KR100727692B1 - 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법 - Google Patents

반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자를 제조하기 위한 포토리소그래피 공정의 감광제를 도포하는 트랙장비에서 분사되는 감광제의 버블 또는 파티클을 줄일 수 있는 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛은 반도체를 제조하기 위해 감광제가 보관되어 있는 보관 병, 일단이 상기 보관 병과 연결되고 타단이 펌프와 연결된 제1PR라인, 상기 제1PR라인의 타단과 연결되고 제2PR라인의 일단과 연결된 펌프, 일단이 상기 펌프와 연결되고 타단은 필터와 연결된 제2PR라인, 상기 제2PR라인의 타단과 연결되고 제3PR라인의 일단과 연결된 필터, 일단이 상기 필터와 연결되고 타단은 석백 밸브와 연결된 제3PR라인, 상기 제3PR라인의 타단과 연결되고 제4PR라인의 일단과 연결된 석백 밸브, 일단이 상기 석백 밸브와 연결되고 타단은 노즐 팁과 연결된 제4PR라인, 상기 제4PR라인의 타단과 연결된 노즐 팁, 상기 노즐 팁의 하부에 이격하여 설치된 웨이퍼 척, 상기 웨이퍼과 연결된 스텝 모터를 포함하여 이루어진 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛에 있어서, 상기 석백 밸브와 상기 노즐 팁을 연결하는 제4PR라인 상에 필터를 설치하고 상기 노즐 팁의 측면에 버블 센서를 설치한 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛의 제어방법은 버블 센서에 의한 버블 감지 단계; 노즐 팁의 홈 위치 이동 단계; 버블의 더미 디스펜스 단계; 노즐 팁의 공정 진행 위치 이동단계;를 포 함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법에 의하면 감광제가 분사되는 노즐 팁에 버블을 감지할 수 있는 센서를 구비함으로써 분사되는 감광제의 버블 또는 파티클을 줄일 수 있고 생산수율(yield)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
포토리소그래피, 감광제, 도포장비, 버블

Description

반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법{Spin unit of track coater for semiconductor manufacturing and control method}
도 1은 종래의 감광제 도포용 트랙장비의 스핀 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감광제 도포용 트랙장비의 스핀 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감광제 도포용 트랙장비의 스핀 유닛의 제어방법을 나타낸 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 보관 병 20 : 펌프
30 : 필터 40, 400 : 노즐 팁
50 : 석백 밸브 60 : 제1PR라인
70 : 제2PR라인 80 : 제3PR라인
90, 900 : 제4PR라인 100 : 웨이퍼 척
110 : 스텝 모터 120 : 웨이퍼
130 : 버블 센서 131 : 송광부
132 : 수광부
본 발명은 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 소자를 제조하기 위한 포토리소그래피 공정의 감광제를 도포하는 트랙장비에서 분사되는 감광제의 버블 또는 파티클을 줄일 수 있는 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 포토리소그래피 공정은 감광제 도포(photoresist coating) 공정, 노광(exposure) 공정, 현상(development) 공정을 순차로 진행하는 것으로 이루어지며, 빛에 민감한 감광제(photoresist)를 사용하여 웨이퍼 상에 원하는 반도체 소자의 회로 패턴을 형성하는 공정이다.
상기 감광제 도포 공정 또는 현상 공정을 진행하는 장비(이하 '트랙장비'라 한다)는 웨이퍼 카세트(cassette)에 수납된 웨이퍼를 순차적으로 스핀 유닛(spin unit)으로 전달하는 센드 유닛(send unit), 감광제 또는 현상액(developer)을 웨이퍼에 도포한 후 스핀 척(spin chuck)을 회전시켜 감광제 도포 또는 현상 공정을 진행하는 스핀 유닛, 상기 스핀 유닛에서 반송된 웨이퍼를 일정한 온도로 가열하는 베이크 유닛(bake unit), 및 상기 베이크 유닛으로부터 반송된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트에 수납시키는 리시브 유닛(receive unit)으로 구성된다.
상기 트랙장비에서 도포된 감광제의 두께 및 균일도는 후속되는 노광 공정, 현상 공정, 식각 공정 또는 이온 주입공정시에 중요한 역할을 하게 된다. 특히 감 광제 도포 공정 진행 중에 감광제 속에 발생된 버블(bubble)은 반도체 회로의 패턴 불량을 초래하게 되어 반도체 소자의 수율 또는 신뢰성을 감소시키는 원인이 되는 것이다.
도 1은 종래의 감광제 도포용 트랙장비의 스핀 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
첨부한 도 1에 도시한 바와 같이 종래의 감광제 도포용 트랙장비의 스핀 유닛은 감광제가 보관되어 있는 보관 병(bottle, 10), 상기 감광제를 펌핑(pumping)하기 위한 펌프(pump, 20), 감광제 속에 포함된 파티클(particle) 또는 버블을 제거하기 위한 필터(filter, 30), 감광제를 웨이퍼의 윗면에 분사하기 위한 노즐 팁(nozzle tip, 40), 상기 노즐 팁과 필터 사이에 설치된 석백 밸브(suckback valve, 50), 상기 보관 병과 펌프를 연결하는 제1PR라인(60), 상기 펌프와 필터를 연결하는 제2PR라인(70), 상기 필터와 석백 밸브를 연결하는 제3PR라인(80), 상기 석백 밸브와 노즐 팁을 연결하는 제4PR라인(90), 웨이퍼(120)를 고정하기 위한 웨이퍼 척(wafer chuck, 100), 및 상기 웨이퍼 척을 회전시키기 위한 스텝 모터(step motor, 110)로 이루어진 것이다.
따라서 감광제 도포 공정은 웨이퍼(120)를 상기 웨이퍼 척(100)의 윗면에 고정시키고, 스텝 모터(110)가 일정속도로 회전하면 상기 노즐 팁(40)으로부터 감광제가 웨이퍼(120)의 위로 분사하면서 상기 웨이퍼(120)의 회전력에 의하여 일정한 두께로 감광제가 도포되는 것이다.
그러나 종래의 노즐 팁에는 분사되는 감광제 속의 버블을 감지할 수 있는 장 치가 없어서 필터의 불량 또는 기타 다른 요인으로 인하여 버블이 생긴 감광제가 도포되는 경우에 이로 인하여 반도체 소자의 패턴 불량을 유발하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반도체 소자를 제조하기 위한 포토리소그래피 공정의 감광제를 도포하는 트랙장비의 감광제 도포장치에서 분사되는 감광제의 버블 또는 파티클을 줄일 수 있는 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛은 반도체를 제조하기 위해 감광제가 보관되어 있는 보관 병, 일단이 상기 보관 병과 연결되고 타단이 펌프와 연결된 제1PR라인, 상기 제1PR라인의 타단과 연결되고 제2PR라인의 일단과 연결된 펌프, 일단이 상기 펌프와 연결되고 타단은 필터와 연결된 제2PR라인, 상기 제2PR라인의 타단과 연결되고 제3PR라인의 일단과 연결된 필터, 일단이 상기 필터와 연결되고 타단은 석백 밸브와 연결된 제3PR라인, 상기 제3PR라인의 타단과 연결되고 제4PR라인의 일단과 연결된 석백 밸브, 일단이 상기 석백 밸브와 연결되고 타단은 노즐 팁과 연결된 제4PR라인, 상기 제4PR라인의 타단과 연결된 노즐 팁, 상기 노즐 팁의 하부에 이격하여 설치된 웨이퍼 척, 상기 웨이퍼과 연결된 스텝 모터를 포함하여 이루어진 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛에 있어서, 상기 석백 밸브와 상기 노즐 팁을 연결하는 제4PR라인 상에 필터를 설치하고 상기 노즐 팁의 측면에 버블 센서를 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버블 센서는 상기 노즐 팁의 측면에 설치한 송광부; 상기 송광부가 설치된 반대편 측면에 설치된 수광부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛의 제어방법은 버블 센서에 의한 버블 감지 단계; 노즐 팁의 홈 위치 이동 단계; 버블의 더미 디스펜스 단계; 노즐 팁의 공정 진행 위치 이동단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 감광제 도포용 트랙장비의 스핀 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
첨부된 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛은 보관 병(10), 제1PR라인(60), 펌프(20), 제2PR라인(70), 필터(30), 제3PR라인(80), 석백 밸브(50), 제4PR라인(900), 노즐 팁(400), 웨이퍼 척(100), 스텝 모터(110)를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 보관 병(10), 제1PR라인(60), 펌프(20), 제2PR라인(70), 필터(30), 제3PR라인(80), 석백 밸브(50), 웨이퍼 척(100), 스텝 모터(110)의 구성은 종래의 기술과 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략하고, 새로이 부가되는 구성부재들의 동작을 중심으로 하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛은 상기 석백 밸브(50)와 상기 노즐 팁(400)을 연결하는 제4PR라인(900) 상에 필터(300)를 설치하고 상기 노즐 팁(400)의 측면에 버블 센서(130)를 설치하여 이루어진다.
상기 필터(300)는 상기 석백 밸브(50)와 상기 노즐 팁(400)을 연결하는 제4PR라인(900) 상에 추가로 설치된 것으로서, 노즐 팁(400)으로 유입되는 감광제를 다시 한번 걸러주어 감광제의 경화(hardening)를 방지하고 파티클을 제거하는 역할을 한다.
상기 버블 센서(130)는 상기 노즐 팁(400)의 측면에 설치한 것으로서, 최종적으로 분사되는 감광제 속의 버블을 감지하는 역할을 한다.
따라서 추가적으로 설치한 필터(300)를 통하여 감광제 속의 버블 또는 파티클을 걸러주며, 최종적으로 노즐 팁(400)에서 버블의 유무를 감지하는 버블 센서(130)에 의하여 감광제 도포 공정 진행시에 후술 되는 스핀 유닛의 제어방법에 의하여 버블을 자동으로 감지하고 이를 자동으로 배출함으로써 버블에 의한 패턴 불량 현상을 줄일 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛은 상기 버블 센서(130)는 상기 노즐 팁(400)의 측면에 설치한 송광부(131); 상기 송광부(131)가 설치된 반대편 측면에 설치된 수광부(132)를 포함하여 이루어진 것이다.
상기 송광부(131)는 상기 노즐 팁(400)의 측면에 설치한 것으로서, 노즐 팁(400)의 일단에 적외선(infrared light)을 조사하는 역할을 한다.
상기 수광부(132)는 상기 송광부(131)가 설치된 반대편 측면에 설치된 것으로서, 상기 송광부(131)에서 조사된 적외선이 노즐 팁(400)의 일단을 지나는 감광제를 투과하여 수광부(132)에 조사되도록 구성된 것이다.
따라서 정상적으로 감광제 도포 공정이 진행되는 중에 상기 송광부(131)에서 발생된 적외선이 감광제를 통과하여 수광부(132)에 검출되는 신호는 제어부(도시되지 않음)에 보내지게 된다. 만약 비정상적으로 감광제에 버블이 발생된 상태에서 감광제 도포 공정이 진행되는 경우에는 상기 수광부(132)에 검출되는 신호의 크기는 정상적인 신호의 크기보다 증가하여 버블의 존재를 감지할 수 있는 것이다.
따라서 버블의 존재가 감지되는 경우에는 감광제 도포 공정이 진행을 중단시키고 후술되는 제어방법에 의하여 버블을 제거한 후에 다시 감광제 도포 공정이 진행하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감광제 도포용 트랙장비의 스핀 유닛의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛의 제어방법은 버블 감지 단계, 노즐 팁의 홈 위치 이동 단계; 버블의 더미 디스펜스(dummy dispense) 단계; 노즐 팁의 공정 진행 위치 이동단계;를 포함하여 이루어진 것이다.
상기 버블 감지 단계는 버블 센서에 의하여 보내진 신호의 변화를 감지하는 것으로서 버블의 존재를 감지하는 단계이다.
상기 노즐 팁의 홈 위치 이동 단계는 제어부에 의하여 석백 밸브를 차단하고 상기 노즐 팁을 공정 진행 위치에서 홈 위치로 이동시키는 단계이다.
상기 버블의 더미 디스펜스 단계는 버블 센서에 의하여 정상적인 신호가 감지될 때까지 버블이 포함된 감광제를 분사하여 배출시키는 단계이다.
상기 노즐 팁의 공정 진행 위치 이동단계는 상기 노즐 팁이 홈 위치로부터 공정 진행 위치로 이동하는 단계이다.
따라서 감광제 도포 공정 진행 중에 버블의 존재가 감지되는 경우에는 감광제 도포 공정이 진행을 중단되고, 버블이 포함된 감광제를 배출시킨 후에 공정이 다시 진행됨에 따라 트랙장비의 감광제 도포장치에서 분사되는 감광제의 버블 또는 파티클을 줄일 수 있는 것이다.
본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정/변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛 및 제어방법에 의하면 감광제가 분사되는 노즐 팁에 버블을 감지할 수 있는 센서를 구비함으로써 분사되는 감광제의 버블 또는 파티클을 줄일 수 있고 생산수율(yield)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 반도체를 제조하기 위해 감광제가 보관되어 있는 보관 병, 일단이 상기 보관 병과 연결되고 타단이 펌프와 연결된 제1PR라인, 상기 제1PR라인의 타단과 연결되고 제2PR라인의 일단과 연결된 펌프, 일단이 상기 펌프와 연결되고 타단은 필터와 연결된 제2PR라인, 상기 제2PR라인의 타단과 연결되고 제3PR라인의 일단과 연결된 필터, 일단이 상기 필터와 연결되고 타단은 석백 밸브와 연결된 제3PR라인, 상기 제3PR라인의 타단과 연결되고 제4PR라인의 일단과 연결된 석백 밸브, 일단이 상기 석백 밸브와 연결되고 타단은 노즐 팁과 연결된 제4PR라인, 상기 제4PR라인의 타단과 연결된 노즐 팁, 상기 노즐 팁의 하부에 이격하여 설치된 웨이퍼 척, 상기 웨이퍼과 연결된 스텝 모터를 포함하여 이루어진 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛에 있어서, 상기 석백 밸브와 상기 노즐 팁을 연결하는 제4PR라인 상에 필터를 설치하고 상기 노즐 팁의 측면에 버블 센서를 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 버블 센서는 상기 노즐 팁의 측면에 설치한 송광부; 상기 송광부가 설치된 반대편 측면에 설치된 수광부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛.
  3. 버블 센서에 의한 버블 감지 단계; 노즐 팁의 홈 위치 이동 단계; 버블의 더 미 디스펜스 단계; 노즐 팁의 공정 진행 위치 이동단계;를 포함하여 이루어진 반도체 제조용 트랙장비의 스핀 유닛의 제어방법.
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