KR20000073818A - 스핀 코팅 장치 및 이를 이용한 감광막 도포방법 - Google Patents

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KR20000073818A
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Abstract

스핀 코팅 장치 및 이를 이용한 감광막 도포방법에 관해 개시되어 있다. 본 발명은 기판의 앞면 및 뒷면을 클리닝한 후 배출되는 용제의 배출 통로를 이분할 수 있는 드레인 분리판이라는 분리 수단이 구비되어 있는 스핀 코팅 장치를 제공한다. 또한, 이를 이용하여 상기 기판의 뒷면 클리닝에 사용한 용제의 대부분을 다시 사용하는 감광막 도포 방법도 제공한다. 따라서, 본 발명을 이용함으로써 기판 클리닝에 따른 용제 폐기량을 최소화할 수 있으므로, 용제의 폐기로 인한 주변환경의 오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 경제적 비용도 줄일 수 있는 잇점이 있다.

Description

스핀 코팅 장치 및 이를 이용한 감광막 도포방법{Spin coating apparatus and method for coating a photosensitive film using the same}
본 발명은 스핀 코팅 장치 및 이를 이용한 감광막 도포방법에 관한 것으로써 자세하게는 드레인 분리판을 구비하는 스핀 코팅 장치 및 이를 이용한 감광막 도포방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 사진 공정은 반도체 기판 상에 포토레지스트막을 도포하는 공정으로부터 시작된다. 포토레지스트막은 반도체 기판의 전면에 도포된다. 따라서, 반도체 기판의 가장자리의 불필요한 부분에도 포토레지스트막이 도포된다. 상기 불필요한 포토레지스트막은 후속 공정의 안정성 및 계속성을 보장하기 위해 제거한다. 상기 불필요한 포토레지스트막의 제거는 포토레지스트막 도포후 이어지는 클리닝 공정에서 이루어진다.
도 1을 참조하면 종래 기술에 의한 포토레지스트막 도포 및 클리닝 공정에 사용되는 스핀 코팅 장치는 반도체 기판(10)이 로딩되는 척(chuck, 12)을 포함하고 있고, 상기 척(12)의 가장자리를 벗어난 둘레의 상기 반도체 기판 기판(10) 아래에 반도체 기판 뒷면의 클리닝에 사용되는 노즐들(14, 14a)이 좌, 우에 각 한 개씩 구비되어 있다. 상기 반도체 기판(10)의 위쪽에 반도체 기판 앞면 클리닝에 사용되는 노즐(20)이 구비되어 있다. 상기 반도체 기판 뒷면 클리닝용 노즐들(14, 14a) 둘레에 상기 척(12)과 그 둘레의 부속 설비를 감싸는 하부 컵(18)이 구비되어 있다. 상기 하부 컵(18)으로부터 소정간격 이격된 거리에서 상기 하부 컵(18)을 둘러싸는 상부 컵(16)이 구비되어 있다. 상기 상부 컵(16)은 그 상단이 상기 반도체 기판(10)의 위쪽까지 확장되어 있다. 상기 상부 컵(16)은 상기 반도체 기판(10)을 클리닝할 때 상기 반도체 기판(10)을 클리닝한 용제들이 밖으로 스프레이 되는 것을 막는 역할을 하고, 동시에 상기 하부 컵(18)과 함께 상기 용제들을 하부의 배출구로 모으는 역할을 한다. 따라서 상기 상부 컵(16)과 상기 하부컵(18)사이의 이격된 공간은 상기 용제들이 배출되어 모아지는 통로가 된다. 참조부호 A 및 B는 각각 클리닝 후 배출되는 배출물로부터 분리되는 가스성 배출물 및 액상 배출물의 배출 경로를 나타낸다.
도 2를 참조하여 도 1에 도시된 스핀 코팅 장치의 반도체 기판(10) 상, 하에 구비된 노즐에 용제가 공급되는 계통를 설명한다.
구체적으로, 상기 반도체 기판(10) 상, 하에 구비된 노즐들(14, 14a, 20)을 포함하는 보울(22)에 공급되는 용제는 용제 공급원(26)으로부터 공급된다. 상기 각 노즐들(14, 14a, 20)과 상기 용제 공급원(26) 사이에 버퍼 탱크(24)가 한 개 설치되어 있다. 상기 버퍼 탱크(24)는 상기 용제의 중간 저장소 역할을 하고 상기 각 노즐(14, 14a, 20)에 공급되는 용제가 중단되는 것을 미리 방지하는 완충역활도 한다. 상기 용제 공급원(26)과 상기 버퍼 탱크(24) 사이에 제1 공급라인(CL1)이 설치되어 있고, 상기 제1 공급 라인(CL1)에 제1 온/오프 밸브(S1)이 설치되어 있다. 상기 버퍼 탱크(24)와 상기 각 노즐들(14, 14a, 20) 사이에 제2 및 제3 공급라인(CL2, CL3)이 설치되어 있고, 각 공급 라인에 제2 및 제3 온/오프 밸브(S2, S3)가 설치되어 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 반도체 기판(10)의 앞면 클리닝에 사용된 용제(도 3의 28) 및 뒷면 클리닝에 사용된 용제(도 4의 30)가 상부 컵(16)과 상기 하부 컵(18) 사이의 통로를 통해서 배출되는 것을 볼 수 있다.
도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 장치를 이용하는 종래 기술에 의한 포토레지스트 도포 방법은 포토레지스트를 반도체 기판에 도포하는 디스펜스 단계(32)와 상기 반도체 기판을 고속으로 회전시켜 상기 도포된 포토레지스트의 두께를 균일하게 하는 단계(34)와 상기 반도체 기판 위에 구비된 노즐을 반도체 기판, 특히 가장자리로 이동시켜(36) 상기 반도체 기판의 앞면을 클리닝하는 단계(38)와 상기 반도체 기판의 앞면을 클리닝하면서 동시에 뒷면도 클리닝하는 단계(40)와 상기 반도체 기판의 뒷면을 클니잉하는 단계(42)와 상기 반도체 기판 뒷면 클리닝용 노즐을 오프 하는 단계(44) 및 상기 반도체 기판을 회전시켜 건조하는 단계(46)를 포함한다.
종래 기술에 의한 스핀 코팅 장치 및 이를 이용하여 포토레지스트막을 도포하는 방법은 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 용제 공급원(26)으로부터 공급된 용제가 포토레지스트 도포후 반도체 기판의 앞면 및 뒷면 클리닝에 사용되는데, 이 과정에서 사용되는 용제는 클리닝에 의해 제거되는 포토레지스트의 찌꺼기와 함께 모두 배출되어 다시 사용할 수 없게된다. 이와 같이, 포토레지스트막 도포 후 실시되는 반도체 기판의 클리닝에 사용되는 용제가 모두 폐기처분되기 때문에 종래 기술에 의한 장치 및 이를 이용하는 포토레지트 도포방법은 주변 환경의 오염은 물론 이를 방지하는데, 그리고 상기 용제을 조달하는데 소요되는 경제적 비용이 커지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래 기술이 갖는 상기 문제점을 해소하기 위한 것으로써, 감광막 도포후 실시되는 기판의 클리닝중 일부를회수하여 재 사용함으로써 소모되는 용제 양을 최소화 할 수 있는 스핀 코팅 장치를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 스핀 코팅 장치를 이용한 감광막 도포방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 스핀 코팅 장치의 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 의한 스핀 코팅 장치의 용제(thinner) 공급 계통도이다.
도 3은 종래 기술에 의한 스핀 코팅 장치에 있어서 웨이퍼 가장자리를 클리닝할 때의 단면도이다.
도 4는 종래 기술에 의한 스핀 코팅 장치에 있어서 웨이퍼 뒷면을 클리닝할 때의 단면도이다.
도 5는 종래 기술에 의한 스핀 코팅 장치를 이용한 포토레지스트 도포 방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치의 대칭되는 부분중 한쪽만을 도시한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치의 용제(thinner) 공급 계통도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치에 있어서 웨이퍼 가장자리를 클리닝할 때의 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치에 있어서 웨이퍼 뒷면을 클리닝할 때의 부분 단면도이다.
도 10은 도 6에 도시한 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치를 이용한 감광막 도포 방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
50:척(chuck). 52:기판(substrate).
54, 88:기판 뒷면 린스용 노즐(제1 노즐).
56, 84:기판 앞면 린스용 노즐(제2 노즐).
58:상부 컵(upper cup). 60:하부 컵(lower cup).
62:드레인 분리판(drain dividing plate).
64:기판 뒷면 린스용 용제 배출용 배관.
66:기상 및 액상 배출물 분리판.
70:스핀 보울(spin bowl). 72:용제 공급원(thinner supply).
74, 76:제1 및 제2 버퍼 탱크(1's and 2's buffer tank).
78, 80, 82, 86 및 94:제1 내지 제5 온/오프 밸브.
90, 102:사용후 기판 뒷면 린스용 용제.
92:기판 뒷면 린스용 용제 회수용 배관.
L1, L2, L3 및 L4:제1 내지 제4 용제 공급관.
96:사용후의 기판 앞면 린스용 용제.
98:가스성 배출물. 100:액상의 배출물.
110, 112, 114, 116, 118, 120, 122, 124, 126 및 128:제1 내지 제10 단계.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 아래와 같은 스핀 코팅 장치를 제공한다.
즉, 기판이 놓이는 척(chuck), 상기 척 둘레의 상기 기판 아래에 설치되어 있는 제1 노즐, 상기 기판 위에 설치되어 있는 제2 노즐, 상기 척 둘레를 감싸고 있는 하부 컵, 상기 하부 컵 전체와 이격되어 있으며 그 상단이 상기 기판 보다 높게 위로 확장되어 있는 상부 컵, 상기 하부 컵과 상기 상부 컵 사이에 있으면서 상기 기판과 대응한 높이까지 올려질 수 있고 상기 하부 컵 상에 내려 질 수 있는 드레인 분리판 및 상기 드레인 분리판의 종단에 결합되어 있는 배관으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀 코팅 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 노즐은 용제 공급관(thinner supply)에 연결되어 있고, 상기 제2 노즐과 상기 용제 공급관 사이에 제1 버퍼 탱크가, 상기 제1 노즐과 상기 용제 공급관 사이에 상기 제1 버퍼 탱크와 분리되어 있는 별도의 제2 버퍼 탱크가 각각 설치되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 배관은 상기 제2 버퍼 탱크에 연결되어 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 아래와 같은 순서로 실시되는 감광막 도포방법을 제공한다.
즉, 기판이 놓이는 척(chuck), 상기 척 둘레의 상기 기판 아래에 설치되어 있는 제1 노즐, 상기 기판 위에 설치되어 있는 제2 노즐, 상기 척 둘레를 감싸고 있는 하부 컵, 상기 하부 컵 전체와 이격되어 있으며 그 상단이 상기 기판 보다 높게 위로 확장되어 있는 상부 컵, 상기 하부 컵과 상기 상부 컵 사이에 있으면서 상기 기판과 대응한 높이까지 올려질 수 있고 상기 하부 컵 상에 내려 질 수 있는 드레인 분리판 및 상기 드레인 분리판의 종단에 결합되어 있는 배관으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀 코팅 장치를 이용한 감광막 도포방법에 있어서,
(a) 상기 척 상에 기판을 로딩한 다음, 상기 기판 상에 감광막을 디스펜스(dispense)한다. (b) 상기 기판을 회전시켜 상기 감광막의 두께를 균일하게 한다.(c) 상기 제2 노즐을 이용하여 상기 기판의 앞면을 클리닝한다.(d) 상기 기판과 대등한 높이로 상기 드레인 분리판을 올린다. (e) 상기 제1 노즐을 이용하여 상기 기판의 뒷면을 클리닝한다. (f) 상기 드레인 분리판을 내린다. (g) 상기 기판을 건조한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제1 노즐에 공급되는 상기 기판 클리닝용 용제(solvent)는 용제 공급원(thinner supply)으로부터 제2 버퍼 탱크를 거쳐 공급되고, 상기 제2 노즐에 공급되는 용제는 상기 용제 공급원으로부터 상기 2 버퍼 탱크와 별도로 설치되어 있는 제1 버퍼 탱크를 거쳐 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판의 뒷면을 클리닝하는데 사용한 용제는 상기 배관을 통해 상기 제2 버퍼 탱크로 모은 다음 다시 사용하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 본 발명에 의한 스핀 코팅 장치 및 이를 이용한 감광막 도포 방법은 기판의 클리닝에 사용되는 용제중 기판의 일부, 즉 기판의 뒷면 클리닝에 사용되는 용제의 대부분을 다시 사용할 수 있게 한다. 따라서, 기판 클리닝에 따른 용제 폐기량을 최소화할 수 있으므로, 용제의 폐기로 인한 주변환경의 오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 경제적 비용도 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치 및 이를 이용한 감광막 도포방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면에서 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
첨부된 도면들 중, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치의 대칭되는 부분중 한쪽만을 도시한 부분 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치의 용제(thinner) 공급 계통도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치에 있어서 웨이퍼 가장자리를 클리닝할 때의 부분 단면도이다. 그리고 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치에 있어서 웨이퍼 뒷면을 클리닝할 때의 부분 단면도이고, 도 10은 도 6에 도시한 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치를 이용한 감광막 도포 방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 의한 스핀 코팅 장치에 관해 설명한다.
도 6을 참조하면, 참조번호 50은 척(chuck)이고, 52는 상기 척(50) 상에 로딩되어 있는 기판(52)이다. 상기 기판(52)은 반도체성 기판이다. 상기 척(50) 둘레의 상기 기판(52) 아래에 기판 뒷면 린스용 노즐(54, 이하 제1 노즐이라 함)이 구비되어 있다. 상기 제1 노즐(54)의 분사방향은 상기 기판(52)의 뒷면 가장자리를 향하여 있다. 상기 기판(52)의 위쪽에 기판 앞면 린스용 노즐(56, 이하 제2 노즐이라 함)이 구비되어 있다. 상기 제2 노즐(56)은 상기 기판(52)의 앞면을 린스 하기 위한 것으로, 특히 상기 기판(52)의 가장자리(edge)를 클리닝하기 위한 것이다. 상기 제1 노즐(54) 둘레에 상기 척(50)과 그 둘레의 부속 설비, 예컨대 모터등을 보호하기 위한 하부 컵(62)이 구비되어 있다. 상기 하부 컵(62)은 아래로 길게 확장된 두 부분(60a, 60b)이 있는데, 이중에서 안쪽에 있는 부분(60a)은 바깥쪽에 있는 부분(60b)에 비해 상대적으로 더 길게 확장되어 있다. 상기 하부 컵(62)의 두 확장된 부분(60a, 60b) 사이에 분리판(66)이 구비되어 있다. 상기 분리판(66)은 상기 기판(52)의 린스 후에 배출되는 배출물, 곧 상기 기판(52)의 앞면을 린스한 후 배출되는 배출물중 액상 배출물과 기상 배출물 즉, 가스성 배출물을 분리시키기 위한 판이다. 상기 하부 컵(60)으로부터 소정간격 이격된 거리에서 상기 하부 컵(60)을 둘러싸는 상부 컵(58)이 구비되어 있다. 상기 상부 컵(58)은 그 상단이 상기 기판(52)의 위쪽 영역에 까지 상기 기판(52)과 접촉되지 않게 확장되어 있다. 상기 상부 컵(58)은 상기 기판(52)을 린스할 때 상기 기판(52)을 린스한 용제들이 밖으로 스프레이 되는 것을 막는 역할을 함과 동시에 상기 하부 컵(60)과 함께 상기 용제들을 하부의 배출구로 모으는 역할을 한다. 따라서 상기 상부 컵(58)과 상기 하부컵(60)사이의 이격된 공간은 상기 용제들이 배출되어 모아지는 통로가 된다. 상기 상부 및 하부 컵(58, 66) 사이에 드레인 분리판(62)이 설치되어 있고, 상기 드레인 분리판(62)의 하단에 상기 기판(52) 뒷면 린스용 용제 배출을 위한 배관(64, 이하, 배관 이라함)이 연결되어 아래쪽으로 확장되어 있다. 상기 드레인 분리판(62)은 상기 기판(52)의 뒷면을 린스 한 후 배출되는 용제를 상기 기판(52)의 앞면 린스 후 배출되는 용제와 섞이지 않게 구분하여 배출시키기 위한 수단이다. 상기 드레인 분리판(62)은 상부의 하향 경사진 부분과 하부의 상기 하부 컵(60)의 바깥쪽 짧은 부분(60b)과 평행하게 아래 쪽으로 향한 부분으로 이루어져 있다. 이와 같은 상기 드레인 분리판(62)은 위 아래로 업(up)/다운(down) 될 수 있다. 도면에 도시한 상태의 상기 드레인 분리판(62)은 아래쪽으로 내려진(down) 상태로써 그 하향 경사진 부분이 상기 하부 컵(66)의 상부 바깥쪽에 있는 하향 경사면과 접촉되어 있다. 그러나, 상기 드레인 분리판(62)의 상기 하향 경사진 부분이 상기 하부 컵(66)의 경사진 부분보다 바깥으로 더 확장되어 있다. 따라서, 상기 드레인 분리판(62)의 아래쪽으로 수직하게 확장된 부분과 상기 하부 컵(60)의 아래쪽으로 확장된 짧은 부분(60b)은 서로 평행하지만 상기 배관(64)이 들어가기에 알맞게 이격되어 있다. 상기 상부 컵(58)의 아래쪽으로 확장된 부분의 끝 부분은 상기 배관(64) 바깥쪽에서 안쪽을 향해 꺽여 있고 상기 배관(64) 보다 안쪽에서 다시 아래쪽으로 꺽여 있다. 그러나 상기 분리판(66)과 일정한 간격을 유지하고 있다.
다음에는 상기 제1 및 제2 노즐(54, 56)에 용제가 공급되는 계통도를 설명한다.
도 7을 참조하면, 참조 번호 70은 스핀 코팅 장치의 보울(bowl)을 나타낸다. 상기 제1 및 제2 노즐(54, 56)에 공급되는 감광막 도포후의 상기 기판(52) 린스용 용제, 즉 솔벤트(solvent)는 용제 공급원(thinner supply, 72)으로부터 공급된다.
상기 용제 공급원(72)과 상기 보울(70) 사이에 제1 및 제2 버퍼 탱크(buffer tank, 74, 76)가 분리되어 별도로 설치되어 있다. 상기 제1 및 제2 버퍼 탱크(74, 76)는 상기 용제의 중간 저장소 역할 및 도 6에 도시한 스핀 코팅 장치에 공급되는 용제가 중단되는 것을 미리 방지하는 완충적 역활도 한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 버퍼 탱크(74, 76)에는 항시 일정 높이로 용제가 채워져 있다. 상기 제1 버퍼 탱크(74)는 상기 보울(70)내에 구비되어 있는 사이드 린스 노즐(84), 곧 상기 제2 노즐(56)에 용제를 공급하기 위한 중간 저장소이다. 그리고 상기 제2 버퍼 탱크(76)는 상기 보울(70)내에 구비되어 있는 백 린스 노즐(88) 곧, 상기 제2 노즐(56)에 용제를 공급하기 위한 중간 저장소이다. 상기 용제 공급원(72)과 상기 제1 버퍼 탱크(74) 사이에 제1 용제 공급관(L1)이 설치되어 있고, 상기 제1 용제 공급관(L1) 에는 제1 온(on)/오프(off) 밸브(78)가 설치되어 있다. 그리고 상기 제1 용제 공급관(L1)과 상기 제2 버퍼 탱크(76)사이에 제2 용제 공급관(L2)이 설치되어 있고, 상기 제2 용제 공급관(L2)에는 제2 온/오프 밸브(80)가 설치되어 있다. 따라서, 상기 용제 공급관(72)에서 최초 상기 제1 용제 공급관(L1)을 통해 공급되는 용제는 상기 제1 및 제2 용제 공급관(L1, L2)이 만나는 지점에서 분기되어 상기 제1 및 제2 용제 공급관(L1, L2)을 따라 상기 제1 및 제2 버퍼 탱크(74, 76)에 공급된다. 상기 제1 및 제2 버퍼 탱크(74, 76)에 공급된 용제는 상기 제1 버퍼 탱크(74)와 상기 사이드 린스 노즐(84) 사이에 설치되어 있는 제3 용제 공급관(L3)을 통해 상기 사이드 린스 노즐(84)에, 상기 제2 버퍼 탱크(76)와 상기 백 린스 노즐(88) 사이에 설치되어 있는 제4 용제 공급관(L4)을 통해 상기 백 린스 노즐(88)에 각각 공급된다. 상기 제3 및 제4 용제 공급관(L3, L4)에는 각각 제3 및 제4 온/오프 밸브(82, 86)가 설치되어 있다.
한편, 상기 보울(70)내에 발생되는 사용후 백 린즈 용제(90) 즉, 상기 기판(52)의 뒷면을 린스한 후의 용제만을 별도로 배출시키기 위해, 상기 보울(70)과 상기 제2 버퍼 탱크(76) 사이에 기판 뒷면 린스용 용제 회수를 위한 배관(92)이 별도로 설치되어 있다. 곧, 상기 용제 회수용 배관(92)의 상기 보울(70)에 연결되는 부분은 상기 기판 뒷면 린스용 용제 배출용 배관(도 6의 64)의 종단과 연결되어 있다. 따라서, 상기 보울(70)에 발생되는 상기 사용후 백 린스 용제(90)는 상기 용제 회수용 배관(92)을 통해 상기 제2 버퍼 탱크(76)로 수집된다. 상기 용제 회수용 배관(92)에는 제5 온/오프 밸브(94)가 설치되어 있다.
도 8을 참조하면, 상기 기판(52)의 앞면, 특히 가장자리 부분이 린스될 때, 상기 용제 공급원(72)으로부터 상기 제1 버퍼 탱크(74)를 거쳐 상기 제2 노즐(56)에 공급된 용제(96)는 상기 기판(52)의 가장자리를 린스한 후 상기 상부 컵(58)과 상기 하부 컵(60) 사이의 통로를 통해 배출된다. 참조번호 98 및 100으로 표시한 화살표는 각각 린스에 사용된 용제로부터 방출되는 휘발성 또는 기포성 가스의 배출경로 및 액상 배출물의 배출경로를 나타낸다. 상기 두 경로(98, 100) 사이에는 상기 분리판(66)이 설치되어 있어 기상 및 액상 배출물이 분리되므로 배출후의 배출물 처리가 용이해 진다.
한편, 상기 드레인 분리판(62)의 종단에 결합되어 있는 상기 기판 뒷면 린스용 용제 배출용 배관(64)의 입구는 닫힌 상태가 된다. 즉, 상기 드레인 분리판(62)은 상기 하부 컵(62)의 상기 경사면 상에 내려진 상태가 된다.
도 9를 참조하면, 상기 기판(52)의 뒷면을 린스 할 때, 상기 드레인 분리판(62)은 도시한 바와 같이 위로 상승(UP)되어 그 상단이 상기 기판(52)과 대등한 높이가 된다. 상기 드레인 분리판(62)이 상승되면서 그 종단에 결합되어 있는 상기 기판 뒷면 린스용 용제 배출용 배관(64)도 함께 상승된다. 따라서, 상기 하부 컵(60)의 상부 바깥쪽과 상기 드레인 분리판(62) 사이에 상기 기판 뒷면 린스용 용제 배출용 배관(64)의 입구로 이어지는 통로가 형성된다. 따라서, 상기 용제 공급원(72)으로부터 상기 제2 버퍼 탱크(76)을 거쳐 상기 제1 노즐(54)에 공급된 용제(102)는 상기 기판(52)의 뒷면을 린스한 후 상기 드레인 분리판(62)과 상기 하부 컵(60) 사이에 형성된 통로를 통해 상기 배관(64)으로 배출된다. 상기 배관(64)을 통해 배출된 상기 용제(102)는 도 7에 도시한 바와 같이 기판 뒷면 린스용 용제 회수용 배관(92)을 통해서 상기 제2 버퍼 탱크(76)로 들어가게 된다.
이렇게 됨으로써, 상기 기판(52)의 뒷면 린스에 사용되는 용제는 다시 상기 제2 버퍼 탱크(76) 모아져서 다시 사용되므로, 상기 용제 공급원(72)으로부터 상기 제2 버퍼 탱크(76)에 공급되는 용제의 양은 초기 공급량을 제외하고 상기 제1 버퍼 탱크(76)에 공급되는 분량에 비해 극히 작아진다.
다음에는 도 6에 도시한 스핀 코팅 장치를 이용하는 감광막 도포방법을 설명한다.
도 6 및 도 10을 참조하면, 감광막 도포방법의 제1 단계(110)는 감광막 디스펜스(dispense) 단계, 곧 감광막을 기판(52) 상에 도포하는 단계이다.
제2 단계(112)는 상기 기판(52) 상에 도포된 감광막, 즉 포토레지스트의 두께를 균일화하는 단계이다. 이를 위해, 정해진 시간 만큼 상기 감광막이 도포된 기판(52)을 고속으로 회전시킨다.
제3 단계(114)는 사이드 린스 노즐 즉, 제2 노즐(56)을 상기 기판(52)의 가장자리로 이동시키는 단계이다. 이는 상기 기판(52) 상에 상기 감광막을 균일한 두께로 도포한 후, 상기 기판(52)의 가장자리에 도포된 불필요한 감광막을 상기 제2 노즐(56)을 이용하여 제거하기 위함이다.
상기 기판(52)의 가장자리의 불필요한 부분에 감광막이 도포될 경우, 상기 감광막 도포 완료 후 실시되는 상기 기판(52) 핸들링 공정에서 핸들링 설비에 감광막 물질이 묻어 날 수 있거나, 상기 기판(52)과 상기 핸들링 설비의 접촉으로 인한 파티클이 발생될 수 있다.
제4 단계(116)는 상기 기판(52)의 앞면 에지(edge)를 클리닝하는 단계이다. 상기 클리닝은 도 7에 도시한 바와 같이, 용제 공급원(72)으로부터 제1 버퍼 탱크(74)를 거쳐 공급되는 용제, 예컨대 솔벤트(solvent)를 사용하여 실시한다. 상기 기판(52)의 앞면을 클리닝하는 동안에 드레인 분리판(62)은 하부 컵(60)의 상부 경사면 상에 내려둔다.
제5 단계(118)는 상기 제2 노즐(56)을 오프하는 단계이다. 즉, 상기 기판(52)의 앞면 클리닝을 마무리하고 그 뒷면 클리닝을 준비하는 단계이다.
제6 단계(120)는 상기 기판(52)의 뒷면을 클리닝하기 위해 상기 드레인 분리판(62)을 올리는(up) 단계이다. 상기 드레인 분리판(62)은 상기 기판(52)과 대등한 높이로 올린다. 이때, 상기 드레인 분리판(62)의 종단에 연결된 배관(64)도 함께 올려진다. 이렇게 하여 상기 드레인 분리판(62)과 상기 하부 컵(60) 사이에 린스후의 배출물이 배출될 수 있는 통로가 형성된다.
제7 단계(122)는 상기 기판(52)의 뒷면을 클리닝하는 단계이다. 상기 뒷면 클리닝은 상기 기판(52)아래에 위치한 제1 노즐(54)로부터 분사되는 용제를 사용하여 실시한다. 상기 용제는 초기에 상기 앞면 클리닝 때와 마찬가지로 상기 용제 공급원(72)에서 제1 노즐(54)로 공급되나, 상기 제1 버퍼 탱크(74)와 별도로 설치되어 있는 제2 버퍼 탱크(76)를 거쳐서 공급된다. 상기 제2 버퍼 탱크(76)는 상기한 바와 같이, 상기 드레인 분리판(62) 종단에 연결된 배관(64)의 종단과 연결되어 있다. 상기 기판(52) 뒷면, 즉 가장자리를 클리닝하는데 사용된 용제는 상기 드레인 분리판(62)과 상기 하부 컵(60) 사이의 통로를 통해 상기 배관(64)으로 들어가서 상기 제2 버퍼 탱크(76)에 모여진다. 따라서, 초기 이후에 상기 제1 노즐(54)에 공급되는 용제는 자연 소모량을 제외한 대 부분을 상기 제2 버퍼 탱크에 저장된 것을 사용한다. 따라서, 상기 기판(52)의 뒷면 클리닝으로 폐기되는 용제의 양을 최소한으로 줄일 수 있다.
또한, 상기 기판(52)의 앞면 및 뒷면을 클리닝하는 시간은 각각 수초(예컨대, 약 2∼3초)정도이다. 따라서, 상기 기판(52)의 클리닝 시간은 종래 기술에 의한 것 처럼 앞면과 뒷면을 동시에 클리닝 할 때나 분리해서 실시할 때나 차이가 나지 않는다.
제8 단계(124)는 백 린스 노즐(back rinse nozzle) 즉, 상기 제1 노즐(54)을 오프하는 단계이다. 따라서, 상기 기판(52)의 뒷면 클리닝이 완료된다.
제9 단계(126)는 다음 공정을 위해 상기 드레인 분리판(62)을 내리는(down) 단계이다.
제10 단계(128)는 상기 기판(52)을 건조시키는 단계이다. 이를 위해, 상기 기판(52)을 정해진 시간동안 회전시킨다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 드레인 분리판(62)의 형태를 변형하거나 그 위치를 상기 상부 컵(58)과 상기 하부 컵(60) 사이에 고정시키는 등의 변형으로 본 발명을 실시할 수도 있고, 상기 제2 버퍼 탱크(76)와 상기 기판 뒷면 린스용 용제 배출용 배관(64) 사이에 제3의 버퍼 탱크를 더 구비하는 변형을 통해 상기 기판 뒷면 린스에 사용한 용제를 상기 제3의 버퍼 탱크로 먼저 모은 후 상기 제2 버퍼 탱크(76)로 용제를 옮길 수 있도록 본 발명을 실시할 수도 있는 것이 명백하다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 스핀 코팅 장치에 기판의 앞면 및 뒷면을 클리닝한 후 배출되는 용제의 배출 통로를 이분할 수 있는 드레인 분리판이라는 분리 수단을 구비함으로써 이를 이용한 감광막 도포 방법에서 상기 기판의 뒷면 클리닝에 사용한 용제의 대부분을 다시 사용할 수 있다. 따라서, 기판 클리닝에 따른 용제 폐기량을 최소화할 수 있으므로, 용제의 폐기로 인한 주변환경의 오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 경제적 비용도 줄일 수 있다.

Claims (6)

  1. 기판이 놓이는 척(chuck);
    상기 척 둘레의 상기 기판 아래에 설치되어 있는 제1 노즐;
    상기 기판 위에 설치되어 있는 제2 노즐;
    상기 척 둘레를 감싸고 있는 하부 컵;
    상기 하부 컵 전체와 이격되어 있으며 그 상단이 상기 기판 보다 높게 위로 확장되어 있는 상부 컵;
    상기 하부 컵과 상기 상부 컵 사이에 있으면서 상기 기판과 대응한 높이까지 올려질 수 있고 상기 하부 컵 상에 내려 질 수 있는 드레인 분리판; 및
    상기 드레인 분리판의 종단에 결합되어 있는 배관으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀 코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 노즐은 용제 공급관(thinner supply)에 연결되어 있고, 상기 제2 노즐과 상기 용제 공급관 사이에 제1 버퍼 탱크가, 상기 제1 노즐과 상기 용제 공급관 사이에 상기 제1 버퍼 탱크와 분리되어 있는 별도의 제2 버퍼 탱크가 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀 코팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 배관은 상기 제2 버퍼 탱크에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀 코팅 장치.
  4. 기판이 놓이는 척(chuck), 상기 척 둘레의 상기 기판 아래에 설치되어 있는 제1 노즐, 상기 기판 위에 설치되어 있는 제2 노즐, 상기 척 둘레를 감싸고 있는 하부 컵, 상기 하부 컵 전체와 이격되어 있으며 그 상단이 상기 기판 보다 높게 위로 확장되어 있는 상부 컵, 상기 하부 컵과 상기 상부 컵 사이에 있으면서 상기 기판과 대응한 높이까지 올려질 수 있고 상기 하부 컵 상에 내려 질 수 있는 드레인 분리판 및 상기 드레인 분리판의 종단에 결합되어 있는 배관으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀 코팅 장치를 이용한 감광막 도포방법에 있어서,
    (a) 상기 척 상에 기판을 로딩한 다음, 상기 기판 상에 감광막을 디스펜스(dispense)하는 단계;
    (b) 상기 감광막의 두께를 균일하게 하기 위해 상기 기판을 고속으로 회전시키는 단계;
    (c) 상기 제2 노즐을 이용하여 상기 기판의 앞면을 클리닝하는 단계;
    (d) 상기 기판과 대등한 높이로 상기 드레인 분리판을 올리는 단계;
    (e) 상기 제1 노즐을 이용하여 상기 기판의 뒷면을 클리닝하는 단계;
    (f) 상기 드레인 분리판을 내리는 단계; 및
    (g) 상기 기판을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 노즐에 공급되는 상기 기판 클리닝용 용제(solvent)는 용제 공급원(thinner supply)으로부터 제2 버퍼 탱크를 거쳐 공급되고,
    상기 제2 노즐에 공급되는 용제는 상기 용제 공급원으로부터 상기 2 버퍼 탱크와 별도로 설치되어 있는 제1 버퍼 탱크를 거쳐 공급되는 것을 특징으로 하는 감광막 도포방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 기판의 뒷면을 클리닝하는데 사용한 용제는 상기 배관을 통해 상기 제2 버퍼 탱크로 모은 다음 다시 사용하는 것을 특징으로 하는 감
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