KR20060030162A

KR20060030162A - 포토스피너설비의 현상액 온도 검출장치

Info

Publication number: KR20060030162A
Application number: KR1020040078940A
Authority: KR
Inventors: 이종화
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2006-04-10

Abstract

본 발명은 스피너설비에서 다중 현상유니트로부터 분사되는 현상액의 온도를 검출하는 현상액 온도 검출장치에 관한 것이다.

다수의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비에서 현상액의 온도불량으로 인한 공정사고를 방지하기 위해 스핀척에 놓여진 웨이퍼로 현상액을 분사하지 않고 노즐이 노즐대기홈에 놓여진 상태에서 더미분사 시 노즐로부터 분사되는 현상액의 온도를 감지하여 설정된 온도범위를 벗어날 경우 인터록을 발생하여 현상공정을 중지시킨다.

현상액 도포, 현상액 온도검출, 다중 현상유니트, 현상액 온도

Description

포토스피너설비의 현상액 온도 검출장치{DEVICE FOR DETECTING TEMPERATURE OF DEVELOPER IN PHOTO SPINNER EQUIPMENT}

도 1은 종래의 현상액을 분사하는 포토스피너설비의 구성도

도 2는 종래의 4개의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비의 구성도

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다수 개의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비의 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

300, 302, 304, 306: 현상유니트 400: 스핀척

402: 노즐 404: 이송로봇

406: 노즐대기홈 408: 온도감지센서

410: 회수탱크 412: 콘트롤러

414: 경보발생부

본 발명은 스피너설비의 현상액 온도 검출장치에 관한 것으로, 특히 다중 현상유니트를 구비하는 스피너설비에서 다중 현상유니트로부터 분사되는 현상액의 온도를 검출하는 현상액 온도 검출장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정은 패브리케이션(FABRICATION), 어셈블리, 테스트로 구분되며, 패브리케이션은 원자재 웨이퍼가 투입되어 확산, 사진, 식각, 박막공정을 여러 차례 반복하여 진행되면서 전기회로를 구성하여 웨이퍼 상태에서 전기적으로 완전하게 동작되는 웨이퍼 상태의 반제품이 만들어지는 전공정을 나타낸다.

상기 공정 중 사진공정은 연마된 실리콘 웨이퍼의 표면 보호 및 사진식각을 위하여 그 표면에 산화막을 형성하고 그 산화막 위에 액체상태의 현상액을 떨어뜨린 후 고속 회전시켜 균일한 코팅막을 형성한다. 이렇게 웨이퍼에 현상액을 코팅한 후 마스크를 걸쳐 현상액이 도포된 웨이퍼에 빛을 가하여 빛을 받은 부위만 반응하도록 한다. 그런 후 웨이퍼의 산화된 표면이 반응하도록 현상하여 일종의 허상을 갖도록 한 다음 현상액 밑에 성장, 침적, 증착된 박막들을 개스나 케미걸을 이용하여 식각에 의해 제거하여 패턴을 형성한다. 이와 같은 포토공정에서 현상액은 패턴을 형성하는데 매우 중요한 비중을 갖게 되는데, 이는 웨이퍼에 현상액이 얼마의 두께로 도포되는가에 따라 회로선폭(CD)의 정확도가 가려지게 된다.

따라서 현상액을 웨이퍼에 도포하기 위한 장치가 대한민국 공개특허공보 공개번호 1999-0069617호에 개시되어 있다. 공개특허공보 공개번호 1999-0069617호는 포토레지스트 막에 원하지 않는 기포가 포함되는 것을 방지하기 위해 저장탱크 교환밸브 전단에 설치된 센서가 오 동작하더라도 저장탱크 교환밸브와 현상액 도포용 관 사이에 연결된 보조센서에 의해 현상액의 잔량을 최종적으로 확인 감지하여 양호한 현상액 막을 제조하도록 하는 것을 개시하고 있습니다.

또한 현상액을 웨이퍼에 균일하게 도포하기 위한 장치가 미합중국 특허 US 6,332,924 B1에 개시되어 있다. 미합중국 특허 US 6,332,924 B1은 현상액의 토출량 및 압력을 일정하게 하여 노즐로 하여금 웨이퍼 상에 상기 현상액을 균일하게 도포할 수 있도록 하는 것을 개시하고 있다.

도 1은 종래의 현상액을 분사하는 포토스피너설비의 구성도이다.

현상액이 수용된 적어도 두 개 이상 구비하는 보틀(12a, 12b)과, 이들 각 보틀(12a, 12b)에서 스핀척(42)까지의 사이에는, 현상액의 유통경로를 이루는 공급라인(14)과, 퍼지가스 공급원(11)으로부터 보틀(12a, 12b)의 내부에 소정 압력으로 퍼지가스를 공급하는 퍼지가스 공급관(16)이 연결된다. 그리고, 상기 각 보틀(12a, 12b)에서 연장되어 상기 공급라인(14) 상에 현상액 소정 양을 수용하도록 하는 트랩탱크(18)와, 이 트랩탱크(18)를 통과하는 현상액의 유동을 제어부(20)의 신호에 따라 제어하는 제1 및 제2밸브(15, 17)가 구비된다. 이 트랩탱크(18) 상의 현상액 존재유무를 확인하도록 발·수광부로 이루어진 포토센서(24a, 24b)가 구비되고, 이 포토센서(24a, 24b)에서 감지된 신호를 제어부(20)에 인가하여 현상액의 유동을 제어하도록 한다.

그리고, 상술한 각 보틀(12a, 12b)에서 연장되어 각각이 상호 결합되는 부위 이후의 공급라인 상에는 유동하는 현상액에 다시 강제적 유동압을 제공하는 펌핑부(PUMP)(19)와; 공급라인을 따라 유동하는 현상액에 함유된 각종 이물질과 변질된 현상액 찌꺼기 및 기포 등을 필터링하기 위한 필터(30)와; 필터(30)의 일측에 연결되어 분사를 완료할 시 분사되는 현상액의 잔여방울이 떨어지지 않도록 흡입작용을 하는 석백(suck back)조절밸브(26)와; 상기 석백조절밸브(26)의 말단에 연결되어 모터(40)에 의해 고속 회전하게 되는 스핀척(42)에 안착 고정되는 웨이퍼(W)에 대향하여 유동 공급되는 현상액을 분사하는 노즐(28)을 구비한다. 그리고, 상기 필터(30)의 타측에 연결되어 필터 내부에 충진된 기포를 제거할 수 있도록 에어밸브(34)가 설치된 기포 배출라인(32)을 구비하게 된다. 웨이퍼(W)에 현상액을 도포하지 않을 시 노즐(28)이 대기하는 노즐대기홈(44)과, 노즐(28)이 노즐대기홈(44)에서 대기할 시 설정된 시간마다 현상액을 더미투입할 시 투입되는 현상액을 관을 통해 회수하는 회수탱크(46)를 구비한다.

웨이퍼(W) 상에 현상액을 도포하기 위해서는 제어부(20)의 제어에 의해 제1밸브(15) 또는 제2 밸브(17)는 열리게 되면 보틀(12a, 12b)로부터 펌핑부(19)로 현상액이 유입된다. 펌핑부(19)는 제어부(20)의 제어에 의해 유입된 현상액을 가압하여 필터(30)로 전달한다. 필터(30)는 가압된 현상액을 필터링한다. 상기 필터(30)에서 필터링된 현상액은 펌핑부(19)의 가압에 의해 노즐(28)을 통해 분사가 이루어지도록 한다.

이렇게 하여 스핀척(42)에 놓여진 웨이퍼(W)에 현상액이 분사된다. 그러나 웨이퍼상(W)에 현상액을 분사하지 않을 경우 노즐(28)은 노즐대기홈(44)에 위치하고 있다. 이때 제어부(20)는 현상액의 굳음을 방지하기 위해 예를들어 60분에 1회씩 자동으로 현상액이 노즐(28)을 통해 분사되도록 제1 내지 제2 밸브(15, 17)를 제어한다. 노즐(28)로부터 분사된 현상액은 관을 통해 회수탱크(46)로 회수된다.

그리고 웨이퍼상에 현상액을 도포하는 경우 최초로 현상액을 웨이퍼(W)에 도포하기 전에 노즐(28)이 노즐대기홈(44)에 위치한 상태에서 1회 분사하게 된다. 그런 후 노즐(28)은 노즐대기홈(44)의 위치를 벗어나 스핀척(42)의 위치로 이동하여 실제 웨이퍼(W)상에 분사하여 현상액을 도포한다.

그리고 이러한 포토스피너설비는 정해진 시간에 생산량을 많이 늘리기 위해 복수의 현상유니트를 구비하고 있다. 현재 사용되고 있는 포토스피너설비는 일반적으로 4개의 현상 유니트를 구비하고 있다.

도 2는 종래의 4개의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비의 구성도이다.

4개의 현상유니트(100, 102, 104, 106)를 각각 구비되어 있다. 상기 4개의 현상유니트(100, 102, 104, 106)의 각각에는 웨이퍼(W)를 고속회전 시키는 스핀척(200)과, 상기 스핀척(200) 상에 놓여진 웨이퍼(W)에 현상액을 분사하는 분사노즐(202)과, 상기 스핀척(200) 상에 놓여진 웨이퍼(W)에 위치하도록 분사노즐(202)을 이동시키기 위한 이송로봇(204)을 구비하고 있다.

도 2를 참조하면, 4개의 현상유니트(100, 102, 104, 106)에서는 웨이퍼(W)를 스핀척(200) 상에 위치하도록 이송시킨 후 이송로봇(204)를 움직여 이송로봇(204)에 연결되어 있는 노즐(202)로부터 현상액이 웨이퍼(W)로 분사되도록 하여 여러 장의 웨이퍼를 동시에 현상공정을 실시하도록 한다.

그런데 4개의 현상유니트(100, 102, 104, 106)에서 현상공정이 각각 실시 되므로 현상액의 온도가 현상유니트 마다 서로 차이가 발생될 수 있다. 예를들어 현 상유니트(100)의 현상액 온도는 23.01℃, 현상유니트(102)의 현상액 온도는 23.05℃, 현상유니트(104)의 현상액 온도는 24.04℃, 현상유니트(106)의 현상액 온도는 24.08℃로 검출되었다면, 현상유니트(104, 106)에서 진행한 웨이퍼의 회로선 폭이 작아져 불량이 발생하는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 다수의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비에서 각 현상유니트에서 분사되는 현상액의 온도를 검출하여 설정된 범위 이상의 오차가 발생될 시 인터록을 발생하여 공정불량 발생을 방지하는 포토스피너설비의 현상액 온도 검출장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다수의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비의 현상액 온도검출장치에 있어서,

상기 다수의 현상유니트는, 분사노즐을 이동시키기 위한 이송로봇과, 상기 이송로봇의 말단에 연결되어 공급되는 현상액을 분사하는 노즐과, 웨이퍼(W)에 현상액을 도포하지 않을 시 상기 노즐이 대기하는 노즐대기홈과, 상기 노즐대기홈의 바닥에 설치되어 상기 노즐로부터 더미투입되는 현상액의 온도를 감지하는 온도감지센서를 각각 구비하고,

상기 다수의 현상유니트에 설치된 하나의 온도감지센서로부터 감지된 온도값 을 입력받아 설정된 기준온도와 비교하여 설정된 범위를 벗어날 경우 인터록발생 제어 및 경보발생 제어신호를 출력하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러의 경보발생 제어신호에 의해 경보음을 발생하는 경보음 발생부를 구비함을 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 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다수 개의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비의 구성도이다.

4개의 현상유니트(300, 302, 304, 306)를 각각 구비되어 있다. 상기 4개의 현상유니트(300, 302, 304, 306)의 각각에는 웨이퍼(W)를 고속회전 시키는 스핀척(400)과, 상기 스핀척(400) 상에 놓여진 웨이퍼(W)에 현상액을 분사하는 분사노즐(402)과, 상기 스핀척(400) 상에 놓여진 웨이퍼(W)에 위치하거나 노즐대기홈(406)에 위치하도록 분사노즐(402)을 이동시키기 위한 이송로봇(404)과, 상기 이송로봇(404)의 말단에 연결되어 웨이퍼(W)를 고속 회전시키기 위한 스핀척(400)에 안착 고정되는 웨이퍼(W)에 대향하여 유동 공급되는 현상액을 분사하는 분사노즐(402)과, 웨이퍼(W)에 현상액을 도포하지 않을 시 분사노즐(402)이 대기하는 노즐대기홈(406)과, 분사노즐(402)이 노즐대기홈(406)에서 대기할 시 설정된 시간마다 분사노즐(402)로부터 더미투입되는 현상액을 회수하는 회수탱크(410)와, 상기 노즐대기홈(406)의 바닥에 설치되어 더미투입되는 현상액의 온도를 감지하는 온도감지센서 (408)와, 상기 온도감지센서(408)로부터 감지된 온도값을 입력받아 설정된 기준온도와 비교하여 설정된 범위를 벗어날 경우 인터록발생 제어 및 경보발생 제어신호를 출력하는 콘트롤러(412)와, 상기 콘트롤러(412)의 경보발생 제어신호에 의해 경보음을 발생하는 경보음 발생부(414)를 구비한다.

상술한 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

먼저 스핀척(400)에 웨이퍼(W)가 투입된 후 스핀척(400)에 의해 웨이퍼(W)가 회전된다. 그리고 웨이퍼(W)가 회전되는 상태에서 분사노즐(402)이 이송로봇(404)에 의해 웨이퍼(W)의 중앙에 위치되면 분사노즐(402)로부터 현상액이 분사되어 웨이퍼(W)의 전면에 균일하게 도포된다. 이렇게 하여 현상액을 도포하며, 현상액을 도포하지 않는 대기상태에서는 이송로봇(404)에 의해 분사노즐(402)이 노즐대기홈(406)으로 이동된다. 이때 콘트롤러(412)는 현상액의 굳음을 방지하기 위해 예를들어 60분에 1회씩 자동으로 현상액을 분사노즐(402)로 분사되도록 제어한다. 회수탱크(410)는 노즐대기홈(406)으로부터 분사된 현상액을 회수한다. 그리고 상기 분사노즐(402)로부터 분사되는 현상액은 온도감지센서(408)에 의해 온도가 감지된다. 상기 온도감지센서(408)로부터 감지된 온도값은 콘트롤러(412)로 인가된다. 콘트롤러(412)는 다수의 현상유니트(300, 302, 304, 306)의 온도감지센서(408)로부터 감지된 온도값을 미리 설정된 온도값과 비교하여 설정된 범위의 온도값을 벗어날 경우 경보발생 제어신호 및 인터록신호를 발생하여 경보발생부(414)에서 경보가 발생되도록 한 후 해당하는 다수의 현상유니트(300, 302, 304, 306) 중 해당 현상유니 트의 현상공정의 진행을 중지시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명은 다수의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비에서 스핀척에 놓여진 웨이퍼로 현상액을 분사하지 않고 노즐이 노즐대기홈에 놓여진 상태에서 더미분사 시 노즐로부터 분사되는 현상액의 온도를 감지하여 설정된 온도범위를 벗어날 경우 인터록을 발생하여 현상공정을 중지시키므로, 현상액의 온도불량으로 인한 공정사고를 사전에 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims

다수의 현상유니트를 갖는 포토스피너설비의 현상액 온도검출장치에 있어서,

상기 다수의 현상유니트는, 분사노즐을 이동시키기 위한 이송로봇과, 상기 이송로봇의 말단에 연결되어 공급되는 현상액을 분사하는 노즐과, 웨이퍼(W)에 현상액을 도포하지 않을 시 상기 노즐이 대기하는 노즐대기홈과, 상기 노즐대기홈의 바닥에 설치되어 상기 노즐로부터 더미투입되는 현상액의 온도를 감지하는 온도감지센서를 각각 구비하고,

상기 다수의 현상유니트에 설치된 하나의 온도감지센서로부터 감지된 온도값을 입력받아 설정된 기준온도와 비교하여 설정된 범위를 벗어날 경우 인터록발생 제어 및 경보발생 제어신호를 출력하는 콘트롤러를 포함함을 특징으로 하는 포토스피너설비의 현상액 온도 검출장치.
제1항에 있어서,

상기 콘트롤러의 경보발생 제어신호에 의해 경보음을 발생하는 경보음 발생부를 더 구비함을 특징으로 하는 포토스피너설비의 현상액 온도 검출장치.