KR0129123B1 - Wafer exposure method and apparatus thereof - Google Patents

Wafer exposure method and apparatus thereof

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KR0129123B1 KR1019940033044A KR19940033044A KR0129123B1 KR 0129123 B1 KR0129123 B1 KR 0129123B1 KR 1019940033044 A KR1019940033044 A KR 1019940033044A KR 19940033044 A KR19940033044 A KR 19940033044A KR 0129123 B1 KR0129123 B1 KR 0129123B1
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract

A method for exposing wafer and equipment thereof is disclosed. When exposing an wafer, the wafer is exposed to a constant direction. At this time, when the edge of the wafer is exposed, a reticle is rotated to 90 degrees, when necessary. Then, the number of nell die on the wafer increases. Thereby, when proceeding a process, a loading effect is reduced.

Description

웨이퍼 노광 방법 및 그 장치Wafer exposure method and apparatus therefor

제1도는 종래의 웨이퍼 노광 방법을 설명한 도면.1 illustrates a conventional wafer exposure method.

제2도는 본 발명의 웨이퍼 노광 방법을 설명한 도면.2 is a view for explaining a wafer exposure method of the present invention.

제3도는 본 발명의 레티클 회전부를 부가한 레티클 체인저를 도시한 도면.3 shows a reticle changer with a reticle rotation of the invention.

제4도는 웨이퍼 노광 장치에서 종래에서 사용하는 레티클과 본 발명의 레티클을 비교하여 도시한 도면.4 is a view showing a comparison between a reticle of the present invention and a reticle conventionally used in a wafer exposure apparatus.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

31 : 회전 중심축, 32 : 마운트,31: central axis of rotation, 32: mount,

33 : 레티클 체인저 암, 34 : 레티클 피커,33: reticle changer arm, 34: reticle picker,

35,40,40' : 레티클, 36 : 회전 지지부,35,40,40 ': reticle, 36: rotational support,

41,'41 : 마스크, 42,42' : 레티클팅 마스크41, '41: mask, 42,42 ': reticle Ting mask

본 발명은 웨이퍼 노광 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 소자 제조에 있어서 웨이퍼의 에지(edge)부분에서 노광방향을 달리하여 노광을 해 줌으로서 동일 원재료 사용으로 실질적 생산수율향상을 가져 올 수 있게 함에 적당하도록 한 웨이퍼 노광 방법 및 그 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer exposure method and apparatus therefor, and in particular, in semiconductor device fabrication, exposure is performed at different edges of the wafer, thereby producing substantial production yields using the same raw materials. The present invention relates to a wafer exposure method and apparatus therefor.

종래의 웨이퍼 노광 방법은 웨이퍼 노광 장치인 스테퍼(stepper)에 레티클(reticle)을 장착(loading)한 후, 동일한 스텝 사이즈(step size)로 웨이퍼상에 멥핑(map ping)을 실시하였다.In the conventional wafer exposure method, a reticle is loaded onto a stepper, which is a wafer exposure apparatus, and then mapped onto a wafer at the same step size.

종래 기술에 의하여 웨이퍼상에 멥핑되는 예를 도면을 예시하여 설명하면 다음과 같다.An example of being pumped onto a wafer by the prior art will now be described with reference to the drawings.

제1도는 종래의 웨이퍼 노광 방법에 대하여 설명한 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional wafer exposure method.

웨이퍼 노광시에 레티클에는 한개의 다이 마스크를 구성시키거나 한개이상 수개의 다이 마스크를 구성시킬 수 있다. 여기서는 레티클상에 3개의 다이 마스크를 구성시켜 노광작업을 수행한다고 가정한다.During wafer exposure, the reticle can comprise one die mask or one or more die masks. Here, it is assumed that three die masks are configured on the reticle to perform the exposure operation.

제1도에서 보는 바와 같이, 웨이퍼 에지상의 여러부분 즉, A, B, C, D, E, F에서는 설제적으로 사용가능한 넬 다이(net die)가 형성될 수 없다. 에지상의 여러부분중에서 특히 A 부분을 예를 들어 설명하면 다음과 같다. A 부분의 다이 a, b, c는 노광하여도 실제적으로 사용할 수 없다. 그 중에서 다이 a의 경우에는 수 마이크로미터 때문에 사용이 불가능해지는 것이다. 이렇게 A부분과 동일한 형태의 에지영역이 웨이퍼 전체로 보아 수개, 많게는 수십개 이상 발생할 수 있다.As shown in FIG. 1, no net die can be formed predominantly at various portions on the wafer edge, i.e., A, B, C, D, E, F. Among the various parts on the edge, in particular, the A part is described as follows. Dies a, b, and c of the A portion cannot be actually used even when exposed. Among them, in the case of die a, the use of several micrometers is impossible. Thus, an edge region having the same shape as the A portion may be generated in the whole wafer, more than several dozen.

제1도에 A부분과 같이, 종래의 노광 방법으로는 사장되는 다이를 사용할 수 없게 된다. 즉, 에지부분을 빈공간(blank)으로 남겨 줌으로써, 공정진행시에 식각공정에서 식각율이 떨어지는 로딩이펙트(loading effect)발생의 원인이 된다. 실제 웨이퍼의 전면부에서 수십 마이크로미터(㎛)때문에 사용할수 없는 다이가 많이 발생한다. 특히, 다이 사이즈가 크고 직사각형태로서 장변과 단변의 길이비가 큰 경우에는 이렇게 사장되는 다이가 다량으로 발생하게 된다.As shown in part A of FIG. 1, the die which is left in the conventional exposure method cannot be used. That is, by leaving the edge portion blank, it causes a loading effect in which the etch rate drops during the etching process. Many dies cannot be used because of the tens of micrometers (μm) at the front of the actual wafer. In particular, when the die size is large and the length ratio between the long side and the short side is large and rectangular, a large amount of dies are generated in this way.

그래서, 본 발명은 기존의 웨이퍼상 멥핑시에 넬 다이를 형성시킬 수 없어 빈 공간으로 남겨 두는 에지 부분에 마스크에레이를 변경시켜 줌으로써 웨이퍼상에서 넬 다이를 증가시킬 수 있도록 마스크 로딩 방향을 변경할 수 있게 한 것이다. 넬 다이의 증가원리를 도면을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.Thus, the present invention can change the mask loading direction to increase the Nel die on the wafer by changing the mask array in the edge portion that can not be formed in the conventional wafer on the wafer to leave the empty space It is. The principle of increase of the die die will be described with reference to the drawings.

제2도는 본 발명의 웨이퍼 노광 방법에서의 에지부분에서의 효율적인 사용을 설명한 도면이다. 종래와 같이 웨이퍼상에 다이를 형성시키기 위하여 노광을 진행하는 도중에 웨이퍼의 에지부분 즉 예를 들면, 제1도의 A부분에 있어서 노광방향을 90°회전시켜 다이를 형성시킬 경우가 제3도의 A'부분이 된다. 이와 같이 다이를 배치하면 A'부분의 다이 a'는 사용 가능한 넬 다이가 된다. 또한 제3도의 B, C, D, E, F부분에서도 동일하게 다이를 구성하여 넬 다이의 개수를 증가시키는 것이 가능하다.2 is a diagram illustrating the efficient use at the edge portion in the wafer exposure method of the present invention. A die is formed by rotating the exposure direction 90 ° in an edge portion of the wafer, that is, for example, the portion A of FIG. 1 during exposure in order to form a die on the wafer as in the prior art. Becomes a part. When the die is placed in this manner, the die a 'in the A' portion becomes a usable channel die. It is also possible to increase the number of Nel dies by constituting the die in the B, C, D, E, F part of FIG.

이와 같이 웨이퍼의 노광방향을 웨이퍼상의 상태에 따라 바꾸어 줄 경우에 동일한 웨이퍼를 가지고 실제 사용가능한 넬 다이의 수를 웨이퍼 한개당 수개내지 수십개 까지 증가시킬 수 있는 웨이퍼 노광방법이다.In this way, when the exposure direction of the wafer is changed according to the state of the wafer, the number of channel dies that can be actually used with the same wafer can be increased from several to several tens per wafer.

이러한 본 발명의 웨이퍼 노광 방법을 실제로 구현하기 위해서는 종래의 웨이퍼 노광 장치인 스테퍼에 별도의 기능을 부가한 개량이 필요하다.In order to actually implement such a wafer exposure method of the present invention, an improvement in which a separate function is added to a stepper which is a conventional wafer exposure apparatus is required.

본 발명의 웨이퍼 노광 방법을 위한 노광 장치의 구체적인 실시예로 먼저 레티클 로딩 시스템내의 레티클 체인저에 회전기능을 가지도록 형성시키는 경우를 살펴보자.As a specific embodiment of the exposure apparatus for the wafer exposure method of the present invention, let's first look at the case of forming the reticle changer in the reticle loading system to have a rotation function.

본 발명은 레티클 보관장소인 레티클 카트(raticle cassette)에서 레티클을 꺼내어 레티클 스테이지(raticle stage)에 장착시키는 레티클 체인저(reticle changer)에 회전기능을 부가시켜 레티클이 노광되는 위치에 따라서 90°회전하여 레티클 스테이지에 놓일 수 있도록 해 준 것이다. 이러한 레티클 로딩시스템을 도면을 예시하여 설명하면 다음과 같다.The present invention is a reticle storage place reticle car A reticle changer that removes the reticle from the ratchet cassette and mounts it on the reticle stage adds a rotation function so that the reticle can be rotated by 90 ° to the reticle stage. . This reticle loading system will be described with reference to the drawings as follows.

제3도는 본 발명의 웨이퍼 노광 장치의 마스크 로딩 시스템에 레티클을 회전시키는 기능을 부가하여 레티클이 레티클 스테이지에 장착될 때에 90°로 회전하여 장착시킬 수 있도록 한 레티클 체인저를 설명한 도면이다.3 is a view illustrating a reticle changer that adds a function of rotating the reticle to the mask loading system of the wafer exposure apparatus of the present invention so that the reticle can be rotated by 90 ° when mounted on the reticle stage.

제3도의 (가)에서 보는 바와 같이, 중심축(31)과 그 중심축을 지지하는 마운트(32)와 레티클 중심축으로부터 좌우로 형성시킨 레티클 체인지 암(33)과 레티클을 레티클 카셋트에서 선택하여 레티클 스테이지 위에 장착시키도록 임시 장착하는 레티클 피커(reticle picker)(34)로 이루어진 레티클 체인저에 있어서 레티클 체인저의 레티클 피커부분이 회전할 수 있도록 회전기능을 부가시킨 것이다. 이때에 회전은 통상 90°이다.As shown in (a) of FIG. 3, the reticle is selected from the reticle cassette by selecting the central axis 31, the mount 32 supporting the central axis, the reticle change arm 33 and the reticle formed left and right from the reticle central axis. In the reticle changer consisting of a reticle picker 34 temporarily mounted to be mounted on the stage, the reticle picker portion of the reticle changer is added to rotate. At this time, the rotation is usually 90 degrees.

제3도의 (나)는 레티클 회전부의 동작을 상세히 설명한 것이다.3B illustrates the operation of the reticle rotating unit in detail.

본 발명의 웨이퍼 노광 방법을 실제로 구현시키는 웨이퍼 노광 장치는 이 이외에도 레티클 로딩 시스템에 별도로 레티클 회전부(reticle rotation stage)를 형성시켜 레티클 체인저에 끼워 사용하거나, 레티클 시스템내에 별도로 레티클 회전부를 형성시켜 웨이퍼 노광시에 웨이퍼상의 위치에 따라 레티클 체인저가 레티클 스테이지에서 레티클을 레티클 회전부로 이동시켜 레티클을 필요에 따라 회전시킨후에 다시 레티클 체인저를 통하여 레티클 스테이지로 이동장착시키는 일련의 동작으로 실현될 수 있다.In addition, the wafer exposure apparatus that actually implements the wafer exposure method of the present invention may be used by separately forming a reticle rotation stage in the reticle loading system and inserting it into a reticle changer, or by separately forming a reticle rotation in the reticle system. Depending on the position on the wafer, the reticle changer can be realized in a series of operations by moving the reticle from the reticle stage to the reticle rotation, rotating the reticle as needed, and then moving it back through the reticle changer to the reticle stage.

한편, 레티클이 레티클 스테이지에 장착되면 레티클에 형성시킨 레티클팅 마크(reticle setting mark)를 인지하여 장착여부를 확인하게 되는데, 종래와는 달리 본 발명의 웨이퍼 노광 방법에 따른 웨이퍼 노장 장치에서 사용하는 레티클에는 이러한팅 마크를 2쌍을 형성시켜야 한다. 이를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, when the reticle is mounted on the reticle stage, the reticle formed on the reticle The reticle used in the wafer aging apparatus according to the wafer exposure method according to the wafer exposure method of the present invention is different from the conventional one. Two pairs of ting marks should be formed. This will be described with reference to the drawings.

제4도는 종래와 본 발명에서 쓰이는 레티클을 비교하여 설명한 도면이다.4 is a view illustrating a comparison between the reticle used in the prior art and the present invention.

제4도의 (가)에서 보는 바와 같이, 종래에는 마스크(41)가 형성된 레티클(40)상에 한쌍의 레티클팅 마크(42)를 레티클을 레티클 스테이지에 장착한 상태에서 마스크 좌우 또는 상하 즉 센싱부위에서 감지할 수 있도록 형성시켰는데, 제4도의 (나)에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 레티클을 90°로 회전시켜 레티클 스테이지에 장착시키는 경우도 있으므로, 레티클(40')에 레티클팅 마크(42')를 네변 방향으로 형성시켜서 회전되어 레티클이 레티클 스테이지에 장착될 때에도팅 마크가 센싱될 수As shown in FIG. 4A, a pair of reticles is conventionally formed on the reticle 40 on which the mask 41 is formed. The marking mark 42 is formed so that the reticle can be detected on the left, right, top and bottom of the mask while the reticle is mounted on the reticle stage. In the present invention, as shown in (b) of FIG. 4, the reticle is set to 90 °. Since it may be rotated and mounted on the reticle stage, the reticle 40 ' Forming mark 42 'in four sides and rotated so that the reticle is mounted on the reticle stage Ting mark can be sensed

있도록 한 것이다.It would be.

이 발명은 레티클 체인저에 회전기능을 부가해 줌으로써 동일 웨이퍼상에서 넬다이의수를 증가시켜 줄 수 있으므로, 매출 측면에서 순익을 크게 올릴 수 있다. 또한, 가능한 범위에서 패턴형성이 이루어져 공정 진행시 로딩 이펙트 감소의 효과가 있다.This invention can increase the number of Neldy on the same wafer by adding the rotation function to the reticle changer, which can greatly increase the net profit in terms of sales. In addition, the pattern is formed in the possible range has the effect of reducing the loading effect during the process.

Claims (4)

웨이퍼 노광 방법에 있어서, 웨이퍼 노광시에 일정방향으로 노광을 진행하다가 상기 웨이퍼의 에지부분을 노광할 때에 필요에 따라 레티클을 90°로 회전시켜 노광하여 웨이퍼 상에 넬 다이의 수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광 방법.In the wafer exposure method, exposure is performed in a predetermined direction during wafer exposure, and when the edge portion of the wafer is exposed, the reticle is rotated by 90 ° to be exposed to increase the number of channel dies on the wafer. Wafer exposure method. 여러 형태의 레티클을 보관하는 레티클 카세트와, 상기 레티클 카세트로부터 레티클을 골라 채택하는 레티클 체인저와, 상기 레티클 체인저로부터 레티클을 받아 장착하는 레티클 스테이지를 구비하여 이루어진 레티클 로딩 시스템을 가지는 웨이퍼 노광 장치에 있어서, 상기 레티클 체인저에 상기 레티클을 회전시키는 기능을 가진 레티클 회전부를 부가하여 형성시킨 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광 장치.A wafer exposure apparatus having a reticle loading system including a reticle cassette for storing various types of reticles, a reticle changer for selecting a reticle from the reticle cassette, and a reticle stage for receiving and mounting a reticle from the reticle changer. And a reticle rotating unit having a function of rotating the reticle to the reticle changer. 제2항에 있어서, 상기 레티클 회전부를 별도의 장치로 레티클 로딩 시스템에 부가하여 레티클 로딩 시스템을 형성시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광 장치.The wafer exposure apparatus of claim 2, wherein the reticle rotation is added to the reticle loading system by a separate device to form a reticle loading system. 제2항에 있어서, 상기 레티클에 센싱할 수 있는 레티클팅 마크를 4변에 형성시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광 장치.The reticle of claim 2, wherein the reticle can sense the reticle. A wafer exposure apparatus, wherein the marking is formed on four sides.
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