KR100374634B1 - 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치에 관한 것이다. 본 발명은 웨이퍼와 접촉하면서 회전할 수 있는 로울러와, 상기 로울러와 일단이 연결되어 상기 로울러가 회전할 수 있도록 지지하는 로울러 지지대와, 상기 로울러 지지대의 타단에 설치되고, 고정 수단에 의해 탈부착이 가능한 포토레지스트 제거 수단과, 상기 웨이퍼의 중심 방향으로 이동 가능한 메인아암과, 상기 로울러 지지대와 상기 메인아암을 연결하는 스윙아암과, 회전하는 상기 웨이퍼의 플랫존으로 인한 갑작스런 충격을 방지하기 위하여 상기 로울러가 상기 웨이퍼의 에지부로부터 웨이퍼 중심 방향으로 일정 간격 이내로 접근하지 못하도록 상기 메인아암의 일단에 설치되는 회전 제한 바아 및 상기 로울러 지지대 및 회전 제한 바아에 연결되고, 상기 로울러와 상기 웨이퍼의 접촉을 이완할 수 있는 탄성체를 포함하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 제공한다.

Description

웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치{Removal apparatus of photoresist on an edge part of a semiconductor wafer}

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치에 관한 것이다.

노광 및 현상 공정은 마스크 상의 기하학적 모형(패턴)을 웨이퍼의 표면에 도포되어 있는 포토레지스트에 옮겨 놓는 공정을 말한다. 즉, 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포한 후, 노광하고 현상하면 웨이퍼에 도포된 포토레지스트 상에 패턴이 형성되게 된다. 그러나 웨이퍼 상에 도포된 포토레지스트는 웨이퍼의 에지부에서는 그 두께가 웨이퍼 중앙부에 비하여 두껍게 형성되거나 불규칙하고, 심지어 웨이퍼의 뒷면에도 포토레지스트가 도포됨으로 인하여 문제가 발생한다. 따라서 패턴 형성을 위한 노광 공정을 수행하기 전에 웨이퍼 에지부 및 뒷면에 도포된 포토레지스트를 먼저 제거해야 한다.

도 1은 종래의 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 도시한 정면도이다. 도 1을 참조하면, 웨이퍼의 노광 공정을 수행하기 위하여 웨이퍼(W)을 코팅 장비 내의 고정척(C)에 로딩시킨 후, 고정척(C)을 회전시키면서 웨이퍼(W) 상면에 포토레지스트(10)를 고르게 도포한다. 포토레지스트(10)의 도포가 완료된 후에는 고정척(C)을 회전시키면서 웨이퍼 에지부 상단의 일정 위치에 고정되어 있는 사이드 린스(Side Rinse) 노즐(12)을 통해 유기 용제(thinner)를 웨이퍼(W) 에지부에 분사하여 웨이퍼(W) 에지부에 도포된 포토레지스트(10)를 제거하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치는 코팅 장비 내로 전송되는 웨이퍼가 전송과정에서 정위치를 이탈하여 고정척의 정위치에 안착되지 못할 경우, 웨이퍼의 위치를 보정할 수 있는 수단이 없었다. 이에 따라,이러한 웨이퍼의 미스 로딩에 기인한 센터링 불량에 의해 유기 용제가 정확한 위치에 분사되지 않아 웨이퍼 에지부의 포토레지스트가 웨이퍼 에지부로부터 일정한 폭으로 제거되지 못하는 문제점이 있었다.

도 2는 종래의 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 사용하여 포토레지스트를 제거한 후의 웨이퍼를 도시한 평면도이다. 도 2는 이와 같은 웨이퍼의 센터링 불량이 발생하여 포토레지스트가 웨이퍼의 에지부로부터 일정 간격으로 제거되지 못하고, 에지부의 포토레지스트가 제거된 영역의 폭이 부위마다 다르게 형성된 모습을 보여주고 있다.

또한, 이러한 포토레지스트를 제거할 수 있는 유기 용제를 이용하는 방법은 스트립(strip)되는 부분이 거칠게 되고 찌꺼기가 남을 우려가 많으므로 추가로 포토레지스트를 제거할 부위에 빛을 노광시켜 후속의 현상 공정에서 웨이퍼 에지부의 포토레지스트를 제거하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 종래의 이러한 방법들은 웨이퍼의 회전 중심이 정중앙에 있다고 가정하여 웨이퍼가 회전하는 동안에 유기 용제나 에지부 노광 장비를 사용하여 웨이퍼 에지부를 제거하도록 되어 있다.

따라서, 에지부의 포토레지스트 제거 공정에서 제거되는 영역의 크기가 웨이퍼의 센터링 불량이나 노즐 위치의 변동으로 부위마다 일정 간격으로 유지되지 못하고 변동이 생기기 쉽다. 즉, 웨이퍼를 이동시키는 장치들의 정밀도에 의하여 웨이퍼의 회전 중심의 변동이 발생하게 되고, 또한 웨이퍼의 상부에서 웨이퍼 에지부로 이동하는 노즐 또는 광 파이버 노광부를 갖는 메인아암의 위치 정밀도에 의하여 역시 변동이 발생하게 되어 웨이퍼 에지부로부터 일정 간격을 유지하기가 어렵다.따라서 후속 식각과 막질 데포 공정에서 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 영역의 불일치로 인하여 적층된 막층이 리프팅 되거나 포토레지스트 입자에 의한 오염 등의 문제가 발생하고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼 에지부로부터 일정 간격으로 균일하게 포토레지스트를 제거할 수 있는 반도체 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 도시한 정면도이다.

도 2는 종래의 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 사용하여 포토레지스트를 제거한 후의 웨이퍼를 도시한 평면도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 도시한 정면도이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 도시한 평면도이다.

도 6은 도 4의 A부분의 우측면도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 사용하여 에지부의 포토레지스트를 제거한 후의 웨이퍼를 도시한 평면도이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼와 접촉하면서 회전할 수 있는 로울러와, 상기 로울러와 일단이 연결되어 상기 로울러가 회전할 수 있도록 지지하는 로울러 지지대와, 상기 로울러 지지대의 타단에 설치되고, 고정 수단에 의해 탈부착이 가능한 포토레지스트 제거 수단과, 상기 웨이퍼의 중심 방향으로 이동 가능한 메인아암과, 상기 로울러 지지대와 상기 메인아암을 연결하는 스윙아암과, 회전하는 상기 웨이퍼의 플랫존으로 인한 갑작스런 충격을 방지하기 위하여 상기 로울러가 상기 웨이퍼의 에지부로부터 웨이퍼 중심 방향으로 일정 간격 이내로 접근하지 못하도록 상기 메인아암의 일단에 설치되는 회전 제한 바아 및 상기 로울러 지지대 및 회전 제한 바아에 연결되고, 상기 로울러와 상기 웨이퍼의 접촉을 이완할 수 있는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 제공한다.

상기 로울러는 웨이퍼의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하며, 탄성력이 있는 테프론 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 메인아암의 웨이퍼 중심 방향으로 이동은 상기 메인아암의 일단에 연결되는 구동 모터에 의하여 이루어진다.

상기 탄성체는 탄성력을 갖는 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 회전 제한 바아는 상기 로울러가 상기 웨이퍼의 에지부로부터 웨이퍼 중심 방향으로 일정 간격 이내로 접근하는 것을 방지하기 위하여 상기 스윙아암이 웨이퍼 중심 방향으로 일정 간격 이상으로 이동하는 것을 저지하도록 상기 메인아암의 상부로 돌출되어 있다.

상기 포토레지스트 제거 수단은 포토레지스트의 제거가 가능한 유기 용제를 분사할 수 있는 노즐 또는 포토레지스트를 노광시킬 수 있는 광 파이버 노광부일 수 있다. 또한, 상기 포토레지스트 제거 수단은 포토레지스트의 제거가 가능한 유기 용제를 분사할 수 있는 노즐 및 포토레지스트를 노광시킬 수 있는 광 파이버 노광부가 동시에 구비된 것일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어져서는 아니된다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 도시한 정면도이다. 여기서, 후에 기술될 메인아암 및 탄성체는 설명의 편의를 위하여 도시하지 않았다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 도시한 평면도들이다. 여기서, 도 5는 로울러가 웨이퍼의 굴곡 부위와 접촉하고 있는 경우를 도시한 평면도이다.

도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 웨이퍼(W)를 코팅 장비 내의 고정척(C)에 로딩시킨 후, 고정척(C)을 회전시키면서 웨이퍼 상면에 포토레지스트(20)를 고르게 도포한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치는 웨이퍼(W)의 회전 중심을 기준으로 웨이퍼(W) 에지부를 판단하는 방법이 아니라, 웨이퍼(W)의 에지부와 직접 접촉하는 로울러(22)를 부착하여 웨이퍼(W)의 에지부를 기준으로 제거되는 포토레지스트 영역을 일정하게 설정할 수 있게 함으로써, 포토레지스트(20)가 웨이퍼(W)의 에지부로부터 일정 간격으로 제거될 수 있게 하는 장치이다. 따라서, 웨이퍼(W)의 회전 중심의 이동에 따른 변동과 무관하게 웨이퍼(W) 에지부로부터 일정한 간격으로 포토레지스트(20)를 제거할 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치는 웨이퍼(W)와 접촉하면서 회전할 수 있는 로울러(22)를 갖는다. 로울러(22)는 웨이퍼(W)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하며, 탄성력이 있는 테프론 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

로울러(22)는 웨이퍼(W)와 접촉하면서 회전할 수 있도록 로울러 지지대(24)에 의해 지지된다. 로울러(22)는 고정수단(23)에 의하여 로울러 지지대(24)의 일단에 연결된다.

로울러 지지대(24)의 타단에는 고정 수단(26)에 의해 탈부착이 가능한 포토레지스트 제거 수단(28)이 설치된다. 상기 포토레지스트 제거 수단(28)은 포토레지스트의 제거가 가능한 유기 용제를 분사할 수 있는 노즐 또는 포토레지스트를 노광시킬 수 있는 광 파이버 노광부일 수 있다. 도 3에 도시되어 있는 포토레지스트 제거 수단(28)은 유기 용제 공급라인(27)을 갖는 노즐을 도시한 것이다. 로울러 지지대(24)의 일단에 있는 고정 수단(26)은 노즐과 광 파이버 노광부가 상호 교체 가능하도록 한다. 한편 포토레지스트 제거 수단(28)은 노즐과 웨이퍼 광 파이버 노광부가 함께 구비된 것일 수도 있다. 이 경우, 유기 용제 린스와 에지부 노광을 단일 장비로 실시할 수 있으므로 생산 단가를 낮출수 있으며, 공정 시간도 단축시킬 수 있는 장점이 있다. 노즐로부터 분사되는 유기 용제로는 포토레지스트를 제거할 수 있는 신너(thinner)등을 사용한다. 제거되는 포토레지스트가 음성의 포토레지스트일 경우에는 노즐로부터 유기 용제를 분사하여 제거할 수 있으며, 제거되는 포토레지스트가 양성의 포토레지스트일 경우에는 노즐 및/또는 광 파이버 노광부를 사용하여 웨이퍼 에지부의 포토레지스트를 제거할 수 있다. 광 파이버 노광부를 사용하는 경우에는 노광 및 현상 공정을 이용하여 포토레지스트를 제거한다.

웨이퍼(W) 에지부의 포토레지스트를 제거하기 위하여 웨이퍼(W)의 중심 방향으로 이동 가능하게 설치되는 메인아암(30)이 구비되어 있다. 메인아암(30)의 웨이퍼 중심 방향으로의 이동은 상기 메인아암(30)의 일단에 연결되는 구동 모터(미도시)에 의하여 이루어진다.

로울러 지지대(24)와 메인아암(30) 사이에는 이들을 연결하는 스윙아암(32)이 구비되어 있다. 스윙아암은 힌지(Hinge)(33, 33')에 의하여 로울러 지지대와 메인아암에 각각 연결되어 있으며, 좌우로 회전이 가능하다.

도 6은 도 4의 A부분의 우측면도이다. 도 6을 참조하면, 회전하는 웨이퍼(W)의 플랫존(F)으로 인한 갑작스런 충격을 방지하기 위하여 로울러(22)가 웨이퍼(W)의 에지부로부터 일정 간격 이내로 접근하지 못하도록 메인아암(30)의 일단에 회전 제한 바아(34)가 설치된다. 회전 제한 바아(34)는 로울러(22)가 상기 웨이퍼(W)의 에지부로부터 웨이퍼(W) 중심 방향으로 일정 간격 이내로 접근하는 것을 방지하기 위하여 스윙아암(32)이 웨이퍼(W) 중심 방향으로 일정 간격 이상으로 이동하는 것을 저지하도록 상기 메인아암(30)의 상부로 돌출되어 있다. 고정척(C)에 의하여 웨이퍼(W)가 회전할 때, 웨이퍼(W)의 굴곡 부위와 접촉하면서 정위치에서 회전하고 있는 로울러(22)가 플랫존(F)의 일단과 접촉하려는 순간에는, 로울러(22)는 다음에 기술될 탄성체(36)의 인장력에 의해 웨이퍼(W)의 중심 방향으로 끌어당겨지게 되며, 이로 인하여 회전하고 있는 웨이퍼의 플랫존(F)의 타단과 로울러(22)가 접촉하려는 순간, 회전력에 의하여 웨이퍼(W)에 갑작스런 충격이 가해지게 된다. 따라서, 회전 제한 바아(34)는 로울러(22)가 웨이퍼의 플랫존에서 웨이퍼(W) 중심 방향으로 어느 정도 접근하면 그 이상은 접근하지 못하도록 스윙아암(32)을 차단하여, 더 이상은 로울러(22)가 웨이퍼(W)의 중심 방향으로 이동하지 못하도록 하는 기능을 담당한다. 여기서, 스윙아암(32)을 차단한다는 것은, 로울러(22)가 탄성체(36)의 인장력에 의해 웨이퍼(W) 중심 방향으로 이동하게 되면 스윙아암(32) 역시 웨이퍼(W) 중심 방향으로 이동하나 어느 정도 이상이 되면 더 이상은 스윙아암(32)이 회전 제한 바아(34)에 막혀서 웨이퍼(W) 중심 방향으로 이동하지 못하며, 따라서로울러(22) 역시 더 이상은 웨이퍼(W) 중심 방향으로 접근하지 못하게 되는 것을 말한다.

앞서 언급한 탄성체(36)는 로울러(22)와 웨이퍼(W)의 접촉을 이완할 수 있도록 로울러 지지대(24) 및 회전 제한 바아(34) 사이에 연결되어 있다. 물론, 탄성체(36)는 로울러 지지대(24) 및 메인아암(30) 사이에 연결될 수도 있다. 탄성체(36)는 탄성력을 갖는 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다. 탄성체(36)는 웨이퍼(W)의 회전 중심이 틀어진 경우에도 로울러(22)가 웨이퍼(W)에 지속적으로 접촉하게 하기 위한 인장력을 갖도록 로울러 지지대(24)과 회전 제한 바아(34) 사이에 설치되며, 따라서 웨이퍼의 회전 중심이 틀어진 경우에도 탄성체의 탄성력에 의하여 이를 보상할 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 사용하여 웨이퍼 에지부의 포토레지스트를 제거한 경우의 웨이퍼를 도시한 평면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치를 사용하여 웨이퍼(W) 에지부의 포토레지스트를 제거하게 되면, 포토레지스트(20)가 웨이퍼(W)의 에지부로부터 일정한 간격으로 제거될 수 있음을 알 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백하다.

본 발명에 의한 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치에 의하면, 웨이퍼 에지부로부터 일정한 간격으로 포토레지스트를 제거할 수 있다. 따라서 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 영역의 불일치로 인한 적층된 막층이 리프팅 되거나 포토레지스트 입자에 의한 오염 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 웨이퍼의 공정 수율을 향상시킬 수 있다. 또한 유기 용제에 의한 린스 공정과 에지부 노광 공정을 동일 장치에서 진행할 수 있으므로 생산 단가를 낮출 수 있고, 공정 시간을 단축시킬 수가 있다.

Claims (8)

1. 웨이퍼와 접촉하면서 회전할 수 있는 로울러;

   상기 로울러와 일단이 연결되어 상기 로울러가 회전할 수 있도록 지지하는 로울러 지지대;

   상기 로울러 지지대의 타단에 설치되고, 고정 수단에 의해 탈부착이 가능한 포토레지스트 제거 수단;

   상기 웨이퍼의 중심 방향으로 이동 가능한 메인아암;

   상기 로울러 지지대와 상기 메인아암을 연결하는 스윙아암;

   회전하는 상기 웨이퍼의 플랫존으로 인한 갑작스런 충격을 방지하기 위하여 상기 로울러가 상기 웨이퍼의 에지부로부터 웨이퍼 중심 방향으로 일정 간격 이내로 접근하지 못하도록 상기 메인아암의 일단에 설치되는 회전 제한 바아; 및

   상기 로울러 지지대 및 회전 제한 바아에 연결되고, 상기 로울러와 상기 웨이퍼의 접촉을 이완할 수 있는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 로울러는 웨이퍼의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하며, 탄성력이 있는 테프론 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄성체는 탄성력을 갖는 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 메인아암의 웨이퍼 중심 방향으로 이동은 상기 메인아암의 일단에 연결되는 구동 모터에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 회전 제한 바아는 상기 로울러가 상기 웨이퍼의 에지부로부터 웨이퍼 중심 방향으로 일정 간격 이내로 접근하는 것을 방지하기 위하여 상기 스윙아암이 웨이퍼 중심 방향으로 일정 간격 이상으로 이동하는 것을 저지하도록 상기 메인아암의 상부로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거 수단은 포토레지스트의 제거가 가능한 유기 용제를 분사할 수 있는 노즐인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거 수단은 포토레지스트를 노광시킬 수 있는 광 파이버 노광부인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트 제거 수단은 포토레지스트의 제거가 가능한 유기 용제를 분사할 수 있는 노즐 및 포토레지스트를 노광시킬 수 있는 광 파이버 노광부가 동시에 구비된 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부의 포토레지스트 제거 장치.