KR20040062279A - 스핀 코팅 장치의 포토레지스트 공급 시스템 및 공급 방법 - Google Patents

스핀 코팅 장치의 포토레지스트 공급 시스템 및 공급 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스핀 코팅장치에 사용되는 포토레지스트 공급 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 용기, 버퍼탱크, 상기 버퍼탱크와 연결되는 배출관의 통로를 개방 또는 차단하는 제 1 밸브, 가스 저장부, 상기 용기와 상기 가스 저장부를 연결하는 가스 공급관을 개방 또는 차단하는 제 2 밸브, 그리고 상기 제 1밸브와 상기 제 2밸브에 의해 상기 배출관과 상기 가스 공급관이 개방된 후 차단되기까지 시간을 설정하기 위한 타이머를 포함하며, 상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브는 전기적인 신호에 의해 상기 배출관과 상기 가스 공급관을 동시에 개방 또는 차단한다.
상술한 구조를 가진 본 발명에 의하면 제 2 밸브가 타이머에 의해 설정된 시간동안만 온(on)상태를 유지하므로 배출관이 오랜시간 개방됨으로써 포토레지스트가 배출관을 통해 낭비되는 것을 줄일 수 있다.

Description

스핀 코팅 장치의 포토레지스트 공급 시스템 및 공급 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SUPPLYING PHOTORESIST IN SPIN COATING APPARATUS}
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 더 상세하게는 스핀 코팅 장치에 사용되는 포토레지스트 공급 시스템 및 공급 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 상에 집적회로를 형성함에 있어서, 집적회로의 회로요소에 대응하는 패턴은 사진식각공정에 의해 이루어진다. 사진식각공정은 웨이퍼 상에 포토레지스트층을 형성하고, 상기 포토레지스트 상에 회로패턴이 형성된 마스크를 통하여 노광하고 현상하는 사진 공정과 형성된 포토레지스트 패턴을 식각마스크를 사용하여 건식 또는 습식방법으로 식각함으로써 원하는 패턴을 형성하는 식각 공정으로 이루어진다.
상술한 포토레지스트막은 스핀코팅장치에서 수행되며, 스핀코팅장치는 그 챔버 내로 포토레지스트를 공급하기 위한 포토레지스트 공급 시스템을 구비한다. 일반적으로 포토레지스트 공급 시스템은 하나의 노즐에 두개의 포토레지스트 용기가 제공된다. 이는 공정 중에 한 용기에서 포토레지스트가 소진되는 경우 그 용기와 연결된 공급라인 상에 설치된 밸브를 닫아 그 공급라인을 통해 포토레지스트가 흐르지 못하게 하고, 다른 용기와 연결된 공급라인 상에 설치된 밸브를 열어 노즐로 포토레지스트가 공급하게 하기 위한 것이다.
포토레지스트가 소진된 용기는 새로운 용기로 교환되고, 그 내부의 포토레지스트는 질소가스에 의해 버퍼탱크로 공급된다. 포토레지스트가 공급되는 동안에 버퍼탱크와 연결된 배출관은 개방되며, 버퍼탱크가 모두 채워지면 상기 배출관은 차단된다.
그러나 일반적인 포토레지스트 공급시스템에서는 용기로 질소가스를 공급하기 위해서 작업자가 직접 가스 저장부와 용기를 연결하는 가스공급관에 커플러를 삽입설치하여야 하고, 배출관을 개방 또는 차단하기 위해서는 배출관 상에 설치된드레인 밸브를 수동으로 조작하여야 한다. 그러므로 교체작업에 많은 시간이 소요되며, 또한 작업자마다 드레인 방법과 시간이 일정치 않아 일관성이 없으며, 작업자가 배출관을 늦게 차단하는 경우에는 고가의 포토레지스트가 배출관을 통해 계속 배기되므로 포토레지스트의 소모가 많아지는 문제가 발생한다.
본 발명은 용기 교환 후 버퍼탱크로 포토레지스트의 공급 및 차단이 자동으로 행해지는 포토레지스트 공급 시스템 및 포토레지스트 공급 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 배출관을 통한 포토레지스트의 손실을 최소화할 수 있는 포토레지스트 공급 시스템 및 포토레지스트 공급 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포토 레지스트 공급 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 포토 레지스트 공급 방법을 순차적으로 보여주는 플로차트이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 용기 200 : 버퍼탱크
300 : 센서 400 : 가스 저장부
520 : 기체 공급관 560 : 배출관
540, 582, 586 : 제 1, 2, 3 도관 620, 640 : 제 1, 2 밸브
622 : 제어부 700 : 타이머
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 포토레지스트 공급 시스템은 포토레지스트를 수용한 용기, 상기 용기와 도관에 의해 연결되며, 상기 용기로부터 상기 포토레지스트를 공급받는 버퍼탱크, 상기 버퍼탱크와 연결되는 배출관의 통로를 개방 또는 차단하는, 그리고 상기 배출관상에 설치된 제 1 밸브, 상기 용기로부터 상기 버퍼탱크로 상기 포토레지스트가 이동시키기 위해 상기 용기 내로 제공되는 가스가 저장된 가스 저장부, 그리고 상기 용기와 상기 가스 저장부를 연결하는 가스 공급관을 개방 또는 차단하는, 그리고 상기 가스 공급관 상에 설치된 제 2 밸브를 포함한다.
상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브는 전기적인 신호에 의해 상기 배출관과 상기 가스 공급관을 동시에 개방 또는 차단하는 것이 바람직하다.
상기 포토레지스트 공급 시스템은 상기 제 1밸브와 상기 제 2밸브에 의해 상기 배출관과 상기 가스 공급관이 개방된 후 차단되기까지 시간을 설정하기 위한 타이머를 더 구비한다.
또한, 본 발명의 포토레지스트 공급 방법은 센서에 의해 용기 내의 포토레지스트가 소진되는 것이 감지되는 단계, 상기 용기를 새로운 용기로 교체하는 단계, 교체된 상기 용기와 가스 저장부를 연결하는 가스 공급관 상에 설치된 제 1밸브와 상기 용기와 연결된 버퍼탱크의 배출관 상에 설치된 제 2밸브가 전기적인 신호에 의해 상기 가스 공급관과 상기 배출관을 개방하는 단계, 그리고 타이머에 의해 설정된 시간이 경과되면 상기 제 1밸브와 상기 제 2밸브가 상기 가스 공급관과 상기 배출관을 차단하는 단계를 포함한다.
상술한 구조를 가진 본 발명에 의하면 제 2 밸브가 타이머에 의해 설정된 시간동안만 온(on)상태를 유지하므로 배출관이 오랜시간 개방됨으로써 포토레지스트가 배출관을 통해 낭비되는 것을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 및 도 2를 참조하면서 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 포토레지스트 공급 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 포토레지스트 공급 시스템은 용기(bottle)(100), 버퍼탱크(buffer tank)(200), 센서(sensor)(300), 가스 저장부(gas storage)(400), 펌프(pump)(820), 필터(filter)(840), 그리고 노즐(nozzle)(860)을 포함한다.
노즐(860)은 챔버(900)내의 웨이퍼(W) 상에 포토레지스트를 분사하기 위한 것이며, 용기들(100)은 노즐(860)로 공급되는 포토레지스트를 저장한다. 노즐(860)에는 두 개의 용기(100)가 연결된다. 이는 공정 중에 제 1 용기(100)에서 포토레지스트가 소진된 것을 센서(300)가 감지하면, 소진된 제 1 용기(100)로부터 포토레지스트가 흐르는 것을 차단하고, 제 2 용기(100′)로부터 포토레지스트가 공급되도록 하기 위한 것이다. 본 실시예에서는 하나의 노즐(860)에 대해 용기(100)가 2개 설치되는 것으로 설명하였으나, 더 많은 수의 용기들이 설치될 수 있다.
용기(100) 내부에 저장된 포토레지스트는 질소가스에 의해 각각 제 1 도관(540)을 통해 버퍼탱크(200)로 공급된다. 질소가스를 저장하고 있는 가스 저장부(400)는 기체 공급관(520)에 의해 용기(100)와 연결되며, 기체 공급관(520)을 개방 또는 차단하기 위한 제 1 밸브(620)가 기체 공급관(520) 상에 설치된다.
버퍼탱크(200)에는 제 2 밸브(640)가 설치된 배출관(560)과 노즐(860)로 포토레지스트를 공급하기 위한 제 2 도관(582)이 설치된다. 배출관(560)은 용기(100)로부터 버퍼탱크(200)로 포토레지스트가 공급되는 동안 배출관(560) 상에 설치된 제 2 밸브(640)에 의해 개방되고, 버퍼탱크(200)가 모두 채워지면 차단된다.
각각의 제 2 도관(582) 상에는 선택밸브(584)가 위치된다. 선택밸브(584)는 노즐(860)로 포토레지스트를 공급하는 용기(100)를 선택하기 위한 것이다. 두 개의 제 2 도관(582)은 이후에 하나의 제 3 도관(586)으로 합쳐지며 제 3 도관(586) 상에는 유동하는 포토레지스트에 강제적 유동압을 제공하기 위한 펌프(820)와 제 3 도관(586)을 따라 흐르는 포토레지스트에 함유된 각종 이물질과 변질된 포토레지스트 찌꺼기 및 기포 등을 필터링하기 위한 필터(840)가 설치된다. 필터(840)를 거친 포토레지스트는 노즐(860)을 통해 웨이퍼(W)로 분사된다.
상술한 바와 같이 처음에 제 1 용기(100)로부터 제 3 도관(586)으로 포토레지스트가 공급되는 도중에 제 1 용기(100) 내에 포토레지스트가 소진된 것이 센서(300)에 의해 감지되면, 제 1용기(100)로부터 포토레지스트가 흐르는 통로인 제 2 도관(582)이 차단되고, 제 2 용기(100′)로부터 포토레지스트가 제 2 도관(582′)을 통해 제 3 도관(586)으로 흐르게 된다. 이후에 작업자는 제 1 용기(100)를 포토레지스트가 채워진 새로운 용기로 교체한다. 교체된 용기(100) 내의 포토레지스트를 버퍼부(200)로 이동시키기 위해 제 1 밸브(620)을 작동하여 가스 공급관(520)을 개방하여 용기로 질소가스를 공급하고, 이와 동시에 제 2 밸브(640)를 작동하여 배출관(560)을 개방한다.
본 실시예에서 제 1 밸브(620)와 제 2 밸브(640)가 작업자의 수작업에 의해서가 아닌 전기적인 신호에 의해 작동되도록, 제 1 밸브(620)와 제 2 밸브(640)은 솔레노이드 밸브인 것이 바람직하다. 제 1 밸브(620) 및 제 2 밸브(640)에는 이를 온/오프시키는 신호를 전송하는 제어부(622)가 연결되며, 제어부(622)에는 제 1 밸브(620) 및 제 2 밸브(640)가 온(on)상태를 유지하는 시간을 설정하기 위한 타이머(700)가 장착된다. 타이머(700)의 설정시간은 버퍼탱크(200)가 채워지는 시간을 소정횟수 측정함으로써 산출된다.
비록 도 1에 도시되지는 않았으나 제 2 용기(640′)와 연결된 버퍼탱크(200′)의 배출관(560′)에 설치된 제 2 밸브(640′) 및 제 1 밸브(620)사이에도 타이머가 설치된다. 또한 도 1에서는 제 1 밸브(620)와 제 2 밸브(640)에 각각 제어부(622)가 연결되는 것으로 도시되어 있으나 이와는 달리 하나의 제어부(622)만이 제 1 밸브(620)와 제 2 밸브(620)에 연결될 수 있다.
상술한 구조를 가진 포토레지스트 공급시스템에 의하면, 가스 공급관(520)과 배출관(560)을 개방 및 차단하는 제 1 밸브(620)과 제 2 밸브(640)가 제어부(622)에 의해 자동으로 작동되므로 작업자가 수동으로 이를 개폐하는 불편함을 줄일 수 있고, 또한 제 2 밸브(640)가 타이머(700)에 의해 설정된 시간동안만 온(on)상태를 유지하므로 배출관(560)이 오랜시간 개방됨으로써 포토레지스트가 배출관(560)을 통해 낭비되는 것을 줄일 수 있다.
다음에는 포토레지스트가 공급되는 과정을 순차적으로 보여주는 플로차트인 도 2를 참조하여, 포토레지스트 공급방법을 설명한다.
노즐(820)로 포토레지스트를 공급하는 제 1 용기(100) 내에 포토레지스트가 소진된 것이 센서(300)에 의해 감지되면, 경고음 등으로 작업자에게 알린다(스텝 S11). 제 1 용기(100)와 노즐(820)을 연결하는 도관이 차단되고, 제 2 용기(100′)와 노즐(820)을 연결하는 도관이 개방된다. 작업자는 제 1 용기(100)를 새로운 용기로 교체 후 제어부(622)로 교체완료 신호를 보낸다(스텝 S12). 제어부(622)는 제 1 밸브(620)와 제 2 밸브(640)가 온(on)상태로 유지되도록 신호를 전송하고, 이에 의해 가스 공급관(520)과 배출관(560)이 개방된다(스텝 S13). 가스 공급관(520)과 배출관(560)은 동시에 개방되는 것이 바람직하다. 이후 타이머(700)에 설정된 시간이 경과되면 제어부(622)는 제 1 밸브(620)와 제 2 밸브(640)가 오프(off)상태가 되도록 신호를 전송하고, 이에 의해 가스 공급관(520)과 배출관(560)이 차단된다(스텝 S14).
본 발명에 의하면, 가스 공급관 및 배출관을 개방 및 차단하는 제 1, 2 밸브가 제어부에 의해 자동으로 작동되므로 작업자가 수동으로 이를 개폐하는 불편함을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 제 2 밸브가 타이머에 의해 설정된 시간동안만 온(on)상태를 유지하므로 배출관이 오랜시간 개방됨으로써 포토레지스트가 배출관을 통해 낭비되는 것을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 포토레지스트 공급 시스템에 있어서,
    포토레지스트를 수용한 용기와;
    상기 용기와 도관에 의해 연결되며, 상기 용기로부터 상기 포토레지스트를 공급받는 버퍼탱크와;
    상기 버퍼탱크와 연결되는 배출관의 통로를 개방 또는 차단하는, 그리고 상기 배출관상에 설치된 제 1 밸브와;
    상기 용기로부터 상기 버퍼탱크로 상기 포토레지스트가 이동시키기 위해 상기 용기 내로 제공되는 가스가 저장된 가스 저장부와;
    상기 용기와 상기 가스 저장부를 연결하는 가스 공급관을 개방 또는 차단하는, 그리고 상기 가스 공급관 상에 설치된 제 2 밸브를 포함하되,
    상기 제 1 밸브와 상기 제 2 밸브는 전기적인 신호에 의해 상기 배출관과 상기 가스 공급관을 개방 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 공급 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 포토레지스트 공급 시스템은 상기 제 1밸브와 상기 제 2밸브에 의해 상기 배출관과 상기 가스 공급관이 개방된 후 차단되기까지 시간을 설정하기 위한 타이머를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 공급 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1밸브와 상기 제 2밸브는 동시에 상기 배출관과 상기 가스 공급관을 개방 또는 차단되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 공급 시스템.
  4. 포토레지스트 공급 방법에 있어서,
    센서에 의해 용기 내의 포토레지스트가 소진되는 것이 감지되는 단계;
    상기 용기를 새로운 용기로 교체하는 단계;
    교체된 상기 용기와 가스 저장부를 연결하는 가스 공급관 상에 설치된 제 1밸브와 상기 용기와 연결된 버퍼탱크의 배출관 상에 설치된 제 2밸브가 전기적인 신호에 의해 상기 가스 공급관과 상기 배출관을 개방하는 단계; 그리고
    타이머에 의해 설정된 시간이 경과되면 상기 제 1밸브와 상기 제 2밸브가 상기 가스 공급관과 상기 배출관을 차단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 공급 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113341654A (zh) * 2020-02-18 2021-09-03 长鑫存储技术有限公司 一种光刻胶供给装置

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