KR100836504B1

KR100836504B1 - 웨이퍼 에지부 노광 장치 및 그를 이용한 노광 방법

Info

Publication number: KR100836504B1
Application number: KR1020030101738A
Authority: KR
Inventors: 이성호
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2003-12-31
Publication date: 2008-06-09
Also published as: KR20050070996A

Abstract

본 발명은, 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 코팅 공정에서 웨이퍼 에지에 코팅된 포토레지스트를 노광하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 웨이퍼의 센터링에 대한 보정을 수행하고, 수행된 보정의 정확도에 대해 피드백 함으로써 웨이퍼 센터링 불량으로 인한 웨이퍼 손실과 장비의 정지를 최소화 하도록 한 웨이퍼 에지부 노광 장치 및 그를 이용하여 노광을 수행하는 노광 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는, 웨이퍼의 에지부에 광원을 조사하기 위한 UV 노즐(20); 상기 UV 노즐(20)로부터 출사되는 광원의 조도값을 인식하는 조도계를 개폐하는 UV 셔터(30); 웨이퍼 척(10)에 로딩된 웨이퍼(W)의 센터링의 어긋남량을 검출하는 레이저 다이오드(40) 및 CCD 센서(50); 상기 웨이퍼 척(10)을 회전시키는 회전구동계(60); 상기 회전구동계(60)의 위치를 조정하여 웨이퍼(W)의 센터링을 조정하는 회전축 XY-구동계(70); 상기 레이저 다이오드(40)와 CCD 센서(50)에서 검출된 웨이퍼(W) 어긋남량에 따라 상기 회전축 XY-구동계(70)를 구동시켜 상기 회전구동계(60)의 위치를 보정하는 제어 유닛(80); 상기 회전구동계(60)의 보정상태를 검출하여 상기 제어 유닛(80)에 피드백하는 복수의 광전센서(90)를 포함하는 웨이퍼 에지부 노광 장치가 제공된다.

웨이퍼, 에지, 노광, 포토레지스트, 비이드, 센터링, 보정

Description

웨이퍼 에지부 노광 장치 및 그를 이용한 노광 방법{Apparatus for wafer edge part exposing and exposing method using the same}

도 1은 종래의 웨이퍼 에지부 노광 장치를 나타내는 도면

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부 노광 장치를 나타내는 도면

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 에지부 노광 장치를 이용하여 웨이퍼 에지부에 노광을 수행하는 과정을 나타내는 순서도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 웨이퍼 척 20 : UV 노즐

30 : UV 셔터 40 : 레이저 다이오드

50 : CCD 센서 60 : 회전 구동계

70 : 회전축 XY-구동계 80 : 제어유닛

90 : 광전센서

본 발명은, 반도체 웨이퍼의 포토레지스트 코팅 공정에서 웨이퍼 에지에 코팅된 포토레지스트를 노광하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 센터링에 대한 보정을 수행하고, 수행된 보정의 정확도에 대해 피드백 함으로써 웨이퍼 센터링 불량으로 인한 웨이퍼 손실과 장비의 정지를 최소화 하도록 한 웨이퍼 에지부 노광 장치 및 그를 이용하여 노광을 수행하는 노광 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼에 포토레지스트를 코팅한 후에는 웨이퍼의 가장자리 부분에 불규칙하게 형성된 에지 비이드(Edge bead)를 노광하여 제거하기 위한 WEE(Wafer Edge Expose) 공정을 수행한다.

이러한 에지부 노광 공정에 있어서는, 노광 장치내의 웨이퍼 척의 중심에 웨이퍼의 센터를 일치시킨 후, 척을 회전시키면서 웨이퍼 에지 부위에 UV(Ultraviolet) 광원을 고르게 조사함으로써 에지 부위에 코팅되어 있는 포토레지스트를 노광한다.

첨부도면 도 1에는 종래의 웨이퍼 에지부 노광 장치가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 에지부 노광 장치는, 로봇이 노광 장치의 척(10)에 웨이퍼(W)를 로딩하기 전에 UV 노즐(20)에서 광원이 조사되고, UV 셔터(30)가 오픈되어 UV 셔터(30) 하부에 위치하는 조도계(도시생략)로 광원이 조사되면, 상기 조도계로부터 입력되는 조도값이 기준치에 부합하는지를 확인한다.

조도값이 정상이면 로봇이 척(10)의 센터에 웨이퍼(W)를 로딩하게 되며, 로딩이 완료되면 레이저 다이오드(40)와 CCD(Chage Coupled Device) 센서(50)를 이용해 웨이퍼 에지부 위치를 확인하게 된다.

웨이퍼의 에지부를 확인하여 웨이퍼가 척의 중심에 정확히 센터링 된 것으로 확인되면 척(10)을 회전시키면서 웨이퍼(W)의 에지부에 광원을 조사하여 노광을 수행하고, 웨이퍼의 센터링이 어긋난 것으로 확인되면 알람(Alarm)을 발생시키고 장비를 정지시킨다.

이와 같이 종래에는 웨이퍼의 센터링을 확인할 수는 있었으나, 센터링이 어긋날 경우 센터링을 보정할 수 있는 기능이 없음으로 인해, 정확한 센터링이 어렵고 장비가 정지되는 문제가 자주 발생하였다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은, 웨이퍼의 센터링에 대한 보정을 수행하고, 수행된 보정의 정확도에 대해 피드백 함으로써 웨이퍼 센터링 불량으로 인한 웨이퍼 손실과 장비의 정지를 최소화 하도록 한 웨이퍼 에지부 노광 장치 및 그를 이용하여 노광을 수행하는 노광 방법을 제공하는 것에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 웨이퍼 에지부 노광 장치 는, 웨이퍼의 에지부에 광원을 조사하기 위한 UV 노즐; 상기 UV 노즐로부터 출사되는 광원의 조도값을 인식하는 조도계를 개폐하는 UV셔터; 웨이퍼 척에 로딩된 웨이퍼의 센터링의 어긋남량을 검출하는 레이저 다이오드 및 CCD 센서; 상기 웨이퍼 척을 회전시키는 회전구동계; 상기 회전구동계의 위치를 조정하여 웨이퍼의 센터링을 조정하는 회전축 XY-구동계; 상기 레이저 다이오드와 CCD 센서에서 검출된 웨이퍼 어긋남량에 따라 상기 회전축 XY-구동계를 구동시켜 상기 회전구동계의 위치를 보정하는 제어 유닛; 및 상기 회전구동계의 보정상태를 검출하여 상기 제어 유닛에 피드백하는 복수의 광전센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 광전센서는 척에 로딩된 웨이퍼의 가장자리에 해당하는 위치의 상,하부에 4곳 이상 설치되어 상기 웨이퍼의 에지부의 위치를 검출할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 웨이퍼 에지부 노광 방법은, UV 노즐로부터 광원을 조사하는 단계; UV 셔터를 오픈시키는 단계; 상기 UV 노즐로부터 조사되는 광원의 조도값이 올바른가를 확인하고 웨이퍼를 로딩하는 단계; CCD 센서로부터 입력되는 값에 의해 웨이퍼 척에 로딩된 웨이퍼의 센터링의 어긋남량을 검출하고 검출된 값에 의해 보정값을 산출하는 단계; 산출된 보정값에 대응하여 회전축 XY-구동계를 구동시켜 회전구동계의 위치를 보정하는 단계; 광전센서들로부터 입력되는 신호에 의해 상기 웨이퍼의 센터링을 확인함으로써 상기 회전구동계의 보정상태를 검출하여 피드백하여 재보정하는 단계; 및 보정이 정확히 이루어졌는지를 확인하여 웨이퍼 에지부에 대한 노광을 수행하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 에지부 노광 장치가 도시되어 있다.

도 1에서 설명한 종래의 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 참조 부호를 부여하며, 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 웨이퍼의 에지부에 광원을 조사하기 위한 UV 노즐(20)과, 상기 UV 노즐(20)로부터 출사되는 광원의 조도값을 인식하는 조도계를 개폐하는 UV 셔터(30)와, 웨이퍼 척(10)에 로딩된 웨이퍼(W)의 센터링의 어긋남량을 검출하는 레이저 다이오드(40) 및 CCD 센서(50)와, 상기 웨이퍼 척(10)을 회전시키는 회전구동계(60)과, 상기 회전구동계(60)의 위치를 조정하여 웨이퍼(W)의 센터링을 조정하는 회전축 XY-구동계(70)와, 상기 레이저 다이오드(40)와 CCD 센서(50)에서 검출된 웨이퍼(W) 어긋남량에 따라 상기 회전축 XY-구동계(70)를 구동시켜 상기 회전구동계(60)의 위치를 보정하는 제어 유닛(80)과, 상기 회전구동계(60)의 보정상태를 검출하여 상기 제어 유닛(80)에 피드백하는 복수의 광전센서(90)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 광전센서(90)는, 도면에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 척(10)에 로딩된 웨이퍼(W)의 가장자리에 해당하는 위치의 상,하부에 4곳 이상 설치되어 상기 웨이퍼(W)의 에지부의 위치를 검출하여 그 신호를 상기 제어유닛(80)에 인가한다.

첨부도면 도 3에는 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 에지부 노광 장치를 이용하여 웨이퍼 에지부에 노광을 수행하는 과정을 나타내는 순서도가 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 웨이퍼(W)가 웨이퍼 척(10)에 로딩되기에 앞서, UV 노즐(20)로부터 광원을 조사한다(단계 S110).

이어서, UV 셔터(30)를 오픈시키고(단계 S120), 조도계로부터 상기 UV 노즐(20)에서 조사되는 광원의 조도값을 입력에 대해 입력받는다.

상기와 같이 입력된 광원의 조도값이 설정된 값에 부합하는지를 확인하여(단계 S130), 웨이퍼(W)를 웨이퍼 척(10)에 로딩한다(단계 S140).

웨이퍼(W)가 웨이퍼 척(10)에 로딩되면, 레이저 다이오드(40)로부터 빛을 출사하고, CCD 센서(50)로부터 입력되는 값에 의해 웨이퍼 척(10)에 로딩된 웨이퍼(W)의 센터링의 어긋남량을 검출한다(단계 S160).

상기 검출된 웨이퍼의 어긋남량에 의해 웨이퍼의 센터링 보정값을 산출한다(단계 S170).

이어서, 산출된 보정값에 대응하여 회전축 XY-구동계(70)를 구동시켜 회전구동계(60)의 위치를 보정한다. 즉, 웨이퍼 척(10)의 회전 중심을 변화시키게 된다.

이어서, 광전센서(90)들로부터 신호를 입력받아, 그 신호들을 확인하여 상기 웨이퍼(W)의 센터링을 확인함으로써 상기 회전구동계(60)의 보정상태를 검출하여(단계 S190), 그 신호를 제어 유닛(80)으로 인가하여 제보정을 수행한다.

여기서, 상기 광전센서(90)는 웨이퍼(W)의 에지부의 위치를 확인하게 된다. 예를들어, 상기 4개의 광전센서(90)중 하나 이상에서 웨이퍼의 에지부가 어긋났다 는 신호가 입력되면, 레이저 다이오드(40)와 CCD 센서(50)로부터 감지값을 재입력받아 웨이퍼의 에지를 검출하고(단계 S160), 다시 보정량을 산출하여(단계 S170), 보정을 수행하고(단계 S180), 다시 확인하는 과정(단계 S190)을 반복수행한다.

상기와 같이 하여, 보정이 정확히 이루어졌는지 확인되면 웨이퍼 에지부에 대한 노광을 수행한다(단계 S200). 노광은 상기 회전구동계(60)를 구동하여 웨이퍼 척(10) 및 웨이퍼(W)를 회전시킴과 동시에, 상기 UV 노즐(20)로부터 웨이퍼 에지부에 빛을 조사함으로써 이루어진다.

이상에서는 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시예가 상세하게 설명되었으나, 이는 하나의 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예는 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는, 웨이퍼의 센터링에 대한 보정을 수행하고, 수행된 보정의 정확도에 대해 피드백 함으로써 웨이퍼 센터링 불량으로 인한 웨이퍼 손실과 장비의 정지를 최소화할 수 있으며, 더욱 정밀한 노광이 가능해 진다.

Claims

웨이퍼의 에지부에 광원을 조사하기 위한 UV 노즐;

상기 UV 노즐로부터 출사되는 광원의 조도값을 인식하는 조도계를 개폐하는 UV셔터;

웨이퍼 척에 로딩된 웨이퍼의 센터링의 어긋남량을 검출하는 레이저 다이오드 및 CCD 센서;

상기 웨이퍼 척을 회전시키는 회전구동계;

상기 회전구동계의 위치를 조정하여 웨이퍼의 센터링을 조정하는 회전축 XY-구동계;

상기 레이저 다이오드와 CCD 센서에서 검출된 웨이퍼 어긋남량에 따라 상기 회전축 XY-구동계를 구동시켜 상기 회전구동계의 위치를 보정하는 제어 유닛; 및

상기 회전구동계의 보정상태를 검출하여 상기 제어 유닛에 피드백하는 복수의 광전센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부 노광 장치.
제1항에 있어서,

상기 광전센서는 척에 로딩된 웨이퍼의 가장자리에 해당하는 위치의 상,하부에 4곳 이상 설치되어 상기 웨이퍼의 에지부의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부 노광 장치.
제1항에 기재된 웨이퍼 에지부 노광 장치를 이용하여 웨이퍼의 에지부를 노광하는 방법에 있어서,

UV 노즐로부터 광원을 조사하는 단계;

UV 셔터를 오픈시키는 단계;

상기 UV 노즐로부터 조사되는 광원의 조도값이 올바른가를 확인하고 웨이퍼를 로딩하는 단계;

CCD 센서로부터 입력되는 값에 의해 웨이퍼 척에 로딩된 웨이퍼의 센터링의 어긋남량을 검출하고 검출된 값에 의해 보정값을 산출하는 단계;

산출된 보정값에 대응하여 회전축 XY-구동계를 구동시켜 회전구동계의 위치를 보정하는 단계;

광전센서들로부터 입력되는 신호에 의해 상기 웨이퍼의 센터링을 확인함으로써 상기 회전구동계의 보정상태를 검출하여 피드백하여 재보정하는 단계; 및

보정이 정확히 이루어졌는지를 확인하여 웨이퍼 에지부에 대한 노광을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 에지부 노광 방법.