KR20000007993U - Photosensitive film developing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 고안은 웨이퍼상의 감광막에 현상액을 동시에 도포함으로써, 현상 균일도를 높이고 결함 발생을 억제할 수 있도록 한 감광막 현상 장치에 관한 것으로, 이를 위하여 본 고안의 감광막 현상 장치는, 현상액을 공급하는 보급관을 다수개의 미세 보급관 다발로 구성하고, 웨이퍼의 직경에 대응하는 크기의 직경을 갖는 전단면을 가지며 전단면상에 일정 간격으로 배치되어 대응하는 각 미세 보급관에 각각 연결되는 다수개의 개구를 갖는 원판형 노즐을 구비한다.The present invention relates to a photosensitive film developing apparatus which is capable of increasing development uniformity and suppressing defects by simultaneously applying a developer to a photosensitive film on a wafer. To this end, the photosensitive film developing apparatus of the present invention has a plurality of supply pipes for supplying a developing solution. A disk-shaped nozzle comprising a plurality of fine diffusion tube bundles, having a shear surface having a diameter corresponding to the diameter of the wafer, and having a plurality of openings arranged at regular intervals on the shear surface and connected to respective corresponding micro diffusion tubes, respectively. It is provided.
따라서, 본 고안은, 웨이퍼상의 각 부분에 일정량의 현상액을 동시에 도포(분사)함으로써, 현상 균일도를 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 미세한 기포 등의 결함 발생을 최대한 억제할 수 있는 것이다.Therefore, the present invention is capable of improving the development uniformity and suppressing the occurrence of defects such as fine bubbles as much as possible by simultaneously applying (spraying) a predetermined amount of developer to each part on the wafer.
Description
본 고안은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조를 위한 포토 리소그라피 공정에서 노광 공정후에 생성된 감광막을 노즐 분사 방식으로 제거하는 데 적합한 감광막 현상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a photosensitive film developing apparatus suitable for removing the photosensitive film generated after the exposure process in a photolithography process for semiconductor manufacturing by a nozzle spray method.
잘 알려진 바와같이, 반도체 제조 방법에서 다양한 형태의 막(예를들어, 실리콘막, 산화막, 필드 산화막, 실리콘 질화막, 폴리 실리콘막, 금속 배선막 등)이 다층 구조로 적층되는 형태를 갖는 데, 이러한 다층 구조의 반도체 제조 방법에 있어서는 증착 공정, 산화 공정, 포토 리소그라피 공정, 에칭 공정, 세정 공정, 린스 공정 등과 같은 여러 가지 공정들을 필요로 한다. 여기에서, 본 고안은 반도체 제조 공정에서 노광 공정후에 생성된 감광막을 제거하는 현상 공정을 위한 현상 장치의 개선에 관한 것이다.As is well known, various types of films (eg, silicon film, oxide film, field oxide film, silicon nitride film, polysilicon film, metal wiring film, etc.) are stacked in a multilayer structure in a semiconductor manufacturing method. In the semiconductor manufacturing method having a multilayer structure, various processes such as a deposition process, an oxidation process, a photolithography process, an etching process, a cleaning process, a rinse process, and the like are required. Here, the present invention relates to the improvement of the developing apparatus for the developing process of removing the photosensitive film produced | generated after an exposure process in a semiconductor manufacturing process.
한편, 반도체를 제조하는 데 수행되는 상기한 여러 가지 공정들중 포토 리소그라피 공정은, 보다 세부적으로 분류할 때, 감광막 코팅 공정, 노광 공정, 현상 공정, 건조 공정 등으로 구분할 수 있는 데, 이러한 포토 리소그라피 공정은 웨이퍼상에 임의의 회로 패턴을 갖는 하나의 막을 적층할 때마다 거의 필요로 하므로 그 수행 횟수가 상기한 기타 공정들에 비해 많다.On the other hand, the photolithography process of the above-described various processes performed to manufacture a semiconductor can be classified into a photoresist coating process, an exposure process, a developing process, a drying process, etc., when classified in more detail, such photolithography Since the process is almost required every time one film having an arbitrary circuit pattern is stacked on the wafer, the number of times of performing the process is higher than that of the other processes described above.
다른한편, 포토 리소그라피 공정에서 감광막을 제거하는 방법은 크게 습식 방식과 노즐 분사 방식으로 나누어진다.On the other hand, the method of removing the photoresist in the photolithography process is largely divided into a wet method and a nozzle spray method.
이때, 반도체 장치의 신뢰성 및 재현성 확보와 생산성 향상을 위해서는, 포토 리소그라피 공정에서 감광막을 제거하는 현상 공정을 수행할 때 다음과 같은 조건을 충족시킬 필요가 있다.In this case, in order to secure reliability and reproducibility of the semiconductor device and to improve productivity, it is necessary to satisfy the following conditions when performing a developing process of removing a photosensitive film in a photolithography process.
첫째, 감광막 현상시 입자(Particle) 또는 결함(Defect)이 발생하지 않아야 한다.First, particles or defects should not occur during photoresist development.
둘째, 감광막 현상시 현상 균일도(Development Uniformity)가 좋아야 한다. 즉, 감광막이 현상액에 의해 현상될 때 웨이퍼 전체에 걸쳐서 균일한 현상도를 유지해야 한다.Second, development uniformity should be good in developing a photoresist film. That is, when the photoresist film is developed by the developer, it is necessary to maintain uniform developability throughout the wafer.
셋째, 공정상 요구되는 감광막 현상 시간 이외에 불필요한 시간 지연을 없애 전체 현상 시간을 단축해야 한다.Third, the total development time should be shortened by eliminating unnecessary time delays in addition to the photoresist development time required for the process.
넷째, 현상액의 소모량이 적어야 한다.Fourth, the consumption of the developer should be low.
한편, 노즐 분사 방식으로 감광막을 제거하는 종래 방식의 일예로서는, 도 4에 도시된 바와같이, 정방형 노즐(404)을 이용하여 현상액을 감광막이 적층된 웨이퍼(410)상에 분사하는 방식이 있다.On the other hand, as an example of the conventional method of removing the photosensitive film by the nozzle spray method, there is a method of spraying the developer onto the wafer 410 on which the photosensitive film is laminated using the square nozzle 404, as shown in FIG.
즉, 도 4를 참조하면, 웨이퍼(410)가 도시 생략된 웨이퍼 척에 흡착된 상태에서 도시 생략된 현상액 공급 장치로부터 보급관(402)을 통해 정방형 노즐(404)에 현상액이 공급되면, 이 공급된 현상액은 웨이퍼(410)상으로 분사된다. 이때, 정방형 노즐(404)는 웨이퍼(410)의 직경 크기와 동일한 길이를 갖는다.That is, referring to FIG. 4, when the developer is supplied to the square nozzle 404 from the developer supply device not shown in the state where the wafer 410 is adsorbed to the wafer chuck not shown, through the supply pipe 402, the supply is supplied. The developed developer is sprayed onto the wafer 410. At this time, the square nozzle 404 has the same length as the diameter of the wafer 410.
그런다음, 정방형 노즐(404)을 통해 분사된 현상액이 웨이퍼 전면에 걸쳐 균일한 분포로 하기 위하여 도시 생략된 웨이퍼 척이 1/2 회전하며, 그 결과 웨이퍼(410)가 180도 회전함으로써 분사된 현상액이 웨이퍼 전면으로 확산되어, 감광막 제거를 위한 현상 공정이 수행된다.Then, the wafer chuck (not shown) is rotated one half of a turn so that the developer injected through the square nozzle 404 has a uniform distribution over the entire wafer surface, and as a result, the developer injected by rotating the wafer 410 180 degrees. It spreads to the whole surface of this wafer, and the developing process for removing a photosensitive film is performed.
그러나, 상술한 바와같은 종래 방식은 다음과 같은 단점을 갖는다.However, the conventional method as described above has the following disadvantages.
첫째, 현상액이 감광막에 처음으로 닿는 부분과 마지막으로 닿는 부분의 경계에서 결함(Defect)의 원인이 되는 미세한 기포(Micro Bubble)가 발생한다.First, a micro bubble that causes defects occurs at the boundary between the part where the developer first contacts the photosensitive film and the part where the developer finally touches the photosensitive film.
둘째, 현상액을 웨이퍼상의 감광막에 분사(또는 도포)할 때 발생하는 분사 시간 차이로 인해 웨이퍼의 현상 균일도가 떨어진다.Second, the development uniformity of the wafer is inferior due to the difference in the spraying time generated when the developer is sprayed (or applied) onto the photosensitive film on the wafer.
다른한편, 노즐 분사 방식으로 감광막을 제거하는 종래 방식의 다른 예로서는, 도 5에 도시된 바와같이, 스트림형 노즐(504)을 이용하여 현상액을 감광막이 적층된 웨이퍼(510)상에 분사하는 방식이 있다.On the other hand, as another example of the conventional method of removing the photosensitive film by the nozzle spray method, as shown in FIG. 5, the method of spraying the developer onto the wafer 510 on which the photosensitive film is laminated using the stream nozzle 504 have.
이러한 방식에서는 감광막이 적층된 웨이퍼(510)를 회전시키면서 보급관(502)의 단부상에 분산캡(506)을 구비하여 형성된 스트림형 노즐(504)을 통해 현상액이 흘러나오도록(분사)하는 방식이다.In this method, the developer flows (sprays) through the stream nozzle 504 formed with the dispersion cap 506 on the end of the supply pipe 502 while rotating the wafer 510 on which the photosensitive film is stacked. to be.
그러나, 상술한 바와같은 종래 방식은 다음과 같은 단점을 갖는다.However, the conventional method as described above has the following disadvantages.
첫째, 웨이퍼상의 감광막에 닿는 현상액이 협소한 부분의 스트림형 노즐을 통해 흘러 나오기 때문에, 웨이퍼 전체에 현상액이 도포되는 시간이 많이 걸린다.First, since the developer which contacts the photosensitive film | membrane on a wafer flows out through the stream type | mold nozzle of a narrow part, it takes a long time to apply a developer to the whole wafer.
둘째, 현상액을 웨이퍼상의 감광막에 분사(또는 도포)할 때 발생하는 분사 시간 차이로 인해 웨이퍼의 현상 균일도가 떨어진다.Second, the development uniformity of the wafer is inferior due to the difference in the spraying time generated when the developer is sprayed (or applied) onto the photosensitive film on the wafer.
따라서, 본 고안은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼상의 감광막에 현상액을 동시에 도포함으로써, 현상 균일도를 높이고 결합 발생을 억제할 수 있는 감광막 현상 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a photosensitive film developing apparatus capable of improving the development uniformity and suppressing the occurrence of bonding by simultaneously applying a developing solution to a photosensitive film on a wafer.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 현상액을 전달하는 보급관 및 노즐을 통해 웨이퍼 척에 의해 흡착된 웨이퍼상의 감광막에 현상액을 도포하여 감광막을 현상시키는 현상 장치에 있어서, 상기 보급관은, 동일한 단면적을 갖는 다수개의 통공으로 된 다발형 보급관이고, 상기 노즐은, 상기 웨이퍼의 직경에 대응하는 크기를 갖는 전단면을 가지며, 상기 전단면상에 일정 간격으로 배치되어 대응하는 상기 보급관에 각각 연결되는 다수개의 통공을 갖는 원판형 노즐인 것을 특징으로 하는 감광막 현상 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a developing apparatus for developing a photosensitive film by applying a developer to a photosensitive film on a wafer adsorbed by a wafer chuck through a supply pipe and a nozzle for delivering a developing solution, wherein the supply pipe has the same cross-sectional area. And a plurality of through-holes having a plurality of through holes, wherein the nozzle has a shear surface having a size corresponding to the diameter of the wafer and is arranged at regular intervals on the shear surface to be connected to the corresponding supply pipes, respectively. Provided is a photosensitive film developing apparatus characterized by being a disk-shaped nozzle having a plurality of through holes.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 감광막 현상 장치의 구조도,1 is a structural diagram of a photosensitive film developing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
도 2는 다수개의 통공으로 된 보급관의 일예를 도시한 도면,2 is a view illustrating an example of a supply pipe having a plurality of through holes;
도 3은 본 고안의 감광막 현상 장치에 채용되는 원판형 노즐의 전단면을 도시한 도면,Figure 3 is a view showing the front end surface of the disk-shaped nozzle employed in the photosensitive film developing apparatus of the present invention,
도 4는 노즐 분사 방식으로 감광막을 제거하는 종래 감광막 현상 장치의 노즐 구조를 도시한 도면,4 is a view showing a nozzle structure of a conventional photosensitive film developing apparatus for removing a photosensitive film by a nozzle spray method;
도 5는 노즐 분사 방식으로 감광막을 제거하는 종래 감광막 현상 장치의 다른 노즐 구조를 도시한 도면.5 is a view showing another nozzle structure of the conventional photosensitive film developing apparatus for removing the photosensitive film by the nozzle spray method.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
102 : 웨이퍼 척 104 : 보급관102 wafer chuck 104 supply pipe
104a : 통공 104b : 개구104a: through hole 104b: opening
106 : 원판형 노즐 106a : 노즐 전단면106: disk-shaped nozzle 106a: nozzle front end surface
108 : 스핀컵 112 : 유압 제어기108: spin cup 112: hydraulic controller
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 감광막 현상 장치의 구조도이다.1 is a structural diagram of a photosensitive film developing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 원판형 노즐(106)의 전단면에 소정 간격으로 이격되어 대향하도록 형성되는 웨이퍼 척(102)에는 감광막 현상 대상인 웨이퍼(110)가 흡착되며, 이러한 웨이퍼 척(102)은 현상액 도포(또는 분사)시에 도시 생략된 구동 모터로부터 전달되는 동력에 의해 소정의 속도로 회전한다.Referring to FIG. 1, a wafer 110, which is a photosensitive film development target, is adsorbed to a wafer chuck 102 formed to face the front end surface of the disc-shaped nozzle 106 at a predetermined interval to face the wafer chuck 102. It rotates at predetermined speed by the power transmitted from the drive motor not shown at the time of application | coating (or injection).
또한, 유압 제어기(112)로 부터의 압력 제어에 따라 소정의 압력으로 현상액을 원판형 노즐(106)로 공급하는 대략 원통형의 보급관(104)은, 일예로서 도 2에 도시된 바와같이, 대략 원통형으로 된 다수개의 통공(104a)을 포함한다. 여기에서, 통공들은 실질적으로 동일한 단면적을 갖는다.In addition, the substantially cylindrical supply pipe 104 which supplies the developer to the disc-shaped nozzle 106 at a predetermined pressure in accordance with the pressure control from the hydraulic controller 112 is, for example, as shown in FIG. It includes a plurality of through holes 104a in a cylindrical shape. Here, the apertures have substantially the same cross sectional area.
더욱이, 원판형 노즐(106)은 현상하고자하는 웨이퍼(110)의 직경과 대략 동일한 크기의 직경을 갖는 것으로, 일예로서 도 3에 도시된 바와같이, 그 전단면(106a)에 형성되는 다수개의 통공(104a)이 일정 간격으로 배열되는 구조를 갖는다.Further, the disk-shaped nozzle 106 has a diameter approximately the same as the diameter of the wafer 110 to be developed, and as shown in FIG. 3, for example, a plurality of through holes formed in the front end surface 106a thereof. The structure 104a is arranged at regular intervals.
이때, 보급관(104)내 각 통공(104a)을 통해 현상액이 공급될 때의 압력은 각각 다르게 제어되는 데, 이것은 통공(104a)들의 길이가 서로 다르게 때문이다. 즉, 도 1에 도시된 바와같이, 보급관(104)이 원판형 노즐(106)의 대략 중앙부분에 위치한다고 가정할 때, 노즐 전단면(106a)의 중심측 개구에 연결되는 통공의 길이는 노즐 전단면(106a)의 가장자리측 개구에 연결되는 통공의 길이보다 상대적으로 짧게 될 것이다. 다시말해, 개구의 위치가 노즐 전단면(106a)의 중심으로부터 멀어질수록 해당 통공의 길이는 상대적으로 길어지게 될 것이다.At this time, the pressure when the developer is supplied through each through hole 104a in the supply pipe 104 is controlled differently, because the lengths of the through holes 104a are different from each other. That is, as shown in FIG. 1, assuming that the supply pipe 104 is located at approximately the center portion of the disc-shaped nozzle 106, the length of the through hole connected to the central opening of the nozzle front face 106a is It will be relatively shorter than the length of the through hole connected to the edge opening of the nozzle front face 106a. In other words, the farther the position of the opening is from the center of the nozzle front face 106a, the longer the length of the aperture will be.
따라서, 본 고안의 현상 장치에서는 이러한 통공(104a)의 길이 차이로 인해 웨이퍼(110)상의 각 지점에서 현상액이 도포되는 시간차가 발생하는 것을 방지할 수 있으며 현상액이 통과하는 통공의 압력 제어를 적응적으로 수행, 즉 상대적으로 길이가 긴 통공에는 상대적으로 높은 현상액 전달 압력을 제공하고, 길이가 짧은 통공에는 상대적으로 낮은 현상액 전달 압력을 제공하는 기술적 수단을 채용한다.Therefore, in the developing apparatus of the present invention, it is possible to prevent the time difference of the developer from being applied at each point on the wafer 110 due to the difference in the length of the through hole 104a, and to adaptively control the pressure of the through hole through the developer. In other words, technical means are employed to provide a relatively high developer delivery pressure for relatively long apertures and a relatively low developer delivery pressure for shorter apertures.
이를 위하여, 유압 제어기(112)에서는 보급관(104)내에 있는 통공들의 적응적인 압력 제어를 수행하는 데, 이러한 압력 제어는 각 통공(104a)의 서로 다른 길이에 상응하여 거의 동일한 양의 현상액이 거의 동일한 시간대에 각 통공의 입구측으로부터 출구측으로 분사되도록 제어된다. 이러한 적응적인 압력 제어는 많은 실험을 통해 얻어진 실험 데이터에 근거하여 쉽게 달성할 수 있으며, 이를 위해서 유압 제어기(112)에는 실험 데이터에 근거하는 압력 제어 데이터가 구비되어 있다.To this end, the hydraulic controller 112 performs the adaptive pressure control of the holes in the supply pipe 104, which pressure control is almost equivalent to the different length of each of the holes 104a. The same time zone is controlled to be sprayed from the inlet side to the outlet side of each through hole. Such adaptive pressure control can be easily achieved based on experimental data obtained through many experiments. For this purpose, the hydraulic controller 112 is provided with pressure control data based on experimental data.
즉, 상기한 바와같이, 본 고안의 감광막 현상 장치는, 그 전단면(106a)에 일정 간격으로 배열되어 대응하는 다수개의 통공(104a)을 갖는 원판형 노즐(106)을 이용하여 웨이퍼상에 현상액을 동시에 분사한다는 데 가장 큰 구조적인 특징을 갖는 것으로, 이러한 노즐 구조를 이용해 웨이퍼상에 현상액을 분사함으로써, 현상 균일도를 개선시키고 또한 미세한 기포 등의 결합 발생을 최대한 억제할 수 있다.That is, as described above, the photosensitive film developing apparatus of the present invention has a developing solution on a wafer using a disk-shaped nozzle 106 arranged at regular intervals on its front face 106a and having a plurality of corresponding through holes 104a. It has the greatest structural feature to simultaneously spray the, by spraying the developer onto the wafer using such a nozzle structure, it is possible to improve the development uniformity and to suppress the occurrence of bonding such as fine bubbles to the maximum.
따라서, 상술한 바와같은 구조를 갖는 본 고안에 따른 감광막 현상 장치는, 보급관(104)내 각 통공들을 통해 웨이퍼(110)의 전면에 걸쳐 일정량의 현상액이 도포된 후 일정시간 동안 정지후 웨이퍼 척(102)을 회전 구동시켜 웨이퍼(110)를 회전시킴으로써 감광막 현상을 완료하게 된다.Therefore, in the photosensitive film developing apparatus having the structure as described above, the wafer chuck after stopping for a predetermined time after the predetermined amount of the developer is applied over the entire surface of the wafer 110 through the respective through holes in the supply pipe 104 The photosensitive film phenomenon is completed by rotating the wafer 102 to rotate the wafer 110.
이때, 스핀캡(108)은 감광막 현상시에 웨이퍼 척(102)의 회전 구동에 따라 웨이퍼(110)가 회전할 때 웨이퍼(110)로부터 이탈하는 현상액을 수집하기 위한 것이다.At this time, the spin cap 108 is for collecting the developer separated from the wafer 110 when the wafer 110 rotates in accordance with the rotational driving of the wafer chuck 102 during the development of the photoresist film.
이상 설명한 바와같이 본 고안에 따르면, 현상액을 공급하는 보급관을 다수개의 통공으로 구성하고, 웨이퍼의 직경에 대응하는 크기의 직경을 갖는 전단면에서 대응하는 각 통공이 일정 간격으로 배치된 원판형 노즐을 구비하여, 웨이퍼상의 각 부분에 일정량의 현상액을 동시에 도포(분사)함으로써, 현상 균일도를 개선시킬 수 있으며, 또한 미세한 기포 등의 결함 발생을 최대한 억제할 수 있다.As described above, according to the present invention, a disk-shaped nozzle in which a supply pipe for supplying a developer is composed of a plurality of holes, and each corresponding hole is arranged at regular intervals on the shear surface having a diameter of a size corresponding to the diameter of the wafer. By simultaneously applying (spraying) a predetermined amount of developer to each part on the wafer, the development uniformity can be improved and the occurrence of defects such as fine bubbles can be suppressed as much as possible.
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200375036Y1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100441709B1 (en) * | 2001-12-21 | 2004-07-27 | 동부전자 주식회사 | A jet device for providing developer in the lithography process |
| KR100801841B1 (en) * | 2002-12-16 | 2008-02-11 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Develop system in photolithography |
| KR101150883B1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-05-29 | 주식회사 엘지실트론 | Apparatus for manufacturing a semiconductor device |
-
1998
- 1998-10-13 KR KR2019980019560U patent/KR200375036Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100441709B1 (en) * | 2001-12-21 | 2004-07-27 | 동부전자 주식회사 | A jet device for providing developer in the lithography process |
| KR100801841B1 (en) * | 2002-12-16 | 2008-02-11 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Develop system in photolithography |
| KR101150883B1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-05-29 | 주식회사 엘지실트론 | Apparatus for manufacturing a semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR200375036Y1 (en) | 2006-02-28 |
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