KR20020018312A - 베이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열 플레이트에 부정확하게 로딩된 웨이퍼를 감지하여 그에 따른 문제를 최소화할 수 있는 베이크 장치에 관한 것으로, 베이크 장치는 베이킹 하기 위한 웨이퍼가 놓여지는 가열 플레이트와, 가열 플레이트에 설치되고, 가열 플레이트에/로부터 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위한 리프트 리프트 핀과, 가열 플레이트상에 설치되고, 가열 플레이트에 로딩된 웨이퍼가 밀리는 것을 방지하기 위한 웨이퍼 가이드 및, 가열 플레이트에 부정확하게 로딩된 웨이퍼를 감지하기 위한 수단을 구비한다.

Description

베이크 장치{A BAKE APPARATUS}

본 발명은 반도체 제조 장치인 베이크 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 가열 플레이트에 부정확하게 로딩된 웨이퍼를 감지하여 그에 따른 문제를 최소화할 수 있는 베이크 장치에 관한 것이다.

현재 포토공정에서 사용중인 스피너 설비내에서 PRE-베이크 및 POST 베이크를 의하여 베이크 장치를 사용하고 있다. 도 1을 참조하면, 베이크 장치(10)에서의 웨이퍼 로딩 순서는 로봇이 웨이퍼(30)를 베이크내의 리프트 핀(미도시됨) 위에 올려놓으면 리프트 핀이 다운되면서 웨이퍼가 가열 플레이트(12)에 놓여지게 된다. 한편, 웨이퍼(30)가 가열 플레이트(12)에 놓여질 때, 가열 플레이트의 미세한 기울기에 의해 웨이퍼가 밀리게 되는 현상이 일어나는데, 이를 방지하기 위해 다수의 웨이퍼 가이드(14)들을 가열 플레이트(12)상에 설치하였다.

그러나, 웨이퍼의 로딩 과정에서 상기 웨이퍼 가이드로 인해 새로운 문제가 야기되고 있다. 가열 플레이트(12)로 웨이퍼를 전달하는 로봇의 포지션이 조금이라도 벗어나게 되면, 도 1에서와 같이 웨이퍼 일부가 웨이퍼 가이드(14)위에 얹히게 되는 문제가 발생된다. 이로 인해 웨이퍼가 전면적으로 일정한 열을 받지 못해 TPR(Thickness Photo Resist)의 허용폭(range)이 커지는 경우가 발생되거나, 웨이퍼 내에서 CD차이가 생기게 되고 심한 경우에는 패턴 브릿지(pattern bridge) 또는 웨이퍼 일부의 국부적인 NO 패턴이 발생하게 된다.

이러한 웨이퍼의 부정확한 얹힘은 로봇의 기계적인 오차 혹은 엔지니어의 포지션 설정 실수로 인해 쉽게 일어날 수 있다. 그러나, 현재 사용하고 있는 베이크 장치내에는 웨이퍼가 부정확하게 로딩되는 것을 사전에 감지할 수 있는 장치가 마련되지 않았기 때문에, 생산량 혹은 점검을 실시해야만 그 불량을 감지할 수 있었다. 결국, 불량이 감지되기 전까지 많은 수의 웨이퍼가 불량이 발생된 상태로 다음 공정이 진행됨으로써, 전체적인 수율이 드롭 되거나 웨이퍼가 불합격되는 문제가 발생된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 웨이퍼가 가열 플레이트에 정확하게 얹혀졌는지 여부를 확인하여, 웨이퍼가 부정확하게 가열 플레이트에 얹혀졌을 때 발생할 수 있는 TPR의 허용폭 증가나 웨이퍼의 CD차를 방지하여 웨이퍼의 수율 감소나 불량율을 최소화할 수 있는 새로운 형태의 베이크 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 베이크 장치를 개략적으로 보여주는 도면;

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 베이크 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 베이크 장치의 변형예를 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 베이크 장치를 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 가열 플레이트 112 : 웨이퍼 가이드

114 : 리프트 핀 132 : 수광 센서

134 : 발광 센서 136 : 접촉 센서

140 : 진공 라인 142 : 밸브

150 : 제어부

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 포토 레지스터의 용제를 증발시키기 위한 베이크 장치에 있어서: 베이킹 하기 위한 웨이퍼가 놓여지는 가열 플레이트와; 상기 가열 플레이트에 설치되고, 가열 플레이트에/로부터 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위한 리프트 핀과; 상기 가열 플레이트상에 설치되고, 상기 가열 플레이트에 로딩된 웨이퍼가 밀리는 것을 방지하기 위한 웨이퍼 가이드 및; 상기 가열 플레이트에 부정확하게 로딩된 웨이퍼를 감지하기 위한 수단을 포함한다.

이와 같은 본 발명에서 상기 웨이퍼 감지 수단은 발광 센서와 수광 센서를 갖는 포토 센서 방식을 사용할 수 있다.

이와 같은 본 발명에서 상기 웨이퍼 감지 수단은 상기 웨이퍼 가이드에 설치되고 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 가이드에 얹혀짐을 감지하는 접촉 센서를 사용할수 있다. 상기 웨이퍼 감지 수단은 상기 리프트 핀의 진공을 사용하여 웨이퍼의 부정확한 로딩을 감지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 베이크 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 베이크 장치(100)는 웨이퍼가 놓여지는 가열 플레이트(110), 로봇으로부터 웨이퍼를 전송해주는 리프트 핀(미도시됨), 상기 가열 플레이트(110) 상에서 웨이퍼의 슬라이딩 현상을 방지하는 웨이퍼 가이드(112) 그리고 웨이퍼의 부정확한 로딩을 감지하기 위한 센서부를 갖는다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 이송 로봇의 기계적인 오차 혹은 엔지니어의 포지션 설정 실수로 인해 웨이퍼(30)가 웨이퍼 가이드(112)위에 얹혀지는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 웨이퍼(30)는 가열 플레이트(110)상에 완전히 밀착하지 못하고 기울러지게 된다. 상기 센서부는 상기 수광 센서(132)와 발광 센서(134)로 이루어진다. 도 2의 (A)와 같이, 상기 수광 센서(132)와 발광 센서(134)는 가열 플레이트(110)상에 서로 대응되게 위치한다. 예컨대, 웨이퍼가 정상적으로 상기 가열 플레이트(110)에 로딩된 경우는 상기 발광 센서(134)에서 발산되는 빛이 정상적으로 수광 센서(132)에 도달하지만, 웨이퍼(30)의 일부가 웨이퍼 가이드(112)에 얹혀져 있는 경우에는 그 빛이 웨이퍼에 의해 차단되어 수광센서(132)에 도달하지 못한다. 이때, 제어부(150)에서는 이를 감지하여 경고 알람을 발생시켜 설비 사용자에게 알린다.

도 2의 (B)에 도시된 바와 같이, 상기 수광 센서(132)와 발광 센서(134)의 빛 경로는 상기 가열 플레이트(110)와 웨이퍼 가이드(112)의 중간정도의 높이(가열 플레이트에 정상적으로 놓여진 웨이퍼의 높이보다 높게)로 설정되는 것이 바람직하다. 다시 말해, 웨이퍼 일부가 웨이퍼 가이드(112)에 얹힐 경우 웨이퍼(30)는 웨이퍼 가이드(112)의 톱에서 가열 플레이트(110)로 기울어지게 되는데 이를 쉽게 감지할 수 있도록 센서의 빛 경로는 중간 높이로 설정한다. 한편, 도면에서와 같이, 상기 센서부는 적어도 2쌍 이상이 설치되는 것이 바람직하다. 그래야만 6개의 웨이퍼 가이드들 중 어느 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지더라도 이를 감지할 수 있기 때문이다.

이와 같이 본 발명에 따른 베이크 장치는 웨이퍼가 가열 플레이트에 부정확하게 얹혀지는 경우, 이를 상기 센서들이 감지해냄으로써, 웨이퍼의 공정 불량을 사전에 차단할 수 있는 이점이 있다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 베이크 장치의 변형예를 보여주는 도면이다.

본 변형예에서는 웨이퍼(30) 일부가 웨이퍼 가이드(112)에 얹혀지는 경우 이를 감지하기 위하여, 접촉 센서(136)를 웨이퍼 가이드의 상면에 설치하였다. 이 방식은 구조는 단순하나 웨이퍼 가이드(112)에 설치하면 열에 의한 손상이 발생될 수 있음으로, 상기 접촉 센서(136)의 선택에서 있어서 열에 강한 내열성을 가져야한다는 점을 고려해야 한다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 베이크 장치를 보여주는 도면이다.

도 4에 도시된 본 발명의 베이크 장치(100')는 도 2에 도시된 제 1 실시예에 따른 베이크 장치(100)와 동일한 구성과 기능을 갖는 가열 플레이트(110), 웨이퍼 가이드(112), 리프트 핀(114) 등을 갖으며, 이들에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예에서는 상기 리프트 핀(114) 진공을 이용하여 웨이퍼(30)의 부정확한 로딩을 감지한다. 상기 리프트 핀(114)에는 진공홀이 형성되어 있고, 이 리프트 핀(114)에는 진공 라인(140)이 연결되어 있다. 예컨대, 웨이퍼(30)가 상기 리프트 핀(114)에 놓였을 때 진공 라인(140)의 진공 밸브(142)를 ON하면 웨이퍼가 정확하게 얹혀져 있는 경우에는 진공압력이 증가하게되나, 그렇지 못할 경우에는 진공압력이 증가되지 않게 된다는 점을 착안하여 웨이퍼의 부정확한 로딩을 감지하게 된다.

도 4의 (A)상태는 웨이퍼(30)가 정상적인 포지션에 위치되어 로딩되는 상황이다. 상기 리프트 핀(114)이 웨이퍼 가이드(112) 상단보다 아래로 내려가 있는 경우 정상적인 포지션이면 웨이퍼(30)는 상기 리프트 핀(114)에 완전히 밀착되어 진공 누설이 발생되지 않아 진공압력이 증가된다. 그러나 도 4의(B)와 같은 상태에서는 웨이퍼가 리프트 핀(114)에 밀착되지 못함으로써 진공 누설 발생으로 진공압력이 떨어지게 된다. 이때, 진공 압력의 하한값을 세팅해 놓고, 웨이퍼의 일부분이 웨이퍼 가이드(112) 위에 얹혀졌을 경우 압력이 세팅 값 아래로 내려가면, 웨이퍼의 부정확한 로딩임을 알리는 경고 알람이 발생되도록 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 베이크 장치는 웨이퍼의 부정확한 로딩을 설비 사용자에게 곧바로 알려 베이크 공정 불량을 사전에 차단시킨다.

이상에서, 본 발명에 따른 베이크 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명의 베이크 장치에 의하면, 센서 및 리프트 핀 진공을 이용한 감지 수단에서 가열 플레이트에 부정확하게 놓여진 웨이퍼를 감지해냄으로써, 가열 플레이트에 부정확하게 놓여진 웨이퍼로 인한 공정 결함을 미연에 방지할 수 있고, 웨이퍼가 부정확하게 로딩되는 원인인 로봇의 로딩 포지션을 재조정함으로써 불량의 재발을 방지할 수 있다. 따라서, 반도체 소자의 품질 및 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 포토 레지스터의 용제를 증발시키기 위한 베이크 장치에 있어서:

   베이킹 하기 위한 웨이퍼가 놓여지는 가열 플레이트와;

   상기 가열 플레이트에 설치되고, 가열 플레이트에/로부터 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위한 리프트 핀과;

   상기 가열 플레이트상에 설치되고, 상기 가열 플레이트에 로딩된 웨이퍼가 밀리는 것을 방지하기 위한 웨이퍼 가이드 및;

   상기 가열 플레이트에 부정확하게 로딩된 웨이퍼를 감지하기 위한 수단을 포함하는 베이크 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 웨이퍼 감지 수단은 발광 센서와 수광 센서로 이루어진 포토 센서 방식인 것을 특징으로 하는 베이크 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 웨이퍼 감지 수단은 상기 웨이퍼 가이드에 설치되고 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼 가이드에 얹혀짐을 감지하는 접촉 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 베이크 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 웨이퍼 감지 수단은

   상기 리프트 핀의 진공을 사용하는 것을 특징으로 하는 베이크 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 웨이퍼 감지 수단은 웨이퍼의 부정확한 로딩시 이를 설비 사용자에게 알리기 위한 알람부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베이크 장치.