KR20080006090A - Guide cup of apparatus for coating wafer - Google Patents

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문석훈
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Abstract

A guide cup of an apparatus for coating a wafer is provided to prevent or suppress an NRD(Negative Resist Developer) solution from being dropped to a surface of the wafer. A guide cup(100) of an apparatus for coating a wafer is provided in a standard cup. The standard cup is used for coating the wafer by injecting chemicals to a top part of the wafer. An inclination angle between an inner periphery(132) and an outer periphery(134) is substantially 68 degrees. The guide cup of the apparatus for coating the wafer is cut so that the inclination angle between the inner periphery and the outer periphery is larger than 60 degrees. A diameter of the inner periphery of the cup guide is formed larger than 205.6cm. The diameter of the inner periphery is substantially 215.6cm. A height of the guide cup is substantially 24.8cm.

Description

웨이퍼 코팅 장치의 가이드 컵{Guide cup of apparatus for coating wafer}Guide cup of apparatus for coating wafer

도 1은 일반적인 스탠다드 컵을 개략적으로 보인 사시도.1 is a perspective view schematically showing a typical standard cup.

도 2는 도 1에서의 가이드 컵(guide cup) 상에 응착된 케미컬을 보인 사시도.FIG. 2 is a perspective view showing the chemical bonded onto the guide cup in FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1에서의 가이드 컵의 상세도.3 is a detailed view of the guide cup in FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠다드 컵에 있어서의 가이드 컵의 상세도.4 is a detailed view of a guide cup in a standard cup according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠다드 컵에 있어서의 가이드 컵의 적용에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프.5 is a graph for explaining the effect of the application of the guide cup in the standard cup according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 가이드 컵 130 : 경사면100: guide cup 130: slope

132 : 경사면의 내주 134 : 경사면의 외주132: inner circumference of the inclined surface 134: outer circumference of the inclined surface

본 발명은 반도체 소자 제조를 위한 코팅(coating) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 소자 제조를 위해 케미컬(chemical)을 사용하여 웨이퍼의 표면에 분사시킴으로써 원하는 코팅막질을 형성하기 위한 웨이퍼 코팅 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating apparatus for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a wafer coating apparatus for forming a desired coating film by spraying a surface of a wafer using chemical for manufacturing a semiconductor device. It is about.

반도체 소자 제조 설비 중 TOK 설비는 유동성 산화막을 웨이퍼 상에 코팅해 주는 장비로서, 스핀 코팅(SPIN COATING) 방식을 도입하여 층간 절연막(InterLayer Dielectric ; ILD)의 막질 평탄화 작업을 진행한다. Among the semiconductor device manufacturing facilities, the TOK facility is a device for coating a flowable oxide film on a wafer, and adopts a spin coating method to planarize an interlayer dielectric (ILD).

여기에서 사용되는 막질로는 에스오지(Spin On Glass ; 이하에서는 SOG라 함)와 에프오엑스(Flowable OXide ; 이하에서는 FOX라 함)가 있다. 반도체 칩이 고집적화되면서 FOX가 널리 사용되어지고 있다. 통상적으로, 막질의 증착 공정은 유동성 산화막을 웨이퍼 상에 올려 놓고 스핀 코팅 방식을 통해 진행된다. Membranes used herein include spin on glass (hereinafter referred to as SOG) and FOX (hereinafter referred to as FOX). As semiconductor chips are highly integrated, FOX is widely used. Typically, the film deposition process is carried out by spin coating by placing a flowable oxide film on a wafer.

이후, 백 사이드(back side) 및 가장자리(edge)를 식각(etch)하는 백 사이드 린스(back side rinse) 공정이 진행된다. Thereafter, a back side rinse process of etching back side and edge is performed.

코팅이 진행되는 코팅 장치에 있어서 스탠다드 컵(standard cup)의 내부에는 가이드 컵(guide cup)이 존재한다.In the coating apparatus in which the coating proceeds, a guide cup is present inside the standard cup.

도 1은 일반적인 스탠다드 컵을 개략적으로 보인 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a standard cup.

도 1을 참조하면, 스탠다드 컵 내부의 가이드 컵의 확대도도 함께 도시되어 있다.1, there is also shown an enlarged view of a guide cup inside a standard cup.

일반적으로, 상기 스탠다드 컵의 내부에 웨이퍼가 장착된 후, FOX 또는 SOG 등의 케미컬이 웨이퍼의 표면에 분사되어 코팅된다. 그리고, 상기 케미컬의 코팅 후 후속 공정에서 야기될 수 있는 공정 불량을 방지하기 위해 웨이퍼의 가장자리(edge), 백 사이드 및 웨이퍼의 두께에 해당하는 앞면과 뒷면의 경계면인 베벨(bevel) 부위에 증착되는 유동성 산화막질을 제거하는 공정이 반드시 필요하다. 따라서, 이러한 이유로 웨이퍼의 백 사이드 린스 공정이 필수적이다. 이는 웨이퍼의 백 사이드에 식각액(Negative Resist Developer ; 이하에서는 NRD 용액이라고 함)을 분사하여 웨이퍼상에 불필요하게 증착된 유동성 산화막질을 제거하는 작업이다.In general, after the wafer is mounted in the standard cup, chemicals such as FOX or SOG are sprayed onto the surface of the wafer and coated. In order to prevent process defects that may occur in a subsequent process after coating of the chemical, the bevel is deposited on the front and back surfaces corresponding to the edge, back side, and thickness of the wafer. A process for removing the fluid oxide film is essential. For this reason, a back side rinse process of the wafer is essential. This is an operation of spraying an etchant (Negative Resist Developer; hereinafter referred to as NRD solution) on the back side of the wafer to remove unnecessary oxides deposited on the wafer.

도 2는 도 1에서의 가이드 컵(guide cup) 상에 응착된 케미컬을 보인 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a chemical adhered onto a guide cup in FIG. 1. FIG.

도 2를 참조하면, SOG 또는 FOX 등의 케미컬의 코팅시 케미컬이 상기 가이드 컵(10)의 표면에 응착된 상태를 보여주고 있다. 즉, 참조부호 12는 상기 가이드 컵(10)의 표면에 응착된 케미컬이다. Referring to Figure 2, when the coating of the chemical, such as SOG or FOX shows the state that the chemical adhered to the surface of the guide cup (10). That is, reference numeral 12 denotes a chemical adhered to the surface of the guide cup 10.

이후, 웨이퍼의 백 사이드 린스 공정이 수행되어지는데, 이 때 웨이퍼의 백 사이드에 NRD 용액이 분사되어 웨이퍼 상에 불필요하게 증착된 유동성 산화막질이 제거된다.Subsequently, a back side rinse process of the wafer is performed, at which time an NRD solution is sprayed on the back side of the wafer to remove unnecessary oxide film deposited on the wafer.

이 때, 상기 가이드 컵(10)의 표면에 응착된 케미컬로 인해 상기 NRD 용액이 상기 응착된 케미컬에 부딪친 후 웨이퍼의 표면으로 떨어지게 되는 NRD 어택(NRD attack)을 발생시키는 문제점이 있다.In this case, there is a problem in that an NRD attack is generated due to the chemical adhered to the surface of the guide cup 10 and the NRD solution falls on the surface of the wafer after hitting the adhered chemical.

도 3은 도 1에서의 가이드 컵(10)의 상세도이다.3 is a detailed view of the guide cup 10 in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 상기 가이드 컵(10)의 평면 및 측면이 도시되어 있다. 상기 가이드 컵(10)은 경사면(30)을 갖는다. Referring to FIG. 3, the plane and side surfaces of the guide cup 10 are shown. The guide cup 10 has an inclined surface 30.

상기 가이드 컵(10)의 경사면(30)은 내주(32) 및 외주(34)에 의해 형성된다. 상기 내주(32)는 상기 가이드 컵(10)의 경사면(30)의 내측 경계이고 상기 외주(34)는 상기 가이드 컵(10)의 경사면(30)의 외측 경계이다.The inclined surface 30 of the guide cup 10 is formed by the inner circumference 32 and the outer circumference 34. The inner circumference 32 is an inner boundary of the inclined surface 30 of the guide cup 10 and the outer circumference 34 is an outer boundary of the inclined surface 30 of the guide cup 10.

상기 내주(32)는 직경이 대체로 205.6mm 정도이고, 상기 외주(34)는 직경이 대체로 235.6mm 정도이다. 그리고, 상기 가이드 컵(10)의 높이는 대체로 27mm 정도이다. 그리고, 상기 내주(32)를 기준으로 할 경우, 상기 내주(32)의 수평면으로부터 상기 외주(34)까지의 각은 대체로 60°정도이다.The inner circumference 32 has a diameter of about 205.6 mm, and the outer circumference 34 has a diameter of about 235.6 mm. And, the height of the guide cup 10 is approximately 27mm. When the inner circumference 32 is used as a reference, the angle from the horizontal plane of the inner circumference 32 to the outer circumference 34 is about 60 °.

상기와 같은 구조를 갖는 종래의 가이드 컵에 있어서는, 앞서 도 2에 도시된 바와 같이 SOG 또는 FOX 등의 케미컬이 가이드 컵에 응착되어 고체화되고, 상기 응착되고 고체화된 케미컬에 에지 또는 백 사이드 린스시의 NRD 용액이 부딪친 후 웨이퍼의 표면으로 떨어지는 NRD 어택(attack)을 발생시키는 문제점이 있다.In the conventional guide cup having the structure as described above, as shown in FIG. 2, a chemical such as SOG or FOX is adhered to the guide cup and solidified, and the edged or back side rinse is applied to the adhered and solidified chemical. There is a problem of generating an NRD attack that falls onto the surface of the wafer after the NRD solution has hit.

따라서, 상기와 같은 NRD 어택 문제를 개선하기 위해 상기 가이드 컵의 구조를 개선하는 것이 절실히 요구된다.Therefore, there is an urgent need to improve the structure of the guide cup to improve the NRD attack problem as described above.

따라서, 본 발명의 목적은 종래의 가이드 컵에 있어서 SOG 또는 FOX 등의 케미컬이 가이드 컵에 응착되어 고체화되고, 그 케미컬이 백 사이드 린스시에 NRD 용액에 의해 떨어져 웨이퍼의 표면에서 NRD 어택을 발생시키는 문제점을 개선하기 위 한 코팅 장치의 가이드 컵을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is that in a conventional guide cup, a chemical such as SOG or FOX is adhered to the guide cup and solidified, and the chemical is separated by an NRD solution at the back side rinse to generate an NRD attack on the surface of the wafer. To provide a guide cup of the coating device to improve the problem.

상기의 목적들을 달성하기 위해 본 발명의 일 양상에 따라 웨이퍼의 상부에 케미컬을 분사함으로써 코팅하기 위한 스탠다드 컵 내의 가이드 컵은, 내주와 외주 간의 경사각이 60°보다 크도록 커팅되어 상기 내주의 직경이 205.6mm 보다 크게 형성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above objects, in accordance with an aspect of the present invention, a guide cup in a standard cup for coating by spraying chemical on top of a wafer is cut such that the inclination angle between the inner circumference and the outer circumference is greater than 60 ° so that the diameter of the inner circumference is increased. It is characterized in that formed larger than 205.6mm.

여기서, 상기 내주와 외주 간의 경사각은 대체로 68°인 것이 바람직하다.Here, the inclination angle between the inner circumference and the outer circumference is preferably about 68 degrees.

또한, 상기 내주의 직경은 대체로 215.6mm 인 것이 바람직하다.In addition, the diameter of the inner circumference is preferably approximately 215.6mm.

또한, 상기 가이드 컵의 높이는 대체로 24.8mm인 것이 바람직하다.In addition, the height of the guide cup is preferably approximately 24.8mm.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면 및 이하의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 의도로 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하다. 그러므로, 이하의 설명들이 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings and the following description are by way of example only and are intended to assist those of ordinary skill in the art to understand the present invention. Therefore, the following descriptions should not be used to limit the scope of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠다드 컵에 있어서의 가이드 컵의 상세도이다.4 is a detailed view of a guide cup in a standard cup according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 가이드 컵(100)의 평면 및 측면이 도시되어 있다. 상기 가이드 컵(100)은 경사면(130)을 갖는다. Referring to FIG. 4, the planar and side surfaces of the guide cup 100 are shown. The guide cup 100 has an inclined surface 130.

상기 가이드 컵(100)의 경사면(130)은 내주(132) 및 외주(134)에 의해 형성 된다. 상기 내주(132)는 상기 가이드 컵(100)의 경사면(130)의 내측 경계이고 상기 외주(134)는 상기 가이드 컵(100)의 경사면(130)의 외측 경계인 것은 앞서 도 3을 참조하여 설명된 바와 같다.The inclined surface 130 of the guide cup 100 is formed by the inner circumference 132 and the outer circumference 134. The inner circumference 132 is an inner boundary of the inclined surface 130 of the guide cup 100 and the outer circumference 134 is an outer boundary of the inclined surface 130 of the guide cup 100 as described above with reference to FIG. 3. As shown.

도 3과 비교하면, 본 발명에 따른 가이드 컵(100)의 구조적 특징이 더욱 잘 드러난다.Compared with Figure 3, the structural features of the guide cup 100 according to the present invention is better revealed.

도 3에 도시된 종래의 가이드 컵(10)의 경사면(30)을 이루는 내주(32)는 직경이 대체로 205.6mm이지만, 본 발명에 따른 가이드 컵(100)의 경사면(130)을 이루는 내주(132)는 그 직경이 205.6mm보다 크다. 바람직하게는 상기 내주(132)의 직경은 215.6mm이다. The inner circumference 32 forming the inclined surface 30 of the conventional guide cup 10 shown in FIG. 3 has a diameter of approximately 205.6 mm, but the inner circumference 132 forming the inclined surface 130 of the guide cup 100 according to the present invention. ) Is larger than 205.6 mm in diameter. Preferably, the diameter of the inner circumference 132 is 215.6 mm.

또한, 상기 내주와 외주 간의 경사각은 종래의 가이드 컵(10)의 경사면(30)의 경사각은 60°이지만, 본 발명에 따른 가이드 컵(100)의 경사면(130)의 경사각은 60°보다 크다. 바람직하게는 상기 경사면(130)의 경사각은 68°이다.In addition, the inclination angle between the inner circumference and the outer circumference is 60 ° of the inclination angle of the inclined surface 30 of the conventional guide cup 10, the inclination angle of the inclined surface 130 of the guide cup 100 according to the present invention is greater than 60 °. Preferably, the inclination angle of the inclined surface 130 is 68 degrees.

한편, 상기 가이드 컵(10, 100)의 경사면(30, 130)의 외주의 직경은 대체로 235.6mm 정도로 동일하다. On the other hand, the diameter of the outer circumference of the inclined surface (30, 130) of the guide cup (10, 100) is approximately the same as about 235.6mm.

또한, 종래의 가이드 컵(10)의 높이는 대체로 27mm 정도였지만, 본 발명에 따른 가이드 컵(100)의 높이는 대체로 24.8mm이다. In addition, while the height of the conventional guide cup 10 was about 27 mm, the height of the guide cup 100 according to the present invention is generally 24.8 mm.

이와 같이, 본 발명은 웨이퍼의 상부에 FOX 또는 SOG 등의 케미컬을 분사함으로써 코팅하기 위한 스탠다드 컵 내의 가이드 컵에 있어서, 내주(132)와 외주(134) 간의 경사각이 60°보다 크도록(바람직하게는 68°로) 커팅되어 상기 내주(132)의 직경이 205.6mm 보다 크게(바람직하게는 215.6mm로) 형성되는 특징이 있 다.As described above, the present invention provides a guide cup in a standard cup for coating by spraying chemicals such as FOX or SOG on top of the wafer, such that the inclination angle between the inner circumference 132 and the outer circumference 134 is larger than 60 degrees (preferably). Is cut to 68 °) and the inner circumference 132 is formed to have a diameter larger than 205.6 mm (preferably to 215.6 mm).

그리하여, 상기와 같은 구조를 갖는 종래의 가이드 컵에 있어서 앞서 도 2에 도시된 바와 같이 SOG 또는 FOX 등의 케미컬이 가이드 컵에 응착되어 고체화되고, 상기 응착되고 고체화된 케미컬에 에지 또는 백 사이드 린스시의 NRD 용액이 부딪친 후 웨이퍼의 표면으로 떨어지는 NRD 어택(attack)을 발생시키는 문제를 감소 또는 최소화하는 효과를 갖는다.Thus, in the conventional guide cup having the structure as described above, as shown in FIG. 2, a chemical such as SOG or FOX is adhered to the guide cup and solidified, and the edge or back side rinsed at the adhered and solidified chemical. Has an effect of reducing or minimizing the problem of generating an NRD attack that falls onto the surface of the wafer after it hits the NRD solution.

즉, 본 발명에 따른 가이드 컵의 구조는 종래의 가이드 컵에서의 내주와 외주 간의 경사각보다 더 경사각을 크게 함으로써, FOX나 SOG 등의 케미컬이 상기 가이드 컵의 표면에 응착되는 것을 감소 또는 최소화한다. That is, the structure of the guide cup according to the present invention increases the inclination angle more than the inclination angle between the inner circumference and the outer circumference of the conventional guide cup, thereby reducing or minimizing the adhesion of chemicals such as FOX or SOG to the surface of the guide cup.

그 결과, 에지 또는 백 사이드 린스시 NRD 용액이 상기 가이드 컵의 표면에 응착된 케미컬에 부딪친 후 웨이퍼의 표면으로 떨어짐으로써 NRD 어택을 발생시키는 문제를 감소 또는 최소화하는 효과를 갖는다. 그러한 효과의 일례가 도 5에 잘 도시되어 있다.As a result, the NRD solution, upon edge or back side rinsing, strikes a chemical adhered to the surface of the guide cup and then falls to the surface of the wafer, thereby reducing or minimizing the problem of generating an NRD attack. One example of such an effect is well illustrated in FIG. 5.

즉, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스탠다드 컵에 있어서의 가이드 컵의 적용에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.That is, Figure 5 is a graph for explaining the effect of the application of the guide cup in the standard cup according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 스탠다드 컵에서의 가이드 컵을 적용한 이후(도 5에서 T1 이후)에는 NRD 어택이 제로화되었다.Referring to FIG. 5, after applying the guide cup in the standard cup according to the present invention (after T1 in FIG. 5), the NRD attack was zeroed.

본 발명에 따른 웨이퍼 코팅 장치에 있어서 스탠다드 컵의 가이드 컵은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 설계되고, 응용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사실이라 할 것이다.In the wafer coating apparatus according to the present invention, the guide cup of the standard cup is not limited to the above embodiment, and can be variously designed and applied without departing from the basic principles of the present invention. It will be obvious to those who have ordinary knowledge.

상술한 바와 같이 본 발명은 개선된 코팅 장치의 가이드 컵을 제공함으로써, 종래의 가이드 컵에 있어서 SOG 또는 FOX 등의 케미컬이 가이드 컵에 응착되어 고체화되고, 에지 또는 백 사이드 린스시에 NRD 용액이 그 케미컬에 부딪친 후 웨이퍼의 표면으로 떨어지게 되는 NRD 어택을 발생시키는 문제점을 감소 또는 최소화하는 효과를 갖는다.As described above, the present invention provides a guide cup of an improved coating apparatus, whereby chemicals such as SOG or FOX are adhered to the guide cup and solidified in the conventional guide cup, and the NRD solution is applied at the edge or back side rinse. It has the effect of reducing or minimizing the problem of generating an NRD attack that hits the chemical and then falls to the surface of the wafer.

Claims (4)

웨이퍼의 상부에 케미컬을 분사함으로써 코팅하기 위한 스탠다드 컵 내의 가이드 컵에 있어서:In a guide cup in a standard cup for coating by spraying chemical on top of the wafer: 내주와 외주 간의 경사각이 60°보다 크도록 커팅되어 상기 내주의 직경이 205.6mm 보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 가이드 컵.A guide cup, characterized in that the inclination angle between the inner circumference and the outer circumference is cut to be greater than 60 °, the diameter of the inner circumference is larger than 205.6 mm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내주와 외주 간의 경사각은 대체로 68°인 것을 특징으로 하는 가이드 컵.And the inclination angle between the inner circumference and the outer circumference is about 68 °. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 내주의 직경은 대체로 215.6mm 인 것을 특징으로 하는 가이드 컵.A guide cup, characterized in that the diameter of the inner circumference is generally 215.6mm. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가이드 컵의 높이는 대체로 24.8mm 인 것을 특징으로 하는 가이드 컵.A guide cup, characterized in that the height of the guide cup is generally 24.8mm.
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