KR20050033316A - Nozzle construction of develop apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 현상장치의 현상액 분사노즐에 관한 것으로, 특히, 분사노즐 내부에서 발생한 기포에 의해 현상액이 불균일하게 분사되거나 또는 회전하는 웨이퍼에서 튀어 오른 입자가 토출구를 막아 현상액이 불균일하게 분사되는 것을 방지하기 위한 현상장치의 노즐구조를 제공하는 데 있다.The present invention relates to a developer jet nozzle of a developing apparatus, and in particular, to prevent the developer from being unevenly sprayed by the particles unevenly sprayed by the bubbles generated inside the jet nozzle or the particles splashing from the rotating wafer to block the discharge port. It is to provide a nozzle structure of a developing device for.
웨이퍼 가공공정 중에는 기판에 감광액을 도포하는 공정과 노광공정 및 현상공정 등이 있다.Among the wafer processing steps, there are a step of applying a photosensitive liquid to a substrate, an exposure step, a developing step, and the like.
감광액을 도포하는 공정은 산화막이 형성된 웨이퍼에 감광액을 골고루 바르는 공정이며, 노광공정은 스텝퍼를 이용하여 마스크 위에 그려진 회로패턴에 빛을 통과시켜 PR막이 형성된 웨이퍼 위에 회로패턴을 사진 찍는 공정이다. The process of applying the photoresist is a process of evenly applying the photoresist to the wafer on which the oxide film is formed, and the exposure process is a process of photographing the circuit pattern on the wafer on which the PR film is formed by passing light through the circuit pattern drawn on the mask using a stepper.
현상공정은 현상액을 웨이퍼에 뿌리면 웨이퍼는 노광공정에서 빛을 받은 부분과 받지 않는 부분으로 구별되면서, 빛을 받은 부분은 현상액에 의해 식각되고 빛을 받지 않는 부분은 그대로 남아 회로를 구성한다. In the developing process, when the developer is sprayed onto the wafer, the wafer is divided into a part that receives light and an part that does not receive light, and the part that receives the light is etched by the developer and the part that does not receive light remains in the circuit.
본 발명은 현상공정에 관한 것으로서, 도면을 참조하여 현상공정에 관해 설명한다.The present invention relates to a developing step, the developing step will be described with reference to the drawings.
도면에서, 도 1은 일반적인 현상장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 현상장치의 노즐부를 나타낸 저면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 현상장치의 현상액을 기판에 분사하는 노즐의 구조를 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view showing a general developing apparatus, FIG. 2 is a bottom view showing a nozzle unit of the developing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a nozzle for spraying the developing solution of the developing apparatus shown in FIG. 1 onto a substrate. It is sectional drawing which shows the structure of.
도 1에 도시된 바와 같이, 노광공정을 마친 웨이퍼(1)는 현상장치(10)로 이송되어 현상장치(10)의 스핀척(도면에 도시안됨)에 안착된다. 스핀척에 안착된 웨이퍼(1)는 진공흡착에 의해 스핀척에 고정된다. 이와 같이 스핀척에 고정된 웨이퍼(1)의 상면에는 모터 스캔 암에 장착된 현상노즐부(20)가 위치한다. 이런 현상노즐부(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 웨이퍼(1)의 지름과 대응하여 위치하여 웨이퍼(1)의 상면에 현상액(30)을 분사한다.As shown in FIG. 1, the wafer 1 after the exposure process is transferred to the developing apparatus 10 and seated on a spin chuck (not shown) of the developing apparatus 10. The wafer 1 seated on the spin chuck is fixed to the spin chuck by vacuum suction. The developing nozzle unit 20 mounted on the motor scan arm is located on the upper surface of the wafer 1 fixed to the spin chuck. The developing nozzle unit 20 is positioned to correspond to the diameter of the wafer 1, as shown in Figs. 2 and 3 to inject the developing solution 30 on the upper surface of the wafer (1).
이와 같이 현상액(30)이 분사됨과 동시에 스핀척은 최소 180°이상 회전하여 웨이퍼(1)의 상면에 분사된 현상액(30)을 웨이퍼(1)의 전면에 균일하게 도포한다. 이런 현상노즐부(20)를 살펴보면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 현상노즐부(20)는 그 저면(21) 즉 웨이퍼(1)와 마주하는 면에 길이방향으로 약 100개 이상의 노즐(40)이 형성된다.As the developer 30 is injected as described above, the spin chuck is rotated by at least 180 ° to uniformly apply the developer 30 injected on the upper surface of the wafer 1 to the entire surface of the wafer 1. Referring to the developing nozzle unit 20, as illustrated in FIGS. 2 and 3, the developing nozzle unit 20 has about 100 or more nozzles in a length direction on its bottom surface 21, that is, a surface facing the wafer 1. 40 is formed.
이런 노즐(40)은 도 3에 보이듯이, 그 유입구(41)가 현상노즐부(20)의 내부에 길이방향으로 형성된 현상액 유동로(23)에 연통되고, 노즐(40)의 토출구(42)는 웨이퍼(1)와 마주하는 현상노즐부(20)의 저면(21)에 형성된다. 여기에서 노즐(40)은 유입구(41)에서 토출구(42)까지 동일한 직경을 갖는다. 즉, 노즐(40)은 직경이 동일한 직선형 관통공의 형상으로 형성된다. 이와 같은 노즐(40)을 통해 분사된 현상액(30)은 웨이퍼(1)의 상면에 떨어짐과 동시에 웨이퍼(1)의 회전에 의해 넓게 웨이퍼(1)의 상면을 도포하는데, 회전하는 웨이퍼(1)에 의해 입자가 튀어 노즐(40)의 토출구(42)에 고착되면 노즐(40)의 토출구(42)를 폐쇄하게 되면서, 현상노즐부(20)에서 분사된 현상액(30)은 웨이퍼(1)의 지름방향으로 균일하게 분사되지 않아 반동심원 형태의 현상불량을 발생하게 된다.As shown in FIG. 3, the nozzle 40 communicates with the developer flow path 23 formed in the longitudinal direction inside the developing nozzle unit 20, and the discharge port 42 of the nozzle 40 is connected to the nozzle 40. Is formed on the bottom surface 21 of the developing nozzle portion 20 facing the wafer 1. The nozzle 40 here has the same diameter from the inlet 41 to the outlet 42. That is, the nozzle 40 is formed in the shape of a straight through hole having the same diameter. The developing solution 30 injected through the nozzle 40 falls on the upper surface of the wafer 1 and simultaneously spreads the upper surface of the wafer 1 by the rotation of the wafer 1, and the rotating wafer 1 When the particles splash and adhere to the discharge port 42 of the nozzle 40, the discharge port 42 of the nozzle 40 is closed, and the developing solution 30 injected from the developing nozzle unit 20 is formed on the wafer 1. Since it is not uniformly sprayed in the radial direction, developing phenomenon in the form of semi-concentric circles is generated.
또한 현상액(30)이 노즐(40)을 따라 흘러 유동함에 있어서, 노즐(40)의 내측면과 접하면서 기포(50)가 발생하는데, 기포(50)는 상부방향으로 상승하려 하면서 현상액(30)의 유동을 방해한다. 따라서, 기포(50)가 많이 발생하는 노즐(40)에서는 기포(50)가 적게 발생하는 노즐(40)에 비해 적은 양의 현상액(30)이 분사된다. 또한 노즐(40)은 유입구(41)에서 토출구(42)까지 일정한 직경으로 형성되기 때문에, 형성된 기포(50)는 현상액(30)에 밀려 토출구(42)로 분사되는데, 이와 같이 기포(50)가 현상액(30)과 함께 분사됨에 따라 분사된 현상액(30)의 양이 달라질 수 있으며, 기포(50)가 토출구(42)에서 배출되는 순간 기포(50)가 터지면서 현상액(30)이 튀겨 불균일한 도포의 문제를 발생한다.In addition, when the developing solution 30 flows along the nozzle 40, bubbles 50 are generated while contacting the inner surface of the nozzle 40, and the bubbles 50 try to rise upward, while the developing solution 30 is upward. To impede its flow. Therefore, the amount of the developing solution 30 is sprayed by the nozzle 40 which generate | occur | produces the bubble 50 much compared with the nozzle 40 which generate | occur | produces the bubble 50 less. In addition, since the nozzle 40 is formed to have a constant diameter from the inlet port 41 to the outlet port 42, the formed bubble 50 is pushed by the developer 30 to be injected into the outlet port 42. As the developer 30 is injected together with the developer 30, the amount of the developer 30 injected may vary. As soon as the bubble 50 is discharged from the discharge port 42, the bubble 50 bursts and the developer 30 is splashed and uneven. Cause problems of application.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 웨이퍼의 회전에 의해 튀어 오른 입자가 노즐의 토출구를 막거나 또는 노즐의 유입구에서 토출구로 유동하는 현상액의 내부에 기포가 발생하더라도 기포가 토출구를 통해 배출되는 것을 방지하여 균일한 현상액을 분사할 수 있게 구성된 현상장치의 노즐구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, wherein the particles splashed by the rotation of the wafer blocks the discharge port of the nozzle or bubbles are generated inside the developer fluid flowing from the inlet to the discharge port of the nozzle. Even if the object is to provide a nozzle structure of the developing apparatus configured to spray the uniform developer by preventing the bubble is discharged through the discharge port.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼에 분사하는 용액을 공급하는 유로가 내부에 형성된 노즐부를 구비한 현상장치의 노즐구조에 있어서, 상기 노즐의 유입구는 상기 유로에 연통되고, 상기 노즐의 토출구는 상기 노즐부의 외면에 형성되며, 상기 토출구의 직경이 상기 유입구의 직경 보다 상대적으로 작게 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a nozzle structure of a developing apparatus having a nozzle portion formed therein is a flow path for supplying a solution to be injected into the wafer, the inlet of the nozzle is in communication with the flow path, The discharge port is formed on the outer surface of the nozzle portion, it characterized in that the diameter of the discharge port is configured relatively smaller than the diameter of the inlet.
또한, 본 발명의 상기 노즐의 내측면에는 상기 유입구의 직경에서 상기 토출구의 직경으로 작아지는 단차가 형성된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a step is formed on the inner surface of the nozzle of the present invention so as to decrease from the diameter of the inlet to the diameter of the outlet.
보다 바람직하게는 상기 단차는 상기 노즐의 유입구보다 상대적으로 토출구에 근접하여 형성된다.More preferably, the step is formed closer to the discharge port than the inlet of the nozzle.
아래에서, 본 발명에 따른 현상장치의 노즐구조의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the nozzle structure of the developing apparatus according to the present invention will be described in detail.
도면에서, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 현상장치의 노즐구조를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a nozzle structure of a developing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 현상노즐부(200)의 저면(201)에는 그 길이방향으로 다수 개의 노즐(240)이 형성되며, 노즐(240)의 토출구(242)는 하부에 위치한 웨이퍼(1)와 마주하여 현상노즐부(200)의 길이방향으로 위치한다.As shown in FIG. 4, a plurality of nozzles 240 are formed in the bottom surface 201 of the developing nozzle unit 200 in a length direction thereof, and the discharge holes 242 of the nozzles 240 are located at a lower portion of the wafer 1. ) Is positioned in the longitudinal direction of the developing nozzle unit 200.
이런 노즐(240)은 도 4에 보이듯이, 그 유입구(241)가 현상노즐부(200)의 내부에 형성된 현상액 유동로(223)에 연통되고, 노즐(240)의 토출구(242)는 현상노즐부(200)의 저면(201)에 위치한다. 이런 노즐(240)에 있어서, 단차(243)가 노즐(240)의 내부에 형성되어 노즐 유입구(241)의 직경이 토출구(242)의 직경보다 상대적으로 크며, 단차(243)는 토출구(242) 측에 근접하여 형성된다.As shown in FIG. 4, the nozzle 240 communicates with the developer flow path 223 formed inside the developing nozzle unit 200, and the discharge port 242 of the nozzle 240 is a developing nozzle. The bottom surface 201 of the part 200 is located. In this nozzle 240, a step 243 is formed inside the nozzle 240 so that the diameter of the nozzle inlet 241 is relatively larger than the diameter of the discharge port 242, and the step 243 is the discharge port 242. It is formed close to the side.
이와 같이 형성된 노즐(240)을 통해 현상액(30)이 웨이퍼(1) 상면으로 분사된다.The developing solution 30 is sprayed onto the upper surface of the wafer 1 through the nozzle 240 formed as described above.
아래에서는 노즐(240)을 통해 분사되는 현상액(30)의 유동경로와 노즐(240)에 형성된 기포(50)의 유동에 대해 설명한다.Hereinafter, the flow path of the developer 30 sprayed through the nozzle 240 and the flow of the bubbles 50 formed in the nozzle 240 will be described.
도 4에 도시된 바와 같이, 현상액(30)은 현상액 유동로(223)에 연통된 노즐(240)의 유입구(241)를 통해 토출구(242)로 유동하여 분사된다. 현상액(30)은 노즐(240)의 유입구(241)에서 단차(243)까지 이동하면서, 노즐(240)의 내측면에 접하는 현상액(30)은 기포(50)를 발생하고, 기포(50)는 노즐(240)의 내측면을 따라 현상액(30)을 따라 흘러 내려간다. 이때 기포(50)는 상부방향 즉 노즐(240)의 유입구(241)로 부상하려 하지만, 현상액(30)의 유속에 밀려 노즐(240)의 내측면을 따라 단차(243)까지 흘러 내려간다.As shown in FIG. 4, the developing solution 30 is injected into the discharge port 242 through the inlet 241 of the nozzle 240 communicated with the developing solution flow path 223. While the developing solution 30 moves from the inlet 241 of the nozzle 240 to the step 243, the developing solution 30 in contact with the inner surface of the nozzle 240 generates bubbles 50, and the bubbles 50 It flows down along the developing solution 30 along the inner surface of the nozzle 240. At this time, the bubble 50 is to rise in the upper direction, that is, the inlet 241 of the nozzle 240, but is pushed by the flow rate of the developer 30 flows down to the step 243 along the inner surface of the nozzle 240.
이와 같이 단차(243)까지 흘러내린 현상액(30)과 기포(50)는 단차면(243F)에 부딪혀 그 유속이 감소된다. 이와 같이 현상액(30)의 유속이 감소되면서 기포(50)가 받던 압력은 감소하게 되면서 현상액(30)의 유동방향에 대한 역방향 즉 상부방향으로 부상하게 된다.Thus, the developing solution 30 and the bubble 50 which flowed down to the step 243 hit the step surface 243F, and the flow velocity thereof is reduced. As the flow rate of the developing solution 30 decreases as described above, the pressure received by the bubble 50 decreases while rising in the opposite direction to the flow direction of the developing solution 30, that is, in the upper direction.
따라서, 단차(243)에 의해 내경이 작아진 토출구(242)로는 기포(50)가 유입되지 않게 되어 토출구(242)를 통해 분사되는 현상액(30)에는 기포(50)가 포함되지 않거나 포함되더라도 직경이 작은 기포만이 현상액(30)과 함께 분사된다.Therefore, the bubble 50 does not flow into the discharge port 242 having the smaller inner diameter due to the step 243, and the developer 30 sprayed through the discharge port 242 does not include or contain the bubble 50. Only this small bubble is ejected together with the developer 30.
또한 노즐(240)의 토출구(242)의 직경은 도 3에 도시된 종래의 노즐(240)의 토출구(242)의 직경보다 상대적으로 작기 때문에 웨이퍼(1)의 회전에 의해 튀어 오른 입자들이 토출구(242)에 부착되어 고착될 수 있는 확율은 낮아진다.In addition, since the diameter of the ejection opening 242 of the nozzle 240 is relatively smaller than the diameter of the ejection opening 242 of the conventional nozzle 240 shown in FIG. 3, the particles splashed by the rotation of the wafer 1 are ejected from the ejection opening ( 242) the probability of attachment and fixation is low.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 현상장치의 노즐구조는 현상액이 노즐로 유입되는 유입구의 직경보다 토출되는 토출구의 직경이 작도록 구성함으로써, 현상액의 유속을 감속시켜 노즐의 내측면을 따라 유동하는 기포가 상승하도록 유도한다. 이와 같이 기포가 노즐의 유입구로 상승함으로써 토출구를 통해 분사되는 기포의 양은 감소하게 되어 웨이퍼의 지름방향으로 균일하게 현상액을 분사할 수 있다. 또한 기포가 터지면서 발생하는 도포불량 등을 방지할 수 있다는 장점이 있다.As described above in detail, the nozzle structure of the developing apparatus of the present invention is configured such that the diameter of the discharge port discharged is smaller than the diameter of the inlet port through which the developer flows into the nozzle, thereby reducing the flow rate of the developer to flow along the inner surface of the nozzle. It causes the bubble to rise. As the bubble rises to the inlet of the nozzle as described above, the amount of bubbles injected through the discharge port is reduced, so that the developer can be uniformly sprayed in the radial direction of the wafer. In addition, there is an advantage that can be prevented, such as coating failure occurs when the bubble burst.
또한, 본 발명의 현상장치의 노즐구조는 웨이퍼와 대응하는 노즐의 토출구 전체면적이 종래의 노즐 토출구 전체면적보다 작은 면적으로 형성됨으로써, 웨이퍼의 회전에 의해 튀어 오른 입자가 토출구를 막는 것을 방지하여 현상액 도포 불량률을 감소시킨다는 장점이 있다.Further, in the nozzle structure of the developing apparatus of the present invention, the total discharge port area of the wafer and the corresponding nozzle is formed to be smaller than that of the conventional nozzle discharge port, thereby preventing the particles from splashing due to the rotation of the wafer to block the discharge port. There is an advantage of reducing the coating failure rate.
이상에서 본 발명의 현상장치의 노즐구조에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the nozzle structure of the developing apparatus of the present invention has been described above with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention.
도 1은 일반적인 현상장치를 나타낸 사시도이고,1 is a perspective view showing a general developing apparatus,
도 2는 도 1에 도시된 현상장치의 노즐부를 나타낸 저면도이고,FIG. 2 is a bottom view of the nozzle unit of the developing apparatus illustrated in FIG. 1;
도 3은 도 1에 도시된 현상장치의 현상액을 기판에 분사하는 노즐의 구조를 나타낸 단면도이며,3 is a cross-sectional view showing the structure of a nozzle for injecting the developer of the developer shown in FIG. 1 onto a substrate,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 현상장치의 노즐구조를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a nozzle structure of a developing apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 웨이퍼 10 : 현상장치1 wafer 10 developer
20, 200 : 현상노즐부 21, 201 : 저면20, 200: developing nozzle part 21, 201: bottom
23, 223 : 현상액 유동로 30 : 현상액23, 223: developer flow path 30: developer
40, 240 : 노즐 41, 241 : 유입구40, 240: nozzle 41, 241: inlet
42, 242 : 토출구 50 : 기포42, 242: discharge port 50: bubble
243F : 단차면 243 : 단차243F: Stepped surface 243: Stepped
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |