KR100330483B1 - 포토 레지스트 자동 인식 방법 및 이를 위한 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 상에 포토 레지스트(PR : Photo Resist)를 도포하는 장비에서 교체된 PR의 성분을 감지하여 PR 교체 오류를 자동으로 검출할 수 있는 포토 레지스트 자동 인식 시스템에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 용기에 담긴 포토 레지스트의 잔여 여부를 검출하며, 용기가 교체될 때 교체된 용기에 담긴 포토 레지스트의 유전율을 측정하는 정전용량 센서; 정전용량 센서로부터 포토 레지스트의 엠프티 상태가 검출되면, 그에 상응하는 엠프티 경고 신호를 발생하며, 정전용량 센서로부터 측정된 유전율과 기설정된 유전율이 일치하면 엠프티 경고 해제 신호를 발생하는 제어부; 엠프티 경고 신호에 의해 구동되어 용기의 엠프티 상태를 표시하며, 엠프티 경고 해제 신호에 의해 구동이 차단되어 표시된 엠프티 상태를 해제하는 표시부를 포함하는 포토 레지스트 자동 인식 시스템을 제공하므로써, 웨이퍼 상에 포토 레지스트를 도포하는 과정에서 교체된 PR의 성분을 감지하므로써 PR 교체 오류 여부를 자동으로 검출할 수 있는 효과가 있으며, 그로 인해 PR 교체 오류로 인한 웨이퍼의 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

포토 레지스트 자동 인식 방법 및 이를 위한 시스템{APPARATUS AND METHOD FOR RECOGNIZING A PHOTO RESIST AUTOMATICALLY}
본 발명은 반도체 제조 공정에서 사용되는 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포토 공정에서 웨이퍼 기판 상에 도포되는 포토 레지스트(photo resist)를 자동으로 인식할 수 있는 포토 레지스트 자동 인식 방법 및 이를 위한 시스템에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 반도체 제조 공정은 로트(Lot) 단위의 매 반도체 웨이퍼의 표면에 여러 종류의 막을 형성하고, 패턴 마스크를 이용하여 반도체 웨이퍼의 특정 부분을 선택적으로 깎아 내는 작업을 되풀이함으로써 웨이퍼 전면의 각 칩에 동일한 패턴을 갖는 전자회로를 구성해 나가는 과정을 의미한다.
그리고, 반도체 웨이퍼 가공 과정에서 포토 리소그래피 공정(photo lithography process)은 스텝퍼(Stepper)로부터 평행광을 발생시켜 패턴 마스크에 그려진 회로패턴을 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼 표면에 전사해 주는 공정을 말하는 것으로, 이러한 공정을 수회 내지 수십회 반복함으로써 반도체 소자의 회로가 완성된다.
한편, 상술한 바와 같이 마스크의 패턴을 웨이퍼 상에 전사하기 위해서는 웨이퍼 표면에 포토 레지스트를 도포하는 과정이 필수적인데, 이 포토 레지스트는 빛이나 방사, 열 등 여러 형태의 에너지에 노출되었을 때 내부 구조가 바뀌는 특성을 갖는 혼합 화합물이다. 그리고, 이러한 포토 레지스트는 여러 가지 화합물로 구성되는데, 이 화합물로는 센시타이저(Sensitizer), 용제(Solvent), 첨가물(Additives) 등을 들 수 있다.
한편, 도 1은 이러한 포토 레지스트를 웨이퍼 표면에 도포하는 과정에서 사용되는 장비의 구성을 도시한 도면으로서, PR(photo resist) 용기(110), 버퍼 탱크(112), 레지스트 토출배관(113), 드레인 배관(114), 드레인 밸브(115), 정전용량 센서(116)를 포함하며, 이러한 각 구성 수단을 포함하는 장비가 각각의 화합물에 대해 하나씩 구비된다. 즉, 일반적으로 포토 레지스트를 웨이퍼 표면에 도포하는 시스템에서는 사용되는 화합물의 종류에 따라 도 1에 도시된 바와 같은 장비가 각각 하나씩 구비된다.
도 1을 참조하여 종래의 포토 레지스트 도포 장비에 대해 설명하면, 먼저 PR 용기(110)는 웨이퍼 표면에 도포하기 위한 화합물이 담긴 용기를 나타내며, 이 PR 용기(110)에 담긴 PR은 배관을 통해 버퍼 탱크(112)로 유입되고, 다시 버퍼 탱크(1120에 유입된 PR은 레지스트 토출배관(113)을 통해 도시 생략된 웨이퍼 상에 도포된다.
한편, 드레인 배관(114)은 버퍼 탱크(112)에 유입된 PR을 드레인 밸브(115)를 통해 정전용량 센서(116)로 제공하게 되는데, 이 정전용량 센서(116)는 드레인 밸브(115)를 통해 제공되는 PR의 유무를 검출하게 된다.
만일, PR 용기(110)의 PR이 모두 소모되어 버퍼 탱크(112) 및 드레인 밸브(115)로부터 PR이 제공되지 않으면, 이 정전용량 센서(116)는 PR 용기(110)가 비어 있음을 감지하여 도시 생략된 표시부를 통해 PR의 empty 상태를 통보하게 된다. 따라서, 운용자는 이 PR 용기를 교체하게 되고, 그로 인해 정전용량 센서(116)의 empty 상태가 해제되어 다시 정상적인 도포 과정이 진행된다.
한편, 이러한 종래의 PR 도포 장비에서는 전술한 바와 같이 여러 종류의 PR이 사용되기 때문에 운용자가 비어 있는 PR 용기를 교체하는 과정에서 동일한 PR이 아닌 다른 종류의 PR이 담긴 용기로 교체하는 경우가 발생할 수도 있다. 그리고, 이러한 경우에는 이를 감지할 수 있는 시스템이 없기 때문에 불량 웨이퍼 생산의 원인이 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 점에 착안하여 안출한 것으로, 웨이퍼 상에 PR을 도포하는 장비에서 교체된 PR의 성분을 감지하여 PR 교체 오류를 자동으로 검출할 수 있는 포토 레지스트 자동 인식 방법 및 이를 위한 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 본 발명은, 웨이퍼 표면에 다수의 용기에 담긴 포토 레지스트를 도포하는 과정에서 상기 포토 레지스트의 엠프티(empty) 상태 및 상기 포토 레지스트의 성분을 자동으로 검출할 수 있는 포토 레지스트 자동 인식 시스템에서 있어서, 상기 용기에 담긴 포토 레지스트의 잔여 여부를 검출하며, 상기 용기가 교체될 때 상기 교체된 용기에 담긴 포토 레지스트의 유전율을 측정하는 정전용량 센서; 상기 정전용량 센서로부터 상기 포토 레지스트의 엠프티 상태가 검출되면, 그에 상응하는 엠프티 경고 신호를 발생하며, 상기 정전용량 센서로부터 측정된 유전율과 기설정된 유전율이 일치하면 엠프티 경고 해제 신호를 발생하는 제어부; 상기 엠프티 경고 신호에 의해 구동되어 상기 용기의 엠프티 상태를 표시하며, 상기 엠프티 경고 해제 신호에 의해 구동이 차단되어 상기 표시된 엠프티 상태를 해제하는 표시부를 포함하는 포토 레지스트 자동 인식 시스템을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따른 본 발명은, 웨이퍼 표면에 다수의 용기에 담긴 포토 레지스트(Photo Resist : PR)를 도포하는 과정에서 상기 포토 레지스트의 엠프티(empty) 상태 및 상기 포토 레지스트의 성분을 자동으로 검출할 수 있는 포토 레지스트 자동 인식 방법에서 있어서,
정전용량 센서를 이용하여 상기 용기에 담긴 포토 레지스트의 잔여 여부를 검출하며, 상기 용기가 교체될 때 상기 교체된 용기에 담긴 포토 레지스트의 유전율을 측정하는 제 1 단계;
상기 포토 레지스트의 엠프티 상태가 검출되면, 그에 상응하는 엠프티 경고 신호를 발생하며, 상기 측정된 유전율과 기설정된 유전율이 일치하면 엠프티 경고 해제 신호를 발생하는 제 2 단계;
상기 엠프티 경고 신호에 의해 구동되어 상기 용기의 엠프티 상태를 표시부를 통해 표시하며, 상기 엠프티 경고 해제 신호가 발생되면, 상기 표시부의 구동을 차단하여 상기 표시된 엠프티 상태를 해제하는 제 3 단계를 포함하는 포토 레지스트 자동 인식 방법을 제공한다.
도 1은 종래의 포토 레지스트를 웨이퍼 표면에 도포하는 과정에서 사용되는 장비의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토 레지스트 자동 인식 시스템에 대한 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 포토 레지스트 시스템의 전반적인 동작 과정을 도시한 플로우차트.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
210 : PR 용기 212 : 버퍼 탱크
213 : 레지스트 토출배관 214 : 드레인 배관
215 : 드레인 밸브 216 : 정전용량 센서
217 : 증폭부 218 : 제어부
219 : 표시부
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토 레지스트 자동 인식 시스템에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토 레지스트 자동 인식 시스템에 대한 구성을 도시한 블록도로서, PR(photo resist) 용기(210), 버퍼 탱크(212),레지스트 토출배관(213), 드레인 배관(214), 드레인 밸브(215), 정전용량 센서(216), 증폭부(217), 제어부(218), 표시부(219)를 포함한다.
먼저, 전술한 바와 같이 도 2에 도시된 바와 같은 포토 레지스트 자동 인식 시스템은 포토 레지스트로 사용되는 화합물의 종류에 대응하여 각각 하나씩 구비되지만, 본 실시예에서는 하나의 시스템만을 예로 하여 설명한다.
도 2를 참조하면, PR(photo resist) 용기(210), 버퍼 탱크(212), 레지스트 토출배관(213), 드레인 배관(214), 드레인 밸브(215)는 전술한 도 1에서의 각 구성 수단과 동일한 기능을 수행하며, 정전용량 센서(216)는 본 발명에 따라 PR 용기(210)에 담긴 포토 레지스트의 검출은 물론, 포토 레지스트의 종류(성분)까지 판별하게 된다.
즉, 본 발명에서의 정전용량 센서(216)는 종래의 정전용량 센서(116)와는 달리, PR 용기(210)의 empty 상태는 물론 PR 용기(210)가 대체되었을 경우, 대체된 PR 용기 내의 포토 레지스트에 대한 종류를 판별하기 위해 유전율까지 측정하게 된다.
그리고, 증폭부(217)는 정전용량 센서(216)로부터 제공되는 empty 검출 신호 및 유전율 신호를 제어부(218)에 제공하게 되며, 제어부(218)는 정전용량 센서(216)로부터의 empty 신호에 의거하여 표시부(219)를 구동하여 PR 용기(210)의 empty 상태를 표시하게 된다.
또한, 제어부(218)는 PR 용기(210)가 새로운 PR 용기로 대체될 때, 다시 정전용량 센서(216)로부터 제공되는 유전율을 기설정된 유전율, 즉 해당 화합물에 대한 유전율과 비교하여 교체된 PR 용기 내의 포토 레지스트가 정상적인 지를 판별하게 된다. 만일, 그 판별 결과, 교체된 포토 레지스트가 정상적인 화합물일 경우에는 표시부(219)의 구동을 차단하여 empty 상태를 해제하므로써, 레지스트 토출 밸브(213)를 통해 포토 레지스트가 정상적으로 웨이퍼 표면에 도포될 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 포토 레지스트 시스템의 전반적인 동작 과정을 도시한 플로우차트로써, 동도면을 참조하여 상술한 일련의 과정에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, PR 용기(210)에 있는 PR(포토 레지스트)을 레지스트 토출 배관(213)을 통해 도시 생략된 웨이퍼의 표면에 도포하는 상태에서(301), 정전용량 센서(216)로부터 PR 용기(210)의 'Empty' 상태가 검출되면(단계 303), 제어부(218)는 이에 응답하여 표시부(219)를 구동하여 PR 용기(210)의 'Empty' 상태를 표시하므로써, 운용자가 이를 인식할 수 있도록 한다(단계 305).
이때, 운용자가 PR 용기(210)를 새로운 PR 용기로 교체하게 되면(단계 307), 정전용량 센서(116)는 교체된 PR 용기로부터 유입되는 PR의 유전율을 측정하여 이를 제어부(218)에 제공하게 되고(단계 309), 제어부(218)는 이 측정된 유전율과 기설정된 유전율을 비교하게 된다(단계 311). 여기서, 기설정된 유전율은 정상적인 PR에 대한 유전율, 즉 현재 시스템에서 도포하고자 하는 PR에 대한 유전율이 되며, 이는 제어부(218) 내의 도시 생략된 버퍼에 기저장된다.
한편, 상술한 단계(311)에서의 비교 결과, 정전용량 센서(216)에 의해 측정된 PR의 유전율이 기설정된 유전율과 일치하지 않으면, 제어부(218)는 교체된 PR 용기 내의 PR이 정상적인 PR이 아닌 것으로 판단하여 PR 용기가 교체되었음에도 불구하고 'Empty' 상태를 계속 유지시키게 된다.
만일, 이와는 달리, 상술한 단계(311)에서의 비교 결과, 정전용량 센서(216)에 의해 측정된 PR의 유전율이 기설정된 유전율과 일치하면, 제어부(218)는 표시부(219)의 구동을 차단하여 'Empty' 상태를 해제하므로써, 정상적인 PR의 도포 과정이 진행될 수 있도록 한다(단계 313).
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 웨이퍼 상에 포토 레지스트를 도포하는 과정에서 교체된 PR의 성분을 감지하므로써 PR 교체 오류 여부를 자동으로 검출할 수 있는 효과가 있으며, 그로 인해 PR 교체 오류로 인한 웨이퍼의 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 웨이퍼 표면에 다수의 용기에 담긴 포토 레지스트(Photo Resist : PR)를 도포하는 과정에서 상기 포토 레지스트의 엠프티(empty) 상태 및 상기 포토 레지스트의 성분을 자동으로 검출할 수 있는 포토 레지스트 자동 인식 시스템에서 있어서,
    상기 용기에 담긴 포토 레지스트의 잔여 여부를 검출하며, 상기 용기가 교체될 때 상기 교체된 용기에 담긴 포토 레지스트의 유전율을 측정하는 정전용량 센서;
    상기 정전용량 센서로부터 상기 포토 레지스트의 엠프티 상태가 검출되면, 그에 상응하는 엠프티 경고 신호를 발생하며, 상기 정전용량 센서로부터 측정된 유전율과 기설정된 유전율이 일치하면 엠프티 경고 해제 신호를 발생하는 제어부;
    상기 엠프티 경고 신호에 의해 구동되어 상기 용기의 엠프티 상태를 표시하며, 상기 엠프티 경고 해제 신호에 의해 구동이 차단되어 상기 표시된 엠프티 상태를 해제하는 표시부를 포함하는 포토 레지스트 자동 인식 시스템.
  2. 웨이퍼 표면에 다수의 용기에 담긴 포토 레지스트(Photo Resist : PR)를 도포하는 과정에서 상기 포토 레지스트의 엠프티(empty) 상태 및 상기 포토 레지스트의 성분을 자동으로 검출할 수 있는 포토 레지스트 자동 인식 방법에서 있어서,
    정전용량 센서를 이용하여 상기 용기에 담긴 포토 레지스트의 잔여 여부를 검출하며, 상기 용기가 교체될 때 상기 교체된 용기에 담긴 포토 레지스트의 유전율을 측정하는 제 1 단계;
    상기 포토 레지스트의 엠프티 상태가 검출되면, 그에 상응하는 엠프티 경고 신호를 발생하며, 상기 측정된 유전율과 기설정된 유전율이 일치하면 엠프티 경고 해제 신호를 발생하는 제 2 단계;
    상기 엠프티 경고 신호에 의해 구동되어 상기 용기의 엠프티 상태를 표시부를 통해 표시하며, 상기 엠프티 경고 해제 신호가 발생되면, 상기 표시부의 구동을 차단하여 상기 표시된 엠프티 상태를 해제하는 제 3 단계를 포함하는 포토 레지스트 자동 인식 방법.
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