KR101997711B1 - 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치 및 방법 - Google Patents

정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치가 제공된다. 그 장치는 홀더, 솔벤트 디스펜서 및 흡입 유닛을 포함한다. 홀더는 웨이퍼를 지지하는데 이용되는데, 그 웨이퍼의 주변 영역에는 정렬 마크가 형성된다. 솔벤트 디스펜서는 용해 포토레지스트 층을 생성하기 위해 웨이퍼의 정렬 마크상의 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하는데 이용된다. 흡입 유닛은 배출을 통해 웨이퍼로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거하는데 이용된다.

Description

정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REMOVING PHOTORESIST LAYER FROM ALIGNMENT MARK}
본 개시는 반도체 프로세스 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크(alignment mark)로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
정렬은 포토리소그래피와 침착 및 다른 반도체 프로세스에서 중요하다. 층들이 적당하게 침착되지 않거나 그들이 적절하게 선택적으로 제거되지 않으면, 결과하는 반도체 디바이스들은 기능하지 않을 수 있어 그들을 스크랩(scrap)으로 처리함으로써, 비싸질 수 있다. 그러므로, 정렬 마크들이 반도체 웨이퍼상에 배치되어 침착 및 포토리소그래피 프로세스동안 적절한 배치를 보장한다.
도 1에는 종래의 웨이퍼(100)의 개략적인 평면도가 도시된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 IC 다이들(IC dies: 102)은 웨이퍼(100)의 전반에 걸쳐 균일하게 분포되고, 적어도 하나의 정렬 마크(104)는 웨이퍼의 주변 영역에 형성된다.
다수의 금속 또는 다른 층들이 웨이퍼상에 이미 침착되었을 때 정렬이 특히 중요함을 알아야 한다. 특히, 그러한 예시에 있어서 실리콘 이산화물 또는 다른 층들의 후속적인 침착에서는, 웨이퍼(100)상의 정렬 마크들(104)이 실리콘 이산화물 또는 다른 층들의 적절한 오버레이(overlay)를 위해 노출될 필요가 있는데, 이는 이 층들의 다른 프로세싱을 실행하거나 패터닝(patterning)하는데 이용되는 포토레지스트 층이 정렬 마크들(104)을 쉽게 커버하거나 적어도 블러링(blurring)할 수 있어 잘못된 정렬을 유발할 수 있기 때문이다.
정렬 마크들(104)로부터 포토레지스트 층을 수동으로 제거하기 위해 면봉(cotton swabs) 및 아세톤(acetone)을 이용하는 세정 방법이 본 산업에 널리 이용된다. 이 수동 세정 방법으로는, 정렬 마크(104)상의 포토레지스트 층이 제거될 수 있지만, 어쩔 수 없이 웨이퍼(100)의 주변 영역에서 다이 손실이 유발된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 정렬 마크들(104)에 가까운 IC 다이들(106)은 모두 레지스트 층의 수동 제거로 인해 손실될 것이다. 따라서, 제조 수율이 악영향을 받는다. 또한, 수동 세정 방법은 시간 소모적이고, 청결 및 품질을 제어하기가 어렵다.
그러므로, 수동 세정 방법의 상술한 문제점을 개선할 수 있는 자동 세정 방법이 필요하다.
본 개시는 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치 및 방법을 제공한다. 그 장치 및 방법은 웨이퍼의 주변 영역에 있는 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트층을 신속하고 정확하게 제거하여, 다이 손실 및 프로세싱 시간을 줄일 수 있다.
웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치의 실시 예가 제공된다. 그 장치는 홀더(holder), 솔벤트 디스펜서(solvent dispenser) 및 흡입 유닛을 포함한다. 홀더는 웨이퍼를 지지하는데 이용되며, 정렬 마크는 웨이퍼의 주변 영역에 형성된다. 솔벤트 디스펜서는 용해 포토레지스트 층(dissolved photoresist layer)을 생성하기 위해 웨이퍼의 정렬 마크상의 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하는데 이용된다. 흡입 유닛은 웨이퍼로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거하는데 이용된다.
일부 실시 예들에 있어서, 솔벤트 디스펜서는 웨이퍼를 향해 이동하거나 웨이퍼로부터 멀어질 수 있다.
일부 실시 예들에 있어서, 장치는 솔벤트 디스펜서를 전후로 구동시키는데 이용되는 모터와, 솔벤트 디스펜서를 상하로 구동시키는데 이용되는 실린더를 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 솔벤트 디스펜서는 이동 가능 암(arm) 및 그 이동 가능 암에 연결된 노즐(nozzle)을 포함한다. 노즐은 웨이퍼의 표면에 대해 경사지도록 구성되며, 노즐의 배출구(outlet)는 웨이퍼의 에지와 마주한다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 장치는 파이프(pipe)와 유량계를 추가로 포함한다. 그 파이프는 솔벤트를 공급하는 솔벤트 디스펜서에 연결된다. 파이프에 흐르는 솔벤트의 유동율(flow rate)을 측정하는 유량계가 파이프에 제공된다.
일부 실시 예들에 있어서, 흡입 유닛은 웨이퍼를 향해 이동하거나 웨이퍼로부터 멀어질 수 있다.
일부 실시 예들에 있어서, 솔벤트 디스펜서 및 흡입 유닛은 웨이퍼의 표면과 평행한 방향을 따라 함께 이동할 수 있다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 장치는 웨이퍼상의 배향 노치(orientation notch)를 탐색함에 의해 웨이퍼의 정렬 마크의 위치를 결정하는데 이용되고, 위치 신호를 생성하는데 이용되는 정렬 유닛을 추가로 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 장치는, 솔벤트 디스펜서의 배출구와 흡입 유닛의 인입구(inlet)가 정렬 마크와 근접하여 정렬하는 위치에 정렬 마크가 도달하도록, 홀더에 연결되고 홀더 및 웨이퍼를 구동시키는데 이용되어 정렬 유닛으로부터의 위치 신호에 따라 회전시키는 구동 메카니즘을 추가로 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 장치는 웨이퍼로부터 떨어지는 솔벤트를 수집하는데 이용되는 드레인 유닛(drain unit)을 추가로 포함한다.
웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 방법의 실시 예가 제공된다. 그 방법은 홀더를 제거하는 것을 포함한다. 그 방법은 홀더상에 웨이퍼를 배치하는 것을 더 포함하며, 거기에서 정렬 마크는 웨이퍼의 주변 영역에 형성되고, 포토레지스트 층은 정렬 마크상에 코팅(coating)된다. 또한, 그 방법은 용해 포토레지스트 층을 생성하기 위해 정렬 마크상의 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하기 위한 솔벤트 디스펜서를 제공하는 것을 포함한다. 추가로, 그 방법은 웨이퍼로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거하기 위해 흡입 유닛을 제공하는 것을 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 솔벤트 디스펜서는 웨이퍼를 향해 이동하거나 웨이퍼로부터 멀어질 수 있다.
일부 실시 예들에 있어서, 솔벤트 디스펜서는 이동 가능 암(arm) 및, 그 이동 가능 암에 연결된 노즐(nozzle)을 포함한다. 노즐은 웨이퍼의 표면에 대해 경사지도록 구성되며, 노즐의 배출구는 웨이퍼의 에지와 마주한다.
일부 실시 예들에 있어서, 흡입 유닛은 웨이퍼를 향해 이동하거나 웨이퍼로부터 멀어질 수 있다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 방법은, 솔벤트 디스펜서에 의해 정렬 마크상의 포토레지스트 상에 솔벤트가 살포되기 전에, 솔벤트 디스펜서의 배출구가 웨이퍼의 에지에 근접하여 정렬 마크와 정렬되도록 솔벤트 디스펜서를 이동시키는 것을 포함한다. 또한, 그 방법은, 용해 포토레지스트 층 및 솔벤트가 흡입 유닛에 의해 웨이퍼로부터 제거되기 전에, 흡입 유닛의 인입구가 웨이퍼의 에지에 근접하여 정렬 마크와 정렬되도록 흡입 유닛을 이동시키는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 방법은, 솔벤트 디스펜서가 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하고, 흡입 유닛이 웨이퍼로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거할 때, 웨이퍼의 에지에서 웨이퍼의 내부로 향하는 방향을 따라 솔벤트 디스펜서와 흡입 유닛을 함께 이동시키는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 방법은, 웨이퍼상의 배향 노치를 탐색함에 의해 웨이퍼의 정렬 마크의 위치를 결정하고 위치 신호를 생성하기 위해 정렬 유닛을 제공하는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 방법은, 홀더에 연결된 구동 메카니즘을 제공하는 것을 추가로 포함한다. 또한, 그 방법은 솔벤트 디스펜서의 배출구와 흡입 유닛의 인입구(inlet)가 정렬 마크와 근접하여 정렬하는 위치에 정렬 마크가 도달하도록, 정렬 유닛으로부터의 위치 신호에 따라 구동 메카니즘에 의해 홀더 및 웨이퍼가 회전하도록 구동시키는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 그 방법은, 웨이퍼로부터 떨어지는 솔벤트를 수집하기 위해 드레인 유닛을 제공하는 것을 추가로 포함한다.
일부 실시 예들에 있어서, 흡입 유닛은 80LPM(l/min)보다 큰 배출율(exhaust rate)을 가진다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명 및 예시를 읽는다면 보다 완전하게 이해할 수 있게 될 것이다.
도 1은 종래의 웨이퍼를 도시한 개략적인 평면도;
도 2는 일부 실시 예들에 따라 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치의 블럭도;
도 3은 일부 실시 예들에 따라 배향 노치와 관련한 웨이퍼의 정렬 마크의 위치들을 도시한 개략적인 평면도;
도 4a 내지 도 4c는 일부 실시 예들에 따라 웨이퍼의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하기 위해 도 2의 장치를 이용하는 여러 단계들을 도시한 개략적인 도면; 및
도 5는 일부 실시 예들에 따라 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명하겠다. 이 설명은 본 발명의 전반적인 원리를 설명하기 위한 것일 뿐 제한을 위한 것은 아니다. 본 발명의 범주는 첨부된 청구범위를 참조하여 최선으로 결정된다.
이하의 상세한 설명에 있어서, "위", "상부", "아래" 및 "하부"의 배향은 도면에 도시된 각 요소들의 상대적 위치들간의 관계를 나타내는데 이용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 제 2 요소의 위 또는 제 2 요소의 상부에 제 1 요소를 형성하는 것은, 제 1 및 제 2 요소가 직접 접촉되어 형성되거나 제 1 및 제 2 요소간에 하나 이상의 추가적인 요소들이 형성되는 실시 예를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시는 여러 예시에서 참조 번호 및/또는 문자를 반복할 수 있다. 이러한 반복은 간략성 및 명확성을 위한 것이며, 본질적으로 설명된 여러 실시 예들 및/또는 구성들간의 관계에 영향을 주는 것은 아니다. 간략성 및 명확성을 위해 여러 특징들이 다른 축척으로 임의로 도시될 수 있다. 또한, 실시 예들에 있어서 도시되거나 설명되지 않은 일부 요소들은 본 발명의 기술 분야의 숙련자에게 알려진 형태를 가진다.
웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치의 실시 예들이 제공된다. 그 장치는 스핀 코팅기(coater) 또는 다른 프로세싱 장치와 독립적이거나 그들 내에 집적화될 수 있다.
도 2는 일부 실시 예들에 따라 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치(20)의 블럭도이다. 장치(20)는 이하에 설명한 부품들을 수용하는 밀봉 챔버(sealed chamber, 200)을 포함한다.
반도체 웨이퍼와 같은 웨이퍼(W)를 지지하는 홀더(202)는 챔버(200)에 배치된다. 홀더(202)는 100mm, 150mm, 200mm, 300mm 또는 그보다 더 큰 웨이퍼(W)를 유지(hold)할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(W)는 게이트 밸브 어셈블리(gate valve assembly, 도시되지 않음)에 의해 제어되는 개구부(도시되지 않음)를 통해 챔버(200) 내외로 전달될 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)는 로봇 웨이퍼 전달 시스템(robotic wafer transfer system, 도시되지 않음)을 이용하여 홀더(202)상에 또는 홀더(202) 밖으로 전달될 수 있다. 프로세싱 동안, 웨이퍼(W)는 거기에 있는 진공 척(vacuum chuck, 도시되지 않음)을 이용하여 홀더(202)의 최상부상에 유지될 수 있다. 대안적으로, 다른 클램핑 수단(clamping means)이 이용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홀더(202)는 스핀들(203)에 연결된다. 또한, 홀더(202) 및 그 위의 웨이퍼(W)는 스핀들(203)에 결합된 구동 메카니즘(204)에 의해 (도면에 화살표로 도시된 바와 같이) 회전할 수 있다. 일부 실시 예들에 있어서, 구동 메카니즘(204)은 Z-축 방향을 따라 홀더(202)를 구동시키는데 이용될 수 있다. 구동 메카니즘(204)은 실린더(cylinder), 모터, 롤러(roller), 벨트(belt) 또는 그들의 조합을 구비할 수 있다.
솔벤트 디스펜서(205)는 챔버(200)에 제공되고 웨이퍼(W)의 적어도 하나의 정렬 마크상의 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하는데 이용된다. 도 3을 참조하면, 일부 실시 예들에 있어서, 웨이퍼(W)의 주변 영역에 2개의 정렬 마크들(302)이 형성되지만(즉, 웨이퍼(W)의 에지 근처에 형성되는데), 웨이퍼(W)상에 단지 하나의 정렬 마크(302)만이 형성되거나 또는 추가적인 정렬 마크(302)가 형성될 수도 있다. 포토레지스트 층(도시되지 않음)이 전체 웨이퍼(W)상에 코팅된다. 솔벤트 디스펜서(205)에 의해 제공되는 솔벤트(도 2)는 정렬 마크(302)들상의 포토레지스트 층을 용해시키는데 이용되어, 정렬 마크(302)를 노출시키고, 그에 의해 정렬 동안 포토레지스트 층이 정렬 마크(302)들을 커버하거나 블러링하는 것이 방지된다. 솔벤트는 본 분야에서 이용되는 임의 광학적 화학 물질을 구비할 수 있는 포토레지스트 용해제이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 솔벤트 디스펜서(205)는 파이프(P1)를 통해 솔벤트 소오스(206)에 연결된다. 솔벤트 소오스(206)는 솔벤트를 저장하는데 이용되며, 제어기(207)와 전기적으로 연결된다. 제어기(207)는 솔벤트를 솔벤트 디스펜서(205)에 제공하는 것을 시작하거나 중지시키도록 솔벤트 소오스(206)를 제어하는데 이용되고, 솔벤트 디스펜서(205)에 제공된 솔벤트의 유동율을 제어하는데 이용된다. 이와 같이, 제어기(207)는 솔벤트 디스펜서(205)의 동작(예를 들어, 스위치 및 살포율)을 제어한다. 일부 실시 예에 있어서, 유량계(M)가 파이프(P1)에 추가로 제공되어, 거기에 흐르는 솔벤트의 유동율(즉, 솔벤트 디스펜서(205)의 살포율)을 측정한다.
또한, 솔벤트 디스펜서(205)는 챔버(200)내에서 이동가능하며, 따라서, 그의 배출구(H1)는 웨이퍼(W)의 주변 영역에 있는 정렬 마크를 향해 이동하거나 정렬 마크로부터 멀어질 수 있다. 특히, 일부 실시 예에 있어서, 솔벤트 디스펜서(205)는 이동 가능 암(2051)과 노즐(2052)을 포함한다. 이동 가능 암(2051)은, 예를 들어, 모터(2053) 및 실린더(2054)를 통해 챔버(200)에서 이동할 수 있는 로봇 암이다(도 4b 참조). 모터(2053)는 솔벤트 디스펜서를 전후로 구동할 수 있으며, 실린더(2054)는 솔벤트 디스펜서를 상하로 구동할 수 있다. 노즐(2052)은 웨이퍼(W)의 주변 영역에 있는 정렬 마크상의 포토레지스트 층상으로 솔벤트를 살포하기 위해 이동 가능 암(2051)에 연결된다. 또한, 제어기(207)는 (예를 들어, 도 4b에 있어서 모터(2053)와 실린더(2054)를 연결함에 의해) 솔벤트 디스펜서(205)에 전기적으로 연결되며, 도 2에 도시된 쌍촉 화살표(double-headed arrow)들 처럼, Z축 방향을 따라 이동하고(즉, 상하로 이동하고) X축 방향을 따라 이동하도록(즉, 전후로 이동하도록) 이동 가능 암(2051)을 제어하는데 이용된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 솔벤트가 웨이퍼(W)로부터 쉽게 제거될 수 있도록 하기 위해, 바람직하게, 노즐(2052)은 정렬 마크가 형성되는 웨이퍼(W)의 표면(S1)에 대해 경사지도록 구성되며, 노즐(2052)의 배출구(H1)는 웨이퍼(W)의 에지와 마주한다. 솔벤트가 웨이퍼(W)로부터 빨리 제거될수록, 정렬 마크(302)에 가까운 IC 다이들(도시되지 않음)에 발생하는 손상 기회가 줄어듬을 알아야 한다(도 3).
흡입 유닛(208)은 웨이퍼(W)의 주변 영역에 인접하게 제공되며, (정렬 마크상의) 상술한 용해 포토레지스트 층과 (포토레지스트 층과 반응하지 않은) 잔여 솔벤트를, 예를 들어, 배출을 통해, 웨이퍼(W)로부터 제거하는데 이용된다. 특히, 도 2에 도시된 바와 같이, 흡입 유닛(208)은 튜브 구조(tube structure)를 가진다. 흡입 유닛(208)은 파이프(P2)를 통해, 예를 들어, 배출 펌프(exhaust pump)와 같은 배출기(ejector, 209)에 연결된다. 또한, 제어기(207)는 배출기(209)에 연결되어, 배출기(209)가 배출을 시작 및 중지하도록 제어하는데 이용된다. 따라서, 제어기(207)는 배출기(209)에 의한 (도 2에서 화살표 A1이 나타낸 바와 같이) 배출을 통해 웨이퍼(W)로부터 용해 포토레지스트 층을 제거하도록 흡입 유닛(208)을 제어할 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 배출기(209)는 설비 종단에 있는 VEX(Volatile Organic Compound Exhaust) 시스템에 유동적으로 연결된다.
흡입 유닛(208)에 의해 제공된 흡입 덕택으로, 용해 포토레지스트 층이 웨이퍼(W)로부터 신속히 제거될 수 있으며, 웨이퍼(W)상의 (포토레지스트 층과 반응하지 않은) 잔여 솔벤트가 웨이퍼(W)로부터 신속히 제거될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐(2052)이 웨이퍼(W)의 표면(S1)에 대해 경사지도록 구성되고, 그의 배출구(H1)가 웨이퍼(W)의 에지와 대면할 경우, 솔벤트 디스펜서(205)에 의해 제공되는 솔벤트가 (흡입 유닛(208)의 흡입에 의해) 구동되어 웨이퍼(W)로부터 보다 빠르게 제거될 수 있다. 다시 말해 솔벤트가 웨이퍼상에 축적되거나 남겨지지 않게 되어, 정렬 마크(302)(도 3)에 근접한 IC 다이들에게 발생하는 손상 기회가 줄어들게 될 것이다. 결과적으로, 다이 손실이 줄어들 수 있게 되고, 제조 수율이 개선될 수 있게 된다.
일부 실시 예들에 있어서, 제어기(207)는 흡입 유닛(208)의 배출율을 또한 제어한다. 예를 들어, 흡입 유닛(208)의 배출율은, 바람직하게, 80LPM(l/min)보다 더 크게 되도록 제어될 수 있으며, 그에 따라 솔벤트를 웨이퍼(W)로부터 보다 빠르게 제거할 수 있다. 또한, 흡입 유닛(208)의 동작 동안, 배출기는 흡입 유닛(208)에 대해, 예를 들어, -70KPA(킬로-파스칼) 미만의 진공(네거티브) 압력을 생성하는데, 이 배출기는 예를 들어, 5.7㎏f/㎠ 보다 큰 CDA 압력을 가진 CDA(Clean-Dry-Air) 시스템일 수 있다.
또한, 흡입 유닛(208)은 흡입유닛(208)을 전후로 구동할 수 있는 모터(2081)를 통해 챔버(200)내에서 이동 가능하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어기(207)는 (예를 들어, 도 4b에서 모터(2081)에 연결됨에 의해) 흡입 유닛(208)에 전기적으로 연결되며, 흡입 유닛(208)이 (도면에 쌍촉 화살표로 도시된 바와 같이, X-축 방향과 평행하게) 전후로 이동하도록 제어하는데 이용됨으로써, 흡입 유닛(208)의 인입구(H2)가 웨이퍼(W)의 주변 영역에 있는 정렬 마크를 향해 이동하거나 정렬 마크로부터 멀어지게 이동하게 된다. 일부 실시 예들에 따르면, (도시되지 않은) 실리더에 의해 구동되는 흡입 유닛(208)은 Z-방향을 따라 이동 가능하다.
드레인 유닛(210)은 챔버(200)에 제공되어 웨이퍼(W)로부터 떨어지는 솔벤트를 수집하는데 이용된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 드레인 유닛(210)은 상부상에 인입구(H3)를 형성한느 튜브 구조를 가지며, 드레인 유닛(210)은 웨이퍼(W)의 에지 아래에 배치된다. 따라서, 솔벤트가 웨이퍼(W)로부터 떨어짐에 따라, 드레인 유닛(210)에 의해 수집될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 드레인 유닛(210)은 설비 종단에 있는 폐기 처리 시스템(waste processing system)에 유동적으로 연결된다.
또한, 웨이퍼(W)의 정렬 마크(들)의 위치를 결정하기 위해, 챔버(210)에 정렬 유닛(211)이 제공된다. 도 3을 참조하면, 웨이퍼(W)에는 배향 노치(304)가 설치되며, 2개의 정렬 마크들(302)은 배향 노치(304)로부터 측정된 55° 및 235°의 위치의 웨이퍼 에지 근처에 배치된다. 정렬 유닛(211)은 광학적 방법을 통해(웨이퍼(W)의 회전 동안에) 배향 노치(304)의 위치를 탐색할 수 있다. 예를 들어, 정렬 유닛(211)은 광 빔(B)을 방사할 있으며(도 2), 광 빔(B)이 배향 노치(304)를 통과하면, 웨이퍼(W) 아래의 검출기(D)에 의해 검출될 수 있다. 따라서, 정렬 유닛(211)은 배향 노치(304)의 위치를 결정할 수 있으며, 또한, 정렬 마크(302)의 위치를 결정할 수 있는데, 이는 정렬 마크(302)와 배향 노치(304)간의 알려진 각도 때문이다.
상술한 2개의 정렬 마크들(302)은 단지 예시적인 것이며, 웨이퍼(W)는 단지 하나의 정렬 마크(302)만을 구비하거나, 그 이상의 정렬 마크들(302)을 구비할 수 있고, 웨이퍼(W)의 주변 영역의 임의 위치에, 배향 노치(304)로부터 다양한 각도를 가진 채 배치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 정렬 유닛(211)과 구동 메카니즘(204)은, 또한, 제어기(207)에 전기적으로 연결된다. 배향 노치(304)가 발견된 후, 정렬 유닛(211)은 회전(각도) 파라메타를 구비하는 위치 신호를 제어기(207)로 생성한다. 그 다음, 제어기(207)는 구동 메카니즘(204)을 제어하여 정렬 마크(302)들 중 하나(도 3)가 사전 결정된(및 정적) 위치에 도달하도록 위치 신호에 따라 홀더(202)와 웨이퍼(W)의 회전을 구동하며, 이때, 사전 결정된 위치는, 솔벤트 디스펜서(205)의 배출구(H1)와 흡입 유닛(208)의 인입구(H2)가 정렬 마크(302)와 근접하여 정렬되는 위치이다. 이후, 웨이퍼(W)의 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층은 상술한 바와 같이 솔벤트 디스펜서(205)와 흡입 유닛(208)에 의해 제거될 수 있다. 일부 실시 예들에 따르면, (정렬 유닛(211)과 구동 메카니즘(204)을 구비하는) 상술한 정렬 시스템의 정렬 정확성(3σ)은 0.5mm 미만이다.
상술한 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층이 성공적으로 제거된 후, 웨이퍼(W)상의 다른 정렬 마크(302)가 (제어기(207)에 의해 제어되는) 구동 메카니즘(204)에 의해 이동하여, 그 위에 있는 포토레지스트 층의 제거를 위한 사전 결정된 위치에 도달할 수 있게 된다.
장치(20)에 있어서 정렬 유닛(211)을 제공하는 고안에 의해, 그 (자동) 장치(20)는 웨이퍼(W)의 주변 영역에 있는 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 빠르고 정확하게 제거할 수 있게 되며, 그에 의해 프로세싱 시간이 감소되고 제조 수율이 향상된다.
다음, 일부 실시 예들에 따른 도 2의 장치의 동작이 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명된다. 도 4a 내지 도 4c가 차례로 참조된다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 챔버(200)내의 홀더(202)상에 웨이퍼(W)가 배치된다(도 3 참조). 그 다음 웨이퍼(W)가 구동 메카니즘(204)에 의해 회전하게 되고, 정렬 유닛(211)은 배향 노치(304)의 탐색을 위해 웨이퍼(W)의 에지로 광 빔(B)을 방사할 수 있다. 광 빔(B)이 배향 노치(304)를 통과하지 않으면, 구동 메카니즘(204)은 그 위에 있는 홀더(202) 및 웨이퍼(W)를 계속적으로 회전시키지만, 광 빔(B)이 배치 노치(304)를 통과하여 검출기(D)에 의해 검출되면, 제어기(207)에 의해 제어되는 구동 메카니즘(204)은 웨이퍼(W)의 회전을 중지시키고(도 2 참조), 정렬 유닛(211)은 배향 노치(304)의 위치를 결정한다. 이전에 설명한 바와 같이, 정렬 유닛(211)이 배향 노치(304)의 위치를 결정하면, 정렬 마크들(302)과 배향 노치(304)간의 알려진 각도로 인해, 웨이퍼(W)의 정렬 마크(302)들의 위치들을 결정할 수 있게 된다.
다음, 정렬 유닛(211)은 제어기(207)를 위한 위치 신호를 생성하고, 제어기(207)는, 웨이퍼(W)상의 정렬 마크들(302) 중 하나가 사전 결정된 (및 정적) 위치에 도달할 때 까지, 홀더(202)와 웨이퍼(W)의 회전을 구동시키도록 위치 신호에 따라 구동 메카니즘(204)을 제어한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)상의 상술한 정렬 마크(302)가 사전 결정된 위치에 도달한 후, 솔벤트 디스펜서(205)는 제어기(207)에 의해 제어되는 모터(2053) 및 실린더(2054)에 의해 전방으로 및 아래 방향으로 이동하며(도 2), 그의 배출구(H1)는 정렬 마크(302)와 정렬되고 웨이퍼(W)의 에지에 근접한 사전 결정된 위치에 도달할 수 있다. 유사하게, 흡입 유닛(208)은 제어기(207)에 의해 제어되는 모터(2081)에 의해 전방으로 이동하며(도 2), 그의 인입구(H2)는 정렬 마크(302)와 정렬되고 웨이퍼(W)의 에지에 가까운 사전 결정된 위치에 도달할 수 있게 된다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 솔벤트 디스펜서(205) 및 흡입 유닛(208)이 상술한 바와 같이 그들의 사전 결정된 위치에 도달한 후, 솔벤트 디스펜서(205)는 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하여, 용해 포토레지스트 층을 생성하고, 흡입 유닛(208)은 웨이퍼(W)로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거할 수 있다. 이전에 설명한 바와 같이, 솔벤트 디스펜서(205)와 흡입 유닛(208)의 협력에 의해, 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층은 성공적으로 제거될 수 있고, 웨이퍼(W)상의 솔벤트는 재빠르게 제거될 수 있으며, 그에 의해 정렬 마크에 가까운 IC 다이들(도시되지 않음)이 솔벤트에 의해 너무 쉽게 손상되는 것을 방지함으로써 제조 수율이 개선된다.
웨이퍼(W)의 에지 아래에 배치된 드레인 유닛(210)은 웨이퍼(W)로부터 떨어지는 솔벤트를 수집할 수 있다.
또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 솔벤트 디스펜서(205)가 웨이퍼(W)의 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하고, 흡입 유닛(208)이 웨이퍼(W)로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거할 때, 바람직하게 솔벤트 디스펜서(205)와 흡입 유닛(208)은 웨이퍼(W)의 표면(S1)과 평행한 (예를 들어, 도면에서 화살표로 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W) 에지에서 웨이퍼(W) 내부로) 동일 방향을 따라, 함께 이동한다. 이 방식에 있어서, 솔벤트에 의해 유발되는, IC 다이들에 대해 발생하는 손상이 보다 잘 방지될 수 있다. 그러나, 일부 실시 예에 따르면, 솔벤트 디스펜서(205)가 웨이퍼(W)의 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하고, 흡입 유닛(208)이 웨이퍼(W)로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거할 때, 솔벤트 디스펜서(205) 및 흡입 유닛(208)은 웨이퍼(W)의 내부에서 에지 방향으로와 같은 다른 방향을 따라 함께 이동할 수도 있다.
상기 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층이 제거된 후, 제어기(207)에 의해 제어되는 구동 메카니즘(204)은 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 다른 정렬 마크(302)가 상기 사전 결정된 위치에 도달할 수 있게 한다. 그 다음, 다른 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층은 솔벤트 디스펜서(205)와 흡입 유닛(208)에 의해 제거될 수 있다.
웨이퍼(W)의 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층이 성공적으로 제거된 후, 솔벤트 디스펜서(205)와 흡입 유닛(208)은 반대 방향으로 이동하여 그들의 원래 위치로 복귀할 수 있으며, 웨이퍼(W)는 다음 프로세스를 실행하기 위해 챔버(200) 밖으로 운반될 수 있다.
도 5는 일부 실시 예에 따른 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 방법(500)을 도시한 흐름도이다. 단계 501에서, 홀더(202)가 제공된다(도 4a 참조). 단계 502에서, 웨이퍼(W)(도 3 참조)가 홀더(202)상에 배치되는데(도 4a 참조), 웨이퍼(W)의 주변 영역에는 적어도 하나의 정렬 마크(302)가 형성되고, 정렬 마크(302)상에 포토레지스트층이 코팅된다. 단계 503에서, 솔벤트 디스펜서(205)가 제공되어, 정렬 마크(302)상의 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포함으로써 용해 포토레지스트 층을 생성한다(도 4c 참조). 단계 504에 있어서, 흡입 유닛(208)이 제공되어, 배출을 통해 웨이퍼(W)로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거한다 (도 4c 참조).
상술한 방법(500)은 단지 예시적인 것으로, 일부 실시 예에 있어서 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 방법이 다른 단계들 및/또는 다른 단계들의 시퀀스(예를 들어, 상술한 정렬 유닛으로 정렬 마크들의 위치를 결정하고, 상술한 구동 메카니즘을 이용하여 웨이퍼상의 정렬 마크를 사전 결정된 위치로 이동시키고, 정렬 마크상의 포토레지스트 층에 대한 제거 프로세스전에 솔벤트 디스펜서 및/또는 흡입 유닛을 그들의 사전 결정된 위치로 이동시키고 및/또는 제거 프로세스 동안에 솔벤트 디스펜서 및 흡입 유닛을 이동시키는 단계)를 가질 수 있음을 알아야 한다.
상술한 바와 같이, 본 개시의 실시 예들은 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크들로부터 포토레지스트 층을 제거하는 장치 및 방법을 제공한다. 그 장치 및 방법은, (그 장치에 내장된) 정렬 유닛을 이용하여 정렬 마크의 위치를 결정하고, 솔벤트 디스펜서를 이용하여 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하여 포토레지스트 층을 용해시키며, 흡입 유닛을 이용하여 웨이퍼로부터 용해 포토레지스트 층을 제거함에 의해 웨이퍼의 주변 영역에 있는 적어도 하나의 정렬 마크들로부터 포토레지스트 층을 빠르고 정확하게 제거할 수 있다. 또한, 흡입 유닛의 흡입은 웨이퍼로부터 솔벤트를 보다 빠르게 비우는데 도움을 줄 수 있으며, 그에 의해 다이 손실 및 프로세싱 시간을 줄일 수 있게 된다(즉, 제조 수율을 개선한다).
본 발명이 예시적으로 및 바람직한 실시 예의 견지에서 설명되었지만, 본 발명의 개시된 실시 예에 국한되는 것은 아니다. 반대로, (당업자에게 명백한 바와 같이) 다양한 수정 및 유사한 배치를 커버하기 위한 것이다. 그러므로, 특허청구범위의 범주는 모든 그러한 수정 및 유사한 배치를 포괄하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 웨이퍼(wafer)의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층(photoresist layer)을 제거하는 장치로서,
    웨이퍼를 지지하는데 이용되는 홀더(holder) - 웨이퍼의 주변 영역에 정렬 마크가 형성됨 -;
    용해(dissloved) 포토레지스트 층을 생성하기 위해 웨이퍼의 정렬 마크상의 포토레지스트 층상에 솔벤트(solvent)를 살포하는데 이용되는 솔벤트 디스펜서(solvent dispenser); 및
    웨이퍼로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거하는데 이용되는 흡입 유닛을 구비하되,
    솔벤트 디스펜서는 웨이퍼를 향해 이동하거나 웨이퍼로부터 멀어지게 이동할 수 있으며, 흡입 유닛은 웨이퍼를 향해 이동하거나 웨이퍼로부터 멀어지게 이동할 수 있고,
    솔벤트 디스펜서와 흡입 유닛은 웨이퍼의 표면과 평행한 방향을 따라 함께 이동할 수 있는
    장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    솔벤트 디스펜서를 전후로 구동하는데 이용되는 모터(motor)와, 솔벤트 디스펜서를 상하로 구동하는데 이용되는 실린더(cylinder)를 더 구비하는
    장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    솔벤트 디스펜서는 이동 가능 암(arm)과, 이동 가능 암에 연결된 노즐(nozzle)을 포함하고,
    노즐은 웨이퍼의 표면 위에 있고, 또한 웨이퍼의 표면에 대해 경사지도록 구성되고, 노즐의 배출구는 웨이퍼의 에지와 마주하는
    장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    파이프(pipe)와 유량계(flow meter)를 더 구비하며,
    파이프는 솔벤트를 공급하는 솔벤트 디스펜서에 연결되고,
    파이프에 흐르는 솔벤트의 유동율(flow rate)을 측정하는 유량계가 파이프에 제공되는
    장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    웨이퍼상의 배향 노치를 탐색함에 의해 웨이퍼의 정렬 마크의 위치를 결정하는데 이용되고 위치 신호를 생성하는데 이용되는 정렬 유닛; 및
    웨이퍼로부터 떨어지는 솔벤트를 수집하는데 이용되는 드레인 유닛을 더 구비하는
    장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    홀더에 연결되어, 정렬 유닛으로부터의 위치 신호에 따라 홀더 및 웨이퍼가 회전하도록 구동함으로써, 솔벤트 디스펜서의 배출구와 흡입 유닛의 인입구가 정렬 마크와 인접하여 정렬되는 위치에, 정렬 마크가 도달하게 하는 구동 메카니즘을 더 구비하는
    장치.
  8. 웨이퍼의 적어도 하나의 정렬 마크로부터 포토레지스트 층을 제거하는 방법으로서,
    홀더를 제공하고;
    홀더 상에 웨이퍼를 배치하고 - 웨이퍼의 주변 영역에 정렬 마크가 형성되며, 정렬 마크상에 포토레지스트 층이 코팅됨 -;
    용해(dissloved) 포토레지스트 층을 생성하기 위해 정렬 마크상의 포토레지스트 층상에 솔벤트(solvent)를 살포하도록 솔벤트 디스펜서(solvent dispenser)를 제공하고;
    웨이퍼로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거하기 위해 흡입 유닛을 제공하는 것을 구비하되,
    솔벤트 디스펜서는 웨이퍼를 향해 이동하거나 웨이퍼로부터 멀어지게 이동할 수 있으며, 흡입 유닛은 웨이퍼를 향해 이동하거나 웨이퍼로부터 멀어지게 이동할 수 있고,
    솔벤트 디스펜서와 흡입 유닛은 웨이퍼의 표면과 평행한 방향을 따라 함께 이동할 수 있는
    방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    솔벤트 디스펜서는 이동 가능 암(arm)과, 이동 가능 암에 연결된 노즐(nozzle)을 포함하고,
    노즐은 웨이퍼의 표면 위에 있고, 또한 웨이퍼의 표면에 대해 경사지도록 구성되고, 노즐의 배출구는 웨이퍼의 에지와 마주하는
    방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    솔벤트 디스펜서에 의해 정렬 마크상의 포토레지스트 층상에 솔벤트가 살포되기 전에, 솔벤트 디스펜서의 배출구가 정렬 마크에 정렬되고 웨이퍼의 에지에 가까워지도록 솔벤트 디스펜서를 이동시키고;
    용해 포토레지스트 층과 솔벤트가 흡입 유닛에 의해 웨이퍼로부터 제거되기 전에, 흡입 유닛의 인입구가 정렬 마크에 정렬되고 웨이퍼의 에지에 가까워지도록 흡입 유닛을 이동시키며;
    솔벤트 디스펜서가 포토레지스트 층상에 솔벤트를 살포하고, 흡입 유닛이 웨이퍼로부터 용해 포토레지스트 층과 솔벤트를 제거할 때, 웨이퍼의 에지에서 웨이퍼의 내부 방향을 따라 솔벤트 디스펜서와 흡입 유닛을 함께 이동시키는 것을 더 구비하는
    방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    웨이퍼 상의 배향 노치를 탐색함에 의해 웨이퍼의 정렬 마크의 위치를 결정하고 위치 신호를 생성하기 위해 정렬 유닛을 제공하고;
    홀더에 연결된 구동 메카니즘을 제공하고;
    솔벤트 디스펜서의 배출구와 흡입 유닛의 인입구가 정렬 마크와 인접하여 정렬되는 위치에, 정렬 마크가 도달하게 하도록, 정렬 유닛으로부터의 위치 신호에 따라 구동 메카니즘에 의해 홀더 및 웨이퍼가 회전하도록 구동하고;
    웨이퍼로부터 떨어지는 솔벤트를 수집하도록 드레인 유닛을 제공하는 것을 더 구비하는
    방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    흡입 유닛은 80LPM(l/min)보다 큰 배출율을 가진
    방법.
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