KR20000039250A - 정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법 - Google Patents

정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20000039250A
KR20000039250A KR1019980054528A KR19980054528A KR20000039250A KR 20000039250 A KR20000039250 A KR 20000039250A KR 1019980054528 A KR1019980054528 A KR 1019980054528A KR 19980054528 A KR19980054528 A KR 19980054528A KR 20000039250 A KR20000039250 A KR 20000039250A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
electrostatic chuck
temperature
processing
voltage
Prior art date
Application number
KR1019980054528A
Other languages
English (en)
Inventor
이선영
이건재
석종현
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019980054528A priority Critical patent/KR20000039250A/ko
Publication of KR20000039250A publication Critical patent/KR20000039250A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법에 관해 개시되어 있다.
웨이퍼가 정전척 상에서 가공되는 동안에 상기 정전척에 인가되는 상기 웨이퍼 고정용 전압을 반복적으로 단속하여 상기 웨이퍼 가공 중간중간에 상기 웨이퍼에 가해지는 열적 스트레스, 예컨대 열 팽창에 의한 스트레스를 상기 웨이퍼외부로 분출되도록 한다. 이렇게 함으로써, 상기 열적 스트레스에 의해 상기 웨이퍼가 깨지거나 변형되는 것과 상기 웨이퍼와 상기 정전척 사이의 접촉면에 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼를 최초 로딩하는 단계에서 공정대기 시간없이 바로 본 공정으로 진입할 수 있어, 웨이퍼 가공공정 시간을 단축할 수 있다.

Description

정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법
본 발명은 반도체 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 자세하게는 정전척(Electrical Static Chuck)을 이용한 웨이퍼 가공방법에 관한 것이다.
웨이퍼 가공공정은 웨이퍼 상에 물질막을 증착하는 공정과 증착된 물질막을 전해진 형태로 패터닝하는 공정, 즉 식각공정과 식각후의 불필요한 잔류물을 제거하는 세정공정 등으로 크게 나눌 수 있다. 세부적으로는, 공정에 따라 공정 전후에 웨이퍼 정렬, 이온주입, 웨이퍼 건조등이 실시된다. 웨이퍼 가공공정은 이외에도 최초 웨이퍼 로딩단계에서 최종 패키지 단계 사이에 더욱 세분화된 단계를 포함하고 있다.
이와 같은 웨이퍼 가공공정을 성공적으로 실시하기 위해서는 가공공정, 특히 물질막 증착이나 식각공정에서 웨이퍼의 고정이 필수적이다. 반도체 장치가 고집적화에 따라 디자인 룰이 작아지고, 공정 마진이 좁아지면서 이러한 필요성은 더욱 증대된다.
웨이퍼 가공준비단계에 해당되는 웨이퍼 로딩단계에서 웨이퍼를 챔버내의 스테이지에 고정시키는 방법으로 다음 네가지가 있다.
첫째, 클램프(clamp)와 같은 하드웨어적인 구조물을 이용하여 고정시키는 방법.
둘째, 진공을 이용하여 웨이퍼 뒷면을 흡착하여 웨이퍼를 고정시키는 방법(진공 척, vacuum chuck).
셋째, 중력을 이용하여 자연스런 상태로 스테이지에 고정시키는 방법.
넷째, 전기적인 압전효과를 이용하여 고정시키는 방법.
이중에서 전기적인 압전효과를 이용하는 방법은 최근의 웨이퍼 가공공정에서 웨이퍼 고정방법으로 널리 사용되고 있다. 이 방법에서는 웨이퍼를 고정시키기 위해, 정전척(electrical static chuck)을 이용한다.
종래 기술에 의한 정전척(Electrical Static Chuck)을 이용한 웨이퍼 가공방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 참조번호 10은 가공용 웨이퍼를 나타낸다. 상기 웨이퍼(10)가 로딩되어 있는 참조번호 12는 정전척이다. 참조번호 14는 상기 정전척(12)을 지지하는 축 역할을 하는 리프트이다. 상기 리프트(14)의 중간쯤에 설치되어 있는 실린더(16)는 상기 리프트(14)의 상, 하운동을 담당하는 것으로 상기 정전척(12)을 올리고 내리는 역할을 한다.
상기 정전척(12) 상에 로딩되어 있는 상기 웨이퍼(10)의 접착력은 상기 정전척(12)에 인가되는 전압에 비례한다.
도 2를 참조하면, 상기 정전척(12)에 정전척 전압 조절기(ESC voltage controller)(18)가 연결되어 있다. 상기 정전척 전압 조절기(18)는 상기 정전척(12)에 전압을 인가하거나(on) 차단시키는(off) 역할을 한다. 상기 정전척 전압 조절기(18)의 이와 같은 역할은 상기 정전척 전압 조절기(18)에 연결되어 있는 시스템 중앙처리장치(system CPU, 20)에 의해 결정된다.
즉, 상기 웨이퍼(10)가 상기 정전척(12) 상에 로딩되면서 상기 시스템 중앙처리장치(20)는 상기 정전척 전압 조절기(18)에 상기 정전척(12)에 대한 전압 인가 명령을 내린다. 상기 정전척 전압 조절기(18)는 이 명령에 따라 상기 정전척(12)에 전압을 인가(on)한다. 인가된 전압에 따라, 상기 정전척(12)과 상기 웨이퍼(10) 사이에 정전기력이 발생된다. 상기 정전기력에 의해, 상기 웨이퍼(10)는 상기 정전척(12)에 고정된다. 상기 시스템 중앙처리장치(20)의 상기 정전척(12)에 대한 전압 인가 명령은 상기 웨이퍼(10)의 정해진 가공공정이 완료될 때 까지 유지된다. 상기 웨이퍼(10)에 대한 정해진 가공공정이 완료된 시점에서, 상기 시스템 중앙처리장치(20)는 상기 정전척 전압 조절기(18)에 전압 인가 취소명령을 내린다. 이 명령에 따라, 상기 정전척 전압 조절기(18)는 상기 정전척(12)에 인가된 전압을 차단(off)하게 된다. 이에 따라, 상기 정전척(12)과 상기 웨이퍼(10)사이에 정전기력이 사라지게 되며, 상기 웨이퍼(10)는 상기 정전척(12)으로부터 분리될 수 있다.
이와 같은 종래 기술에 의한 정전척(Electrical Static Chuck)을 이용한 웨이퍼 가공방법은 다음과 같은 문제점들을 갖고 있다.
첫째, 웨이퍼가 깨어지거나 변형되는 문제가 있다.
웨이퍼 가공공정, 예컨대 물질막 증착공정 또는 식각공정 등의 고온 공정은 수백도 이상의 온도에서 진행된다. 따라서, 웨이퍼는 공정중에 심한 열 스트레스 즉, 열 팽창을 격게된다. 더욱이, 웨이퍼가 로딩되는 단계에서 웨이퍼의 온도는 실온상태여서 본격적으로 고온공정이 실행되기까지 웨이퍼는 급격한 온도 상승을 격게되어 웨이퍼는 심한 열 팽창에 의한 열 스트레스를 받게된다.
그런데, 상기 웨이퍼는 상기 정전척(12)에 고정되어 있으므로, 상기 웨이퍼의 열 팽창력은 외부로 분출되지 못하고 웨이퍼 자체에 가해진다. 이 결과, 웨이퍼는 이러한 열 팽창력에 의한 스트레스를 이기지 못하고 깨어지거나 변형된다.
둘째, 웨이퍼와 상기 정전척(12) 사이의 접촉면에 파티클이 발생되는 문제가 있다.
상기 두 번째 문제점도 결국에는 고온 공정에서 웨이퍼에 가해지는 열 팽창력에 기인한 것으로, 상기 열 팽창력이 웨이퍼 외부로 분출되지 못하고 웨이퍼 자체에 가해지는 결과이다.
셋째, 공정시간이 길어지는 문제가 있다.
실온 상태인 웨이퍼의 온도를 고온 공정에 맞추기 위해 급격하게 높이는 경우, 상기한 바와 같이, 웨이퍼는 심한 열 팽창에 의한 스트레스를 받게된다. 이러한 스트레스를 조금이나마 줄이기 위해, 종래 기술에 의한 정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법은 웨이퍼를 로딩한 후 웨이퍼의 온도를 점진적으로 실온에서 본 공정에 알맞는 온도까지 높인다. 이와 같은 웨이퍼의 온도를 높이는 시간만큼 전체 공정시간은 늘어나게 된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 열 팽창에 기인한 웨이퍼의 열 스트레스를 최소화할 수 있는 정전척(Electrical Static Chuck)을 이용한 웨이퍼 가공방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 정전척(Electrical Static Chuck)을 이용한 웨이퍼 가공방법에서 웨이퍼 고정용 정전척을 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 의한 정전척(Electrical Static Chuck)을 이용한 웨이퍼 가공방법에서 정전척에 전압이 인가되는 계통도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 정전척(Electrical Static Chuck)을 이용한 웨이퍼 가공방법에서 정전척에 전압이 인가되는 계통도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법을 단계적으로 나타낸 블록도이다.
＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 ＞
40:정전척(electrical static chuck).
42:정전척 전압 조절기.
44:시스템 중앙처리장치(system CPU).
46:인시츄 온도 모니터.
48:웨이퍼. 50:온도 측정기.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 챔버내에 웨이퍼 로딩용 정전척을 구비하는 반도체 장치의 제조설비를 이용한 웨이퍼 가공방법에 있어서,
상기 정전척 상에 웨이퍼를 로딩한 다음 상기 웨이퍼의 가공공정이 완료될 때 까지 상기 정전척에 인가되는 상기 웨이퍼 고정용 전압을 반복적으로 단속(斷續)하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법을 제공한다.
이 과정에서, 상기 가공공정은 고온공정으로써 상기 웨이퍼 상에 물질막을 증착하는 공정 또는 상기 층착된 물질막을 식각하는 식각공정인 것을 특징으로 한다.
상기 정전척에 인가되는 상기 웨이퍼 고정용 전압은 정전척 전압조절기를 이용하여 반복적으로 단속하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 웨이퍼를 정전척 상에 로딩한다.(b) 정전척에 전압을 인가하여 상기 웨이퍼를 상기 정전척에 고정시킨다. (c) 상기 웨이퍼를 가공하되, 가공중에 상기 정전척에 인가되는 전압을 상기 웨이퍼의 온도에 따라 반복적으로 단속(斷續)한다. (d) 상기 웨이퍼의 가공을 완료한 후, 상기 정전척에 인가된 전압을 해제한다. (e) 상기 웨이퍼를 상기 정전척으로부터 언로딩하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 (c) 공정은 다음 공정을 더 포함한다.
즉, (c1) 상기 웨이퍼 뒷면에 부착된 온도 측정기를 이용하여 상기 웨이퍼 온도를 모니터한다. (c2) 상기 모니터된 웨이퍼온도 데이터를 분석한다. (c3) 상기 데이터 분석을 바탕으로 공정 레시피를 조절한다. (c4) 상기 조절된 공정 레시피에 따라 상기 정전척에 인가되는 전압을 단속한다.
본 발명에 의한 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법에서는 상기 웨이퍼가 상기 정전척 상에서 가공되는 동안에 상기 정전척에 인가되는 상기 웨이퍼 고정용 전압을 반복적으로 단속하여 상기 웨이퍼 가공 중간중간에 상기 웨이퍼에 가해지는 열적 스트레스, 예컨대 열 팽창에 의한 스트레스를 상기 웨이퍼외부로 분출되도록 한다. 이렇게 함으로써, 상기 열적 스트레스에 의해 상기 웨이퍼가 깨지거나 변형되는 것과 상기 웨이퍼와 상기 정전척 사이의 접촉면에 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼를 최초 로딩하는 단계에서 공정대기 시간없이 바로 본 공정으로 진입할 수 있어, 웨이퍼 가공공정 시간을 단축할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면에서 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
첨부된 도면들 중, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 정전척(Electrical Static Chuck)을 이용한 웨이퍼 가공방법에서 정전척에 전압이 인가되는 계통도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법을 단계적으로 나타낸 블록도이다.
먼저, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 웨이퍼 가공방법에 사용되는 설비를 살펴본다.
구체적으로, 챔버내에 정전척(electrical static chuck, 40)이 설치되어 있다. 상기 정전척(40)은 가공용 웨이퍼가 로딩될 스테이지에 해당한다. 상기 정전척(40)에 정전척 전압 조절기(42)가 연결되어 있다. 상기 정전척 전압 조절기(42)는 상기 정전척(40)에 인가되는 전압을 조절하는 장치이다. 상기 정전척 전압 조절기(42)에 시스템 중앙처리장치(44)가 연결되어 있다. 상기 시스템 중앙처리장치(44)는 상기 정전척 전압 조절기(42)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 즉, 상기 정전척 전압 조절기(42)는 상기 시스템 중앙처리장치(44)의 신호에 따라 상기 정전척(40)에 웨이퍼 고정용 전압을 인가하거나 인가된 전압을 해제한다. 상기 시스템 중앙처리장치(44)에 인시츄 온도 모니터(insitu temperature monitor)(46)가 연결되어 있다. 상기 인시츄 온도 모니터(46)는 상기 정전척(40) 상에 로딩되는 웨이퍼(48)의 온도를 모니터링하는 장치이다. 상기 인시츄 온도 모니터(46)에 의해 모니터링된 상기 웨이퍼(48)의 온도를 바탕으로 상기 시스템 중앙처리장치(44)의 동작이 결정된다. 상기 정전척(40)에는 상기 웨이퍼(48)와 접촉되어 있는 온도 측정기(50)가 설치되어 있다. 상기 온도 측정기(50)는 상기 정전척(40)을 관통하여 아래로 뻗어있고, 위로는 상기 웨이퍼(48)의 뒷면과 접촉되어 있다. 상기 온도 측정기(50)는 상기 인시츄 온도 모니터(46)에 연결되어 있다. 상기 인시츄 온도 모니터(46)와 상기 정전척 전압 조절기(42)에 교류 전압(AC)이 인가되어 있다.
정리하면, 상기 온도 측정기(50)에 의해 측정된 상기 웨이퍼(48)온도에 대한 데이터는 상기 인시츄 온도 모니터(46)를 거쳐 상기 시스템 중앙처리장치(44)에 입력된다. 상기 시스템 중앙처리장치(44)는 이 데이터를 바탕으로 상기 정전척 전압 조절기(42)에 신호를 준다. 이 신호에 따라 상기 정전척 전압 조절기(42)는 상기 정전척(40)에 상기 웨이퍼(48) 고정용 전압을 인가하거나, 인가된 전압을 해제한다.
계속해서, 상기 설비를 이용한 웨이퍼 가공방법을 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 웨이퍼 가공의 제1 단계(60)는 웨이퍼 로딩 단계이다.
구체적으로, 정전척(40) 상에 가공하고자 하는 웨이퍼(48)를 로딩한다. 상기 로딩된 웨이퍼(48)는 이미 몇 단계의 가공 공정을 거친 웨이퍼일 수도 있고, 최초 가공되는 웨이퍼일 수도 있다.
설명의 편의 상, 상기 정전척(40) 상에 로딩된 웨이퍼(48)는 이미 몇 단계의 전공정을 거친 웨이퍼로 간주한다. 또한, 지금 실시하고자 하는 웨이퍼 가공공정은 물질막 적층 공정인 것으로 간주한다.
제2 단계(62)는 상기 웨이퍼를 고정시키는 단계이다.
구체적으로, 상기 웨이퍼(48)를 로딩함과 동시에 상기 정전척(40)에는 정전척 전압 조절기(42)로부터 상기 웨이퍼(48) 고정용 전압이 인가된다. 이에 따라, 상기 정전척(40)의 표면과 상기 웨이퍼(48) 뒷면에 서로 반대되는 극성의 전하분포가 나타난다. 이 결과, 상기 정전척(40)과 상기 웨이퍼(48) 사이에 인력의 정전기력이 나타나고, 이 힘에 의해 상기 웨이퍼(48)는 상기 정전척(40)의 표면에 흡착 고정된다.
제 3 단계(64)는 반복적으로 상기 정전척(40)에 인가되는 전압을 단속하면서 웨이퍼를 가공하는 단계이다.
구체적으로, 상기 웨이퍼(48)가 상기 정전척(40)에 고정됨과 동시에 상기 웨이퍼(48)에는 상기 정전척(40)을 통해 열이 전달되어 상기 웨이퍼(48)의 온도는 물질막 증착에 필요한 공정온도, 예컨대 520℃정도까지 높여진다. 물질막은 수백도정도의 높은 온도에서 증착되는 것이 보통이다. 그런데, 상기 웨이퍼(48)는 로딩되는 단계에서 실온상태로 로딩된다. 따라서, 상기 웨이퍼(48)는 로딩된 후 급격한 온도차에 의한 심한 열 팽창을 격게 된다.
한편, 상기 웨이퍼(48)는 상기 정전척(40)에 고정된 상태이므로 상기 웨이퍼에 나타나는 급격한 열 팽창은 상기 웨이퍼(48)외부로 분출되지 못하여 상기 웨이퍼(48) 자체에 심한 열적 스트레스로 작용한다. 이때, 상기 웨이퍼(48)에 작용하는 스트레스를 완화해주지 않으면, 상기 웨이퍼(48)는 깨어지거나 변형된다. 특히, 상기 웨이퍼(48)의 가장자리가 칩핑(chipping)되었거나, 전 공정에서 하드적인 손상된 경우에는 더욱 심해진다.
이와 같은 상태는 상기 정전척(40)에 설치되어 있고, 상기 웨이퍼(48)의 뒷면과 접촉되어 있는 온도 측정기(50)에 의해 모니터링된다. 즉, 상기 웨이퍼(48)의 로딩 단계 초기의 급격한 온도 변화가 모니터링된다. 상기 온도 측정기(50)에 의해 모니터링된 데이터는 상기 인시츄 온도 모니터(46)를 거쳐 상기 시스템 중앙처리장치(44)로 전달된다. 상기 시스템 중앙처리장치(44)에서 상기 모니터링된 온도 데이터가 분석되고 상기 웨이퍼(48)의 급격한 온도변화가 감지된다. 상기 시스템 중앙처리장치(44)는 상기 데이터 분석을 바탕으로 공정 레시피(recipe)를 조절하여 상기 정전척 전압조절기(42)에 상기 웨이퍼 고정전압의 인가 또는 해제 신호를 보낸다. 상기 정전척 전압 조절기(42)는 이 신호에 따라 상기 정전척(40)에 인가된 상기 웨이퍼 고정용 전압을 해제한다. 이 결과, 상기 웨이퍼(48)는 상기 정전척(40) 상에 있으나, 고정되지 않은 자유로운 상태가 된다. 따라서, 상기 웨이퍼(48)는 자유로이 열 팽창될 수 있고, 상기 웨이퍼(48)에 나타난 열적 스트레스는 완화된다. 이와 같이, 상기 웨이퍼(48)에 나타난 열적 스트레스가 어느 정도 해소되면, 상기 온도 측정기(50)에 의해 상기 웨이퍼(48)의 상태가 감지되고 이 결과는 상기 인시츄 온도 모니터(46)를 거쳐 상기 시스템 중앙처리장치(44)에 전달된다. 상기 시스템 중앙처리장치(44)로부터 상기 정전척 전압 조절기(42)로 전압인가 신호가 전달되고, 상기 정전척 전압 조절기(42)는 이 신호에 따라, 상기 정전척(40)에 다시 전압을 인가한다. 이 결과, 상기 웨이퍼(48)는 다시 상기 정전척(40)에 고정된다. 고정된 상기 웨이퍼(48) 위로 상기 물질막 형성용 소오스 가스를 공급하여 상기 웨이퍼(48) 상에 물질막을 적층한다. 상기 물질막을 적층하는 중에도 상기 웨이퍼(48)는 공정온도로 유지된다. 그러나, 상기 웨이퍼(48)는 상기 정전척(40)에 고정되어 있으므로, 공정중에도 계속 열적 스트레스를 받게 된다. 따라서, 상기 시스템 중앙처리장치(44)는 상기 정전척 전압 조절기(42)에 신호를 주어 상기 정전척(40)에 인가된 전압을 단속(斷續)하게 한다. 이러한 단속은 상기 물질막 적층 공정이 완료될 때 까지 상기 웨이퍼(48)에 가해지는 열적 스트레스를 고려하여 반복 실시한다.
이와 같이, 상기 웨이퍼(48)에 열적 스트레스가 증가될 때 마다, 상기 웨이퍼(48)를 상기 정전척(40)으로부터 자유롭게 둠으로써 상기 웨이퍼(48)의 열적 스트레스는 공정이 완료될 때 까지 지속적으로 완화시킬 수 있다.
제 4 및 제5 단계(66, 68)는 고정된 웨이퍼의 구속을 해제하는 단계와 웨이퍼를 언로딩하는 단계이다.
구체적으로, 상기 물질막 적층공정이 완료되면, 상기 정전척(40)에 인가된 전압을 해제한다. 그러면, 상기 정전척에 고정된 웨이퍼는 자유로워진다. 자유로워진 상기 웨이퍼(48)를 상기 정전척(40)으로부터 언로딩한다. 그리고 다른 웨이퍼를 상기 정전척(40)에 로딩하여 상기한 바와 같은 순서로 공정을 진행한다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기한 웨이퍼 가공공정이 상기한 바대로 물질막 적층공정으로 한정되는 것이 아니고 상기 적층된 물질막을 식각하는 식각공정 등 다른 고온 공정일 수도 있다. 또한, 상기 물질막 적층공정에서 상기 웨이퍼(48)의 온도는 520℃정도로 세팅되었으나, 상기 웨이퍼(48)는 그 이상 또는 그 이하의 온도로 세팅될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 상기 개시한 실시예외에 다양한 실시예가 더 있을 수 있으므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법에서는 상기 웨이퍼가 상기 정전척 상에서 가공되는 동안에 상기 정전척에 인가되는 상기 웨이퍼 고정용 전압을 반복적으로 단속하여 상기 웨이퍼 가공 중간중간에 상기 웨이퍼에 가해지는 열적 스트레스, 예컨대 열 팽창에 의한 스트레스를 상기 웨이퍼외부로 분출되도록 한다. 이렇게 함으로써, 상기 열적 스트레스에 의해 상기 웨이퍼가 깨지거나 변형되는 것과 상기 웨이퍼와 상기 정전척 사이의 접촉면에 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼를 최초 로딩하는 단계에서 공정대기 시간없이 바로 본 공정으로 진입할 수 있어, 웨이퍼 가공공정 시간을 단축할 수 있다.

Claims (7)

  1. 챔버내에 웨이퍼 로딩용 정전척을 구비하는 반도체 장치의 제조설비를 이용한 웨이퍼 가공방법에 있어서,
    상기 정전척 상에 웨이퍼를 로딩한 다음 상기 웨이퍼의 가공공정이 완료될 때 까지 상기 정전척에 인가되는 상기 웨이퍼 고정용 전압을 반복적으로 단속(斷續)하는 것을 특징으로 하는 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가공공정은 물질막 적층공정인 것을 특징으로 하는 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가공공정은 식각공정인 것을 특징으로 하는 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 정전척에 인가되는 상기 웨이퍼 고정용 전압은 정전척 전압조절기를 이용하여 반복적으로 단속하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법.
  5. (a) 웨이퍼를 정전척 상에 로딩하는 단계;
    (b) 정전척에 전압을 인가하여 상기 웨이퍼를 상기 정전척에 고정시키는 단계;
    (c) 상기 웨이퍼를 가공하되, 가공중에 상기 정전척에 인가되는 전압을 상기 웨이퍼의 온도에 따라 반복적으로 단속(斷續)하는 단계;
    (d) 상기 웨이퍼의 가공을 완료한 후, 상기 정전척에 인가된 전압을 해제하는 단계; 및
    (e) 상기 웨이퍼를 상기 정전척으로부터 언로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 웨이퍼 가공공정은 물질막 적층 공정 또는 상기 적층된 물질막을 패터닝하는 식각공정인 것을 특징으로 하는 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    (c1) 상기 웨이퍼 뒷면에 부착된 온도 측정기를 이용하여 상기 웨이퍼 온도를 모니터하는 단계;
    (c2) 상기 모니터된 웨이퍼온도 데이터를 분석하는 단계;
    (c3) 상기 데이터 분석을 바탕으로 공정 레시피를 조절하는 단계; 및
    (c4) 상기 조절된 공정 레시피에 따라 상기 정전척에 인가되는 전압을 단속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전척을 이용한 반도체 장치의 웨이퍼 가공방법.
KR1019980054528A 1998-12-11 1998-12-11 정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법 KR20000039250A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980054528A KR20000039250A (ko) 1998-12-11 1998-12-11 정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980054528A KR20000039250A (ko) 1998-12-11 1998-12-11 정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000039250A true KR20000039250A (ko) 2000-07-05

Family

ID=19562469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980054528A KR20000039250A (ko) 1998-12-11 1998-12-11 정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20000039250A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200018981A (ko) * 2018-08-13 2020-02-21 세메스 주식회사 기판 온도 제어 장치, 그를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200018981A (ko) * 2018-08-13 2020-02-21 세메스 주식회사 기판 온도 제어 장치, 그를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5646449B2 (ja) 静電容量感知機能を有する静電チャック組立体及びその動作方法
US6898064B1 (en) System and method for optimizing the electrostatic removal of a workpiece from a chuck
US7654010B2 (en) Substrate processing system, substrate processing method, and storage medium
US7611322B2 (en) Processing thin wafers
JP4153309B2 (ja) デチャックの音響検出及びその装置
US20090109595A1 (en) Method and system for performing electrostatic chuck clamping in track lithography tools
CN103098195A (zh) 用于利用升降销静电解除卡紧的极区
CN107204274B (zh) 等离子体处理方法以及等离子体处理装置
US20050142873A1 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
WO2020051069A1 (en) Two-stage pin lifter for dechuck operations
US20150262854A1 (en) Wafer etching system and wafer etching process using the same
JP2000124299A (ja) 半導体装置の製造方法および半導体製造装置
JPH06302550A (ja) 半導体製造装置
JP2004281783A (ja) 半導体処理装置
KR20000039250A (ko) 정전척을 이용한 웨이퍼 가공방법
JP2012174978A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP4070974B2 (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2008205313A (ja) プラズマ処理装置およびデチャック異常検出方法
US9871473B2 (en) System and method for electrostatic clamping of workpieces
JP2019216215A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
US6368977B1 (en) Semiconductor device manufacturing method
KR101233757B1 (ko) 기판 디척킹 방법
US20210257197A1 (en) Substrate processing method, gas flow evaluation substrate and substrate processing apparatus
JP2004087576A (ja) 真空処理装置
KR20210097621A (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination