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KR101409841B1 - 포토 스피너 설비 및 그의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법 - Google Patents

포토 스피너 설비 및 그의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법 Download PDF

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KR101409841B1
KR101409841B1 KR1020080003290A KR20080003290A KR101409841B1 KR 101409841 B1 KR101409841 B1 KR 101409841B1 KR 1020080003290 A KR1020080003290 A KR 1020080003290A KR 20080003290 A KR20080003290 A KR 20080003290A KR 101409841 B1 KR101409841 B1 KR 101409841B1
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wafer
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wafers
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김용수
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 포토 스피너 설비 및 그의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법을 개시한다. 그의 설비는, 다수개의 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 스핀 코터; 상기 코터에서 도포된 상기 포토레지스트를 경화시키는 베이크 장치; 상기 베이크 장치에서 경화된 포토레지스트를 현상시키는 현상기; 상기 현상기, 상기 베이크 장치, 및 상기 스핀 코터사이에서 상기 다수개의 웨이퍼를 이송시키는 트랜스퍼; 및 상기 트랜스퍼에 의해 이송되는 다수개의 웨이퍼를 수납시키는 복수개의 웨이퍼 캐리어를 수직으로 적층 배치시키는 웨이퍼 캐리어 로더를 구비하는 인덱서를 포함하여 이루어진다.
Figure R1020080003290
웨이퍼(wafer), 베이크 장치, 포토레지스트(photo-resister), 캐리어(carrier)

Description

포토 스피너 설비 및 그의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법{Equipment for coating photo-resister spinner and loading/unloading method of wafer carrier at the same}
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 웨이퍼 캐리어에 탑재된 다수개의 웨이퍼에 포토레지스트를 도포 및 현상하는 포토 스피너 설비 및 그의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위하여, 웨이퍼에 반도체 회로를 형성하는 단계를 수차례 반복하며, 각 단계는 막질의 성장 및 증착 공정, 포토레지스트(photoresist)의 도포, 상기 포토레지스트 상에 해당하는 반도체 회로를 색인하는 포토 리소그래피(photo lithography) 공정, 상기 반도체 회로에 해당되지 않는 부분을 제거하는 에칭(etching) 공정 및 각 단계에서 원하는 불순물을 주입하는 이온주입(implant) 공정 등을 포함한다. 상기 포토 리소그래피 공정에서 상기 포토레지스트를 도포 및 현상하기 위하여 주로 포토 스피너(spinner) 설비를 사용한다.
이하, 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 포토 스피너 설비를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 포토 스피너 설비를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 포토 스피너 설비는, 다수개의 웨이퍼 상에 포토레지스트를 순차적으로 도포하는 스핀 코터(10)와, 상기 스핀 코터(10)에서 도포된 상기 포토레지스트를 경화시키는 베이크 장치(20)와, 상기 웨이퍼의 가장자리에서 경화된 상기 포토레지스트를 감광시키는 에지 노광기(30)와, 상기 에지 노광기(30), 상기 베이크 장치(20), 및 상기 스핀 코터(10) 사이에서 다수개의 웨이퍼를 이송시키는 트랜스퍼(40)와, 상기 트랜스퍼(40)에 의해 이송되는 다수개의 웨이퍼를 복수개의 웨이퍼 캐리어에 탑재시키고, 상기 복수개의 웨이퍼 캐리어를 수평으로 배열시키도록 형성된 인덱서(50)를 포함하여 구성된다.
도시되지는 않았지만, 포토 스피너 설비에 인접하여 설치되는 노광 설비에서 패턴 마스크막에 대응되도록 감광되는 포토레지스트를 현상하여 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴막을 형성하는 현상기를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 인덱서(50)는 복수개의 웨이퍼 캐리어 내에 탑재된 다수개의 웨이퍼를 낱장으로 취출하여 트랜스퍼(40)에 전달시키고, 상기 트랜스퍼(40)에서 이송되는 웨이퍼를 상기 복수개의 웨이퍼 캐리어 내에 재 탑재시키도록 형성되어 있다. 따라서, 인덱서(50)는 상기 복수개의 웨이퍼 캐리어를 수평으로 배치시키는 웨이퍼 캐리어 로더(60)와, 상기 웨이퍼 캐리어 로더(60)에 위치된 복수개의 웨이퍼 캐리어 내에서 다수개의 웨이퍼를 순차적으로 취출하거나 수납시키도록 형성된 인덱스 암(52)을 포함하여 이루어진다. 이때, 복수개의 웨이퍼 캐리어는 반도체 생산라인 내의 천장에 설치되는 레일을 따라 이송되는 OHT(Over-Head Transfer)와 같은 자동반송장치에 의해 웨이퍼 캐리어 로더(60)에 안착될 수 있다.
웨이퍼 캐리어 로더(60)는 복수개의 웨이퍼 캐리어를 수평으로 지지하는 평판과, 상기 평판 상에서 지지되는 복수개의 웨이퍼 캐리어를 정렬시키는 가이드 바(62)를 포함한다. 예컨대, 웨이퍼 캐리어 로더(60)의 평판은 약 4개 정도의 웨이퍼 캐리어를 지지하도록 형성되어 있다. 또한, 웨이퍼 캐리어는 약 25 개 정도의 웨이퍼를 탑재하고 있다. 종래의 포토 스피너 설비는 70개 내지 75개 정도의 웨이퍼에 대하여 포토리소그래피 공정을 진행토록 할 수 있다. 따라서, 해당 웨이퍼 캐리어에 포토리소그래피 공정이 완료된 다수개의 웨이퍼가 수납됨과 동시에 자동반송장치에 의해 언로딩된 후, 새로운 포토리소그래피 공정을 수행하기 위한 후속 웨이퍼 캐리어가 로딩되어야 한다.
그러나, 자동반송장치에 의한 웨이퍼 캐리어의 로딩/언로딩의 여유시간이 충분치 않아 포토리소그래피 공정의 유휴가 발생될 수 있기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 웨이퍼 캐리어 로더(60)의 평판의 평면적을 넓혀 5개 정도의 웨이퍼 캐리어를 평면 배열시킬 수도 있으나, 웨이퍼의 대구경화에 따른 평면 사용면적과 반도체 생산라인의 평면 사용면적의 증가가 발생되기 때문에 생산성이 줄어드는 단점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 자동반송장치에 지체에 따라 포토리소그래피 공정의 유휴가 발생되는 것을 방지하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 포토 스피너 설비 및 그의 제어방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 웨이퍼의 대구경화에 따른 평면 사용면적의 증가와, 반도체 생산라인의 평면 사용면적 증가의 발생을 억제하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 포토 스피너 설비 및 그의 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태에 따른 포토 스피너 설비는, 다수개의 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 스핀 코터; 상기 코터에서 도포된 상기 포토레지스트를 경화시키는 베이크 장치; 상기 베이크 장치에서 경화된 포토레지스트를 현상시키는 현상기; 상기 현상기, 상기 베이크 장치, 및 상기 스핀 코터사이에서 상기 다수개의 웨이퍼를 이송시키는 트랜스퍼; 및 상기 트랜스퍼에 의해 이송되는 다수개의 웨이퍼를 수납시키는 복수개의 웨이퍼 캐리어를 수직으로 적층 배치시키는 웨이퍼 캐리어 로더를 구비하는 인덱서를 포함함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 웨이퍼 캐리어 로더는 제 1 레벨에서 상기 복수개의 웨이퍼 캐리어를 지지하는 제 1 선반과, 상기 제 1 선반 상부의 제 2 레벨에서 상기 복수개의 웨이퍼 캐리어를 지지하도록 형성된 제 2 선반을 포함하고, 상기 제 1 선반은 4 개의 웨이퍼 캐리어를 수평으로 지지하는 제 1 블록 내지 제 4 블록을 포함하고, 상기 제 2 선반은 상기 제 1 선반의 제 2 블록 및 제 3 블록 상부에서 복수개의 웨이퍼 캐리어를 지지하는 제 5 블록 및 제 6 블록을 포함함이 바람직하다.
본 발명의 다른 양태는, 복수개의 웨이퍼 캐리어를 웨이퍼 캐리어 로더의 제 1 선반 제 1 블록에 순차적으로 로딩시키는 단계; 복수개의 웨이퍼 캐리어를 상기 제 1 선반의 상기 제 1 블록에서 제 2 블록 및 제 3 블록을 거쳐 제 4 블록까지 이동시키면서 상기 웨이퍼 캐리어 내의 다수개의 웨이퍼를 취출하여 포토리소그래피 공정을 수행시키는 단계; 상기 웨이퍼 캐리어 내에 포토리소그래피 공정이 완료된 상기 다수개의 웨이퍼를 재 탑재시키는 단계; 상기 제 1 선반의 상기 제 4 블록에서 상기 다수개의 웨이퍼가 재 탑재된 상기 웨이퍼 캐리어의 언로딩시키는 단계; 상기 웨이퍼 캐리어의 언로딩 유무를 확인하는 단계; 및 상기 제 1 선반의 상기 제 4 블록에서 상기 웨이퍼 캐리어가 언로딩되지 못하고 있을 경우, 포토리소그래피 공정이 수행될 다수개의 웨이퍼가 탑재된 또 다른 웨이퍼 캐리어를 제 2 선반의 제 5 블록 또는 제 6 블록에 로딩시켜 포토 스피너 설비에서 포토리소그래피 공정이 연속적으로 수행되도록 하는 단계를 포함하는 포토 스피너 설비의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법이다.
여기서, 상기 제 2 선반의 상기 제 5 블록 또는 상기 제 6 블록에 로딩된 상기 또 다른 웨이퍼 캐리어 내에 탑재된 상기 다수개의 웨이퍼를 취출하여 포토리소그래피 공정을 수행토록 하고, 상기 제 1 선반의 상기 제 4 블록에서 상기 웨이퍼 캐리어를 언로딩시키는 단계를 더 포함함이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 복수개의 웨이퍼 캐리어를 수직으로 적층 구조로 지지하는 제 1 선반 및 제 2 선반으로 이루어지는 웨이퍼 캐리어 로더를 구비하여 자동반송장치에 지체에 의한 포토리소그래피 공정의 유휴가 발생되는 것을 방지토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제 1 선반 및 제 2 선반으로 적층된 구조를 갖는 웨이퍼 캐리어 로더를 이용하여 웨이퍼의 대구경화에 따른 평면 사용면적의 증가와, 반도체 생산라인의 평면 사용면적 증가의 발생을 억제할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포토 스피너 설비를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 웨이퍼 캐리어 로더 및 자동반송장치의 정면을 나타내는 다이아 그램이고, 도 4는 도 2의 포토 스피너 설비가 설치되는 영역과 노광 설비가 설치되는 영역을 나타내는 다이아 그램이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 포토 스피너 설비는 다수개의 웨이퍼(172)를 탑재하는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)가 수직으로 적층된 구조를 갖도록 설계되어 있다. 여기서, 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)는 제 1 레벨에서 수평으로 이동되도록 형성된 제 1 선반(164)에 지지되거나, 상기 제 1 선반(164)의 제 1 레벨보다 높은 제 2 레벨의 제 2 선반(166)에서 지지된다. 제 1 선반(164) 및 제 2 선반(166)은 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 지지하는 웨이퍼 캐리어 로더(160)이다.
예컨대, 제 1 선반(164)은 약 4개의 웨이퍼 캐리어(170)를 지지하면서 수평 방향으로 이동시키고, 제 2 선반(166)은 약 2개의 웨이퍼 캐리어(170)를 지지하도록 형성되어 있다. 웨이퍼 캐리어(170)는 약 25매의 웨이퍼(172)를 탑재할 수 있다. 따라서, 약 70매 내지 약 75매 정도의 웨이퍼(172)가 포토리소그래피 공정을 수행하는 포토 스피너 설비는 적어도 2개 정도의 웨이퍼 캐리어(170)가 충분한 유휴를 갖고 대기되도록 할 수 있다.
제 1 선반(164)의 양측 가장자리 제 1 블록(1)과 제 4 블록(4)은 반도체 생산라인의 천장에 형성된 레일을 따라 이동되는 OHT와 같은 자동반송장치가 웨이퍼 캐리어(170)를 수직으로 로딩시키고, 언로딩시키는 로딩 포트 및 언로딩 포트이다. 제 2 선반(166)의 제 5 블록(5)과 제 6 블록(6)은 제 1 선반(164)의 중심 상부에서 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 단순 지지하도록 형성되어 있다. 제 5 블록(5)과 제 6 블록(6)은 로딩 포트 및 언로딩 포트의 구분이 있을 수 없다. 따라서, 제 1 선반(164)의 중심 부분에 지지되는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)는 상기 제 1 선반(164)의 양측 가장자리에 수평으로 이동된 후 상기 자동반송장치에 의해 언로딩될 수 있다.
제 1 선반(164)은 자동반송장치에 의해 제 1 블록(1)으로 웨이퍼 캐리어(170)가 로딩되면, 상기 웨이퍼 캐리어(170)를 상기 제 1 블록(1)에서 제 2 블록(2) 및 제 3 블록(3)을 거쳐 제 4블록까지 수평으로 이동시킨다. 이후, 자동반송장치는 제 1 선반(164)의 제 4 블록(4)에서 웨이퍼 캐리어(170)를 언로딩시킬 수 있다. 제 1 선반(164)은 웨이퍼 캐리어(170)를 수평 이동시키는 수평이동장치(165)와, 상기 수평이동장치(165)에 의해 수평 이동되는 상기 웨이퍼 캐리어(170)를 정렬시키는 복수개의 가이드 바(162)를 포함하여 이루어진다. 또한, 제 2 선반(166)은 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 정렬시키는 복수개의 정렬 포함한다.
수평이동장치(165)는 해당 블록에 지지되는 웨이퍼 캐리어(170)를 정렬바 이상의 높이로 상승시키는 리프터(161)와, 상기 리프터(161)에 의해 상기 정렬바 이상의 높이로 상승되는 상기 웨이퍼 캐리어(170)를 수평으로 이동시키는 컨베이어(163)를 포함하여 이루어진다.
따라서, 본 발명의 포토 스피너 설비는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 수직 으로 적층 구조로 지지하는 제 1 선반(164) 및 제 2 선반(166)으로 이루어지는 웨이퍼 캐리어 로더(160)를 구비하여 자동반송장치에 지체에 의한 포토리소그래피 공정의 유휴가 발생되는 것을 방지토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
웨이퍼 캐리어 로더(160)에서 지지되는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)에 탑재된 다수개의 웨이퍼(172)는 인덱스 암(152)에 의해 순차적으로 취출되어 트랜스퍼(140)에 전달된다. 도시되지는 않았지만, 인덱스 암(152)에 의해 취출되는 다수개의 웨이퍼(172)는 얼라인먼트 스테이지에서 일방향으로 정렬된 후 트랜스퍼(140)에 전달될 수도 있다. 인덱스 암(152) 및 웨이퍼 캐리어 로더(160)는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 해당 위치에 위치시키고, 상기 복수개의 웨이퍼 캐리어(170) 내에 탑재된 다수개의 웨이퍼(172)를 취출하거나 재탑재시키는 인덱서(150)이다.
트랜스퍼(140)는 웨이퍼(172)의 이송 효율을 높이기 위해 복수개의 웨이퍼(172)를 이송시키도록 형성되어 있으며, 상기 복수개의 웨이퍼(172)를 개별적으로 지지하는 복수개의 메인암을 포함하여 이루어진다. 트랜스퍼(140)는 다수개의 웨이퍼(172)를 스핀 코터(110), 베이크 장치(120), 에지 노광기(130), 및 인터페이스에 전달시키도록 형성되어 있다. 따라서, 스핀 코터(110), 베이크 장치(120), 에지 노광기(130), 및 인터페이스는 스피너 유닛이라 일컬어지며, 트랜스퍼(140)에 의해 이송되는 웨이퍼(172)의 포토리소그래피 공정이 연계되어 수행될 수 있도록 위치된다.
스핀 코터(110)는 소정량의 포토레지스트가 낙하되는 웨이퍼(172)를 고속으 로 회전시켜 상기 포토레지스트가 원심력으로 밀려나면서 상기 웨이퍼(172) 상에 소정 두께로 도포되도록 형성되어 있다. 예컨대, 스핀 코터(110)는 약 10초 내지 약 20초간 약 2000rpm 정도로 고속 회전되면서 포토레지스트를 도포토록 할 수 있다. 이때, 스핀 코터(110)는 상기 포토레지스트가 도포되기 전에 흡착성을 높이기 위해 소정 두께의 흡착제를 도포할 수도 있다. 또한, 포토레지스트는 점성이 우수하여 상기 웨이퍼(172)의 중심에 낙하된 후 웨이퍼(172)가 고속으로 회전되는 과정에서 가장자리 방향으로 번지면서 웨이퍼(172) 전면에 균일한 두께를 갖고 도포될 수 있다.
또한, 베이크 장치(120)는 웨이퍼(172)를 소정의 온도까지 상승시켜 스핀 코터(110)에서 도포된 포토레지스트를 경화실 수 있다. 예컨대, 베이크 장치(120)는 상온에서 약 200℃까지 점진적으로 웨이퍼(172)를 가열하여 포토레지스트 내에 잔존하는 시너 성분을 휘발시킴으로서 상기 포토레지스트를 경화시킬 수 있다. 이때, 베이크 장치(120)에서 경화되는 웨이퍼(172) 상의 포토레지스트는 시너 성분이 휘발되면서 두께가 줄어들 수도 있다. 스핀 코터(110)에서 도포된 포토레지스트를 베이크 장치(120)에서 경화시키는 작업을 소프트 베이크 처리라 한다. 이후, 후속의 노광설비에서 노광 공정이 완료된 웨이퍼(172) 상의 포토레지스트를 경화시키는 작업을 하드 베이크 처리라 한다.
도시되지는 않았지만, 베이크 장치(120)에 의해 소정 온도로 가열된 웨이퍼(172)를 상온으로 냉각시키는 냉각 장치가 상기 베이크 장치(120)에 근접하는 위치에 더 형성되어 있을 수도 있다.
인터페이스는 베이크 장치(120)에서 소프트 베이크 처리된 포토레지스트가 형성된 웨이퍼(172)를 후속의 노광설비에 전달하고, 상기 노광설비로부터 전달받는 장치이다. 따라서, 인터페이스는 스피너 영역(100)과 노광 영역(200) 사이의 인터페이스 영역(300)에 도 4에서와 같이 설치된다. 여기서, 스피너 영역(100)은 약 300mm 크기의 직경을 갖는 웨이퍼(172)가 탑재되는 웨이퍼 캐리어(170)가 수평 방향으로 4개 배열되는 크기의 웨이퍼 캐리어 로더(160) 영역과 동일 또는 유사한 크기를 갖는다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포토 스피너 설비는 웨이퍼 캐리어 로더(160)를 수평 방향으로 제 1 블록(1) 내지 제 4 블록(4)으로 나누어지는 제 1 선반(164)과 상기 제 1 선반(164)의 상부에서 제 5 블록(5) 및 제 6 블록(6)으로 나누어지는 제 2 선반(166)이 적층 구조를 갖도록 형성되어 있다.
또한, 제 1 선반(164) 및 제 2 선반(166)으로 적층된 구조를 갖는 웨이퍼 캐리어 로더(160)를 이용하여 웨이퍼(172)의 대구경화에 따른 평면 사용면적의 증가와, 반도체 생산라인의 평면 사용면적 증가의 발생을 억제할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
한편, 일반적인 노광설비는 특정 패턴이 형성된 마스크막을 이용하여 자외선으로 포토레지스트를 감광시키는 것으로, 상기 자외선의 파장의 크기에 따라 G-line, i-line, KrF, ArF, immersion ArF으로 구분되고 있다. 자외선의 파장이 줄어드는 것과 수반되어 보다 미세한 크기의 패턴을 축소 투영시키는 렌즈의 크기가 기하학적으로 크질 수 없는 제약이 따른다. 따라서, 노광설비는 하나의 칩 크기에 대 응되는 패턴을 렌즈 전체에 투영시키는 스텝퍼 타입과, 렌즈의 직경에 대응되는 칩의 단면을 점진적으로 스캐닝시키면서 패턴을 투영시키는 스캐너 타입으로 구분될 수 있다. 노광설비에서 소요되는 노광시간에 의해 포토리소그래피 공정의 생산 시간이 결정된다. 따라서, 노광설비에서의 노광 공정 시간이 줄어듦에 따라 웨이퍼 캐리어 로더(160)에서 웨이퍼 캐리어(170) 로딩/언로딩 유휴 없이 이송이 빨라져야 한다.
에지 노광기(130)는 웨이퍼(172)의 에지에 형성된 포토레지스트를 감광시켜 현상기에서 현상되도록 할 수 있다. 따라서, 에지 노광기(130)는 소프트 베이크 처리가 완료된 웨이퍼(172)의 에지에 형성된 포토레지스트를 감광시키거나, 하드 베이크 처리 전후의 웨이퍼(172) 에지에 형성된 포토레지스트를 감광시키도록 형성되어 있다.
도시되지는 않았지만, 에지 노광기(130)와 마찬가지로, 스핀 코터(110)에서 전면에 포토레지스트가 도포된 웨이퍼(172)의 에지를 따라 상기 포토레지스트를 세정시키도록 형성된 웨이퍼 에지 린스장치가 채용될 수 있다.
현상기는 노광 설비 및 에지 노광기(130)에서 감광된 포토레지스트를 현상하여 웨이퍼(172) 상에 특정 패턴을 형성토록 하는 장치이다. 현상기는 탈이온수, 에테르, 및 계면 활성제가 혼합된 현상액을 웨이퍼(172) 상에 유동시키면서 상기 웨이퍼(172) 상의 포토레지스트를 현상토록 형성되어 있다. 이때, 현상액은 벤젠 구조의 단일 결합 또는 이중 결합을 갖는 포토레지스트가 자외선을 받아 이들 결합이 끊어지면 이들을 용해시킬 수 있다. 따라서, 현상기는 웨이퍼(172)에 소정의 압력 으로 현상액을 분사하는 분사 방식과, 현상액으로 충만된 용기 내에 웨이퍼(172)를 삽입시키는 딥 방식으로 포토레지스트를 현상토록 할 수 있다. 또한, 분사 방식과 딥 방식이 혼합되는 혼합 방식이 채용될 수도 있다. 현상기에서의 현상작업이 완료되면, 포토리소그래피 공정을 마친 웨이퍼(172)는 건조된 후 트랜스퍼(140)에 의해 인덱서(150)의 웨이퍼 캐리어(170) 내에 재 탑재될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 포토 스피너 설비의 웨이퍼캐리어 로딩/언로딩방법을 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 포토 스피너 설비의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법은 포토리소그래피 공정이 수행될 다수개의 웨이퍼(172)를 탑재하는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 웨이퍼 캐리어 로더(160)의 제 1 선반(164) 제 1 블록(1)에 순차적으로 로딩시킨다(S10). 여기서, 자동반송장치는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 제 1 선반(164)의 제 1 블록(1)에 순차적으로 안착시킨다. 또한, 제 1 선반(164)의 수평이동장치(165)는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 제 1 블록(1)에서 제 2 블록(2) 및 제 3 블록(3)을 거쳐 제 4 블록(4)까지 순차적으로 이동시킨다.
다음, 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 제 1 선반(164)의 제 1 블록(1)에서 제 2 블록(2) 및 제 3 블록(3)을 거쳐 제 4 블록(4)까지 이동시키면서 상기 웨이퍼 캐리어(170) 내의 다수개의 웨이퍼(172)를 취출하여 포토리소그래피 공정을 수행토록 한다(S20). 여기서, 인덱스 암(152)은 제 1 레벨의 제 1 선반(164)에 지지되는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170) 내에서 다수개의 웨이퍼(172)를 순차적으로 취출한다. 또한, 트랜스퍼(140)는 인덱스 암(152)으로부터 취출된 다수개의 웨이퍼(172)를 스핀 코터(110), 베이크 장치(120), 에지 노광기(130), 인터페이스, 현상기에 이동시키면서 포토리소그래피 공정을 수행토록 할 수 있다. 인터페이스를 통해 이동되는 다수개의 웨이퍼(172)는 노광 설비에서 노광 공정이 수행되며, 상기 노광 공정이 완료된 웨이퍼(172)는 현상기에서 현상된 후 건조되어 웨이퍼 캐리어(170)에 탑재될 수 있다. 예컨대, 약 70개 내지 약 75개의 웨이퍼(172)가 스피너 영역(100), 인터페이스 영역(300), 노광 영역(200)에서 포토리소그래피 영역에서 이동되면서 포토리소그래피 공정이 수행된다.
그 다음, 제 1 선반(164)의 제 1 블록(1)에서 제 2 블록(2) 및 제 3 블록(3)을 거쳐 제 4 블록(4)으로 이동되는 웨이퍼 캐리어(170) 내에 포토리소그래피 공정이 완료된 다수개의 웨이퍼(172)를 재 탑재시킨다(S30). 여기서, 트랜스퍼(140) 및 인덱스 암(152)은 현상기에서 현상작업을 마치고 포토리소그래피 공정이 완료된 다수개의 웨이퍼(172)를 순차적으로 웨이퍼 캐리어(170)에 재 탑재시킨다. 또한, 해당 웨이퍼 캐리어(170) 내에 다수개의 웨이퍼(172)가 모두 재 탑재되면 제 1 선반(164)의 제 4 블록(4)에 수평으로 이동된다.
이후, 제 1 선반(164)의 제 4 블록(4)에서 다수개의 웨이퍼(172)가 재 탑재된 웨이퍼 캐리어(170)를 언로딩시킨다(S40). 여기서, 자동반송장치는 포토리소그래피 공정이 완료된 다수개의 웨이퍼(172)가 해당 웨이퍼 캐리어(170)에 재 탑재되면 상기 웨이퍼 캐리어(170)를 후속의 식각 공정 또는 세정 공정이 수행되는 반도 체 제조설비로 언로딩 시킨다. 이때, 자동반송장치는 반도체 생산라인 내에서 포토 스피너 설비에 근거리에 위치되는 것부터 웨이퍼 캐리어(170)를 언로딩시키도록 제어될 수 있다.
그러나, 포토 스피너 설비에 근거리에 위치된 자동반송장치가 또 다른 웨이퍼 캐리어(170)를 상기 포토 스피너 설비로 이송시키고 있거나, 유휴 자동반송장치가 없을 경우 물류의 이동이 원활하게 이루어질 수 없다. 또한, 포토 스피너 설비 내에서의 포토리소그래피 공정이 일부 지체되어 자동 반송장치에 의한 웨이퍼 캐리어(170)의 언로딩이 원활하게 이루어지기가 어렵다. 예컨대, 포토 스피너 설비 내에서 소프트 베이크 처리, 하드 베이크 처리, 또는 현상 작업과 같은 포토리소그래피 공정이 일부 지체되어 웨이퍼 캐리어 로더(160)에서 대기되는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170) 개수가 증가될 수 있다. 따라서, 제 1 선반(164)의 제 4 블록(4)에서 다수개의 웨이퍼(172)가 재 탑재되는 웨이퍼 캐리어(170)가 자동반송장치에 의해 언로딩되고 있는지를 확인한다(S50).
제 1 선반(164)의 제 4 블록(4)에서 다수개의 웨이퍼(172)가 재 탑재되는 웨이퍼 캐리어(170)가 자동반송장치에 의해 언로딩되지 못하고 있을 경우, 포토리소그래피 공정이 수행될 다수개의 웨이퍼(172)가 탑재된 웨이퍼 캐리어(170)를 제 2 선반(166)의 제 5 블록(5) 또는 제 6 블록(6)에 로딩시킨다(S60). 여기서, 자동반송장치는 제 2 선반(166)의 제 5 블록(5) 또는 제 6 블록(6)에 웨이퍼 캐리어(170)를 로딩시켜 후속에서 포토리소그래피 공정이 연속적으로 수행되도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포토 스피너 설비의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법은 제 1 선반(164)에서 대기되는 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)의 개수가 증가되더라도 제 2 선반(166)으로 웨이퍼 캐리어(170)를 로딩시켜 웨이퍼 캐리어(170)의 대기 시간을 충분하게 가져갈 수 있다.
제 2 선반(166)의 제 5 블록(5) 또는 제 6 블록(6)에 로딩된 웨이퍼 캐리어(170) 내에 탑재된 다수개의 웨이퍼(172)를 취출하여 포토리소그래피 공정을 수행토록 하고, 제 1 선반(164)의 제 4 블록(4)에서 웨이퍼 캐리어(170)를 언로딩시킨다. 여기서, 제 2 선반(166)에 로딩된 웨이퍼 캐리어(170)에서 취출된 다수개의 웨이퍼(172) 포토리소그래피 공정이 수행되는 동안에 자동반송장치를 이용하여 제 1 선반(164)의 제 4 블록(4)에서 웨이퍼 캐리어(170)를 언로딩시킬 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제 1 선반(164)의 제 1 블록(1)으로 또 다른 웨이퍼 캐리어(170)를 로딩시켜 후속의 포토리소그래피 공정정을 수행토록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포토 스피너 설비의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩방법은 제 1 선반(164) 및 제 2 선반(166)에 복수개의 웨이퍼 캐리어(170)를 분산로딩시키고 언로딩시켜 자동반송장치에서의 언로딩 지체 또는 포토 스피너 설비 내에서의 공정 지연에 의해 포토리소그래피 공정의 유휴가 발생되는 것을 방지토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 그리고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.
도 1은 종래 기술에 따른 포토 스피너 설비를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 포토 스피너 설비를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 3은 도 2의 웨이퍼 캐리어 로더 및 자동반송장치의 정면을 나타내는 다이아 그램.
도 4는 도 2의 포토 스피너 설비가 설치되는 영역과 노광 설비가 설치되는 영역을 나타내는 다이아 그램.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 포토 스피너 설비의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법을 나타낸 플로우 챠트.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 스피너 영역 110 : 스핀 코터
120 : 베이크 장치 130 : 에지 노광기
140 : 트랜스퍼 150 : 인덱서
160 : 웨이퍼 캐리어 로더 170 : 웨이퍼 캐리어
180 : 자동반송장치 200 : 노광영역
300 : 인터페이스 영역

Claims (10)

  1. 다수개의 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 스핀 코터;
    상기 코터에서 도포된 상기 포토레지스트를 경화시키는 베이크 장치;
    상기 베이크 장치에서 경화된 포토레지스트를 현상시키는 현상기;
    상기 현상기, 상기 베이크 장치, 및 상기 스핀 코터사이에서 상기 다수개의 웨이퍼를 이송시키는 트랜스퍼; 및
    상기 트랜스퍼에 의해 이송되는 다수개의 웨이퍼를 수납시키는 복수개의 웨이퍼 캐리어를 수직으로 적층 배치시키는 웨이퍼 캐리어 로더를 구비하는 인덱서를 포함하고,
    상기 웨이퍼 캐리어 로더는 제 1 레벨에서 상기 복수개의 웨이퍼 캐리어를 지지하는 제 1 선반과, 상기 제 1 선반 상부의 제 2 레벨에서 상기 복수개의 웨이퍼 캐리어를 지지하도록 형성된 제 2 선반을 포함하고,
    상기 제 1 선반은 상기 웨이퍼 캐리어를 수평 이동시키는 수평이동장치와, 상기 수평이동장치에 의해 수평 이동되는 상기 웨이퍼 캐리어를 정렬시키는 복수개의 가이드 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 스피너 설비.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 선반은 4개의 웨이퍼 캐리어를 수평으로 지지하는 제 1 블록 내지 제 4 블록을 포함함을 특징으로 하는 포토 스피너 설비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 선반은 상기 제 1 선반의 제 2 블록 및 제 3 블록 상부에서 복수개의 웨이퍼 캐리어를 지지하는 제 5 블록 및 제 6 블록을 포함함을 특징으로 하는 포토 스피너 설비.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 블록은 웨이퍼 캐리어를 로딩시키는 로딩 포트이고, 상기 제 4 블록은 웨이퍼 캐리어를 언로딩시키는 언로딩 포트인 것을 특징으로 하는 포토 스피너 설비.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평이동장치는 해당 블록에 지지되는 웨이퍼 캐리어를 상기 복수개의 가이드 바 이상의 높이로 상승시키는 리프터와, 상기 리프터에 의해 상기 가이드 바 이상의 높이로 상승되는 상기 웨이퍼 캐리어를 수평으로 이동시키는 컨베이어를 포함함을 특징으로 하는 포토 스피너 설비.
  8. 복수개의 웨이퍼 캐리어를 웨이퍼 캐리어 로더의 제 1 선반 제 1 블록에 순차적으로 로딩시키는 단계;
    복수개의 웨이퍼 캐리어를 상기 제 1 선반의 상기 제 1 블록에서 제 2 블록 및 제 3 블록을 거쳐 제 4 블록까지 이동시키면서 상기 웨이퍼 캐리어 내의 다수개의 웨이퍼를 취출하여 포토리소그래피 공정을 수행시키는 단계;
    상기 웨이퍼 캐리어 내에 포토리소그래피 공정이 완료된 상기 다수개의 웨이퍼를 재 탑재시키는 단계;
    상기 제 1 선반의 상기 제 4 블록에서 상기 다수개의 웨이퍼가 재 탑재된 상기 웨이퍼 캐리어의 언로딩시키는 단계;
    상기 웨이퍼 캐리어의 언로딩 유무를 확인하는 단계; 및
    상기 제 1 선반의 상기 제 4 블록에서 상기 웨이퍼 캐리어가 언로딩되지 못하고 있을 경우, 포토리소그래피 공정이 수행될 다수개의 웨이퍼가 탑재된 또 다른 웨이퍼 캐리어를 제 2 선반의 제 5 블록 또는 제 6 블록에 로딩시켜 포토 스피너 설비에서 포토리소그래피 공정이 연속적으로 수행되도록 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 포토 스피너 설비의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 캐리어는 상기 포토 스피너 설비에 근접하는 유휴 반송장치가 없거나, 상기 포토 스피너 설비 내에서의 포토리소그래피 공정 지체에 의해 상기 제 4 블록에서 언로딩되지 못하는 것을 특징으로 하는 포토 스피너 설비의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 선반의 상기 제 5 블록 또는 상기 제 6 블록에 로딩된 상기 또 다른 웨이퍼 캐리어 내에 탑재된 상기 다수개의 웨이퍼를 취출하여 포토리소그래피 공정을 수행토록 하고, 상기 제 1 선반의 상기 제 4 블록에서 상기 웨이퍼 캐리어를 언로딩시키는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 포토 스피너 설비의 웨이퍼 캐리어 로딩/언로딩 방법.
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