KR100587908B1

KR100587908B1 - 웨이퍼 카운터를 포함하는 코팅 장치

Info

Publication number: KR100587908B1
Application number: KR1020040114235A
Authority: KR
Inventors: 신익수
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-06-09

Abstract

본 발명은 웨이퍼 카운터를 포함하는 코팅 장치에 관한 것이다. 상기 코팅 장치는 스핀 척을 포함하며 스핀 척에 고정된 웨이퍼를 회전시켜 코팅 처리를 수행하는 스핀 유닛 및 스핀 척의 상하 운동에 의하여 발생되는 신호를 감지하여 웨이퍼의 수를 카운트하는 웨이퍼 카운터를 포함한다.

웨이퍼, 코팅, 카운터

Description

웨이퍼 카운터를 포함하는 코팅 장치{Coating Device including wafer counter}

도 1은 종래 기술에 따른 코팅 장치를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 종래 기술에 따른 코팅 장치에서 Cycle Photo Defect가 발생하는 경우 코트 컵 상태를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터를 포함하는 코팅 장치를 개략적으로 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터의 구성을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터의 입력 회로의 구성을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터에서 카운트 동작 방법을 설명하기 위한 신호들을 나타낸 도면.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터의 인터페이스 회로의 구성을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

31 : 스핀 유닛

33 : 솔레노이드 유닛

37 : 웨이퍼 카운터

본 발명은 웨이퍼 카운터 장치를 포함하는 코팅 장치에 관한 것이다.

반도체 소자의 제조 공정은 크게 사진 공정, 확산 공정, 박막 공정 및 식각 공정으로 구분된다. 상기 사진 공정은 포토레지스트 도포 공정, 노광 공정 및 현상 공정 등으로 구분할 수 있다. 이중에서 상기 포토레지스트 도포 공정에는 포토레지스트 코팅 장치가 이용된다. 상기 포토레지스트 코팅 장치는 웨이퍼를 회전시킬 수 있는 스핀 척 위에 웨이퍼를 올려놓고, 노즐을 통하여 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하면서 웨이퍼를 회전시켜 포토레지스트를 균일하게 도포한다.

고집적화되는 반도체 장치의 제조 공정에 있어서, 더 작은 크기의 패턴을 형성하기 위해서는 포토레지스트막이 균일성이 있도록 포토레지스트를 도포하여야 하고, 도포한 포토레지스트에는 불순물이 없어야 한다. 상기 포토레지스트막 등을 형성하는 공정에 사용되는 장치가 코팅 장치이다. 도 1을 참조하여 종래 기술에 의한 코팅 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 코팅 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 코팅 장치는 스핀 척(11), 내부컵(15) 및 외부컵(17)을 갖는 컵부 및 드레인라인(19)을 포함한다. 상기 스핀 척(11)은 웨이퍼(13)를 지지하고 회전시켜서 웨이퍼(13) 상부에 분사되는 코팅 물질이 웨이퍼에 균일하게 도포되도록 한다. 상기 컵부는 상기 웨이퍼(13)에 코팅 물질이 도포될 때 상기 코팅 물질의 확산을 방지하게 한다. 상기 드레인라인(19)은 상기 웨이퍼(13)에 도포되고 남은 코팅 물질을 드레인하는 통로이다.

이때 도포 공정이 장시간 진행되는 경우 코트 컵(Coat Cup)이 오염된다. 종래에는 도포 공정이 진행되는 중에 육안으로 코팅 장치를 검사하여 이상 유무를 판단하고 상기 코트 컵을 교환해 주었다. 육안 검사에 실패하여 적시에 코트 컵을 교환해주지 못한 경우 코트 컵 드레인 시 포토레지스트가 코트 컵 내부에 축적되며, 이 상태가 장시간 지속되면 코드 컵 내의 이그조스트(Exhaust) 라인의 일부가 막히게 된다. 이때 웨이퍼 표면에 Exhaust 저하가 발생하고 포토레지스트 코팅 처리 시 고속 회전에 의하여 포토레지스트 일부가 웨이퍼 위에서 리바운드되면서 웨이퍼에 사이클 포토 디펙트(Cycle Photo Defect)를 유발한다. 결국 이러한 결함은 웨이퍼 처리에 악 영향을 미치게 되며 웨이퍼는 폐기 처리된다. 도 2는 상기 Cycle Photo Defect가 발생하는 경우 코트 컵 상태를 나타낸 도면이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 웨이퍼 카운터를 코 팅 장치에 부착하여 실시간으로 모니터링함으로써 코팅 공정 진행에 따른 코트 컵 교환 시간을 알 수 있는 웨이퍼 카운트를 포함하는 코팅 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 코팅 공정에서 발생할 수 있는 사이클 포토 디펙트를 방지하기 위하여 코팅 공정 진행 과정을 사용자에게 출력하고 코트 컵 교환 시간이 되었을 경우 하드웨어적으로 인터락이 걸려서 이를 사용자에게 알려줄 수 있는 웨이퍼 카운트를 포함하는 코팅 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면 스핀 척을 포함하며 상기 스핀 척에 고정된 웨이퍼를 회전시켜 코팅 처리를 수행하는 스핀 유닛 및 상기 스핀 척의 상하 운동에 의하여 발생되는 신호를 감지하여 상기 웨이퍼의 수를 카운트하는 웨이퍼 카운터를 포함하는 코팅 장치를 제공할 수 있다.

바람직한 일 실시예에서, 상기 웨이퍼 카운터는 카운트한 상기 웨이퍼의 수가 미리 정해진 수에 도달하는 경우 캐리어 스테이션 암의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 웨이퍼 카운터는 상기 스핀척의 상하운동에 의하여 발생되는 신호를 감지함으로써 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 검출기, 상기 웨이퍼 검출기에 의하여 검출되는 웨이퍼의 수를 누적하는 누적기, 상기 누적기에 의하여 누적된 웨이퍼의 수와 미리 정해진 수를 비교하는 비교기 및 상기 누적된 웨이퍼의 수를 표시부에 출력하는 인터페이스 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터를 포함하는 코팅 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 코팅 장치는 스핀 유닛(31), 솔레노이드 유닛(33), 스핀 커넥션 보드(Spin Connection Board, 35) 및 웨이퍼 카운터(37)를 포함한다. 상기 스핀 유닛(31)은 스핀 척, 내부컵 및 외부컵을 갖는 컵부 및 드레인라인을 포함하며, 웨이퍼를 회전시켜 웨이퍼에 포토레지스트를 균일하게 도포하는 기능을 수행한다. 상기 스핀 유닛(31)의 기능은 도 1을 참조하여 설명한 종래 기술에 의한 코팅 장치와 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.

스핀 커넥션 보드(35)는 M/C 컨트롤러(미도시)와 결합하며, 상기 M/C 컨트롤러로부터 출력 신호를 수신하고, 이를 상기 솔레노이드 유닛(33)을 경유하여 스핀 유닛(31)으로 전송하는 기능을 수행한다.

웨이퍼 카운터(37)는 스핀 유닛(31)의 스핀 척의 상하 운동을 위하여 솔레노이드 유닛(33)에서 스핀 유닛(31)으로 전달되는 출력 신호를 감지하여 웨이퍼의 수를 카운팅하는 기능을 수행한다. 상기 웨이퍼 카운터(37)는 카운트되는 웨이퍼의 수를 외부 표시창에 출력할 수 있으며, 웨이퍼의 수가 미리 정해진 수에 도달하는 경우 자동으로 캐리어 스테이션 암의 구동을 중지시키는 기능을 수행한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 웨이퍼 카운터(37)는 전원 회로(Power Circuit, 40), 웨이퍼 검출기(Wafer Detector, 41), 카운팅 회로(Counting Circuit, 43), 누적기(Accumulator, 45), 비교기(Comparator, 47) 및 인터페이스 회로(Interface Circuit)를 포함한다.

전원 회로(40)는 웨이퍼 검출기(41), 카운팅 회로(43), 누적기(45), 비교기(47) 및 인터페이스 회로(49)로 필요한 일정 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 웨이퍼 검출기(41)는 스핀 척의 왕복 운동을 위하여 M/C 컨트롤러에서 스핀 유닛으로 전송 되는 출력 신호를 감지하여 이에 상응하는 신호를 카운팅 회로(43)로 전달하는 기능을 수행한다. 이때 상기 출력 신호는 바람직하게는 +12V의 크기를 갖는다.

카운팅 회로(43)는 상기 웨이퍼 검출기(41)로부터 신호를 입력받아 펄스를 발생하여 이를 누적기(45)로 전송하는 기능을 수행한다. 누적기(45)는 카운팅 회로(43)로부터 펄스 회로를 입력받아 이를 누적하여 기능을 수행한다. 즉 누적기(45)는 카운팅 회로(43)로부터 펄스 신호를 수신할 때마다 1씩 더하기를 수행한다. 이때 누적기(45)는 시스템이 다운되거나 리부팅되는 경우 카운트된 숫자가 초기화되지 아니하도록 별도의 AC 전원이 공급되는 것이 바람직하다.

비교기(47)는 미리 설정된 기준값 즉 셋 포인트 밸류(Set-Point Value)와 상기 누적기(45)에서 카운트 된 수 즉 Real-Point Value를 비교하여 두 수가 동일해 지는 경우 트리거를 발생시켜 인터페이스 회로(49)로 전달하는 기능을 수행한다.

인터페이스 회로(49)는 누적기(45)에서 카운트 된 수를 외부 표시창에 출력하는 기능 및 비교기(49)에서 발생되는 트리거를 수신하는 경우 캐리어 스테이션 보드의 스위치를 오픈하여 캐리어 스테이션 암의 동작을 중지하고 이를 사용자에게 알려주는 기능을 수행한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터의 입력 회로의 구성을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 카운터의 입력 회로는 도 4를 참조하여 설명한 웨이퍼 카운터의 웨이퍼 검출기에 해당하며, 포토커플러(51) 및 발광 소자(53)를 포함한다. 포토커플러(51)는 발광 소자 및 수광 소자를 조합시켜 하나의 소자를 구성하는 광 결합 소자로 입력측과 출력측이 전기적으로 절연되고 광에 의한 신호가 전송되는 소자로 TPL521이 사용된다. 이때 포토커플러(51)는 솔레노이느 유닛 및 스핀 유닛과 결합하며, 스핀 유닛의 스핀 척이 상하 운동을 할 때 솔레노이드 유닛에서 공급되는 전류를 감지하고 상기 전류를 발광 소자(53)에 공급한다. 발광 소자(53)는 광 신호를 수광 트랜지스터의 베이스에 인가하면, 수광 트랜지스터의 컬렉트 단자에서 이미터 단자로 전류가 흐르게 되고, 이 전류는 카운팅 회로에 공급되어 입력 펄스가 발생된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터에서 카운트 동 작 방법을 설명하기 위한 신호들을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, IN1 신호는 카운팅 회로에서 발생하는 입력 펄스에 해당하고 누적기는 입력 펄스를 수신할 때 마다 이를 누적한다. 누적된 수가 미리 정해진 Set-Point Value에 도달하는 경우 OUT 신호가 발생한다. 상기 OUT 신호가 발생하면 웨이퍼 카운터는 캐리어 스테이션 암의 구동을 중지하는 것이다. RESET 신호는 데이터를 초기화함으로써 누적기에 의하여 카운트 된 수를 0으로 리셋시키고 캐리어 스테이션 암의 구동 중지를 해제시키는 신호이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼 카운터의 인터페이스 회로의 구성을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 웨이퍼 카운터의 인터페이스 회로(49)는 표시부(71) 및 도어 스위치(Door Switch, 73)를 포함한다. 출력 회로(49)는 스핀 척의 상하 운동에 의한 카운트 된 웨이퍼의 수를 표시부(71)를 통해 출력한다. 또한 출력 회로(49)는 카운트 된 수가 미리 정해진 수와 동일하게 되면, 아웃 단 릴레이를 2번 Pin 접점에서 1번 Pin 접점으로 이동시켜 도어 스위치(73)를 오픈시킨다. 이때 캐리어 스테이션 암의 구동에 인터락이 발생하여 캐리어 스테이션 암의 동작은 중지된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

본 발명에 의하면 코팅 공정 진행 상태를 웨이퍼 카운터를 통하여 코트 컵의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

본 발명에 의하면 코트 컵 교환 시기가 되었을 때 자동으로 캐리어 스테이션 암의 구동을 중지하여 코팅 공정에서 발생할 수 있는 사이클 포토 디펙트를 방지할 수 있다.

Claims

스핀 척을 포함하며 상기 스핀 척에 고정된 웨이퍼를 회전시켜 코팅 처리를 수행하는 스핀 유닛; 및

상기 스핀 척의 상하 운동에 의하여 발생되는 신호를 감지하여 상기 웨이퍼의 수를 카운트하는 웨이퍼 카운터

를 포함하는 코팅 장치.
제1항에 있어서,

상기 웨이퍼 카운터는 카운트한 상기 웨이퍼의 수가 미리 정해진 수에 도달하는 경우 캐리어 스테이션 암의 구동을 중지시키는 것

을 특징으로 하는 코팅 장치.
제1항에 있어서,

상기 웨이퍼 카운터는

상기 스핀척의 상하운동에 의하여 발생되는 신호를 감지함으로써 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 검출기;

상기 웨이퍼 검출기에 의하여 검출되는 웨이퍼의 수를 누적하는 누적기;

상기 누적기에 의하여 누적된 웨이퍼의 수와 미리 정해진 수를 비교하는 비교기; 및

상기 누적된 웨이퍼의 수를 표시부에 출력하는 인터페이스 회로

를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 장치.