KR100442146B1

KR100442146B1 - Developing apparatus for manufacturing a semiconductor device

Info

Publication number: KR100442146B1
Application number: KR10-2002-0033785A
Authority: KR
Inventors: 김홍래
Original assignee: 동부전자 주식회사
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-07-27
Also published as: KR20030096770A

Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조용 현상장치에 관한 것으로서, 하측에 배출라인(110)이 연결되며, 현상액이 비산되는 것을 방지하는 캐치컵(100)과; 캐치컵(100)의 바닥면에 수직이동이 억제된 상태에서 회전가능하게 고정 설치되고, 상단에 웨이퍼(W)가 안착되는 안착홈(210)이 형성되며, 측면 하부에 배출구(220)가 형성되는 가이드링(200)과; 가이드링(200) 내측에 기밀을 유지함과 아울러 수직방향으로 슬라이딩 가능하도록 결합되는 현상액 이동플레이트(300)와; 현상액 이동플레이트(300)의 상측면에 설치되어 상측으로 초순수를 분사하는 초순수 분사노즐(400)과; 캐치컵(100)의 하측면을 관통하여 현상액 이동플레이트(300)의 하측면에 결합되고, 현상액 이동플레이트(300)를 수직으로 이동시킴과 아울러 회전시키며, 초순수 분사노즐(400)로 초순수를 공급하는 수직이동 및 회전축(500)과; 캐치컵(100)의 상측에 위치하며, 웨이퍼(W)를 현상하고자 하는 표면이 하측을 향하도록 하여 가이드링(200)의 안착홈에 안착시키는 웨이퍼 이송아암(600)과; 캐치컵(100)의 상측에 각각 위치하며, 현상액 이동플레이트(300)로 현상액을 공급하는 현상액 공급라인(700) 및 웨이퍼로 초순수를 공급하는 초순수 공급라인(800)을 포함하는 것으로서, 웨이퍼 표면에 존재하는 이물질을 제대로 제거할 수 있으며, 웨이퍼 표면에 고루 현상액이 공급되도록 하여 패턴을 제대로 형성시키는 효과를 가지고 있다.The present invention relates to a developing device for manufacturing a semiconductor device, the discharge line 110 is connected to the lower side, the catch cup 100 to prevent the developer from scattering; The catch cup 100 is rotatably installed at the bottom of the vertical movement is suppressed, the seating groove 210 is formed on which the wafer (W) is seated at the top, the outlet 220 is formed in the lower side Being guide ring 200; A developer moving plate 300 coupled to the guide ring 200 so as to be kept airtight and slidable in a vertical direction; An ultrapure water injection nozzle 400 installed on an upper side of the developer moving plate 300 to inject ultrapure water upward; It penetrates through the lower side of the catch cup 100 and is coupled to the lower side of the developer movement plate 300, and moves and rotates the developer movement plate 300 vertically, and supplies ultrapure water to the ultrapure water injection nozzle 400. A vertical movement and rotation shaft 500; A wafer transfer arm 600 positioned above the catch cup 100 and seating the wafer W on the seating groove of the guide ring 200 with the surface to be developed facing downward; Located on the upper side of the catch cup 100, and includes a developer supply line 700 for supplying the developer to the developer moving plate 300 and an ultrapure water supply line 800 for supplying ultrapure water to the wafer, the wafer surface Existing foreign substances can be properly removed, and the developer is supplied evenly to the wafer surface, thereby having an effect of properly forming a pattern.

Description

DEVELOPING APPARATUS FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 반도체 소자 제조용 현상장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 표면에 존재하는 이물질을 제대로 제거할 수 있으며, 웨이퍼 표면에 고루 현상액이 공급되도록 하여 패턴을 제대로 형성시키는 반도체 소자 제조용 현상장치에 관한 것이다.The present invention relates to a developing device for semiconductor device manufacturing, and more particularly, to a semiconductor device manufacturing developing device capable of properly removing foreign substances existing on the surface of a wafer and evenly forming a pattern by supplying a developer evenly to the surface of the wafer. will be.

반도체 소자를 제조하기 위한 공정중 포토 리소그래피(photo lithography) 공정은 중요한 공정중의 하나로서 웨이퍼에 감광막을 도포한 후 소프트 베이크(soft bake), 노광(expose), 베이크(bake), 그리고 현상(develop)을 거침으로써 웨이퍼 표면에 패턴을 형성한다.In-process photo lithography is one of the important processes for fabricating semiconductor devices. After applying photoresist to the wafer, soft bake, exposure, bake, and develop ) To form a pattern on the wafer surface.

웨이퍼에 도포된 감광막은 노광되면 노광된 영역과 그렇지 않은 영역이 구별되어 현상시 감광막의 특성에 따라 웨이퍼 표면에 남거나 제거된다. 즉, 현상시 현상액과 반응하여 빛을 받은 부분과 받지 않은 부분이 구별되어 패턴이 형성되게 된다. 일반적으로 현상시 사용되는 물질은 현상액과 초순수를 사용하여 현상과 세정 작업이 이루어지게 된다.When the photoresist applied to the wafer is exposed, the exposed and non-exposed areas are distinguished and left or removed on the wafer surface depending on the characteristics of the photoresist during development. In other words, a pattern is formed by reacting with a developer during development to distinguish between a part that receives light and a part that is not. In general, the materials used during development are developed and cleaned using a developer and ultrapure water.

반도체 소자를 제조하기 위한 종래의 현상장치를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.A conventional developing apparatus for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 반도체 소자 제조용 현상장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 반도체 소자 제조용 현상장치를 이용하여 웨이퍼 표면을 현상한 상태를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 현상장치는 현상액이 비산되는 것을 방지하는 캐치컵(10)과, 캐치컵(10)의 바닥면에 회전가능하게 설치되며 웨이퍼를 진공흡착하는 웨이퍼척(20)과, 캐치컵(10)의 상측에 위치하며 웨이퍼척(20)으로 웨이퍼(W)를 이송하는 웨이퍼 이송아암(30)과, 캐치컵(10)의 상측에 위치하며 현상액과 초순수를 웨이퍼(W)로 각각 공급하는 현상액 공급라인(40) 및 초순수 공급라인(50)을 포함한다.1 is a cross-sectional view showing a conventional developing device for manufacturing semiconductor elements, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a wafer surface is developed using a conventional developing device for manufacturing a semiconductor device. As shown in the drawing, the conventional developing apparatus includes a catch cup 10 for preventing the developer from scattering, a wafer chuck 20 rotatably installed on the bottom surface of the catch cup 10 and vacuum-absorbing the wafer; A wafer transfer arm 30 positioned above the catch cup 10 to transfer the wafer W to the wafer chuck 20, and positioned above the catch cup 10 to transfer the developer and ultrapure water to the wafer W. And a developer supply line 40 and an ultrapure water supply line 50 to supply, respectively.

캐치컵(10)은 하측에 현상을 마친 현상액, 초순수 등이 배출되도록 배출라인(11)이 연결되며, 내측에 웨이퍼척(20)이 설치된다.The catch cup 10 is connected to the discharge line 11 so that the developer, ultrapure water, etc., which have been developed on the lower side, is discharged, and a wafer chuck 20 is installed inside.

웨이퍼척(20)은 그 회전축(21)이 캐치컵(10)의 바닥면을 관통하여 설치되며, 노광공정을 마치고 웨이퍼 이송아암(30)에 의해 이송된 웨이퍼(W)를 진공으로 흡착한다.The wafer chuck 20 is provided with a rotating shaft 21 penetrating the bottom surface of the catch cup 10 and, after the exposure process, sucks the wafer W transferred by the wafer transfer arm 30 in a vacuum.

현상액 공급라인(40)은 웨이퍼(W) 표면에 현상액(1)을 공급한다. 이 때, 웨이퍼척(20)은 회전하여 웨이퍼(W) 표면에 현상액(1)이 고루 퍼지도록 한다.The developer supply line 40 supplies the developer 1 to the wafer W surface. At this time, the wafer chuck 20 is rotated so that the developing solution 1 is evenly spread on the wafer W surface.

초순수 공급라인(50)은 현상을 마친 웨이퍼(W) 표면에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 초순수를 일정 시간동안 분사하며, 역시 웨이퍼척(20)은 세정 효과를 높이기 위해 웨이퍼(W)를 회전시킨다.The ultrapure water supply line 50 injects ultrapure water for a predetermined time to remove foreign substances on the surface of the developed wafer W, and the wafer chuck 20 also rotates the wafer W to increase the cleaning effect. .

웨이퍼(W) 표면에 이물질이 초순수에 의해 제거되면 웨이퍼척(20)은 고속 회전하여 웨이퍼(W)를 건조시킴으로써 현상공정이 완료되며, 웨이퍼(W) 표면에 패턴(2)이 형성된다.When foreign matter is removed from the surface of the wafer W by the ultrapure water, the wafer chuck 20 is rotated at high speed to dry the wafer W, thereby completing the development process, and a pattern 2 is formed on the surface of the wafer W.

한편, 현상후에는 현상이 정상적으로 이루어졌는지 확인하기 위하여 SEM(Scanning Electron Microscope) 장비를 이용하여 크리티컬 디멘젼(CD)을 측정하고 이물질이 발생하였는지 확인한다. 확인 결과 이물질이 발생하면 재작업을 실시하고 다시 측정하게 된다.On the other hand, after the development in order to check whether the development was normally performed by using a SEM (Scanning Electron Microscope) equipment to measure the critical dimension (CD) and to check whether any foreign substances occurred. If the result is a foreign object, it will be reworked and measured again.

이와 같은 종래의 반도체 소자 제조용 현상장치는 패턴(2)이 형성되는 웨이퍼(W) 표면이 상측을 향하고 있으므로 초순수로 세정시 웨이퍼(W) 표면에 존재하는 이물질이 제대로 제거되지 않아 현상후 크리티컬 디멘젼 측정시 이상이 발생하는 확률이 높게 되어 웨이퍼(W)의 수율이 현저하게 저하되는 문제점을 가지고 있었다.In the conventional semiconductor device manufacturing apparatus, the surface of the wafer W on which the pattern 2 is formed is directed upward, so that foreign substances existing on the surface of the wafer W are not properly removed when being cleaned with ultrapure water so that the critical dimension is measured after development. The probability of occurrence of abnormality was high and the yield of the wafer W was remarkably lowered.

또한, 현상액 공급라인(40)을 통해 현상액(1)을 웨이퍼(W) 표면에 분사함으로써 비록 웨이퍼척(20)이 웨이퍼(W)를 회전하더라도 웨이퍼(W) 표면에 현상액(1)이 고루 공급되지 않아 패턴(2)이 제대로 형성되지 못하는 문제점을 가지고 있었다.In addition, the developer 1 is sprayed onto the surface of the wafer W through the developer supply line 40, even though the wafer chuck 20 rotates the wafer W, the developer 1 is evenly supplied to the surface of the wafer W. FIG. It did not have a problem that the pattern (2) is not formed properly.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 패턴을 형성하고자 하는 웨이퍼 표면을 하측으로 향하도록 한 상태에서 웨이퍼를 세정함으로써 웨이퍼 표면에 존재하는 이물질을 제대로 제거할 수 있으며, 웨이퍼 표면을 현상액에 잠기게 함으로써 웨이퍼 표면에 고루 현상액이 공급되도록 하여 패턴을 제대로 형성시킴으로써 웨이퍼의 크리티컬 디멘젼의 균일도를 향상시키고 웨이퍼의 수율을 향상시키는 반도체 소자 제조용 현상장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to properly remove the foreign substances present on the wafer surface by cleaning the wafer with the wafer surface to be formed to face downward. The present invention provides a developing device for manufacturing a semiconductor device which improves the uniformity of the critical dimension of the wafer and improves the yield of the wafer by immersing the wafer surface in the developer so that the developer is evenly supplied to the wafer surface.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 반도체 소자를 제조하기 위한 현상장치에 있어서, 하측에 배출라인이 연결되며, 현상액이 비산되는 것을 방지하는 캐치컵과; 캐치컵의 바닥면에 수직이동이 억제된 상태에서 회전가능하게 고정 설치되고, 상단에 웨이퍼가 안착되는 안착홈이 형성되며, 측면 하부에 배출구가 형성되는 가이드링과; 가이드링 내측에 기밀을 유지함과 아울러 수직방향으로 슬라이딩 가능하도록 결합되는 현상액 이동플레이트와; 현상액 이동플레이트의 상측면에 설치되어 상측으로 초순수를 분사하는 초순수 분사노즐과; 캐치컵의 하측면을 관통하여 현상액 이동플레이트의 하측면에 결합되고, 현상액 이동플레이트를 수직으로 이동시킴과 아울러 회전시키며, 초순수 분사노즐로 초순수를 공급하는 수직이동 및 회전축과; 캐치컵의 상측에 위치하며, 웨이퍼를 현상하고자 하는 표면이 하측을 향하도록 하여 가이드링의 안착홈에 안착시키는 웨이퍼 이송아암과; 캐치컵의 상측에 각각 위치하며, 현상액 이동플레이트로 현상액을 공급하는 현상액 공급라인 및 웨이퍼로 초순수를 공급하는 초순수 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object, the developing apparatus for manufacturing a semiconductor device, the discharge line is connected to the lower side, the catch cup for preventing the developer from scattering; A guide ring rotatably installed at the bottom surface of the catch cup in a state in which vertical movement is suppressed, and a seating groove in which a wafer is seated at an upper end thereof, and a discharge hole formed at a lower side of the catch cup; A developer moving plate coupled to the guide ring to be slidable in a vertical direction while maintaining airtightness; An ultrapure water injection nozzle installed on an upper side of the developer moving plate and spraying ultrapure water upward; A vertical movement and rotation shaft which penetrates the lower side of the catch cup and is coupled to the lower side of the developer moving plate, moves and rotates the developer moving plate vertically, and supplies ultrapure water to the ultrapure water injection nozzle; A wafer transfer arm positioned on an upper side of the catch cup and seated in a seating groove of the guide ring with the surface to be developed facing downward; Located on the upper side of the catch cup, characterized in that it comprises a developer supply line for supplying the developer to the developer moving plate and ultrapure water supply line for supplying ultrapure water to the wafer.

도 1은 종래의 반도체 소자 제조용 현상장치를 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a conventional developing device for manufacturing a semiconductor device,

도 2는 종래의 반도체 소자 제조용 현상장치를 이용하여 웨이퍼 표면을 현상한 상태를 도시한 단면도이고,2 is a cross-sectional view showing a state in which a wafer surface is developed by using a conventional developing device for manufacturing semiconductor elements,

도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치를 도시한 단면도로서 현상액 이동플레이트에 현상액 공급시의 상태를 도시한 도면이고,3 is a cross-sectional view showing a developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, showing a state when a developer is supplied to a developer moving plate.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치를 도시한 단면도로서 웨이퍼 표면에 현상액 공급시의 상태를 도시한 도면이고,4 is a cross-sectional view showing a developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, showing a state when a developer is supplied to a wafer surface.

도 5는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치를 도시한 단면도로서 세정시의 상태를 도시한 도면이고,5 is a cross-sectional view showing a developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, showing a state during cleaning.

도 6은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치의 가이드링과 현상액 이동플레이트의 분해사시도이다.6 is an exploded perspective view of the guide ring and the developer moving plate of the developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 ; 캐치컵 110 ; 배출라인100; Catch cup 110; Discharge line

120 ; 초순수 분사라인 200 ; 가이드링120; Ultrapure water injection line 200; Guide ring

210 ; 안착홈 220 ; 배출구210; Seating groove 220; outlet

230 ; 가이드홈 240 ; 지지돌기230; Guide groove 240; Support protrusion

250 ; 베어링 260 ; 지지부재250; Bearing 260; Support member

300 ; 현상액 이동플레이트 310 ; 가이드돌기300; Developer moving plate 310; Guide protrusion

320 ; 오링 400 ; 초순수 분사노즐320; O-ring 400; Ultrapure Water Injection Nozzle

500 ; 수직이동 및 회전축 510 ; 초순수 공급관500; Vertical movement and axis of rotation 510; Ultrapure Water Supply Pipe

600 ; 웨이퍼 이송아암 700 ; 현상액 공급라인600; Wafer transfer arm 700; Developer Supply Line

800 ; 초순수 공급라인800; Ultrapure Water Supply Line

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치를 도시한 단면도로서 현상액 이동플레이트에 현상액 공급시의 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치를 도시한 단면도로서 웨이퍼 표면에 현상액 공급시의 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치를 도시한 단면도로서 세정시의 상태를 도시한 도면이다.3 is a cross-sectional view showing a developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, showing a state when a developer is supplied to a developer moving plate, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention. Fig. 5 is a diagram showing a state when a developer is supplied to the surface, and Fig. 5 is a cross-sectional view showing a developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, showing a state during cleaning.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치는 현상액(1)이 비산되는 것을 방지하는 캐치컵(100)과, 캐치컵(100) 내측에 회전 가능하게 설치되며 웨이퍼(W)가 안착되는 가이드링(200)과, 가이드링(200) 내측에 슬라이딩 가능하도록 결합되며 현상액(1)을 가이드링(200) 내에서 상측으로 이동시키는 현상액 이동플레이트(300)와, 현상액 이동플레이트(300)의 상측면에 설치되는 초순수 분사노즐(400)과, 캐치컵(100)의 하측면을 관통하여 현상액 이동플레이트(300)의 하측면에 결합되는 수직이동 및 회전축(500)과, 캐치컵(100)의 상측에 위치하며 웨이퍼(W)를 현상하고자 하는 표면이 하측을 향하도록 하여 가이드링(200)으로 이송시키는 웨이퍼 이송아암(600)과, 캐치컵(100)의 상측에 위치하며 현상액과 초순수를 각각 공급하는 현상액 공급라인(700) 및 초순수 공급라인(800)을 포함한다.As illustrated, the developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a catch cup 100 which prevents the developing solution 1 from being scattered, rotatably installed inside the catch cup 100, and the wafer W is seated. The guide ring 200 is coupled to the guide ring 200 to be slidable, and the developer moving plate 300 for moving the developer 1 upward in the guide ring 200, and the developer moving plate 300. Ultra-pure water injection nozzle 400 is installed on the upper side of the vertical movement and rotation shaft 500 coupled to the lower side of the developer moving plate 300 through the lower side of the catch cup 100, and the catch cup 100 ) Is positioned above the wafer transfer arm 600 which transfers the wafer W to the guide ring 200 with the surface to be developed facing downward, and is located above the catch cup 100 and is a developer and ultrapure water. Developer supply line 700 and the second supply respectively It may include a feed line (800).

캐치컵(100)은 하측에 현상공정을 마친 현상액과 초순수가 배출되도록 배출라인(110)이 연결되며, 내측에 가이드링(200)이 설치된다.The catch cup 100 is connected to the discharge line 110 so that the developer and the ultrapure water discharged from the developing process on the lower side, the guide ring 200 is installed inside.

또한, 캐치컵(100)은 바닥면에 후술하는 현상액 이동플레이트(300)의 하면을 향해 초순수를 분사하는 초순수 분사라인(120)이 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 세정시 초순수 분사라인(120)으로부터 초순수가 분사되어 현상액 이동플레이트(300)의 하면에 부착된 이물질이나 현상액을 제거한다.In addition, the catch cup 100 is preferably provided with an ultrapure water injection line 120 for spraying ultrapure water toward the bottom of the developer moving plate 300 to be described later on the bottom surface. Therefore, the ultrapure water is injected from the ultrapure water injection line 120 during cleaning to remove the foreign matter or the developer adhered to the lower surface of the developer moving plate 300.

가이드링(200)은 캐치컵(100)의 바닥면에 수직이동이 억제된 상태에서 회전가능하게 고정 설치되고, 상단에 웨이퍼(W)가 안착되는 안착홈(210)이 형성되며, 측면 하부에 그 둘레를 따라 하나 또는 그 이상의 배출구(220)가 형성되고, 내측에 현상액 이동플레이트(300)가 슬라이딩 가능하도록 결합된다.The guide ring 200 is rotatably fixed to the bottom surface of the catch cup 100 in a state in which vertical movement is suppressed, and a seating groove 210 in which the wafer W is seated is formed at an upper end thereof. One or more outlets 220 are formed along the circumference thereof, and the developing solution moving plate 300 is slidably coupled to the inside thereof.

한편, 가이드링(200)은 그 하단이 캐치컵(100)의 바닥면에 원형링 형상으로 돌출 형성된 지지돌기(240)상측에 베어링(250)을 매개로 회전 가능하게 결합되며, 그 상단이 캐치컵(100) 내측면과 결합되는 하나 또는 그 이상의 지지부재(260)에 의해 지지된다. 따라서, 가이드링(200)은 캐치컵(100)의 바닥면에 수직이동이 억제된 상태에서 회전가능하게 고정 설치된다.On the other hand, the guide ring 200 is rotatably coupled via the bearing 250 on the upper side of the support protrusion 240 formed at the lower end protruding in a circular ring shape on the bottom surface of the catch cup 100, the upper end of the catch It is supported by one or more support members 260 coupled to the inner surface of the cup 100. Therefore, the guide ring 200 is rotatably fixed to the bottom surface of the catch cup 100 in a state where vertical movement is suppressed.

현상액 이동플레이트(300)는 가이드링(200) 내측에 기밀을 유지한 상태에서 수직방향으로 슬라이딩 가능하도록 결합되어 현상액 공급라인(700)으로부터 공급되는 현상액(1)을 가이드링(200)상에 정지되는 위치에 따라 저장하여 웨이퍼(W)측으로 이동시키거나 하측으로 배출시킨다.The developer moving plate 300 is coupled to be slidable in the vertical direction while keeping the airtight inside the guide ring 200 to stop the developer 1 supplied from the developer supply line 700 on the guide ring 200. According to the position to be stored and moved to the wafer (W) side or discharged to the lower side.

한편, 도 6에 도시된 가이드링과 현상액 이동플레이트의 분해사시도에서와 같이, 가이드링(200)은 내주면에 수직되게 가이드홈(230)이 형성되고, 현상액 이동플레이트(300)는 외주면에 가이드홈(230)에 끼워지는 가이드돌기(310)가 형성되며,본 실시예에서는 가이드홈(230)과 가이드돌기(310)가 각각 네 개씩 형성되는 것을 나타내었다. 따라서, 현상액 이동플레이트(300)가 가이드링(200) 내를 수직방향으로 이동시 가이드돌기(310)가 가이드홈(230)에 가이드되어 안정되게 수직방향으로 이동한다.On the other hand, as in the exploded perspective view of the guide ring and the developer moving plate shown in Figure 6, the guide ring 200 is formed with a guide groove 230 perpendicular to the inner peripheral surface, the developer moving plate 300 is a guide groove on the outer peripheral surface The guide protrusions 310 fitted to the 230 are formed, and in the present embodiment, four guide grooves 230 and four guide protrusions 310 are formed. Therefore, when the developer moving plate 300 moves in the vertical direction in the guide ring 200, the guide protrusion 310 is guided to the guide groove 230 to stably move in the vertical direction.

수직이동 및 회전축(500)이 회전시 함께 회전하는 현상액 이동플레이트(300)가 가이드링(200)과의 마찰에 의해 가이드링(200)도 함께 회전시키지만, 가이드돌기(310)와 가이드홈(230)이 서로 결합됨으로써 현상액 이동플레이트(300)와 가이드링(200)이 일체를 이루며 회전하도록 한다.While the vertical movement and the rotating shaft 500 rotate together with the developer moving plate 300 rotating together with the guide ring 200 by friction with the guide ring 200, the guide protrusion 310 and the guide groove 230 ) Are coupled to each other so that the developer moving plate 300 and the guide ring 200 are integrally rotated.

한편, 현상액 이동플레이트(300)는 가이드링(200) 내에서 완벽한 기밀을 유지한 상태로 결합되기 위하여 외주면을 따라 오링(320)이 설치됨이 바람직하다.On the other hand, the developer moving plate 300 is preferably O-ring 320 is installed along the outer circumferential surface in order to be coupled in a state of maintaining a perfect airtight in the guide ring 200.

현상액 이동플레이트(300)의 상측면에는 세정시 그 상측에 위치하는 웨이퍼(W)를 향해 초순수를 분사하는 초순수 분사노즐(400)이 설치된다.On the upper side of the developer moving plate 300, an ultrapure water injection nozzle 400 for injecting ultrapure water toward the wafer W positioned above the cleaning solution moving plate 300 is installed.

수직이동 및 회전축(500)은 캐치컵(100)의 하측면을 기밀을 유지한 상태에서 관통하여 현상액 이동플레이트(300)의 하측면에 일체로 결합되고, 그 상측에 저장된 현상액(1)에 웨이퍼(W)를 담그기 위해 현상액 이동플레이트(300)를 수직 상방으로 이동시키거나 현상공정을 마친후 현상액(1)을 배출하기 위해 현상액 이동플레이트(300)를 수직 하방으로 이동시킨다.The vertical movement and rotation shaft 500 penetrates the lower side of the catch cup 100 in the airtight state and is integrally coupled to the lower side of the developer movement plate 300, and the wafer is placed in the developer 1 stored above. In order to immerse the (W), the developer moving plate 300 is moved vertically upward or after the developing process, the developer moving plate 300 is moved vertically downward to discharge the developer 1.

또한, 수직이동 및 회전축(500)은 세정시 또는 세정후 웨이퍼(W)의 건조시 현상액 이동플레이트(300)를 회전시키며, 그 내측에는 초순수 분사노즐(400)로 초순수를 공급하기 위해 초순수 공급관(510)이 구비된다.In addition, the vertical movement and rotation shaft 500 rotates the developer moving plate 300 during cleaning or drying of the wafer (W) after cleaning, the inside of the ultra-pure water supply pipe for supplying ultrapure water to the ultrapure water injection nozzle (400). 510 is provided.

웨이퍼 이송아암(600)은 노광을 마친 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 현상하고자 하는 표면이 하측을 향하도록 하여 가이드링(200)의 안착홈(210)에 웨이퍼(W)를 안착시키거나 현상을 마친 웨이퍼(W)를 가이드링(200)의 안착홈(210)으로부터 후속공정을 위해 반송시킨다.The wafer transfer arm 600 vacuum-adsorbs the exposed wafer W so that the surface to be developed faces downward, and seats or develops the wafer W in the seating groove 210 of the guide ring 200. The finished wafer W is transferred from the seating groove 210 of the guide ring 200 for the subsequent process.

현상액 공급라인(700)은 캐치컵(100)의 상측에 위치하여 현상시 현상액 이동플레이트(300)로 현상액을 공급한다.The developer supply line 700 is positioned above the catch cup 100 to supply the developer to the developer moving plate 300 during development.

초순수 공급라인(800)도 캐치컵(100)의 상측에 위차하여 세정시 웨이퍼(W)로 초순수를 공급하여 웨이퍼(W) 표면을 세정시킨다.The ultrapure water supply line 800 also faces the upper side of the catch cup 100 and supplies ultrapure water to the wafer W during cleaning to clean the wafer W surface.

이와 같은 구조로 이루어진 반도체 소자 제조용 현상장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the developing device for manufacturing a semiconductor device having such a structure is performed as follows.

먼저, 도 3에서 나타낸 바와 같이, 현상액 이동플레이트(300)를 가이드링(200)내측에서 배출구(220)보다 상측에 위치하도록 정지시킴으로써 가이드링(200) 내측에 저장 공간을 형성시킨 상태에서 현상액 공급라인(700)을 통해 현상액(1)을 현상액 이동플레이트(300)로 공급하여 현상액 이동플레이트(300) 상측에 현상액(1)이 저장되도록 한다.First, as shown in FIG. 3, by supplying the developer in a state in which a storage space is formed inside the guide ring 200 by stopping the developer moving plate 300 to be positioned above the outlet 220 in the guide ring 200. The developer 1 is supplied to the developer moving plate 300 through the line 700 so that the developer 1 is stored above the developer moving plate 300.

현상액 이동플레이트(300) 상측에 현상액(1)이 저장되면, 도 4에서 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 이송아암(600)이 노광을 마친 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 현상하고자하는 표면이 하측으로 향하도록 하여 가이드링(200)의 안착홈(210)에 안착시킨다.When the developer 1 is stored above the developer moving plate 300, as shown in FIG. 4, the wafer transfer arm 600 vacuum-adsorbs the exposed wafer W so that the surface to be developed faces downward. To be seated in the seating groove 210 of the guide ring 200.

가이드링(200)의 안착홈(210)에 웨이퍼(W)가 안착되면, 현상액이동플레이트(300)가 상측으로 이동함으로써 현상액(1)에 웨이퍼(W)가 담겨져 현상액(1)이 웨이퍼(W) 표면에 골고루 접촉된다.When the wafer W is seated in the seating groove 210 of the guide ring 200, the developer moving plate 300 moves upward, so that the developer W is contained in the developer 1 so that the developer 1 is the wafer W. ) Evenly contact with the surface.

웨이퍼(W)의 현상이 완료되면, 도 5에서 나타낸 바와 같이, 현상액 이동플레이트(300)는 가이드링(200) 내에서 배출구(220) 아래에 위치하도록 수직 하방으로 이동하고, 이 때, 현상액(1)은 가이드링(200)의 배출구(220)를 통해 캐치컵(100)으로 배출되고, 배출된 현상액(1)은 캐치컵(100)의 배출라인(110)을 통해 외부로 빠져나간다.When the development of the wafer W is completed, as shown in FIG. 5, the developer moving plate 300 is moved vertically downward so as to be positioned below the outlet 220 in the guide ring 200, and at this time, the developer ( 1) is discharged to the catch cup 100 through the discharge port 220 of the guide ring 200, the discharged developer 1 is discharged to the outside through the discharge line 110 of the catch cup 100.

그리고, 초순수 공급라인(800)과 초순수 분사노즐(400)로부터 각각 초순수가 분사됨으로써 웨이퍼(W)의 상하면에 부착된 현상액 또는 이물질을 제거하고, 제거된 이물질은 초순수와 함께 가이드링(200)의 배출구(220)와 캐치컵(100)의 배출라인(110)을 통해 외부로 배출된다. 한편, 이와 같이 초순수로 세정시 수직이동 및 회전축(500)은 회전하며, 이로 인해 현상액 이동플레이트(300)는 가이드링(200)과 함께 회전함으로써 웨이퍼(W)도 회전하게 되어 세정의 효율성을 향상시킨다.Ultra pure water is sprayed from the ultrapure water supply line 800 and the ultrapure water injection nozzle 400, respectively, to remove the developer or the foreign matter attached to the upper and lower surfaces of the wafer W, and the foreign matter is removed from the guide ring 200 together with the ultrapure water. It is discharged to the outside through the discharge line 220 and the discharge line 110 of the catch cup 100. On the other hand, the vertical movement and the rotating shaft 500 is rotated when cleaning with ultra-pure water, and thus the developer movement plate 300 rotates together with the guide ring 200 to rotate the wafer W, thereby improving the efficiency of cleaning. Let's do it.

또한, 캐치컵(100)의 바닥면에 설치된 초순수 분사라인(120)으로부터 분사되는 초순수는 현상액 이동플레이트(300) 하측면에 부착된 이물질, 현상액 등을 제거한다.In addition, the ultrapure water sprayed from the ultrapure water spraying line 120 installed on the bottom surface of the catch cup 100 removes foreign matter, developer, and the like attached to the lower surface of the developer moving plate 300.

한편, 현상액 이동플레이트(300)는 회전시 가이드링(200)과 마찰에 의해 가이드링(200)을 함께 회전시킬 수 있으며, 도 6에서 나타낸 바와 같이, 현상액 이동플레이트(300)에 형성된 가이드돌기(310)와 가이드링(200) 내측에 형성된 가이드홈(230)의 결합으로 인해 이들은 일체를 이루며 안정적으로 회전한다.On the other hand, the developer moving plate 300 may rotate the guide ring 200 by friction with the guide ring 200 at the time of rotation, as shown in Figure 6, the guide protrusion formed on the developer moving plate 300 ( Due to the combination of the guide groove 230 formed inside the 310 and the guide ring 200, they are integrally rotated stably.

웨이퍼(W)와 가이드링(200), 현상액 이동플레이트(300) 등의 세정이 완료되면 수직이동 및 회전축(500)은 보다 고속으로 회전하여 웨이퍼(W)를 건조시킴으로써 웨이퍼(W)의 현상 공정을 마치고, 현상 공정을 마친 웨이퍼(W) 표면에 패턴(2)이 형성된다. 패턴(2)을 형성한 웨이퍼(W)는 웨이퍼 이송아암(600)에 의해 진공 흡착되어 후속 공정을 위해 이송된다.When the cleaning of the wafer W, the guide ring 200, and the developer moving plate 300 is completed, the vertical movement and the rotation shaft 500 rotate at a higher speed to dry the wafer W, thereby developing the wafer W. After the process, the pattern 2 is formed on the surface of the wafer W which has completed the development process. The wafer W having the pattern 2 formed thereon is vacuum sucked by the wafer transfer arm 600 and then transferred for subsequent processing.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 패턴을 형성하고자 하는 웨이퍼 표면을 하측으로 향하도록 한 상태에서 웨이퍼를 세정함으로써 웨이퍼 표면에 존재하는 이물질을 제대로 제거할 수 있으며, 웨이퍼 표면을 현상액에 잠기게 함으로써 웨이퍼 표면에 고루 현상액이 공급되도록 하여 패턴을 제대로 형성시킴으로써 웨이퍼의 크리티컬 디멘젼의 균일도를 향상시키고 웨이퍼의 수율을 향상시킨다.According to a preferred embodiment of the present invention as described above, by cleaning the wafer with the wafer surface to be formed to face downward, it is possible to properly remove the foreign substances present on the wafer surface, soaking the wafer surface in the developer In this way, the developer is evenly supplied to the surface of the wafer to form the pattern properly, thereby improving the uniformity of the critical dimension of the wafer and improving the yield of the wafer.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치는 패턴을 형성하고자 하는 웨이퍼 표면을 하측으로 향하도록 한 상태에서 웨이퍼를 세정함으로써 웨이퍼 표면에 존재하는 이물질을 제대로 제거할 수 있으며, 웨이퍼 표면을 현상액에 잠기게 함으로써 웨이퍼 표면에 고루 현상액이 공급되도록 하여 패턴을 제대로 형성시킴으로써 웨이퍼의 크리티컬 디멘젼의 균일도를 향상시키고 웨이퍼의 수율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.As described above, the developing apparatus for manufacturing a semiconductor device according to the present invention can properly remove foreign substances present on the wafer surface by cleaning the wafer with the wafer surface on which the pattern is to be formed facing downward, and the wafer surface can be removed. By soaking the developer, the developer is supplied evenly to the surface of the wafer to form a pattern properly, thereby improving the uniformity of the critical dimension of the wafer and improving the yield of the wafer.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 현상장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for carrying out the developing device for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, as claimed in the following claims of the present invention Without departing from the gist of the present invention, one of ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims

In the developing apparatus for manufacturing a semiconductor element,

A discharge cup connected to the lower side and preventing the developer from being scattered;

A guide ring rotatably installed on the bottom surface of the catch cup in a state in which vertical movement is suppressed, and a seating groove in which a wafer is seated at an upper end thereof, and a discharge hole formed in a lower side of the catch cup;

A developer moving plate coupled to the guide ring to be slidable in a vertical direction while maintaining airtightness;

An ultrapure water injection nozzle installed on an upper side of the developer moving plate and spraying ultrapure water upward;

A vertical movement and rotation shaft penetrating the lower side of the catch cup and coupled to the lower side of the developer moving plate, vertically moving and rotating the developer moving plate, and supplying ultrapure water to the ultrapure water injection nozzle;

A wafer transfer arm positioned above the catch cup and seated in a seating groove of the guide ring with the surface to be developed facing downward;

A developer supply line for supplying a developer to the developer moving plate and an ultrapure water supply line for supplying ultrapure water to a wafer, respectively, positioned above the catch cup;

A developing device for manufacturing a semiconductor device comprising a.

The developing device of claim 1, wherein an ultrapure water injection line for injecting ultrapure water toward a lower surface of the developer moving plate is provided on a bottom surface of the catch cup.

The developing device of claim 1, wherein the guide ring is formed with a guide groove perpendicular to an inner circumferential surface, and the developer moving plate has a guide protrusion fitted to the guide groove on an outer circumferential surface thereof.

The semiconductor device manufacturing phenomenon of claim 1, wherein the guide ring has a lower end coupled to the bottom surface of the catch cup, and the upper end is supported by a support member coupled to the inner side of the catch cup. Device.

The developing device for manufacturing a semiconductor device according to claim 1 or 3, wherein the developer moving plate is provided with an O-ring along an outer circumferential surface thereof.