KR20070036865A - A cleaning device of a nozzle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조 장치에 사용되는 노즐을 세정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for cleaning a nozzle used in a semiconductor manufacturing apparatus.
상술한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 노즐 세정 장치는 상부가 개방되어 상기 노즐이 안치되는 공간이 제공되는 하우징 및 상기 하우징에 결합되어 상기 노즐을 향해 세정액을 공급하는 세정액 공급 라인 및 건조가스를 공급하는 건조가스 공급 라인을 포함하며, 상기 노즐은 웨이퍼에 감광액을 분사하는 노즐이다.Nozzle cleaning device according to an embodiment of the present invention for solving the above object is a housing that is provided with an upper space is provided a space for the nozzle and the cleaning solution supply line for supplying the cleaning solution toward the nozzle coupled to the housing and It includes a dry gas supply line for supplying a dry gas, the nozzle is a nozzle for injecting a photosensitive liquid on the wafer.
본 발명에 따른 노즐 세정장치는 노즐의 세정 및 건조를 실시하는 노즐 세정장치를 제공하여 노즐이 처리액에 의해 응고되는 현상을 효과적으로 방지한다. The nozzle cleaning apparatus according to the present invention provides a nozzle cleaning apparatus for cleaning and drying the nozzle, thereby effectively preventing the nozzle from solidifying by the treatment liquid.
노즐, 노즐 세정 장치, 감광액, 세정 장치, Nozzle, nozzle cleaning device, photosensitive liquid, cleaning device,
Description
도 1은 본 발명에 따른 노즐 및 노즐 세정 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a nozzle and a nozzle cleaning apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 노즐부 116 : 배수 라인10: nozzle unit 116: drain line
12 : 노즐 120 : 세정액 공급관12: nozzle 120: cleaning liquid supply pipe
14 : 노즐 몸체 122 : 밸브14: nozzle body 122: valve
20 : 처리액 공급관 130 : 건조가스 공급관20: treatment liquid supply pipe 130: dry gas supply pipe
100 : 노즐 세정장치 132 : 밸브100: nozzle cleaning device 132: valve
110 : 하우징 140 : 배수관110
112 : 세정액 분사라인 142 : 밸브112: cleaning liquid injection line 142: valve
114 : 건조가스 분사라인114: dry gas injection line
본 발명은 반도체 제조 장치에 사용되는 노즐을 세정하는 장치에 관한 것이 다.The present invention relates to an apparatus for cleaning a nozzle used in a semiconductor manufacturing apparatus.
반도체 제조 공정에서 사용되는 감광액, 예컨대 포토레지스트(photoresist)는 웨이퍼 전체에 필요한 두깨의 감광제 박막을 일정하게 형성시키기 위해 스핀 방식에 의해 도포되며, 박막의 두께는 포토레지스트의 점성 계수, 다중체 함량 및 웨이퍼의 스핀 속도에 의해 직접적으로 영향으로 받는다.Photoresists, such as photoresists, used in semiconductor manufacturing processes are applied by a spin method to uniformly form a thin film of photoresist required throughout the wafer, and the thickness of the thin film is determined by the viscosity coefficient, the multimer content and the photoresist. It is directly affected by the spin speed of the wafer.
포토레지스트를 도포하는 장치, 즉 도포 공정 장치에서는 웨이퍼에 소정의 처리액을 분사하는 노즐이 구비되며, 포토레지스트는 노즐에 의해 웨이퍼 상에 분사된다.An apparatus for applying a photoresist, that is, an application process apparatus, is provided with a nozzle for injecting a predetermined processing liquid onto a wafer, and the photoresist is injected onto the wafer by the nozzle.
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. 처리액의 분사가 완료되면, 노즐은 다시 공정 챔버의 일측으로 이동되어 대기한다.In general, the coating process apparatus is provided with a plurality of nozzles. These nozzles wait at one side of the process chamber and when the wafer is seated on the chuck provided inside the process chamber, the nozzle moves to the top of the wafer and sprays a predetermined treatment liquid onto the rotating wafer. When the injection of the processing liquid is completed, the nozzle is moved to one side of the process chamber again and waits.
그러나, 포토레지스트는 대기중에 노출되면 자연적으로 휘발되는 휘발성의 솔벤트(solvent) 성분을 함유하므로, 노즐은 상기 솔벤트 성분이 휘발되면서 포토레지스트가 분사되는 분사부가 점차 응고되는 현상이 발생된다.However, since the photoresist contains a volatile solvent component that volatilizes naturally when exposed to the atmosphere, the nozzle gradually solidifies the injection portion to which the photoresist is injected as the solvent component is volatilized.
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 박 막이 형성되어 전극간 쇼트를 유발할 수 있다.This solidification phenomenon of the nozzle prevents the photoresist from being smoothly sprayed onto the wafer, and the solidified photoresist grows and agglomerates and falls on the wafer where the photoresist is being applied, thus causing defects in the wafer. The remaining photoresist may cause unnecessary thin film formation during the formation of the photoresist thin film of the wafer, causing short between electrodes.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 웨이퍼 상에 소정의 처리액을 분사하는 노즐에 있어서, 노즐이 처리액에 의해 응고되는 현상을 방지하기 위해 노즐을 세정하는 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide an apparatus for cleaning a nozzle in order to prevent a phenomenon that the nozzle is solidified by the processing liquid in the nozzle for spraying a predetermined processing liquid on the wafer.
본 발명의 다른 목적은 처리액을 분사하는 노즐의 세정 및 건조를 수행하는 노즐 세정장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a nozzle cleaning apparatus for cleaning and drying the nozzle for spraying the treatment liquid.
상술한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 노즐 세정 장치는 상부가 개방되어 상기 노즐이 안치되는 공간이 제공되는 하우징, 상기 공간 내에 위치된 노즐로 세정액을 공급하는 세정액 공급부재, 그리고 상기 공간 내에 위치된 노즐로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급부재를 포함한다.The nozzle cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above object is provided with a housing in which an upper portion is opened to provide a space in which the nozzle is placed, a cleaning liquid supply member for supplying a cleaning liquid to a nozzle located in the space, and the It includes a dry gas supply member for supplying a dry gas to the nozzle located in the space.
본 발명에 따르면, 상기 세정액 공급부재는 상기 하우징에 형성되어 상기 노즐로 세정액을 분사하는 세정액 분사라인 및 상기 세정액 분사라인으로 세정액으로 공급하는 세정액 공급관을 포함하고 상기 건조가스 공급부재는 상기 하우징에 형성되어 상기 노즐로 건조가스를 분사하는 건조가스 분사라인 및 상기 건조가스 분사라인으로 건조가스를 공급하는 건조가스 공급관을 포함한다. 이때, 상기 세정액은 시너(thinner)이고 상기 건조가스는 질소가스이다.According to the present invention, the cleaning liquid supply member includes a cleaning liquid spraying line which is formed in the housing and sprays the cleaning liquid to the nozzle and a cleaning liquid supply pipe that supplies the cleaning liquid to the cleaning liquid spraying line, and the dry gas supply member is formed in the housing. And a dry gas injection line for injecting dry gas into the nozzle and a dry gas supply pipe for supplying dry gas to the dry gas injection line. At this time, the cleaning liquid is thinner and the drying gas is nitrogen gas.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 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.Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus according to an exemplary embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art, that is, to those skilled in the art. Accordingly, the shape of elements in the figures is exaggerated to emphasize clear explanation.
(실시예)(Example)
도 1은 본 발명에 따른 노즐부 및 노즐 세정 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 노즐부(10)는 노즐(12)과 노즐 몸체(14)를 포함한다. 노즐(12)은 내부에 처리액이 이동되는 통로인 분사홀(12a)이 형성되며, 노즐 몸체(14)는 일측이 처리액 공급라인(20)과 연결되고 타측이 노즐(12)과 결합된다. 노즐 몸체(14) 내부에는 처리액 공급라인(20)으로부터 처리액을 유입하고, 노즐(12)의 분사홀(12a)과 연결된 연결라인(미도시됨)이 형성된다. 그리하여, 처리액 공급라인(20)으로부터 노즐 몸체(14)로 유입된 처리액은 상기 연결 라인을 따라 이동되어 노즐(12)의 분사홀(12a)을 통해 분사된다. 또한, 노즐부(10)는 노즐 이송 장치(미도시됨)에 의해 노즐 세정장치(100)와 공정 챔버(미도시됨) 상호간을 이동한다.1 is a configuration diagram schematically showing a nozzle unit and a nozzle cleaning apparatus according to the present invention. Referring to FIG. 1, the
본 발명에 따른 노즐 세정장치(100)는 하우징(110), 세정액 공급관(120), 건조가스 공급관(130), 그리고 배수관(140)을 갖는다. 노즐 세정장치(100)는 소정의 처리액을 분사하는 노즐부(10)를 세척하기 위해 공정 챔버(미도시됨) 외부 일측에 구비된다.The
하우징(110)은 노즐(12)이 안치될 수 있도록 상부가 개방된 형상으로써 불소 수지 계열의 재질 또는 서스(SUS) 재질로 제작된다. 이때, 하우징(110)의 측벽 및 하우벽의 내부에는 하우징(110)에 위치하는 노즐(12)을 향해 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사라인(112)과 건조가스를 분사하기 위한 건조가스 분사라인(114), 그리고 하우징(110) 내부에 분사되는 세정액을 배출하기 위한 배수라인(116)이 형성된다.The
세정액 분사라인(112)은 하우징(110)의 내부에 형성되어 세정액이 이동되는 통로이며, 세정액 공급관(120)으로부터 세정액을 공급받아 이를 노즐(12)을 향해 분사한다. 이때, 세정액 분사라인(112)은 하우징(110)의 내부에서 분기되어 하우징(110)의 노즐 안치 공간(118)에 위치한 노즐(12)을 감싸도록 복수개 구비되는 것이 바람직하다. 이것은 노즐(12)을 세척하는 세정효율을 증가시키기 위한 것이다. 그러나, 세정액 분사라인(112)은 분기되지 않고 하나의 통로로서 노즐(12)을 향해 분사할 수도 있다.The cleaning
건조가스 분사라인(114)은 하우징(110)의 내부에 형성되어 건조가스가 이동되는 통로이며, 건조가스 공급관(130)으로부터 건조가스를 공급받아 노즐(12)을 향해 배출한다. 건조가스 분사라인(114) 또한, 세정액 분사라인(112)과 같은 방식으로 하우징(110)의 내부에서 분기되어 노즐(12)을 감싸도록 복수개 구비될 수도 있다.The dry
여기서, 상술한 세정액 라인(112) 및 건조가스 라인(114)의 끝단에는 소정의 세정노즐이 결합되어 각각의 세정가스(미도시됨) 및 세정액의 분사효율(미도시됨)을 증가할 수도 있다. 즉, 세정액 라인(112)의 끝단에 세정액의 분사속도를 상승시 켜 노즐(12)의 세정 효율을 상승시키는 세정노즐이 결합되고, 건조가스 라인(114)의 끝단에 건조가스의 분사속도를 상승시켜 노즐(12)의 건조 효율을 상승시키는 세정노즐이 각각 결합되는 것이다.Here, predetermined cleaning nozzles may be coupled to the ends of the above-described cleaning
배수라인(116)은 하우징(110)의 노즐 안착공간으로 분사되는 세정액을 외부로 배출하기 위해 제공되는 배출통로이며, 하우징(110)의 하부에 형성되어 배수관(140)과 연결된다.The
세정액 공급관(120)은 세정액 공급원(미도시됨)으로부터 소정의 세정액을 공급받아 하우징(110)에 형성된 세정액 분사라인(112)으로 이송한다. 이를 위해, 세정액 공급관(120)은 하우징(110)의 세정액 라인(112)과 연결되며, 이때 커넥터와 같은 체결부재가 제공되어 세정액 공급관(120)과 하우징(110)이 결합될 수 있다. 그리하여, 세정액 공급라인(120)은 소정의 세정액을 세정액 분사라인(112)으로 이송하고, 세정액 분사라인(112)은 이를 하우징(110)의 형성된 노즐 안치 공간(118)으로 세정액으로 분사한다. 이때, 세정액 공급관(120)에는 밸브(122)가 결합되어 상기 세정액 공급관(120)을 개폐한다. 밸브(122)는 전기적인 신호에 의해 자동적으로 개폐하는 자동 밸브(auto valve)이거나 유량 조절이 가능한 유량 조절 밸브(control valve)이다. 여기서, 상술한 세정액은 반도체 웨이퍼에 포토레지스트를 도포한 후 웨이퍼의 가장자리에 남아있는 포토레지스트를 제거하는 환경 친화형 세정제(EBR:Edge Bead Remover) 또는 시너(thinner) 계열의 세정액일 수 있다.The cleaning
같은 방식으로서, 건조가스 공급관(130)은 건조가스 공급원(미도시됨)으로부터 소정의 건조가스를 공급받아 하우징(110)에 형성된 건조가스 분사라인(114)으로 이송한다. 이를 위해, 건조가스 공급관(130)은 하우징(110)의 건조가스 분사라인(114)과 연결되며, 이때에도 커넥터와 같은 체결부재가 제공되어 건조가스 공급관(130)과 하우징(110)이 결합될 수 있다. 건조가스 공급관(130)에는 밸브(132)가 결합되어 건조가스 공급관(130)을 개폐한다. 밸브(132)는 전기적인 신호에 의해 자동적으로 개폐하는 자동 밸브이거나 유량 조절이 가능한 유량 조절 밸브이다. 그리하여, 건조가스 공급라인(130)은 소정의 건조가스 공급라인(130)은 소정의 건조가스를 노즐 안치 공간으로 건조가스를 분사한다. 이때, 상기 건조가스는 질소가스를 포함한다.In the same manner, the dry
여기서, 본 발명의 다른 실시예로서, 하우징(110)은 측벽 및 하부벽 내부에 세정액 라인(112), 건조가스 분사라인(114), 그리고 배수라인(116)이 형성되지 않고 각각의 세정액 공급관(120), 건조가스 공급관(130)이 하우징(110)에 결합되어 노즐(12)로 각각의 세정액 및 건조가스를 분사할 수도 있다. 이러한 구성은 하우징(110)의 구조를 단순화할 수 있어, 노즐 세정 장치(100)의 제작비용을 감소시킬 수 있다.Here, as another embodiment of the present invention, the
배수관(140)은 하우징(110)에 형성된 배수라인(116)과 연결되어, 세정액 라인(112)에서 분사되는 세정액을 하우징(110)의 외부로 배출한다. 배수관(140)에는 밸브(142)가 구비되어 배수관(140)을 개폐하며, 세정액 라인(112)으로 세정액이 분사될 때 밸브(142)가 오픈되어 하우징(110)의 내부 공간의 세정액을 배출한다.The
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 노즐 세정 장치(100)의 작동 순서를 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation procedure of the
공정 챔버(미도시됨)의 공정이 개시되면, 상기 공정 챔버 내부로 웨이퍼가 인입되어 척(미도시됨)에 안착된다. 상기 척에 웨이퍼가 안착되면, 상기 척은 웨이퍼를 진공으로 흡착한 후 회전시킨다. 웨이퍼가 소정의 회전력으로 회전되면, 노즐 세정 장치(100)에서 대기하던 노즐부(10)는 노즐 이송 장치(미도시됨)에 의해 웨이퍼의 상부로 이동한다.When a process in a process chamber (not shown) is initiated, a wafer is drawn into the process chamber and seated in a chuck (not shown). When the wafer is seated on the chuck, the chuck sucks the wafer under vacuum and then rotates. When the wafer is rotated at a predetermined rotational force, the
노즐부(10)가 회전되는 웨이퍼의 상부에 위치하면, 노즐 몸체(14)는 처리액 공급라인(20)으로부터 소정의 처리액, 예컨대, 포토레지스트를 공급받고 노즐 몸체(14)에 유입된 처리액은 연결라인(미도시됨)을 따라 이동되어 노즐(12)의 분사홀(12a)을 통해 포토레지스트를 웨이퍼 상에 분사한다.When the
노즐부(10)의 처리액 분사가 완료되면, 노즐부(10)는 상기 노즐 이송 장치에 의해 상기 공정 챔버로부터 다시 노즐 세정 장치(100)로 이동된다. 노즐부(10)가 노즐 세정 장치(100)에 안치되면, 밸브(112)가 오픈되어 세정액 공급관(120)으로 초순수 또는 시너(thinner)와 같은 세정액이 이송되어 노즐 세정 장치(100)의 벽 내부에 형성된 세정액 분사라인(112)으로 유입되며, 세정액 분사라인(112)은 유입된 세정액을 노즐(12)을 세정한다. 이때, 세정액 분사라인(112)은 세정액을 노즐(12)의 끝단, 즉, 분사홀(14a)을 향해 분사하는 것이 바람직하며, 노즐(12)의 효과적인 세정을 위해 세정액 분사라인(112)은 하우징(110)의 내부에서 분기되어 노즐(12)을 중심으로 다양한 방향에서 세정액이 분사되도록 한다. 이때, 본 발명의 다른 실시예로서, 세정액 분사라인(112)의 끝단에 세정노즐(미도시됨)이 구비되어, 상기 세정노즐에 의해 세정액이 분사될 수도 있다. 이것은 세정액 분사라인(112)에 소정의 분사력을 갖는 세정노즐을 설치함으로써 세정액의 분사력을 증가시켜 노즐(12)의 세정효율을 증가시킬 수 있다.When the injection of the processing liquid of the
노즐(12)의 세정이 완료되면, 밸브(122)가 클로우즈되어 세정액의 공급이 중단되고, 건조가스 공급관(130)의 밸브(132)가 오픈되어 소정의 건조가스가 공급된다. 건조가스는 예컨대, 질소가스이며, 건조가스 공급관(130)으로부터 이송되어 하우징(110)에 형성된 건조가스 분사라인(114)으로 유입된 후 노즐(12)을 향해 분사된다. 건조가스 분사라인(114)은 세정액 분사라인(112)과 같이, 건조가스가 노즐(12)의 끝단을 향하도록 분사하는 것이 바람직하며, 이때, 건조가스 분사라인(114) 또한 하우징(110)에서 분기되어 노즐(12)을 중심으로 다양한 방향에서 건조가스 분사되어 노즐(12)의 건조효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 세정액 분사라인(112)과 같은 방식으로 건조가스의 분사력을 상승시켜 노즐(12)의 건조효율을 높이기 위해 건조가스 분사라인(114)에 소정의 세정노즐이 설치될 수도 있다.When the cleaning of the
상기와 같은 구성을 갖는 노즐 세정장치(100)는 노즐(12)이 감광액에 의해 응고되지 않도록 세정액으로 세정함과 동시에 노즐(12)의 건조 또한 실시하여 줌으로써, 노즐(12)에 세정액이 남아있는 것 또한 방지할 수 있다.In the
이상으로 본 발명에 따른 노즐 세정장치를 상세히 설명하였지만 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 본 실시예는 웨이퍼에 감광액을 분사하는 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 하우징의 형상은 다양하게 변경 및 변형이 가능하며, 하우징에 형성된 세정액 분사라인 및 건조가스 분사라인의 위치 또한 다양하게 변형될 수 있다.Although the nozzle cleaning apparatus according to the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. For example, the present embodiment has been described using a nozzle for injecting a photoresist onto a wafer, but may be applicable to all nozzles used in a semiconductor process, and the slit-shaped nozzle may also be applied by simply modifying the body of the nozzle cleaner. . The shape of the housing of the nozzle cleaning apparatus can be variously changed and modified, and the positions of the cleaning liquid injection line and the dry gas injection line formed in the housing may also be variously modified.
또한, 이러한 노즐의 응고 현상은 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.In addition, since the solidification phenomenon of the nozzle occurs not only in a semiconductor manufacturing process but also in a nozzle for spraying a predetermined processing liquid onto a substrate for a liquid crystal display, the nozzle may be applied to a nozzle used in a flat panel display field. Can be.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 노즐 세정장치는 노즐의 세정 및 건조를 실시할 수 있는 노즐 세정장치를 제공하여 노즐이 처리액에 의해 응고되는 현상을 효과적으로 방지한다. 그리하여, 노즐이 처리액을 분사할 때 노즐의 끝단이 처리액에 의해 응고되어 발생하는 웨이퍼의 불량을 방지할 수 있다.As described above, the nozzle cleaning apparatus according to the present invention provides a nozzle cleaning apparatus capable of cleaning and drying the nozzle, thereby effectively preventing the nozzle from solidifying by the treatment liquid. Thus, it is possible to prevent defects in the wafer caused by solidification of the tip of the nozzle when the nozzle ejects the processing liquid.
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