KR20060032678A - 반도체 제조 설비용 베이크장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 설비용 베이크장치에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 판면에는 일정 반경에 판면을 관통하여 소정의 높이로 승강 작동하는 복수의 리프트 핀(20)들을 갖는 베이크 플레이트(10)를 구비한 반도체 제조 설비용 베이크장치에 있어서, 상기 베이크 플레이트(10)의 외주연 단부에는 등간격으로 복수의 센터링 가이드 부재(40)가 구비되도록 하고, 상기 센터링 가이드 부재(40)들은 구동 수단(50)에 의해서 동시에 베이크 플레이트(10)의 판면을 슬라이딩 이동하도록 구비되게 하여 웨이퍼(W)가 로딩 중 일측으로 치우쳐서 베이크 플레이트(10)에 안치되더라도 강제적으로 정확하게 센터링되도록 하여 작업 효율 및 제품의 신뢰성이 향상되도록 하는데 특징이 있다.

베이크, 베이크 플레이트, 웨이퍼 센터링, 센터링 가이드

Description

반도체 제조 설비용 베이크장치{Bake apparatus for semiconductor manufacturing equipment}

도 1은 종래의 베이크장치를 도시한 측단면도,

도 2는 종래의 베이크장치에서 웨이퍼 가이드가 구비된 구성을 도시한 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 베이크장치의 일례를 도시한 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 베이크장치의 다른 예를 도시한 측단면도,

도 5는 본 발명에 따른 작동 상태를 도시한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 베이크 플레이트 20 : 리프트 핀

40 : 센터링 가이드 부재 50 : 구동 수단

60 : 위치 감지 수단 70 : 컨트롤러

80 : 경고 수단

본 발명은 반도체 제조 설비용 베이크장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼의 센터링 기능을 갖는 반도체 제조 설비용 베이크장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체는 포토, 식각, 에칭 등의 다양한 공정들을 연속적으로 수행 반복하면서 제조하게 된다.

이러한 다양한 공정 수행에서 포토공정은 웨이퍼의 표면에 필요로 하는 패턴을 형성하기 위한 포토마스크를 형성하는 단계로서, 이를 보다 상세하게 설명하면 웨이퍼의 표면에 일정한 두께로서 포토레지스트를 도포한 뒤 이를 경화시킨 다음 현상과 세정을 통해 도포된 포토레지스트를 식각을 위한 포토마스크로서 형성하게 되는 것이다.

이러한 웨이퍼 표면에 남아있는 포토레지스트를 다시 경화시킨 다음 식각 챔버로 이동시키는 전단계까지를 포토공정이라 하며, 구현하고자 하는 패턴의 밑그림이 되는 포토마스크를 형성하는 단계이므로 더욱 미세해지는 반도체의 디자인 룰 구현을 위해 그 중요성이 더욱 강조되고 있는 공정이라 할 수 있다.

한편 포토공정에서 웨이퍼 표면으로 도포된 포토레지스트와 현상과 세정이 완료된 포토레지스트를 경화시키기 위하여 구비되는 설비가 베이크장치이다.

즉 베이크장치는 열에 의해서 웨이퍼의 표면에 소정의 두께로 구비되는 포토레지스트를 변형되지 않도록 경화시키는 설비이다.

베이크장치는 도 1에서와 같이 통상 챔버의 내부에 구비되는 베이크 플레이트(10)와 이 베이크 플레이트(10)의 중심부에서 동심원상에 승강 가능하게 복수의 리프트 핀(20)으로 이루어지는 구성이다.

이와 같은 베이크장치에서 웨이퍼(W)가 챔버의 내부로 로딩되면 챔버의 내부에서는 이미 복수의 리프트 핀(20)들이 소정의 높이로 상승되어 있게 되므로 이들 리프트 핀(20)들 상단부에 웨이퍼(W)가 얹혀지도록 하면 다시 리프트 핀(20)들을 하강시켜 베이크 플레이트(10)의 상부면에 안치되도록 한다.

또한 베이크 플레이트(10)의 외주연부에는 리프트 핀(20)과 같이 동심원상에 복수의 웨이퍼 가이드(30)를 형성하며, 이들 각 웨이퍼 가이드(30)는 베이크 플레이트(10)에 고정되도록 하여 웨이퍼(W)가 센터에 정확하게 정렬되도록 하는 작용을 한다.

이러한 베이크장치에 의하여 챔버의 내부로 웨이퍼(W)가 로딩되면 이미 베이크 플레이트(10)에서는 복수의 리프트 핀(20)들이 상향 이동한 상태이므로 로봇에 의해 이들 리프트 핀(20)의 상단에 웨이퍼(W)를 안치시키게 되면 리프트 핀(20)들이 하강하면서 베이크 플레이트(10)에 웨이퍼(W)를 안치시키게 된다.

한편 베이크 플레이트(10)에 안치되는 웨이퍼(W)가 이송과정에서 위치가 틀어져 일측으로 편중되어 안치되는 경우가 발생되는데 이같은 위치 불량은 베이크 불량을 초래하는 원인이 되므로 이를 위하여 종전에는 도 2에서와 같이 베이크 플레이트(10)의 외주연 단부에 일정 간격으로 복수의 웨이퍼 가이드(30)가 구비되도록 하기도 하였다.

이때의 웨이퍼 가이드(30)는 베이크 플레이트(10)에 고정 장착되고, 상호 마주보는 안쪽면은 소정의 각도로 경사지도록 하고 있으므로 편심되게 안치되는 웨이 퍼(W)의 일단이 일측의 웨이퍼 가이드(30)에 걸쳐지는 동시에 일측의 경사면을 타고 흘러내려 항상 복수의 웨이퍼 가이드(30)들 안쪽에 위치되도록 하여 정위치에 안치되게 하는 경우도 있다.

그러나 웨이퍼(W)가 심하게 일측으로 편중되어 안치되면 웨이퍼(W)의 일단이 웨이퍼 가이드(30)의 상단부에 얹혀진 상태를 유지하게 되므로 베이크 불량 및 제품 불량의 경제적 손실을 초래하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 베이크 플레이트의 외주연 끝단부에는 동시에 수평 이동이 가능하게 센터링 가이드가 구비되도록 하여 베이크 플레이트에 안치되는 웨이퍼를 강제적으로 정위치되게 함으로써 공정 효율 및 제품에 대한 신뢰성이 대폭적으로 향상되도록 하는 반도체 제조 설비용 베이크장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 센터링 가이드의 불량을 실시간으로 체크하여 센터링 가이드 작동 불량에 따른 공정 오류의 발생이 미연에 방지되도록 하는 반도체 제조 설비용 베이크장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 판면에는 일정 반경에 판면을 관통하여 소정의 높이로 승강 작동하는 복수의 리프트 핀들을 갖는 베이크 플레이 트를 구비한 반도체 제조 설비용 베이크장치에 있어서, 상기 베이크 플레이트의 외주연 단부에는 등간격으로 복수의 센터링 가이드 부재가 구비되도록 하고, 상기 센터링 가이드 부재들은 구동 수단에 의해서 동시에 베이크 플레이트의 판면을 슬라이딩 이동하도록 구비되도록 하는 구성이다.

또한 본 발명은 판면에는 일정 반경에 판면을 관통하여 소정의 높이로 승강 작동하는 복수의 리프트 핀들을 갖는 베이크 플레이트를 구비한 반도체 제조 설비용 베이크장치에 있어서, 상기 베이크 플레이트의 외주연 단부에는 구동 수단에 의해서 동시에 베이크 플레이트의 판면을 슬라이딩 이동하도록 등간격으로 구비되는 복수의 센터링 가이드 부재와, 상기의 각 센터링 가이드 부재의 이동 위치를 감지하도록 구비되는 위치 감지 수단 및 상기 위치 감지 수단을 통해 감지되는 신호에 따라 설비의 구동을 단속하는 컨트롤러가 구비되도록 하는 구성이다.

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

단 본 발명에 대한 설명에서 종전의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호로서 표기하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 일실시예 구성을 도시한 것으로서, 본 실시예에서 챔버의 내부에 구비되는 베이크 플레이트(10)에는 판면의 일정 반경에 소정의 높이로 승강 작동하는 복수의 리프트 핀(20)들이 구비되도록 하고 있는 바 이는 종전과 대동소이하다.

다만 본 발명에서는 베이크 플레이트(10)의 외주연 끝단부로 판면을 따라 슬 라이딩 이동이 가능하게 복수의 센터링 가이드 부재(40)가 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

이때 이들 센터링 가이드 부재(40)는 별도로 구비되는 모터 등의 구동 수단 (50)에 의해서 동시에 작동하며, 각 센터링 가이드 부재(40)들은 베이크 플레이트(10)의 외주연 끝단부로부터 일정 길이 내측으로 그리고 내측에서 다시 외주연 끝단부로 일정 구간을 동시에 슬라이딩 이동하도록 한다.

또한 각 센터링 가이드 부재(40)는 서로 마주보는 내주면이 웨이퍼(W)의 외주면과 면접촉되는 구성이므로 상호 면접촉이 원활하게 이루어질 수 있도록 특히 센터링 가이드 부재(40)의 접촉면을 수직면으로 형성되게 하는 것이 가장 바람직하다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 베이크 플레이트(10)에는 복수의 리프트 핀(20)들을 승강 가능하게 구비하고, 외주연 끝단부에는 복수의 센터링 가이드 부재(40)가 판면을 따라 슬라이딩 이동이 가능하도록 구비되게 하는 구성에선 전술한 실시예에서와 동일하다.

다만 본 실시예에서는 이러한 센터링 가이드 부재(40)와 함께 위치 감지 수단(60)과 컨트롤러(70)를 구비되게 하는데 특징이 있는 것이다.

위치 감지 수단(60)은 베이크 플레이트(10)의 저부에서 각 센터링 가이드 부재(40)를 감지하도록 구비되며, 특히 센터링 가이드 부재(40)가 가장 외주연 단부에 있을 때와 중앙에서 웨이퍼(W)의 외경보다 미세하게 큰 위치에 있을 때를 각각 감지할 수 있도록 하나의 센터링 가이드 부재(40)에 한 쌍의 위치 감지 수단(60)이 각각 구비되도록 한다.

즉 센터링 가이드 부재(40)는 베이크 플레이트(10)의 외주연 끝단부에 위치해 있다가 일정한 거리를 내측으로 이동하게 되는데 이러한 외주연 끝단부와 내측으로의 이동 끝단부 위치를 그 저부에서 각각의 위치 감지 수단(60)에 의하여 체크되도록 하는 것이다.

이와 같이 위치 감지 수단(60)을 통해 감지되는 신호는 컨트롤러(70)에 체크되면서 감지되는 신호에 의하여 설비의 구동이 제어되도록 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용에 대해서 살펴보면 웨이퍼의 로딩 시 베이크 플레이트(10)로부터 상승한 리프트 핀(20)들의 상단부에 로딩되는 웨이퍼(W)를 안치시키면 리프트 핀(20)들이 하강하여 웨이퍼(W)를 베이크 플레이트(10)의 상부면에 안치시키게 된다.

베이크 플레이트(10)에서는 도 5에서와 같이 안치된 웨이퍼(W)의 외측으로 센터링 가이드 부재(40)가 구비되어 있어 별도로 구비되는 구동 수단(50)에 의해서 이들 센터링 가이드 부재(40)를 동시에 내측으로 슬라이딩 이동시키면서 웨이퍼(W)를 중앙에 위치되도록 한다.

즉 베이크 플레이트(10)에 안치되는 웨이퍼(W)가 베이크 플레이트(10)를 벗어날 정도로 심하게 이탈되는 경우가 아니면 웨이퍼(W)는 베이크 플레이트(10)에서 항상 각 센터링 가이드 부재(40)의 안쪽으로 안치된다.

정확하게 정렬된 상태로 베이크 플레이트(10)에 안치되면 비록 센터링 가이드 부재(40)가 안쪽으로 이동하게 되더라도 이 센터링 가이드 부재(40)와는 전혀 접촉하지 않을 수도 있으나 로딩되는 중에 일측으로 편심되어 베이크 플레이트에 안치되면 비록 편심된 상태일지라도 센터링 가이드 부재(40)가 내측으로 이동하면서 웨이퍼(W)를 중앙으로 이동시켜 정확한 센터링 위치에 유지되도록 한다.

웨이퍼(W)의 센터링이 완료되면 챔버가 하향 이동하여 베이크 공정을 수행하게 되고, 공정 수행이 완료되면 챔버가 상승되게 한 상태에서 웨이퍼를 로딩시킬 때와는 반대로 리프트 핀(2)들의 상승에 의해 언로딩이 이루어지도록 한다.

한편 웨이퍼(W)를 베이크 플레이트(10)에 안치시킨 상태에서 센터링 가이드 부재(40)들에 의해 센터링을 수행하게 될 때 만일 어느 하나의 센터링 가이드 부재(40)라 할지라도 정해진 구간만큼 이동하지 않게 되면 이를 위치 감지 센서(60)가 감지하여 컨트롤러(70)에 전달하게 되고, 컨트롤러(70)에서는 위치 감지 센서(60)로부터 감지되는 신호에 의하여 설비 구동을 제어 및 단속하도록 하는 것이다.

다시 말해 컨트롤러(70)에서 어느 하나의 위치 감지 센서(60)로부터 전달되는 신호에 센터링 가이드 부재(40)가 감지되지 않으면 센터링 가이드 부재(40)의 불량으로 판단하여 그 즉시 컨트롤러(70)에서 설비의 구동을 중단시키도록 하는 것이다.

특히 이렇게 컨트롤러(70)에서 센터링 가이드 부재(40)의 불량을 체크하는 순간 이를 별도의 경고 수단(80)을 통해 가시적으로 또는 청각적으로 확인이 가능토록 하며, 설비의 구동이 중단된 상태에서 불량난 센터링 가이드 부재(40)를 수리하여 부품 불량에도 불구하고 지속적으로 공정이 진행되면서 발생될 수 있는 대량의 작업 불량 및 웨이퍼 손상을 방지할 수가 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)의 외주연 끝단부로 복수의 센터링 가이드 부재(40)를 구비하면서 이들 센터링 가이드 부재(40)들이 안쪽으로 일정 구간을 수평 이동되도록 하여 웨이퍼(W)가 로딩 중 일측으로 치우쳐 베이크 플레이트(10)에 안치되더라도 강제적으로 정확하게 센터링되도록 하여 작업 효율 및 제품의 신뢰성이 향상되도록 하는 매우 유용한 효과를 제공한다.

Claims (7)

1. 판면에는 일정 반경에 판면을 관통하여 소정의 높이로 승강 작동하는 복수의 리프트 핀들을 갖는 베이크 플레이트를 구비한 반도체 제조 설비용 베이크장치에 있어서,

   상기 베이크 플레이트의 외주연 단부에는 등간격으로 복수의 센터링 가이드 부재가 구비되도록 하고, 상기 센터링 가이드 부재들은 구동 수단에 의해서 동시에 베이크 플레이트의 판면을 슬라이딩 이동하도록 구비되는 반도체 제조 설비용 베이크장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 센터링 가이드 부재는 내측의 단면이 웨이퍼와 안전한 접촉이 되도록 수직면으로 이루어지도록 하는 반도체 제조 설비용 베이크장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 구동 수단은 모터로 이루어지는 반도체 제조 설배용 베이크장치.
4. 판면에는 일정 반경에 판면을 관통하여 소정의 높이로 승강 작동하는 복수의 리프트 핀들을 갖는 베이크 플레이트를 구비한 반도체 제조 설비용 베이크장치에 있어서,

   상기 베이크 플레이트의 외주연 단부에는 구동 수단에 의해서 동시에 베이크 플레이트의 판면을 슬라이딩 이동하도록 등간격으로 구비되는 복수의 센터링 가이드 부재와;

   상기의 각 센터링 가이드 부재의 이동 위치를 감지하도록 구비되는 위치 감지 수단; 및

   상기 위치 감지 수단을 통해 감지되는 신호에 따라 설비의 구동을 단속하는 컨트롤러;

   로 구비되는 반도체 제조 설비용 베이크장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 센터링 가이드 부재는 내측의 단면이 웨이퍼와 안전한 접촉이 되도록 수직면으로 이루어지도록 하는 반도체 제조 설비용 베이크장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 구동 수단은 모터로 이루어지는 반도체 제조 설배용 베이크장치.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 위치 감지 수단은 상기 센터링 가이드 부재가 가장 외주연 끝단부에 있을 때와 중앙에서부터 웨이퍼(W)의 외경보다 미세하게 큰 위치에 있을 때 2곳에서의 체크 여부를 감지하는 반도체 제조 설비용 베이크장치.

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