KR100930579B1 - Nozzle for cleaning - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세정용 노즐에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼, 글라스 등의 세정공정시 사용되는 세정용 노즐에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to cleaning nozzles, and more particularly, to cleaning nozzles used in cleaning processes such as wafers and glass.
일반적으로, 웨이퍼 공정은 오염물들의 근원이고 이는 소자의 성능과 수율에 직접적인 영향을 미치게 된다. 각 공정 후 웨이퍼 표면의 오염물은 기하급수적으로 늘어나게 되고 이 오염물에 의해 반도체 소자의 수율은 급격히 감소하게 된다.In general, wafer processing is a source of contaminants, which directly affects device performance and yield. After each process, contaminants on the wafer surface increase exponentially and the yield of semiconductor devices is drastically reduced by these contaminants.
이에, 반도체 소자 공정 중 세정 공정은 웨이퍼 상에 생긴 불순물이나 파티클, 먼지 등을 제거하는 공정으로 반도체 소자 제조 공정의 전 공정 전후에 매우 빈번하게 수행되는 공정이다.Therefore, the cleaning process of the semiconductor device process is a process of removing impurities, particles, dust, etc. generated on the wafer and is very frequently performed before and after the entire process of the semiconductor device manufacturing process.
이러한 웨이퍼 세정 공정은 웨이퍼 표면의 모든 오염물을 완벽히 제거하는 것이 가장 이상적인 목표이기는 하지만 그것은 거의 불가능하다고 할 수 있다. 실제로 웨이퍼 세정 공정은 각 공정 전과 후에 실시하여 기하 급수적으로 증가하는 오염물을 최소한의 비율로 감소시키는 것이 그 주된 목적이다. 따라서 웨이퍼 세정 공정은 모든 공정 전후에 반드시 행해져야 한다. 반도체 소자 공정 중 웨이퍼 표면 위에 오염되는 불순물의 종류는 크게 오염물은 particle, 유기 오염물, 금속 오염물 그리고 자연 산화막으로 나눌 수 있다. 이런 다양한 오염물들을 제거하기 위해서 웨이퍼는 각각의 오염물들을 효과적으로 제거하기 위한 여러 가지 세정 용액을 혼합하여 일괄 처리 공정으로 세정된다. This wafer cleaning process is almost impossible, although the ideal goal is to completely remove all contaminants from the wafer surface. In fact, the main purpose of the wafer cleaning process is before and after each process to reduce the exponentially increasing contaminants to a minimum rate. Therefore, the wafer cleaning process must be performed before and after all processes. Impurities contaminated on the wafer surface during semiconductor device processing can be largely divided into particles, organic contaminants, metal contaminants and natural oxide film. To remove these various contaminants, the wafer is cleaned in a batch process by mixing various cleaning solutions to effectively remove the respective contaminants.
이러한 세정 공정시, 종래에는 세정 용액의 분사를 위해 도 1과 같은 분사형태를 갖는 노즐을 적용하여 웨이퍼 혹은 글라스의 자연 산화막 내에 포함되어 있는 금속 오염물을 제거하였다.In this cleaning process, conventionally, a nozzle having an injection form as shown in FIG. 1 is applied to spray a cleaning solution to remove metal contaminants contained in a natural oxide film of a wafer or glass.
그러나, 종래의 노즐은 단순히 세정하고자 하는 대상의 웨이퍼나 글라스 등에 수직분사되는 형태로 작용하므로, 미세패턴과 복잡한 형태의 패턴에서 오염원을 쉽게 제거하지 못하는 문제점이 있었다.However, the conventional nozzle simply acts as a vertical spray on the wafer or glass of the object to be cleaned, and thus there is a problem in that the contamination source is not easily removed from the fine pattern and the complex pattern.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 웨이퍼나 글라스에 흡착ㆍ밀착된 오염물을 제거하는 세정작용을 할 수 있도록 한 세정용 노즐을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a cleaning nozzle capable of performing a cleaning action for removing contaminants adsorbed and adhered to a wafer or glass.
본 발명의 다른 목적은 세정용 노즐로서 기체에 의해 액체가 이송되어 분사될 수 있도록 한 세정용 노즐을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a cleaning nozzle which allows the liquid to be transported and injected by the gas as the cleaning nozzle.
본 발명의 또 다른 목적은 유입되는 기체를 회전시키고, 그 기체의 회전에 의해 순수의 회전력을 발생시킬 수 있도록 세정용 노즐의 형상을 구성함으로써, 토출 하부의 진공현상에 의한 미립자 부상현상이 발생하여 세정작용을 할 수 있도록 한 세정용 노즐을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to form a shape of the cleaning nozzle so that the incoming gas rotates and the rotational force of the pure water can be generated by the rotation of the gas. It is to provide a cleaning nozzle that can perform the cleaning action.
본 발명의 또 다른 목적은 미세패턴과 복잡한 형태의 패턴에서도 쉽게 오염원을 제거할 수 있도록 한 세정용 노즐을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a cleaning nozzle which can easily remove a pollutant even in fine patterns and complex patterns.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 세정용 노즐은, 노즐바디; 상기 노즐바디의 일측에 형성되어 세정 용액이 유입되는 제1 필러(pillar); 상기 노즐바디의 타측에 형성되어 기체가 유입되는 제2 필러; 및 상기 노즐바디의 내부에 설치되고, 축방향을 따라 관통하여 형성된 분사홀로 상기 세정 용액이 유입되어 분사되도록 하고, 상기 유입되는 기체가 외면에 형성된 나선형 홈 을 따라 분사되어 세정 용액이 회전하며 분사되도록 하는 스크류바를 포함한다.Cleaning nozzle according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the nozzle body; A first pillar formed on one side of the nozzle body and into which a cleaning solution is introduced; A second filler formed on the other side of the nozzle body and into which gas is introduced; And the cleaning solution is introduced into the nozzle body and penetrates along the axial direction so that the cleaning solution flows into the injection hole, and the incoming gas is sprayed along the spiral groove formed on the outer surface to rotate and spray the cleaning solution. It includes a screw bar.
바람직하게, 상기 분사홀은, 상기 제1 필러와 연결되어 상기 세정 용액이 유입되는 제1 분사홀; 및 상기 제1 분사홀에 연장되어 연결되고, 상기 제1 분사홀의 직경보다 작은 직경을 갖으며, 상기 세정 용액을 고압으로 압축하는 제2 분사홀을 포함한다.Preferably, the injection hole, the first injection hole is connected to the first filler and the cleaning solution is introduced; And a second injection hole extending and connected to the first injection hole, having a diameter smaller than the diameter of the first injection hole, and compressing the cleaning solution at a high pressure.
바람직하게, 상기 스크류바의 단부에 구비된 스크류바 헤드와 이격되게 삽입관통되게 형성되는 고압 토출막을 더 포함하되, 고압의 기체로 압축하여 분사하도록 한다.Preferably, the method further includes a high-pressure discharge membrane formed to be inserted through and spaced apart from the screw bar head provided at the end of the screw bar, to be compressed and injected into a gas of high pressure.
바람직하게, 상기 분사홀의 하단에 연결되어, 상기 분사되는 세정 용액을 고압으로 압축하며 분사 방향을 결정하는 노즐부를 더 포함한다.The nozzle unit may further include a nozzle unit connected to a lower end of the injection hole to compress the sprayed cleaning solution at a high pressure and determine a spray direction.
바람직하게, 상기 노즐부는, 상기 분사홀에 대해 일정 각도를 갖으며, 상기 분사홀을 기준으로 좌우 대칭이 되게 제1, 제2 노즐로 구비된다.Preferably, the nozzle unit has a predetermined angle with respect to the injection hole and is provided as first and second nozzles to be symmetrical with respect to the injection hole.
바람직하게, 상기 노즐부는, 상기 분사홀에 대해 일정 각도를 갖으며, 동일 간격으로 적어도 2개 이상의 노즐을 구비한다.Preferably, the nozzle unit has a predetermined angle with respect to the injection hole, and has at least two nozzles at equal intervals.
바람직하게, 상기 일정 각도는, 30°~ 40°사이의 어느 하나가 된다.Preferably, the predetermined angle is any one between 30 ° and 40 °.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 세정하고자 하는 대상에 세정 용액을 빠르고 고르게 분사할 수 있도록 노즐에 유입되는 기체를 회전시키고, 그 회전되는 기체에 의해 세정 용액이 이송되어 분사되도록 노즐 형상을 구성함으로써, 미 세패턴과 복잡한 형태의 패턴을 갖는 웨이퍼나 글라스에 흡착ㆍ밀착된 오염물을 용이하게 제거할 수 있는 효과가 있다.According to the above-mentioned problem solving means, the present invention is configured to rotate the gas flowing into the nozzle so as to spray the cleaning solution to the object to be cleaned quickly and evenly, and to configure the nozzle shape so that the cleaning solution is transported and sprayed by the rotated gas As a result, there is an effect that the contaminants adsorbed and adhered to the wafer or the glass having the fine pattern and the complex pattern can be easily removed.
또한 노즐로부터 회전하며 분사되는 세정 용액 내외부에 높은 회전력이 발생하며, 내부에서는 기체의 빠른 이송에 따른 벤추리효과가 발생하여 노출 내부의 피대상체 접촉부분에 흡입력이 발생하여 세정 대상체의 이물질이나 식각찌꺼기들이 흡착되지 않도록 분리하여 세정공정에 따른 효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, a high rotational force is generated inside and outside the cleaning solution sprayed from the nozzle, and inside the venturi effect occurs due to the rapid transport of gas, and suction force is generated at the contact portion of the object inside the exposure. Separation so as not to adsorb has the effect of maximizing the effect of the cleaning process.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail, focusing on the parts necessary to understand the operation and action according to the present invention.
하기의 설명에서 본 발명의 세정용 노즐의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.In the following description specific details of the cleaning nozzle of the present invention are presented to provide a more general understanding of the present invention. It is to be understood that the present invention may be readily practiced without these specific details and by modification thereof. It will be apparent to those of ordinary skill in the field.
한편 본 발명의 세정용 노즐은 세정하고자 하는 대상에 세정 용액을 빠르고 고르게 분사할 수 있도록 외부로부터 유입되는 기체를 회전시키고, 그 회전되는 기체에 의해 세정 용액이 이송되어 분사되도록 노즐 형상을 구성함으로써, 미세패턴과 복잡한 형태의 패턴을 갖는 웨이퍼나 글라스에 흡착ㆍ밀착된 오염물을 용이하게 제거할 수 있도록 하는 기술적 구성을 제안한다. 이를 위해 노즐로부터 회전하며 분사되는 세정 용액 내외부에 높은 회전력이 발생하며, 내부에서는 기체의 빠른 이송에 따른 벤추리효과가 발생하여 노출 내부의 피대상체 접촉부분에 흡입력이 발생하여 세정 대상체의 이물질이나 식각찌꺼기들이 흡착되지 않도록 분리하여 세정공정을 수행하도록 하는 기술적 구성을 제안한다.On the other hand, the cleaning nozzle of the present invention by rotating the gas flowing from the outside to quickly and evenly spray the cleaning solution to the object to be cleaned, by configuring the nozzle shape so that the cleaning solution is transported and sprayed by the rotated gas, A technical configuration for easily removing contaminants adsorbed and adhered to a wafer or glass having a fine pattern and a complicated pattern is proposed. To this end, a high rotational force is generated inside and outside the cleaning solution sprayed from the nozzle, and inside the venturi effect occurs due to the rapid transport of gas. The present invention proposes a technical configuration that separates them so that they are not adsorbed and performs a cleaning process.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세정용 노즐 형상을 보인 예시도이다.2 is an exemplary view showing a cleaning nozzle shape according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 세정용 노즐(100)은, 노즐바디(10)와, 제1, 제2 필러(11, 13)와, 스크류바(20) 등을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the
노즐바디(10)는 세정용 노즐의 본체로서, 측면에 제1,제2 필러(11, 13)가 구비될 수 있도록 하며, 스크류바(20)가 삽입될 수 있도록 한다. The
제1 필러(11)는 노즐바디(10)의 일측에 형성되어, 세정 용액이 유입되도록 하는 수단이 된다. 여기서 세정 용액은 세정하고자 하는 대상물을 세정하기 위한 액체로서, 웨이퍼나 글라스인 경우에 순수가 될 수 있다.The
제2 필러(13)는 노즐바디(10)의 타측에 형성되어, 압축기체가 유입되도록 하는 수단이 된다. 여기서 타측은 제1 필러(11)가 형성된 측면과는 다른 측면이 될 수 있으며, 제1 필러(11)가 형성된 측면 지점의 아랫 지점이 될 수 있다. 또한 제2 필러(13)는 후술되는 스크류바(20)의 외면에 형성된 나선형 홈의 시작 지점에 대응하여 형성되는 것이 바람직하다. 이에 대한 구체적인 이유는 하기에서 설명한다.The
스크류바(20)는 노즐바디(10)의 내부에 설치되고, 축방향을 따라 관통하여 형성된 분사홀(21)로 세정 용액이 유입되어 분사되도록 하고, 유입되는 기체가 외면에 형성된 나선형 홈을 따라 분사되어 세정 용액이 회전하며 분사되도록 한다. 이러한 스크류바(20)의 상세구성은 도 3에 도시된 바와 같다.The
여기서 분사홀(21)은 제1 필러(11)와 연결되어 세정 용액이 유입되는 제1 분사홀(21a)과, 제1 분사홀(21a)에 연장되어 연결되고, 제1 분사홀(21a)의 직경보다 작은 직경을 갖으며, 세정 용액을 고압으로 압축하는 제2 분사홀(21b)을 포함한다.Here, the
한편, 세정용 노즐(100)은 스크류바(20)의 단부에 구비된 스크류바 헤드와 이격되게 삽입관통되게 형성되는 고압 토출막(30)을 더 포함함으로써, 이격된 영역을 통해서 고압의 기체로 압축하여 분사가능하도록 한다. On the other hand, the
이에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 고압의 기체를 통해 이송되는 세정 용액의 분사속도를 빠르게 함과 동시에 회전력이 강하게 발생하고, 기체의 빠른 이송에 따른 벤추리효과가 발생하여 노출 내부의 피대상체 접촉부분에 흡입력이 발생하여 세정 대상체의 이물질이나 식각찌꺼기들이 흡착되지 않도록 분리하여 세정공정을 수행할 수 있다.As a result, as shown in FIG. 4, while the injection speed of the cleaning solution conveyed through the high-pressure gas is increased, the rotational force is strongly generated, and the Venturi effect is generated due to the rapid transport of the gas, thereby causing the subject to be exposed. Suction force is generated in the contact portion to separate the foreign matter or etch dregs of the cleaning object to be adsorbed to perform the cleaning process.
상기 분사홀의 하단에 연결되어, 상기 분사되는 세정 용액을 고압으로 압축하며 분사 방향을 결정하는 노즐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세정용 노즐.And a nozzle unit connected to a lower end of the injection hole to compress the sprayed cleaning solution at high pressure and determine a spray direction.
노즐부(23)는 분사홀(21)에 대해 일정 각도를 갖으며, 분사홀(21)을 기준으로 좌우 대칭이 되게 제1, 제2 노즐(23a, 23b)로 구비될 수 있다. 즉, 첨부된 도 5에 도시된 바와 같다. 또한 분사홀(21)에 대해 일정 각도를 갖으며, 동일 간격으로 적어도 2개 이상의 노즐을 구비할 수 있다. 여기서 일정 각도는 세정공정시 본 발명에 따라 기체에 이송되어 분사되는 세정 용액의 최적 세정 능력을 고려한 실험치 가 된다. 이에 30°~ 40°사이의 어느 하나의 각도가 되며, 바람직하게는 30°가 된다.The
예컨대, 3개의 노즐로 노즐부(23)가 형성되어야 할 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 120°의 등간격을 갖으며, 분사홀(21)에 대해 30°의 기울기를 갖도록 3개의 노즐을 형성한다.For example, when the
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 종래의 세정용 노즐의 분사형태를 보인 예시도.1 is an exemplary view showing a spray form of a conventional cleaning nozzle.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세정용 노즐 형상을 보인 예시도.2 is an exemplary view showing a cleaning nozzle shape according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 있어, 스크류바의 상세구성을 보인 예시도.3 is an exemplary view showing a detailed configuration of a screw bar in FIG.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 세정용 노즐의 분사형태를 보인 예시도.Figure 4 is an exemplary view showing a spray form of the cleaning nozzle according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6은 도 2에 있어, 노즐부를 설명하기 위한 예시도.5 and 6 are exemplary views for explaining a nozzle unit in FIG. 2.
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