KR20060084566A - 에지 에칭시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에지 에칭시스템에 관한 것으로, 그 목적은 간단하고, 적은 공정을 통하여 정교한 에지 에칭공정을 수행할 수 있는 에지 에칭시스템을 제공하는데 있다.

이를 위한 본 발명에 따른 에지 에칭시스템에 의하면, 웨이퍼를 로딩하도록 다단의 카세트가 형성되어 있고, 상기 웨이퍼가 로딩된 후 상하로 작동하여 웨이퍼를 순차적으로 취출하는 로딩유닛과, 상기 로딩유닛으로부터 취출된 웨이퍼를 이송하여 웨이퍼의 센터를 미세하게 조정하는 센터링유닛과, 상기 센터링유닛에서 조정된 웨이퍼의 센터를 척킹하는 척킹유닛과, 상기 척킹유닛에 의해서 척킹된 웨이퍼를 에칭하는 에칭유닛과, 상기 에칭유닛에서 에칭된 웨이퍼와 척킹유닛을 린스하는 린스유닛과, 상기 린스유닛에 의해서 린스된 웨이퍼를 취출하는 언로딩유닛으로 되어 있다.

웨이퍼, 반도체, 카세트, 로딩, 에칭, 언로딩

Description

에지 에칭시스템{EDGE ECHING SYSTEM}

도 1은 본 발명에 따른 에지 에칭시스템의 전체적인 시스템을 보인 도면.

도 2는 본 발명에 적용된 로딩유닛을 보인 도면.

도 3은 본 발명에 적용된 센터링유닛과 척킹유닛을 보인 도면.

도 4는 본 발명에 적용된 에칭유닛을 보인 도면.

도 5는 본 발명에 적용된 린스유닛을 보인 도면.

도 6은 본 발명에 적용된 언로딩유닛을 보인 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 로딩유닛 12: 카세트

20: 센터링유닛 30: 척킹유닛

40: 에칭유닛 50: 린스유닛

60: 언로딩유닛 70: 이송장치

80: 취출가이드 100: 웨이퍼

본 발명은 에지 에칭시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 웨이퍼제조공정에서 산화막이 형성된 4″(인치) 내지 12″ 실리콘웨이퍼 위에 에피텔셜성장층을 가진 에피(Epi) 웨이퍼를 화학공정인 불화수소(HF) 세척을 통해 웨이퍼의 에지를 에칭하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 에칭, 즉 식각공정이라 하면 회로패턴을 형성시켜 주기 위해 화학물질이나 반응성 가스를 사용하여 필요없는 부분을 선택적으로 제거시키는 공정이다.

이러한 반응성 가스는 통상 HF(Hydrofluoric acid, Fluohydric acid, Hydrogen fluoride), 질소를 사용하므로, 인체에 매우 유독한 가스가 사용되고, 이에 대한 취급은 매우 조심스럽게 이루어진다.

따라서, 작업자의 수작업에 의존하여 이러한 공정을 수행할 경우 대단히 복잡하고 정교한 작업과정을 통해서 수행되며, 이것은 곧바로 작업비용의 상승으로 이어지고, 제품의 불량으로 연결되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단하고, 적은 공정을 통하여 정교한 에지 에칭공정을 수행할 수 있는 에지 에칭시스템을 제공하는데 있다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서 본 발명에 따른 에지 에칭시스템은, 전술한 문제를 모두 해소하고, 소망하는 부위, 웨이퍼의 에지부분만 에칭할 수 있도록 진공척을 구비하며, 이를 자동으로 이송이시키거나 언로딩하는 장치들을 제공한다.

본 발명의 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼를 로딩하도록 다단의 카세트가 형성되어 있고, 상가 웨이퍼가 로딩된 후 상하로 작동하여 웨이퍼를 순차적으로 취출하는 로딩유닛과, 상기 로딩유닛으로부터 취출된 웨이퍼를 이송하여 웨이퍼의 센터를 미세하게 조정하는 센터링유닛과, 상기 센터링유닛에서 조정된 웨이퍼의 센터를 척킹하는 척킹유닛과, 상기 척킹유닛에 의해서 척킹된 웨이퍼를 에칭하는 에칭유닛과, 상기 에칭유닛에서 에칭된 웨이퍼와 척킹유닛을 린스하는 린스유닛과, 상기 린스유닛에 의해서 린스된 웨이퍼를 취출하는 언로딩유닛으로 구성되므로서 달성된다.

또한, 상기 척킹유닛은 진공척이 적용되는 것이 바람직하다.

상기 진공척은 상기 웨이퍼의 센터와 중심축선상에서 일치하는 것을 특징으로 한다.

상기 에칭유닛에는 에칭시 발생하는 가스를 밀폐하는 도어가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 린스유닛에서는 에칭유닛에서 작업 후 잔류하고 있는 화학성분을 순수물에 의하여 1차로 제거하고, 2차로 질소로 제거하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 에지 에칭시스템의 전체적인 시스템을 보인 도면, 도 2는 본 발명에 적용된 로딩유닛을 보인 도면, 도 3은 본 발명에 적용된 센터링유닛을 보인 도면, 도 4는 본 발명에 적용된 척킹유닛을 보인 도면, 도 5는 본 발명에 적용된 에칭유닛을 보인 도면, 도 6은 본 발명에 적용된 린스유닛을 보인 도면, 도 7은 본 발명에 적용된 언로딩유닛을 보인 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 에지 에칭시스템은 웨이퍼(100)를 로딩하도록 다단의 카세트(12)가 형성되어 있고, 웨이퍼(100)가 로딩된 후 상하로 작동하여 웨이퍼(100)를 순차적으로 취출하는 로딩유닛(10)과, 로딩유닛(10)으로부터 취출된 웨이퍼(100)를 이송하여 웨이퍼(100)의 센터를 미세하게 조정하는 센터링유닛(20)과, 센터링유닛(20)에서 조정된 웨이퍼(100)의 센터를 척킹하는 척킹유닛(30)과, 척킹유닛(30)에 의해서 척킹된 웨이퍼(100)를 에칭하는 에칭유닛 (40)과, 에칭유닛(40)에서 에칭된 웨이퍼(100)와 척킹유닛(30)을 린스하는 린스유닛(50)과, 린스유닛(50)에 의해서 린스된 웨이퍼(100)를 취출하는 언로딩유닛(60)을 포함한다.

본 발명에 적용되는 웨이퍼(100)는 4″내지 12″의 규격이 적용될 수 있고, 바람직하게는 4″내지 8″의 규격을 갖는 웨이퍼(100)가 적용된다.

누구라도 알 수 있듯이, 웨이퍼(100)는 통상 그 평면도 또는 생산효율, 작업성의 효율 등으로 인해 원형이 적용되고, 이를 이동시 4개 또는 6개를 척킹하여 이동시키게 된다.

카세트(12)는 전술한 웨이퍼(100)가 다음공정 또는 취출되기 위하여 안착되는 것으로, 본 발명에서는 25개의 카세트(12)를 갖으며, 이곳에 하나의 웨이퍼(100)가 삽입된다.

로딩유닛(10)은 카세트(12)를 포함하며, 이것은 순차적으로 상하로 작동하여 카세트(12)에 안착된 웨이퍼(100)를 다음 공정으로 이동시키는 역할을 수행하기 위하여 2개의 로딩유닛(10)으로 이루어져 있다.

카세트(12)를 상하로 작동시키기 위하여는 그 구동체로 정속운전을 할 수 있는 서보모터(14)가 적용되고, 이것은 정교한 작업을 요하므로 타이밍벨트 등에 연결되어 사용한다.

특히 로딩유닛(10)은 웨이퍼(100)의 표면보호를 위하여 수중에서 작업을 수행하므로 로딩유닛(10)의 수밀은 정밀하게 작업되어야 한다.

로딩유닛(10)에 의하여 안착되고, 다시 취출된 웨이퍼(100)는 이송장치(70) 에 의해서 다음 공정으로 이동된다.

이송장치(70)는 통상 컨베어시스템이 마련되어 있고, 이것 역시 서보모터(14)에 의해서 작동된다.

이송장치(70)를 통해 이동된 웨이퍼(100)는 웨이퍼(100)의 센터를 미세하게 조정하는 센터링유닛(20)에 안착된다.

이것은 후술하는 척킹유닛(30)과 동일한 중심축선상에 위치시키기 위한 것으로, 미도시된 센터링센서에 의해 정밀하게 그 센터의 위치를 맞춘다.

척킹유닛(30)은 전술한 센터링유닛(20)과 중심축선 상에 미리 위치하고 있고, 센터가 정밀하게 맞추어진 웨이퍼(100)를 진공에 의해서 척킹한다.

이때, 척킹된 웨이퍼(100)는 척킹에서 제외된 에지가 남게되고, 본 발명은 이러한 에지를 에칭시킨다.

본 발명에 적용되는 척킹유닛(30)은 관절운동을 수행하는 로보트로 관절운동을 통해 다음 공정으로 웨이퍼(100)를 이동시킨다.

이동된 웨이퍼(100)는 본 발명의 주공정인 에칭유닛(40)으로 삽입된다.

본 발명에 적용된 에칭유닛(40)은 2개의 욕조(42)를 가지고 있으며, 욕조(42)의 상부에는 이를 밀폐 할 수 있도록 밀폐도어(44)가 마련되어 있다.

다시 에칭유닛(40)은 통상 불화수소(HF) 세척을 수행하는 곳으로 다수개의 스프레이노즐(46)이 장착되어 있고, 척킹유닛(30)에 의해 삽입된 웨이퍼(100)의 에지를 에칭한다.

이때, 척킹된 웨이퍼(100)는 척킹된 부위를 제외하고 모두 불화수소(HF)에 의해 세척된다.

이렇게 에칭유닛(40)에서 세척된 웨이퍼(100)는 다시 린스유닛(50)으로 이동을 한다.

이때에도 이동은 척킹유닛(30)에 의해서 이동되며, 여기에서는 인체에 유해한 불화수소(HF)를 제거하고, 특히 척킹유닛(30)에 잔류하고 있는 불화수소(HF)를 깨끗이 제거한다.

또한, 이러한 린스유닛(50)은 통상 2번의 린스과정을 수행하는데, 1번째는 순수물을 통한 린스를 수행하고, 2번째에서는 질소를 통한 린스를 수행한다.

이것은 불화수소(HF)의 위험성을 완벽히 예방하기 위한 것으로, 특히 이로인한 척킹유닛(30)의 변형과 수명단축을 예방하기 위한 필수 공정이다.

이렇게 린스유닛(50)에 의해서 린스된 웨이퍼(100)는 취출가이드(80)에 의해서 취출된다.

취출된 웨이퍼(100)는 다시 공기와 맞닿으면 안되므로 이를 보호하기 위하여 수중에 마련되어 있는 언로딩유닛(60)으로 이동된다.

언로딩유닛(60)에서는 최종적으로 웨이퍼(100)를 취출하는 곳으로 전술한 로딩유닛(10)과 동일한 구성을 갖고 있으나, 이것은 전후로 일정한 각도를 작동하여 취출가이드(80)에 연동한다.

즉, 취출가이드(80)에 의해 취출되는 웨이퍼(100)를 일정한 각도와 상하운동으로 차례로 받아 웨이퍼(100)를 카세트(12)에 수납시키게 된다.

즉, 전술한 설명으로부터 명확해지듯이, 이 발명은 웨이퍼(100)를 자동으로 이송하는 유닛 및 진공 척킹유닛, 에칭유닛, 린스유닛을 제공하여 에칭공정을 완전하게 이루어지게 한다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 에지 에칭시스템에 의하면, 웨이퍼(100)의 로딩에서 언로딩에 이르기까지 완전히 자동으로 진행시키고, 에칭시 진공척킹에 의해 척킹되어 웨이퍼(100)의 손상을 최대한 방지하였으며, 완벽히 밀폐된 에칭유닛(40)에 의해 간단한 에칭공정을 수행할 수 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼를 로딩하도록 다단의 카세트가 형성되어 있고, 상기 웨이퍼가 로딩된 후 상하로 작동하여 웨이퍼를 순차적으로 취출하는 로딩유닛과, 상기 로딩유닛으로부터 취출된 웨이퍼를 이송하여 웨이퍼의 센터를 미세하게 조정하는 센터링유닛과, 상기 센터링유닛에서 조정된 웨이퍼의 센터를 척킹하는 척킹유닛과, 상기 척킹유닛에 의해서 척킹된 웨이퍼를 에칭하는 에칭유닛과, 상기 에칭유닛에서 에칭된 웨이퍼와 척킹유닛을 린스하는 린스유닛과, 상기 린스유닛에 의해서 린스된 웨이퍼를 취출하는 언로딩유닛으로 구성되는 것을 특징으로 하는 에지 에칭시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 척킹유닛은 진공척이 적용되는 것을 특징으로 하는 에지 에칭시스템.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 진공척은 상기 웨이퍼의 센터와 중심축선상에서 일치하는 것을 특징으로 하는 에지 에칭시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 에칭유닛에는 에칭시 발생하는 가스를 밀폐하는 도어가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 에지 에칭시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 린스유닛에서는 에칭유닛에서 작업 후 잔류하고 있는 화학성분을 순수물에 의하여 1차로 제거하고, 2차로 질소로 제거하는 것을 특징으로 하는 에지 에칭시스템.

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