KR0139964Y1 - 스피너의 배관 시스템 - Google Patents

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Abstract

잔 기포 발생을 최소화할 수 있는 스피너의 배관 시스템이 개시된다. 본 고안은 지하에 있는 주 탱크로부터 공급되는 현상액의 흐름을 제어하기 위한 에어 동작밸브와, 현상액에 존재하는 0.1㎛ 이상의 먼지를 걸러내기 위한 필터를 구비하며, 상기 필터의 일측에 연결되어 웨이퍼의 각 백 린스 및 사이드 린스들을 위한 각각의 유량 게이지, 에어 동작 밸브, 및 노즐들을 거치는 배관 라인들이 하나의 매니폴드(manifold)형 분기관을 통하여 배분된다. 또한, 솔벤트 베스에서의 기포 발생을 필터를 이용하여 1차적으로 제거하며, 중간 탱크와 유량게이지와의 위치 변경을 통하여 사이드 린스시의 희석제의 침투 및 유량게이지의 정확성을 확보한다.

Description

스피너(Spinner)의 배관 시스템
제1도는 종래의 스피너의 개략적인 배관도.
제2도는 본 고안에 의한 스피너의 개략적인 배관도.
본 고안은 반도체 현상장치에 관한 것으로서, 특히 기포 발생을 감소시킬 수 있도록 개선된 스피너(Spinner)의 배관 시스템(Piping System)에 관한 것이다.
웨이퍼가 대구경화되고 소자들이 고밀도, 고집적화됨에 따라, 반도체기판 상에 존재하는 미립자(particle)나 금속 불순물 등으로 대표되는 미세오염(micro-contamination)이 제품의 수율과 신뢰성에 큰 영향을 미치게 되었다. 특히, 유기용제 속에 기체성분(N2, O2)이 용해된 상태에서 화학반응이 일어날 때 잔 기포(micro bubble)가 유발됨으로써 공정불량이 발생되고 있다.
한편, 반도체장치의 각종 패턴은 포토리토그래피 기술에 의하여 형성된다는 것은 널리 알려져 있다. 상기 포토리토그래피 기술은 반도체 웨이퍼상의 절연막이나 도전막등, 패턴을 형성하여야 할 막 위에 X선이나 자외선 등과 같은 광선의 조사에 의해 용해도(solubility)가 변화하는 포토레지스트막을 형성하고, 이 포토레지스트막의 소기 부분을 광선에 노광(exposure)시킨 후, 현상(development)에 의해서 용해도가 큰 부분을 제거하여 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 패턴을 이용하여 형성하여야 할 막의 노출된 부분을 제거하여 배선이나 전극 등 각종 패턴을 형성하는 것으로 구성되어 있다.
통상적으로 포토레지스트의 도포 및 현상은 스피너(spinner)의 각 유닛(unit)에서 수행되는데, 제1도는 현상 공정이 수행되는 스피너의 배관도를 나타낸다.
제1도를 참조하면, 참조부호 '11'은 배관에 현상액을 공급하기 위한 주(main)탱크를 나타내며, '12'는 현상액의 흐름이나 N2공급을 개폐하는 에어(air)동작밸브를 나타내고, '13'은 현상액에 존재하는 0.1㎛ 이상의 먼지를 걸러내기 위한 필터(filter)를 나타낸다. 참조부호 '14a' 내지 '14d'는 현상액의 분사량을 확인하는 유량게이지(flowmeter)를 나타내며, 참조부호 '15a∼15d'는 에어동작밸브를 나타내며, 참조부호 '16a∼16c'는 현상액이 웨이퍼 위에 정확히 분사될 수 있게 하는 노즐(nozzle)을 나타낸 것으로서, 백린스(back rinse)를 위한 제1 및 제2 노즐(16a, 16b)과 사이드 린스(side rinse)를 위한 제3 노즐(16c)을 각각 나타낸다. 참조부호 '17'은 솔벤트 베쓰(solvent bath)를 나타내며, 참조부호 '18'은 상기 사이드 린스 라인에 연결되어 일정량의 현상액을 저장하는 중간탱크를 나타낸다.
제1도에 도시된 바와 같은 종래의 스피너를 사용하여 현상공정을 실시할 경우, 희석제(thinner)를 사용하게 된다. 이때, 희석제(thinner) 플로우 과정에서 잔 기포가 발생하여 그 부위가 현상이 되지않는 불량이 유발된다.
현상액에 포함된 잔 기포에 의해 발생되는 불량현상은 육안으로 확인할 수 없으며, 인-라인(In-Line) SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 불량발생을 확인할 수 있다. 즉, 잔 기포가 존재하는 부위에서는 현상이 되지 않아 패턴불량이 발생한다.
또한, 배관이 1개의 라인으로 여러개의 T-유니온(union)(19)에 의해 접속되어 있기 때문에 구성이 복잡하다. 특히, 사이드 린스시 보조탱크(18)가 유량게이지(14c)의 뒷단에 위치하기 때문에 기포 유입시 유량게이지(14c)의 기능이 저하된다.
즉, 이러한 기포에 의해 상기 유량게이지(14)의 정확성이 저하되고, 사이드 린스시에는 웨이퍼 전면에 희석제의 침투(attack)를 유발시키며, 백 린스시에는 웨이퍼의 센터부위가 다른 부위에 비해 수율이 떨어지는 로칼 포커스(local focus)현상을 일으킨다.
따라서, 본 고안의 목적은 액체 속에 포함되어 있는 기포를 제거하여 불량 발생을 방지할 수 있는 스피너의 배관 시스템을 제공하는데 있다
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 지하에 있는 주 탱크로부터 공급되는 현상액의 흐름을 제어하기 위한 에어 동작밸브와, 현상액에 존재하는 0.1㎛ 이상의 먼지를 걸러내기 위한 필터를 구비하며, 상기 필터의 일측에 연결되어 웨이퍼의 각 백 린스 및 사이드 린스들을 위한 각각의 유량 게이지, 에어 동작 밸브, 및 노즐들을 거치는 배관 라인들이 하나의 매니폴드(manifold)형 분기관을 통하여 배분됨을 특징으로 한다.
바람직하게, 별도의 유량 게이지 및 에어 동작밸브를 거치는 솔벤트 베스가 구비될 때, 상기 솔벤트 베스에서의 기포 발생을 제거하기 위하여 솔벤트 베스를 상기 필터쪽의 배관 라인에 연결함을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 상기 사이드 린스 시 희석제의 침투와 유량 게이지의 정확성 손실을 막기 위하여, 상기 사이드 린스용 유량 게이지의 전단에 중간 탱크를 구비함을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
제2도는 본 고안에 의한 현상장치(스피너)의 배관도이다. 여기서, 참조부호 '21'은 배관에 현상액을 공급하기 위한 주(main)탱크를 나타내며,'22'는 현상액의 흐름이나 N2공급을 개폐하는 에어(air) 동작밸브를 나타내고, '23'은 현상액에 존재하는 0.1㎛ 이상의 먼지를 걸러내기 위한 필터(filter)를 나타낸다 참조부호 '24a' 내지 '24d'는 현상액의 분사량을 확인하는 유량게이지(flowmeter)를 나타내며, 참조부호 '25a∼25d'는 에어 동작밸브를 나타내며, 참조부호 '26a∼26c'는 현상액이 웨이퍼 위에 정확히 분사될 수 있게 하는 노즐(nozzle)을 나타낸 것으로서, 백 린스(back rinse)를 위한 제1 및 제2 노즐(26a, 26b)과 사이드 린스(side rinse)를 위한 제3 노즐(26c)을 각각 나타낸다.
참조부호 '27'은 솔벤트 베쓰(solvent bath)를 나타내며, 참조부호 '28'은 상기 사이드 린스 라인에 연결되어 일정량치 현상액을 저장하는 중간탱크를 나타낸다.
제2도를 참조하면, 본 고안에 의한 스피터의 배관 시스템에서는, 웨이퍼의 각 백 린스를 위한 각각의 유량 게이지(24a, 24b), 에어 동작 밸브(25a, 25b), 및 노즐들(26a, 26b)을 거치는 배관 라인과, 사이드 린스를 위한 유량 게이지(24c), 에어 동작밸브(25c), 및 노즐(26c)을 거치는 배관 라인들이 하나의 매니폴드(manifold)형 분기관(29)을 통하여 배분됨으로써, 기포 발생을 감소시킬 수 있다.
또한, 종래와 달리 별도의 유량 게이지(24d)및 에어 동작밸브(25d)를 거치는 솔벤트 베스(27)에서의 기포 발생을 2차적으로 제거하기 위하여 솔벤트 베스(27)라인을 드레인 밸브를 구비한 상기 필터(23)쪽의 배관 라인에 연결하므로써 솔벤트 베스(27)에서의 기포 발생을 필터(23)를 이용하여 자동적으로 제거시킬 수 있다.
또한, 종래의 배관 시스템에서 사이드 린스시 보조탱크(18)가 유량게이지(14c)의 뒷단에 위치하기 때문에 기포 유입시 유량게이지(14c)의 기능이 저하되는 문제점과 희석제의 침투 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안에서는 상기 사이드 린스용 유량 게이지(24c)와 중간 탱크(28)의 위치를 변경 즉, 유량 게이지(24c)앞측에 보조탱크(28)를 구비하여 희석제의 침투 및 유량 제어를 용이하게 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 스피너의 배관 시스템에 의하면, 다음과 같은 효과를 발휘한다.
첫째, 솔벤트 베스에서의 기포 발생을 필터를 이용하여 1차적으로 제거한다. 둘째, 다수의 T-유니온을 하나의 매니폴드형(manifold type) 분기관으로 변경하여 잔 기포 발생을 최소화한다. 셋째, 중간 탱크와 유량게이지와의 위치 변경을 통하여 사이드 린스시의 희석제의 침툰 및 유량게이지의 정확성을 확보한다.
본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 실시 가능함은 명백하다.

Claims (3)

  1. 지하에 있는 주 탱크로부터 공급되는 현상액의 흐름을 제어하기 위한 에어 동작밸브; 현상액에 존재하는 0.1㎛ 이상의 먼지를 걸러내기 위한 필터; 및 상기 필터의 일측에 연결되어 웨이퍼의 각 백 린스 및 사이드 린스들을 위한 각각의 유량 게이지, 에어 동작 밸브, 및 노즐들을 거치는 배관으로 구성되고, 상기 백 린스 및 사이드 린스를 위한 각 배관 라인이 하나의 매니폴드(manifold)형 분기관을 통하여 배분됨을 특징으로 하는 스피너의 배관 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 별도의 유량 게이지 및 에어 동작밸브를 거치는 솔벤트 베스를 더 포함할 때, 상기 솔벤트 베스에서의 기포 발생을 제거하기 위하여 솔벤트 베스를 상기 필터쪽의 배관 라인에 연결함을 특징으로 하는 스피너의 배관 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 사이드 린스 시 희석제의 침투와 유량 게이지의 정확성 손실을 막기 위하여, 상기 사이드 린스용 유량 게이지의 전단에 중간 탱크를 구비함을 특징으로 하는 스피너의 배관 시스템.
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