KR20070074398A - Semiconductor wafer including contamination removal part - Google Patents

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Abstract

A semiconductor wafer is provided to restrain the influence of particles on semiconductor device manufacturing equipment and to reduce a particle removing time by removing the particles under a semiconductor device manufacturing process using a contaminant removing portion. A semiconductor wafer includes a semiconductor device forming portion(101) for forming a semiconductor device and a contaminant removing portion. The contaminant removing portion(102) is located under the semiconductor device forming portion in order to remove particles. The thickness of the contaminant removing portion is smaller than that of the semiconductor device forming portion.

Description

오염 물질 제거부를 포함하는 반도체 웨이퍼{Semiconductor wafer including contamination removal part}Semiconductor wafer including contamination removal part

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 반도체 웨이퍼의 사시도이다.1A is a perspective view of a semiconductor wafer in a first embodiment of the present invention.

도 1b는 도 1a를 B-B' 방향으로 자른 단면도이다.FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A taken along the line BB ′.

도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 반도체 웨이퍼의 사시도이다.2A is a perspective view of a semiconductor wafer in a second embodiment of the present invention.

도 2b는 도 2a를 B-B' 방향으로 자른 단면도이다.FIG. 2B is a cross-sectional view of FIG. 2A taken along the line BB ′.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

100, 110 : 반도체 웨이퍼 101 : 반도체 소자 형성부100 and 110: semiconductor wafer 101: semiconductor element forming unit

102, 112 : 오염 물질 제거부 113 : 구멍102, 112: contaminant removing unit 113: hole

본 발명은 반도체 웨이퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오염 물질 제거부를 포함하는 반도체 웨이퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer, and more particularly to a semiconductor wafer including a contaminant removal unit.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 사진 공정, 증착 공정, 식각 공정 등 다양한 공정을 거친다. 각각의 공정들은 챔버 내의 웨이퍼 스테이지 상에 웨이퍼를 로딩시킨 후 진행된다. 각각의 공정을 진행하다 보면, 웨이퍼 스테이지에 파티클 등 의 오염 물질이 발생하여 공정 신뢰성이 저하될 수 있다.In order to manufacture a semiconductor device, various processes such as a photo process, a deposition process, and an etching process are performed. Each process proceeds after loading the wafer onto the wafer stage in the chamber. As each process proceeds, contaminants such as particles may be generated on the wafer stage, thereby lowering process reliability.

사진 공정 중 노광 작업을 수행하는 경우를 예로 들면, 종래에는 웨이퍼 스테이지에 파티클 등의 오염 물질이 있는 경우에는 사람이 직접 접근하여 화학 약품이 묻은 와이퍼로 웨이퍼 스테이지를 문질러서 웨이퍼 스테이지 상의 오염 물질을 제거하여 왔다. 하지만, 이 방법은 반도체 소자 제조 설비 내의 웨이퍼 스테이지에 사람이 직접 접근함으로 인해 반도체 소자 제조 설비를 정지시켜야 하는 등 시간이 과다하게 소요되고 반도체 소자 제조 설비의 오염 및 반도체 소자 제조 설비 상태의 변화를 야기할 수 있다.For example, in the case of performing an exposure operation during a photographic process, in the past, when contaminants such as particles are present on the wafer stage, a person directly approaches and rubs the wafer stage with a chemically wiped wiper to remove contaminants on the wafer stage. come. However, this method takes too much time, such as stopping the semiconductor device manufacturing facility due to human direct access to the wafer stage in the semiconductor device manufacturing facility, causing contamination of the semiconductor device manufacturing facility and changing the state of the semiconductor device manufacturing facility. can do.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 오염 물질 제거부를 포함하는 반도체 웨이퍼를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer including a contaminant removing unit.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼는 반도체 소자가 형성되는 반도체 소자 형성부 및 반도체 소자 형성부의 하부에 위치하여 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거부를 포함한다.A semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a semiconductor element forming unit is formed a semiconductor element and a contaminant removing unit for removing contaminants located under the semiconductor element forming unit.

오염 물질 제거부는 반도체 소자 형성부에 비해 얇을 수 있다.The contaminant removing unit may be thinner than the semiconductor element forming unit.

오염 물질 제거부는 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate) 또는 폴리비닐 아크릴릭(polyvinyl acrylic)으로 이루어질 수 있다.The contaminant removing unit may be made of polyvinyl acetate or polyvinyl acrylic.

오염 물질 제거부는 다공성 폴리머로 이루어질 수 있다.The contaminant removal unit may be made of a porous polymer.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 웨이퍼에 대하여 설명한다.Referring to FIG. 1, a semiconductor wafer according to a first embodiment of the present invention will be described.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 웨이퍼(100)는 사진 공정, 증착 공정, 도금 공정 및 식각 공정 등의 반도체 소자 제조 공정을 거쳐 다수의 반도체 칩이 형성되는 물건이다. 반도체 웨이퍼(100)의 직경은 4인치, 6인치, 8인치, 12인치 등 일 수 있다. 반도체 웨이퍼(100)는 도면에 도시된 바와 같이 일부분에 플랫존이 형성된 원형 형상일 수 있다.Referring to FIG. 1, a semiconductor wafer 100 according to a first embodiment of the present invention is an object in which a plurality of semiconductor chips are formed through a semiconductor device manufacturing process such as a photo process, a deposition process, a plating process, and an etching process. The diameter of the semiconductor wafer 100 may be 4 inches, 6 inches, 8 inches, 12 inches, or the like. As illustrated in the drawing, the semiconductor wafer 100 may have a circular shape in which a flat zone is formed.

본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 웨이퍼(100)는 반도체 소자 형성부(101) 및 오염 물질 제거부(102)를 포함한다.The semiconductor wafer 100 according to the first embodiment of the present invention includes a semiconductor element forming unit 101 and a contaminant removing unit 102.

반도체 소자 형성부(101)는 사진 공정, 증착 공정, 도금 공정 및 식각 공정 등을 통해서 반도체 소자가 형성되는 층으로서, 오염 물질 제거부(102)의 상부에 위치한다. 반도체 소자 형성부(101)는 실리콘 웨이퍼, 게르마늄 웨이퍼, 또는 갈륨 비소 웨이퍼 등 일 수 있다. 또한, 반도체 소자 형성부(101)는 SOI(Silicon On Insulator) 기판일 수 있다.The semiconductor device forming unit 101 is a layer on which a semiconductor device is formed through a photo process, a deposition process, a plating process, and an etching process, and is positioned above the contaminant removing unit 102. The semiconductor element forming unit 101 may be a silicon wafer, a germanium wafer, a gallium arsenide wafer, or the like. In addition, the semiconductor device forming unit 101 may be a silicon on insulator (SOI) substrate.

오염 물질 제거부(102)는 웨이퍼 스테이지 상의 파티클 등의 오염 물질을 점착하여 제거하는 층으로서, 반도체 소자 형성부(101)의 하부에 위치한다. The contaminant removing unit 102 is a layer that adheres and removes contaminants such as particles on the wafer stage, and is located below the semiconductor element forming unit 101.

오염 물질 제거부(102)는 오염 물질을 우수하게 점착하는 특수 고분자 폴리머로 이루어질 수 있다. 특수 고분자 폴리머는 점착력이 우수한 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate), 폴리비닐 아크릴릭(polyvinyl acrylic) 등의 물질일 수 있다. 이때, 오염 물질 제거부(102)가 갖는 점착력은 웨이퍼 스테이지 상의 오염 물질만을 제거하고, 반도체 웨이퍼(100)가 웨이퍼 스테이지 상에 달라 붙지 않는 정도를 갖는 것이 바람직하다.The contaminant removing unit 102 may be made of a special polymer polymer that adheres contaminants well. The special polymer polymer may be a material such as polyvinyl acetate, polyvinyl acrylic, or the like having excellent adhesion. At this time, it is preferable that the adhesive force of the contaminant removing unit 102 removes only the contaminant on the wafer stage and the semiconductor wafer 100 does not stick to the wafer stage.

본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 웨이퍼(100)는 실리콘 웨이퍼, 게르마늄 웨이퍼, 갈륨 비소 웨이퍼 또는 SOI 기판을 반도체 소자 형성부(101)로 사용하고, 특수 고분자 폴리머로 고체 상태의 오염 물질 제거부(102)를 제작한 후, 오염 물질 제거부(102)를 반도체 소자 형성부(101)에 접착제를 이용하여 접착시킴에 의해서 제작될 수 있다. 이 경우, 오염 물질 제거부(102)는 반도체 소자 형성부(101)로부터 자유롭게 탈부착이 가능하도록 하여, 각 공정 단계마다 오염 물질 제거부(102)를 교체할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In the semiconductor wafer 100 according to the first embodiment of the present invention, a silicon wafer, a germanium wafer, a gallium arsenide wafer, or an SOI substrate is used as the semiconductor device forming unit 101, and the contaminant removing unit in the solid state is made of a special polymer. After fabricating the 102, the contaminant removing unit 102 may be manufactured by adhering the semiconductor element forming unit 101 with an adhesive. In this case, the contaminant removing unit 102 may be freely detachable from the semiconductor element forming unit 101 so that the contaminant removing unit 102 may be replaced at each process step.

이와는 달리, 반도체 웨이퍼(100)는 실리콘 웨이퍼, 게르마늄 웨이퍼, 갈륨 비소 웨이퍼 또는 SOI 기판을 반도체 소자 형성부(101)로 사용하고, 특수 고분자 폴리머로 이루어진 페이스트 상태의 오염 물질 제거부(102)를 반도체 소자 형성부(101)의 하부에 도포시킨 후, 건조ㆍ경화시킴으로써 제작될 수 있다.In contrast, the semiconductor wafer 100 uses a silicon wafer, a germanium wafer, a gallium arsenide wafer, or an SOI substrate as the semiconductor element forming unit 101, and uses a paste-contaminant removing unit 102 made of a special polymer polymer. After applying to the lower portion of the element forming portion 101, it can be produced by drying and curing.

오염 물질 제거부(102)는 하부가 평평한 형태를 갖도록 제작함에 따라서, 반도체 웨이퍼(100)가 일방향으로 기울어지지 않도록 하는 것이 바람직하다.As the contaminant removing unit 102 is manufactured to have a flat bottom, the semiconductor wafer 100 may not be inclined in one direction.

통상적인 웨이퍼 가공 장비는 통상적인 웨이퍼 두께의 2배 정도의 허용 오차를 가지고 반도체 소자 제조 공정이 진행될 수 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼(100)의 두께는 통상적인 웨이퍼 두께의 2배를 넘지 않도록 하는 것이 좋다. Conventional wafer processing equipment can be subjected to a semiconductor device manufacturing process with a tolerance of about twice the conventional wafer thickness. Therefore, it is preferable that the thickness of the semiconductor wafer 100 does not exceed twice the normal wafer thickness.

이러한 점을 위해서, 오염 물질 제거부(102)는 반도체 소자 형성부(101)에 비해 얇게 형성하여, 반도체 웨이퍼(100)의 전체적인 두께를 두껍지 않도록 제작할 수 있다. 이때, 오염 물질 제거부(102)는 통상적인 웨이퍼의 두께의 20% 내지 80%이고, 반도체 웨이퍼(100)의 전체적인 두께는 통상적인 웨이퍼의 두께의 2배 이내일 수 있다. 이와는 다른 방법으로, 반도체 소자 형성부(101)를 그라인딩(grinding)과 같은 웨이퍼 연마 방법을 통해 연마하여 반도체 웨이퍼(100)의 전체적인 두께를 두껍지 않도록 제작할 수 있으며, 오염 물질 제거부(102)는 보다 두껍게 제작될 수 있으므로, 오염 물질을 보다 많이 제거할 수 있다.To this end, the contaminant removing unit 102 may be formed thinner than the semiconductor element forming unit 101, so that the overall thickness of the semiconductor wafer 100 may not be made thick. In this case, the contaminant removing unit 102 may be 20% to 80% of the thickness of the conventional wafer, and the overall thickness of the semiconductor wafer 100 may be within twice the thickness of the conventional wafer. Alternatively, the semiconductor device forming unit 101 may be polished by a wafer polishing method such as grinding, so that the overall thickness of the semiconductor wafer 100 may not be made thick, and the contaminant removing unit 102 may be formed. Since it can be made thick, more contaminants can be removed.

이에 따라서, 반도체 웨이퍼(120)가 통상적인 웨이퍼와 함께 사용되더라도 공정에 필요한 두께를 벗어나지 않으므로 반도체 웨이퍼(120)을 위해 웨이퍼 스테이지의 높이를 조절하지 않더라도 신속 또는 정확하게 반도체 소자 제조 공정을 진행할 수 있다.Accordingly, even when the semiconductor wafer 120 is used with a conventional wafer, the semiconductor wafer manufacturing process can be performed quickly or accurately without adjusting the height of the wafer stage for the semiconductor wafer 120 because the semiconductor wafer 120 does not depart from the thickness required for the process.

도 2a 및 2b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 웨이퍼에 대하여 설명한다.2A and 2B, a semiconductor wafer according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 2a 및 2b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 웨이퍼(110)는 반도체 소자 형성부(101)와 다공성 폴리머로 이루어진 오염 물질 제거부(112)를 포함한다. 2A and 2B, the semiconductor wafer 110 according to the second embodiment of the present invention includes a semiconductor element forming unit 101 and a contaminant removing unit 112 made of a porous polymer.

오염 물질 제거부(112)에 형성된 다수의 구멍(113)을 통해서 오염 물질 제거부(112)의 표면적이 넓어짐에 따라서, 웨이퍼 스테이지 상에 있는 오염 물질을 보다 효율적으로 포획할 수 있고, 웨이퍼 스테이지 상으로부터 오염 물질을 제거할 수 있다.As the surface area of the contaminant removal unit 112 is enlarged through the plurality of holes 113 formed in the contaminant removal unit 112, contaminants on the wafer stage can be captured more efficiently, Contaminants can be removed from the.

본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 웨이퍼(100)는 실리콘 웨이퍼, 게르마늄 웨이퍼, 갈륨 비소 웨이퍼 또는 SOI 기판을 반도체 소자 형성부(101)로 사용하고, 다공성 폴리머를 이용하여 오염 물질 제거부(102)를 제작한 후, 오염 물질 제거부(102)를 반도체 소자 형성부(101)에 접착제를 이용하여 접착시킴에 의해서 제작될 수 있다. 이 경우, 오염 물질 제거부(102)는 반도체 소자 형성부(101)로부터 자유롭게 탈부착이 가능하도록 하여, 각 공정 단계마다 오염 물질 제거부(102)를 교체할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In the semiconductor wafer 100 according to the second embodiment of the present invention, a silicon wafer, a germanium wafer, a gallium arsenide wafer, or an SOI substrate is used as the semiconductor device forming unit 101, and the contaminant removing unit 102 using a porous polymer. ), And then, the contaminant removing unit 102 may be manufactured by bonding the contaminant removing unit 102 to the semiconductor element forming unit 101 using an adhesive. In this case, the contaminant removing unit 102 may be freely detachable from the semiconductor element forming unit 101 so that the contaminant removing unit 102 may be replaced at each process step.

이와는 달리, 반도체 웨이퍼(100)는 실리콘 웨이퍼, 게르마늄 웨이퍼, 갈륨 비소 웨이퍼 또는 SOI 기판을 반도체 소자 형성부(101)로 사용하고, 특수 고분자 폴리머로 이루어진 페이스트 상태의 오염 물질 제거부(102)를 반도체 소자 형성부(101)의 하부에 발포제와 함께 도포시킨 후, 건조ㆍ경화시킴으로써 제작될 수 있 다. 이때, 발포제는 부탄 또는 이산화탄소일 수 있다.In contrast, the semiconductor wafer 100 uses a silicon wafer, a germanium wafer, a gallium arsenide wafer, or an SOI substrate as the semiconductor element forming unit 101, and uses a paste-contaminant removing unit 102 made of a special polymer polymer. The lower portion of the element forming portion 101 may be manufactured by coating with a blowing agent and then drying and curing. In this case, the blowing agent may be butane or carbon dioxide.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼를 이용한 오염 물질 제거 메커니즘에 대하여 설명한다.A contaminant removal mechanism using a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 웨이퍼 이송 로봇을 이용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 웨이퍼를 반도체 소자 제조 설비 내의 웨이퍼 스테이지의 상부에 올려 놓아 오염 물질 제거부를 웨이퍼 스테이지의 상부와 접촉시킨다.First, using a wafer transfer robot, a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention is placed on top of a wafer stage in a semiconductor device manufacturing facility to contact the contaminant removal unit with the top of the wafer stage.

이로 인해서, 반도체 웨이퍼의 하부에 형성된 오염 물질 제거부는 웨이퍼 스테이지 상에 위치하는 파티클 등의 오염 물질을 점착하여 웨이퍼 스테이지 상으로부터 파티클 등의 오염물질을 제거한다. 이에 따라서, 작업자가 직접 반도체 소자 제조 설비 내에 들어가지 않더라도 쉽게 웨이퍼 스테이지로부터 오염 물질을 제거할 수 있다.As a result, the contaminant removing unit formed on the lower portion of the semiconductor wafer adheres to contaminants such as particles located on the wafer stage to remove contaminants such as particles from the wafer stage. This makes it possible to easily remove contaminants from the wafer stage even if the operator does not enter the semiconductor device manufacturing facility directly.

그리고, 이러한 오염 물질 제거부에 의한 오염 물질 제거 메커니즘과 함께 사진 공정, 증착 공정, 식각 공정 등과 같은 반도체 소자 제조 공정이 진행될 수 있다.In addition, a semiconductor device manufacturing process such as a photo process, a deposition process, an etching process, etc. may be performed together with the contaminant removing mechanism by the contaminant removing unit.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면 반도체 웨이퍼의 하부에 오염 물질 제거부가 위치함에 따라서, 반도체 소자 제조 공정 진행시, 웨이퍼 스테이지의 상부에 있는 파티클 등과 같은 오염 물질을 공정을 진행하면서 제거할 수 있어서, 반도체 소자 제조 설비에 영향을 크게 미치지 않을 수 있고, 웨이퍼 스테이지의 상부에 있는 파티클 등과 같은 오염 물질을 제거하기 위한 시간을 절약할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, as the contaminant removing unit is located under the semiconductor wafer, during the semiconductor device manufacturing process, contaminants such as particles on the upper part of the wafer stage may be removed while the process is performed. This may not significantly affect the semiconductor device manufacturing facility, and may save time for removing contaminants such as particles and the like on top of the wafer stage.

Claims (4)

반도체 소자가 형성되는 반도체 소자 형성부; 및A semiconductor device forming unit in which a semiconductor device is formed; And 상기 반도체 소자 형성부의 하부에 위치하여 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거부를 포함하는 반도체 웨이퍼.A semiconductor wafer including a contaminant removing unit disposed below the semiconductor element forming unit to remove contaminants. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오염 물질 제거부는 상기 반도체 소자 형성부에 비해 얇은 반도체 웨이퍼.The contaminant removing unit is thinner than the semiconductor element forming unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오염 물질 제거부는 폴리비닐 아세테이트(polyvinyl acetate) 또는 폴리비닐 아크릴릭(polyvinyl acrylic)으로 이루어지는 반도체 웨이퍼.The contaminant removing unit is made of polyvinyl acetate or polyvinyl acrylic. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 오염 물질 제거부는 다공성 폴리머로 이루어지는 반도체 웨이퍼.The contaminant removing unit is a semiconductor wafer made of a porous polymer.
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