KR20140051646A - 집적회로 소자 제조용 현상 장치 - Google Patents

집적회로 소자 제조용 현상 장치 Download PDF

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    • H01L21/31053—Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step
    • H01L21/31055—Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step the removal being a chemical etching step, e.g. dry etching

Abstract

집적회로 소자 제조용 현상 장치는 기판 상에 도포한 포토레지스트를 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위한 집적회로 소자 제조용 현상 장치에 있어서, 상기 포토레지스트 상에 현상액을 분사하는 공정이 이루어지는 현상 챔버; 상기 현상 챔버와 연결되고, 상기 현상 챔버로부터 이송되는 기판을 세정하기 위한 공정이 이루어지는 세정 챔버; 및 상기 현상 챔버로부터 상기 세정 챔버로 이송이 이루어지는 상기 기판의 이송 경로를 기준으로 상기 현상 챔버의 출구 부위에 배치되고, 상기 포토레지스트 상에 분사된 현상액을 부분적으로 제거하도록 상기 기판과 이격 거리를 유지하도록 구비되는 블레이드를 포함할 수 있다.

Description

집적회로 소자 제조용 현상 장치{Apparatus for developing photoresist in an integrated circuit fabricating}
본 발명은 집적회로 소자 제조용 현상 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 기판 상에 도포한 포토레지스트를 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위한 집적회로 소자 제조용 현상 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자, 평판 디스플레이 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조에서는 기판 상에 형성하는 박막을 원하는 박막 패턴을 갖도록 형성해야 한다. 즉, 집적회로 소자의 제조에서는 기판 상에 금속 배선 등의 연결을 위하여 박막을 형성한 후, 언급한 박막을 박막 패턴으로 형성해야 하는 것이다. 그리고 언급한 바와 같이, 박막을 박막 패턴으로 형성하는 공정은 기판 상에 박막을 형성하고, 이어서 박막 상에 포토레지스트를 도포하고, 그리고 포토레지스트를 포토레지스트 패턴으로 형성한 후, 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하는 식각 공정을 수행한다.
여기서, 기판 또는 박막 상에 도포한 포토레지스트를 포토레지스트 패턴으로의 형성은 포토레지스트의 일부 영역을 광에 노출시키는 노광 공정을 수행한 후, 광에 노출된 포토레지스트 또는 광에 노출되지 않은 포토레지스트를 제거하는 현상 공정을 수행함에 이루어진다.
그리고 언급한 현상 공정은 포토레지스트 상에 현상액을 분사하는 공정이 이루어지는 현상 챔버 및 현상 챔버로부터 이송되는 기판을 세정하는 공정이 이루어지는 세정 챔버를 구비하는 현상 장치를 사용한다. 이때, 언급한 현상 장치를 사용하는 현상 공정에서는 포토레지스트 상에 분사되는 현상액이 세정 챔버로 넘어가지 않아야 한다. 이에, 세정 챔버와 연결되는 현상 챔버의 출입구에 에어 나이프를 구비하여 포토레지스트 상에 분사된 현상액을 제거하고 있다.
언급한 에어 나이프를 사용할 경우 포토레지스트 상에 분사된 현상액을 거의 모두 제거하는 상황이 발생한다. 이와 같이, 현상액이 모두 제거된 상태에서 기판이 세정 챔버로 이송될 경우 기판 표면에 얼룩이 생성되는 상황이 발생할 수 있다. 이는, 세정 챔버로 현상액이 넘어가지는 않아야 하지만 포토레지스트 상에 약 10%의 현상액이 남은 상태로 세정 챔버로 이송되어 세정이 이루어져야만 언급한 얼룩이 발생하는 상황을 방지할 수 있기 때문이다.
그러나 종래의 에어 나이프를 구비하는 현상 장치를 사용하는 현상 공정에서는 포토레지스트 상에 분사되는 현상액의 제거를 원하는 잔류량을 갖도록 하는 것이 용이하지 않기 때문에 현상 공정시 기판 표면에 얼룩이 발생할 수 있고, 그 결과 집적회로 소자의 제조에 따른 불량 요인으로 작용하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 포토레지스트 상에 분사된 현상액을 원하는 잔류량을 갖도록 제거할 수 있는 집적회로 소자 제조용 현상 장치를 제공하는데 있다.
언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로 소자 제조용 현상 장치는 기판 상에 도포한 포토레지스트를 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위한 집적회로 소자 제조용 현상 장치에 있어서, 상기 포토레지스트 상에 현상액을 분사하는 공정이 이루어지는 현상 챔버; 상기 현상 챔버와 연결되고, 상기 현상 챔버로부터 이송되는 기판을 세정하기 위한 공정이 이루어지는 세정 챔버; 및 상기 현상 챔버로부터 상기 세정 챔버로 이송이 이루어지는 상기 기판의 이송 경로를 기준으로 상기 현상 챔버의 출구 부위에 배치되고, 상기 포토레지스트 상에 분사된 현상액을 부분적으로 제거하도록 상기 기판과 이격 거리를 유지하도록 구비되는 블레이드를 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로 소자 제조용 현상 장치에서, 상기 현상액을 부분적으로 제거하도록 상기 현상액과 접촉하는 상기 블레이드의 단부는 수지성 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치는 포토레지스트 상에 분사된 현상액을 부분적으로 제거할 수 있는 블레이드를 구비함으로써 세정 챔버로 현상액이 넘어가지 않도록 하기 위한 현상액의 제거시 잔류량을 용이하게 결정할 수 있다. 즉, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치는 세정 챔버로 현상액이 넘어가지 않도록 함은 물론이고 원하는 잔류량을 갖도록 제거할 수 있는 것이다.
이에, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치를 사용하는 현상 공정에서는 세정 챔버로 이송되는 기판의 포토레지스트 상에 원하는 잔류량의 현상액을 유지시킬 수 있기 때문에 현상액의 제거로 인하여 기판에 얼룩이 발생하는 상황을 최소화할 수 있다.
따라서 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치를 현상 공정의 수행시 현상액의 제거로 인한 기판의 얼룩 발생을 최소화함으로써 집적회로 소자의 제조에 따른 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로 소자 제조용 현상 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로 소자 제조용 현상 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)는 포토리소그래피(photolithography) 공정에 사용하는 것으로써, 기판(15) 상에 형성하는 박막의 패터닝시 식각 마스크로 사용하기 위한 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)는 포토 마스크를 사용하여 원하는 부분의 포토레지스트에 광을 조사하는 노광의 수행이 이루어진 기판(15)을 전달받아 광이 조사되는 부분의 포토레지스트 또는 광이 조사되지 않은 부분의 포토레지스트를 제거하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 것이다. 그리고 언급한 포토레지스트 패턴은 후속 공정인 박막의 패터닝을 위한 식각 공정시 식각 마스크로 사용될 수 있다.
여기서, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)는 기판(15) 상에 도포 및 노광 처리한 포토레지스트를 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위한 공정을 수행하기 위한 현상 챔버(11)를 구비할 수 있다. 특히, 언급한 현상 챔버(11)에는 도시하지는 않았지만 광이 조사되는 부분의 포토레지스트 또는 광이 조사되지 않은 부분의 포토레지스트를 제거할 수 있는 현상액(17)을 분사하는 노즐이 구비될 수 있다. 즉, 언급한 현상 챔버(11)는 포토레지스트 상에 현상액(17)을 분사하는 공정이 이루어지는 공간을 제공하고, 아울러 현상액(17)을 분사하는 노즐을 구비할 수 있다.
그리고 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)는 현상 챔버(11)와 연결되는 세정 챔버(13)를 구비한다. 이에, 언급한 세정 챔버(13)를 사용하여 현상 챔버(11)로부터 이송되는 기판(15)의 세정을 수행한다. 이때, 언급한 현상 챔버(11) 및 세정 챔버(13)는 현상 공정 및 세정 공정을 인-시튜(in-situ)로 수행할 수 있도록 연결된다. 따라서 현상 챔버(11) 및 세정 챔버(13)는 동일한 출입구를 가질 수 있다. 아울러, 언급한 현상 챔버(11) 및 세정 챔버(13)에서의 기판(15)의 이송은 주로 롤러로 구비되는 이송부(19)를 사용함에 의해 달성될 수 있다. 이와 같이, 이송부(19)를 롤러로 구비하는 것은 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)가 대면적 기판으로 이루어지는 평판 디스플레이 소자의 제조에 적용할 수 있기 때문이다. 다만, 반도체 소자 등의 제조시에는 롤러 대신에 로봇암 등으로 구비되는 이송부(19)를 적용할 수도 있다.
그리고 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)를 사용한 현상 공정에서는 현상 챔버(11)에서 분사되는 현상액(17)이 세정 챔버(13)로 넘어가지 않아야 한다. 이는, 언급한 현상액(17)이 세정 챔버(13)로 넘어갈 경우 세정 챔버(13)를 유지 보수해야 하는 상황이 발생할 수 있기 때문이다.
이에, 본 발명에서는 현상액(17)이 세정 챔버(13)로 넘어가는 것을 방지하도록 포토레지스트 상에 분사된 현상액(17)을 제거하는 블레이드(21)를 구비할 수 있다. 여기서, 언급한 블레이드(21)는 현상 챔버(11)로부터 세정 챔버(13)로 이송이 이루어지는 기판(15)의 이송 경로를 기준으로 현상 챔버(11)의 출구 부위에 배치되도록 구비될 수 있다. 즉, 블레이드(21)는 현상 챔버(11)의 출구 단부 쪽에 배치되도록 구비될 수 있는 것이다.
아울러, 본 발명에서는 현상액(17)이 세정 챔버(13)로 넘어가지 않아야 하지만 포토레지스트 상에 현상액(17)이 어느 정도 잔류하는 상태로 기판(15)의 이송이 이루어져야 한다. 이는, 언급한 바와 같이 현상액(17)이 완전히 제거된 상태로 기판(15)이 세정 챔버(13)로 이송될 경우에는 현상 공정시 기판(15)에 얼룩이 발생하는 상황을 초래할 수 있기 때문이다.
이에, 본 발명에서는 언급한 블레이드(21)를 현상액(17)을 부분적으로 제거할 수 있도록 구비한다. 따라서 본 발명에서는 언급한 블레이드(21)를 기판(15)과 이격 거리를 유지하도록 구비할 수 있다.
언급한 바와 같이, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)에서는 현상 챔버(11)로부터 세정 챔버(13)로 이송이 이루어지는 기판(15)의 이송 경로를 기준으로 현상 챔버(11)의 출구 부위에 배치되고, 포토레지스트 상에 분사된 현상액(17)을 부분적으로 제거하도록 기판(15)과 이격 거리를 유지하도록 블레이드(21)를 구비할 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명에서는 언급한 블레이드(21)를 구비함으로써 세정 챔버(13)로 현상액(17)이 넘어가지 않도록 함은 물론이고 원하는 잔류량을 갖도록 세정액을 제거할 수 있는 것이다. 여기서, 언급한 블레이드(21)는 사용한 세정액의 제거시 원하는 잔류량에 대한 결정은 블레이드(21)의 단부(23)와 기판(15) 사이의 이격 거리를 조정함에 의해 달성될 수 있다. 즉, 다소 많은 잔류량을 원할 경우에는 블레이드(21)의 단부(23)와 기판(15) 사이를 상대적으로 다소 긴 거리를 유지하도록 배치하고, 다소 적은 잔류량을 원할 경우에는 블레이드(21)의 단부(23)와 기판(15) 사이를 상대적으로 다소 짧은 거리를 유지하도록 배치하는 것이다. 이에, 언급한 본 발명에서의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)를 사용하는 현상 공정에서는 현상 공정시 포토레지스트 상에 약 10%의 잔류량을 갖도록 현상액(17)을 잔류시키는 것이 가능하다. 그러므로 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)를 사용하는 현상 공정에서는 현상액(17)의 제거로 인하여 기판(15)에 발생하는 얼룩을 최소화시킬 수 있는 것이다.
또한, 언급한 블레이드(21)의 단부(23)는 현상액(17)을 부분적으로 제거할 때 현상액(17)과 접촉할 수 있다. 이에, 블레이드(21)의 단부(23)는 현상액(17)에 대한 내구성을 갖는 재질로 구비할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 블레이드(21)의 단부(23)를 수지성 재질로 이루어지도록 구비할 수 있다. 언급한 수지성 재질에 대한 예로서는 실리콘 등을 들 수 있다.
그리고 세정 챔버(13)의 입구 부위, 즉 기판(15)이 이송되는 이송 경로를 기준으로 현상 챔버(11)의 출구와 인접한 부위에 세정액을 분사하는 분사부(25)가 구비될 수 있다. 즉, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)는 세정 챔버(13)에 분사부(25)를 구비함으로써 현상 챔버(11)로부터 이송되는 기판(15)의 세정을 수행할 수 있다.
언급한 바와 같이, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치(100)는 포토레지스트 상에 분사된 현상액(17)을 부분적으로 제거할 수 있는 블레이드(21)를 구비함으로써 현상액(17)이 세정 챔버(13)로 현상액(17)이 넘어가지 않도록 함은 물론이고 원하는 잔류량을 갖도록 제거할 수 있는 것이다.
그러므로 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치를 사용하는 현상 공정에서는 세정 챔버로 이송되는 기판의 포토레지스트 상에 원하는 잔류량의 현상액을 유지시킬 수 있기 때문에 현상액의 제거로 인하여 기판에 얼룩이 발생하는 상황을 최소화할 수 있다. 이에, 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치를 현상 공정의 수행시 현상액의 제거로 인한 기판의 얼룩 발생을 최소화함으로써 집적회로 소자의 제조에 따른 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.
따라서 본 발명의 집적회로 소자 제조용 현상 장치를 사용할 경우 집적회로 소자의 제조에 따른 신뢰도의 향상을 통하여 제품 경쟁력까지도 확보할 수 있는 상황을 기대할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11 : 현상 챔버 13 : 세정 챔버
15 : 기판 17 : 현상액
19 : 이송부 21 : 블레이드
23 : 단부 25 : 분사부
100 : 현상 장치

Claims (2)

  1. 기판 상에 도포한 포토레지스트를 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위한 집적회로 소자 제조용 현상 장치에 있어서,
    상기 포토레지스트 상에 현상액을 분사하는 공정이 이루어지는 현상 챔버;
    상기 현상 챔버와 연결되고, 상기 현상 챔버로부터 이송되는 기판을 세정하기 위한 공정이 이루어지는 세정 챔버; 및
    상기 현상 챔버로부터 상기 세정 챔버로 이송이 이루어지는 상기 기판의 이송 경로를 기준으로 상기 현상 챔버의 출구 부위에 배치되고, 상기 포토레지스트 상에 분사된 현상액을 부분적으로 제거하도록 상기 기판과 이격 거리를 유지하도록 구비되는 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자 제조용 현상 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 현상액을 부분적으로 제거하도록 상기 현상액과 접촉하는 상기 블레이드의 단부는 수지성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자 제조용 현상 장치.
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