KR100666354B1 - Semiconductor apparatus performing a photo lithographic process - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조 공정 중에서 도포 공정과 현상 공정을 갖는 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치에 관한 것으로, 본 발명의 반도체 제조 장치는 공정 진행방향으로부터 웨이퍼가 로딩 및 언로딩되는 인덱서(IND;Index), 제1멀티버퍼부, 스핀 코터 처리부, 제2멀티버퍼부, 스핀 디벨로퍼 처리부, 제 3 멀티버퍼부, 에지노광 처리부, 노광 유닛으로 이루어지며, 각각의 처리부 중심에는 반송로봇(TR1,TR2,IFR)이 배치되어 있다. 제 1-3 멀티버퍼부 각각은 2개가 나란히 배치된 버퍼유닛을 포함하며, 이들 한 쌍의 버퍼유닛은 기판이 처리부들 각각으로 진입하기 위한 기판 인수 인계 과정에서 기판에 대한 소정의 열처리가 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus for a photolithography process having a coating process and a developing process in a semiconductor manufacturing process. The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention includes an indexer (IND; Index) in which a wafer is loaded and unloaded from a process progress direction. And a first multi-buffer part, a spin coater processing part, a second multi-buffer part, a spin developer processing part, a third multi-buffer part, an edge exposure processing part, and an exposure unit. ) Is arranged. Each of the first to third multi-buffer units includes two buffer units arranged side by side, and the pair of buffer units may be subjected to a predetermined heat treatment on the substrate during the substrate takeover process for entering the substrates into the processing units. Can be configured to
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 보여주는 평면 구성도;1 is a plan view showing a semiconductor manufacturing apparatus for a photolithography process according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에서 각 처리부의 프로세스 유닛들을이적층 배치된 예를 보여주는 반도체 제조장치의 평면 구성도;FIG. 2 is a planar configuration diagram of a semiconductor manufacturing apparatus showing an example in which process units of each processing unit are stacked in FIG. 1; FIG.
도 3은 도 1에 도시된 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치의 측면 구성도;3 is a side configuration diagram of a semiconductor manufacturing apparatus for the photolithography process shown in FIG.
도 4는 버퍼 유닛의 평면 구성도;4 is a plan view of the buffer unit;
도 5 내지 도 7은 각 처리부들의 배치를 다양하게 변경한 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치의 평면 구성도들이다. 5 to 7 are planar configuration diagrams of a semiconductor manufacturing apparatus for a photolithography process in which the arrangement of each processing unit is variously changed.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
110 : 인덱서110: indexer
112 : 스핀 코터 처리부112: spin coater processing unit
114 : 스핀 디베롤퍼 처리부114: spin developer processing unit
116 : 에지 노광 처리부116: edge exposure processing unit
120 : 멀티버퍼부120: multi-buffer portion
122 : 버퍼 유닛 122: buffer unit
본 반도체 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조 공정 중에서 도포 공정과 현상 공정을 갖는 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a semiconductor manufacturing apparatus for a photolithography process having a coating step and a developing step in a semiconductor manufacturing step.
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. The semiconductor manufacturing process uses processes to which various methods are applied to form a desired electronic circuit on a substrate such as a semiconductor substrate, a glass substrate, or a liquid crystal panel. In the semiconductor manufacturing process, photolithography is largely composed of a photoresist coating process, an exposure process, and a developing process.
기존의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조 단계 중에 약간의 단계는 기판 등의 반도체 기판 재료를 베이킹 하는 단계와, 계속적으로 이를 냉각시키는 단계를 필요로 한다. Some of the semiconductor manufacturing steps for existing photolithography processes require baking semiconductor substrate materials, such as substrates, and subsequently cooling them.
예를 들어, 반도체 제조의 포토리소그라피 처리 공정은 베이킹 및 냉각, 또는 열 사이클링을 필요로 한다. 본 발명에 따른 일체식 회로 분야에 적합한 고 품질의 기판을 생성하기 위해서는, 열 사이클링 중에 기판의 온도는 베이크 및 냉각 주기의 일시적인 온도 프로파일, 및 기판을 가로지른 온도의 균일도에 대해 정확하게 제어되어져야 한다. For example, photolithographic processing processes in semiconductor manufacturing require baking and cooling, or thermal cycling. In order to produce a high quality substrate suitable for the field of integrated circuits according to the invention, the temperature of the substrate during thermal cycling must be precisely controlled with respect to the temporal temperature profile of the bake and cooling cycles and the uniformity of the temperature across the substrate. .
일반적으로 포토리소그라피 처리 공정에서 기판을 베이킹하고 냉각하기 위한 방법은 먼저 30 초 내지 90초 사이의 시간동안 70도 내지 250도 사이의 온도에서 기판을 베이킹한다. 기판을 베이킹 한 후에, 기판은 0도 내지 30도 사이의 온도로 냉각되는 냉각 플레이트로 반송로봇에 의해 이동된다. In general, a method for baking and cooling a substrate in a photolithography process first bakes the substrate at a temperature between 70 degrees and 250 degrees for a time between 30 seconds and 90 seconds. After baking the substrate, the substrate is moved by the carrier robot to a cooling plate cooled to a temperature between 0 degrees and 30 degrees.
그러나, 전술한 설비에는 몇 가지 단점을 갖는다. However, the above mentioned installation has some disadvantages.
첫째, 포토리소그라피 처리 설비에서의 가열과 냉각 처리를 개별로 행하는 베이크 유닛(HP(히팅 플레이트), CP(쿨링 플레이트))들은 공정 진행 조건에 따라 상하로 배치되고, 각 유닛에 대한 기판 반입 및 반출은 이송통로에 설치된 반송로봇에 의해 행하여진다. 그러다 보니, 반송로봇에 많은 부하가 걸림으로써 처리시간(tact time) 관리가 어렵고 또한 로봇의 스피드를 올리는데도 한계점에 도달되어 공정 처리량이 떨어지는 현상이 발생되고 있다. First, baking units (HP (heating plate), CP (cooling plate)) which individually perform heating and cooling treatments in the photolithography processing facility are arranged up and down according to the process progress conditions, and the substrate loading and unloading for each unit is carried out. Is carried out by a transport robot installed in the transport passage. Therefore, it is difficult to manage the tact time due to the heavy load on the transport robot, and the process throughput is lowered because the limit is reached even when the speed of the robot is increased.
둘째, 포토리소그라피 처리 설비에서는 반송로봇들간의 기판 인계가 버퍼 플레이트를 통해 이루어지기 때문에, 반송로봇이 버퍼 플레이트로부터 기판을 인수 또는 인계하는 작업이 추가되어 반송로봇의 이송 부하를 줄이는데 전혀 도움이 되지 못하고 있다. Second, in the photolithography processing facility, since the transfer of the substrate between the transfer robots is performed through the buffer plate, the transfer robot takes over or takes over the substrate from the buffer plate, which does not help to reduce the transfer load of the transfer robot. have.
셋째, 히팅 플레이트에서 가열처리된 기판은 신속하게 냉각되는 것이 바람직하다. 하지만, 히팅 플레이트와 가열 플레이트가 개별 유닛으로 설치되어 있으므로, 기판을 히팅 플레이트로부터 반출하여 냉각 플레이트로 반입하는데 시간이 걸린다. 패턴의 미세화가 진행되는 지금은, 종래에서는 문제가 되지 않았던 유닛사이의 이동시간도 패턴변형이나 재현성의 악화 등을 초래할 염려가 있고, 이 점에 관 해서도 개선할 필요성이 있는 것이다. Third, the substrate heated in the heating plate is preferably cooled quickly. However, since the heating plate and the heating plate are provided as separate units, it takes time to take out the substrate from the heating plate and carry it into the cooling plate. As the pattern is further refined, the movement time between units, which has not been a problem in the past, may cause pattern deformation, deterioration of reproducibility, etc., and there is a need for improvement in this regard as well.
넷째, 또 다른 문제는 반송로봇이 고온의 기판을 반송한 직후에 상온의 기판을 반송하는 경우, 이 상온의 기판에 불균일한 온도 변화를 유발시키게 된다.Fourth, another problem is that when the transport robot transports the substrate at room temperature immediately after transporting the substrate at a high temperature, a nonuniform temperature change is caused to the substrate at this temperature.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 기판이 처리부들 각각으로 진입하기 위한 기판 인수 인계 과정에서 기판에 대한 가열과 쿨링이 이루어질 수 있는 새로운 형태의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is a semiconductor for a new type photolithography process in which heating and cooling of a substrate may be performed during a substrate takeover process for entering a substrate into each of the processing units. It is to provide a manufacturing apparatus.
본 발명의 또 다른 목적은 공정 시간을 단축시키고, 공정의 안정화를 꾀하도록 하는 새로운 형태의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus for a new type of photolithography process to shorten the process time and to stabilize the process.
본 발명의 또 다른 목적은 반송로봇에 의해 이송되는 기판의 온도변화를 최소화시킬 수 있는 새로운 형태의 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide a semiconductor manufacturing apparatus for a new type photolithography process that can minimize the temperature change of the substrate transferred by the transport robot.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치는 웨이퍼가 로딩 및 언로딩되는 인덱서 및; 상기 인덱서 일측으로부터 공정 진행방향으로 웨이퍼를 각 프로세스 유닛으로 이송하게 설치되는 복수의 반송 로봇들과; 상기 반송 로봇을 중심으로 그 양측에는 동일한 공정을 처리하는 프로세스 유닛들이 종적으로 적층된 각각의 처리부들과; 상기 처리부 들 사이에 위치되며 상기 처리부들 각각에 배치된 반송 로봇들간의 기판 인수 인계를 위한 멀티버퍼부를 포함할 수 있다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a semiconductor manufacturing apparatus for a photolithography process, the indexer is loaded and unloaded wafer; A plurality of transfer robots installed to transfer wafers to each process unit from one side of the indexer in a process advancing direction; Respective processing units vertically stacked with process units processing the same process on both sides of the transport robot; Located between the processing units and may include a multi-buffer for taking over the substrate between the transfer robot disposed in each of the processing units.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 처리부들은 스핀코터처리부, 스핀 디벨로퍼처리부 그리고 엣지노광처리부로 구분되고, 상기 멀티버퍼부에서는 기판이 상기 처리부들 각각으로 진입하기 위한 기판 인수 인계 과정에서 기판에 대한 열처리가 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the processing units are divided into a spin coater processing unit, a spin developer processing unit, and an edge exposure processing unit. In the multi-buffer unit, a substrate is transferred to each of the processing units in the process of taking over the substrate. Heat treatment can be made.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 멀티버퍼부는 기판이 반입/반출되는 기판 출입구들을 갖으며, 상기 기판 출입구들을 통해 반입/반출되는 기판이 놓여지는 제1,2플레이트와, 상기 제1,2플레이트 사이에서 기판을 반송하는 반송 메카니즘을 포함하는 버퍼유닛들을 구비할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the multi-buffer unit has a substrate entrance and exit through which the substrate is loaded / exported, and the first and second plates on which the substrate is loaded / exported through the substrate entrance and the first and second plates are placed. It may be provided with a buffer unit including a transport mechanism for transporting the substrate between the plates.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 각각 기판을 가열하는 가열 플레이트와 기판을 냉각하는 쿨링 플레이트일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the first plate and the second plate may be a heating plate for heating the substrate and a cooling plate for cooling the substrate, respectively.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1플레이트는 기판이 반입되는 기판 출입구에 인접하게 배치되고, 상기 제2플레이트는 기판이 반출되는 기판 출입구에 인접하게 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first plate may be disposed adjacent to the substrate entrance through which the substrate is carried in, and the second plate may be disposed adjacent to the substrate entrance through which the substrate is taken out.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 멀티버퍼부는 상기 버퍼유닛들이 종방향으로 적층되어 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the multi-buffer portion may be disposed in the buffer unit is stacked in the longitudinal direction.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 멀티버퍼부는 2개의 상기 버퍼유닛이 횡방향으로 나란히 배치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the multi-buffer unit may be two side by side the buffer unit in the transverse direction.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 포토리소그라 피 공정을 위한 반도체 제조장치는 웨이퍼가 로딩 및 언로딩되는 인덱서 및; 상기 인덱서 일측으로부터 공정 진행방향으로 웨이퍼를 각 프로세스 유닛으로 이송하게 설치되는 제1,2,3 반송 로봇들과; 상기 제1반송 로봇을 중심으로 그 양측에는 스핀 코터 공정을 처리하는 프로세스 유닛들이 종적으로 적층된 스핀코터 처리부; 상기 제2반송 로봇을 중심으로 그 양측에는 스핀 디벨로퍼 공정을 처리하는 프로세스 유닛들이 종적으로 적층된 스핀 디벨로퍼 처리부; 상기 제3반송 로봇을 중심으로 그 양측에는 엣지노광 공정을 처리하는 프로세스 유닛들이 종적으로 적층된 엣지 노광처리부; 상기 인덱서와 상기 스핀코터 처리부 사이에서의 기판 인계를 위한 제1멀티버퍼부; 상기 스핀코터 처리부와 상기 스핀 디벨로퍼 처리부 사이에서의 기판 인계를 위한 제2멀티버퍼부; 상기 스핀코터 처리부와 상기 엣지 노광처리부 사이에서의 기판 인계를 위한 제3멀티버퍼부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a semiconductor manufacturing apparatus for a photolithography process, the indexer is loaded and unloaded wafer; First, second and third transfer robots installed to transfer the wafer to each process unit in a direction of processing from one side of the indexer; A spin coater processing unit having vertically stacked process units processing a spin coater process on both sides of the first transport robot; A spin developer processing unit in which process units for processing a spin developer process are vertically stacked on both sides of the second transport robot; An edge exposure processing unit having vertically stacked process units for processing an edge exposure process on both sides of the third transfer robot; A first multi-buffer portion for substrate takeover between the indexer and the spin coater processing portion; A second multi-buffer portion for taking over the substrate between the spin coater processor and the spin developer processor; It may include a third multi-buffer for taking over the substrate between the spin coater and the edge exposure processing.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1,2,3멀티버퍼부 각각은 반입되는 기판을 가열하는 제1플레이트와, 반출되는 기판을 쿨링하는 제2플레이트와, 상기 제1,2플레이트 사이에서 기판을 반송하는 반송 메카니즘을 포함하는 버퍼유닛들로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the first, second and third multi-buffer portions may include a first plate for heating the loaded substrate, a second plate for cooling the taken-out substrate, and the first and second plates. And buffer units including a transport mechanism for transporting the substrate.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치는 웨이퍼가 로딩 및 언로딩되는 인덱서 및; 상기 인덱서 일측에 연결되는 그리고 제1반송 로봇을 중심으로 그 양측에는 스핀 코터 공정을 처리하는 프로세스 유닛들이 종적으로 적층된 스핀코터 처리부; 상기 인덱서 일측에 연결되는 그리고 상기 스핀코터 처리부 아래에 배치되며, 제2반송 로봇 을 중심으로 그 양측에는 스핀 디벨로퍼 공정을 처리하는 프로세스 유닛들이 종적으로 적층된 스핀 디벨로퍼 처리부; 상기 스핀 디벨로퍼 처리부 일측에 연결되는 그리고 제3반송 로봇을 중심으로 그 양측에는 엣지노광 공정을 처리하는 프로세스 유닛들이 종적으로 적층된 엣지 노광처리부; 및 상기 인덱서와 상기 스핀코터 처리부, 상기 스핀코터 처리부와 상기 엣지 노광 처리부, 상기 엣지 노광처리부와 상기 스핀 디벨로퍼 처리부 그리고 상기 스핀 디벨로퍼 처리부와 상기 인덱서 사이에 설치되어 상호간의 기판 인수인계를 위한 멀티버퍼부를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a semiconductor manufacturing apparatus for a photolithography process, the indexer is loaded and unloaded wafer; A spin coater processing unit connected to one side of the indexer and vertically stacked with process units for processing a spin coater process on both sides of a first transport robot; A spin developer processing unit connected to one side of the indexer and disposed below the spin coater processing unit, and vertically stacked with process units for processing a spin developer process on both sides of a second transport robot; An edge exposure processing unit connected to one side of the spin developer processing unit and vertically stacked with process units for processing an edge exposure process on both sides of a third transport robot; And a multibuffer unit disposed between the indexer and the spin coater processing unit, the spin coater processing unit and the edge exposure processing unit, the edge exposure processing unit and the spin developer processing unit, and the spin developer processing unit and the indexer. It may include.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. These examples are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7. In addition, in the drawings, the same reference numerals are denoted together for components that perform the same function.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 포토리소그라피 공정을 위한 반도체 제조장치를 보여주는 평면 구성도이다. 도면들에 표시된 화살표는 웨이퍼 처리 및 진행 방향을 개략적으로 표시한 것이다. 1 is a plan view showing a semiconductor manufacturing apparatus for a photolithography process according to an embodiment of the present invention. Arrows shown in the figures schematically indicate wafer processing and travel directions.
도 1을 참조하면, 본 발명의 반도체 제조장치(100)는 반송 로봇(TR1,TR2,IFR)들을 중심으로 그 양측에 동일한 공정을 처리하는 동일 프로세스 유 닛들을 종적으로 적층되게 배치하고, 그 반송 로봇(TR1,TR2,IFR)들 사이에는 기판 인수인계를 위한 멀티버퍼부가 배치된 구조적인 특징을 갖는 것이다.Referring to FIG. 1, the
본 발명의 반도체 제조장치(100)의 구성을 살펴보면 공정 진행방향으로부터웨이퍼가 로딩 및 언로딩되는 인덱서(IND;Index)(110), 제1멀티버퍼부(120a), 스핀 코터 처리부(112), 제2멀티버퍼부(120b), 스핀 디벨로퍼 처리부(114), 제 3 멀티버퍼부(120c), 에지노광 처리부(116), 노광 유닛(118)으로 이루어지며, 각각의 처리부 중심에는 반송로봇(TR1,TR2,IFR)이 배치되어 있다. 참고로, C1-C4는 기판들이 롯(lot)단위로 수납되어 있는 카세트를 뜻한다. Looking at the configuration of the
도 1을 참조하여 각각의 처리부들을 좀 더 구체적으로 설명하면, 스핀 코터 처리부(112)는 웨이퍼 표면에 감광액을 도포하는 스핀 코터 유닛(Spin Coater)들(SC1-SC4)이 좌/우에 2개씩 나란히 구성된다. 스핀 디벨로퍼 처리부(114)는 노광된 웨이퍼를 현상해주는 스핀 디벨로퍼 유닛(SD;Spin Develop)들(SD1-SD4)이 좌/우에 2개씩 나란히 구성된다. 에지노광 처리부(116)는 웨이퍼의 원주부위에 도포된 불필요한 감광액을 노광시키는 에지노광유닛(WEE;Wafer Edge Expose)(WEE1,2)이 일측에 2개가 나란히 구성된다. 에지노광 처리부(116)에는 노광 유닛(118)이 연결 배치된다.Referring to FIG. 1, each of the processing units will be described in more detail. In the spin
예컨대, 스핀 코터 처리부(112), 스핀 디벨로퍼 처리부(114) 그리고 에지노광 처리부(116)의 프로세스 유닛들(스핀 코터 유닛(SC1-4),스핀 디벨로퍼 유닛(DE1-4), 에지노광유닛(WEE1-2))은 도 2에서와 같이 2단 형태로 적층되게 구성될 수 있다. For example, the process units of the spin
제 1-3 멀티버퍼부(120a,120b,120c) 각각은 2개가 나란히 배치된 버퍼유닛(122)을 포함하며, 도 3에서와 같이, 이들 한 쌍의 버퍼유닛(122)은 다단 형태로 적층되게 구성될 수 있다. Each of the first to third
버퍼유닛(122)은 기판이 처리부들 각각으로 진입하기 위한 기판 인수 인계 과정에서 기판에 대한 소정의 열처리가 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 버퍼 유닛(122)은 기판이 반입/반출되는 기판 출입구(124)들을 갖으며, 기판 출입구(124)들을 통해 반입/반출되는 기판이 놓여지는 제1,2플레이트(126,128) 그리고 제1,2플레이트 사이에서 기판을 반송하는 반송 메카니즘(130)을 포함한다. The
제1플레이트(126)는 웨이퍼를 균일한 상태로 180도에서 250도로 가열처리하는 핫 플레이트 유닛(HP; Hot temp Plate)일 수 있고, 제2플레이트(128)는 가열처리된 웨이퍼를 21도에서 25도로 냉각처리하는 쿨 플레이트 유닛(CP;Cooler Plate)일 수 있으며, 이렇게 제1,2플레이트(126,128)가 구비된 버퍼 유닛(122)은 2개씩 적층되게 구성될 수 있다. 물론, 공정 순서에 따라 열처리가 필요 없이 다음 처리부로 이송되어야 경우에는 핫 플레이트 기능의 제1플레이트(126)와 쿨 플레이트 기능의 제2플레이트(128) 대신 일반적인 버퍼 플레이트(BF)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 스핀 디벨로퍼 처리부(114)에서 에지노광 처리부(116)로 이송되는 경로로 사용되는 제3버퍼부(120c)의 버퍼 유닛(122a) 경우와, 스핀 디벨로퍼 처리부(114)에서 스핀 코터 처리부(112)로 이송되는 경로로 사용되는 제2버퍼부(120b)의 버퍼 유닛(122a) 경우가 그것에 해당될 수 있다. The
도 4를 참조하면, 반송 메카니즘(130)은 제1플레이트(126)에 위치한 기판을 제2플레이트로(128;또는 그 반대로) 이동시키기 위한 것이다. 반송 메카니즘(130)은 아암(132)과 이동부(134)를 포함하며, 이 이동부(134)는 기판의 이송을 위해 아암(132)의 회전 및 상하 이동만을 제공하기 때문에 그 구성이 간단하다. 한편, 제1플레이트(126)와 제2플레이트(128)에는 3개의 관통공(129)이 형성되어 있다. 각 관통공(129)에는 기판의 이면을 지지하는 리프트핀(129a)이 각각 삽입되어 있다. 이들 3개의 리프트핀(129a)은 승강기구(미도시됨)에 의해 상하 이동된다. 기판(w)은 리프트핀들에 의해 업/다운된다. Referring to FIG. 4, the
본 발명에서는 기존의 반송로봇들 간의 기판 인수 인계 용도로 사용되던 버퍼 공간을 기판을 가열하고 쿨링하는 공간 및 기판 인수인계 공간 겸용으로 사용함으로써, 설비의 사용효율을 최대한 높일 수 있다. 특히, 본 발명은 멀티버퍼부(120)의 버퍼 유닛(122)이 핫 플레이트 기능의 제1플레이트(126)와 쿨링 플레이트 기능의 제2플레이트(128)를 공유하게 함으로써, 별도의 버퍼 공간에 대한 웨이퍼 티칭 작업 감소, 설비의 유지보수 효율성 증가 그리고 설비 면적 증가 요인을 줄일 수 있는 이점이 있다. In the present invention, by using the buffer space used for the substrate takeover between the transfer robots as a space for heating and cooling the substrate and the substrate takeover space, it is possible to maximize the use efficiency of the equipment. In particular, the present invention allows the
이처럼, 본 발명의 반도체 제조장치(100)는 기존에 프로세스 유닛들(스핀 코터 유닛(SC),스핀 디벨로퍼 유닛(DE), 에지노광유닛(WEE;Wafer Edge Expose))상단 또는 하단에 다단으로 배치되었던 핫 플레이트 유닛과 쿨링 플레이트 유닛을 버퍼공간으로 사용되는 멀티버퍼부(120)에 하나로 통합하여 배치함으로써, 좌우 방향뿐만 아니라 상하 방향으로의 여유공간이 발생되어 프로세스 유닛의 증설이 가능해짐 으로 종래보다 점유 면적을 절약할 수 있다. As such, the
도 1에 화살표로 표시한 바와 같이, 제1-3멀티버퍼부(120a-120c)의 버퍼유닛(122)들은 인덱서(110) 방향에서 노광유닛(118) 방향으로 반송될 기판들을 위한 통로용과, 노광유닛(118) 방향에서 인덱서(110) 방향으로 반송될 기판들을 위한 통로용으로 구분된다. 이렇게 기판의 입출입 통로를 별도로 구분함으로써 작업동선을 효율적으로 운영할 수 있도록 하였다. As indicated by arrows in FIG. 1, the
도 5는 본 발명의 반도체 제조장치(100)의 변형예로써, 그 구성을 살펴보면 기판의 공정 진행 방향은 인덱서(110)에서 상부의 제1멀티버퍼부(120a), 스핀코터 처리부(112), 제2멀티버퍼부(120b)를 거쳐 아래층에 배치된 에지노광 처리부(116)로 바로 넘어가서 노광유닛(118)에서 노광처리후 에지노광 처리부(116)에서 에지노광을 마친 후, 제3멀티버퍼부(120c)와 스핀 디벨로퍼 처리부(114) 그리고 제4멀티버퍼부(120d)를 거쳐 인덱서(110)로 되돌아오는 루프 형태의 공정 처리 경로를 갖는다. 한편, 각각의 처리부 중심에는 반송로봇(TR1,TR2,IFR)이 배치되어 있다. 5 is a modified example of the
도 5에 도시된 반도체 제조 장치(100a)는 스핀코터 처리부(112)를 스핀 디벨로퍼 처리부(114) 상부에 배치시켜 기판이 스핀 코터 처리부(112)에서 스핀 디벨로퍼 처리부(114)를 거치지 않고 곧바로 에지노광 처리부(116)를 통해 노광유닛(118)으로 이송되도록 하여, 스핀 디벨로퍼 처리부(114)에 배치된 반송로봇의 불필요한 작업(기판을 스핀 코터 처리부에서 에지노광 처리부로 넘겨주는 일)을 생략할 수 있게 되었다.In the
도 6에 도시된 반도체 제조 장치(100b)는 인덱서(110)와 인접한 제1멀티버퍼 부(120a)와 제4멀티버퍼부(120d)의 버퍼유닛의 방향을 옆으로 변경한 것으로, 도 5에서 사용하지 못했던 공간(A)을 활용함으로써 그 폭만큼 설비 면적을 줄일 수 있는 이점이 있다. The
도 7은 도시된 반도체 제조 장치(100c)는 제1-4멀티버퍼부의 버퍼 유닛(122)을 한 층에 하나씩 배치한 것이 그 구조적인 특징이다. 도 7에서와 같이, 기판은 그 이송 방향이 루프형태로 일방향으로만 이루어지기 때문에 굳이 도 1에서와 같이, 버퍼유닛(122)들을 인덱서(110) 방향에서 노광유닛(118) 방향으로 반송될 기판들을 위한 통로용과, 노광유닛(118) 방향에서 인덱서(110) 방향으로 반송될 기판들을 위한 통로용으로 구분하지 않아도 되기 때문에 설비의 폭을 줄일 수 있는 있다.FIG. 7 is a structural feature of the
이와 같이 본 발명은 하나의 반송 로봇이 처리해야할 유닛의 수량이 종래와 대비하면 상당히 감소되었음을 알 수 있다. 따라서, 반송 로봇(170)의 처리 유닛 감소로 로봇의 운동부하 및 동작 시간을 절감하게 되고, 간단한 알고리즘, 시퀀스 구조로 불필요한 유지보수가 거의 불필요하다. 또한, 반송 로봇의 스피드가 계속 향상되어야 하는 문제를 로드 감소로 스피드 향상, 기술적 한계성을 대체할 수 있는 것이다.As such, the present invention can be seen that the number of units to be processed by one carrier robot is significantly reduced compared to the conventional. Therefore, the movement unit and the operation time of the robot are reduced by reducing the processing unit of the transfer robot 170, and unnecessary maintenance is almost unnecessary with a simple algorithm and a sequence structure. In addition, the problem that the speed of the transfer robot should be continuously improved can be replaced by reducing the load to improve the speed, technical limitations.
뿐만 아니라, 반송 로봇들은 버퍼유닛에서 냉각처리된 기판만을 이송(처리)함으로써, 웨이퍼 핸들링시 발생하는 민감한 온도편차 변화를 예방할 수 있다. 또한, 기존에는 모든 반송 로봇의 핸들링 부분을 고온에 견디는 내열성 재질(단가가 높다)로 제작 사용하였으나, 본 발명에서는 반송 로봇의 핸들링 부분을 열에 강하지 않은 재질(단가가 상대적으로 낮다)로 사용이 가능함으로써 그에 따른 비용 절 감을 도모할 수 있다. In addition, the transfer robots transfer (process) only the substrate cooled in the buffer unit, thereby preventing a change in sensitive temperature deviation that occurs during wafer handling. In addition, in the past, the handling parts of all the transport robots were made of a heat-resistant material (high cost) to withstand high temperatures, but in the present invention, the handling parts of the transport robots can be used as materials that are not resistant to heat (the unit cost is relatively low). By doing so, the cost can be reduced.
상기한 실시예는, 반도체 디바이스 제조의 포토리소그래피공정에 사용되는 반도체 장치에 관계된 것이었는데, 본 발명은 다른 처리 시스템에도 적용가능하며, 피처리체도 반도체 웨이퍼에 한정하지 않고, LCD 기판, 글라스기판, CD 기판, 포토마스크, 프린트기판, 세라믹 기판 등에 적용할 수가 있다.The above embodiment relates to a semiconductor device used in a photolithography process of semiconductor device manufacture, but the present invention is applicable to other processing systems, and the object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, but an LCD substrate, a glass substrate, It can be applied to CD substrates, photomasks, printed substrates, ceramic substrates and the like.
이상에서, 본 발명에 따른 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the apparatus according to the present invention is shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely an example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. .
이와 같은 본 발명은 다음과 같은 각별한 효과를 갖는다.Such a present invention has the following special effects.
첫째, 기판이 처리부들 각각으로 진입하기 위한 기판 인수 인계 과정에서 기판에 대한 가열과 쿨링이 이루어지기 때문에, 공정 시간을 단축시키고, 공정의 안정화를 꾀할 수 있다.First, since heating and cooling of the substrate are performed in the process of taking over the substrate for entering the processing units, the process time can be shortened and the process can be stabilized.
둘째, 각 처리부에 설치된 반송로봇은 쿨링된 기판만을 이송하기 때문에 이송되는 기판의 온도변화를 최소화시킬 수 있다.Second, since the transfer robot installed in each processing unit transfers only the cooled substrate, the temperature change of the transferred substrate can be minimized.
셋째, 반송 통로에 설치된 반송로봇의 기판 이송작업이 기존 대비 절반으로 줄어들고, 그에 따른 처리시간(tact time) 관리가 쉬워지고, 또한 공정 처리량도 향상시킬 수 있는 것이다. Third, the substrate transfer operation of the transfer robot installed in the transfer passage is reduced by half compared to the existing one, and accordingly, the tact time management is easy and the process throughput can be improved.
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