KR20060074494A - Developer for processing semiconductor - Google Patents

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KR20060074494A
KR20060074494A KR1020040113247A KR20040113247A KR20060074494A KR 20060074494 A KR20060074494 A KR 20060074494A KR 1020040113247 A KR1020040113247 A KR 1020040113247A KR 20040113247 A KR20040113247 A KR 20040113247A KR 20060074494 A KR20060074494 A KR 20060074494A
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wafer
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김욱현
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동부일렉트로닉스 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 제조용 현상 장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼가 안착된 스핀척과, 웨이퍼에 현상액을 다수개의 분사홀을 통해 분사하는 분사 노즐과, 분사 노즐을 대기 위치에서 웨이퍼의 위치로 이동하는 아암과, 분사 노즐에 설치되어 웨이퍼 상에 분사되는 현상액을 검출하는 센서와, 분사 노즐을 통해 현상액을 분사하는 시간 이외의 시간에 센서에서 검출된 신호와 기설정된 값을 비교하여 분사 노즐의 썩백에 의한 불량 유, 무를 판단하는 제어부를 포함한다. 그러므로 본 발명은 현상 공정시 분사 노즐의 썩백 불량으로 인해 분사 노즐이 대기 위치에서 웨이퍼 위치로 이동하는 동안에 웨이퍼 상에 현상액을 분사하는 것을 레이저 다이오드 센서를 통해 감지함으로써 웨이퍼 상의 포토레지스트에 형성되는 현상액 두께를 균일하게 하여 포토레지스트 패턴의 임계 치수를 균일하게 확보할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developing apparatus for semiconductor manufacturing, and more particularly, a spin chuck on which a wafer is seated, an injection nozzle for injecting developer into a wafer through a plurality of injection holes, an arm for moving the injection nozzle from a standby position to a position of a wafer, The sensor installed in the spray nozzle detects the developer to be sprayed onto the wafer, and compares the signal detected by the sensor with a preset value at a time other than the time of spraying the developer through the spray nozzle, and the defect caused by the rotting of the spray nozzle. It includes a control unit for determining nothing. Therefore, the present invention is the developer thickness formed on the photoresist on the wafer by detecting through the laser diode sensor that the developer is sprayed on the wafer while the spray nozzle is moved from the standby position to the wafer position due to a bad decay of the spray nozzle in the developing process It is possible to uniformly secure the critical dimension of the photoresist pattern.

현상 장치, 분사 노즐, 썩백, 임계 치수Developer, Injection Nozzle, Rot Bag, Critical Dimensions

Description

반도체 제조용 현상 장치{DEVELOPER FOR PROCESSING SEMICONDUCTOR} Developing device for semiconductor manufacturing {DEVELOPER FOR PROCESSING SEMICONDUCTOR}

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 제조용 현상 장치를 나타낸 시스템 구성도,1 is a system configuration diagram showing a developing device for manufacturing a semiconductor according to the prior art;

도 2는 종래 기술에 의한 반도체 제조용 현상 장치의 분사 노즐을 나타낸 평면도,2 is a plan view showing a spray nozzle of a developing apparatus for manufacturing a semiconductor according to the prior art;

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조용 현상 장치를 나타낸 시스템 구성도,3 is a system configuration diagram showing a developing device for manufacturing a semiconductor according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조용 현상 장치의 분사 노즐을 나타낸 평면도.4 is a plan view showing the spray nozzle of the developing apparatus for manufacturing a semiconductor according to the present invention.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

100 : 현상 장치 110 : 제어부100: developing unit 110: control unit

152 : 스핀척 184 : 레이저 다이오드 센서152: spin chuck 184: laser diode sensor

186 : 분사 노즐186: spray nozzle

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 상에 현상액을 분사하는 분사 노즐의 썩백(suck-back) 불량을 감지할 수 있는 반도체 제조용 현상 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a developing apparatus for semiconductor manufacturing capable of detecting a suck-back defect of a spray nozzle for spraying a developer onto a wafer.                         

반도체 제조 공정에 있어서, 포토리소그래피 기술(photo lithography technology)은 미세 패턴(pattern) 형성의 핵심적인 기술의 하나이다. 포토리소그래피 기술은 반도체 기판 상에 포토레지스트막(photoresist layer)을 형성한 후, 상기 포토레지스트막을 노광(exposure)시키고 현상(develop)하는 과정을 포함한다. 이때, 현상 과정은 노광된 포토레지스트막에 현상액을 공급하는데, 대개 분사 노즐(nozzle)을 이용하여 현상액을 웨이퍼 상에 분사하게 된다.In the semiconductor manufacturing process, photo lithography technology is one of the key technologies for forming fine patterns. Photolithography includes forming a photoresist layer on a semiconductor substrate and then exposing and developing the photoresist layer. At this time, the developing process supplies the developing solution to the exposed photoresist film, which is usually sprayed onto the wafer using a spray nozzle.

도 1은 종래 기술에 의한 반도체 제조용 현상 장치를 나타낸 시스템 구성도이다. 도 2는 종래 기술에 의한 반도체 제조용 현상 장치의 분사 노즐을 나타낸 평면도이다.1 is a system configuration diagram showing a developing apparatus for manufacturing a semiconductor according to the prior art. 2 is a plan view showing a spray nozzle of a developing apparatus for manufacturing a semiconductor according to the prior art.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 의한 반도체 제조용 현상 장치는 현상 장치(30)의 한쪽 측면에 반입 반출구(70)가 설치되어 있다. 반입 반출구(70)는 도시하지 않은 셔터에 의해 개폐되도록 되어 있으며 셔터를 열면, 웨이퍼(W)가 반입 반출구(70)를 통해 현상 장치(30)로 반입 또는 반출된다.1 and 2, in the developing apparatus for semiconductor manufacturing according to the prior art, an carry-in / out port 70 is provided on one side of the developing apparatus 30. The carrying in / out port 70 is opened and closed by the shutter which is not shown in figure, and when a shutter is opened, the wafer W is carried in or carried out to the developing apparatus 30 through the carrying in / out port 70.

현상 장치(30)의 중앙에는 컵(32)이 배치되고, 컵(32)의 안쪽에는 스핀척(52)이 설치되어 있다. 스핀척(52)은 회전구동기구, 승강구동기구 및 진공흡착기구(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 회전구동기구의 모터(54)는 제어부(10)에 의해 제어되고, 이에 따라 스핀척(52)이 회전되도록 되어 있다. 승강구동기구(60)인 실린더는 제어부(10)에 의해 제어되고, 이에 따라 스핀척(52)이 승강되도록 되어 있다. 진공흡착기구의 펌프(도시하지 않음)는 제어부(10)에 의해 제어되고, 이에 따라 웨이퍼(W)가 스핀척(52)에 흡착 유지되도록 되어 있다. 또한 도면 부호 58은 알루미늄제의 캡플랜지, 도면 부호 62는 승강가이드, 도면 부호64는 스텐레스강제의 냉각자켓이다. 캡플랜지(58)는 냉각자켓(64)의 상반부를 덮도록 부착되어 있다. 승강가이드(62)는 실린더(60)의 축과 평행하게 되도록 캡플랜지(58)에 부착되어 있다.The cup 32 is arrange | positioned at the center of the developing apparatus 30, and the spin chuck 52 is provided in the inside of the cup 32. As shown in FIG. The spin chuck 52 includes a rotation drive mechanism, a lift drive mechanism, and a vacuum suction mechanism (not shown). The motor 54 of the rotary drive mechanism is controlled by the controller 10, whereby the spin chuck 52 is rotated. The cylinder, which is the lifting drive mechanism 60, is controlled by the control unit 10, whereby the spin chuck 52 is raised and lowered. The pump (not shown) of the vacuum suction mechanism is controlled by the control unit 10, whereby the wafer W is sucked and held by the spin chuck 52. Reference numeral 58 denotes a cap flange made of aluminum, reference numeral 62 denotes a lifting guide, and reference numeral 64 denotes a cooling jacket made of stainless steel. The cap flange 58 is attached to cover the upper half of the cooling jacket 64. The lifting guide 62 is attached to the cap flange 58 so as to be parallel to the axis of the cylinder 60.

현상 처리시에 있어서, 캡플랜지(58)의 하단은 현상 장치의 바닥판(50)의 개구의 바깥둘레 부근에 밀착하고, 이에 따라 현상 장치 내부가 밀폐된다. 스핀척(52)과 주아암기구 사이에서 웨이퍼(W)의 받아넘길 때에는, 승강구동기구(60)가 구동모터(54) 내지 스핀척(52)을 위쪽으로 들어올림으로써 캡플랜지(58)의 하단이 현상 장치 바닥판(50)에서 뜨도록 되어 있다. 또 현상 장치(30)의 측면에는 반입 반출구(70)가 설치되고, 반입 반출구(70)를 통해서 홀더(48)에 유지된 웨이퍼(W)가 현상 장치(30)로 출입하도록 되어 있다.In the development process, the lower end of the cap flange 58 is in close contact with the outer periphery of the opening of the bottom plate 50 of the developing apparatus, whereby the inside of the developing apparatus is sealed. When the wafer W is flipped between the spin chuck 52 and the main arm mechanism, the lifting drive mechanism 60 lifts the drive motor 54 to the spin chuck 52 upwards of the cap flange 58. The lower end is made to float on the developing apparatus bottom plate 50. Moreover, the carry-in / out port 70 is provided in the side surface of the developing apparatus 30, and the wafer W hold | maintained by the holder 48 through the carry-in / out port 70 is made to let in and out of the developing apparatus 30.

분사 노즐(86)은 공급관(88)을 통해 현상액 공급부(89)에 연결되어 있다. 현상액 공급부(89)는 현상액으로서 TMAH 용액(tetramethylammonium hydroxide solution)을 기설정된 압력으로 분사 노즐(86)로 보낸다.The injection nozzle 86 is connected to the developing solution supply part 89 through the supply pipe 88. The developer supply unit 89 sends a TMAH solution (tetramethylammonium hydroxide solution) to the injection nozzle 86 at a predetermined pressure as a developer.

분사 노즐(86)은 아암(92)의 선단부에 장착 및 이탈이 가능하도록 부착되어 있으며 다수개의 분사 홀(hole)(a)을 갖는 E2 노즐 구조로 되어 있다. 가이드 레일(94)이 현상 장치 바닥판(50)상에 설치되어, Y축 방향으로 연이어져 나와 있다. 아암(92)은 Z축구동기구(14)를 통해 포스트(96)에 동작 가능하도록 지지되고, 또한 포스트(96)는 Y축구동기구(12)를 통해 가이드레일(94)에 동작 가능하도록 지지되어 있다. Y축구동기구(12) 및 Z축구동기구(14)는 제어부(10)에 의해 각각 제어되며, 분사 노즐(86)은 홈 위치로부터 사용위치까지의 사이에서 Y축 및 Z축으로 이동하도록 되어 있다. The injection nozzle 86 is attached to the distal end of the arm 92 so that attachment and detachment are possible, and has an E2 nozzle structure having a plurality of injection holes a. The guide rail 94 is provided on the developing apparatus bottom plate 50, and is extended in the Y-axis direction. The arm 92 is supported to be operable to the post 96 via the Z axis drive mechanism 14, and the post 96 is supported to be operable to the guide rail 94 via the Y axis drive mechanism 12. It is. The Y-axis driving mechanism 12 and the Z-axis driving mechanism 14 are controlled by the control unit 10, respectively, and the injection nozzles 86 are moved in the Y-axis and the Z-axis between the home position and the use position. have.

또한 린스 노즐(17)이 아암(19)의 선단부에 장착 및 이탈이 가능하도록 부착되어 있다. 아암(19)은 Z축구동기구(도시하지 않음)를 통해 포스트(13)에 동작 가능하도록 지지되고, 또한 포스트(13)는 Y축구동기구(도시하지 않음)를 통해 가이드레일(94)에 동작 가능하도록 지지되어 있다. 도시하지 않은 Y축구동기구 및 Z축구동기구는 제어부(10)에 의해 각각 제어되며, 린스 노즐(17)은 대기 위치에서부터 사용위치까지의 사이에서 Y축 및 Z축방향으로 이동되도록 되어 있다.In addition, a rinse nozzle 17 is attached to the distal end of the arm 19 so that attachment and detachment are possible. The arm 19 is supported to be operable to the post 13 via a Z axis driving mechanism (not shown), and the post 13 is also supported on the guide rail 94 via a Y axis driving mechanism (not shown). It is supported to be operable. The Y-axis drive mechanism and the Z-axis drive mechanism (not shown) are respectively controlled by the controller 10, and the rinse nozzle 17 is moved in the Y-axis and Z-axis directions from the standby position to the use position.

이와 같은 구성을 갖는 종래 기술에 의한 반도체 제조용 현상 장치는 웨이퍼(W)를 스핀척(52)으로 이동하고, 아암(92)을 구동하여 분사 노즐(86)을 대기 위치에서 웨이퍼 바로 위에 위치시키고, 분사 노즐(86)을 웨이퍼면을 따라 이동하면서 노즐의 다수개 분사홀을 통해 현상액을 분사하면서, 웨이퍼를 적어도 1/2회전시킨다. 이에 따라 웨이퍼 전체에 걸쳐 거의 일정한 두께의 현상액이 형성된다.The developing apparatus for semiconductor manufacturing according to the prior art having such a structure moves the wafer W to the spin chuck 52, drives the arm 92 to position the injection nozzle 86 directly on the wafer in the standby position, The wafer is rotated at least a half while moving the spray nozzle 86 along the wafer surface while spraying the developer through a plurality of spray holes in the nozzle. As a result, a developer of almost constant thickness is formed over the entire wafer.

일정 시간이 완료되면, 린스 노즐(17)을 대기 위치에서 웨이퍼 바로 위에 위치시키고 린스 노즐(17)을 통해 초순수를 분사하면서 웨이퍼를 회전시켜서 린스 과정을 거치고 웨이퍼 표면을 건조함으로써 현상 공정을 완료한다.When the predetermined time is completed, the rinse nozzle 17 is placed directly on the wafer in the standby position, and the wafer is rotated while spraying ultrapure water through the rinse nozzle 17 to complete the developing process by rinsing and drying the wafer surface.

그런데 종래 기술에 의한 반도체 제조용 현상 장치에 있어서, 분사 노즐의 썩백(suck-back)이 불량하다면, 분사 노즐이 대기 위치에서 웨이퍼 위에 이동하는 과정에 현상액이 웨이퍼 위에 뿌려지게 된다. 이렇게 되면, 현상액이 닿은 포토레지스트 부분들은 먼저 현상이 시작되고 정상적으로 현상이 되는 포토레지스트 부분 과는 다른 임계 치수로 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이에 따라 포토레지스트 패턴의 임계 치수의 균일도 차이가 발생되어 후속 반도체 제조 공정의 수율이 저하시키는 원인이 된다.By the way, in the developing apparatus for semiconductor manufacturing according to the prior art, if the suck-back of the spray nozzle is poor, the developer is sprayed onto the wafer in the process of moving the spray nozzle onto the wafer in the standby position. In this case, the photoresist portions touched by the developer are first developed, and photoresist patterns are formed with different critical dimensions than those of the photoresist portions normally developed. As a result, a difference in uniformity of the critical dimension of the photoresist pattern is generated, which causes a decrease in the yield of a subsequent semiconductor manufacturing process.

또한 포토레지스트 패턴이 완료된 후에는 SEM 등의 검사 장비로 패턴의 임계 치수를 측정하는데, 대개 24 내지 25장으로 이루어진 1롯(LOT)내에 1 내지 3장을 샘플링하면서 실시한다. 하지만 만약 샘플링 대상의 웨이퍼가 아닌 다른 웨이퍼에 분사 노즐의 썩백 불량으로 현상액이 뿌려진다면 샘플링 대상의 웨이퍼에서는 패턴의 임계 치수를 검사할 수 없었다.In addition, after the photoresist pattern is completed, the critical dimension of the pattern is measured by inspection equipment such as SEM, and is usually performed while sampling 1 to 3 sheets in a lot of 24 to 25 sheets. However, if the developer was sprayed on a wafer other than the wafer to be sampled due to the poor whiteness of the spray nozzle, the critical dimension of the pattern could not be inspected on the wafer to be sampled.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 분사 노즐에 광 방출 및 검출용 레이저 다이오드 센서를 추가함으로써 분사 노즐의 썩백 불량으로 인해 분사 노즐이 대기 위치에서 웨이퍼 위에 이동하는 과정에 분사되거나 샘플링 대상이 아닌 웨이퍼 위에 분사되는 것을 감지하여 포토레지스트 패턴의 임계 치수 불량을 미리 측정할 수 있는 반도체 제조용 현상 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to add a light emitting and detecting laser diode sensor to the spray nozzle in order to solve the problems of the prior art as described above, the injection nozzle is moved in the process of moving on the wafer from the standby position due to the bad decay of the spray nozzle The present invention provides a developing device for manufacturing a semiconductor that can detect a critical dimension defect of a photoresist pattern in advance by detecting that it is sprayed onto a wafer that is not sampled or sampled.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 상에 포토레지스트에 현상액을 분사하는 현상 장치에 있어서, 웨이퍼가 안착된 스핀척과, 웨이퍼에 현상액을 다수개의 분사홀을 통해 분사하는 분사 노즐과, 분사 노즐을 대기 위치에서 웨이퍼의 위치로 이동하는 아암과, 분사 노즐에 설치되어 웨이퍼 상에 분사되는 현상액을 검출하는 센서와, 분사 노즐을 통해 현상액을 분사하는 시간 이외의 시간에 센서에 서 검출된 신호와 기설정된 값을 비교하여 분사 노즐의 썩백에 의한 불량 유, 무를 판단하는 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a developing apparatus for spraying a developer onto a photoresist on a wafer, comprising: a spin chuck on which a wafer is seated; a spray nozzle for spraying a developer onto a wafer through a plurality of spray holes; An arm moving from the standby position to the position of the wafer, a sensor installed in the spray nozzle to detect the developer sprayed on the wafer, and a signal and a signal detected by the sensor at a time other than the time of spraying the developer through the spray nozzle. It includes a control unit for comparing the set value to determine the presence or absence of failure due to the rotting of the injection nozzle.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조용 현상 장치를 나타낸 시스템 구성도이다. 도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조용 현상 장치의 분사 노즐을 나타낸 평면도이다.3 is a system configuration diagram showing a developing device for manufacturing a semiconductor according to the present invention. 4 is a plan view showing the jet nozzle of the developing apparatus for manufacturing a semiconductor according to the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 제조용 현상 장치는 현상 장치(100)의 한쪽 측면에 반입 반출구(170)가 설치되어 있다. 반입 반출구(170)는 도시하지 않은 셔터에 의해 개폐되도록 되어 있으며 셔터를 열면, 웨이퍼(W)가 반입 반출구(170)를 통해 현상 장치(100)로 반입 또는 반출된다.3 and 4, in the developing apparatus for manufacturing a semiconductor according to the present invention, an carry-in / out port 170 is provided on one side of the developing apparatus 100. The carrying in / out port 170 is opened and closed by the shutter which is not shown in figure, and when a shutter is opened, the wafer W is carried in or carried out to the developing apparatus 100 through the carrying in / out port 170.

현상 장치(100)의 중앙에는 컵(132)이 배치되고, 컵(132)의 안쪽에는 스핀척(152)이 설치되어 있다. 스핀척(152)은 회전구동기구, 승강구동기구 및 진공흡착기구(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 회전구동기구의 모터(154)는 제어부(110)에 의해 제어되고, 이에 따라 스핀척(152)이 회전되도록 되어 있다. 승강구동기구(160)인 실린더는 제어부(110)에 의해 제어되고, 이에 따라 스핀척(152)이 승강되도록 되어 있다. 진공흡착기구의 펌프(도시하지 않음)는 제어부(110)에 의해 제어되고, 이에 따라 웨이퍼(W)가 스핀척(152)에 흡착유지되도록 되어 있다. 또한 도면 부호 158은 알루미늄제의 캡플랜지, 도면 부호 162는 승강가이드, 도면 부호 164는 스텐레스강제의 냉각자켓이다. 캡플랜지(158)는 냉각자켓(164)의 상반부를 덮도록 부착되어 있다. 승강가이드(162)는 실린더(160)의 축과 평행하게 되도록 캡플랜지(158)에 부착되어 있다.The cup 132 is arrange | positioned at the center of the developing apparatus 100, and the spin chuck 152 is provided in the inside of the cup 132. As shown in FIG. The spin chuck 152 includes a rotary drive mechanism, a lift drive mechanism, and a vacuum suction mechanism (not shown). The motor 154 of the rotary drive mechanism is controlled by the controller 110, whereby the spin chuck 152 is rotated. The cylinder, which is the lift drive mechanism 160, is controlled by the control unit 110, whereby the spin chuck 152 is raised and lowered. The pump (not shown) of the vacuum suction mechanism is controlled by the control unit 110, whereby the wafer W is sucked and held by the spin chuck 152. Reference numeral 158 denotes a cap flange made of aluminum, reference numeral 162 is a lifting guide, and reference numeral 164 denotes a cooling jacket made of stainless steel. The cap flange 158 is attached to cover the upper half of the cooling jacket 164. The lifting guide 162 is attached to the cap flange 158 so as to be parallel to the axis of the cylinder 160.

현상 처리시에 있어서, 캡플랜지(158)의 하단은 현상 장치의 바닥판(150)의 개구의 바깥둘레 부근에 밀착하고, 이에 따라 현상 장치 내부가 밀폐된다. 스핀척(152)과 주아암기구 사이에서 웨이퍼(W)의 받아넘길 때에 승강구동기구(160)가 구동모터(154) 내지 스핀척(152)을 위쪽으로 들어올림으로써 캡플랜지(158)의 하단이 현상 장치 바닥판(50)에서 뜨도록 되어 있다. 또 현상 장치(100)의 측면에는 반입 반출구(170)가 설치되고, 반입 반출구(170)를 통해서 홀더(148)에 유지된 웨이퍼(W)가 현상 장치(100)로 출입하도록 되어 있다.At the time of the developing process, the lower end of the cap flange 158 is in close contact with the outer periphery of the opening of the bottom plate 150 of the developing apparatus, whereby the inside of the developing apparatus is sealed. The lift drive mechanism 160 lifts the drive motor 154 to the spin chuck 152 upward when the wafer W is turned between the spin chuck 152 and the main arm mechanism, thereby lowering the cap flange 158. The developing device bottom plate 50 is allowed to float. Moreover, the carry-in / out port 170 is provided in the side surface of the developing apparatus 100, and the wafer W hold | maintained by the holder 148 through the carry-in / out port 170 is made to let in and out of the developing apparatus 100.

분사 노즐(186)은 공급관(188)을 통해 현상액 공급부(189)에 연결되어 있다. 현상액 공급부(189)는 현상액으로서 TMAH 용액을 기설정된 압력으로 분사 노즐(186)로 보낸다. 그리고 분사 노즐(186)은 아암(192)의 선단부에 장착 및 이탈이 가능하도록 부착되어 있으며 다수개의 분사 홀(a)을 갖는 E2 노즐 구조로 되어 있다.The injection nozzle 186 is connected to the developing solution supply unit 189 through a supply pipe 188. The developer supply unit 189 sends the TMAH solution as the developer to the spray nozzle 186 at a predetermined pressure. In addition, the spray nozzle 186 is attached to the distal end of the arm 192 so as to be detachable and has an E2 nozzle structure having a plurality of spray holes a.

가이드 레일(194)이 현상 장치 바닥판(150)상에 설치되어, Y축 방향으로 연이어져 나와 있다. 아암(192)은 Z축구동기구(112)를 통해 포스트(196)에 동작 가능하도록 지지되고, 또한 포스트(196)는 Y축구동기구(111)를 통해 가이드레일(194)에 동작 가능하도록 지지되어 있다. Y축구동기구(111) 및 Z축구동기구(112)는 제어부 (110)에 의해 각각 제어되며, 분사 노즐(186)은 홈 위치로부터 사용위치까지의 사이에서 Y축 및 Z축으로 이동하도록 되어 있다. The guide rail 194 is provided on the developing apparatus bottom plate 150, and is extended in the Y-axis direction. The arm 192 is supported to be operable to the post 196 via the Z axis drive mechanism 112, and the post 196 is supported to be operable to the guide rail 194 via the Y axis drive mechanism 111. It is. The Y-axis drive mechanism 111 and the Z-axis drive mechanism 112 are controlled by the control unit 110, respectively, and the injection nozzle 186 moves in the Y-axis and the Z-axis between the home position and the use position. have.

또 린스 노즐(107)이 아암(104)의 선단부에 장착 및 이탈이 가능하도록 부착되어 있다. 아암(104)은 Z축구동기구(도시하지 않음)를 통해 포스트(106)에 동작 가능하도록 지지되고, 또한 포스트(103)는 Y축구동기구(도시하지 않음)를 통해 가이드레일(194)에 동작 가능하도록 지지되어 있다. 도시하지 않은 Y축구동기구 및 Z축구동기구는 제어부(110)에 의해 각각 제어되며, 린스 노즐(102)은 대기 위치에서부터 사용 위치까지의 사이에서 Y축 및 Z축방향으로 이동되도록 되어 있다.A rinse nozzle 107 is attached to the distal end of the arm 104 so that attachment and detachment are possible. Arm 104 is operatively supported on post 106 via a Z axis drive mechanism (not shown), and post 103 is guided to guide rail 194 via a Y axis drive mechanism (not shown). It is supported to be operable. The Y-axis drive mechanism and the Z-axis drive mechanism (not shown) are controlled by the control unit 110, respectively, and the rinse nozzle 102 is moved in the Y-axis and Z-axis directions from the standby position to the use position.

또한 본 발명에 따른 반도체 제조용 현상 장치에는 현상액을 분사하는 분사 노즐(186)의 입구에 레이저 다이오드 센서(184)가 설치되어 있다. 레이저 다이오드 센서(184)는 레이저광을 방출하고 반사된 광을 검출하여 현상액 분사 시간이 아닌 시간에 웨이퍼 상에 분사된 현상액을 검출하고 그 검출된 신호를 제어부(110)에 전달한다. 제어부(110)에서는 레이저 다이오드 센서(184)에서 검출된 신호가 설정된 값과 동일한지 비교하여 그 값이 다를 경우 분사 노즐(186)의 썩백 불량이 발생하였음을 디스플레이 또는 경보 수단을 통해 알린다.In addition, in the developing apparatus for semiconductor manufacturing according to the present invention, the laser diode sensor 184 is provided at the inlet of the injection nozzle 186 for injecting the developer. The laser diode sensor 184 emits laser light and detects the reflected light to detect the developer injected onto the wafer at a time other than the developer injection time, and transmit the detected signal to the controller 110. The controller 110 compares whether the signal detected by the laser diode sensor 184 is equal to the set value, and if the value is different, the controller 110 notifies a display or alarm means that a bad back failure of the injection nozzle 186 has occurred.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 제조용 현상 장치는 웨이퍼(W)가 스핀척(152)으로 이동되어 안착되면 제어부(110)에서 분사 노즐(186)에 설치된 레이저 다이오드 센서(184)를 구동시킨다.The developing apparatus for manufacturing a semiconductor according to the present invention configured as described above drives the laser diode sensor 184 installed in the spray nozzle 186 when the wafer W is moved to the spin chuck 152 and seated thereon.

그리고 제어부(110)는 아암(192)을 구동하여 분사 노즐(186)을 대기 위치에서 웨이퍼 바로 위, 중심 위치에 위치시킨다. 이때 레이저 다이오드 센서(184)는 분사 노즐(186)이 이동되는 동안 레이저광을 방출하고 반사된 광을 검출하고 그 검출된 신호를 제어부(110)에 전달한다.The controller 110 drives the arm 192 to position the spray nozzle 186 in the center position just above the wafer in the standby position. In this case, the laser diode sensor 184 emits laser light while the injection nozzle 186 is moved, detects the reflected light, and transmits the detected signal to the controller 110.

제어부(110)에서는 레이저 다이오드 센서(184)에서 검출된 신호가 설정된 값과 동일한지 비교하여 그 값이 다를 경우 현상액 분사 시간이 아닌 시간동안(즉, 분사 노즐 이동 중) 분사 노즐(186)의 썩백 불량으로 인해 웨이퍼 상에 현상액이 분사되었음을 디스플레이 또는 경보 수단을 통해 작업자에게 알린다.The controller 110 compares whether the signal detected by the laser diode sensor 184 is equal to the set value, and if the value is different, the control unit 110 decays the injection nozzle 186 for a period of time other than the developer injection time (that is, during the movement of the injection nozzle). The operator is notified via display or alarm means that the developer has been sprayed onto the wafer due to a defect.

만약 레이저 다이오드 센서(184)에서 검출된 신호가 설정된 값과 동일할 경우 제어부(110)에서는 일반 현상 공정을 진행하여 분사 노즐(186)을 웨이퍼면을 따라 이동시키면서 노즐의 다수개 분사홀을 통해 현상액을 분사한다. 이때 스핀척(152)에 안착된 웨이퍼를 적어도 1/2회전시킨다. 이에 따라 웨이퍼 전체에 걸쳐 거의 일정한 두께의 현상액이 형성되고 일정 시간이 경과된 후에, 린스 노즐(102)을 대기 위치에서 웨이퍼 바로 위에 위치시키고 린스 노즐(102)을 통해 초순수를 분사하면서 웨이퍼를 회전시켜서 린스 과정을 거치고 웨이퍼 표면을 건조함으로써 현상 공정을 완료한다.If the signal detected by the laser diode sensor 184 is equal to the set value, the controller 110 performs a general developing process to move the spray nozzle 186 along the wafer surface, and through the plurality of spray holes of the nozzle, the developer. Spray. At this time, the wafer seated on the spin chuck 152 is rotated at least 1/2. Accordingly, after a certain amount of developer is formed over the entire wafer and a predetermined time has elapsed, the rinse nozzle 102 is positioned directly above the wafer at the standby position, and the wafer is rotated while spraying ultrapure water through the rinse nozzle 102. The development process is completed by rinsing and drying the wafer surface.

본 발명은 현상 공정시 이와 같은 과정을 웨이퍼마다 반복하여 모든 웨이퍼에 대해서 레이저 다이오드 센서를 통해 분사 노즐(186)의 썩백 불량에 의해 현상액 분사 시간이 아닌 동안에 분사되는 현상액이 있는지를 감지한다.The present invention repeats this process for each wafer in the developing process and detects whether there is a developer that is injected during the developer solution injection time due to the deterioration of the injection nozzle 186 through the laser diode sensor for all wafers.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 현상 공정시 분사 노즐의 썩백 불량으로 인해 분사 노즐이 대기 위치에서 웨이퍼 위치로 이동하는 동안에 웨이퍼 상에 현상 액을 분사하는 것을 레이저 다이오드 센서를 통해 감지함으로써 웨이퍼 상의 포토레지스트에 형성되는 현상액 두께를 균일하게 하여 포토레지스트 패턴의 임계 치수를 균일하게 확보할 수 있다.As described above, the present invention provides a photoresist on a wafer by detecting through the laser diode sensor that the developer is sprayed onto the wafer while the spray nozzle is moved from the standby position to the wafer position due to a bad decay of the spray nozzle in the developing process. The thickness of the developer formed on the substrate can be made uniform to ensure the critical dimension of the photoresist pattern uniformly.

또한 본 발명은 현상 공정시 포토레지스트 패턴의 임계 치수에 영향을 미치는 분사 노즐의 썩백으로 인한 현상액 분사 불량을 모든 웨이퍼마다 검사할 수 있으므로 이후 SEM 등의 검사 장비로 임의의 웨이퍼를 샘플링하여 포토레지스트 패턴의 임계 치수를 검사할 때 놓칠 수 있는 불량 웨이퍼를 찾아낼 수 있어 반도체 제조 공정의 수율을 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention can inspect the defects of the developer solution due to the rotting back of the spray nozzle affecting the critical dimension of the photoresist pattern during the development process for every wafer. Defective wafers that can be missed when examining critical dimensions can be found, improving the yield of semiconductor manufacturing processes.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.

Claims (3)

웨이퍼 상에 포토레지스트에 현상액을 분사하는 현상 장치에 있어서,In a developing apparatus for spraying a developer onto a photoresist on a wafer, 상기 웨이퍼가 안착된 스핀척과,A spin chuck on which the wafer is seated, 상기 웨이퍼에 현상액을 다수개의 분사홀을 통해 분사하는 분사 노즐과,An injection nozzle for injecting a developer solution into the wafer through a plurality of injection holes; 상기 분사 노즐을 대기 위치에서 상기 웨이퍼의 위치로 이동하는 아암과,An arm for moving the spray nozzle from a standby position to a position of the wafer, 상기 분사 노즐에 설치되어 상기 웨이퍼 상에 분사되는 현상액을 검출하는 센서와,A sensor installed at the spray nozzle to detect a developer sprayed on the wafer; 상기 분사 노즐을 통해 현상액을 분사하는 시간 이외의 시간에 상기 센서에서 검출된 신호와 기설정된 값을 비교하여 상기 분사 노즐의 썩백에 의한 불량 유, 무를 판단하는 제어부Control unit for determining the presence or absence of defects caused by the decay of the spray nozzle by comparing the signal detected by the sensor with a predetermined value at a time other than the time to spray the developer through the spray nozzle 를 포함하는 반도체 제조용 현상 장치.A developing device for manufacturing a semiconductor comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 센서는 레이저 다이오드 센서인 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 현상 장치.The developing apparatus for manufacturing a semiconductor according to claim 1, wherein the sensor is a laser diode sensor. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 센서에서 검출된 신호와 기설정된값이 서로 동일하지 않을 경우 상기 분사 노즐의 썩백에 의한 불량이 발생하여 상기 웨이퍼 상의 현상액 분사 불량이 발생하였음을 알리는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 현상 장치.The method of claim 1, wherein the control unit notifies that when the signal detected by the sensor and the preset value are not the same as each other, a defect due to the rollback of the injection nozzle occurs, thereby indicating that a developer injection failure on the wafer has occurred. The developing apparatus for semiconductor manufacture.
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