KR19980066153A - 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템은 웨이퍼가 놓이는 척, 상기 웨이퍼의 가장자리를 노광시킬 수 있도록 설치되는 광원, 상기 광원과 상기 웨이퍼의 사이에서 상기 광원과 연관되어 빛의 개폐와 폭을 조절하는 셔터를 구비하여 이루어지는 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템에 있어서, 상기 광원과 셔터가 복수개 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 종래의 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템에 비해 웨이퍼가 1회전 혹은 반회전하는 시간을 줄일 수 있고, 가장자리 노광단계의 처리속도를 높일 수 있다는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템

본 발명은 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼에 포토레지스트를 도포한 후, 가장자리를 능률적으로 제거할 수 있는 노광 시스템에 관한 것이다.

반도체장치의 제조과정에서 웨이퍼에 필요한 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정에서는 광화학적 반응물질인 포토레지스트를 사용하게 된다. 포토레지스트에는 빛을 받으면 화학결합을 일으켜 거대분자를 이루는 음성 포토레지스트와, 빛을 받으면 화학결합이 깨어져 단위분자로 분리되는 양성 포토레지스트가 있다.

포토리소그래피 공정을 수행하기 위해서 포토레지스트가 도포된 웨이퍼는 주변부를 척이나 튀져로 잡혀 운반되거나, 가공될 수 있다. 그런데, 이러한 경우, 웨이퍼에서 척이나 클램프, 튀져로 접촉되는 위치에는 포토레지스트 파티클이 발생하여 이후 공정에 불량요인이 되는 경우가 많이 있다.

한편, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 포토마스크에 의해 노광시킬 때, 노광은 웨이퍼의 칩영역에서 이루어지므로 양성 포토레지스트를 사용하는 경우 칩영역이 아닌 가장자리부분은 노광이 이루어지지 않고, 따라서 현상 후에도 포토레지스트가 그대로 남게 된다. 이 부분은 특히 튀져 등의 접촉이 많은 곳이므로 별도로 이 부분의 포토레지스트를 제거하지 않으면 이후 공정의 파티클불량이 많아지게 된다. 이런 이유로 포토레지스트의 도포시 가장자리를 세척하는 사이드 린스(Side Rinse)를 하기도 하지만 불량을 예방하기에 완전하지 못했다.

따라서, 이런 문제를 없애기 위해 별도로 가장자리를 노광시켜 이 부분의 포토레지스트를 제거하는 공정을 두고 있다. 그리고 이런 공정을 수행하기 위해 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템(이하 'EEW 시스템:Edge Exposure Wafer System' 이라 한다)이 마련된다.

도 1은 종래의 EEW 시스템을 나타내는 개략적인 측단면도이다.

광케이블(11)은 플랙시블 파이프에 내재되고 조명박스(12)에서 약간의 직선운동이 가능하게 설치되며, 조명박스(12)에서 발생한 빛을 유도하여 웨이퍼(13) 가장자리로 인도한다. 광케이블(11)의 아래로는 웨이퍼(13) 가장자리의 한 부분에 노광을 제어하기 위한 셔터(14)가 설치되어 있고, 웨이퍼(13)는 회전척(15)에 놓여 가장자리 노광중에 회전될 수 있다.

따라서, 가장자리를 노광할 때 광케이블(11)을 통해 광원(16)이 웨이퍼(13) 가장자리의 한 부분에 설치되고, 그 아래 셔터가(14) 열리는 위치 및 형태를 조절하여 회전척(15)에 놓인 웨이퍼가 돌아가면서 가장자리가 차례로 노광된다.

그리고, 가장자리 노광에는 크게 두 가지 형태가 있는데, 그 하나는 링타입의 보다 얇은 가장자리에 대한 노광이고, 다른 하나는 클램프타입으로 클램프가 웨이퍼를 잡게되는 보다 두꺼운 그리고 서로 이격된 영역에 대한 노광이다.

도 2는 종래의 EEW 시스템에서 플랫존과 링과 클램프 노광을 하는 방법을 나타내는 도면이다.

먼저, 광케이블 단부의 광원이 준비되면, 조명박스에서 광케이블이 직선운동하며 플랫존에 대한 노광이 이루어지고, 다음으로 광케이블이 고정된 상태에서 회전척이 1회전하면서 링타입의 얇은 가장자리에 연속적으로 노광이 이루어진다. 그리고, 셔터를 일정 주기로 조절하여 여닫으면서 회전척이 다시 1회전하여 링타입보다 약간 두껍게 클램프위치에 대한 노광이 이루어진다.

도 3은 도 2와 다른 방법으로 종래의 EEW 시스템에서 플랫존과 링과 클램프 노광을 하는 방법을 나타내는 도면이다.

우선, 플랫존에 대한 노광은 도2에서의 방법과 같이 광케이블이 직선운동하면서 이루어지고, 다음으로 회전척이 1회전 하면서 셔터가 주기적으로 좁게 혹은 넓게 조정되어 일부 구역은 링타입의 좁은 영역만, 클램핑 구역은 클램프타입의 넓은 영역이 교대로 노광된다.

그러나 이러한 종래의 EEW 시스템에 의하면, 광원을 이루는 광케이블이 시스템에 하나만 형성되어 있으므로 웨이퍼의 가장자리 노광을 위해서는 2회의 회전이 이루어지거나, 폭을 조절하면서 1회의 회전이 이루어져야 하므로 공정시간이 지연되는 문제점이 있었고, 웨이퍼의 대구경화에 따라 이런 문제는 점차 커지게 된다.

이러한 공정상의 애로를 없애기 위해서는 EEW 시스템을 추가로 설치해야 하지만 비용과 설치공간의 문제가 따르게 된다.

본 발명의 목적은, 포토리소그래피 공정에서 가장자리의 노광을 타 단계의 처리율에 맞도록 처리시간을 줄일 수 있는 EEW 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 EEW 시스템을 나타내는 개략적인 측단면도이다.

도 2 내지 도 3은 종래의 EEW 시스템에서 플랫존과 링과 클램프 노광을 하는 방법들을 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 EEW 시스템을 나타내는 개략적인 측단면도이다.

도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 EEW 시스템에서 플랫존과 링과 클램프 노광을 하는 방법을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11, 21 : 광케이블 12 : 조명박스

13 : 웨이퍼 14, 24 : 셔터

15 : 회전척 16, 26 : 광원

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 EEW 시스템은, 웨이퍼가 놓이는 척, 상기 웨이퍼의 가장자리를 노광시킬 수 있도록 설치되는 광원, 상기 광원과 상기 웨이퍼의 사이에서 상기 광원과 연관되어 빛의 개폐와 폭을 조절하는 셔터를 구비하여 이루어지는 EEW 시스템에 있어서, 상기 광원과 셔터가 복수개로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 광원은 빛을 발생시키는 조명박스에 연결된 복수개의 광케이블의 단부에 위치하여, 광케이블로 유도된 빛을 셔터를 통해 웨이퍼에 비추는 역할을 하는 종래의 광케이블 방식의 광원일 수도 있고, 전기를 받아 직접 빛을 발생시키는 방식의 광원도 가능하다.

그리고, 가장자리를 노광시키는 시스템의 동작은 전적으로 웨이퍼를 잡는 척의 직선 및 회전운동에 의해 이루어질 수도 있고, 광원이 설치된 케이블이나 조명박스 등의 움직임에 의해 이루어질 수도 있다. 또는, 척과 광원이 설치된 부분의 협동적인 움직임에 의해 이루어질 수도 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따르는 EEW 시스템을 나타내는 개략적인 측단면도이다.

종래의 EEW 시스템과 같이, 광케이블(21)은 플랙시블 파이프에 내재되고 조명박스(12)에서 약간의 직선운동이 가능하게 설치되며, 조명박스(12)에서 발생한 빛을 유도하여 웨이퍼(13) 가장자리로 인도한다. 광케이블(21) 단부의 광원(26) 아래로는 웨이퍼(13) 가장자리의 한 부분에 노광을 제어하기 위한 셔터(24)가 설치되어 있다. 웨이퍼(13)는 회전척(15)에 놓여 가장자리 노광중에 회전될 수 있다. 단, 광케이블(21)은 종래와는 달리 두 개의 지로로 분기되어 웨이퍼의 중심에서 반대되는 위치의 가장자리 두 부분 위에 놓인다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 EEW 시스템에서 플랫존과 링과 클램프 노광을 하는 방법을 나타내는 도면이다.

먼저, 두 개의 광원이 준비되고, 하나의 광원이 직선운동하며 플랫존에 대한 노광이 이루어진다. 이 상태에서 두 광원은 웨이퍼 가장자리의 서로 반대편 위치에 있고, 광원이 고정된 상태에서 회전척이 1회전하면서 한 광원은 셔터가 링타입을 유지하면서 웨이퍼의 얇은 가장자리 영역을 연속적으로 노광시킨다. 그리고, 다른 한 광원은 셔터를 일정 주기로 조절하여 여닫으면서 링타입보다 약간 두껍게 클램프위치에 대한 노광을 실시한다.

따라서, 종래에는 2회전에 걸쳐 이루어지던 링타입과 클램프타입 노광이 각 광원에 의해 웨이퍼의 1회전 동안에 이루어진다. 결국 웨이퍼가 1회전하는 시간을 줄일 수 있다.

도 6은 도 5와 다른 방법으로 본 발명의 일 실시예에 따른 EEW 시스템에서 플랫존과 링과 클램프 노광을 하는 방법을 나타내는 도면이다.

우선, 플랫존에 대한 노광은 도5에서의 방법과 같이 광원이 직선운동하면서 이루어지고, 다음으로 회전척이 반회전 하면서 각각의 광원이 링타입으로 웨이퍼 가장자리를 노광하게 된다.

경우에 따라서는 웨이퍼가 반회전하면서 각각의 셔터가 프로그램에 의해 주기적으로 좁게 혹은 넓게 조정되어 일부 구역은 링타입의 좁은 영역만이, 클램핑 구역은 클램프타입의 넓은 영역이 교대로 노광되어 클램프타입과 링타입의 노광이 완료될 수도 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 종래의 EEW 시스템에 비해 웨이퍼가 1회전 혹은 반회전하는 시간을 줄일 수 있고, 가장자리 노광단계의 처리속도를 높일 수 있다는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

1. 웨이퍼가 놓이는 척, 상기 웨이퍼의 가장자리를 노광시킬 수 있도록 설치되는 광원, 상기 광원과 상기 웨이퍼의 사이에서 상기 광원과 연관되어 빛의 개폐와 폭을 조절하는 셔터를 구비하여 이루어지는 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템에 있어서, 상기 광원과 셔터가 복수개 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 광원은 빛을 발생시키는 조명박스에 연결된 복수개의 광케이블의 단부에 위치하며, 상기 광케이블로 유도된 빛을 상기 셔터를 통해 웨이퍼 가장자리에 비추도록 설치되는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 광원은 웨이퍼의 중심에서 반대되는 위치의 가장자리에 놓이는 두 개로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 광원들의 하나는 링타입 노광에 적용되고, 다른 하나는 클램프타입 노광에 적용되는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 노광시의 동작이 상기 척의 직선 및 회전운동에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 노광시의 동작이 상기 광원의 직선 및 회전운동에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 노광시의 동작이 상기 광원의 직선운동 및 상기 척의 회전운동에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 웨이퍼 가장자리 노광 시스템.