KR100540505B1 - 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도포 공정과 현상 공정을 갖는 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 제공한다. 이 반도체 제조장치는 로딩/언로딩 포트와, 도포 모듈들이 횡방향으로 배치되는 제1처리 영역, 현상 모듈이 횡방향으로 배치되는 그리고 상기 제1처리영역과는 층으로 구획되도록 배치되는 제2처리영역, 도포모듈들이 종방향으로 배치되는 제3처리 영역, 그리고 상기 제3처리영역과는 인터페이스 포트를 통해 연결되는 노광 시스템을 포함한다. 이와 같은 본 발명의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치에 의하면, 기존 장치에 비해 비교적 작은 면적으로 설치할 수 있고, 신규 공정의 도입시 용이하게 적용시킬 수 있다.
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 설명하기 위한 구성도;
도 2는 도 1의 반도체 제조장치에서 상층 구조를 보여주는 평면도;
도 3은 도 1의 반도체 제조장치에서 하층 구조를 보여주는 평면도;
도 4는 일반적인 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 보여주는 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 로딩/언로딩 포트
120 : 제1처리영역
130 : 제2처리영역
140 : 제3처리영역
150 : 노광 시스템
172 : 제1반송장치
174 : 제2반송장치
본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조 공정 중에서 도포 공정과 현상 공정을 갖는 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정은 다양한 방법이 적용되는 공정들을 사용하여 반도체 기판(semiconductor substrate), 유리 기판(glass substrate) 또는 액정 패널(liquid crystal panel) 등과 같은 기판(substrate) 상에 원하는 전자 회로를 형성한다. 반도체 제조공정에서 포토리소그라피 공정(photolithography)은 크게 감광액 도포 공정, 노광 공정 그리고 현상 공정으로 이루어진다.
도 4는 종래 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치의 일례를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4를 참조하면, 기존 일례의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치(200)는 일반적으로 기판이 로딩되고 언로딩되는 포트(port)(210)와, 기판에 감광액을 도포하기 위한 도포기(spin coater; SCW)(220), 기판의 현상 공정을 위한 현상기(spin developer; SDW)(230), 기판을 가열하기 위한 베이크 유니트(bake unit; BAKE)(240) 그리고 기판의 원주 부위에 불필요한 감광액을 노광시키기 위한 WEEW(wide expose edge wafer)(250) 등의 각 유니트들이 공정의 흐름에 맞추어 횡렬로 배치되어 있다.
그리고, 이와 같은 유니트들은 중심의 통로(260)의 양측에 나뉘어져 배치된 다. 통로(260)에는 기판의 이송을 위하여 캐리어(carrier)로 하나의 로봇(270)이 사용되며, 이 로봇(270)은 각 유니트에 기판을 반입 또는 반출시키고, 상기 포트(210)와 인터페이스부(280)로 기판을 이송한다. 상기 인터페이스부(280)는 노광 시스템(300)과 기판의 출입이 이루어지는 포트이다.
한편, Wu에 의한 U.S. Pat. NO. 5,399,531에서는 전술한 반도체 제조장치와 관련하여 참조할 수 있는 반도체 제조장치를 구성하는 기본적인 다양한 기술적 사항들을 개시하고 있다.
이와 같은 종래 반도체 제조장치들은 설비의 가동율을 증대시키는데 한계를 가지고 있다.
왜냐하면, 종래 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치(200)는 기판을 로딩/언로딩해주는 포트가 도포 공정 영역에만 직접 연결되는 배치 구조로 인해, 기판의 이동이 포트-도포공정-현상공정영역 경유- 노광공정- 현상공정-도포공정영역 경유-포트로 이루어지기 때문이다.
결국, 상술한 가동률 저하의 문제점은 포토리소그라피 공정을 위한 기판의 이동 경로가 포트-도포공정-현상공정영역 경유-노광공정- 현상공정-노광공정영역 경유-포트로 이루어지는 직선 왕복 이동 경로에 그 원인이 있는 것이다.
한편, 가동율을 증가시키기 위하여 유니트들을 더 추가할 경우에는 설비의 면적이 증가되는 문제점이 발생되며, 이와 같은 경우에도 실제의 가동율이 증가되는 것은 아니며 공정을 처리하는 유니트의 증가로 가동율이 상승될 뿐이다. 그 뿐만 아니라, 기존의 반도체 제조 장치에서는 신규 공정 도입시 배치 및 구성이 어렵 다는 단점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 설비의 가동율을 극대화시킬 수 있는 새로운 형태의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 종래 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치보다 비교적 작은 면적으로 설치할 수 있고, 신규 공정의 도입시 용이하게 적용시킬 수 있는 새로운 형태의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 로딩/언로딩 포트; 상기 로딩/언로딩 포트와 연결되는 그리고 도포 모듈들이 횡방향으로 배치되는 제1처리 영역; 상기 로딩/언로딩 포트와 연결되는 그리고 현상 모듈이 횡방향으로 배치되는 그리고 상기 제1처리영역과는 층으로 구획되도록 배치되는 제2처리영역; 상기 제1처리영역과 상기 제2처리영역의 높이를 포함하는 공간을 갖는 그리고 도포모듈들이 종방향으로 배치되는 제3처리 영역; 그리고 상기 제3처리영역과는 인터페이스 포트를 통해 연결되는 노광 시스템을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1처리 영역은 양측으로 상기 도포 모듈이 배치되는 제1기판이송로와, 제1기판 이송로상에서 상기 도포 모듈에서의 공정 수행을 위해 기판을 반송하는 제1로봇을 구비하고, 상기 제2처리 영역은 양측으로 상기 현상 모듈이 배치되는 제2기판이송로와, 제2기판 이송로상에서 상기 현상 모듈에서의 공정 수행을 위해 기판을 반송하는 제2로봇을 구비한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로딩/언로딩 포트와 상기 제1처리영역 그리고 상기 제2처리영역 사이에서 기판을 반송하기 위한 제1반송장치와; 상기 제1처리영역과 제2처리영역 그리고 상기 제3처리영역 사이에서 기판을 반송하기 위한 제2반송장치를 더 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 반도체 제조장치에서 상층의 평면도이며, 도 3은 도 1의 반도체 제조장치에서 하층의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치(100)는 로딩/언로딩 포트(110), 제1내지 제3처리영역(120,130,140) 그리고 노광 시스템(150)을 포함한다. 상기 제1처리영역(120)에는 도포 공정을 수행하는 유니트들로 구성된 도포 모듈(122)이 횡방향으로 배치되며, 제2처리영역(130)에는 현상 공정을 수행하는 유니트들로 구성된 현상 모듈(132)이 횡방향으로 배치된다.
상기 제1처리영역(120)과 제2처리영역(130)에는 도포 공정과 현상 공정이 별개로 이루어질 수 있도록 기판의 이송을 위한 제1 및 제2 기판 이송로(124,134)와 로봇(125,135)이 별도로 구성되어 있다. 즉, 상기 도포 모듈(122)은 제 1 기판 이송로(124)를 따라 배치되고, 상기 현상 모듈(132)은 제 2 기판 이송로(134)를 따라 배치된다. 상기 제 1 기판 이송로(124)에 대한 상기 도포 모듈(122)의 배치와 상기 제 2 기판 이송로(134)에 대한 상기 현상 모듈(132)의 배치는 다양한 방법으로 구성할 수 있을 것이다.
이처럼, 상기 제2처리영역(130)은 상기 제1처리영역(120) 아래에 배치하여, 설비의 점유면적을 최소화하였다. 물론, 이와 같은 배치는 도포 모듈(122)을 하층에 배치하고 현상 모듈(132)을 상층에 배치할 수도 있으며, 두 층 뿐만 아니라 다층의 구조로 구성할 수도 있을 것이다. 미설명부호 180은 기판 인계를 위한 버퍼이다.
상기 도포 모듈(122)이 설치되는 상층에 위치하는 상기 제 1 처리영역(120)과 상기 현상 모듈(132)이 설치되는 하층에 위치하는 상기 제 2 처리영역(130)은 중간벽(190)에 의해서 서로 격리되도록 하였다. 상기 중간벽(190)은 일반적인 층간 벽일 수 있으며, 상층 또는 하층 또는 상층과 하층에서 발생되는 파티클을 관리하기 관리하기 위한 필터와 같은 공조 수단이 설치될 수 있다. 상기 중간벽(190)에 공조 수단을 설치하는 기술은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 도시된 제1반송장치(172)는 기판을 상기 로딩/언로딩 포트(110)와 상기 제1,2처리영역(120,130) 사이의 기판 반송을 수행한다. 제2반송장치(174)는 상기 제1,2처리영역(120,130)과 제3처리영역(140)사이의 기판 반송을 수행한다.
추가적으로, 본 발명은 노광 시스템(150) 전단에 종방향의 프로세스 모듈(본 실시예에서는 도포 모듈;142)이 설치된 제3처리영역(140)을 배치하여, 노광 전후 공정의 구성을 자유롭게 하였다. 상기 제3처리영역(140)에는 제2반송장치(174)가 배치된다. 예컨대, 노광 공정 다음에는 현상 공정을 진행하는 것이 일반적이지만, 최근에는 노광 공정 다음에 다시 도포 공정을 진행해야 하는 공정이 있으며, 본 발명은 이러한 처리 공정에 매우 유용하게 적용할 수 있는 이점이 있다.
이와 같은 구성을 통하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조장치(100)는 기존 장치보다 비교적 작은 면적으로 설치할 수 있고, 신규 공정의 도입시 용이하게 적용시킬 수 있다.
이러한 구조적인 특징을 갖는 본 발명에서의 기판 이송 경로는 루프 모양의 이송 경로를 갖는다. 이처럼, 본 발명의 반도체 제조장치는 기판의 불필요한 이송 경로에 따른 거리 및 시간을 줄일 수 있기 때문에, 설비의 가동율을 향상시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치는 도포 공정과 현상 공정을 별개로 처리할 수 있다. 따라서, 현상 공정만을 진행하고자 할 경우에는 기판을 직접 제 2 기판 이송로상으로 이송시킨 후 현상 공정을 진행할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 반드시 도포 공정이 수행되는 영역을 통하여 현상 공정의 영역에 불필요한 기판 이송을 해결할 수 있으므로, 공정의 효율성을 극대화시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명을 적용하면, 도포 공정과 현상 공정이 완전히 분리되어 진행되므로 공정의 적체가 거의 발생되지 않는다. 특히, 기판의 이송시에 발생되는 적체를 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 기존 반도체 제조장치에 비하여 상대적으로 좁은 면적에 설치할 수 있으며, 신규 공정 또는 추가 공정이 발생될 때 용이하게 적용시킬 수 있다. 예를 들어, 노광 공정 다음에 다시 도포 공정을 진행해야 하는 공정에 매우 유용하게 적용할 수 있는 이점이 있다.
Claims (4)
- 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치에 있어서:로딩/언로딩 포트와;상기 로딩/언로딩 포트와 연결되는 그리고 도포 모듈들이 횡방향으로 배치되는 제1처리 영역과;상기 로딩/언로딩 포트와 연결되는 그리고 현상 모듈이 횡방향으로 배치되는 그리고 상기 제1처리영역과는 층으로 구획되도록 배치되는 제2처리영역과;상기 제1처리영역과 상기 제2처리영역의 높이를 포함하는 공간을 갖는 제3처리 영역과; 그리고상기 제3처리영역과는 인터페이스 포트를 통해 연결되는 노광 시스템을 포함하되,상기 제3처리영역은 상기 제1처리영역과 제 2처리영역 및 상기 노광 시스템 사이에 배치되며, 상기 제3처리영역에는 도포모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1처리 영역은 양측으로 상기 도포 모듈이 배치되는 제1기판이송로와,상기 제1기판 이송로상에서 상기 도포 모듈에서의 공정 수행을 위해 기판을 반송하는 제1로봇을 구비하고,상기 제2처리 영역은 양측으로 상기 현상 모듈이 배치되는 제2기판이송로와,상기 제2기판 이송로상에서 상기 현상 모듈에서의 공정 수행을 위해 기판을 반송하는 제2로봇을 구비하는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 로딩/언로딩 포트와 상기 제1처리영역 그리고 상기 제2처리영역 사이에서 기판을 반송하기 위한 제1반송장치와;상기 제1처리영역과 제2처리영역 그리고 상기 제3처리영역 사이에서 기판을 반송하기 위한 제2반송장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 제 3처리 영역에는 상기 도포모듈들이 복수개 제공되고, 상기 도포모듈들은 서로 종방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치.
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