KR0128231Y1

KR0128231Y1 - Sog 코팅기의 회전척 장치

Info

Publication number: KR0128231Y1
Application number: KR2019940035659U
Authority: KR
Inventors: 정성학; 진희창
Original assignee: 문정환; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1994-12-24
Filing date: 1994-12-24
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR960025329U

Abstract

본 고안은 SOG 코팅기의 회전척장치에 관한 것으로, 종래의 SOG 코팅기의 회전척과 도포컵의 부분의 온도가 균일하지 않아 SOG 코팅의 두께의 균일도가 저하되는 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 고안은 SOG 코팅기의 회전척(20)에 웨이퍼 배면 냉각구조와 웨이퍼 파지용 진공구조를 형성하여 구성되며, 냉각구조는 회전척(20)의 내부 중앙을 관통하여 모터회전축(2)의 통로를 통해 냉각가스 공급부(50)와 연통되는 냉각가스유로(30)와, 냉각가스유로(30)와 연결되어 회전척(20)의 상면에 방사상으로 형성된 다수개의 냉각가스유동홈(31)으로 구성되고, 진공구조는 냉각가스유로(30)의 주위에 대칭으로 형성되어 진공체임버(60)를 통해 진공펌프와 연통되는 진공유로(40)와, 진공유로(40)와 연결되어 회전척(20)의 상면에 방사상으로 형성된 다수개의 주진공홈(41)으로 구성된다. 이러한 본 고안에 의하면 냉각가스유로를 통해 냉각가스를 유동시켜 작업중 웨이퍼 전체의 온도를 균일하게 유지하여 SOG 코팅의 균일도를 향상시킬 수 있으며, 이와 같이 형성된 SOG 코팅은 그 두께에 있어서 최적화가 이루어져 후속공정에서 크랙의 발생 등을 억제할 수 있는 이점이 있다.

Description

SOG 코팅기의 회전척 장치

제1도는 종래기술에 의한 SOG 코팅기의 회전척 및 도포컵을 보인 구성도.

제2도는 종래기술에 의한 회전척의 평면도.

제3도는 제2도의 A-A' 단면도.

제4도는 본 고안에 의한 SOG 코팅기의 구조를 보인 구성도.

제5도는 본 고안에 의한 회전척장치를 통한 냉각용가스의 흐름을 보인 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터 5 : 웨이퍼

20 : 회전척 30 : 냉각가스유로

31 : 냉각가스유동홈 40 : 진공유로

41 : 주진공홈 42 : 보조진공홈

본 고안은 웨이퍼 제조용 SOG 코팅기의 회전척 장치에 관한 것으로, 특히 회전척에 장착되어 작업이 되어지는 웨이퍼의 배면의 온도를 조절할 수 있는 냉각구조를 형성하여 SOG필름의 두께 균일도를 향상시키도록 한 SOG 코팅기의 회전척장치에 관한 것이다.

종래의 일반적인 SOG 코팅기의 구조는, 제1도에 도시된 바와 같이, 모터(1)의 회전축(2)에 결합되어 회전하는 회전척(3)과, 상기 회전척(3)에 놓여진 웨이퍼(5)의 배면을 세척하기 위한 다수개의 세정액노즐(6)이 설치된 도포컵(7)과, 상기 도포컵(7)으로 부터의 배기를 위한 배기라인(8)으로 구성되고, 장치내의 온습도를 조절할 수 있는 적절한 구조의 온습도조절장치(미도시)가 구비된다.

상기와 같이 구성된 코팅기의 회전척의 구조는 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 회전척(3)의 상면에 '+'자로 주진공홈(9)이 형성되고, 이 주진공홈(9)과 교차되도록 회전척(3)의 중심과 동심인 다수개의 원형의 보조진공홈(10)이 형성되어 있다. 그리고 회전척(3)의 상면 중심에는 진공펌프(미도시)와 연통되는 진공통로(4)가 회전척(3)의 하부까지 관통 형성되어 있다. 이와 같은 진공통로(3)는 모터(1)의 회전축(2)이 상기 회전척(3)의 하부에 끼워지게 되면 모터(1)의 회전축(2)의 중심에 형성되어 있는 통로(미도시)와 연통되어 진공펌프와 연결된다. 회전척(3)의 상면에 형성된 상기 진공홈(9,10)은 회전척(3)의 상면의 내부에만 형성되며 회전척(3)의 외주연부까지 형성되지는 않는다. 이는 진공홈(9,10) 내의 진공압력이 누설되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기와 같은 구성을 가지는 SOG 코팅기의 작동은, 먼저 회전척(3)에 작업이 되어질 웨이퍼(5)가 놓여지면 모터(1)의 회전축(2)의 내부에 형성된 통로와 회전척(3)의 내부 중앙에 형성된 진공통로(4)를 통해 전달된 진공압력이 회전척(3)의 상면에 형성된 진공홈(9,10)에 전달되어 웨이퍼(5)를 회전척(3)에 흡착시킨다. 이와 같이 웨이퍼(5)가 회전척(3) 상에 부착되면, SOG 용액이 웨이퍼(5)상에 도포된다. 그리고 회전척(3)이 소정의 회전수로 일정시간동안 회전하게 되면 웨이퍼상에 SOG 필름이 형성되어 코팅된다. 이와 같은 과정에서 회전척(3)의 상면과 맞닿아 있지 않은 웨이퍼(5)의 배면의 일부에도 SOG 필름이 코팅된다. 이러한 웨이퍼(5) 배면의 SOG 코팅은 후속 공정에서 패키지를 제조할 때 많은 문제를 발생시키므로, 배면세정노즐(6)로 세정액을 분사하여 코팅을 용해시켜 제거한다. 그리고 도포컵(7)의 모든 부분에서는 솔벤트(메틸, 에틸알콜 또는 IPA 등)가 흘러나와 도포컵(7)에 불필요한 SOG용액이 퇴적되는 것을 방지한다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 의한 SOG 코팅기에 있어서는, 상기와 같이 도포컵(7)에 불필요한 SOG용액의 퇴적을 막기 위한 솔벤트가 흘러나와 기화되므로, 솔벤트의 기화에 많은 기화열이 필요하게 되어 도포컵(7)의 내부의 온도는 저하된다. 이와 같은 도포컵(7) 내부의 온도저하는 웨이퍼상의 SOG필름의 균일도를 저하시키는 원인이 된다.

즉 웨이퍼(5)중 회전척(3)에 부착된 부분은 회전척(3)의 온도와 거의 동일한 온도로 유지되나, 회전척(3)에 부착되지 않은 부분은 상기 도포컵(7)의 온도저하의 영향을 받아 이 부분의 웨이퍼의 온도는 회전척(3)에 부착된 부분보다 온도가 낮아져 SOG 필름의 균일도를 저하시키는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 종래기술에 의한 SOG코팅기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전척에 부착된 웨이퍼의 부분과 회전척에 부착되지 않은 웨이퍼의 부분의 온도를 균일하게 하여 SOG 필름의 두께를 균일하게 할 수 있는 SOG 코팅기의 회전척을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 고안의 목적은 SOG 코팅기의 회전척의 내부 중앙을 관통하여 모터회전축의 통로를 통해 냉각가스 공급부와 연통되는 냉각가스유로를 형성하고, 그 냉각가스유로와 연결되도록 회전척의 상면에 방사상으로 다수개의 냉각가스유동홈을 형성하며, 상기 냉각가스유로의 주위에 대칭으로 진공체임버를 통해 진공펌프와 연통되는 진공유로를 형성하여, 그 진공유로와 연결되도록 회전척의 상면에 방사상으로 다수개의 주진공홈을 형성하여, 웨이퍼 배면 냉각구조와 웨이퍼 파지용 진공구조에 의한 SOG 코팅의 균일도를 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 SOG 코팅기의 회전척장치에 의해 달성된다.

상기한 바와 같은 본 고안에 의한 SOG 코팅기의 회전척 장치를 첨부된 도면에 도시된 실시례를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 종래기술의 것과 동일한 것에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

제4도 및 제5도에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 회전척 장치는 SOG 코팅기의 회전척에 웨이퍼 배면 냉각구조와 웨이퍼 파지용 진공구조를 형성하여 구성된다.

상기 냉각구조는 회전척(20)의 내부 중앙을 관통하여 모터회전축(2)의 통로(미도시)를 통해 냉각가스 공급부(50)와 연통되는 냉각가스유로(30)와, 상기 냉각가스유로(30)와 연결되어 회전척(20)의 상면에 방사상으로 형성된 다수개의 냉각가스유동홈(31)으로 구성된다.

상기 냉각가스유로(30)는 회전척(20)의 상면 중앙에서 시작하여 회전척(20) 하부에 있는 모터회전축(2) 연결부위까지 관통 형성되어 있으며 이 냉각가스유로(30)의 상부부분은 하부 부분보다 직경이 작게 형성되어 있다.

상기 냉각가스유동홈(31)은 회전척(20) 상면의 상기 냉각가스유로(30)에서 시작되어 방사상으로 회전척(20)의 상면 말단 가장자리까지 형성되어 있다. 이와 같은 냉각가스유동홈(31)은 냉각가스유로(30)를 통해 전달된 냉각가스가 유동되면서 회전척(20)에 장착되어 있는 웨이퍼부분(A)을 냉각하도록 한다.

상기 진공구조는 상기 냉각가스유로(30)의 주위에 대칭으로 형성되어 진공체임버(60)를 통해 진공펌프(미도시)와 연통되는 다수개의 진공유로(40)와, 상기 진공유로(40)와 연결되어 회전척(20)의 상면에 방사상으로 형성된 다수개의 주진공홈(41)으로 구성된다.

상기 진공유로(40)는 회전척(20)의 몸체 내부의 상기 냉각가스유로(30)가 형성되어 있는 주변에 다수개 형성되어 있다. 이때 이들 진공유로(40)가 형성된 위치는 회전척(20)의 상방향에서 볼 때(제5도참고), 상기 냉각가스유로(30)를 원점으로 한 원주상에 있다. 이와 같은 상기 진공유로(40)는 회전척(20)의 하부에 설치되어 있는 진공체임버(60)에 연통되어 있다. 여기서 상기 진공유로(40)의 상부의 직경은 하부의 직경보다 작게 형성되어 있다.

상기 회전척의 상면의 상기 다수개의 진공유로(40)에서 각각 시작하는 주진공홈(41)은 상기 냉각가스유동홈(31)들 사이에 형성되어 냉각가스유동홈(31)들과는 교차되지 않는다. 그리고 상기 주진공홈(41)에서 수직으로 분지되어 있는 보조 진공홈(42)이 회전척(20)의 상면에 다수개 형성되어 있다. 이러한 보조진공홈(42)들 역시 상기 냉각가스유동홈(31)들과 교차되지 않는다.

상기 주진공홈(41)은 회전척(20)의 상면의 진공유로(40)의 출구로부터 각각 시작하여 회전척(20)의 가장자리까지만 방사상으로 형성되어 있으며, 회전척(20)의 말단부까지 형성되어 있지는 않다. 상기 진공홈(41,42)들과 상기 냉각가스유동홈(31)들은 서로 교차되지 않고, 회전척(20)의 말단부까지 연결되지만 않으면 되며, 본 고안의 실시례에 도시된 형태에 본 고안의 범위가 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 냉각가스유로(30)와 모터회전축(2)에 형성된 통로를 통해 연통되어 있는 냉각가스 공급부(50)는 냉각가스 자체의 온도를 조절하기 위한 열교환기(51)와, 이 열교환기(51)를 거쳐 나온 냉각용 가스를 공급하기 위한 밸브(52)와, 상기 밸브(52)와 연결되어 있으면서 공급되는 냉각가스의 양을 조절하는 유량조절기(53)와 이 유량조절기(53)로 부터 냉각가스를 회전척(20)으로 공급하는 파이프(54)로 구성된다. 여기서 사용되는 냉각가스로는 He, N₂및 기타 냉각된 가스를 사용할 수 있다.

그리고 상기 진공체임버(61)는 상기 회전척(20)의 하부와 모터회전축(2) 둘레에 회전천(20)과 모터회전축(2)에 설치된 플랜지(63,64)에 끼워져 설치되어 있으며, 이들과의 사이는 O링(62)을 개재하여 밀봉한다. 이러한 진공체임버(60)는 코팅기의 본체에 고정 설치되어 있다. 그리고 이 진공체임버(60)는 일측에 형성된 파이프(61)를 통해 진공펌프(미도시)와 연통되어 있다. 그리고 코팅기의 그외 장치들은 종래의 것과 동일한 구성을 가지고 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 SOG 코팅기의 회전척 장치의 작동은, 먼저 SOG 코팅을 위해 웨이퍼(5)가 회전척(20)에 놓여지면, 진공펌프가 작동하여 진공유로(40)를 통해 진공홈(41,42)들에 진공압력이 작용하여 웨이퍼(5)가 회전척(20)에 부착된다. 그리고 회전척(20)이 회전하면서 작업이 시작되고, 또한 냉각가스공급부(50)에서 방사형의 냉각가스유동홈(31)으로 냉각가스를 공급하여 회전척(20)에 접촉되는 웨이퍼부분(A)의 하면을 직접 냉각시켜 준다. 이 때 냉각가스의 유동은 제6도에 점선의 화살표로 표시되어 있다. 이와 같이 하여 소정의 속도로 소정의 시간 동안 작업을 진행하여 웨이퍼에 SOG 코팅을 하게 된다.

상기와 같은 본 고안의 작용효과는 작업중인 웨이퍼의 전 부분의 온도를 균일하게 유지할 수 있다는 것으로, 이를 제6도를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 도시된 바와 같이, 웨이퍼(5)의 가장자리 부분, 즉 회전척(20)과 맞닿지 않고 도포컵(7) 근처에 있게 되는 부분(B)은 솔벤트의 기화에 의해 온도가 낮아지는 곳이고, 웨이퍼(5)중 회전척(20)에 맞닿아 있는 부분(A)은 회전척(20)에 형성된 냉각가스홈(41,42)을 통해 유동하는 냉각가스에 의해 온도가 낮아지게 된다. 따라서 웨이퍼(5)의 전 부분이 균일한 온도를 유지할 수 있게 된다.

따라서, 웨이퍼 코팅된 SOG필름의 균일도를 향상시킬 수 있으며 이에 따라 SOG 코팅의 두께가 최적화되어 후속공정에서 크랙의 발생 등을 억제시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

SOG 코팅기의 회전척의 내부 중앙을 관통하여 모터회전축의 통로를 통해 냉각가스 공급부와 연통되는 냉각가스유로를 형성하고, 그 냉각가스유로와 연결되도록 회전척의 상면에 방사상으로 다수개의 냉각가스유동홈을 형성하며, 상기 냉각가스유로의 주위에 대칭으로 진공체임버를 통해 진공펌프와 연통되는 진공유로를 형성하고, 그 진공유로와 연결되도록 회전척의 상면에 방사상으로 다수개의 주진공홈을 형성하여, 웨이퍼 배면 냉각구조와 웨이퍼 파지용 진공구조에 의한 SOG 코팅의 균일도를 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 SOG 코팅기의 회전척 장치.
제1항에 있어서, 상기 주진공홈에서 수직으로 분지되어 보조진공홈이 각각 형성됨을 특징으로 하는 SOG 코팅기의 회전척 장치.