KR200183550Y1 - Pressure scattering type nozzle for semiconductor wafer developing device - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 웨이퍼 현상장치의 압력분산형 노즐에 관한 것으로, 종래 기술은 웨이퍼에 현상액을 분사시 노즐에서 분사되는 고압의 현상액으로 인해 고집적화되어 가는 웨이퍼의 미세패턴 형성시 패턴의 불량을 유발하는 바, 이에 본 고안은 내부에 현상액 공급라인이 구비된 몸체와, 그 몸체의 하부에 소정 각도 벌어진 상태로 고정 설치되는 플랜지와, 상기 몸체의 내부에 연결 설치되어 순수 및 질소를 공급하는 순수/질소 공급라인과, 그 순수/질소 공급라인의 일측 외주연에 소정 각도 벌어진 상태로 고정 설치되어 현상액의 분사압력을 감소시키는 분사각 조절대로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 현상장치의 압력분산형 노즐을 제공함으로써, 분사되는 현상액의 압력을 감소시킴으로써 현상에 의해 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화시켜 웨이퍼에 형성된 패턴의 불량을 방지할 수 있다.The present invention relates to a pressure distribution nozzle of a semiconductor wafer developing apparatus, and the prior art causes a pattern defect when forming a fine pattern of a wafer that is highly integrated due to the high pressure developer injected from the nozzle when the developer is sprayed onto the wafer. In this regard, the present invention is a body having a developing solution supply line therein, a flange fixedly installed at a predetermined angle at a lower portion of the body, and connected to the inside of the body to supply pure water and nitrogen to supply pure water and nitrogen. And a spray angle control unit fixed to the outer periphery of one side of the pure water / nitrogen supply line and spaced apart at a predetermined angle to reduce the spray pressure of the developer, thereby providing a pressure distribution nozzle of the semiconductor wafer developing apparatus. By reducing the pressure of the developer to be injected, the shock applied to the wafer by the development is alleviated. It is possible to prevent defects in the pattern formed on the wafer.
Description
본 고안은 반도체 웨이퍼 현상장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼에 분사되는 현상액의 압력을 감소시켜 패턴의 선폭균일도(Critical Dimension Uniformity)를 향상시키기 위한 반도체 웨이퍼 현상장치의 압력분산형 노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor wafer developing apparatus, and more particularly, to a pressure distribution nozzle of a semiconductor wafer developing apparatus for reducing the pressure of a developer sprayed on a wafer to improve the critical dimensional uniformity of a pattern.
제1도는 종래 반도체 웨이퍼 현상장치의 구조를 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 종래 웨이퍼 현상장치는 상측이 개구된 일정 공간의 캐치컵(1) 내부에 웨이퍼를 장착하기 위한 웨이퍼척(2)이 설치되어 있고, 그 웨이퍼척(2)의 하부에는 구동수단(4)에 의해 회전하는 스핀들(3)이 연결 설치되어 있으며, 상기 캐치컵(1)의 상부에는 상기 웨이퍼척(2)에 고정된 웨이퍼의 표면에 현상액을 분사하는 현상액 공급관(5)과 세정액을 웨이퍼의 표면에 분사하기 위한 세정액 공급관(6)이 설치되어 구성된다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional semiconductor wafer developing apparatus. As shown in the drawing, the conventional wafer developing apparatus includes a wafer chuck 2 for mounting a wafer inside a catch cup 1 of a predetermined space having an upper side opened. The spindle 3 which is rotated by the drive means 4 is connected to the lower part of the wafer chuck 2, and the upper part of the catch cup 1 is fixed to the wafer chuck 2. A developer supply pipe 5 for injecting a developer onto the surface of the wafer and a cleaning solution supply pipe 6 for injecting the cleaning solution onto the surface of the wafer are provided.
그리고 제2도에 도시된 바와 같이, 상기 현상액 공급관(5)에는 현상액을 여과하는 필터(FILTER)(7)와, 그 필터(7)에서 여과된 현상액의 유량을 조절해 주는 현상액조절계(FLOWMETER)(8)와, 그 현상액 조절계(8)에서 조절된 현상액의 흐름을 단속하기 위한 현상액 공급밸브(9)와, 그 현상액 공급밸브(9)로부터 공급된 현상액을 웨이퍼에 분사하기 위한 노즐(10)과, 상기 밸브(9)와 노즐(10) 사이에 형성된 현상액 공급관(5)의 외주면에 설치되어 현상액의 온도를 일정하게 유지시켜 주는 항온라인(11)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the developer supply pipe 5 includes a filter 7 for filtering the developer and a flow controller for controlling the flow rate of the developer filtered through the filter 7. (8), a developer supply valve 9 for interrupting the flow of the developer adjusted by the developer control system 8, and a nozzle 10 for injecting the developer supplied from the developer supply valve 9 onto the wafer. And an on-line 11 provided on the outer circumferential surface of the developer supply pipe 5 formed between the valve 9 and the nozzle 10 to maintain the temperature of the developer constant.
한편, 상기 현상액 공급관(5)에 사용되는 종래의 노즐(10)은 제3도에 도시된 바와 같이, 현상액의 유로를 축소시켜 압력을 상승시킴과 더불어 노즐에 의해 부채꼴 형태로 분사되는 스프레이형(10a)과, 노즐과 유로의 내경이 거의 동일하여 노즐과 유로의 압력차가 거의 없이 수직 분사되는 스트림형(10b) 등이 있다.On the other hand, the conventional nozzle 10 used in the developer supply pipe (5), as shown in Figure 3, by reducing the flow path of the developer to increase the pressure and sprayed in a fan shape by the nozzle ( 10a) and the stream type 10b etc. which are vertically sprayed with almost no internal pressure difference of a nozzle and a flow path because there is little pressure difference between a nozzle and a flow path.
이와 같이 구성된 종래 반도체 웨이퍼 현상장치의 작동을 보면 다음과 같다.The operation of the conventional semiconductor wafer developing apparatus configured as described above is as follows.
일단 감광제가 도포되어 감광된 상태의 웨이퍼가 웨이퍼척(2)에 놓여져 진공 고정된 상태에서 현상액 공급관(5)을 통과한 현상액 공급노즐(10)이 웨이퍼의 표면에 현상액을 분사하여 현상작업을 실시하게 된다.Once the photosensitive agent is applied and the photosensitive state is placed on the wafer chuck 2 and the vacuum is fixed, the developer supply nozzle 10 which has passed through the developer supply pipe 5 sprays the developer onto the surface of the wafer for development. Done.
일정 시간의 현상작업이 완료되면 세정액 공급노즐(6)을 통해 세정액이 분사되어 현상작업시 발생한 이물들을 제거한다.When the developing work for a predetermined time is completed, the cleaning solution is sprayed through the cleaning solution supply nozzle 6 to remove foreign substances generated during the developing work.
이와 같이 세정공정을 완료하면 구동수단(4)에 의해 스핀들(3)이 회전하게 되고, 그 스핀들(3)에 연결 설치된 웨이퍼척(2)이 회전함에 따라 웨이퍼에 남아 있는 세정액을 건조시키며, 건조공정이 끝나면 웨이퍼(W)는 굽기공정으로 이송된다.When the cleaning process is completed as described above, the spindle 3 is rotated by the driving means 4, and the cleaning solution remaining on the wafer is dried by drying the wafer chuck 2 connected to the spindle 3. After the process is completed, the wafer W is transferred to a baking process.
그러나, 상기와 같은 종래 웨이퍼 현상장치는 웨이퍼(W)에 현상액을 분사하여 현상하는 방식으로, 웨이퍼(W)에 현상액을 분사시 노즐에서 분사되는 고압의 현상액으로 인해 고집적화되어 가는 웨이퍼(W)의 미세패턴 형성시 패턴의 불량을 발생하는 문제점이 있었다.However, in the conventional wafer developing apparatus as described above, the developing solution is sprayed onto the wafer W to develop the wafer W, which is highly integrated due to the high pressure developer sprayed from the nozzle when the developer is sprayed onto the wafer W. There was a problem of generating a defect of a pattern when forming a fine pattern.
따라서, 본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 웨이퍼에 분사되는 현상액의 압력을 분산시켜 웨이퍼의 선폭균일도를 향상시켜 제품에 대한 신뢰도를 향상시키는데 적합한 반도체 웨이퍼 현상장치의 압력분산형 노즐을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above-described problems, and the pressure dispersion of the semiconductor wafer developing apparatus suitable for improving the reliability of the product by improving the line width uniformity of the wafer by dispersing the pressure of the developer injected onto the wafer. Its purpose is to provide a nozzle.
제1도는 일반적인 반도체 웨이퍼 현상장치를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing a general semiconductor wafer developing apparatus.
제2도는 일반적인 현상액의 공급 유로를 보인 개략도.2 is a schematic view showing a supply flow path of a general developer.
제3도는 종래 기술에 의한 현상액 공급노즐을 보인 개략도.3 is a schematic view showing a developer supply nozzle according to the prior art.
제4도는 본 고안에 의한 현상액 공급노즐을 보인 단면도.4 is a cross-sectional view showing a developer supply nozzle according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 몸체 10a : 현상액 공급라인10: body 10a: developer supply line
11 : 플랜지 20 : 순수/질소 공급라인11: flange 20: pure water / nitrogen supply line
23 : 분사각 조절대 24 : 순수/질소 분사대23: spray angle adjusting unit 24: pure water / nitrogen jet
24a : 분사공24a: injection hole
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 내부에 현상액 공급라인이 구비된 몸체와, 그 몸체의 하부에 소정 각도 벌어진 상태로 고정 설치되는 플랜지와, 상기 몸체의 내부에 연결 설치되어 질소를 공급하는 순수/질소 공급라인과, 그 순수/질소 공급라인의 일측 외주연에 소정 각도 벌어진 상태로 고정 설치되어 현상액의 분사압력을 감소시키는 분사각 조절대로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 현상장치의 압력분산형 노즐이 제공된다.The present invention for achieving the above object is a body provided with a developer supply line therein, a flange fixedly installed in a predetermined angle in the lower portion of the body, and the pure water connected to the inside of the body is installed to supply nitrogen / Nitrogen supply line, and the pressure distribution type of the semiconductor wafer developing apparatus, characterized in that it is fixed fixed to the open side at the outer periphery of the pure water / nitrogen supply line in a predetermined angle to reduce the injection pressure of the developer solution Nozzles are provided.
이하, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 현상장치의 압력분산형 노즐에 대한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of a pressure distribution nozzle of a semiconductor wafer developing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 고안에 의한 압력분산형 노즐을 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 압력분산형 노즐은 내부에 현상액 공급라인(10a)이 구비된 노즐 몸체(10)를 설치하고, 그 몸체(10)의 하부에는 소정 각도로 벌어진 상태의 플랜지(11)를 고정 설치한다.2 is a cross-sectional view showing a pressure distribution nozzle according to the present invention, as shown, the pressure distribution nozzle according to the present invention is provided with a nozzle body 10 having a developer supply line 10a therein, The lower part of the body 10 is fixed to the flange 11 of the state opened in a predetermined angle.
그리고 상기 현상액 공급라인(10a)의 내측에는 현상공정 후 현상액의 강한 산화력에 의해 노즐 몸체(10)가 부식되는 것을 방지하기 위한 순수 및 질소를 주입하고자 순수/질소 공급라인(20)을 상기 몸체(10)의 일측에 연통 설치하는데, 그 순수/질소 공급라인(20)의 일측에는 순수 및 질소의 공급을 개폐하기 위한 순수공급밸브(21) 및 질소공급밸브(22)가 구비된다.In addition, the pure water / nitrogen supply line 20 is connected to the inside of the developer supply line 10a to inject pure water and nitrogen to prevent the nozzle body 10 from being corroded by the strong oxidizing power of the developer after the developing process. It is installed in communication on one side of 10, one side of the pure water / nitrogen supply line 20 is provided with a pure water supply valve 21 and nitrogen supply valve 22 for opening and closing the supply of pure water and nitrogen.
그리고 상기 순수/질소 공급라인(20)의 일측 외주연에는 외측으로 소정 각도 벌어지도록 분사각 조절대(23)가 설치되어 현상액 공급라인(10a)으로 분사되는 현상액의 압력을 분산시킨다.In addition, an injection angle adjusting unit 23 is installed at one side outer circumference of the pure water / nitrogen supply line 20 to spread out a predetermined angle to the outside to disperse the pressure of the developer injected into the developer supply line 10a.
또한, 상기 순수/질소 공급라인(20)의 끝단부에는 내부에 소정의 내용적을 가지는 순수/질소 분사대(24)를 연결 설치하는데, 상기 순수/질소 분사대(24)의 순수/질소 공급라인(20)이 연결된 부분을 중심으로 방사선상에는 동일한 간격으로 다수개의 분사공(24a)을 통공한다.In addition, the end portion of the pure water / nitrogen supply line 20 is connected to the pure / nitrogen injecting rod 24 having a predetermined content therein, the pure / nitrogen supply line of the pure / nitrogen injecting rod 24 The plurality of injection holes 24a are provided at the same intervals on the radiographic image with the part 20 connected to them.
상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 압력분산형 노즐의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the pressure distribution nozzle according to the present invention configured as described above are as follows.
대기중일 때에는 노즐 몸체(10)의 일측에 연통된 순수/질소 공급라인(20)으로 공급된 순수가 노즐 몸체(10) 및 플랜지(11)에 분사되어 노즐이 깨끗한 상태를 유지한다.In the air, pure water supplied to the pure water / nitrogen supply line 20 connected to one side of the nozzle body 10 is sprayed onto the nozzle body 10 and the flange 11 to maintain the nozzle in a clean state.
그후, 현상액 분사밸브에 분사 신호가 전달되면 현상액 공급관을 통해 노즐 몸체(10)의 내부에 형성된 현상액 공급라인(10a)을 따라 웨이퍼에 현상액이 분사되는 데, 이때 상기 몸체(10)의 내부에 연결 설치된 순수/질소 공급라인(20)에 설치된 분사각 조절대(23)에 의해 현상액은 소정 각도 벌어진 상태로 분사되면서 그 압력이 감소된다.Then, when an injection signal is transmitted to the developer injection valve, the developer is injected onto the wafer along the developer supply line 10a formed in the nozzle body 10 through the developer supply pipe, and is connected to the inside of the body 10. The pressure is reduced while the developer is sprayed at a predetermined angle by the injection angle adjuster 23 installed in the pure water / nitrogen supply line 20 installed.
따라서, 웨이퍼에 분사되는 압력이 분산됨으로써 웨이퍼의 패턴에 영향을 끼칠 우려가 없다.Therefore, there is no fear that the pressure sprayed on the wafer is dispersed, thereby affecting the pattern of the wafer.
한편, 현상액이 공급되어 웨이퍼에 현상공정이 끝나면, 노즐 몸체(10)의 일측에 연통된 순수/질소 공급라인(20)으로 공급된 순수가 순수/질소 분사대(24)를 통해 노즐 몸체(10) 및 플랜지(11)에 분사되어 노즐을 세척한 후, 상기 순수/질소 공급라인(20)으로 질소가스가 유입되어 상기 순수/질소 분사대(24)를 통해 상기 노즐 몸체(10) 및 플랜지(11)로 분사되어 노즐이 현상액에 의해 부식되는 것을 방지한다.On the other hand, when the developer is supplied and the developing process is completed on the wafer, the pure water supplied to the pure / nitrogen supply line 20 communicated to one side of the nozzle body 10 passes through the pure / nitrogen jet table 24 through the nozzle body 10. And the nozzles are sprayed on the flange 11 to wash the nozzles, and nitrogen gas flows into the pure water / nitrogen supply line 20 to pass through the nozzle body 10 and the flanges through the pure water / nitrogen injector 24. 11) to prevent the nozzle from being corroded by the developer.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 현상장치의 압력분산형 노즐은 노즐 몸체의 내부에 소정 각도로 벌어진 분사각 조절대를 설치하여 분사되는 현상액의 압력을 감소시킴으로써 현상에 의해 웨이퍼에 가해지는 충격을 완화시켜 웨이퍼에 형성된 패턴의 불량을 방지할 수 있다.As described above, the pressure-dispersion type nozzle of the semiconductor wafer developing apparatus according to the present invention is applied to the wafer by development by reducing the pressure of the developer to be injected by installing an injection angle adjusting member which is opened at a predetermined angle inside the nozzle body. The shock can be alleviated to prevent the defect of the pattern formed on the wafer.
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