KR100577606B1 - Method for back up in semiconductor apparatus - Google Patents
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Abstract
반도체 설비의 백업을 수행하기 위한 방법이 개시되어 있다. 반도체 제조 공정을 수행하기 위한 챔버 내에 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼를 로딩하고, 상기 더미 웨이퍼를 사용하여 상기 제조 공정을 수행하여 상기 챔버의 분위기를 상기 제조 공정의 분위기로 조성하여 반도체 설비의 백업을 수행한다. 반도체 공정이 수행된 상기 금속으로 구성된 더미 웨이퍼를 케미컬을 사용하여 처리함으로서 계속적으로 상기 백업을 위한 더미 웨이퍼로 재사용할 수 있다. 따라서 상기 더미 웨이퍼의 소모에 따른 비용을 감소하면서 반도체 설비의 백업을 수행 할 수있다. A method for performing a backup of a semiconductor facility is disclosed. A dummy wafer made of a metal material is loaded into a chamber for performing a semiconductor manufacturing process, the manufacturing process is performed using the dummy wafer, and the atmosphere of the chamber is formed as the atmosphere of the manufacturing process to perform a backup of the semiconductor equipment. do. The dummy wafer made of the metal on which the semiconductor process is performed can be continuously reused as the dummy wafer for the backup by treating with a chemical. Therefore, it is possible to perform a backup of the semiconductor equipment while reducing the cost associated with the consumption of the dummy wafer.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 설비의 백업 방법을 설명하기 위한 공정도이다.1 is a process chart for explaining a backup method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 설비의 백업에 사용되는 더미 웨이퍼를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a dummy wafer used for backing up a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시한 더미 웨이퍼를 설명하기 위한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view illustrating the dummy wafer shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퍼터링 설비의 백업을 설명하기 위한 상기 스퍼터링 설비의 개략적인 구성도이다. 4 is a schematic configuration diagram of the sputtering facility for explaining the backup of the sputtering facility according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
W : 더미 웨이퍼W: dummy wafer
본 발명은 반도체 설비의 백업 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 더미 웨이퍼를 사용하여 반도체 설비를 백업하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a backup method of a semiconductor facility. More specifically, it relates to a method of backing up a semiconductor facility using a dummy wafer.
일반적으로 반도체 장치의 제조를 위한 공정 설비들은 정기적으로 설비의 점검이나 부품 교체를 수행하여야 한다. 그리고 상기 설비의 이상이 발생할 경우에는 상기 설비를 수리하여야 한다. 이러한 점검이나 수리는 상기 설비의 구동을 중지시키고 수행하게 되는데, 상기 설비의 구동을 중지한 다음 다시 가동할 경우에는 상기 설비가 정상적으로 동작하기 위한 백업(back up) 단계를 거쳐야 한다.In general, process equipment for the manufacture of semiconductor devices should perform inspection or replacement of parts on a regular basis. In case of abnormality of the equipment, the equipment should be repaired. This inspection or repair is performed by stopping the operation of the facility, and when the operation of the facility is stopped and restarted, a back-up step is required for the facility to operate normally.
상기 백업 단계는 설비에 따라 다른 방법에 의하여 수행되지만, 일반적으로 챔버 내에 웨이퍼를 로딩하여 공정을 수행하는 설비에서의 백업은, 실리콘으로 구성되는 더미 웨이퍼(dummy wafer)를 챔버에 로딩하여 상기 더미 웨이퍼 상에 소정의 시간동안 공정을 수행함으로서 상기 챔버의 분위기를 공정 분위기와 동일하도록 형성하도록 수행한다. 상기 설비의 백업을 수행하기 위한 더미 웨이퍼의 일 예가 야사카 등(Yasaka et al.)등에게 허여된 미 합중국 특허 제 6,150,023호에 개시되어 있다. 상기 챔버 내에 웨이퍼를 로딩하여 공정이 수행되는 설비는 웨이퍼 상에 금속막을 증착하는 스퍼터링 설비를 포함한다.The backup step is performed by a different method depending on the facility, but in general, a backup in a facility in which a wafer is loaded into a chamber to perform a process is performed by loading a dummy wafer made of silicon into the chamber. The atmosphere of the chamber is formed to be the same as the process atmosphere by performing the process for a predetermined time on the phase. An example of a dummy wafer for performing a backup of the facility is disclosed in US Pat. No. 6,150,023 to Yasaka et al., Et al. A facility in which a process is performed by loading a wafer into the chamber includes a sputtering facility for depositing a metal film on the wafer.
종래의 스퍼터링 설비의 백업 방법을 설명하고자 한다. A backup method of a conventional sputtering facility will be described.
상기 스퍼터링 설비를 백업은, 실리콘으로 구성되는 베어 웨이퍼(bare wafer)에 산화막을 소정의 두께로 증착시켜 형성되는 더미 웨이퍼를 스퍼터링 공정이 수행되는 챔버내로 로딩한다. 그리고 상기 더미 웨이퍼의 상부에 금속막을 증착시키기 위한 스퍼터링 공정을 수행한다. The backup of the sputtering facility loads a dummy wafer formed by depositing an oxide film on a bare wafer made of silicon to a predetermined thickness into a chamber in which a sputtering process is performed. A sputtering process for depositing a metal film on the dummy wafer is performed.
상기 챔버에 로딩(loading)된 한장의 더미 웨이퍼에 대해 소정의 두께만큼 금속막이 증착되면, 상기 더미 웨이퍼를 언로딩(unloading)하고, 새로운 더미 웨이퍼로 교체하여 계속 공정을 수행한다. 상기와 같이 새로운 더미 웨이퍼로 교체하면서 반복적으로 상기 제조 공정을 수행함으로서 상기 설비의 백업이 완료된다. 상기 스퍼터링 설비의 백업을 수행하기 위해 상기 더미 웨이퍼는 대략 50 매 내지 70매가 소요된다. When a metal film is deposited to a predetermined thickness with respect to one dummy wafer loaded in the chamber, the dummy wafer is unloaded and replaced with a new dummy wafer to continue the process. The backup of the facility is completed by repeatedly performing the manufacturing process while replacing with a new dummy wafer as described above. The dummy wafer takes approximately 50 to 70 sheets to perform the backup of the sputtering facility.
금속막이 증착되어진 상기 더미 웨이퍼는 습식 식각 설비에서 상기 금속막을 식각하여 제거한 다음 재사용할 수 있다. 그러나 계속적으로 상기 금속막을 제거하여 사용할 경우에 상기 설비의 오염을 유발하기 때문에 단지 수 회만 재사용이 가능하다. The dummy wafer, on which the metal film is deposited, may be removed by etching the metal film in a wet etching apparatus and then reused. However, if the metal film is continuously removed and used, it may cause contamination of the equipment, and thus it may be reused only a few times.
따라서 상기 설비의 백업을 수행할 때 상기 더미 웨이퍼를 다량으로 사용하게 되어 반도체 제조 원가의 상승의 원인이 되고, 상기 더미 웨이퍼를 재사용하기 위하여 상기 습식 식각 설비를 사용하여야 하므로 반도체 장치의 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다. Therefore, when the back-up of the facility is performed, the dummy wafer is used in a large amount, which increases the cost of manufacturing the semiconductor, and the wet etching facility must be used to reuse the dummy wafer, thereby reducing the productivity of the semiconductor device. There was a problem.
따라서 본 발명은 영구적으로 재사용이 가능한 더미 웨이퍼를 이용하여 설비를 백업하는 방법을 제공하는데 있다. Accordingly, the present invention provides a method for backing up a facility using a permanently reusable dummy wafer.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 제조 공정을 수행하기 위한 챔버 내에 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼를 로딩하고, 상기 더미 웨이퍼를 사용하여 상기 반도체 제조 공정을 수행하여 상기 챔버의 분위기를 상기 제조 공정의 공정 분위기로 조성하는 반도체 설비의 백업 방법을 제공한다. In accordance with another aspect of the present invention, a dummy wafer made of a metal material is loaded into a chamber for performing a semiconductor manufacturing process, and the semiconductor wafer manufacturing process is performed using the dummy wafer to produce an atmosphere of the chamber. A method for backing up a semiconductor device to be formed in a process atmosphere is provided.
상기 제조 공정이 수행된 상기 더미 웨이퍼는 케미컬을 사용하여 처리함으로서 계속적으로 상기 백업을 수행하는데 재사용할 수 있다. 따라서 상기 더미 웨이 퍼의 소모에 따른 비용을 감소하면서 반도체 설비의 백업을 수행할 수 있다. The dummy wafer on which the fabrication process has been performed can be reused to continuously perform the backup by treating with chemicals. Therefore, the semiconductor device may be backed up while reducing the cost of the dummy wafer.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 반도체 설비의 백업 방법을 설명하기 위한 공정도이다.1 is a flowchart illustrating a backup method of a semiconductor facility.
도 2는 반도체 설비의 백업에서 사용되는 더미 웨이퍼를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 2에서 도시한 더미 웨이퍼를 설명하기 위한 단면도이다.2 is a diagram for explaining a dummy wafer used in a backup of a semiconductor facility. 3 is a cross-sectional view illustrating the dummy wafer illustrated in FIG. 2.
도 1를 참조하여 반도체 설비의 백업 방법을 설명하고자 한다. A backup method of a semiconductor facility will be described with reference to FIG. 1.
상기 반도체 설비는 챔버를 포함하고 있으며, 상기 챔버 내에서 반도체 제조 공정이 수행된다. 상기 챔버를 포함하고 있는 반도체 설비의 백업은 상기 챔버에 더미 웨이퍼를 로딩한 다음, 상기 제조 공정을 수행하여 이루어진다. The semiconductor equipment includes a chamber in which a semiconductor manufacturing process is performed. The backup of the semiconductor equipment including the chamber is performed by loading a dummy wafer into the chamber and then performing the manufacturing process.
도 1를 참조하면, 상기 반도체 설비를 백업하기 위해 상기 반도체 설비에 구비된 챔버 내에 더미 웨이퍼를 로딩한다. 상기 더미 웨이퍼는 도 1내지 도 2에 도시한 바와 같이 전체가 금속 물질로 구성되어 있다.(S10) 그리고 상기 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼(10)는 실리콘으로 구성되는 베어 웨이퍼와 동일한 크기를 가지도록 형성된다. Referring to FIG. 1, a dummy wafer is loaded into a chamber provided in the semiconductor facility to back up the semiconductor facility. The dummy wafer is entirely made of a metal material as shown in FIGS. 1 to 2 (S10) and the
상기 챔버 내에 로딩된 상기 금속 물질로 구성되어진 더미 웨이퍼(10)에 반도체 제조 공정을 수행한다. (S12) The semiconductor manufacturing process is performed on the
상기 더미 웨이퍼(10)에 대해 일정한 시간동안 소정의 상기 제조 공정을 수행한 다음 상기 더미 웨이퍼(10)를 언로딩한다.(S14) 그리고 상기 설비의 백업이 완료되었는가를 확인한다.(S16) 상기 설비의 백업이 완료되지 않았을 경우에는, 상 기 챔버 내에 로딩된 더미 웨이퍼를 교체하여 반복적으로 상기 제조 공정을 수행하여야 한다. 상기 교체되는 더미 웨이퍼는 케미컬에 의해 처리한 더미 웨이퍼를 사용할 수 있다. After performing the predetermined manufacturing process for the
그러므로 상기 제조 공정이 수행된 후에 챔버에서 언로딩된 더미 웨이퍼(10)는 케미컬을 사용하여 처리한다.(S18) 즉, 상기 더미 웨이퍼(10)를 케미컬을 사용하여 표면 처리하여, 상기 제조 공정의 수행에 의해 더미 웨이퍼(10) 상에 형성된 막 등을 제거한다. Therefore, after the manufacturing process is performed, the dummy wafer 10 unloaded in the chamber is processed using chemicals (S18). That is, the
상기 더미 웨이퍼(10)를 구성하는 금속 물질은 상기 케미컬과 반응이 일어나지 않으므로, 상기 케미컬에 의해 상기 더미 웨이퍼(10)의 표면 손상이나 조성물의 변화가 발생되지 않는다. 그러므로 상기 더미 웨이퍼는 상기 케미컬을 사용하여 상기 제조 공정의 수행에 의해 생성된 막 등을 제거하면, 상기 제조 공정을 수행하기 이전의 상태와 동일하게 된다. Since the metal material constituting the
따라서 상기 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼(10)는 회수에 제한을 받지 않고 상기 케미컬을 사용하여 처리할 수 있으며, 영구적으로 상기 반도체 설비의 백업을 위해 재사용할 수 있다. 상기 더미 웨이퍼(10)를 구성하는 금속 물질은 알루미늄, 스테인레스 스틸을 포함한다.Accordingly, the dummy wafer 10 made of the metal material may be processed using the chemical without being limited in number of times, and may be permanently reused for backing up the semiconductor device. The metal material constituting the
또한 상기 금속막이 증착된 더미 웨이퍼(10)를 상기 케미컬에 의해 처리할 때 사용되는 설비는, 반도체 장치의 제조 공정을 직접적으로 수행하기 위한 설비를 사용하지 않아도 되기 때문에 반도체 장치의 생산성에 영향을 끼치지 않으면서 수행할 수 있다. In addition, the equipment used when the dummy wafer 10 on which the metal film is deposited is processed by the chemical does not have to use equipment for directly performing the manufacturing process of the semiconductor device, thus affecting the productivity of the semiconductor device. Can be done without
상기 케미컬을 사용하여 처리된 더미 웨이퍼(10)를 상기 챔버에 다시 로딩시킨다.(S20) 그리고 상기 더미 웨이퍼(10)에 대해 반복적으로 상기 제조 공정을 수행한다. 상기 금속으로 구성된 더미 웨이퍼(10)에 대해 반복적으로 상기 제조 공정을 수행함으로서 상기 챔버의 분위기가 상기 제조 공정을 정상적으로 수행할 수 있는 분위기로 조성되면, 상기 반도체 제조 설비의 백업이 완료된다. The dummy wafer 10 processed using the chemical is loaded back into the chamber (S20). The manufacturing process is repeatedly performed on the
상기 반도체 제조 설비의 백업을 수행하기 위하여 상기 더미 웨이퍼(10)는 50 내지 70 매 정도를 사용하므로 상기 백업에 소요되는 비용이 매우 높다. 그러나 상기 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼(10)를 사용하여 상기 반도체 설비를 백업하면, 상기 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼(10)를 처리하여 영구적으로 사용할 수 있으므로 상기 반도체 설비의 백업에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다.Since the
상기 반도체 설비의 백업을 설명하기 위한 구체적인 예로서, 금속막을 증착하기 위한 스퍼터링 설비의 백업을 설명하고자 한다.As a specific example for explaining the backup of the semiconductor device, a backup of the sputtering device for depositing a metal film will be described.
도 4는 상기 스퍼터링 설비를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 4 is a schematic configuration diagram for explaining the sputtering equipment.
도 4를 참조하면, 상기 스퍼터링 설비는 웨이퍼 상에 막을 증착하기 위한 챔버(12)가 구비된다. 그리고 상기 챔버(12)내에 증착 공정을 수행하기 위한 웨이퍼가 놓여지기 위한 서셉터(14), 상기 서셉터(14)와 대향하여 구비되는 타겟(16)이 구비된다. 그리고 상기 챔버와 연결되어 불활성 가스를 공급하기 위한 라인(18)이 구비된다. 이러한 구성을 가지는 상기 스퍼터링 설비는 주로 상기 웨이퍼의 상부에 금속막을 증착한다. 상기 스퍼터링 설비의 백업은, 설비의 정기적인 점검이나 설비의 수리를 수행하기 위해 상기 설비의 구동을 중지시킨 다음 다시 상기 설비를 가 동할 경우에, 상기 스퍼터링 설비를 정상적으로 동작시키기 위해 수행한다. Referring to FIG. 4, the sputtering apparatus is provided with a
상기 스퍼터링 설비의 백업 방법은, 상기 챔버(12)내에 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼(10)를 상기 서셉터(14)에 로딩한다. 상기 챔버(12)에 로딩되는 더미 웨이퍼(10)는 전체가 금속 물질로서 구성되어 있으며, 상기 반도체 설비의 백업 시에 한하여 사용한다. In the backup method of the sputtering facility, the susceptor 14 loads the
상기 서셉터(14)에 로딩되고, 상기 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼(10) 상에 금속막을 증착시키는 공정을 수행한다. 상기 금속으로 구성된 더미 웨이퍼(10) 상에 일정 두께로 금속막이 증착되면 상기 서셉터(14)에 로딩되어 있는 더미 웨이퍼(10)를 상기 챔버(12)의 외부로 언로딩시킨다. A process of depositing a metal film on the
그리고 상기 금속으로 구성된 또다른 더미 웨이퍼(10)를 챔버(12)내의 서셉터(14)에 로딩하여 반복적으로 증착 공정을 수행한다. 따라서 상기 더미 웨이퍼(10) 상에 반복적으로 증착 공정을 수행하여 상기 챔버(12) 내의 분위기를 정상적인 공정을 수행할 수 있도록 형성함으로서 상기 스퍼터링 설비의 백업이 완료된다. Then, another
상기와 같이 다수매의 더미 웨이퍼(10)에 대해 막을 증착시키는 공정을 반복적으로 수행함으로서 상기 스퍼터링 설비를 백업하는 것은, 상기 스퍼터링 설비에 로딩된 하나의 더미 웨이퍼(10) 상에 일정 두께 이상으로 막을 증착시킬 경우 상기 스퍼터링 설비의 챔버 내에 가스의 흐름이 원할하지 못하여 상기 챔버(12)의 오염을 유발하기 때문이다. Backing up the sputtering equipment by repeatedly performing a process of depositing a film on a plurality of
상기 스퍼터링 설비를 사용하여 백업을 수행할 때 상기 금속으로 구성되는 더미 웨이퍼(10)에 증착되는 금속막은 케미컬에 의해 제거할 수 있다. 그리고 상기 증착된 금속막을 제거함으로서 상기 더미 웨이퍼(10)를 계속적으로 상기 스퍼터링 설비의 백업을 위해 사용할 수 있다. When performing the backup using the sputtering equipment, the metal film deposited on the
구체적으로 설명하면, 상기 더미 웨이퍼(10)에 증착된 금속막을 선택적으로 제거할 수 있는 케미컬에 상기 금속막이 증착된 더미 웨이퍼(10)를 침지시킨다. 그러면 상기 더미 웨이퍼(10)에 증착된 금속막은 상기 케미컬에 의해 식각되고, 금속 물질로 구성된 더미 웨이퍼(10)만이 남게된다. 상기 금속막이 증착된 더미 웨이퍼(10)를 상기 케미컬에 의해 반복적으로 식각함으로서 상기 스퍼터링 설비의 백업을 수행하는데 재사용한다. Specifically, the
상기 더미 웨이퍼(10)를 구성하고 있는 금속 물질은 상기 케미컬과의 반응이 일어나지 않기 때문에 반복적으로 상기 케미컬에 상기 금속막이 증착된 더미 웨이퍼(10)를 침지시켜 처리하더라도 상기 더미 웨이퍼(10)의 표면이 손상되지 않기 때문에 상기 스퍼터링 설비의 백업을 위해 영구적으로 사용 가능하다. Since the metal material constituting the
따라서 상기 반도체 설비를 백업할 때, 상기 금속으로 구성되는 더미 웨이퍼를 사용함으로서 비용을 감소시키면서 반도체 설비의 백업을 수행할 수 있다. Therefore, when backing up the semiconductor device, it is possible to perform the backup of the semiconductor device while reducing the cost by using a dummy wafer made of the metal.
따라서 본 발명에 의하면, 더미 웨이퍼를 영구적으로 재사용함으로서 반도체 설비의 백업에 소요되는 비용을 감소할 수 있다. 또한 상기 더미 웨이퍼를 재사용하기 위한 처리를 반도체 장치의 제조 공정을 직접적으로 수행하는 장치에서 수행하지 않기 때문에 생산성에 영향을 끼치지 않으면서 상기 더미 웨이퍼에 대한 처리 를 수행할 수 있다. 또한 상기 더미 웨이퍼에 수행되는 산화막의 증착과 같은 전 처리가 수행되지 않으므로 공정 단순화에 따른 효과를 기대할 수 있다. Therefore, according to the present invention, the cost of backing up the semiconductor facility can be reduced by permanently reusing the dummy wafer. In addition, since the process for reusing the dummy wafer is not performed in the apparatus that directly performs the manufacturing process of the semiconductor device, the process of the dummy wafer can be performed without affecting productivity. In addition, since a pretreatment such as deposition of an oxide film performed on the dummy wafer is not performed, an effect according to the process simplification can be expected.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.
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