KR100678474B1 - 스피너 설비 - Google Patents

Abstract

스피너 설비가 제공된다. 이 스피너 설비는 웨이퍼 상에 소정 패턴의 포토레지스트 박막을 형성하는 웨이퍼 처리부와, 웨이퍼 처리부에 사용될 케미컬이 보관되는 케미컬 캐비넷 및, 웨이퍼 처리부와 케미컬 캐비넷에 각각 연결되며 웨이퍼 처리부 내부와 케미컬 캐비넷 내부의 온도와 습도를 제어하는 온도/습도 제어부를 포함한다. 따라서, 제공되는 스피너 설비에 의하면, 웨이퍼 상에 소정 패턴의 포토레지스트를 박막을 형성하는 웨이퍼 처리부 뿐만 아니라 이 웨이퍼 처리부에 사용될 케미컬이 보관될 케미컬 캐비넷 까지도 일정온도와 일정습도를 갖는 공기가 계속 공급되기 때문에 웨이퍼 처리부와 케미컬 캐비넷의 내부 공기는 미리 정해진 일정값의 온도와 습도를 갖을 수 있다. 이에 따라, 제공되는 스피너 설비에 따르면, 케미컬 캐비넷 내부의 온도 상승 등으로 인해 발생되는 케미컬의 성분 변화 및 이에 따른 공정불량의 문제를 미연에 방지할 수 있다.

Description

스피너 설비{Spinner equipment}

도 1은 본 발명에 따른 스피너 설비의 일실시예를 도시한 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시한 스피너 설비에 일정온도와 일정습도를 갖는 공기가 공급되고 있는 상태를 도시한 도면이다.

본 발명은 반도체 소자 제조공정에 사용되는 설비에 관한 것으로, 특히, 반도체 소자 제조공정 중 하나로 웨이퍼 상에 포토레지스트 박막 패턴을 형성하는 스피너 설비에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 순수 실리콘 등으로 제작된 웨이퍼가 포토리소그래피 공정, 이온주입 공정, 박막증착 공정, 확산 공정, 에칭(Etching) 공정 등과 같은 다수의 공정들에 반복적으로 경유됨으로써 제조된다.

이와 같은 공정들 중 포토리소그래피 공정은 웨이퍼 상에 원하는 패턴(Pattern)을 형성하기 위한 공정으로, 반도체 소자 제조에 필수적으로 요구되는 공정 중 하나이다.

구체적으로, 포토리소그래피 공정은 웨이퍼 상에 광을 받으면 변하는 물질인 소정 포토레지스트를 도포한 후, 이 도포된 포토레지스트의 상부에 일정 회로패턴을 갖는 레티클을 위치시킨 다음 이 레티클의 상측에서 소정 파장을 갖는 광을 노광하고, 노광한 후에는 광이 노광된 포토레지스트를 소정 현상액으로 현상함으로써 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성하는 공정으로, 주로 스피너 설비에 의해 수행된다.

한편, 포토리소그래피 공정에서 사용되는 포토레지스트와 현생액 등의 케미컬 온도는 공정에 매우 민감한 요소로 작용한다.

따라서, 종래에는 포토레지스트와 현상액 등의 케미컬을 웨이퍼 상에 도포하기 전 이 케미컬을 도포하는 노즐의 끝단에 일정온도를 갖는 항온수를 공급함으로써, 케미컬의 온도를 제어하고 있다. 이에 따라, 웨이퍼 상에는 일정온도를 갖는 케미컬만이 도포되어지는 것이다.

하지만, 종래 스피너 설비의 경우 케미컬을 도포하는 노즐의 끝단에만 항온수를 공급하여 케미컬 온도를 제어하고 있고, 이러한 노즐에 공급되기전 케미컬이 보관되는 케미컬 캐비넷에는 전혀 온도제어를 하지 않고 있다.

따라서, 종래 케미컬 캐비넷에 보관된 케미컬은 캐비넷 내부의 온도 상승 등으로 인해 그 성분이 변화될 우려가 있다.

그리고, 이와 같이 그 성분이 변화된 케미컬은 곧, 노즐에 공급된 후 웨이퍼 상에 도포됨으로써, 공정불량을 초래할 수도 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명이 이루고 자 하는 기술적 과제는 웨이퍼 상에 도포될 케미컬 온도 뿐만 아니라 케미컬 캐비넷에 보관된 케미컬 온도도 일정하게 제어할 수 있는 스피너 설비를 제공하는데 있다.

이와 같은 기술적 과제를 구현하기 위한 본 발명의 스피너 설비는 웨이퍼 상에 소정 패턴의 포토레지스트 박막을 형성하는 웨이퍼 처리부와, 웨이퍼 처리부에 사용될 케미컬이 보관되는 케미컬 캐비넷 및, 웨이퍼 처리부와 케미컬 캐비넷에 각각 연결되며 웨이퍼 처리부 내부와 케미컬 캐비넷 내부의 온도와 습도를 제어하는 온도/습도 제어부를 포함한다.

이때, 상기 온도/습도 제어부는 공기유입구와 공기유출구가 마련된 본체와, 본체 내부 중 공기유입구가 마련된 부분에 설치되며 공기 중의 습도를 제거하는 제습유닛과, 본체 내부 중 공기유출구가 마련된 부분에 설치되며 본체 내부의 공기를 공기유출구 측으로 송풍하는 송풍기와, 본체 내부에 설치되며 공기 중에 습도가 증대되도록 가습하는 가습유닛과, 본체 내부에 설치되며 공기의 온도를 조절하는 온도조절유닛 및, 본체 내부의 공기가 웨이퍼 처리부와 케미컬 캐비넷에 각각 공급되도록 본체와 웨이퍼 처리부 그리고 본체와 케미컬 캐비넷을 연통시키는 공기덕트를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 공기덕트는 본체의 공기유출구에 일단이 연결되며, 타단은 웨이퍼 처리부에 그 일측이 연결되고 그 타측은 케미컬 캐비넷에 연결되는 T 형상일 수 있다.

또한, 상기 온도조절유닛은 열전소자나 냉각가스를 이용하여 공기의 온도를 냉각하는 냉각기를 포함할 수 있다.

또, 상기 웨이퍼 처리부는 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 코팅유닛과, 웨이퍼를 베이크하는 베이킹유닛과, 코팅유닛에 의해 포토레지스트가 도포된 후 노광된 웨이퍼를 현상하는 현상유닛을 포함할 수 있다.

한편, 상기 케미컬 캐비넷 내부에 보관되는 케미컬은 코팅유닛에서 사용될 포토레지스트와, 현상유닛에서 사용될 현상액을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 스피너 설비의 일실시예를 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시한 스피너 설비에 일정온도와 일정습도를 갖는 공기가 공급되고 있는 상태를 도시한 도면이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스피너 설비는 웨이퍼 상에 소정 패턴의 포토레지스트 박막을 형성하는 웨이퍼 처리부(10)와, 웨이퍼 처리부(10)에 사용될 케미컬이 보관되는 케미컬 캐비넷(20) 및, 웨이퍼 처리부(10)와 케미컬 캐비넷(20)에 각각 연결되며 웨이퍼 처리부(10) 내부와 케미컬 캐비넷(20) 내부의 온도와 습도를 제어하는 온도/습도 제어부(30)를 포함한다.

구체적으로, 웨이퍼 처리부(10)는 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 코팅유닛(14)과, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼 상에 소정 패턴이 형성된 레티클을 위치시킨 다음 레티클의 상측에서 소정 파장을 갖는 광을 노광하는 노광유닛(미도시)과, 노광된 웨이퍼를 현상하는 현상유닛(12)과, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼나 포토레지스트가 도포되기 전 웨이퍼 또는 현상된 웨이퍼를 베이크하는 베이킹유닛(16) 및, 웨이퍼 처리부(10)의 온도와 습도를 감지하여 이를 후술될 온도/습도 제어부(30)의 제어유닛(37)으로 전송하는 온도습도센서(18)를 포함한다.

그리고, 케미컬 캐비넷(20)의 케미컬은 코팅유닛(14)에서 사용될 포토레지스트와, 현상유닛(12)에서 사용될 현상액을 포함한다. 따라서, 케미컬 캐비넷(20)에는 포토레지스트가 보관되는 부분(21)과 현상액이 보관되는 부분(22)이 각각 별도로 구비될 수 있다.

한편, 온도/습도 제어부(30)는 공기유입구(33)와 공기유출구(32)가 마련된 본체(31)와, 본체(31) 내부 중 공기유입구(33)가 마련된 부분에 설치되며 공기 중의 습도를 제거하는 제습유닛(34)과, 본체(31) 내부 중 공기유출구(32)가 마련된 부분에 설치되며 본체(31) 내부의 공기를 공기유출구(32) 측으로 송풍하는 송풍기(39)와, 본체(31) 내부에 설치되며 공기 중에 습도가 증대되도록 가습하는 가습유닛(35)과, 본체(31) 내부에 설치되며 공기의 온도를 조절하는 온도조절유닛(36)과, 본체(31) 내부의 공기가 웨이퍼 처리부(10)와 케미컬 캐비넷(20)에 각각 공급되도 록 본체(31)와 웨이퍼 처리부(10) 그리고 본체(31)와 케미컬 캐비넷(20)을 연통시키는 공기덕트(40)와, 본체(31) 내부에 구비되며 본체(31) 내부의 온도와 습도를 감지하는 온도습도센서(38) 및, 온도/습도 제어부(30)를 전반적으로 제어하는 제어유닛(37)을 포함한다.

이때, 온도조절유닛(36)으로는 열전소자를 이용하여 공기의 온도를 냉각하는 냉각기나 프레온 가스 등의 냉각가스를 이용하여 공기의 온도를 냉각하는 냉각기 등이 사용될 수 있다.

그리고, 공기덕트(40)로는 본체(31)의 공기유출구(32)와 웨이퍼 처리부(10) 및 케미컬 캐비넷(20)을 1개의 덕트로 연결하도록 T 형상인 공기덕트(40)가 사용될 수도 있고, 본체(31)의 공기유출구(32)와 웨이퍼 처리부(10) 그리고 본체(31)의 공기유출구(32)와 케미컬 캐비넷(20)을 각각 연결하도록 2개 이상의 공기덕트(40)가 사용될 수도 있다. 여기서, 전자인 T 형상의 공기덕트(40)를 예로 들면, 공기덕트(40)의 일단은 본체(31)의 공기유출구(32)에 연결되며, 타단은 그 일측이 웨이퍼 처리부(10)에 연결되고 그 타측은 케미컬 캐비넷(20)에 연결됨으로써 사용될 수 있다.

제어유닛(37)은 덕트(40)를 통해 공급될 공기의 온도와 습도가 미리 정해진 일정 수치를 갖을 수 있도록 제습유닛(34)과 가습유닛(35) 및 온도조절유닛(36) 등을 전반적으로 제어하는 역할을 한다. 이때, 제어유닛(37)은 본체(31) 내부에 구비된 온도습도센서(38) 뿐만 아니라 웨이퍼 처리부(10)에 구비된 온도습도센서(18)와도 연결된다. 따라서, 웨이퍼 처리부(10)에 구비된 온도습도센서(18)가 감지한 감 지값이 미리 정해진 기준값과 다를 경우, 제어유닛(37)은 이 감지값에 따라 제습유닛(34)과 가습유닛(35) 및 온도조절유닛(36) 등을 적절하게 구동하여 웨이퍼 처리부(10) 및 케미켈 캐비넷(20)의 온도와 습도를 제어하게 된다.

일실시예로, 웨이퍼 처리부(10)의 온도습도 기준값은 23℃의 온도와 45%의 습도일 수 있다. 따라서, 제어유닛(37)은 온도습도센서(18)를 통해 웨이퍼 처리부(10)의 온도와 습도를 감지함과 아울러 온도/습도 제어부(30)에 구비된 제습유닛(34)과 가습유닛(35) 및 온도조절유닛(36) 등을 선택적으로 구동함으로써 웨이퍼 처리부(10)와 케미컬 캐비넷(20)의 온도와 습도를 기준값에 맞추게 되는 것이다.

이하, 도면을 참조하여, 이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 스피너 설비를 이용하여 웨이퍼 처리부(10)와 케미컬 캐비넷(20)의 온도와 습도를 제어하는 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 웨이퍼 처리부(10)에 구비된 온도습도센서(18)가 웨이퍼 처리부(10) 내측 공기의 온도와 습도를 감지하면, 온도습도센서(18)는 이 감지된 값을 온도/습도 제어부(30)의 제어유닛(37)으로 전송하게 된다.

이후, 온도/습도 제어부(30)의 제어유닛(37)은 이 전송된 값에 따라 웨이퍼 처리부(10) 내측의 온도와 습도가 미리 정해진 기준값과 일치하는지를 판단한게 된다.

이후, 제어유닛(37)의 판단값에 의해 웨이퍼 처리부(10) 내측의 온도와 습도가 기준값과 다르다고 판명되면, 제어유닛(37)은 바로 송풍기(39)를 구동시킴과 아울러 제습유닛(34)과 가습유닛(35) 및 온도조절유닛(36)을 선택적으로 구동하게 된 다.

따라서, 외부 공기는 온도/습도 제어부(30)의 본체(31)에 마련된 공기유입구(33)를 따라 본체(31)의 내부로 유입되는 것이다.

이후, 제습유닛(34)은 본체(31)로 유입된 공기의 습도를 제거하게 되고, 본체(31)에 구비된 온도습도센서(38)는 습도가 제거된 공기의 온도와 습도를 감지하고 이 감지값을 제어유닛(37)으로 전송하게 된다. 이에 따라, 제어유닛(37)은 이 감지된 온도와 습도값에 따라 가습유닛(35)과 온도조절유닛(36)을 적절하게 구동하여 본체(31) 내부에 구비된 공기의 온도와 습도를 기준값의 온도와 습도에 적합하도록 만들게 된다. 이때, 온도습도의 기준값은 23℃의 온도와 45%의 습도일 수 있다.

이후, 기준값에 적합하게 만들어진 공기는 송풍기(39)의 송풍작용에 의해 공기덕트(40)로 송풍된다. 따라서, 이 공기덕트(40)에 연결된 웨이퍼 처리부(10)와 케미컬 캐비넷(20)에는 이 기준값에 적합하게 만들어진 공기가 계속 공급된다. 이에 따라, 웨이퍼 처리부(10)와 케미컬 캐비넷(20)의 내부 공기는 기준값에 적합한 온도와 습도를 갖게되는 것이다.

이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스피너 설비에 의하면, 웨이퍼 상에 소정 패턴의 포토레지스트를 박막을 형성하는 웨이퍼 처리부 뿐만 아니라 이 웨이퍼 처리부에 사용될 케미컬이 보관될 케미컬 캐비넷 까지도 일정온도와 일정습도를 갖는 공기가 계속 공급되기 때문에 웨이퍼 처리부와 케미컬 캐비넷의 내부 공기는 미리 정해진 일정값의 온도와 습도를 갖을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 종래 케미컬 캐비넷 내부의 온도 상승 등으로 인해 발생되는 케미컬의 성분 변화 및 이에 따른 공정불량의 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼 상에 소정 패턴의 포토레지스트 박막을 형성하는 웨이퍼 처리부;

   상기 웨이퍼 처리부에 사용될 케미컬이 보관되는 케미컬 캐비넷; 및,

   상기 웨이퍼 처리부와 상기 케미컬 캐비넷에 각각 연결되며, 상기 웨이퍼 처리부 내부와 상기 케미컬 캐비넷 내부의 온도와 습도를 제어하는 온도/습도 제어부를 포함하는 스피너 설비.
2. 제 1항에 있어서, 상기 온도/습도 제어부는

   공기유입구와 공기유출구가 마련된 본체와, 상기 본체 내부 중 상기 공기유입구가 마련된 부분에 설치되며 공기 중의 습도를 제거하는 제습유닛과, 상기 본체 내부 중 상기 공기유출구가 마련된 부분에 설치되며 상기 본체 내부의 공기를 상기 공기유출구 측으로 송풍하는 송풍기와, 상기 본체 내부에 설치되며 공기 중에 습도가 증대되도록 가습하는 가습유닛과, 상기 본체 내부에 설치되며 공기의 온도를 조절하는 온도조절유닛 및, 상기 본체 내부의 공기가 상기 웨이퍼 처리부와 상기 케미컬 캐비넷에 각각 공급되도록 상기 본체와 상기 웨이퍼 처리부 그리고 상기 본체와 상기 케미컬 캐비넷을 연통시키는 공기덕트를 포함한 것을 특징으로 하는 스피너 설비.
3. 제 2항에 있어서, 상기 공기덕트는 상기 본체의 공기유출구에 일단이 연결되 며, 타단은 상기 웨이퍼 처리부에 그 일측이 연결되고 그 타측은 상기 케미컬 캐비넷에 연결되는 T 형상인 것을 특징으로 하는 스피너 설비.
4. 제 2항에 있어서, 상기 온도조절유닛은 열전소자나 냉각가스를 이용하여 공기의 온도를 냉각하는 냉각기를 포함한 것을 특징으로 하는 스피너 설비.
5. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼 처리부는 상기 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 코팅유닛과, 상기 웨이퍼를 베이크하는 베이킹유닛과, 상기 코팅유닛에 의해 포토레지스트가 도포된 후 노광된 웨이퍼를 현상하는 현상유닛을 포함하고,

   상기 케미컬 캐비넷 내부에 보관되는 케미컬은 상기 코팅유닛에서 사용될 포토레지스트와, 상기 현상유닛에서 사용될 현상액을 포함한 것을 특징으로 하는 스피너 설비.

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