KR20040009869A - 약액 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정에 있어서 약액을 사용하는 처리 장치에 지속적으로 공급하는 약액 공급 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 약액 공급 시스템은 스핀 코터 장치의 노즐에 대해 2개의 포토레지스트 용기가 준비된다. 따라서 공정중에 한 용기에서 포토레지스트가 소진되는 경우에도 소진된 용기를 닫고 다른 용기를 사용함으로써 공정을 계속할 수 있을 것이다.

Description

약액 공급 시스템{CHEMICAL SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 반도체 제조 공정에 있어서 약액을 사용하는 처리 장치에 지속적으로 약액을 공급할 수 있는 약액 공급 시스템에 관한 것이다.

반도체장치는 좁은 기판에 수많은 전기, 전자 소자를 형성하고 배선을 통해 연결시켜 이루어지는 매우 정밀한 장치이다. 이런 장치는 대개 반도체 기판에 다수, 다종의 반도체막, 부도체막, 도체층막을 산화, 증착, 성장 등의 방법으로 형성하고 가공하여 형성하는데 그 구조가 정교하고 기능이 정확해야 하므로 가공 공정 또한 엄격하고 정밀하게 진행되어야 한다.

반도체장치를 이루기 위해 적층되는 여러가지 막을 가공하는 방법중 가장 대표적인 것이 패터닝 작업이며 이 패터닝 작업은 포토리소그래피와 에칭을 결합시켜 이루어지는 것이 대부분이다. 여기서 포토리소그래피는 막 위에 포토레지스트막을 도포하고 일정 패턴을 가진 포토마스크를 위에 놓고 노광한 다음 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 작업으로, 포토마스크상의 미세한 패턴을 광화학적인 반응을 이용하여 포토레지스트막에 전사하는 공정이다. 그리고 이때 형성된 포토레지스트 패턴은 에칭 공정에서 에칭마스크로 작용하게 된다.

이러한 포토리소그래피 공정은 광화학적으로 가교화반응 혹은 광분해반응을 일으키는 감광성 물질이 있기 때문에 가능한 것이며, 반도체장치에 도입되어 사용되는 대표적인 감광성 물질이 포토레지스트이다. 반도체장치의 제조공정에 사용되는 포토레지스트는 일정한 노광을 통해 정밀한 패턴을 형성해야 하므로 노출되는 광에 대한 감도 즉, 반응이 일정해야 한다. 이러한 일정한 감광성의 조건을 맞추기 위해서는 포토레지스트의 제조도 정밀한 주의를 요하는 공정을 통해서 이루어진다.

포토레지스트의 도포를 담당하는 설비로 스피너(spinner)가 있는데 특히, 스핀 코터 장치가 관련된다. 포토레지스트는 대개 바틀(bottle)형 용기에 담겨 이동되고 설비에 장착되는데 설비에 장착된 용기에서 스핀 코터의 포토레지스트 노즐에 이르기까지의 약액 공급 시스템을 보면 도1과 같다.

도 1을 참고하면, 포토레지스트는 용기(12)에 N2가압을 해서 펌프(14)까지 보낸다. 한편, 상기 용기(12)의 수위가 위험 수준 이하로 떨어지면, 사이클 정지(cycle stop)가 발생되어 공정 불량을 사전에 예방한다. 그리고, 설비는 용기(12)를 교체한 연후에 사이클 정지를 해제해야만 공정 진행이 가능하다.

이처럼, 기존의 약액 공급 시스템은 용기를 교체하는데 소요되는 시간동안 포토레지스트를 스피너로 공급하지 못한다는 단점을 갖고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 용기를 교체하는 도중에도 약액을 처리 장치에 공급할 수 있는 새로운 형태의 약액 공급 시스템을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 약액 공급 시스템의 개략적인 구성도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약액 공급 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 용기

130 : 제1버퍼 탱크

140,170 : 3방향 밸브

150 : 드레인 밸브

162 : 필터

164 : 펌프

172 : 재순환라인

180 : 노즐

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명의 약액 공급 시스템은 약액을 수용하는 제1 및 제2 저장 용기; 상기 제1 및 제2 저장 용기와 연결된 배관과, 상기 처리장치와 연결된 배관과 연결되어, 상기 제1 저장용기로부터 상기 처리장치 또는 제2 저장용기로부터 상기 처리장치로의 약액 공급을 선택적으로 제어하는 제1의 3방향 밸브; 상기 제1의 3방향 밸브와 상기 처리장치 사이의 배관상에 설치되는 펌프를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 제1 저장용기와 상기 제1의 3방향 밸브의 배관상에 설치되어, 상기 약액상의 기포를 1차로 제거하기 위한 제1버퍼 탱크와, 상기 제2 저장용기와 상기 제1의 3방향 밸브의 배관상에 설치되어, 상기 약액상의 기포를 1차로 제거하기 위한 제1버퍼 탱크 그리고 상기 제1의 3방향 밸브와 상기 펌프 사이의 배관상에 설치되어, 상기 약액상의 기포를 2차로 제거하기 위한 제2버퍼 탱크를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 제2버퍼탱크와 상기 펌프 사이에 설치되고, 상기 약액을 여과하여 이물질을 제거하는 필터와 상기 펌프와 상기 저장장치 사이의 배관상에 설치되는 제2의 3방향 밸브를 갖는다. 상기 제2의 3방향 밸브에는 상기 제1저장 용기와 상기 제1버퍼 탱크 사이의 배관과 연결되는 재순환라인이 연결된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약액 공급 시스템을 설명하기 위한 도면으로, 본 실시예에 따르면, 약액 공급 시스템(100)은 스핀 코터 장치의 노즐에 대해 2개의 포토레지스트 용기(110)가 준비된다. 따라서 공정중에 한용기(110)에서 포토레지스트가 소진되는 경우에도 소진된 용기(110)를 닫고 다른 용기(110)를 사용함으로써 공정을 계속할 수 있을 것이다.

도 2를 참고하면, 배관상 경로에서 용기(110) 다음에는 제1버퍼 탱크(130)가 위치한다. 제1버퍼 탱크(130)에는 2개의 라인이 나와 있다. 하나는 드레인 배관으로 통하는 드레인 밸브(150)와 연결되고 다른 하나는 제1의 3방향 밸브(140)와 연결되어 다음에 있는 필터(162) 및 펌프(164)와 연결된다. 상기 제1의 3방향 밸브(140)와 상기 필터(162) 사이에는 제2버퍼 탱크(190)가 위치한다. 그리고 상기 펌프(164)와 노즐(180) 사이의 배관상에는 제2의 3방향 밸브(170)가 위치된다. 상기 제2의 3방향 밸브(170)에는 재순환라인(172)이 연결되어 있는데, 이 재순환라인(172)은 상기 용기(110)와 제1버퍼 탱크(130) 사이로 포토레지스트를 순환시킨다.

상기 용기(110)와 제1버퍼 탱크(130) 사이에는 용기의 약액 소진을 체크하는 센서(sensor:112)가 설치되어 있다. 포토레지스트는 용기(110)로부터 제1버퍼 탱크(130)로 계속 공급되는데 용기(110)의 포토레지스트가 소진되어 용기(110)에서 제1버퍼 탱크(130)로 공급되는 포토레지스트의 양이 줄어들면 상기 센서(112)가 이를 감지하게 된다. 상기 센서(112)의 신호에 의해 제1의 3방향 밸브(140)는 자동으로 기존 방향을 닫고, 반대 방향을 오픈시킨다. 이렇게 되면 설비는 약액 소진 알람을 발생시킨 상태이지만, 웨이퍼는 정상적으로 공정을 진행할 수 있으며, 이때 약액이 소진된 용기를 교체하면 되는 것이다.

그리고, 본 발명의 약액 공급 시스템(100)은 기포 제거를 위해 버퍼탱크 아웃단에서 3차 드레인 밸브(150)를 연결 설치함으로서 안정적인 공정을 진행할 수 있는 것이다. .

예컨대, 본 발명에서 각각의 밸브, 센서, 그리고 펌프는 도면에 도시되지는 않았지만, 설비 제어기에 연결되어서 제어됨은 물론이다.

이상에서, 본 발명에 따른 약액 공급 시스템의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 용기 교체로 인한 공정 중단을 방지할 수 있다. 2번에 걸쳐 버퍼 탱크로 기포를 제거함으로써, 안정적인 공정을 진행할 수 있다.

Claims (6)

1. 약액을 사용하여 반도체 장치를 처리하는 처리 장치에 약액을 공급하기 위한 장치에 있어서:

   약액을 수용하는 제1 및 제2 저장 용기;

   상기 제1 및 제2 저장 용기와 연결된 배관과, 상기 처리장치와 연결된 배관과 연결되어, 상기 제1 저장용기로부터 상기 처리장치 또는 제2 저장용기로부터 상기 처리장치로의 약액 공급을 선택적으로 제어하는 제1의 3방향 밸브;

   상기 제1의 3방향 밸브와 상기 처리장치 사이의 배관상에 설치되는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 장치는 상기 제1 저장용기와 상기 제1의 3방향 밸브의 배관상에 설치되어, 상기 약액상의 기포를 1차로 제거하기 위한 제1버퍼 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 장치는 상기 제2 저장용기와 상기 제1의 3방향 밸브의 배관상에 설치되어, 상기 약액상의 기포를 1차로 제거하기 위한 제1버퍼 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 장치는 상기 제1의 3방향 밸브와 상기 펌프 사이의 배관상에 설치되어, 상기 약액상의 기포를 2차로 제거하기 위한 제2버퍼 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 장치는 상기 제2버퍼탱크와 상기 펌프 사이에 설치되고, 상기 약액을 여과하여 이물질을 제거하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 장치는 상기 펌프와 상기 저장장치 사이의 배관상에 설치되는 제2의 3방향 밸브를 더 포함하되;

   상기 제2의 3방향 밸브에는 상기 제1저장 용기와 상기 제1버퍼 탱크 사이의 배관과 연결되는 재순환라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 약액 공급 시스템.