KR100662960B1 - 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법 - Google Patents

반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체를 제조하기 위한 감광제 도포 장비에서 웨이퍼의 배면에 존재하는 이물질을 감지할 수 있는 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈은 반도체를 제조하기 위해 웨이퍼가 안착되는 원통 형상의 쿨링 플래이트, 상기 쿨링 플래이트의 상면에 돌출하여 형성된 접촉 핀, 상기 쿨링 플래이트를 관통하여 수직 상하 운동을 하도록 구성된 리프트 핀으로 이루어진 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈에 있어서, 상기 쿨링 플래이트의 상부에 설치되고 상하 수직운동을 하도록 구성된 상기 웨이퍼 가이드; 상기 쿨링 플래이트와 상기 웨이퍼 가이드의 사이에 설치된 이물질 검출센서; 상기 이물질 검출센서를 수평방향으로 움직일 수 있도록 구성된 센서 구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈의 이물질 검출방법은 반도체를 제조하기 위해 웨이퍼가 웨이퍼 가이드에 안착되는 단계; 상기 웨이퍼의 아래로 센서가 이동하는 단계; 상기 센서 구동부에 의하여 센서가 수평 방향으로 이동하면서 웨이퍼의 표면을 스캔하는 단계; 이물질 검출 센서로부터 전달된 신호를 처리하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법에 의하면 냉각 모듈에 웨이퍼의 배면에 존재하는 이물질을 감지할 수 있는 감지 수단을 구비함으로써 도포 공정 또는 현상 공정 진행시에 진공 척에서 진공 상태의 불량으로 인한 웨이퍼의 손실을 방지하고, 노광 공정 진행시에는 초점 불량을 방지하여 공정을 안정화시키고 생산수율(yield)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
포토리소그래피, 감광제 도포 장비, 쿨링 모듈, 파티클

Description

반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법{Cooling module of track coater for semiconductor manufacturing and particle detecting method}
도 1은 종래의 기술에 의한 트랙 장비의 냉각 모듈의 구성을 보여주는 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 모듈의 구성을 보여주는 구성도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 쿨링 플래이트 20 : 접촉 핀
30 : 리프트 핀 40 : 웨이퍼
50 : 웨이퍼 가이드 60 : 이물질 검출센서
70 : 센서 구동부
본 발명은 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체를 제조하기 위한 감광제 도포 장비에서 웨이퍼의 배면에 존재하는 이물질을 감지할 수 있는 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체를 제조하기 위한 포토리소그래피 공정은 감광제 도포(photoresist coating) 공정, 노광(exposure) 공정, 현상(development) 공정을 순차로 진행하는 것으로 이루어지며, 빛에 민감한 감광제(photoresist)를 사용하여 웨이퍼 상에 원하는 반도체 소자의 회로 패턴을 형성하는 공정이다.
상기 감광제 도포 공정 진행하는 장비(이하 '트랙장비'라 한다)는 웨이퍼 카세트(cassette)에 수납된 웨이퍼를 순차적으로 냉각 모듈(cooling module)로 전달하는 센드 모듈(send module), 가열된 웨이퍼를 일정시간 냉각하는 냉각 모듈, 감광제를 웨이퍼에 도포한 후 스핀 척(spin chuck)을 회전시켜 감광제 도포 공정을 진행하는 스핀 모듈, 상기 스핀 모듈에서 반송된 웨이퍼를 일정한 온도로 가열하는 베이크 모듈(bake module), 및 상기 베이크 모듈로부터 반송된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트에 수납시키는 리시브 모듈(receive module)로 구성된다.
도 1은 종래의 기술에 의한 트랙 장비의 냉각 모듈의 구성을 보여주는 구성도이다. 첨부된 도 1의 왼쪽 그림은 쿨링 플래이트의 평면도(top view)이고, 가운데 및 오른쪽 그림은 상기 쿨링 플래이트의 정면도이다.
첨부된 도 1에 도시한 바와 같이 종래의 기술에 의한 트랙 장비의 냉각 모듈은 냉각 공정을 진행하기 위해 웨이퍼가 안착되는 원통 형상의 쿨링 플래이트(cooling plate, 10), 상기 쿨링 플래이트의 상면에 돌출하여 형성된 접촉 핀(20), 상기 쿨링 플래이트(10)를 관통하여 수직 상하 운동을 하도록 구성된 리프트 핀(30)으로 이루어진 것이다.
따라서 감광제 도포용 트랙 장비의 샌드 모듈(도시되지 않음)으로부터 반송된 웨이퍼(40)는 상기 리프트 핀이 상승하면서 트랜스퍼 암(도시되지 않음)으로부터 분리되고(도 1의 가운데 그림), 다시 상기 리프트 핀(30)이 하강하면서 상기 접촉 핀(20)의 윗면에 놓이면서 소정시간 냉각공정이 진행된다(도 1의 오른쪽 그림).
일반적으로 감광제 도포 공정 진행 전에 감광제가 웨이퍼의 표면에 접착이 원할하게 하기 위해 HMDS(hexamethyldisilazane, (CH3)3SiNHSi(CH3)3) 처리를 진행하는 데 이러한 과정에서 웨이퍼는 가열된 상태이므로 상기 냉각 모듈은 웨이퍼를 상온으로 냉각시키는 역할을 하는 것이다.
그러나 현재 사용되고 있는 트랙 장비에서 웨이퍼의 배면(backside)에 존재하는 이물질(particle 등)을 사전에 검출하는 기능을 갖추고 있지 못하고 있다. 따라서 이러한 이물질은 도포 공정 또는 현상 공정 진행시에 진공 척에서 진공 상태의 불량으로 인한 웨이퍼의 손실을 유발하고, 노광 공정 진행시에는 초점 불량(defocus)을 유발하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반도체를 제조하기 위한 감광제 도포 장비에서 웨이퍼의 배면에 존재하는 이물질을 감지할 수 있는 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반도체 제조용 트랙 장비 의 냉각 모듈은 반도체를 제조하기 위해 웨이퍼가 안착되는 원통 형상의 쿨링 플래이트, 상기 쿨링 플래이트의 상면에 돌출하여 형성된 접촉 핀, 상기 쿨링 플래이트를 관통하여 수직 상하 운동을 하도록 구성된 리프트 핀으로 이루어진 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈에 있어서, 상기 쿨링 플래이트의 상부에 설치되고 상하 수직운동을 하도록 구성된 상기 웨이퍼 가이드; 상기 쿨링 플래이트와 상기 웨이퍼 가이드의 사이에 설치된 이물질 검출센서; 상기 이물질 검출센서를 수평방향으로 움직일 수 있도록 구성된 센서 구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이물질 검출센서는 발광부, 수광부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈의 이물질 검출방법은 반도체를 제조하기 위해 웨이퍼가 웨이퍼 가이드에 안착되는 단계; 상기 웨이퍼의 아래로 센서가 이동하는 단계; 상기 센서 구동부에 의하여 센서가 수평 방향으로 이동하면서 웨이퍼의 표면을 스캔하는 단계; 이물질 검출 센서로부터 전달된 신호를 처리하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각 모듈의 구성을 보여주는 구성도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈은, 웨이퍼가 안착되는 원통 형상의 쿨링 플래이트(10), 상기 쿨링 플래이트(10)의 상면에 돌 출하여 형성된 접촉 핀(20), 상기 쿨링 플래이트(10)를 관통하여 수직 상하 운동을 하도록 구성된 리프트 핀(30)을 포함하여 이루어져 있으며, 상기 쿨링 플래이트(10), 상기 접촉 핀(20), 상기 리프트 핀(30)의 구성은 종래의 기술과 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략하고, 새로이 부가되는 구성부재들의 동작을 중심으로 하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈은 웨이퍼 가이드(50); 상기 쿨링 플래이트(10)와 상기 웨이퍼 가이드(50)의 사이에 설치된 이물질 검출센서(60); 상기 이물질 검출센서를 수평방향으로 움직일 수 있도록 구성된 센서 구동부(70)로 이루어진 것이다.
상기 웨이퍼 가이드(50)는 상기 쿨링 플래이트(10)의 상부에 설치되고 상하 수직운동을 하도록 구성된 것으로서, 트랜스퍼 암(도시되지 않음)으로부터 반송되는 웨이퍼(40)를 쿨링 플래이트(10)에 안착시키기 전에 웨이퍼(40)를 지지하는 역할을 하는 것이다.
이러한 웨이퍼(40)의 가장자리 부분을 접촉하는 웨이퍼 가이드(50)를 구비함으로써 상기 이물질 검출 센서(60)가 웨이퍼(40)의 하부를 수평방향으로 이동하면서 이물질을 검출할 때에 이물질 검출 센서(60)의 움직임을 방해하지 않는 것이다.
상기 이물질 검출센서(60)는 웨이퍼(40)의 배면에 존재하는 이물질을 검출하는 것으로서, 빛을 이용하여 이물질을 검출하는 방식을 사용하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈은 웨이퍼(40)의 배면으로 빛을 조사하는 발광부(도시되지 않음), 웨이퍼의 표면으로 부터 반사된 빛을 감지하는 수광부(도시되지 않음)로 이루어진 것이다.
상기 센서 구동부(70)는 상기 이물질 검출센서(60)를 수평방향으로 움직이도록 구성된 것으로서, 상기 이물질 검출센서(60)가 웨이퍼(40) 배면의 전체를 스캔하도록 수평 방향의 동력을 전달하는 역할을 한다.
따라서 냉각 공정을 진행하기 전에 웨이퍼 가이드(50)에 웨이퍼(40)가 놓이게 되면, 상기 센서 구동부(70)가 작동하면서 상기 웨이퍼(40) 배면의 하부를 수평 방향으로 움직이면서 상기 이물질 감지센서(60)에 의하여 웨이퍼(40)의 배면에 존재하는 이물질을 감지할 수 있는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 냉각 모듈의 이물질 검출방법은 웨이퍼 가이드 안착단계, 센서 이동 단계, 배면 스캔 단계, 신호 처리 단계로 이루어진 것이다.
상기 웨이퍼 가이드 안착단계는 웨이퍼가 트랜스퍼 암으로부터 웨이퍼 가이드에 안착되는 단계이다.
상기 센서 이동 단계는 웨이퍼 가이드에 안착된 웨이퍼의 아래로 센서가 이동하는 단계이다.
상기 배면 스캔 단계는 센서 구동부에 의하여 센서가 수평 방향으로 이동하면서 웨이퍼의 표면을 스캔(scan)하는 단계이다.
상기 신호 처리 단계는 이물질 검출 센서로부터 전달된 신호를 제어부가 처리하는 단계이다.
따라서 이러한 이물질 검출 방법은 웨이퍼의 배면 전체를 스캔하여 이물질 감지 센서로부터 보내진 신호를 처리하여 웨이퍼의 배면에 이물질의 존재 여부를 감지하는 것이다. 이물질이 검출된 웨이퍼는 더 이상 공정을 진행하지 아니하고 리젝 카세트(reject cassette)로 보내고, 이물질이 검출되지 않은 웨이퍼는 다음 단계인 쿨링 공정, 감광제 도포 공정 등이 진행되는 것이다.
본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정/변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈 및 이물질 검출방법에 의하면 냉각 모듈에 웨이퍼의 배면에 존재하는 이물질을 감지할 수 있는 감지 수단을 구비함으로써 도포 공정 또는 현상 공정 진행시에 진공 척에서 진공 상태의 불량으로 인한 웨이퍼의 손실을 방지하고, 노광 공정 진행시에는 초점 불량을 방지하여 공정을 안정화시키고 생산수율(yield)을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 반도체를 제조하기 위해 웨이퍼가 안착되는 원통 형상의 쿨링 플래이트, 상기 쿨링 플래이트의 상면에 돌출하여 형성된 접촉 핀, 상기 쿨링 플래이트를 관통하여 수직 상하 운동을 하도록 구성된 리프트 핀으로 이루어진 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈에 있어서, 상기 쿨링 플래이트의 상부에 설치되고 상하 수직운동을 하도록 구성된 상기 웨이퍼 가이드; 상기 쿨링 플래이트와 상기 웨이퍼 가이드의 사이에 설치된 이물질 검출센서; 상기 이물질 검출센서를 수평방향으로 움직일 수 있도록 구성된 센서 구동부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이물질 검출센서는 발광부, 수광부로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈.
  3. 반도체를 제조하기 위해 웨이퍼가 웨이퍼 가이드에 안착되는 단계; 상기 웨이퍼의 아래로 센서가 이동하는 단계; 상기 센서 구동부에 의하여 센서가 수평 방향으로 이동하면서 웨이퍼의 표면을 스캔하는 단계; 이물질 검출 센서로부터 전달된 신호를 처리하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 트랙 장비의 냉각 모듈의 이물질 검출방법.
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