KR20030064474A - 베이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 생산을 위한 설비에서 비정상적으로 로딩되는 웨이퍼의 위치 조정작업(calibration)이 가능한 웨이퍼 스테이지에 관한 것으로, 본 발명은 웨이퍼가 로딩되는 플레이트 및; 상기 플레이트에 설치되고, 플레이트에/로부터 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위한 리프트 부재와; 상기 리프트 부재에 로딩된 웨이퍼가 정상적인 포지션에 위치되도록 웨이퍼의 위치 조정을 하는 수단을 갖는다.

Description

베이크 장치{BAKE APPARATUS}

본 발명은 베이크 공정이 진행되는 웨이퍼 스테이지(wafer stage)에 관한 것으로, 특히 반도체 생산을 위한 설비에서 비정상적으로 로딩되는 웨이퍼의 위치 조정작업(calibration)이 가능한 웨이퍼 스테이지에 관한 것이다.

반도체를 생산하는 데는 여러 종류의 설비가 사용되고 있다. 이러한 설비들은 원활한 공정이 진행될 수 있도록 다수의 챔버들(공정 챔버, 로드락 챔버 등)을 가지고 있기 마련이다.

현재 포토공정에서 사용중인 스피너 설비내에서 PRE-베이크 및 POST 베이크를 의하여 베이크 장치를 사용하고 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 베이크 장치(10)에서의 웨이퍼 로딩 순서는 로봇이 웨이퍼(30)를 베이크내의 리프트 핀(미도시됨) 위에 올려놓으면 리프트 핀이 다운되면서 웨이퍼가 가열 플레이트(12)에 놓여지게 된다. 한편, 웨이퍼(30)가 가열 플레이트(12)에 놓여질 때, 가열 플레이트의 미세한 기울기에 의해 웨이퍼가 밀리게 되는 현상이 일어나는데, 이를 방지하기 위해 다수의 웨이퍼 가이드(14)들을 가열 플레이트(12)상에 설치하였다.

그러나, 웨이퍼의 로딩 과정에서 상기 웨이퍼 가이드로 인해 새로운 문제가 야기되고 있다. 가열 플레이트(12)로 웨이퍼를 전달하는 로봇의 포지션이 조금이라도 벗어나게 되면, 도 1에서와 같이 웨이퍼 일부가 웨이퍼 가이드(14)위에 얹히게 되는 문제가 발생된다. 이러한 부정확한 얹힘으로 인해 웨이퍼가 전면적으로 일정한 열을 받지 못해 TPR(Thickness Photo Resist)의 허용폭(range)이 커지는 경우가 발생되거나, 웨이퍼 내에서 CD차이가 생기게 되고 심한 경우에는 패턴 브릿지(pattern bridge) 또는 웨이퍼 일부의 국부적인 NO 패턴이 발생하게 된다.

이러한 웨이퍼의 부정확한 얹힘은 로봇의 기계적인 오차 혹은 엔지니어의 포지션 설정 실수로 인해 쉽게 일어날 수 있다. 그러나, 현재 사용하고 있는 베이크 장치내에는 웨이퍼가 부정확하게 로딩되는 것을 사전에 감지할 수 있는 장치가 마련되지 않았기 때문에, 생산량 혹은 점검을 실시해야만 그 불량을 감지할 수 있었다. 결국, 불량이 감지되기 전까지 많은 수의 웨이퍼가 불량이 발생된 상태로 다음 공정이 진행됨으로써, 전체적인 수율이 드롭 되거나 웨이퍼가 불합격되는 문제가 발생된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 웨이퍼가 부정확하게 로딩되더라도 웨이퍼를 스테이지의 중앙에 놓이도록 위치조정이 가능한 웨이퍼 스테이지를 제공하는데 있다.

도 1 및 도 2는 종래 웨이퍼 스테이지를 개략적으로 보여주는 도면;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베이크 장치를 개략적으로 보여주는 도면;

도 4 내지 도 6은 도 3에서 웨이퍼의 위치 조정 과정을 보여주는 도면들이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

120 : 웨이퍼 스테이지

122 : 가열 플레이트

124 : 리프트 핀

126 : 웨이퍼 가이드

140 : 위치 조정 수단

142 : 푸셔 아암

144 : 전후 구동 실린더

146 : 상하 구동 실린더

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 웨이퍼 스테이지에 있어서: 웨이퍼가 로딩되는 플레이트 및; 상기 플레이트에 설치되고, 플레이트에/로부터 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위한 리프트 부재와; 상기 리프트 부재에 로딩된 웨이퍼가 정상적인 포지션에 위치되도록 웨이퍼의 위치 조정을 하는 수단을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 위치조정 수단은 상기 플레이트의 양측에 서로 대응되게 설치되는 그리고 상기 웨이퍼를 잡아 웨이퍼의 정상적인 포지션으로 위치를 조정하는 푸셔 아암, 푸셔 아암을 전후 이동시키기 위한 전후 구동 실린더; 상기 푸셔 아암을 상기 리프트 부재와 함께 상하 이동시키기 위한 상하 이동부재를 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상하 이동부재는 상하 구동 실린더와; 상기 상하 구동 실린더와 연결되는 상하 이동축을 포함하고, 상기 척킹부는 상기 상하 이동축에 설치되어 상기 상하 구동 실린더에 의해 상하 이동된다.

예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 베이크 장치를 개략적으로 보여주는 측면도이다. 도 4 내지 도 6은 도 3에서 웨이퍼의 얼라인 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 베이크 장치(100)는 웨이퍼가 놓여지는 웨이퍼 스테이지(120)를 갖는다. 상기 웨이퍼 스테이지(120)는 웨이퍼(30)가 놓여지는 가열 플레이트(122)와 로봇으로부터 웨이퍼를 받아 가열 플레이트(122)에 올려놓는 리프트 핀들(124;도 3에 도시되어 있음) 그리고 상기 가열플레이트(122)상에서 웨이퍼(30)가 플레이트에 제대로 안착될 수 있도록 가이드 해주는 4개의 웨이퍼 가이드(126)들 그리고 상기 리프트 핀(124)들에 로딩된 웨이퍼가 플레이트의 정중앙(정상적인 포지션)에 위치되도록 웨이퍼의 위치를 조정하는 위치 조정 수단(140)을 갖는다.

상기 위치 조정 수단(140)은 상기 플레이트(120)의 양측에 서로 대응되게 설치되는 그리고 상기 웨이퍼(30)를 잡아 정상적인 포지션으로 위치를 조정하는 한 쌍의 푸셔 아암(142)과, 상기 푸셔 아암(142)을 전후 이동시키기 위한 전후 구동 실린더(144) 그리고, 상기 푸셔 아암(142)을 상기 리프트 핀들(124)과 함께 상하 이동시키기 위한 상하 구동 실린더(146)를 갖는다. 상기 상하 구동 실린더(146)와 푸셔 아암(142)은 상하 이동축(148)에 의해 연결된다. 여기서 상기 푸셔 아암(142)은 고정 볼트(미도시됨)에 의해 좌우로 움질 수 있기 때문에, 정확하게 웨이퍼(30)를 세팅할 수 있게 반듯이 조정이 있어야 한다. 한편, 상기 전후 구동 실린더(144)의 동작은 솔리노이드 밸브(149)에 의해 제어된다.

상기 리프트 핀들(124)의 상하 구동은 상기 상하 구동 실린더(1146)에 의해 이루어진다.

상기 위치 조정 수단(140)은 로딩 포지션이 틀어진 상태로 리프트 핀(124)에 놓여진 웨이퍼(30)가 정 얼라인되어진 후 플레이트(120)에 안착되도록 한다.

여기서 본 발명의 구조적인 특징은 리프트 핀에 놓여진 웨이퍼가 플레이트의 정중앙에 놓여질 수 있도록 위치 조정을 위한 수단을 갖는데 있다. 이러한 구조적인 특징은 로딩 포지션 미스(miss)로 웨이퍼가 리프트 핀에 얹혀졌을 때, 상기 위치 조정 수단에 의해 웨이퍼가 정 얼라인 된 후 플레이트에 안착된다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 이송 로봇의 기계적인 오차 혹은 엔지니어의 포지션(플레이트상의 웨이퍼 로딩 포지션) 설정 실수로 인해 웨이퍼(30)가 리프트 핀(124)에 얹혀지더라도,(도 4 참조) 상기 위치 조정 수단(140)의 푸셔 아암(142)이 전후 구동 실린더(144)의 인(in)동작에 의해 웨이퍼(30)의 가장자리를 밀면서 웨이퍼(30)를 로딩 포지션으로 얼라인 시킨다. 도 5에서와 같은 정상적인 로딩 포지션으로 얼라인 되어진 웨이퍼(30)는, 상기 상하 구동 실린더(146)에 의해 상기 리프트 핀들(124)과 상기 위치조정 수단의 푸셔 아암(142)과 함께 하강하여, 상기 플레이트(120)에 놓여지게 된다.(도 6참고) 그런 다음, 상기 푸셔 아암(142)은 상기 전후 구동 실린더(144)의 아웃(out) 동작에 의해 플레이트(120) 밖으로 완전히 벗어나게 된다. 이 상태에서 웨이퍼의 베이크 공정이 이루어진다.

이와 같은 본 발명에 따른 베이크 장치(100)는 웨이퍼(30)가 리프트 핀(124)에 부정확하게 얹혀지더라도 위치 조정 수단(140)에 의해 스테이지의 정중앙에 놓여질 수 있는 위치조정(calibration)이 가능하다.

이상에서, 본 발명에 따른 베이크 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명의 베이크 장치 및 방법에 의하면, 웨이퍼가 리프트 핀에 부정확하게 로딩되더라도 웨이퍼가 위치 조정 수단에 의해 스테이지의 정중앙에 놓여질 수 있는 위치로 조정되기 때문에, 가열 플레이트에 부정확하게 놓여진 웨이퍼로 인한 공정 결함을 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 반도체 소자의 품질 및 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼 스테이지에 있어서:

   웨이퍼가 로딩되는 플레이트 및;

   상기 플레이트에 설치되고, 플레이트에/로부터 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위한 리프트 부재와;

   상기 리프트 부재에 로딩된 웨이퍼가 정상적인 포지션에 위치되도록 웨이퍼의 위치 조정을 하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 웨이퍼 위치조정 수단은

   상기 플레이트의 양측에 서로 대응되게 설치되는 그리고 상기 웨이퍼를 잡아 웨이퍼의 정상적인 포지션으로 위치를 조정하는 푸셔아암;

   상기 푸셔아암을 전후 이동시키기 위한 전후 구동 실린더;

   상기 푸셔아암을 상기 리프트 부재와 함께 상하 이동시키기 위한 상하 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 상하 이동부재는 상하 구동 실린더와;

   상기 상하 구동 실린더와 연결되는 상하 이동축을 포함하고,

   상기 푸셔 아암은 상기 상하 이동축에 설치되어 상기 상하 구동 실린더에 의해 상하 이동되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 상하 구동 실린더는 상기 리프트 부재를 상하 이동시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 플레이트는 히팅 플레이트인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지.