KR100638993B1 - 습식 장비 및 이 장비를 이용한 웨이퍼 처리 방법 - Google Patents

Abstract

한 개의 배쓰(bath)에서 한 종류의 케미컬(chemical) 처리 또는 초순수 세정 처리만 가능하도록 구성한 케미컬 딥(chemical dip) 방식의 배쓰형 습식 장비에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 습식 장비는, 웨이퍼를 케미컬 처리하는 케미컬 배쓰들과, 상기 케미컬 처리가 완료된 웨이퍼를 세정 처리하도록 상기 케미컬 배쓰들과 번갈아가며 배치되는 린스 배쓰들을 포함하는 순차적 처리부; 상기 순차적 처리부의 후단에 배치되며, 케미컬 배쓰로만 이루어진 비순차적 처리부; 상기 비순차적 처리부의 후단에 배치되는 최종 린스 및 드라이 배쓰; 및 상기 비순차적 처리부의 케미컬 배쓰에서 케미컬 처리가 완료된 웨이퍼를 상기 순차적 처리부의 린스 배쓰로 이송하여 세정 처리가 이루어지도록 하며, 상기 웨이퍼를 처리 순서에 따라 이송하는 웨이퍼 이송 로봇;을 포함한다.

습식 스테이션, 웨트, DIW, 로봇, back recipe,

Description

습식 장비 및 이 장비를 이용한 웨이퍼 처리 방법{WET STATION AND WAFER HANDLING METHOD USING THE SAME}

도 1은 종래 기술에 따른 습식 장비의 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 습식 장비의 개략적인 구성도이다.

본 발명은 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 세정, 산화막 식각 등에 이용되는 습식 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 개의 배쓰(bath)에서 한 종류의 케미컬(chemical) 처리 또는 초순수 세정 처리만 가능하도록 구성한 케미컬 딥(chemical dip) 방식의 배쓰형 습식 장비에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조 과정에서는 반도체 웨이퍼 상에 박막을 증착한 다음, 증착된 박막을 원하는 패턴으로 형성하기 위해 감광 물질을 도포하고, 도포된 감광 물질을 패턴 마스크를 통해 노광한 후 케미컬을 사용하여 식각하며, 잔여 감광 물질을 제거함으로써 원하는 패턴을 얻는 일련의 패턴 처리 공정을 거친다. 이러한 패턴 처리 공정에는 식각후 웨이퍼 상의 이물질을 제거하기 위한 세정과 린스 및 건조 등의 후처리 작업을 필요로 한다.

습식 장비는 상기한 식각, 세정, 린스, 건조 등의 후처리 작업을 진행하기 위한 장치로서, 그 용도에 따라 배쓰형 케미컬 딥(chemical dip) 방식과 스프레이 방식 등으로 구분된다.

그리고, 상기 배쓰형 케미컬 딥 방식은 한 개의 배쓰에서 케미컬 처리 및 탈이온수 세정 처리가 모두 가능한 원 배쓰 타입(one bath type)과, 한 개의 배쓰에서 어느 한 종류의 케미컬 처리 또는 탈이온수 세정 처리만 가능한 일반적 타입(conventional type)으로 구분할 수 있다.

이중에서 상기한 일반적 타입의 습식 장비는 도 1에 도시한 바와 같이, 복수의 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 캐리어를 작업 위치로 이송하기 위한 로더(loader)(10)와, 식각 또는 세정이 이루어지는 다수의 용액조와, 작업이 완료된 웨이퍼 캐리어를 이송시키는 언로더(unloader)(20)를 구비하고 있다.

특히 용액조는 그 작업의 성격에 따라 케미컬 배쓰(CB: chemical bath)와 린스 배쓰(RB: rinse bath) 및 최종 린스 및 드라이 배쓰(FRDB: final rinse and dry bath)를 구비하는데, 도 1에는 2개의 케미컬 배쓰(CB1,CB2)와, 2개의 린스 배쓰(RB1,RB2)와, 한 개의 최종 린스 및 드라이 배쓰(RDB)를 구비하는 습식 장비가 도시되어 있다. 이때, 상기 린스 배쓰(RB1,RB2)는 케미컬 배쓰(CB1,CB2)의 후속 공정 위치에 배치된다.

도 1에서, 미설명 도면부호 CCB는 웨이퍼 척을 클리닝(cleaning)하는 척 클리닝 배쓰를 나타낸다.

이러한 구성의 습식 장비는 로봇(30)에 의해 화살표 방향을 따라 이송되면서 첫 번째 케미컬 배쓰(CB1)에서 케미컬 처리를 진행하고, 이어서 첫 번째 린스 배쓰(RB1)에서 린스 처리를 진행하며, 이후, 두 번째 케미컬 배쓰(CB2)와 린스 배쓰(RB2)를 순차적으로 거치면서 케미컬 처리 및 린스 처리를 진행하고, 최종 린스 및 드라이 처리를 진행한다.

이와 같이, 종래의 습식 장비는 한 개의 배쓰에서 한 종류의 케미컬 처리만 가능하므로, 케미컬 배스(CB1,CB2)의 후속 공정 위치에는 린스 배쓰(RB1,RB2)를 반드시 배치해야 한다. 따라서, 케미컬 배쓰와 린스 배쓰를 동일한 개수로 구비해야 하므로, 장비의 크기가 커지게 된다.

그리고, 다른 종류의 케미컬을 공급할 수 있는 잉여 배쓰가 존재한다 하더라도 로봇에 의한 웨이퍼 이송 방향이 최종 린스 배쓰를 향하는 방향으로만 고정되어 있기 때문에 다른 종류의 케미컬 공정을 추가하기 위해서는 린스 배쓰도 추가로 설치해야만 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 장비의 크기 증가를 최소화하면서도 케미컬 처리 공정을 효과적으로 추가할 수 있는 습식 장비 및 이 장비를 사용한 웨이퍼 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

한 개의 배쓰에서 어느 한 종류의 케미컬 처리 또는 세정 처리만 가능하도록 구성된 습식 장비로서,

웨이퍼를 케미컬 처리하는 케미컬 배쓰들과, 상기 케미컬 처리가 완료된 웨이퍼를 세정 처리하도록 상기 케미컬 배쓰들과 번갈아가며 배치되는 린스 배쓰들을 포함하는 순차적 처리부;

상기 순차적 처리부의 후단에 배치되며, 케미컬 배쓰로만 이루어진 비순차적 처리부;

상기 비순차적 처리부의 후단에 배치되는 최종 린스 및 드라이 배쓰; 및

상기 비순차적 처리부의 케미컬 배쓰에서 케미컬 처리가 완료된 웨이퍼를 상기 순차적 처리부의 린스 배쓰로 이송하여 세정 처리가 이루어지도록 하며, 상기 웨이퍼를 처리 순서에 따라 이송하는 웨이퍼 이송 로봇;

을 포함하는 습식 장비를 제공한다.

바람직한 실시예에 의하면, 순차적 처리부는 순차적으로 배치되는 제1 케미컬 배쓰, 제1 린스 배쓰, 제2 케미컬 배쓰 및 제2 린스 배쓰로 이루어진다.

그리고, 비순차적 처리부는 제2 린스 배쓰의 후단에 순차적으로 배치되는 제3 및 제4 케미컬 배쓰로 이루어진다.

또한, 본 발명은 케미컬 배쓰들과 린스 배쓰들을 번갈아가며 배치한 순차적 처리부와, 상기 순차적 처리부의 후단에 배치되며 케미컬 배쓰로만 이루어진 비순차적 처리부를 포함하는 습식 장비를 이용한 웨이퍼 처리 방법으로서, 상기 비순차적 처리부의 케미컬 배쓰에서 케미컬 처리가 완료된 웨이퍼를 상기 순차적 처리부의 린스 배쓰로 이송하여 세정 처리를 진행하는 웨이퍼 처리 방법을 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있고, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안되며, 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 습식 장비를 나타내는 개략적인 구성도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예의 습식 장비는 크게 순차적 처리부(100)와 비순차적 처리부(200) 및 웨이퍼 이송 로봇(30)을 구비한다.

보다 구체적으로, 순차적 처리부(100)는 제1 및 제2 케미컬 배쓰(CB1,CB2)와, 제1 및 제2 린스 배쓰(RB1,RB2)를 포함하며, 상기 케미컬 배쓰들(CB1,CB2)과 린스 배쓰들(RB1,RB2)은 번갈아가며 순차적으로 배치된다. 다시 말하면, 제1 케미컬 배쓰(CB1)의 후단에는 제1 린스 배쓰(RB1)가 배치되고, 제1 린스 배쓰(RB1)의 후단에는 제2 케미컬 배쓰(CB2)가 배치되며, 제2 케미컬 배쓰(CB2)의 후단에는 제2 린스 배쓰(RB2)가 배치된다. 그리고, 제1 케미컬 배쓰(CB1)의 전단에는 웨이퍼 척을 클리닝하는 척 클리닝 배쓰(CCB)가 배치된다.

그리고, 순차적 처리부(100)의 제2 린스 배쓰(RB2) 후단에 배치되는 비순차적 처리부(200)는 제3 및 제4 케미컬 배쓰(CB3,CB4)로 이루어진다. 물론, 상기 비순차적 처리부(200)에 구비되는 케미컬 배쓰들의 개수는 제한적이지 않다.

도 2에서 미설명 도면부호 FRDB는 최종 린스 및 드라이 배쓰를 나타내고, 도면부호 10은 복수의 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 캐리어를 작업 위치로 이송하기 위한 로더를 나타내며, 도면부호 20은 작업이 완료된 웨이퍼 캐리어를 이송시키는 언로더(unloader)를 나타낸다.

이러한 구성의 습식 장비를 이용하여 웨이퍼를 처리하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼를 탑재한 웨이퍼 캐리어는 로봇(30')에 의해 화살표(①) 방향을 따라 이송되면서 제1 케미컬 배쓰(CB1)에서 케미컬 처리를 진행하고, 이어서 제1 린스 배쓰(RB1)에서 린스 처리를 진행하며, 이후, 제2 케미컬 배쓰(CB2)와 제2 린스 배쓰(RB2)를 순차적으로 거치면서 케미컬 처리 및 린스 처리를 진행한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 순차적 처리부(100)에서는 종래와 동일한 방법에 따라 웨이퍼 처리 작업이 실시된다.

그러나, 도 2에 도시한 바와 같이 비순차적 처리부(200)에는 두 개의 케미컬 배쓰(CB3,CB4)밖에 배치되어 있지 않다. 따라서, 제2 린스 배쓰(RB2)에서 세정 처리된 웨이퍼는 웨이퍼 이송 로봇(30')에 의해 제3 케미컬 배쓰(CB3)로 이송되어 케미컬 처리가 실시되며, 이후 화살표(②)로 도시한 이송 로봇(30')의 후진 작동에 의해 제2 린스 배쓰(RB2)로 이송되어 세정 처리가 실시된다.

계속하여, 제2 린스 배쓰(RB2)에서 세정 처리가 완료되면 이송 로봇(30')에 의해 제4 케미컬 배쓰(CB4)로 이송되어 케미컬 처리가 실시되고, 이후로는 제2 린스 배쓰(RB2)를 거쳐 최종 린스 및 드라이 배쓰(FRDB)로 이송된다.

이와 같이, 본원 발명은 잉여 배쓰, 즉 제3 및 제4 케미컬 배쓰를 설치하더라도 이 배쓰들을 위한 린스 배쓰를 별도로 구비하지 않아도 된다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 케미컬 배쓰들만으로 이루어진 비순차적 처리부를 순차적 처리부의 후단에 구비하는 한편, 웨이퍼 이송 로봇에 의한 웨이퍼 이송 경로를 적절히 조절함으로써, 공정 추가로 인한 장비 크기의 증가를 최소화 하면서도 기존과는 전혀 다른 공정들을 추가할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 한 개의 배쓰에서 어느 한 종류의 케미컬 처리 또는 세정 처리만 가능하도록 구성된 습식 장비로서,

   웨이퍼를 케미컬 처리하는 케미컬 배쓰들과, 상기 케미컬 처리가 완료된 상기 웨이퍼를 세정 처리하도록 상기 케미컬 배쓰들과 번갈아가며 배치되는 린스 배쓰들을 포함하는 순차적 처리부;

   상기 순차적 처리부의 후단에 배치되며, 상기 케미컬 배쓰로만 이루어진 비순차적 처리부;

   상기 비순차적 처리부의 후단에 배치되는 최종 린스 및 드라이 배쓰; 및

   상기 비순차적 처리부의 케미컬 배쓰에서 케미컬 처리가 완료된 상기 웨이퍼를 상기 순차적 처리부의 린스 배쓰로 이송하여 세정 처리가 이루어지도록 하며, 상기 웨이퍼를 처리 순서에 따라 이송하는 웨이퍼 이송 로봇;

   을 포함하며,

   상기 순차적 처리부는 순차적으로 배치되는 제1 케미컬 배쓰, 제1 린스 배쓰, 제2 케미컬 배쓰 및 제2 린스 배쓰로 구성하고, 상기 비순차적 처리부는 상기 제2 린스 배쓰의 후단에 순차적으로 배치되는 제3 및 제4 케미컬 배쓰로 구성하는 습식 장비.
2. 삭제
3. 삭제
4. 케미컬 배쓰들과 린스 배쓰들을 번갈아가며 배치한 순차적 처리부와, 상기 순차적 처리부의 후단에 배치되며 케미컬 배쓰로만 이루어진 비순차적 처리부를 포함하는 습식 장비를 이용한 웨이퍼 처리 방법으로서,

   상기 비순차적 처리부의 케미컬 배쓰에서 케미컬 처리가 완료된 웨이퍼를 상기 순차적 처리부의 린스 배쓰로 이송하여 세정 처리를 진행하는 웨이퍼 처리 방법.

Images