KR20000000605A - 반도체장치 제조용 식각설비 및 이를 이용한 식각방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다수의 식각챔버가 구비되는 반도체장치 제조용 식각설비 및 이를 이용한 식각방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각설비는, 식각공정이 진행될 웨이퍼가 대기하는 제 1 로드락챔버, 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 서로 상이한 식각공정이 진행되는 다수의 식각챔버, 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 애싱공정이 진행되는 애싱챔버. 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치된 분석챔버 및 상기 제 1 로드락챔버 내부에 구비되며, 상기 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼이송용 로봇아암을 구비하여 이루어지며, 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각설비를 이용한 식각방법은, 상기 식각챔버 내부에서 식각공정이 진행된 웨이퍼를 상기 분석챔버 내부로 이송시켜 분석공정을 진행하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 하나의 식각설비 내부에서 식각공정을 진행할 수 있으므로 웨이퍼가 설비를 이동하는 과정에 로스타임이 발생하고, 웨이퍼가 오염되는 문제점을 해결할 수 있고, 하나의 식각설비에 다수의 식각챔버가 구비됨으로서 식각설비가 차지하는 점유면적을 줄일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 반도체장치 제조용 식각설비 및 이를 이용한 식각방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 식각챔버가 구비되는 반도체장치 제조용 식각설비 및 이를 이용한 식각방법에 관한 것이다.
통상, 반도체장치 제조공정에서는 특정막이 형성된 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴(Photoresist pattern)를 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크(Mask)로 사용하여 식각공정을 진행함으로서 웨이퍼 상에 특정 패턴을 형성하고 있다.
또한, 일련의 반도체장치 제조공정이 수행된 웨이퍼를 전면식각함으로서 웨이퍼 상에 존재하는 불필요한 막, 패턴 등을 제거함으로서 웨이퍼를 재생하고 있다.
종래의 반도체장치 제조용 식각설비에는 도1에 도시된 바와 같이 산화막, 질화규소막(SiN Film)을 식각할 수 있는 제 1 식각설비(10)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 제 1 식각설비(10)와 소정간격 이격된 위치에 포토레지스트를 제거하는 애싱(Ashing)공정이 진행되는 애싱설비(12)가 설치되어 있다.
또한, 상기 애싱설비(12)와 소정간격 이격된 위치에 텅스텐실리사이드막(WSi film) 및 폴리실리콘막(Polysilicon film)을 식각할 수 있는 제 2 식각설비(14)가 설치되어 있다.
따라서, 도2에 도시된 바와 같이 폴리실리콘막(22), 텅스텐실리사이드막(24), 질화규소막(26), 산화막(28) 및 포토레지스트 패턴(30)이 순차적으로 형성된 랏(Lot)단위의 25장의 웨이퍼(20)가 적재된 카세트(Cassette)는 작업자 등에 의해서 제 1 식각설비(10)와 인접한 위치로 이동된다. 이어서, 제 1 식각설비(10)와 인접한 위치로 이동된 카세트에 적재된 25장의 웨이퍼(20) 가운데 한 장의 웨이퍼(20)는 로봇아암(도시되지 않음) 등의 이송수단에 의해서 제 1 식각설비(10) 내부에 투입된다. 상기 제 1 식각설비(10) 내부에서는 포토레지스트 패턴(30)을 마스크로 사용한 1차 식각공정이 진행됨으로서 도3에 도시된 바와 같이 포토레지스트 패턴(30)에 의해서 마스킹되지 않은 산화막(28) 및 질화규소막(26)은 제거된다. 그리고, 상기 1차 식각공정이 진행된 웨이퍼(20)는 로봇아암 등의 이송수단에 의해서 제 1 식각설비(10) 내부에서 방출되어 카세트에 적재된다. 그리고, 상기 도2에 도시된 바와 같이 다수의 막(22, 24, 26, 28) 및 포토레지스트 패턴(30)이 형성된 24 장의 잔여 웨이퍼(20)는 연속적으로 전술한 바와 같이 1차 식각공정이 진행된 후, 상기 카세트에 순차적으로 적재된다.
그리고, 상기 1차 식각공정이 수행된 랏단위의 25장의 웨이퍼(20)가 적재된 상기 카세트는 작업자 등에 의해서 애싱설비(12)와 인접한 위치로 이동된다. 그리고, 상기 카세트에 적재된 랏단위의 25장의 웨이퍼(20) 가운데 한 장의 웨이퍼(20)는 로봇아암 등의 이송수단에 의해서 애싱설비(12) 내부로 투입된다. 상기 애싱설비(12) 내부에서는 도4에 도시된 바와 같이 웨이퍼(20) 상에 존재하는 포토레지스트 패턴(30)을 제거하는 애싱공정이 진행된다. 그리고, 상기 애싱공정이 진행된 웨이퍼(20)는 로봇아암 등의 이송수단에 의해서 애싱설비(12) 내부에서 방출되어 카세트에 적재된다. 그리고, 상기 도3에 도시된 바와 같은 패턴(30, 28, 26)이 형성된 24 장의 잔여 웨이퍼(20)는 연속적으로 애싱설비(12) 내부에 투입되어 상기 애싱공정이 진행된 후, 순차적으로 상기 카세트에 적재된다.
마지막으로, 상기 애싱공정이 진행된 후 도4에 도시된 바와 같은 패턴이 형성된 랏단위의 25장의 웨이퍼(20)가 적재된 상기 다른 카세트는 작업자 등에 의해서 제 2 식각설비(14)와 인접한 위치로 이동된다. 그리고, 상기 카세트에 적재된 랏단위의 웨이퍼(20) 가운데 한 장의 웨이퍼(20)는 로봇아암 등의 이송수단에 의해서 제 2 식각설비(14) 내부로 투입된다. 상기 제 2 식각설비(14) 내부에서는 도5에 도시된 바와 같이 산화막(28) 및 질화규소막(26)에 의해서 마스킹되지 않은 텅스텐실리사이드막(24) 및 폴리실리콘막(22)을 제거하는 2차 식각공정이 진행된다. 그리고, 상기 2차 식각공정이 진행된 웨이퍼(20)는 로봇아암 등의 이송수단에 의해서 제 2 식각설비(14) 내부에서 방출되어 카세트에 적재된다. 상기 도4에 도시된 바와 같은 패턴이 형성된 24장의 잔여 웨이퍼(20)는 연속적으로 전술한 바와 같이 2차 식각공정이 진행된 후, 상기 카세트에 적재된다. 그리고, 상기 2차 식각공정이 진행된 랏단위의 웨이퍼가 적재된 상기 카세트는 작업자 등의 이송수단에 의해서 후속공정설비로 이동된다.
그러나, 상기 1차 식각공정, 애싱공정 및 2차 식각공정은 랏단위의 웨이퍼(20)가 적재된 카세트가 서로 소정간격 이격된 제 1 식각설비(10), 애싱설비(12) 및 제 2 식각설비(14)를 이동하며 공정이 진행됨에 따라 로스타임(Loss time)이 발생되었다.
또한, 상기 카세트가 작업자 등에 의해서 제 1 식각설비(10)에서 애싱설비(12)로 애싱설비(12)에서 제 2 식각설비(14)로 이동하는 과정에 카세트에 적재된 웨이퍼는 주변환경 등의 오염원에 노출되어 오염되는 문제점이 있었다.
그리고, 상기 제 1 식각설비(10), 애싱설비(12) 및 제 2 식각설비(14)가 서로 소정간격 이격되어 작업공간 내부에 위치되어 있음으로 인해서 식각설비가 반도체 작업공간 내부에 차지하는 점유면적이 과도한 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 다수의 웨이퍼가 적재된 카세트가 제 1 식각설비, 애싱설비 및 제 2 식각설비 등의 식각설비를 이동하는 과정에 로스타임이 발생되고, 오염원에 의해서 오염되는 것을 방지할 수 있는 반도체장치 제조용 식각설비 및 이를 이용한 식각방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 식각설비가 반도체 작업공간 내에 차지하는 점유면적을 줄일 수 있는 반도체장치 제조용 식각설비를 제공하는 데 있다.
도1은 종래의 반도체장치 제조용 식각설비의 개략적인 구성도이다.
도2 내지 도5는 일반적인 반도체장치 제조용 식각설비의 작용을 설명하기 위한 공정단면도들이다.
도6은 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각설비의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도7은 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각설비를 이용한 식각방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제 1 식각설비 12 : 애싱설비
14 : 제 2 식각설비 20 : 웨이퍼
22 : 폴리실리콘막 24 : 텅스텐실리사이드막
26 : 질화규소막 28 : 산화막
30 : 포토레지스트 패턴 40 : 제 1 로드락챔버
42 : 웨이퍼이송용 로봇아암 44 : 제 1 식각챔버
46 : 애싱챔버 48 : 제 2 식각챔버
50 : 분석챔버 52 : 비상대기챔버
54 : 비상용 로봇아암 56 : 정렬기
58 : 제 2 로드락챔버 60 : 로딩용 로봇아암
62 : 제 3 로드락챔버 64 : 언로딩용 로봇아암
66 : 로딩에리어 68 : 언로딩에리어
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각설비는, 식각공정이 진행될 웨이퍼가 대기하는 제 1 로드락챔버; 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 서로 상이한 식각공정이 진행되는 다수의 식각챔버; 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 애싱공정이 진행되는 애싱챔버; 및 상기 제 1 로드락챔버 내부에 구비되며, 상기 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼이송용 로봇아암을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 식각챔버와 인접하게 설치되며, 상기 식각챔버 내부에서 식각공정이 진행된 웨이퍼의 정상 및 비정상 여부를 분석하는 분석챔버가 더 구비될 수 있고, 상기 분석챔버는 주사전자현미경, 파티클카운터 및 두께측정기 등의 분석장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 분석챔버와 인접한 위치에 상기 분석챔버 내부에서 진행된 분석공정의 분석결과에 따라 비정상 웨이퍼가 대기하는 비상대기챔버가 더 구비될 수 있고, 상기 분석챔버와 비상대기챔버 사이에 비상용 로봇아암이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 분석챔버에는 상기 분석결과에 따라 알람을 발생시킬 수 있는 알람발생장치가 더 구비되고, 상기 분석챔버에는 상기 분석결과에 따라 상기 식각챔버, 애싱챔버, 웨이퍼 이송용로봇아암 등의 식각설비 전체의 동작을 정지시키는 인터로크기능이 더 구비될 있다.
또한, 상기 제 1 로드락챔버 내부에 상기 웨이퍼를 특정방향으로 정렬시키는 정렬기가 더 구비될 수 있고, 상기 제 1 로드락챔버와 인접하여 상기 웨이퍼가 투입되는 제 2 로드락챔버 및 상기 웨이퍼가 방출되는 제 3 로드락챔버가 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 로드락챔버와 제 2 로드락챔버 사이에 로딩용 로봇아암이 설치되고, 상기 제 1 로드락챔버와 제 3 로드락챔버 사이에 언로딩용 로봇아암이 구비될 수 있다.
또한, 상기 식각챔버는 건식식각챔버일 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각챔버를 이용한 식각방법은, 식각공정이 진행될 웨이퍼가 대기하는 제 1 로드락챔버와 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 서로 상이한 식각공정이 진행되는 다수의 식각챔버와 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 애싱공정이 진행되는 애싱챔버와 상기 식각챔버와 인접하게 설치된 비상대기챔버, 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며 상기 식각챔버 내부에서 식각공정이 진행된 웨이퍼의 정상 및 비정상 여부를 분석하는 분석챔버를 구비하는 반도체장치 제조용 식각설비를 이용한 식각방법에 있어서, 상기 다수의 식각챔버 가운데 제 1 식각챔버 내부에 1번 웨이퍼를 투입한 후, 1차 식각공정을 진행하는 단계; 상기 1번 웨이퍼를 상기 분석챔버 내부로 이송시켜 분석공정을 진행하고, 상기 제 1 식각챔버 내부에 2번 웨이퍼를 투입한 후, 1차 식각공정을 진행하는 단계; 상기 1번 웨이퍼에 대한 분석결과가 정상이면, 상기 1번 웨이퍼를 상기 다수의 식각챔버 가운데 제 2 식각챔버로 이송시켜 2차 식각공정을 진행하고, 상기 분석결과가 비정상이면, 상기 제 1 식각챔버 내부의 2번 웨이퍼를 상기 분석챔버 내부에 투입하여 분석공정을 진행하고 상기 제 1 식각챔버 내부에 3번 웨이퍼를 투입하여 1차 식각공정을 진행하는 단계; 및 상기 제 1 식각챔버 내부의 2번 웨이퍼에 대한 분석결과가 정상이면, 상기 2번 웨이퍼를 상기 제 2 식각챔버 내부로 이송시켜 2차 식각공정을 진행하고, 상기 제 1 식각챔버 내부의 2번 웨이퍼에 대한 분석결과가 비정상이면 식각설비를 인터로크시키는 단계를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도3은 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각설비의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도3을 참조하면, 식각공정이 진행될 웨이퍼가 대기하는 제 1 로드락챔버(40)가 구비되어 있다. 상기 제 1 로드락챔버(40) 소정영역에는 특정위치의 웨이퍼를 다른 위치로 이송시킬 수 있는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)이 설치되어 있다. 또한, 상기 제 1 로드락챔버(40) 다른 소정영역에는 로딩스테이지(Loading stage) 및 언로딩스테이지(Unloading stage)가 구비되며, 상기 로딩스테이지 상에 위치된 웨이퍼를 특정방향으로 정렬시키는 정렬기(56)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 제 1 로드락챔버(40)와 인접하여 제 1 식각챔버(44), 애싱챔버(46), 제 2 식각챔버(48) 및 분석챔버(50)가 구비되어 있다. 상기 제 1 식각챔버(44) 내부에서는 반응가스를 이용하여 웨이퍼 상부의 산화막(28) 및 질화규소막(26)을 식각하는 1차 식각공정이 진행될 수 있도록 되어 있으며, 상기 애싱챔버(46) 내부에서는 웨이퍼 상에 존재하는 포토레지스트 성분을 제거할 수 있도록 되어 있고, 상기 제 2 식각챔버(48) 내부에서는 웨이퍼 상부의 텅스텐실리사이드막(24) 및 폴리실리콘막(22)을 식각하는 2차 식각공정이 진행될 수 있도록 되어 있다.
또한, 상기 분석챔버(50) 내부에는 주사전저현미경(Scanning Electron Microscope), 파티클카운터(Particle Counter) 및 두께측정기 등의 분석장치가 구비됨으로서 상기 제 1 식각챔버(44) 및 제 2 식각챔버(48) 내부에서 진행된 1차 식각공정 및 2차 식각공정의 식각결과를 분석할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 상기 분석챔버(50)에는 상기 분석챔버(50) 내부에서 진행된 분석결과에 따라 알람(Alarm)을 발생시킬 수 있는 알람발생장치(도시되지 않음)와 상기 제 1 식각챔버(44), 애싱챔버(46), 제 2 식각챔버(48) 및 웨이퍼이소용 로봇아암(64) 등의 식각설비 전체의 동작을 정지시키는 인터로크(Interlock) 기능이 구비되어 있다.
그리고, 상기 분석챔버(50)와 인접한 위치에 상기 분석챔버(50) 내부에서 진행된 분석공정의 분석결과에 따라 비정상 웨이퍼가 대기하는 비상대기챔버(52)가 더 구비되어 있다. 상기 분석챔버(50)와 비상대기챔버(52) 사이에는 비상용 로봇아암(54)이 구비되어 있다.
그리고, 상기 제 1 로드락챔버(40)와 제 2 로드락챔버(58)가 로딩용 로봇아암(60)을 개재하여 서로 연결되어 있고, 상기 제 1 로드락챔버(40)와 제 3 로드락챔버(62)가 언로딩용 로봇아암(64)을 개재하여 서로 연결되어 있다.
또한, 상기 제 2 로드락챔버(58)와 식각공정이 진행될 다수의 웨이퍼가 적재된 로딩카세트(Loading cassette)가 위치되는 로딩에리어(Loading area : 66)가 연결되어 있고, 상기 제 3 로드락챔버(62)와 식각공정이 진행된 다수의 웨이퍼가 적재되는 언로딩카세트(Unloading cassette)가 위치되는 언로딩에리어(Unloading area : 68)가 연결되어 있다.
이하, 도7을 참조하여 전술한 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각설비의 구성에 대한 작용 및 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 식각설비를 이용한 식각방법을 설명한다.
먼저, S2단계에서 도2에 도시된 바와 같이 폴리실리콘막(22), 텅스텐실리사이드막(24), 질화규소막(26), 산화막(28) 및 포토레지스트 패턴(30)이 순차적으로 형성되어 있으며, 1번 내지 25번의 순서가 정해진 랏(Lot) 단위의 25장의 웨이퍼(20)가 적재된 로딩카세트가 작업자 등에 의해서 로딩에리어(66)에 로딩(Loading)된다.
그리고, S4단계에서 로봇아암(도시되지 않음) 등의 이동수단에 의해서 상기 로딩카세트에 적재된 25장의 웨이퍼 가운데 1번 웨이퍼는 제 2 로드락챔버(58) 내부로 투입된 후, 로딩용 로봇아암(60)에 의해서 제 1 로드락챔버(40) 내부의 정렬기(56)의 로딩스테이지 상에 위치된다. 상기 정렬기(56)의 로딩스테이지 상에서는 1번 웨이퍼를 일방향으로 정렬시키는 정렬공정이 진행된다.
다음으로, S6단계에서 상기 정렬기(56)에서 정렬된 1번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 제 1 식각챔버(44) 내부에 투입되고, 상기 로딩카세트에 적재된 2번 웨이퍼는 전술한 바와 같이, 제 2 로드락챔버(58)를 통과하여 제 1 로드락챔버(40) 내부의 정렬기(56)의 로딩스테이지 상에 위치되어 정렬된다. 상기 제 1 식각챔버(44) 내부에서는 도3에 도시된 바와 같이, 1번 웨이퍼(20) 상의 포토레지스트 패턴(30)에 의해서 마스킹되지 않은 산화막(28) 및 질화규소막(26)을 제거하는 1차 식각공정이 진행된다.
이어서, S8단계에서 상기 제 1 식각챔버(44) 내부에서 1차 식각공정이 진행된 1번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 분석챔버(50) 내부로 이송되고, 정렬기(56)에서 정렬된 2번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 제 1 식각챔버(44) 내부로 이송되고, 상기 로딩카세트에 적재된 3번 웨이퍼는 전술한 바와 같이, 제 2 로드락챔버(58)를 통과하여 제 1 로드락챔버(40) 내부의 정렬기(56)의 로딩스테이지 상에 위치되어 정렬된다. 상기 분석챔버(50) 내부에서는 주사전자현미경, 파티클카운터 및 두께측정기 등을 사용하여 상기 1차 식각공정의 정상 및 비정상 여부를 분석하는 분석공정이 진행된다. 상기 제 1 식각챔버(44) 내부에서는 2번 웨이퍼에 대한 1차 식각공정이 진행되고, 상기 정렬기(56)에서는 3번 웨이퍼에 대한 정렬공정이 진행된다.
다음으로, S10단계에서 상기 분석챔버(50) 내부에서 진행된 1번 웨이퍼에 대한 분석결과의 정상 및 비정상 유무를 판단한다.
이어서, 상기 S10단계에서 분석챔버(50) 내부에서 진행된 1번 웨이퍼에 대한 분석결과가 정상이면, S20단계에서 상기 1번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 애싱챔버(46) 내부로 이송되며, 상기 2번 웨이퍼는 제 1 식각챔버(44) 내부에서 대기하고, 상기 3번 웨이퍼는 정렬기(56)의 로딩스테이지에서 대기한다. 상기 애싱챔버(46) 내부에서는 도4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(20) 상에 존재하는 포토레지스트 패턴(30)을 제거하는 애싱공정이 진행된다.
그리고, S10단계에서 상기 분석챔버(50) 내부에서 진행된 1번 웨이퍼에 대한 분석결과가 비정상일 경우, S12 단계에서 분석챔버(50) 내부의 상기 1번 웨이퍼는 비상용 로봇아암(54)에 의해서 비상대기챔버(52)로 이송되어 대기한다. 이어서, S14단계에서 상기 제 1 식각챔버(44) 내부에서 1차 식각공정이 진행된 상기 2번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 분석챔버(50) 내부로 투입된다. 상기 분석챔버(50) 내부에서는 상기 1번 웨이퍼와 동일한 방법으로 상기 1차 식각공정의 정상유무를 분석하는 분석공정이 진행되며, 상기 2번 웨이퍼에 대한 분석공정이 진행되는 동안 정렬기(56)의 3번 웨이퍼는 제 1 식각챔버(44) 내부로 이송되어 1차 식각공정이 진행되고, 로딩카세트에 적재된 4번 웨이퍼는 정렬기(56)의 정렬스테이지 상에 전술한 바와 같이 위치되어 정렬된다. 다음으로, S16단계에서 상기 분석챔버(50) 내부에서 진행된 2번 웨이퍼에 대한 분석결과의 정상 및 비정상 유무를 판단한다. 상기 S16단계에서 진행된 2번 웨이퍼에 대한 분석결과가 정상이면, S20단계에서 상기 2번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 애싱챔버(46) 내부로 이송되어 애싱공정이 진행되고, 상기 3번 웨이퍼는 제 1 식각챔버(44) 내부에서 대기하고, 상기 4번 웨이퍼는 정렬기(56)의 로딩스테이지에서 대기한다. 또한, 상기 S16단게에서 진행된 2번 웨이퍼에 대한 분석결과가 비정상이면, S18단게에서 분석챔버(50)에 구비된 알람발생장치는 알람을 발생시키며 웨이퍼이송용 로봇아암(42), 제 1 식각챔버(44), 애싱챔버(46) 및 제 2 식각챔버(48) 등의 모든 식각설비는 인터로크된다.
다음으로, S22단계에서 상기 애싱챔버(46) 내부에서 애싱공정이 진행된 1번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 제 2 식각챔버(48) 내부로 이송되고, 제 1 식각챔버(44) 내부의 2번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 애싱챔버(46) 내부로 이송되고, 정렬기(56)의 로딩스테이지의 3번 웨이퍼는 제 1 식각챔버(44) 내부로 이송되고, 카세트에 적재된 4번 웨이퍼는 전술한 바와 같이, 정렬기(56)의 로딩스테이지 상에 위치되어 정렬된다. 상기 제 2 식각챔버(48) 내부에서는 도5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(20) 상에 형성된 텅스텐실리사이드막(24) 및 폴리실리콘막(22)을 제거하는 2차 식각공정이 진행되고, 상기 애싱챔버(46) 내부에서는 애싱공정이 진행되고, 상기 제 1 식각챔버(44) 내부에서는 1차 식각공정이 진행되고, 상기 정렬기(56)의 로딩스테이지 상에서는 정렬공정이 진행된다.
이어서, S24단계에서 상기 제 2 식각챔버(48) 내부에서 2차 식각공정이 진행된 1번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 분석챔버(50) 내부로 이송되고, 상기 애싱챔버(46) 내부의 2번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 제 2 식각챔버(48) 내부로 이송되고, 상기 제 1 식각챔버(44) 내부의 3번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 애싱챔버(46) 내부로 이송되고, 상기 로딩카세트에 적재된 5번 웨이퍼는 전술한 바와 같이, 정렬기(56)의 로딩스테이지 상에 위치되어 정렬된다. 상기 분석챔버(50) 내부에서는 주사전자현미경, 파티클카운터 및 두께측정기 등을 사용하여 상기 2차 식각공정의 정상 및 비정상 여부를 분석하는 분석공정이 진행되고, 상기 제 2 식각챔버(48) 내부에서는 2차 식각공정이 진행되고, 상기 애싱챔버(46) 내부에서는 애싱공정이 진행되고, 상기 제 1 식각챔버(44) 내부에서는 1차 식각공정이 진행된다.
이어서, S26단계에서 상기 분석챔버(50) 내부에서 진행된 1번 웨이퍼에 대한 분석공정의 분석결과의 정상 및 비정상 유무를 판단한다.
다음으로, 상기 S26단계에서 수행된 1번 웨이퍼에 대한 분석공정의 분석결과가 정상이면, S36단계에서 상기 분석챔버(50) 내부의 1번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(60)에 의해서 정렬기(56)의 언로딩스테이지 상으로 이송된 후, 언로딩용 로봇아암(64)에 의해서 제 3 로드락챔버(62)로 이동되고 로봇아암에 의해서 언로딩에리어(68)의 언로딩카세트에 적재된다. 상기 1번 웨이퍼가 언로딩되는 동안 제 2 식각챔버(48) 내부의 2번 웨이퍼, 애싱챔버(46) 내부의 3번 웨이퍼, 제 1 식각챔버(44) 내부의 4번 웨이퍼 및 정렬기(56)의 로딩스테이지 상의 5번 웨이퍼는 대기한다.
다음으로, S26단계에서 분석챔버 내부에서 진행된 1번 웨이퍼에 대한 분석결과가 비정상일 경우, S28단계에서 분석챔버(50) 내부의 1번 웨이퍼는 비상용 로봇아암(54)에 의해서 비상대기챔버(52) 내부로 이송되어 대기한다. 이어서, S30단계에서 상기 제 2 식각챔버(48) 내부의 2번 웨이퍼는 웨이이송용 로봇아암(42)에 의해서 분석챔버(50) 내부로 이동된다. 상기 분석챔버(50) 내부에서는 상기 1번 웨이퍼와 동일한 방법으로 상기 2차 식각공정의 정상유무를 분석하는 분석공정이 진행되며, 상기 2번 웨이퍼에 대한 분석공정이 진행되는 동안 애싱챔버(46) 내부의 3번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 제 2 식각챔버(48) 내부로 이송되어 2차 식각공정이 진행되며, 제 1 식각챔버(44) 내부의 4번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 애싱챔버(46) 내부로 이송되어 애싱공정이 진행되며, 정렬기(56)의 로딩스테이지 상의 5번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 제 1 식각챔버(44) 내부로 이송되어 1차 식각공정이 진행되고, 로딩카세트의 6번 웨이퍼는 전술한 바와 같이, 정렬기(56)의 로딩스테이지 상에 위치되어 정렬된다. 다음으로, S32단게에서 상기 분석챔버(52) 내부에서 진행된 2번 웨이퍼에 대한 분석결과의 정상 및 비정상 유무를 판단한다. 상기 S32단계에서 2번 웨이퍼에 대한 분석결과가 정상이면, S36단계가 수행됨으로서 상기 2번 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(64)에 의해서 정렬기(56)의 언로딩스테이지 상에 위치된 후, 언로딩용 로봇아암(64)에 의해서 제 3 식각챔버(62)를 경유하여 언로딩에리어(68)의 언로딩카세트에 적재된다. 상기 2번 웨이퍼가 언로딩되는 동안 제 2 식각챔버(48) 내부의 3번 웨이퍼, 애싱챔버(46) 내부의 4번 웨이퍼, 제 1 식각챔버(44) 내부의 5번 웨이퍼 및 정렬기(56)의 로딩스테이지 상의 6번 웨이퍼는 대기한다. 그리고, 상기 S32단계에서 수행된 2번 웨이퍼에 대한 분석공정의 분석결과가 비정상이면, S34단계가 수행됨으로서 상기 분석챔버(50)에 구비된 알람발생장치는 알람을 발생시키며 웨이퍼이송용 로봇아암(64), 제 1 식각챔버(44), 애싱챔버(46) 및 제 2 식각챔버(48) 등의 모든 식각설비는 인터로크된다.
또한, 제 1 식각챔버(44), 애싱챔버(46), 제 2 식각챔버(48) 내부의 후속 웨이퍼는 웨이퍼이송용 로봇아암(42)에 의해서 정렬기(56)의 언로딩스테이지 상에 위치된 후, 전술한 바와 같이 제 3 로드락챔버(62)를 통과하여 언로딩에리어(68)의 언로딩카세트에 순차적으로 적재된다.
따라서, 본 발명에 의하면 하나의 식각설비 내부에서 식각공정을 진행할 수 있으므로 종래와 같이 웨이퍼가 설비를 이동하는 과정에 로스타임이 발생하고, 웨이퍼가 오염되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하나의 식각설비에 다수의 식각챔버가 구비됨으로서 종래와 같이 식각설비가 차지하는 점유면적을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (12)
- 식각공정이 진행될 웨이퍼가 대기하는 제 1 로드락챔버;상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 서로 상이한 식각공정이 진행되는 다수의 식각챔버;상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 애싱공정이 진행되는 애싱챔버; 및상기 제 1 로드락챔버 내부에 구비되며, 상기 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼이송용 로봇아암;을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 식각챔버와 인접하게 설치되며, 상기 식각챔버 내부에서 식각공정이 진행된 웨이퍼의 정상 및 비정상 여부를 분석하는 분석챔버가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 2 항에 있어서,상기 분석챔버는 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope), 파티클카운터(Particle counter) 및 두께측정기 등의 분석장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 2 항에 있어서,상기 분석챔버와 인접한 위치에 상기 분석챔버 내부에서 진행된 분석공정의 분석결과에 따라 비정상 웨이퍼가 대기하는 비상대기챔버가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 4 항에 있어서,상기 분석챔버와 비상대기챔버 사이에 비상용 로봇아암이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 2 항에 있어서,상기 분석챔버에는 상기 분석결과에 따라 알람을 발생시킬 수 있는 알람발생장치가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 2 항에 있어서,상기 분석챔버에는 상기 분석결과에 따라 상기 식각챔버, 애싱챔버, 웨이퍼 이송용로봇아암 등의 식각설비 전체의 동작을 정지시키는 인터로크(Interlock)기능이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 로드락챔버 내부에 상기 웨이퍼를 특정방향으로 정렬시키는 정렬기가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 로드락챔버와 인접하여 상기 웨이퍼가 투입되는 제 2 로드락챔버 및 상기 웨이퍼가 방출되는 제 3 로드락챔버가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 로드락챔버와 제 2 로드락챔버 사이에 로딩용 로봇아암이 설치되고, 상기 제 1 로드락챔버와 제 3 로드락챔버 사이에 언로딩용 로봇아암이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 제 1 항에 있어서,상기 식각챔버는 건식식각챔버인 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 식각설비.
- 식각공정이 진행될 웨이퍼가 대기하는 제 1 로드락챔버와 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 서로 상이한 식각공정이 진행되는 다수의 식각챔버와 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며, 애싱공정이 진행되는 애싱챔버와 상기 식각챔버와 인접하게 설치된 비상대기챔버, 상기 제 1 로드락챔버와 인접하게 설치되며 상기 식각챔버 내부에서 식각공정이 진행된 웨이퍼의 정상 및 비정상 여부를 분석하는 분석챔버를 구비하는 반도체장치 제조용 식각설비를 이용한 식각방법에 있어서,상기 다수의 식각챔버 가운데 제 1 식각챔버 내부에 1번 웨이퍼를 투입한 후 1차 식각공정을 진행하는 단계;상기 1번 웨이퍼를 상기 분석챔버 내부로 이송시켜 분석공정을 진행하고, 상기 제 1 식각챔버 내부에 2번 웨이퍼를 투입한 후, 1차 식각공정을 진행하는 단계;상기 1번 웨이퍼에 대한 분석결과가 정상이면, 상기 1번 웨이퍼를 상기 다수의 식각챔버 가운데 제 2 식각챔버로 이송시켜 2차 식각공정을 진행하고, 상기 분석결과가 비정상이면, 상기 제 1 식각챔버 내부의 2번 웨이퍼를 상기 분석챔버 내부에 투입하여 분석공정을 진행하고 상기 제 1 식각챔버 내부에 3번 웨이퍼를 투입하여 1차 식각공정을 진행하는 단계; 및상기 제 1 식각챔버 내부의 2번 웨이퍼에 대한 분석결과가 정상이면, 상기 2번 웨이퍼를 상기 제 2 식각챔버 내부로 이송시켜 2차 식각공정을 진행하고, 상기 제 1 식각챔버 내부의 2번 웨이퍼에 대한 분석결과가 비정상이면 식각설비를 인터로크시키는 단계;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체장치 제조용 식각설비를 이용한 식각방법.
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