KR200247864Y1 - 포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스시스템 - Google Patents

포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스시스템 Download PDF

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Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼상에 포토레지스트 분배시 도중에 버려지는 포토레지스트를 회수하여 재사용 가능하도록 하는 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템에 관한 것이다. 본 고안의 포토레지스트 디스펜스 시스템은 포토레지스트 회수조와, 포토레지스트 공급조로부터 공급되는 포토레지스트를 일시 저장하는 버퍼 탱크와 관련하여 배치된 배기 밸브 및 상기 버퍼 탱크를 거쳐 일시 저장된 포토레지스트를 여과하는 필터 하우징과 관련하여 배치된 배기 밸브를 통하여 배출되는 포토레지스트를 회수하도록 상기 포토레지스트 회수조에 연결된 회수 관로와, 상기 포토레지스트 회수조에 회수된 포토레지스트를 반환하여 재사용 가능하도록 포토레지스트 공급조에 연결된 반환 관로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 필터 하우징과 버퍼 탱크에서 소량의 포토레지스트가 버려짐으로써 낭비되는 것을 100% 회수하여 재사용함으로써 자원 낭비를 방지할 수 있으며, 원가 절감의 효과를 기대할 수 있다.

Description

포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템 {PHOTORESIST DISPENSE SYSTEM HAVING A STRUCTURE FOR RECOVERING AN WAISTED PHOTORESIST}
본 고안은 반도체 웨이퍼상에 포토레지스트를 일정하게 분배하는 포토레지스트 디스펜스 시스템(photoresist dispense system)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼상에 포토레지스트 분배시 도중에 버려지는 포토레지스트를 회수하여 재사용 가능하도록 하는 기능을 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 반도체 웨이퍼의 포토마스킹 공정중의 포토리소그래피(photolithograph)는 웨이퍼로 전달되는 영상 마스크를 형성하고, 감광막이라 불리는 포토레지스트(photoresist) 물질을 도포한 후, 포토레지스트 물질이 도포된 웨이퍼 표면에 마스크의 영상을 전사하는 공정을 포함한다. 이 때, 반도체 웨이퍼에 도포되는 포토레지스트 물질은 도 1에 예시된 포토레지스트 디스펜스 장치에 의해 일정량씩 반도체 웨이퍼 표면에 분배된다.
도 1에 예시된 바와 같이, 포토레지스트 디스펜스 장치는 포토레지스트 공급조(10, 20), 버퍼 탱크(12, 22), 디스펜스 펌프(30), 필터 하우징(40), S/B 온오프 밸브(50)를 포함한다.
초기에, 제 1 포토레지스트 공급조, 예를 들면,(10)내에 충만되어 있는 포토레지스트는 그에 대응하는 버퍼 탱크(12)로 공급되고, 버퍼 탱크(12)내에 공급된 포토레지스트는 3-웨이 밸브(32)를 통하여 디스펜스 펌프(30)내에 제공된다.
이러한 상태에서, 외부로부터 포토레지스트 디스펜스 신호가 인가되면, 에어 솔레노이드 밸브(도시안된)가 구동하여 디스펜스 펌프(30)의 공기 유입구를 통하여 공기가 유입된다. 이때, 디스펜스 펌프(30)의 실린더는 그 내부로 유입된 공기에 의해 수직으로 움직이게 되고, 디스펜스 펌프(30)에 연결된 벨로우즈(32)가 수축되면서 4 내지 5 kg/㎠의 압력이 가하여져 벨로우즈(32)내의 포토레지스트가 디스펜스 펌프(30)의 출구로 배출된다. 또한, 동시에 필터 하우징(40)내에 저장되어 있는 포토레지스트는 필터(42)에 의해 여과되어 디스펜스 펌프(30)가 움직이는 압력만큼 노즐 방향으로 밀려나간다. 노즐을 통하여 공급되는 포토레지스트는 S/B 온오프 밸브(50)를 거쳐 웨이퍼(100)상에 디스펜스된다.
어느 하나의 포토레지스트 공급조(10)내에 충만된 포토레지스트가 소진되었을 때는 도시 안된 센서에 의해 그 상태가 감지되어, 상시 개방상태로 제어되는 3-웨이 밸브(32)가 상시 폐쇄상태로 바뀌어 다른 하나의 포토레지스트 공급조, 즉 (20)로 포토레지스트 사용 경로가 변경된다. 마찬가지로, 이 상태에서 포토레지스트 공급조(20)내 포토레지스트가 모두 다 소진되었을 경우에는 센서에 의해 그 상태가 감지되어, 다시 다른 하나의 포토레지스트 공급조(10)가 재사용되는 방식으로 두 개의 포토레지스트 공급조(10, 20)가 교대로 사용상태로 전환된다.
이와 같이 사용중인 포토레지스트 공급조를 다른 하나의 포토레지스트 공급조로 교체하거나 포토레지스트 공급 라인에 존재하는 공기를 제거하는 경우에는 포토레지스트 공급조(10, 20)의 N2유입구(14, 24)측에 N2가스를 유입시킴으로써 포토레지스트 공급조(10, 20)내를 일정한 압력으로 유지한다. 그러면, 포토레지스트 관로에 잔존하는 포토레지스트가 대응하는 버퍼 탱크(12, 22)로 이동하게 된다. 이 때 버퍼 탱크(12, 22)와 관련하여 배치된 배기 밸브(16, 26)를 개방상태로 유지하면 공기와 혼합된 버블성 포토레지스트가 벤트 밸브(16, 26)를 통하여 소량, 예를 들면 30cc 정도 배출된다. 이때, 배출되는 포토레지스트는 회수가 불가능하므로 값비싼 포토레지스트가 낭비되고 있는 실정이다.
이와 더불어, 통상의 포토레지스트 디스펜스 시스템의 동작중에 공기를 제거하기 위하여 필터 하우징(40)과 관련되어 배치된 배기 밸브(46)가 항시 1/4 정도개방된 상태로 있기 때문에, 디스펜스 펌프(30)의 가압시 소량의 포토레지스트, 예로 1.5cc의 포토레지스트가 항시 배기 밸브(46)를 통해 외부로 토출되어 낭비되는 문제가 있다.
그러므로, 본 고안은 상술한 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 포토레지스트 디스펜스 시스템에서 낭비되는 포토레지스트를 회수할 수 있는 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 포토레지스트 디스펜스 시스템에서 하나 이상의 포토레지스트 공급조로부터 공급되는 포토레지스트를 디스펜스 펌프에 의해 가해진 압력차에 의하여 반도체 웨이퍼의 표면에 분배할 때 배기 밸브를 통하여 배출되는 포토레지스트를 회수하는 장치는: 포토레지스트 회수조; 상기 배기 밸브를 통하여 배출되는 포토레지스트를 회수하도록 상기 포토레지스트 회수조에 연결된 회수 관로; 상기 포토레지스트 회수조에 회수된 포토레지스트를 반환하여 재사용 가능하도록 상기 포토레지스트 공급조로부터 상기 포토레지스트 공급조에 연결된 반환 관로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술의 포토레지스트 디스펜스 시스템의 구성도,
도 2는 본 고안에 따라서 포토레지스트 회수 기능을 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템의 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 20 : 포토레지스트 공급조 12, 22 : 버퍼 탱크
30 : 디스펜스 펌프 40 : 필터 하우징
100 : 포토레지스트 회수조 100 : 반도체 웨이퍼
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예의 동작을 상세하게 설명한다. 본 고안의 설명에 앞서 전체 도면에 있어서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하는 것으로 하며, 따라서 그에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 고안에 따라서 포토레지스트 디스펜스 시스템에서 낭비되는 포토레지스트를 회수할 수 있는 구조를 갖는 디스펜스 시스템의 구성도가 도시된다.
본 고안에 따라서 구성된 포토레지스트 디스펜스 시스템은 한 쌍의 포토레지스트 공급조(10, 20)로부터 공급되는 포토레지스트를 일시 저장하는 버퍼 탱크(12, 22)와 관련하여 배치된 배기 밸브들(16, 26)과 연결된 제 1 회수 관로(110), 버퍼 탱크(12, 22)를 거쳐 일시 저장된 포토레지스트를 여과하는 필터 하우징(40)과 관련하여 배치된 배기 밸브(46)과 연결된 제 2 회수 관로(120), 각각의 배기 밸브(16, 26, 46)를 통하여 배출되는 포토레지스트를 회수하여 저장하는 포토레지스트 회수조(100), 포토레지스트 회수조(200)에 회수된 포토레지스트를 재사용 가능하도록 각각의 포토레지스트 공급조(10, 20)에 반환하도록 연결된 반환 관로(140)를 포함한다.
포토레지스트 회수조(200)에는 각각의 배기 밸브(16, 26, 46)와 제 1 및 제 2 회수 관로(110, 120)를 통하여 회수된 포토레지스트의 레벨을 감지하는 정전용량 센서가 배치되어, 포토레지스트 회수조내에 회수된 포토레지스트의 레벨을 감지한다.
반환 관로(140)에는 포토레지스트 회수조(200)로부터 제 1 및 제 2 포토레지스트 공급조(10, 20)로 포토레지스트가 반환될 때 개방되는 수동 밸브(142)와, 제 1 포토레지스트 공급조(10)와 제 2 포토레지스트 공급조(20)로 반환되는 포토레지스트를 적절히 분배하는 3-웨이 밸브(150)가 배치되어 있다.
제 1 회수 관로(110)에는 각각의 배기 밸브(16, 26)로부터 회수되는 포토레지스터가 모여져서 제 1 회수 관로(110)에 연결하는 합성 밸브(112)가 배치되어 있으며, 제 2 회수 관로(120)에는 체크 밸브(122)가 구비되어 제 1 및 제 2 공급조(10, 20)로 반환되는 포토레지스트가 필터 하우징(40)으로 역류되는 것을 방지한다.
상술한 구성을 갖는 본 고안의 포토레지스트 회수 기능을 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템의 동작은 다음과 같이 설명된다.
포토레지스트는 포토레지스트 공급조, 예를 들면,(10)와, 그에 대응하는 버퍼 탱크(12)와, 디스펜스 펌프(30)를 거쳐 필터 하우징(40)에 포토레지스트에 공급되어 있다. 이 때, 포토레지스트 디스펜스 신호에 따라 디스펜스 펌프(30)가 동작되면, 필터 하우징(40)내에 저장되어 있는 포토레지스트가 디스펜스 펌프(30)가 움직이는 압력만큼 노즐 방향으로 밀려나가 반도체 웨이퍼(100)상에 디스펜스되고, 동시에 필터 하우징(40)과 관련하여 배치된 배기밸브(46)를 통하여 일부의 포토레지스트가 공기와 함께 유출된다.
이 때, 배기 밸브(46)를 통하여 배출되는 일부의 포토레지스트가 제 2 회수 관로(120)를 통하여 포토레지스트 회수조(200)로 회수된다.
한편, 현재 사용중인 포토레지스트 공급조, 예로 (10)를 다른 하나의 포토레지스트 공급조, 예로 (20)로 교체하는 경우 또는 포토레지스트 관로에 존재하는 공기를 제거하고자 하는 경우, 사용중인 포토레지스트 공급조(10)에 N2가스를 공급한다. 그러면, 버퍼 탱크(12)와 관련하여 배치되어 있는 배기 밸브(16)를 통하여 관로잔존하는 포토레지스트가 토출되며, 이렇게 토출된 소량의 포토레지스트는 각각의 합성 밸브(112)를 거쳐 제 1 회수관로(110)를 통하여 자연스럽게 포토레지스트 회수조(200)로 회수된다.
포토레지스트 회수조(200)에 회수되는 포토레지스트의 레벨은 수시로 정전용량 센서(210)에 의해 감지되며, 포토레지스트 회수조(200)에 회수된 포토레지스트의 양이 기설정 레벨에 도달되면, 정전 용량 센서(210)가 온(ON) 상태로 동작하여 회수조(200)의 포토레지스트의 레벨이 충만상태임을 표시한다.
포토레지스트 회수조(200)의 충만 상태가 확인됨에 따라, 운전자는 매뉴얼 밸브(142)를 오픈시키고 포토레지스트 회수조(200)에 N2가스를 공급하여 가압함으로써 회수조(200)내에 충만된 포토레지스트를 반환 관로(140)를 통하여 제 1 및 제 2 공급조(10, 20)로 반환한다. 이때, 3-웨이 밸브(150)를 상시 개방 상태로 하는 경우에는 회수된 포토레지스트가 제 1 공급조(10)로 반환되고, 그와 반대로 상시 폐쇄 상태로 하는 경우에는 회수된 포토레지스트가 제 2 공급조(20)로 반환된다.
이 경우, 회수조(200)에서 공급조(10, 20)로 반환되는 포토레지스트는 제 2 회수관로(120)에 체크 밸브(122)가 설치되어 있기 때문에 필터 하우징(40)으로 역류하지는 않는다.
본 고안의 회수 기능을 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템은 포토레지스트를 디스펜스하는 동안이나 포토레지스트 공급조를 사용하고 있는 중에도 관계없이포토레지스트 회수조에 포토레지스트를 회수하고, 회수된 포토레지스트를 다시 공급조로 반환할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 포토레지스트 회수 기능을 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템은 종래 기술의 디스펜스 시스템에서 반도체 웨이퍼상에 포토레지스트를 디스펜스할 때 필터 하우징과 버퍼 탱크에서 소량의 포토레지스트가 버려짐으로써 낭비되는 것을 100% 회수하여 재사용함으로써 자원 낭비를 방지할 수 있으며, 원가 절감의 효과를 기대할 수 있다.

Claims (6)

  1. 포토레지스트 디스펜스 시스템에서 하나 이상의 포토레지스트 공급조로부터 공급되는 포토레지스트를 디스펜스 펌프에 의해 가해진 압력차에 의하여 반도체 웨이퍼의 표면에 분배할 때 배기 밸브를 통하여 배출되는 포토레지스트를 회수하는 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템에 있어서,
    포토레지스트 회수조;
    상기 배기 밸브를 통하여 배출되는 포토레지스트를 회수하도록 상기 포토레지스트 회수조에 연결된 회수 관로;
    상기 포토레지스트 회수조에 회수된 포토레지스트를 반환하여 재사용 가능하도록 상기 포토레지스트 회수조로부터 상기 포토레지스트 공급조에 연결된 반환 관로를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 포토레지스트 디스펜스 시스템은 상기 포토레지스트 회수조에 회수된 포토레지스트의 기설정 레벨을 감지하여 반환 시점을 알려주는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 센서는 상기 회수된 포토레지스트의 레벨을 정전용량으로서 감지하는 정전용량 센서인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 포토레지스트 회수조는 가압 가스에 의해 상기 회수된 포토레지스트를 상기 반환 관로를 통하여 상기 포토레지스트 공급조로 반환하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 회수 관로는 상기 배기 밸브를 통하여 회수되는 포토레지스트의 역류를 방지하는 체크 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 회수 관로는:
    상기 포토레지스트 공급조로부터 공급되는 포토레지스트를 일시 저장하는 버퍼 탱크와 관련하여 배치된 배기 밸브와 연결된 제 1 회수 관로;
    상기 버퍼 탱크를 거쳐 일시 저장된 포토레지스트를 여과하는 필터 하우징과 관련하여 배치된 배기 밸브와 연결된 제 2 회수 관로를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 회수 구조를 갖는 포토레지스트 디스펜스 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210015170A (ko) * 2019-08-01 2021-02-10 세메스 주식회사 약액 공급 장치

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