KR0167256B1 - 웨이퍼제조장비의 도포액 도포분위기 형성방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼제조장비의 도포액 도포분위기 형성장치 및 그 방법에 관한 것으로, 질소공급조(11)에서 공급된 질소의 버블링에 의해 신너를 기화시키는 신너기화부(10)와, 상기 신너기화부(10)에서 기화되어 전달되는 신너와 질소를 혼합하고 유량을 조절하여 주는 유량조절부(20)와, 상기 유량조절부(20)에서 유량이 조절되어 전달된 기화된 신너를 도포컵(1)의 상부에서 웨이퍼(9)의 상방에 분사하여 도포액도포분위기를 형성하는 신너공출부(25)로 구성되고, 본 발명의 방법은 질소의 버블링작용으로 신너를 기화하는 단계와, 상기 기화된 신너와 질소의 혼합비를 조절하는 단계와, 상기와 같이 질소가 혼합된 기화된 신너의 유량을 조절하는 단계와, 상기 기화된 신너를 웨이퍼의 상방으로 공출하여 주는 단계로 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 웨이퍼에 도포되어 막을 형성하는 도포물의 소모량을 최소롤 줄일 수 있고 웨이퍼상에 형성되는 막의 두께가 균일하게 형성되며, 웨이퍼의 회전원심력에 의해 도포컵의 벽면에서 튀어 웨이퍼상으로 전달되는 미스트의 량이 극소량으로 되는 효과가 있다.

Description

웨이퍼제조장비의 도포액 도포분위기 형성방법 및 그 장치

제1도는 웨이퍼제조장비의 개략적인 구성을 보인 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 도포액 도포분위기 형성장치가 구비된 웨이퍼제조장비를 보인 구성도.

제3도는 본발명에 의한 도포액 도포분위기 형성장치를 구비한 웨이퍼제조장비에 의해 웨이퍼가 제조되는 과정을 보인 동작상태도.

제4도는 본 발명에 의한 장치의 사용효과를 나타내는 그래프로서,

(a)는 도포액의 양과 도포액 도포분위기를 형성하는 기화된 신너의 양의 관계를 도시한 그래프,

(b)는 도포막의 균일도와 기화된 신너의 양의 관계를 도시한 그래프,

(c)는 미스트에 의한 이물발생과 기화된 신너의 양과의 관계를 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 신너기화부 11 : 질소저장부

20 : 유량조절부 21, 22 : 유량조절기

23 : 공출유량조절기 24 : 필터

25 : 신너공출부 M : 미스트

본 발명은 웨이퍼제조장비의 도포액 도포분위기 형성방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 상에 도포되는 도포액의 도포두께가 균일하게 되고, 도포량을 절감시키며 회전하는 웨이퍼에 의해 발생된 원심력으로 비산되는 미스트(MiST)를 감소시킬 수 있는 웨이퍼제조장비의 도포액 도포분위기 형성방법 및 그 장치에 관한 것이다.

제1도는 웨이퍼제조장비의 개략적인 구성을 보인 구성도인데, 이에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 웨이퍼제조장비는 도포컵(1)과, 구동원(미도시)에 의해 회전가능하도록 상기 도포컵(1) 내에 설치되는 회전척(2)과, 상기 도포컵(1)의 상방에 설치되어 상기 회전척(2)에 의해 진공흡착력으로 장착되어 회전하는 웨이퍼(9)에 도포액(5)을 분사하는 분사노즐(3)로 구성된다.

그리고 상기 분사노즐(3)에는 도포액저장조(4)와 연결되는 도포액공급배관(6)이 연결된다.

상기 도포컵(1)의 하부에는 배기관(1e)과 도포물더미배출관(1d)이 구비되어 있다.

도면중 미설명 부호 7은 펌프, 8은 필터이다.

상기와 같이 구성된 종래의 일반적인 웨이퍼제조장비에 있어서는 소정의 속도로 회전되는 웨이퍼(9) 상에 상기 분사노즐(3)을 통해 도포액(5)을 분사하여 소정의 작업을 수행하게 된다. 이때, 상기와 같이 분사노즐(3)을 통해 분사되는 도포액(5)은 상기 회전척(2)이 회전함에 의해 발생된 원심력에 의해 웨이퍼(9)의 표면에 균일한 두께를 형성하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 의하면, 웨이퍼(9) 상에 도포되어 형성되는 막은 그 두께의 균일도가 유지되어야 하고, 최소량의 도포액을 사용하여 최대한으로 막두께의 균일성을 얻어야 하며, 상기 회전척(2)에 진공흡착력으로 장착되어 소정의 속도로 회전하게 되는 웨이퍼(9)에 의해 발생되는 원심력에 의해 비산되는 미스트(MIST)(M)를 최소화시켜 웨이퍼(9)상의 이물발생을 줄여야 하나, 이와 같은 결과를 얻을 수 있도록 하기 위해서 할 수 있는 수단은 단지 배기관(1e)을 통한 배개량의 조절과 도포액(5)의 점도조절 밖에 없는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 최소량의 도포액이 분사노즐에서 분사되어 웨이퍼상에 막을 균일하게 형성하도록 하고, 웨이퍼의 회전에 의한 원심력에 의해 발생되는 미스트의 량을 최소로 줄일 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 질소공급조에서 공급된 질소의 버블링에 의해 신너를 기화시키는 신너기화부와, 상기 신너기화부에서 기화되어 전달되는 신너와 질소를 혼합하고 전달되는 유량을 조절하여 주는 유량조절부와, 상기 유량조절부에서 유량이 조절되어 전달된 기화된 신너를 도포컵의 상부에서 웨이퍼의 상방에 분사하여 도포액도포분위기를 형성하는 신너공출부로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 제조장비의 도포액 도포분위기 형성장치에 의해 달성된다.

상기 유량조절부는 상기 신너기화부에서 전달되어 유동되는 기화된 신너의 유량을 조절하는 유량조절기와, 질소공급조로 부터 공급되는 질소의 량을 조절하는 유량조절기와, 상기 유량조절기들을 거쳐 전달되어 질소가 혼합된 기화된 신너의 유량을 조절하는 공출유량조절기로 구성된다.

상기 공출유량조절기와 신너공출부의 사이에는 필터가 구비되어 기화된 신너에 포함된 불순물을 여과하도록 된다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하는 방법은 질소의 버블링작용으로 신너를 기화하는 단계와, 상기 기화된 신너와 질소의 혼합비를 조절하는 단계와, 상기와 같이 질소가 혼합된 기화된 신너의 유량을 조절하는 단계와, 상기 기화된 신너를 웨이퍼의 상방으로 공출하여 주는 단계로 구성된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 웨이퍼제조장비의 도포액 도포분위기 형성장치 및 방법을 첨부된 도면에 도시된 실시례를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래 기술의 것과 동일한 것은 동일 부호를 부여하여 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 도포액 도포분위기 형성장치가 구비된 웨이퍼제조장비를 보인 구성도이고, 제3도는 본 발명에 의한 도포액 도포분위기 형성장치를 구비한 웨이퍼제조장비에 의해 웨이퍼가 제조되는 과정을 보인 동작상태도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 웨이퍼제조장비의 도포액 도포분위기 형성장치는 크게 신너기화부(10)와, 유량조절부(20)와, 신너공출부(25)로 구성된다.

상기 신너기화부(10)는 신너를 질소(N₂)의 버블링작용으로 기화시키는 것이고, 상기 유량조절부(20)는 상기 신너기화부(10)에서 기화되어 전달되는 신너와 질소공급조(11)에서 공급된 질소를 소정의 비율(a:b)로 혼합하여 상기 신너공출부(25)로 전달되는 유량을 조절하여 주는 것이다.

상기 유량조절부(20)는 상기 신너기화부(10)에서 전달되어 유동되는 기화된 신너의 유량(a)을 조절하는 유량조절기(21)와, 질소공급조(11)로 부터 공급되는 질소의 량(b)을 조절하는 유량조절기(22)와, 상기 유량조절기(21)(22)들을 거쳐 전달되어 질소가 혼합된 기화된 신너(d)의 유량을 조절하는 공출유량조절기(23)로 구성된다.

한편, 상기 공출유량조절기(23)와 신너공출부(25)의 사이에는 필터(24)가 구비되어 기화된 신너에 포함된 불순물을 여과하도록 된다.

상기 신너공출부(25)는 상기 유량조절부(20)에서 유량이 조절되어 전달된 기화된 신너를 도포컵(1)의 상부에서 웨이퍼(9)의 상방에 분사하여 도포액도포분위기를 형성하는 것이다.

도면중 미설명 부호 24는 필터이다.

한편, 본 발명에 의한 도포액도포분위기 형성방법은 다음의 단계들로 구성된다.

먼저, 질소의 버블링작용으로 신너를 기화하는 단계와, 상기 기화된 신너와 질소의 혼합비를 조절하는 단계와, 상기와 같이 질소가 혼합된 기화된 신너의 유량을 조절하는 단계와, 상기 기화된 신너를 웨이퍼의 상방으로 공출하여 주는 단계로 구성된다.

상기와 같은 단계들로 구성되는 도포액 도포분위기 형성방법을 수행하는 장치가 작동되는 것을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 신너기화부(10)에 저장되어 있는 신너에 질소공급조(11)로 부터 질소가 공급되어 버블링작용으로 신너를 기화시키게 된다. 이와 같이 기화된 신너는 배관을 통해 유량조절부(20)의 유량조절기(21)로 전달된다.

한편, 상기 질소공급조(11)에서는 상기 유량조절부(20)의 유량조절기(22)로 질소가 전달되는데, 이와 같이 유량조절기(21)(22)에서 기화된 신너의 유량(a)과 질소의 유량(b)을 각각 조절하게 되면 신너와 질소의 혼합비(a:b)가 조절된다. 이와 같이 일정한 혼합비로 질소가 혼합된 기화된 신너는 유량조절부(20)의 공출유량조절기(23)도 전달되어 상기 신너공출부(25)로 전달된다.

그리고 상기 유량이 조절된 신너는 필터(24)를 지나면서 여과되고 신너공출부(25)로 전달되어 웨이퍼제조장비에서 회전하고 있는 웨이퍼(9)의 상방에 분사된다. 이와 같이 분사된 신너는 웨이퍼(9)의 상방에 도포액 도포분위기를 형성하여 주게 된다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 장치를 사용하여 도포액 도포분위기를 형성하면서 도포액을 도포할 때의 여러가지 효과를 제4도의 (a)(b)(c)에 그래프로 도시하고 있다.

먼저, 제4도의 (a)는 공출유량조절기(23)에서 전달되는 기화된 신너의 양(d; d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7)과 분사노즐(3)에서 분사되는 도포액의 양과의 상관관계를 도시한 그래프이다. 이에서 알 수 있는 것은 신너와 질소의 혼합비(a:b)가 5:1인 경우가 가장 양호한 도포성능을 발휘하는 것을 알 수 있다. 일반적으로 웨이퍼에 도포막을 형성하기 위해서는 도포액이 최소한 3cc 이상이 되어야 불량이 발생하지 않게 되나 본 발명의 방법에 의하면 그 이하의 양에서도 도포막이 잘 형성됨을 알 수 있다.

제4도의 (b)는 공출유량조절기(23)에서 전달되는 기화된 신너의 양(d)과 도포막의 균일도의 관계를 나타내고 있다. 여기서 도포막의 균일도는 웨이퍼의 에지와 센터에서의 도포막의 두께에 의해 결정된다. 여기서 알 수 있듯이 도포막의 균일도는 공출유량조절기(23)에서 공출되는 신너의 양이 d4, d5일 때가 가장 양호함을 알 수 있다.

제4도의 (c)는 공출유량조절기(23)에서 전달되는 기화된 신너의 양과 미스트(M)에 의한 이물발생과의 관계를 설명하고 있는 것이다. 이에서 알 수 있듯이 신너의 양이 d4, d5일 때가 가장 양호하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 장치 및 방법에 의하면, 기화상태의 신너와 질소의 혼합비 조절이 적절하게 이루어질 수 있어 이와 같이 질소가 혼합된 기화상태의 신너를 웨이퍼의 상방에 분사하여 도포액 도포분위기를 형성함에 의해 종전 보다 소량의 도포액으로 불량없이 막을 형성할 수 있고, 웨이퍼상에 형성되는 막의 균일도가 개선된다. 그리고 웨이퍼의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 도포액의 미스트가 도포컵의 내면에서 되튀어 오게 되는 현상이 감소되어 웨이퍼 표면에 이물발생이 줄어들게 되는효과가 있다.

Claims (4)

1. 질소공급조에서 공급된 질소의 버블링에 의해 신너를 기화시키는 신너기화부와, 상기 신너기화부에서 기화되어 전달되는 신너와 질소를 혼합하고 전달되는 유량을 조절하여 주는 유량조절부와, 상기 유량조절부에서 유량이 조절되어 전달된 기화된 신너를 도포컵의 상부에서 웨이퍼의 상방에 분사하여 도포액도포분위기를 형성하는 신너공출부로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 제조장비의 도포액 도포분위기 형성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 유량조절부는 상기 신너기화부에서 전달되어 유동되는 기화된 신너의 유량을 조절하는 유량조절기와, 질소공급조로 부터 공급되는 질소의 량을 조절하는 유량조절기와, 상기 유량조절기들을 거쳐 전달되어 질소가 혼합된 기화된 신너의 유량을 조절하는 공출유량조절기로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 제조장비의 도포액 도포분위기 형성장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 공출유량조절기와 신너공출부의 사이에는 필터가 구비되어 기화된 신너에 포함된 불순물을 여과하도록 됨을 특징으로 하는 웨이퍼제조장비의 도포액 도포분위기 형성장치.
4. 질소의 버블링작용으로 신너를 기화하는 단계와, 상기 기화된 신너와 질소의 혼합비를 조절하는 단계와, 상기와 같이 질소가 혼합된 기화된 신너의 유량을 조절하는 단계와, 상기 기화된 신너를 웨이퍼의 상방으로 공출하여 주는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼장비의 도포액 도포분위기 형성방법.