KR20040029527A - 포토리소그라피 시스템 - Google Patents

포토리소그라피 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20040029527A
KR20040029527A KR1020020059826A KR20020059826A KR20040029527A KR 20040029527 A KR20040029527 A KR 20040029527A KR 1020020059826 A KR1020020059826 A KR 1020020059826A KR 20020059826 A KR20020059826 A KR 20020059826A KR 20040029527 A KR20040029527 A KR 20040029527A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
wafer
exposure
coating
post
Prior art date
Application number
KR1020020059826A
Other languages
English (en)
Inventor
이종화
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020020059826A priority Critical patent/KR20040029527A/ko
Publication of KR20040029527A publication Critical patent/KR20040029527A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H01L21/67225—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process comprising at least one lithography chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67276—Production flow monitoring, e.g. for increasing throughput

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

웨이퍼가 일정 시간 정체하는 경우, 포토리소그라피 시스템을 중단시켜, 포토레지스트 패턴의 결함을 최소화시킬 수 있는 포토리소그라피 시스템을 개시한다. 개시된 본 발명은, 웨이퍼 상에 포토레지스트막을 코팅하는 코팅부, 상기 코팅된 포토레지스트막에 마스크의 형상을 전사하는 노광부, 상기 노광된 포토레지스트막을 선택적으로 제거하는 현상부, 및 상기 노광부 및 현상부 사이에 형성되는 노광 후처리부를 포함하며, 상기 노광 후처리부는 웨이퍼 장입이 일정시간 정체되면 포토리소그라피 공정을 중단시키는 인터락부를 포함한다.

Description

포토리소그라피 시스템{Photo lithography system}
본 발명은 포토리소그라피 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 포토리소그라피 공정 진행중, 웨이퍼 정체시 공정자에게 이를 통지하고 시스템을 인터락킹(interlocking)할 수 있는 포토리소그라피 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조 공정은 웨이퍼(wafer) 표면에 반도체 집적 회로들을 형성하는 전(前) 공정(FAB 공정)과, 웨이퍼를 다수의 반도체 칩으로 분리하여 개개의 반도체칩을 패키지 형태로 조립하는 후(後) 공정(Assembly 공정)으로 구분된다. 전 공정은 다시 확산 공정, 박막 형성 공정, 포토리소그라피 공정, 식각 공정 등을 수차례 반복하면서 진행된다.
여기서, 포토리소그라피 공정은 알려진 바와 같이, 피식각층을 갖는 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 공정으로, 이러한 포토리소그라피 공정은 크게 포토레지스트 코팅 공정, 마스크 얼라인 공정, 노광 공정 및 현상 공정으로 분류할 수 있으며, 각 공정 전후에 베이크 공정 및 냉각 공정을 실시한다.
즉, 피식각층을 갖는 웨이퍼가 포토리소그라피 시스템 내의 코팅 장치, 얼라인 장치, 노광 장치 및 현상 장치를 순회하면서, 웨이퍼 상부에 포토레지스트 패턴을 형성하는 것이다.
그러나, 웨이퍼 이동시, 설비적인 문제등으로 공정이 중단될 수 있다. 여기서 공정이 중단된다는 것은, 웨이퍼가 어떠한 포토리소그라피 시스템내의 장치 내부에서 공정 진행중 공정이 멈춰버리는 것으로, 웨이퍼가 소정의 장치내에서 정체하게 되는 것이다.
특히, 웨이퍼가 노광 장치, 현상 장치의 사이에 해당하는 베이크 공정 등에서 정체하게 되면, 웨이퍼 상부에 피복되어 있는 포토레지스트 물질이 빛과 반응하게 되어, 포토레지스트 패턴의 CD(critical dimension)에 심각한 영향을 미치게 되고, 브릿지등과 같은 심각한 패턴 결함을 유발한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 웨이퍼가 일정 시간 정체하는 경우, 포토리소그라피 시스템을 중단시켜, 포토레지스트 패턴의 결함을 최소화시킬 수 있는 포토리소그라피 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 포토리소그라피 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 포토리소그라피 시스템의 인터락 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
110 : 코팅 전처리부 120 : 코팅부
130 : 코팅 후처리부 140 : 노광부
150 : 노광 후처리부 159 : 인터락부
160 : 현상부 170 : 현상 후처리부
상기한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 웨이퍼 상에 포토레지스트막을 코팅하는 코팅부, 상기 코팅된 포토레지스트막에 마스크의 형상을 전사하는 노광부, 상기 노광된 포토레지스트막을 선택적으로 제거하는 현상부, 및 상기 노광부 및 현상부 사이에 형성되는 노광 후처리부를 포함하며, 상기 노광 후처리부는 웨이퍼 장입이 일정시간 정체되면 포토리소그라피 공정을 중단시키는 인터락부를 포함한다.
상기 노광 후처리부는, 상기 노광부에 의하여 노광 처리된 웨이퍼 가장자리의 포토레지스트막을 추가로 노광하는 웨이퍼 가장자리 노광부와, 상기 포토레지스트막의 스탠딩 웨이브 효과를 제거하기 위하여 포토레지스트막을 경화시키는 PEB(post exposure bake)부, 및 상기 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 포함하며, 상기 인터락부는 상기 웨이퍼 가장자리 노광부, 상기 PEB부 및 상기 냉각부와 각각 연결되어, 이들부에 웨이퍼 정체시 포토리소그라피 공정을 중단시킨다.
상기 코팅부 이전에 코팅 전처리부에 추가로 설치될 수 있으며, 상기 코팅 전처리부는, 상기 웨이퍼 표면의 접착력을 개선하는 HMDS 처리부, 및 상기 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 포함한다.
상기 코팅부와 상기 노광부 사이에 코팅 후처리부가 더 설치될 수 있으며, 상기 코팅 후처리부는, 상기 웨이퍼 표면상에 코팅된 포토레지스트를 경화시키는소프트 베이크부, 및 상기 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 포함한다.
상기 현상부 이후에, 현상 후처리부를 더 설치될 수 있고, 상기 현상 후처리부는, 상기 웨이퍼 상의 현상된 포토레지스트막을 견고히 경화시키는 하드 베이크부, 및 상기 하드 베이크 처리된 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 포함한다.
본 발명의 목적과 더불어 그의 다른 목적 및 신규한 특징은, 본 명세서의 기재 및 첨부 도면에 의하여 명료해질 것이다.
(실시예)
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예 따른 포토리소그라피 시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 포토리소그라피 시스템의 인터락 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 포토리소그라피 시스템은 코팅, 노광 및 현상의 일련의 공정을 수행하기 위하여, 코팅 전처리부(110), 코팅부(120), 코팅 후처리부(130), 노광부(140), 노광 후처리부(150), 현상부(160) 및 현상후처리부(170)를 포함한다.
코팅 전처리부(110)는 HMDS(Hexamethydisilazane) 처리부(113) 및 냉각부(115)를 포함한다. HMDS 처리부(113)는 유성(油性)인 포토레지스트 물질과 수성(水性)인 웨이퍼 표면간의 접착력을 개선하기 위하여 웨이퍼 표면을 촉매 처리하는 것이다. 냉각부(115)는 HMDS 처리로 인하여 고온으로 상승된 웨이퍼 온도를 낮춰주는 역할을 하며, 예를 들어 냉각판(cool plate)이다.
코팅부(120)는 포토레지스트막을 웨이퍼 상에 피복하는 장치로서, 예를 들어 스핀 코팅기(spin coater)이다. 이러한 코팅부(120)는 포토레지스트막을 스핀 방식으로 웨이퍼상에 코팅하므로써 막의 두께 및 균일도를 개선할 수 있다.
코팅 후처리부(130)는 소프트 베이크부(soft bake:133) 및 냉각부(135)를 포함한다. 소프트 베이크부(133)에서는 코팅된 포토레지스트막을 열적으로 경화시키며, 포토레지스트막내에 포함되어 있는 솔벤트(solvent)를 제거한다. 이때, 소프트 베이크는 열판(hot plate)에서 진행된다. 냉각부(135)는 후속의 공정을 위하여 웨이퍼를 냉각시키는 역할을 한다.
노광부(Exposer:140)는 마스크의 정렬 공정 및 노광 공정이 진행되는 장치로서, 웨이퍼 상에 소정의 패턴 형상을 갖는 마스크를 정렬시킨후, 광을 조사하여 포토레지스트막을 선택적으로 노광시킨다.
노광 후처리부(150)는 웨이퍼 가장자리 노광부(wafer edge exposure:153), PEB부(post exposure bake:155) 및 냉각부(157)를 포함한다. 웨이퍼 가장자리 노광부(153)는 상기 노광부(140)에서 메인 노광을 진행한 후, 노광이 제대로 이루어지지 않은 웨이퍼 가장자리 부분을 추가로 노광하는 역할을 한다. PEB부(155)에서는 노광이 진행된 포토레지스트막을 경화시키며, 노광 공정시 발생되는 스탠딩 웨이브 효과(standing wave effect)를 제거하는 역할을 한다. 아울러, PEB 공정은 열판을 이용하여 진행한다. 냉각부(157)는 PEB 공정이 진행된 웨이퍼(도시되지 않음)를 냉각시킨다.
현상부(160)는 노광 및 경화된 포토레지스트막을 스핀 스프레이(spin spray) 또는 퍼들(puddle) 방식으로 현상하여, 웨이퍼 상부에 포토레지스트 패턴(도시되지 않음)을 형성한다.
현상 후처리부(170)는 하드 베이크부(hard bake:173) 및 냉각부(175)를 포함한다. 하드 베이크부(173)는 현상 후, 웨이퍼상의 포토레지스트 패턴을 열적 견점을 갖도록 경화시킨다. 냉각부(175)는 하드 베이크부(173)로부터 고온으로 상승된 웨이퍼를 냉각시킨다.
이때, 상기 종래 기술에서 설명한 바와 같이, 포토리소그라피 시스템은 설비상의 에러로 인하여 각 공정 진행시 웨이퍼가 각부에 정체될 수 있다. 그중, 패턴 결함에 가장 치명적인 영향을 미치는 경우는 상술한 바와 같이 노광부(140)와 현상부(150) 사이의 노광 후처리부(150)로서, 노광 후처리부(150)에서 웨이퍼가 잠시 정체되면, 심각한 패턴 결함을 유발할 수 있다.
본 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하고자, 노광부(140) 및 현상부(150) 사이의 노광 후처리부(150)내에 인터락부(interlock part:159)를 설치한다. 인터락부(159)는 노광 후처리부(150)내의 웨이퍼 가장자리 노광부(153), PEB부(155) 및냉각부(157) 각각과 연결되며, 노광 후처리부(150)의 각 부에서 일정 시간, 예를들어 7분 이상 정체시 포토리소그라피 시스템 전체를 다운시킨다. 이러한 인터락부(159)는 웨이퍼 정체를 감지하는 웨이퍼 감지 센서(도시되지 않음)와, 웨이퍼가 각부를 머무는 시간을 카운팅하는 카운터(도시되지 않음) 및 웨이퍼 정체를 공정자에게 신속하게 알릴 수 있는 알람부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
이와같은 본 발명의 실시예에 따른 포토리소그라피 시스템의 동작을 도 2를 참조하여 설명한다.
코팅 전처리부(110), 코팅부(120), 코팅 후처리부(130), 노광부(140)를 통과하면서, 웨이퍼 상에 노광된 포토레지스트막을 형성한다음, 노광 후처리부(150)에 장입한다(S10). 노광 후처리부(150)의 각 부(153,155,157)에 웨이퍼가 장입되면, 상기 카운터에 의하여 웨이퍼가 정체되는 시간을 카운팅한다(S20). 그후, 상기 웨이퍼 감지 센서 및 카운터로부터 웨이퍼가 일정 시간, 즉 인터락부(159)에 설정된 시간(예를 들어 7분) 이상 정체되는지를 판별한다(S30). 이때, 각각의 부에 일정 시간 이상 웨이퍼가 정체하게 되면, 인터락부(159)가 동작하여(S40), 포토리소그라피 시스템을 다운(down)시킨다. 한편, 웨이퍼가 일정 시간 이상 정체하지 않으면, 후속 공정을 진행한다(S60).
이상 본 발명의 실시예에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 노광부(140) 및 현상부(160) 사이의 노광 후처리부(150)에 인터락부(159)를 설치하므로써, 노광 후처리부(150)의 각 부에서 일정 시간 경과시, 포토리소그라피 시스템자체를 다운시킨다.
이에따라, 웨이퍼의 정체로 인하여 초래될 수 있는 패턴 결함을 미연에 방지할 수 있으며, 설비 에러를 공정자에게 알려줄 수 있으므로 즉각적인 조치를 취할 수 있다. 따라서, 제조 수율이 증대된다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼 상에 포토레지스트막을 코팅하는 코팅부;
    상기 코팅된 포토레지스트막에 마스크의 형상을 전사하는 노광부;
    상기 노광된 포토레지스트막을 선택적으로 제거하는 현상부; 및
    상기 노광부 및 현상부 사이에 형성되는 노광 후처리부를 포함하며,
    상기 노광 후처리부는 웨이퍼 장입이 일정시간 정체되면 포토리소그라피 공정을 중단시키는 인터락부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 노광 후처리부는,
    상기 노광부에 의하여 노광 처리된 웨이퍼 가장자리의 포토레지스트막을 추가로 노광하는 웨이퍼 가장자리 노광부;
    상기 포토레지스트막의 스탠딩 웨이브 효과를 제거하기 위하여 포토레지스트막을 경화시키는 PEB(post exposure bake)부; 및
    상기 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 포함하며,
    상기 인터락부는 상기 웨이퍼 가장자리 노광부, 상기 PEB부 및 상기 냉각부와 각각 연결되어, 이들부에 웨이퍼 정체시 포토리소그라피 공정을 중단시키는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 코팅부 이전에 코팅 전처리부에 추가로 설치되고,
    상기 코팅 전처리부는,
    상기 웨이퍼 표면의 접착력을 개선하는 HMDS 처리부; 및
    상기 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 코팅부와 상기 노광부 사이에 코팅 후처리부가 더 설치되고,
    상기 코팅 후처리부는,
    상기 웨이퍼 표면상에 코팅된 포토레지스트를 경화시키는 소프트 베이크부; 및
    상기 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 현상부 이후에, 현상 후처리부를 더 설치하고,
    상기 현상 후처리부는,
    상기 웨이퍼 상의 현상된 포토레지스트막을 견고히 경화시키는 하드 베이크부; 및
    상기 하드 베이크 처리된 웨이퍼를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그라피 시스템.
KR1020020059826A 2002-10-01 2002-10-01 포토리소그라피 시스템 KR20040029527A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020059826A KR20040029527A (ko) 2002-10-01 2002-10-01 포토리소그라피 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020059826A KR20040029527A (ko) 2002-10-01 2002-10-01 포토리소그라피 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040029527A true KR20040029527A (ko) 2004-04-08

Family

ID=37330904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020059826A KR20040029527A (ko) 2002-10-01 2002-10-01 포토리소그라피 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20040029527A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100726611B1 (ko) * 2005-12-28 2007-06-11 동부일렉트로닉스 주식회사 포토리소그라피 인라인 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100726611B1 (ko) * 2005-12-28 2007-06-11 동부일렉트로닉스 주식회사 포토리소그라피 인라인 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090042145A1 (en) Method for Detecting Light Intensity Distribution for Gradient Filter and Method for Improving Line Width Consistency
KR20110112727A (ko) 더블 패터닝을 이용한 반도체소자의 패턴형성방법
JP4456313B2 (ja) フォトレジストベーキングプロセスを制御するための方法および装置
US5885756A (en) Methods of patterning a semiconductor wafer having an active region and a peripheral region, and patterned wafers formed thereby
KR20040029527A (ko) 포토리소그라피 시스템
US11067896B2 (en) Dynamic adjustment of post exposure bake during lithography utilizing real-time feedback for wafer exposure delay
US10768532B2 (en) Co-optimization of lithographic and etching processes with complementary post exposure bake by laser annealing
KR20040003966A (ko) 반도체 공정의 노광 장치 및 이를 이용한 노광 방법
US10095115B2 (en) Forming edge etch protection using dual layer of positive-negative tone resists
US6268227B1 (en) Method for controlling photoresist removal processes
KR20040098435A (ko) 웨이퍼 베이킹 공정 불량을 방지하는 스피너설비 및 그스피너설비에서 패턴형방법
KR20000018615A (ko) 반도체소자의 제조장비
JP2000100689A (ja) 気相前処理を用いる光リソグラフィー法
KR100866681B1 (ko) 반도체 소자의 패턴 형성방법
KR20080024429A (ko) 듀얼 포토레지스트층을 통한 선택적 이미지화 방법
US6355388B1 (en) Method for controlling photoresist strip processes
KR100609044B1 (ko) 반도체 소자 제조방법
KR20050028711A (ko) 웨이퍼 엣지 노광 검사 장치 및 이를 구비한 스피너 설비
KR100726611B1 (ko) 포토리소그라피 인라인 시스템
KR100598254B1 (ko) 반도체 포토리소그라피 공정에서 에지 샷 노광방법
KR970008268B1 (ko) 감광막의 미세패턴 형성방법
KR20020081922A (ko) 반도체 장치를 제조하기 위한 사진공정 방법
JP2002214802A (ja) 半導体装置の製造方法
KR20030058008A (ko) 다중 베이크 유닛을 구비한 트랙장치
KR20060108371A (ko) 링 형상의 가이드를 장착한 베이크 장비

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination