KR100711004B1 - 감광막 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 균일한 감광막 도포방법에 관한 것으로서, 본 발명은 기판이 안착 되는 하부 코팅유닛과, 상기 하부 코팅유닛에 결합하면서 진공상태를 유지해주는 상부 코팅유닛과, 상기 상부 코팅유닛의 내측에 형성되면서 상기 기판에 감광막을 에오로졸 형태로 분사하는 노즐 및 상기 감광막이 분사된 기판에 전기장을 형성해주는 정전기장형성 척을 포함하는 것을 특징으로 하고, 본 발명에 의하면 에어로졸 형태의 감광막을 전기장으로 강제 흡착시킴으로써 감광막을 균일한 두께로 도포할 수 있고, 필요한 양만큼만 감광막을 에어로졸 형태로 분사하므로 감광막의 낭비를 막을 수 있으므로 원가절감의 효과를 거둘 수 있으며, 에어로졸 형태로 분사된 감광막을 기판의 상면에 전기장을 이용해 균일하게 도포함으로써 기판의 후면의 방지하여 반도체소자의 신뢰성 향상을 가져오는 효과가 있다.

코팅유닛, 노즐, 전기장형성 척

Description

감광막 도포장치{Method for coating photoresist}

도 1은 종래기술에 의한 감광막 도포방법를 설명하는 사시도이다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포장치를 설명하는 사시도이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포장치를 설명하는 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

110: 기판 140: 코팅유닛

150: 노즐 160: 전기장형성 척

본 발명은 반도체 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 균일한 감광막 도포방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 기판상에 콘택홀을 포함한 임의의 패턴을 형성하기 위한 방법으로는 포토리소그라피 공정이 이용되고 있다. 이러한 포토리소그라피 공정은 크게 식각 배리어로서 감광막 패턴(Photoresist pattern))을 형성하는 공정과 상기 감광막 패턴을 이용해서 식각대상층을 식각하는 공정으로 구분된다.

상기 감광막패턴을 형성하는 공정은 식각대상물 상에 감광막를 도포하는 공정과 특정 마스크를 이용하여 도포된 포토레지스트를 노광하는 공정 및 노광 된 부분 또는 노광 되지 않은 부분을 임의의 용액으로 제거하는 현상 공정을 포함한다.

이와 같은 포토리소그라피 공정에 있어서, 감광막의 도포 두께는 후속하는 노광 공정에 큰 영향을 미친다. 이것은 감광막의 도포 두께에 따라 노광에서의 촛점심도(DOF)가 변화되기 때문이다.

종래에는 감광막의 균일한 도포를 위해 스핀 도포(spin coating) 방식을 채택하고 있으며, 이에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래기술에 의한 감광막 도포방법을 설명하기 위한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기판(2)이 회전 가능한 스핀 척(spin chuck)(1) 상에 안착 되고, 상기 스핀 척(1)의 회전에 따라 기판(2)도 함께 회전하게 된다. 이러한 상태에서, 상기 기판(2)의 상측에 이격 배치된 감광막 분사 노즐(3)로부터 감광막(4)이 분사되며, 기판(2)의 중심부에 분사된 감광막(4)이 원심력에 의해 기판(2)의 중심으로부터 그의 가장자리로 퍼져나감에 따라 비교적 균일한 두께로 도포 된다.

이때, 상기 감광막(4)의 도포두께(TPR)는 스핀 척(1)의 회전 속도(rpm)에 따라 조절 가능하다.

그러나, 스핀 도포 방식에 의한 종래의 감광막 도포방법은 비교적 균일한 두께로 감광막를 도포할 수 있기는 하지만, 기판 상의 패턴 밀도에 따라 국부적으로 도포 불균일이 발생할 수 있고, 이에 따라, 패턴 불량을 유발시키게 된다.

또한, 종래의 감광막 도포방법은 기판의 고속회전으로 인하여 기판로부터 배출된 감광막이 기판의 후면을 오염시키게 되고, 이에 따라 파티클 결함을 유발하게 된다.

또한, 종래의 감광막 도포방법은 스핀 척의 회전 속도에 따라 그 도포 두께를 조절하기 때문에 실제 기판상에 도포 되는 감광막 이상의 양을 분사시켜야만 하며, 이에 따라 낭비되는 감광막의 양이 많은 것과 관련하여 재료비가 상승하게 된다.

본 발명은 감광막의 도포두께를 균일하게 유지시키면서 기판 후면의 오염 및 감광막의 낭비를 방지할 수 있는 감광막 도포장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 감광막 도포장치는 기판이 안착 되는 하부 코팅유닛과, 상기 하부 코팅유닛에 결합하면서 진공상태를 유지해주는 상부 코팅유닛과, 상기 상부 코팅유닛의 내측에 형성되면서 상기 기판에 감광막을 에어로졸 형태로 분사하는 노즐 및 상기 감광막이 분사된 기판에 전기장을 형성해주는 정전기장형성 척을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐은 상기 상부 코팅유닛의 내측에 형성되면서 균일한 거리를 두고 복수로 형성될 수 있다.

또한, 상기 감광막은 정전기 발생이 용이한 것을 사용할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면 에어로졸 형태의 감광막을 전기장으로 강제 흡착시킴으로써 감광막을 균일한 두께로 도포할 수 있고, 필요한 양만큼만 감광막을 에어로졸 형태로 분사하므로 감광막의 낭비를 막을 수 있으므로 원가절감의 효과를 거둘 수 있으며, 에어로졸 형태로 분사된 감광막을 전기장을 이용해 기판에 빠르고 균일하게 도포함으로써 감광막도포 시간을 단축하여 생산성 향상에도 기여할 수 있으며, 또한 에어로졸 형태로 분사된 감광막을 기판의 상면에 전기장을 이용해 균일하게 도포함으로써 기판의 후면의 방지하여 반도체소자의 신뢰성 향상을 가져오는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포장치를 설명하는 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포장치는 도 2a에 도시된 바와 같이 하부 코팅유닛(120)과, 상부 코팅유닛(130)과, 노즐(150) 및 정전기장형성 척(160)을 포함할 수 있다.

우선, 상기 하부 코팅유닛(120)은 소정의 기판(110)을 안착시킨다.

다음으로, 상기 상부 코팅유닛(130)은 상기 하부 코팅유닛(120)에 결합하면서 코팅유닛(140)을 진공상태로 유지해주는 역할을 한다.

다음으로, 상기 노즐(150)은 상기 상부 코팅유닛(130)의 내측에 형성되면서 상기 기판(110)에 감광막(미도시)을 에어로졸 형태로 분사하는 역할을 한다.

이때, 상기 노즐(150)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 상부 코팅유닛(130)의 내측에 형성되면서 일정한 거리를 두고 복수로 형성될 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 따른 실시예에서는 상기 상부 코팅유닛(130)의 내측에 정삼각형 모양으로 거리를 유지하여 노즐(150)을 형성하였다.

본 발명의 실시예에 따르면 도 3b에 도시된 바와 같이 노즐이 일정한 거리를 두고 설계됨에 따라 감광막을 에어로졸 형태로 살포시에 코팅유닛 내에 전체적으로 균일한 농도를 가지는 효과가 있다. 이에 따라 기판상에 균일하게 감광막이 도포될 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 감광막은 정전기 발생이 용이한 것을 사용함이 바람직하다. 에어로졸 형태로 분사된 감광막이 쉽게 정전기 형성이 됨으로써 후술하는 정기장이 형성된 기판상에 균일하고 신속하게 도포 될 수 있는 효과가 있다.

다음으로, 상기 전기장형성 척(160)은 상기 감광막이 분사된 기판(110)에 전기장을 형성해주어 분사된 감광막이 상기 기판(110) 상에 균일하게 도포 되도록 한다.

이하, 도 2a 내지 도 2f를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포장치를 이용한 감광막 도포방법을 설명한다.

우선, 도 2a에 도시된 바와 같이, 소정의 기판을 하부 코팅유닛(120) 내에 안착시킨다.

다음으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상부 코팅유닛(130)과 하부 코팅유닛(120)을 결합하여 코팅유닛(140)을 밀폐한다. 이때, 상기 코팅유닛(140)을 진공상 태로 유지하면 감광막의 에어로졸 형성이 용이하며, 외부 공기의 유입이 없어 감광막의 농도조절이 쉬우며 감광막의 오염을 방지하는 효과가 있다.

다음으로, 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 상부 코팅유닛(130) 내측에 형성된 노즐(150)을 통하여 감광막을 상기 기판(110)상에 에어로졸 형태(G)로 분사한다.

다음으로, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 하부 코팅유닛(120) 상에 형성되는 전기장형성 척(160)을 통하여 상기 기판(110)표면에 전기를 흘려 전기장을 형성한다.

다음으로, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 감광막 입자들이 정적기적 인력에 의해 상기 기판(110)상에 균일하고 신속하게 흡착된다.

다음으로, 도 2f에 도시된 바와 같이, 상기 감광막 입자들이 상기 기판상에 균일하게 도포 되어 감광막 코팅이 완료된다.

본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포방법에 의하면 기판에 전기장을 형성시키면 에어로졸 형태의 감광막 입자들이 정전기적 인력에 의해 기판표면에 흡착되며, 전기장은 기판 내에서 고르게 형성되므로 감광막 입자들의 흡착정도인 감광막의 도포가 균일하게 형성되는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 감광막 도포장치에 의하면, 에어로졸 형태의 감광막을 전기장으로 강제 흡착시킴으로써 감광막을 균일한 두께로 도포할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 필요한 양만큼만 감광막을 에어로졸 형태로 분사하므로 감광막의 낭비를 막을 수 있으므로 원가절감의 효과를 거둘 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 에어로졸 형태로 분사된 감광막을 전기장을 이용해 기판에 빠르고 균일하게 도포함으로써 감광막도포 시간을 단축하여 생산성 향상에도 기여할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 에어로졸 형태로 분사된 감광막을 기판의 상면에 전기장을 이용해 균일하게 도포함으로써 기판의 후면의 방지하여 반도체소자의 신뢰성 향상을 가져오는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 기판이 안착 되는 하부 코팅유닛과,

   상기 하부 코팅유닛에 결합하면서 진공상태를 유지해주는 상부 코팅유닛과,

   상기 상부 코팅유닛의 내측에 형성되면서 상기 기판에 감광막을 에어로졸 형태로 분사하는 노즐 및

   상기 감광막이 분사된 기판에 전기장을 형성해주며 상기 하부 코팅유닛 상에 형성되는 정전기장형성 척을 포함하며,

   상기 노즐은 상기 상부 코팅유닛의 내측에 형성되면서 균일한 거리를 두고 복수로 형성되는 것을 특징으로 하는 감광막 도포장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,

   상기 감광막은

   정전기 발생이 용이한 물질인 것을 특징으로 하는 감광막 도포장치.

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