KR20030026541A - 반도체 장치 제조를 위한 현상액 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

반도체 장치 제조를 위한 현상액 공급 시스템이 개시된다. 이 시스템은 현상액 주 공급 배관, 주 공급 배관에서 유닛 별로 분기된 복수의 분기 배관, 각 분기 배관을 지나는 현상액이 항온을 가지도록 각 분기 배관이 통과하는 항온수 배관, 항온수 배관에 항온수를 공급하는 서큐레이터, 항온수 배관 일 단의 온도를 측정하는 센서A, 항온수 배관을 지나 유닛 별로 토출되는 현상액의 온도를 측정하는 센서B를 구비하여 이루어진다. 본 발명의 시스템에서 센서 B가 이상을 감지할 때 현상 공정을 중단시키는 인터락 장치나 경보를 발하는 경보기가 더 구비될 수 있다.

Description

반도체 장치 제조를 위한 현상액 공급 시스템{System for supplying developer for semiconductor device fabrication}

본 발명은 반도체 장치 제조 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노광 공정에서 현상액을 공급하는 현상액 공급 시스템에 관한 것이다.

반도체 장치 제조는 고도로 집적화된 소자 및 배선으로 회로를 구성하여 이루어지는 것이다. 고도의 정밀성을 가진 패터닝이 가능한 것은 반도체 장치 제조 공정에서 기계적인 방법이 아닌 노광 공정과 에칭이라는 광화학적, 화학적인 방법을 사용할 수 있기 때문이다.

그런데, 이들 반도체 장치 제조 공정에서 광화학적 혹은 화학적인 방법을 사용하므로 그 결과는 화학반응이 이루어지는 공정 조건에 크게 의존하게 된다. 공정 조건 가운데 중요한 것으로 가공되는 기판 주위에 공급되는 화학 물질의 농도, 공정 챔버의 온도, 압력 등이 있다. 따라서, 같은 공정 순서에 의해 반도체 장치 제조 공정이 이루어지는 경우에도 복수의 공정 루트가 존재하고, 각 루트의 공정이 이루어지는 조건이 균일하지 않을 경우, 이들 공정 루트를 통해 얻어지는 결과는 상호 다르게 될 것이다. 또한, 그 차이가 공정이 허용하는 마아진을 벗어날 경우, 일부 공정 루트를 거친 공정 기판은 폐기되거나 재작업을 해야하는 문제가 있다.

기판에 이온주입 마스크나 식각 마스크를 형성하기 위해 포토레지스트 패턴을 형성하는 리소그래피 공정은 기판에 포토레지스트액을 도포하는 공정, 베이크 공정, 포토마스크를 통해 포토레지스트막을 광원에 노출시키는 공정, 현상 공정으로 크게 나뉠 수 있다. 특히, 현상 공정은 전형적인 습식 화학반응에 의해 이루어지는 공정인데 현상이 서로 다른 현상 유닛에서 이루어질 경우, 현상 유닛별 공정 조건의 차이에 따라 식각 마스크 선폭과 형태에 큰 차이가 날 수 있다. 그러므로, 동일한 반도체 장치를 복수의 현상 유닛에서 현상할 경우, 현상액의 다른 조건은 물론이고, 현상액의 온도를 모든 현상 유닛에서 일정한 오차 범위 내로 유지하는 것이 중요하다.

도1은 기존의 현상액 공급 장치 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다. 도1에 따르면, 성분비가 일정하도록 조제된 현상액은 미도시된 현상액 탱크에서 주 공급 라인(11)을 통해 공급된다. 주 공급 라인(11)은 각 현상 유닛을 위해 분기되고, 분기 라인(13:13A, 13B, 13C)이 현상액을 각 유닛으로 공급하게 된다. 그런데 각 분기 라인들(13A, 13B, 13C)은 다른 경로로 각 현상 유닛에 현상액을 공급하므로 각 분기 라인(13)의 길이, 분기 라인(13)이 지나는 주위 환경 등에 따라 유닛에공급되는 현상액의 온도가 달라질 수 있다. 따라서, 분기 라인(13A)이 각 현상 유닛에 현상액을 방출하기 전에 항온수 배관(14A)을 통과하면서 일정 온도를 가지도록 한다.

그러나, 각 현상 유닛에 방출되는 현상액의 온도는 항온수를 공급하는 서큐레이터(15A)의 특성 및 항온수 라인의 길이 등과 같이 설비적인 요건이 미비하여 여전히 유닛 별로 차이가 날 수 있고, 규정된 오차 범위를 벗어날 수 있어서 문제가 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이 복수 개의 현상조를 사용하는 노광의 현상 공정에서 각 현상조의 현상액의 온도차이로 인하여 포토레지스트 패턴이 서로 다른 선폭으로 형성되는 것을 방지하기 위한 것으로, 복수의 현상조에서 현상액의 온도를 일정 오차범위 내로 유지할 수 있는 현상액 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 기존의 현상액 공급 장치 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 현상액 공급 장치 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 현상액 공급 시스템은 현상액 주 공급 배관, 주 공급 배관에서 유닛 별로 분기된 복수의 분기 배관, 각 분기 배관을 지나는 현상액이 항온을 가지도록 각 분기 배관이 통과하는 항온수 배관, 항온수 배관에 항온수를 공급하는 서큐레이터, 항온수 배관 일 단의 온도를 측정하는 센서A, 항온수 배관을 지나 유닛 별로 토출되는 현상액의 온도를 측정하는 센서B를 구비하여 이루어진다.

본 발명의 시스템에서 센서 B가 이상을 감지할 때 현상 공정을 중단시키는 인터락 장치나 경보를 발하는 경보기가 더 구비될 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 일 실시예의 구성을 개념적으로 나타내는 개략적 구성도이다. 도2를 참조하면, 종래의 경우와 같이 현상액 주 공급 배관(11)이 각 현상 유닛을 위해 유닛별로 분기된다. 다른 분기 배관들(13B, 13C)과 같이 특정 분기 배관(13A)은 내부에 흐르는 현상액을 일정 온도로 유지시키기 위해 해당 항온수 배관(14A)을 통과하도록 설치된다. 해당 항온수 배관(14A)의 양단은 해당 서큐레이터(15A)의 입력측 및 출력측과 연결되어 있다. 각 서큘레이터(15A)는 항온수 배관(14A)을 흐르는 용수를 항온으로 가령, 23도씨 정도로 유지하기 위해 항온수 탱크에 히터(21)를 설치하고, 열교환기 형식의 냉열기(미도시)도 구비할 수 있다.

본 발명에서 각 서큐레이터(15A)에서 항온수 배관(14A)으로 진입하는 항온수의 온도를 측정할 수 있도록 각 항온수 배관(14A)의 일단에 센서A(17)를 설치한다. 센서 A(17)는 따라서 서큘레이터(15A)에서 공급되는 항온수가 요청된 온도를 가지고 있는지 판단하는 역할을 한다. 센서A(17)가 측정한 온도값이 규정 온도보다 높거나 낮을 때는 센서 A(17)에서 발생한 신호값이 별도의 표시장치를 통해 표시되어 오퍼레이터가 서큘레이트를 다시 셋팅할 수 있다. 센서 A(17)의 신호값이 직접 서큘레이터(15A)로 전달되어 서큘레이터(15A)의 히터(21)나 냉열기를 작동시키도록 하는 것도 가능하다.

항온수가 규정된 값을 유지함에도 불구하고 각 유닛에서 분기 배관(13A,13B, 13C)을 통해 공급되는 현상액이 규정 온도 범위를 벗어나거나, 유닛별 온도 차가 일정 범위를 벗어날 경우에는 서큘레이터 외의 다른 문제가 있는 것이므로 이를 보완할 때까지 현상 공정을 중단시키는 것도 고려할 수 있다. 따라서, 각 유닛에 공급되는 현상액의 온도를 직접 측정할 수 있는 센서 B(19)가 설치된다. 한편, 센서 B(19)는 각 분기 배관(13A, 13B, 13C)에서 공급되는 현상액의 온도가 허용된 일정 범위 내에 있는가를 측정할 수 있으나, 유닛들 사이의 온도차가 일정 범위에 있는지를 판단할 수는 없다. 그러므로, 유닛들 사이의 온도 차를 측정하기 위해서는 각 분기 배관(13A, 13B, 13C)에 설치된 센서 B(19)들과 공통적으로 연결된 비교기가 더 필요할 수 있다.

현상액이 규정 온도 범위를 벗어날 경우, 센서 B는 연결된 경보기를 통해 단순히 경보 신호를 발생할 수 있고, 센서 B(19)의 신호 출력이 인터록 시스템과 연결될 경우, 장비의 인터록, 가령 밸브 시스템(25)이 가동될 수 있다. 마찬가지로, 센서 B들과 공통적으로 연결된 비교기의 출력 신호도 경보나 인터록을 가동시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 현상액의 온도 변이의 원인을 쉽게 파악할 수 있으므로 용이하게 현상액의 온도를 일정하게 유지하도록 조치하기 용이하다. 현상액을 유닛에 관계없이 일정 범위의 온도로 유지될 수 있고, 각 유닛 사이에 온도차가 일정 범위로 유지될 수 있다. 그러므로, 노광 공정에 의해 형성되는 포토레지스트 패턴의 선폭을 원하는 크기로 유닛에 상관없이 균일하게 유지할 수 있다.

Claims (3)

1. 현상액 주 공급 배관,

   상기 주 공급 배관에서 현상 유닛 별로 분기된 복수의 분기 배관,

   상기 분기 배관이 통과하도록 상기 분기배관별로 설치된 복수의 항온수 배관,

   상기 항온수 배관에 항온수를 공급하도록 상기 항온수 배관별로 설치되는 복수의 서큐레이터,

   각각의 상기 항온수 배관의 일 단의 온도를 측정하도록 설치된 복수의 제1 센서,

   각각의 상기 항온수 배관을 거쳐 현상 유닛 별로 상기 분기 배관에서 토출되는 현상액의 온도를 측정하는 복수의 제2 센서를 구비하여 이루어지는 현상액 공급 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 센서와 연결되며 상기 제2 센서의 이상 감지시 발생되는 신호에 의해 현상 공정을 중단시킬 수 있는 인터록 장치를 더 구비하여 이루어지는 현상액 공급 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   복수의 상기 제2 센서와 공통적으로 연결되는 비교기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현상액 공급 시스템.