KR20010026046A

KR20010026046A - 스피너-스테퍼 장치

Info

Publication number: KR20010026046A
Application number: KR1019990037189A
Authority: KR
Inventors: 이석우
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-04-06

Abstract

스피너-스테퍼 설비가 차지하는 공간이 줄어들고 코팅, 노광, 현상 공정이 신속히 인-라인으로 수행되는 스피너-스테퍼 장치가 개시되어 있다. 스피너 유닛 및 스테퍼 유닛 간의 웨이퍼 이송을 위하여 스테퍼 측의 웨이퍼 이송 시스템, 즉 인터페이스가 사용된다. 상기 인터페이스는 웨이퍼를 적층 대기시키는 버퍼 및 상기 버퍼로부터 웨이퍼를 선택적으로 스피너 또는 스테퍼로 이송시키는 로보틱 시스템으로 구성된다. 스피너 측의 인터페이스는 생략되어 상기 설비가 차지하는 부피를 감소시킨다. 각 유닛에서의 프로세스는 인-라인으로 상기 인터페이스와 동기화되어 신속하게 이루어진다.

Description

스피너-스테퍼 장치 {SPINNER-STEPPER APPARATUS}

본 발명은 스피너-스테퍼(spinner-stepper) 장치에 관한 것으로, 특히, 스피너-스테퍼 사이의 인터페이스를 단일화하여 공정 속도를 증가시키고 인터페이스 통신 오류에 의한 설비 고장을 방지할 수 있는 스피너-스테퍼 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 패브리케이션은 일반적으로 웨이퍼 상에 연속적인 층을 특정 시퀀스에 따라 패터닝함으로써 시작된다. 통상 포토리쏘그라피(photolithography)라고 불리우는 층들의 패터닝은 많은 스텝들을 포함한다. 첫 스텝은 실리콘 웨이퍼 상에 실리콘 디옥사이드(SiO₂) 절연막을 형성하는 것을 들 수 있다. 그 다음, 상기 절연막의 선택적인 부분의 제거가 수행되어 그 하부의 실리콘을 노출시킨다. 상기 실리콘 디옥사이드의 선택적인 제거는 상기 실리콘 디옥사이드 상에 포토레지스트 재료를 스피닝(spinning)함으로써 수행된다. 마스크는 이온화 노광의 소스(source)가 상기 웨이퍼를 따라 선택적인 부위를 침식하도록 이용된다. 상기 포토레지스트가 포지티브냐 네거티브냐에 따라 솔벤트에 노출되었을 때 포토레지스트의 특정 층이 녹고, 따라서, 상기 실리콘 디옥사이드를 선택적으로 노출시킨다. 그 후, 상기 노출된 부분은 공지된 에칭 기술에 의해 제거된다.

도 1에는 미합중국특허 제 5,455,894호에 개시된 코터(coater)/ 디벨로퍼(developer)(10) 및 스테퍼(stepper; 22)가 도시되어 있다.

이때, 작업자는 한 유닛으로부터 다른 유닛으로 웨이퍼 카세트를 물리적으로 이동시킬 필요는 없다. 대신 웨이퍼는 일련의 컨베이어 벨트(34)를 경유하여 서로에게 근접 설치된 유닛 사이에서 이동될 수 있다. 그 상면에 컨베이어 벨트(34)가 다다르는 엘리베이터(46)는 카세트 내에 적층된 다수의 웨이퍼를 따라 상하 방향으로 이동한다. 선택된 웨이퍼는 벨트(34)에 의해 측부 피더(lateral feeder; 48) 내의 전방 및 후방 피드 위치에 제공되는 다양한 저장 공간으로 이송될 수 있다. 그 다음, 노광된 웨이퍼들은 벨트(34)를 통해 스테퍼(22)로부터 피더(48)로 이송될 수 있다. 피더(48)는 그 후 전방 또는 후방의 웨이퍼들을 엘리베이터(10)로 이송한다. 따라서, 도 1에 도시된 일체형 시스템은 코팅, 노광 및 현상 공정을 최소한의 작업 입력으로 마칠 수 있다.

따라서, 도 1에 도시된 스피너-스테퍼 인터페이스는 스피너(10) 및 스테퍼(22)에 각각 설치된다. 인-라인 설비는 스피너(10) 및 스테퍼(22)로 구성되며, 노광 설비와 도포/현상 설비간의 웨이퍼 이송을 위한 인터페이스가 각각 중복 설치된다. 즉, 스피너(10) 측에는 엘리베이터(46), 컨베이어 벨트(34) 및 스피너측 피더(48)가 웨이퍼 이송 인터페이스로써 제공되며, 스테퍼(22) 측에는 컨베이어 벨트(34) 및 스테퍼측 피더(48)가 인터페이스로써 제공된다. 이를 개략적으로 도시하면, 도 2에 도시된 바와 같은 인-라인 스피너 인터페이스(101) 및 인-라인 스테퍼 인터페이스(103)로 나타낼 수 있다. 즉, 스피너(10) 설비의 인터페이스(101)에서 웨이퍼를 처리하여 스테퍼(22)에 반송하게 된다. 이러한, 웨이퍼의 이송 인터페이스는 스피너(10)에서 다음 공정 설비, 즉, 스테퍼(22)에서의 진행 과정을 기다리게 하며, 반대로, 스테퍼(22)에서 다음 공정 설비, 즉, 스피너(10)에서의 진행 과정을 기다리도록 하게 된다. 따라서, 웨이퍼의 로딩/언로딩에 있어, 웨이퍼가 대기하는 문제점이 발생한다.

또한, 신규 설비를 공정 라인에 설치하고자 할 때, 인-라인 설비에 제공되는 인터페이스의 사이즈만큼 건물의 용적율이 떨어지고, 설비 주변의 공간이 협소함으로 인해 설비의 보존 또는 작업을 위한 작업자의 작업 공간이 협소해진다.

더욱이, 웨이퍼를 이송함에 있어, 각각의 독립된 인터페이스를 이용하여 웨이퍼를 로딩/언로딩하게 되므로 통신상의 오류가 발생하는 경우, 설비 고장의 원인이 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 스피너와 스테퍼 사이에 제공되는 각각의 인터페이스 중 스피너측 인터페이스를 생략하고 스테퍼측 인터페이스만을 사용하여 설비 설치 공간의 축소 및 공정 진행 시간의 감소를 꾀할 수 있는 스피너-스테퍼 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 미합중국특허 제 5,455,984호에 개시된 COATER/DEVELOPER-STEPPER 인터페이스를 보여주는 단면도.

도 2는 상기 인터페이스를 사용하는 시스템의 개략도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피너-스테퍼 장치의 개략도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

200: 스피너-스테퍼 장치 210: 인-라인 스피너(in-line 스피너)

220: 인-라인 스테퍼(in-line stepper)

230: 인-라인 인터페이스(in-line interface)

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 상에 소정 층을 도포/현상하기 위한 스피너, 상기 스피너 내에서 도포/현상 처리된 웨이퍼를 노광하여 패턴을 부식시키기 위한 스테퍼, 및 상기 스테퍼측에 제공되어 웨이퍼를 상기 스피너 및 스테퍼 사이에서 이송시키는 단일 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피너-스테퍼 장치를 제공한다.

상기 스피너 및 스테퍼 내에서 진행되는 공정은 상기 단일 인터페이스와 동기화(synchronization)된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

반도체 웨이퍼의 패브리케이션은 일반적으로 웨이퍼 상에 연속적인 층을 특정 시퀀스에 따라 패터닝한다. 포토 리쏘그래피(photolithography)라는 패터닝 공정은 많은 스텝들을 포함한다. 첫 스텝은 실리콘 웨이퍼 상에 실리콘 디옥사이드 절연막을 형성하는 것일 것이다. 그 다음, 상기 절연막의 선택적인 부분의 제거가 수행되어 그 하부의 실리콘을 노출시킨다. 상기 실리콘 디옥사이드의 선택적인 제거는 상기 실리콘 디옥사이드 상에 포토레지스트 재료를 스피닝함으로써 수행된다. 이는 스피너 유닛으로 칭하는 장치에서 수행된다.

마스크는 이온화 노광의 소스(source)가 상기 웨이퍼를 따라 선택적인 부위를 침식하도록 이용된다. 이때, 상기 노광은 스테퍼 유닛으로 칭하는 장치에서 수행된다.

상기 포토레지스트가 포지티브냐 네거티브냐에 따라 솔벤트에 노출되었을 때 포토레지스트의 특정 층이 녹고, 따라서, 상기 실리콘 디옥사이드를 선택적으로 노출시킨다. 그 후, 상기 노출된 부분은 공지된 에칭 기술에 의해 제거된다.

도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 스피너-스테퍼 장치(200)가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 스피너-스테퍼 인터페이스는 스피너(210) 및 스테퍼(220)에 설치된다. 인-라인 설비는 스피너(210) 및 스테퍼(220)로 구성되며, 노광 설비와 도포/현상 설비간의 웨이퍼 이송을 위한 인터페이스(230)가 구비되어 있다.

스피너(210)는 웨이퍼(미도시) 상에 소정 층을 도포/현상하기 위한 유닛으로 코터(coater)의 일측 유닛을 이룬다. 코터(coater) 장치를 구성하는 또다른 유닛으로서, 스테퍼(stepper; 220)가 스피너(210)에 근접 설치되는데, 스피너(210) 내에서 도포/현상 처리된 웨이퍼를 노광하여 패턴을 부식시키는 프로세스가 진행된다.

본 발명의 특징에 의하면, 스테퍼(220) 측에서 단일 인터페이스(230)가 제공되어 웨이퍼를 스피너(210) 및 스테퍼(220) 사이에서 이송시킨다. 바람직하게는, 웨이퍼 이송 시스템, 즉 인터페이스(230)는 스테퍼(220) 설비에 제공된다. 즉, 종래의 스피너측에 제공되는 인터페이스는 생략된다. 인터페이스(230)는 웨이퍼를 적층하여 대기시키는 버퍼(232) 및 버퍼(232)에 적층되어 있는 웨이퍼를 선택적으로 스피너(210) 또는 스테퍼(220)로 이송시키기 위한 로보틱 인터페이스(234)를 구비한다.

프로세스 진행시, 스피너(210) 및 스테퍼(220) 내에서 진행되는 공정은 단일 인터페이스(230)와 동기화(synchronization)됨으로써 다음 공정 수행이 인-라인으로 즉시 이루어지도록 한다.

상술한 바와 같이, 코터 설비 중, 스테퍼측의 인터페이스만을 이용하여 웨이퍼 이송을 수행함으로 설비가 차지하는 면적이 줄어들고, 상기 인터페이스가 프로세스 진행과 동기화됨으로써 신속한 공정을 수행할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

웨이퍼 상에 소정 층을 도포/현상하기 위한 스피너;

상기 스피너 내에서 도포/현상 처리된 웨이퍼를 노광하여 패턴을 부식시키기 위한 스테퍼; 및

웨이퍼를 상기 스피너 및 스테퍼 사이에서 이송시키는 단일 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 스피너-스테퍼 장치.
제1항에 있어서, 상기 단일 인터페이스는 상기 스테퍼 측에 제공되어 웨이퍼를 적층 대기시키는 버퍼 및 상기 버퍼 내의 웨이퍼를 상기 스피너 및 상기 스테퍼에 선택적으로 이동시키는 로보틱 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 스피너-스테퍼 장치.