KR20080089241A - 웨이퍼의 매엽식 에칭 방법 및 그 에칭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 매엽식 에칭 장치는 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼의 상면에 에칭액을 공급하여 웨이퍼의 상면을 에칭한다. 또한, 웨이퍼 승강 수단은 웨이퍼를 승강시키고, 웨이퍼의 에지면에 흘러내리는 에칭액을 가스의 분사에 의해 웨이퍼의 반경 방향 외측으로 불어 날리는 하면 블로우 기구는 상기 웨이퍼와 함께 회전하지 않도록 고정 설치된다. 더욱이, 간격 조정 수단은 웨이퍼와 하면 블로우 기구와의 간격을 검출하는 간격 검출 수단의 검출 출력에 근거해 상기 웨이퍼 승강 수단을 제어하고, 이를 통해 간격을 조절한다. 본 발명에 의한 장치는, 웨이퍼 에지부의 모따기 형상의 붕괴 없이 균일하게 에지면를 에칭하고, 웨이퍼의 에지면에 글리터의 생성을 방지한다.
매엽식 에칭 장치, 웨이퍼, 에칭, 하면 블로우 기구, 에지면, 에칭액, 모따기, 글리터

Description

웨이퍼의 매엽식 에칭 방법 및 그 에칭 장치{SINGLE-WAFER ETCHING METHOD FOR WAFER AND ETCHING APPARATUS THEREOF}
본 발명은, 웨이퍼를 수평으로 유지한 상태로 회전시키면서, 웨이퍼를 한장씩 에칭하는 방법과 그 에칭 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼의 제조 공정은, 단결정 잉곳을 커팅하고 슬라이싱 하여 얻어진 웨이퍼를, 모따기, 기계 연마(lapping), 에칭, 경면 연마(polishing) 및 세정하는 단계를 포함하고, 고정밀도의 평탄도를 가지는 웨이퍼가 생산된다. 예를 들어 블록 절단, 외경연삭, 슬라이싱 또는 랩핑 등의 기계 가공 프로세스를 거친 웨이퍼는 그 상면에 데미지층, 즉 가공 변질층을 가지고 있다. 가공 변질층은 소자 제조 공정에서 슬립 디스로케이션과 같은 결정 결함을 유발하고, 웨이퍼의 기계적 강도를 저하시키고, 전기적 특성에 악영향을 미치기 때문에, 완전히 제거되어야 한다. 이 가공 변질층을 제거하기 위해 에칭 처리가 수행된다. 에칭 처리로서는, 침지식 에칭 또는 매엽식 에칭이 수행된다.
상기 매엽식 에칭은 대구경화한 웨이퍼의 표면 거칠기와 텍스쳐 사이즈를 제어할 수가 있기 때문에, 최적의 에칭 방법으로 검토되고 있다. 매엽식 에칭은, 평탄화한 단일의 웨이퍼의 표면에 에칭액을 떨어뜨리고, 웨이퍼를 수평 회전(spinning)시켜 떨어뜨린 에칭액을 웨이퍼 표면 전체에 퍼뜨려 에칭하는 방법이다. 웨이퍼 상면에 공급한 에칭액은 웨이퍼의 수평 회전으로 인해 발생한 원심력에 의해, 공급된 영역으로부터 웨이퍼 표면 전체에 퍼지고, 웨이퍼의 에지면에 도달하게 되며, 따라서, 웨이퍼 상면과 웨이퍼의 에지면이 동시에 에칭된다. 공급된 에칭액의 대부분은, 원심력에 의해 웨이퍼의 에지면으로부터 불려날아가, 예를 들어 에칭 장치에 설치된 컵등에 의해 회수된다. 그러나 에칭액의 일부는 웨이퍼의 에지면으로부터 웨이퍼 하면으로 흘러간다. 따라서, 웨이퍼의 표면을 한 면씩 에칭하여 웨이퍼의 양면을 에칭하는 경우에, 에지면의 일부는 2번에 걸쳐서 에칭되어, 에지면이 균일하게 에칭되지 않는 불편이 있다.
이 점을 해소하기 위해서, 반도체 기판 고정 수단의 테이블부가 원판상의 반도체 기판의 중앙부를 진공 흡인시켜 지지하고, 회전 구동 승강 수단이 반도체 기판 고정 수단과 함께 반도체 기판을 회전 및 승강시키고, 에칭액 공급 수단의 노즐이 반도체 기판 고정 수단에 의해 지지되는 반도체 기판의 표면에 에칭액을 공급하는 구조를 가지는 반도체 기판 처리 장치가 개시되어 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이 반도체 기판 처리 장치에서는, 테이블부에 링 형상의 슬릿과 가이드부를 가지는 링 블로우 노즐이 반도체 기판 고정 수단과 완전하게 독립되게 설치된다. 링 형상의 슬릿은 테이블부의 외측 위치에, 테이블부에 탑재된 반도체 기판의 이면 측 하측에 설치되고, 테이블부에 탑재된 반도체 기판의 이면 외주부의 반경 방향 외측을 향해 비스듬한 상측 방향으로 기체를 균일하게 분출하도록 구성된다. 또한 가이드부는 분출된 기체를 테이블부에 탑재된 반도체 기판의 이면 측을 따라 반도체 기판의 두께 방향의 중심 위치의 외측 단부까지 안내하도록 구성된다.
이와 같이 구성된 반도체 기판 처리 장치에서는, 링 형상의 슬릿으로부터 반도체 기판의 이면 외주부에 균일하게 분출되는 기체가 가이드부에 의해 반도체 기판의 두께 방향 중심 위치의 외측 단부까지 안내되기 때문에, 에칭액이 외측 단부로 부터 아래쪽 면으로 흐르는 것을 막을 수 있고, 반도체 기판의 두께 방향 중심 위치에서 에칭을 막을 수 있으며, 반도체 기판의 양면을 에칭할 때 에지면을 균일하게 에칭 할 수 있음이 보고되고 있다.
특허 문헌 1
일본특허공개공보 제2006-237502호 (청구항 1, 단락[0009])
그러나, 상기 종래 기술에 의한 특허 문헌 1에 개시된 반도체 기판 처리 장치에서는 가이드부가 반도체 기판의 두께 방향 중심 위치에서 외측 단부까지 가스를 안내하기 때문에, 가이드부는 링 형상의 슬릿으로부터 분출되어 반도체 기판의 반경 방향 외측으로 향하는 기체의 흐름을 윗쪽으로 향하는 기체의 흐름으로 바꾼다. 따라서, 링 형상의 슬릿으로부터 분출되는 기체에 의해 불려날아간 에칭액이 반도체 기판의 표면에 재부착되고 이로 인해 반도체 기판 표면의 형상을 악화시키는 문제가 있었다.
한편, 웨이퍼의 에지면에서 흘러내리는 에칭액을 가스의 분사에 의해 웨이퍼의 반경 방향 외측으로 불어날리는 하면 블로우 기구를 채용할 경우, 종래 기술에 의한 특허 문헌 1에 설명된 것과 같은 가이드부를 이용하지 않아도, 예를 들어 블로우 기구의 가스 분출구의 설치 위치, 가스 분출 각도 또는 가스 분출량 등을 조정함으로써 에칭액이 에지면으로 흘러내리는 것을 억제할 수 있고, 따라서 에지면의 모따기 형상의 붕괴 없이 에지면을 균일하게 에칭할 수 있음이 본 발명자들의 실험을 통해 밝혀졌다.
그렇나 본 발명자들은, 웨이퍼 이면과 하면 블로우 기구와의 간격이 적절하지 않은 경우에는 예를 들어 하면 블로우 기구로부터의 가스 유량을 증가하도록 조정한다 하더라도 에지면이 균일하게 에칭되지 않고, 엣지부의 모따기 형상이 크게 붕괴되는 경우를 종종 관찰하였다. 더욱이 웨이퍼의 에지면에는 미소한 요철부(이하, 글리터(glitter)라고 한다)가 생성됨이 밝혀졌다. 웨이퍼의 에지면에 생성되는 글리터는 단지 웨이퍼의 외관 불량만의 문제 뿐 아니라, 웨이퍼 핸들링시의 파티클 발생원이 된다. 에지면에 글리터가 생성된 웨이퍼에 에피택셜 성장 처리를 수행할 경우에는, 에지면에 비늘 형상(scale-like)의 에피텍셜막이 형성되는 단점이 있다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼 에지면의 모따기 형상의 붕괴 없이 균일하게 에지면을 에칭할 수 있고, 웨이퍼의 에지면에 글리터의 생성을 방지할 수 있는 웨이퍼의 매엽식 에칭 방법 및 그 에칭 장치를 제공하는 것이다.
상술한 문제점을 면밀히 검토한 결과, 본 발명자들은 애칭액을 웨이퍼의 반경 방향 외측으로 불어날리는 하면 블로우 기구와 웨이퍼 이면과의 간격을 매우 제한된 소정의 범위로 조정함으로써 웨이퍼 에지면의 모따기 형상의 붕괴 없이 균일하게 에지면을 에칭할 수 있고, 에지면에 글리터의 생성을 확실히 방지할 수 있음을 발견하였으며 이에 따라 본 발명을 완성시킨 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼(11)의 표면 형상에 따라 웨이퍼(11)를 향하는 에칭액(14)의 적용을 제어하여 웨이퍼(11)의 상면을 평탄화하며, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 흘러내리는 에칭액(14)을 가스의 분사에 의해 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 불어날리는 하면 블로우 기구(17)와 웨이퍼(11)와의 간격(GP)이 0.1 내지 1mm의 범위 내에 오도록 조정되는 경우에 웨 이퍼(11)의 표면이 평탄화되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 방법을 제공한다.
상기 제 1 양태에 의한 웨이퍼의 매엽식 에칭 방법에서는, 먼저 웨이퍼(11)가 회전하고, 하면 블로우 기구(17)는 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17) 사이의 간격(GP)에 가스 흐름을 형성한다. 이 상태에서 웨이퍼(11)의 상면(11a)에 에칭액(14)을 공급하면, 웨이퍼(11)의 면내 회전에 의해 생성된 웨이퍼(11)의 원심력 때문에 에칭액(14)은 에칭액(14)이 공급되는 영역에서부터 웨이퍼(11)의 에지면(11b) 측으로 웨이퍼(11)의 상면(11a)을 에칭하면서 서서히 이동하고, 이로 인해 웨이퍼(11)의 에지면(11b)를 에칭한다. 이후 웨이퍼(11)상의 에칭액(14)은 상기 웨이퍼(11)의 회전에 수반된 원심력에 의해 웨이퍼(11) 바깥쪽으로 비산한다. 한편, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)으로 부터 웨이퍼(11)의 하면(11c)으로 흘러 내리는 일부의 에칭액(14)은 상기 간격(GP)을 통과하는 가스 흐름에 의해 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 불려날아가 웨이퍼(11) 외측으로 비산한다. 상기 간격(GP)을 0.1 내지 1 mm로 유지함으로써, 웨이퍼(11)의 모따기 형상의 붕괴 없이 에지면을 균일하게 에칭할 수 있고, 또한, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 글리터의 생성을 방지할 수 있다. 간격(GP)이 글리터의 생성에 강하게 영향을 주는 이유는 알려지지 않았지만, 웨이퍼(11)가 회전하고 있기 때문에 간격(GP)이 넓을 때는 간격(GP)을 통해 흐르는 가스가 난류가 되고, 소량이긴 하지만 웨이퍼(11)의 이면측의 에지면에 에칭액(14)이 흐르게 되어 미시적인 에칭 불균일을 일으키는 것으로 생각된다. 또한 간격(GP)을 좁히는 것은 간격(GP)을 통하여 흐르는 가스를 곧게 하여 웨이퍼(11) 이면측의 에지면으로의 에칭액(14)의 흐름을 방해하고 이로 인해 에칭 불균일이 억제되는 것으로 추측된다.
또한 제 1 양태에 의한 본 발명의 제 2 양태는 하면 블로우 기구(17)의 분사구(17a)로부터의 가스의 유량을 G 리터/분으로 하고, 상기 분사구(17a)의 폭을 Bmm로 할 때, G/B가 50 내지 1000인 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 3 양태는 웨이퍼(11)을 회전시키면서, 웨이퍼(11)의 상면(11a)에 에칭액(14)를 공급해 웨이퍼(11)의 상면(11a) 및 에지면(11b)를 에칭하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치(10)의 개량이다.
그 특징적인 구성은, 웨이퍼(11)를 승강시키는 웨이퍼 승강 수단(16); 상기 웨이퍼(11)와 함께 회전하지 않도록 고정 설치되고, 상기 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 흘러내리는 에칭액(14)을 가스의 분사에 의해 상기 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 불어날리는 하면 블로우 기구(17); 상기 웨이퍼(11)와 상기 하면 블로우 기구(17) 사이의 간격(GP)을 검출하는 간격 검출 수단(19); 및 상기 간격 검출 수단(19)에 의해 검출된 검출 출력에 근거하여 상기 웨이퍼 승강 수단(16)을 제어하여 간격(GP)을 조절하는 간격 조정 수단(20)을 포함한다.
제 3 양태에 의한 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치에서는, 먼저 웨이퍼(11)가 회전하고, 하면 블로우 기구(17)가 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17) 사이의 간격(GP)에 가스 흐름을 형성한다. 이 상태에서 웨이퍼(11)의 상면(11a)에 에칭액(14)을 공급하면, 웨이퍼(11)의 면내에서의 회전에 수반해 생긴 웨이퍼(11)의 원심력에 의해, 에칭액(14)은 에칭액(14)이 공급되는 영역에서부터 웨이퍼(11)의 에 지면(11b)을 향해 웨이퍼(11)의 상면(11a)을 에칭하면서 서서히 이동하고, 이를 통해 웨이퍼(11)의 에지면(11b)을 에칭한다. 이후 웨이퍼(11)상의 에칭액(14)은 상기 웨이퍼(11)의 회전에 수반된 원심력에 의해 웨이퍼(11) 외측으로 비산한다. 한편, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)으로 부터 웨이퍼(11)의 하면(11c)으로 흘러 내리는 일부의 에칭액(14)은 상기 간격(GP)을 통과하는 가스 흐름에 의해 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 불어 날려지게 되고, 따라서, 이 에칭액(14)은 웨이퍼(11) 외측으로 비산한다. 이때 하면 블로우 기구(17)는 회전하지 않고 고정되어 있는데 반하여 웨이퍼(11)는 회전하고 있어, 웨이퍼 위치가 이면 블로우 위치에 대하여 변화한다. 따라서 웨이퍼(11)의 센터링 정밀도를 양호하게 유지할 수 있고, 웨이퍼(11) 에지면(11b)의 모따기 형상의 붕괴 없이 전체 외주부에 걸쳐 에지면(11b)이 균일하게 에칭될 수 있다. 특히, 간격 검출 수단(19)에 의해 검출된 간격(GP)이 간격 조정 수단(20)에 피드백되므로, 간격 조정 수단(20)은 상기 간격(GP)을 정밀하게 조정할 수 있고, 이로 인해, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 글리터의 생성을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 의하면, 웨이퍼를 승강시키는 웨이퍼 승강 수단; 웨이퍼에 대하여 상대 회전하도록 설치되고 상기 웨이퍼의 에지면으로 흘러내리는 에칭액을 가스의 분사에 의해 상기 웨이퍼의 반경 방향 외측으로 불어날리는 하면 블로우 기구; 웨이퍼와 하면 블로우 기구 사이의 간격을 검출하는 간격 검출 수단; 및 간격 검출 수단에 의해 검출된 검출 출력에 근거하여 웨이퍼 승강 수단을 제어하여 간격을 조절하는 간격 조정 수단을 포함하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치를 제 공한다.
제 4 양태에 의한 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치에서는, 먼저 웨이퍼가 회전하고 하면 블로우 기구는 웨이퍼와 하면 블로우 기구 사이의 간격에 가스 흐름을 형성한다. 이 상태에서 웨이퍼의 상면에 에칭액을 공급하면, 웨이퍼의 면내에서의 회전에 수반해 생긴 웨이퍼의 원심력 때문에, 에칭액은 에칭액이 공급되는 위치에서부터 웨이퍼의 에지면측으로 웨이퍼의 상면을 에칭하면서 서서히 이동하고, 이를 통해 웨이퍼의 에지면을 에칭한다. 그리고 웨이퍼상의 에칭액은 상기 웨이퍼의 회전에 수반된 원심력에 의해 웨이퍼 바깥쪽으로 비산한다. 한편, 웨이퍼의 에지면로 부터 웨이퍼의 하면으로 흘러 내리는 일부의 에칭액은 상기 간격을 통과하는 가스 흐름에 의해 웨이퍼의 반경 방향 외측으로 불어 날려지게 되고, 따라서, 이 에칭액은 웨이퍼 바깥쪽으로 비산한다. 이때 하면 블로우 기구는 웨이퍼에 대해서 상대 회전하고 있고, 웨이퍼 위치는 이면 블로우 위치에 대해서 변화한다. 그러므로 웨이퍼의 센터링 정밀도를 양호하게 유지할 수 있고, 웨이퍼 에지면의 모따기 형상의 붕괴 없이 웨이퍼 상면측의 에지면이 외주부 전체에 걸쳐 균일하게 에칭될 수 있다. 특히, 간격 검출 수단에 의해 검출된 간격이 간격 조정 수단에 피드백되므로, 간격 조정 수단은 상기 간격을 정밀하게 조정할 수 있고, 이로 인해, 웨이퍼의 에지면에 글리터의 생성을 방지할 수 있다. 또한 웨이퍼와 하면 블로우 기구 사이의 간격에 흐르는 가스 흐름이 불균일한 특성을 가진다 하더라도, 이 불균일한 특성이 시간이 지남에 따라 균일화되고, 이로 인해 웨이퍼 이면으로 향하는 가스 흐름의 균일한 블로우 효과를 제공한다.
본 발명의 제 5 양태에 의하면, 제 3 또는 제 4 양태에서 정의된 발명이 제공되며, 도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 간격 검출 수단(19)이 웨이퍼(11)의 원주 방향을 따라 배열된다.
제 5 양태에 의한 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치에서, 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17) 사이의 간격(GP)이 측정 위치에 따라 불균일하더라도, 복수개의 간격 검출 수단(19)이 상기 불균일을 정확하게 검출하므로, 정확하게 검출된 간격(GP)이 간격 조정 수단(20)에 피드백되고, 따라서 웨이퍼(11)의 외주부 전체에서 상기 간격(GP)이 정확하게 조정될 수 있다. 그 결과로 하면 블로우 기구(17)는, 웨이퍼(11)외주부 전체에 걸쳐 곧게 되고 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17) 사이의 간격에 균일한 유속을 갖는 가스 흐름을 형성할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)으로 부터 웨이퍼(11)의 하면으로 흘러 내리는 일부의 에칭액(14)은 상기 가스 흐름에 의해 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 균일하게 불어 날려지게 되고, 이 에칭액(14)은 웨이퍼(11) 바깥쪽으로 비산한다. 그러므로, 웨이퍼(11) 에지면(11b)의 모따기 형상의 붕괴 없이, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)이 균일하게 에칭될 수 있고, 에지면(11b)에 글리터의 생성을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 6 양태에 의하면, 제 3 내지 제 5 양태 중 어느 하나에서 정의된 발명이 제공되며, 간격 조정 수단(20)은 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17) 사이의 간격(GP)을 조절하는 웨이퍼 승강 수단(16)에 더하여 하면 블로우 기구(17)를 승강시키는 아래쪽 면 블로우 기구 승강 수단을 제어한다.
제 6 양태에 의한 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치에서, 간격 조정 수단(20)은 웨이퍼 승강 수단(16)과 하면 블로우 기구 승강 수단을 모두 제어하여 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17) 사이의 간격(GP)을 조절하며, 이로 인해 보다 정밀하게 간격 GP를 조정한다.
본 발명의 제 7 양태에 의하면 도 1에 도시된 바와 같이 제 3 내지 제 6 양태 중 어느 하나에서 정의되는 발명이 제공되며, 웨이퍼(11)의 상면(11a)에 에칭액(14)을 공급하는 제 1 노즐(21)과, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 대향 설치되어 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 에칭액(14)을 공급하는 제 2 노즐(22)을 더 포함한다.
제 7 양태에 의한 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치에서, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 대향해 설치된 제 2 노즐(22)로부터 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 에칭액(14)이 공급된다. 그 결과로, 제 2 노즐(22)로부터의 에칭액 공급량을 조정함으로써 웨이퍼(11)의 에지면(11b)의 형상을 의도적으로 변화시킬 수 있고, 이로 인해 목적하는 모따기 형상을 제공한다.
또한, 제 2 노즐(22)는 웨이퍼의 외측 가장자리로부터 웨이퍼(11)의 반경 방향 내측으로 -10 내지 20 mm의 위치에 고정 설치되는 것이 바람직하다. 여기서, 제 2 노즐(22)을 웨이퍼(11)의 외측 가장자리로부터 웨이퍼 반경 방향 내측으로 -10mm의 위치에 고정한다는 것은 웨이퍼(11)의 외측 가장자리로부터 웨이퍼 반경 방향 외측으로 ＋10mm의 위치에 고정하는 것을 의미한다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 에지부의 모따기 형상의 붕괴 없이 균일하게 에지 부를 에칭할 수 있고, 웨이퍼의 에지면에 미소한 요철부(글리터; glitter)의 생성을 방지할 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 매엽식 에칭 장치(10)는, 챔버에 수용되고 단일의 얇은 원판상의 실리콘 웨이퍼(11)를 안착하고 수평 으로 유지하는 웨이퍼 척(12)과, 웨이퍼(11)를 그 수직 중심선을 중심으로 수평면 내에서 회전시키는 회전 수단(도시하지 않음)과, 척(12)에 의해 보관 유지된 웨이퍼(11)의 상면(11a)에 에칭액(14)을 공급하는 제 1 노즐(21)과, 척(12)에 의해 유지된 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 에칭액(14)을 공급하는 제 2 노즐(22)과, 웨이퍼(11)를 승강시키는 웨이퍼 승강 수단(16)과, 척(12)에 안착된 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 흘러 내리는 에칭액(14)을 가스의 분사에 의해 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 불어날리는 하면 블로우 기구(17)와, 하면 블로우 기구(17)를 승강시키는 하면 블로우 기구 승강 수단(도시하지 않음)과, 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17) 간의 간격(GP)을 검출하는 간격 검출 수단(19)과, 간격 검출 수단(19)의 검출 출력에 근거하여 상기 간격(GP)을 조정하는 간격 조정 수단(20)을 포함한다. 웨이퍼(11)는 실리콘 단결정 잉곳을 절단하여 얻어지고, 웨이퍼(11)의 외측 가장자리, 즉, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)은 소정의 곡률 반경을 가지는 볼록한 형상으로 모따기 가공이 수행된다.
또한, 척(12)은 수직 방향으로 연장 설치된 축부(12a)와, 축부(12a)의 상면에 축부(12a)와 일체로 형성된 큰 직경의 웨이퍼 수용부(12b)와, 축부(12a)의 하측 면에서부터 웨이퍼 수용부(12b)의 중앙까지 수직 방향으로 연장되도록 축부(12a)와 웨이퍼 수용부(12b)의 중심에 형성된 관통홀(12c)과, 일단이 관통홀(12c)의 상단에 연통 접속되어 웨이퍼 수용부(12b)의 반경 방향 외측으로 관통홀(12c)을 중심으로방사상 패턴으로 연장되고 타단은 차폐된 복수의 연통홀(도시하지 않음)과, 웨이퍼 수용부(12b)의 상면에 동심상으로 형성된 복수의 링 그루브(12d)와, 연통홀과 링 그루브(12d)에 연통 접속하는 복수의 작은 구멍(12e)과, 관통홀(12c)의 하단에 접속된 진공 펌프(도시하지 않음)를 구비한다(도 1 및 도 2). 웨이퍼(11)가 웨이퍼 수용부(12b)의 상면에 웨이퍼 수용부(12b)와 동심상으로 안착되고, 진공 펌프가 구동되어 관통홀(12c), 연통홀, 작은 구멍(12e) 및 링 그루브(12d) 내에 음압이 형성되면, 웨이퍼(11)가 수평하게 유지되도록 웨이퍼(11)의 하면(11c)이 웨이퍼 수용부(12b)에 흡착된다. 또한 회전 수단은 상기 축부(12a)를 회전시키는 구동 모터(도시하지 않음)를 구비한다. 구동 모터가 축부(12a)를 회전시키면, 웨이퍼 수용부(12b)에 유지된 웨이퍼(11)가 축부(12a) 및 웨이퍼 수용부(12b)와 함께 회전한다.
더욱이 제 1 노즐(21)은 웨이퍼(11)의 위쪽에 웨이퍼(11)의 상면(11a)에 대향하도록 설치되고, 제 2 노즐(22)은 웨이퍼(11)의 에지면(11b)의 위쪽에 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 대향하도록 설치된다. 제 1 노즐(21)은 제 1 공급관(31)을 통해 제 1 공급 펌프(도시하지 않음)에 접속되고, 제 2 노즐(22)은 제 2 공급 관(32)을 통해 제 2 공급 펌프(도시하지 않음)에 접속된다. 제 1 노즐(21)은 제 1 노즐 이동 수단(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼(11)의 상면(11a)의 중심으로 대향하는 위치와 퇴피 위치 사이를 수평 방향으로 이동 가능하고, 제 2 노즐(22)은 제 2 노즐 이동 수단(도시하지 않음)에 의해 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 대향하는 위치와 퇴피 위치 사이를 수평 방향으로 이동 가능하다. 웨이퍼(11)를 에칭할 때, 제 1 노즐(21)은 제 1 노즐 이동 수단에 의해 웨이퍼(11)의 상면(11a)의 중심과 웨이퍼(11)의 가장자리 사이를 이동하고, 제 2 노즐(22)은 제 2 노즐 이동 수단에 의해 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 대향하는 위치에 고정된다. 에칭 처리 전의 웨이퍼(14)의 표면 형상과 목적하는 웨이퍼(11)의 표면 형상 간의 차이를 없애기 위해 예를 들어 제 1 노즐의 이동 속도나 에칭액(14)의 유량을 조정하면서 제 1 노즐(21)을 통해 에칭액(14)이 공급된다. 예를 들면, 통상 에칭 처리는 웨이퍼(11)가 회전하는 상태에서 수행되고, 웨이퍼 중심 부근의 에칭량보다 웨이퍼 가장자리의 에칭량이 많다. 따라서, 제 1 노즐(21)이 웨이퍼 외측 가장자리로 이동할때 이동 속도를 증가시키는 것이 효과적이다. 더욱이, 제 2 노즐(22)의 채택 여부는 목적하는 웨이퍼(11)의 모따기 형상에 대응하여 적당히 결정할 수 있고, 제 2 노즐(22)로부터의 에칭액을 간헐적 혹은 연속적으로 공급함으로써 에지면(11b)을 더욱 미세하게 에칭할 수 있다.
한편, 하면 블로우 기구(17)는, 웨이퍼 척(12) 또는 웨이퍼(11)을 회전시키는 회전 수단과는 연결되지 않고 , 웨이퍼(11)과 함께 회전하지 않도록 독립 배치된다. 이 하면 블로우 기구(17)는 에지면(11b) 부근에서 웨이퍼(11)의 하면에 대향 하는 링 형상의 분사구(17a)와, 상단이 분사구(17a)에 연통되고 하부로 갈수록 직경이 작아지는 링 형상의 분사 그루브(17b)와, 분사 그루브(17b)에 연통되고 분사 그루브(17b)을 통해 분사구(17a)에 압축된 가스를 공급하는 가스 공급 수단(도시하지 않음)을 구비한다(도 1 및 도 2). 분사 그루브(17b)는 베이스 부재(17c)와 동심이 되도록 베이스 부재(17c)의 상면 상에 콘 부재(17d) 및 테이퍼 부재(17e)를 설치하여 형성된다(도 1). 베이스 부재(17c)는 웨이퍼(11)보다 큰 직경을 갖도록 형성되고, 관통홀(17f)은 축부(12a)가 그 내부에 자유롭게 장착되도록 베이스 부재(17c)의 중심에 형성된다. 또한, 큰직경의 구멍(17g)이 콘 부재(17d)의 중심에 형성되고, 콘 부재(17d)의 외주면은 하부로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔 형상으로 형성된다. 테이퍼 부재(17e)의 외경은 웨이퍼(11)의 외경보다 크고 베이스 부재(17c)의 외경보다 작고, 테이퍼 부재(17e)의 내주면은 하부로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼상으로 형성된다. 테이퍼 부재(17e)가 베이스 부재(17c)상에 안치된 후에 콘 부재(17d)가 베이스 부재(17c)에 안치되어, 링 형상의 틈새가 테이퍼 부재(17e)의 내주면과 콘 부재(17d)의 외주면과의 사이에 형성되고, 이 링 형상의 틈새가 분사 그루브(17b)로 작용한다. 더욱이 분사 그루브(17b)는 베이스 부재(17c)에 형성된 4개의 가스 공급 구멍(17h)의 일단에 각각 연통되고(도 1 및 도 3), 이러한 가스 공급 구멍(17h)의 타단은 각각 가스 공급 수단에 접속된다. 가스 공급 수단은, 예를 들어 질소 가스 또는 공기 등의 가스를 압축하는 압축기로 구성되고, 압축된 가스는 이 가스 공급 수단에 의해 가스 공급 구멍(17h)과 분사 그루브(17b)를 거져 분사구(17a)에 공급된다.
웨이퍼 승강 수단(16)은 축부(12a) 및 웨이퍼 수용부(12b)를 승강시키는 예를 들어 스텝 모터나 써보 모터 등으로 구성되고, 하면 블로우 기구 승강 수단(도시하지 않음)은 하면 블로우 기구(17)을 승강시키는 예를 들어 스텝 모터나 써보 모터 등으로 구성된다. 또한, 4개의 간격 검출 수단(19)은 콘 부재(17d)의 상면에 원주 방향으로 소정 간격으로 매설된다. 이러한 간격 검출 수단(19)은 척(12)에 유지된 웨이퍼(11)의 하면(11c)과, 하면 블로우 기구(17)의 상면 사이의 간격(GP)을 검출하도록 구성된다. 이러한 간격 검출 수단(19)으로서, 예를 들어 정전 용량 방식 또는 광학 센서가 있다. 또한, 간격 조정 수단(20)은 웨이퍼 승강 수단(16)과 하면 블로우 기구 승강 수단을 모두 제어하여 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17) 간의 간격(GP)을 조정한다. 더욱이 액체 흡입 기구(도시되지 않음)가 척(12)에 의해 유지된 웨이퍼(11)의 외주면으로부터 소정 간격 이격된 외측에 설치된다. 도시되지 않았지만 액체 흡인 기구는 웨이퍼(11)로부터 비산한 에칭액(14)을 받는 액체 수납기와, 액체 수납기가 받은 에칭액(14)을 흡인하는 액체 흡인 수단을 구비한다. 덧붙여 도 1과 도 2의 도면 부호 23은 베이스 부재(17c)의 상면과 웨이퍼 수용부(12b)의 하면과의 거리를 측정하는 거리 센서이다. 간격 조정 수단(20)은 상기 간격 검출 수단(19)과 거리 센서(23)의 각 검출 출력에 근거해 간격(GP)을 조정하도록 구성된다.
덧붙여 간격 조정 수단(20)은 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17)간의 간격(GP)이 0.1 내지 1mm, 또는, 바람직하게는 0.2 내지 0.5mm의 범위 내에 오도록 조정하고, 제 2 노즐(22)의 고정 위치(NP)는 웨이퍼 외측 가장자리로부터 웨이퍼 반경 방향 내측으로 -10 내지 20mm, 또는 바람직하게는 1 내지 5mm의 범위 내에 오도록 설정된다. 분사구(17a)의 위치(BP)는 웨이퍼 외측 가장자리로부터 웨이퍼 반경 방향 내측으로 0 내지 10mm, 또는 바람직하게는 1 내지 5 mm의 범위 내에 오도록 설정된다. 또한, 분사구(17a)로부터 분사되는 가스의 유량(BF)은 50 내지 1000 리터/분, 또는 바람직하게는 100 내지 500 리터/분으로 설정된다. 분사구(17a)로부터의 가스의 유량을 G 리터/분으로 하고, 분사구(17a)의 폭을 Bmm로 가정할 때, G/B가 50~1000, 바람직하지는 100~500으로 설정된다. 더욱 웨이퍼(11)의 회전 속도는 200 내지 800rpm, 또는 바람직하게는 300 내지 500rpm의 범위내로 설정되고, 수평면에 대한 분사 그루브(17b)의 각도(θ1)는 5 내지 60도, 또는 바람직하게는 10 내지 45도의 범위 내에 오도록 설정된다.
여기서, 상기 간격(GP)를 0.1 내지 1mm의 범위내로 한정하는 것은, 간격(GP)이 0.1 mm미만일 경우, 예를 들어 웨이퍼(11)의 회전시에 축 흔들림 등으로 인해 웨이퍼(11)가 콘 부재(17d) 또는 테이퍼 부재(17e)에 접촉할 우려가 있고, 간격(GP)이 1 mm를 넘을 경우, 웨이퍼(11)의 이면측의 에지면(11b)으로 에칭액(14)이 흘러서, 에지면(11b)에 글리터가 생성되기 때문이다. 제 2 노즐(22)의 고정 위치(NP)를 웨이퍼 외측 가장자리로부터 웨이퍼(11)의 반경 방향 내측을 향해 -10 내지 20mm의 범위 내로 한정하는 것은, -10mm 미만일 경우에는 제 2 노즐(22)로부터 공급된 에칭액(14)이 웨이퍼(11)의 상면 측의 에지면에 전혀 공급되지 않아 웨이퍼(11)의 이면측으로 에칭액(14)의 흐름을 유발하기 때문이고, 20 mm를 넘는 경우 에는 제 2 노즐(22)이 웨이퍼(11)의 중심에 매우 근접하게 되고 웨이퍼(11)의 에지면(11b)의 모따기 형상의 구조가 형성되지 못하기 때문이다. 분사구(17a)의 위치(BP)를 웨이퍼 외측 가장자리로부터 웨이퍼 반경 방향 내측으로 0 내지 10mm의 범위내로 한정하는 것은, 0 mm 미만일 경우에는, 분사구(17a)로부터 분출된 가스가 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 도달하지 않게되기 때문이고, 10mm를 넘는 경우에는, 에칭액(14)이 웨이퍼(11)의 이면으로 흐르기 때문이다. 분사구(17a)로부터 분사되는 가스의 유량(BF)을 50 내지 1000 리터/분의 범위 내로 한정하는 것은, 50 리터/분 미만일 경우에는 에칭액(14)이 웨이퍼(11)의 이면으로 흐르게 되기 때문이고, 1000 리터/분을 넘는 경우에는 분출된 가스에 의해 불어 날려진 에칭액(14)이 비산하고, 에칭액(14)을 소정의 위치에서 회수하는 것이 곤란해져, 폐수 처리 설비의 부담이 커지기 때문이다. G/B 를 50 내지 1000의 범위내로 한정하는 것은, 만일 이의 비율이 50 미만일때는, 가스의 공급 유속을 충분히 얻을 수 없고, 이의 비율이 1000을 넘을 때는, 가스의 공급이 용이하지 않기 때문이다. 웨이퍼(11)의 회전 속도를 200 내지 800rpm의 범위내로 한정한 것은, 회전 속도가 200rpm 미만일 때에는 에칭액(14)이 웨이퍼(11)의 외측 주변으로부터 웨이퍼 이면으로 흐르고 균일한 에지면을 형성하지 못하게 되기 때문이고, 회전 속도가 800 rpm를 넘을 때에는 웨이퍼(11)의 상면(11a)의 평탄화가 곤란해지기 때문이다. 수평면에 대한 분사 그루브(17b)의 각도(θ1)를 5 내지 60도 범위 내로 한정하는 것은, 이 각도가 5도 미만일 때에는 에칭액이(14) 웨이퍼(11)의 이면으로 흐르고, 이 각도가 16도를 넘을 때 에는, 분출되는 가스가 층류를 형성하지 않고 에칭액(14)이 웨이퍼(11)의 이면으로 흐르기 때문이다.
이와 같이 구성된 웨이퍼(11)의 매엽식 에칭 장치(10)의 동작을 설명한다.
먼저 간격 조정 수단(20)은 복수개의 간격 검출 수단(19)과 복수개의 거리 센서(23)의 각 검출 출력에 근거하여, 웨이퍼 승강 수단(16)과 하면 블로우 기구 승강 수단 양자를 제어하고, 이를 통해 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17)간의 간격(GP)를 조정한다. 이 때문에 웨이퍼(11)와 하면 블로우 기구(17)간의 간격(GP)이 측정 위치에 따른 변동이 발생하더라도, 복수의 간격 검출 수단(19)과 복수의 거리 센서(23)가 변동을 정확하게 검출함으로, 정확하게 검출된 간격(GP)이 간격 조정 수단(20)에 피드백될 수 있다. 또한 간격 조정 수단(20)은 웨이퍼 승강 수단(16) 뿐만 아니라 하면 블로우 기구 승강 수단도 제어하여 간격(GP)을 조정한다. 이 결과, 상기 간격(GP)은 최적치가 되도록 정확하게 조정된다. 이어서, 척(12) 상에 웨이퍼(11)를 안치한 상태로, 부압이 진공 펌프의 작동을 통해 관통홀(12c), 연통홀, 작은 구멍(12e) 및 링 그루브(12d) 각각에 음압이 인가되고, 웨이퍼(11)가 이 음압을 이용하여 수평으로 유지된다. 이 상태에서 회전 수단의 구동 모터가 작동하여, 수평면 내에서 척(12)의 축부(12a) 및 웨이퍼 수용부(12b)와 함께 웨이퍼(11)를 회전시킨다. 이후 하면 블로우 기구(17)의 가스 공급 수단이 작동되어 예를 들어 질소 가스 또는 공기 등의 압축 가스를 가스 공급 구멍(17h) 및 분사 그루부(17b)를 거쳐 분사구(17a)로부터 분사시키고, 이를 통해 하면 블로우 기구(17)의 상면과 웨이퍼(11)의 하면(11c)과의 간격(GP) 즉, 콘 부재(17d)와 테이퍼 부재(17e)의 상면 과 웨이퍼(11)의 하면(11c) 사이의 간격(GP)에 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 향해 흐르는 가스 흐름을 형성한다. 여기서, 액체 흡입 기구의 흡입 수단을 활성화시킴으로써 액체 수납기 내에 음압을 유지할 수 있다. 이 상태로 제 1 노즐 이동 수단을 작동시켜 제 1 노즐(21)이 웨이퍼(11)의 중심에 대향 하도록하고, 제 2 노즐 이동 수단을 작동시켜 제 2 노즐(22)이 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 대향하도록 한다. 이 상태로, 제 1 공급 펌프를 작동시킴으로써, 에칭액(14)은 제 1 노즐(21)으로부터 웨이퍼(11)의 상면(11a)에 공급되고, 제 2 공급 펌프를 작동시킴으로써, 에칭액(14)은 제 2 노즐(22)로부터 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 공급된다.
제 1 노즐(21)로부터 웨이퍼(11)의 상면(11a)에 공급된 에칭액(14)은 웨이퍼(11)의 수평면내에서의 회전에 수반해 생긴 원심력에 의해, 에칭액(14)의 공급된 위치(예를 들면, 웨이퍼(11)의 상면(11a)의 중심 부근)로부터 웨이퍼(11)의 에지면(11b)로 향해 웨이퍼(11) 상면(11a)의 가공 변질층을 에칭하면서 서서히 이동한다. 그 후에 에칭액(14)이 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 이르렀을 때, 에지면(11b)을 에칭한다. 이때 제 2 노즐(22)로부터 웨이퍼(11)의 에지면(11b)에 임의로 설정한 양의 에칭액(14)이 공급되므로, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)의 에칭에 필요한 충분한 양의 에칭액(14)이 공급된다. 더욱이, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)의 대부분의 에칭액(14)은 상기 웨이퍼(11)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 액체방울이 되어 웨이퍼(11) 외측으로 비산한다. 비산한 에칭액(14)은 음압으로 유지된 액체 수납기에 들어가고, 이 음압에 의해 흡입 파이프를 통해 챔버 외측으로 배출된다. 한편, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)으로부터 웨이퍼(11)의 하면(11c)으로 흐르는 일부의 에 칭액(14)은 척(12)의 상면과 웨이퍼(11)의 하면(11c) 사이의 간격(GP)을 통해 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 흐르는 가스 흐름에 의해, 웨이퍼(11)의 반경 방향 외측으로 불러 날려지고, 이는 웨이퍼(11)의 외측으로 비산한다. 비산한 에칭액(14)은 음압으로 유지된 액체 수납기에 순조롭게 들어가고, 그 음압에 의해 흡입 파이프를 거쳐 챔버 외측으로 배출된다. 이 결과, 에칭된 웨이퍼(11)의 상면(11a)이 평탄화될 수 있고, 웨이퍼(11)의 에지면(11b)의 형상을 조정하고 안정화시킬 수 있고, 에칭액(14)이 웨이퍼(11)의 하면(11c)으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
상기 실시예에서 하면 블로우 기구는 웨이퍼와 함께 회전되지 않도록 고정 설치되었지만, 하면 블로우 기구는 웨이퍼에 대해서 상대 회전하도록 설치될 수도 있다. 이 경우, 하면 블로우 기구가 웨이퍼에 대해서 상대 회전하고 웨이퍼 위치가 이면 블로우 위치에 대해서 상대적으로 변화하므로, 웨이퍼의 센터링 정밀도를 효과적으로 유지할 수 있고, 웨이퍼의 에지면 형상의 웨이퍼 면내 균일성을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 웨이퍼와 하면 블로우 기구간의 간격을 통하여 흐르는 가스 흐름이 불균일한 특성을 가진다 하더라도, 시간이 지남에 따라 이 불균일한 특성이 균일화되고, 이에 따라, 웨이퍼 이면에 대한 가스 흐름의 균일한 블로우 효과를 제공할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 간격 조정 수단이 웨이퍼 승강 수단과 하면 블로우 기구 승강 수단의 양자를 제어하여 웨이퍼와 하면 블로우 기구간의 간격을 조정하지만, 간격 조정 수단이 웨이퍼 승강 수단만을 제어하여 웨이퍼와 하면 블로우 기구간의 간격을 조정할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서, 분사구가 링 형상으로 형성되었지만, 분사구가 복수의 기공을 가지는 형태로 형성될 수 있다.
게다가, 상기 실시예에서, 간격 조정 수단은 복수개의 간격 검출 수단과 복수개의 거리 센서의 각 검출 출력에 근거하여 웨이퍼와 하면 블로우 기구간의 간격을 조정하지만, 간격 조정 수단은 복수개의 간격 검출 수단의 검출 출력에만 근거하여 웨이퍼와 하면 블로우 기구간의 간격을 조정할 수 있다.
더욱이, 상기 실시예에서는, 4개의 간격 검출 수단이 콘 부재의 상면에 원주 방향으로 소정의 간격으로 매설되었지만, 간격 검출 수단의 개수는 2개, 3개, 5개 또는 그 이상일 수 있다.
하기에서는 본 발명의 예를 비교예와 함께 설명한다.
<예 1>
도 1에 도시된 바와 같이, 매엽식 에칭 장치(10)를 이용해 직경이 300mm이고, 두께가 0.8mm인 실리콘 웨이퍼(11)를 에칭하였다. 여기서, 간격 조정 수단(20)으로 하면 블로우 기구(17)의 상면과 웨이퍼(11)의 하면(11c)간의 간격(GP)을 0.4 mm로 조정하고, 분사구(17a)의 위치(BP)는 웨이퍼 외측 가장자리에서 웨이퍼 반경 방향 내측으로 3 mm의 위치로 설정했다. 또 분사구(17a)로부터 분사되는 가스의 유량(BF)을 500리터/분으로 설정하고, 분사구(17a)로부터의 가스의 유량을 G리터/분으로 하고, 분사구(17a)의 폭을 Bmm로 할 때, G/B를 500으로 설정했다. 더욱이 웨이퍼(11)의 회전 속도를 400 rpm으로 설정하고, 분사 그루브(17b)의 수평면 에 대한 각도(θ1)를 30도로 설정하고, 제 1 노즐(21)로부터 토출되는 에칭액(14)의 유량을 3리터/분으로 설정하며, 제 1 노즐(21)을 웨이퍼(11)의 중심으로부터 웨이퍼(11)의 가장자리부를 향해 속도를 증가시키면서 이동시켜 에칭액(14)을 공급하였다. 이 장치(10)에 의해 에칭된 웨이퍼(11)를 예 1로 하였다. 덧붙여 이 예에서는 제 2 노즐(22)을 사용하지 않았다.
<비교예 1>
간격 조정 수단이 웨이퍼와 하면 블로우 기구간의 간격(GP)을 1. 5 mm로 조정한 것 이외에는 예 1과 같이 웨이퍼를 에칭하였다. 이 웨이퍼를 비교예 1로 하였다.
<비교 실험 1 및 평가>
예 1에 따른 3개의 웨이퍼와 비교예 1에 따른 3개의 웨이퍼 각각에 대하여 에지면의 수평 방향의 길이(도 1의 EL)를 측정하고, 각 웨이퍼에 따른 길이 EL의 불균일을 구하였다. 도 4에 그 결과를 나타내었다.
도 4에 보이는 바와 같이, 비교예 1에 따른 웨이퍼 각각의 에지면의 수평 방향의 길이(EL)는 약 400㎛ 만큼 길고, 이에 반하여 예 1에 따른 웨이퍼 각각의 에지면의 수평 방향의 길이(EL)는 약 370㎛ 만큼 짧은 것으로 밝혀졌다. 또한, 비교예 1에 다른 웨이퍼 각각의 에지면의 수평 방향에 있어서의 길이(EL)의 불균일은 46 내지 52㎛ 만큼 크고, 이에 반하여 예 1에 따른 웨이퍼 각각의 에지면의 수평 방향의 길이(EL)의 불균일은 20 내지 37㎛ 만큼 작은 것을 알 수 있다.
<비교 실험 2 및 평가>
예 1과 비교예 1에 따라 얻어진 각각의 웨이퍼의 외주면을 4방향(도 5의 5도 방향, 90도 방향, 180도 방향 및 270도 방향)으로 사진 촬영을 하였고, 각 웨이퍼의 에지면에 있어서의 글리터 생성 상황을 관찰하였다. 도 6에 그 결과를 나타내었다.
도 6에 나타난 바와 같이, 비교예 1에 따른 각 웨이퍼에는 에지면에 글리터가 생성된 반면 예 1에 따른 각 웨이퍼에는 에지면에서 글리터 생성이 관찰되지 않았다. 덧붙여 예 1의 조건에서 간격(GP)을 1mm로 변경하여도, 웨이퍼의 에지면에 글리터 생성이 관찰되지 않았다.
도 1은 본 발명 의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치의 주요부의 종단면 블록도.
도 2는 도 1의 A 방향에서 본 웨이퍼가 안착되기 전의 에칭 장치를 도시한 도면.
도 3은 도 1의 B-B 선 단면도.
도 4는 예 1과 비교예 1에 따른 각각의 웨이퍼 에지면의 수평 방향의 길이(EL)의 불균일을 나타낸 도면.
도 5는 예 1과 비교예 1에 따른 각 웨이퍼의 에지면 형상의 면내 불균일을 촬영한 4 방향을 나타낸 도면.
도 6은 예 1과 비교예 1에 따른 각 웨이퍼의 에지면의 글리터 생성 상황을 촬영한 사진.

Claims (13)

  1. 웨이퍼의 상면을 평탄화시키기 위해 웨이퍼의 표면 형상을 따라 웨이퍼에 에칭액의 적용을 제어하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 방법에 있어서,
    상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼의 에지면에 흘러내리는 에칭액을 가스의 분사에 의해 상기 웨이퍼의 반경 방향 외측면으로 불어 날리는 하면 블로우 기구 사이의 간격이 0.1 내지 1mm의 범위 내에 있도록 조절한 상태에서, 상기 웨이퍼의 표면이 평탄화되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하면 블로우 기구의 분사구로부터의 가스의 유량을 G 리터/분으로 하고, 상기 분사구의 폭을 Bmm로 할때, G/B는 50 내지 1000인 웨이퍼의 매엽식 에칭 방법.
  3. 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼의 상면에 에칭액을 공급하여 웨이퍼의 상면을 에칭하는 매엽식 에칭 장치에 있어서,
    상기 웨이퍼를 승강시키는 웨이퍼 승강 수단;
    상기 웨이퍼와 함께 회전하지 않도록 고정 설치되고, 상기 웨이퍼의 에지면 에 흘러내리는 에칭액을 가스의 분사에 의해 상기 웨이퍼의 반경 방향 외측으로 불어날리는 하면 블로우 기구;
    상기 웨이퍼와 상기 하면 블로우 기구 사이의 간격을 검출하는 간격 검출 수단; 및
    상기 간격 검출 수단에 의해 검출된 검출 출력에 근거하여 상기 웨이퍼 승강 수단을 제어하여 간격을 조정하는 간격 조정 수단을 포함하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  4. 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼의 상면에 에칭액을 공급하여 웨이퍼의 상면을 에칭하는 매엽식 에칭 장치에 있어서,
    상기 웨이퍼를 승강시키는 웨이퍼 승강 수단;
    상기 웨이퍼에 대하여 상대 회전하도록 설치되고, 상기 웨이퍼의 에지면에 흘러내리는 에칭액을 가스의 분사에 의해 상기 웨이퍼의 반경 방향 외측으로 불어 날리는 하면 블로우 기구;
    상기 웨이퍼와 상기 하면 블로우 기구 사이의 간격을 검출하는 간격 검출 수단; 및
    상기 간격 검출 수단에 의해 검출된 검출 출력에 근거하여 상기 웨이퍼 승강 수단을 제어하여 간격을 조정하는 간격 조정 수단을 포함하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    복수의 간격 검출 수단이 상기 웨이퍼의 원주 방향을 따라 배열된 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 간격 조정 수단은 상기 웨이퍼 승강 수단 뿐 아니라 하면 블로우 기구를 승강시키는 상기 하면 블로우 기구 승강 수단을 제어하여 상기 웨이퍼와 상기 하면 블로우 기구 사이의 간격을 조정하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 에칭액을 상기 웨이퍼의 상면에 공급하는 제 1 노즐과, 상기 웨이퍼의 에지면에 대항하여 설치되어 상기 에칭액을 상기 웨이퍼의 에지면에 공급하는 제 2 노즐을 더 포함하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 2 노즐은 상기 웨이퍼의 외측 가장자리로부터 상기 웨이퍼의 반경 방향 내측으로 -10 내지 20mm의 위치에 고정 설치된 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  9. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 간격 조정 수단은 상기 웨이퍼 승강 수단 뿐 아니라 하면 블로우 기구를 승강시키는 상기 하면 블로우 기구 승강 수단을 제어하여 상기 웨이퍼와 상기 하면 블로우 기구 사이의 간격을 조정하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 에칭액을 상기 웨이퍼의 상면에 공급하는 제 1 노즐과, 상기 웨이퍼의 에지면에 대항하여 설치되어 상기 에칭액을 상기 웨이퍼의 에지면에 공급하는 제 2 노즐을 더 포함하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제 2 노즐은 상기 웨이퍼의 외측 가장자리로부터 상기 웨이퍼의 반경 방향 내측으로 -10 내지 20mm의 위치에 고정 설치된 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  12. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 에칭액을 상기 웨이퍼의 상면에 공급하는 제 1 노즐과, 상기 웨이퍼의 에지면에 대항하여 설치되어 상기 에칭액을 상기 웨이퍼의 에지면에 공급하는 제 2 노즐을 더 포함하는 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제 2 노즐은 상기 웨이퍼의 외측 가장자리로부터 상기 웨이퍼의 반경 방향 내측으로 -10 내지 20mm의 위치에 고정 설치된 웨이퍼의 매엽식 에칭 장치.
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