KR100496855B1 - Wet etching equipment for semiconductor device manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배스에 수용된 케미컬액 액면의 높이를 조절하도록 상기 배스의 측면에 설치된 케미컬액 액면조절부를 구비하여 상기 케미컬액의 흐름을 일정하게 하는 반도체장치 제조용 습식식각설비에 관한 것이다.The present invention relates to a wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device having a chemical liquid level control unit provided on the side of the bath to adjust the height of the chemical liquid level contained in the bath to keep the flow of the chemical liquid constant.
본 발명에 의한 반도체장치 제조용 습식식각설비는 웨이퍼가 케미컬액 중에서 가공되도록 일정량의 상기 케미컬액이 수용된 배스;와, 상기 배스로 상기 케미컬액을 공급하는 케미컬액 공급부;와, 상기 배스로부터 배출된 상기 케미컬액을 회수하여 상기 배스로 재공급하는 케미컬액 순환부; 및 상기 배출홈의 개도를 조절하여 상기 배스에 수용된 상기 케미컬액의 액면의 높이를 조절하도록 상기 배스의 측벽에 설치된 케미컬액 액면조절부;를 구비하여 이루어진다.The wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes: a bath containing a predetermined amount of the chemical liquid so that a wafer is processed in the chemical liquid; and a chemical liquid supply unit supplying the chemical liquid to the bath; and the discharged from the bath. A chemical solution circulation unit for recovering the chemical solution and resupplying it to the bath; And a chemical liquid level control unit installed on the sidewall of the bath to adjust the opening degree of the discharge groove to adjust the height of the liquid level of the chemical liquid contained in the bath.
따라서, 케미컬액의 평행상태를 유지하고, 액면의 흐름을 일정하게 함으로써 웨이퍼 상에 균일한 식각을 실시하게 하고, 설비의 해체/재조립에 의한 시간손실을 줄이며, 설비의 가동률을 향상시키게 하는 효과를 갖는다.Therefore, the effect of maintaining the parallel state of the chemical liquid and making the flow of the liquid constant to perform uniform etching on the wafer, reducing the time loss caused by disassembly / reassembly of the equipment, and improving the operation rate of the equipment. Has
Description
본 발명은 반도체장치 제조용 습식식각설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배스에 수용된 케미컬액의 액면의 높이를 조절하도록 상기 배스의 측면에 설치된 케미컬액 액면조절부를 구비하여 상기 케미컬액의 흐름을 일정하게 하는 반도체장치 제조용 습식식각설비에 관한 것이다.The present invention relates to a wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, the chemical liquid level control unit installed on the side of the bath to adjust the height of the liquid level contained in the bath to uniformly flow the chemical liquid. It relates to a wet etching equipment for manufacturing a semiconductor device.
일반적으로 웨이퍼는 사진, 이온확산, 식각, 증착 등의 공정을 반복적으로 수행하여 반도체장치인 칩으로 제조된다.In general, a wafer is manufactured into a chip, a semiconductor device, by repeatedly performing a process such as photographing, ion diffusion, etching, and deposition.
이중, 상기 식각공정은 웨이퍼의 최상단층을 선택적으로 제거하는 공정으로, 반도체장치 제조공정을 거치며 상기 웨이퍼 상에 형성된 포토레지스트(Photo-resist)층 등 불필요한 막을 제거하거나, 상기 웨이퍼에 묻은 이물질 등을 제거하는 공정이다.The etching process is a process of selectively removing the uppermost layer of the wafer, and removes an unnecessary film such as a photo-resist layer formed on the wafer through a semiconductor device manufacturing process, or removes foreign substances from the wafer. It is a process of removal.
상기 식각공정에는 케미컬액을 사용하는 습식식각과, 케미컬가스를 사용하는 건식식각의 2가지 방법이 있고, 상기 습식식각은 다종의 케미컬액들을 혼합하여 형성된 식각액에 상기 웨이퍼를 담그거나, 상기 식각액을 상기 웨이퍼 상에 분사함으로써 실시되며, 경제성 및 생산성이 뛰어나다.The etching process includes two methods, a wet etching using a chemical liquid and a dry etching using a chemical gas. The wet etching is performed by dipping the wafer in an etching solution formed by mixing a plurality of chemical solutions, or by using the etching solution. It is carried out by spraying on the wafer, and is excellent in economy and productivity.
도1을 참조하여 설명하면, 종래의 반도체장치 제조용 습식식각설비는 웨이퍼가 케미컬액 중에서 가공되도록 일정량의 상기 케미컬액이 수용되는 배스(1)를 구비하고 있다.Referring to FIG. 1, a conventional wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device includes a bath 1 in which a predetermined amount of the chemical liquid is accommodated so that a wafer is processed in the chemical liquid.
상기 배스(1)에는 상기 케미컬액을 공급하는 케미컬액 공급부(2)가 설치되어 있으며, 상기 케미컬액 공급부(2)는 케미컬액 공급원(3)과, 상기 케미컬액 공급원(3) 및 상기 배스(1)를 연결하는 케미컬액 공급관(4)을 구비하고 있다.The bath 1 is provided with a chemical liquid supply unit 2 for supplying the chemical liquid, the chemical liquid supply unit 2 is a chemical liquid supply source 3, the chemical liquid supply source 3 and the bath ( The chemical liquid supply pipe 4 which connects 1) is provided.
그리고, 상기 배스(1)에는 상기 케미컬액이 계속 공급되어 상기 배스(1)의 상부로 오버플로우(Overflow)되는 경우, 상기 케미컬액을 회수하여 상기 배스(1)로 재공급하도록 케미컬액 순환부(5)가 설치되어 있다.In addition, when the chemical liquid is continuously supplied to the bath 1 and overflows to the upper portion of the bath 1, the chemical liquid circulating unit recovers the chemical liquid and resupply the bath 1 to the bath 1. (5) is provided.
상기 케미컬액 순환부(5)는 상기 배스(1)를 둘러싸며 설치되어 오버플로우된 상기 케미컬액을 회수하는 케미컬액 회수박스(6)와, 상기 케미컬액 회수박스(6)에 회수된 상기 케미컬액을 상기 배스(1)로 재공급하도록 상기 케미컬액을 순환시키는 순환펌프(7)를 구비하고 있으며, 상기 순환펌프(7)에는 상기 케미컬액을 흡입하는 케미컬액 흡입관(8) 및 상기 케미컬액을 상기 배스(1)로 재공급하도록 상기 배스(1)에 연결된 케미컬액 순환관(9)이 각각 연결되어 있다.The chemical liquid circulation part 5 is installed around the bath 1 to recover the chemical liquid overflowed by the chemical liquid box 6 and the chemical liquid recovery box 6 A circulating pump 7 circulates the chemical liquid to resupply the liquid to the bath 1, wherein the circulating pump 7 has a chemical liquid suction tube 8 for sucking the chemical liquid and the chemical liquid. The chemical liquid circulating pipes 9 connected to the bath 1 are respectively connected to resupply to the bath 1.
그러나, 상기 반도체장치 제조용 습식식각설비에 상기 배스(1)를 설치할 시에 상기 배스(1)의 평형상태가 틀어져 상기 배스(1)가 기울어지게 되면, 상기 배스(1)의 상부로 오버플로우되는 상기 케미컬액이 일방향으로 흐르게 되고, 이는 상기 케미컬액 중에 위치한 상기 웨이퍼 상에 불균일한 식각이 이루어지게 되는 문제점이 있었다.However, if the bath 1 is in an equilibrium state when the bath 1 is tilted when the bath 1 is installed in the wet etching apparatus for manufacturing the semiconductor device, the bath 1 overflows to the upper part of the bath 1. The chemical liquid flows in one direction, which causes a problem that non-uniform etching is performed on the wafer located in the chemical liquid.
또한, 상기 배스(1)의 평형상태를 재조정하기 위해서는 상기 반도체장치 제조용 습식식각설비를 해체/재조립하여야 하므로 시간손실이 발생하게 되고, 설비의 가동중단에 따른 손실이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, in order to readjust the equilibrium state of the bath 1, since the wet etching equipment for manufacturing the semiconductor device needs to be dismantled / reassembled, there is a problem in that a time loss occurs and a loss occurs due to the shutdown of the equipment.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 케미컬액 액면의 높이를 조절하는 케미컬액 액면조절부를 구비하여 웨이퍼 상에 균일한 식각을 실시하게 하고, 설비의 해체/재조립에 의한 시간손실을 줄이며, 설비의 가동률을 향상시키게 하는 반도체장치 제조용 습식식각설비를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object is to provide a chemical liquid level control unit for adjusting the height of the chemical liquid level to perform a uniform etching on the wafer, dismantling / reassembly of equipment The present invention provides a wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device which reduces the time loss caused by the process and improves the operation rate of the apparatus.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 반도체장치 제조용 습식식각설비는, 웨이퍼가 케미컬액 중에서 가공되도록 일정량의 상기 케미컬액이 수용되고, 측벽 상부에 상기 케미컬액이 배출되도록 다수개의 배출홈이 형성된 배스;와, 상기 배스로 상기 케미컬액을 공급하는 케미컬액 공급부;와, 상기 배스로부터 배출된 상기 케미컬액을 회수하도록 상기 배스를 둘러싸며 설치된 케미컬액 회수박스와, 상기 케미컬액 회수박스에 회수된 상기 케미컬액을 상기 배스로 재공급하도록 상기 케미컬액을 순환시키는 순환펌프를 구비하는 케미컬액 순환부; 및 상기 배출홈의 개도를 조절하여 상기 배스에 수용된 상기 케미컬액의 액면의 높이를 조절하도록 상기 배스의 측벽에 설치된 케미컬액 액면조절부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device of the present invention includes a bath in which a predetermined amount of the chemical liquid is accommodated so that a wafer is processed in a chemical liquid, and a plurality of discharge grooves are formed to discharge the chemical liquid on a sidewall. And, a chemical liquid supply unit for supplying the chemical liquid to the bath; and a chemical liquid recovery box installed surrounding the bath to recover the chemical liquid discharged from the bath; and the chemical liquid recovery box recovered from the chemical liquid recovery box. A chemical liquid circulation unit having a circulation pump for circulating the chemical liquid to supply the chemical liquid back to the bath; And a chemical liquid level control unit installed on the side wall of the bath to adjust the opening degree of the discharge groove to adjust the height of the liquid level of the chemical liquid accommodated in the bath.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체장치 제조용 습식식각설비는 웨이퍼가 케미컬액 중에서 가공되도록 일정량의 상기 케미컬액이 수용되는 배스(11)를 구비하고 있으며, 상기 배스(11)의 측벽 상부에는 상기 케미컬액이 배출되도록 다수개의 배출홈(12)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 2, the wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a bath 11 in which a predetermined amount of the chemical liquid is accommodated so that a wafer is processed in the chemical liquid. A plurality of discharge grooves 12 are formed in the upper sidewall of the 11 to discharge the chemical liquid.
그리고, 상기 배스(11)에는 상기 케미컬액을 공급하는 케미컬액 공급부(13)가 설치되어 있으며, 상기 케미컬액 공급부(13)는 케미컬액 공급원(14)과, 상기 케미컬액 공급원(14) 및 상기 배스(11)를 연결하는 케미컬액 공급관(15)을 구비하고 있다.In addition, the bath 11 is provided with a chemical liquid supply unit 13 for supplying the chemical liquid, the chemical liquid supply unit 13 is a chemical liquid supply source 14, the chemical liquid supply source 14 and the The chemical liquid supply pipe 15 which connects the bath 11 is provided.
상기 배스(11)에는 상기 케미컬액이 계속 공급되어 상기 배스(11)의 상부로 오버플로우되는 경우, 상기 케미컬액을 회수하여 상기 배스(11)로 재공급하도록 케미컬액 순환부(16)가 설치되어 있다.When the chemical liquid is continuously supplied to the bath 11 and overflows to the upper portion of the bath 11, the chemical liquid circulating part 16 is installed to recover the chemical liquid and resupply it to the bath 11. It is.
상기 케미컬액 순환부(16)는 상기 배스(11)를 둘러싸며 설치되어 상기 케미컬액을 회수하는 케미컬액 회수박스(17)와, 상기 케미컬액 회수박스(17)에 회수된 상기 케미컬액을 상기 배스(11)로 재공급하도록 상기 케미컬액을 순환시키는 순환펌프(18)를 구비하고 있으며, 상기 순환펌프(18)에는 상기 케미컬액을 흡입하는 케미컬액 흡입관(19) 및 회수된 상기 케미컬액을 상기 배스(11)로 재공급하도록 상기 배스(11)에 연결된 케미컬액 순환관(20)이 각각 연결되어 있다.The chemical liquid circulation unit 16 is installed surrounding the bath 11 to recover the chemical liquid box 17 for recovering the chemical liquid, and the chemical liquid recovered in the chemical liquid recovery box 17. And a circulation pump 18 for circulating the chemical liquid to resupply to the bath 11, wherein the circulation pump 18 includes a chemical liquid suction tube 19 for sucking the chemical liquid and the recovered chemical liquid. The chemical liquid circulation pipes 20 connected to the bath 11 are connected to the bath 11 again.
그리고, 상기 배스(11)의 측벽에는 상기 배출홈(12)의 개도를 조절하여 오버플로우되는 상기 케미컬액의 배출량을 조절함으로써 상기 배스(11)에 수용된 상기 케미컬액의 액면의 높이를 조절하는 케미컬액 액면조절부(21)가 설치되어 있다.And, by adjusting the opening of the discharge groove 12 on the side wall of the bath 11 to adjust the discharge of the chemical liquid overflowed by the chemical to adjust the height of the liquid surface of the chemical liquid accommodated in the bath 11 A liquid level adjusting unit 21 is provided.
이때, 상기 케미컬액 액면조절부(21)는 상기 배스(11)의 측벽을 따라 수직이동이 가능하여 상기 배출홈(12)을 개폐시키도록 상기 배스(11)의 측벽에 설치된 조절판(22) 및 상기 조절판(22)을 상기 배스(11)의 측벽에 고정시키는 고정구(23)를 구비하고 있다.At this time, the chemical liquid level control unit 21 is capable of vertical movement along the side wall of the bath 11, the control plate 22 provided on the side wall of the bath 11 to open and close the discharge groove 12 and A fixing tool 23 for fixing the control plate 22 to the side wall of the bath 11 is provided.
여기서, 상기 고정구(23)는 상기 조절판(22)을 관통하여 상기 배출홈(12)에 삽입된 고정나사와, 상기 고정나사에 결합되어 상기 조절판(22) 및 상기 배스(11)의 측벽을 밀착고정시키는 고정너트인 것이 바람직하다.Here, the fastener 23 is coupled to the fixing screw inserted into the discharge groove 12 through the adjustment plate 22, the fixing screw is in close contact with the side wall of the control plate 22 and the bath (11). It is preferable that it is a fixing nut to fix.
따라서, 상기 배스(11)에 수용된 상기 케미컬액의 액면의 높이를 조절하는 것은 상기 배출홈(12)을 통해 배출되는 상기 케미컬액의 배출량을 조절함으로써 이루어진다.Accordingly, adjusting the height of the liquid level of the chemical liquid contained in the bath 11 is achieved by adjusting the discharge amount of the chemical liquid discharged through the discharge groove 12.
그리고, 상기 배스(11)의 평형상태가 틀어져 상기 배스(11)가 기울어지게 되더라도 상기 조절판(22)을 수직으로 이동시켜 상기 조절판(22)의 높이를 각각 조절하여 상기 배출홈(12)의 개도를 조정함으로써 상기 배출홈(12)을 통해 배출되는 상기 케미컬액의 배출양을 조절할 수 있으며, 이는 상기 케미컬액 액면의 평형상태를 유지시킴으로써 상기 케미컬액이 일방향으로 흐르는 것을 방지하여 상기 웨이퍼 상에 균일한 식각이 이루어지게 할 수 있다.In addition, even when the bath 11 is inclined due to the equilibrium state of the bath 11, the control plate 22 is moved vertically to adjust the height of the control plate 22 to open the discharge groove 12. It is possible to adjust the discharge amount of the chemical liquid discharged through the discharge groove 12 by adjusting the, which is uniform on the wafer by preventing the chemical liquid flowing in one direction by maintaining the equilibrium state of the liquid liquid level Etching can be done.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 습식식각설비에 의하면 케미컬액의 평행상태를 유지하고, 액면의 흐름을 일정하게 함으로써 웨이퍼 상에 균일한 식각을 실시하게 하고, 설비의 해체/재조립에 의한 시간손실을 줄이며, 설비의 가동률을 향상시키게 하는 효과를 갖는다.As described above, according to the wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, by maintaining the parallel state of the chemical liquids and making the flow of the liquid constant, the uniform etching is performed on the wafer, and the disassembly / reassembly of the equipment is performed. It has the effect of reducing the time loss caused by the operation and improving the operation rate of the equipment.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims.
도1은 종래의 반도체장치 제조용 습식식각설비를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a wet etching apparatus for manufacturing a conventional semiconductor device.
도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체장치 제조용 습식식각설비를 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing a wet etching apparatus for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도3은 도2의 캐미컬액 액면조절부를 나타낸 측면도이다.Figure 3 is a side view showing the chemical liquid level control of FIG.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
1, 11 : 배스(Bath) 2, 13 : 케미컬액 공급부1, 11: Bath 2, 13: chemical liquid supply unit
3, 14 : 케미컬액 공급원 4, 15 : 케미컬액 공급관3, 14: chemical liquid supply source 4, 15: chemical liquid supply pipe
5, 16 : 케미컬액 순환부 6, 17 : 케미컬액 회수박스5, 16: Chemical liquid circulation part 6, 17: Chemical liquid recovery box
7, 18 : 순환펌프 8, 19 : 케미컬액 흡입관7, 18: circulation pump 8, 19: chemical liquid suction pipe
9, 20 : 케미컬액 순환관 12 : 배출홈9, 20: chemical liquid circulation tube 12: discharge groove
21 : 케미컬액 액면조절부 22 : 조절판21: chemical liquid level control unit 22: control plate
23 : 고정구23: fixture
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