KR100541804B1 - 반도체 포토장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 반도체 포토장치를 개시한다. 본 발명은 반도체 제조설비의 포토장치에 광학적 문자판독기와 같은 ID 판독기를 장착시켜 포토공정에서의 코팅 또는 현상을 진행한 후 웨이퍼를 냉각하는 시점에서 웨이퍼의 로트단위 또는 웨이퍼 단위로 진행되는 웨이퍼 ID의 공정이력에 대한 데이터를 컴퓨터에 저장시켜 관리한다. 따라서, 포토 공정에서의 불량 발생시 보다 정밀한 불량 원인조사가 가능하며, 로트내 임계치수 및 중첩도 편차가 크게 발생할 경우 이전 단계에서의 웨이퍼별 진행순서를 대조하여 원인분석을 용이하게 파악할 수 있다.

Description

반도체 포토장치 {Photo apparatus}

도 1 은 본 발명에 따른 반도체 포토장치를 도시한 개략 구성도

도 2 는 본 발명에 따른 반도체 포토장치의 포토공정 수순을 도시한 플로우차트

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 웨이퍼 10 : 스테퍼

20 : 인터페이스 30 : 스피너

32 : 냉각플레이트 34 : OCR(Optical Character Recoder)

36 : 베이크유니트 38 : 컴퓨터

본 발명은 포토(photo) 공정에 사용되는 반도체 제조설비에 관한 것으로, 특히 광학적 문자판독기(OCR)와 같은 ID 판독기를 이용하여 웨이퍼의 로트단위 또는 웨이퍼 단위로 진행되는 웨이퍼 ID의 공정이력을 효율적으로 관리하도록 한 반도체 포토장치에 관한 것이다.

집적회로는 아날로그나 디지털의 신호를 처리하고 이를 외부의 다른 소자와 연결시키도록 일련의 전기적인 동작 처리, 분석 및 전송을 담당하는 각종 전기적 요소(Element)들을 일정한 영역내에 목적에 맞게 배열해 놓은 것이다. 최근의 마이크로 회로제조에 있어서는 실리콘기판 위에 정해진 영역내에만 불순물을 주입 한다든지, 박막층을 형성한다든지 하여 임의의 요소의 구조를 얻게 되며, 이들을 다른 회로나 소자에 연결시키게 된다. 언급한 일정영역의 패턴은 포토공정에 의해서 형성된다.

이러한 포토공정을 거쳐 웨이퍼를 가공 생산하는데 있어서 웨이퍼의 기본 단위는 로트(LOT) 당 25매이다. 웨이퍼를 로트 단위로 동일한 제조법과 동일한 조건하에서 코팅, 얼라인 및 노광, 현상으로 이어지는 일련의 포토공정을 진행한 후 1로트에서 1매만을 샘플로 취하여 임계치수(CD)와 중첩도(OVERLAY)를 각각 검사하고 있다.

초기 64M 디램의 경우, 포토공정에 요구되었던 임계치수와 중첩도의 레벨은 제조설비의 재현성으로 충분히 커버될 수 있을 정도였기 때문에 동일한 조건과 동일한 제조법으로 진행된 1로트내의 웨이퍼들은 완성 칩의 품질과 성능면에서 별 다른 차이가 없을 정도로 무시할만한 수준이었다.

그러나, 최근 64M 디램급 디바이스의 경우, 임계치수와 중첩도의 레벨이 더욱 미세화됨에 따라 동일 로트내의 웨이퍼간 임계치수와 중첩도 차이는 초기의 64M 디램과 같이 무시하고 간과할 수준이 아니라 제품의 품질에 영향을 끼칠 정도의 수준으로 인식되기 시작하였다.

현재 노광공정 진행시에는 스테퍼에서 로트의 식별번호(이하, ID라고 함)가 입력되도록 되어 있고 온-라인 진행시에는 스피너에서도 로트의 ID가 로징(Logging)됨으로써 로트 단위로 진행되는 공정이력이 파악될 수 있으나, 로트내의 웨이퍼는 카셋트에 들어있는 순서에 의해 카셋트 위쪽의 웨이퍼로부터 공정이 진행되거나 카셋트 아래쪽의 웨이퍼부터 공정이 진행된다는 것을 알 수 있을 뿐 일정시간이 지난 후 웨이퍼의 ID별로는 진행 순서조차 알 수 없다.

또한, 카셋트내의 웨이퍼 진행순서를 기억함으로써 웨이퍼 단위별 진행순서를 알 수 있지만 이런 경우 카셋트내의 웨이퍼 순서가 뒤바뀌지 않도록 주의하거나 웨이퍼의 ID를 수작업으로 기록관리를 해야하는데, 이는 번거로울 뿐만 아니라 웨이퍼 핸들링시에 스크래치 등을 유발할 수 있다.

따라서, 포토공정 진행시에 동일 로트내에서 웨이퍼간의 임계치수와 중첩도 차이가 크게 발생하는 경우 그 원인을 조사하는데 웨이퍼 진행순서가 중요한 단서로 작용함으로 웨이퍼간의 임계치수와 중첩도 차이는 전 단계의 포토공정이나 다른 전단계에서 기인할 수 있기 때문에 매 단계마다 로트단위로 진행될 때에 대한 공정이력 뿐만 아니라 웨이퍼 단위로 진행될 때의 공정이력을 관리할 필요성이 요구된다.

즉, 200 mm 직경의 웨이퍼 세대에서 향후 300 mm 직경의 웨이퍼 세대로 발전하는 경우 웨이퍼 1매에 대한 원가, 가공비용이 크게 증가하고 웨이퍼간 공정 품질차이의 문제로 인하여 로트단위의 관리보다는 웨이퍼 단위의 관리가 절실히 요구된다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 웨이퍼의 로트단위 또는 웨이퍼 단위로 웨이퍼의 ID에 대한 공정이력을 로징하여 관리하도록 한 반도체 포토장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반도체 포토장치는

웨이퍼의 포토공정에 사용되며 스테퍼와, 인터페이스, 스피너를 포함하는 반도체 제조설비에 있어서;

상기 웨이퍼의 ID를 판독하는 ID 판독기; 및

상기 ID 판독기로부터 전송된 ID에 대한 공정이력을 저장하는 저장부를 포함한다.

상기 ID 판독기로는 OCR을 사용하며, 상기 ID 판독기에서 웨이퍼 ID의 공정이력 판독은 포토공정에서의 코팅 또는 현상을 진행한 후 웨이퍼를 냉각시키는 시점에서 실시한다.

상기와 같은 구조를 갖는 반도체 포토장치에 따르면, 반도체 제조설비의 임의의 장소에 OCR와 같은 ID 판독기를 장착시켜 포토공정에서의 코팅 또는 현상을 진행한 후 웨이퍼를 냉각시킬 때 웨이퍼의 로트단위 또는 웨이퍼 단위로 웨이퍼 ID의 공정이력에 관한 데이터를 판독하고 이를 컴퓨터에 저장시켜 관리함으로써 포토공정에서의 불량이 발생하는 경우 불량에 대하여 보다 정밀하게 원인조사가 가능하여 생산 수율을 향상시키게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 포토장치에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 포토장치를 도시한 개략구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스테퍼(10)와 스피너(30) 사이에는 인터페이스(20)가 설치되어 있다. 스피너(30)의 내부에는 다수개의 냉각플레이트(cool plate)(32)와 베이크유니트(bake unit)(36)가 설치되어 있으며, 냉각플레이트(32)에는 웨이퍼(1)의 ID를 판독하는 OCR(34)와 같은 ID 판독기가 설치되어 있다.

스피너(30)내의 냉각플레이트(32)와 떨어져 있는 소정 위치에는 OCR(34)로부터 전송된 ID에 해당하는 웨이퍼별 공정이력에 관한 데이터를 저장부(도시 안됨)에 저장시켜 관리하는 컴퓨터(38)가 설치되어 있다.

이 때, OCR(34)와 같은 ID 판독기의 설치는 반도체 제조설비 예컨대, 스테퍼(10), 인터페이스(20), 스피너(30) 등의 임의의 장소에 설치하여도 무방하나, OCR(34)의 판독으로 인해 생산에 있어서의 쓰루풋(through put)이 저하되지 않도록 냉각플레이트(32)에 장착함이 바람직하다.

또한, OCR(34)에서 나오는 빛에 의하여 웨이퍼(1)가 영향을 받지 않도록 OCR(34) 판독은 포토공정에서의 코팅 또는 현상 후 웨이퍼(1)를 냉각시키는 시점에서 실시되도록 웨이퍼의 수순을 설정한다.

상기와 같은 반도체 포토장치를 도 2에 도시된 포토공정 수순의 플로우차트를 참조하여 살펴보기로 한다.

먼저, 단계 S10에서는 웨이퍼(1)가 실린 웨이퍼카셋트(도시 안됨)를 스피너(30)에 로딩(loading)시킨 다음 웨이퍼(1)와 감광제와의 접착력을 증가시시키 위한 베이킹(baking)과 프라이밍(priming)을 진행한다.

단계 S20에서는 코팅부(도시 안됨)에서 웨이퍼(1) 상에 감광제를 떨어뜨린 후 고속으로 회전시켜 웨이퍼(1) 상에 원하는 두께의 감광막을 입히는 감광막의 코팅공정을 진행한다.

그 후, 베이크유니트(36)에서 소프트 베이크(soft bake)를 진행하고 단계 S30에서는 웨이퍼(1)를 냉각플레이트(32)에서 냉각하는 시점에서 ID 판독기, 예를들어 OCR(34)를 이용하여 웨이퍼(1)의 ID를 판독하여 이를 컴퓨터(38)에 저장한다.

단계 S40에서는 스피너(30) 장치내의 웨이퍼(1)가 인터페이스(20)를 거쳐 스테퍼(10) 장치로 이송시킨 다음, 웨이퍼(1)와 포토마스크(도시 안됨)를 정렬하고 웨이퍼(1)에 자외선을 쬐어 노광하여 마스크 또는 레티클의 패턴을 웨이퍼(1) 상에 전사한다.

다음, 단계 S50에서는 스테퍼(10) 장치내의 웨이퍼(1)가 인터페이스(20)를 거쳐 스피너(30) 장치로 이송하여 베이크유니트(36)에서 웨이퍼(1)의 감광막을 베이크하고 현상부(도시 안됨)에서 현상한다.

한편, 단계 S40과 단계 S50을 실행하기 전에 단계 S30에서 웨이퍼(1)의 ID를 판독하여 이를 컴퓨터(38)에 저장할 수도 있고, 단계 S40과 단계 S50을 진행한 후 웨이퍼(1)를 냉각시키는 시점에서 OCR(34)와 같은 ID 판독기를 거쳐 웨이퍼(1)의 ID를 판독하여 이를 컴퓨터(38)에 저장할 수도 있다.

그 후, 단계 S60에서는 웨이퍼(1)를 현미경 장비내로 이송시켜 원하는 마스크 또는 레티클 상의 패턴이 잘 옮겨져 있는지(예컨데, 웨이퍼(1)간의 임계치수 및 중첩도)를 현미경으로 검사하는 인스펙션(inspection) 공정을 진행한 다음 웨이퍼(1)를 언로딩(unloading)하게 된다.

따라서, OCR(34)와 같은 ID 판독기를 이용하여 웨이퍼(1)의 ID에 대한 공정이력을 판독하여 스피너(30) 장치에 설치된 컴퓨터(38)에 저장시켜 관리함으로써 포토 공정에서의 불량이 발생하는 경우 컴퓨터(38)의 모니터를 통하여 로트내의 시간 경과에 따른 웨이퍼의 공정이력을 분석하여 보다 정밀하게 불량 원인조사가 가능하게 된다.

또한, 로트내의 임계치수와 중첩도의 편차가 크게 발생하는 경우 현재에 진행되는 각 웨이퍼별에 대한 임계치수 및 중첩도와 이전의 각 웨이퍼별에 대한 임계치수와 중첩도의 편차를 대조함으로서 그에 따른 불량 원인을 분석할 수 있다.

상기한 본 발명에 따르면, 반도체 제조설비의 포토장치에 OCR와 같은 ID판독기를 장착시켜 포토공정에서의 코팅 또는 현상을 진행한 후 웨이퍼를 냉각시키는 시점에서 웨이퍼의 로트단위 또는 웨이퍼 단위로 진행되는 공정이력을 판독하여 이를 컴퓨터에 저장시켜 체계적으로 관리할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하게 이루어질 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 제조설비의 포토장치에 OCR와 같은 ID판독기를 장착시켜 포토공정에서의 코팅 또는 현상을 진행한 후 웨이퍼를 냉각시키는 시점에서 웨이퍼의 로트단위 또는 웨이퍼 단위로 진행되는 웨이퍼 ID의 공정이력에 대한 데이타를 판독하여 이를 컴퓨터에 저장시켜 관리함으로써 다음과 같은 이점이 있다.

첫째, 공정진행 단계에서의 로트내 임계치수 및 중첩도의 연속성, 주기성 등 로트내의 시간에 따른 ID의 공정이력을 기록관리함으로서 포토 공정에서의 불량 발생시 보다 정밀한 원인조사가 가능하다.

둘째, 공정진행 단계에서의 로트내 임계치수 및 중첩도 편차가 크게 발생할 경우 이전 층과의 연관성을 확인하기 위해 각 웨이퍼별 임계치수 및 중첩도의 값과 이전 단계에서의 웨이퍼별 진행순서를 대조할 수 있어 원인분석이 용이하다.

셋째, 200 mm 직경의 웨이퍼 세대에서 향후 300 mm 직경의 웨이퍼 세대로 발전하는 경우 보다 체계적으로 웨이퍼 ID의 공정이력을 관리할 수 있다.

Claims (4)

1. 웨이퍼의 포토공정에 사용되며 스테퍼와, 인터페이스, 스피너를 포함하는 반도체 제조설비에 있어서;

   상기 웨이퍼의 ID를 판독하는 ID 판독기; 및

   상기 ID 판독기로부터 전송된 ID에 대한 공정이력을 저장하는 저장부를 포함하는 반도체 포토장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 ID 판독기는 광학적 문자판독기를 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 포토장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 ID 판독기에서 상기 웨이퍼의 ID에 대한 공정이력 판독은 포토공정에서의 코팅을 진행한 후 상기 웨이퍼를 냉각시키는 시점에서 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 포토장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 ID 판독기에서 상기 웨이퍼의 ID에 대한 공정이력 판독은 포토공정에서의 현상을 진행한 후 상기 웨이퍼를 냉각시키는 시점에서 실시하는 것을 특징으로 하는 반도체 포토장치.

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