KR20060077570A - 웨이퍼 이면 세정 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 이면 세정 노즐에 관한 것으로, 웨이퍼가 놓여지고 이 웨이퍼를 회전시키는 스핀척과, 상기 웨이퍼 이면에 세정액을 분사하는 노즐로 이루어지되, 상기 노즐에 하단의 중심축을 기준으로 소정각도 회전할 수 있도록 된 노즐구동부로 이루어져, 노광공정 중에 발생될 수 있는 웨이퍼 이면의 오염을 방지하여 품질 향상에 기여할 수 있도록 한 것이다.

웨이퍼, 노즐, 세정

Description

웨이퍼 이면 세정 노즐{A nozzle for cleaning a wafer backside}

도 1은 종래의 웨이퍼 이면 세정 장치 구조도

도 2는 종래의 이면 세정 노즐 설명을 위한 개념도

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 이면 세정 노즐의 일실시예를 도시한 구조도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 노즐

본 발명은 반도체 웨이퍼 이면 세정 노즐에 관한 것으로, 특히 노광공정 중에 발생될 수 있는 웨이퍼 이면의 오염을 방지하여 품질 향상에 기여할 수 있는 웨이퍼 이면 세정 노즐에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼나 엘씨디용 유리기판 등의 제조공정에는 포토리소그래피, 박막형성 공정 등 수 많은 공정이 있으며, 이 중 포토리소그래피 공정은 웨이퍼상에 여러가지 원하는 패턴을 형성하는 공정으로 크게 포토레지스트를 균일하게 도포하고 빛을 조사하는 노광(Exposure)과, 포토레지스트의 종류에 따라 노광 시 빛을 받거나 또는 받지 않는 부분을 선택적으로 제거하는 현상(Develop)으로 대별된다.

상기 노광공정 중 포토레지스트 코팅 공정은 웨이퍼의 표면에 포토레스트를 도포하는 공정으로 웨이퍼를 회전 가능한 스핀척에 물린 후 일정량의 포토레지스트를 웨이퍼에 도포한 후, 이를 고르게 퍼질 수 있도록 스핀척을 수회 회전시켜 포토레지스트를 코팅한다. 이때 포토레지스트는 웨이퍼의 회전에 의해 웨이퍼의 회전 바깥 방향으로 흘러넘치게 된다. 이 과정 중에 포토레지스트의 일부가 웨이퍼의 이면에 묻게 되는 현상이 발생할 수 있다.

이면에 묻는 파티클 등의 오염물질은 이후의 노광 공정시 정밀한 패턴 형성을 방해하여 공정 불량을 일으키는 원인이 된다.

이를 방지하기 위해 포토레지스트 코팅 공정과 동시에 웨이퍼의 이면에 세정액을 분사함으로서 포토레지스트 잔류물을 제거하도록 한다. 이때 세정액을 분사하는 이면 세정액 노즐은 웨이퍼의 아래 위치해 있는 유닛에 고정되어 있다. 즉, 노즐은 고정된 채 웨이퍼만 회전하면서 세정액을 분사하게 된다.

도 1은 종래의 웨이퍼 이면 세정 장치의 구조도이고, 도 2는 이면 세정 노즐 설명을 위한 개념도로서, 웨이퍼(W)의 아래에 소정 각도(θ)로 노즐(10)이 설치되어, 이 웨이퍼(W)의 회전시 세정액이 분사되어 이면의 잔류물을 제거토록 한다.

그리고 상기 현상공정도 이와 같은 현상이 발생하는데, 웨이퍼를 스핀척으로 고정하여 일정량의 현상액을 도포하고, 이 현상액이 고르게 퍼지도록 스핀척을 수회 회전시킨다. 이후 현상액은 원하는 패턴의 형성을 위해 부분별로 용해시키고 이 후 린스액을 분사하여 용해된 부분을 씻어낸다. 이와 같은 공정중 현상액이 회전 방향 바깥으로 흘러넘쳐 이면에 묻게 되는 현상이 발생될 수 있으며, 이 역시 이후 공정에 불량 원인으로 작용한다. 따라서 이면을 세정액으로 현상액 잔류물 등을 제거한다.

하지만 앞서 설명한 바와 같이 이면 세정액 노즐은 웨이퍼의 아래에 있는 유닛에 고정되어 있고, 웨이퍼가 회전시에 웨이퍼의 바깥 방향으로 세정액을 분사하게 됨에 따라 세정액의 분출방향은 고정되어 있으며 그 분사각도가 어느 정도이냐에 따라서 웨이퍼의 영역에서 세정액의 영향을 받지 않는 부분이 발생할 수 있다. 이 경우 충분히 기판의 전체 면적에 골고루 세정액을 분사하지 못하게 되어 여분의 잔류물이 남게 되어 추후 공정의 불량원인이 됨과 아울러 파티클의 발생 원인으로 작용할 우려가 있다.

상기한 문제점을 해소하기 위한 본 발명은, 포토리소그래피 공정중 포토레지스트 코팅, 현상액 도포 공정중 발생할 수 있는 웨이퍼 이면 오염을 제거할 수 있도록 한 웨이퍼 이면 세정 노즐 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 이면 세정 노즐 구조는, 웨이퍼가 놓여지고 이 웨이퍼를 회전시키는 스핀척과, 상기 웨이퍼 이면에 세정액을 분사하는 노즐로 이루어지되, 상기 노즐에 하단의 중심축을 기준으로 소정각도 회전할 수 있도록 노즐구동부가 구비된 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 이면 세정 노즐 구조를 도시한 것으로, 웨이퍼(W)가 놓여지고 이 웨이퍼(W)를 회전시키는 스핀척(도시되지 않음)과, 상기 웨이퍼(W) 이면에 세정액을 분사하는 노즐(100)로 이루어지고, 상기 노즐(100)에 하단의 중심축을 기준으로 상기 웨이퍼(W) 이면 직경선을 따라 소정각도(δ)로 회전할 수 있도록 된 노즐구동부로 이루어진 웨이퍼 이면 세정 노즐을 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 웨이퍼 이면 세정 노즐은 웨이퍼(W)의 아래에 있는 유닛에 고정된 종래의 구조를 버리고 스핀척으로 웨이퍼(W)를 회전시킴과 동시에 노즐(100)이 노즐구동부의 동작으로 인해 웨이퍼 중심으로 부터 소정각도(δ) 만큼 웨이퍼 이면 바깥쪽으로 노즐(100)의 분사각도가 변경되면서 세정액이 웨이퍼(W)의 이면 내쪽에서부터 바깥쪽으로 분사되면서 이면으로 넘칠 수 있는 누액을 제거할 수 있게 된다.

이때 상기 중심축의 위치는 웨이퍼 이면의 중심 근처에 위치하면 바람직하나 굳이 여기에 국한될 필요가 없으며 웨이퍼 위로부터의 누액을 웨이퍼 바깥쪽으로 씻어 낸다는 점에서는 노즐의 분출각도가 예각으로 유지될 수 있는 위치이면 무관하다.

그리고 상기 노즐은 노즐구동부가 상기 중심축을 기준하여 웨이퍼 직경선을 따라 바깥쪽으로 소정각도 회전하게 되어 있는데, 이때에도 웨이퍼 직경선을 따를 필요는 없으며 단지 노즐이 점차 바깥쪽으로 숙여지면서 세정액을 토출할 수 있는 구조이면 무관하다. 즉, 직경선을 벗어난 사선 방향이라하더라도 노즐의 토출방향이 바깥쪽으로 변경되는 구조이면 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다.

또한, 이와 같은 구조에 상기 중심축 자체가 바깥쪽으로 이동할 수 있도록 구성할 수도 있는데, 이때는 노즐이 중심축을 중심으로 회전하지 않거나, 노즐이 상기 중심축을 따라 회전한다 하더라도 노즐의 토출각도를 제어할 수 있으므로 같은 효과를 낼 수 있다.

본 발명에 따른 웨이퍼 이면 세정 노즐은 노광공정 중 코팅 과 현상 공정 중에 웨이퍼의 이면 세정 노즐을 움직일 수 있게 구성하여 웨이퍼 이면 원하는 영역 모두를 세정액으로 용이하게 씻어낼 수 있으므로 웨이퍼 이면으로부터 오염물질 발생을 원천적으로 방지할 수 있게 한 것이다.

Claims (3)

1. 웨이퍼가 놓여지고 이 웨이퍼를 회전시키는 스핀척과, 상기 웨이퍼 이면에 세정액을 분사하는 노즐로 이루어지되, 상기 노즐에 하단의 중심축을 기준으로 소정각도 회전할 수 있도록 된 노즐구동부로 이루어진 웨이퍼 이면 세정 노즐.
2. 제1항에 있어서,

   상기 노즐은 웨이퍼 이면 직경선을 따라 웨이퍼 내측에서 외측으로 소정각도 회전하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이면 세정 노즐.
3. 제1항에 있어서,

   상기 중심축이 웨이퍼 내측에서 외측으로 이동 가능한 구조인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이면 세정 노즐.

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