KR20040028955A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20040028955A
KR20040028955A KR10-2004-7001307A KR20047001307A KR20040028955A KR 20040028955 A KR20040028955 A KR 20040028955A KR 20047001307 A KR20047001307 A KR 20047001307A KR 20040028955 A KR20040028955 A KR 20040028955A
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이토겐야
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가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은, 기판을 유지 및 회전시키는 롤 척, 내부에 롤 척을 수용하는 폐쇄가능한 챔버 및 상기 챔버안으로 가스를 도입시키는 가스도입관을 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다. 상기 기판처리장치는 롤 척에 의하여 기판이 회전되는 동안 상기 기판의 주위부를 에칭 및 세정하는 에칭유닛 및 상기 에칭유닛으로 제1액체를 공급하는 제1공급통로를 더 포함한다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
최근 수 년 동안, 예를 들어 구리의 다마신 배선을 형성하기 위하여 기판상의 트렌치내에 배선재료를 매입시키는 기술이 주목받아 왔다. 또한, 반도체기판에 높은 유전상수를 갖는 캐패시터 전극을 형성시키는 방법이 기술적으로 시도되어 왔다. 상기 어느 경우에서든, 바람직한 금속 또는 금속 화합물이 스퍼터링 등에 의하여 반도체기판 표면에 박막으로 퇴적된다. 이 때, 상기 박막은 반도체기판의 표면뿐만 아니라 반도체기판 주위부의 베벨부(bevel portion) 및 뒷면에도 퇴적된다. 금속 또는 금속 화합물에 의한 베벨부 및 뒷면의 오염은, 반도체기판을 유지 및 이동시키는 로봇 아암 및 반도체기판을 다음 처리단계로 이송시키는 공정에서의 오염을 초래한다. 결과적으로, 금속 오염이 전체 LSI 제조공정 전반으로 확산된다. 특히, 구리는 반도체기판상의 실리콘 산화막으로의 높은 확산계수를 갖기 때문에 열처리공정에서 대단히 심각한 문제를 일으킬 수 있다.
이제까지는, 반도체기판의 뒷면으로부터 베벨부로 플루오르화수소산 또는 염산과 과산화수소의 액체 혼합물을 공급하고, 반도체기판의 표면으로 질소가스를 불어주어 액체 혼합물이 반도체기판의 표면상으로 흐르는 것을 방지하고, 베벨부의 에칭되는 깊이를 제어함으로써, 반도체기판의 베벨부를 세정하는 방법이 일반화되어 왔다.
하지만, 상기 공정은, 액체 혼합물이 반도체기판의 표면상으로 흐르는 것을 방지하기 위해서는 많은 량의 질소가스가 공급되어야 하고, 또한 베벨부를 세정하기 위해서 많은 량의 액체 혼합물이 공급되어야 할 필요가 있다는 점에서 단점이 있다. 물과 산소의 존재하에서는, 구리는 즉각적으로 산화물들을 형성한다. 특히, 구리가 산화막을 형성하려는 경향은 기판건조단계에서 더욱 두드러진다. 이와 같이 형성된 구리의 산화물들은 주로 산화구리(cupric oxide) 및 탄산구리의 혼합물로 배선의 비전기저항을 크게 증가시키는 경향이 있다.
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 특별하게는 높은 수준의 청정도로 반도체기판의 주위부 또는 뒷면(reverse side)을 에칭 또는 세정하는데 사용하기 적합한 기판처리장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치로서 기판세정장치를 나타내는 전면 단면도,
도 2a는 도 1에 나타낸 기판세정장치의 롤 척 및 에칭유닛을 나타내는 사시도,
도 2b는 도 2a에 나타낸 에칭유닛의 측 입면도,
도 2c는 도 2a에 나타낸 에칭유닛의 평면도,
도 3은 도 1에 나타낸 기판세정장치의 롤 척을 나타내는 사시도,
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에칭유닛을 나타내는 측 입면도,
도 4b는 도 4a에 나타낸 에칭유닛의 사시도,
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에칭유닛을 나타내는 사시도,
도 5b는 도 5a에 나타낸 에칭유닛의 측 입면도,
도 6은 도 1에 나타낸 기판세정장치의 챔버를 개폐시키는 기구를 나타내는 정단면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판세정장치를 포함하는 도금장치를 나타내는 평면도이다.
본 발명의 목적은 비교적 소량의 가스를 공급하여 기판을 보호하면서 기판의 주위부를 효율적으로 처리할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비교적 소량의 처리유체를 이용하여 기판의 표면 또는 뒷면을 효율적으로 처리할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 기판을 유지 및 회전시키는 척조립체; 그 내부에 척조립체를 수용하는 폐쇄가능한 챔버; 상기 챔버내로 가스를 도입시키는 가스도입관; 기판이 척조립체에 의하여 회전되는 동안 기판의 주위부를 처리하는 처리유닛; 및 상기 처리유닛으로 제1액체를 공급하는 제1공급통로를 포함하는 기판처리용 기판처리장치가 제공된다. 통상적으로, 기판은 원형이다.
예를 들어, 기판은 반도체기판일 수 있다. 통상적으로, 폐쇄가능한 챔버는 외부공간으로부터 격리될 수 있는 내부공간을 갖는 챔버를 지칭한다. 처리유닛은 동시에 그것의 표면, 외측에지 및 뒷면에서 동시에 상기 기판의 주위부를 처리하도록 배치되는 것이 바람직하다. 기판의 주위부는 통상적으로 베벨로서 구성된다. 제1액체는 통상적으로는 에칭액이지만, 또한 에칭된 기판을 세정하기 위한 순수를 포함한다.
폐쇄가능한 챔버는 가스도입관을 갖기 때문에, 챔버의 내부는 가스도입관을 통해 도입되는 가스로 충전될 수 있다. 가스가 불활성가스를 포함할 경우에는, 챔버내의 산소가 퍼지(제거)되고 상기 불활성가스로 대체될 수도 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 기판을 유지 및 회전시키는 척조립체; 기판이 척조립체에 의하여 회전되는 동안 기판의 주위부를 처리하는 처리유닛; 및 상기 처리유닛으로 제1액체를 공급하는 제1공급통로; 기판의 표면 또는 뒷면과 평행하게 배치되는 평판; 및 기판의 표면 또는 뒷면과 평판 사이의 갭으로 기판의 주위부를 처리하는 제2액체와 기판을 처리하는 가스 중 1이상을 공급하기 위한 제2공급통로를 포함하는 기판처리용 기판처리기구가 제공된다.
평판은 기판의 표면 및 뒷면 중 하나 또는 둘 모두를 따라 배치될 수 있다. 상기 평판은 상기 갭으로 공급되는 제2액체 또는 가스의 양을 비교적 소량으로 줄이는데 효과적이다. 또한, 평판은 상기 제2액체 또는 가스가 기판과 균일하게 접촉될 수 있도록 한다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 상기 기판처리장치는 그 내부에 척조립체를 수용하는 폐쇄가능한 챔버; 및 상기 챔버내로 가스를 도입시키는 가스도입관을 더 포함한다.
챔버는 가스방출덕트에 연결되는 가스방출관을 가질 수 있으며, 또한 기판이 챔버내로 로딩 또는 언로딩될 때 상기 챔버의 일 부분을 자동적으로 개폐시키는 기능을 갖는다.
기판처리장치는 처리유닛에 사용되는 액체를 방출하는 액체방출관 및 기판과 평판 사이의 갭으로 공급되는 액체를 방출하기 위한 액체방출관을 포함할 수 있다. 이들 액체방출관들은 하나의 액체방출관으로 결합될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 상기 가스도입관은: 기판의 표면에서 개방되는 제1가스도입관; 제1가스도입관에 연결되는 제1가스노즐; 기판의 뒷면에서 개방되는 제2가스도입관(상기 제1가스도입관과 제2가스도입관은 서로 독립적임); 및 상기 제2가스도입관에 연결되는 제2가스노즐을 포함한다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 상기 기판처리장치는: 기판의 표면에서 개방되는 제1순수노즐; 및 기판의 뒷면에서 개방되는 제2순수노즐을 더 포함한다(상기 제1순수노즐과 제2순수노즐은 서로 독립적임). 이들 순수노즐은 상기 제1 및 제2가스노즐에 의하여 공유될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 제1액체는 무기산 또는 유기산 중 하나 또는 둘 모두나 산화제를 포함한다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 제2액체는 무기산 및 유기산 중 하나 또는 둘 모두, 그리고 산화제를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 상기 액체는 번갈아 공급되는 무기산과 유기산 중 하나 또는 둘 모두와 산화제를 포함한다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 상기 가스는 불활성가스를 포함한다. 불활성가스는 질소가스나 아르곤 가스와 같은 귀(noble) 가스이다. 불활성가스는, 예를 들어 산소를 퍼지시키기 위하여 기판과 접촉하여 기판을 보호한다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 상기 처리유닛은 기판의 주위부를 에칭 또는 세정한다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 기판을 회전시키는 단계; 기판이 회전되는 동안 기판의 주위부를 처리하는 단계; 기판 주위로 가스를 공급하는 단계; 및 가스가 기판 주위로 공급되는 동안 기판을 건조시키는 단계를 포함하는 기판처리방법이 제공된다.
기판의 주위부는 그것의 표면, 외측에지 및 뒷면에서 동시에 처리되는 것이 바람직하다. 가스는 기판의 표면 및 뒷면으로 공급되는 것이 바람직하다. 기판의 주위부가 처리될 때, 무기산 및 유기산 중 하나 또는 둘 모두를 함유하는 액체가 기판의 주위부로 공급될 수도 있다. 대안적으로는, 산화제를 함유하는 액체가 기판의 주위부로 공급될 수 있다. 상기 산화제는 수성 과산화수소, 오존수 등을 포함하고, 상기 액체는 상기 산화제들 중 1이상을 함유한다. 상기 가스는 질소가스나 아르곤 가스와 같은 귀 가스의 불활성가스를 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 상기 처리는 기판의 주위부를 에칭 또는세정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 및 기타 목적, 특징과 장점들은, 예시의 방법으로 본 발명의 바람직한 실시예들을 예시하고 있는 첨부 도면과 연계하여 기술된 다음의 설명을 통해 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 기판처리장치를 첨부도면을 참조하여 후술하기로 한다. 같거나 대응되는 부분들은 도면 전반에 걸쳐 같거나 대응되는 참조부호들로 나타내었으며, 이하 반복적으로는 설명되지 않는다. 후술될 실시예들은 단지 예시의 목적으로 주어지며, 본 발명이 상기 예시된 실시예들로 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서, 기판처리장치는 반도체기판과 같이 기판을 에칭 및 세정하는 기판세정장치로서의 역할을 한다. 기판처리장치는 챔버(14) 및 상기 챔버(14)내에 수용되는 웨이퍼(W)를 에칭 및 세정하는 기구를 구비한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 챔버(14)는 원통형 챔버하우징(14a) 및 상기 챔버하우징(14a)의 상단부를 덮기 위한 챔버커버(8)를 포함한다. 상기 원통형 챔버하우징(14a)은 수직방향으로 연장되고, 상기 챔버하우징(14a)의 하단부는 저부패널(14b)에 의해 폐쇄된다. 상기 챔버커버(8)는 뒤집어진 컵의 형상으로 되어 있고 원통형 챔버하우징(14a)의 상단부를 덮는다. 원통형 챔버하우징(14a)의 상단부 및 챔버커버(8)의 외주에지는 서로 밀접하게 접촉하여 유지됨으로써 챔버(14)의 내부를 외부공간으로부터 밀봉시킨다.
저부패널(14b)은 수평면에 대해 약간 기울어 있다. 챔버(14)는 상기 챔버(14)로부터 가스 및 액체를 방출시키기 위한 가스/액체 방출관(15)을 구비한다. 가스/액체 방출관(15)은 저부패널(14b)의 경사부 최하단에 있는 저부패널(14b)과 챔버하우징(14a)의 연결부에서 상기 챔버하우징(14a)에 연결된다.
챔버커버(8)는 그것의 중앙부에 개구부가 형성되어 있다. 챔버(14)는 챔버커버(8)에 형성된 중앙 개구부를 통해 수직방향으로 연장되는 상부 샤프트(6)를 가진다. 상부 샤프트(6)의 상단부에는 원형 플랜지(6a)가 장착되어 있다. 중앙 개구부가 형성되는 챔버커버(8)의 상단부와 원형 플랜지(6a)는 벨로우즈형상의 플렉서블 조인트(7)에 의하여 밀봉식으로 연결된다.
상부 샤프트(6)는 그를 통해 축선방향 중앙으로 형성되는 도입관(9)을 가진다. 도입관(9)은 산소를 퍼지시키기 위하여 챔버(14)내로 질소가스와 같은 가스를 도입 및 공급하는 역할을 한다. 또한, 도입관(9)은 웨이퍼(W)를 헹구는 초순수를 웨이퍼(W)의 표면으로 공급하는 공급통로로서의 역할을 한다. 도입관(9)은 웨이퍼(W)와 마주한 노즐(9a)로서의 역할을 하는 하단부를 갖는다.
챔버커버(8) 및 상부 샤프트(6)는 상기 챔버커버(8) 및 상부 샤프트(6)가 수직방향으로 서로 상대적으로 위치설정가능하게 조정될 수 있도록 하는 커넥터(도시 안됨)에 의하여 서로 연결된다. 벨로우즈형상의 플렉서블 조인트(7)는 챔버커버(8) 및 상부 샤프트(6)의 상대적인 위치 변화를 흡수하기에 충분히 유연하다.
상부 샤프트(6)는 수평방향으로 그것의 하단부상에 장착되거나 그와 통합 형성되는 원형 평판 형태의 상부 디스크(10)를 가진다. 상부 디스크(10)는 웨이퍼(W)와 평행으로 마주하는 하부면을 가진다. 상부 디스크(10)와 웨이퍼(W) 사이의 갭은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 갭은, 예를 들어 0.5 내지 20mm의 범위내에서 조정가능하다. 도입관(9)을 통해 공급되는 질소가스 또는 초순수가 웨이퍼(W)의 표면에 걸쳐 균일하게 흐를 수 있도록 상기 상부 디스크(10)와 웨이퍼(W) 사이의 갭은 0.8 내지 10mm, 보다 바람직하게는 1 내지 4mm의 범위내에 있는 것이 바람직하다.갭의 조정은 비교적 작은 양의 유체로 기판을 처리 또는 보호하기 위한 목적을 돕는다. 상기 갭은 챔버커버(8)와 상부 샤프트(6)의 상대적인 위치를 조정함으로써 조정될 수 있다.
저부패널(14b)은 그 내부에 6개의 개구부(도시 안됨) 및 웨이퍼(W)를 수평방향으로 유지시키기 위하여 각 개구부를 통해 수직방향 윗쪽으로 연장되는 6개의 롤 척(1a 내지 1f)이 형성되어 있다. 6개의 롤 척(1a 내지 1f)은 그들의 자체 축선을 중심으로 회전되어 그것에 의해 유지되는 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 웨이퍼(W)가 롤 척(1a 내지 1f)에 의하여 유지되는 동안 낮은 회전속도로 균일하게 회전될 수 있도록 상기 롤 척(1a 내지 1f)은 최대 300min-1의 회전속도로 회전된다.
저부패널(14b)은 웨이퍼(W)의 뒷면 아래의 위치에서 그 위에 수직방향 윗쪽으로 장착되는 하부 샤프트(12)를 가진다. 하부 샤프트(12)는 저부패널(14b)에 형성된 개구부내로 끼워맞춤되는 하단부를 갖는다. 하부 샤프트(12)는 그를 통해 축선방향 중앙으로 형성되는 도입관(공급통로)(13)을 갖는다. 도입관(13)은 웨이퍼(w)의 뒷면과 마주하는 노즐(13a)로서의 역할을 하는 상단부를 가진다.
하부 샤프트(12)는 수평방향으로 상기 하부 샤프트(12)의 상단부에 장착되거나 그와 일체로 형성되는 원형 평판 형태의 하부 디스크(11)를 가진다. 하부 디스크(11)는 롤 척(1a 내지 1f)에 의하여 웨이퍼(W)와 웨이퍼(W)의 뒷면과 평행으로 마주하는 상부면을 가진다. 하부 디스크(11)와 웨이퍼(W) 사이의 갭은 상부 디스크(10)와 웨이퍼(W)의 경우에서와 마찬가지로 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 상기 갭은, 예를 들어 0.5 내지 20mm의 범위내에서 조정가능하다. 도입관(9)을 통해 공급되는 질소가스 또는 초순수가 웨이퍼(W)의 뒷면에 걸쳐 균일하게 흐를 수 있도록 상기 하부 디스크(11)와 웨이퍼(W) 사이의 갭은 0.8 내지 10mm, 보다 바람직하게는 1 내지 4mm의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 갭의 조정은 비교적 작은 양의 유체로 기판을 처리 또는 보호하기 위한 목적을 돕는다.
본 실시예에서, 기판처리장치는 원형 기판의 베벨부(즉, 주위부)를 에칭하기 위한 처리유닛인 에칭유닛을 구비한다. 에칭유닛의 일 예시를 도 2a 내지 2c를 참조로 하여 후술하기로 한다. 도 2a는 롤 척(1a 내지 1f)에 의하여 유지되는 웨이퍼(W)와 에칭유닛(2)간의 관계를 나타내는 사시도이고, 도 2b는 에칭유닛(2)의 측면도이며, 도 2c는 에칭유닛(2)의 평면도이다. 도 2b 및 2c는 에칭유닛(2)과 에칭유닛(2) 부근의 웨이퍼(W)의 일부를 나타내고 있다.
기판의 주위부는 그 내부에 회로를 포함하지 않는 그것의 주위부상 영역 또는 회로를 포함하는 그것의 주위부상 영역 또는 끝까지 칩으로 활용되지는 않는 영역을 의미한다. 통상적으로, 기판의 표면 및 뒷면 주변에지의 모서리들은 챔퍼가공되거나 둥글게 되어 있다. 챔퍼가공 또는 둥글게 가공된 주위부는 베벨 형태로 되어 있기 때문에, 상기 부분을 기판의 베벨부라 칭한다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 에칭유닛(2)은 웨이퍼(W)와 후크형상(hook-shaped) 부재 사이에 갭이 형성되는 상태로 웨이퍼(W) 주위부의 표면 및 뒷면과 마주하도록 형성되는 상기 후크형상 부재를 포함한다. 특별하게는, 에칭유닛(2)은 후크형상 부재 상부의 수평부인 상부 캔틸레버(2a), 후크형상 부재 하부의 수평부인하부 캔틸레버(2c) 및 상기 상부 캔틸레버(2a)와 하부 캔틸레버(2b)를 상호연결시키고 후크형상 부재의 수직부로서의 역할을 하는 수직방향 조인트(2b)를 가진다. 후크형상 부재는 웨이퍼(W)의 주위부를 둘러싸기 때문에, 웨이퍼(W)의 주위부가 그것의 표면, 외주에지 및 뒷면에서 동시에 에칭, 세정, 건조 또는 여타 처리될 수 있다. 후크형상 부재의 내측면과 웨이퍼(W) 사이의 갭이 작게 설정될 경우, 에칭유닛(2)으로부터 공급되는 처리유체의 양은 그들이 웨이퍼(W)상으로 스며 나오도록(ooze) 저감될 수 있다.
도 2a, 2b 및 2c에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)로부터 이격된 상부 캔틸레버(2a)의 외측면은, 웨이퍼(W)를 건조시키기 위하여 질소가스와 같은 가스를 공급하는 가스공급관(3a), 웨이퍼(W)를 세정하기 위하여 초순수를 공급하는 초순수공급관(3b) 및 웨이퍼(W) 베벨부상에 형성된 얇은 금속막을 에칭하기 위하여 화학액, 예를 들어 플루오르화수소산을 공급하는 화학액공급관(3c)에 연결된다. 상기 가스공급관(3a), 초순수공급관(3b) 및 화학액공급관(3c)은 웨이퍼(W)의 회전방향 상류에 명기된 순서대로 순차적으로 배치된다. 상기 가스공급관(3a), 초순수공급관(3b) 및 화학액공급관(3c)은 상부 캔틸레버(2a)를 통해 연장되며, 웨이퍼(W)의 베벨부로 가스, 초순수 및 화학액을 각각 공급한다.
화학액공급관(3c)으로부터 공급되는 화학액은 에칭액과 같은 유기산 또는 무기산이나 산화제를 포함한다. 무기산은 플루오르화수소산(HF), 염산(HCl), 질산(NHO3), 황산(H2SO4) 등일 수 있다. 화학액은 이들 산 중 1이상을 포함할 수 있다. 유기산은 아세트산, 포름산, 옥살산 등일 수 있다. 화학액은 이들 산 중 1이상을 포함할 수 있다. 산화제는 수성 과산화수소(H2O2), 오존(O3) 수 등일 수 있다. 화학액은 이들 산화제 중 1이상을 포함할 수 있다. 화학액은 화학액공급관(3c)으로부터 웨이퍼(W)상으로 스며 나오도록 공급된다. 후술될 제2액은 유사한 방식으로 공급된다.
웨이퍼(W) 베벨부상에 형성되는 얇은 금속막이 구리로 이루어진다면, 이 때는 +200mV vs. SHE(표준 수소 전극) 이상의 산화-환원 전위(oxidation-reduction potential), 바람직하게는 +500mV vs. SHE 이상의 산화-환원 전위을 갖는 산성 환경과 같은 상기 조건하에서 에칭될 수 있다. 산성 용액의 산화-환원 전위는 대략 +200mV vs. SHE이다. 따라서, 단지 산만 활용되는 경우에는, 산의 농도가 증가하더라도 에칭속도가 증가하지 않는다. 하지만, 산화-환원 전위를 증가시키기 위해 산을 산화제와 혼합시키면, 에칭속도는 크게 증가된다. 그러므로, 에칭액은 산과 산화제의 혼합물인 것이 바람직하다. 산과 산화제가 반드시 서로 혼합되어야 할 필요는 없고 같은 목적을 위해 얇은 금속막상에 번갈아 공급될 수도 있다.
도 2를 참조하여 상기 얇은 금속막에 액상인 산과 산화제를 번갈아 공급하는 구조체에 대하여 후술하기로 한다. 도 2a에 나타낸 바와 같이, 산을 공급하는 온-오프 밸브인 솔레노이드 작동(solenoid-operated) 밸브(SV1) 및 산화제를 공급하는 온-오프 밸브인 솔레노이드 작동 밸브(SV2)는 화학액공급관(3c)의 상류측에 서로 병렬로 배치된다. 솔레노이드 작동 밸브(SV1) 및 솔레노이드 작동 밸브(SV2)는 각각의 공급통로를 통해 화학액공급관(3c)에 결합식으로 연결된다. 솔레노이드 작동 밸브(SV1) 및 솔레노이드 작동 밸브(SV2)는 그것에 전기적으로 접속되는 제어기(30)에 의하여 그들의 개방 및 폐쇄를 위해 제어된다.
제어기(30)는 솔레노이드 작동 밸브(SV1,SV2)를 개방 및 폐쇄시키기 위한 시간과 솔레노이드 작동 밸브(SV1,SV2)를 개방 및 폐쇄시키기 위한 시퀀스를 제어한다. 사용되는 산의 종류 및 농도는 얇은 금속막의 형태에 따라 선택된다. 에칭유닛(2)으로 공급될 산과 산화제의 시퀀스 및 산과 산화제를 에칭유닛(2)으로 공급하기 위한 시간이 상기 제어기(30)에서 설정되어, 상기 산 및 산화제가 원하는 조건하에서 에칭유닛(2)으로 번갈아 공급될 수 있다. 제어기(30)는 혼합된 상태의 산 및 산화제를 동시게 공급하도록 설정될 수도 있다.
완전 개방 또는 완전 폐쇄될 수 있는 솔레노이드 작동 밸브(SV1,SV2)는 중간 개도을 제공할 수 있는 조절밸브로 대체될 수도 있다. 이 경우에, 제어기(30)는 산 및 산화제의 비율을 원하는 혼합비가 되도록 조정할 수 있다.
초순수공급관(3b)은 웨이퍼(W)를 세정하기 위한 초순수를 공급한다. 가스공급관(3a)은 웨이퍼(W)를 건조시키기 위하여 N2또는 Ar과 같은 불활성가스를 공급한다.
도 2b 및 2c에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)로부터 이격된 하부 캔틸레버(2c)의 외측면은 화학액 및 초순추의 폐액을 챔버(14)의 외부로 방출하기 위한 액방출관(4)에 연결된다. 액방출관(4)은 하부 캔틸레버(2c)를 통하여 연장된다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)로부터 이격된 에칭유닛(2)의 수직방향 조인트(2b)의 외측면이 수평방향 샤프트에 의하여 에어실린더(5)에 연결된다. 에어실린더(5)는 화살표 A로 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)를 향하거나 멀어지는 샤프트에 의해 에칭유닛(2)을 움직이도록 작동된다. 이러한 구조에 의하면, 에칭유닛(2)은 웨이퍼(W)가 로딩 및 언로딩될 때, 즉 웨이퍼(W)가 롤 척(1a 내지 1f)상에 자리하거나 그로부터 제거될 때, 웨이퍼(W)로부터 멀어지도록 물러날 수 있다.
도 3을 참조하여 롤 척(1a 내지 1f)의 일 예시를 설명하기로 한다. 도 3에는, 롤 척(1a 내지 1f)들 중에 롤 척 1a, 1b, 1c만이 도시되어 있다. 다른 롤 척들 1d, 1e, 1f는 롤 척 1a, 1b, 1c와 동일한 구조로 되어 있으며, 이에 대해서는 후술하지 않기로 한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 모터(M)는 중앙의 롤 척 1b에 직접적으로 연결되고 베이스(27)상에 고정식으로 장착된다. 다른 롤 척 1a, 1c는 베이스(27)상에 고정식으로 장착되는 각각의 지지 샤프트들상에 회전가능하게 장착된다. 이들 지지 샤프트들은 저부패널(14b)에 형성되는 개구부를 통해 연장된다(도 3에 도시되지 않음).
중앙의 롤 척 1b 및 다른 롤 척 1a, 1c는 각각 구동벨트 19a, 19b에 의하여 작동가능하게 연결된다. 이러한 구조에 의하여, 중앙의 롤 척 1b이 모터(M)에 의하여 한 방향으로 회전되면, 롤 척 1a, 1c는 구동벨트 19a, 19b에 의하여 같은 방향으로 회전된다. 모터(M)는 중앙의 롤 척 1b 이외의 롤 척 1a, 1c 중 어느 하나에 결합될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판처리장치에 사용되는 에칭유닛은 도 4a 및 4b를 참조하여 후술하기로 한다.
도 4a에 나타낸 바와 같이, 에칭유닛(20)은 수평방향으로 연장되고 웨이퍼(W) 주위부 위에 배치되는 상부 캔틸레버(20a) 및 수평방향으로 연장되고 웨이퍼(W)의 주위부 아래에 배치되는 하부 캔틸레버(20b)를 포함한다.
도 4b에 나타낸 바와 같이, 상부 캔틸레버(20a)의 외측면은, 웨이퍼(W)를 건조시키기 위하여 질소가스와 같은 가스를 공급하는 가스공급관(3a), 웨이퍼(W)를 세정하기 위하여 초순수를 공급하는 초순수공급관(3b) 및 웨이퍼(W)의 베벨부상에 형성되는 얇은 금속막을 에칭하기 위하여 화학액, 예를 들어 플루오르화수소산을 공급하는 화학액공급관(3c)에 연결된다. 가스공급관(3a), 초순수공급관(3b) 및 화학액공급관(3c)은 웨이퍼(W)의 회전방향의 상류에 명기된 순서대로 순차적으로 배치되고 상부 캔틸레버(20a)를 통해 연장된다. 이들 공급관(3a,3b,3c)의 하단부들은 웨이퍼(W)와 마주하는 가스노즐(31a), 초순수노즐(31b) 및 화학액노즐(31c)과 각각 연결된다.
도 4a에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)로부터 이격된 하부 캔틸레버(20c)의 외측면은 화학액 및 초순수의 폐액을 챔버(14)의 외부로 방출하기 위한 액방출관(4)에 연결된다. 액방출관(4)은 하부 캔틸레버(20c)를 통해 연장된다.
상부 캔틸레버(20a) 및 하부 캔틸레버(20c)는 도 2b에 나타낸 에칭유닛의 경우와 마찬가지로 수직방향 조인트(도시 안됨)에 의하여 상호연결된다. 웨이퍼(W)로부터 이격된 에칭유닛(20)의 수직방향 조인트의 외측면은 샤프트(도시 안됨)에 의하여 (도 2b에 나타낸 에어실린더(5)와 유사한) 에어실린더에 연결된다. 에어실린더는 웨이퍼(W)쪽을 향하거나 멀어지는 샤프트에 의하여 에칭유닛(20)을 수평방향으로 움직이도록 작동된다. 이러한 구조에 의하여, 에칭유닛(20)은 웨이퍼(W)가 로딩 및 언로딩될 때 상기 웨이퍼(W)로부터 이격되어 물러날 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판처리장치에 사용되는 에칭유닛은 도 5a 및 도 5b를 참조하여 후술하기로 한다.
도 5a 및 5b에 나타낸 바와 같이, 에칭유닛은 다공성 롤 형태의 화학액 도포기를 구비한다. 다공성 롤(17)은 롤 척(1a 내지 1f)에 의하여 지지되는 원형 웨이퍼(W)의 베벨부와 접촉하여 비스듬하게 유지된다. 다공성 롤(17)은 웨이퍼(W)의 베벨부와 접촉하여 유지되는 상태로 상기 다공성 롤(17)을 회전시키는 서버모터(16)에 직접 결합되는 샤프트를 가진다.
화학액을 공급하는 화학액노즐(18)은 다공성 롤(17) 위에서 수직방향으로 배치된다. 화학액노즐(18)은 화학액이 다공성 롤(17)내로 스며들도록 상기 다공성 롤(17)로 화학액을 공급한다.
초순수노즐(22) 및 가스노즐(21)은 웨이퍼(W)의 회전방향으로 다공성 롤(17)의 하류에 명기된 순서대로 순차적으로 배치된다. 초순수노즐(22) 및 가스노즐(21)은 웨이퍼(W)의 베벨부를 향하여 배향된다. 초순수노즐(22)은 웨이퍼(W)를 세정하기 위하여 웨이퍼(W)로 초순수를 공급한다. 가스노즐(21)은 웨이퍼(W)를 건조시키기 위하여 웨이퍼(W)를 향하여 질소가스를 분사한다.
도 6을 참조하여 챔버(14) 개폐기구를 그것의 구조 및 작동에 대해 후술하기로 한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 수직방향 아암은 챔버하우징(14a)의 저부패널(14b)상에 장착되고 그로부터 하향 연장된다. 아암(26)은 그것의 하단부상에 내부에 암나사가공된 구멍이 형성된 수평 판을 가진다. 수나사가공된 수직방향 로드(24)는 아암(26) 수평 판의 암나사가공된 구멍을 통해 연장되고 그 내부에서 나사결합된다. 수나사가공된 수직방향 로드(24)는 베이스(27)상에 고정식으로 장착되는 서버모터(25)의 구동샤프트에 회전가능하게 연결되는 하단부를 갖는다.
수나사가공된 수직방향 로드(24)가 서버모터(25)에 의하여 그것의 자체축선을 중심으로 회전되면, 아암(26)은 챔버하우징(14a)을 상승 또는 하강시키기 위하여 수직방향으로 움직인다.
챔버커버(8)는 지지기구(도시 안됨)에 의하여 베이스(27)에 고정된다. 챔버하우징(14a)이 하향 이동할 경우, 챔버커버(8)와 챔버하우징(14a) 사이에 공간이 형성된다. 웨이퍼(W)는 상기 형성된 공간을 통하여 챔버하우징(14a)내로 로딩되거나 그로부터 언로딩될 수 있다.
상술된 바와 같이, 롤 척(1a 내지 1f)의 샤프트들은 저부패널(14b)내에 형성되는 각각의 개구부를 통하여 연장되고, 베이스(27)상에서 지지된다. 롤 척(1a 내지 1f) 및 저부패널(14b)은 각각의 벨로우즈형상의 플렉서블 조인트(23)에 의하여 서로 연결된다. 플렉서블 조인트(23)는 외부공간으로부터 챔버(14)의 내부를 격리 또는 밀봉시킨다. 그들의 자체 축선을 중심으로 회전하는 롤 척(1a 내지 1f)과 플렉서블 조인트(23)들간의 결합부는 기계적 밀봉(도시 안됨)에 의하여 밀봉된다.
따라서, 챔버하우징(14a)이 하향 이동하는 경우에도, 웨이퍼(W)는 롤 척(1a내지 1f)에 의하여 수평 상태로 유지된다. 롤 척(1a 내지 1f)은 플렉서블 조인트(23)에 의하여 챔버하우징(14a)에 연결되기 때문에, 웨이퍼(W)가 외부 공간의 오염물로부터 오염되는 것이 방지된다.
도 6에 나타낸 구조에서, 챔버하우징(14a)은 챔버커버(8)가 고정식으로 위치되는 상태로 하향 이동된다. 하지만, 챔버하우징(14a)은 고정식으로 위치될 수 있고 챔버커버(8) 및 상부 샤프트(9)는 챔버하우징(14a)에 대하여 상향 이동될 수 있다.
웨이퍼(W)의 주위부가 에칭되는 동안, 에칭유닛(2)의 공급관(3c)은 제1액체로서 플루오르화수소산 또는 과산화수소의 애칭액을 공급하고, 도입관(9)은 웨이퍼(W)의 표면을 에칭액으로부터 보호하기 위하여 불활성가스, 통상적으로는 질소가스를 웨이퍼(W)의 표면으로 공급한다. 도입관(13)은 웨이퍼(W)의 뒷면을 에칭하기 위하여 제2액체로서 플루오르화수소산 또는 과산화수소의 에칭액을 웨이퍼(W)의 뒷면으로 공급한다. 웨이퍼(W)가 에칭된 후에, 공급관(3b,9,13)은 웨이퍼(W)를 세정하기 위하여 초순수를 공급한다. 그 후, 공급관(3a,9,13)은 웨이퍼(W)를 건조시키기 위하여 불활성가스, 통상적으로는, 질소가스를 웨이퍼(W)로 공급한다.
챔버커버(8)는 그 위에 장착된, 산소농도계(33)에 전기적으로 연결되는 산소농도센서(32)를 구비한다. 챔버(14)로부터 산소를 밀어내기 위하여 챔버(14)안으로 불활성가스가 도입된다. 챔버(14)내의 산소의 농도는 산소농도센서(33)에 의하여 검출되고 산소농도계(33)에 의하여 측정되어 챔버(14)내에서 산소를 낮은 농도 레벨로 유지시킨다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 산소가 질소가스(N2)에 의하여 기밀된 챔버(14)로부터 퍼지되는 동안 웨이퍼(W)의 베벨부로 화학액이 공급된다. 상세하게는, 웨이퍼(W)의 베벨부상에 형성된 얇은 금속막이 에칭된 다음, 웨이퍼(W)의 베벨부가 초순수로 세정되고 무산소 환경에서 상기 웨이퍼(W)에 질소가스를 불어줌으로써 신속히 건조된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 베벨부는 그 위에 물의 흔적(water mark), 침식 및 부식이 야기되지 않도록 세정될 수 있다.
하부 디스크(11)는 도입관(13)을 통해 공급되는 처리액체, 예를 들어 플루오르화수소산 또는 과산화수소의 양을 비교적 작은 양으로 줄이는데 효과적이다. 질소가스가 도입관(13)을 통해 공급되면, 웨이퍼(W)의 베벨부를 효율적으로 건조시키면서도 그것의 양 또한 비교적 작은 양으로 유지될 수 있다.
상부 디스크(10)에 의하여, 상부 디스크(10)와 웨이퍼(W) 표면 사이의 갭으로 비교적 적은 양의 질소가스가 공급되어 웨이퍼(W)의 표면을 에칭액으로부터 효율적으로 보호할 수 있다. 웨이퍼(W)의 베벨부가 에칭된 후에 상기 웨이퍼(W)의 표면이 세정될 경우, IPA(이소프로필 알콜) 또는 DIW(초순수와 같은 탈이온 수)의 세정액이 상부 디스크(10)와 웨이퍼(W) 표면 사이의 갭으로 공급된다. 따라서, 상기 세정액의 양이 비교적 적은 양으로 유지될 수 있다.
상술된 바와 같이, 화학액을 사용하는 화학에칭처리에 의하여 웨이퍼(W)의 베벨부와 뒷면에 형성된 얇은 금속막이 근본적으로 제거된다. 따라서, 가해진 화학액을 제거하기 위하여 웨이퍼(W)의 베벨부와 뒷면을 헹궈줄 필요가 있다. 통상적으로, 가해지는 화학액은 초순수에 의해 제거된다. 제거될 일부 금속 또는 금속 화합물들이 초순수에 의해 침식 또는 부식될 수도 있다. 당 기술에서는 그것의 비전기저항이 매우 작고 전자유동(electromigration)에 대해 큰 저항성을 갖기 때문에 배선재료로서 구리가 사용되는 것이 바람직하다고 여겨져 왔다. 하지만, 웨이퍼의 베벨부 및 뒷면이 에칭되는 동안 산과 과산화수소 혼합물의 미립자들이 웨이퍼 표면의 구리 박막에 닿게되고 또한 물과 산소의 공존이 불가피하기 때문에 웨이퍼를 헹구기 위하여 가해지는 초순수에 의해 구리의 얇은 막이 침식된다는 것이 흔히 관찰되었다. 따라서, 화학액이 세정액으로 대체되더라도, 물의 흔적들이 상기 미립자들이 가해지는 얇은 구리막의 표면상에서 문제를 일으킨다. 본 발명에 따른 기판처리장치는 상기 단점들을 제거할 수 있다.
상기 기판세정장치를 포함하는, 반도체기판을 구리로 도금하는 도금장치에 대하여 도 7을 참조로 후술하기로 한다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 도금장치는 반도체기판들을 연속적으로 도금하는 직사각형의 하우징유닛(110)내에 설치된다. 하우징유닛(110)은 분할벽(111)에 의해 도금공간(112)과 세정공간(113)으로 분할된다. 공기는 도금공간(112)과 세정공간(113)에 서로 독립적으로 공급되거나 그로부터 방출될 수 있다. 분할벽(111)은 그 내부에 개방/폐쇄가능한 셔터(도시 안됨)가 포함되어 있다. 세정공간(113)내의 공기압은 대기압보다는 낮고 도금공간(112)내의 공기압보다는 높아 세정공간(113)내의 공기가 하우징유닛(110)으로부터 흘러나가지 않고 도금공간(112)내의 공기가 세정공간(113)안으로 흘러들어가지 않는다.
세정공간(113)은 기판저장카세트를 올려놓는 2개의 카세트 스테이지(115),도금된 기판을 초순수로 세정한(헹군) 다음 세정된 기판을 건조시키는 세정/건조 장치(116) 및 기판을 이송하는 고정식 회전가능 제1이송장치(4축(tetraxial) 로봇)(17)을 수용한다. 각 제정/건조 장치(116)는 기판의 표면 및 뒷면으로 초순수를 공급하는 세정액공급노즐을 구비한 장치 및 기판의 탈수 및 건조를 위해 고속으로 기판을 스피닝시키는 기구를 포함한다.
도금공간(112)은, 도금공정 이전에 기판을 전처리하고 각각의 반전기(120)를 이용해 상기 전처리된 기판을 뒤집는 2개의 전처리유닛(121), 기판의 표면이 하향한 상태로 기판의 표면을 구리로 도금하는 4개의 도금유닛(122) 및 그 위에 기판을 배치 및 유지시키는 2개의 제1기판 스테이지(123a,123b), 그리고 기판을 이송하는 이동식 회전가능 제2이송장치(4축 로봇)(124)을 수용한다.
또한, 세정공간(113)은, 산성용액 또는 산화제용액과 같은 화학액으로 도금된 기판을 세정하는 2개의 기판세정장치(125), 기판세정장치(125)와 세정/건조 장치(116) 사이에 위치한 2개의 제2기판 스테이지(126a,126b) 및 기판을 이송하는 기판세정장치(125)들 사이에 위치한 고정식 회전가능 제3이송장치(4축 로봇)(127)를 수용한다.
각 제1기판 스테이지(123b) 및 제2기판스테이지(126b)는 기판을 물로 헹굴 수 있고 기판을 뒤집는 반전기(120)를 구비한다.
제1이송장치(117)는 카세트 스테이지(115) 위에 올려진 카세트들, 세정/건조 장치(116)들, 그리고 제2기판 스테이지(126a,126b) 사이에서 기판을 이송한다. 제2이송장치(124)는 제1기판 스테이지(123a,123b)들, 전처리유닛(121)들, 그리고 도금유닛(122)들 사이에서 기판을 이송한다. 제3이송장치(127)는 제1기판 스테이지(123a,123b)들, 기판세정장치(125)들, 그리고 제2기판 스테이지(126a,126b)들 사이에서 기판을 이송한다.
또한, 하우징유닛(110)은 시운전용 기판을 수용하는 제1기판 스테이지(123a)의 하방향으로 위치한 컨테이너(128)를 포함한다. 제2이송장치(124)는 컨테이너(128)로부터 시운전용 기판을 꺼내었다가 시운전 후에 다시 컨테이너로 되돌려 놓는다. 따라서, 하우징유닛(110)은 시운전용 기판을 수용하는 컨테이너(128)를 포함하기 때문에, 시운전용 기판이 하우징유닛(110)의 외부로부터 도입될 경우 발생할 수도 있는 오염 및 쓰루풋의 감소를 방지한다.
시운전용 기판이 컨테이너로부터 꺼내어지거나 또는 어떤 이송 장치에 의해 컨테이너(128)안으로 공급될 수 있는 한, 컨테이너(128)는 하우징유닛(110)내의 어느 곳이든 배치될 수 있다. 하지만, 컨테이너(128)가 제1기판 스테이지(123a) 부근에 위치한다면, 그 때는 시운전용 기판을 사용하는 도금장치의 시운전이 전처리유닛으로부터 개시된 다음 도금처리가 수행될 수 있고, 세정 및 건조된 후에 시운전용 기판이 컨테이너(128)안으로 되돌려질 수 있다.
도금공정중에 그것의 습윤성(wettability)를 향상시키기 위하여 기판을 전처리하는 전처리유닛이 필요하지 않을 수도 있다. 도금유닛들 중 하나 또는 전처리유닛들 중 하나 대신에 도금공정 이전에 기판을 전처리하여 기판에 가해지는 시드층을 보강하는 전처리유닛이 채용될 수도 있다. 이 변형례에서는, 전처리유닛 대신에 물세척유닛이 배치되어 전처리공정과 도금공정 중간에 및/또는 도금공정후에 물로기판을 헹궈준다.
본 실시예에서, 이송장치(117)는 각각 후퇴부에 의해 기판의 주위부를 지지하는 2개의 후퇴형 핸드를 가진다. 상부 핸드는 건조한 기판을 다루는데 사용되고, 하부 핸드는 젖은 기판을 다루는데 사용된다. 이송장치(124,127) 각각은 2개의 후퇴식 핸드를 구비하여 이들은 젖은 기판을 다루는데 사용된다. 이송장치의 핸드들은 상기 형태로만 제한되는 것은 아니다.
도 7에 나타낸 도금장치의 작동 시퀀스에 대하여 후술하기로 한다. 기판의 표면(반도체 소자들이 형성된 표면, 즉 처리될 표면)이 윗쪽을 향한 상태로 기판 카세트에 의해 수용되고, 상기 기판을 수용하는 기판 카세트는 카세트 스테이지(115)에 올려진다. 제1이송장치(117)는 기판을 기판 카세트로부터 꺼내어 제2기판 스테이지(126a)로 이동시켜 상기 기판을 상기 제2기판 스테이지(126a)에 올려 놓는다.
그 다음, 제3이송장치(127)는 제2기판 스테이지(126a)로부터 제1기판 스테이지(123a)로 기판을 이송시킨다. 그 후, 제2이송장치(124)가 제1기판 스테이지(123a)로부터 상기 기판을 수용하여 전처리유닛(121)으로 이송시킨다. 전처리유닛(121)내에서 기판의 전처리가 완료된 후에는, 기판의 표면이 아랫쪽을 향하도록 반전기(120)에 의해 상기 기판이 뒤집어진 다음 다시 제2이송장치(124)로 이송된다. 제2이송장치(24)는 기판을 도금유닛(122)들 중 하나의 헤드로 이송한다.
기판이 도금되고 도금유닛(122)내에서 기판으로부터 액체가 제거된 후에는, 상기 기판은 그것을 제1기판 스테이지(123b)로 이송시키는 제2이송장치(124)에 의하여 수용된다. 기판은 그 표면이 윗쪽을 향하도록 제1기판 스테이지(123b)에 제공되는 반전기(120)에 의하여 뒤집어진 다음, 제3이송장치(127)에 의하여 기판세정장치(125)로 이송된다. 기판세정장치(125)에서, 기판은 화학액으로 세정되고 순수로 헹궈진 다음, 스피닝에 의해 기판으로부터 상기 액이 기판으로부터 제거된다. 그 후, 기판은 제3이송장치(127)에 의하여 제2기판 스테이지(126b)로 이송된다. 다음에, 제1이송장치(117)는 제2기판 스테이지(126b)으로부터 기판을 수용하여 세정/건조 장치(116)로 상기 기판을 이송한다. 세정/건조 장치(116)에서, 기판은 순수로 헹궈진 다음 스핀 건조된다. 건조된 기판은 제1이송장치(117)에 의하여 카세트 스테이지(115)에 놓여진 기판 카세트로 되돌려 진다.
전처리유닛(121)에서의 전처리가 필요하지 않을 수도 있다. 예비도금유닛이 설치될 경우, 카세트로부터 꺼내어진 기판은 예비도금유닛에 의하여 예비 도금되고 물로 헹궈지거나 그렇지 않은 상태로 도금유닛들 중 하나에 의하여 도금된다. 그 다음 도금된 기판은 물로 헹궈지거나 그렇지 않은 채 기판세정장치로 이송된다.
상기 도금장치는 기판세정장치(125)를 포함하기 때문에, 기판이 보호되는 동시에 도금된 웨이퍼의 주위부가 효과적으로 세정된다.
본 발명에 따르면, 상술된 바와 같이, 롤 척들이 기판을 유지 및 회전시킬 수 있고 챔버안으로 가스를 도입시키는 가스도입관을 갖는 기밀된 챔버는 롤 척에 의하여 유지되는 상기 기판(W)을 상기 챔버안으로 도입되는 가스내에 배치할 수 있다. 처리유닛, 즉 에칭유닛은 기판이 롤 척에 의하여 회전되는 동안 기판의 주위부를 에칭 또는 세정할 수 있다. 처리유닛에 연결되는 액공급관들은 상기 처리유닛으로 액체들을 공급할 수 있다. 따라서, 기판처리장치는 기판으로 공급되는 가스에 의해 상기 기판이 보호되는 동안 기판의 주위부를 효과적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 여느 바람직한 실시예들이 상세히 도시되고 기술되었으나, 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않는 다양한 변경 및 변형들이 이루어질 수도 있다는 것을 이해해야 한다.
본 발명은 반도체의 주위부 또는 뒷면을 높은 수준의 청정도로 처리하는 기판처리장치에 사용하기에 적합하다.

Claims (18)

  1. 기판을 유지 및 회전시키는 척 조립체;
    내부에 상기 척 조립체를 수용하는 폐쇄가능한 챔버;
    상기 챔버안으로 가스를 도입시키는 가스도입관;
    상기 기판이 상기 척 조립체에 의하여 회전되는 동안 상기 기판의 주위부를 처리하는 처리유닛; 및
    상기 처리유닛으로 제1액체를 공급하는 제1공급통로를 포함하는 기판처리용 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스도입관은:
    상기 기판의 표면에서 개방되는 제1가스도입관;
    상기 제1가스도입관에 연결되는 제1가스노즐;
    상기 기판의 뒷면(reverse side)에서 개방되는 제2가스도입관으로서, 상기 제1가스도입관과는 서로 독립적인 상기 제2가스도입관; 및
    상기 제2가스도입관에 연결되는 제2가스노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 표면에서 개방되는 제1순수노즐; 및
    상기 기판의 뒷면에서 개방되는 제2순수노즐로서, 상기 제1순수노즐과는 서로 독립적인 상기 제2순수노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1액체는 무기산 및 유기산 중의 하나 또는 둘 모두나, 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1액체는 번갈아 공급되는 무기산 및 유기산 중의 하나 또는 둘 모두나, 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스는 불활성가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리유닛은 상기 기판의 주위부를 에칭 또는 세정하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 기판을 유지 및 회전시키는 척 조립체;
    상기 기판이 상기 척 조립체에 의하여 회전되는 동안 상기 기판의 주위부를 처리하는 처리유닛;
    상기 처리유닛으로 제1액체를 공급하는 제1공급통로;
    상기 기판의 표면 또는 뒷면과 평행하게 배치되는 평판(flat plate); 및
    상기 기판의 표면 또는 뒷면과 상기 평판 사이의 갭으로 상기 기판의 주위부를 처리하기 위한 제2액체나 상기 기판을 보호하기 위한 가스 중의 1이상을 공급하는 제2공급통로를 포함하는 기판처리용 기판처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    내부에 상기 척 조립체를 수용하는 폐쇄가능한 챔버; 및
    상기 챔버안으로 가스를 도입하는 가스도입관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가스도입관은:
    상기 기판의 표면에서 개방되는 제1가스도입관;
    상기 가스도입관에 연결되는 제1가스노즐;
    상기 기판의 뒷면에서 개방되는 제2가스도입관으로서, 상기 제1가스도입관과는 서로 독립적인 상기 제2가스도입관; 및
    상기 제2가스도입관에 연결되는 제2가스노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는기판처리장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가스는 불활성가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 기판의 표면에서 개방되는 제1순수노즐; 및
    상기 기판의 뒷면에서 개방되는 제2순수노즐로서, 상기 제1순수노즐과는 서로 독립적인 상기 제2순수노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1액체는 무기산 및 유기산 중의 하나 또는 둘 모두나, 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제2액체는 무기산 및 유기산 중의 하나 또는 둘 모두나, 산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 액체는 번갈아 공급되는 무기산 및 유기산 중의 하나 또는 둘 모두나,산화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 처리유닛은 상기 기판의 주위부를 에칭 또는 세정하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 기판을 회전시키는 단계;
    상기 기판이 회전되는 동안 상기 기판의 주위부를 처리하는 단계;
    상기 기판 주위로 가스를 공급하는 단계; 및
    상기 기판 주위로 상기 가스가 공급되는 동안 상기 기판을 건조시키는 단계를 포함하는 기판처리방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 처리는 상기 기판의 주위부를 에칭 또는 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777658B1 (ko) * 2006-06-12 2007-11-19 세메스 주식회사 기판처리장치 및 기판을 처리하는 방법
KR100871014B1 (ko) * 2006-07-06 2008-11-27 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리방법 및 기판처리장치

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3958539B2 (ja) * 2001-08-02 2007-08-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP2004128251A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Elpida Memory Inc 塗布機及び塗布方法
JP2004335923A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Sony Corp エッチング方法およびエッチング装置
US20050048768A1 (en) * 2003-08-26 2005-03-03 Hiroaki Inoue Apparatus and method for forming interconnects
WO2005043611A1 (ja) * 2003-10-30 2005-05-12 Ebara Corporation 基板処理装置及び基板処理方法
US7476290B2 (en) 2003-10-30 2009-01-13 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2005183814A (ja) * 2003-12-22 2005-07-07 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
US7799081B2 (en) 2004-09-14 2010-09-21 Aeolin, Llc System and method for spinal fusion
JP2006114884A (ja) * 2004-09-17 2006-04-27 Ebara Corp 基板洗浄処理装置及び基板処理ユニット
US7089687B2 (en) * 2004-09-30 2006-08-15 Lam Research Corporation Wafer edge wheel with drying function
JP5101813B2 (ja) * 2005-12-12 2012-12-19 株式会社ジェイ・イー・ティ べベル処理装置
US7938130B2 (en) * 2006-03-31 2011-05-10 Ebara Corporation Substrate holding rotating mechanism, and substrate processing apparatus
US9202725B2 (en) * 2006-07-24 2015-12-01 Planar Semiconductor, Inc. Holding and rotary driving mechanism for flat objects
JP5309495B2 (ja) * 2007-01-04 2013-10-09 富士通株式会社 半導体装置の製造方法
US8580078B2 (en) * 2007-01-26 2013-11-12 Lam Research Corporation Bevel etcher with vacuum chuck
JP5009053B2 (ja) * 2007-05-29 2012-08-22 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP4976949B2 (ja) * 2007-07-26 2012-07-18 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
TWI433251B (zh) * 2007-11-23 2014-04-01 Lam Res Corp 用於濕處理晶圓狀物件之周邊區域的裝置及方法
US20090217953A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Hui Chen Drive roller for a cleaning system
CN102371525B (zh) * 2010-08-19 2014-09-24 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 抛光装置
US9997379B2 (en) * 2010-11-30 2018-06-12 Lam Research Ag Method and apparatus for wafer wet processing
JP5490741B2 (ja) * 2011-03-02 2014-05-14 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置の位置調整方法、及び基板処理装置
JP5686261B2 (ja) * 2011-07-29 2015-03-18 セメス株式会社ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， Ｌｔｄ 基板処理装置及び基板処理方法
JP5320455B2 (ja) * 2011-12-16 2013-10-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
TWI627667B (zh) 2012-11-26 2018-06-21 應用材料股份有限公司 用於高深寬比半導體元件結構具有污染物去除之無黏附乾燥處理
CN102988115B (zh) * 2012-11-26 2014-12-03 广州中国科学院先进技术研究所 用于牙种植体表面化学处理中局部保护的夹具
TWI597770B (zh) * 2013-09-27 2017-09-01 斯克林集團公司 基板處理裝置及基板處理方法
KR101673061B1 (ko) 2013-12-03 2016-11-04 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2016007874A1 (en) 2014-07-11 2016-01-14 Applied Materials, Inc. Supercritical carbon dioxide process for low-k thin films
KR102055712B1 (ko) 2015-10-04 2019-12-13 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 감소된 용적의 처리 챔버
WO2017062135A1 (en) 2015-10-04 2017-04-13 Applied Materials, Inc. Drying process for high aspect ratio features
WO2017062134A1 (en) 2015-10-04 2017-04-13 Applied Materials, Inc. Small thermal mass pressurized chamber
KR102145950B1 (ko) 2015-10-04 2020-08-19 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 기판 지지체 및 배플 장치
JP6942045B2 (ja) * 2017-12-25 2021-09-29 株式会社荏原製作所 基板処理装置、めっき装置、及び基板処理方法
CN110962280B (zh) * 2018-09-28 2021-09-03 比亚迪股份有限公司 金属树脂复合体及其制备方法和电子产品外壳
SE542591C2 (en) * 2018-10-24 2020-06-09 Nanosized Sweden Ab Method and arrangement for semiconductor manufacturing
TWI816968B (zh) * 2019-01-23 2023-10-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理裝置及基板處理方法
JP2024010749A (ja) * 2022-07-13 2024-01-25 株式会社荏原製作所 基板保持装置、基板製造装置、および基板製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4544446A (en) * 1984-07-24 1985-10-01 J. T. Baker Chemical Co. VLSI chemical reactor
US5168886A (en) * 1988-05-25 1992-12-08 Semitool, Inc. Single wafer processor
US4857142A (en) * 1988-09-22 1989-08-15 Fsi International, Inc. Method and apparatus for controlling simultaneous etching of front and back sides of wafers
JPH02130922A (ja) * 1988-11-11 1990-05-18 Toshiba Corp 半導体基板エッチング装置
KR100284556B1 (ko) * 1993-03-25 2001-04-02 다카시마 히로시 도포막 형성방법 및 그를 위한 장치
KR100248565B1 (ko) * 1993-03-30 2000-05-01 다카시마 히로시 레지스트 처리방법 및 레지스트 처리장치
US5608943A (en) * 1993-08-23 1997-03-11 Tokyo Electron Limited Apparatus for removing process liquid
JPH07211677A (ja) * 1993-11-30 1995-08-11 M Setetsuku Kk 基板のスクラビング方法とその装置
JP3407835B2 (ja) * 1995-03-09 2003-05-19 東京応化工業株式会社 基板端縁部被膜の除去方法及び除去装置
US6264752B1 (en) * 1998-03-13 2001-07-24 Gary L. Curtis Reactor for processing a microelectronic workpiece
US6027602A (en) * 1997-08-29 2000-02-22 Techpoint Pacific Singapore Pte. Ltd. Wet processing apparatus
JP3265237B2 (ja) * 1997-08-01 2002-03-11 東京エレクトロン株式会社 基板縁部の薄膜除去装置
US6156167A (en) * 1997-11-13 2000-12-05 Novellus Systems, Inc. Clamshell apparatus for electrochemically treating semiconductor wafers
JP3333733B2 (ja) * 1998-02-20 2002-10-15 東京エレクトロン株式会社 洗浄装置
US6632292B1 (en) * 1998-03-13 2003-10-14 Semitool, Inc. Selective treatment of microelectronic workpiece surfaces
JP4011218B2 (ja) * 1999-01-04 2007-11-21 株式会社東芝 基板処理装置及び基板処理方法
US6136163A (en) * 1999-03-05 2000-10-24 Applied Materials, Inc. Apparatus for electro-chemical deposition with thermal anneal chamber
US6585876B2 (en) * 1999-04-08 2003-07-01 Applied Materials Inc. Flow diffuser to be used in electro-chemical plating system and method
US6516815B1 (en) * 1999-07-09 2003-02-11 Applied Materials, Inc. Edge bead removal/spin rinse dry (EBR/SRD) module
US6309981B1 (en) * 1999-10-01 2001-10-30 Novellus Systems, Inc. Edge bevel removal of copper from silicon wafers
US6379235B1 (en) * 1999-10-27 2002-04-30 Strausbaugh Wafer support for chemical mechanical planarization
JP2001143330A (ja) * 1999-11-10 2001-05-25 Fuji Photo Film Co Ltd 情報記録媒体の製造方法
US6777338B2 (en) * 2001-03-14 2004-08-17 Nutool, Inc. Edge and bevel cleaning process and system
US6225235B1 (en) * 2000-02-18 2001-05-01 Horst Kunze-Concewitz Method and device for cleaning and etching individual wafers using wet chemistry
JP3405312B2 (ja) * 2000-02-25 2003-05-12 日本電気株式会社 塗布膜除去装置
US6827814B2 (en) * 2000-05-08 2004-12-07 Tokyo Electron Limited Processing apparatus, processing system and processing method
KR100877044B1 (ko) * 2000-10-02 2008-12-31 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 세정처리장치
US6546938B2 (en) * 2001-03-12 2003-04-15 The Regents Of The University Of California Combined plasma/liquid cleaning of substrates

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100777658B1 (ko) * 2006-06-12 2007-11-19 세메스 주식회사 기판처리장치 및 기판을 처리하는 방법
KR100871014B1 (ko) * 2006-07-06 2008-11-27 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리방법 및 기판처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003077879A (ja) 2003-03-14
CN100343946C (zh) 2007-10-17
TW559953B (en) 2003-11-01
US20030041968A1 (en) 2003-03-06
US6932884B2 (en) 2005-08-23
WO2003023825A3 (en) 2003-11-20
EP1423867A2 (en) 2004-06-02
CN1547759A (zh) 2004-11-17
US20050242064A1 (en) 2005-11-03
JP3944368B2 (ja) 2007-07-11
KR100881964B1 (ko) 2009-02-04
WO2003023825A2 (en) 2003-03-20

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