KR100677043B1 - 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 공기 유동을 변경시킬 수 있는 챔버 도어 또는 스핀 모듈 내에 팬을 설치하고, 화학적 이물질 수집기 및 튜브를 스핀 모듈안에 설치하여, 상기 챔버 스핀 모듈내에 공기 유동의 방향을 변경시키고, 화학적 이물질을 효과적으로 수집하여 웨이퍼의 불량 감소이 감소됨을 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법은 챔버 도어와 스핀 모듈에 공기 유동을 변경시킬 수 있는 팬을 설치하고, 화학적 이물질 수집기와 수집기 튜브를 구비하여, 웨이퍼 위로 화학적 이물질이 떨어지는 것을 방지하고, 화학적 이물질을 효과적으로 흡수하여, 웨이퍼의 불량률을 감소시키는 효과가 있다.

스피너, 스피너설비, 배출, 트랙 장치

Description

트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법{Method to remove chemical hume of track equipment}

도 1a 내지 도 1b는 종래 기술에 의한 트랙 장비의 포토 스피너 구조 내에 공기 유동을 나타내는 단면도.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 트랙 장비의 포토 스피너 구조 내에 공기 유동을 나타내는 단면도.

본 발명은 트랙장비의 화학적 이물질(chemical hume) 제거 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 챔버 도어(door)와 스핀 모듈(spin module)에 공기 유동(air flow)을 변경시킬 수 있는 팬(fan)을 설치하고, 화학적 이물질을 제거하기 위한 수집기와 수집기 튜브를 설치하여, 웨이퍼 결함 발생률을 감소시키는 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법에 관한 것이다.

통상, 반도체 소자는 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 및 이온주입 공정 등 의 일련의 공정들을 수행하여 제작된다. 즉, 반도체 소자는 웨이퍼 상에 다결정막, 산화막, 질화막 및 금속막 등과 여러 층의 박막을 증착한 후, 사진 공정, 식각공정, 및 이온주입 공정등을 통해 패턴(pattern)을 형성시켜 완성한다. 상기 사진공정은 포토마스크(photomask)를 사용하여 원하는 반도체 집적회로의 패턴을 상기 웨이퍼 상에 형성시키는 반도체 소자 제조공정의 핵심기술이다.

상기 사진 공정에 사용되는 포토레지스트(photoresist)는 빛에 의해 화학반응이 일어나 일반적으로 용해도 따위가 변화되는 감광성 고분자 재질로 만들어 진다. 즉, 미세회로가 형성된 포토마스크를 통하여 빛이 조사됨에 따라 빛이 조사된 포토레지스트 부분에는 화학반응이 일어나 빛이 조사되지 않은 부분에 비하여 더욱 가용성 재질로 변형되거나 불가용성 재질로 변형됨에 따라 적당한 현상액으로 현상하면 각각 포지티브(positive) 또는 네가티브(negative)형 포토레지스트 패턴이 형성된다. 상기 포토레지스트 패턴은 상기 사진공정 이후의 공정 즉, 식각 및 이온주입 공정 등에서 마스크 역할을 한다.

일반적으로 포토리소그래피(photolithography) 공정은 웨이퍼의 최상층을 선택적으로 제거하거나 웨이퍼에 패턴을 형성하는 공정이다. 즉 웨이퍼에 필요로 하는 기능을 만족시키는 회로를 설계하고, 이를 토대로 제작된 마스크를 통해 광원을 통과시킴으로써 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 노광하게 된다. 노광에 의해 내부가 화학적으로 변화된 포토레지스트를 선택하거나 제거하고, 이러한 현상공정을 거치면서 노출된 웨이퍼의 표면을 선택적으로 제거하는 식각공정 및 최종적으로 남은 포토레지스트층을 제거하는 스트리핑(stripping)공정을 수행하므로 웨이퍼를 원하 는 형상으로 패터닝하게 된다.

이러한 포토레지스트를 고속의 회전에 의해 웨이퍼에 균일한 두께로 도포하는 장비가 반도체 스피너 설비이다. 상기 스피너 설비는 웨이퍼의 후면을 파지하는 동시에 회전으로 인해 발생하는 포토레지스트 흄(hume)을 배기하기 위한 배기장치를 구비하고 있다.

포토레지스트를 코팅하여 베이크(bake)하는 일련의 작업 과정을 스피너 공정이라 한다. 스피너 공정 수행시 챔버의 내부에서 흄이 발행되면서 이 흄에 의해 다수의 파티클이 생성되곤 한다.

상기 사진 공정에 사용되는 포토 스피너는 하나의 코팅기(coater)와 두개의 현상기(developer)를 사용한다. 상기 장비 안에는 항상 화학적 이물질이 존재한다.

도 1a 내지 도 1b는 종래 기술에 의한 트랙 장비의 포토 스피너 구조안에 공기 유동을 나타내는 단면도이다.

먼저, 도 1a은 챔버 도어가 닫혀진 상태에서 일반적인 공기 유동 상태를 나타내고 있는 트랙 장비의 포토 스피너 구조이다. H₂O을 배출하는 2인치 배기관(10)이 있고, 공기 유동 방향은 위에서 아래 방향이다. 스피너(11)의 회전에 의해 흄이나 파티클은 상승 기류에 편승하며 형성하게 되고, 이들은 진공펌프에 의해 챔버의 하부에 연결된 배기관(10) 및 압출 수단을 통해서 배출된다. 배기방식은 주기 강제 배기 단계과 자동 강제 배기 단계등의 여러 단계들로 구성되어 있다. 반도체 소자 제조용 설비의 배기 방식은 상기 두가지 방식의 선택이 가능하며 공정 진행 상태에 적합한 배기 방식을 진행할 수 있다.

다음, 도 1b는 상기 도 1a과 달리 챔버 도어를 열어 놓은 상태에서의 공기 유동에 따른 화학적 이물질의 움직을 보여주고 있다.

상기 공기 유동에 따른 화학적 이물질의 원인은 우선 코팅기의 포토레지스트 부분에 성분에 따른 서로 다른 화학적 이물질을 함유하고 있고, 이러한 성분들이 웨이퍼가 회전(wafer spin)함에 따라 증발되어 모듈내에 존재하는 경우이다. 상기 화학적 이물질이 계속 누적되고 웨이퍼에 떨어져 결함을 유발시킨다. 상기 장비에 웨이퍼 코팅(wafer coating)시 그리고 웨이퍼 에지 블래이드(wafer edge blade) 제거시 사용하는 희석제(thinner) 성분도 마찬가지로 웨이퍼에 결함을 발생시킨다.

또한 상기 스피너 장비 안에 있는 현상기 안에 사용되어지는 알칼리 용액 TMAH(Tetramethyl amonium hydroixde)의 성분은 포토레지스트를 녹이는 성분이다. 상기 장치의 성분은 TMAH 성분의 함유량과 초 순수(DI-water)의 희석 농도에 따라서 결정이 된다. 실제로 상기 장치 안을 살펴 보면 계란 썩는 냄새가 나고, 현상기 모듈의 문은 화학 성분에 의해 오염되어 있다. 상기 장치의 원인은 TMAH가 투여되고 회전함에 따라 결국 현상기 안에 TMAH 원액 성분이 남기 때문이다.

상기 장치들에서 화학적 이물질이 웨이퍼 내에 결함을 유발하는 이유는 우선 스피너에는 공기의 흐름을 조절하기 위해서 공기 유동이 위(top)에서 아래(bottom)로 일정하게 유지된다. 따라서, 스피너의 캐치컵(catch cup)위에는 항상 화학적 이물질이 존재한다.

이러한 공정 불량은 웨이퍼의 패턴 불량을 야기하므로 결국 제품 불량을 유 발하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 챔버 도어와 스핀 모듈에 공기 유동을 변경시킬 수 있는 팬을 설치하여 웨이퍼 위로 화학적 이물질이 떨어지지 않도록 하고, 화학적 이물질 수집기와 수집기 튜브를 구비하여, 화학적 이물질 감소로 웨이퍼의 불량률을 감소시키는 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 트랙 장비 있어서, 공기 유동을 변경 시킬 수 있는 챔버 도어 또는 스핀 모듈내에 팬, 스핀 모듈 안에 설치된 화학적 이물질 수집기, 화학적 이물질 튜브를 포함하는 것으로 이루어진 트랙 장비에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 상기 목적은 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법에 있어서, 챔버 내의 공기 유동의 방향을 변경시키고, 스핀 모듈안에 수집기를 설치하여화학적 이물질 수집하고, 배기관을 통해 화학적 이물질을 제거하는 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법에 의해서도 달성된다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이와 상세한 실명에 의해 보다 정확하게 이해될 것이다.

먼저 도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 트랙 장비의 포토 스피너 구조안에 공기의 유동을 나타내는 단면도이다.

먼저 도 2a는 문이 닫혀진 상황에서 배기관(20)과 연결된 수집기(21)를 설치하고, 공기 유동 상태를 나타내는 트랙 장비의 포토 스피너 구조이다. 수집기(21)를 설치하므로써 상기 도 1a과 비교하면 화학적 이물질을 배기관(20)을 통해 흡수하므로, 화학적 이물질을 흡수 향상을 통한 웨이퍼의 불량률을 감소시킨다.

다음, 도 2b는 배기관(20)과 연결된 배기관 튜브(23)을 장착하고, 공기 유동 상태를 나타내는 트랙 장비의 포토 스피너 구조이다. 스피너(22)에서 생겨난 화학적 이물질들은 배기관 튜브(23)를 통해서 상기 도 1a 내지 도 1b와 비교하여 많이 제거되고 있음을 볼 수 있다.

상술한 본 발명은 스피너의 화학적 이물질을 배기관 수집기와 수집기 튜브를 장착하므로써, 스피너 내부의 공기 유동을 변화시켜 트랙 장비의 화학적 이물질을 제거하여 불량률 감소를 이루었다. 챔버 도어와 스핀 모듈내에 공기 유동을 변경시킬 수 있는 팬을 설치하여 웨이퍼 위로 화학적 이물질이 떨어지지 않도록 한다. 현상기 챔버 도어를 열면 공기 유동이 변경되어 결함 발생률을 감소시킨다. 트랙 장비의 화학적 이물질의 효과적인 제거 방법으로 웨이퍼 불량률 감소와 정기적인 세척으로 인한 설비 가동 중단을 발생시켜 설비 가동율이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명의 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법은 챔버 도어와 스핀 모듈에 공기 유동을 변경시킬 수 있는 팬을 설치하고, 화학적 이물질 수집기와 수집기 튜브를 구비하여, 웨이퍼 위로 화학적 이물질이 떨어지는 것을 방지하고, 화학적 이물질을 효과적으로 흡수하여, 웨이퍼의 불량률을 감소시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 트랙 장비에 있어서,

   웨이퍼가 놓이는 챔버;

   상기 챔버 내의 공기 유동의 방향을 변경시키도록 하는 수단; 및

   상기 챔버 내의 화학적 이물질 제거를 위한 수집 수단;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙장비.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 챔버 내의 공기 유동의 방향을 변경시키도록 하는 수단을 챔버 도어 또는 챔버 스핀 모듈내에 설치함을 특징으로 하는 트랙 장비.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 수집 수단을 설치되는 것을 특징으로 하는 트랙 장비.
4. 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법에 있어서,

   챔버 내의 공기 유동의 방향을 변경시키는 단계; 및

   상기 챔버 스핀 모듈내에 화학적 이물질을 수집하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙 장비의 화학적 이물질 제거 방법.

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