KR100190765B1 - 감광막 노광방법 및 노광장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감광막 노광방법 및 노광장비에 관한 것으로, 웨이퍼상에 형성하고자 하는 상이 형성된 레티클과, 상기 레티클의 하부에 위치하여 레티클을 통과한 빛을 웨이퍼측으로 투영시키는 프로젝션 렌즈와, 상기 프로젝션렌즈의 하부에 위치하여 프로젝션 렌즈를 통과한 빛이 주사되어 상기 레티클상에 형성된 상이 그 상부면에 형성되는 웨이퍼와, 상기 웨이퍼의 하부에 위치하여 웨이퍼를 상부면에 고정시키는 웨이퍼 고정대를 포함한 구성으로 이루어지되, 상기 웨이퍼의 양측에 접속하여 웨이퍼로 열을 공급하는 웨이퍼 열공급장치가 구비되고, 상기 웨이퍼와 프로젝션 렌즈 사이에 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터가 구비되며, 상기 웨이퍼와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터 사이에 또한 열배출부가 구비된 감광막 노광장비를 이용하여 상기 웨이퍼 상부에 감광막을 노광함으로써 적은 광원으로도 상기 감광막의 상부와 하부를 균등하게 노광시켜 후속공정인 현상공정시 감광막 잔유물을 남기지 않고 생산성 저하를 유발하는 과도한 노광공정을 실시하지 않음으로써 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시키는 기술이다.

Description

감광막 노광방법 및 노광장비

제1도는 종래기술에 따라 노광된 감광막을 개략적으로 도시한 개략도.

제2도는 본 발명의 실시예에 따른 감광막 노광장비를 도시한 개략도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 감광막 노광장비를 이용하여 노광한 감광막을 도시한 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11, 31 : 웨이퍼 12 : 웨이퍼 열공급장치

13 : 웨이퍼 고정대 15 : 레티클

17 : 프로젝션 렌즈 19 : 프로젝션 렌즈 보호용 필터

21 : 필터쿨러(filter cooler) 23 : 열배출부

25, 33 : 감광막 27, 35 : 격자

29, 37 : 에너지 결합손 23 : 금속배선

본 발명은 감광막 노광방법 및 노광장비에 관한 것으로, 특히 고온에서 감광막을 노광하여 상기 감광막의 상부와 하부가 균등하게 노광되게 함으로써 균일한 패턴을 형성할 수 있는 방법과 이를 실시할 수 있는 노광장비에 관한 것이다.

종래의 노광방법은 일반적으로 상온에서 실시하기때문에 감광막이 완전히 굳어진 상태에서 광원을 받아 노광된다. 그로 인하여, 상기 감광막은 감광막의 상부와 하부에 도달하는 광원의 양이 차이나며, 후속공정인 현상공정시 하부에 감광막 잔유물이 발생하여 균일한 패턴을 형성할 수 없게되는 단점이 발생함으로써 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 저하시킨다.

제1도는 종래기술에 따라 노광된 감광막을 도시한 개략도로서, 웨이퍼(31) 상부에 감광막(33)을 도포하고, 상온에서 상기 감광막(33)을 노광한 상태를 도시한 도면이다.

이때, 상기 감광막(33)은 감광막 격자(35)와 격자 사이를 에너지 결합손(37)이 치밀한 구조로 연결하고 있다.

그로 인하여, 상기 감광막(33)은 혼합물이지만 유동성이 거의 없어 광원의 투과가 어렵고, 광원의 광반응도 강하지 못하다.

후속공정인 현상공정에서는, 상기 노광공정시 광원이 상기 감광막(33)의 하부까지 도달하지 못한 것으로 인하여, 감광막 잔유물(도시안됨)을 형성한다.

그리고, 상기 감광막 잔유물을 완전히 제거하기 위하여, 상기 감광막 하부까지 많은 양의 광원이 도달하도록 노광공정시 광원의 양을 증가시킬수 있다.

그러나, 상기 감광막(33)이 하부까지 모두 노광되는 대신에 상기 감광막(33) 하부의 웨이퍼(31)에 다량의 광원이 도달하여, 상기 웨이퍼(33)의 생산성(through-put)을 저하시키고 그에 따른 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

참고로, 상기 노광공정시 사용하는 노광장비는 레티클(reticle)과 집광렌즈(projection lens)를 통해 상기 웨이퍼(31)를 노광시키는 구조로 형성된 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 웨이퍼를 가열하고 고온의 웨이퍼 상부에 형성된 감광막을 노광함으로써 웨이퍼에 영향이 없는 한도의 광원으로도 현상공정후 감광막 잔유물이 남지않도록 균일한 감광막패턴을 형성할 수 있는 감광막 노광방법과 상기 노광방법을 실시할 수 있는 감광막 노광장비를 제공하는데 그 목적이 있다.

이상의 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

웨이퍼상에 형성하고자 하는 상이 형성된 레티클과, 상기 레티클의 하부에 위치하여 레티클을 통과한 빛을 웨이퍼측으로 투영시키는 프로젝션 렌즈와, 상기 프로젝션렌즈의 하부에 위치하여 프로젝션 렌즈를 통과한 빛이 주사되어 상기 레티클상에 형성된 상이 그 상부면에 형성되는 웨이퍼와,

상기 웨이퍼의 하부에 위치하여 웨이퍼를 상부면에 고정시키는 웨이퍼 고정대를 포함한 구성으로 된 노광장비에 있어서,

상기 웨이퍼의 양측에 접속하여 웨이퍼로 열을 공급하는 웨이퍼 열공급장치가 구비되고, 상기 웨이퍼와 프로젝션 렌즈 사이에 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터가 구비되며,

상기 웨이퍼와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터 사이에 또한 열배출부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

웨이퍼상에 형성하고자 하는 상이 형성된 레티클과, 상기 레티클의 하부에 위치하여 레티클을 통과한 빛을 웨이퍼측으로 투영시키는 프로젝션 렌즈와, 상기 프로젝션렌즈의 하부에 위치하여 프로젝션 렌즈를 통과한 빛이 주사되어 상기 레티클상에 형성된 상이 그 상부면에 형성되는 웨이퍼와, 상기 웨이퍼의 하부에 위치하여 웨이퍼를 상부면에 고정시키는 웨이퍼 고정대를 포함한 구성으로 이루어지되, 상기 웨이퍼의 양측에 접속하여 웨이퍼로 열을 공급하는 웨이퍼 열공급장치가 구비되고, 상기 웨이퍼와 프로젝션 렌즈 사이에 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터가 구비되며, 상기 웨이퍼와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터 사이에 또한 열배출부가 구비된 감광막 노광장비를 이용하여 웨이퍼 상부에 형성된 감광막을 노광하는 감광막 노광방법에 있어서,

상기 웨이퍼 열공급장치로 상기 웨이퍼를 실온보다 높은 고온으로 가열하는 공정과,

상기 가열된 감광막을 노광하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제2도 및 제3도는 본 발명의 실시예에 따라 형성된 감광막 노광장비 및 노광방법을 도시한 개략도이다.

먼저, 웨이퍼 고정대(13)에 웨이퍼(11)를 고정시키고, 상기 웨이퍼(11)에 웨이퍼 열공급장치(12)를 상기 웨이퍼(11)의 양측에 구비하고, 상기 웨이퍼(11)와 종래의 프로젝션 렌즈(17) 사이에 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19)를 구비하고, 상기 웨이퍼(11) 밖의 웨이퍼 고정대(13)와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19) 사이에 열배출부(23)를 원통형으로 구비하고, 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19)의 바깥에 상기 필터 냉각기(Filter Cooler)(21)를 구비한 노광장비를 형성한다.

여기서, 상기 열공급장치(12)는 상기 웨이퍼(11)의 바깥쪽에 형성하여 전류나 열을 이용해 상기 웨이퍼(11)를 일정온도로 가열함으로써 상기 감광막의 광득성을 변화시킨다. 이때, 상기 일정온도는 상기 감광막이 파괴되지 않을 정도의 온도인 80∼130℃로 하며, 상기 감광막은 고체 상태이기 때문에 유동성도 없지만 에너지 결합력(도시안됨)이 약해진다.

그리고, 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19)는 상기 가열된 웨이퍼(11)에서 발생되는 열이 상기 프로젝션 렌즈(17)로 전달되는 것을 방지하기 위하여 형성한 것으로, 상기 웨이퍼(11)에서 유발되는 열로 인하여 가열된 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19)를 냉각시키는 필터 냉각기(21)를 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19)의 바깥쪽에 형성한다. 이때, 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19)는 상기 프로젝션 렌즈(17)와 상기 웨이퍼(11)보다 큰 크기로 형성하고, 상기 필터 냉각기(21)는 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19)의 바깥쪽에 원통형으로 형성하되, 공냉식이나 수냉식으로 형성한다.

그리고, 상기 노광장비는 상기 열배출부(23)를 상기 웨이퍼(11) 밖의 웨이퍼 고정대(13)와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19) 사이에 원통형으로 형성하되, 상기 웨이퍼(11)와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터(19) 사이에 발생되는 열은 상기 열배출부(23)을 통해서만 배출될 수 있도록 형성한다.

또한, 상기 열배출부(23)는 열을 방출함으로써 열로 인하여 발생되는 열선에 의해 노광공정시 광원이 산란되는 것을 방지한다.(제2도 참조)

그 다음에, 상기 레티클(15)에 형성된 상을 상기 웨이퍼(11) 전사하기 위하여, 상기 웨이퍼(11)에 감광막(25)을 도포하고 상기 제2도의 노광장비를 이용하여 노광함으로써 균일하게 상기 감광막(25)의 상부와 하부를 노광시킨다.

이때, 상기 감광막(25)은 고체상태를 유지하여 유동성은 없지만 에너지 결합손(29)이 손상되어 격자(27)간의 결합력이 약화됨으로써 노광공정시 광원의 투과 및 광원의 화학반응이 강하게 일어나 적은 노광량으로 감광막 잔유물이 없는 균일한 패턴을 형성할 수 있다.(제3도)

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 감광막 노광방법 및 노광장비는, 웨이퍼 상부에 형성된 감광막을 고온으로 유지하고 이를 노광함으로써 적은 노광량으로 균일한 패턴을 형성하여 감광막 잔유물의 발생을 방지하고 생산성을 증가시킴으로써 반도체소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (7)

1. 웨이퍼상에 형성하고자 하는 상이 형성된 레티클과, 상기 레티클의 하부에 위치하여 레티클을 통과한 빛을 웨이퍼측으로 투영시키는 프로젝션 렌즈와, 상기 프로젝션렌즈의 하부에 위치하여 프로젝션 렌즈를 통과한 빛이 주사되어 상기 레티클상에 형성된 상이 그 상부면에 형성되는 웨이퍼와, 상기 웨이퍼의 하부에 위치하여 웨이퍼를 상부면에 고정시키는 웨이퍼 고정대를 포함한 구성으로 된 노광장비에 있어서,

   상기 웨이퍼의 양측에 접속하여 웨이퍼로 열을 공급하는 웨이퍼 열공급 장치가 구비되고,

   상기 웨이퍼와 프로젝션 렌즈 사이에 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터가 구비되며,

   상기 웨이퍼와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터 사이에 또한 열배 출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 감광막 노광장비.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터는 상기 프로젝션 렌즈와 상기 웨이퍼보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 감광막 노광장비.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터는 바깥쪽에 원통형으로 필터 냉각기가 구비되는 것을 특징으로 하는 감광막 노광장비.
4. 제3항에 있어서,

   상기 필터 냉각기는 공냉식이나 수냉식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 감광막 노광장비.
5. 제1항에 있어서,

   상기 열배출부는 상기 웨이퍼 바깥에 형성되되, 상기 고정대와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터에 밀착되어 상기 열배출부만을 통하여 열이 방출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 감광막 노광장비.
6. 웨이퍼상에 형성하고자 하는 상이 형성된 레티클과, 상기 레티클의 하부에 위치하여 레티클을 통과한 빛을 웨이퍼측으로 투영시키는 프로젝션 렌즈와, 상기 프로젝션렌즈의 하부에 위치하여 프로젝션 렌즈를 통과한 빛이 주사되어 상기 레티클상에 형성된 상이 그 상부면에 형성되는 웨이퍼와, 상기 웨이퍼의 하부에 위치하여 웨이퍼를 상부면에 고정시키는 웨이퍼 고정대를 포함한 구성으로 이루어지되, 상기 웨이퍼의 양측에 접속하여 웨이퍼로 열을 공급하는 웨이퍼 열공급장치가 구비되고, 상기 웨이퍼와 프로젝션 렌즈 사이에 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터가 구비되며, 상기 웨이퍼와 상기 프로젝션 렌즈 보호용 필터 사이에 또한 열배출부가 구비된 감광막 노광장비를 이용하여 웨이퍼 상부에 형성된 감광막을 노광하는 감광막 노광방법에 있어서,

   상기 웨이퍼 열공급장치로 상기 웨이퍼를 실온보다 높은 고온으로 가열하는 공정과, 상기 가열된 감광막을 노광하는 공정을 포함하는 감광막 노광방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 고온 80∼130℃ 정도의 온도로 하는 것을 특징으로 하는 감광막 노광방법.