KR20120035607A - 반도체 소자의 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 소자의 제조 장치는 웨이퍼를 로딩하며, 로딩된 웨이퍼를 회전시키는 스핀 척, 상기 스핀 척 상에 배치되고, 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸는 외주 영역으로 구분되는 상판, 상기 상판의 하부면으로부터 개방되며, 상기 중앙 영역 및 상기 외주 영역 내에 배치되어 약액 또는 식각액을 상기 웨이퍼에 분사하는 약액 분사 노즐들, 및 상기 약액 분사 노즐들에 식각액 또는 세정액을 공급하는 약액 공급관을 포함한다.

Description

반도체 소자의 제조 장치{Apparatus for manufacturing a semiconductor device}
본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매엽식 식각 장치에 관한 것이다.
반도체 소자의 고집적화 및 패턴의 미세화에 수반하여 고평탄도를 갖는 웨이퍼에 대한 요구가 높아지고 있다. 또한 웨이퍼 크기가 증가함에 따라 배치(batch)식 식각 장치의 경우 장비의 거대화와 이에 따른 다량의 약액 사용이 불가피하다.이러한 단점을 보완하기 위하여 배치식 방법을 대체하는 매엽식(single type) 식각 장치가 개발되고 있다.
매엽식 식각 장치는 약액을 토출하는 약액 공급 노즐이 스핀 척(spin chuck)에 안착되어 회전하는 웨이퍼의 전면 혹은 배면의 중앙부에 위치하며, 약액 공급 노즐은 회전하는 웨이퍼에 약액을 토출함과 동시에 웨이퍼의 회전 중심과 외주 부분 사이를 스윙(swing)함으로써 웨이퍼 전면에 원심력에 의해 약액을 퍼지게 하여 웨이퍼 전면에 대한 식각을 수행한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼를 균일하게 식각할 수 있는 반도체 소자의 제조 장치를 제공한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 장치는 웨이퍼를 로딩하며, 로딩된 웨이퍼를 회전시키는 스핀 척, 상기 스핀 척 상에 배치되고, 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸는 외주 영역으로 구분되는 상판, 상기 상판의 하부면으로부터 개방되며, 상기 중앙 영역 및 상기 외주 영역 내에 배치되어 약액 또는 식각액을 상기 웨이퍼에 분사하는 약액 분사 노즐들 및 상기 약액 분사 노즐들에 식각액 또는 세정액을 공급하는 약액 공급관을 포함한다.
상기 약액 공급관은 상기 중앙 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들과 상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 온도를 달리하여 식각액 또는 세정액을 공급할 수 있다. 또한 상기 약액 공급관은 상기 중앙 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들과 상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 유량을 달리하여 식각액 또는 세정액을 공급할 수 있다. 또한 상기 약액 공급관은 상기 중앙 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 제1 식각액 또는 제1 세정액을 공급하는 제1 약액 공급관, 및 상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 제2 식각액 또는 제2 세정액을 공급하는 제2 약액 공급관을 포함하며, 상기 제1 식각액 또는 1 세정액의 온도는 상기 제2 식각액 또는 제2 세정액의 온도보다 높을 수 있다.
상기 중앙 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들의 수는 상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들의 수보다 많을 수 있다. 상기 중앙 영역 및 상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들은 방사형 구조를 가질 수 있다.
상기 약액 분사 노즐들은 상기 중앙 영역에 일렬로 서로 이격하여 배치되는 제1 노즐들 및 상기 중앙 영역으로부터 상기 외주 영역을 향하는 방향으로 상기 외주 영역 내에 일렬로 배치되는 제2 노즐들을 포함할 수 있다.
상기 외주 영역은 상기 중앙 영역으로부터 이격된 거리를 기준으로 적어도 2개 이상의 영역들로 구분되고, 상기 약액 공급관은 상기 영역들 각각에 배치되는 약액 분사 노즐들에 서로 다른 온도를 갖는 약액을 공급할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자의 제조 장치는 웨이퍼를 균일하게 식각할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 반도체 소자의 제조 장치를 나타낸다.
도 2는 실시예에 따른 상판 내의 약액 분사 노즐들의 배치를 나타낸다.
도 3은 다른 실시예에 따른 상판 내의 약액 분사 노즐들의 분포를 나타낸다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 상판 내의 약액 분사 노즐들의 분포를 나타낸다.
도 5는 도 2에 도시된 약액 분사 노즐들과 연결되는 약액 공급관들을 나타낸다.
도 6은 도 3에 도시된 약액 분사 노즐들과 연결되는 약액 공급관들을 나타낸다.
도 7은 도 4에 도시된 약액 분사 노즐들과 연결되는 약액 공급관들을 나타낸다.
도 8은 도 1에 도시된 상판 하면의 중앙 영역과 외주 영역의 일 실시예를 나타낸다.
도 9는 도 1에 도시된 상판 하면의 중앙 영역과 외주 영역의 다른 실시예를 나타낸다.
도 10은 일반적인 매엽식 식각 장치의 약액 공급 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 본 발명의 기술적 과제 및 특징들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. 동일한 참조 번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 실시예에 따른 반도체 소자의 제조 장치(100)를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 반도체 소자의 제조 장치(100)는 매엽식 웨이퍼 식각 장치를 나타낸다. 반도체 소자의 제조 장치(100)는 몸체(5), 스핀 척(10), 연결부(22), 전기 제어부(20), 상판(30), 상판 이동부(40), 약액 공급부(50), 약액 가이드(60), 및 드레인(drain hole, 82)을 포함한다.
스핀 척(10)은 몸체(5) 상부에 배치되며, 피식각 대상인 웨이퍼(25)가 로딩(loading)되며, 로딩된 웨이퍼(25)를 회전시킨다. 스핀 척(10)은 지지부(12) 및 회전부(14)로 구분되며, 지지부(12)는 몸체(5) 상부에 배치되고, 웨이퍼(25)가 안착되도록 웨이퍼(25)를 지지한다.
회전부(14)는 몸체(5)로부터 돌출되어 지지부(12)의 하면과 연결된다. 회전부(14)는 지지부(12)를 회전시킴으로써 지지부(12) 상에 안착되는 웨이퍼(25)를 회전시킨다. 이때 지지부(12)와 회전부(14)는 일체형일 수 있다.
전기 제어부(20)는 몸체(5) 내에 배치되며, 스핀 척(10)이 일정 방향으로 회전하도록 제어한다. 예컨대, 전기 제어부(20)는 전기적 제어 신호에 의하여 회전 방향 및 회전 속도가 제어되는 회전 구동 모터(23)를 포함할 수 있다.
연결부(22)는 전기 제어부(20)의 회전력을 스핀 척(10)에 전달한다. 예컨대, 연결부(22)는 회전 구동 모터(23)와 회전부(14)를 감싸는 벨트 형태일 수 있다. 이때 회전 구동 모터(23)의 회전력이 벨트에 의하여 회전부(14)에 전달되어 회전부(14)가 회전할 수 있다.
상판(30)은 스핀 척(10) 상부에 배치된다. 즉 상판(30)의 하부면은 스핀 척(10)과 마주보도록 배치되어, 스핀 척(10)에 안착되는 웨이퍼(25)와 대향하도록 배치된다. 상판(30)은 약액과 접촉에 의한 부식을 방지하기 위하여 내산화성 물질로 이루어질 수 있다.
상판 이동부(40)는 상판(30)의 상부 면과 연결되며, 상판(30)을 스핀 척(10) 상에서 상하로 이동시킨다. 약액 노즐(50)을 통하여 약액을 웨이퍼(25)에 공급하기 전에 상판 이동부(40)는 상판(30)을 웨이퍼(25)에 근접하는 위치까지 이동시킨다.
상판 이동부(40)는 상판(30)을 일정한 방향으로 회전시킬 수 있다. 상판(30)은 식각 공정시에 회전하거나 또는 회전하지 않을 수 있다. 예컨대, 상판(30)은 0 ~ 500 rpm으로 회전하거나 회전하지 않을 수 있다. 회전하는 경우 상판(30)은 웨이퍼(25)와 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전할 수 있다.
약액 공급부(50)는 약액을 상판(30) 내로 공급한다. 예컨대, 약액은 식각액 또는 세정액 등일 수 있다. 약액 공급부(50)는 약액 저장부(48-1 내지 48-3), 약액 공급관(45), 및 약액 분사 노즐들(49)을 포함한다.
약액 저장부(48-1 내지 48-3)는 웨이퍼(25)에 공급할 약액을 저장한다. 약액 저장부(48-1 내지 48-3)는 제1 약액 저장부(48-1), 제2 약액 저장부(48-2), 및 제3 약액 저장부(48-3)를 포함한다.
제1 약액 저장부(48-1)는 웨이퍼(25)에 공급할 제1 약액을 저장하며, 제2 약액 저장부(48-2)는 웨이퍼(25)에 공급할 제2 약액을 저장하며, 제3 약액 저장부(48-3)는 웨이퍼(25)에 공급할 제3 약액을 저장한다. 이때 제1 약액, 제2 약액, 및 제3 약액 중 적어도 하나는 나머지와 온도가 다를 수 있다. 예컨대, 제1 약액의 온도는 제2 약액의 온도 및 제3 약액의 온도보다 높을 수 있다.
도 1의 실시예는 3개의 약액 저장부들 포함하도록 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 온도를 달리하는 4개 이상의 약액들을 개별적으로 저장하는 4개 이상의 약액 저장부들을 포함할 수 있다.
약액 공급관(45)은 약액 저장부(48-1 내지 48-3)와 약액 분사 노즐들(49)을 연결하며, 식각액 또는 세정액은 약액 공급관(204)을 통하여 약액 분사 노즐들(49)로 이동한다.
약액 공급관(45)은 제1 약액 저장부(48-1)와 연결되는 제1 약액 공급관(45-1), 제2 약액 저장부(48-2)와 연결되는 제2 약액 공급관(45-2), 및 제3 약액 저장부(48-3)와 연결되는 제3 약액 공급관(45-3)을 포함한다. 도 1의 실시예는 3개의 약액 공급관들(45-1 내지 45-3)을 포함하도록 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 온도를 달리하는 4개 이상의 약액들을 개별적으로 공급하는 4개 이상의 약액 공급관들을 포함할 수 있다. 이와 같이 온도를 달리하는 약액들을 저장하는 다수의 약액 저장부들 및 온도를 달리하는 약액들을 공급하는 약액 공급관들을 두는 이유는 웨이퍼의 식각 부위 별로 다른 온도의 약액을 공급하기 위함이다.
약액 분사 노즐들(49)은 약액 공급관(45)의 말단과 연결된다. 즉 약액 분사 노즐들(49)은 제1 내지 제3 약액 공급관들(45-1 내지 45-3)의 말단들과 연결된다.
약액 분사 노즐들(49) 각각의 말단은 상판(30)의 하부 면으로부터 개방되며, 개방된 약액 분사 노즐들(49)은 약액 공급관(45)으로부터 제공되는 약액을 웨이퍼(25) 표면에 분사한다. 약액 분사 노즐들(49)은 상판(30)의 중앙(center)으로부터 상판(30)의 외주부 또는 에지 부분까지 일정 간격으로 이격하여 배치된다.
약액 공급관들(45-1 내지 45-3) 중 어느 하나는 상판(30)의 중앙으로부터 상판(30)의 외주부까지 일정 간격으로 이격하여 배치되는 약액 분사 노즐들(49) 중 일부에 약액을 공급한다. 예컨대, 제1 약액 공급관(45-1)은 상판(30)의 중앙 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 제1 약액을 공급할 수 있다. 여기서 상판(30)의 중앙 영역은 적어도 상판(30)의 중앙을 포함하는 영역으로 중앙 영역의 크기는 다양하게 결정될 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 상판(30) 하면(32)의 중앙 영역(820)과 외주 영역(830)의 일 실시예를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 중앙 영역(820)은 상판(30) 하면(32)의 중앙(810)으로부터 제1 거리(S1) 이내의 영역을 나타낸다.
외주 영역(830)은 중앙 영역(820)을 제외한 상판(30) 하면(32)의 나머지 영역이며, 중앙 영역(820)을 둘러싼다. 예컨대, 외주 영역(830)은 중앙 영역(820)과 외주부 사이의 영역일 수 있으며, 여기서 외주부는 상판(30)의 에지 부분 또는 가장 자리 영역일 수 있다.
도 9는 도 1에 도시된 상판(30) 하면(32)의 중앙 영역(820)과 외주 영역(830)의 다른 실시예를 나타낸다. 도 9를 참조하면, 외주 영역(830)은 중앙 영역(820)으로부터 가까운 순서대로 제1 외주 영역(830-1), 및 제2 외주 영역(830-2)으로 구분될 수 있다.
제1 외주 영역(830-1)은 중앙 영역(820)으로부터 제2 거리(S2) 이내의 영역을 나타내고, 제2 외주 영역(830-2)은 제1 외주 영역(830-1)으로부터 제3 거리(S3) 이내의 영역을 나타낸다. 예컨대, 제2 외주 영역(830-2)은 제1 외주 영역(830-1)과 외주부 사이의 영역일 수 있다. S1 내지 S3는 서로 동일하거나 다를 수 있다.
도 9에서는 외주 영역(830)을 중앙 영역(820)으로부터 이격된 거리를 기준으로 2개의 영역으로 구분하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 영역으로 구분할 수 있다.
약액 분사 노즐들(49)은 중앙 영역(820) 및 외주 영역(830)에 이격하여 배치된다. 약액 공급관들 중 어느 하나는 중앙 영역(820)에 배치되는 약액 분사 노즐들에 약액을 공급하며, 약액 공급관들 중 적어도 다른 하나는 외주 영역(830)에 배치되는 약액 분사 노즐들에 약액을 공급한다.
예컨대, 도 8의 경우에는 다른 온도의 약액을 공급하는 2개의 약액 공급관들이 필요하며, 도 9의 경우에는 다른 온도의 약액을 공급하는 4개의 약액 공급관들이 필요하다.
중앙 영역(820)과 외주 영역(830)에서 분사하는 약액의 온도는 서로 다르며, 이로 인하여 웨이퍼의 식각 부위 별로 다른 온도의 약액을 공급할 수 있다. 즉 웨이퍼의 중앙 영역과 웨이퍼의 외주 영역에 다른 온도의 약액이 공급될 수 있다.여기서 웨이퍼의 중앙 영역과 외주 영역은 상판(30)의 중앙 영역(820)과 외주 영역(830)에 상응하는 영역을 의미한다.
도 2는 실시예에 따른 상판(30) 내의 약액 분사 노즐들의 배치를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 약액 분사 노즐들은 제1 노즐들(N5 내지 N7), 제2 노즐들(N1 내지 N4), 및 제3 노즐들(N8 내지 N11)로 구분될 수 있다.
제1 노즐들(N5 내지 N7)은 상판(30) 하면(32)의 중앙 영역(820)에 배치된다. 예컨대, 제1 노즐들(N5 내지 N7)은 중앙 영역(820)에 일렬로 서로 이격하여 배치될 수 있다.
제2 노즐들(N1 내지 N4)은 외주 영역(830)의 일 영역에 배치된다. 예컨대, 제2 노즐들(N1 내지 N4)은 외주 영역(830) 내에 일측 방향(D1)으로 일렬로 배치될 수 있다.
제3 노즐들(N8 내지 N11)은 외주 영역(830)의 다른 일 영역에 배치된다. 예컨대, 제3 노즐들(N8 내지 N11)은 외주 영역(830) 내에 다른 일측 방향(D2)으로 일렬로 배치될 수 있다. 이때 도 2에 도시된 중앙 영역(820)과 외주 영역(830)은 도 8에 도시된 바와 동일할 수 있다.
도 2의 실시예에서는 중앙 영역(820)에 3개의 약액 분사 노즐들이 배치되고, 외주 영역(830)의 일 영역과 다른 영역 각각에 4개의 약액 분사 노즐들이 배치되는 것을 예시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 각 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들의 수 및 약액 분사 노즐들 사이의 이격 거리는 다양하게 변형 가능하다.
도 2에 도시된 실시예는 제1 노즐들(N5 내지 N7), 제2 노즐들(N1 내지 N4), 및 제3 노즐들(N8 내지 N11)이 서로 일렬로 배치되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 노즐들(N5 내지 N7), 제2 노즐들(N1 내지 N4), 및 제3 노즐들(N8 내지 N11)은 일렬로 정렬되지 않을 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 약액 분사 노즐들과 연결되는 약액 공급관들(45-1 내지 45-3)을 나타낸다. 도 5를 참조하면, 제1 약액 공급관(45-1)은 제1 노즐들(N5 내지 N7)과 연결된다. 예컨대, 제1 약액 공급관(45-1)은 제1 노즐들(N5 내지 N7) 각각과 연결되도록 3 갈레로 분기하는 분기관들(C5 내지 C7)을 가지며, 분기관들 (C5 내지 C7) 각각은 제1 노즐들(N5 내지 N7) 중 상응하는 어느 하나에 연결될 수 있다.
마찬가지로, 제2 약액 공급관(45-2)은 제2 노즐들(N1 내지 N4) 각각과 연결되도록 4 갈레로 분기하는 분기관들(C1 내지 C4)을 가지며, 분기관들 (C1 내지 C4) 각각은 제2 노즐들(N1 내지 N4) 중 상응하는 어느 하나에 연결될 수 있다.
또한 제3 약액 공급관(45-3)은 제3 노즐들(N8 내지 N11) 각각과 연결되도록 4 갈레로 분기하는 분기관들(C8 내지 C11)을 가지며, 분기관들 (C8 내지 C11) 각각은 제3 노즐들(N8 내지 N11) 중 상응하는 어느 하나에 연결될 수 있다.
제1 내지 제3 약액 공급관들(45-1 내지 45-3)이 공급하는 약액들은 온도가 다르기 때문에 웨이퍼의 중앙 부분과 외주 부분에 온도를 달리하여 약액이 분사될 수 있다.
예컨대, 제1 노즐들(N5 내지 N7)이 분사하는 약액의 온도는 제2 노즐들(N1 내지 N4)과 제3 노즐들(N8 내지 N11)이 분사하는 약액의 온도보다 높을 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 상판(30) 내의 약액 분사 노즐들의 분포를 나타내고, 도 6은 도 3에 도시된 약액 분사 노즐들과 연결되는 약액 공급관들을 나타낸다. 도 2 및 도 5와 동일한 도면 부호는 동일한 구성을 나타내며, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 3 및 도 6을 참조할 때, 도 2의 실시예와 다른 점은 외주 영역(830)에 배치되는 제3 노즐들(N8 내지 N11)을 생략하고, 외주 영역(830)에 제2 노즐들(N1 내지 N4)만을 배치하였다는 점이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 상판(30) 내의 약액 분사 노즐들의 분포를 나타내고, 도 7은 도 4에 도시된 약액 분사 노즐들과 연결되는 약액 공급관들을 나타낸다.
도 4 및 도 7을 참조하면, 약액 분사 노즐들은 제1 노즐들 내지 제9 노즐들(P1 내지 P9)을 포함한다. 제1 노즐들(P1)은 중앙 영역(830)에 배치된다. 예컨대, 상판(30) 하면(32)의 중앙에 하나의 노즐이 배치되고, 및 중앙에 배치된 노즐을 둘러싸도록 원형으로 제1 노즐들(P1)이 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 내지 제9 노즐들(P2 내지 P9)은 외주 영역(830)에 배치된다. 도 7에서는 외주 영역을 제1 외주 영역(830-1)과 제2 외주 영역(830-2)으로 구분하였다.
제2 내지 제9 노즐들(P2 내지 P9) 각각은 일렬로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제2 노즐들(P2)은 중앙 영역(820)으로부터 외주 영역(830)을 향하는 방향으로 외주 영역(830) 내에 일렬로 배치될 수 있으며, 다른 노즐들 각각도 중앙 영역으로부터 외주 영역을 향하는 방향으로 외주 영역(830) 내에 일렬로 배치될 수 있다. 또한 제2 내지 제9 노즐들(P2 내지 P9)은 제1 노즐들(P1)을 중심으로 대칭적으로 배치될 수 있다.
상판 하면에 배치되는 제1 노즐들 내지 제9 노즐들(P1 내지 P9)은 방사형 형태일 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 약액 분사 노즐들을 방사형으로 배치할 경우, 중앙 영역(820)은 외주 영역(830)에 비하여 단위 면적 당 배치되는 약액 분사 노즐의 수가 많다.
중앙 영역(820)에 배치되는 노즐들은 제1 약액 공급관(710)이 연결되고, 제1 외주 영역(830-1) 내에 배치되는 노즐들은 제2 약액 공급관(720)이 연결되고, 제2 외주 영역(830-2) 내에 배치되는 노즐들은 제3 약액 공급관(730)이 연결된다.
제1 약액 공급관(710)은 제1 약액을 중앙 영역(820)에 배치되는 노즐들에 공급하고, 제2 약액 공급관(720)은 제2 약액을 제1 외주 영역(830-1) 내에 배치되는 노즐들에 공급하고, 제3 약액 공급관들(730)은 제3 약액을 제2 외주 영역(830-2) 내에 배치되는 노즐들에 공급한다. 이때 공급되는 제1 내지 제3 약액의 온도는 서로 다르며, 따라서 중앙 영역(820), 제1 외주 영역(830-1), 및 제2 외주 영역(830-2) 각각에 배치되는 노즐들로부터 분사되는 약액의 온도는 서로 다른다. 예컨대, 제1 약액, 제2 약액, 및 제3 약액의 순서대로 온도가 높을 수 있다.
일반적으로 매엽식 식각 장치는 회전시 발생하는 원심력에 의해 약액을 중앙 부분에서 외주부로 이동시켜 웨이퍼를 식각한다. 도 10은 일반적인 매엽식 식각 장치의 약액 공급 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 10을 참조하면, 일반적인 매엽식 식각 장치의 약액 분사 노즐(310)은 웨이퍼 중앙 영역에 고정되어 웨이퍼에 약액을 공급하거나, 중앙 영역과 외주부 사이를 스윙(swing)하면서 약액을 공급한다.
웨이퍼에 공급되는 약액은 웨이퍼의 회전에 의한 회전력에 의하여 웨이퍼의 외주부로 이동한다. 그러나 외주부로 갈수록 원심력이 작아지기 때문에 약액의 흐름 속도가 감소함에 따라 약액이 과하게 공급되고, 이로 인하여 외주부로 갈수록 과식각이 일어난다. 또한 약액이 이동하면서 웨이퍼와의 반응에 의해 약액의 온도가 상승하고 이로 인하여 외주부로 갈수록 과식각이 일어난다.
웨이퍼의 외주부가 과하게 식각됨에 따라 식각 공정 후 웨이퍼는 중앙부가 볼록한(convex)한 형상을 가지며, 외주부의 두께가 얇아진다. 결국 웨이퍼 식각 공정 이후에 연마 공정을 진행하여도 웨이퍼의 평탄도를 개선하기 어려워지게 되어 공정 마진의 감소와 생산성 저하를 가져온다.
그러나 실시예는 상판(30)의 중앙 영역(820)과 외주 영역(830)에 약액 공급 노즐들(49)을 분산 배치, 예컨대, 방사형 구조로 배치하여 웨이퍼 전면에 약액을 골고루 분사함은 물론 외주 영역(830)이 새로운 약액이 공급되는 시간을 줄임으로써 외주 영역에 잔류하는 약액에 의한 과식가을 방지할 수 있다.
또한 실시예는 중앙 영역(820)에 배치되는 약액 공급 노즐들에서 분사되는 약액의 온도를 외주 영역(830)에 배치되는 약액 공급 노즐들에서 분사되는 약액의 온도보다 높게 하여 웨이퍼 외주 영역이 중앙 영역보다 과식각되는 것을 방지할 수 있다.
또한 실시예는 중앙 영역(820)에 배치되는 약액 공급 노즐들에서 분사되는 약액의 유량을 외주 영역(830)에 배치되는 약액 공급 노즐들에서 분사되는 약액의 유량보다 많게 하여 웨이퍼의 중앙 영역과 외주 영역 사이의 식각 속도의 차이를 줄임으로써 웨이퍼를 균일하게 식각할 수 있다.
또한 실시예는 외주 영역보다 중앙 영역에 배치되는 약액 공급 노즐들의 수를 많게 함으로써 웨이퍼를 균일하게 식각할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
5: 몸체 10: 스핀척
22: 연결부 20: 전기 제어부
30: 상판 40: 상판 이동부
45: 약액 공급관 48-1 내지48-3: 약액 저장부
49: 약액 분사 노즐들 50: 약액 공급부
60: 약액 가이드 82: 드레인.

Claims (8)

  1. 웨이퍼를 로딩하며, 로딩된 웨이퍼를 회전시키는 스핀 척(spin chuck);
    상기 스핀 척 상에 배치되고, 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸는 외주 영역으로 구분되는 상판;
    상기 상판의 하부면으로부터 개방되며, 상기 중앙 영역 및 상기 외주 영역 내에 배치되어 약액 또는 식각액을 상기 웨이퍼에 분사하는 약액 분사 노즐들; 및
    상기 약액 분사 노즐들에 식각액 또는 세정액을 공급하는 약액 공급관을 포함하는 반도체 소자의 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 약액 공급관은,
    상기 중앙 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들과 상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 온도를 달리하여 식각액 또는 세정액을 공급하는 반도체 소자의 제조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 영역에 단위 면적당 배치되는 약액 분사 노즐의 수는 상기 외주 영역에 단위 면적당 배치되는 약액 분사 노즐들의 수보다 많은 반도체 소자의 제조 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 약액 공급관은,
    상기 중앙 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들과 상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 유량을 달리하여 식각액 또는 세정액을 공급하는 반도체 소자의 제조 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 약액 공급관은,
    상기 중앙 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 제1 식각액 또는 제1 세정액을 공급하는 제1 약액 공급관; 및
    상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들에 제2 식각액 또는 제2 세정액을 공급하는 제2 약액 공급관을 포함하며,
    상기 제1 식각액 또는 1 세정액의 온도는 상기 제2 식각액 또는 제2 세정액의 온도보다 높은 반도체 소자의 제조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 영역 및 상기 외주 영역에 배치되는 약액 분사 노즐들은 방사형 구조를 갖는 반도체 소자의 제조 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 약액 분사 노즐들은,
    상기 중앙 영역에 일렬로 서로 이격하여 배치되는 제1 노즐들; 및
    상기 중앙 영역으로부터 상기 외주 영역을 향하는 방향으로 상기 외주 영역 내에 일렬로 배치되는 제2 노즐들을 포함하는 반도체 소자의 제조 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외주 영역은 상기 중앙 영역으로부터 이격된 거리를 기준으로 적어도 2개 이상의 영역들로 구분되고,
    약액 공급관은,
    상기 영역들 각각에 배치되는 약액 분사 노즐들에 서로 다른 온도를 갖는 약액을 공급하는 반도체 소자의 제조 장치.
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