KR100700285B1

KR100700285B1 - 반도체 웨이퍼 노광설비

Info

Publication number: KR100700285B1
Application number: KR1020050130394A
Authority: KR
Inventors: 강용
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-03-26

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 노광 설비에는 몸체와, 상기 몸체의 상측에 형성되어 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 척과, 상기 웨이퍼 척에 안착된 웨이퍼의 노치를 감지할 수 있는 광학 센서가 포함되는 노광설비에 있어서, 상기 웨이퍼의 하면에 발생된 파티클을 제거하는 폴리싱부; 및 상기 폴리싱부를 상하로 이동시키는 상하이송 모터;가 포함되고, 상기 폴리싱부는 상기 몸체의 상측과 웨이퍼 하면 사이에 구비되는 것을 특징으로 한다.

제안되는 바와 같은 반도체 웨이퍼의 노광설비에 의해서, 스테퍼 내 사용하고 있는 프리 얼라이너에 웨이퍼의 하면의 파티클을 제거할 수 있는 장치를 구비시킴으로써, 웨이퍼의 하면에 발생될 수 있는 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

노광 설비

Description

반도체 웨이퍼 노광설비{Semiconductor wafer exposure equipment}

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 노광장비를 개략적으로 설명하는 사시도.

도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 노광장비를 설명하는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20, 120 : 클리닝부 21,121 : 상하이송 모터

22,122 : 구동축 23,123 : 폴리싱부

본 발명은 반도체 웨이퍼 노광설비에 관한 것으로서, 상세하게는, 웨이퍼의 하면에 존재하게 되는 파티클(particle)을 제거하여 포커스 불량에 의한 생산성 저하를 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 노광설비에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 포토공정에서 사용되는 스테퍼(stepper)는 반송되는 웨이퍼(wafer) 상부에 레티클(reticle)의 마스크 패턴(mask pattern)을 정렬 위치시켜, 조명광 및 포커스 렌즈(focus lens)를 이용하여 조사시킴으로써, 웨이퍼 상에 회로 패턴을 형성시키기 위한 노광장치이다.

이러한 포토 공정을 위하여 반송되는 웨이퍼는 웨이퍼 스테이지 위의 웨이퍼 고정척(chuck) 상에 고정되어 정렬 위치된다.

반도체 제조용 장비에서 웨이퍼의 상태는 품질에 매우 큰 영향을 주게 된다. 특히, 파티클에 의한 오염은 웨이퍼 내 칩의 수율을 결정하는 결함(defect)으로 작용할 뿐만 아니라 패턴 형성용 노광장비에서는 웨이퍼의 하면을 오염시킨 파티클 소오스(source)가 노광 척(expose chuck)의 미세가공된 표면에 증착하여 척이 그 위의 웨이퍼를 잡아줄 때 척 표면으로부터 웨이퍼의 하면을 휘어지게 하여, 노광시 부분적인 초점 흐려짐(local defocus) 현상을 유발한다.

그리고, 파티클의 이러한 작용은 공정불량을 유발하는 문제점이 있다.

본 발명은 스테퍼 내 사용하고 있는 프리 얼라이너에 웨이퍼의 하면의 파티클을 제거할 수 있는 장치를 구비시킴으로써, 웨이퍼의 하면에 발생될 수 있는 파티클을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 반도체 웨이퍼 노광장비를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 웨이퍼의 하면에 발생된 파티클을 제거하기 위한 추가 공정이 요구되지 않아, 기존 프로세스 내에서 웨이퍼의 하면에 발생된 파티클을 제거할 수 있는 반도체 웨이퍼 노광장비를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기되는 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 노광 설비에는 몸체와, 상기 몸체의 상측에 형성되어 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 척과, 상기 웨이퍼 척에 안착된 웨이퍼의 노치를 감지할 수 있는 광학 센서가 포함되는 노광설비에 있어서, 상기 웨이퍼의 하면에 발생된 파티클을 제거하는 폴리싱부; 및 상기 폴리싱부를 상하로 이동시키는 상하이송 모터;가 포함되고, 상기 폴리싱부는 상기 몸체의 상측과 웨이퍼 하면 사이에 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 웨이퍼의 하면에 발생된 파티클을 제거하기 위한 추가 공정이 요구되지 않아, 기존 프로세스 내에서 웨이퍼의 하면에 발생된 파티클을 제거할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 든다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 노광장비를 개략적으로 설명하는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 노광장비(1)에는 웨이퍼(W)를 지지할 수 있는 웨이퍼 척(10)과,상기 웨이퍼 척(10)이 회전됨에 따라 상기 웨이퍼 (W)의 하면을 클리닝시킬 수 있는 클리닝부(20)가 포함된다.

또한, 상기 웨이퍼(W) 전면 상에 정화 공기가 공급되도록 하는 정화공기 샤워(19)와, 상기 정화공기 샤워(19)로부터 토출되는 정화공기가 사용된 후 배출되도록 하는 공기 배출구(18)가 포함된다.

상기 웨이퍼 척(10)과 정화공기 샤워(19)를 통칭하여 프리 얼라인 척(pre-align chuck)이라고도 부를 수 있으며, 이 경우 상기 프리 얼라인 척은 하나의 단위 공정에서 다른 공정 단위로 웨이퍼를 가공하기 위해 웨이퍼를 이동시킬 때 그 이동과정에서 흩트려질 수 있는 웨이퍼의 플래트 존을 정렬시키는 장치이다.

상기와 같은 본 발명의 노광장비(1)는 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하고, 베이크하는 공정이 수행된 후 이를 노광하기 위해 노광챔버로 웨이퍼를 이동시키기전 웨이퍼의 플래트 존을 정렬시키는 장치라 할 수 있다.

상세히, 상기 웨이퍼 척(10)은 통상 세라믹 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 웨이퍼 척(10)의 표면에는 소정의 진공홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 진공홀을 통해 진공이 인가됨으로써 웨이퍼(W)는 상기 웨이퍼 척(10)에 잡혀지게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따라 노광장비(1)에 구비되는 클리닝부(20)는 상기 웨이퍼(W)의 하측에 장착된다.

그리고, 상기 클리닝부(20)에는 상하이송 모터(21)와, 상기 상하이송 모터(21)의 구동에 따라 상하로 이동되는 구동축(22)과, 상기 구동축(22)의 일측 단부에 형성되어 웨이퍼(W)의 하면에 발생된 파티클을 제거할 수 있는 폴리싱부(23)가 포함된다.

상기 상하이송 모터(21)는 상기 웨이퍼 척(10)이 회전되는 경우에 구동되도록 제어될 수 있으며, 이 경우 상기 상하이송 모터(21)의 구동에 따라 상기 구동축(22)이 상승하게 된다.

그리고, 상기 구동축(22)이 상승함에 따라 상기 구동축(22)의 일측 단부에 구비되는 폴리싱부(23)가 상기 웨이퍼(W)의 하면에 근접하게 된다.

상기 폴리싱부(23)가 상기 웨이퍼(W)의 하면에 근접하게 되면, 상기 정화공기 샤워(19)로부터 토출되는 정화공기가 상기 웨이퍼(W)의 하면과 폴리싱부(23)사이에 개입될 수 있으며, 웨이퍼 척(10)의 회전에 의해 회전되는 상기 웨이퍼(W)의 하면에 발생된 파티클은 상기 폴리싱부(23)에 의해 제거된다.

도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 노광장비를 설명하는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 노광장비(100)에는 외형을 이루는 몸체(101)와, 상기 몸체(101)의 상측에 형성되어 웨이퍼(W)를 고정시키는 웨이퍼 척(110)과, 상기 웨이퍼(W)의 노치를 감지하는 광학 센서(130)와, 상기 웨이퍼(W)의 중심을 감지하는 중심 검출기(150)와, 웨이퍼(W)의 안착여부를 감지하는 안착 감지기(140)가 포함된다.

또한, 상기 웨이퍼 척(110)의 일측에 형성되어, 상기 웨이퍼(W)의 하면을 클리닝 시킬 수 있는 클리닝부(120)가 포함된다.

상세히, 상기 웨이퍼 척(110)의 표면에는 다수의 진공홀(111)이 형성되고, 상기 진공홀(111)을 통해 진공이 인가됨으로써, 상기 웨이퍼(W)는 상기 웨이퍼 척 (110)에 고정될 수 있다.

또한, 상기 광학 센서(130)는 상기 웨이퍼 척(110) 위에 안착되는 웨이퍼(W)의 노치(또는 가장자리)에 감지할 수 있으며, 소정의 LED센서로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 클리닝부(120)는 상기 웨이퍼(W)의 하면에서 상하로 이동이 가능하며, 상기 웨이퍼(W)의 하면에 발생되는 파티클을 제거할 수 있는 역할을 수행한다.

그리고, 상기 클리닝부(120)에는 상기 웨이퍼 척(110)에 안착된 웨이퍼(W)의 하면을 닦아낼 수 있는 폴리싱부(123)와, 상기 폴리싱부(123)가 상하로 이동되도록 소정의 동력을 제공하는 상하이송 모터(121)와, 상기 상하이송 모터(121)의 구동에 따라 상하로 이동되는 구동축(122)이 포함된다.

그리고, 상기 폴리싱부(123)는 소정의 섬유재질 또는 러버(rubber)재질로 이루어질 수 있다.

상기 상하이송 모터(121)가 상기 몸체(101) 내부에 구비되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 몸체(101)의 일측에 형성될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 노광장비의 동작에 대하여 설명하면 아래와 같다.

상기 노광장비(100)는 웨이퍼 노치 얼라인(notch align)시 상기 웨이퍼(W)를 회전시켜, 스테퍼 스테이지(stepper stage)에 로딩(loading)하기 전 프리-얼라인(pre-align)을 실시한다.

상세히, 상기 노광장비(100)는 웨이퍼 노치 얼라인시 상기 웨이퍼 척(110) 위에 웨이퍼(W)가 안착되고, 상기 웨이퍼 척(110)의 회전에 의해 상기 웨이퍼(W)가 회전된다.

이 경우, 소정의 주제어계(미도시)는 상기 상하이송 모터(121)가 구동되도록 제어하고, 이에 따라 상기 구동축(122) 및 폴리싱부(123)가 상측으로 이동된다.

그리고, 상기 주제어계는 상기 폴리싱부(123)가 상기 웨이퍼(W)의 하면과의 간격이 소정의 거리이내에 위치할 때까지 상기 상하이송 모터(121)를 구동시킬 수 있다. 그리고, 상기 폴리싱부(123)가 상기 웨이퍼(W)의 하면과 접할 수 있는 위치까지 상승하도록 상기 상하이송 모터(121)가 제어될 수 있다.

이 경우, 상기 웨이퍼(W)가 회전됨에 따라 상기 웨이퍼(W)의 하면은 상기 폴리싱부(123)에 의해 소정의 마찰이 발생하게 되며, 이에 따라 상기 웨이퍼(W)의 하면에 발생된 파티클은 상기 폴리싱부(123)에 의해 제거될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예는 종래의 프리-얼라인시 수행되는 웨이퍼의 회전시에 수행될 수 있으며, 이에 따라 추가적인 프로세스의 타임 소요 없이 웨이퍼의 하면에 형성된 파티클을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 웨이퍼의 하면에 발생된 파티클을 제거하기 위한 추가 공정이 요구되 지 않아, 기존 프로세스 내에서 웨이퍼의 하면에 발생된 파티클을 제거할 수 있는 장점이 있다.

Claims

몸체와, 상기 몸체의 상측에 형성되어 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 척과, 상기 웨이퍼 척에 안착된 웨이퍼의 노치를 감지할 수 있는 광학 센서가 포함되는 노광설비에 있어서,

상기 웨이퍼의 하면을 발생된 파티클을 제거하는 폴리싱부와, 상기 폴리싱부를 상하로 이동시키는 상하이송 모터로 구성된 클리닝부; 및

상기 클리닝부와 웨이퍼 하면으로 정화공기를 공급하는 정화공기 샤워와, 사용된 정화공기를 배출되도록 하는 공기배출구를 포함하며,

상기 폴리싱부는 상기 몸체의 상측과 웨이퍼의 하면 사이에 구비되어 상기 웨이퍼 하면의 반경영역과 접촉 또는 비접촉되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 노광 설비.
제 1 항에 있어서,

상기 상하이송 모터는 상기 웨이퍼가 회전됨에 따라 구동되고,

상기 폴리싱부는 소정 거리 상측으로 이동되어, 회전되는 웨이퍼의 하면을 닦아내는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 노광 설비.
제 1 항에 있어서,

상기 상하이송 모터의 구동에 따라 그 길이가 가변되는 구동축이 더 포함되고,

상기 폴리싱부는 상기 구동축의 일측 단부에 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 노광 설비.
제 1 항에 있어서,

상기 폴리싱부는 섬유 또는 고무 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 노광 설비.