KR100475731B1 - 포토레지스트분사제어시스템 - Google Patents

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최선집
장호택
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/3006—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling element being actuated by the pressure of the fluid to be sprayed
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor

Abstract

본 발명은 포토레지스트 분사 제어 시스템에 관한 것으로, 웨이퍼가 로딩되지 않아 웨이퍼의 일측표면에 대한 반도체 제조 설비의 포토레지스트 코팅 공정이 이루어지지 않을 때, 포토레지스트 공급 장치내에 포토레지스트가 장시간 정체되어 발생되는 파티클 침전 및 포토레지스트의 응고를 방지할 수 있도록, 포토레지스트를 유동시키는 펌프를 소정 시간 간격으로 작동시키는 포토레지스트 분사 제어 시스템을 설치함으로써. 파티클 침전 및 포토레지스트의 응고로 발생되는 웨이퍼의 수율 저하를 방지할 수 있으며, 포토레지스트 공정에 대한 신뢰성 향상을 기대할 수 있다.

Description

포토레지스트 분사 제어 시스템
본 발명은 포토레지스트 분사 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로세스 챔버내에 웨이퍼가 로딩되지 않아 반도체 제조 설비의 포토레지스트 코팅 공정이 진행되지 못하여 포토레지스트가 장시간 정체되는 것을 방지할 수 있도록 한 포토레지스트 분사 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 여러 제조 공정을 거쳐 제작되는 웨이퍼는 각각의 공정마다 패턴을 형성하기 위해 포토레지스트가 도포된다. 웨이퍼상에 포토레지스트를 도포하는데는 여러 가지 방법이 사용되는 바, 액체의 경우에는 보통 담그거나 뿌리거나 굴리거나 해서 도포한다. 액체에 담그는 것은 웨이퍼의 양면에 묻기 때문에 반도체에서는 부적합하다. 뿌리는 방법은 웨이퍼 뒷면에도 묻을 우려가 있어서 부적합하다. 또한 굴려서 도포하는 방법은 인쇄회로기판 등에 포토레지스트를 칠할 때 사용되는 방법으로써 두께 조절이 어려워 반도체에는 부적합하다. 따라서 이러한 여러 가지 방법의 단점을 해결하기 위해 채택된 것이 스핀 코팅 방법이다.
스핀 코팅은 포토레지스트 막의 엄격한 두께 조절에 가장 적합한 기술로 웨이퍼상에 포토레지스트가 스핀 코팅되는 과정을 잠시 살펴보면, 먼저 선행 공정을 마친 웨이퍼는 이송 로봇암에 의해 진공척상에 로딩되어 진공흡착된다.
이어서, 보울(bowl)이 상승하면서 웨이퍼의 테두리를 감싼다. 이는 포토레지스 공급구로부터 웨이퍼상에 소정량의 포토레지스트가 투입된 후 스핀코팅이 이루어질 때 포토레지스트가 웨이퍼에서 벗어나 외측으로 튕겨 분산되는 것을 방지하기 위함이다.
이후, 웨이퍼를 진공흡착하고 있는 진공척은 소정 속도로 회전하여 웨이퍼상에 떨어져 있는 소정량의 포토레지스를 스핀코팅한다. 이와 같은 과정을 거쳐 스핀코팅된 웨이퍼는 이송 로봇암에 의해 캐리어에 수납되어 다음 공정으로 이송된다.
이렇게 스핀 코팅공정을 완료하면 포토레지스트는 포토레지스트공급라인내에 정체된 상태로 있게 된다.
도 1은 종래의 기술에 의한 포토레지스트 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 포토레지스트 공급 시스템(10)은 소정의 패턴을 형성하기 위한 포토레지스트(11)를 저장하는 저장용기(17)와, 포토레지스트(11)가 액체 상태로 유동하여 공정이 진행되는 프로세스 챔버(미도시)내로 투입될 수 있도록 저장용기(17)에 연통되어 있는 포토레지스트공급라인(12)으로 이루어져 있다.
또한, 포토레지스트공급라인(12)에는 액체 상태의 포토레지스트(11)를 프로세스 챔버내로 이송시키는 펌프(20)와, 펌프(20)내로 유입되는 포트레지스트(11)를 제어하는 제 1 밸브(13)와, 펌프(20)를 통해 유출되는 포토레지스트(11)를 제어하는 제 2 밸브(14)가 설치되어 있다.
또한, 펌프(20)내에는 소정량의 포토레지스트(11)를 임시 저장하는 중간 저장부(21)와, 중간 저장부(21)의 포토레지스트(11)를 필터링하는 필터(22)가 설치되어 있는 한편, 중간 저장부(21)의 상부 일측면은 펌프(20) 외부에 위치하는 벤추리관(23)에 연통 연결되어 있다.
미설명 부호 18은 웨이퍼이며, 19는 웨이퍼를 진공흡착하여 회전하는 진공척이다.
이와 같은 구조의 포토레지스트 공급 시스템의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 저장용기(17)내에 있는 포토레지스트(11)를 프로세스 챔버내로 이송시키기 위해 벤추리관(23)에 질소 가스를 소정 압력으로 주입하고, 제 1 밸브(13)는 제어부에 의해 소정 시간 동안 오픈된다.
그러면, 벤추리 작용에 의해 포토레지스트(11)는 오픈된 제 1 밸브(13)를 통해 중간 저장부(21)내로 유입된다. 이때, 제 2 밸브(14)는 클로즈된 상태이다.
이후, 중간 저장부(21)에 포토레지스트(11)가 소정량 만큼 저장되면, 이를 감지하는 감지수단(미도시)이 전기적인 신호를 제어부로 보내어 제 1 밸브(13)를 클로즈하게 된다.
이어서, 웨이퍼(18)상에 소정량의 포토레지스트(11)를 공급할 수 있도록 제어부는 제 2 밸브(14)를 오픈하고, 중간 저장부(21)에 임시 저장된 포토레지스트(11)는 필터(22)에 의해 필터링된 후, 제 2 밸브(12)를 통해 프로세스 챔버로 유동한다.
그러나, 이와 같이 저장용기에 있는 포토레지스트는 프로세스 챔버내로 웨이퍼가 로딩될 때 자동으로 일정량만큼 웨이퍼상에 투입되었지만, 웨이퍼가 프로세스 챔버내로 로딩되지 않을 때에는 포토레지스트가 포토레지스트공급라인내에 정체되고, 이러한 정체로 인해 포토레지스트공급라인내에는 침전에 의한 파티클이 발생하거나, 포토레지스트 분사노즐의 분사구 부분에 포토레지스트가 응고되어 차후 포토 공정을 재시작할 경우, 장시간 정체에 의한 침전으로 발생한 파티클 및 분사구 부분의 응고된 포토레지스트에 의해 제품 불량이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼가 소정 시간 동안 프로세스 챔버내로 로딩되지 않을 경우, 이를 감지하여 포토레지스트가 장시간 정체되지 않도록 포토레지스트를 소정 시간 간격으로 분사할 수 있는 포토레지스트 분사 제어 시스템을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 포토레지스트를 저장하는 저장용기와;
상기 저장용기에 연결되어 상기 포토레지스트가 소정의 반도체 제조 설비로 공급되는 공급라인과;
상기 공급라인에 설치되어 상기 포토레지스트를 상기 공급라인을 통해 이송시키는 펌프와;
상기 반도체 제조 설비의 작동 오프 신호를 감지하는 펌프 구동 신호 감지부와;
상기 펌프 구동 신호 감지부의 펌프 구동 감지 신호에 따라 상기 펌프를 구동하는 펌프 구동부와;
상기 펌프가 소정 시간동안 구동 및 미구동을 반복할 수 있도록 상기 펌프 구동부의 펌프 구동 시간 및 미구동 시간을 제어하는 시간 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 반도체 제조 설비내의 프로세스 챔버로 웨이퍼가 로딩되지 않을 경우, 포토레지스트가 분사되지 않아 소정 영역에서 장시간 정체되는 것을 방지할 수 있도록 하는 포토레지스트 분사 제어 시스템(30)이 포토레지스트 공급 시스템(10)에 설치되어 있는 것을 제외하면 종래와 동일한 구조이다.
여기서 포토레지스트 분사 제어 시스템을 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 분사 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 포토레지스트 분사 제어 시스템(30)은 펌프(20) 구동을 위해 반도체 제조 설비로부터 소정의 펌프 구동 신호, 예를 들어 반도체 제조 설비 작동의 오프(off) 신호를 감지하는 펌프 작동 신호 감지부(31)와, 펌프 작동 신호 감지부(31)로부터 감지된 펌프 구동 신호를 입력받아 펌프(20)를 구동하는 펌프 구동부(32)와, 펌프(20)가 소정 시간동안 구동 및 미구동을 반복할 수 있도록 상기 펌프 구동부(32)의 펌프 구동 시간 및 미구동 시간을 제어하는 시간 제어부(35)로 구성되어 있다.
또한 시간 제어부(35)는 펌프(20)를 구동할 수 있도록 펌프 구동부(32)를 소정 시간 동안 제어하는 제 1 시간 제어부(36)와, 제 1 시간 제어부(36)에 의해 소정 시간 동안 구동 완료된 후, 펌프 구동부(32)의 미구동 시간을 소정 시간 동안 제어하는 제 2 시간 제어부(37)와, 제 1 시간 제어부(36)와 제 2 시간 제어부(37)의 제어 과정을 피드백시키는 피드백부(38)로 구성되어 있다.
이와 같은 구조의 포토레지스트 분사 제어 시스템의 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 소정 시간 동안 프로세스 챔버내로 웨이퍼가 로딩되지 않을 경우, 반도체 제조 설비는 설비의 작동 신호가 오프(off)된다.
그러면, 펌프 구동 신호 감지부(31)는 이 오프 신호를 감지한 후, 펌프(20)를 구동시키는 펌프 구동부(32)로 펌프 구동 신호를 전송한다.
펌프 구동 신호를 전송받은 펌프 구동부(32)는 펌프 구동 신호를 펌프(20)로 전송하여 펌프(20)를 작동시킨다. 이때, 펌프 구동부(32)는 제 1 시간 제어부(36)에 의해 소정 시간 동안 펌프(32)를 구동시키는 펌프 구동부(32)의 작동 시간이 제어된다. 펌프 구동부(32)의 작동 제어 시간은 대략 1 - 10초, 더욱 바람직하게는 2.5초 이다.
이렇게 소정 시간 동안 펌프(20)를 구동하는 펌프 구동부(32)가 제 1 시간 제어부(36)에 의해 구동을 종료하면, 펌프 구동부(32)는 제 2 시간 제어부(37)에 의해 소정 시간 동안 펌프 구동부(32)의 미작동 시간이 제어된다. 펌프 구동부(32)의 미작동 제어 시간은 대략 60 - 600초, 더욱 바람직하게는 480초 이다.
그러면, 소정 시간 동안 펌프 구동부(32)가 제 2 시간 제어부(37)에 의해 미작동한 다음에는 피드백부(38)에 의해 제 1 시간 제어부(36)로 다시 피드백하여 펌프(20)의 구동을 소정 시간 동안 작동 및 미작동시킴으로써 포토레지스트가 포토레지스트 분사 노즐(미도시)을 통해 소정량 만큼 포토레지스트 배기구로 배기된다.
이와 같이 포토레지스트가 장시간 정체될 때, 포토레지스트가 소정 시간 간격으로 분사 노즐을 통해 배출됨으로써, 장시간 정체에 따른 포토레지스트의 응고 및 파티클 침전을 방지할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼가 로딩되지 않아 웨이퍼의 일측표면에 대한 반도체 제조 설비의 포토레지스트 코팅 공정이 이루어지지 않을 때, 포토레지스트 공급 장치내에 포토레지스트가 장시간 정체되어 발생되는 파티클 침전 및 포토레지스트의 응고를 방지할 수 있도록, 포토레지스트를 유동시키는 펌프를 소정 시간 간격으로 작동시키는 포토레지스트 분사 제어 시스템을 설치함으로써, 파티클 침전 및 포토레지스트의 응고로 발생되는 웨이퍼의 수율 저하를 방지할 수 있으며, 포토레지스트 공정에 대한 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 포토레지스트 공급 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 기술에 의한 포토레지스트 공급 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 기술에 의한 포토레지스트 분사 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도.

Claims (5)

  1. 포토레지스트를 저장하는 저장용기와;
    상기 저장용기에 연결되어 상기 포토레지스트가 소정의 반도체 제조 설비로 공급되는 공급라인과;
    상기 공급라인에 설치되어 상기 포토레지스트를 상기 공급라인을 통해 이송시키는 펌프와;
    상기 반도체 제조 설비의 작동 오프 신호를 감지하는 펌프 구동 신호 감지부와;
    상기 펌프 구동 신호 감지부의 펌프 구동 감지 신호에 따라 상기 펌프를 구동하는 펌프 구동부와;
    상기 펌프를 구동할 수 있도록 상기 펌프 구동부를 소정 시간 동안 제어하는 제 1 시간 제어부와, 상기 펌프를 소정 시간 동안 미구동할 수 있도록 상기 펌프 구동부를 소정 시간 동안 제어하는 제 2 시간 제어부와, 상기 제 1 시간 제어부와 상기 제 2 시간 제어부의 제어 과정을 피트백시키는 피드백부를 포함하는 시간 제어부를 포함하는 포토레지스트 분사 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프의 구동 제어 시간은 대략 1 - 10초 사이인 포토레지스트 분사 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 펌프의 구동 제어 시간은 2.5초인 포토레지스트 분사 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프의 미구동 제어 시간은 대략 60 - 600초 사이인 포토레지스트 분사 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 펌프의 미구동 제어 시간은 480초인 포토레지스트 분사 제어 시스템.
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