KR100741578B1 - 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트및 ｃｄ조절 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트 및 CD조절 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조를 위한 포토리소그래피 공정의 웨이퍼의 가장자리 부분의 초점 불량에 의한 CD 불균일성을 줄일 수 있는 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트 및 CD조절 방법에 관한 것이다.
본 발명의 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트는 반도체 제조를 위한 감광제가 도포된 웨이퍼가 안착되는 원통형의 플래이트 본체부, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 가열 수단, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 온도 센서로 이루어진 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트에 있어서, 상기 플래이트 본체부는 상기 플래이트 본체부의 가장자리를 따라서 형성된 원형의 냉각 수단을 설치하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 CD조절 방법은 반도체 제조를 위한 감광제가 도포된 웨이퍼가 안착되는 원통형의 플래이트 본체부, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 가열 수단, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 온도 센서, 상기 플래이트 본체부의 가장자리를 따라서 형성된 원형의 냉각 수단으로 이루어진 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트를 사용하여 상기 냉각 수단에 의하여 웨이퍼 에지부를 냉각시키는 단계; 상기 진행된 웨이퍼를 노광 공정 및 현상 공정을 진행하는 단계; 상기 웨이퍼를 측정 수단으로 측정하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트 및 CD조절 방법에 의하면 소프트 베이크 공정시 웨이퍼 내의 온도를 조절할 수 있는 장치를 구비함으로써 웨이퍼의 가장자리 부분의 초점 불량에 의한 CD 불균일성을 줄일 수 있어 공정을 안정화시키고 생산수율(yield)을 향상시키는 효과가 있다.
포토리소그래피, 감광제 도포 장비, 소프트 베이크, CD 균일도

Description

반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트 및 ＣＤ조절 방법{Hot plate of track coater and temperature control method for semiconductor manufacturing}
도 1은 종래의 기술에 의한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 종래의 기술에 의한 웨이퍼 에지 부분에서의 패턴 불량을 보여주는 전자현미경 사진,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 구성을 나타낸 사시도,
도 4는 DUV 감광제의 소프트 베이크 온도와 CD 의존성을 보여주는 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 플래이트 본체부 20 : 가열 수단
30 : 온도 센서 40 : 냉각 수단
본 발명은 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트 및 CD조절 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조를 위한 포토리소그래피 공정의 웨이퍼의 가장자리 부분의 초점 불량에 의한 CD 불균일성을 줄일 수 있는 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트 및 CD조절 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 고집적화에 따라 회로 패턴의 사이즈는 더욱 미세화되면서 포토리소그라피 공정의 각종 파라미터들의 관리는 더욱더 엄격하게 관리되고 있다.
포토리소그라피 공정은 웨이퍼 상에 감광막을 도포하는 단계, 감광막에 회로 패턴의 빛을 노출시키는 단계, 상기 빛에 노출된 웨이퍼를 현상하는 단계로 이루어지며 각각의 단계사이에 웨이퍼를 일정한 온도로 가열하는 베이크(bake) 단계를 수행한다.
상기 베이크 단계는 웨이퍼에 감광막을 도포하기 전에 수행하는 프리-베이크(pre-bake), 감광막의 도포 후에 진행하는 소프트 베이크(soft-bake, 또는 pre-exposure bake), 노광단계를 거친 후에 진행하는 노광후 베이크(post-exposure bake), 식각 또는 이온주입 공정전에 진행하는 하드 베이크(hard bake)로 이루어진 것이다.
상기 소프트 베이크는 감광제 도포후에 감광제의 성분 중 용매(solvent)를 제거하기 위한 목적으로 진행되는 것이며, 일반적으로 100 ~ 140℃ 정도의 고온으로 유지되는 핫 플래이트(hot plate) 위에 감광제가 도포된 웨이퍼가 일정시간 놓 이는 단계이다.
도 1은 종래의 기술에 의한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 구성을 나타낸 사시도이다.
첨부된 도 1에 도시한 바와 같이 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트는 감광제가 도포된 웨이퍼가 안착되는 원통형의 플래이트 본체부(10), 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 가열 수단(20), 상기 플래이트 본체부(10)의 내부에 설치한 온도 센서(30)로 이루어진 것이다.
따라서 상기 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트는 제어부(도시되지 않음)에 의하여 일정한 온도가 유지될 수 있도록 구성되어 있다. 특히 상기 가열 수단(20)은 동심원상의 히팅 코일로 이루어져 있어서 웨이퍼의 온도가 균일하게 유지되는 것이다.
한편, 반도체 제조 공정이 진행됨에 따라 웨이퍼의 표면은 단차가 심해지게 되고 이러한 단차는 노광공정시 초점 불량(defocus)를 유발하게 되어 이를 방지하기 위하여 CMP(chemicalmechanical polish) 공정, 반사방지막(anti-reflective coating) 등이 반도체 공정에 도입되고 있다.
그러나 이러한 노력에도 불구하고 웨이퍼의 최외곽(far edge) 부근의 단차는 장비의 한계 또는 공정의 한계로 인하여 쉽게 개선되지 못하고 있는 실정이다. 특히 웨이퍼의 초점 불량에 의하여 감광제 패턴이 들뜨거나(PR lifting), 넘어지는(PR collapse) 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.
도 2는 종래의 기술에 의한 웨이퍼 에지 부분에서의 패턴 불량을 보여주는 전자현미경 사진이다.
특히 이러한 현상은 첨부된 도 2에 도시한 바와 같이 종횡비(aspect ratio)가 높은 라인(line) 패턴에서 자주 발생하고 있다.
따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반도체 제조를 위한 포토리소그래피 공정의 웨이퍼의 가장자리 부분의 초점 불량에 의한 CD 불균일성을 줄일 수 있는 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트 및 CD조절 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트는 반도체 제조를 위한 감광제가 도포된 웨이퍼가 안착되는 원통형의 플래이트 본체부, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 가열 수단, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 온도 센서로 이루어진 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트에 있어서, 상기 플래이트 본체부는 상기 플래이트 본체부의 가장자리를 따라서 원형의 냉각 수단을 설치하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각 수단은 상기 플래이트 본체부의 가장자리를 따라서 형성된 원형의 냉각수 라인(cooling water line)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 CD조절 방법은 반도체 제조를 위한 감광제가 도포된 웨이퍼가 안착되는 원통형의 플래이트 본체 부, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 가열 수단, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 온도 센서, 상기 플래이트 본체부의 가장자리를 따라서 형성된 원형의 냉각 수단으로 이루어진 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트를 사용하여 상기 냉각 수단에 의하여 웨이퍼 에지부를 냉각시키는 단계; 상기 진행된 웨이퍼를 노광 공정 및 현상 공정을 진행하는 단계; 상기 웨이퍼를 측정 수단으로 측정하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 구성을 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트는 플래이트 본체부(10), 가열 수단(20), 온도 센서(30), 냉각 수단(40)을 포함하여 이루어져 있으며, 상기 플래이트 본체부(10), 가열 수단(20), 온도 센서(30)의 구성은 종래의 기술과 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략하고, 새로이 부가되는 구성부재들의 동작을 중심으로 하여 상세히 설명한다.
첨부된 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트는 상기 플래이트 본체부(10)의 가장자리를 따라서 형성된 원형의 냉각 수단(40)을 설치하여 이루어진 것이다.
따라서 상기 원형의 냉각 수단(40)에 의하여 웨이퍼 에지 부분을 다른 부분 보다 온도를 낮출 수가 있게 되어 후술되는 바와 같이 초점 불량에 의하여 에지(edge) 부분의 CD(critical dimension)가 작아지는 현상을 방지하는 역할을 한다.
도 4는 DUV 감광제의 소프트 베이크 온도와 CD 의존성을 보여주는 그래프이다.
첨부된 도 4에 도시한 바와 같이 소프트 베이크의 온도가 낮아짐에 따라서 CD가 커지는 경향을 알 수 있다. 따라서 에지 부분에서 발생되는 단차의 증가에 의한 초점 불량으로 CD의 감소를 에지 부분의 소프트 베이크 단계에서 다른 부위보다 낮은 온도로 진행함에 따라 상쇄시키는 작용을 한다.
또한, 상기 냉각 수단은 상기 플래이트 본체부의 가장자리를 따라서 형성된 원형의 냉각수 라인으로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 CD조절 방법은 상기 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트를 사용하여 상기 냉각 수단에 의하여 웨이퍼 에지부를 냉각시키는 단계; 상기 진행된 웨이퍼를 노광 공정 및 현상 공정을 진행하는 단계; 상기 웨이퍼를 측정 수단으로 측정하는 단계;를 포함하여 이루어진 것이다.
상기 웨이퍼 에지부를 냉각시키는 단계는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트를 사용하여 웨이퍼의 에지 부분만을 냉각시키는 단계로서, 단차로 인한 초점 불량으로 다른 부분과의 CD차이를 줄일 수 있는 것이다.
상기 진행된 웨이퍼를 노광 공정 및 현상 공정을 진행하는 단계는 상기 소프 트 베이크가 진행된 웨이퍼를 가지고 후속 공정을 진행함으로써 웨이퍼 상에 감광제 패턴을 형성시키는 것이다
상기 웨이퍼를 측정 수단으로 측정하는 단계는 일반적으로 사용되는 전자 현미경 등의 측정 장비를 사용하여 웨이퍼 상에 형성된 감광제 패턴의 CD를 측정하는 것이다.
전술한 바와 같은 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 CD조절 방법에 의하여 소프트 베이크 단계에서 냉각 수단을 사용함으로써 같은 웨이퍼 내에서도 에지 부분의 CD를 따로 조절할 수 있게 되어 웨이퍼 전체의 CD의 균일도를 향상시킬 수 있는 것이다.
본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정/변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트 및 CD조절 방법에 의하면 소프트 베이크 공정시 웨이퍼 내의 온도를 조절할 수 있는 장치를 구비함으로써 웨이퍼의 가장자리 부분의 초점 불량에 의한 CD 불균일성을 줄일 수 있어 공정을 안정화시키고 생산수율(yield)을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 제조를 위한 감광제가 도포된 웨이퍼가 안착되는 원통형의 플래이트 본체부, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 가열 수단, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 온도 센서로 이루어진 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트에 있어서, 상기 플래이트 본체부는 상기 플래이트 본체부의 가장자리를 따라서 형성된 원형의 냉각수 라인을 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트.
  2. 삭제
  3. 반도체 제조를 위한 감광제가 도포된 웨이퍼가 안착되는 원통형의 플래이트 본체부, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 가열 수단, 상기 플래이트 본체부의 내부에 설치한 온도 센서, 상기 플래이트 본체부의 가장자리를 따라서 형성된 원형의 냉각 수단으로 이루어진 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트를 사용하여 상기 냉각 수단에 의하여 웨이퍼 에지부를 냉각시키는 단계; 상기 진행된 웨이퍼를 노광 공정 및 현상 공정을 진행하는 단계; 상기 웨이퍼를 측정 수단으로 측정하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 가장자리 부분의 CD를 조 절하는 반도체 제조를 위한 감광제 도포용 트랙장비의 핫 플레이트의 CD조절 방법.
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