KR19990024866A - Wafer Transfer Device of Bake Unit for Semiconductor Manufacturing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 웨이퍼의 사진평판(Photo-Lithography)공정중 웨이퍼를 가열 또는 냉각시키는 베이크 유니트의 PEB(Post Exposure Bake)용 핫 플레이트(HP)와 쿨 플레이트(CP) 사이에 웨이퍼를 이송시키는 전용의 반송암을 설치하여 정해진 공정온도와 시간에 맞게 PEB공정을 완료한 후 다음 공정으로 이송시킬 수 있게한 반도체 제조용 베이크 유니트의 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로,The present invention is dedicated to transferring a wafer between a hot plate (HP) and a cool plate (CP) for a PEB (Post Exposure Bake) of a baking unit that heats or cools a wafer during a photo-lithography process of a semiconductor wafer. The present invention relates to a wafer transfer device for a semiconductor manufacturing bake unit, in which a carrier arm is installed and the PEB process is completed according to a predetermined process temperature and time, and then transferred to the next process.
즉, 감광액이 도포된 웨이퍼를 가열 및 냉각시키는 베이크 유니트의 PEB용 핫 플레이트와 쿨 플레이트의 사이에 별도의 구동수단에 의해 독립적으로 동작되는 반송암을 설치하여 설정된 공정온도와 시간에 따라 핫 플레이트의 공정이 완료되면 반송암의 동작에 의해 다음 공정인 쿨 플레이트로 웨이퍼를 이송시킴으로써, 반송로봇의 동작과 무관하게 웨이퍼를 이송시켜 온도의 영향을 전혀 받지않는 쿨 플레이트에서 웨이퍼를 대기시키게 된 것이다.That is, a carrier arm independently operated by a separate driving means is installed between the PEB hot plate and the cool plate of the baking unit that heats and cools the wafer to which the photosensitive liquid is applied. After the process is completed, the wafer is transferred to the cool plate, which is the next process by the operation of the transfer arm, thereby transferring the wafer regardless of the operation of the transfer robot, thereby waiting the wafer on the cool plate which is not affected by temperature.
Description
본 발명은 반도체 제조용 베이크 유니트의 웨이퍼 이송장치, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼의 사진평판(Photo-Lithography)공정중 웨이퍼를 가열 또는 냉각시키는 베이크 유니트의 PEB(Post Exposure Bake)용 핫 플레이트(HP)와 쿨 플레이트(CP) 사이에 웨이퍼를 이송시키는 전용의 반송암을 설치하여 정해진 공정온도와 시간에 맞게 PEB공정을 완료한 후 다음 공정으로 신속히 이송시킬 수 있게한 반도체 제조용 베이크 유니트의 웨이퍼 이송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer transfer device of a baking unit for semiconductor manufacturing, and more particularly to a hot plate (HP) for PEB (Post Exposure Bake) of a baking unit that heats or cools a wafer during a photo-lithography process of a semiconductor wafer. The wafer transfer device of the baking unit for semiconductor manufacturing, which has a dedicated transfer arm for transferring wafers between the cool plates (CP), which enables the transfer of the wafer to the next process after completing the PEB process according to the predetermined process temperature and time. will be.
일반적으로, 반도체 웨이퍼에 감광액을 도포하고 이를 노광 및 현상하는 등의 소위 사진평판(Photo-Lithography)공정에 있어서, 웨이퍼를 초직접화 하기 위해 화학 증폭용 감광액을 이용한 강한 자외선조사(Deep Ultraviolet) 등의 신규공정이 개발 및 발전되고 있다.In general, in a so-called photo-lithography process of applying a photoresist to a semiconductor wafer, exposing and developing the photoresist, a deep ultraviolet using a chemical amplification photoresist for super directing the wafer, etc. New processes are being developed and developed.
이러한 신규공정에서 노광후에 수행하는 베이크 유니트의 PEB(Post Exposure Bake)에서는 작업온도와 시간관리가 웨이퍼의 선폭결정에 가장 중요한 요인이 된다.In this new process, post-exposure bake (PEB) of the baking unit performed after exposure is the most important factor in determining the wafer width.
상기 사진평판공정에 사용되는 종합적인 도포 및 현상설비는 스테퍼 등의 노광장치와 인-라인(In-Line)으로 연결되어 노광된 웨이퍼를 받아서 다음과 같이 정해진 공정을 수행한다.The overall coating and developing equipment used in the photo-plating process is connected to an exposure apparatus such as a stepper in-line (In-Line) to receive the exposed wafer and perform the prescribed process as follows.
즉, 노광-PEB-CP(쿨 플레이트)-WEE(Wide Expose Edge)-현상-HP(핫 플레이트) 등의 순서, 또는 노광-WEE-PEB-CP-현상-HP 등의 순서로 반송로봇에 의해 일정하게 정해진 시간관리기법(TACT)을 통하여 각 공정유니트에 웨이퍼를 반입 및 반출시키게 되었다.That is, the carrier robot may be used in the order of exposure-PEB-CP (cool plate) -WEE (Wide Expose Edge) -development-HP (hot plate) or the like, or exposure-WEE-PEB-CP-development-HP or the like. The uniform time management technique (TACT) allowed wafers to be imported and exported into each process unit.
도 1은 상기 반도체 제조설비중 베이크 유니트에 횡적으로 구비된 핫 플레이트와 쿨 플레이트에 웨이퍼를 반입 및 반출시키는 과정을 나타낸 것으로, 먼저 반송로봇(3)의 로봇암에 지지된 웨이퍼(W)가 핫 플레이트(1)에 반입되어 가열을 마친 상태에서 다시 로봇암에 의해 지지된채 반출된 후, 반송로봇이 쿨 플레이트(2)로 이송된 상태에서 상기와 동일한 반입 및 반출동작을 수행하였다.1 illustrates a process of loading and unloading wafers into a hot plate and a cool plate provided laterally in a baking unit of the semiconductor manufacturing facility. First, the wafer W supported by the robot arm of the transfer robot 3 is hot. After being carried in the plate 1 and being heated by the robot arm again in the state of being finished heating, the same carrying out and carrying out operations as described above were performed while the transfer robot was transferred to the cool plate 2.
상기와 같이 웨이퍼를 반입 및 반출할 때 선행공정에서 발생되는 순간적인 오류 및 정지는 베이크 공정시 그 챔버내에서 웨이퍼의 대기시간을 지연시키는 사태를 유발하게 됨으로써, 핫 플레이트에서 대기시간이 길어질 경우 온도의 영향에 의해 웨이퍼간의 선폭에 차이가 나게 되어 불량품이 발생하는 문제점이 있었다.As described above, when the wafer is loaded and taken out, an instantaneous error and stoppage occurring in the preceding process causes a situation that delays the waiting time of the wafer in the chamber during the baking process. Due to the difference in the line width between the wafers there was a problem that a defective product occurs.
또한, 짧은 시간동안 핫 플레이트와 쿨 플레이트에 웨이퍼를 반입 및 반출시킴과 아울러 그밖에 각종 이송동작을 병행하는 반송로봇에 심한 작업부하가 누적됨으로써, 동작의 정확도가 결여되었음은 물론 기기의 사용수명이 단축되는 문제점도 있었다.In addition, by loading and unloading wafers into hot and cool plates for a short time and accumulating heavy workloads on the transport robot that performs various transfer operations, the operation accuracy of the device is shortened and the service life of the device is shortened. There was also a problem.
본 발명은 위와 같은 반도체 제조설비의 웨이퍼를 이송할 때 발생되는 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 웨이퍼의 이송을 정확하게 하여 온도와 시간지연으로 인한 불량을 방지할 수 있는 반도체 제조용 베이크 유니트의 웨이퍼 이송장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the problems caused when transferring the wafer of the semiconductor manufacturing equipment as described above, the object of the baking unit for a semiconductor manufacturing that can prevent the defect due to temperature and time delay by accurately transferring the wafer It is to provide a wafer transfer device.
본 발명의 다른 목적은 웨이퍼를 이송시키는 반송로봇의 작업부하를 줄일 수 있는 반도체 제조용 베이크 유니트의 웨이퍼 이송장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a wafer transfer apparatus of a baking unit for semiconductor manufacturing, which can reduce the workload of a transfer robot for transferring wafers.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 감광액이 도포된 웨이퍼를 가열 및 냉각시키는 베이크 유니트의 PEB용 핫 플레이트와 쿨 플레이트의 사이에 별도의 구동수단에 의해 독립적으로 동작되는 반송암을 설치하여 설정된 공정온도와 시간에 따라 핫 플레이트의 공정이 완료되면 반송암의 동작에 의해 다음 공정인 쿨 플레이트로 웨이퍼를 이송시킴으로써, 반송로봇의 동작과 무관하게 웨이퍼를 이송시켜 온도의 영향을 전혀 받지않는 쿨 플레이트에서 웨이퍼를 대기시키게 됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a process in which a carrier arm independently operated by a separate driving means is installed between a PEB hot plate and a cool plate of a baking unit for heating and cooling a wafer coated with a photosensitive liquid. When the hot plate process is completed according to the temperature and time, the wafer is transferred to the next cool plate by the operation of the transfer arm, and the wafer is transferred regardless of the operation of the transfer robot. Characterized by causing the wafer to stand by.
도 1은 반도체 제조설비중 베이크 유니트에 구비된 핫 플레이트와 쿨 플레이트의 웨이퍼 반입 및 반출과정을 나타낸 구성도,1 is a block diagram illustrating a wafer import and export process of a hot plate and a cool plate provided in a baking unit of a semiconductor manufacturing facility;
도 2는 본 발명의 실시예의 핫 플레이트와 쿨 플레이트에 웨이퍼를 이송시키는 전용의 반송암이 설치된 상태의 평면구성도,2 is a plan view showing a state in which a transfer arm dedicated for transferring wafers is installed in a hot plate and a cool plate of an embodiment of the present invention;
도 3a와 3b는 상기 도 2의 반송암의 작동상태를 나타낸 평면 및 측면구성,3a and 3b is a planar and side configuration showing the operating state of the carrier arm of FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 평면구성도이다.4 is a plan view showing another embodiment of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 베이크 유니트 11 : 핫 플레이트10: Bake Unit 11: Hot Plate
12 : 쿨 플레이트 20 : 핀12: cool plate 20: pin
21 : 실린더 30 : 반송로봇21 cylinder 30 carrier robot
40 : 스윙암 41 : 구동수단40 swing arm 41 drive means
W : 웨이퍼W: Wafer
이하, 본 발명의 반도체 제조용 베이크 유니트의 웨이퍼 이송장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the wafer transfer apparatus of the baking unit for manufacturing a semiconductor of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예의 핫 플레이트와 쿨 플레이트에 웨이퍼를 이송시키는 전용의 반송암이 설치된 상태이고, 도 3a와 3b는 상기 도 2의 반송암의 작동상태를 나타낸 평면 및 측면구성도로서, 감광액이 도포된 웨이퍼를 가열 및 냉각시키는 베이크 유니트(10)에 PEB용 핫 플레이트(11)와 쿨 플레이트(12)가 상호 동일평면에 인접하여 설치되어 있다.2 is a state in which a dedicated transfer arm for transferring wafers is installed in a hot plate and a cool plate of an embodiment of the present invention. The PEB hot plate 11 and the cool plate 12 are provided adjacent to the same plane in the baking unit 10 for heating and cooling the photosensitive liquid coated wafer.
상기 각 플레이트(11)(12)에는 그 표면에 안착되는 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 승강되게 실린더(21)에 의해 동작되는 다수의 핀(20)이 설치되고, 각 플레이트(11)(12)의 일측에는 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출시키는 반송로봇(30)이 설치되어 있다.Each of the plates 11 and 12 is provided with a plurality of pins 20 which are operated by the cylinder 21 so as to move up and down while supporting the wafer W seated on the surface thereof. On one side of 12), a transfer robot 30 for carrying in or taking out the wafer W is provided.
상기 핫 플레이트(11)와 쿨 플레이트(12)의 사이에 구비된 공간부에는 별도의 구동수단(41)에 의해 독립적으로 동작되는 반송암(40)이 설치되고, 이 반송암(40)의 소정위치에 웨이퍼가 (W)를 파지하는 파지부재가 형성되어 있다.In the space portion provided between the hot plate 11 and the cool plate 12, a transfer arm 40 independently operated by a separate driving means 41 is provided, and the predetermined portion of the transfer arm 40 is provided. A holding member for holding the wafer (W) is formed at the position.
상기 반송암(40)에 형성된 파지부재는 진공상태로 흡착하게 되는 흡착구로 되어 핀(20)에 의해 상향된 웨이퍼의 중심부 저면을 흡착하게된 것이 바람직하나, 웨이퍼의 외주면을 협지하게 홀더형으로 된것도 가능하며, 파지부재에 의한 웨이퍼를 파지되게한 상태에서 각 플레이트 사이를 반송암(40)이 진행되게 하여 웨이퍼를 이송시킨다.The holding member formed on the carrier arm 40 is a suction hole which is sucked in a vacuum state so as to suck the bottom surface of the center portion of the wafer, which is raised by the pin 20, but is formed in a holder type to sandwich the outer peripheral surface of the wafer. It is also possible, and the conveyance arm 40 advances between each plate in the state which held the wafer by the holding member, and conveys a wafer.
이때, 반송암(40)을 동작시키는 구동수단(41)은 실린더로 된 것이 바람직하나, 전기신호에 의해 구분동작되는 모터로 된 것도 가능하다.At this time, the driving means 41 for operating the carrier arm 40 is preferably made of a cylinder, but may be made of a motor that is divided by an electric signal.
한편, 도4는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 상호 동일평면에 인접된 핫플레이트(11)와 쿨플레이트(12)의 일측 또는 양측에 적어도 하나이상의 가이드를 설치하여 이에 구동수단(41)에 의해 반송암(40)을 슬라이딩가능하게 설치하였다.On the other hand, Figure 4 shows another embodiment of the present invention, by installing at least one guide on one side or both sides of the hot plate 11 and the cool plate 12 adjacent to the same plane mutually driving means 41 By this, the carrier arm 40 was slidably installed.
따라서, 상기와 같은 본 발명은 반송로봇(30)의 로봇암에 지지된 웨이퍼(W)가 핫 플레이트(11)에 반입되어 설정된 공정온도와 시간에 따라 고유의 가열 공정이 완료되면, 구동수단(41)의 구동에 의해 반송암(40)이 동작되면서 다음 공정인 쿨 플레이트(12)로 웨이퍼(W)를 신속하게 이송시켜 냉각을 거친 후 반송로봇(30)에 의해 다음공정으로 이송된다.Therefore, in the present invention as described above, when the wafer (W) supported by the robot arm of the transfer robot 30 is carried in the hot plate 11 and the intrinsic heating process is completed according to the set process temperature and time, the driving means ( As the transfer arm 40 is operated by the driving of 41, the wafer W is quickly transferred to the cool plate 12, which is the next process, cooled, and then transferred to the next process by the transfer robot 30.
상기 베이크 공정시 반송로봇(30)은 다른 공정으로부터 웨이퍼(W)를 반입하고 공정이 완료된 후 반출시키는 일회의 동작을 하게되므로 작업부하를 현저하게 줄일 수 있으며, 베이크 쳄버 내에서는 반송암(40)의 동작에 의해 웨이퍼의 이송이 완료되어 공정을 단축시킬 수 있음은 물론 정확하게 이송시킬 수 있다.During the baking process, the transfer robot 30 carries out one operation of importing the wafer W from another process and taking it out after the process is completed, thereby significantly reducing the workload, and in the baking chamber, the transfer arm 40. By the operation of the transfer of the wafer is completed, the process can be shortened as well as can be accurately transferred.
특히, 연계된 선행공정에서 반송로봇(30)의 동작이 지연될 경우에도 핫 플레이트(11)의 공정이 완료되는 순간 반송암(40)에 의해 온도와 시간의 영향을 전혀 받지 않는 쿨 플레이트(12)로 웨이퍼(W)가 이송되므로, 반도체 제조공정에서 가장 중요한 변수 요인인 PEB공정의 온도와 시간의 관리가 가능함을 거듭된 실험을 통하여 확인할 수 있었다.In particular, even when the operation of the transfer robot 30 is delayed in the associated preceding process, the cool plate 12 which is not affected by temperature and time by the transfer arm 40 at the moment when the process of the hot plate 11 is completed is completed. Since the wafer (W) is transferred to), it was confirmed through repeated experiments that the temperature and time of the PEB process, which is the most important variable factor in the semiconductor manufacturing process, can be managed.
이와 같은 본 발명의 반도체 제조용 베이크 유니트의 웨이퍼 이송장치는, 베이크 유니트의 쳄버내에 반송로봇과 별도로 동작되는 반송암을 설치하여 각 플레이트간에 웨이퍼를 전용으로 이송시킴에 따라, PEB공정중 온도와 시간지연으로 인한 불량을 최소화하여 웨이퍼간의 품질을 향상시킴은 물론 공정을 안정화 할 수 있는 효과가 있다.The wafer transfer device of the baking unit for semiconductor manufacturing according to the present invention is provided with a transfer arm operated separately from the transfer robot in the chamber of the bake unit to transfer the wafer exclusively between the plates, thereby causing a temperature and time delay during the PEB process. By minimizing the defects caused by the wafer to improve the quality between the wafer as well as the effect can be stabilized.
또한 각 플레이트 상에서 웨이퍼를 신속하고 정확하게 하여 이송시킴에 따라 전체공정을 단축시킬 수 있음은 물론 반송로봇의 작업부하를 감소시켜 사용수명을 연장시킬 수 있는 등의 장점이 있다.In addition, it is possible to shorten the entire process by transferring wafers on each plate quickly and accurately, as well as to extend the service life by reducing the workload of the transfer robot.
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KR1019970046238A KR19990024866A (en) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Wafer Transfer Device of Bake Unit for Semiconductor Manufacturing |
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KR20030001327A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-06 | 히타치 키덴 코교 가부시키가이샤 | Transfer device for single wafer and storing device therein |
KR100591666B1 (en) * | 2004-09-03 | 2006-06-19 | 세메스 주식회사 | Photolithography apparatus |
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