KR20080024301A - Bake unit and method for treating a substrate using this - Google Patents

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Abstract

A bake unit and a method for processing a substrate using the same are provided to prevent a wafer on a heating plate from being heated for a long time in generation of an error, and the damage of a pattern on the wafer by employing a buffer stage for the wafer. A wafer loaded through an entrance is located on a buffer stage(520) adjacent to the entrance. The wafer on the buffer stage is transferred to a cooling plate(300). A new wafer is located on the buffer stage. The wafer on the cooling plate is transferred to a heating plate(400). The wafer on the buffer stage is transferred to the cooling stage. Positions of the wafer on the heating plate and the wafer on the cooling plate are changed. The wafer on the cooling plate is transferred to the buffer stage. The wafer on the buffer stage is unloaded through the entrance. A new wafer is located on the buffer stage. The wafer on the buffer stage is transferred to the cooling plate. When an error is generated in a bake unit(140), the process is stopped and the wafer on the heating plate is transferred to the buffer stage.

Description

베이크 유닛 및 이를 이용한 기판처리방법{bake unit and method for treating a substrate using this}Baking unit and method for treating a substrate using this}

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 1 is a view schematically showing a substrate processing apparatus according to the present invention.

도 2는 도 1의 처리부를 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a processing part of FIG. 1.

도 3은 도 2의 제1 처리실의 평면도이다.3 is a plan view of the first processing chamber of FIG. 2.

도 4는 도 2의 제2 처리실의 평면도이다.4 is a plan view of the second processing chamber of FIG. 2.

도 5는 본 발명에 따른 베이크 유닛의 내부를 보여주는 사시도이다.5 is a perspective view showing the inside of the baking unit according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 상부 브라켓의 내부를 보여주는 정면도이다.6 is a front view showing the inside of the upper bracket according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

140 : 베이크 유닛 200 : 케이스140: baking unit 200: case

300 : 냉각 플레이트 400 : 가열 플레이트300: cooling plate 400: heating plate

500 : 버퍼 유닛 520 : 버퍼 스테이지500: buffer unit 520: buffer stage

600 : 반송 메카니즘 620 : 제1 아암600: conveyance mechanism 620: first arm

640 : 제2 아암 660 : 아암 이동부재640: second arm 660: arm moving member

본 발명은 베이크 유닛 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정중단시 기판의 파손을 방지할 수 있는 베이크 유닛 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a baking unit and a substrate processing method using the same, and more particularly, to a baking unit and a substrate processing method using the same, which can prevent breakage of the substrate during process interruption.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 포토 리소그래피, 에칭, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 패턴을 형성하기 위해 수행되는 포토 리소그래피 공정은 반도체 소자의 고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다.In general, various processes such as cleaning, deposition, photolithography, etching, and ion implantation are performed to manufacture a semiconductor device. Photolithography processes performed to form patterns play an important role in achieving high integration of semiconductor devices.

포토 리소그래피 공정을 수행하는 시스템은 도포 유닛, 노광 유닛, 현상 유닛, 그리고 베이크 유닛들을 포함하며, 웨이퍼는 베이크 유닛, 도포 유닛, 베이크 유닛, 노광 유닛, 베이크 유닛, 현상 유닛, 그리고 베이크 유닛을 순차적으로 이동되면서 공정이 수행된다.A system for performing a photolithography process includes an application unit, an exposure unit, a development unit, and a baking unit, and the wafer sequentially processes the baking unit, the application unit, the baking unit, the exposure unit, the baking unit, the developing unit, and the baking unit. The process is performed while moving.

베이크 유닛은 웨이퍼를 가열하는 가열 부재와 웨이퍼를 냉각하는 냉각 부재를 가진다. 베이크 유닛 내에 로딩된 웨이퍼는 냉각 부재를 거쳐 가열 부재로 이동하며, 공정시 가열 부재에 의하여 일정 온도로 가열된 후 냉각 부재에 의하여 일정 온도로 냉각된 상태에서 언로딩된다. 이때, 웨이퍼가 가열 부재로 이동하면 새로운 웨이퍼가 냉각 부재에 로딩되며, 가열이 끝난 웨이퍼와 냉각 부재 상의 웨이퍼는 서로 교대된다.The baking unit has a heating member for heating the wafer and a cooling member for cooling the wafer. The wafer loaded in the bake unit is moved to the heating member via the cooling member, and is heated to a predetermined temperature by the heating member in the process and then unloaded in the state cooled by the cooling member to the predetermined temperature. At this time, when the wafer moves to the heating member, a new wafer is loaded on the cooling member, and the wafer after the heating and the wafer on the cooling member alternate with each other.

그러나, 종래의 베이크 유닛은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional baking unit has the following problems.

베이크 유닛 내에서 공정오류가 발생하면 공정이 중단되며, 공정중단시 작업자의 조치가 있기 전까지 웨이퍼는 그 위치에 머물러 있게 된다. 따라서, 가열 부 재 상에 있던 웨이퍼는 계속하여 가열 상태에 있게 되므로, 웨이퍼 상의 패턴이 손상되는 치명적인 결함이 발생되었다.If a process error occurs in the bake unit, the process is stopped and the wafer stays there until the operator takes action. Thus, the wafer that was on the heating element continued to be in a heated state, resulting in a fatal defect in which the pattern on the wafer was damaged.

특히, 냉각 부재 상에 웨이퍼가 없을 경우에는 가열 부재 상의 웨이퍼를 냉각 부재 상으로 이동할 수 있으나, 웨이퍼가 있을 경우에는 가열 부재 상의 웨이퍼를 이동할 수 없었다.In particular, when there is no wafer on the cooling member, the wafer on the heating member can be moved onto the cooling member, but when there is a wafer, the wafer on the heating member cannot be moved.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 오류로 인한 공정중단시 가열 부재 상의 웨이퍼를 위한 공간을 제공할 수 있는 베이크 유닛 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a baking unit and a substrate processing method using the same, which can provide a space for a wafer on the heating member when the process is stopped due to an error.

본 발명에 의하면, 베이크 유닛은 기판을 가열하는 가열 플레이트와, 상기 기판을 냉각하는 냉각 플레이트와, 공정중단시 상기 가열 플레이트 상의 기판을 임시적으로 올려놓기 위한 버퍼 유닛과, 상기 기판을 이동하는 반송 메카니즘을 포함한다.According to the present invention, a bake unit includes a heating plate for heating a substrate, a cooling plate for cooling the substrate, a buffer unit for temporarily placing a substrate on the heating plate when the process is interrupted, and a transfer mechanism for moving the substrate. It includes.

상기 버퍼 유닛은 상기 냉각 플레이트의 상부에 위치하는 버퍼 스테이지와, 상기 버퍼 스테이지 상에 설치되며 상기 기판을 지지하는 회전가능한 복수의 지지핀들을 포함할 수 있다.The buffer unit may include a buffer stage positioned on an upper portion of the cooling plate, and a plurality of rotatable support pins installed on the buffer stage to support the substrate.

상기 버퍼 스테이지의 중앙에는 상기 기판의 면적보다 큰 개구가 형성되며, 상기 지지핀들은 상기 개구의 주위에 설치될 수 있다.An opening larger than an area of the substrate is formed at the center of the buffer stage, and the support pins may be installed around the opening.

본 발명에 의하면, 베이크 유닛을 이용하여 기판을 처리하는 방법은 출입구 를 통하여 로딩된 웨이퍼를 상기 출입구에 인접한 버퍼 스테이지 상에 위치시키는 단계와, 상기 버퍼 스테이지 상의 웨이퍼를 상기 냉각 플레이트 상으로 이송하고 상기 버퍼 스테이지 상에 새로운 웨이퍼를 위치시키는 단계와, 상기 냉각 플레이트 상의 웨이퍼를 상기 가열 플레이트 상으로 이송하고 상기 버퍼 스테이지 상의 웨이퍼를 상기 냉각 플레이트 상으로 이송하는 단계와, 상기 가열 플레이트 상의 웨이퍼와 상기 냉각 플레이트 상의 웨이퍼의 위치를 변경하는 단계와, 상기 냉각 플레이트 상의 웨이퍼를 상기 버퍼 스테이지 상으로 이송하는 단계와, 상기 버퍼 스테이지 상의 웨이퍼를 상기 출입구를 통하여 언로딩하며 상기 버퍼 스테이지 상에 다시 새로운 웨이퍼를 위치시키는 단계와, 상기 버퍼 스테이지 상의 웨이퍼를 상기 냉각 플레이트 상으로 이송하는 단계와, 상기 베이크 유닛에 오류가 발생한 경우 공정을 중단하고 상기 가열 플레이트 상의 웨이퍼를 버퍼 스테이지로 이송하는 단계를 포함한다.According to the present invention, a method of processing a substrate using a baking unit includes placing a wafer loaded through an entrance onto a buffer stage adjacent to the entrance, transferring the wafer on the buffer stage onto the cooling plate, and Positioning a new wafer on a buffer stage, transferring a wafer on the cooling plate onto the heating plate and transferring a wafer on the buffer stage onto the cooling plate, the wafer on the heating plate and the cooling plate Changing the position of the wafer on the wafer, transferring the wafer on the cooling plate onto the buffer stage, unloading the wafer on the buffer stage through the doorway, and reloading the new wafer on the buffer stage. Positioning the wafer, transferring the wafer on the buffer stage onto the cooling plate, and stopping the process and transferring the wafer on the heating plate to the buffer stage if an error occurs in the bake unit.

상기 웨이퍼를 버퍼 스테이지로 이송하는 단계는 상기 냉각 플레이트의 상부에 위치하는 버퍼 스테이지로 이송하는 단계일 수 있다.The transferring of the wafer to the buffer stage may be transferring to a buffer stage positioned above the cooling plate.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요 소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 6. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to explain in detail the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description.

이하에서는 기판의 일례로 웨이퍼(W)를 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.Hereinafter, the wafer W will be described as an example of the substrate, but the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 1 schematically shows a substrate processing apparatus 1 according to the present invention.

기판 처리 장치(1)는 웨이퍼 상에 포토리소그래피 공정을 수행한다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스부(10), 처리부(20), 그리고 인터페이스부(30)를 가지며, 이들은 순차적으로 일방향(이하, 제1 방향(62))으로 나란히 배치된다. 인덱스부(10)는 카세트 거치대(12)와 로봇 이동로(14)를 가진다. 웨이퍼와 같은 반도체 기판들이 수용된 카세트들(12a)은 카세트 거치대(12)에 놓여진다. 로봇 이동로(14)에는 카세트 거치대(12)에 놓여진 카세트(12a)와 처리부(20)간 웨이퍼를 이송하는 로봇(14a)이 설치된다. 로봇(14a)은 수평면 상에서 상술한 제1 방향(62)과 수직한 방향(이하, 제2 방향(64)) 및 상하 방향으로 이동될 수 있는 구조를 가진다. 수평 방향 및 상하 방향으로 로봇(14a)을 이송하는 구조는 당업자라면 용이하게 구성할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다. The substrate processing apparatus 1 performs a photolithography process on a wafer. Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 has an index portion 10, a processing portion 20, and an interface portion 30, which are sequentially arranged side by side in one direction (hereinafter, the first direction 62). do. The index unit 10 has a cassette holder 12 and a robot movement path 14. Cassettes 12a in which semiconductor substrates such as a wafer are accommodated are placed in the cassette holder 12. The robot moving path 14 is provided with a robot 14a for transferring wafers between the cassette 12a placed on the cassette holder 12 and the processing unit 20. The robot 14a has a structure that can be moved in a direction perpendicular to the above-described first direction 62 (hereinafter, the second direction 64) and the up-down direction on a horizontal plane. Since the structure for transferring the robot 14a in the horizontal direction and the vertical direction can be easily configured by those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

처리부(20)는 웨이퍼에 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 도포공정과 노광 공정이 수행된 웨이퍼에서 노광된 영역 또는 그 반대 영역의 포토레지스트를 제거하는 현상 공정을 수행한다. 처리부(20)에는 도포 유닛(120a), 현상 유닛(120b), 그리고 베이크 유닛(140)들이 제공된다. The processing unit 20 performs a coating step of applying a photoresist such as a photoresist to the wafer and a developing step of removing photoresist in an exposed region or the opposite region from the wafer on which the exposure process is performed. The processing unit 20 is provided with an application unit 120a, a developing unit 120b, and a baking unit 140.

처리부(20)의 일측에는 노광부(40)와 연결되는 인터페이스부(30)가 제공된 다. 인터페이스부(30)에는 노광부(40)와 처리부(20) 간에 웨이퍼를 이송하는 로봇(32)이 배치된다. 로봇(32)은 상술한 제2 방향(64) 및 상하 방향으로 이동될 수 있는 구조를 가진다.One side of the processing unit 20 is provided with an interface unit 30 connected to the exposure unit 40. In the interface unit 30, a robot 32 for transferring a wafer between the exposure unit 40 and the processing unit 20 is disposed. The robot 32 has a structure that can be moved in the above-described second direction 64 and the vertical direction.

도 2는 도 1의 처리부(20)를 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating the processor 20 of FIG. 1.

도 2에 도시한 바와 같이, 처리부(20)는 제1 처리실(100a)과 제2 처리실(100b)을 가진다. 제1 처리실(100a)과 제2 처리실(100b)은 서로 적층된 구조를 가진다. 제1 처리실(100a)에는 도포 공정을 수행하는 유닛들이 제공되고, 제2 처리실(100b)에는 현상 공정을 수행하는 유닛들이 제공된다. 즉, 제1 처리실(100a)에는 도포 유닛(120a)들과 베이크 유닛(140)들이 제공되며, 제2 처리실(100b)에는 현상 유닛(120b)들과 베이크 유닛(140)들이 제공된다. 일 예에 의하면, 제1 처리실(100a)은 제2 처리실(100b)의 상부에 배치된다. 이와 달리 제1 처리실(100a)은 제2 처리실(100b)의 하부에 배치될 수 있다. 상술한 구조로 인해 웨이퍼는 인덱스부(10), 제1 처리실(100a), 인터페이스부(30), 노광부(40), 인터페이스부(30), 제2 처리실(100b), 그리고 인덱스부(10)를 순차적으로 이동된다. 즉, 포토리소그래피 공정 수행시 웨이퍼는 상하방향으로 루프식으로 이동된다. As shown in FIG. 2, the processing unit 20 has a first processing chamber 100a and a second processing chamber 100b. The first processing chamber 100a and the second processing chamber 100b have a stacked structure. Units for performing the coating process are provided in the first processing chamber 100a, and units for performing the developing process are provided in the second processing chamber 100b. That is, the coating units 120a and the baking units 140 are provided in the first processing chamber 100a, and the developing units 120b and the baking units 140 are provided in the second processing chamber 100b. According to an example, the first processing chamber 100a is disposed above the second processing chamber 100b. Alternatively, the first processing chamber 100a may be disposed below the second processing chamber 100b. Due to the above-described structure, the wafer has the index unit 10, the first processing chamber 100a, the interface unit 30, the exposure unit 40, the interface unit 30, the second processing chamber 100b, and the index unit 10. ) Will be moved sequentially. That is, during the photolithography process, the wafer is moved in a loop in the vertical direction.

도 3은 도 2의 제1 처리실(100a)의 평면도이다.3 is a plan view of the first processing chamber 100a of FIG. 2.

도 3에 도시한 바와 같이, 제1 처리실(100a)에는 중앙에 제1 이동로(160a)가 상술한 제1 방향(62)으로 길게 제공된다. 제1 이동로(160a)의 일단은 인덱스부(10) 와 연결되고, 제1 이동로(160a)의 타단은 인터페이스부(30)와 연결된다. 제1 이동로(160a)의 일측에는 베이크 유닛(140)들이 제1 이동로(160a)를 따라 일렬로 배치되고, 제1 이동로(160a)의 타측에는 도포 유닛(120a)들이 제1 이동로(160a)를 따라 일렬로 배치된다. 이와 함께, 베이크 유닛(140)들 및 도포 유닛(120a)들은 상하로 복수개가 적층되도록 배치된다. 제1 이동로(160a)에는 인터페이스부(30), 도포 유닛(120a), 베이크 유닛(140), 그리고 인덱스부(10)들 간에 웨이퍼를 이송하는 제1 로봇(162a)이 제공된다. 제1 로봇(162a)이 제1 방향(62)으로 직선이동되도록 제1 이동로(160a)에는 가이드 레일(164a)이 제공된다. As shown in FIG. 3, a first moving path 160a is provided in the first processing chamber 100a in the center in the first direction 62. One end of the first moving path 160a is connected to the index unit 10, and the other end of the first moving path 160a is connected to the interface unit 30. The baking units 140 are arranged in a line along the first moving path 160a on one side of the first moving path 160a, and the coating units 120a are arranged on the other side of the first moving path 160a. It is arranged in a line along 160a. In addition, the baking units 140 and the coating unit 120a are arranged to be stacked in a plurality of up and down. The first moving path 160a is provided with a first robot 162a for transferring a wafer between the interface unit 30, the coating unit 120a, the baking unit 140, and the index units 10. A guide rail 164a is provided in the first movement path 160a so that the first robot 162a linearly moves in the first direction 62.

도 4는 도 2의 제2 처리실(100b)의 평면도이다.4 is a plan view of the second processing chamber 100b of FIG. 2.

도 4에 도시한 바와 같이, 제2 처리실(100b)에는 중앙에는 제2 이동로(160b)가 상술한 제1 방향(62)으로 길게 제공된다. 제2 이동로(160b)의 일단은 인덱스부(10)와 연결되고, 제2 이동로(160b)의 타단은 인터페이스부(30)와 연결된다. 제2 이동로(160b)의 일측에는 베이크 유닛(140)들이 제2 이동로(160b)를 따라 일렬로 배치되고, 제2 이동로(160b)의 타측에는 현상 유닛(120b)들이 제2 이동로(160b)를 따라 일렬로 배치된다. 이와 함께, 베이크 유닛(140)들 및 현상 유닛(120b)들은 상하로 복수개가 적층되도록 배치된다. 제2 이동로(160b)에는 인터페이스부(30), 현상 유닛(120b), 베이크 유닛(140), 그리고 인덱스부(10)들 간에 웨이퍼를 이송하는 제2 로봇(162b)이 제공된다. 제2 로봇(162b)이 제1 방향(62)으로 직선이동되도록 제2 이동로(160b)에는 가이드 레일(164b)이 제공된다. As illustrated in FIG. 4, a second moving path 160b is provided in the center of the second processing chamber 100b in the first direction 62. One end of the second moving path 160b is connected to the index unit 10, and the other end of the second moving path 160b is connected to the interface unit 30. The baking units 140 are arranged in a line along the second moving path 160b on one side of the second moving path 160b, and the developing units 120b are positioned on the other side of the second moving path 160b. It is arranged in a line along 160b. In addition, the baking units 140 and the developing unit 120b are arranged to be stacked in a plurality of up and down. The second moving path 160b is provided with a second robot 162b for transferring a wafer between the interface unit 30, the developing unit 120b, the baking unit 140, and the index units 10. A guide rail 164b is provided in the second moving path 160b so that the second robot 162b linearly moves in the first direction 62.

상술한 바와 달리, 제1 처리실의 일측에는 제1 이동로가 배치되고, 제1 처리실의 타측에는 도포 유닛들과 베이크 유닛들이 배치될 수 있다. 또한, 제2 처리실의 일측에는 제2 이동로가 배치되고, 제2 처리실의 타측에는 현상 유닛들과 베이크 유닛들이 배치될 수 있다. Unlike the above, the first movement path may be disposed on one side of the first processing chamber, and the coating units and the baking units may be disposed on the other side of the first processing chamber. In addition, a second moving path may be disposed at one side of the second processing chamber, and developing units and baking units may be disposed at the other side of the second processing chamber.

도 5는 본 발명에 따른 베이크 유닛(140)의 내부를 보여주는 사시도이다. 베이크 유닛(140)은 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 이하에서는 제1 처리실(100a)에 설치된 베이크 유닛(140)을 예로 들어 설명한다.5 is a perspective view showing the inside of the baking unit 140 according to the present invention. The baking units 140 may all have the same structure. Hereinafter, the baking unit 140 installed in the first processing chamber 100a will be described as an example.

도 5에 도시한 바와 같이, 베이크 유닛(140)은 케이스(200), 냉각 플레이트(300), 가열 플레이트(400), 버퍼 유닛(500), 그리고 반송 메카니즘(600)을 가진다.As shown in FIG. 5, the bake unit 140 has a case 200, a cooling plate 300, a heating plate 400, a buffer unit 500, and a conveying mechanism 600.

케이스(200)는 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 케이스(200)의 측벽 중 제1 이동로(160a)와 대향되는 면에는 웨이퍼가 출입되는 출입구(220)가 형성된다. 출입구(220)를 통한 웨이퍼의 이동은 제1 로봇(162a)에 의해 이루어진다.The case 200 has a generally rectangular parallelepiped shape. On the side of the side wall of the case 200, which faces the first moving path 160a, an entrance 220 through which the wafer enters and exits is formed. Movement of the wafer through the doorway 220 is performed by the first robot 162a.

케이스(200) 내에는 냉각 플레이트(300)와 가열 플레이트(400)가 나란하게 설치된다. 냉각 플레이트(300)와 가열 플레이트(400)는 제1 이동로(160a)와는 수직한 제2 방향(64)으로 배치된다. 냉각 플레이트(300)는 출입구(220)와 인접하여 배치되고 가열 플레이트(400)는 출입구(220)로부터 멀리 떨어져 배치된다. 상술한 냉각 플레이트(300) 및 가열 플레이트(400)의 배치는 가열 플레이트(400)로부터 발생된 열이 출입구(220)를 통해 케이스(200) 외부로 방출되어 주변 환경에 영향을 미 치는 것을 최소화한다.The cooling plate 300 and the heating plate 400 are installed side by side in the case 200. The cooling plate 300 and the heating plate 400 are disposed in a second direction 64 perpendicular to the first movement path 160a. The cooling plate 300 is disposed adjacent to the doorway 220 and the heating plate 400 is located far from the doorway 220. The arrangement of the cooling plate 300 and the heating plate 400 described above minimizes that heat generated from the heating plate 400 is discharged to the outside of the case 200 through the doorway 220 to affect the surrounding environment. .

냉각 플레이트(300)는 대체로 원판 형상을 가진다. 냉각 플레이트(300) 내에는 웨이퍼 냉각을 위한 수단이 제공된다. 예컨대, 냉각 플레이트(300) 내에는 냉각수가 흐르는 냉각라인(도시안됨)이 제공될 수 있다. 냉각 플레이트(300) 내에는 리프트 핀(320)이 설치된다. 리프트 핀(320)은 승강 기구(도시안됨)에 의해 상하로 이동되어, 웨이퍼를 냉각 플레이트(300) 상에 위치시키거나 냉각 플레이트(300)로부터 상부로 일정거리 이격된 위치로 웨이퍼를 들어 올린다.The cooling plate 300 has a generally disc shape. The cooling plate 300 is provided with means for cooling the wafer. For example, a cooling line (not shown) through which cooling water flows may be provided in the cooling plate 300. Lift pins 320 are installed in the cooling plate 300. The lift pins 320 are moved up and down by an elevating mechanism (not shown) to position the wafer on the cooling plate 300 or to lift the wafer to a position spaced a certain distance upwardly from the cooling plate 300.

가열 플레이트(400)는 대체로 원판 형상을 가진다. 가열 플레이트(400) 내에는 웨이퍼 가열을 위한 수단이 제공된다. 예컨대, 가열 플레이트(400) 내에는 히팅 코일(도시안됨)이 설치될 수 있으며, 선택적으로 가열 플레이트(400)에는 소정의 발열 패턴들(도시안됨)이 형성될 수 있다. 가열 플레이트(400) 내에는 리프트 핀(420)이 설치된다. 리프트 핀(420)은 승강 기구(도시안됨)에 의해 상하로 이동되어, 웨이퍼를 가열 플레이트(400) 상에 위치시키거나 가열 플레이트(400)로부터 일정거리 이격된 위치로 웨이퍼를 들어 올린다.The heating plate 400 has a generally disc shape. The heating plate 400 is provided with means for heating the wafer. For example, a heating coil (not shown) may be installed in the heating plate 400, and predetermined heating patterns (not shown) may be formed on the heating plate 400. Lift pins 420 are installed in the heating plate 400. The lift pins 420 are moved up and down by a lifting mechanism (not shown) to position the wafer on the heating plate 400 or to lift the wafer to a position spaced from the heating plate 400 by a certain distance.

냉각 플레이트(300)의 상부에는 버퍼 유닛(500)이 제공된다. 버퍼 유닛(500)은 버퍼 스테이지(520)와 세개의 지지핀(540)들을 포함하며, 버퍼 유닛(500)은 공정오류로 인하여 베이크 유닛(140) 내의 공정이 중단된 경우 가열 플레이트(400)에 놓여진 웨이퍼가 지나치게 가열되는 것을 방지한다.The buffer unit 500 is provided at an upper portion of the cooling plate 300. The buffer unit 500 includes a buffer stage 520 and three support pins 540. The buffer unit 500 is provided to the heating plate 400 when the process in the baking unit 140 is stopped due to a process error. This prevents the wafer from being overheated.

버퍼 스테이지(520)는 냉각 플레이트(300)의 상부에 냉각 플레이트(300)와 나란하게 배치되며, 중앙에는 웨이퍼보다 큰 크기의 개구가 형성된다. 개구의 주위에는 웨이퍼를 지지하는 지지핀(540)들이 배치되며, 지지핀(540)은 별도의 회전 기구에 의해 회전 가능하다. 지지핀(540)이 개구 상으로 돌출된 경우 웨이퍼를 지지할 수 있으며, 개구 상으로 돌출되지 않은 경우 웨이퍼는 냉각 플레이트(300) 상의 리프트 핀(320)에 의하여 냉각 플레이트(300) 상으로 이동할 수 있다. The buffer stage 520 is disposed in parallel with the cooling plate 300 on the upper portion of the cooling plate 300, and an opening having a size larger than that of the wafer is formed at the center thereof. Support pins 540 supporting the wafer are disposed around the opening, and the support pins 540 are rotatable by a separate rotation mechanism. The support pin 540 may support the wafer when protruding onto the opening, and when the support pin 540 does not protrude onto the opening, the wafer may be moved onto the cooling plate 300 by the lift pin 320 on the cooling plate 300. have.

냉각 플레이트(300)와 가열 플레이트(400), 그리고 버퍼 스테이지(520) 간에 웨이퍼의 이송은 케이스(200) 내에 제공된 반송 메카니즘(600)에 의해 이루어진다. 반송 메카니즘(600)은 제1 아암(620), 제2 아암(640), 그리고 아암 이동부재(660)를 가진다. 제1 아암(620)과 제2 아암(640)은 대체로 로드(rod) 형상을 가진다. 제1 아암(620)과 제2 아암(640)은 리프트 핀들(320, 420) 상에 놓여진 웨이퍼를 들어 올리거나 웨이퍼를 리프트 핀들(320, 420) 상에 내려 놓는다. 제1 아암(620)과 제2 아암(640)은 아암 이동부재(660)에 의해 냉각 플레이트(300)와 가열 플레이트(400)가 배열된 방향으로 직선 수평이동한다.Transfer of the wafer between the cooling plate 300, the heating plate 400, and the buffer stage 520 is accomplished by a transfer mechanism 600 provided in the case 200. The conveying mechanism 600 has a first arm 620, a second arm 640, and an arm moving member 660. The first arm 620 and the second arm 640 generally have a rod shape. The first arm 620 and the second arm 640 lift the wafer placed on the lift pins 320, 420 or lower the wafer on the lift pins 320, 420. The first arm 620 and the second arm 640 are linearly horizontally moved by the arm moving member 660 in the direction in which the cooling plate 300 and the heating plate 400 are arranged.

아암 이동부재(660)는 2개의 풀리들(661, 662), 벨트(663), 상부 브라켓(664), 하부 브라켓(665), 가이드 레일(666), 그리고 모터(667)를 가진다. 냉각 플레이트(300)의 일측에는 제1 풀리(662)가 제공되고, 가열 플레이트(400)의 일측에는 제2 풀리(661)가 제공된다. 풀리들(661, 662) 중 어느 하나는 모터(667)와 결합된다. 벨트(663)는 제1 풀리(662) 및 제2 풀리(661)의 외측부를 감싸도록 풀리 들(661, 662)에 감겨진다. 풀리들(661, 662) 및 벨트(663)는 벨트(663)의 반이 상부에 위치되고 벨트(663)의 나머지 반이 하부에 위치되도록 배치된다. 상부에 위치된 벨트 부분(663a)에는 상부 브라켓(664)이 고정 결합되고, 하부에 위치된 벨트 부분(663b)에는 하부 브라켓(665)이 고정 결합된다. Arm moving member 660 has two pulleys 661, 662, belt 663, upper bracket 664, lower bracket 665, guide rail 666, and motor 667. One side of the cooling plate 300 is provided with a first pulley 662, and one side of the heating plate 400 is provided with a second pulley 661. One of the pulleys 661, 662 is coupled with the motor 667. The belt 663 is wound around the pulleys 661 and 662 to surround the outer portions of the first pulley 662 and the second pulley 661. The pulleys 661 and 662 and the belt 663 are arranged such that half of the belt 663 is located at the top and the other half of the belt 663 is located at the bottom. The upper bracket 664 is fixedly coupled to the belt portion 663a positioned at the upper portion, and the lower bracket 665 is fixedly coupled to the belt portion 663b positioned at the lower portion.

상부 브라켓(664)이 제1 풀리(662)와 인접한 위치와 제2 풀리(661)와 인접한 위치 사이에서 수평 방향으로 직선 이동될 때, 하부 브라켓(665)이 제2 풀리(661)와 인접한 위치와 제1 풀리(662)와 인접한 위치 사이에서 수평 방향으로 직선 이동되도록 모터(667)는 정방향 및 역방향으로 반복하여 회전된다. 상부 브라켓(664)과 하부 브라켓(665)은 상부 브라켓(664)이 제1 풀리(662)와 인접하게 위치될 때 하부 브라켓(665)은 제2 풀리(661)와 인접하게 위치되도록 벨트(663)에 고정 결합된다. 케이스(200) 내에는 상부 브라켓(664)과 하부 브라켓(665)이 직선 이동되도록 가이드 레일(666)이 제공된다. When the upper bracket 664 is linearly moved horizontally between the position adjacent to the first pulley 662 and the position adjacent to the second pulley 661, the lower bracket 665 is adjacent to the second pulley 661. The motor 667 is repeatedly rotated in the forward and reverse directions so as to linearly move in the horizontal direction between the first pulley 662 and an adjacent position. The upper bracket 664 and the lower bracket 665 have a belt 663 such that the lower bracket 665 is positioned adjacent to the second pulley 661 when the upper bracket 664 is positioned adjacent to the first pulley 662. Fixed). In the case 200, a guide rail 666 is provided such that the upper bracket 664 and the lower bracket 665 move linearly.

상부 브라켓(664)에는 제1 아암(620)이 결합되고, 하부 브라켓(665)에는 제2 아암(640)이 결합된다. 상술한 구조로 인해 제1 아암(620)과 제2 아암(640)은 서로간에 충돌이 방지되면서 반대 방향으로 이동된다. 예컨대, 제1 아암(620)이 냉각 플레이트(300) 상에 놓여진 웨이퍼를 가열 플레이트(400)로 이동하는 동안, 제2 아암(640)은 가열 플레이트(400)에 놓여진 웨이퍼를 냉각 플레이트(300)로 이동할 수 있다.The first arm 620 is coupled to the upper bracket 664, and the second arm 640 is coupled to the lower bracket 665. Due to the above-described structure, the first arm 620 and the second arm 640 are moved in opposite directions while preventing collisions with each other. For example, while the first arm 620 moves the wafer placed on the cooling plate 300 to the heating plate 400, the second arm 640 moves the wafer placed on the heating plate 400 to the cooling plate 300. You can go to

도 6은 본 발명에 따른 상부 브라켓(664)의 내부를 보여주는 정면도이다.6 is a front view showing the inside of the upper bracket 664 according to the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 제1 아암(620)의 후단에는 승강로드(622)의 상단이 연결되며, 승강로드(622)의 하단에는 승강기(624)(예컨대, 실린더)가 연결된다. 승강로드(622)는 승강기(624)에 의하여 상하로 직선 수직운동하며, 제1 아암(620)은 승강로드(622)에 의하여 직선 수직운동한다. 따라서, 가열 플레이트(400) 상의 웨이퍼를 냉각 플레이트(300)의 상부에 배치된 버퍼 플레이트(500) 상에 올려놓을 수 있다. 제2 아암(640)도 제1 아암(620)과 동일한 구조에 의하여 직선 수직운동할 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.As shown in FIG. 6, an upper end of the elevating rod 622 is connected to the rear end of the first arm 620, and an elevator 624 (eg, a cylinder) is connected to the lower end of the elevating rod 622. The elevating rod 622 is linearly vertically moved up and down by the elevator 624, and the first arm 620 is linearly perpendicularly moved by the elevating rod 622. Therefore, the wafer on the heating plate 400 may be placed on the buffer plate 500 disposed above the cooling plate 300. The second arm 640 may also be linearly vertically moved by the same structure as the first arm 620, and a detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명에 따른 기판 처리 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the substrate processing method according to the present invention will be described in detail.

웨이퍼는 출입구(220)를 통하여 버퍼 스테이지(520) 상에 로딩된다. 출입구(220)를 통한 웨이퍼의 이동은 제1 로봇(162a)에 의해 이루어진다. 로딩된 웨이퍼는 개구 상으로 돌출된 지지핀(540)에 의하여 지지된다.The wafer is loaded onto the buffer stage 520 through the entrance and exit 220. Movement of the wafer through the doorway 220 is performed by the first robot 162a. The loaded wafer is supported by support pins 540 protruding over the openings.

다음, 버퍼 스테이지(520) 상의 웨이퍼는 냉각 플레이트(300) 상에 로딩되며, 버퍼 스테이지(520) 상에는 새로운 웨이퍼가 출입구(220)를 통하여 로딩된다. 냉각 플레이트(300) 상의 리프트 핀(320)이 상승한 상태에서 개구 상으로 돌출된 지지핀(540)이 회전에 의하여 원래의 위치로 복귀하면, 버퍼 스테이지(520) 상의 웨이퍼는 리프트 핀(320)에 의하여 지지되며, 리프트 핀(320)의 하강에 의하여 냉각 플레이트(300) 상으로 이동한다. 이후, 새로운 웨이퍼는 개구 상으로 다시 돌출된 지지핀(540)에 의하여 지지된다.Next, the wafer on the buffer stage 520 is loaded onto the cooling plate 300, and on the buffer stage 520 a new wafer is loaded through the doorway 220. When the lift pin 320 on the cooling plate 300 is raised and the support pin 540 protruding onto the opening returns to its original position by rotation, the wafer on the buffer stage 520 is transferred to the lift pin 320. It is supported by, and moves on the cooling plate 300 by the lowering of the lift pin (320). The new wafer is then supported by a support pin 540 that protrudes back onto the opening.

다음, 냉각 플레이트(300) 상의 웨이퍼는 가열 플레이트(400) 상에 로딩되 며, 버퍼 스테이지(520) 상의 웨이퍼는 냉각 플레이트 상에 로딩된다. 냉각 플레이트(300) 상의 웨이퍼의 이동은 제1 아암(620) 또는 제2 아암(640)에 의해 이루어진다. 웨이퍼는 가열 플레이트(400) 상에서 가열되며, 웨이퍼는 냉각 플레이트(300) 상에서 대기한다.Next, the wafer on the cooling plate 300 is loaded on the heating plate 400, and the wafer on the buffer stage 520 is loaded on the cooling plate. Movement of the wafer on the cooling plate 300 is made by the first arm 620 or the second arm 640. The wafer is heated on the heating plate 400, and the wafer waits on the cooling plate 300.

웨이퍼의 가열이 완료되면, 가열 플레이트(400) 상의 웨이퍼를 냉각 플레이트(300) 상으로 이동하며, 냉각 플레이트(300) 상의 웨이퍼는 가열 플레이트(400) 상으로 이동한다. 냉각 플레이트(300) 상의 웨이퍼의 이동이 제1 아암(620)에 의해 이루어지면, 가열 플레이트(400) 상의 웨이퍼의 이동은 제2 아암(640)에 의해 이루어지며, 제1 아암(620)과 제2 아암(640)의 동작은 동시에 이루어진다. 그러나, 제1 아암(620)과 제2 아암(640)의 역할은 필요에 따라 변경될 수 있다. 웨이퍼는 가열 플레이트(400) 상에서 가열되며, 웨이퍼는 냉각 플레이트(300) 상에서 일정 온도로 냉각된다.When the heating of the wafer is completed, the wafer on the heating plate 400 is moved onto the cooling plate 300, and the wafer on the cooling plate 300 is moved onto the heating plate 400. When the movement of the wafer on the cooling plate 300 is made by the first arm 620, the movement of the wafer on the heating plate 400 is made by the second arm 640, and the first arm 620 and the first arm 620 are formed. Operation of the two arms 640 takes place simultaneously. However, the roles of the first arm 620 and the second arm 640 may be changed as necessary. The wafer is heated on the heating plate 400, and the wafer is cooled to a constant temperature on the cooling plate 300.

다음, 가열 플레이트(400) 상에서 웨이퍼가 가열되는 동안, 냉각 플레이트(300) 상의 웨이퍼는 버퍼 스테이지(520)로 이동한다. 웨이퍼가 버퍼 스테이지(520)로 이동하는 방법은 웨이퍼가 냉각 플레이트로 이동하는 방법의 역순과 같다. 이후, 버퍼 스테이지(520) 상의 웨이퍼는 출입구(220)를 통하여 언로딩되며, 새로운 웨이퍼가 출입구(220)를 통하여 버퍼 스테이지(520) 상에 로딩된다.Next, while the wafer is heated on the heating plate 400, the wafer on the cooling plate 300 moves to the buffer stage 520. The method of moving the wafer to the buffer stage 520 is the reverse of the method of moving the wafer to the cooling plate. Thereafter, the wafer on the buffer stage 520 is unloaded through the doorway 220, and a new wafer is loaded onto the buffer stage 520 through the doorway 220.

다음, 버퍼 스테이지(520) 상의 웨이퍼는 냉각 플레이트(300) 상에 로딩되며, 가열 플레이트(400) 상에서 가열되는 웨이퍼의 가열이 완료될 때까지 웨이퍼는 냉각 플레이트(300) 상에서 대기한다.The wafer on the buffer stage 520 is then loaded onto the cooling plate 300, and the wafer waits on the cooling plate 300 until the heating of the wafer being heated on the heating plate 400 is complete.

이와 같은 공정을 수행하는 베이크 유닛(140) 내에서 오류가 발생할 수 있으며, 오류발생시 베이크 유닛(140)의 작동을 중단시킨다. 예를 들어, 웨이퍼가 위치한 상태에서 오류가 발생한 경우, 베이크 유닛(140)의 작동을 중단시키며, 가열 플레이트(400) 상의 웨이퍼는 동일한 위치에 유지된다. 그러나, 웨이퍼를 가열 플레이트(400) 상에 놓아두면, 웨이퍼가 지나치게 오랜 시간 동안 가열되므로, 웨이퍼 상의 패턴이 파손될 수 있는 위험이 있다. 따라서, 오류가 발생하면 가열 플레이트(400) 상의 웨이퍼를 버퍼 스테이지(520)로 이동하여 대기시키며, 작업자의 조치로 인하여 오류가 수정되면 다음 공정을 수행하도록 한다.An error may occur in the bake unit 140 that performs the above process, and when an error occurs, the operation of the bake unit 140 is stopped. For example, if an error occurs while the wafer is positioned, the operation of the baking unit 140 is stopped, and the wafer on the heating plate 400 is kept at the same position. However, if the wafer is placed on the heating plate 400, since the wafer is heated for an excessively long time, there is a risk that the pattern on the wafer may be broken. Therefore, when an error occurs, the wafer on the heating plate 400 is moved to the buffer stage 520 to wait, and when the error is corrected due to the operator's action, the next process is performed.

먼저, 리프트 핀(420)을 이용하여 가열 플레이트(400) 상의 웨이퍼를 들어올린 후, 제1 아암(620)을 이용하여 웨이퍼를 들어올린다. 다음, 구동기(624)에 의하여 제1 아암(620)을 상승시킨 후, 버퍼 스테이지(520) 상으로 제1 아암(620)을 직선이동시킨다.First, the lift pin 420 is used to lift the wafer on the heating plate 400, and then the first arm 620 is used to lift the wafer. Next, after raising the first arm 620 by the driver 624, the first arm 620 is linearly moved onto the buffer stage 520.

다음, 개구의 주위에 배치된 지지핀(540)을 개구 상으로 돌출시킨 상태에서 제1 아암(620)을 하강시키면 웨이퍼는 지지핀(540) 상에 안착되며, 제1 아암(620)은 웨이퍼와 분리된 상태에서 원래의 위치로 복귀할 수 있다.Next, when the first arm 620 is lowered while the support pin 540 disposed around the opening is projected onto the opening, the wafer is seated on the support pin 540, and the first arm 620 is the wafer. It can be returned to its original position in the separated state.

상술한 바에 의하면, 베이크 유닛(140)의 오류 발생시, 가열 플레이트(400) 상의 웨이퍼가 지나치게 오랜 시간 동안 가열되는 것을 방지할 수 있으며, 웨이퍼 상의 패턴이 파손되는 것을 방지할 수 있다.As described above, when an error occurs in the baking unit 140, the wafer on the heating plate 400 may be prevented from being heated for an excessively long time, and the pattern on the wafer may be prevented from being broken.

본 발명에 의하면, 오류 발생시 가열 플레이트 상의 웨이퍼가 지나치게 오랜 시간 동안 가열되는 것을 방지할 수 있으며, 웨이퍼 상의 패턴이 파손되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, when an error occurs, the wafer on the heating plate can be prevented from being heated for an excessively long time, and the pattern on the wafer can be prevented from being broken.

Claims (5)

기판을 가열하는 가열 플레이트;A heating plate for heating the substrate; 상기 기판을 냉각하는 냉각 플레이트;A cooling plate cooling the substrate; 공정중단시 상기 가열 플레이트 상의 기판을 임시적으로 올려놓기 위한 버퍼 유닛; 및A buffer unit for temporarily placing a substrate on the heating plate when the process is stopped; And 상기 기판을 이동하는 반송 메카니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이크 유닛.And a conveying mechanism for moving said substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 버퍼 유닛은,The buffer unit, 상기 냉각 플레이트의 상부에 위치하는 버퍼 스테이지; 및A buffer stage positioned above the cooling plate; And 상기 버퍼 스테이지 상에 설치되며, 상기 기판을 지지하는 회전가능한 복수의 지지핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 베이크 유닛.And a rotatable plurality of support pins mounted on the buffer stage and supporting the substrate. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 버퍼 스테이지의 중앙에는 상기 기판의 면적보다 큰 개구가 형성되며,In the center of the buffer stage is formed an opening larger than the area of the substrate, 상기 지지핀들은 상기 개구의 주위에 설치되는 것을 특징으로 하는 베이크 유닛.And the support pins are installed around the opening. 베이크 유닛을 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,In the method of processing a substrate using a baking unit, 출입구를 통하여 로딩된 웨이퍼를 상기 출입구에 인접한 버퍼 스테이지 상에 위치시키는 단계;Placing a wafer loaded through the doorway on a buffer stage adjacent the doorway; 상기 버퍼 스테이지 상의 웨이퍼를 상기 냉각 플레이트 상으로 이송하고, 상기 버퍼 스테이지 상에 새로운 웨이퍼를 위치시키는 단계;Transferring a wafer on the buffer stage onto the cooling plate and placing a new wafer on the buffer stage; 상기 냉각 플레이트 상의 웨이퍼를 상기 가열 플레이트 상으로 이송하고, 상기 버퍼 스테이지 상의 웨이퍼를 상기 냉각 플레이트 상으로 이송하는 단계;Transferring a wafer on the cooling plate onto the heating plate and transferring a wafer on the buffer stage onto the cooling plate; 상기 가열 플레이트 상의 웨이퍼와 상기 냉각 플레이트 상의 웨이퍼의 위치를 변경하는 단계;Repositioning a wafer on the heating plate and a wafer on the cooling plate; 상기 냉각 플레이트 상의 웨이퍼를 상기 버퍼 스테이지 상으로 이송하는 단계;Transferring a wafer on the cooling plate onto the buffer stage; 상기 버퍼 스테이지 상의 웨이퍼를 상기 출입구를 통하여 언로딩하며, 상기 버퍼 스테이지 상에 다시 새로운 웨이퍼를 위치시키는 단계;Unloading a wafer on the buffer stage through the doorway and placing a new wafer on the buffer stage again; 상기 버퍼 스테이지 상의 웨이퍼를 상기 냉각 플레이트 상으로 이송하는 단계; 및Transferring a wafer on the buffer stage onto the cooling plate; And 상기 베이크 유닛에 오류가 발생한 경우 공정을 중단하고, 상기 가열 플레이트 상의 웨이퍼를 버퍼 스테이지로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.Stopping the process if an error occurs in the bake unit, and transferring the wafer on the heating plate to a buffer stage. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 웨이퍼를 버퍼 스테이지로 이송하는 단계는 상기 냉각 플레이트의 상부에 위치하는 버퍼 스테이지로 이송하는 단계인 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.Transferring the wafer to a buffer stage is transferring to a buffer stage located above the cooling plate.
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