KR20030046129A - 스피너장비 및 이를 이용한 레지스트층 현상방법 - Google Patents

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KR20030046129A
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Abstract

기판 상에 레지스트 패턴을 형성하는 현상공정을 스핀방식에 의해 수행하는 스피너장비 및 이를 이용한 현상방법이 개시된다. 본 발명에 따른 스피너장비에는 회전가능한 챔버가 구비된다. 상기 챔버 내부에는 공정수행용 기판을 상측에 수평하게 고정시킨 후 회전시킬 수 있는 척이 도입된다. 상기 공정수행용 기판의 상측으로 공정수행용 케미컬을 공급해주며 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 복수개의 케미컬 공급노즐들이 상기 챔버 내벽에 설치된다. 본 발명에 따르면, 척의 회전 방향에 대한 챔버의 회전 방향에 따라 고속 rpm을 확보하여 프로세스를 구현하거나, 챔버 내에 형성된 기류의 영향을 최소화하는 것이 가능하다.

Description

스피너장비 및 이를 이용한 레지스트층 현상방법{Spinner apparatus and development method using the same}
본 발명은 반도체 소자 제조공정에 이용되는 스피너장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정수행용 케미컬을 분사하는 방식으로 레지스트층을 현상하는 데에 이용되는 스피너장비 및 이를 이용한 레지스트층 현상방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조공정은 반도체 웨이퍼 상에 서로 성질을 달리하는 도전층, 반도체층 및 절연층을 그 적층의 순서 및 패턴의 형상을 조합하여 일정한 기능을 수행하는 전자회로를 실현하는 과정이라고 말할 수 있다. 특히, 반도체 메모리소자 및 반도체 논리소자 등은 일정한 목적 하에 설계된 포토마스크를 사용하여 동일한 기능 및 형태를 갖는 복수개의 단위 칩들을 반도체 웨이퍼 상에 반복적으로 구현한 것이다. 또한 각 단위 칩의 경우에도 동일한 형상을 갖는 복수개의 단위 셀들이 단위 칩 내에 매트릭스 상으로 반복적으로 형성되어지는 것이다.
한편, 반도체 메모리소자 및 반도체 논리소자 등이 점점 더 고집적화됨에 따라 각 소자를 구성하는 각종 패턴들의 크기는 더욱 미세화되어, 디자인 룰이 0.35 ㎛, 0.25㎛, 0.18㎛, 0.15㎛ 등으로 점차 작아지고 있다. 그러나 이러한 소자 패턴의 미세화 추세와는 반대로 생산성의 향상이라는 측면에서 반도체 웨이퍼의 크기는 6", 8", 12" 등으로 점점 대형화되어 가고 있으며, 포토마스크의 크기도 5" x 5", 6" x 6", 9" x 9" 등으로 점점 대형화되어 가고 있는 추세이다.
따라서, 소자 패턴의 미세화에도 불구하고 반도체 웨이퍼 또는 포토마스크 등의 기판의 크기는 더욱 대형화되어 가고 있기 때문에, 대형화된 반도체 웨이퍼 또는 포토마스크의 내부에서 동일 반복적으로 형성되는 소자 패턴들의 CD(CriticalDimension)를 기판의 전체 위치에서 균일하게 형성 및 관리하는 것은 더욱 어렵고도 중요한 일이 되어가고 있다. 특히, 포토마스크의 경우에는 포토마스크 상에 형성된 패턴의 이미지를 웨이퍼 상에 전사해주는 원판의 역할을 하기 때문에 CD의 균일도(uniformity) 관리는 더욱 중요한 것이다.
먼저, 포토마스크의 일반적인 제조과정을 간략히 살펴본다. 우선, 단파장에서의 고광투광성, 저열팽창성이라는 특성을 가진 고순도 합성석영 그라스로 된 기판 상에 차광막이 형성된 대략 정사각형의 블랭크 기판이 제공된다. 상기 차광막의 재료는 금속 크롬과 크롬화합물의 다층구조가 일반적으로 이용되고 있다.
이어서, 상기 차광막 상에 레지스트층을 코팅시킨다. 상기 레지스트층으로서, 포지티브형 이빔(E-beam)레지스트에서는 유기용매를 현상액으로 쓰는 전자선 분해형의 레지스트가 주로 사용되며, 네가티브형 이빔레지스트에서는 화학증폭형 레지스트(Chemical Amplified Resist : CAR)가 사용되고 있다.
이어서, 노광장치를 이용하여 상기 레지스트층에 대하여 설계된 패턴에 따라 노광공정을 수행한다. 노광장치로서는 스폿빔(spot beam)을 사용한 래스터 스캔형(raster scan type)의 장치와 벡터스캔(vector scan) 장치가 이용되며, 멀티빔 (multi-beam)을 채용한 노광장치도 이용되어지고 있다.
다음에, 현상장비를 이용하여 레지스트층의 노광영역(노광되어 화학반응을 일으킨 부분)을 현상하여 제거함으로써, 설계된 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고 나서, 상기 레지스트 패턴을 식각마스크로 하여 상기 차광막에 대하여 식각공정을 수행하고, 잔류하는 레지스트 패턴 물질을 제거해줌으로써, 기판 상에는 소정의 차광막 패턴이 형성되어 원하는 포토마스크가 제작된다.
상술한 포토마스크의 제작과정 중에서, 마스크의 CD 균일도를 결정하는 핵심 공정이 노광공정 및 현상공정이다. 노광공정의 경우에는 노광장비에서의 기입(writing) 방식, 기판 및 가속전압이 결정된 경우 CD의 균일도는 순수하게 장비의 재현성에 의존하게 된다. 반면에 현상공정의 경우에는 현상장비 및 현상방법에 따라 CD의 균일도가 변화되어질 수 있다.
현상장비는 노광된 레지스트층에 현상액을 공급하는 방법에 따라 여러 가지로 분류될 수 있다. 현상액을 공급하는 방법의 예로는, 카세트에 로드되어 있는 웨이퍼를 적당한 온도와 시간으로 현상액에 그대로 담그어 두는 침지(immersion)방법, 일정량의 현상액을 고정된 웨이퍼에 도포하고, 현상에 필요한 일정시간 후에 바로 현상된 웨이퍼에 증기를 공급함으로써 현상을 종료시키며 그 후에 세척하고 스핀 드라이로 건조시키는 퍼들(puddle)방법, 및 회전하는 웨이퍼에 깨끗한 현상액을 직접적으로 분사한 후, 현상사이클(약 35초 내지 45초)이 지나면 사용된 현상액은 드레인시키고 새로운 현상액을 분사하여 현상의 균일성을 유지하는 분사(spray)방법 등이 있다. 이 중, 분사방법은 포토마스크를 회전시키면서 노즐을 이용하여 현상액을 분사하는 스피너장비를 이용할 수 있다. 도 1에 종래의 스피너장비를 나타내었다.
도 1의 스피너장비를 구체적으로 살펴 보면, 노광공정이 수행된 포토마스크(10)가 척(20) 상에 로딩된다. 상기 척(20)을 일정한 속도로 회전(25)시키면서 스프레이 노즐(30a, 30b)을 통해 상기 포토마스크(10)에 현상액을 공급한다. 현상액은 각 공급관(35a, 35b)을 통하여 스프레이 노즐(30a, 30b)까지 전달되며, 이 현상액에 의하여 노광영역이 현상되어 제거된다. 참조부호 40은 챔버이고, 50a와 50b는 배기구(exhaust)이다.
포토마스크의 품질을 좌우하는 가장 주요한 인자는 CD 균일도와 MTT(Mean To Target)이다. 이들은 스피너장비에서 프로세스 중에 발생되는 기류에 크게 영향을 받는다. 이러한 기류 자체를 제거하는 것은 불가능하지만, 현상공정 종료시에 기류 중에 떠다니던 입자(fume이나 particle)가 포토마스크에 내려앉아 포토마스크의 품질을 저하시키지 않도록, 발생된 기류를 단시간 내에 작게 할 필요가 있다. 이를 위하여, 현상액에 의한 현상이 끝난 다음, 린스액으로 린싱하고, 이 린스액을 포토마스크(10)의 표면에 남긴 상태로 프로세스에 의한 기류를 최소화하면서 건조시키는 방법이 이용되고 있다. 이 건조단계에서는 상기 포토마스크(10)를 고속으로 회전시키는 것이 관건이다. 그런데, 상기 척(20)이 발휘할 수 있는 최대 rpm은 제한되어 있는 실정이며, 상기 척(20)을 무리하게 큰 rpm으로 회전시킬 경우에는 스피너장비의 흔들림도 심하여 불안정하다.
그리고, 일부 스피너장비에서는 상기 척(20)을 상하 운동(60)시킴으로써 포토마스크(10)의 위치를 위 아래로 조절하여 기류에 의한 영향을 최소화시키려고 한다. 그러나, 이것만으로 기류에 의한 영향을 최소화시키기는 어려운 문제가 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 케미컬을 사용하여 스핀방식에 의해 수행되는 현상공정시, 고속의 rpm을 확보할 수 있고 기류의 영향을 최소화할 수 있는 스피너장비를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이러한 스피너장비를 이용한 레지스트층 현상방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 스피너장비를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스피너장비들을 각각 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 현상방법을 설명하기 위해서 도시한 공정 흐름도이다.
도 5 내지 도 8은 도 4에 따른 공정 수행시 도 2에 나타낸 스피너장비의 사용상태를 나타낸 도면들이다.
도 9 및 도 10은 도 2 및 도 3에 나타낸 스피너장비들에 적용가능한 케미컬 공급노즐 장착링을 설명하기 위한 도면들이다.
※ 도면의 주요부분에 부호의 설명
110 : 공정수행용 기판,120 : 척,
130a, 130b, 130c, 130d : 케미컬 공급노즐,140, 140' : 챔버,
150a, 150b : 배기구
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양에 따른 스피너장비는, 회전가능한 챔버를 포함한다. 공정수행용 기판을 상측에 수평하게 고정시켜서 회전시킬 수 있는 척이 상기 챔버 내부에 도입된다. 그리고, 상기 공정수행용 기판의 상측으로 공정수행용 케미컬을 공급해주며, 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 복수개의 케미컬 공급노즐들이 상기 챔버 내벽에 설치된다.
여기서, 상기 챔버는 상부가 넓고 하부가 좁은 원통형인 것이 바람직하다. 상기 챔버는 양방향(시계 및 반시계 방향)으로 회전가능한 것이 바람직하다. 한편, 상기 척은 상기 챔버 내에서 상하 운동할 수 있도록 설계할 수도 있다. 그리고, 상기 각 케미컬 공급노즐은 상기 공정수행용 기판에 대한 입사각도가 가변한 것일 수 있다. 특히, 상기 스피너장비는 유기용제를 사용하는 이빔레지스트 현상액을 이용한 현상장비일 수 있다. 상기 공정수행용 기판은 포토마스크 뿐만 아니라 반도체 웨이퍼, LCD(Liquid Crystal Display)용 기판, 또는 FPD(Flat Panel Display)용 기판 중의 어느 하나일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 다른 태양에 따른 스피너장비는 양방향(시계 및 반시계 방향)으로 회전가능한 챔버를 포함한다. 공정수행용 기판을 상측에 수평하게 고정시켜 일방향(시계 또는 반시계 방향)으로 회전시킬 수있는 척이 상기 챔버 내부에 도입된다. 상기 공정수행용 기판의 상측으로 현상액을 분사하는 복수개의 현상액공급노즐과 상기 공정수행용 기판의 상측으로 린스액을 분사하는 복수개의 린스액공급노즐이 상기 챔버 내벽에 서로 일정한 간격을 두고 설치된다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레지스트층 현상방법에서는 상기 본 발명의 다른 태양에 따른 스피너장비를 이용할 수 있다. 우선, 레지스트층의 노광공정이 수행된 공정수행용 기판을 상기 스피너장비의 척 상에 로딩한 다음, 상기 척을 회전시킨다. 이어서, 상기 회전하는 공정수행용 기판 상에 현상액을 공급하여 상기 레지스트층을 현상한다. 다음에, 상기 회전하는 현상된 레지스트층 상에 린스액을 공급하여 린싱한다. 이어서, 상기 챔버를 상기 회전하는 척과 반대방향으로 회전시켜 상기 척의 상대적인 고속 rpm을 확보하면서 상기 공정수행용 기판을 건조시킨다. 상기 공정수행용 기판의 건조가 완료되면, 상기 챔버를 상기 회전하는 척과 같은 방향으로 회전시키되 상기 챔버와 척의 속도를 차츰 줄여 정지시킴으로써 기류를 최소화하면서 공정을 종료한다.
여기서, 상기 척을 회전시키는 단계 이후, 상기 회전하는 공정수행용 기판 상에 린스액을 공급하여 초기 린싱하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 상기 공정수행용 기판은 포토마스크, 반도체 웨이퍼, LCD용 기판, 또는 FPD용 기판 중의 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따르면, 스피너장비의 척 뿐만 아니라 챔버도 회전할 수 있도록 설계한다. 따라서, 척의 회전 방향에 대한 챔버의 회전 방향에 따라 고속 rpm을 확보하여 프로세스를 구현하거나, 챔버 내에 형성된 기류의 영향을 최소화하는 것이 가능하다. 기류의 영향을 최소화함으로써 CD 편차를 줄일 수 있으므로, 기판의 전체에 걸쳐 CD의 편차가 매우 작게 관리되어질 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스피너장비들을 각각 설명하기 위한 도면들이다. 이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스피너장비는, 회전가능한 챔버(140)를 포함한다. 상기 챔버(140)는 상부가 넓고 하부가 좁은 원통형이다. 이러한 챔버의 형상은 기류의 영향을 줄일 수 있게 한다. 상기 챔버(140)는 시계 방향(170) 및 반시계 방향(180)으로 회전가능하게 설계한다. 참조부호 150a와 150b는 배기구이다.
상기 챔버(140) 내에는 공정수행용 기판(110)을 상측에 수평하게 고정시켜서 회전시킬 수 있는 척(120)이 도입된다. 상기 공정수행용 기판(110)은 독립되어 있거나 또는 인접하여 설치된 노광장비로부터 노광공정이 이미 수행된 것이다. 상기 공정수행용 기판은 포토마스크 뿐만 아니라 반도체 웨이퍼, LCD용 기판, 또는 FPD용 기판 중의 어느 하나일 수 있다. 상기 척(120)은 예를 들어 시계 방향(125)으로 회전할 수 있다. 그리고, 상기 척(120)은 상기 챔버(140) 내에서 상하 운동(160)할 수 있도록 설계될 수도 있다. 필요에 따라서는, 상기 척(120)을 상하 운동(160)시킴으로써 공정수행용 기판(110)의 위치를 위 아래로 적절히 조절하여 기류의 영향을 최소화한다.
상기 공정수행용 기판(110)의 상측으로 공정수행용 케미컬을 공급해주며, 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 복수개의 케미컬 공급노즐들(130a, 130b, 130c, 130d)이 상기 챔버(140) 내벽에 설치된다. 본 실시예에서는 4개의 케미컬 공급노즐들을 적용하였지만, 적어도 2개 이상의 케미컬 공급노즐들로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 공급노즐 130a와 130b는 현상액을 공급하는 현상액공급노즐이고, 공급노즐 130c와 130d는 린스액을 공급하는 린스액공급노즐로 구성할 수 있다. 여기서, 상기 각 현상액공급노즐(130a, 130b) 및 린스액공급노즐(130c, 130d)은 상기 공정수행용 기판(110)에 대한 입사각도가 가변한 것일 수 있다. 이들 각 현상액공급노즐(130a, 130b) 및 린스액공급노즐(130c, 130d)에는 케미컬 공급원(도시안됨)에 저장된 케미컬이 각 케미컬 공급관(도시안됨)을 통하여 공급되어질 수 있다.
그런데, 상기 챔버(140)가 회전하여도 상기 각 케미컬 공급관들이 서로 꼬이지 않도록 설계할 필요가 있다. 다양한 예가 가능하겠지만, 도 9 및 도 10을 참조하여 일례를 설명한다. 도 9 및 도 10은 본 실시예에 적용가능한 케미컬 공급노즐 장착링(200)을 나타내는 도면들이다. 도 9는 케미컬 공급노즐 장착링(200)에 각 현상액공급노즐(130a, 130b)이 설치된 상태의 상면도이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ' 단면에 해당하는 도면으로서, 상기 케미컬 공급노즐 장착링(200)이 제 1 링부재(210)와 제 2 링부재(220)의 결합에 의해 완성됨을 보여준다. 이와 같은 상태의 케미컬 공급노즐 장착링(200)은 상기 챔버(140)의 외벽에 설치되고, 상기 케미컬 공급노즐 장착링(200)에 설치된 각 현상액공급노즐(130a, 130b)은 상기 챔버(140)에 형성된 관통공을 지나 상기 챔버(140)의 내벽으로 설치된다. 실제 상기 챔버(140)의 회전에 따라 회전운동을 하게 되는 부분은 상기 제 1 링부재(210)이고, 상기 제 2 링부재(220)는 고정적이다.
상기 제 1 링부재(210)와 제 2 링부재(220)의 접합부에는 테프론(240)과 같이 환경적으로 안정하며 잘 미끄러지는 소재를 채용하여 상기 제1 링부재(210)의 회전시 마찰을 최소화한다. 경우에 따라서는 베어링을 활용하여 마찰의 최소화를 통해 보다 원활한 회전운동이 가능하도록 구성할 수도 있을 것이다. 유기용제를 사용하는 이빔레지스트 현상액을 공급하기 위한 경우에는 스테인레스강으로 상기 제 1 링부재(210)와 제 2 링부재(220)를 만들고, 알카리성 현상액을 공급하기 위한 경우에는 테프론 소재로 상기 제 1 링부재(210)와 제 2 링부재(220)를 만들 수 있다. 참조부호 230은 구리스와 같은 방수용 물질로 처리된 것을 나타낸다. 상기 제2 링부재(220)의 하중에 의해 중력방향으로 힘이 작용하므로 상기 제 1 링부재(210)와 제 2 링부재(220)의 결합은 공정수행용 케미컬의 리크(leak)를 최소화할 수 있다.
도면으로 제시하지는 않았지만, 린스액공급노즐(130c, 130d)도 위와 같은 케미컬 공급노즐 장착링(200)에 설치된 상태로 상기 챔버(140)에 적용될 수 있다. 이상 설명은 예시적인 것이며, 실제 상기 각 케미컬 공급노즐들(130a, 130b, 130c, 130d)에 케미컬을 공급하기 위한 수단은 상기 챔버(140)의 회전에도 영향을 받지 않을 구성이면 어떠한 것이라도 무방하다. 따라서, 상기 각 케미컬 공급노즐들(130a, 130b, 130c, 130d)에 케미컬을 공급하기 위한 수단은 본 발명의 사상을 견지하는 범위에서 얼마든지 변형되어 적용될 수 있을 것이다.
도 3은 도 2의 스피너장비의 변형예이다. 도 3을 참조하면, 도 2의 스피너장비와 대체로 동일한 구성을 취하지만 챔버(140')의 형상이 상부와 하부의 폭이 동일한 원통형인 것이 다르다. 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한 바와 같은 케미컬 공급노즐 장착링(200)은 도 3의 스피너장비에도 적용가능하다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 챔버(140, 140')를 척(120)과 같은 방향 및 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 이에 따른 효과는 다음과 같다. 첫째, 챔버(140, 140')를 척(120)과 반대 방향으로 회전시킬 경우에는 케미컬 공급노즐들(130a, 130b, 130c, 130d)에 대한 척(120)의 상대적인 rpm은 척(120) 자체의 rpm에 챔버(140, 140')의 rpm을 더한 값이 된다. 따라서, 척(120)만을 회전시킬 수 있는 종래에 비하여 동일한 척의 rpm에 대해 실제적인 척의 rpm이 증가되는 효과가 있다. 이에 따라, 고속 rpm을 구현한 프로세스가 가능하다.
둘째, 챔버(140, 140')를 척(120)과 같은 방향으로 회전시킬 경우에는 케미컬 공급노즐들(130a, 130b, 130c, 130d)에 대한 척(120)의 상대적인 rpm은 척(120) 자체의 rpm에 챔버(140, 140')의 rpm을 뺀 값이 된다. 따라서, 척(120) 상에 로딩된 포토마스크에 대한 프로세스 기류의 영향을 단시간 내에 줄일 수 있다. 이에 따라, 챔버(140, 140') 내의 부유물이 포토마스크에 내려앉는 현상을 방지할 수 있게 되어 CD가 균일한 포토마스크 등을 제조할 수 있다.
셋째, 필요한 경우 상기 척(120)을 회전시키지 않고 상기 챔버(140, 140')만을 회전시켜도 상기 케미컬 공급노즐들(130a, 130b, 130c, 130d)이 상기 챔버(140, 140')의 내벽에 설치되어 상기 챔버(140, 140')와 함께 회전하기 때문에 스핀방식의 공정을 진행할 수 있다.
도 2의 스피너장비에서 수행되는 포토마스크 상의 패턴 형성방법을 도 4 내지 도 8을 참조하여 살펴본다. 본 실시예에서는 포토마스크의 제작단계에서 수행되는 현상공정에 관하여 설명하겠지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않으며, 기판의 종류 또는 공정단계의 측면에서 본 발명의 균등의 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다.
먼저 도 4와 도 5를 참조하면, 투명기판상에 차광막인 크롬 및 패턴 형성물질층인 이빔레지스트층이 형성된 포토마스크(110)를 통상적으로 상기 스피너장비와 인접설치되어 있는 노광장치(도시안됨)에서 설계된 바대로 노광공정을 실시하고, 단계 310에서 노광공정이 실시된 포토마스크(110)를 척(120) 상에 로딩한다. 단계 320에서 상기 척(120)을 일방향, 예를 들어 시계 방향(125)으로 회전시킨다. 여기서, 상기 회전하는 포토마스크(110) 상에 상기 린스액공급노즐(130c, 130d)을 통해 린스액을 공급하여 초기 린싱할 수도 있다. 계속되는 단계 330에서 상기 회전하는 포토마스크(110) 상에 상기 현상액공급노즐(130a, 130b)을 통해 현상액, 예를 들어 유기용제를 사용하는 이빔레지스트 현상액을 공급하여 상기 노광공정이 수행된 레지스트층의 일부를 현상하여 제거해 준다.
도 4와 도 6을 참조하면, 단계 340에서 계속하여 시계 방향(125)으로 회전하고 있는 상기 포토마스크(110) 상에 상기 린스액공급노즐(130c, 130d)을 통해 린스액을 공급하여 상기 현상된 레지스트층을 린싱한다.
도 4와 도 7을 참조하면, 단계 350에서 상기 챔버(140)를 상기 회전하는척(120)과 반대 방향 즉, 반시계 방향(180)으로 회전시켜 상기 척(120)의 상대적인 고속 rpm을 확보하면서 상기 포토마스크(110)를 건조시킨다.
도 4와 도 8을 참조하면, 상기 포토마스크(110)의 건조가 완료되면 단계 360에서, 상기 챔버(140)를 상기 회전하는 척(120)과 같은 방향, 즉 시계 방향(170)으로 회전시키되 상기 챔버(140)와 척(120)의 속도를 차츰 줄여 정지시킴으로써 기류를 최소화하면서 공정을 종료한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 포토마스크의 건조단계에서는 척의 회전 방향과 반대 방향으로 챔버를 회전시킴으로써 고속의 rpm을 확보하여 공정을 진행할 수 있고, 공정 종료단계에서는 척의 회전 방향과 같은 방향으로 챔버를 회전시킴으로써 프로세스 기류의 영향을 최소화할 수 있다. 이에 따라, CD의 균일도가 향상된 고품질의 포토마스크 등을 제조할 수 있게 된다.
한편, 상기 각 실시예들은 본 발명의 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 스피너장비의 척 뿐만 아니라 챔버도 회전할 수 있도록 설계한다. 따라서, 척의 회전 방향에 대한 챔버의 회전 방향에 따라 고속 rpm을 확보하여 프로세스를 구현하거나, 챔버 내에 형성된 기류의 영향을 최소화하는 것이 가능하다.
척을 무리하게 회전시키지 않으면서도 고속 rpm을 확보할 수 있어 공정 진행시 안정하고 유리하다. 그리고, 기류의 영향을 최소화함으로써 CD 편차를 줄일 수 있으므로, 기판의 전체에 걸쳐 CD의 편차가 매우 작게 관리되어질 수 있다. 이에 따라, 반도체소자의 고집적화와 마스크 또는 반도체 웨이퍼의 대형화의 추세에 유연하게 대처할 수 있다.

Claims (13)

  1. 회전가능한 챔버;
    상기 챔버 내부에 도입되며 공정수행용 기판을 상측에 수평하게 고정시켜서 회전시킬 수 있는 척; 및
    상기 챔버 내벽에 설치되어 상기 공정수행용 기판의 상측으로 공정수행용 케미컬을 공급해주며, 서로 일정한 간격을 두고 배치되는 복수개의 케미컬 공급노즐들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스피너장비.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버는 상부가 넓고 하부가 좁은 원통형인 것을 특징으로 하는 스피너장비.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 챔버는 양방향(시계 및 반시계 방향)으로 회전가능한 것을 특징으로 하는 스피너장비.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 척은 상기 챔버 내에서 상하 운동을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 스피너장비.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 각 케미컬 공급노즐은 상기 공정수행용 기판에 대한 입사각도가 가변한 것임을 특징으로 하는 스피너장비.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 공정수행용 케미컬은 현상액 및 린스액인 것을 특징으로 하는 스피너장비.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 스피너장비는 유기용제를 사용하는 이빔(E-Beam)레지스트 현상액을 이용한 현상장비임을 특징으로 하는 스피너장비.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 공정수행용 기판은 포토마스크, 반도체 웨이퍼, LCD(Liquid Crystal Display)용 기판, 또는 FPD(Flat Panel Display)용 기판 중의 어느 하나임을 특징으로 하는 스피너장비.
  9. 양방향(시계 및 반시계 방향)으로 회전가능한 챔버;
    상기 챔버 내부에 도입되며 공정수행용 기판을 상측에 수평하게 고정시켜 일방향(시계 또는 반시계 방향)으로 회전시킬 수 있는 척; 및
    상기 챔버 내벽에 서로 일정한 간격을 두고 설치되며, 상기 공정수행용 기판의 상측으로 현상액을 분사하는 복수개의 현상액공급노즐과 상기 공정수행용 기판의 상측으로 린스액을 분사하는 복수개의 린스액공급노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 스피너장비.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 챔버는 상부가 넓고 하부가 좁은 원통형인 것을 특징으로 하는 스피너장비.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항 기재의 스피너장비를 이용한 레지스트층 현상방법으로서,
    (a)레지스트층의 노광공정이 수행된 공정수행용 기판을 상기 척 상에 로딩하는 단계;
    (b)상기 척을 회전시키는 단계;
    (c)상기 회전하는 공정수행용 기판 상에 현상액을 공급하여 상기 레지스트층을 현상하는 단계;
    (d)상기 회전하는 현상된 레지스트층 상에 린스액을 공급하여 린싱하는 단계;
    (e)상기 챔버를 상기 회전하는 척과 반대방향으로 회전시켜 상기 척의 상대적인 고속 rpm을 확보하면서 상기 공정수행용 기판을 건조시키는 단계; 및
    (f)상기 챔버를 상기 회전하는 척과 같은 방향으로 회전시키되 상기 챔버와 척의 속도를 차츰 줄여 정지시킴으로써 기류를 최소화하면서 공정을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 (b)단계와 (c)단계 사이에 상기 회전하는 공정수행용 기판 상에 린스액을 공급하여 초기 린싱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 공정수행용 기판은 포토마스크, 반도체 웨이퍼, LCD(Liquid Crystal Display)용 기판, 또는 FPD(Flat Panel Display)용 기판 중의 어느 하나임을 특징으로 하는 현상방법.
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