KR20030012565A - 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치 - Google Patents

플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030012565A
KR20030012565A KR1020010046642A KR20010046642A KR20030012565A KR 20030012565 A KR20030012565 A KR 20030012565A KR 1020010046642 A KR1020010046642 A KR 1020010046642A KR 20010046642 A KR20010046642 A KR 20010046642A KR 20030012565 A KR20030012565 A KR 20030012565A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor wafer
plasma
chamber
etching gas
cleaning apparatus
Prior art date
Application number
KR1020010046642A
Other languages
English (en)
Inventor
나기창
Original Assignee
나기창
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 나기창 filed Critical 나기창
Priority to KR1020010046642A priority Critical patent/KR20030012565A/ko
Publication of KR20030012565A publication Critical patent/KR20030012565A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/68Apparatus 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 positioning, orientation or alignment

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)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치가 게시된다. 본 발명의 클리닝 장치는 외부환경으로부터 격리되는 공간을 형성하는 챔버; 반도체 웨이퍼를 공정 위치로 이동시키는 웨이퍼 이송수단; 반도체 웨이퍼의 가장자리측으로 플라즈마를 발생시키기 위한 에칭가스를 공급하는 에칭가스 공급수단; 챔버의 주연부에 구비되며, 에칭가스가 공급되는 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단; 및 웨이퍼 이송수단상에 위치되는 반도체 웨이퍼를 정렬시키는 웨이퍼 정렬수단을 포함한다. 이와 같은 본 발명의 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치는 플라즈마를 발생시켜 반도체 웨이퍼의 가장자리에 증착되어 있는 모든 이물질을 동시에 제거하므로, 이물질의 제거를 위한 공정 시간을 감소시키고, 반도체 웨이퍼당 다이의 생산수율을 현저하게 향상시킬 수 뿐만아니라, 반도체 웨이퍼 전체가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

Description

플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치{APPARATUS FOR CLEANING SEMICONDUCTOR WAFER BY MEANS OF PLASMA}
본 발명은 플라즈마를 이용하여 반도체 웨이퍼의 가장자리(Edge)에 증착된 이물질을 제거하는 클리닝 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 메모리(Memory) 또는 주문형 반도체(ASIC)와 같은 집적회로 제품의 생산을 위한 화학증착공정, 화학기계연마 공정, 에칭공정 등의 반도체 웨이퍼 가공공정 후에는, 메탈, 폴리머(Polymer) 또는 폴리와 같은 이물질이 반도체 웨이퍼의 가장자리(Edge)에 증착 또는 잔류하게 된다. 예를 들어, 화학기계연마 공정 후에는, 도1a에 도시된 형태로 이물질(1a)이 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리에 잔류한다. 또한, 에칭공정 후에는, 도1b에 도시된 형태로 이물질(1a)이 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리에 잔류한다. 이와 같이 반도체 웨이퍼의 가장자리에 잔류하는 이물질(1a)은, 후속공정의 진행시, 파티클 소스(Particle Source)로 작용하여 반도체 웨이퍼당 다이(Die)의 생산수율을 저하시키는 원인이 되므로, 반드시 제거되어야 한다.
이에 따라, 종래에는 슬러리(Slurry)를 이용한 화학기계연마(Chemical-Mechenical Polishing) 장치를 이용하여, 반도체 웨이퍼의 상면 가장자리에 증착되어 있는 이물질을 제거한 다음, 상기 반도체 웨이퍼의 하면 가장자리에 증착되어 있는 이물질을 제거하고 있다.
그러나, 전술한 종래 기술의 화학기계연마 장치를 이용하여 반도체 웨이퍼의 가장자리에 증착된 이물질을 제거하는 경우, 반도체 웨이퍼의 상면과 하면에 증착된 이물질을 순차적으로 제거하므로, 이물질의 제거를 위한 공정시간이 증가하며, 이로 인해 반도체 웨이퍼당 다이의 생산수율이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.
또한, 전술한 화학기계연마 장치를 이용하여 반도체 웨이퍼의 가장자리에 증착된 이물질을 제거하는 경우에는, 슬러리에 의한 반도체 웨이퍼 전체의 오염 가능성이 매우 높으며, 이물질을 제거한 후에, 상기 슬러리를 제거하는 후속공정을 반드시 수행해야하는 번거로움이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도1a는, 일반적인 화학기계연마 공정 후, 반도체 웨이퍼의 가장자리에 증착된 이물질을 나타내는 도면이다.
도1b는, 일반적인 에칭공정 후, 반도체 웨이퍼의 가장자리에 증착된 이물질을 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도3은 도2의 샤워 헤드를 나타내는 단면도이다.
도4는 도2의 웨이퍼 정렬유닛의 사용상태를 나타내는 평면도이다.
도5는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치의 사용상태를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 프레임 200: 챔버
260: 샤워 헤드 300: 웨이퍼 이송유닛
400: 웨이퍼 정렬유닛 500: 에칭가스 공급유닛
600: 방전유닛 700: 비활성가스 공급유닛
800: 배기유닛
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면은 플라즈마를 이용하여 반도체 웨이퍼의 가장자리에 증착된 이물질을 제거하기 위한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치는 외부환경으로부터 격리되는 공간을 형성하는 챔버; 상기 반도체 웨이퍼를 공정 위치로 이동시키는 웨이퍼 이송수단; 상기 반도체 웨이퍼의 가장자리측으로 플라즈마를 발생시키기 위한 에칭가스를 공급하는 에칭가스 공급수단; 상기 챔버의 주연부에 구비되며, 상기 에칭가스가 공급되는 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단; 및 상기 웨이퍼 이송수단상에 위치되는 상기 반도체 웨이퍼를 정렬시키는 웨이퍼 정렬수단을 포함한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면은 반도체 웨이퍼의 가장자리부에 증착된 이물질을 제거하기 위한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 반도체 웨이퍼의 클리닝 장치는 외부환경으로부터 격리되는 공간을 형성하는 챔버; 상기 반도체 웨이퍼를 공정위치로 이동시키는 웨이퍼 이송수단; 상기 반도체 웨이퍼의 가장자리측으로 플라즈마를 발생시키기 위한 에칭가스를 공급하는 에칭가스 공급수단; 상기 챔버의 주연부에 구비되며, 상기 에칭가스가 공급되는 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단; 및 상기 챔버내에 장착되며, 상기 챔버내로 공급되는 비활성가스는 상기 반도체 웨이퍼 상으로 분사하고, 상기 반도체 웨이퍼의 중앙으로 유동되는 에칭가스를 차단하기 위한 돌출부가 하측에 형성된 샤워 헤드를 포함한다.
이하, 첨부된 도2 내지 도5를 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치의 바람직한 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 웨이퍼 클리닝 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도2를 참조하면, 본 발명의 클리닝 장치는 프레임(100),챔버(200), 웨이퍼 이송유닛(300), 웨이퍼 정렬유닛(400), 에칭가스 공급유닛(500), 방전유닛(600), 비활성가스 공급유닛(700) 및 배기유닛(800)을 포함한다.
상기 프레임(100)은 챔버(200), 웨이퍼 이송유닛(300), 웨이퍼 정렬유닛(400), 에칭가스 공급유닛(500) 및 방전유닛(600)을 지지한다.
상기 챔버(200)는 외부환경으로부터 격리되는 클리닝 공정 공간을 형성한다. 클리닝 공정시, 진공상태로 유지되며, 후술되는 스테이지(330)에 의해 -10℃ ∼ 800℃이내로 유지된다. 이와 같은 챔버(200)는 프레임(100)상에 지지되는 베이스(210), 웨이퍼 이송유닛(300)상의 반도체 웨이퍼(1)와 대향되게 설치되는 리드(220), 상기 베이스(210)의 아래쪽에 설치되는 챔버 버킷(Chamber Bucket)(230) 및 복수개의 버킷 승강 실린더(240)를 구비한다. 그리고, 상기 베이스(210)와 리드(220)의 사이에는 부도체(예를 들어, 세라믹)인 플라즈마 튜브(250)가 장착되어, 챔버(200)의 측벽으로서의 기능을 수행한다.
상기 리드(220)는 비활성가스 공급유닛(700) 및 에칭가스 공급유닛(500)과 연결되는 관통공(222, 224)이 중앙부와 주연부에 각각 형성된다. 이에 따라, 상기 리드(220)는 비활성가스 공급유닛(700)으로부터 공급되는 비활성가스를 반도체 웨이퍼(1)의 중앙으로 안내하고, 상기 에칭가스 공급유닛(500)으로부터 공급되는 에칭가스를 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리측으로 안내한다. 이러한 리드(220)의 중앙 저면에는 샤워 헤드(260)가 장착된다.
상기 샤워 헤드(260)는 주연부의 하측으로 돌출되어 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리와 밀착되는 돌출부(262)와, 상기 리드(220)의 중앙 관통공(222)과 연통되는 적어도 하나 이상의 개구(264)를 가진다(도3참조). 상기 돌출부(262)는, 클리닝 공정시, 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리에 밀접하게 위치된다. 바람직하게는, 상기 반도체 웨이퍼(1)와 돌출부(262) 사이의 거리가 약 1㎜이내이다. 이와 같은 돌출부(262)는 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리에 접촉될 수 있으며, 이러한 경우, 상기 반도체 웨이퍼(1)의 다이(Dies)가 형성된 중앙부가 샤워 헤드(260)와 접촉되는 것을 사전에 예방하여, 다이가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 상기 개구(264)는 반도체 웨이퍼(1)의 중앙과 돌출부(262) 사이에 형성되어, 리드(220)에 의해 안내되는 비활성가스를 통해 반도체 웨이퍼(1)로 분사한다. 이러한 개구(264)는 환형으로 형성되거나, 다수개가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 샤워 헤드(260)의 외주면에는 제1영구자석(270)이 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리에 대향되도록 장착된다. 상기 제1영구자석(270)은 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리 끝부분과 약 10㎜이내의 거리를 유지하며, 자속 밀도가 10가우스(Gauss) 이상인 것이 바람직하다.
상기 챔버 버킷(230)은 상단부에 소정의 탄력재(예를 들어, 합성수지재)로 이루어진 오-링(O-ring)(280)이 상측으로 돌출되도록 장착되며, 버킷 승강 실린더(240)에 의해 상하이동된다. 그리고, 상기 챔버 버킷(230)의 하부 일측에는 배기유닛(800)이 연결된다. 이와 같은 챔버 버킷(230)은, 클리닝 공정시, 버킷 승강 실린더(240)에 의해 상향이동되어 베이스(210)의 저면에 밀착된다. 이때, 상기 챔버(200)는 밀폐된 공정 공간을 형성하게 되는 것이다.
상기 웨이퍼 이송유닛(300)은 외부로부터 제공되는 반도체 웨이퍼(1)를 공정위치로 이동시킨다. 이와 같은 웨이퍼 이송유닛(300)은 리프트(310), 리프트 승강 실린더(320), 스테이지(330) 및 스테이지 승강모터(340)를 구비한다. 상기 리프트(310)는 챔버 버킷(230) 및 스테이지(330)의 중앙을 관통하도록 장착되며, 외부로부터 공급되는 반도체 웨이퍼(1)를 지지한다. 상기 리프트 승강 실린더(320)는 리프트(310)를 상하이동시킨다. 본 실시예에서, 상기 스테이지(330)는 리프트(310) 상에 지지되는 반도체 웨이퍼(1)를 공지된 진공흡착방식으로 흡착하여 고정시킨다. 상기 스테이지 승강모터(340)는 스테이지(330)를 상하이동시키기 위한 동력을 제공하며, 통상적으로, 15℃ ∼ 20℃로 유지된다. 상기 스테이지(330)의 외주면에는 제2영구자석(350)이 반도체 웨이퍼(1)를 사이에 두고 제1영구자석(270)에 대향되도록 장착된다. 이때, 상기 제2영구자석(350)은 제1영구자석(270)과 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리측에 소정의 자기장을 형성한다. 이러한 제2영구자석(350)은 자속 밀도가 10가우스(Gauss) 이상인 것이 바람직하다.
상기 웨이퍼 정렬유닛(400)은 리프트(310) 상에 지지되는 반도체 웨이퍼(1)의 중심이 리프트(310)의 중심축선 상에 위치되도록 반도체 웨이퍼(1)를 정렬시킨다. 이와 같은 웨이퍼 정렬유닛(400)은, 도4를 참조하면, 서로 소정간격만큼 이격되게 배치되는 복수개의 센터링바(도시예에서는 4개)(410) 및 각 센터링바(410)에 연결되는 복수개의 정렬 실린더(420)를 구비한다. 상기 각각의 센터링바(410)는 리프트(310) 상에 지지되는 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리에 대향되는 높이에서, 챔버(200)내로/로부터 전진/후진이동하도록 장착된다. 상기 각각의 정렬실린더(420)는 센터링바(410)에 전진/후진력을 제공하여, 상기 반도체 웨이퍼(1)의 정렬시, 상기 센터링바(410)가 그에 대향되는 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리를 밀도록(Pushing) 하며, 상기 정렬이 완료된 후에는, 상기 센터링바(410)를 챔버(200)로부터 인출되도록 한다.
상기 에칭가스 공급유닛(500)은 리드(220)의 주연부에 형성된 관통공(224)을 통해 이물질이 증착되어 있는 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리로 에칭가스를 공급한다. 이와 같은 에칭가스 공급유닛(500)은 리드(220)의 주연부 관통공(224)에 연결되는 에칭가스 공급관(510), 에칭가스 공급관(510)에 연결되는 에칭가스 탱크(520), 에칭가스 공급관(510) 상에 장착되는 밸브(530)를 구비한다. 상기 에칭가스 탱크(520)는 소정압력의 에칭가스(예를 들어, 플르오린(Fluorine) 함유가스인 CF4, SF6및 NF3중 선택되는 어느 하나에 CHF3를 첨가하거나, O2가 혼합된 가스)를 저장하며, 상기 밸브(530)의 개방시, 상기 저장된 에칭가스를 에칭가스 공급관(510)으로 제공한다. 이때, 상기 에칭가스 공급관(510)에 의해 챔버(200)내로 안내되는 에칭가스는 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리를 따라 분산된다. 본 실시예에서, 상기 챔버(200)내로 공급되는 에칭가스의 압력은 1토르(Torr)이하이다.
상기 방전유닛(600)은 에칭가스가 공급되는 챔버(200) 내에 플라즈마를 발생시키기 위한 전압을 공급한다. 이와 같은 방전유닛(600)은 플라즈마 튜브(250)를 에워싸도록 장착되는 고주파 코일(610)과, 고주파 코일(610)에 고주파 전력을 공급하기 위한 고주파 전원(620)을 구비한다. 상기 고주파 코일(610)은 고주파전원(620)으로부터 공급되는 전압을 플라즈마 튜브(250)로 안내한다. 상기 고주파 코일(610)은 고주파를 조절할 수 있도록 단일(Single) 또는 다중 턴 코일(Multi-turn coil)로 이루어진다. 상기 고주파 코일(610)에 공급되는 주파수는 50㎑ ∼ 50㎒이상인 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 에칭가스 공급관(510)을 통해 챔버(200)내로 에칭가스가 공급되고, 상기 고주파 코일(610)을 통해 플라즈마 튜브(250)에 고주파 전압이 인가되면, 반도체 웨이퍼(1)의 이물질이 증착된 가장자리에는 플라즈마가 발생한다.
상기 비활성가스 공급유닛(700)은 리드(220)의 중앙부에 형성된 관통공(222)을 통해 챔버(200)내로 비활성가스를 공급한다. 이때, 상기 비활성가스는 샤워 헤드(260)의 개구(264)를 통해 반도체 웨이퍼(1)상으로 분사된다. 이와 같은 비활성가스 공급유닛(700)은 리드(220)의 중앙에 형성된 관통공(222)에 연결되는 비활성가스 공급관(710), 비활성가스 공급관(710)에 연결되는 비활성가스 탱크(720) 및 비활성가스 공급관(710) 상에 장착되는 밸브(730)를 구비한다. 상기 비활성가스 탱크(720)는 소정압력의 비활성가스(예를 들어, 아르곤 가스 또는 헬륨 가스)를 저장하며, 상기 밸브(730)의 개방시, 상기 저장된 비활성가스를 비활성가스 공급관(710)으로 제공한다. 본 실시예에서, 상기 챔버(200)내로 공급되는 비활성가스의 압력은 10토르(Torr)이하이며, 상기 챔버(200)내로 공급되는 에칭가스의 압력보다는 높다.
상기 배기유닛(800)은, 클리닝 공정 도중과 클리닝 공정이 완료된 후에, 챔버(200)내의 가스 및 이물질을 흡출시킨다. 이와 같은 배기유닛(800)은 챔버버킷(230)의 일측 저부와 연통되는 배기 파이프(810) 및 배기 파이프(810)에 연결되는 배기펌프(820)를 구비한다.
도5는 본 발명에 따른 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치의 사용상태를 나타내는 도면이다. 도5를 참조하면, 본 발명의 클리닝 장치는 가장자리에 이물질이 증착된 반도체 웨이퍼(1)가 챔버(200)내로 공급되어 리프트(310)상에 지지된다.
이때, 상기 정렬 실린더(420)가 센터링바(410)를 챔버(200)내로 소정거리만큼 전진시킨다. 그러면, 상기 각각의 센터링바(410)는 그에 대향되는 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리를 밀어, 상기 반도체 웨이퍼(1)의 중심이 리프트(310)의 중심축선상에 위치되도록 한다.
이어, 상기 스테이지 승강모터(340)가 스테이지(330)를 상향 이동시키거나, 상기 리프트 승강 실린더(320)가 리프트(310)를 하향 이동시키므로써, 상기 리프트(310)상의 반도체 웨이퍼(1)가 스테이지(330)상에 접촉되도록 한다. 이때, 상기 스테이지(330)는 반도체 웨이퍼(1)를 흡착하여, 고정시킨다.
그런 다음, 상기 리프트 승강 실린더(320) 및 스테이지 승강모터(340)가 리프트(310) 및 스테이지(330)를 상향 이동시켜, 반도체 웨이퍼(1)가 공정 위치에 위치되도록 한다. 상기 공정 위치에서, 상기 반도체 웨이퍼(1)는 샤워 헤드(260)의 저면에 근접하게 위치된다. 이때, 상기 반도체 웨이퍼(1)가 샤워 헤드(260)에 접촉되더라도, 상기 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리부만 샤워 헤드의 돌출부(262)에 접촉하게 되므로, 상기 반도체 웨이퍼(1)의 중앙에 형성된 다이가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
동시에, 상기 버킷 승강 실린더(240)가 챔버 버킷(230)을 상향이동시킨다. 이때, 상기 챔버 버킷(230)의 오-링(280)이 베이스(210)에 밀착되어, 상기 챔버(200)의 내부 공간, 즉 클리닝 공정 공간은 외부로부터 격리되고, 진공 상태로 된다.
이러한 상태에서, 상기 비활성가스 공급유닛의 밸브(730)가 개방되어, 상기 비활성가스가 비활성가스 탱크(720)로부터 공급관(710)을 따라 샤워 헤드(260)로 공급되고, 상기 샤워 헤드(260)의 개구(264)를 통해 반도체 웨이퍼(1)로 분사된다.
이어, 상기 에칭가스 공급유닛의 밸브(530)가 개방되어, 상기 에칭가스는 에칭가스 탱크(520)로부터 공급관(510)을 따라 이물질이 증착되어 있는 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리측으로 공급된다.
동시에, 상기 고주파 전원(620)으로부터 고주파 전압이 공급되면, 상기 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리측에는 플라즈마가 발생된다. 상기 플라즈마는 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리에 증착된 이물질과 충돌하여, 상기 이물질을 반도체 웨이퍼(1)로부터 분리시킨다. 이러한 경우, 상기 비활성가스, 에칭가스 및 반도체 웨이퍼(1)로부터 분리된 이물질은 배기펌프(820)에 의해 챔버 버킷(230)의 측벽면을 따라 하측으로 따라 이동되어 배기 파이프(810)로 배출된다.
이러한 경우, 상기 저압의 에칭가스는 고압의 비활성가스 및 샤워 헤드(260)의 돌출부(262)에 의해 반도체 웨이퍼(1)의 중앙으로 이동되지 못하고, 반도체 웨이퍼(1)의 가장자리를 따라 확산된다. 또한, 상기 플라즈마의 플럭스는 제1 및제2영구자석(270, 350)가 생성하는 자기장으로 인하여, 반도체 웨이퍼(1)의 중앙으로 이동되지 못한다.
본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명의 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼의 클리닝 장치는, 플라즈마를 발생시켜 반도체 웨이퍼의 가장자리(즉 가장자리의 상면 및 하면)에 증착되어 있는 모든 이물질 및 불필요한 막을 동시에 제거하므로, 이물질의 제거를 위한 공정 시간을 감소시키고, 반도체 웨이퍼당 다이의 생산수율을 현저하게 향상시킬 수 뿐만아니라, 반도체 웨이퍼 전체가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 클리닝 장치에 의하면, 웨이퍼 정렬유닛 및 웨이퍼 이송유닛을 이용하여 반도체 웨이퍼를 공정 위치에 정확하게 정렬시킬 수 있으며, 또한 에칭가스 및 플라즈마 플럭스가 반도체 웨이퍼의 중앙으로 유동되는 것을 방지할 수 있어, 반도체 웨이퍼당 다이의 생산수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고, 상기한 본 발명의 클리닝 장치를 이용하면, 샤워 헤드의 돌출부의 위치 및 제1 및 제2영구자석의 위치를 조절하여, 반도체 웨이퍼 측면의 플라즈마처리가능 길이를 자유로이 조절할 수 있다.

Claims (10)

  1. 반도체 웨이퍼의 가장자리에 증착된 이물질을 제거하기 위한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치에 있어서,
    외부환경으로부터 격리되는 공간을 형성하는 챔버;
    상기 반도체 웨이퍼를 공정 위치로 이동시키는 웨이퍼 이송수단;
    상기 반도체 웨이퍼의 가장자리측으로 플라즈마를 발생시키기 위한 에칭가스를 공급하는 에칭가스 공급수단;
    상기 챔버의 주연부에 구비되며, 상기 에칭가스가 공급되는 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단; 및
    상기 웨이퍼 이송수단상에 위치되는 상기 반도체 웨이퍼를 정렬시키는 웨이퍼 정렬수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 정렬수단은
    서로 소정간격만큼 이격되게 배치되며, 상기 반도체 웨이퍼를 소정방향으로 밀어 이동시키기 위한 복수개의 센터링바; 및
    상기 센터링바 각각에 전진/후진력을 제공하는 복수개의 정렬 실린더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에칭가스가 상기 반도체 웨이퍼의 중앙부측으로 이동되는 것을 방지하기 위하여, 상기 에칭가스의 압력보다 높은 압력의 비활성가스를 상기 반도체 웨이퍼의 중앙부로 공급하기 위한 비활성가스 공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생수단에 의해 발생되는 플라즈마가 상기 반도체 웨이퍼의 중앙부측으로 유동되는 것을 방지하기 위한 자기장을 발생시키는 자기장 발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 자기장 발생수단이
    상기 반도체 웨이퍼의 가장자리부를 사이에 두고, 서로 대향되게 설치되는한 쌍의 영구자석인 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 웨이퍼 이송수단은
    상기 반도체 웨이퍼를 고정시키기 위한 스테이지;
    상기 스테이지를 상하이동시키는 동력을 제공하는 승강모터;
    상기 스테이지를 관통하도록 장착되며, 상기 챔버내로 제공되는 반도체 웨이퍼를 지지하는 리프트; 및
    상기 리프트를 상하이동시키는 승강 실린더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 플라즈마 발생수단은
    고주파 전력을 공급하는 고주파 전원;
    상기 챔버의 측벽을 형성하며, 부도체로 이루어진 플라즈마 튜브; 및
    상기 플라즈마 튜브의 주연부에 설치되어, 상기 고주파 전원으로부터 공급되는 고주파 전압을 상기 플라즈마 튜브로 안내하는 고주파코일
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 에칭가스는
    플르오린(Fluorine) 함유가스인 CF4, SF6, NF3및 CHF3중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 챔버에 장착되며, 상기 챔버내로 공급되는 비활성가스는 상기 반도체 웨이퍼 상으로 분사하고, 상기 반도체 웨이퍼의 중앙으로 유동되는 상기 에칭가스를 차단하기 위한 돌출부가 하측에 형성되는 샤워 헤드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
  10. 반도체 웨이퍼의 가장자리부에 증착된 이물질을 제거하기 위한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치에 있어서,
    외부환경으로부터 격리되는 공간을 형성하는 챔버;
    상기 반도체 웨이퍼를 공정위치로 이동시키는 웨이퍼 이송수단;
    상기 반도체 웨이퍼의 가장자리측으로 플라즈마를 발생시키기 위한 에칭가스를 공급하는 에칭가스 공급수단;
    상기 챔버의 주연부에 구비되며, 상기 에칭가스가 공급되는 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단; 및
    상기 챔버내에 장착되며, 상기 챔버내로 공급되는 비활성가스는 상기 반도체 웨이퍼 상으로 분사하고, 상기 반도체 웨이퍼의 중앙으로 유동되는 에칭가스를 차단하기 위한 돌출부가 하측에 형성된 샤워 헤드
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치.
KR1020010046642A 2001-08-01 2001-08-01 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치 KR20030012565A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010046642A KR20030012565A (ko) 2001-08-01 2001-08-01 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010046642A KR20030012565A (ko) 2001-08-01 2001-08-01 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030012565A true KR20030012565A (ko) 2003-02-12

Family

ID=27717719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010046642A KR20030012565A (ko) 2001-08-01 2001-08-01 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030012565A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100693761B1 (ko) * 2006-03-15 2007-03-12 주식회사 디엠에스 상압 플라즈마 발생기를 구비한 세정장치
KR100706663B1 (ko) * 2005-08-09 2007-04-12 세메스 주식회사 플라즈마 처리장치
KR101050077B1 (ko) * 2008-12-26 2011-07-19 주식회사 테스 기판 처리장치
US20170032943A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Lam Research Corporation Time varying segmented pressure control
CN109585248A (zh) * 2013-12-02 2019-04-05 应用材料公司 用于原位清洁工艺腔室的方法和装置
KR20190122367A (ko) * 2018-04-20 2019-10-30 (주)포인트엔지니어링 마이크로 led 전사 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5494494A (en) * 1992-06-24 1996-02-27 Anelva Corporation Integrated module multi-chamber CVD processing system and its method for processing substrates
KR200238814Y1 (ko) * 2001-04-18 2001-10-11 (주)소슬 플라즈마 식각 장치
KR20020009248A (ko) * 2000-07-25 2002-02-01 임동수 웨이퍼의 국부세정장치 및 국부세정방법
KR20030002241A (ko) * 2001-06-30 2003-01-08 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼 에지 세정 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5494494A (en) * 1992-06-24 1996-02-27 Anelva Corporation Integrated module multi-chamber CVD processing system and its method for processing substrates
KR20020009248A (ko) * 2000-07-25 2002-02-01 임동수 웨이퍼의 국부세정장치 및 국부세정방법
KR200238814Y1 (ko) * 2001-04-18 2001-10-11 (주)소슬 플라즈마 식각 장치
KR20030002241A (ko) * 2001-06-30 2003-01-08 주식회사 하이닉스반도체 웨이퍼 에지 세정 장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100706663B1 (ko) * 2005-08-09 2007-04-12 세메스 주식회사 플라즈마 처리장치
KR100693761B1 (ko) * 2006-03-15 2007-03-12 주식회사 디엠에스 상압 플라즈마 발생기를 구비한 세정장치
KR101050077B1 (ko) * 2008-12-26 2011-07-19 주식회사 테스 기판 처리장치
CN109585248A (zh) * 2013-12-02 2019-04-05 应用材料公司 用于原位清洁工艺腔室的方法和装置
CN109585248B (zh) * 2013-12-02 2021-04-20 应用材料公司 用于原位清洁工艺腔室的方法和装置
US20170032943A1 (en) * 2015-07-27 2017-02-02 Lam Research Corporation Time varying segmented pressure control
US9793097B2 (en) * 2015-07-27 2017-10-17 Lam Research Corporation Time varying segmented pressure control
KR20190122367A (ko) * 2018-04-20 2019-10-30 (주)포인트엔지니어링 마이크로 led 전사 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5507874A (en) Method of cleaning of an electrostatic chuck in plasma reactors
EP0339580B1 (en) A vacuum processing reactor
KR100374993B1 (ko) 이씨알플라즈마발생기및이씨알플라즈마발생기를구비하는이씨알에칭시스템
KR101125430B1 (ko) 피처리물의 디척킹과 함께 반응 챔버 내부 및 정전 척의 드라이 클리닝을 실행하는 플라즈마 반응기의 피처리물 디척킹 장치 및 방법
US6410449B1 (en) Method of processing a workpiece using an externally excited torroidal plasma source
JP4611097B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US5215619A (en) Magnetic field-enhanced plasma etch reactor
CN1125531C (zh) 静电卡盘组件
US20050039854A1 (en) Plasma etching method and plasma etching unit
EP0272142B1 (en) Magnetic field enhanced plasma etch reactor
KR20020080955A (ko) 플라즈마 식각 장치
JP2004513516A (ja) 拡張されたプロセスウィンドウを有する誘電体エッチングチャンバ
JP2004506339A (ja) 外部から励磁されるトロイダルプラズマ源
KR100602342B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
US6488863B2 (en) Plasma etching method
KR20030012565A (ko) 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치
KR100346524B1 (ko) 플라즈마를 이용한 반도체 웨이퍼 클리닝 장치
KR20060031464A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR100572131B1 (ko) 실리콘 웨이퍼의 가장자리, 측면, 하부면을 동시에식각하기 위한 플라즈마 식각장치
KR100667675B1 (ko) 기판 식각에 사용되는 상압 플라즈마 장치
KR102360733B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
KR20030002241A (ko) 웨이퍼 에지 세정 장치
KR100709817B1 (ko) 에칭 방법
KR20070002252A (ko) 플라즈마를 사용하는 기판 가공 장치
KR200238814Y1 (ko) 플라즈마 식각 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application