KR200144701Y1 - Process Solution Injector - Google Patents
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Abstract
본 고안은 휘발성이 강한 공정용액의 기화를 방지하여 공정용액의 균일한 코팅상태를 얻을 수 있도록 구성한 공정용액 분사장치를 개시한다.The present invention discloses a process solution injector configured to prevent evaporation of a highly volatile process solution and obtain a uniform coating state of the process solution.
본 고안은 장치의 하부에 설치된 구동부의 회전 축 상단에 코팅 대상물을 안착 고정시키는 척이 위치하며, 척의 직 상단에는 공정용액을 분사하는 노즐이 위치하고 척의 하단에는 분사되는 공정용액의 일부가 구동부에 분사되는 것을 방지하기 제1보호 컵 및 제1보호컵 외측에 설치되어 장치의 주변을 공정용액의 오염으로부터 보호하기 위한 제2보호컵이 설치되는 공정용액 분사장치에 제2보호컵의 상부에 제3보호컵을 설치하여 제2보호컵과 제3보호컵으로 하여금 그 사이에 일정한 공간을 형성하는 챔버를 구성하여 외부에서 기화가스를 공급할 수 있도록 구성하였다.According to the present invention, a chuck for seating and fixing a coating object is positioned on an upper end of a rotating shaft of a driving unit installed at a lower part of a device, and a nozzle for injecting process solution is disposed on the upper end of the chuck, and a part of the process solution sprayed on the lower end of the chuck is sprayed on the driving unit. A third protective cup on the top of the second protective cup in a process solution spraying device installed outside the first protective cup and the first protective cup so as to protect the periphery of the apparatus from contamination of the process solution; The protective cup was installed to configure the second protective cup and the third protective cup so as to form a chamber therebetween so as to supply a vaporized gas from the outside.
Description
제1도는 반도체 제조공정에 사용된 일반적인 포토레지스트 코팅장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic diagram of a general photoresist coating apparatus used in a semiconductor manufacturing process.
제2도는 본 고안을 이용한 포토레지스트 코팅장치의 구성도.2 is a block diagram of a photoresist coating apparatus using the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 : 회전축 12 : 척11: axis of rotation 12: chuck
13 : 노즐 14 : 제1보호컵13: nozzle 14: first protective cup
15 : 제2보호컵 16 : 제3보호컵15: second protective cup 16: third protective cup
본 고안은 공정용액 분사장치에 관한 것으로서, 휘발성이 강한 공정용액의 기화를 방지하여 공정용액의 균일한 두께의 코팅상태를 얻을 수 있도록 구성한 공정용액 분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a process solution injector, and to a process solution injector configured to prevent vaporization of a highly volatile process solution to obtain a coating state of a uniform thickness of the process solution.
회전하는 대상물에 공정용액을 분사시켜 그 표면을 코팅하는 장치가 널리 이용되고 있다. 그 한 예를 설명하면,Apparatus for coating the surface by spraying the process solution to the rotating object is widely used. To illustrate one example,
반도체 제조공정, 특히 웨이퍼 표면에 감광막을 형성하기 위하여 공정용액으로서 포토레지스트(photoresist)를 분사하여 코팅을 실시하게 된다. 포토레지스트 코팅장치의 일반적인 구성을 제1도를 통하여 설명하면, 제1도는 반도체 제조공정에 사용된 일반적인 포토레지스트 코팅장치의 개략적인 구성도로서, 회전하는 웨이퍼(W)에 노즐(3)을 통하여 포토레지스트를 분사하는 스핀 코팅(spin coating)방법을 이용하고 있다.In order to form a photoresist film on a semiconductor manufacturing process, in particular, a wafer surface, a coating is applied by spraying a photoresist as a process solution. The general configuration of the photoresist coating apparatus will be described with reference to FIG. 1, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a general photoresist coating apparatus used in a semiconductor manufacturing process, through a nozzle (3) on a rotating wafer (W). The spin coating method of spraying a photoresist is used.
장치의 하부에 설치된 구동부(도시되지 않음)의 회전 축(1) 상단에는 웨이퍼(W)를 안착 고정시키는 척(2)이 위치하며, 척(2)의 직상단에는 포토레지스트를 분사하는 노즐(3)이 위치한다. 한편, 척(2)의 하단에는 제1보호컵(4)이 설치되어 있으며, 제1보호컵(4) 외측에는 제2보호컵(5)이 위치되어 있다.A chuck 2 for seating and fixing the wafer W is located at the top of the rotational axis 1 of the driving unit (not shown) installed in the lower part of the apparatus, and a nozzle for spraying photoresist directly above the chuck 2 ( 3) is located. On the other hand, the first protective cup (4) is provided on the lower end of the chuck (2), the second protective cup (5) is located outside the first protective cup (4).
척(2) 표면에 웨이퍼(W)가 고정되면 구동부가 작동되며 결국 축(2)에 고정된 웨이퍼(W)가 회전하게 된다. 웨이퍼(W) 표면에 노즐(3)을 통하여 포토레지스트를 분사함으로서 회전하는 웨이퍼(W) 표면에 작용하는 원심력은 분사된 포토레지스트를 웨이퍼(W)의 전(全) 표면에 걸쳐 균일하게 코팅하게 된다.When the wafer W is fixed to the surface of the chuck 2, the driving unit is operated, and the wafer W fixed to the shaft 2 rotates. The centrifugal force acting on the surface of the rotating wafer W by spraying the photoresist on the surface of the wafer W through the nozzle 3 makes the coated photoresist uniformly coated over the entire surface of the wafer W. do.
여기서 척(2) 하단에 설치된 제1보호컵(4)은 분사되는 포토레지스트의 일부가 구동부에 분사되는 것을 방지하기 위한 것이며, 제1보호컵(4)의 외측에 설치된 제2보호컵(5)은 장치의 주변을 포토레지스트의 오염으로부터 보호하기 위한 것이다.Here, the first protective cup 4 installed at the lower end of the chuck 2 is for preventing a part of the photoresist to be sprayed from being injected into the driving unit, and the second protective cup 5 provided outside the first protective cup 4. ) Is to protect the periphery of the device from contamination of the photoresist.
일반적으로 반도체 제조공정에 사용되는 포토레지스트는 고분자 화합물로서 일정한 점도를 유지하기 위하여 휘발성이 강한 여러종류의 용매(solvent)가 혼합되어져 사용된다. 포토레지스트 공정후 웨이퍼에 대한 베이킹(baking) 공정을 통하여 포토레지스트에 혼합된 용매들은 대부분 제거되어 포토레지스트의 고형화가 이루어진다.In general, a photoresist used in a semiconductor manufacturing process is a polymer compound, in which various kinds of solvents having high volatility are mixed and used to maintain a constant viscosity. After the photoresist process, the solvent mixed in the photoresist is mostly removed by baking the wafer, thereby solidifying the photoresist.
그러나 용매의 강한 휘발성으로 인하여 웨이퍼 표면에 코팅된 포토레지스트의 두께는 웨이퍼의 위치에 따라 일정하지 않게 된다. 즉, 포토레지스트와 혼합된 용매들이 노즐에서 분사되는 과정 및 웨이퍼 표면에 분사된 직후 강한 휘발성으로 인하여 대기로 증발되어지는 기화현상이 일어나게 되어 포토레지스트의 점도변화를 야기시키게 된다. 따라서 기화현상이 비교적 일어나지 않은 웨이퍼(W) 중심부(노즐 직하단)에서의 포토레지스트점도는 일정시간이 경과된 웨이퍼 가장자리에서의 포토레지스트 점도와 차이가 있게 되며, 결과적으로 웨이퍼 중심부에서의 포토레지스트의 두께는 가장자리의 포토레지스트의 두께보다 얇아지게 된다. 이러한 이유로 인하여 코팅공정이 완료된 후 웨이퍼 표면에 형성된 포토레지스트의 코팅 두께는 웨이퍼의 위치에 따라 서로 다르게 되는 현상이 발생되며 이는 제품의 균일성을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.However, due to the strong volatility of the solvent, the thickness of the photoresist coated on the wafer surface is not constant depending on the position of the wafer. That is, the solvent mixed with the photoresist is sprayed by the nozzle and the vaporization phenomenon that evaporates into the atmosphere is generated due to the strong volatility immediately after being sprayed on the wafer surface, causing a change in the viscosity of the photoresist. Therefore, the photoresist viscosity at the center of the wafer W (directly below the nozzle) in which vaporization does not occur relatively differs from the photoresist viscosity at the edge of the wafer after a certain period of time. The thickness becomes thinner than the thickness of the photoresist at the edge. For this reason, the coating thickness of the photoresist formed on the wafer surface after the coating process is completed is different depending on the position of the wafer, which acts as a factor to reduce the uniformity of the product.
본 고안의 목적은 휘발성 용매를 포함한 공정용액의 분사 및 코팅공정에서 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휘발성 용매의 휘발작용을 억제함과 동시에 쳄버 내부를 특정한 분위기로 만들어 용매의 기화를 방지하여 공정용액의 점도변화를 방지할 수 있는 공정용액 분사장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems arising in the process of spraying and coating a process solution containing a volatile solvent. It is to provide a process solution injector that can prevent the change of the viscosity of the process solution.
상술한 목적을 실현하기 위한 본 고안은 장치의 하부에 설치된 구동부의 회전 축 상단에 코팅 대상물을 안착 고정시키는 척이 위치하며, 척의 직 상단에는 공정용액을 분사하는 노즐이 위치하고 척의 하단에는 분사되는 공정용액의 일부가 구동부에 분사되는 것을 방지하기 제1보호컵 및 제1보호컵 외측에 설치되어 장치의 주변을 공정용액의 오염으로부터 보호하기 위한 제2보호컵이 설치되는 공정용액 분사장치에 제2보호컵의 상부에 제3보호컵을 설치하여 제2보호컵과 제3보호컵으로 하여금 그 사이에 일정한 공간을 형성하는 챔버를 구성하는 외부에서 기화가스를 공급할 수 있도록 구성한 것을 그 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is located on the top of the rotation axis of the drive unit installed in the lower portion of the chuck for seating and fixing the coating object, a nozzle for injecting the process solution is located on the upper end of the chuck and the process of spraying at the bottom of the chuck To prevent the spraying of a part of the solution to the driving unit; a second protective cup is installed outside the first protective cup and the first protective cup so as to protect the periphery of the apparatus from contamination of the process solution. The third protective cup is installed on the upper portion of the protective cup, characterized in that the second protective cup and the third protective cup is configured to supply the vaporized gas from the outside constituting a chamber forming a constant space therebetween.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 고안을 이용한 포토레지스트 코팅장치의 개략적인 구성도로서, 대체적인 구성은 제1도와 동일하다.2 is a schematic configuration diagram of a photoresist coating apparatus using the present invention, and the general configuration is the same as that of FIG.
즉, 장치의 하부에 설치된 구동부(도시되지 않음)의 회전 축(11) 상단에는 웨이퍼(W)를 안착 고정시키는 척(12)이 위치하며, 척(12)의 직 상단에는 포토레지스트를 분사하는 노즐(13)이 위치한다. 한편 척(12)의 하단에는 분사되는 포토레지스트의 일부가 구동부에 분사되는 것을 방지하기 제1보호컵(14)이 설치되어 있으며, 제1보호컵(14) 외측에는 장치의 주변을 포토레지스트의 오염으로부터 보호하기 위한 제2보호컵(15)이 위치되어 있다.That is, the chuck 12 for seating and fixing the wafer W is positioned at the upper end of the rotating shaft 11 of the driving unit (not shown) installed in the lower part of the apparatus, and the photoresist is sprayed at the upper end of the chuck 12. The nozzle 13 is located. On the other hand, the first protective cup 14 is installed at the lower end of the chuck 12 to prevent a part of the photoresist to be sprayed to the driving unit, the peripheral portion of the photoresist outside the first protective cup 14 A second protective cup 15 is located to protect it from contamination.
본 고안의 가장 큰 특징은 척(12)의 상부에 제3보호컵(16)을 고정시켜 제2보호컵(15)과의 사이에 일정한 공간(S)을 형성한 것이다. 즉, 제2보호컵(15)의 상부에 제3보호컵(16)을 설치함으로서 제2보호컵(15)과 제3보호컵(16)이 일정한 공간(S)을 형성하는 챔버를 구성하며, 척(12)은 이 공간(S)으로 노출되어지며 노즐(13)은 제3보호컵(16)을 관통하여 척(12)과 대응된다. 제2보호컵(15)과 제3보호컵(16)으로 인하여 형성된 공간(S)을 포토레지스트에 함유된 용매의 기화작용을 억제할 수 있는 분위기로 조성함으로서 본 고안의 목적을 이룰 수 있다.The biggest feature of the present invention is to form a predetermined space (S) between the second protective cup 15 by fixing the third protective cup 16 on the upper portion of the chuck (12). That is, by installing the third protective cup 16 on the upper portion of the second protective cup 15, the second protective cup 15 and the third protective cup 16 constitute a chamber forming a constant space (S) The chuck 12 is exposed to the space S and the nozzle 13 penetrates through the third protective cup 16 to correspond to the chuck 12. The purpose of the present invention can be achieved by forming the space S formed by the second protective cup 15 and the third protective cup 16 in an atmosphere capable of suppressing vaporization of the solvent contained in the photoresist.
이상과 같은 본 고안의 작동과정을 설명하면,Referring to the operation of the present invention as described above,
척(12) 표면에 웨이퍼(W)가 고정되면 구동부가 작동되며 결국 회전축(12)에 고정된 웨이퍼(W)가 회전하게 된다. 웨이퍼(W) 표면에 노즐(13)을 통하여 포토레지스트를 분사함으로서 회전하는 웨이퍼(W) 표면에 작용하는 원심력은 분사된 포토레지스트를 웨이퍼 전(全) 표면에 걸쳐 균일하게 코팅하게 된다. 휘발성이 강한 포토레지스트는 분사과정 및 분사후 웨이퍼(W) 표면에서 기화된다.When the wafer W is fixed to the surface of the chuck 12, the driving unit is operated and the wafer W fixed to the rotation shaft 12 rotates. The centrifugal force acting on the surface of the rotating wafer W by spraying the photoresist on the wafer W surface through the nozzle 13 uniformly coats the sprayed photoresist over the entire surface of the wafer. The highly volatile photoresist is vaporized on the wafer W surface after spraying and after spraying.
그러나 제2보호컵(15)과 제3보호컵(16)으로 인하여 형성된 공간(S)내에 외부에서 기화된 용매의 기화가스를 공급하여 공간내부를 기화가스의 포황상태로 유지함으로서 포토레지스트에 함유된 용매의 기화를 방지할 수 있게 된다. 또한 외부에서 용매의 기화가스를 공급하여 제2보호컵(15)과 제3보호컵(16)간의 공간(S) 내부를 용매의 기화가스로 포화상태로 지속시킬 경우 포토레지스트에 함유된 용매가 기화되는 량(기화량)과 포화상태의 기화가스가 액화되어 공간(S)에 노출된 웨이퍼(W)로 떨어지는 양(액화량)이 균형을 이루게 되어 웨이퍼 전면에 걸쳐 포토레지스트의 점도는 균일하게 유지된다.However, by supplying the vaporized gas of the solvent vaporized from the outside in the space (S) formed by the second protective cup 15 and the third protective cup 16 to maintain the inside of the space in the vapor state of the vaporized gas contained in the photoresist It is possible to prevent vaporization of the solvent. Also, when the vaporization gas of the solvent is supplied from the outside to maintain the inside of the space S between the second protective cup 15 and the third protective cup 16 with the vaporization gas of the solvent, the solvent contained in the photoresist The amount of vaporization (vaporization amount) and the amount of vaporization gas in saturation state are liquefied, and the amount (liquefaction amount) falling to the wafer W exposed in the space S is balanced so that the viscosity of the photoresist is uniformly distributed over the entire surface of the wafer. maintain.
이상과 같은 본 고안은 공정용액에 함유된 용매의 기화를 억제함과 동시에 기화된 량을 보충함으로서 대상물의 전 표면에 코팅된 공정용액의 점도를 일정하게 유지시켜 코팅두께의 균일도를 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 얻을 수 있다.The present invention as described above can suppress the vaporization of the solvent contained in the process solution and at the same time supplement the amount of vaporization to maintain a constant viscosity of the process solution coated on the entire surface of the object to improve the uniformity of the coating thickness Excellent effect can be obtained.
이때 제2보호컵과 제3보호컵간의 공간 내부의 분위기를 포토레지스트내에 함유된 용매가 기화하기 어려운 분위기로 조성하기 위해서는 용매의 기화를 방지할 수 있는 어떠한 기체도 이용할 수 있음은 물론이며, 예를 들어 설명한 반도체 제조공정의 하나인 포토레지스트 분사공정 이외에 휘발성물질을 가진 용액을 분사하는 모든 장치에 이용될 수 있음은 물론이다.At this time, in order to create an atmosphere inside the space between the second protective cup and the third protective cup in an atmosphere in which the solvent contained in the photoresist is difficult to vaporize, any gas capable of preventing vaporization of the solvent may be used. For example, in addition to the photoresist spraying process, which is one of the semiconductor manufacturing processes described above, it can be used in any device for spraying a solution having a volatile material.
Claims (1)
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Family Applications (1)
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| KR970025786U (en) | 1997-06-20 |
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