KR20060027696A - 반도체 스피너 설비 - Google Patents

Abstract

개시된 반도체 스피너 설비는 웨이퍼가 안착되어 회전되는 회전척과 회전척 상부에 설치되어 상기 웨이퍼 상에 포토래지스트액을 분사하는 포토래지스트 분사수단 및 포토래지스트 분사수단에 소정 거리 이격설치되어 상기 웨이퍼 상에 습윤액을 스프레이 분사시켜 도포하는 습윤액 스프레이 분사수단을 포함한다. 여기서, 습윤액 스프레이 분사수단은 습윤액이 공급되는 분사수단몸체와 분사수단몸체 단부에 착탈식으로 설치되고 시너등의 습윤액이 다양한 크기의 웨이퍼 상에 분사되도록 다수개의 분사공이 형성된 노즐팁을 구비한다.

스피너, 시너, 포토래지스트, 노즐

Description

반도체 스피너 설비{Semiconductor Spinner Equipment}

도 1은 본 발명의 반도체 스피너 설비를 보여주는 도면,

도 2는 도 1에 도시된 습윤액 스프레이 분사수단을 확대 도시한 도면이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 **

100 : 반도체 스피너 설비 110 : 포토래지스트 분사수단

120 : 습윤액 스프레이 분사수단 130 : 노즐팁

131 : 분사수단몸체 131a : 분사공

본 발명은 반도체 스피너 설비에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 웨이퍼 상에 포토레지트액을 분사하기 전, 시너등의 습윤액을 웨이퍼 상에 골고루 도포되도록 스프레이 분사시키도록 한 반도체 스피너 설비에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치를 이용한 웨이퍼 가공을 하는 중에 정밀성이 요구되는 작업이 포토리소그래피(photo-lithography) 공정이라고 할 수 있다.

포토리소그래피는 웨이퍼(wafer) 상에 형성된 막질위에 포토래지스트(photo-resist)를 도포하고, 포토마스크(photo-mask)를 이용하여 노광한 후, 현상액을 이용하여 현상함으로써 포토마스크의 일정 패턴이 포토래지스트막에 전사되도록 하는 작업이므로 이 과정에서 웨이퍼상에 포토래지스트를 도포하는 공정이 반드시 필요하다.

그리고, 포토래지스트 도포작업은 통상 스피너 설비의 스핀 코팅장치인 스핀 코터를 이용하는 것이 일반적이다.

이러한 종래의 스핀코터장치는 상부에 웨이퍼가 안착되어 회전하는 회전척과, 회전척에 안착된 웨이퍼 상에 시너(thinner) 등의 습윤액을 도포하는 습윤액 분사수단과 습윤액이 분사된 후, 웨이퍼 상에 포토래지스트를 분사하는 포토래지스트 분사수단을 구비한다.

상기와 같이 구성되는 종래의 스핀코터장치를 이용하여 웨이퍼 상에 포토래지스트를 도포하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

막질이 형성된 웨이퍼를 회전척 상부에 안착 시킨 후, 시너를 습윤액 분사수단을 이용하여 일정량 분사하여 예비습윤처리를 한다.

이때, 시너는 포토래지스트액에 용해되는 일종의 솔벤트로 휘발성의 아세톤등을 사용한다.

예비습윤처리를 마친 후, 구동수단을 통해 회전척을 일정 속도로 회전시킴과 아울러 포토래지스트 분사수단을 이용하여 웨이퍼 상에 포토래지스트액을 분사한다.

이때, 포토래지스트액은 회전하는 웨이퍼 상에서 원심력에 의해 넓게 퍼져나가게 되며, 자체의 점성에 의해 웨이퍼에 고른 두께로 분포된다.

상기와 같이 포토래지스트액이 도포가 종료된 후, 웨이퍼를 베이킹 처리를 수행하면, 포토래지스트액 내의 시너를 휘발시켜서 포토래지스트 막을 형성한다.

그러나, 상기의 예비습윤처리에서 습윤액 분사수단은 그 끝단에 설치된 노즐을 통해 웨이퍼 상으로 흘러내리듯 분사하는 방식으로 분사하게 되는데, 이와 같은 분사방식은 예비습윤처리 시간이 길게 되는 문제점이 있다.

또한, 시너 등의 습윤액 도포시 분사수단인 펌프 등의 동작상태에 의하여 웨이퍼 상에 불균일하게 시너가 도포된 상태에서 포토래지스트액이 도포되는 경우, 웨이퍼 상에 코팅 불량을 야기하여 제품수율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼 상에 예비습윤처리를 할 경우, 습윤액 스프레이 분사수단의 노즐팁에 다수개의 분사공을 형성하여 웨이퍼 상에 스프레이 분사하도록 하여 습윤액이 균일하게 도포되도록 하며, 또한, 공정이 진행될 웨이퍼 크기에 따라 균일하게 도포되도록 분사공의 위치가 다양한 노즐팁(nozzle tip)을 변경 설치할 수 있도록 한 습윤액 스프레이 분사수단을 갖는 반도체 스피너 설비를 제공함에 있다.

본 발명의 반도체 스피너 설비는 웨이퍼가 안착되어 회전되는 회전척과; 상기 회전척 상부에 설치되어 상기 웨이퍼 상에 포토래지스트액을 분사하는 포토래지스트 분사수단; 및 상기 포토래지스트 분사수단에 소정 거리 이격 설치되어 상기 웨이퍼 상에 습윤액을 스프레이 분사시켜 도포하는 습윤액 스프레이 분사수단을 포함한다.

여기서, 습윤액 스프레이 분사수단은 습윤액이 공급되는 분사수단몸체와, 분사수단몸체 단부에 설치되고 상기 습윤액이 상기 웨이퍼 상에 분사되도록 다수개의 분사공이 형성된 노즐팁을 구비한다.

그리고, 상기 노즐팁은 상기 분사수단몸체 단부에 착탈식으로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 노즐팁에 형성된 상기 분사공의 형성위치는 상기 웨이퍼의 크기에 따라 결정되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 노즐팁은 상기 웨이퍼 중심 상부에 위치되는 것이 좋다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 스프레이식 습윤액 스프레이 분사수단이 설치된 반도체 스피너 설비를 보여주고 있다.

도 1을 참조로 하면, 본 발명의 반도체 스피너 설비(100)는 외측이 바울(160)에 의해서 커버되고, 상부에 막질이 형성된 웨이퍼(W)가 안착되되 모터 등의 구동수단(170)을 통해 동력을 전달받아 회전되는 회전척(150)이 설치되고, 상기 회전척(150) 상부에 소정 거리 이격 설치되어 웨이퍼(W) 상에 포토래지스트액을 분사하기 위한 포토래지스트 분사수단(110)이 설치된다.

그리고, 포토래지스트 분사수단(110)에 소정거리 이격 설치되고, 웨이퍼(W) 상부에 설치되되, 상기 웨이퍼(W) 중심부에 위치되도록 습윤액 스프레이 분사수단(120)이 설치된다.

습윤액 스프레이 분사수단(120)은 시너 등의 휘발성 액체인 습윤액이 펌프에 의해 공급되는 분사수단몸체(121)와, 분사수단몸체(121) 내에 공급된 습윤액을 펌프의 압력에 의해서 웨이퍼(W) 상에 분사시키되, 웨이퍼(W) 상에 골고루 분사되도록 다수개의 분사공(131a)이 형성된 노즐팁(130)이 분사수단몸체(121) 단부에 설치된다.

여기서, 웨이퍼는 제 1웨이퍼 직경(L)을 갖는 제 1웨이퍼(W)이다.

그리고, 분사수단몸체(121) 단부에 설치되는 노즐팁(130)은 착탈식으로 설치되고, 노즐팁 몸체(131) 상부에는 분사수단몸체(121)의 단부가 삽입되어 체결될 수 있도록 체결홀(130a)이 형성된다.

또한, 노즐팁 몸체(131)에 형성된 다수개의 분사공(131a)의 형성 위치는 공정이 진행될 웨이퍼(W)의 크기에 따라 형성 위치가 결정되어야 한다.

도 2를 참조하면, 습윤액 스프레이 분사수단(120)에 설치된 노즐팁(130)은 상기와 같이 착탈식으로 형성되되, 노즐팁 몸체(131)의 B위치를 경계로 하여 그 하면으로 형성된 다수개의 분사공(131a)이 형성된 노즐팁(130)은 제 1웨이퍼의 직경(L)을 갖는 제 1웨이퍼(W) 상에 균일하게 스프레이 분사할 수 있도록 제 1분사각도(θ)가 형성되며, 분사수단몸체(121)에 착탈식으로 설치된다.

또한, 노즐팁 몸체(131)의 A위치를 경계로 하여 그 하면으로 형성된 다수개의 분사공(131a)이 형성된 다른 노즐팁(130)도 마찬가지로 제 2웨이퍼의 직경(L’)을 갖는 제 2웨이퍼(W’) 상에 균일하게 스프레이 분사할 수 있도록 제 2분사각도(θ’)가 형성되며, 상기와 마찬가지로 분사수단몸체(121)에 착탈식으로 설치된다.

다음은 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 반도체 스피너 설비의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 제 1웨이퍼의 직경(L)을 갖는 제 1웨이퍼(W)를 회전척(150) 상부에 안착시킨 후, 펌프(미도시)를 통해 분사수단몸체(121) 내로 시너 등의 습윤액을 공급한다.

습윤액이 공급된 분사수단몸체(121)는 펌프의 공급압력에 의해서 제 1웨이퍼(W) 상에 분사되게 되는데, 이때, 분사수단몸체(121) 단부에 설치된 노즐팁(130)의 분사공(131a)을 통해서 스프레이 분사된다.

여기서, 노즐팁 몸체(131)의 최외각에 형성된 분사공(131a)을 통해 제 1웨이퍼(W) 외측부에 스프레이 분사되어 도포된다.

물론, 제 1웨이퍼의 직경(L)보다 큰 웨이퍼에 대해서 공정을 진행할 경우, 분사공(131a)의 위치가 다르게 형성된 노즐팁(130)을 사용하여 공정을 진행하여야 할 것이다.

따라서, 상기와 같이 스프레이 식으로 제 1웨이퍼(W) 상에 습윤액을 분사시킬 경우, 골고루 도포되게 되며, 도포되는 작업시간을 단축시킬 수 있다.

상기와 같이 제 1웨이퍼(W) 상에 시너 등의 습윤액이 도포되어 예비습윤처리를 마친 후에는 구동수단(170)으로 부터 동력을 전달받은 회전척(150)은 상기 제 1웨이퍼(W)를 회전시키게 된다.

이때, 포토래지스트액을 포토래지스트 분사수단(110)의 노즐(111)을 통해 제 1웨이퍼(W) 상에 분사하면, 회전되는 제 1웨이퍼(W) 상의 원심력에 의해서 골고루 분포되게 된다.

도 2를 참조하면, 상기와 같은 예비습윤처리를 하기 위해서 제 1웨이퍼의 직경(L)보다 큰 제 2웨이퍼(W’)에 대해서 공정을 진행하기 위해서는 분사수단몸체(121)에 설치되는 노즐팁(130)을 교체하여 설치하여야 하는데, 이때, 교체하는 노즐팁 몸체(131)에 형성된 최외각의 분사공(131a)이 A위치에 형성되어 제 2웨이퍼(W’)의 외측부에 스프레이 분사되어 도포되게 된다.

따라서, 공정이 진행될 웨이퍼의 직경에 따라서, 분사공(131a)의 위치가 다르게 형성된 다수개의 노즐팁(130) 중 분사공(131a)의 최외각 형성위치에 따라서 노즐팁(130)을 결정하여 분사수단몸체(121) 단부에 설치한 후, 예비습윤처리를 진행하여야 한다.

따라서, 종래의 흘러내리듯 분사시키는 습윤액 분사수단과는 달리, 웨이퍼 종류에 따라서 노즐팁(130)을 교체함은 물론 다수개의 분사공(131a)을 형성시켜 스프레이 식으로 웨이퍼 상에 분사시켜 도포시킴으로 균일하게 예비습윤처리를 하여 포토래지스트 분사를 진행함으로써 코팅 불량이 발생하는 것을 최대한 억제 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 반도체 스피너 설비에 의하면, 웨이퍼 상에 스프레이 식으로 시너 등의 습윤액을 도포하여 예비습윤처리함으로써 공급되는 포토래지스트의 양을 절감시킬 수 있는 효과와 더불어 습윤액 도포 불량에 따른 코팅불량을 방지할 수 있다.

또한, 습윤액을 공급하는 펌프의 이상동작으로 인해 공급되어 분사되는 습윤액 양이 적어지더라도 큰 영향을 받지 않고 균일한 양으로 웨이퍼 상에 습윤액을 도포 할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 상기와 같은 효과를 통해, 예비습윤처리에 걸리는 공정시간을 단축시킴과 아울러 균일한 양의 습윤액을 웨이퍼 상에 도포한 후, 포토래지스트액을 도포함으로써, 제품 수율의 향상을 가져오는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼가 안착되어 회전되는 회전척;

   상기 회전척 상부에 설치되어 상기 웨이퍼 상에 포토래지스트액을 분사하는 포토래지스트 분사수단; 및

   상기 포토래지스트 분사수단에 소정 거리 이격 설치되어 상기 웨이퍼 상에 습윤액을 스프레이 분사시켜 도포하는 습윤액 스프레이 분사수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 스피너 설비.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 습윤액 스프레이 분사수단은 습윤액이 공급되는 분사수단몸체와, 분사수단몸체 단부에 설치되고 상기 습윤액이 상기 웨이퍼 상에 분사되도록 다수개의 분사공이 형성된 노즐팁을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 스피너 설비.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 노즐팁은 상기 분사수단몸체 단부에 착탈식으로 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 스피너 설비.

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