KR20040070797A - 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 기판이 장착된 스핀 척과, 스핀 척에 장착되어 회전하는 웨이퍼 기판에 포토레지스트 물질을 공급하는 적어도 1이상의 포토레지스트 공급부와, 스핀 척에 장착되어 회전하는 웨이퍼 기판에 도포된 포토레지스트를 제거하기 위하여 시너를 공급하는 시너 공급부와, 웨이퍼 기판 상부에 포토레지스트 공급부에서 공급된 포토레지스트 물질 또는 시너 공급부의 시너 용매를 전달하는 라인 공급관과, 라인 공급관을 통해 전달된 포토레지스트 물질 또는 시너 용매의 공급을 온/오프 제어하는 밸브로 구성된다. 그러므로, 본 발명은 사진 공정의 재작업을 위해 웨이퍼 트랙 장치내에 포토레지스트 제거용 시너 공급부를 장착함으로써 포토레지스트의 도포 불량, 포토레지스트 패턴의 CD 또는 얼라인먼트 불량 발생시 웨이퍼를 챔버 밖으로 이송시키지 않고 바로 시너 공급부를 통해 웨이퍼 기판의 포토레지스트를 제거할 수 있으므로 사진 공정의 재작업 시간을 단축할 수 있다.

Description

포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치{WAFER TRACK DEVICE FOR REMOVING A PHOTO RESIST}

본 발명은 웨이퍼 기판에 포토레지스트를 도포하는 웨이퍼 트랙 장치에 관한 것으로서, 특히 하나의 장비에서 포토레지스트를 도포하고 불량이 발생하였을 경우 도포된 포토레지스트를 제거할 수 있는 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치에 관한 것이다.

반도체 사진 공정(photo lithography)은 포토마스크 기판에 그려진 반도체 소자의 패턴을 웨이퍼 상에 전사하는 공정이다. 사진 공정은 크게 포토레지스트(photo resist) 도포, 노광, 현상, 식각 및 포토레지스트 제거 등의 순서로 진행되는데, 실제로는 이들 공정 사이에 많은 처리가 이루어지고 있다. 이러한 사진 공정에서 포토레지스트의 도포는 주로 원심력을 이용하여 균일한 포토레지스트막을 형성하는 스핀코팅 방법과, 포토레지스트를 뿌리는 스프레이 방법이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 포토레지스트 도포용 웨이퍼 트랙 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 웨이퍼 트랙 장치는 챔버(1) 내부에 고속으로 회전하며 웨이퍼(6)가 장착되는 스핀 척(spin chuck)(8)과, 웨이퍼(6) 상부에는 포토레지스트 물질이 배출되는 라인 공급관(4)이 있으며 이 라인 공급관(4)은 밸브(2)를 통해 온/오프(on/off) 제어된다. 또한 라인 공급관(4)에는 포토레지스트 물질을 공급하는 적어도 1이상의 포토레지스트 공급부(12, 14, …, n)가 연결되어 있는데, 이들 제 1 및 제 2포토레지스트 공급부(12, 14)는 서로 다른 포토레지스트 물질을 선택해서 웨이퍼에 공급하기 위한 장치이다.

이와 같이 구성된 웨이퍼 트랙 장치는 스핀 척(8)에 장착된 웨이퍼(6)가 고속으로 회전되고 밸브(2)가 온(on) 상태이면 포토레지스트 공급부(12, 14, …, n)의 포토레지스트 물질을 라인 공급관(4)을 통해 웨이퍼(6) 상부로 공급하여 웨이퍼(6) 표면에 도포하게 된다. 그리고 도포된 포토레지스트 물질에 노광 및 현상 공정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 형성한다.

그런데, 웨이퍼 기판에 포토레지스트를 도포할 때 웨이퍼의 회전이 정지, 시간 경과에 따라 표면장력의 영향으로 포토레지스트가 두꺼워져 균일한 막을 얻을 수 없거나 포토레지스트 패턴의 CD(Critical Dimension), 얼라인먼트(alignment)에서 불량이 발생하였을 경우 포토레지스트를 제거(strip)한 후에 다시 사진 공정을 진행해야만 한다.

이러한 포토레지스트의 제거 공정은 포토레지스트 도포용 웨이퍼 트랙 장비와는 별도로 분리된 장비내에서 웨이퍼를 스핀 척에 고정시킨 후 회전시키면서 시너(thinner)를 웨이퍼에 분사하여 포토레지스트를 제거한다.

도 2는 종래 기술에 의한 포토레지스트 제거 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 종래 포토레지스트 제거 장치는 시너 용매가 저장된 외부 저장 탱크(CCSS: Chemical Centering System Supply)(22)와, 외부 저장 탱크(22)의 시너 용매가 임시 저장되는 버퍼 탱크(26)와, 버퍼 탱크(26)에서 공급된 시너의 이물질을 필터링하는 케미칼 필터(28)와, 제거 장치내에서 각 장치로 시너를 공급하는 라인 공급관(24)과, 버퍼 탱크(26)에 공급되는 N2 가스 압력에 의해 온/오프(on/off) 제어되어 스핀 척(34)에 장착된 웨이퍼(32)에 시너를 공급/차단하는 밸브(30)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 포토레지스트 제거 장치는 사진 공정의 재작업을 위해 웨이퍼 트랙 장치에 제작된 것이 아니라 별도의 시스템이기 때문에 포토레지스트를 도포한 후에 웨이퍼를 이송시켜 포토레지스트를 제거하기까지 통상적으로 10∼12시간 정도가 소요된다.

따라서 사진 공정의 재작업시 웨이퍼 트랙 장치와 포토레지스트 제거 장치가 별도로 운용되기 때문에 전체 재작업 공정 시간이 다소 오래 걸리는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 사진 공정을 진행하는 웨이퍼 트랙 장치에 포토레지스트를 제거하는 시너 공급부를 갖는 포토레지스트 제거 장치를 장착함으로써 보다 효율적으로 사진 공정의 재작업을 수행할 수 있어 전체 재작업 공정의 시간을 단축할 수 있는 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 기판 표면에 포토레지스트를 도포하는 웨이퍼 트랙에 있어서, 웨이퍼 기판이 장착된 스핀 척과, 스핀 척에 장착되어 회전하는 웨이퍼 기판에 포토레지스트 물질을 공급하는 적어도 1이상의 포토레지스트 공급부와, 스핀 척에 장착되어 회전하는 웨이퍼 기판에 도포된 포토레지스트를 제거하기 위하여 시너를 공급하는 시너 공급부와, 웨이퍼 기판 상부에 포토레지스트 공급부에서 공급된 포토레지스트 물질 또는 시너 공급부의 시너 용매를 전달하는 라인 공급관과, 라인 공급관을 통해 전달된 포토레지스트 물질 또는 시너 용매의 공급을 온/오프 제어하는 밸브를 구비한다.

도 1은 종래 기술에 의한 포토레지스트 도포용 웨이퍼 트랙 장치를 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 종래 기술에 의한 포토레지스트 제거 장치를 개략적으로 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따라 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치를 개략적으로 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 웨이퍼 트랙 장치내 포토레지스트 제거 장치를 상세하게 나타낸 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따라 포토레지스트 제거 장치가 추가된 포토레지스트 도포용 웨이퍼 트랙 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 웨이퍼 트랙 장치는 웨이퍼 기판(106)이 장착된 스핀 척(108)과, 스핀 척(108)에 장착되어 회전하는 웨이퍼 기판(106)에 포토레지스트 물질을 공급하는 적어도 1이상의 포토레지스트 공급부(110, 112, …, n)와, 스핀 척(108)에 장착되어 회전하는 웨이퍼 기판에 도포된 포토레지스트를 제거하기 위하여 시너를 공급하는 시너 공급부(120)와, 웨이퍼 기판(106) 상부에 포토레지스트 공급부(110, 112, …, n)에서 공급된 포토레지스트 물질 또는 시너 공급부(120)의 시너 용매를 전달하는 라인 공급관(104)과, 라인 공급관(104)을 통해 전달된 포토레지스트 물질 또는 시너 용매의 공급을 온/오프 제어하는 밸브(102)로 구성된다.

도 4는 본 발명의 웨이퍼 트랙 장치의 포토레지스트 제거 장치를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따라 웨이퍼 트랙 장치내에 장착된 포토레지스트 제거 장치인 시너 공급부(120)는 시너 용매가 저장된 병(bottle) 타입의 시너 저장부(122)와, 시너 저장부(122)에 저장된 시너 용매가 임시 저장되는 버퍼 탱크(126)와, 웨이퍼 기판(106)으로 공급되는 버퍼 탱크(126)의 시너 용매 양을 제어하는 펌프(128)와, 펌프(128)를 통해 공급되는 시너 용매의 이물질을 필터링하여 웨이퍼 기판(106)으로 보내는 필터(130)와, 각 내부 장치에서 시너 용매를 전달하는 라인 공급관(124)으로 구성된다. 여기서, 웨이퍼 기판(106) 상부에 도포된 포토레지스트는 도시하지 않았다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 트랙 장치의 시너 공급부(120)에있어서, 웨이퍼 기판에 도포된 포토레지스트를 제거하는 횟수는 3회 이내로 하는 것이 바람직하다. 그리고 웨이퍼 기판(106)에 시너를 공급하는 시간은 4∼5초로 한다. 이에 펌프(128)는 4∼5초이내 구동되는 마이크로 펌프이다. 또한 본 발명의 웨이퍼 기판(106)에 시너가 공급될 때 스핀 척(108)의 회전 시간은 8∼10초로 하는데, 휘발성이 강한 시너에 의해 상기 10초이내 시간에서도 포토레지스트가 모두 제거될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 포토레지스트 공급부(110, 112, …, n)는 상술한 도 4의 시너 공급부(120)와 동일한 구성, 즉 병타입의 저장부와, 버퍼 탱크와, 펌프와, 필터와, 라인 공급관을 갖는 바 이에 대한 설명 및 도해는 생략한다.

그러므로, 본 발명의 웨이퍼 트랙 장치는 밸브(102)가 온 상태일 경우 적어도 1이상의 포토레지스트 공급부(110, 112, …, n)를 통해 웨이퍼 기판(106)에 포토레지스트 물질을 공급하여 도포하고, 도포된 포토레지스트를 노광 및 현상 공정으로 포토레지스트 패턴을 형성한다. 그런데, 만약 포토레지스트의 도포시 불량이 발생하거나 포토레지스트 패턴의 CD 또는 얼라인먼트에서 불량이 발생하였을 경우 웨이퍼 기판(106)을 다른 장비로 이동시키지 않고 바로 그 챔버에서 시너 공급부(120)를 통해 웨이퍼 기판(106)에 시너를 공급하여 포토레지스트를 제거한다.

또한 본 발명의 웨이퍼 트랙 장치는 시너 공급부(120)의 마이크로 컨트롤 방식의 펌프(128)를 통해 시너 공급량을 결정하므로 종래 포토레지스트 제거 장치에서 N2 가스 압력으로 시너 공급량을 결정한 것에 비하여 정확하게 제어할 수 있어시너 사용량을 절약하면서 안정된 공정을 진행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 사진 공정의 재작업을 위해 웨이퍼 트랙 장치내에 포토레지스트 제거용 시너 공급부를 장착함으로써 포토레지스트의 도포 불량, 포토레지스트 패턴의 CD 또는 얼라인먼트 불량 발생시 웨이퍼를 챔버 밖으로 이송시키지 않고 바로 시너 공급부를 통해 웨이퍼 기판의 포토레지스트를 제거할 수 있으므로 사진 공정의 재작업 시간을 단축할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (6)

1. 웨이퍼 기판 표면에 포토레지스트를 도포하는 웨이퍼 트랙에 있어서,

   상기 웨이퍼 기판이 장착된 스핀 척;

   상기 스핀 척에 장착되어 회전하는 웨이퍼 기판에 포토레지스트 물질을 공급하는 적어도 1이상의 포토레지스트 공급부;

   상기 스핀 척에 장착되어 회전하는 웨이퍼 기판에 도포된 포토레지스트를 제거하기 위하여 시너를 공급하는 시너 공급부;

   상기 웨이퍼 기판 상부에 상기 포토레지스트 공급부에서 공급된 포토레지스트 물질 또는 시너 공급부의 시너 용매를 전달하는 라인 공급관; 및

   상기 라인 공급관을 통해 전달된 포토레지스트 물질 또는 시너 용매의 공급을 온/오프 제어하는 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 포토레지스트 공급부는 포토레지스트 물질이 저장된 병타입의 저장부와, 상기 저장부에 저장된 포토레지스트가 임시 저장되는 버퍼 탱크와, 상기 웨이퍼 기판으로 공급되는 상기 버퍼 탱크의 포토레지스트 양을 제어하는 펌프와, 상기 펌프를 통해 공급되는 포토레지스트의 이물질을 필터링하여 웨이퍼 기판으로 보내는 필터와, 상기 각 내부 장치에서 포토레지스트를 전달하는 라인 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 시너 공급부는 시너 용매가 저장된 병타입의 시너 저장부와, 상기 시너 저장부에 저장된 시너 용매가 임시 저장되는 버퍼 탱크와, 상기 웨이퍼 기판으로 공급되는 상기 버퍼 탱크의 시너 용매 양을 제어하는 펌프와, 상기 펌프를 통해 공급되는 시너 용매의 이물질을 필터링하여 웨이퍼 기판으로 보내는 필터와, 상기 각 내부 장치에서 시너 용매를 전달하는 라인 공급관을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 시너 공급부를 통해 상기 웨이퍼 기판에 도포된 포토레지스트를 제거하는 횟수는 3회 이내인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 시너 공급부를 통해 상기 웨이퍼 기판에 시너를 공급하는 시간은 4∼5초인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 시너 공급부를 통해 상기 웨이퍼 기판에 시너가 공급될 때 상기 스핀 척의 회전 시간은 8∼10초인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 제거용 웨이퍼 트랙 장치.