KR100268951B1 - 반도체소자 제조 공정용 다중 챔버형 감광제 제거장치 - Google Patents

반도체소자 제조 공정용 다중 챔버형 감광제 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체소자 제조를 위한 포토 공정후, 고농도 이온이 주입된 감광제의 제거, 웨이퍼의 세정 및 건조 공정이 단일 시스템 내에서 연속적으로 수행될 수 있도록 하여 반도체소자의 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 포토 공정 및 이온 주입 공정을 마친 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카셋트(1) 및 감광제 제거 공정을 마친 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카셋트(1)가 장착되는 카셋트 장착용 챔버(2)와, 상기 카셋트 장착용 챔버(2) 내의 웨이퍼 카셋트(1)가 반송되어 로딩되는 스토리지 엘리베이터(3)가 내부에 장착되는 스토리지 로드 록 챔버(4)와, 상기 스토리지 로드 록 챔버(4) 일측에 설치되어 스토리지 엘리베이터(3)에 로딩된 웨이퍼 카셋트(1)의 웨이퍼를 로딩하는 웨이퍼 반송 로보트(5)가 설치된 웨이퍼 반송용 챔버(6)와, 상기 웨이퍼 반송용 챔버(6) 내에 설치된 반송 로보트(5)의 반송작용에 의해 내부로 들어온 웨이퍼 상면에 도포된 감광제를 플라즈마를 이용하여 제거하기 위한 건식 감광제 제거 챔버(7)와, 상기 건식 감광제 제거 챔버(7)에서 공정을 마친 웨이퍼를 초순수로 세정하기 위한 세정 챔버(8)와, 상기 세정 챔버(8)에서 세정된 웨이퍼 상면의 감광제를 습식으로 제거하기 위한 습식 감광제 제거 챔버(9)와, 상기 각 챔버 간을 이동하는 웨이퍼를 반송하도록 각 챔버 중앙부에 배치되는 웨이퍼 반송용 챔버(6)로 구성된 반도체소자 제조 공정용 다중 챔버형 감광제 제거장치이다.

Description

반도체소자 제조 공정용 다중 챔버형 감광제 제거장치
본 발명은 반도체소자 제조 공정용 다중 챔버형 감광제 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체소자 제조를 위한 포토 공정후 실시하는 감광제 제거 및 웨이퍼 세정이 단일 장치 내에서 연속적으로 수행될 수 있도록 한 것이다.
종래에는 반도체소자 제조를 위한 포토 공정시 패턴닝이 완료됨에 따라 이온 주입장치를 이용하여 고농도 이온을 웨이퍼 표면에 주입한 후, 불순물 이온을 웨이퍼 표면에 주입할 때 마스크 역할을 했던 감광제를 산소 플라즈마를 이용하여 제거하게 되는데, 이와 같이, 산소 플라즈마를 이용하여 감광제를 건식으로 제거하는 것을 에싱(Ashing)이라고 하며, 이는 드라이 에셔(Dry Asher)라고 불리는 장치에서 행해진다.
또한, 상기한 바와 같이 에싱(Ashing)이 끝난 후에는 별도로 마련된 장치인 웩 스테이션의 린스 트랙에서 초순수(DI water)를 이용하여 웨이퍼 전면에 대한 세정을 행하게 된다.
한편, 세정 공정이 끝난 후에는 케미컬 웩 스테이션에서 습식 감광제 제거 공정을 수행하게 되는데, 이는 황산(H2SO4)과 과산화수소수(H2O2)와의 혼합용액 또는 황산용액에 오존(O3)이 주입되는 장치에서 실시된다.
그러나, 이와 같은 종래에는 감광제 제거시, 건식 감광제 제거 공정, 세정 공정 및 습식 감광제 제거 공정을 각각 별도로 마련된 3대의 장치에서 실시해야 하는 단점이 있었다.
즉, 공정이 연속적으로 진행되지 못하고 단절되므로 인해 공정 진행에 따른 시간 손실이 많을 뿐만 아니라, 제조 비용이 많이 들며 반도체소자의 품질 또한 저하시키게 되는 등 여러가지 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체소자 제조를 위한 포토 공정후 실시하는 감광제의 제거 및 웨이퍼 세정이 단일 장치 내에서 연속적으로 수행되도록 하여 반도체소자의 수율 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 반도체소자 제조 공정용 다중 챔버형 감광제 제거장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 포토 공정 및 이온 주입 공정을 마친 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카셋트 및 감광제 제거 공정을 마친 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카셋트가 장착되는 카셋트 장착용 챔버와, 상기 카셋트 장착용 챔버 내의 웨이퍼 카셋트가 반송되어 로딩되는 스토리지 엘리베이터가 내부에 장착되는 스토리지 로드 록 챔버와, 상기 스토리지 로드 록 챔버 일측에 설치되어 스토리지 엘리베이터에 로딩된 웨이퍼 카셋트의 웨이퍼를 로딩하는 웨이퍼 반송 로보트가 설치된 웨이퍼 반송용 챔버와, 상기 웨이퍼 반송용 챔버 내에 설치된 반송 로보트의 반송작용에 의해 내부로 들어온 웨이퍼 상면에 도포된 감광제를 플라즈마를 이용하여 제거하기 위한 건식 감광제 제거 챔버와, 상기 건식 감광제 제거 챔버에서 공정을 마친 웨이퍼를 초순수로 세정하기 위한 세정 챔버와, 상기 세정 챔버에서 세정된 웨이퍼 상면의 감광제를 습식으로 제거하기 위한 습식 감광제 제거 챔버와, 상기 각 챔버 간을 이동하는 웨이퍼를 반송하도록 각 챔버 중앙부에 배치되는 웨이퍼 반송용 챔버로 구성된 반도체소자 제조 공정용 다중 챔버형 감광제 제거장치이다.
제1도는 종래 감광제 제거 공정의 흐름을 나타낸 블록도.
제2도는 본 발명의 기술 장치를 나타낸 평면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 웨이퍼 카셋트 2 : 카셋트 장착용 챔버
3 : 스토리지 엘리베이터 4 : 스토리지 로드 록 챔버
5 : 웨이퍼 반송 로보트 6 : 웨이퍼 반송용 챔버
7 : 건식 감광제 제거 챔버 8 : 세정 챔버
9 : 습식 감광제 제거 챔버 10 : 건조챔버
11 : 세정수 분사기
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부도면 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 기술 장치를 나타낸 평면도로서, 본 발명은 포토 공정 및 이온 주입 공정을 마친 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카셋트(1) 및 감광제 제거 공정을 마친 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카셋트(1)가 장착되는 카셋트 장착용 챔버(2)와, 상기 카셋트 장착용 챔버(2) 내의 웨이퍼 카셋트(1)가 반송되어 로딩되는 스토리지 엘리베이터(3)가 내부에 장착되는 스토리지 로드 록 챔버(4)와, 상기 스토리지 로드 록 챔버(4) 일측에 설치되어 스토리지 엘리베이터(3)에 로딩된 웨이퍼 카셋트(1)의 웨이퍼를 로딩하는 웨이퍼 반송 로보트(5)가 설치된 웨이퍼 반송용 챔버(6)와, 상기 웨이퍼 반송용 챔버(6) 내에 설치된 반송 로보트(5)의 반송작용에 의해 내부로 들어온 웨이퍼 상면에 도포된 감광제를 플라즈마를 이용하여 제거하기 위한 건식 감광제 제거 챔버(7)와, 상기 건식 감광제 제거 챔버(7)에서 공정을 마친 웨이퍼를 초순수로 세정하기 위한 세정 챔버(8)와, 상기 세정 챔버(8)에서 세정된 웨이퍼 상면의 감광제를 습식으로 제거하기 위한 습식 감광제 제거 챔버(9)와, 상기 각 챔버 간을 이동하는 웨이퍼를 반송하도록 각 챔버 중앙부에 배치되는 웨이퍼 반송용 챔버(6)로 구성된다.
이 때, 상기 웨이퍼 반송용 챔버(6)와 습식 감광제 제거 챔버(9) 사이에는 세정 챔버(8)에서 세정을 마친 웨이퍼를 습식 감광제 제거 챔버(9)로 로딩시키는 한편, 습식 감광제 제거 챔버(9)에서 나온 웨이퍼를 건조시키기 위한 웨이퍼 건조 챔버(10)가 설치되어 구성된다.
한편, 상기 습식 감광제 제거 챔버(9) 내에는 황산과 과산화수소수의 혼합용액을 웨이퍼 상면에 분사하여 웨이퍼 상면에 도포된 감광제를 제거하는 습식 감광제 제거 공정후, 웨이퍼 표면을 세정할 수 있도록 웨이퍼 상면에 다시 초순수를 분사하는 세정수 분사기(11)가 설치되어 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저, 웨이퍼 장착용 챔버(2)의 입구측에 투입된 웨이퍼 카셋트(1)는 스토리지 로드 록 챔버(4)의 외부 도어(12)가 열림에 따라 스토리지 로드 록 챔버(4) 내부로 반송되어 스토리지 엘리베이터(3) 위에 로딩된다.
이와 같이, 웨이퍼 카셋트(1)를 스토리지 로드 록 챔버(4) 내로 반송시킬 때, 스토리지 로드 록 챔버(4) 내에는 공기가 주입되어 웨이퍼 카셋트(1)의 반입이 용이하도록 웨이퍼 카셋트(1) 장착용 챔버(2)의 압력과 동일한 대기압 상태로 된다.
또한, 웨이퍼 카셋트(1)가 스토리지 엘리베이터(3) 위에 로딩된 후에는 스토리지 로드 록 챔버(4) 내부의 공기를 외부로 배기시켜 스토리지 로드 록 챔버(4) 내부를 진공 상태로 만든다.
이는 진공 상태인 웨이퍼 반송용 챔버(6)와의 압력차를 없애는 한편, 감광제 제거 시스템 내의 오염을 방지하기 위함이다.
한편, 스토리지 로드 록 챔버(4) 내부가 진공으로 된 상태에서 스토리지 로드 록 챔버(4)의 내부 도어(13)가 열리면 웨이퍼 반송용 챔버(6) 내에 설치된 반송 로보트(5)는 웨이퍼 카셋트(1)에 수납된 웨이퍼중 한장을 로딩하여 건식 감광제 제거 챔버(7)로 반송하게 된다.
이 때, 상기 웨이퍼 카셋트(1)는 스토리지 엘리베이터(3)의 승강 운동에 의해 반송 로보트(5)가 웨이퍼를 로딩 및 언로딩할 수 있는 위치로 이동하게 된다.
한편, 건식 감광제 제거 챔버(7) 내의 웨이퍼척(7a)으로 웨이퍼가 반송된 후, 웨이퍼의 표면에 도포된 감광제는 챔버 내로 산소 가스가 주입된 상태에서 고주파 전원이 인가됨에 따라 챔버 내에 플라즈마가 형성되므로써 플라즈마에 의해 제거된다.
또한, 건식 감광제 제거 공정이 끝난 후에 웨이퍼는 반송 로보트(5)에 의해 로딩되어 다시 건식 감광제 제거 챔버(7)를 나와 그 다음 공정 챔버인 세정 챔버(8)로 들어가 웨이퍼척(8a) 위에 로딩 된다.
상기 세정 챔버(8)에서는 초순수 증기화 장치(도시는 생략함)를 통해 기화된 H2O를 챔버 내로 반입시킨 상태에서 고주파 전원을 인가하여 플라즈마를 형성시켜 웨이퍼 표면을 세정하게 된다.
그 후, 웨이퍼는 반송 로보트(5)에 의해 세정 챔버(8)로부터 반출된 후, 습식 감광제 제거 챔버(9)로 반송된다.
이 때, 습식 감광제 제거 챔버(9) 전방에는 로드 록 챔버를 겸하는 웨이퍼 건조 챔버(10)가 설치되어 있으므로 웨이퍼는 일단 웨이퍼 건조 챔버(10)로 반입된 다음 건조 챔버(10) 내에 설치된 보조 반송 로보트(5)에 의해 습식 감광제 제거 챔버(9)로 반송된다.
그 후, 습식 감광제 제거 챔버(9) 내부에 설치된 웨이퍼척(9a)에 로딩된 웨이퍼가 웨이퍼척의 회전에 따라 회전함과 동시에 황산과 과산화수소수의 혼합용액을 웨이퍼 상면에 분사하여 웨이퍼 상면에 도포된 감광제를 제거하는 습식 감광제 제거 공정을 수행하게 된다.
이어서, 초순수를 웨이퍼 상면에 다시 분사하여 웨이퍼 표면을 세정한 후, 웨이퍼척(9a)를 고속으로 회전시켜 웨이퍼에 묻은 초순수를 탈수시키게 된다.
한편, 탈수가 끝난 후에는 웨이퍼를 건조 챔버(10)로 이송시켜 웨이퍼에 대한 건조를 실시하게 된다.
즉, 건조 챔버(10)로 반송되어 웨이퍼척(10a)에 로딩된 웨이퍼 표면에 고온(60℃ 이상)의 질소(N2)를 분사하여 웨이퍼 표면을 완전히 건조시킨다.
한편, 건조가 끝난 웨이퍼는 스토리지 로드 록 챔버(4)의 내부 도어(13)가 열림에 따라 반송 로보트(5) 아암에 의하여 스토리지 엘리베이터(3)의 웨이퍼 카셋트(1)에 수납되며, 웨이퍼 카셋트(1)는 스토리지 로드 록 챔버(4)의 외부 도어(12)가 개방됨에 따라 카셋트 장착용 챔버(2)의 출구측으로 나오게 된다.
따라서, 본 발명은 반도체소자 제조를 위한 포토 공정에 이어 실시하는 고농도 불순물 이온 주입후, 감광제 제거를 위한 건식 감광제 제거 공정과 세정 공정 및 습식 감광제 제거 공정이 단일 시스템 내에서 연속적으로 이루어지므로써 제거 공정에 소요되는 총처리 시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 공정이 빠른 속도로 연속적으로 진행되어 감광제의 잔여물이 남지 않게 되며, 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 반도체소자의 수율을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (1)

  1. 포토 공정 및 이온 주입공정을 마친 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카셋트 및 감광제 제거 공정을 마친 웨이퍼를 수납한 웨이퍼 카셋트가 장착되는 카셋트 장착용 챔버와, 상기 카셋트 장착용 챔버 내의 웨이퍼 카셋트가 반송되어 로딩되는 스토리지 엘리베이터가 내부에 장착되는 스토리지 로드 록 챔버와, 상기 스토리지 로드 록 챔버 일측에 설치되어 스토리지 엘리베이터에 로딩된 웨이퍼 카셋트의 웨이퍼를 로딩하는 웨이퍼 반송 로롯가 설치된 웨이퍼 반송용 챔버와, 상기 웨이퍼 반송용 챔버 내에 설치된 반송 로보트의 반송작용에 의해 내부로 들어온 웨이퍼 상면에 도포된 감광제를 플라즈마를 이용하여 제거하기 위한 건식 감광제 제거 챔버와, 상기 건식 감광제 제거 챔버에서 공정을 마친 웨이퍼를 초순수로 세정하기 위한 세정 챔버와, 상기 세정 챔버에서 세정된 웨이퍼 상면에 황산과 과산화수소수의 혼합용액을 웨이퍼 상면에 분사하여 웨이퍼 상면에 도포된 감광제를 제거하는 한편, 상기 웨이퍼 표면을 세정할 수 있도록 웨이퍼 상면에 다시 초순수를 분사하는 세정수 분사기가 설치되는 습식 감광제 제거 챔버와, 상기 각 챔버 간을 이동하는 웨이퍼를 반송하도록 각 챔버 중앙부에 배치되는 웨이퍼 반송용 챔버와 상기 웨이퍼 반송용 챔버와, 습식 감광제 제거 챔버 사이에 설치되어 세정 챔버에서 세정을 마친 웨이퍼를 습식 감광제 제거 챔버로 로딩시키는 한편, 상기 습식 감광제 제거 챔버에서 나온 웨이퍼를 건조시키기 위한 웨이퍼 건조 챔버가 구비됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조 공정용 다중 챔버형 감광제 제거장치.
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