KR102333001B1 - 식각 장치 - Google Patents

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Abstract

식각 장치는 척 및 블로킹 블럭을 포함할 수 있다. 상기 척은 패턴이 형성된 패턴 영역 및 패턴이 형성되지 않은 베벨 영역을 포함하는 웨이퍼를 고정할 수 있다. 상기 척은 상기 베벨 영역의 제 1 부위로 세정 가스를 제공하는 제 1 세정 가스 라인을 포함할 수 있다. 상기 블로킹 블럭은 상기 베벨 영역의 제 2 부위로 세정 가스를 제공하는 제 2 세정 가스 라인, 및 상기 베벨 영역의 제 2 부위로 케미컬을 제공하는 케미컬 라인을 포함할 수 있다. 따라서, 케미컬을 이용해서 웨이퍼의 베벨 영역을 대기압 하에서 식각하므로, 별도의 세정 공정을 수행할 필요가 없게 되어, 공정 시간의 단축을 통해서 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

식각 장치{ETCHING APPARATUS}
본 발명은 식각 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 웨이퍼 베벨 영역의 식각 잔류물을 제거하는 식각 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 웨이퍼 상에는 박막 증착 및 식각 공정 등의 반도체 제조 공정을 통해 원하는 소정의 회로 패턴 등을 집적시켜 다양한 집적회로 소자 등이 제작될 수 있다. 이러한 집적 회로 소자들은 웨이퍼의 소정 영역, 예를 들어, 패턴 영역에 집적될 수 있다. 소자 영역을 제외한 가장자리부는 웨이퍼의 이송을 위해 별도의 소자 또는 회로 패턴이 형성되지 않는 영역으로, 베벨(bevel) 영역이라 할 수 있다. 베벨 영역은 웨이퍼의 가장자리부로부터 소정의 폭으로 형성되며, 웨이퍼의 상면, 측면을 포함한 경사면, 그리고 웨이퍼의 배면을 포함할 수 있다.
반도체 소자의 제조 공정 중 증착 공정은 웨이퍼의 전면에 걸쳐 원하는 박막을 소정의 두께로 증착할 수 있다. 박막 식각 공정은 원하는 소자 패턴을 얻기 위해 웨이퍼의 소자 형성 영역에 형성된 박막을 타겟으로 하여 진행될 수 있다. 따라서, 베벨 영역에는 박막이 제거되지 않은 상태로 잔류할 수 있다. 또한, 플라즈마를 이용하여 식각 공정을 진행하게 되면, 파티클과 같은 공정 부산물이 발생될 수 있다. 이러한 공정 부산물은 베벨 영역에 퇴적될 수 있다.
베벨 영역에 막, 공정 부산물 또는 파티클이 퇴적된 상태에서 후속 공정을 진행하게 되면, 웨이퍼가 휘어지는 현상이 발생하거나, 또는 디포커싱에 의한 웨이퍼 정렬이 어려워질 뿐만 아니라 웨이퍼 베벨 영역에 퇴적된 막이나 공정 부산물 또는 파티클은 이후 공정에서 공정상의 결함으로 작용하여 수율을 저하시키는 원인이 될 수 있다.
관련 기술들에 따르면, 베벨 영역의 퇴적물은 식각 공정을 통해 제거할 수 있다. 예를 들어서, 웨이퍼의 패턴 영역을 블로킹한 상태에서, 웨이퍼의 가장자리 영역에 플라즈마를 형성하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 이러한 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정에서는 반응 부산물인 폴리머가 발생될 수 있다. 따라서, 건식 식각 공정 이후에, 폴리머를 제거하기 위한 세정 공정이 수행될 수 있다.
그러나, 기존의 식각 장치로는 웨이퍼의 베벨 영역 중 배면을 처리할 수가 없을 수 있다. 즉, 기존의 식각 장치는 웨이퍼의 배면에 잔류한 폴리머를 제거할 수가 없을 수 있다. 이로 인하여, 별도의 다른 식각 장치를 이용해서 웨이퍼의 배면을 식각하는 추가적인 공정이 요구될 수 있다.
또한, 베벨 영역을 제외한 웨이퍼의 패턴 영역을 블로킹해야 하므로, 식각되는 베벨 영역의 제어가 매우 어려울 수 있다.
더욱이, 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정은 고진공 하에서 수행되므로, 배기 시간 및 퍼지 시간의 소요로 인해서 공정 시간이 길어질 수 있다.
본 발명은 추가적인 세정 공정을 수행할 필요가 없으면서 식각되는 베벨 영역의 제어가 용이해지면서 공정 시간도 단축할 수 있는 식각 장치를 제공한다.
본 발명의 일 견지에 따른 식각 장치는 척 및 블로킹 블럭을 포함할 수 있다. 상기 척은 패턴이 형성된 패턴 영역 및 패턴이 형성되지 않은 베벨 영역을 포함하는 웨이퍼를 고정할 수 있다. 상기 척은 상기 베벨 영역의 제 1 부위로 세정 가스를 제공하는 제 1 세정 가스 라인을 포함할 수 있다. 상기 블로킹 블럭은 상기 베벨 영역의 제 2 부위로 세정 가스를 제공하는 제 2 세정 가스 라인, 및 상기 베벨 영역의 제 2 부위로 케미컬을 제공하는 케미컬 라인을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 패턴 영역은 상기 웨이퍼의 상부면 중앙부일 수 있다. 상기 베벨 영역의 제 2 부위는 상기 웨이퍼의 상부면 가장자리부일 수 있다. 상기 베벨 영역의 제 1 부위는 상기 웨이퍼의 하부면 가장자리부일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 척은 상기 웨이퍼의 하부면 아래에 위치할 수 있다. 상기 블로킹 블럭은 상기 웨이퍼의 상부면 위에 위치할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 척은 상기 웨이퍼의 하부면 가장자리부를 고정하기 위한 복수개의 척킹 핀들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 척은 상기 웨이퍼의 하부면을 지지하여 상기 웨이퍼의 처짐을 방지하는 복수개의 서포팅 핀들을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제 1 세정 가스 라인은 상기 척의 하부면에 형성된 제 1 가스 도입공, 상기 제 1 가스 도입공으로부터 상기 척의 가장자리로 연장된 제 1 가스 분배 라인, 및 상기 제 1 가스 분배 라인으로부터 상기 척의 상부면 가장자리부를 관통하는 복수개의 제 1 가스 분사공들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제 2 세정 가스 라인은 상기 블로킹 블럭의 상부면에 형성된 제 2 가스 도입공, 상기 제 2 가스 도입공으로부터 상기 블로킹 블럭의 가장자리로 연장된 제 2 가스 분배 라인, 및 상기 제 2 가스 분배 라인으로부터 상기 블로킹 블럭의 하부면 가장자리부를 관통하는 복수개의 제 2 가스 분사공들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제 2 가스 분사공들 각각은 상기 웨이퍼의 상부면과 직교하는 방향에 대해서 상기 제 2 가스 분배 라인으로부터 상기 웨이퍼의 외측면을 향해 경사지게 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 케미컬 라인은 상기 블로킹 블럭의 상부면에 형성된 케미컬 도입공, 상기 케미컬 도입공으로부터 상기 블로킹 블럭의 가장자리로 연장된 케미컬 분배 라인, 및 상기 케미컬 분배 라인으로부터 상기 블로킹 블럭의 하부면 가장자리부를 관통하는 복수개의 케미컬 분사공들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 케미컬 분사공들 각각은 상기 웨이퍼의 상부면과 직교하는 방향에 대해서 상기 케미컬 분배 라인으로부터 상기 웨이퍼의 외측면을 향해 경사지게 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 블로킹 블럭은 상기 웨이퍼의 외측면을 둘러싸는 커버부를 더 포함할 수 있다. 상기 블로킹 블럭은 상기 커버부를 통해서 상기 베벨 영역의 제 1 부위로 세정 가스를 제공하는 제 3 세정 가스 라인을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 케미컬 라인은 상기 제 2 세정 가스 라인과 상기 제 3 세정 가스 라인 사이에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제 3 세정 가스 라인은 상기 블로킹 블럭의 상부면에 형성된 제 3 가스 도입공, 상기 제 3 가스 도입공으로부터 상기 블로킹 블럭의 가장자리를 지나 상기 커버부로 연장된 제 3 가스 분배 라인, 및 상기 제 3 가스 분배 라인으로부터 상기 커버부의 내측면을 관통하는 복수개의 제 3 가스 분사공들을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제 3 가스 분사공들 각각은 상기 웨이퍼의 상부면과 직교하는 방향에 대해서 상기 제 3 가스 분배 라인으로부터 상기 웨이퍼의 외측면을 향해 경사지게 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 식각 장치는 상기 블로킹 블럭을 승강 및 회전시키는 엑튜에이터를 더 포함할 수 있다.
상기된 본 발명에 따르면, 케미컬을 이용해서 웨이퍼의 베벨 영역을 대기압 하에서 식각하므로, 별도의 세정 공정을 수행할 필요가 없어질 수 있다. 따라서, 공정 시간의 단축을 통해서 생산성을 향상시킬 수 있다. 세정 가스 라인과 케미컬 라인의 조정들을 통해서 식각되는 베벨 영역을 정밀하게 제어할 수 있다. 특히, 본 실시예의 식각 장치는 동일 챔버 내에서 동일한 케미컬을 사용하여 인-시튜 방식으로 식각 공정을 수행할 수가 있으므로, 생산성과 비용 측면에서 매우 유리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식각 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 식각 장치의 블로킹 블럭을 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1의 A 부위를 확대해서 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식각 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 식각 장치의 블로킹 블럭을 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1의 A 부위를 확대해서 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 식각 장치는 척(chuck)(110), 블로킹 블럭(blocking ring)(150) 및 엑튜에이터(actuator)(190)를 포함할 수 있다. 블로킹 블럭(150)은 척(110)의 위에 배치될 수 있다.
웨이퍼(wafer)(W)는 척(110)과 블로킹 블럭(150) 사이에 배치될 수 있다. 웨이퍼(W)는 패턴이 형성된 패턴 영역(pattern region) 및 패턴이 형성되지 않은 베벨 영역(bevel region)(BR)으로 구분될 수 있다. 패턴 영역은 웨이퍼(W)의 상부면 중앙부일 수 있다. 베벨 영역(BR)은 패턴 영역을 제외한 웨이퍼(W)의 나머지 부분일 수 있다. 따라서, 베벨 영역(BR)은 웨이퍼(W)의 상부면 가장자리부, 웨이퍼(W)의 외측면 및 웨이퍼(W)의 하부면을 포함할 수 있다. 이하의 설명에서, 베벨 영역(BR) 중 웨이퍼(W)의 하부면 가장자리부가 제 1 부위(BR1)에 해당하고, 웨이퍼(W)의 상부면 가장자리부가 제 2 부위(BR2)에 해당할 수 있다. 웨이퍼(W)의 상부면 가장자리부는 웨이퍼(W)의 상부면 중앙부를 둘러쌀 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 하부면이 웨이퍼(W)의 백사이드(backside)에 해당할 수 있다. 본 실시예에서, 식각 장치는 웨이퍼(W)의 베벨 영역(BR)에 퇴적된 퇴적물을 식각하여 제거할 수 있다.
척(110)은 웨이퍼(W)의 하부면 아래에 배치될 수 있다. 척(110)은 웨이퍼(W)의 하부면을 아래에서부터 지지하여 고정할 수 있다. 척(110)은 웨이퍼(W)의 하부면 가장자리부를 고정하는 복수개의 척킹 핀(chucking pin)(130)들을 포함할 수 있다. 척킹 핀(130)들은 척(110)의 상부면에 배치될 수 있다. 척킹 핀(130)들은 동일한 간격을 두고 배열될 수 있다. 척킹 핀(130)들의 수는 특정 수로 국한되지 않을 수 있다.
웨이퍼(W)의 외측면은 척(110)의 반지름 방향을 따라 척킹 핀(130)들을 지나서 돌출될 수 있다. 즉, 척킹 핀(130)들은 웨이퍼(W)의 외측면 아래 부분을 지지하지 않고 외측면보다 안쪽에 위치한 하부면의 가장자리부 부위를 지지할 수 있다.
또한, 척(110)은 복수개의 서포팅 핀(supporting pin)(140)들을 포함할 수 있다. 서포팅 핀(140)들은 척(110)의 상부면에 배치될 수 있다. 서포팅 핀(140)들은 웨이퍼(W)의 하부면을 지지하여, 웨이퍼(W)의 처짐을 방지할 수 있다. 서포팅 핀(140)들은 동일한 간격을 두고 배열될 수 있다. 서포팅 핀(140)들의 수는 특정 수로 국한되지 않을 수 있다.
척(110)은 제 1 세정 가스 라인(cleaning gas line)(120)을 포함할 수 있다. 제 1 세정 가스 라인(120)은 제 1 가스 도입공(inlet hole)(122), 제 1 가스 분배 라인(distribution line)(124) 및 복수개의 제 1 가스 분사공(injecting hole)(126)들을 포함할 수 있다.
제 1 가스 도입공(122)은 척(110)의 하부면에 형성될 수 있다. 세정 가스는 제 1 가스 도입공(122)을 통해서 척(110)의 내부로 도입될 수 있다. 제 1 가스 분배 라인(124)은 제 1 가스 도입공(122)으로부터 척(110)의 내부를 따라 척(110)의 가장자리부로 수평하게 연장될 수 있다. 제 1 가스 도입공(122)으로 도입된 세정 가스는 제 1 가스 분배 라인(124)을 통해서 척(110)의 내부 전체로 균일하게 분배될 수 있다. 제 1 가스 분사공(126)들은 제 1 가스 분배 라인(124)으로부터 척(110)의 상부면 가장자리부를 관통하여 형성될 수 있다. 제 1 가스 분배 라인(124)으로 분배된 세정 가스는 제 1 가스 분사공(126)들을 통해서 베벨 영역(BR)의 하부면 가장자리부, 즉 제 1 부위(BR1)로 분사되어, 베벨 영역(BR)의 제 1 부위(BR1)에 묻은 퇴적물을 제거할 수 있다.
블로킹 블럭(150)은 웨이퍼(W)의 상부면 위에 배치될 수 있다. 블로킹 블럭(150)은 웨이퍼(W)의 직경과 대응하는 직경, 즉 웨이퍼(W)의 직경과 실질적으로 동일하거나 또는 약간 긴 직경을 가질 수 있다. 따라서, 블로킹 블럭(150)은 웨이퍼(W)의 상부면 전체를 덮을 수 있다. 또한, 블로킹 블럭(150)은 척 상에 안치된 웨이퍼(W)의 외측면을 둘러싸는 커버부(covering portion)(152)를 포함할 수 있다. 커버부(152)는 블로킹 블럭(150)의 외주면으로부터 아래를 향해 수직하게 연장될 수 있다.
엑튜에이터(190)는 블로킹 블럭(150)을 승강 및 회전시킬 수 있다. 따라서, 베벨 영역(BR)의 식각을 위한 공정시에만, 블로킹 블럭(150)을 엑튜에이터(190)를 이용해서 척(110)의 위에 선택적으로 배치시킬 수 있다. 즉, 다른 식각 공정에서는, 엑튜에이터(190)가 블로킹 블럭(150)을 척(110)의 위에서 다른 위치로 이동시킬 수 있다. 따라서, 다른 식각 공정에서는, 본 실시예의 척(110)을 사용할 수가 있다.
블로킹 블럭(150)은 제 2 세정 가스 라인(160), 제 3 세정 가스 라인(170) 및 케미컬 라인(180)을 포함할 수 있다. 제 2 세정 가스 라인(160)이 블로킹 블럭(150)의 맨 아래에 위치하고, 제 3 세정 가스 라인(170)은 블로킹 블럭(150)의 맨 위에 위치할 수 있다. 케미컬 라인(180)은 제 2 세정 가스 라인(160)과 제 3 세정 가스 라인(170) 사이에 위치할 수 있다. 그러나, 이러한 제 2 세정 가스 라인(160), 제 3 세정 가스 라인(170) 및 케미컬 라인(180)의 배열은 상기된 방식으로 국한되지 않고 다른 방식으로 배열될 수도 있다.
제 2 세정 가스 라인(160)은 제 2 가스 도입공(162), 제 2 가스 분배 라인(164) 및 복수개의 제 2 가스 분사공(166)들을 포함할 수 있다. 제 2 세정 가스 라인(160)을 통해 도입되는 세정 가스는 제 1 세정 가스 라인(120)을 통해 도입되는 세정 가스와 동일한 종류일 수도 있고 다른 종류일 수도 있다.
제 2 가스 도입공(162)은 블로킹 블럭(150)의 상부면에 형성될 수 있다. 세정 가스는 제 2 가스 도입공(162)을 통해서 블로킹 블럭(150)의 내부로 도입될 수 있다. 제 2 가스 분배 라인(164)은 제 2 가스 도입공(162)으로부터 블로킹 블럭(150)의 내부를 따라 블로킹 블럭(150)의 가장자리부로 수평하게 연장될 수 있다. 제 2 가스 도입공(162)으로 도입된 세정 가스는 제 2 가스 분배 라인(164)을 통해서 블로킹 블럭(150)의 내부 전체로 균일하게 분배될 수 있다. 제 2 가스 분사공(166)들은 제 2 가스 분배 라인(164)으로부터 블로킹 블럭(150)의 하부면 가장자리부를 관통하여 형성될 수 있다. 제 2 가스 분배 라인(164)으로 분배된 세정 가스는 제 2 가스 분사공(166)들을 통해서 베벨 영역(BR)의 상부면 가장자리부, 즉 제 2 부위(BR2)로 분사되어, 베벨 영역(BR)의 제 2 부위(BR2)에 묻은 퇴적물을 제거할 수 있다.
특히, 제 2 가스 분사공(166)들 각각은 웨이퍼(W)의 상부면과 직교하는 방향, 즉 수직 방향에 대해서 제 2 가스 분배 라인(164)으로부터 웨이퍼(W)의 외측면을 향해 경사지게 연장될 수 있다. 따라서, 제 2 가스 분사공(166)들로부터 분사된 세정 가스는 웨이퍼(W)의 바깥을 향해서 분사되므로, 세정 가스가 웨이퍼(W)의 중앙 영역으로 침투하지 않을 수 있다. 결과적으로, 웨이퍼(W)의 중앙 영역에 배치된 패턴이 세정 가스에 의해 손상되는 것이 방지될 수 있다. 제 2 가스 분사공(166)의 경사 각도는 예각일 수 있고, 특정 각도로 국한되지 않을 수 있다.
제 3 세정 가스 라인(170)은 제 3 가스 도입공(172), 제 3 가스 분배 라인(174) 및 복수개의 제 3 가스 분사공(176)들을 포함할 수 있다. 제 3 세정 가스 라인(170)을 통해 도입되는 세정 가스는 제 1 세정 가스 라인(120) 및/또는 제 2 세정 가스 라인(160)을 통해 도입되는 세정 가스와 동일한 종류일 수도 있고 다른 종류일 수도 있다.
제 3 가스 도입공(172)은 블로킹 블럭(150)의 상부면에 형성될 수 있다. 세정 가스는 제 3 가스 도입공(172)을 통해서 블로킹 블럭(150)의 내부로 도입될 수 있다. 제 3 가스 분배 라인(174)은 제 3 가스 도입공(172)으로부터 블로킹 블럭(150)의 내부를 따라 블로킹 블럭(150)의 가장자리부를 수평하게 지나서 커버부(152)의 내부에서 수직하게 아래로 연장될 수 있다. 제 3 가스 도입공(172)으로 도입된 세정 가스는 제 3 가스 분배 라인(174)을 통해서 블로킹 블럭(150) 및 커버부(152)의 내부 전체로 균일하게 분배될 수 있다. 제 3 가스 분사공(176)들은 제 3 가스 분배 라인(174)으로부터 커버부(152)의 내측면을 관통하여 형성될 수 있다. 제 3 가스 분배 라인(174)으로 분배된 세정 가스는 제 3 가스 분사공(176)들을 통해서 베벨 영역(BR)의 하부면 가장자리부, 즉 제 1 부위(BR1)로 분사되어, 베벨 영역(BR)의 제 1 부위(BR1)에 묻은 퇴적물을 제거할 수 있다. 또한, 제 3 가스 분사공(176)들을 통해서 분사된 세정 가스는 웨이퍼(W)의 외측면에 묻은 퇴적물도 제거할 수 있다.
특히, 제 3 가스 분사공(176)들 각각은 웨이퍼(W)의 상부면과 직교하는 방향, 즉 수직 방향에 대해서 제 3 가스 분배 라인(174)으로부터 웨이퍼(W)의 외측면을 향해 경사지게 연장될 수 있다. 제 3 가스 분사공(176)의 경사 각도는 예각일 수 있고, 특정 각도로 국한되지 않을 수 있다.
케미컬 라인(chemical line)(180)은 케미컬 도입공(182), 케미컬 분배 라인(184) 및 복수개의 케미컬 분사공(186)들을 포함할 수 있다.
케미컬 도입공(182)은 블로킹 블럭(150)의 상부면에 형성될 수 있다. 케미컬은 케미컬 도입공(182)을 통해서 블로킹 블럭(150)의 내부로 도입될 수 있다. 케미컬 분배 라인(184)은 케미컬 도입공(182)으로부터 블로킹 블럭(150)의 내부를 따라 블로킹 블럭(150)의 가장자리부로 수평하게 연장될 수 있다. 케미컬 도입공(182)으로 도입된 케미컬은 케미컬 분배 라인(184)을 통해서 블로킹 블럭(150)의 내부 전체로 균일하게 분배될 수 있다. 케미컬 분사공(186)들은 케미컬 분배 라인(184)으로부터 블로킹 블럭(150)의 하부면 가장자리부를 관통하여 형성될 수 있다. 케미컬 분배 라인(184)으로 분배된 케미컬은 케미컬 분사공(186)들을 통해서 베벨 영역(BR)의 상부면 가장자리부, 즉 제 2 부위(BR2)로 분사되어, 베벨 영역(BR)의 제 2 부위(BR2)에 묻은 퇴적물을 제거할 수 있다.
특히, 케미컬 분사공(186)들 각각은 웨이퍼(W)의 상부면과 직교하는 방향, 즉 수직 방향에 대해서 케미컬 분배 라인(184)으로부터 웨이퍼(W)의 외측면을 향해 경사지게 연장될 수 있다. 따라서, 케미컬 분사공(186)들로부터 분사된 케미컬은 웨이퍼(W)의 바깥을 향해서 분사되므로, 케미컬이 웨이퍼(W)의 중앙 영역으로 침투하지 않을 수 있다. 결과적으로, 웨이퍼(W)의 중앙 영역에 배치된 패턴이 케미컬에 의해 손상되는 것이 방지될 수 있다. 케미컬 분사공(186)의 경사 각도는 예각일 수 있고, 특정 각도로 국한되지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에 따르면, 케미컬을 이용해서 웨이퍼의 베벨 영역을 대기압 하에서 식각하므로, 별도의 세정 공정을 수행할 필요가 없어질 수 있다. 따라서, 공정 시간의 단축을 통해서 생산성을 향상시킬 수 있다. 세정 가스 라인과 케미컬 라인의 조정들을 통해서 식각되는 베벨 영역을 정밀하게 제어할 수 있다. 특히, 본 실시예의 식각 장치는 동일 챔버 내에서 동일한 케미컬을 사용하여 인-시튜 방식으로 식각 공정을 수행할 수가 있으므로, 생산성과 비용 측면에서 매우 유리할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 ; 척 120 ; 제 1 세정 가스 라인
122 ; 제 1 가스 도입공 124 ; 제 1 가스 분배 라인
126 ; 제 1 가스 분사공 130 ; 척킹 핀
140 ; 서포팅 핀 150 ; 블로킹 블럭
160 ; 제 2 세정 가스 라인 162 ; 제 2 가스 도입공
164 ; 제 2 가스 분배 라인 166 ; 제 2 가스 분사공
170 ; 제 3 세정 가스 라인 172 ; 제 3 가스 도입공
174 ; 제 3 가스 분배 라인 176 ; 제 3 가스 분사공
180 ; 케미컬 라인 182 ; 케미컬 도입공
184 ; 케미컬 분배 라인 186 ; 케미컬 분사공
190 ; 엑튜에이터 BR ; 베벨 영역
BR1 ; 제 1 부위 BR2 ; 제 2 부위

Claims (15)

  1. 패턴이 형성된 패턴 영역 및 패턴이 형성되지 않은 베벨 영역을 포함하는 웨이퍼를 고정하고, 상기 베벨 영역의 제 1 부위로 세정 가스를 제공하는 제 1 세정 가스 라인을 포함하는 척; 및
    상기 베벨 영역의 제 2 부위로 세정 가스를 제공하는 제 2 세정 가스 라인, 및 상기 베벨 영역의 제 2 부위로 케미컬을 제공하는 케미컬 라인을 포함하는 블로킹 블럭을 포함하고,
    상기 블로킹 블럭은 상기 웨이퍼의 외측면을 둘러싸는 커버부를 더 포함하고, 상기 블로킹 블럭은 상기 커버부를 통해서 상기 베벨 영역의 제 1 부위로 세정 가스를 제공하는 제 3 세정 가스 라인을 더 포함하는 식각 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 패턴 영역은 상기 웨이퍼의 상부면 중앙부이고, 상기 베벨 영역의 제 2 부위는 상기 웨이퍼의 상부면 가장자리부이며, 상기 베벨 영역의 제 1 부위는 상기 웨이퍼의 하부면 가장자리부인 식각 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 척은 상기 웨이퍼의 하부면 아래에 위치하고, 상기 블로킹 블럭은 상기 웨이퍼의 상부면 위에 위치하는 식각 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 척은 상기 웨이퍼의 하부면 가장자리부를 고정하기 위한 복수개의 척킹 핀들을 포함하는 식각 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 척은 상기 웨이퍼의 하부면을 지지하여 상기 웨이퍼의 처짐을 방지하는 복수개의 서포팅 핀들을 더 포함하는 식각 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 세정 가스 라인은
    상기 척의 하부면에 형성된 제 1 가스 도입공;
    상기 제 1 가스 도입공으로부터 상기 척의 가장자리로 연장된 제 1 가스 분배 라인; 및
    상기 제 1 가스 분배 라인으로부터 상기 척의 상부면 가장자리부를 관통하는 복수개의 제 1 가스 분사공들을 포함하는 식각 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 세정 가스 라인은
    상기 블로킹 블럭의 상부면에 형성된 제 2 가스 도입공;
    상기 제 2 가스 도입공으로부터 상기 블로킹 블럭의 가장자리로 연장된 제 2 가스 분배 라인; 및
    상기 제 2 가스 분배 라인으로부터 상기 블로킹 블럭의 하부면 가장자리부를 관통하는 복수개의 제 2 가스 분사공들을 포함하는 식각 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 가스 분사공들 각각은 상기 웨이퍼의 상부면과 직교하는 방향에 대해서 상기 제 2 가스 분배 라인으로부터 상기 웨이퍼의 외측면을 향해 경사지게 연장된 식각 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 케미컬 라인은
    상기 블로킹 블럭의 상부면에 형성된 케미컬 도입공;
    상기 케미컬 도입공으로부터 상기 블로킹 블럭의 가장자리로 연장된 케미컬 분배 라인; 및
    상기 케미컬 분배 라인으로부터 상기 블로킹 블럭의 하부면 가장자리부를 관통하는 복수개의 케미컬 분사공들을 포함하는 식각 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 케미컬 분사공들 각각은 상기 웨이퍼의 상부면과 직교하는 방향에 대해서 상기 케미컬 분배 라인으로부터 상기 웨이퍼의 외측면을 향해 경사지게 연장된 식각 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 케미컬 라인은 상기 제 2 세정 가스 라인과 상기 제 3 세정 가스 라인 사이에 배치된 식각 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 세정 가스 라인은
    상기 블로킹 블럭의 상부면에 형성된 제 3 가스 도입공;
    상기 제 3 가스 도입공으로부터 상기 블로킹 블럭의 가장자리를 지나 상기 커버부로 연장된 제 3 가스 분배 라인; 및
    상기 제 3 가스 분배 라인으로부터 상기 커버부의 내측면을 관통하는 복수개의 제 3 가스 분사공들을 포함하는 식각 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 3 가스 분사공들 각각은 상기 웨이퍼의 상부면과 직교하는 방향에 대해서 상기 제 3 가스 분배 라인으로부터 상기 웨이퍼의 외측면을 향해 경사지게 연장된 식각 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 블로킹 블럭을 승강 및 회전시키는 엑튜에이터를 더 포함하는 식각 장치.
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