KR20060032674A

KR20060032674A - 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치

Info

Publication number: KR20060032674A
Application number: KR1020040081565A
Authority: KR
Inventors: 이종화; 박진준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-04-18
Also published as: TW200618128A; KR100643494B1; US20060075965A1; CN1766734A; DE102005048262A1; US7685963B2; JP2006114906A

Abstract

본 발명은 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 디스펜스 펌프에 의하여 용기로부터 포토레지스트를 압송하여 공급 라인을 거쳐 필터를 통과시키면서 필터링되도록 하고, 필터링된 포토레지스트는 분사 노즐을 통해 웨이퍼에 분사되도록 하는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치에 있어서, 상기 디스펜스 펌프의 직전방으로 상기 공급 라인에는 기포 제거 수단이 구비되도록 하는 구성으로서, 포토레지스트의 유동 중 발생되는 크고 작은 기포들과 이물질들은 최대한 걸러지게 하여 웨이퍼(W)에서는 양질의 포토레지스트가 공급될 수 있도록 하며, 이물질 제거용 필터(40)에서의 유동 부하를 최대한 제거시켜 디스펜스 펌프(30)에 의하여 항상 일정하고 안정된 압력으로 포토레지스트가 분사되게 함으로써 웨이퍼(W)에서 포토레지스트를 균일한 두께로서 도포되도록 하여 정확한 패턴 구현이 가능토록 한다.

포토레지스트, 기포 제거, 디스펜스, 차지

Description

반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치{Apparatus for dispensing of photoresist for manufacturing semiconductor}

도 1은 종래의 반도체 제조를 위한 포토레지스트의 디스펜싱장치를 도시한 작용 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 포토레지스트의 디스펜싱장치의 제1 실시예를 도시한 작용 흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 기포 제거 필터를 구체적으로 예시한 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 포토레지스트의 디스펜싱장치의 제2 실시예를 도시한 작용 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 용기 20 : 공급 라인

30 : 디스펜스 펌프 40 : 이물질 제거용 필터

50 : 분사 노즐 60 : 차지 펌프(제1 차지 펌프)

70 : 기포 제거 필터 80 : 버퍼 탱크(제2 버퍼 탱크)

90 : 컨트롤러 100 : 제1 버퍼 탱크

110 : 제2 차지 펌프

본 발명은 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토레지스트의 공급 라인에서 발생되는 입자가 비교적 큰 기포(bubble)에서부터 미세한 입자인 미세 기포(micro bubble)를 디스펜스 펌프에 도달하기 이전에 제거되도록 하여 웨이퍼 표면으로의 안정된 디스펜싱이 이루어질 수 있도록 하는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체는 확산공정, 포토공정, 식각공정, 임플란트공정 및 증착공정 등의 다양한 작업공정을 통해서 제조되며, 이러한 일련의 공정들을 순차적으로 반복 수행함으로써 반도체 장치를 제조하게 된다.

이와 같은 다양한 공정들을 수행하면서 기본적으로 웨이퍼의 표면에 패턴 형성을 위하여 선행되는 공정이 포토공정과 식각공정이다.

포토공정은 웨이퍼의 표면에 포토 마스크를 형성하는 공정이고, 이 포토 마스크를 이용하여 식각공정에서 직접 웨이퍼 표면을 식각하여 패턴을 형성하게 되는 것이다.

이러한 패턴 형성을 위한 공정 수행에서 특히 포토공정에는 포토 마스크 형성을 위한 포토레지스트라는 캐미컬이 필수적으로 사용되며, 이 포토레지스트는 별도의 디스펜싱장치를 통해서 웨이퍼의 표면에 일정량씩 공급되어 미세한 두께로 도포되도록 하고 있다.

도 1은 반도체 제조 장치에서 일반적으로 적용되고 있는 포토레지스트의 디스펜싱장치를 예시한 블록 구조도이다.

도시한 바와 같이 포토레지스트는 통상 하나 이상의 종류가 각 개별 용기(10, bottle)에 일정량씩 채워지고, 용기(10)에 채워진 포토레지스트는 디스펜스 펌프(30)에 의해 공급 라인(20)을 통해 강제 펌핑되며, 이렇게 펌핑된 포토레지스트는 필터(40)를 거치면서 이물질이 제거되게 한 다음 분사 노즐(50)을 통하여 웨이퍼(W)에 분사된다.

웨이퍼(W)에 포토레지스트를 분사하는데 있어 가장 중요한 것은 포토레지스트를 웨이퍼(W)에 균일하게 도포되도록 하는 것이다.

그리고 웨이퍼(W)에 도포되는 포토레지스트가 균일한 두께로 도포되더라도 그 자체에 이물질이 끼여있게 되면 포토 마스크의 불량을 초래하게 되어 후속 공정 즉 식각 공정에서 패턴 불량이 발생하게 된다.

따라서 디스펜스 펌프(30)에 의해 강제 압송되는 포토레지스트는 이물질 제거용 필터(40)를 통해 이물질이 걸러지게 한 후 분사 노즐(50)을 통하여 분사되도록 하고 있다.

또한 이러한 디스펜싱장치에는 포토레지스트에 포함된 이물질 외에도 분사 노즐(50)을 통한 정량 분사에 악영향으로 작용하면서 포토 마스크의 불량 요인으로 작용하는 원인 중 하나가 공급 라인(20)에서 발생되는 기포(bubble)이다.

특히 최근의 반도체 기술 동향이 더욱 미세한 디자인 룰을 요구하고 있으므로 공급 라인(20)에서 발생되는 미세한 기포에 의해서도 패턴 형성에는 지대한 영 향을 주게 된다.

이처럼 공급 라인(20)에서 발생되는 기포는 현재 이물질들과 함께 기포 제거용 필터(40)에 의해서 걸러지도록 하고 있으므로 기포에 의한 영향, 즉 패턴 불량이 최소화되도록 하고 있다.

하지만 하나의 필터(40)를 통해서만 이물질과 함께 기포를 동시에 걸러지도록 하다 보면 기포가 수막을 형성하면서 필터(40) 내부에서 포토레지스트의 유동 부하로 작용하게 되므로 필터(40)를 통과하는 유량이 디스펜스 펌프(30)에 의한 펌핑 유량에 비해 급격히 저하되는 폐단이 발생된다.

따라서 필터(40)를 통과하는 유량이 기포의 저항에 의해 저감되면서 분사 노즐(50)을 통해 분사되는 포토레지스트의 유량이 갑자기 줄어들게 되고, 웨이퍼에의 공급 유량이 불균일해지게 된다.

또한 용기(10)로부터 포토레지스트를 펌핑하는 디스펜스 펌프(30)는 용기(10)로부터의 펌핑보다는 분사 노즐(50)을 통해 분사하는 포토레지스트의 분사 압력에 펌핑압이 맞추어지도록 하고 있으므로 용기(10)로부터의 펌핑압은 약할 수밖에 없으며, 이러한 펌핑압은 특히 용기(10)로부터 디스펜스 펌프(30)에 이르는 공급 라인(20)의 길이에도 영향을 받게 된다.

이와 같이 포토레지스트를 디스펜스 펌프(30)에 의해 유동시키게 되면 공급 라인(20)에서 포토레지스트들간에는 자연스럽게 기포가 생성되는 동시에 생성된 기포들의 핵 확산 작용에 의해 공급 라인(20)의 일부에서는 포토레지스트가 전혀 없는 기포만으로 이루어지는 공간이 형성되기도 하므로 분사 노즐(50)을 통해 분사되 는 포토레지스트의 유량이 불안정해지는 동시에 웨이퍼에 도포되는 포토레지스트의 도포 두께가 일정치 못하게 되면서 포토 마스크의 형성 불량 및 웨이퍼에서의 패턴 불량을 초래하기도 한다.

특히 최근의 반도체 패턴은 점차 더욱 미세한 디자인 룰을 요구하면서 고밀도화와 고집적화로 되고 있는 추세이므로 이러한 변화 추세에서 포토레지스트에 잔류하는 크고 작은 기포는 특히 패턴 형성에 지대한 악영향을 미치는 원인이 되기도 한다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 공급 라인에서 발생되는 크고 작은 기포를 디스펜스 펌프에 도달하기 전에 완벽하게 제거되게 함으로써 분사 노즐로 유도되는 포토레지스트의 공급량이 항상 일정하게 유지되도록 하면서 분사 노즐로의 공급량이 부족 하게 되면 즉각적으로 공정 수행이 중단되도록 하여 공정 불량 및 제품 불량이 최소화되도록 하는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 디스펜스 펌프에 의하여 용기로부터 포토레지스트를 압송하여 공급 라인을 거쳐 이물질 제거용 필터를 통과시키면서 필터링되도록 하고, 필터링된 포토레지스트는 분사 노즐을 통해 웨이퍼에 분 사되도록 하는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치에 있어서, 상기 디스펜스 펌프의 직전방으로 상기 공급 라인에는 기포 제거 수단이 구비되도록 하는 것이다.

즉 본 발명은 용기로부터 압송되는 포토레지스트는 이물질 제거용 필터를 통하여 이물질이 제거되게 하고, 이 이물질 제거용 필터에는 기포가 유도되지 않도록 포토레지스트의 압송수단인 디스펜스 펌프의 직전방에서 공급 라인에 기포 제거 수단이 구비되도록 하는 것이다.

이러한 기포 제거 수단으로의 구체적인 구성에 따른 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예를 도시한 것이다.

일정량의 포토레지스트가 저장되는 용기(10)와, 이 용기(10)로부터 포토레지스트를 강제 유동시키는 공급 라인(20)과, 공급 라인(20)을 통해 포토레지스트를 펌핑하여 유동시키는 펌핑 수단인 디스펜스 펌프(30)와, 디스펜스 펌프(30)에 의해 강제 압송되는 포토레지스트에 포함된 이물질을 거르도록 하는 이물질 제거용 필터(40)와, 이물질 제거용 필터(40)을 통과하면서 필터링된 포토레지스트를 웨이퍼(W)에 일정량씩 토출시키는 분사 노즐(50)을 구비하는 구성은 종전의 디스펜싱장치와 대동소이하다.

이와 같은 구성에서 본 실시예는 디스펜스 펌프(30)의 직전방측 이물질 제거용 필터(40)와 대응되는 방향의 공급 라인(20)에 기포 제거 수단이 구비되도록 하는 것이다.

이때의 기포 제거 수단은 크게 차지 펌프(60, charge pump)와 기포 제거 필터(70)와 버퍼 탱크(80)를 포함하는 구성이다.

차지 펌프(60)는 용기(10)로부터 포토레지스트를 강제적으로 압송시키기 위해 구비되는 구성으로, 특히 차지 펌프(60)는 디스펜스 펌프(30)에 비해 더 큰 펌핑 압력을 갖도록 하는 것이 가장 바람직하다. 즉 디스펜스 펌프(30)는 분사 노즐(50)을 통해서 포토레지스트를 웨이퍼(W)에 토출시키는 압력 정도의 펌핑 압력이 필요하나 차지 펌프(60)는 우선 용기(10)로부터 차지 펌프(60)까지 빠른 속도로 포토레지스트가 압송되게 함으로써 공급 라인(20)에서의 기포 생성이 최소화되도록 하는 것이다.

기포 제거 필터(70)는 차지 펌프(60)에 의해 강한 펌핑력으로 압송되는 포토레지스트를 통과시키면서 포토레지스트에 포함되어 있는 기포를 걸러질 수 있도록 하는 멤브레인을 내장한 구성이다.

또한 이때의 기포 제거 필터(70)는 도 3에서와 같이 내부에서 일측으로 가는 유입관(72a)과 유출관(72b)을 가지며, 이들 유입관(72a)과 유출관(72b)의 사이에는 보다 큰 직경의 멤브레인(72c)이 연결되고, 이 멤브레인(72c)에는 기포만을 제거하는 탈기관(72d)이 연결되는 구성으로 이루어지게 할 수도 있다.

이러한 구성에 따른 기포 제거 필터(70)를 포토레지스트가 통과하게 되면 우선 직경이 작은 유입관(72a)을 통해 포토레지스트가 유도되다 유입관(72a)보다 직경이 큰 멤브레인(72c)으로 유도되면서 유입관(72a)을 통해 고압으로 유입되던 포토레지스트가 내경을 보다 확장시킨 저압의 멤브레인(72c)에서 급격한 압력차로 인 하여 포토레지스트로부터 크고 작은 기포들이 빠져나오게 된다.

이때 멤브레인(72c)에서는 포토레지스트로부터 크고 작은 기포들을 분리되게 하여 포토레지스트는 유출관(72b)을 통해 배출이 되는 반면 크고 작은 기포들은 탈기관(72d)을 통하여 제거된다.

한편 차지 펌프(60)의 펌핑 압력에 영향은 받는 기포 제거 필터(70)의 멤브레인(72c)은 디스펜스 펌프(30)의 펌핑 압력에 영향을 받는 이물질 제거용 필터(40)에 내장되는 멤브레인보다는 더욱 강한 강성을 갖도록 하는 것이 보다 바람직하다.

버퍼 탱크(80)는 기포 제거 필터(70)를 통과하여 유도되는 포토레지스트를 일정량 저장되도록 하여 디스펜스 펌프(30)로 항상 일정량이 안정되게 공급되도록 하는 구성이다.

이때 버퍼 탱크(80)에는 복수의 레벨 센서(82a)(82b)(82c)가 장착되도록 하고, 이들 레벨 센서(82a)(82b)(82c)는 저장되는 포토레지스트의 상사점과 하사점 및 충전점을 감지하도록 한다.

또한 이들 각 레벨 센서(82a)(82b)(82c)는 컨트롤러(90)에 연결되면서 각 레벨 센서(82a)(82b)(82c)로부터 감지되는 신호에 의해 차지 펌프(60)의 구동과 함께 메인 컨트롤러를 통하여 설비의 구동 자체가 단속되도록 한다.

한편 본 실시예에서 차지 펌프(60)로부터 이물질 제거용 필터(40)에 이르는 구성은 하나의 유니트로 형성하여 분사 노즐(50)에 근접시켜 구비되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

이와 같은 구성의 본 실시예는 차지 펌프(60)의 구동에 의해서 용기(10)로부터 포토레지스트를 강제적으로 압송시켜 기포 제거 필터(70)를 통과시키면서 크고 작은 입자의 기포가 걸러질 수 있도록 한다.

기포 제거 필터(70)를 통과한 포토레지스트는 버퍼 탱크(80)에 채워지고, 버퍼 탱크(80)에 채워진 포토레지스트는 디스펜스 펌프(30)의 구동에 의해 일정한 유량씩 압송되어 이물질 제거용 필터(40)를 통과하면서 미세한 이물질들이 제거되도록 한 후 분사 노즐(50)을 통하여 일정량씩 웨이퍼(W)에 토출되도록 하는 것이다.

이러한 작용 중 만일 버퍼 탱크(80)에 채워진 포토레지스트가 웨이퍼(W)에 도포되면서 유량이 점차 줄어들어 버퍼 탱크(80)의 하사점에 까지 내려가 하사점 레벨 센서(82a)에서 유량이 감지되면 컨트롤러(90)에서는 메인 컨트롤러에 설비의 구동 중단 신호를 전달하고, 유량 부족에 의해 설비의 구동이 중단되면 버퍼 탱크(80)에 잔류하고 있던 포토레지스트는 드레인 밸브(81)를 통해 강제 배출시켜 새롭게 충전시킬 수 있도록 버퍼 탱크(80)를 비운다.

그리고 공정 수행 중 차지 펌프(60)에 의해 펌핑되어 충전되는 포토레지스트가 버퍼 탱크(80)에서 상사점의 위치에 까지 도달하면 레벨 센서(82b)가 이를 감지하여 감지된 신호를 컨트롤러(90)에 전달하게 되면 잠시 차지 펌프(60)의 구동을 중단시켜 버퍼 탱크(80)로 포토레지스트가 더이상 충전되지 않도록 한다.

이때 분사 노즐(50)에서는 버퍼 탱크(80)에서의 포토레지스트의 유량과는 무관하게 지속적으로 포토레지스트를 토출시키게 되므로 포토레지스트의 충전이 중단된 상태에서 계속해서 포토레지스트를 토출시키게 되면 버퍼 탱크(80)에서의 유량 은 급격하게 줄어들게 되고, 충전점에 위치한 레벨 센서(82c)를 통해 감지될 정도로 유량이 감소되면 컨트롤러(90)에서는 다시 차지 펌프(60)가 구동되도록 하여 재차 버퍼 탱크(80)로 포토레지스트가 채워질 수 있도록 한다.

따라서 차지 펌프(60)의 구동을 단속하여 항상 버퍼 탱크(80)에서 포토레지스트의 유량이 충전점과 상사점 사이를 유지하도록 하면 디스펜스 펌프(30)에 의하여 포토레지스트를 분사 노즐(50)을 통하여 안정되게 토출시킬 수가 있게 된다.

다만 버퍼 탱크(80)에서 포토레지스트의 유량이 지나치게 줄어들게 되면 하사점 레벨 센서(82a)에서 이를 감지하여 컨트롤러(90) 및 메인 컨트롤러에 의해서 설비 전체의 구동을 중단시키도록 한다.

한편 포토레지스트를 다른 종류로 교체시키고자 할 때에는 특히 설비의 구동을 완전 중지시킨 상태에서 이미 공정 라인내에 채워진 포토레지스트는 종전과 마찬가지로 각 드레인 밸브(41)(71)(81)를 통해 배출되도록 하며, 이때에는 별도의 강력한 석션 펌프를 사용하게 된다.

이러한 본 실시예에 따라 포토레지스트를 웨이퍼(W)에 디스펜싱시키게 되면 분사 노즐(50)을 통하여 토출되는 포토레지스트를 항상 정량으로 유지시킬 수가 있을 뿐만 아니라 포토레지스트에는 공정 수행에 영향을 미칠 수 있는 미세한 기포 즉 마이크로 기포 조차도 포함되지 않도록 함으로써 공정 수행 또는 제품 불량을 미연에 방지시킬 수가 있도록 한다.

그리고 전술한 실시예와는 달리 본 발명은 도 4에서와 같은 구성으로도 실시가 가능하다.

즉 일정량의 포토레지스트가 저장되는 하나 이상의 용기(10)와, 이 용기(10)로부터 압송되는 포토레지스트를 일정한 압력으로 분사 노즐(50)을 통해 분사되게 하는 디스펜스 펌프(30)와, 이 디스펜스 펌프(30)의 직전방측으로 이물질 제거용 필터(40)와 대응되는 방향의 공급 라인(20)에 기포 제거 수단이 구비되도록 하는 구성은 전술한 실시예에서와 대동소이하다.

다만 본 실시예에서의 기포 제거 수단은 제1 차지 펌프(60)와 제1 버퍼 탱크(100)와 기포 제거 필터(70)와 제2 차지 펌프(110)와 제2 버퍼 탱크(80)를 포함하는 구성으로 이루어지도록 하는 것이다.

제1 차지 펌프(60)는 용기(10)로부터 포토레지스트를 강제 압송시키는 작용을 하며, 분사 노즐(50)을 통해 웨이퍼에 포토레지스트를 디스펜싱하는 디스펜스 펌프(30)에 비해서는 더 큰 펌핑 압력을 갖도록 하는 것이 보다 바람직하다.

제1 버퍼 탱크(100)는 제1 차지 펌프(60)에 의해 유도되는 포토레지스트의 유량을 항상 일정 범위로 유지하도록 하는 구성이며, 이를 위해 제1 버퍼 탱크(100)에는 저장되는 포토레지스트의 용량을 감지하기 위한 복수의 레벨 센서, 즉 하사점 레벨 센서(102a)와 상사점 레벨 센서(102b) 및 충전점 레벨 센서(102c)가 구비되도록 한다.

기포 제거 필터(70)는 제1 버퍼 탱크(100)에 저장되어 있는 포토레지스트를 일정량씩 통과되게 함으로써 포토레지스트로부터 기포를 분리시켜 기포만을 제거시킨 상태에서 순수한 포토레지스트만 유동하도록 하는 구성으로, 이때의 기포 제거 필터(70)에는 이물질 제거용 필터(40)보다는 보다 강한 강성을 갖는 멤브레인이 구 비되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

한편 이러한 기포 제거 필터(70)는 전기한 실시예의 도 3에서와 같이 내부로 가는 유입관(72a)과 유출관(72b)을 가지며, 이들 유입관(72a)과 유출관(72b)의 사이에는 보다 큰 직경의 멤브레인(72c)이 연결되고, 이 멤브레인(72c)에는 기포만을 제거하는 탈기관(72d)이 연결되는 구성으로 이루어지게 할 수도 있다.

제2 차지 펌프(110)는 제1 버퍼 탱크(100)에 채워지는 포토레지스트를 기포 제거 필터(70)를 통과하면서 기포가 제거되도록 하여 기포 제거 필터(70)를 통과한 포토레지스트에서 더 이상 기포가 발생되지 않도록 보다 빠르게 포토레지스트를 유동시키게 하는 구성이다.

제2 버퍼 탱크(80)는 제2 차지 펌프(110)에 의하여 강제 펌핑되어 온 포토레지스트를 재차 일정한 유량만큼 저장되도록 하는 구성으로, 제2 버퍼 탱크(80)에서 포토레지스트는 복수의 레벨 센서, 즉 하사점 레벨 센서(82a)와 상사점 레벨 센서(82b)와 충전점 레벨 센서(82c)에 의해 충전량이 감지되도록 한다.

그리고 각 레벨 센서(82a)(82b)(82c)는 컨트롤러(90)에 연결되어 각 레벨 센서(82a)(82b)(82c)로부터 감지되는 신호에 의해 제1 차지 펌프(60)와 제2 차지 펌프(110)의 구동 및 메인 컨트롤러를 통한 설비의 구동도 단속되도록 한다.

한편 본 실시예에서도 제1 차지 펌프(60)로부터 제1 버퍼 탱크(100)와 기포 제거 필터(70)와 제2 차지 펌프(110)와 필터(40)에 이르는 구성을 분사 노즐(50)에 근접되게 하여 하나의 어셈블리로서 구비되게 하는 것이 보다 바람직하다.

이와 같은 구성에 따라 제1 차지 펌프(60)의 구동에 의해서 용기(10)로부터 포토레지스트를 강제적으로 압송시켜 제1 버퍼 탱크(100)와 기포 제거 필터(70)를 통과시키면서 크고 작은 기포들이 모두 걸러지거나 제거되도록 하는 것이다.

즉 제1 버퍼 탱크(100)와 기포 제거 필터(70)를 통과하면서 특히 기포 제거 필터(70)의 유입관(72a)을 통해 고압으로 유입되던 포토레지스트가 내경을 보다 확장시킨 저압의 멤브레인(72c)에서 급격한 압력차로 인해 포토레지스트로부터 크고 작은 기포들이 빠져나오게 된다.

크고 작은 기포들이 빠져나오면서 포토레지스트로부터 걸러지게 되어 분리되면 제2 차지 펌프(110)에 의해서 다시 제2 버퍼 탱크(80)로 기포가 제거된 포토레지스트가 채워지도록 하고, 제2 버퍼 탱크(80)에 채워지게 되는 포토레지스트는 디스펜스 펌프(30)의 구동에 의해 일정한 유량씩 압송되도록 하여 필터(40)를 통과하면서 다시 미세한 이물질들이 제거되게 한 후 분사 노즐(50)을 통하여 일정량씩 웨이퍼(W)에 토출되도록 하는 것이다.

이때 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)에 채워지는 포토레지스트는 웨이퍼(W)에의 디스펜싱 공정에 의해서 점차 소모되어 유량이 줄어들게 되고, 만일 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)의 하사점에 까지 유량이 내려가게 되면 하사점에 위치한 레벨 센서(101a)(82a)에 의해 유량이 감지되면서 컨트롤러(90)에서는 메인 컨트롤러에 설비의 구동 중단 신호를 전달하게 된다.

그리고 설비의 구동이 중단되면 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)에 잔류하는 포토레지스트는 각 드레인 밸브(101)(81)를 통하여 강제 배출되도록 하여 설비를 재가동시에는 새로운 포토레지스트가 충전되도록 한다.

그리고 공정 수행 중에 제1 차지 펌프(60)와 제2 차지 펌프(110)에 의해 펌핑되어 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)에 충전되는 포토레지스트는 상사점의 위치에 까지 도달하면 상사점 레벨 센서(101b)(82b)가 이를 감지하고, 감지된 신호는 컨트롤러(90)에 전달하여 제1 차지 펌프(60)와 제2 차지 펌프(110)의 구동이 잠시 중단되도록 한다.

또한 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)에 포토레지스트가 충전되는 과정에서 포토레지스트는 지속적으로 웨이퍼(W)에 도포되므로 이들 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)에서의 포토레지스트의 유량은 점차 감소하게 된다. 이렇게 유량이 감소되면서 충전점 레벨 센서(101c)(82c)를 통해 유량이 감지되면 이 신호에 의해 컨트롤러(90)에서는 다시 제1 차지 펌프(60)와 제2 차지 펌프(110)가 구동되도록 하여 재차 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)에 포토레지스트가 채워질 수 있도록 한다.

따라서 포토레지스트는 항상 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)의 충전점과 상사점 사이에서 유량이 유지되고, 제2 버퍼 탱크(80)에 채워진 포토레지스트는 디스펜스 펌프(30)에 의해서 분사 노즐(50)를 통해 안정되게 토출되도록 한다.

특히 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)에서 각각 포토레지스트가 지나치게 줄어들어 유량이 하사점 위치에까지 내려가 하사점 레벨 센서(101a)(82a)에 의해 감지되면 컨트롤러(90)를 통해 전체 설비 구동이 중단되게 함으로써 포토레지스트의 공급량 부족에 따른 공정 및 웨이퍼 불량이 사전에 방지되도록 한다.

이와 같은 포토레지스트의 디스펜싱 과정에서 본 실시예는 제1 차지 펌프(60)와 제2 차지 펌프(110)를 통해 포토레지스트를 보다 빠르게 유동시켜 포토레지스트의 유동 중 기포 발생이 미연에 방지되도록 하는 것이다.

또한 크고 작은 기포들이 기포 제거 필터(70)에 의해 여과되면서 이물질 여과용 필터(40)에는 순수한 포토레지스트만이 유입되어 포토레지스트에 포함되어 있는 이물질들이 완벽하게 제거되게 함으로써 분사 노즐(50)을 통하여 양질의 포토레지스트만이 웨이퍼(W)에 디스펜싱되도록 한다.

또한 포토레지스트를 보다 빠르게 유동시키는 동시에 제1 버퍼 탱크(100)와 제2 버퍼 탱크(80)에서는 이를 각각 버퍼링되게 하여 포토레지스트가 과공급되거나 부족해짐에 따른 공급 불량 및 공정 불량이 방지되도록 한다.

한편 포토레지스트를 다른 종류로 교체시키고자 할 때에도 전기한 실시예에서와 마찬가지로 설비의 구동을 완전 중지시킨 상태에서 이미 공정 라인내에 채워진 포토레지스트는 종전과 마찬가지로 각 드레인 밸브(41)(71)(81)를 통해 배출되도록 하며, 별도의 강력한 석션 펌프를 사용하여 라인 전체에서 완벽하게 제거되도록 한다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 용기(10)로부터 강제 송출되는 포토레지스트의 유동 속도를 더욱 증대시킴으로써 유동 중 발생되는 크고 작은 기포들을 최대한 억제 및 저감시키고, 비록 발생되는 기포는 기포 제거 필터(70)와 이물질 제거용 필터(40)를 통과하면서 완벽하게 제거되도록 하여 웨이퍼(W)에서는 양질의 포토레지스트가 공급될 수 있도록 하며, 이물질 제거용 필터(40)에서의 유동 부하를 최대한 제거시켜 디스펜스 펌프(30)에 의하여 항상 일정하고 안정된 압력으로 포토레지스트가 분사되도록 하고, 웨이퍼(W)에 포토레지스트를 균일한 두께로서 도포되도록 하여 정확한 패턴 구현이 가능토록 한다.

이와 같이 본 발명은 포토레지스트의 도포 공정 중 패턴 형성에 가장 영향을 주게 되는 크고 작은 기포들를 효과적으로 제거하면서 분사 노즐(50)을 통해 항상 일정한 유량 및 압력으로 포토레지스트를 토출되게 함으로써 더욱 미세해지는 디자인 룰의 패턴 구현에도 적절히 대응할 수 있도록 하는 동시에 제품에 대한 상품성과 신뢰성을 증대시키고, 제품의 생산성 향상이 기대되는 매우 유용한 효과를 제공한다.

Claims

디스펜스 펌프에 의하여 용기로부터 포토레지스트를 압송하여 공급 라인을 거쳐 필터를 통과시키면서 필터링되도록 하고, 필터링된 포토레지스트는 분사 노즐을 통해 웨이퍼에 분사되도록 하는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치에 있어서,

상기 디스펜스 펌프의 직전방측에서 공급 라인에 구비되어 상기 용기로부터 포토레지스트를 강제적으로 압송하는 차지 펌프와;

상기 차지 펌프의 후방에서 상기 차지 펌프에 의해 강한 펌핑력으로 압송되는 포토레지스트를 통과시키면서 포토레지스트에 포함되어 있는 크고 작은 기포를 제거하도록 구비되는 기포 제거 필터; 및

상기 기포 제거 필터를 통과하여 유도되는 포토레지스트를 일정량 저장하면서 상기 디스펜스 펌프로 항상 일정량의 포토레지스트가 안정되게 공급되도록 하는 제2 버퍼 탱크;

를 포함한 구성인 반도체 제조용 포토지스트의 디스펜싱장치.
제 1 항에 있어서, 상기 차지 펌프는 상기 디스펜스 펌프보다 큰 펌핑 압력을 갖는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기포 제거 필터는 상기 이물질 제거용 필터보다는 상기 차지 펌프의 펌핑 압력에 충분히 견딜 수 있도록 보다 강한 강성을 갖는 멤브레인을 갖는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
제 3 항에 있어서, 상기 기포 제거 필터는 내부에서 일측으로 가는 유입관과 유출관을 가지며, 이들 유입관과 유출관의 사이에는 보다 큰 직경의 멤브레인이 연결되고, 이 멤브레인에는 기포만을 제거하는 탈기관이 연결되는 구성인 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
제 1 항에 있어서, 상기 버퍼 탱크에는 내부에 충전되는 포토레지스트 유량의 상사점과 하사점 및 충전점을 감지하도록 하는 복수의 레벨 센서가 장착되는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
제 1 항에 있어서, 상기 차지 펌프로부터 상기 기포 제거 필터와 상기 버퍼 탱크와 상기 디스펜스 펌프 및 상기 필터는 상기 분사 노즐에 근접하여 하나의 어셈블리로 구비되는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
디스펜스 펌프에 의하여 용기로부터 포토레지스트를 압송하여 공급 라인을 거쳐 필터를 통과시키면서 필터링되도록 하고, 필터링된 포토레지스트는 분사 노즐을 통해 웨이퍼에 분사되도록 하는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치에 있어서,

상기 디스펜스 펌프의 직전방측에서 공급 라인에 구비되어 상기 용기로부터 포토레지스트를 강제적으로 압송하는 제1 차지 펌프와;

상기 제1 차지 펌프에 의해 유도되는 포토레지스트를 항상 일정 유량으로 유지되도록 하는 제1 버퍼 탱크와;

상기 제1 버퍼 탱크의 후방에서 상기 차지 펌프에 의해 강한 펌핑력으로 압송되는 포토레지스트를 통과시키면서 포토레지스트에 포함되어 있는 기포 및 마이크로 기포를 제거하는 기포 제거 필터와;

상기 제1 버퍼 탱크에 채워지는 포토레지스트를 상기 기포 제거 필터를 통해 기포가 제거되도록 하면서 통과되게 하는 제2 차지 펌프와;

상기 기포 제거 필터를 통과하여 유도되는 포토레지스트를 일정량 저장하면서 상기 디스펜스 펌프로 항상 일정량의 포토레지스트가 안정되게 공급되도록 하는 버퍼 탱크;

를 포함한 구성인 반도체 제조용 포토지스트의 디스펜싱장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제1 차지 펌프는 상기 디스펜스 펌프보다 큰 펌핑 압력을 갖는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
제 7 항에 있어서, 상기 기포 제거 필터는 이물질들 제거용 상기 필터보다는 강한 강성을 갖는 멤브레인을 갖는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
제 7 항에 있어서, 상기 기포 제거 필터는 내부에서 일측으로 가는 유입관과 유출관을 가지며, 이들 유입관과 유출관의 사이에는 보다 큰 직경의 멤브레인이 연결되고, 이 멤브레인에는 기포만을 제거하는 탈기관이 연결되는 구성인 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제1 버퍼 탱크와 제2 버퍼 탱크에는 내부에 충전되는 포토레지스트 유량의 상사점과 하사점 및 충전점을 감지하도록 하는 복수의 레벨 센서가 장착되는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.
제 7 항에 있어서, 상기 제1 차지 펌프로부터 상기 제1 버퍼 탱크와 상기 기 포 제거 필터와 상기 제2 차지 펌프와 상기 제2 버퍼 탱크와 상기 디스펜스 펌프 및 상기 필터는 상기 분사 노즐에 근접하여 하나의 어셈블리로 구비되는 반도체 제조용 포토레지스트의 디스펜싱장치.