KR20020095453A - 균일한 두께를 위한 도포장치와 막두께 제어방법 - Google Patents

균일한 두께를 위한 도포장치와 막두께 제어방법 Download PDF

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Abstract

도포장치는 도포조건을 기초로 반도체웨이퍼에 포토레지스트를 도포하기 위한 도포부와, 도포된 포토레지스트의 막 두께를 측정하기 위한 두께측정부와, 도포부를 제어하기 위한 제어부를 포함한다. 소정의 수의 샘플들의 도포조건에 대한 정보와 소정의 수의 샘플들 상의 막 두께에 대한 정보를 기초로, 제어부는 막 두께와 소정의 수의 샘플들의 도포조건 사이의 관계를 나타내는 근사곡선을 작성한다. 도포장치가 실제 작동을 시작할 때, 제어부는 작성된 근사곡선을 기초로 두께목표값으로부터 도포조건의 보정값을 계산하고, 계산된 보정값을 기초로 도포조건을 제어하기 위한 제어신호를 발생한다.

Description

균일한 두께를 위한 도포장치와 막두께 제어방법{Applying apparatus and method of controlling film thickness for enabling uniform thickness}
본 발명은 균일한 포토레지스트를 반도체웨이퍼에 도포하기 위해 막두께를 제어하는 도포장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체장치 제조의 리소그래피공정에서, 포토레지스트는 반도체웨이퍼에 도포된다. 지금까지 포토레지스트의 균일한 막두께를 확보하는데 다양한 개선 방안이 제안되어 왔다. 막두께의 불균일성이 약 수십 마이크로미터 이하로 제한되어야만 하는 것이 요구되었다.
포토레지스트의 균일한 막두께를 확보하기 위해, 다음의 도포장치가 제안되어 있다. 이 장치는 도포부와 두께제어부를 구비한다. 도포부는 스핀코트방법에 의하여 반도체웨이퍼 위에 포토레지스트를 도포한다. 두께제어부는 반도체웨이퍼를 회전시키는 스핀모터를 제어하고 두께측정기기와 피드백 제어부를 포함한다. 두께측정장치는 반도체웨이퍼(샘플)에 도포된 포토레지스트의 막두께를 측정하고, 측정된 막두께를 표시하는 신호를 출력한다. 피드백 제어부는 두께측정기기로부터 출력신호를 받아서 스핀모터의 회전속도를 제어하여, 측정된 막두께와 소정 기준값간의 차이가 0에 접근하게 한다. 이 장치는 일본 공개특허공보 소63-198329호에 개시되어 있다.
그러나, 포토레지스트 도포공정에서, 막두께는 다양한 요소들, 즉 도포조건들을 고려하여 관리되어야 하는 것이 요구된다. 두께 관리에 요구되는 도포조건들로는 반도체웨이퍼의 회전속도, 반도체웨이퍼의 회전시간, 도포될 화학액의 점도, 화학액의 적하량, 화학액의 온도, 주위의 습도와 같은 것이 있다. 포토레지스트 도포 공정을 시작할 때, 그러한 도포조건들에 대한 최적의 상태를 알아내기 위해 점검하는 것이 필요하다. 그러한 도포장치는 도포장치의 작동시에 손실의 원인이 되는 비교적 긴 점검시간을 필요로 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 막두께를 제어하여 가동 중의 손실을 최소화하는도포장치와 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 도포장치의 구성을 설명하는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 도포장치의 두께보정동작을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에서 생산된 포토레지스트의 막 두께와 반도체웨이퍼를 회전시키는 모터의 회전속도와의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 도포장치의 두께보정 작용을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에서 두께보정 전에 측정된 반도체웨이퍼의 직경방향으로의 하나의 샘플의 포토레지스트 두께 분포를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에서 두께보정 전에 측정된 반도체웨이퍼의 직경방향으로의 다수의 샘플의 포토레지스트 두께 분포를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에서 두께보정 후에 측정된 반도체웨이퍼의 직경 방향으로의 하나의 샘플의 포토레지스트 두께 분포를 보여주는 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 도포장치
10 : 도포부 11 : 회전테이블
12 : 모터 13 : 입력신호선
15 : 드롭 라인 16 : 적하 조절밸브
17 : 회전속도 검출기 18 : 구동부
20 : 제어부 21 : 곡선플로터
22 : 보정값계산기 23 : 제어기
24 : 제어신호라인 30 : 두께측정부
31 : 조사부 32 : 레이저광수신부
33 : 두께계산기 34 : 레이저광원
40(40') : 반도체웨이퍼
본 발명에 따른 도포장치는 적어도 하나의 도포조건을 기반으로 한 스핀코트방법에 의하여 반도체웨이퍼 위에 포토레지스트를 도포하는 도포부와, 도포부에 의하여 반도체 웨이퍼에 도포된 포토레지스트의 막두께를 측정하기 위한 두께측정부와, 도포부를 제어하기 위한 제어부를 포함한다.
본 발명의 첫 번째 측면은, 도포부로부터 보내진 소정의 수의 샘플들에 대한 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 두께측정부로부터 보내진 소정의 수의 샘플들의 막두께에 대한 정보를 기초로 하여, 제어부는 막두께와 소정의 수의 샘플들의 적어도 하나의 도포된 조건 사이의 관계를 가르키는 근사곡선 또는 회귀곡선을 작성하는 것이다. 도포장치가 실제 작동을 시작했을 때, 제어부는 소정의 수의 샘플들과 관계하여 작성된 근사곡선 또는 회귀곡선을 기초로 하여 도포부에 미리 조절된 두께 목표값으로부터 적어도 하나의 도포조건의 보정값을 계산할 수 있고, 제어부는 계산된 보정값을 기초로 적어도 하나의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호를 발생시킨다. 도포부는 제어신호에 의하여 제어된다.
구체적으로는, 본 발명의 첫 번째 측면에서, 도포부는 포토레지스트 막이 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼들을 적어도 하나의 도포조건의 기준값을 변화시킴으로써 소정의 수의 샘플들로서 두께측정부로 보내고, 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 제어부로 보낸다. 두께측정부는 소정의 수의 샘플들 각각에 대한 포토레지스트 막의 두께를 측정하고 측정된 소정의 수의 막두께의 정보를 제어부로 보낸다. 제어부는 곡선플로터와 보정값 계산기와 제어구역을 포함한다. 곡선플로터는 적어도 하나의 도포조건의 정보와 소정의 수의 막두께들의 정보를 사용함으로써 적어도 하나의 도포조건의 기준값과 각각의 기준값에 대응하는 샘플들의 막두께 사이의 관계를 작성한다. 보정값 계산기는 근사곡선 또는 회귀곡선을 기초로 두께목표값으로부터 적어도 하나의 도포조건의 보정값을 계산한다. 제어구역은 계산된 보정값을 기초로 적어도 하나의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호를 발생시킨다.
본 발명의 두 번째 측면은, 도포부는 포토레지스트 막이 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼를 첫 번째 샘플들과 같이 적어도 하나의 도포조건의 기준값을 변화시킴으로써 두께측정부로 보내고, 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 제어부로 보낸다. 두께측정부는 반도체웨이퍼의 직경 방향으로 소정의 수의 첫 번째 샘플들 각각에 대한 포토레지스트막의 두께분포를 측정하고 측정된 소정의 수의 두께분포들을 제어부로 보낸다. 곡선플로터는 소정의 수의 첫 번째 샘플들에 대한 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 소정의 수의 두께분포들에 대한 정보를 사용함으로써, 두께분포와 소정의 수의 첫 번째 샘플에 대한 적어도 하나의 도포조건 사이의 관계를 가르키는 소정의 수의 두께분포곡선을 작성하고 이를 데이터베이스로 저장한다. 소정의 수의 두께분포곡선은 그들의 두께 균일성에 따라 다르고, 가장 균일한 두께를 가지는 두께분포곡선을 포함한다. 도포장치가 실제작동을 시작하였을 때, 도포부는 포토레지스트 막이 형성된 임의의 반도체웨이퍼를 꺼내고 두 번째 샘플인 반도체웨이퍼를 두께측정부로 보낸다. 두께측정부는 두 번째 샘플에 대한 포토레지스트 막의 두께 분포를 측정하고 측정된 그래프에 대한 정보를 제어부로 보낸다. 곡선플로터는 두 번째 샘플의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 두 번째 샘플의 두께 분포에 대한 정보를 사용함으로써 두 번째 샘플의 두께분포곡선을 그린다. 보정값 계산기는 새로운 두께분포곡선을 최적의 두께 균일성을 가지는 두께분포곡선과 비교하고, 새로운 두께분포곡선의 두께균일성보다 열등할 경우 보정값 계산기는 다음에 포토레지스트 막이 최적의 두께균일성을 가지는 두께분포곡선에 대응한 도포조건의 값을 형성하도록 도포조건의 값을 보정한다. 제어부는 도포조건의 보정된 값을 기초로 제어신호를 발생시킨다.
상기의 첫 번째, 두 번째 방식은 하나의 도포장치의 수단이 될 것이다.
본 발명에 따른 막두께 제어방법은 상기 도포장치를 사용한다. 상기 도포장치가 사용되었을 때, 첫 번째 과정에서 막두께를 제어하는 방법은: 도포부에서 포토레지스트 막이 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼를 적어도 하나의 도포조건의 기준값을 변경함으로써 샘플로서 두께측정부로 보내고, 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 제어부로 보내는 공정; 두께측정부에서 소정의 수의 샘플 각각에 대해 포토레지스트 막의 두께를 측정하고 측정된 소정의 수의 막두께에 대한 정보를 제어부로 보내는 공정; 제어부에서 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 소정의 수의 막두께에 대한 정보를 사용함으로써 적어도 하나의 도포조건의 기준값과 각각의 기준값에 대응하는 샘플의 막두께 사이의 관계를 가르키는 근사곡선 또는 회귀곡선을 작성하는 공정; 제어부에서 근사곡선 또는 회귀곡선을 기초로 도포부에서 미리 정해진 두께목표값으로부터 적어도 하나의 도포조건의 보정값을 계산하는 공정; 제어부에서 계산된 보정값을 기초로 적어도 하나의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호를 발생하는 공정을 포함한다. 도포부는 제어신호에 의하여 제어된다.
두 번째 측면에서 막두께를 제어하는 방법은: 도포부에서 적어도 하나의 도포조건의 기준값을 변화시킴으로써 형성된 포토레지스트 막이 형성된 소정의 수의반도체웨이퍼를 첫 번째 샘플로서 두께측정부로 보내고, 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 제어부로 보내는 공정; 두께측정부에서 반도체웨이퍼의 직경방향으로 소정의 수의 첫 번째 샘플 각각에 대한 포토레지스트 막의 두께 분포를 측정하고 측정된 소정의 수의 두께 분포에 대한 정보를 제어부로 보내는 공정; 제어부에서 소정의 수의 첫 번째 샘플에 대한 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 소정의 수의 두께 분포에 대한 정보를 사용함으로써, 두께분포와 소정의 수의 첫 번째 샘플의 적어도 하나 도포조건 사이의 관계를 가르키는 소정의 수의 두께분포 곡선을 작성하고 데이터베이스로서 두께분포그래프를 저장하는 단계를 포함한다. 소정의 수의 두께분포곡선은 그들의 두께 균일성에 따라 다르고 최적의 두께 균일성을 가지는 두께분포곡선을 포함한다. 막두께를 제어하는 방법은: 도포장치가 실제 작동할 때, 도포부에서 포토레지스트 막이 형성된 임의의 반도체웨이퍼를 꺼내고 두 번째 샘플과 같이 반도체웨이퍼를 두께측정부로 보내고 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 제어부로 보내는 공정; 두께측정부에서 두 번째 샘플에 대한 포토레지스트 막의 두께 분포를 측정하고 측정된 두께분포를 제어부로 보내는 공정; 제어부에서 두 번째 샘플의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 두 번째 샘플의 두께분포에 대한 정보를 사용함으로써 새로운 두께 분포 곡선으로서 두 번째 샘플의 두께 분포 곡선을 작성하는 공정; 제어부에서 새로운 두께 분포 곡선을 최적의 두께 균일성을 가지는 두께 분포 곡선과 그래프상에서 비교하고, 새로운 두께분포곡선의 두께 균일성이 최적의 두께 균일성보다 열등할 때 다음에 최적의 두께 균일성을 가지는 두께분포곡선에 대응하는 도포조건의 값으로 포토레지스트 막을 형성하기 위해 도포조건의 값을 보정하는 공정; 제어부에서 도포조건의 보정된 값을 기초로 제어신호를 발생시키는 공정을 포함한다.
바람직한 실시예는 다음과 같다.
도 1에 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 도포장치는 반도체웨이퍼(40)에 포토레지스트를 도포하기 위한 도포부(10), 도포부(10)를 제어하기 위한 제어부(20), 반도체웨이퍼(40')에 도포된 포토레지스트의 막두께를 측정하기 위한 두께측정부(30)를 구비한다.
도포부(10)는 반도체웨이퍼(40)를 유지하기 위한 회전테이블(11), 회전테이블(11)을 회전시키기 위한 모터(12), 반도체웨이퍼(40) 위에 포토레지스트를 떨어뜨리기 위한 드롭라인(15)을 구비한다. 도포부(10)는 일반적으로 밀폐된 공간 안에 수용된다. 도포부(10)는 스핀코트방법에 의하여 반도체웨이퍼(40)에 포토레지스트를 도포한다. 포토레지스트는 드롭라인(15)으로부터 회전하는 반도체웨이퍼(40) 상로 떨어지고 반도체웨이퍼(40)상에 균일하게 퍼진 포토레지스트는 포토레지스트 막을 형성하고, 그 다음 포토레지스트 막은 건조된다. 모터(12) 외에도, 도포부(10)는 제어부(20)의 제어하에 도포조건들의 값들을 변경시키기 위해 제어되는 부품들과 도포조건의 값을 검출하는 다수의 센서들을 포함한다.
도포조건들로는 모터(12)의 회전속도, 모터(12)의 회전시간, 화학액(포토레지스트)의 종류, 화학액의 적하량, 적하시간, 적하속도, 화학액의 온도, 화학액이 떨어지는 동안의 반도체웨이퍼(40)의 회전속도, 주위의 습도 및 장치의 설정조건들(예컨대, 막두께의 목표값)이 있다. 도포조건들의 값들은 입력값들과 검출된 값들을 포함한다. 제어되는 부품들은 모터(12), 드롭라인(15)에 마련된 적하제어밸브(16), 냉각기 및 가열기로 구성된다. 도시되지 않은 냉각기와 가열기는 도포부(10) 공간 내의 온도를 조절한다. 도 1은 제어되는 부품들의 예로서 모터(12)와 드롭제어밸브(16)를 도시한다. 한편, 센서들로는 회전속도 검출기, 전압계, 전류계, 유량계, 온도계 및 습도계와 같은 것이 있다. 예를 들어, 전압계와 전류계는 냉각기와 가열기내의 전압과 전류를 검출한다. 유량계는 드롭라인(15)내의 화학액의 흐름을 검출한다. 온도계와 습도계는 도포부(10)의 공간내의 온도와 습도를 검출한다. 도 1은 센서의 하나의 예로서 모터(12)의 회전속도를 검출하는 회전속도 검출기(17)를 보여준다. 회전속도 검출기(17)는 검출된 회전속도를 도포조건을 나타내는 정보로하여 제어부(20)로 보낸다.
제어부(20)는 곡선플로터(21), 보정값계산기(22) 및 제어기(23)로 구성된다. 제어부(20)는 포토레지스트의 막두께를 제어하기 위해 피드백제어에 의해 도포조건들의 값들을 변화시킨다. 환언하면, 도포부(10)와 두께측정부(30)로부터 보내진 정보에 기초하여, 제어부(20)는 포토레지스트 막두께가 목표값에 맞도록 모터(12)와 적하조절밸브(16)등을 제어한다.
곡선 플로터(21)는 도포부(10)로부터 보내진 도포조건에 대한 정보와 두께측정부(30)로부터 보내진 막두께에 대한 정보를 받는다. 이 정보를 기초로, 곡선 플로터(21)는 도포조건들의 값들과 대응하는 막두께를 그래프상에 작도한다. 그 결과, 도포조건들의 값들과 대응하는 막두께의 근사곡선 또는 회귀곡선을 작도한다. 도 1은 회전속도 검출기(17)에 검출된 신호만이 도포부(10)로부터의 도포조건에 대한 정보로서 곡선플로터(21)에 입력되는 것을 보여준다. 그러나, 상기에서 설명한 바와 같이, 곡선플로터(21)에 입력되는 도포조건들에 관한 복수의 정보가 있다. 간단히, 도 1은 복수의 정보가 입력되는 신호선으로서 하나의 라인(13)만을 보여주고 있다.
작도된 근사곡선과 회귀곡선 중에 더 적합한 하나를 기초로, 보정값계산기(22)는 도포부(10)에 미리 정해진 포토레지스트의 두께목표값에 대응하는 도포조건의 보정값을 계산한다.
도포조건의 계산된 보정값을 기초로, 제어기(23)는 모터(12)와 적하조절밸브(16)를 제어하기 위한 신호를 발생하여 출력한다. 모터(12)는 구동부(18)를 통해서 제어된다. 제어신호선들로서, 도 1은 제어기(23)로부터 드롭제어밸브(16)까지의 제어신호선과 제어기(23)로부터 구동부(18)까지의 제어신호선을 보여준다. 그러나, 상기에서 설명한 바와 같이, 제어기(23)는 복수의 제어되는 부품들에 제어기(23)를 연결하는 복수의 제어신호선이 있다. 간단히, 도 1은 제어신호선으로서 하나의 라인(24)만을 보여준다.
두께측정부(30)는 도포부(10)에 의해 반도체웨이퍼(40')에 도포된 포토레지스트의 막두께를 측정한다. 반도체웨이퍼(40')는 컨베이어벨트에 의해 도포부(10)로부터 두께측정부(30)내의 소정의 위치로 운반된다. 두께측정부(30)는 레이저광원(34)과 레이저광원(34)으로부터 나오는 레이저광을 반도체웨이퍼(40')에 조사하는 조사부(31)를 구비한다. 레이저광수신부(32)는 포토레지스트 막의 표면과 웨이퍼의 표면으로부터 반사된 빛을 받는다. 두께계산기(33)는 레이저광수신부(32)에서 검출된 신호를 기초로 반도체웨이퍼(40') 위의 포토레지스트 막두께를 계산하고, 곡선 플로터(21)는 계산된 막두께에 대한 정보를 출력한다. 레이저광이 반도체웨이퍼(40')에 방사되었을 때, 두께계산기(33)는 포토레지스트의 조사된 지점에서의 두께를 계산한다. 반도체웨이퍼(40')의 복수지점에 레이저광이 조사되도록 조사지점은 반도체웨이퍼(40')의 직경방향으로 이동한다. 두께계산기(33)는 복수지점에서의 막두께를 계산하고, 또한 평균 막두께로서 그들의 평균값을 계산한다. 두께계산기(33)는 또한 반도체웨이퍼(40')의 직경방향으로의 두께분포로서 다수의 지점 위에 막두께들을 출력한다. 두께분포는 포토레지스트 막두께의 분포를 그것의 중심축을 포함한 반도체웨이퍼의 도포된 표면의 수직구역으로 나타낸다.
본 발명의 제1실시예에서의 도포장치에서, 포토레지스트는 도포부(10)에 적어도 하나의 도포조건의 설정값을 변화시켜 도포되고, 따라서 복수의 반도체웨이퍼들은 샘플들로서 생산된다. 도포부(10)는 복수의 샘플들의 도포조건들에 대한 정보를 제어부(20)로 보낸다. 한편, 두께계산기(33)는 복수의 샘플들의 측정된 막두께(평균막두께)에 대한 정보를 제어부(20)로 보낸다. 곡선플로터(21)는 다수의 샘플들의 도포조건들에 대한 정보와 막두께의 값에 대한 정보를 받아서, 도포조건과 대응하는 막두께의 값을 그래프상에 작도한다. 그 결과로, 도포조건의 값들 및 대응하는 막두께의 값의 근사곡선이 작도된다. 작도된 근사곡선을 기초로, 보정값계산기(22)는 포토레지스트의 미리 정해진 두께목표값에 대응하는 도포조건의 보정값을 계산한다. 도포조건의 계산된 보정값을 기초로, 제어기(23)는 도포부(10)에서의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 이와 같은 방법으로, 제1실시예에 따른 도포장치는 오직 몇몇의 샘플을 만드는 것에 의해 매우 많은 수의 반도체웨이퍼에 대한 포토레지스트 도포조건들을 제어할 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 도포장치의 두께보정동작이 설명될 것이다. 도 2는 도포장치의 두께보정동작을 설명하는 흐름도이고, 도 3은 포토레지스트의 막두께와 모터(12)의 회전속도(rpm)와의 관계를 보여주는 그래프이다. 여기서, 모터(12)의 회전속도는 도포조건의 구체적인 예에 따라 설명될 것이다. 두께계산기(33)는 상기에서 설명되었던 반도체웨이퍼(40')의 평균 막두께를 측정하고, 측정된 막두께를 곡선플로터(21)로 보낸다.
실제 제조 작업에 들어가기 전에, 포토레지스트의 두께목표값을 정한다(예컨대,nm 또는Å). 도포부(10)는 이 경우의 모터(12)의 회전속도와 같은 특정한 도포조건의 설정값을 변경하고, 소정의 수의 반도체웨이퍼들 위에 포토레지스트 막들이 형성된다. 포토레지스트 막들이 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼들은 샘플로서 사용된다. 도포부(10)는, 소정의 수의 반도체웨이퍼들 위에 포토레지스트들을 형성하는 동안, 모터(12)의 회전속도를 포함한 모든 도포조건의 값들을 검출하고, 검출된 값들을 도포조건들에 대한 정보로 하여 곡선플로터(21)로 보낸다. 도포부(10)는 또한 미리 정해진 두께목표값과 설정값과 화학액에 대한 정보와 같은 도포조건에 대한 입력된 정보를 곡선플로터(21)로 보낸다(단계 A1). 도포조건에 대한 정보는 제어부(20)의 메모리(미도시)에 저장되고, 나중에 설명될 근사곡선 또는 회귀곡선을 작도하는데 사용된다.
여기서, 두께목표값은 경험으로부터 얻어진 포토레지스트의 평균 막두께이고, 나중에 설명될 근사곡선 또는 회귀곡선에 기초하여 모터(12)의 회전속도의 보정값을 계산하기 위한 기초가 될 것이다. 설정값들이 소정의 수의 샘플들을 만들 때에, 변경될 수 있는 도포조건들로는, 모터(12)의 회전속도 이외에도 상기에서 언급된 회전시간, 화학액의 종류, 액의 양, 적하시간, 적하속도, 화학액이 적하되는 동안 웨이퍼의 회전속도, 화학액의 온도 및 주위습도가 있다.
도포부(10)에서 만들어진 샘플들은 순차적으로 두께측정부(30)로 보내진다(단계 A2). 환언하면, 도포부는 하나의 샘플을 만들고 그것을 두께측정부(30)로 보낸 다음, 다른 샘플을 만들기 시작한다. 두께측정부(30)는 보내진 샘플들 위의 포토레지스트의 평균막두께(예컨대, nm 또는 Å)를 측정하고, 측정된 평균막두께를 제어부(20)로 보낸다(단계 A3). 이 동작은 소정의 수의 샘플들에 대해 수행된다.
제어부(20)는 도포부(10)로부터 받은 도포조건들에 대한 정보(메모리에 저장된 정보)에 포함된 모터(12)의 회전속도와 샘플들의 대응하는 평균막두께를 그래프 상에 작도한다. 제어부(20)는 소정의 수의 샘플들에 대해 그러한 작도를 행하여 모터(12)의 회전속도와 각각의 회전속도에 대응하는 평균막두께 사이의 관계를 보여주는 근사곡선을 작도한다(단계 A4). 도 3은 곡선플로터(21)에 의해 작도된 모터(12)의 회전속도와 포토레지스트의 평균막두께 사이의 관계를 보여주는 근사곡선의 하나의 예를 보여준다. 이 경우에, 여덟 개의 샘플이 있다. 곡선플로터(21)는 근사곡선 대신에 회귀곡선을 도시할 수 있다. 회귀곡선에 대한 상세한 설명은 잘 알려져 있으므로 생략한다. 어떤 경우라도, 작도된 근사곡선 또는 회귀곡선에 대한 정보는 제어부(20)의 메모리에 저장된다.
적절한 근사곡선들 또는 회귀곡선들을 작도하기 위해 많은 샘플들에 대한 정보를 획득하는 것이 요구된다. 실제 작동에 들어가기 전에, 도포장치(1)는 상기에서 언급된 바와 같은 방법으로 복수의 샘플들 각각에 대한 막두께를 측정한다. 얻어진 정보는 제어부(20)의 메모리에 저장된다. 이것은 근사곡선 또는 회귀곡선의 정확성을 증가시키는 것을 가능하게 한다.
곡선플로터(21)는 근사곡선 또는 회귀곡선 밖으로 벗어난 특이한 작도점들을 저장된 정보로부터 삭제한다. 이것은 미리 근사곡선 또는 회귀곡선의 상한과 하한 범위를 정하고, 그 범위 밖으로 벗어난 막두께를 특이점들로 하여 삭제함으로써 행할 수도 있다. 나아가, 회귀곡선의 경우, 곡선플로터(21)에서 계산된 보정계수를 더 작게 만드는 가장 적절한 하나(예컨대, 제3의 회귀곡선)가 선택된다.
그러한 방법으로 얻어진 근사곡선 또는 회귀곡선을 기초로, 보정값계산기(22)는 두께목표값에 대응하는 도포조건의 보정값, 여기서는 모터(12)의 회전속도의 보정값을 계산한다(단계 A5). 도포조건(모터(12)의 회전속도)의 계산된 보정값을 기초로, 제어기(23)는 도포부(10)의 피제어부품(모터(12))을 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 발생된 제어신호는 보정된 도포조건에 대응하는 피제어부품으로 보내진다. 이 경우, 제어기(23)는 구동부(18)을 통해 모터(12)의 회전속도를 제어하여 그 회전속도가 보정된 회전속도가 되게한다(단계 A6).
그 후에, 도포장치는 도포조건의 보정값을 기초로 실제 작동을 시작하고 생산물 제조를 위해 반도체웨이퍼를 생산한다.
상기 설명에서는, 설명을 간단하게 하기 위해 하나의 도포조건만이 보정되었다. 그러나, 두 개 이상의 도포조건이 보정될 수 있다는 것은 말할 나위도 없다.
이런 식으로, 반도체웨이퍼상의 포토레지스트막의 평균막두께를 복수의 도포조건들에 기초하여 보정하는 것이 가능하다.
부수적으로, 특정한 도포조건의 최적의 값이 실제작동 중에 변화하여 포토레지스트의 막두께가 불균일하게 하는 원인이 되는 경우가 있다. 본 발명의 두 번째 실시예에서 두께보정동작은 그러한 문제점을 해결한다.
도 1과 도 4 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제2실시예에서의 도포장치의 두께보정동작이 설명될 것이다. 도 1에 보인 도포장치는 제2실시예에서도 사용된될 수 있다. 여기서는 도포조건의 구체적인 예로서 화학액의 온도가 고려될 것이다. 두께계산기(33)는 상기에서 설명된 반도체웨이퍼(40')의 두께분포를 측정하고 측정된 두께분포를 곡선플로터(21)에 보낸다.
도 4는 제2실시예의 도포장치의 두께보정동작을 설명하는 흐름도이다. 도 5는 본 발명의 제2실시예에서의 두께보정 전에 측정된 반도체웨이퍼의 직경방향으로의 하나의 샘플의 포토레지스트 두께분포를 보여주는 그래프이다. 도 6은 보정전의 복수의 샘플들의 포토레지스트 두께분포를 보여주는 그래프이다. 도 7은 제2실시예에 따른 두께보정 후에 측정된 반도체웨이퍼의 직경방향으로의 하나의 샘플의 포토레지스트 두께 분포를 보여주는 그래프이다.
도 1과 도 4에서, 실제 작동에 들어가기 전에, 도포부(10)는 도포조건, 이 경우는 화학액의 온도의 설정을 변경하고 소정의 수의 샘플들을 만들고, 그 다음 도포조건에 대한 정보로서 도포조건의 설정값과 탐지된 값을 제어부(20)로 보낸다(단계 B1). 도포조건에 대한 정보는 제어부(20)의 메모리에 저장된다. 그러는 동안, 만들어진 샘플들은 순차적으로 두께측정부(30)로 보내진다(단계 B2)
두께측정부(30)는 보내진 샘플들의 각각에 대한 포토레지스트의 두께분포를 측정한다. 두께계산기(33)는 측정된 두께분포에 대한 정보를 제어부(20)로 보낸다(단계 B3).
제어부(20)는 메모리에 두께분포에 대한 정보를 저장한다. 곡선플로터(21)는 두께분포에 대한 정보를 기초로, 도 5에서 보인 바와 같은 두께분포곡선을 나타내는 그래프를 작도한다. 도 5에는, 두께분포에 대한 11개의 측정포인트가 있다. 횡축의 "0"은 반도체웨이퍼의 중심축의 위치, 즉 회전테이블(11)의 회전 축의 위치를 나타낸다. 횡축상의 각각의 숫자는 중심축까지의 거리(mm)를 나타낸다. 중심축으로부터 오른쪽은 양의 값이고, 왼쪽은 음의 값이다. 또한, 도 5에서 수직축은 포토레지스트의 막두께(Å)를 가르킨다. 도 6과 도 7에도 마찬가지로 적용된다.
소정의 수의 샘플들의 두께 분포에 대하여 받은 정보(메모리에 저장된 정보)를 기초로, 제어부(20)는 도 6에서 보인 바와 같은 두께분포를 작성한다. 소정의 수의 샘플들의 두께분포곡선을 포함하는 두께분포그래프는 메모리에 저장된다. 나중의, 도포장치(1)의 실제작동 중에, 두께분포그래프는 최고의 두께분포균일성을 가지는 도포 조건을 가지는 보정을 위한 데이터베이스로서 사용된다(단계 B4). 도 6에서 보여지는 두께분포곡선 (1) 내지 (8)은, 도포조건들의 다른 설정값들, 여기서는 특정한 화학액의 다른 온도들, 때문에 그것들의 두께균일성이 다르다. 그 안에 포함된 두께분포곡선(6)은 가장 유리한 두께균일성을 가진다.
그러한 두께분포곡선은 복수의 도포조건들의 각각에 대해 작성되고 메모리에 저장된다. 데이터베이스에서, 각 샘플의 두께분포들과 그것들의 도포조건들의 설정값들은 대응하게 저장된다.
도포장치가 실제 작동을 시작할 때, 즉 생산물 제조를 위해 포토레지스트 막을 형성하는 것을 시작할 때, 도포부(10)는 실제 작동 시작시간에 모든 도포조건에 대한 정보를 제어부(20)로 보낸다(단계 B5). 도포조건에 대한 정보는 메모리에 저장된다. 포토레지스트 막이 형성된 복수의 반도체웨이퍼 중, 하나의 반도체웨이퍼는 규칙적으로 또는 임의적으로 하나의 샘플(두번째 샘플)로서 선택되고, 두께측정부(30)에 보내진다(단계 B6).
두께계산기(33)는 보내진 샘플의 포토레지스트 두께분포를 측정하고, 측정된 두께분포에 대한 정보를 제어부(20)로 보낸다(단계 B7).
두께분포에 대한 보내진 정보를 기초로, 곡선플로터(21)는 새로운 두께분포 곡선을 작성하고 이것을 메모리에 저장한다. 작성된 새로운 두께분포곡선과 도포부(10)로부터 보내진 도포조건에 대한 정보(메모리에 저장된 정보)를 사용함으로써, 보정값계산기(22)는 데이터베이스를 참조하여 도포조건의 보정값을 계산한다(단계 B8). 상기에서 설명한 바와 같이, 도포조건은 화학액의 온도, 적하되는 화학액의 양, 적하시간, 적하속도 및 화학액을 적하할 때의 반도체웨이퍼의 회전속도와 같은 것을 포함한다.
예컨대, 복수의 도포조건 중에서 화학액의 온도 때문에 불균일한 막두께를 가지는 샘플(도 6의(1))이 있다. 이 경우, 보정값계산기(22)는 데이터베이스로부터화학액의 온도의 두께분포곡선을 가져오고, 새로운 두께분포곡선을 가장 유리한 두께균일성을 가지는 두께분포곡선(6)과 비교한다. 비교 결과, 만약 새로운 두께분포곡선의 두께균일성이 가장 유리한 두께 균일성보다 열등할 경우, 보정값계산기(22)는 보정된 도포조건, 즉 보정값으로서 유리한 온도일성(도 6의 (6))을 가지는 샘플의 화학액 온도를 출력한다.
마지막으로, 보정된 도포조건을 기초로, 제어기(23)는 도포부(10)의 피제어부를 제어하기 위한 제어신호를 발생하고, 발생된 제어신호를 기초로 피제어부들을 제어하고, 보정된 도포조건을 만든다(단계 B9). 복수의 도포조건들 중에 오직 화학액의 온도가 보정되었을 때, 오직 화학액의 온도만이 제어된다. 마찬가지로, 다수의 도포조건이 보정되었을 때는 다수의 보정된 도포조건들의 각각이 제어된다.
따라서, 반도체웨이퍼 위의 포토레지스트 두께 분포의 불균일성을 보정하는 것은 가능하다.
두께계산기(33)는 평균막두께를 측정하는 기능과 두께분포를 측정하는 기능을 가지고 있기 때문에, 본 발명에 따른 도포장치는 상기 제1실시예의 보정기능과 제2실시예의 보정기능을 가질 수 있다. 제1실시예에 따른 보정기능과 제2실시예에 따른 보정기능은 분리하여 수행되거나 병행하여 수행될 수 있다.
다른 실시예로, 다음과 같은 예가 적용될 수 있다. 각 도포조건에 대해 모터(12)의 회전속도의 범위를 미리 정하는 것이 바람직하다. 따라서, 제어부(20)는 근사곡선의 이동을 위한 경보기능을 가지는 것이 바람직하다. 환언하면, 제어기(23)는 모터(12)의 최대회전속도를 초과하는 보정된 회전속도에서 경보를 가동한다. 경보가 가동되었을 때, 제어기(23)는 도포장치를 안전하게 사용하기 위하여 도포동작을 금지한다.
보정된 도포조건과 보정되지 않은 도포조건을 구별하기 위해 플래그를 설정하거나 도포조건들의 그룹들을 형성하는 것이 바람직하다. 이것은 보정이 필요한지 아닌지를 결정을 용이하게 한다.
본 발명에 따르면, 도포부와 제어부와 두께측정부를 라인으로 연결하여 제어부가 도포부를 제어하도록 함으로써, 몇 개의 샘플들만으로 많은 반도체웨이퍼들에 대한 포토레지스트의 도포조건을 제어하는 것이 가능하다. 이것은 도포장치가 효율적으로 작동하도록 하게한다. 더욱이, 다른 도포조건(예컨대, 화학액의 종류)들을 가지는 소정의 수의 샘플들의 막두께가 측정된다. 이것은 도포장치에서 포토레지스트의 막두께를 정확하게 측정할 때의 안정성을 제공한다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 도포조건을 기초로 스핀코트법에 의하여 반도체웨이퍼에 포토레지스트를 도포하기 위한 도포부, 상기 도포부에 의해 반도체웨이퍼에 도포된 포토레지스트 막두께를 측정하기 위한 두께측정부, 상기 도포부를 제어하기 위한 제어부를 포함하며,
    상기 도포부로부터 보내진 소정의 수의 샘플들에 대한 상기 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 상기 두께측정부로부터 보내진 소정의 수의 샘플들의 막두께에 대한 정보를 기초로, 상기 제어부는 막두께와 상기 소정의 샘플들의 상기의 적어도 하나의 도포조건 사이의 관계를 나타내는 근사곡선 또는 회귀곡선을 작도하고;
    상기 도포장치가 실제 작동을 시작할 때, 상기 제어부는 상기 소정의 수의 샘플들의 관련하여 작도된 상기 근사곡선 또는 회귀곡선을 기초로 상기 도포부에 미리 조절된 두께 목표값으로부터 상기의 적어도 하나의 도포조건의 보정값을 계산하고, 상기 제어부는 계산된 보정값을 기초로 상기의 적어도 하나의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호를 발생하여 상기 제어신호에 의해 상기의 도포부를 제어하는도포장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도포부는 상기 적어도 하나의 도포조건의 설정값을 변경시킴으로써 포토레지스트 막이 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼를 상기 소정의수의 샘플들로 하여 상기 두께측정부로 보내고, 상기 적어도 하나의 도포조건에 관한 정보를 상기 제어부로 보내고;
    상기 두께측정부는 상기 소정의 수의 샘플들의 각각에 대한 포토레지스트 막의 두께를 측정하고 상기 측정된 소정의 수의 막두께들에 대한 정보를 상기 제어부로 보내고;
    상기 제어부는 곡선플로터, 보정값계산기 및 제어기를 구비하고;
    상기 곡선플로터는 상기 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 상기 소정의 수의 막두께들에 대한 정보를 사용하여 상기 적어도 하나의 도포조건과 각각의 설정값에 대응하는 샘플의 막두께 사이의 관계를 나타내는 근사곡선 또는 회귀곡선을 작도하고;
    상기 보정값계산기는 상기 근사곡선 또는 회귀곡선을 기초로 상기 두께목표값으로부터 상기 적어도 하나의 도포조건의 보정값을 계산하고;
    상기 제어기는 계산된 보정값을 기초로 상기 적어도 하나의 도포조건에 대한 제어신호를 발생시키고, 상기 제어신호에 의해 상기 도포부를 제어하는 것을 특징으로 하는 도포장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 도포부는 상기 반도체웨이퍼를 회전시키기 위한 모터를 포함하고, 상기 적어도 하나의 도포조건은 상기 모터의 회전속도이고, 상기 적어도 하나의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호는 상기 모터의 회전 속도를 제어하기 위한 신호인 도포장치.
  4. 제2항에 있어서, 샘플이 상기 근사곡선 또는 회귀곡선에서 미리 정해진 범위를 초과하는 막두께를 가질 때, 상기 곡선플로터는 특이점으로서 상기 샘플의 막두께를 삭제하는 도포장치.
  5. 적어도 하나의 도포조건을 기초로 스핀코트법에 의하여 반도체웨이퍼에 포토레지스트를 도포하기 위한 도포부, 상기 도포부에 의해 반도체웨이퍼의 직경방향으로 반도체웨이퍼에 도포되는 포토레지스트의 두께분포를 측정하기 위한 두께측정부, 상기 도포부를 제어하기 위한 제어부를 포함하며,
    상기 도포부는 상기 적어도 하나의 도포조건의 설정값을 변화시킴으로써 포토레지스트 막이 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼를 제1샘플로 하여 상기 두께측정부로 보내고;
    상기 두께측정부는 상기 소정의 수의 제1샘플들 각각에 대한 포토레지스트 막들의 두께 분포를 측정하고, 측정된 소정의 수의 두께분포에 대한 정보를 제어부로 보내고;
    상기 제어부는 곡선플로터, 보정값계산기 및 제어기를 포함하고;
    상기 곡선플로터는 상기 소정의 수의 제1샘플에 대한 상기의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 상기 소정의 수의 두께분포들에 대한 정보를 사용함으로써 상기 소정 수의 제1샘플들에 대한 두께분포와 상기 적어도 하나의 도포조건 간의 관계를 나타내는 소정 수의 두께분포곡선들을 포함하며 상기 소정 수의 두께분포곡선들은 두께 균일성이 다르고 가장 유리한 두께 균일성을 가지는 두께분포곡선을 가지는 두께분포그래프를 작도하여 데이터베이스로서 저장하고;
    도포장치가 실제 작동을 시작할 때, 상기 도포부는 포토레지스트 막이 형성된 임의의 반도체웨이퍼를 꺼내고, 상기 반도체웨이퍼를 제2샘플로서 상기 두께측정부로 보내고, 상기의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 상기 제어부로 보내고;
    상기 두께측정부는 상기 제2샘플에 대한 포토레지스트 막의 두께분포를 측정하고 상기 측정된 두께분포에 대한 정보를 제어부로 보내고;
    상기 곡선플로터는 상기 제2샘플의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 상기 제2샘플의 두께 분포에 대한 정보를 사용함으로써 새로운 두께 분포 곡선으로서 상기 두 번째 샘플의 두께 분포 곡선을 작도하고;
    상기 보정값 계산기는 상기 새로운 두께 분포 곡선을 최적의 두께 균일성을 가지는 두께분포곡선과 그래프상에서 비교하고, 상기 새로운 두께 분포 곡선의 두께균일성이 최적의 두께균일성보다 열등할 때, 상기 보정값계산기는 다음의 포토레지스트 막형성시를 위한 도포조건의 값을 최적의 두께 균일성을 가지는 두께 분포 곡선에 대응하는 도포조건의 값으로 보정하고;
    상기 제어기는 도포조건의 보정값을 기초로 제어신호를 발생하고, 상기 제어신호에 의하여 상기 도포부를 제어하는 도포장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 도포부는 상기 반도체웨이퍼를 회전시키기 위한 모터를 포함하고, 상기 도포조건은 상기 모터의 회전속도이고, 상기 제어신호는 상기 모터의 회전속도를 제어하기 위한 신호인 도포장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 두께측정부는 상기 포토레지스트의 막두께를 측정하는 기능과 반도체웨이퍼의 직경방향으로 포토레지스트의 두께분포를 측정하는 기능을 가지며;
    상기 도포부는 상기 적어도 하나의 도포조건의 설정값을 변화시킴으로써 포토레지스트 막이 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼들을 제1샘플들로 하여 상기 두께측정부로 보내고, 상기 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 제어부로 보내고;
    상기 두께측정부는 상기 소정의 수의 제1샘플들 각각에 대한 포토레지스트 막의 두께분포를 측정하고, 상기 측정된 소정의 수의 두께분포에 대한 정보를 제어부로 보내고;
    상기 곡선플로터는, 상기 소정의 수의 제1샘플들에 대한 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 상기 소정의 수의 두께분포에 대한 정보를 사용함으로써, 소정의 수의 제1샘플에 대한 두께 분포와 상기 적어도 하나의 도포조건 사이의 관계를 나타내는 소정의 수의 두께분포곡선들로서 두께균일성이 다르나 최적의 두께균일성을 갖는 두께분포곡선도 포함하는 소정 수의 두께분포곡선들을 포함하는 두께 분포 그래프를 작도하고 데이터베이스로서 저장하고;
    도포장치가 실제 작동을 시작할 때, 상기 도포부는 포토레지스트가 형성된 임의의 반도체웨이퍼를 꺼내고, 상기 반도체웨이퍼를 제2샘플로서 상기 두께측정부로 보내고, 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 상기 제어부로 보내고;
    상기 두께측정부는 상기 제2샘플에 대한 포토레지스트 막의 두께 분포를 측정하고 상기 측정된 두께 분포에 대한 정보를 상기 제어부로 보내고;
    상기 곡선플로터는 상기 제2샘플의 적어도 하나의 도포조선에 대한 정보와 상기 제2샘플의 두께분포에 대한 정보를 사용함으로써 새로운 두께분포곡선으로서 상기 두 번째 샘플의 두께분포곡선을 작도하고;
    상기 보정값계산기는 새로운 두께분포곡선을 최적의 두께균일성을 가지는 상기 두께분포곡선과 그래프상에서 비교하고, 상기 새로운 두께분포곡선의 두께균일성이 최적의 두께균일성보다 열등할 때, 상기 보정값계산기는 다음의 포토레지스트 막 형성시를 위한 도포조건의 값을 최적의 두께 균일성을 가지는 두께 분포 곡선에 대응하는 도포조건의 값으로 보정하고;
    상기 제어기는 도포조건의 보정값을 기초로 제어신호를 발생시키고, 상기 제어신호에 의하여 상기 도포부를 제어하는 도포장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 도포부는 상기 반도체웨이퍼를 회전시키기 위한 모터를 포함하고, 상기의 적어도 하나의 도포조건은 상기 모터의 회전속도이고, 상기의 적어도 하나의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호는 상기 모터의 회전속도를 제어하기 위한 신호인 제어장치.
  9. 제7항에 있어서, 샘플이 상기 근사곡선 또는 회귀곡선에서 미리 정한 범위를초과하는 막두께를 가질 때, 상기 곡선플로터는 특이점으로서 상기 샘플의 막두께를 삭제하는 도포장치.
  10. 적어도 하나의 도포조건을 기초로 스핀코트법에 의하여 반도체웨이퍼에 포토레지스트를 도포하기 위한 도포부, 상기 도포부에 의하여 반도체웨이퍼에 도포된 포토레지스트의 막두께를 측정하기 위한 두께측정부, 및 상기 도포부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 도포장치를 위한 막두께 제어방법에 있어서:
    상기 도포부에서, 적어도 하나의 도포조건의 설정값을 변화시킴으로써 포토레지스트가 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼들을 샘플들로하여 상기 두께측정부로 보내고, 상기의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 상기 제어부로 보내는 단계;
    상기 두께측정부에서, 상기 소정의 수의 샘플들 각각에 대한 포토레지스트 막들의 두께를 측정하고 상기 측정된 소정의 수의 막두께들에 대한 정보를 상기 제어부로 보내는 단계;
    상기 제어부에서, 상기의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 상기 소정의 수의 막두께에 대한 정보를 사용함으로써 상기 적어도 하나의 도포조건의 설정값과 각 설정값에 대응하는 샘플의 막두께 사이의 관계를 나타내는 근사곡선 또는 대략곡선을 작도하는 단계;
    상기 제어부에서, 상기 근사곡선 또는 회귀곡선을 기초로 상기 도포부에 미리 정해진 두께 목표값으로부터 상기 적어도 하나의 도포조건의 보정값을 계산하는단계;
    상기 제어부에서, 계산된 보정값을 기초로 적어도 하나의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호를 발생시키는 단계; 및
    제어신호에 의해 상기 도포부를 제어하는 단계을 포함하는 막두께 제어방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 도포부는 상기 반도체웨이퍼를 회전시키기 위한 모터를 포함하고, 상기의 적어도 하나의 도포조건은 상기 모터의 회전속도이고, 상기의 적어도 하나의 도포조건을 제어하기 위한 제어신호는 상기 모터의 회전속도를 제어하기 위한 신호인 막두께 제어방법.
  12. 제10항에 있어서, 샘플이 상기 근사곡선 또는 회귀곡선에서 정해진 범위를 초과하는 막두께를 가질 때, 상기 제어부에 의해서 특이점으로서 상기 샘플의 막두께를 삭제하는 공정을 더 포함하는 막두께 제어방법.
  13. 적어도 하나의 도포조건을 기초로 스핀코트법에 의하여 반도체웨이퍼에 포토레지스트를 도포하기 위한 도포부, 반도체웨이퍼의 직경방향으로 상기 도포부에 의해 반도체웨이퍼에 도포되는 포토레지스트의 두께분포를 측정하기 위한 두께측정부,및 상기 도포부를 제어하기 위한 제어부를 포함하며,
    상기 도포부에서, 제1샘플들로서 상기 적어도 하나의 도포조건의 설정값을 변화시킴으로써 포토레지스트 막이 형성된 소정의 수의 반도체웨이퍼들을 상기 두께측정부로 보내고, 상기의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 상기 제어부로 보내는 단계;
    상기 두께측정부에서, 상기 소정의 수의 제1샘플들 각각에 대한 포토레지스트 막의 두께 분포를 측정하고, 상기 측정된 소정의 수의 두께 분포에 대한 정보를 상기 제어부로 보내는 단계;
    상기 제어부에서, 상기 소정의 수의 제1샘플들에 대한 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 상기 소정의 수의 두께 분포에 대한 정보를 사용함으로써, 상기 소정의 수의 제1샘플들과 소정의 수의 두께 균일성이 다른 두께분포곡선들과 최적의 두께 균일성을 가지는 두께분포곡선을 포함하는 두께 분포와 상기 적어도 하나의 도포조건 사이의 관계를 나타내는 두께 분포 그래프를 작도하고 데이터베이스로 저장하는 단계;
    도포장치가 실제 작동을 시작할 때, 상기 도포부는, 포토레지스트가 형성된 임의의 반도체웨이퍼를 꺼내고 상기 반도체웨이퍼를 제2샘플로서 상기 두께측정부로 보내고, 상기의 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보를 제어부로 보내는 단계;
    상기 두께측정부에서, 상기 제2샘플에 대한 포토레지스트 막의 두께 분포를 측정하고 상기 측정된 두께 분포에 대한 정보를 상기 제어부로 보내는 단계;
    상기 제어부에서, 상기 제2샘플의 상기 적어도 하나의 도포조건에 대한 정보와 상기 제2샘플의 두께 분포에 대한 정보를 사용함으로써 새로운 두께 분포 곡선으로서 상기 제2샘플의 두께 분포 곡선을 작성하는 단계;
    상기 제어부에서, 상기 새로운 두께 분포 곡선을 최적의 두께 균일성을 가지는 두께 분포 곡선과 그래프상에서 비교하고, 상기 새로운 두께 분포 곡선의 두께 균일성이 최적의 두께 균일성보다 열등할 때, 다음에 최적의 두께 균일성을 가지는 두께 분포 곡선에 대응하는 도포조건의 값을 가진 포토레지스트 막이 형성되도록 도포조건의 값을 보정하는 단계;
    상기 제어부에서, 도포조건의 보정값을 기초로 제어신호를 발생시키는 단계; 및
    상기 제어신호에 의해서 상기 도포부가 제어되는 단계을 포함하는 막두께 제어방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 도포부는 상기 반도체를 회전시키기 위한 모터를 포함하고, 상기 도포조건은 상기 모터의 회전속도이고, 상기 제어신호는 상기 모터의 회전속도를 제어하기 위한 신호인 막두께 제어방법.
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