KR101328371B1 - 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서의 작업 공정이나 보수 작업시 불가피하게 관로 내부에 유입되는 기포를 신속하게 제거할 수 있도록 한 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서를 개시한다.
이를 위하여 본 발명은 제2다이어프램의 퍼지와 제1다이어프램의 입구 사이에 설치되어 유로를 개폐시키는 제2밸브와, 배출구 및 제2밸브 사이를 개폐시키기 위한 제1밸브로 구성된 제어밸브를 구비하여서 된 것이다.

Description

웨이퍼 포토레지스트 디스펜서{Wafer Photoresist Dispenser}

본 발명은 웨이퍼를 식각하여 회로나 정밀 구조물을 형성하도록 하는 용도로 사용하는 포토레지스트를 공급하기 위한 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 반도체 웨이퍼 가공을 위하여 사용되는 포토레지스트는 정량이 균일한 압으로 웨이퍼에 공급되어야 하며, 이를 위하여 포토레지스트 디스펜서에 설치된 다이어프램 펌프가 저장 용기 내부의 포토레지스트를 흡입하고 웨이퍼 측으로 압출하도록 하는 것이다.

이러한 다이어프램 펌프를 채용한 종래의 포토레지스트 디스펜서의 구조를 도 1로 보였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래에는 저장용기(20)의 포토레지스트 용액을 흡인하는 제1다이어프램(10) 전단의 입구와(10'), 제1다이어프램(10)에서 배출되는 공유측(11)과 공유측(11)과 연결되는 필터(30)의 입구(31)와 필터(30)에서 배출되는 드레인밸브(32) 및 필터(30)의 출구(33)와, 필터(30)의 출구(33)가 제2다이어프램(40)의 입구(43) 전단에 연결되며, 상승 기포를 배출시키기 위한 퍼지(41)와 가압시켜 배출시키는 출구(42)와, 필터(30)의 출구(33)과 연결된 입구(43)를 구비한 제2다이어프램(40)으로 구성되며,

상기 퍼지(41)와 저장용기(20) 및 제1다이어프램(10)의 입구(11)를 연통되도록 하여서 된 것이다. 이는 제1,2다이어프램(10,40)이 모우터 등 동력원에 의하여 흡입 및 배출 동작을 실시하게 되는 것이다.

즉, 제1다이어프램(10)이 동작을 개시하면 저장용기(20)의 포토레지스트가 입구(10')로 흡입되어 공유측(11), 필터(30)를 거쳐서 제2다이어프램(40)으로 유입되고, 제2다이어프램(40)의 동작으로 출구(42)로 포토레지스트가 압출되는 것이며, 이러한 평상시의 동작시에는 하등의 기포가 발생되지 않아 정상적인 정량, 정압의 포토레지스트가 안정적으로 압출되는 상태로 유지되는 것이다.

이러한 과정을 반복하다보면 저장용기(20)에 담긴 포토레지스트가 모두 출구로 압출되어 소모되는 것이므로 새로운 포토레지스트가 담긴 저장용기(20)로 교체하게 된다. 이러한 교체 과정에서 제1다이어프램(10)의 입구(10')와 연결된 흡기관(10'')을 뽑아 새로운 저장용기(20)의 포토레지스터에 담가야 하므로 불가피하게 공기가 흡기관(10'')으로 유입되며, 이러한 공기는 기포로서 제1다이어프램(10)에 의하여 입구(10')로 흡입되어 공유측(11)과 필터(30)를 거친 후 제2다이어프램(40)에서 상승하여 퍼지(41)로 나오게 되며, 이어서 제1다이어프램(10)에 의하여 흡입되는 포토레지스트와 함께 다시 제1다이어프램(10)으로 진입하면서 반복 순환하게 된다.

이러한 기포가 순환되는 상태에서는 정량, 정압의 포토레지스트 공급이 불가하므로 반드시 기포를 제거하여야 하는 바, 필터(30)는 그 재질이 테프론이어서 투명으로 제작할 수 없으므로 기포의 이동 상태를 눈으로 확인할 수 있는 방법이 없어서 작업자가 간헐적으로 드레인밸브(32)를 열어 줌으로써 기포의 배출을 유도하게 되는 것이다. 이러한 간헐적인 드레인밸브(32)의 개방에 의하여 기포를 배출시키게 되면 평균 약 2시간 내지 3시간이 소요되는 것이어서 장시간 설비를 가동하지 못하게 되어 생산성이 저하되고 경제적 손실이 크게 되는 문제점이 있는 것이다.

이러한 기포의 유입은 저장용기의 교체뿐만 아니라, 필터나 배관의 교체 등 많은 경우에 발생되므로, 기포의 효율적인 제거 수단의 출현이 절실히 요구되고 있는 것이다.

또한, 상기한 바와 같이 평균 2 ~ 3시간 동안 1ℓ의 포토레지스트를 기준으로 330㎖ 정도의 포토레지스트가 함께 배출되어 낭비되므로 경제적 손실이 크게 되는 문제점이 있는 것이다.

뿐만 아니라, 작업자가 평균 2 ~ 3시간 동안 다른 업무를 볼 수 없으므로 인건비 부담이 가중되는 결과가 되었던 문제점이 있는 것이다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 관로 내부에 기포가 유입되는 저장 용기의 교체나 필터의 교체, 배관의 교체 등의 경우에 관로에 유입된 기포를 배출시키기 위하여 제2다이어프램의 퍼지측과 입구측을 차단하여 기포가 제거되지 못하고 순환하지 않도록 차단하고, 배출관과 연통시켜 줌으로써 기포가 배출관으로 신속하게 배출되도록 한 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서를 제공함에 있다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 저장용기의 포토레지스트 용액을 흡인하는 제1다이어프램 전단의 입구와, 제1다이어프램에서 포토레지스트가 배출되는 공유측과, 상기 공유측과 연결되는 필터의 입구와 필터에서 연결되는 드레인 밸브 및 필터의 출구와, 필터의 출구가 제2다이어프램의 전단의 입구에 연결되며, 상승 기포를 배출시키기 위한 퍼지와, 가압시켜 배출시키는 출구를 구비한 제2다이어프램으로 구성된 공지의 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서에 있어서,

상기 퍼지와 입구 사이에 설치되어 유로를 개폐시키는 제2밸브와, 배출구 및 제2밸브 사이를 개폐시키기 위한 제1밸브로 구성된 드레인 수단과, 상기 퍼지와 드레인 수단 사이에 설치되는 투명 배관을 구비하여서 된 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서를 제안한다.

이와 같이 하여 본 발명은 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서에서 기포가 발생하는 모든 경우에 제어밸브를 조작함으로써 기포 제거 공정에 소요되는 시간을

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로 파격적으로 감소시켜 고가인 반도체 설비 가동 시간을 연장시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있게 되므로 설비의 효율적 운용이 가능하게 되는 유용한 효과가 있다.

뿐만 아니라 본 발명은 기포 제거 공정 소요 시간을 크게 단축시킴으로써 기포와 함께 배출되는 포토레지스트 소모량을 종전 대비

정도 크게 줄여 제조 원가 절감에 기여할 수 있게 되고, 작업자가 기포 제거 공정을 수행하기 위하여 장시간 시간을 허비할 필요가 없으므로 이에 따라 인건비의 부담을 크게 줄일 수 있게 되는 유용한 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 일반적인 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서 구조를 보인 설명도.
도2는 본 발명에 의한 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서의 평상시 작동 상태를 보인 설명도.
도3은 본 발명에 의한 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서의 기포 배출 작동 상태를 보인 설명도.
도4는 본 발명에 의한 드레인 수단의 평상시 작동 상태를 보인 설명도.
도5는 본 발명에 의한 드레인 수단의 기포 배출 작동 상태를 보인 설명도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 구성을 도 2와 도 3으로 도시하였다. 이에 도시한 바와 같이 본 발명은 저장용기(200)의 포토레지스트 용액을 흡인하는 제1다이어프램(100) 전단의 입구(102)와, 제1다이어프램(100)에서 배출되는 공유측(101)과, 상기 공유측(101)과 연결되는 필터(300)의 입구(301)와, 드레인 밸브(302)및 필터(300) 출구(303)와, 필터(300)의 출구(303)가 제2다이어프램(400) 전단의 입구(403)에 연결되며, 상승 기포를 배출시키기 위한 퍼지(401)와, 가압시켜 배출시키는 출구(402)를 구비한 제2다이어프램(400)으로 구성된 공지의 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서에 있어서,

상기 퍼지(401)와 제1다이어프램(100)의 입구(102) 사이에 설치되어 유로를 개폐시키는 제2밸브(602)와, 배출구(700) 및 제2밸브(602) 사이를 개폐시키기 위한 제1밸브(601)로 구성된 드레인 수단(600)과 퍼지(401)와 드레인 수단(600)의 배출구(700)측에 연결된 투명 배관(701)을 구비하여서 된 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서를 제안한다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 평상시에는 제2밸브(602)를 열고 제1밸브(601)를 닫아 제1다이어프램(100) 및 제2다이어프램(400)이 작동하여 각각 흡입 및 배출 동작을 구현하게 됨으로써 저장용기(200)의 포토레지스트를 출구(402)로 배출하게 되는 것이다.

즉, 본 발명에서는 이러한 동작을 위하여 제1다이어프램(100) 및 제2다이어프램(400)이 도시되지 않은 모터 등의 동력원에 의하여 진동 동작을 수행하여 각각의 입구(102,403)로 유입된 포토레지스트를 공유측(101)과 출구(402)로 각각 압출하게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 정상적인 동작 시에는 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서의 관로 내부에 기포가 존재하지 않으므로 저장용기(200)의 포토레지스트를 흡기관(103) 및 입구(102)를 통하여 제1다이어프램(100)이 흡입하여 공유측(101)으로 배출하고, 이는 필터(300)의 입구(301) 및 출구(303) 사이에 설치된 필터(300) 내부의 여재에 의하여 불순물이 제거된 후 제2다이어프램(400)으로 공급되고, 제2다이어프램(400)은 출구(402)를 통하여 압출하여 웨이퍼에 적량의 포토레지스트를 공급하게 되는 것이다. 이러한 과정을 진행하다 보면 저장용기(200)의 포토레지스트가 모두 소진되어 저장용기(200)를 새로운 것으로 교체하거나 필터(300)를 교체하거나 배관을 교체하는 등의 경우가 발생하며, 이때 관로에 불가피하게 기포가 유입되는 것이다.

즉, 예를 들어 저장용기(200)를 교체하는 경우 입구(102)와 연결되는 흡기관(103)을 빼내어 새로운 저장용기(200)의 포토레지스트에 넣게 되는 것이며, 이러한 경우 본 발명에서는 드레인 수단(600)의 제1밸브(601)를 열고, 제2밸브(602)를 잠그게 되는 것이고, 이에 따라 기포가 흡기관(103)을 통하여 제1다이어프램(100)의 입구(102)로 유입된 다음 공유측(101)과 필터(300)를 거친 후 제2다이어프램(400)에서 상승하여 퍼지(401)로 나오게 되는 것이나, 종래의 경우와는 달리 제2밸브(602)가 차단되어 있어서 제1다이어프램(100)에 의하여 흡입되는 포토레지스트와 함께 다시 제1다이어프램(100)으로 진입하지 못하고, 개방되어 있는 제1밸브(601)를 통하여 배출되는 것이어서 제2다이어프램(400)에서 상승하는 기포는 모두 제1밸브(601)를 거쳐서 배출되어 제거되는 것이다.

이와 같이 됨에 따라 기포가 모두 배출되고 나면 드레인 수단(600)의 제1밸브(601)를 잠그고, 제2밸브(602)를 열어 기포가 없는 평상시의 정상 작동상태로 정량, 정압의 포토레지스트를 출구(402)로 압출할 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명에서는 기포의 제거를 위하여 제2다이어프램(400)의 퍼지(401) 측으로 상승하여 배출되어 드레인수단(600)측으로 이동하는 도중 제2다이어프램(400)과 드레인수단(600) 사이를 연결하고 있는 투명한 배관(701)을 통하여 기포가 이동하고 있는 상태가 관측되며, 이때 제1밸브(601)가 열려 있으므로 배출구(700)로 배출되어 기포가 제거되는 것이며, 제2밸브(602)는 닫혀 있어서 종래의 것과 같이 제1다이어프램(100)으로 재유입 되지는 않는 것이다.

그러므로 포토레지스트에 포함된 기포는 제2다이어프램(400)의 퍼지(401)로 상승하면서 전술한 바와 같은 루트로 쉽게 배출되는 것이며, 배출이 완료되면 더 이상 퍼지(401)를 통하여 기포가 상승하여 드레인 수단(600)의 배출구(700)와 연결된 투명 배관(701)을 통과하는 상태가 관측되지 않게 되는 것이므로 제1밸브(601)를 잠그고 제2밸브(602)를 열어 제2다이어프램(400)의 퍼지(401)와 제1다이어프램(100)의 입구(102)가 제2밸브(602)를 통하여 연통되도록 하는 통상의 상태로 복귀하여 정상적인 포토레지스트 디스펜서로 작동되는 것이다.

아울러, 본 발명에서의 드레인수단(600)은 독립된 2개의 제1밸브(601)와 제2밸브(602)를 사용하여 구성할 수도 있으나, 점유 공간의 축소와 조작의 편의성을 고려하여 하나의 패키지에 2개로 된 제1,2밸브(601,602)가 내장되도록 함으로써 설치 및 운용이 편리하도록 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 하나의 핸들(603)을 설치하여 핸들(603)을 회전시킴에 따라 제1,2밸브(601,602)가 상반되는 개폐 동작이 실시되도록 하여 1회의 동작으로 상술한 동작을 구현하기 위한 선택적 개폐가 가능하게 함으로써 취급이 더욱 용이하게 될 수 있는 것이다.

이러한 구체적인 실시예를 도 4와 도 5로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 일점쇄선으로 보인 핸들(603)을 도 4에서 보인 바와 같이 하방으로 회전시키면 샤프트(604)가 반시계 방향으로 회전하면서 차단판(605)이 상승하여 배출구(700)와 제2다이어프램(400) 퍼지(401) 사이를 차단시키고, 제2다이어프램(400) 퍼지(401)와 제1다이어프램(100)의 입구(102)를 연결시키는 것이어서 평상시 동작 상태를 구현하는 것이다.

이와 같이 하여 작동하다가 핸들(603)을 도 5로 보인 바와 같이 상방으로 회전시키면 샤프트(604)가 시계 방향으로 회전하면서 차단판(605)이 하강하여 배출구(700)와 제2다이어프램(400) 퍼지(401) 사이를 연통시키고, 제2다이어프램(400) 퍼지(401)와 제1다이어프램(100)의 입구(102)를 차단시키는 것이어서 제2다이어프램(400)에서 상승하는 기포가 퍼지(401)로 나온 후 제1밸브(601)를 거쳐서 배출구(700)로 배출되는 기포 제거 동작 상태를 구현하는 것이다.

이러한 기포 제거 동작은 실제의 실험 결과 대부분 30분 이내에 완료되는 것이어서 종래의 2시간 ~ 3시간 소요되던 공정 소요 시간을 크게 단축할 수 있게 되는 것이다.

이러한 기포 제거 동작이 완료된 후에는 제2다이어프램(400)의 퍼지(401)측으로 상승하여 배출되는 기포가 없으므로 퍼지(401)와 드레인수단(600) 사이를 연결하는 투명 튜브(701)에 흐르던 기포가 전혀 없게 되는 상태로 되므로 핸들(603)을 조작하여 도 4로 보인 바와 같은 상태로 함으로써 제2다이어프램(400)의 퍼지(401)와 배출구(700) 사이를 차단시키고, 제1다이어프램(100)의 입구(102)와 연통되도록 하여 평상시 동작을 수행하게 된다.

이러한 본 발명에 사용되는 도4 및 도 5로 예시된 드레인 수단(600)은 하나의 핸들(603)에 의하여 제1,2밸브(601,602)가 상반된 개폐 동작을 하도록 하는 구조의 일예이며, 기타 다양한 구조의 것으로 대체 사용할 수 있음은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 공지된 여러 요소들을 부가하는 등 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.

100: 제1다이어프램 101: 공유측 102: 입구
103: 흡기관 200: 저장용기 300: 필터
301: 입구 302: 드레인 303: 출구
400: 제2다이어프램 401: 퍼지 402: 출구
403: 입구 600: 드레인수단 601: 제1밸브
602: 제2밸브 603: 핸들 604: 샤프트
605: 차단판 700: 배출구 701: 투명 튜브

Claims (3)

1. 저장용기의 포토레지스트 용액을 흡인하는 제1다이어프램 전단의 입구와, 제1다이어프램에서 포토레지스트가 배출되는 공유측과, 상기 공유측과 연결되는 필터의 입구와 필터에서 연결되는 드레인 밸브 및 필터의 출구와, 상기 필터의 출구가 제2다이어프램 전단의 입구에 연결되며, 상승 기포를 배출시키기 위한 퍼지와, 가압시켜 배출시키는 출구를 구비한 제2다이어프램으로 구성된 공지의 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서에 있어서,
   상기 퍼지와 입구 사이에 설치되어 유로를 개폐시키는 제2밸브와, 배출구 및 제2밸브 사이를 개폐시키기 위한 제1밸브로 구성된 드레인 수단과, 상기 드레인 수단과 배출구 사이에 설치되는 투명 배관을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 드레인 수단은 하나의 패키지로 됨을 특징으로 하는 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 드레인 수단은 핸들을 회전시킴에 따라 차단판이 연동되어 1회의 동작으로 제1,2밸브가 각각 선택적으로 개폐되도록 함을 특징으로 하는 웨이퍼 포토레지스트 디스펜서.

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