KR100804400B1 - 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템 및 감광막 도포 방법 - Google Patents

포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템 및 감광막 도포 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 중심부 및 주변부에 감광액을 동시에 분사하고 척의 회전축을 수직으로부터 경사지게 하여 경사 회전시킴으로써 웨이퍼 전면에 감광막의 도포 균일성을 향상시킬 수 있으며 감광막 도포 시간 및 감광액의 사용량을 절감할 수 있는 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템 및 감광막 도포 방법에 관한 것으로서,
본 발명의 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템은 웨이퍼에 수직으로 소정 거리 이격된 위치에서 웨이퍼 면적에 상응하는 공간을 수평 왕복 이동하며 내부 공간에 감광액의 유로가 구비되어 있는 감광액 공급대와 상기 감광액 공급대의 하측에 소정 간격을 두고 적어도 하나 이상 구비되어 상기 웨이퍼 상에 감광액을 분사하는 감광액 분사 노즐을 포함하여 구성되는 감광액 분사 장치 및 축을 기준으로 회전하며 상기 축이 수직의 위치에서 소정 각도만큼 기울어지는 것이 가능하여 회전시 수평 회전 및 경사 회전이 가능한 웨이퍼 장착용 척을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
감광막, 도포

Description

포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템 및 감광막 도포 방법{Photoresist coating system and photoresist coating method in photo lithography process}
도 1은 종래 기술에 따른 감광막 도포 장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템의 구성도.
도 3은 도 2의 평면도.
도 4는 본 발명의 감광막 도포 시스템에서의 척의 경사 회전 동작을 나타낸 형상도.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
201 : 감광액 공급대 202 : 감광액 분사 노즐
203 : 웨이퍼 204 : 척
본 발명은 감광막 도포 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼의 중심부 및 주변부에 감광액을 동시에 분사하고 척의 회전축을 수직으로부터 경사지게 하여 경사 회전시킴으로써 웨이퍼 전면에 감광막의 도포 균일성을 향상시킬 수 있으며 감광막 도포 시간 및 감광액의 사용량을 절감할 수 있는 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템 및 감광막 도포 방법에 관한 것이다.
반도체 제조공정 중 포토리소그래피(Photo lithography) 공정은 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성시키기 위한 공정으로서, 먼저 세척 및 건조를 마친 웨이퍼의 표면에 포토 레지스트(Photo resist)와 같은 감광막을 균일하게 도포시키고, 그 위에 소정의 레이아웃(layout)으로 형성된 포토 마스크 상의 특정 패턴에 따라 노광공정을 수행하며, 이렇게 노광된 감광막의 불필요한 부위를 현상액으로 제거함으로써, 요구되는 패턴으로 형성하는 공정을 말한다.
한편, 감광막은 광학 시스템의 일부를 차지하기 때문에 정교한 두께 조절이 필요하다. 일반적으로 감광막의 두께는 수백∼1000nm 정도의 두께를 사용한다. 이 때, 원하는 두께를 ±5nm 정도로 조절해야 한다. 이를 위하여 감광막 도포 방식으로 대부분 스핀 코팅(spin coating)법을 사용한다.
스핀 코팅을 이용한 감광막 도포 방법은 정지한 상태나 느린 속도로 회전하는 웨이퍼 위에 감광액을 부은 다음 웨이퍼를 약 1,000∼10,000 rpm 정도로 회전시켜 감광액의 정도에 따라 두께를 조절할 수 있는 방법이다.
알려진 이론에 의하면 감광막의 두께는 단위시간당 회전수(rpm, revolutions per minute)에 의하여 결정되는데 두께가 결정되는 원리는 다음의 수식과 같이 원심력과 점도의 균형에 의하여 결정된다.
T = k x S x 2 x K1/2
여기서, 상기 T는 감광막의 두께이고, S는 포토레지스트 내의 고형분 함량(%)이고, k는 스핀 코터(spin coater)의 계수이고, K는 스핀 코터의 분당 회전수(rpm)를 의미한다.
그러나, 상기 식 1은 두께를 결정하는 이유의 한가지인 감광액의 퍼짐에 대한 근사적인 이유일 뿐이며 실제에 있어서는 감광액 내의 솔벤트의 증발에 의한 영향 등의 복합적인 인자에 의해 감광막의 두께가 결정된다. 즉, 감광액 도포 시간에 따른 두께의 변화를 살펴보면 도포 초기는 감광액의 퍼짐에 의해 잘 설명이 되나 최종 두께는 감광액 내의 고형분, 화학 성분 및 화학물의 증발을 고려해야 한다.
감광액 내의 화학물의 증발이 빨리 일어나는 경우에는 감광액이 충분히 퍼지기 전에 고체 상태로 굳어져 두께가 두꺼워지며 증발이 느린 경우에는 그 반대가 된다. 증발이 빨리 일어나는 경우에는 감광막 표면 평탄도 및 도포 균일도에 악영향을 끼친다.
종래의 감광막 도포 공정을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시한 바와 같이, 감광막을 척(104) 위에 장착되어 있는 웨이퍼(103) 전면에 걸쳐 도포하는 공정은 웨이퍼(103)를 고속 회전시키면서 웨이퍼의 중앙 부분에 감광액 분사 노즐(102)이 구비되어 있는 감광액 공급대(101)를 통해 감광액을 떨어뜨려 원심력에 의하여 웨이퍼 상에 감광액이 균일하게 도포되도록 스핀 코터(spin coater)가 주로 사용된다.
그러나, 이와 같이 원심력을 이용하여 감광액이 웨이퍼 상에 균일하게 도포되도록 하는 스핀 코터는 웨이퍼 상에 이미 형성된 박막이 수천 Å 이상 돌출되어 있을 경우, 돌출된 박막에 의하여 감광막 또한 단차가 발생하여 노광공정에서 정밀한 노광이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 감광막 도포 시간 및 사용량의 절감 및 감광막을 균일하게 도포할 수 있는 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템 및 감광막 도포 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템은 웨이퍼에 수직으로 소정 거리 이격된 위치에서 웨이퍼 면적에 상응하는 공간을 수평 왕복 이동하며 내부 공간에 감광액의 유로가 구비되어 있는 감광액 공급대와 상기 감광액 공급대의 하측에 소정 간격을 두고 적어도 하나 이상 구비되어 상기 웨이퍼 상에 감광액을 분사하는 감광액 분사 노즐을 포함하여 구성되는 감광액 분사 장치 및 축을 기준으로 회전하며 상기 축이 수직의 위치에서 소정 각도만큼 기울어지는 것이 가능하여 회전시 수평 회전 및 경사 회전이 가능한 웨이퍼 장착용 척을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 방법은 웨이퍼를 척에 장착하는 단계와, 상기 척과 수직으로 소정 거리 이격된 위치에 감광액 분사 노즐을 위치시키는 단계와, 상기 감광액 분사 노즐을 통하여 감광액을 웨이퍼 상에 분사하는 단계와, 상기 척의 축을 수직으로부터 소정 각도만큼 기울어지게 하여 척을 경사 회전시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼의 중심부 및 주변부에 감광액을 동시에 분사하고 척의 회전축을 수직으로부터 경사지게 하여 경사 회전시킴으로써 웨이퍼 전면에 감광막의 도포 균일성을 향상시킬 수 있으며 감광막 도포 시간 및 감광액의 사용량을 절감할 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템 및 감광막 도포 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템의 정면도로서, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 감광막 도포 시스템은 감광액 분사 장치와 웨이퍼를 장착하는 척으로 구성된다.
상기 감광액 분사장치는 웨이퍼(203)에 수직으로 소정 거리 이격된 위치에서 웨이퍼 면적에 상응하는 공간을 수평 왕복 이동하며 내부 공간에 감광액의 유로(도시하지 않음)가 구비되어 있는 감광액 공급대(201)와, 상기 감광액 공급대(201)의 하측에 소정 간격을 두고 적어도 하나 이상 구비되어 상기 웨이퍼 상에 감광액을 분사하는 감광액 분사 노즐(202)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 감광액 공급대(201)는 도 3에 도시한 바와 같이 웨이퍼의 중심부위에서 웨이퍼 테두리부위 사이에서 수평 왕복 운동을 하며, 상기 감광액 공급대(201) 하측에 구비되어 있는 복수개의 감광액 분사 노즐(202)은 기본적으로 웨이퍼(203)의 중심 부위에 대향되는 위치에 하나의 노즐이 구비되어 있으며, 상기 웨이퍼(203)의 중심 부위 이외의 웨이퍼(203) 주변부에 하나 이상의 노즐이 더 구비되어 있다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 감광액 분사 장치 하부에는 축을 기준으로 회전하며 상기 축이 수직의 위치에서 소정 각도만큼 기울어지는 것이 가능하여 회전시 수평 회전 및 경사 회전이 가능한 웨이퍼(203) 장착용 척(204)이 구비되어 있다.
즉, 상기 척(204)은 수직 축을 기본 축으로 회전하며 축의 각도를 수직에서 기울어지게 함으로써 경사 회전이 가능하게 된다. 도 4는 본 발명의 척(204)의 경사 회전 운동을 나타낸 것이다.
한편, 상기와 같은 척(204)의 경사 회전을 구현하는 방식은 도면에 도시하지 않았지만 다양하게 실시될 수 있다. 예를 들어, 척(204)의 회전을 구동시키는 모터부와 웨이퍼(203)가 장착되는 척(204)의 상단부 사이의 척(204) 기둥부 중간 부분에 힌지(hinge)를 구비시켜 모터부와 연결되어 있는 척(204)의 하단부는 수직 축으로 고정시키고 척(204)의 상단부는 힌지를 통해 수직으로부터 소정 각도만큼 기울어지게 하여 경사 회전을 구현시킬 수도 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 감광막 도포 공정을 진행하기 위해 웨이퍼(203)를 척(204) 위에 장착시킨다. 이 때, 상기 척(204)에 웨이퍼(203)가 장착되는 방식은 다음과 같다.
상기 원판형의 척(204) 상단에는 복수개의 미세 홀이 척(204)의 전면에 구비되어 있고 상기 미세 홀은 척(204)의 축 내부 공간에 구비되어 있는 배기관과 연결되어 있어, 배기관과 연결되어 있는 진공 펌프를 통해 상기 척(204)의 미세 홀 상에 놓여져 있는 웨이퍼(203)를 진공 흡착하여 웨이퍼(203)를 고정시키게 된다.
웨이퍼(203)를 척(204) 위에 장착시킨 후, 상기 웨이퍼(203)와 수직으로 소정 간격 이격된 위치에 상기 감광액 분사 장치를 이동시켜 상기 감광액 분사 장치의 하측에 구비되어 있는 감광액 분사 노즐(202)들이 웨이퍼(203)와 대향되도록 한다.
이런 상태에서, 웨이퍼(203)가 안착된 척(204)을 저속으로 회전 축을 달리하여 회전시킨다. 즉, 전술한 경사회전을 실시한다. 상기 경사회전을 진행함과 동시에 상기 감광액 분사 장치의 감광액 분사 노즐(202)은 상기 웨이퍼(203) 상으로 감광액을 분사시킨다. 이 때, 상기 감광액 분사 노즐(202)은 웨이퍼(203)의 중심 부위와 주변 부위 상에 각각 위치되어 있기 때문에 웨이퍼(203) 전면에 균일한 감광액이 도포가 가능하게 된다. 또한, 복수개의 감광액 분사 노즐(202)이 구비되어 있기 때문에 감광막 도포 시간을 줄일 수 있으며 감광액의 사용량을 절감할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템 및 감광막 도포 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
웨이퍼의 중심부 및 주변부에 감광액을 동시에 분사하고 척의 회전축을 수직 으로부터 경사지게 하여 경사 회전시킴으로써 웨이퍼 전면에 감광막의 도포 균일성을 향상시킬 수 있으며 이에 따라 도포 불균일로 야기되는 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 다중의 감광액 분사 노즐 및 척의 경사 회전을 이용함에 따라 감광막 도포 시간 및 감광액의 사용량을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

  1. 웨이퍼에 수직으로 이격된 위치에서 웨이퍼 면적에 상응하는 공간을 수평 왕복 이동하며 내부 공간에 감광액의 유로가 구비되어 있는 감광액 공급대;
    상기 감광액 공급대의 하측에 적어도 하나 이상 구비되어 상기 웨이퍼 상에 감광액을 분사하는 감광액 분사 노즐을 포함하여 구성되는 감광액 분사 장치 및
    축을 기준으로 회전하며 상기 축이 수직의 위치에서 기울어지는 것이 가능하여 회전시 수평 회전 및 경사 회전이 가능한 웨이퍼 장착용 척;
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 시스템.
  2. 웨이퍼를 척에 장착하는 단계;
    상기 척과 수직으로 이격된 위치에 감광액 분사 노즐을 위치시키는 단계;
    상기 감광액 분사 노즐을 통하여 감광액을 웨이퍼 상에 분사하는 단계;
    상기 척의 축을 수직으로부터 기울어지게 하여 척을 경사 회전시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 공정에서의 감광막 도포 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003031536A (ja) * 2001-07-12 2003-01-31 Nec Corp ウエハの洗浄方法
KR20030096486A (ko) * 2002-06-12 2003-12-31 동부전자 주식회사 포토레지스트 도포장치 및 도포방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000023738A (ko) * 1997-05-12 2000-04-25 진 에이. 테넌트 벤드 센서를 사용하는 좌석 벨트의 인장 측정 디바이스
JP2003031536A (ja) * 2001-07-12 2003-01-31 Nec Corp ウエハの洗浄方法
KR20030096486A (ko) * 2002-06-12 2003-12-31 동부전자 주식회사 포토레지스트 도포장치 및 도포방법

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