KR0120285Y1

KR0120285Y1 - 반도체 제조장치

Info

Publication number: KR0120285Y1
Application number: KR92013280U
Authority: KR
Inventors: 유왕희; 임천희
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1992-07-18
Filing date: 1992-07-18
Publication date: 1998-08-01
Also published as: KR940004318U

Abstract

이 고안은 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 감광액이 도포되어 있는 반도체 웨이퍼의 가장자리의 감광액을 제거하여 후속 공정시에 장비의 오염을 방지하는 EBR 장치에서 반도체 웨이퍼 상부에 약액을 분사하는 정면노즐에 별도로 공정후에 정면노즐에 방울을 맺힐 수 있는 약액을 제거하기 위한 배면노즐을 구비하고, 상기 배면노즐로 반도체 웨이퍼의 배면에 약액을 분사하였다.

따라서 이 고안은 반도체 웨이퍼의 가장자리에 감광액을 제거한 후 노즐에 맺히는 약액 방울이 반도체 웨이퍼로 떨어지는 것을 방지하여 반도체 장치의 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 이 고안은 EBR 공정시 약액이 반도체 웨이퍼의 배면에도 분사되므로 EBR공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

반도체 제조장치

제1도는 종래 반도체 제조장치의 개략도

제2도는 이 고안에 따른 반도체 제조장치의 개략도이다.

이 고안은 반도체 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감광액이 상부 표면에 도포되어 있는 반도체 웨이퍼의 가장자리(edge)의 감광액을 제거하는 장치(edge bead removal system : 이하 EBR 장치라 칭함)에 별도의 약액 제거(venting) 시스템을 추가로 설치하여 노즐 선단에서 반도체 웨이퍼로 약액 방울이 떨어져 불량이 발생하는 것을 방지한 반도체 제조장치에 관한 것이다.

최근의 반도체 장치의 고집적화 추세는 미세페턴 형성 기술의 발전에 큰 영향을 받고 있다. 또한 미세패턴 형성기술은 식각, 이온주입 및 확산 등의 공정에서 미스크로 사용되는 감광막 패턴을 형성하는 사진(photo)공정에 크게 의존한다. 상기 사진공정을 상세히 살펴보면, 전공척에 반도체 웨이퍼를 장착한 후, 고속 회전시키며 상기 반도체 웨이퍼상에 감광액을 떨어뜨려 일정한 두께로 감광액을 도포하는 스핀도포 공정을 실시한다. 그다음 상기 반도체 웨이퍼를 열처리하여 상기 감광액내의 휘발성 용제를 제거한 후, 상기 반도체 웨이퍼상의 감광액에 원하는 패턴의 형상으로 빛을 선택적으로 조사하고, 상기 빛이 조사된 감광막을 선택적으로 제거하여 감광막 패턴을 형성한다.

이 때 스핀도포 방법으로 상기 반도체 웨이퍼 상에 감광액을 도포한 후, 반도체 웨이퍼의 가장자리에 묻어 있는 감광액은 후속 공정 진행시 반도체 제조장비를 오염시키는 오염원이 된다. 따라서, 스핀도포 후에 상기 반도체 웨이퍼의 가장자리의 감광액을 제거하는 EBR 공정을 수행하게 된다.

제1도는 종래 EBR 장치의 개략도로서, 감광액(12)이 상부표면에 도포되어 있는 반도체 웨이퍼(11)가 회전 가능한 진공척(13)에 장착되어 있으며, 상기 반도체 웨이퍼(11)의 상부에는 노즐(14)이 설치되어 있다. 상기 노즐(14)은 제1밸브(V1)에 의해 개폐되는 공기압에 의해 상하로 작동되는 실린더(15)에 장착되어 있다. 또한 상기 노즐(14)은 약액탱크(16)와 연결되어 있으며, 상기 약액탱크(16)내의 약액(17)은 제2밸브(V2)로 개폐된다. 또한 약액탱크(16)내의 질소 가스를 개폐시켜 상기 약액탱크(16)내의 약액 분출압력을 조절하는 제3밸브(V3)가 상기 약액탱크(16)의 상부 일측에 연결되어 있으며, 상기 질소 가스의 압력은 레귤레이터(R)와 연결된 다이얼 게이지(D)에 표시된다. 이 때 상기 제1, 제2 및 제3밸브(V1), (V2), (V3)는 모두 전기로 작동되는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)이다.

상기 EBR 장치의 동작을 살펴보면, 상기 제3밸브(V3)가 개방되어 질소가스가 상기 약액탱크(16)에 유입되어 약액탱크(16)의 약액(17)을 일정한 압력으로 유지하며, 이 압력은 제2밸브(V2)까지 전달된다. EBR 공정이 시작되면 상기 공기압을 전달하는 제1밸브(V1)가 개방되어 공기압에 의해 상기 실린더(5)가 하강하여 노즐(14)선단이 반도체 웨이퍼(11) 가장자리의 상부에 정렬한다. 그다음 상기 제2밸브(V2)를 개방하여 소정량의 약액(17)을 노즐(15)에서 분사시켜 회전중인 반도체 웨이퍼(11) 가장자리의 감광액(12)을 2-3㎜정도 제거한다. 그다음 상기 제2밸브(V2)를 폐쇄하여 약액(17)분사를 중단한 후, 제1밸브(V1)를 폐쇄하여 공기압을 제거하면 상기 실린더(15)가 상승한다. 그다음 상기 반도체 웨이퍼(11)를 건조한다.

또한 상기와 같이 반도체 웨이퍼의 정면에서 약액을 분사하는 방법 이외에 반도체 웨이퍼의 배면에 약액을 분사하고 액액의 모세관 현상을 이용하여 EBR 공정을 행하는 배면 분사 방법이 있다. 이러한 배면 분사방법은 반도체 웨이퍼의 회전 속도에 많은 영향을 받는데 적절한 조건의 회전속도를 조절하기가 매우 어려워 반도체 장치의 재현성이 적은 문제점이 있어 많이 사용되지 않는다.

상술한 종래의 EBR 장치는 EBR 공정이 완료된 후, 상기 반도체 웨이퍼(11)의 상부에 위치한 노즐(14)과 제2밸브(V2)의 사이에는 EBR 공정중에 배출되지 않은 약액(17)이 남아 있게 되며, 이 잔여 약액(17)은 제2밸브(V2)가 잠겨 있어 압력을 받지 않으면 노즐(14)의 선단에 방울로 맺히게 된다. 상기 약액(17)의 방울은 후속 공정 진행중의 기계적인 충격이나 방울차체의 무게에 의해 반도체 웨이퍼(11)상으로 떨어지게 되어 감광막 패턴이 될 부분의 감광액(12)까지 제거하므로 반도체 장치에 불량이 발생되는 문제점이 있다.

따라서 이 고안의 목적은 EBR 공정후 후속 공정진행시 반도체 웨이퍼에 분사되지 않고 노즐과 밸브 사이에 남아 있던 약액이 떨어지는 것을 방지하여 반도체 장치의 수율 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 제조장치를 제공함에 있다.

또한 이 고안의 다른 목적은 EBR 공정시 약액을 반도체 웨이퍼의 배면에도 분사되도록 하여 EBR 공정의 신뢰성을 향상시킬수 있는 반도체 제조장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 이 고안은 반도체 웨이퍼 가장자리에 감광액을 제거하는 반도체 제조장치에 있어서, 상부표면에 감광액이 도포되어 있는 반도체 웨이퍼가 상부에 장착되며 회전 가능한 척과 상기 감광액을 제거하기 위한 약액을 수용하는 약액탱크와 상기 약액탱크로 소정의 가스가 유입되도록 하여 약액탱크 내부를 소정의 압력으로 유지되도록 하는 제1밸브와 상기 반도체 웨이퍼의 상부에 설치되어 약액이 반도체 웨이퍼상에 분사되도록 하는 정면노즐과 상기 약액탱크와 정면노즐의 사이에 설치되어 약액을 개폐시키는 제2밸브와, 상기 반도체 웨이퍼의 배면에 설치되어 있는 배면노즐과, 상기 배면노즐과 약액탱크의 사이에 설치되며 상기 제2밸브와 병렬로 연결되어 있는 제3밸브와, 상기 제3밸브와 배면노즐의 사이에 설치되어 있으며 상기 제2밸브가 잠겨있을 때 개방되어 상기 제2밸브와 정면노즐 사이의 약액을 배면노즐로 분사되도록 하는 제4밸브를 구비하는 반도체 제조장치를 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 이 고안에 따른 반도체 제조장치를 상세히 설명한다.

제2도는 이 고안에 따른 반도체 제조장치의 개략도로서, 상부 표면에 감광액(21)이 도포되어 있는 반도체 웨이퍼(22)가 회전 가능한 진공척(23)상에 장착되어 있으며, 상기 반도체 웨이퍼(22)의 상부에 약액을 분사하는 정면노즐(24)이 공기압에 의해 상하로 작동되는 실린더(25)에 장착되어 있다. 이 때 상기 실린더(25)의 공기압은 제1밸브(V1)에 의해 개폐된다. 또한 상기 반도체 웨이퍼(22)의 가장자리의 감광액(21)을 제거하기 위한 약액(26)이 약액탱크(27)에 수용되어 있으며, 상기 약액탱크(27) 타측에는 레귤레이터(R)에 의해 압력이 조절되는 질소가스를 상기약액탱크(27)로 유입시키는 제2밸브(V2)가 있으며, 상기 질소가스의 압력을 나타내는 다이얼 게이지(D) 가 상기 레귤레이터(R)에 장착되어 있다.

또한 상기 약액탱크(27)은 상기 정면노즐(24)과 연결되어 있으며, 상기 약액탱크(27)와 정면노즐(24)의 사이에는 제3 및 제4밸브(V3), (V4)가 설치되어 있어 약액(26)을 개폐한다. 이 때 상기 제3밸브(V3)와 제1밸브(V1)는 제5밸브(V5)와 연결되어 있어 약액 분사시점과 실린더(25)의 상하 움직임이 서로 연계하여 움직인다. 또한 상기 반도체 웨이퍼(22)의 배면에는 배면노즐(30)이 설치되어 있으며, 상기 배면노즐(30)과 약액탱크(27)의 사이에는 제6 및 제7밸브(V6), (V7)가 설치되어 있고, 상기 제4밸브(V4)와 정면노즐(24) 사이의 제1노드(N1)와 상기 제6 및 제7밸브(V6), (V7) 사이의 제2노드(N2)가 서로 연결되어 있다. 이 때 상기 제1-제6밸브(V1-V6)는 솔레노이드 밸브이며, 제7밸브(V7)는 니이들 밸브이다. 또한 제1밸브(V1)는 3웨이 밴트타입(3-way vant type)이며 제 5밸브(V5)는 2웨이 밴트 타입의 솔레노이드 밸브이다.

상기 구조의 반도체 제조장치의 동작을 살펴보면, 먼저 제1-제7밸브(V1-V7)가 모두 잠겨져 있으며, 상기 감광액(21)이 상부에 도포되어 있는 반도체 웨이퍼(22)를 진공척(23)에 장착한 후, 상기 제1밸브(V1)가 열려 공기압에 의해 실린더(25)가 하강하여 노즐(24)선단을 반도체 웨이퍼(22)의 2-3㎜ 정도의 자장자리상에 정렬시킨다. 이 때 상기 제5밸브(V5)와 연계되어 있는 제3밸브(V3)가 약간의 시간차를 갖고 개방된다. 그 다음 상기 제4밸브(V4)가 개방되어 약액(26)이 상기 정면노즐(24)에서 분사되어 반도체 웨이퍼(22) 가장자리의 감광액(21)을 제거한 후, 상기 제4, 제1 및 제3밸브(V4), (V1) 및 (V1)가 순차적으로 폐쇄된다.

그다음 상기 제7 및 제6밸브(V7), (V6)가 순차적으로 개방되어 상기 배면노즐(30)이 약액(26)을 반도체 웨이퍼(22)의 배면에 분사한다. 이 때 상기 제4밸브(V4)와 정면노즐(24) 사이에 분사되지 않고 남아 있는 약액(26)은 제1 및 제2노드(N1), (N2)를 거쳐 상기 배면노즐(30)에서 반도체 웨이퍼(22)의 배면으로 분사된다. 이는 상기 제6밸브(V6)를 통과하는 약액(26)의 압력과 약액(26) 자체의 점성 및 무게에 의해 제4밸브(V4)와 정면노즐(24) 사이의 약액과 정면노즐(24)이 아닌 배면노즐(30)로 유입된다. 그 다음 상기 제6 및 제7밸브(V6), (V7)를 순차적으로 폐쇄한 후, 상기 반도체 웨이퍼(22)를 건조한다. 이 때 상기 배면노즐(30)로 분사되는 약액(26)을 반도체 웨이퍼(22)의 배면에 분사되지 않고 별도의 용기에 수용할 수도 있다. 또한 상기 약액(26)의 소모로 압력이 감소하면 상기 제2밸브(V2)가 개방되어 질소가스를 약액탱크(27)에 유입시켜 약액탱크(27)의 내부를 일정압력으로 유지하며, 상기 압력은 제7 및 제6밸브(V7), (V6)의 개방시 약액(26)이 정면노즐(24)로 분사되지 않도록 적절히 조절한다.

상술한 바와 같이 이 고안은 감광액이 도포되어 있는 반도체 웨이퍼의 가장자리의 감광액을 제거하여 훗속 공정시에 반도체 제조 장비의 오염을 방지하는 EBR 장치에서 반도체 웨이퍼 상부에 약액을 분사하는 정면노즐과 별도로 EBR공정후에 정면노즐에 방울로 맺히게 되는 약액이 제거되도록 배면 노즐을 구비하고, 상기 배면노즐로 반도체 웨이퍼의 배면에 약액을 분사하였다.

따라서 이 고안은 반도체 웨이퍼의 가장자리에 감광액을 제거한 후 노즐에 맺히는 약액 방울이 반도체 웨이퍼로 떨어지는 것을 방지하여 반도체장치의 수율 및 신뢰성을 향상시킬수 있는 잇점이 있다. 또한 이 고안은 EBR 공정시 약액이 반도체 웨이퍼의 배면에도 분사되므로 EBR 공정의 신뢰성을 향상시킬수 있는 잇점이 있다.

Claims

반도체 웨이퍼 가장자리의 감광액을 제거하는 반도체 제조장치에 있어서, 상부표면에 감광액이 도포되어 있는 반도체 웨이퍼가 상부에 장착되며 회전 가능한 척과, 상기 감광액을 제거하기 위한 약액을 수용하는 약액탱크와, 상기 약액탱크로 소정의 가스가 유입되도록하여 약액탱크 내부를 소정의 압력으로 유지되도록 하는 제1밸브와, 상기 약액이 반도체 웨이퍼 상에 분사되도록 반도체 웨이퍼의 상부에 설치되어 있는 정면노즐과, 상기 약액탱크와 정면노즐의 사이에 설치되어 약액을 개패시키는 제 2 밸브와, 상기 반도체 웨이퍼의 배면에 설치되어 있는 배면노즐과, 상기 배면노즐과 약액탱크의 사이에 설치되며 상기 제2밸브와 병렬로 연결되어 있는 제3밸브와, 상기 제3밸브와 배면노즐의 사이에 설치되어 있으며 상기 제2밸브가 잠겨있을 때 제3밸브와 함께 개방되어 상기 제2밸브와 정면노즐 사이의 약액을 배면노즐로 분사되도록 하는 제4밸브를 구비하는 반도체 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 약액탱크로 유입되는 가스가 질소가스인 반도체 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3밸브가 솔래노이드 밸브이며, 상기 제4밸브는 니아들 밸브인 반도체 제조장치
제1항에 있어서, 상기 정면노즐이 상하로 동작되는 실린더에 장착되어 있는 반도체 제조장치
제4항에 있어서, 상기 실린더와 제2밸브가 서로를 연결시키는 제5밸브를 추가로 구비하여 실린더의 상하동작과 제2밸브의 개폐가 서로 연계하여 이루어지는 반도체 제조장치
제1항에 있어서, 상기 제2밸브가 폐쇄되고 제3 및 제4밸브가 개방되어 상기 배면노즐이 약액을 분사할 때 상기 약액탱크의 압력을 조절하여 상기 약액이 정면노즐로 유입되지 않도록 하는 반도체 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 제4밸브 개방시 배면노즐이 상기 반도체 웨이퍼의 배면의 가장자리에 약액을 분사하는 배면 분사 방식의 반도체 제조장치.