KR100857995B1 - 감광액 여과장치 및 그 불순물 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감광액 저장탱크에서 웨이퍼의 상면으로 연장된 감광액 공급라인 상에 설치되어 감광액 공급라인을 따라 유동하는 감광액을 여과하는 여과장치에 관한 것이며, 여과장치의 하우징 둘레에 진동자를 설치하여 진동시킴으로써, 하우징의 내벽과 필터에 부착된 미세한 기포 및 불순물을 내벽과 필터에서 탈락하여 기포 및 불순물을 용이하게 제거하는 감광액 여과장치 및 그 여과장치의 불순물 제거방법에 관한 것이다.

감광액, 여과장치, 필터, 진동자, 웨이퍼, 기포, 불순물

Description

감광액 여과장치 및 그 불순물 제거방법{Photo Resist Filtering Apparatus and Its Filtering Method}

도 1은 종래의 기술에 따른 감광액 공급장치를 나타낸 개략도이고,

도 2는 도 1에 도시된 감광액 공급장치 중에 감광액을 여과하는 여과장치를 나타낸 사시도이고,

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 감광액 공급장치의 여과장치의 개략도이며,

도 4는 도 3에 도시된 여과장치 내에 위치한 불순물의 제거방법을 나타낸 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 감광액 공급장치 3 : 감광액

10 : 저장탱크 20 : 여과탱크

30, 130 : 여과장치 31 : 필터

32 : 하우징 33 : 덮개

34 : 클램퍼 41 : 감광액 공급라인

42 : 감광액 분배라인 43 : 감광액 배출라인

135 : 고무패드 136 : 진동자

137 : 밴드 138 : 지지대

본 발명은 감광액에 포함된 불순물을 여과하는 여과장치에 관한 것으로, 특히, 여과장치의 내부에 존재하는 미세 크기의 불순물을 신속하게 제거할 수 있도록 여과를 도와주는 진동자를 구비한 감광액 여과장치 및 그 여과장치의 불순물 제거방법을 제공하는 데 있다.

반도체 제조공정 중 포토 리소그래피(Photo lithography) 공정은 웨이퍼 상에 원하는 마스크 패턴을 형성시키기 위한 공정으로서, 먼저 세척 및 건조를 마친 웨이퍼의 표면에 포토 레지스트(photo resist)와 같은 감광막을 균일하게 도포하고, 그 위에 소정의 레이아웃(layout)으로 형성된 포토 마스크 상의 특정 패턴을 따라 노광공정을 수행하며, 이렇게 노광된 감광막의 불필요한 부위를 현상액으로 제거함으로써, 요구되는 마스크 패턴으로 형성하는 공정을 말한다. 상기 포토 리소그래피 공정에서 사용되는 감광막은 감광액 공급장치에서 웨이퍼 표면으로 분사된 감광액이 건조과정을 통해 굳어져 형성된다.

아래에서는 상기 감광액 공급장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도면에서, 도 1은 종래의 기술에 따른 감광액 공급장치를 나타낸 개략도이며, 도 2는 도 1에 도시된 감광액 공급장치 중에 감광액을 여과하는 여과장치를 나 타낸 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 감광액 공급장치(1)는 크게 감광액(3)을 저장하는 저장탱크(10)와, 상기 저장탱크(10)와 연결되어 상기 저장탱크(10)에 저장되어 있는 감광액(3)을 1차적으로 여과하는 여과탱크(20)와, 여과탱크(20)로부터 공급된 감광액(3) 내의 불순물을 최종적으로 여과하는 여과장치(30)를 포함하며, 최종 여과된 감광액(3)은 여과장치(30)에서 연장된 감광액 분배라인(42)을 통해 웨이퍼(W)에 분사된다.

한편, 여과장치(30)는 필터(31)를 수용하는 하우징(32)과, 하우징(32)의 개방부를 덮는 덮개(33) 및, 하우징(32)과 덮개(33)를 밀봉하는 클램퍼(34)를 포함하며, 덮개(33)에는 감광액 배출라인(43)과 감광액 분배라인(42)이 연장되고, 하우징(32)의 저면에는 여과탱크(20)에서 연장된 감광액 공급라인(41)이 연결된다. 여기에서 여과장치(20)에서 여과된 불순물은 감광액(3)과 함께 감광액 배출라인(43)을 통해 배출된다.

이러한 여과장치(30)에 있어서, 필터(31)는 주기적으로 교체되어야 한다. 필터(31)를 교체하기 위해서는 클램퍼(34)를 해체하여 하우징(32)과 덮개(33)를 분리하고 교체할 필터(31)를 제거한 후, 밀봉 포장된 포장지에서 새로운 필터를 꺼내 하우징(32)의 내부에 넣고 덮개(33)를 덮어 밀봉한다. 그리고 더미 디스펜스 과정을 거치는데, 더미 디스펜스 과정은 여과장치(30)로 희석제(thinner) 또는 감광액을 공급하여 필터 교체시에 필터와 함께 하우징 내부로 유입된 불순물과 기포를 제거한다.

이와 같은 기포 및 불순물은 감광액 배출라인(43)을 통해 감광액(3)과 함께 배출되고, 여과된 감광액(3)은 감광액 분배라인(42)을 통해 웨이퍼(W)에 공급된다.

하지만, 종래의 더미 디스펜스 방식에 따르면 필터에 포함된 기포 및 불순물 입자를 제거하기 위해서는 희석제를 장시간 동안 순환하여야 하기 때문에 더미 디스펜스 작업 시간이 길어지게 되어 작업성이 떨어지며, 희석제 및 감광액의 소모량도 증가하게 되는 단점이 있다. 또한 미세한 마이크로 단위의 기포는 그 체적이 작아 부력이 약하므로, 미세한 마이크로 단위의 기포까지 제거하기 위해서는 더욱 긴 시간 동안 더미 디스펜스 작업을 수행하여야 한다.

이러한 더미 디스펜스 작업이 충분히 이루어지지 않은 상태에서 감광액을 순환하여 감광액 분배라인으로 감광액을 공급하게 되면, 감광막을 형성하는 작업과정 중에 기포가 감광액과 함께 웨이퍼로 이동하여 분사되면서 균일한 두께의 감광막을 형성할 수 없게 되는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 여과장치에 충격을 주어 더미 디스펜스 작업 중에 필터 및 하우징의 내벽에 부착된 미세한 크기의 기포까지 용이하게 제거할 수 있는 감광액 여과장치 및 그 여과장치의 불순물 제거방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 필터를 수용하는 하우징을 포함하며, 감광액 저장탱크에서 웨이퍼의 상면으로 연장된 감광액 공급라인 상에 설 치되어 상기 감광액 공급라인을 따라 유동하는 감광액을 여과하는 여과장치에 있어서, 상기 하우징의 둘레에 설치되어 진동하는 한 개 이상의 진동자를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 하우징과 상기 진동자의 사이에는 고무패드가 위치하고, 상기 진동자는 상기 하우징을 감싸는 밴드에 의해 고정된다.

또한, 본 발명에 따르면, 감광액 저장탱크에서 웨이퍼의 상면으로 연장된 감광액 공급라인 상에 설치되어 상기 감광액 공급라인을 따라 유동하는 감광액을 여과하며, 하우징의 둘레에 설치되어 진동하는 한 개 이상의 진동자를 포함하는 감광액 여과장치를 이용한 불순물 제거방법에 있어서, 상기 진동자를 진동하는 단계와, 상기 진동자의 진동에 의해 상기 하우징의 내벽과 상기 필터에 부착된 기포 및 불순물이 탈락하는 단계와, 상기 탈락된 기포 및 불순물을 필터링 하는 단계를 포함하여 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.

아래에서, 본 발명에 따른 진동자를 구비한 감광액 여과장치 및 그 여과장치의 불순물 제거방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 감광액 공급장치의 여과장치의 개략도이며, 도 4는 도 3에 도시된 여과장치 내에 위치한 불순물의 제거방법을 나타낸 블록도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 여과장치(130)는 필터(31)를 수용하는 하우징(32)과, 하우징(32)의 개방부를 덮는 덮개(33) 및, 하우징(32)과 덮개(33)를 밀봉하는 클램퍼(34)를 포함하며, 덮개(33)에는 감광액 배출라인(43)과 감광액 분배라인(42)이 연장되고, 하우징(32)의 저면에는 여과탱크(20)에서 연장된 감광액 공급라인(41)이 연결된다.

그리고, 하우징(32)의 외측면에는 그 길이방향 중간부를 고무패드(135)가 감싸고, 고무패드(135)의 상하부에는 각각 밴드(137)가 하우징(32)의 외측면에 체결된다. 그리고 상하부 밴드(137) 각각에는 진동자(136)를 지지하는 지지대(138)가 체결되고, 진동자(136)의 진동헤드(136H)는 고무패드(135)에 접한 상태로 상기 지지대(138)에 의해 고정된다.

따라서, 진동자(136)는 지지대(138)에 의해 하우징(32)의 외측면에 고정되며, 진동자(136)가 진동하면서 발생한 충격은 고무패드(135)를 통해 하우징(32)에 전달된다. 이런 진동자(136)는 하우징(32)의 외측면을 따라 등간격으로 2개 이상 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 하우징(32)의 외측면에 설치된 진동자(136)가 진동하게 되면, 진동에 의한 충격은 하우징(32)의 내부로 전달되며, 하우징(32)의 내벽에 부착된 기포 및 불순물은 내벽에서 탈락하여 부양하게 되고, 부양한 기포 및 불순물은 필터(31)에 필터링 되어 감광액 배출라인(43)을 통해 배출된다. 또한, 필터(31) 내에 부착된 기포 및 불순물 또한 하우징(32)의 내부에 채워진 용액(희석제 또는 감광액)에 의해 진동이 전달되어 필터(31)에 부착된 기포 및 불순물 또한 부양하게 되며, 진동을 크게 함으로써 미세한 마이크로단위의 기포 및 불순물도 필터(31) 및 하우징(32)의 내벽에서 분리된다.

여기에서 더미 디스펜스 과정에서는 용액이 희석제이고, 정상적인 작업이 진행될 경우에는 감광액이 된다.

아래에서는 이와 같이 구성된 진동자를 구비한 감광액 여과장치를 이용한 여과장치의 불순물 제거방법에 대해 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 여과장치(130)의 클램퍼(34)를 해체하여 하우징(32)과 덮개(33)를 분리하여 하우징(32)을 개방한다(S10). 그리고 하우징(32)의 내부에 있는 필터를 새로운 필터로 교체한 후에(S20), 덮개(33)를 덮고 클램퍼(34)를 체결하여 여과장치(130)를 밀봉한다(S30).

그리고 감광액 공급라인(41)을 통해 용액(감광액 또는 희석제)을 공급하여 하우징(32)의 내부에 용액을 채운다(S40).

이런 상태에서 진동자(136)에 전원을 공급하면 진동자(136)는 진동하게 되고, 진동자(136)의 진동은 고무패드(135) 및 하우징(32)을 통해 용액으로 전달되며, 용액은 하우징(32)의 내부에 위치한 필터(31)를 진동시킨다(S50).

이와 같이 진동자(136)의 진동이 하우징(32) 내부의 필터(31)까지 전달되는 과정에서 하우징(32)의 내벽과 필터(31)에 부착된 기포 및 불순물은 진동에 의해 탈락되면서(S60) 용액의 수면으로 상승하고, 이와 같이 기포 및 불순물이 상승하는 과정 중에 필터(31)에 의해 필터링되어 용액과 함께 감광액 배출라인(43)으로 배출된다(S70). 이때 진동자(136)의 진동세기를 증가시켜 제거되는 기포의 입자크기를 조절한다. 진동세기가 클수록 제거 가능한 입자의 크기는 미세해진다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 감광액 여과장치 및 그 여과장치의 불순물 제거방법은 진동자를 이용하여 하우징과 필터를 진동시킴으로써, 하우징의 내벽과 필터에 부착된 미세한 기포 및 불순물을 내벽과 필터에서 탈락하여 기포 및 불순물을 용이하게 제거할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 감광액 여과장치 및 그 여과장치의 불순물 제거방법은 하우징의 내벽과 필터에 부착된 기포 및 불순물을 효과적으로 제거함으로써, 기포 및 불순물을 제거하기 위해 더미 디스펜스 과정 중에서 소모되는 희석제 또는 감광액을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 감광액 여과장치 및 여과장치의 불순물 제거방법에 따르면, 여과장치 내에 존재하는 미세기포 및 불순물을 제거한 상태로 감광액을 웨이퍼에 도포하기 때문에 균일한 감광막을 형성할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 진동자를 구비한 감광액 여과장치 및 그 여과장치의 불순물 제거방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims (3)

1. 필터를 수용하는 하우징을 포함하며, 감광액 저장탱크에서 웨이퍼의 상면으로 연장된 감광액 공급라인 상에 설치되어 상기 감광액 공급라인을 따라 유동하는 감광액을 여과하는 여과장치에 있어서,

   상기 하우징의 둘레에 설치되어 진동하는 한 개 이상의 진동자;

   상기 하우징과 상기 진동자 사이에 형성된 고무패드; 및

   상기 하우징을 감싸고 상기 진동자를 고정시키는 밴드를 포함하는 감광액 여과장치.
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3. 삭제

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