KR100336145B1 - 디스크와 같은 대상물을 에칭 처리하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크와 같은 대상물, 특히 웨이퍼를 에칭 처리하기 위한 장치에 관련되는데, 접촉 없이 디스크와 같은 대상물을 수용하기 위한 수단과 이 수단에 직각으로 배치되고 외주에 디스크와 같은 대상물의 위치 설정을 제한하기 위한 적어도 두 개의 안내 요소를 가진다.

Description

디스크와 같은 대상물을 에칭 처리하기 위한 장치{A Device for an Etch Treatment of a Disk-Like Object}

본 발명은 디스크와 같은 대상물, 특히 웨이퍼를 에칭 처리하기 위한 장치에 관련되는데, 접촉 없이 디스크와 같은 대상물을 수용하기 위한 수단과 이 수단과 직각으로 배치되고 외주에서 디스크와 같은 대상물의 위치 설정을 제한하기 위한 적어도 두 개의 안내 요소를 포함한다.

예를 들어, 이 장치는 EP 0 611 274 A1에 공지되어 있다.

여기에서, 웨이퍼는 장치의 지지부에서 접촉하지 않고(공기 쿠션) 배치되며 처리하는 동안 회전한다. 원칙적으로, 베르누이 원리에 따라 작동하는, 웨이퍼를 처리하기 위한 장치는 그 가치를 증명해 주었다. 접촉하지 않고 장치에 웨이퍼를 "배치"하는 것은, 처리하는 동안 장치가 향하고 있는 하부면이 손상되는 것을 방지한다.

웨이퍼는 EP 0 611 274 A1에 따라 편심으로 움직이는 가로 안내 요소(종종핀으로 불린다)와 접촉한다.

특히 에칭 처리할 때 에칭 유체는 핀의 영역에 있는, 가장자리 영역에서 하부면으로 흐른다는 것을 알 수 있다. 이 결과, 웨이퍼의 하부면은 핀의 영역에서 에칭된 부분, 소위 핀 마크(pin mark)를 가지게 된다.

이 문제점은 언급되었고 웨이퍼를 처리하는 일정 기간 동안 웨이퍼 가장자리로부터 각각의 핀이 점차로 제거된다는 점에서 JP 9-107023 A에서 해결된다. 그러나, 이 장치는 장비에 대한 상당한 설비 및 제어 기술을 필요로 하고 하나 또는 두 개의 핀이 제거될지라도 웨이퍼는 정확한 위치에 유지되도록 횡방향으로 웨이퍼를 안내하는데 실제로 더많은 핀이 제공되어야 한다는 단점을 가진다.

본 발명은, 웨이퍼를 위한 안내 요소의 영역에 있는, 웨이퍼 가장자리를 통하여 웨이퍼의 하부면에 에칭 유체 또는 다른 처리 매체가 도달하는 특정 (부가) 가스 흐름에 의해 방지하는 생각으로부터 시작된다.

그 후에 본 발명은 서두에 언급한 유형의 장치를 실시예에서 제시하는데, 여기에서 적어도 하나의 노즐은 각각의 안내 요소와 결합되고 이 요소를 통하여 기체 처리 매체는 디스크 모양의 대상물의 하부면에 대해, 각각의 안내 요소와 바로 인접해 공급될 것이다.

즉, 각각의 안내 요소는 분리된 노즐과 결합되고, 이 노즐을 통하여 가압 기체는 아래에서 결합된 안내 요소의 영역으로 분사된다. 이런 식으로, 웨이퍼의 하부면에서 에칭시키지 않도록 영역에 도달하기 전에 처리 유체는 제거되고, 웨이퍼하부면의 바람직하지 못한 처리는 방지된다.

만일 결합된 기체 처리 매체가 내부면에서, 결합된 안내 요소 둘레에서 세척되도록 조절된다면 노즐의 효과는 증대될 것이다. 이 실시예에서, 노즐의 배출구 단부는 웨이퍼의 평면에 대해 1° 이상, 90° 이하의 각도로 웨이퍼 아래로 연장된다. 여기에서, 10-60° 사이의 각도가 유리한 것으로 발견되었다.

기울어진 공기 제트는, 웨이퍼 가장자리를 통하여 이 영역에서 웨이퍼의 하부면에 도달하기 전에 방사상, 바깥쪽으로 유체가 제거되도록 보장한다.

이 실시예에서 각각의 노즐은 안내 요소에 의해 에워싸인 가상 표면 부분 안쪽에 배치된 적어도 하나의 가스 공급 채널을 포함한다.

여기에서, 접촉하지 않고 웨이퍼를 안내하는 기능을 하는 노즐 안쪽에 뻗어있는 표면은 베르누이 원리에 따라 작동하는 장치에서 지지부로서 정의된다.

노즐의 모양, 결합된 가스 채널의 횡단면 모양은 특히 안내 요소(핀)의 구조 디자인에 따라 달라진다. 실린더형 핀에서 가스 공급 채널은 원형의 횡단면을 가지고 슬릿 형태를 가지며 제트가 안내 요소와 인접해 웨이퍼의 하부 면 영역으로 2차원적으로 배향되게 횡단면적의 크기가 정해질 것이다. 가스 공급 채널을 각각의 부분 채널로 나누는 것도 가능하다.

각각의 노즐은 한 영역으로부터 떨어져 바깥쪽에 배치되는데 이 영역을 가로질러 가스 쿠션은 베르누이 원리에 따라 디스크와 같은 대상물과 지지물 사이에 형성된다.

예비 테스트에서 노즐을 통하여 공급되는 기체 처리 매체 일부는 디스크와같은 대상물의 하부 표면에 대해 흐르는 가스 처리 매체의 전량의 적어도 10%이어야 한다는 것을 발견하였다. 전체 양은 멀리서 접촉하지 않고 장치에서 웨이퍼를 안내하는데 필요한 가스 부분을 포함한다.

안내 요소의 수와 기하학 구조에 대해 본 발명에 따른 장치는 제한되지 않는다. 따라서, 원칙적으로 원의 활꼴 형태를 가지는 두 개의 안내 요소를 제공하기에 충분하다. 여기에서, 특정 선 또는 웨이퍼의 가장자리와 표면 접촉은 불가피하게 발생하는데, 이것은 적어도 세 개가 구비되어야 하는 실린더형 안내 요소(핀)가 사용된다면 감소될 것이다.

모든 경우에, EP 0 611 274 A에 공지된 대로 안내 요소는 디스크와 같은 대상물에 대해 적어도 두 개의 다른 위치에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 장치에서 안내 요소의 영역에서 모든 "언더에칭(underetching)"은 전술한 노즐에 의해 방지된다. 웨이퍼를 안내하기 위해 베르누이 효과를 조절하는데 동일한 처리 매체가 사용될 수 있기 때문에, 어떠한 추가 비용이 드는 제어 기술도 필요하지 않다.

본 발명에 의하면 EP 0 611 274 A1에 따른 공지된 장치는 본 발명에 따라 개장될 수 있도록 구성된다. 핀(안내 요소)의 영역에 추가 구멍을 제공할 필요가 있는데, 이 구멍을 통하여 가압 기체는 핀과 인접한 웨이퍼의 하부면에 대해 분사된다. 이 압력은 접촉하지 않고 웨이퍼를 안내하기 위한 기체 압력보다 높을 것이다.

본 발명은 첨부 도면에 개략적으로 나타낸 실시예를 가지고 아래에서 자세히설명된다.

도 1 은 본 발명에 따른 장치의 단면도.

지지부(10)는 환상 노즐(14)을 가지는 수단(12)의 구성성분으로 나타낼 수 있는데, 이 노즐을 통하여 기체는 화살표 P 방향으로 분사된다. 이런 식으로, 지지부(10)(장치 12)에 배치된 웨이퍼(16)는 지지면(10o)에서 떨어져 안내되고, 실제 "안내 작용"은 시트(12)로부터 돌출한 가로 핀(18)을 통하여 이루어진다. 이 핀은 편심으로 안내되고 한 점 또는 선에서 작동 위치에 웨이퍼(16)의 결합된 가장자리와 접촉한다.

채널(20)을 통하여 공급된 가스가 웨이퍼(16) 하부면(16u)의 인접한 부분과 결합된 핀(18)에 대해 분사되도록 조절되고 지지면(10o)에 대해 약 45°의 각도 α로 뻗어있는, 노즐(14)과 인접해 시트(12)에 가스 공급 채널(20)이 배치된다. 즉, 채널(20)과 핀(18)의 중심 세로 축은 한 평면에 있다. 이런 식으로 에칭 유체가 웨이퍼(16)의 표면 부분(16u)에 도달하고 바람직하지 못한 에칭(소위 핀 마크)이 발생하는 것을 신뢰성있게 방지한다.

도시된 실시예에서, 채널(20)을 통과하여 흐르는 가스 일부는 분당 약 2유닛의 부피인 반면에, 노즐(14)을 통과하여 흐르는 가스 일부는 분당 약 8유닛의 부피를 포함한다.

Claims (8)

1. 접촉하지 않고 디스크와 같은 대상물(16)을 수용하기 위한 수단(12)과 이 수단(12)과 직각으로 배치되고 외주에 디스크와 같은 대상물(16)의 위치 설정을 제한하기 위한 둘 이상의 안내 요소(18)를 포함하는, 디스크와 같은 대상물(16), 특히 웨이퍼를 에칭 처리하기 위한 장치에 있어서, 하나 이상의 노즐(20)은 각각의 안내 요소(18)와 결합되고, 이 요소를 통하여 가스 처리 매체는 각각의 안내 요소(18)와 바로 인접해, 디스크와 같은 대상물(16)의 하부면(16u)에 대해 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 각각의 노즐(20)은 안내 요소(18)에 의해 에워싸인 가상 표면 부분 안쪽에 뻗어있는 가스 공급 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 각각의 노즐(20)은 디스크와 같은 대상물(16)의 평면에 대해 1° 이상, 90° 이하의 각도로 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 각각의 노즐(20)은 디스크와 같은 대상물(16)의 평면에 대해 10° 이상, 60° 이하의 각도로 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 각각의 노즐(20)은 한 영역에서 떨어져 바깥쪽에 배치되는데 이 영역을 가로질러 베르누이 원리에 따라 장치(12)와 디스크와 같은 대상물(16) 사이에 가스 쿠션이 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 안쪽 면에서 결합된 안내 요소(18) 둘레에서 기체 처리 매체가 세척하도록 각각의 노즐(20)이 조절되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 노즐(20)을 통하여 공급되는 가스 처리 매체의 일부분은 디스크와 같은 대상물(16)의 하부면에 대해 흐르는 가스 처리 매체의 전량의 10% 이상인 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 각각의 안내 요소(18)는 디스크와 같은 대상물(16)에 대해 두 개의 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.