KR100727847B1 - 기판 가장자리 노광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 표면에 포토레지스트를 도포한 후 가장자리 부분만을 별도로 노광 처리하는 기판 가장자리 노광 장치에 관한 것이다. 본 발명의 노광 장치는 광원으로부터 빛을 받아 기판의 가장자리로 빛을 조사하는 렌즈부를 포함하되, 렌즈부는 다수의 렌즈들이 설치된 원통형의 하우징과, 기판의 가장자리와 인접한 하우징의 끝단부로 유입되는 이물질들을 강제 흡입하여 외부로 배기하는 차단부를 포함할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 노광 장치는 렌즈부의 오염을 방지할 수 있다.

Description

기판 가장자리 노광 장치{APPARATUS FOR EXPOSING OF WAFER EDGE}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 가장자리 노광 장치를 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 도 1에 도시된 기판 가장자리 노광 장치의 요부 확대 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 가장자리 노광 장치의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 차단부의 구성을 설명하기 위한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 척
120 : 척 회전부
130 : 노광부
140 : 렌즈부
150 : 차단부
본 발명은 노광 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판 표면에 포토레지스 트를 도포한 후 가장자리 부분만을 별도로 노광 처리하는 기판 가장자리 노광 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 제조 공정에는 기판에 물질막을 적층하고 패터닝을 실시하는 단계가 반복적으로 이루어진다. 패터닝은 통상 물질막 위에 식각 마스크로서 포토레지스트 패턴을 형성하는 포토리소그래피(photo lithograph) 공정과 식각 마스크가 형성된 기판에 식각물질을 작용시켜 부분적으로 물질막을 제거하는 식각 공정으로 이루어진다. 포토리소그래피를 위해서 포토레지스트막을 물질막 위에 형성하고 포토 마스크를 통해 기판을 칩(chip)별로 광원의 빛에 노출시키는 노광 공정은 스탭퍼(stepper)나 스캐너(scanner)에서 이루어진다. 기타 포토리소그래피를 위한 포토레지스트막 적층, 베이크, 현상, 세정은 스피너(Spinner) 장비에서 이루어진다. 스피너 장비의 일부에는 별도로 기판의 주변부를 일정 폭으로 노광시키는 기판 가장자리 노광(wafer edge exposure) 유닛이 구비된다. 기판 가장자리 노광은 기판 가장자리에 잔류된 포토레지스트막이 후속 공정을 통해 파티클원이 되는 것을 방지하기 위함이다.
기판 가장자리 노광을 위한 장치는 빛을 발생시키는 램프와, 램프에서 발생한 빛을 유도하여 기판 가장자리로 인도하는 광 화이버 그리고 기판의 가장자리에 광 상태로 조사하도록 상기 광 화이버의 끝단에 설치되는 렌즈부로 구성된다.
상기 렌즈부는 광 화이버가 상단에 연결된 하우징과, 이 하우징에 내재되고, 광 화이버에서 전달된 빛이 기판의 가장자리로 포커싱 되도록 다수의 렌즈를 적층하여 구성된 렌즈군으로 이루어진다.
이러한 기판 가장자리 노광 장치에서는 노광 과정에서 기판 표면의 포토레지스트가 빛에 반응하면서 흄(fume)이 발생되는데, 이와 같이 발생된 흄은 렌즈부의 렌즈에 부착되어 렌즈의 잦은 세정 또는 교체를 필요로 하여 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 렌즈의 오염을 최소화 할 수 있는 새로운 형태의 기판 가장자리 노광 시스템을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 기판 가장자리의 포토레지스트를 노광하는 장치는 광원과; 상기 광원으로부터 빛을 받아 기판의 가장자리로 빛을 조사하는 렌즈부를 포함하되; 상기 렌즈부는 다수의 렌즈들이 설치된 원통형의 하우징과; 기판의 가장자리와 인접한 상기 하우징의 끝단부로 유입되는 이물질들을 강제 흡입하여 외부로 배기하는 차단부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차단부는 상기 하우징의 끝단부를 통해 유입되는 이물질들을 강제 흡입하는 흡입구들과, 상기 흡입구들을 통해 흡입된 오염원들이 배기되는 배기라인 그리고 상기 하우징의 끝단부로 이물질들 유입을 차단함과 동시에 이물질들을 상기 흡입구측으로 흐르도록 상기 흡입구 방향으로 불활성가스를 분사하는 분사구들을 포함할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 기판 가장자리의 포 토레지스트를 노광하는 장치는 광원; 상기 광원으로부터 빛을 받아 기판의 가장자리로 빛을 조사하기 위하여 원통형의 하우징 내부에 다수의 렌즈들이 설치된 렌즈부; 및 기판의 가장자리와 인접한 상기 하우징의 끝단부에 설치되는 그리고 상기 하우징 내부로 이물질이 유입되지 않도록 에어커튼을 형성하는 차단부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차단부는 상기 하우징의 끝단분에 설치되는 내주면을 갖는 원통형의 몸체; 상기 몸체의 내주면에 불활성가스를 분사하는 분사구들; 및 상기 분사구들과 대응되는 상기 몸체의 내주면에 배치되어 상기 불활성가스와 이물질들을 흡입할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.
본 발명의 기본적인 의도는 렌즈부의 오염을 방지하고 노광후 현상액에 의한 현상불량을 방지할 수 있는 렌즈부를 갖는 노광장치를 제공하는데 있으며, 이를 달성하기 위하여, 본 발명의 노광장치는 렌즈부의 하우징 끝단부에 에어커튼을 위 한 차단부를 갖는데 그 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 가장자리 노광 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 기판 가장자리 노광 장치(100)는, 척(chuck)(110), 척 회전부(chuck rotating part)(120), 그리고 노광부(exposure part)(130)를 가진다.
척(110)은 공정이 수행되는 기판(W)가 안착되는 부분이며 원판의 형상을 가진다. 척(110) 아래에는 척(110)을 지지하는 지지대(112) 및 지지대(112)를 회전시키는 스테핑 모터(stepping motor)와 같은 척 회전부(120) 위치된다. 지지대(112) 내에는 기판(W)를 척(110) 상에 흡착하기 위한 진공라인이 형성될 수 있다. 이와 달리 기판은 기계적인 수단으로 척 상에 고정될 수 있다.
노광부(130)는 척(110)에 안착된 기판(W)의 가장자리 포토레지스트(PR) 부분을 노광하는 부분으로 빛을 발생시키는 광원부(light source part)(132), 광 화이버(light fiber)(134), 그리고 빛을 광 화이버(134)로부터 전달받아 기판(w)의 가장자리 부분에 조사하는 렌즈부(lens part)(140)로 구성된다.
도 2를 참조하면, 렌즈부(140)는 광 화이버(134)가 상단에 연결된 원통형의 하우징(142)과, 하우징(142)에 내재되고, 광 화이버(142)에서 전달된 빛이 기판(W)의 가장자리 부분에 포커싱 되도록 다수의 렌즈들을 적층하여 구성된 렌즈군(144) 및 마스크(145) 그리고 하우징(142)의 끝단부를 통해 하우징(142) 내부로 유입되는 이물질들을 차단하는 차단부(150)를 포함한다.
차단부(150)는 기판의 가장자리와 인접한 상기 하우징(142)의 끝단부로 유입되는 이물질들을 강제 흡입하여 외부로 배기하기 위한 것으로, 차단부(150)는 하우징(142)의 끝단부를 통해 유입되는 이물질들을 강제 흡입하는 흡입구(152)들과, 흡입구(152)들을 통해 흡입된 오염원들이 배기되는 배기라인(153) 그리고 하우징(142)의 끝단부로 이물질들 유입을 차단함과 동시에 이물질들을 흡입구(152)측으로 흐르도록 흡입구(152) 방향으로 불활성가스인 질소가스(또는 헬륨가스)를 분사하는 분사구(154)들을 포함한다. 분사구(154)들은 가스공급라인(155)과 연결된다.
도 3 내지 도 5에는 하우징으로부터 착탈 가능한 차단부를 갖는 기판 가장자리 노광 장치의 렌즈부가 도시되어 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 렌즈부(140)를 갖는 기판 가장자리 노광 장치(100')는 도 1의 노광장치(100)와 동일한 구성과 기능을 갖는 척(chuck)(110), 척 회전부(chuck rotating part)(120), 그리고 노광부(exposure part)(130)를 갖으며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 변형예에서는 생략하기로 한다. 다만, 본 변형예에서는 렌즈부의 하우징(142)에 차탈가능한 차단부(150')를 갖는데 그 특징이 있다.
렌즈부(140)의 차단부(150')는 기판(W)의 가장자리와 인접한 하우징(142)의 끝단부에 설치된다. 차단부(150')는 하우징(142)에 설치되는 원통형의 몸체(151)와, 이 몸체(151)의 내주면(151a)에 제공되고, 하우징(142) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 에어커튼을 형성하기 위하여 분사구(154)들과 흡입구(152)들을 갖는다.
몸체의 분사구(154)들을 통해 분사되는 질소가스는 분사구(154)들과 대응되는 몸체(151)의 내주면에 배치된 흡입구(152)들을 통해 강제 배기되면서 에어커튼이 형성된다.
이처럼, 본 발명의 기판 가장자리 노광 장치(100,100')는 차단부(150,150')에 의해 렌즈부(140)의 오염을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명의 노광 장치는 분사구(154)들을 통해 분사되는 질소가스를 기판 가장자리 방향으로 배출되지 않고 흡입구(152)들을 통해 강제 배기시킴으로써, i-라인 포토레지스트(PR)의 특성상 자체에서 발생되는 질소의 대기 방출을 활성화시켜 노광후 현상불량을 방지할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
이상에서, 본 발명에 따른 기판 가장자리 노광 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
이와 같은 본 발명의 노광 장치는 렌즈부의 오염을 방지할 수 있다. 본 발명의 노광 장치는 분사구들을 통해 분사되는 질소가스를 기판 가장자리 방향으로 배출되지 않고 흡입구들을 통해 강제 배기시킴으로써, I-라인 포토레지스트의 특성상 자체에서 발생되는 질소의 대기 방출을 활성화시켜 노광후 현상불량을 방지, 잔존물 제거 및 포토 레지스트 패턴의슬롭 컨트롤에도 각별한 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 기판 가장자리의 포토레지스트를 노광하는 장치에 있어서:
    광원과;
    상기 광원으로부터 빛을 받아 기판의 가장자리로 빛을 조사하는 렌즈부를 포함하되;
    상기 렌즈부는
    다수의 렌즈들이 설치된 원통형의 하우징과;
    기판의 가장자리와 인접한 상기 하우징의 끝단부로 유입되는 이물질들을 강제 흡입하여 외부로 배기하는 차단부를 포함하며;
    상기 차단부는
    상기 하우징의 끝단부를 통해 유입되는 이물질들을 강제 흡입하는 흡입구들과, 상기 흡입구들을 통해 흡입된 오염원들이 배기되는 배기라인 그리고 상기 하우징의 끝단부로 이물질들 유입을 차단함과 동시에 이물질들이 상기 흡입구측으로 흐르도록 상기 흡입구와 마주보는 동일 선상에서 상기 흡입구 방향으로 불활성가스를 분사하는 분사구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가장자리 노광 장치.
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