KR100286348B1

KR100286348B1 - 반도체 포토공정의 노광방법

Info

Publication number: KR100286348B1
Application number: KR1019990011598A
Authority: KR
Inventors: 최원수; 이동관
Original assignee: 김영환; 현대반도체주식회사
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2001-03-15
Also published as: KR20000065378A

Abstract

본 발명은 반도체 포토공정의 노광방법에 관한 것으로, 종래에는 노광기와 현상기 사이에 인터페이스가 구비되어 있으나, 이 인터페이스가 화학적 이온 물질에 노출되기 쉬워 노광공정을 마친 웨이퍼를 현상기로 옮기는 과정에서 웨이퍼가 오염될 우려가 있었고, 이를 감안하여 현상기에는 인터페이스를 거친 웨이퍼의 오염을 관리하기 위한 케미컬 필터가 장착되어야할 뿐만 아니라 노광기와 현상기가 반드시 인라인 시스템으로 이루어져야 하므로, 장비를 설치하기 위한 공간이 제약되는 문제점도 있었던 바, 본 발명은 웨이퍼에 빛을 선택적으로 노출시키는 노광공정 단계에서 그 노광시 발생되는 열을 냉각시키는 단계와 노광부와 비노광부 사이의 선폭 균일도를 향상시키기 위하여 웨이퍼를 구워주는 단계를 미리 실시한 다음에, 그 웨이퍼를 현상기로 옮겨 통상의 현상 및 경화굽기를 실시함으로써, 노광공정을 마친 웨이퍼가 오염없이 현상기로 옮길 수 있고, 또한 상기 현상기의 내부에 별도의 케미컬 필터를 구비하지 않아도 될 뿐만 아니라 노광기와 현상기를 인라인 시스템으로 구성하지 않고도 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있다.

Description

반도체 포토공정의 노광방법{EXPOSURE METHOD FOR SEMICONDUCTOR PHOTO PROCESS}

본 발명은 반도체 웨이퍼 제조방법에 관한 것으로, 특히 노광공정후 노광기에서 현상공정을 위한 현상기로의 웨이퍼 이동시 그 웨이퍼가 오프라인 시스템에서도 오염되지 않도록 할 수 있는 반도체 포토공정의 노광방법에 관한 것이다.

일반적으로 원적외선(Deep UV)을 이용한 패턴형성 공정은 통상적인 노광공정 다음에 쿨링(cooling), 굽기(PEB ; PST exposure bake), 현상(develop), 경화굽기(HB ; hard bake) 등으로 이어지는 현상공정을 실시하게 되는데, 이때 실제 노광에서의 지연시간(PED ; Post Exposure Delay)과 노광후 굽기(PEB)에서의 지연시간 사이에 차이가 발생하게 되면 제품이 균일하게 제조되지 못하게 되는 것은 물론 노광공정과 현상공정을 연속적으로 진행할 수 없게 되므로, 보통은 노광후 감광막의 화학적 변성을 막기 위하여 화학적 분위기가 제어되는 인라인 시스템(In-Line System)내에서 노광공정과 현상공정을 반드시 진행하게 된다.

도 1은 종래 반도체 웨이퍼 제조공정중에 포토공정을 보인 것으로, 이에 도시된 바와 같이 종래 일반적인 포토공정은 크게 웨이퍼의 표면에 감광제(photo resist)를 도포시키는 코팅공정과, 상기 코팅공정을 거친 웨이퍼를 노광기로 옮겨 그 웨이퍼의 표면에 자외선 빛을 부분적으로 투과시켜 해당 부위의 감광제를 선택적으로 노광시키는 노광공정과, 상기 노광공정을 거친 웨이퍼를 현상기로 옮겨 그 웨이퍼의 표면에 편상용액을 분사시켜서 노광시 빛을 받은 부분을 화학작용에 의해 제거하는 현상공정의 순으로 진행하게 된다.

이 중에서 특히 노광공정 이후에 곧바로 실시하는 현상공정은 도 2에 도시된 바와 같이, 노광된 웨이퍼를 식혀주는 쿨링단계와, 그 쿨링단계를 거친 웨이퍼를 100 ∼ 120℃로 구어 열확산을 통해 노광부와 비노광부의 선폭(Critical Dimension) 균일도를 향상시키는 초벌굽기(PEB)단계와, 그 초벌굽기단계를 거친 웨이퍼의 표면에서 빛을 받은 부분을 제거시키는 현상단계와, 그 현상단계를 거친 웨이퍼에 포함된 수분을 제거하고 패턴을 열로 경화시켜 식각공정 및 이온주입공정에 패턴이 안정화될 수 있도록 하는 경화굽기(HB)단계로 진행을 하게 되는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 포토공정이 수행되는 포토장비에 있어서는, 상기 노광기와 현상기 사이에 인터페이스(interface)가 구비되어 있으나, 이 인터페이스가 화학적 이온(Ion) 물질에 노출되기 쉬워 노광공정을 마친 웨이퍼를 현상기로 옮기는 과정에서 웨이퍼가 오염될 우려가 있었다.

이를 감안하여 현상기에는 인터페이스를 거친 웨이퍼의 오염을 관리하기 위한 케미컬 필터(chemical filter)가 장착되어야할 뿐만 아니라 노광기와 현상기가 반드시 인라인 시스템으로 이루어져야 하므로, 장비를 설치하기 위한 공간이 제약되는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 포토공정이 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 노광공정을 마친 웨이퍼가 오염없이 현상기로 옮겨질 수 있는 반도체 포토공정의 노광방법을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 상기 현상기의 내부에 별도의 케미컬 필터를 구비하지 않아도 될 뿐만 아니라 노광기와 현상기를 인라인 시스템으로 구성하지 않고도 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있는 반도체 포토공정의 노광방법을 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 포토공정의 수순도.

도 2는 종래 노광공정과 현상공정의 수순도.

도 3은 본 발명에 의한 노광공정과 현상공정의 수순도.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼의 표면에 감광제를 도포한 다음에 선택적으로 빛에 노광시키고, 이후 화학처리를 하여 빛에 노출되었던 부위를 제거시키는 반도체 포토공정에 있어서 ;

상기 웨이퍼에 빛을 선택적으로 노출시키는 노광공정 단계에서 그 노광시 발생되는 열을 냉각시키는 단계와

노광부와 비노광부 사이의 선폭 균일도를 향상시키기 위하여 웨이퍼를 구워주는 단계를 미리 실시한 다음에,

그 웨이퍼를 현상기로 옮겨 통상의 현상 및 경화굽기를 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 포토공정의 노광방법이 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 반도체 포토공정의 노광방법을 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 노광공정과 현상공정의 수순도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 포토공정은 웨이퍼의 표면에 감광제를 도포하는 코팅공정과, 그 코팅공정을 거친 웨이퍼의 표면을 선택적으로 빛에 노출시키는 노광공정과, 그 노광공정을 거친 웨이퍼의 표면을 화학처리 하여 빛에 노출되었던 부위를 제거시키는 현상공정으로 진행된다.

여기서, 상기 웨이퍼에 빛을 선택적으로 노출시키는 노광공정 단계에서 그 노광시 발생되는 열을 냉각시키는 쿨링단계를 실시함과 아울러 상기한 웨이퍼의 노광부와 비노광부 사이의 선폭 균일도를 향상시키기 위하여 웨이퍼를 100 ∼ 120℃로 구워주는 초벌굽기(PEB)단계를 미리 실시한 다음에, 그 웨이퍼를 현상기로 옮겨 통상의 현상 및 경화굽기(HB)를 실시한다.

이를 위하여, 상기 노광공정이 실시되는 노광기의 내부에 쿨링장치와 초벌굽기장치가 구비되어야 하는 것이며, 그 대신 현상공정이 실시되는 현상기에는 종래와는 달리 현상장치와 경화굽기장치만 구비되면 되는 것이다.

상기와 같이 수행되는 포토공정은 다음과 같은 작용효과를 갖는다.

먼저, 상기 노광기에서 웨이퍼를 노광하는 것에 그치지 않고 그 노광된 웨이퍼를 냉각시켜 초벌굽기(PEB)까지 미리 수행한 다음에 현상기로 옮기게 되므로, 상기 노광기에서 현상기로 옮기는 과정에서 웨이퍼가 이온물질에 쉽게 노출되지 않아 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있다.

또한, 이러한 이유로 인해 노광기와 현상기가 굳이 인라인 시스템에서만 공정을 수행하는 것이 아니라 오프라인 시스템으로도 공정을 수행할 수 있으므로 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있고, 상기 현상기에 별도의 케미컬 필터를 장착하지 않아도 된다.

또한, 상기 노광공정에서의 지연시간(PED) 및 그 노광공정과 현상공정 사이의 지연시간 그리고 현상공정에서의 지연시간 등 각 공정에서의 지연시간에 대한 관리가 용이하게 되어 공정의 안정화를 기할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 포토공정의 노광방법은 상기 웨이퍼에 빛을 선택적으로 노출시키는 노광공정 단계에서 그 노광시 발생되는 열을 냉각시키는 단계와 노광부와 비노광부 사이의 선폭 균일도를 향상시키기 위하여 웨이퍼를 구워주는 단계를 미리 실시한 다음에, 그 웨이퍼를 현상기로 옮겨 통상의 현상 및 경화굽기를 실시함으로써, 노광공정을 마친 웨이퍼가 오염없이 현상기로 옮길 수 있고, 또한 상기 현상기의 내부에 별도의 케미컬 필터를 구비하지 않아도 될 뿐만 아니라 노광기와 현상기를 인라인 시스템으로 구성하지 않고도 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있다.

Claims

웨이퍼의 표면에 감광제를 도포한 다음에 선택적으로 빛에 노광시키고, 이후 화학처리를 하여 빛에 노출되었던 부위를 제거시키는 반도체 포토공정에 있어서 ;

상기 웨이퍼에 빛을 선택적으로 노출시키는 노광공정 단계에서 그 노광시 발생되는 열을 냉각시키는 단계와

노광부와 비노광부 사이의 선폭 균일도를 향상시키기 위하여 웨이퍼를 구워주는 단계를 미리 실시한 다음에,

그 웨이퍼를 현상기로 옮겨 통상의 현상 및 경화굽기를 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 포토공정의 노광방법.