[STEP 한국기술대학] 반도체 제조 공정 장비 운영 - (6) Track 주요 모듈

반도체 제조 공정 장비 운영
(6) Track 주요 모듈

 

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Track 장비의 주요 구성 모듈

표면처리 모듈, 감광액 도포 모듈, 현상 모듈, 열처리 모듈이 핵심

 

1. Track 장비 시스템 구성

 

- C/S 동작 패널(Carrier Station) : 웨이퍼 스테이지와 C/S를 제거하는 패널

- 웨이퍼 스테이지 : 공정이 진행될 웨이퍼를 In/Out 하는 부분

- C/S ARM : 케리어에서 메인 공정 장소로 웨이퍼를 이동시키는 로봇의 암 부분

- P/S 동작 패널(Process Station) : 공정을 제어하는 패널

- WEE (Wafer Edge Exposure) :  ID 부분의 감광막을 제거하는 부분

- I/F 동작 패널(Interface) : 노광기와 Track 간의 이동을 제어하는 패널

- 인터페이스실 : 노광기와 연속된 공정을 하기 위한 부분

 

2.  Track 장비의 주요 구성 모듈

 

1) 8가지 주요 구성 모듈

 

표면처리 모듈, 감광액 도포 모듈, 현상 모듈, 열처리 모듈, 온도 하강 모듈, 장비 제어 모듈, 재료 장착 모듈, 배기 모듈

 

- 표면처리 모듈: 웨이퍼와 감광액 사이의 접착력 향상을 위한 기능부

- 감광액 도포 모듈: 감광액을 웨이퍼에 도포하는 기능부

- 현상 모듈: 노광된 마스크 상의 패턴을 3차원 상으로 현상하는 기능부

- 열처리 모듈: 감광액 도포, 노광, 현상 후 열처리를 하는 기능부

- 온도 하강 모듈: 열처리한 웨이퍼를 실온으로 하강시키기 위한 기능부

- 장비 제어 모듈: 이송 로봇암, 레시피 제어 등 Track 제반 공정을 제어하는 기능부

- 재료 장착 모듈: 감광액, 시너, 현상액을 장착하고 제어하는 기능부

- 배기 모듈: 사용되는 화학품을 외부의 용기로 배출시키고 발생된 증기를 빼내는 기능부

 

2) 표면 처리 모듈 구성부

 

이젝터 <------         챔버 플레이트 / 고온 플레이트    <------- Bubbler Tank

공기 공급부---->

 

- 웨이퍼의 온도를 상승시키기 위한 고온 플레이트를 갖는 진공 챔버부 

  :  챔버 플레이트를 공기 실린더로 하강시켜 진공처리 하고, 열판과 밀폐상태로 유지한 상태에서

   강제적으로 이젝터(Ejector)로 공기를 흡입하여 진공상태를 유지함

- Bubbler Tank: 표면 처리 용액을 저장하고 대기상태로 챔버 안에 전송함

- 이젝터: 챔버 내 잔류 가스 배출부

- 공기 공급부: 공기 필터를 매개로 하여 공기를 챔버 안으로 주입해 공정을 완료시키는 대기 개방부

 

3) 감광액 도포 모듈 구성부

 

- 감광액을 웨이퍼에 분사시키는 노즐부

- 감광액의 두께 및 웨이퍼 전체에 균일하게 도포하는 회전 도포부

    -> 회전하는 웨이퍼를 고정시키는 진공 척과 진공 유지를 위한 진공 펌프

 - 회전을 위한 회전자와 회전을 제어하는 모터

 - 웨이퍼 엣지(Wager Edge)부 및 웨이퍼 후면에 감광액을 제거하는 시너린스 노즐부

 - 감광액 및 시너의 외부 노출 방지를 위해 덮개로 사용하는 도포 모듈 컵

 

4) 현상 모듈 구성부

 

 - 현상액을 웨이퍼에 분사시키는 노즐부

 -> E2 노즐: 여러 개의 작은 구멍으로 동시에 웨이퍼 전면에 균일하게 현상액 분사 

 -> 스트림 노즐 (Stream): 두 개의 튜브로 현상액을 분사함

 -> 스프레이 노즐 (Spray): 두 개의 샤워 장치에서 현상액을 분사

 

- 웨이퍼 회전운동을 통한 현상액과 초순수를 받기 위해 동작하는 회전부

  -> 감광액 도포 모듈과 동일함

- 현상 후 잔류한 현상액을 제거하기 위해 사용되는 초순수 공급 노즐부

- 현상액의 외부 노출을 막아주는 컵

 

5) 열처리 모듈 구성부

- 열처리 모듈은 크게 베이크 유닛(Bake Unit)과 식히기 유닛(Cooling Unit)으로 구성됨

- Track 장비의 다른 모듈에 열적 작용을 차단하기 위해 한 곳에 수직 단으로 배열됨

- 베이크 유닛의 구성

 -> 열판 (Hot Plate): 히터로 열을 발생시키는 판이며, 여기에 웨이퍼가 장착됨

      -> -> Perovskite Solar Cell 열안정성 테스트 실험 당시 사용했던 핫플레이트와 유사한듯

- 식히기 유닛의 구성

 -> 냉각판 (Cool Plate) : 냉각 작용으로 열을 실온까지 하강시키는 판이며 웨이퍼가 장착됨

 -> 온도장치: 열전쌍 온도계, 온도 제어 장치