KR100244968B1 - 웨이퍼 현상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 현상 장치에 관한 것으로, 종래의 현상 장치를 사용하는 경우에 현상액이 웨이퍼가 정지한 상태에서 현상액이 웨이퍼 위에 올려진 상태로 현상이 이루어지기 때문에 현상액이 웨이퍼 표면의 감광막과, 반응이 이루어지면서 발생한 스컴 등이 웨이퍼 상의 패턴의 골이나 콘택홀 등에 잔존하는 문제를 해결하기 위하여 웨이퍼 현상 장치에 진동 수단을 구비하여 현상액을 진동시킴으로써 웨이퍼의 현상이 원활이 이루어지도록 하고 또한 웨이퍼의 세정 작업시에도 잔존하는 이물질의 양을 크게 감소시킬 수 있도록 한 웨이퍼 현상 장치에 관한 것이다.

Description

웨이퍼 현상 장치

본 발명은 웨이퍼 현상 장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 현상 장치에 진동 수단을 구비하여 현상액을 진동시킴으로써 웨이퍼의 현상이 원활히 이루어지도록 하고 또한 웨이퍼의 세정 작업시에도 잔존하는 이물질의 양을 크게 감소시킬 수 있도록 한 웨이퍼 현상 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 공정 가운데 현상 공정은 웨이퍼에서 식각되어야 할 부분에 존재하는 감광막을 제거하는 공정이다.

현상 공정에서 첫 번째 단계는 감광막에 용제가 흡수되어 부풀어나는 것(swelling)이다. 이것은 스핀과 소프트 베이크 때 감광막이 마르는 것과 정반대 현상으로서, 용제가 흡수됨으로써 감광막이 부풀게 된 다음 용액에 의해 용해되어 씻겨 나간다.

두 번째 단계는 현상액의 반응을 멈추게 하고 용해된 감광막을 씻어 내는 세정 과정을 거친 다음 건조된다.

현상 과정과 세정 과정은 일반적으로 웨이퍼에 현상액이나 세정액을 분무하거나, 또는 웨이퍼를 현상액이나 세정액에 담그는 방법을 이용한다.

분무 방식은 웨이퍼의 스핀을 500∼1,000rpm 정도로 하여 현상 및 세정 과정을 실시하게 되면 가장 좋은 분해능을 얻을 수 있으나, 양성 감광막의 경우에는 현상 작용이 온도의 변화에 대단히 민감하기 때문에 분무 방식보다는 웨이퍼를 현상액에 담가서 현상하는 방법을 택하는 것이 일반적이다.

이와 같은 담금 방식 현상 장치를 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래의 웨이퍼 현상조를 나타낸 도면이다.

제2도는 나타낸 바와 같이, 현상조(11)의 내부 바닥면에는 웨이퍼(12)가 현상조(11)의 바닥면과 평행하게 놓여지며, 그 위에 현상액(13)이 공급되어 웨이퍼(12)가 현상액(13) 속에 잠기게 된다.

또한 현상조(11)의 상부에는 세정액 공급 장치(16)가 설치되어 있어 현상조(11)에 세정액을 공급하도록 이루어진다.

현상조(11)의 아래쪽에는 웨이퍼(12)를 회전시키기 위한 척(chuck)(10)이 마련되어 있어 현상조(11)의 저면에 형성되어 있는 공간을 통해 척(10)과 웨이퍼(12)과 접촉하도록 이루어진다.

또한 현상조(11)의 측면에는 현상액을 공급하기 위한 현상액 주입구(14)가 형성되어 있어 현상액의 공급이 이루어지며, 현상조(11)의 저면에는 현상액(13)을 배출하기 위한 현상액 배출구(15)가 마련되어 있어 현상액(13)과 세정액 등이 배출되도록 이루어진다.

그러나 이와 같은 종래의 현상 장치를 사용하는 경우에 현상액이 웨이퍼(12)가 정지한 상태에서 현상액(130)이 웨이퍼 위에 올려진 상태로 현상이 이루어지기 때문에 현상액이 웨이퍼(12) 표면의 감광막과 반응이 이루어지면서 발생한 스컴(scum) 등이 웨이퍼 상의 패턴의 골이나 콘택홀 등에 잔존하는 경우가 많다.

이와 같은 스컴의 영향은 식각을 전반적으로 또는 부분적으로 방해하지만, 웨이퍼 전면에 걸쳐 균일하기 때문에 보이지 않아 현상 검사에서는 나타나지 않고 식각이 이루어진 다음에 나타난다.

육안으로 식별할 수 있는 정도의 스컴이 잔존해 있는 웨이퍼는 재작업을 해야하는 심각한 지경에 이르기도 한다.

따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 웨이퍼 현상 장치에 진동 수단을 구비하여 현상액을 진동시킴으로써 웨이퍼의 표면에 스컴 등이 발생하는 문제를 해결하는데 목적이 있다.

제1도는 종래의 웨이퍼 현상조를 나타낸 도면.

제2도는 본 발명의 웨이퍼 현상조를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 20 : 척 11, 21 : 현상조

12, 22 : 웨이퍼 13, 23 : 현상액

14, 24 : 현상액 주입구 15, 25 : 현상액 배출구

16, 26 : 세정액 공급 장치 27 : 초음파 발생 장치

이와 같은 목적의 본 발명은 반도체 웨이퍼 현상 장치에 진동 수단을 구비하여 이루어진다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예를 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 웨이퍼 현상조를 나타낸 도면이다.

제2도에 나타낸 바와 같이, 현상조(21)의 내부 바닥면에는 웨이퍼(22)가 현상조(21)의 바닥면과 평행하게 놓여지며, 그 위에 현상액(23)이 공급되어 웨이퍼(22)가 현상액(23) 속에 잠기게 된다.

또한 현상조(21)의 상부에는 세정액 공급장치(26)가 설치되어 있어 현상조(21)에 세정액을 공급하도록 이루어진다.

현상조(21)의 아래쪽에는 웨이퍼(22)를 회전시키기 위한 척(20)이 마련되어 있어 현상조(21)의 저면에 형성되어 있는 공간을 통해 척(20)과 웨이퍼(22)가 접촉하도록 이루어진다.

현상조(21)의 측면에는 현상액을 공급하기 위한 현상액 주입구(24)가 형성되어 있어 현상액의 공급이 이루어지며, 현상조(21)의 저면에는 현상액(23)을 배출하기 위한 현상액 배출구(25)가 마련되어 있어 현상액(23)과 세정액 등이 배출되도록 이루어진다.

또한 현상조(21)의 저면에는 초음파 발생 장치(27)가 부착되어 있어 현상액(23)을 진동시키도록 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명의 현상 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

현상조(21) 내에 웨이퍼(22)가 놓여지면 일정량의 현상액(23)이 현상조(21)내에 주입된다. 이와 같이 현상액(23)이 주입되면 현상액(23)이 웨이퍼(22) 표면에 반응하여 현상이 이루어진다.

이때 현상조(21)의 저면에 부착되어 있는 초음파 발생 장치가 동작하여 초음파를 발생시키고, 이와 같이 발생한 초음파에 의해 현상조(21)내의 현상액(23)이 진동하게 된다.

현상이 완료되면 현상액 배출구(25)를 통하여 현상액(23)을 배출하게 되며, 현상액(23)의 배출이 완료되면 현상조(21)에는 세정액 공급 장치(26)를 통해 세정액인 순수(Deionized Water)를 주입하게 된다.

순수의 주입이 완료되면 현상할 때와 마찬가지로 초음파 발생 장치(26)를 통해 초음파를 발생시켜 주입된 순수를 진동시킨다.

이와 같이 1차 세정이 완료되면 세정액을 배출한 다음, 척(20)을 이용해 웨이퍼(22)를 들어올린 다음 회전시키면서 웨이퍼(22)의 표면에 순수를 분무하여 최종 세정 작업을 실시한 다음 척(20)을 이용해 웨이퍼(22)를 회전시켜서 웨이퍼(22)의 표면 위에 남아있는 수분을 제거하게 된다.

이와 같은 본 발명은 웨이퍼가 현상되는 동안에 초음파의 의해 현상액이 진동함으로써 깊은 골이 형성된 패턴이나 콘택홀 등에도 충분한 현상이 이루어져서 현상 속도와 현상 작용의 균일성이 매우 향상되며, 세정 작업 시에도 초음파를 통해 세정액을 진동시킴으로써 잔존하는 이물질의 양을 최소화하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 반도체 웨이퍼의 식각되는 부분의 감광막을 제거하기 위한 웨이퍼 현상 장치에 있어서, 상기 웨이퍼 현상 장치에 진동 수단을 구비한 것이 특징인 웨이퍼 현상장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 진동 수단이 초음파 발생 장치인 것이 특징인 웨이퍼 현상 장치.

Images