KR20030042157A - 웨이퍼 배면 클리닝이 가능한 반도체 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 배면에 대한 클리닝이 가능하도록 한 반도체 제조장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 제조장치는 상측으로 웨이퍼가 안착되는 안착플레이트; 상기 안착플레이트의 상부로 돌출되며 내부에 상측에 안착된 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 진공흡착로가 형성된 다수의 진공척; 상기 안착플레이트의 하부로 진출입하여 상기 진공척에 의하여 흡착 지지된 웨이퍼의 배면을 클리닝하는 클리닝 노즐을 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 웨이퍼 배면 클리닝이 가능하도록 한 반도체 제조장치는 웨이퍼의 가장지리 부분을 흡착 지지하도록 한 다수의 진공척으로 지지한 상태에서 웨이퍼 배면에 대한 클리닝을 수행하는 클리닝 노즐을 진출입시킴으로써 웨이퍼의 배면에 대한 청소를 수행하므로 이후 수행되는 반도체 제조공정시 웨이퍼 배면으로부터 발생한 오염 파티클에 의한 공정불량을 최소화하여 반도체 제조수율을 보다 향상시키도록 하는 효과가 있다.

Description

웨이퍼 배면 클리닝이 가능한 반도체 제조장치{Semiconductor processing apparatus to clean up the back side of wafer}

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 배면에 클리닝용 가스 또는 액체를 분사하여 웨이퍼의 배면의 클리닝이 가능하도록 한 반도체 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정은 웨이퍼 상에 산화막 공정, 확산공정, 이온주입공정, 식각공정, 증착공정 등을 반복적으로 적용하여 웨이퍼 상에 미세 회로패턴을 형성한 후 소잉공정과 패키징 공정을 거치면서 소정의 반도체 소자를 제조하도록 하는 것이다.

이러한 반도체 제조공정에서는 수많은 반도체 제조장치가 사용되는데, 그 중에서 산화막 공정에는 웨이퍼 표면에 포토레지스트를 도포하기 위한 스핀코터(Spin coater)가 사용된다.

종래의 반도체 제조용 스핀코터는 도 1에 도시된 바와 같이 보울(bowl:10)과 이 보울(10)의 하부 중심부분으로 진입하여 설치된 웨이퍼척(11)을 구비한다. 이 웨이퍼척(11)은 내부로 중공의 진공흡착로(12)가 형성되어 상면에 안착된 웨이퍼(16)가 웨이퍼척(11)에 흡착 지지되게 되어 있고, 그 하부에는 모터(13)가 장착되어 웨이퍼척(11)을 회전 구동시키도록 되어 있다.

그리고 웨이퍼척(11)의 상부에는 감광액을 분사하는 분사노즐(14)과 이 분사노즐(14)의 웨이퍼(16) 상측으로의 진입과 진출을 위한 트랙 시스템(track system:15))이 마련된다.

한편, 반도체 제조공정에서 반도체 집적회로는 아주 미세하기 때문에 미세한 오염 파티클은 반도체 제조공정에서 반도체 제조수율에 상당히 큰 영향을 미친다.즉 오염 파티클이 적으면 적을수록 반도체 제조수율이 높아지고, 많으면 많을수록 반도체 제조수율이 떨어진다. 따라서 반도체 제조공정에서는 이러한 미세 파티클의 제거를 위하여 상당한 노력을 기울이고 있다.

그런데, 대부분의 반도체 제조장치에서는 웨이퍼의 배면에 대한 클리닝이 제대로 이루어지지 않는다. 그러므로 만약 배면이 오염된 웨이퍼가 공정을 진행하게 되면 다른 모든 설비가 오염되게 되어 반도체 제조수율에 치명적인 문제를 유발시킨다.

더욱이, 비록 미세 오염 파티클이 웨이퍼 배면에서 발견되더라도 이 오염 파티클을 제거하기가 용이하지 않고, 특히 웨이퍼의 배면 중심부분에 대한 청소가 더욱 어렵다. 그 이유는 전술한 종래의 스핀코팅장치에서와 같이 대부분의 반도체 제조장치가 웨이퍼의 지지를 위하여 웨이퍼의 배면 중 중심부분을 흡착 지지하고 있기 때문이다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 배면 중심부분에 대한 클리닝이 가능하도록 웨이퍼의 지지구조를 개선하고, 개선된 지지구조와 연동하여 웨이퍼의 배면을 효율적으로 클리닝할 수 있도록 한 반도체 제조장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 종래의 반도체 제조장치중의 하나인 스핀코터를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 배면 클리닝이 가능하도록 된 반도체 제조장치를 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 배면 클리닝이 가능하도록 된 반도체 제조장치를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100...보울

110...안착플레이트

120...진공척

140...분사노즐

150...트랙 시스템

200...클리닝 노즐

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조장치는 상측으로 웨이퍼가 안착되는 안착플레이트; 상기 안착플레이트의 상부로 돌출되며 내부에 상측에 안착된 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 진공흡착로가 형성된 다수의 진공척; 상기 안착플레이트의 하부로 진출입하여 상기 진공척에 의하여 흡착 지지된 웨이퍼의 배면을 클리닝하는 클리닝 노즐을 구비한다.

그리고 바람직하게 상기 클리닝 노즐은 상기 웨이퍼의 배면의 중심부분과 가장자리 부분 사이를 이동하면서 상기 웨이퍼 배면을 클리닝하도록 된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 하되, 본 발명의 실시예에 적용된 장치는 반도체 제조장치중 스핀코터이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이 스핀코터에 한정되는 것이 아니라 다른 여러 가지 반도체 제조장치에도 그 적용이 가능하다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 기술적 구성이 적용된 스핀코터는 보울(100)과 이 보울(100)의 내부에 설치된 원판 형태의 안착플레이트(110)를 구비하고, 안착플레이트(110)의 하부로는 스핀들(170)이 보울(100) 하부 외측으로 연장되어 설치된다. 그리고 스핀들(170)의 하부에는 스핀들(170)을 회전시키는 모터(130)가 설치된다.

안착플레이트(110)의 상부에는 안착플레이트(110)에 고정 장착된 네 개의 진공척(120)이 설치된다. 이 각각의 진공척(120)은 그 위로 안착되는 웨이퍼(160)를 흡착 지지하기 위한 것으로, 내부에는 상단이 개구되어 중공을 따라 연장된 진공흡착로(121)가 형성된다. 그리고 각각의 진공척(120)에 형성된 진공흡착로(121)는 안착플레이트(110)의 내부를 따라 스핀들(170)로 연장되어 있다.

보울(100)의 측부에는 진공척(120)에 흡착 지지된 웨이퍼(160)의 상부면으로 감광액을 분사하는 분사노즐(140)이 설치되고, 이 분사노즐(140)이 웨이퍼(160)의 상측으로의 진입과 진출이 이루어지도록 하는 트랙 시스템(track system:150)이 보울(100)의 외부에 마련된다.

그리고 보울(100)의 일측 하부에는 진공척(120)에 흡착 지지된 웨이퍼(160)의 배면을 클리닝하기 위한 클리닝 노즐(200)이 설치되는데, 이 클리닝 노즐(200)에서 분사되는 클리닝 물질은 압축공기, 질소가스 또는 초순수 그리고 그 외의 세정이 가능한 물질이 적용될 수 있다.

그리고 전술한 트랙 시스템을 활용하여 클리닝 노즐(200)이 웨이퍼(160)의 배면 가장자리에서 중심부분으로 또는 가장자리 둘레를 따라 이동 가능하게 할 수 있다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 배면 클리닝이 가능하도록 된 스핀코터의 작용상태는 외부의 이송장치에 의하여 웨이퍼(160)가 이송되어 진공척(120)의 상부에 안착되어 진공흡착로(121)를 통하여 제공된 진공흡착력이 웨이퍼(160)에 가해지면 웨이퍼(160)는 진공척(120)에 견고히 흡착 지지된다.

이후 클리닝 노즐(200)이 트랙 시스템(150)에 의하여 진입하여 웨이퍼(160)와 안착플레이트(110) 사이에 이동하면, 이후 클리닝 노즐(200)로부터 압축공기 또는 초순수가 분사되어 웨이퍼(160)의 배면에 대한 클리닝을 수행한다.

이때 웨이퍼(160)는 트랙 시스템(150)의 작동으로 웨이퍼(160) 배면의 가장자리 부분과 중심부분을 순회하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 웨이퍼(160)의 배면에 대한 클리닝이 완료되면 클리닝 노즐(200)은 트랙 시스템(150)에 의하여 외부로 복원하고, 이후 분사노즐(140)이 트랙 시스템(150)에 의하여 웨이퍼(160)의 상면으로 진입하여 웨이퍼(160)의 상면에 감광액을 분사한다. 그리고 이때에 모터(130)가 작동하여 스핀들(170)이 고속회전하면, 안착플레이트(110)와 진공척(120)이 동시에 회전하여 웨이퍼(160) 상면에 대한 감광액의 도포가 이루어진다.

전술한 바와 같이 본 발명의 구성이 적용된 스핀코터에서 클리닝 동작을 감광액을 도포하기 전에 웨이퍼(160)의 배면에 대한 클리닝을 수행하도록 할 수 있으나. 이와 달리 스핀코팅이 완료된 후 웨이퍼(160)의 배면에 대한 클리닝을 수행하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 웨이퍼 배면의 클리닝이 가능하도록 한 반도체 제조장치는 전술한 실시예의 스핀코터에 적용한 것과 달리 별도의 웨이퍼 배면 청소장치로도 구현이 가능하다.

그리고 그 외에 다른 반도체 제조장치에도 그 적용이 가능한데, 이때에는 그 구성의 일부가 전술한 실시예와 다르게 구현될 수 있다. 그러나 기본적으로 웨이퍼의 가장자리 부분에 대한 진공척에 의한 지지와 클리닝 노즐에 의한 웨이퍼 배면 클리닝이 이루어지도록 한 것이라면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 웨이퍼 배면 클리닝이 가능하도록 한 반도체 제조장치는 웨이퍼의 가장지리 부분을 흡착 지지하도록 한 다수의 진공척으로 지지한 상태에서 웨이퍼 배면에 대한 클리닝을 수행하는 클리닝 노즐을 진출입시킴으로써 웨이퍼의 배면에 대한 청소를 수행하므로 이후 수행되는 반도체 제조공정시 웨이퍼 배면으로부터 발생한 오염 파티클에 의한 공정불량을 최소화하여 반도체 제조수율을 보다 향상시키도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 상측으로 웨이퍼가 안착되는 안착플레이트;

   상기 안착플레이트의 상부로 돌출되며 내부에 상측에 안착된 상기 웨이퍼를 진공 흡착하기 위한 진공흡착로가 형성된 다수의 진공척;

   상기 안착플레이트의 하부로 진출입하여 상기 진공척에 의하여 흡착 지지된 웨이퍼의 배면을 클리닝하는 클리닝 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 클리닝 노즐은 상기 웨이퍼의 배면의 중심부분과 가장자리 부분 사이를 이동하면서 상기 웨이퍼 배면을 클리닝하도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.