KR20010056088A

KR20010056088A - 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치

Info

Publication number: KR20010056088A
Application number: KR1019990057507A
Authority: KR
Inventors: 이현배; 김종수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2001-07-04

Abstract

본 발명은, 웨이퍼에 분사되는 현상액의 온도가 제어되도록 하는 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치에 관한 것으로서, 히터에 의해 가열된 순수의 온도가 센서에서 감지되고 가열된 순수에 의해 관을 흐르는 현상액의 온도가 설정되며, 현상액이 공급되며 홀이 형성된 노즐에 현상액의 온도를 감지하는 온도센서가 삽입되어서 상기 온도센서에 의한 온도신호가 제어부에서 파악되어 디스플레이부를 통해 디스플레이됨과 동시에 웨이퍼 상에 분사되는 현상액의 설정 온도와 실제 온도가 비교되어서 제어부에 의해 히터의 발열량이 조절되어 현상액의 실제 온도가 제어됨으로써 현상공정에서의 현상액 온도를 정확하게 파악할 수 있어서 현상공정 감시가 용이하게 이루어지고, 현상액의 설정 온도를 만족시키는 범위 내에서의 현상액 온도제어가 이루어짐으로써 현상공정의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치{Apparatus for controlling developer temperature of manufacturing semiconductor devices in developing facility}

본 발명은 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현상공정이 이루어지는 동안 최종적으로 노즐에서 웨이퍼에 분사되는 현상액의 온도를 디스플레이하고, 현상액의 온도가 설정된 범위를 유지하도록 제어하는 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치에 관한 것이다.

반도체 장치를 제조하기 위해서는 포토레지스트 도포, 사진, 현상, 식각, 전극형성 등의 공정이 반복적으로 진행되어야 하며, 이들 공정이 진행되면서 원하는 기능을 수행하는 반도체 장치로 제조된다.

상기 공정중 사진공정이 종료된 웨이퍼에 도포되어 있는 포토레지스트를 제거하기 위해 현상액을 분사하는 현상공정은 패턴형성을 위해 큰 비중을 차지하는 중요한 공정이라고 할 수 있다. 이 현상공정에서 요구되는 중요한 요소로는 분사되는 현상액의 온도라고 할 수 있다.

감광막으로 사용된 포토레지스트는 양성 또는 음성 감광막으로 적용되는데, 특히 포토레지스트가 양성 감광막으로 적용될 때는 현상액의 온도에 의해 대단히 민감하게 반응하므로 현상액의 온도를 적정하게 유지시키는 것이 요구된다.

종래의 현상액을 웨이퍼에 분사하기 위한 장치의 개략적인 도면이 도1에 제시되어 있는데, 도1을 참조하면, 현상액의 온도가 적정온도로 유지되도록제어하기 위한 구성이 제시되어 있다.

현상액 온도를 조절하기 위한 순수를 공급하는 물탱크(10)에 저장된 순수를 순환펌프(12)에서 펌핑하여 히터(14)로 둘러싸인 관으로 공급한다. 관을 통과한 순수는 소정 온도로 가열되어서 항온조(Water Jacket, 16)로 공급되는데, 가열된 순수가 순환되면서 항온조(16)를 관통하는 꼬인 형태의 현상배관(17)을 흐르는 현상액의 온도를 간접적으로 높인다. 그리고, 항온조(16)에 병렬로 설치된 배관부(18)에도 가열된 물이 공급되는데, 이중배관(20)을 흐르면서 항온조(16)에서 1차 가열된 현상액의 온도가 최종적으로 상승된다. 그러면 현상액은 노즐(22)을 통해 웨이퍼로 분사된다.

이때의 분사되는 현상액의 온도는 도2에서 보는 바와 같이 제어부(28)의 제어동작에 의해 조절된다. 즉, 히터(14)에서 가열된 순수의 온도를 감지하는 온도센서A(26)로부터 공급되는 신호를 제어부(28)에서 판단하여 히터(14)의 가열온도가 조절되고, 과열시 냉각판(24)에 냉각수를 순환시켜서 온도를 낮춘다. 순환펌프(12)와 냉각판(24)의 냉각수를 순환시키는 냉각펌프(29)의 펌핑을 제어부(28)가 제어함으로써 히터(14)의 가열과 병행하여 항온조(16)로 공급되는 순수의 온도가 조절된다.

웨이퍼에 분사되는 현상액의 온도는 항온조(16)로 공급되는 순수의 가열온도에 의한 통계치에 의존하는 것이었다.

전술한 종래의 실제 현상액이 분사되는 온도는 노즐(22)에서 분사되기까지 외부의 영향에 의해 약간의 온도차이가 발생하게 되어 웨이퍼에 분사되는현상액 온도의 실제치와 설정치의 차이가 발생하게 되고, 분사되는 현상액의 실제 온도를 확인하기 어려운 문제점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 웨이퍼에 분사되는 현상액의 온도를 노즐에서 파악하여 설정온도에 맞게 제어하고, 그 온도를 디스플레이하여 현상능력을 향상시키며 실제 온도를 확인하기 위한 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치를 제공하는 데 있다.

도1은 종래의 현상설비의 현상액 온도 제어장치의 개략적인 도면이다.

도2는 도1의 온도 제어를 위한 블록도이다.

도3은 본 발명에 따른 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도4는 도3의 온도 제어를 위한 블록도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10, 30 : 물탱크 12, 32 : 순환펌프

14, 34 : 히터 16, 36 : 항온조

17, 37 : 현상액관 18, 38 : 배관부

20, 40 : 이중배관 22, 42 : 노즐

24, 44 : 냉각판 26, 43, 46 : 온도센서

28, 48 : 제어부 29, 49 : 냉각펌프

50 : 디스플레이부 52 : 디스플레이 패널(Display Panel)

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치는, 히터에 의해 가열된 순수의 온도가 센서에서 감지되고 가열된 순수에 의해 관을 흐르는 현상액의 온도가 조정되며, 현상액이 공급되며 홀이 형성된 노즐에 현상액의 온도를 감지하는 온도센서가 삽입되어서 웨이퍼에 분사되는 현상액의 온도가 디스플레이부를 통해 디스플레이됨과 동시에 노즐에서 분사되는 현상액의 온도와 설정 온도를 비교하여 웨이퍼에 분사되는 현상액의 온도를 정확하게 제어할 수 있도록 이루어진다.

상기 제어부는 상기 히터의 발열량의 조절로 상기 항온조에 담긴 순수의 온도가 조절되어 현상액의 온도가 제어되도록 함이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3을 참조하면, 본 발명의 실시예를 위한 도면이 제시되어 있으며, 이는 현상액 가열을 위한 물탱크(30)에 순환펌프(32)가 연결되어 있고, 순환펌프(32)로부터 연결되어 히터(34)에 감싸인 관을 통해 순수가 공급되며, 히터(34)를 통과한 순수가 항온조(36)로 공급된다. 그리고, 히터(34) 외측에는 히터(34)의 온도를 낮추기 위한 냉각판(44)이 도시하지 않은 냉각펌프에 연결되어 냉각수가 순환된다.

현상액이 공급되는 현상액관(37)이 설치되며, 이 현상액관(37)으로부터 항온조(36)를 관통하여 배관부(38)와 이중배관(40) 및 노즐(42)이 순차적으로 연결되어 있다. 배관부(38)는 히터(34)를 통과한 순수가 관을 통해 항온조(36)와 병렬로 연결되어 있으며, 항온조(36)와 배관부(38)는 통합된 관을 통해 다시 물탱크(30)에 연결되어 있다.

그리고, 노즐(42)에는 중앙부에 온도센서B(43)가 설치되어 있으며, 히터(34)와 항온조(36) 사이에 설치되어 있는 온도센서A(46)와 함께 제어부(48)에 연결되어 있다. 또한 제어부(48)에는, 도4에서 보는 바와 같이, 순환펌프(32)와 냉각펌프(49)가 연결되며, 노즐(42)에서의 현상액의 온도를 디스플레이하기 위한 디스플레이부(50)가 연결되어 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예는, 현상액이 가열된 순수에 의해 간접적으로 가열되어 이중배관(40)을 통해 노즐(42)로 공급되고, 온도센서A(46) 및 온도센서B(43)에서 감지된 순수 및 현상액의 온도신호가 제어부(48)에 공급되어서 현상액의 설정 온도 및 실제 온도가 디스플레이되며, 최종적으로 노즐(42)에서의 현상액의 온도가 제어되도록 이루어진다.

즉, 항온조(36) 및 이중배관(40)에서 가열된 현상액이 노즐(42)로 공급되며, 노즐(42)에서의 현상액의 온도가 온도센서B(43)에서 감지되어 제어부(48)로 공급된다. 그러면 제어부(48)에서는 설정된 현상액의 온도와 실제 온도가 디스플레이부(50)를 통해 디스플레이 패널(52)에 디스플레이되도록 하고, 예를 들면 23.0℃와 같이, 설정 온도의 허용범위를 만족하지 않으면 히터(34), 냉각펌프(49) 및 순환펌프(32)의 동작을 제어함으로써 설정 온도를 만족시킨다.

예를 들면, 노즐(42)에서 분사되는 현상액의 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 제어부(48)는 히터(34)를 작동시켜 순수의 온도를 높임으로써 현상액의 온도가 상승되도록 한다.

이와 반대로, 노즐(42)에 현상액의 온도가 높은 경우 제어부(48)는 히터(34)의 작동을 멈추게 하면서 냉각펌프(49)를 구동시켜서 순수의 온도를 낮춤으로써 현상액의 온도를 하강시키거나, 히터(34)의 발열량을 줄이면서 냉각수를 순환시킴으로써 현상액의 온도를 하강시키는 등의 제어동작을 수행할 수 있다.

본 실시예의 온도센서B(43)는 노즐(42)의 일측을 뚫어서 노즐(42) 내에 삽입시켜서 현상액이 온도센서B(43)에 직접 접촉되도록 함으로써 정확한 온도가 측정되도록 할 수 있고, 노즐(42) 표면에 부착시켜서 현상액에 의해 상승된 노즐의 온도가 측정되어 현상액의 온도를 추정하게 할 수도 있을것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의한 실시예에 의하면 웨이퍼로 분사되는 현상액의 설정 온도 및 실제 온도가 디스플레이 되어서 한눈에 현상액의 온도를 파악할 수 있어서 현상공정이 원활하게 이루어질 수 있도록 감시할 수 있고, 현상액의 온도가 웨이퍼에 분사되기 직전에 감지된 온도이므로 더욱 정확한 현상액 온도제어가 이루어지며, 이로써 현상공정이 효율적으로 수행될 수 있는 이점이 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 현상공정에서의 현상액 온도를 정확하게 파악할 수 있어서 현상공정 감시가 용이하게 이루어지고, 현상액의 설정 온도를 만족시키는 범위 내에서의 현상액 온도제어가 이루어짐으로써 현상공정의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

현상액이 분사되는 분사노즐이 구비되며 순수가 순환되는 항온조와, 상기 항온조에 순환되는 순수의 온도를 조절하기 위한 히터와 순수 순환펌프 및 냉각수 순환펌프를 구동시켜 현상액의 온도를 조절하도록 된 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치에 있어서,

상기 분사노즐에서 분사되는 현상액의 온도를 감지하는 온도센서; 및

상기 현상액의 온도에 따라 히터와 순수 순환펌프 및 냉각수 순환펌프를 선택적으로 구동시켜 상기 항온조에 순환되는 순수의 온도를 조절하는 제어수단;

이 구비된 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 분사노즐에서 분사되는 현상액의 온도와 설정온도를 디스플레이하는 디스플레이수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 상기 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 온도센서는 상기 분사노즐의 일측에 형성된 관통홀에 삽입되어 설치된 것을 특징으로 하는 상기 반도체 장치 제조용 현상설비의 현상액 온도 제어장치.