KR20030024161A - 습식 처리 장비의 운용 방법 - Google Patents

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Abstract

습식 처리 장비의 운용 방법을 제공한다. 이 방법은 습식 처리 장치에 카세트를 이송하는 동시에 제어부에 카세트에 담긴 반도체기판들의 공정 조건을 입력하는 단계를 포함한다. 이후, 제어부에서 습식 처리 장치의 처리액 교환시점을 판단한다. 만일 처리액의 교환 완료 시점보다 이송된 카세트의 공정 시작 시간이 늦을 경우에는 이송된 카세트를 다른 습식 처리 장치로 반송하고, 처리액의 교환 완료 시점보다 이송된 카세트의 공정 시작 시간이 빠를 경우에는 이송된 카세트를 카세트 보관함에 보관한다. 제어부에서 카세트 보관함 내에 이송된 카세트들을 공정 진행 시간에 따라 분류한 후, 공정 진행 시간이 작은 순서에 따라 습식 처리 공정을 진행한다.

Description

습식 처리 장비의 운용 방법{METHOD OF HANDLING WET-PROCESSING APPARATUS}
본 발명의 반도체 제조 장치의 운용 방법에 관한 것으로서, 특히 습식 처리 장비의 운용 방법에 관한 것이다.
습식 처리 장비는 반도체 제조 공정에서 식각 및 세정 공정에서 주로 사용된다. 상기 습식 처리 장비는 반도체 기판을 습식 처리액에 담금으로써, 상기 반도체 기판 상에 형성된 물질막이 화학적으로 반응하도록 하는 장치이다. 상기한 화학적 반응을 통해, 상기 반도체 기판에 형성된 물질막 또는 불순물들은 식각되거나 세정된다.
그런데, 식각 또는 세정 공정 등을 반복적으로 실시함으로 인해, 상기 처리 액은 오염되어 점차 순도가 낮아지는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해, 통상적으로 소정의 시간 간격마다 상기 습식 처리 장비에 포함된 상기 처리액을 교체해주는 작업을 실시한다. 하지만, 이러한 처리액 교체 작업 중에는 공정을 진행할 수 없기 때문에, 상기 처리액 교체 작업이 끝날때까지 상기 습식 처리 장비 내에 로딩된 반도체기판들에 대한 습식 처리 공정이 지연되는 문제를 갖는다. 반도체 제조 공정이 순차적으로 진행되는 공정이라는 점에서, 일반적인 경우, 한 단계의 공정을 진행하지 않고 다음 단계의 공정을 진행할 수는 없다. 따라서, 상기 습식 처리 공정이 지연되면, 후속 공정을 진행할 수 없기 때문에 반도체 제품 제조의 생산성에 악영향을 미친다.
또한, 통상적인 습식 처리 장비는 습식 처리 공정을 진행하기 위해 대기중인 복수개의 카세트들을 보관함에 보관한다. 하지만, 이들 카세트들은 각각 다른 공정 조건을 가질 수 있으며, 그 중 일부는 공정을 진행하는 시간이 통상적인 경우에 비해 길 수 있다. 이때, 긴 공정 적용 시간을 갖는 카세트가 습식 처리 공정을 진행하게되면, 짧은 공정 적용 시간을 갖는 카세트들의 공정이 과다하게 지연되는 문제점이 있다. 이 경우 역시, 상기한 처리액 교체에 따른 공정 진행 지연과 동일하게, 반도체 제품 제조의 생산성에 악영향을 미치는 문제를 유발한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 습식 처리 공정을 효율적으로 진행할 수 있는 습식 처리 장비의 운용 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 일반적인 습식 처리 장비를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습식 처리 장비의 운용 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 처리액 교체 시기 및 공정 적용 시간 등을 제어부에서 분석함으로써 습식 처리 장비의 최적화된 운용 방법을제공한다. 이 방법은 습식 처리 장치에 반도체기판들을 담고 있는 카세트를 이송하는 동시에 제어부에 상기 카세트에 담긴 반도체기판들의 공정 조건을 입력한 후, 상기 제어부에서 상기 습식 처리 장치의 처리액 교환시점을 판단하는 단계를 포함한다. 상기 처리액의 교환 완료 시점보다 상기 이송된 카세트의 공정 시작 시간이 늦을 경우에는, 상기 이송된 카세트를 다른 습식 처리 장치로 반송하고, 상기 처리액의 교환 완료 시점보다 상기 이송된 카세트의 공정 시작 시간이 빠를 경우에는, 상기 이송된 카세트를 카세트 보관함에 보관한다. 상기 제어부에서 상기 카세트 보관함 내에 이송된 상기 카세트들을 공정 진행 시간에 따라 분류한 후, 공정 진행 시간이 작은 순서에 따라 습식 처리 공정을 진행한다.
상기 처리액의 교환은 소정의 시간 주기마다 실시하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 또는 상기 처리액의 오염 정도가 소정 크기 이상의 오염 정도를 나타낼 때 상기 처리액을 교체하는 방법이 사용될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 1은 일반적인 습식 처리 장비를 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 습식 처리 장비(10)는 제어부(99), 카세트 보관함(12), 세정조들(24, 26) 및 카세트 이송 장치들(11, 16, 18, 20)을 구비한다.
상기 제어부(99)는 상위 제어부(98)에 전자통신적으로 연결되어, 상기 상위 제어부(98)로부터 상기 습식 처리 장비(10)에 투입되는 제 1 카세트(50)에 대한 정보를 입력받는다. 상기 정보에는 상기 제 1 카세트(50)이 담겨진 반도체기판에 적용될 공정 진행 정보가 포함된다. 이때, 상기 제어부(99)는, 아래 도 2에서 설명할 장비 운용 방법에 따라 상기 제 1 카세트(50)의 투입을 허용할지를 결정한다. 이후의 설명에서는 상기 제 1 카세트(50)가 상기 습식 처리 장비(10) 내에서 공정을 진행하는 경우에 대해 살펴볼 것이다.
상기 제 1 카세트(50)가 투입되면, 제 1 카세트 이송 장치(11)에 의해 상기 카세트 보관함(12)에 보관된다. 이후, 공정 진행 순서가 되면, 상기 제 1 카세트(50)를 상기 카세트 보관함(12)에서 웨이퍼 정렬 장치(14)로 이송한다. 상기 웨이퍼 정렬 장치(14)는 상기 제 1 카세트(50)에 보관된 반도체 기판들의 플랫존 방향을 정렬하기 위한 장치이다.
상기 플랫존의 방향이 정렬된 반도체기판을 포함하는 제 1 카세트(50)는 제 2, 제 3 및 제 4 카세트 이송 장치(16, 18, 20)를 차례로 이용하여, 제 1 카세트 교환 장치(22)로 전송된다. 상기 제 1 카세트 교환 장치(22)는 상기 제 1 카세트(50)에서 공정이 진행될 반도체 기판들을 꺼내어, 상기 세정조(24, 26)에 넣어질 제 2 카세트로 옮기는 장치이다. 이후, 상기 빈 제 1 카세트(50)는 상기 제 4, 제 3 및 제 2 카세트 이송 장치(20, 18, 16)를 차례로 사용하여, 제 2 카세트 교환 장치(30)로 이송된다. 또한, 반도체 기판들이 옮겨진 상기 제 2 카세트는 습식 처리액이 채워진 상기 세정조들(24, 26)에 담겨진다. 통상적으로 상기 세정조들(24, 26)은 복수개로 구성되며, 상기 반도체 기판들의 공정 적용 조건에 따라 상기 제 2 카세트의 공정 진행 시간 및 어떤 세정조에 담겨질지 등이 결정된다.
상기 습식 처리 공정을 마친 후, 상기 제 2 카세트는 건조장치(28)에서 건조된 후, 상기 제 2 카세트 교환 장치(30)로 이송된다. 상기 반도체기판들은 상기 제 2 카세트 교환 장치(30)에서 상기 제 2 카세트에서 부터 상기 제 1 카세트(50)로 옮겨진다. 이후, 상기 제 1 카세트(50)은 상기 제 1 카세트 이송 장치(11)를 통해 상기 습식 처리 장치(10)의 출구로 언로딩된 후, 후속 공정 장비로 이송된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 습식 처리 장비의 운용 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다.
도 2를 참조하면, 일반적으로 반도체 제조 공정에서 작업자에 의한 실수 등을 최소화하는 동시에 가장 효율적인 생산을 위해, 반도체 제조 라인은 점차 자동화되는 추세에 있다. 이러한 추세에 맞춰, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 공정 장비에는 자동화를 관장하는 제어부가 구비되는 동시에 전체 공정 장비들을 통제하는 상위 제어부(98)가 배치된다. 상기 제어부와 상기 상위 제어부(98)는 전자적으로 정보를 교환하는 통신 체계를 구비한다.
상기 상위 제어부(98)는 상기 습식 처리 장비(10)로 카세트(50)를 이송하는 동시에 상기 카세트(50)에 포함된 반도체 기판들이 거쳐야하는 공정 조건에 대한 정보를 상기 제어부(99)에 전송한다. 상기 공정 조건에 대한 정보에는 상기 반도체기판에 적용되는 습식 처리 공정의 공정 진행 시간 등이 포함된다.
상기 제어부(99)는 상기 습식 처리 장치(10)에 포함된 처리액의 교환 시기를 판단한다(100). 상기 처리액의 교환 방법은 소정의 시간 간격(T0)마다 주기적으로 교환하는 방법으로 실시되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 처리액의 교환 시기를 판단하는 방법은 직전 처리액 교환 시점으로부터 경과한 시간(T)을 측정하는 방법이 사용될 수 있다. 이때, 상기 처리액 교환 예정 시간(즉, T0-T)이 제 1 시간(T1)보다 작은 경우, 상기 처리액의 교환 시점이 임박한 상태임을 나타내도록 상기 제 1 시간(T1)의 값을 결정할 수 있다. 즉, T-T0<T1일 경우는 상기 처리액의 교환 시점이 임박한 경우에 상응한다. 이 경우, 상기 제어부(99)는 상기 상위 제어부(98)에 처리액 교환 시점이 임박함을 통보함으로써, 상기 이송된 카세트(50)가 다른 습식 처리 장비로 이송되도록 한다.
상기와 같은 공정 진행 절차는 결국 상기 처리액 교환이 완료되는 시점보다 상기 투입될 카세트의 공정 시작 시간이 늦음으로 인해 발생하는 상기 카세트의 공정 지연을 방지하는 것을 목적으로 한다. 그런데, 이러한 공정 지연은 상기 습식 처리 장비 내에 이미 로딩된 카세트들의 공정 진행 시간때문에 발생할 수도 있다. 즉, 상기 습식 처리 장비 내에 로딩된 카세트들의 수가 n개이고, 그들 각각의 공정 진행 예정 시간이 Pi라면, 새로 투입되는 카세트의 공정 시작 시간은 적어도 P1+P2+…+Pn이상의 대기 시간이 필요하다. 이때, 상기 처리액 교체 예정 시간(T0-T)이P1+P2+…+Pn보다 짧다면, 새로 투입되는 카세트는 상기 처리액 교체로 인해 공정이 지연되는 문제가 발생한다. 따라서, 이러한 경우에도 상기 카세트는 또다른 습식 처리 장비로 이송되는 것이 바람직하다.
상기 처리액의 교환은 상기 처리액의 오염 정도를 모니터링하여 임계 오염정도를 벗어나면 교환을 실시하는 방법으로 실시될 수도 있다.
반면, 상기 처리액 교환에 따른 공정 지연의 문제가 없을 경우에는 상기 카세트(50)를 로딩하여 상기 습식 처리 장비(10) 내에 구비된 카세트 보관함(12)에 보관한다(110).
이후, 상기 제어부(99)는 진행될 공정 진행 시간에 따라 상기 습식 처리 장비(10) 내에 보관 중이되 아직 공정이 진행되지 않은 카세트들을 분류한다(120). 이후 상기 분류된 카세트들 중에서 공정 진행 시간이 작은 순서에 따라 습식 처리 공정을 진행한다(140). 이러한 방식을 채택하는 이유는 공정 진행 시간이 작은데도 불구하고, 상기 습식 처리 장비내에 로딩된 순서대로 공정을 진행할 경우 발생하는 공정 진행 지연의 문제를 최소화하기 위해서이다. 물론, 이러한 방법이 적용될 경우 공정 진행 시간이 긴 카세트는 지속적으로 공정 순서가 밀리는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제는 소정의 횟수 이상 공정 순서가 밀리는 경우, 공정 진행 시간에 따른 카세트 분류(120) 단계에서 상기 긴 공정 진행 시간을 갖는 카세트를 제외하는 방법으로 해결하는 것이 바람직하다. 또는 처리액 교체 직전 또는 직후에 상기 공정 진행 시간이 긴 카세트의 공정을 진행하는 방법이 사용될 수 있다.
이후, 상기 제어부(99)는 상기 상위 제어부(98)에 습식 처리 공정이 완료되었음을 통보하는 동시에 상기 습식 처리 공정을 마친 카세트(50)를 후속 공정을 위한 장비로 반송한다().
이 분야의 기술에 종사하는 사람이라면, 이러한 장비 운용 방법은 습식 처리 장비에 국한하여 적용될 필요가 없음을 이해할 것이다. 즉, 상기의 장비 운용 방법은 또다른 공정 장비, 즉 이온 주입 공정 장비 또는 증착 장비 등에도 적용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 처리액 교체 시점 및 각 반도체기판에 적용될 공정 적용 시간을 기준으로 카세트 로딩 허용 여부 및 공정 진행 순서를 결정한다. 이에 따라, 습식 처리 장비를 효율적으로 사용할 수 있다. 그 결과, 반도체 제조 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 습식 처리 장치에 반도체기판들을 담고 있는 카세트를 이송하는 동시에 제어부에 상기 카세트에 담긴 반도체기판들의 공정 조건을 입력하는 단계;
    상기 제어부에서 상기 습식 처리 장치의 처리액 교환시점을 판단하는 단계;
    상기 처리액의 교환 완료 시점보다 상기 이송된 카세트의 공정 시작 시간이 늦을 경우, 상기 이송된 카세트를 다른 습식 처리 장치로 반송하고,
    상기 처리액의 교환 완료 시점보다 상기 이송된 카세트의 공정 시작 시간이 빠를 경우, 상기 이송된 카세트를 카세트 보관함에 보관하는 단계;
    상기 제어부에서 상기 카세트 보관함 내에 이송된 상기 카세트들을 공정 진행 시간에 따라 분류하는 단계; 및
    상기 분류된 카세트들 중에서 공정 진행 시간이 작은 순서에 따라 습식 처리 공정을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장비의 운용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액의 교환은 소정의 시간 주기마다 실시하는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장비의 운용 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액의 교환은 상기 처리액의 오염 정도가 소정 크기 이상의 오염 정도를 나타낼 때 실시하는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장비의 운용 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 카세트의 공정 조건은 상위 제어부로부터 전자통신적으로 전송되어 상기 제어부에 입력되는 것을 특징으로 하는 습식 처리 장비의 운용 방법.
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KR100513811B1 (ko) * 1999-07-14 2005-09-13 주식회사 하이닉스반도체 반도체 제조를 위한 이온 주입 장비 운용 시스템 및 방법
KR100598919B1 (ko) * 2003-12-24 2006-07-10 세메스 주식회사 동일한 약액을 사용하는 이중 처리조를 갖는 웨트스테이션 및 그의 이중 처리조 운용 방법

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