[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102504807B1 - 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법 - Google Patents

반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102504807B1
KR102504807B1 KR1020210033210A KR20210033210A KR102504807B1 KR 102504807 B1 KR102504807 B1 KR 102504807B1 KR 1020210033210 A KR1020210033210 A KR 1020210033210A KR 20210033210 A KR20210033210 A KR 20210033210A KR 102504807 B1 KR102504807 B1 KR 102504807B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
etching
wafer
laser
bevel
gas
Prior art date
Application number
KR1020210033210A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220128733A (ko
Inventor
윤용혁
김대희
오종섭
Original Assignee
주식회사 지티아이코리아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 지티아이코리아 filed Critical 주식회사 지티아이코리아
Priority to KR1020210033210A priority Critical patent/KR102504807B1/ko
Publication of KR20220128733A publication Critical patent/KR20220128733A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102504807B1 publication Critical patent/KR102504807B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
    • B23K26/127—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an enclosure
    • B23K26/128—Laser beam path enclosures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02082—Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/02087—Cleaning of wafer edges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명의 반도체 하이브리드 식각 방법은 플랫폼, 플랫폼 내부에 배치된 제1식각 챔버를 구비하는 제1식각 유니트 및 플랫폼 내부에 배치된 제2식각 챔버를 구비하는 제2식각 유니트 포함하는 반도체 하이브리드 식각 장치에 있어서, 제1식각 챔버내에서 웨이퍼의 전면에 대해 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용한 1차 베벨 식각 공정을 수행하는 단계; 제2식각 챔버에서 상기 웨이퍼의 상기 베벨 영역의 배면 또는 상기 웨이퍼의 배면 전체에 대해 2차 베벨 식각 공정을 수행하는 단계; 및 상기 웨이퍼에 대한 세정 공정을 상기 제2식각 챔버에서 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법{Semiconductor hybrid etching apparatus and method}
본 발명은 반도체 식각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건식 식각 유니트와 습식 식각 유니트가 하나의 플랫폼내에 결합된 반도체 하이브리드 식각 장치 및 이를 이용하여 웨이퍼의 베벨 영역을 용이하고 간단한 공정을 통해 식각할 수 있는 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼(wafer)상에는 박막 증착 및 식각 공정 등의 반도체 제조 공정을 통해 원하는 소정의 회로 패턴 등을 집적시켜 다양한 집적회로 소자등이 제작된다. 이러한 집적 회로 소자들은 반도체 웨이퍼의 소정 영역, 예를 들어, 소자 형성 영역에 집적된다. 반도체 웨이퍼의 소자 형성 영역을 제외한 에지 영역은 웨이퍼의 이송을 위해 별도의 소자 또는 회로 패턴이 형성되지 않는 영역으로, 웨이퍼 베벨(bevel) 영역이라 한다. 웨이퍼 베벨 영역은 웨이퍼의 에지로부터 소정의 폭으로 형성되며, 웨이퍼 상면, 측면을 포함한 경사면, 그리고 웨이퍼 배면을 포함한다.
반도체 소자의 제조 공정중 박막 증착 공정은 웨이퍼 전면에 걸쳐 원하는 박막을 소정의 두께로 증착하며, 박막 식각 공정은 원하는 소자 패턴을 얻기 위해 웨이퍼의 소자 형성 영역에 형성된 박막을 타겟으로 하여 진행되므로, 웨이퍼의 에지 영역인 베벨 영역에는 박막이 제거되지 않은 상태로 잔류하게 된다. 또한, 플라즈마를 이용하여 식각 공정을 진행하게 되면, 파티클과 같은 공정 부산물이 발생되어 퇴적된다.
그러므로, 웨이퍼 베벨 영역에 막, 공정 부산물 또는 파티클이 퇴적된 상태에서 후속 공정을 진행하게 되면, 웨이퍼가 휘어지는 현상이 발생하거나, 또는 디포커싱에 의한 웨이퍼 정렬이 어려워질 뿐만 아니라 웨이퍼 베벨 영역에 퇴적된 막이나 공정 부산물 또는 파티클은 이후 공정에서 공정상의 결함으로 작용하여 수율을 저하시키는 원인이 된다.
이를 해결하기 위해, 종래에는 웨이퍼 베벨 영역의 퇴적물을 제거하는 베벨 식각 공정을 진행하는데, 웨이퍼의 에지 부분에 플라즈마를 형성하여 베벨 식각 공정을 수행하게 된다. 이러한 베벨 식각 공정을 통해 베벨 영역중 웨이퍼의 상면에 축적된 퇴적물은 제거할 수 있었으나, 웨이퍼의 배면에는 여전히 퇴적물이 남아있게 되어 웨이퍼의 휨 현상 및 디포커싱 등에 따른 수율 저하 등의 문제점이 여전히 존재하였다. 또한, 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정을 통해 베벨 영역의 퇴적물을 제거함에 따라 파티클 발생에 취약한 문제점이 있었다. 게다가, 종래의 베벨 식각 방법은 웨이퍼의 상면 및 배면의 파티클 및 오염의 미세 제어가 용이하지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 웨이퍼의 베벨 영역의 식각 공정에 적합한, 건식 식각 유니트와 습식 식각 유니트가 하나의 플랫폼(platform)내에 결합된 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용하여 웨이퍼의 베벨 영역을 용이하고 간단한 공정을 통해 식각할 수 있는 반도체 하이브리드 식각 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 건식 식각 유니트와 습식 식각 유니트가 결합된 하나의 반도체 하이브리드 식각 장치내에서, 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용하여 웨이퍼의 베벨 영역을 용이하고 간단한 공정을 통해 식각할 수 있는 반도체 하이브리드 식각 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 형성된 퇴적물을 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용하여 제거하고, 배면에 형성된 퇴적물을 습식 식각 공정을 통해 제거할 수 있는 하이브리드 식각 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 형성된 퇴적물을 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용한 건식 식각 공정을 통해 제거한 후의 베벨 세정 공정과 베벨 영역의 배면에 형성된 퇴적물의 제거 공정을 동일한 습식 식각 유니트에서 인시튜적으로 진행할 수 있는 하이브리드 식각 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 반도체 하이브리드 식각 장치는 플랫폼; 상기 플랫폼 내부에 배치되어, 웨이퍼에 대하여 제1식각 공정이 수행되는 제1식각 챔버를 구비하는 제1식각 유니트; 상기 플랫폼 내부에 배치되어, 상기 웨이퍼에 대하여 상기 제1식각 공정과는 다른 방식의 제2식각 공정이 수행되는 제2식각 챔버를 구비하는 제2식각 유니트; 상기 제1 및 제2식각 유니트간에 형성된 웨이퍼 이송 통로에 배치되어, 상기 제1 및 제2식각 유니트간에 상기 웨이퍼 이송 통로를 경유하여 상기 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송 수단을 포함할 수 있다. 상기 제1식각 챔버내에서 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대하여 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용한 1차 식각 공정을 수행하고, 상기 제2식각 챔버내에서 상기 웨이퍼의 상기 베벨 영역의 배면 또는 상기 웨이퍼의 배면에 대해 2차 식각 공정이 수행될 수 있다.
상기 제1식각 유니트는 상기 제1식각 챔버의 상기 웨이퍼에 대응하는 상측 부분에 배치되는 적어도 하나의 주입구; 상기 적어도 하나의 주입구를 통해 상기 식각 가스를 상기 제1식각 챔버로 주입하는 가스 공급부; 및 상기 적어도 하나의 주입구를 통해 상기 제1식각 챔버내의 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면으로 레이저를 조사하기 위한 레이저 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 주입구는 상기 웨이퍼의 베벨 영역에 대응하여 상기 제1식각 챔버의 상측에 배열되며, 상기 식각 가스 및 레이저가 상기 적어도 하나의 주입구를 통해 순차적으로 상기 제1식각 챔버로 공급될 수 있다.
상기 적어도 하나의 주입구는 상기 식각 가스를 상기 제1식각 챔버로 주입하기 위한 제1주입구; 및 상기 레이저를 상기 제1식각 챔버로 조사하기 위한 제2주입구를 포함할 수 있다.
상기 가스 공급부와 상기 레이저 공급부는 상기 제1주입구와 제2주입구를 통해 상기 식각 가스와 레이저가 순차적으로 상기 제1식각 챔버로 공급되도록, 상기 제1주입구와 제2주입구에 각각 대응하도록 이동가능하게 구성될 수 있다.
상기 가스 공급부로부터 제공되는 식각 가스는 O2 가스를 포함할 수 있다.
상기 제1식각 유니트는 상기 제1식각 챔버의 상기 웨이퍼에 대응하는 상측 부분에 배치되는 주입구; 상기 주입구를 통해 상기 식각 가스를 상기 제1식각 챔버로 주입하는 가스 공급부; 상기 제1식각 챔버내의 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면으로 레이저를 조사하기 위한 레이저 공급부; 및 상기 제1식각 챔버내의 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대응하여 상기 제1식각 챔버상에 배열되어, 상기 웨이퍼의 선택된 부분으로 레이저를 투과시켜 주는 레이저 투과 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 레이저 투과 부재는 상기 레이저가 상기 웨이퍼의 베벨 영역으로 투과되도록 투명한 물질로 구성될 수 있다.
본 발명의 반도체 하이브리드 식각 방법은 플랫폼, 플랫폼 내부에 배치된 제1식각 챔버를 구비하는 제1식각 유니트 및 플랫폼 내부에 배치된 제2식각 챔버를 구비하는 제2식각 유니트를 포함하는 반도체 하이브리드 식각 장치에 있어서, 제1식각 챔버내에서 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대해 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용한 1차 베벨 식각 공정을 수행하는 단계; 제2식각 챔버에서 상기 웨이퍼의 상기 베벨 영역의 배면 또는 상기 웨이퍼의 배면 전체에 대해 2차 베벨 식각 공정을 수행하는 단계; 및 상기 웨이퍼에 대한 세정 공정을 상기 제2식각 챔버에서 진행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 1차 베벨 식각 공정은 상기 제1식각 챔버를 진공상태로 만들어주는 단계; 상기 가스 공급부로 부터 상기 식각 가스를 진공 상태의 제1식각 챔버로 상기 주입구를 통해 공급하는 단계; 및 상기 레이저 공급부로부터 상기 레이저를 상기 레이저 투과 부재를 통해 상기 제1식각 챔버로 공급하여 상기 식각 가스와 반응시켜 주는 단계를 포함할 수 있다.
상기 1차 베벨 식각 공정은 상기 제1식각 챔버를 진공상태로 만들어주는 단계; 상기 가스 공급부로 부터 상기 식각 가스를 진공 상태의 제1식각 챔버로 상기 적어도 하나의 주입구를 통해 공급하는 단계; 및 상기 레이저 공급부로부터 상기 레이저를 상기 적어도 하나의 주입구를 통해 상기 제1식각 챔버로 공급하여 상기 식각 가스와 반응시켜 주는 단계를 포함할 수 있다.
상기 식각 가스와 상기 레이저는 동일한 하나의 주입구를 통해 상기 제1식각 챔버로 순차적으로 공급될 수 있다. 상기 식각 가스는 O2 가스를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 주입구는 제1주입구와 제2주입구를 포함하며, 상기 식각 가스를 상기 제1주입구를 통해 상기 제1식각 챔버로 공급한 다음, 상기 레이저를 상기 제2주입구를 통해 상기 제1식각 챔버로 공급할 수 있다.
상기 제2식각 공정과 세정 공정은 동일한 제2식각 챔버내에서 인시튜적으로 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 식각 장치는 하나의 플랫폼내에 건식 식각 유니트와 습식 식각 유니트가 구비되어, 동일한 하나의 식각 장치내에서 웨이퍼의 베벨 영역의 상면에 형성된 퇴적물을 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용하여 건식 식각 공정을 통해 제거하고, 배면에 형성된 퇴적물을 습식 식각 공정을 통해 제거할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 에지 부분 및 배면에 대한 파티클 및 오염의 미세 제어에 유리한 이점이 있다. 또한, 식각 가스와 선택적 레이저 조사 방식을 이용하여 웨이퍼의 베벨 식각시, 파티클의 발생을 최소화하면서 베벨 영역의 퇴적물을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 발생된 파티클의 웨이퍼 중앙 부분으로의 유입을 방지할 수 있다.
게다가, 3D 낸드 플래쉬 소자 제조를 위한 증착 공정시 막이 웨이퍼의 상면 뿐만 아니라 배면 안쪽으로 증착되어 휨 현상 발생으로 수율이 저하되는 문제점을 배면 습식 식각 공정을 통해 해결할 수 있을 뿐만 아니라 배면 파티클의 제어가 용이한 이점이 있다.
또한, 웨이퍼의 베벨 영역의 상면에 형성된 퇴적물을 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용한 건식 식각 공정을 통해 제거한 공정 후의 베벨 세정 공정과 베벨 영역의 배면에 형성된 퇴적물의 제거 공정을 동일한 습식 식각 유니트에서 인시튜적으로 진행할 수 있어 베벨 영역의 퇴적물을 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 공정 단순화 및 공정 시간 단축을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 수율을 향상시킬 수 있다.
게다가, 베벨 식각을 위한 식각 공정과 베벨 세정을 위한 세정 공정이 하나의 동일한 식각 장치내에서 이루어지므로, 웨이퍼의 대기 노출을 최소화하여 파티클 및 오염에 노출을 최소화할 수 있으므로, 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 베벨 영역의 식각 공정에 적합한 반도체 하이브리드 식각 장치의 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치에 있어서, 습식 식각 유니트의 단면구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3(a) 및 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치에 있어서, 식각 가스 및 선택적 레이저 조사방식을 이용한 건식 식각 유니트의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치내에서 수행되는 식각 가스 및 선택적 레이저 조사방식을 이용한 웨이퍼 베벨 영역의 식각 공정을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치내에서 수행되는 식각 가스 및 선택적 레이저 조사방식을 이용한 웨이퍼 베벨 영역의 식각 공정을 설명하기 위한 공정흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치에 있어서, 식각 가스 및 선택적 레이저 조사 방식을 사용하는 경우 SEM 사진을 도시한 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치(100)의 단면도를 도시한 것이다. 도 1의 반도체 하이브리드 식각 장치(100)는 습식 식각 유니트와 건식 식각 유니트가 결합되어, 하나의 장치내에 반도체 웨이퍼의 베벨 영역에 축적된 퇴적물을 제거하기 위한 베벨 식각 공정을 수행할 수 있는 식각 장치이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치(100)는 식각 유니트들(260, 270)이 배치될 플랫폼(platform)(110) 및 상기 플랫폼(110)의 외부에 배치되어 상기 플랫폼(110)내에 배치된 식각 유니트들의 식각 공정 제어, 예를 들어 웨이퍼 이송 등을 제어하기 위한 콘트롤러(120)를 포함할 수 있다.
상기 플랫폼(110)은 내부가 청정한 분위기를 유지하며, 크게 4개의 파트, 예를 들어, 설비 전후 모듈(EFEM, equipment front end module) 파트(130), 버퍼(buffer) 모듈 파트(150), 습식(wet) 식각 유니트 파트(170), 및 건식(dry) 식각 유니트 파트(190)로 분류될 수 있다.
EFEM 파트(130)는 그의 내부에 이송 모듈(225)을 구비하여 다수의 웨이퍼(도 2 및 3의 200 참조)를 이송시키는 역할을 한다. 상기 EFEM 파트(130)는 로드 포트(210)와 인덱스 모듈(220)을 구비할 수 있다. 상기 EFEM 파트(130)는 웨이퍼를 외부로부터 공정 모듈 파트인 습식 식각 유니트 파트(170) 또는 건식 식각 유니트 파트(190)로 반송시켜 주는 역할을 할 수 있다. 상기 EFEM 파트(130)의 내부는 청정한 공간을 형성하여 웨이퍼가 청정한 환경 내에서 습식 식각 유니트 파트(170) 또는 건식 식각 유니트 파트(190)로 이송되도록 할 수 있다.
상기 로드 포트(210)에는 웨이퍼 저장 용기로서 다수의 FOUP (front opening unified pod)(215)이 로딩될 수 있다. 상기 FOUP(215)은 반도체 웨이퍼를 저장하기 위한 밀폐형 웨이퍼 저장 용기로서, 예를 들어 카세트 일체형으로 전방 개방형인 웨이퍼 저장 용기일 수 있다. 상기 웨이퍼(200)는 lot 단위로 FOUP(215)에 장착되어 이송되고, 습식 및 건식 식각 유니트 파트(170, 190)로는 낱장으로 이송될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 웨이퍼(200)가 저장 용기로서 FOUP(215)에 장착되어 로드 포트(210)에 로딩되는 것을 예시하였으나, 이에 반드시 한정되는 것이 아니라 웨이퍼의 사이즈 등에 따라 다양한 방식으로 로드 포트(210)에 로딩될 수 있다.
인덱스 모듈(220)은 상기 로드 포트(210)의 FOUP(215)에 저장된 웨이퍼를 식각 유니트(260, 270)로 이송하는 역할을 한다. 인덱스 모듈(220)에는 식각 유니트 유니트(260, 270)로의 웨이퍼 이송을 담당하는 인덱스 로봇(225)이 배치될 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 인덱스 모듈(220)에는 상기 로드 포트(210)의 FOUP(215)을 오픈시켜 주기 위한 FOUP 오프너가 배치될 수 있다.
버퍼 모듈 파트(150)에는 공정 모듈인 식각 유니트(260, 270)로 제공되어 공정 처리될 웨이퍼들 또는 식각 유니트(260, 270)로 부터 제공되는 공정 처리된 웨이퍼들을 임시 보관하기 위한 버퍼 모듈(230)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼 모듈(230)은 다수의 버퍼(235)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 로드 포트(210)에 배열된 다수의 FOUP(215)중 제1 및 2 FOUP에 저장된 웨이퍼들은 상기 인덱스 로봇(225)을 통해 상기 버퍼 모듈(230)의 다수의 버퍼들(235)중 제1버퍼로 이송되어 일시 저장되고, 다수의 FOUP(215)중 제3 및 제4 FOUP에 저장된 웨이퍼들은 상기 인덱스 로봇(225)을 통해 상기 다수의 버퍼(235)중 제2버퍼로 이송되어 일시 저장될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치(100)에서는, 상기 플랫폼(110)내 상기 버퍼 모듈 파트(150) 및 식각 유니트 파트(170, 190)간에는 웨이퍼 이송을 위한 웨이퍼 이송 통로(240)가 형성될 수 있다. 상기 웨이퍼 이송 통로(240)에는 상기 버퍼(235)와 식각 유니트(260, 270)간의 웨이퍼(200)의 이송을 담당하는 상기 웨이퍼 이송 수단(250)으로서, 웨이퍼 이송 로봇(WTR, wafer transfer Robot)이 배치될 수 있다.
웨이퍼 이송 통로(240)에 배치된 상기 웨이퍼 이송 로봇(250)은 공정 모듈 유니트인 식각 유니트(260, 270)에서 공정 처리될 웨이퍼(200)를 상기 버퍼 모듈(230)의 버퍼(235)로부터 식각 유니트(260, 270)로 이송하거나, 식각 유니트(260, 270)에서 공정 처리된 웨이퍼(200)를 상기 식각 유니트(260, 270)로부터 상기 버퍼(235)로 제공할 수 있다.
습식 식각 유니트 파트(170)에는 습식 식각 유니트(모듈) (260)이 배치될 수 있다. 습식 식각 유니트(260)에는 습식 식각 공정을 위한 다수의 공정 챔버(265)가 배열될 수 있다. 공정 챔버(265)는 웨이퍼(200)에 대하여 습식 식각 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 도면에는 도시되지 않았으나, 습식 식각 유니트(260)는 상기 공정 챔버(265)내의 웨이퍼(200)로 적어도 한 종류의 습식 케미칼을 공급하기 위한 케미칼 공급부, 상기 웨이퍼 이송 로봇(250)에 의해 버퍼(235)로 부터 이송된 공정 처리될 웨이퍼를 상기 공정 챔버(265)로 로딩하기 위한 로딩 장치, 상기 공정 챔버(265)로부터 공정 처리된 웨이퍼(200)를 언로딩하기 위한 언로딩 장치 등을 더 구비할 수 있다.
다수의 공정 챔버(265)에는 상기 웨이퍼 이송 로봇(250)에 의해 버퍼(235)에 임시 저장되어 있던 웨이퍼(200)가 이송되어, 습식 식각 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 다수의 공정 챔버(265)에서는 웨이퍼의 베벨 영역에 대한 식각 공정을 진행할 수 있다. 구체적으로, 다수의 공정 챔버(265)에서는 웨이퍼 베벨 영역중 웨이퍼의 배면 또는 웨이퍼의 배면 전체에 대한 습식 식각 공정을 진행할 수 있다. 또한, 다수의 공정 챔버(265)에서는 상기 웨이퍼에 대한 세정 공정을 진행할 수도 있다.
건식 식각 유니트 파트(190)에는 건식 식각 유니트(모듈) (270)이 배치될 수 있다. 건식 식각 유니트(270)는 로드락 챔버(271), 이송 챔버(273) 및 다수의 공정 챔버(275) 등을 포함할 수 있다. 로드락 챔버(271)는 상기 웨이퍼 이송 로봇(250)에 의해 버퍼(235)로 부터 이송된 공정 처리될 웨이퍼를 적재한 후 그의 내부를 진공 상태로 만들어 줄 수 있다.
이송 챔버(273)에는 상기 진공 상태의 로드락 챔버(271)에 적재된 웨이퍼를 상기 공정 챔버(275)로 이송하는 웨이퍼 이송 로봇(280)이 배치될 수 있다. 건식 식각 유니트(270)에는 건식 식각 공정을 위한 다수의 공정 챔버(275)가 배열될 수 있다. 다수의 공정 챔버(275)에는 상기 웨이퍼 이송 로봇(280)에 의해 로드락 챔버(271)에 적재되어 있던 웨이퍼들이 이송되어, 건식 식각 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 다수의 공정 챔버(275)에서는 웨이퍼의 베벨 영역에 대한 건식 식각 공정을 진행할 수 있다. 구체적으로, 다수의 공정 챔버(275)에서는 웨이퍼 베벨 영역중 웨이퍼의 전면에 대한 건식 식각 공정을 진행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 하이브리드 식각 장치(100)에 있어서, 습식 식각 유니트(260)의 단면 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2에는 상기 습식 식각 유니트(260)에 배치된 다수의 공정 챔버(265)중 하나에 대한 단면 구조를 도시한 것이다.
공정 챔버(265)는 웨이퍼(200)의 습식 식각 공정이 진행되는 공간으로서, 공정 처리될 웨이퍼(200)를 지지하기 위한 기판 지지대(201)이 배치될 수 있다. 상기 기판 지지대(201)상의 상기 웨이퍼(200)는 척핀(202)에 의해 지지될 수 있다. 상기 척핀(202)은 상기 웨이퍼(200)의 회전시 웨이퍼가 외부로 튀어나가는 것을 방지하는 가이드 역할을 할 수 있다.
상기 공정 챔버(265)의 상측 부분, 예를 들어 상기 웨이퍼(200)의 상부에는 상기 웨이퍼(200)로 습식 케미칼(204)을 제공하기 위한 분사부(203)가 배치될 수 있다. 도면상에는 도시되지 않았으나, 상기 분사부(203)는 상기 습식 케미칼(204)을 분사시켜 주기 위한 다수의 노즐이 상기 웨이퍼(200)에 대향하여 배열될 수 있다. 상기 분사부(203)는 상기 웨이퍼(200)의 상부에만 배열되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 분사부(203)는 상기 웨이퍼(200)의 하부에도 배열될 수 있다.
상기 기판 지지대(201)에는 회전축(206)이 결합되어 상기 기판 지지대(201)를 회전시켜 줄 수 있다. 상기 회전축(206)에는 상기 회전축(206)에 동력, 예를 들어 회전력을 제공하기 위한 회전수단(205)이 연결될 수 있다. 상기 회전수단(205)은 예를 들어, 모터를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 회전수단(205)로부터 제공되는 회전력이 상기 회전축(206)을 통해 상기 기판 지지대(201)에 전달되어, 상기 웨이퍼(200)를 회전시켜 주게 된다.
상기 습식 식각 유니트(260)은 상기 웨이퍼(200)에 대하여 공정 챔버(265)내에서 습식 식각 공정을 진행할 수 있다, 예를 들어, 베벨 식각 공정시, 상기 회전수단(205)으로부터 상기 회전축(206)을 통해 전달되는 회전력에 의해 상기 기판 지지대(201)가 회전하는 상태에서, 상기 분사부(203)를 통해 웨이퍼 배면 식각을 위한 습식 케미칼(204)을 상기 웨이퍼(200)로 제공하여 웨이퍼(200)의 배면(200b)을 식각할 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 베벨 영역의 배면을 식각하거나 또는 상기 웨이퍼의 배면을 전면적으로 식각할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 베벨 식각을 위한 습식 식각 공정을 스프레이 방식을 통해 수행하는 것을 예시하였으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 베벨 식각 공정후 웨이퍼 세정 공정시, 상기 회전 수단(205)으로부터 상기 회전축(206)을 통해 전달되는 회전력에 의해 상기 기판 지지대(201)가 회전하는 상태에서, 상기 분사부(203)를 통해 웨이퍼 세정을 위한 습식 케미칼(204)을 상기 웨이퍼(200)로 제공하여 웨이퍼 세정 공정을 수행할 수 있다.
상기 습식 식각 공정 또는 세정 공정시 상기 웨이퍼(200)는 전면(200a)이 회전 수단(205)에 대향 배치되고, 배면(200b)이 상측을 향하도록 공정 챔버(265)내에 배치될 수 있다. 이를 위해, 도면상에는 도시되지 않았으나, 상기 웨이퍼(200)를 반전시켜 주기 위한 반전 수단(reverse kit)이 공정 챔버(265)내에 배치될 수 있다. 상기 반전 수단은 반드시 습식 공정 유니트(260)의 공정 챔버(265)내에 배치되는 것이 아니라 상기 EFEM 파트(130), 예를 들어 로드 포트(210) 또는 상기 버퍼 모듈(230)내에 배치될 수도 있다.
도 3(a)은 본 발명의 실시예에 따른 베벨 식각용 건식 식각 유니트(270)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3(a)을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 베벨 식각용 건식 식각 유니트(270)는 챔버(275) 및 그의 상면에 웨이퍼(200)가 안착되는 상기 챔버(275)내에 위치하는 기판 지지대(277)을 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼(200)는 그의 전면(200a)이 상측을 향하도록 상기 웨이퍼 지지대(277)에 안착될 수 있다. 상기 웨이퍼 지지대(277)는 척일 수 있다. 상기 척(277)은 회전가능하며, 안착된 웨이퍼(200)를 냉각시켜 주거나 또는 가열시켜 줄 수 있다. 도 3(a)에는 도시되지 않았으나, 상기 웨이퍼(200)는 도 2에서와 마찬가지로, 척핀에 의해 지지될 수 있다. 마찬가지로, 상기 척핀은 상기 웨이퍼(200)의 회전시 웨이퍼가 외부로 튀어나가는 것을 방지하는 가이드 역할을 할 수 있다.
상기 공정 챔버(275)의 상기 웨이퍼(200)의 전면(200a)에 대향하는 부분, 예를 들어 공정 챔버(275)의 상측 부분에 적어도 하나의 주입구(390, 391)를 구비할 수 있다. 상기 적어도 하나의 주입구(390, 391)는 식각 가스 공급용 제1주입구(390)와 레이저 공급용 제2주입구(391)를 포함할 수 있다.
상기 제1주입구(390)는 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면을 식각하기 위한 가스를 상기 공정 챔버(275)로 주입하기 위한 것이다. 상기 가스는 레이저와 반응하여 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면상에 축적된 막을 제거하기 위한 식각 가스로 작용할 수 있다. 상기 식각 가스는 상기 웨이퍼의 베벨 영역상의 막만을 선택적으로 제거하기 위한 가스로서, 웨이퍼상의 반도체 소자 제조용 막질에는 영향을 미치지 않는 가스를 사용할 수 있다. 상기 식각 가스는 예를 들어, 베벨 영역에 축적된 막이 비정질 카본층(amorphous carbon layer, ACL)인 경우, O2 가스를 포함할 수 있다.
상기 제2주입구(391)는 상기 식각 가스와의 반응을 위한 레이저를 상기 공정 챔버(275)로 조사하기 위한 것이다. 상기 제2주입구(391)는 상기 척(277)상에 안착되는 웨이퍼(200)중 파티클이 제거될 부분, 예를 들어 웨이퍼의 에지 부분(웨이퍼의 베벨 영역)에 대응하여 상기 공정 챔버(275)의 상측 부분에 형성될 수 있다.
상기 공정 챔버(275)은 상기 공정 챔버(275) 내부를 진공으로 만들어주기 위한 외부의 진공 펌프(미도시)가 연결되는 진공관(279)을 더 포함할 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 상기 공정 챔버(275)는 파티클 제거 공정후 진공 퍼지용 배기구를 더 포함할 수 있다.
상기 건식 식각 유니트(270)는 상기 제1주입구(390)로 식각 가스를 공급하기 위한 가스 공급부(350)를 더 구비할 수 있다.
상기 가스 공급부(350)는 상기 식각 가스를 공급하기 위한 가스 공급원(360), 상기 가스 공급원(360)로부터 상기 식각 가스를 상기 제1주입구(390)로 제공하기 위한 가스 공급관(370), 그리고 상기 가스 공급관(370)을 통해 공급되는 식각 가스를 상기 제1주입구(390)를 통해 상기 척(277)에 웨이퍼(200)가 안착되어 있는 상기 공정 챔버(275)로 분사시켜 주기 위한 노즐(380)을 포함할 수 있다.
도면상에는 도시되지 않았으나, 상기 가스 공급관(370)에는 상기 공정 챔버(275)로 공급되는 식각 가스의 유량을 측정하기 위한 가스 유량 측정기와 상기 공정 챔버(275)로 공급되는 식각 가스의 공급량을 제어하기 위한 밸브가 더 구비될 수 있다.
상기 건식 식각 유니트(270)는 상기 제2주입구(391)로 레이저를 공급하기 위한 레이저 공급부(300)를 더 구비할 수 있다.
상기 레이저 공급부(300)는 상기 레이저를 공급하기 위한 레이저 광원(310), 상기 레이저 광원(310)로부터 상기 레이저를 상기 제2주입구(391)로 제공하기 위한 레이저 전송부(320), 그리고 상기 레이저 전송부(320)을 통해 전송되는 레이저를 상기 공정 챔버(275)내의 척(277)에 안착된 상기 웨이퍼(200)로 조사하기 위한 레이저 조사부(330)을 포함할 수 있다.
상기 레이저 전송부(320)는 광 파이버 등으로 구성될 수 있으며, 상기 레이저 광원(310)은 광에너지(레이저)를 발생하여 전방으로 방출시켜 주기 위한 레이저 발진기로서, 기체 레이저, 액체 레이저, 고체 레이저, 또는 반도체 레이저를 포함할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
도면에는 도시되지 않았으나, 상기 레이저 공급부(310)는 상기 척(277)상의 웨이퍼(200)의 막 제거 부분, 예를 들어 베벨 영역의 전면에 대하여 수직한 방향으로 레이저 조사부(330)를 통해 레이저가 조사되도록 하기 위하여 광의 진로를 변경시켜 주기 위한 부재를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저 빔을 분기시켜 주기 위한 빔 스플리터, 상기 빔 스플릿터에서 분기된 레이저 빔을 상기 레이저 조사부(330)로 제공하기 위한 반사 미러 등을 더 포함할 수 있다.
상기 건식 식각 유니트는 베벨 식각 공정이 진행될 웨이퍼(200)가 상기 척(277)에 안착된 공정 챔버(275)가 상기 진공관(279)에 연결된 진공 펌프(미도시)에 의해 진공상태가 유지되는 상태에서, 상기 가스 공급부(350)로부터 공급되는 식각 가스, 예를 들어 O2 가스를 상기 제1주입구(390)를 통해 상기 공정 챔버(275)로 주입한다.
이어서, 상기 레이저 공급부(300)로부터 공급되는 레이저를 상기 제2주입구(391)를 통해 상기 공정 챔버(275)내의 상기 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면으로 수직한 방향으로 조사한다.
이때, 상기 웨이퍼의 베벨 영역상에 축적된 막이 ACL 을 포함하고, 식각 가스로 O2 가스를 사용하는 경우, 레이저 조사 조건은 하기의 [표 1]과 같다.
[표 1]
Figure 112021029974682-pat00001
따라서, 상기 제1주입구(390)를 통해 주입된 상기 식각 가스와 상기 제2주입구(391)를 통해 조사된 레이저가 반응하여, 상기 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면에 대한 건식 식각 공정을 수행한다. 종래의 레이저를 사용하여 막을 폭발성으로 제거하여 비산되는 방식과는 달리, 상기 건식 식각 방법은 진공상태에서 식각 가스를 주입한 후 선택적으로 레이저를 베벨 영역에 수직한 방향으로 조사하여 줌으로써, 식각 가스와 반응시켜 막을 제거하여 줌으로써, 파티클의 발생을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 중앙부분으로 발생된 파티클이 유입되는 것을 방지할 수 있다(도 6 참조).
도 3(a)에는 도시되지 않았으나, 상기 가스 공급부(350)와 상기 레이저 공급부(300)는 상기 공정 챔버(275)의 제1 및 제2주입구(390, 391)로 식각 가스 및 레이저를 공급하기 위하여 상기 제1 및 제2주입구(390, 391)에 대응하는 위치로 이동가능하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 가스 공급부(350) 및 상기 레이저 공급부(300)은 로봇 암과 같은 이동 유니트를 포함할 수 있다.
도 3(a)에는 상기 제1 및 제2주입구(390, 391)가 상기 공정 챔버(275)의 상측 에지측에 배치되는 것으로 예시하였으나, 실제로는 상기 공정 챔버(275)내의 척(277)상에 안착되는 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면에 대응하여 배열되도록 위지할 수 있다.
또한, 식각 가스와 레이저가 각각의 주입구(390, 391)를 통해 상기 공정 챔버(275)로 공급되는 것을 예시하였으나, 하나의 주입구(390)만을 배치하고, 이동 유니트에 의해 상기 가스 공급부(350) 및 상기 레이저 공급부(300), 구체적으로 상기 가스 공급용 노즐(380)과 레이저 조사부(330)를 이동시켜 줌으로써, 상기 식각 가스와 레이저가 순차적으로 상기 공정 챔버(275)로 제공되도록 구성할 수도 있다.
도 3(b)은 본 발명의 실시예에 따른 베벨 식각용 건식 식각 유니트(270a)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3(b)을 참조하면, 건식 식각 유니트(270a)는 도 3(a)의 건식 식각 유니트(270)와 동일한 구조를 갖는다.
도 3(a)의 건식 식각 유니트(270)는 레이저를 제2주입구(391)를 통해 상기 공정 챔버(275)로 제공함에 반하여, 도 3(b)의 건식 식각 유니트(270a)는 레이저를 레이저 투과 부재(395)를 통해 공정 챔버(275)로 제공되도록 하는 것만이 상이하다.
구체적으로, 상기 건식 식각 유니트(270a)는 상기 척(277)상에 웨이퍼(200)가 안착된 상기 공정 챔버(275)로 레이저 공급부(300)로부터 공급되는 레이저가 조사되도록 하는 레이저 투과 부재(395)를 더 포함할 수 있다. 상기 레이저 투과 부재(395)는 레이저가 투과되도록 투명한 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투명 물질은 유리를 포함할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
상기 레이저 투과 부재(395)는 상기 공정 챔버(275)의 상기 척(277)상에 안착된 웨이퍼(200)에 대응하는 공정 챔버(275)의 상측 부분에 배치되어, 상기 레이저 공급부(300)로부터 공급되는 레이저가 웨이퍼(200)에 대하여 수직한 방향으로 조사되도록 할 수 있다.
상기 레이저 투과 부재(395)는 원형판 부재로 구성될 수 있으며, 이런 경우 상기 레이저 통과 부재(395)의 반경이 상기 웨이퍼(200)의 반경보다 크도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 레이저 투과 부재(395)의 중심과 상기 척(277)의 중심이 동일 선상에 위치하여, 상기 레이저 공급부(300)로부터 제공되는 레이저가 상기 레이저 투과 부재(395)를 투과하여 상기 웨이퍼(200)의 베벨 영역으로 정확하게 조사되도록 할 수 있다.
상기 레이저 투과 부재(395)는 반드시 원형판 부재로 구성되는 것이 아니라, 상기 레이저 공급부(300)로부터 공급되는 레이저가 웨이퍼의 에지 부분의 막을 용이하게 제거하도록 상기 웨이퍼의 베벨 영역으로 조사가능한 구조는 모두 적용 가능하다.
상기 레이저 조사부(350)가 상기 레이저 투과 부재(395) 상부에 배치되어, 상기 척(277)상에 안착된 웨이퍼의 베벨 영역에 대해 수직한 방향으로 레이저가 조사되도록, 상기 레이저 공급부(300)는 상기 레이저 조사부(350)를 상기 척(277)상에 안착된 웨이퍼의 베벨 영역으로 이동시켜 주는 이동 유니트를 더 포함할 수 있다.
상기 건식 식각 유니트(270a)는 웨이퍼(200)가 상기 척(277)에 안착된 공정 챔버(275)가 진공이 유지되는 상태에서, 상기 가스 공급부(350)로부터 공급되는 식각 가스, 예를 들어 O2 가스를 상기 주입구(390)를 통해 공정 챔버(275)로 주입한다.
이어서, 상기 레이저 공급부(300)로부터 레이저를 상기 레이저 투과 부재(395)를 투과하여 상기 공정 챔버(275)내의 상기 웨이퍼(200)의 베벨 영역으로만 수직하게 조사하여, 베벨 영역에 대한 건식 식각 공정을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 식각 장치를 구성하는 건식 식각 유니트 및 습식 식각 유니트 각각은 도면에 도시된 구성에 한정되는 것이 아니라 반도체 공정에서 사용되는 다양한 식각 장비가 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 웨이퍼의 전면(200a)이나 배면(200b)에 대해 건식 식각 공정과 습식 식각 공정을 각각 수행하도록 건식 식각 장치 또는 습식 식각 장치가 상기 플랫폼(100)내에 배치될 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼의 전면과 배면에 대해 식각 공정이 동시에 수행되도록 상기 식각 장비가 구성될 수도 있다. 게다가, 상기 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 식각 장치는 웨이퍼의 베벨 식각 공정이나 세정 공정에 적용될 뿐만 아니라 다양한 식각 공정에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 하이브리드 식각 장치는 단독의 습식 식각 공정, 단독의 건식 식각 공정, 또는 단독의 세정 공정을 진행하도록 적용될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 식각 장치를 이용한 하이브리드 베벨 식각 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 베벨 식각 방법을 도 1 내지 도 3(a) 및 (b)과 함께 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 상기 하이브리드 식각 장치의 EFEM 파트(130)에 로딩된 다수의 FOUP(215)중 해당하는 FOUP(215)에 공정 처리될 웨이퍼(도 2 및 3의 200 참조)를 lot 단위로 로딩시키고(S400), 상기 FOUP(215)에 로딩된 웨이퍼(200)를 웨이퍼 이송 수단(225)인 인덱스 로봇(IR)을 이용하여 다수의 버퍼(235)중 해당하는 버퍼(235)에 일시 저장한다(S410).
이어서, 웨이퍼 이송 통로(240)에 배치된 웨이퍼 이송 수단(250)인 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 이용하여 상기 버퍼(235)에 저장된 웨이퍼(200)를 건식 식각 유니트(270)의 공정 챔버(275)로 이송한다(S420).
도 1을 참조하면, 상기 버퍼(235)에 저정된 웨이퍼(200)는 상기 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 통해 건식 식각 유니트(270)의 로드락 챔버(271)로 이송되고, 상기 로드락 챔버(271)에 이송된 웨이퍼(200)는 이송 챔버(273)에 배치된 웨이퍼 이송 수단(280)인 웨이퍼 이송 로봇(DTR)을 통해 다수의 공정 챔버(275)중 해당하는 공정 챔버(275)로 이송시켜 준다.
건식 식각용 공정 챔버(275)내에서, 상기 기판 지지대(277)에 안착된 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면에 대하여 식각 가스와 레이저를 공급하여 상기 베벨 영역에 대한 건식 식각 공정을 수행한다(S430).
도 3(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 가스 공급부(350)로부터 공급되는 가스를 주입구(390)를 통해 상기 공정 챔버(275)로 공급하고, 상기 레이저 공급부(300)로부터 레이저를 상기 주입구(391) 또는 상기 레이저 투과 부재(395)를 통해 상기 공정 챔버(275)로 조사한다. 상기 레이저는 상기 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면에 수직하게 선택적으로 조사될 수 있다. 따라서, 상기 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면에 축적된 막질이나 파티클 등을 제거하여 줄 수 있다.
상기한 바와 같이, 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용하여 웨이퍼의 베벨 영역에 대하여 식각 공정을 수행함으로써, 파티클의 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 베벨 영역에서 발생된 파티클이 웨이퍼의 중앙 부분으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 상기 웨이퍼 이송 수단(250)을 이용하여 웨이퍼 이송 통로(240)를 경유하여 상기 1차 베벨 식각된 웨이퍼(200)를 습식 식각 유니트(260)의 공정 챔버(265)로 이송시켜 준다(S440).
먼저, 상기 1차 베벨 식각된 웨이퍼(200)는 상기 이송 챔버(273)에 배치된 웨이퍼 이송 로봇(DTR)을 통해 상기 로드락 챔버(271)로 이송된다. 상기 로드락 챔버(271)에 로딩된 웨이퍼(200)는 상기 웨이퍼 이송 수단(250)인 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 통해 상기 습식 식각 유니트(260)로 이송된다. 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 통해 이송된 웨이퍼는 습식 식각 유니트(260)의 웨이퍼 로딩 수단을 통해 상기 습식 식각용 공정 챔버(265)로 이송된다.
습식 식각용 공정 챔버(265)내에서, 상기 기판 지지대(201)에 안착된 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 배면 또는 웨이퍼(200)의 배면 전체에 대하여 습식 식각 공정을 이용하여 2차로 베벨 식각 공정을 수행한다(S450). 이때, 2차 베벨 식각 공정은 경우에 따라서, 상기 웨이퍼(200)의 배면이 상측을 향하도록 안착된 상태에서 진행될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(265)내에 배치된 기판 지지대(277)에 안착된 웨이퍼(200)를 향해 분사부(203)를 통해 습식 케미칼(204)을 공급하여 줌으로써, 상기 웨이퍼 베벨 영역의 배면 또는 상기 웨이퍼 베벨 영역을 포함하는 웨이퍼 배면을 전면적으로 2차 베벨 식각 공정을 진행한다. 이에 따라, 상기 웨이퍼의 배면에 축적된 막질이나 파티클 등을 제거하여 줄 수 있다.
이어서, 동일 챔버내, 예를 들어 공정 챔버(265)내에서 2차 베벨 식각된 웨이퍼(200)에 대하여 인시튜적으로 (in-situ) 베벨 세정 공정을 진행한다(S460). 상기 세정 공정은 상기 1차 베벨 식각 공정인 건식 식각 공정에 의해 발생된 파티클을 제거하기 위해 수행될 수 있다. 이때, 베벨 세정 공정은 경우에 따라서, 상기 웨이퍼(200)의 배면이 상측을 향하도록 안착된 상태에서 진행될 수 있다.
상기 베벨 세정 공정이 2차 베벨 식각 공정과 동일한 챔버인 습식 식각용 공정 챔버(265)내에서 인시튜적으로 수행되므로, 추가의 웨이퍼의 로딩 및 이송 공정없이 베벨 세정 공정을 진행할 수 있으므로, 공정 단순화 및 그에 따른 오염에 대한 노출도 감소시켜 줄 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼의 배면이 상측을 향하도록 안착되어 습식 식각 공정을 수행하는 경우, 웨이퍼 반전 수단을 이용하여 상기 웨이퍼(200)를 반전시킨 상태에서 습식 식각 공정을 수행하고, 반전된 상태에서 세정 공정을 추가의 웨이퍼 반전 공정없이 진행할 수 있으므로, 공정 단순화 및 공정 시간 단축을 도모할 수 있다.
상기 베벨 식각 공정 및 세정 공정이 완료된 웨이퍼(200)는 상기 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 통해 상기 공정 챔버(265)로부터 상기 버퍼(235)로 이송된다(S470). 도면상에는 도시되지 않았으나, 웨이퍼 언로딩 수단을 통해 상기 공정 챔버(265)로부터 언로딩될 수 있다. 이어서, 상기 버퍼(235)에 저장된 웨이퍼(200)는 웨이퍼 이송 수단(IR)에 의해 EFEM 파트(130)의 로드 포트(210)의 FOUP(215)에 이송되어 적재된다(S480).
본 발명의 일 실시예에 따른 베벨 식각을 위한 건식 식각 공정, 습식 식각 공정 및 세정 공정 각각은 특정 공정에 한정되는 것이 아니라, 반도체 공정 및 디스플레이 제조 공정에서 사용되는 다양한 공정에 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 식각 장치를 이용한 하이브리드 베벨 식각 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 베벨 식각 방법을 도 1 내지 도 3(a) 및 (b)와 함께 도 5를 참조하여 설명한다.
먼저, 상기 하이브리드 식각 장치의 EFEM 파트(130)의 다수의 FOUP(215)중 해당하는 FOUP(215)에 공정 처리될 웨이퍼(도 2 및 3의 200 참조)를 lot 단위로 로딩시키고(S500), 상기 FOUP(215)에 로딩된 웨이퍼(200)를 웨이퍼 이송 수단(225)인 인덱스 로봇(IR)을 이용하여 다수의 버퍼(235)중 해당하는 버퍼(235)에 일시 저장한다(S510).
웨이퍼 이송 수단(250)을 이용하여 상기 버퍼(235)에 저장된 웨이퍼(200)를 상기 웨이퍼 이송 통로(240)를 경유하여 습식 식각 유니트(260)의 공정 챔버(265)로 이송시켜 준다(S520). 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 통해 이송된 웨이퍼는 습식 식각 유니트(260)의 웨이퍼 로딩 수단을 통해 상기 습식 식각용 공정 챔버(265)로 로딩될 수 있다.
습식 식각용 공정 챔버(265)내에서, 상기 기판 지지대(201)에 안착된 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 배면 또는 웨이퍼(200)의 배면 전체에 대하여 습식 식각 공정을 이용하여 1차로 베벨 식각 공정을 수행한다(S530). 이때, 1차 베벨 식각 공정은 경우에 따라서, 상기 웨이퍼(200)의 배면이 상측을 향하도록 안착된 상태에서 진행될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(265)내에 배치된 기판 지지대(201)에 안착된 웨이퍼(200)를 향해 분사부(203)를 통해 습식 케미칼(204)을 공급하여 줌으로써, 상기 웨이퍼 베벨 영역의 배면 또는 상기 웨이퍼 베벨 영역을 포함하는 웨이퍼 배면을 전면적으로 1차 베벨 식각 공정을 진행한다. 이에 따라, 상기 웨이퍼의 배면에 축적된 막질이나 파티클 등을 제거하여 줄 수 있다.
이어서, 웨이퍼 이송 통로(240)에 배치된 웨이퍼 이송 수단(250)인 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 이용하여 상기 습식 식각 유니트(260)의 공정 챔버(265)에서 1차 베벨 식각된 웨이퍼(200)를 웨이퍼 이송 통로(240)를 경유하여 상기 건식 식각 유니트(270)의 공정 챔버(275)로 이송한다(S540). 상기 웨이퍼는 습식 식각 유니트(260)의 기판 언로딩 수단을 통해 언로딩되어 상기 웨이퍼 이송 로봇(WTR)에 의해 웨이퍼 이송 경로를 경유하여 건식 식각 유니트(270)로 이송될 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 웨이퍼(200)는 상기 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 통해 건식 식각 유니트(270)의 로드락 챔버(271)로 이송되고, 상기 로드락 챔버(271)에 이송된 웨이퍼(200)는 이송 챔버(273)에 배치된 웨이퍼 이송 수단(280)인 웨이퍼 이송 로봇(DTR)을 통해 다수의 공정 챔버(275)중 해당하는 공정 챔버(275)로 이송된다.
건식 식각용 공정 챔버(275)내에서, 상기 기판 지지대(277)에 안착된 1차 습식 식각된 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면에 대하여 식각 가스와 레이저를 공급하여 상기 베벨 영역에 대한 건식 식각 공정을 수행한다(S550).
도 3(a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 가스 공급부(350)로부터 공급되는 가스를 주입구(390)를 통해 상기 공정 챔버(275)로 공급하고, 상기 레이저 공급부(300)로부터 레이저를 상기 주입구(391) 또는 상기 레이저 투과 부재(395)를 통해 상기 공정 챔버(275)로 조사한다. 상기 레이저는 상기 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면에 수직하게 선택적으로 조사될 수 있다. 따라서, 상기 웨이퍼(200)의 베벨 영역의 전면에 축적된 막질이나 파티클 등을 제거하여 줄 수 있다.
상기한 바와 같이, 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용하여 웨이퍼의 베벨 영역에 대하여 식각 공정을 수행함으로써, 파티클의 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 베벨 영역에서 발생된 파티클이 웨이퍼의 중앙 부분으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이어서, 웨이퍼 이송 수단(250)을 이용하여 웨이퍼 이송 통로(240)를 경유하여 상기 2차 베벨 식각된 웨이퍼(200)를 습식 식각 유니트(260)의 공정 챔버(265)로 이송시켜 준다(S560).
먼저, 상기 2차 베벨 식각된 웨이퍼(200)는 상기 이송 챔버(273)에 배치된 웨이퍼 이송 로봇(DTR)을 통해 상기 로드락 챔버(271)로 이송된다. 상기 로드락 챔버(271)에 로딩된 웨이퍼(200)는 상기 웨이퍼 이송 수단(250)인 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 통해 상기 습식 식각 유니트(260)로 이송된다.
이어서, 동일 챔버내에서 2차 베벨 식각된 웨이퍼(200)에 대하여 베벨 세정 공정을 진행한다(S570). 상기 세정 공정은 2차 베벨 식각 공정인 건식 식각 공정 수행시 발생된 파티클을 제거하기 위해 수행될 수 있다. 이때, 베벨 세정 공정은 경우에 따라서, 상기 웨이퍼(200)의 배면이 상측을 향하도록 안착된 상태에서 진행될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 공정 챔버(265)내에 배치된 기판 지지대(201)에 안착된 웨이퍼(200)를 향해 분사부(203)를 통해 세정용 습식 케미칼(204)을 공급하여 줌으로써, 상기 웨이퍼에 대한 세정 공정을 진행할 수 있다.
상기 베벨 식각 공정 및 세정 공정이 완료된 웨이퍼(200)는 상기 웨이퍼 이송 로봇(WTR)을 통해 상기 공정 챔버(265)로부터 상기 버퍼(235)로 이송된다(S580). 도면상에는 도시되지 않았으나, 웨이퍼 언로딩 수단을 통해 상기 공정 챔버(265)로부터 언로딩될 수 있다. 이어서, 상기 버퍼(235)에 저장된 웨이퍼(200)는 웨이퍼 이송 수단(IR)에 의해 EFEM 파트의 로드 포트(210)의 FOUP(215)에 이송되어 적재된다(S590).
본 발명의 다른 실시예에 따른 베벨 식각을 위한 건식 식각 공정, 습식 식각 공정 및 세정 공정 각각은 특정 공정에 한정되는 것이 아니라, 반도체 제조 공정 및 디스플레이 제조 공정 등에서 사용되는 다양한 공정이 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 식각 장치 및 방법은 하나의 식각 장치내에 건식 식각 유니트와 습식 식각 유니트가 결합 구성되어 있어, 웨이퍼의 대기중의 노출을 최소화하여 식각 공정을 진행하여 줌으로써 파티클의 오염을 최소화할 수 있다.
다른 예로서, 상기 반도체 식각 공정은 상기 FOUP 에 적재된 웨이퍼(200)를 상기 버퍼 모듈(230)로 이송하여 일시 저장하는 단계; 상기 버퍼 모듈(230)에 저장된 웨이퍼(200)를 웨이퍼 이송 수단(250)에 의해 웨이퍼 이송 경로(240)를 경유하여 상기 습식 식각 유니트(260)의 공정 챔버(265)로 이송하는 단계; 및 상기 웨이퍼(200)에 대하여 습식 식각 공정을 수행하는 단계; 상기 공정 챔버(265)의 습식 식각된 웨이퍼를 상기 버퍼 모듈(230)로 이송하는 단계; 상기 버퍼 모듈의 웨이퍼를 상기 FOUP로 적재하는 단계를 포함하는 단독의 습식 식각 공정을 수행할 수도 있다
또 다른 예로서, 상기 반도체 식각 공정은 상기 FOUP 에 적재된 웨이퍼(200)를 상기 버퍼 모듈(230)로 이송하여 일시 저장하는 단계; 상기 버퍼 모듈(230)에 저장된 웨이퍼(200)를 웨이퍼 이송 수단(250)에 의해 웨이퍼 이송 경로(240)를 경유하여 상기 습식 식각 유니트(260)의 공정 챔버(265)로 이송하는 단계; 및 상기 웨이퍼(200)에 대하여 세정 공정을 수행하는 단계; 상기 공정 챔버(265)의 세정된 웨이퍼를 상기 버퍼 모듈(230)로 이송하는 단계; 상기 버퍼 모듈의 웨이퍼를 상기 FOUP로 적재하는 단계를 포함하는 단독의 세정 공정을 수행할 수도 있다.
또 다른 예로서, 상기 반도체 식각 공정은 상기 FOUP 에 적재된 웨이퍼(200)를 상기 버퍼 모듈(230)로 이송하여 일시 저장하는 단계; 상기 버퍼 모듈(230)에 저장된 웨이퍼(200)를 웨이퍼 이송 수단(250)에 의해 웨이퍼 이송 경로(240)를 경유하여 상기 건식 식각 유니트(270)의 공정 챔버(275)로 이송하는 단계; 및 상기 웨이퍼(200)에 대하여 식각 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용하여 식각 공정을 수행하는 단계; 상기 공정 챔버(275)의 웨이퍼를 상기 버퍼 모듈(230)로 이송하는 단계; 상기 버퍼 모듈의 웨이퍼를 상기 FOUP로 적재하는 단계를 포함하는 단독의 식각 공정을 수행할 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하이브리드 식각 장치 110: 플랫폼
200: 웨이퍼 215: FOUP
225, 250, 280: 웨이퍼 이송 수단 235: 버퍼
260: 습식 식각 유니트 265: 습식 공정 챔버
270: 건식 식각 유니트 275: 건식 식각 챔버
271: 로드락 챔버 273: 이송 챔버
300: 레이저 공급부 350: 가스 공급부
390, 391: 주입구 395: 레이저 투과 부재

Claims (15)

  1. 플랫폼;
    상기 플랫폼 내부에 배치되어, 웨이퍼에 대하여 제1식각 공정이 수행되는 제1식각 챔버를 구비하는 제1식각 유니트;
    상기 플랫폼 내부에 배치되어, 상기 웨이퍼에 대하여 상기 제1식각 공정과는 다른 방식의 제2식각 공정이 수행되는 제2식각 챔버를 구비하는 제2식각 유니트;
    상기 제1 및 제2식각 유니트간에 형성된 웨이퍼 이송 통로에 배치되어, 상기 제1 및 제2식각 유니트간에 상기 웨이퍼 이송 통로를 경유하여 상기 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송 수단을 포함하고,
    상기 제1식각 챔버내에서 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대하여 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용한 1차 식각 공정을 수행하고, 상기 제2식각 챔버내에서 상기 웨이퍼의 상기 베벨 영역의 배면 또는 상기 웨이퍼의 배면에 대해 2차 식각 공정이 수행되며,
    상기 1차 식각 공정은 상기 제1식각 챔버내에서 상기 가스가 선택적 레이저 조사 방법에 의해 조사된 레이저와의 반응을 통해 식각 가스로 작용하여, 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대해 진행되고,
    상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대한 상기 1차 식각 공정에 의해 발생된 파티클을 제거하기 위한 세정 공정이 상기 2차 식각 공정을 통해 베벨 식각된 상기 웨이퍼에 대하여 진행되되, 상기 세정 공정은 상기 1차 베벨 식각 공정이 수행된 상기 제1식각 챔버와는 다른 상기 2차 식각 공정이 수행된 상기 제2식각 챔버내에서 인시튜적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1식각 유니트는
    상기 제1식각 챔버의 상기 웨이퍼에 대응하는 상측 부분에 배치되는 적어도 하나의 주입구;
    상기 적어도 하나의 주입구를 통해 상기 가스를 상기 제1식각 챔버로 주입하는 가스 공급부; 및
    상기 적어도 하나의 주입구를 통해 상기 제1식각 챔버내의 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면으로 상기 레이저를 조사하기 위한 레이저 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 주입구는 상기 웨이퍼의 베벨 영역에 대응하여 상기 제1식각 챔버의 상측에 배열되며, 상기 가스 및 레이저가 상기 적어도 하나의 주입구를 통해 순차적으로 상기 제1식각 챔버로 공급되는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 주입구는
    상기 가스를 상기 제1식각 챔버로 주입하기 위한 제1주입구; 및
    상기 레이저를 상기 제1식각 챔버로 조사하기 위한 제2주입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가스 공급부와 상기 레이저 공급부는 상기 제1주입구와 제2주입구를 통해 상기 가스와 레이저가 순차적으로 상기 제1식각 챔버로 공급되도록, 상기 제1주입구와 제2주입구에 각각 대응하도록 이동가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가스는 O2 가스인 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1식각 유니트는
    상기 제1식각 챔버의 상기 웨이퍼에 대응하는 상측 부분에 배치되는 주입구;
    상기 주입구를 통해 상기 가스를 상기 제1식각 챔버로 주입하는 가스 공급부;
    상기 제1식각 챔버내의 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면으로 상기 레이저를 조사하기 위한 레이저 공급부; 및
    상기 제1식각 챔버내의 상기 웨이퍼의 베벨 영역에 대응하여 상기 제1식각 챔버상에 배열되어, 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면으로 레이저를 투과시켜 주는 레이저 투과 부재를 더 포함하는 반도체 하이브리드 식각 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 레이저 투과 부재는 상기 레이저가 상기 웨이퍼의 베벨 영역으로 투과되도록 투명한 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 장치.
  9. 플랫폼, 플랫폼 내부에 배치된 제1식각 챔버를 구비하는 제1식각 유니트 및 플랫폼 내부에 배치된 제2식각 챔버를 구비하는 제2식각 유니트 포함하는 반도체 하이브리드 식각 장치에 있어서,
    제1식각 챔버내에서 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대해 가스와 선택적 레이저 조사방식을 이용한 1차 베벨 식각 공정을 수행하되, 상기 1차 베벨 식각 공정은 상기 제1식각 챔버내에서 상기 가스가 선택적 레이저 조사 방법에 의해 조사된 레이저와의 반응을 통해 식각 가스로 작용하여, 상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대해 진행되는 단계;
    제2식각 챔버에서 상기 웨이퍼의 상기 베벨 영역의 배면 또는 상기 웨이퍼의 배면 전체에 대해 2차 베벨 식각 공정을 수행하는 단계; 및
    상기 웨이퍼의 베벨 영역의 전면에 대한 상기 1차 베벨 식각 공정에 의해 발생된 파티클을 제거하기 위한 세정 공정을 상기 2차 베벨 식각 공정을 통해 베벨 식각된 상기 웨이퍼에 대하여 상기 제2식각 챔버에서 진행하는 단계를 포함하되,
    상기 세정 공정은 상기 1차 베벨 식각 공정이 수행된 상기 제1식각 챔버와는 다른 상기 2차 베벨 식각 공정이 수행된 상기 제2식각 챔버내에서 인시튜적으로 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1식각 유니트는
    상기 제1식각 챔버의 상기 웨이퍼에 대응하는 상측 부분에 배치되는 주입구 및 레이저 투과 부재; 및
    상기 주입구 및 상기 레이저 투과 부재를 통해 상기 가스와 레이저를 공급하기 위한 가스 공급부 및 레이저 공급부를 포함하며,
    상기 1차 베벨 식각 공정은
    상기 제1식각 챔버를 진공상태로 만들어주는 단계;
    상기 가스 공급부로 부터 상기 가스를 진공 상태의 제1식각 챔버로 상기 주입구를 통해 공급하는 단계; 및
    상기 레이저 공급부로부터 상기 레이저를 상기 레이저 투과 부재를 통해 상기 제1식각 챔버로 공급하여 상기 가스와 반응시켜 주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가스는 O2 가스인 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제1식각 유니트는
    상기 제1식각 챔버의 상기 웨이퍼에 대응하는 상측 부분에 배치되는 적어도 하나의 주입구;
    상기 적어도 하나의 주입구를 통해 상기 가스를 상기 제1식각 챔버로 공급하기 위한 가스 공급부; 및
    상기 적어도 하나의 주입구를 통해 상기 레이저를 상기 제1식각 챔버로 공급하기 위한 가스 공급부 및 레이저 공급부를 포함하며,
    상기 1차 베벨 식각 공정은
    상기 제1식각 챔버를 진공상태로 만들어주는 단계;
    상기 가스 공급부로 부터 상기 가스를 진공 상태의 제1식각 챔버로 상기 적어도 하나의 주입구를 통해 공급하는 단계; 및
    상기 레이저 공급부로부터 상기 레이저를 상기 적어도 하나의 주입구를 통해 상기 제1식각 챔버로 공급하여 상기 식각 가스와 반응시켜 주는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가스와 상기 레이저는 동일한 하나의 주입구를 통해 상기 제1식각 챔버로 순차적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 주입구는 제1주입구와 제2주입구를 포함하며,
    상기 가스를 상기 제1주입구를 통해 상기 제1식각 챔버로 공급한 다음, 상기 레이저를 상기 제2주입구를 통해 상기 제1식각 챔버로 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 하이브리드 식각 방법.
  15. 삭제
KR1020210033210A 2021-03-15 2021-03-15 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법 KR102504807B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210033210A KR102504807B1 (ko) 2021-03-15 2021-03-15 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210033210A KR102504807B1 (ko) 2021-03-15 2021-03-15 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220128733A KR20220128733A (ko) 2022-09-22
KR102504807B1 true KR102504807B1 (ko) 2023-02-28

Family

ID=83445520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210033210A KR102504807B1 (ko) 2021-03-15 2021-03-15 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102504807B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100319333B1 (ko) * 1995-09-08 2002-04-22 야마자끼 순페이 반도체장치제작방법
US20110168672A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Uvtech Systems, Inc. Method and apparatus for processing substrate edges

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW346649B (en) * 1996-09-24 1998-12-01 Tokyo Electron Co Ltd Method for wet etching a film
KR101008341B1 (ko) * 2008-11-11 2011-01-14 세메스 주식회사 기판 배면 처리 장치 및 방법
KR20160036911A (ko) * 2014-09-26 2016-04-05 울트라테크 인크. 가스 분위기에서 포토레지스트를 레이저 처리하는 방법
KR102413131B1 (ko) * 2015-06-19 2022-06-24 주식회사 에이씨엔 건식처리와 습식처리를 위한 하이브리드 기판처리 시스템 및 이를 이용한 기판처리 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100319333B1 (ko) * 1995-09-08 2002-04-22 야마자끼 순페이 반도체장치제작방법
US20110168672A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Uvtech Systems, Inc. Method and apparatus for processing substrate edges

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220128733A (ko) 2022-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102404507B1 (ko) 기판 처리 방법, 프로그램, 컴퓨터 기억 매체 및 기판 처리 시스템
US7883579B2 (en) Substrate processing apparatus and lid supporting apparatus for the substrate processing apparatus
US7493904B2 (en) Liquid processing apparatus and liquid processing method
US6647642B2 (en) Liquid processing apparatus and method
JP2018098301A (ja) 基板処理装置
US20200395210A1 (en) Method and apparatus for treating substrate
US20090107519A1 (en) Method and system for chemically enhanced laser trimming of substrate edges
JP5422064B2 (ja) 半導体基板の表面エッチング装置
JP2013168422A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP6742124B2 (ja) 基板処理装置
KR102504807B1 (ko) 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법
KR102090685B1 (ko) 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법
JP7024032B2 (ja) 基板処理装置
US20080141509A1 (en) Substrate processing system, substrate processing method, and storage medium
US7810513B1 (en) Substrate preparation using megasonic coupling fluid meniscus and methods, apparatus, and systems for implementing the same
KR102386130B1 (ko) 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법
KR102366108B1 (ko) 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법
KR102397244B1 (ko) 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법
US20240222163A1 (en) Substrate processing apparatus and semiconductor manufacturing equipment including the same
JP2020184623A (ja) 基板処理方法、基板処理装置、及び基板処理設備
JP2002246361A (ja) 液処理装置および液処理方法
US20230166285A1 (en) Substrate treating apparatus and substrate treating method
US20240203773A1 (en) Substrate treating apparatus and semiconductor manufacturing equipment including the same
KR20200045161A (ko) 가이드 핀 및 이를 구비하는 포토 마스크 지지 유닛과 포토 마스크 세정 장치
KR102155111B1 (ko) 반도체 하이브리드 식각 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant