KR20000003937A - 스프레이식 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

스프레이식 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 요지

본 발명은 현상액 및 감광막의 잔류용해물이 미세패턴 사이에 침투하지 않고, 아래로 떨어지도록 함으로써, 잔류용해물이 패턴형성에 악영향을 미치는 것을 방지하는 스프레이식 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법을 제공함에 그 목적이 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은 다수의 배출통로가 형성된 현상챔버; 웨이퍼를 수직 및 수평방향에 대해 회전시키고, 상하이동시키는 웨이퍼장착수단; 상기 웨이퍼의 감광막광 대향되게 위치되어 현상액을 분사하는 현상액 분사수단; 상기 배출통로와 연통되는 다수의 홀이 구비된 싱크수단; 및 상기 감광막의 용해물을 세정하도록 상기 싱크수단에 순수를 공급하는 순수분사노즐을 포함하는 스프레이식 감광막 현상장치를 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 감광막의 미세패턴형성 능력을 향상시키는 것임.

Description

스프레이식 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법

본 발명은 반도체 소자의 제조공정 중에서 사진식각(lithography) 공정에 이용되는 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법에 관한 것으로, 특히 현상액에 의해 현상된 감광막의 용해물이 웨이퍼의 표면에 잔류하는 것을 방지하여 감광막의 미세패턴 형성능력을 향상시킨 스프레이식 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법에 관한 것이다.

일반적으로, 사진식각공정은 웨이퍼 상에 감광막의 미세패턴을 형성하기 위해, 감광막 도포공정, 노광공정, 현상공정 및 세정공정을 수행하고 있다.

종래의 감광막 현상장치는 도1에 도시된 바와 같다.

도시된 바와 같이, 종래의 감광막 현상장치는, 웨이퍼(1) 감광막 현상공정이 수행되는 현상챔버(2)와, 상기 현상챔버(2)의 상면에 장착되어 웨이퍼(1)를 탈착 및 회전시키는 웨이퍼척(3)과, 상기 웨이퍼척(3)으로부터 상측으로 소정간격 이격된 위치에 구비되어 웨이퍼척(2)에 장착된 웨이퍼(1)에 현상액을 분사하는 노즐(4)을 포함한다.

이와 같은 종래의 장치를 이용한 감광막의 현상방법은, 먼저 감광막이 상측을 향하도록한 웨이퍼(1)를 웨이퍼척(3) 상에 장착한 다음, 상기 노즐(4)로부터 현상액을 분사함과 동시에 분사된 현상액이 웨이퍼(1)의 표면에 고르게 분포되도록 웨이퍼척(3)을 회전시킨다.

이어, 상기 웨이퍼(1)를 소정시간동안 정지시키고, 감광막이 고르게 용해되도록 감광막과 현상액을 교반시킨다. 이때, 상기 웨이퍼(1)의 상면에는 현상액에 의해 용해된 감광막의 용해물이 잔류되며, 상기 잔류용해물은 소정시간동안 순수(deionized water)를 분사하여 제거한다.

다음으로, 상기 웨이퍼척(3)을 고속으로 회전시켜 웨이퍼(1)의 상면에 묻어있는 순수를 건조시키므로써, 감광막의 현상공정을 완료하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법은, 현상액을 웨이퍼의 상면에 분사할 경우, 감광막의 잔류용해물이 웨이퍼의 미세패턴 사이에 침투하거나, 초기에 분사된 현상액이 웨이퍼의 상면에 고여있으면서 계속적으로 감광막을 현상시키게 되며, 이러한 현상액이 나중에 분사되는 현상액의 농도를 묽게하므로 감광막이 적절하게 현상될 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 웨이퍼의 미세패턴의 틈 사이에 고여있던 잔류용해물이 순수로 세정한 후에도 계속 잔류되어 웨이퍼의 패턴형성에 악영향을 미치는데 다른 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 웨이퍼의 감광막을 거꾸로 위치시켜, 현상 및 세정시 상기 현상액 및 감광막의 잔류용해물이 미세패턴 사이에 침투하지 않고, 아래로 떨어지도록 함으로써, 잔류용해물이 패턴형성에 악영향을 미치는 것을 방지하는 스프레이식 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 종래의 감광막 현상장치의 구성도.

도2는 본 발명의 감광막 현상장치의 일실시예를 나타낸 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 현상챔버 11 : 배출통로

20 : 웨이퍼척 30 : 스프레이 건

40 : 지지대 50 : 싱크대

60 : 순수분사노즐

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 다수의 배출통로가 형성된 현상챔버; 상기 현상챔버의 상측에 설치되며, 웨이퍼를 수직 및 수평방향에 대해 회전시키고, 상하이동시키는 웨이퍼장착수단; 상기 웨이퍼의 감광막과 대향되게 위치되어, 상측으로 현상액을 분사하는 현상액 분사수단; 상기 현상챔버의 바닥면에 장착되고, 상기 배출통로와 연통되는 다수의 홀이 구비된 싱크수단; 및 상기 감광막의 용해물을 세정하도록 상기 싱크수단에 순수를 공급하는 순수분사노즐을 포함하는 스프레이식 감광막 현상장치를 제공한다.

또한, 본 발명은, 웨이퍼가 장착된 웨이퍼척을 수직방향에 대해 소정각도만큼 회동시켜 감광막이 아래쪽에 위치되도록하는 제1단계; 상기 웨이퍼척이 웨이퍼를 수평방향에 대해 회전시키고, 현상액 분사수단으로부터 소정시간동안 상기 감광막을 향하여 상측으로 현상액을 분사하여 상기 감광막을 현상시키는 제2단계; 순수분사수단으로부터 싱크수단에 순수를 공급하고, 상기 웨이퍼를 싱크수단의 순수에 담궈 회전시켜 상기 웨이퍼에 잔류하는 현상액과 감광막의 용해물을 제거하는 제3단계; 및 상기 웨이퍼를 싱크수단의 상측으로 이동시키고, 고속으로 회전시키므로써, 상기 웨이퍼에 묻은 순수를 건조시키는 제4단계를 포함하는 스프레이식 감광막 현상장치를 이용한 현상방법을 더 제공한다.

이하, 첨부된 도2를 참조하여 본 발명의 스프레이식 감광막 현상장치 및 그를 이용한 현상방법에 대하여 상세히 설명한다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스프레이식 감광막 현상장치는, 그의 하부를 관통하도록 다수의 배출통로(11)가 형성된 현상챔버(10)를 구비한다. 여기서, 상기 배출통로(11)는 웨이퍼(1)의 감광막을 용해시키기 위해 분사되는 현상액 및 상기 현상액에 의해 현상된 감광막의 용해물을 외부로 배출시키기 위한 것이다.

상기 현상챔버(10)의 상측으로 소정간격 이격된 위치에는 웨이퍼척(20)이 장착되며, 상기 웨이퍼척(20)은 그에 장착된 웨이퍼(1)의 감광막이 아래쪽을 향하도록 108°회전하며(화살표 A), 상기 감광막이 현상 및 세정되도록 상기 웨이퍼(1)를 회전시킨다(화살표 B). 또한, 상기 웨이퍼척(20)은 상하이동하여 상기 감광막을 용해시키거나, 잔류용해물을 제거할 수 있는 위치로 웨이퍼(1)를 이동시킨다.

그리고, 상기 현상챔버(10)의 일측에는 스프레이 건(30)을 지지하는 스프레이 건 지지대(40)가 장착되며, 상기 스프레이 건(30)은 외부로부터 공급된 현상액을 그의 상면에 형성된 다수의 노즐(31)을 통해 상측으로 분사하여 감광막을 현상시킨다. 여기서, 상기 스프레이 건(30)은 그의 지지대(40)에서 수평방향에 대해 회동가능하도록(화살표 C) 지지되어, 상기 웨이퍼(1)에 현상액을 분사할 경우에는, 상기 웨이퍼(1)와 현상챔버(10) 사이에 위치된다. 그리고, 상기 웨이퍼(1)에 현상액이 분사될 경우에는, 상기 웨이퍼(1)가 웨이퍼척(20)에 의해 회전되므로, 상기 스프레이 건(30)은 웨이퍼(1) 직경의 절반되는 길이로 형성되어 웨이퍼(1)의 전면에 현상액을 분사하는 것이 가능하다.

또한, 상기 현상챔버(10)의 상면에는 적어도 웨이퍼(1)의 직경과 동일한 직경을 가진 싱크대(50)가 장착되며, 상기 싱크대(50)는 현상챔버(10)의 배출통로(11)와 연통되어 웨이퍼(1)로부터 떨어지는 현상액 및 상기 현상액에 의해 현상된 감광막의 용해물을 외부로 배출시킨다.

그리고, 상기 싱크대(50)의 상부소정위치에는 순수분사노즐(60)이 상하이동할 수 있도록 설치되며, 상기 순수분사노즐(60)은 현상액의 분사가 완료된 후에 하강하여 상기 싱크대(50)에 계속적으로 순수를 공급한다.

이와 같은 본 발명의 현상장치를 이용한 감광막 현상방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 웨이퍼 로딩암(도시되지 않음)이 구동하여 웨이퍼(1)를, 그의 감광막이 상측을 향하도록, 상기 웨이퍼척(20) 상에 장착하면, 상기 웨이퍼척(20)이 수평방향에 대해 180도 회전하여(화살표 A) 웨이퍼(1)의 감광막이 아래쪽을 향하도록하고, 이어 상기 웨이퍼척(20)은 하강하여 상기 스프레이 건(30)으로부터 분사되는 현상액에 의해 감광막이 용해될 수 있는 위치로 웨이퍼(1)를 이동시킨다.

다음으로, 상기 스프레이 건(30)은 웨이퍼(1)측으로 회동되어(화살표 C) 소정량의 현상액을 웨이퍼(1)의 감광막에 고르게 분사할 수 있도록 위치된다. 이때, 상기 웨이퍼(1)는 웨이퍼척(20)에 의해 저속으로 회전되며(화살표 B), 상기 스프레이 건(30)은 웨이퍼(1)의 감광막을 균일하게 현상시키도록 현상액을 수십초 정도, 예를 들면 50∼60초 정도 상기 웨이퍼(1)의 감광막에 분사한다.

그러면, 상기 현상액에 의해 용해된 감광막의 용해물이 싱크대(50)로 낙하되어 상기 현상챔버(10)의 배출통로(11)를 통해 외부로 배출된다.

다음으로, 상기 스프레이 건(30)이 웨이퍼(1)의 상하이동을 방해하지 않도록 회동되고(화살표 C), 이어 상기 순수분사노즐(60)이 하방향으로 이동하여 상기 싱크대(50)에 소정량의 순수를 계속적으로 분사하며, 상기 웨이퍼척(20)은 싱크대(50)의 순수에 잠기도록 상기 웨이퍼(1)를 하방향으로 이동시킨다.

이후, 상기 웨이퍼척(20)이 싱크대(50)의 순수에 잠긴 웨이퍼(1)를 저속으로 회전시키므로써, 상기 웨이퍼(1)에 잔류하는 현상액 및 감광막의 용해물을 완전히 세정시킨다. 그리고, 상기 웨이퍼(1)가 충분히 세정된 다음에는, 상기 웨이퍼척(20)이 웨이퍼(1)를 상방향으로 이동시키고 고속으로 회전시키므로써, 상기 웨이퍼(1)를 건조시킨다. 이때, 상기 순수는 싱크대(50)의 홀 및 현상챔버(10)의 배출통로(11)를 통해 외부로 배출된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같이 구성되어 작용하는 본 발명은, 웨이퍼의 현상될 면이 하방향을 향하도록하여 현상 및 세정하게 되므로, 상기 현상액 또는 현상액에 용해된 감광막의 용해물이 웨이퍼의 미세패턴 사이에 잔류되는 것을 방지하여 상기 웨이퍼의 미세패턴형성이 양호하게되며, 이로 인해 웨이퍼의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다수의 배출통로가 형성된 현상챔버;

   상기 현상챔버의 상측에 설치되며, 웨이퍼를 수직 및 수평방향에 대해 회전시키고, 상하이동시키는 웨이퍼장착수단;

   상기 웨이퍼의 감광막과 대향되게 위치되어, 상측으로 현상액을 분사하는 현상액 분사수단;

   상기 현상챔버의 바닥면에 장착되고, 상기 배출통로와 연통되는 다수의 홀이 구비된 싱크수단; 및

   상기 감광막의 용해물을 세정하도록 상기 싱크수단에 순수를 공급하는 순수분사노즐

   을 포함하는 스프레이식 감광막 현상장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 현상액 분사수단이,

   일측이 현상챔버에 고정되며, 타측이 수평방향으로 회동가능한 지지대와,

   상기 지지대의 상부에 장착되며, 상측으로 현상액을 분사하는 다수의 현상액 분사노즐이 구비된 스프레이 건

   을 포함하는 스프레이식 감광막 현상장치.
3. 웨이퍼가 장착된 웨이퍼척을 수직방향에 대해 소정각도만큼 회동시켜 감광막이 아래쪽에 위치되도록하는 제1단계;

   상기 웨이퍼척이 웨이퍼를 수평방향에 대해 회전시키고, 현상액 분사수단으로부터 소정시간동안 상기 감광막을 향하여 상측으로 현상액을 분사하여 상기 감광막을 현상시키는 제2단계;

   순수분사수단으로부터 싱크수단에 순수를 공급하고, 상기 웨이퍼를 싱크수단의 순수에 담궈 회전시켜 상기 웨이퍼에 잔류하는 현상액과 감광막의 용해물을 제거하는 제3단계; 및

   상기 웨이퍼를 싱크수단의 상측으로 이동시키고, 고속으로 회전시키므로써, 상기 웨이퍼에 묻은 순수를 건조시키는 제4단계

   를 포함하는 스프레이식 감광막 현상장치를 이용한 현상방법.