので、前記第１、２ピン１１２、１１４と、前記ウェーハ１０とは、接触していない。次に、前記第３、４ピン１１６、１１８が設定位置に移動される。前記第３、４ピン１１６、１１８が既に設定された位置に移動される過程において、前記第３、４ピン１１６、１１８と前記ウェーハ１０は接触する。前記ウェーハ１０は前記第３、４ピン１１６、１１８の移動により正位置に向けて移動される。図５の（ｄ）に示したように、前記第１ピン乃至前記第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８が設定位置に移動されることによって、前記ウェーハ１０は正位置に移動され、前記第１ピン乃至前記第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８により支持される。
【００４２】
図６は前記第１ピン乃至前記第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８がＸ点（正位置におけるウェーハ１０の中心）に向かう方向に移送される実施形態を示す。
【００４３】
図６の（ａ）乃至（ｃ）までを参照すると、前記第１、３ピン１１２、１１６が既に設定された位置に移動される。以後に、図６の（ｂ）に示したように、前記第２、４ピン１１４、１１８が既に設定された位置に移動される。前記第２、４ピン１１４、１１８が移送される過程で、いずれか一つのピンが前記ウェーハ１０と接触した後には、前記ウェーハ１０は接触した前記ピンと共に正位置に移動される。図６の（ｄ）は前記過程により正位置に配置され、前記第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８により支持される前記ウェーハ１０を示す。
【００４４】
また、本実施形態において、前記位置補正装置１００が四つのピンを具備する場合に対して説明したが、前記ピンの数は三つ、五つまたは六つになし得る。
【００４５】
前記位置補正装置１００によって正位置に移動され、支持される前記ウェーハ１０は前記フラットゾーン整列装置２００によりフラットゾーン１２が既に設定された方向に向くように整列される。
【００４６】
図７はフラットゾーン整列装置２００を示す斜視図であり、図８は前記フラットゾーン整列装置２００の正面図である。
【００４７】
図７と図８で示したように、前記フラットゾーン整列装置２００は平行ピン（Ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｉｎ）２１０、第１ブラケット（Ｆｉｒｓｔ ｂｒａｃｋｅｔ）２４０、第１移動棒（Ｆｉｒｓｔ ｆｅｅｄｉｎｇ ｂａｒ）２３０及び第２駆動部２５０を具備する。
【００４８】
前記フラットゾーン整列装置２００の前記平行ピン２１０は前記フラットゾーンが整列された時に、前記ウェーハ１０の前記フラットゾーンと平行な平行面２１２を有する。前記平行ピン２１０は前記第１ブラケット２４０に固定されており、前記第１ブラケット２４０は前記第１移動棒２３０に連結されている。前記第１移動棒２３０は前記第２駆動部２５０によって移動される。前記平行ピン２１０の平行面２１２が前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８により支持される前記ウェーハ１０のフラットゾーンと同一の面上にあるように、前記位置補正装置１００に結合されることが望ましい。
【００４９】
図９を参照して前記フラットゾーン整列装置２００により前記ウェーハ１０の前記フラットゾーンが整列される過程を説明する。
【００５０】
図９の（ａ）に示したように、前記ウェーハが前記移送手段によって移動されるか、前記位置補正装置によって正位置される過程で前記フラットゾーンの方向に曲がって前記ピンにより支持される場合が多い。
【００５１】
図９の（ｂ）に示したように、前記平行ピン２１０は前記ウェーハ１０に向けて直線移動され、前記フラットゾーンの一端と前記平行ピン２１０の前記平行面２１２は線接触する。図９の（ｃ）に示したように、前記平行ピン２１０が続けて移動することによって、前記ウェーハ１０は、前記平行面２１２と面接触するまでピンにより支持された状態で回転される。このような過程によって前記フラットゾーンが一定の方向に向かうように整列される。
【００５２】
前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８は回転するウェーハ１０との摩擦を減らすために、前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８は前記第１、２結合体１２０、１２２上で回転することができる構造を有することが望ましい。
【００５３】
前記位置補正装置１００は位置が補正され、フラットゾーン部が整列された前記ウェーハ１０を前記チャック８００に置くために、前記昇降装置３００によって下降される。前記位置補正装置１００を上下に移動させるために前記昇降装置３００が使用される。
【００５４】
図１０は昇降装置３００とこれに結合された位置補正装置１００を示す図面であり、これを参照して前記昇降装置３００を説明すると、次の通りである。前記昇降装置３００はガイド（ｇｕｉｄｅ）３１０、第２移動棒（ｓｅｃｏｎｄ ｆｅｅｄｉｎｇ ｂａｒ）３２０、第２ストッパ（ｓｅｃｏｎｄ ｓｔｏｐｐｅｒ）３３０、及び第３駆動部３４０を具備する。
【００５５】
図１０のように、前記位置補正装置１００が前記昇降装置３００に結合される。前記昇降装置３００には前記位置補正装置１００の上下移動を案内するように、前記ガイド３１０を具備している。前記昇降装置３００の前記第２移動棒３２０は前記位置補正装置１００に結合される。前記第３駆動部３４０は前記第２移動棒３２０を上下に移動させ、前記第２移動棒３２０に固定された前記位置補正装置１００が前記ガイド３１０に沿って上下に移動するようにする。前記昇降装置３００は前記第２移動棒３２０の移動経路上に前記位置補正装置１００が設定位置を超えて移動することを防止するために、前記第２ストッパ３３０を具備する。第３駆動部ではステッピングモータや流空圧シリンダ（ｐｎｅｕｍａｔｉｃｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）が使用されることができる。
【００５６】
前記チャック８００に位置される前記ウェーハ１０は前記第１ノズル４００を通じて噴射されたエッチング液によってエッジがエッチングされる。前記第１ノズル４００は前記ウェーハ１０のエッジのエッチング幅を正確に調節し、前記ウェーハ１０の前記フラットゾーン１２を同一のエッチング幅でエッチングするために、前記第１ノズル移動装置５００によって移動される。
【００５７】
図１１は本発明の半導体製造装置１の第１ノズル移動装置５００の斜視図、図１２と図１３は前記第１ノズル移動装置５００の正面図と平面図であり、以下図１１、図１２、図１３を参照して前記第１ノズル移動装置５００を説明する。
【００５８】
前記第１ノズル移動装置５００は第２ブラケット５１０、ベース５３０、第２移動レール５２０、及び第４駆動部５４０を具備している。前記第１ノズル４００は前記第２ブラケット５１０に固定される。前記ベース５３０には前記第２移動レール５２０が具備されており、前記第２ブラケット５１０は前記第２移動レール５２０上で移動されるように前記ベース５３０と結合される。前記第１ノズル４００が固定された前記第２ブラケット５１０は前記第４駆動部５４０によって前記第２移動レール５２０上で移動される。
【００５９】
したがって、前記第１ノズル４００は前記ウェーハのエッジを前記第１ノズル４００の挿入部４６０に挿入させるために前記第１ノズル移動装置５００によって移動される。前記挿入部に挿入されるウェーハのエッジ幅はエッチング幅に従って異なるものとすることができる。また、前記第１ノズル４００は前記フラットゾーンを除いた前記ウェーハ１０のエッジをエッチングする時には固定され、前記フラットゾーンをエッチングする時には前記フラットゾーンエッジを全部同一の幅でエッチングするために移動される。この時に、前記ウェーハはスピンチャックにより回転される。
【００６０】
次は本発明で使用される前記第１ノズル４００を説明する。図１４は本発明の第１ノズル４００の斜視図、図１５は前記第１ノズル４００の断面図、そして図１６は前記ウェーハ１０のエッジに噴射されたエッチング液の移動経路を示す図面である。
【００６１】
図１４に示したように、前記第１ノズル４００は上部本体（ｔｏｐ ｂｏｄｙ）４１０、下部本体（ｂｏｔｔｏｍ ｂｏｄｙ）４２０、及び第３ブラケット４７０を具備している。前記上部本体４１０と前記下部本体４２０は前記第３ブラケット４７０により連結される。前記第１ノズル４００はフロント面に前記ウェーハのエッジを挿入することができる挿入部４６０を有する。前記挿入部４６０は上部面４６２と下部面４６４を有する。
【００６２】
図１５に示したように、前記挿入部４６０の下部面４６４には前記ウェーハ１０のエッジにエッチング液を噴射する第１噴射孔４４０が形成される。前記挿入部４６０の上部面４６２には前記エッチング液を強制的に吸い込む、吸い込み孔４３０が形成されることが望ましい。
【００６３】
しかし、前記吸い込み孔４３０を前記挿入部４６０の下部面４６４に形成し、前記第１噴射孔４４０を前記挿入部４６０の上部面４６２に形成することもできる。
【００６４】
前記第１ノズル４００は前記エッチング液が前記挿入部４６０の外に流れることを防止するために、前記第２噴射孔４５０を通じて窒素ガスを噴射する。前記第１ノズル４００は前記第２噴射孔４５０が形成されるように前記上部本体４１０と所定の距離だけ離隔して前記上部本体４１０の前に結合される第１カバー４１２、前記下部本体４２０と所定の距離だけ離隔して前記下部本体４２０の前に結合される第２カバー４２２を具備する。前記第２噴射孔４５０は前記第１噴射孔４４０と前記吸い込み孔４３０より外側に形成されることが望ましい。
【００６５】
次は図１６を参照して前記第１ノズル４００を通じて噴射されたエッチング液により前記ウェーハ１０のエッジがエッチングされる過程を説明する。
【００６６】
前記第１ノズル４００の外部に位置する薬液供給部（図示せず）から前記第１ノズル４００にエッチング液が供給され、前記エッチング液は前記第１噴射孔４４０を通じて前記挿入部４６０に噴射される。前記エッチング液は前記ウェーハ１０の下面のエッジ、前記ウェーハ１０の側面、そして前記ウェーハ１０の上面のエッジをエッチングした後に、前記吸い込み孔４３０に強制的に吸い込まれて外部に排気される。
【００６７】
前記第１噴射孔４４０を通じてエッチング液が噴射される間、前記第２噴射孔４５０を通じて窒素ガスが噴射されて遮断膜を形成する。したがって、前記エッチング液は前記遮断膜により前記挿入部４６０の外部に流れない。
【００６８】
前記のように、本発明では、前記第１ノズル４００や前記位置補正装置１００の前記第４ノズル１６０で窒素ガスが分配され、前記第１ノズルの外にエッチング液が流れることを防止するので、エッチングを要しない部分（すなわち、パターンが形成された部分）を保護用液やマスクで保護する必要がなくて、作業時間を減らすことができ、工程進行中に周辺環境が汚染されることを防止することができる。また、前記第１ノズルはエッチングしようとする前記ウェーハのエッジのみに直接エッチング液を噴射するので、少量のエッチング液で工程を進行することができる。
【００６９】
図１に示したように、エッチングされた前記ウェーハ１０のエッジを洗浄するために、洗浄液を噴射する第２ノズル６００が使用され、前記第２ノズル６００は前記第２ノズル移動装置により移動されることができる。前記第２ノズル６００は洗浄液を噴射することにおいて、前記第１ノズル４００と異なるが、構造面では、前記第１ノズル４００と同一である。また、前記第２ノズル移動装置７００は前記第１ノズル移動装置５００と同一の構造を有する。また、前記第２ノズル６００と前記第２ノズル移動装置７００に代えて、前記第１ノズル４００に洗浄液を噴射する第３噴射孔を形成することができる。
【００７０】
図１７は前記半導体製造装置１を使用して前記ウェーハ１０のエッジをエッチングする方法を説明する流れ図である。
【００７１】
ロボットアームのような移送手段によって前記ウェーハ１０は前記半導体製造装置の前記チャック８００の上部に移送される（ステップＳ１０）。前記乗降装置３００は前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８の前記溝１１９の位置に前記ウェーハ１０が配置されるように前記位置補正装置１００を下に移動させる（ステップＳ２０）。以後に、前記位置補正装置１００により前記ウェーハ１０は正位置に配置される（ステップＳ３０）。
【００７２】
前記位置補正装置１００が前記ウェーハ１０を正位置に配置させる過程は、次の通りである。まず前記第１、２ピン１１２、１１４が設定位置に移動される（ステップＳ３１）。以後に、前記第３、４ピン１１６、１１８が前記設定位置に移動されて前記ウェーハ１０を正位置に配置させ、前記ウェーハ１０を支持する（ステップＳ３２）。正位置に配置された前記ウェーハのフラットゾーンを整列するために、前記フラットゾーン整列装置２００の前記平行ピン２１０が前記フラットゾーンに向けて移動される。前記平行ピン２１０は前記フラットゾーン１２の一端を押して、前記ウェーハ１０の前記フラットゾーンと前記平行ピン２１０が面接触するまで前記ウェーハ１０を回転させる（ステップＳ４０）。前記昇降装置３００は前記ウェーハ１０を前記チャック８００に真空吸着させるために、前記位置補正装置１００を下に移動させる（ステップＳ５０）。次に、前記チャック８００に真空吸着された前記ウェーハ１０のエッジを前記第１ノズル４００によりエッチングする（ステップＳ６０）。
【００７３】
前記第１ノズル４００が前記ウェーハ１０のエッジをエッチングする方法は、次の通りである。前記ウェーハ１０のエッジが前記挿入部４６０に挿入されるように前記第１ノズル４００が移動される（ステップＳ６１）。前記第１ノズル４００の前記吸い込み孔４３０を通じて周辺の空気が強制的に吸い込まれる（ステップＳ６２）。前記第１噴射孔４４０からエッチング液が噴射され、前記ウェーハ１０は回転される（ステップＳ６３）。前記エッチング液は前記ウェーハ１０の後面のエッジ、前記ウェーハ１０の側面、そして前記ウェーハ１０の前面のエッジをエッチングし、前記エッチング液は前記吸い込み孔４３０に強制的に吸い込まれる。前記第１噴射孔４４０を通じて前記エッチング液が噴射されると同時に前記第２噴射孔を通じて窒素ガスが噴射される。前記窒素ガスにより前記エッチング液が前記挿入部４６０の外部分に流れることを防止する。前記窒素ガスは前記位置補正装置１００の前記第４噴射孔１６０を通じて噴射することができる。
【００７４】
本実施形態では、前記位置補正装置１００が前記半導体製造装置１内に移送されて前記ウェーハ１０の上部に設置されることを例として挙げて説明した。しかし、前記チャック８００が設置される前記チャンバ９００の内側面の周りに前記ピンを具備した前記位置補正装置１００を配置することができる。このような構造によっても本発明と同一の効果を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の半導体製造装置によると、次のような効果がある。
【００７６】
第１に、移送手段により正位置から外れた状態でウェーハが移動されても、ウェーハの位置補正がなされるので、ウェーハの中心がチャックの中心と偏心されず、正確に前記チャックに配置することができる。したがって、前記ウェーハのエッジが過エッチングされるか、不足エッチングされることなしに、均一にエッチングされる効果がある。
【００７７】
第２に、フラットゾーンを有するウェーハの前記フラットゾーンの方向が一定の方向に向くように整列させた後に、前記チャックに装着されるので、複数のウェーハに対する同一の工程実行時に作業誤差を減らすことができる。
【００７８】
第３に、第１ノズルを移動することができるので、前記ウェーハのエッジのエッチング幅の調節が容易であり、ウェーハのフラットゾーン部分を全部同一のエッチング幅でエッチングすることができる効果がある。
【００７９】
第４に、第１ノズルはエッチングしようとするウェーハのエッジのみに直接エッチング液を噴射するので、少量のエッチング液で工程を進行させることができる。
【００８０】
第５に、第１ノズルや位置補正装置で窒素ガスが分配されて第１ノズルの外にエッチング液が流れることを防止するので、エッチングを要しない部分（すなわち、パターンが形成された部分）を保護用液やマスクで保護する必要がなくて、作業時間を減らすことができ、工程進行中に周辺環境が汚染されることを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の望ましい実施形態による半導体製造装置の斜視図である。
【図２】 本発明の半導体製造装置の正面図である。
【図３】 本発明の位置補正装置を示す斜視図である。
【図４】 位置補正装置の構造を示す平面図である。
【図５】 ピンの間に位置されたウェーハを正位置させるためのピンの移動を順次に示す図である。
【図６】 ピンの間に位置されたウェーハを正位置させるためのピンの移動を順次に示す図である。
【図７】 本発明のフラットゾーン整列装置を示す斜視図である。
【図８】 フラットゾーン整列装置の正面図である。
【図９】 フラットゾーン整列装置によりウェーハのフラットゾーンが整列される過程を示す図である。
【図１０】 位置補正装置が昇降装置に結合された状態を示す斜視図である。
【図１１】 本発明の半導体製造装置の第１ノズルが結合された第１ノズル移動装置の斜視図である。
【図１２】 第１ノズルが結合された第１ノズル移動装置の正面図である。
【図１３】 第１ノズルが結合された第１ノズル移動装置の平面図である。
【図１４】 本発明の好ましい実施形態による第１ノズルの斜視図である。
【図１５】 第１ノズルの断面図である。
【図１６】 ウェーハのエッジに噴射されたエッチング液の移動経路を示す図である。
【図１７】 本発明の望ましい実施形態に従って半導体製造装置を使用して前記ウェーハのエッジをエッチングする方法を説明する流れ図である。
【符号の説明】
１００ 位置補正装置
１１２、１１４、１１６、１１８ 第１、２、３、４ピン
１２０、１２２ 第１、２結合体
１３０ 第１移動レール
１５０ 第１ストッパ
１６０ 第４噴射孔
２００ フラットゾーン整列装置
２１０ 平行ピン
２３０ 第１移動棒
２４０ 第１ブラケット
３００ 乗降装置
３１０ ガイド
３２０ 第２移動棒
３３０ 第２ストッパ
４００ 第１ノズル
４１０ 上部本体
４２０ 下部本体
４３０ 吸い込み孔
４４０ 第１噴射孔
４５０ 第２噴射孔
４６０ 挿入部
５００ 第１ノズル移動装置
５１０ 第２ブラケット
５２０ 第２移動レール
５３０ ベース
６００ 第２ノズル
７００ 第２ノズル移動装置
８００ チャック
９００ チャンバ
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造装置に関するものであり、より詳細には基板のエッジに流体を噴射する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体素子の製造工程において、半導体基板で使用されるウェーハ上には多結晶膜、酸化膜、窒化物及び金属膜などのような複数の膜質が形成される。前記した膜質上にはフォトレジスト膜がコーディングされ、露光工程によりフォトマスクに画いたパターンは前記フォトレジスト膜に転写される。以後、エッチング工程によってウェーハ上には所望するパターンが形成される。
【０００３】
したがって、半導体素子を製造するためには、複数の工程が必要であるので、一つの工程が終了したウェーハは他の工程に移送されなければならない。この時に、ウェーハは移送装置によってエッジが把持されて他の工程に移送される。しかし、ウェーハのエッジが把持されて移送される時に、ウェーハエッジの膜質が落ちて飛散し、ウェーハ中央部の表面を汚染させるか、他のウェーハの表面を汚染させる。結果的に、収率が低下するので、ウェーハエッジの膜質は全部除去されなければならない。したがって、ウェーハのエッジをエッチングして膜質を除去することが必要である。
【０００４】
従来にはウェーハのエッジをエッチングするために、二つの方法を使用した。
【０００５】
一つの方法では、ウェーハエッジのエッチングされる部分を除いた残りの部分（すなわち、パターン部が含まれる一定の面積）を保護用液またはマスクで保護してウェーハをエッチングした。しかし、前記方法は保護用液またはマスクでパターン部が形成された部分を保護し、後に、これを除去しなければならないので、作業時間が長くかかり、ウェーハの全体表面にエッチング液が噴射されるので、エッチング液が多量消耗される問題がある。
【０００６】
また他の方法では、ウェーハに形成されたパターンがチャックと向き合うように前記ウェーハを反転して前記チャックに設け、エッチング液がノズルを通じてウェーハに向けて噴射されてウェーハのエッジがエッチングされた。しかし、この方法で、エッチング幅の調節はチャックの中央部から噴射される窒素ガスの量によって調節されるので、正確なエッチング幅でウェーハのエッジをエッチングし難しい問題がある。また、フラットゾーンを有するウェーハのフラットゾーン部を同一のエッチング幅でエッチングすることができない。
【０００７】
前記二つの方法は、次のような問題点をさらに有している。一般的にロボットアームのような移送装置によりウェーハがチャックに装着される。ウェーハがチャックの中心に正確に装着されなければ（すなわち、ウェーハの中心とチャックの中心との間に偏心が生じると）、エッチング液がウェーハのエッジに一定に分布されなくて、ウェーハのエッジが過エッチングされるか、または不足エッチングされる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は基板がチャックに置かれる時に、基板がチャックの中心に正確に装着されるようにする半導体製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、基板のエッジがエッチングされる幅を容易に調節し、フラットゾーンを有するウェーハのフラットゾーン部を均一なエッチング幅にエッチングすることができる半導体製造装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明である半導体製造装置は基板が置かれる真空チャックと、前記基板が前記チャックの中心に置かれるように前記基板を正位置に移動させるピンを有する補正装置と、前記基板のエッジに流体を噴射する第１ノズルとを含む。
【００１１】
望ましくは、前記位置補正装置は、 四隅に配置される第１ピン乃至第４ピンと、前記基板を正位置に移動させるために前記第１ピン乃至第４ピンを設定位置まで移動させる移動手段とを含む。前記移動手段は前記第１ピンと前記第２ピンの結合された第１結合体と、前記第３ピンと前記第４ピンが結合された第２結合体と、前記第１結合体と前記第２結合体の移動を案内する第１移動レールと、前記第１結合体と前記第２結合体を駆動させる第１駆動部と、前記第１結合体と前記第２結合体の移動を制限する第１ストッパとを具備する。
【００１２】
望ましくは、前記第１ピン乃至第４ピンは前記基板を支持するために、前記第１ピン乃至前記第４ピンの周りに前記基板の側面が接触される溝が形成され、前記第１ピン乃至第４ピンは各々回転することができる構造で前記第１結合体と前記第２結合体に設けられる。
【００１３】
前記半導体製造装置は、前記ピンによって正位置に移動された前記基板のフラットゾーンの方向を整列させるフラットゾーン整列装置をさらに含む。前記フラットゾーン整列装置は、整列された前記基板の前記フラットゾーンと平行な平行面を有する平行ピンと、前記平行ピンが固定された第１ブラケットと、前記第１ブラケットが固定された第１移動棒と、前記第１移動棒を移動させる第２駆動部とを具備し、前記平行ピンの前記平行面と前記基板のフラットゾーンが面接触するまで前記基板を回転させるように前記平行ピンが前記フラットゾーンの一端を押す。
【００１４】
前記半導体製造装置は乗降装置をさらに含み、前記位置補正装置は上下に移動されるように前記昇降装置に結合される。前記昇降装置は、前記位置補正装置に固定された２移動棒と、前記第２移動棒を移動させる第３駆動部と、前記位置補正装置の移動を案内するガイドと、前記位置補正装置が所定の距離以上に移動されることを制限するための第２ストッパとを具備する。
【００１５】
前記半導体製造装置は、前記第１ノズルを移動させる第１ノズル移動装置をさらに含む。 前記第１ノズル移動装置は、前記第１ノズルが結合する第２ブラケットと、前記第２ブラケットが移動されるように結合される第２移動レールを有するベースと、前記第１ノズルが結合された前記ブラケットを移動させる第４駆動部とを含む。
【００１６】
前記第１ノズルは前記基板のエッジが挿入される、そして上部面と下部面を有する挿入部が具備され、前記挿入部の前記上部面には第１噴射孔が形成され、前記挿入部の前記下部面には吸い込み孔が形成される。望ましくは、前記第１噴射孔を通じて噴射された前記流体が前記挿入部の外に跳ね飛ぶことを防止するために、ガスを噴射する第２噴射孔が前記挿入部の上部面と下部面に各々形成される。また、前記基板のエッジを洗浄するために洗浄液を噴射する第３噴射孔が前記挿入部の上部面と下部面に各々形成される。
【００１７】
前記半導体製造装置は、前記第１ノズルを通じて噴射された流体と反応した前記基板のエッジを洗浄するために洗浄液を噴射する第２ノズルと、前記第２ノズルを駆動する第２ノズル移動装置をさらに具備する。望ましくは、前記第１ノズルは前記基板のエッジにエッチング液を噴射し、前記位置補正装置は前記第１ノズルを通じて噴射された流体が前記第１ノズルの外部に流れることを防止するために前記基板に向けてガスを噴射する第４噴射孔をさらに具備する。
【００１８】
望ましくは、前記フラットゾーンを同一のエッチング幅でエッチングするために、前記第１ノズルは、前記基板の前記フラットゾーンのエッチングが進行する間に移動される。
【００１９】
本発明の半導体製造装置において、基板のエッジをエッチングする方法では、前記基板をチャックの上部に移送させる段階と、前記基板を前記第１ピン乃至第４ピンの間に位置させるために前記昇降装置が前記位置補正装置を移動させる段階と、前記ピンが移動されて前記基板を正位置に補正させ、前記ピンによって前記基板を支持する段階と、位置補正装置が移動されて前記基板を前記チャックに位置させる段階と、前記基板のエッジをエッチングする段階とを含む。
【００２０】
前記ピンが前記基板を正位置に補正し、前記基板を支持する段階は、第１ピンと第２ピンがセッティングされた位置に移動される段階と、前記基板を正位置させ、前記基板が前記第１乃至第４ピンにより支持されるように前記基板を押すために、前記第３、４ピンが既に設定された位置に移動される段階とを含む。
【００２１】
望ましくは、前記基板がフラットゾーンを有する場合に、位置が補正され、前記ピンによって支持される前記基板の前記フラットゾーン部を整列する段階をさらに含み、前記フラットゾーン部の整列は整列装置に装着された平行ピンが前記フラットゾーン部に向けて移動されて前記基板のフラットゾーン部と前記平行ピンが面接触するまで前記フラットゾーン部の一端を押す。
【００２２】
望ましくは、前記基板のエッジがエッチングされる段階は、前記基板を前記挿入部に挿入させるように前記第１ノズルが直線移動される段階と、前記吸い込み孔が周辺の空気を強制的に吸い込む段階と、前記第１噴射孔を通じてエッチング液が噴射され、前記ウェーハが回転される段階と、前記エッチング液が前記吸い込み孔に強制的に吸い込まれる段階とを含む。
【００２３】
望ましくは、前記エッチング液が前記第１ノズルの前記挿入部の外部に流れることを防止するために前記第３噴射孔からガスが噴射される段階を含む。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明すると、次の通りである。
【００２５】
本発明の実施形態は、多様な形態で変更可能であり、本発明の範囲が、以下に記述する実施形態により限定されると解釈してはいけない。本実施形態は当業者に本発明をより完全に説明するために提供するものである。
【００２６】
次の実施形態では、ウェーハ１０のエッジをエッチングする装置を例としてあげて説明したが、前記装置はウェーハ１０のチャック８００に位置させ、ノズルを通じて前記ウェーハ１０に流体を噴射する全ての半導体製造装置１に使用することができる。
【００２７】
図１は本発明の望ましい実施形態による半導体製造装置１の斜視図、図２は本発明の半導体製造装置１の正面図、そして図３は位置補正装置１００が昇降装置３００に結合された状態を示す斜視図である。
【００２８】
図１と図２を参照すると、半導体製造装置１はチャック８００、位置補正装置１００、昇降装置３００、第１ノズル４００と第１ノズル移動装置５００、第２ノズル６００と第２ノズル移動装置７００、及びフラットゾーン整列装置２００を具備する。前記チャック８００はエッチング液が外部に跳ね飛んで作業環境周辺が汚染されることを防止するために、チャンバ９００内に位置される。前記チャンバ９００は上部分が開放されており、前記チャンバ９００は側面の上部に前記第1ノズル４００と前記第２ノズル６００が前記チャンバ９００の外部から前記チャンバ９００内のウェーハ１０に向けて移動されるように開口部９１０を有する。
【００２９】
前記位置補正装置１００は前記ウェーハ１０を正位置に設置させる機能を有する。前記位置補正装置１００は前記昇降装置３００で上下に移動されるように、前記乗降装置３００と結合される。正位置に設置された前記ウェーハ１０は前記位置補正装置１００によって前記チャック８００に装着される。ここで、正位置とは、前記ウェーハ１０の中心が前記チャック８００の中心に正確に置かれるための前記ウェーハ１０の位置のことである。
【００３０】
前記第１ノズル４００は前記ウェーハ１０のエッジをエッチングするためのエッチング液を噴射し、前記第１ノズル移動装置５００によって移動される。前記第１ノズル４００は移動することができるので、前記ウェーハ１０のエッジのエッチング幅を調節することが容易であり、フラットゾーン１２を有するウェーハ１０の場合には、前記ウェーハ１０の前記フラットゾーン１２を同一の幅でエッチングすることができる。
【００３１】
前記第２ノズル６００は前記エッチング液によってエッチングされた前記ウェーハ１０のエッジを洗浄するためのものであり、前記第２ノズル移動装置７００によって移動される。
【００３２】
図３は本発明の位置補正装置１００を示す斜視図であり、図４は前記位置補正装置１００の内部構造を示す平面図である。
【００３３】
図３と図４を参照して前期位置補正装置１００の構造を説明すると、次の通りである。前記位置補正装置１００は第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８、第１結合体１２０、第２結合体１２２、第１移動レール１３０、第１ストッパ１５０及び第１駆動部１４０を具備する。
【００３４】
前記位置補正装置１００は正方向の形状を有し、底面に突出された四つのピン１１２、１１４、１１６、１１８を有する。前記第１ピン１１２と前記第２ピン１１４は前記第１結合体１２０の両端に各々固定され、前記第３ピン１１６と前記第４ピン１１８は前記第２結合体１２２の両端に各々固定される。前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２は前記第１移動レール１３０上に移動されるように設けられる。前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２は前記第１駆動部１４０によって前記第１移動レール１３０上に移動される。この実施形態では、前記第１駆動部１４０に空圧シリンダが使用されているが、ステッピングモータや他の駆動装置が使用できることは当然である。前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２は前記第１駆動部１４０によって所定の距離だけ移動される。前記第１ストッパ１５０は前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２がセッティングされた位置までのみ移動されるように前記位置補正装置１００に設けられる。
【００３５】
図４には、前記第１結合体１２０に固定された前記第１ピン１１２と前記第２ピン１１４が同時に動き、前記第２結合体１２２に固定された前記第３ピン１１６と前記第４ピン１１８が同時に動き、前記第１結合体１２０と前記第２結合体１２２が互いに向き合う方向に移動される構造で示されている。しかし、前記第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８は各々移動されるか、図６のように、前記第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８は前記ウェーハ１０の中心に向かう方向（すなわち、対角線方向）に移動することができる。前記第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８の周りに前記ウェーハ１０を安定的に支持することができるように溝１１９が形成される。
【００３６】
前記位置補正装置１００は後に説明される第１ノズル４００から噴射されたエッチング液が前記第１ノズル４００の挿入部４６０の外部に流れることを防止するために、窒素ガスを噴射する第４噴射孔１６０を有することができる。この時に、前記位置補正装置１００は内部に前記窒素ガスが供給される管（図示せず）をさらに含む。
【００３７】
初めに、前記ウェーハ１０はロボットアームのような所定の移送手段２０によって前記位置補正装置１００から下の所定の距離に離隔されるように移送される。前記位置補正装置１００は前記ウェーハ１０が前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８の間に位置されるように前記乗降装置３００の前記ガイド３１０に従って下に移送される。前記位置補正装置１００は前記移送手段２０上に置かれた前記ウェーハ１０を正位置させる。以後、前記ウェーハ１０は前記位置補正装置１００によって支持され、前記移送手段２０は前記半導体製造装置１の外部に搬送される。前記移送手段２０は前記ウェーハ１０が前記移送手段２０上で補正されるように前記ウェーハ１０が移動可能な空間を有することが望ましい。
【００３８】
前記位置補正装置１００が前記ウェーハ１０を正位置させる過程は図５と図６に示されている。図５と図６で、正位置から外れて前記第１ピン乃前記第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８の間に位置される位置補正の前のウェーハ１０は実線で示し、正位置で補正されたウェーハ１０は点線で示した。
【００３９】
図５は前記第１ピン１１２と前記第２ピン１１４が固定された前記第１結合体１２０と前記第３ピン１１２と前記第４ピン１１４が固定された前記第２結合体１２２が互いに向き合う方向に移動して前記ウェーハ１０を正位置に配置する過程を示す図である。
【００４０】
図５と図６で、Ｘは実線で示した前記ウェーハ１０の中心であり、・は点線で示した前記ウェーハ１０の中心である。
【００４１】
図５の（ａ）乃至（ｃ）までを参照すると、前記ウェーハ１０は正位置から外れて前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８の間に位置される。前記第１、２ピン１１２、１１４は既に設定された距離だけ水平に移動される。この時に、前記ウェーハ１０は正位置から右に外れているので、前記第１、２ピン１１２、１１４と、前記ウェーハ１０とは、接触していない。次に、前記第３、４ピン１１６、１１８が設定位置に移動される。前記第３、４ピン１１６、１１８が既に設定された位置に移動される過程において、前記第３、４ピン１１６、１１８と前記ウェーハ１０は接触する。前記ウェーハ１０は前記第３、４ピン１１６、１１８の移動により正位置に向けて移動される。図５の（ｄ）に示したように、前記第１ピン乃至前記第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８が設定位置に移動されることによって、前記ウェーハ１０は正位置に移動され、前記第１ピン乃至前記第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８により支持される。
【００４２】
図６は前記第１ピン乃至前記第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８がＸ点（正位置におけるウェーハ１０の中心）に向かう方向に移送される実施形態を示す。
【００４３】
図６の（ａ）乃至（ｃ）までを参照すると、前記第１、３ピン１１２、１１６が既に設定された位置に移動される。以後に、図６の（ｂ）に示したように、前記第２、４ピン１１４、１１８が既に設定された位置に移動される。前記第２、４ピン１１４、１１８が移送される過程で、いずれか一つのピンが前記ウェーハ１０と接触した後には、前記ウェーハ１０は接触した前記ピンと共に正位置に移動される。図６の（ｄ）は前記過程により正位置に配置され、前記第１ピン乃至第４ピン１１２、１１４、１１６、１１８により支持される前記ウェーハ１０を示す。
【００４４】
また、本実施形態において、前記位置補正装置１００が四つのピンを具備する場合に対して説明したが、前記ピンの数は三つ、五つまたは六つになし得る。
【００４５】
前記位置補正装置１００によって正位置に移動され、支持される前記ウェーハ１０は前記フラットゾーン整列装置２００によりフラットゾーン１２が既に設定された方向に向くように整列される。
【００４６】
図７はフラットゾーン整列装置２００を示す斜視図であり、図８は前記フラットゾーン整列装置２００の正面図である。
【００４７】
図７と図８で示したように、前記フラットゾーン整列装置２００は平行ピン（Ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｉｎ）２１０、第１ブラケット（Ｆｉｒｓｔ ｂｒａｃｋｅｔ）２４０、第１移動棒（Ｆｉｒｓｔ ｆｅｅｄｉｎｇ ｂａｒ）２３０及び第２駆動部２５０を具備する。
【００４８】
前記フラットゾーン整列装置２００の前記平行ピン２１０は前記フラットゾーンが整列された時に、前記ウェーハ１０の前記フラットゾーンと平行な平行面２１２を有する。前記平行ピン２１０は前記第１ブラケット２４０に固定されており、前記第１ブラケット２４０は前記第１移動棒２３０に連結されている。前記第１移動棒２３０は前記第２駆動部２５０によって移動される。前記平行ピン２１０の平行面２１２が前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８により支持される前記ウェーハ１０のフラットゾーンと同一の面上にあるように、前記位置補正装置１００に結合されることが望ましい。
【００４９】
図９を参照して前記フラットゾーン整列装置２００により前記ウェーハ１０の前記フラットゾーンが整列される過程を説明する。
【００５０】
図９の（ａ）に示したように、前記ウェーハが前記移送手段によって移動されるか、前記位置補正装置によって正位置される過程で前記フラットゾーンの方向に曲がって前記ピンにより支持される場合が多い。
【００５１】
図９の（ｂ）に示したように、前記平行ピン２１０は前記ウェーハ１０に向けて直線移動され、前記フラットゾーンの一端と前記平行ピン２１０の前記平行面２１２は線接触する。図９の（ｃ）に示したように、前記平行ピン２１０が続けて移動することによって、前記ウェーハ１０は、前記平行面２１２と面接触するまでピンにより支持された状態で回転される。このような過程によって前記フラットゾーンが一定の方向に向かうように整列される。
【００５２】
前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８は回転するウェーハ１０との摩擦を減らすために、前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８は前記第１、２結合体１２０、１２２上で回転することができる構造を有することが望ましい。
【００５３】
前記位置補正装置１００は位置が補正され、フラットゾーン部が整列された前記ウェーハ１０を前記チャック８００に置くために、前記昇降装置３００によって下降される。前記位置補正装置１００を上下に移動させるために前記昇降装置３００が使用される。
【００５４】
図１０は昇降装置３００とこれに結合された位置補正装置１００を示す図面であり、これを参照して前記昇降装置３００を説明すると、次の通りである。前記昇降装置３００はガイド（ｇｕｉｄｅ）３１０、第２移動棒（ｓｅｃｏｎｄ ｆｅｅｄｉｎｇ ｂａｒ）３２０、第２ストッパ（ｓｅｃｏｎｄ ｓｔｏｐｐｅｒ）３３０、及び第３駆動部３４０を具備する。
【００５５】
図１０のように、前記位置補正装置１００が前記昇降装置３００に結合される。前記昇降装置３００には前記位置補正装置１００の上下移動を案内するように、前記ガイド３１０を具備している。前記昇降装置３００の前記第２移動棒３２０は前記位置補正装置１００に結合される。前記第３駆動部３４０は前記第２移動棒３２０を上下に移動させ、前記第２移動棒３２０に固定された前記位置補正装置１００が前記ガイド３１０に沿って上下に移動するようにする。前記昇降装置３００は前記第２移動棒３２０の移動経路上に前記位置補正装置１００が設定位置を超えて移動することを防止するために、前記第２ストッパ３３０を具備する。第３駆動部ではステッピングモータや流空圧シリンダ（ｐｎｅｕｍａｔｉｃｏｒ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｙｌｉｎｄｅｒ）が使用されることができる。
【００５６】
前記チャック８００に位置される前記ウェーハ１０は前記第１ノズル４００を通じて噴射されたエッチング液によってエッジがエッチングされる。前記第１ノズル４００は前記ウェーハ１０のエッジのエッチング幅を正確に調節し、前記ウェーハ１０の前記フラットゾーン１２を同一のエッチング幅でエッチングするために、前記第１ノズル移動装置５００によって移動される。
【００５７】
図１１は本発明の半導体製造装置１の第１ノズル移動装置５００の斜視図、図１２と図１３は前記第１ノズル移動装置５００の正面図と平面図であり、以下図１１、図１２、図１３を参照して前記第１ノズル移動装置５００を説明する。
【００５８】
前記第１ノズル移動装置５００は第２ブラケット５１０、ベース５３０、第２移動レール５２０、及び第４駆動部５４０を具備している。前記第１ノズル４００は前記第２ブラケット５１０に固定される。前記ベース５３０には前記第２移動レール５２０が具備されており、前記第２ブラケット５１０は前記第２移動レール５２０上で移動されるように前記ベース５３０と結合される。前記第１ノズル４００が固定された前記第２ブラケット５１０は前記第４駆動部５４０によって前記第２移動レール５２０上で移動される。
【００５９】
したがって、前記第１ノズル４００は前記ウェーハのエッジを前記第１ノズル４００の挿入部４６０に挿入させるために前記第１ノズル移動装置５００によって移動される。前記挿入部に挿入されるウェーハのエッジ幅はエッチング幅に従って異なるものとすることができる。また、前記第１ノズル４００は前記フラットゾーンを除いた前記ウェーハ１０のエッジをエッチングする時には固定され、前記フラットゾーンをエッチングする時には前記フラットゾーンエッジを全部同一の幅でエッチングするために移動される。この時に、前記ウェーハはスピンチャックにより回転される。
【００６０】
次は本発明で使用される前記第１ノズル４００を説明する。図１４は本発明の第１ノズル４００の斜視図、図１５は前記第１ノズル４００の断面図、そして図１６は前記ウェーハ１０のエッジに噴射されたエッチング液の移動経路を示す図面である。
【００６１】
図１４に示したように、前記第１ノズル４００は上部本体（ｔｏｐ ｂｏｄｙ）４１０、下部本体（ｂｏｔｔｏｍ ｂｏｄｙ）４２０、及び第３ブラケット４７０を具備している。前記上部本体４１０と前記下部本体４２０は前記第３ブラケット４７０により連結される。前記第１ノズル４００はフロント面に前記ウェーハのエッジを挿入することができる挿入部４６０を有する。前記挿入部４６０は上部面４６２と下部面４６４を有する。
【００６２】
図１５に示したように、前記挿入部４６０の下部面４６４には前記ウェーハ１０のエッジにエッチング液を噴射する第１噴射孔４４０が形成される。前記挿入部４６０の上部面４６２には前記エッチング液を強制的に吸い込む、吸い込み孔４３０が形成されることが望ましい。
【００６３】
しかし、前記吸い込み孔４３０を前記挿入部４６０の下部面４６４に形成し、前記第１噴射孔４４０を前記挿入部４６０の上部面４６２に形成することもできる。
【００６４】
前記第１ノズル４００は前記エッチング液が前記挿入部４６０の外に流れることを防止するために、前記第２噴射孔４５０を通じて窒素ガスを噴射する。前記第１ノズル４００は前記第２噴射孔４５０が形成されるように前記上部本体４１０と所定の距離だけ離隔して前記上部本体４１０の前に結合される第１カバー４１２、前記下部本体４２０と所定の距離だけ離隔して前記下部本体４２０の前に結合される第２カバー４２２を具備する。前記第２噴射孔４５０は前記第１噴射孔４４０と前記吸い込み孔４３０より外側に形成されることが望ましい。
【００６５】
次は図１６を参照して前記第１ノズル４００を通じて噴射されたエッチング液により前記ウェーハ１０のエッジがエッチングされる過程を説明する。
【００６６】
前記第１ノズル４００の外部に位置する薬液供給部（図示せず）から前記第１ノズル４００にエッチング液が供給され、前記エッチング液は前記第１噴射孔４４０を通じて前記挿入部４６０に噴射される。前記エッチング液は前記ウェーハ１０の下面のエッジ、前記ウェーハ１０の側面、そして前記ウェーハ１０の上面のエッジをエッチングした後に、前記吸い込み孔４３０に強制的に吸い込まれて外部に排気される。
【００６７】
前記第１噴射孔４４０を通じてエッチング液が噴射される間、前記第２噴射孔４５０を通じて窒素ガスが噴射されて遮断膜を形成する。したがって、前記エッチング液は前記遮断膜により前記挿入部４６０の外部に流れない。
【００６８】
前記のように、本発明では、前記第１ノズル４００や前記位置補正装置１００の前記第４ノズル１６０で窒素ガスが分配され、前記第１ノズルの外にエッチング液が流れることを防止するので、エッチングを要しない部分（すなわち、パターンが形成された部分）を保護用液やマスクで保護する必要がなくて、作業時間を減らすことができ、工程進行中に周辺環境が汚染されることを防止することができる。また、前記第１ノズルはエッチングしようとする前記ウェーハのエッジのみに直接エッチング液を噴射するので、少量のエッチング液で工程を進行することができる。
【００６９】
図１に示したように、エッチングされた前記ウェーハ１０のエッジを洗浄するために、洗浄液を噴射する第２ノズル６００が使用され、前記第２ノズル６００は前記第２ノズル移動装置により移動されることができる。前記第２ノズル６００は洗浄液を噴射することにおいて、前記第１ノズル４００と異なるが、構造面では、前記第１ノズル４００と同一である。また、前記第２ノズル移動装置７００は前記第１ノズル移動装置５００と同一の構造を有する。また、前記第２ノズル６００と前記第２ノズル移動装置７００に代えて、前記第１ノズル４００に洗浄液を噴射する第３噴射孔を形成することができる。
【００７０】
図１７は前記半導体製造装置１を使用して前記ウェーハ１０のエッジをエッチングする方法を説明する流れ図である。
【００７１】
ロボットアームのような移送手段によって前記ウェーハ１０は前記半導体製造装置の前記チャック８００の上部に移送される（ステップＳ１０）。前記乗降装置３００は前記ピン１１２、１１４、１１６、１１８の前記溝１１９の位置に前記ウェーハ１０が配置されるように前記位置補正装置１００を下に移動させる（ステップＳ２０）。以後に、前記位置補正装置１００により前記ウェーハ１０は正位置に配置される（ステップＳ３０）。
【００７２】
前記位置補正装置１００が前記ウェーハ１０を正位置に配置させる過程は、次の通りである。まず前記第１、２ピン１１２、１１４が設定位置に移動される（ステップＳ３１）。以後に、前記第３、４ピン１１６、１１８が前記設定位置に移動されて前記ウェーハ１０を正位置に配置させ、前記ウェーハ１０を支持する（ステップＳ３２）。正位置に配置された前記ウェーハのフラットゾーンを整列するために、前記フラットゾーン整列装置２００の前記平行ピン２１０が前記フラットゾーンに向けて移動される。前記平行ピン２１０は前記フラットゾーン１２の一端を押して、前記ウェーハ１０の前記フラットゾーンと前記平行ピン２１０が面接触するまで前記ウェーハ１０を回転させる（ステップＳ４０）。前記昇降装置３００は前記ウェーハ１０を前記チャック８００に真空吸着させるために、前記位置補正装置１００を下に移動させる（ステップＳ５０）。次に、前記チャック８００に真空吸着された前記ウェーハ１０のエッジを前記第１ノズル４００によりエッチングする（ステップＳ６０）。
【００７３】
前記第１ノズル４００が前記ウェーハ１０のエッジをエッチングする方法は、次の通りである。前記ウェーハ１０のエッジが前記挿入部４６０に挿入されるように前記第１ノズル４００が移動される（ステップＳ６１）。前記第１ノズル４００の前記吸い込み孔４３０を通じて周辺の空気が強制的に吸い込まれる（ステップＳ６２）。前記第１噴射孔４４０からエッチング液が噴射され、前記ウェーハ１０は回転される（ステップＳ６３）。前記エッチング液は前記ウェーハ１０の後面のエッジ、前記ウェーハ１０の側面、そして前記ウェーハ１０の前面のエッジをエッチングし、前記エッチング液は前記吸い込み孔４３０に強制的に吸い込まれる。前記第１噴射孔４４０を通じて前記エッチング液が噴射されると同時に前記第２噴射孔を通じて窒素ガスが噴射される。前記窒素ガスにより前記エッチング液が前記挿入部４６０の外部分に流れることを防止する。前記窒素ガスは前記位置補正装置１００の前記第４噴射孔１６０を通じて噴射することができる。
【００７４】
本実施形態では、前記位置補正装置１００が前記半導体製造装置１内に移送されて前記ウェーハ１０の上部に設置されることを例として挙げて説明した。しかし、前記チャック８００が設置される前記チャンバ９００の内側面の周りに前記ピンを具備した前記位置補正装置１００を配置することができる。このような構造によっても本発明と同一の効果を得ることができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の半導体製造装置によると、次のような効果がある。
【００７６】
第１に、移送手段により正位置から外れた状態でウェーハが移動されても、ウェーハの位置補正がなされるので、ウェーハの中心がチャックの中心と偏心されず、正確に前記チャックに配置することができる。したがって、前記ウェーハのエッジが過エッチングされるか、不足エッチングされることなしに、均一にエッチングされる効果がある。
【００７７】
第２に、フラットゾーンを有するウェーハの前記フラットゾーンの方向が一定の方向に向くように整列させた後に、前記チャックに装着されるので、複数のウェーハに対する同一の工程実行時に作業誤差を減らすことができる。
【００７８】
第３に、第１ノズルを移動することができるので、前記ウェーハのエッジのエッチング幅の調節が容易であり、ウェーハのフラットゾーン部分を全部同一のエッチング幅でエッチングすることができる効果がある。
【００７９】
第４に、第１ノズルはエッチングしようとするウェーハのエッジのみに直接エッチング液を噴射するので、少量のエッチング液で工程を進行させることができる。
【００８０】
第５に、第１ノズルや位置補正装置で窒素ガスが分配されて第１ノズルの外にエッチング液が流れることを防止するので、エッチングを要しない部分（すなわち、パターンが形成された部分）を保護用液やマスクで保護する必要がなくて、作業時間を減らすことができ、工程進行中に周辺環境が汚染されることを防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の望ましい実施形態による半導体製造装置の斜視図である。
【図２】 本発明の半導体製造装置の正面図である。
【図３】 本発明の位置補正装置を示す斜視図である。
【図４】 位置補正装置の構造を示す平面図である。
【図５】 ピンの間に位置されたウェーハを正位置させるためのピンの移動を順次に示す図である。
【図６】 ピンの間に位置されたウェーハを正位置させるためのピンの移動を順次に示す図である。
【図７】 本発明のフラットゾーン整列装置を示す斜視図である。
【図８】 フラットゾーン整列装置の正面図である。
【図９】 フラットゾーン整列装置によりウェーハのフラットゾーンが整列される過程を示す図である。
【図１０】 位置補正装置が昇降装置に結合された状態を示す斜視図である。
【図１１】 本発明の半導体製造装置の第１ノズルが結合された第１ノズル移動装置の斜視図である。
【図１２】 第１ノズルが結合された第１ノズル移動装置の正面図である。
【図１３】 第１ノズルが結合された第１ノズル移動装置の平面図である。
【図１４】 本発明の好ましい実施形態による第１ノズルの斜視図である。
【図１５】 第１ノズルの断面図である。
【図１６】 ウェーハのエッジに噴射されたエッチング液の移動経路を示す図である。
【図１７】 本発明の望ましい実施形態に従って半導体製造装置を使用して前記ウェーハのエッジをエッチングする方法を説明する流れ図である。
【符号の説明】
１００ 位置補正装置
１１２、１１４、１１６、１１８ 第１、２、３、４ピン
１２０、１２２ 第１、２結合体
１３０ 第１移動レール
１５０ 第１ストッパ
１６０ 第４噴射孔
２００ フラットゾーン整列装置
２１０ 平行ピン
２３０ 第１移動棒
２４０ 第１ブラケット
３００ 乗降装置
３１０ ガイド
３２０ 第２移動棒
３３０ 第２ストッパ
４００ 第１ノズル
４１０ 上部本体
４２０ 下部本体
４３０ 吸い込み孔
４４０ 第１噴射孔
４５０ 第２噴射孔
４６０ 挿入部
５００ 第１ノズル移動装置
５１０ 第２ブラケット
５２０ 第２移動レール
５３０ ベース
６００ 第２ノズル
７００ 第２ノズル移動装置
８００ チャック
９００ チャンバ
Claims (12)
- 半導体製造装置において、
基板が置かれるチャックと、
前記基板が前記チャックの中心に置かれるように該基板を正位置に移動させるピンを有する位置補正装置と、
前記基板のエッジに流体を噴射する第１ノズルと、
前記基板のフラットゾーンが既に設定された方向に向くように整列させるフラットゾーン整列装置とを含むことを特徴とする半導体製造装置。 - 前記位置補正装置は、
四隅に配置される第１ピン乃至第４ピンと、
前記基板を正位置させるために前記第１ピン乃至第４ピンを設定位置まで移動させる移動手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。 - 半導体製造装置において、
基板が置かれるチャックと、
前記基板の水平位置を補正して前記チャックの中心位置に整列させる少なくとも２つのピンを具備し、少なくとも２つの前記ピンは水平面上で直線方向に移動することができる位置補正装置と、
前記位置補正装置を上下に移動させ、前記位置補正装置の鉛直運動を案内するガイドを具備する昇降装置と、
前記チャックに置かれた前記基板のエッジに流体を噴射する第１ノズルと、
前記基板のフラットゾーンが既に設定された方向に向くように整列させるフラットゾーン整列装置と、を含み、
前記位置補正装置は前記チャック上に配置され、かつ前記基板は前記位置補正装置の鉛直運動によって前記チャック上に直に置かれることを特徴とする半導体製造装置。 - 前記第１ピン乃至第４ピンは前記基板を支持するために、前記第１ピン乃至前記第４ピンの周りに前記基板の側面が接触する溝が形成されることを特徴する請求項１または請求項３に記載の半導体製造装置。
- 前記フラットゾーン整列装置は、
平行面を有する平行ピンと、
前記平行ピンが固定された第１ブラケットと、
前記第１ブラケットが固定された第１移動棒と、
前記第１移動棒を移動させる第２駆動部とを具備し、
前記平行ピンの前記平行面と前記基板のフラットゾーンが面接触するまで前記基板を回転させるように前記平行ピンが前記フラットゾーンの一端を押すことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体製造装置。 - 前記第１ノズルは、
前記基板のエッジに前記流体を噴射する第１噴射孔と、
前記基板のエッジに噴射された前記流体を吸い込む、吸い込み孔とを具備することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体製造装置。 - 前記第１ノズルには前記基板のエッジが挿入される挿入部が形成され、
前記第１噴射孔は挿入部の下部面に形成され、
前記吸い込み孔は前記挿入部の上部面に形成されることを特徴とする請求項６に記載の半導体製造装置。 - 前記第１噴射孔を通じて噴射された前記流体が前記第１ノズルの前記挿入部の外部に流れることを防止するために、ガスを噴射する第２噴射孔が前記挿入の前記上部面と前記挿入部が前記下部面に各々形成されることを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
- 前記基板のエッジを洗浄するために、洗浄液を噴射する第３噴射孔が前記挿入部の前記上部面と前記挿入部の前記下部面に各々形成されることを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
- 前記半導体製造装置は、
前記第１ノズルを通じて噴射された流体と反応された前記基板のエッジを洗浄するために洗浄液を噴射する第２ノズルと、
前記第２ノズルを駆動する第２ノズル移動装置とをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。 - 前記第１ノズルは前記基板のエッジにエッチング液を噴射し、
前記位置補正装置は前記第１ノズルを通じて噴射された流体が前記第１ノズルの外部に跳ね飛ぶことを防止するために、前記基板に向けてガスを噴射する第４噴射孔をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。 - 半導体製造設備で基板のエッジをエッチングする方法において、
前記基板をチャックの上部に移送させる段階と、
前記基板を位置補正装置の一面に配置されたピンの間に位置させるために昇降装置が前記位置補正装置を移動させる段階と、
前記ピンが移動されて前記基板を正位置に補正させ、前記ピンによって前記基板を支持する段階と、
前記位置補正装置が移動されて前記基板を前記チャックに位置させる段階と、
前記基板のエッジがエッチングされる段階と、
前記基板のフラットゾーンを整列する段階とを含み、
前記フラットゾーンの整列はフラットゾーン整列装置に装着された平行ピンが前記フラットゾーンに向けて移動されながら、前記基板のフラットゾーンと前記平行ピンが面接触するまで前記基板が回転されるように前記フラットゾーンの一端を押すことを特徴とする半導体製造方法。
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