KR0128246Y1

KR0128246Y1 - 웨이퍼의 대전입자 제거장치

Info

Publication number: KR0128246Y1
Application number: KR2019940037665U
Authority: KR
Inventors: 구자붕
Original assignee: 문정환; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1994-12-29
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR960025356U

Abstract

본 고안은 웨이퍼제조를 위한 감광제 도포공정에서 발생되는 웨이퍼의 대전입자를 제거하기 위한 장치로서, 종래의 웨이퍼 감광제 도포공정에서 고속으로 회전하는 회전척에 장착된 웨이퍼의 표면에 발생하는 대전입자에 의해 웨이퍼에 먼지등이 흡착되어 노광결함이 발생하는 것을 해결하기 위한 것이다. 본 고안은 웨이퍼(1)의 대전입자(1')를 제거하기 위한 작업이 진행되는 진공챔버(20)와, 진공챔버(20) 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부(30)와, 플라즈마 상태의 양이온을 제거하기 위한 집진그리드(22)와, 웨이퍼(1)가 놓여져 작업이 진행되는 고온척(21)으로 구성되며, 플라즈마 발생부(30)는 상기 진공챔버(20)내의 압력을 조절하는 압력조절밸브(31)와, 플라즈마 상태로 되어지는 가스를 공급하는 가스공급밸브(32)와, 가스공급밸브(32)에서 공급된 가스를 플라즈마 상태로 만들기 위한 라디오파를 발생시키는 라디오파 발생기(33)로 구성된다. 상기와 같은 본 고안에 의하면 감광제 도포공정에서 웨이퍼의 고속회전에 의해 웨이퍼의 표면에 발생된 대전입자가 제거되므로 작업장내의 먼지등의 소립자가 웨이퍼에 흡착되지 않아 웨이퍼 노광공정등에서 불량이 발생되지 않는 이점이 있다.

Description

웨이퍼의 대전입자 제거장치

제1도는 종래 기술에 의한 감광제 도포 공정을 보인 도면으로,

(a)는 웨이퍼의 표면에 HMDS를 도포하는 과정을 보인 도면이고,

(b)는 감광제 도포기에서의 감광제 도포과정을 보인 도면이며,

(c)는 고온척에서의 솔벤트제거 과정을 보인 도면이다.

제2도는 본 고안에 의한 대전입자 제거장치의 구성을 보인 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 웨이퍼 20 : 진공챔버

21 : 고온척 22 : 집진 그리드

31 : 압력조절밸브 32 : 가스공급밸브

본 고안은 웨이퍼 표면의 대전입자 제거장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼의 감광제 도포공정에서 회전척의 고속회전에 의해 발생된 웨이퍼 표면상의 대전입자를 제거할 수 있는 웨이퍼의 대전입자 제거장치에 관한 것이다.

종래의 일반적인 감광제 도포공정을 보인 제1도에 도시된 바와 같이, 웨이퍼에 감광제를 도포하는 과정은 먼저 이전공정을 마치고 웨이퍼 수납용 카세트(미도시)에 수납되어 있는 웨이퍼를 감광제 도포공정을 수행하기 위해 감광장비에 로딩한다. 로딩된 웨이퍼(1)는 고온의 회전척(2)에 장착되어 웨이퍼(1)의 수분이 제거되고, 또 감광제의 접착력을 향상시키기 위해 HMDS 가스처리로 표면을 소수성화시키는 공정을 수행하게 된다. 이러한 공정을 거친 웨이퍼(1)는 감광제 도포기(10)에서 감광제 도포공정이 수행된다. 웨이퍼(1) 상에의 감광제 도포공정은 감광제 도포기(10)의 컵(11) 내부에 설치된 회전척(12)에 웨이퍼(1)를 장착한 후, 약 3000rpm의 속도로 회전척(12)을 회전시키면서 감광제를 웨이퍼(1)의 표면에 분사한다. 분사된 감광제는 회전척(12)의 회전에 의한 회전원심력에 의해 웨이퍼(1)의 표면에 균일하게 도포된다. 이때 분사된 감광제에는 감광제의 점도를 유지하기 위한 솔벤트가 섞여있다. 감광제 도포공정이 마쳐진 웨이퍼(1)는 다시 고온의 척(15)으로 이송되어 감광제 중의 솔벤트를 제거하기 위해 약 100℃근처의 온도를 유지하면서 경화하는 과정을 거친다. 이와 같은 공정을 거친 웨이퍼(1)는 다시 카세트에 수납되어 다음의 공정으로 이송된다.

그러나 종래기술에 의한 감광제 도포과정에서 웨이퍼(1)는 고속회전하게 되므로 웨이퍼(1)와 공기와의 마찰이 발생하게 되고, 이러한 마찰에 의해 웨이퍼(1)의 표면에는 대전입자(주로 양이온)인 정전기가 발생된다. 이와 같이 발생된 대전입자는 주위 공기에 있는 먼지등의 전기를 띤 입자를 흡착하게 되고 이들 입자와 재 대전 또는 반응을 하여 정전기를 증폭시킨다. 이와 같이 웨이퍼(1) 표면상에 흡착된 먼지는 웨이퍼 노광시에 정확한 노광을 방해하여 웨이퍼 패턴이 정확하게 형성되지 않게 되는 노광결함을 초래한다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 감광제 도포과정에서 웨이퍼의 고속회전에 의해 웨이퍼에 발생하게 되는 대전입자를 제거하여 작업장의 실내 공기에 섞여 있는 먼지 등의 대전입자가 웨이퍼의 표면에 부착하는 것을 방지하여 웨이퍼 노광공정에서 노광결함이 발생하는 것을 방지하는 웨이퍼의 대전입자 제거장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 고안의 목적은 웨이퍼의 대전입자를 제거하기 위한 작업이 진행되는 진공챔버와, 상기 진공챔버내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부와, 플라즈마 상태의 양이온을 제거하기 위해 진공챔버의 측벽에 설치된 집진그리드와, 진공챔버의 내부에 설치되어 웨이퍼가 놓여지며 고온을 유지하는 고온척으로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼의 대전입자 제거장치에 의하여 달성된다.

상기 플라즈마 발생부는 진공챔버의 하단 일측에 설치되어 상기 진공챔버내의 압력을 조절하는 압력조절밸브와, 진공챔버의 일측에 설치되어 플라즈마 상태로 되어지는 가스를 공급하는 가스공급밸브와, 진공챔버의 일측에 설치되어 상기 가스공급밸브에서 공급된 가스를 플라즈마상태로 만들기 위한 라디오파를 발생시키는 라디오파 발생기로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 가스공급밸브를 통해 공급되어지는 가스는 N₂+ 1-2% NH₃임을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 고안에 의한 웨이퍼의 대전입자 제거장치를 첨부된 도면에 도시된 실시례를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래 기술의 것과 동일한 것을 동일 부호를 부여하여 설명한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 웨이퍼의 대전입자 제거장치는 웨이퍼(1)의 대전입자(1')를 제거하기 위한 작업이 진행되는 진공챔버(20)와, 상기 진공챔버(20) 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부(30)와, 플라즈마 상태의 양이온을 제거하기 위한 집진그리드(Grid)(22)와, 웨이퍼(1)가 놓여져 작업이 진행되는 고온척(21)으로 구성된다.

상기 진공챔버(20)는 석영진공챔버로서 그 내부에는 감광막이 도포된 웨이퍼(1)가 놓여져 웨이퍼(1)의 표면에 있는 대전입자(1')가 제거되는 고온척(21)이 설치되어 있다.

상기 플라즈마 발생부(30)는 상기 진공챔버(20) 내의 압력을 조절하는 압력조절밸브(31)와, 플라즈마 상태로 되어지는 가스를 공급하는 가스공급밸브(32)와, 상기 가스공급밸브(32)에서 공급된 가스를 플라즈마 상태로 만들기 위한 라디오파(RF)를 발생시키는 라디오파 발생기(33)로 구성된다.

상기 압력조절밸브(31)는 상기 진공챔버(20)의 일측에 설치되어 있으며, 이 압력조절밸브(31)는 진공펌프(36)와 연결되어 있다. 이와 같은 압력조절밸브(31)와 진공펌프(36)에 의해 상기 진공챔버(20)의 압력이 플라즈마의 형성에 적합하도록 된다. 이 때, 진공챔버(20) 내의 압력은 보통 5 ~ 20Torr정도로 유지된다.

그리고 상기 진공챔버(20)내에서 플라즈마 상태로 되어지는 것은 N₂+ 1~2% NH₃의 가스이며, 이 가스는 상기 가스공급밸브(32)를 통해 상기 진공챔버(20)로 전달된다. 이 가스공급밸브(32)는 상기 진공챔버(20)와 가스탱크(미도시)를 연결하는 관(32')에 설치되어 있다.

상기 라디오파 발생기(33)는 상기 진공챔버(20)의 일측에 설치되어지는데, 여기에서 발생된 라디오파는 진공챔버(20)에서 상기 가스공급밸브(32)를 통해 진공챔버(20)내로 분사된 가스를 플라즈마 상태로 바꾸는 역할을 한다.

그리고 상기 집진그리드(22)는 진공챔버(20)의 측벽에 설치되어 플라즈마 상태로 된 상기 가스에서 양이온을 집진하여 제거하는 역할을 한다. 도면중 미설명 부호 35는 압력계이다.

상기한 바와 같은 본 고안에 의한 웨이퍼의 대전입자 제거장치의 작동을 설명하면, 일단 감광제 도포기(10)에서 회전척(12)에 장착되어 고속 회전하며 감광제가 도포된 웨이퍼(1)를 본 고안에 의한 장치에 수납하여 웨이퍼(1)에 있는 대전입자(1')를 제거하게 된다.

즉 상기 진공챔버(20) 내의 압력을 진공펌프(36)와 압력조절밸브(31)를 통해 5 ~ 10 Torr로 유지하고, 상기 가스공급밸브(32)를 통해 N₂+ 1~2% NH₃의 가스를 공급한다. 이때, 가스를 공급함과 동시에 라디오파 발생기(33)에서 라디오파를 발생시켜 상기 가스의 분자들을 서로간에 충돌되어 해리되도록 하여 100 khz 수준의 플라즈마를 상기 진공챔버(20)내에 형성시킨다. 그리고 상기 집진그리드(22)를 통해 상기 플라즈마 상태의 가스중에서 양이온을 제거한다. 이와 같이 하여 형성된 플라즈마 상태의 가스중 음이온(H-, N-)은 상기 웨이퍼(1)의 표면에 형성된 대전입자(1')인 양이온과 반응하여 웨이퍼상의 대전입자(1')를 제거하게 된다.

그리고 상기 진공챔버(20) 내의 플라즈마의 온도는 180℃ 이상이 되지만 웨이퍼(1) 자체의 온도는 그와 같지 않으므로 진공챔버(20)내에 있는 상기 고온착(21)의 온도를 100℃ 정도로 유지시켜 웨이퍼(1)를 가열하며, 감광제의 점도를 유지하기 위해 감광제에 섞인 솔벤트를 제거하는 작업을 동시에 진행한다.

이와 같은 작업을 마친 웨이퍼(1)는 웨이퍼 수납용 카세트에 수납하여 다음의 공정으로 이동된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 웨이퍼의 대전입자 제거장치에 의하면, 감광제 도포과정의 웨이퍼의 고속회전에 의해 발생된 대전입자를 제거시켜주므로 웨이퍼제조 과정에서 공기중의 대전입자의 흡착을 방지되어 웨이퍼 노광작업시 노광패턴 결함을 줄여주는 효과가 있다. 그리고 상기 진공펌프에 설치된 고온척을 이용하여 감광제 중에 섞인 솔벤트를 제거할 수 있으므로 솔벤트를 제거하기 위한 별도의 고온척이 필요치 않아 작업성이 개선되는 효과가 있다.

Claims

웨이퍼의 대전입자를 제거하기 위한 작업이 진행되는 진공챔버와, 상기 진공챔버내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생부와, 플라즈마 상태의 양이온을 제거하기 위해 진공챔버의 측벽에 설치된 집진그리드와, 진공챔버의 내부에 설치되어 웨이퍼가 놓여지는 고온을 유지하는 고온척으로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼의 대전입자 제거장치.
제1항에 있어서, 상기 플라즈마 발생부는 진공챔버의 하단 일측에 설치되어 상기 진공챔버 내의 압력을 조절하는 압력조절밸브와, 진공챔버의 일측에 설치되어 플라즈마 상태로 되어지는 가스를 공급하는 가스공급밸브와, 진공챔버의 일측에 설치되어 상기 가스공급밸브에서 공급된 가스를 플라즈마상태로 만들기 위한 라디오파를 발생시키는 라디오파 발생기로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼의 대전입자 제거장치.
제2항에 있어서, 상기 가스공급밸브를 통해 공급되어지는 가스는 N₂+ 1~2% NH₃임을 특징으로 하는 웨이퍼의 대전입자 제거장치.