KR0184058B1 - 반도체 제조장치의 베이크 장치 - Google Patents

반도체 제조장치의 베이크 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 장치의 베이크(Bake)장치에 관한 것으로, 각기 온도제어가 되는 다수개의 영역의 조합으로 이루어지고 베이크(Bake) 대상물이 얹혀지는 핫 플레이트(Hot Plate)와, 핫 플레이트에 엊혀진 베이크 대상물을 덮고 통풍구가 형성된 덮개부와, 덮개부 내면에 상기 핫 플레이트의 영역과 대응되게 형성되어 핫 플레이트 각 영역 상의 베이크 대상물의 부분의 온도를 각기 감지하는 다수개의 센서와, 센서들의 신호에 따라 상기 핫 플레이트의 각 영역을 개별 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

반도체 제조장치의 베이크 장치
제1도는 종래의 반도체 제조장치의 베이크 장치를 도시한 도면.
제2도는 본 발명의 반도체 제조장치의 베이크 장치를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 20 : 베이크 대상물 11, 21 : 핫 플레이트
12, 22 : 제어부 23 : 덮개
24 : 센서 25 : 통풍구
본 발명은 석영 글라스(Quarts Glass) 또는 웨이퍼에 레지스트(Resist)코팅 및 현상 후 베이크(Bake)를 수행하는 반도체 제조장치의 베이크(Bake)장치에 관한 것으로, 균일한 베이크에 적당하도록 한 반도체 제조장치의 베이크(Bake) 장치에 관한 것이다.
제1도는 종래의 베이크장치를 도시한 도면으로써. (a)는 평면도이고, (b)는 베이크 대상물이 얹혀진 상태에서 단면도이고, (c)는 베이크 대상물의 위치에 따른 온도분포를 나타내기 위해 도시한 도면이다.
종래의 장치는 제1도의 (a)에 도시된 바와 같이 일체형이며 베이크 대상물이 얹혀진 핫 플레이트(Hot plate)(11)와 온(on)/오프(off) 방식을 핫 플레이틀르 제어하는 제어부(12)로 구성되어 있으며, 핫 플레이트(11)는 알루미늄 재질이다.
그런데, 공정 진행 시에는 공정실 내부의 에어 컨디션 조절을 위해 공기의 순환이 있게 되고, 따라서 종래의 장치는 제1도의 (b)에서 도시된 바와 같이, 핫 플레이트에 놓여진 베이크 대상물 즉, 웨이퍼 또는 석영 글라스(10)에 가해지는 공기흐름은 베이크 대상물의 중심부에서 바깥쪽으로 흐르게 되고 그에 따라 제1도의 (c)에서 도시된 바와 같이, 베이크 대상물(10)의 중심부와 바깥쪽과 온도 차이가 발생된다.
이러한 온도 차이는 베이크의 균일한 불량을 초래하고 나아가서 공정 상의 임계치수(Critical Demention) 불균일 및 패턴의 에지 거침(Edge Roughness)현상을 일으키게 된다.
본 발명은 이와 같은 종래 장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 균일한 베이크를 실행할 수 있는 장치를 제공하는 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조장치의 베이크(Bake)장치는, 각기 온도제어가 되는 다수개의 영역의 조합으로 이루어지고 베이크(Bake) 대상물이 얹혀지는 핫 플레이트(Hot Plate)와, 핫 플레이트에 얹혀진 베이크 대상물을 덮고 통풍구가 형성된 덮개부와, 덮개부 내면에 상기 핫 플레이트 영역과 대응되게 형성되어 핫 플레이트 각 영역 상의 베이크 대상물의 여분의 온도를 각각 감지하는 다수개의 센서와, 센서들의 신호에 따라 핫 플레이트의 각 영역을 개별 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
여기서, 제어부의 제어 동작은 비례-적분-미분동작(Proportional integral and derivative action)제어이며, 핫 플레이트는 3개 이상의 영역으로 조합된 것이 특징이다.
제2도는 본 발명의 반도체 제조장치의 베이크(Bake)장치를 도시한 도면으로써, (a)는 핫 플레이트의 평면도이고, (b)는 본 발명의 베이크 대상물이 얹혀진 상태의 핫 플레이트 및 덮개를 설명하기 위해 도시한 단면도이고, (c)는 핫 플레이트와 덮개가 결합된 상태의 본 발명의 반도체 제조장치의 베이크 장치를 일부를 절개하여 도시한 정면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 반도체 제조장치의 베이크장치는 다수개의 영역의 조합으로 이루어지며 알루미늄(Al) 합금으로 형성된 핫 플레이트(21)가 형성된다.
핫 플레이트(21)의 각 영역은 각기 온도 제어가 가능하고 핫 플레이트(21)에는 베이크 대상물(20) 즉, 레지스트가 도포된 웨이퍼 또는 석영 글라스가 로딩되게 된다. 또한, 공정 진행 중에 베이크 대상물(20) 중심부와 외곽의 온도를 균일하게 하기 위하여 핫 플레이트(21)의 각 영역은 3개 이상으로 형성하여 각 영역의 온도를 조절하면 된다.
도면번호(23)은 덮개를 나타내며, 덮개(23)에는 공정 도중 수분 및 솔벤트( Solvent) 등의 배기를 위해 각 방면에 통풍구(25)가 설치되어 있으며 베이크 대상물(20)의 로딩 및 언로딩이 가능하게 상, 하로 이동할 수 있게 되어 있다.
또한, 덮개(23)의 내면에서 핫 플레이트(21)의 각 영역과 대응되게 형성하고 핫 플레이트 각 영역 상의 베이크 대상물의 부분의 온도를 각기 감지하는 다수개의 센서(24)가 설치된다. 센서(24)는 베이크 대상물(20)과는 근접한 간격을 갖도록 하면 정확한 온도 계측에 좋은 데 약 0.5 내지 2mm의 간격을 유지하여 형성하면 된다.
도면부호 (22)는 제어부를 나타내고 있으며, 각 온도감지센서(24) 및 핫 플레이트(21)의 각 영역과 연결되어 센서(24)들의 신호에 따라 상기 핫 플레이트(21)의 각 영역을 개별 제어하는 역할을 한다. 여기서, 제어부(22) 제어동작은 비례-적분-미분동작(Proportional integral and derivative action) 제어하면 된다.
따라서 본 발명의 베이크 장치는 핫 플레이트(21)에 베이크 대상물(20)을 로딩하고, 덮개(23)를 덮은 다음 약 80℃ 내지 200℃의 온도로 핫 플레이트(21)를 유지하여 공정을 진행하게 되는 데, 온도감지센서(24)들은 각 영역의 베이크 대상물 부분의 온도를 계측하여 제어부(22)로 신호출력을 하고, 제어부(22)는 그 신호에 따라 핫 플레이트의 각 영역의 온도를 비례-적분-미분동작으로 제어하여 베이크 대상물의 전 부분의 온도를 균일하게 유지할 수 있게 된다.
또한, 덮개(23)는 공기의 흐름이 베이크 대상물(20)에 직접 전달되지 않도록 방어벽 역할을 하여 공기 흐름에 의한 영향을 배제할 수 있으며, 공정 진행 시 레지스트 내부에서 빠져 나오는 수분 및 솔벤트 성분은 덮개에 형성된 통풍구(25)를 통하여 빠져나가게 된다.
본 발명은 핫 플레이트를 여러 개로 분리시켜 각기 온도 제어를 할 수 있도록 되고, 또한 센서를 설치하여 베이크 대상물의 각 부분의 온도 차이를 감지하고 온도를 제어함으로써 베이크 대상물의 전 부분을 균일하게 베이크되는 개선효과가 있다. 또한, 종래의 온(On)/오프(off)제어방식과는 달리 핫 플레이트의 온도를 인위적으로 제어할 수 있기 때문에 베이크 후 냉각 기능도 그 상태에서 실행할 수 있게 되어 장비의 규모를 작게 할 수 있는 잇점도 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 제조장치의 베이크(Bake)장치에 있어서, 다수개 영역의 조합으로 이루어지고 상면에 베이크(Bake)대상물이 얹혀지는 핫 플레이트(Hot Plate)와, 상기 핫 플레이트에 얹혀진 베이크 대상물을 덮고 통풍구가 형성된 덮개부와, 상기 덮개부 내주면에 상기 핫 플레이트의 각각의 영역과 대응되게 형성되어 상기 영역 상의 베이크 대상물의 각 부분별 온도를 각기 감지하는 다수개의 센서와, 상기 센서들의 신호에 따라 상기 핫 플레이트의 각각의 영역을 개별적으로 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 반도체 제조장치의 베이크(Bake)장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부의 제어 동작은 비례-적분-미분동작(Proportional integral and derivative action)제어인 것이 특징인 반도체 제조장치의 베이크(Bake)장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 핫 플레이트는 3개 이상의 영역으로 조합된 것이 특징인 반도체 제조장치의 베이크(Bake)장치.
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