KR20030046317A - 웨이퍼 주변 노광방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

노치 부분에서 노광 영역이 웨이퍼 내측으로 침해되지 않도록 노광할 수 있는 웨이퍼 주변 노광방법 및 장치를 제공하는 것으로서, 웨이퍼 수수(受授)핀(3) 상에 웨이퍼를 싣고, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 웨이퍼의 주변 가장자리 위치를 검출한다. 제어부(20)는 웨이퍼를 완전한 원형으로 가정하여, 검출한 주변 가장자리 위치에 의거하여 웨이퍼 중심 위치를 구한다. 그리고, 웨이퍼 중심과 회전 스테이지(1)의 회전 중심과의 중심 위치 편심량을 구하여, 웨이퍼 중심과 회전 스테이지의 회전 중심이 일치하도록 회전 스테이지(1)를 이동시킨다. 그리고, 웨이퍼 수수핀(3)을 하강시켜, 회전 스테이지(1)에 웨이퍼를 싣는다. 이 상태에서 회전 스테이지(1)를 회전시키고, 출사단(5d)으로부터 웨이퍼 주변부에 미리 설정된 폭의 노광광을 조사하여 웨이퍼 주변부를 노광한다. 웨이퍼는 편심없는 상태에서 회전하므로, 웨이퍼 주변부를 소정 폭으로 노광시킬 수 있다.

Description

웨이퍼 주변 노광방법 및 장치{WAFER PERIPHERY EXPOSURE METHOD AND DEVICE THEREFOR}
본 발명은 외 주변부에 특이점, 예를 들면 V자 형상의 노치가 형성된 반도체 웨이퍼 주변부에 도포된 포토레지스트를 제거하기 위해, 웨이퍼의 주변부를 노광하는 웨이퍼 주변 노광방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조공정에서는 웨이퍼의 표면에 레지스트를 도포하고, 또한 노광, 현상을 행하여 레지스트 패턴을 형성한다. 상기 제조공정에서 웨이퍼 주변부에 UV광을 조사하고, 웨이퍼 주변부에 도포된 불필요한 레지스트를 제거한다.
예를 들면, 일본국 특공평 7-95516호 공보에는 상기 주변노광을 행하는 장치로서, 웨이퍼를 회전시키고, 웨이퍼의 주변 가장자리 위치를 센서에 의해 검출하면서, 센서로부터의 신호에 따라 노광광을 조사하는 출사부를 웨이퍼의 주변 가장자리로부터 중심방향의 소정 위치에 제어하고, 웨이퍼 주변부에 도포된 불필요한 레지스트를 주변 가장자리에서 일정폭으로 노광하는 주변 노광장치가 기재되어 있다.
웨이퍼의 주변부에 V자 형상의 노치를 형성한 반도체 웨이퍼를 사용하는 경우, 주변 노광을 상기한 종래의 장치로 행하면, 노치 부분에서 노광 영역이 웨이퍼 내측에 침해되고, 소자 형성 영역의 레지스트(회로 등의 패턴)가 제거되어, 그 부분의 소자가 불량으로 되는 경우가 있다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 외 주변부에 노치가 형성된 웨이퍼 주변을 노광할 때, 노치 부분에서 노광 영역이 웨이퍼 내측으로 침해되지 않도록 노광할 수 있는 웨이퍼 주변 노광방법 및 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치의 구성을 도시하는 도면(1),
도 2는 본 발명의 제1 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치의 구성을 도시하는 도면(2),
도 3은 본 발명의 제1 실시예의 노광 순서를 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 제2 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치의 구성을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제2 실시예의 노광 순서를 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 제3 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치의 구성을 도시하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 회전 스테이지 1a : 회전 모터
2a : X방향 이동기구 2b : Y방향 이동기구
3 : 웨이퍼 수수핀 3a : X방향 이동기구
3b : Y방향 이동기구 4 : 웨이퍼 주변 가장자리 검출센서
5 : 광 조사부 5a : 램프
5b : 집광 거울 5c : 라이트 가이드
5d : 출사단 5g : 출사단 이동기구
6 : 웨이퍼 반송기구 6a : 핑거
6b : 아암 10 : 베이스 플레이트
11 : 모터 구동부 12 : 회전 스테이지 구동부
13 : 핀 구동부 20 : 제어부
W : 웨이퍼
본 발명에 있어서는 상기 과제를 다음과 같이 하여 해결한다.
외 주변부에 특이점이 형성되고, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 회전 스테이지상에 싣고, 웨이퍼를 회전시키면서 노광광을 조사하며, 웨이퍼 주변부의 레지스트를 일정한 폭으로 노광하는데 있어, 웨이퍼 주변 가장자리 위치를 검출하여 웨이퍼의 중심을 구한다. 그리고, 웨이퍼 중심과, 회전 스테이지의 회전중심이 일치한 상태에서 웨이퍼 주변부에 대해 소정 폭으로 노광광을 조사하면서 웨이퍼를 회전시킨다. 이에 따라, 상기한 종래의 웨이퍼 주변 노광장치와 같이, 노치 부분에서 노광영역이 웨이퍼의 내측으로 침해되지 않는다.
웨이퍼 중심과 회전 스테이지의 회전 중심을 일치시키기 위해 웨이퍼 주변 가장자리의 적어도 3군데에서 주변 가장자리 위치를 검출하고, 웨이퍼를 완전한 원형으로 가정하여 검출한 주변 가장자리 위치에 의거하여 웨이퍼 중심 위치를 구한다. 그리고, 웨이퍼 중심과 회전 중심의 편심량과 편심방향을 구하여, 웨이퍼 중심과 회전 스테이지의 회전 중심이 일치하도록 웨이퍼와 회전 스테이지를 상대적으로 이동시켜, 회전 스테이지에 실어 지지한다.
상기 상태에서 회전 스테이지를 회전시키면, 웨이퍼는 편심이 없는 상태에서 회전한다. 웨이퍼 주변부에 미리 설정된 폭의 노광광을 조사하면, 웨이퍼 주변부를 소정 폭으로 노광할 수 있다.
상기 종래 기술과 같이 웨이퍼의 주변 가장자리 위치를 검출하면서 노광하는 것이 아니므로, 노치 부분에서 노광광이 웨이퍼 내측으로 침해되지 않는다.
여기서, 웨이퍼에는 V자 형상의 노치가 설치되어 있고, 3군데에서 주변 가장자리 위치를 검출했을 때, 그 중 하나가 상기 노치 부분이면, 그 부분은 웨이퍼의 외주에서 내측으로 침해하므로, 노치 부분을 포함하는 3군데의 주변 가장자리 위치에서는 실제 웨이퍼 중심 위치를 구할 수 없다. 그러므로, 이하와 같이 하여, 웨이퍼의 중심위치를 구한다.
(1) 웨이퍼 주변 가장자리의 4군데 이상에서 웨이퍼 주변 가장자리 위치를 검출하는 경우
(i) 웨이퍼의 직경을 미리 알고 있는 경우
4군데 이상의 위치에서 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치 중, 임의의 3개의주변 가장자리 위치를 선택하고, 원의 직경과 원의 중심위치를 구하며, 구한 직경과, 미리 알고 있는 웨이퍼의 직경을 비교한다. 그들이 일치하면, 구한 원의 중심 위치가 웨이퍼의 실제 중심위치이다. 또한, 일치하지 않는 경우에는 그 중의 하나의 주변 가장자리 위치는 노치 부분의 주변 가장자리 위치이므로, 다른 3개의 주변 가장자리 위치를 이용하여 동일한 연산을 행한다. 그리고, 구한 직경과, 미리 알고 있는 웨이퍼의 직경이 일치하는 주변 가장자리 위치에서 얻은 중심위치를 실제 웨이퍼의 중심위치로 한다.
(ii) 웨이퍼의 직경을 알고 있지 않은 경우
4군데 이상의 위치에서 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치 중, 3개의 주변 가장자리 위치로 이루어지는 적어도 4개의 조합을 이용하여, 원의 직경과 원의 중심위치를 계산한다. 그리고, 구한 원의 직경을 비교하여, 가장 직경이 큰 계산결과가 얻어진 주변 가장자리 위치의 조합으로 구한 중심위치를 실제 웨이퍼 중심위치로 한다.
(2) 웨이퍼 주변 가장자리의 3군데에서 웨이퍼 주변 가장자리 위치를 검출하는 경우
(i) 웨이퍼의 직경을 미리 알고 있는 경우
3군데에서 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치에 의해 원의 직경과 원의 중심 위치를 구하고, 구한 직경과, 미리 알고 있는 웨이퍼의 직경을 비교한다. 그들이 일치하면, 구한 원의 중심위치가 웨이퍼의 실제 중심위치이다. 그들이 일치하지 않는 경우에는 적어도 노치폭보다 큰 양만큼 웨이퍼를 회전시키고, 웨이퍼 주변 가장자리 위치를 검출하며, 3군데에서 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치에 의해 원의 직경과 원의 중심위치를 구하며, 구한 직경과, 미리 알고 있는 웨이퍼의 직경을 비교한다. 그들이 일치하면, 구한 원의 중심위치가 웨이퍼의 실제 중심위치로 된다.
통상 노치의 폭은 미리 알고 있으므로, 웨이퍼의 회전량을 적절하게 선택하면, 처음에 검출한 웨이퍼 주변 가장자리 위치의 하나가 노치 위치에 있더라도, 회전후에는 웨이퍼 주변 가장자리 위치는 노치 위치로부터 벗어난다. 따라서, 상기한 바와 같이 하면, 3군데에서 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치에 의해 실제 웨이퍼 중심위치를 구할 수 있다.
(ii) 웨이퍼의 직경을 알고 있지 않은 경우
3군데에서 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치에 의해, 원의 직경과 원의 중심위치를 구한다. 이어서, 적어도 노치폭보다 큰 양만큼 웨이퍼를 회전시키고, 웨이퍼 주변 가장자리 위치를 검출하며, 3군데에서 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치에 의해 원의 직경과 원의 중심위치를 구한다.
그리고, 회전전과 회전후에 구한 원의 직경을 비교한다. 그들이 다른 경우에는 직경이 큰 계산결과로 얻어진 중심위치를 웨이퍼의 실제 중심위치좌표로 한다. 또한, 구한 직경이 같은 경우에는 회전전 혹은 회전후에 구한 원의 중심 위치좌표가 웨이퍼의 중심 위치좌표로 된다.
상기한 바와 같이, 웨이퍼의 회전량을 적절히 선택하면, 최초에 검출한 웨이퍼 주변 가장자리 위치의 하나가 노치 위치에 있더라도, 회전후에는 웨이퍼 주변가장자리 위치가 노치 위치로부터 벗어난다. 따라서, 상기한 바와 같이 회전전, 회전후에 구한 중심위치의 어느 한쪽에서 실제 웨이퍼 중심 위치를 구할 수 있다.
<발명의 실시형태>
도 1, 도 2에 본 발명의 제1 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치의 구성을 도시한다.
도 1은 본 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치를 가로방향에서 본 도면, 도 2는 상측방에서 본 도면이다.
도 l, 도 2에 있어서, 회전 스테이지(1)는 도시하지 않은 진공 흡착기구를 가지고, 재치된 웨이퍼(W)(도 2에 점선으로 표시하고 있다)를 진공흡착에 의해 지지한다. 회전 스테이지(1)는 모터 구동부(11)에 의해 구동되는 회전 모터(1a)의 회전축(1b)에 부착되고, 회전 모터(1a)에 의해, 회전축(1b)을 축으로 하여 회전한다.
회전 모터(1a)는 X방향 이동기구(2a) 상에 실리고, X방향 이동기구(2a)는 Y방향 이동기구(2b) 상에 실려있다. 따라서, 회전 스테이지 구동부(12)에 의해, X방향 이동기구(2a)를 구동함으로써, 회전 스테이지(1)는 X방향(예컨대 도 2의 지면 좌우방향)으로 이동하고, 또한, Y방향 이동기구(2b)를 구동함으로써, 회전 스테이지(1)는 Y방향(예를 들면 도 2의 상하방향)으로 이동한다.
회전 스테이지(1)의 주위에는 웨이퍼 수수핀(3)이 형성되어 있다. 수수핀(3)은 도 2에 도시하는 바와 같이 웨이퍼를 지지하도록 3개 이상 구비되고, 핀 구동부(13)에 의해 구동되며, 동시에 상하로 이동한다.
주변 노광을 행하는 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 웨이퍼 반송기구에 의해, 상부로 이동한 웨이퍼 수수핀(3)에 실리고, 그 후, 하강하여 회전 스테이지(1)상에 실린다. 웨이퍼 수수핀(3)은 상기 회전 스테이지(1)를 XY 방향으로 이동시키는 X방향 이동기구(2a), Y방향 이동기구(2b)와는 독립하여 베이스 플레이트(10)에 설치된다.
또한, 회전 스테이지(1)의 주위에는 도 2에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)가 배치된다.
웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)는 웨이퍼 수수핀(3)에 실린 웨이퍼의 주변 가장자리 위치를 검출하기 위한, 예를 들면 CCD 라인 센서이다. 또한, 웨이퍼 주변 가장자리 센서로는 예를 들면 피검출물의 상측과 하측에 각각 부착된 발광부와 수광부를 가지고, 수광부의 수광량의 크기로부터 피검출물의 위치를 구하는 아날로그 타입의 센서 등, 위치를 검출하는 그 밖의 센서를 이용할 수도 있다.
본 실시예에서 상기 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)는 회전 스테이지(1) 주위에 4군데 혹은 그 이상 형성되어 있고, 베이스 플레이트(10)에 고정된 센서 지지대(4a) 상에 부착되어 있다.
또한, 도 1에서는 이해를 쉽게 하기 위해 회전 스테이지(1)의 양측에 웨이퍼 수수핀(3), 웨이퍼 주변 가장자리 센서(4)를 도시하고 있는데, 웨이퍼 수수핀(3), 웨이퍼 주변 가장자리 센서(4)는, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같이 회전 스테이지(1) 주위에 소정의 간격으로 배치된다. 웨이퍼 수수핀(3)의 배치는 요컨대 웨이퍼(W)를 지지할 수 있도록 배치되어 있으면 되고, 반드시 등간격으로 배치할 필요는 없다. 또한, 웨이퍼 주변 가장자리 센서(4)는 후술하는 바와 같이 웨이퍼 주변 가장자리 위치로부터 웨이퍼의 회전중심을 구하기 위해 형성된 것이고, 웨이퍼 수수핀(3)과 마찬가지로 반드시 등간격으로 배치할 필요는 없다.
또한, 회전 스테이지(1)의 상측에는 도 1에 도시하는 바와 같이, 광 조사부(5)가 구비되어 있다. 광 조사부(5)는 노광광을 포함하는 광을 방사하는 램프(5a)와, 램프(5a)로부터의 광을 집광하는 집광거울(5b)과, 램프(5a)가 방사하는 노광광을 포함하는 광을 도광하는 라이트 가이드(5c)와, 출사단(5d)으로 구성된다. 출사단(5d)은 렌즈(5e), 애퍼춰(조리개)(5f)를 구비하고, 라이트 가이드(5c)에 의해 인도된 광을 애퍼춰(5f)에 의해 소정 형상으로 정형하며, 후술하는 바와 같이 웨이퍼의 주변부에 조사한다.
또한, 이하에서는 주변 노광시, 상기 출사단(5d)을 이동시키지 않고, 출사단(5d)에서의 광이 웨이퍼의 주변부에 조사되도록 회전 스테이지(1)를 이동시키고, 웨이퍼 주변부를 노광하는 경우에 대해 설명하는데, 도 1의 점선으로 표시하는 바와 같이, 출사단(5d)을 구동시키는 출사단 이동기구(5g)를 설치하고, 주변 노광시, 출사단(5d)을 노광위치까지 이동시켜, 웨이퍼의 주변부를 노광하도록 구성해도 된다.
상기 모터 구동부(11), 회전 스테이지 구동부(12), 핀 구동부(13), 광 조사부(5) 등을 제어하는 제어부(20)가 설치되고, 상기 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치 신호가 상기 제어부(20)에 입력된다.
상기 제어부(20)는 웨이퍼가 웨이퍼 수수핀(3)상에 실렸을 때, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)로부터 주어지는 웨이퍼 주변 가장자리 위치신호에 따라 웨이퍼를 원으로 간주해 웨이퍼의 중심위치를 이하와 같이 하여 산출한다.
또한, 원은 지름과 적어도 2군데의 주변 가장자리 위치정보, 혹은, 적어도 3군데의 주변 가장자리 위치정보가 주어지면, 중심위치를 결정할 수 있다. 그러나, 웨이퍼(W)에는 노치가 형성되어 있고, 상기 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 하나가 때마침 노치위치에 있는 경우에는, 웨이퍼의 중심위치를 바르게 계산할 수 없게 된다. 그래서, 4군데에 형성된 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 출력에 의해 이하와 같이 하여 웨이퍼의 중심위치를 계산한다.
(A) 웨이퍼의 직경이 미리 주어졌을 때
(i) 우선, 4군데에 설치된 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 4개의 주변 가장자리 위치 정보(A, B, C, D) 중, 임의의 3개의 주변 가장자리 위치 정보(예컨대 A-B-C)를 이용하여, 원의 직경과 원의 중심위치를 계산한다. 그리고, 계산된 직경과, 미리 주어진 웨이퍼 직경을 비교한다. 일치해 있으면, 상기에 의해 구한 원의 중심위치를 웨이퍼의 중심위치로 결정한다.
(ii) 일치하지 않는 경우에는 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 하나가 노치위치에 있다고 생각되므로, 다른 임의의 3개의 주변 가장자리 위치 정보(예컨대, 상기 (i)에서 선택한 3개의 주변 가장자리 위치 정보중의 하나를 제외한 2개의 주변 가장자리 위치 정보와 다른 주변 가장자리 위치 정보 : A-B-D)를 이용하여, 원의 직경과 원의 중심위치를 계산한다. 그리고, 계산된 직경과 미리 주어진 웨이퍼 직경을 비교한다. 일치하면, 상기에 의해 구한 원의 중심위치를 웨이퍼의 중심위치로 결정한다.
(iii) 상기 (ii)의 계산에 의해 구한 직경이 웨이퍼의 직경과 일치하지 않은 경우에는 다시 다른 3개의 주변 가장자리 위치 정보(B-C-D, A-C-D)를 이용하여, 원의 직경과 중심위치를 계산한다.
상기한 바와 같이 주변 가장자리 위치정보의 조합을 바꾸면서 최대 4회 계산을 행하면, 미리 주어진 원의 직경에 일치하는 계산 결과가 얻어지므로, 이 직경이 일치한 계산결과에 의해 웨이퍼의 중심위치를 결정한다.
(B) 웨이퍼의 직경이 주어져 있지 않을 때
(i) 4군데에 형성된 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 4개의 주변 가장자리 위치정보(A, B, C, D) 중, 3개의 주변 가장자리 위치정보로 이루어지는 4개의 조합을 이용하여, 원의 직경과 원의 중심위치를 계산한다. 즉, 주변 가장자리 위치정보(A-B-C, A-B-D, A-C-D, B-C-D)의 4가지 조합에 의해, 각각에 대해 원의 직경과 중심위치를 구한다.
(ii) 상기한 바와 같이 하여 구한 4개의 조합에 대해, 구한 원의 직경을 비교한다. 그리고, 가장 직경이 큰 계산결과로부터 얻어진 중심위치를 웨이퍼의 중심위치로 결정한다.
즉, 웨이퍼의 노치부분은 V자 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 하나가 노치위치에 있는 경우, 그 주변 가장자리 위치 정보를 이용하여 계산한 웨이퍼의 직경은 실제 웨이퍼의 직경보다 작아진다.또한, 주변 가장자리 위치정보(A-B-C, A-B-D, A-C-D, B-C-D)의 조합 중에는 모든 주변 가장자리 검출 센서(4)가 노치위치에 없는 조합이 있다.
따라서, 가장 직경이 큰 계산결과가 얻어진 주변 가장자리 위치정보의 조합은 모든 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)가 노치위치에 없는 경우이고, 이 주변 가장자리 위치정보를 이용하여 계산한 결과가 실제 웨이퍼 중심위치를 나타내게 된다.
다음에 본 실시예의 주변 노광장치에 의한 노광순서에 대해 도 3을 이용해 설명한다.
(1) 제어부(20)는 핀 구동부(13)에 의해 웨이퍼 수수핀(3)의 선단을 회전 스테이지(1)보다 높은 위치까지 상승시킨다. 그리고, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 도시하지 않은 웨이퍼 반송기구에 의해 동일 도면의 속이 빈 두꺼운 화살표로 표시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 수수핀(3)에 싣는다.
(2) 적어도 4군데에 형성된 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해, 웨이퍼(W)의 주변 가장자리 위치를 검출한다. 검출신호는 제어부(20)로 보내진다. 제어부(20)는 상기 (A) (B)로 설명한 바와 같이, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 대한 웨이퍼 중심위치 좌표를 구하고, 미리 정해진 제어원점에 대한 웨이퍼의 중심위치 좌표를 구한다.
즉, 웨이퍼의 직경(예를 들면, ø200㎜, ø300㎜ 등)이 미리 주어진 경우에는 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치정보와 웨이퍼의 직경에서 웨이퍼를 원으로 간주했을 시의 중심(웨이퍼 중심) 위치좌표를 계산에 의해 구한다.
또한, 웨이퍼(W)의 직경이 주어져 있지 않은 경우에는 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 웨이퍼 주변 가장자리 위치정보에서 웨이퍼 직경과 중심위치 좌표를 구하고, 4개의 계산결과 중에서, 직경이 가장 큰 계산결과의 중심위치 좌표를 실제 중심 위치좌표로 하여, 웨이퍼의 중심 위치좌표를 구한다.
(3) 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 통상 회전 스테이지(1)의 회전중심과 웨이퍼(W)의 중심은 일치하지 않는다. 또한, 제어부(20)는 미리 정해진 제어원점에 대한 회전 스테이지(1)의 회전중심 위치좌표를 기억하고 있다.
제어부(20)는 상기 요청된 웨이퍼의 중심 위치좌표와, 기억하고 있는 회전 스테이지(1)의 회전중심 위치좌표와의 편심량과 편심방향을 연산하고, 회전 스테이지 구동부(12)에 의해, X방향 이동기구(2a), Y방향 이동기구(2b)를 구동하고, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이 회전 스테이지(1)의 회전 중심위치가 상기에서 구한 웨이퍼 중심 위치에 일치하도록 회전 스테이지(1)를 이동시킨다.
(4) 제어부(20)는 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 핀 구동부(13)에 의해 웨이퍼 수수핀(3)의 선단을 하강시키고, 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(1)상에 싣는다.
웨이퍼(W)는 웨이퍼의 중심과 회전 스테이지(1)의 회전중심이 일치한 상태에서 회전 스테이지(1)에 놓인다. 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 진공흡착기구에 의해, 회전 스테이지(1)에 흡착 지지된다.
(5) 제어부(20)는 회전 스테이지 구동부(12)에 의해 X방향 이동기구(2a), Y방향 이동기구(2b)를 구동하여 회전 스테이지(1)를 이동시키고, 웨이퍼 주변부가소정 폭(설정된 노광폭)으로 노광되도록, 광 조사부(5)의 출사단(5d)에서의 노광광이 웨이퍼 주변부에 조사되는 위치까지 웨이퍼(W)를 이동시킨다.
도 3(c)에서 알 수 있듯이, 웨이퍼(W)에 대해 출사단(5d)이 웨이퍼 중심방향으로 이동하면, 노광되는 폭(노광폭)이 넓어진다. 노광폭은 미리 제어부(20)에 웨이퍼 주변 가장자리로서의 거리로서 입력되어 있다. 제어부(20)는 이 웨이퍼 주변 가장자리로부터의 거리를 웨이퍼 중심에서의 거리로 환산하여, 웨이퍼(W)를 그 위치에까지 이동시킨다.
또한, 웨이퍼(W)를 이동시키는 대신에, 상기한 바와 같이, 출사단(5d)을 이동시키는 출사단 이동기구(5g)를 설치하고, 제어부(20)에 의해 출사단(5d)을 웨이퍼 주변부까지 이동시키도록 해도 된다.
(6) 제어부(20)는 광 조사부(5)로부터 노광광의 방사를 개시시킴과 동시에, 모터 구동부(11)에 의해, 회전 스테이지(1)를 회전시킨다. 이에 따라, 웨이퍼(W)가 회전하여, 웨이퍼 주변부에 출사단(5d)에서의 노광광이 조사되고, 웨이퍼 주변부가 노광된다.
여기서, 상기한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 중심과, 회전 스테이지(1)의 회전중심은 일치하고 있으므로, 웨이퍼(W)는 편심되지 않고 회전한다. 그 동안, 출사단(5d)은 이동하지 않으므로, 웨이퍼(W)가 1회전하면, 주변부는 주변 가장자리로부터 일정폭으로 노광된다. 또한, 노치 부분에 있어서 웨이퍼 내부에 노광광이 침해되지 않는다.
이상에서 설명한 실시예에서는 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)를 회전스테이지(1) 주위에 적어도 4개 배치하고, 그 출력에 의해 웨이퍼의 중심 위치좌표를 구하고 있는데, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)를 회전 스테이지(1)의 주위에 3개 배치하여 웨이퍼의 중심 위치좌표를 구할 수도 있다.
이하, 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 출력에 의해 웨이퍼의 중심 위치좌표를 구하는 경우에 대해 설명한다.
(C) 웨이퍼의 직경이 미리 주어져 있을 때
(i) 웨이퍼(W)가 웨이퍼 수수핀(3) 상에 실리면, 제어부(20)는 웨이퍼 수수핀(3)을 하강시키고, 회전 스테이지(1)상에 웨이퍼(W)를 싣는다. 그리고, 3군데에 형성된 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 3개의 주변 가장자리 위치정보(A-B-C)를 이용하여, 원의 직경과 원의 중심위치를 계산한다. 그리고, 계산된 직경과, 미리 주어진 웨이퍼 직경을 비교한다. 일치하면, 상기에 의해 구한 원의 중심위치를 웨이퍼의 중심위치로 결정한다.
(ii) 일치하지 않는 경우에는, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 하나가 노치 위치에 있다고 생각되므로, 회전 스테이지(1)를 구동하여, 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)가 노치위치로부터 벗어나도록 적어도 노치폭보다 큰 양만큼 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
이어서, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 3개의 주변 가장자리 위치정보(D-E-F)를 이용하여, 원의 직경과 원의 중심위치를 계산한다. 그리고, 계산된 직경과, 미리 주어진 웨이퍼 직경을 비교한다. 일치하면, 상기에 의해 구한 원의 중심위치를 웨이퍼의 중심위치로 결정한다.
또한, 통상 노치 폭은 미리 알고 있고, 또한, 웨이퍼 주변 가장자리 검출센서(4)의 배치도 미리 알고 있으므로, 노치폭과 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서의 배치에 따라 회전 스테이지(1)의 회전량을 정해 회전 스테이지(1)를 회전시키면, 최초에 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 하나가 노치위치에 있더라도, 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)는 노치위치로부터 벗어난다. 따라서, 상기 (i)(ii)에 의해 실제 웨이퍼(W)의 중심 위치좌표를 구할 수 있다.
(D) 웨이퍼의 직경이 주어져 있지 않을 때
(i) 웨이퍼(W)가 웨이퍼 수수핀(3)상에 실리면, 제어부(20)는 웨이퍼 수수핀(3)을 하강시키고, 회전 스테이지(1)상에 웨이퍼(W)를 싣는다. 그리고, 3군데에 설치된 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 3개의 주변 가장자리 위치 정보(A-B-C)를 이용하여, 원의 직경과 원의 중심위치를 계산한다.
(ii) 회전 스테이지(1)를 구동하여, 노치폭과 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 배치로 정해지는 적어도 노치폭보다 큰 양만큼 회전 스테이지(1)를 회전시킨다. 그리고, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 검출된 3개의 주변 가장자리 위치정보(D-E-F)를 이용하여, 원의 직경과 원의 중심위치를 계산한다.
그리고, 상기 (i)에서 구한 원의 직경과, (ii)에서 구한 원의 직경을 비교한다. (i)에서 구한 원의 직경과 (ii)에서 구한 원의 직경이 다른 경우에는 직경이 큰 계산결과로 구한 중심위치를 웨이퍼의 실제 중심 위치좌표로 결정한다. 또한, 구한 직경이 같은 경우에는 상기 (i) 혹은 (ii)에서 구한 원의 중심 위치좌표를 웨이퍼의 중심 위치좌표로 결정한다.
회전 스테이지(1)의 상기 회전량을 적절히 선정하면, 가령 웨이퍼(W)를 회전시키기 전에 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)중의 하나가 노치위치에 있거나, 회전후에 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)중의 하나가 노치위치로 되었다고해도, 웨이퍼(W)의 회전전과 회전후의 어느 한쪽 상태에서 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)는 모두 노치위치로부터 벗어난다. 따라서, 직경이 큰 계산결과로 구한 중심위치에서 실제 웨이퍼(W)의 중심 위치좌표를 구할 수 있다.
또한, 상기 (C)(D)에서는 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(1)상에 실은 상태에서 웨이퍼의 주변 가장자리 위치를 검출하고 있는데, 상기한 바와 같이, 웨이퍼 수수핀(3)상에 있는 웨이퍼(W)의 주변 가장자리 위치를 검출한 후, 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(1)상에 실어 웨이퍼(W)를 회전시키고, 다시 웨이퍼(W)를 웨이퍼 수수핀(3) 상에 실어 웨이퍼의 주변 가장자리 위치를 검출하도록 해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 출력에 의해 웨이퍼의 중심 위치좌표를 구할 수 있는데, 이 경우는 웨이퍼(W)를 회전시켜, 다시 웨이퍼의 직경과 중심 위치좌표를 구할 필요가 있으므로, 상기 4개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 출력에 의해 웨이퍼의 중심 위치좌표를 구하는 경우와 비교하면, 스루풋은 저하한다.
다음에 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명한다.
도 4에 본 발명의 제2 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치의 구성을 도시한다. 도 4는 본 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치를 가로방향에서 본 도면을 도시하고 있고, 상측방에서 본 도면은 상기 도 2와 동일하다.
상기 제1 실시예에서는 회전 스테이지(1)가 XY 방향으로 이동 가능하게 구성되고, 웨이퍼 수수핀(3)이 고정되어 있는데, 본 실시예는 웨이퍼 수수핀(3)을 이동 가능하게 구성하고, 회전 스테이지(1)는 회전만으로 XY 방향으로는 이동하지 않도록 구성한 것이다.
즉, 회전 스테이지(1)를 XY 방향으로 이동시키는 X방향 이동기구(2a), Y방향 이동기구(2b)로 바꾸고, 웨이퍼 수수핀(3)을 일체로 XY 방향으로 이동시키는 X방향 이동기구(3a), Y방향 이동기구(3b)를 설치함과 동시에, 핀 이동기구 구동부(14)를 형성하고, 제어부(20)에 의해 상기 X방향 이동기구(3a), Y방향 이동기구(3b)를 제어하며, 웨이퍼 수수핀(3)을 이동시킨다. 또한, 본 실시예에서는 광 조사부(5)의 출사단(5d)을 이동시키기 위한 출사단 이동기구(5g)를 설치한다. 그 외의 구성은 상기 제1 실시예와 동일하다.
또한, 4개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)를 형성한 경우의 웨이퍼 중심 위치좌표를 구하는 방법은 상기 제1 실시예와 동일하고, 상기 (A)(B)에서 설명한 바와 같이 웨이퍼의 중심위치좌표를 구할 수 있다.
또한, 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해, 웨이퍼 중심 위치좌표를 구하는 경우는 상기 (C)(D)에서 설명한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(1)상에 실어 웨이퍼(W)를 노치 폭보다 큰 양만큼 회전시켜, 회전전, 회전후의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 출력에서 웨이퍼(W)의 중심 위치좌표를 구해도 되지만, 상기 X방향 이동기구(3a), Y방향 이동기구(3b)에 추가하여, 웨이퍼 수수핀(3)을 회전시키는 θ방향 이동기구를 설치하여, 웨이퍼 수수핀(3)을 회전할 수있도록 구성해도 된다.
이와 같이 구성하면, 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(1)상에 싣지 않고, 웨이퍼 수수핀(3) 상에서 웨이퍼(W)를 회전시켜, 회전전, 회전후의 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(5)의 출력에서 웨이퍼(W)의 중심 위치좌표를 구할 수 있으므로, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
본 실시예의 노광 순서는 상기 제1 실시예에서 설명한 노광순서와 동일하고, 이하 도 5에 의해 간단하게 설명한다.
(1) 웨이퍼 수수핀(3)을 상승시키고, 도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 도시하지 않은 웨이퍼 반송기구에 의해 동 도면의 속이 빈 굵은 화살표로 표시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 수수핀(3)에 싣는다.
(2) 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해, 웨이퍼(W)의 주변 가장자리 위치를 검출하고, 상기한 바와 같이 웨이퍼의 중심 위치좌표를 구한다.
(3) 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 제어부(20)는 웨이퍼의 중심 위치좌표와 회전 스테이지(1)의 회전중심 위치좌표의 편심량과 편심방향을 연산하여, 수수핀 구동부(14)에 의해 X방향 이동기구(3a), Y 방향 이동기구(3b)를 구동하여, 수수핀(3)을 이동시키고, 웨이퍼의 중심위치와 회전 스테이지(1)의 회전중심을 일치시킨다. 또한, 상기한 바와 같이, 제어부(20)는 미리 정해진 제어원점에 대한 회전 스테이지(1)의 회전중심 위치좌표를 기억하고 있는 것으로 한다.
(4) 도 5(c)에 도시하는 바와 같이, 핀 구동부(13)에 의해 웨이퍼 수수핀(3)의 선단을 하강시키고, 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(1)상에 싣는다.
웨이퍼(W)는 웨이퍼의 중심과 회전 스테이지(1)의 회전중심이 일치한 상태에서 회전 스테이지(1)에 놓인다. 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 진공 흡착기구에 의해 회전 스테이지(1)에 흡착 지지된다.
(5) 제어부(20)는 웨이퍼 주변부를 소정 폭(설정된 노광폭)으로 노광하도록, 출사단 이동기구(5g)에 의해 광 조사부(5)의 출사단(5d)을 이동한다.
(6) 제어부(20)는 광 조사부(5)로부터 노광광의 방사를 개시시킴과 동시에, 모터 구동부(11)에 의해, 회전 스테이지(1)를 회전시킨다. 이에 따라, 웨이퍼(W)가 회전하고, 웨이퍼 주변부에 출사단(5d)에서의 노광광이 조사되며, 웨이퍼 주변부가 노광된다.
본 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로 웨이퍼(W)의 중심과, 회전 스테이지(1)의 회전중심은 일치하고 있으므로, 웨이퍼(W)는 편심되지 않고 회전한다. 그 동안 출사단(5d)은 이동하지 않으므로, 웨이퍼(W)가 1회전하면, 주변부는 주변 가장자리에서 일정폭으로 노광된다. 또한, 노치부분에 있어서 웨이퍼 내부에 노광광이 침해되지 않는다.
다음에 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명한다.
도 6에 본 발명의 제3 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치의 구성을 도시한다. 도 6은 본 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치를 가로방향에서 본 도면을 도시하고 있고, 본 실시예는 웨이퍼 수수핀(3)을 설치하지 않고, 웨이퍼 반송기구(6)에 웨이퍼 수수핀의 기능을 가지게 한 것으로, 그 밖의 구성은 상기 도 1과 동일하다. 또한, 본 실시예의 웨이퍼 주변 노광장치를 상측방에서 본 도면은 웨이퍼 수수핀(3)이 설치되어 있지 않은 점을 제외하고, 상기 도 2와 동일하다.
웨이퍼 반송기구(6)는 웨이퍼(W)를 본 발명의 주변 노광장치에 반입할 때, 동 도면에 도시하는 바와 같이, 핑거(6a)상에 웨이퍼(W)를 지지하고, 아암(6b)을 연장해 회전 스테이지(1)상에 웨이퍼(W)를 이동시키며, 이어서 아암(6b)을 하강시켜 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(1)상에 싣는다.
본 실시예에 있어서는 상기 반입공정에서 도 6에 도시하는 바와 같이 회전 스테이지(1)상에 웨이퍼(W)가 지지되어 있을 때, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)에 의해 웨이퍼(W)의 주변 가장자리 위치를 검출한다. 또한, 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)는 웨이퍼 반송기구(6)의 핑거(6a)와 간섭하지 않는 위치에 4군데 형성된다. 또한, 도 6에서는 웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)가 1개만 도시되어 있다.
웨이퍼 주변 가장자리 검출 센서(4)의 출력은 상기한 바와 같이 제어부(20)에 입력되고, 제어부(20)는 상기 제1 실시예의 (A)(B)에서 설명한 바와 같이 웨이퍼(W)의 중심위치를 계산한다.
그리고, 상기한 바와 같이 제어부(20)는 웨이퍼의 중심 위치좌표와 회전 스테이지(1)의 회전중심 위치좌표와의 편심량과 편심방향을 연산하고, 회전 스테이지 구동부(12)에 의해 X방향 이동기구(2a), Y방향 이동기구(2b)를 구동하며, 회전 스테이지(1)의 회전 중심위치가 상기에서 구한 웨이퍼 중심위치에 일치하도록, 회전 스테이지(1)를 이동시킨다.
이어서, 웨이퍼 반송기구(6)의 아암(6b)을 하강시켜 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(1)상에 싣는다.
이하의 순서는 상기 제1, 제2 실시예로 설명한 것과 동일하고, 웨이퍼(W)를 도시하지 않은 진공 흡착기구에 의해 회전 스테이지(1)에 흡착 지지하고, 회전 스테이지(1)를 이동시켜 웨이퍼 주변부가 소정 폭(설정된 노광폭)으로 노광되는 위치까지 웨이퍼(W)를 이동시킨다. 또한, 웨이퍼(W)를 이동시키는 대신에, 상기한 바와 같이 출사단(5d)을 이동시키도록 해도 된다.
이어서, 광 조사부(5)로부터 노광광의 방사를 개시시킴과 동시에, 회전 스테이지(1)를 회전시켜, 웨이퍼 주변부를 노광한다.
주변 노광 종료후의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송기구(6)의 핑거(6a)에 다시 지지되고, 아암(6b)이 축소되어 주변 노광장치로부터 반출된다.
본 실시예에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지로 웨이퍼(W)의 중심과, 회전 스테이지(1)의 회전중심은 일치하므로, 웨이퍼(W)는 편심되지 않고 회전한다. 그 동안 출사단(5d)은 이동하지 않으므로, 웨이퍼(W)가 1회전하면, 주변부는 주변 가장자리에서 일정폭으로 노광된다. 또한, 노치부분에 있어서 웨이퍼 내부에 노광광이 침해되지 않는다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 웨이퍼 반송기구(6)의 핑거(6a)상에 웨이퍼(W)가 지지되어 있을 때, 웨이퍼 주변 가장자리 위치를 검출하도록 하고 있으므로, 웨이퍼 수수핀을 형성할 필요 없이, 제1, 제2 실시예에 비교해서 구성을 간단하게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 웨이퍼의 주변 가장자리 위치를 검출하여, 웨이퍼 중심과 회전 스테이지 중심을 일치시키고, 그 후 웨이퍼를 회전시키면서 주변부에 노광광을 조사하도록 하였으므로, 노치가 형성된 웨이퍼라도 주변부를 소정 노광폭으로 노광할 수 있고, 노치부분에 있어서 웨이퍼 내부에 노광광이 침해하여, 소자 형성 영역의 레지스트가 제거되는 일이 없다.

Claims (3)

  1. 외 주변부에 특이점이 형성되고, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 회전시키면서 노광광을 조사하고, 웨이퍼 주변부의 레지스트를 일정 폭으로 노광하는 웨이퍼 주변 노광방법에 있어서,
    웨이퍼 주변 가장자리 위치를 검출하고,
    상기 검출한 주변 가장자리 위치로부터 웨이퍼 중심위치를 계산하고,
    상기 계산에 의해 얻어진 웨이퍼 중심과, 상기 회전 스테이지 중심위치가 일치하도록 웨이퍼를 회전 스테이지에 싣고, 웨이퍼 중심과 회전 스테이지의 회전 중심이 일치한 상태에서 웨이퍼를 회전시키면서 노광광을 조사하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 주변 노광방법.
  2. 외 주변부에 특이점이 형성되고, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 회전시키는 회전 중심을 가지는 회전 스테이지;
    상기 포토레지스트를 노광하는 파장의 광을 출사하는 광원부;
    웨이퍼 임시 탑재수단;
    적어도 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 위치 검출센서;
    상기 회전 스테이지 및/또는 상기 웨이퍼 임시 탑재수단을 이동시키는 이동수단; 및
    상기 웨이퍼 주변 가장자리 위치 검출센서로부터의 신호로 회전 스테이지의회전중심과 웨이퍼 중심의 편심량과 편심방향을 계산하고, 상기 이동수단에 의해 웨이퍼 중심과 회전 스테이지의 회전중심이 일치하도록 웨이퍼와 회전 스테이지를 상대적으로 이동시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 주변 노광장치.
  3. 외 주변부에 특이점이 형성되고, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼를 회전시키는 회전 중심을 가지는 회전 스테이지;
    상기 포토레지스트를 노광하는 파장의 광을 출사하는 광원부;
    웨이퍼를 반송하는 반송수단;
    적어도 3개의 웨이퍼 주변 가장자리 위치 검출센서;
    상기 회전 스테이지를 이동시키는 이동수단; 및
    상기 웨이퍼 주변 가장자리 위치 검출센서로부터의 신호로 회전 스테이지의 회전 중심과 웨이퍼 중심의 편심량과 편심방향을 계산하고, 상기 이동수단에 의해 웨이퍼 중심과 회전 스테이지 회전중심이 일치하도록 회전 스테이지를 이동시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 주변 노광장치.
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