KR20010054423A - 도포 및 현상 공정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도포 및 현상 공정 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 도포 및 현상 공정 시스템은 기판을 지지하기 위한 척, 상기 척에 마운팅된 기판에 도포 및 현상 공정액을 분사하기 위한 적어도 하나의 공정액 분사 노즐, 상기 척에 마운팅된 기판에 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사 노즐, 상기 적어도 하나의 공정액 분사 노즐과 상기 세정액 분사 노즐중에서 어느 하나를 선택하여 상기 기판의 상부까지 이동시키기 위한 액추에이터 그리고 상기 액추에이터를 제어하기 위한 제어부를 구비한다. 이와 같은 도포 및 현상 공정 시스템에 의하면, 서로 다른 종류의 분사 노즐을 하나의 액추에이터를 사용하여 구동하게 되므로 도포 및 현상 공정 시스템의 공간이 절약되어 효율적인 공간 활용이 가능하다. 또한, 도포 및 현상 공정 시스템의 원가 역시 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 공정 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 도포 및현상 공정 시스템(coating and developing processing system)에 관한 것이다.
반도체 디바이스(semiconductor device)와 액정 디스플레이 디바이스(liquid crystal display device)의 포토리소그래픽 공정(photolithographic process)에서 원하는 회로 패턴(circuit pattern)은 상기 반도체 웨이퍼와 액정 디스플레이 기판에 레지스트(resist)를 코팅하고, 상기 코팅된 레지스트(coated resist)를 빛에 노광시킨다. 그리고 현상액(developing solution)으로 노광된 레지스트(exposed resist)를 현상시킨다. 현상 공정(developing process)에서는 현상액이 함유된 탱크내부로 먼저 캐리어 가스(carrier gas)(예를 들어 압축된 질소 가스)가 도입되어 가스 압력으로 상기 탱크로부터 상기 현상액을 노즐쪽으로 이동시킨다. 그리고 현상액이 원하는 기판상에 노즐로부터 분사된다. 이와 같은 기술은 Kiba et al.에 의한 U. S. Pat. No. 5,866,307에 개시되어 있다.
상기 포토리소그래픽 공정에서 기판위에 감광액(resist solution)을 코팅하거나 혹은 현상액(developing solution)을 분사하기 위한 도포 및 현상 공정 시스템은 감광액 혹은 현상액같은 공정액 분사 노즐외에 기판의 가장자리인 바깥쪽 원주부분을 크리닝하기 위해 초순수같은 세정액을 분사하는 세정액 분사 노즐을 더 구비한다. 하지만, 일반적으로 상기 도포 및 현상 공정 시스템은 상기 공정액 분사 노즐과 세정액 분사 노즐이 각각 서로 다른 구동부에 의해 동작되므로 상기 도포 및 현상 공정 시스템상에 서로 다른 구동부가 설치되어야 할 일정 공간이 필요하고 제조원가도 상승하는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 액추에이터로 모든 종류의 분사 노즐을 구동할 수 있는 새로운 형태의 도포 및 현상 공정 시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도포 및 현상 공정 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 사시도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도포 및 현상 공정 시스템의 동작관계를 설명하기 위한 도면; 및
도 3은 본 발명의 도포 및 현상 공정 시스템의 변형예에 의한 도포 및 현상 공정 시스템의 동작관계를 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 스핀 척 120 : 반도체 웨이퍼
130 : 공정액 분사 노즐 140 : 세정액 분사 노즐
150 : 액추에이터 160 : 제어부
170 : 컵 180 : 모터
190 : 분사 노즐 포트부 200 : 이송 부재
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도포 및 현상 공정 시스템의 특징에 의하면, 본 발명의 도포 및 현상 공정 시스템은 기판을 지지하기 위한 척, 상기 척에 마운팅된 기판에 도포 및 현상 공정액을 분사하기 위한 적어도 하나의 공정액 분사 노즐, 상기 척에 마운팅된 기판에 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사 노즐, 상기 적어도 하나의 공정액 분사 노즐과 상기 세정액 분사 노즐중에서 어느 하나를 선택하여 상기 기판의 상부까지 이동시키기 위한 액추에이터 그리고 상기 액추에이터를 제어하기 위한 제어부를 구비한다.
이와 같은 본 발명의 도포 및 현상 공정 시스템은, 상기 적어도 하나의 공정액 분사 노즐이 설치되는 공정액 분사 노즐 포트부 그리고 상기 공정액 분사 노즐 포트부를 상기 액추에이터의 구동 범위로 이송시키기 위한 이송 부재를 더 구비하고, 상기 도포 및 현상 공정액은 감광액과 현상액중 어느 하나이다.
이와 같은 도포 및 현상 공정 시스템에 의하면, 서로 다른 종류의 분사 노즐을 하나의 액추에이터를 사용하여 구동하게 되므로 도포 및 현상 공정 시스템의 공간이 절약되어 효율적인 공간 활용이 가능하다. 또한, 도포 및 현상 공정 시스템의 원가 역시 절감할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 3을 이용하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도포 및 현상 공정 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 도포 및 현상 공정 시스템의 동작관계를 설명하기위한 도면 그리고 도 3은 본 발명의 도포 및 현상 공정 시스템의 변형예에 의한 도포 및 현상 공정 시스템의 동작관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 도포 및 현상 공정 시스템(coating and developing processing system)은 크게 스핀 척(spin chuck), 공정액 분사 노즐, 세정액 분사 노즐, 액추에이터(actuator) 그리고 제어부를 구비한다. 좀 더 상세히 설명하면, 반도체 웨이퍼(120)를 지지하기 위한 스핀 척(spin chuck)(110), 상기 스핀 척(110)에 마운팅된(mounted) 상기 반도체 웨이퍼(120)에 감광액(resist solution) 혹은 현상액(developing solution)같은 도포 및 현상 공정액(coating and developing process solution)을 분사하기 위한 복수개의 공정액 분사 노즐(130), 상기 스핀 척(110)에 마운팅된 상기 반도체 웨이퍼(120)의 가장자리부분에 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사 노즐(140), 상기 복수개의 공정액 분사 노즐(130)과 상기 세정액 분사 노즐(140)중에서 어느 하나를 선택하여 상기 반도체 웨이퍼(120)의 상부까지 이동시키기위한 액추에이터(actuator)(150) 그리고 상기 액추에이터(150)을 제어하기 위한 제어부(160)를 구비한다.
상기 반도체 웨이퍼(120)를 마운팅하고 있는 스핀 척(110)은 하부에 모터(motor)(180)가 연결되어 상기 반도체 웨이퍼(120)를 회전시킬 수 있다. 그리고 상기 스핀 척(110)상에 로딩(loading)되는 상기 반도체 웨이퍼(120)가 감광액이나 현상액이 분사될 때, 회전하는 스핀 척(110)에 로딩되어 일정한 회전 속도를 갖는 반도체 웨이퍼(120)에 의해 상기 도포 및 현상 공정액이 균일하게 퍼질 수 있도록 한다. 또한, 상기 도포 및 현상 공정액이 상기 반도체 웨이퍼(120)상에 퍼져있는 상태에서 회전하게 되므로 측면으로 떨어지는 상기 도포 및 현상 공정액을 처리할 수 있도록 상기 스핀 척(110)은 배수 통로(drain passage)를 갖는 컵(cup)(170)내에 수용되어 있다.
본 발명의 포토레지시트 공정 시스템을 반도체 웨이퍼에 현상액을 분사하는 경우에 적용시켜 설명하면 다음과 같다.
먼저 일정한 두께로 코팅된 반도체 웨이퍼를 스텝퍼(stepper)(도시되지 않음)같은 노광장치에 의해 원하는 회로 패턴을 노광한다. 그리고 노광된 반도체 웨이퍼(120)가 스핀 척(110)상에 로딩된다. 상기 반도체 웨이퍼(120)가 상기 스핀 척(110)상에 안전하게 로딩되면 상기 제어부(160)에서 상기 액추에이터(150)으로 신호를 전달하여 현 상태의 공정조건에 맞는 현상액 분사 노즐(130)을 선택하여 상기 반도체 웨이퍼(120)의 가운데부분으로 이동하도록 한다. 이 경우에 상기 공정액 분사 노즐(130)은 공정 상태에 맞게 복수개로 구성되면 상기 복수개의 공정액 분사 노즐(130)은 분사 노즐 포트부(port member)(190)에 설치되고 상기 분사 노즐 포트부(190)는 이송부재(200)에 의해서 도 1의 A로 도시된 화살표 방향으로 이동가능하다. 상기 이송부재(200)에 의해 상기 분사 노즐 포트부(190)을 구동하는 방법에 다양한 기술이 사용될 수 있다는 것은 이 분야에 종사하는 사람들에게는 너무자명한 부분이므로 상세한 설명은 생략한다. 상술한 바와 같이 상기 분사 노즐 포트부(190)에는 본 발명의 실시예에서는 공정액 분사 노즐(130)과 세정액 분사 노즐(140)이 일정 간격을 가지고 나란히 배열되어 있다. 하지만, 상기 공정액 분사 노즐(130)과 세정액 분사 노즐(140)이 나란히 배열되지 않고 동일한 구역에서 다르게 배열되는 것역시 가능하다. 물론 이 경우에도 상기 액추에이터(150)의 구동 범위내에만 있다면 본 발명의 바람직한 실시예와 다른 배열 역시 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 먼저 공정에 필요한 현상액 분사 노즐(130)이 상기 액추에이터(150)의 현재 위치에 맞게 이동된다. 상기 제어부(160)는 상기 이송부재(200)로 신호를 전송하여 상기 이송부재(200)가 일정위치로 수평이동하도록 하여 상기 분사 노즐 포트부(190)상에 설치된 상기 현상액 분사 노즐(130)이 일정한 위치에 도달하도록 한다. 그러면 도 1 및 도 2에 도시된 상기 액추에이터(150)는 수직운동 및 회전운동이 가능하므로 먼저 하부방향으로 수직이동하여 원하는 분사 노즐의 상부에서 진공흡착과 같은 방법을 이용하여 필요한 상기 현상액 분사 노즐(130)을 선택 흡착하여 도 1의 B로 도시된 화살표 방향으로 일정 각도로 회전하여 상기 반도체 웨이퍼(120)상으로 이동한다. 상기 반도체 웨이퍼(120)상에서 위치된 상기 현상액 분사 노즐(130)이 분사되고, 상기 스핀 척(110)이 상기 반도체 웨이퍼(120)를 180°회전시켜 현상액이 상기 반도체 웨이퍼(120)에 골고루(uniformly) 퍼지도록 한다. 상기 현상액에 의한 레지스트 제거공정이 끝나면, 특별히 상기 반도체 웨이퍼(120)의 가장자리 부분을 세정하기 위한 세정액 분사 노즐(140)이 필요하게 되고 이 경우에도 상기 세정액 분사 노즐을 상기 반도체 웨이퍼(120)상에 가져오는 일련의 동작은 역시 상술한 바와 동일한다. 상기 이송부재(200)가 일정한 위치로 움직여 상기 액추에이터(150)가 상기 세정액 분사 노즐(140)을 흡착할 수 있도록 하고 상기 액추에이터(150)가 회전하여 상기 반도체 웨이퍼(120)상으로 이동하는 것이다. 그리고 상기 반도체 웨이퍼 전체를 세정하기 위해 초순수를 이용하여 상기 반도체 웨이퍼(120)를 고속으로 회전하면서 세정한다.
이와 같은 공정을 진행하는 경우에 상술한 대로 상기 공정액 분사 노즐과 세정액 분사 노즐을 구동하기 위해서는 오직 하나의 구동부 즉 액추에이터만으로 충분하므로 각각의 서로 다른 종류의 분사 노즐을 구동하기 위한 서로 다른 구동부가 필요없게 된다.
도 3은 도 1 및 도 2를 인용하여 설명한 본 발명의 바람직한 실시예의 변형예로서 특별히 이송부재(200)없이 상기 공정액 분사 노즐(130)과 상기 세정액 분사 노즐(140)이 미리 분사가능한 방향으로 배치되어 있고, 상기 액추에이터(150)가 단순히 도 3에 C로 도시된 화살표 방향으로 수평운동하면서 원하는 분사 노즐을 단순히 흡착하여 이동하는 방식을 사용한다. 이 경우에 상기 액추에이터(150)가 수평방향으로 이동가능하도록 하는 액추에이터 지지부(155)를 더 구비한다. 또한, 본 발명의 변형예에서는 상기 세정액 분사 노즐(140)이 상기 공정액 분사 노즐(130)과 분리되어 설치되어 있다. 물론 상기 액추에이터(150)의 구동 범위내에 위치되며 일반적으로 상기 세정액 분사 노즐(140)과 상기 공정액 분사 노즐(130)이 일직선상에 위치된다.
이와 같은 도포 및 현상 공정 시스템에 의하면, 서로 다른 종류의 분사 노즐을 하나의 액추에이터를 사용하여 구동하게 되므로 도포 및 현상 공정 시스템의 공간이 절약되어 효율적인 공간 활용이 가능하다. 또한, 도포 및 현상 공정 시스템의 원가 역시 절감할 수 있다.
Claims (2)
- 도포 및 현상 공정 시스템에 있어서:기판을 지지하기 위한 척;상기 척에 마운팅된 기판에 도포 및 현상 공정액을 분사하기 위한 적어도 하나의 공정액 분사 노즐;상기 척에 마운팅된 기판에 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사 노즐;상기 적어도 하나의 공정액 분사 노즐과 상기 세정액 분사 노즐중에서 어느 하나를 선택하여 상기 기판의 상부까지 이동시키기 위한 액추에이터; 및상기 액추에이터를 제어하기 위한 제어부를 포함하여 상기 적어도 하나의 공정액 분사 노즐과 상기 세정액 분사 노즐은 동일한 상기 액추에이터에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 도포 및 현상 공정 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 도포 및 현상 공정 시스템은, 상기 적어도 하나의 공정액 분사 노즐이 설치되는 공정액 분사 노즐 포트부; 및상기 공정액 분사 노즐 포트부를 상기 액추에이터의 구동 범위로 이송시키기 위한 이송 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도포 및 현상 공정 시스템.
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