(57)【要約】【課題】本発明の監視システムは、フォトレジスト液塗布装置の実際のフォトレジスト液塗布容量が所定の容量とは一致か否かを監視できる。一致でないと判断した場合、警報信号を即時に発生してユーザに知らせ、ユーザがフォトレジスト液塗布装置を直ちに検査及びメンテナンスすることができる。本発明は、さらに、フォトレジスト液塗布容量の監視方法を提出した。【解決手段】フォトレジスト液塗布容量の監視システムは、内部にフォトレジスト液が蓄積されたフォトレジストボトルを有するフォトレジスト液塗布装置と、フォトレジストボトルの外縁面に設置され、フォトレジストボトル内のフォトレジスト液の重量を計測する重量センサとを含む。【選択図】図１
2010028083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にフォトレジスト液が蓄積されたフォトレジストボトルを有するフォトレジスト液塗布装置と、
前記フォトレジストボトルの外縁面に設置され、前記フォトレジストボトル内のフォトレジスト液の重量を計測する重量センサとを、含むことを特徴とするフォトレジスト液塗布容量の監視システム。
【請求項２】
前記重量センサは、前記フォトレジスト液塗布装置に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載のフォトレジスト液塗布容量の監視システム。
【請求項３】
重量センサを提供し、フォトレジスト液塗布装置のフォトレジストボトルを前記重量センサ上に置く工程と、
前記重量センサで前記フォトレジストボトル内のフォトレジスト液の重量を計測する工程と、
前記フォトレジスト液塗布装置をオンし、前記フォトレジストボトル内のフォトレジスト液を所定容量送出するとともにウェハに塗布する工程と、
前記フォトレジストボトル内のフォトレジスト液の減少の重量を算出し、減少された重量からフォトレジストボトル内のフォトレジスト液の実際減少の容量を推定する工程と、
前記フォトレジスト液の実際減少の容量と前記所定の容量とが一致か否かを比較する工程とを含むことを特徴とするフォトレジスト液塗布容量の監視方法。
【請求項４】
さらに、前記フォトレジスト液の実際減少の容量と前記所定の容量とが一致でない場合、前記フォトレジスト液塗布装置が警報信号を発生する工程を含むことを特徴とする請求項３に記載のフォトレジスト液塗布容量の監視方法。
【請求項５】
前記フォトレジスト液の実際減少の容量と前記所定の容量との差異値が許容範囲内にある場合、両者を一致とみなすことを特徴とする請求項３に記載のフォトレジスト液塗布容量の監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトレジスト液塗布容量の監視システム及び方法に係り、特に、半導体製造プロセスに用いられるフォトレジスト液塗布容量の監視システム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス（semiconductor  manufacturing）では、ロットごとのウェハ（lots  of  wafers）は、すべて二次加工プロセス（fabrication  process）を経てから半導体デバイスを製造し、製造プロセス毎が何れも半導体デバイスの歩留まりに影響する可能性があるため、製造プロセス毎にはそのプロセスパラメータ及び機台運作状況を厳密にコントロールしなければならない。特に、一部の重要なプロセス、例えば、フォトレジスト液塗布（photoresist  solution  dispensing）に対しては、このようにしなければならない。
【０００３】
フォトレジスト液塗布は、一般に、フォトレジスト液塗布装置によるもので、例えば、米国特許US6332924号（出願日：２００３年２月１８日）に提出した「フォトレジスト液塗布装置」によって実行される。
【０００４】
前記フォトレジスト液塗布装置は、フォトレジストボトル、ポンプ及びノズルを含み、ポンプはフォトレジストボトル内のフォトレジスト液を汲み出して、ノズル内に輸送し、最後に、ノズルからフォトレジスト液を高速回転のウェハ表面に塗布する。ウェハ回転時の遠心力の作用で、フォトレジスト液がウェハの中心から外縁へ移動し、ウェハ表面に厚さ均一のフォトレジスト層が形成できる。
【０００５】
しかしながら、前記従来のフォトレジスト液塗布装置は、実際に使用するには、時々、ウェハに塗布されたフォトレジスト液容量が所定量より少なくなり、ウェハ表面に形成されたフォトレジスト層が不具合を引き起こす（ここで、不具合とは、フォトレジスト層の厚さのばらつきや不足を意味する）ことになってしまい、不具合となったフォトレジスト層によって、半導体デバイスの歩留まりが低下し易くなる。
【０００６】
最悪の場合、フォトレジスト液塗布装置に異常が発生していることを直ぐ知ることが出来ず、異常のあるフォトレジスト液塗布装置をそのまま使用し続けると、より多くの半導体デバイスの歩留まりが低下され、半導体メーカ全体の生産能力に影響してしまうことになる。
【０００７】
そのため、本発明者は、前記欠点が改良できるのを感心して、合理な設計且つ前記の欠点を有効に改良できた発明を提案した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主な目的は、フォトレジスト液塗布装置で塗布したフォトレジスト液の実際容量が所定の容量と一致するか否かを監視できるフォトレジスト液塗布容量の監視システム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、内部にフォトレジスト液が蓄積されたフォトレジストボトルを有するフォトレジスト液塗布装置と、前記フォトレジストボトルの外縁面に設置され、前記フォトレジストボトル内のフォトレジスト液の重量を計測する重量センサとを、含むフォトレジスト液塗布容量の監視システムを提供する。
【００１０】
本発明は、重量センサを提供し、フォトレジスト液塗布装置のフォトレジストボトルを前記重量センサ上に置く工程と、前記重量センサで前記フォトレジストボトル内のフォトレジスト液の重量を計測する工程と、前記フォトレジスト液塗布装置をオンし、前記フォトレジストボトル内のフォトレジスト液を所定容量送出するとともにウェハに塗布する工程と、前記フォトレジストボトル内のフォトレジスト液の減少の重量を算出し、減少された重量からフォトレジストボトル内のフォトレジスト液の実際減少の容量を推定する工程と、前記フォトレジスト液の実際減少の容量と前記所定の容量とが一致か否かを比較する工程と、を含むフォトレジスト液塗布容量の監視方法をさらに提供する。
【００１１】
本発明は、以下の有利の効果を備えている。
【００１２】
本発明は、フォトレジストボトル内のフォトレジスト液の実際減少の容量とフォトレジスト液塗布装置の所定の塗布容量とが一致で無い場合に、ユーザがフォトレジスト液塗布装置を検査及びメンテナンスできるように、警報信号を直ちに発生してユーザに知らせ、ひいて、不良のフォトレジスト層がより多くのウェハ表面に形成されることを防止する。
【００１３】
本発明の特徴及び技術内容について、以下に本発明に関る詳細な説明及び添付図面を参照することにより、深く且つ具体的な理解を得られるが、それらの添付図面が参考及び説明のみに使われ、本発明の主張範囲を狭義的に局限するものではないことは言うまでもないことである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照すると、本発明に係るフォトレジスト液塗布容量の監視システムは、フォトレジスト液塗布装置１０と、重量センサ２０とを、含む。
【００１５】
フォトレジスト液塗布装置１０は、フォトレジストボトル１１、バッファタンク１２、ノズル１３、及びポンプ１５を有する。フォトレジスト液塗布装置１０は、主に、フォトレジスト液３０をウェハ４０の表面に塗布するためのものである。
【００１６】
フォトレジストボトル１１は、桶状構造であり、内部にフォトレジスト液３０が蓄積されている。フォトレジスト液３０の材料が特に限られず、ポジフォトレジスト材料またはネガフォトレジスト材料のいずれであってもよく、フォトレジストボトル１１は、パイプ１４を介してバッファタンク１２に接続されている。バッファタンク１２は、フォトレジストボトル１１の構造に似ており、内部には中空状である。バッファタンク１２は、他のパイプ１４を介してポンプ１５に接続され、ポンプ１５の他端は、さらに、他のパイプ１４を介してノズル１３に接続されている。
【００１７】
ポンプ１５が運作する時に、ポンプ１５の一端に吸取力が発生し、この吸取力でフォトレジスト液３０をフォトレジストボトル１１からバッファタンク１２内に吸い取り、かつ、バッファタンク１２内のフォトレジスト液３０はさらにポンプ１５内に吸い取られ加圧されてからノズル１３内に輸送される。
【００１８】
ノズル１３の下方にウェハ載置台５０が配置され、ウェハ載置台５０の上面にウェハ４０を載置することができ、ウェハ載置台５０に伴いウェハ４０を高速回転させる。ノズル１３によりウェハ４０の表面にフォトレジスト液３０が塗布されると、フォトレジスト液３０は、ウェハ４０が回転する遠心力により、ウェハ４０の中心から外縁へ移動し、ウェハ４０の表面に均一配布されるようになる。
【００１９】
以上、フォトレジスト液塗布装置１０の大体の運作原理及びフローを説明したが、重量センサ２０の役割について、以下のように紹介する。
【００２０】
重量センサ２０は、フォトレジストボトル１１の下端（ここで、フォトレジストボトル１１は重量センサ２０の上端に置かれると意味し）に設置される。重量センサ２０はフォトレジストボトル１１自体の重量とその内部に蓄積されたフォトレジスト液３０の重量とを含める重量値を計測できる。
【００２１】
フォトレジスト液塗布装置１０が運作し始め、フォトレジスト液３０がフォトレジストボトル１１から吸い取られるとともに、ノズル１３の下方のウェハ４０に塗布されると、重量センサ２０は、フォトレジストボトル１１の重量が減少していくことを計測することができる。フォトレジストボトル１１自体の重量が一定であると視されるため、重量センサ２０により計測した重量値の変化は、フォトレジスト液３０の重量の変化であると認定できる。フォトレジスト液３０の重量減少のことから、フォトレジストボトル１１内のフォトレジスト液３０の容量が実際に幾ら吸い取られたかを推定でき、その推定原理は、減少の重量をフォトレジスト液３０の密度で割ることである。
【００２２】
重量センサ２０はフォトレジスト液塗布装置１０に電気的に接続される。重量センサ２０は、計測した重量情報をフォトレジスト液塗布装置１０に伝送する。フォトレジスト液塗布装置１０は、この重量情報によって、フォトレジストボトル１１内のフォトレジスト液３０の実際減少の容量がウェハ４０に塗布された所定の容量と一致するか否かを判断でき、一致でない場合、フォトレジスト液塗布装置１０が警報信号を発生する。警報信号は、フォトレジスト液塗布装置１０のあるデバイスが異常があり、例えば、フォトレジストボトル１１内のフォトレジスト液３０が使い切れや、ポンプ１５が故障中、パイプ１４が破裂またはノズル１３が詰まっているなどを示している。
【００２３】
警報信号は、画像や音声またはランプの方式でユーザに示し、フォトレジスト液塗布装置１０が異常を発生している状態を即時に知るようにユーザに知らせることができ、ひいて、フォトレジスト液塗布装置１０の運作を直ちに停止させ、検査またはメンテナンスを行うことができる。一方、フォトレジスト液塗布装置１０は、フォトレジスト液の実際減少の容量がウェハ４０に塗布された所定の容量と一致しないと判断された場合、自動的にフォトレジスト液３０の塗布を停止させてから、警報信号を発生してもよい。
【００２４】
図２を参照するとともに、図１を参照する。本発明のフォトレジスト液塗布容量の監視システムによって、フォトレジスト液塗布容量の監視方法が実現でき、フォトレジスト液塗布容量の監視方法は、以下のような工程を含む。
【００２５】
ステップＳ１００では、重量センサ２０を提供し、フォトレジスト液塗布装置１０のフォトレジストボトル１１を重量センサ２０上に置く。
【００２６】
ステップＳ１０２では、重量センサ２０をオンし、重量センサ２０によりフォトレジストボトル１１自体の重量及びフォトレジストボトル１１内のフォトレジスト液３０の重量を含める重量値を計測する。
【００２７】
ステップＳ１０４では、フォトレジスト液塗布装置１０をオンし、フォトレジスト液塗布装置１０は、フォトレジストボトル１１内のフォトレジスト液３０を所定容量吸い取るとともにウェハに塗布する。この時、重量センサ２０が計測してる重量値が下がっているはずである。
【００２８】
ステップＳ１０６では、続いて、重量センサ２０が計測した重量値の変化を算出し、重量値よりフォトレジストボトル１１内のフォトレジスト液３０の実際減少容量を推定する。
【００２９】
ステップＳ１０８では、続いて、フォトレジスト液３０の実際減少容量と所定容量とが一致するか否かを比較する。
【００３０】
ステップＳ１１０では、フォトレジスト液３０の実際減少容量と所定容量とが一致でない場合、フォトレジスト液塗布装置１０が異常を発生していると表す。よって、フォトレジスト液塗布装置１０が警報信号を発生してユーザに知らせ、警報信号は、音声や、ランプまたは画像で示すことができる。
【００３１】
ステップＳ１１２では、ユーザが警報信号を受信した後に、フォトレジスト液塗布装置１０を検査またはメンテナンスを直ちに行うことができる。
【００３２】
ステップＳ１０８で記述した「一致」は、「実際減少の容量」と「所定容量」とが一致しなければならないとは限らず、両者の間に許容範囲の差異値を有しても、例えば、「実際減少の容量」と「所定容量」との差異が５％以内にあっても、一致とみなす。
【００３３】
図３を参照すると、本発明のフォトレジスト液塗布容量の監視方法の第２実施例であり、第１実施例との違いは、ステップＳ１０８の後の実行工程である。
【００３４】
ステップＳ１１４では、フォトレジスト液３０の実際減少容量と所定容量とが一致でないと判断された場合、フォトレジスト液塗布装置１０がまず自動的に運作停止して、その後、警報信号を発信する。
【００３５】
第２実施例の監視方式によると、ユーザが直ぐフォトレジスト液塗布装置１０の傍に行くことができない場合、問題のあるフォトレジスト液塗布装置１０がフォトレジスト液をウェハ４０に塗布し引き続くことからより多くのウェハ４０の歩留まりに影響してしまうということを防止することができる。
【００３６】
本発明のフォトレジスト液塗布容量の監視システム及び方法は、フォトレジスト液の実際減少の「容量」と所定の「容量」とを比較するが、フォトレジスト液の実際減少の「重量」と所定の「重量」とを比較しても良い。
【００３７】
以上のように、本発明のフォトレジスト液塗布容量の監視システム及び方法は、以下の効果を達成できる。
ａ、本発明は、フォトレジストボトル１１内のフォトレジスト液３０の実際減少容量と所定塗布の容量とが一致でない場合、警報信号を直ちに発生してユーザに知らせることで、ユーザがフォトレジスト液塗布装置１０を検査またはメンテナンスを行い、より多くのウェハ４０の表面に不良のフォトレジスト層が形成されることを防止することができる。
ｂ、本発明の監視システム及び方法が実施し易く、フォトレジスト液塗布装置１０のフォトレジストボトル１１の外縁面に重量センサ２０のみを設置すればよく、重量センサ２０のコストも安い。
ｃ、重量センサ２０は、フォトレジストボトル１１内のフォトレジスト液３０の残量を監視する役割を果たすことも可能で、重量センサ２０によりフォトレジストボトル１１の重量を計測し、フォトレジストボトル１１内にフォトレジスト液３０を幾ら有するかを推定できる。重量センサ２０により計測したフォトレジストボトル１１の重量がある数値より低いと、提示信号が発生され、ユーザがフォトレジスト液３０を直ちに補充できる。
【００３８】
しかし、前記の説明は、単に本発明の好ましい具体的な実施例の詳細説明及び図面に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を局限するものではなく、本発明の主張する範囲は、下記の特許請求の範囲に基づくべき、いずれの当該分野における通常の知識を有する専門家が本発明の分野の中で、適当に変更や修飾などを実施できるが、それらの実施のことが本発明の主張範囲内に納入されるべきことは言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明に係るフォトレジスト液塗布容量の監視システムを示す図である。
【図２】図２は、本発明に係るフォトレジスト液塗布容量の監視方法のフローチャートである。
【図３】図３は、本発明に係るフォトレジスト液塗布容量の監視方法の第２実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１０フォトレジスト液塗布装置
１１フォトレジストボトル
１２バッファタンク
１３ノズル
１４パイプ
１５ポンプ
２０重量センサ
３０フォトレジスト液
４０ウェハ
５０ウェハ載置台
【図１】
2010028083.tif 000003
【図２】
2010028083.tif 000004
【図３】
2010028083.tif 000005