KR20070036864A - 노즐 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정에 사용되는 노즐을 세정하는 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 노즐 세정 장치는 상부가 개방되어 상기 니들이 안치되는 공간이 제공되고, 측벽에는 상기 니들의 끝단을 향해 세정유체를 분사하는 분사구가 형성되는 몸체부 및 상기 분사구로 상기 세정유체를 공급하는 세정유체 공급라인을 포함한다. 여기서, 상기 노즐은 웨이퍼 가장자리에 도포된 감광액을 제거하기 위해 상기 웨이퍼 가장자리 영역으로 상기 처리액을 분사하는 노즐이다.
본 발명에 따른 노즐 세정장치는 노즐이 처리액에 의해 응고되는 현상 또는 노즐의 끝단에 처리액이 잔류하는 현상 등을 방지한다.
노즐, 노즐 세정장치, 세정장치, 도포 공정, 감광액, 포토레지스트

Description

노즐 세정 장치{A CLEANING DEVICE OF A NOZZLE}
도 1은 본 발명에 따른 노즐 및 노즐 세정 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 노즐 200 : 노즐 세정 장치
110 : 하우징 210 : 몸체부
120 : 니들 212 : 분사구
130 : 처리액 공급라인 220 : 세정유체 공급라인
140 : 노즐 이송 부재 222 : 체결부재
본 발명은 반도체 제조 공정에 사용되는 노즐을 세정하는 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 사용되는 감광액, 예컨대 포토레지스트(photoresist)는 웨이퍼 전체에 필요한 두께의 감광제 박막을 일정하게 형성시키기 위해 스핀 방 식에 의해 도포되며, 박막의 두께는 포토레지스트의 점성 계수, 다중체 함량 및 웨이퍼의 스핀 속도에 의해 직접적으로 영향으로 받는다.
포토레지스트를 도포하는 장치, 즉 도포 공정 장치에서는 웨이퍼에 소정의 처리액을 분사하는 노즐이 구비되며, 포토레지스트는 노즐에 의해 웨이퍼 상에 분사된다.
일반적으로 도포 공정 장치는 복수개의 노즐들이 구비된다. 이러한 노즐들은 공정 챔버의 일측에서 대기하다가 웨이퍼가 공정 챔버 내부에 구비되는 척에 안착되면, 웨이퍼의 상부로 이동하여 회전하는 낱장의 웨이퍼 상에 소정의 처리액을 분사시킨다. 이때, 각각의 노즐들은 처리액의 종류에 따라 복수개가 구비되며, 각각의 노즐들은 처리액의 분사가 완료되면 다시 공정 챔버의 일측으로 이동되어 대기한다.
그러나, 포토레지스트는 대기중에 노출되면 자연적으로 휘발되는 휘발성의 솔벤트(solvent) 성분을 함유하므로, 노즐은 상기 솔벤트 성분이 휘발되면서 포토레지스트가 분사되는 분사부가 점차 응고되는 현상이 발생된다.
이러한 노즐의 응고 현상은 포토레지스트가 웨이퍼 상에 원활하게 분사되는 것을 방해하고 응고된 포토레지스트는 성장하고 뭉쳐 포토레지스트를 도포중인 웨이퍼 상에 떨어져 웨이퍼에 불량을 발생시키며, 이렇게 웨이퍼 상에 떨어져서 웨이퍼 상에 잔류하는 포토레지스트는 웨이퍼의 포토레지스트 박막 형성시 불필요한 박막이 형성되어 전극간 쇼트를 유발할 수 있다.
또한, 반도체 웨이퍼에 상술한 포토레지스트를 도포한 후 웨이퍼의 가장자리 에 남아있는 포토레지스트를 제거하는 감광액 제거액(예컨대, EBR:Edge Bead Remover)을 분사하는 노즐들도 노즐의 끝단에 감광액 제거액이 잔류하여 방울이 맺히는 현상을 일으킬 수 있으며, 노즐의 사용 후 이러한 감광액 제거액의 제거를 수행하지 않으면, 처리액의 분사효율이 떨어지거나 포토레지스트가 형성된 웨이퍼 상에 떨어져서 웨이퍼 불량을 일으킨다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 웨이퍼 상에 소정의 처리액을 분사하는 노즐에 있어서, 노즐이 처리액에 의해 응고되는 현상 및 노즐에 처리액이 잔류하는 현상의 방지를 위해 노즐을 세정하는 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노즐 세정 장치는 상부가 개방되어 상기 니들이 안치되는 공간이 제공되고, 측벽에는 상기 니들의 끝단을 향해 세정유체를 분사하는 분사구가 형성되는 몸체부 및 상기 분사구로 상기 세정유체를 공급하는 세정유체 공급라인을 포함한다. 여기서, 상기 노즐은 웨이퍼 가장자리에 도포된 감광액을 제거하기 위해 상기 웨이퍼 가장자리 영역으로 상기 처리액을 분사하는 감광액 도포 공정에 사용되는 노즐이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 감광액은 포토레지스트(photoresist)이고, 상기 세정유체는 시너(thinner) 또는 초순수 등의 세정액이거나 질소가스등의 불활성 가스를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장 치를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되는 것은 아니다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자, 즉 당업자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공된 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상은 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.
(실시예)
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노즐 및 노즐 세정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 노즐(100)은 하우징(110), 니들(120), 처리액 공급라인(130)을 포함하며, 본 발명에 따른 노즐 세정 장치(200)는 몸체부(210), 세정유체 공급라인(220)를 포함한다.
하우징(110)은 내부에 처리액이 이동되는 통로가 형성된다. 하우징(110)은 처리액 공급라인(130)으로 소정의 처리액이 유입되고, 유입된 처리액은 상기 통로를 따라 이동되어 니들(120)로 이동된다. 예컨대, 하우징(110)은 내부에 처리액을 이송할 수 있는 이송라인(미도시됨)이 형성되는 원통형으로 제작되며, 하우징(110)의 상부에는 처리액 공급라인(130)과 연결되어 소정의 처리액을 공급받고, 하부에는 니들(120)이 결합되어 상기 처리액을 외부로 배출한다.
니들(120)은 일측이 하우징(110)과 결합하여 하우징(110)으로부터 처리액이 유입되고 이를 웨이퍼 상에 분사시킨다. 니들(120)의 내부에는 처리액이 이동되는 통로(미도시됨)가 형성되며, 니들(120)의 끝단에는 웨이퍼 가장자리에 정밀하게 처 리액을 분사하는 분사홀이 형성된다. 니들(120)은 소정의 각도로 기울어져 있는 것이 바람직하다. 이것은 상술한 니들(120)은 예컨대, 웨이퍼에 도포된 감광액 중 웨이퍼의 가장자리에 도포된 감광액의 제거를 위한 것이므로, 니들(120)에서 분사되는 처리액이 상기 웨이퍼 상에 정상적으로 도포되어 형성된 박막을 제거하는 것을 방지하기 위한 것이다.
처리액 공급라인(130)은 하우징(110)과 연결되어 처리액 공급원(미도시됨)으로부터 하우징(110)으로 처리액을 이송한다. 처리액 공급라인(130)은 예컨대, 불소수지 계열의 투명 튜브로서 시너(thinner) 또는 포토레지스트를 도포한 후 웨이퍼의 가장자리에 남아있는 불필요한 포토레지스트를 제거하는 감광액 제거액(예컨대, EBR:Edge Bead Remover)을 하우징(110)으로 공급한다.
노즐 이송 부재(140)는 노즐(100)과 결합하여 노즐(100)을 이동시킨다. 노즐 이송부재(140)는 일측이 노즐(100)의 하우징(110)에 결합되고, 타측은 공정 챔버(미도시됨)에 구비되어 하우징(110)을 상기 공정 챔버 내부에 구비되는 척(미도시됨)의 상부와 노즐 세정 장치(200) 상호간에 노즐(100)을 이동시킨다. 노즐 이송부재(140)는 공정이 개시되면 상기 척에 안착되어 회전되는 웨이퍼의 가장자리로 노즐(100)의 니들(120) 끝단이 위치하도록 노즐(100)을 이동시키며, 공정이 공정이 완료되면, 다시 노즐 세정장치(200)로 이동되어 노즐(100)의 세정이 이루어진다.
몸체부(210)는 상부가 개방되고 내부에는 노즐이 안치될 수 있는 공간이 제공되도록 제작된다. 몸체부(210)는 내측벽에 분사구(212)가 형성되어 세정유체를 니들(120)의 끝단을 향해 세정유체를 분사한다. 분사구(212)는 몸체부(210)로 세정 유체를 공급하는 세정유체 공급라인(220)과 연결되어 있으며, 세정유체 공급라인(220)으로부터 세정유체를 공급받아 니들(120)에 분사하는 것이다. 이때, 사용되는 세정유체는 시너(thinner), 초순수, 그리고 불활성 가스 등을 포함한다.
여기서, 상술한 분사구(212)의 위치는 다양하게 변형될 수 있으나, 노즐(100)의 니들(120)의 끝단을 향하도록 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 다른 실시예로서 분사구(212)에 소정의 분사노즐(미도시됨)이 체결되어 세정유체의 분사를 효과적으로 수행하여 노즐(100)의 세정효과를 증가시킬 수도 있다.
몸체부(210)는 세정유체를 몸체부(210) 외부로 배출하는 배수 라인(미도시됨)이 구비될 수 있다. 이때, 상기 배수 라인은 몸체부(210)의 하부에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 배수 라인은 분사구(212)로 세정유체가 분사되면, 배수 라인에 결합된 밸브에 의해 오픈되어 세정유체를 몸체부(210)의 외부로 배출하며, 세정유체의 배수가 완료되면 상기 밸브에 의해 상기 배수 라인은 클로즈된다.
세정유체 공급라인(220)은 세정유체 공급원(미도시됨)으로부터 소정의 세정유체를 공급받아 이를 몸체부(210)로 이송한다. 세정유체 공급라인(220)은 커넥터와 같은 체결부재(222)에 의해 체결되어 몸체부(210)에 형성된 분사구(212)와 연결된다. 세정유체 공급라인(220)은 예컨대, 불소수지 계열의 투명 튜브로서 시너(thinner) 또는 질소가스 등을 포함하는 세정유체를 상기 세정유체 공급원으로부터 몸체부(210)로 이송한다.
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 노즐(100) 및 노즐 세정장치(200)의 동작방법을 상세히 설명한다.
공정 챔버(미도시됨)에서 소정의 공정이 개시되면, 상기 공정 챔버 내부 중앙에 구비된 척(미도시됨)의 상부면에 웨이퍼가 안착된다. 상기 척에 웨이퍼가 안착되면, 상기 척은 진공으로 상기 웨이퍼를 흡착시킨 후 소정의 회전력으로 회전하여 상기 웨이퍼를 회전시키고, 회전되는 상기 웨이퍼의 상부면으로 약액 노즐(미도시됨)이 이동되어 감광액을 도포하여 상기 웨이퍼 상에 감광액 막을 형성시킨다.
상기 웨이퍼 상에 감광액 막이 형성되면, 세정장치(200)에 대기하고 있던 노즐(100)이 노즐 이송부재(140)에 의해 상기 공정 챔버 상부로 이동된다. 이때, 노즐 이송부재(140)는 노즐(100)의 니들(120) 끝단이 상기 척의 상부면에서 회전되는 상기 웨이퍼의 가장자리 끝단을 향하도록 노즐(100)을 이동시킨다.
노즐(100)이 상기 웨이퍼의 상부에 정위치하면, 처리액 공급라인(130)은 처리액 공급원(미도시됨)으로부터 소정의 처리액을 이송하여 노즐(100)의 하우징(110)으로 공급시킨다. 노즐(100)은 니들(120)을 통해 상기 처리액을 웨이퍼의 가장자리를 향해 분사한다. 여기서, 상기 처리액은 시너(thinner)일 수 있으며, 상기 처리액은 상기 웨이퍼의 가장자리에 불필요하게 형성된 감광액을 제거시킨다.
상기 웨이퍼 가장자리의 감광액 제거가 완료되면, 노즐(100)은 노즐 이송부재(140)에 의해 노즐 세정장치(200)로 이동된다. 노즐(100)이 노즐 세정장치(200)로 이동되면, 세정유체 공급라인(220)은 세정유체 공급원(미도시됨)으로부터 세정유체를 공급받아 노즐 세정장치(200)의 몸체부(210)로 이동시킨다. 세정유체 공급라인(220)으로부터 공급받은 세정유체는 몸체부(210)에 형성된 분사구(212)를 통해 노즐(100)의 니들(120)을 향해 분사되어, 니들(120)에 잔류하는 감광액을 제거한 다. 여기서, 상기 세정유체는 시너(thinner) 또는 초순수 등의 세정액이거나 질소가스 등의 불활성 가스일 수 있다.
이상으로 본 발명에 따른 노즐 세정장치(200)를 상세히 설명하였지만 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예는 웨이퍼의 가장자리의 감광액 제거를 위한 노즐을 예로들어 설명하였으나 반도체 공정에 사용되는 모든 노즐에 적용가능할 수 있으며, 슬릿 형태의 노즐 또한 노즐 세정장치의 몸체부를 단순 변형함으로써 적용이 가능할 수 있다. 노즐 세정장치의 몸체부 형상은 다양하게 변경 및 변형이 가능하며, 몸체부에 형성된 분사구의 위치 또한 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 이러한 노즐의 응고 현상 또는 노즐의 끝단에 처리액이 잔류하는 현상 등은 반도체의 제조 공정만이 아니라 액정 표시 장치(liquid crystal display) 용 기판에 소정의 처리액을 분사하는 노즐에도 일어나는 현상이므로, 평판 디스플레이 분야에 사용되는 노즐에도 적용이 가능할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 노즐 세정장치는 노즐이 처리액에 의해 응고되는 현상 및 노즐에 처리액이 잔류하는 현상 등을 방지한다. 그리하여, 노즐에 처리액이 응고 및 잔류하는 현상에 의해 발생하는 노즐의 분사효율 감소 및 노즐에 잔류하는 처리액이 웨이퍼 상에 떨어져서 일어나는 웨이퍼의 불량을 방지한다.

Claims (3)

  1. 웨이퍼에 소정의 처리액을 분사하는 니들이 구비된 노즐을 세정하는 장치에 있어서,
    상부가 개방되어 상기 니들이 안치되는 공간이 제공되고, 측벽에는 상기 니들의 끝단을 향해 세정유체를 분사하는 분사구가 형성되는 몸체부 및;
    상기 분사구로 상기 세정유체를 공급하는 세정유체 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 세정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐은 웨이퍼 가장자리에 도포된 감광액을 제거하기 위해 상기 웨이퍼 가장자리 영역으로 상기 처리액을 분사하는 것을 특징으로 하는 노즐 세정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감광액은 포토레지스트(photoresist)이고, 상기 세정유체는 시너(thinner) 또는 초순수 또는 불활성 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐 세정 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100865444B1 (ko) * 2007-04-16 2008-10-28 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 에칭 장비의 노즐 세정 장치

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