KR100708962B1 - 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치 - Google Patents

포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토레지스트 현상장치를 이용하여 포토 레지스트를 공급함에 있어 추가로 린스 노즐을 설치한 후 웨이퍼의 표면으로 현상액을 분사하면 웨이퍼가 회전하면서 현상액을 컵 내벽으로 공급하여 포토 레지스트의 세정이 이루어지도록 하여 잔류되는 포토 레지스트를 제거하는 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치에 관한 것으로서, 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛에 있어서, 컵 현상액이 저장되는 현상액 저장 탱크(20), 상기 현상액 저장 탱크(20)로 N2 의 공급을 단속하는 제 1 밸브(10a), 상기 현상액 저장 탱크(20)에서의 현상액 공급을 단속하는 제 2 밸브(10b), 상기 제 2 밸브(10b)로 공급된 현상액을 웨이퍼로 분사하는 보조 린스 노즐(50), 상기 제 2 밸브(10b)를 통하여 현상액이 공급되고 있음을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 현상액 공급 센서(60), 상기 현상액 공급 센서(60)의 출력 신호를 인가받아 현상액 공급 상태를 판단하고 현상액이 공급되지 않는 경우 제어 신호를 출력하는 제어부(70), 상기 제어부(70)에서 출력되는 신호에 의해 동작하는 경고부(80)로 구성된다.
웨이퍼, 노광 공정, 포토 레지스트

Description

포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치{A cup cleaning unit for photo regist supplier}
도 1은 종래의 기술에 의한 반도체 제조공정의 포토레지스트 현상장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치의 구성을 나타내는 도면.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10a, 10b, 10c : 제 1 밸브, 제 2 밸브, 제 3 밸브
20 : 현상액 저장 탱크 30 : 공급 라인
40 : 버퍼 탱크 50 : 보조 린스 노즐
60 : 현상액 공급 센서 70 : 제어부
80 : 경고부
본 발명은 포토레지스트 현상장치를 이용하여 포토 레지스트를 공급함에 있어 노광 유닛의 컵 내벽에 포토 레지스트가 잔류되지 않도록 하는 추가로 린스 노 즐을 설치하고 린스 노즐을 통하여 현상액을 분사하여 포토 레지스트가 잔류하지 않도록 하는 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치에 관한 것이다.
종래의 포토공정은 주입공정과 식각공정에 선행하는 공정으로서 매우 중요한데, 상기 포토공정은 기본적으로 웨이퍼위에 코팅된 포토레지스트(photoresist)를 노광하고 현상하는 단계로 이루어져 있다.
상기 포토레지스트의 코팅은 트랙의 코팅장치에서 하게 되며, 상기 코팅장치는 웨이퍼를 회전시키면서 포토레지스트를 웨이퍼위에 시여하여 균일한 코팅이 이루어지도록 하였다. 코팅이 완료된 웨이퍼는 소프트 베이킹(soft-bake) 단계를 거친 후에 노광 장비로 이동하기 전에 인터페이스 블럭(interface block)내에 있는 버퍼 장치(buffer unit)에서 대기를 하게 되며, 대기중인 웨이퍼는 순서대로 노광이 되는데, 노광 되어질 순서가 되면 노광 장비의 웨이퍼 로더(wafer loader)가 해당 웨이퍼를 웨이퍼 노치 위치 체크 블럭(wafer notch position check block)으로 이동시킨다. 노광 장비는 일차적으로 웨이퍼의 노치를 검출하는 오리엔테이션 플랫 체크(orientation flatness check)를 실시한다.
실시 방법은 웨이퍼를 수회 회전시키면서 블럭에 설치된 LED 센서를 이용하여 웨이퍼의 노치를 감지하는 것이다. 노치가 정렬된 웨이퍼는 웨이퍼 단(wafer stage)으로 이동하게 되고, 단위에서 정렬 (align)후에 노광이 된다.
일반적으로, 반도체의 제조공정은 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하는 도포공정과, 도포된 웨이퍼에 감광막을 형성하는 코팅공정과, 코팅된 웨이퍼를 노광하는 노광공정과, 노광된 웨이퍼를 현상하는 포토공정 등으로 이루어진다. 이러한 반도 체 제조공정 중에는 웨이퍼에 포토레지스트(감광물질)를 균일하게 도포하는 것이 웨이퍼품질과 직결되므로 매우 중요하다.
종래 반도체 제조공정의 포토레지스트 현상장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 포토레지스트를 저장하는 저장용기(2)와, 상기 저장용기(2)로부터 공급라인(2a)을 따라 공급되는 포토레지스트를 일시 저장하여 공급속도를 균일하게 하는 버퍼 탱크(3)와, 상기 버퍼탱크(3)로부터 공급라인을 따라 포토레지스트를 펌핑하는 펌프(p) 및, 상기 펌프(p)에 의해 공급라인(6)을 따라 압송되는 포토레지스트를 웨이퍼에 분사시키는 분사노즐(8)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 분사노즐(8)은 도시되지 않은 포토레지스트의 공급량을 조절하는 조절 밸브(7)를 통해 포토레지스트를 공급받아 분사하게 된다.
즉 포토레지스트 현상장치는 펌프(p)가 가동될 때 공급용기(2)로부터 버퍼탱크(3)를 거치고 디스펜서(미도시)로 포토레지스트가 공급되면서 상기 분사노즐(8)을 통하여 웨이퍼에 도포되게 된다.
이러한 포토레지스트 현상장치에 있어서는 정량 토출이 가능한 펌프를 사용하여야 한다. 또한, 분사노즐(8)을 통하여 포토레지스트를 분사할 때 포토레지스트와 공기가 혼합되어 분사된다.
이러한 포토레지스트 현상장치에 있어서는 펌프가 포토레지스트의 도포량을 제어하고 있으므로 정량 토출이 가능한 펌프를 사용하여야 한다.
상기와 같은 포토레지스트 현상장치를 사용하여 작업을 진행하는 도중, 웨이퍼 표면에 남아있는 포토레지스트를 제거하기 위하여 린스 노즐을 통하여 현상액을 웨이퍼의 표면에 분사하게 된다.
이때 웨이퍼가 고속으로 회전하기 때문에 웨이퍼 표면의 포토레지스트는 포토레지스트의 공급 장치의 노광 유닛의 컵 내벽에 붙게 되는 현상이 발생되었다.
이때 컵 내벽의 포토레지스트 잔여물을 제거하지 않게 되면, 잔여물이 계속적으로 성장하게 되고, 성장한 상태에서 외력에 의해 떨어져 웨이퍼의 상부로 떨어지게 되어 웨이퍼의 손상이 발생되어 수율이 저하되도록 하기 때문에 포토레지스트 잔여물이 노광 공정 수행 장치의 컵 내벽에 부착되는 즉시 세척할 필요가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 포토레지스트 현상장치를 이용하여 포토 레지스트를 공급함에 있어 노광 유닛의 컵 내벽에 잔류된 포토 레지스트를 제거할 수 있도록 현상액을 린스 노즐을 추가로 설치하고 린스 노즐을 통하여 현상액을 분사하여 포토 레지스트가 잔류하지 않도록 하는 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치의 구성을 나타내는 도면으로서, 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛에 있어서, 컵 현상액이 저장되는 현상액 저장 탱크(20), 상기 현상액 저장 탱크(20)로 N2 의 공급을 단속하는 제 1 밸브(10a), 상기 현상액 저장 탱크(20)에서의 현상액 공급을 단속하는 제 2 밸브(10b), 상기 제 2 밸브(10b)로 공급된 현상액을 웨이퍼로 분사하는 보조 린스 노즐(50), 상기 제 2 밸브(10b)를 통하여 현상액이 공급되고 있음을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 현상액 공급 센서(60), 상기 현상액 공급 센서(60)의 출력 신호를 인가받아 현상액 공급 상태를 판단하고 현상액이 공급되지 않는 경우 제어 신호를 출력하는 제어부(70), 상기 제어부(70)에서 출력되는 신호에 의해 동작하는 경고부(80)로 구성되어 있음을 알 수 있다.
상기 제 2 밸브(10b)과 보조 린스 노즐(50)를 연결하는 현상액 공급 라인(30)에 설치되어 현상액의 공급 압력이 일정하게 유지되도록 하는 버퍼 탱크(40)가 추가로 설치되고 상기 버퍼 탱크(40)에서의 현상액과 질소가 과도하게 유입되었을 때 이를 배출하는 제 3 밸브(10c)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 컵 현상액은 순수와 아세톤이 각각 50% 의 비율로 혼합되어 구성된다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
포토 레지스트의 공급에 의해 노광 작업이 이루어지는 것은 종래의 기술과 동일하다.
노광 작업이 완료된 후, 노광 유닛의 컵의 내측면에 포토 레지스트가 잔류하여 이후의 공정에 장애가 될 수 있으므로, 이를 제거하기 위하여 본 발명을 사용하도록 한다.
우선, 포토 레지스트의 공급에 의해 노광 작업이 종료되면 노광 유닛 내부의 웨이퍼가 외부로 배출되도록 하고, 현상액을 분사하여 노광 유닛의 컵을 세척하도록 한다. 이때 사용되는 현상액은 노광 공정에서 사용되는 노광액과 아세톤을 각각 50% 혼합하여 사용하도록 한다.
현상액의 분사는 다음과 같이 이루어지도록 한다.
노광 공정이 종료되고 웨이퍼가 배출된 상태에서, 제 1 밸브(10a)가 개방되도록 하면 외부에서 공급되는 N2 가 제 1 밸브(10a)를 통하여 현상액 저장 탱크(20)로 유입된다. 이때 현상액 저장 탱크(20)에 연결되어 있는 제 2 밸브(10b)가 개방되도록 하면 N2의 압력에 의해 현상액 저장 탱크(20)에 저장되어 있는 현상액이 제 2 밸브(10b)를 통하여 외부로 공급된다. 이때 현상액이 통과하는 현상액 공급 라인(30)에는 현상액 공급 센서(60)가 설치되어 있어, 현상액의 공급을 감지하고 공급이 감지되면 이에 해당하는 신호를 출력하도록 한다.
현상액 저장 탱크(20)에서 현상액 공급 라인(30)을 통하여 배출되는 현상액은 버퍼 탱크(40)로 유입되도록 한다. 현상액 공급 라인(30)을 통해 버퍼 탱크(40)로 공급되는 현상액의 공급 압력이 가변될 수 있으므로, 버터 탱크(40)에 임시 저장되도록 하여 일정한 분사 압력을 갖도록 한다.
이후 N2 와 혼합된 현상액은 보조 린스 노즐(50)을 통하여 노광 공정 유닛의 공정을 수행한 웨이퍼의 표면으로 분사된다. 웨이퍼는 계속적으로 회전하기 있어 웨이퍼로 분사된 현상액은 컵의 내측면으로 튀어 포토 레지스트 잔유물을 세정하도록 한다.
현상액 공급 센서(60)는 현상액 공급 라인(30)에 설치되어 현상액의 공급 여부에 따라 신호를 출력하므로, 현상액이 공급되어야 하는 시기에 현상액 공급 센서 (60)에서의 출력 신호에 의해 현상액의 공급이 정지된 것으로 판단되면 경고부(80)가 동작되도록 하여 작업자에게 현상액의 부족을 알리도록 하고, 현상액 부족을 통지받은 작업자는 현상액을 보충하도록 한다.
또한, 상기 버퍼 탱크(40)에서의 현상액과 질소가 과도하게 유입되면 버퍼 탱크(40)에 손상이 발생될 수 있으므로, 버퍼 탱크(40)에 제 3 밸브(10c)를 추가로 연결하여 과동하게 유입된 현상액과 질소를 외부로 배출하도록 한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 포토레지스트 현상장치를 이용하여 포토 레지스트를 공급함에 있어 추가로 린스 노즐을 설치한 후 웨이퍼의 표면으로 현상액을 분사하면 웨이퍼가 회전하면서 현상액을 컵 내벽으로 공급하여 포토 레지스트의 세정이 이루어지도록 하여 잔류되는 포토 레지스트를 제거하는 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛에 있어서, 컵 현상액이 저장되는 현상액 저장 탱크(20), 상기 현상액 저장 탱크(20)로 N2 의 공급을 단속하는 제 1 밸브(10a), 상기 현상액 저장 탱크(20)에서의 현상액 공급을 단속하는 제 2 밸브(10b), 상기 제 2 밸브(10b)과 보조 린스 노즐(50)를 연결하는 현상액 공급 라인(30), 상기 현상액 공급 라인(30)에 설치되어 현상액의 공급 압력이 일정하게 유지되도록 하는 버퍼 탱크(40), 상기 제 2 밸브(10b)로 공급된 현상액을 웨이퍼로 분사하는 보조 린스 노즐(50), 상기 제 2 밸브(10b)를 통하여 현상액이 공급되고 있음을 감지하여 해당하는 신호를 출력하는 현상액 공급 센서(60), 상기 현상액 공급 센서(60)의 출력 신호를 인가받아 현상액 공급 상태를 판단하고 현상액이 공급되지 않는 경우 제어 신호를 출력하는 제어부(70) 및, 상기 제어부(70)에서 출력되는 신호에 의해 동작하는 경고부(80)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼 탱크(40)로 유입되는 현상액의 압력이 과도할 때 이를 배출하는 제 3 밸브(10c)가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 컵 현상액은 순수와 아세톤이 각각 50% 의 비율로 혼합되어 구성되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상장치의 노광 유닛의 컵 클리닝 장치.
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