KR20050028457A - 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토 스피너 설비에서 웨이퍼에 포토레지스트를 코팅할 시 배기압력을 조절하는 배기압력 조절장치에 관한 것이다.

포토레지스트 코팅설비의 배기압력을 조정하여 파티클이나 유니포미티 불량으로 공정불량 발생을 방지하는 본 발명의 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치는, 챔버본체에 연결된 배기라인과, 상기 배기라인 상에 설치되어 배기압력을 센싱하는 배기압력센서와, 상기 배기라인 상에 설치되어 배기유량을 조절하는 배기유량 조절밸브와, 상기 배기압력센서로부터 센싱된 배기압력을 받아 스텝별로 설정된 배기압력으로 조절하기 위한 스테핑모터 제어신호를 출력하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러의 스테핑모터의 제어신호에 의해 상기 배기유량 조절밸브를 구동하는 스테핑모터를 포함한다.

Description

반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치 및 그 방법{METHOD AND EQUIPMENT FOR CONTROLLING EXHAUST PRESSURE OF SEMICONDUCTOR COATING DEVICE THEREOF}

본 발명은 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토 스피너 설비에서 웨이퍼에 포토레지스트를 코팅할 시 배기압력을 조절하는 배기압력 조절장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하는 공정 중에는 반도체 기판 상에 패턴을 형성하는 공정이 요구된다. 상기 패턴 형성공정에서는 포토레지스트를 이용하여 포토레지스트 막을 형성한 후 사진 식각 공정으로 상기 포토레지스트 막을 패터닝하는 공정이 이용된다. 이러한 포토레지스트 막을 패터닝하는 공정은 연마된 실리콘 웨이퍼의 표면 보호 및 사진식각을 위하여 그 표면에 산화막을 형성하고 그 산화막 위에 액체상태의 포토레지스트를 떨어 뜨린 후 고속 회전시켜 균일한 코팅막을 형성한다.

도 1은 일반적인 포토레지스트를 코팅하기 위한 반도체 코팅설비의 구성도이다.

챔버본체(10)와, 상기 챔버본체(10) 내부에 설치되어 웨이퍼(W)를 고정하고 고정된 웨이퍼(W)를 고속 회전시키는 스핀척(12)과, 상기 스핀척(12)에 고정되어 웨이퍼(W)에 포토레지스트 용액을 분사하는 노즐(14)과, 상기 챔버본체(10)와 상기 스핀척(12) 사이에 설치되어 포토레지스트가 상기 챔버본체(10)에 묻지 않도록 하는 코터보울(bowl)(16)과, 상기 챔버본체(10)에 연결된 배기라인(18)으로 구성되어 있다.

도 1을 참조하면, 스핀척(12) 상에 웨이퍼(W)가 고정된 후 노즐(14)에 의해 웨이퍼(W)로 포토레지스트 용액을 분사하고 나서 스핀척(12)을 회전시켜 웨이퍼(W)의 전면에 확산하여 균일한 두께를 갖도록 코팅을 한다. 이때 웨이퍼(W)가 회전하면서 포토레지스트 용액이 드라이될 때 미세분말(포토레지스트 흄: Photoresist Fume)이 발생하며, 이 미세분말은 코터보울(16)을 거쳐 배기라인(18)으로 배출된다. 이때 배기라인(18)은 항상 일정한 압력을 유지하도록 레귤레이터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

그런데 배기라인(18)의 압력은 포토레지스트 두께 허용폭에 큰 영향을 미치게 되며, 배기 압력이 너무 높으면 포토레지스트의 균일도(Uniformity)가 나빠지고, 배기압력이 너무 낮으면 포토레지스트가 드라이될 때 발생하는 흄을 제대로 배출하지 못하게 되어 파티클로 인해 웨이퍼의 공정불량이 발생한다.

상기와 같은 종래의 반도체 코팅설비는 배기압력을 조정할 수 없는 구조를 갖고 있어 배기압력이 낮을 경우 파티클로인한 공정불량이 발생하거나 배기압력이 너무 높을 경우 포토레지스트의 유니포미티가 나빠지는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 포토레지스트 코팅설비의 배기압력을 조정하여 파티클이나 유니포미티 불량으로 공정불량 발생을 방지하는 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치는, 챔버본체에 연결된 배기라인과, 상기 배기라인 상에 설치되어 배기압력을 센싱하는 배기압력센서와, 상기 배기라인 상에 설치되어 배기유량을 조절하는 배기유량 조절밸브와, 상기 배기압력센서로부터 센싱된 배기압력을 받아 스텝별로 설정된 배기압력으로 조절하기 위한 스테핑모터 제어신호를 출력하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러의 스테핑모터의 제어신호에 의해 상기 배기유량 조절밸브를 구동하는 스테핑모터를 포함함을 특징으로 한다.

상기 배기유량 조절밸브는 압력이 높을 시 일부를 닫히도록 구동시키고, 압력이 낮을 시 완전히 개방되도록 구동시켜 압력을 조절하는 것이 바람직하다.

상기 콘트롤러는 노즐 이동스텝 시 배기압력이 10mmHO2로 조절하는 것이 바람직하다.

상기 콘트롤러는 포토레지스트 분사 시 배기압력이 15mmHO2로 조절하는 것이 바람직하다.

상기 콘트롤러는 포토레지스트 드라이 시 배기압력이 30mmHO2로 조절하는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 코팅설비의 배기압력 조절방법은, 포토레지스트 코팅중에 드라이공정과 같이 흄이 발생하는 스텝에서는 배기압력을 높이는 단계와, 포토레지스트 유니포미티를 형성하는 스텝에서는 배기압력을 낮추는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상기 흄이 발생하는 스텝의 배기압력은 30mmH2O로 하는 것이 바람직하다.

상기 유니포미티를 형성하는 스텝의 배기압력은 10mmH2O로 하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토레지스트 코팅을 위한 반도체 코팅설비의 구성도이고,

챔버본체(10)와, 상기 챔버본체(10) 내부에 설치되어 웨이퍼(W)를 고정하고 고정된 웨이퍼(W)를 고속 회전시키는 스핀척(12)과, 상기 스핀척(12)에 고정되어 웨이퍼(W)에 포토레지스트 용액을 분사하는 노즐(14)과, 상기 챔버본체(10)와 상기 스핀척(12) 사이에 설치되어 포토레지스트가 상기 챔버본체(10)에 묻지 않도록 하는 코터보울(bowl)(16)과, 상기 챔버본체(10)에 연결된 배기라인(18)과, 상기 배기라인(18) 상에 설치되어 배기압력을 센싱하는 배기압력센서(20)와, 상기 배기라인(18) 상에 설치되어 상기 배기라인(18)의 배기유량을 조절하는 배기유량 조절밸브(22)와, 상기 배기압력센서(18)로부터 센싱된 배기압력을 받아 스텝별로 설정된 배기압력으로 조절하기 위한 스테핑모터 제어신호를 출력하는 콘트롤러(24)와, 상기 콘트롤러(24)의 스테핑모터의 제어신호에 의해 상기 배기유량 조절밸브(22)를 구동하는 스테핑모터(26)로 구성되어 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코팅시퀀스에 대응하는 배기압력을 변경하기 위한 레시피(Recipe)의 테이블 구성도이다.

상기 스텝별 설정 배기압력은 노즐(14)의 이동시 10mmH20이고, 포토레지스트 분사 및 도포 공정 시 15mmH20이며, 포토레지스트 드라이 시 30mmH20이고, 신너 드라이 시 30mmH20로 설정한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스텝별 배기압력을 조절하기 위한 제어 흐름도이다.

상술한 도 2 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예의 동작을 상세히 설명한다.

먼저 101단계에서 콘트롤러(24)는 노즐(14)을 웨이퍼(W)가 놓여진 위치로 이동시키기 위한 노즐이동스텝인가 검사하여 노즐이동스텝이면 102단계로 진행한다. 상기 102단계에서 콘트롤러(24)는 배기압력을 10mmH2O로 조절한다. 상기 배기압력을 조절하는 동작은 배기압력센서(20)로부터 센싱된 배기압력을 입력받아 설정된 배기압력 10mmH2O보다 높으면 스테핑모터(26)를 제어하여 배기유량 조절밸브(22)를 일부를 닫히도록 구동시키고, 설정된 배기압력보다 낮으면 스테핑모터(26)을 제어하여 배기유량 조절밸브(22)를 완전히 개방되도록 구동시킨다. 그런 후 103단계에서 콘트롤러(24)는 포토레지스트 분사 및 도포스텝인가 검사하여 포토레지스트 분사 및 도포스텝이면 104단계로 진행한다. 상기 104단계에서 콘트롤러(24)는 배기압력을 15mmH2O로 조절한다. 그리고 105단계에서 포토레지스트 드라이스텝인가 검사하여 포토레지스트 드라이스텝이면 106단계로 진행한다. 상기 106단계에서 콘트롤러(24)는 배기압력을 30mmH2O로 조절한다. 그런 후 107단계에서 노즐이동스텝인가 검사하여 노즐이동스텝이면 108단계로 진행한다. 상기 108단계에서 콘트롤러(24)는 배기압력을 10mmH2O로 조절한다. 이렇게 노즐이동스텝이 종료되면 109단계에서 신너드라이스텝인가 검사하여 신너드라이스텝이면 110단계로 진행한다. 상기 110단계에서 콘트롤러(24)는 배기압력을 30mmH2O로 조절한다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 반도체 코팅설비에서 포토레지스트 코팅 시 각 스텝별로 배기압력을 서로 다르게 조절하여 포토레지스트의 유니포미티 불량을 방지할 수 있고, 또한 포토레지스트 드라이 시 잔류하는 흄에 의해 공정불량을 방지하는 이점이 있다.

포토레지스트 코팅중에 드라이공정과 같이 흄이 발생하는 스텝에서는 배기압력을 높이고, 포토레지스트 유니포미티를 형성하는 스텝에서는 배기압력을 낮추어 유니포미티를 양호하게 형성하여 공정 산포를 감소시키는 이점이 있다.

본 발명은 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토레지스트 코팅을 위한 반도체 코팅설비의 구성도

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코팅시퀀스에 대응하는 배기압력을 변경하기 위한 레시피(Recipe)의 테이블 구성도

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스텝별 배기압력을 조절하기 위한 제어 흐름도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 챔버본체 12: 스핀척

14: 노즐 16: 코터보울

18: 배기라인 20: 배기압력센서

22: 배기유량 조절밸브 24: 콘트롤러

26: 스테핑모터

Claims (8)

1. 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치에 있어서,

   챔버본체에 연결된 배기라인과,

   상기 배기라인 상에 설치되어 배기압력을 센싱하는 배기압력센서와,

   상기 배기라인 상에 설치되어 배기유량을 조절하는 배기유량 조절밸브와,

   상기 배기압력센서로부터 센싱된 배기압력을 받아 스텝별로 설정된 배기압력으로 조절하기 위한 스테핑모터 제어신호를 출력하는 콘트롤러와,

   상기 콘트롤러의 스테핑모터의 제어신호에 의해 상기 배기유량 조절밸브를 구동하는 스테핑모터를 포함함을 특징으로 하는 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 배기유량 조절밸브는 압력이 높을 시 일부를 닫히도록 구동시키고, 압력이 낮을 시 완전히 개방되도록 구동시켜 압력을 조절함을 특징으로 하는 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 콘트롤러는 노즐 이동스텝 시 배기압력이 10mmHO2로 조절함을 특징으로 하는 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 콘트롤러는 포토레지스트 분사 시 배기압력이 15mmHO2로 조절함을 특징으로 하는 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 콘트롤러는 포토레지스트 드라이 시 배기압력이 30mmHO2로 조절함을 특징으로 하는 반도체 코팅설비의 배기압력 조절장치.
6. 반도체 코팅설비의 배기압력 조절방법에 있어서,

   포토레지스트 코팅중에 드라이공정과 같이 흄이 발생하는 스텝에서는 배기압력을 높이는 단계와,

   포토레지스트 유니포미티를 형성하는 스텝에서는 배기압력을 낮추는 단계를 포함함을 특징으로 하는 배기압력 조절방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 흄이 발생하는 스텝의 배기압력은 30mmH2O임을 특징으로 하는 배기압력 조절방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 유니포미티를 형성하는 스텝의 배기압력은 10mmH2O임을 특징으로 하는 배기압력 조절방법.