KR101934883B1 - 반도체 제조 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
반도체 세정 방법을 개시한다. 반도체 세정 방법은 웨이퍼를 챔버에 로딩하는 단계, 상기 웨이퍼가 챔버에 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정과 스프레이 세정 공정을 단속없이 진행하여 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하는 단계, 및 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계를 포함한다. 상기 브러싱 세정 공정과 상기 스프레이 세정 공정은 단속없이 연속적으로 또는 동시에 진행할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 제조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 공정 및 구성이 단순화된 반도체 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 웨이퍼상에 박막 증착 및 식각 공정등과 같은 일련의 공정을 수행하여 제조되는데, 각 공정에서 웨이퍼의 표면에 원하지 않는 파티클이 발생하여 남아있게 된다. 이러한 파티클을 제거하기 위하여, 각 공정 전후에 세정 공정을 진행하여야 한다.
파티클은 반도체 소자의 성능에 주요한 영향을 미치게 되고, 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 이러한 파티클 세정 공정은 점점 중요시되고 있다. 대표적인 파티클 세정 방법으로, 약액을 사용한 화학적 처리를 통해 웨이퍼의 표면상의 파티클을 제거하는 방법과 물리적인 힘을 가하여 웨이퍼의 표면상의 파티클을 제거하는 방법이 있다.
도 1(a)을 참조하면, 종래의 반도체 세정 장치(100)는 챔버(110), 스프레이(121)를 구비하는 스프레이 모듈(120), 브러쉬(131)를 구비하는 브러쉬 모듈(130), 및 스핀 모듈(140)을 구비한다. 상기 스프레이 모듈(120) 및 브러쉬 모듈(130)은 웨이퍼(10)를 기준으로 상기 챔버(110)의 상측에 배열되고, 상기 스핀모듈(140)은 상기 웨이퍼(10)를 기준으로 상기 챔버(110)의 하측에 배열된다. 상기 스핀 모듈(140)은 스핀 베어링(141), 스핀 베어링 하우징(143), 및 스핀 모터(145)를 포함할 수 있다.
종래의 반도체 세정 방법은 웨이퍼(10)의 전면을 주로 DIW와 N2 를 사용하는 스프레이 모듈(120)을 이용하여 세정하고, 웨이퍼(10)의 배면을 접촉식 세정 방법인 브러쉬 모듈(130)를 이용하여 세정하였다.
이러한 세정 방법은 웨이퍼의 배면이 상측을 향하도록 도1(b)의 반전(reverse) 유닛(150)을 통해 웨이퍼(10)를 반전시키는 공정, 반전된 웨이퍼의 배면이 상측을 향하도록 챔버(110)내로 로딩하는 공정, 배면의 파티클 제거를 위한 브러싱 세정 공정, 웨이퍼를 챔버로부터 언로딩하는 공정, 웨이퍼의 전면이 상측을 향하도록 웨이퍼를 상기 반전 유닛(150)을 통해 반전시키는 공정, 반전된 웨이퍼의 전면이 상측을 향하도록 웨이퍼를 챔버(100)내로 다시 로딩하는 공정, 웨이퍼의 전면의 파티클을 제거하기 위한 스프레이 세정 공정, 웨이퍼를 챔버로부터 다시 언로딩하는 공정 등을 포함한다.
상기한 바와 같이, 통상적인 DIW 스크러버 공정은 웨이퍼를 반전시켜 로딩한 후 브러쉬(131)를 사용하여 배면을 세정 및 건조하고, 다시 웨이퍼를 반전시켜 로딩한 후 전면을 스프레이(121)를 사용하여 세정 및 건조하는 과정을 거쳐야 한다. 따라서, 웨이퍼를 2번에 걸쳐 반전시켜 브러싱 세정 및 건조 그리고 스프레이 세정 및 건조 공정을 별도로 수행하여야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 웨이퍼의 챔버로의 로딩 및 언로딩 공정도 2번에 걸쳐 수행되어야 하는 번거로움이 있었다.
이에 따라, 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 공정수가 증가할 뿐만 아니라 상당히 긴 시간이 소요될 수 있다. 또한, 다수 회의 웨이퍼 핸들링에 따른 파손 가능성이 높아지고, 이에 따라 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 게다가, 웨이퍼의 이동 동선 및 횟수가 증가함에 따라 파티클의 발생 확률이 증대되고, 이에 따라 세정 공정의 효율성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 웨이퍼의 반전 공정은 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼를 챔버로부터 언로딩한 후 반전 유닛(150)으로 이송된 후 모터(155)를 이용하여 웨이퍼(10)를 180도 회전시켜 배면 또는 전면으로 반전시켜 주는 공정으로서, 챔버내에서 수행되는 세정 공정에 비해 상당히 긴 시간이 소요되므로, 전체적인 반도체 세정 시간이 증가하여 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있다.
파티클은 반도체 소자의 성능에 주요한 영향을 미치게 되고, 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 이러한 파티클 세정 공정은 점점 중요시되고 있다. 대표적인 파티클 세정 방법으로, 약액을 사용한 화학적 처리를 통해 웨이퍼의 표면상의 파티클을 제거하는 방법과 물리적인 힘을 가하여 웨이퍼의 표면상의 파티클을 제거하는 방법이 있다.
도 1(a)을 참조하면, 종래의 반도체 세정 장치(100)는 챔버(110), 스프레이(121)를 구비하는 스프레이 모듈(120), 브러쉬(131)를 구비하는 브러쉬 모듈(130), 및 스핀 모듈(140)을 구비한다. 상기 스프레이 모듈(120) 및 브러쉬 모듈(130)은 웨이퍼(10)를 기준으로 상기 챔버(110)의 상측에 배열되고, 상기 스핀모듈(140)은 상기 웨이퍼(10)를 기준으로 상기 챔버(110)의 하측에 배열된다. 상기 스핀 모듈(140)은 스핀 베어링(141), 스핀 베어링 하우징(143), 및 스핀 모터(145)를 포함할 수 있다.
종래의 반도체 세정 방법은 웨이퍼(10)의 전면을 주로 DIW와 N2 를 사용하는 스프레이 모듈(120)을 이용하여 세정하고, 웨이퍼(10)의 배면을 접촉식 세정 방법인 브러쉬 모듈(130)를 이용하여 세정하였다.
이러한 세정 방법은 웨이퍼의 배면이 상측을 향하도록 도1(b)의 반전(reverse) 유닛(150)을 통해 웨이퍼(10)를 반전시키는 공정, 반전된 웨이퍼의 배면이 상측을 향하도록 챔버(110)내로 로딩하는 공정, 배면의 파티클 제거를 위한 브러싱 세정 공정, 웨이퍼를 챔버로부터 언로딩하는 공정, 웨이퍼의 전면이 상측을 향하도록 웨이퍼를 상기 반전 유닛(150)을 통해 반전시키는 공정, 반전된 웨이퍼의 전면이 상측을 향하도록 웨이퍼를 챔버(100)내로 다시 로딩하는 공정, 웨이퍼의 전면의 파티클을 제거하기 위한 스프레이 세정 공정, 웨이퍼를 챔버로부터 다시 언로딩하는 공정 등을 포함한다.
상기한 바와 같이, 통상적인 DIW 스크러버 공정은 웨이퍼를 반전시켜 로딩한 후 브러쉬(131)를 사용하여 배면을 세정 및 건조하고, 다시 웨이퍼를 반전시켜 로딩한 후 전면을 스프레이(121)를 사용하여 세정 및 건조하는 과정을 거쳐야 한다. 따라서, 웨이퍼를 2번에 걸쳐 반전시켜 브러싱 세정 및 건조 그리고 스프레이 세정 및 건조 공정을 별도로 수행하여야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 웨이퍼의 챔버로의 로딩 및 언로딩 공정도 2번에 걸쳐 수행되어야 하는 번거로움이 있었다.
이에 따라, 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 공정수가 증가할 뿐만 아니라 상당히 긴 시간이 소요될 수 있다. 또한, 다수 회의 웨이퍼 핸들링에 따른 파손 가능성이 높아지고, 이에 따라 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 게다가, 웨이퍼의 이동 동선 및 횟수가 증가함에 따라 파티클의 발생 확률이 증대되고, 이에 따라 세정 공정의 효율성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 웨이퍼의 반전 공정은 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼를 챔버로부터 언로딩한 후 반전 유닛(150)으로 이송된 후 모터(155)를 이용하여 웨이퍼(10)를 180도 회전시켜 배면 또는 전면으로 반전시켜 주는 공정으로서, 챔버내에서 수행되는 세정 공정에 비해 상당히 긴 시간이 소요되므로, 전체적인 반도체 세정 시간이 증가하여 생산성이 크게 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시 예는 브러싱 공정과 스프레이 공정을 한번의 로딩/언로딩 공정만으로 단속없이 연속적으로 또는 동시에 진행함으로써 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 간단히 제거하여 공정을 단순화하고 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체 세정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 웨이퍼 반전 공정이 배제되므로, 공정을 단순화하고 장치 구성을 간소화하고, 그에 따라 제조 원가를 절감할 수 있는 반도체 세정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 자계를 이용하여 공정 챔버내에 웨이퍼를 홀딩 및 회전시켜 줌으로써 공정을 단순화하고 장치 구성을 간소화하고, 그에 따라 파티클 제어에 유리한 반도체 세정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 웨이퍼 반전 공정이 배제되므로, 공정을 단순화하고 장치 구성을 간소화하고, 그에 따라 제조 원가를 절감할 수 있는 반도체 세정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 자계를 이용하여 공정 챔버내에 웨이퍼를 홀딩 및 회전시켜 줌으로써 공정을 단순화하고 장치 구성을 간소화하고, 그에 따라 파티클 제어에 유리한 반도체 세정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼를 챔버에 로딩하는 단계; 상기 웨이퍼가 챔버에 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정과 스프레이 세정 공정을 단속없이 진행하여 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하는 단계; 및 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼의 전면 및 배면중 하나의 면이 챔버의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼를 상기 챔버내로 로딩하는 단계; 상기 웨이퍼의 하나의 면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서, 단속없이 상기 하나의 면에 대해 스프레이 세정 공정을 진행하고 다른 하나의 면에 대해 브러싱 세정 공정을 진행하여 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하는 단계; 및 상기 웨이퍼의 하나의 면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 세정 장치는 웨이퍼의 전면 및 배면중 하나의 면이 상측을 향하도록 상기 웨이퍼가 로딩 및 언로딩되는 챔버; 상기 웨이퍼의 전면 및 배면중 상기 하나의 면에 대향하도록 상기 챔버내에 배열되어, 상기 하나의 면에 존재하는 파티클을 제거하도록 구성되는 스프레이 모듈; 상기 웨이퍼의 상기 전면 및 배면중 다른 하나의 면에 대향하도록 상기 챔버내에 배열되어, 상기 다른 하나의 면에 존재하는 파티클을 제거하도록 구성되는 브러쉬 모듈; 및 상기 스프레이 모듈과 상기 브러쉬 모듈을 제어하도록 구성되는 콘트롤러를 포함하되, 상기 콘트롤러는 세정 공정시 상기 웨이퍼가 챔버내로 로딩된 상태에서, 단속없이 상기 스프레이 모듈과 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하도록 제어한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼의 전면 및 배면중 하나의 면이 챔버의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼를 상기 챔버내로 로딩하는 단계; 상기 웨이퍼의 하나의 면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서, 단속없이 상기 하나의 면에 대해 스프레이 세정 공정을 진행하고 다른 하나의 면에 대해 브러싱 세정 공정을 진행하여 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하는 단계; 및 상기 웨이퍼의 하나의 면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 세정 장치는 웨이퍼의 전면 및 배면중 하나의 면이 상측을 향하도록 상기 웨이퍼가 로딩 및 언로딩되는 챔버; 상기 웨이퍼의 전면 및 배면중 상기 하나의 면에 대향하도록 상기 챔버내에 배열되어, 상기 하나의 면에 존재하는 파티클을 제거하도록 구성되는 스프레이 모듈; 상기 웨이퍼의 상기 전면 및 배면중 다른 하나의 면에 대향하도록 상기 챔버내에 배열되어, 상기 다른 하나의 면에 존재하는 파티클을 제거하도록 구성되는 브러쉬 모듈; 및 상기 스프레이 모듈과 상기 브러쉬 모듈을 제어하도록 구성되는 콘트롤러를 포함하되, 상기 콘트롤러는 세정 공정시 상기 웨이퍼가 챔버내로 로딩된 상태에서, 단속없이 상기 스프레이 모듈과 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하도록 제어한다.
본 실시 예들에 따르면, 이원화되어 있는 브러싱 공정과 스프레이 공정을 일원화하여 웨이퍼의 이동 동선을 최소화함으로써 그에 따른 웨이퍼의 손상을 방지하고 파티클 제어에 유리하며 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 웨이퍼의 이동 동선 및 횟수를 감소시킴으로써 파티클의 발생을 억제하고, 이에 따라 세정 공정의 효율성을 증대시킬 수 있다.
또한, 한번의 로딩/언로딩 공정을 통해 브러싱 세정 공정과 스프레이 세정 공정을 단속없이 연속적으로 또는 동시에 진행하여, 웨이퍼의 전면 및 배면에 배열된 파티클을 제거해 줌으로써, 공정 단순화 및 공정 시간 단축을 도모할 수 있으며, 웨이퍼의 이동에 따른 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
게다가, 웨이퍼가 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정과 스프레이 세정 공정을 단속없이 연속적으로 또는 동시에 수행함으로써, 웨이퍼의 전면 및 배면으로의 반전 공정 및 유닛을 생략할 수 있으며, 웨이퍼의 반전에 따른 후속의 웨이퍼의 로딩/언로딩 공정을 생략할 수 있다. 그러므로, 공정 단순화에 따라 공정 시간 단축 및 세정 공정의 효율성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 장치 구성의 단순화에 따라 제조원가를 절감할 수 있다.
또한, 웨이퍼를 자계를 이용하여 홀딩하고 회전시켜 주는 메커니즘을 적용함으로써 종래의 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 척을 회전시켜 주기 위한 스핀 모듈을 배제할 수 있으므로, 장치 구성을 단순화하고 베어링이 사용되지 않으므로 파티클 제어에 유리한 이점이 있다.
또한, 한번의 로딩/언로딩 공정을 통해 브러싱 세정 공정과 스프레이 세정 공정을 단속없이 연속적으로 또는 동시에 진행하여, 웨이퍼의 전면 및 배면에 배열된 파티클을 제거해 줌으로써, 공정 단순화 및 공정 시간 단축을 도모할 수 있으며, 웨이퍼의 이동에 따른 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
게다가, 웨이퍼가 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정과 스프레이 세정 공정을 단속없이 연속적으로 또는 동시에 수행함으로써, 웨이퍼의 전면 및 배면으로의 반전 공정 및 유닛을 생략할 수 있으며, 웨이퍼의 반전에 따른 후속의 웨이퍼의 로딩/언로딩 공정을 생략할 수 있다. 그러므로, 공정 단순화에 따라 공정 시간 단축 및 세정 공정의 효율성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 장치 구성의 단순화에 따라 제조원가를 절감할 수 있다.
또한, 웨이퍼를 자계를 이용하여 홀딩하고 회전시켜 주는 메커니즘을 적용함으로써 종래의 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 척을 회전시켜 주기 위한 스핀 모듈을 배제할 수 있으므로, 장치 구성을 단순화하고 베어링이 사용되지 않으므로 파티클 제어에 유리한 이점이 있다.
도 1(a)는 종래의 반도체 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1(b)는 종래의 웨이퍼 반전 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 세정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼가 로딩된 챔버를 도시한 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1(b)는 종래의 웨이퍼 반전 유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 세정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼가 로딩된 챔버를 도시한 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 세정 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 세정 장치(200)는 공정 챔버(210)를 구비할 수 있다. 상기 공정 챔버는 반도체 공정, 예를 들어 표면, 예를 들어 전면상에 박막이 형성된 웨이퍼(20)가 로딩/언로딩되는 챔버로서, 도 3에 도시된 바와 같이 밀폐형 구조를 가질 수 있다.
상기 반도체 세정 장치는 물리적인 세정 장치로서 초순수 (deionized water, DIW)를 이용한 스크러버 장치일 수 있다. 본 발명의 반도체 세정 장치는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 전면(frontside)상에 박막을 증착한 후 DOF(depth of focus) 마진을 확보를 위한 리소그라피 공정 전에, 웨이퍼의 전면에 존재하는 파티클을 제거하고 웨이퍼의 배면(backside)에 존재하는 불순물을 제거하는 데 적용될 수 있다.
상기 웨이퍼(20)는 박막 형성 공정후 웨이퍼의 전면(21)과 배면(22)에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 세정 공정을 위해 전면과 배면중 하나의 면, 예를 들어 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 로딩되고, 모든 세정 공정이 완료된 후 상기 웨이퍼(20)는 상기 전면이 상측을 향하고 있는 상태에서 웨이퍼 반전없이 상기 챔버(210)로부터 언로딩될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 웨이퍼(20)의 전면(21)과 배면(22)중 상기 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 로딩되어 세정 공정이 수행되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 웨이퍼(20)의 배면(22)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 로딩되어 세정 공정이 수행될 수도 있다.
상기 웨이퍼(20)는 웨이퍼 지지대(25)에 안착되어 지지될 수 있다. 상기 웨이퍼를 지지하고 회전시켜 주기 위한 웨이퍼 지지대(25)은 상기 웨이퍼의 전면 및 배면중 다른 면, 예를 들어, 배면(22)의 에지 부분만을 부분적으로 지지하고 배면의 중앙부분을 노출시켜 주는 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 상기 웨이퍼 지지대(25)는 도 3에 도시된 바와 같이, 대략 링 형상의 구조를 가질 수 있다. 상기 웨이퍼 지지대(25)는 웨이퍼 척일 수 있다. 구체적으로, 상기 웨이퍼 지지대는 로터(26)를 포함하는 웨이퍼 척일 수 있다. 상기 로터(26)에는 상기 로터를 회전시켜 주기 위한 스핀 모터(27)가 결합될 수 있다.
도 1에 도시된 종래의 반도체 세정 장치(100)는 상기 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 지지대인 웨이퍼 척(15)을 회전시켜 주기 위한 스핀 모듈(140)이 웨이퍼의 하측에 배열되기 때문에, 브러쉬 모듈(130)과 스프레이 모듈(120)이 웨이퍼(10)의 상측에 배열해야만 하였으며, 이에 따라 웨이퍼의 전면 또는 배면이 각각 챔버의 상측을 향하도록 반전시켜 준다음 로딩/언로딩 공정을 수행하고, 웨이퍼의 전면 및 배면에 대하여 각각 세정 공정을 분리하여 별도로 진행하였다.
그러나, 본 발명에서는 상기 웨이퍼(20)를 지지하기 위한 지지대인 웨이퍼 척(25)에 포함된 로터(26)와 스핀 모터(27)간에 생성된 자계에 의해 웨이퍼를 챔버내에서 홀딩하고 회전시켜 줄 수 있으므로, 종래의 웨이퍼의 하부에 배열된 스핀 모듈을 제거할 수 있다. 따라서, 스핀 모듈의 제거에 따라 반도체 세정 장치의 구조를 단순화할 수 있으며, 챔버(210)내 웨이퍼(20) 하부에 공간적인 여유를 제공할 수 있다. 또한, 스핀 베어링을 포함하는 스핀모듈 대신에 자계에 의해 회전 가능한 메카니즘을 적용함으로써, 장치 및 공정 단순화에 따른 제조원가 절감 및 파티클 제어에 더욱 유리한 이점이 있다.
상기 반도체 세정 장치(200)는 상기 웨이퍼(20)의 전면과 배면에 존재하는 파티클을 위한 제거하기 위한 스프레이 모듈(220)과 브러쉬 모듈(230)을 더 구비할 수 있다.
상기 브러쉬 모듈(230)은 상기 웨이퍼(20)의 배면(22)에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 구성으로서, 상기 챔버(210)내에서 상기 웨이퍼(20)의 배면에 대향 배치된다. 상기 스프레이 모듈(220)은 상기 웨이퍼(20)의 전면(21)에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 구성으로서, 상기 챔버(210)내에서 상기 웨이퍼(20)의 전면에 대향 배치된다.
예를 들어, 상기 웨이퍼(20)의 전면이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 로딩되는 경우, 상기 스프레이 모둘(220)은 웨이퍼 척(25)을 중심으로 상기 챔버의 상측에 배열되고 상기 브러쉬 모듈(230)은 상기 웨이퍼 척(25)을 중심으로 상기 챔버의 하측에 배열될 수 있다. 상기 브러쉬 모듈(230)은 상기에서 설명한 바와 같이 상기 스핀 모듈의 제거에 따라 제공된 웨이퍼 하부 공간에 배열되므로, 웨이퍼의 반전없이 한번의 로딩/언로딩 공정을 통해 웨이퍼의 전면 및 배면에 대해 브러싱 세정 공정과 스프레이 세정 공정을 단속없이 연속적으로 진행하거나 또는 동시에 진행하여 파티클을 제거할 수 있다.
상기 스프레이 모듈(220)은 상기 웨이퍼를 중심으로 상기 챔버(210)내의 상측에 배열되어 상기 웨이퍼의 전면으로 초순수(DIW)를 분사하기 위한 나노 스프레이(221), 나노 스프레이 디스펜서(223), 및 상기 상기 나노 스프레이(221)와 나노 스프레이 디스펜서(223)를 수직 이동 및 회전시켜 주기 위한 나노 스프레이 모터(225)를 구비할 수 있다.
상기 브러쉬 모듈(230)은 상기 웨이퍼를 중심으로 상기 챔버(210)내의 하측에 배열되어 상기 웨이퍼의 배면을 브러싱하기 위한 브러쉬(231), 브러쉬 디스펜서(233), 및 상기 브러쉬와 상기 브러쉬 디스펜서(233)를 수직 이동 및 회전시켜 주기 위한 브러쉬 모터(235)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)이 웨이퍼를 중심으로 상기 챔버내의 상측 및 하측에 배열되는 것을 예시하였으나, 스프레이 모듈과 브러쉬 모듈의 배열 구조가 이에 한정되는 것이 아니며, 상기 스프레이 모듈(220)과 브러쉬 모듈(230)이 각각 상기 웨이퍼(20)를 중심으로 상기 챔버내의 하측 및 상측에 배열될 수도 있다.
본 발명의 반도체 세정 장치(200)는 상기 반도체 세정 장치의 전반적인 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(240)를 더 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 콘트롤러(240)는 상기 웨이퍼(20)의 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 배열된 상태에서, 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼(20)의 전면을 세정하고 단속없이 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면을 연속적으로 세정하도록 할 수 있다. 이와 반대로, 상기 콘트롤러(240)는 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면을 세정한 다음 단속없이 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면을 연속적으로 세정하도록 할 수 있다.
다른 예로서, 상기 콘트롤러(240)는 상기 웨이퍼의 배면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 배열된 상태에서 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼(20)의 배면을 세정하고 이어서 단속없이 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면을 세정하도록 할 수 있다. 이와 반대로, 상기 콘트롤러(240)는 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면을 세정한 다음 단속없이 연속적으로 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면을 세정하도록 할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 콘트롤러(240)는 상기 웨이퍼(20)의 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 배열된 상태에서, 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼(20)의 전면을 세정함과 동시에 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면을 세정하도록 할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 콘트롤러(240)는 상기 웨이퍼의 배면(22)이 상기 챔버의 상측을 향하도록 배열된 상태에서 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼(20)의 배면을 세정함과 동시에 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면을 세정하도록 할 수 있다.
이하 본 발명의 반도체 세정 방법을 도 4 내지 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼의 전면이 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정 및 스프레이 세정 공정을 통해 단속없이 연속적으로 웨이퍼의 전면 및 배면의 파티클을 제거하는 방법이다. 본 발명의 반도체 세정방법은 일 예로, 웨이퍼의 전면상에 박막이 형성된 후 리소그라피 공정을 진행하기 전에 수행될 수 있다.
먼저, 웨이퍼(20)의 배면과 전면중 하나의 면, 예를 들어 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼(20)를 상기 챔버(210)내로 로딩한다(S410).
이어서, 상기 웨이퍼(20)의 전면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서, 상기 전면에 대해 스프레이 모듈(220)을 이용하여 스프레이 세정 공정을 진행하고(S420), 이어서 단속없이 상기 배면에 대해 브러쉬 모듈(230)을 이용하여 브러싱 세정 공정을 연속적으로 진행한다(S430).
상기 모든 세정 공정이 완료되면, 상기 웨이퍼의 전면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서, 파티클이 제거된 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩할 수 있다(S440).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반전 유니트를 이용한 웨이퍼의 반전 공정없이 한번의 로딩/언로딩 공정만으로도 웨이퍼의 전면 및 배면에 대한 세정 공정을 단속없이 연속적으로 진행함으로써, 배면과 전면에 대해 별개의 로딩/언로딩 공정을 진행하여 웨이퍼의 배면과 전면에 대한 세정 공정을 별개로 진행하는 종래의 반도체 세정 방법에 비해, 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상 및 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼의 배면이 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정 및 스프레이 세정 공정을 통해 단속없이 웨이퍼의 전면 및 배면의 파티클을 연속적으로 제거하는 방법이다. 다른 실시예에 따른 반도체 세정방법은 일 예로, 웨이퍼의 전면상에 박막이 형성된 후 리소그라피 공정을 진행하기 전에 수행될 수 있다
먼저, 웨이퍼(20)의 배면과 전면중 하나의 면, 예를 들어 배면(22)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼(20)를 상기 챔버(210)내로 로딩한다(S510).
이어서, 상기 웨이퍼(20)의 배면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서, 상기 배면에 대해 브러쉬 모듈(230)을 이용하여 브러싱 세정 공정을 진행하고(S520), 이어서 단속없이 상기 전면에 대해 스프레이 모듈(220)을 이용하여 스프레이 세정 공정을 연속적으로 진행한다(S530).
상기 모든 세정 공정이 완료되면, 상기 웨이퍼의 배면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서, 파티클이 제거된 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩할 수 있다 (S540).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 일 실시예와 마찬가지로 한번의 로딩/언로딩 공정만으로도 웨이퍼의 전면 및 배면에 대한 세정 공정을 진행함으로써, 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상 및 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼의 전면이 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정 및 스프레이 세정 공정을 동시에 진행하여 웨이퍼의 전면 및 배면의 파티클을 제거하는 방법이다. 또 다른 실시예에 따른 반도체 세정방법은 일 예로, 웨이퍼의 전면상에 박막이 형성된 후 리소그라피 공정을 진행하기 전에 수행될 수 있다
먼저, 웨이퍼(20)의 전면과 배면중 하나의 면, 예를 들어 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼(20)를 상기 챔버(210)로 로딩한다(S610).
이어서, 상기 웨이퍼(20)의 전면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서, 상기 전면에 대해 스프레이 모듈(220)을 이용하여 스프레이 세정 공정을 진행함과 동시에 상기 배면에 대해 브러쉬 모듈(230)을 이용하여 브러싱 세정 공정을 진행한다(S620).
상기 모든 세정 공정이 완료되면, 상기 웨이퍼의 전면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서, 파티클이 제거된 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩할 수 있다 (S630).
다른 예로서, 상기 웨이퍼(20)의 배면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서, 상기 전면에 대해 스프레이 모듈(220)을 이용하여 스프레이 세정 공정을 진행함과 동시에 상기 배면에 대해 브러쉬 모듈(230)을 이용하여 브러싱 세정 공정을 진행할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 일 실시예와 마찬가지로 한번의 로딩/언로딩 공정만으로도 웨이퍼의 전면 및 배면에 대한 세정 공정을 진행함으로써, 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상 및 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 웨이퍼의 전면 및 배면에 대한 세정 공정을 동시에 진행함으로써, 보다 더 공정을 단순화하고 공정 시간을 단축할 수 있으며, 생산성을 보다 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 반도체 세정 방법 및 장치에서는 웨이퍼의 전면에 박막이 증착된 후 리소그라피 공정을 진행하기 전에 수행되는 것으로 설명하였으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 반도체 소자를 제조하는 공정에 다양하게 적용 가능하다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 세정 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 세정 장치(200)는 공정 챔버(210)를 구비할 수 있다. 상기 공정 챔버는 반도체 공정, 예를 들어 표면, 예를 들어 전면상에 박막이 형성된 웨이퍼(20)가 로딩/언로딩되는 챔버로서, 도 3에 도시된 바와 같이 밀폐형 구조를 가질 수 있다.
상기 반도체 세정 장치는 물리적인 세정 장치로서 초순수 (deionized water, DIW)를 이용한 스크러버 장치일 수 있다. 본 발명의 반도체 세정 장치는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 전면(frontside)상에 박막을 증착한 후 DOF(depth of focus) 마진을 확보를 위한 리소그라피 공정 전에, 웨이퍼의 전면에 존재하는 파티클을 제거하고 웨이퍼의 배면(backside)에 존재하는 불순물을 제거하는 데 적용될 수 있다.
상기 웨이퍼(20)는 박막 형성 공정후 웨이퍼의 전면(21)과 배면(22)에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 세정 공정을 위해 전면과 배면중 하나의 면, 예를 들어 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 로딩되고, 모든 세정 공정이 완료된 후 상기 웨이퍼(20)는 상기 전면이 상측을 향하고 있는 상태에서 웨이퍼 반전없이 상기 챔버(210)로부터 언로딩될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 웨이퍼(20)의 전면(21)과 배면(22)중 상기 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 로딩되어 세정 공정이 수행되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 웨이퍼(20)의 배면(22)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 로딩되어 세정 공정이 수행될 수도 있다.
상기 웨이퍼(20)는 웨이퍼 지지대(25)에 안착되어 지지될 수 있다. 상기 웨이퍼를 지지하고 회전시켜 주기 위한 웨이퍼 지지대(25)은 상기 웨이퍼의 전면 및 배면중 다른 면, 예를 들어, 배면(22)의 에지 부분만을 부분적으로 지지하고 배면의 중앙부분을 노출시켜 주는 구조를 가질 수 있다. 일 예로, 상기 웨이퍼 지지대(25)는 도 3에 도시된 바와 같이, 대략 링 형상의 구조를 가질 수 있다. 상기 웨이퍼 지지대(25)는 웨이퍼 척일 수 있다. 구체적으로, 상기 웨이퍼 지지대는 로터(26)를 포함하는 웨이퍼 척일 수 있다. 상기 로터(26)에는 상기 로터를 회전시켜 주기 위한 스핀 모터(27)가 결합될 수 있다.
도 1에 도시된 종래의 반도체 세정 장치(100)는 상기 웨이퍼(10)를 지지하기 위한 지지대인 웨이퍼 척(15)을 회전시켜 주기 위한 스핀 모듈(140)이 웨이퍼의 하측에 배열되기 때문에, 브러쉬 모듈(130)과 스프레이 모듈(120)이 웨이퍼(10)의 상측에 배열해야만 하였으며, 이에 따라 웨이퍼의 전면 또는 배면이 각각 챔버의 상측을 향하도록 반전시켜 준다음 로딩/언로딩 공정을 수행하고, 웨이퍼의 전면 및 배면에 대하여 각각 세정 공정을 분리하여 별도로 진행하였다.
그러나, 본 발명에서는 상기 웨이퍼(20)를 지지하기 위한 지지대인 웨이퍼 척(25)에 포함된 로터(26)와 스핀 모터(27)간에 생성된 자계에 의해 웨이퍼를 챔버내에서 홀딩하고 회전시켜 줄 수 있으므로, 종래의 웨이퍼의 하부에 배열된 스핀 모듈을 제거할 수 있다. 따라서, 스핀 모듈의 제거에 따라 반도체 세정 장치의 구조를 단순화할 수 있으며, 챔버(210)내 웨이퍼(20) 하부에 공간적인 여유를 제공할 수 있다. 또한, 스핀 베어링을 포함하는 스핀모듈 대신에 자계에 의해 회전 가능한 메카니즘을 적용함으로써, 장치 및 공정 단순화에 따른 제조원가 절감 및 파티클 제어에 더욱 유리한 이점이 있다.
상기 반도체 세정 장치(200)는 상기 웨이퍼(20)의 전면과 배면에 존재하는 파티클을 위한 제거하기 위한 스프레이 모듈(220)과 브러쉬 모듈(230)을 더 구비할 수 있다.
상기 브러쉬 모듈(230)은 상기 웨이퍼(20)의 배면(22)에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 구성으로서, 상기 챔버(210)내에서 상기 웨이퍼(20)의 배면에 대향 배치된다. 상기 스프레이 모듈(220)은 상기 웨이퍼(20)의 전면(21)에 존재하는 파티클을 제거하기 위한 구성으로서, 상기 챔버(210)내에서 상기 웨이퍼(20)의 전면에 대향 배치된다.
예를 들어, 상기 웨이퍼(20)의 전면이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 로딩되는 경우, 상기 스프레이 모둘(220)은 웨이퍼 척(25)을 중심으로 상기 챔버의 상측에 배열되고 상기 브러쉬 모듈(230)은 상기 웨이퍼 척(25)을 중심으로 상기 챔버의 하측에 배열될 수 있다. 상기 브러쉬 모듈(230)은 상기에서 설명한 바와 같이 상기 스핀 모듈의 제거에 따라 제공된 웨이퍼 하부 공간에 배열되므로, 웨이퍼의 반전없이 한번의 로딩/언로딩 공정을 통해 웨이퍼의 전면 및 배면에 대해 브러싱 세정 공정과 스프레이 세정 공정을 단속없이 연속적으로 진행하거나 또는 동시에 진행하여 파티클을 제거할 수 있다.
상기 스프레이 모듈(220)은 상기 웨이퍼를 중심으로 상기 챔버(210)내의 상측에 배열되어 상기 웨이퍼의 전면으로 초순수(DIW)를 분사하기 위한 나노 스프레이(221), 나노 스프레이 디스펜서(223), 및 상기 상기 나노 스프레이(221)와 나노 스프레이 디스펜서(223)를 수직 이동 및 회전시켜 주기 위한 나노 스프레이 모터(225)를 구비할 수 있다.
상기 브러쉬 모듈(230)은 상기 웨이퍼를 중심으로 상기 챔버(210)내의 하측에 배열되어 상기 웨이퍼의 배면을 브러싱하기 위한 브러쉬(231), 브러쉬 디스펜서(233), 및 상기 브러쉬와 상기 브러쉬 디스펜서(233)를 수직 이동 및 회전시켜 주기 위한 브러쉬 모터(235)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)이 웨이퍼를 중심으로 상기 챔버내의 상측 및 하측에 배열되는 것을 예시하였으나, 스프레이 모듈과 브러쉬 모듈의 배열 구조가 이에 한정되는 것이 아니며, 상기 스프레이 모듈(220)과 브러쉬 모듈(230)이 각각 상기 웨이퍼(20)를 중심으로 상기 챔버내의 하측 및 상측에 배열될 수도 있다.
본 발명의 반도체 세정 장치(200)는 상기 반도체 세정 장치의 전반적인 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(240)를 더 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 콘트롤러(240)는 상기 웨이퍼(20)의 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 배열된 상태에서, 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼(20)의 전면을 세정하고 단속없이 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면을 연속적으로 세정하도록 할 수 있다. 이와 반대로, 상기 콘트롤러(240)는 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면을 세정한 다음 단속없이 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면을 연속적으로 세정하도록 할 수 있다.
다른 예로서, 상기 콘트롤러(240)는 상기 웨이퍼의 배면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 배열된 상태에서 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼(20)의 배면을 세정하고 이어서 단속없이 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면을 세정하도록 할 수 있다. 이와 반대로, 상기 콘트롤러(240)는 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면을 세정한 다음 단속없이 연속적으로 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면을 세정하도록 할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 콘트롤러(240)는 상기 웨이퍼(20)의 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 배열된 상태에서, 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼(20)의 전면을 세정함과 동시에 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면을 세정하도록 할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 콘트롤러(240)는 상기 웨이퍼의 배면(22)이 상기 챔버의 상측을 향하도록 배열된 상태에서 상기 스프레이 모듈(220)과 상기 브러쉬 모듈(230)을 제어하여, 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼(20)의 배면을 세정함과 동시에 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면을 세정하도록 할 수 있다.
이하 본 발명의 반도체 세정 방법을 도 4 내지 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼의 전면이 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정 및 스프레이 세정 공정을 통해 단속없이 연속적으로 웨이퍼의 전면 및 배면의 파티클을 제거하는 방법이다. 본 발명의 반도체 세정방법은 일 예로, 웨이퍼의 전면상에 박막이 형성된 후 리소그라피 공정을 진행하기 전에 수행될 수 있다.
먼저, 웨이퍼(20)의 배면과 전면중 하나의 면, 예를 들어 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼(20)를 상기 챔버(210)내로 로딩한다(S410).
이어서, 상기 웨이퍼(20)의 전면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서, 상기 전면에 대해 스프레이 모듈(220)을 이용하여 스프레이 세정 공정을 진행하고(S420), 이어서 단속없이 상기 배면에 대해 브러쉬 모듈(230)을 이용하여 브러싱 세정 공정을 연속적으로 진행한다(S430).
상기 모든 세정 공정이 완료되면, 상기 웨이퍼의 전면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서, 파티클이 제거된 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩할 수 있다(S440).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반전 유니트를 이용한 웨이퍼의 반전 공정없이 한번의 로딩/언로딩 공정만으로도 웨이퍼의 전면 및 배면에 대한 세정 공정을 단속없이 연속적으로 진행함으로써, 배면과 전면에 대해 별개의 로딩/언로딩 공정을 진행하여 웨이퍼의 배면과 전면에 대한 세정 공정을 별개로 진행하는 종래의 반도체 세정 방법에 비해, 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상 및 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼의 배면이 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정 및 스프레이 세정 공정을 통해 단속없이 웨이퍼의 전면 및 배면의 파티클을 연속적으로 제거하는 방법이다. 다른 실시예에 따른 반도체 세정방법은 일 예로, 웨이퍼의 전면상에 박막이 형성된 후 리소그라피 공정을 진행하기 전에 수행될 수 있다
먼저, 웨이퍼(20)의 배면과 전면중 하나의 면, 예를 들어 배면(22)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼(20)를 상기 챔버(210)내로 로딩한다(S510).
이어서, 상기 웨이퍼(20)의 배면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서, 상기 배면에 대해 브러쉬 모듈(230)을 이용하여 브러싱 세정 공정을 진행하고(S520), 이어서 단속없이 상기 전면에 대해 스프레이 모듈(220)을 이용하여 스프레이 세정 공정을 연속적으로 진행한다(S530).
상기 모든 세정 공정이 완료되면, 상기 웨이퍼의 배면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서, 파티클이 제거된 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩할 수 있다 (S540).
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 일 실시예와 마찬가지로 한번의 로딩/언로딩 공정만으로도 웨이퍼의 전면 및 배면에 대한 세정 공정을 진행함으로써, 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상 및 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또 다른 실시예에 따른 반도체 세정 방법은 웨이퍼의 전면이 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서 브러싱 세정 공정 및 스프레이 세정 공정을 동시에 진행하여 웨이퍼의 전면 및 배면의 파티클을 제거하는 방법이다. 또 다른 실시예에 따른 반도체 세정방법은 일 예로, 웨이퍼의 전면상에 박막이 형성된 후 리소그라피 공정을 진행하기 전에 수행될 수 있다
먼저, 웨이퍼(20)의 전면과 배면중 하나의 면, 예를 들어 전면(21)이 상기 챔버(210)의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼(20)를 상기 챔버(210)로 로딩한다(S610).
이어서, 상기 웨이퍼(20)의 전면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서, 상기 전면에 대해 스프레이 모듈(220)을 이용하여 스프레이 세정 공정을 진행함과 동시에 상기 배면에 대해 브러쉬 모듈(230)을 이용하여 브러싱 세정 공정을 진행한다(S620).
상기 모든 세정 공정이 완료되면, 상기 웨이퍼의 전면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서, 파티클이 제거된 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩할 수 있다 (S630).
다른 예로서, 상기 웨이퍼(20)의 배면이 상기 챔버의 상측을 향하도록 로딩된 상태에서, 상기 전면에 대해 스프레이 모듈(220)을 이용하여 스프레이 세정 공정을 진행함과 동시에 상기 배면에 대해 브러쉬 모듈(230)을 이용하여 브러싱 세정 공정을 진행할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 일 실시예와 마찬가지로 한번의 로딩/언로딩 공정만으로도 웨이퍼의 전면 및 배면에 대한 세정 공정을 진행함으로써, 공정을 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 이에 따라 생산성 향상 및 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 웨이퍼의 전면 및 배면에 대한 세정 공정을 동시에 진행함으로써, 보다 더 공정을 단순화하고 공정 시간을 단축할 수 있으며, 생산성을 보다 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 반도체 세정 방법 및 장치에서는 웨이퍼의 전면에 박막이 증착된 후 리소그라피 공정을 진행하기 전에 수행되는 것으로 설명하였으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니며, 반도체 소자를 제조하는 공정에 다양하게 적용 가능하다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
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- 챔버의 상측 및 하측중 하나에 배열된 브러쉬 모듈, 상기 챔버의 상, 하측중 다른 하나에 배열된 스프레이 모듈, 및 상기 챔버내에 배치되어 웨이퍼를 지지하고, 스핀 모터가 결합된 로터를 구비하는 링 타입 웨이퍼 지지대를 포함하는 반도체 세정장치를 이용한 반도체 세정 방법에 있어서,
웨이퍼의 전면 및 배면중 하나의 면이 챔버의 상측을 향하도록 상기 웨이퍼가 상기 챔버내로 로딩되는 단계;
상기 웨이퍼의 하나의 면이 상기 챔버의 상측을 향하고, 상기 로터와 스핀 모터간의 자계에 의해 웨이퍼가 회전하는 상태에서, 단속없이 상기 하나의 면에 대해 상기 스프레이 모듈을 이용하여 스프레이 세정 공정을 진행하고 다른 하나의 면에 대해 상기 브러쉬 모듈을 이용하여 브러싱 세정 공정을 진행하여 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하는 단계; 및
모든 세정 공정이 완료되면, 상기 웨이퍼의 하나의 면이 상기 챔버의 상측을 향하고 있는 상태에서 상기 웨이퍼를 상기 챔버로부터 언로딩하는 단계를 포함하는 반도체 세정 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 웨이퍼의 하나의 면에 대해 스프레이 세정 공정을 진행함과 동시에 상기 다른 하나의 면에 대해 브러싱 세정 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 웨이퍼의 하나의 면에 대한 스프레이 세정 공정은 상기 다른 하나의 면에 대한 브러싱 세정 공정을 진행하기 전에 단속없이 연속적으로 진행하거나 또는 브러싱 세정 공정을 진행한 후에 단속없이 연속적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 방법.
- 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나의 면은 상기 웨이퍼의 전면이고, 상기 다른 하나의 면은 상기 웨이퍼의 배면이며,
상기 스프레이 세정 공정과 브러싱 세정 공정은 상기 웨이퍼의 전면상에 박막을 증착한 다음 리소그라피 공정전에 단속없이 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 방법.
- 웨이퍼의 전면 및 배면중 하나의 면이 상측을 향하도록 상기 웨이퍼가 로딩 및 언로딩되는 챔버;
상기 웨이퍼의 상기 하나의 면에 대향하도록 상기 챔버내에 배열되어, 상기 하나의 면에 존재하는 파티클을 제거하도록 구성되는 스프레이 모듈;
상기 웨이퍼의 상기 전면 및 배면중 다른 면에 대향하도록 상기 챔버내에 배열되어, 상기 다른 면에 존재하는 파티클을 제거하도록 구성되는 브러쉬 모듈;
상기 챔버내에 배치되어, 상기 웨이퍼의 상기 하나의 면이 상측을 향하도록 지지하고, 스핀 모터가 결합된 로터를 구비하는 웨이퍼 척을 포함하는 링타입 웨이퍼 지지대;및
상기 스프레이 모듈과 상기 브러쉬 모듈을 제어하도록 구성되는 콘트롤러를 포함하되,
상기 콘트롤러는 세정 공정시 상기 웨이퍼가 챔버내로 로딩되어 상기 로터와 스핀 모터간의 자계에 의해 웨이퍼가 회전하는 상태에서, 단속없이 상기 스프레이 모듈과 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 존재하는 파티클을 제거하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 웨이퍼는 전면이 상측을 향하도록 로딩 및 언로딩되고, 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면에 대향하도록 상기 챔버의 상측에 배열되며, 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면에 대향하도록 상기 챔버의 하측에 배열되는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 웨이퍼는 배면이 상측을 향하도록 로딩 및 언로딩되고, 상기 스프레이 모듈이 상기 웨이퍼의 전면에 대향하도록 상기 챔버의 하측에 배열되며, 상기 브러쉬 모듈이 상기 웨이퍼의 배면에 대향하도록 상기 챔버의 상측에 배열되는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장치.
- 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 로터와 스핀 모터간의 자계에 의해 상기 웨이퍼를 홀딩 및 회전시켜 줌으로써, 상기 웨이퍼 척 하부에 상기 브러쉬 모듈 또는 스프레이 모듈이 배치될 공간을 확보하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 콘트롤러는 세정 공정시 상기 스프레이 모듈과 상기 브러쉬 모듈이 단속없이 연속적으로 구동되도록 제어하여, 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 배열된 파티클을 연속적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 콘트롤러는 세정 공정시 상기 스프레이 모듈과 상기 브러쉬 모듈이 동시에 구동되도록 제어하여, 상기 웨이퍼의 전면 및 배면에 배열된 파티클을 동시에 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체 세정 장치.
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|---|---|---|---|---|
| KR20200144338A (ko) * | 2019-06-18 | 2020-12-29 | (주)지티아이코리아 | 반도체 제조 장치 및 방법 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20090049539A (ko) * | 2007-11-13 | 2009-05-18 | 가부시키가이샤 소쿠도 | 기판처리장치 |
| KR20150111867A (ko) * | 2014-03-26 | 2015-10-06 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | 기판 처리 장치 |
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2018
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Patent Citations (2)
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| KR20200144338A (ko) * | 2019-06-18 | 2020-12-29 | (주)지티아이코리아 | 반도체 제조 장치 및 방법 |
| KR102231615B1 (ko) * | 2019-06-18 | 2021-03-24 | 주식회사 지티아이코리아 | 반도체 제조 장치 및 방법 |
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