KR101399561B1 - 진보된 리소그래피 프로세스를 위한 세정 노즐 - Google Patents

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Abstract

반도체 디바이스를 제조하는 장치를 개시한다. 이 장치는 리소그래피 툴을 포함한다. 이 리소그래피 툴은, 웨이퍼에 현상제 용액을 분배하도록 된 제1 노즐; 제1 노즐에 세정액을 분배하도록 된 제2 노즐; 및 미리 정해진 프로그램에 따라 제2 노즐을 작동시키도록 된 제어기를 포함하는 것인 반도체 디바이스의 제조 장치. 또한, 반도체 디바이스를 제조하는 방법을 개시한다. 이 방법은, 제1 노즐을 이용하여 웨이퍼 상에 현상제 용액을 분배하는 것을 포함하는 현상 프로세스를 수행하는 것을 포함한다. 이 방법은 또한 제1 노즐과 제2 노즐이 선택적으로 작동되는 순서 및 지속 시간을 각각 규정하는 복수의 프로그램 레시피 중 하나에 따라 실행되는, 제2 노즐로 제1 노즐을 세정하는 것을 포함한다.

Description

진보된 리소그래피 프로세스를 위한 세정 노즐{A CLEANING NOZZLE FOR ADVANCED LITHOGRAPHY PROCESS}
본 발명은 리소그래피 프로세스를 위한 세정 노즐에 관한 것이다.
반도체 집적 회로(IC) 산업은 급속한 성장을 겪어 왔다. IC 재료 및 설계에서의 기술적 진보는 다수의 세대의 IC를 생성하였고, 각각의 세대는 이전 세대보다 작고 더 복잡한 회로를 가졌다. 그러나, 그러한 진보는 IC의 처리 및 제조에 있어서도 복잡성을 증가시켰고, 그러한 진보를 실현하기 위해서는 IC의 처리 및 제조에 있어서도 유사한 발전이 필요하다. IC의 진화 과정 중에, 기능적 밀도(functional density)(즉, 칩 면적당 서로 연결된 디바이스의 개수)는 대체로 증가한 반면, 기하학적 크기[즉, 소정 제조 프로세스를 이용하여 생성될 수 있는 최소 컴포넌트(또는 라인)]는 감소하였다.
기하학적 크기의 축소를 달성하기 위해, 진보된 리소그래피 프로세스가 개발되었다. 리소그래피 프로세스 중에, 범용(general purpose : GP) 노즐을 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 현상제 용액을 분배하고 있다. 시간이 경과함에 따라, GP 노즐의 의도한 작동에 악영향을 미칠 수 있는 물방울 또는 물 찌꺼기가 GP 노즐의 팁에 축적될 수 있다. 그 결과, 반도체 제조 성능이 저하될 수 있다.
따라서, 기존의 리소그래피 프로세스는 그 의도한 용도에 대체로 적합하였지만, 그 프로세스들이 모든 면에서 완전히 만족스럽지는 못하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 진보된 리소그래피 프로세스를 위한 세정 노즐을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 보다 넓은 범위의 형태 중 하나는 반도체 디바이스를 제조하는 장치를 포함한다. 이 장치는 리소그래피 툴을 포함하며, 이 리소그래피 툴은, 웨이퍼에 현상제 용액을 분배하도록 된 제1 노즐; 제1 노즐에 세정액을 분배하도록 된 제2 노즐; 및 미리 정해진 프로그램에 따라 제2 노즐을 작동시키도록 된 제어기를 포함한다.
본 발명의 보다 넓은 범위의 형태 중 다른 하나는 리소그래피 장치를 포함한다. 이 리소그래피 장치는, 웨이퍼에 현상제 용액을 분배하도록 작동할 수 있고, 그 현상제 용액을 분배하는 팁을 갖는 범용(GP) 노즐; GP 노즐 근처에 배치되어, GP 노즐의 팁을 세정액으로 세척하도록 작동할 수 있는 세정 노즐; 및 하나 이상의 프로그램 레시피에 따라 GP 노즐 및 세정 노즐의 작동을 제어하도록 작동할 수 있는 전산화 제어 장치를 포함하며, 하나 이상의 프로그램 레시피는 각각 GP 노즐과 세정 노즐이 선택적으로 온-오프될 수 있는 단계들의 순서를 규정한다.
본 발명의 보다 넓은 범위의 형태 중 또 다른 하나는 반도체 디바이스를 제조하는 방법을 포함한다. 이 방법은, 제1 노즐을 이용하여 웨이퍼 상에 현상제 용액을 분배하는 것을 포함하는 현상 프로세스를 수행하는 것; 및 제1 노즐과 제2 노즐이 선택적으로 작동되는 순서 및 지속 시간을 각각 규정하는 복수의 프로그램 레시피 중 하나에 따라 실행되는, 제2 노즐로 제1 노즐을 세정하는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 세정 노즐에 의해 리소그래피 프로세스를 개선시킨다.
본 발명의 양태들은 이하의 상세한 설명을 첨부 도면과 함께 고려할 때에 가장 잘 이해할 수 있을 것이다. 관련 산업의 표준 실무에 따라 여러 피처(feature)들이 축척대로 도시되지는 않았음을 알아야 할 것이다. 실제로, 여러 피쳐들의 치수는 설명의 명료성을 위해 임으로 증가 또는 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 양태에 따라 리소그래피 프로세스를 수행하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2 및 도 3은 리소그래피 프로세스의 여러 단계에서의 반도체 웨이퍼를 나타내는 개략적 측단면도이다.
도 4는 현상 모듈의 개략적 블록도이다.
도 5는 현상 모듈의 개략적 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 현상 모듈의 일부인 배스 조립체(bath assembly)의 사시도 및 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 GP 노즐, 세정 노즐, 및 배스 조립체를 2가지 상이한 위치 구성으로 나타내는 개략적 단면도이다.
이하의 상세한 설명은 다양한 실시예의 상이한 특징들을 실시하기 위한 수많은 다양한 실시 형태 또는 실시예를 제공한다는 점을 이해할 것이다. 본 발명의 설명을 간략하게 하기 위해 구성 요소 및 배치의 특정 예에 대해 아래에서 설명할 것이다. 물론, 그들은 단지 일례이지 한정하고자 하는 것은 아니다. 예를 들면, 후술하는 상세한 설명에서 제1 피처를 제2 피처 위에 또는 그 상에 형성한다는 것은 제1 피처와 제2 피처가 직접 접촉하게 형성되는 실시예를 포함하고, 또한 추가의 피처가 제1 피처와 제2 피처 사이에 형성되어 제1 피처와 제2 피처가 직접 접촉하지는 않도록 되는 실시예도 포함할 수 있다. 게다가, 본 명세서에서는 다양한 실시예에서 도면 부호 및/또는 문자를 반복 사용할 것이다. 이러한 반복은 간략화와 명료성을 위한 것이지, 본질적으로 다양한 실시예들 및/또는 논의하는 구성들 간의 관계를 지시하고자 하는 것은 아니다.
도 1에서는 반도체 디바이스에 리소그래피 프로세스를 수행하는 방법(10)의 흐름도를 도시하고 있다. 반도체 디바이스는, 집적 회로(IC) 칩, 시스템 온 칩(system on chip : SoC), 또는 그 일부일 수 있고, 이들에는 레지스터, 커패시터, 인덕터, 다이오드, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET), 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 트랜지스터, 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT), 측방향 확산 MOS(laterally diffused MOS : LDMOS) 트랜지스터, 고출력 MOS 트랜지스터, 또는 기타 형태의 트랜지스터와 같은 다양한 수동 또는 능동 마이크로 전자 소자가 포함될 수 있다. 도 2 및 도 3은 본 명세서에서의 본 발명의 개념을 보다 잘 이해하도록 간략화되어 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 도 1의 방법(10) 전에, 그 동안에, 및 그 후에 추가적인 프로세스가 제공될 수 있으며, 본 명세서에서는 몇몇 기타 프로세스에 대해서 단지 간략하게 설명할 것이라는 점을 알아야 할 것이다.
도 1을 참조하면, 방법(10)은 현상 프로세스를 수행하는 블록(15)으로 시작된다. 현상 프로세스는 제1 노즐을 이용하여 웨이퍼 상에 현상제 용액을 분배하는 것을 포함한다. 현상제 용액은 제1 노즐의 분배 팁으로부터 분배된다. 방법(10)은 제1 노즐을 제2 노즐로 세정하는 블록(20)으로 이어진다. 제1 노즐의 세정은, 제1 노즐과 제2 노즐이 선택적으로 작동되는 순서와 지속 시간을 각각 규정하는 복수의 프로그램 레시피 중 하나에 따라 실행된다. 제2 노즐은 제1 노즐에 대해 소정 각도로 배치된다. 추가적인 리소그래피 프로세스가 블록(15 또는 20) 전에 혹은 후에 수행될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 블록(15)의 현상 프로세스가 수행되기 전에, 노출 프로세스가 수행될 수 있다. 그리고, 블록(15)의 현상 프로세스가 수행된 후에, 하드 베이킹 프로세스(hard-baking process)와 같은 베이킹 프로세스가 수행될 수 있다.
도 2 및 도 3은 여러 제조 단계에서의 반도체 디바이스의 일부분을 나타내는 개략적인 부분 측단면도이다. 도 2를 참조하면, 반도체 디바이스는 기판으로도 지칭할 수 있는 웨이퍼(60)를 포함한다. 웨이퍼(60)는 실리콘 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로는, 웨이퍼(60)는 다이아몬드 또는 게르마늄과 같은 몇몇 기타 적절한 원소 반도체; 실리콘 카바이드, 인듐 비화물, 또는 인듐 인화물과 같은 적절한 화합물 반도체; 또는 실리콘 게르마늄 카바이드, 갈륨 비소 인화물, 또는 갈륨 인듐 인화물과 같은 적절한 합금 반도체로 이루어질 수도 있다. 하나의 실시예에서, 웨이퍼(60)는, 상보형 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(CMOSFET), 이미징 센서, 메모리 셀, 용량성 소자, 유도성 소자, 및 저항성 소자와 같은 다양한 마이크로 전자 소자를 위한 다양한 도핑 피쳐를 포함한다.
반도체 제조 과정 중에, 예를 들면 다양한 소자를 형성하도록 웨이퍼(60) 상에 복수의 리소그래피 프로세스가 수행될 수 있다. 리소그래피 프로세스는 복수의 단계를 포함한다. 예를 들면, 먼저 포토레지스트 재료(70)가 당업계에 공지된 스핀 코팅 프로세스를 통해 웨이퍼(60) 상에 형성된다. 이어서, 웨이퍼(6)[그리고, 이 위에 형성된 포토레지스트 재료(70)]는 웨이퍼(60) 상의 포토레지스트 재료(70)를 패터닝하도록 포토마스크(90)를 이용하는 노출 프로세스(80)를 거친다. 포토마스크(90)는 포토레지스트 재료(70) 상에 패터닝되어야 할 피쳐들의 이미지를 포함하고 있다. 포토마스크(90)가 웨이퍼(60) 위에 배치되고, 이미징 시스템을 이용하여 이미지 패턴을 포토레지스트 재료에 전사할 수 있다. 다른 구성 요소들 중에서도 이미징 시스템은 간략화를 위해 본 명세서에서 도시 생략한 광원 및 복수의 렌즈를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 노출 프로세스(80)가 수행된 후에, 웨이퍼(60)와 포토레지스트 재료(70)는 노출 후 소프트 베이킹 프로세스를 거칠 수 있다. 그 후에, 현상 프로세스(100)를 수행하여, 포토레지스트 재료(70) 상의 패턴을 현상한다. 현상 프로세스(100)를 수행하는 데에는 현상 모듈(110)이 이용된다. 예를 들면, 현상 모듈(110)은 패턴을 현상하도록 포토레지스트 재료(70) 상에 현상제 용액(현상액으로도 지칭됨)을 분배하도록 작동할 수 있다. 이 현상 모듈(110)에 대해서는 아래에서 보다 상세하게 설명한다.
도 4를 참조하면, 현상 모듈(110)의 간략화한 블록도가 도시되어 있다. 현상 모듈(110)은 양호한 성능의 노즐(GP 노즐)(120)을 포함하고 있다. 이 GP 노즐(120)은 양호한 처리 능력 및 양호한 생산성을 갖는다. GP 노즐(120)은 웨이퍼(60)와 같은 웨이퍼에 현상제 용액을 분배하도록 작동할 수 있다. 하나의 실시예에서, 현상제 용액은 테트라메틸암모늄 하이드로옥사이드(TMAH)를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 기타 적절한 현상제 용액이 이용될 수도 있다.
현상 모듈(110)은 또한 GP 노즐(120)을 세정하는 데에 이용되는 세정 노즐(130)을 포함한다. GP 노즐(120)의 작동 중에, 액상 잔류물(예를 들면, 물방울 또는 물 찌꺼기)이 현상제 용액을 분배하는 GP 노즐(120)의 팁에 또는 그 근처에 축적될 수 있다. 이러한 액상 잔류물의 축적은 GP 노즐(120)의 의도한 작동[이에 따른 현상 모듈(110)의 작동]을 방해할 수 있다. 그 결과, 리소그래피 프로세스의 성능이 저하될 수 있어, 잠재적으로는 웨이퍼에서 결함을 야기할 수도 있다. 이는 기존의 리소그래피 프로세스에 대한 공통된 문제점이다. 이 경우, 현상 모듈(110)은 GP 노즐(120)의 팁을 세정하기 위해 GP 노즐(120)의 팁에 세정 유체(예를 들면, 탈 이온수, 즉 DIW)를 분배하는 데에 세정 노즐(130)을 이용한다. GP 노즐(120)의 팁의 세정은 액상 잔류물의 축적을 방지하거나 그 팁으로부터 액상 잔류물을 제거한다. GP 노즐(120) 및 세정 노즐(130)은 프로그래밍된 명령(또는 미리 정해진 레시피)에 따라 작동될 수 있다.
현상 모듈(110)은 또한 제어기(140)를 포함한다. 제어기(140)는 또한 하나 이상의 컴퓨터 프로세서 및/또는 메모리 요소를 포함할 수 있고, 소프트웨어 프로그램 명령을 저장 및 실행할 수 있다. 제어기(140)는 GP 노즐(120)이 웨이퍼 상에 현상제 용액을 언제 어떠한 식으로 분배할 지를 제어하도록 작동할 수 있다. 제어기(140)는 또한 세정 노즐(130)이 GP 노즐(120)의 팁을 세정하는 방식을 제어하도록 작동할 수 있다. 예를 들면, 하나의 실시예에서, 제어기(140)는 세정 노즐(130)이 미리 프로그램된 시간 간격으로 세정 유체를 분배하도록 지시할 수 있다. 세정 노즐(130)의 이러한 양태는 아래에서 보다 상세하게 설명할 것이다. 대안적인 실시예에서, 제어기(140)는 GP 노즐(120)이 현상제 용액을 분배하였을 때, 및/또는 GP 노즐(120)의 팁이 더러워 세정이 필요한 지의 여부를 검출할 수 있는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 그러면, 제어기(140)는 센서로부터 수신된 피드백에 기초하여 세정 노즐(130)이 GP 노즐(120)에 세정 유체를 분배할 필요가 있는 지의 여부를 결정할 수 있다.
현상 모듈(110)은 또한 배기 요소(150)를 포함한다. 배기 요소(150)는 현상 모듈(110)의 내부로부터 습기를 제거하도록 작동할 수 있다. 예를 들면, 배기 요소(150)는 진공 펌프 또는 팬을 포함할 수 있다. 배기 요소(150)의 작동도 역시 제어기(140)에 의해 좌우될 수 있다.
도 5에서는 도 4의 현상 모듈(110)의 하나의 실시예인 현상 모듈(200)의 일부분의 개략적 사시도를 도시하고 있다. 현상 모듈(200)은 배스 조립체(210), 에어로프(airope) 조립체(220), 및 린스(rinse) 요소(230)를 포함한다. 하나의 실시예에서, 배스 조립체(210)는 금속 재료로 이루어진다. GP 노즐(120)의 일부는 배스 조립체(210) 내에 수용될 수 있어, GP 노즐(120)은 도 5에서는 볼 수 없다. 세정 노즐(130)은 배스 조립체(210)의 슬롯 내에 삽입된다. 전술한 바와 같이, 세정 노즐(130)은 세정 유체 또는 세정액(예를 들면, DIW)으로 GP 노즐(120)을 씻어냄으로써 GP 노즐(120)을 세정하도록 구성된다.
린스 요소(230)는 세정액 또는 용액을 제공할 수 있다. 도 5에 도시한 실시예에서, 배스 조립체(210)[구체적으로는 그 내에 삽입된 세정 노즐(130)]가 호스(250)를 통해 에어로프 조립체(220) 및 린스 요소(230)에 연결된다. 호스(250)는 세정 유체를 린스 요소(230)로부터 세정 노즐(130)로 운반 또는 급송하도록 구성된다. 리소그래피 프로세스의 수행 중에, 세정 노즐(130)은 미리 설정된 프로그램에 따라 GP 노즐로 세정 유체를 급송할 수 있다. GP 노즐(120)은 레시피에 의해 GP 배스 조립체 내에 더미(dummy) 또는 로트 헤드 인터벌(lot head interval)로 설정될 수 있고, 에어로프 조립체는 GP 노즐을 세정하도록 깨끗한 DIW를 제공할 수 있다.
도 5는 단지 현상 모듈(200)의 하나의 예를 도시하는 것으로 그에 한정하고자 하는 것은 아니라는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 대안적인 실시예에서, 다른 적절한 기구를 이용하여 세정 노즐(130)에 세정 유체를 공급할 수 있고, 이에 의해 린스 요소(230) 및/또는 에어로프 조립체(220)를 구비할 필요성을 제거할 수 있다. 또한, DIW 이외의 용액이 세정 노즐(130)에 의해 분배될 세정 유체로서 이용될 수 있다. 게다가, 도 5에 도시한 현상 모듈(200)의 다양한 구성 요소들은 적절한 수단을 통해 제어기 요소에 결합되어 그에 의해 작동함으로써 그 제어기 요소가 GP 노즐(120) 또는 세정 노즐(130)과 같은 구성 요소들의 작동을 좌우하도록 될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 이러한 양태는 간략화를 위해 도 5에서는 구체적으로 도시하진 않았다.
도 6a 및 도 6b에서는 각각 도 5의 배스 조립체(210)의 사시도 및 평면도를 도시하고 있다. 도 6b에 도시한 바와 같이, 배스 조립체(210)는 슬롯(260)(또는 개구)을 포함한다. 하나의 실시예에서, GP 노즐(120)은 작동 중에 슬롯(260) 내에 삽입될 수 있고, 이 경우에는 보이지 않는다. 세정 노즐(130)의 팁은 슬롯(260) 쪽을 향한다. 세정 노즐(130)의 위치 설정은 세정 노즐(130)이 GP 노즐(120)의 팁에 세정 유체를 효과적이면서 유효하게 분배할 수 있도록 실시된다.
GP 노즐(120)과 세정 노즐(130) 간의 구성은, 별개의 2가지 위치 구성으로 나타낸 GP 노즐(120), 세정 노즐(130), 및 배스 조립체(210)의 개략적 단면도를 각각 도시하고 있는 도 7a 및 도 7b에 보다 명확하게 도시되어 있다. 보다 구체적으로, 도 7a는 GP 노즐(120)의 팁(280)이 배스 조립체(210) 내에 완전히 삽입되지 않았음을 의미하는 "UP" 위치에 GP 노즐(120)이 있는 동안의 GP 노즐(120), 세정 노즐(130), 및 배스 조립체(210)의 단면도를 도시하고 있다. 도 7b는 GP 노즐(120)의 팁(280)이 배스 조립체(210) 내에 적어도 부분적으로 삽입되어 있을 의미하는 "DOWN" 위치에 GP 노즐(120)이 있는 동안의 GP 노즐(120), 세정 노즐(130), 및 배스 조립체(210)의 단면도를 도시하고 있다. 하나의 실시예에서, GP 노즐(120)은 통상 DOWN 위치에 있게 된다. 처리 중에, GP 노즐(120)은 UP 위치로 이동할 것이고, 그 때 그 처리를 수행하도록 DOWN 위치에서 이동할 것이다.
세정 노즐(130)은 도 7b에 도시한 바와 같이 GP 노즐(120)의 팁(280)과 삽입각(300)(삽입 각도로도 지칭함)을 형성한다. 하나의 실시예에서, 삽입각(300)은 약 10°내지 약 20°범위이다. 삽입각(300)은 세정 노즐(130)로부터 GP 노즐(120)로 세정 유체의 분배를 촉진시키고 GP 노즐(120)이 세척될 수 있는 유효성을 최적화하도록 조절될 수 있다. 그 결과, 액상 잔류물이 팁(280)에서 과도한 축적이 발생하기 전에 세척되거나 방지될 수 있다. 세정 중에, 세정 노즐(130)은 GP 노즐(120)과 직접 물리적으로 접촉하도록 되거나 그렇지 않을 수도 있다.
전술한 바와 같이, 리소그래피 프로세스의 현상 스테이지(또는 단계)에서 GP 노즐(120)과 세정 노즐(130)의 작동이 프로그램 명령에 따라 제어될 수 있다. 이 프로그램 명령이 레시피로서 지칭될 수도 있다. 2가지 예시적인 레시피가 표 1 및 표 2에 제시되어 있다.
단계 루프 시간(초) 작동
1 3.0 GP 노즐+배스 배기
2 5.0 배스 배기
3 5.0 세정 노즐 + 배스 배기
4 5.0 배스 배기
단계 루프 시간(초) 작동
1 5.0 세정 노즐 + 배스 배기
2 5.0 배스 배기
3 3.0 GP 노즐+배스 배기
4 5.0 배스 배기
보다 구체적으로, 표 1은 "Regular Interval Dummy" 레시피로서 지칭되는 레시피이고, 표 2는 "Pre-PJ Dummy" 레시피로서 지칭되는 레시피이다. 하나의 실시예에서, "PJ"는 "퍼지 아이들(purge idle)" 현상액을 지칭한다. "Regular Interval Dummy" 레시피는 GP 노즐이 미리 정해진(그리고 프로그램에 의해 조절 가능한) 기간의 시간 동안 아이들 상태로 있었던 경우에 적용된다. 하나의 실시예에서, 그 미리 정해진 기간의 시간은 3600 초이며, 이는 GP 노즐이 3600 초 동안 아이들 상태로 있었던 경우에 세정 노즐과 배스 조립체가 자동적으로 작동되어(온 상태로 됨), 표 1의 단계 1 내지 4를 실행하기 시작함을 의미한다. 예를 들면, "Regular Interval Dummy" 레시피의 단계 1에서, GP 노즐과 배스 배기 요소(배스 조립체의 배기 요소)가 동시에 작동될 것이다. GP 노즐은 TMAH와 같은 현상제 용액을 웨이퍼에 분배한다. 배스 배기 요소는 배스 조립체의 내부로부터 습기를 제거한다. 단계 1의 지속 기간은 약 3초이다. 단계 2에서 배기 요소는 배스 조립체의 내부로부터 습기를 더 제거하도록 작동 상태로 유지되지만, GP 노즐은 정지된다(오프). 단계 2의 지속 기간은 약 5초이다. 단계 3에서, 세정 노즐과 배스 배기 조립체가 동시에 작동된다. 세정 노즐은 GP 노즐의 팁에 세정 유체(예를 들면, DIW)를 분배하도록 구성된다. 한편, 배스 배기 요소는 배스 조립체의 내부로부터 습기를 계속 제거하도록 작동 상태로 유지된다. 단계 3의 지속 기간은 약 5초이다. 단계 4에서, 배기 요소는 배스 조립체의 내부로부터 습기를 더 제거하도록 작동 상태로 유지되지만, 세정 노즐은 정지된다. 단계 4의 지속 기간은 약 5초이다.
표 2와 관련하여, "Pre-PJ Dummy" 레시피가 리소그래피 프로세스의 시작(예를 들면, 현장제 용액의 분배) 바로 전에 적용된다. "Pre-PJ Dummy" 레시피의 단계 1에서, 세정 노즐과 배스 배기 조립체가 동시에 작동된다. 세정 노즐은 GP 노즐의 팁에 세정 유체(예를 들면, DIW)를 분배하도록 구성된다. 배스 배기 요소는 배스 조립체의 내부로부터 습기를 제거하도록 작동된다. 단계 1의 지속 기간은 약 5초이다. 단계 2에서 배기 요소는 배스 조립체의 내부로부터 습기를 더 제거하도록 작동 상태로 유지되지만, 세정 노즐은 정지된다. 단계 2의 지속 기간은 약 5초이다. 단계 3에서, GP 노즐과 배스 배기 조립체가 동시에 작동된다. GP 노즐은 TMAH와 같은 현상제 용액을 웨이퍼에 분배한다. 배스 배기 요소는 배스 조립체의 내부로부터 습기를 계속 제거한다. 단계 3의 지속 기간은 약 3초이다. 단계 4에서, 배기 요소는 배스 조립체의 내부로부터 습기를 더 제거하도록 작동 상태로 유지되지만, GP 노즐은 정지된다. 단계 4의 지속 기간은 약 5초이다. "Pre-PJ Dummy" 레시피의 실행은 GP 노즐의 아이들 타임을 리셋한다. 예를 들면, GP 노즐이 1200초 동안 아이들 상태에 있었고 "Pre-PJ Dummy" 레시피가 실행되는 경우, GP 노즐을 위한 아이들 시간은 0으로 리셋된다.
"Regular Interval Dummy" 레시피와 "Pre-PJ Dummy" 레시피의 각 단계들은 다수회 순환 반복될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 또한, 각 단계의 지속 시간은 대안적인 실시예에서는 다를 수도 있다. 게다가, 단계들이 수행되는 정확한 순서는 다양한 실시예들에서 적절한 방식으로 변경될 수도 있다. 추가적인 리소그래피 단계들이 현상 단계 후에 웨이퍼에 대해 수행될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 현상 단계 후에 하드 베이킹 단계가 수행될 수 있다. 하나 이상의 세정 프로세스도 리소그래피 프로세스에 걸쳐 상이한 스테이지로 수행될 수 있다. 간략화를 위해, 현상 후 프로세스에 대해서는 본 명세서에서 상세하게 논의하진 않는다.
본 명세서에서 개시하는 실시예들은 기존의 리소그래피 프로세스에 대해 이점을 제공한다. 그러나, 다른 실시예들은 추가적인 이점을 제공할 수 있고 특정 이점이 모든 실시예들에 요구되진 않는다는 점을 이해할 것이다. 하나의 이점은 본 명세서에서 개시한 실시예들에 의해 액상 잔류물의 축적물이 팁에서 발생하기 전에 GP 노즐을 효과적으로 세정할 수 있다는 점이다. 예를 들면, GP 노즐이 얼마 동안 아이들 상태로 있은 후, 세정 노즐은 미리 설정된 프로그램 명령에 따라 GP 노즐의 팁을 세정액으로 세척하도록 자동적으로 작동될 수 있다. 다른 이점은, 세정 노즐의 구현이 본 발명에 따라 간단하며 기존의 현상 모듈의 과도한 수정을 필요로 하지 않는다는 점이다. 예를 들면, 세정 노즐을 GP 노즐에 대해 적절한 삽입 각도로 배스 조립체 상에 배치하고, 호스를 이용하여 세정 노즐에 세정액을 제공할 수 있다. 세정액은 DIW와 같은 린스 용액을 분배하도록 구성된 기존의 린스 요소(현상 모듈에 마련된 린스 요소)와 같은 현상 모듈 상의 기존의 요소로부터 제공될 수 있다.
앞서 당업자들이 상세한 설명을 보다 잘 이해할 수 있도록 다수의 실시예들의 개략적인 특징을 설명하였다. 당업자라면 본 명세서에 개시한 실시예들과 동일한 목적을 수행하거나, 및/또는 동일한 이점을 달성하기 위해 기타 프로세스 및 구조를 설계 또는 수정하기 위한 기초로서 본 명세서의 개시를 용이하게 이용할 수 있다는 점을 이해할 것이다. 또한, 당업자라면, 그러한 등가의 구성이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으며, 또한 다양한 수정, 치환 및 변경이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 점을 이해할 것이다.
60 : 웨이퍼
70 : 포토레지스트 재료
80 : 노출 프로세스
90 : 포토마스크
100 : 현상 프로세스
110 : 현상 모듈
120 : GP 노즐
130 : 세정 노즐
140 : 제어기
150 : 배기 요소
200 : 현상 모듈
210 : 베스 조립체
220 : 에어로프 조립체
230 : 린스 요소
250 : 호스
260 : 슬롯
280 : GP 노즐의 팁

Claims (10)

  1. 반도체 디바이스를 제조하는 장치로서,
    웨이퍼에 현상제 용액을 분사하도록 구성된 제1 노즐;
    상기 제1 노즐에 세정액을 분사하도록 구성된 제2 노즐; 및
    미리 정해진 프로그램에 따라 상기 제2 노즐을 작동시키도록 구성된 제어기
    를 포함하는 리소그래피 툴을 포함하고,
    상기 미리 정해진 프로그램은,
    상기 제1 노즐 및 습기 제거 요소가 활성화되는 제1 단계;
    상기 제1 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제2 단계;
    상기 제2 노즐 및 상기 습기 제거 요소가 활성화되는 제3 단계; 및
    상기 제2 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제4 단계로 구체화되는 것인, 반도체 디바이스의 제조 장치.
  2. 반도체 디바이스를 제조하는 장치로서,
    웨이퍼에 현상제 용액을 분사하도록 구성된 제1 노즐;
    상기 제1 노즐에 세정액을 분사하도록 구성된 제2 노즐; 및
    미리 정해진 프로그램에 따라 상기 제2 노즐을 작동시키도록 구성된 제어기
    를 포함하는 리소그래피 툴을 포함하고,
    상기 미리 정해진 프로그램은,
    상기 제2 노즐 및 습기 제거 요소가 활성화되는 제1 단계;
    상기 제2 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제2 단계;
    상기 제1 노즐 및 상기 습기 제거 요소가 활성화되는 제3 단계; 및
    상기 제1 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제4 단계로 구체화되는 것인, 반도체 디바이스의 제조 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 노즐은 세정액을 사용하여 상기 제1 노즐의 팁을 세척하도록 구성된 것인 반도체 디바이스의 제조 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 노즐은 상기 제1 노즐과 10°내지 20°범위의 각도를 이루는 것인 반도체 디바이스의 제조 장치.
  5. 리소그래피 장치로서,
    웨이퍼에 현상제 용액을 분사하도록 작동가능한 범용(general purpose : GP) 노즐로서, 상기 현상제 용액은 상기 GP 노즐의 팁으로부터 분사되는 것인, 상기 GP 노즐;
    상기 GP 노즐 근처에 배치되어, 상기 GP 노즐의 팁을 세정액으로 세척하도록 작동할 수 있는 세정 노즐; 및
    하나 이상의 프로그램 레시피들에 따라 상기 GP 노즐 및 상기 세정 노즐의 작동을 제어하도록 작동가능한 전산화 제어 장치
    를 포함하며,
    상기 프로그램 레시피들 중 하나의 프로그램 레시피는,
    상기 GP 노즐 및 습기 제거 요소가 활성화되는 제1 단계;
    상기 GP 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제2 단계;
    상기 세정 노즐 및 상기 습기 제거 요소가 활성화되는 제3 단계; 및
    상기 세정 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제4 단계의 순서를 규정하는 것인, 리소그래피 장치.
  6. 리소그래피 장치로서,
    웨이퍼에 현상제 용액을 분사하도록 작동가능한 범용(general purpose : GP) 노즐로서, 상기 현상제 용액은 상기 GP 노즐의 팁으로부터 분사되는 것인, 상기 GP 노즐;
    상기 GP 노즐 근처에 배치되어, 상기 GP 노즐의 팁을 세정액으로 세척하도록 작동할 수 있는 세정 노즐; 및
    하나 이상의 프로그램 레시피들에 따라 상기 GP 노즐 및 상기 세정 노즐의 작동을 제어하도록 작동가능한 전산화 제어 장치
    를 포함하며,
    상기 프로그램 레시피들 중 하나의 프로그램 레시피는,
    상기 세정 노즐 및 습기 제거 요소가 활성화되는 제1 단계;
    상기 세정 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제2 단계;
    상기 GP 노즐 및 상기 습기 제거 요소가 활성화되는 제3 단계; 및
    상기 GP 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제4 단계의 순서를 규정하는 것인, 리소그래피 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 세정 노즐은 상기 GP 노즐에 대해 삽입 각도로 배치되는 것인 리소그래피 장치.
  8. 반도체 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    제1 노즐을 사용하여 웨이퍼 상에 현상제 용액을 분사하는 것을 포함하는 현상 프로세스를 수행하는 단계; 및
    상기 제1 노즐과 제2 노즐이 선택적으로 활성화되는 순서 및 지속 시간을 각각 규정하는 복수의 프로그램 레시피들 중 하나에 따라 실행되는, 상기 제2 노즐로 상기 제1 노즐을 세정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 프로그램 레시피들 중 하나의 프로그램 레시피는,
    상기 제1 노즐 및 습기 제거 요소가 활성화되는 제1 단계;
    상기 제1 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제2 단계;
    상기 제2 노즐 및 상기 습기 제거 요소가 활성화되는 제3 단계; 및
    상기 제2 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제4 단계로 구체화되는 것인, 반도체 디바이스의 제조 방법.
  9. 반도체 디바이스를 제조하는 방법으로서,
    제1 노즐을 사용하여 웨이퍼 상에 현상제 용액을 분사하는 것을 포함하는 현상 프로세스를 수행하는 단계; 및
    상기 제1 노즐과 제2 노즐이 선택적으로 활성화되는 순서 및 지속 시간을 각각 규정하는 복수의 프로그램 레시피들 중 하나에 따라 실행되는, 상기 제2 노즐로 상기 제1 노즐을 세정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 프로그램 레시피들 중 하나의 프로그램 레시피는,
    상기 제2 노즐 및 습기 제거 요소가 활성화되는 제1 단계;
    상기 제2 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제2 단계;
    상기 제1 노즐 및 상기 습기 제거 요소가 활성화되는 제3 단계; 및
    상기 제1 노즐은 비활성화되고 상기 습기 제거 요소는 활성화 상태를 유지하는 제4 단계로 구체화되는 것인, 반도체 디바이스의 제조 방법.
  10. 삭제
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