KR19990001552A - Piping structure of spinner for semiconductor device manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배관 중으로 유입된 기포의 제거시 기포와 동시에 배출되는 용제의 손실을 예방하고, 포토레지스트분사노즐의 세정을 위한 용제저장조에 보충시킬 수 있는 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조에 관한 것이다.The present invention relates to a piping structure of a spinner for manufacturing a semiconductor device which can prevent the loss of solvent discharged at the same time when bubbles are introduced into a pipe and replenish the solvent storage tank for cleaning the photoresist spray nozzle.
본 발명에 따른 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조는, 포토레지스트를 공급하고 분사하는 포토레지스트공급라인, 포토레지스트분사노즐, 용제저장조(14) 및 용제공급라인으로 구성되며, 상기 용제공급라인이 용제필터(16), 유량계(17), 스피드콘트롤러(19)와 전자변(20)에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브(18) 등이 구비된 용제이송관(15)으로 이루어지며, 상기 용제이송관(15)들이 스핀캡(11)의 사이드린스노즐(12) 및 백린스노즐(13) 등에 연결되어 이루어진 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조에 있어서, 상기 용제필터(16)에 용제우회밸브(32)와 이에 연결된 용제우회관(31)이 더 구비되어 이루어지며, 그에 따라 기포의 자동적인 제거는 물론 용제의 손실을 현저하게 감소시키고, 용제를 재활용하는 효과가 있다.The piping structure of the spinner for manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises a photoresist supply line for supplying and spraying photoresist, a photoresist spray nozzle, a solvent storage tank 14 and a solvent supply line, wherein the solvent supply line is a solvent filter. (16), the flow meter (17), the speed controller (19) and the solvent transfer pipe 15 is provided with a pneumatic valve (18) that is opened and closed controlled by the electromagnetic valve 20, the solvent transfer pipe (15) In the piping structure of the spinner for manufacturing a semiconductor device, which is connected to the side rinse nozzle 12 and the back rinse nozzle 13 of the spin cap 11, the solvent bypass valve 32 and the solvent bypass valve 32 are connected to the solvent filter 16. It is made of a wooje hall 31 is further provided, so that the automatic removal of air bubbles, as well as significantly reducing the loss of solvent, and the effect of recycling the solvent have.
Description
본 발명은 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관 중으로 유입된 기포를 제거하기 위한 드레인밸브와 그에 연결된 배출관을 통한 기포의 제거시 동시에 배출됨에 따른 용제의 손실을 예방하고, 포토레지스트분사노즐의 세정을 위한 용제저장조에 보충시킬 수 있도록 용제우회밸브 및 그에 연결된 용제우회관을 더 구비시킨 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조에 관한 것이다.The present invention relates to a piping structure of a spinner for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to prevent a loss of solvent due to simultaneous discharge upon removal of air bubbles through a drain valve and a discharge pipe connected thereto to remove air bubbles introduced into the pipe. The present invention relates to a piping structure of a spinner for manufacturing a semiconductor device further comprising a solvent bypass valve and a solvent bypass tube connected thereto so as to replenish a solvent storage tank for cleaning a photoresist spray nozzle.
반도체장치의 제조용으로서의 스피너(Spinner)는 반도체장치 제조공정 중의 포토공정의 수행에 없어서는 안될 중요한 장비의 하나로서, 반도체장치로 가공될 웨이퍼의 표면에 포토레지스트를 분사, 도포하는 기능을 한다.Spinners for manufacturing semiconductor devices are one of the indispensable equipments for performing the photo process in the semiconductor device manufacturing process. The spinner functions to spray and apply photoresist onto the surface of the wafer to be processed into the semiconductor device.
스피너에는 포토레지스트를 공급하고 분사하는 포토레지스트공급라인과 포토레지스트분사노즐 등이 구비되어 있으며, 이와는 별도로, 도1에 도시한 바와 같이, 도포공정 후 웨이퍼의 사이드와 이면 등 포토레지스트의 도포가 불필요한 부분에 잔류하는 포토레지스트를 세정, 제거하기 위한 용제공급라인이 구비되어 있으며, 이 용제라인을 통하여 통상 '시너(Thinner)'라 불리우는 용제가 공급되어 웨이퍼의 가장자리에 잔류하는 포토레지스트를 린스하는 사이드린스 및 웨이퍼의 이면에 잔류하는 포토레지스트를 린스하는 백린스 등을 수행한다.The spinner is provided with a photoresist supply line for supplying and spraying photoresist, a photoresist injection nozzle, and the like. Separately, as shown in FIG. 1, application of photoresist such as side and back surfaces of the wafer after the coating process is unnecessary. A solvent supply line is provided to clean and remove the photoresist remaining in the portion, and the solvent line, which is commonly called 'thinner', is supplied through the solvent line to rinse the photoresist remaining at the edge of the wafer. Rinsing and back rinsing of the photoresist remaining on the back surface of the wafer are performed.
상기한 사이드린스 및 백린스와는 별도로 용제의 일부가 일시적으로 저장되는 용제저장조(14)가 더 구비되어 있으며, 가변가능하게 설치된 포토레지스트분사노즐이 자동제어되어 상기 용제저장조(14)내로 가변되어 그곳에서 포토레지스트의 분사도중 잔류하거나 잔류 후 시간의 경과로 고화된 포토레지스트잔류물들을 세정해내도록 구성되어 있다.In addition to the side rinse and the back rinse, a solvent storage tank 14 for temporarily storing a part of the solvent is further provided, and a variable photoresist spray nozzle installed in a variable manner is automatically controlled to be changed into the solvent storage tank 14. It is configured to clean the photoresist residues remaining during the spraying of the photoresist or solidified with time after the residue.
또한, 상기 용제공급라인은 용제를 최종적으로 여과하기 위한 용제필터(16)와 유량의 제어를 위한 유량계(17), 스피드콘트롤러(19)와 전자변(20)에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브(18) 등이 구비된 용제이송관(15)으로 이루어지며, 이 용제이송관(15)들이 필요에 따라 다기관(21) 등을 경유하여 스핀캡(11)의 사이드린스노즐(12) 및 백린스노즐(13) 등에 연결되어 이들 노즐들에 용제를 공급하여 상기한 바와 같은 사이드린스와 백린스 등을 수행하도록 구성되어 있다.In addition, the solvent supply line is a pneumatic valve 18 which is controlled by the solvent filter 16 for finally filtering the solvent and the flow meter 17 for controlling the flow rate, the speed controller 19 and the electromagnetic valve 20. The solvent transfer pipe 15 is provided with the solvent transfer pipes 15, the side rinse nozzles 12 and the rinse nozzles 13 of the spin cap 11 via the manifold 21, etc., if necessary. And the like to supply solvent to these nozzles to perform side rinse and back rinse as described above.
한편, 용제의 최종 필터링을 위한 용제필터(16)에는 용제공급라인 중으로 유입된 기포를 제거하기 위한 드레인밸브(22)와 이에 연결된 배출관(23)을 구비하고 있다. 용제공급라인 중으로 유입된 기포는 사이드린스노즐(12) 및 백린스노즐(13) 등에서 분사될 때, 용제의 분사를 불균일하게 하고, 그에 의하여 불규칙한 용제방울들이 웨이퍼 중으로 튀거나 또는 불충분한 용제의 분사로 인하여 사이드린스 및 백린스에서의 린스효과가 떨어지는 등의 문제점을 야기할 수 있기 때문에 용제가 노즐들에 공급되기 전에 반드시 기포를 제거할 필요가 있었다.On the other hand, the solvent filter 16 for the final filtering of the solvent is provided with a drain valve 22 and the discharge pipe 23 connected thereto for removing air bubbles introduced into the solvent supply line. Bubbles introduced into the solvent supply line, when injected from the side rinse nozzle 12 and the back rinse nozzle 13, etc., make the injection of the solvent uneven, whereby irregular solvent drops splash into the wafer or insufficient injection of the solvent. Due to this may cause problems such as a poor rinse effect in the side rinse and back rinse, it was necessary to remove the bubbles before the solvent is supplied to the nozzles.
용제공급라인 중의 기포의 제거는 상기 용제이송관(15)에 구비된 드레인밸브(22)를 개방하여 기포를 제거하도록 되어 있다. 그러나, 종래의 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조에서의 용제공급라인에서는 기포의 제거를 위한 드레인밸브(22)의 개방시에 기포와 함께 용제의 일부가 동시에 인출되는 문제점이 있었으며, 이는 곧 용제의 손실 뿐만 아니라, 환경오염에도 악영향을 미치는 문제점이 있었다.In order to remove bubbles in the solvent supply line, bubbles are removed by opening the drain valve 22 provided in the solvent transfer pipe 15. However, in the conventional solvent supply line in the piping structure of the spinner for manufacturing a semiconductor device, there is a problem in that a part of the solvent is simultaneously taken out together with air bubbles at the time of opening the drain valve 22 for removing the air bubbles. In addition, there was a problem that adversely affects environmental pollution.
따라서, 용제공급라인 중으로 유입된 기포를 용이하게 제거하면서도 기포제거시 용제가 손실되지 않는 새로운 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조를 개발할 필요성이 있었다.Therefore, there was a need to develop a piping structure of a spinner for manufacturing a new semiconductor device in which the air bubbles introduced into the solvent supply line can be easily removed but the solvent is not lost when the air bubbles are removed.
본 발명의 목적은, 용제공급라인 중으로 유입된 기포를 용이하게 제거하면서도 기포제거시 용제가 손실되지 않는 새로운 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a piping structure of a spinner for manufacturing a new semiconductor device in which a bubble flowing into a solvent supply line is easily removed while a solvent is not lost when bubbles are removed.
본 발명의 다른 목적은, 기포제거시 함께 유출되는 용제를 수집하여 재활용할 수 있는 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a piping structure of a spinner for manufacturing a semiconductor device which can collect and recycle a solvent flowing out when bubbles are removed.
도1은 종래의 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조의 일 구체예를 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing one specific example of a piping structure of a spinner for manufacturing a conventional semiconductor device.
도2는 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조의 일 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of a piping structure of a spinner for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조의 다른 일 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing another embodiment of the piping structure of the spinner for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : 스핀캡 12 : 사이드린스노즐11: spin cap 12: side rinse nozzle
13 : 백린스노즐 14 : 용제저장조13: white rinse nozzle 14: solvent storage tank
15 : 용제이송관 16 : 용제필터15: solvent transfer pipe 16: solvent filter
17 : 유량계 18 : 공압밸브17 flow meter 18 pneumatic valve
19 : 스피드콘트롤러 20 : 전자변19: speed controller 20: electronic valve
21 : 다기관 22 : 드레인밸브21 Manifold 22 Drain valve
23 : 배출관23: discharge pipe
31 : 용제우회관 32 : 용제우회밸브31: Solvent Bypass 32: Solvent Bypass Valve
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조는, 포토레지스트를 공급하고 분사하는 포토레지스트공급라인, 포토레지스트분사노즐, 용제저장조 및 용제공급라인으로 구성되며, 상기 용제공급라인이 용제필터, 유량계, 스피드콘트롤러와 전자변에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브 등이 구비된 용제이송관으로 이루어지며, 상기 용제이송관들이 스핀캡의 사이드린스노즐 및 백린스노즐 등에 연결되어 이루어진 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조에 있어서, 상기 용제필터에 용제우회밸브와 이에 연결된 용제우회관이 더 구비되어 이루어진다.Piping structure of the spinner for manufacturing a semiconductor device according to the present invention for achieving the above object is composed of a photoresist supply line, a photoresist injection nozzle, a solvent storage tank and a solvent supply line for supplying and spraying photoresist, the solvent supply line The solvent filter is composed of a solvent filter, a flow meter, a speed controller and a pneumatic valve for controlling the opening and closing by an electromagnetic valve, and the solvent transport pipe is connected to a side rinse nozzle and a back rinse nozzle of a spin cap. In the piping structure of the solvent filter is further provided with a solvent bypass valve and a solvent bypass pipe connected thereto.
상기 용제우회관은 상기 용제이송관과 함께 상기 용제저장조에 연결될 수 있다.The solvent bypass tube may be connected to the solvent storage tank together with the solvent transfer tube.
또한, 상기 용제우회관은 상기 용제저장조에 직결될 수 있다.In addition, the solvent bypass may be directly connected to the solvent storage tank.
상기 용제우회관에는 유량계 및 스피드콘트롤러와 전자변에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브 등이 더 구비될 수 있다.The solvent bypass may further include a pneumatic valve for controlling opening and closing by a flow meter and a speed controller and an electromagnetic valve.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조는, 포토레지스트를 공급하고 분사하는 포토레지스트공급라인, 포토레지스트분사노즐, 용제저장조(14) 및 용제공급라인으로 구성되며, 상기 용제공급라인이 용제필터(16), 유량계(17), 스피드콘트롤러(19)와 전자변(20)에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브(18) 등이 구비된 용제이송관(15)으로 이루어지며, 상기 용제이송관(15)들이 스핀캡(11)의 사이드린스노즐(12) 및 백린스노즐(13) 등에 연결되어 이루어진 반도체장치 제조용 스피너의 배관구조에 있어서, 상기 용제필터(16)에 용제우회밸브(32)와 이에 연결된 용제우회관(31)이 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 한다.As shown in Fig. 2, the piping structure of the spinner for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is composed of a photoresist supply line, a photoresist spray nozzle, a solvent storage tank 14, and a solvent supply line for supplying and spraying a photoresist. The solvent supply line is composed of a solvent transfer pipe 15 having a solvent filter 16, a flow meter 17, a speed controller 19, and a pneumatic valve 18 controlled to be opened and closed by the electromagnetic valve 20. In the piping structure of the spinner for manufacturing a semiconductor device, wherein the solvent transfer pipes 15 are connected to the side rinse nozzles 12 and the back rinse nozzles 13 of the spin cap 11, the solvent bypass to the solvent filter 16. It is characterized in that the valve 32 and the solvent bypass pipe 31 connected thereto.
상기 포토레지스트공급라인은 포토레지스트분사노즐을 통하여 스핀캡(11)에 회전가능하게 고정된 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하기 위한 포토레지스트를 공급하는 라인으로 기능하며, 상기 포토레지스트공급라인과는 별도로 용제공급라인이 포함된다. 상기 용제공급라인에는 용제를 최종적으로 여과하기 위한 용제필터(16)와, 용제의 공급량을 측정하는 유량계(17) 및 스피드콘트롤러(19)와 전자변(20)에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브(18)가 구비되며, 상기 공압밸브(18)를 제어하는 스피트콘트롤러와 전자변(20)은 내장되는 마이크로프로세서(도면의 단순화를 위하여 도시하지 않음) 등의 제어수단에 의하여 자동적으로 제어될 수 있으며, 이러한 구성 및 제어수단을 갖는 통상의 스피너가 이미 상용적으로 공급되고 있어, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해될 수 있을 정도로 공지된 것이다.The photoresist supply line functions as a line for supplying a photoresist for applying photoresist on a wafer rotatably fixed to the spin cap 11 through a photoresist spray nozzle, and separately from the photoresist supply line. Solvent supply line is included. The solvent supply line has a solvent filter 16 for finally filtering the solvent, a pneumatic valve 18 for controlling the opening and closing by the flow meter 17 and the speed controller 19 and the electromagnetic valve 20 for measuring the amount of the solvent supplied. Is provided, the speed controller for controlling the pneumatic valve 18 and the electronic valve 20 can be automatically controlled by a control means such as a built-in microprocessor (not shown for simplicity of the drawings), such as Conventional spinners with construction and control means have already been supplied commercially and are well known to those skilled in the art.
한편, 상기 용제저장조(14)는 상기한 바와 같이 별도로 용제의 일부가 일시적으로 저장되며, 가변가능하게 설치된 포토레지스트분사노즐이 자동제어되어 상기 용제저장조(14)내로 가변되어 그곳에서 포토레지스트의 분사도중 잔류하거나 잔류 후 시간의 경과로 고화된 포토레지스트잔류물들을 세정해내도록 구성되는 것으로 역시 상기한 바와 같은 통상의 스피너에 이미 구비되어 있는 것으로 이해될 수 있다.On the other hand, the solvent storage tank 14 is temporarily stored as a separate portion of the solvent as described above, the variablely installed photoresist spray nozzles are automatically controlled to be changed into the solvent storage tank 14 to spray the photoresist there It can be understood that it is also already provided in a conventional spinner as described above, which is configured to clean off the photoresist residues which have remained during or solidified over time after the residue.
본 발명에서는 용제공급라인에 유입된 기포를 제거하기 위하여 상기 용제필터(16)에 용제우회밸브(32)와 이에 연결된 용제우회관(31)이 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 한다.In the present invention, the solvent bypass valve 32 and the solvent bypass tube 31 connected thereto are further provided in the solvent filter 16 to remove air bubbles introduced into the solvent supply line.
상기 용제우회밸브(32)는 상기 용제필터(16)를 통과하는 용제의 일부를 기포와 함께 배출시키는 기능을 하며, 기포와 함께 배출된 용제는 상기 용제우회밸브(32)에 연결된 용제우회관(31)을 통하여 상기 용제저장조(14)에로 공급되게 된다.The solvent bypass valve 32 functions to discharge a part of the solvent passing through the solvent filter 16 together with the air bubbles, and the solvent discharged together with the air bubbles is connected to the solvent bypass valve 32. 31 is supplied to the solvent reservoir (14).
상기 용제저장조(14)는 대기 중에 개방되어 있기 때문에 기포와 함께 용제가 유입되는 경우에도, 기포는 대기 중으로 기체성분이 방출됨으로써 용제만 그대로 용제저장조(14)에 잔류하게 된다. 따라서, 자연적으로 기포가 제거될 수 있게 된다.Since the solvent storage tank 14 is open to the air, even when the solvent is introduced together with the bubbles, the bubbles remain in the solvent storage tank 14 by leaving only the solvent as the gas component is released into the atmosphere. Thus, bubbles can be naturally removed.
또한, 상기 용제저장조(14)에 잔류하는 용제는 상기한 바와 같이 포토레지스트분사노즐을 세정하는 데 사용될 수 있게 된다.In addition, the solvent remaining in the solvent reservoir 14 can be used to clean the photoresist spray nozzle as described above.
상기 용제우회관(31)은 상기 용제이송관(15)과 함께 상기 용제저장조(14)에 연결될 수 있으며, 상기 용제이송관(15)에 기 설치되어 있는 유량계(17) 및 스피드콘트롤러(19)와 전자변(20)에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브(18) 등에 의하여 유량이 자동적으로 제어되면서 흐를 수 있게 된다.The solvent bypass pipe 31 may be connected to the solvent storage tank 14 together with the solvent transfer pipe 15, and the flow meter 17, the speed controller 19, and the electronic valve which are previously installed in the solvent transfer pipe 15 are provided. The flow rate is automatically controlled by the pneumatic valve 18 and the like controlled by the opening and closing 20 can flow.
또한, 도3에 도시한 바와 같이, 상기 용제우회관(31)은 상기 용제저장조(14)에 직결될 수 있으며, 용제우회관(31)이 용제저장조(14)에 직결되는 경우, 상기 용제우회관(31)에는 유량계(17) 및 스피드콘트롤러(19)와 전자변(20)에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브(18) 등이 더 구비될 수 있으며, 그에 따라 용제우회관(31)을 통하는 용제 역시 상기한 바와 같이 유량계(17) 및 스피드콘트롤러(19)와 전자변(20)에 의하여 개폐가 제어되는 공압밸브(18) 등에 의하여 유량이 자동적으로 제어되면서 흐를 수 있게 된다.In addition, as shown in Figure 3, the solvent bypass pipe 31 may be directly connected to the solvent storage tank 14, when the solvent bypass pipe 31 is directly connected to the solvent storage tank 14, the solvent rain The hall 31 may be further provided with a flow meter 17 and a speed controller 19 and a pneumatic valve 18, which is controlled to be opened and closed by the electromagnetic valve 20, so that the solvent through the solvent bypass 31 Also, as described above, the flow rate is automatically controlled and controlled by the pneumatic valve 18 and the like, which are controlled by the flow meter 17 and the speed controller 19 and the electromagnetic valve 20.
상기한 공압밸브(18)는 별도의 제어수단 등에 종동되는 스피드콘트롤러(19)와 전자변(20)에 의하여 자동적으로 제어될 수 있기 때문에 기포의 제거 역시 자동적으로 이루어질 수 있게 된다.Since the pneumatic valve 18 can be automatically controlled by the speed controller 19 and the electromagnetic valve 20 driven by a separate control means, the bubble can also be automatically removed.
따라서, 본 발명에 의하면 용제공급라인 중으로 유입되는 기포의 자동적인 제거는 물론 기포의 제거시에 인출될 수 있는 용제를 용제저장조(14)에 임시로 저장하고, 포토레지스트분사노즐을 세정하는 데 활용할 수 있도록 함으로써 용제의 손실을 현저하게 감소시키고, 용제를 재활용하는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, as well as the automatic removal of the air bubbles flowing into the solvent supply line, the solvent that can be withdrawn at the time of removing the bubbles temporarily stored in the solvent storage tank 14, and utilized to clean the photoresist spray nozzles By doing so, the loss of the solvent is significantly reduced, and the solvent is recycled.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
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