KR20070014576A - 에지 비드 제거 장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 웨이퍼의 에지 부위의 포토레지스트 막을 제거하기 위한 에지 비드 제거 장치에 있어서, 회전척 상에 포토레지스트 막이 형성된 웨이퍼가 지지되고, 상기 회전척의 의해 회전한다. 시너 공급 노즐은 상기 웨이퍼 상부에 구비되어 상기 웨이퍼의 에지 부위로 시너를 제공하여 상기 웨이퍼의 에지 부위의 포토레지스트 막을 선택적으로 제거한다. 이때, 상기 웨이퍼 에지 부위의 포토레지스트 막을 제거한 후 상기 노즐은 회전척으로부터 외측으로 이동되는데, 상기 노즐을 보호하기 위하여 노즐 보호부를 더 포함한다.

Description

에지 비드 제거 장치{Edge Bead Removal Apparatus}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에지 비드 제거 장치를 포함하는 웨이퍼 가공 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 가공 장치의 시너 공급 노즐을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 에지 비드 제거 장치 100 : 공정 챔버
102 : 회전척 104 : 회전축
106 : 보울 110 : 코팅 물질 공급부
112 : 코팅 물질 공급 노즐 114 : 제1 이송 암
120 : 시너 공급부 122 : 시너 공급 노즐
124 : 제2 이송 암 130 : 시너 공급 노즐 보호부
본 발명은 웨이퍼 가공 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 포토레지스트 막이 코팅된 웨이퍼의 에지 부위의 포토레지스트 막을 선택적으로 제거하기 위한 에지 비드 제거 장치를 포함하는 웨이퍼 가공 장치에 관한 것이다.
근래에 반도체 제조 기술은 정보 통신 기술의 비약적인 발전에 따라 집적도, 신뢰도 및 처리 속도 등을 향상시키는 방향으로 발전되고 있다. 상기 반도체는 실리콘 단결정으로부터 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼를 제작하고, 상기 반도체 기판 상에 막을 형성하고, 상기 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다.
상기와 같이 반도체 기판 상에 패턴을 형성시키기 위한 단위 공정들 중에서 포토리소그래피 공정은, 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트(photo resist) 막을 코팅하고 이를 경화시키는 공정과, 반도체 웨이퍼 상에 코팅된 포토레지스트 막을 원하는 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위한 노광 공정 및 현상 공정을 포함한다.
일반적으로 상기 포토레지스트 막 코팅 공정은 먼저, 반도체 웨이퍼를 회전척 상에 올려놓은 다음, 상기 반도체 웨이퍼 상의 중심 부위에 포토레지스트 용액을 공급하고, 상기 반도체 웨이퍼를 회전시킨다. 상기 반도체 웨이퍼 상의 중심 부위에 공급된 포토레지스트 용액은 원심력에 의해 외주 방향으로 분산되어 상기 반도체 웨이퍼 상에 균일하게 도포되며, 후속하는 소프트 베이크 공정을 통해 경화됨으로써 상기 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트 막이 코팅된다.
이때, 상기 반도체 웨이퍼의 에지 부위에 형성된 포토레지스트 막은 후속 공정에서 박리될 수 있으며, 상기 에지 부위의 포토레지스트 막의 박리에 의해 발생된 파티클과 같은 오염 물질에 의해 웨이퍼의 오염 또는 제조 공정 설비의 오염이 발생될 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상기 포토레지스트 막이 형성된 반도체 웨이퍼를 회전시키면서 상기 반도체 웨이퍼의 에지 부위에 시너(thinner)를 분사하여 상기 에지 부위의 포토레지스트 막을 제거하는 EBR(edge bead removal) 공정을 수행한다.
여기서, 상기 포토레지스트 막 형성 및 EBR 공정을 수행하기 위한 장치를 살펴보면, 반도체 웨이퍼를 지지하고 회전시키기 위한 회전척과, 상기 웨이퍼로 포토레지스트 용액을 제공하기 위한 코팅 용액 공급부와, 상기 회전척을 감싸며 구비되고 상기 회전척의 회전에 의해 비산되는 포토레지스트 용액을 차단하기 위한 보울과, 상기 회전척 상부에 구비되며 상기 웨이퍼의 에지로 시너를 제공하기 위한 시너 공급 노즐을 포함한다.
상기 보울에는 비산된 포토레지스트 용액이 잔류하고 상기 포토레지스트 용액은 건조되어 이후에 오염 물질로 작용할 수 있어, 상기 보울을 정기적으로 세정한다.
여기서, 상기 보울을 세정하기 위하여 상기 회전척으로 분리되는 동안 상기 보울 상부에 구비된 시너 공급 노즐이 상기 보울과 충돌할 수 있으며, 충돌할 경우, 상기 노즐의 위치가 변화되거나 심한 경우, 노즐이 손상되거나 파손될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하부의 충격으로부터 시너를 제공하는 시너 공급 노즐을 보호하기 위한 에지 비드 제거 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 에지 비드 제거 장치는, 코팅막이 형성된 웨이퍼를 지지하고 회전시키기 위한 회전척과, 상기 회전척의 상부에서 이동이 가능하도록 배치되며, 상기 웨이퍼의 에지 부위의 코팅막을 제거하기 위하여 상기 회전척 상에 지지된 상기 웨이퍼의 에지 부위로 시너(thinner)를 제공하기 위한 시너 공급 노즐과, 상기 회전척으로부터 외측으로 이동된 상기 노즐을 보호하기 위한 노즐 보호부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노즐 보호부는 판 형상을 가지며, 상기 외측으로 이동된 상기 노즐 하부에 위치하고 상기 노즐의 이동을 방해하지 않도록 홈이 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 보울을 세정하기 위하여 상기 보울을 회전척으로부터 분리하는 동안, 상기 시너 공급 노즐이 노즐 보호부에 의해 보호됨으로써 상기 보울과 충돌하는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 가공 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 비드 제거 장치를 포함하는 웨이퍼 가공 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼 가공 장치(10)는, 가공 공정이 수행되는 챔버(100)와, 상기 챔버(100) 내부에 반도체 웨이퍼(W)를 지지하고 회전시키기 위한 회전척 (102)과, 상기 반도체 웨이퍼(W) 상에 코팅 물질을 공급하기 위한 코팅 물질 공급부(110)와, 상기 웨이퍼(W) 상에 공급되어 상기 웨이퍼(W)의 회전에 의해 상기 웨이퍼(W)로부터 비산된 코팅 물질을 차단하기 위한 보울(106)과, 상기 반도체 웨이퍼(W)의 가장자리로 시너를 공급하기 위한 시너 공급부(120)와, 상기 시너 공급부(120)를 보호하기 위한 시너 노즐 보호부(130)를 포함한다.
회전척(102)은 웨이퍼(W)를 지지하고 회전시킨다. 상기 회전척(102)의 하부에는 회전력을 전달하는 회전축(104)이 연결되어 있으며, 상기 회전축(104)은 회전력을 제공하는 제1 구동부(도시되어 있지 않음)와 연결되어 있다. 상기 제1 구동부로는 모터 등이 적당하다. 상기 회전축(104) 및 제1 구동부는 이후에 설명될 보울(106)의 하부의 중앙을 관통하며 구비된다.
상세하게 도시되어 있지는 않지만, 상기 회전척(102)은 상기 회전척(102) 상부면에 지지된 웨이퍼(W)를 진공 또는 정전기력으로 흡착한다. 일 예로, 진공을 이용하여 웨이퍼(W)를 흡착하는 경우, 상기 회전척(102) 상부면에는 다수의 진공 홀(도시되지 않음)들이 형성되고, 상기 진공 홀들은 진공 라인(도시되어 있지 않음)으로 진공 펌프(도시되어 있지 않음)와 각각 연통되어 있으며, 상기 진공 라인은 상기 회전축(104) 내부에 구비될 수 있다.
회전척(102)에 지지된 웨이퍼(W)의 상부에는 포토레지스트 용액을 공급하기 위한 코팅 물질 공급부(110)가 구비된다. 상기 코팅 물질 공급부(110)는 코팅 물질 공급 노즐, 제1 이송암(114) 및 제2 구동부(도시되어 있지 않음)를 포함한다.
상기 코팅 물질 분사 노즐은 코팅 물질 공급부(110)로부터 공급된 코팅 물질 을 상기 회전척(102) 상에 지지된 반도체 웨이퍼(W)로 분사한다. 상기 반도체 웨이퍼(W) 중심에 공급된 코팅 물질은 반도체 웨이퍼(W)의 회전에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 중심 부위로부터 가장자리 부위로 밀려나면서 반도체 웨이퍼(W) 상에 코팅층을 형성한다.
또한, 상기 코팅 물질 분사 노즐(112)은 제1 이송암(114)과 연결되어 반도체 웨이퍼(W) 상에서 수평 방향 및 수직 방향으로 이동 가능하다. 상기 코팅 공정 시, 상기 코팅 물질 분사 노즐(112)은 제1 이송암(114)에 의해 상기 회전척(102) 상에 지지된 반도체 웨이퍼(W)의 중심으로 이동되고, 코팅 공정을 수행한 후에는 상기 보울(106)의 외부로 상기 제1 이송암(114)에 의해 반송된다. 이때, 상기 제1 이송암(114)은 제2 구동부와 연결되어 구동력을 제공받는다.
보울(106)은 상기 회전척(102)을 둘러싸도록 배치되며, 상부가 개방된 컵 형상을 가지며, 상기 회전척(102) 상에 지지된 반도체 웨이퍼(W)의 회전에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 비산되는 코팅 물질을 차단한다. 또한, 상기 보울(106)은 상하 이동 가능하여 상기 반도체 웨이퍼(W)가 상기 회전척(102) 상부로/로부터 로딩/언로딩되는 것을 방해하지 않는다.
상기 보울(106)의 하부에는 상기 보울(106) 내에 잔존하는 코팅 물질을 배출하기 위한 배출부(도시되어 있지 않음)가 형성되어 있다. 이때, 상기 배출부를 통해 상기 코팅 물질의 대부분이 배출되지만, 상기 코팅 물질의 일부가 상기 보울(106) 내부에 잔존할 수 있다. 상기 잔존하는 코팅 물질은 건조되고, 이후에 박리되어 파티클로써 상기 공정 챔버(100)를 오염시킬 수 있다. 따라서, 이러한 잔존하 는 코팅 물질을 제거하기 위하여 상기 보울(106)에 대하여 정기적인 세정 공정을 수행한다. 상기 세정 공정은 상기 보울(106)을 상기 챔버(100)로부터 분리하여 수행되어진다.
시너 공급부(120)는 상기 코팅층이 형성된 반도체 웨이퍼(W)의 에지 부위로 시너를 제공하며, 상기 시너 공급부(120)는 시너 공급 노즐(122)과, 제2 이송암(124)과, 제3 구동부(도시되어 있지 않음)를 포함한다.
여기서 상기 반도체 웨이퍼(W)의 에지 부위로 시너를 제공하는 것은, 상기 반도체 웨이퍼(W) 에지 부위에 코팅된 포토레지스트 막은 후속 공정에서 박리될 수 있으며, 상기 에지 부위의 포토레지스트 막의 박리에 의해 발생된 파티클과 같은 오염 물질에 의해 웨이퍼(W)의 오염 또는 제조 공정 설비의 오염이 발생될 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 상기 웨이퍼(W) 에지 부위의 코팅막을 선택적으로 제거하기 위함이다.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 가공 장치의 시너 공급 노즐을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
상기 시너 공급 노즐(122)은 상기 반도체 웨이퍼(W)의 에지 부위 일 측 상부에 구비되며, 상기 웨이퍼(W)의 에지 부위로 시너를 공급한다. 이때, 상기 시너 공급 노즐(122)은 상기 반도체 웨이퍼(W)의 에지 일 측에 고정되어 있으며, 상기 회전척(102)이 회전함으로써 상기 웨이퍼(W)의 에지 부위의 포토레지스트 막을 제거한다. 따라서, 상기 시너 공급 노즐(122)의 위치에 따라 웨이퍼(W) 에지 부위에 제거되는 포토레지스트 막의 두께 또는 제거되는 포토레지스트 막의 위치가 변화될 수 있어, 상기 시너 공급 노즐(122)의 위치가 매우 중요하다.
도 2를 참조하면, 상기 시너 공급 노즐(122)은 상기 반도체 웨이퍼(W)의 에지 부위에 대하여 수직하게 구비되지 않고, 상기 반도체 웨이퍼(W) 에지 부위와 상기 시너 공급 노즐(122) 사이의 각이 90°보다 작은 각을 갖도록 구비된다. 또한, 상기 시너가 상기 목적하는 웨이퍼(W)의 에지 부위로부터 튀는 것을 방지하기 위하여 상기 시너 공급 노즐(122)의 일 측에 시너 공급 노즐 커버(126)가 구비된다.
또한, 상기 시너 공급 노즐(122)은 제2 이송암(124)과 연결되어 있으며, 상기 제2 이송암(124)은 상기 시너 공급 노즐(122)은 수평 또는 수직 방향으로 이동할 수 있도록 제3 구동부와 연결되어 있다. 여기서 상기 시너 공급 노즐(122)은 상기 반도체 웨이퍼(W)의 에지 부위로 이동이 가능하며, 반도체 웨이퍼(W) 에지 부위의 포토레지스트 막을 제거한 후 상기 회전척(102)으로부터 외측으로 이동하여 위치한다.
이때, 보울(106) 세정 시, 상기 회전척(102)으로부터 외측으로 이동하여 위치한 시너 공급 노즐(122)이 상기 회전척(102)과 분리되는 보울(106)과 충돌하여 상기 시너 공급 노즐(122)의 위치가 변경되거나 심한 경우, 상기 시너 공급 노즐(122)이 손상될 수 있다.
이를 방지하기 위하여 상기 회전척(102) 일측에는 상기 시너 공급 노즐(122)을 보호하기 위하여 시너 노즐 보호부(130)를 구비한다.
보다 구체적으로, 상기 시너 노즐 보호부(130)는 전체적으로 판 형상을 가지고, 상기 회전척(102)으로부터 이격된 시너 공급 노즐 하부에 상기 회전척(102)과 평행하게 구비된다. 또한, 상기 시너 노즐 보호부(130)는 상기 시너 공급 노즐이 상기 회전척(102)으로 이동하는 동안, 상기 시너 공급 노즐과의 간섭을 피하기 위하여 홈이 형성되어 있다.
또한, 상기 시너 노즐 보호부(130)는 상기 시너 노즐 보호부(130)를 지지하기 위하여 상기 시너 노즐 보호부(130)의 일 측에 지지대가 수직으로 연결되어 있으며, 상기 지지대에도 상기 시너 공급 노즐과의 간섭을 피하기 위하여 홈이 형성되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 회전척으로부터 외측으로 이동하여 위치한 시너 공급 노즐 하부에 시너 노즐 보호부를 더 설치함으로써, 보울을 세정하기 위하여 회전척으로부터 보울을 분리하는 동안 시너 공급 노즐의 위치가 변경되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

  1. 코팅막이 형성된 웨이퍼를 지지하고 회전시키기 위한 회전척(102);
    상기 회전척의 상부에서 이동이 가능하도록 배치되며, 상기 웨이퍼의 에지 부위의 코팅막을 제거하기 위하여 상기 회전척 상에 지지된 상기 웨이퍼의 에지 부위로 시너(thinner)를 제공하기 위한 시너 공급 노즐; 및
    상기 회전척으로부터 외측으로 이동된 상기 노즐을 보호하기 위한 노즐 보호부를 포함하는 에지 비드 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐 보호부는 판 형상을 가지며, 상기 외측으로 이동된 상기 노즐 하부에 위치하고 상기 노즐의 이동을 방해하지 않도록 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에지 비드 제거 장치.
KR1020050069347A 2005-07-29 2005-07-29 에지 비드 제거 장치 KR20070014576A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103811373A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种单片湿法处理模块的工艺杯
US10948825B2 (en) 2015-12-23 2021-03-16 Asml Netherlands B.V. Method for removing photosensitive material on a substrate

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