KR20060074541A

KR20060074541A - 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스

Info

Publication number: KR20060074541A
Application number: KR1020040113297A
Authority: KR
Inventors: 전성한
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-03

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스(solvent bath)에 관한 것으로, 솔벤트가 수납되는 솔벤트 용기와, 솔벤트 용기의 상면에 설치되며 그 상면에 포토레지스트 분사 노즐을 삽입할 수 있는 노즐 삽입공이 형성되어 있는 커버와, 커버와 대응되게 솔벤트 용기 사이에 실링되는 개스킷과, 개스킷 하단에 부착되며 포토레지스트 분사 노즐에 형성되는 포토레지스트 부유물을 제거하도록 초음파를 발생하는 초음파 발생기를 구비한다. 본 발명에 의하면, 솔벤트 바스를 제작함에 있어서 간단한 구조와 적은 제작비용으로 포토레지스트 부유물을 효과적으로 제거할 수 있다.

솔벤트 바스, 개스킷, 부유물

Description

반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스{SOLVENT BATH OF PHOTORESIST COATING EQUIPMENT}

도 1은 전형적인 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장치의 구조도,

도 2는 종래 기술에 따른 솔벤트 바스를 구체적으로 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 솔벤트 바스를 구체적으로 도시한 도면.

본 발명은 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비에 관한 것으로, 특히 포토레지스트 분사 노즐 상에 경화되어 부착되는 부유물을 제거하는데 적합한 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스(solvent bath)에 관한 것이다.

최근 들어, 급속한 개발이 진행되고 있는 반도체 제품은 점차 경박화되어 가면서도 그 성능은 점차 고성능화 되어가고 있는 실정이다.

이와 같은 반도체 제품을 제적하는 공정은 크게 순수 실리콘 웨이퍼 상에 반도체 제품의 핵심 부품인 반도체 칩을 제조하는 공정과, 반도체 칩 중 선별된 양품 반도체 칩을 열악한 외부 환경으로부터 보호하고 반도체 칩이 외부 기기와 전기적 으로 신호 입출력 가능하도록 하는 패키징(packaging) 공정 및 패키징된 반도체 제품을 테스트하는 테스트 공정 등으로 구성된다.

특히, 이와 같은 일력의 공정 중 반도체 칩을 제조하는 공정은 다시 웨이퍼 상에 특정 패턴을 선택적으로 형성하기 위하여 웨이퍼의 전 면적에 걸쳐 소정 두께로 포토레지스트를 도포한 후 도포된 포토레지스트 위에 기 설정된 패턴을 사진찍고 현상하는 선행 공정과, 이 선행 공정에 의해 포토레지스트가 특정 패턴대로 제거된 부분에 불순물 이온을 주입하고 고유한 특성의 박막을 형성하는 등의 후속 공정으로 이루어진다.

이들 중 포토레지스트를 웨이퍼의 전 면적에 걸쳐 도포하는 공정에는 웨이퍼를 고속 회전시키는 스핀코터(spin coater)와, 고속 회전되는 웨이퍼의 상면에 포토레지스트를 분사하는 포토레지스트 분사 노즐 등으로 구성되어 원심력에 의해 포토레지스트가 균일하게 도포되게 하는 스피너 설비가 주로 사용된다.

이때, 포토레지스트에는 알코올이나 가솔린 등과 같이 대기 중에 노출되면 자연적으로 휘발되는 휘발성의 솔벤트(solvent) 성분이 함유되어 있기 때문에 포토레지스트 분사 노즐에서 포토레지스트를 분사한 후 장시간 사용하지 않을 경우 포토레지스트 분사 노즐의 노즐 팁(tip) 내에 위치한 포토레지스트는 대기에 노출되어 솔벤트 성분이 휘발되면서 일부분으로부터 응고되는 현상이 발생된다.

이에, 이러한 포토레지스트 응고 현상은 포토레지스트가 웨이퍼 상에 원활하게 분사되는 것을 방해할 뿐만 아니라 정확한 부위에 분사되는 것을 방해하여 스핀코팅 진행시 균일한 도포공정을 확보할 수 없게 된다.

따라서 종래에는 노즐 팁 내의 포토레지스트가 응고되는 것을 방지하기 위하여 분사 노즐을 「솔벤트 바스」라는 곳에 담그도록(dipping) 하고 있다. 이와 같은 솔벤트 바스를 갖는 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비에 대해 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 전형적인 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 구조를 보인 정면도이고, 도 2는 종래 솔벤트 바스를 확대하여 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 종래 코팅 장비는 코팅 컵(10)의 내측에 웨이퍼(W)가 얹혀지는 회전 척(12)이 회전 가능하도록 설치되어 있고, 그 회전 척(12)의 상측에는 포토레지스트를 공급하기 위한 포토레지스트 암(14)이 설치되어 있으며, 그 포토레지스트 암(14)의 단부에는 노즐(16)이 설치되어 있고, 상기 코팅 컵(10)의 상단부 일측에는 솔벤트가 담겨 있는 솔벤트 바스(18)가 설치되어 있다.

그리고 솔벤트 바스(18)는 솔벤트가 수납되는 솔벤트 용기(20)와, 그 솔벤트 용기(20)의 상면에 설치되며, 상면에 노즐 삽입공(22)이 형성되어 있는 커버(24)와, 그 커버(24)와 솔벤트 용기(20)의 사이에 실링(sealing)되는 개스킷(gasket)(26)과, 상기 솔벤트 용기(20)의 양측에 각각 연결 설치되는 솔벤트 공급관(28) 및 솔벤트 배출관(30)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 포토레지스트 코팅 장비에서는 웨이퍼(W)를 회전 척(12)의 상면에 고정시키고, 일정 회전수로 회전시키는 상태에서 노즐(16)을 통하여 일정량의 포토레지스트를 웨이퍼(W)의 상면에 떨어뜨리면 웨이퍼(W)가 회전하는 원심력에 의하여 웨이퍼(W)의 상면에 일정 두께의 포토레지스트가 도포되게 된다. 그리고 상기와 같은 코팅 작업이 진행되지 않을 때에는 노즐(16)을 솔벤트 바스(18)의 노즐 삽입공(22)에 삽입하여 솔벤트 용기(10)에 수납되어 있는 솔벤트에 담그도록 함으로써, 노즐(16)의 구멍에 남아있는 포토레지스트의 경화를 방지하게 된다. 이와 같은 동작은 포토레지스트의 경화를 방지하여 다음 작업에서 코팅 불량이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

이때, 솔벤트 바스(18)내에는 도 2에 도시한 바와 같이 신너(thinner) 분사 노즐(34)과 노즐 포트(32)가 더 구비된다. 신너 분사 노즐(34)은 커버(24) 및 개스킷(26)을 통해 솔벤트 용기(20)내에 삽입되어 도시 생략된 신너 공급부로부터 제공되는 신너를 분사하도록 하는데, 보다 상세하게는 포토레지스트 분사 노즐(16) 측면에 노즐 포트(32)를 장착하고 이 노즐 포트(32)로 신너 분사 노즐(34)을 삽입하여 포토레지스트 분사 노즐(16) 쪽으로 신너를 분사하도록 하는 구성이다.

즉, 신너 분사 노즐(34)은 포토레지스트 분사 노즐(16)이 실제 코팅 작업을 진행하지 않아 솔벤트 바스(18)내에 담겨져 있을 경우에 포토레지스트 분사 노즐(16)의 끝단을 향해 신너를 분사함으로써, 코팅 작업이 진행되지 않음으로 인해서 발생될 수 있는 포토레지스트 경화에 의한 부유물을 효과적으로 제거토록 하고 있다.

이로 인해 실제 공정에서 발생될 수 있는 코팅 불량을 방지하여 패터닝시에 고려될 수 있는 파티클의 발생 원인을 사전에 제거할 수 있다.

그러나 이러한 시스템은 신너 분사 과정에 있어서 동작 오류가 발생될 수 있으며, 이로 인해 포토레지스트 분사 노즐 끝단의 부유물이 완벽히 제거되지 못하여 코팅 불량을 유발할 수 있다.

게다가 신너 분사 노즐과 노즐 포트를 별도로 제작하고 이들을 장착하기 위해 개스킷과 커버의 구조 변경이 불가피한 바, 솔벤트 바스를 제작함에 있어 시간이 많이 소요되고 비용이 상승한다는 문제가 제기되었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 구현한 것으로, 솔벤트 바스내에 초음파 발생기를 장착하여 포토레지스트 분사 노즐의 부유물을 제거하도록 한 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 솔벤트가 수납되는 솔벤트 용기와, 상기 솔벤트 용기의 상면에 설치되며 그 상면에 포토레지스트 분사 노즐을 삽입할 수 있는 노즐 삽입공이 형성되어 있는 커버와, 상기 커버와 대응되게 상기 솔벤트 용기 사이에 실링되는 개스킷과, 상기 개스킷 하단에 부착되며 상기 포토레지스트 분사 노즐에 형성되는 포토레지스트 부유물을 제거하도록 초음파를 발생하는 초음파 발생기를 구비하는 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 솔벤트 바스를 구체적으로 도시한 도면으로서, 본 발명에 따른 솔벤트 바스는 솔벤트가 수납되는 솔벤트 용기(100)와, 그 솔벤트 용기(100)의 상면에 설치되며 그 상면에 포토레지스트 분사 노즐(16)을 삽입할 수 있는 노즐 삽입공(102)이 형성되어 있는 커버(104)와, 그 커버(104)와 솔벤트 용기(100) 사이에 실링되는 개스킷(106)과, 개스킷(106) 하단에 부착되며 포토레지스트 분사 노즐(16)에 형성되는 포토레지스트 부유물을 제거하도록 초음파를 발생하는 초음파 발생기(112)와, 솔벤트 용기(100) 양측에 각각 연결 설치되는 솔벤트 공급관(108) 및 솔벤트 배출관(110)으로 구성된다.

본 실시예에서는 반도체 코팅 작업이 진행되지 않을 시에, 노즐(16)을 솔벤트 바스의 노즐 삽입공(102)에 삽입하여 솔벤트 용기(100)에 수납되어 있는 솔벤트에 담그도록 함과 동시에, 노즐 삽입공(102)에 근접하고 개스킷(104) 하단에 부착되어 있는 초음파 발생기(112)를 구동하는 것을 특징으로 한다.

이러한 초음파 발생기(112)의 구동에 의해 초음파가 발생되고, 이 초음파에 의해 포토레지스트 분사 노즐(16)에 생길 수 있는 포토레지스트 부유물이 제거될 수 있다.

즉, 본 실시예는 솔벤트 바스내에 별도의 신너 분사 노즐을 구비하지 않고도 코팅 작업이 진행되지 않음으로 인해서 발생될 수 있는 포토레지스트 경화에 의한 부유물을 효과적으로 제거하는 것을 특징으로 한다.

이로 인해 실제 공정에서 발생될 수 있는 코팅 불량을 방지하여 적은 제작 비용으로도 패터닝시에 고려될 수 있는 파티클의 발생 원인을 사전에 제거할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 기술하였으나 본 발명은 이러한 실시예에 국한되는 것은 아니며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자로부터 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 의하면, 솔벤트 바스를 제작함에 있어서 간단한 구조와 적은 제작비용으로 포토레지스트 부유물을 효과적으로 제거할 수 있다.

Claims

솔벤트가 수납되는 솔벤트 용기와,

상기 솔벤트 용기의 상면에 설치되며 그 상면에 포토레지스트 분사 노즐을 삽입할 수 있는 노즐 삽입공이 형성되어 있는 커버와,

상기 커버와 대응되게 상기 솔벤트 용기 사이에 실링되는 개스킷과,

상기 개스킷 하단에 부착되며 상기 포토레지스트 분사 노즐에 형성되는 포토레지스트 부유물을 제거하도록 초음파를 발생하는 초음파 발생기

를 구비하는 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스.
제 1 항에 있어서,

상기 초음파 발생기는 상기 노즐 삽입공에 근접하도록 부착되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 초음파 발생기는 포토레지스트 코팅 작업이 진행되지 않을 때 동작하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 포토레지스트 코팅 장비의 솔벤트 바스.