KR100597641B1 - 웨이퍼 불량 로딩 검출부를 갖는 베이크 장비 - Google Patents

Abstract

반도체 제조 장비의 지지 플레이트에 부정확하게 로딩된 웨이퍼를 검출하기 위하여, 웨이퍼 불량 로딩 검출부를 가지는 반도체 제조 장비가 개시되어 있다. 웨이퍼 가이드를 구비한 본 발명의 반도체 제조 장비는, 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지는 지의 유무를 상기 웨이퍼를 지지하는 지지 플레이트의 온도 변화를 체크하여 판단하는 웨이퍼 불량 로딩 검출부를 구비한다. 그리하여 웨이퍼 로딩 불량에 기인된 웨이퍼 불량이 감소되어 제조 수율 감소가 방지 또는 최소화된다.

베이크 장비, 웨이퍼 가이드, 핫 플레이트, 베이크 온도 센서, 플레이트

Description

웨이퍼 불량 로딩 검출부를 갖는 베이크 장비 {Baking apparatus having unit for detecting wafer loading failure}

도 1은 통상적인 사진 공정에서 수행되는 공정단계들을 순서대로 보여주는 도면,

도 2는 종래기술에 따른 베이크 장비의 핫 플레이트의 단면을 개략적으로 나타낸 도면,

도 3은 도 2의 베이크 장비의 핫 플레이트에 불량 로딩된 웨이퍼의 형상을 예시적으로 보인 도면,

도 4는 도 2의 핫 플레이트의 온도변화를 웨이퍼의 로딩상태에 따라 나타낸 그래프,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 베이크 장비의 개략도,

도 6은 도 5에서 보여지는 웨이퍼 불량 로딩 검출부의 연결관계를 보인 블록도,

도 7a 및 도 7b는 각기, 도 5의 베이크 장비에서 웨이퍼가 정상적으로 안착되었을 때와 웨이퍼 가이드에 얹힌 경우에, 웨이퍼 불량 로딩 검출부에서 입출력되는 신호들의 타이밍 관계를 나타낸 동작 타이밍도, 그리고

도 8은 도 6의 웨이퍼 불량 로딩 검출부의 동작 단계를 순서에 따라 나타낸 플로우 챠트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 베이크 장비 52 : 핫 플레이트

54 : 웨이퍼 가이드 56 : 리프트 핀

58 : 웨이퍼 60 : 웨이퍼 불량 로딩 검출부

62 : 기준 온도값 64 : 베이크 온도 센서

66 : 인터페이스 엠플리파이어(Interface amplifier)

68 : 콘트롤러(controller)

70 : 알람 인터락(alarm interlock)

본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 특히 사진공정(photo-lithography process) 중의 베이크 공정을 수행하는 베이크 장비에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 이온주입 공정, 막 증착 공정, 확산공정, 사진공정, 식각공정 등과 같은 다수의 공정들을 거쳐 제조된다. 이러한 공정들 중에서, 원하는 패턴을 웨이퍼 상에 형성하기 위한 사진공정은 반도체 소자 제조에 필수적으로 요구되는 공정이다.

반도체 소자가 고집적화 되면서 회로패턴들의 사이즈가 더욱 더 미세화되어감에 따라 미세패턴의 사이즈에 영향을 주는 각종 파라미터들의 관리가 더욱 엄격화되고 있다. 특히 반도체 소자 제조공정 중에서도 사진공정은 미세패턴의 사이즈에 직접적인 영향을 주게 된다.

이러한 사진공정은 식각이나 이온주입이 될 부위와 보호될 부위를 선택적으로 정의하기 위해 마스크나 레티클의 패턴을 웨이퍼 위에 만드는 것으로, 크게 웨이퍼 상에 포토레지스트를 떨어뜨린 후 고속으로 회전시켜 웨이퍼 위에 원하는 두께로 포토레지스트를 입히는 도포공정, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼와 정해진 마스크 또는 레티클을 서로 정렬시킨 후 자외선과 같은 빛이 상기 마스크 또는 레티클을 통하여 웨이퍼 상의 포토레지스트에 조사되도록 하여 마스크 또는 레티클의 패턴을 웨이퍼에 옮기는 노광공정 및 상기 노광공정이 완료된 웨이퍼의 포토레지스트를 현상하여 원하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 현상공정으로 이루어진다. 상기 현상공정에서는 현상액이 포토레지스트가 노광된 웨이퍼에 뿌려지게 되고, 포지티브 포토레지스트의 경우에 노광된 부분은 제거되고, 노광되지 않은 부분은 패턴으로 남겨진다. 한편 네거티브 포토레지스트의 경우에 그 반대로 된다.

상기 도포공정, 노광공정 및 현상공정 이외에 사진공정은, 포토레지스트와 웨이퍼간의 접착성을 향상시키기 위한 HMDS(Hexamethyl disilane) 처리 공정과 베이크 공정을 포함한다. 여기서, 상기 베이크 공정은 일반적으로 소프트 베이크 공정(soft bake process)과 하드 베이크 공정(hard bake process)으로 대별된다.

상기 소프트 베이크 공정에서는 웨이퍼 상에 도포된 포토레지스트의 용제가 약하게 가열되어 일부가 휘발되는 현상이 일어난다. 이는 후속의 노광공정에서 포토레지스트의 화학 반응이 방해받지 않도록 하고, 웨이퍼의 상부와 포토레지스트와의 계면 접착력이 증가되도록 하여 후속의 노광공정을 용이하게 하기 위해서이다. 한편, 현상작업의 완료 후에, 상기 포토레지스트 자체 내에 잔존하는 여분의 용제 및 수분을 제거하는 하드 베이크 공정이 수행된다. 이는 포토레지스트와 웨이퍼 표면간의 접착력을 증진시키기 위한 것으로, 웨이퍼 상에 코팅된 포토레지스트를 현상한 후에 행하여진다. 여기서, 하드 베이크 공정의 수행온도는 소프트 베이크 공정시의 온도보다 40~60℃ 정도 높은 것이 통상적이다.

이하에서는 후술되는 본 발명에 대한 보다 철저한 이해를 돕기 위하여, 상기한 사진공정의 세부적 수행단계들과 소프트 베이크 및 하드 베이크 공정을 수행하는 베이크 장비의 일반적 동작이 도면을 참조로 설명될 것이다.

먼저, 통상적인 사진 공정에서 수행되는 공정단계들을 순서대로 보여주는 도 1을 참조하면, 스피너와 스텝퍼에서 행해지는 공정단계들이 도면을 기준으로 좌우측에 순서대로 보여진다.

먼저, 스피너(spiner) 장비 부분에서, 표면의 접착성을 높이기 위해 웨이퍼는 포토레지스트의 도포이전에 HMDS(Hexamethyl disilane)로 처리된다. 그리고 스피너 장비의 코터(coater)에 의해 포토레지스트액이 웨이퍼 표면에 도포된다. 포토레지스트가 상기 웨이퍼의 표면상부에 도포된 후에는, 상기 HMDS의 점착액과 포토레지스트액 내의 솔벤트를 제거하고 도포된 포토레지스트를 노광에 적합한 상태로 형성하기 위하여, 상기 웨이퍼를 핫 플레이트 등과 같은 가열 판에서 일정한 온도 로 가열하는 소프트 베이크 공정이 수행된다. 여기서, 소프트 베이크 공정은 몇 개의 세부 단계로 나누어질 수 있다.

소프트 베이크 이후에는 상기 웨이퍼는 스텝퍼(stepper)로 이동된다. 상기 스텝퍼 장비 부분에서, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼와 정해진 마스크를 서로 정렬시키고, 노광 마스크를 통해 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 광원에 노출시키는 노광을 실시한다. 그리고, 웨이퍼를 스피너 장비 부분으로 되돌려 보낸 후 노광된 포토레지스트의 활성화 상태를 조절하기 위해 노광후 가열(post exposure bake)을 실시한다. 그리고, 현상을 하여 포토레지스트에서 폴리머를 형성하지 않은 부분을 용해시켜 제거하여 노광패턴을 남긴다. 현상 이후 세정을 실시하고, 현상을 통해 얻어진 패턴을 안정화 시키는 고온의 하드 베이크를 실시한다.

상기 베이크 공정에서는 챔버 내의 핫 플레이트 상에 웨이퍼를 장착하여 소정의 온도로 웨이퍼를 베이크하는 챔버식 베이크 장비를 사용한다.

도 2는 종래기술에 따른 베이크 장비의 핫 플레이트의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 베이크 장비(10)에서의 웨이퍼 로딩 순서는 로봇이 웨이퍼(18)를 베이크내의 리프트 핀(16)위에 올려놓으면 리프트 핀(16)이 다운되면서 웨이퍼가 핫 플레이트(12)에 놓여지게 된다. 이러한 핫 플레이트(12)에는 히터(도시되지 않음)가 부가된다. 히터는 핫 플레이트(12) 내부 또는 배후에 부착되어 핫 플레이트(12)를 가열하는 역할을 한다. 그리하여 핫 플레이트 위에서 웨이퍼의 베이크 공정이 진행된다. 한편, 웨이퍼(18)가 핫 플레이트(12)에 놓여질 때, 상기 핫 플레이트(12) 상에 형성되어 상기 핫 플레이트(12)에 로딩되는 웨이퍼(18)를 안내하는 다수의 웨이퍼 가이드(14)들이 핫 플레이트(12) 상에 설치되어진다. 그러나, 웨이퍼의 로딩 과정에서 상기 웨이퍼 가이드(14)에 기인하여 새로운 문제가 야기될 수 있다.

도 3은 도 2의 베이크 장비의 핫 플레이트에 불량 로딩된 웨이퍼의 형상을 예시적으로 보인 도면이다.

핫 플레이트(12)로 웨이퍼(18)를 전달하는 로봇의 포지션이 조금이라도 벗어나게 되면, 도 3에서와 같이 웨이퍼(18)가 핫 플레이트(12)의 웨이퍼 가이드(14)에 얹혀져서 웨이퍼 양쪽의 밸런스가 맞지 않게 되는 경우가 발생한다. 이러한 경우에 웨이퍼가 핫 플레이트로부터 전면적으로 일정한 열을 받지 못해 TPR(Thickness Photo Resist)의 허용폭(range)이 커지는 경우가 발생되거나, 웨이퍼 내에서 임계선폭(CD : Critical Dimension)의 차이가 생기게 된다. 또한 심한 경우에는 패턴 브릿지(pattern bridge) 또는 웨이퍼 일부의 국부적인 노(NO) 패턴이 발생할 수도 있다.

이러한 웨이퍼의 부정확한 로딩은 로봇의 기계적인 오차 혹은 엔지니어의 포지션 설정 실수로 인해 쉽게 일어날 수 있다. 따라서 이러한 상태로 공정이 진행되면 웨이퍼에 불량이 발생하게 되고, 전체적인 제조 수율(yield)이 드롭 되는 문제가 발생된다. 그러나 상기한 바와 같은 종래의 베이크 장비에서는 부정확하게 로딩된 웨이퍼를 제대로 검출하기 어려웠다. 따라서 로딩 불량에 기인하는 웨이퍼 불량과 그에 따른 수율 드롭을 방지하기 위하여, 핫 플레이트에 웨이퍼가 정확하게 안 착되었는 지를 베이크 공정의 수행 이전 또는 수행 중에 보다 정확히 검출할 수 있는 기술이 본 분야에서 절실히 요망되는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 반도체 제조 장비를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 불량 로딩된 웨이퍼를 검출할 수 있는 반도체 제조 장비를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 불량 로딩된 웨이퍼를 검출할 수 있는 베이크 장비를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 베이크 공정을 행하는 베이크 장비에서 핫 플레이트에 형성된 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지는 현상에 따라 발생되어지는 제반 문제들을 해소할 수 있는 반도체 제조 장비의 베이크 장비를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼 가이드에 불량 로딩된 웨이퍼를 보다 정확하게 검출하여 웨이퍼 불량과 수율 드롭 발생을 최소화 또는 방지할 수 있는 베이크 장비를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 핫 플레이트의 웨이퍼 가이드 상에 불량 로딩된 웨이퍼를 베이크 공정의 수행 이전 또는 수행 중에 보다 정확히 검출할 수 있는 웨이퍼 불량 로딩 검출부를 갖는 베이크 장비를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예적 양상(aspect)에 따른 베이크 장비는 웨이퍼가 로딩되는 핫 플레이트와 상기 핫 플레이트 상에 형성되어 상기 핫 플레이트에 로딩되는 웨이퍼를 안내하는 웨이퍼 가이드와 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 가이드의 안내를 받아 상기 핫 플레이트에 로딩되었을 때 핫 플레이트의 온도 변화를 체크하여 상기 핫 플레이트에 불량 로딩되는 웨이퍼를 검출하기 위한 웨이퍼 불량 로딩 검출부를 구비한 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 웨이퍼 불량 로딩 검출부는 상기 핫 플레이트에 부착되어 상기 핫 플레이트의 온도를 측정하는 베이크 온도 센서와, 상기 베이크 온도 센서로부터 출력되는 측정 온도값을 기준 온도값과 비교하여 웨이퍼의 로딩 불량시 알람신호를 출력하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러로부터 출력되는 알람신호에 응답하여 장비의 알람 인터락을 수행하는 알람 인터락을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예가 상세히 설명될 것이다. 실시 예에서의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명의 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도 없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 그러한 설명들이 본 발명의 범위를 제한하는 용도로 사용되어서는 아니 됨은 명백하다.

먼저, 본 발명의 실시 예에서 기술적 기본 원리는 웨이퍼 로딩 상태에 따라 핫 플레이트의 온도가 차이가 난다는 것을 이용한다. 후술될 것이나, 미리 간략히 설명하면, 베이크 장비의 핫 플레이트의 온도는 일정한 온도를 유지하고 있다. 그 러나 웨이퍼는 핫 플레이트에 로딩되기 전에 쿨 플레이트를 거치기 때문에, 웨이퍼가 핫 플레이트에 로딩된 후 핫 플레이트의 온도가 잠시 낮아지는 현상이 발생한다. 이 경우에 웨이퍼의 로딩 상태에 따라 핫 플레이트 온도의 하락 정도(degree)가 다르다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 현상을 이용하여 불량 로딩된 웨이퍼를 검출할 수 있게 된다.

도 4는 도 2의 핫 플레이트의 온도변화를 웨이퍼의 로딩상태에 따라 나타낸 그래프이다. 그래프에서 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 온도를 백분율 단위로 나타낸 것이다.

도 4에 도시된 바와같이, 웨이퍼가 핫 플레이트 위에 올려지는 타임 포인트(t1)에서, 핫 플레이트의 온도가 순간적으로 내려간다. 그런데, 핫 플레이트의 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지는 경우에는 온도의 변화가 적다. 즉 정상적으로 웨이퍼가 핫 플레이트에 안착되었을 경우(42)에 핫 플레이트의 온도는 웨이퍼가 로딩되기 전 핫 플레이트 온도의 대략 1.2%의 온도가 떨어짐에 비하여, 웨이퍼가 웨이퍼 가이드에 얹힌 경우(44)에는 핫 플레이트와 웨이퍼의 거리가 멀기 때문에 핫 플레이트 온도의 대략 0.7%의 온도가 떨어지게 된다.

즉 도 4에서와 같이, 냉각 처리된 웨이퍼가 핫 플레이트에 놓이게되면, 핫 플레이트에 웨이퍼가 로딩되기 전 핫 플레이트의 온도를 100℃로 하였을 경우에, 웨이퍼가 정상적으로 핫 플레이트에 안착시(42) 핫 플레이트의 온도가 약 98.8℃로 떨어짐에 비하여, 웨이퍼가 웨이퍼 가이드에 얹히게 되는 경우(44)에는 약 99.3℃정도로 밖에 떨어지지 않게 된다. 여기서 이와 같이 떨어지는 온도차를 이용하여 불량 로딩된 웨이퍼를 검출 할 수 있게된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 불량 로딩 검출부를 구비한 베이크 장비(50)의 개략도이다.

도 5를 참조하면, 로봇에 의하여 리프트 핀(56)위에 올려진 웨이퍼(58)는 리프트 핀(56)이 다운되면서 핫 플레이트(52)에 로딩된다. 핫 플레이트(52)에는 히터(도시되지 않음)가 부가된다. 히터는 핫 플레이트(52) 내부 또는 배후에 부착되어 핫 플레이트(52)를 가열하는 역할을 한다. 그리하여 핫 플레이트 위의 웨이퍼 베이크 공정이 진행된다. 일반적으로 베이크 시간은 대략 10초정도 걸린다. 한편, 다수의 웨이퍼 가이드(54)들은 핫 플레이트(52) 상에 설치되어 있다.

상기 핫 플레이트(52)에는 베이크 온도 센서(64)가 부착된다. 상기 베이크 온도 센서(64)는 베이크 내부에 설치 될 수도 있고 또한 전면에 설치될 수도 있다. 상기 베이크 온도 센서(64)는 상기 핫 플레이트(52)의 온도를 일정한 측정시간 동안 측정한다. 여기서, 상기 측정시간에 측정된 온도값 중에 가장 낮은 온도값이 측정 온도값으로 설정된다. 측정 온도값은 장비에서의 노이즈 제거와 증폭 등을 위하여 설치된 인터페이스 엠플리파이어(Interface amplifier, 66)를 통하여 콘트롤러(controller, 68)에 전달된다. 상기 인터페이스 엠플리파이어(66)는 콘트롤러(68) 내부에 내장되어 노이즈 제거와 증폭 기능 등을 수행 할 수 있고, 또는 콘트롤러(68)가 자체적으로 그러한 기능을 갖을 수도 있다.

콘트롤러(68)는 측정된 온도를 기준으로 시스템을 제어 한다. 콘트롤러(68)에는 웨이퍼가 로딩되기 전 핫 플레이트 온도의 98.8% 에서 99.3% 사이의 온도가 기준 온도값(Temp-ref)으로 설정된다.(대략 핫 플레이트 온도의 1% 정도 낮은 온도가 기준 온도값으로 설정된다.) 여기서 기준 온도값은 운영자의 외부 입력에 응답하여 설정되거나 내부의 온도 설정 프로그램에 의해 자동으로 설정될 수도 있다. 그리하여 콘트롤러(68)는 웨이퍼가 핫 플레이트에 로딩된 후에 측정된 핫 플레이트의 온도 즉 측정 온도값이 상기 기준 온도값보다 떨어지면 웨이퍼는 정상적으로 로딩된 것으로 판단하여 알람 인터락(alarm interlock, 70)을 작동시키지 않는다. 그러나 콘트롤러(68)는 웨이퍼가 핫 플레이트(52)에 로딩된 후에 핫 플레이트의 온도 즉 측정 온도값이 상기 기준 온도값보다 높으면 웨이퍼는 비정상적으로 로딩된 것, 즉 웨이퍼 가이드에 얹혀진 것으로 판단하여 알람 인터락(alarm interlock, 70)을 작동 시킨다.

도 6은 도 5에서 보여지는 웨이퍼 불량 로딩 검출부(60)의 연결관계를 보인 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이크 장비의 온도를 제어하기 위한 웨이퍼 불량 로딩 검출부(60)는 웨이퍼 불량 로딩 검출부(60)에 셋팅된 기준 온도값(Temp-ref, 62)과, 베이크 장비의 온도를 측정하는 베이크 온도 센서(64)와, 상기 베이크 온도 센서로부터 출력되는 측정 온도값을 콘트롤러(controller, 68)에 전달하는 인터페이스 엠플리파이어(Interface amplifier, 66)와 전달된 측정 온도값을 기준 온도값(Temp-ref, 62)과 비교하여 웨이퍼 불량 로딩 검출부(60)를 제어하는 콘트롤러(controller, 68) 및 상기 콘트롤러(68)에 의한 신호를 받아서 동작하는 알람 인터락(alarm interlock, 70)을 포함한다. 상기 인터페이스 엠플리파이어(66)는 콘트롤러(68) 내부에 내장될 수도 있다.

상기 알람 인터락(alarm interlock, 70)은 콘트롤러(68)의 신호를 받으면 베이크 장비를 정지시키고, 버저 알람(buzzer alarm)과 램프 알람(lamp alarm) 중 적어도 하나를 작동시킨다.

도 7a 및 도 7b는 각기, 도 5의 베이크 장비에서 웨이퍼가 정상적으로 안착되었을 때와 웨이퍼 가이드에 얹힌 경우에, 웨이퍼 불량 로딩 검출부에서 입출력되는 신호들의 타이밍 관계를 나타낸 동작 타이밍도이다.

웨이퍼가 정상적으로 안착되었을 경우를 살펴보면 도 7a에 도시된 바와 같이, 베이크 장비의 리프트 핀이 다운된 신호가 들어오면(7a_1) 일정시간(CT)동안 베이크 온도 센서가 핫 플레이트의 온도를 측정하게 된다(7a_2). 이때 웨이퍼가 챔버 내에서 베이크 되는 시간은 일반적으로 대략 10초 정도이지만 웨이퍼가 챔버의 핫 플레이트에 로딩/언로딩 되는 시간 등을 고려하여 측정시간(CT)을 대략 10초에서 70초사이로 한다. 즉 한 웨이퍼가 베이크 되고 난 후 또 다른 웨이퍼가 베이크 되기까지 걸리는 시간을 고려하여 측정시간(CT)을 정한다. 그리하여 상기 측정시간(CT)동안 측정된 온도중 가장 낮은 온도를 측정 온도값으로 한다. 상기 측정 온도값은 인터페이스 엠플리파이어(Interface amplifier)를 통하여 콘트롤러(controller)에 전달된다. 그리하면 그 사이에 콘트롤러(controller)는 기준 온도값과 핫 플레이트의 온도 즉 상기 측정 온도값을 비교하여 측정 온도값이 기준 온도값 이하로 떨어진 경우에는 비교출력 신호를 보내어(7a_3) 알람 인터락이 작동 하지 않게 한다(7a_4).

한편 도 7b에 도시된 바와 같이 웨이퍼가 웨이퍼 가이드에 얹힌 경우를 살펴보면, 베이크 장비의 리프트 핀이 다운된 신호가 들어오면(7b_1) 그 후로 일정시간(CT)동안 베이크 온도 센서가 핫 플레이트의 온도를 측정하게 된다(7b_2). 상기 측정 온도값은 인터페이스 엠플리파이어를 통하여 콘트롤러에 전달된다. 그리하면 그 사이에 콘트롤서는 기준 온도값과 핫 플레이트의 온도 즉 상기 측정 온도값을 비교하며 측정 온도값이 기준 온도값보다 높기 때문에 비교출력 신호를 보내지 않아(7b_3) 알람 인터락이 작동하게 한다(7b_4). 따라서 알람 인터락이 작동하고 베이크 장비는 멈추게 되고 버저 알람(buzzer alarm)과 램프 알람(lamp alarm) 중 적어도 하나가 작동하며 해당 웨이퍼는 불량으로 처리되어 그 이후의 공정을 거치지 않게 된다. 따라서 후속 공정에서의 공정 불량을 사전에 방지 할 수 있다.

도 8은 도 6의 웨이퍼 불량 로딩 검출부의 동작 단계를 순서에 따라 나타낸 플로우 챠트이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 불량 로딩 검출부가 대기모드로 되는 단계(S10)에서, 콘트롤러는 각종 레지스터 및 내부의 플래그를 초기화한다. 이후에, 상기 콘트롤러(68)는 단계(S11)에서 기준 온도값을 설정한다. 여기서 기준 온도값은 운영자의 외부 입력에 응답하여 설정되거나 내부의 온도 설정 프로그램에 의해 자동으로 설정될 수 도 있다. 단계(S12)에서 리프트 핀 다운이 체크되면, 단계(S13)가 진행된다. 상기 단계(S13)는 기준 온도값이 설정된 후 베이크의 리프트 핀이 다운된 경우에 리프트 핀이 다운된 순간부터 대략 10초에서 70초(측정시간) 동안에 베이크 온도 센서에 의해 측정된 핫 플레이트의 온도 데이터를 수신하는 단계이다. 여기서, 상기 측정시간은 대략 70초 정도로 함이 적당하다. 여기서, 상기 측정시간에 측정된 온도값 중에 가장 낮은 온도값이 측정 온도값으로 설정된다. 상기 단계(S13)가 완료된 후, 단계(S14)에서 상기 콘트롤러는 핫 플레이트 온도의 측정 온도값이 설정된 기준 온도값 보다 낮은 가를 비교하게 된다. 만약, 측정 온도값이 기준 온도값 보다 낮은 경우에는 알람 인터락이 작동을 하지 않게 되고 베이크 장비는 정상적으로 동작한다. 한편, 핫 플레이트 온도의 측정 온도값이 기준 온도값 보다 높은 경우에는 단계(S15)의 수행에 의해 알람 인터락이 작동하게 된다. 따라서, 알람 인터락이 작용하는 경우에 베이크 장비는 정지되고 웨이퍼 가이드에 얹혀진 해당 웨이퍼는 검출된다.

상기한 본 발명의 실시 예에서와 같이, 상기 웨이퍼 불량 로딩 검출부는 베이크 공정에 사용되는 베이크 장비에서 핫 플레이트의 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지는 현상에 의해 발생하는 문제점을 해결하므로, 웨이퍼 불량과 수율 저하 발생을 방지한다.

본 발명의 실시예에 따른 베이크 장비는 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. 예를 들어, 핫 플레이트의 기준 온도값 설정을 주위 온도에 따라 자동으로 보정 또는 설정하거나, 센싱 및 콘트롤 방법을 사안에 따라 변경 또는 변화시킬 수 있음은 명백하다.

상술한 바와 같이, 부정확하게 로딩되는 웨이퍼를 불량을 검출하는 시스템을 구축하는 본 발명에 따르면, 베이크 공정에 사용되는 베이크 장비에서 핫 플레이트의 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지는 현상에 의해 발생하는 TPR(Thickness Photo Resist)의 허용폭(range)이 커지는 문제, 임계선폭(CD)차이가 생기게 되는 문제, 패턴 브릿지(pattern bridge) 또는 웨이퍼 일부의 국부적인 노(NO) 패턴이 발생하게 되는 문제 등이 해결되는 효과가 있다. 따라서, 베이크 장비에서 웨이퍼 불량과 수율 드롭이 방지되는 이점이 있어 베이크 장비의 퍼포먼스가 개선된다.

Claims (35)

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8. 반도체 제조를 위한 베이크 장비에 있어서:

   웨이퍼가 로딩되는 핫 플레이트와;

   상기 핫 플레이트 상에 형성되어 상기 핫 플레이트에 로딩되는 웨이퍼를 안내하는 웨이퍼 가이드와;

   상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 가이드의 안내를 받아 상기 핫 플레이트에 로딩되었을 때 핫 플레이트의 온도 변화를 체크함으로써, 상기 핫 플레이트의 온도 측정 시간 내에 측정된 온도가 상기 웨이퍼가 상기 핫 플레이트에 로딩되기 전의 상기 핫 플레이트의 온도의 98.8% 에서 99.3% 사이의 온도 범위로 설정된 기준 온도값보다 높은 경우에 상기 장비가 알람 인터락 되도록 하여 상기 핫 플레이트에 불량 로딩되는 웨이퍼를 검출하기 위한 웨이퍼 불량 로딩 검출부를 구비한 것을 특징으로 하는 베이크 장비.
9. (삭제)
10. (삭제)
11. 제8항에 있어서, 상기 웨이퍼 불량 로딩 검출부는,

    상기 핫 플레이트에 부착되어 상기 핫 플레이트의 온도를 측정하는 베이크 온도 센서와;

    상기 베이크 온도 센서로부터 출력되는 측정 온도값을 상기 기준 온도값과 비교하여 웨이퍼의 로딩 불량시 알람신호를 출력하는 콘트롤러와;

    상기 콘트롤러로부터 출력되는 알람신호에 응답하여 장비의 알람 인터락을 수행하는 알람 인터락을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이크 장비.
12. (삭제)
13. 제8항에 있어서, 상기 웨이퍼 불량 로딩 검출부는,

    상기 핫 플레이트에 부착되어 상기 핫 플레이트의 온도를 측정하는 베이크 온도 센서와;

    상기 베이크 온도 센서로부터 출력되는 측정 온도값을 증폭하여 콘트롤러에 전달하는 인터페이스 엠플리파이어와;

    전달된 상기 측정 온도값을 웨이퍼 불량 로딩 검출부에 설정된 상기 기준 온도값과 비교하여 웨이퍼 불량 로딩 검출부를 작동하게 하는 콘트롤러와;

    상기 콘트롤러에 의한 알람신호를 받아서 작동하는 알람 인터락을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이크 장비.
14. (삭제)
15. (삭제)
16. (삭제)
17. (삭제)
18. (삭제)
19. 제13항에 있어서,

    상기 기준 온도값은 상기 웨이퍼가 상기 핫 플레이트에 로딩되기 전의 상기 핫 플레이트의 온도의 99% 정도의 온도로 설정됨을 특징으로 하는 베이크 장비.
20. 제11항에 있어서,

    상기 알람 인터락은 상기 콘트롤러의 신호를 받으면 장비를 정지시키고 버저 알람과 램프 알람 중 적어도 하나를 작동시키는 것을 특징으로 하는 베이크 장비.
21. (삭제)
22. (삭제)
23. (삭제)
24. 제11항에 있어서,

    상기 베이크 온도 센서에서의 온도 측정시간은 10초에서 70초까지의 범위로 설정됨을 특징으로 하는 베이크 장비.
25. (삭제)
26. (삭제)
27. (삭제)
28. 제11항에 있어서,

    상기 측정 온도값은 상기 베이크 온도 센서에서 온도 측정시간 동안 측정된 온도중 가장 낮은 온도임을 특징으로 하는 베이크 장비.
29. (삭제)
30. (삭제)
31. (삭제)
32. 웨이퍼 가이드를 구비한 반도체 제조장비에서의 웨이퍼 로딩불량을 검출하는 방법에 있어서:

    상기 웨이퍼를 지지하는 지지 플레이트의 온도를 수신하는 단계와;

    상기 수신된 온도를 상기 웨이퍼가 상기 지지 플레이트에 로딩되기 전의 상기 지지 플레이트의 온도의 98.8% 에서 99.3% 사이의 온도 범위로 설정된 기준 온도값과 비교하는 단계와;

    상기 수신된 온도가 상기 기준 온도값보다 높은 경우에만 웨이퍼의 로딩불량을 가리키는 알람신호를 생성하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 방법.
33. (삭제)
34. 제32항에 있어서,

    상기 반도체 제조장비는 상기 웨이퍼 상에 도포된 포토레지스트를 베이크하는 베이크 장비임을 특징으로 하는 방법.
35. 제32항에 있어서,

    상기 웨이퍼의 로딩 불량을 가리키는 알람신호를 받아 알람 인터락을 작동하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 방법.

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