KR20100058916A - Method of processing substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 공정유닛들을 갖는 기판처리장치 내에 기판을 이송하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing method, and more particularly, to a method for transferring a substrate in a substrate processing apparatus having a plurality of processing units.
일반적으로 반도체 기판 제조공정은 절연막 및 도전물질의 증착(Deposition), 식각(Etching), 감광제(Photo Resist)의 도포(Coating), 현상(Develop), 애셔(Asher) 공정 등을 수회 반복하여 기판 상에 박막들로 이루어진 패턴을 형성한다. In general, a semiconductor substrate manufacturing process is performed by repeatedly depositing an insulating film and a conductive material, etching, coating a photo resist, coating, developing, and ashing processes. To form a pattern consisting of thin films.
스피너(spinner) 장치는 반도체 제조 장치의 하나로, 기판 상에 포토레지스트를 도포 및 현상하는 장치이다. 스피너 장치는 일측으로부터 인덱스 로봇, 버퍼부, 공정 유닛들, 제 1 이송로봇, 및 제 2 이송로봇을 포함한다. 인덱스 로봇은 상기 공정유닛들 측으로 제공되는 기판을 이송한다. 또한, 상기 제 1 이송로봇은 버퍼부와 공정유닛들 간에 기판 이송 및 공정유닛들 간에 기판을 이송한다. 또한, 제 2 이송로봇은 상하로 적층된 공정유닛들 간에 기판이 이송될 수 있도록 지면에 대해 수직방향으로 이동할 수 있다. A spinner device is one of semiconductor manufacturing devices, and is a device for applying and developing photoresist on a substrate. The spinner device includes an index robot, a buffer unit, processing units, a first transfer robot, and a second transfer robot from one side. The index robot transports the substrates provided to the processing units. In addition, the first transfer robot transfers the substrate between the buffer unit and the process units and transfers the substrate between the process units. In addition, the second transfer robot may move in a vertical direction with respect to the ground so that the substrate may be transferred between the process units stacked vertically.
한편, 상기 제 1 이송로봇에 의해 공정유닛들 간에 기판 이송이 지연되는 경 우가 발생될 수 있다. 이 경우에, 이송 대기 중인 기판이 공정유닛들 측으로 투입되는 것이 지연되어 반도체 기판 제조의 수율을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다. On the other hand, when the substrate transfer is delayed between the process units by the first transfer robot may occur. In this case, the input of the substrate waiting to be transferred to the process units may be delayed, which may act as a factor of lowering the yield of semiconductor substrate manufacturing.
본 발명의 목적은 기판처리장치 내에 기판이송을 보다 용이하게 할 수 있는 기판처리방법을 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate processing method which can facilitate substrate transfer into a substrate processing apparatus.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 기판처리방법은 다음과 같다. 중앙제어부에 의해 기판의 이송 상태를 정상스텝 또는 정체스텝으로 구분하고, 그리고 상기 정상스텝 또는 상기 정체스텝에 따라 제 1 및 제 2 이송로봇들을 이용하여 제 1 및 제 2 공정유닛들간에 상기 기판을 이송한다. In order to achieve the above object, the substrate processing method according to the present invention is as follows. The central control unit divides the transfer state of the substrate into a normal step or stagnation step, and uses the first and second transfer robots to transfer the substrate between the first and second processing units according to the normal step or the stagnation step. Transfer.
상기 정체스텝인 경우에, 상기 기판을 이송하는 단계는 다음과 같다. 상기 제 1 이송로봇을 이용하여 상기 제 1 공정유닛 내에 제 1 방향으로 정렬된 상기 기판을 반출하고, 상기 제 1 이송로봇을 이용하여 상기 반출된 기판을 버퍼측으로 제공하고, 제 2 이송로봇을 이용하여 상기 버퍼측으로부터 상기 기판을 반출하여 상기 제 2 공정유닛로 이송하고, 그리고, 상기 제 2 공정유닛측으로 이송된 상기 기판을 상기 제 1 방향과 동일하게 정렬한다. In the case of the stagnation step, the step of transferring the substrate is as follows. Exporting the substrate aligned in the first direction in the first processing unit using the first transfer robot, providing the exported substrate to the buffer side using the first transfer robot, and using a second transfer robot. The substrate is transported from the buffer side to the second processing unit, and the substrate transferred to the second processing unit is aligned in the same direction as the first direction.
본 발명에 따르는 기판처리방법에 따르면, 정체스텝 및 정상스텝에 따라 기 판이송을 구분하여 처리한다. 그 결과, 정체스텝시, 공정 대기 중인 기판이 공정유닛 측으로 투입이 지연되는 시간을 최소화할 수 있다. 따라서, 공정 처리 시간을 절감할 수 있고, 공정유닛 측으로 투입이 지연되어 반도체 기판의 제조 수율이 저하되는 것을 최소화할 수 있다. According to the substrate processing method according to the present invention, the substrate transfer is processed according to the stagnation step and the normal step. As a result, during the stagnation step, it is possible to minimize the time that the substrate waiting to be processed is delayed to the process unit side. Therefore, it is possible to reduce the processing time and delay the introduction of the process unit side can minimize the decrease in the production yield of the semiconductor substrate.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 다만 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 함께 제시된 도면은 명확한 설명을 위해서 다소 간략화되거나 과장된 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The objects, features and effects of the present invention described above will be readily understood through embodiments related to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be applied and modified in various forms. Rather, the following embodiments are provided to clarify the technical spirit disclosed by the present invention, and furthermore, to fully convey the technical spirit of the present invention to those skilled in the art having an average knowledge in the field to which the present invention belongs. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited by the embodiments described below. On the other hand, the drawings presented in conjunction with the following examples are somewhat simplified or exaggerated for clarity, the same reference numerals in the drawings represent the same components.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리방법에 사용되는 기판처리장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판처리장치를 사용하여 정체스텝에 준하여 기판을 처리할 때, 기판의 이송 순서를 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 기판처리방법의 설명에 앞서, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판처리방법에 사용되는 기판처리장치가 설명된다. 1 is a perspective view of a substrate processing apparatus used in a substrate processing method according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a substrate processing apparatus using a substrate processing apparatus shown in FIG. It is a figure which shows a procedure. Prior to the description of the substrate processing method according to the embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus used in the substrate processing method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판처리장치(1000)는 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 장치로, 상기 기판처리장치(1000)는 인덱스부(100), 공정처리부(500), 기판이송부(700), 및 노광부(800)를 포함한다. 1 and 2, the
상기 인덱스부(100)는 다수의 로드 포트(110), 인덱스 로봇(200), 및 제 1 버퍼부(300)를 포함한다. 상기 로드포트(110)는 기판을 수납하고, 상기 로드포트(110)에 수납된 기판은 상기 인덱스 로봇(200)에 의해 상기 제 1 버퍼부(300) 측으로 이송된다. 상기 인덱스 로봇(200)은 지면에 대해 수평으로 연장된 제 1 이송레일(811)을 따라 이동한다. The
상기 공정처리부(500)는 기판에 대해 소정의 공정을 진행하는 다수의 유닛들 및 상기 유닛들 간에 기판을 이송하는 제 1 이송로봇(350)을 포함한다. 상기 공정처리부(500)는 기판 위에 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 도포공정을 수행하는 도포유닛들(70)을 포함한다. 또한, 상기 공정처리부(500)는 노광공정이 완료된 기판에 대해 현상공정을 수행하는 현상유닛들(80)을 포함한다. 또한, 상기 공정처리부(500)는 기판에 대해 베이크공정을 수행하는 베이크유닛들(50)을 포함한다.The
한편, 상기 현상유닛들(80) 및 상기 도포유닛들(70)은 기판을 지지하여 회전하는 스핀헤드(71) 및 상기 스핀헤드(71) 위에 지지된 기판 측으로 약액을 토출하는 노즐(72)을 갖는다. 따라서, 상기 현상유닛들(80)은 상기 스핀헤드(71) 위에 기판을 지지한 후, 상기 기판 측으로 현상액을 제공하여 기판에 대해 현상공정을 진행하고, 상기 도포유닛들(70)은 상기 스핀헤드(71) 위에 기판을 지지한 후, 상기 기판 측으로 포토레지스트를 제공하여 기판에 대해 도포공정을 진행할 수 있다. Meanwhile, the developing
또한 상기 베이크유닛들(50) 각각은 베이크 플레이트(610) 및 냉각 플레이트(620)를 구비한다. 상기 베이크 플레이트(610)는 기판을 가열하고, 상기 냉각 플레이트(620)는 상기 베이크 플레이트(610)에서 가열된 기판을 적정 온도로 냉각시킨다. In addition, each of the
한편, 상기 공정처리부(20)는 제 1 처리실(20a) 및 제 2 처리실(20b)로 구분될 수 있다. 상기 제 1 처리실(20a)과 상기 제 2 처리실(20b)은 서로 적층된 구조로 상기 제 1 처리실(20a)은 상기 제 2 처리실(20b) 상부에 배치된다. 상기 제 1 처리실(20a)에는, 앞서 설명된 도포 공정을 수행하는 도포유닛들(70)이 제공되고, 상기 제 2 처리실(20b)에는 앞서 설명된 현상 공정을 수행하는 현상유닛들(80)이 제공된다. 즉, 제 1 처리실(20a)에는 도포유닛(70)들과 베이크 유닛(50)들이 제공되며, 제 2 처리실(20b)에는 현상 유닛(80)들과 베이크 유닛(50)들이 제공된다. The process processor 20 may be divided into a
상기 제 1 이송로봇(300)은 상기 제 1 버퍼부(300)로부터 기판을 제공받아 상기 기판을 상기 공정처리부(500)를 구성하는 유닛들 측으로 이송한다. 상기 제 1 이송로봇(300)은 지면에 대해 수평으로 연장되되 상기 제 1 이송레일(811)과 수직인 방향으로 연장된 제 2 이송레일(812)을 따라 이동한다. The
상기 기판이송부(700)는 제 2 버퍼부(301) 및 제 2 이송로봇(400)을 포함한다. 상기 제 2 버퍼부(301)는 상기 제 1 처리실(20a)과 동일한 높이에 위치하여 상기 제 1 처리실(20a)의 버퍼역할을 한다. 또한, 도 1에서는 구체적으로 도시되지 않았지만, 상기 제 2 처리실(20a)과 동일한 높이에 제 3 버퍼부(미도시)가 구비된다. 즉, 상기 제 3 버퍼부는 상기 제 2 버퍼부(301) 하부에 위치하여 상기 제 2 처 리실(20b)의 버퍼역할을 한다. The
상기 제 2 이송로봇(400)은 지면에 대해 수평 및 수직방향으로 연장된 제 3 이송레일(813)을 따라 이송한다. 따라서, 상기 제 2 이송로봇(400)은 지면에 대해 수평방향 및 수직방향으로 이동할 수 있어, 그 결과 상기 제 2 버퍼부(301) 및 상기 제 3 버퍼부 간에 기판을 이송할 수 있다. The
한편, 앞서 상술한 바와 같이, 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 상기 베이크유닛(50) 및 상기 도포유닛(70) 간에 기판이 이송될 수 있고, 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 상기 베이크유닛(50) 및 상기 현상유닛(80) 간에 기판이 이송될 수 있다. 하지만, 상기 제 2 이송로봇(400)과 가장 인접한 최외측 베이크유닛(50) 측으로 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 기판이 투입될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 최외측 베이크유닛(50) 측으로 상기 제 2 이송로봇(400)에 의해 기판이 투입될 수도 있다. On the other hand, as described above, the substrate may be transferred between the
상기 노광부(800)는 상기 도포유닛(70)에 의해 포토레지스트 막이 형성된 기판에 대해 노광공정을 수행하는 다수의 노광유닛들(미도시)을 포함한다. 상기 노광부(800)는 인터페이스유닛(850)을 구비하고, 도포공정이 완료되어 상기 제 2 버퍼부(301)에 적재된 기판들은 상기 인터페이스유닛(850)에 의해 상기 노광유닛들 측으로 이송될 수 있다. The
상기 노광부(800)에서 노광이 완료된 기판은, 상기 인터페이스 로봇(850)에 의해 상기 제 2 버퍼부(301) 측으로 이송되고, 상기 제 2 버퍼부(301) 측으로 제공된 기판은 상기 베이크유닛(50) 측으로 제공되어 베이크 처리된다. 한편, 상기 제 2 버퍼부(301) 측에 이송된 노광공정이 완료된 기판은 두 가지 루트들 중 에 의해 상기 베이크유닛(50) 측으로 제공될 수 있다. The substrate on which the
상기 두 가지 루트들 중 첫번째 루트는 정상스텝인 경우로, 상기 정상스텝인 경우에 기판의 이송순서를 도 2에 도시된 이송스텝 기호들(S1,S2,S3,S4,S5)을 참조하여 설명된다. 우선, 제 1 이송스텝(S1)에 따라 상기 제 2 버퍼부(301) 측으로 상기 노광부(800)에 의해 노광공정이 완료된 기판이 제공되면, 제 2 이송스텝(S2)을 따라 상기 기판은 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 상기 제 2 버퍼부(301)로부터 반출되고, 제 3 이송스텝(S3)에 따라 상기 기판은 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 상기 베이크유닛(50) 측으로 이송된다. The first of the two routes is a normal step, and the transfer order of the substrate in the normal step will be described with reference to the transfer step symbols S1, S2, S3, S4 and S5 shown in FIG. do. First, when a substrate on which an exposure process is completed by the
상기 기판이 상기 베이크유닛(50)에서 베이크처리가 완료되면, 상기 기판은 제 4 이송스텝(S4)을 따라 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 상기 베이크유닛(50)으로부터 반출되고, 상기 기판은 제 5 이송스텝(S5)을 따라 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 상기 현상유닛(70) 측으로 제공된다. When the baking process is completed in the
상기 두 가지 루트들 중 두번째 루트는 정체스텝인 경우로, 상기 정체스텝은, 상기 정상스텝과 마찬가지로 상기 노광부(800)에 의해 노광공정이 완료된 기판을 상기 베이크유닛(50) 및 상기 현상유닛(70) 측으로 순차적으로 진행시키는 스텝이다. 하지만, 상기 정체스텝은, 상기 정상스텝과 달리, 상기 제 1 이송로봇(350)의 동작이 지연되어 상기 제 1 이송로봇(350)의 기판 이송이 원활하지 않은 경우이다. 상기 정체스텝인 경우에 기판의 이송순서에 대한 보다 상세한 설명은 도 3을 참조하여 설명된다. The second route of the two routes is a stagnation step, and the stagnation step includes the
도 3은 도 1에 도시된 기판처리장치를 사용하여 정상스텝에 준하여 기판을 처리할 때, 기판의 이송 순서를 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로는, 기판처리장치(1000)가 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행할 때, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 정체스텝인 경우에, 기판의 이송순서를 이송스텝 기호들(S1,S2,S3,S4,S5,S6)을 참조하여 설명된다. FIG. 3 is a diagram illustrating a transfer order of a substrate when the substrate is processed according to the normal step using the substrate processing apparatus shown in FIG. 1. More specifically, when the
우선, 제 1 이송스텝(S1)에 따라 제 2 버퍼부(301) 측으로 노광공정이 완료된 기판이 인터페이스 로봇(850)에 의해 제공되면, 제 2 이송스텝(S2)에 따라 상기 기판은 제 2 이송로봇(400)에 의해 상기 제 2 버퍼부(301)로부터 반출되고, 상기 제 3 이송스텝(S3)에 따라 상기 기판은 상기 제 2 이송로봇(400)에 의해 상기 베이크유닛(50) 측으로 제공된다. First, when the substrate on which the exposure process is completed by the
상기 베이크유닛(50)에서 상기 기판에 대한 베이크 처리가 완료되면, 제 4 이송스텝(S4)에 따라 상기 기판은 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 상기 베이크유닛(50)으로부터 반출되고, 제 5 이송스텝(S5)에 따라 상기 기판은 상기 제 1 이송로봇(350)에 의해 상기 현상유닛(70) 측으로 제공된다. When the baking process for the substrate is completed in the
한편, 상기 정체스텝에 준하여 상기 제 1 내지 제 5 이송스텝들에 따라 상기 기판을 이송할 때, 상기 정상스텝인 경우와 달리, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제 2 이송로봇(400)이 상기 제 2 버퍼부(301)에 로딩된 기판을 상기 베이크유닛(50) 측으로 이송한다. 상기한 방법으로 상기 정체스텝에 준하여 상기 기판을 이송할 때, 상기 제 2 이송로봇(400)은 상기 제 1 이송로봇(350)의 기능을 대체할 수 있으므로, 상기 정체스텝시 기판이송을 보다 효과적으로 할 수 있다. 특히, 상기 노광 부(800)에서 노광공정이 완료된 기판에 대해 신속하게 베이크처리가 요구되므로, 상기 정체스텝시 상기한 제 1 내지 제 5 이송스텝들(S1-S5)을 따르면, 노광된 기판을 상기 베이크유닛(50) 측으로 보다 신속하게 투입할 수 있다. On the other hand, when the substrate is transferred in accordance with the first to fifth transfer steps according to the stagnation step, unlike the case of the normal step, as described above, the
한편, 일반적으로, 반도체 기판 제조 공정에 있어서, 기판들은 다수의 공정유닛들 내에 투입되기 전에, 공정처리의 균일성 또는 장비내에서의 위치 인식이 가능하도록 일관성이 있게 정렬되는 것이 보편적이다. 따라서, 반도체 기판은 외측 둘레면에 형성된 노치(notch)를 가지며, 통상적으로, 상기 공정유닛들 내에서 상기 반도체 기판은 상기 노치는 항상 일정한 방향으로 놓이도록 상기 반도체 기판이 정렬된다. On the other hand, in the semiconductor substrate manufacturing process, in general, it is common for the substrates to be consistently aligned to allow uniformity of processing or position recognition in the equipment before being introduced into the plurality of processing units. Thus, the semiconductor substrate has a notch formed on the outer circumferential surface, and typically, in the process units, the semiconductor substrate is aligned so that the notch always lies in a constant direction.
본 발명의 실시예서는, 앞서 상술한 바와 같이, 상기 정체스텝시 기판의 이송에 상기 제 2 이송로봇(400)이 일부 관여함에 따라 기판의 정렬이 변경될 수 있다. 하지만, 상기 제 5 이송스텝(S5)을 따라 상기 기판이 상기 현상유닛(70) 측으로 이송된 후, 상기 현상유닛(70) 내에서 기판에 대해 현상 공정이 진행되기 전에, 스핀헤드(71)을 이용하여 기판 정렬이 틀어진 것을 다시 원 위치로 정렬할 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 이송로봇(400)이 기판을 이송하는 상기 제 2 및 제 3 이송스텝들(S2,S3)에서 기판이 90도 틀어지게 된다면, 상기 현상유닛(70) 내에서 상기 스핀헤드(71)가 -90도 만큼 기판을 회전시키면, 기판을 원 상태로 정렬시킬 수 있다. In the embodiment of the present invention, as described above, the alignment of the substrate may be changed as the
한편, 기판에 대해 노광공정, 베이크공정, 및 현상공정을 순차적으로 진행할 때, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 정상스텝 및 정체스텝은 상기 기판처리장 치(1000)의 동작 상태를 실시간으로 감지하는 제어부에 의해 판별될 수 있다. 따라서, 상기 제어부에 의해 현재 기판의 이송 상태가 정상스텝 또는 정체스텝으로 구분이 되면, 상기 제어부는 실질적으로 상기 공정처리부(500) 내에 구비되는 유닛들의 동작을 제어하는 프로세스 모듈들(미도시)을 제어하여, 그 결과, 상기 프로세스 모듈들은, 앞서 상술한, 정상스텝 및 정체스텝에 준하여 기판이 이송될 수 있도록 유닛들을 제어한다. Meanwhile, when the exposure process, the bake process, and the development process are sequentially performed on the substrate, the normal step and the stagnation step described with reference to FIGS. 2 and 3 detect the operating state of the
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리방법에 사용되는 기판처리장치의 사시도이다. 1 is a perspective view of a substrate processing apparatus used in a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 기판처리장치를 사용하여 정체스텝에 준하여 기판을 처리할 때, 기판의 이송 순서를 나타내는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a transfer order of a substrate when the substrate is processed according to the stagnation step using the substrate processing apparatus shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 기판처리장치를 사용하여 정상스텝에 준하여 기판을 처리할 때, 기판의 이송 순서를 나타내는 도면이다. FIG. 3 is a diagram illustrating a transfer order of a substrate when the substrate is processed according to the normal step using the substrate processing apparatus shown in FIG. 1.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
50 -- 베이크유닛 70 -- 도포유닛50-Bake Unit 70-Dispensing Unit
80 -- 현상유닛 100 -- 인덱스부80-Developing unit 100-Index unit
350 -- 제 1 이송로봇 400 -- 제 2 이송로봇350-1st transfer robot 400-2nd transfer robot
500 -- 공정처리부 700 -- 기판 이송부500-Process Processing Unit 700-Substrate Transfer Unit
800 -- 노광부 1000 -- 기판처리장치800-exposed part 1000-substrate processing equipment
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