KR20030079134A - 반도체 코팅 장비의 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노즐의 바디 외측에 부착되는 이물질이 제거되도록 하여 코팅작업시 이물질에 의한 웨이퍼의 오염발생을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 코팅장비의 노즐구조에 관한 것으로, 반도체 코팅 장비의 노즐은 케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와; 상기 케미컬 공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 케미컬 공급홀과; 상기 몸체의 하단부에 형성되는 그리고 상기 케미컬 공급홀과 연결되는 디스팬스 팁과; 상기 디스팬스 팁 주변에 형성되는 요홈부와; 상기 린스액 공급라인과 상기 요홈부가 연결되도록 상기 몸체의 내부에 형성되는 린스액 홀을 포함하되; 상기 요홈부는 린스액이 상기 디스팬스 팁 전체에 고르게 플로우되도록 린스액이 플로우되는 끝단부가 일부가 차단된 구조를 갖는다.

Description

반도체 코팅 장비의 노즐{NOZZLE FOR SEMICONDUCTOR COATING APPARATUS}

본 발명은 반도체 코팅 장비의 노즐구조에 관한 것으로, 특히 노즐의 바디 외측에 부착되는 이물질이 제거되도록 하여 코팅작업시 이물질에 의한 웨이퍼의 오염발생을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 코팅장비의 노즐구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 반도체 코팅 장비의 노즐 헤드의 구성을 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 종래 반도체 코팅 장비의 노즐 헤드는 몸체(1)의 내측에 린스액 라인(2)이 형성되어 있고, 그 린스액 라인(2)의 내측에 작은 틈(3)을 두고 케미컬 분사관(4)이 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 코팅 장비의 노즐헤드를 이용하여 코팅을 실시할때는 회전하는 웨이퍼의 상측으로 노즐 헤드(6)를 이동시킨 다음, 웨이퍼의 상면에 케미컬 분사관(4)을 통하여 케미컬(SOD 용액)을 분사하게 되는데, 이와 같이 분사된 케미컬은 회전하는 웨이퍼의 원심력에 의하여 상면에 일정두께로 도포된다.

상기와 같이 케미컬분사를 실시한 다음에는 석백(SUCK BACK)을 실시하여 케미컬이 떨어지지 않도록 하고, 상기 린스액 라인(2)을 통하여 케미컬 분사관(4)에 린스액을 공급하여 케미컬 분사관(4)에 묻어 있는 잔류 케미컬을 제거한 다음, 석백을 실시하여 린스액이 떨어지지 않도록 한다.

그러나, 상기와 같은 종래 반도체 코팅 장비의 노즐헤드는 상기 린스액 라인(2)에서 공급되는 린스액이 케미컬 분사관(4)의 일측에서만 공급되는 구조로 되어 있다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 특정부위(린스액 라인과 인접한 부위)는 린스액이 많이 플로우 되어 잔류 케미컬이 완전히 제거되지만, 특정부위는 상대적으로 린스액이 적게 플로우되어 잔류 케미컬이 완전히 제거되지 못하고 남게 된다. 이렇게 케미컬 분사관에 남아있는 잔류 케미컬은 증발 및 대기와 매우 빠르게 반응되어 잔류 케미컬의 오염 및 응고되어 후속 공정시 웨이퍼이 상면에 떨어져서 웨이퍼를 오염시키는 주요 원인을 작용하게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 잔류 케이컬에 의한 케미컬 분사관의 오염을 방지할 수 있는 새로운 형태의 반도체 코팅 장비의 노즐 헤드를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 반도체 코팅 장비의 노즐 헤드의 구성을 보인 종단면도;

도 2는 도 1에 도시된 노즐의 저면도;

도 3은 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 코팅 장치의 노즐가 적용된 코팅 장치의 구성도;

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 코팅장비의 노즐 구조를 보인 종단면도;

도 5 내지 도7은 다양한 모양의 요홈부를 보여주고 도면;

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 코팅장비의 노즐 구조를 보여주는 종단면도;

도 9는 제2실시예에 따른 노즐의 변형예;

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 코팅장비의 노즐 구조를 보여주는 종단면;

도 11은 제3실시예에 따른 노즐의 변형예를 보여주는 도면으로,

도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체 코팅장비의 노즐 구조를 보여주는 종단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21 : 바디

22 : 케미컬 공급라인

23 : 린스액 공급라인

24 : 케미컬 공급홀

25 : 요홈부

26 : 린스액 공급홀

27 : 디스팬스 팁

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 코팅 장비의 노즐은 케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와; 상기 케미컬공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 케미컬 공급홀과; 상기 몸체의 하단부에 형성되는 그리고 상기 케미컬 공급홀과 연결되는 디스팬스 팁과; 상기 디스팬스 팁 주변에 형성되는 요홈부와; 상기 린스액 공급라인과 상기 요홈부가 연결되도록 상기 몸체의 내부에 형성되는 린스액 홀을 포함하되; 상기 요홈부는 린스액이 상기 디스팬스 팁 전체에 고르게 플로우되도록 린스액이 플로우되는 끝단부가 일부가 차단된 구조를 갖는다.

본 발명의 특징에 의하면, 케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와; 상기 케미컬 공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 케미컬 공급홀과; 상기 몸체의 하단부에 형성되는 그리고 상기 케미컬 공급홀과 연결되는 디스팬스 팁과; 상기 디스팬스 팁 주변에 형성되는 요홈부와; 상기 린스액 공급라인과 상기 요홈부가 연결되도록 상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 두개의 린스액 홀들을 포함한다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 린스액 홀들은 린스액을 수직방향으로 플로워하는 린스액 홀들과, 린스액을 측방향으로 플로워하는 린스액 홀들을 포함한다.

본 발명의 특징에 의하면, 케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와; 상기 케미컬 공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 케미컬 공급홀과; 상기 몸체의 하단부에 형성되는 그리고 상기 케미컬 공급홀과 연결되는 디스팬스 팁과; 상기 디스팬스 팁 주변에 형성되는 요홈부와; 상기 린스액 공급라인과 상기 요홈부가 연결되도록 상기 몸체의 내부에 형성되는 린스액 홀을 포함하되; 상기 요홈부는 테이퍼진 내부면을 갖는다. 여기서, 테이퍼진 내부면은 계단지게 형성된다.

본 발명의 특징에 의하면, 케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와; 상기 린스액 공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 린스액 홀과; 상기 케미컬 공급라인과 연결되는 그리고 상기 린스액 홀 내부에 삽입되는 디스팬스 라인을 포함한다. 여기서, 상기 디스팬스 라인의 끝단은 상기 린스액 홀의 끝단과 그 길이를 달리할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 3 내지 도 12에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 코팅 장치의 노즐(20)에는 SOD(Spin On Dielectric) 용기(100)로부터 SOD액(케미컬)을 공급하기위한 케미컬 공급라인과, 린스용 솔벤트 용기(200)로부터 린스액을 공급하기 위한 린스액 공급라인이 연결되어 있다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체 코팅장비의 노즐 구조를 보인 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 노즐(20) 구조는 원추형의 바디(21) 상면에 커메컬 공급라인(22)과 린스액 공급라인(23)이 연결설치되어 있고, 상기 바디(21)의 내측에는 상기 케미컬 공급라인(22)과 바디(21)의 하단부에 형성된 디스팬스 팁(27)이 연결되도록 케미컬 공급홀(24)이 형성되어 있으며, 상기 린스액 공급라인(23)과 상기 디스팬스 팁(27)의 주변에 형성된 요홈부(25)가 연결되도록 린스액 공급홀(26)이 형성되어 있다.

한편, 상기 요홈부(25)는 상기 린스액이 상기 디스팬스 팁(27) 전체에 고르게 플로우될 수 있도록 린스액이 플로우되는 끝단부의 일부가 차단된 구조를 갖으며, 도 5 내지 도7에서는 다양한 모양의 요홈부(25a,25b,25c)를 보여주고 있다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체 코팅장비의 노즐 구조를 보여주는 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 노즐(20a) 구조는 원추형의 바디(21) 상면에 커메컬 공급라인(22)과 린스액 공급라인(23)이 연결 설치되어 있고, 상기 바디(21)의 내측에는 상기 케미컬 공급라인(22)과 바디(21)의 하단부에 형성된 디스팬스 팁(27)이 연결되도록 케미컬 공급홀(24)이 형성되어 있으며, 상기 린스액 공급라인(23)과 상기 디스팬스 팁(27)의 주변에 형성된 요홈부(25)가 연결되도록 두개의 린스액 공급홀(26)이 서로 마주보도록 형성되어 있다. 즉, 종래에는 디스팬스 팁의 일측에만 린스액 공급홀(2)이 형성되어 있었으나, 본 발명에서는 디스팬스 팁의 양측에 린스액 공급홀(2)이 형성되어 있어서 린스작업시 디스팬스 팁의 양측에서 린스액을 분사하도록 되어 있다. 예컨대, 도 9에 도시된 변형된 노즐(20a')의 일예처럼, 상기 디스팬스 팁(27)의 주변으로 린스액을 수직방향으로 플로우하는 2개의 제1린스액 홀(26a)들과, 린스액을 측방향으로 플로우하는 제2린스액 홀(26b)들이 형성될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체 코팅장비의 노즐 구조를 보여주는 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 노즐(20b) 구조는 원추형의 바디(21) 상면에 커메컬 공급라인(22)과 린스액 공급라인(23)이 연결설치되어 있고, 상기 바디(21)의 내측에는 상기 케미컬 공급라인(22)과 바디(21)의 하단부에 형성된 디스팬스 팁(27)이 연결되도록 케미컬 공급홀(24)이 형성되어 있으며, 상기 린스액 공급라인(23)과 상기 디스팬스 팁(27)의 주변에 형성된 요홈부(25)가 연결되도록 린스액 공급홀(26)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 요홈부(25)는 린스액이 상기 디스팬스 팁 전체에 고르게 플로우되도록 테이퍼진 내부면(29)을 갖는다.

예컨대, 도 11에는 제3실시예에 따른 노즐의 변형예를 보여주는 도면으로, 요홈부(25)는 린스액이 상기 디스팬스 팁 전체에 고르게 플로우되도록 테이퍼진 내부면(29a)을 갖으며, 이 테이퍼진 내부면(29a)은 계단지게 형성된다.

도 12에는 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체 코팅장비의 노즐 구조를 보여주는 종단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 노즐(20c) 구조는 원추형의 바디(21) 상면에 케미컬 공급라인(22)과 린스액 공급라인(23)이 연결 설치되어 있고, 상기 바디(21)의 내측에는 상기 린스액 공급라인(23)과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 린스액 홀(30)을 가지며, 이 린스액 홀(30) 내부에는 상기 케미컬 공급라인(22)과 연결되는 디스팬스 라인(32)이 설치되어 있다.

여기서, 상기 린스액 홀(30)의 끝단과 상기 디스팬스 라인(32)의 끝단보다 짧은 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 반도체 코팅장비의 노즐을 이용하여 용액도포작업 및 린스작업이 진행되는 순서를 설명하면 다음과 같다.

용액 도포 작업시에는 회전하는 웨이퍼의 상측에 노즐(20)을 위치시킨 상태에서, 케미컬 공급라인(22)을 통하여 케미컬을 공급하며, 이와 같이 공급되는 케미컬은 디스팬스 팁(27)을 통하여 웨이퍼의 상면에 분사되고, 분사된 케미컬은 회전하는 웨이퍼의 원심력에 의하여 일정두께로 도포된다. 상기와 같은 용액 도포 작업을 진행하지 않을 때에는 노즐(20)을 이동하여, 리시버의 상측 입구부에 삽입한 다음, 린스액 공급라인(23)을 통하여 린스액을 계속공급하면, 공급되는 린스액 중 일부는 린스액 공급홀(26)을 통하여 요홈부(25)로 공급되면서 디스팬스 팁(27)에 묻어 있는 케미컬을 제거한다.

이상에서, 본 발명에 따른 반도체 코팅장비의 노즐의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 종래의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.

즉, 잔류 케이컬에 의한 케미컬 분사관의 오염을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 반도체 코팅 장비의 노즐에 있어서:

   케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와;

   상기 케미컬 공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 케미컬 공급홀과;

   상기 몸체의 하단부에 형성되는 그리고 상기 케미컬 공급홀과 연결되는 디스팬스 팁과;

   상기 디스팬스 팁 주변에 형성되는 요홈부와;

   상기 린스액 공급라인과 상기 요홈부가 연결되도록 상기 몸체의 내부에 형성되는 린스액 홀을 포함하되;

   상기 요홈부는 린스액이 상기 디스팬스 팁 전체에 고르게 플로우되도록 린스액이 플로우되는 끝단부가 일부가 차단된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 코팅 장비의 노즐.
2. 반도체 코팅 장비의 노즐에 있어서:

   케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와;

   상기 케미컬 공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 케미컬 공급홀과;

   상기 몸체의 하단부에 형성되는 그리고 상기 케미컬 공급홀과 연결되는 디스팬스 팁과;

   상기 디스팬스 팁 주변에 형성되는 요홈부와;

   상기 린스액 공급라인과 상기 요홈부가 연결되도록 상기 몸체의 내부에 형성되는 적어도 두개의 린스액 홀들을 포함하여, 린스액이 여러방향에서 상기 요홈부로 플로우되는 것을 특징으로 하는 반도체 코팅 장비의 노즐.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 린스액 홀들은 린스액을 수직방향으로 플로워하는 린스액 홀들과, 린스액을 측방향으로 플로워하는 린스액 홀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 코팅 장비의 노즐.
4. 반도체 코팅 장비의 노즐에 있어서:

   케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와;

   상기 케미컬 공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 케미컬 공급홀과;

   상기 몸체의 하단부에 형성되는 그리고 상기 케미컬 공급홀과 연결되는 디스팬스 팁과;

   상기 디스팬스 팁 주변에 형성되는 요홈부와;

   상기 린스액 공급라인과 상기 요홈부가 연결되도록 상기 몸체의 내부에 형성되는 린스액 홀을 포함하되;

   상기 요홈부는 테이퍼진 내부면을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 코팅 장비의 노즐.
5. 상기 제 4항에 있어서,

   상기 테이퍼진 내부면은 계단지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 코팅 장비의 노즐.
6. 반도체 코팅 장비의 노즐에 있어서:

   케미컬 공급라인과 린스액 공급라인이 연결 설치되는 몸체와;

   상기 린스액 공급라인과 연결되도록 상기 몸체 내부에 형성되는 린스액 홀과;

   상기 케미컬 공급라인과 연결되는 그리고 상기 린스액 홀 내부에 삽입되는 디스팬스 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 코팅 장비의 노즐.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 디스팬스 라인의 끝단은 상기 린스액 홀의 끝단과 그 길이를 달리하는 것을 특징으로 하는 반도체 코팅 장비의 노즐.