KR20230099600A - Bake Unit - Google Patents

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KR20230099600A KR1020220052849A KR20220052849A KR20230099600A KR 20230099600 A KR20230099600 A KR 20230099600A KR 1020220052849 A KR1020220052849 A KR 1020220052849A KR 20220052849 A KR20220052849 A KR 20220052849A KR 20230099600 A KR20230099600 A KR 20230099600A
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Abstract

본 발명은 반도체 공정에 설치되어 사용되는 웨이퍼 냉각장치 및 이를 이용한 베이크 유닛에 관한 것이다.
본 발명은, 분사공을 통해 배출되는 냉각 가스에 의해 히팅 플레이트를 냉각하여 웨이퍼를 냉각하는 웨이퍼 냉각 장치에 있어서, 상기 분사공과 상기 분사공을 통해 분사된 냉각 가스를 배출하기 위한 배기공을 포함하는 냉각 플레이트; 상기 냉각 플레이트의 상부에 배치되어 상기 냉각 플레이트와 상기 히팅 플레이트 사이의 공간을 둘 이상의 영역으로 나누고 상기 분사공에서 분사된 냉각 가스의 흐름을 유도하기 위한 가이드;를 포함하는 웨이퍼 냉각장치를 제공한다.The present invention relates to a wafer cooling device installed and used in a semiconductor process and a bake unit using the same.
The present invention relates to a wafer cooling apparatus for cooling a wafer by cooling a heating plate by cooling gas discharged through a spray hole, comprising: the spray hole and an exhaust hole for discharging the cooling gas sprayed through the spray hole. cooling plate; It provides a wafer cooling apparatus including a guide disposed on the cooling plate to divide the space between the cooling plate and the heating plate into two or more areas and to guide the flow of the cooling gas sprayed from the spray hole.

Description

웨이퍼 냉각장치 및 이를 이용한 베이크 유닛{Bake Unit}Wafer cooling device and bake unit using the same {Bake Unit}

본 발명은 반도체 공정에 설치되어 사용되는 웨이퍼 냉각장치 및 이를 이용한 베이크 유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer cooling device installed and used in a semiconductor process and a bake unit using the same.

현재 Photo 공정 중 PR 도포 전 입사광의 난반사를 막고자 ARC(Anti Reflective Coating)를 도포한다.During the current photo process, ARC (Anti Reflective Coating) is applied to prevent diffuse reflection of incident light before PR application.

ARC Coating 이후 PR 內 Solvent를 증발시키기 위하여 Hard Bake를 진행한다. 이 Hard Bake는 설비에 투입되는 Wafer 상황 (PR, 직전 공정 Step)에 따라 가열하는 온도(180℃ or 225℃)가 상이하다.After ARC Coating, proceed with Hard Bake to evaporate solvent in PR. For this Hard Bake, the heating temperature (180℃ or 225℃) is different depending on the wafer condition (PR, previous process step) that is put into the facility.

이전 공정에서 225℃ Hard Baking이 진행되다가 180℃로 온도를 낮출 시 Bake 하부에서 냉각 Air를 분사하여 Bake 온도를 낮추는데 많은 시간이 필요하여 설비 생산성이 떨어지는 문제점이 나타난다.When the temperature is lowered to 180℃ while 225℃ Hard Baking is in progress in the previous process, cooling air is sprayed from the bottom of the bake to lower the bake temperature.

도 1은 종래의 베이크 유닛의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 베이크 유닛에서의 공기 흐름을 보여주는 단면도이다.1 is a perspective view of a conventional bake unit, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing air flow in the bake unit shown in FIG. 1 .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 냉각 플레이트(1)는 히팅 플레이트(2)의 하부에 배치되어 분사공(4)을 통해 냉각가스를 히팅 플레이트(2) 방향으로 분사한다. (도 2의 화살표 참조) 히팅 플레이트(2)에는 웨이퍼(미도시)가 배치된다. 냉각 플레이트(1)에는 배기공(3)이 형성되어 있어서 냉각 플레이트(1)에서 분사되어 히팅 플레이트(2)를 냉각하고 온도가 올라간 공기가 배출된다. 그런데 종래의 베이크 유닛에서는 온도가 올라간 공기가 냉각 플레이트(1)와 히팅 플레이트(2) 사이의 공간에서 유동하는 과정에서 와류가 발생하게 되는데 이때 발생한 와류에 의해 온도가 올라간 공기가 히팅 플레이트(2)와 접하면서 냉각 효율이 떨어지는 문제가 발생하였다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the cooling plate 1 is disposed under the heating plate 2 and sprays cooling gas toward the heating plate 2 through the spray hole 4 . (See the arrow in FIG. 2 ) A wafer (not shown) is disposed on the heating plate 2 . Exhaust holes 3 are formed in the cooling plate 1 so that the air sprayed from the cooling plate 1 to cool the heating plate 2 and the temperature rise is discharged. However, in a conventional bake unit, vortices are generated in the process of flowing air in the space between the cooling plate 1 and the heating plate 2. In contact with the cooling efficiency, a problem occurred.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 베이크 유닛에서 웨이퍼의 온도를 낮추기 위해 냉각 가스를 분사할 때 웨이퍼에 분사된 냉각 가스의 흐름을 효율화하여 냉각시간을 단축해서 설비의 생산성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 냉각장치 및 이를 이용한 베이크 유닛을 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is a wafer cooling device capable of improving the productivity of a facility by shortening the cooling time by streamlining the flow of the cooling gas sprayed to the wafer when the cooling gas is sprayed to lower the temperature of the wafer in the bake unit. And to provide a bake unit using the same.

전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,As a means of solving the above problems, the present invention,

분사공을 통해 배출되는 냉각 가스에 의해 히팅 플레이트를 냉각하여 웨이퍼를 냉각하는 웨이퍼 냉각 장치에 있어서,In the wafer cooling device for cooling a wafer by cooling a heating plate by a cooling gas discharged through a spray hole,

상기 분사공과 상기 분사공을 통해 분사된 냉각 가스를 배출하기 위한 배기공을 포함하는 냉각 플레이트;a cooling plate including the spray hole and an exhaust hole for discharging the cooling gas sprayed through the spray hole;

상기 냉각 플레이트의 상부에 배치되어 상기 냉각 플레이트와 상기 히팅 플레이트 사이의 공간을 둘 이상의 영역으로 나누고 상기 분사공에서 분사된 냉각 가스의 흐름을 유도하기 위한 가이드;를 포함하는 웨이퍼 냉각장치를 제공한다.It provides a wafer cooling apparatus including a guide disposed on the cooling plate to divide the space between the cooling plate and the heating plate into two or more areas and guide the flow of the cooling gas sprayed from the spray hole.

상기 배기공은 두 개 이상 마련되는 것이 바람직하다.It is preferable that two or more exhaust holes are provided.

상기 배기공은 상기 냉각 플레이트의 테두리 쪽에 마련되는 것이 바람직하다.The exhaust hole is preferably provided on the rim side of the cooling plate.

상기 배기공은 상기 가이드에 의해 나누어진 영역에 각각 하나 이상 마련되는 것이 바람직하다.It is preferable that at least one exhaust hole is provided in each area divided by the guide.

본 발명은 두 번째 형태로 전술한 웨이퍼 냉각장치를 포함하는 베이크 유닛을 제공한다.In a second form, the present invention provides a bake unit including the aforementioned wafer cooling device.

본 발명에 의하면 웨이퍼의 온도를 낮추기 위해 냉각 가스를 분사할 때 웨이퍼에 분사된 냉각 가스의 흐름을 효율화하여 냉각시간을 단축해서 설비의 생산성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 냉각장치 및 이를 이용한 베이크 유닛을 제공할 수 있다.According to the present invention, when the cooling gas is sprayed to lower the temperature of the wafer, the flow of the cooling gas sprayed on the wafer is efficiently reduced to shorten the cooling time to improve the productivity of the facility, and to provide a bake unit using the same can do.

도 1은 종래의 웨이퍼 냉각장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 웨이퍼 냉각장치 내부의 공기 흐름을 보여주기 위한 단면도.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨이퍼 냉각장치를 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 냉각장치의 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 냉각장치의 평면도.1 is a view for explaining a conventional wafer cooling device;
Figure 2 is a cross-sectional view for showing the air flow inside the wafer cooling apparatus shown in Figure 1;
3 is a view for explaining a wafer cooling device according to one embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the wafer cooling device shown in FIG. 3;
5 is a plan view of a wafer cooling device according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.Hereinafter, specific details for carrying out the present invention will be provided by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 웨이퍼 냉각장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 냉각장치의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 냉각장치의 평면도이다.3 is a view for explaining a wafer cooling device according to one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view of the wafer cooling device shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a wafer cooling device according to another embodiment of the present invention. This is a top view of the device.

우선 본 발명의 첫 번째 형태인 웨이퍼 냉각장치의 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 본 실시예에 따른 웨이퍼 냉각장치는 분사공(11)을 통해 배출되는 냉각 가스에 의해 히팅 플레이트(30)를 냉각함으로써 궁극적으로는 웨이퍼(미도시)를 냉각하는 웨이퍼 냉각장치로서 냉각 플레이트(10), 가이드(20)를 포함하여 구성된다.First, an embodiment of a wafer cooling device, which is a first form of the present invention, will be described. The wafer cooling device according to the present embodiment is a wafer cooling device that ultimately cools a wafer (not shown) by cooling the heating plate 30 by the cooling gas discharged through the spray hole 11, and the cooling plate 10 , It is configured to include a guide 20.

상기 냉각 플레이트(10)는 분사공(11)과 배기공(12)을 포함한다. The cooling plate 10 includes an injection hole 11 and an exhaust hole 12 .

상기 분사공(11)은 냉각 가스를 분사하는 구멍이고 배기공(12)은 분사공(11)에 의해 분사되어 히팅 플레이트(30)를 냉각한 가스를 배출하는 구멍이다. 배출공(12)을 통해 배출된 가스는 외부로 배출된다.The spray hole 11 is a hole through which cooling gas is sprayed, and the exhaust hole 12 is a hole through which gas sprayed by the spray hole 11 and cooling the heating plate 30 is discharged. The gas discharged through the discharge hole 12 is discharged to the outside.

본 실시예에서 상기 분사공(11)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 냉각 플레이트(10)의 테두리 쪽에 형성되고, 복수로 형성되되 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가이드(20)에 의해 구획된 공간에 하나씩 마련될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 가이드(20)에 의해 구획된 공간 두 개당 하나씩 마련될 수도 있다.In this embodiment, the injection hole 11 is formed on the rim side of the cooling plate 10 as shown in FIGS. 3 to 5, and is formed in plurality, but as shown in FIGS. 3 and 4, the guide 20 ) may be provided one by one in the space partitioned by, or one may be provided in each of two spaces partitioned by the guide 20 as shown in FIG.

도면에서 상기 분사공(11)은 불규칙하게 배치되어 있고, 상대적으로 크게 도시되어 있는데 이는 도시의 편의를 위한 것이다. 분사공(11)의 크기나 배치는 설계 사항이며 상황에 맞게 적절히 변경할 수 있다.In the drawing, the injection holes 11 are irregularly arranged and relatively large, which is for convenience of illustration. The size or arrangement of the injection hole 11 is a design matter and can be appropriately changed according to circumstances.

상기 가이드(20)는 상기 냉각 플레이트(10)의 상부에 배치되어 상기 냉각 플레이트(10)와 히팅 플레이트(30) 사이의 공간을 둘 이상의 영역으로 나누고, 분사공(11)을 통해 분사된 냉각 가스의 흐름을 유도한다. 도 3이나 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 가이드가 공간을 완전히 나눌 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 일부의 가이드는 테두리 끝까지 형성되고 나머지 일부의 가이드는 테두리 직전까지만 형성될 수도 있다.The guide 20 is disposed above the cooling plate 10 to divide the space between the cooling plate 10 and the heating plate 30 into two or more regions, and the cooling gas injected through the injection hole 11 induce the flow of As shown in FIG. 3 or 4, each guide may completely divide the space, or as shown in FIG. 5, some guides may be formed to the edge and the remaining guides may be formed just before the edge.

상기 가이드(20)는 공간을 나누는 칸막이 역할을 하여 분사공(11)에서 분사된 냉각 가스의 흐름을 일정 정도 차단한다. 따라서 여러 개의 분사공(11)에서 분사된 냉각 가스가 서로 혼합되면서 와류 발생과 같이 흐름이 지체되는 것을 방지하게 되어 히팅 플레이트(30)를 냉각하고 바로 배출될 수 있도록 한다.The guide 20 serves as a partition dividing the space to block the flow of the cooling gas sprayed from the spray hole 11 to a certain extent. Therefore, while the cooling gas sprayed from the plurality of spray holes 11 is mixed with each other, the flow is prevented from being delayed like a vortex, so that the heating plate 30 can be cooled and immediately discharged.

도 4 및 도 5에 표시된 화살표는 냉각 가스의 흐름을 표시한 것인데, 도면이 너무 복잡해지는 것을 막기 위해 일부의 분사공(11)에서 분사된 냉각 가스의 흐름만을 표시하였다. 또한, 도시된 화살표의 방향으로만 냉각 가스가 흐르는 것은 아니고 냉각 가스 흐름의 하나의 예에 불과하다.Arrows in FIGS. 4 and 5 indicate the flow of the cooling gas, but only the flow of the cooling gas sprayed from some of the injection holes 11 is shown to prevent the drawings from being too complicated. In addition, the cooling gas does not flow only in the direction of the illustrated arrow, but is only one example of the cooling gas flow.

본 발명의 두 번째 형태에 해당하는 베이크 유닛은 전술한 냉각 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는데, 냉각 장치에 대해서는 이미 충분한 설명이 이루어졌고, 베이크 유닛은 본 발명이 속하는 분야에서 평균 정도의 지식일 지닌 기술자라면 추가적인 설명이 없어도 충분히 이해할 수 있는 것이므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.The bake unit corresponding to the second aspect of the present invention is characterized in that it includes the above-mentioned cooling device, which has already been sufficiently described, and the bake unit has average knowledge in the field to which the present invention belongs. Since a technician can fully understand without an additional explanation, further explanation will be omitted.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였으나 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 형태로 구현될 수 있다.In the above, specific details for carrying out the present invention have been provided by describing preferred embodiments of the present invention, but the technical spirit of the present invention is not limited to the described embodiments and is implemented in various forms within the scope of the technical spirit of the present invention. It can be.

10 : 냉각 플레이트 11 : 분사공
12 : 배기공 20 : 가이드
30 : 히팅 플레이트10: cooling plate 11: injection hole
12: exhaust hole 20: guide
30: heating plate

Claims (10)

분사공을 통해 배출되는 냉각 가스에 의해 히팅 플레이트를 냉각하여 웨이퍼를 냉각하는 웨이퍼 냉각 장치에 있어서,
상기 분사공과 상기 분사공을 통해 분사된 냉각 가스를 배출하기 위한 배기공을 포함하는 냉각 플레이트;
상기 냉각 플레이트의 상부에 배치되어 상기 냉각 플레이트와 상기 히팅 플레이트 사이의 공간을 둘 이상의 영역으로 나누고 상기 분사공에서 분사된 냉각 가스의 흐름을 유도하기 위한 가이드;를 포함하는 웨이퍼 냉각장치.
In the wafer cooling device for cooling a wafer by cooling a heating plate by a cooling gas discharged through a spray hole,
a cooling plate including the spray hole and an exhaust hole for discharging the cooling gas sprayed through the spray hole;
and a guide disposed above the cooling plate to divide a space between the cooling plate and the heating plate into two or more areas and guide a flow of the cooling gas sprayed from the spray hole.
 제1항에 있어서,
상기 배기공은 두 개 이상 마련되는 웨이퍼 냉각장치.
According to claim 1,
The wafer cooling device provided with two or more exhaust holes.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배기공은 상기 냉각 플레이트의 테두리 쪽에 마련되는 웨이퍼 냉각 장치.
According to claim 1 or 2,
The exhaust hole is a wafer cooling device provided on an edge side of the cooling plate.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배기공은 상기 가이드에 의해 나누어진 영역에 각각 하나 이상 마련되는 웨이퍼 냉각장치.
According to claim 1 or 2,
At least one exhaust hole is provided in each area divided by the guide.
 제3항에 있어서,
상기 배기공은 상기 가이드에 의해 나누어진 영역에 각각 하나 이상 마련되는 웨이퍼 냉각장치.
According to claim 3,
At least one exhaust hole is provided in each area divided by the guide.
 청구항 제1항에 기재된 웨이퍼 냉각장치를 포함하는 베이크 유닛.
A bake unit comprising the wafer cooling device according to claim 1 .
 제6항에 있어서,
상기 배기공은 두 개 이상 마련되는 베이크 유닛.
According to claim 6,
The bake unit is provided with two or more exhaust holes.
 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 배기공은 상기 냉각 플레이트의 테두리 쪽에 마련되는 베이크 유닛.
According to claim 6 or 7,
The exhaust hole is provided on an edge side of the cooling plate.
 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 배기공은 상기 가이드에 의해 나누어진 영역에 각각 하나 이상 마련되는 베이크 유닛.
According to claim 6 or 7,
At least one exhaust hole is provided in each area divided by the guide.
 제8항에 있어서,
상기 배기공은 상기 가이드에 의해 나누어진 영역에 각각 하나 이상 마련되는 베이크 유닛.
According to claim 8,
At least one exhaust hole is provided in each area divided by the guide.
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