KR100914739B1 - 반도체 제조 설비 - Google Patents

반도체 제조 설비

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Abstract

본 발명에 따른 반도체 제조 설비는 기판을 처리하는 공정처리부, 공정처리부와 인접한 제 1 공간을 정화시키는 팬필터 유닛, 제 1 공간에서 이동하고 외부로부터 제공된 기판을 공정처리부 측으로 이송하는 기판 이송 유닛, 기판 이송 유닛을 지면과 수평 방향 및 수직 방향으로 각각 이동하도록 가이드하는 제 1 이송 가이드 및 제 2 이송 가이드를 포함한다. 제 2 이송 가이드는 제 1 공간의 외부 및 차단 부재에 의해 제 1 공간과 격리된 제 2 공간 중 적어도 어느 하나에 구비된다. 따라서, 제 2 이송 가이드의 작동으로 인하여 발생된 파티클들이 제 1 공간으로 유입되어 기판을 오염시키는 것이 감소된다.

Description

반도체 제조 설비{SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION INSTALLATION}
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것이다.
반도체 제조 공정은 반도체 기판 또는 유리기판에 대해 다양한 방법이 적용된 공정들을 진행하여 상기 반도체 기판 또는 상기 유리 기판 위에 전자 회로를 형성한다.
반도체 제조 공정 중 대표적인 단위 공정인 포토리소그라피 공정은 크게 감광액 도포 공정, 노광 공정 및 현상 공정으로 이루어진다. 상기 감광액 도포 공정은 기판 표면에 감광액을 도포하는 공정이고, 노광 공정은 패턴이 형성된 마스크로 기판을 커버한 후 상기 기판에 자외선을 조사하는 공정이다. 또한, 상기 현상 공정은 현상액을 이용하여 부분적으로 감광막을 제거하는 공정으로, 상기 노광 공정에서 경화된 감광막은 상기 현상액에 의해 제거되지 않아 기판 위에 감광막 패턴이 형성된다.
한편, 상기 포토리소그래피 공정을 진행하는 설비에는 인-라인 설비 및 로컬(spinner local) 설비가 있다. 상기 로컬 설비는 인덱서, 도포, 현상, 베이크 모듈들로 구성된 공정 처리부로 구성된다. 그 중 인덱서는 웨이퍼에 대한 유저(user)와 처리 모듈(도포 모듈들 및 베이크 모듈)의 인터페이스를 목적으로 하는 유닛으로서, 오퍼레이터(또는 AGP)에 의해 카세트가 인덱서의 로드포트에 제공되면, 인덱서 로봇이 웨이퍼를 추출하여 기판을 기판 이송 장치로 전달하고, 웨이퍼는 상기 기판 이송 장치에 의해 처리 모듈에 로딩된다. 기판에 대해 프로세스가 종료되면, 웨이퍼는 상기 기판 이송 장치에 의해 회수되어 웨이퍼 카세트에 수납된다.
하지만, 상기 기판 이송 장치가 상기 웨이퍼를 상기 처리 모듈에 로딩하기 위하여 이송 가이드를 따라 수직 및 수평 방향으로 이동하는 과정에서, 주변에 파티클들이 발생하여 상기 웨이퍼를 오염시킬 수 있다. 상기 웨이퍼가 파티클에 의해 오염되면, 상기 웨이퍼를 기판으로 제조되는 반도체에 형성되는 배선이 단락되거나 단선되어 반도체 제조 수율이 감소한다.
본 발명의 일 목적은, 기판이 파티클에 의해 오염되는 것을 감소시킬 수 있는 반도체 제조 설비를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 기판을 이송하는 과정에서 기판이 파티클에 의해 오염되는 것을 감소시킬 수 있는 기판의 이송 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비는 기판을 처리하는 공정처리부, 상기 공정처리부와 인접한 제 1 공간을 정화시키는 팬필터 유닛, 상기 제 1 공간 내에서 이동하여 외부로부터 제공된 기판을 상기 공정처리부 측으로 이송하는 기판 이송 유닛, 상기 기판 이송 유닛을 지면과 수평인 방향으로 이동하도록 가이드하는 제 1 이송 가이드, 및 상기 기판 이송 유닛을 지면과 수직인 방향으로 이동하도록 가이드하는 제 2 이송 가이드를 포함한다. 상기 제 2 이송 가이드는 상기 제 1 공간의 외부 및 차단부재에 의해 상기 제 1 공간과 격리된 제 2 공간 중 적어도 어느 하나에 구비된다.
또한, 상기한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 기판 이송 유닛을 이용하여 외부로부터 제공된 기판을 공정처리부 측으로 이송하는 기판의 이송 방법은, 팬필터 유닛을 이용하여 상기 공정처리부와 인접한 제 1 공간에 하강기류를 발생시켜 상기 제 1 공간을 정화시키는 단계, 외부로부터 상기 기판 이송 유닛에 기판을 제공하는 단계, 및 상기 기판 이송 유닛을 지면과 수평인 방향으로 이동하도록 가이드하는 제 1 이송 가이드, 및 상기 기판 이송 유닛을 지면과 수직인 방향으로 이동하도록 가이드하고 상기 제 1 공간의 외부 및 차단부재에 의해 상기 제 1 공간과 격리된 제 2 공간 중 적어도 어느 하나에 구비된 제 2 이송 가이드를 이용하여 기판을 상기 공정처리부 측으로 이송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 반도체 제조 설비는 기판 이송 유닛이 지면과 수직인 방향으로 이동하도록 기판 이송 유닛을 가이드하는 이송 가이드가 팬필터 유닛에 정화된 공간의 외부 및 차단부재에 의해 정화된 공간과 격리되어 구비된다. 따라서, 이송 가이드의 작동에 의해 발생된 파티클이 정화된 공간으로 유입되는 것이 방지되어 기판의 오염이 감소된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 반도체 제조 설비의 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 I-I'을 절취한 부분을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 평면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 -- 반도체 제조 설비 20 -- 인덱서
22 -- 로드포트 30 -- 공정처리부
31 -- 제 1 처리부 32 -- 제 2 처리부
35 -- 기판 이송 유닛 38 -- 지지대
40 -- 처리 모듈 50 -- 인터페이스
60 -- 팬필터 유닛 80 -- 수평 이송 가이드
90 -- 제 1 수직 이송 가이드 91 -- 제 2 수직 이송 가이드
100 -- 인덱서 로봇 101 -- 인터페이스 로봇
110 -- 차단 부재 C -- 카셋트
W -- 웨이퍼
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 다만 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 함께 제시된 도면은 명확한 설명을 위해서 다소 간략화되거나 과장된 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반도체 제조 설비의 부분 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 반도체 제조 설비(10)는 인덱서(20) 및 공정처리부(30)를 포함하고, 상기 공정처리부(30)는 제 1 처리부(31) 및 상기 제 1 처리부(31)와 마주보는 제 2 처리부(32)를 포함한다.
상기 제 1 처리부(31) 및 상기 제 2 처리부(32) 각각은 층들로 구획되어 상기 층들 각각에는 처리모듈들(40)이 구비되고, 상기 처리모듈들(40) 각각은 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 진행한다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 처리모듈들(40)은 사진 식각 공정의 일부를 진행하기 위한 것으로, 상기 처리모듈들(40)에는 도포공정을 수행하는 모듈로 어디히젼 공정을 수행하는 모듈, 웨이퍼 냉각을 수행하는 모듈, 웨이퍼 표면에 감광액을 도포하는 모듈, 그리고 소프트 베이크(soft bake) 공정을 수행하는 모듈 등이 제공될 수 있고, 현상공정을 수행하는 모듈로 노광된 웨이퍼를 소정온도로 가열하는 모듈, 웨이퍼를 냉각하는 모듈, 웨이퍼에 현상액을 뿌려 노광된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 모듈, 하드 베이크(hard bake) 공정을 수행하는 모듈 등이 제공될 수 있다.
상기 인덱서(20)는 웨이퍼에 대한 유저(user)와 상기 공정처리부(30)와의 인터페이스를 목적으로 하는 부분이다. 상기 인덱서(20)는 상기 제 1 처리부(31) 및 상기 제 2 처리부(32)의 전단부에 설치되며, 카세트(C)가 놓여지는 로드포트(22) 및 인덱서 로봇(100)을 포함한다. 상기 인덱서 로봇(100)은 상기 로드포트(22)와 상기 공정처리부(30) 간의 기판 이송을 전담하게 된다.
또한, 상기 제 1 처리부(31) 및 상기 제 2 처리부(32) 사이의 공간으로 정의되는 제 1 공간(A)에는 기판 이송 유닛(35)이 배치된다. 상기 기판 이송 유닛(35)은 수평 이송 가이드(80), 제 1 수직 이송 가이드(90) 및 제 2 수직 이송 가이드(91)에 의해 상기 제 1 공간(A)에서 제 1 방향(D1) 및 제 2 방향(D2)으로 이동이 가능하고, 그 결과 상기 기판 이송 유닛(35)은 상기 인덱서 로봇(100)으로부터 제공받은 웨이퍼(W)를 상기 처리모듈들(40) 측으로 이송할 수 있다.
한편, 상기 제 1 공간(A)은 팬필터 유닛(60)에 의해 정화되는 공간이다. 상기 팬필터 유닛(60)은 필터를 구비하여 상기 제 1 공간(A)에 하강 기류를 발생시키고, 그 결과 상기 제 1 공간(A) 내에서는 상기 제 1 공간(A)으로부터 상기 제 1 공간(A)의 외부로 이동하는 기류가 형성된다.
상기한 구조를 갖는 상기 반도체 제조 장비(10)는 오퍼레이터(또는 AGP)에 의해 상기 로드포트(22)의 카세트(C)에 웨이퍼가 제공되면, 상기 인덱서 로봇(100)은 상기 로드포트(22)에 적재된 카세트(C)로부터 웨이퍼를 인출하여 웨이퍼를 상기 공정처리부(30)의 기판 이송 유닛(35) 측으로 제공한다.
상기 수평 이송 가이드(80)는 상기 제 1 공간(A)에서 제 1 방향(D1)으로 신장되어 구비되고, 상기 수평 이송 가이드(80) 내부에는 이송 벨트(미도시)를 포함하는 수평 방향 구동부(미도시)가 구비되고, 상기 수평 이송 가이드(80)의 외부에는 지지대(38)가 구비되어 상기 지지대(38) 상에 상기 기판 이송 유닛(35)이 고정된다.
상기 제 1 수직 이송 가이드(90) 및 상기 제 2 수직 이송 가이드(91)는 제 2 방향(D2)으로 신장되어 이송 벨트(미도시)를 포함하는 수직 방향 구동부(미도시)와 결합한다. 보다 상세하게는, 상기 제 1 수직 이송 가이드(90)는 상기 제 1 공간(A)의 모서리부에 위치하는 차단 부재(110)에 의해 상기 제 1 공간(A)과 격리된 제 2 공간(B)에 구비되고, 상기 제 2 수직 이송 가이드(91)는 상기 제 1 공간(A)의 외부에 구비된다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 수직 이송 가이드(90,91)는 상기 수평 가이드(80)와 결합하여 상기 수평 이송 가이드(80)는 상기 제 2 방향(D2) 측으로 이동할 수 있다. 따라서, 상기 수평 이송 가이드(80)에 고정된 상기 기판 이송 유닛(35)은 상기 수평 이송 가이드(80), 상기 제 1 및 제 2 수직 이송 가이드(90,91)의 동작에 의해 상기 제 1 공간(A) 내에서 제 1 방향(D1) 및 제 2 방향(D2)으로 이동할 수 있고, 이에 따라, 상기 기판 이송 유닛(80)은 웨이퍼(W)를 처리모듈들(40) 측으로 이송할 수 있다.
한편, 상기 제 1 수직 이송 가이드(90)는 상기 차단 부재(110)에 의해 상기 제 1 공간(A)과 차단된 상기 제 2 공간(B)에 구비되므로 상기 제 1 수직 이송 가이드(90)의 작동에 의해 발생되는 파티클은 상기 제 1 공간(A)으로 유입되지 않는다. 또한, 상기 제 2 수직 이송 가이드(91)는 상기 제 1 공간(A)의 외부에 구비되므로 상기 제 2 수직 이송 가이드(91)의 작동에 의해 발생되는 파티클은 상기 제 1 공간(A)으로 유입되지 않는다. 그 결과, 상기 제 1 및 제 2 수직 이송 가이드(90,91)가 작동하면서 발생되는 파티클에 의해 상기 기판 이송 유닛(35) 위에 놓이는 웨이퍼(W)가 오염되는 것을 감소시킬 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 반도체 제조 설비의 측면도이다.
도 3을 참조하면, 기판 이송 유닛(35)이 이동하는 공간인 제 1 공간(A)은 팬필터 유닛(60)으로부터 발생되는 하강 기류에 의해 정화된다. 상기 하강 기류는 상기 제 1 공간(A)에 존재하는 파티클들을 상기 제 1 공간(A) 하측으로 이동시키고, 본 도면에서는 도시되지 않았지만, 상기 제 1 공간(A) 하측에는 별도의 배기구가 구비되어 상기 파티클들을 외부로 배출시킬 수 있다.
제 1 수직 이송 가이드(90)는 차단 부재(110)에 의해 상기 제 1 공간(A)과 격리되는 제 2 공간(B)에 구비된다. 또한, 상기 제 2 수직 이송 가이드(91)는 상기 제 1 공간(A)의 외부에 위치한다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 수직 이송 가이드(90,91)에 의해 발생되는 파티클이 상기 제 1 공간(A)으로 유입되는 것이 방지되고, 그 결과, 상기 기판 이송 유닛(35)이 웨이퍼(W)를 상기 처리모듈들(40) 측으로 이송할 때, 상기 웨이퍼(W)가 파티클에 의해 오염되는 것이 감소된다.
상기 기판 이송 유닛(35)은 상기 수평 이송 가이드(80)와 결합하여 상기 수평 이송 가이드(80)가 신장된 제 1 방향(D1)을 따라 이동할 수 있다. 또한, 상기 수평 이송 가이드(80)의 양단부는 상기 제 1 및 제 2 수직 이송 가이드(90,91)와 결합하고, 그 결과, 상기 기판 이송 유닛(35)은 상기 제 1 및 제 2 수직 이송 가이드(90,91)가 신장한 제 2 방향(D2)을 따라 이동할 수 있다.
한편, 상기 수평 이송 가이드(80)는 하부에 상기 제 1 방향(D1)으로 신장된 배기 통로(82)를 갖는다. 상기 배기 통로(82)에는 다수의 팬들(120)이 구비되어 상기 팬필터 유닛(60)에 의해 발생된 상기 하강 기류를 외부로 배출되도록 유도한다. 따라서, 상기 수평 이송 가이드(80)의 작동에 의해 발생된 파티클들은 상기 배기 통로(82)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 평면도이다. 도 4를 설명함에 있어서, 앞선 실시예에서 언급된 동일한 구성요소에 대해서는 도면부호를 병기하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
도 4를 참조하면, 반도체 제조 설비(11)는 공정처리부(30)를 사이에 두고 인덱서(20)와 마주보는 인터페이스(50)를 더 포함한다.
상기 인터페이스(50)는 상기 공정처리부(30)에서 웨이퍼에 대해 소정의 공정이 완료된 후, 웨이퍼를 다른 공정처리부(미도시) 측으로 반입시키기 위한 상기 반도체 제조 설비(11)의 일부이다. 상기 인터페이스(50)는 인터페이스 로봇(100b)을 구비하여 상기 공정처리부(30)로부터 제공된 웨이퍼를 다른 공정처리부로 이송한다.
기판 이송 유닛(35)은 제 1 처리부(31), 제 2 처리부(32), 인덱서(20) 및 인퍼페이스(50)에 의해 둘러싸이는 공간인 제 1 공간(A) 내에서 수평 이송 가이드(80), 제 1 수직 이송 가이드(90) 및 제 2 수직 이송 가이드(91)에 의해 이동할 수 있다. 따라서, 상기 기판 이송 유닛(35)은 인덱서 로봇(100)으로부터 웨이퍼를 제공받아 상기 웨이퍼를 상기 처리모듈들(40) 측으로 이송하고, 또한, 웨이퍼에 대해 공정이 완료되면, 상기 기판 이송 유닛(35)은 상기 웨이퍼를 상기 처리모듈(40)로부터 인출하여 상기 웨이퍼를 상기 인터페이스 로봇(101) 측으로 이송한다.
본 실시예에서는, 상기 제 1 수직 이송 가이드(90)는 차단 부재(110)에 의해 둘러싸인 제 2 공간(B)에 위치하여 상기 제 1 공간(A)과 격리된다. 또한, 상기 제 2 수직 이송 가이드(91)는 대향 차단 부재(111)에 의해 둘러싸인 제 2 공간(B)에 위치하여 상기 제 1 공간(A)과 격리된다.
따라서, 상기 제 1 및 제 2 수직 이송 가이드(90,91)에 의해 발생되는 파티클이 상기 제 1 공간(A)으로 유입되는 것이 방지되고, 그 결과, 상기 기판 이송 유닛(35)이 웨이퍼(W)를 상기 처리모듈들(40) 측으로 이송할 때, 상기 웨이퍼(W)가 상기 제 1 및 제 2 수직 이송 가이드(90,91)에 의해 발생되는 파티클에 의해 오염되는 것이 감소된다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 기판을 처리하는 공정처리부;
    필터를 구비하고, 하강 기류를 발생시켜 상기 공정처리부와 인접한 제 1 공간을 정화시키는 팬필터 유닛;
    상기 제 1 공간 내에서 이동하고, 외부로부터 제공된 기판을 상기 공정처리부 측으로 이송하는 기판 이송 유닛;
    상기 제 1 공간에 배치되는, 그리고 상기 기판 이송 유닛과 결합하여 상기 기판 이송 유닛을 지면과 수평인 방향으로 이동하도록 가이드 하는 제 1 이송 가이드; 및
    상기 제 1 공간에 제공된 차단부재에 의해 상기 제 1 공간과 격리된 제 2 공간에 배치되고, 상기 기판 이송 유닛을 지면과 수직방향으로 이동하도록 가이드 하는 제 2 이송 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 이송 가이드는,
    내부에 팬이 구비되고, 상기 팬을 이용하여 상기 하강 기류를 외부로 배출하는 배기 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 이송 가이드는 상기 제 2 이송 가이드와 결합하여 상기 제 2 이송 가이드가 연장된 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정처리부의 일단에 인접하여 구비되고, 외부로부터 기판을 제공받아 상기 공정처리부 측으로 제공하는 인덱서; 및
    상기 공정처리부의 타단에 인접하여 구비되고, 상기 공정처리부로부터 기판을 제공받아 다른 공정처리부 측으로 전달하는 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 공정처리부는,
    적어도 하나 이상의 처리모듈을 갖는 제 1 처리부; 및
    상기 제 1 처리부와 마주보고, 적어도 하나 이상의 처리모듈을 갖는 제 2 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 공간은 상기 제 1 처리부, 상기 제 2 처리부, 상기 인덱서 및 상기 인터페이스에 의해 둘러싸이는 공간인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 처리부 및 상기 제 2 처리부 각각은 층들로 구획되어 상기 층들 각각에 상기 처리모듈이 구비되며, 상기 기판 이송 유닛은 상기 제 1 이송 가이드 및 상기 제 2 이송 가이드를 이용하여 상기 인덱서로부터 제공되는 기판을 상기 처리모듈 측으로 이송하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 차단부재는 상기 제 1 처리부, 상기 제 2 처리부, 상기 인덱서 및 상기 인터페이서 중 적어도 어느 하나의 측부와 결합되어 상기 제 2 이송 가이드를 상기 제 1 공간과 격리시키는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 공간은 상기 인덱서 또는 상기 인터페이스와 인접한 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  10. 기판을 처리하는 공정처리부;
    필터를 구비하고, 하강 기류를 발생시켜 상기 공정처리부와 인접한 제 1 공간을 정화시키는 팬필터 유닛;
    상기 제 1 공간 내에서 이동하고, 외부로부터 제공된 기판을 상기 공정처리부 측으로 이송하는 기판 이송 유닛;
    상기 제 1 공간에 배치되는, 그리고 상기 기판 이송 유닛과 결합하여 상기 기판 이송 유닛을 지면과 수평인 방향으로 이동하도록 가이드 하는 제 1 이송 가이드;
    상기 제 1 공간 외부의 제2 공간에 배치되는, 그리고 상기 기판 이송 유닛을 지면과 수직방향으로 이동하도록 가이드 하는 제 2 이송 가이드;
    상기 공정처리부의 일단에 배치되는 인덱서; 및
    상기 공정처리부의 타단에 배치되는 인터페이스를 포함하되,
    상기 제 1 공간은 상기 공정처리부, 상기 인덱서 및 상기 인터페이스에 의해 둘러싸이는 공간인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
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