KR100282444B1 - 반도체 제조장비의 캐미칼 분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조장비에서 반도체 제조공정중 마스크(mask)의 상면으로 캐미칼(chemical)을 골고루 분사하는 캐미칼 분사장치에 관한 것으로 척에 로딩된 마스크의 표면에 캐미칼을 분사시키지 않고 기화(氣化)시켜 항상 균일하게 공급되도록 한 것이다.

이를 위해, 공급되는 캐미칼이 기화되는 기화실(7)과, 상기 기화실에 연결되어 캐미칼을 기화실내부로 공급하는 캐미칼 공급관(8)과, 상기 기화실내에 설치되어 공급된 캐미칼에 열을 가해 기화시키는 가열수단(9)과, 상기 가열수단에 전원을 공급하는 전원부(10)와, 상기 기화실의 하부에 설치되어 캐미칼을 분사하는 노즐(11)과, 상기 기화실내에 연결되어 기화된 상태로 존재하는 캐미칼에 분사 압력을 제공하는 N₂공급관(13)으로 구성되어 있어 챔버의 내부에 항상 기화된 캐미칼이 균일하게 분포되므로 양질의 웨이퍼를 얻게 된다.

Description

반도체 제조장비의 캐미칼 분사장치{chemical injecting device in apparatus for fabrication of semiconductor device}

본 발명은 반도체 제조장비에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조공정중 마스크(mask)의 상면으로 캐미칼(chemical)을 골고루 분사하는 캐미칼 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정중 캐미칼을 분사하는 공정에는 캐미칼이 분사되는 노즐의 각도조절을 통해 마스크상에 현상용 캐미칼을 분사하는 현상(Develop)공정, 크롬 부식제(Etchant)를 분사하는 에칭공정, 스트립 캐미칼을 분사하는 레지스트 스트립(resist strip)공정, 린스 캐미칼을 분사하는 린스(rinse)공정 등 다양하게 사용되고 있다.

도 1은 종래의 장치를 나타낸 개략도로써, 2개의 노즐(1)이 상부에 일정각도 경사지게 설치되어 있어 마스크(2)가 척(3)에 로딩된 상태에서 노즐(1)을 통해 각 공정에 알맞는 캐미칼을 마스크(2)의 상면으로 분사하므로써, 현상, 에칭, 스트립, 린스공정을 수행하게 된다.

각 공정에 알맞게 콘트롤부를 조작하여 공정을 수행하면 캐미칼 용액병(4)내에 담겨져 있던 캐미칼이 유량 조절계(5)를 거쳐 유량이 조절된 상태에서 필터(6)를 통과하면서 불순물 등이 필터링된 다음 노즐(1)을 통해 마스크(2)의 상면으로 분사된다.

이때, 상기 노즐(1)을 통해 분사되는 캐미칼의 분사각도는 도 2에 나타낸 바와 같이 약 73°로써, 도 3에 빗금친 부분과 같이 마스크(2)의 표면에 분포된다.

따라서 척(3)에 로딩된 마스크(2)의 전면을 커버하기 위해서는 2개의 노즐(1)에서 분사되는 캐미칼이 상호 중첩되도록 노즐의 각도를 조절함과 동시에 척(3)을 일정 회전수로 회전시켜 주어야 마스크의 표면으로 분사되는 캐미칼이 사방으로 골고루 퍼지게 된다.

그러나 이러한 종래의 장치는 2개의 노즐(1)에서 상호 중첩되게 캐미칼을 분사하므로 인해 도 3에 점선으로 나타낸 바와 같이 마스크(2)의 중앙부분이 오버랩되고, 이에 따라 마스크(2)의 중앙부분이 다른 부분에 비하여 과도하게 현상 또는 에칭되는 문제가 발생된다.

또한, 마스크(2)의 상측에 설치된 노즐(1)의 각도가 변화되면 캐미칼이 분사되는 위치도 변하게 되므로 균질성(uniformity)의 불안을 초래하게 된다.

즉, 공정진행시 주변환경에 따른 진동이나, 척의 회전에 따른 진동 등으로 인해 셋팅된 노즐의 각도가 미세하게 변화되기 때문이다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 척에 로딩된 마스크의 표면에 캐미칼을 분사시키지 않고 기화(氣化)시켜 항상 균일하게 분사되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 공급되는 캐미칼이 기화되는 기화실과, 상기 기화실에 연결되어 캐미칼을 기화실 내부로 공급하는 캐미칼 공급관과, 상기 기화실내에 설치되어 공급된 캐미칼에 열을 가해 기화시키는 가열수단과, 상기 가열수단에 전원을 공급하는 전원부와, 상기 기화실의 하부에 설치되어 캐미칼을 분사하는 노즐과, 상기 기화실내에 연결되어 기화된 상태로 존재하는 캐미칼에 분사 압력을 제공하는 N₂공급관으로 구성된 반도체 제조장비의 캐미칼 분사장치가 제공된다.

도 1은 종래의 장치를 나타낸 개략도

도 2는 종래의 장치에서 1개의 노즐로부터 캐미칼이 분사되는 상태도

도 3은 종래 장치의 평면도

도 4는 본 발명을 나타낸 개략도

도 5는 본 발명에서 캐미칼이 분포되는 상태의 평면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 기화실 8 : 캐미칼 공급관

9 : 가열수단 10 : 전원부

11 : 노즐 12 : 노즐 팁

12a : 미세 분사공 13 : N₂공급관

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 4 및 도 5를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명을 나타낸 개략도이고 도 5는 본 발명에서 캐미칼이 분포되는 상태의 평면도로써, 본 발명은 챔버(도시는 생략함)내에 공급되는 캐미칼이 기화되는 기화실(7)이 설치되어 있고 상기 기화실의 상부에는 캐미칼을 기화실 내부로 공급하는 캐미칼 공급관(8)이 연결되어 있으며 상기 기화실(7)의 내부에는 공급된 캐미칼에 열을 가해 기화시키는 가열수단(9)이 설치되어 있다.

상기 가열수단이 본 발명의 일 실시예에서는 전원부(10)에 의해 전원이 인가됨에 따라 발열하는 히팅코일로 구성되어 있다.

그리고 상기 기화실(7)의 하부에 기화된 캐미칼을 마스크(2)측으로 분사하는 노즐(11)이 설치되어 있고 상기 노즐에는 미세 분사공(12a)이 형성된 노즐 팁(12)이 착탈 가능하게 설치되어 있는데, 상기 노즐 팁(12)에 형성된 미세 분사공(12a)을 노즐 팁의 측면까지 연장되게 형성하는 것이 바람직하다.

이는, 기화된 캐미칼을 보다 넓은 면적으로 분사하여 챔버내에 골고루 분포되도록 하기 위함이다.

상기 노즐(11)에 착탈 가능하게 결합된 노즐 팁(12)의 종류에 따라 기화된 캐미칼의 분사각도를 각각 달리할 수 있다.

또한, 상기 기화실(7)의 상부 일측에는 기화된 상태로 존재하는 캐미칼에 분사 압력을 제공하는 N₂공급관(13)이 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

종래의 공정과 마찬가지로 각 공정에 알맞게 콘트롤부를 조작하여 공정을 수행하면 캐미칼 용액병(4)내에 담겨져 있던 캐미칼이 유량 조절계(5)를 거쳐 유량이 조절된 상태에서 필터(6)를 통과하면서 불순물 등이 필터링된 다음 기화실(7)의 내부에 설치된 가열수단(9)으로 유입된다.

이와 같이 캐미칼이 가열수단(9)인 히팅코일의 내부를 통과하면 상기 히팅코일에는 전원부(10)에 의해 전원이 인가되어 있어 고온으로 발열하고 있으므로 통과되는 캐미칼이 기화된다.

상기 가열수단(9)에 의해 미세한 입자상태로 기화된 캐미칼은 N₂공급관(13)을 통해 유입되는 N₂의 압력에 의해 노즐(11)을 통해 하방으로 분사되는데, 상기 노즐(11)에는 도 4에 나타낸 바와 같은 노즐 팁(12)이 착탈가능하게 결합되어 있어 기화된 캐미칼이 미세 분사공(12a)을 통해 사방으로 골고루 분사되므로 도 5와 같이 챔버내에는 캐미칼이 골고루 분포된다.

이에 따라, 마스크(2)의 상면에 동일한 두께의 캐미칼이 분포되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 챔버의 내부에 항상 기화된 캐미칼이 균일하게 분포되어 종래와 같이 오버랩(overap)되는 영역이 발생하지 않으므로 과잉 현상 또는 과잉 에치되지 않고, 이에 따라 양질의 웨이퍼 생산이 가능해지게 된다.

Claims (3)

1. 공급되는 캐미칼이 기화되는 기화실과,

   상기 기화실에 연결되어 캐미칼을 기화실 내부로 공급하는 캐미칼 공급관과,

   상기 기화실내에 설치되어 공급된 캐미칼에 열을 가해 기화시키는 가열수단과,

   상기 가열수단에 전원을 공급하는 전원부와,

   상기 기화실의 하부에 설치되어 캐미칼을 분사하는 노즐과,

   상기 노즐의 선단에 착탈 가능하게 설치되며 미세 분사공이 형성된 노즐 팁과,

   상기 기화실내에 연결되어 기화된 상태로 존재하는 캐미칼에 분사압력을 제공하는 N₂공급관으로 구성된 반도체 제조장비의 캐미칼 분사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   가열수단은 전원이 인가됨에 따라 발열하는 히팅코일인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 캐미칼 분사장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   노즐 팁에 형성된 미세 분사공이 노즐 팁의 측면까지 연장되게 형성된 반도체 제조장비의 캐미칼 분사장치.

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