KR20010073411A - Method of ashing a wafer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for ashing a wafer is provided to reduce a popping phenomenon of a photoresist layer and stably arrange wafers on exact positions of supports. CONSTITUTION: A wafer on which a photoresist layer is formed is transported to an inside of a processing chamber. A wafer holding pin is upraised and holds the wafer transported into the inside of the processing chamber. A vacuum pump makes vacuum the inside of the processing chamber. The wafer holding pin is slowly lowered within the vacuum processing chamber and stably puts the wafer on a wafer support of high temperature. A gas reacting with the photoresist layer is injected to the photoresist layer of the wafer. An RF current is applied to activate the gas. After a predetermined period of time is passed, supply of gas and RF current is stopped. A pressure within the processing chamber is controlled to become the lowest. The inside of the processing chamber is purged with nitrogen, thereby increasing the pressure.

Description

웨이퍼 애싱방법{METHOD OF ASHING A WAFER}Wafer ashing method {METHOD OF ASHING A WAFER}

본 발명은 반도체 소자 제조 공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 애싱공정을 수행하는 동안 웨이퍼의 포토레지스트 층에서 파핑(popping) 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼 애싱(ashing) 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing process, and more particularly, to a wafer ashing method that can prevent a popping phenomenon from occurring in a photoresist layer of a wafer during an ashing process.

일반적으로, 반도체 소자는 실리콘으로 형성되는 웨이퍼 상에 반도체 장비를 이용하여 소정의 전기적 특성을 갖는 막질(thin film)을 도포시키므로써 제조된다. 상기 막질은 통상적으로 리소그래피, 화학 또는 물리적 증착, 플라즈마 에칭 및 애싱(ashing) 등과 같은 일련의 반도체 공정을 통해 상기 웨이퍼 상에 도포되며, 상기 도포 공정이 완료된 웨이퍼는 반도체 소자 또는 반도체 칩을 제조하는 용도로 사용되게 된다.In general, a semiconductor device is manufactured by applying a thin film having a predetermined electrical property on a wafer formed of silicon using semiconductor equipment. The film is typically applied onto the wafer through a series of semiconductor processes such as lithography, chemical or physical vapor deposition, plasma etching and ashing, etc., and the wafer having the application process completed is used for manufacturing a semiconductor device or a semiconductor chip. To be used.

상기 반도체 제조 공정 중에서, 애싱 공정은 웨이퍼 상에 특정 패턴을 형성시킨 후 목적달성을 완료한 포토레지스트 층을 상기 웨이퍼로부터 제거하여 후속공정으로 이송시키기 위한 단위 공정이다.In the semiconductor manufacturing process, the ashing process is a unit process for removing a photoresist layer that has completed its purpose after forming a specific pattern on the wafer from the wafer and transferring it to a subsequent process.

상기 애싱 공정에서는 고온(100-500℃)을 이용하여 포토레지스트 층의 격자구조를 느슨하게 만들고, 주(main) 가스인 산소 및 추가 첨가 가스를 이용하여 가공 챔버 내의 분위기를 플라즈마 상태 또는 오존 형태로 바꾸어 원하는 제거 막질인 포토레지스트 층과 반응하게 하여 포토레지스트 층을 제거하고 있다.In the ashing process, the lattice structure of the photoresist layer is loosened by using a high temperature (100-500 ° C.), and the atmosphere in the processing chamber is changed into a plasma state or ozone form by using oxygen and additional additive gases as main gases. The photoresist layer is removed by reacting with a photoresist layer that is a desired removal film quality.

최근 상기 애싱공정을 수행하는 장치들은 단계(step)당 처리 능력, 공정의 안정성 및 생산성의 견지에서 낱장 단위로 공정을 진행하는 설비들이 주류를 이루고 있다. 이러한 애싱 장비 및 애싱 공정의 일 예들이 미합중국 특허 제5,763,328호(issued to Yoshihara et.al, on June, 9, 1998), 5,840,203호(issued to Peng on November 24, 1998) 및 5,677,113호(issued to Suzuki et al, on October 14, 1999) 등에 개시되어 있다.Recently, the apparatuses that perform the ashing process have become mainstream of facilities that process the sheet by unit in terms of processing capacity, process stability, and productivity per step. Examples of such ashing equipment and ashing processes are described in US Pat. Nos. 5,763,328 (issued to Yoshihara et.al, on June, 9, 1998), 5,840,203 (issued to Peng on November 24, 1998) and 5,677,113 (issued to Suzuki et al, on October 14, 1999).

도1에는 종래 웨이퍼 애싱 공정을 보여주는 플로우챠트가 도시되어 있다. 도1에 도시되어 있는 바와 같이, 종래 웨이퍼 애싱 공정은 웨이퍼(130; 도2 참조)를 가공 챔버의 내부로 이송시키는 단계(S1)를 포함한다. 상기 단계(S1)는 로봇 또는 핸들러에 의해 이루어진다.1 is a flow chart illustrating a conventional wafer ashing process. As shown in FIG. 1, the conventional wafer ashing process includes transferring the wafer 130 (see FIG. 2) into the processing chamber (S1). The step S1 is performed by a robot or a handler.

상기 웨이퍼(130)가 가공 챔버 내로 이송되면, 제어부에 프리셋되어 있는 소정의 알고리즘에 따라 웨이퍼 지지대(120; 도2 참조)에 설치되어 있는 웨이퍼 파지용 핀(도시 안됨)이 상승하여 상기 웨이퍼(130)를 파지한다(S2). 상기 웨이퍼(130)가 상기 웨이퍼 파지용 핀 상에 안착되면, 상기 로봇이 아웃되어, 원위치로 복귀하며(S3), 상기 웨이퍼 파지용 핀은 하강하여 상기 웨이퍼(130)를 웨이퍼 지지대(130) 상에 안착시킨다(S4). 상기 웨이퍼 지지대(130)는 가열 플레이트로서 대략 100-500℃의 온도를 유지한다.When the wafer 130 is transferred into the processing chamber, a wafer holding pin (not shown) installed on the wafer support 120 (refer to FIG. 2) is raised according to a predetermined algorithm preset in the controller to raise the wafer 130. ) Is held (S2). When the wafer 130 is seated on the wafer holding pin, the robot is out and returned to its original position (S3), and the wafer holding pin is lowered so that the wafer 130 is placed on the wafer support 130. Seated on (S4). The wafer support 130 maintains a temperature of approximately 100-500 ° C. as a heating plate.

이어서, 진공 펌프가 작동하여 가공 챔버를 진공상태로 만든다(S5). 상기 가공 챔버가 진공 상태로 되면, 가스 인젝터에 의해 상기 가공 챔버 내에 가스가 분사된다(S6). 이때 사용되는 가스는 산소(O2), 질소(N2) 및 오존(O3) 등이 있다.Subsequently, the vacuum pump is operated to vacuum the processing chamber (S5). When the processing chamber is in a vacuum state, gas is injected into the processing chamber by a gas injector (S6). At this time, the gas used is oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ) and ozone (O 3 ).

상기 가스의 분사와 동시적으로, 상기 가공 챔버에는 RF 전류가 인가된다(S7). 상기 RF 전류는 고주파 전류로서, 상기 가스의 반응을 활성화시키며, 이에 따라 상기 가공 챔버 내의 분위기는 플라즈마 상태 또는 오존 상태로 변화된다.Simultaneously with the injection of the gas, RF current is applied to the processing chamber (S7). The RF current is a high frequency current, which activates the reaction of the gas, so that the atmosphere in the processing chamber is changed into a plasma state or an ozone state.

상기 가공 챔버 내의 분위기가 플라즈마 상태 또는 오존 상태로 변화됨에 따라, 상기 가공 챔버 내에 배치된 웨이퍼의 포토레지스트 층이 상기 플라즈마 또는 오존과 반응하여 상기 웨이퍼의 상면으로부터 제거된다(S8).As the atmosphere in the processing chamber is changed to the plasma state or the ozone state, the photoresist layer of the wafer disposed in the processing chamber is removed from the upper surface of the wafer in response to the plasma or ozone (S8).

설정된 시간만큼의 플라즈마 가공이 완료되면, 상기 제어부에 의해 RF 전류 공급 및 가스 공급이 차단되며(S9), 진공 펌프의 작동이 중지되어 가공 챔버 내의 압력을 상압으로 만든다(S10). 동시에, 질소 가스(N2)를 사용하여 가공 챔버를 정화(purge)시킨다(S11).When the plasma processing for the set time is completed, the RF current supply and the gas supply are cut off by the control unit (S9), the operation of the vacuum pump is stopped to make the pressure in the processing chamber to the normal pressure (S10). At the same time, purge the processing chamber using nitrogen gas (N 2 ) (S11).

상기 정화 작업이 완료되면, 가공 챔버의 도어가 개방되고, 상기 웨이퍼 파지용 핀이 상승하여 상기 웨이퍼(130)를 들어올린다(S12). 이 상태에서, 로봇이 상기 가공 챔버 내부로 진입하며(S13), 상기 웨이퍼 파지용 핀이 원위치로 하강하면서 상기 웨이퍼(130)를 상기 로봇의 아암 상에 올려놓는다(S14).When the purification operation is completed, the door of the processing chamber is opened, the wafer holding pin is raised to lift the wafer 130 (S12). In this state, the robot enters into the processing chamber (S13), while the wafer holding pin is lowered to its original position, the wafer 130 is placed on the arm of the robot (S14).

최종적으로 상기 웨이퍼(130)를 파지한 로봇의 아암이 상기 가공 챔버로부터 빠져나오며(S14), 이에 따라, 상기 애싱공정이 종료되게 된다.Finally, the arm of the robot gripping the wafer 130 exits from the processing chamber (S14), whereby the ashing process is completed.

그러나, 상기와 같은 종래 웨이퍼 애싱방법은 포토레지스트 층을 제거하는과정에서 파핑(popping) 현상이 발생하게 된다는 문제를 안고 있다. 여기서, 파핑 현상이란 애싱공정이 진행되는 중에 경화된 포토레지스트 층이 팝콘 터지듯이 튀어나오는 것을 의미한다.However, the conventional wafer ashing method as described above has a problem that a popping phenomenon occurs in the process of removing the photoresist layer. Here, the popping phenomenon means that the cured photoresist layer pops out like popcorn during the ashing process.

이러한 파핑 현상은, 도2에 도시되어 있는 바와 같이, 상온의 웨이퍼(130)가 고온의 웨이퍼 지지대(120)에 의해 형성되는 고열 구역(160)에 급작스럽게 접촉함에 따라 웨이퍼(130) 상의 포토레지스트(PR)가 급팽창하므로써 포토레지스트(PR)의 잔유물인 파핑물(P)이 튀어나오기 때문에 발생하는 것이다.This popping phenomenon occurs, as shown in FIG. 2, as the wafer 130 at room temperature abruptly contacts the high temperature zone 160 formed by the hot wafer support 120, the photoresist on the wafer 130. This is caused by the sudden expansion of the PR and the popping material P, which is a residue of the photoresist PR, pops out.

이러한 파핑물(P) 또는 파핑물 입자들은 공정 진행시 웨이퍼(130) 상에 떨어져 제거되지 않고 후속공정에서도 잔존하여 공정불량을 야기시키며, 애싱공정을 진행하는 설비의 가동시간을 저해시키는 요인이 되어 생산성 저하를 야기시킨다.Such paping material (P) or the particles are not removed on the wafer 130 during the process proceeds and remain in the subsequent process, causing a process defect, and becomes a factor that hinders the operation time of the equipment to proceed the ashing process Cause a decrease in productivity.

또한, 종래 애싱방법은, 도3에 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼 파지용 핀이 웨이퍼(130)를 웨이퍼 지지대(120) 상에 안착시키기 위하여 하강할 때, 웨이퍼(130)와 웨이퍼 지지대(120) 사이의 공기로 인해 저항이 발생하여 웨이퍼(130)가 상기 웨이퍼 지지대(120)의 정위치에 안착되지 못하는 문제를 안고 있다.In addition, the conventional ashing method, as shown in Figure 3, when the wafer holding pin is lowered to seat the wafer 130 on the wafer support 120, the wafer 130 and the wafer support 120 There is a problem that the resistance is generated due to the air between the wafer 130 is not seated in the correct position of the wafer support 120.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점들을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 포토레지스트 층의 파핑 현상을 감소시킬 수 있으며, 웨이퍼를 웨이퍼 지지대의 정위치에 안정적으로 배치시킬 수 있는 웨이퍼 애싱방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the paping phenomenon of a photoresist layer, and to provide a wafer ashing method capable of stably placing a wafer in an in-situ position of a wafer support. To provide.

도1은 종래 웨이퍼 애싱공정을 보여주는 플로우 챠트이다.1 is a flow chart showing a conventional wafer ashing process.

도2는 웨이퍼의 상면에서 파핑현상이 발생하는 것을 보여주는 도면이다.2 is a view showing that a phenomenon in which the paping occurs on the upper surface of the wafer.

도3은 웨이퍼 지지대로부터 웨이퍼가 옵셋되는 상태를 보여주는 도면이다.3 is a view showing a state in which the wafer is offset from the wafer support.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 애싱공정을 보여주는 플로우 챠트이다.4 is a flow chart showing a wafer ashing process according to an embodiment of the present invention.

도5는 웨이퍼 애싱장치를 보여주는 도면이다.5 shows a wafer ashing apparatus.

도6은 웨이퍼가 핀에 의해 웨이퍼 지지대로부터 상승된 상태를 보여주는 도면이다.6 is a view showing a state in which the wafer is lifted from the wafer support by the pins.

도7은 웨이퍼가 웨이퍼 지지대에 안착된 상태를 보여주는 도면이다.7 is a view showing a state in which a wafer is seated on a wafer support.

도8은 웨이퍼가 핀에 의해 상승된 상태에서 웨이퍼 지지대로부터 발생하는 열에 의해 서서히 가열되는 상태를 보여주는 도면이다.FIG. 8 is a view showing a state in which the wafer is gradually heated by heat generated from the wafer support in the state where the wafer is raised by the pins.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 애싱장치 110 : 가공 챔버100: ashing device 110: processing chamber

120 : 웨이퍼 지지대 130 : 웨이퍼120: wafer support 130: wafer

135 : 핀 137 : 핀 구동장치135: pin 137: pin drive

140 : 배출 덕트 150 : 진공펌프140: discharge duct 150: vacuum pump

P : 파핑물 PR : 포토레지스트 층P: Phosphate PR: Photoresist Layer

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: (1) 포토레지스트 층이 형성된 웨이퍼를 가공 챔버 내부로 이송시키는 단계, (2) 웨이퍼 파지용 핀을 상승시켜 가공 챔버 내부로 이송된 상기 웨이퍼를 파지하는 단계, (3) 진공 펌프를 가동시켜 상기 가공 챔버 내부를 진공화시키는 단계, (4) 상기 진공화된 가공 챔버 내부에 웨이퍼 파지용 핀을 서서히 하강시켜 상기 웨이퍼를 고온의 웨이퍼 지지대 상에 안착시키는 단계, (5) 포토레지스트 층과 반응하는 가스를 상기 웨이퍼의 포토레지스트 층을 향해 분사시키는 단계, (6) RF 전류를 인가하여 상기 가스를 활성화시키는 단계, (7) 설정된 시간이 경과한 후 가스 및 RF 전류의 공급을 중단하는 단계, 및 (8) 상기 가공 챔버 내의 압력을 최저로 조정한 후 챔버 내의 압력을 질소로 정화시켜 상압으로 만드는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 애싱방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is to (1) transfer the wafer on which the photoresist layer is formed into the processing chamber, (2) to raise the wafer holding pin to hold the wafer transferred into the processing chamber. (3) operating the vacuum pump to evacuate the inside of the processing chamber, and (4) slowly lowering a wafer holding pin inside the vacuumed processing chamber to seat the wafer on a hot wafer support. (5) injecting a gas reacting with the photoresist layer toward the photoresist layer of the wafer, (6) activating the gas by applying an RF current, (7) the gas after the set time has elapsed, and Discontinuing the supply of RF current, and (8) purifying the pressure in the chamber to nitrogen after adjusting the pressure in the processing chamber to the minimum. It provides a wafer ashing method characterized in that.

상기 단계(4)에서 상기 웨이퍼 파지용 핀의 하강 속도는 1cm/0.1-0.2 sec의 범위로 설정된다. 상기 단계(5)는 상기 가공 챔버 내의 압력이 일정 압력으로 고정된 상태에서 진행되며, 상기 가스는 산소, 질소 및 오존으로 구성된 군으로부터 선택된다.In the step (4), the falling speed of the wafer holding pin is set in the range of 1 cm / 0.1-0.2 sec. The step (5) proceeds with the pressure in the processing chamber fixed at a constant pressure and the gas is selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and ozone.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도5에는 본 발명에 따른 애싱 공정이 수행되는 애싱 장치(100)가 개략적으로 도시되어 있다. 도5에 도시되어 있는 바와 같이, 애싱 장치(100)는 가공 챔버(110)를 구비한다. 상기 가공 챔버(110) 내에는 대략 100-500℃의 온도를 갖는 웨이퍼 지지대(110)가 설치되어 있다. 상기 웨이퍼 지지대(110)의 상부에는 포토레지스트(PR)층이 형성되어 있는 웨이퍼(130)가 안착된다.5 schematically shows an ashing apparatus 100 in which an ashing process according to the present invention is performed. As shown in FIG. 5, the ashing apparatus 100 includes a processing chamber 110. In the processing chamber 110, a wafer support 110 having a temperature of approximately 100-500 ° C. is installed. The wafer 130 on which the photoresist (PR) layer is formed is mounted on the wafer support 110.

상기 가공 챔버(110)의 상부에는 가스 분사기로부터 상기 가공 챔버(110)로 가스를 전달하는 가스 덕트(50)가 연결되어 있다. 또한, 상기 가공 챔버(110)의 하부에는 진공 펌프(150)에 연결되어 있는 진공덕트(140)가 연결되어 있다. 한편, 도6에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 웨이퍼 지지대(120)에는 웨이퍼 파지용 핀(135)이 설치되어 있다. 상기 웨이퍼 파지용 핀(135)은 핀 구동장치(137)에 의해 상하방향으로 이동된다. 웨이퍼(130)의 유입시 상기 웨이퍼 파지용 핀(135)은 상방향으로 이동되어 상기 웨이퍼(130)를 수납하며, 다시 하방향으로 이동하여 상기 웨이퍼(130)를 웨이퍼 지지대(120) 상에 안착시킨다.The upper part of the processing chamber 110 is connected to the gas duct 50 for transmitting gas from the gas injector to the processing chamber 110. In addition, a vacuum duct 140 connected to the vacuum pump 150 is connected to the lower portion of the processing chamber 110. On the other hand, as shown in Figure 6, the wafer support 120 is provided with a wafer holding pin 135. The wafer holding pin 135 is moved up and down by the pin driver 137. When the wafer 130 flows in, the wafer holding pin 135 is moved upward to receive the wafer 130 and then moves downward to seat the wafer 130 on the wafer support 120. Let's do it.

이하, 도4를 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 애싱방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the wafer ashing method according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

도4에는 본 발명에 따른 애싱공정을 보여주는 플로우챠트가 도시되어 있다. 도4에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 애싱공정은 포토레지스트(PR)층이 형성되어 있는 웨이퍼(130)를 가공 챔버(110)의 내부로 이송시키는 단계(S10)를 포함한다. 상기 단계(S10)는 로봇 또는 핸들러에 의해 이루어진다.4 is a flowchart showing an ashing process according to the present invention. As shown in FIG. 4, the wafer ashing process according to the present invention includes transferring the wafer 130 on which the photoresist (PR) layer is formed into the processing chamber 110 (S10). The step S10 is performed by a robot or a handler.

상기 웨이퍼(130)가 가공 챔버(110) 내로 이송되면, 제어부에 프리셋되어 있는 소정의 알고리즘에 따라 핀 구동장치(137)가 작동하여 웨이퍼 지지대(120)에 설치되어 있는 웨이퍼 파지용 핀(135)을 상승시킨다(S20). 상기 웨이퍼(130)가 상기 웨이퍼 파지용 핀(135) 상에 안착되면, 상기 로봇이 원위치로 복귀한다(S30).When the wafer 130 is transferred into the processing chamber 110, the pin driving device 137 operates according to a predetermined algorithm preset in the control unit so that the wafer holding pin 135 installed on the wafer support 120 is provided. To raise (S20). When the wafer 130 is seated on the wafer holding pin 135, the robot returns to its original position (S30).

이어서, 상기 진공 펌프(150)가 작동하여 가공 챔버(110)를 진공상태로 만든다(S40). 이 상태가 도8에 도시되어 있는 상태로서, 상기 가공 챔버(110)가 진공상태로 전화되는 동안 상기 웨이퍼(130)가 고열 구역(160)으로부터 소정 거리를 유지한 채 서서히 가열되게 된다.Subsequently, the vacuum pump 150 is operated to make the processing chamber 110 in a vacuum state (S40). This state is shown in Fig. 8, and the wafer 130 is gradually heated while maintaining the predetermined distance from the high heat zone 160 while the processing chamber 110 is converted into a vacuum state.

이어서, 상기 웨이퍼 파지용 핀(135)이 서서히 하강하여 상기 웨이퍼(130)를 웨이퍼 지지대(130) 상에 안착시킨다(S50). 이때, 상기 웨이퍼 파지용 핀(135)의 하강 속도는 1cm/0.1-0.2 sec의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 상기 웨이퍼 파지용 핀(135)을 서서히 하강시키는 이유는 상온의 웨이퍼(130)가 고온 구역(160)에 급작스럽게 접촉하여 포토레지스트(PR)층이 열팽창되는 것을 방지하기 위함이다. 상기 웨이퍼 파지용 핀(135)이 가공 챔버(110) 내의 분위기가 진공인 상태에서 하강하게 되므로, 상기 웨이퍼(130)와 웨이퍼 지지대(120) 사이에서 공기 등에 의한 저항이 발생되는 것이 차단되며, 따라서, 웨이퍼(130)가 웨이퍼 지지대(120) 상의 정위치에 배치될 수 있게 된다. 이러한 상태가 도7에 도시되어 있다.Subsequently, the wafer holding pin 135 is gradually lowered to seat the wafer 130 on the wafer support 130 (S50). At this time, the falling speed of the wafer holding pin 135 is preferably set in the range of 1cm / 0.1-0.2 sec. The reason why the wafer holding pin 135 is gradually lowered is to prevent the wafer 130 at room temperature from suddenly contacting the high temperature zone 160 to thermally expand the photoresist (PR) layer. Since the wafer holding pin 135 is lowered while the atmosphere in the processing chamber 110 is in a vacuum state, resistance between the wafer 130 and the wafer support 120 is prevented from generating resistance by air or the like. The wafer 130 may be placed in position on the wafer support 120. This state is shown in FIG.

상기 웨이퍼(130)가 상기 웨이퍼 지지대(120) 상에 안착되면, 가스 인젝터에 의해 상기 가공 챔버(110) 내로 가스가 분사된다(S60). 이때 사용되는 가스는 산소(O2), 질소(N2) 및 오존(O3) 등이 있다.When the wafer 130 is seated on the wafer support 120, gas is injected into the processing chamber 110 by a gas injector (S60). At this time, the gas used is oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ) and ozone (O 3 ).

상기 가스의 분사와 동시적으로, 상기 가공 챔버(110)에는 RF 전류가 인가된다(S70). 상기 RF 전류는 고주파 전류로서, 상기 가스의 반응을 활성화시키며, 이에 따라 상기 가공 챔버(110) 내의 분위기는 플라즈마 상태 또는 오존 상태로 변화된다.Simultaneously with the injection of the gas, RF current is applied to the processing chamber 110 (S70). The RF current is a high frequency current, which activates the reaction of the gas, thereby changing the atmosphere in the processing chamber 110 to a plasma state or an ozone state.

상기 가공 챔버(110) 내의 분위기가 플라즈마 상태 또는 오존 상태로 변화됨에 따라, 상기 가공 챔버(110) 내에 배치된 웨이퍼(130)의 포토레지스트(PR)층이 상기 플라즈마 또는 오존과 반응하여 상기 웨이퍼의 상면으로부터 제거된다(S80).As the atmosphere in the processing chamber 110 is changed to a plasma state or an ozone state, the photoresist (PR) layer of the wafer 130 disposed in the processing chamber 110 reacts with the plasma or ozone to form the wafer. It is removed from the upper surface (S80).

설정된 시간만큼의 플라즈마 가공이 완료되면, 상기 제어부에 의해 RF 전류 공급 및 가스 공급이 차단되며(S90), 진공 펌프(150)의 작동이 중지되어 가공 챔버(110) 내의 압력을 상압으로 만든다(S100). 동시에, 질소 가스(N2)를 사용하여 가공 챔버를 정화(purge)시킨다(S110).When the plasma processing for the set time is completed, the RF current supply and the gas supply are cut off by the controller (S90), and the operation of the vacuum pump 150 is stopped to make the pressure in the processing chamber 110 at normal pressure (S100). ). At the same time, purge the processing chamber using nitrogen gas (N 2 ) (S110).

상기 정화 작업이 완료되면, 가공 챔버(110)의 도어가 개방되고, 상기 웨이퍼 파지용 핀(135)이 상승하여 상기 웨이퍼(130)를 들어올린다(S120). 이 상태에서, 로봇이 상기 가공 챔버(110) 내부로 진입하며(S130), 상기 웨이퍼 파지용 핀(135)이 원위치로 하강하면서 상기 웨이퍼(130)를 상기 로봇의 아암 상에 올려놓는다(S140).When the purifying operation is completed, the door of the processing chamber 110 is opened, the wafer holding pin 135 is raised to lift the wafer 130 (S120). In this state, the robot enters into the processing chamber 110 (S130), and the wafer holding pin 135 is lowered to its original position and the wafer 130 is placed on the arm of the robot (S140). .

최종적으로 상기 웨이퍼(130)를 파지한 로봇의 아암이 상기 가공 챔버로부터 빠져나오게되며(S150), 이에 따라 상기 애싱공정이 종료되게 된다.Finally, the arm of the robot gripping the wafer 130 exits from the processing chamber (S150), thereby ending the ashing process.

상기 단계에 따라 애싱공정을 수행한 결과, 가공 챔버에 대한 청소주기가 기존 5.000-15,000 웨이퍼 당 1회에서, 50,000-150,000 웨이퍼 당 1회로 10배 가량연장되었으며, 웨이퍼 내에서의 애싱불량 발생률도 기종의 주1회 수준에서 1년간 무발생 수준으로 현격히 감소하였다.As a result of performing the ashing process according to the above steps, the cleaning cycle for the processing chamber has been extended by about 10 times from once per 5.000-15,000 wafer, once per 50,000-150,000 wafer, and the occurrence rate of ashing defect in the wafer is The rate decreased significantly from the once-a-week level to the zero-occurrence level for one year.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 애싱방법은 웨이퍼의 포토레지스트 층에서 파핑현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다는 장점을 갖는다.As described above, the wafer ashing method according to the present invention has an advantage that it is possible to prevent the occurrence of the paping phenomenon in the photoresist layer of the wafer.

또한, 본 발명에 따른 애싱방법은 가공 챔버 내의 분위기가 진공인 상태에서 웨이퍼 파지용 핀이 하강하기 때문에, 하강하는 웨이퍼가 공기 등에 의한 저항을 받지 않게 되며, 이에 따라 웨이퍼 지지대의 정위치에 웨이퍼를 안착시키는 것이 가능해진다.In addition, in the ashing method according to the present invention, since the wafer holding pin is lowered while the atmosphere in the processing chamber is in a vacuum state, the lowering wafer is not subjected to resistance by air or the like, and thus the wafer is placed at the position of the wafer support. It becomes possible to settle down.

또한, 본 발명에 따른 애싱방법은 가공 챔버의 청소주기를 획기적으로 연장시킬 수 있으며, 애싱공정 중에 발생하는 불량률을 대폭 감소시킬 수 있다는 추가의 장점을 갖는다.In addition, the ashing method according to the present invention has the additional advantage that it can significantly extend the cleaning cycle of the processing chamber, and can significantly reduce the defective rate occurring during the ashing process.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 개량이나 변형이 가능하고, 이러한 개량이나 변형 또한 본 발명에 속한다는 것은 당업자라면 인지할 수 있을 것이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such improvements or modifications also belong to the present invention.

Claims (3)

(1) 포토레지스트 층이 형성된 웨이퍼를 가공 챔버 내부로 이송시키는 단계;(1) transferring the wafer on which the photoresist layer is formed into the processing chamber; (2) 웨이퍼 파지용 핀을 상승시켜 가공 챔버 내부로 이송된 상기 웨이퍼를 파지하는 단계;(2) holding the wafer transferred into the processing chamber by raising a wafer holding pin; (3) 진공 펌프를 가동시켜 상기 가공 챔버 내부를 진공화시키는 단계;(3) operating a vacuum pump to evacuate the interior of the processing chamber; (4) 상기 진공화된 가공 챔버내에 웨이퍼 파지용 핀을 서서히 하강시켜 상기 웨이퍼를 고온의 웨이퍼 지지대 상에 안착시키는 단계;(4) slowly lowering a wafer holding pin in the vacuumed processing chamber to seat the wafer on a hot wafer support; (5) 포토레지스트 층과 반응하는 가스를 상기 웨이퍼의 포토레지스트 층을 향해 분사시키는 단계;(5) spraying a gas reacting with the photoresist layer towards the photoresist layer of the wafer; (6) RF 전류를 인가하여 상기 가스를 활성화시키는 단계;(6) activating the gas by applying an RF current; (7) 설정된 시간이 경과한 후 가스 및 RF 전류의 공급을 중단하는 단계; 및(7) stopping supply of gas and RF current after a set time has elapsed; And (8) 상기 가공 챔버 내의 압력을 최저로 조정한 후 챔버 내의 압력을 질소로 정화시켜 상압으로 만드는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 애싱방법.(8) Wafer ashing method comprising the step of adjusting the pressure in the processing chamber to the minimum and purifying the pressure in the chamber with nitrogen to make the atmospheric pressure. 제1항에 있어서, 상기 단계(4)에서 상기 웨이퍼 파지용 핀의 하강 속도는 1cm/0.1-0.2 sec의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 애싱방법.The wafer ashing method according to claim 1, wherein the lowering speed of the wafer holding pin in the step (4) is set in a range of 1 cm / 0.1-0.2 sec. 제2항에 있어서, 상기 단계(5)는 상기 가공 챔버 내의 압력이 일정 압력으로 고정된 상태에서 진행되며, 상기 가스는 산소, 질소 및 오존으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 애싱방법.3. The wafer ashing according to claim 2, wherein the step (5) is performed while the pressure in the processing chamber is fixed at a constant pressure, and the gas is any one selected from the group consisting of oxygen, nitrogen and ozone. Way.
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