KR100536040B1 - 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법 Download PDF

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Abstract

케미컬 배스에 이송되는 반도체 웨이퍼의 속도를 제어하기 위한 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법이 개시되어 있다. 케미컬 배스 내의 케미컬의 표면에 면접하는 위치로 반도체 웨이퍼는 하강하여 정지한다. 반도체 웨이퍼는 다시 하강하여 상기 케미컬의 표면까지 잠기는 위치에서 정지한다. 상기 반도체 웨이퍼는 다시 하강하여 상기 케미컬에 완전히 잠기는 위치에서 정지한다. 상기 반도체 웨이퍼는 다시 하강하여 기 설정된 정지 위치에서 정지한다. 따라서 미세공기방울의 발생이 최소화된다.

Description

반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법 {METHOD FOR TRANSFER CONTROLLNG OF A SEMICONDUCTOR WAFER}
본 발명은 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 케미컬 배스(Chemical bath)로 이송되는 반도체 웨이퍼의 이송 속도를 제어함으로써 세정 및 식각의 효율성을 개선시킨 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조에서는 상기 반도체 장치로 제조될 반도체 웨이퍼 상에 소정을 막을 형성하고, 상기 소정의 막을 상기 반도체 장치의 특성에 따른 패턴으로 형성하는 일련의 단위공정들을 순차적으로 수행한다.
상기 단위공정들의 수행에서는 주로 로봇암(Robot arm)을 이용하여 상기 반도체 웨이퍼를 이송한다. 특히, 세정공정 또는 식각공정의 수행시 상기 반도체 웨이퍼를 케미컬이 충진되어 있는 케미컬 배스로 이송할 경우에는 상기 반도체 웨이퍼가 이송되는 속도 등을 제어를 한다. 이는 콘택홀(Contact hole) 등과 같은 패턴의 단차가 심화되어 가고 있기 때문에 세정 및 식각의 효율성을 향상시키기 위하여 상기 이송을 제어한다.
도 1은 종래의 케미컬 배스로 반도체 웨이퍼를 이송할 때 시간 대 위치에 따른 속도의 변화를 나타내는 그래프이고, 도 2는 도 1의 제어에 따라 위치하는 반도체 웨이퍼를 나타내는 도면이다.
상기 반도체 웨이퍼의 이송에는 로봇암을 이용하고, 상기 속도의 제어는 반도체 웨이퍼를 취부한 로봇암의 제어이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저 세정공정 또는 식각공정을 수행하기 위한 반도체 웨이퍼(20)는 케미컬(24)이 충진되어 있는 케미컬 배스(22) 상부로 이송된다. 그리고 반도체 웨이퍼(20)는 도 1의 ①구간에서 표시되는 속도로 하강하여 케미컬(24)의 표면에 면접하는 도 2의 ②위치에서 정지한다.
도 2의 ②위치에서와 같이 케미컬(24)의 표면에 면접하는 위치에서 도 1의 ②구간에서 표시되는 소정시간 동안 정지한 상태를 유지한다. 즉, 반도체 웨이퍼(20)는 도 2의 ①위치에서 ②위치로 이송하여 상기 ②위치에서 정지한 상태를 유지한다.
계속해서 상기 도 2의 ②위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(20)는 도 1의 ③구간에서 표시되는 속도로 하강하여 케미컬(24)에 완전히 잠기는 위치에서 정지한다. 즉, 반도체 웨이퍼(20)는 도 2의 ②위치에서 ④위치로 이송하여 상기 ④위치에서 정지한 상태를 유지한다.
그리고 상기 도 2의 ④위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(20)는 도 1의 ⑤구간에서 표시되는 속도로 하강하여 기 설정된 정지 위치에서 정지한다. 즉, 반도체 웨이퍼(20)는 도 2의 ④위치에서 ⑤위치로 이송하여 상기 ⑤위치에서 정지한 상태를 유지한다.
상기 반도체 웨이퍼(20)의 이송에 따른 속도의 제어는 도 1에 도시된 바와 같이 5 단계로 구성되는데, 상기 도 1의 ①에서 ④까지로의 이송시 미세공기방울 발생한다. 이는 상기 ①에서 ④까지로의 이송시 위치에 따른 속도의 변화가 급격하기 때문이다.
이에 따라 상기 미세공기방울이 세정공정 또는 식각공정의 수행시 방어막으로 작용한다. 이와 같은 방어막이 패턴 사이에 형성될 경우에는 세정의 효율성을 저하시키거나 또는 식각의 수행시 원하는 패턴으로 식각되지 않은 원인으로 작용한다.
따라서 미세공기방울의 형성으로 인하여 세정공정 또는 식각공정의 효율성이 저하됨으로써 반도체소자의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 미세공기방울의 발생을 최소화시킬 수 있도록 케미컬 배스에 이송되는 반도체 웨이퍼의 속도를 제어하기 위한 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법은, 반도체 웨이퍼를 하강하여 케미컬 배스에 충진되어 있는 케미컬의 표면에 면접하는 위치에서 정지시키는 단계와, 상기 케미컬의 표면에 면접하는 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 하강하여 상기 케미컬의 표면까지 잠기는 위치에서 정지시키는 단계와, 상기 케미컬의 표면까지 잠긴 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 하강하여 상기 케미컬에 완전히 잠기는 위치에서 정지시키는 단계와, 상기 케미컬에 완전히 잠긴 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 하강하여 기 설정된 정지 위치에서 정지시키는 단계를 구비한다.
그리고 상기와 같이 케미컬 배스 내에 이송된 반도체 웨이퍼를 후속되는 공정에 이송하기 위하여 상기 기 설정된 정지 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 상승하여 상기 케미컬에 잠겨진 위치에서 정지시키는 단계와, 상기 케미컬에 잠겨진 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 상승하여 상기 케미컬의 표면까지 잠기는 위치에서 정지시키는 단계와, 상기 케미컬의 표면까지 잠긴 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 상기 케미컬 밖으로 노출되게 상승하여 상기 케미컬의 표면에 면접하는 위치에서 정지시키는 단계와, 상기 케미컬 표면에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 상승하여 후속공정으로 이송시키는 단계를 더 구비한다.
따라서 케미컬 배스를 이용한 세정공정 또는 식각공정의 수행시 상기와 같이 반도체 웨이퍼가 이송되는 속도를 제어함으로써 미세공기방울의 발생이 최소화된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 케미컬 배스로 반도체 웨이퍼를 이송할 때 시간 대 위치에 따른 속도의 변화의 일 실시예를 나타내는 그래프이고, 도 4는 도 3의 제어에 따라 위치하는 반도체 웨이퍼를 나타내는 도면이다.
상기 반도체 웨이퍼의 이송에는 로봇암을 이용하고, 상기 속도의 제어는 반도체 웨이퍼를 취부한 로봇암의 제어이다. 또한 상기 반도체 웨이퍼의 이송은 케미컬의 표면을 기준으로 수직되게 수행한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저 세정공정 또는 식각공정을 수행하기 위한 반도체 웨이퍼(40)는 케미컬(44)이 충진되어 있는 케미컬 배스(42) 상부로 이송된다. 그리고 반도체 웨이퍼(40)는 도 3의 Ⅰ구간에서 표시되는 속도로 하강하여 케미컬(44)의 표면에 면접하는 도 4의 Ⅱ위치에서 정지한다.
여기서 반도체 웨이퍼(40)가 하강되는 속도는 공정조건 또는 로봇암(도시되지 않음)의 이송조건 등에 따라 달리하기 때문에 구체적인 수치로 제시하지 않는다.
그리고 도 4의 Ⅱ위치에서와 같이 반도체 웨이퍼(40)는 상기 케미컬(44)의 표면에 면접하는 위치에서 도 3의 Ⅱ구간에서 표시되는 소정시간 동안 정지한 상태를 유지한다. 즉, 반도체 웨이퍼(40)는 도 4의 Ⅰ위치에서 Ⅱ위치로 이송하여 상기 Ⅱ위치에서 정지한 상태를 유지한다.
계속해서 상기 도 4의 Ⅱ위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(40)는 도 3의 Ⅲ구간에서 표시되는 속도로 하강하여 케미컬(44)의 표면까지 잠기는 위치에서 정지한다. 즉, 반도체 웨이퍼(40)는 도 4의 Ⅱ위치에서 Ⅳ위치로 이송하여 상기 Ⅳ위치에서 정지한 상태를 유지한다.
그리고 상기 도 4의 Ⅳ위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(40)는 도 3의 Ⅴ구간에서 표시되는 속도로 하강하여 케미컬(44)에 완전히 잠기는 위치에서 정지한다. 즉, 반도체 웨이퍼(40)는 도 4의 Ⅳ위치에서 Ⅵ위치로 이송하여 상기 Ⅵ위치에서 정지한 상태를 유지한다.
이어서 상기 도 4의 Ⅵ위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(40)는 도 3의 Ⅶ구간에서 표시되는 속도로 하강하여 기 설정된 정지 위치에서 정지한다. 즉, 반도체 웨이퍼(40)는 도 4의 Ⅵ위치에서 Ⅶ위치인 정지 위치로 이송하여 상기 정지 위치에서 정지한 상태를 유지한다.
이와 같이 상기 반도체 웨이퍼(40)를 대상으로 한 이송에 따른 속도의 제어는 도 3에 도시된 바와 같이 7 단계로 구성된다.
그리고 상기와 같이 케미컬 배스(42) 내의 정지 위치로 이송된 반도체 웨이퍼(40)를 후속되는 공정에 이송하기 위하여 상기 도 3에 도시된 7 단계를 역순으로 수행한다.
이를 살펴보면, 먼저 상기 정지 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(40)는 도 3의 Ⅶ구간에서 표시되는 속도로 상승하여 케미컬(44)에 잠겨진 위치에서 정지한다.
그리고 상기 잠겨진 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(40)는 도 3의 Ⅴ구간에서 표시되는 속도로 상승하여 케미컬(44)의 표면까지 잠기는 위치에서 정지한다.
계속해서 케미컬(44)의 표면까지 잠긴 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(40)는 케미컬(44) 밖으로 노출되도록 도 3의 Ⅲ구간에서 표시되는 속도로 상승하여 케미컬(44)의 표면에 면접하는 위치에서 정지한다.
이어서 케미컬(44)의 표면에 면접되는 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼(40)는 도 3의 Ⅰ구간에서 표시되는 속도로 상승하여 후속공정으로 이송한다.
이와 같이 상기 반도체 웨이퍼(40)를 대상으로 한 이송에 따른 속도의 제어는 도 3에 도시된 바와 같이 7 단계로 구성된다.
즉, 반도체 웨이퍼(40)를 케미컬 배스(42) 내로 이송하는 7 단계 및 이를 케미컬 배스(42) 밖으로 이송하는 7 단계로 구성된다.
상기와 같이 수행되는 반도체 웨이퍼(40)의 이송에서는 미세공기방울의 발생을 최소화한다. 이는 전술한 바와 같이 반도체 웨이퍼(40)가 케미컬(44)의 표면에 면접되는 위치에서 정지한 상태를 유지하고, 케미컬(44)의 표면까지 잠긴 위치에서 정지한 상태를 유지하기 때문이다.
즉, 반도체 웨이퍼(40)가 이송되는 속도의 변화를 제어하기 때문이다. 이러한 반도체 웨이퍼(40)의 이송속도는 상기 반도체 웨이퍼(40)를 취부하여 이송하는 로봇암의 수치제어 등을 통하여 조절할 수 있다. 따라서 상기 7 단계로 구분되는 반도체 웨이퍼(40)를 이송하는 속도는 등속도 또는 가속도 등으로 용이하게 조절된다.
이에 따라 상기 미세공기방울의 발생을 최소화함으로써 세정공정 또는 식각공정의 수행시 상기 미세공기방울이 방어막으로 작용하는 것을 최소화할 수 있다.
따라서 본 발명은 반도체 웨이퍼가 이송되는 속도를 제어함으로써 세정공정 또는 식각공정의 수행시 미세공기방울이 발생하는 것을 최소화하여 반도체 장치의 신뢰도가 향상되는 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.
도 1은 종래의 케미컬 배스로 반도체 웨이퍼를 이송할 때 시간 대 위치에 따른 속도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 도 1의 제어에 따라 위치하는 반도체 웨이퍼를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 케미컬 배스로 반도체 웨이퍼를 이송할 때 시간 대 위치에 따른 속도의 변화의 일 실시예를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 3의 제어에 따라 위치하는 반도체 웨이퍼를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
20, 40 : 반도체 웨이퍼
22, 42 : 케미컬 배스
24, 44 : 케미컬

Claims (3)

  1. (ⅰ) 반도체 웨이퍼를 하강하여 케미컬 배스에 충진되어 있는 케미컬의 표면에 면접하는 위치에서 정지시키는 단계;
    (ⅱ) 상기 케미컬의 표면에 면접하는 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 하강하여 상기 케미컬의 표면까지 잠기는 위치에서 정지시키는 단계;
    (ⅲ) 상기 케미컬의 표면까지 잠긴 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 하강하여 상기 케미컬에 완전히 잠기는 위치에서 정지시키는 단계; 및
    (ⅳ) 상기 케미컬에 완전히 잠긴 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 하강하여 기 설정된 정지 위치에서 정지시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (ⅴ) 상기 기 설정된 정지 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 상승하여 상기 케미컬에 잠겨진 위치에서 정지시키는 단계;
    (ⅵ) 상기 케미컬에 잠겨진 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 상승하여 상기 케미컬의 표면까지 잠기는 위치에서 정지시키는 단계;
    (ⅶ) 상기 케미컬의 표면까지 잠긴 위치에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 상기 케미컬 밖으로 노출되게 상승하여 상기 케미컬의 표면에 면접하는 위치에서 정지시키는 단계; 및
    (ⅷ) 상기 케미컬 표면에 정지해 있는 반도체 웨이퍼를 상승하여 후속공정으로 이송시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 웨이퍼의 하강 또는 상승은 캐미컬의 표면에 수직방향으로 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 이송 제어 방법.
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