KR100784389B1 - 포토 리소그래피 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR100784389B1
KR100784389B1 KR1020060056439A KR20060056439A KR100784389B1 KR 100784389 B1 KR100784389 B1 KR 100784389B1 KR 1020060056439 A KR1020060056439 A KR 1020060056439A KR 20060056439 A KR20060056439 A KR 20060056439A KR 100784389 B1 KR100784389 B1 KR 100784389B1
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박병철
신동화
양윤식
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 포토 리소그래피 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 노광 후 베이크 공정을 수행하는 베이크 유닛이 도포 및 현상 모듈 이외에 인터페이스 모듈에도 제공된다. 또한, 인터페이스 모듈에는 버퍼 유닛이 제공된다. 본 발명에 의하면, 도포 및 현상 모듈에서 공정이 정상적으로 수행되는 경우에는 도포 및 현상 제어기와 노광 제어기 간에 통신이 이루어지며, 노광 모듈에서 공정이 완료된 웨이퍼에는 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 노광 후 베이크 공정이 수행된다. 그러나 도포 및 현상 모듈에서 에러가 발생되어 공정 진행이 중단된 경우에는 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛을 제어하는 보조 제어기와 노광 제어기간에 통신이 이루어지며, 노광 모듈에서 공정이 완료된 웨이퍼에는 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 노광 후 베이크 공정이 이루어지고, 이후에 웨이퍼는 인터페이스 모듈에 제공된 버퍼 유닛에 보관된다.
노광 후 베이크, 원자외선, 포토 리소그래피, 인터페이스 모듈

Description

포토 리소그래피 시스템 및 방법{PHOTO LITHOGRAPHY SYSTEM AND METHOD}
도 1은 노광 후 베이크 공정이 적시에 수행된 웨이퍼와 공기 중에 장기간 노출된 후 베이크 공정이 수행된 웨이퍼를 보여주는 도면;
도 2는 본 발명의 포토 리소그래피 시스템의 구조의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도;
도 3은 도 2의 장치에서 도포 및 현상 모듈과 인터페이스 모듈의 내부 구조를 개략적으로 보여주는 사시도;
도 4는 도 2의 포토 리소그래피 시스템의 변형된 예를 개략적으로 보여주는 사시도;
도 5는 도 2의 포토 리소그래피 시스템에서 제어 유닛의 일 예가 도시된 평면도; 그리고
도 6 내지 도 8은 도 5의 시스템에서 공정을 수행하는 방법의 일 예를 보여주는 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 로드 포트 20 : 인덱스 모듈
30 : 도포 및 현상 모듈 40 : 인터페이스 모듈
50 : 노광 모듈 60 : 제어기
360 : 베이크 유닛 366 : 버퍼 유닛
420 : 베이크 유닛 440 : 버퍼 유닛
620 : 제어 유닛 620 : 도포 및 현상 제어기
640 : 보조 제어기 660 : 노광 제어기
본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 포토 리소그래피 공정을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 포토 리소그래피, 에칭, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 패턴을 형성하기 위해 수행되는 포토 리소그래피 공정은 반도체 소자의 초고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다.
일반적으로 포토 리소그래피 공정을 수행하는 시스템은 도포 유닛, 노광 유닛, 현상 유닛, 그리고 복수의 베이크 유닛들을 포함한다. 노광 유닛은 웨이퍼 상에 도포된 포토레지스트에 광을 조사하여 영역별로 포토레지스트의 성질을 변화시킨다. 종래에는 광원으로서 아이 라인(i-line)이 사용되었으나, 최근에는 디자인 룰의 감소에 따라 원자외선이 사용되고 있다. 광원으로서 원자외선이 사용되는 경우 노광 후 베이크 공정이 반드시 요구된다. 노광 후 베이크 공정은 웨이퍼를 가열 하여 노광에 의해 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화를 완성시킨다.
이때, 노광 공정이 완료된 후 노광 후 베이크 공정이 시작되는 시기. 가열 온도, 그리고 가열 시간 등은 포토 레지스트에서 변성 영역의 범위를 결정하는 데 중요하다. 노광된 웨이퍼가 공기에 노출되면, 공기 중의 알칼리 성분에 의해 웨이퍼 상에 패턴들이 변형되므로, 노광된 웨이퍼는 일정 시간 내에 노광 후 베이크 공정이 수행되어야 한다. 여기에서 일정 시간은 일반적으로 수 분(minutes) 정도이다. 도 1은 적시에 노광 후 베이크 공정이 수행된 웨이퍼와 노광 후 장기간 공기에 노출된 웨이퍼를 비교하여 보여준다.
일반적으로 포토 리소그래피 시스템은 상술한 도포 유닛, 현상 유닛, 그리고 베이크 유닛들이 제공된 도포 및 현상 모듈과 노광 유닛이 제공된 노광 모듈이 인터페이스 모듈에 의해 인 라인(in-line)으로 연결되고, 도포 및 현상 모듈을 제어하는 제어기와 노광 모듈을 제어하는 제어기 간에 통신이 이루어진다. 종종 도포 및 현상 모듈에 제공된 로봇, 도포 유닛, 현상 유닛, 베이크 유닛들에 하드웨어(hardware)적인 에러가 발생되거나 소프트웨어(software) 적인 버그(bug)가 발생에 의해, 또는 원인 불명의 에러에 의해 도포 및 현상 모듈에서 공정 수행이 중단된다. 이때, 노광 유닛에서 노광 공정이 완료된 웨이퍼들은 도포 및 현상 모듈로 이송되지 못하므로 노광 모듈 내에서 대기한다. 따라서 노광된 웨이퍼들에 대해 적시에 노광 후 베이크 공정이 이루어지지 않고 장시간 공기에 노출됨에 따라 패턴 불량이 발생된다.
또한, 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 노광 후 베이크 공정을 수행되고 있는 웨이퍼는 에러가 해결될 때까지 계속적으로 가열되며, 이에 의해 패턴 불량이 발생된다.
본 발명은 포토 리소그래피 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 포토 리소그래피 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 도포 및 현상 모듈에서 에러가 발생된 경우에도 노광된 웨이퍼에 대해 노광 후 베이크 공정을 적시에 수행할 수 있는 포토 리소그래피 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 포토 리소그래피 공정을 수행하는 방법을 제공한다. 일 예에 의하면, 도포 유닛, 현상 유닛, 그리고 복수의 베이크 유닛들을 가지는 도포 및 현상 모듈과; 노광 유닛을 가지는 노광 모듈과; 그리고 상기 도포 및 현상 모듈과 상기 노광 모듈 사이에 위치되며 베이크 유닛이 설치된 인터페이스 모듈을 가지는 포토 리소그래피 설비를 사용하여 포토 리소그래피 공정을 수행된다. 본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 도포 및 현상 모듈에서 정상적으로 공정이 진행되는 경우 상기 노광 유닛에서 노광이 완료된 기판은 상기 도포 및 현상 모듈 내에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정을 수행하고, 상기 도포 및 현상 모듈에서 에러 발생시 상기 노 광 유닛에서 노광이 완료된 기판은 상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정이 수행된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 인터페이스 모듈에는 기판을 보관하는 버퍼 유닛이 제공되며, 상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정이 완료된 기판은 상기 버퍼 유닛에 보관된다.
일 예에 의하면, 상기 노광 유닛은 원자외선(Deep ultraviolet, DUV) 광원을 이용하여 노광 공정을 수행하고, 상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛은 노광 후 베이크(post exposure bake, PEB) 공정을 수행한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 도포 및 현상 모듈에는 기판을 보관하는 버퍼 유닛이 제공되며, 상기 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정이 수행된 기판은 상기 도포 및 현상 모듈에서 에러 발생시 상기 버퍼 유닛으로 이동되어 보관된다.
또한, 본 발명의 포토 리소그래피 공정을 수행하는 다른 방법을 제공한다. 도포 유닛, 현상 유닛, 그리고 복수의 베이크 유닛들을 가지는 도포 및 현상 모듈과; 노광 유닛을 가지는 노광 모듈과; 그리고 상기 도포 및 현상 모듈과 상기 노광 모듈 사이에 위치되며 베이크 유닛을 설치된 인터페이스 모듈을 가지는 포토 리소그래피 설비를 사용하여 포토 리소그래피 공정을 수행된다. 일 특징에 의하면, 상기 도포 및 현상 모듈에서 공정이 정상적으로 수행되는 경우에는 상기 도포 및 현상 모듈을 제어하는 도포 및 현상 제어기와 상기 노광 모듈을 제어하는 노광 제어기 간에 통신에 의해 상기 노광 모듈에서 공정이 완료된 기판은 상기 도포 및 현상 모듈로 이송되어 상기 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정을 수행하고, 상기 도포 및 현상 모듈에서 에러가 발생되는 경우에는 상기 인터페이스 모듈 내에 제공된 베이크 유닛을 제어하는 보조 제어기와 상기 노광 제어기 간의 통신에 의해 상기 노광 모듈에서 공정이 완료된 기판은 상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정을 수행한다.
또한, 본 발명은 포토 리소그래피 공정을 수행하는 시스템을 제공한다. 일 특징에 의하면, 상기 시스템은 도포 유닛, 현상 유닛, 그리고 복수의 베이크 유닛들이 제공된 도포 및 현상 모듈; 노광 유닛이 제공된 노광 모듈; 상기 도포 및 현상 모듈과 상기 노광 모듈 사이에 배치되며, 베이크 유닛과 인터페이스 로봇이 설치된 인터페이스 모듈; 상기 도포 및 현상 모듈을 제어하는 도포 및 현상 제어기; 상기 노광 모듈 및 상기 인터페이스 로봇을 제어하며, 상기 도포 및 현상 모듈에서 공정이 정상적으로 수행될 때 상기 도포 및 현상 제어기와 통신하는 노광 제어기; 그리고 상기 인터페이스 모듈에 제공되는 베이크 유닛을 제어하며, 상기 도포 및 현상 모듈에서 공정에 에러가 발생될 때, 상기 노광 제어기와 통신하는 보조 제어기를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 포토 리소그래피 설비는 상기 인터페이스 모듈에 위치되며, 상기 인터페이스 모듈에 제공된 상기 베이크 유닛에서 베이크 공정이 수행된 기판을 보관하는 버퍼 유닛을 더 포함한다.
일 예에 의하면, 상기 노광 유닛은 포토 레지스트가 도포된 기판에 원자외선(Deep ultraviolet, DUV) 광원을 이용하여 노광 공정을 수행하도록 구성되며, 상 기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛은 노광 후 베이크(post exposure bake, PEB) 공정을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛들은 노광 후 베이크 공정을 수행하는 베이크 유닛을 포함한다. 상기 도포 및 현상 모듈에는 상기 도포 및 현상 모듈에서 베이크 공정이 수행된 기판을 보관하는 버퍼 유닛이 제공된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 8을 참조하면서 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석돼서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
도 2는 본 발명의 포토 리소그래피 시스템(1)의 구조의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 3은 도포 및 현상 모듈(30)과 인터페이스 모듈(40)의 내부 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 3에서 도포 및 현상 모듈(30)과 인터페이스 모듈(40) 사이에 제공된 격벽은 생략되었다. 도 2와 도 3을 참조하면, 포토 리소그래피 시스템(1)은 로드 포트(10), 인덱스 모듈(20), 도포 및 현상 모듈(30), 인터페이스 모듈(40), 노광 모듈(50), 그리고 제어 유닛(60)을 가진다. 로드 포트(10), 인덱스 모듈(20), 도포 및 현상 모듈(30), 인터페이스 모듈(40), 그리고 노광 모듈(50)은 제 1 방향을 따라 순차적으로 일렬로 배치되며, 인-라인(in-line)으로 연결된다. 로드 포트(10)에는 웨이퍼들(W)이 수납된 용기(12)가 놓여진다. 로드 포트(10)는 복수개가 제공되며, 로드 포트(10)들은 인덱스 모듈(20)의 일측면에 제 1 방향과는 수직한 제 2 방향을 따라 나란히 배치된다. 도포 및 현상 모듈(30)에는 웨이퍼(W)에 도포 공정을 수행하는 도포 유닛(320), 현상 공정을 수행하는 현상 유닛(340), 그리고 가열 또는 냉각 공정을 수행하는 복수의 베이크 유닛들(360)이 설치된다. 노광 모듈(50)에는 노광 공정을 수행하는 노광 유닛(520)이 설치된다.
인덱스 모듈(20)은 로드 포트(10)와 도포 및 현상 모듈(30) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(20)에는 용기(12)와 도포 및 현상 모듈(30) 간에 웨이퍼(W)를 이송하는 인덱스 로봇(22)과 인덱스 로봇(22)이 제 2 방향으로 직선이동되도록 인덱스 로봇(22)의 이동을 안내하는 가이드 레일(24)이 제공된다.
도포 및 현상 모듈(30)의 중앙에는 인덱스 모듈(20)과 인접한 영역에서 인터페이스 모듈(40)과 인접한 영역까지 직선으로 제공되는 이동 통로(380)가 배치된다. 도포 및 현상 모듈(30)에서 이동 통로(380)의 양측에는 이동 통로(380)를 따라 복수의 공정 유닛들이 설치된다.
베이크 유닛들(360)은 웨이퍼(W)가 도포 유닛(320), 노광 유닛(520), 그리고 현상 유닛(340)으로 이송되기 전 또는 이송된 후에 웨이퍼(W)를 가열하고 냉각한다. 베이크 유닛들(360)로는 포토 레지스트를 도포하기 전에 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열하여 웨이퍼(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(pre baking) 공정을 수행하는 베이크 유닛(361), 포토레지스트를 웨이퍼(W) 상에 도포 한 후에 행하는 소프트 베이크(soft baking) 공정을 수행하는 베이크 유닛(362), 광이 조사되어 변형된 포토 레지스트를 현상한 이후에 행하는 하드 베이크(hard baking) 공정을 수행하는 베이크 유닛(363), 포토 레지스트를 광원으로 노광시킨 이후에 행하는 노광 후 베이크(post exposure baking) 공정을 수행하는 베이크 유닛(365), 그리고 웨이퍼(W)를 냉각하는 공정을 수행하는 베이크 유닛들(365)이 제공된다.
일 예에 의하면, 도포 유닛(320)들과 현상 유닛(340)들은 이동 통로(380)의 일측에 제공되고, 베이크 유닛들(360)은 이동 통로(380)의 타측에 제공된다. 각각의 공정 유닛들은 이동 통로(380)를 따라 복수개가 배치되고, 또한 복수개의 공정 유닛들은 서로 적층되도록 배치된다. 도포 및 현상 모듈(30) 내에서 도포 유닛(320), 현상 유닛(340), 그리고 베이크 유닛(360)의 수나 배치 등은 도 2와 달리 다양하게 변화될 수 있다.
또한, 도포 및 현상 모듈(30)에는 버퍼 유닛(366)이 설치된다. 버퍼 유닛(366)은 웨이퍼(W)를 일시적으로 보관할 수 있도록 구성된다. 버퍼 유닛(366)은 도포 및 현상 모듈(30)에 에러가 발생시 베이크 유닛(360)에서 공정 진행 중인 웨이퍼(W)를 일시적으로 보관한다. 베이크 유닛(360)에서 공정이 진행 중인 웨이퍼(W)는 공정이 완료된 후 버퍼 유닛(366)으로 이동되는 것이 바람직하다. 일 예에 의하면, 버퍼 유닛(366)은 웨이퍼(W)가 놓여지는 판상의 플레이트를 구비하는 구조(도시되지 않음)를 가질 수 있다. 이 경우, 버퍼 유닛(366)은 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 이와 달리 버퍼 유닛(366)은 상하 방향으로 서로 적층되며 웨 이퍼(W)의 가장자리를 지지하는 슬롯들을 가지는 구조(도시되지 않음)로 제공될 수 있다. 이 경우, 버퍼 유닛(366)은 복수매의 웨이퍼들(W)를 지지할 수 있으므로, 도포 및 현상 모듈(30)에는 하나의 버퍼 유닛이 제공될 수 있다. 버퍼 유닛(366)은 베이크 유닛(360)과 서로 적층되는 위치에 제공될 수 있다.
이동 통로(380)에는 공정 로봇(32)과 가이드 레일(34)이 제공된다. 공정 로봇(32)은 인덱스 모듈(20)과 도포 및 현상 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)과 도포 및 현상 모듈(30) 간에 웨이퍼(W)를 이송하고, 도포 및 현상 모듈(30) 내에서 공정 유닛들 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 가이드 레일(34)은 이동 통로(380) 내에 제 1 방향을 따라 일직선으로 배치되며, 공정 로봇(32)이 제 1 방향을 따라 직선이동되도록 공정 로봇의 이동을 안내한다. 공정 로봇(32)과 인덱스 로봇(22), 그리고 공정 로봇(32)과 후술하는 인터페이스 로봇(42)은 직접 웨이퍼(W)를 주고받도록 형상 지어지거나 웨이퍼(W)가 놓여지는 스테이지(도시되지 않음)를 매개로 하여 웨이퍼(W)를 주고받을 수 있다.
노광 모듈(50)은 패턴이 형성된 마스크를 사용하여 웨이퍼(W)에 형성된 포토 레지스트로 광을 조사하는 공정을 수행하는 노광 유닛(520)을 가진다. 본 발명에서 노광 유닛(520)은 광원으로 원자외선(deep ultraviolet, DUV)을 사용할 수 있다. 예컨대, 광원으로는 불화크립톤 엑시머 레이저(KrF excimer laser) 또는 불화아르곤 엑시머 레이저(ArF excimer laser)가 사용된다. 노광 모듈(50)에는 인터페이스 모듈(40)과 노광 유닛(520) 간에 웨이퍼(W)를 이송하는 공정 로봇(52)이 제공된다.
인터페이스 모듈(40)은 도포 및 현상 모듈(30)과 노광 모듈(50) 사이에 배치 된다. 인터페이스 모듈(40)에는 도포 및 현상 모듈(30)과 노광 모듈(50) 간에 웨이퍼(W)를 이송하는 인터페이스 로봇(52)이 설치된다. 또한, 인터페이스 모듈(40)에는 베이크 유닛(420)과 버퍼 유닛(440)이 제공된다. 베이크 유닛(420)은 노광된 웨이퍼(W)에 대해 노광 공정 직후에 수행되는 베이크 공정을 수행하도록 구성된다. 예컨대, 상술한 바와 같이 원자외적 광원으로 공정을 수행하는 경우, 인터페이스 모듈(40)에 설치된 베이크 유닛(420)은 노광 후 베이크(post exposure bake, PEB) 공정을 수행하도록 구성된다. 버퍼 유닛(440)은 인터페이스 모듈(40)에 제공된 베이크 유닛(360)에서 공정이 수행된 웨이퍼(W)를 일시적으로 보관한다. 버퍼 유닛(440)은 도포 및 현상 모듈(30)에 제공된 버퍼 유닛(366)과 동일 또는 유사한 구조를 가진다.
버퍼 유닛(440)과 베이크 유닛(420)은 도 2 또는 도 3과 같이 인터페이스 로봇(42)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 인터페이스 모듈(40)에는 하나의 베이크 유닛(420)이 제공되거나, 동일 공정을 수행하는 복수 개의 베이크 유닛들(420)이 서로 적층되어 배치될 수 있다. 선택적으로 도 4에 도시된 바와 같이 베이크 유닛(420)과 버퍼 유닛(440)은 인터페이스 로봇(42)의 일측에 서로 적층되어 배치될 수 있다.
제어 유닛(60)은 웨이퍼(W)의 이동 경로 및 도포 유닛(320), 현상 유닛(340), 베이크 유닛(360), 그리고 노광 유닛(520)을 제어한다. 구체적으로 제어 유닛(60)은 인덱스 모듈(20)에 제공된 인덱스 로봇(22), 도포 및 현상 모듈(30)에 제공된 공정 로봇(32), 인터페이스 모듈(40)에 제공된 인터페이스 로봇(42), 그리 고 노광 모듈(50)에 제공된 공정 로봇(52)의 동작 등을 제어한다. 또한, 제어 유닛(60)은 도포 유닛(320), 현상 유닛(340), 베이크 유닛(360), 그리고 노광 유닛(520)에서 기설정된 공정 조건대로, 예컨대 도포 유닛(320)이나 현상 유닛(340)의 경우 웨이퍼(W)로 분사되는 도포액이나 현상액의 량, 온도, 시간 등, 그리고 베이크 유닛(360)의 경우 가열 및 냉각 온도나 시간 등, 공정이 수행되도록 각 유닛에 제공된 구성 요소들을 제어한다.
도 5는 도 2에서 제어 유닛(60)의 일 예를 보여준다. 노광 후 베이크 공정을 수행하는 유닛(365, 420)은 도포 및 현상 모듈(30)과 인터페이스 모듈(40)에 설치된다. 제어 유닛(60)은 도포 및 현상 모듈(30) 내에 제공된 도포 유닛(320), 현상 유닛(340), 베이크 유닛(360)과 공정 로봇(32)을 제어하는 도포 및 현상 제어기(62), 노광 모듈(50) 내에 제공된 노광 유닛(520)과 공정 로봇(52), 그리고 인터페이스 모듈(40) 내에 제공된 인터페이스 로봇(42)을 제어하는 노광 제어기(66), 그리고 인터페이스 모듈(40) 내에 제공된 베이크 유닛(420)을 제어하는 보조 제어기(64)를 가진다. 인덱스 모듈(20)에 제공된 인덱스 로봇(22)은 도포 및 현상 제어기(62)에 의해 제어될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 도 6의 제어 유닛(60) 사용시 웨이퍼(W)의 이동 경로를 보여준다. 도 6 내지 도 8에서 점선으로 표시된 화살표는 웨이퍼의 이동 경로를 나타낸다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 도포 및 현상 모듈(30)에서 공정이 정상적으로 수행되는 경우, 도포 및 현상 제어기(62)와 노광 제어기(66) 간에 통신이 이루어진다. 노광 공정이 완료된 웨이퍼(W)는 도포 및 현상 제어기(62)에 제공된 노광 후 베이크 공정을 수행하는 베이크 유닛(360)으로 이송되어 노광 후 베이크 공정이 이루어진다.
도 6을 참조하면, 도포 및 현상 모듈(30)에서 에러가 발생되는 경우, 도포 및 현상 모듈(30)에서 공정 진행이 중단되어 웨이퍼(W)의 흐름이 정지된다. 노광된 웨이퍼(W)에 대해 계속적으로 공정을 수행하기 위해 노광 제어기(66)와 보조 제어기(64) 간에 통신이 이루어진다. 노광 공정이 완료된 웨이퍼(W)는 인터페이스 모듈(40)에 제공된 베이크 유닛(420)으로 이동되며, 베이크 유닛(420) 내에서 노광 후 베이크 공정이 수행된다. 공정이 완료된 웨이퍼(W)는 인터페이스 모듈(40)에 제공된 버퍼 유닛(440)으로 이동되며, 버퍼 유닛(440) 내에 보관된다. 도포 및 현상 모듈(30)에서 에러가 발생되기 전에 노광 모듈(50)로 이동된 웨이퍼들(W)에 대해 노광 유닛(520)에서는 계속적으로 공정을 수행한다. 노광이 완료된 웨이퍼들(W)은 인터페이스 모듈(40)에 제공된 베이크 유닛(420)에서 노광 후 베이크 공정이 수행되고, 이후에 버퍼 유닛(440)에 보관된다.
또한, 도포 및 현상 모듈(30) 내에서 에러가 공정 로봇(32)에서 발생된 에러가 아닌 경우, 도포 및 현상 제어기(62)는 도포 및 현상 모듈(30) 내에 제공된 베이크 유닛(365)에서 노광 후 베이크 공정이 진행 중인 웨이퍼(W)에 대해 계속적으로 공정을 수행하도록 베이크 유닛(365)을 제어한다. 이후 베이크 유닛(365)에서 노광 후 베이크 공정이 완료되면, 도포 및 현상 유닛(340)에 제공된 공정 로봇(32)은 노광 후 베이크 공정이 완료된 웨이퍼(W)를 도포 및 현상 유닛(340)에 제공된 버퍼 유닛(366)으로 이송한다. 웨이퍼(W)는 버퍼 유닛(366)에서 에러가 치유될 때 까지 보관된다.
도 7을 참조하면, 도포 및 현상 모듈(30)에서 에러가 치유되면, 도포 및 현상 제어기(62)와 노광 제어기(66) 간에 통신이 시작되며, 각 모듈(30, 40, 50) 내에서 웨이퍼(W) 상태에 대한 정보를 주고받는다. 인터페이스 모듈(40) 내 버퍼 유닛(440)에 보관된 웨이퍼들(W)은 도포 및 현상 모듈(30)로 이동되며, 이들에 대해 다음 공정이 계속적으로 진행된다. 노광 제어기(66)와 보조 제어기(64)간에 통신이 중단되며, 노광 공정이 완료된 웨이퍼(W)는 도포 및 현상 모듈(30)에 제공된 베이크 유닛(360)에서 노광 후 베이크 공정이 진행된다.
상술한 예에 의하면, 도포 및 현상 모듈(30)과 노광 모듈(50)이 인라인으로 연결되어 공정을 수행하는 기존의 시스템(1)에서 인터페이스 모듈(40)에 노광 후 베이크 공정을 수행하는 베이크 유닛(420)과 이를 제어하는 보조 제어기(64)를 더 제공함으로써, 도포 및 현상 모듈(30)에서 에러가 발생된 경우에도 노광이 완료된 웨이퍼(W)에 대해 적시에 노광 후 베이크 공정을 수행할 수 있다.
또한, 도포 및 현상 모듈(30)에 버퍼 유닛(366)을 제공함으로써, 도포 및 현상 모듈(30)에서 에러가 발생된 경우에도 도포 및 현상 모듈(30)에 제공된 베이크 유닛(365)에서 노광 후 베이크 공정이 수행되는 웨이퍼(W)에 대해 기설정된 시간을 초과하여 노광 후 베이크 공정이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
상술한 예에서는 인터페이스 모듈(40) 내에 제공된 인터페이스 로봇(42)은 노광 제어기(66)에 의해 제어되고, 보조 제어기(64)는 도포 및 현상 모듈(30)에서 에러가 발생되는 경우에만 노광 제어기(66)와 통신을 시작하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 인터페이스 모듈(40) 내에 제공된 인터페이스 로봇(42)과 베이크 유닛(420)은 보조 제어기(64)에 의해 제어되고, 공정 진행 중 보조 제어기(64)와 노광 제어기(66), 그리고 보조 제어기(64)와 도포 및 현상 제어기(62)간에 통신이 계속적으로 이루어질 수 있다.
상술한 예에서는 노광 유닛(520)에서 원자외선 광원을 이용하여 노광 공정을 수행하고, 이와 함께 인터페이스 모듈(40) 내에 제공된 베이크 유닛(420)은 노광 후 베이크 공정을 수행하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 노광 유닛(520)은 원자외선 광원 이외에 아이 라인(i-line) 등과 같은 광원을 사용하여 노광 공정을 수행하고, 인터페이스 모듈(40) 내에는 노광 후 베이크 공정이 아닌 다른 베이크 공정을 수행하는 베이크 유닛이 제공될 수 있다.
본 발명에 의하면, 도포 및 현상 모듈 내에서 에러가 발생된 경우에도 원자외선 광원을 사용하여 노광이 완료된 웨이퍼에 대해 노광 후 베이크 공정을 수행할 수 있으므로, 노광 후 웨이퍼가 장시간 동안 공기 중에 노출되어 패턴 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도포 및 현상 모듈에 버퍼 유닛을 제공함으로써 도포 및 현상 모듈 내에서 에러가 발생된 경우에도 노광 후 베이크 공정이 진행중인 웨이퍼도 기설정된 공정시간 동안 공정을 수행되고, 이후에 버퍼 유닛에 보관될 수 있으므로 패턴 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (14)

  1. 도포 유닛, 현상 유닛, 그리고 복수의 베이크 유닛들을 가지는 도포 및 현상 모듈과; 노광 유닛을 가지는 노광 모듈과; 그리고 상기 도포 및 현상 모듈과 상기 노광 모듈 사이에 위치되며 베이크 유닛이 설치된 인터페이스 모듈을 가지는 포토 리소그래피 설비를 사용하여 포토 리소그래피 공정을 수행하되,
    상기 도포 및 현상 모듈에서 정상적으로 공정이 진행되는 경우 상기 노광 유닛에서 노광이 완료된 기판은 상기 도포 및 현상 모듈 내에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정을 수행하고,
    상기 도포 및 현상 모듈에서 에러 발생시 상기 노광 유닛에서 노광이 완료된 기판은 상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈에는 기판을 보관하는 버퍼 유닛이 제공되며, 상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정이 완료된 기판은 상기 버퍼 유닛에 보관되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 노광 유닛은 원자외선(Deep ultraviolet, DUV) 광원을 이용하여 노광 공정을 수행하고,
    상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛은 노광 후 베이크(post exposure bake, PEB) 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 도포 및 현상 모듈에는 기판을 보관하는 버퍼 유닛이 제공되며, 상기 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정이 수행된 기판은 상기 도포 및 현상 모듈에서 에러 발생시 상기 버퍼 유닛으로 이동되어 보관되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  5. 도포 유닛, 현상 유닛, 그리고 복수의 베이크 유닛들을 가지는 도포 및 현상 모듈과; 노광 유닛을 가지는 노광 모듈과; 그리고 상기 도포 및 현상 모듈과 상기 노광 모듈 사이에 위치되며 베이크 유닛을 설치된 인터페이스 모듈을 가지는 포토 리소그래피 설비를 사용하여 포토 리소그래피 공정을 수행하되,
    상기 도포 및 현상 모듈에서 공정이 정상적으로 수행되는 경우에는 상기 도포 및 현상 모듈을 제어하는 도포 및 현상 제어기와 상기 노광 모듈을 제어하는 노광 제어기 간에 통신에 의해 상기 노광 모듈에서 공정이 완료된 기판은 상기 도포 및 현상 모듈로 이송되어 상기 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정을 수행하고,
    상기 도포 및 현상 모듈에서 에러가 발생되는 경우에는 상기 인터페이스 모 듈 내에 제공된 베이크 유닛을 제어하는 보조 제어기와 상기 노광 제어기 간의 통신에 의해 상기 노광 모듈에서 공정이 완료된 기판은 상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 노광 유닛은 원자외선(Deep ultraviolet, DUV) 광원을 이용하여 노광 공정을 수행하고,
    상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛은 노광 후 베이크(post exposure bake, PEB) 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 인터페이스 모듈에는 기판을 보관하는 버퍼 유닛이 제공되며, 상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정이 완료된 기판은 상기 버퍼 유닛에 보관되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 도포 및 현상 모듈에서 발생된 에러가 해소되면, 상기 인터페이스 모듈에 제공된 버퍼스테이지에 보관된 기판은 상기 도포 및 현상 모듈로 이송되어 계속적으로 공정이 수행되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 도포 및 현상 모듈에는 기판을 보관하는 버퍼 유닛이 제공되며, 상기 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛에서 베이크 공정이 수행된 기판은 상기 도포 및 현상 모듈에서 에러 발생시 상기 도포 및 현상 모듈에 제공된 버퍼 유닛으로 이동되어 보관되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 방법.
  10. 도포 유닛, 현상 유닛, 그리고 복수의 베이크 유닛들이 제공된 도포 및 현상 모듈과;
    노광 유닛이 제공된 노광 모듈과;
    상기 도포 및 현상 모듈과 상기 노광 모듈 사이에 배치되며, 베이크 유닛과 인터페이스 로봇이 설치된 인터페이스 모듈과;
    상기 도포 및 현상 모듈을 제어하는 도포 및 현상 제어기와;
    상기 노광 모듈 및 상기 인터페이스 로봇을 제어하며, 상기 도포 및 현상 모듈에서 공정이 정상적으로 수행될 때 상기 도포 및 현상 제어기와 통신하는 노광 제어기와;
    상기 인터페이스 모듈에 제공되는 베이크 유닛을 제어하며, 상기 도포 및 현상 모듈에서 공정에 에러가 발생될 때, 상기 노광 제어기와 통신하는 보조 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 설비.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 포토 리소그래피 설비는 상기 인터페이스 모듈에 위치되며, 상기 인터페이스 모듈에 제공된 상기 베이크 유닛에서 베이크 공정이 수행된 기판을 보관하는 버퍼 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 설비.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 노광 유닛은 포토 레지스트가 도포된 기판에 원자외선(Deep ultraviolet, DUV) 광원을 이용하여 노광 공정을 수행하도록 구성되며,
    상기 인터페이스 모듈에 제공된 베이크 유닛은 노광 후 베이크(post exposure bake, PEB) 공정을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 설비.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 도포 및 현상 모듈에 제공된 베이크 유닛들은 노광 후 베이크 공정을 수행하는 베이크 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 설비.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 도포 및 현상 모듈에는 상기 도포 및 현상 모듈에서 베이크 공정이 수행된 기판을 보관하는 버퍼 유닛이 제공되는 것을 특징으로 하는 포토 리소그래피 설비.
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