KR100389508B1 - 에이치엠디에스 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 표면에 레지스트 막이 들뜨지 않고 점착되도록 에이치엠디에스가 웨이퍼 표면에 균일하게 도포되도록 한 에이치엠디에스 공급 장치에 관한 것이다.

본 발명의 에이치엠디에스 공급 장치는, 에이치엠디에스 용액 탱크에는 버블링 탱크가 연결되며, 버블링 탱크에는 베이퍼 라인이 연결 및 베이퍼 라인에서 7개의 분사관이 분기되고, 7개의 분사관은 챔버의 커버에 일정 간격을 두고 연결된다. 커버에는 중앙의 홀을 중심으로 하여 6개의 홀이 방사상으로 60。 간격을 두고 배열되며, 각 홀에는 분사관이 결합된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 에이치엠디에스가 웨이퍼의 모든 표면에 균일하게 도포되어 레지스트 막이 들뜨지 않고 정상적으로 형성되며, 결과적으로 양질의 반도체 소자를 확보할 수 있게 된다.

Description

에이치엠디에스 공급 장치{APPARATUS FOR SPRAYING HMDS}

본 발명은 에이치엠디에스 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 모든 표면에 에이치엠디에스가 골고루 도포되도록 한 에이치엠디에스 공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체의 제조에 있어서 웨이퍼에 포토 레지스트를 도포하고, 포토리소그래피 기술을 사용해서 회로 패턴을 포토레지스트에 전사하고, 이것을 현상 처리하는 것에 의해 회로가 형성된다. 이 공정에는 도포액을 기판의 표면상에 공급하는 도포막 형성 공정이 포함된다.

이 경우의 레지스트막 형성 방법으로서는, 예를 들어, 웨이퍼를 챔버 내부에 설치된 지지대 상에 고정하고, 웨이퍼 상면에 용제와 감광성 수지로 이루어진 레지스트액(도포액)을 떨어뜨려서 이 레지스트액을 기판의 회전력과 원심력에 의해 기판 중심부로부터 주연부로 향해서 소용돌이 모양으로 확산시켜서 도포하는 방법이 알려져 있다.

전술한 포토 레지스트 도포공정을 진행하기 위해서는, 그 전에 웨이퍼와 포토 레지스트간의 접착력을 증대시켜 포토레지스트가 웨이퍼에 용이하게 도포되도록 에이치엠디에스(Hexamethyldisilane) 도포공정을 진행하게 된다.

종래 기술에 의한 에이치엠디에스 공급장치는, 에이치엠디에스 용액이 저장되는 에이치엠디에스용액 공급탱크(미도시)와, 이 탱크와 공급라인으로 연결되어 탱크로부터 공급되는 에이치엠디에스용액을 버블링시키는 버블링 탱크(미도시)와, 버블링 탱크에서 버블링된 에이치엠디에스 가스를 유입받아 웨이퍼(W)에 도포하는 분사관(1)으로 구성되며, 그리고, 에이치엠디에스 챔버(2)의 일측에는 에이치엠디에스가스 증착공정시 에이치엠디에스 챔버(2) 내부의 공기를 배출시키기 위한 이젝터(Ejector)가 설치되어 있다.

분사관(1)은 챔버(2)를 구성하는 커버(3)의 중앙부를 관통하여 챔버(2) 내부에 배치된다.

도면중 미설명 부호 4는 웨이퍼 지지대이다.

이와 같이 구성된 에이치엠디에스 공급장치에 따르면, 챔버(3)의 지지대(5)에 웨이퍼(W)를 올려 놓은 상태에서 에이치엠디에스 공급을 개시시키게 되면, 에이치엠디에스 용액 공급탱크 내의 용액이 버블링 탱크에 유입되며, 버블링 탱크에는 질소가 공급되어 버블링 탱크에서 에이치엠디에스가스가 발생하게 되고, 이 에이치엠디에스 가스는 분사관(1)을 따라 유동되다가 분사구(1a)를 통하여 챔버(2) 내부의 지지대(4)에 안착된 웨이퍼(W)에 도포된다.

이때, 챔버(2)의 일측에 설치된 이젝터로부터 챔버 내부의 공기를 배출시켜 진공상태를 유지한 상태에서 증착공정이 이루어지게 된다.

이와 같이 에이치엠디에스 가스가 증착된 웨이퍼(W)는 포토 레지스트 코팅공정을 진행하게 되는 것이다.

그러나, 종래 기술에 따른 에이치엠디에스 공급 장치에 따르면, 분사구가 분사판의 중앙 1개소에 배치되어 에이치엠디에스가 웨이퍼의 모든 부분에 골고루 분사되지 못하고 있다. 즉, 에이치엠디에스의 분사 반경내의 웨이퍼의 중앙부에는 적정량이 도포되지만 그 반경을 벗어난 테두리부에는 적절량이 도포되지 못하고 있다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 에이치엠디에스 용액의 도포상태를 측정하는 방법으로는 에이치엠디에스 용액의 표면에 물방울을 떨어뜨려 물방울과 표면의 각도 즉, 컨택트 앵글(contact angle)을 통하여 확인할 수 있으며, 이 각도가 클수록 도포량이 많은 것으로 짐작할 수 있다. 상기한 바와 같이, 웨이퍼의 각 위치별 포인트의 각도를 비교하여 보면 분사구와 직하방에 대향되는 중앙부와 테두리부의 표면에 떨어진 물방울의 컨택트 각도가 1。의 오차를 보이고 있다.

이렇게 되면, 테두리부에 도포된 레지스트 액이 웨이퍼 표면에 점착되지 못하여 들뜸 현상 및 크랙이 발생되므로 레지스트 액의 코팅 불량에 의한 수율이 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 패턴을 형성하기 위한 레지스트 막이 웨이퍼 표면에서 들뜨지 않고 점착되도록 한 에이치엠디에스 공급 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 에이치엠디에스 공급 장치는, 에이치엠디에스 용액이 저장되는 탱크와; 상기 탱크에서 공급되는 용액을 버블링시키는 버블링 탱크와; 상기 버블링 탱크에서 버블링된 에이치엠디에스 가스를 챔버 내부의 웨이퍼 표면에 분사하는 분사관을 포함하며;

상기 분사관은 복수개가 방사상으로 배열되어 상기 에이치엠디에스 가스가 균일하게 도포되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명 에이치엠디에스 공급 장치에 따르면, 분사관이 방사상으로 배열되어 에이치엠디에스 가스가 웨이퍼의 모든 표면에 균일하게 도포되어 포토 레지스트막이 정상적으로 형성되므로 코팅 불량에 의한 수율을 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 에이치엠디에스 공급 장치의 구성도.

도 2는 종래 기술에 따른 분사구의 위치를 보인 평면도.

도 3은 본 발명에 의한 실시예의 요부 발췌 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 실시예의 구성을 보인 측면도.

도 5는 본 발명의 실시예에 적용된 분사구의 위치를 보인 평면도.

<도면의 주요 부분에 사용된 부호 설명>

10 : 베이퍼 라인 20 : 매니폴드

30 : 분사관 40 : 챔버

W : 웨이퍼

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 에이치엠디에스 공급 장치의 요부를 발췌한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 에이치엠디에스 공급 장치의 요부 발췌 종단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 에이치엠디에스 공급 장치에 적용된 분사구의 분포를 보인 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명 에이치엠디에스 공급 장치는, 에이치엠디에스 용액 탱크(미도시)와, 에이치엠디에스 용액 탱크와 공급 라인으로 연결되어 그 탱크로부터 공급받는 용액을 버블링시키는 버블링 탱크(미도시)와, 버블링 탱크에서 버블링된 에이치엠디에스 가스의 이송을 안내하는 베이퍼 라인(10)과, 베이퍼 라인(10)에 연결된 매니폴드(20)에 구비되는 분사관(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)을 포함하여 구성된다.

복수개의 분사관(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)은 에이치엠디에스가 웨이퍼(W)의 모든 표면에 균일하게 도포되도록 일정한 배열로 형성되며, 챔버(40)를 구성하는 커버(41)에는 분사관(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)이 끼워지는 복수개의 홀이 형성되는데, 각 홀은 하나의 분사관에서 분사되는 분사범위를 감안하여 중앙의 분사관(30)을 중심으로 하여 나머지 6개의 분사관(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)이 60。의 각도로 방사상으로 배치되도록 형성된다.

이와 같이 형성된 분사관(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)의 배열을 살펴보면 허니컴의 형상을 갖추게 된다.

이하, 본 발명에 의한 실시예의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

챔버(40)의 지지대(42)에 웨이퍼(W)를 올려놓은 상태에서 에이치엠디에스 공급을 개시시키게 되면, 에이치엠디에스 용액 탱크 내의 용액이 버블링 탱크에 유입되며, 버블링 탱크에는 질소가 공급되어 버블링 탱크에서 에이치엠디에스 가스가 발생하게 되고, 이 에이치엠디에스 가스는 베이퍼 라인(10)을 따라 매니폴드(20)에 유입된 후, 각각의 분사관(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)에 공급된다.

분사관(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)의 분사구를 통하여 에이치엠디에스 가스가 챔버(40) 내부의 지지대(42)에 안착된 웨이퍼(W) 상면에 도포된다.

이때, 각각의 분사관(30)(31)(32)(33)(34)(35)(36)에서 분사되는 에이치엠디에스 가스는 동일한 범위내에 분사된다.

에이치엠디에스의 도포 상태를 검사하기 위하여 웨이퍼(W)의 표면에 물방울을 떨어뜨리게 되면, 웨이퍼(W)의 중앙부 및 외곽부에서의 컨택트 앵글이 1。내의 오차를 보이게 된다.

따라서, 에이치엠디에스 가스가 웨이퍼의 모든 표면에 균일하게 도포되면서 외곽부에도 도포되어 레지스트 액의 들뜸 현상, 크랙이 발생되지 않게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 에이치엠디에스 공급 장치에 의하면, 레지스트 액의 들뜸 현상, 크랙이 방지되어 레지스트 액의 코팅 불량에 의한 수율을 감소시킬 수 있는 등의 현저한 효과가 있다.

지금까지 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러가지 실시형태는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims (2)

1. 에이치엠디에스 용액이 저장되는 탱크와; 상기 탱크에서 공급되는 용액을 버블링시키는 버블링탱크와; 상기 버블링 탱크에서 버블링 된 에이치엠디에스 가스를 챔버 내부의 웨이퍼 표면에 분사하는 분사관을 포함하며;

   상기 분사관은, 웨이퍼의 상부에 위치하는 중앙의 제 1 분사관;과 상기 제 1 분사관에 연결되어 분기되며, 상기 제 1 분사관과 웨이퍼 외주면까지 거리의 소정위치에 6개로 구성된 분사관으로 구성되되, 상기 6개의 분사관은 60° 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 에이치엠디에스 공급장치.
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