KR20030090193A - Apparatus for coating a substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 기판 상에 소정의 층을 형성하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 기판을 회전시켜, 반도체 기판 상에 포토레지스트 코팅층을 형성하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for forming a predetermined layer on a semiconductor substrate. More specifically, the present invention relates to an apparatus for rotating a semiconductor substrate to form a photoresist coating layer on the semiconductor substrate.
최근, 반도체 장치의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다. 일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 반도체 기판 상에 소정의 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다.Recently, the manufacturing technology of semiconductor devices has been developed to improve the degree of integration, reliability, response speed, etc. in order to meet various needs of consumers. Generally, a semiconductor device is manufactured by forming a predetermined film on a silicon semiconductor substrate used as a semiconductor substrate and forming the film in a pattern having electrical properties.
상기 패턴은 막 형성, 포토리소그래피, 식각, 이온주입, 화학적 기계적 연마(CMP) 등과 같은 단위 공정들의 순차적 또는 반복적인 수행에 의해 형성된다. 상기와 같은 단위 공정들 중에서 포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 포토레지스트 코팅층을 형성하고, 이를 경화시키는 공정과 반도체 기판 상에 형성된 포토레지스트 코팅층을 원하는 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위해 소정 부위를 제거하는 노광 공정 및 현상 공정을 포함한다.The pattern is formed by sequential or repeated performance of unit processes such as film formation, photolithography, etching, ion implantation, chemical mechanical polishing (CMP), and the like. Among the above-described unit processes, a photolithography process includes forming a photoresist coating layer on a semiconductor substrate, curing the photoresist layer, and removing a predetermined portion to form a photoresist coating layer formed on the semiconductor substrate into a desired photoresist pattern. Process and development process.
일반적으로 상기 포토레지스트 코팅층은 다음과 같이 형성된다. 먼저, 반도체 기판을 회전척 상에 올려놓은 다음, 상기 반도체 기판 상의 중심 부위에 포토레지스트 조성물을 분사한다. 이어서, 상기 반도체 기판을 회전시켜, 회전력에 의해 상기 반도체 기판 상의 중심 부위에 분사된 포토레지스트 조성물이 반도체 기판의 주연 부위로 밀려나도록 함으로서, 포토레지스트 코팅층을 형성한다.In general, the photoresist coating layer is formed as follows. First, the semiconductor substrate is placed on the rotary chuck, and then the photoresist composition is sprayed on the center portion of the semiconductor substrate. Subsequently, the semiconductor substrate is rotated so that the photoresist composition injected to the center portion on the semiconductor substrate by the rotational force is pushed to the peripheral portion of the semiconductor substrate, thereby forming a photoresist coating layer.
여기서, 상기 코팅 장치는 상기 포토레지스트 조성물이 반도체 기판의 주연부위로 밀려날 때, 회전력에 의해 상기 반도체 기판으로부터 비산되는 포토레지스트 조성물을 차단하는 커버를 포함한다. 상기 커버는 상기 회전척을 둘러싸도록 설치되어 있다.Here, the coating apparatus includes a cover for blocking the photoresist composition scattered from the semiconductor substrate by the rotational force when the photoresist composition is pushed to the peripheral portion of the semiconductor substrate. The cover is provided to surround the rotary chuck.
상기 코팅 장치에 대한 일 예로서, 미합중국 특허 제6,113,697호(issued to Kim, et al)에는 반도체 기판을 회전시키는 회전척(spin chuck)과, 포토레지스트 조성물을 제공하는 노즐과, 노즐의 위치에 따라 회전척의 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 포토레지스트 코팅 장치가 개시되어 있다. 또한, 미합중국 특허 제5,912,043호(issued to Choi, et al.)에는 스핀 코팅 유닛(spin coating unit), 펌핑 유닛(pumping unit), 센싱 유닛(sensing unit)을 구비하며, 웨이퍼를 회전시키는 회전 장치를 제어하는 코팅 유닛의 제1제어부와, 펌핑 유닛과 각종 밸브들의 개폐를 제어하는 펌핑 유닛의 제2제어부를 구비하는 웨이퍼 스핀 코팅 시스템이 개시되어 있다.As an example of the coating apparatus, US Patent No. 6,113,697 (issued to Kim, et al) includes a spin chuck for rotating a semiconductor substrate, a nozzle for providing a photoresist composition, and a nozzle position. Disclosed is a photoresist coating apparatus comprising a control unit for controlling the speed of a rotating chuck. In addition, US Patent No. 5,912,043 (issued to Choi, et al.) Also includes a spin coating unit, a pumping unit, a sensing unit, and a rotating device for rotating a wafer. Disclosed is a wafer spin coating system having a first control portion of a coating unit for controlling and a second control portion of a pumping unit for controlling opening and closing of the pumping unit and various valves.
상기와 같이 반도체 기판 상에 포토레지스트 코팅층이 형성하는 경우, 상기 포토레지스트 조성물은 반도체 기판의 주연 부위 및 이면 부위에도 형성된다. 상기와 같이 반도체 기판의 주연 부위 및 이면 부위에 형성된 포토레지스트 코팅층은 후속 공정에서 불량 요인으로 작용하므로, 포토레지스트 코팅 공정 이후에 반도체 기판의 주연 부위 및 이면 부위에 형성된 포토레지스트 코팅층을 시너(thinner) 조성물을 이용하여 제거하는 공정을 실시한다. 또한, 포토레지스트 코팅 공정 도중에 불량이 발생할 경우, 반도체 기판 상에 형성된 포토레지스트 코팅층을 제거하는 리워크(rework) 공정을 수행할 수도 있다.When the photoresist coating layer is formed on the semiconductor substrate as described above, the photoresist composition is also formed on the peripheral and back portions of the semiconductor substrate. As described above, since the photoresist coating layer formed on the peripheral and back portions of the semiconductor substrate acts as a defect in a subsequent process, the photoresist coating layer formed on the peripheral and back portions of the semiconductor substrate is thinner after the photoresist coating process. The process of removing using a composition is performed. In addition, when a defect occurs during the photoresist coating process, a rework process of removing the photoresist coating layer formed on the semiconductor substrate may be performed.
도 1은 종래의 반도체 기판 코팅 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram illustrating a conventional semiconductor substrate coating apparatus.
도 1을 참조하면, 도시된 반도체 기판 코팅 장치(100)는 반도체 기판(10)을 지지하고, 회전시키는 회전척(110)과, 회전척(110)을 둘러싸도록 구비되는 커버(120)와, 회전척(110)과 커버(120)를 내장하는 챔버(102)를 구비한다. 회전척(110)의 하부에는 회전력을 전달하는 회전축(112)이 연결되어 있으며, 회전축(112)은 회전력을 제공하는 제1구동부(114)와 연결된다.Referring to FIG. 1, the illustrated semiconductor substrate coating apparatus 100 includes a rotary chuck 110 for supporting and rotating a semiconductor substrate 10, a cover 120 provided to surround the rotary chuck 110, and It is provided with a chamber 102 in which the rotary chuck 110 and the cover 120 are incorporated. The lower portion of the rotary chuck 110 is connected to the rotating shaft 112 for transmitting the rotational force, the rotating shaft 112 is connected to the first driving unit 114 for providing a rotational force.
회전척(110)의 상부에는 반도체 기판(10) 상에 포토레지스트 조성물을 제공하는 노즐(130)이 구비되며, 노즐(130)은 반도체 기판(10)을 가로질러 이동 가능하도록 설치된다. 또한, 도시되지는 않았으나, 시너 조성물을 제공하는 노즐이 구비된다.A nozzle 130 for providing a photoresist composition on the semiconductor substrate 10 is provided on the rotary chuck 110, and the nozzle 130 is installed to be movable across the semiconductor substrate 10. In addition, although not shown, a nozzle for providing a thinner composition is provided.
커버(120)는 반도체 기판(10)의 회전에 의해 반도체 기판(10)으로부터 비산된 포토레지스트 조성물을 차단하기 위해 구비되며, 제2구동부(미도시)에 의해 반도체 기판(10)의 로딩 및 언로딩에 따라 상하 구동된다. 커버(120)의 하부에는 커버에 의해 차단된 포토레지스트 조성물 및 반도체 기판(10)으로 제공되는 포토레지스트 조성물로부터 발생된 연무(fume)를 배출하기 위한 배출 라인(140a, 140b, 140c)이 연결되어 있다.The cover 120 is provided to block the photoresist composition scattered from the semiconductor substrate 10 by the rotation of the semiconductor substrate 10, and the loading and unloading of the semiconductor substrate 10 by a second driver (not shown). Drive up and down according to loading. The lower part of the cover 120 is connected to the discharge line 140a, 140b, 140c for discharging the fumes generated from the photoresist composition blocked by the cover and the photoresist composition provided to the semiconductor substrate 10 is connected have.
배출 라인(140a, 140b, 140c)은 도관 형태로 이루어지며, 커버(120)의 하부 양측 부위에서 수직 하방으로 각각 연장되는 두 개의 제1배출 라인(140a)과, 두 개의 제1배출 라인(140a)의 일측 단부에서 각각 절곡되어 수평으로 연장되며 일체로형성되는 제2배출 라인(140b)과, 제2배출 라인(140b)의 중앙 부위에서 하방으로 연장되며, 메인 배출 라인(미도시)과 연결되는 제3배출 라인(140c)을 포함한다. 제3배출 라인(140c)에는 배출량을 모티터링하는 모니터(142)가 연결되어 있고, 제3배출 라인(140c)을 개폐하는 개폐 밸브(144)가 설치되어 있다.Discharge lines 140a, 140b, and 140c have a conduit shape, two first discharge lines 140a extending vertically downward from both lower portions of the cover 120, and two first discharge lines 140a. The second discharge line 140b, which is bent at one end of each side) and extends horizontally and is integrally formed, extends downward from a central portion of the second discharge line 140b, and is connected to the main discharge line (not shown). A third discharge line 140c. The monitor 142 which monitors discharge | emission is connected to the 3rd discharge line 140c, and the opening / closing valve 144 which opens and closes the 3rd discharge line 140c is provided.
여기서, 미설명 부호 132는 노즐을 구동시키기 위한 제2구동부이다.Here, reference numeral 132 denotes a second driving unit for driving the nozzle.
상기와 같은 반도체 기판 코팅 장치(100)를 사용하여 반도체 기판(10) 상에 포토레지스트 코팅층을 형성하는 경우, 회전척(110)에 의해 회전하는 반도체 기판(10) 상에는 포토레지스트 조성물이 제공되고, 반도체 기판(10)으로부터 비산된 포토레지스트 조성물 및 포토레지스트 조성물로부터 발생된 연무는 배출 라인(140a, 140b, 140c)을 통해 배출된다. 이때, 제3배출 라인(140c)의 개폐 밸브(144)가 개방되고, 제3배출 라인(140c)에 연결된 모니터(142)에는 포토레지스트 조성물 및 상기 연무의 배출량이 모니터링된다. 이때, 포토레지스트 조성물은 수평으로 연장된 제2배출 라인(140b) 내부에 축적된다.When the photoresist coating layer is formed on the semiconductor substrate 10 using the semiconductor substrate coating apparatus 100 as described above, a photoresist composition is provided on the semiconductor substrate 10 that is rotated by the rotation chuck 110. The photoresist composition scattered from the semiconductor substrate 10 and the mist generated from the photoresist composition are discharged through the discharge lines 140a, 140b, 140c. At this time, the opening and closing valve 144 of the third discharge line 140c is opened, and the discharge of the photoresist composition and the mist is monitored in the monitor 142 connected to the third discharge line 140c. At this time, the photoresist composition is accumulated in the second discharge line 140b extending horizontally.
또한, 상기와 같은 반도체 기판 코팅 장치(100)를 사용하여 반도체 기판(10)의 주연 부위 및 이면 부위에 코팅된 포토레지스트 코팅층을 제거하는 공정 또는 반도체 기판(10) 상에 코팅된 포토레지스트 코팅층을 전체적으로 제거하는 리워크 공정을 수행하는 경우, 반도체 기판(10)으로 제공되는 시너 조성물과 반도체 기판(10) 상에 형성된 포토레지스트 조성물의 반응 물질이 제2배출 라인(140b) 내부에 축적된다.In addition, the process of removing the photoresist coating layer coated on the peripheral portion and the back portion of the semiconductor substrate 10 using the semiconductor substrate coating apparatus 100 as described above or the photoresist coating layer coated on the semiconductor substrate 10 In the case of performing a whole rework process, a reaction material of the thinner composition provided to the semiconductor substrate 10 and the photoresist composition formed on the semiconductor substrate 10 is accumulated in the second discharge line 140b.
상기와 같이 제2배출 라인(140b) 내부에 축적된 포토레지스트 조성물 또는포토레지스트 조성물과 시너 조성물의 반응 물질은 제2배출 라인(140b)의 내경을 감소시키고, 반도체 기판(10)으로부터 비산된 포토레지스트 조성물 및 상기 연무의 원만한 배출을 방해한다. 이는 회전척(110), 커버(120) 등을 내장하는 챔버(102)의 내부 압력을 변화시켜 반도체 기판(10) 상에 형성되는 포토레지스트 코팅층의 불균일을 초래하며, 불균일한 코팅층은 후속 공정에서 미세 패턴 형성을 저해하는 불량 요인으로 작용한다. 또한, 상기와 같이 제2배출 라인(140b) 내부에 축적된 포토레지스트 조성물 또는 상기 반응 물질을 제거하기 위한 시간적인 손실이 추가적으로 발생된다.As described above, the photoresist composition accumulated in the second discharge line 140b or the reaction material of the photoresist composition and the thinner composition reduces the inner diameter of the second discharge line 140b and is scattered from the semiconductor substrate 10. Interferes with the smooth discharge of the resist composition and the mist. This causes the non-uniformity of the photoresist coating layer formed on the semiconductor substrate 10 by changing the internal pressure of the chamber 102 containing the rotary chuck 110, the cover 120, and the like. It acts as a defect that inhibits fine pattern formation. In addition, a time loss for removing the photoresist composition or the reactant accumulated in the second discharge line 140b is generated as described above.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반도체 기판 상에 코팅층을 형성하기 위해 회전하는 반도체 기판 상으로 제공되며, 반도체 기판의 회전력에 의해 반도체 기판으로 비산된 코팅 물질 및 상기 코팅 물질로부터 발생된 연무를 용이하게 배출할 수 있는 반도체 기판 코팅 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is provided on a rotating semiconductor substrate to form a coating layer on the semiconductor substrate, generated from the coating material and the coating material scattered to the semiconductor substrate by the rotational force of the semiconductor substrate It is to provide a semiconductor substrate coating apparatus that can easily discharge the fumes.
도 1은 종래의 반도체 기판 코팅 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram illustrating a conventional semiconductor substrate coating apparatus.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 코팅 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram illustrating a semiconductor substrate coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 반도체 기판200 : 반도체 기판 코팅 장치10: semiconductor substrate 200: semiconductor substrate coating apparatus
202 : 챔버210 : 회전척202: chamber 210: rotating chuck
212 :회전축214 : 제1구동부212: rotating shaft 214: first drive unit
220 : 커버230 : 노즐220: cover 230: nozzle
232 : 제3구동부240 : 배출 라인232: third drive unit 240: discharge line
242 : 모니터244 : 개폐 밸브242: monitor 244: on-off valve
250 : 압축 공기 공급부252 : 압축 공기 공급 라인250: compressed air supply unit 252: compressed air supply line
254 : 유량 제어 밸브256 : 유량 제어부254 flow control valve 256 flow control
258 : 솔레노이드 밸브258: Solenoid Valve
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
기판을 지지하고, 상기 기판을 회전시키는 척과,A chuck supporting the substrate and rotating the substrate;
상기 척에 의해 지지된 기판 상에 코팅층을 형성하기 위해 코팅 물질을 분사하는 노즐과,A nozzle for spraying a coating material to form a coating layer on the substrate supported by the chuck;
상기 척을 둘러싸도록 구비되고, 상기 코팅층을 형성하는 동안 회전력에 의해 상기 기판으로부터 비산된 코팅 물질을 차단하는 커버와,A cover provided to surround the chuck and blocking the coating material scattered from the substrate by a rotational force while forming the coating layer;
상기 커버의 하부에 연결되고, 상기 비산된 코팅 물질 및 상기 코팅 물질로부터 발생되는 연무(fume)를 배출시키는 배출 라인과,A discharge line connected to the lower portion of the cover and discharging the scattered coating material and fumes generated from the coating material;
상기 비산된 코팅 물질 및 상기 연무가 상기 배출 라인 내부에 축적되는 것을 방지하기 위한 압축 공기를 상기 배출 라인 내부로 공급하는 압축 공기 공급 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치를 제공한다.And compressed air supply means for supplying compressed air into the discharge line to prevent the scattered coating material and the mist from accumulating inside the discharge line.
상기 배출 라인 내부로 제공되는 압축 공기는 상기 코팅 물질 및 상기 코팅 물질로부터 발생된 연무에 압축력을 제공함으로서 상기 배출 라인 내부에 상기 코팅 물질 및 상기 연무의 축적을 방지한다. 따라서, 상기 기판 상에 형성되는 코팅층이 균일하게 형성되며, 상기 코팅 물질 및 연무의 축적에 따른 정비 시간이 감소된다.Compressed air provided inside the discharge line provides a compressive force to the coating material and the mist generated from the coating material to prevent accumulation of the coating material and the mist inside the discharge line. Therefore, the coating layer formed on the substrate is uniformly formed, and the maintenance time due to the accumulation of the coating material and the mist is reduced.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 코팅 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic diagram illustrating a semiconductor substrate coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 도시된 반도체 기판 코팅 장치(200)는 반도체 기판(10)을 지지하고 회전시키는 회전척(210)과, 회전척(210)을 둘러싸도록 구비되는 커버(220)와, 회전척(210)과 커버(220)를 내장하는 챔버(202)를 구비한다. 상세히 도시되지는 않았으나, 회전척(210)의 하부에는 회전력을 전달하는 회전축(212)이 연결되어 있으며, 회전축(212)은 상기 회전력을 제공하는 제1구동부(214)와 연결된다. 또한, 회전척(210)에는 반도체 기판(10)을 흡착하기 위한 진공이 제공되는 진공 제공 라인(미도시)이 형성되어 있다. 이와는 다르게, 반도체 기판(10)의 주연 부위를 파지하기 위한 다수개의 클램프가 회전척(10)의 주연 부위를 따라 구비될 수도 있다. 커버(220)는 보울(bowl) 형상을 갖고 있으며, 반도체 기판(10)의 로딩 및 언로딩에 따라 상하 구동된다. 즉, 커버(220)는 제2구동부(미도시)로부터 제공되는 구동력에 의해 반도체 기판(10)이 로딩될 때와 언로딩될 때 하강하고, 코팅 공정이 수행될 때 상승한다.Referring to FIG. 2, the illustrated semiconductor substrate coating apparatus 200 includes a rotation chuck 210 for supporting and rotating the semiconductor substrate 10, a cover 220 provided to surround the rotation chuck 210, and rotation. A chamber 202 is provided that houses the chuck 210 and the cover 220. Although not shown in detail, the lower portion of the rotary chuck 210 is connected to the rotating shaft for transmitting the rotational force 212, the rotating shaft 212 is connected to the first driving unit 214 for providing the rotational force. In addition, a vacuum providing line (not shown) is provided on the rotary chuck 210 to provide a vacuum for absorbing the semiconductor substrate 10. Alternatively, a plurality of clamps for holding the peripheral portion of the semiconductor substrate 10 may be provided along the peripheral portion of the rotary chuck 10. The cover 220 has a bowl shape and is vertically driven according to the loading and unloading of the semiconductor substrate 10. That is, the cover 220 is lowered when the semiconductor substrate 10 is loaded and unloaded by the driving force provided from the second driver (not shown), and is raised when the coating process is performed.
반도체 기판(10)의 상부에는 반도체 기판(10) 상에 코팅 물질을 분사하기 위한 노즐(230)이 구비되어 있다. 여기서, 반도체 기판(10) 상에 포토레지스트 코팅층을 형성하는 경우 상기 코팅 물질은 포토레지스트 조성물이 될 수 있으며, 반도체 기판 상에 형성된 포토레지스트 코팅층을 제거하는 경우에는 시너 조성물이 될 수도 있다. 여기서, 노즐(230)은 별도의 제3구동부(232)에 의해 반도체 기판(10)을 가로질러 이동 가능하도록 구비된다. 즉, 코팅 공정의 레시피에 따라 포토레지스트 조성물의 공급량, 노즐(230)의 위치 등이 다양하게 제어될 수 있다.A nozzle 230 for spraying a coating material on the semiconductor substrate 10 is provided on the semiconductor substrate 10. Here, when the photoresist coating layer is formed on the semiconductor substrate 10, the coating material may be a photoresist composition, and when the photoresist coating layer formed on the semiconductor substrate is removed, the coating material may be a thinner composition. Here, the nozzle 230 is provided to be movable across the semiconductor substrate 10 by a separate third driver 232. That is, according to the recipe of the coating process, the supply amount of the photoresist composition, the position of the nozzle 230, and the like may be variously controlled.
반도체 기판(10) 상에 포토레지스트 코팅층을 형성하는 경우 커버(220)는 반도체 기판(10)이 회전척(210) 상에 놓여질 때 하강하고, 포토레지스트 코팅 공정이 수행되는 동안에는 상승한다. 노즐(230)로부터 분사되어 반도체 기판(10) 상으로 제공되는 포토레지스트 조성물은 반도체 기판(10)의 회전력에 의해 반도체 기판(10) 상에 균일한 포토레지스트 코팅층을 형성한다. 이때, 상기 회전력에 의해 포토레지스트 조성물은 반도체 기판(10)의 주연 부위로부터 비산되며, 포토레지스트 조성물로부터 연무가 발생된다. 상기와 같이 비산된 포토레지스트 조성물은 커버(220)에 의해 차단되어 커버(220)의 하부로 이동된다.When the photoresist coating layer is formed on the semiconductor substrate 10, the cover 220 descends when the semiconductor substrate 10 is placed on the rotary chuck 210, and rises while the photoresist coating process is performed. The photoresist composition sprayed from the nozzle 230 and provided on the semiconductor substrate 10 forms a uniform photoresist coating layer on the semiconductor substrate 10 by the rotational force of the semiconductor substrate 10. At this time, the photoresist composition is scattered from the peripheral portion of the semiconductor substrate 10 by the rotational force, the mist is generated from the photoresist composition. The photoresist composition scattered as described above is blocked by the cover 220 and moved to the bottom of the cover 220.
커버(220)의 하부에는 반도체 기판(10)으로부터 비산된 포토레지스트 조성물과 상기 연무를 배출하기 위한 배출 라인(240a, 240b, 240c)이 연결되어 있다. 배출 라인(240a, 240b, 240c)은 커버(220)의 양측 하부에 연결되어 수직 하방으로 각각 연장되는 두 개의 제1배출 라인(240a)과, 각각의 제1배출 라인(240a)의 일측 단부와 연결되어 수평으로 연장되며 일체로 이루어지는 제2배출 라인(240b)과, 제2배출 라인(240b)의 중앙 부위에서 수직 하방으로 연장되어 메인 배출 라인(미도시)과 연결되는 제3배출 라인(240c)으로 이루어진다. 각각의 배출 라인들(240a, 240b, 240c)은 일종의 도관으로 이루어지며, 제3배출 라인(240c)에는 반도체 기판(10)으로부터 비산된 포토레지스트 조성물과 상기 연무의 배출량을 모니터링하기 위한 모니터(242)가 연결되어 있으며, 제3배출 라인(240c)을 개폐하기 위한 개폐 밸브(244)가 설치되어 있다.The lower portion of the cover 220 is connected to the photoresist composition scattered from the semiconductor substrate 10 and the discharge line 240a, 240b, 240c for discharging the mist. The discharge lines 240a, 240b, and 240c are connected to both lower portions of the cover 220, respectively, to extend the first and second downward lines 240a and one end of each of the first discharge lines 240a. A second discharge line 240b connected to each other horizontally and integrally formed, and a third discharge line 240c extending vertically downward from a central portion of the second discharge line 240b and connected to a main discharge line (not shown). ) Each of the discharge lines 240a, 240b, and 240c consists of a kind of conduit, and the third discharge line 240c includes a monitor 242 for monitoring the emission of the photoresist composition and the fumes scattered from the semiconductor substrate 10. ) Is connected, and an on-off valve 244 for opening and closing the third discharge line 240c is installed.
한편, 양측의 제1배출 라인들(240a)과 제2배출 라인(240b)이 연결되는 부위에는 제2배출 라인(240b) 내부에 반도체 기판(10)으로부터 비산된 포토레지스트 조성물 및 상기 연무가 축적되는 것을 방지하기 위한 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부(250)가 연결되어 있다. 압축 공기 공급부(250)는 제1배출 라인들(240a)과 제2배출 라인(240b)이 각각 연결되는 부위에서 제2배출 라인(240b)이 연장된 방향으로 연결된 압축 공기 제공 라인(252)과, 압축 공기 제공 라인(252)에 설치되고, 압축 공기의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(254)와, 유량 제어 밸브(254)의 동작을 제어하기 위한 유량 제어부(256)를 포함한다.Meanwhile, the photoresist composition scattered from the semiconductor substrate 10 and the mist are accumulated in the second discharge line 240b at a portion where the first discharge lines 240a and the second discharge line 240b are connected at both sides. Compressed air supply unit 250 for supplying compressed air for preventing the connection is connected. The compressed air supply unit 250 may include a compressed air providing line 252 connected in a direction in which the second discharge line 240b extends at a portion where the first discharge lines 240a and the second discharge line 240b are connected, respectively. And a flow rate control valve 254 installed in the compressed air providing line 252 and controlling the flow rate of the compressed air, and a flow rate control unit 256 for controlling the operation of the flow rate control valve 254.
제1배출 라인들(240a)과 제2배출 라인(240b)의 각 연결 부위에 연결된 압축 공기 제공 라인(252)은 제2배출 라인(240b)이 연장된 방향으로 연결되며, 수평으로 연장된 제2배출 라인(240b) 내부에 압축 공기를 제공한다. 즉, 반도체 기판(10)으로부터 비산된 포토레지스트 조성물 및 상기 연무가 배출되는 방향으로 압축 공기를 제공함으로서, 수평으로 연장된 제2배출 라인(240b) 내부에 상기 포토레지스트 조성물 및 상기 연무가 축적되는 것을 방지한다. 제1배출 라인들(240a)과 제2배출 라인(240b)이 연결된 각 부위에 연결된 압축 공기 공급 라인(252)은 하나의 라인으로 통합되고, 통합된 부위에 유량 제어 밸브(254)가 설치된다. 또한, 도시되지는 않았으나, 압축 공기 공급 라인(252)은 압축 공기 저장 탱크(미도시)와 연결되어 있다.The compressed air providing line 252 connected to each connection portion of the first discharge lines 240a and the second discharge line 240b is connected in a direction in which the second discharge line 240b extends and extends horizontally. Compressed air is provided inside the two discharge lines 240b. That is, by providing compressed air in the direction in which the photoresist composition and the mist is scattered from the semiconductor substrate 10, the photoresist composition and the mist is accumulated in the horizontally extending second discharge line 240b To prevent them. The compressed air supply line 252 connected to each of the portions connected to the first discharge lines 240a and the second discharge line 240b is integrated into one line, and the flow control valve 254 is installed at the integrated portion. . In addition, although not shown, the compressed air supply line 252 is connected to a compressed air storage tank (not shown).
유량 제어 밸브(254)는 압축 공기에 의해 동작되는 에어 밸브이며, 유량 제어 밸브(254)에는 유량 제어 밸브(254)의 개폐 정도를 제어하기 위한 압축 공기를 제공하는 솔레노이드 밸브(258)가 연결되며, 솔레노이드 밸브(258)는 유량 제어부(256)와 연결된다. 즉, 유량 제어부(256)는 솔레노이드 밸브(258)의 개폐 정도를 제어함으로서, 유량 제어 밸브(254)의 개폐 정도를 제어한다.The flow control valve 254 is an air valve operated by compressed air, and the flow control valve 254 is connected to a solenoid valve 258 which provides compressed air for controlling the degree of opening and closing of the flow control valve 254. The solenoid valve 258 is connected to the flow control unit 256. That is, the flow rate control unit 256 controls the opening and closing degree of the solenoid valve 258, thereby controlling the opening and closing degree of the flow control valve 254.
유량 제어부(256)는 솔레노이드 밸브(258)의 동작 제어를 통해 제2배출 라인(240b) 내부로 제공되는 압축 공기의 유량을 제어할 수 있다. 이때, 제2배출 라인(240b) 내부로 제공되는 압축 공기의 유량은 챔버(202)의 내부 압력과 같은 공정 레시피에 따라 다양하게 조절이 가능하며, 적용되는 공정에 따라서도 조절이 가능하다.The flow rate controller 256 may control the flow rate of the compressed air provided into the second discharge line 240b through the operation control of the solenoid valve 258. In this case, the flow rate of the compressed air provided into the second discharge line 240b may be variously adjusted according to a process recipe such as the internal pressure of the chamber 202, and may be adjusted according to the applied process.
이하, 상기와 같은 반도체 기판 코팅 장치를 사용하여 반도체 기판 상에 포토레지스트 코팅층을 형성하는 방법을 첨부된 도면을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of forming a photoresist coating layer on a semiconductor substrate using the semiconductor substrate coating apparatus as described above will be briefly described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 이송 로봇(미도시)에 의해 반도체 기판(10)이 회전척(210) 상에 놓여지면, 회전척(210) 내부의 진공 라인을 통해 제공되는 진공압에 의해 반도체 기판(10)이 회전척(210) 상에 고정된다. 이때, 커버(220)는 제2구동부에 의해 하강한 상태이며, 반도체 기판(10)이 회전척(210) 상에 놓여지면, 반도체 기판(10)의 주연 부위를 감싸도록 상승한다.First, when the semiconductor substrate 10 is placed on the rotary chuck 210 by a transfer robot (not shown), the semiconductor substrate 10 is rotated by a vacuum pressure provided through a vacuum line inside the rotary chuck 210. Is fixed on the chuck 210. At this time, the cover 220 is in a state of being lowered by the second driving part, and when the semiconductor substrate 10 is placed on the rotary chuck 210, the cover 220 is raised to surround the peripheral portion of the semiconductor substrate 10.
이어서, 제3구동부(232)에 의해 노즐(230)이 반도체 기판(10)의 중앙 부위 상부로 이동되고, 노즐(230)을 통해 포토레지스트 조성물이 반도체 기판(10) 상의 중앙 부위로 제공된다.Subsequently, the nozzle 230 is moved above the central portion of the semiconductor substrate 10 by the third driving portion 232, and the photoresist composition is provided to the central portion on the semiconductor substrate 10 through the nozzle 230.
계속해서, 회전척(210)에 의해 반도체 기판(10)이 회전되면, 반도체 기판(10)의 회전력에 의해 포토레지스트 조성물이 반도체 기판(10)의 주연 부위로 밀려나면서, 반도체 기판(10) 상에 포토레지스트 코팅층을 형성한다. 이때, 포토레지스트 코팅층의 두께는 반도체 기판(10)의 회전 속도와 포토레지스트 조성물의 공급량에 의해 결정되며, 반도체 기판(10)이 회전하는 상태에서 포토레지스트 조성물을 공급하는 것도 가능하다.Subsequently, when the semiconductor substrate 10 is rotated by the rotation chuck 210, the photoresist composition is pushed to the peripheral portion of the semiconductor substrate 10 by the rotational force of the semiconductor substrate 10, and thus on the semiconductor substrate 10. A photoresist coating layer is formed on the substrate. In this case, the thickness of the photoresist coating layer is determined by the rotational speed of the semiconductor substrate 10 and the supply amount of the photoresist composition, and the photoresist composition may be supplied while the semiconductor substrate 10 is rotated.
반도체 기판(10)의 회전력에 의해 반도체 기판(10)의 주연 부위로 밀려나는 포토레지스트 조성물은 반도체 기판의 주연 부위를 이탈하여 비산되고, 비산된 포토레지스트 조성물은 커버(220)에 의해 차단되어 커버(220)의 하부로 이동된다.The photoresist composition pushed out to the peripheral portion of the semiconductor substrate 10 by the rotational force of the semiconductor substrate 10 is scattered by leaving the peripheral portion of the semiconductor substrate, the scattered photoresist composition is blocked by the cover 220 to cover It is moved to the bottom of 220.
상기와 같이 커버(220)의 하부로 이동된 포토레지스트 조성물 및 포토레지스트 조성물로부터 발생된 연무는 커버(220)의 하부에 연결된 배출 라인(240a, 240b, 240c)을 통해 배출된다. 이때, 두 개의 제1배출 라인(240a)과 제2배출 라인(240b)이 각각 연결된 부위에 연결된 압축 공기 공급부(250)를 통해 제공되는 압축 공기에 의해 상기 포토레지스트 조성물 및 상기 연무는 용이하게 배출되며, 제2배출 라인(240b) 내부에 축적되지 않는다.The mist generated from the photoresist composition and the photoresist composition moved to the bottom of the cover 220 as described above is discharged through the discharge line 240a, 240b, 240c connected to the bottom of the cover 220. At this time, the photoresist composition and the mist are easily discharged by the compressed air provided through the compressed air supply unit 250 connected to the two first discharge line 240a and the second discharge line 240b, respectively. And does not accumulate in the second discharge line 240b.
상기와 같이 포토레지스트 코팅층이 형성된 반도체 기판(10)은 상기 포토레지스트 코팅층을 경화시키기 위한 베이크 장치로 이송된다.The semiconductor substrate 10 having the photoresist coating layer formed thereon is transferred to a baking apparatus for curing the photoresist coating layer.
한편, 상기와 같은 반도체 기판 코팅 장치를 사용하여 반도체 기판 상에 포토레지스트 코팅층을 형성하는 코팅 공정이 종료된 후, 반도체 기판의 주연 부위 및 이면 부위에 형성된 코팅층을 제거하기 위한 공정도 상기와 동일한 방법으로 수행될 수 있다. 다만, 반도체 기판의 주연 부위 및 이면 부위로 노즐을 통해 시너 조성물이 제공된다. 이때, 반도체 기판의 주연 부위 및 이면 부위에 코팅된 포토레지스트 코팅층을 제거하기 위한 회전척의 구조는 다양하게 공지되어 있으므로, 여기서는 설명하지 않기로 한다. 즉, 본 발명은 반도체 기판 코팅 장치에 있어서, 포토레지스트 조성물 및 포토레지스트 조성물로부터 발생되는 연무를 용이하게 배출하기 위한 것이며, 회전척, 노즐 등의 구조는 본 발명을 한정하지 않는다.On the other hand, after the coating process of forming a photoresist coating layer on the semiconductor substrate by using the semiconductor substrate coating apparatus as described above is finished, the process for removing the coating layer formed on the peripheral portion and the back portion of the semiconductor substrate is also the same method as above It can be performed as. However, a thinner composition is provided to the peripheral part and the back part of a semiconductor substrate through a nozzle. At this time, since the structure of the rotating chuck for removing the photoresist coating layer coated on the peripheral portion and the back portion of the semiconductor substrate is variously known, it will not be described here. That is, the present invention is for easily discharging the mist generated from the photoresist composition and the photoresist composition in the semiconductor substrate coating apparatus, the structure of the rotary chuck, the nozzle and the like does not limit the present invention.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 반도체 기판을 회전시켜 반도체 기판 상에 포토레지스트 코팅층을 형성하는 공정의 수행 도중에 회전하는 반도체 기판으로부터 비산된 포토레지스트 조성물 및 상기 포토레지스트 조성물로부터 발생된 연무를 배출하기 위한 배출 라인에는 압축 공기를 공급하는 압축 공기 공급부가 연결된다. 상기 압축 공기는 상기 비산된 포토레지스트 조성물 및 상기 연무가 배출 라인 내부에 축적되지 않고, 용이하게 배출되도록 압축력을 제공한다.According to the present invention as described above, during the process of rotating the semiconductor substrate to form a photoresist coating layer on the semiconductor substrate for discharging the photoresist composition scattered from the rotating semiconductor substrate and the mist generated from the photoresist composition The discharge line is connected with a compressed air supply for supplying compressed air. The compressed air provides a compressive force so that the scattered photoresist composition and the mist do not accumulate inside the discharge line and are easily discharged.
따라서, 배출 라인 내부에 축적되는 포토레지스트 조성물에 의해 발생하는 포토레지스트 코팅층의 불균일이 방지되고, 이에 따른 정비 시간이 감소된다.Therefore, non-uniformity of the photoresist coating layer generated by the photoresist composition accumulated inside the discharge line is prevented, and thus maintenance time is reduced.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
Claims (3)
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Family Applications (1)
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