KR0148371B1

KR0148371B1 - 노광장치

Info

Publication number: KR0148371B1
Application number: KR1019900001934A
Authority: KR
Inventors: 야스시 하야시다
Original assignee: 고다까 토시오; 도오교오 에레구토론 가부시끼 가이샤; 다카시마 히로시; 도오교오 에레구토론큐우슈우 가부시끼가이샤
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR900013600A; US5028955A

Abstract

내용 없음.

Description

노광장치

제1도는 본 발명에 관한 노광장치의 블록도.

제2도는 제1실시예의 노광장치의 주요부를 나타낸 사시도.

제3도는 노광장치의 웨이퍼 얹어놓는 대를 절결하여 나타낸 종단면도.

제4도는 광(光) 조사체를 모식적으로 나타낸 도면.

제5도는 노광공정을 나타낸 공정도.

제6도 및 제7도는 각각 광의 조사상태를 설명하기 위하여, 반도체웨이퍼의 둘레가장자리부를 옆쪽에서 보고 모식적으로 나타낸 측면도.

제8도 및 제9도는 각각 광의 조사상태를 설명하기 위하여 반도체웨이퍼의 둘레가장자리부를 위쪽에서 보고 모식적으로 나타낸 평면도.

제10도 내지 제15도는 각각 소정조건하에서 노광처리한 반도체웨이퍼를 나타낸 평면도.

제16도는 제2실시예의 노광장치의 주요부를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 노광장치 10a : 노광계

10b : 제어계 10c : 스테이지계

11 : 스테이지 회전기구(회전수단) 11a : 축

12 : 스테이지(스테이지 수단) 13a, 13b, 13c : 사선부

14 : 중공부(中空部) 15 : 백 라이트

16 : 렌즈 17 : 광센서(CCD 이미지 센서)

18 : 끝단면 검출수단(기준위치 검출수단) 20 : 광도입관(광 파이버)

21 : 광조사체(광조사수단) 22 : 슬라이더 기구(이동수단)

23 : 구동기구(이동수단) 30 : 기준신호 발생기

31 : 센서구동회로 32 : 분주기

33 : 스테이지 회전구동회로 34 : 센서 출력처리회로

35 : 기억소자(기억수단) 36 : 입력부(입력수단)

37 : 구동회로 42 : 슬라이더기구

43 : 구동기구 102 : 용기

103 : 조리개(104)의 구멍 104 : 조리개

105 : 렌즈 106 : 렌즈

107 : 광 비임 W : 웨이퍼

M : 식별마크 E : 웨이퍼(W)의 가장자리부

본 발명은, 반도체 장치 제조공정에 사용하는 노광장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 장치의 제조에서 리소그라피 공정은, 표면처리공정, 레지스트 도포공정, 노광공정, 현상공정, 에칭공정의 5개 공정을 포함한다. 이들의 공정에서는 투영형 노광장치나 에칭장치 등의 진공장치가 사용되고 있다. 이와같은 진공장치류는, 일반적으로 웨이퍼를 부재에서 클램프(Clamp)하는 메카니컬 기구를 가지고, 메카니컬 기구에 의하여 웨이퍼를 반송하거나, 스테이지에 고정하기도 한다.

그러나, 레지스트 도포공정에서 후처리가 불충분하면, 반도체웨이퍼의 둘레가장자리부에 레지스트가 남아있는 일이 있다. 이와같은 경우에, 메카니컬 기구로 웨이퍼를 클램프하면, 클램프 부재의 접촉에 의하여 남아있는 레지스트가 웨이퍼로부터 박리하고, 이것이 먼지 등의 이물질로 되어 클린룸의 청정도가 저하한다.

이와 같은 사정으로부터, 이물질(먼지) 발생방지수단으로서, 일본국 특공소 53-37706호 공보, 특개소 55-12750호 공보, 특개소 58-58731호 공보, 특개소 58-191434호 공보, 실개소 60-94660호 공보, 실개소 61-111151호 공보, 특개소 61-121333호 공보 및 특개소 61-184824호 공보에 개시된 측면 세정기술이 있다.

또한, 이물질(먼지) 발생수단으로서, 일본국 특개소 58-200537호 공보, 실개소 58-81932호 공보, 실개소 59-67930호 공보, 특개소 60-110118호 공보, 특개소 60-121719호 공보, 특개소 60-189937호 공보 및 특개소 61-239625호 공보에 개시된 이면(裏面) 세정기술이 있다.

그러나, 상기의 각 레지스트 제거기술에 있어서는, 웨이퍼를 회전시키면서 처리하기 때문에, 웨이퍼의 오리엔테이션 플래트(O.F.)의 부분에 레지스트가 남아있기 쉽고, 이것이 박리할 우려가 있다. 이것을 해소하기 위하여, 레지스트 제거범위를 넓히면, 웨이퍼 1매당의 반도체 장치의 수가 줄고, 제품 수율이 저하한다. 또한 레지스트 제거영역과 비제거영역과의 경계에서 레지스트가 솟아 오르고, 노광영역 이외의 복수점을 초점 맞춤의 목표로 하는 장치를 사용하면, 이 레지스트가 솟아오른 부분에서 초점흐림이 발생한다는 결점이 있다.

그리하여, 상기의 문제점을 해소하기 위해, O.F.부 이외의 둘레 가장자리부와 동일한 처리를 O.F.부에 실시하는 기술이, 일본국 특개소 59-117123호 공보 및 특개소 61-219135호 공보에 개시되어 있다. 이 기술에 의하면 용제를 포함한 다공질부재를 웨이퍼 둘레 가장자리에 맞닿음시켜, 레지스트를 제거한다.

그러나, 상기의 기술에서도 노광(露光)시의 초점흐림 등의 문제를 해소할 수가 없다. 노광시의 초점흐림을 해소하기 위하여, 웨이퍼 둘레 가장자리부의 레지스트층을 원고리 형상으로 제거하기 위한 노광기술이, 일본국 특개소 58-159535호 공보, 특개소 61-73330호 공보 및 실개소 60-94661호 공보에 개시되어 있다.

이 기술에 의하면, 반도체웨이퍼의 윤곽형상과 같은 형상의 캠을 회전축에 구비한 척에 의해 웨이퍼를 흡착한다. 그 다음에 광 파이버로 인도된 노광광원을 캠에 모방시킨 상태에서 웨이퍼를 회전시켜, 웨이퍼 둘레 가장자리부를 노광한다.

그러나, 상기의 모방 캠방식의 노광장치에 있어서는, 웨이퍼의 종류에 따라서 캠을 교환해야만 하는 불편함이 있고, 노광공정의 자동화(FA)를 방해하게 되어 있다. 또한 캠이 마모하여 먼지가 발생하는 결점이 있다.

또한, 상기의 노광기술에 있어서는, 반도체웨이퍼 반송시에, 메카니컬 아암 및 웨이퍼의 상호 접촉부로부터의 레지스트의 박리를 회피하기 위하여, 이 상호 접촉부의 레지스트를 미리 제거하여 놓는다. 이것에 의하면 상호 접촉부를 포함한 웨이퍼 바깥둘레부 전체를 노광하여 레지스트를 제거하기 때문에, 메카니컬 아암과 직접 접촉하지 않는 웨이퍼 둘레가장자리부의 레지스트까지 불필요하게 제거된다는 결점이 있다.

또한, 상기의 노광기술에 있어서는, 자외광선을 광 파이버에서 웨이퍼상으로 인도하고, 이것을 웨이퍼 상에서 이동시키기 때문에, 구동계의 진동이 파이버로 전해져, 매끄러운 노광상(露光像)이 되지 않는다는 결점이 있다.

또, CCD 라인센서의 읽어내는 방법은 현상태에서는 수율이 낮다. 또 단위시간당의 노광량의 조정범위가 적기 때문에, 레지스트의 거품이 발생하는 일이 있다.

본 발명의 목적은, 먼지 등의 이물질의 발생을 방지하고, 또 노광시의 초점흐림을 방지할 수 있는 노광장치를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 국부적인 노광을 가능하게 하고, 반도체웨이퍼의 윤곽형상에 좌우되는 일 없고, 높은 수율로 웨이퍼를 노광처리할 수 있는 노광장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 장치패턴 형성용의 막이 도포된 피처리판이 얹어놓이는 스테이지수단과, 상기 스테이지수단을 회전시키는 회전수단과, 상기 스테이지수단의 얹어놓는 면에 대면하여 형성된 광조사수단과, 상기 광조사수단을 얹어놓는 면의 중심을 통하는 직선에 따라서 왕복운동시키는 슬라이더수단과, 상기 피처리판의 소망의 노광범위를 입력하는 노광범위 입력수단과, 입력된 노광범위를 기억하는 노광범위 기억수단과, 상기 피처리판의 기준위치를 검출하는 기준위치 검출수단과, 검출된 기준위치와 상기 광조사수단과의 상대적 위치관계를 검출하는 상대적 위치관계 검출수단과, 상기 상대적 위치 및 상기 노광범위에 대응하여 상기 슬라이더 수단을 제어하는 제어수단과, 상기 상대적 위치 및 상기 노광범위에 대응하여 상기 광조사수단으로부터 상기 피처리판에 조사되는 광량을 제어하는 광량제어수단을 가진다.

[실시예]

이하, 본 발명의 여러 가지의 실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

본 실시예에서는, 노광장치를 측면 세정공정이나 이면 세정공정에 사용한 예에 대하여 설명한다. 제1도에서와 같이 노광장치(10)는 노광계(10a), 제어계(10b), 스테이지계(10c)에 의하여 구성되어 있다. 노광계(10a)는 구동기구(23)를 가진다. 제2도에 나타낸 바와 같이, 구동기구(23)는 슬라이더기구(22)를 수평면내에서 이동시키기 위한 것이다. 슬라이더기구(22)에는 광조사체(21)가 부착되어 있다.

제1도에 나타낸 바와 같이, 구동기구(23)는 제어계(10b)의 구동회로(37), 기억소자(35), 스테이지 회전구동회로(33)를 통하여 스테이지계(10c)의 스테이지 회전기구(11)에 접속되어 있다. 또 한편으로, 구동기구(23)는 구동회로(37), 기억소자(35), 센서출력 처리회로(34)를 통하여 스테이지계(10c)의 광센서(17)에 접속되어 있다. 또한 기억소자(35) 및 기준신호 발생기(30)에 접속된 센서 구동회로(31)가, 광센서(17)의 지지부재를 이동시키는 구동기구(도시안됨)에 접속되어 있다.

그리고, 센서 구동회로(31)는, 기준신호 발생기(30)로부터 발생된 클럭신호를 사용하여 구동펄스를 형성하는 기능을 가진다. 한편 스테이지 회전구동회로(33)는 기준신호 발생기(30)의 클럭신호가 분주기(32)에서 분주된 펄스를 사용하여, 구동펄스를 형성하는 기능을 가진다.

또한, 센서출력 처리회로(34)는, 광센서(17)의 주사(走査)의 1펄스마다에 출력신호 레벨과 설정된 문턱(드레스호울드)치를 비교함으로써, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부(O.F.부를 포함)를 검출하는 역할을 가진다.

제2도에 나타낸 바와 같이, 스테이지 회전기구(11)는 스텝핑 모우터(도시안됨)를 가진다. 이 스텝핑 모우터는 스테이지 회전구동회로(33)로부터의 지령신호에 의하여 회전각도를 펄스제어할 수 있도록 접속되어 있다. 회전기구(11)는 축(11a)을 통하여 스테이지(12)에 연결되어 있다. 스테이지(12) 상에는 오리엔테이션 플래트를 갖는 반도체웨이퍼(W)가 얹어 놓이도록 되어 있다.

제3도에 나타낸 바와 같이, 스테이지(12)에는 중공부(14)가 형성되고, 이 중공부(14)는 진공펌프(도시안됨)의 흡인구에 연이어 통하고 있다. 끝단면 검출수단(18)은 스테이지(12)위의 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 근방에 형성되어 있다. 끝단면 검출수단(18)은 웨이퍼(W)의 노광기준위치를 검출하기 위한 것으로, 백 라이트(15), 렌즈(16) 및 광센서(17)를 가지고 있다. 백 라이트(15)는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 사이에 두고 렌즈(16)에 대면하고 있다. 광센서(17)는 렌즈(16)의 더욱 위쪽에 형성되어 있다.

광센서(17)는 고체촬상소자 예를들면 CCD(Charge Couple Device)를 사용한 일차원 센서로 구성되어 있다.

제2도에 나타낸 바와 같이, 광조사체(21)가 스테이지(12) 상에 얹어 놓여진 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 대면하고 있다. 광조사체(21)는 슬라이더 기구(22)에 의하여 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부 근방으로 안내되어 있다. 즉 구동기구(23)에 의하여 슬라이더 기구(22)가 왕복운동되면, 광조사체(21)가 웨이퍼(W)의 위쪽영역으로 나가거나 들어오거나 한다.

제4도에 나타낸 바와 같이, 광조사체(21)는 조리개(104), 제1 및 제2 렌즈(105),(106)를 가진다. 이들은 용기(102)에 수납되어 있다. 용기(102)의 상부개구를 통하여 광도입관(20)의 끝단이 용기(102)에 접속되어 있다. 광도입관(20)은 광 파이버와 액체 파이버(Y회사의 상표『ULTLA FINE TECHNOLOGY』)로 만들어져 있다. 광도입관(20)의 기초부는, UV 광원(도시안됨)에 접속되어 있다.

광도입관(20)에 의해 용기(102)내로 도입된 UV 광은, 조리개(104)의 구멍(103)을 통과한다. 구멍(103)은 정사각형 또는 직사각형으로 형성되어 있다. 조리개(104)의 통과 광로(光路)에는 제1 및 제2 렌즈(105),(106)가 배열되어 있고, UV 광의 광비임(107)이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부 표면으로 접속하도록 되어 있다. 웨이퍼(W)로부터의 반사광이 광조사체(21)에 입사하는 것을 방지하기 위하여 링스커트가 광조사체(21)의 하부에 부착되어 있다. 또한 광조사체(21)의 용기(102)의 안쪽벽면은 흑색인 것이 바람직하다.

슬라이더기구(22)는 보올나사(도시안됨)를 가지고 있다. 이 보올나사를 통하여 구동기구(23)로부터 슬라이더기구(22)에 구동력이 전달된다. 구동기구(23)는 스텝핑 모우터로서 구동되도록 되어 있다. 또한 노광계(10a)를 끝단면 검출수단(18)과 동일위치에 형성하여도 좋다. 양자를 동일위치에 형성함으로써 수율을 향상시키는 것을 기대할 수 있다.

이들 끝단면 검출수단(18) 및 노광계(10a)의 동작은, 제어계(10b)에서의 소정의 지령신호 및 검출신호를 송수신함으로써 제어되도록 되어 있다.

다음에, 제5도 내지 제15도 및 표 1을 참조하면서, 상기의 노광장치를 사용하여 반도체웨이퍼(W)를 노광처리하는 경우에 대하여 설명한다.

(Ⅰ) 먼저, 미리 각종 반도체웨이퍼(W)의 노광에 필요한 레시피(Recipe)를 입력부(36)에 입력한다. 레시피의 입력은 키보오드에 의한 키입력이나, 면센서에 의한 평면적 데이터 읽어내기 입력 등에 의존한다.

레시피의 파라미터에는, 「통과 지령」, 「조도 하한치」, 「최초 플래트 길이」, 「시이퀀스 파라미터」등이 있다.

「통과 지령」은 노광처리의 유무를 지정하는 것이다. 예를들면 일련번호 1 내지 5의 처리는 각각 통과를 지정하지 않는 조건이고, 일련번호 6의 처리는 통과를 지정하는 조건이다.

「조도 하한치」는 노광처리를 개시시키기 위하여 필요한 최저 조도로서, 광조사체(21)의 조도가 설정된 하한치를 중촉할때까지 웨이퍼(W)는 거두어 들이지 않는다. 예를들면 설정범위를 0 내지 9900㎽, 설정범위를 100㎽로 하고, 일련번호 1 내지 5의 처리에 있어서는 어느 것이라도 조도 하한치를 1000㎽로 설정한다. 또한 일련번호 6의 처리에 있어서는 설정할 필요는 없다.

「최초 플레이트 길이」는 웨이퍼의 O.F.부의 바깥끝단부의 길이이다. 이 플래트 길이에 기초하여, O.F.부의 바깥끝단부의 중앙부가 기준위치로서 검출된다. 예를들면 설정범위는 10 내지 150㎜, 설정단위는 1㎜로 하고, 일련번호 1 내지 6의 노광처리는 어느 것이라도 최초 플래트 길이를 55㎜로 설정한다. 단 일주(一周) 노광(노광범위각도가 360°인 노광) 처리의 때는 설정이 불필요하다.

다음에, 「시퀀스 파라미터」에 대하여 설명한다.

「시퀀스 파라미터」는 노광영역을 설정하기 위한 것으로, 구체적으로는 표 1의 가로란에 나타낸 「노광개시 오리엔테이션」, 「노광범위각도」, 「노광폭」, 「일주환산 노광시간」의 파라미터의 조합을 시퀀스 단위로 하고, 한 번의 노광처리로 복수의 시퀀스 설정을 가능하게 한 것이다.

「노광개시 오리엔테이션」은, O.F.부의 센터 포인트를 기준위치로 하고, 제10도 내지 제14도 중에서 반시계 방향회전의 방위각으로서 설정되는 것이다. 설정 가능범위는 0 내지 359°, 설정단위는 1°이다. 일주 노광하는 경우는, 이 설정은 무시된다.

「노광범위각도」는, 노광개시 방위각으로부터 노광종료 방위각까지의 사이에 끼워 있는 각도로서 설정된다. 설정 가능범위는 0 내지 360°, 설정단위는 1°이다. 이것이 360°로 설정된 경우는, 일주 노광으로서 처리되고, 노광개시 오리엔테이션은 무시된다.

「노광폭」은 웨이퍼(W)의 둘레가장자리부보다 중심부를 향하여 노광해야 할 위치를 설정하는 것이다. 설정가능범위는 0 내지 35.0㎜, 설정단위는 0.1㎜이다.

「일주환산 노광시간」은 노광처리시의 웨이퍼(W)의 회전속도를 시간으로서 설정하기 위한 것이다. 설정된 시간은 웨이퍼(W)가 일주할 때의 환산시간이다. 예를들면 노광범위각도가 180도에서 일주환산 노광시간이 20초간으로 설정된 경우에, 웨이퍼(W)의 180°의 범위가 10초간(=20×18/360) 만큼 노광된다.

(Ⅱ) 상기와 같이 소정의 레시피가 미리 입력부(36)에 입력설정되면, 노광장치(10)의 스위치를 온으로 하여 노광처리를 개시한다. 반송기구(도시안됨)에 의하여 반도체웨이퍼(W)를 스테이지계(10c)로 반입하고(스텝 71), 웨이퍼(W)를 위치 결정한 후에 스테이지(12) 위에 얹어 놓는다(스텝 72).

웨이퍼(W)의 표면에는, 소정두께의 레지스트가 도포되어 있다. 웨이퍼(W)를 스테이지(12)에 얹어 놓으면, 웨이퍼(W)는 스테이지(12)에 진공흡착된다.

(Ⅲ) 노광계(10a) 및 스테이지계(10c)를 각각 제어계(10b)로부터의 지령신호에 기초하여 시퀀스 제어한다. 즉 스테이지 회전구동회로(33)로부터 스테이지 회전기구(11)에 신호를 보내어, 스테이지(12)를 1 내지 6rpm의 속도로 회전시킨다(스텝 73).

(Ⅳ) 스테이지 회전기구(11)의 스텝핑 모우터의 스텝마다 동기하여, 끝단면 검출부(18)의 광센서(CCD 이미지 센서)(17)를 주사한다. 이 주사에 의하여 반도체웨이퍼(W)의 가장자리의 위치가 검출된다(스텝 74).

여기에서, 광센서(17)로부터의 출력신호는, 웨이퍼(W)의 가장자리의 위치에 비례한 전압레벨차로서 얻게된다. 이 출력신호에 기초하여 센서출력 처리회로(34)에 의하여 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 소정의 위치까지의 노광영역의 거리를 산출한다. 이 경우에 백 라이트(15)로부터의 조사광에 따라, 광센서(17)의 출력신호의 콘트라스트가 크게된다. 백 라이트(15)로서는, 일차원 배열된 LCD이어도 좋고, 면광원이라도 좋다. 또한 광센서(17)의 감도가 높은 경우에는, 백 라이트(15)를 반드시 점등하는 것을 요하지 않는다.

그리고, 렌즈(16)는 광센서(17)의 검출폭을 위한 것이다. 이 때문에 처리대상으로 되는 웨이퍼(W)의 크기 차이가 그다지 크지 않는 경우에는 반드시 사용할 필요는 없다.

여기에서 광센서(17)로는 고체촬상소자인 CCD 이미지 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 CCD 이미지 센서는, 처리대상물이 유리 등의 광투과성을 갖는 것이라도 고감도로서, 약간의 광량차도 검출할 수가 있기 때문이다.

또한, 일주 노광하는 경우는, 앞쪽 절반의 반둘레를 검출한 후에, 남은 반둘레의 검출은 앞쪽 절반의 반둘레 노광처리와 평행처리하도록 하면 처리시간을 단축할 수가 있다.

(Ⅴ) 이어서, 웨이퍼(W)의 가장자리 위치에 관한 검출정보를 제어계(10b)의 기억소자(35)에 기억시킨다(스텝 75). 이 기억된 정보와, 소정의 레시피에 의거하여, 측면세정 또는 이면세정에 필요한 노광의 처리폭 및 O.F.부 가장자리의 센터 포인트(기준점)를 산출한다(스텝 76).

이 산출결과에 의거하여, 노광계(10a)에 의한 광의 조사위치를 제어한다. 또한 광조사체(21)에 광도입관(20)을 통하여 광원(도시안됨)으로부터 광비임을 조사한다. 노광용 광원으로는, 예를들면 수은 등이나 크세논 램프가 사용된다.

노광 비임광의 조사위치는, 기억소자(35)에 저장된 정보에 기초하여 결정된다. 웨이퍼(W)의 측면세정이나 이면세정을 위하여, 노광해야 할 소망의 영역을 산출한 신호가 기억소자(35)로부터 구동회로(37)로 보내진다. 이 신호에 의거하여 슬라이더기구(22) 및 구동기구(23)의 동작이 후술하는 바와 같이 제어된다.

(Ⅵ) 먼저, 스테이지(12)를 소정각도 만큼 회전시켜, 광조사체(21)에 대하여 웨이퍼(W)가 소정의 노광 개시방향으로 된 위치에서 정지한다(스텝 77).

그리고, 광조사체(21)를 노광폭에 따라 소정위치로 이동시킨다(스텝 78).

이어서, 스테이지(12)를 소정속도로 회전시키면서, 광조사체(21)로부터 소정량의 광을 조사한다(스텝 79). 이에 따라 웨이퍼(W)의 소망영역이 노광된다. 이 경우에 광조사체(21)로부터의 광로에 셔터를 설치하여, 조사광의 광량조절을 행하도록 하여도 좋다. 예를들면 웨이퍼(W)는 스테이지(12) 위에 고정한 상태에서 스텝핑 모우터에 의한 스텝마다 연속적으로 노광한다. 이로써 웨이퍼(W)의 O.F.부나 노광각도를 지정한 부분에도, 다른 웨이퍼 둘레가장자리부와 동일하게 노광처리할 수가 있다.

또한, 다중 노광하는 경우는 스텝 79로부터 스텝 77로 되돌아 오고, 스텝 77 내지 스텝 79를 재차 실행한다.

제6도 내지 제9도를 참조하면서, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 대한 노광광의 조사상태에 대하여 상세하게 설명한다.

광비임(103)은, 광조사체(21)의 조리개(104)에 의하여 장방형으로 조여진다.

제6도에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에만 광비임(107)을 조사하여도 좋으나, 바람직하게는 제7도에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)의 가장자리부(E)가 광비임(107)을 차단하도록 조사한다. 또한 제6도, 제7도에 있어서는, 웨이퍼의 가장자리부(E)를 과장되게, 삼각형상으로 돌출시켜서 도시하였다.

제8도에 나타낸 바와 같이, 광비임(107)의 결상형상을 직사각형으로 하여도 좋으나, 바람직하게는 제9도에서와 같이 장방형의 각 모서리를 매끄럽게 한다. 또한 광비임(107)의 결상형상을 타원형 스포트로 하여도 좋다. 이 이유는 조사영역의 코너부의 각도가 좁아지면, 각 코너부에서의 광의 조도가 낮아져서, 균일한 주변노광이 저해되기 때문이다.

(Ⅶ) 스텝 79까지의 소망의 노광처리가 종료하면, 웨이퍼(W)를 반송기구(도시안됨)로 노광장치(10)로부터 반출한다(스텝 80). 반출후에 웨이퍼(W)를 현상, 세정처리하고, 레지스트막을 부분적으로 제거하여 소정패턴을 얻는다.

다음에, 제10도 내지 제15도 및 표 1을 참조하면서, 웨이퍼(W)를 여러가지의 조건을 변화하여 노광한 경우에 대하여 설명한다.

제10도에 나타낸 웨이퍼(W)는, 표 1중의 일련번호 1에 해당하는 조건에서 노광한 것이다. 도면중 사선부(13a)는 웨이퍼(W)가 둘레 가장자리부를 폭 4㎜로 360°노광한 노광영역을 나타낸다.

제11도에 나타낸 웨이퍼(W)는, 표 1중의 일련번호 2에 해당하는 조건에서 노광한 것이다.

도면중, 사선부(13a),(13b)는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 폭 4㎜ 및 폭 8㎜에서 각각 360°다중 노광한 노광영역을 나타낸다.

제12도에 나타낸 웨이퍼(W)는, 표 1중의 일련번호 3에 해당하는 조건에서 노광한 것이다. 도면중 사선부(13a)는 노광 개시방위를 90°로 선택하고, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 폭 4㎜에서 30°만큼 부분노광한 노광영역을 나타낸다.

제13도에 나타낸 웨이퍼(W)는, 표 1중의 일련번호 4에 해당하는 조건에서 노광한 것이다. 도면중 사선부(13a)는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 폭 4㎜에서 360°노광한 노광영역을 나타내고, 사선부(13b)는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 폭 8㎜에서 30°만큼 부분 노광한 노광영역을 나타내며, 사선부(13c)는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 폭 6㎜에서 30°만큼 부분 노광한 노광영역을 나타낸다.

제14도에 나타낸 웨이퍼(W)는, 표 1중의 일련번호 5에 해당하는 조건에서 노광한 것이다. 도면중 사선부(13a),(13b),(13c)는 각각 노광 개시방향을 45도, 165도, 285도로 선택하고, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 각각 폭 4㎜에서 30°만큼 부분 노광한 노광영역을 나타낸다.

제15도에 나타낸 웨이퍼(W)는, 표 1중의 일련번호 6에 해당하는 조건, 즉 통과지령에 의하여 노광처리를 생략한 것을 나타낸다.

상기 제10도 내지 제14도에 나타낸 각 웨이퍼(W)를 각각 현상·세정처리한 결과, 레지스트막의 국부적인 솟아오름이 발생하지 않게 되었다. 이 때문에 이른바 초점흐림의 발생을 방지할 수 있고, 반도체웨이퍼(W)에 상세한 미세패턴을 용이하게 형성할 수가 있다.

또한, 제12도 및 제15도에 나타낸 웨이퍼(W)의 식별마크(M)을 이용하여 O.F.부의 센터 포인트의 대신에, 식별마크(M)의 센터 포인트를 기준점으로 선택하여 노광영역을 설정하여도 좋다.

그리고, 상기 실시예에서는 끝단면 검출수단(18)의 광센서(17)로서 CCD 이미지 센서를 채용하였으나, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 비접촉적으로 검출할 수 있는 것이라면 어떠한 센서를 사용하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 슬라이더기구(22)에 보올나사를 사용한 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이것만에 한정되는 것은 아니고, 타이밍 벨트 및 리니어 모우터 등을 갖는 기구를 채용하여도 좋다.

또한, 제16도에 나타낸 바와 같이 슬라이더기구(42) 및 구동기구(43)를 웨이퍼(W)보다 낮은 위치에 형성하여도 좋다. 이와 같이 하면 각 기구(42),(43)에서 발생하는 먼지가 웨이퍼(W)에 부착하기 어렵게 된다.

또한, 장치 전체로서도 청정도를 증가시킬 수 있다. 또 상기 실시예에서는 노광처리 대상물에 반도체웨이퍼를 사용한 경우를 설명하였으나, 처리대상물은 이것만에 한정되는 것만은 아니고, 막(膜)이 도포된 액정표시(LCD) 장치 등의 각형 유리기판을 처리하여도 좋다.

그리고, 상기 실시예에서는 반도체웨이퍼의 표면을 처리하는 경우에 대하여 설명하였으나, 둘레 가장자리부의 처리라면 좋고, 이면도 동일하게 처리할 수가 있다.

또한, 상기 실시예에서는 반도체웨이퍼를 회전축을 고정시킨 상태에서 둘레 가장자리부를 노광하였으나, 웨이퍼 가장자리부의 데이터 정보에 기초하여, 회전축의 위치를 조정하여도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 노광광원의 조도를 일정한 것으로 하여 노광처리한 경우에 대하여 설명하였으나 조도가 사용초기보다 저하한 때에라도 처리할 수가 있다. 이른바 적산노광이라 불리우는 것이 여기에 해당하며, 조도저하의 분량을 노광시간 연장에 의해 보상하는 기능을, 제어계에 가지도록 하여 실현할 수가 있다.

다음에, 본원 발명의 효과에 대하여 총괄적으로 설명한다.

본 발명의 노광장치에 의하면, 레지스트 이외의 이물질의 발생을 방지할 수 있다. 또한 초점 흐림을 방지할 수 있다.

그리고, 피처리판의 소망부분만을 선택적으로 부분 노광할 수 있다. 또한 피처리판의 윤곽형상에 좌우되는 일 없이 높은 수율로서 노광처리할 수가 있다.

본 발명의 장치는 상기와 같은 여러 가지의 효과를 갖는 결과, 노광공정 전체의 신뢰성이 향상됨과 동시에, 수율의 향상을 도모할 수 있다.

Claims

반도체 장치의 제조공정에 사용되는 노광장치로서 ; 반도체 장치 패턴 형성용의 막이 도포된 피처리판이 얹어놓이는 스테이지수단(12)과, 상기 스테이지수단(12)을 회전시키는 회전수단(11)과, 상기 스테이지수단(12)의 얹어놓는면에 대면하여 형성된 광조사수단(21)과, 상기 광조사수단(21)을 상기 얹어놓는 면의 중심을 통하는 직선에 따라서 왕복운동시키는 이동수단(22),(23),(42),(43)과, 상기 피처리판의 소망의 노광범위를 입력하는 노광범위 입력수단(36)과, 입력된 노광범위를 기억하는 노광범위 기억수단(35)과, 상기 피처리판의 기준위치를 검출하는 기준위치 검출수단(18)과, 검출된 기준위치와 상기 광조사수단(21)과의 상대적 위치관계를 검출하는 상대적 위치관계 검출수단과, 상기 상대적 위치 및 상기 노광범위에 대응하여 이동수단(22),(23),(42),(43)을 제어하는 제어수단과, 상기 상대적 위치 및 상기 노광범위에 대응하여 상기 광조사수단(21)으로부터 상기 피처리판에 조사된 광량을 제어하는 광량제어수단을 가지는 노광장치.
제1항에 있어서, 노광범위 입력수단(36)은, 면센서를 가지는 노광장치.
제1항에 있어서, 기준위치 검출수단(18)은, CCD 이미지센서(17)를 가지는 노광장치.
제1항에 있어서, 기준위치 검출수단(18)은, 백 라이트(15)를 가지는 노광장치.
제1항에 있어서, 광량제어수단은 노광범위를 선택적으로 노광제어하는 노광장치.
제1항에 있어서, 광조사수단(21)은 광파이버(20)를 가지는 노광장치.
제1항에 있어서, 광조사수단(21)은 2개조의 렌즈(105),(106)를 가지는 노광장치.
제1항에 있어서, 광조사수단(21)은 조리개(104)를 가지는 노광장치.
제1항에 있어서, 회전수단(11)은 스텝핑 모우터를 가지고, 광조사수단(21)과 회전수단(11)이 동기하도록 되어 있는 노광장치.
제1항에 있어서, 광조사수단(21)은 고정되어 있는 노광장치.