KR100934800B1 - 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트도포장치 - Google Patents

버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트도포장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고점도 포토레지스트 도포장치에 관한 것으로서, 상세하게는 고점도 포토레지스트의 도포과정에서 발생하는 버블을 효과적으로 제거하기 위한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치는 고점도 포토레지스트가 저장된 내부탱크, 상기 내부탱크를 내부에 포함하고 있는 외부탱크, 상기 외부탱크에 질소를 공급하는 질소공급시설, 상기 내부탱크에서 고점도 포토레지스트를 디스펜서로 이송시키기 위한 배관, 상기 배관에서 이송된 고점도 포토레지스트를 웨이퍼에 분사하는 디스펜서를 포함하고 있는 고점도 포토레지스트 도포장치에 있어서, 상기 내부탱크와 상기 디스펜서 사이의 상기 배관상에 설치되며, 고점도 포토레지스트와 함께 유입된 버블을 상부로 띄우는 버퍼탱크; 상기 버퍼탱크에 부착되어 상기 버퍼탱크에 진동을 주는 바이브레이터; 상기 버퍼탱크의 상부에 설치되어 상기 버퍼탱크의 상부로 띄워진 상기 버블을 외부로 배출하기 위한 벤트; 및 상기 외부탱크에 질소가 공급되는 것을 감지하는 가압센서, 상기 가압센서에서의 감지된 신호에 따라 상기 바이브레이터를 진동시키기 위한 진동조절판으로 구성된 제어판을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
고점도 포토레지스트, 버퍼탱크, 바이브레이터, 버블, 폴리아미드

Description

버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치{Dispenser of High density photoresist with buffer tank and vibrator}
본 발명은 고점도 포토레지스트 도포장치에 관한 것으로서, 상세하게는 고점도 포토레지스트의 도포과정에서 발생하는 버블을 효과적으로 제거하기 위한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치에 관한 것이다.
반도체 제조공정에서 사용되는 포토레지스트에는 고점도 포토레지스트가 사용되는 경우가 있다. 대표적인 고점도 포토레지스트는 폴리이미드이므로 이하 이를 기준으로 설명한다.
폴리이미드(Polyimide) 공정은 점도가 높은 포토레지스트(1000cp 이상)를 이용해서 웨이퍼상에 폴리이미드 포토레지스트를 도포시킨 후, 노광하고 현상시키는 공정이다. 폴리이미드 공정에서 요구하는 포토레지스트의 두께는 72,000Å ± 5,000Å 이다.
현재 폴리이미드와 같은 고점도 포토레지스트를 코팅하는 방법은 두가지가 있다. 일반적으로 많이 사용하는 방법으로 폴리이미드가 들어있는 용기에 질소를 가압해서 일정한 압력으로 노즐에서 폴리이미드를 토출되게 하는 방법과 좀 더 발전된 방법으로 질소 가압 방법이 아닌 펌프를 이용해서 코팅하는 방법이 있다.
도 1은 종래의 폴리이미드 공정에서 질소를 이용하여 폴리이미드 포토레지스트를 웨이퍼에 도포시키는 공정을 도시한 개략도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 폴리이미드 저장탱크는 폴리이므드 내부탱크(12)와 폴리이미드 외부탱크(11)로 구성되어 있으며, 질소공급시설(10)에서 질소가 폴리이미드 외부탱크(11)로 공급되어 폴리이미드 내부탱크(12)를 가압하게 되면, 폴리이미드 내부탱크(12) 내부의 폴리이미드(13)가 배관(15)을 타고 흘러서 웨이퍼(20) 위에 도포된다. 한편, 배관(15)에는 포토레지스트 감지센서(14)가 설치되어 있어서, 포토레지스트가 배관에 흐르지 않으면 이를 감지하여 작업자에게 알려준다.
폴리이미드는 매우 고점도로서 웨이퍼상에 도포된 폴리이미드의 중간에 버블이 존재하게 되면, 상기 버블은 폴리이미드의 점도때문에 도포된 폴리이미드의 표면으로 표출되어 제거되지 못하고 도포된 폴리이미드의 중간에 그대로 존재하게 되어 웨이퍼상에 보이드(void)를 형성하게 되어 반도체 수율을 저하시키는 문제가 있다.
도 1을 참조하면, 폴리이미드 포토레지스트 도포과정에서 폴리이미드 내부탱크(12) 및 배관(15)에서 버블(24)이 발생하면 이러한 버블은 폴리이미드와 함께 배관을 따고 흘러서 웨이퍼(20) 위에 도포된다. 웨이퍼상에 도포된 폴리이미드(22)의 중간에 존재하는 버블(25)은 표면으로 올라오지 못하고 그래로 폴리이미드(22)의 중간층에 존재하게 되어 이는 웨이퍼상의 보이드를 형성하게 된다. 도 2는 버블의 이미지 사진이고, 도 3은 버블로 인한 웨이퍼 맵이다.
한편, 배관(15)에 설치된 포토레지스트 감지센서(14)는 버블과 같이 작은 입자는 감지하지 못하므로, 작업자가 버블의 존재를 인식하기는 어려운 상황이며, 나아가 작업자가 버블을 인식하더라도 이를 제거하기 위해서는 임의로 가압하여 벤트(vent)(26)를 통하여 제거하는 방법밖에 없었다
본 발명은 상기된 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 폴리이미드와 같은 고점도 포토레지스트를 사용하는 공정에서 버블의 발생을 최소화시키기 위한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치는 고점도 포토레지스트가 저장된 내부탱크, 상기 내부탱크를 내부에 포함하고 있는 외부탱크, 상기 외부탱크에 질소를 공급하는 질소공급시설, 상기 내부탱크에서 고점도 포토레지스트를 디스펜서로 이송시키기 위한 배관, 상기 배관에서 이송된 고점도 포토레지스트를 웨이퍼에 분사하는 디스펜서를 포함하고 있는 고점도 포토레지스트 도포장치에 있어서, 상기 내부탱크와 상기 디스펜서 사이의 상기 배관상에 설치되며, 고점도 포토레지스트와 함께 유입된 버블을 상부로 띄우는 버퍼탱크; 상기 버퍼탱크에 부착되어 상기 버퍼탱크에 진동을 주는 바이브레이터; 상기 버퍼탱크의 상부에 설치되어 상기 버퍼탱크의 상부로 띄워진 상기 버블을 외부로 배출하기 위한 벤트; 및 상기 외부탱크에 질소가 공급되는 것을 감지하는 가압센서, 상기 가압센서에서의 감지된 신호에 따라 상기 바이브레이터를 진동시키기 위한 진동조절판으로 구성된 제어판을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 바이브레이터는 상기 버퍼탱크의 측면에 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 고점도 포토레지스트는 폴리 이미드인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하여, 폴리이미드와 같이 고점도 포토레지스트를 사용하는 공정에서 웨이퍼상에 발생하는 보이드를 최대한 방지할 수 있으므로, 안정되고 향상된 공정을 제공하여 반도체 수율을 향상시킬 수 있다.
이하 예시도면에 의거하여 본 발명의 일실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명한다. 다만, 아래의 실시예는 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 충분히 이해할 수 있도록 제공되는 것이지, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명에 의한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치의 개략도이다. 종래의 장치와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
본 발명에 의한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치는 버퍼탱크(100), 바이브레이터(110), 벤트(120)와 제어부(130)를 포함하고 있다.
버퍼탱크(100)는 상기 고점도 포토레지스트 저장탱크중의 하나인 고점도 포 토레지스트 내부탱크(12)와 상기 디스펜서(16) 사이의 배관(115, 116)상에 설치되며, 고점도 포토레지스트와 함께 유입된 버블을 상부로 띄워서 제거하는 역할을 수행한다. 버퍼탱크의 형태에 대해서는 특별한 제한은 없지만, 수직 원통으로 생긴 것이 바람직하다.
한편 버퍼탱크(100)에 고점도 포토레지스트와 함께 유입된 버블(111)은 고점도 포토레지스트의 점도때문에 버퍼탱크(100)의 상부로 자연스럽게 올라가지 못하므로, 버블(111)의 상승을 도와주기 위하여 버퍼탱크(100)에 바이브레이터(110)를 설치하여 버퍼탱크(100)에 진동을 준다. 바이브레이터(110)는 버퍼탱크(100)에 진동을 줄 수 있는 것으로서 일반적으로 사용되는 것을 사용하면 되나, 바이브레이터(110)의 설치위치는 버퍼탱크(100)의 측면에 설치하는 것이 바람직하다. 이는 측면에 설치되어야만 버블에 진동을 보다 효율적으로 전달할 수 있기 때문이다.
또한 버퍼탱크(100)의 상부로 올라간 버블을 제거하기 위하여 버퍼탱크(100)의 상부에는 버블을 배출하기 위한 벤트(120)를 설치한다. 상기 벤트는 버블이 방출되는 동안에만 열릴 수 있도록 벤트밸브(121)가 설치되어 있어야 한다.
버퍼탱크(100)의 상부에는 고점도 포토레지스트 내부탱크(12)와 연결된 배관(115)과 벤트(120)가 설치되어 있으며, 하부에는 버블(111)이 제거된 고점도 포토레지스트를 디스펜서(16)로 공급하기 위한 배관(116)이 있으며, 측면에는 버퍼탱 크(100)에 진동을 주기 위한 바이브레이터(110)가 설치되어 있다.
또한 상기 바이브레이터(110)의 진동을 조정하기 위한 제어부(130)가 설치되어 있다. 상기 제어부(130)로 인하여 작업자는 필요한 때에 바이브레이터(110)를 작동시킬 수 있다. 바람직하게는 고점도 포토레지스트 내부탱크(12)에서 고점도 포토레지스트가 공급되는 동안에만 본 발명에서의 바이브레이터(110)가 운전되는 것이 좋다.
이를 위하여 본 발명에 의한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치의 제어부(130)는 고점도 포토레지스트가 도포되는 것을 감지하기 위하여 고점도 포토레지스트 외부탱크(11)내에 질소가 공급되는 것을 감지할 수 있는 가압센서(131)와 가압센서(131)에서의 감지된 신호에 따라 바이브레이터(110)를 진동시키기 위한 진동조절판(132)을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
이하 본 발명에 의한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치의 운전에 대하여 설명한다.
질소공급장치(10)에서 공급되어진 질소가스에 의해 고점도 포토레지스트 외부탱크(11)가 가압되면, 고점도 포토레지스트 내부탱크(12)의 고점도 포토레지스트가 배관(115)을 통하여 흐르게 된다. 이와 동시에 고점도 포토레지스트 외부탱크(11) 내의 가압센서(131)가 압력이 가해지는 것을 인지하여 이를 진동조절 판(132)에 알리면 진동조절판(132)은 바이브레이터(110)를 작동시킨다.
한편 고점도 포토레지스트는 버퍼탱크(100)로 공급되어지고, 버퍼탱크(100)에 공급된 포토레지스트 속의 버블은 바이브레이터(110)에 의해 쉽게 버퍼탱트(100)의 상부로 올라가게 되며, 버블이 제거된 고점도 포토레지스트만이 배관(116)을 통해 웨이퍼(20)로 공급된다. 따라서 웨이퍼(20)에 도포된 고점도 포토레지스트(150)는 버블이 없게 된다.
버퍼탱크(100)의 상부로 올라간 버블(111)은 벤트밸브(121)가 열리면, 벤트(120)를 통하여 외부로 제거된다.
본 발명은 고점도 포토레지스트를 사용하는 공정에서 적용될 수 있으며, 특히 폴리아미드를 사용하는 공정에서 적용하는 것이 바람직하다.
도 1은 종래의 폴리이미드 공정에서 질소를 이용하여 폴리이미드 포토레지스트를 웨이퍼에 도포시키는 공정을 도시한 개략도
도 2는 버블의 이미지 사진이고,
도 3은 버블로 인한 웨이퍼 맵,
도 4는 본 발명에 의한 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치의 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 주요부호의 설명>
11: 고점도 포토레지스트 외부탱크
12: 고점도 포토레지스트 내부탱크
24,25,111:버블
100: 버퍼탱크 110: 바이브레이터
120: 벤트 130: 제어부

Claims (4)

  1. 고점도 포토레지스트가 저장된 내부탱크, 상기 내부탱크를 내부에 포함하고 있는 외부탱크, 상기 외부탱크에 질소를 공급하는 질소공급시설, 상기 내부탱크에서 고점도 포토레지스트를 디스펜서로 이송시키기 위한 배관, 상기 배관에서 이송된 고점도 포토레지스트를 웨이퍼에 분사하는 디스펜서를 포함하고 있는 고점도 포토레지스트 도포장치에 있어서,
    상기 내부탱크와 상기 디스펜서 사이의 상기 배관상에 설치되며, 고점도 포토레지스트와 함께 유입된 버블을 상부로 띄우는 버퍼탱크;
    상기 버퍼탱크에 부착되어 상기 버퍼탱크에 진동을 주는 바이브레이터;
    상기 버퍼탱크의 상부에 설치되어 상기 버퍼탱크의 상부로 띄워진 상기 버블을 외부로 배출하기 위한 벤트; 및
    상기 외부탱크에 질소가 공급되는 것을 감지하는 가압센서, 상기 가압센서에서의 감지된 신호에 따라 상기 바이브레이터를 진동시키기 위한 진동조절판으로 구성된 제어판을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 바이브레이터는 상기 버퍼탱크의 측면에 설치된 것을 특징으로 하는 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고점도 포토레지스트는 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 버퍼탱크와 바이브레이터를 갖춘 고점도 포토레지스트 도포장치.
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