KR20000008432A - 포토레지스트 공급 시스템 - Google Patents

포토레지스트 공급 시스템 Download PDF

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KR20000008432A
KR20000008432A KR1019980028233A KR19980028233A KR20000008432A KR 20000008432 A KR20000008432 A KR 20000008432A KR 1019980028233 A KR1019980028233 A KR 1019980028233A KR 19980028233 A KR19980028233 A KR 19980028233A KR 20000008432 A KR20000008432 A KR 20000008432A
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박성구
박완수
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김영환
현대전자산업 주식회사
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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Abstract

본 발명은 반도체 제조공정에 있어서 웨이퍼 표면에 포트레지스트를 공급하는 포트레지스트 공급 시스템를 개시한다. 개시된 본 발명은, 포트레지스트 용액의 공급원으로서의 제 1 보틀과; 상기 제 1 보틀의 상부에 대향적으로 설치되어 제 1 보틀로 포트레지스트 용액을 공급하는 제 2 보틀과; 한쪽 단부가 상기 펌프 및 필터를 통해 노즐과 연속적으로 연결되고, 다른쪽 단부는 상기 제 1 보틀의 내부 하단까지 연장되는 제 1 튜브와;상기 제 1 튜브와는 별도로 한쪽 단부가 제 1 보틀 내의 포토레지스트에 닫지 않을 정도의 위치까지 연장되어 있으며, 다른쪽 단부는 질소가스 공급원에 연결되어 상기 제 1 보틀 내부로 질소가스를 공급하게 하는 제 2 튜브와; 상기 제 1 및 제 2 보틀의 사이에 설치되며, 한쪽 단부는 제 1 튜브 내의 일정 위치까지 연장되며, 다른쪽 단부는 제 2 튜브의 내측 상단부까지 연장된 제 3 튜브와; 상기 제 1 및 제 2 보틀의 사이에 설치되며, 한쪽 단부가 제 1 보틀 내부의 제 1 및 제 3 튜브 연장부의 중간위치까지 연장되고, 다른쪽 단부는 제 2 튜브의 입구에 연결되는 제 4 튜브를 포함한다.

Description

포토레지스트 공급 시스템
본 발명은 반도체 제조공정에 있어서 웨이퍼 표면에 포트레지스트를 공급하는 포트레지스트 공급 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상기 포트레지스트를 도포시키는 과정에서 포트레지스트를 담아두는 포트레지스트 보틀(bottle)의 잔량을 항시 일정하게 유지시키기 위한 포트레지스트 공급 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조공정에 있어서, 웨이퍼에 소정의 패턴을 형성하기 위해서는 감광막으로서 포트레지스트를 웨이퍼상에 코팅시켜, 소정의 패턴대로 노광을 실시하게 된다.
이 때, 상기 포트레지스트는 코팅 장치에 의해서 웨이퍼 표면에 코팅되는데, 보다 구체적으로는 코팅 장치의 노즐로부터 포토레지스트가 분사되도록 되어 있다. 한편, 상기 포트레지스트는 일정한 용량을 갖는 포트레지스트 보틀로부터 펌프에 의하여 노즐까지 이동되며, 이러한 포트레지스트 공급을 위한 종래의 시스템이 도 1에 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 포트레지스트 공급 시스템은 포트레지스트를 담아두는 용기로서 일정 용량을 갖는 포트레지스트 보틀(1)과, 상기 보틀(1) 내에 수용되어 있는 포트레지스트를 웨이퍼(8)의 상부에 위치되어 있는 노즐(4)로 압송시키기 위한 펌프(2)를 구비하고 있다. 또한, 상기 노즐(4) 및 펌프(2)의 사이에는 필터(3)가 장착되어 상기 보틀(1)로부터 압송된 포트레지스트에 포함될 수도 있는 불순물을 제거한 상태에서 웨이퍼(8) 상으로 분사되게 된다.
또한, 상기 노즐(4), 필터(3) 및 펌프(3)는 포트레지스트가 이동하는 통로로서의 제 1 튜브(5)에 의해 연결되어 있으며, 상기 제 1 튜브(5)는 보틀(1)의 하단부까지 연장되어, 보틀(1) 내부에 수용된 포토레지스트를 거의 완전히 사용할 수 있도록 되어 있다.
한편, 상기 포트레지스트 공급 시스템에는, 보틀(1) 내의 포토레지스트 용액이 완전히 사용되었는지의 여부를 감시하기 위하여, 상기 보트(1) 입구 근방의 제 1 튜브(5) 상에 버퍼 센서(7)와, 상기 제 1 튜브(5)와는 분리된 별도의 제 2 튜브(6)가 장착되어 있으며, 이러한 버퍼 센서(7)와 제 2 튜브(6)에 의한 포토레지스트 용액의 유무를 확인하기 위한 방법은 다음과 같다. 상기 제 2 튜브(6)의 한쪽 단부는 포토레지스트에 닫지 않을 정도의 위치까지 상기 포트(1)의 내부로 연장되어 있으며, 다른쪽 단부는 질소가스 공급원에 연결되어 상기 보틀(1) 내부로 질소가스를 공급하게 된다.
따라서, 상기 포트레지스트 용액을 다 사용되어 보틀(1) 내부가 비개되면, 제 2 튜브(6)를 통해 보틀(1) 내부로 유입된 질소가스가 보틀(1) 내부에 채워지게 되므로써 제 1 튜브(5)를 통해 질소가스가 유입되게 된다. 이 때, 상기 보틀의 입구 상부와 펌프(2) 사이의 제 1 튜브(5)에 장착된 버퍼 센서(7)가 질소가스를 검출하게 되므로써 보틀(1)이 비어있음을 감지하여 도시되지 않은 제어기를 통해 펌프(2)의 작동을 제어함과 동시에 조작자에 보틀(1)이 비어있음을 알려주어 새로운 보틀(1)로 교체게 된다.
그런데, 이러한 종래의 포트레지스트 공급 시스템에 있어서, 상기 볼틀(1)이 비어있음을 검출하게 되는 경우에는 이미 제 1 튜브(5)에 장착된 버퍼 센서(7)까지 질소가스가 유입되어 있는 상태로서, 새로운 보틀(1)로 교체하여 공정을 계속 진행시키게 되면, 이미 제 1 튜브(5)에 유입되어 있는 질소가스에 의해 초기에 분사되는 포트레지스트 용액에 질소가스에 의한 버블이 발생되므로써 공정 불량이 발생하게 된다. 따라서, 이러한 공정 불량을 방지하게 위해서는 새로운 보틀(1)의 교체시 초기에 분사되는 포트레지스트 용액을 공정에 사용하지 않고 버려야하며, 이에 따라 고가의 포트레지스트 용액이 낭비되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 종래의 포트레지스트 공급 시스템은 보틀(1)이 비게될 때 마다 공정을 일시 중단시켜 새로운 보틀(1)로 교체시킨 다음, 다시 제 1 튜브(5) 내에 유입되어 있는 질소가스를 제거해야 하기 때문에, 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 상기 보틀 내부에 수용되어 있는 포토레지스트 용액의 양이 항시 일정하게 유지되도록 하므로써 새로운 보틀 교체에 따른 상술된 문제점들을 해결할 수 있도록 하는 포트레지스트 공급 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 종래의 포트레지스트 공급 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 포트레지스트 공급 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -
10 - 제 1 보틀 11 - 제 2 보틀
12 - 노즐 13 - 펌프
14 - 필터 15 - 제 1 튜브
16 - 제 2 튜브 17 - 제 3 튜브
18 - 제 4 튜브 19 - 버퍼 센서
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에은 다음과 같은 구성으로 이루어진다.
본 발명의 포트레지스트 공급 시스템에 따르면, 포트레지스트를 웨이퍼 상에 도포시키기 위한 분사용 노즐과, 포트레지스트 용액의 공급원으로부터 포트레지스트 용액을 상기 노즐로 압송시키기 위한 펌프 및 상기 펌프에 의해 압송된 포트레지스트 용액 내의 불순물을 제거하기 위한 필터를 포함한다.
또한, 상기 시스템은, 포트레지스트 용액의 공급원으로서의 제 1 보틀과; 상기 제 1 보틀의 상부에 대향적으로 설치되어 제 1 보틀로 포트레지스트 용액을 공급하는 제 2 보틀과; 한쪽 단부가 상기 펌프 및 필터를 통해 노즐과 연속적으로 연결되고, 다른쪽 단부는 상기 제 1 보틀의 내부 하단까지 연장되는 제 1 튜브와;상기 제 1 튜브와는 별도로 한쪽 단부가 제 1 보틀 내의 포토레지스트에 닫지 않을 정도의 위치까지 연장되어 있으며, 다른쪽 단부는 질소가스 공급원에 연결되어 상기 제 1 보틀 내부로 질소가스를 공급하게 하는 제 2 튜브와; 상기 제 1 및 제 2 보틀의 사이에 설치되며, 한쪽 단부는 제 1 튜브 내의 일정 위치까지 연장되며, 다른쪽 단부는 제 2 튜브의 내측 상단부까지 연장된 제 3 튜브와; 상기 제 1 및 제 2 보틀의 사이에 설치되며, 한쪽 단부가 제 1 보틀 내부의 제 1 및 제 3 튜브 연장부의 중간위치까지 연장되고, 다른쪽 단부는 제 2 튜브의 입구에 연결되는 제 4 튜브를 포함한다.
또한, 상기 제 4 튜브의 중간에는, 제 2 보틀 내의 포트레지스트 용액이 소진되었는지의 여부를 감지하기 위한 버퍼 센서가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
[실시예]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 포트레지스트 공급 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 포트레지스트 공급 시스템은, 포트레지스트 용액을 담아두는 용기로서 일정 용량을 갖는 제 1 포토레지스트 보틀(이하, 제 1 보틀; 10)과, 상기 제 1 보틀(10)의 상부에 대향적으로 설치되어 제 1 보틀(10)로 포트레지스트 용액을 공급하는 제 2 포트레지스트 보틀(이하, 제 2 보틀; 11)을 포함하고 있다. 또한, 상기 제 1 보틀(10)의 외부에는 포트레지스트 용액을 노즐(12)로 압송시키기 위한 펌프(13)가 장착되어 있으며, 상기 펌프(13)와 노즐(12) 사이에는 제 1 보틀(10)로부터 압송된 포트레지스트에 포함될 수도 있는 불순물을 제거하기 위한 필터(14)가 또한 제공되어 있다.
여기서, 상기 펌프(13), 필터(14) 및 노즐(12)은 제 1 튜브(15)에 의하여 연속적으로 연결되어 있으며, 상기 제 1 튜브(15)의 한쪽 단부는 제 1 보틀(10)의 내부 하단까지 연장된다. 또한, 상기 제 1 튜브(15)와는 분리된 별도의 제 2 튜브(16)가 상기 제 1 보틀(10)에 장착되어 있으며, 제 2 튜브(16)의 한쪽 단부는 포토레지스트에 닫지 않을 정도의 위치까지 상기 제 1 포트(10)의 내부로 연장되어 있으며, 다른쪽 단부는 질소가스 공급원에 연결되어 상기 제 1 보틀(10) 내부로 질소가스를 공급하게 된다.
또한, 상기 제 1 보틀(10)과 제 2 보틀(11)의 사이에는 서로 독립된 제 3 및 제 4 튜브(17, 18)가 설치되어 있다. 상기 제 3 튜브(17)의 한쪽 단부는 제 1 튜브(10) 내의 일정 위치까지 연장되며, 이러한 제 1 튜브(10) 연장부의 위치가 포트레지스트 용액이 유지되는 수위를 나타낸다. 상기 제 3 튜브(17)의 다른쪽 단부는 제 2 튜브(11)의 내측 상단부까지 연장된다. 상기 제 4 튜브(18)의 경우는 한쪽 단부가 제 1 보틀(10) 내부의 제 1 및 제 3 튜브 연장부의 중간위치까지 연장되고, 다른쪽 단부는 제 2 튜브(11)의 입구에 연결되며, 또한, 상기 제 4 튜브(18)의 중간에는, 제 2 보틀(11) 내의 포트레지스트 용액이 소진되었는지의 여부를 감지하기 위한 버퍼 센서(19)가 설치되어 있다.
이러한 구성에 따른 포트레지스트 공급 시스템의 작동구조는 다음과 같다.
먼저, 상기 제 1 및 제 2 보틀(10, 11) 내부에 포트레지스트 용액이 가득찬 상태에서 펌프(13)의 작동에 의해 제 1 보틀(10) 내의 존재하는 포트레지스트 용액이 펌프(13), 필터(14) 및 노즐(12)을 통해 웨이퍼(20) 상에 도포된다. 이 때, 제 1 튜브(15)를 통해 빠져나간 포트레지스트 용액의 양만큼 수위가 내려가게 되며, 도면에 표시된 L2의 수위, 즉 제 3 튜브(17)의 연장부 이하로 수위가 내려가게 되면, 제 2 튜브(15)로부터 공급되어 제 1 보틀(10)의 내부 공간에 채워져 있던 질소가스가 제 3 튜브(17)를 통해 제 2 보틀(11)로 이동되므로써 제 1 보틀(10)과 제 2 보틀(11)과의 압력차에 의해 제 2 보틀(11)에 유지된 포트레지스트 용액이 제 4 튜브(18)를 통해 제 1 보틀(10)로 이동되므로써 제 1 보틀(10)의 수위가 다시 올라가게 된다. 이 때, 제 1 보틀(10)의 수위가 다시 L2의 위치에 도달하게 되면, 제 3 튜브(17)의 연장부가 포트레지스트 용액에 의해 다시 막히게 되므로써 제 2 보틀(11)로의 질소가스 유입이 중단되어 제 1 및 제 2 보틀(10, 11) 간의 압력이 균형을 이루게 되어 더 이상 제 2 보틀(11)로부터 제 1 보틀(10)로 포트레지스트 용액이 유입되지 않게 되므로써, 제 1 보틀(10) 내의 포트레지스트 용액의 양이 항상 일정하게 유지된다.
한편, 상술된 공정이 계속적으로 진행되어 제 2 보틀(11)의 포트레지스트 용액이 소진되어 비게 되면, 제 1 보틀(10)로부터 제 2 보틀(11)로 이동된 질소가스가 다시 제 4 튜브(18)를 통해 제 1 보틀(10)로 이동하게 되며, 이 때 상기 제 4 튜브(18)에 설치된 버퍼 센서(19)가 질소가스를 감지하게 되므로써 제 2 보틀(11)이 비었다는 것을 감지하여 이를 조작자에게 알려주게 된다.
상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 보틀 내에 수용된 포트레지스트 용액의 양을 항시 일정하게 유지시키므로써, 포트레지스트 도포 공정이 연속적으로 진행될 수 있게 되며, 또한 고가의 포트레지스트 용액이 낭비되는 것을 방지하게 된다.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (2)

  1. 포트레지스트를 웨이퍼 상에 도포시키기 위한 분사용 노즐과, 포트레지스트 용액의 공급원으로부터 포트레지스트 용액을 상기 노즐로 압송시키기 위한 펌프 및 상기 펌프에 의해 압송된 포트레지스트 용액 내의 불순물을 제거하기 위한 필터를 포함하는 포트레지스트 공급 시스템으로서,
    포트레지스트 용액의 공급원으로서의 제 1 보틀과;
    상기 제 1 보틀의 상부에 대향적으로 설치되어 제 1 보틀로 포트레지스트 용액을 공급하는 제 2 보틀과;
    한쪽 단부가 상기 펌프 및 필터를 통해 노즐과 연속적으로 연결되고, 다른쪽 단부는 상기 제 1 보틀의 내부 하단까지 연장되는 제 1 튜브와;
    상기 제 1 튜브와는 별도로 한쪽 단부가 제 1 보틀 내의 포토레지스트에 닫지 않을 정도의 위치까지 연장되어 있으며, 다른쪽 단부는 질소가스 공급원에 연결되어 상기 제 1 보틀 내부로 질소가스를 공급하게 하는 제 2 튜브와;
    상기 제 1 및 제 2 보틀의 사이에 설치되며, 한쪽 단부는 제 1 튜브 내의 일정 위치까지 연장되며, 다른쪽 단부는 제 2 튜브의 내측 상단부까지 연장된 제 3 튜브와;
    상기 제 1 및 제 2 보틀의 사이에 설치되며, 한쪽 단부가 제 1 보틀 내부의 제 1 및 제 3 튜브 연장부의 중간위치까지 연장되고, 다른쪽 단부는 제 2 튜브의 입구에 연결되는 제 4 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 포트레지스트 공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 튜브의 중간에는, 제 2 보틀 내의 포트레지스트 용액이 소진되었는지의 여부를 감지하기 위한 버퍼 센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 포트레지스트 공급 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100436550B1 (ko) * 2001-11-23 2004-06-16 한국디엔에스 주식회사 반도체 제조 공정에서 사용되는 약액 공급 장치

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