KR100227826B1 - 반도체 소자 제조장비 - Google Patents

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Abstract

반도체소자 제조장비에 관한 것이다.
본 발명은, 포토리소그래피과정이 수행된 웨이퍼의 검사단계에서 비정상 판정을 받은 웨이퍼가 안착되는 진공회전척, 상기 웨이퍼 상에 스트립용액을 공급할 수 있는 공급관과 상기 공급관 상에 설치된 밸브를 구비하는 스트립용액 공급장치, 상기 웨이퍼 상에 세정액을 공급할 수 있는 세정액 공급장치, 상기 웨이퍼 상에 포토레지스트를 공급할 수 있는 포토레지스트 공급장치, 상기 웨이퍼 상에 현상액을 공급할 수 있는 현상액 공급장치 및 상기 진공회전척 상에 웨이퍼를 로딩 및 언로딩할 수 있는 이재기를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 웨이퍼 낱장단위로 작업이 가능하므로 포토리소그래피과정 후에 즉시로 재작업을 할 수 있으므로 공정 지연이 해소되고 공정진행의 관리가 용이한 이점이 있다.

Description

반도체소자 제조장비{Apparatus for fabricating semiconductor device}
본 발명은 반도체소자 제조장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개개의 웨이퍼에 대해서 즉시 포토레지스트 스트립, 세정, 포토레지스트 도포 및 현상공정을 수행함으로서 반도체소자 제조장비에 관한 것이다.
반도체장치의 제조에서 웨이퍼에 막을 형성하고 그 막에 포토리소그래피과정과 에칭을 이용하여 일정 패턴을 형성하는 방법은 가장 일반적으로 사용되는 제조방법이다. 이러한 방법은 보다 구체적으로는, 해당 막 위에 포토레지스트막을 형성하고, 포토마스크를 이용하여 노광을 하고, 현상을 하여 노광된 혹은 노광되지 않은 부분의 포토레지스트를 제거하고, 잔여 포토레지스트를 에칭 보호막으로 하여 에칭을 하고, 에칭 보호막을 제거하는 각각의 공정을 거치게 된다.
그러나, 위의 각 공정에서는 공정상의 불량이 유발될 수 있다. 이러한 경우 웨이퍼는 항상 폐기되는 것은 아니다. 에칭단계 전에 노광이나 현상에서 문제가 생긴 경우, 즉, 공정 후의 웨이퍼 검사를 통해 문제가 있는 웨이퍼를 발견한 경우에는 해당 웨이퍼는 에칭을 거치지 않고 표면의 포토레지스트를 전부 제거한 상태에서 처음의 포토레지스트 도포단계로 돌아가서 재작업이 이루어지게 된다.
도1은 포토레지스트를 스트립하기 위한 종래의 일반적인 반도체소자 제조장비의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이러한 종래의 일반적인 반도체소자 제조장비에서 스트립공정은 기본적으로 황산을 비롯한 여러 스트립용액(Stripper : 12)을 액조(11)에 채운 후에, 웨이퍼를 캐리어단위로 액조(11) 속의 스트립용액에 담그는 방식으로 이루어진다. 이러한 종래의 반도체소자 제조장비는 한 번의 처리에서 다량의 웨이퍼를 처리할 수 있으며 그 처리 또한 간단하다는 장점이 있다.
앞서 언급된 재작업이 필요한 웨이퍼도 이러한 일반적인 반도체소자 제조장비를 거쳐서 전면의 포토레지스트가 제거된다.
그러나, 종래의 포토레지스트 스트립을 위한 반도체소자 제조장비는 캐리어단위로 작업을 진행하게 되며 재작업이 필요한 불량웨이퍼는 개별단위로 발생할 수 있으므로, 재작업이 필요한 웨이퍼는 스트립을 위해 상당한 대기시간을 가지게 된다.
또한, 불량이 발생한 단위 캐리어에서는 해당되는 불량 웨이퍼, 즉 재작업이 필요한 웨이퍼가 재작업을 마치고 합류되어야 이후의 공정에 투입될 수 있다. 따라서, 재작업이 필요한 하나의 공정불량이 발생할 경우, 캐리어 전체의 웨이퍼가 상당시간 대기해야 하고 경우에 따라서는 해당 웨이퍼가 분실되는 등의 관리상 문제가 발생하여, 원활한 공정의 진행을 어렵게 하는 문제점이 있었다.
또한, 최근의 반도체장치의 생산에 있어서 소량 다품종 생산이 늘어나는 추세 속에서 이러한 문제점은 점차 뚜렷하게 심화되고 있다.
따라서, 재작업이 필요한 웨이퍼 공정불량이 발생한 경우 종래의 시스템에 의하지 않고 즉시 낱장단위로 처리하는 방식이 필요하며, 이에 적합한 반도체소자 제조장비가 요구되고 있다.
또한, 재작업이 필요한 웨이퍼 공정불량이 발생한 경우, 단일설비 내에서 포토레지스트 스트립, 세정, 포토레지스트 도포 및 현상공정이 진행될 수 있는 반도체소자 제조장비의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 포토리소그래피과정에서 발생된, 재작업이 필요한 웨이퍼를 즉시로 낱장단위로 처리하여 동일한 캐리어 내의 잔여 웨이퍼들의 공정상 정체를 줄일 수 있는 반도체소자 제조장비를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 단일설비 내에서 포토레지스트 스트립, 세정, 포토레지스트 도포 및 현상공정을 수행할 수 있는 반도체소자 제조장비를 제공하는 데 있다.
도1은 종래의 일반적인 반도체소자 제조장비의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 반도체소자 제조장비의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도3은 본 실시예에 따라 웨이퍼 상면에 스트립용액이 공급된 상태를 나타내는 개념도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 액조 12, 31 : 스트립용액
21 : 진공회전척 22 : 스트립용액 공급장치
23 : 이재기 24 : 콘트롤러
25 : 공급관 26 : 밸브
27 : 순수 공급장치 28 : 포토레지스트 공급장치
29 : 현상액 공급장치
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조장비는, 포토리소그래피과정이 수행된 웨이퍼의 공정결과를 검사하는 검사단계에서 비정상 판정을 받은 웨이퍼가 안착되는 진공회전척, 상기 웨이퍼 상의 포토레지스트를 스트립하기 위한 스트립용액을 상기 웨이퍼 상에 공급할 수 있는 공급관과 상기 공급관 상에 설치되어 상기 스트립용액의 공급유무를 제어하는 밸브를 구비하는 스트립용액 공급장치, 상기 웨이퍼 상에 세정액을 공급할 수 있는 세정액 공급장치, 상기 웨이퍼 상에 포토레지스트를 공급할 수 있는 포토레지스트 공급장치, 상기 웨이퍼 상에 포토레지스트 현상용 현상액을 공급할 수 있는 현상액 공급장치 및 상기 진공회전척 상에 웨이퍼를 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)할 수 있는 이재기;를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 진공회전척에는 가열수단이 구비될 수 있다.
또한, 상기 스트립용액 공급장치는 일정액의 스트립용액만을 공급하고, 상기 스트립용액이 공급된 이후 상기 진공회전척은 일정시간동안 정지되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 스트립용액으로 N.B.A.(Normal Bulthyl Acetate)를 사용할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조장비의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도3은 본 실시예에 따라 웨이퍼 상면에 스트립용액이 공급된 상태를 나타내는 개념도이다.
본 실시예에서는 종래의 반도체소자 제조장비와 같이 진공회전척(21)과, 진공회전척(21) 중심부 상방에서 포토레지스트를 공급하는 포토레지스트 공급장치(28) 및 진공회전척(21) 상에 웨이퍼(20)를 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)할 수 있는 이재기(23)를 갖추고 있다. 그리고 이에 부가하여 스트립용액 공급장치(22)와 순수 공급장치(27)를 갖추고 있다. 이들 구성요소는 콘트롤러(24)에 의해 순서에 맞게 기능하게 된다. 스트립용액 공급장치(22)는 공급관(25)에 콘트롤러(24)에 의해 개폐되는 밸브(26)가 설치된 것이다.
이하, 본 실시예의 작용을 살펴보기로 한다.
우선, 포토리소그래피과정을 거친 후에 검사에서 재작업판정을 받은 웨이퍼(20)는 장비로 반송되어 이재기(23)에 의해 진공회전척(21)에 놓여진다. 그리고 N.B.A(Normal Buthyl Acetate) 등의 스트립용액이 스트립용액 공급장치(22)를 통해 일정량 공급된다. 이때 진공회전척(21)은 회전하지 않으며 공급된 스트립용액은 웨이퍼(20)의 상면에 표면장력에 의해 일정량이 얹혀진 채로 일정시간이 경과할 때까지 정지상태를 유지하게 된다.
이 경우 진공회전척(21)이 회전하지 않기 때문에 공정진행중 스트립용액의 불필요한 낭비와 처리상의 문제를 막을 수 있으므로 바람직하다.
일정시간 화학반응이 진행되어 스트립이 이루어지면 진공회전척(21)은 회전을 시작하며 순수 공급장치(27)에서는 세정액으로 순수가 공급된다. 따라서, 웨이퍼(20) 상의 스트립용액과 포토레지스트 반응물은 제거되고, 웨이퍼(20)는 순수의 흐름과 진공회전척(21)의 회전에 의해 세정된다.
다음으로, 포토레지스트가 제거된 재작업용 웨이퍼(20)에는 포토레지스트 공급장치(28)에 의해 포토레지스트가 공급되고 인근의 노광장비에서 다시 포토리소그래피과정을 거치게 된다.
따라서, 종래와 같이 액조(11)에서 스트립이 이루어지기 위해 재작업의 대상이되는 웨이퍼(20)가 대기할 필요가 없으며, 해당 웨이퍼(20) 일련의 포토리소그래피과정이 이루어지는 설비에서 즉시, 처리될 수 있으므로 웨이퍼(20) 관리의 문제점도 줄어든다.
또한, 다른 실시예로 도2에 도시된 바와 같이 현상액 공급장치(29)를 반도체소자 제조장비에 더 구비함으로서 같은 장비 내에서 노광공정이 수행된 웨이퍼(20)에 대한 현상공정도 이루어질 수 있다. 여기서, 웨이퍼 베이크(Bake) 장비를 반도체소자 제조설비에 더 구비하거나, 척(21)에 가열수단을 더 구비할 경우 노광 전이나 노광 후에 웨이퍼를 베이크(Bake)함으로서 웨이퍼 상에 존재하는 잔류 스트립용액을 제거할 수 있다.
따라서, 포토리소그래피공정의 불량이 발생하는 경우에도 포토리소그래피과정의 자체완결이 동일한 설비 시스템 내에서 이루어질 수 있으므로 편리하다.
따라서, 본 발명에 의하면 웨이퍼 낱장단위로 작업이 가능하므로 포토리소그래피과정 후에 재작업이 필요할 때 즉시로 재작업을 할 수 있고, 포토리소그래피과정 전반을 동일한 설비 시스템 내에서 진행할 수 있으므로 공정 지연이 해소되고 공정진행의 관리가 용이한 이점이 있고, 특히 소규모 다품종의 반도체장치 생산에서 유용하다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (8)

  1. (정정) 포토리소그래피과정이 수행된 웨이퍼의 공정결과를 검사하는 검사단계에서 비정상 판정을 받은 웨이퍼가 안착되는 진공회전척;
    상기 웨이퍼 상의 포토레지스트를 스트립하기 위한 스트립용액을 상기 웨이퍼 상에 공급할 수 있는 공급관과 상기 공급관 상에 설치되어 상기 스트립용액의 공급유무를 제어하는 밸브를 구비하는 스트립용액 공급장치;
    상기 웨이퍼 상에 세정액을 공급할 수 있는 세정액 공급장치;
    상기 웨이퍼 상에 포토레지스트를 공급할 수 있는 포토레지스트 공급장치;
    상기 웨이퍼 상에 포토레지스트 현상용 현상액을 공급할 수 있는 현상액 공급장치; 및
    상기 진공회전척 상에 웨이퍼를 로딩(Loading) 및 언로딩(Unloading)할 수 있는 이재기;
    를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장비.
  2. (삭제)
  3. (삭제)
  4. (삭제)
  5. (정정) 제 1 항에 있어서,
    상기 진공회전척에는 가열수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조장비.
  6. (삭제)
  7. (정정) 제 1 항에 있어서,
    상기 스트립용액 공급장치는 일정액의 스트립용액만을 공급하고, 상기 스트립용액이 공급된 이후 상기 진공회전척은 일정시간동안 정지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조장비.
  8. (정정) 제 1 항에 있어서,
    상기 스트립용액으로 N.B.A.(Normal Bulthyl Acetate)를 사용하는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조장비.
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