KR101030833B1 - 원판형 부재의 에칭 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 원판형 부재의 에칭 방법 및 에칭 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼의 에칭 방법 및 에칭 장치에 관한 것이다. 에칭액을 채운 에칭조(12)의 내부에서 웨이퍼(30)를 회전시키면서 에칭하는 에칭 방법에 있어서, 회전하는 웨이퍼(30)와 웨이퍼(30) 사이에 회전하지 않는 셀 플레이트(26)를 배치한다. 또한, 로드(16)에 의해 복수의 웨이퍼(30)를 지지하고 회전시키는 에칭 장치에 있어서, 웨이퍼(30)와 웨이퍼(30) 사이에 셀 플레이트(26)를 배치한다. 셀 플레이트(26)의 표면적이 크기는 웨이퍼(30)의 표면적과 대략 동일하게 한다.
Figure R1020057023026
에칭, 셀 플레이트, 웨이퍼, 표면적, 로드, 회전, 반도체, 원판형, 표면적

Description

원판형 부재의 에칭 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ETCHING DISK-LIKE MEMBER}
본원 발명은 원판형 부재의 에칭 방법 및 에칭 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 웨이퍼의 에칭 방법 및 에칭 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스를 제조하기 위한 원료 웨이퍼로서 사용되는 경면(mirror surface) 웨이퍼의 일반적인 제조 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 쵸크랄스키 방법(Czochralski ; CZ법)이나 부유 대역 용융 방법(FZ법) 등에 의해 단결정의 반도체 잉곳(ingot)을 성장시킨다. 성장한 반도체 잉곳은 외주 형상이 찌그러져 있으므로, 이어지는 외형 연삭 공정에서 반도체 잉곳의 외주를 원통 연삭반 등에 의해 연삭하여 반도체 잉곳의 외주 형상을 다듬는다. 이것을 슬라이스 공정에서 와이어 소(wire saw) 등에 의해 슬라이싱하여 두께 500-1000μm 정도의 원판형의 웨이퍼로 가공하고, 모따기 공정으로 웨이퍼 외주의 모따기 가공을 더 수행한다.
그런 다음, 래핑에 의해 평탄화 가공을 수행하고, 에칭 처리 공정을 거쳐 1차 연마, 2차 연마한 다음, 웨이퍼 표면에 에피택셜(Epitaxial) 성장 처리를 실시하여 경면 웨이퍼를 완성한다.
상술한 에칭 처리 공정은 이전 공정에서 발생한 가공 찌그러짐이나 웨이퍼 전면 및 후면의 미세한 결함 및 부착물을 제거하기 위하여 수행된다. 이러한 에칭 처리 공정에서는 웨이퍼의 전면 및 후면을 에칭하는 에칭 장치가 사용된다. 이하, 이러한 에칭 장치로서 종래부터 이용되고 있는 것을 도 12를 참조하여 간단히 설명하기로 한다. 도 12는 종래의 에칭 장치를 정면에서 본 종단면도이다.
이 에칭 장치는 주로 내부에 에칭액을 채우는 에칭조(12)와, 여러 개의 웨이퍼(30)를 지지하고 회전시키는 복수의 로드(16), 및 이들을 수용하는 하우징(10)으로 이루어진다. 로드(16)의 둘레면에는 고리 모양의 웨이퍼 지지홈(124)이 동일한 간격으로 복수 개 설치되고, 이 웨이퍼 지지홈(124)에 웨이퍼(30)의 외주부를 끼워 넣어 웨이퍼(30)를 유지한다. 한편, 로드(16)는 그 자리에서 그 중심축을 중심으로 회전한다.
이와 같이 구성된 에칭 장치에서, 에칭조(12)의 내부에 에칭액을 채워 로드(16)를 회전시키면, 로드(16)에 외주를 접하는 웨이퍼(30)는 그 자리에서 회전하게 된다. 웨이퍼(30)의 회전에 의해 웨이퍼(30) 주변의 에칭액은 교반되고, 웨이퍼의 전면 및 후면의 에칭이 진행된다. 이러한 에칭을 소정 시간 수행한 다음, 웨이퍼(30)를 에칭 장치에서 꺼내 웨이퍼의 에칭 공정을 종료한다.
그런데, 이러한 종래의 에칭 장치에서는 에칭 공정 중의 회전 웨이퍼의 상호작용에 의해 각 웨이퍼 사이에 액체 흐트러짐이 발생한다. 이러한 액체 흐트러짐이 에칭 후의 평탄도 특성의 악화, 미세한 골에 의한 나노 토폴로지의 악화에 크게 기여하고 있음을 알게 되었다.
본 출원에 따른 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 에칭액이 일으키는 액체 흐트러짐을 억제할 수 있고, 에칭 후의 평탄도 품질 및 나노 토폴로지 품질을 향상시킬 수 있는 에칭 방법 및 에칭 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 출원에 따른 제1 발명은, 에칭액에 담근 2장 이상의 원판형 부재를 서로 판면을 대향시킨 상태로 유지하고, 상기 부재를 회전시키면서 에칭하는 에칭 방법에 있어서, 상기 각 부재 사이에 비회전 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 에칭 방법이다.
또한, 본 발명에 따른 제2 발명은, 상기 비회전 부재는 대략 원판 형상인 것을 특징으로 하는 에칭 방법이다.
또한, 본 발명에 따른 제3 발명은, 상기 비회전 부재의 표면적의 크기는 상기 부재의 표면적의 크기에 대하여 95%~105%인 것을 특징으로 하는 에칭 방법이다.
또한, 본 발명에 따른 제4 발명은, 상기 부재는 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 에칭 방법이다.
또한, 본 발명에 따른 제5 발명은, 에칭액을 충진하는 에칭조 및 복수의 원판형 부재를 서로 판면을 대향시킨 상태에서 상기 각 부재를 회전할 수 있도록 유지하기 위하여 상기 각 부재의 외주에 접하여 회전이 자유롭도록 지지된 복수 개의 로드를 갖는 에칭 장치에 있어서, 상기 부재 유지 수단이 유지하는 상기 각 부재 사이의 위치에 비회전 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 에칭 장치이다.
또한, 본 발명에 따른 제6 발명은, 상기 로드와 평행하게 고정된 지지 기둥을 더 가지며, 상기 지지 기둥에 상기 비회전 부재를 고정하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치이다.
또한, 본 발명에 따른 제7 발명은, 상기 비회전 부재는 대략 원판 형상인 것을 특징으로 하는 에칭 장치이다.
또한, 본 발명에 따른 제8 발명은, 상기 비회전 부재의 표면적의 크기는 상기 부재의 표면적의 크기에 대하여 95%~105%인 것을 특징으로 하는 에칭 장치이다.
또한, 본 발명에 따른 제9 발명은, 에칭액을 충진하는 에칭조 및 복수의 원판형 부재를 서로 판면을 대향시킨 상태에서 상기 각 부재를 회전할 수 있도록 유지하기 위하여 상기 각 부재의 외주에 접하여 회전이 자유롭도록 지지된 복수 개의 로드를 갖는 에칭 장치에 있어서, 상기 부재 대신 상기 로드에 지지되는 비회전 부재로서, 그 외주에 비회전 부재의 회전을 저지하는 돌기부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비회전 부재이다.
또한, 본 발명에 따른 제10 발명은, 상기 비회전 부재는 대략 원판 형상인 것을 특징으로 하는 비회전 부재이다.
또한, 본 발명에 따른 제11 발명은, 상기 비회전 부재의 표면적의 크기는 상기 부재의 표면적의 크기에 대하여 95%~105%인 것을 특징으로 하는 비회전 부재이다.
또한, 본 발명에 따른 제12 발명은, 상기 비회전 부재는 폴리프로필렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비회전 부재이다.
또한, 본 발명에 따른 제13 발명은, 에칭액에 담근 2장 이상의 웨이퍼를 서로 판면을 대향시킨 상태로 유지하고, 상기 웨이퍼를 회전시키면서 에칭하는 에칭 공정을 포함하는 반도체 웨이퍼 제조 방법에 있어서, 각 인접하는 상기 웨이퍼 사이에서 에칭액의 흐름에 변화를 주는 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조 방법이다.
도 1은 제1 실시예의 에칭 장치를 정면에서 본 종단면도이고,
도 2는 제1 실시예의 에칭 장치를 측면에서 본 종단면도이고,
도 3(a)는 제1 실시예의 좌측 지지 암(60) 및 좌측 브래킷(62)의 종단면도, 도 3(b)는 우측 지지 암(70) 및 우측 브래킷(72)의 종단면도이고,
도 4(a)는 제1 실시예의 배럴의 종단면도, 도 4(b)는 도 1의 A부분의 확대도이고,
도 5는 제2 실시예의 에칭 장치를 정면에서 본 종단면도이고,
도 6(a)는 제2 실시예의 좌측 지지 암(160) 및 좌측 브래킷(162)의 종단면도, 도 6(b)는 우측 지지 암(170) 및 우측 브래킷(172)의 종단면도이고,
도 7(a)는 제2 실시예에서 배럴의 종단면도, 도 7(b)는 도 7(a)의 B-B' 단면도이고,
도 8은 본 발명에 사용되는 셀 플레이트의 변형예이고,
도 9(a) 내지 도 9(c)는 웨이퍼에 대하여 셀 플레이트가 큰 경우, 작은 경우 및 동일한 경우로 나누어 에칭 후의 웨이퍼의 SFQR을 구하고, 평균화하여 가시화한 것이고,
도 10(a) 내지 도 10(d)는 종래의 에칭 장치를 사용하여 25장의 웨이퍼에 대하여 에칭을 실시하고, 에칭된 25장의 웨이퍼로부터 샘플링된 데이터에 대하여 나타낸 도면이고,
도 11(a) 내지 도 11(d)는 본원 발명을 적용한 에칭 장치를 사용하여 20장의 웨이퍼에 대하여 에칭을 실시하고, 에칭된 20장의 웨이퍼로부터 샘플링된 데이터에 대하여 나타낸 도면이고,
도 12는 종래의 에칭 장치를 정면에서 본 종단면도이다.
<부호의 설명 >
10…하우징 10a…측판 10b…측판
12…에칭조 12a…측판 12b…측판
14…저장조
16…로드
18…배럴
20…펌프
22…지지대
24…지지홈
26…셀 플레이트
28…돌기부
30…웨이퍼
32…기어
34a…기어 34b…기어 34c…기어
34d…기어 34e…기어 34f…기어
35…기어 35a…소기어 35b…대기어
36…구동 기어
38…구동 모터
40…구동축
42…필터
44…배관 파이프
46…배출 파이프
48…배출 밸브
50…공급 파이프
52…공급 밸브
60…좌측 지지 암
62…좌측 브래킷
64a…뚜껑판 64b…바닥판
66…에어 파이프
70…우측 지지 암
72…우측 브래킷
80…BOX
82…지지빔
120…지지 기둥
122…셀 플레이트 지지홈
124…웨이퍼 지지홈
126…셀 플레이트
128…스토퍼
160…좌측 지지 암
162…좌측 브래킷
170…우측 지지 암
172…우측 브래킷
226…셀 플레이트
326…셀 플레이트
이하, 본원 발명에 따른 에칭 방법 및 에칭 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 본원 발명은 각 웨이퍼를 서로 평행하게 유지하는 다양한 에칭 장치에 적용할 수 있으며, 예컨대 이하의 에칭 장치에 적용할 수 있다. 단, 이하는 본원 발명의 실시예에 지나지 않으며, 본원 발명은 이들에 한정되지 않는다.
실시예 1
먼저, 본원 발명의 제1 실시예에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시예의 에칭 장치를 정면에서 본 종단면도, 도 2는 에칭 장치를 좌측면에서 본 종단면도, 도 3(a)는 좌측 지지 암(60) 및 좌측 브래킷(62)의 종단면도, 도 3(b)는 우측 지지 암(70) 및 우측 브래킷(72)의 종단면도, 도 4(a)는 배럴의 종단면도, 도 4(b)는 도 1의 A부분의 확대도이다.
이들 도 1 내지 도 4를 참조하여 에칭 장치의 전체 구조에 대하여 설명한다. 에칭은 복수 개의 웨이퍼(30)를 병렬로 배열한 상태에서 에칭 장치에 장착하여 수행한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 에칭 장치는 주로 각 장치를 수용하는 상자형의 하우징(10)과, 에칭액을 채우는 에칭조(12)와, 에칭조(12)로부터 흘러 넘친 에칭액을 회수하는 저장조(14)와, 웨이퍼(30)를 지지하고 회전시키는 6축의 로드(16)로 이루어지는 배럴(18) 및 에칭액을 순환시키는 펌프(20)로 구성된다. 또한, 로드 축의 수는 4개 이상인 것이 특히 바람직하지만, 3개 이하이어도 좋으며, 그 축 수는 특별히 한정되지 않는다.
도 1에 도시한 바와 같이, 하우징(10)은 4장의 측판과 한 장의 바닥판으로 구성되는 상자 형상을 하고 있다. 이 상자 형상의 하우징(10)은 그 내부에 에칭조(12)를 수용하고 있다. 또한 하우징(10)의 측판(10a, 10b)의 상면에는 두꺼운 판 형상의 지지대(22)를 좌우 하나씩 세워 설치하였다. 도 1의 좌측과 우측에 도시한 이들 두 개의 지지대(22)에는 서로 마주 보는 면에 각각 2개의 직선 구멍 형상의 지지 구멍이 수평으로 뚫려져 설치되어 있다. 두 개의 지지 구멍은 각각의 지지대(22)의 중간 정도 약간 상부와 중간 정도 약간 하부에 뚫려 있다. 이 지지 구멍에 막대 모양의 두 개의 지지빔(82)의 양단부가 삽입되고, 지지대(22)에 지지빔(82)이 수평으로 걸쳐져 있다.
이와 같이 지지대(22)에 의해 수평으로 지지된 지지빔(82)은 대략 판 형상의 좌측 지지 암(60), 우측 지지 암(70)을 지지한다. 좌측 지지 암(60), 우측 지지 암(70)은 각각 상부와 중간 정도 약간 상부에 지지빔(82)과 동일한 지름을 갖는 두 개의 관통 구멍을 구비하고 있으며, 이 두 개의 관통 구멍에 두 개의 지지빔(82)이 삽입되고, 좌측 지지 암(60), 우측 지지 암(70)은 각각 2개의 지지빔(82)에 의해 지지된다.
좌측 지지 암(60), 우측 지지 암(70)의 상부에는 평판 형상의 뚜껑판(64a)이 걸쳐져 있다. 마찬가지로 좌측 지지 암(60), 우측 지지 암(70)의 중간 정도에는 평판 형상의 바닥판(64b)이 걸쳐져 있다. 아울러, 전방과 후방에도 뚜껑판(64a)과 바닥판(64b)의 측면에 접하도록 도시하지 않은 평판 형상의 판재가 걸쳐지고, 좌측 지지 암(60)의 상부, 우측 지지 암(70)의 상부와 도시하지 않은 판재 및 뚜껑판(64a), 바닥판(64b)에 의해 상자 모양의 BOX(80)를 구성한다.
한편, 좌측 지지 암(60)에는 대략 원판 형상의 좌측 브래킷(62)을 좌측 지지 암(60)의 판면과 좌측 브래킷(62)의 판면을 대향시킨 상태에서 연결하고 있다. 마찬가지로, 우측 지지 암(70)에는 대략 원판 형상의 우측 브래킷(72)을 우측 지지 암(70)의 판면과 우측 브래킷(72)의 판면을 대향시킨 상태에서 연결하고 있다. 좌측 브래킷(62)과 우측 브래킷(72)이 마주 보는 면에는 6축의 로드(16)를 삽입하기 위한 6개의 구멍이 각각 뚫려져 있다.
6축의 원기둥 형상의 로드(16)는 그 하나의 단부가 좌측 브래킷(62)에 뚫린 구멍에 삽입되어 있고, 나머지 단부가 우측 브래킷(72)에 뚫린 구멍에 삽입되어 있다. 이에 따라 로드(16)는 에칭조(12)의 내부에 그 길이 방향과 평행하게 수평으로 지지된다. 각 로드(16)의 둘레면에는 고리 모양의 웨이퍼 지지홈(24)이 동일한 간격으로 복수 개 설치되며, 이 웨이퍼 지지홈(24)에 웨이퍼(30)의 외주부를 끼워 넣어 웨이퍼(30)를 유지한다.
또한, 6축의 로드(16)는 도 4(a)에 도시한 바와 같이 웨이퍼(30)를 지지하고 회전시킬 수 있도록 웨이퍼(30)의 주위에 배치된다. 구체적으로는, 배럴(18) 내의 웨이퍼(30)가 장전될 위치의 하부에 4축, 상부에 2축 배치되어 있다. 특히 이 6축의 로드(16)는 웨이퍼(30)에 대하여 좌우 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다.
도 4(b)는 도 1의 A부분의 확대도이다. 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 각 로드(16)는 웨이퍼 외주의 모따기 형상과 거의 동일한 단면 형상을 이루는 지지홈(24)을 가지고 있으며, 지지홈(24)에 웨이퍼(30)의 외주를 끼워 넣어 웨이퍼(30)를 지지한다. 지지홈(24)의 폭은 웨이퍼(30)의 두께보다 큰 것이 바람직하고, 지지홈(24)에 대하여 웨이퍼(30)가 항상 일정한 틈새를 두고 끼워지도록(clearance fit) 지지홈(24)을 형성한다.
도 3(a)에 도시한 바와 같이 좌측 브래킷(62)에 삽입된 로드(16)의 선단부에는 기어(32)가 고정되어 있다. 도 3(a)에서는 기어부의 상세한 도시를 일부 생략하였으나, 좌측 지지 암(60)에는 순서대로 맞물린 상태에서 5개의 기어(34f, 34e, 34d, 34c, 34b)가 하방을 향하여 세로로 배치되어 있다. 좌측 브래킷(62)의 중앙에는 기어(35)가 배치되어 있다. 기어(35)는 대기어(35b)에 포개어서 소기어(35a) 가 동축 상으로 연결되어 있고, 기어(34b)가 소기어(35a)에 맞물리고, 대기어(35b)가 로드(16)의 어느 하나의 단부에 고정된 각 기어(32)에 맞물려져 있다. 6개의 기어(32)를 모두 기어(35)의 대기어(35b)에 맞물림으로써 6축의 로드(16)를 한꺼번에 회전시키는 구성으로 되어 있다.
또한, 최상부에 배치된 기어(34f)는 구동 기어(36)에 맞물려 있으며, 구동 기어(36)는 도 1에 도시한 바와 같이, BOX(80)의 내부에 설치된 구동 모터(38)의 구동축(40)에 고정되어 있다. 구동 모터(38)의 회전은 구동 기어(36)로부터 순서대로 기어(34f, 34e, 34d, 34c, 34b)를 타고 기어(35)의 소기어(35a)로 전달되고, 또한 기어(35)의 대기어(35b)로부터 6개의 기어(32)로 전달된다.
구동 모터(38)는 도시하지 않은 제어부에 연결되고 있으며, 임의의 방향으로 임의의 속도로 회전시킬 수 있다. 또한 제어부는, BOX(80) 내에 설치한 것일 수도 있고, BOX(80)와 별도로 설치한 예컨대 개인용 컴퓨터(PC) 등의 컨트롤 장치일 수도 있다. 또한 제어부를 디스플레이에 연결함으로써 웨이퍼의 회전 속도나 회전 방향 등의 정보를 도표로 또는 수치적으로 디스플레이에 표시하여, 작업자가 디스플레이의 표시를 확인하면서 작업을 수행할 수 있도록 하여도 좋고, 프로그램 등에 의해 자동으로 제어하여도 좋다.
도 3(b)에 도시한 바와 같이 우측 브래킷(72)에 삽입된 로드(16)의 단부는 가이드 부시(guide bush)를 통하여 우측 브래킷(72)에 지지되어 있다. 이에 따라, 로드(16)는 우측 브래킷(72)에 대하여 원활하게 회전할 수 있도록 되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 구동 모터(38)의 회전이 로드(16)에 전달되고, 로드(16)를 임의의 방향으로 임의의 속도로 회전시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 로드(16)를 임의의 방향으로 임의의 속도로 회전시킴으로써, 지지홈(24)에 외주를 접하는 웨이퍼(30)를 임의의 방향으로 임의의 속도로 회전시킬 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이 6축의 로드(16)에는 각각 웨이퍼(30)와 셀 플레이트(26)를 지지하기 위하여 폭이 1,5mm이고 깊이가 2mm인 지지홈(24)을 38mm 피치로 16개 설치하고 있다. 이 16개의 지지홈(24)에 웨이퍼(30)와 셀 플레이트(26)의 표면끼리가 평행해지는 세로 배열 상태에서 8장의 웨이퍼(30)와 8장의 셀 플레이트(26)를 교대로 장착한다.
도 4(a)에 도시한 바와 같이 셀 플레이트(26)는 대략 얇은 원판 형상으로서, 두께를 0.7-1.5mm, 지름을 197-199mm로 하고 있다. 또한 셀 플레이트(26)는 그 외주의 상부와 하부에 사각형의 2개의 돌기부(28)를 가지고 있다. 돌기부(28)의 크기는 로드(16) 간 폭에 맞추어 제작되며, 셀 플레이트(26)를 지지홈(24)에 장착하였을 때 이 돌기부(28)가 로드(16)에 걸리게 된다. 셀 플레이트(26)는 도 4(b)에 도시한 웨이퍼(30)와 마찬가지로 지지홈(24) 내에 장착되는데, 지름이 웨이퍼(30)의 지름 200mm보다 작으므로 지지홈(24) 내에서 공전을 한다. 따라서, 로드(16)가 회전하여도 셀 플레이트(26)는 회전하지 않고, 셀 플레이트(26)는 지지홈(24)의 위치에 위치 결정된 상태에서 회전할 수 없도록 결합된다.
또한, 본 실시예에서는 셀 플레이트(26)의 재질에 에칭액에 대하여 내성을 갖는 폴리프로필렌을 사용하고 있다. 그러나, 염화 비닐 등과 같이 어느 정도의 강도와 내산성을 갖는 소재이면 다른 재질이어도 적합하게 사용할 수 있다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이 에칭조(12)에 인접하여 상자 모양의 저장조(14)를 설치하고 있다. 저장조(14)에 접하는 에칭조(12)의 측판(12a)의 높이를 다른 측판(12b)보다 낮게 함으로써 에칭조(12)로부터 흘러넘친 에칭액을 저장조(14)에서 회수한다.
저장조(14)는 배관 파이프(44)에 의해 펌프(20)와 연결되어 있다. 저장조(14)와 펌프(20) 사이에는 필터(42)가 설치되어 있어, 저장조(14)로부터 흘러 온 에칭액을 여과한다. 또한 저장조(14)와 필터(42) 사이의 배관 파이프(44)에는 폐 에칭액을 배출하는 배출 파이프(46)가 배출 밸브(48)를 사이에 두고 연결되어 있다.
배출 파이프(46)는 에칭액을 폐기하기 위한 도시하지 않은 폐액 탱크에 연결되어 있다. 펌프(20)와 에칭조(12) 사이의 배관 파이프(44)에는 새로운 에칭액을 공급하는 공급 파이프(50)가 공급 밸브(52)를 사이에 두고 연결되어 있다. 공급 밸브(52)를 개방함으로써 에칭조(12) 내의 에칭액의 농도를 높이고, 공급 밸브(52)을 닫음으로써 에칭액의 농도를 낮추어, 에칭조(12) 내의 에칭액을 원하는 농도로 조정할 수 있다. 이 때, 공급 파이프(50)로부터의 에칭액의 공급량에 따라 배출 밸브(48)의 개폐를 조절함으로써 에칭조(12)에 대한 에칭액의 공급량이 일정해지도록 조정한다.
또한 도 1에 도시한 바와 같이, 에칭조(12)의 바닥부에는 공기 송출용의 에어 파이프(66)가 설치되어 있다. 에어 파이프(66)는 에칭조(12)의 길이 방향과 평행하게 설치되어 있고, 각 에어 파이프(66)는 도시하지 않은 에어 펌프에 연결되어 있다. 각 에어 파이프(66)에는 길이 방향으로 소정 피치로 공기 공급용 구멍이 설치되어 있고, 이 구멍으로부터 에칭조(12) 내의 에칭액에 공기를 공급한다.
다음, 상술한 바와 같이 구성된 에칭 장치의 동작에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 도 2에 도시한 공급 밸브(52)를 열고 에칭조(12)에 공급 파이프(50)로부터 에칭액을 소정량 충진한다. 에칭액은 일반적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 예컨대 질산과 아세트산 및 불산을 혼합한 혼합산을 사용할 수 있다. 또한, 에칭액은 도시하지 않은 온도 조절 기구에 의해 미리 정해진 소정의 온도로 조정된다.
다음, 미리 셀 플레이트(26)를 장착해 둔 에칭 장치에 작업자가 한 장씩 핀셋에 의해 웨이퍼(30)를 지지홈(24)에 끼워 넣고, 도 1에 도시한 바와 같이 웨이퍼(30)를 에칭 장치에 장착한다. 웨이퍼(30)를 장착한 다음, 제어부에 의해 구동 모터(38)를 회전시켜 로드(16)를 회전시킨다. 이 로드(16)의 회전에 의해, 로드(16)의 지지홈(24)에 외주를 접하는 웨이퍼(30)를 그 자리에서 회전시킨다.
제어부에 의해, 구동 모터(38)의 회전 수를 제어함으로써 웨이퍼(30)를 10-60rpm의 속도로 회전시키고, 임의의 초마다 회전 방향을 정역회전시킨다.
도 2에 도시한 저장조(14)의 에칭액은 배관 파이프(44)를 지나 필터(42)로 보내진다. 필터(42)에 보내진 에칭액은 필터(42)에서 여과된 다음, 펌프(20)로 보내진다. 펌프(20)로 보내진 에칭액은 에칭조(12)의 바닥부로 송출된다. 또한, 이 송출량은 분당 40 리터 정도로 조절하고 있다. 이에 따라, 에칭조(12) 내부의 에 칭액이 오버플로된다.
에칭조(12)로부터 흘러넘친 에칭액은 저장조(14)로 회수된다. 저장조(14)로 회수된 에칭액은 배관 파이프(44)를 지나 필터(42)을 통하여 에칭조(12)의 바닥부에 펌프(20)에 의해 다시 송출된다. 이와 같이 에칭액은 에칭 장치 내부에서 순환한다.
그리고, 에칭액이 순환하는 도중에 필터(42)를 지남으로써 에칭액에 포함되어 있는 이물질이 필터(42)에서 여과되어 에칭액이 깨끗하게 유지된다. 또한, 에칭조(12)의 내부에서는 에칭액이 상승하는 흐름을 가지고 있으므로, 웨이퍼 전면 및 후면에 접하는 에칭액이 교반된다. 따라서, 에칭액이 고이는 것을 방지하고 웨이퍼 전면 및 후면이 불균일하게 에칭되는 것을 억제할 수 있다.
이 상태에서 웨이퍼(30)의 에칭을 위하여 목표 여유 시간만큼 계속한다. 이에 따라, 웨이퍼(30)의 전면 및 후면은 목표 여유분만큼 에칭된다. 에칭 종료 후, 에칭조(12)에서 꺼낸 웨이퍼(30)는 도시하지 않은 세정조로 재빨리 옮겨져서 세정된다. 또한, 본 실시예에 따르면, 종래의 에칭 장치를 개조하지 않고 본원 발명을 용이하게 적용할 수 있다. 즉, 종래의 에칭 장치에서 웨이퍼용의 지지홈(24)에 셀 플레이트(26)와 웨이퍼(30)를 교대로 장착함으로써 본원 발명을 용이하게 적용할 수 있다.
실시예 2
다음, 본원 발명의 제2 실시예에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 후술하는 바와 같이 제1 실시예에서 셀 플레이트를 고정하 기 위한 지지 기둥(120)을 구비하는 것을 특징으로 하며, 다른 구성에 대해서는 동일하므로, 동일한 부분에 대해서는 제1 실시예의 부호를 원용하여 구체적인 설명을 생략하고, 차이점인 지지 기둥(120) 및 셀 플레이트(126)에 대해서만 설명하기로 한다.
도 5는 본 실시예의 에칭 장치를 정면에서 본 종단면도이고, 도 6(a)는 본원 발명의 제2 실시예의 좌측 지지 암(160) 및 좌측 브래킷(162)의 종단면도, 도 6(b)는 우측 지지 암(170) 및 우측 브래킷(172)의 종단면도이다. 도 7(a)는 배럴의 종단면도, 도 7(b)는 도 7(a)의 B-B' 단면도이다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이 본 실시예의 에칭 장치는, 좌측 브래킷(162), 우측 브래킷(172)에 로드(16)와 평행하게 4개의 지지 기둥(120)이 고정되어 있다. 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 지지 기둥(120)은 상하에 소정의 간격을 두고 2개씩 배치되어 있다. 도 7(b)에 도시한 바와 같이, 지지 기둥(120)에는 셀 플레이트(126)를 고정하기 위한 셀 플레이트 지지홈(122)이 설치되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 셀 플레이트 지지홈(122)은 각각의 지지 기둥(120)에 38mm 피치로 14개 설치되며, 홈의 폭은 1.5mm이다. 웨이퍼 지지홈(24)이 16개인 데 반하여 셀 플레이트 지지홈(122)을 14개 설치한 것은 다음과 같은 이유에 기인한다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이 배럴(18)의 양단부에 존재하는 웨이퍼(30)는 배럴(18)의 바깥쪽을 향하는 면에서 좌측 브래킷(162), 우측 브래킷(172)에 면해 있으며, 다른 웨이퍼(30)와 마주 보고 있지 않다. 따라서, 다른 웨이퍼(30)와 마 주 보고 않지 않은 면에는 셀 플레이트(126)를 배치할 필요가 없다. 따라서, 셀 플레이트 지지홈(122)은 웨이퍼 지지홈(24)보다 안쪽에 배치된다. 또한 배럴(18)의 중앙부에서는 각 웨이퍼 지지홈(24) 간 거리가 떨어져 있다. 따라서, 각 웨이퍼(30)간 거리가 떨어져 있으므로, 에칭 가공중의 웨이퍼(30)의 상호 작용이 적어 셀 플레이트(126)를 배치할 필요성이 별로 없다. 따라서, 배럴(18)의 중앙부에는 셀 플레이트 지지홈(122)을 설치하지 않았다.
셀 플레이트 지지홈(122)은 웨이퍼 지지홈(24)과 반 피치 어긋나게 설치되어 있다. 따라서, 셀 플레이트 지지홈(122)은 지지 기둥(120)의 길이 방향을 향하여 웨이퍼 지지홈(24)과 셀 플레이트 지지홈(122)이 교대로 나타나도록 배치되어 있다.
셀 플레이트(126)는 대략 얇은 원판 형상이며, 두께를 1.5mm, 지름을 196mm로 하였다. 또한 도 7(a)에 도시한 바와 같이, 셀 플레이트(126)는 그 외주에 돌기 형상의 4개의 스토퍼(128)를 가지고 있다. 스토퍼(128)는 그 선단부를 C자형으로 하고 있으며, 이 C자의 내주부를 도 7(b)에 도시한 바와 같이 셀 플레이트 지지홈(122)에 끼워 넣고, 14장의 셀 플레이트(126)를 지지 기둥(120)에 고정하고 있다.
또한, 본 실시예에서는 로드(16)에 대한 셀 플레이트(126)의 접촉을 피하기 위하여 셀 플레이트(126)의 지름을 웨이퍼(30)의 지름인 200mm보다 작게 196mm로 하였다. 그러나, 셀 플레이트(126)의 지름은 이에 한정되지 않으며, 웨이퍼(30)의 지름과 동일하거나 웨이퍼(30)의 지름보다 크게 하여도 좋으나, 로드(16)와의 접촉 을 피하기 위한 오목부를 설치할 필요가 있다.
단, 후술하는 실시 데이터를 고려하면, 웨이퍼(30)의 지름과 거의 동일한 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 셀 플레이트(126)를 웨이퍼(30)와 동일한 정도 또는 그 이하의 크기로 함으로써, 핀셋으로 웨이퍼(30)를 장착할 때 셀 플레이트(126)가 방해되지 않으면서 웨이퍼(30)를 덮을 수 있다는 이점이 있다.
또한 셀 플레이트(126)의 두께도 1.5mm에 한정되지 않으며, 이보다 두꺼워도, 아니면 이보다 얇아도 본원 발명의 효과를 이룰 수 있다. 따라서, 공간 절감이라는 측면에서는 가능한 한 얇은 것이 바람직하다. 그러나, 강도를 확보하여야 한다면, 0.7mm-1.5mm 정도가 적당하다.
다음, 상기한 바와 같이 구성된 에칭 장치의 동작에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 먼저, 제1 실시예와 마찬가지로 에칭조(12)에 에칭액을 소정량 충진한다.
다음, 작업자가 한 장씩 핀셋에 의해 웨이퍼(30)를 웨이퍼 지지홈(24)에 끼워넣어, 도 5에 도시한 바와 같이 웨이퍼(30)를 에칭 장치에 장착한다. 이에 따라 웨이퍼(30)는 38mm 피치로 16장 병렬로 배열된 상태가 된다. 그런 다음, 제1 실시예와 동일하게 웨이퍼(30)를 10-50rpm의 속도로 회전시키고, 임의의 초마다 회전 방향을 정역회전시킨다.
또한, 펌프를 구동하여 에칭액을 순환시키고, 이 상태에서 웨이퍼(30)의 에칭을 목표 여유 시간만큼 계속한다. 이에 따라, 웨이퍼(30)의 전면 및 후면은 목표 여유분만큼 에칭된다. 에칭 종료 후, 에칭조(12)에서 꺼낸 웨이퍼(30)는 도시 하지 않은 세정조로 재빨리 옮겨져서 세정된다.
또한, 제1 실시예에서는 지지홈(24)에 셀 플레이트(26)를 고정하였으나, 이와 같이 구성하면 지지홈(24)의 절반은 셀 플레이트(26)의 지지를 위하여 사용되게 된다. 한편, 본 실시예와 같이 별도의 지지 기둥(120)에 셀 플레이트 지지홈(122)을 설치하여 셀 플레이트(126)를 고정함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다. 즉, 웨이퍼 지지홈(24)을 모두 웨이퍼 지지를 위하여 사용할 수 있으므로, 제1 실시예에 비하여 2배에 이르는 수의 웨이퍼를 한 번에 에칭할 수 있다.
제1 실시예에 비하여 본 실시예에서는 웨이퍼와 셀 플레이트간 거리가 절반이 되는데, 웨이퍼 전면 및 후면의 에칭 정밀도에는 변함이 없었다. 따라서, 본 실시예에 따르면 에칭 정밀도를 양호하게 유지하면서 생산성을 두 배로 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 및 제2 실시예에서는 모든 웨이퍼를 동기하여 회전시키는 경우에 대하여 설명하였으나, 서로 이웃하는 웨이퍼를 반대 방향으로 회전시키도록 구성 할 수도 있다. 아울러 각 실시예에서는 셀 플레이트를 고정하는 구성으로 하였으나, 셀 플레이트를 웨이퍼와 반대 방향으로 회전시키는 구성으로 할 수도 있다.
제1 및 제2 실시예에서는 셀 플레이트의 형상을 대략 원판 형상으로 하였으나, 셀 플레이트의 형상은 이에 한정되지 않는다.
예컨대, 도 8(a)에 도시한 바와 같이 중앙에 큰 구멍이 뚫린 셀 플레이트(226)일 수도 있고, 도 8(b)에 도시한 바와 같이 스트립 형상의 얇은 판을 여러 개 배열한 셀 플레이트(326)일 수도 있다. 이와 같이 에칭액의 흐름에 영향을 주는 유체물이면 어떤 형상이라도 셀 플레이트를 구성할 수 있다. 따라서, 일반적으로 "플레이트"란 판을 의미하지만, 본원 발명에서 셀 플레이트라고 지칭하는 경우에는 판 형상뿐만 아니라, 에칭액의 흐름에 영향을 주는 모든 유체물을 포함한다.
아울러, 본 실시예에서는 혼합산 계열의 에칭액을 사용하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본원 발명은 알칼리 계열의 에칭액을 사용하는 경우에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 알칼리 계열의 에칭액은 일반적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 예컨대 수산화 나트륨과 이소프로필알콜 및 물을 혼합한 에칭액을 사용할 수 있다.
각 실시예에서는 반도체 웨이퍼의 에칭을 예로 들어 설명하였으나, 본원 발명은 금속 기타 웨이퍼나 박판 형상체의 에칭에도 적용할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 본원 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 웨이퍼의 회전 방법이나 셀 플레이트의 형상, 에칭액의 종류 등에 관하여 발명의 요지의 범위 내에서 다양한 응용 및 변형을 가할 수 있다.
[실시 데이터]
다음, 본원 발명의 셀 플레이트를 이용하여 웨이퍼를 에칭하는 경우에 대하여 셀 플레이트의 크기를 수준으로 하여 이하에 구체적으로 설명한다.
도 9(a) 내지 도 9(c)는 웨이퍼에 대하여 셀 플레이트가 큰 경우, 작은 경우 및 대략 동일한 경우로 나누어 에칭 후의 웨이퍼의 SFQR을 구하고 평균화하여 가시화한 것이다.
도 9(a)는 웨이퍼의 표면적에 대하여 35% 큰 표면적을 갖는 셀 플레이트를 장착하여 에칭을 수행한 후의 웨이퍼의 서브 평탄도(SFQR)를 나타낸 도면이다. 여기서 SFQR이란 웨이퍼 평탄도의 지표 중 하나이다. 구체적으로는, 에칭된 웨이퍼로부터 소정 치수(25mm)의 4각형(Site)을 복수 개 샘플링하고, 각 샘플에 대하여 원하는 웨이퍼 두께와의 차이를 구하고, 각 샘플 값의 평균값을 산출함으로써 구해진다. 도 9(a)의 상부는 25mm의 4각형으로 분할한 각 사이트의 SFQR을 나타낸 도면이다. 도 9(a)의 하부는 이들을 가시화한 것이다.
마찬가지로, 도 9(b)는 웨이퍼의 표면적에 대하여 30% 작은 표면적을 갖는 셀 플레이트를 장착하여 에칭을 수행한 후의 웨이퍼의 SFQR을 나타낸 도면이고, 도 9(c)는 웨이퍼와 대략 동일한 크기의 셀 플레이트를 장착하여 에칭을 수행한 후의 웨이퍼의 SFQR을 나타낸 도면이다.
도 9(a) 내지 도 9(c) 하부에 도시한 바와 같은 가시화된 3차원 그래프로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 9(c)에 도시한, 웨이퍼와 대략 동일한 크기의 셀 플레이트를 장착하여 에칭을 수행한 웨이퍼의 SFQR이 가장 양호하다. 실시 데이터로서 셀 플레이트의 크기는 웨이퍼와 대략 동일한 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다. 특히, 셀 플레이트의 표면적의 크기는 웨이퍼의 표면적의 크기에 대하여 95%~105% 정도인 것이 바람직하다. 여기서, 셀 플레이트의 표면적의 크기란 웨이퍼와 이웃하는 셀 플레이트의 웨이퍼 상에 투영되는 투영 면적을 의미한다. 즉, 도 7(a)와 같이 2점 쇄선으로 도시한 웨이퍼(30)와 셀 플레이트(126)의 중복 부분의 면적이 95% ~105%인 것이 바람직하다.
한편, 이하, 종래의 에칭 장치를 사용하여 웨이퍼를 에칭한 경우와 본원 발 명을 적용한 에칭 장치를 사용하여 웨이퍼를 에칭한 경우의 비교에 대하여 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다.
도 10은 종래의 에칭 장치를 사용하여 25장의 웨이퍼에 대하여 에칭을 실시하고, 에칭된 25장의 웨이퍼로부터 샘플링된 데이터에 대하여 도시한 도면이다.
도 10(a)는 25장의 웨이퍼를 샘플링하고, 어느 하나의 웨이퍼 내의 최대 SFQR값을 가로축에, 그 최대 SFQR값을 갖는 웨이퍼의 수를 세로축에 나타낸 그래프이다.
도 10(b)는 25장의 웨이퍼로부터 총 1300 Site의 SFQR값을 샘플링하고, 그 SFQR값을 가로축에, 그 SFQR값을 갖는 Site의 수를 세로축에 나타낸 그래프이다.
도 10(c)는 25장의 웨이퍼를 샘플링하고, Site의 위치마다의 SFQR값의 평균값을 나타낸 도면이다.
도 10(d)는 문턱값을 5μm로 하여 SFQR이 5μm 이상인 결함 Site의 비율을 Site의 위치 마다에 나타낸 도면이다.
한편, 도 11은 본원 발명을 적용한 에칭 장치를 사용하여 20장의 웨이퍼에 대하여 에칭을 수행하고, 에칭된 20장의 웨이퍼로부터 샘플링된 데이터에 대하여 나타낸 도면이다. 아울러 도 11(a) 내지 도 11(d)의 각 그래프 및 도면은 이에 대응하는 도 10(a) 내지 도 10(d)와 동일한 내용을 나타낸 도면이다.
도 10(a)에 도시한 바와 같이, 종래의 에칭 장치에 의해 에칭한 25장의 웨이퍼의 최대 SFQR값의 평균값은 0.392이다. 한편, 도 11(a)에 도시한 바와 같이, 본원 발명을 적용한 에칭 장치에 의해 에칭한 20장의 웨이퍼의 최대 SFQR값의 평균값 은 0.256이다. 본원 발명을 적용한 에칭 장치를 사용함으로써, 종래의 에칭 장치를 사용한 경우에 비하여 최대 SFQR값의 평균값이 30% 이상 개선되었다.
또한 도 10(b)에 도시한 바와 같이 종래의 에칭 장치에 의해 에칭한 25장의 웨이퍼로부터 샘플링한 1300Site의 SFQR값의 평균값은 0.205이다. 한편, 도 11(b)에 도시한 바와 같이, 본원 발명을 적용한 에칭 장치에 의해 에칭한 20장의 웨이퍼로부터 샘플링한 1300 Site의 SFQR값의 평균값은 0.130이다. 본원 발명을 적용한 에칭 장치를 사용함으로써, 종래의 에칭 장치를 사용한 경우에 비하여 평균 SFQR값이 35% 이상 개선되었다.
또한 도 10(d)에 도시한 바와 같이 종래의 에칭 장치에 의해 에칭한 웨이퍼에는 SFQR이 0.5μm 이상인 결함 Site가 웨이퍼의 외주 부근에서 몇 군데 발생해 있었다. 반면, 도 11(d)에 도시한 바와 같이 본원 발명을 적용한 에칭 장치에 의해 에칭한 웨이퍼에는 SFQR이 5μm 이상인 결함 Site는 전혀 발생하지 않았다.
이와 같이 도 10 및 도 11에 도시한 실시 데이터를 검토하면, 본원 발명을 적용한 에칭 장치를 사용함으로써, 종래의 에칭 장치를 사용한 경우에 비하여 에칭후 웨이퍼의 평탄도가 크게 개선되고, 특히 웨이퍼 중심 부근에서 그 효과가 현저하다는 것을 알 수 있다.
본원 발명의 에칭 장치에 따르면, 에칭된 웨이퍼 전면 및 후면의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 특히, 웨이퍼 중심 부근의 전면 및 후면의 평탄도를 향상시킬 수 있다.
또한 본원 발명에 따르면, 셀 플레이트를 웨이퍼 장착 위치에 장착하는 것만으로 종래의 에칭 장치에도 용이하게 본원 발명을 적용할 수 있다.

Claims (17)

  1. 에칭액에 담근 2장 이상의 원판형 부재를 서로 판면을 대향시킨 상태로 유지하고, 상기 부재를 회전시키면서 에칭하는 에칭 방법에 있어서,
    상기 각 부재 사이에 비회전 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비회전 부재는 판형상인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 비회전 부재의 표면적의 크기는 상기 부재의 표면적의 크기에 대하여 95%~105%인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재는 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 부재는 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  6. 에칭액을 충진하는 에칭조; 및
    복수의 원판형 부재를 서로 판면을 대향시킨 상태에서 상기 각 부재를 회전할 수 있도록 유지하기 위하여, 상기 각 부재의 외주에 접하여 회전이 자유롭도록 지지된 복수 개의 로드;를 갖는 에칭 장치에 있어서,
    상기 복수 개의 로드를 유지하는 상기 각 부재 사이의 위치에 비회전 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로드와 평행하게 고정된 지지 기둥을 더 가지며, 상기 지지 기둥에 상기 비회전 부재를 고정하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 비회전 부재는 판형상인 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 비회전 부재의 표면적의 크기는 상기 부재의 표면적의 크기에 대하여 95%~105%인 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 비회전 부재의 표면적의 크기는 상기 부재의 표면적의 크기에 대하여 95%~105%인 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  11. 에칭액을 충진하는 에칭조; 및
    복수의 원판형 부재를 서로 판면을 대향시킨 상태에서, 상기 각 부재를 회전할 수 있도록 유지하기 위하여 상기 각 부재의 외주에 접하여 회전이 자유롭도록 지지된 복수 개의 로드;를 갖는 에칭 장치에 있어서,
    상기 부재 대신 상기 로드에 지지되는 비회전 부재로서,
    그 외주에 비회전 부재의 회전을 저지하는 돌기부를 구비하는 것을 특징으로 하는 비회전 부재.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 비회전 부재는 판형상인 것을 특징으로 하는 비회전 부재.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 비회전 부재의 표면적의 크기는 상기 부재의 표면적의 크기에 대하여 95%~105%인 것을 특징으로 하는 비회전 부재.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 비회전 부재는 폴리프로필렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비회전 부재.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 비회전 부재는 폴리프로필렌으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비회전 부재.
  16. 에칭액에 담근 2장 이상의 웨이퍼를 서로 판면을 대향시킨 상태로 유지하고, 상기 웨이퍼를 회전시키면서 에칭하는 에칭 공정을 포함하는 반도체 웨이퍼 제조 방법에 있어서,
    각 인접하는 상기 웨이퍼 사이에서 에칭액의 흐름에 변화를 주는 판형태의 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 판형태의 부재는 비회전부재로 된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 제조 방법.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080011332A1 (en) * 2002-04-26 2008-01-17 Accretech Usa, Inc. Method and apparatus for cleaning a wafer substrate
US20070066076A1 (en) * 2005-09-19 2007-03-22 Bailey Joel B Substrate processing method and apparatus using a combustion flame
US20080190558A1 (en) * 2002-04-26 2008-08-14 Accretech Usa, Inc. Wafer processing apparatus and method
US20080017316A1 (en) * 2002-04-26 2008-01-24 Accretech Usa, Inc. Clean ignition system for wafer substrate processing
KR101104016B1 (ko) * 2008-11-04 2012-01-06 주식회사 엘지실트론 웨이퍼 처리 장치 및 이에 사용되는 배럴과, 웨이퍼 처리 방법
DE102012214316A1 (de) * 2012-08-10 2014-02-13 Siltronic Ag Halterung für eine Vielzahl von scheibenförmigen Werkstücken
JP6455319B2 (ja) * 2015-05-29 2019-01-23 株式会社Sumco 半導体ウェーハのエッチング装置及び半導体ウェーハのエッチング方法
CN106702496B (zh) * 2015-07-20 2019-01-25 有研半导体材料有限公司 一种酸腐蚀去除硅晶圆表面损伤的装置及方法
DE102015115774A1 (de) 2015-09-18 2017-04-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Luftreifen für ein Kraftfahrzeug
US20200006093A1 (en) * 2018-06-29 2020-01-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Wet bench structure
CN112768347A (zh) * 2021-01-07 2021-05-07 天津中环领先材料技术有限公司 一种降低晶圆片损伤层厚度偏差值的腐蚀工艺
CN115094420B (zh) * 2022-07-12 2023-09-26 深圳市杰昌实业有限公司 一种金属表面化学刻蚀处理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04323825A (ja) * 1991-02-01 1992-11-13 Wacker Chemitronic Ges Elektron Grundstoffe Mbh 円板状加工品を液浴中で湿式表面処理する際保持するマガジンおよび該マガジンを用いた円板状加工品の液浴中での湿式表面処理方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964957A (en) * 1973-12-19 1976-06-22 Monsanto Company Apparatus for processing semiconductor wafers
FR2326479A1 (fr) * 1975-10-03 1977-04-29 Radiotechnique Compelec Procede de decapage de plaquettes semi-conductrices, notamment pour cellules solaires et appareillage de mise en oeuvre du procede
DK294679A (da) * 1979-07-12 1981-01-13 Esab Ab Apparat til understoetning af et emne som skal rotere om en vaandret akse
JPS6197836A (ja) * 1984-10-18 1986-05-16 Hitachi Electronics Eng Co Ltd ウエ−ハのエツチング装置
JPH01143223A (ja) * 1987-11-28 1989-06-05 Toshiba Corp 半導体基板の表面処理方法
US5340437A (en) * 1993-10-08 1994-08-23 Memc Electronic Materials, Inc. Process and apparatus for etching semiconductor wafers
US5672212A (en) * 1994-07-01 1997-09-30 Texas Instruments Incorporated Rotational megasonic cleaner/etcher for wafers
JPH0878370A (ja) 1994-08-31 1996-03-22 Fujitsu Ltd 半導体基板の洗浄装置と洗浄方法
JP3431114B2 (ja) * 1995-09-05 2003-07-28 三菱住友シリコン株式会社 半導体ウェーハのエッチング装置およびラック
JPH09115867A (ja) 1995-10-19 1997-05-02 Hitachi Ltd 洗浄用隔壁支持具、洗浄支援構造体、洗浄装置および洗浄方法
US6041938A (en) * 1996-08-29 2000-03-28 Scp Global Technologies Compliant process cassette
JPH10223585A (ja) * 1997-02-04 1998-08-21 Canon Inc ウェハ処理装置及びその方法並びにsoiウェハの製造方法
US6767840B1 (en) * 1997-02-21 2004-07-27 Canon Kabushiki Kaisha Wafer processing apparatus, wafer processing method, and semiconductor substrate fabrication method
SG63810A1 (en) * 1997-02-21 1999-03-30 Canon Kk Wafer processing apparatus wafer processing method and semiconductor substrate fabrication method
US5816274A (en) * 1997-04-10 1998-10-06 Memc Electronic Materials, Inc. Apparartus for cleaning semiconductor wafers
JPH10335284A (ja) 1997-05-29 1998-12-18 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
US6187216B1 (en) 1997-08-27 2001-02-13 Motorola, Inc. Method for etching a dielectric layer over a semiconductor substrate
JP3998226B2 (ja) * 1998-12-21 2007-10-24 Sumco Techxiv株式会社 ウェーハのエッチング方法及び装置
JP3297417B2 (ja) * 2000-03-29 2002-07-02 株式会社半導体先端テクノロジーズ ウェット洗浄装置およびウェットエッチング方法
JP2002231690A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Mitsubishi Materials Silicon Corp 半導体ウェーハのエッチング方法およびその装置
US6673195B2 (en) * 2001-03-30 2004-01-06 Industrial Technologies Research Institute Apparatus and method for etching glass panels
US20020190028A1 (en) * 2001-05-31 2002-12-19 International Business Machines Corporation Method of improving uniformity of etching of a film on an article
JP2003158112A (ja) * 2001-11-19 2003-05-30 Sharp Corp 半導体ウエーハ乾燥装置および半導体ウエーハ乾燥方法
US6797075B2 (en) * 2002-05-09 2004-09-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Ferris wheel-like stripping or cleaning mechanism for semiconductor fabrication
US20060131276A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 Johnston Steven W Uniformity in batch spray processing using independent cassette rotation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04323825A (ja) * 1991-02-01 1992-11-13 Wacker Chemitronic Ges Elektron Grundstoffe Mbh 円板状加工品を液浴中で湿式表面処理する際保持するマガジンおよび該マガジンを用いた円板状加工品の液浴中での湿式表面処理方法

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