KR20050049554A - 압력센서를 포함하는 스핀 코팅용 장치 및 스핀 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판상에서 프로세스 용액을 스핀-코팅(spin-coating)하는데 유용한 방법과 장치에 관한 것으로,

그 방법과 장치에서는 디스펜서(dispenser)에서 프로세스 용액의 분배 개시 또는 분배 종료에 관련된 압력 등 프로세스 용액의 압력을 검출하는 압력센서를 일체로 되게 구성되어 있으며;

바람직한 방법과 장치에서는 디스펜스 라인(dispense line)에서 포토레지스트(photoresist), 현상제, 물, 용제, 또는 클리너(cleaner)의 압력을 측정하고, 또 바람직한 방법과 장치에서는 인터럽트(interrupt)방법, 병렬 제어 방법을 포함하는 프로세스 제어 시스템을 구성한다.

Description

압력센서를 포함하는 스핀 코팅용 장치 및 스핀 코팅 방법{SPIN-COATING METHODS AND APPARATUSES FOR SPIN-COATING, INCLUDING PRESSURE SENSOR}

본발명은 반도체 장치 및 기타 마이크로일렉트릭 장치용 웨이퍼와 같은 기판에 처리 용액과 같은 재료를 붙이는 제어 시스템을 포함하는 스핀 코팅 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 방법과 장치는 모니터에 이용될 수 있는 압력 센서를 포함하고 스핀 코팅 처리의 단계를 제어하여 오기능을 검출하는 압력센서를 포함한다.

어떤 제조 공정은 여러 상업상 중요한 기판에 재료의 박막을 피복하는 것이 요구된다. 기판에 재료를 붙이기위해 사업상 이용되어 오고 있는 하나의 방법은 스핀 코터를 이용한 스핀 처리나 스핀 코터이다. 스핀 코터는 기판으로의 재료의 양의 위치를 허락하고 일련의 회전속도를 통해 중앙측주위로 기판을 회전시킬 수 있다. 원심작용에 의해 하나의 일련의 회전 속도를 통한 중앙 축에 걸친 확산에 대한 재료가 얇고 균일한 박막으로 된다.

일반적으로, 마이크로 전자 장치 및 집적회로를 포함하는 반도체 웨이퍼와 같은 여러 상업상 중용한 기판의 처리는 어떤 처리 단계가 기판의 표면의 잘 한정된 영역으로 제한되는 것을 요구한다. 이는 예를들어 처리 마이크로 전자 장치에 있어서 회로 설계를 구축하기 위해 상이한 재료를 반도체 웨이퍼에 정확히 위치시키는 것이다. 이러한 공정의 단계는 처리 재료나 처리 단계의 작용으로 부터 보호되거나 처리되어야 하는 기판의 상이한 영역을 정확히 한정하지 않는다. 이러한 기판을 처리하는 공통적인 방법은 사진 석판 및 스핀 코팅을 포함한다.

사진 석판은 마이크로 전자 장치와 같은 기판의 영역을 선택적으로 보호하거나 노출하는데 이용된다. 광감지 포토레지스트 재료의 코팅은 물론 (코팅된 기판에 임의적으로 적용될 수 있다. 포토레지스트 층은 패턴된 포토마스크를 통해 전자기 에너지에 노출되어 노출된 포토레지스트 뿐아니라 (전자기 에너지에 노출되지 않은)마스크된 영역의 재료의 화학적인 작용을 야기한다. 그후, 현상액은 스핀 코팅되거나 그렇지 않으면, 전체 포토레지스트 재료에 적용된다. 현상액에 의해 포토레지스트의 노출되거나 노출되지 않은 영역이 현상되어 현상되거나 현상되지 않은 포토레지스트를 제거하게 된다.

포토레지스트가 소위 음의 형태를 갖으면, 코팅의 노출되지 않은 영역이 현상될수 있어 제거된다. 다시말해, 포토레지스트가 소위 양의 형태를 갖으면, 포토레지스트 코팅의 노출된 영역은 현상되어 제거될 수 있다. 사진 석판의 양 형태에 있어서, 나머지 포토레지스트는 포토레지스트에 의해 커버된 영역을 보호하면서, 노출된 영역의 처리를 더 허락하는 포토마스크의 양 또는 부의 패턴에 보호층을 형성한다.

( 바로 노출전에) 포토레지스트 층의 두께는 최종 생선물의 마이크로 전자 장치의 제조 비용, 성능, 하나이상의 특성에 많은 영향을 준다. 노출되어 현상된 포토레지스 층의 두께는 포토레지스트 층을 이용하여 기판에 구성될 수 있는 구성의 크기에 영향을 미친다. 더 얇은 포토레지스트 층은 이 구성의 이용가능한 가로대 세로비(즉, 높이 대 폭)의 범위를 기반으로 하여 구성의 더 세밀한 해결 및 더 세밀한 구성을 야기한다.

부가적으로, 포터레지스트에 단색 광을 이용하면, 이 광은 포토레지스트 층을 통과하여 반사되어 구조적이거나 파괴적인 간섭 중 어느하나를 야기한다. 바람직한 박막 두께는 박막 간섭/스잉 곡선의 최대 또는 최소중 하나에서 동작하도록 되어 있다.

균일한 방식으로 작은 구성을 만들기 위해, 포토레지스트 층의 균일성이 또한 중요한데 이는 상이한 기판(인터 웨이퍼 균일성)에 적용된 상이한 코팅사이의 (평균)두께의 균일성과 단일 기판(인터 웨이퍼 균일성)상에서의 포토레지스트 필름의 두께 모두를 의미한다. 이 인트러 웨이퍼 균일성은 주어진 장치에 위치한 송분의 특성 크기의 균일성을 제공하기 때문에 중요하다. 인터 웨이퍼 균일성은 예를들어, 예측가능한 균일한 두께을 갖는 코팅을 생성하는 것은 균일하고 일정한 양을 갖는 장치의 생산을 야기하기 때문에 중요하다.

설명되어 있듯이, 현상된 포토레지스트 층은 포토레지스트 용액을 코팅하는 단계와, (포토레지스트를 노출한 후)현상액을 코팅하는 단계를 포함하는 다 단 처리의 산물이다. 처리단계 및 이와 관련된 재료의 모두는 균일하고 예측가능한 두께 및 균일한 구성 크기를 갖는 현상된 포토레지스트 층을 생성하는데 중요할 수 있다.

스핀 코팅 방법은 처리 상태, 재료 및 개별 처리 명령을 가깝게 감지하거나 제어함으로써 코팅을 균일하게 제공하도록 하여 균일하고 반복적인 방법으로 스핀 코팅 처리 단계을 실행한다. 이는 현상의 예비 프로그램된 설정에 따라서 반복적이고, 예측된 타이밍 상태로 개별 처리 단계를 균일하게 실행 하기 위해 계산된 처리 제어 시스템을 프로그램함으로써 일반적으로 성취된다. 더구나, 매우 작은 크기와 이와 관련된 공차로 인해, 중요하지 않은 것으로 간주될 수 있는 처리를 포위하는 요인은 스핀으로 코팅된 재료의 비 균일성과 작은 가변성을 야기하게 된다. 이러한 요인의 예는 처리 용액의 점성 및 온도, 시핀 속도 및 가속도, 처리 타이밍 지연, 코팅 장치 파라미터에 있어서의 모멘트 및 속도, 주변 습기, 주변 온도, 주변 바로매틱 압력, 화학 분배 시스템 파라미터, 적용된 처리 용액의 기계적인 오 m을 포함한다. 이러한 방법은 스핀으로 코팅된 재료의 두께에 대한 영향을 감소 시키 위해 이들 인장을 감지하거나 보상하기 위한 것이다.

스핀 코팅 처리는 일반적으로 산출된 처리 제어 시스템을 이용하여 처리 상태를 설명하여 제어한다. 스핀 코팅 처리을 제어하는데 이용되는 하나의 시스템은 처리 제어, 예를들어, 라운드 로빈 형태 제어 처리을 하는 것이다. 일현의 형태의 제어 처리에 있어서, 전자 또는 산출된 유닛은 연속하거나 일련의 방법을 이용하여 스핀 코팅 시스템의 여러 요소를 감지하고 제어한다. 이 처리 시스템은 연속 적인 일련의 (원형)통로에 따라 일반적으로 동작한 다음, 변하지 않는 미리 결정된 순서로 장치의 미리 확인된 성분을 어드레스한다(도 3참조). 실직적으로, 컴퓨터 또는 중앙 처리 유닛(CPU)는 동시에 연속적으로 하나의 서브루틴을 어드레스하기위해 프로그램될 수 있다. 도 3에서, 서브루틴은 CPU에 의해 추종되는 통로로부터 방출된 광선에 의해 나타난다. CPU는 서브루틴을 어드레스하고 상태 또는 파라미터를 점검하고 명령된 조처를 취하고 이러한 조처가 취해진 후, 다음 서브루틴으로 이동함으로써 서브루틴의 명령을 수행한다. 이러한 광선은 예시적인 서브루틴을 확인하도록 레벨되어 있고 어떤 광선을 레벨되지 않는다. 여러 제한은 내부 및 외부 처리 상태 및 장비 변수를 감지, 제어 및 보상하는 공지된 처리 제어 방법 및 공지된 기술을 이용하여 스핀 코팅을 이용하여 얻어 질 수 있는 코팅 균일성에 존재한다. 이는 마이크로 전자 장치의 특정 크기가 더 작게되고 이 특정 크기의 변수에 대한 공차가 더 요구되기 때문이다. 스핀 광 처리를 측정하고 타이밍하고 제어하는 새롭고, 더 좋고 더 정밀한 방법이 아직 필요하다.

도 1은 압력센서를 포함하는 스핀 처리 장치의 실시예의 도면.

도 2는 압력센서를 포함하는 스핀 처리 장치의 실시예의 도면.

도 3은 예시적인 둥근 로빈 형 제어 알고리즘을 예시한 도면.

도 4는 스핀 코팅 시스템을 이용하여 기판에 포토레지스트 용액을 스핀 코팅하는 단계의 도면.

도 5는 스핀 코팅 시스템을 이용하여 기판에 현상액을 적용하는 처리의 단계의 도면.

도 6은 도 4의 도면의 단계의 부분의 인터럽트된 제어의 도면.

도 7은 도 5의 도면의 단계의 부분의 인터럽트된 제어의 도면.

도 8은 인터럽트된 타이밍, 특히 병렬로 다른 기간을 제어하는 다중 타이머을 갖는 인터럽트된 타이밍을 이용하여 제어된 처리의 단게의 타이 라인의 도면.

도 9는 직렬 처리 제어을 이용하여 제어된 처리 단계를 스핀 코팅하는 결과의 타이밍 변수의 도입을 도시한 도면.

도 10은 처리 유체의 분배의 개시 및 끝을 도시한 분배선의 유체 압력을 도시한 도면.

본 발명은 스핀 코팅 시스템, 예를들어, 처리 용액의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 장치에 관한 것이다. 이 처리 용액은 (유기 용매을 함유하는) 용매, 클리너, 포토레지스트, 현상액과 같은 마이크로 전자 처리에 이용되는 여러 처리 용액일 수 있다. 압력센너는 스핀 코팅 시스템, 방법, 이중하나 및 선택된 처리 제어 시스템과의 결합에 관한 것으로, 스핀 코팅 시스템 및 스핀 코팅 처리의 제어를 향상시키거나 노치 불균일성이나 다른 오기능에 의한 스핀 코팅 시스템의 적절한 기능을 감지한다.

예들들어, 압력센서는 분배 단계에 관한 순간에 분배선에 있어서의 처리 용액의 압력에 관한 정보를 제공한다. 이 정보는 압력센서에 의해 측정된 압력을 기반으로 처리 용액의 이 분배 단 또는 초기를 감지하는 것을 포함하는 전체 분배 처리의 검출 및 감지를 허락한다. (분배의 처음 또는 끝외의) 다른 유용한 정보는 분배 단계에서 특별한 반복점, 즉 분배단계 전후의 점에서 판독하는 압력이 값과 같은 압력으로 부터 얻어 진다. 이는 작거나 큰 라인 크러그, 작거나 큰 누출 또는 다른 형태의 작거나 큰 장비 오기능과 같은 스핀 코팅 시스템에 느리거나 갑작스런 분규칙성 또는 불균형을 나타낸다.

본 발명은 또한 이러한 압력 센서를 포함하는 처리 제어 시스템 및 스핀 코팅 공정에 관한 것이다.

본발명의 바람직한 실시예는 평행을 처리 명령을 실행 하기 위해 일련의 처리 제어를 인터럽트하여 일련의 처리 시스템과 관련된 타이밍에서의 변수를 감소하거나 제거하는 장치 및 방법, 특히 평행 처리 제어 시스템에 관한 것이다. 이러한 실시예에서, 압력 센서로부터의 신호 또는 측정은 처리 제어 시스템에 포함될 수 있다. 예를들어, 분배단계 동안 그리고 전후에 순간에 압력 센서로부터의 신호로부터 얻어진 정보는 처리 용액의 분배의 시작 또는 분배의 끝을 나타내고 이 표시는 처리에서 후의 단계의 타이밍을 정확히 제어하는 기준점이 될 수 있다. 이러한 처리는 기타 처리 제어 방법에 대한 향상 특히, 처리 제어 및 분배단계 다음에 발생할 수 있는 처리 단계의 제어 타이밍의 향상을 제공할 수 있다.

종래의 스핀 코팅 처리 제어 시스템은 타이밍 변수를 스핀 코팅 처리에 도입한다. 이들 변수는 기판상에 코팅된 처리 용액의 인터 웨이퍼 또는 인트러 웨이퍼 두께에서의 주목할 만한 변수를 야기하기에 충분하다. 하나의 예에서, 타이밍 변수는 스핀으로 코팅된 포토레지스트 라닌 폭 반복성의 변수를 도입한다. 이는 스핀으로 코팅된 포토레지스트 용약의 두께의 변수, 현상 용액이 스핀 코팅되어 포토레지스트 용액에 남아 있는 타이밍 인자에서의 변수 또는 가장 주목할 만은 것으로는, 포토레지스트 용액으로부터 현상액으로 위치하고 제거하는 타이밍 및 포토레지스트 용액의 두께의 결합된 변수에 의해 야기될 수 있다.

스핀 코팅 처리를 제어하는 경우에, 최대 정밀도가 처리의 단계 또는 현상을 구성하는 현사의 정밀한 타이밍으로 성취될 수 있다. 정밀한 처리는 최대 정밀도와 정확성을 제공하는 기구 및 기술을 이용하여 처리의 단계, 현상 또는 상태에 의해 성취될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명의 실시예는 (실질 분배 전후를 약간 포함하는)처리 용액이 분배됨에 따라 처리 용액의 압력을 측정하는 압력 센서의 이용과 처리 용액의 분배의 끝 또는 분배의 시작을 검출하기 위한 처리 제어 시스템으로의 압력 측정의 포함에 관한 것이다.

종래의 처리 제어 기술은 처리 용액을 분배하는데 이용되는 시스템 고유의 가변성으로 인해 상대적으로 정확하지 않은 여러 수단에 의해 분배의 끝을 측정한다. 이러한 가변성의 이유는 처리 제어 시스템 과 스핀 코팅 시스템사이 및 처리 제어 시스템에서의 지연 시간, 펌프, 분배선, 및 밸브와 같은 스핀 코팅 시스템의 물리적이고 기계적인 소자의 가변성과 비 정밀성을 포함한다.

명세서 어디에서나 알수 있듯이, 중요하지 않을 것 처럼 보이기에 충분히 작은 균일한 타이밍 차이는 스핀으로 코팅된 처리 용약의 두께 또는 균일성에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 분배 시스템의 기계적인 인자에 의해 야기되는 가변성을 제거함으로써 제공되는 타이밍의 작은 개량에 의해 코팅 균일성에 있어서의 측정가능한 개량을 야기한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 처리 용액 분배 라인에 있어서의 압력 센서는 처리 또는 여러 처리 단계내에서의 타이밍 가변성을 감소하기 위해 처리 제어 시스템으로 협체될 수 있다. 분배 라인에서의 압력 센서의 이용은 스핀 코팅 장치, 예를들어, 펌프 또는 밸브의 작동 또는 비작동의 분배 또는 제어 소자에 관한 현상을 검출하는 대신에 처리 유체의 실질적 흐름을 직접적으로 감지하게 한다. 유체 응답(압력)을 감지하는 것은 유체 분배를 간접적으로 측정할대 있는 타이밍 변수를 감소하거나 제거할 수 있다.

본 발명의 방법은 실질적인 분배 단계의 타이밍의 정밀한 측정을 제공하고 스핀 코팅 처리의 더 정밀한 제어 및 타이밍을 하락한다.

(스핀 코팅 시스템의 기계적이고 물리적인 성분에 의해 야기된 고유 변수외에)스핀 코팅 처리의 타이밍에 있어서의 부가적인 변수는 처리 제어 시스템에 의해 증가된다. 여러 스타일, 예를들어, 둥군 로빈 스타일 처리 제어 시스템은 이 처리가 소정의 고정된 방식으로 일련의 서브루틴을 통해 연속적으로 어드레스하기 때문에 타이밍 변수를 야기한다. 각각의 서브루틴에서, 사태들이 감지되거나 테이터가 수직되고 기록 및(프로그램 된 명령에 의해 요구되는 경우)작동한다. 갱신된 데이터는 다음 서브루틴에 통과할 것이다. 간단한 둥근 루빈 알고리즘의 예가 도3에 도시되어 있다. 이 처리 제어 배열은 서브루틴으로부터 다음 서브루틴으로의 연속 통로(원형으로 도시됨)을 통해 이동한다. 각각의 서브루틴은 스핀 코팅 시스템의 하나이상의 다른 파라미터(예들들어, 센서를 통해 또는 어드레싱 하드웨어에 의해)를 어드레스한다. 서브루틴에 의해 어드레스되어지는 파라미터의 예는 척온도, 용액 온도 도는 주변 온도와 같은 여러 소자의 온도를 포함한다. 처리 단계가 시작되거나 완료되었는지 여부를 또한 포함하고 분배의 개시, 처리 온도 제어, 타이머, 시핀 모터(속도 또는 가속도의 점검), 펌프, 분배선, 분배 암(위치), 및 스핀 코팅 시스템 안쪽의 여러 상태를 포함한다. 일련의 제어 시스템의 형태를 이용하는 제어된 시스템 고유의 타이밍 가변성의 예를 제공하는 것은 처리 제어 시스템은 처리 용액의 분배의 끝에서 턴테이블을 스핑할 것을 요구한다. 분배의 끝이 발생하는 정확한 모멘트는 예측할 수 없다.

도 3을 참조하면, 서브루틴(1)은 분배 단계의 단이 발생하는지를 점검하고 이렇게 하여 최종 스핀 속도에 대한 회전 가능한 가속도를 시작한다. 예를들어 CPU가 분배암에 관한 서브르틴(1f)을 어드레스 하면, CPU는 서브루틴(1p)을 통해 나머지 서브루틴이 어드레스 될 때까지 분배의 정보의 단에 작용하지 않는다. 이는 (예들들어, 차스카, 엠인의 에프에스아이 인터내셔널의 포라라이즈 마이크로 사직 기술 클러스터 스핀 코팅 시스템) 수십 미리초, 예를들어, 30 또는 50미리초까지 시간이 걸린거나 심지어 특정 기계, 처리 제어 시스템, 인터리밍 서브루틴의 길이 및 이러한 정보가 작용하는 서브르틴으로 이동시의 분배의 실질적인 단후 CPU가 변화되어야하는 서브루틴의 수에 의존한다.

마찬가지로, 단계(2)의 끝에서, 컴퓨터는 단계의 끝을 인지하여 단계(3)에 대한 명령을 개시한다. 마찬가지로, 단계(2)의 끝에서, 컴퓨터는 단계의 단을 인지하고 단계(3)에 대한 명령을 개시한다. 이는 연속 처리 단계의 프로그램된 시리즈를 통과를 지속한다.

도 9에 도시되어 있듯이, 일련의 제어된 스핀 코팅 처리에서의 연속 단계의 가변성은 각각의 단계을 통해 프로그램이 이동함에 따라 축적된다. 단계91)의 끝의 발생(예를들어, 처리 용액 분배)는 실직적으로 발생한 후, 50미리초(0.050초)내에서의 검출되어 작용된다. 이 현상이 타이머가 시작된 후, 정확히 1.00초에서 발생하면, 시스템은 검출되고 1.00-1.05초로부터의 기간내에서 정보를 이용한다. 단계(2)는 단계(1)의 끝의 검출시 개시된다. 단계(2)는 거의 50미리초(0.050초)의 자신의 타이밍 가변성을 도입하고 단계(2)가 2.00초의 시간에서 완료되도록 프로그램되면, 단계(2)가 완료되고 2.00에서 2.10초의 범위의 시간에서 검출될 수 있다. 제 2 단계의 끝으로부터 시작한 제 3 단계의 끝은 제 2 두개의 최고 0.15초의 가변성과 같은 제 1 두개의 부가된 가변성의 또 다른 층을 포함할 수 있다. 요약하면, 스핀 코팅 처리의 연속되는 현상 또는 명령의 타이밍이 표준 시리얼 형 처리 제어 시스템에서 처럼 선행 현상의 타이밍에 관계하는 경우, 각각의 단계의 타이밍의 변수는 처리가 연속 단계를 통해 진행 됨에 따라 축적한다. 여러 단계를 통해 결합되는 경우에 여러 변수의 결과는 스핀 코팅 또는 코팅된 기판에 의해 적용된 재료의 인트러 웨이퍼 및 인터 웨이퍼 특성의 변수 일 수 있다. 예를들어, 일련의 또는 둥근 로빈 형 제어 프로그램을 이용한 포토레지스트로 스핀 코팅된 기판은 노출전에 그리고 소프트 베이커 후에 측정딜 때 최고 +/-25옴스트롬(3시그마)의 변수의 포토레지스트 필름 두께를 갖을 수 있다. 스핀 코팅 기술을 이용하여 현상액을 붙일 때, 이들 범위의 타이밍의 변수는 약 8나노미터(nm) 인터 웨이퍼 및 약 10nm인트러 웨이포(3표준 편차)의 현상된 포토레지스트 필름의 라인 폭 반복성의 변수를 야기한다.

평행 제어를 이용하는 처리 제어 시스템은 분배 및 다음 처리 현상의 타이밍의 변수, 필름 코팅 두께 및 라인 폭 반복성을 여러 처리 제어의 단계사이의 시간 지연을 제거함으로써 제어할 수 있다.

평행 제어는 현상(트리거 현상)이 발생할 시간과 이 현상이 다음 처리 명령을 시작하는데 검출되고 이용되는 시간사이에서 발생하는 처리지연을 제거한다. 평행 제어는 즉각적으로 진행하는 단계의 끝에서의 다음 단계의 시작을 기반으로 하는 일련의 처리 단계를 개시하는 것을 방지한다. 대신, 처리 단계는 개별적인 기간을 측정하기 위해 개별 타이머를 이용하여 개별적으로 타이밍되어 평행으로 실행된다. 이는 평행 제어를 이용하는 처리 제어 시스템은 초기 처리 단계 또는 현상에 따라 일련의 다음 처리 단계들을 제어함으로써 야기되는 타이밍 가변성의 축저을 방지한다. 예를들어, 평행 처리 제어는 단일 스핀 코팅 처리 현상으로부터 측정된 다증 기간의 타이밍을 독자적으로 제어할수 있어 연속하는 일련의 제어를 인터러트하고 하나이상의 연속 처리 명령, 즉 제 1 인터럽트 신호를 수신하는 경우, 이를 시각하고 평행 처리 제어 시스템은 동일한 시간 제어에서 시작하는 두개이상의 타이머에 대한 명령을 포함하는 인터럽트 서비스 루틴(ISR)을 실행할 수 있고 이 ISR은 각각의 측정된 기간에 대한 개별 타이밍 장치를 이용한다. 각각의 타이머에 대한 기간의 끝에 도달할 때, 처리 제어는 다시 인터럽트되어 소정의 처리 명령을 실행한 후 직렬 처리 제어를 다시 시작한다. 제 2 기간의 끝이 도달하는 경우에, 제어는 다시 인터럽트되어 제 2 처리 명령을 실행하고 많은 타이머와 처리 명령이 인터럽트 서비스 루틴에 포함된다. 바람직하기로는 평행 제어에 의해 다수의 처리 명령의 타이밍이 독자적으로 제어되어 타이머의 정밀도 내에서 대략적으로 순간에 실행된다. 기간은 병렬로 측정되고 직렬로는 측정되지 않아서 변수가 축적되지 않는다.

간단히, 직렬 처리 제어 시스템은 일련의 처리 명령에서 매 단계 마다, 즉 현상이 발생한후로부터 발생이 검출되어 작용하기 전까지에 걸쳐 30-50미리초(0.030-0.50초)를 야기한다.변수의 양은 처리 제어 시스템에서의 비정밀함과 이러한 단계의 개시 또는 끝의 간접 측정에 의해 야기되는 분배 단계의 개시 또는 끝의 정밀한 이하의 검출에 의해 야기될 수 있다.

디들 변수는 스핀 코팅 단계, 이들의 타이밍 및 스핑 코팅 재료의 결과의 균일성에 영향을 미치는 경우 중요하지만, 일련의 전의 단계를 기반으로 나중 단계의 변수가 토대호함에 따라 더 중요하게 된다. 병렬, 인터럽트 구동 처리 제어 방법은 하나의 단계에서, 연속의 나중, 후에 5미리초 변수를 허락하여 개별 처리 단계들의 타임의 변수를 감소시킨다. 더구나, 스핀 코팅 처리의 하나 이상의 기간의 병렬 타이밍으로, 일련의 처리단계를 통한 감소한 변수의 축적이 제거된다.

본 발명이 스핀 코팅 시스템 및 방법의 이용은 어떤 형태의 처리 제어 시스템, 예를들어, 라운드 로빈 제어 또는(바람직하기로는) 병렬 처리 제어와 같은 일련의 처리 제어을 이용하여 스핀 코팅 처리의 기간과 타이밍을 향상시킬수 있다. 본발명에 의한 압력 센서을 포함하는 스핀 코팅 시스템 및 처리 제어 시스템은 병렬 처리 제어를 이용하여 동작하는 것이 바람직할 수 있다. 이 처리 제어 시스템은 트리거 현상시 인터럽트되도록 프로그램되어 있고 연속하는 어느 인터럽션이 시스템이 다음 처리 명령, 즉 직렬 처리의 인터럽팅 하는 서브루틴을 어드레싱함으로써 지연없이 즉각적으로 수행할 수 있는 트리거 현상의 시간으로부터 측정된 기간에 인터럽트된다. 처리 명령은 타이밍이 특성 즉 스핀 코팅된 재료의 균일성에 영향을 주는 명령인 것이 바람직하다. 스핀 코팅된 재료의 적용의 균일성은 처리 명령의 인터럽션 및 프롬폿 실행이 직령 스타일 처리 제어와 관련된 지연을 방지하기 때문에 향상된다. 이 트리거 현상은 처리 용액 분배 라인에 위치한 압력 센서에 의해 측정된 처리 용약의 분배의 시작 또는 끝과 같은 상술한 압력 센서을 이용하여 측정된 처리 용액의 압력과 관련되지만 반드시 관련되는 것은 아니다.

본 발며의 처리 제어 방법은 기판사으로의 스핀 코팅 포토레지스트 용액과 용액을 포함한 처리와 같ㅌ은 기판에 처리용액을 스핀 코팅하는 처리에 이용될 수 있다. 즉 기판상으로의 현상액을 스핀 코팅하는 공정과, 포토레지스트상에 포토레지스트 용액과 기판에 포토레지스트 용액에 먼저 스핀 코팅하는 공정을 포함한다. 이 기판, 포토레지스트, 현상액은 바람직한 것처럼 처리될 수 있다. 이 설명된 처리는 향상된 코팅 균일성, 타이밍 및 기판상에 처리 용액 스핀 코팅된 기판에 충격을 가하여 현상되고 패턴된 포토레지스트 층의 특별히 균일한 두께을 제공한다. 현상액이 스핀으로 코팅된 포토레지스트 재료에 걸쳐 동일한 방식으로 적용되는 경우, 그리고 각각의 스핀 코팅 처리가 상 I란 인터럽트된 타이밍 방법으로 이용하는 경우 (소프트 베이크 후 및 노출전에 측정되는 경우)포토레지스트의 균일성은 (인트러 웨이퍼 및 인터 웨이퍼에 대하여)5옴스트롱 (3시그마)이하의 15옴스트롱(3시그마)이하일 수 있다. 이들 처리는 9나노미터(3시그마)인트러 웨이퍼 및 6나노미터(3시그마) 인터 웨이퍼(경화 베이커후에 측정)의 라인 폭 반복성을 갖는 포토레지스트 코팅을 발생할 수 있다.

이들 값은 설명되어 있듯이, 압력 센서가 즉, 분배선에서의 처리 용액 압력이 이용되어 포토레지스틔 분배의 개시 또는 끝을 측정하도록 이용되는 경우, 현상액 이들 스핀 코팅 처리에 이용되는 다른 처리 용액 및 이 압력 측정으로부터의 정보가 병렬 스타일 처리 제어 시스템에 이용된다.

일반적으로, 본 발명은 압력 센서의 이용에 관현하고 병렬 처리 제어를 포함하는 스핀 코팅 방법, 장치 및 처리 제어 방법으로 동작할 수 있는 시스템을 고려한다. 하나의 실시예에서, 스핀 코팅 처리 및 장치는 처리 용약의 분배의 개시 또는 끝을 검출하기 위해 분배의 시간 동안 분배선에서의 처리 용액의 압력을 측정하기 위해 압력센서을 포함 할 수 있다. 부가적으로, 인터럽트된 처리 제어가 이용되어 병렬로 다중 타이머를 이용하여 분배에 연속인 스핀 코팅 처리의 최소한의 부분을 제어한다. 가장 바람직하기로는, 하드웨어 인터러브에 의해 처리 제어 시스템은 병렬 타이머로 인터럽트된 타이밍 제어을 시스템에게 명령하는 인터럽트 서비스 루틴에 들어가서 하나이사의 연속 타임 감지 명령을 실행한다. 인터럽트 서비스 루틴은 트리거 현상시에 함께 시작하는 것이 바람직한 개시에 대한 인터럽트 서비스 루틴동안 평행으로 구성하기 위해 하나이사의 타이머를 설정하는 단계를 포함한다. (타임 감지 처리 명령인 일수 있거나 아닐수 있지만)다음 처리 명령은 각각의 기간의 끝에서 실행된다. 하나의 실시예에서, 인터럽트 서비스 루틴은 압력센서로부터의 신호의해 트리거될 수 있다. 예를들어, 스핀 코팅에서 포토레지스트는 트리거 현상이 용매 분배의 끝 또는 포토레지스트 용매의 끝과 같은 포토레지스트 스핀 코팅 처리에 이용되는 처리 용액의 분배의 끝일수 있고 현상액을 스핀 코팅에 있어서, 트리거 현상은 탈이온화한 물 분배의 개시 또는 현상액의 개시와 같은 코칭 현상액에 이용되는 처리 용액의 분배의 개시일 수 있다.

본발명의 태양은 분배 선을 통해 디서펜서와 유체 연통하는 처리 용액의 공급원과; 분배선에서의 처리 용액의 압력을 측정하는 압력 센서를 구비한다. 압력 센서는 처리 용액의 측정 압력을 측정할 수 있는 장치일 수 있다. 본 발명에 따라서, 압력 센서는 기판상에 디스펜서에 의해 분배된 처리 용액의 개시 또는 끝을 검출하여 연속하는 스핀 코팅 처리 단계의 타이밍을 제어하도록 하기 위해 처리 용액을 분배하는 단계와 관한 순간에 붐배선의 처리 용액의 압력을 측정할 수 있다.

본 발명의 다른 태양은 기판을 지지하여 회전하는 턴테이블과, 분배 우치와 비분배 위치사이에서 이동가능한 디스펜서와; 분배선을 통한 디스펜서와 유체 연통하는 처리 용액의 서플라이와; 서스펜서로부터 분배되는 처리 용액의 개시 또는 끝을 검출하기 위해 처리 용액을 분배하는 단계에 관한 순간에 분배 선에서의 처리 용액의 압력얼 측정하는 압력센서와; 기판에 대한 처리 용액의 적용을 제어하는 처리 제어 시스템을 구비하며, 이 처리 제어 시스템은 처리 명령을 실행하기 위해 직렬 제어를 인터럽트하도록 프로그램되어 있다.

본 발벼이 또다른 태양은 스핀 코팅 장치을 제어하는 제어 시스템에 관한 것이다. 이 제어 시스템은 분배선에서 처리 용액의 압력을 기초로하여 처리 용액의 개시 또는 끝에 처리 유체의 압력을 측정한다. 이 압력 판독은 연속하는 처리 단계를 제어하는데 이용된다.

본 발명의 또 다른 태양은 마이크로 전자 장치와 집적회로을 포함하는 반도체 웨이퍼와 같은 기판에 처리 용약을 스핀 코팅하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 디스펜서와 유체 연통하는 처리 용액의 서프라이를 포함하는 스핀 코팅 시스템을 제공하는 단계와, 이 서스펜서를 통하여 기판에 처리 용액을 분배하는 단계와; 디스펜서에서 처리 용액의 분배의 개시 또는 끝을 검출하기 위해 처리 용액의 압력을 측정하는 단계를 구비한다.

본 발명의 또 다른 태양은 반도체 웨이퍼에 포토렝지스트를 스핀 코팅하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 반조체 에이퍼의 표면에 스핀 포토레지스트를 스핀 코팅하는 단계와, 포토레지스트 재료에 현상액을 스핀 포팅하는 단계를 포함하며 이 방법은 현상액의 분배의 초기 또는 끝 또는 포토레지스트 용액의 분배의 하나이상의 초기 또는 끝을 측정하기 위해 압력센서를 이용한다.

본 발명의 또다른 태양은 스핀 코팅 시스템을 이용하여 기판에 처리 용액을 적용하는 스핀 코팅 처리를 제어하는 방법에 관한 것으로, 스핀 코팅 시스템은 분배선을 통해 디스펜서와 유체 연통하는 처리 용액의 서플라이와, 연속하는 스핀 코팅 처리 단계의 타이밍을 제어하기 위해 처리 용액을 분배하는 단계에 관한 순가에 분배선의 처리용액의 압력을 측정하는 압력센서를 포함한다. 이 방법은 직렬 처리 제어를 이용하여 처리를 제어하는 단계를 포함하며 이 처리는 일련의 서브 루틴을 연속적으로 실행함으로써 제어되며, 처리 명려을 실행하기 위해 인터럽트 신호로 병렬 처리 제어를 인터럽트하는 단계를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 인터럽트 신호는 분배선의 처리용액의 압력에 의해 측정된 디스펜서에서의 처리용액의 분배의 개시 또는 끝에 관계한다.

본 발명의 또 다른 태양은 스핀 코팅 시스템을 이용하여 기판에 포토레지스트를 제공하는 방법에 관한 것이다. 이 스핀 코팅 시스템은 포토레스트 분배 선을 통한 포토레지스트 용액과 유체 연통하는 프토레지스트 용약의 서플리이와, 디스펜서 분배 선을 통하여 디스펜서 용액 디스펜서와 유체 연통하는 디스펜서 용액의 서를라이와, 현상액 분배 선의 현상액의 압력을 측정하는 현상액 압력 센서을 포함한다. 이 방법은 기판에 대한 포토레지스트 용액을 스핑 코팅하는 것을 포함한다. 이 스핀 코팅 공정은 직렬의 서브루틴을 연속적으로 실행하는 직렬 처리을 잉요하여 처리를 제어하고, 처리명령을 실행하기 위해 인터럽트 신호로 직렬 처리 제어를 인터럽팅하고 포토레지스트에 대한 현상액을 스핀 코팅하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 태양은 분배선에서의 처리 용액의 압력을 측정하는 분배선과 압력 센서을 통해 디스펜서와 유체 연통하는 처리 용약의 서플라이를 제공하는 스핀 코팅 시스템을 이용하여 스핀 코팅 처리를 제어하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 인터럽트 서비스 루틴으로 프로그램된 처리 제어 시스템의 이용을 포함한다. 압력 센서을 이용하여 측정되듯이 처리 용액의 분배의 개시 또는 끝을 포함하는 트리거 현상시에, 하드웨어 인터럽트는 처리 제어 시스템에 전달되고 하드웨어 인터럽트을 수신할 때 처리 제어 시스템은 인터럽트 서비스 루틴을 실행한다.

본발명의 다른 태양은 분배선을 통한 디스펜서와 유체 연통하는 처리 용액의 서플라이와 장치에 있어서의 오기능(최소 또는 최대 불규칙성, 비정상성 또는장비 또는 상태의 깨짐) 을 검출하기 위해 처리 용액의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 스핀 코팅 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 태양은 스핀 코팅 장치에 있어서의 오기능(즉 불규칭성)을 검출하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은 처리 유체의 압력을 측정하는 단계를 포함한다. 이 측정된 압력이 기대되는 정상 압력과 비교되어 기된 압력과 측정된 압력이 비교되어 오기능(비정상성 또는 불규칙성)을 표시한다.

이는 집적된 반도체 회로(예를들어, 마이크로 전자 장치를 포함하는 반도체 웨이퍼), 액정을 포함하는 디스플레이 스크린, 합성 재료(회로기판의 보드상의 전기 회로), 및 상업상 중요한 재료 및 재품을 포함한다.

이들 처리 용액은 스핀 코팅 기술 및 장치를 이용하여 기판에 코팅된 공지된 재료일 수 있다. 이러한 예는 포트레지스트 용약과 사진 석판기술 방벙을 이용하는 현상액은 물론 포트레지스트 또는 현상액 스핀 코팅동안 기판에 임의로 적용된 기타 처리 용액을 포함한다. 본 발명은 스핀 온 비유전체, 유리사의 스핀. 도펀트사의 스핀, 또는 이들과 합께 이용되는 낮은 k 비유전체 또는 현상액과 같은 스핀 코팅 방법을 이용하여 기타 재료의 코팅의 적용을 상정한다. 예로서, 본 발명은 재료와 같은 현상액 및 폴리미드와 같은 포토 디파인 가능한 료을 적용하는데 이용된다. 따라서, 본 발며의 공정이반도체 웨이퍼, 사진 석판, 포토레지스트 용약을 스핑 코팅하고 현상액을 스핀 코팅하는 사진 석판기술의 내용에 설명되어 있지만, 본 발명은 이러한 특정 응용에 한정되지 않는다. 포토레지스트 또는 현상액과 같은 다른 재료을 코팅하는 부분으로서의 스핀 코팅 공정 단계에 이용되는 공정 용액의 예는 유기 용매, 클리너 및 물(탈이온화한 물)과 같은 용매를 포함한다.

반도체 웨이퍼는 스핀 코팅과 관련한 하나이사의 단계를 이용하여 사진 석판 방법과 재료와 결합하여 스핀 처리될 수 있다. 기판위에 패턴된 포토레지스트 재료를 증착하기 위해 처리시에 관련된 단계는 면을 한번이상 크리닝하거나 프라밍하는 단계와 스핀 코팅과 (큰 철리에서 단계을 순서에 걸쳐 한번 또는 열러번)가열 또는 칠링하는 단계와, 기판에 포토레지스트 용액을 적용하는 단계와, 제거된 상측 기판 상태와 포토레지스트 스트립의 상측 및 저부 에지 비드의 포토레지스트를 기반으로 노출시키는 단계를 포함한다. 특정량, 타이밍 및 포토레지스트 용액을 스핀 코팅하는 공정에서 분배된 용매의 합성물은 용매, 길판의 형태 및 이용된 특정 포토레지스트 용액의 목적과 같은 인자에 의존한다. 에지 비드 제거, 상태 및 스트립 용매의 예는 PGMEA(프로필렌 그리콜 모노 메틸 에터 아세테이트), PGME(프로필렌 글리콜, 모노 메틸 에더), 및 EL(에틸 아레테이트)을 포함한다. 다른 용매는 보우 워시 용액 및 배출 수지 용액과 같은 스핀 코팅 장치를 제정하기 위해 용매와 같은 다른 방법으로 이용될 수 있다. (크리닝 용매와 같은 시간 민감 과정 단계 동안 이용되지 않는 용액에 대하여 아설명된 압력센서는 오기능 모니터와 흐름 검출기롤 이용될 수 있다). 본 발명에 따라서, 하나이상의 처리 용액의 압력이 분배 선의 처리 용액의 압력을 측정함으로써 즉 압력센서을 이용하여 감지될 수 있다.

임의적으로, 이들 처리 용액의 측정된 압력으로부터의 정보는 처리 제어를 위해 그리고 장치를 검지하기 위해 (예를들어 오기능검출)(개별적으로 또는 결합된 상태로)이용될 수 있다. 예를들어, 처리 용액의 분배선이 이용되어 오기능을 검출하거나 처리 용액의 분배 단계의 초기 또는 끝을 확인한다. 처리 용액 분배의 처음 또는 끝에 관한 정보가 프로세서 제어 시스템, 예를들어, 병렬 제어 형 시스템의 트리거 현상에 의해 이용되어 하나이상의 연속하는 처리 현상으리 타이밍을 제어한다.

스핀 코팅 결과는 표면상의 광 감도 포토레지스트 코팅의 증착을 위해 기판을 마련함으로써 시작될 수 있다. 이러한 준비는 상숭운도 및 감소한 압력으로 탈 산화하는 단게와 기판 표면과 포토레지스트 재료, 예를들어, 헥메틸디시라젠(HMDS)사이에서 접착을 촉진하는 재료로 표면을 프리임하는 것을 포함한다.

다음 단계는 주변에 대한 웨이퍼의 온도을 가져오는 것, 즉 칠 판과 같은 종래의 방법과 장비를 이용하여 웨이퍼를 칠링함으로써 이루어 진다.

다음, 포토레지스트 재료는 얇고 균일한 필름으로 기판에 적용될 수 있다. 이 포토레지스트는 공지되고 유용한 기술을 이용한 것으로 적충, 사출 기술, 스프레이 온 코팅 기술, 화학적 증착 및 기타를 포함한다. 바람직하기로는, 본 발명의 하나의 실시예의 실행에 있어서, 포토레지스트는 포토레지스트 용액에 대하여 분배의 초기 또는 끝을 검출하고 포토레지스트 용액의 분배의 끝을 검출하기 위해 분배선의 압력 센서을 포함하는 장치를 이용하여 기판상에 핀 코팅된다. 용매와 같은 다른 처리 용액은 포토레지스트 용액을 스핀 코팅한 공정에서 기판에 적용될 수 있다. 이들 처리 용매의 분배의 초기 또는 끝은 검출될 수있고 이 정보가 하나이상의 연속 처리 현상을 제어하는데 이용될 수 있다. 가장 바람직하기로는, 장치 및 방법은 병렬 처리 제어 방법을 포함한다.

스핀 코팅된 포토레지스트는 기판이 고안된 장치의 필요성에 기반하여 바람직한 두께를 갖도록 코팅된다. 일반적으로, 이 층은 상당히 얇고, 즉 50마이크론에서 0.5마이크론 이하의 범위의 두께를 갖는다. 본 발명에 따른 처리 제어를 이용하는 내용의 포토레지스트 용액 스핀 코팅 처리의 바람직한 상에 관한 부가적인 정보가 인트라에 제공된다.

스핀-코트된 층의 형태안에서 프로레지스터 솔루션의 응용이후 일반적인 다음 스템은 스핀-코트된 프로레지스터 솔루션으로 부터 녹아지게 된다, 베이킹에 의한 예는 이 스텝은 가끔 " 부드러운 꿈는" 또는 "포스트-응용 꿉기"로서 설명되어진다. " 폭팔 시간과 온도는 포토레지스트 솔루션으로부터 녹아지게되는것을 영향일수 있다.

포스트 응용 꿉기에 따라, 회로기판의 온도는 줄어들것이다, 예를들면 차가운 판의 사용과 선택적으로 함께있는 주위 온도이다.

포토레지스트 재료은, 영향으로로 제거된 용해,는 반도체 웨이퍼와 마이크로일렉트로닉 처리의 일로 알려진것처럼 포토레지스트의 부분의 반응을 야기하기위해 에너지의 선택적으로 에너지의 요소에게 선택적으로 방출될수 있다. 마스크는 선택된 회로기판과 포토레지스트 그리고 처리와 함께 유용적으로 알려진 어떤 형태일수 있다.

마스크들과 마스킹 기술들과 장비의 잘알려진 다양한 형태의 몇몇은 유용해 질수 있다. 방사는 어떤 형태또는 방사의 파장일수 있고, 화학과 포토레지스트 솔루션의 디자인에따라 선택되질수 있다. 많은 포토레지스트 재료이 고칠수 있기때문에 설명된 방사는 싱글 파장과 모노크로메틱의 반복이다.

방사 폭발이후 일반적의 스템은 회로기판과 노출된 포토레지스트의 온도를 다시 올리수 있다. 이런 가열된 시간은 화학적으로 증되대는 포토레지스트들을에대해 포토레지스트 재료의 아키미컬(achemical)반응을 완성하고 노출되건와 되지 않은 부분에대해 방산 메터니즘을 이용하고 있는 어드레스 스탠딩 웨이브처럼 이런 이유를 행할수 있다.

전형적으로 이것은 차가운 판의 선택적인 사용과 함께 회로기판이 주위의 온도로 돌아가고 있는 것에 의해 뒷파친될수 있는 " 포스트- 폭팔" 꿉기와 연합되어질수 있다.

현상액은 추가적으로 스핀-코팅에 의한 포토레지스트- 코트된 회로기판 주위에 적용될수 있다. 발명에 따르면 분배동안 현상액의 압력을 보기위해 현상액 분배 라인안에서 압력센서를 합기하는 방법과 가구를 사용함으로써 완성될수 있다. 예를들면 이 스텝은 현상액의 분배와 가장 설명적인 분배의 시작의 시작과 끝을 탐지하기위해서 이다. 선택적으로 중성된 물은 현상액의 스핀-코팅동안 현상액과 함께 회로기판으로 응용될수 있다.

추가적으로 또는 현상액 압력을 측정하는 대신에, 중성된 물의 분배압력은 여기서 서술한것 처럼 관찰될수 있다 예를들면 이벤트적으로 처리제어에 사용될수 있는 관련된 정보와 분배의 처음과 끝을 탐지되기 위해서다. 또한 적당하게 그 처리는 평행 제어 방법과 강제된 인터럽을 포함하는 처리제어를 편입시는데 , 여기서 설명한것 처럼 제어 방법은 예를들어 현상액또는 중성된 물의 압력을 관측한 압력 센서로 터의 정보의 이용을 만들수 있다.

현상자는 "디벨업(develop)" 예를들어 노출되거나 노출안된 제거되버린 포토레지스트 재료의 하나또는 나머지를 허락하고 페턴된 포토레지스트를 남긴 포토레지스트 재료의 노출되고 않된 부분과 반응하고, 부수고, 용해시킨다.

잘 알려진 현상액은 유용하게 그리고 선택적으로 재료을 분해하고 부수고 용해하는 많은 구성물의 어떤것이 될수 있는 발명에 따르면 회로 기판에 적용될수 있다 예를 들면 포토레지스트다.

응용된 포토레지스트 솔루션을 발전시킬때 이것은 포토레지스트의 부분의 선택적인 제거를 허용한다. 이런 현상액은 반도체 웨이퍼 처리 일안에서 알려졌다. 어떤것은 포토레지스트 재료의 확실한 형태와 함께 특별하게 유용하다는것이 고려된고 그런것들의 포토레지스트의 사용과 함께 잘어울릴수 있다.현상액의 이로운 형태의 예는 웨이퍼-근본된 재료을 포함하는데, 예로서 수성의 테트라메티 암몬니엄 하이드록시데(TMAH)와 같은 물의 수성의 코스틱 구성물이다. 또 다른 현상 구성물은 소디엄 하이드록시데 또는 포타시엄 하이드록시 액을 포함한다. 예를 들면 수성의 소디엄 하이드록시데 또는 수성의 포타시엄 하이드록시이다. 현상액은 이벤트적으로 전체적인 처리의 정확함을 중가시킴에 의한 스핀-코팅 처리의 개인적인 스텝의 정확함을 증가시키기위해 사용되어질수 있는 분배되고 있는 처리용액 스텝의 끝의 시간 그리고 최고치의 실용적인 확신과함께 스핀-코팅 처리안에서 현상을 촉진시킬수 있는 다른 재료을 포함할수 있다. 분배되고 있는 프로세스 솔루션과 특별하게 분배의 시작은 분배자를 이끌고 있는 분배 라인안에서 그리고 분배자에서 프로세스 솔루션의 압력을 증가 시킴에 의해 연합되어지고 있다.

분배스텝의 끝은 부배라인 안에서 프로세스 솔루션의 압력의 줄임에의해 연 W되어진다. 따라서, 분배 스텝의 시작과 끝은 분배자로부터의 일지적인 업스트림 또는 분배자안에서 압력을 관련시킴에 의하여 확인하거나 탐지될수 있다. 예를들어 분배 라인, 프로세스 솔루션의 분배들에서 이다.

그림 10은 이벤트를 분배하는 프로세스 솔루션이 어떻게 처리 유체 분배라인에서 압력센서를 이용함으로 관측되어질수 있는지를 보여주고 있다. 라인 제트(Z)는 관측된 분배라인 안에서 프로세스 솔루션의 참조 압력을 나타낸다.( 약 0.008, 압력센서에 의해 생산된 낮은 볼트로서-- 기술줄에 하나는 낮은 볼트는 기술한것 처럼 사용될수 있었다 또는 다른 유닛으로 변화될수 있었다는것을 이해시킬것이다. 예를들면 압력의 공학 유닛이다.) 아무런 분배 이벤트가 발생하지 않을때 ,예를들면 스테틱 압력, 이것은 분배자 또는 분배자 구성요소안에서 압력에 접근할수 있다.

참조처러 라인 C는 분배자안에서 분배자의 포인트에서 분배 스텝의 시작과 끝을 시각적으로 탐지하기 위해서 프로그램된 광학 센서에 의해 생산된 신호를 나타낸다.

그림 10의 라인 A, 사각 웨이브,는 분배자로부터 신호에 근거한 분배이벤트의 끝과 이런적 분배의 시작을 나타낸다. (그림안에서 라인 A는 분배자가 시작 그리고 발생된 분배의 시작과 끝을 믿을때 나타난 분배자로 부터 전기적 신호를 나타낸다. 이것은 0부터 5볼트사이의 일반적인 디저털 신호이다. 이것은 차트를 맞추기위해 스케일되어졌다.) 분배(SOD)이벤트는 그림의 왼쪽위의 Y축위의 0.26부근에서 부터 0.96까지 SOD 신호이동에 의해 0시간때에 표시되어진다. 이 분배는 분배(EOD)신호 의 끝이 낮은 레벨로 돌아간후에 약 2초에 걸쳐 발생한다.

그림 10의 라인 B는 분배의 끝이후 약간적으로 분배를 통해서 그리고 분배의 시작에서 또는 전부터 압력이 변할때 프로세스 솔루션 분배안에서 프로세스 솔루션의 압력이 나타난다. 짧게 분배의 이론적 시작인 0시간이후 압력은 제로 참조로부터 (측정된 또는 실제의) 분배 압력(약 0.025에서 0.030--낮은 볼트로 측정된 )( 이증가는 라이 B의 프로파일로서 설명된다.)까지 증가한다. 제로부터 초기의 압력즈가까지의 타임 X을 떨어뜨리는것은 바람직하게 최소하될수 있는 스핀-코팅 장치안에서 변수들 때문일수 있다. 제로참조로 부터 분배 압력까지 증가된 압력은 프로파일(I)와 처리제어에 사용할수 있는 정보를 생산한다. 분배 압력증가가 시작한후에, 분배동안, 그 압력은 그 분배 압력범위를 정짐시킨다.(평탄역안에서 분배 펌프의 제어 시스템에의해발생된 기간적 범프들). 분배의 이론적인 끝에 따르면, (EOD), 약 2초후에 시작, 그 압력은 프로파일 II에 걸쳐 제로 압력 참조(Zero Pressure Reference)로 돌아오게된다. 분배의 끝에서 제로 압력 참조로 돌아옴의 프로파일 II은 다소 분배 압력의 시작보다 단계적이다. 왜냐하면 분배의 끝에서 제어밸브는 제로 압력 참조로 돌아가도록 특별하게 사용되어졌기 때문이다.

압력 프로파일 I와 II안에서 증가와 감소의 실제 형태는 특별하게 중요하지 않다. 대신에 중요성은 처리 제어 시스템안에서 트리거 이벤트처럼 실행하기위해 각각의 프로파일 포인트에서 결정된 압력을 사용하기위해서 발명과 능력에 따라서 각각의 압력 프로파일을 보고 측정하기위한 능력이다. 특별하게 프로파일의 증가와 감소의 각각은 분배를 각각 분배를 시작하고 끝내기위해 사용된 메커니즘과 관련이 있다. 예를들면 프로파일I( "Pressure Sensor Response") 을 따라 다른 임의적인 어떤 압력또는 0.014, 0.020의 관측된 압력은 분배의 시작이 발생한다는것을 나타내기위해 선택되어질수 있다. 이 정보는 분배의 끝처럼 분배의 팔의 이동 또는 회로기판의 가속성의 시작과 끝처럼 그것 또는 다수의 후 처리이벤트을 제어안에서의 사용을 위해서 처리 제어 시스템으로 보내질수 있다.

마찬가지로 분배 프로파일(II)의 끝의 점은 분배 이벤트의 끝을 나타내기위해 선택되어질수 있다. 예를들면 0.015, 0.020, 또는 심지어 0.000(볼트. 관측되어진것 처럼) 다른 이벤트처럼 제로 압력 참조로 돌아가는 예를들어 프로파일 III에있는 점들이다오실레이링 포인트는 분배의 끝을 나타내기위해 사용되어질수 있다. 압력 프로파일들을 분배하는 관측된 프로세스 솔루션은 일반적으로 다른 스핀-코팅된 기계와 처리 유체을위해 비슥한 패턴과 공유할것이다. 다른 프로파일은 제로 참조부터 분배 압력까지 증가하는 분배와 분배 압력부터 제로 참조까지 (선택적으로 오실레이션과함께 제로 참조에 관하여 )감소하는 분배 압력과 그리고 관련적으로 분배동안 레벨 분배 압력의 시작을 가져야 한다. 다른한편으로는 분배의 시작동안 증가, 분배 감소의 끝 또는 분배 부분을 발생시키는 특별한 압력은 스핀-코팅, 분배 시스템, 그리고 처리 유체와 관련된 요소들에 의지하여 다양화 될수 있다.

다시 이것들의 프로파일의 실제 형태는 프로파일안에 있는 포인트들이 프로세스 솔루션 분배의 시작과 끝의 탐지를 위해 선택될수있는한 아주 중요하지 않다. 라인 B의 프로파일은 포로파일 I,II,III,(만일 사용되고), 그리고 분배 프로파일 IV를 포함을 구조적으로 또는 반복적으로 발생시킨다. 구조적이고 반복적인 프로파일에 근거하여 데이타의 어떤 포인트들은 처리 제어 시스템안에서 정보로서 사용되어질수 있다. 예를 들어 그것 또는 더욱 후자 처리 스템을 제어하기위한 기본이 되어질수 있다. 스핀- 코팅 처리안에서 현상액을 분배하는 설명된 실시예안에서 제어 처리 시스템은 분배 이벤트의 시작의 설명으로서 분배 시작동안 예를 들어 트리링 이벤트를 발생하는 관측된 압력을 사용할수 있다. 스핀-코팅 처리안에서 포토레지스트액을 분배하는 또다른 실시예에서, 처리 제어 시스템은 분배 이벤트의 끝의 설명으로서, 예를 들어 트리거링 이벤트, 분배 프로파일 II 또는 오실에이션 프로파일 III동안 발생되는 관측된 이벤트를 사용할수 있다.

그림 10은 각각의 분배의 실제적인 시작(분배 프로파일I의 시작의 끝) 그리고 분배의 끝(또는 분배 프로파일II의 끝)전에 나타난 분배의 시작(SOD)와 분배의 끝(EOD)를 보여준다. 이런 SOD와 EOD신호에서 실제적인 분배의 시작과 끝사이의 지연이 묘사된 예시된 시스템으로 부터 증진될수 있는 동시 제어 시스템 지연(반복적일것으로 예상된)과 유체 흐름을 제어하기위해 사용된 밸브그리고 실제적인 펌프안에서의 지연에 의해 발생되어질수 있다.

발명에 따라서 분배라인 안에서의 보여지고 있는 압력은 분배의 시작 또는 분배의 끝이 실제적으로 발생할때 더욱 정교한 관측이 일어난다. 분배 이벤트의 시간과 관련된 발전된 정보는 반복적으로 처리 시간을 증가시키고 스핀-코팅 처리 스텝들의 실행을 처리하기위해 사용되어질수 있다.

발명에 따르면 그림 10안에서 발견된 정보들은 다른면과 마찬가지로 사용되어질수 있다. 예를들면 그림 10안에서 예처럼 압력 그래프 또는 압력 트레이스(trace)의 정보는 고장을 탐지하기위해 사용되어질수 있다. 예를들면 불규칙하게, 비정상적이게,변화, 또는 처리 또는 장비 조건아네서의 다른 고장들이다. 이 고장들은 처라 또는 장지 조건안에서 작고, 심각하고, 정확한 변화의 다양한 어떤것들과 관련될수 있다. 이 고장은 확실한 분배 프로파일을 예상된 역사적인 프로파일과의 비교에 의하여 확인되고 탐지되어 질수 있다.

예를 들어, 이 직역 그림 10의 라인 B의 "곡선 믿에" ,부분의, 처리 유체 분배의 전체 부피와 관련될 것이다. 만약 실제적인 분배 프로파일의 지역과 예상처럼 되어있지 않는다면, 데이타는 분배 펌프위에서 크로스-첵으로서 작동할수 있고, 에러 메세지 또는 고장의 경고를 발새하기위해 사용되어질수 있다.

이런 방벙안에서 발생될수 있는 고장의 예는 다양화하고 예상된것 부터와 다르게 하기위한 분배동안 천천히 또는 갑자기 플러그 되고, 읽혀지는 압력(예를들어 압력 프로파일 부분과 점)을 야기하는 분배 라인이다. 또다른 고장의 예는 장비의 고장, 압력의 누출일수 있다. 분배동안 프로세스 솔루션의 압력을 봄에의해 그 발명은 플러그된 라인을 또는 ,만약 그것이 탐지되지 않는다면, 부서진 장치를 식별하기위해 유용할수 있다. 시간에 걸친 작은 변화들, 또는 드리프팅, 분배 스템안에서 특별한 점들과 관련된 압력 밸브의 사간안에서, 예상되는 가치와 관련된, " 일반적인", 밸브, 역사적 밸브, 또는 분배의 시작에서의 시간 또는 분배 펌프로부터 분배 신호의 끝은 코팅된 기계의 조건을 감시하기위해 비슷하게 사용되어질수 있다. 바운드(Bounds)는 비정상적인 조건을 알리고 인식하기위해 또는 분배동안 처리 밸브를 드리프팅하기위해 처리 제어 시스템의 쇼프트웨어의 사용함으로서 설치되어질수 있는데 예를들면 드리프트 또는 그렇지않으면 예상된 또는 정상적인 것과 다른 어떤 조건들이다.

후 처리 스템의 시간 제어를 시작하기위한 분배의 (예를들면 시작 또는 끝)점을 분명하게 인식하기위해 그림 10에의해 예시된것 처럼 모니터링된 압력의 발명적인 방법이 자동적으로 처리 제어를 보충하고 그리고 처리 제어 또는 처음의 스텝("trigger step")의 타이밍안에서 발생할수 있는 다른 변화 보충하기위해 다운 스트림 이벤트의 타이밍을 제어한다. 추가적으로 그 발명은 정확함과 분배 스텝의 반복 그리고 분배 구성물안에서 프로세스 솔루션의 압력 프로파일 , 분배 스텝이 발생시점 전, 후, 동안에서, 에 직 간접적으로 영향을 미치는 코팅 장치의 요소들을 보기위한 방법을 서플라이한다.

압력 센서는 프로세스 솔루션과 같이 유체의 압력을 감지할수 있는 ,알려지고 또는 발전된, 어떤 압력 센서일수 있다. 압력 센서의 예들은 데이타 기구들, 액션, 메세츠사스, USA 부터의 모델 번호 AB HP처럼 압력 변환기를 포함한다. 압력 센서는 프로세서 솔루션 분배 스텝의 시작과 끝과 같이 분배 스텝과 관련된 정보를 인식하거나 탐지하기위해서 프로세서 솔루션의 압력을 측정을 센서에게 허락하는 스핀-코팅된 시스템안에서 어떤 위치에 위치할수 있다. 설명된 위치는 프로세서 솔루션의 서플라이과 비교할때 예를들면 상대적으로 스핀- 코팅된 기구의 인클로우저와 가까운 , 인클로우저의 내부와 외부 둘다, 분배자와 더 상대적으로 가까운 서플라이 라인 또는 프로세서 솔루션 분배안에 있다. 프로세서 솔루션의 서플라이과 분배 또는 솔루션의 분배를 제어하기위한 서플라이 또는 분배안에서의 분배 밸브를 포함하는 시스템안에서 압력 센서는 분배 밸브와 분배자 사이에서 분배 밸브로 부터 가장 바람직한 다운스트림이다.

분배자는 어떤 잘알려지 또는 발달된 분배자 일수 있다. 분배자는 사진 석판술 그리고 스핀- 코팅의 일안에서 그리고 부착된 노즐함께 분배 팔의 하나 이상, 분리된 노즐을 회복하는 분배 팔 또는 고정된 분배 노즐을 포함하는 분배자를 포함하는 예들로 잘알려져 있다.

그림 1은 스핀-코팅 쳄버 204를 포함하는 스핀-코팅 시스템, 발명의 기계의 에서의 실시예를 도시화한다. 쳄버 204는 분배 206, 턴테이블 208, 콘트럴러 210를 포함하고 그리고 스핀-코팅 프로세서의 환경그리고 재료을 제어하고 모니터링 하기위해 선택적인 구성물 또는 다른 필요물을 포함해야한다. 그림1의 시스템은 또한 제어 시스템 211, 프로세서 솔루션의 서플라이 214, 밸브 216, 그리고 서플라이 214가 쳄버 204와 분배자 206과 연결되어 있는 서플라이(또는 분배자)라인 215를 포함하고 있다. 발명에 따르면, 이 시스템은 분배 라인 215안 프로세서 솔루션의 압력을 관측하기위해 압력 센서 218을 포함한다. 밸브 216와 압력 센서 218은 콘트럴러 210과 서플라이 214이 있을때 그리고 시스템 212를 제어하기위해 연결될때 이 실시예안에서 도시화 되어졌다. 보이는거와 같이 압력 센서 218은 쳄버 204의 바깥쪽에 위치할수 있고 그러나 쳄버 204의 안쪽에 선택적으로 위치할수 있다. 그림1은 서플라이 214에서 부터 밸브 216 그리고 분해자 206까지 프로세서 솔루션을 펌핑하기위해 펌프를 보여주지 않는다. 펌프는 선택적으로 다양한 제어와 구조와 함께 그리고 다양한 형태안에서 사용되어질것이다. 펌프는 기구에서 일반적으로 멀다 그리고 일반적으로 서플라이 214 근처와 밸브 216로부터의 업스트림에 위치할것이다.

그림 2는 블록도 로서 발명에 따라서 스핀-코팅 시스템의 다른 실시예를 보여주고 있다, 예를들면 POLARISⓡ 25000 마이크로이트오그래프 클루스터 스핀-코팅 기구안에서 편입있다. 시스템 20은 회로기판 위에서 하나 이사의 프로세서 솔루션 을 적용시킨다. 시스템 20은 모터 28과 연결된 척(chuck26)을 포함하는 회전가능한 서포트 24을 장착한 쳄버 22을 포함하고 있다. 회로기판 S은 베큠 석션(vacuum suction)또는 척26(보이지 않은)과 같은 수단으로서 설치되어 졌다. 회로기판 S와 척 26은 스핀-코팅 처리의 단계동안 모터 28에의해 회전될수 있다.

시스템 20안에서 포함은 회로기판 위에서 하나이사의 프로세서 솔루션(예를 들면 포토레지스트, 중성된 물, 현상액, 에지 베드 리무벌 솔번트(edge bead removal solvent)와 같은 솔번트 기타등등) 을 분배하기위한 분배자 30이다. 분배자 30은 회로기판 S(일반적으로, 포토레지스트와 현상액 둘에 적용하기위해 사용되지않은 같은 스핀-코팅 시스템) 프로세스 솔루션의 응용을 허용하는 어떤 디자인이 될수 있다. 선택적으로 분배자 30은 예를들어 분배자 팔에서 같은 분배자 또는 분배자 분배하는 팔에서 부터 2개이상의 다른 처리의 분배를 허락하기위해 다양한 분배 노즐을 갖을수 있다.

분배자 30은 회로기판S 위에서 분배하는 프로세서 솔루션을 이용하기위해서 다른 위치들 사이에서 이동가능한 뮤니뷸에이터(munipulator)(보이지 않는) 또는 분배하는 팔을 포함할수 있다. 분배하는 팔은 회로기판의 표면에 걸친 일반적인 위치안에서 그리고 길로부터있는 분해하는 팔의 비 분배하는 위치사이에서 이동될수 있다. 또다른 예로서 특별히 현상액을 분배시킬때 , 분배하는 팔은 원형과 나선형의 패턴안에서 현상액을 적용하기위해서 분배하는 동안 회전하는 회로기판걸쳐 이동될수 있다. 다른 실시예안에서, 분해자 또는 분해자의 팔은 싱글의 프로세스 솔루션을 위해서 다수의 분해하는 점들을 포함하고 그리고 원형과 나선형 패턴안에서 현상액을 적용하기위해서 움직임을 요구하지 않을 것이다.

분해자 30은 하나이상의 프로세서 솔루션을 제공하기위해서 적어도 하나의 서플라이 시스템 32와 결합될것이다. 바람직하게, 스핀- 코팅된 시스템은 각각의 이용된 프로세서 솔루션에 대해서 적어도 하나이상의 서플라이 시스템(서플라이 라인을 포함해서 기타등등)을 포함한다. 바람직하게 그림 2는 싱글 서플라이 시스템,32,을 가지고 있는 기구 30 을 보여주고 있다. 그러나 2개이상의 서플라이 시스템은 다른 프로세스 솔루션 또는 다른 필요된 재료들을 제공하기위해서 특별하게 사용되어질수 있다. 분해자 30과 서플라이 시스템 32은 편리한 디자인이 될수있고 그리고 회로기판S 위에 있는 분해자 30을 통하여 제공된 조건들안에서 재료들을 유지하기위해서 편리한 기술의 이용을 적용하고 있다. 예를들어 분해자 30은 포로세서 솔루션의 바람직한 온도를 유지하기 위해서 히터(보여지지 않은)와 연결될수 있다.

그림 2안에서 보여진것 처럼 시스템안에서의 사용을 위한 적당한 분해자와 서프라이 시스템 구성물은 FSI 국제, Inc, 카자스탄, 미네소타에의해 만들어진 POLARISⓡ 마이크로스오그래피 클러스터안에서 발견되어 질수 있다.

공급장치(32) 따위의 공급장치는 펌프, 배관들, 온도 감시 및 제어 가구들, 필터들, 온도 센서 따위의 센서들, 체적 유량 센서 등등(도사하지 않음)을 포함하는 구성요소들을 임의로 포함할 수 있다. 또한, 공급장치(32)는 전체 스핀 코팅 공정의 우선의 중앙 제어를 제공하게 제어기에와 공정 제어 장치(36)에 바람직하게 접속될 수 있다. 바람직하게, 공급장치(32)는 유체를 디스펜스 라인에 그리고 임의의 제어 밸브(48)를 가진 좌표에 가압되게 하여 바람직한 떼 디스펜서(30)퉁햐 흐르게 (우선의)펌프, 또는 가압 콘테이너 따위 또 다른 형태의 유체 이동장치를 내포할 수 있다.

발명의 이 예증의 실시양태에 의하면 도 2의 장치는

치리용액의 압력을 측정하기 위하여 압력센서(46)를 포함한다

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공급 또는 디스펜스 라인(47)을 통하여 디스펜서(30)에 흐른다. 장치는 또한, 디스펜스를 제어하기 위해 (선택적)제어밸브(48)를 포함한다. 디스펜서(30)은 물론 이들 각각은 중앙화 제어를 위해 제어장치(36)에 접속되게 나타나 있다. 발명의 그러한 우선의 실시양태에 있어서, 각각의 디스펜서와 압력센서 및 압력센서와 제어밸브 사이의 거리는 어느정도 충분한 거리들이 되게 선택될 수 있다. 압력센서로부터 디스펜서까지의 유용한 거리의 예는 약 1에서 약 4 피트이다.

도 2는 제어장치(36)를 보이며 그 장치는 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 양자의 조합들의 구성부품을 포함하고 센서들, 모니터들 제어기들, 및 스핀 코팅 장치를 전기적으로 제어는, 하드웨어 기구들, 및 스핀 코팅 장치를 이용하여 실행되는 스핀 코팅 공정들을 가지는 것이다. 체임버(22)는 제어장치(36)에 산호들을 제공하는 센서들(이 실이양태에 있어서는 셋)(38, 40 42)을 포함하고 있다. 센서들(38, 40 42)의 어느 것도 온도, 습도, 또는 대기압 또는 공급장치(32)로부터 공급된 적당량의 처리용액의 경우나 공정조건의 신호들에 관련할 수도 있다. 또한, 셋(예시초럼) 보다 더하거나 덜한 센서들이 이용될 수도 있다.

장치(20)은, 예시된 바와 같이, 분위 가스들 또는 기판 위의 타의 물질들의 바람직한(예를 들어 얇은 판자) 흐름을 유지하도록 체임버 내에 바람직한 공기 흐름을 임의로 제공함은 물론 체임버(22)와 연통하며 체임버(22)의 대기를 처리하게 적합된 대기 취급기(44)를 또한 포함한다. 대기 취급기(44)는 온도, 습도, 및 체입버(22)내측의 공기흐름을 감지하는 센서들(도시하지 않음)을 임의로 포함할 수도 있으며 또는 타의 센서들(예를 들어, 온도와 습도을 감지히기 위해 이용된 38, 40, 또는 42)이 이용될 수도 있다.

체임버(22)는 기판 S 상에 처라용액을 적용하기에 적당한 스핀코팅 환경을 창출하여 유지되거나 및/또는 제어가능하게 조정될 수 있다. 온도, 습도, 및 체임버(22) 내측의 타의 상기 분위기나 환경조건은 스핀코팅에 예측불가능성을 야기하는 그런 조건들의 변수를 감소하거나 베제하게 특별한 수준에 설정될수 있다.

체임버(22)는 미립자와 오염물질에 대한 방벽역할을 하며, 마랍자 제거를 쉽게, 기판의 표면이나 부근의 공기 흐름을 제어하는데 사용될 수 있다.

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에 대하여 특히 지지체(24)를 회전가능한 체임버(22)와 장치(20)는 체임버(22)의 내부에 접근시키게 일반적으로 적합되므로 기핀들 S는 장착되어 척(26)으로부터 옮겨질 수 있다.

체임버(22) 내의 적당한 대기는 코팅공정과 선택 스핀코팅 적용에 연루된 처리용액의 형싱에 좌우할 수 있다. 대기는 진공,공기, 또는 He, Ar. N₂ 등 따위의 불활성 가스일 수 있다. 임의로 또 바람직하게 기압계의 압력 센서가 장치(20)에나 근접에, 예를 들어 체임버(22)의 내에 체임버(22) 내측의 기압계 압력를 나타내는 약간의 변수를 측정된 변수가 기판 S 부근의 기압계 압력을 나타내는 그런 방법으로 바람직하게 측정하게 위치될 수 있다. 예를 들면 폴라스 마이크로리토그래피 글러스터를 이용하는 경우, 적당한 배치는 기압계 압력 센서상의 공기 흐름 효과를 배제하는, 거칠지 않은 가린 위치의 코팅 체임버(코터 모듈) 내이다. 우선의 실시양태에 있어서, 기압계 압력 센서는 핀랜드, 헬신키의 바이살라 오이에 의해 제조된 PTB 100B 시리즈 아날로그 기압계이다. 스핀코팅 공정에의 기압계 압력 센서의 사용은 1999. 9. 16 동시계속출의 미국특허출원 SN09/397,714 에 기재돼 있다.

공정 제어 장치(36)은 제어에 스핀코팅 장치의 상이한 구성요소, 예를 들어 센서들, 제어기들, 하드웨어 요소들, 등등의 신호들을 이용한다. 공정 제어 장치(36)은 상기 구성요솔들로부터의 입력신호들을 받아들이며 입력 신호들에 기초하여출력신호들을 발생한다. 출력 신호들은 스핀코팅을 지시하고 제어하여 기판 상에 바람직하며 최적의 스핀코팅 처리의 재료를 바람직하게 야기한다. 기구장치는 예를 들어 미국특허들 4,932353; 5,066,616; 5,127,362; 5,532,192에 기재된 바와 같이, 기판 상에 처리용액의 균일한 코팅을 배치함에 우용한 타의 장치들과 방ㅂㅂ들을 또한 편입할 수도 있다.

제어장치(36)는 스핀코팅 장치에 관련하는, 장치, 공정, 조건, 또는 구성요소 등등를 감시하고 제어하는 데 유용한 어떠한 전자의, 프로그랜가능 공정 제어 장치일 수 있다. 제어장치36)는 바람직하게

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내부의 시계를 바람직하게 내포하는, 중앙처리장치(CPU)나 프로그램가능 논리 제어기(PLC)나 가타 등 전자 컴퓨터화 프로세서를 함유할 수도 있다. 랜돔 액세스 메모리(RAM)는 지시를 내포하는 소프트웨어 프로그램응 기억시키는 데 바람직하게 이용될 수 있다. 플로피 디스크 드라이브, CD ROM 등 외부 저장 장치들은 임의로하나 또는 둘의 방향들에 정보를 이송하게 위해 포로세서에 전자식으로 접속될 수 있다.

대개 동기화를 포함하는 공정 제어 방법들은 예를들어 2000. 4. 31 출원의 "Coating Methods and Apparatus for Coating" 제하의 미국특허출원 SN09/583,629에 기재돼 있다. 예시의 스핀코팅 공정 제어 방법들은 "round-robin"방법, 및 "serial" 방법으로 불리는 것을 포함한다.

도 4는 기판 상에 포토레지스트 용액을 스핀코팅하는 데 관계되느 전형적인 단계둘을 예시한다. 라닝(60)은 푸로세스를 통한 스핀 모터의 회전 속도를 포시한다. 라인(62)은 디스펜스 암의 위치를 나태낸다. 라인(66)은 기판 상에의 포토레지스트 용액의 디스펜싱은 포현한다. 직교 라인(68)은 일 이상의 "타임 민감 단계들"을 포함하는 것을 의미하는 타임 민감 부분을 확인하여 그의 타이밍은 스핀코트된 j레지스트의 두께 및/또는 균릴성의 측정가능한 효과를 보이게 발견되었다.

공정은 일반적으로 아래와 같이 진행한다. 일단 기판이 기계장치에 가설되면, 포토레지스트 용액을 스핀코팅하기 위한 공정은 셋의 일반 부분; 기판 상에 포토레지스트 용액의 양을 디스펜싱하고(-A- 부분을 디스펜싱), 균일난 막을 형성하게 포토레지스트를 주조하며(-B-), 에지 비드/배면 린스의 제거를 포함할 수 있다.

디스펜싱 부분-A- 에서 포토레지스트 용액은 기판으 표면에 적용된다. 조기 공정에서, 턴테이블은 플래토우(61)로 보인, 디스펜스 속도에 가속함네 의해 스피닝을 사작하게 보이도 있다. 다스펜스 스핀 속도는 어떤 속도일 수 있어 포토레지스트 용액의 디스펜싱을 기판 상에 허용하게 되어 충분한 양의 시간애 전체 기판 표면 상에 막이나 층을 형성하게 된다. 턴테이블은 웨이퍼의 시이즈ㅡ 따위의 인자들에 조우하게 되나,

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200mm 경 웨이퍼에 대한 전형적인 디스펜스 스핀 속도는 약 1000에서 약 2000rpm, 예를 들어 1500rpm 범위일 수도 있다.

포토레지스트 용액은 균일한 막을 주조하게 하는 어떤 스타일로 적용될 수 있다. 적용되는 포토레지스트 용액의 양은 균일한 포토레지스트 막을 제공함에 중요할 수 있다(기판의 전체 면적 상에 막을 형성하는 데는 적어도 최소의 양이 필요해진다). 그 자체로, 디스펜스는 디스펜스된 포토레지스트 용액의 실제 양이나 디스펜스의 타이밍을 고려함에 의하여 디스펜스된 재료의 양의 이름으로 바람직하게 모니터될 수 있다. 본 발명의 우선의 실시양태에 의하면, 디스펜스 라인의 포토레지스트 용액의 압력은 포토레지스트 디스펜스의 끝을 아나태는 전\ㅁ을 발견한 위치의, 포토레지스트 용액 디스펜스 라인의 압력 센서에 의해 모니터될 수 있다. 디스펜스의 끝점은 발명의 실시양태에 의하면, 도 10에서 선택된 점이 되게 선택될 수 있어, 디스펜의 끝, 예를 들어 디스펜스 라인의 압력이 제로 기준에 복귀하는 점 따위, 도 10의라인 B의 압력 양상 Ⅱ나 Ⅲ의 임의의 점에 상응한다, 도 4에 있어서눈 이 점은 점 57이 되게 지시된다. 이 방법은, 포토레지스트 용액이디스펜스되는 고려되게 행해지는 디스펜싱 공정의 반복가능한 순간을 확인하기 위한 정밀한 방법을 제공한다. 이 점은 우선의 공정 재어 장치, 예를 들어 연속 공정 단계들이 시간정해져 행해지는 트리거 이벤트로서 작동하게 이용될 수 있다.

바람직하나(도시와 같이), 발명의 모든 실시양태들에서는 필요하지 않은, 기판 표면 상에의 포포레지스트 용액의 디스펜싱은 기판의 스피닝과 함께 일어날 수 있다. 우선의 실시양태에 있어서, 포토레지스트 용액은 기판 상에 디스펜스될 수 있는 한편 기판은 기판 표면의 전체 면적을 적시기에 충분한 양으로, 즉 기판의 전체 면적 상의 포토리지스트 용액의 온전 층을 창출함에 적어도 충분한 양으로, 디스펜스 속도로 회전한다.충분한 포토레지스트 용액이 기판의 표면을 커버하게 적용된 경우,이것은 포토레지스트 용액의 디스펜스를 멈추어 주조나 최종 스핀 속도를 가속하기에 좋은 시간ㄷ이다.(아래에 기술한 반 바와 같이, 그 것은 기판 위의 위치의 밖으로 디스펜스 암을 우선 이동함에 바람직할 수 있다.)

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디스펜스 단계는 포토레지스트 용액의 실제 디르펜스 전, 중, 및 후에의 디스펜스 암의 옴직임을 전형적으로 수반한다. 상세히게, 디스펜스 부분 -A- 동안에는, 디스펜스 암은 플래토우(64)러 보인, 비디스펜싱 위치로부터 디스펜싱 위치로의 턴테이블 이동하게 보인다. 턴테이블이 디스펜스 속도로 스핀하면서도, 그릭 암이 디스펜싱 위치에 있는 동안 포토레지스트 용액은플래토우(69)로 보인, 기판에 적용되어 점 59에서 끝나는 것이다. 점 59는 디스펜싱 장치, 예를 들어, 디스펜스 펌프나 디스펜서가 "디스펜스의 끝"(EOD 신호) 을 야기한 것을 고려하는 잠아 되게 고려될 수 있다. 그 후 잠시, 도 10에 더 상세하게 예증된 바와 같이,디스펜스는 실제로 정지한다(예를 들어, 측정된 디스펜서의 끝은 압력 센서에 의해 측정된 브로브로 고려될 수 있다). 도 4는 압력 센서에 의해 측정된 디스펜스의 질재 끝을 예시하고, 점 57 처럼, 도 10의 점애 상응하여 공정 제어의 목적을 위해디스펜스의 끝에 상응하는, 예를 들어 압력 센사로부터의 읽음이 제로 압력 기준을 교차하는 점으로 선택된다.

포토레지스트 용액 분배의 끝은 그 것이 많은 시간 만감 지령이나 공정 단계에 선행하기 때문에, 공정 제어에 대히야 중요한 수간일 수 있다. 게다가 분배의 끈의 순간은 조기기 단계들의 시간을 포함하는 이유들 때문에 변할 수 있다. 따라서 그렇게 필요지 않으며, 타의 트리거 이벤트들이 사용될 수 있는 한편 포토레지스트 용액의 분배의 끝은 포토레지스트 스핀 코팅 공정을 조정하기 위해 트리거 이벤트에 특히 편리할 수 있다.

포토레지스트 용액의 분배의 끝에서, 디스펜스 암은 비분배 위치에 돌아기는 길의 밖으로 이동한다. 도 4는 이 것이 바람직하게 성취되어 턴테이블을 포토레지스트 용액 분배의 끝 후에 가장 짧은 시간 의 양으로 최종 스핀 속도룰가속시키는 방법을 보이고 있다. (라인 펴\편 65는 스핀 모터의 가속을

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분배속도로부터 주조 속도에 가속하는 것을 보인다) 거속 및/또는 최종 스핀 속도 상취 후 암은 충분히 비분배 위치(라인 편 67)로 이동된다.(분배암의 이 이동은시간 민감 단계일 수 있다.)

선택적으로, 다수의 스핀코팅 장치들이나 보울들은 현상 액, 온 플레이트 및 냉 플레이트 등을 적용하기 위한 스핀커팅 장치 따위 타의 장비 클러스토 내에 포함한 처리 장비의 클러스터에 사용될 수 있다.

전형적으로, 이것은 라인 너비을 반복적으로 요구하는 실험을 이용함으로서 유지되고잇는 형태의 라인의 너비을 고려하는 것을 뜻한다. 현 발명의 방벙에서의 이용에 의하여, 포토레지스터 층들은 9 나오므터(3 시그마), 그리고 6 나오미터(3 시그마) 안쪽- 웨이퍼의 라인 폭의 반복을 갖는 것을 생산해 낼수있다.

일반적으로, 약 30에서부터 50밀리리터안에까지의 범위항에서의 현상액의 양, 바람직하게 약 40밀리리터( 200 밀리미터의 직경을 가지고있는 회로기판)은 일반적인 이븐(even)안에서 적용될수 있고 그리고 포토레지스트의 층의 전체적인 표면에 걸쳐 층이 균일하게된다. 물론 다소 어떤 이유가 요구된다면 사용될수 있다. 선택적으로 다른 프로세스 솔루션은 예를들어 중성된 물은 현상액과 함께 결합 하기전 회기반을 접시고 미리적시고 코트된 포토레지스트와 현상액사이의 교류를 증진시키기위해 회로기판 위에서 분배되어질수 있다. 그림 5은 포토레지스트의 노출된 층에 걸쳐 회로 기판 표면에서 스핀- 코팅된 현상액을 사용된 바람직한 스텝들을 도시하고 있다. (포토레지스트는 필수적이지는 않지만 바람직하게 스핀-코팅을 사용함으로 이용되어질수있다.) 라인 80은 스핀 모터의 속도를 나타내고 있다. 광라인 82은 현상액의 분배를 나타내고 있다. 라인 84은 행구기위해 중성된 물의 분재를 나타내고있다. 라인 86은 분배 팔의 위치를 나타내고있다. 그리고 라인 88은 현상 분배 프로세서에대하여 시간-감지적인 부분을 인식한다.

그림 5를 참조해보면, 턴테이블 속도는 현상액을 분배하기위해서 플래토(plateau)85, 처음의 속도로 가속되어진다. 분배 팔은 회로기판의 중심에서 분배위치로 이동하고 라인 84의해 보여진 중성된 물을 분배에 의하여 회로기판을 프리웨핑(pre-wetting)하기 시작한다. 현상액의 분배는 포인트 110에서 시작하고, 그리고 플래토 90을 통해 발생하고, 그리고 분해 팔은 회로 기판의 중심부터 회로기판( 라인 시그먼트 83)의 에지까지 이동한다. 현상액의 분배는 턴테이블 속도가 감소하는 시간에서(라인 시그먼트 102) 그리고 회로기판의 에지에서 가볍게 분배 팔 포오즈로서 계속된다. (주지 중성된 물은 포이트 103에의해 커져진다.) 턴테이블 속도가 영(라이 시그먼트 106)으로 감소하는 회로 기판(포인트 111)의 중심돌아가고 그리고 나서 회로 기판 에지로(라인 시그먼 108)로 돌아간다. 점들 주위에, 현상액의 분배는 끝난다(포인트 115). 현상 분배이후 회로기판은 그위에 현상액의 퍼들(puddle)을 가지고 그리고 -E를 통해서 그것은 세운다. 퍼들 아래에서, 현상액은 필름으로부터 코팅된 포토레지스트를 선택적으로 제거한다. 약 40+초들(F-에서 시작하는) 분배팔은 회로기판의 중심으로 이동하고 그리고 턴테이블은 돌기 시작한다. 이것은 현상액의 많은것을 버린다. 짧게 뒷방향으로, 중성된 물 분배는 시작되고, 회로 기판은 회로 기판을 말리기위해 더욱 빠르게 돌려진다. 현상액의 시작은, 포인트 110, 포로세서안에서 특별하게 중요한 순간이 될수있다. 이것 때문에 분배의 시작은 스핀-코팅 현상액의 프로세서에서 중요한 프로세스 이벤트의 타이킹을 제어하기 위해서 좋은 트리거 이벤트가 특별하게 될수 있다. 발명에 따라서, 이벤트적으로, 현상액의 분배에서 시작은 압력 센서의 사용함으로서 인식되어질수 있다. 발명에 따르면, 버금가는 프로세서 이벤트들 포인트 110에서 분배의 시작에서의 타이밍에 근거하여 제어되어질수 있다. 양자택일적으로 그림 5안에서 도시화된 프로세서에 근거하고 또는 다른 처방에 근거하여 또는 포토레지스트 위에있는 스핀- 코팅 현상액에 근거하여 트리거 이벤트는 양자택일적으로 다른 프로세서 솔루션에서의 부배의 시작 (또는 끝)일수있다. 예를들면 중성된 물 , 또는 스핀-코팅된 현상액동안 분배이다.

평행한 프로세서 제어사용함으로, 엄격하게 "라운드-로빈"과 대조적일때, 시리얼 제어, 발명에따라 서술된 스핀-코팅은 방지 포로세서 제어 시스템,인터럽트 신호에의해 인터럽트되어지는 스핀-코팅프로세서 시리얼 제어, 미리-프로그램된 프로세서 명령를 실행 또는 명령의 시리즈(예를들어 방지 서비스 루틴의 형태안에서) 를 초기하하는 프로세서 컨트롤의 사용에 의해 제어되어질수 있다. 그리고 나서 시리얼 제어로 돌아간다. 인터럽트신호는 외부와 내부일수있다.(프로세서 제어 시스템, 소프트웨어 인터럽트의 형태안에). 예를들어 인터럽트 신호는 프로그램된 시간 또는 소프트웨어 프로그램안에서 탐지된 이벤트의 발생 에서 보내진 프로세서 제어 시스템안에서 프로그램된 소프트웨어 신호일수 있다. 그렇지 않으면, 인터럽트 신호는 센서, 컨트롤러, 펌프, 분해자, 턴테이블, 타이머 기타등등 같은 스핀-코팅 시스템의 구성물들로 부터 분리된 신호와 같은 하드웨어 인터럽트 일수있다. 하드웨어 인터럽트는 하드웨어의 조각으로부터 인터럽 신호이고 그리고 하드-와이어된 연결을 통해서 CPU에 직접적으로 보내진 분리된 신호이다.

신호 제어의 방해위에 행해진 프로세서 명령은 일반적으로 스핀-코트된 프로세서의 부분이 될수있다. 그 방법은 시간-감지된 명령들의 타이밍을 제어하기위해서 특별히 유용하다. 시간-감지된 명령들은 특별히 포토레지스트 두께 또는 라인 너비 반복에 영향을 줄수있는 명령들을 포함하고 코트된 또는 적용된 프로세싱 재료의 규일성 위에 관측적인 영향을 가질수 있는 밀이세컨드(milliseconds)의 범위안의 크기에서 타이밍의 프로세스 스텝과 관련된 프로세스 명령이다. 시간-감지된 명령들의 예들은 턴테이블 움직임 ( 예르를어 가속도 또는 감속도), 분배자 움직임, 그리고 분배자로부터 분배되는 프로세서 솔루션의 시작과 끝과 같이 특별하게 하드웨어 구성물 움직임을 포함한다. 턴테이블 움직임들의 타이밍은 스핀-코트된 필림 두께에 특별히 중요하다, 왜냐하면 프로세서 솔루션(특별하게 포토레지스트 솔루션)을 규일한 얇은 필름에 배치시키기위해서 속도, 기간 그리고 턴테이블의 가속도는 끝 두께와 생산된 필름의 균일성에 영향을 미칠것이다. 프로세서 솔루션 분배와 턴테이블 이동과 함께 분배 팔 이동의 타이밍은 현상액에대해 특별히 중요할것이고 크기(전형적으로 너비)와 현상후의 유지되는 형태의 균일성에 영향을 미칠것이다.

스핀 코팅 포토레지스트 용 각각의 다중 볼은 클러스트의 다른 볼에 대한 코팅 두께(평균적으로)의 변수를 포함하는 것을 특징으로 하고 이 모든 파라미터와 상태는 설정을 시작하고 확인할수 있게 제어된다. 이들 두께 변수는 기판이 최종 또는 케스트 핀 단계(도 4에서 공간(60)에서 스핀되는 시간의 량을 길게 또는 짧게 함으로써 보상될 수 있다. 바람직하기로는 이는 약간 일찍 또는 약간 늦게 스핀 속도를 케스트하기 위해 가속도를 개시람으로써 행해진다(도 4의 점(73)은 약간 조기 및 약간 후에 실행될 수 있다ㅓ).

케스팅 후 부분 B는 부분 C로 확인된 뒤쪽 워싱 부분과 에지 비드 제거이다. 이것은 분배 속도와 유사한 속도에서의 회전, 기판의 에지에 대해 도시되어 있듯이 분배 암의 운동 및 라인(58)에 표시되어 있듯이 에지에서 비드된 포토레지스트 재료를 제거할기 위해 기판 에지사의 디스펜서로 부터 에지 비디 제어 용매을 분배하는 것을 포함한다. 이것이 발생하는 동안 기판의 뒤쪽은 상승된느데 에지비드의 스트림이 용매를 제거한 상태에서 상승하는 것이다. 기판은 마스크를 통해 방사에 대한 포토레지스트 층을 노츨시킴으로써 일반적으로 베이크 및/또는 칠단계와 같은 하나이상의 단계를 처리된다.

현상액은 노출된 포토레지스트에 걸쳐 기판에 적용될 수 있다. 스핀 코팅을 이용하여 현상액을 적용하는 여러 단계는 도 5에 도시되어 있다. 이는 현상액이 기판의 표면(푸들 형성 부분 (D) 또는 분배)에 적용된다. 이 다음에 푸들 타임 부분(E)이 적용되는 데 이 는 현상액을 포토레지스트의 영역을 용해한다. 이 푸들 타임 부분은 세지 및 스핀 건조 부분(F)가 행해진다.

세지 부분동안 탈 이온화 물 또는 현상액과 같은 부가적인 처리 용액이 기판에 분배되어 용해된 포토레지스트을 멀리 운반한다. 정교환 건조가 상승한 온도, 원심에너지 및/또는 감소한 압력을 이용하여 바람직하게 발생한다.

본 발명에 따라서, 현상액을 스핀 코팅하는 처리는 분배중 다른 처리 용액 또는 현상액의 압력을 감지하기위해 특히 분배의 처음과 끝을 검출하기 위해 예를들어 현상액 분배의 초기를 검출하기 위해 압력 센서를 포함하는 장치 및 방법을 이용하여 성취될 수 있다. 또한 바람직하기로는, 처리는 인터럽트 타이밍 방법을 이용하여 제어되는 부분을 포함할 수 있다. 인터럽트된 제어를 이용하는 바람직한 부분은 현상액 분배에 관한 부분(D)이다.

현상액은 현상된 포토레지스트의 여역의 제거와 작용을 효과적으로 허락하는 방식으로 기판의 표면에 적용될 수 있다. 현상액은 현상액이 포토레지스트 재료의 층과 상호작용하여 현상하도록 하는 방식으로 포토레지스트 층에 일반적으로 적용되어 포토레지스트의 노풀되거나 노출되지 않은 영역을 용해시켜서 이 부분이 세정되어 마스크의 양 또는 음 패턴을 뒤에 남긴다.

현상액은 기계적인 손상의 양을 R소화하거나 기판 표면에 걸핀 흔적을 균일하게 하거고 포토레지스트 표면이 현상액과 접촉하는 시간의 야에 대햐여 가능한 균일성을 제공한다. 이상적으로는, 현상액이시간의 동일한 양에 대하여 균일하게 적요되어 포토레지스트 표면의 모든 영역을 접촉한다. 스핀 코팅 방법에 있어서, 이는 원형 또는 스파이럴 패턴으로 현상액에 적용하거 즉 기판을 회전하여 현상액의 운동을 이용하여 근사하여 스파이럴 패턴을 형성하거나 분배의 메인포드점을 이용하여 다수 원형패턴을 형성한다.

(바람직하로는) 균일하게 코팅된 포토레지스트에 걸쳐 현상액의 적용의 균일성과 일관성의 정도가 포토레지스트가 현상되는 균일성을 고려하여 측정되고 이는 포토레지스트의 부분의 제거와 현상루 남은 특성의 균일성과 크기(일반적으로 폭)을 고려하여 측정된다,. 이 값의 측정은 기판을 베이킹한후에 이루어 진다.

상기 인터럽트 신호는 "프로세스 이벤트"(process event)가 발생할 때 CPU로 송신할 수 있다. 용어 "프로세스 이벤트"와 "트리거 이벤트"(trigger event)는 스핀-코팅 프로세스에서 발생하며, 프로세스 제어 시스템에서 CPU에 의해 검출 또는 인식할 수 있는 이벤트(event)로써 사용된다.

트리거 이벤트는 시간 감지 명령을 단시간에 선행하는 이벤트 또는 시간 감지 기간(1 종 이상의 시간 감지 명령을 포함하는 프로세스 일부)을 단시간에 선행 또는 개시하는 이벤트에 관련되는 것이 바람직하다.

바람직한 트리거 이벤트는 포토레지스트 스핀-코팅 프로세스와 현상액 처리 프로세스 등 다른 타입의 프로세스에 대하여 다르게 할 수 있다. 포토레지스트 스핀-코팅 프로세스에는 포토레지스트 용액 분배 종료 후에 시간 감지 명령을 포함하고, 또 소정의 용액량에 대하여 포토레지스트 용액의 분배 종료는 변경할 수 있기 때문에, 포토레지스트 스핀-코팅 프로세스의 간편한 트리거 이벤트는 본원 명세서에서 설명한 바와 같이, 특히 압력센서를 사용하여 측정할 때 포토레지스트 용액의 종료로 할 수 있다.

현상액 스핀-코팅 프로세스에 있어서, 현상액 분배 개시 바로 다음의 스텝 일부는 시간 감지할 수 있어, 현상액 처리의 간편한 트리거 이벤트는 본원 명세서에서 설명한 바와 같이 압력센서를 사용하여 바람직하게 측정할 때 현상액 분배 종료로 할 수 있다.

인터럽트 신호를 수신하는 즉시, CPU는 인터럽트 신호 수신 즉시 실행하도록 사전에 프로그래밍을 한 지시에 따라 1 종 이상의 프로세스 명령을 실행할 수 있다. 즉, 인터럽트 서비스 루틴("ISR")을 실행함으로써 그 프로세스 명령을 실시할 수 있다.

상기 인터럽트 서비스 루틴에는 단일 프로세스 명령만을 실행하는 지시를 포함할 수 있고, 또는 다중 프로세스 명령을 실행하는 지시를 포함할 수 있다. 두 경우, 단일 프로세스 명령 또는 1 이상의 다중 프로세스 명령은 트리거 이벤트로서 지연시킬 수 있고, 또 그 트리거 이벤트의 발생 즉시 시행할 수 있다.

1 종 이상의 지연기간은 프로세스 제어 시스템에서 1개 이상의 타이머에 의해 측정할 수 있다. 각각의 기간 종료시에, 상기 ISR은 프로세스 제어 시스템에 의해 인식되는 또다른 인터럽트 신호를 발신하며, 그 프로세스 제어 시스템은 후속 인터럽트 신호에 의해 지연 프로세스 명령을 즉시 실행한다.

하나의 실시예에서, 트리거 이벤트느느 프로세스 제어 시스템에 의해 발생시켜 다수의 타이머를 포함하는 인터럽트 서비스 루틴을 실시하여 다중 지연기간을 측정한다.

상기 인터럽트 서비스 루틴에서는 각각의 지연에 대하여 작동하는 하나의 타이머를 개시하여, 각각의 지연의 완료에 도달되는 즉시 인터럽트 서비스 루틴은 프로세서에 다른 인터럽트 신호를 발신한다. 그 프로세서는 인터럽트 신호를 인식하여 직렬 프로세스 제어를 인터럽트하여, 사전에 프로그래밍을 한 프로세스 명령을 실행한다.

그 프로세스 명령이 실행된 후에, 그 프로세스 제어 시스템은 또다른 타이머가 측정기간 종료에 도달될 때 발신한 다른 인터럽트 신호에 의해 다시 인터럽트 될 때까지 직렬제어로 복귀하며, 또 하드웨어 인터럽트용과는 인터럽트 신호를 수신하는 즉시 직렬 제어에 복귀한다.

동일 개시점에서 각각의 기간의 측정이 간편할 때, 즉 동일 트리거 이벤트 또는 인터럽트 신호에서의 측정이 간편할 때, ISR의 다른 기간은 동일 개시점에서 모두 측정할 필요가 없다. 그 인터럽션은 약 10~100 밀리 초 동안 통상의 직렬 제어 모드에서 떨어져 있는 CPU를 택할 수 있다. 그 다음, 그 프로세스 제어 시스템은 또다른 인터럽트 신호를 수신할 때까지 직렬 제어로 복귀한다.

상기 프로세스 제어 시스템은 프로그래밍 또는 사전 프로그래밍(즉, 스핀-코팅 시스템을 작동하기 전에 프로세스 제어 시스템으로 ISR 을 포함하여 프로그램을 사전에 프로그래밍하거나 또는 사전에 스캐닝 함으로써)을 하여 1 이상의 다른 인터럽트 신호를 인식할 수 있다.

각각의 인터럽트 신호가 측정될 때 프로세스 제어 시스템은 수신한 특정의 인터럽트 신호에 상당하는 ISR을 실행함으로써 응답한다.

도 6은 단일 트리거 이벤트로부터의 기간을 시간처리하는 인터럽트 타이밍 제어 및 병렬 타이머를 사용하여 제어한 도 4의 스핀-코트 프로세스의 일부를 나타낸 것이다.

도 6은 대표적인 포토레지스트액의 스핀-코팅 프로세스를 밟을 때 발생하고 트리거 이벤트를 나타낸다.

트리거 이벤트는 포토레지스트액의 분배 종료로서 선택할 수 있고, 포토레지스트액 분배라인에서 압력센서를 사용하여 동정시키는 것이 바람직하다. 분배종료를 검출할 때, 다른 신호를 트리거 이벤트로서 CPU에 발신한다.

그 트리거 이벤트는 t=0 을 나타내는 수직선으로서 도 6에 나타낸다. 1개 이상의 타이머(도 6에서 P1 및 P2)가 0과 트리거 이벤트에서 사전 설정기간에 대해 각각 작동을 개시한다.

본 발명의 이 실시예에 따라, 하나의 프로세스 명령은 각각의 기간의 완료에서 실행한다. 최초 프로세스 명령은 최단기간(도 6에서 기간 D1) 다음에 실행한다.

그 기간 종료에 도달되는 즉시, 인터럽트 서비스 루틴은 다른 인터럽트 신호(기간 D1의 완료 신호 송신함)를 CPU로 보낸다. 그 CPU는 프로그래밍 할 때 작동하여 기간 D1의 종료와 관련되어 있는 신호가 수신 즉시 작동하면, 적합한 프로세스 명령을 실행한다.

여기서, 예로서 그 프로세스 명령은 기판의 중심 위에서 에지(도 4의 라인 세그먼트 P5)로 디스펜스암을 작동시킬 수 있다. 그 프로세스 명령이 실행된 다음, 직렬 제어는 재개된다. 기간 22의 완료에 도달하는 즉시, 다른 인터럽트 신호가 보내어지고, 다른 프로세스 명령을 실행하는 직렬제어를 인터럽트한다.

이 실시예의 경우 다른 프로세스 명령은 턴테이블의 가속을 개시하여 가속할 수 있다(도 4에서 지점 73).

도 7은 단일 트리거 이벤트에서의 기간을 시간 처리하는 인터럽트 타이밍 제어 및 병렬 타이머를 사용하여 제어한 도 5의 스핀-코트 프로세스의 일부를 설명한 것이다.

도 7은 현상액을 스핀-코팅 처리를 할 때 발생하는 트리거 이벤트 다음의 이벤트를 나타낸 것이다.

이 실시예에서 설명한 바와 같이, 트리거 이벤트는 압력 센서를 사용하여 설명한 바와 같이, 즉 현상액 분배 라인에서 현상액(도 5에서 대략 지점 110)의 분배 개시와 같이 선택할 수 있다.

이 트리거 이벤트는 분배 개시 다음에 밀접하게 관련된 시간 감지 명령이 현상액 분배 개시에서 적합하게 될 수 있도록 선택할 수 있다.

그 분배 개시가 검출될 때, 다른 신호는 CPU(즉, 공급장치 32가 다른 신호를 제어시스템 36으로 보낸다: 도 2)로 발신된다.

그 트리거 이벤트는 t=0 을 나타내는 수직선에서와 같이 도 7에 나타낸다. 타이머 (도 7에서의 P4, P5, P6, P7, P8 및 P9)는 시간 0에서 사저네 설정한 기간에 대하여 각가가 작동을 개시한다.

기간 D4(도 5의 지점 100)의 종료시에 인터럽트 서비스 루틴은 신호를 cpu로 보내어 직렬 프로세싱을 인터럽트하여 기판의 센터상의 위치에서 에지(도 5의 라인 세그먼트 83)상의 위치로 분배암의 이동을 개시하는 명령을 실행한다.

기간 D5(도 5의 지점 105)의 종료에서, 인터럽트 서비스 루틴은 신호를 CPU로 보내어 직렬 처리를 인터럽트 하여 소정의 속도에서 감속도(도 5에서 라인 세그먼트 102)로 턴테이블의 감속을 개시하는 명령을 실행한다.

기간 D6(도 5의 지점 105)의 종료에서, 인터럽트 서비스 루틴은 신호를 CPU로 보내어 직렬 프로세싱을 인터럽트하여 기관의 에지상에서의 위치에서 그 센터상의 위치까지 (도 5의 라인 세그먼트 104) 분배암의 작동을 개시하는 명령을 실행한다.

기간 D7(도 5의 지점 107)의 종료에서, 인터럽트 서비스 루틴은 신호를 CPU로 보내어 직렬 프로세싱을 인터럽트하여 주어진 속도에서 감속으로(도 5의 라인세그먼트 106)턴테이블의 감속을 개시하는 명령을 실행한다.

기간 D8(도 5의 지점 111)의 종료시에, 인터럽트 서비스 루틴은 신호를 CPU로 보내어, 직렬 프로세싱을 인터럽트하여 기관의 센터 상의 위치에서 에지(도 5의 라인 세그먼트 108)상의 위치로 분배암의 작동을 개시하는 명령을 실행한다.

기간 D9(도 5의 지점 115)의 종료시에, 인터럽트 서비스 루틴은 신호를 CPU로 보내어 직렬 프로세싱을 인터럽트하여 원상액의 분배를 정지하는 명령을 실행한다.

스핀-코팅 프로세스의 모든 스텝을 통하여 프로세스 제어 시스템은 사전 프로그래밍 지지, 즉 이것은 직렬 제어에 관련된 지시, 소프트웨어 인터럽트 신호, 인터럽트 서비스 루틴 등이 포함한다.

그 제어 프로세스 시스템은 프로그래밍을 하여 프라이어리티를 기초로 하는 지시를 실행하며, 이것은 그 시스템을 인터럽트하도록 함과 동시에 비교적 낮은 프라이어리티 명령(즉, 직렬 제어 서브 루틴)을 실행하여 높은 프라이어리티의 명령을 실행한다(즉, 인터럽트 서비스 루틴의 명령).

Claims (29)

1. 디스펜스 라인(dispense line)을 통하여 디스펜서(dispenser)와 유체 연통(fluid communication)하는 프로세스 용액(process solution) 공급장치(supply)와, 프로세스 용액을 분배하는 스텝과 관련될 때 디스펜스 라인에서 프로세스 용액의 압력을 측정하여 후속하는 스핀-코팅 프로세스(subsequent spin-coating process)스텝의 타이밍(timing)을 제어하는 압력센서(pressure sensor)를 구성하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템(spin-coating system).
2. 제 1항에 있어서,

   압력센서는 압력변환기(pressure transducer)를 구성하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 프로세스 용액 공급장치(supply)와 디스펜서 사이에는 디스펜스 밸브(dispense valve)를 구성하고,

   상기 디스펜스 밸브와 디스펜서 사이에는 압력센서가 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 압력센서는 디스펜서에서 분배되는 프로세스 용액의 개시 또는 종료를 검출하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 압력센서가 디스펜서에서 프로세스 용액 분배의 개시 또는 종료를검출하는 스핀-코팅 프로세스를 제어하는 제어시스템을 더 구성시켜,

   상기 압력센서가 프로세스 용액 분배의 검출 개시 또는 검출 종료시에 상기 제어시스템에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 프로세스 용액은 포토레지스트 용액(photoresist solution)이며,

   상기 압력센서는 포토레지스트액 분배의 검출 종료(detected end)시에 상기 제어 시스템에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 프로세스 용액은 현상액(developer solution)이며,

   상기 압력센서는 현상액 분배 검출개시에서 제어 시스템에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 프로세스 용액은 포토레지스트, 현상제, 용제 또는 탈이온수(deionized water)로 이루어진 그룹에서 선택하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
9. 기판(substrate)을 지지하면서 회전하는 턴테이블(turntable)과,

   분배위치와 비분배위치(non-dispensing position) 사이에서 작동할 수 있는 디스펜서(dispenser)와 디스펜스 라인(dispense line)을 통하여 상기 디스펜서와 유체 연통(fluid communication)하는 프로세스 용액 공급장치(supply)와,

   상기 프로세스 용액의 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 기판에 프로세스 용액의 처리를 제어하며,

   직렬제어(serial control)를 인터럽트(interrupt)하도록 프로그래밍(programming)하여 프로세스 명령을 수행하는 프로세스 제어 시스템을 구성하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 시스템은 프로세스 용액 공급장치와 디스펜서 사이에 있는 디스펜서 밸브를 구성하고,

    상기 압력센서는 디스펜스 라인에서 프로세스 용액의 압력을 측정하며,

    상기 압력센서는 디스펜스 밸브와 디스펜서 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀-고팅 시스템.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 프로세스 용액은 포토레지스트액과 현상액으로 이루어진 그룹에서 선택하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
12. 제 9항에 있어서,

    상기 압력센서는 프로세스 용액 분배 개시 또는 프로세스 용액 분배 종료시에 상기 제어 시스템에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 프로세스 용액은 포토레지스트 용액이며,

    상기 압력센서는 포토레지스트액 분배 종료시에 상기 제어 시스템에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
14. 제 12항에 있어서,

    상기 프로세스 용액은 현상액이며,

    상기 입력센서는 현상액 분배 개시에서 상기 제어 시스템에 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
15. 제 9항에 있어서,

    상기 프로세스 용액은 포토레지스트, 현상제, 탈이온수 및 용제로 이루어진 그룹에서 선택하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
16. 기판(substrate)상에서 프로세스 용액의 스핀-코팅(spin-coating) 방법에 있어서, 기판상에서 디스펜서(dispenser)를 통하여 프로세스 용액을 분배하는 디스펜서와 유체연통되어 있는 프로세스 용액 공급장치를 구성하는 스핀-코팅 시스템을 구비하고,

    프로세스 용액의 압력을 측정하여 디스펜서에 의해 프로세스 용액 분배 개시 또는 프로세스 용액 분배 종료를 검출하는 것을 특징으로 프로세스 용액의 스핀-코팅 방법.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 스핀-코팅 시스템은 디스펜스 라인(dispense line)을 통하여 디스펜서와 유체 연통되어 있는 프로세스 용액 공급장치를 구성하여,

    압력센서가 디스펜스 라인에서 프로세스 용액의 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 프로세스 용액의 스핀-코팅 방법.
18. 제 16항에 있어서,

    상기 스핀-코팅 시스템은 프로세스 용액 공급장치와 디스펜서 사이에 디스펜스 라인과, 그 디스펜스 라인에서의 밸브와 압력센서를 구성시켜,

    상기 밸브와 디스펜서 사이의 디스펜스 라인에서 프로세스 용액의 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 프로세스 용액의 스핀-코팅 방법.
19. 제 16항에 있어서,

    상기 압력센서를 사용하여 측정한 프로세스 용액의 개시 또는 종료를 기준으로 하여 후속 프로세스 스텝(later process step)을 개시하는 것을 특징으로 하는 프로세스 용액의 스핀-코팅 방법.
20. 반도체 웨이퍼의 한 표면상에 포토레지스트액을 스핀-코팅하는 스텝과 그 포토레지스트 상에 현상액을 스핀-코팅하는 스텝으로 이루어진 반도체 웨이퍼 상에서 포토레지스트를 스핀-코팅하는 방법에 있어서,

    압력센서를 사용하여 포토레지스트액의 분배 개시 또는 분배 종료, 또는 현상액의 분배 개시 또는 분배 종료 중에서 하나 이상을 측정하는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제 20항에 있어서,

    압력센서를 사용하여 현상액 분배 개시를 측정하고,

    압력센서를 사용하여 포토레지스트액 분배 종료를 측정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
22. 디스펜스 라인을 통하여 디스펜서와 유체연통되어 있는 프로세스 용액 공급장치와, 디스펜스 라인에서 프로세스 용액의 압력을 측정하는 압력센서를 구성하는 스핀-코팅 시스템을 사용하고, 인터럽트 서비스 루틴(interrupt service routine)에 의해 프로그래밍을 하는 프로세스 제어 시스템을 사용하는 스핀-코팅 프로세스의 제어방법에 있어서,

    상기 압력센서를 사용하여 측정한 프로세스 용액 분배 관련 신호에 대한 트리거 이벤트(trigger event)를 발생할 때 상기 프로세스제어시스템으로 하드웨어 인터럽트를 발신하며,

    상기 하드웨어 인터럽트를 수신할 때 상기 프로세스 제어 시스템은 인터럽트 서비스 루틴을 실행하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
23. 제 22항에 있어서,

    상기 인터럽트 서비스 루틴에는 작동기간 동안 병렬 작동하는 2개 이상의 타이머(timer)를 설정하며,

    각각의 타이머의 작동기간 완료시에 소프트웨어 인터럽트를 발신하여,

    상기 프로세스 제어 시스템을 인터럽트하고 프로세스 명령을 실행하는 것을 포함함을 특징으로 하는 상기 제어 방법.
24. 디스펜스 라인을 통하여 디스펜서와 유체 연통되어 있는 프로세스 용액 공급장치와, 그 프로세스 용액의 압력을 측정하는 압력센서를 구비하여 장치 내에서의 오작동을 검출하는 것을 특징으로 하는 스핀-코팅 시스템.
25. 제 24항에 있어서,

    상기 오작동은 기기의 오작동(equipment malfunction)임을 특징으로 하는 상기 스핀-코팅 시스템.
26. 제 24항에 있어서,

    상기 시스템은 프로세스 용액을 분배 중에 있을 때 디스펜스 라인에서 프로세스 용액의 압력을 측정함으로써 오작동을 검출하는 것을 특징으로 하는 상기 스핀-코팅 시스템.
27. 제 26항에 있어서,

    상기 프로세스 용액은 포토레지스트, 현상제, 용제, 탈이온수 및 클리너(cleaner)로 이루어진 그룹에서 선택하는 것을 특징으로 하는 상기 스핀-코팅 시스템.
28. 스핀-코팅 시스템에서 오작동을 검출하는 방법에 있어서, 프로세스 유체의 압력을 측정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
29. 제 28항에 있어서, 상기 압력은 분배 스텝 중에 있을 때 디스펜스 라인에서 측정하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.