KR20050040512A - 베이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베이크 장치에 관한 것으로서, 이를 위해 본 발명은 평판의 베이크 플레이트(10)와; 상기 베이크 플레이트(10)의 외주연부에서 웨이퍼(W)의 외경보다는 큰 반경에 상향 돌출되게 소정의 높이로 구비되는 복수의 웨이퍼 가이드(20)와; 상기 베이크 플레이트(20)의 중앙으로부터 동심원상에서 상기 베이크 플레이트(10)를 관통하여 수직으로 승강 가능하게 구비되고, 웨이퍼(W)가 안치되는 상단부에는 웨이퍼 감지 수단(41)이 구비되도록 하는 복수의 레벨링 핀(40)과; 상기 웨이퍼 감지 수단(41)을 통해서 상기 각 레벨링 핀(40)에 안치된 웨이퍼(W)와의 거리를 체크하여 일정 이상으로 이격되었다고 판단되면 오류 신호를 발생시켜 경고하는 컨트롤러(50)로서 구비되도록 하여 베이크 플레이트(10)와의 균일한 면밀착이 이루어지지 않게 될 때 레벨링 핀(40)으로부터 이격되는 웨이퍼(W)와의 거리를 체크하여 공정 오류 여부를 판정하게 함으로써 정확한 공정 제어와 다량의 웨이퍼 손상 및 생산성 저하를 방지하도록 한다.

Description

베이크 장치{Baker}

본 발명은 베이크 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이크 플레이트에의 균일한 웨이퍼 안착 여부를 정확히 체크하여 웨이퍼 안착 불량에 따른 다량의 웨이퍼 손상이 방지될 수 있도록 하는 베이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 설비에서 스피너 설비에는 웨이퍼에의 수분을 제거하거나 포토 레지스트와의 반응성을 향상시키기 위한 목적으로 베이크 장치가 구비되도록 하고 있다.

베이크 장치는 웨이퍼에 포토 레지스트를 도포하기 전에 접착 강화제를 도포하거나 포토 레지스트를 도포한 직후 이들 도포된 접착 강화제나 포토 레지스트를 적절하게 열을 가해 건조시키므로서 후속 공정에서 포토 레지스트의 도포 및 노광이 제대로 이루어질 수 있도록 하기 위해 구비되는 구성이다.

도 1은 이러한 스피너 설비에서 종래 사용되는 베이크 장치를 도시한 측단면도이다.

베이크 장치는 통상 평판의 플레이트로 이루어지는 베이크 플레이트(10)와, 이 베이크 플레이트(10)의 센터를 중심으로 동심원상에 복수로 구비되는 리프트 핀(20)과 베이크 플레이트(10)의 외주연부로 리프트 핀(20)들과 마찬가지로 동심원상에 웨이퍼의 직경보다는 미세하게 큰 직경의 위치에 복수로 구비되는 웨이퍼 가이드(30)로서 이루어지는 구성이다.

베이크 플레이트(10)는 별도의 히팅 수단(미도시)에 의해서 소정의 온도로 가열되는 구성으로, 상부면에는 웨이퍼가 균일하게 면밀착되도록 평판으로 이루어진다. 리프트 핀(20)은 베이크 플레이트(10)의 저부에서 승강 가능하게 구비되어 베이크 플레이트(10)를 수직으로 관통하면서 웨이퍼를 베이크 플레이트(10)에 로딩 및 언로딩시키도록 안내하는 구성이다. 한편 웨이퍼 가이드(30)는 베이크 플레이트(10)의 외주연부에서 복수 개가 등간격으로 형성되도록 하는 구성으로, 이들 웨이퍼 가이드(30)들간의 직경은 웨이퍼 직경보다는 미세하게 크게 형성되도록 한다.

따라서 웨이퍼가 일단 로딩되어 오면 웨이퍼는 우선 베이크 플레이트(10)에서 소정의 높이로 상승된 상태인 복수의 리프트 핀(20)들에 동시에 걸쳐 안치된다.

복수의 리프트 핀(20)들에 안치된 상태에서 이들 리프트 핀(20)들이 하강하게 되면 로봇에 의해 웨이퍼가 제대로 로딩되어 왔으면 웨이퍼는 전혀 간섭없이 베이크 플레이트(10)에 안전하게 안착되어 균일한 면접촉이 이루어지게 된다.

하지만 도 2에서와 같이 로봇에 의해 로딩되어 오는 이송 위치가 불량하면 리프트 핀(20)들에서의 웨이퍼 안치 상태도 불안해지게 될 뿐만 아니라 리프트 핀(20)들의 하강 시 웨이퍼의 일부가 웨이퍼 가이드(30)에 접촉하게 되는데 이러한 웨이퍼 가이드(30)에 접촉하는 웨이퍼의 일단이 웨이퍼 가이드(30)의 안쪽으로 위치하게 되면 다행스럽게 웨이퍼 가이드(30)의 안내를 받아 웨이퍼는 웨이퍼 가이드(30)들 사이에 위치하게 되나, 그와는 달리 웨이퍼가 불안한 상태로 유도되면서 일단이 지나치게 정위치에서 벗어나게 되면 리프트 핀(20)의 하강 시 이렇게 벗어난 웨이퍼의 일단은 하나의 웨이퍼 가이드(30)의 상단에 걸쳐지면서 웨이퍼는 기울어지는 상태가 된다.

이와 같이 웨이퍼가 기울어지는 상태로 베이크 플레이트(10)에 안치되면 베이크 플레이트(10)의 히팅 시 웨이퍼가 불균일하게 가열되면서 포커스 불량 및 색깔 변형이 유발되어 결국 다량의 웨이퍼 불량을 초래하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼가 로봇에 의해 이송되어 오는 상태가 불량하여 베이크 플레이트에서 일단이 웨이퍼 가이드의 상단에 걸쳐져 경사지는 상태가 되면 이를 감지하여 동작 불량으로 판정해서 설비 구동이 중지되게 함으로서 대량의 웨이퍼 불량이 사전에 예방되도록 하는 베이크 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 평판의 베이크 플레이트와; 상기 베이크 플레이트의 외주연부에서 웨이퍼의 외경보다는 큰 반경에 상향 돌출되게 소정의 높이로 구비되는 복수의 웨이퍼 가이드와; 상기 베이크 플레이트의 중앙으로부터 동심원상에서 상기 베이크 플레이트를 관통하여 수직으로 승강 가능하게 구비되고, 웨이퍼가 안치되는 상단부에는 웨이퍼 감지 수단이 구비되도록 하는 복수의 레벨링 핀과; 상기 웨이퍼 감지 수단을 통해서 상기 각 레벨링 핀에 안치된 웨이퍼와의 거리를 체크하여 일정 이상으로 이격되었다고 판단되면 오류 신호를 발생시켜 경고하는 컨트롤러로서 구비되는 구성이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 요부 구성을 개략적으로 도시한 것으로서, 본 발명에서는 웨이퍼가 베이크 플레이트에 안치되는 상태에서 베이크 플레이트로부터의 웨이퍼 이격 거리를 체크할 수 있도록 하는 것이다.

즉 본 발명의 베이크 장치에 베이크 플레이트(10)와 웨이퍼 가이드(20)를 구비하는 구성은 종전과 동일하다. 다만 베이크 플레이트(10)에서 웨이퍼를 안전하게 안치되도록 승강 안내하는 종전의 리프트 핀을 웨이퍼 감지 기능을 갖는 레벨링 핀(40)으로 개선하면서 이 레벨링 핀(40)을 통해 감지되는 신호에 의해 컨트롤러(50)가 공정 오류 여부를 판단하여 이를 경고하도록 하는 것이다.

이를 보다 상세하게 설명하면 베이크 플레이트(10)는 종전과 마찬가지로 히팅 수단(미도시)에 의해서 소정의 온도로 가열되게 하여 그 상부면으로 웨이퍼가 안착될 수 있도록 하는 평판의 구성이다.

웨이퍼 가이드(20)는 베이크 플레이트(10)의 상부면에서 외주연부 특히 베이크 플레이트(10)의 센터에서 웨이퍼의 외경보다는 큰 반경에 복수 개로서 상향 돌출되게 구비되는 구성이다.

이러한 웨이퍼 가이드(20)는 통상 베이크 플레이트(10)의 중심부쪽을 향하는 외주면이 상부로부터 하부로 경사지는 형상을 갖도록 하고 있으며, 로봇에 의한 웨이퍼 이송 위치가 정위치에서 다소 벗어나 있게 되더라도 베이크 플레이트(10)의 상부로부터 웨이퍼가 내려올 때 웨이퍼 가이드(20)의 경사진 외주면을 타고 안쪽으로 유도되면서 웨이퍼를 베이크 플레이트(10)에 안전하게 안치될 수 있도록 한다.

이와 같은 구성들과 함께 구비되는 레벨링 핀(40)은 베이크 플레이트(10)의 중앙으로부터 동심원상에서 베이크 플레이트(10)를 수직으로 관통하면서 승강 가능하게 구비되도록 하는 복수의 구성인 바 웨이퍼가 안치되는 상단부에는 웨이퍼 감지 수단(41)이 구비되도록 한다.

이때의 레벨링 핀(40)은 종전의 리프트 핀보다는 보다 바깥측에 구비되면서 등간격으로 갯수도 더 많은 3~6개로 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

레벨링 핀(40)에 구비되는 웨이퍼 감지 수단(41)은 상단부에서 직상부의 웨이퍼와의 거리를 감지하도록 하는 구성으로 구비된다. 즉 웨이퍼 감지 수단(41)은 웨이퍼를 로봇에 의해 이송되어 오게 한 상태에서 복수의 레벨링 핀(40)들에 안치되는 순간부터 레벨링 핀(40)들이 베이크 플레이트(10)에서 최대 하강하는 상태까지의 그 상측에 구비된 웨이퍼와의 높이를 감지하도록 하는 것인 바 이러한 웨이퍼 감지 수단(41)으로는 포토 센서 즉 광센서를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

한편 컨트롤러(50)는 복수의 레벨링 핀(40)들에 각각 구비되는 웨이퍼 감지 수단(41)들로부터 웨이퍼와의 높이 정보를 체크하여 일정 이상의 높이로 이격되는 값이 체크되면 이를 경고할 수 있도록 하는 구성이다.

따라서 컨트롤러(50)에서는 레벨링 핀(40)의 상단부와 웨이퍼간 거리에 의해 웨이퍼가 베이크 플레이트(10)에 균일하게 밀착되면서 안치되는 지를 체크하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

즉 본 발명에서 베이킹을 위해 웨이퍼를 로봇에 의해서 로딩시켜 오면 이미 베이크 플레이트(10)의 상부로 소정의 높이만큼 상승시킨 복수의 레벨링 핀(40)들의 상단부에 웨이퍼가 안치된다.

웨이퍼를 안치한 상태에서 레벨링 핀(40)들은 동시에 하강을 하게 되고, 이때부터 레벨링 핀(40) 상단부에 장착한 웨이퍼 감지 수단(41)을 통해 웨이퍼와의 거리를 감지하게 된다.

정상적으로 레벨링 핀(40)들에 웨이퍼가 정확하게 안치되면 각 레벨링 핀(40)들에 구비되도록 한 웨이퍼 감지 수단(41)을 통해 웨이퍼와의 거리를 감지하게 되고, 이렇게 감지된 신호는 컨트롤러(50)에 전달되어 컨트롤러(50)에 입력되어 있는 기준값과의 차이를 비교하여 오류 여부를 판정한다.

즉 복수의 레벨링 핀(40)들 상부에 웨이퍼가 안치되게 한 상태에서 서서히 하강하기 시작하면 컨트롤러(50)에서는 지속적으로 웨이퍼 감지 수단(41)을 통해 웨이퍼와의 이격 거리를 체크한다.

이때 레벨링 핀(40)에 정상적으로 안치되어 베이크 플레이트(10)에 균일하게 면밀착되면 컨트롤러(50)에서는 정상으로 판정하게 되는 반면 만일 도 4에서와 같이 로봇에 의한 이송 위치가 어긋나 로딩되는 경우 웨이퍼(W)가 하강하다 일단부가 베이크 플레이트(10)의 상부면에서 외주연측에 마련한 웨이퍼 가이드(20)의 상단부에 걸쳐지게 되어 전체적으로 웨이퍼(W)가 경사지는 상태가 되는 경우가 있다.

이렇게 웨이퍼(W)가 베이크 플레이트(10)에서 경사지는 상태가 되면 베이크 플레이트(10)에서 최대한 이격되는 웨이퍼(W)와의 거리가 컨트롤러(50)에 설정된 기준값보다는 크게 체크되면서 컨트롤러(50)에서는 이를 바로 오류로 판정하게 된다.

컨트롤러(50)에서 오류로 판정이 나면 컨트롤러(50)에서는 별도의 경고 수단을 통해 설비 관리자에게 알리고, 필요에 따라서는 설비 구동이 자동으로 중지되도록 한다.

특히 컨트롤러(50)에서의 오류 경고 시 버저나 램프 등과 같은 경고수단을 이용하여 설비 관리자로 하여금 명확하게 인지할 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같이 본 발명은 웨이퍼가 베이크 플레이트(10)에서 잘못 안치되어 웨이퍼의 일측이 베이크 플레이트(10)로부터 들리는 현상이 발생되면 이를 오류로 판정하여 공정 진행이 중단되게 함으로써 웨이퍼의 손상이 미연에 방지될 수 있도록 하며, 다량의 웨이퍼 불량에 따른 경제적 손실을 예방할 수 있도록 한다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 베이크 플레이트(10)를 수직으로 관통하는 복수의 레벨링 핀(40)의 상단에 구비한 웨이퍼 감지 수단(41)과 이 웨이퍼 감지 수단(41)을 통해 전달되는 정보를 체크하는 컨트롤러(50)가 구비되도록 한 간단한 구조 개선에 의해 베이크 플레이트(10)에 안치되는 웨이퍼(W)가 웨이퍼 가이드(20)에 일측이 얹혀지면서 경사지게 될 때 즉 베이크 플레이트(10)와의 균일한 면밀착이 이루어지지 않게 될 때 레벨링 핀(40)으로부터 이격되는 웨이퍼(W)와의 거리를 체크하여 공정 오류 여부를 판정하게 함으로써 정확한 공정 제어와 다량의 웨이퍼 손상 및 생산성 저하를 방지하도록 하는 효과를 제공하도록 한다.

도 1은 종래 베이크 장치의 측단면도,

도 2는 종래 베이크 장치에서 웨이퍼의 안착 불량 상태를 도시한 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 베이크 장치의 개략적인 구성을 도시한 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 작동 상태를 도시한 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 베이크 플레이트 20 : 리프트 핀

30 : 웨이퍼 가이드 40 : 레벨링 핀

41 : 웨이퍼 감지 수단 50 : 컨트롤러

Claims (5)

1. 평판의 베이크 플레이트와;

   상기 베이크 플레이트의 외주연부에서 웨이퍼의 외경보다는 큰 반경에 상향 돌출되게 소정의 높이로 구비되는 복수의 웨이퍼 가이드와;

   상기 베이크 플레이트의 중앙으로부터 동심원상에서 상기 베이크 플레이트를 관통하여 수직으로 승강 가능하게 구비되고, 웨이퍼가 안치되는 상단부에는 웨이퍼 감지 수단이 구비되도록 하는 복수의 레벨링 핀과;

   상기 웨이퍼 감지 수단을 통해서 상기 각 레벨링 핀에 안치된 웨이퍼와의 거리를 체크하여 일정 이상으로 이격되었다고 판단되면 오류 신호를 발생시켜 경고하는 컨트롤러;

   로 구비되는 베이크 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 레벨링 핀은 등간격으로 3~6개로 구비되는 베이크 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 감지 수단은 포토 센서로 사용하는 베이크 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 경고수단의 작동을 제어하는 베이크 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 경고수단은 버저로 이루어지는 베이크 장치.