KR20070079403A - Semiconductor device manufacturing equipment having particle removing apparatus and particle removing method the same - Google Patents

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KR20070079403A KR1020060010037A KR20060010037A KR20070079403A KR 20070079403 A KR20070079403 A KR 20070079403A KR 1020060010037 A KR1020060010037 A KR 1020060010037A KR 20060010037 A KR20060010037 A KR 20060010037A KR 20070079403 A KR20070079403 A KR 20070079403A
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Abstract

Semiconductor device manufacturing equipment having a particle removing apparatus and a particle removing method using the same are provided to reduce a wafer loss rate by removing effectively particles form an upper surface of a wafer after unit processes. Semiconductor device manufacturing equipment(100) comprises a plurality of process chambers(102) for performing unit processes such as a thin film deposition process or an etch process for wafers, an alignment chamber(104) for aligning flat zones of the wafers of the process chambers, a transfer chamber(108) including a robot arm(106) for transferring the wafers from the alignment chamber to the process chambers, and a plurality of load lock chambers(116) connected to the transfer chamber. A slit valve(110) is formed at one side of the load lock chamber. The slit valve is opened when the robot arm enters the load clock chamber. A wafer cassette(112) including the wafers is transferred through a door(114) to the load lock chamber. A cleaning unit(118) is connected to the transfer chamber.

Description

반도체 제조설비에서의 파티클 제거장치 및 이를 이용한 파티클 제거방법{semiconductor device manufacturing equipment having particle removing apparatus and particle removing method the same}Particle removal apparatus in semiconductor manufacturing equipment and particle removal method using the same {semiconductor device manufacturing equipment having particle removing apparatus and particle removing method the same}

도 1은 웨이퍼 상부에 파티클이 드롭된 상태를 나타낸다.1 shows a state in which particles are dropped on the wafer.

도 2는 본 발명에 따른 파티클 제거장치가 구비된 반도체 제조설비를 나타낸다.2 shows a semiconductor manufacturing apparatus equipped with a particle removing device according to the present invention.

도 3은 상기 도 2에 도시되어 있는 파티클 제거장치의 단면구조를 나타낸다. 3 shows a cross-sectional structure of the particle removing device shown in FIG.

도 4는 파티클이 존재하지 않는 깨끗한 웨이퍼 상부 표면을 나타낸다. 4 shows a clean wafer top surface free of particles.

도 5는 본 발명에 따른 파티클 제거장치에 의한 파티클 제거방법을 순차적으로 나타낸다. 5 sequentially shows a particle removing method by the particle removing device according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100: 반도체 제조설비 102: 프로세스 챔버100: semiconductor manufacturing equipment 102: process chamber

104: 정렬 챔버 106: 로봇암104: alignment chamber 106: robot arm

108: 트랜스퍼 챔버 110: 슬릿밸브108: transfer chamber 110: slit valve

112: 웨이퍼 카세트 114: 도어112: wafer cassette 114: door

116: 로드락 챔버 118: 세정 유닛116: load lock chamber 118: cleaning unit

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 표면의 파티클 제거를 위한 파티클 제거장치 및 이를 이용한 파티클 제거방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a particle removing apparatus for removing particles on a wafer surface and a particle removing method using the same.

일반적으로 반도체 디바이스는 웨이퍼 표면 상부에 여러 가지 기능을 수행하는 박막을 증착한 뒤, 이를 패터닝하여 다양한 회로 기하구조를 형성함으로써 제조하게 된다. 이러한 반도체 디바이스를 제조하기 위한 단위 공정은, 크게 반도체 기판 내부로 3B족(예컨대, B) 또는 5B(예컨대 P 또는 As)족의 불순물 이온을 주입하는 불순물 이온주입 공정, 반도체 기판 상에 물질막을 형성하는 박막 증착(deposition)공정, 반도체 기판 상의 물질막을 소정의 패턴으로 형성하는 식각 공정, 반도체 기판 상부에 층간절연막등을 증착한 후에 일괄적으로 반도체 기판 표면을 연마하여 단차를 없애는 평탄화(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 공정을 비롯하여 웨이퍼 또는 챔버의 불순물을 제거 하기 위한 세정 공정등과 같은 여러 단위 공정들로 이루어져 있다. 따라서, 반도체 디바이스를 제조하기 위해서는 상기와 같은 여러 단위 공정들을 여러 번 반복적으로 실시하게 되는데, 이러한 단위 공정은 각각의 반도체 디바이스 제조설비를 통해 이루어진다.In general, semiconductor devices are fabricated by depositing thin films that perform various functions on the wafer surface and then patterning them to form various circuit geometries. The unit process for manufacturing such a semiconductor device includes an impurity ion implantation step of implanting impurity ions of Group 3B (eg, B) or 5B (eg, P or As) into the semiconductor substrate, and forming a material film on the semiconductor substrate. A thin film deposition process, an etching process for forming a material film on a semiconductor substrate in a predetermined pattern, and a planarization (CMP: Chemical) method to remove the step by polishing the surface of the semiconductor substrate at once after depositing an interlayer insulating film on the semiconductor substrate. It consists of several unit processes such as mechanical polishing process and cleaning process to remove impurities from wafer or chamber. Accordingly, in order to manufacture a semiconductor device, the above-described various unit processes are repeatedly performed several times. Such unit processes are performed through respective semiconductor device manufacturing facilities.

한편, 상기한 단위 공정을 실시하여 반도체 디바이스를 제조함에 있어서, 대기중의 오염물질 또는 공정을 진행하는 과정에서 발생된 폴리머를 비롯한 각종 파 티클들은 반도체 디바이스의 신뢰성 및 수율에 매우 큰 영향을 미치게 된다. 따라서, 단위 공정이 실시되는 프로세스 챔버 내부는 진공펌프등을 이용하여 펌핑함으로써, 공정시 요구되는 청정도를 유지하게 된다. Meanwhile, in manufacturing the semiconductor device by performing the above-described unit process, various particles including the pollutants in the air or the polymer generated during the process have a great influence on the reliability and yield of the semiconductor device. . Therefore, the inside of the process chamber in which the unit process is performed is pumped using a vacuum pump or the like, thereby maintaining cleanliness required in the process.

그러나, 상기한 여러 단위 공정 중 식각 공정은 웨이퍼 표면 상부에 여러 가지 기능을 수행하는 물질막 패턴을 형성하기 위해 진행되는 공정으로서, 용액성 화학물질 또는 가스 플라즈마나 이온빔 또는 스퍼터링을 이용하게 되므로 타 공정에 비해 파티클 발생율이 높다. 따라서, 본 분야에서는 식각 공정을 완료한 후, 통상적으로 진공 펌프(터보 펌프)를 통해 챔버 내부의 잔류 가스들을 비롯한 각종 파티클을 외부로 배출시키고 있다. 그러나, 진공 펌프를 이용하여 프로세스 챔버 내부의 파티클을 완전히 제거하는데는 한계가 있다. 그리고, 프로세스 챔버 내부에 잔류하는 폴리머들은 프로세스 챔버 내벽, 특히 프로세스 챔버 상부의 돔에 흡착된 후, 후속 투입된 웨이퍼 상부에 드롭된다.However, the etching process among the various unit processes described above is performed to form a material film pattern that performs various functions on the wafer surface, and is a different process because it uses a solution chemical or a gas plasma, an ion beam, or sputtering. Particle generation rate is higher than. Therefore, in the art, after completing the etching process, various particles including residual gases in the chamber are discharged to the outside through a vacuum pump (turbo pump). However, there is a limit to the complete removal of particles inside the process chamber using a vacuum pump. The polymer remaining inside the process chamber is then adsorbed onto the process chamber inner wall, in particular the dome above the process chamber, and then dropped onto the subsequently introduced wafer.

도 1에는 웨이퍼(10) 상부 표면에 폴리머등의 파티클(12)이 드롭되어 있는 상태가 도시되어 있다.FIG. 1 shows a state in which particles 12 such as polymer are dropped on the upper surface of the wafer 10.

도 1에 도시된 것과 같이, 프로세스 챔버 내부에 존재하는 파티클(12)이 웨이퍼 상부 표면으로 드롭될 경우, 웨이퍼 손실이 야기된다. 반도체 디바이스의 수율은 대기중에 존재하는 미세 먼지에 의해서도 크게 저하되는 바, 미세 먼지에 비해 수백배 크기에 달하는 폴리머 덩어리가 웨이퍼 상부에 드롭될 경우 웨이퍼에 치명적인 불량을 일으켜 반도체 디바이스의 신뢰성을 크게 저하시킨다. As shown in FIG. 1, when particles 12 present inside the process chamber are dropped onto the wafer top surface, wafer loss is caused. The yield of semiconductor devices is also greatly reduced by the fine dust in the air, and if a polymer mass of several hundred times larger than the fine dust is dropped on the wafer, it causes a fatal defect on the wafer and greatly reduces the reliability of the semiconductor device. .

또한, 도 1에서와 같이 파티클(12)이 드롭된 웨이퍼(10)를 로봇암을 이용하 여 로드락 챔버 및 트랜스퍼 챔버로 이송할 경우, 웨이퍼(10)를 들어 옮기는 로봇암을 비롯하여 로드락 챔버 및 트랜스퍼 챔버 또한 파티클에 의해 오염된다. 따라서, 파티클에 오염된 로봇암을 비롯하여 로드락 챔버 및 트랜스퍼 챔버를 세정함으로 인하여 PM 주기가 단축되고, 그로 인해 설비 가동률이 저하됨으로써 결과적으로 반도체 디바이스의 생산성 저하가 야기된다. In addition, as shown in FIG. 1, when the wafer 10 in which the particles 12 are dropped is transferred to the load lock chamber and the transfer chamber using the robot arm, the load lock chamber including the robot arm that lifts the wafer 10 and The transfer chamber is also contaminated by particles. Therefore, the PM cycle is shortened by cleaning the load lock chamber and the transfer chamber, including the robot arm contaminated with particles, thereby lowering the facility utilization rate, resulting in a decrease in productivity of the semiconductor device.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단위 공정이 완료된 웨이퍼 상부 표면의 파티클을 효과적으로 제거하기 위한 파티클 제거장치 및 이를 이용한 파티클 제거방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above conventional problems is to provide a particle removal device and a particle removal method using the same for effectively removing particles on the upper surface of the wafer having a unit process is completed.

본 발명의 다른 목적은, 웨이퍼를 이송하는 로봇암의 오염을 방지할 수 있는 파티클 제거장치 및 이를 이용한 파티클 제거방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a particle removing apparatus and a particle removing method using the same, which can prevent contamination of a robot arm for transferring a wafer.

본 발명의 다른 목적은, 로드락 챔버 및 트랜스퍼 챔버의 오염을 방지할 수 있는 파티클 제거장치 및 이를 이용한 파티클 제거방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a particle removing device and a particle removing method using the same, which can prevent contamination of the load lock chamber and the transfer chamber.

본 발명의 다른 목적은, 파티클에 의한 설비 오염을 최소화하여 PM 주기를 연장할 수 있도록 하는 파티클 제거장치 및 이를 이용한 파티클 제거방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a particle removing device and a particle removing method using the same, which can extend the PM period by minimizing the equipment contamination by particles.

본 발명의 다른 목적은, 반도체 디바이스의 신뢰성 및 생산성 저하를 방지할 수 있는 파티클 제거장치 및 이를 이용한 파티클 제거방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a particle removing apparatus and a particle removing method using the same, which can prevent a decrease in reliability and productivity of a semiconductor device.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파티클 제거장치는, 외부로부터 독립된 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내부의 하단부에 구비되며, 세정되어질 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착부; 상기 챔버 내부의 상단부에 구비되며, 상기 웨이퍼 안착부에 안착된 웨이퍼를 스핀시키기 위한 웨이퍼 스핀부; 상기 웨이퍼 안착부에 안착된 웨이퍼 상부로 세정액을 분사시키는 세정액 분사부; 및 상기 세정액 분사부측으로 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 포함함을 특징으로 한다. Particle removal apparatus according to the present invention for achieving the above objects, the chamber providing a space independent from the outside; A wafer seating portion provided at a lower end of the chamber and on which a wafer to be cleaned is seated; A wafer spin unit provided at an upper end of the chamber and for spinning a wafer seated on the wafer seating unit; A cleaning liquid spraying unit spraying the cleaning liquid onto the wafer seated on the wafer seating unit; And a cleaning liquid supply unit supplying the cleaning liquid to the cleaning liquid injection unit.

여기서, 상기 파티클 제거장치는 상기 웨이퍼 안착부를 스핀시키는 스핀부를 더 포함하도록 구성될 수 있다. Here, the particle removing device may be configured to further include a spin portion for spinning the wafer seating portion.

여기서, 상기 챔버는 트랜스퍼 챔버와 슬릿밸브를 통해 연통되도록 구성될 수 있다. Here, the chamber may be configured to communicate with the transfer chamber and the slit valve.

또한, 상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파티클 제거방법은, 프로세스 챔버를 이용하여 웨이퍼에 대해 단위 공정을 실시하는 단계와; 상기 프로세스 챔버로부터 단위 공정이 완료된 웨이퍼를 인출한 뒤, 상기 웨이퍼를 파티클 제거부로 이송하여 웨이퍼 표면의 파티클을 제거하는 단계와; 상기 파티클 제거가 완료된 웨이퍼를 인출하여 로드락 챔버 내부로 이송하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. In addition, the particle removal method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of performing a unit process on a wafer using a process chamber; Removing the wafer from the process chamber after the unit process is completed and transferring the wafer to the particle removing unit to remove particles from the wafer surface; And removing the wafer having the particle removal completed and transferring the wafer to the inside of the load lock chamber.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 카테고리를 벗어나지 않는 범위내에서 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예 는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be embodied in various other forms without departing from the scope of the present invention, and only the present embodiment makes the disclosure of the present invention complete and common knowledge It is provided to fully inform the person of the scope of the invention.

도 2는 본 발명에 따른 파티클 제거장치가 구비된 반도체 제조설비를 나타내며, 도 3은 상기 도 2에 도시되어 있는 파티클 제거장치의 단면구조를 나타낸다. 그리고, 도 4는 파티클이 존재하지 않는 깨끗한 웨이퍼 상부 표면을 나타낸다.Figure 2 shows a semiconductor manufacturing equipment equipped with a particle removal apparatus according to the present invention, Figure 3 shows a cross-sectional structure of the particle removal device shown in FIG. 4 shows a clean wafer top surface with no particles present.

먼저, 도 2를 참조하면, 상기 반도체 제조설비(100)는 클러스터 타입으로서, 웨이퍼(W)에 대한 박막 증착 공정 또는 식각 공정등과 같은 단위 공정이 수행되는 복수개의 프로세스 챔버(process chamber: 102), 상기 복수개의 프로세스 챔버(102)에서 단위 공정이 수행되는 웨이퍼(W)의 플랫존(flat zone)을 일방향으로 정렬하는 정렬 챔버(align chamber:104), 상기 정렬 챔버(104)에서 상기 복수개의 프로세스 챔버(102)측으로 웨이퍼(W)를 이송시키는 로봇암(106)이 형성된 트랜스퍼 챔버(transfer chamber:108), 상기 트랜스퍼 챔버(108)와 연통되어 있으며, 상기 로봇암(106)의 진입시 오픈되는 슬릿밸브(slit valve:110)가 일측에 형성되어 있고, 다수개의 웨이퍼(W)가 탑재된 웨이퍼 카세트(112)가 유출입되는 도어(door:114)가 구비된 복수개의 로드락 챔버(load-lock chamber:116) 및 본 발명의 핵심 구성인 세정 유닛(118)으로 이루어져 있다. 그리고, 상기 세정액 유닛(118) 또한 상기 로봇암(106) 진입시 오픈되는 슬릿밸브(110)에 의해 트랜스퍼 챔버(108)와 연통되어 있다.First, referring to FIG. 2, the semiconductor manufacturing apparatus 100 is a cluster type and includes a plurality of process chambers 102 in which a unit process such as a thin film deposition process or an etching process on a wafer W is performed. An alignment chamber 104 to align in one direction a flat zone of the wafer W on which the unit process is performed in the plurality of process chambers 102, the plurality of alignment chambers 104 in the alignment chamber 104. A transfer chamber 108 in which a robot arm 106 for transferring the wafer W to the process chamber 102 is formed, is in communication with the transfer chamber 108, and is opened upon entry of the robot arm 106. A slit valve 110 is formed on one side, and a plurality of load lock chambers are provided with a door 114 through which a wafer cassette 112 on which a plurality of wafers W are mounted is flowed in and out. chamber: 116) and the core sphere of the present invention It consists of an adult cleaning unit 118. In addition, the cleaning liquid unit 118 is also in communication with the transfer chamber 108 by a slit valve 110 that opens when the robot arm 106 enters the robot arm 106.

상기 도 2에 도시되어 있는 프로세스 챔버(102)는 반도체 디바이스 제조를 위한 여러 단위 공정이 수행될 수 있도록 하는 소정의 밀폐된 공간을 제공하는 장 치이다. 예컨대, 상기 프로세스 챔버(102)는 상기 웨이퍼(W) 상에 물리기상증착(physical vapor deposition) 방법 또는 화학기상증착(chemical vapor deposition)방법을 통해 소정의 두께의 박막을 형성하는 박막 증착 공정 또는 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 포토레지스트와 같은 마스크막을 통해 노출된 웨이퍼(W)의 표면을 제거하는 식각 공정이 수행될 수 있다. 그리고, 상기와 같은 식각 공정을 완료한 후에는 상기 포토레지스트를 산화시켜 제거하는 에싱 공정이 순차적으로 수행되기도 한다. 그리고, 이러한 박막 증착 공정, 식각 공정 및 에싱 공정은 통상적으로 반응성이 우수한 반응가스를 플라즈마 상태로 변화시켜 상기 웨이퍼(W) 표면으로 유동시키면서 해당 공정의 균일성과 신뢰성을 높이고 있다. 이때, 상기 프로세스 챔버(102)는 균일한 플라즈마 발생을 위하여 파티클과 같은 오염물질의 유입을 최소화하는 것이 매우 중요한데, 이를 위해 진공펌프를 이용하여 프로세스 챔버(102) 내부를 진공상태로 유지시킨다. 예컨대, 상기 프로세스 챔버(102)는 웨이퍼(W)가 로딩되면 1×10-6Torr정도의 고진공으로 펌핑시킨다. 그리고 나서, 플라즈마 반응을 유도하기 위한 질소(N2) 또는 아르곤(Ar)과 같은 퍼지가스가 공급되면 약 1×10-3Torr 내지 약 1×10-1Torr 정도의 저진공 상태가 유지되도록 한다. 그리고, 상기 프로세스 챔버(102)에서의 단위 공정이 완료되면 상기 로봇암(106)이 상기 프로세스 챔버(102) 내부의 웨이퍼(W)를 인출할 수 있도록 상기 프로세스 챔버(102)와 트랜스퍼 챔버(108)사이에 형성된 슬릿밸브(110)가 열려진다.The process chamber 102 shown in FIG. 2 is a device that provides a predetermined enclosed space in which various unit processes for manufacturing a semiconductor device can be performed. For example, the process chamber 102 may be a thin film deposition process or a thin film deposition process for forming a thin film having a predetermined thickness on the wafer W through a physical vapor deposition method or a chemical vapor deposition method. An etching process may be performed to remove the surface of the wafer W exposed through a mask film such as a photoresist formed on the wafer W. After the etching process is completed, an ashing process of oxidizing and removing the photoresist may be sequentially performed. In addition, such a thin film deposition process, an etching process and an ashing process typically improve the uniformity and reliability of the process while converting a reactive gas having excellent reactivity into a plasma state and flowing it to the surface of the wafer (W). In this case, it is very important that the process chamber 102 minimizes the inflow of contaminants such as particles for uniform plasma generation. To this end, the process chamber 102 is maintained in a vacuum state by using a vacuum pump. For example, when the wafer W is loaded, the process chamber 102 pumps the high vacuum at about 1 × 10 −6 Torr. Then, when a purge gas such as nitrogen (N 2 ) or argon (Ar) is supplied to induce the plasma reaction, a low vacuum of about 1 × 10 −3 Torr to about 1 × 10 −1 Torr is maintained. . When the unit process in the process chamber 102 is completed, the process chamber 102 and the transfer chamber 108 may allow the robot arm 106 to withdraw the wafer W in the process chamber 102. The slit valve 110 formed between the open.

그러나, 상기 프로세스 챔버(102) 내부에서 여러 단위 공정을 수행하는 과정에서 폴리머를 비롯한 각종 파티클들이 발생하게 된다. 특히, 식각 공정은 웨이퍼 표면 상부에 여러 가지 기능을 수행하는 물질막 패턴을 형성하기 위해 진행되는 공정으로서, 용액성 화학물질 또는 가스 플라즈마나 이온빔 또는 스퍼터링을 이용하게 되므로 타 공정에 비해 파티클 발생율이 높다. 따라서, 프로세스 챔버(102) 내부에 존재하는 파티클들을 제거하기 위한 펌핑 과정이 필수적으로 수행되고 있다. 그러나, 이러한 펌핑 과정을 통해서 제거되지 못한 파티클들은 식각 공정이 완료된 웨이퍼 상부에 드롭되고, 이처럼 파티클이 드롭된 웨이퍼는 로봇암(106)에 의해 트랜스퍼 챔버(108)를 거쳐 로드락 챔버(116) 내부로 이송되어 후속 공정을 위해 대기하게 된다. 이처럼 파티클이 드롭된 웨이퍼가 로봇암에 의해 홀딩된 후, 트랜스퍼 챔버를 거쳐 로드락 챔버로 이송될 경우, 파티클에 의한 웨이퍼 자체의 손실은 물론 로봇암, 트랜스퍼 챔버 및 로드락 챔버까지 파티클에 의해 오염될 수 있다.However, various particles, including polymers, are generated in the process of performing various unit processes in the process chamber 102. In particular, the etching process is performed to form a material film pattern that performs various functions on the wafer surface. Since the etching process uses a solution chemical or gas plasma, ion beam, or sputtering, particle generation rate is higher than that of other processes. . Therefore, a pumping process for removing particles existing in the process chamber 102 is essentially performed. However, particles that could not be removed through this pumping process are dropped on the wafer on which the etching process is completed, and the wafers in which such particles are dropped are transferred to the inside of the load lock chamber 116 via the transfer chamber 108 by the robot arm 106. It is then transferred to and wait for the next process. When the particle dropped wafer is held by the robot arm and then transferred to the load lock chamber through the transfer chamber, the particle is contaminated by the particles as well as the robot arm, the transfer chamber and the load lock chamber, as well as the loss of the wafer itself. Can be.

따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점을 방지하기 위하여, 도 2에 도시된 것과 같이, 클러스터 구조의 반도체 제조설비에 파티클 제거장치로서, 세정 유닛(118)을 구비하게 된 것이다. 도 3을 참조하여, 본 발명에 다른 세정 유닛(118)의 구조를 살펴보면, 트랜스퍼 챔버(108)와 슬릿밸브(110)를 통해 연통되어 있으며, 외부로부터 독립된 공간을 제공하는 챔버(119), 상기 챔버(119) 내부에 구비되며, 세정되어질 웨이퍼(W)가 안착되는 웨이퍼 안착부(120), 상기 웨이퍼 안착부(120)에 안착된 웨이퍼를 스핀시키기 위해, 상기 웨이퍼 안착부를 스핀시키는 스핀부(122), 상기 웨이퍼 안착부(120)에 안착된 웨이퍼(W) 상부로 세정액(126)를 분사시키는 세 정액 분사부(124) 및 상기 세정액 분사부(124)측으로 세정액을 공급하는 세정액 공급부(128)로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 세정액은 예컨대 순수(DI water)일 수 있다. Accordingly, in the present invention, in order to prevent such a problem, as shown in FIG. 2, the cleaning unit 118 is provided as a particle removing device in a semiconductor manufacturing facility having a cluster structure. Referring to Figure 3, the structure of the cleaning unit 118 according to the present invention, the transfer chamber 108 and the communication through the slit valve 110, the chamber 119 for providing an independent space from the outside, the In the chamber 119, a wafer seating part 120 on which the wafer W to be cleaned is seated, and a spin part for spinning the wafer seating part to spin the wafer seated on the wafer seating part 120 ( 122), the three sperm spraying unit 124 for spraying the cleaning liquid 126 onto the wafer W seated on the wafer seating unit 120 and the cleaning liquid supply unit 128 for supplying the cleaning liquid to the cleaning liquid spraying unit 124. It can be composed of). Here, the cleaning solution may be, for example, DI water.

따라서, 프로세스 챔버(102) 내부에서 공정이 완료된 웨이퍼를 트랜스퍼 챔버(108)의 슬릿밸브(110)를 통해 상기 세정 유닛(118) 내부로 이송시킨다. 그리고, 상기 세정 유닛(118)에서 린스 공정을 거치도록 하여 웨이퍼 표면의 파티클을 제거한 뒤, 로드락 챔버 내부로 이송한다. 이처럼, 상기 세정 유닛(118)을 이용하여 웨이퍼 표면에 대하여 린스 공정을 거칠 경우, 도 4에 도시된 것과 같이, 웨이퍼(200) 상부 표면(202)에 존재하는 파티클이 말끔히 제거되어 로봇암을 비롯한 트랜스퍼 챔버 및 로드락 챔버의 오염을 최소화할 수 있게 된다. 그리고, 이러한 린스 공정은 특히 식각 공정이 완료된 웨이퍼에 대하여 실시할 경우, 보다 큰 파티클 제거 효과를 기대할 수 있다. 그리고, 이러한 세정 유닛(118)은 클러스터 타입의 반도체 제조설비에 적어도 하나 이상 복수개로 형성할 수 있다.Therefore, the wafer having the process completed in the process chamber 102 is transferred into the cleaning unit 118 through the slit valve 110 of the transfer chamber 108. Then, the cleaning unit 118 undergoes a rinse process to remove particles on the wafer surface and transfers the particles into the load lock chamber. As such, when the rinsing process is performed on the surface of the wafer using the cleaning unit 118, as shown in FIG. 4, particles present on the upper surface 202 of the wafer 200 are neatly removed, including a robot arm. It is possible to minimize contamination of the transfer chamber and the load lock chamber. In addition, such a rinsing process may be expected to have a larger particle removal effect, especially when the etching process is performed on the wafer. In addition, at least one cleaning unit 118 may be formed in a cluster type semiconductor manufacturing facility.

하기 도 5에는 본 발명에 따른 파티클 제거장치에 의한 파티클 제거방법을 순차적으로 나타내는 플로우챠트가 도시되어 있다. 상기 도 2, 도 3 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 파티클 제거장치를 이용한 파티클 제거방법을 순차적으로 살펴보기로 하자.5 is a flowchart sequentially showing a particle removing method by the particle removing device according to the present invention. With reference to FIGS. 2, 3 and 5, the particle removal method using the particle removal apparatus according to the present invention will be described sequentially.

먼저, 제300단계에서는 프로세스 챔버(102) 내부에 웨이퍼를 로딩한 뒤, 증착 공정, 식각 공정등의 여러 단위 공정을 실시한다.First, in step 300, a wafer is loaded into the process chamber 102, and then various unit processes such as a deposition process and an etching process are performed.

제302단계에서는 트랜스퍼 챔버(108)의 로봇암(110)을 이용하여 상기 프로세 스 챔버(102)로부터 단위 공정이 완료된 웨이퍼를 인출한다.In operation 302, the wafer on which the unit process is completed is removed from the process chamber 102 using the robot arm 110 of the transfer chamber 108.

제304단계에서는 상기 로봇암(110)을 이용하여 프로세스 챔버(102)로부터 인출한 웨이퍼를 세정 유닛(118)으로 이송한다. 상기 프로세스 챔버(102)를 이용하여 웨이퍼에 대하여 여러 단위 공정을 실시하게 되면, 공정을 진행하는 과정에서 폴리머를 비롯한 다양한 파티클들이 발생하게 된다. 이러한 파티클들은 대부분 진공 펌프를 이용한 펌핑 과정을 통해 배기되는데, 펌핑 과정을 통해서 제거되지 못한 파티클들은 단위 공정이 완료된 웨이퍼 상부 표면에 드롭된다. 따라서, 본 발명에서는 웨이퍼 상부 표면에 드롭된 파티클을 효과적으로 제거하기 위하여, 클러스터 타입의 반도체 제조설비에 파티클 제거장치로서, 세정 유닛(118)을 구비하였다. 따라서, 상기 제302단계에서와 같이 프로세스 챔버로부터 단위 공정이 완료된 웨이퍼를 인출한 뒤, 상기 웨이퍼를 세정 유닛(118) 내부로 이송한다. In step 304, the wafer taken out from the process chamber 102 is transferred to the cleaning unit 118 using the robot arm 110. When the unit chamber is subjected to various unit processes using the process chamber 102, various particles including polymers are generated during the process. Most of these particles are evacuated through a pumping process using a vacuum pump. Particles that are not removed through the pumping process are dropped onto the wafer upper surface where the unit process is completed. Therefore, in the present invention, in order to effectively remove particles dropped on the upper surface of the wafer, the cleaning unit 118 is provided as a particle removing apparatus in the cluster type semiconductor manufacturing equipment. Accordingly, after the wafer in which the unit process is completed is removed from the process chamber as in the step 302, the wafer is transferred into the cleaning unit 118.

제306단계에서는 본 발명에 따른 파티클 제거장치인 세정 유닛(118)을 이용하여 웨이퍼 표면에 드롭된 파티클을 제거하게 된다. 보다 구체적으로, 단위 공정이 완료된 웨이퍼(W)를 세정 유닛(118)의 웨이퍼 안착부(120)에 안착시킨다. 그리고, 웨이퍼 안착부(120)에 안착된 웨이퍼 상부에 세정액으로서, 예컨대 순수(126)를 분사함으로써, 웨이퍼 표면의 파티클을 말끔히 제거하게 된다. 이때, 상기 스핀부(122)를 이용하여 웨이퍼를 스핀시킬 경우, 순수(126)에 의해 웨이퍼 표면으로부터 분리된 파티클들이 웨이퍼 스핀에 의해 발생되는 원심력에 의해 보다 효과적으로 제거될 수 있다. In step 306, the particles dropped on the surface of the wafer are removed using the cleaning unit 118, which is a particle removing device according to the present invention. More specifically, the wafer W on which the unit process is completed is mounted on the wafer seating portion 120 of the cleaning unit 118. Then, by spraying, for example, pure water 126 as a cleaning liquid on the wafer seated on the wafer seating portion 120, particles on the wafer surface are neatly removed. In this case, when the wafer is rotated using the spin unit 122, particles separated from the wafer surface by the pure water 126 may be more effectively removed by centrifugal force generated by the wafer spin.

제308단계에서는 상기 세정 유닛(118)을 통해 파티클이 제거된 웨이퍼를 인 출하여 로드락 챔버(116) 내부로 이송한다. 이처럼, 로드락 챔버(116) 내부로 이송된 웨이퍼는 후속 단위 공정이 진행될때까지 대기하게 된다. In operation 308, the wafer from which the particles are removed is removed through the cleaning unit 118 and transferred into the load lock chamber 116. As such, the wafer transferred into the load lock chamber 116 waits until a subsequent unit process is performed.

제310단계에서는 상기 로드락 챔버(116) 내부에 대기중이던 타 웨이퍼를 상기 프로세스 챔버(102) 내부로 이송하여 단위 공정을 진행시킨다. 그리고 나서, 다시 상기 제300단계로 되돌아가 본 발명에 따른 파티클 제거장치에 의한 파티클 제거과정을 거치게 된다.In operation 310, the other wafer, which is waiting in the load lock chamber 116, is transferred to the process chamber 102 to proceed with the unit process. Then, the process returns to step 300 again to undergo a particle removal process by the particle removal apparatus according to the present invention.

이와 같이, 본 발명에서는 클러스터 타입의 반도체 제조설비에 웨이퍼 표면의 파티클 제거를 위한 파티클 제거장치로서, 세정 유닛을 구비한다. 상기 세정 유닛을 이용하여 웨이퍼 표면의 파티클을 제거함으로써 웨이퍼 로스를 최소화함은 물론 웨이퍼를 들어옮기는 로봇암을 비롯하여 웨이퍼의 이동경로인 트랜스퍼 챔버, 그리고 후속 공정을 위해 웨이퍼가 대기되는 로드락 챔버에 대한 오염이 최소화할 수 있게 된다. As described above, the present invention includes a cleaning unit as a particle removing device for removing particles on the wafer surface in a cluster type semiconductor manufacturing equipment. The cleaning unit is used to remove particles from the wafer surface to minimize wafer losses, as well as to transfer chambers, including robot arms that lift wafers, transfer chambers for wafer movement, and load lock chambers where wafers are waiting for subsequent processing. Pollution can be minimized.

상기한 바와 같이 본 발명에서는, 클러스터 타입의 반도체 제조설비에 웨이퍼 표면의 파티클 제거를 위한 파티클 제거장치를 형성한다. 그 결과, 단위 공정이 완료된 웨이퍼 표면에 존재하는 파티클을 효과적으로 제거할 수 있게 되어 웨이퍼 로스를 방지할 수 있게 된다. 또한, 웨이퍼를 들어옮기는 로봇암을 비롯하여 웨이퍼의 이동경로인 트랜스퍼 챔버, 그리고 후속 공정을 위해 웨이퍼가 대기되는 로드락 챔버에 대한 오염이 최소화하여 설비 세정에 따른 PM 주기를 보다 단축시킴으로 써, 반도체 디바이스의 신뢰성 및 수율 향상을 기대할 수 있게 된다. As described above, in the present invention, a particle removing device for removing particles on the wafer surface is formed in a cluster type semiconductor manufacturing equipment. As a result, it is possible to effectively remove particles present on the wafer surface where the unit process is completed, thereby preventing wafer loss. In addition, by minimizing contamination to the robot arm that lifts the wafer, the transfer chamber, which is the wafer's movement path, and the load lock chamber where the wafer is waiting for the subsequent process, the PM cycle is shortened according to the facility cleaning. The reliability and yield improvement can be expected.

Claims (11)

외부로부터 독립된 공간을 제공하는 챔버;A chamber providing a space independent from the outside; 상기 챔버 내부의 하단부에 구비되며, 세정되어질 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착부;A wafer seating portion provided at a lower end of the chamber and on which a wafer to be cleaned is seated; 상기 챔버 내부의 상단부에 구비되며, 상기 웨이퍼 안착부에 안착된 웨이퍼를 스핀시키기 위한 웨이퍼 스핀부;A wafer spin unit provided at an upper end of the chamber and for spinning a wafer seated on the wafer seating unit; 상기 웨이퍼 안착부에 안착된 웨이퍼 상부로 세정액을 분사시키는 세정액 분사부; 및 A cleaning liquid spraying unit spraying the cleaning liquid onto the wafer seated on the wafer seating unit; And 상기 세정액 분사부측으로 세정액을 공급하는 세정액 공급부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비에서의 파티클 제거장치. And a cleaning solution supply unit for supplying a cleaning solution to the cleaning solution injection unit. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼 안착부를 스핀시키는 스핀부를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비에서의 파티클 제거장치. 2. The apparatus of claim 1, further comprising a spin portion for spinning the wafer seating portion. 제 1항에 있어서, 상기 챔버는 트랜스퍼 챔버와 슬릿밸브를 통해 연통되어 있음을 특징으로 하는 반도체 제조설비에서의 파티클 제거장치.The apparatus of claim 1, wherein the chamber is in communication with the transfer chamber via a slit valve. 제 1항에 있어서, 상기 세정액은 순수임을 특징으로 하는 반도체 제조설비에서의 파티클 제거장치.The apparatus of claim 1, wherein the cleaning solution is pure water. 프로세스 챔버를 이용하여 웨이퍼에 대해 단위 공정을 실시하는 단계와;Performing a unit process on the wafer using the process chamber; 상기 프로세스 챔버로부터 단위 공정이 완료된 웨이퍼를 인출한 뒤, 상기 웨이퍼를 파티클 제거부로 이송하여 웨이퍼 표면의 파티클을 제거하는 단계와;Removing the wafer from the process chamber after the unit process is completed and transferring the wafer to the particle removing unit to remove particles from the wafer surface; 상기 파티클 제거가 완료된 웨이퍼를 인출하여 로드락 챔버 내부로 이송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 웨이퍼 표면의 파티클 제거방법.And removing the wafer from which the particle removal is completed, and transferring the wafer to the inside of the load lock chamber. 제 5항에 있어서, 상기 웨이퍼는 트랜스퍼 챔버에 구비된 로봇암을 이용하여 이송함을 특징으로 하는 웨이퍼 표면의 파티클 제거방법. The method of claim 5, wherein the wafer is transferred using a robot arm provided in a transfer chamber. 제 5항에 있어서, 상기 파티클은 폴리머임을 특징으로 하는 웨이퍼 표면의 파티클 제거방법. 6. The method of claim 5, wherein the particle is a polymer. 제 7항에 있어서, 상기 단위 공정은 공정 완료 후 폴리머가 발생되는 공정임을 특징으로 하는 웨이퍼 표면의 파티클 제거방법. 10. The method of claim 7, wherein the unit process is a process for removing particles on the wafer surface, characterized in that the polymer is generated after the process is completed. 제 8항에 있어서, 상기 단위 공정은 식각 공정임을 특징으로 하는 웨이퍼 표면의 파티클 제거방법. The method of claim 8, wherein the unit process is an etching process. 제 5항에 있어서, 상기 파티클은 웨이퍼 표면으로 순수를 분사함으로써 제거함을 특징으로 하는 웨이퍼 표면의 파티클 제거방법. 6. The method of claim 5, wherein the particles are removed by spraying pure water on the wafer surface. 제 5항에 있어서, 상기 순수 분사시 웨이퍼를 스핀시킴을 특징으로 하는 웨이퍼 표면의 파티클 제거방법. 6. The method of claim 5, wherein the wafer is spun during pure spraying.
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