KR100273252B1 - 웨이퍼 주변부 노광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 주변부 노광장치에 관한 것으로서, 주변부 정렬 장치에 의해 조광유닛의 최외측부가 언제나 웨이퍼의 외주와 일치하도록 조정하고 블레이드로 조광유닛에서 나오는 자외선이 산란되는 것이 방지되며 정확한 폭의 자외선이 방출되도록 구성하여, 노광경계부의 경사가 예리하게 형성되어 노광경계부의 감광제가 얇은 부분 하부의 필름이 부분적으로 식각되어 파티클을 발생시켜 불량을 유발하던 문제점이 해결되고 웨이퍼 주변부의 노광부 폭이 안정적이고 정확하게 관리되어 후속공정에서 불량이 유발되는 것이 방지되어 수율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

웨이퍼 주변부 노광장치

본 발명은 웨이퍼 주변부 노광장치에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 주변부의 노광부 폭을 안정적으로 관리하며 노광경계부의 경사면을 좁혀 후속공정에서의 불량발생을 줄이는데 적합한 웨이퍼 주변부 노광장치에 관한 것이다.

패턴이 형성된 원판인 레티클에 형성된 패턴을 감광제가 도포된 웨이퍼 상에 옮겨 형성하는 공정을 노광공정이라 하는데 이러한 노광공정의 전 또는 후에는 웨이퍼의 주변부에 도포된 감광제를 제거하는 작업인 주변부 노광공정을 진행하게 된다. 이러한 주변부 노광공정이 필요한 이유는 웨이퍼의 주변부는 웨이퍼를 파지하는 등의 용도로 사용되게 되며 회로패턴을 형성하지 않는 부분이므로 웨이퍼 주변부에 도포된 감광제의 경우 후속작업 등에서 파티클의 원인이 될 뿐 필요없는 것이기 때문이다.

종래 웨이퍼 주변부 노광장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 소정의 위치에 고정 설치되어 자외선을 웨이퍼 주변부에 조사하는 조광유닛(1)과, 상면에 감광제가 도포된 웨이퍼(W)를 고정지지하며 회전운동과 아울러 수평운동이 가능하도록 구성되는 척(2)과, 상기 척(2)의 운동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성되게 되며 이러한 웨이퍼 주변부 노광장치가 설치되어 주변부 노광이 행해지는 곳을 주변노광 스테이지라 한다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 종래 웨이퍼 주변부 노광장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼(W)가 주변부 노광을 위해 상기한 구성으로 되는 웨이퍼 주변부 노광장치가 설치된 주변노광 스테이지로 이동한 후에는, 먼저 척(2)에 웨이퍼(W)를 얹고 플랫존 얼라이닝을 행하면서 웨이퍼 플랫존(F)의 위치를 상기 제어부가 인식하도록 하게 된다.

그 후에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 주변노광 스테이지에 설치된 3개의 센서(3)가 플랫존(F)을 제외한 웨이퍼(W)의 주변부를 감지하고 면적을 계산하여 제어부에 정보를 전달하게 되고, 상기 제어부는 작업자가 입력한 노광부 폭에 맞게 웨이퍼의 주변부가 노광되도록 척(2)을 적당히 수평이동 하게 한 후 척(2)이 회전하며 상기 조광유닛(1)에서 조사되는 자외선에 의해 웨이퍼의 주변부가 노광되도록 하게 된다.

한편, 웨이퍼(W)의 플랫존(F) 영역을 주변노광하는 것을 보면, 도 2에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 플랫존(F) 영역은 다른 웨이퍼(W) 주변부와 달리 웨이퍼(W) 중심(C)으로부터 모서리까지의 거리가 일정하지 않은데, 상기한 바와 같이, 척(2)에 웨이퍼(W)를 고정하는 단계에서 플랫존(F)의 위치를 제어부가 인식한 상태에 있으므로, 척(2)의 회전에 의해 플랫존(F)의 시작위치가 조광유닛(1)의 하부에 위치하게 된 것으로 제어부가 판단하면 척(2)이 적당한 거리만큼 이동해가며 노광을 실시하여 플랫존(F)인근의 노광부 폭이 일정하게 되도록 플랫존(F) 부분을 노광하게 된다.

그런데 상기한 바와 같은 구조로 되는 종래 웨이퍼 주변부 노광장치에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

먼저, 작업자가 입력한 노광부 폭을 맞추기 위해 종래에는 척(2)을 이동하여 조광유닛(1)과 웨이퍼(W) 주변부의 상대적인 위치를 조정하도록 되어 있었으나 조광유닛(1)의 하부로부터 자외선이 퍼지는 현상에 의해, 도 3에 도시한 바와 같이, 감광제(P)가 완전히 제거된 노광부(A) 근방에 감광제(P)가 경사지게 제거된 부분인 노광경계부(B)의 경사가 완만하게 되어 후속공정인 식각시 노광경계부(B)의 감광제(P)가 얇은 부분이 식각되면서 감광제(P) 하부의 필름이 부분적으로 식각되어 파티클을 발생시켜 불량을 유발하는 문제점이 있었다.

또한 척(2)이 제어부에 의해 제어되어 이동하며 플랫존(F) 부분을 포함한 웨이퍼 주변부 전체의 노광부(A)의 폭이 일정하도록 어느 정도 조정되고 있었으나, 이는 웨이퍼(W)의 플랫존(F) 위치와 웨이퍼(W)의 면적이라는 정보에 의해 제어부가 척(2)의 대강의 이동거리를 결정하여 조정하는 것에 불과한 것이어서, 안정적이고 정확한 조정이 이루어지지 못해 노광부(A)폭이 들쭉날쭉하게 되어 후속공정이 진행되면서 하부 필름이 들뜨는 현상에 의해 불량이 유발되게 되는 문제점도 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 안출된 본 발명의 목적은 조광유닛으로부터 자외선이 퍼지는 것을 방지하여 노광경계부의 경사를 급하게 형성하고, 웨이퍼 주변부의 노광부 폭이 안정적이고 정확하게 관리되도록 하여 후속공정등에서 불량이 유발되는 것을 방지함에 의해 수율을 향상시키는데 적합한 웨이퍼 주변부 노광장치를 제공하고자 하는 것이다.

제1도는 종래 웨이퍼 주변부 노광장치의 구조를 개략적으로 도시한 측면도.

제2도는 종래 주변노광 스테이지에 설치된 3개의 센서의 작용을 도시한 평면도.

제3도는 종래 웨이퍼 주변부 노광장치에 의해 노광된 웨이퍼의 단면도.

제4도는 본 발명의 일실시례에 의한 웨이퍼 주변부 노광장치의 구조를 개략적으로 도시한 측면도.

제5도와 제6도는 본 발명의 일실시례에 의한 웨이퍼 주변부 노광장치의 작용을 설명하는 측면도.

제7도는 본 발명에 의한 웨이퍼 주변부 노광장치에서 노광된 웨이퍼의 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1,1' : 조광유닛 2,2' : 척

10 : 블레이드 11 : 신호발생부

12 : 신호감지부 12a : 센서

A,A : 노광부 B,B' : 노광경계부

C : 웨이퍼 중심 P : 감광제

W : 웨이퍼

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 감광제가 도포된 웨이퍼를 상측에 지지하여 회전하는 웨이퍼 척과, 웨이퍼의 주변부에 빛을 조사하여 노광하는 조광유닛을 포함하여 구성되는 웨이퍼 주변부 노광장치에 있어서; 주변부 노광공정중 조광유닛의 최외측에 부착되어 미세한 폭의 위치신호를 방사하는 신호발생부와, 상기 신호발생부에서 방사된 위치신호의 폭에 근사한 폭을 가지며 위치신호의 도달여부를 감지하는 다수개의 센서가 일렬로 정렬되어 척의 직경방향으로 웨이퍼의 하부에 설치되는 신호감지부와, 상기 조광유닛을 척의 직경방향으로 이동시키는 이동수단을 가지는 주변부 정렬 장치와; 상기 조광유닛의 일측에 설치되어 조광유닛에서 나오는 빛의 폭을 조절하는 블레이드와; 상기 신호감지부에 의해 감지된 신호를 전달받아 상기 주변부 정렬 장치와 블레이드를 제어하도록 하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼의 주변부 노광장치가 제공된다.

이하 첨부도면에 도시한 본 발명의 일실시례에 의거하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시례에 의한 웨이퍼 주변부 노광장치의 구조를 개략적으로 도시한 측면도이다.

본 발명에 의한 웨이퍼 주변부 노광장치는 종래의 것과 달리 주변부 노광공정중 조광유닛(1')의 최외측이 웨이퍼(W)의 외주와 일치하도록 하는 주변부 정렬 장치를 구비하며, 상기 조광유닛(1')의 일측에는 조광유닛(1')에서 나오는 빛의 폭을 조절하는 블레이드(10)가 설치되고, 제어부(미도시)에서 상기 주변부 정렬 장치와 블레이드(10)를 제어하도록 하게 된다.

이때, 상기 주변부 정렬 장치는 조광유닛(1')의 최외측에 부착되어 미세한 폭의 위치신호를 방사하는 신호발생부(11)와, 상기 신호발생부(11)에서 방사된 위치신호의 폭에 근사한 폭을 가지며 위치신호의 도달여부를 감지하여 이를 제어부로 전달하는 센서(12a)가 다수개 일렬로 정렬되어 구성되며 척(2')의 직경방향으로 웨이퍼(W)의 하부에 설치되는 신호감지부(12)와, 상기 조광유닛(1')을 척(2')의 직경방향으로 이동시키는 이동수단(미도시)을 포함하여 구성되게 되고, 상기 제어부는 센서(12a)에 위치신호가 도달되었는지 여부를 센서(12a)로부터 전달받아 이 정보를 바탕으로 상기 이동수단의 동작을 제어하게 된다.

상기 신호감지부(12)는 주변노광할 웨이퍼(W)의 크기에 비추어 척(2')에 가까운 일단은 척(2')의 회전중 언제나 척(2') 상면의 웨이퍼(W) 하부에 놓일 수 있도록 위치하고, 반대쪽 일단은 척(2')의 회전중 언제나 척(2') 상면의 웨이퍼(W) 하부에 놓이지 않도록 위치하는 것이 바람직하다.

제어부가 상기 이동수단을 제어하는 것을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선은 웨이퍼(W)가 척(2')에 얹힌 상태에서 신호발생부(11)에서 위치신호를 보내도록 하면서 이동수단이 척(2')의 직경방향으로 조광유닛(1')을 구동하도록 제어하게 된다. 이때 척(2')에 가까워지는 방향 내지 멀어지는 방향 중 임의의 방향으로 조광유닛(1')을 구동하되 척(2')에 가까워지는 방향으로의 이동거리는 조광유닛(1')이 척(2')을 지나지 않는 거리까지로 한정시키고 척(2')에 멀어지는 방향으로의 이동거리도 웨이퍼(W)의 크기에 비추어 적당한 값으로 한정해서 제어부가 구동하도록 미리 입력하게 된다.

이때, 만약 도 5에 도시한 바와 같이 조광유닛(1')의 최외측부가 웨이퍼(W)의 내측에 있는 경우에는 신호발생부(11)에서 나온 위치신호가 신호감지부(12)의 어떤 센서(12a)에도 도달하지 못하게 되고 조광유닛(1')이 외측으로 이동하다 보면 웨이퍼(W) 외주의 직하부에 위치한 센서에 처음으로 위치신호가 도달하게 된다. 그러면 제어부는 그 위치에서 조광유닛(1')의 이동을 멈추고 척(2')을 회전하게 하면서 조광유닛(1')으로부터 자외선이 발사되도록 하여 주변노광을 행하게 된다.

만약 도 6에 도시한 바와 같이 조광유닛(1')의 최외측부가 웨이퍼(W)의 외측에 있는 경우에는 척(2')의 외측으로 조광유닛(1')을 이동하는 동안에는 신호발생부(11)에서 나온 위치신호가 신호감지부(12)의 센서(12a)를 지나면서 위치가 검출되게 되나 척(2')의 내측으로 조광유닛(1')을 이동하면 웨이퍼(W)의 직하부에 있는 센서부터 위치신호가 검출되지 않게 되고 제어부는 이 위치에서 조광유닛(1')의 이동을 멈추고 척(2')을 회전하게 하면서 조광유닛(1')으로부터 자외선이 발사되도록 하여 주변노광을 행하게 된다.

그리고 척(2')이 회전함에 따라 조광유닛(1')을 척(2')에 가까이 또 멀리 미소량 만큼 이동시켜가면서 조광유닛(1')의 최외측부가 웨이퍼(W)의 외주상에 있는지를 확인하도록 하고, 확인 결과 그렇지 않은 경우에는 상기와 유사한 과정으로 다시 정위치로 즉 조광유닛(1')의 최외측부가 웨이퍼(W)의 외주상에 오도록 하게 된다. 이렇게 조광유닛(1')을 미소량 이동하면서 조광유닛(1')의 최외측부가 웨이퍼(W)의 외주상에 오도록 유지하는 것은 주변노광을 중단하지 않고 계속하면서 이루어지게 되는데 주변노광시의 척(2')의 회전속도는 매우 작으므로 무리없이 이루어질 수 있게 된다.

한편 상기 블레이드(10)는 스텝모터(미도시)등에 의해 구동되어 정확한 위치만큼 이동하며 조광유닛(1')을 가려 조광유닛(1')에서 나오는 빛이 산란되는 것을 방지하고 정확한 폭의 빛이 조사되도록 하는 작용을 행하게 되며 상기 제어부는 미리 입력된 노광폭에 맞도록 조광유닛(1')에서 나오는 빛의 폭을 블레이드(10)로 조절하게 된다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 발명에 의한 웨이퍼 주변부 노광장치는 주변부 정렬 장치에 의해 조광유닛의 최외측부가 언제나 웨이퍼의 외주와 일치하도록 조정되게 되고 블레이드로 조광유닛에서 나오는 자외선이 산란되는 것이 방지되어 정확한 폭의 자외선이 방출되게 되므로, 도 7에 도시한 바와 같이, 노광경계부(B')의 경사가 예리하게 형성되게 되므로 노광경계부(B')의 감광제(P)가 얇은 부분 하부의 필름이 부분적으로 식각되어 파티클을 발생시켜 불량을 유발하던 문제점이 해결되고 웨이퍼 주변부의 노광부(A') 폭이 안정적이고 정확하게 관리되어 후속공정에서 불량이 유발되는 것이 방지되어 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 감광제가 도포된 웨이퍼를 상측에 지지하여 회전하는 웨이퍼 척과, 웨이퍼의 주변부에 빛을 조사하여 노광하는 조광유닛을 포함하여 구성되는 웨이퍼 주변부 노광장치에 있어서; 주변부 노광공정중 조광유닛의 최외측에 부착되어 미세한 폭의 위치신호를 방사하는 신호발생부와, 상기 신호발생부에서 방사된 위치신호의 폭에 근사한 폭을 가지며 위치신호의 도달여부를 감지하는 다수개의 센서가 일렬로 정렬되어 척의 직경방향으로 웨이퍼의 하부에 설치되는 신호감지부와, 상기 조광유닛을 척의 직경방향으로 이동시키는 이동수단을 가지는 주변부 정렬 장치와; 상기 조광유닛의 일측에 설치되어 조광유닛에서 나오는 빛의 폭을 조절하는 블레이드와; 상기 신호감지부에 의해 감지된 신호를 전달받아 상기 주변부 정렬 장치와 블레이드를 제어하도록 하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 주변부 노광장치.

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