KR970006215B1 - 유기 재료 도포 장치 - Google Patents

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KR970006215B1
KR970006215B1 KR1019940001420A KR19940001420A KR970006215B1 KR 970006215 B1 KR970006215 B1 KR 970006215B1 KR 1019940001420 A KR1019940001420 A KR 1019940001420A KR 19940001420 A KR19940001420 A KR 19940001420A KR 970006215 B1 KR970006215 B1 KR 970006215B1
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와따루 노무라
히로시 하라구찌
마사히로 아베
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가부시끼가이샤 도시바
사또 후미오
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Abstract

내용 없음.

Description

유기 재료 도포 장치
제1도는 종래의 스핀-코딩에 따른 제지스트 도포 방법을 설명하기 위해 레지스트 도포 장치의 일부분을 개략적으로 도시한 도면.
제2도는 종래의 블레이드 분배 방법을 사용하여 포토레지스트 도포 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
제3도는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 재료 도포 장치의 일부의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
제4a도 내지 제4c도는 제3도에 도시한 노즐의 유기제 토출구의 개방 폭의 조정을 설명하는 단면도.
제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 재료 도포 장치의 주요 부분의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
제6a도 내지 제6c도는 제5도에 도시한 노즐의 유기제 토출구의 개방 폭의 조정을 설명하는 단면도.
제7도 내지 제8도는 웨이퍼의 주변을 마스크하여 노즐에서의 유기 재료의 토출을 방지하기 위하여 노즐과 반도체 웨이터 사이에 배치된 마스크 부재의 동작을 도시한 도면.
제9도는 제8도의 A-A선을 따라 절취하여 도시한 단면도.
제10도는 제7도 및 제8도에 도시된 마스크 부재에 의해 웨이퍼의 주변에 포토레지스트가 형성되지 않은 상태를 도시한 도면.
제11도 및 제12도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼의 주면부를 마스크하기 위한 마스크 부재의 동작을 도시한 도면.
제13도는 제12도의 B-B선을 따라 절취하여 도시한 단면도.
제14도는 제11도 및 제12도에 도시한 마스크 부재에 의해 웨이퍼의 주변 부분에 포토레지스트가 형성되지 않은 상태를 도시한 도면.
제15도는 블레이드 노즐 방법에 따른 레지스트 도포 장치의 개략적인 사시도.
제16도는 레지스트가 웨이퍼의 표면 상에 코팅되는 상태인 제15도에 도시한 레지스트 도포 장치의 개략적인 사시도.
제17도는 제16도에 도시한 바와 같이 레지스트 간섭 무늬가 없고 매끄러운 레지스트로 코팅된 웨이퍼의 표면을 도시한 평면도.
제18도는 제17도의 C-C선을 따라 절취하여 도시한 레지스트로 코팅된 웨이퍼의 단면도.
제19도는 제16도에 도시한 장치의 웨이퍼 스테이지가 변형된 레지스트 도포장치의 단면도.
제20도는 다른 레지스트 도포 장치의 개략적인 사시도.
제21도는 제20도의 도시한 레지스트 도포 장 D-D선을 따라 절취하여 도시한 단면도.
제22도는 또다른 레지스트 도포 장치의 주요 부분의 단면도.
제23도는 제22도에 도시한 레지스트 도포 장치에 의해 레지스트 재료가 웨이퍼 표면 상으로 분산된 상태를 도시한 평면도.
제24도는 제22도에 도시한 레지스트 도포 장치에 의해 레지스트 재료가 도포된 웨이퍼의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 분배노즐 3 : 포토레지스트
26 : 코팅 본체 22 : 이동 가능한 블레이드 노즐
26 : 레지스트 30 : 센서
50 : 가이드 링 60 : 가이드
71: 반도체 웨이퍼 72: 노즐
본 발명은 반도체 장치의 제조 공정 내의 반도체, 웨이퍼가 상부 표면 상에 유기 재료를 도포하기 위한 유기 재료 도포 장치에 관한 것으로 특히 웨이퍼의 표면 상에 유지되지 않고 소모되는 웨이퍼 부분의 유지 개료 양이 감소되므로써 유기 재료가 효과적으로 사용되는 반도체 웨이퍼 상에 유기 재료를 도포하기 위한 유지 재료 도포 장치에 관한 것이다.
최신 반도체 장치의 성능 및 직접 밀도가 향상되어 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 리소그래픽 기술에서는 아주 정확한 배열 뿐만 아니라, 소형화 및 균일화가 요구된다. 스핀-코팅 방법이 반도체 웨이퍼의 상부 표면에 리소그래픽 기술에 필수적인 포토레지스트 재료와 같은 유기 재료를 도포하기 위한 유지 재료 도포 장치에서 통상적으로 채택되었다.
제1도에 스핀-코팅에 따른 종래의 레지스트 도포 방법을 도시한 도면이다.
특히, 포토레지스트 재료(73)의 즈롭(drop)이 노즐(72)로부터 반도체 웨이퍼(71)의 상부에 낙하하고, 웨이퍼(71)은 회전된다. 그러므로 포토레지스터 재료(72)은 반도체 웨이퍼(71)상에 고팅된다.
그러나, 스핀-코팅 레지스트 도포 방법에 따르면, 웨이퍼 상에 남아 있는 레지스트 재료 대 노즐로부터 토출되는 전체 레지스트 재료의 비율은 수%이고, 토출 재료의 90%이상이 분산 및 코팅 중에 소모된다. 그러므로, 포토레지스트 재료는 상당히 소모된다.
한편, 레지스트 재료를 효과적으로 사용하기 위해 블레이드 분배 노즐 방법이 제안되었다. 이 방법에 따르면, 웨이퍼는 회전될 필요없고, 노즐로부터 배출된 전체 레지스트 재료의 90% 이상이 웨이퍼 상에 남을 수 있어서, 레지스트 재료의 소머는 10%이하로 감소된다.
제2도는 종래의 블래이드 분재 방법에 따른 포토레지스트 도포 장치의 주요부분의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
특히, 분배 노즐(2)가 고정 반도체 웨이퍼(1)의 상부 표면에 상에서 화살표(A)방향으로 이동하면서, 포토레지스트 재료는 노즐(2)의 원위 단부로부터 분사되고 웨이퍼(1)의 표면 상에 코팅된다. 이 경우에, 웨이퍼(1)의 이동 속도 및 포토레지스트 재료의 토출 비율이 제어되므로, 반도체 웨이퍼(1) 상에 형성되는 포토레지스트 막의 두께는 제어된다.
그러나,실제 웨이퍼 공정에 있어서, 포토레지스트 막이 제2도에 도시한 포토레지스트 도포 장치에 의해 반도체 웨이퍼(1) 상에 코팅되는 동안, 분배 노즐(2)가 대향하는 웨이퍼 부분의 폭이 변할지라도, 포토레지스트 재료의 토출 비율은 일정하다. 그러므로, 분배 노즐(2)가 웨이퍼(1)의 좁은 부분에 대향할 때 필요한 것 보다 많은 양의 레지스트 재료가 웨이퍼(1)상에 토출되어 상당량의 레지스트 재료가 손실된다.
부수적으로, 포토레지스트 막이 제2도에 도시한 포토레지스트 도포 장치에 의해 반도체 웨이퍼(1)상에 코팅될 때, 포토레지스트 막은 웨이퍼(1)의 주변 부분에 부착된다. 따라서, 포토레지스트의 코팅 후 웨이퍼의 주변부상에 불필요한 포토레지스트 막의 제거 단계를 제공해야 한다. 이 단계에서 발생하는 분진은 웨이퍼가 후속 단계(예를 들어, 패턴 에칭)로 이동하는 동안 입자의 발생을 야기시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하고, 유기 재료의 토출량이 반도체 웨이퍼의 폭에 따라 제어될 수 있고, 웨이퍼 주변부상의 유기 재료는 불필요한 레지스트막이 웨이퍼 주변부 상에 형성되는 것을 방지하기 위하여 토출되지 않으므로, 유기 재료의 사용량이 감소되고, 재료의 낭비량도 감소하는 반도체 웨이퍼에 유기 재료를 도포하기 위한 유기 재료 도포 장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 반도체 웨이퍼에 대향하는 위치에서 유기 재료를 토출하기 위한 유기재료 토출구를 갖고, 상기 토출구의 개방 폭이 조정될 수 있는 이동가능한 유기 재료 토출 노즐, 상기 노즐 및 상기 반도체 웨이퍼의 소정의 상대 이동 속도에서 상기 반도체 웨이퍼의 소정의 위치로부터 이동 시간을 검출하기 위한 이동 시간 검출 수단, 상기 이동 시간 검출 수장에 의해 검출되는 이동 시간에 기초하여 이동된 노즐의 상기 토출구가 대향하는 반도체 웨이퍼 부분의 폭을 계산하기 위한 웨이퍼폭 계산 수단, 및 상기 웨치퍼 폭 계산 수단에 의해 계산된 웨이퍼 폭에 따라 노즐의 토출구의 개방폭을 조정하기 위한 노즐 토출구의 개방 폭 조정 수단을 포함하는 유기 재료 도포 장치에 제공된다.
반도체 웨이퍼에 대향하는 위치에서 유기 재료를 투출하기 위한 유기 재료 토출구를 갖고, 상기 토출구의 개방 폭이 조정될 수 있는 이동가능한 유기 재료 토출 노즐, 상기 반도체 웨이퍼의 연부의 위치를 감지하기 위한 상기 노즐의 단부 근처에 제공된 감지 수단, 및 상기 감지 수단에 의해 감지된 반도체 웨이퍼의 연부 위치에 따라 노즐의 토출구의 개방 폭을 조정하기 위한 노즐 토출구 개방 폭 조정 수단을 포함하는 유기 재료 도포 장치가 또한 제공된다.
반도체 웨이퍼에 대향하는 위치에서 유기 재료를 토출하기 위한 유기 재료 토출구를 갖고, 상기 토출구의 개방 폭이 조정될 수 있는 이동가능한 유기 재료토출 노즐, 상기 노즐 및 상기 반도체 웨이퍼의 소정의 상대 이동 속도에서 상기 반도체 웨이퍼의 소정의 위치로부터의 측정된 노즐의 이동 시간을 검출하기 위한 이동 시간 검출 수단, 상기 이동 시간 검출 수단에 의해 검출된 이동 시간에 기초하여, 이동 노즐의 상기 토출구가 대향하는 반도체 웨이퍼 부분의 폭을 계산하기 위한 웨이퍼 폭계산 수단, 상기 웨이퍼 폭 계산 수장에 의해 계산된 웨이퍼 폭에 따라 노즐의 토출구 개방 폭을 조정하기 위한 노즐 토출구 개방 폭 조정 수단, 및 웨이퍼의 주변부를 마스크하고 상기 노즐에서의 유기 재료의 토출을 방지하기 위해 상기 노즐과 상기 반도에 웨이퍼 사이에 삽입된 마스크 부재를 포함하는 유기재료 도포 장치가 또한 제공된다.
반도체 웨이퍼에 대향하는 위치에서 유기 재료를 토출하기 위한 유기 재료 토출구를 갖고, 상기 토출구의 개방 폭이 조정될 수 있는 이동가능한 유기 재료 토출 노즐, 상기 반도체 웨이퍼의 연부 위치를 감지하기 위해 상기 노즐의 단부 근처에 제공되는 감지 수단, 상기 감지 수단에 의해 감지된 반도체 웨이퍼의 연부 위치에 따라 노즐의 토출구 개방 폭을 조정하기 위한 노즐 토출구 개방 폭 조정 수단 및 웨이퍼의 주변부를 마스크하고 상기 노즐에서의 유기 재료의 토출을 방지하기 위해 상기 노즐과 상기 반도체 웨이퍼 사이에 삽입된 마스크 부재를 포함하는 유기 재료 도포 장치가 또한 제공된다.
본 발명의 유기 재료 도포 장치에 따르면, 유기 재료의 토출량은 반도체 웨이퍼의 폭에 따라 제어될 수 있고, 웨이퍼 주변부 상의 유기 재료는 불필요한 레지스트막이 웨이퍼 주변부 상에 형성되는 것을 방지하기 위해 배출되지 않으므로 유기 재료의 사용량은 감소하고, 재료의 소모량도 감소한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예를 후술하겠다. 제3도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 유기 재료 도포 장치 즉, 블레이드 분배 방법(또는 슬릿 분배 방법)을 채택한 포토레지스트 도포 장치의 주요 부분의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
이 포토레지스트 도포 장치에 있어서, 포토레지스트 재료는 웨이퍼 이동 장치(도시되지 않음)에 의해 화살표(A) 방향으로 이동되는 반도체 웨이퍼(1)의 상부 표면성에 분배 노즐(블레이드 노즐 또는 슬릿 노즐; 2)의 단부로부터 화살표(B)방향으로 기상으로 분사된다.
분배 노즐의 단부[반도체 웨이퍼 이동방향(A)의 반대 방향인] 화살표(C)방향으로 이동된다. 포토레지스트 재료는 화살표(D)방향으로 분배 노즐(2)내에 공급된다.
반도체 웨이퍼(1)상에 형성될 포토레지스트 막의 두께는 웨이퍼(1) 및 노즐(2)의 상대 이동 속도 및 포토레지스트 재료의 토출 비율을 제어함으로써, 제어될수 있다.
반도체 웨이퍼(1) 또는 노즐(2) 중 어느 하나는 고정될 수 있다.
부수적으로, 이 장치는 노즐 및 반도체 웨이퍼의 소정의 상대 이동 속도에서 반도체 웨이퍼의 소정의 위치로부터 이동 시간을 검출하기 위한 이동 시간 검출수단, 이동 시간 검출 수단에 의해 검출되는 이동 시간에 기초하여 이동 노즐의 토출구가 대향하는 반도체 웨이퍼 부분의 폭을 계산하기 위한 웨이퍼 폭 계산 수단, 및 웨이퍼 폭 계산 수단에 의해 계산된 웨이퍼 폭에 따라 노즐의 토출구 개방폭을 조정하기 위한 노즐 토출구 개방 폭 조정 수단 등을 포함한다.
제4a도 내지 제4c도는 제3도에 도시한 장치에서 노즐(2)에 대향하는 웨이퍼부분의 웨이퍼 폭에 따라 노즐(2)의 토출구(2a)의 개방 폭의 조정을 설명하기 위해 노즐 토출구(2a)의 원위 단부를 도시한 것이다.
노즐 토출구 개방 조정 수단에 따르면, 예를 들면, 노즐 팁에서 토출구 차례부재(2b)는 제4도에 빗금친 부분으로 나타낸 바와 같이 이중 화살표(E) 방향으로 이동되므로, 개방(2a)의 폭을 조정한다.
상기 포토레지스트 도포 장치의 제1실시예에 따르면, 노즐 및 반도체 웨이퍼의 소정의 상대 이동 속에서도 반도체 웨이퍼의 소정의 위치(예를 들어, 배향평면도)로부터 이동 시간이 검출된다. 검출된 이동 시간에 기초하여 노즐(2)에 대향하는 웨이퍼 부분의 폭은 자동적으로 계산되고, 웨이퍼 폭 방향에서 노즐 토출구(2a)의 개방 폭은 계산 결과를 나타내는 출력에 따라 조정된다.
그러므로, 웨이퍼의 좁은 부분 위에도 노즐(2)에서 토출될 포토레지스트 재료의 양은 조정된 개방폭에 따라 제어되고, 과잉 포토레지스트 재료의 사용은 방지된다.
제5도는 본 발명의 제2실시예에 따른 블레이드 분배형 포토레지스트 도포장치의 주요 부분의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
이 장치는 제1실시예의 포토레지스트 도포 장치의 이동 시간검출수단(11) 및 웨이퍼 폭 계산 수단(12) 대신에 웨이퍼의 연부를 감지하기 위한 노즐의 토출구 근처에 제공되는 센서(예를 들어, 광전 변환 센서; 30)을 포함한다. 센서(30)은 노즐(2)를 따라 이동한다. 센서(30)이 웨이퍼(1)의 연부를 감지할 때, 연부의 폭은 그때 얻어지는 센서(30)의 출력에 기초하여 발견될 수 있다. 제1도에 도시된 제1실시예와 같은 장점이 감지된 연부의 폭에 기초하여 노즐 토출구 개방 폭 조정 수단에 의해 토출구 개방 폭을 조정함으로써 얻어질 수 있다.
제6a도 내지 제6c도는 웨이퍼(1)의 연부를 감지하기 위한 센서(30)이 노즐(2)의 배출구)2a) 근처에 부착된 제5도에 도시한 장치에서 웨이퍼 폭에 따라 웨이퍼 폭 방향으로 토출구(2a)의 개방 폭의 조정을 설명하는 노즐(2)의 토출구(2a)를 도시한 단면도이다. 개방 폭(2a)는 토출구 차폐 부재(2b)를 화살표(E)방향으로 이동시킴으로써 조정될 수 있다.
제7도 내지 제8도는 웨이퍼 주변부를 마스크하고, 블레이드 분배형 포토레지스트 도포 장치 내의 노즐(2)로부터의 유기 재료의 토출을 방지하기 위해 노즐(2)와 반도체 웨이퍼(1) 사이에 배치된 마스크 부재(50)의 일반적인 동작을 도시한 것이다.
이 포토레지스트 도포 장치에 있어서, 토출형 노즐(2)가 고정 반도체 웨이퍼(1)을 지나 C 방향으로 움직일 때, 이 장치는 웨이퍼(1)의 상부 표면상에 기상으로 표토레지스트 재료를 토출한다. 반도체 웨이퍼(1) 상에 형성될 포토레지스트 막의 두께는 노즐(2)의 이동 속도 및 포토레지스트 재료의 토출 비율을 제어함으로써 제어될 수 있다.
제7도 있어서, 노즐(2)가 웨이퍼(1) 상에는 없고 포토레지스트재료가 노즐(2)에서 토출되지 않을 때, 링형 마스크 부재(50)의 위치는 실선으로 나타낸다. 광학 센서(4)는 노즐(2)의 우기 재료 토출구 근처에 제공된다. 마스크 부재(50)은 이중 양화살표(F)방향 역회전될 수 있다. 제8도에 도시한 바와같이, 노즐(2)가 C방향으로 이동되고 포토레지스트 재료가 노즐(2)에서 웨이퍼(1)상으로 토출될 때, 링형 마스크 부재(50)은 웨이퍼(1)의 주변부(1a)를 마스크하기 위해 회전된다. 그러므로, 제9도에 도시한 바와 같이, 광학 센서(4)는 광을 방출하여 웨이퍼(1)에서 반사된 광을 감지한다. 우수한 가이드 링(50)은 낮은 광 반사율을 갖는 재료로 제조된다. 제9도는 도시한 바와 같이, 광학 센서가 웨이퍼에서 반사되는 광을 감지하기 때문에, 웨이퍼 표면 상부에 배치된 노즐을 레지스트 재료를 토출한다. 그러나 노즐이 가이드 링(50)위에 배치되면, 광학 센서가 가이드링(50)으로부터 반사된 광을 감지하지 못하기 때문에, 노즐은 레지스트 재료를 토출하지 않는다. 따라서, 제10도에 도시한 바와 같이 포토레지스트 재료(3)은 웨이퍼(1)의 주변부(10)를 제외한 레지스트 표면에만 도포된다. 복수의 레지스트층을 코팅하기 위한 레지스트 코팅 방법에 있어서, 제11도 내지 제14도에 도시한 바와 같이 레지스트 재료는 동일한 원리에 기초하여 감소될 수 있다.
제11도는 웨이퍼 주변부를 마스크하기 위한 장치의 다른 예를 도시한 것이다. 이 장치는 고정 웨이퍼(1)의 주변부를 덮기 위해 서로 근접하게 또는 서로 멀리 이동일 수 있도록 양 화살표(G)방향으로 반대로 이동할 수 있는 가이드(60)을 구비한다.
제12도에 있어서, 가이드(60)은 웨이퍼(11)을 양 측면에 고정시키기 위해 서로 접촉하여 이동되므로, 포토레지스트 재료를 토출하면서, 노즐(2)가 화살표(C)방향으로 웨이퍼(1)의 위로 이동할 때, 웨이퍼(1)의 주변부는 가이드(60)에 의해 마스크될 수 있다. 이 경우에 있어서, 제13도의 단면도에 도시한 바와 같이, 노즐(2)에서 토출도히는 포토레지스트 재료는 웨이퍼(1)의 주변부에서 차단된다.
결국, 제14도에 도시한 바와 같이, 포토레지스트 재료(3)은 포토레지스트 재료(3)이 웨이퍼(1)의 표면에 도포된 후에 웨이퍼 주변부(1a) 상에 코팅되지 않는다. 따라서, 포토레지스트 재료가 도포된 후에 웨이퍼 주변부로부터 불필요한 포토레지스트 막을 제거하기 위한 장치가 제공될 필요가 없다. 그러므로, 공정의 표율이 증가하고, 제조비가 현저히 감소하며, 웨이퍼 공정상의 실질적인 요구가 충족될 수 있다.
제15도 내지 제24도를 참조하여, 필요한 양의 레지스트 재료가 블레이드 노즐에서 토출될 수 있고, 효과적으로 사용되며. 매끄럽고 균일한 웨이퍼 표면을 얻을 수 있는 반도체 레지스트 재료를 도포하기 위한 블레이드 노즐형 유기재료 도포 장치가 설명된다.
제15도는 블레이드 노즐형 레지스트 도포 장치를 도시한 사시도이다. 제1내지 제3웨이퍼 장착부(도시되지 않음)는 열처리 메카니즘(도시되지 않음)을 갖는 코팅 본체(coater body; 21)상에 제공된다. 열처리 메카니즘은 예를 들어, 열전쌍을 포함한다. 이동 블레이드 노즐(22)는 코팅 본체(21) 위에 배치된다 , 웨이퍼 용기(도시되지 않음)는 코팅 본체(21) 근처에 제공되고, 다수의 웨이퍼가 웨이퍼 용기내에 내장된다.
상술한 구조에 있어서, 제1내지 제3웨이퍼(23 및 25)는 웨이퍼 운반 수단(도시되지 않음)에 의해 웨이퍼용기에서 꺼내져서 웨이퍼 장착부상에 장착된다. 다음에 블레이드 노즐(22)는 상기 제1웨이퍼(23)의 위치로 이동된다. 노즐(22)가 주사되는 것과 같이 웨이퍼(23 내지 25)위로 이동되는 동안, 레지스트 재료와 같은 유기 재료(도시되지 않음)는 화살표(27) 방향으로 노즐(22)로부터 토출된다. 동시에, 웨이퍼(23 내지 25)는 웨이퍼(23 내지 25)하부에 위치한 열 처리 메카니즘(도시되지 않음)에 의해 80℃ 내지 100℃의 온도에서 열 처리된다.
특히, 제1내지 제3웨이퍼(23 내지 25)는 열처리 장치에 의해 열처리됨과 동시에 블레이드 노즐(22)가 마치 주사되는 것과 같이 웨이퍼(23 내지 25) 위로 이동하고, 레지스트 재료를 토출한다. 그러므로, 레지스트 재료는 웨이퍼(23 내지 25)의 표면에 도포된다.
제16도에는, 레지스트가 제15도에 도시한 레지스트 도포 장치에 의해 웨이퍼의 표면상에 형성된 상태를 도시한 단면도이다. 웨이퍼(23)은 코팅 본체(21)의 웨이퍼 장착부(21a)상에 장착되고, 레지스트(26)은 웨이퍼(23)의 표면상에 코팅된다.
제17도는 제15도에 도시한 레지스트 장치에 의해 레지스트로 코팅된 웨이퍼를 도시한 평면도이고, 제18도는 제17도의 C-C선을 따라 절취하여 도시한 단면도이다.
제19도는 제6도에 도시한 레지스트 도포 장치내의 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 스테이지가 변형된 제16도에 도시한 레지스트 도포 장치의 한 변형예를 도시한 단면도이다. 웨이퍼(23)은 진공 흡인에 의해 웨이퍼 스테이지(28)상에 고정되고, 레지스트(26)은 웨이퍼(23)의 표면에 도포된다.
상기 실시예에 따르면, 코팅 본체(21)은 열처리 메카니즘을 구비하므로 레지스트 재료(26)이 블레이드 노즐(2)에 의해 웨이퍼에 도포되는 동안 웨이퍼는 열처리될 수 있다. 그러므로, 유동성을 갖는 레지스트 재료(26)은 열처리 될 수 있고, 레지스트 재료(26)내에 포함되는 용매는 균일하게 증착될 수 있다. 결국, 제17도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(23) 상에 코팅된 레지스트(26)의 표면상에는 어떠한 레지스트 간섭 무늬도 나타나지 않는다. 즉, 제18도의 단면도에 도시한 바와 같이, 레지스트(26)은 매끄럽고 균일한 표면을 제공할 수 있다.
레지스트 재료(26)의 필요한 양만이 블레이드 노즐(22)에서 토출되고 웨이퍼(23 및 25)의 표면에 도포된다. 그러므로, 사용된 레지스트 재료(26)의 양은 감소될 수 있고 재료의 사용 효율이 향상될 수 있다.
상기 제1실시예에 있어서, 레지스트 재료(26)은 블레이드 노즐(22)에 의해 웨이퍼(23 내지 25)의 표면상에 도포되지만, 재료(26)은 슬릿 분배 노즐에 의해 웨이퍼(23 내지 25)의 표면에 도포될 수도 있다.
열 처리 메카니즘은 코팅 본체(21)내에 배치되지만, 열 처리는 자외선 등에 의해 영향을 받을 수 있다. 이 경우에 있어서, 열처리 메카니즘은 유동성을 갖는 레지스트를 열처리할 수 있어야 한다.
제20도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레지스트 도포 장치를 도시한 사시도이고, 제21도는 제20도의 D-D선을 따라 절취하여 도시한 단면도이다. 이 레지스트 도포 장치는 도포부(31) 및 열처리부(도시되지 않음)를 포함한다. 도포부(31)의 코팅 본체(32)는 제1 내지 제4회전축(33a 내지 36a)을 갖는 제1 내지 제4웨이퍼 스테이지(33 내지 36)을 포함한다. 이동가능한 블레이드 노즐(37)은 코팅 본체(32)위에 배치된다. 열 처리부(도시되지 않음)는 코팅 본체(32) 근처에 제공된다. 웨이퍼 용기(도시되지 않음)는 코팅 본체(32) 근처에 제공되고, 다수의 웨이퍼를 내장한다.
상기 구조에 있어서, 제1 내지 제4웨이퍼(38 내지 41)은 웨이퍼 운반 수단(도시되지 않음)에 의해 웨이퍼 용기에서 꺼내져서 제1 내지 제4웨이퍼 스테이지(33 내지 36) 상에 장착된다. 다음에, 블레이드 노즐(37)은 제21도에 도시한 바와 같이 제1웨이퍼(38)위의 위치로 이동된다. 노즐(37)이 주사되는 것과 같이 웨이퍼(38 내지 41)위로 이동되면서 레지스트 재료(43)이 제1화살표(42)방향으로 노즐(37)에서 토출된다. 결국 레지스트 재료(43)은 제1 내지 제4웨이퍼(38 내지 41)에 표면에 효과적으로 도포된다. 제1 내지 제4회전축(33a 내지 36a)는 모터(도시되지 않음)에 의해 제2화살표(44)방향으로 회전된다.
이후, 제1 내지 제4 웨이퍼(38 내지 41)는 컨제이어 벨트(도시되지 않음)에 의해 열 처리부로 운반되고, 웨이퍼(38 내지 41)은 열 처리부에 의해 열 처리된다.
상술한 바와 같이, 레지스트 재료(43)이 블레이드노즐(37)에 의해 웨이퍼(38 내지 41)의 표면에 도포된 후, 웨이퍼 스테이지(33 내지 36)은 회전된다. 그러므로, 레지스트 재료(43)의 균일한 표면이 실현되고, 레지스트 재료(43)내에 포함된 용매의 일 부분이 증착될 수 있다. 이 방식에 있어서, 열 처리는 레제스트 재료(43)의 표면이 균일하게 되고, 용매의 일부가 증착되는 상태에서 열 처리부에 의해 영향을 받는다. 결국 제17도 및 제18도에 도시한 바와 같이, 레지스트 간섭 무늬가 없는 매끄럽고 균일한 표면을 갖는 레지스트(43)이 웨이퍼(38) 상에 형성될 수 있다.
레지스트 재료(43)의 필요한 양만이 블에이드 노즐(37)에서 토출되어 웨이퍼(38 내지 41)의 표면에 도포된다. 그러므로, 레지스트 재료(43)의 사용량은 감소될 수 있고, 재료의 사용 효과는 향상될 수 있다.
상기 실시예에 있어서, 레지스트 재료(43)은 블레이드 노즐(37)에 의해 웨이퍼(38 내지 41)의 표면상에 도포되지만, 재료(43)은 슬릿 분배 노즐에 의해 웨이퍼(38 내지 41)의 표면에 도포될 수 있다.
제22도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 레지스트 도포 장치의 일 부분을 도시한 단면도이다. 이 레지스트 도포 장치는 도포부(50) 및 열 처리부(도시되지 않음)를 포함한다. 도포부(50)에 있어서, 웨이퍼(52)는 회전축(51a)를 갖는 웨이퍼 스테이지(51)상에 고정된다. 레지스트 재료(53)의 드롭은 웨이퍼(52)의 표면의 중심부에 도포된다. 그후, 회전축(51a)는 소정의 시간 주기 동안 제1화살표(54) 방향으로 모터(도시되지 않음)에 의해 회전된다. 다음에, 회전축(51a)은 방향은 즉시 역회전되고, 웨이퍼(52)는 소정의 시간 주기동안 제2화살표(55)방향으로 회전된다.
특히, 회전축(51a)는 제1 및 제2 화살표(54 및 55) 방향으로 교대로 회전된다. 그러므로 웨이퍼(52)는 제1 및 제2화살표(54 및 55)방향으로 교대로 회전된다.
제23도는 제22도에 도시한 레지스트 도포 장치에 의해 레지스트 재료가 웨이퍼의 표면상에 도포된 상태를 도시한 평면도이다. 웨이퍼(52)는 제1 및 제2 화살표(54 및 55) 방향으로 교대로 회전되기 때문에, 웨이퍼(52)의 표면상의 레지스트 재료(53)의 드롭은 중심부에서 주변으로 분산된다.
그후, 웨이퍼(52)는 컨제이어 벨트(도시되지 않음)에 의해 열 처리부로 운반되고, 웨이퍼(52)는 열처리부에 의해 열처리된다.
제24도는 제22도에 도시한 레지스트 도포 장치에 의해 레지스트 재료가 코팅된 웨이퍼 표면을 도시한 단면도이다.
이 실시예에 따르면, 웨이퍼(52)는 웨이퍼 스테이지(51)상에 고정되고, 레지스트 재료(53)의 드롭은 웨이퍼(52)의 표면에 도포되며, 회전축(51a)는 회전된다. 그러므로, 제23도에 도시한 바와 같이, 레지스트 재료(53)은 웨이퍼(52)위로 분산된다. 이 경우에 있어서, 회전 방향이 제1 및 제2 화살표(54 및 55)의 방향 사이에서 즉시 전환되도록 회전축(51a)는 회전된다. 그러므로, 레지스트 재료(53)은 균일하게 분산될 수 있다. 결국, 제24도에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(52)상에 도포된 레지스트 재료(53)의 표면은 아주 매끄럽고 균일하게 될 수 있다.
레지스트 재료(53)은 제 1 및 제2 화살표(54 및 55)방향으로 교대로 웨이퍼를 회전시킴으로써 분산되기 때문에, 웨이퍼가 한 방향으로만 회전되는 종래의 웨이퍼의 스핀-코팅 방법에 비해 재료의 사용 효율은 향상될 수 있다.
이러한 기술에 부수적인 장점가 변형예는 본 분야의 숙련된 기술자에 의해 용이하게 변형된다. 그러므로, 광 범위한 측면에서 본 발명은 여기에 도시하고 설명한 구체적인 사항 및 예시적인 장치에 제한되지 않는다. 따라서, 본 발명의 다양한 변형예는 첨부된 특허 청구의 범위내에 포함된다.

Claims (16)

  1. 유기 재료 도포 장치에 있어서, 반도체 웨이퍼에 대향하는 위치에서 유기 재료를 토출하기 위한 유기 재료 토출구를 갖고, 상기 토출구의 개방 폭이 조정될 수 있는 이동가능한 유기 재료 토출 노즐, 상기 노즐 및 상기 반도체 웨이퍼에 소정의 상대 이동 속도에서 상기 반도체 웨이퍼의 소정의 위치로부터 측정된 노즐의 이동 시간을 검출하기 위한 이동 시간 검출 수단, 상기 이동 시간 검출 수단에 의해 검출된 이동 시간에 기초하여 이동된 노즐의 상기 토출구가 대향하는 반도체 웨이퍼 부분의 폭을 계산하기 위한 웨이퍼 폭 계산 수단, 및 상기 웨이퍼 폭 계산 수단에 의해 게산된 웨이퍼 폭에 따라 노즐의 토출구의 개방 폭을 조정하기 위한 노즐 토출구 개방 폭 조정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기 재료 토출 노즐이 블레이드 노즐인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유기 재료 투출 노즐이 슬릿 노즐인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유기 재료가 포토레지스트 재료인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  5. 유기 재료 도포 장치에 있어서, 반도체 웨이퍼에 대향하는 위치에서 유기 재료를 토출하기 위한 유기 재료 토출구를 갖고, 상기 토출구의 개방 폭이 조정될 수 있는 이동가능한 유기 재료 토출 노즐, 상기 반도체 웨이퍼의 연부 위치를 감지하기 위해 상기 노즐의 단부 근처에 제공되는 감지 수단 및 상기 감지 수단에 의해 감지된 반도체 웨이퍼의 연부 위치에 따라 노즐의 토출구 개방 폭을 조정하기 위한 노즐 토출구 개방 폭 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 유기 재료 토출 노즐이 블레이드 노즐인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 유기 재료 토출 노즐이 슬릿 노즐인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 유기 재료가 포토레지스트 재료인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  9. 유기 재료 도포 장치에 있어서, 반도체 웨이퍼에 대향하는 위치에서 유기 재료를 토출하기 위한 유기 재료 토출구를 갖고, 상기 토출구의 개방 폭이 조정될 수 있는 이동가능한 유기 재료 토출 노즐, 상기 노즐 및 상기 반도체 웨이퍼의 소정의 상대 이동 속도에서 상기 반도체 웨이퍼의 소정의 위치로부터 측정된 노즐의 이동 시간을 검출하기 위한 이동 시간 검출 수단, 상기 이동 시간 검출 수단에 의해 검출되는 이동 시간에 기초하여 이동 노즐의 상기 토출구가 대향하는 반도체 웨이퍼 부분의 폭을 계산하기 위한 웨이퍼 폭계산 수단, 상기 웨이퍼 폭 계산 수단에 의해 계산된 웨이퍼 폭에 따라 노즐의 토출구 개방 폭을 조정하기 위한 노즐 개방 폭 조정 수단 및 웨이퍼의 주변부를 마스크하고 상기 노즐에서의 유기 재료의 토출을 방지하기 위해 상기 노즐과 상기 반도체 웨이퍼사이에 삽입도니 마스크 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유기 재료 토출 노즐이 블레이드 노즐인 것을 특징으로 하는 유기 재료도포 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 유기 재료 토출 노즐이 슬릿 노즐인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 유기 재료가 포토레지스트 재료인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  13. 유기 재료 도포 장치에 있어서, 반도체 웨이퍼에 대향하는 위치에서 유기 재료를 토출하기 위한 유기 재료토출구를 갖고 상기 토출구의 개방 폭이 조정될 수 있는 이동가능한 유기 재료 토출 노즐, 상기 반도체 웨이퍼의 연부 위치를 감지하기 위해 상기 노즐의 단부 근처에 제공되는 감지 수단, 상기 감지 수단에 의해 감지된 반도체 웨이퍼의 연부 위치에 따라 노즐의 토출구 개방 폭을 조정하기 위한 노즐 토출구 개방 폭 조성 수단, 및 웨이퍼의 주변부를 마스크하고 상기 노즐로부터의 유기 재료의 토출을 방지하기 위해 상기 노즐과 상기 반도체 웨이퍼 사이에 삽입된 마스크 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 유기 재료 토출 노즐이 블레이드 노즐인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 유기 재료 토출 노즐이 슬릿 노즐인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 유기 재료가 포토레지스트 재료인 것을 특징으로 하는 유기 재료 도포 장치.
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