KR20220036517A - 웨이퍼 클리닝 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 클리닝 방법 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 클리닝 방법이 제공된다. 웨이퍼 클리닝 방법은 챔버 내부의 스테이지 상에 웨이퍼를 제공하고, 스테이지의 가장자리에 연결된 그립 핀을 이동시켜 웨이퍼를 고정하고, 제1 회전 속도로 회전하는 웨이퍼 상에 제1 초순수를 제공하고, 그립 핀을 이동시켜 웨이퍼로부터 그립 핀을 해제하고, 제1 회전 속도보다 작은 제2 회전 속도로 회전하는 웨이퍼 상에 약액을 제공하여 현상(development) 공정을 수행하는 것을 포함한다.

Description

웨이퍼 클리닝 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 클리닝 방법{Wafer cleaning apparatus and wafer cleaning method using the same}
본 발명은 웨이퍼 클리닝 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 클리닝 방법에 관한 것이다.
최근 정보 매체의 급속한 보급에 따른 정보화 사회에서 반도체 장치의 역할은 갈수록 중요해지며, 반도체 장치가 다양한 산업 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 반도체 장치의 제조 방법은 기판 상에 소정의 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성하는 공정을 포함한다.
상기 패턴은 화학 기상 증착, 스퍼터링, 포토리소그래피, 식각, 이온주입, 화학적 기계적 연마(CMP) 등과 같은 단위 공정이 공정 챔버 내부에서 순차적 또는 반복적인 수행에 의해 형성된다. 포토리소그래피 공정은 약액을 이용한 현상(development) 공정을 통해 웨이퍼 상에 포토 레지스트 패턴을 형성한다. 현상 공정에서 약액이 스테이지와 접촉하는 부분의 웨이퍼를 열화시키거나 또는 스테이지에 손상을 일으키는 등의 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 약액을 이용한 웨이퍼 현상 공정에서, 웨이퍼를 고정시키는 그립 핀을 이동시켜 웨이퍼로부터 이격시킴으로써, 그립 핀에 인접한 웨이퍼 부분에 약액이 고여 발생하는 웨이퍼의 열화를 방지하고, 약액이 그립 핀을 따라 스테이지에 유입되어 스테이지를 손상시키는 것을 방지하는 웨이퍼 클리닝 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 약액을 이용한 웨이퍼 현상 공정에서, 웨이퍼를 고정시키는 그립 핀을 이동시켜 웨이퍼로부터 이격시킴으로써, 그립 핀에 인접한 웨이퍼 부분에 약액이 고여 발생하는 웨이퍼의 열화를 방지하고, 약액이 그립 핀을 따라 스테이지에 유입되어 스테이지를 손상시키는 것을 방지하는 웨이퍼 클리닝 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 웨이퍼를 고정시키는 그립 핀 약액을 스테이지의 외부로 유도할 수 있는 구성을 배치함으로써, 그립 핀에 인접한 웨이퍼 부분에 약액이 고여 발생하는 웨이퍼의 열화를 방지하고, 약액이 그립 핀을 따라 스테이지에 유입되어 스테이지를 손상시키는 것을 방지하는 웨이퍼 클리닝 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 웨이퍼 클리닝 방법의 몇몇 실시예는, 챔버 내부의 스테이지 상에 웨이퍼를 제공하고, 스테이지의 가장자리에 연결된 그립 핀을 이동시켜 웨이퍼를 고정하고, 제1 회전 속도로 회전하는 웨이퍼 상에 제1 초순수를 제공하고, 그립 핀을 이동시켜 웨이퍼로부터 그립 핀을 해제하고, 제1 회전 속도보다 작은 제2 회전 속도로 회전하는 웨이퍼 상에 약액을 제공하여 현상(development) 공정을 수행하는 것을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 다른 몇몇 실시예는, 챔버, 챔버의 내부에 배치되고, 가장자리에 형성된 연결 홈을 포함하는 스테이지, 스테이지 상에 제공된 웨이퍼에 약액을 공급하는 노즐, 및 적어도 일부가 연결 홈의 내부에 배치되고, 스테이지의 중심을 향해 이동하여 웨이퍼를 고정시키는 그립 핀을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기술적 사상에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 또 다른 몇몇 실시예는, 챔버, 챔버의 내부에 배치되는 스테이지, 스테이지 상에 제공된 웨이퍼에 약액을 공급하는 노즐, 스테이지의 가장자리의 상면 상에 배치되고, 웨이퍼를 고정시키는 그립 핀, 및 스테이지의 상면과 경사를 갖도록 그립 핀에 연결되고, 스테이지의 가장자리로부터 측방향으로 돌출된 제1 약액 유도부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 스테이지를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 4의 R영역을 확대한 확대도이다.
도 6은 도 1에 도시된 웨이퍼 클리닝 장치를 이용한 웨이퍼 클리닝 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7 내지 도 12는 도 1에 도시된 웨이퍼 클리닝 장치를 이용한 웨이퍼 클리닝 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 스테이지를 설명하기 위한 평면도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 스테이지를 설명하기 위한 평면도이다.
이하에서, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 스테이지를 설명하기 위한 평면도이다. 도 5는 도 4의 R영역을 확대한 확대도이다.
제1 방향(DR1)은 수평 방향 중 어느 한 방향일 수 있다. 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 다른 수평 방향 중 어느 한 방향일 수 있다. 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 서로 교차할 수 있다. 예를 들어, 제2 방향(DR2)은 제1 방향(X)과 서로 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 예를 들어, 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 모두 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 예를 들어, 수직한 방향일 수 있다. 이에 따라서, 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)은 서로 오소고날(orthogonal)한 방향일 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 챔버(100), 스테이지(110), 지지대(120), 그립 핀(130), 지지 핀(140) 및 노즐(150)을 포함한다.
챔버(100)의 내부에서는 습식 식각 공정 및 클리닝 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 챔버(100)의 내부에서는 포토리소그래피 공정의 현상(development) 공정이 수행될 수 있다. 웨이퍼(W)는 챔버(100) 내부로 로딩될 수 있다. 웨이퍼(W)에는 예를 들어, 노광된 포토 레지스트가 형성될 수 있다.
스테이지(110)는 챔버(100)의 내부에 배치될 수 있다. 챔버(100)의 내부로 로딩된 웨이퍼(W)는 스테이지(110) 상에 제공될 수 있다. 지지대(120)는 스테이지(110)의 하부에 연결될 수 있다. 지지대(120)는 제3 방향(DR3)으로 연장되는 가상의 라인을 축으로 하여 회전될 수 있다. 지지대(120)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 정의되는 평면 상에서 스테이지(110)를 회전시킬 수 있다. 지지대(120)는 예를 들어, 제3 방향(DR3)으로 이동할 수 있다. 이로 인해, 스테이지(110)는 지지대(120)에 의해 제3 방향(DR3)으로 이동될 수 있다.
연결 홈(115)은 스테이지(110)의 상면에 형성될 수 있다. 연결 홈(115)은 스테이지(110)의 상면으로부터 스테이지(110)의 내부로 만입될 수 있다. 연결 홈(115)은 스테이지(110)의 가장자리로부터 스테이지(110)의 중심(C)을 향해 연장될 수 있다.
연결 홈(115)은 스테이지(110)의 가장자리에 서로 이격되어 복수 개가 형성될 수 있다. 도 4에는 6개의 연결 홈(115)이 스테이지(110)의 가장자리에 형성되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적인 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 몇몇 실시예에서, 스테이지(110)의 가장자리에는 3개 이상의 연결 홈(115)이 형성될 수 있다.
연결 홈(115)은 스테이지(110)의 내부에 형성되는 부분의 폭이 스테이지(110)의 상면에 노출된 부분의 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 연결 홈(115)은 스테이지(110)의 내부에 형성되는 부분의 제1 방향(DR1)의 폭이 스테이지(110)의 상면에 노출된 부분의 제1 방향(DR1)의 폭보다 클 수 있다.
스테이지(110)의 상부의 적어도 일부는 연결 홈(115)을 향해 측방향으로 돌출될 수 있다. 즉, 스테이지(110)의 상부의 적어도 일부는 연결 홈(115)과 제3 방향(DR3)으로 오버랩될 수 있다.
그립 핀(130)은 스테이지(110)의 상면 상의 가장자리에 배치될 수 있다. 그립 핀(130)의 적어도 일부는 연결 홈(115)의 내부에 배치될 수 있다. 그립 핀(130)은 연결 홈(115)과 제3 방향(DR3)으로 오버랩될 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 그립 핀(130)은 스테이지(110)의 상면 상의 가장자리에 6개가 배치될 수 있지만, 이는 예시적인 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 그립 핀(130)은 연결 홈(115)과 대응되는 개수가 배치될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 그립 핀(130)은 제1 부분(131) 및 제2 부분(132)을 포함할 수 있다. 그립 핀(130)의 제1 부분(131)은 연결 홈(115)의 내부에 배치될 수 있다. 그립 핀(130)의 제1 부분(131)은 스테이지(110)의 가장자리로부터 스테이지(110)의 중심(C)을 향해 연장될 수 있다.
그립 핀(130)의 제2 부분(132)은 그립 핀(130)의 제1 부분(131)으로부터 제3 방향(DR3)으로 돌출될 수 있다. 즉, 그립 핀(130)의 제2 부분(132)은 스테이지(110)의 상면으로부터 제3 방향(DR3)으로 돌출될 수 있다.
그립 핀(130)의 제2 부분(132)은 웨이퍼(W)의 측면과 접촉할 수 있다. 그립 핀(130)의 제2 부분(132)은 웨이퍼(W)의 측면과 접촉하는 웨이퍼 접촉부(132a)를 포함할 수 있다. 웨이퍼 접촉부(132a)의 제1 방향(DR1)의 폭은 인접한 그립 핀(130)의 제2 부분(132)의 다른 부분들의 제1 방향(DR1)의 폭보다 작을 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W)는 그립 핀(130)의 제2 부분(132)의 웨이퍼 접촉부(132a)에 안정적으로 고정될 수 있다.
그립 핀(130)은 연결 홈(115)을 따라 스테이지(110)의 가장자리로부터 스테이지(110)의 중심(C) 향해 이동될 수 있다. 또한, 그립 핀(130)은 연결 홈(115)을 따라 스테이지(110)의 중심(C)으로부터 스테이지(110)의 가장자리를 향해 이동될 수 있다. 그립 핀(130)이 이동되는 것은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 방법과 관련되고, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
그립 핀(130)은 예를 들어, 실리콘 탄화물(SiC)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 몇몇 실시예에서, 그립 핀(130)은 소수성(hydrophobic) 성질을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
다른 몇몇 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 그립 핀(230)은 제1 부분(131), 제2 부분(132) 및 제3 부분(233)을 포함할 수 있다. 그립 핀(230)의 제3 부분(233)은 그립 핀(230)의 제2 부분(132)의 측벽에 배치될 수 있다. 그립 핀(230)의 제3 부분(233)은 그립 핀(230)의 제2 부분(132)으로부터 스테이지(110)의 중심(C)을 향해 돌출될 수 있다. 그립 핀(230)의 제3 부분(233)은 웨이퍼(W)의 하면과 접촉될 수 있다.
도 3에 도시된 본 발명의 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 웨이퍼(W)와 접하는 그립 핀(230)의 측벽에 그립 핀(230)의 제2 부분(132)으로부터 돌출된 그립 핀(230)의 제3 부분(233)을 형성함으로써, 웨이퍼(W)를 효과적으로 고정시킬 수 있다.
지지 핀(140)은 스테이지(110)의 상면 상에 배치될 수 있다. 지지 핀(140)은 스테이지(110)의 상면 상에서 그립 핀(130)이 배치되는 스테이지(110)의 가장자리와 스테이지(110)의 중심(C)사이에 배치될 수 있다. 도 4에는 지지 핀(140)이 6개 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적인 것이고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 몇몇 실시예에서, 스테이지(110)의 상면 상에 3개 이상의 지지 핀(140)이 배치될 수 있다.
지지 핀(140)은 웨이퍼(W)의 하면과 접촉할 수 있다. 즉, 스테이지(110) 상에 제공된 웨이퍼(W)는 지지 핀(140)에 의해 지지될 수 있다. 지지 핀(140)의 제3 방향(DR3)의 높이는 그립 핀(130)의 제3 방향(DR3)의 높이보다 작을 수 있다. 지지 핀(140)은 예를 들어, 실리콘 탄화물(SiC)을 포함할 수 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 몇몇 실시예에서, 지지 핀(140)과 웨이퍼(W)의 하면 사이에 점착성(adhesion)이 우수한 물질을 포함하는 추가 구성이 배치될 수 있다. 이 경우, 점착성이 우수한 추가 구성은 그립 핀(130)이 웨이퍼(W)의 측면으로부터 해제된 상태에서 웨이퍼(W)를 효과적으로 회전시킬 수 있다.
노즐(150)은 스테이지(110) 상에 배치될 수 있다. 노즐(150)은 스테이지(110) 상에 배치된 웨이퍼(W)에 약액을 제공할 수 있다. 예를 들어, 노즐(150)은 웨이퍼(W)의 중심 부분에 약액을 제공할 수 있다. 웨이퍼(W)는 회전하면서 약액이 웨이퍼(W)의 상면 전체로 펼쳐지게 할 수 있다.
노즐(150)이 웨이퍼(W)의 상면 상에 배치될 수 있다. 도 1에 도시되어 있지는 않지만, 노즐(150)은 웨이퍼(W)의 하면 상에도 배치될 수 있다. 노즐(150)은 웨이퍼(W)의 상면 및 하면 각각에 약액을 제공할 수 있다.
도 1에는 노즐(150)이 웨이퍼(W)의 상면 상에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 몇몇 실시예에서, 노즐(150)은 웨이퍼(W)의 상면보다 높은 지점에서 웨이퍼(W)의 측면에 배치될 수 있다. 또한, 또 다른 몇몇 실시예에서, 노즐(150)은 약액을 측면 방향으로 토출하여 웨이퍼(W)의 상면에 약액을 공급할 수도 있다.
약액을 이용하여 웨이퍼(W)에 형성된 노광된 포토 레지스트가 식각될 수 있다. 이러한 현상 공정을 통해 포토 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 노광된 포토 레지스트가 Positive 포토 레지스트인 경우, 노광된 부분이 약액에 의해 식각되어 포토 레지스트 패턴이 형성될 수 있다. 노광된 포토 레지스트가 Nagative 포토 레지스트인 경우, 노광되지 않는 부분이 약액에 의해 식각되어 포토 레지스트 패턴이 형성될 수 있다.
이하에서, 도 6 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 이용한 웨이퍼 클리닝 방법을 설명한다.
도 6은 도 1에 도시된 웨이퍼 클리닝 장치를 이용한 웨이퍼 클리닝 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 7 내지 도 12는 도 1에 도시된 웨이퍼 클리닝 장치를 이용한 웨이퍼 클리닝 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6을 참조하면, 챔버(100) 내부의 스테이지(110) 상에 노광된 포토 레지스트가 형성된 웨이퍼(W)가 제공될 수 있다. 웨이퍼(W) 상에 포토 레지스트를 형성하고, 포토 레지스트 상에 마스크 패턴을 형성하고, 마스크 패턴을 이용하여 포토 레지스트를 노광시킴으로써 노광된 포토 레지스트가 형성될 수 있다.
스테이지(110) 상에 제공된 웨이퍼(W)는 그립 핀(130)에 의해 고정될 수 있다(S110). 그립 핀(130)은 연결 홈(115)을 따라 스테이지(110)의 중심(C)을 향해 이동하여 웨이퍼(W)의 측면과 접촉함으로써 웨이퍼(W)를 고정시킬 수 있다. 웨이퍼(W)의 하면은 지지 핀(140)에 의해 지지될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 스테이지(110)가 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 정의되는 평면 상에서 스테이지(110)의 중심(C)을 기준으로 회전될 수 있다. 그립 핀(130) 및 지지 핀(140)에 의해 스테이지(110)에 고정된 웨이퍼(W)는 스테이지(110)가 회전함에 따라 같이 회전될 수 있다. 이 경우, 스테이지(110) 및 웨이퍼(W) 각각은 제1 회전 속도로 회전될 수 있다. 제1 회전 속도는 예를 들어, 100rpm 이상일 수 있다.
제1 회전 속도로 회전하는 웨이퍼(W) 상에 제1 초순수(ultrapure water)(10)가 제공될 수 있다(S120). 제1 초순수(10)는 웨이퍼(W)의 상면 및 하면 각각에 제공될 수 있다. 제1 초순수(10)는 웨이퍼(W)에 존재하는 불순물을 제거하고, 후속 공정에서 친수성의 약액이 도포되는 것을 도울 수 있다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 웨이퍼(W) 상에 제공된 제1 초순수(10)가 제거될 수 있다. 제1 초순수(10) 일부는 웨이퍼(W) 상에 잔존할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 그립 핀(130)을 이동시켜 웨이퍼(W)로부터 그립 핀(130)이 해제될 수 있다(S130). 그립 핀(130)은 연결 홈(115)을 따라 스테이지(110)의 가장자리를 향해 이동되어 웨이퍼(W)의 측면과 이격될 수 있다. 그립 핀(130)이 웨이퍼(W)로부터 해제되는 동안, 웨이퍼(W)의 회전은 중단될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6, 도 9 및 도 10을 참조하면, 스테이지(110)가 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 정의되는 평면 상에서 스테이지(110)의 중심(C)을 기준으로 회전될 수 있다. 지지 핀(140)에 의해 스테이지(110)에 고정된 웨이퍼(W)는 스테이지(110)가 회전함에 따라 같이 회전될 수 있다. 이 경우, 스테이지(110) 및 웨이퍼(W) 각각은 제2 회전 속도로 회전될 수 있다. 제2 회전 속도는 제1 회전 속도보다 작을 수 있다. 제2 회전 속도는 예를 들어, 100rpm보다 작을 수 있다.
제2 회전 속도로 회전하는 웨이퍼(W) 상에 약액(20)이 제공될 수 있다(S140). 약액(20)은 웨이퍼(W)의 상면 및 하면 각각에 제공될 수 있다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 하면에 제공된 약액(20)은 웨이퍼(W)가 상대적으로 작은 회전 속도인 제2 회전 속도로 회전함에 따라 제거될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 약액을 이용하여 웨이퍼(W)에 형성된 노광된 포토 레지스트가 식각되는 현상 공정이 수행될 수 있다. 노광된 포토 레지스트가 Positive 포토 레지스트인 경우, 노광된 부분이 약액(20)에 의해 식각되어 포토 레지스트 패턴이 형성될 수 있다. 노광된 포토 레지스트가 Nagative 포토 레지스트인 경우, 노광되지 않는 부분이 약액(20)에 의해 식각되어 포토 레지스트 패턴이 형성될 수 있다.
도 6 및 도 11을 참조하면, 현상 공정이 완료된 후에, 스테이지(110) 상에 제공된 웨이퍼(W)는 그립 핀(130)에 의해 고정될 수 있다(S150). 그립 핀(130)은 연결 홈(115)을 따라 스테이지(110)의 중심(C)을 향해 이동하여 웨이퍼(W)의 측면과 접촉함으로써 웨이퍼(W)를 고정시킬 수 있다.
이어서, 스테이지(110)가 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 정의되는 평면 상에서 스테이지(110)의 중심(C)을 기준으로 회전될 수 있다. 그립 핀(130) 및 지지 핀(140)에 의해 스테이지(110)에 고정된 웨이퍼(W)는 스테이지(110)가 회전함에 따라 같이 회전될 수 있다. 이 경우, 스테이지(110) 및 웨이퍼(W) 각각은 제1 회전 속도로 회전될 수 있다.
제1 회전 속도로 회전하는 웨이퍼(W) 상에 제2 초순수(30)가 제공될 수 있다(S160). 제2 초순수(30)는 웨이퍼(W)의 상면 및 하면 각각에 제공될 수 있다. 제2 초순수(30)를 이용하여 웨이퍼(W)에 잔존하는 약액(20) 및 부산물들이 제거되는 세정 공정이 수행될 수 있다.
도 6 및 도 12를 참조하면, 웨이퍼(W)가 건조될 수 있다(S170). 웨이퍼(W)를 건조시켜 웨이퍼(W)에 잔존하는 제2 초순수(30)가 제거될 수 있다. 도 7 내지 도 12에 도시된 웨이퍼 클리닝 방법을 통해 웨이퍼 상에 포토 레지스트 패턴이 형성되고, 웨이퍼가 세정될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치 및 웨이퍼 클리닝 방법은 약액(20)을 이용한 웨이퍼 현상 공정에서, 웨이퍼(W)를 고정시키는 그립 핀(130)을 이동시켜 웨이퍼(W)로부터 이격시킴으로써, 그립 핀(130)에 인접한 웨이퍼(W) 부분에 약액(20)이 고여 발생하는 웨이퍼(W)의 열화를 방지하고, 약액(20)이 그립 핀(130)을 따라 스테이지(110)에 유입되어 스테이지(110)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
이하에서, 도 13, 도 14 및 도 17을 참조하여 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명한다. 도 1 내지 도 5에 도시된 웨이퍼 클리닝 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 14는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다. 도 17은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 스테이지를 설명하기 위한 평면도이다.
도 13, 도 14 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 스테이지(310)에 연결 홈(도 1의 115)이 형성되지 않는다. 그립 핀(330)은 스테이지(310)의 상면 상에 배치될 수 있다. 그립 핀(330)은 웨이퍼(W)의 측면과 접촉하는 웨이퍼 접촉부(330a)를 포함할 수 있다.
제1 약액 유도부(360)는 스테이지(310)의 상면과 경사를 갖도록 배치될 수 있다. 제1 약액 유도부(360)는 스테이지(310)의 측면에 인접할수록 스테이지(310)의 상면으로부터의 높이가 낮아지는 경사를 가질 수 있다.
제1 약액 유도부(360)는 그립 핀(330)과 연결될 수 있다. 제1 약액 유도부(360)는 그립 핀(330)의 측벽의 일부를 둘러쌀 수 있다. 제1 약액 유도부(360)는 웨이퍼(W)의 측면과 접촉하는 웨이퍼 접촉부(330a)보다 스테이지(110)의 상면에 인접한 부분에 연결될 수 있다.
제1 약액 유도부(360)는 스테이지(310)의 중심(C)으로부터 스테이지(310)의 측면을 향해 연장될 수 있다. 제1 약액 유도부(360)의 말단은 스테이지(310)의 측면으로부터 측방향으로 돌출될 수 있다. 제1 약액 유도부(360)는 스테이지(310)의 가장자리에서 스테이지(310)의 상면과 접촉할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 몇몇 실시예에서, 제1 약액 유도부(360)는 스테이지(310)의 가장자리에서 스테이지(310)의 상면과 이격될 수 있다.
도 14에 도시된 제1 약액 유도부(360)를 참조할 때, 제1 약액 유도부(360)의 제2 방향(DR2)의 단면은 예를 들어, 반고리 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 약액(20)을 이용한 웨이퍼(W) 현상 공정에서, 웨이퍼(W)를 고정시키는 그립 핀(330)에 경사를 갖는 제1 약액 유도부(360)를 연결하여, 그립 핀(330)을 통해 흐르는 약액(20)을 스테이지(310)의 외부로 유도할 수 있다. 이로 인해, 그립 핀(330)에 인접한 웨이퍼(W) 부분에 약액(20)이 고여 발생하는 웨이퍼(W)의 열화를 방지하고, 약액(20)이 그립 핀(330)을 따라 스테이지(310)에 유입되어 스테이지(310)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
이하에서, 도 15를 참조하여 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명한다. 도 13, 도 14 및 도 17에 도시된 웨이퍼 클리닝 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 그립 핀(430)이 제2 부분(432) 및 제3 부분(433)을 포함할 수 있다.
그립 핀(430)은 웨이퍼(W)의 측면과 접촉하는 웨이퍼 접촉부(432a)를 포함할 수 있다. 도 15에 도시된 제1 약액 유도부(360)는 도 14에 도시된 제1 약액 유도부(360)와 동일할 구조를 가질 수 있다.
그립 핀(430)의 제2 부분(432)은 스테이지(도 13의 310)의 상면과 접촉할 수 있다. 그립 핀(430)의 제2 부분(432)은 스테이지(도 13의 310)의 상면으로부터 제3 방향(DR3)으로 돌출될 수 있다.
그립 핀(430)의 제3 부분(433)은 그립 핀(430)의 제2 부분(432)의 측벽에 배치될 수 있다. 그립 핀(430)의 제3 부분(433)은 그립 핀(430)의 제2 부분(432)으로부터 스테이지(도 13의 310)의 중심(C)을 향해 돌출될 수 있다. 그립 핀(430)의 제3 부분(433)은 웨이퍼(W)의 하면과 접촉될 수 있다.
본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 웨이퍼(W)와 접하는 그립 핀(430)의 측벽에 그립 핀(430)의 제2 부분(432)으로부터 돌출된 그립 핀(430)의 제3 부분(433)을 형성함으로써, 웨이퍼(W)를 효과적으로 고정시킬 수 있다.
이하에서, 도 16을 참조하여 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명한다. 도 13, 도 14 및 도 17에 도시된 웨이퍼 클리닝 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 16은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 그립 핀(530)이 제2 부분(532) 및 나선형(spiral) 홈(534)을 포함할 수 있다.
그립 핀(530)은 웨이퍼(W)의 측면과 접촉하는 웨이퍼 접촉부(532a)를 포함할 수 있다. 도 16에 도시된 제1 약액 유도부(360)는 도 14에 도시된 제1 약액 유도부(360)와 동일할 구조를 가질 수 있다.
그립 핀(530)의 제2 부분(532)은 스테이지(도 13의 310)의 상면과 접촉할 수 있다. 그립 핀(530)의 제2 부분(532)은 스테이지(도 13의 310)의 상면으로부터 제3 방향(DR3)으로 돌출될 수 있다.
그립 핀(530)의 나선형 홈(534)은 그립 핀(430)의 제2 부분(432)의 측벽의 외주면을 따라 나선 형상으로 배치될 수 있다. 그립 핀(530)의 나선형 홈(534)은 제1 약액 유도부(360)보다 높게 배치될 수 있다.
그립 핀(530)의 나선형 홈(534)은 웨이퍼 접촉부(532a)의 측벽의 외주면을 따라 나선 형상으로 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 몇몇 실시에서, 그립 핀(530)의 나선형 홈(534)은 웨이퍼 접촉부(532a)의 측벽의 외주면에 배치되지 않을 수 있다. 즉, 그립 핀(530)의 나선형 홈(534)은 제1 약액 유도부(360)와 웨이퍼 접촉부(532a) 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 약액(20)을 이용한 웨이퍼(W) 현상 공정에서, 웨이퍼(W)를 고정시키는 그립 핀(530)에 경사를 갖는 제1 약액 유도부(360)를 연결하고, 그립 핀(530)의 외측벽에 나선형 홈(534)을 형성하여, 그립 핀(530)을 통해 흐르는 약액(20)을 스테이지(도 13의 310)의 외부로 유도할 수 있다. 이로 인해, 그립 핀(530)에 인접한 웨이퍼(W) 부분에 약액(20)이 고여 발생하는 웨이퍼(W)의 열화를 방지하고, 약액(20)이 그립 핀(530)을 따라 스테이지(도 13의 310)에 유입되어 스테이지(도 13의 310)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
이하에서, 도 18 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명한다. 도 13, 도 14 및 도 17에 도시된 웨이퍼 클리닝 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 18은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 19는 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 그립 핀을 설명하기 위한 도면이다. 도 20은 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치의 스테이지를 설명하기 위한 평면도이다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치 그립 핀(630)에 제1 약액 유도부(660) 및 제2 약액 유도부(670)가 연결될 수 있다.
그립 핀(630)은 웨이퍼(W)의 측면과 접촉하는 웨이퍼 접촉부(632a)를 포함할 수 있다. 그립 핀(630)은 스테이지(610)의 상면과 접촉할 수 있다. 그립 핀(630)은 스테이지(610)의 상면으로부터 제3 방향(DR3)으로 돌출될 수 있다.
제1 약액 유도부(660)는 스테이지(610)의 상면과 경사를 갖도록 배치될 수 있다. 제1 약액 유도부(660)는 스테이지(610)의 측면에 인접할수록 스테이지(610)의 상면으로부터의 높이가 낮아지는 경사를 가질 수 있다.
제1 약액 유도부(660)는 그립 핀(630)의 일 측벽에 연결될 수 있다. 제1 약액 유도부(660)는 웨이퍼(W)의 측면과 접촉하는 웨이퍼 접촉부(630a)보다 스테이지(610)의 상면에 인접한 부분에 연결될 수 있다.
제1 약액 유도부(660)는 스테이지(610)의 중심(C)으로부터 스테이지(610)의 측면을 향해 연장될 수 있다. 제1 약액 유도부(660)의 말단은 스테이지(610)의 측면으로부터 측방향으로 돌출될 수 있다. 제1 약액 유도부(660)는 스테이지(610)의 가장자리에서 스테이지(610)의 상면과 접촉할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 몇몇 실시예에서, 제1 약액 유도부(660)는 스테이지(610)의 가장자리에서 스테이지(610)의 상면과 이격될 수 있다.
도 19에 도시된 제1 약액 유도부(660)를 참조할 때, 제1 약액 유도부(660)의 제2 방향(DR2)의 단면은 예를 들어, 반고리 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 약액 유도부(670)는 그립 핀(630)의 측벽을 둘러쌀 수 있다. 제2 약액 유도부(670)는 그립 핀(630)에 인접한 제1 약액 유도부(660)의 일부와 접할 수 있다. 제2 약액 유도부(670)는 외측벽 및 바닥면을 갖는 원통형 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 약액 유도부(670)는 웨이퍼 접촉부(630a)보다 스테이지(610)의 상면에 인접한 그립 핀(130)의 측벽을 둘러쌀 수 있다.
본 발명의 또 다른 몇몇 실시예에 따른 웨이퍼 클리닝 장치는 약액(20)을 이용한 웨이퍼(W) 현상 공정에서, 웨이퍼(W)를 고정시키는 그립 핀(630)에 경사를 갖는 제1 약액 유도부(660) 및 약액(20)의 일부를 저장할 수 있는 제2 약액 유도부(670)를 연결하여, 그립 핀(630)을 통해 흐르는 약액(20)을 스테이지(610)의 외부로 유도할 수 있다. 이로 인해, 그립 핀(630)에 인접한 웨이퍼(W) 부분에 약액(20)이 고여 발생하는 웨이퍼(W)의 열화를 방지하고, 약액(20)이 그립 핀(630)을 따라 스테이지(610)에 유입되어 스테이지(610)를 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
100: 챔버 110: 스테이지
115: 연결 홈 120: 지지대
130: 그립 핀 140: 지지 핀
150: 노즐

Claims (20)

  1. 챔버 내부의 스테이지 상에 웨이퍼를 제공하고,
    상기 스테이지의 가장자리에 연결된 그립 핀을 이동시켜 상기 웨이퍼를 고정하고,
    제1 회전 속도로 회전하는 상기 웨이퍼 상에 제1 초순수를 제공하고,
    상기 그립 핀을 이동시켜 상기 웨이퍼로부터 상기 그립 핀을 해제하고,
    상기 제1 회전 속도보다 작은 제2 회전 속도로 회전하는 상기 웨이퍼 상에 약액을 제공하여 현상(development) 공정을 수행하는 것을 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 현상 공정이 완료된 후에,
    상기 그립 핀을 상기 스테이지의 중심을 향해 이동시켜 상기 웨이퍼를 고정하고,
    상기 제1 회전 속도로 회전하는 상기 웨이퍼 상에 제2 초순수를 제공하여 상기 웨이퍼를 세정하고,
    상기 웨이퍼를 건조시키는 것을 더 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스테이지 상에 상기 웨이퍼를 제공하는 것은,
    상기 웨이퍼 상에 포토 레지스트를 형성하고,
    상기 포토 레지스트 상에 마스크 패턴을 형성하고,
    상기 마스크 패턴을 이용하여 상기 포토 레지스트를 노광시키는 것을 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 그립 핀을 이동시켜 상기 웨이퍼를 고정하는 것은,
    상기 그립 핀을 상기 스테이지의 중심을 향해 이동시켜, 상기 그립 핀을 상기 웨이퍼의 측면과 접촉시키는 것을 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 그립 핀을 이동시켜 상기 웨이퍼로부터 상기 그립 핀을 해제하는 것은,
    상기 그립 핀을 상기 스테이지의 가장자리를 향해 이동시켜, 상기 그립 핀을 상기 웨이퍼의 측면과 이격시키는 것을 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 상에 상기 제1 초순수를 제공하는 것은,
    상기 웨이퍼의 상면 및 상기 웨이퍼의 하면 각각에 상기 제1 초순수를 제공하는 것을 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 상에 상기 약액을 제공하여 상기 현상 공정을 수행하는 것은,
    상기 웨이퍼의 상면 및 상기 웨이퍼의 하면 각각에 상기 약액을 제공하고,
    상기 웨이퍼의 하면에 제공된 상기 약액을 제거하고,
    상기 약액을 이용하여 상기 웨이퍼의 상면에 상기 현상 공정을 수행하는 것을 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 회전 속도는 100rpm 이상이고, 상기 제2 회전 속도는 100rpm보다 작은 웨이퍼 클리닝 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 그립 핀은 상기 스테이지의 자장자리에 형성된 연결 홈을 따라 이동하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 그립 핀은,
    상기 연결 홈의 내부에 배치되는 제1 부분과,
    상기 스테이지의 상면으로부터 돌출되어 상기 웨이퍼의 측면과 접촉하는 제2 부분을 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 상면에서 상기 스테이지의 중심과 상기 그립 핀이 배치되는 상기 스테이지의 가장자리 사이에 배치되고, 상기 웨이퍼의 하면과 접촉하는 지지 핀을 더 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 웨이퍼 상에 상기 약액을 제공하여 상기 현상 공정을 수행하는 것은,
    상기 웨이퍼가 상기 그립 핀과 이격되고 상기 지지 핀과 접촉하여 상기 제2 회전 속도로 회전하는 것을 포함하는 웨이퍼 클리닝 방법.
  13. 챔버;
    상기 챔버의 내부에 배치되고, 가장자리에 형성된 연결 홈을 포함하는 스테이지;
    상기 스테이지 상에 제공된 웨이퍼에 약액을 공급하는 노즐; 및
    적어도 일부가 상기 연결 홈의 내부에 배치되고, 상기 스테이지의 중심을 향해 이동하여 상기 웨이퍼를 고정시키는 그립 핀을 포함하는 웨이퍼 클리닝 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 그립 핀은,
    상기 연결 홈의 내부에 배치되는 제1 부분과,
    상기 스테이지의 상면으로부터 돌출되어 상기 웨이퍼의 측면과 접촉하는 제2 부분을 포함하는 웨이퍼 클리닝 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 그립 핀은,
    상기 제2 부분으로부터 상기 스테이지의 중심을 향해 돌출되고, 상기 웨이퍼의 하면과 접촉하는 제3 부분을 더 포함하는 웨이퍼 클리닝 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 상면에서 상기 스테이지의 중심과 상기 그립 핀이 배치되는 상기 스테이지의 가장자리 사이에 배치되고, 상기 웨이퍼의 하면과 접촉하는 지지 핀을 더 포함하는 웨이퍼 클리닝 장치.
  17. 챔버;
    상기 챔버의 내부에 배치되는 스테이지;
    상기 스테이지 상에 제공된 웨이퍼에 약액을 공급하는 노즐;
    상기 스테이지의 가장자리의 상면 상에 배치되고, 상기 웨이퍼를 고정시키는 그립 핀; 및
    상기 스테이지의 상면과 경사를 갖도록 상기 그립 핀에 연결되고, 상기 스테이지의 가장자리로부터 측방향으로 돌출된 제1 약액 유도부를 포함하는 웨이퍼 클리닝 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 약액 유도부는 상기 그립 핀의 측벽을 둘러싸는 웨이퍼 클리닝 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 그립 핀은 상기 그립 핀의 측벽에 형성된 나선형(spiral) 홈을 더 포함하는 웨이퍼 클리닝 장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 약액 유도부와 연결되고, 상기 그립 핀의 측벽을 둘러싸는 원통형 형상을 갖는 제2 약액 유도부를 더 포함하는 웨이퍼 클리닝 장치.
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