KR20050104917A

KR20050104917A - 스피너설비의 베이크장치

Info

Publication number: KR20050104917A
Application number: KR1020040030370A
Authority: KR
Inventors: 이명규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-11-03
Also published as: US20050244759A1; US7491913B2; KR100549953B1

Abstract

본 발명은 스피너설비에서 포토레지스트 막의 베이크 처리 시 일정량의 공기를 챔버 내로 공급하면서 챔버 외부로 균일하게 배기되도록 하는 베이크장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명의 스피너설비의 베이크장치는, 챔버와, 상기 챔버 내에 설치되어 소정온도로 가열하여 웨이퍼의 포토레지스트 막을 베이크하기 위한 핫 플레이트와, 상기 핫 플레이트 상에 재치된 웨이퍼와, 상기 챔버의 내부로 일정량의 공기를 주입하기 위한 공기주입구와, 상기 챔버의 내부 상부에 설치되어 상기 공기주입구를 통해 주입된 공기를 챔버의 내부로 균일하게 분산되도록 하고, 그 분산된 공기가 다수의 배기홀을 통해 배출되도록 하는 제1완충플레이트와, 상기 제1 완충플레이트에 형성된 다수의 배기홀을 통해 배출된 공기를 외부로 배출하는 공기배기구를 포함한다.

포토스피너 설비에서 베이크 시 공기배기를 균일하게 하여 포토레지스트 플로유 유니포미티 불량 발생을 방지하는 동시에 웨이퍼의 선폭불량 발생을 방지한다.

Description

스피너설비의 베이크장치{BAKE DEVICE OF SPINNER DEVICE}

본 발명은 스피너설비의 베이크장치에 관한 것으로, 특히 스피너설비에서 포토레지스트 막의 베이크 처리 시 일정량의 공기를 챔버 내로 공급하면서 챔버 외부로 균일하게 배기되도록 하는 베이크장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 이온주입 공정, 막 증착 공정, 확산공정, 사진공정, 식각공정 등과 같은 다수의 공정들을 거쳐 제조된다. 이러한 공정들 중에서, 원하는 패턴을 형성하기 위한 사진공정은 반도체 소자 제조에 필수적으로 요구되는 공정이다.

사진공정은 식각이나 이온주입이 될 부위와 보호될 부위를 선택적으로 정의하기 위해 마스크나 레티클의 패턴을 웨이퍼위에 만드는 것으로 크게, 웨이퍼 상에 포토레지스트를 떨어뜨린 후 고속으로 회전시켜 웨이퍼 위에 원하는 두께로 입히는 도포공정, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼와 정해진 마스크를 서로 정렬시킨 후 자외선과 같은 빛이 상기 마스크를 통하여 웨이퍼 상의 포토레지스트에 조사되도록 하여 마스크 또는 레티클의 패턴을 웨이퍼에 옮기는 노광공정 및 상기 노광공정이 완료된 웨이퍼의 포토레지스트를 현상하여 원하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 현상공정으로 이루어진다.

상기 도포공정, 노광공정 및 현상공정 이외에 사진공정은, 포토레지스트와 웨이퍼간의 접착성을 향상시키기 위한 HMDS(Hexamethyl disilane) 처리 공정, 포토레지스트 도포공정 전 웨이퍼 상의 수분이나 유기용제를 제거하고, 포토레지스트 도포 후, 포토레지스트 내에 함유된 용제를 제거하는 베이크 공정 등을 포함한다.

이러한 베이크 공정에서는 챔버 내의 핫플레이트 상에 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 장착하여 소정의 온도로 포토레지스트를 베이크하는 챔버식 베이크장치를 사용한다.

최근 이와 같은 베이크장치는, 미세 패턴을 패터닝하는 경우, 포토레지스트의 베이크 온도 균일성이 사진공정이나 식각공정 시 커다란 영향을 미치기 때문에, 포토레지스트의 베이크 온도를 균일하게 유지되도록 하는 점이 더욱 요구되어지고 있다.

즉, 웨이퍼가 챔버 내에 실장되었을 때, 웨이퍼를 일정온도까지 얼마나 빨리 그리고 미세한 오차를 가지는 균일한 베이크온도를 유지시킬 수 있느냐가 반도체 소자의 수율에 직접적인 영향을 미치므로 온도조절이 정밀하고, 온도 보상시간이 빠른 웨이퍼의 베이크장치가 요구되는 실정에 있다.

도 1은 일반적인 반도체 웨이퍼의 베이크장치 구성도이다.

챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내에 설치되어 소정온도로 가열하여 웨이퍼(106)의 포토레지스트 막을 베이크하기 위한 핫 플레이트(102)와, 상기 핫 플레이트(102) 상에 재치된 웨이퍼(106)와, 상기 챔버(100)의 내부로 일정량의 공기를 주입하기 위한 공기주입구(104)와, 상기 챔버(100)의 내부 상부에 설치되어 상기 공기주입구(104)를 통해 주입된 공기를 챔버(100)의 내부로 균일하게 분산되도록 하고, 그 분산된 공기가 2개의 배기홀(110)을 통해 배출되도록 하는 완충플레이트(110)와, 상기 완충플레이트(110)의 2개의 배기홀(110)을 통해 배출된 공기를 외부로 배출하는 공기배기구(112)로 구성되어 있다.

공급되는 가스는 공정화에 필요한 소정온도로 가열되어 공급되고 이 가열된 가스가 상기 공기주입구(104)를 통해 챔버(100) 내로 공급된다.

상기 챔버(chamber)(100)는 원통형으로 되어 있으며 그 내부에 핫 플레이트(102)가 설치되어 있으며, 핫 플레이트(102)의 상부에 웨이퍼(106)가 수평방향으로 재치되어 있다. 즉, 핫플레이트(102)의 윗면에는 웨이퍼(106)가 수평방향으로 놓이도록 지지하여 웨이퍼(106)와의 접촉면을 최대로 감소시킬 수 있는 지지핀(도시하지 않음)이 설치되어 있어 그 지지핀의 상면에 웨이퍼(106)를 얹어놓아 핫플레이트(102)와 웨이퍼(106)가 직접 접촉되지 않도록 한다.

상기 챔버(100)의 상부에 완충플레이트(108)이 설치되어 있으며, 완충플레이트(108)는 원형판의 전면에 2개의 배기홀(110)이 형성되어 있다. 상기 배기홀(110)은 원형판에 균일한 직경으로 형성된 것을 알 수 있다. 이는 챔버(100)의 내부공간으로 주입된 공기가 균일하게 분산될 수 있도록 하고 2개의 배기홀(110)을 통해 배기되도록 하기 위함이다. 상기 상기 완충플레이트(108)의 2개의 배기홀(110)을 통해 배기된 공기는 공기배기구(112)를 통해 외부로 배출된다.

상기와 같은 종래의 스피너설비의 베이크장치는 완충플레이트(108)에 형성된 2개의 배기홀(110)을 통해 챔버(100)의 내부 공기가 배기된다. 이로인해 배기홀(110)이 형성된 부분의 공기는 빠르게 배기되고, 배기홀(110)이 형성되지 않은 부분에는 공기가 천천히 배기되어 챔버(100)의 공기가 균일하게 배기되지 않아 포토레지스트 플로우 유니포미티 불량이 발생하고 선폭(CD)불량이 발생하는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 스피너설비에서 베이크 진행 시 배기홀을 통해 균일하게 공기가 배기되도록 하여 포토레지스트 플로우 유니포미티 불량 발생 및 선폭불량 발생을 방지하는 스피너설비의 베이크장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼의 포토레지스트 베이크 시 배기통로를 균일하게 하여 플로우 유니포미티를 개선할 수 있는 스피너설비의 베이크장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스피너설비의 베이크장치는, 챔버와, 상기 챔버 내에 설치되어 소정온도로 가열하여 웨이퍼의 포토레지스트 막을 베이크하기 위한 핫 플레이트와, 상기 핫 플레이트 상에 재치된 웨이퍼와, 상기 챔버의 내부로 일정량의 공기를 주입하기 위한 공기주입구와, 상기 챔버의 내부 상부에 설치되어 상기 공기주입구를 통해 주입된 공기를 챔버의 내부로 균일하게 분산되도록 하고, 그 분산된 공기가 다수의 배기홀을 통해 배출되도록 하는 제1완충플레이트와, 상기 제1 완충플레이트에 형성된 다수의 배기홀을 통해 배출된 공기를 외부로 배출하는 공기배기구를 포함함을 특징으로 한다.

상기 제1 완충플레이트의 상부에 일정거리 이격 설치되어 상기 제1 완충플레이트의 다수의 배기홀을 통해 배출되는 공기를 균일하게 분산되도록 하고, 그 분산된 공기가 다수의 배기홀을 통해 배출되도록 하는 제2완충플레이트를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 완충플레이트에 형성된 다수의 배기홀은 서로 만나지 않고 교차되도록 형성함을 특징으로 한다.

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 실시 예에 따른 스피너설비의 베이크장치 구성도이다.

챔버(200)와, 상기 챔버(200) 내에 설치되어 소정온도로 가열하여 웨이퍼(206)의 포토레지스트 막을 베이크하기 위한 핫 플레이트(202)와, 상기 핫 플레이트(202) 상에 재치된 웨이퍼(206)와, 상기 챔버(200)의 내부로 일정량의 공기를 주입하기 위한 공기주입구(204)와, 상기 챔버(200)의 내부 상부에 설치되어 상기 공기주입구(204)를 통해 주입된 공기를 챔버(200)의 내부로 균일하게 분산되도록 하고, 그 분산된 공기가 다수의 배기홀(210)을 통해 배출되도록 하는 제1완충플레이트(208)와, 상기 제1 완충플레이트(208)의 상부에 일정거리 이격 설치되어 상기 제1 완충플레이트(208)의 다수의 배기홀(210)을 통해 배출되는 공기를 균일하게 분산되도록 하고, 그 분산된 공기가 다수의 배기홀(214)을 통해 배출되도록 하는 제2완충플레이트(212)와, 상기 제2 완충플레이트(212)의 다수의 배기홀(214)을 통해 배출된 공기를 외부로 배출하는 공기배기구(216)로 구성되어 있다.

상술한 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스피너설비의 베이크장치의 동작을 상세히 설명한다.

공급되는 가스는 공정화에 필요한 소정온도로 가열되어 공급되고 이 가열된 가스가 상기 공기주입구(204)를 통해 챔버(200) 내로 공급된다.

상기 챔버(chamber)(200)는 원통형으로 되어 있으며 그 내부에 핫 플레이트(202)가 설치되어 있으며, 핫 플레이트(202)의 상부에 웨이퍼(206)가 수평방향으로 재치되어 있다. 즉, 핫플레이트(202)의 윗면에는 웨이퍼(206)가 수평방향으로 놓이도록 지지하여 웨이퍼(206)와의 접촉면을 최대로 감소시킬 수 있는 지지핀(도시하지 않음)이 설치되어 있어 그 지지핀의 상면에 웨이퍼(206)를 얹어놓아 핫플레이트(202)와 웨이퍼(206)가 직접 접촉되지 않도록 한다.

상기 챔버(200)의 내부 상측 제1 완충플레이트(208)이 설치되어 있으며, 제1완충플레이트(208)는 원형판의 전면에 다수의 배기홀(210)이 형성되어 있다. 상기 제1 완충플레이트(208)의 다수개의 배기홀(210)을 통해 배기된 공기는 제2 완충플레이트(212)로 균일하게 분산되고, 그 분산된 공기는 제2 완충플레이트(212)의 다수의 배기홀(214)을 통해 배기된다. 상기 제2 완충플레이트(212)의 다수의 배기홀(214)을 통해 배기된 공기는 공기배기구(216)를 통해 외부로 배출된다. 상기 제1 완충플레이트(208)의 다수의 배기홀(210)과 제2 완충플레이트(212)의 다수의 배기홀(214)은 서로 만나지 않고 교차되도록 형성되어 있다. 상기 다수의 배기홀(210, 214)는 원형판에 균일한 직경으로 형성되어 있으며, 이는 챔버(200)의 내부공간으로 주입된 공기가 균일하게 분산될 수 있도록 한다.

본 발명의 일 실시 예에서는 제1 및 제2 완충플레이트(210, 212)를 적용하고 있으나, 제1 및 제2 완충플레이트(210, 212) 중 하나만을 적용하여 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 포토스피너 설비에서 베이크 시 공기배기를 균일하게 하여 포토레지스트 플로유 유니포미티 불량 발생을 방지하는 동시에 웨이퍼의 선폭불량 발생을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 반도체 웨이퍼의 베이크장치 구성도

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스피너설비의 베이크장치 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

200: 챔버 202: 핫 플레이트

204: 공기주입구 206: 웨이퍼

208, 212: 제1 및 제2 완충플레이트 210, 214: 배기홀

216: 공기배기구

Claims

스피너설비의 베이크장치에 있어서,

챔버와,

상기 챔버 내에 설치되어 소정온도로 가열하여 웨이퍼의 포토레지스트 막을 베이크하기 위한 핫 플레이트와,

상기 핫 플레이트 상에 재치된 웨이퍼와,

상기 챔버의 내부로 일정량의 공기를 주입하기 위한 공기주입구와,

상기 챔버의 내부 상부에 설치되어 상기 공기주입구를 통해 주입된 공기를 챔버의 내부로 균일하게 분산되도록 하고, 그 분산된 공기가 다수의 배기홀을 통해 배출되도록 하는 제1완충플레이트와,

상기 제1 완충플레이트에 형성된 다수의 배기홀을 통해 배출된 공기를 외부로 배출하는 공기배기구를 포함함을 특징으로 하는 스피너설비의 베이크장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 완충플레이트의 상부에 일정거리 이격 설치되어 상기 제1 완충플레이트의 다수의 배기홀을 통해 배출되는 공기를 균일하게 분산되도록 하고, 그 분산된 공기가 다수의 배기홀을 통해 배출되도록 하는 제2완충플레이트를 더 포함함을 특징으로 하는 스피너설비의 베이크장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 및 제2 완충플레이트에 형성된 다수의 배기홀은 서로 만나지 않고 교차되도록 형성함을 특징으로 스피너설비의 베이크장치.