KR100330481B1 - 반도체 노광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 에지 영역을 노광하는 경우에 단 한 번의 노광 과정을 통해 전체 에지 영역을 노광하므로써, 노광 속도를 대폭 향상시킬 수 있는 고속 노광이 가능한 반도체 노광 장치에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 웨이퍼의 노광을 위해 빛을 발생하는 램프; 램프로부터 발생된 빛을 광섬유를 통해 전송하는 광 노즐; 광 노즐을 통해 전송된 빛을 웨이퍼의 에지 영역에 원형으로 조사하여 상기 웨이퍼의 에지 영역을 동시에 노광하는 광 분산기를 포함하므로써, 노광 공정에 대한 전반적인 처리 속도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

반도체 노광 장치{SEMICONDUCTOR EXPOSURE SYSTEM}
본 발명은 반도체 제조 공정중 포토(photo) 공정에 사용되는 노광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 에지(edge) 영역에 대한 노광 속도를 대폭 향상시킬 수 있는 고속 노광이 가능한 반도체 노광 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이 반도체 제조 공정중 포토 공정은 웨이퍼 상에 실제로필요한 회로를 포토 레지스트(photo resist : PR)를 이용하여 그리는 공정으로서, 노광 장치를 이용하여 설계하고자 하는 회로 패턴이 그려진 포토 마스크(photo mask)에 빛을 조사하여 웨이퍼 상에 도포된 포토 레지스트를 감광시키므로써 원하는 패턴을 웨이퍼 상에 형성할 수 있게 된다.
그리고, 이러한 포토 공정에서 사용되는 대표적인 노광 장치로는 스텝퍼(stepper)를 들 수 있는데, 이는 포토 마스크의 패턴을 광학 렌즈를 이용하여 웨이퍼 상에 축소 투영하여 전사하는 장비이다.
한편, 상술한 포토 공정에는 노광 장치를 이용하여 웨이퍼의 에지(edge) 영역의 PR을 노광한 다음, 현상 공정에서 이를 제거하는 과정이 있는데, 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 일반적인 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 에지 영역을 노광하기 위해 사용되는 노광 장치에 대한 개략적인 구성을 도시한 도면으로서, 램프(10), 광 노즐(20), 웨이퍼(30), 웨이퍼 스테이지(40)를 포함한다.
도 1을 참조하여 종래의 일반적인 노광 장치에 대해 설명하면, 먼저 램프(10)는 웨이퍼(30)의 노광 공정을 수행하기 위한 광원이며, 광 노즐(20)은 광섬유를 그 재질로 하며, 램프(10)로부터 발생된 광원을 전송하여 웨이퍼(30) 상에 조사하기 위해서 구비되는 수단이다.
그리고, 웨이퍼 스테이지(40)는 동도면에 도시된 바와 같이 상부에 웨이퍼(30)를 탑재하여 도시 생략된 구동 수단의 구동에 의해 웨이퍼(30)의 위치를 좌/우, 상/하로 이동시키게 된다. 여기서, 도면 부호(30-1)는 램프(10)로부터 발생된 빛에 의해 노광된 웨이퍼의 에지 영역을 나타내며, 도면 부호(30-2)는 노광이 수행되지 않은 웨이퍼 영역을 나타낸 것이다.
한편, 이러한 각 구성 수단을 포함하는 종래의 웨이퍼 에지 노광 장치에서는 도 1에 도시된 바와 같이 빛이 조사되는 영역이 한정되어 있기 때문에, 도면에 도시된 바와 같이 웨이퍼 에지 영역을 둥글게 노광하기 위해서는, 웨이퍼 스테이지(40)를 통해 웨이퍼(30)를 회전시켜야만 하는 불편함이 있으며, 그로 인해 웨이퍼(30)의 에지 영역을 노광하는데 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 웨이퍼의 에지 영역을 노광함에 있어서 단 한 번의 노광 과정을 통해 전체 에지 영역을 노광하므로써, 노광 속도를 대폭 향상시킬 수 있는 고속 노광이 가능한 반도체 노광 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 에지(edge) 영역을 노광하기 위한 노광 장치에 있어서, 상기 웨이퍼의 노광을 위해 빛을 발생하는 램프; 상기 램프로부터 발생된 빛을 광섬유를 통해 전송하는 광 노즐; 상기 광 노즐을 통해 전송된 빛을 상기 웨이퍼의 에지 영역에 원형으로 조사하여 상기 웨이퍼의 에지 영역을 동시에 노광하는 광 분산기를 포함하는 반도체 노광 장치를 제공한다.
도 1은 종래의 일반적인 반도체 제조 공정에서 사용되는 노광 장치의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 노광 장치의 구성을 도시한 도면,
도 3은 도 2에 도시된 광 분산기를 도시한 상세 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 램프 115 : 셔터
120, 125 : 제 1 및 제 2 광 노즐 130 : 광 분산기
140 : 웨이퍼 150 : 웨이퍼 스테이지
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 노광 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 노광 장치의 구성을 도시한 도면으로서, 램프(110), 셔터(115), 제 1 및 제 2 광 노즐(120, 125), 광 분산기(130), 웨이퍼(140), 웨이퍼 스테이지(150)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 램프(110)는 도 1에 도시된 종래의 노광 장치에서와 같이 웨이퍼(140)의 노광 공정을 수행하기 위한 광원이며, 제 1 광 노즐(120)은 램프(110)로부터 발생된 광원을 전송하여 후술하는 제 2 광 노즐(125) 또는 광 분산기(130)로 전송하기 위해 구비되는 수단이며, 제 1 광 노즐(120) 및 제 2 광 노즐(125)은 광섬유로 구성된다.
제 2 광 노즐(125)은 램프(10)로부터 발생된 빛을 웨이퍼(140) 상에 조사하는데 있어서, 원형이 아닌 선형으로 조사하는 경우에 사용하기 위해서 구비된다. 즉, 제 2 광 노즐(125)은 도 1에 도시된 광 노즐(20)과 마찬가지로 웨이퍼(140)를 웨이퍼 스테이지(150)에 의해 회전시켜 노광하는 경우에 사용할 수 있도록 구비되는 수단이다.
그리고, 셔터(115)는 램프(110)로부터 발생되는 빛을 운용자의 조작 또는 자동 제어수단의 제어에 의해 상술한 제 2 광 노즐(125) 또는 후술하는 광 분산기(130)로 선택적으로 전송하기 위한 수단이다. 즉, 이 셔터(115)의 개폐 상태에 따라 램프(110)로부터 발생되는 빛이 제 1 노즐(120)을 통해 제 2 노즐(125) 또는 후술하는 광 분산기(130)로 전송된다.
한편, 광 분산기(130)는 웨이퍼(140)의 에지 영역을 노광하는 과정에서 본발명에 따라 웨이퍼(140)를 회전시키지 않고 한 번의 동작으로 노광할 수 있도록 구비되는 수단으로서, 이 광 분산기(130)는 상술한 제 1 및 제 2 광 노즐(120, 125)과 마찬가지로 광섬유를 이용하여 제작하며 도 3에 도시된 바와 같이 깔때기 형태로 구성되어 램프(110)로부터 발생되는 빛을 웨이퍼(140)에 조사하게 된다. 이때, 노광되는 웨이퍼(140)의 에지 영역에 대한 폭은 웨이퍼 스테이지(150)를 상/하로 이동시키므로써 가능하게 된다.
다른 한편, 상술한 바와 같이 광 분산기(130)를 통해 웨이퍼(140)의 에지 영역을 한꺼번에 노광하기 위해서는 빛을 발생하는 램프(110)의 출력은 종래의 노광 장치에서 사용되는 램프(도 1의 도면 부호 10)보다 그 출력이 더 커야 한다. 즉, 본 발명에 따른 노광 장치에 구비되는 램프(110)의 출력은 광 분산기(130)를 통해 웨이퍼(140)의 에지 영역을 한 번에 노광할 수 있을 정도의 출력을 갖는다.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 고속 노광이 가능한 반도체 노광 장치의 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같은 본 발명의 노광 장치를 이용하여 웨이퍼 스테이지(150) 상부에 놓인 웨이퍼(140)의 일부분 또는 한쪽 끝을 원형이 아닌 선형으로 노광하고자 하는 경우에는 운용자의 조작 또는 자동 제어 수단의 구동에 의해 셔터(115)가 제 2 광 노즐(125)측으로 개방되어 램프(110)로부터 발생된 빛이 제 2 광 노즐(125)을 통해 웨이퍼(140)에 조사된다.
이와는 달리, 도 2에 도시된 노광 장치를 이용하여 웨이퍼(140)의 에지 영역을 원형으로 노광하고자 하는 경우에는 셔터(115)가 운용자의 조작 또는 자동 제어수단의 구동에 의해 광 분산기(130) 측으로 개방되어 램프(110)로부터 발생된 빛이 제 2 광 노즐(125)을 통해 웨이퍼(140)에 조사된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 장치의 제조 공정에서 웨이퍼의 에지 영역을 노광하는데 있어서, 그 노광 속도를 대폭 향상시킬 수 잇게 됨으로써, 노광 공정에 따른 전반적인 처리 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 스테이지에 탑재된 웨이퍼의 에지(edge) 영역을 노광하기 위한 노광 장치에 있어서,
    상기 웨이퍼의 노광을 위해 빛을 발생하는 램프;
    상기 램프로부터 발생된 빛을 광섬유를 통해 전송하는 광 노즐;
    상기 광 노즐을 통해 전송된 빛을 상기 웨이퍼의 에지 영역에 원형으로 조사하여 상기 웨이퍼의 에지 영역을 동시에 노광하는 광 분산기;
    를 포함하는 반도체 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 노광 장치는,
    상기 램프로부터 발생된 빛을 상기 원형이 아닌 선형으로 조사하여 웨이퍼의 일부 영역만을 노광하는 보조 광 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 노광 장치는,
    상기 램프로부터 발생된 빛을 상기 광 분산기 또는 상기 제 2 광 노즐에 선택적으로 전송하기 위한 셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 노광 장치는, 상기 웨이퍼 스테이지를 상/하 구동하여 상기 광 분산기를 통해 노광되는 상기 웨이퍼의 에지 영역에 대한 폭을 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 장치.
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