KR100488194B1 - 반도체장치 제조설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건식식각공정 후 웨이퍼 상에 존재하는 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 제거하는 반도체장치 제조설비에 관한 것이다.
본 발명은, 애싱가스 공급라인 및 세정가스 공급라인이 각각 형성된 애싱챔버, 상기 애싱챔버와 인접되게 설치되어 있으며, 잔사처리가스 공급라인이 형성된 잔사처리챔버 및 상기 애싱챔버 및 잔사처리챔버와 각각 연결되어 있으며, 상기 애싱챔버 및 잔사처리챔버로 이동될 웨이퍼가 대기하는 대기스테이지를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 웨이퍼가 설비간 이동시 발생되는 로스타임을 줄일 수 있고, 웨이퍼가 설비간 이동시 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체장치 제조설비
본 발명은 반도체장치 제조설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건식식각공정 후 웨이퍼 상에 존재하는 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 제거하는 반도체장치 제조설비에 관한 것이다.
통상, 반도체장치 제조공정에서는 특정막이 형성된 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴(Photoresist pattern)을 형성한 후, 반응가스를 이용한 건식식각공정을 진행하고 있다. 상기 건식식각공정의 진행에 의해서 포토레지스트 패턴의 탄소(C)성분과 반응가스가 화학반응함에 따라 폴리머(Polymer) 등의 불순물이 웨이퍼 상에 형성된다.
이에 따라, 상기 웨이퍼 상에 형성된 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 제거하는 애싱(Ashing)공정을 진행하고 있다.
상기 애싱공정이 진행되는 종래의 반도체장치 제조설비에는 도1에 도시된 바와 같이 애싱챔버(10) 및 잔사처리챔버(12)가 서로 인접하여 설치되어 있다. 상기 애싱챔버(10) 일측에는 산소가스 등의 애싱가스가 공급되는 애싱가스 공급라인(도시되지 않음)이 형성되어 있고, 상기 잔사처리챔버(12) 일측에는 잔사처리가스 공급라인(도시되지 않음)이 형성되어 있다.
그리고, 애싱챔버(10) 및 잔사처리챔버(12)와 소정간격 이격된 위치에 습식식각챔버(14)가 설치되어 있다. 상기 습식식각챔버(14) 내부에서는 일정농도의 황산(H2SO4)용액을 이용한 세정공정과 수산화암모늄(NH4OH), 과산화수소(H2O2) 및 탈이온수(Deionized Water)로 이루어지는 케미컬(Chemical)을 이용한 세정공정이 진행될 수 있도록 되어 있다.
따라서, 건식식각공정이 진행된 웨이퍼가 애싱챔버(10) 내부에 투입되면, 상기 애싱챔버(10) 내부에서는 애싱가스 공급라인(도시되지 않음)을 통해서 공급되는 산소가스 등의 애싱가스를 사용하여 웨이퍼 상에 형성된 포토레지스트 패턴 및 건식식각공정 과정에 웨이퍼 상에 형성된 폴리머 등의 불순물을 1차 제거하는 애싱공정이 진행된다.
그리고, 애생챔버(10) 내부에서 애싱공정이 진행된 웨이퍼는 애싱챔버(10)와 인접한 위치의 잔사처리챔버(12)로 이동하게 된다. 상기 잔사처리챔버(12) 내부에서는 잔사처리가스 공급라인(도시되지 않음)을 통해서 공급되는 잔사처리가스를 사용하여 웨이퍼 상에 형성된 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 2차 제거하는 잔사처리공정이 진행된다.
마지막으로, 잔사처리챔버(12) 내부에서 잔사처리공정이 진행된 웨이퍼는 캐리어(Carrier) 등의 이동수단에 의해서 습식식각챔버(14) 내부로 이동하게 된다. 상기 습식식각챔버(14) 내부에서는 일정농도의 황산용액을 이용하여 웨이퍼 상에 존재하는 포토레지스트 패턴 및 폴리머를 3차 제거하는 공정과 수산화암모늄, 과산화수소 및 탈이온수가 일정한 비율로 혼합된 케미컬을 이용하여 웨이퍼 상에 존재하는 포토레지스트 패턴 및 폴리머를 4차 제거하는 공정이 진행된다. 이후, 습식식각챔버(14) 내부의 웨이퍼는 후속되는 반도체 공정설비로 이동된다.
그런데, 애싱챔버(10) 및 잔사처리챔버(12)와 습식식각챔버(14)가 소정간격 이격되어 설치되어 있음으로 인해서 설비간 이동시 로스타임(Loss time)이 발생되고, 이동과정에 웨이퍼가 오염되는 등의 문제점이 발생하였다.
본 발명의 목적은, 단일공정설비 내부에서 건식식각공정이 진행된 웨이퍼 상에 존재하는 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 용이하게 제거할 수 있는 반도체장치 제조설비를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치 제조설비는, 애싱가스 공급라인 및 세정가스 공급라인이 각각 형성된 애싱챔버; 상기 애싱챔버와 인접되게 설치되어 있으며, 잔사처리가스 공급라인이 형성된 잔사처리챔버; 및 상기 애싱챔버 및 잔사처리챔버와 각각 연결되어 있으며, 상기 애싱챔버 및 잔사처리챔버로 이동될 웨이퍼가 대기하는 대기스테이지를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 세정가스 공급라인은 사불화탄소가스공급원과 연결될 수 있다.
그리고, 상기 대기스테이지 상에는 상기 웨이퍼를 특정위치로 이동시킬 수 있는 로봇아암이 설치될 수 있다.
또한, 상기 대기스테이지 일측에 세정장치가 형성될 수 있고, 상기 대기스테이지 다른 일측에 상기 웨이퍼의 온도를 하강시킬 수 있는 냉각장치가 더 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 반도체장치 제조설비에는 도2에 도시된 바와 같이 사불화탄소(CF4)가스공급원(도시되지 않음)과 연결되어 사불화탄소가스를 공급할 수 있는 세정가스 공급라인(도시되지 않음)과 산소가스 등의 애싱가스를 공급할 수 있는 애싱가스 공급라인(도시되지 않음)이 각각 형성된 애싱챔버(26)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 애싱챔버(26)와 인접한 위치에 사불화탄소가스, 산소가스, 암모니아가스, 헬륨가스, 질소가스 등의 잔사처리가스를 선택적으로 혼합하여 공급할 수 있는 잔사처리가스 공급라인(도시되지 않음)과 연결된 잔사처리챔버(28)가 설치되어 있다.
또한, 상기 애싱챔버(26) 및 잔사처리챔버(28)와 대기스테이지(20)가 각각 연결되어 있다. 상기 대기스테이지(20) 일측 상부에는 건식식각공정이 진행된 다수의 웨이퍼가 적재된 카세트(22)가 위치되어 있으며, 중앙부에 상기 카세트(22)에 적재된 웨이퍼를 특정위치로 이동시킬 수 있는 로봇아암(24)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 대기스테이지(20) 일측에 탈이온수 등을 사용하여 웨이퍼 상에 존재하는 불순물을 제거하는 세정공정이 진행되는 세정장치(30)가 설치되어 있고, 상기 대기스테이지(20) 다른 일측에 가열된 웨이퍼를 냉각시킬 수 있는 냉각장치(32)가 설치되어 있다.
따라서, 대기스테이지(22) 상부의 카세트(22)에 적재된 웨이퍼는 로봇아암(24)의 이송동작에 의해서 애싱챔버(26) 내부로 이동된다. 상기 애싱챔버(26) 내부에서는 애싱가스 공급라인(도시되지 않음)을 통해서 공급되는 산소가스 등의 애싱가스를 사용하여 웨이퍼 상에 형성된 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 1차 제거하는 애싱공정이 진행된다. 이어서, 세정가스 공급라인(도시되지 않음)을 통해서 공급되는 사불화탄소가스와 애싱가스 공급라인(도시되지 않음)을 통해서 공급되는 산소가스를 사용하여 상기 웨이퍼 상에 형성된 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 2차 제거하는 세정공정이 진행된다. 상기 사불화탄소가스 등의 불소계열의 가스는 포토레지스트 패턴 및 폴리머 제거효과가 뛰어나다.
다음으로, 로봇아암(24)의 이송동작에 의해서 애싱챔버(26) 내부의 웨이퍼는 잔사처리챔버(28) 내부로 이송된다. 상기 잔사처리챔버(28) 내부에서는 잔사처리가스 공급라인(도시되지 않음)을 통해서 공급되는 잔사처리가스를 사용하여 웨이퍼 상에 형성된 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 3차 제거하는 공정이 진행된다.
마지막으로, 상기 잔사처리챔버(28) 내부의 웨이퍼는 로봇아암(24)의 이송동작에 의해서 세정장치(30) 내부로 이송된다. 상기 세정장치(30) 내부에서는 탈이온수를 사용하여 상기 잔사처리챔버(28) 내부에서의 세정공정 후, 웨이퍼 상에 잔존하는 잔류물을 제거하는 세정공정이 진행된다. 이후, 상기 세정장치(30) 내부의 웨이퍼는 로봇아암(24)의 이송동작에 의해서 특정스테이지(도시되지 않음)로 이송되어 증착공정 등의 반도체장치 제조공정이 진행된다. 그리고, 상기 애싱챔버(26) 내부에서 애싱공정 및 세정공정이 진행된 웨이퍼는 로봇아암(24)의 이송동작에 의해서 냉각장치(32)로 이송되어 상기 웨이퍼의 온도를 하강시키는 냉각공정이 더 수행될 수도 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 단일설비 내부에서 건식식각공정 후, 웨이퍼 상에 존재하는 포토레지스트 패턴 및 폴리머 등의 불순물을 제거함으로서 종래와 같이 웨이퍼가 설비간 이동시 발생되는 로스타임을 줄일 수 있고, 설비간 이동시 웨이퍼가 오염되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도1은 종래의 반도체장치 제조설비의 개략적인 구성도이다.
도2는 본 발명에 따른 반도체장치 제조설비의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 26 : 애싱챔버 12, 28 : 잔사처리챔버
14 : 습식식각챔버 20 : 대기스테이지
22 : 카세트 24 : 로봇아암
30 : 세정장치 32 : 냉각장치

Claims (5)

  1. 애싱가스 공급라인 및 세정가스 공급라인이 각각 형성된 애싱챔버;
    상기 애싱챔버와 인접되게 설치되어 있으며, 잔사처리가스 공급라인이 형성된 잔사처리챔버; 및
    상기 애싱챔버 및 잔사처리챔버와 각각 연결되어 있으며, 상기 애싱챔버 및 잔사처리챔버로 이동될 웨이퍼가 대기하는 대기스테이지;
    를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정가스 공급라인은 사불화탄소가스공급원과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 대기스테이지 상에는 상기 웨이퍼를 특정위치로 이동시킬 수 있는 로봇아암이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 대기스테이지 일측에 세정장치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 대기스테이지 다른 일측에 상기 웨이퍼의 온도를 하강시킬 수 있는 냉각장치가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조설비.
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