KR19990004453U - 반도체 웨이퍼 에싱장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼 에싱장치에 관한 것으로, 종래에는 노즐 플레이트에 형성되어 있는 오존 유입구가 3개이며 일측에 치우친 형태로 형성되어 있으므로 웨이퍼에 오존을 균일하게 분사시키지 못하는 문제점이 있었다. 본 고안은 공정 반응실(1)과, 상기 반응실(1)의 내측 상부에 설치된 오존튜브(5)와, 상기 오존튜브(5)의 하측에 연결되며 다수개의 오존 분사구(61'b)가 형성된 노즐 플레이트(6')와, 상기 노즐 플레이트(6')의 하부에 일정 간격을 두고 설치되며 웨이퍼(4)가 장착되는 스테이지(3)를 구비하여서 구성되며, 따라서 에싱공정 진행시 웨이퍼에 균일하게 오존을 분사함으로써 에싱균일도를 향상시킬 수 있고, 웨이퍼 전면에 균일한 에싱이 진행되므로 공정시간을 단축함과 아울러 다량의 웨이퍼 처리가 가능한 유용한 고안이다.

Description

반도체 웨이퍼 에싱장치

본 고안은 반도체 웨이퍼 에싱장치에 관한 것으로, 특히 에싱레이트(Ashing Rate) 및 균일도(Uniformity) 향상에 적합하도록 한 노즐 플레이트의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼 제조공정 중 에싱공정은 감광막(Photo Resist)이 도포되어 있는 웨이퍼를 에칭(Etching)한 후, 상기 웨이퍼에 남아 있는 감광막을 제거하는 공정을 말한다.

이와 같은 종래의 일반적인 에싱공정을 진행하는 에싱장치가 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 에싱장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 노즐 플레이트를 도시한 상세단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 에싱장치는 상부커버(2)에 고정 설치되어 있는 오존튜브(5)와, 반응실(1) 내부에 노즐 플레이트(6)가 형성되어 있고, 상기 노즐 플레이트(6)의 일측에는 상기 오존튜브(5)에 연결되며 웨이퍼(4)에 오존을 분사하기 위한 3개의 오존 분사구(61)가 통공되어 있으며, 상기 노즐 플레이트(6) 하부에는 상하로 작동되며 시계 또는 반시계 방향으로 회전하는 스테이지(3)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 웨이퍼 에싱장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

공정이 진행되어 웨이퍼(4)가 반응실(1) 내부에 설치되어 있는 스테이지(3)에 장착되면, 상기 스테이지(3)가 상승하여 상기 반응실(1) 상부의 노즐 플레이트(6)와 0.3∼0.5mm의 간격을 두고 상기 스테이지(3)가 정지한다.

이때 상기 반응실(1) 내의 상부커버(2)에 지지 고정된 오존튜브(5)에 오존이 유입된 후 상기 노즐 플레이트(6)를 통하여 오존이 투입되면, 상기 노즐 플레이트(6)의 일측에 통공되어 있는 3개의 오존 분사구(61)를 통해 회전하고 있는 스테이지(3) 상부에 장착된 웨이퍼(4)에 오존이 분사됨으로써 상기 웨이퍼(4)에 잔류하고 있던 감광막을 제거하게 된다.

여기서, 상기 감광막에 함유된 주성분은 탄소 이온으로 오존과 반응하면 CO 및 CO₂로 화학반응되어 배기됨으로써 상기 감광막을 제거하게 된다.

그러나, 종래의 기술은 노즐 플레이트에 형성되어 있는 오존 유입구가 3개이며 일측에 치우친 형태로 형성되어 있으므로 웨이퍼에 오존을 균일하게 분사시키지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 공정이 모두 완료되면 오존튜브나 노즐 플레이트에 잔존하는 오존이 상기 노즐 플레이트의 오존 분사구와 가까운 웨이퍼에 유입되어 감광막을 제거하기 때문에, 상기 웨이퍼상의 부분별로 에싱레이트가 극심한 차이를 나타내므로 균일도가 불량하게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 종래 기술의 또다른 문제점은 상기 웨이퍼상의 에싱레이트가 가장 낮은 부분을 기준으로 공정 시간을 설정해야 하므로 공정의 진행시간이 증가하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 에싱레이트 및 균일도를 상승시켜 공정시간을 단축함으로써 다량의 웨이퍼 처리가 가능한 반도체 웨이퍼 에싱장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 에싱장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 도 1에 따른 노즐 플레이트를 도시한 상세단면도.`

도 3은 본 고안의 반도체 웨이퍼 에싱장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.

도 4는 도 2에 따른 노즐 플레이트를 도시한 상세단면도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 반응실 2 : 상부커버

3 : 스테이지 4 : 웨이퍼

5 : 오존튜브 6' : 노즐 플레이트

6'a : 상단 플레이트 6'b : 하단 플레이트

61'a : 분사공 61'b : 오존 분사구

7 : 공간부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 반도체 웨이퍼 에싱장치는, 공정 반응실과, 상기 반응실의 내측 상부에 설치된 오존 튜브와, 상기 오존 튜브의 하측에 연결되며 다수개의 오존 분사구가 형성된 노즐 플레이트와, 상기 노즐 플레이트의 하부에 일정 간격을 두고 설치되며 웨이퍼가 장착되는 스테이지를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 반도체 웨이퍼 에싱장치에 대한 일실시례를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 반도체 웨이퍼 에싱장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2에 따른 노즐 플레이트를 도시한 상세단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 웨이퍼 에싱장치는 공정중 오존을 유입받는 오존튜브(5)가 반응실(1)의 상부커버(2)에 고정 설치되어 있고, 상기 오존튜브(5) 하부에는 상부 플레이트(6'a) 및 하부 플레이트(6'b)로 구성된 노즐 플레이트(6')가 설치되어 있다.

상기 오존튜브(5)와 연결 설치된 상기 상부 플레이트(6'a)에는 3개 이상의 분사공(61'a)이 형성되어 있고, 상기 상부 플레이트(6'a)의 하부에는 일정 공간부(7)가 형성되어 있으며, 상기 공간부(7) 하부에는 웨이퍼(4)에 오존을 분사하기 위한 6개 이상의 오존 분사구(61'b)가 등간격으로 통공되어 있는 하부 플레이트(6'b)가 설치되어 있다.

또한, 상기 하부 플레이트(6'b) 하부에는 웨이퍼(4)가 장착되는 스테이지(3)가 설치되어 있어 상기 오존 분사구(61'b)로부터 분사되는 오존을 유입받아 상기 웨이퍼(4)상의 감광막을 제거하도록 구성되어 있다.

여기서, 상기 노즐 플레이트(6')의 재질은 SiO₂함량이 99.9% 이상인 석영(Quartz)으로 이루어져 있으며, 상기 상부 플레이트(6'a)와 하부 플레이트(6'b) 사이에 형성된 상기 공간부(7)의 간격은 2mm 이상이며, 상기 노즐 플레이트(6')의 두께는 1∼2mm로 형성하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 반도체 웨이퍼 에싱장치의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼(4)가 반응실(1) 하부의 스테이지(3)에 장착되면 상기 스테이지(3)가 상승하여 상기 웨이퍼(4)와 노즐 플레이트(6') 사이의 간격이 1±0.5mm를 유지하게 한다.

그후, 스테이지(3)가 회전하여 상기 스테이지(3) 상부에 장착된 웨이퍼(4)를 회전시키며 오존튜브(5)를 통하여 오존이 유입되어 공정을 시작하게 된다.

이때 반응실(1)의 온도는 300℃ 정도를 유지하게 하는 것이 바람직하다.

상기 오존튜브(5)를 통해 유입된 오존이 상부 플레이트(6'a)의 분사공(61'a)으로 투입되면, 상기 상부 플레이트(6'a)로부터 유입된 다량의 오존은 상기 상부 플레이트(6'a)의 분사공(61'a)보다 더 많은 수의 오존 분사구(61'b)를 가진 하부 플레이트(6'b)로 고르게 분배된다.

그후, 다수개의 오존 분사구(61'b)가 등간격으로 형성되어 있는 상기 하부 플레이트(6'b) 상부로 오존이 유입되어 오존 분사구(61'b)를 통해 오존이 분사되면, 스테이지(3)에 의해 회전하는 웨이퍼(4) 상부로 오존을 균일하게 분사하게 되고 따라서 균일한 감광막 제거가 이루어진다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 반도체 웨이퍼 에싱장치는, 노즐 플레이트에 다수개의 오존 분사구를 등간격으로 통공하여 에싱공정 진행시 웨이퍼에 균일하게 오존을 분사함으로써 에싱균일도를 향상시킬 수 있고, 웨이퍼 전면에 균일한 에싱이 진행되므로 공정시간을 단축함과 아울러 다량의 웨이퍼 처리가 가능한 유용한 고안이다.

Claims (5)

1. 공정 반응실과, 상기 반응실의 내측 상부에 설치된 오존 튜브와, 상기 오존 튜브의 하측에 연결되며 다수개의 오존 분사구가 형성된 노즐 플레이트와, 상기 노즐 플레이트의 하부에 일정 간격을 두고 설치되며 웨이퍼가 장착되는 스테이지를 구비하여서 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 에싱장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 노즐 플레이트는 오존부의 하단부에 연결 설치되는 상부 플레이트와; 상기 상부 플레이트의 하부에 일정 공간부가 형성되도록 설치되며, 적어도 6개 이상의 오존 분사구가 형성되어 있는 하부 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 에싱장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 형성된 공간부의 크기는 2mm 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 에싱장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 스테이지에 장착되는 웨이퍼와 노즐 플레이트 사이의 간격을 1±0.5mm로 형성한 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 에싱장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 상단 노즐 플레이트의 오존 분사구 수는 적어도 3개 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 에싱장치.