KR100685136B1 - Heater chuck - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 애싱 장비의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of an ashing equipment to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열 척의 모습을 보여주는 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view showing the appearance of a heating chuck according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시한 가열 척의 평면도이다.3 is a plan view of the heating chuck shown in FIG. 2.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 2.
도 5는 가열 척에 웨이퍼가 놓인 상태의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of the wafer placed on the heating chuck.
본 발명은 가열 척에 관한 것으로, 반도체 제조 공정 중 웨이퍼를 세척하는 에싱(ashing) 공정에서 웨이퍼의 저면에 부착된 폴리머를 효과적으로 제거하는 가열 척에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating chuck, and more particularly to a heating chuck that effectively removes polymer attached to the bottom surface of a wafer in an ashing process of cleaning a wafer during a semiconductor manufacturing process.
반도체 공정 중 에싱 공정은 웨이퍼 상에 패터닝된 포토레지스트를 제거하는 공정으로, 주로 산소 가스를 이용한 플라즈마 방식이 이용된다.The ashing process of the semiconductor process is a process of removing the photoresist patterned on the wafer, and a plasma method using oxygen gas is mainly used.
종래의 플라즈마 방식은 주로 배치 타입(batch type) 장비로 진행하였으나, 최근에는 챔버(chamber) 내부에 산소 가스를 이용 플라즈마를 형성하여 에싱 작업을 하는 매엽식 장비가 주를 이루고 있다.Conventional plasma systems mainly proceed to batch type equipment, but recently, single-leaf type equipment for forming an ashing operation by forming plasma using oxygen gas inside a chamber has been mainly used.
베치 타입 장비는 복수개의 웨이퍼를 보트 피치에 끼워, 세운 상태로 진행하기 때문에 대량 생산에는 유리하나, 웨이퍼가 잘 세척되지 않는 문제가 있다.Batch type equipment is advantageous for mass production because a plurality of wafers are inserted in a boat pitch and are upright, but there is a problem that the wafers are not washed well.
한편, 매엽식 장비에서는 웨이퍼가 챔버 내부의 가열 척 위에 얹혀진 상태로 에싱 작업이 진행되기 때문에 높은 열을 이용할 수 있어 웨이퍼의 완전한 세척이 가능한 장점이 있다.On the other hand, in the single-leaf type equipment, since the wafer is placed on the heating chuck inside the chamber, the ashing operation is performed, and thus high heat is available, so that the wafer can be completely cleaned.
이 같이 매엽식 장비는 좋은 장점을 가지나, 구조적인 면에서 웨이퍼의 저면에 부착된 폴리머를 효과적으로 제거하지 못하는 단점이 있다.Such a sheet type device has a good advantage, but has a disadvantage in that the structure does not effectively remove the polymer attached to the bottom of the wafer.
보다 상세히, 에싱 공정의 전 단계인 에칭 공정에서, 웨이퍼는 정전 척에 놓여진 상태에서 에칭 공정이 진행된다. 그런데, 일반적인 정전 척은 활꼴 모양을 갖고 웨이퍼는 원형이기 때문에, 웨이퍼와 정전 척은 전면적으로 맞닿지 못한다. 때문에, 웨이퍼 저면 중 정전 척과 닿지 않았던 부분은 공간에 노출되어 에칭 공정의 불순물인 폴리머가 부착된다.More specifically, in the etching process, which is a step prior to the ashing process, the etching process is performed while the wafer is placed on the electrostatic chuck. By the way, since the general electrostatic chuck has an arch shape and the wafer is circular, the wafer and the electrostatic chuck do not come into contact with the entire surface. Therefore, the portion of the bottom surface of the wafer that did not touch the electrostatic chuck is exposed to the space, whereby the polymer, which is an impurity in the etching process, is attached.
이 상태로, 웨이퍼는 에싱 장비로 전달되어 폴리머가 가열 척을 향하는 방향으로 가열 척에 놓여져 포토레지스트를 제거하게 된다. 그런데, 가열 척을 통해서 웨이퍼로 전달되는 높은 열은 폴리머를 경화시켜 에싱 공정에서 제거되지 않는 문제점이 있다.In this state, the wafer is transferred to the ashing equipment so that the polymer is placed on the heating chuck in the direction toward the heating chuck to remove the photoresist. However, the high heat transferred to the wafer through the heating chuck has a problem that the polymer is not removed in the ashing process by curing the polymer.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 웨이퍼의 저면에 부착된 폴리머를 쉽게 제거할 수 있도록 개선한 가열 척을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and provides an improved heating chuck to easily remove the polymer attached to the bottom of the wafer.
이 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서 제공하는 가열 척은,In order to achieve this object, the heating chuck provided by the present invention,
에싱 공정에서 웨이퍼를 로딩하는 가열 척에 있어서, 원 모양의 플레이트와, 상기 플레이트 상에 형성되고, 상기 웨이퍼의 원주와 동일한 크기를 갖는 홈 형상의 제1 원형 그루브;를 포함해서 구성된다.A heating chuck for loading a wafer in an ashing process, comprising: a circular plate and a groove-shaped first circular groove formed on the plate and having the same size as the circumference of the wafer.
이때, 본 발명은 상기 제1 원형 그루브보다 작은 원주를 가지면서, 상기 제1 원형 그루브 안쪽으로 형성되는 제2 원형 그루브를 더 포함해서 구성될 수도 있다.At this time, the present invention may be configured to further include a second circular groove formed into the first circular groove while having a smaller circumference than the first circular groove.
또한, 본 발명은 상기 플레이트 상에 형성되고, 상기 플레이트의 중심을 지나는 직경 방향으로 형성되는 홈 형상의 직선 그루브를 더 포함할 수도 있다.In addition, the present invention may further include a groove-shaped straight groove formed on the plate, and formed in the radial direction passing through the center of the plate.
또한, 본 발명은 상기 플레이트의 둘레를 따라 돌출 형성되는 걸림턱을 포함할 수도 있다.In addition, the present invention may include a locking step protruding along the circumference of the plate.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도 1은 본 발명이 적용되는 애싱 장비의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of an ashing equipment to which the present invention is applied.
챔버(10) 내부로는 가열 척(20)이 구비되고, 가열 척(20)으로는 온도 제어판(30)이 연결되어 있다. 온도 제어판(30)은 가열 척(20)을 높은 온도로 가열한다.A
챔버(10) 내의 내부 압력은 진공 펌프(40)에 의해서 저진공에서 고진공까지 조절된다. 그리고, 가스 공급부(50)는 챔버(10) 내로 주입구(51)를 통해 에싱 가스(예, 산소가스)를 공급한다.The internal pressure in the
챔버(10) 내로 공급된 에싱 가스는 진공 상태에서 인가되는 전자파에 의해 플라즈마(100)를 형성한다. 플라즈마(100)에서 방출된 활성 이온들은 웨이퍼(60)를 때려 포토 레지스트를 제거한다. 이때, 가열 척(30)에 형성된 원형 그루브(71)는 웨이퍼(60)의 저면 둘레에 부분적으로 부착된 폴리머를 공간에 노출시켜 웨이퍼에서 폴리머가 제거될 수 있도록 한다.The ashing gas supplied into the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되는 가열 척의 모습을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 가열 척의 평면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따른 단면도이다.2 is a perspective view showing a state of a heating chuck constructed according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view of the heating chuck shown in Figure 2, Figure 4 is a cross-sectional view along the line IV-IV of FIG.
이 도면들을 참조하면, 본 실시예의 가열 척(20)은 플레이트(21)에 복수 개로 형성된 직선 그루브(211)와 원형 그루브(213)를 포함해서 구성된다. Referring to these drawings, the
직선 그루브(211)는 원형으로 형성되는 플레이트(21)의 중심을 지나는 직경 방향으로 길게 형성된다. 이 직선 그루브(211)는 플레이트(21)의 원주 상 한 지점에서 중심을 지나 반대편에 이르는 플레이트(21)의 중심선으로 형성되는 것이 바람직하다.The straight groove 211 is formed long in the radial direction passing through the center of the
또한, 이 직선 그루브(211)는 플레이트(21) 상에 균일하게 배치되는 복수개로 형성되는 것이 바람직하고, 도면에서는 직선 그루브(211)가 3개(211a, 211b, 211c)로 형성된 경우를 예시하였다. 따라서, 직선 그루브(211)가 중심에서 만나 형 성하는 각(θ)은 60°이다.In addition, it is preferable that the linear groove 211 is formed in plural numbers which are uniformly arranged on the
한편, 원형 그루브(213)는 플레이트(21)의 원주보다 작게 형성되어 플레이트(21)의 내부에 작은 원의 홈으로 형성된다. 이때, 이 원형 그루브(213)는 가열 척(20)에 놓여지는 웨이퍼의 원주와 동일한 크기를 갖는 적어도 1개 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the circular groove 213 is formed smaller than the circumference of the
도면에서는 웨이퍼의 원주와 동일한 크기를 갖는 원으로 형성된 제1 원형 그루브(213a)와 이보다 작은 크기의 제2 원형 그루브(213b)를 예시적으로 도시하였다.In the drawings, a first
한편, 플레이트(21)의 원주를 따라서는 걸림턱(23)이 더욱 형성될 수도 있다. 걸림턱(23)은 플레이트(21)로부터 돌출되어 형성된다. 걸림턱(23)은 웨이퍼가 가열 척(20)에 놓여질 때, 웨이퍼의 둘레가 제1 원형 그루브(213a) 바로 위로 위치할 수 있도록 한다.On the other hand, the
한편, 도 5는 본 실시예에 따른 가열 척과 그 위에 놓여진 웨이퍼의 모습을 보여주는 단면도이다.On the other hand, Figure 5 is a cross-sectional view showing the appearance of the heating chuck according to the embodiment and the wafer placed thereon.
에칭 공정을 마친 웨이퍼(w)는 상면으로 포토 레지스트(P)가 부착되어 있고, 원주의 저면에는 부분적으로 폴리머(R)가 부착된 상태로 본 실시예에 따른 에싱 장비로 전달된다.After the etching process, the wafer w is transferred to the ashing apparatus according to the present embodiment with the photoresist P attached to the top surface and the polymer R partially attached to the bottom surface of the circumference.
그럼, 리프터 핀(lifter pin)(81)이 가열 척(20)의 위쪽으로 상승해서 이송된 웨이퍼(w)를 전달받아 가열 척(20) 위에 웨이퍼(w)를 로딩한다. 이때, 웨이퍼(w)의 둘레(c)는 제1 원형 그루브(213a) 바로 위로 위치하게 로딩된다.Then, a
이에 따라서, 웨이퍼(w)의 저면 둘레에 부분적으로 형성된 폴리머(R)는 제1 원형 그루브(213a)의 홈에 위치하게 된다. Accordingly, the polymer R partially formed around the bottom surface of the wafer w is located in the groove of the first
이처럼 웨이퍼(w)가 가열 척(20)에 로딩된 상태에서, 에싱 가스가 챔버(10) 내부로 투입되어 플라즈마를 형성하게 된다. 그리고, 플라즈마로부터 발생된 활성 이온들은 포토 레지스트(P)를 때려 웨이퍼(w)로부터 포토 레지스트(P)를 박리하게 된다. 이때, 웨이퍼(w)의 저면 둘레에 부분적으로 형성된 폴리머(R)는 제1 원형 그루브(213a)를 통해 공간에 노출되어 있기 때문에 제1 원형 그루브(213a)를 향해 공급된 활성 이온들에 의해서 웨이퍼(w)로부터 박리된다.In this state in which the wafer w is loaded on the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
본 발명에 따르면, 가열 척에 복수의 그루브들을 형성하는 것으로 상술한 문제점을 해결해서 에싱 공정에서 웨이퍼의 저면 둘레에 부분적으로 형성된 폴리머를 손쉽게 박리시킬 수 있게 된다.According to the present invention, forming the plurality of grooves in the heating chuck solves the above-mentioned problems and can easily peel off the polymer partially formed around the bottom of the wafer in the ashing process.
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- 2005-09-05 KR KR1020050082221A patent/KR100685136B1/en not_active IP Right Cessation
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