KR20060095021A - 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛 - Google Patents

반도체 제조설비에서의 베이크 유닛 Download PDF

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KR20060095021A KR1020050015867A KR20050015867A KR20060095021A KR 20060095021 A KR20060095021 A KR 20060095021A KR 1020050015867 A KR1020050015867 A KR 1020050015867A KR 20050015867 A KR20050015867 A KR 20050015867A KR 20060095021 A KR20060095021 A KR 20060095021A
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Abstract

본 발명은 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛은, 웨이퍼를 가열하기 위한 핫 플레이트와; 상기 핫 플레이트 상부면의 상기 웨이퍼가 안착되는 안착부의 가장자리 면을 따라 일정간격으로 각각 구비되며, 상기 웨이퍼의 유동을 방지하기 위한 복수개의 가이드들과; 상기 안착부의 내부의 소정 위치에 각각 구비되어 상기 웨이퍼를 수직방향으로 이동시키기 위한 복수개의 업/다운 핀과; 상기 복수개의 가이드 들 각각에 구비되어 상기 웨이퍼의 위치상태를 감지하기 위한 감지센서들을 구비한다. 본 발명에 따르면, 웨이퍼의 안착을 판별할 수 있어 웨이퍼 불량을 방지 또는 최소화하는 것이 가능하다.
스피너, 베이크, 가이드, 감지센서, 웨이퍼

Description

반도체 제조설비에서의 베이크 유닛{Bake unit for use in semiconductor fabricating equipments}
도 1은 종래의 베이크 유닛의 내부 평면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이크 유닛의 내부 평면도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
112 : 안착부 114 : 핫 플레이트
116 : 업/다운 핀 118 : 가이드
120 : 감지 센서
본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 베이크(bake) 공정시 웨이퍼가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 이온주입공정, 박막증착공정, 확산공정, 사진공 정, 식각공정 등과 같은 다수의 공정들을 거쳐 제조되며, 이러한 공정들 중에서 원하는 패턴(Pattern)을 형성하기 위한 사진공정(Photo Processing)은 반도체 소자 제조에 필수적으로 요구되는 공정이다.
이와 같은 사진공정은 크게 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 도포공정과, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼와 정해진 마스크를 서로 정렬시킨 후 자외선과 같은 빛을 상기 마스크로 통과시켜 웨이퍼 상의 포토레지스트에 조사되도록 하는 노광공정과, 노광공정이 완료된 웨이퍼의 포토레지스트를 현상하여 패턴을 형성하는 현상공정으로 이루어지며, 이후에는 패턴 에칭공정 및 포토레지스트 제거공정을 수행하게 된다.
또한, 사진공정은 포토 레지스트와 웨이퍼 간의 접착성을 향상시키기 위한 공정인 HMDS(Hexamethyl Disilazane) 처리공정, 포토 레지스트 도포 후 포토 레지스트에 함유된 용제를 제거하기 위한 소프트 베이크(soft bake)공정 및 WEE(Wafer Edge Expose)공정과, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 얼라이너로 노광한 다음 경화시키는 포스트 베이크(post bake)공정과, 노광공정 후 포토레지스트를 더욱 경화시키는 하드 베이크(hard bake)공정 등을 더 포함한다.
이러한 베이크 공정을 스피너(spinner) 설비 내에 제공되는 베이크 유닛에서 수행된다. 즉 상기 스피너 설비내에는 베이크 유닛이 설치되며, 웨이퍼 진행공저에 따라 로봇암(robot arm)에 의해 웨이퍼가 이동된다.
도 1은 종래의 베이크 유닛의 내부 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 베이크 유닛은 웨이퍼(미도시)를 가열하기 위한 핫 플레이트(14), 상기 핫 플레이트(14) 상부면의 상기 웨이퍼가 안착될 안착부(12)의 가장자리 면을 따라 제공되며 상기 웨이퍼의 유동을 방지하는 복수개의 가이드들(18), 및 상기 안착부(12)의 내부에 위치하고 상기 웨이퍼를 수직 방향으로 이동시키는 업/다운 핀(16)을 구비한다.
상기 가이드들(18)은 로봇 암(미도시)에 의해 베이크 유닛 내로 이송된 웨이퍼를 하강시킬 때, 베이크 공정을 위한 정위치인 안착부(12)에 상기 웨이퍼가 정확히 안착되도록 하는 기능을 갖는다. 상기 가이드들(18) 각각은 평면부(18a)와 경사부(18b)로 구성되며, 상기 평면부(18a)는 상기 안착부(12)에 대하여 일정한 높이로 단차를 가지며, 상기 경사부(18b)는 상기 평면부(18a)에 연결되며 상기 평면부(18a)의 상부에서 상기 안착부(12)로의 내측방향으로 상기 안착부(12)까지 비스듬히 경사가 형성되도록 구비된다.
상기 가이드 들(18)은 내열성 세라믹 재질로 구성되어, 베이킹 공정시 열에 의해 변형되지 않는다.
상기 안착부(12)의 내측에 제공되는 업/다운 핀(16)은 웨이퍼를 수직 방향으로 이동시키는 핀으로서, 3개가 구비되어 약 120ㅀ의 간격으로 위치되며 웨이퍼가 하강 및 상승하도록 한다. 상기 업/다운 핀(16) 또한, 내열성 세라믹 재질로 구성되며, 베이킹 공정시 열에 의해 변형되지 않는다.
상기 베이크 유닛에 의한 베이킹 공정은 다음과 같다.
로봇 암에 의해 웨이퍼가 베이킹 유닛 내로 이송되어 대략 안착부(12) 상부에 정지된다. 이어서, 업/다운 핀(16)이 상부 방향으로 소정 높이 이동되어 웨이퍼 의 하부면과 접촉된다.
로봇 암은 웨이퍼를 해방시키고 베이킹 유닛의 외부로 이동된다. 그 후, 상기 업/다운 핀(16)이 다시 하부 방향으로 이동된다.
상기 웨이퍼가 정확하게 얼라인 된 경우에는 상기 웨이퍼는 상기 안착부(12)에 정확히 위치된다. 그러나 상기 웨이퍼가 약간 틀어져 상기 가이드 들(18)중 적어도 하나 이상의 경사부(18b)에 걸치게 되는 경우에는 상기 경사부(18b)의 경사로 인하여 정확하게 상기 안착부(12)에 안착되기 위하여 이동하게 된다. 따라서, 웨이퍼가 안착부(12)와 정확히 일치되는 위치로부터 약간 벗어난 상태로 하강되더라도 업/다운 핀(16)의 하강과 함께 가이드 들(18)에 의하여 정확하게 안착되게 된다. 그리고 로봇 암에 의해 웨이퍼가 소정의 오차를 가지고 이송되어도 자동으로 가이드 들(18)에 의해 안착부(12)에 정확히 안착될 수 있다.
이와 같이, 웨이퍼가 안착부(12)에 정확히 안착되므로, 베이킹 공정시 웨이퍼의 전면에 온도를 균일하게 가할 수 있고 핫 플레이트(14)의 안착부(12) 상에 웨이퍼를 놓기 위한 로봇 암의 조정 마진을 증가시킬 수 있다.
그러나 상술한 바와 같은 종래의 베이크 유닛의 경우에는, 다음과 같은 문제점이 발생된다. 즉, 로봇 암에 의해 웨이퍼가 많은 오차를 가지고 이송되어 상기 가이드들(18)중 어느 하나의 가이드에 평면부(18a)에 웨이퍼가 걸치는 경우에는 이를 조정할 수 있는 방법이 없다. 또한 이를 감지하는 감지장치가 없다. 따라서 이 경우에는 웨이퍼의 불량을 유발하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 웨이퍼의 불량을 방지 또는 최소화할 수 있는 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼가 안착부에 제대로 안착되었는 지 여부를 판별할 수 있는 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 본 발명에 따른 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛은, 웨이퍼를 가열하기 위한 핫 플레이트와; 상기 핫 플레이트 상부면의 상기 웨이퍼가 안착되는 안착부의 가장자리 면을 따라 일정간격으로 각각 구비되며, 상기 웨이퍼의 유동을 방지하기 위한 복수개의 가이드들과; 상기 안착부의 내부의 소정 위치에 각각 구비되어 상기 웨이퍼를 수직방향으로 이동시키기 위한 복수개의 업/다운 핀과; 상기 복수개의 가이드 들 각각에 구비되어 상기 웨이퍼의 위치상태를 감지하기 위한 감지센서들을 구비한다.
상기 가이드들 각각은 평면부와 경사부로 구성되며, 상기 평면부는 상기 안착부에 대하여 일정한 높이로 단차를 가지며, 상기 경사부는 상기 평면부에 연결되며 상기 평면부의 상부에서 상기 안착부로의 내측방향으로 상기 안착부까지 비스듬히 경사가 형성될 수 있다. 또한, 상기 가이드들 각각은 내열성 세라믹 재질로 구성될 수 있다.
상기 감지 센서들 각각은 상기 가이드들 각각의 평면부의 측면에 위치될 수 있다.
상기한 구성에 따르면, 웨이퍼의 안착 위치를 판별할 수 있어 웨이퍼 불량을 방지 또는 최소화 할 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛의 내부를 나타낸 내부 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛은 웨이퍼(미도시)를 가열하기 위한 핫 플레이트(114), 상기 핫 플레이트(114) 상부면의 상기 웨이퍼가 안착될 안착부(112)의 가장자리 면을 따라 일정간격으로 위치하는 상기 웨이퍼의 유동을 방지하는 복수개의 가이드들(118), 상기 안착부(112)의 내부에 위치하고 상기 웨이퍼를 수직 방향으로 이동시키는 업/다운 핀(116), 및 상기 복수개의 가이드(118) 들 각각에 구비되어 상기 웨이퍼의 위치상태를 감지하기 위한 감지센서(120)들을 구비한다.
상기 가이드들(118)은 로봇 암(미도시)에 의해 베이크 유닛 내로 이송된 웨이퍼를 하강시킬 때 베이크 공정을 위한 정위치인 안착부(112)에 상기 웨이퍼가 정 확히 안착되도록 하는 기능을 갖는다.
상기 가이드들(118) 각각은 평면부(118a)와 경사부(118b)로 구성되며, 상기 평면부(118a)는 상기 안착부(112)에 대하여 일정한 높이로 단차를 가지며, 상기 경사부(118b)는 상기 평면부(118a)에 연결되며 상기 평면부(118a)의 상부에서 상기 안착부(112)로의 내측방향으로 상기 안착부(112)까지 비스듬히 경사가 형성되도록 구비된다.
상기 가이드 들(118)은 내열성 세라믹 재질로 구성되어, 베이킹 공정시 열에 의해 변형되지 않는다.
상기 안착부(112)의 내측에 제공되는 업/다운 핀(116)은 웨이퍼를 수직 방향으로 이동시키는 핀으로서, 3개가 구비되어 약 120ㅀ의 간격으로 위치되며 웨이퍼가 하강 및 상승하도록 한다. 상기 업/다운 핀(116) 또한, 내열성 세라믹 재질로 구성되며, 베이킹 공정시 열에 의해 변형되지 않는다.
상기 감지센서(120)들 각각은 상기 가이드들 각각의 평면부(118a)의 측면에 위치된다. 상기 감지 센서(120)는 웨이퍼가 상기 가이드들 중 적어도 하나 이상의 평면부(118a)에 걸치는 것을 감지한다.
상기 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 설비에서의 베이크 유닛에 의한 베이킹 공정은 다음과 같다.
로봇 암에 의해 웨이퍼가 베이킹 유닛 내로 이송되어 대략 안착부(112) 상부에 정지된다. 이어서, 업/다운 핀(116)이 상부 방향으로 소정 높이 이동되어 웨이퍼의 하부면과 접촉된다.
로봇 암은 웨이퍼를 해방시키고 베이킹 유닛의 외부로 이동된다. 그 후, 상기 업/다운 핀(116)이 다시 하부 방향으로 이동된다.
상기 웨이퍼가 정확하게 얼라인 된 경우에는 상기 웨이퍼는 상기 안착부(112)에 정확히 위치된다. 그러나 상기 웨이퍼가 약간 틀어져 상기 가이드 들(118)중 적어도 하나 이상의 경사부(118b)에 걸치게 되는 경우에는 상기 경사부(118b)의 경사로 인하여 정확하게 상기 안착부(112)에 안착되기 위하여 이동하게 된다. 따라서, 웨이퍼가 안착부(112)와 정확히 일치되는 위치로부터 약간 벗어난 상태로 하강되더라도 업/다운 핀(116)의 하강과 함께 가이드 들(118)에 의하여 정확하게 안착되게 된다. 그리고 로봇 암에 의해 웨이퍼가 소정의 오차를 가지고 이송되어도 자동으로 가이드 들(118)에 의해 안착부(112)에 정확히 안착될 수 있다.
만일 로봇암에 의해 웨이퍼가 상기 안착부(112)로부터 많이 벗어난 상태로 하강되면 상기 웨이퍼는 상기 가이드들(118)의 적어도 하나 이상의 평면부(118a)에 걸치는 경우가 발생되게 된다. 이경우에는 웨이퍼가 상기 안착부(112)에 정확히 안착될 수 없다. 따라서 이 경우에 공정이 진행되면 불량이 발생될 수 있다. 이 경우에 상기 감지 센서들(120)에 의해 상기 웨이퍼의 상태가 감지되므로 불량 발생을 감소 시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 웨이퍼가 안착부(112)에 정확히 안착되는 경우에는, 베이킹 공정시 웨이퍼의 전면에 온도를 균일하게 가할 수 있고 핫 플레이트(114)의 안착부(112) 상에 웨이퍼를 놓기 위한 로봇 암의 조정 마진을 증가시킬 수 있다. 그리고 웨이퍼가 안착부(112)에 정확히 안착되지 않는 경우에는 상기 감지센서(120)에 의 해 감지되므로 불량 발생을 방지 또는 최소화시킬 수 있다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 웨이퍼의 정확한 안착을 위해 구비되는 가이드들에 감지 센서를 부착함에 의하여 웨이퍼의 정확한 안착을 판별하고 웨이퍼의 불량을 방지 또는 최소화하는 것이 가능한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 반도체 제조설비에서의 베이크 유닛에 있어서:
    웨이퍼를 가열하기 위한 핫 플레이트와;
    상기 핫 플레이트 상부면의 상기 웨이퍼가 안착되는 안착부의 가장자리 면을 따라 일정간격으로 각각 구비되며, 상기 웨이퍼의 유동을 방지하기 위한 복수개의 가이드들과;
    상기 안착부의 내부의 소정 위치에 각각 구비되어 상기 웨이퍼를 수직방향으로 이동시키기 위한 복수개의 업/다운 핀과;
    상기 복수개의 가이드 들 각각에 구비되어 상기 웨이퍼의 위치상태를 감지하기 위한 감지센서들을 구비함을 특징으로 하는 베이크 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드들 각각은 평면부와 경사부로 구성되며, 상기 평면부는 상기 안착부에 대하여 일정한 높이로 단차를 가지며, 상기 경사부는 상기 평면부에 연결되며 상기 평면부의 상부에서 상기 안착부로의 내측방향으로 상기 안착부까지 비스듬히 경사가 형성되도록 구비됨을 특징으로 하는 베이크 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드들 각각은 내열성 세라믹 재질임을 특징으로 하는 베이크 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    기 감지 센서들 각각은 상기 가이드들 각각의 평면부의 측면에 위치됨을 특징으로 하는 베이크 유닛.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103871926A (zh) * 2012-12-10 2014-06-18 上海华虹宏力半导体制造有限公司 防止硅片在腔体搬送过程中偏移破片的装置及操作方法

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