KR100323496B1 - Device and Method for Reclaiming of Semiconductor wafer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유독성의 화학적 처리를 억제한 물리적 방법을 적용하여 환경 친화성을 높이고 공정 시간 및 비용을 줄일 수 있도록한 반도체 웨이퍼의 재생 장치 및 방법에 관한 것으로, 그 구성은 하나의 웨이퍼 또는 복수의 웨이퍼를 동시에 장치내로 로딩/언로딩하는 웨이퍼 로딩/언로딩 유니트;슬러리 입자를 가속시키는 에어 컴프레이셔 유니트;상기 에어 컴프레이셔 유니트에 의해 가속된 고압의 미세 분말을 분사하면서 웨이퍼를 스캐닝하는 샌드 블래스팅 유니트;로딩된 웨이퍼들을 고정하고 샌드 블래스팅 유니트에서 분사되는 미세 분말의 충돌에 의해 필름층의 파쇄가 일어나 필름층이 제거되면 척킹 동작을 해제하는 웨이퍼 고정척 유니트;상기 웨이퍼의 척킹 또는 척킹 해제 상태에서 충돌이 끝난 미세 분말과 필름 파쇄물을 집진하거나 펌핑 동작을 하는 펌핑/집진 유니트;상기 집진된 잔류물과 입자를 분리 및 처리하는 잔류물/슬러리 입자 처리 유니트를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an apparatus and method for reproducing semiconductor wafers by applying a physical method that suppresses toxic chemical treatments to increase environmental friendliness and to reduce process time and cost. Loading / unloading unit for simultaneously loading / unloading into the apparatus; an air compressor unit for accelerating slurry particles; a sandblast for scanning a wafer while spraying the high pressure fine powder accelerated by the air compressor unit A wafer fixing chuck unit which fixes the loaded wafers and releases the chucking operation when the film layer is removed due to the fracture of the film layer due to the collision of the fine powder sprayed from the sand blasting unit; chucking or chucking of the wafers; To collect or pump fine powders and film debris Pumping / dust collecting unit which is small; is configured to include the the dust and residue particles separation and processing residue / slurry particles processing unit for.
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼의 재생에 관한 것으로, 특히 유독성의 화학적처리를 억제한 물리적 방법을 적용하여 환경 친화성을 높이고 공정 시간 및 비용을 줄일 수 있도록한 반도체 웨이퍼의 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the regeneration of semiconductor wafers, and more particularly, to an apparatus and method for regenerating semiconductor wafers by applying a physical method that suppresses toxic chemical treatments to increase environmental friendliness and reduce process time and cost.
일반적으로 반도체 소자를 형성하기 위해서는 기판, 즉, 실리콘과 같은 반도체 물질로 이루어진 웨이퍼가 요구된다.In general, to form a semiconductor device, a substrate, that is, a wafer made of a semiconductor material such as silicon is required.
웨이퍼의 종류는 용도에 따라 크게 프라임(prime) 웨이퍼, 테스트 웨이퍼, 더미 웨이퍼로 나눌 수 있는데, 프라임 웨이퍼는 실제 소자가 형성되는 웨이퍼를 말하며, 테스트 웨이퍼는 각각의 단위 공정을 모니터링하는데 사용되는 웨이퍼를 말한다.The types of wafers can be broadly divided into prime wafers, test wafers, and dummy wafers. The prime wafers are wafers on which actual devices are formed, and the test wafers are wafers used to monitor each unit process. Say.
그리고 더미 웨이퍼는 배치(batch) 타입으로 진행되는 단위 공정 즉, 로(furnace)를 사용하는 확산 또는 CVD(Chemical Vapour Deposition) 공정 및 챔버를 사용하는 식각 공정 등을 진행할 때 프라임 웨이퍼의 수가 배치 사이즈(batch size)보다 적을 경우 추가로 사용하는 웨이퍼를 말한다.In the dummy wafer, the number of prime wafers is used in a batch process, that is, a diffusion process using a furnace or a chemical vapor deposition (CVD) process and an etching process using a chamber. If less than batch size), it means additional wafer.
더미 웨이퍼를 사용하는 이유는 배치 사이즈 보다 적은 수의 웨이퍼를 로 또는 챔버에 로딩시키어 공정을 실시할때 발생하는 공정의 불균일을 막기 위한 것이다.The reason for using a dummy wafer is to prevent the process unevenness that occurs when the process is carried out by loading fewer wafers than the batch size into the furnace or chamber.
이와 같은 테스트 웨이퍼 또는 더미 웨이퍼는 정해진 용도로 공정 진행 및 이용이 1회 또는 수회걸쳐 이루어진 후에 일련의 재생 과정을 거쳐 다시 사용된다.Such a test wafer or a dummy wafer is used again after a series of regeneration processes after a process or use is performed once or several times for a predetermined use.
물론, 프라임 웨이퍼의 경우에 있어서도 단위 공정을 진행한후에 원하는 결과를 갖지 못하는 경우 일련의 재생 과정을 거쳐 다시 사용된다.Of course, even in the case of the prime wafer, if the desired process does not have a desired result after the unit process, it is used again through a series of regeneration process.
이를 ‘웨이퍼 재생’이라한다.This is called "wafer play."
도 1은 종래 기술의 웨이퍼 재생 방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 2는 종래 기술의 웨이퍼 재생 공정의 진행 단계를 예시한 순서도이다.1 is a flow chart showing a wafer regeneration method of the prior art, Figure 2 is a flow chart illustrating the progress of the wafer regeneration process of the prior art.
종래 기술의 웨이퍼 재생은 주로 화학적 처리에 의한 증착층들의 제거가 기본을 이루는 것으로, 크게 필름 제거(Film stripping)단계, 래핑(Lapping) 단계, 폴리싱(Polishing) 단계로 나눌 수 있다.Conventional wafer regeneration is mainly based on the removal of the deposition layers by chemical treatment, and can be roughly divided into a film stripping step, a lapping step, and a polishing step.
먼저, 재생 대상이 되는 웨이퍼를 장치내로 로딩시킨다.(100S)First, the wafer to be regenerated is loaded into the apparatus (100S).
여기서, 로딩되는 웨이퍼는 산화막(Oxide), 질화막(Nitride), 폴리(Poly-Si) 또는 금속막(Metal film)이 증착된 웨이퍼 및 기타 폴리싱 단계를 거친 웨이퍼등이다.Here, the wafer to be loaded is a wafer on which an oxide film, a nitride film, a poly-Si or a metal film is deposited, and a wafer which has undergone other polishing steps.
이어, 웨이퍼의 증착층들의 상태 즉, 증착층들의 종류,구조,두께 등에 의해 분류한다.(101S)Subsequently, it is classified by the state of the deposition layers of the wafer, that is, the type, structure, thickness, etc. of the deposition layers.
이와 같은 웨이퍼 분류 기준은 고품질을 요구할수록 더 세분화할 수 있으나 도 1에서는 크게 금속막과 절연막으로 분류한다.Such wafer classification criteria can be further subdivided as high quality is required, but in FIG. 1, the wafer classification criteria are classified into metal layers and insulating layers.
먼저, 산화막,질화막을 주로 포함하는 웨이퍼의 경우에는(102S) HF, H3PO4를 이용하여 웨이퍼 표면의 증착막들을 식각해낸다.(103S)First, in the case of a wafer mainly comprising an oxide film and a nitride film (102S), the deposited films on the wafer surface are etched using HF and H 3 PO 4 (103S).
그리고 상기 분류 단계에서 금속막등이 패터닝된 웨이퍼로 분류되는 경우에는(104S) HNO3/HF를 사용하여 웨이퍼 표면의 금속막을 식각해낸다.(105S)When the metal film or the like is classified into the patterned wafer in the sorting step (104S), the metal film on the surface of the wafer is etched using HNO 3 / HF (105S).
이와 같이 필름 제거 단계가 완료되면 다시 래핑 제거 타겟(lapping removal target)설정을 위한 웨이퍼 분류를 한다.(106S)When the film removal step is completed, the wafer is sorted again to set the lapping removal target (106S).
여기서의 웨이퍼 분류는 웨이퍼 두께 분류 및 필름 제거 단계에서의 잔류물, 딥 스크래치(deep scratch),틈새 결함 파손(fracture) 검사를 한다.The wafer sorting here is for inspection of residues, deep scratches, and gap defect fractures in the wafer thickness sorting and film removal steps.
이와 같은 검사 과정에서 상태가 심각하여 래핑이 필요하다고 판단된 웨이퍼를 래핑하고(107S) 래핑이 완료된 웨이퍼 및 검사 과정에서 래핑 단계를 필요로 하지 않는 웨이퍼를 에칭(etching) 및 머징(merging)을 한후에(108S) 폴리싱 단계를 수행하기 위한 웨이퍼 분류 작업을 진행한다.(109S)In this inspection, the wafer is deemed seriously required to be wrapped (107S), and after etching and merging the wafer which has been wrapped and the wafer that does not require the lapping step in the inspection process, (108S) A wafer sorting operation is performed to perform the polishing step. (109S)
여기서, 웨이퍼 분류 작업은 폴리싱 제거 타겟(polishing removal target)을 설정하기 위한 두께 분류 및 디펙트(defect) 검사를 포함한다.Here, the wafer sorting operation includes thickness sorting and defect inspection for setting a polishing removal target.
분류 단계에서 필름 제거(Film stripping) 단계,래핑(Lapping) 단계에 의한 웨이퍼 재생 과정을 더이상 필요로 하지 않는다고 판단된 웨이퍼들은 폴리싱 및 세정 과정을 거쳐 웨이퍼의 재생 과정을 완료한다.(110S)Wafers determined to no longer need the wafer regeneration process by the film stripping step and the lapping step in the classification step are polished and cleaned to complete the wafer regeneration process (110S).
그리고 분류 단계에서 필름 제거(Film stripping) 단계,래핑(Lapping) 단계에 의한 웨이퍼 재생 과정이 다시 필요하다고 판단된 웨이퍼들은 적절한 재생 단계에 다시 투입된다.(111S)Wafers determined to be necessary again by the film stripping step and the lapping step in the sorting step are put back into the appropriate regeneration step (111S).
그리고 각 처리 단계 완료후에 진행되는 분류 단계에서 해당 단계를 다시 수행해야한다고 판단되면 일정 기준에 이를 때까지 웨이퍼가 장치내로 재투입된다.If it is determined that the step needs to be performed again in the sorting step performed after the completion of each processing step, the wafer is re-injected into the apparatus until the predetermined standard is reached.
이와 같은 종래 기술의 웨이퍼 재생 방법에서 초기의 필름 제거 단계는 주로 화학적 처리에 의해 공정이 진행된다.In this prior art wafer regeneration method, the initial film removal step is mainly performed by chemical treatment.
화학적 처리 단계는 웨이퍼상에 존재하는 필름 종류에 따라 HF/HNO3/CH3COOH혼산, H2SO4용액, HF/HNO3, HF등을 사용하여 배스(bath)에 웨이퍼를 담가서 산화막,질화막,금속막 및 그들을 포함하는 패턴층을 제거한다.The chemical treatment step is performed by immersing the wafer in a bath using HF / HNO 3 / CH 3 COOH mixed acid, H 2 SO 4 solution, HF / HNO 3 , HF, etc., depending on the type of film present on the wafer. The metal film and the pattern layer containing them are removed.
이와 같은 필름 제거 단계를 수행한 후에는 잔류하는 케미칼(chemical)을 완전히 제거하기 위하여 QDR(Quick Dump Rinse) 단계를 반드시 수행한다.After performing the film removal step, a Quick Dump Rinse (QDR) step is necessarily performed to completely remove residual chemicals.
예를들어, 필름 제거 단계의 일예를 나타낸 도 2에서와 같이, 오르가닉 제거(Organic removal)를 H2SO4/H2O2를 7:1의비율로 사용하여 진행하고 QDR 단계를 수행하여 오르가닉 제거 단계에서 사용된 케미칼을 제거한 후에 다음 단계를 수행한다.For example, as shown in FIG. 2, which shows an example of a film removal step, organic removal is performed using H 2 SO 4 / H 2 O 2 in a ratio of 7: 1 and a QDR step is performed. After removing the chemicals used in the organic removal step, the following steps are performed.
즉, QDR 단계를 수행한후에 폴리/질화막 제거를 HNO3/HF를 90:1의 비율로 사용하여 진행하고 다시 QDR 단계를 수행하여 폴리/질화막 제거 단계에서 사용된 케미칼을 제거한후에 다음 단계를 수행한다.That is, after performing the QDR step, poly / nitride removal is performed using a HNO 3 / HF ratio of 90: 1, and again, the QDR step is performed to remove the chemical used in the poly / nitride removal step, and then the next step is performed. .
다음 단계로 산화막 제거 단계가 필요하다면 HF/H2O를 1:1의 비율로 사용하여 산화막을 제거하고 QDR단계를 수행하여 산화막 제거 단계에서 사용된 케미칼을 제거한다.If the oxide film removal step is required as a next step, the oxide film is removed using HF / H 2 O in a ratio of 1: 1 and the QDR step is performed to remove the chemical used in the oxide film removal step.
이와 같이 화학적 처리에 의한 필름 제거 단계후에는 QDR 과정을 반드시 수행하여 각 단계에서 사용된 케미칼을 제거해야한다.As such, after the film removal step by chemical treatment, the QDR process must be performed to remove the chemical used in each step.
이는 케미칼이 잔류한 상태에서 후속 공정을 수행하는 경우 또 다른 형태의 화학적 반응 일으켜 예상되지 않은 잔류물,불순물층들이 발생되어 웨이퍼 재생 특성을 저하시킬 수 있기 때문이다.This is because the subsequent process in the presence of chemicals may cause another type of chemical reaction, resulting in unexpected residue and impurity layers, which may degrade wafer regeneration characteristics.
이와 같은 종래 기술의 반도체 웨이퍼의 재생에 있어서는 다음과 같은 문제가 있다.In the regeneration of such a prior art semiconductor wafer, there are the following problems.
웨이퍼에 존재하는 필름 제거 단계에서 화학적 처리를 하기 때문에 막의 특성에 따라 처리 방법이 까다롭고 필름 제거에 사용된 케미칼의 후처리가 공정의 복잡도를 증가시킨다.Due to the chemical treatment in the film removal step present on the wafer, the treatment method is difficult according to the characteristics of the film, and the post-treatment of the chemical used to remove the film increases the complexity of the process.
특히 고가의 케미칼을 반복적으로 사용하고 사용된 케미칼의 제거 측면에서 비용 및 공정 시간의 소모가 크고 웨이퍼에 화학적 데미지를 줄 수 있다.In particular, expensive chemicals are repeatedly used and cost and process time are consumed in terms of removing used chemicals, and chemical damage to the wafer can be caused.
또한, 필름 제거 단계에서 주로 사용하는 케미칼의 하나인 HF는 세계적으로 사용 및 배출에 대한 규제를 강화하여 이의 적용이 엄격히 제한되고 있는 추세이다.In addition, HF, one of the chemicals mainly used in the film removal stage, has been increasingly restricted in its application due to tightening regulations on use and emission around the world.
그러나 종래 기술에서는 이와 같은 화학적 처리에 의한 필름 제거 기술을 대체할 수 있는 방법이 없어 웨이퍼 재생 효율이 좋지 않다.However, in the prior art, there is no method to replace the film removal technique by the chemical treatment, so the wafer regeneration efficiency is not good.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 웨이퍼 재생 방법의 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 유독성의 화학적 처리를 억제하고 슬러리 입자를 이용한 블래스팅(Blasting)과 같은 물리적 방법을 적용하여 환경 친화성을 높이고 공정 시간 및 비용을 줄일 수 있도록한 반도체 웨이퍼의 재생 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art wafer regeneration method, to suppress the chemical treatment of toxic and to apply environmental methods such as blasting (blasting) using slurry particles to increase the environmental friendliness and process It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for reproducing a semiconductor wafer which can reduce time and cost.
도 1은 종래 기술의 웨이퍼 재생 방법을 나타낸 플로우 차트1 is a flow chart showing a wafer recycling method of the prior art.
도 2는 종래 기술의 웨이퍼 재생 공정의 진행 단계를 예시한 순서도2 is a flow chart illustrating the steps of a prior art wafer regeneration process.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 장치의 구성 블록도3 is a block diagram of a wafer regeneration apparatus according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 장치의 일 실시예를 나타낸 구성도4 is a block diagram showing an embodiment of a wafer reproducing apparatus according to the present invention;
도 5a내지 도5c는 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 방법의 실시예를 나타낸 예시도5A to 5C are exemplary views showing an embodiment of a wafer regeneration method according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 방법을 나타낸 플로우 차트6 is a flowchart illustrating a wafer regeneration method according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
31. 에어 컴프레이셔 유니트 32. 샌드 블래스팅 유니트31. Air compressor unit 32. Sand blasting unit
33. 웨이퍼 고정척 유니트 34. 웨이퍼 로딩/언로딩 유니트33. Wafer fixed chuck unit 34. Wafer loading / unloading unit
35. 펌핑/집진 유니트 36. 잔류물/슬러리 입자 처리 유니트35. Pumping / dust collection unit 36. Residue / slurry particle processing unit
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 재생 장치는 하나의 웨이퍼 또는 복수의 웨이퍼를 동시에 장치내로 로딩/언로딩하는 웨이퍼 로딩/언로딩 유니트;슬러리 입자를 가속시키는 에어 컴프레이셔 유니트;상기 에어 컴프레이셔 유니트에 의해 가속된 고압의 미세 분말을 분사하면서 웨이퍼를 스캐닝하는 샌드 블래스팅 유니트;로딩된 웨이퍼들을 고정하고 샌드 블래스팅 유니트에서 분사되는 미세 분말의 충돌에 의해 필름층의 파쇄가 일어나 필름층이 제거되면 척킹 동작을 해제하는 웨이퍼 고정척 유니트;상기 웨이퍼의 척킹 또는 척킹 해제 상태에서 충돌이 끝난 미세 분말과 필름 파쇄물을 집진하거나 펌핑 동작을 하는 펌핑/집진 유니트;상기 집진된 잔류물과 입자를 분리 및 처리하는 잔류물/슬러리 입자 처리 유니트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 재생 방법은 분류 단계를 거친 웨이퍼 또는 복수의 웨이퍼가 동시에 로딩되면 건식 블래스팅 방식으로,(1)막의 상태에 따라 분사 조건을 결정하고,(2)슬러리 입자를 가속시킨후,(3)미세 분말을 분사시키며 웨이퍼를 스캐닝하여 웨이퍼 표면에 존재하는 막들을 파쇄시켜 제거하고,(4)블래스팅 동작중 및 동작후에 충돌이 끝난 미세 분말과 파쇄물을 집진하거나 펌핑을 하고,(5)집진된 잔류물과 입자를 분리 및 처리하는 단계; 상기 웨이퍼들을 에칭 및 머징(merging)을 한후에 폴리싱 및 클리닝하거나 상기한 처리 과정을 반복 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The semiconductor wafer reproducing apparatus according to the present invention for achieving the above object is a wafer loading / unloading unit for loading / unloading one wafer or a plurality of wafers into the device at the same time; an air compressor unit for accelerating slurry particles ; Sand blasting unit for scanning the wafer while injecting the high-pressure fine powder accelerated by the air compressor unit; Fixing the loaded wafer and the fracture of the film layer by the collision of the fine powder injected from the sand blasting unit A wafer fixed chuck unit which releases the chucking operation when the film layer is removed; a pumping / dust collection unit configured to collect or pump the fine powder and film debris that have collided in the chucking or chucking state of the wafer; Residue / slurry particle processing unit separating and treating water and particles The semiconductor wafer regeneration method according to the present invention is a dry blasting method when a wafer or a plurality of wafers that have undergone a classification step are loaded at the same time, and (1) the injection conditions are determined according to the state of the film and (2) Accelerating slurry particles, (3) spraying fine powder and scanning the wafer to break up and remove the films present on the wafer surface, and (4) fine powder that has crashed during and after blasting operation. (5) separating and treating the collected residues and particles; Polishing and cleaning the wafers after etching and merging, or repeating the above-described processing.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 재생 장치 및 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an apparatus and method for reproducing a semiconductor wafer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 장치의 구성 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of a wafer reproducing apparatus according to the present invention.
현재 재생을 필요로 하는 웨이퍼는 더미 웨이퍼 및 테스트 웨이퍼의 용도상 그 표면에 존재하는 물질의 종류가 산화막,질화막,폴리실리콘층등이 90%이상을 차지하고 있다.Currently, wafers that require regeneration include more than 90% of the oxide, nitride, and polysilicon layers on the surface of dummy wafers and test wafers.
물론, 프라임 웨이퍼 역시 최종적인 금속 배선 형성 단계 이전에 주로 불량이 발생되므로 주로 산화막,질화막등의 절연층 및 폴리실리콘층등이 주류를 이룬다.Of course, since the prime wafer is also mainly defective before the final metal wiring forming step, mainly insulating layers such as oxide film, nitride film, and polysilicon layer are the mainstream.
본 발명은 이와 같이 웨이퍼에 존재하는 주된 물질인 산화막,질화막,폴리 실리콘층등을 유독성의 화학적 처리가 아닌 슬러리 입자의 가속에 의한 건식 블래스팅(Dry blasting)의 물리적인 방법으로 제거하는 기술이다.The present invention is a technique for removing the oxide, nitride, and polysilicon layers, which are the main materials present in the wafer, by the physical method of dry blasting by acceleration of slurry particles, rather than toxic chemical treatment.
건식 블래스팅 방법에 의한 필름 제거는 알루미나 파우더(Al2O3) 또는 SiC등의 입자상의 분말을 고압으로 가속시켜 웨이퍼 표면에 분사하는 것이다.The film removal by the dry blasting method is to accelerate the particulate powder such as alumina powder (Al 2 O 3 ) or SiC to a high pressure and spray on the wafer surface.
분사된 미세 입자들은 웨이퍼상에 존재하는 필름층과 충돌하여 필름층들을 물리적으로 분해하게 된다.The injected fine particles collide with the film layer present on the wafer to physically decompose the film layers.
이와 같은 건식 블래스팅 방법을 수행하기 위한 장치는 다음과 같이 구성된다.An apparatus for performing such a dry blasting method is configured as follows.
도 3에서와 같이, 재생 대상이 되는 웨이퍼들을 장치내로 로딩하거나 재생 단계를 거친 웨이퍼를 장치밖으로 언로딩하는 웨이퍼 로딩/언로딩 유니트(34)와, 알루미나 파우더(alumina powder)(Al2O3) 또는 SiC등의 슬러리 입자를 가속시키는 에어 컴프레이셔 유니트(31)와, 상기 에어 컴프레이셔 유니트(31)에 의해 가속된고압의 미세 분말을 노즐을 통하여 분사하면서 웨이퍼를 스캐닝하는 샌드 블래스팅 유니트(32)와, 상기 웨이퍼 로딩/언로딩 유니트(34)에 의해 로딩된 웨이퍼를 샌드 블래스팅 유니트(32)에서 분사되는 고압의 미세 분말의 분사 각도에 수직한 방향으로 고정하거나 일정 각도를 유지하고 미세 분말의 충돌에 의해 필름층의 파쇄가 일어나 필름 제거가 완료되면 웨이퍼가 웨이퍼 로딩/언로딩 유니트(34)로 이송되도록 척킹(chucking) 동작을 해제하는 웨이퍼 고정척 유니트(33)와, 상기 웨이퍼 고정척 유니트(33)에 의해 웨이퍼가 척킹되어진 상태에서 충돌이 끝난 미세 분말과 미세 분말의 충돌에 의해 파쇄된 필름 파쇄물을 집진하거나 집진이 불가한 위치에 있는 파쇄물을 끌어내기 위한 펌핑 동작을 하는 펌핑/집진 유니트(35)와, 상기 펌핑/집진 유니트(35)에 의해 집진된 잔류물 및 슬러리 입자를 분리/처리하는 잔류물/슬러리 입자 처리 유니트(36)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, a wafer loading / unloading unit 34 for loading wafers to be regenerated into the apparatus or unloading the wafer which has undergone the regeneration step out of the apparatus, and alumina powder (Al 2 O 3 ) Or a sand blasting unit for scanning a wafer while injecting an air compressor unit 31 for accelerating slurry particles such as SiC and high-pressure fine powder accelerated by the air compressor unit 31 through a nozzle. And the wafer loaded by the wafer loading / unloading unit 34 is fixed in a direction perpendicular to the injection angle of the high pressure fine powder injected from the sand blasting unit 32 or maintained at a predetermined angle. When the film layer is broken due to the impact of the fine powder and the film removal is completed, the chucking operation is released to transfer the wafer to the wafer loading / unloading unit 34. In the state where the wafer fixed chuck unit 33 and the wafer are chucked by the wafer fixed chuck unit 33 and the film crushed product which has been crushed by the collision of the fine powder which has been collided with the fine powder are not collected or collected at a position where it is impossible to collect the wafer. A pumping / dusting unit 35 for pumping operation to draw out the crushed matter, and a residue / slurry particle processing unit 36 for separating / treating residues and slurry particles collected by the pumping / dusting unit 35. It is configured to include).
여기서, 잔류물/슬러리 입자 처리 유니트(36)에 의해 분리된 슬러리 입자는 필름 제거 공정에 재사용된다.Here, the slurry particles separated by the residue / slurry particle processing unit 36 are reused in the film removal process.
그리고 상기 펌핑/집진 유니트(35)는 웨이퍼가 척킹되지 않은 상태에서도 집진 및 펌핑 동작을 반복하여 장치내에 있는 파쇄물 또는 필름 제거에 사용된 미세 분말을 장치 외부로 배출하는 동작을 한다.The pumping / dusting unit 35 repeats the dusting and pumping operations even when the wafer is not chucked to discharge the fine powder used to remove the debris or film in the apparatus to the outside of the apparatus.
상기 미세 분말을 노즐을 통하여 분사하면서 웨이퍼를 스캐닝하는 샌드 블래스팅 유니트(32)는 웨이퍼의 스캐닝을 지그 재그 방식으로 하거나 X 방향 또는 Y 방향으로 노즐을 반복적으로 이동시키는 방식을 사용한다.The sand blasting unit 32 which scans the wafer while injecting the fine powder through the nozzle uses a method of zigzag scanning the wafer or repeatedly moving the nozzle in the X or Y direction.
그리고 분사되는 고압의 미세 분말의 분사량 및 분사 속도는 필름 종류 및필름 두께에 따라 조절한다.And the injection amount and injection speed of the high-pressure fine powder to be injected is adjusted according to the film type and film thickness.
그리고 슬러리 입자는 알루미나 파우더(alumina powder)(Al2O3) 또는 SiC이외에도 저렴하고 절삭성이 우수하고 비커스 경도(Vicker's hardness)로 9OOkgf/㎟이상의 탄화물, 질화물, 산화물, 붕화물 등의 어느 하나 또는 그들의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.In addition to alumina powder (Al 2 O 3 ) or SiC, the slurry particles may be any one of carbides, nitrides, oxides, borides and the like having a low cutting efficiency and a Vicker's hardness of 90000 kgf / mm 2 or more, or their It is possible to use mixtures.
탄화물로서 TiC,VC, HfC, ZrC, NbC, WC, TaC, Mo2C, Cr3C2, W2C, B4C, 질화물로서 TiN, VN, HfN, ZrN, NbN, BN, AlN, Si3N4, CrN, 산화물로서 BeO, TiO2, ZrO2, SiO2, CrO2, Cr2O2, 붕화물로서 TiB2, ZrB2, HfB2, TaB2, MoB2, CrB2, MoB, NbB, UB2, MoB2등의 어느 하나를 사용하거나 이들의 혼합물을 사용하여 웨이퍼상의 필름들의 파쇄 효과를 높일 수 있다.As carbides TiC, VC, HfC, ZrC, NbC, WC, TaC, Mo 2 C, Cr 3 C 2 , W 2 C, B 4 C, As nitrides TiN, VN, HfN, ZrN, NbN, BN, AlN, Si 3 N 4 , CrN, BeO, TiO 2 , ZrO 2 , SiO 2 , CrO 2 , Cr 2 O 2 as oxides, TiB 2 , ZrB 2 , HfB 2 , TaB 2 , MoB 2 , CrB 2 , MoB, Any one of NbB, UB 2 , MoB 2, etc., or a mixture thereof may be used to enhance the effect of breaking the films on the wafer.
그리고 슬러리 입자를 웨이퍼에 분사하는 동작에서 압력을 0.2kg/㎠이상의 압력으로 하여 분사하는 것이 적당하다.In the operation of injecting the slurry particles onto the wafer, it is appropriate to spray with a pressure of 0.2 kg / cm 2 or more.
또한 필름 제거 단계에서 웨이퍼에 가해지는 데미지를 감소시키기 위해서는 슬러리 입자의 평균 직경이 작을수록 좋으나, 공정 시간 단축 및 웨이퍼의 거칠기를 좋게 하기 위해서는 슬러리 입자의 평균 직경을 2㎛ ~ 30㎛가 적당하다.In addition, in order to reduce the damage to the wafer in the film removal step, the smaller the average diameter of the slurry particles is better, but in order to shorten the process time and improve the roughness of the wafer, the average diameter of the slurry particles is preferably 2 μm to 30 μm.
이와 같은 조건으로 필름 제거 단계를 수행하게 되면 웨이퍼상에 형성된 절연막 및 반도체층이 거의 1㎛이하의 두께로 형성되기 때문에 필름 두께보다 큰 직경의 슬러리 입자가 부딪히는 것에 의해 용이하게 필름층이 제거된다.When the film removing step is performed under such conditions, since the insulating film and the semiconductor layer formed on the wafer are formed to a thickness of about 1 μm or less, the film layer is easily removed by the collision of slurry particles having a diameter larger than the film thickness.
그리고 웨이퍼에 미세 분말을 분사할 때에 웨이퍼의 미세 분말 충돌면을 아래쪽으로 향하여, 아래쪽에서 웨이퍼에 미세 분말을 분사하는 것도 가능하다.When the fine powder is injected onto the wafer, the fine powder impingement surface of the wafer may face downward, and the fine powder may be injected onto the wafer from below.
이는 파쇄물 또는 필름 제거에 사용된 미세 분말을 웨이퍼로부터 용이하게 제거할 수 있고 필름 파쇄 효율을 높일 수 있다.This can easily remove the fine powder used for the crush or film removal from the wafer and increase the film crushing efficiency.
이와 같은 필름 제거 공정은 로딩/언로딩 유니트(34) 및 웨이퍼 고정척 유니트(33)를 조정하여 복수개의 웨이퍼를 수평으로 배열시킨후 진행하여 공정 시간을 단축시키는 것도 가능하다.Such a film removing process may be performed by adjusting the loading / unloading unit 34 and the wafer fixing chuck unit 33 to arrange a plurality of wafers horizontally, thereby shortening the process time.
또한, 웨이퍼의 측면부에 제거되어야할 필름 또는 잔류물이 존재하는 경우에는 여러장의 웨이퍼를 적층시켜 로딩한후 필름 제거 공정을 수행하는 것도 가능하다.In addition, when there is a film or residue to be removed at the side of the wafer, it is also possible to perform a film removal process after stacking and loading a plurality of wafers.
상기 웨이퍼 고정척 유니트(33)는 바큠압을 이용하여 웨이퍼를 고정할 수도 있고, 0℃ 이상 50℃ 이하의 온도로 점착하여 80℃ 이상 200℃ 이하의 온도로 가열하는 것으로 박리 가능한 열박리 시트에 의해 상기 웨이퍼를 고정하는 방법을 이용할 수 있다.The wafer fixing chuck unit 33 may fix the wafer by using a bar pressure, and adhere to a temperature of 0 ° C. or more and 50 ° C. or less and heat the sheet at a temperature of 80 ° C. to 200 ° C. Can be used to fix the wafer.
또 다른 방법으로는 웨이퍼 이면에 일정 점도 이상의 점착력을 갖는 왁스를 이용하여 고정할 수도 있다.As another method, it may be fixed to the back surface of the wafer by using a wax having an adhesive force of a predetermined viscosity or more.
이와 같은 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 장치의 실제 구성 및 이를 이용한 재생 동작 방법을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.The actual configuration of the wafer reproducing apparatus and the regeneration operation method using the same according to the present invention will be described below.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 장치의 일 실시예를 나타낸 구성도이고, 도 5a내지 도 5c는 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 방법의 실시예를 나타낸 예시도이다.4 is a block diagram showing an embodiment of a wafer regeneration apparatus according to the present invention, Figures 5a to 5c is an exemplary view showing an embodiment of a wafer regeneration method according to the present invention.
본 발명에 따른 웨이퍼 재생 장치를 다음과 같이 구성할 수 있다.The wafer recycling apparatus according to the present invention can be constructed as follows.
먼저, 샌드 블래스팅 동작이 일어나는 재생 장치의 본체(46)와, 상기 본체(46)내의 임의의 위치에 구성되어 에어 컴프레이셔 유니트(31)에 의해 가속된 고압의 미세 분말을 분사하면서 웨이퍼를 스캐닝하는 샌드 블래스팅 유니트(32)와, 상기 샌드 블래스팅 유니트(32)와 에어 컴프레이셔 유니트(31)사이를 연결하는 가속 슬러리 입자 공급 라인(44)과, 상기 본체(46)내부에 웨이퍼(45)를 고정시키는 웨이퍼 고정척 유니트(33)와, 상기 본체(46)의 하측에 호퍼(hopper)형태로 구성되어 웨이퍼(45)의 척킹 또는 척킹 해제 상태에서 충돌이 끝난 미세 분말과 필름 파쇄물을 집진하거나 펌핑 동작을 하는 펌핑/집진 유니트(35)와, 상기 펌핑/집진 유니트(35)에 파쇄물/슬러리 입자 배출 라인(43)을 통하여 연결되어 파쇄물 및 슬러리 입자를 선별하는 사이클론(41)과, 상기 사이클론(41)의 하측에 연결 구성되어 선별된 슬러리 입자를 포집하여 에어 컴프레이셔 유니트(31)로 공급하는 미세 분말 포집 수단(42)과, 상기 사이클론(41)에 의해 선별된 파쇄물등의 찌꺼기를 처리하는 잔류물/슬러리 입자 처리 유니트(36)로 구성된다.First, a wafer is sprayed while spraying high-pressure fine powder, which is composed of a main body 46 of a regeneration device in which a sand blasting operation takes place and an arbitrary position within the main body 46 and accelerated by the air compressor unit 31. A sand blasting unit 32 for scanning, an accelerated slurry particle supply line 44 connecting between the sand blasting unit 32 and the air compressor unit 31, and a wafer inside the main body 46. Wafer fixation chuck unit 33 for fixing 45 and a hopper form at the lower side of the main body 46 to collide with fine powder and film crushed material in the chucking or chucking state of the wafer 45. A cyclone 41 for collecting dust or a pumping operation, and a pumping / dusting unit 35 connected to the pumping / dusting unit 35 through a crushed material / slurry particle discharge line 43 to sort crushed material and slurry particles; , The cycle A fine powder collecting means 42 for collecting and supplying the slurry particles selected and connected to the lower side of the 41 to the air compressor unit 31, and the residues such as the crushed matter selected by the cyclone 41 It consists of a residue / slurry particle processing unit 36 to be treated.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼의 재생 장치는The wafer recycling apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above
웨이퍼 고정척 유니트(33)에 의해 웨이퍼(45)가 고정되면 샌드 블래스팅 유니트(32)의 분사 노즐을 통하여 가속된 미세 분말이 본체(46) 내부로 분사된다.When the wafer 45 is fixed by the wafer fixing chuck unit 33, the accelerated fine powder is injected into the main body 46 through the spray nozzle of the sand blasting unit 32.
분사된 미세 분말은 웨이퍼(45)의 필름층들에 충돌하면서 그 층들을 파쇄시켜 웨이퍼(45)와 필름층들을 이격시킨다.The sprayed fine powder collides with the film layers of the wafer 45 and breaks the layers to separate the wafer 45 and the film layers.
그리고 웨이퍼(45)의 필름층들과 충돌이 끝난 미세 분말은 펌핑/집진유니트(35)에 의해 파쇄물/슬러리 입자 배출 라인(43)을 통하여 사이클론(41)으로 배출된다.The fine powder which has collided with the film layers of the wafer 45 is discharged to the cyclone 41 by the pumping / dust collection unit 35 through the crushed / slurry particle discharge line 43.
그리고 사이클론(41)에 의해 깎여진 필름 파쇄물들과 재사용이 가능한 미세 분말이 선별되고 재사용이 가능한 미세 분말은 미세 분말 포집 수단(42)에 의해 포집되어 미세 분말 가속 및 공급 수단인 에어 컴프레이셔 유니트(31)로 보내지고, 필름 파쇄물들은 잔류물/슬러리 입자 처리 유니트(36)로 보내진다.Then, the film shredded by the cyclone 41 and the reusable fine powder are sorted and the reusable fine powder is collected by the fine powder collecting means 42 and is an air compressor unit which is a means for accelerating and supplying fine powder. And the film shreds are sent to a residue / slurry particle processing unit 36.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 재생 장치를 이용한 웨이퍼 재생 동작은 다음과 같은 방식으로 진행된다.The wafer regeneration operation using the wafer regeneration apparatus according to the embodiment of the present invention configured as described above is performed in the following manner.
먼저, 도 5a는 복수의 웨이퍼(45)를 웨이퍼 고정척 유니트(33)를 이용하여 수평으로 배열하여 동시에 필름 제거 단계를 수행하는 것으로, 분사 슬러리(47)가 하측의 웨이퍼 표면으로 수직 또는 일정각을 갖고 분사되도록 한 것이다.First, FIG. 5A illustrates that a plurality of wafers 45 are arranged horizontally using the wafer fixing chuck unit 33 to simultaneously perform a film removing step, in which the spray slurry 47 is vertical or fixed to the lower wafer surface. It is to be sprayed with.
이는 가장 일반적인 방식으로 샌드 블래스팅 유니트(32)를 움직여 웨이퍼(45)의 전면을 반복 스캐닝하여 필름층들을 제거하는 것이다.This is done by moving the sand blasting unit 32 in the most common manner to repeatedly scan the entire surface of the wafer 45 to remove film layers.
다른 방식으로는 도 5b에서와 같이, 웨이퍼 고정척 유니트(33)의 하측에 웨이퍼(45)를 고정하여 웨이퍼(45)의 전면에 아래쪽을 향하도록 하는 것이 있다.Alternatively, as shown in FIG. 5B, the wafer 45 is fixed to the lower side of the wafer fixing chuck unit 33 so as to face downward on the front surface of the wafer 45.
이는 미세 분말을 아래쪽에서 위를 향하여 분사하는 것으로 필름 파쇄물의 제거가 용이하여 공정 시간을 단축하고 필름 제거 효과를 높일 수 있다.This is to spray the fine powder from the bottom upwards to facilitate the removal of film debris can shorten the process time and increase the film removal effect.
그리고 도 5c의 방식은 웨이퍼(45)의 측면에 증착되어진 필름층들을 제거하기 위한 것으로 웨이퍼(45)를 여러장 적층한후 이를 보호판(48)으로 고정시킨후 미세 분말의 분사를 이용하여 제거하는 것이다.The method of FIG. 5C is to remove the film layers deposited on the side of the wafer 45. After stacking a plurality of wafers 45 and fixing them with a protective plate 48, the powders are removed by spraying fine powder. will be.
이와 같은 방식의 필름 제거 단계는 웨이퍼(45)의 측면에 제거 대상물이 없는 경우 생략 가능하다.The film removing step in this manner may be omitted when there is no object to be removed on the side of the wafer 45.
상기한 방식들의 필름 제거 단계에서 필름층의 두께가 두껍거나 재질이 다른 금속물 또는 금속 화합물인 경우에는 미세 분말의 분사이외에 약액에 의한 에칭 단계를 조합하는 것도 가능하다.In the case of the film removal step of the above-described manner, when the film layer is thick or the metal or the metal compound of different materials, it is also possible to combine the etching step with the chemical liquid in addition to the injection of the fine powder.
이상에서 설명한바와 같은 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 장치를 이용한 웨이퍼 재생 방법을 다음의 공정 조건으로 실시한 경우 웨이퍼 재생 효율이 극히 양호함을 알 수 있었다.As described above, when the wafer regeneration method using the wafer regeneration apparatus according to the present invention was performed under the following process conditions, it was found that the wafer regeneration efficiency was extremely good.
즉, 질화티탄, 알루미늄, 알루미나, 텅스텐, 질화규소등의 박막이 증착되어진 12인치 실리콘 웨이퍼를 사용하고, 공정 조건을 에어 압력을 0.5kg/㎠, 분사 노즐과 웨이퍼간 거리를 30㎜, 분사 노즐 이동 스피드를 30m/min, 워크 이동 스피드를 200 mm/min으로 하고 슬러리 입자를 호와트아란담# 1500 (알루미나 분말)을 사용하여 웨이퍼상의 필름층들을 제거하였고, 웨이퍼 측면의 필름층들을 제거하기 위해 웨이퍼를 10매 적층시켜 도 5c에서와 같은 방식으로 측면의 필름층들을 제거하였다.In other words, using a 12-inch silicon wafer on which thin films such as titanium nitride, aluminum, alumina, tungsten, and silicon nitride are deposited, the air pressure is 0.5kg / cm 2, the distance between the spray nozzle and the wafer is 30 mm, and the spray nozzle is moved. The film layers on the wafer were removed by using a speed of 30 m / min, a work movement speed of 200 mm / min, and slurry particles using Howart Arandam # 1500 (alumina powder), and the wafer was removed to remove the film layers on the wafer side. 10 sheets were laminated to remove the film layers on the side in the same manner as in FIG. 5C.
웨이퍼 측면 필름층 제거시에는 에어 압력을 O.5 kg/㎠로 하고, 노즐거리를 30mm, 기판 회전수를 10rpm, 공정 시간을 120초로 하고 슬러리 입자를 호와트아란담# 1500 (알루미나 분말)을 사용하여 필름 제거 단계를 수행하였다.When removing the wafer side film layer, the air pressure was 0.5 kg / cm 2, the nozzle distance was 30 mm, the substrate rotation speed was 10 rpm, the process time was 120 seconds, and the slurry particles were made of Howat Arandam # 1500 (alumina powder). Film removal steps were carried out.
그 결과 도 5a의 방식에서는 필름 제거후의 웨이퍼 표면 거칠기가 Rmax 0.8㎛이고, 도 5b의 방식에서는 웨이퍼 표면 거칠기가 Rmax 0.5㎛으로 필름 제거 효율이 양호하고 어느 방식으로도 웨이퍼 전면에 걸쳐 균일하게 필름층들이 제거되었다.As a result, the wafer surface roughness after film removal is Rmax 0.8 mu m in the method of FIG. 5A, and the wafer surface roughness is Rmax 0.5 mu m in the method of FIG. 5B, and the film removal efficiency is good and the film layer is uniformly spread over the entire wafer surface in any way. Were removed.
이와 같은 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 장치를 이용한 웨이퍼 재생 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The wafer regeneration method using the wafer regeneration device according to the present invention will be described in detail as follows.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 방법을 나타낸 플로우 차트이다.6 is a flowchart illustrating a wafer regeneration method according to the present invention.
먼저, 재생 대상이되는 웨이퍼를 웨이퍼 로딩/언로딩 유니트(34)를 이용하여 장치내로 로딩시킨다.(600S)First, the wafer to be reclaimed is loaded into the apparatus using the wafer loading / unloading unit 34. (600S)
여기서, 로딩되는 웨이퍼는 산화막(Oxide), 질화막(Nitride), 폴리(Poly-Si) 또는 금속막(Metal film)이 증착된 웨이퍼 및 기타 폴리싱 단계를 거친 웨이퍼등이다.Here, the wafer to be loaded is a wafer on which an oxide film, a nitride film, a poly-Si or a metal film is deposited, and a wafer which has undergone other polishing steps.
이어, 웨이퍼의 증착층들의 상태 즉, 증착층들의 종류,구조,두께 등에 의해 분류한다.(601S)Subsequently, it is classified by the state of the deposition layers of the wafer, that is, the type, structure, thickness, and the like of the deposition layers.
이와 같은 웨이퍼 분류 기준은 고품질을 요구할수록 더 세분화할 수 있으나 크게 금속막과 절연막으로 분류한다.Such wafer classification criteria can be further subdivided as the demand for high quality is largely classified into metal films and insulating films.
먼저, 산화막,질화막,폴리 실리콘층을 주로 포함하는 웨이퍼의 경우에는(602S) 건식 블래스팅 장치를 이용하여 막의 상태에 따라 분사되는 슬러리의 분사량과 분사 속도 및 스캐닝 속도등을 결정하여 슬러리 입자를 가속시킨후 분사하여 웨이퍼 표면에 존재하는 필름들을 파쇄시켜 제거한다.First, in the case of a wafer mainly comprising an oxide film, a nitride film, and a polysilicon layer (602S), the slurry particles are accelerated by determining the injection amount, the injection speed, and the scanning speed of the slurry to be sprayed according to the film state using a dry blasting apparatus. After spraying, the film is crushed and removed from the wafer surface.
필름 파쇄 동작후에는 다시 분사되는 슬러리의 분사량과 분사 속도 및 스캐닝 속도등을 조절하여 웨이퍼 표면 균일도를 높이는 공정을 수행한다.(603S)After the film crushing operation, a process of increasing the surface uniformity of the wafer is performed by adjusting the spraying amount, the spraying speed, and the scanning speed of the slurry to be sprayed again (603S).
필름 제거 단계에서 발생되는 충돌이 끝난 미세 분말과 필름 파쇄물을 집진하거나 펌핑을 하고 집진된 잔류물과 입자를 분리 및 처리한다.The collided fine powder and film shreds generated during the film removal step are collected or pumped, and the collected residue and particles are separated and processed.
그리고 상기 분류 단계에서 금속막등이 패터닝된 웨이퍼로 분류되는 경우에는(604S) HNO3/HF를 사용하여 웨이퍼 표면의 금속막을 식각해낸다.(605S)When the metal film or the like is classified into the patterned wafer in the sorting step (604S), the metal film on the surface of the wafer is etched using HNO3 / HF (605S).
이어, 금속막 식각이 끝난 웨이퍼를 검사하여 래핑 제거 타겟(lapping removal target)설정을 위한 웨이퍼 분류를 한다.(606S)Subsequently, the wafer which has been etched with the metal film is inspected, and wafer sorting for setting a lapping removal target is performed (606S).
여기서의 웨이퍼 분류는 웨이퍼 두께 분류 및 식각 단계에서의 잔류물,딥 스크래치(deep scratch),틈새 결함 파손(fracture) 검사를 한다.The wafer classification here is carried out for inspection of residues, deep scratches and crevice defects during wafer thickness classification and etching.
이와 같은 검사 과정에서 상태가 심각하여 래핑이 필요하다고 판단된 웨이퍼를 래핑하고(607S) 래핑이 완료된 웨이퍼 및 검사 과정에서 래핑 단계를 필요로 하지 않는 웨이퍼 그리고 건식 블래스팅 과정을 거친 웨이퍼를 에칭(etching) 및 머징(merging)을 한후에(608S) 폴리싱 단계를 수행하기 위한 웨이퍼 분류 작업을 진행한다.(609S)In this inspection process, the wafer is deemed seriously required to be wrapped (607S), and the wafer which has been wrapped and the wafer which does not require the lapping step in the inspection process and the dry blasting process are etched. And the wafer sorting process to perform the polishing step (608S) after merging (609S).
여기서, 웨이퍼 분류 작업은 폴리싱 제거 타겟(polishing removal target)을 설정하기 위한 두께 분류 및 디펙트(defect) 검사를 포함한다.Here, the wafer sorting operation includes thickness sorting and defect inspection for setting a polishing removal target.
분류 단계에서 필름 제거(Film stripping) 단계,래핑(Lapping) 단계에 의한 웨이퍼 재생 과정을 더 이상 필요로 하지 않는다고 판단된 웨이퍼들은 폴리싱 및 세정 과정을 거쳐 웨이퍼의 재생 과정을 완료한다.(610S)Wafers determined to no longer require the wafer regeneration process by the film stripping step and the lapping step in the classification step are polished and cleaned to complete the wafer regeneration process (610S).
그리고 분류 단계에서 필름 제거(Film stripping) 단계, 래핑(Lapping) 단계에 의한 웨이퍼 재생 과정이 다시 필요하다고 판단된 웨이퍼들은 적절한 재생 단계에 다시 투입된다.(611S)Wafers determined to be needed again by the film stripping step and the lapping step in the sorting step are put back into the appropriate regeneration step (611S).
그리고 각 처리 단계 완료후에 진행되는 분류 단계에서 해당 단계를 다시 수행해야한다고 판단되면 일정 기준에 이를 때까지 재투입된다.If it is determined that the step is to be performed again in the classification step that is performed after the completion of each processing step, it is re-injected until a certain criterion is reached.
이와 같은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 재생 방법은 웨이퍼 표면에 존재하는 물질의 90% 이상이 되는 산화막,질화막,폴리실리콘층등의 필름을 화학적 처리가 아닌 물리적 방법으로 제거하여 공정 사이클을 단축하고 웨이퍼에 가해지는 화학적 데미지를 막는다.Such a method of regenerating a semiconductor wafer according to the present invention shortens the process cycle by removing a film such as an oxide film, a nitride film, or a polysilicon layer, which is 90% or more of the material present on the wafer surface, by a physical method rather than a chemical treatment. Prevents chemical damage from damage.
이와 같은 본 발명에 따른 웨이퍼 재생 방법에서 사용되는 슬러리 및 제거 대상 필름 그리고 미세 분말의 분사 방법 등은 당업자의 수준에서 변형 및 개량이 가능함은 당연하다.As such, the slurry used in the wafer regeneration method according to the present invention, the film to be removed, and the method of spraying fine powder may be modified and improved at the level of those skilled in the art.
이와 같은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼의 재생 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The semiconductor wafer recycling apparatus and method according to the present invention has the following effects.
웨이퍼에 존재하는 필름 제거 단계에서 화학적 처리를 하지 않고 미세 분말의 분사에 의한 건식 블래스팅 방법을 사용하여 공정 사이클을 줄이고 웨이퍼에 가해지는 화학적 데미지를 줄인다.Dry blasting by spraying fine powder without chemical treatment in the film removal step present on the wafer is used to reduce process cycles and reduce chemical damage to the wafer.
이는 웨이퍼 재생 효율을 높이는 효과가 있다.This has the effect of increasing the wafer regeneration efficiency.
또한, 다량으로 사용되는 DI 및 각종 케미칼을 사용하지 않으므로 비용 및 공정 시간 단축 측면에서 유리하다.In addition, since it does not use a large amount of DI and various chemicals, it is advantageous in terms of cost and process time reduction.
또 다른 효과로는 필름 제거 단계에서 주로 사용하는 케미칼을 사용하지않아 환경친화성 및 안정성이 높고 폐산 처리에 대한 부담을 줄이는 효과가 있다.Another effect is that it does not use chemicals, which are mainly used in the film removal step, and thus has high environmental friendliness and stability and reduces the burden on waste acid treatment.
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Cited By (1)
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Families Citing this family (5)
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| KR100856323B1 (en) * | 2003-12-31 | 2008-09-03 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Dummy Wafer Recycling Method |
| KR100852884B1 (en) * | 2007-04-12 | 2008-08-19 | 주식회사 케이씨텍 | Semiconductor Wafer Reclaimer |
| KR101139928B1 (en) * | 2010-03-25 | 2012-04-30 | 주식회사 크리스탈온 | Method of manufacturing substrate |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124252A (en) * | 1975-04-22 | 1976-10-29 | Tadano Tekkosho:Kk | Device for detecting extended or contracted state of three-stage exten sible boom |
| KR890700430A (en) * | 1987-04-09 | 1989-04-24 | Abrasive blasting method and apparatus | |
| KR960039244A (en) * | 1995-04-21 | 1996-11-21 | 김광호 | Regeneration method of test wafer for impurity penetration process |
| KR970061445A (en) * | 1996-02-28 | 1997-09-12 | 구마모토 마사히로 | Wafer and substrate regeneration method and apparatus |
| US5855735A (en) * | 1995-10-03 | 1999-01-05 | Kobe Precision, Inc. | Process for recovering substrates |
-
1999
- 1999-12-31 KR KR1019990067732A patent/KR100323496B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124252A (en) * | 1975-04-22 | 1976-10-29 | Tadano Tekkosho:Kk | Device for detecting extended or contracted state of three-stage exten sible boom |
| KR890700430A (en) * | 1987-04-09 | 1989-04-24 | Abrasive blasting method and apparatus | |
| KR960039244A (en) * | 1995-04-21 | 1996-11-21 | 김광호 | Regeneration method of test wafer for impurity penetration process |
| US5855735A (en) * | 1995-10-03 | 1999-01-05 | Kobe Precision, Inc. | Process for recovering substrates |
| KR970061445A (en) * | 1996-02-28 | 1997-09-12 | 구마모토 마사히로 | Wafer and substrate regeneration method and apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210041962A (en) | 2019-10-08 | 2021-04-16 | 주식회사 신화콘텍 | Rework device for semiconductor wafer |
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