KR20030042160A - 반도체 제조용 베이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조용 베이크 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치는 챔버와 히터가 매설된 핫플레이트, 그리고 핫플레이트 상에 설치되어 챔버 내부로 진입한 웨이퍼를 핫플레이트의 상측으로 부양시켜 위치시키는 다수의 스페이서 및 핫플레이트의 바닥에 설치되어 웨이퍼의 안착위치를 감지하도록 된 적어도 하나이상의 감지센서를 포함한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치는 다수의 감지센서로 웨이퍼의 정확한 안착위치를 판별할 수 있도록 하여 베이크 공정에 의한 웨이퍼의 선폭 균일도를 보다 향상시킬 수 있도록 하여 공정의 안정성을 향상시키며 궁극에는 반도체 소자의 수율을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

반도체 제조용 베이크 장치{A bake apparatus for semiconductor processing}

본 발명은 반도체 제조용 베이크 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베이크 장치의 내부로 진입한 웨이퍼의 안착위치가 정확한가 여부를 감지할 수 있도록 한 반도체 제조용 베이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정 중 포토리소그라피 공정은 웨이퍼 상에 보호막을 형성하는 공정으로서 보호막의 재질로 비감광성 포토레지스트를 사용하고 있다. 개략적으로 이 포토리소그라피 공정을 살펴보면, 웨이퍼 상에 스핀 코터(Spin coater)에서 포토레지스트를 도포한 후 베이크 장치 내에 웨이퍼를 넣고 설정된 온도로 가열하여 도포된 포토레지스트를 경화시킴으로써 보호막이 형성되도록 하는 것이다.

이러한 포토리소그라피 공정에서의 베이크 공정을 위하여 사용되는 베이크 장치는 웨이퍼가 진입하여 안착되는 챔버와 이 챔버의 내부 바닥에 위치한 핫플레이트 및 핫플레이트에 설치되어 진입한 웨이퍼를 소정 폭으로 공중에 부양시켜 위치시키는 다수의 스페이서와 핫플레이트에 매설되어 스페이서 위에 안착된 웨이퍼의 상면을 가열하여 포토레지스트를 경화시키는 히터를 구비하고 있다.

한편, 반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라 선폭(CD: Critical Dimension)균일도가 보다 치밀하고 엄격하게 적용되고 있다. 이러한 선폭 균일도를 달성하기 위하여 다양한 기술들이 공정 상에 적용되고 있는데, 이중에서 베이크 장치에서도 이러한 선폭 균일도의 향상을 위한 기술이 적용될 필요가 있다.

그런데, 종래의 베이크 장치에서의 비록 온도 균일도가 향상되더라도 챔버 내부의 베이크 플레이트의 정확한 베이크 위치에 웨이퍼가 안착되어 위치하지 않으면 웨이퍼의 선폭 균일도가 치밀하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 핫플레이트에 안착된 웨이퍼의 위치를 정확하게 감지할 수 있도록 하는 감지센서를 설치하여 웨이퍼가 정확한 베이크 공정 위치에 안착되지 않으면 외부로 경보를 발신하여 웨이퍼의 안착위치에 대한 조정을 수행할 수 있도록 한 반도체 제조용 베이크 장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1의 A 부분을 확대 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치를 내부 구성을 보인 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치에서의 웨이퍼 감지상태를 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100...챔버

110...진출입구

120...핫플레이트

130...히터

140...스페이서

150...웨이퍼

200...감지센서

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치는 챔버; 상기 챔버 내부로 진입한 웨이퍼가 안착되며 히터가 매설된 핫플레이트; 상기 핫플레이트 상에 설치되어 상기 챔버 내부로 진입한 웨이퍼를 상기 핫플레이트의 상측으로 부양시켜 위치시키는 다수의 스페이서; 상기 핫플레이트의 바닥에 설치되어 상기 웨이퍼의 안착위치를 감지하도록 된 적어도 하나이상의 감지센서를 포함한다.

그리고 바람직하게 상기 감지센서는 상기 웨이퍼가 안착되는 위치 중 상기 웨이퍼의 가장자리 부분과 인접한 위치에 설치된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치는 반도체 제조공정 중 포토리소그라피 공정에 적용되는 것으로, 웨이퍼 상에 포토레지스트 액이 스핀 코터기에 의하여 코팅되면 이 후 베이크 장치로 웨이퍼가 진입하여 코팅된 포토레지스트 액을 경화시키기 위하여 사용된다.

본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이 측방으로 웨이퍼의 진출입구(110)가 형성된 챔버(100)와 챔버(100) 내부의 하부에 설치되되 다수의 히터(130)가 함몰 설치된 핫플레이트(120)를 구비하고, 핫플레이트(120) 상에는 웨이퍼(150)를 핫플레이트(120) 상에서 소정폭 부양시키는 다수의 스페이서(140)가 설치되어 이루어진다.

그리고 스페이서(140)의 주변으로는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 세 개의 감지센서(200)가 설치된다. 이 감지센서(200)는 초음파 센서, 포토센서 등으로 구현가능한데, 그 설치위치는 웨이퍼(150)가 스페이서(140)에 안착되었을 때 웨이퍼(150)의 가장자리 끝부분의 둘레를 따라 바로 그 외측에 인접한 위치에 설치된다.

따라서 웨이퍼(150)가 안착되었을 때 웨이퍼(150)의 안착위치가 정확하다면 각각의 감지센서(200)들은 웨이퍼(150)의 가장자리를 감지하지 못할 것이고, 만약 안착위치가 정확하지 않다면 웨이퍼(150)를 감지하게 될 것이다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치의 작용상태를 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치는 선행한 스핀 코터기에서 포토레지스트 액이 웨이퍼(150) 상에 도포되면, 이 웨이퍼(150)는 이송장치에 의하여 이송되어 베이크 장치의 챔버(100)에 마련된 진입출구(110)를 통하여 챔버(100) 내부로 진입하고(S10), 챔버(100) 내부로 진입한 웨이퍼(150)는 세 개의 스페이서(140) 상에 안착된다.(S20)

이때 안착된 웨이퍼(150)는 베이크 공정 수행 전 먼저 감지센서(200)가 그 정확한 안착위치를 감지하게 된다.(S30) 따라서 웨이퍼(150)의 위치를 감지한 상태가 정확한 공정위치에 있다고 판단되면(S40), 다음으로 히터(130)가 작동하여 베이크 공정이 수행되고(S50), 베이크 공정이 완료되면 다시 이송장치가 웨이퍼(150)를 다음공정인 노광공정으로 이송시킨다.

여기서 정확한 공정위치는 모든 감지센서(200)가 웨이퍼(150)의 가장자리를 감지하지 않았을 때를 말하는 것이고, 만약 웨이퍼(150)의 안착위치가 정확하지 않으면 세 개의 감지센서(200) 중 어느 하나가 웨이퍼(150)의 가장자리 부분을 감지하게 될 것이다.

한편, 감지된 웨이퍼(150)의 안착위치가 정확한 공정위치에 있지 않다고 판단되면, 즉 어느 하나의 감지센서(200)가 웨이퍼(150)를 감지하였을 경우에는 즉시 경보를 발생시켜 웨이퍼(150)의 안착위치 이상을 외부로 통지하게 되고, 이에 따라 작업자는 웨이퍼(150)의 안착위치를 수정하여 다음 공정을 수행하도록 하여야 한다.(S60)

이때 웨이퍼(150)의 안착위치 조절은 소정시간 동안 경보를 발신한 후 이송장치가 다시 웨이퍼(150)를 재 안착시키도록 할 수 있으며 이러한 동작이 수회 반복해서 이루어지더라도 웨이퍼(150)의 안착위치가 바르게 이루어지지 않으면 이때에 작업자가 장치의 전체적인 구성과 동작상태를 검측하도록 할 수 도 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치는 웨이퍼(150)의 안착상태를 감지하여 웨이퍼(150)의 정확한 안착상태를 판별할 수 있도록 한 것으로, 감지센서(200)의 설치위치 및 그 종류를 본 발명의 실시예와 다르게 구현할 수 있지만 기본적으로 감지센서(200)를 설치하여 웨이퍼(150)의 안착상태를 검측할 수 있도록 한 것이라면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 반도체 제조용 베이크 장치는 다수의 감지센서로 웨이퍼의 정확한 안착위치를 판별할 수 있도록 하여 베이크 공정에 의한 웨이퍼의 선폭 균일도를 보다 향상시킬 수 있도록 하여 공정의 안정성을 향상시키며 궁극에는 반도체 소자의 수율을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 챔버;

   상기 챔버 내부로 진입한 웨이퍼가 안착되며 히터가 매설된 핫플레이트;

   상기 핫플레이트 상에 설치되어 상기 챔버 내부로 진입한 웨이퍼를 상기 핫플레이트의 상측으로 부양시켜 위치시키는 다수의 스페이서;

   상기 핫플레이트의 바닥에 설치되어 상기 웨이퍼의 안착위치를 감지하도록 된 적어도 하나이상의 감지센서를 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 베이크 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 감지센서는 상기 웨이퍼가 안착되는 위치 중 상기 웨이퍼의 가장자리 부분과 인접한 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 베이크 장치.