KR100815044B1 - 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치 및 그 방법에 관한 것으로, 웨이퍼 상면과 웨이퍼 현상을 위한 노즐부와의 상대거리가 규정값을 벗어났는지 여부를 실시간으로 확인함으로써 공정사고를 사전에 방지하고, 웨이퍼의 스크래치 및 디펙트를 방지할 수 있는 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 구현하기 위한 본 발명은, 웨이퍼의 상부에 설치되어 웨이퍼에 현상액을 분사하기 위한 노즐부; 상기 노즐부의 가장자리에 설치되어 웨이퍼의 에지부와의 상대거리를 측정하기 위한 센서; 상기 센서의 신호를 수신받아 웨이퍼와 노즐부의 이격된 거리를 판단하는 제어부; 상기 제어부의 신호에 의해 노즐부의 위치를 상하로 조절하는 구동부; 로 이루어진다.

웨이퍼, 현상액, 노즐

Description

웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치 및 그 방법{Apparatus for adjusting wafer developing nozzle position and the method thereof}

도 1은 종래의 현상액 분사장치에서 노즐부가 웨이퍼 상에 위치조정되는 과정을 보여주는 동작상태도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치를 보여주는 측면개략도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치를 구현하는 시스템도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 웨이퍼 현상노즐의 위치조절방법을 보여주는 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 노즐부 2 : 노즐레벨조정용너트

3 : 노즐레벨조정용스크류 20 : 웨이퍼

110 : 모터 111 : 구동기어

120 : 리드스크류 121 : 종동기어

130 : 센서 140 : 엔코더

200 : 제어부

본 발명은 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조공정에서 웨이퍼를 현상하기 위한 노즐부와 웨이퍼와의 상대거리를 기준거리에 일치시켜 웨이퍼 스크래치(scratch) 및 디펙트(defect)발생을 방지하기 위한 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 포토리소그래피 공정은 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성시키기 위한 공정으로서, 먼저 세척 및 건조를 마친 웨이퍼의 표면에 포토레지스트를 균일하게 도포시키고, 그 위에 소정 레이아웃으로 형성된 포토마스크상의 특정 패턴에 따라 노광공정을 수행하며, 이렇게 노광된 포토레지스트층의 불필요한 부위를 현상액으로 제거하고, 잔류하는 현상액을 세정하는 공정을 수행함으로써 요구되는 패턴으로 형성된다.

도 1은 종래의 현상액 분사장치에서 노즐부가 웨이퍼 상에 위치조정되는 과정을 보여주는 동작상태도이다.

현상액 분사장치에는 웨이퍼(20) 상에 현상액을 분사하여 도포하기 위한 노즐부(1)가 구비된다. 웨이퍼(20)는 그 하부의 회전수단(도면에 미도시)에 의해 현상과정에 적합한 소정의 회전수로 회전하게 되고, 이러한 회전하에서 노즐부(1)에서 현상액이 분사되어 일정시간 동안의 현상과정이 이루어진다.

상기 노즐부(1)는 웨이퍼(20)의 중심부로 이동된 후 소정의 위치까지 하강한 후 웨이퍼(20) 상에 현상액을 분사하도록 되어 있다.

이 경우 상기 노즐부(1)와 웨이퍼(20) 상면과의 상대거리(a)는 일정한 거리로 정해져 있고, 이 상대거리(a)가 규정된 거리를 벗어난 경우에는 노즐레벨조정용너트(2)를 풀고, 노즐레벨조정용스크류(3)를 작업자가 돌려 규정값에 맞도록 조정을 하게 된다.

그러나 상기 노즐부(1)와 웨이퍼(20) 상면과의 상대거리(a)가 규정값을 벗어났는지 여부는 공정진행상 레벨의 틀어짐으로 인한 디펙트(defect) 및 문제가 발생하였을 경우를 통해 비로소 확인할 수 있어 문제 발생 전 장비의 불량 여부를 판단할 수 없는 문제점이 있다.

또한 웨이퍼 현상을 위해 상기 노즐부(1)가 웨이퍼(20) 상면으로 하강시 웨이퍼(20)와 노즐부(1) 상면과의 상대거리가 규정값을 벗어나게 되면 스크래치(scratch) 및 디펙트(defect)가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 웨이퍼 상면과 웨이퍼 현상을 위한 노즐부와의 상대거리가 규정값을 벗어났는지 여부를 실시간으로 확인함으로써 공정사고를 사전에 방지하고, 웨이퍼의 스크래치 및 디펙트를 방지할 수 있는 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치 및 그 방법은, 웨이퍼의 상부에 설치되어 웨이퍼에 현상액을 분사하기 위한 노즐부; 상기 노즐부의 가장자리에 설치되어 웨이퍼의 에지부와의 상대거리를 측정하기 위한 센서; 상기 센서의 신호를 수신받아 웨이퍼와 노즐부의 이격된 거리를 판단하는 제어부; 상기 제어부의 신호에 의해 노즐부의 위치를 상하로 조절하는 구동부; 로 이루어진다.

이 경우 상기 센서는 2개의 초음파센서로 이루어져 웨이퍼 에지부에 조사되어 반사된 신호로부터 웨이퍼와의 거리를 측정하는 동시에 웨이퍼 중심위치가 체크되는 것으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 구동부는 노즐부의 상측에 연결된 리드스크류와 상기 리드스크류와 기어연결된 모터로 이루어질 수 있다.

본 발명의 웨이퍼 현상노즐의 위치조절방법은, 웨이퍼상에 현상액을 도포하기 위해 노즐부가 웨이퍼의 중심부로 이동되는 단계; 상기 노즐부가 구동부에 의해 하강되고, 센서가 작동되어 웨이퍼와의 거리를 검지하여 신호가 제어부에 송신되는 단계; 제어부에서는 상기 초음파센서로부터 수신된 신호를 판단하여 웨이퍼와 노즐부와의 상대거리를 연산한 다음 기준거리와 비교하는 단계; 상기 기준거리와의 비교결과 일치하지 않는 경우 구동부에 신호를 송신하여 노즐부의 수직위치를 조정하는 단계;로 이루어진다.

이 경우 상기 초음파센서에 의한 웨이퍼와 노즐부와의 상대거리측정은 제어부에 설정된 시간주기마다 측정되는 것으로 이루어질 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치를 보여주는 측면개략도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치를 구현하는 시스템도이다.

본 발명의 웨이퍼 현상노즐 위치조절장치는, 웨이퍼(20)의 상부에 설치되어 웨이퍼(20)에 현상액을 분사하기 위한 노즐부(1), 상기 노즐부(10)의 상하위치조절을 위해 구동력을 제공하는 모터(110)와 상기 모터(110)의 구동력을 노즐부(10)에 전달하기 위한 리드스크류(120)로 이루어진 구동부가 구비된다.

상기 모터(110)에는 모터의 동력을 전달하기 위한 구동기어(111)가 연결되고, 상기 구동기어(111)는 종동기어(121)와 연결되어 리드스크류(120)에 동력을 전달하게 된다.

상기 노즐부(10)의 가장자리에는 센서(130)가 설치되어 웨이퍼(20)의 에지부와의 상대거리를 측정하게 된다. 이 경우 상기 센서(130)는 초음파센서로 이루어져 웨이퍼(20) 상에 조사되어 반사된 신호로부터 웨이퍼와의 상대거리를 측정하도록 구성될 수 있다.

또한 상기 센서(130)를 좌우측 2개 설치하여 웨이퍼 양 에지부에 조사함으로써 웨이퍼 중심위치 체크가 가능하다.

상기 센서(130)의 신호를 수신받아 웨이퍼(20)와 노즐부(1)의 이격된 상대거리를 판단하는 제어부(200)가 구비된다. 상기 제어부(200)는 센서(130)로부터 수신받은 신호를 바탕으로 웨이퍼(20)와 노즐부(1)의 상대거리가 규정값을 벗어났는지 여부를 판단하고, 규정값을 벗어난 경우 모터(110)를 구동시켜 노즐부(1)의 수직위치를 조정하게 된다.

상기 제어부(200)는 모터(110)의 구동을 제어하기 위한 모터I/O보드(210), 애드(Add) I/O 보드(220), 센서(130)의 검출된 데이터를 수치화하여 모터(110)로 신호를 전송하기 위한 연산보드(230), 모터제어드라이브(240), 모터(110)의 입출력된 신호를 중계하기 위한 중계보드(250), 모터(110)에 설치된 엔코더(140)에 연결된 모터보드(260)로 구성된다.

도 4를 참조하여 노즐부의 위치조절방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 웨이퍼 현상노즐의 위치조절방법을 보여주는 흐름도이다.

먼저, 웨이퍼(20)상에 현상액을 도포하기 위해 노즐부(1)가 웨이퍼(20)의 중심부로 이동된 후 구동부에 의해 아래방향으로 하강하게 된다(S301,S303). 이 경우 상기 센서(130)가 작동되어 초음파가 발사되어 웨이퍼(20) 에지(edge)에서 반사되는 음파를 검지하고 중계보드(250)를 통해 연산보드(230)에 신호를 송신하게 된다(S305).

신호를 송신받은 연산보드(230)에서는 웨이퍼(20)와 노즐부(1)의 상대거리를 연산하여 웨이퍼(20)와 노즐부(1)의 상대거리의 규정값인 기준거리와 비교하여 규정범위를 벗어난 경우 위치조정을 실시하게 된다(S307).

상기 연산보드(230)에서는 연산된 데이터를 모터I/O보드(210)를 통해 각 부 모터제어드라이버(240)로 보내게 되고, 상기 모터제어드라이버(240)에서는 받은 신호를 중계보드(250)를 통해 모터(110)로 전송한다.

상기 모터(110)가 구동되면 엔코더(140)가 회전하여 모터의 회전수를 검지(detecting)하게 되고, 상기 모터(110)의 회전에 의해 리드스크류(120)가 회전함으로써 노즐부(1)의 수직위치가 조정된다(S309).

이와 같이 지속적으로 초음파 센서(130)를 통해 웨이퍼(20)와 노즐부(1)와의 상대거리를 체크하고, 상기와 같은 순서로 모터(110)를 구동시켜 노즐부(1)와 웨이퍼(20)의 상대거리를 반복하여 조정함으로써 실시간 모니터링이 가능하다.

한편, 상기와 같은 웨이퍼(20)와 노즐부(1)와의 상대거리 측정을 매 웨이퍼 진행 시마다 하게 되면 스루풋(throughput)저하를 초래할 수 있으므로, 시간주기(Interval Time)을 설정하여 제어부에 설정된 시간주기마다 상대거리를 측정하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 구성으로 인해, 종래 노즐부의 수직위치를 수동으로 조정하던 것을 자동적으로 조정되도록 함으로써 디펙트(defect)와 스크래치(scratch) 발생을 방지하여 수율(yield)을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼의 상부에 설치되어 상기 웨이퍼에 현상액을 분사하기 위한 노즐부;

   상기 노즐부의 가장자리에 설치되며 제어부에 설정된 시간 주기에 의해 동작하는 센서; 상기 센서의 신호를 수신받아 상기 노즐부와 상기 웨이퍼 간의 거리를 측정하는 동시에 상기 웨이퍼의 중심에 상기 노즐부가 위치하는지 여부를 체크하는 제어부;

   상기 노즐부의 상측에 연결된 리드스크류 및 상기 리드스크류와 기어연결된 모터가 구비되며 상기 제어부의 신호에 의해 상기 노즐부의 위치를 상하좌우로 조절하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 현상노즐의 위치조절장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 웨이퍼 상에 현상액을 도포하기 위해 노즐부가 구동부에 의해 하강되는 단계;

   제어부에 설정된 시간 주기에 의해 동작하는 센서가 작동되어 상기 노즐부와 상기 웨이퍼간의 거리를 검지하여 신호가 제어부에 송신되는 단계;

   상기 검지결과 규정범위를 벗어나는 경우 상기 구동부에 신호를 송신하여 노즐부의 상측에 연결된 리드스크류 및 상기 리드스크류와 기어 연결된 모터에 의해 상기 노즐부의 수직위치가 조정되는 단계;

   상기 제어부에 설정된 시간 주기에 의해 동작하는 센서가 작동되어 상기 노즐부와 상기 웨이퍼간의 거리를 검지하여 신호가 상기 제어부에 송신되는 단계;

   상기 검지결과 규정범위를 벗어나는 경우 상기 구동부에 신호를 송신하여 상기 노즐부가 상기 웨이퍼의 중심에 위치하도록 상기 노즐부의 상측에 연결된 리드스크류 및 상기 리드스크류와 기어연결된 모터에 의해 상기 노즐부의 중심 위치가 조정되는 단계;

   를 포함하는 웨이퍼 현상노즐의 위치조절방법.
5. 삭제

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