JP2009531853A

JP2009531853A - ノズルモニタリング部を有するフォトレジスト塗布装置及びこれを利用したフォトレジストの塗布方法

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Publication number: JP2009531853A
Application number: JP2009502685A
Authority: JP
Inventors: ヤン−ジューンセオ，; ヤン−ジョンクォン，
Original assignee: Nanofa Co Ltd
Current assignee: Nanofa Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2009-09-03
Also published as: US7736918B2; KR100769646B1; KR20070097944A; US20090104720A1; WO2007114603A1

Abstract

フォトレジストを供給できるフォトレジスト供給部と、フォトレジスト供給部に連結されて、フォトレジストのフローを調節する流体制御部と、流体制御部に連結されて、フォトレジストコーティング部の半導体ウェーハ上にフォトレジストを吐出できるノズルを含むノズル部と、を備え、また、ノズル部を構成するノズルの形態や吐出量をモニタリングできるノズルモニタリング部と、ノズルモニタリング部でモニタリングされたデータを電気的信号として処理できる制御部と、を備えるフォトレジスト塗布装置である。これにより、制御部で処理された電気的信号は、流体制御部にフィードバックして、ノズル部から吐出されるフォトレジストのフローを調節しうる。
【選択図】なし

Description

本発明は、集積回路半導体素子の製造装置に係り、さらに詳細には、フォトレジスト（Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ：ＰＲ）を半導体ウェーハ上に塗布できるフォトレジスト塗布装置及びフォトレジストの塗布方法に関する。

一般的に、集積回路半導体素子の製造過程で半導体ウェーハ上の特定膜にパターンを形成させるためにリソグラフィ工程を行う。このようなリソグラフィ工程は、半導体ウェーハ上にフォトレジストを塗布した後、露光及び現像する工程である。したがって、前記半導体ウェーハ上にフォトレジストを塗布するために、前記半導体ウェーハ上にフォトレジストを塗布するフォトレジスト塗布装置が必要である。

一方、集積回路半導体素子の集積度の上昇によって、半導体ウェーハ上に塗布（供給）されるフォトレジストの吐出量が精密に制御されねばならない。ところが、従来のフォトレジスト塗布装置は、多様な原因、例えば、フォトレジストを塗布するためのポンプの圧力変化、各種弁のオン／オフのために供給される空気圧の変化、ノズル部の汚染によって、継続的に半導体ウェーハ上に吐出されるフォトレジストの量が正確でなくなる。

このように、半導体ウェーハ上に吐出されるフォトレジストの量が正確でなくなれば、半導体ウェーハ上に塗布されるフォトレジスト膜の厚さが一定でなくなる。フォトレジスト膜の厚さが一定でない状態で露光及び現像工程を行う場合、半導体ウェーハ上にフォトレジストパターンを均一に形成できないだけでなく、はなはだしい場合、フォトレジスト塗布及び露光の工程を再び行うか、または使われた半導体ウェーハを捨てねばならない。

本発明が解決しようとする技術的課題は、半導体ウェーハ上に吐出されるフォトレジストの吐出量をモニタリングして精密に制御できるフォトレジスト塗布装置を提供することである。

また、本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記フォトレジスト塗布装置を利用したフォトレジストの塗布方法を提供することである。

前記課題を達成するために、本発明の一例によるフォトレジスト塗布装置は、フォトレジストを供給できるフォトレジスト供給部と、前記フォトレジスト供給部に連結されていてフォトレジストのフローを調節する流体制御部と、前記流体制御部に連結されていてフォトレジストコーティング部の半導体ウェーハ上にフォトレジストを吐出できるノズルを含むノズル部とを備える。

本発明のフォトレジスト塗布装置は、前記ノズル部を構成するノズルの形態又は吐出量をモニタリングできるノズルモニタリング部と、前記ノズルモニタリング部でモニタリングされたデータを電気的信号に処理できる制御部とを備える。これにより、前記制御部で処理された電気的信号が前記流体制御部にフィードバックされて前記ノズル部から吐出されるフォトレジストのフローが調節される。

前記ノズルモニタリング部は、カメラで構成される。前記ノズルモニタリング部は、前記ノズルが定められた位置から離れているか否か、前記ノズルが汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、前記ノズル内のフォトレジストのフロー長若しくは吸入高、又は、前記ノズルを通じた前記フォトレジストの吐出時間又は吐出遅延時間をモニタリングしうる。

また、本発明の他の例によるフォトレジスト塗布装置は、フォトレジストが供給されるフォトレジスト供給ラインと、前記フォトレジスト供給ラインに連結されていてフォトレジストのフローを調節する流体制御弁と、前記流体制御弁の後端の前記フォトレジスト供給ラインに連結されていてフォトレジストコーティング部の半導体ウェーハの中央上部にノズルが位置していてフォトレジストを吐出できるノズルアセンブリと、を備える。

さらに、本発明のフォトレジスト塗布装置は、前記ノズルアセンブリの末端に位置するノズルの形態や吐出量をモニタリングするために、前記フォトレジストコーティング部の外部に位置するカメラと、前記カメラでモニタリングされたデータを電気的信号に変換する制御部と、を備えてなる。前記制御部で処理された電気的信号は、前記流体制御弁にフィードバックされ、前記ノズルアセンブリのノズルから吐出されるフォトレジストのフローが調節される。

前記カメラは、前記ノズル部に入射光を出力できる光源と、前記ノズル部で反射された反射光を受信けるレンズと、前記受信された反射光を利用して前記ノズル部をモニタリングして、前記制御部に電気的信号を出力できるカメラ制御部と、で構成される。前記カメラは、前記ノズルが定められた位置から離れているか否か、前記ノズルが汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、前記ノズル内のフォトレジストのフロー長若しくは吸入高、又は、前記ノズルを通じた前記フォトレジストの吐出時間又は吐出遅延時間をモニタリングしうる。

前記他の課題を達成するために、本発明のフォトレジストの塗布方法は、フォトレジストコーティング部のチャックに半導体ウェーハをローディングした後、前記フォトレジストコーティング部のチャックの中央上部にノズルが位置するように、ノズルアセンブリを移動させる。前記ノズルアセンブリのノズルの形態をカメラを利用して１次モニタリングする。前記１次モニタリングは、前記ノズルが定められた位置から離れているか否か、前記ノズルが汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、又は、フォトレジストのフロー長若しくは吸入高をモニタリングする。

前記ノズルアセンブリのノズルを通じて前記半導体ウェーハ上にフォトレジストを塗布しつつ、前記カメラを利用して前記フォトレジストの吐出量を２次モニタリングする。前記２次モニタリングは、前記ノズルを通じた前記フォトレジストの吐出時間や吐出遅延時間をモニタリングする。前記カメラで前記１次及び２次モニタリングされたデータを制御部で電気的信号に変換し、これを流体制御弁に供給して、前記フォトレジストコーティング部の半導体ウェーハ上に供給されるフォトレジストのフローを調節する。

以上のように、本発明は、ノズルモニタリング部を備えて半導体ウェーハ上に吐出されるフォトレジストの吐出量を精密に制御しうる。

本発明のフォトレジスト塗布装置は、カメラで構成されたノズルモニタリング部を備えることによって、ノズルの形態やフォトレジストの吐出量をモニタリングしうる。前記モニタリングするものは、ノズルが定められた位置から離れているか否か如何、前記ノズルが汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、又は、前記ノズル内のフォトレジストのフロー長若しくは吸入高、又は、前記ノズルを通じた前記フォトレジストの吐出時間若しくは吐出遅延時間である。これにより、本発明のフォトレジスト塗布装置は、モニタリングデータを電気的信号に変換して、流体制御部で半導体ウェーハ上に供給されるフォトレジストのフローを調節するか、または精密に制御しうる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、後述する本発明の実施例は、様々な他の形態に変形でき、本発明の範囲が後述する実施例に限定されるものではない。本発明の実施例は、当業者に本発明をさらに完全に説明するために提供される。以下、各図面で同じ参照番号は、同じ部材を表す。

図１は、本発明に従うノズルモニタリング部を有するフォトレジスト塗布装置の概念を説明するためのブロック図である。

具体的に、本発明のフォトレジスト塗布装置は、フォトレジストを塗布できるフォトレジスト供給部１００、例えば、フォトレジスト保存タンク、フォトレジスト供給ライン及びフォトレジストポンプを備える。前記フォトレジスト供給部１００には、流体制御部２００、例えば流体制御弁が連結されていて、供給されるフォトレジストのフロー、すなわち、オン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）や供給量を調節する。流体制御部２００には、フォトレジストコーティング部４００の半導体ウェーハ上にフォトレジストが吐出されるように、ノズル部３００、例えばノズルを含むノズルアセンブリが連結されている。

そして、本発明のフォトレジスト塗布装置は、前記ノズル部３００をモニタリングできるノズルモニタリング部５００、例えば、カメラを備える。ノズルモニタリング部５００は、ノズル部３００を構成するノズルの形態やノズルを通じたフォトレジスト吐出量をモニタリングする。ノズルモニタリング部５００は、ノズルが定められた位置から離れているか否か、ノズルが汚染されているか否か、気泡が発生っしているか否か、又は、前記フォトレジストのフロー長若しくは吸入高、フォトレジストの吐出時間、吐出量または吐出遅延時間をモニタリングする。

また、本発明のフォトレジスト塗布装置は、ノズルモニタリング部５００でモニタリングされたデータを電気的信号に変換する制御部６００、例えば、コンピュータを備える。制御部６００で処理された電気的信号は、フォトレジスト供給部１００及び流体制御部２００、特に、流体制御部２００にフィードバックして、ノズル部３００から吐出されるフォトレジストのフローのオン／オフや供給量を調節する。

図２は、本発明に従うノズルモニタリング部を有するフォトレジスト塗布装置の一例を概略的に構成した構成図である。

具体的に、本発明のフォトレジスト塗布装置は、フォトレジスト供給部１００を備える。フォトレジスト供給部１００は、吐出されるフォトレジストが保存されているフォトレジスト保存タンク１０１と、前記フォトレジスト保存タンク１０１に窒素を注入できる窒素注入ライン１０３と、保存タンク１０１に連結されている複数個のフォトレジスト供給ライン１０５と、前記フォトレジスト供給ライン１０５に連結され、複数のフォトレジスト保存タンク１０１のうち何れか一つを選択するための転換弁１０７とを有している。ここで、言い換えれば、転換弁１０７によって、任意のフォトレジスト保存タンク１０１を利用してフォトレジストを供給する。

フォトレジスト供給部１００は、フォトレジスト供給ライン１０５を通じて供給されるフォトレジストの異物を除去できるフィルタ１０８と、フォトレジスト保存タンク１０１内に保存されているフォトレジストを吸入した後に加圧して、フォトレジスト供給ライン１０５を通じてフォトレジストを吐出できるフォトレジストポンプ１０９とを備える。

フォトレジスト供給ライン１０５には、供給されるフォトレジストの圧力を測定できる圧力センサー部１１１と、供給されるフォトレジストのフローのオン／オフや供給量を調節できるように、流体制御部２００として流体制御弁２３１とが連結されている。流体制御部２００として利用される流体制御弁２３１については、後に詳細に説明する。

流体制御弁２３１の後端のフォトレジスト供給ライン１０５には、サックバック弁２３３が連結されている。サックバック弁２３３は、ノズル部３００で、フォトレジストの吐出後に空気ライン２３５を利用して、ノズル部３００の末端［チップ］に存在する一定量のフォトレジストを吸入してフローを防止する機能を行う。

流体制御弁２３１及びサックバック弁２３３を通過したフォトレジストは、ノズル部３００を構成するノズルアセンブリ３０５の末端のノズル３０１を通じて半導体ウェーハ４０５上に吐出される。言い換えれば、半導体ウェーハ４０５の中央上部にノズル３０１が位置して、ノズルアセンブリ３０５を通じてフォトレジストが吐出される。ノズルアセンブリ３０５は、末端に位置するノズル３０１と、ノズル３０１に連結されたノズルアーム３０３とで構成される。半導体ウェーハ４０５は、フォトレジストコーティング部４００にローディングされる。フォトレジストコーティング部４００は、フォトレジストを塗布する部分であって、ボール（ｂｏｗｌ）４０１と、モータ４０７に連結されて回転され、ボール４０１内に位置するチャック４０３と、チャック４０３上に位置する半導体ウェーハ４０５と、を備える。

本発明のフォトレジスト塗布装置は、ノズル３０１の形態や、フォトレジストの吐出量をモニタリングするために、フォトレジストコーティング部４００の外部に、ノズルモニタリング部５００としてカメラ５０７が位置する。カメラ５０７は、ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１に光、例えば、紫外線や可視光線を出射できる光源５０１と、ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１で反射された反射光を受信できるレンズ５０３と、受信された反射光を利用してノズルアセンブリ３０５のノズル３０１をモニタリングして、制御部６００に電気的信号、例えば、画像信号や電圧（電流）信号を出力できるカメラ制御部５０５と、を備える。カメラ５０７は、ノズルアセンブリ３０５の末端に位置するノズル３０１が定められた位置から離れているか否か、汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、又は、フォトレジストのフロー長若しくは吸入高、フォトレジストの吐出時間、吐出量若しくは吐出遅延時間をモニタリングする。これについては、後にさらに詳細に説明する。

そして、本発明のフォトレジスト塗布装置は、カメラ５０７に連結されていて、カメラ５０７で測定されたデータに電気的信号変換して、その電気信号を処理するコンピュータ６０１を備える。図１の制御部６００としてコンピュータ６０１を利用する。コンピュータ６０１で処理された電気的信号は、流体制御弁２３１にフィードバックして、前記ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１から吐出されるフォトレジストのフローを調節する。

図３は、図２のカメラの装着位置及びその機能を説明するための図面である。

具体的に、前述したように、フォトレジストコーティング部４００の外部にカメラ５０７が設置されている。カメラ５０７は、支持台５０９,５１１,５１３によって、上下方向５１５及び左右方向５１７に調節可能である。カメラ５０７は、ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１に入力光５１９を出射できる光源５０１と、ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１で反射された反射光５２１を受けるレンズ５０３と、受けた反射光５０３を利用してノズルアセンブリ３０５のノズル３０１をモニタリングして、制御部６００に電気的信号を出力できるカメラ制御部５０５とを備える。

特に、本発明者が多くの実験を通じて評価した結果、カメラ５０７のレンズは、半導体ウェーハの平面方向においてノズルアセンブリ３０５のノズル３０１から延びた線５２３と反射光５２１の光路との角度θが５〜４５°、望ましくは、７〜３０°、最適値としては２１°に設置することが望ましいということが分かった。そして、カメラ５０７のレンズ５０３からノズルアセンブリ３０５のノズル３０１までの直線距離Ｌを１４０ｍｍないし３００ｍｍに設置することが望ましい。このように設置する場合、ノズルアセンブリ３０５の末端に位置するノズル３０１の形態や吐出量を非常に容易にモニタリングしうる。具体的なモニタリングの例としては、ノズル３０１が定められた位置から離れているか否か、汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、フォトレジストのフロー長若しくは吸入高、又は、フォトレジストの吐出時間、吐出量若しくは吐出遅延時間が挙げられる。

図４は、図２の流体制御弁の一例を拡大して示す図面である。

具体的に、本発明の流体制御弁２３１には、本体２０１と、本体２０１内のカム２０７とが設置されている。カム２０７は、本体２０１の内側に設置されたヨークカム２０３と、ヨークカム２０３に連結されたカム軸２０５とで構成される。カム２０７には、減速器２０９及びモータ２１１、例えば、ＤＣモータが連結されている。すなわち、カム２０７のカム軸２０５に、減速器２０９とモータ２１１とが連結されている。減速器２０９は、モータ２１１の回転速度を低める役割を行う。カム軸２０５が回転するとき、ヨークカム２０３が上下動する。言い換えれば、前記カム軸の円動体が回転するにつれて、縦動体であるヨークカムが上下動する。

モータ２１１には、遮断機２１３及びエンコーダ２１５が連結されている。遮断機２１３は、過電流を防止するためのものであり、エンコーダ２１５は、モータ２１１の変位量、例えば、回転量をコンピュータ６０１に伝達するためのデジタル信号に変更させる役割を行う。本体２０１内に位置したカム２０７の下部には、ダイヤグラム２１７が設置されている。

言い換えれば、ヨークカム２０３の下部にダイヤグラム２１７が設置されて、ヨークカム２０３が上下動するにつれてダイヤグラム２１７も上下動する。ダイヤグラム２１７が上部に移動すれば、本体２０１の一側に設置された流体注入口２１９から流体、例えば、フォトレジストが流入されて、矢印方向に流体フローライン２２０に沿って流体が流れて、本体２０１の他側に設置された流体排出口２２１に排出される。流体フローライン２００は、ダイヤグラム２１７の下部に位置する。

流体制御弁２３１は、ダイヤグラム２１７のアップダウン動作を、カム２０７が付着されたモータ２１１を利用して行い、ダイヤグラム２１７のアップダウンによって、流体のフローを精密に制御する。流体制御弁２３１は、コンピュータ６０１からモータ２１１を通じて電気信号を受けた後、動作にかかる時間が１０ｍｓと短く、ダイヤグラム２１７のアップダウン速度を再現性あり、かつ精密に制御が可能であり、速度変換が自由にしうる。

一般的に、ダイヤグラムをアップダウン（上下動）するためには、モータの回転方向が順方向から逆方向に変わらねばならず、モータの回転が順方向から逆方向に変わるためには、モータの回転が完全に停止せねばならないため、遅延時間が発生するしかない。しかし、本発明に利用された流体制御弁２３１は、モータ２１１の軸にカムを設置して、モータは、常に一方向にのみ回転すればよいので、精密な制御が可能である。

図５及び図６は、図４の流体制御弁の動作関係を説明するための概略図である。

具体的に、図５は、流体制御弁２３１が閉じた状態を表し、図６は、流体制御弁２３１が開いた状態を表す。図６は、カム２０７と噛み合っているモータが時計回り方向に１８０°回転することによってダイヤグラム２１７が上方に移動して（アップされて）、流体制御弁２３１が最大オープン状態となる。すなわち、図５では、ダイヤグラム２１７が上方に移動して、流体が流体注入口２１９から注入されて、矢印方向に流体フローライン２２０に沿って流体が流れて、流体排出口２２１に排出される。

一方、図５は、図６の状態からカム２０７と噛み合っているモータが時計回り方向にさらに１８０°回転することによって、流体制御弁が完全に閉鎖状態となる。すなわち、図５では、ダイヤグラム２１７が下方に移動して流体が注入されても、流体が流体排出口２２１に排出されない。

図７は、本発明によるフォトレジストの塗布方法を説明するためのフローチャートであり、図８及び図９は、図７のフォトレジストの塗布方法を説明するために示すフォトレジスト塗布装置の斜視図である。

具体的に、本発明のフォトレジストの塗布方法は、図８に示したように、フォトレジストコーティング部４００のチャックに半導体ウェーハ４０５をローディングする（ステップ７０１）。図９に示したように、フォトレジストコーティング部４００のチャックの中央上部にノズル３０１が位置するように、ノズルアセンブリ３０５を移動させる（ステップ７０３）。

ノズルアセンブリ３０５の移動は、ノズルアセンブリを上部に移動させた後、ベルト３１１を利用して、ノズルアセンブリ支持部３０７,３０９を半導体ウェーハ４０５の中央上部に移動させ、ノズルアセンブリ３０５と半導体ウェーハ４０５との間に一定距離を有するように、ノズルアセンブリ３０５を下方に下降させて完了する。ノズルアセンブリ３０５は、ノズルアセンブリ支持部３０７内で上下動可能に設置される。

ノズルモニタリング部５００を構成するカメラ５０７を利用して、ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１が定められた位置から離れているか否か、汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、フォトレジストのフロー長や吸入高を１次モニタリングする（ステップ７０５）。前記１次モニタリングは、前記カメラの光源からの入射光を前記ノズルアセンブリのノズルに入射させ、ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１で反射された反射光をカメラ５０７のレンズで受けて、受けた反射光をカメラ制御部で電気的信号処理する。

ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１を通じて半導体ウェーハ４０５上にフォトレジストを塗布しつつ、カメラ５０７を利用してフォトレジストの吐出量を２次モニタリングする（ステップ７０７）。前記２次モニタリング時に、フォトレジストの吐出時間や吐出遅延時間もモニタリングされる。前記吐出遅延時間は、制御部６００の電気的信号のオン／オフ時間とカメラ５０７を利用して検出したフォトレジスト吐出及び中断時間とを比較して行う。

前記カメラで前記１次及び２次モニタリングされたデータは、制御部６００で電気的信号として処理し、これを流体制御弁２３３に入力して、フォトレジストコーティング部４００の半導体ウェーハ４０５上に供給されるフォトレジストのフローを調節する（ステップ７０９）。半導体ウェーハの中央上部に位置するノズルアームアセンブリを、図８に示したように、基準位置に再び移動させる（ステップ７１１）。次いで、前記フォトレジストコーティング部４００の半導体ウェーハ４０５をアンローディングして、フォトレジスト塗布を完了する（ステップ７１３）。

図１０ないし図１３は、本発明によるフォトレジスト塗布装置を利用して１次モニタリングの可能なノズルアセンブリの例を拡大して示す図面である。

具体的に、図１０ないし図１３は、本発明によるフォトレジスト塗布装置のカメラ５０７を利用して１次モニタリングの可能なノズルアセンブリ３０５を概略的に示す図面である。図１０ないし図１３で、３１５は、ノズル３０１に充填されているフォトレジストを表す。

図１０では、フォトレジスト供給ライン１０５に気泡が流入されて、吐出時にノズル３０１の末端でノズル３０１が３１３のように破損された状態を示した。破損３１３は、カメラ５０７を利用して破損前後のノズル３０１の画像を比較して検出（検査）しうる。図１１は、ノズル３０１内に気泡３１７が流入された状態を表す。気泡３１７は、フォトレジスト物質自体の性質と、フォトレジスト供給ラインを通じてフォトレジストが流れる時におけるフォトレジスト供給ラインの屈曲部の圧力差とによって発生する。このような気泡３１７も、本発明がカメラ５０７を利用して、気泡発生前後の画像を比較して検出しうる。

図１２では、コンピュータ６０１及び流体制御弁２３１を利用して、ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１にフォトレジスト３１５の吐出を中止した時におけるフロー長Ｌ２を表す。前記フロー長Ｌ２も、カメラ５０７を利用して検出（検査）しうる。図１３では、コンピュータ６０１及び流体制御弁２３１を利用して、ノズルアセンブリ３０５のノズル３０１にフォトレジスト３１５の吐出を中止した後、サックバック弁２３３にフォトレジスト３１５を吸入した時における吸入高Ｈ１を表す。吸入高Ｈ１も、カメラ５０７を利用して検出（検査）しうる。

図１４及び図１５は、本発明によるフォトレジスト塗布装置を利用して２次モニタリングの可能なノズルアセンブリの例を拡大して示す図面である。

具体的に、図１４及び図１５は、本発明によるフォトレジスト塗布装置のカメラ５０７を利用して２次モニタリングの可能なノズルアセンブリ３０５を概略的に示す図面である。前記ノズル３０１を通じて吐出されるフォトレジストの吐出量は、図１４の３１５のように、フォトレジストが切れのない場合、カメラ５０７のカメラ制御部５０５で吐出開始時間Ｔ２と吐出中止時間Ｔ４とを測定して計算する。もちろん、前記吐出量測定時に吐出時間も測定される。

合わせて、前記２次モニタリング時に、吐出遅延時間Ｄ１,Ｄ２は、前記コンピュータ６０１の電気的信号のオン時間Ｔ１、オフ時間Ｔ３、前記カメラ５０７を利用して検出したフォトレジストの吐出開始時間Ｔ２及び吐出中止時間Ｔ４をそれぞれ比較して行う。吐出遅延時間Ｄ１,Ｄ２が一定範囲のスペックを逸脱する場合、アラームを発生させて、半導体ウェーハ上に供給されるフォトレジストのフローを調節する。

本発明によってのノズルモニタリング部を有するフォトレジスト塗布装置の概念を説明するためのブロック図である。本発明によってのノズルモニタリング部を有するフォトレジスト塗布装置の一例を概略的に構成した構成図である。図２のカメラの装着位置及びその機能を説明するための図面である。図２の流体制御弁の一例を拡大して示す図面である。図４の流体制御弁の動作関係を説明するための概略図である。図４の流体制御弁の動作関係を説明するための概略図である。本発明によるフォトレジストの塗布方法を説明するためのフローチャートである。図７のフォトレジストの塗布方法を説明するために示すフォトレジスト塗布装置の斜視図である。図７のフォトレジストの塗布方法を説明するために示すフォトレジスト塗布装置の斜視図である。本発明によるフォトレジスト塗布装置を利用して１次モニタリングの可能なノズルアセンブリの例を拡大して示す図面である。本発明によるフォトレジスト塗布装置を利用して１次モニタリングの可能なノズルアセンブリの例を拡大して示す図面である。本発明によるフォトレジスト塗布装置を利用して１次モニタリングの可能なノズルアセンブリの例を拡大して示す図面である。本発明によるフォトレジスト塗布装置を利用して１次モニタリングの可能なノズルアセンブリの例を拡大して示す図面である。本発明によるフォトレジスト塗布装置を利用して２次モニタリングの可能なノズルアセンブリの例を拡大して示す図面である。本発明によるフォトレジスト塗布装置を利用して２次モニタリングの可能なノズルアセンブリの例を拡大して示す図面である。

Claims

フォトレジストが供給されるフォトレジスト供給ラインと、
前記フォトレジスト供給ラインに連結されてフォトレジストのフローを調節する流体制御弁と、
前記流体制御弁の後端の前記フォトレジスト供給ラインに連結され、フォトレジストコーティング部の半導体ウェーハの中央上部にノズルが位置していてフォトレジストを吐出するノズルアセンブリと、
前記ノズルアセンブリの末端に位置するノズルの形態又は吐出量をモニタリングするために、前記フォトレジストコーティング部の外部に位置するカメラと、
前記カメラでモニタリングされたデータを電気的信号に変換する制御部と、を備えてなり、
前記制御部で処理された電気的信号が前記流体制御弁にフィードバックされて前記ノズルアセンブリのノズルから吐出されるフォトレジストのフローが調節されることを特徴とするフォトレジスト塗布装置。
前記カメラは、前記ノズル部に入射光を出力する光源と、前記ノズル部で反射された反射光を受けるレンズと、前記受信された反射光を利用して前記ノズル部をモニタリングして前記制御部に電気的信号を出力するカメラ制御部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のフォトレジスト塗布装置。
前記カメラのレンズは、前記半導体ウェーハの平面方向に、前記ノズルアセンブリのノズルから延びた線と前記反射光の光路との角度が５〜４５°に設置され、前記カメラのレンズから前記ノズルアセンブリのノズルまでの直線距離を１４０ｍｍないし３００ｍｍに設置することを特徴とする請求項２に記載のフォトレジスト塗布装置。
前記カメラは、前記ノズルが定められた位置からはなれているか否か、前記ノズルが汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、前記ノズル内のフォトレジストのフロー長若しくは吸入高、又は、前記ノズルを通じた前記フォトレジストの吐出時間若しくは吐出遅延時間をモニタリングすることを特徴とする請求項１に記載のフォトレジスト塗布装置。
フォトレジストコーティング部のチャックに半導体ウェーハをローディングするステップと、
前記フォトレジストコーティング部のチャックの中央上部にノズルが位置するように、ノズルアセンブリを移動させるステップと、
前記ノズルアセンブリのノズルの形態をカメラを利用して１次モニタリングするステップと、
前記ノズルアセンブリのノズルを通じて前記半導体ウェーハ上にフォトレジストを塗布しつつ、前記カメラを利用して前記フォトレジストの吐出量を２次モニタリングするステップと、
前記カメラで前記１次及び２次モニタリングされたデータを制御部で電気的信号に変換してこれを流体制御弁に提供して、前記フォトレジストコーティング部の半導体ウェーハ上に供給されるフォトレジストのフローを調節するステップと、
を含むことを特徴とするフォトレジストの塗布方法。
前記１次モニタリングは、前記ノズルが定められた位置から離れているか否か、前記ノズルが汚染されているか否か、気泡が発生しているか否か、又は、フォトレジストフロー長若しくは吸入高をモニタリングすることを特徴とする請求項５に記載のフォトレジストの塗布方法。
前記２次モニタリングは、前記ノズルを通じた前記フォトレジストの吐出時間又は吐出遅延時間をモニタリングすることを特徴とする請求項５に記載のフォトレジストの塗布方法。