KR100437489B1 - 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치 - Google Patents

케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치에 관한 것이다.
본 발명은, 웨이퍼와 일정간격 이격되어 위치되며, 공급되는 케미컬 또는 가스를 외부로 방출할 수 있는 노즐, 상기 노즐과 희석케미컬 공급라인에 의해서 연결되며, 다수의 케미컬 공급원, 퍼지가스 공급원 및 탈이온수 공급원과 개별적인 공급라인에 의해서 각각 연결되며, 상기 공급라인을 통해서 공급되는 케미컬과 탈이온수를 서로 혼합시킬 수 있는 희석장치가 구비됨을 특징으로 한다.
따라서, 반도체소자 제조공정에 사용되는 다수의 케미컬을 용이하게 희석시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치
본 발명은 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 케미컬(Chemical)을 이용하여 웨이퍼 상에 포토레지스트막을 형성하거나, 웨이퍼 상의 특정영역을 식각하는 등의 공정이 진행되는 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치에 관한 것이다.
통상, 반도체장치 제조공정에서는 케미컬을 사용하여 다층 막질이 형성된 웨이퍼 상에 포토레지스트막을 형성한 후, 상기 포토레지스트막이 형성된 웨이퍼 상부에 특정패턴이 형성된 레티클(Reticle)을 위치시켜 노광 및 현상공정을 진행함으로서 상기 포토레지스트막이 형성된 웨이퍼 상에 상기 레티클의 특정패턴을 전사시키는 사진공정이 진행된다.
또한, 상기 사진공정의 진행에 의해서 특정패턴이 형성된 웨이퍼를 식각액즉, 특정 케미컬이 담긴 저장조 내부에 투입함으로서 상기 특정패턴에 의해서 마스킹되지 않은 소정영역을 식각하는 습식식각공정이 진행된다.
상기 사진공정 진행을 위해서 웨이퍼 상에 포토레지스트막을 형성하는 공정은, 웨이퍼가 위치된 진공척이 모터의 구동에 의해서 회전하는 상태에서 상기 진공척 주변부에 설치된 다수의 노즐에서 상기 웨이퍼 상부로 순차적으로 방출되는 케미컬을 이용하여 이루어진다.
도1은 사진공정을 위한 종래의 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치의 개략적인 구성도이다.
도1을 참조하면, 일정량의 탈이온수가 저장된 탈이온수 공급원(12)과 노즐(10)이 에어밸브(16)가 설치된 탈이온수 공급라인(14)에 의해서 연결되어 있다.
따라서, 회전하는 진공척 주변부에 설치된 다수의 노즐 가운데 탈이온수 공급원(12)과 연결된 노즐(10)에서 방출되는 탈이온수를 이용하여 상기 진공척 상부에 위치한 웨이퍼 상에 존재하는 불순물을 세정한다.
그리고, 회전하는 진공척 주변부에 설치된 다수의 노즐 가운데 질소가스 공급원(도시되지 않음)과 연결된 노즐(도시되지 않음)에서 방출되는 고온의 질소가스를 이용하여 웨이퍼를 건조시킨다.
다음으로, 회전하는 진공척 주변부에 설치된 다수의 노즐 가운데 헥사 메틸렌 디실라잔(Hexa Methylene Disilazane : HMDS) 공급원(도시되지 않음)과 연결된 노즐(도시되지 않음)에서 방출되는 헥사 메틸렌 디실라잔을 웨이퍼 상에 방출하여 후속공정에 의해서 웨이퍼 상에 코팅(Coating)되는 포토레지스트막의 접착력을 향상시킨다.
마지막으로, 회전하는 진공척 주변부에 설치된 다수의 노즐 가운데 포토레지스트액 공급원(도시되지 않음)과 연결된 노즐(도시되지 않음)에서 방출되는 포토레지스트액을 웨이퍼 상에 방출하여 웨이퍼 상에 포토레지스트막을 형성한 후, 특정고온에서 상기 포토레지스트막이 형성된 웨이퍼를 열처리한다.
또한, 상기 습식식각공정을 도2를 참조하여 설명한다.
도2를 참조하면, 식각액으로 작용하는 케미컬을 공급하는 케미컬 공급원(36)과 혼합탱크(22)가 제 1 밸브(44)가 설치된 케미컬 공급라인(40)에 의해서 연결되어 있으며, 일정량의 탈이온수가 담긴 탈이온수 공급원(34)과 혼합탱크(22)가 제 2 밸브(42)가 설치된 탈이온수 공급라인(38)에 의해서 연결되어 있다.
그리고, 상기 혼합탱크(22)와 저장조(20)가 방출라인(24)에 의해서 서로 연결되어 있다. 상기 방출라인(24) 상에는 제 3 밸브(26)가 설치되어 있으며, 상기 제 3 밸브(26)와 혼합탱크(22) 사이의 방출라인(24) 상에는 펌프(30)가 설치되어 있으며, 상기 제 3 밸브(26)와 펌프(30) 사이의 방출라인(24) 상에는 필터(28)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 제 3 밸브(26)와 필터(28) 사이에서 분기되어 상기 혼합탱크(22)와 합쳐지는 순환라인(32)이 형성되어 있다.
따라서, 케미컬 공급원(36)에서 방출된 일정량의 케미컬은 케미컬 공급라인(40) 상에 설치된 제 1 밸브(44)가 개방됨에 따라 혼합탱크(22)로 공급되고, 탈이온수 공급원(34)에서 방출된 일정량의 탈이온수는, 탈이온수 공급라인(38) 상에 설치된 제 2 밸브(42)가 개방됨에 따라 혼합탱크(22)로 공급되어 서로 혼합된다.
그리고, 혼합탱크(22)에서 서로 혼합된 케미컬은, 방출라인(24) 상에 설치된 펌프(30)의 펌핑에 의해서 필터(28)를 통과하며, 케미컬에 포함될 수 있는 이물질을 제거하는 필터링공정이 진행되며, 필터링공정이 진행된 상기 케미컬은 순환라인(32)을 통해서 다시 혼합탱크(22)로 순환되거나, 방출라인(24) 상에 설치된 제 3 밸브(26)를 통과하여 저장조(20)로 공급된다.
이때, 상기 저장조(20) 내부에는 사진공정의 진행에 의해서 소정의 포토레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼가 투입됨으로 식각공정이 진행된다.
그러나, 사진공정을 위해서 웨이퍼 상에 포토레지스트막을 형성하는 공정 진행시, 회전하는 진공척 주변부에 설치된 다수의 노즐을 통해서 선택적으로 공급되는 케미컬을 이용하여 반도체소자 제조공정이 진행됨으로 인해서 다수의 노즐과 관련된 설비가 클린룸 내부에서 점유하는 면적이 증가하는 문제점이 있었다. 그리고, 상기 사진공정에 사용되는 케미컬의 조성비를 조절하기 위한 희석장치가 설치되어 있지 않음으로 인해서 다른 설비에서 케미컬의 조성비를 조절하여야 하므로 로스타임이 발생되고, 작업이 번거로운 문제점이 있었다. 또한, 사진공정을 위한 케미컬이 공급되는 공급라인을 세정할 수 있는 장치가 구비되지 않음으로 인해서 공정과정에 케미컬 공급라인 내부에 불순물이 축적되고, 축적된 불순물이 상기 웨이퍼 상에 방출되어 불량원인으로 작용하는 문제점이 있었다.
그리고, 습식식각공정이 진행되는 저장조 내부로 투입되는 케미컬은 혼합탱크 내부로 공급된 후, 다시 순환하면서 탈이온수와 희석되는 방식을 채택하고 있으므로 인해서 다시 순환할 때, 혼합탱크 내부에서 와류가 발생되는 등의 원인에 기인하여 탈이온수와 케미컬이 용이하게 희석되지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 웨이퍼가 위치하는 진공척과 이격되어 위치되어 선택적으로 케미컬을 방출하는 다수의 노즐을 단일화하고, 장치 내부에서 케미컬을 희석시킬 수 있고, 상기 노즐과 연결된 케미컬 공급라인을 세정할 수 있는 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 희석된 다수의 케미컬을 이용하여 웨이퍼 상의 특정물질을 제거하는 식각공정이 진행되는 저장조 내부로 공급되는 상기 케미컬을 용이하게 희석시킬 수 있는 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치를 제공하는 데 있다.
도1은 종래의 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치의 개략적인 구성도이다.
도2는 종래의 케미컬을 이용한 다른 반도체소자 제조장치의 개략적인 구성도이다.
도3은 본 발명에 따른 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도4는 본 발명이 적용되는 희석장치의 단면도이다.
도5는 본 발명이 적용되는 다른 희석장치의 단면도이다.
도6은 본 발명이 적용되는 또다른 희석장치의 단면도이다.
도7은 본 발명이 적용되는 또다른 희석장치의 단면도이다.
도8은 도7의 희석장치에 삽입되는 세로판의 평면도이다.
도9는 도7의 희석장치에 적용되는 가로판의 평면도이다.
도10 내지 도15는 본 발명이 적용되는 희석장치와 통합라인의 결합관계 및 통합라인의 단부의 형상을 나타내는 단면도이다.
도 16은 본 발명에 따른 케미컬을 이용한 다른 반도체소자 제조장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 50 : 노즐 12, 38, 58 : 탈이온수 공급원
14, 60 : 탈이온수 공급라인 16 : 에어밸브
20, 170 : 저장조 22 : 혼합탱크
24, 192 : 방출라인 26, 68, 190 : 제 3 밸브
28, 196 : 필터 30, 198 : 펌프
32, 200 : 순환라인 36, 174 : 케미컬 공급원
38, 180 : 탈이온수 공급라인 40 : 케미컬 공급라인
42, 62, 188 : 제 2 밸브 44, 56, 186 : 제 1 밸브
52, 172 : 희석장치 54 : 희석케미컬 공급라인
64 : 질소가스 공급원 66 : 질소가스 공급라인
70 : 플루오르화수소 공급원 72 : 플루오르화수소 공급라인
74 : 제 4 밸브 76 : 이소프로필 알콜 공급원
78 : 이소프로필 알콜 공급라인 80 : 제 5 밸브
82 : 분배기 84 : 주분기라인
86 : 제 6 밸브 88 : 제 1 분기라인
90 : 제 2 분기라인 100, 120, 140, 163 : 몸체
102, 122, 142, 164 : 제 1 공급구
104, 124, 144, 166 : 제 2 공급구
106, 126, 150, 168 : 방출구 112, 130 : 제 2 연결부
116, 128 : 제 1 연결부 132 : 상부판
134 : 하부판 136 : 믹스 스크린
146 : 상부 스크린 148 : 하부 스크린
160 : 세로판 162 : 가로판
176 : 제 1 케미컬 공급원 178 : 제 2 케미컬 공급원
182 : 제 1 케미컬 공급라인 184 : 제 2 케미컬 공급라인
194 : 제 4 밸브
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치는, 웨이퍼와 일정간격 이격되어 위치되며, 공급되는 케미컬 또는 가스를 외부로 방출할 수 있는 노즐, 상기 노즐과 희석케미컬 공급라인에 의해서 연결되며, 다수의 케미컬 공급원, 퍼지가스 공급원 및 탈이온수 공급원과 개별적인 공급라인에 의해서 각각 연결되며, 상기 공급라인을 통해서 공급되는 케미컬과 탈이온수를 서로 혼합시킬 수 있는 희석장치가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 공급라인 상에는 통과되는 액상의 물질 또는 기상의 물질의 흐름을 차단할 수 있는 단속밸브가 각각 설치됨이 바람직하다.
그리고, 상기 케미컬 공급원과 연결된 상기 공급라인 상에 설치된 단속밸브는 3-웨이 밸브일 수 있다.
또한, 상기 탈이온수 공급원과 연결된 공급라인 상에 설치된 상기 단속밸브와 상기 희석장치 사이에서 주분기라인이 형성되어 분배기와 연결되며, 상기 분배기와 상기 3-웨이 밸브가 분기라인에 의해서 각각 연결되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 희석장치는, 양측단부에서 내부중앙으로 갈수록 내부단면적이 감소하며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 희석장치는, 횡방향으로 내부공간을 양분하는 믹스 스크린이 형성되어 있으며, 다수의 상부판이 종방향으로 상기 믹스 스크린에 의해서 양분된 일측 내부공간에 설치되어 있으며, 다수의 하부판이 상기 상부판관 서로 교차하며 상기 믹스 스크린에 의해서 양분된 타측 내부공간에 종방향으로 설치되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 희석장치는, 횡방향으로 내부공간을 3등분하는 상부 스크린과 하부 스크린이 형성되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 희석장치는, 다수의 가로홈이 형성된 가로판과 다수의 세로홈이 형성된 세로판이 일정간격 서로 이격되며 교대로 다수개 설치되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어질 수 있다.
그리고, 싱기 희석장치의 몸체에 형성된 다수의 공급구 내부에는 상기 몸체 내부중앙에 일정간격 돌출된 돌출공급라인이 형성될 수 있다.
또한, 상기 돌출공급라인의 단부는 상기 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리 될 수 있다.
또한, 상기 돌출공급라인은 상기 몸체방향으로 소정길이 만큼 절곡연장되어 있는 것일 수 있다.
그리고, 상기 돌출공급라인의 단부는 상기 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리 되어 있는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치는, 다수의 케미컬 공급원과 상이한 케미컬 공급라인에 의해서 개별적으로 연결되어 있으며, 탈이온수 공급원과 탈이온수 공급라인에 의해서 연결되어 있으며, 선택적으로 공급되는 상기 케미컬 및 상기 탈이온수를 혼합시키는 희석장치, 상기 희석장치와 방출라인에 의해서 연결되며, 상기 방출라인을 통해서 공급되는 상기 희석된 케미컬을 이용하여 웨이퍼 상의 특정물질을 제거하는 식각공정이 진행되는 저장조가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 케미컬 공급라인 및 상기 탈이온수 공급라인 상에는 각각 단속밸브가 설치될 수 있다.
또한, 상기 방출라인 상에는 단속밸브가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 단속밸브와 희석장치 사이에 펌프가 설치될 수 있다.
또한, 상기 단속밸브와 상기 펌프 사이에는 필터가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 단속밸브와 상기 필터 사이에서 분기되어 상기 희석장치와 합쳐지는 순환라인이 형성될 수 있다.
또한, 상기 희석장치는, 양측단부에서 내부중앙으로 갈수록 내부단면적이 감소하며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 희석장치는, 횡방향으로 내부공간을 양분하는 믹스 스크린이 형성되어 있으며, 다수의 상부판이 종방향으로 상기 믹스 스크린에 의해서 양분된 일측 내부공간에 설치되어 있으며, 다수의 하부판이 상기 상부판관 서로 교차하며 상기 믹스 스크린에 의해서 양분된 타측 내부공간에 종방향으로 설치되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 희석장치는, 횡방향으로 내부공간을 3등분하는 상부 스크린과 하부 스크린이 형성되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 희석장치는, 다수의 가로홈이 형성된 가로판과 다수의 세로홈이 형성된 세로판이 일정간격 서로 이격되며 교대로 다수개 설치되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어질 수 있다.
그리고, 싱기 희석장치의 몸체에 형성된 다수의 공급구 내부에는 상기 몸체 내부중앙에 일정간격 돌출된 돌출공급라인이 형성될 수 있다.
또한, 상기 돌출공급라인의 단부는 상기 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리될 수 있다.
그리고, 상기 돌출공급라인은 상기 몸체방향으로 소정길이 만큼 절곡연장될 수 있다.
또한, 상기 돌출공급라인의 단부는 상기 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리될 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도3을 참조하면, 회전하는 진공척과 일정간격 이격되어 위치되며, 공급되는 케미컬 또는 가스를 외부로 방출할 수 있는 노즐(50)과 공급되는 액체성분의 물질을 서로 희석시킬 수 있는 희석장치(52)가 희석케미컬 공급라인(54)에 의해서 서로 연결되어 있다. 상기 희석케미컬 공급라인(54) 상에는 제 1 밸브(56)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 희석장치(52)와 일정량의 탈이온수가 저장된 탈이온수 공급원(58)이 탈이온수 공급라인(60)에 의해서 서로 연결되어 있다. 상기 탈이온수 공급라인(60) 상에는 제 2 밸브(62)가 설치되어 있다.
또한, 상기 희석장치(52)에서 분기되는 통합라인(63)이 형성되며, 상기 통합라인(63)에서 분기된 질소가스 공급라인(66)이 일정량의 질소가스가 저장된 질소가스 공급원(64)과 연결되어 있다. 상기 질소가스 공급라인(66) 상에는 제 3 밸브(68)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 통합라인(63)에서 분기된 플루오르화수소 공급라인(72)이 일정량의 플루오르화수소가 저장된 플루오르화수소 공급원(70)과 연결되어 있다. 상기 플루오르화수소 공급라인(72) 상에는 3-웨이 밸브인 제 4 밸브(74)가 설치되어 있다.
또한, 상기 통합라인(63)에서 분기된 이소프로필 알콜 공급라인(78)이 일정량의 이소프로필 알콜이 저장된 이소프로필 알콜 공급원(76)과 연결되어 있다. 상기 이소프로필 알콜 공급라인(78) 상에는 3-웨이 밸브인 제 5 밸브(80)가 설치되어 있다.
그리고, 탈이온수 공급라인(60) 상에 설치된 제 2 밸브(62)와 희석장치(52) 사이에서 분기되는 주분기라인(84)이 분배기(82)와 연결되어 있다. 상기 주분기라인(84) 상에는 제 6 밸브(86)가 설치되어 있으며, 상기 분배기(82)와 제 4 밸브(74)가 연결되고, 상기 분배기(82)와 제 5 밸브(80)가 연결되어 있다.
도4를 참조하면, 본 발명이 적용되는 상기 희석장치(52)는, 양측단부에서 내부중앙으로 갈수록 내부단면적이 감소하며, 중앙변부 외측에 제 1 공급구(102)가 형성되어 있으며, 일측 단부에 제 2 공급구(104)가 형성되어 있으며, 타측 단부에 방출구(106)가 형성된 몸체(100)로 이루어져 있다. 상기 제 1 공급구(102)에는 도3에 도시된 통합라인(63)이 삽입되며, 상기 제 2 공급구(104)는 탈이온수 공급라인(60)과 제 1 연결부(116)에 의해서 서로 연결되며, 상기 방출구(106)는 희석케미컬 공급라인(54)과 제 2 연결부(112)에 의해서 서로 연결된다.
도5를 참조하면, 본 발명이 적용되는 다른 희석장치(52)의 몸체(12) 내부에는 횡방향으로 내부공간을 양분하는 믹스 스크린(Mix screen : 136)이 형성되어 있다. 그리고, 다수의 상부판(132)이 종방향으로 상기 믹스 스크린(136)에 의해서 양분된 일측 내부공간에 설치되어 있으며, 다수의 하부판(134)이 상기 상부판(132)과 서로 교차하며 상기 믹스 스크린(136)에 의해서 양분된 타측 내부공간에 종방향으로 설치되어 있다. 또한, 주변부에 제 1 공급구(122)가 형성되어 있으며, 일측 단부에 제 2 공급구(124)가 형성되어 있으며, 타측 단부에 방출구(126)가 형성되어 있다. 상기 제 1 공급구(122)에는 도3에 도시된 통합라인(63)이 삽입되며, 상기 제 2 공급구(124)는 탈이온수 공급라인(60)과 제 1 연결부(128)에 의해서 서로 연결되며, 상기 방출구(126)는 희석케미컬 공급라인(54)과 제 2 연결부(130)에 의해서 서로 연결된다.
도6을 참조하면, 본 발명에 따른 또다른 희석장치(52)는, 횡방향으로 내부공간을 3등분하는 상부 스크린(146)과 하부 스크린(148)이 형성되어 있으며, 주변부에 제 1 공급구(142)가 형성되어 있으며, 일측 단부에 제 2 공급구(144)가 형성되어 있으며, 타측 단부에 방출구(150)가 형성된 몸체(140)로 이루어져 있다. 상기 제 1 공급구(142)에는 도3에 도시된 통합라인(63)이 삽입되며, 상기 제 2 공급구(144)에는 희석케미컬 공급라인(54)이 삽입되며, 상기 방출구(150)에는 희석케미컬 공급라인(54)이 삽입된다.
도7, 도8 및 도9를 참조하면, 본 발명에 따른 또다른 희석장치는, 도8에 도시된 바와 같이 다수의 세로홈이 형성된 세로판(160)과 도9에 도시된 바와 같이 다수의 가로홈이 형성된 가로판(162)이 일정간격 이격되며 교대로 다수개 설치되어 있으며, 주변부에 제 1 공급구(164)가 형성되어 있으며, 일측 단부에 제 2 공급구(166)가 형성되어 있으며, 타측 단부에 방출구(168)가 형성된 몸체(163)로 이루어져 있다.
도10 및 도11을 참조하면, 제작자에 따라서 희석장치(52)의 몸체(100, 120, 140, 163) 내부중앙으로 통합라인(63)이 돌출되도록 설치할 수도 있다. 상기 통합라인(63)의 단부는 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리되어 있다.
또한, 제작자에 따라서 상기 제 1 공급구 내부에는 도12 내지 도15에 도시된 바와 같이 상기 통합라인(63)이 몸체(100, 120, 140, 163) 내부중앙으로 돌출되어 방출구 방향으로 절곡연장될 수도 있다. 상기 통합라인(63)은 도12 및 도13에 도시된 바와 같이 방출구 방향으로 경사커팅처리될 수도 있으며, 상기 통합라인(63)의 절곡부위는 도15에 도시된 바와 같이 라운드처리될 수도 있다.
따라서, 일정량의 탈이온수는 탈이온수 공급원(58)에서 방출되어 탈이온수 공급라인(60) 상에 설치된 제 2 밸브(62)가 개방됨에 따라 희석장치(52)로 공급된다. 상기 희석장치(52)로 공급된 상기 탈이온수는, 희석 케미컬 공급라인(54) 상에 설치된 제 1 밸브(56)를 통과하고, 노즐(50)을 통하여 회전하는 진공척 상부에 위치된 웨이퍼 상에 방출된다. 이에 따라, 웨이퍼 상에 존재하는 불순물은 제거된다.
그리고, 플루오르화수소 공급라인(72) 상에 설치된 제 4 밸브(74)를 개방시킨다. 이에 따라, 플루오르화수소 공급원(70)에서 방출된 일정량의 플루오르화 수소는, 제 4 밸브(74)를 통과한 후, 희석장치(52)를 통과하며 일정량의 탈이온수와 희석되어 희석케미컬 공급라인(54) 상에 설치된 제 1 밸브(56)를 통과하여 회전하는 진공척 상부에 위치한 웨이퍼 상에 분사되어 웨이퍼 상에 존재하는 이물질을 제거하는 2차 세정공정이 진행된다.
이어서, 이소플로필 알콜 공급라인(78) 상에 설치된 제 5 밸브(80)가 개방됨에 따라 이소프로필 알콜은, 희석장치(52)를 통과하여 일정량의 탈이온수와 희석되어 희석케미컬 공급라인(54) 상에 설치된 제 1 밸브(56)를 통과하여 웨이퍼 상에 방출된다.
이에 따라, 상기 웨이퍼 상에는 포토레지스트막이 형성된다.
도16을 참조하면, 습식식각공정을 진행하기 위한 본 발명에 따른 다른 케미컬 혼합장치는, 일정량의 탈이온수가 저장된 탈이온수 공급원(174)과 도4내지 도7에 도시된 희석장치(172) 가운데 선별된 희석장치(172)가 탈이온수 공급라인(180)에 의해서 서로 연결되어 있다. 상기 탈이온수 공급라인(180) 상에는 제 1 밸브(186)가 설치되어 있다.
그리고, 식각액으로 작용하는 제 1 케미컬을 공급하는 제 1 케미컬 공급원(176)과 희석장치(172)가 제 1 케미컬 공급라인(182)에 의해서 서로 연결되어 있다. 상기 제 1 케미컬 공급라인(182) 상에는 제 2 밸브(188)가 설치되어 있다.
그리고, 식각액으로 작용하는 제 2 케미컬을 공급하는 제 2 케미컬 공급원(178)과 희석장치(172)가 제 2 케미컬 공급라인(184)에 의해서 서로 연결되어 있다. 상기 제 2 케미컬 공급라인(184) 상에는 제 3 밸브(190가 설치되어 있다.
그리고, 상기 희석장치(172)와 저장조(170)가 방출라인(192)에 의해서 서로 연결되어 있다. 상기 방출라인(192) 상에는 제 4 밸브(194)가 설치되어 있으며, 상기 제 4 밸브(194)와 희석장치(172) 사이의 방출라인(192) 상에 펌프(198)가 설치되어 있으며, 상기 제 4 밸브(194)와 펌프(198) 사이의 방출라인(192) 상에 필터(196)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 제 4 밸브(194)와 필터(196) 사이에서 분기되어 상기 희석장치(172)와 합쳐지는 순환라인(200)이 형성되어 있다.
따라서, 제 1 케미컬 공급원(176)에서 방출된 일정량의 케미컬은 제 1 케미컬 공급라인(182) 상에 설치된 제 2 밸브(188)가 개방됨에 따라 희석장치(172)로 공급되고, 제 2 케미컬 공급원(178)에서 방출된 일정량의 케미컬은 제 2 케미컬 공급라인(184) 상에 설치된 제 3 밸브(190)가 개방됨에 따라 희석장치(172)로 공급되고, 탈이온수 공급원(174)에서 방출된 일정량의 탈이온수는 탈이온수 공급라인(180) 상에 설치된 제 1 밸브(186)를 통과하여 희석장치(172) 내부로 공급된다.
이에 따라, 상기 희석장치(172) 내부에서 희석된 케미컬은 펌프(198)의 펌핑에 의해서 필터(196)를 통과하며 케미컬에 포함될 수 있는 이물질이 제거되는 필터링공정이 진행된다.
그리고, 상기 필터링공정이 진행된 상기 케미컬은, 제 4 밸브(194)를 통과하여 저장조(170) 내부로 투입된다. 상기 저장조(170) 내부에는 사진공정에 의해서 특정 포토레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼가 투입됨에 따라 상기 특정 포토레지스트 패턴에 의해서 마스킹되지 않은 소정영역은 케미컬에 의해서 식각된다.
따라서, 본 발명에 의하면 웨이퍼 상에 특정막질을 형성하기 위하여 노즐을 통해서 공급되는 다수의 케미컬을 용이하게 희석하여 단일 노즐을 통해서 공급할 수 있으므로 인해서 종래의 다수의 노즐을 사용함으로 클린룸 내부에서 설비가 차지하는 점유면적을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 상기 노즐을 통해서 공급되는 케미컬 공급라인을 자체적으로 세정할 수 있으므로 공정과정에 케미컬 공급라인 상에 발생될 수 있는 불순물에 의해서 공정이 진행될 웨이퍼가 오염되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 식각공정이 진행되는 저장조 내부로 공급되는 케미컬을 용이하게 희석하여 식각공정을 용이하게 진행할 수 있는 효과가 있다.
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 (26)

  1. 웨이퍼와 일정간격 이격되어 위치되며, 공급되는 케미컬 또는 가스를 외부로 방출할 수 있는 노즐;
    상기 노즐과 희석케미컬 공급라인에 의해서 연결되며, 다수의 케미컬 공급원, 퍼지가스 공급원 및 탈이온수 공급원과 개별적인 공급라인에 의해서 각각 연결되며, 상기 공급라인을 통해서 공급되는 케미컬과 탈이온수를 서로 혼합시킬 수 있는 희석장치;
    가 구비됨을 특징으로 하는 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급라인 상에는 통과되는 액상의 물질 또는 기상의 물질의 흐름을 차단할 수 있는 단속밸브가 각각 설치됨을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케미컬 공급원과 연결된 상기 공급라인 상에 설치된 단속밸브는 3-웨이 밸브임을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탈이온수 공급원과 연결된 공급라인 상에 설치된 상기 단속밸브와 상기 희석장치 사이에서 주분기라인이 형성되어 분배기와 연결되며, 상기 분배기와 상기 3-웨이 밸브가 분기라인에 의해서 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 희석장치는, 양측단부에서 내부중앙으로 갈수록 내부단면적이 감소하며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 희석장치는, 횡방향으로 내부공간을 양분하는 믹스 스크린이 형성되어 있으며, 다수의 상부판이 종방향으로 상기 믹스 스크린에 의해서 양분된 일측 내부공간에 설치되어 있으며, 다수의 하부판이 상기 상부판관 서로 교차하며 상기 믹스 스크린에 의해서 양분된 타측 내부공간에 종방향으로 설치되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 희석장치는, 횡방향으로 내부공간을 3등분하는 상부 스크린과 하부 스크린이 형성되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 희석장치는, 다수의 가로홈이 형성된 가로판과 다수의 세로홈이 형성된 세로판이 일정간격 서로 이격되며 교대로 다수개 설치되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  9. 제 5 항 내지 제 8 항에 있어서,
    싱기 희석장치의 몸체에 형성된 다수의 공급구 내부에는 상기 몸체 내부중앙에 일정간격 돌출된 돌출공급라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출공급라인의 단부는 상기 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리 되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 케미컬 및 가스 혼합장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출공급라인은 상기 몸체방향으로 소정길이 만큼 절곡연장되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 돌출공급라인의 단부는 상기 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리 되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  13. 다수의 케미컬 공급원과 상이한 케미컬 공급라인에 의해서 개별적으로 연결되어 있으며, 탈이온수 공급원과 탈이온수 공급라인에 의해서 연결되어 있으며, 선택적으로 공급되는 상기 케미컬 및 상기 탈이온수를 혼합시키는 희석장치;
    상기 희석장치와 방출라인에 의해서 연결되며, 상기 방출라인을 통해서 공급되는 상기 희석된 케미컬을 이용하여 웨이퍼 상의 특정물질을 제거하는 식각공정이 진행되는 저장조가 구비되는 것을 특징으로 하는 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 다수의 케미컬 공급라인 및 상기 탈이온수 공급라인 상에는 각각 단속밸브가 설치됨을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 방출라인 상에는 단속밸브가 설치됨을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 단속밸브와 희석장치 사이에 펌프가 설치됨을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 단속밸브와 상기 펌프 사이에는 필터가 설치됨을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 단속밸르와 상기 필터 사이에서 분기되어 상기 희석장치와 합쳐지는 순환라인이 형성됨을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 희석장치는, 양측단부에서 내부중앙으로 갈수록 내부단면적이 감소하며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 희석장치는, 횡방향으로 내부공간을 양분하는 믹스 스크린이 형성되어 있으며, 다수의 상부판이 종방향으로 상기 믹스 스크린에 의해서 양분된 일측 내부공간에 설치되어 있으며, 다수의 하부판이 상기 상부판관 서로 교차하며 상기 믹스 스크린에 의해서 양분된 타측 내부공간에 종방향으로 설치되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 희석장치는, 횡방향으로 내부공간을 3등분하는 상부 스크린과 하부 스크린이 형성되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 희석장치는, 다수의 가로홈이 형성된 가로판과 다수의 세로홈이 형성된 세로판이 일정간격 서로 이격되며 교대로 다수개 설치되어 있으며, 주변부 및 일측 단부에 다수의 공급구가 형성되며, 타측 단부에 방출구가 형성된 몸체로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  23. 제 18 항 내지 제 22 항에 있어서,
    싱기 희석장치의 몸체에 형성된 다수의 공급구 내부에는 상기 몸체 내부중앙에 일정간격 돌출된 돌출공급라인이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 돌출공급라인의 단부는 상기 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리 되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 반도체장치 제조용 케미컬 및 가스 혼합장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 돌출공급라인은 상기 몸체방향으로 소정길이 만큼 절곡연장되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 돌출공급라인의 단부는 상기 방출구 방향으로 소정각도 경사커팅처리 되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 케미컬을 이용한 반도체소자 제조장치.
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