KR19990018376A

KR19990018376A - Wafer bath

Info

Publication number: KR19990018376A
Application number: KR1019970041552A
Authority: KR
Inventors: 강능석
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-15

Abstract

본 발명은 웨이퍼 조(bath)에 관해 개시한다. 본 발명에 의한 웨이퍼 조는 웨이퍼 조의 밑 바닥이 펀칭 플레이트를 겸한다. 그리고 그 아래에 유입구가 균일하게 형성되어 있다. 따라서 케미컬 유출시 공기가 유입되는 것을 방지하여 웨이퍼에 줄 파티클이 형성되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 케미컬 유입시 펀칭 플레이트에 유입되는 케미컬 유압이 펀칭 플레이트 전 영역에 걸쳐 균일해져서 웨이퍼의 에칭율이 웨이퍼의 전 영역에 걸쳐 균일해진다. 이러한 특성은 대구경 웨이퍼에도 그대로 적용할 수 있다.The present invention discloses a wafer bath. In the wafer bath according to the present invention, the bottom of the wafer bath serves as a punching plate. And inlet is formed uniformly under it. Therefore, it is possible to prevent the inflow of air particles during chemical outflow to prevent the formation of streak particles on the wafer, and the chemical hydraulic pressure flowing into the punching plate during chemical inflow is uniformed over the entire punching plate, so that the etching rate of the wafer is increased. It becomes uniform over the whole area of. This property can be applied to large diameter wafers as it is.

Description

Wafer bath

본 발명은 웨이퍼 조(bath)에 관한 것으로서, 특히 에칭 대상물의 에칭 효율의 증대와 에칭율 분포를 고르게 할 수 있는 웨이퍼 조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer bath, and more particularly, to a wafer bath that can increase the etching efficiency of an etching target and evenly distribute the etch rate.

반도체장치의 제조공정 웨이퍼 상에 물질층을 형성하는 공정과 형성된 물질층을 특정한 모양으로 패터닝하는 공정으로 나눌 수 있다. 웨이퍼 상에 물질층을 형성하는 방법으로는 화학기상 증착(Chemical Vapor Deposition)법이나 스퍼터링 법 등이 있다.Manufacturing process of semiconductor device It can be divided into the process of forming the material layer on the wafer and the process of patterning the formed material layer in a specific shape. As a method of forming a material layer on a wafer, there is a chemical vapor deposition method, a sputtering method, or the like.

이러한 방법으로 형성된 물질층을 에칭하기 위해서는 웨이퍼 상에 형성된 물질층중 남길 부분과 제거할 부분을 구분해야하는데, 이러한 구분은 사진공정을 통해성 이루어진다. 사진공정에 의해 물질층 상에 물질층의 제거할 부분을 노출시키는 감광막 패턴이 형성되고 이러한 감광막 패턴을 마스크로 하여 물질층의 노출된 부분이 제거되어 원하는 형태의 물질층 패턴이 형성된다.In order to etch the material layer formed in this way, it is necessary to distinguish between the portion to be left and the portion to be removed from the material layer formed on the wafer. A photoresist pattern is formed on the material layer to expose a portion of the material layer to be removed by a photolithography process, and the exposed portion of the material layer is removed using the photoresist pattern as a mask to form a material layer pattern having a desired shape.

에칭은 등방성과 이방성식각으로 나눌 수 있는데, 이방성식각의 대표적인 것으로 건식식각이 있고 등방성식각의 대표적인 것으로 습식식각이 있다. 여기서 습식식각은 식각조에서 이루어진다. 종래 기술에 의한 이러한 식각조의 일예는 도 1에서 볼 수 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 식각조(10)는 밑 바닥(14)으로부터 위로 소정거리 만큼 이격된 곳에 펀칭 플레이트(punching plate)(12)가 구비되어 있고, 펀칭 플레이트(12)에는 다수의 홀(13)이 균일하게 형성되어 있다. 또한, 식각조의 밑 바닥(14) 아래에 에칭 소오스로 사용되는 케미컬 또는 린스용 순수(야 Water:이하, DIW라 함)가 식각조(10)로 유입되는 2개의 유입구(16)가 구비되어 있다.Etching can be divided into isotropic and anisotropic etching, which is representative of anisotropic etching and dry etching, and wet etching is representative of isotropic etching. Here, the wet etching is performed in the etching bath. An example of such an etching bath according to the prior art can be seen in FIG. Referring to FIG. 1, the conventional etching bath 10 is provided with a punching plate 12 at a spaced apart distance from the bottom 14 by a predetermined distance, and the punching plate 12 includes a plurality of holes. (13) is formed uniformly. In addition, two inlets 16 are provided below the bottom 14 of the etching bath to introduce chemical or rinse pure water (hereinafter referred to as DIW) used as an etching source into the etching bath 10. .

다음에는 이와 같이 구성된 종래 기술에 의한 습식식각조를 이용하는 예를 든다. 먼저, 배치(batch) 방식으로서 200:1의 불화수소(HF)를 이용한 식각공정을 설명한다. 200:1의 불화수소가 식각조(10)에 공급하여 식각조(10)에 로딩된 웨이퍼의 식각이 이루어진다. 이어서 불화수소를 배출하고 식각조(10)에 유입구(16)를 통해서 DIW를 공급하여 식각조(10) 내에 로딩된 웨이퍼를 린스한다.Next, an example using the wet etching according to the prior art configured as described above will be given. First, an etching process using hydrogen fluoride (HF) of 200: 1 as a batch method will be described. Hydrogen fluoride of 200: 1 is supplied to the etching bath 10 to etch the wafer loaded in the etching bath 10. Subsequently, the hydrogen fluoride is discharged and DIW is supplied to the etching bath 10 through the inlet 16 to rinse the wafer loaded in the etching bath 10.

한편, 펀칭 플레이트(12)와 식각조(10)의 밑면(14) 사이에 공간이 존재하는데, 불화수소를 배출하는 단계에서 발생되는 공기가 이 공간에 남아 있게 된다. 이러한 공기는 DIW가 식각조(10)에 공급되는 과정에서 함께 식각조(10)내에 유입되어 웨이퍼 상에 줄 파티클을 형성한다. 또한, DIW유입구가 2곳밖에 없으므로 유입구(16)에 가까운 곳과 먼곳간에 에칭율의 차이가 발생한다.On the other hand, there is a space between the punching plate 12 and the bottom surface 14 of the etching bath 10, the air generated in the step of discharging hydrogen fluoride remains in this space. This air is introduced into the etching bath 10 together with the DIW supplied to the etching bath 10 to form string particles on the wafer. In addition, since there are only two DIW inlets, a difference in etching rate occurs between the places near and inlets 16.

BOE, 5:1∼50:1의 HF를 사용하는 순환방식인 경우, 케미컬의 유입이 2개의 유입구(16)로 유입되어 위쪽의 펀칭 플레이트(12)에 형성된 홀(13)을 통해서 식각조(10)로 흘러들어간다. 그런데, 펀칭 플레이트(12)를 통과하는 유압은 곳에 따라 다른다. 즉, 유입구(16)를 중심한 부근의 케미컬 유압이 유입구(16) 사이의 식각조 (10) 중앙에 해당하는 부분의 유압보다 크다. 따라서 웨이퍼의 에칭율이 달라지게 된다.In the case of the circulation method using BOE, HF of 5: 1 to 50: 1, the inflow of the chemical flows into the two inlets 16 and through the hole 13 formed in the upper punching plate 12, Flow into 10). By the way, the hydraulic pressure passing through the punching plate 12 varies from place to place. That is, the chemical hydraulic pressure in the vicinity of the center of the inlet 16 is greater than that of the portion corresponding to the center of the etching bath 10 between the inlets 16. Therefore, the etching rate of the wafer is changed.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래 기술에 나타난 문제점을 해결하기 위해 유입되는 케미컬의 유압을 고르게 분산시킬 수 있도록 보다 단순화된 웨이퍼 조를 제공함에 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a simplified wafer bath to evenly distribute the hydraulic pressure of the incoming chemical to solve the problems shown in the prior art.

도 1은 종래 기술에 의한 웨이퍼 조의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a wafer bath according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 웨이퍼 조의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a wafer bath according to an embodiment of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

40:웨이퍼 조. 42:밑 바닥.40: Wafer Joe. 42: Bottom bottom.

44:웨이퍼 조 밑 바닥에 형성된 다수의 홀.44: Multiple holes formed at the bottom of the wafer jaw.

46:케미컬 유입구.46: Chemical inlet.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 웨이퍼 조(bath)는 다수의 홀이 구비된 펀칭 플레이트와 다수의 케미컬 유입구가 상, 하로 구비된 웨이퍼 조에 있어서, 상기 펀칭 플레이트가 상기 웨이퍼 식각조의 밑 바닥을 겸하고 있으며, 상기 유입구가 상기 펀칭 플레이트 아래에 균일하게 구비되어 있다.In order to achieve the above technical problem, a wafer bath according to the present invention is a punching plate provided with a plurality of holes and a wafer bath provided with a plurality of chemical inlets up and down, wherein the punching plate is below the wafer etching bath. It also serves as a bottom, and the inlet is uniformly provided under the punching plate.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 유입구는 적어도 3개 이상으로 구성하여 유입되는 케미컬이 상기 펀칭 플레이트에 고르게 분산될 수 있도록 한다.According to an embodiment of the present invention, the inlet is composed of at least three or more so that the incoming chemical can be evenly dispersed in the punching plate.

본 발명에 의한 웨이퍼 조는 웨이퍼 조의 밑 바닥은 펀칭 플레이트를 겸한다. 그리고 그 아래에는 유입구가 균일하게 형성되어 있다. 따라서 케미컬 유출시 공기가 유입되는 것을 방지하여 웨이퍼에 줄 파티클이 형성되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 케미컬 유입시 펀칭 플레이트에 유입되는 케미컬의 유압이 펀칭 플레이트 전 영역에 걸쳐 일정하게 되게 함으로써 웨이퍼의 에칭율이 웨이퍼의 전 영역에 걸쳐 균일해진다. 이러한 특성은 대구경 웨이퍼에도 그대로 적용할 수 있다.In the wafer bath according to the present invention, the bottom of the wafer bath also serves as a punching plate. And inlet is formed uniformly under it. Therefore, it is possible to prevent the inflow of air particles during the chemical outflow and to prevent the formation of streak particles on the wafer, as well as to ensure that the hydraulic pressure of the chemical flowing into the punching plate is constant throughout the entire punching plate. The rate becomes uniform over the entire area of the wafer. This property can be applied to large diameter wafers as it is.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 웨이퍼 조를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a wafer tank according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 웨이퍼 조의 단면도이다. 도 2를 참조하면, 웨이퍼 조(40)의 바닥(42)과 상기 바닥(42)에 균일하게 형성된 홀(44)이 형성되어 있어, 상기 바닥(42)이 곧, 펀칭 플레이트임을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 웨이퍼 조(40)의 바닥(42) 자체를 펀칭 플레이트로 활용함으로써 종래의 펀칭 플레이트(도 1의 12)와 웨이퍼 조 밑 바닥(도 1의 14) 사이에 존재하는 공간에 의해 상기 웨이퍼 조(40)에 케미컬 예컨대, 배치 방식에서 200:1의 불화수소(HF)나 순환방식에서 BOE, 5:1∼50:1의 HF의 유출시 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 DIW를 이용한 웨이퍼 린스시 유입된 공기에 의해 웨이퍼 상에 줄 파티클이 형성되는 것을 방지할 수 있다.2 is a cross-sectional view of a wafer bath according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the bottom 42 of the wafer bath 40 and the hole 44 uniformly formed in the bottom 42 are formed, and thus the bottom 42 is a punching plate. As such, the present invention utilizes the bottom 42 of the wafer bath 40 itself as a punching plate, thereby providing a space between the conventional punching plate (12 in FIG. 1) and the bottom of the wafer bath (14 in FIG. 1). Thus, it is possible to prevent air from flowing into the wafer bath 40 when the chemical is, for example, 200: 1 hydrogen fluoride (HF) in a batch method or BOE and 5: 1 to 50: 1 HF in a circulation method. . Therefore, it is possible to prevent string particles from being formed on the wafer by the air introduced during the wafer rinse using the DIW.

상기 펀칭 플레이트를 겸하는 상기 웨이퍼 조(40)의 바닥(42) 아래에는 전 영역에 걸쳐 균일하게 케미컬 유입구(46)가 구비되어 있다. 따라서 상기 웨이퍼 조(40)에 케미컬이 유입되는 경우, 케미컬은 상기 웨이퍼 조(40)의 바닥 전면에 걸쳐서 균일한 유압으로 유입될 수 있다. 이에 따라 상기 웨이퍼 조(40) 내에 존재하는 웨이퍼(도시하지 않음)는 상기 웨이퍼 조(40)의 밑 바닥 중앙에 대응하는 부분과 가장자리에 대응하는 부분이 균일하게 식각되어 웨이퍼 전영역에서 균일한 식각율을 나타낸다. 상기 웨이퍼가 8인치 이상의 대구경인 경우 상기 홀(44) 또는 유입구(46)의 밀도를 더 높여서 동등한 효과를 볼 수 있다.Below the bottom 42 of the wafer bath 40, which also serves as the punching plate, a chemical inlet 46 is provided uniformly over the entire area. Therefore, when the chemical flows into the wafer bath 40, the chemical may flow into the hydraulic pressure uniformly over the entire bottom surface of the wafer bath 40. Accordingly, in the wafer (not shown) existing in the wafer bath 40, portions corresponding to the bottom center of the wafer bath 40 and portions corresponding to the edges are uniformly etched, thereby uniformly etching the entire wafer area. Indicates the rate. When the wafer has a large diameter of 8 inches or more, the density of the hole 44 or the inlet 46 may be increased to obtain an equivalent effect.

이와 같이, 본 발명에 의한 웨이퍼 조는 웨이퍼 조의 밑 바닥이 펀칭 플레이트를 겸한다. 그리고 그 아래에 유입구가 균일하게 형성되어 있다. 따라서 케미컬 유출시 공기가 유입되는 것을 방지하여 웨이퍼에 줄 파티클이 형성되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 케미컬 유입시 펀칭 플레이트에 유입되는 케미컬 유압이 펀칭 플레이트 전 영역에 걸쳐 균일해져서 웨이퍼의 에칭율이 웨이퍼의 전 영역에 걸쳐 균일해진다. 이러한 특성은 대구경 웨이퍼에도 그대로 적용할 수 있다.As described above, in the wafer bath according to the present invention, the bottom of the wafer bath also serves as a punching plate. And inlet is formed uniformly under it. Therefore, it is possible to prevent the inflow of air particles during chemical outflow to prevent the formation of streak particles on the wafer, and the chemical hydraulic pressure flowing into the punching plate during chemical inflow is uniformed over the entire punching plate, so that the etching rate of the wafer is increased. It becomes uniform over the whole area of. This property can be applied to large diameter wafers as it is.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 기술적 사상내에서 당분야에서의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 실시 가능함은 명백하다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it is apparent that many modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention.

Claims

In a wafer bath having a punching plate having a plurality of holes and a plurality of chemical inlets up and down, the punching plate also serves as the bottom of the wafer etching bath, and the inlet is uniformly provided below the punching plate. A wafer bath characterized by the above-mentioned.

The wafer bath of claim 1, wherein at least three inlets are formed so that the incoming chemicals can be evenly dispersed in the punching plate.