KR20040060553A - monitoring apparatus of photo resist coating defect and its method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for monitoring a coating defect of photoresist are provided to remove the defect before exposing and developing the photoresist by monitoring the defect in real time. CONSTITUTION: An apparatus for monitoring a coating defect of photoresist includes an illumination part(4), a camera part(6), a control part(8), an image processing part(10) and a memory part(12). The illumination part is over a wafer(2). The camera part is over the wafer to photograph a coating state of photoresist. The control part is used for controlling the illumination part and the camera part and deciding whether defects exist by comparing the photographed image with a normal image. The image processing part for processing an image signal is connected with the control part. The memory part is connected with the control part to store image data of a normal wafer and to supply the normal image data to the control part.

Description

포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치 및 그 방법{monitoring apparatus of photo resist coating defect and its method}Monitoring apparatus of photo resist coating defect and its method

본 발명은 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 웨이퍼 위에 포토레지스트를 도포할 때 태생 결함을 실시간으로 모니터링하여 이를 억제할 수 있는 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photoresist coating defect monitoring apparatus and a method thereof, and more specifically, to a photoresist coating defect monitoring apparatus and method capable of monitoring and suppressing a native defect in real time when applying photoresist on a wafer It is about.

일반적으로 포토레지스트 도포시에 발생하는 파티클(particle)에 의한 코팅(coating) 불량 및 신너(thinner)에 의한 태생 결함(defect)은 노광 및 현상 공정이 끝난 후 검사 단계에서 발견된다. 따라서, 상기한 태생 결함은 상기 검사 단계후 포토 공정(photo process)의 재실시로 제거된다.In general, coating defects caused by particles generated during photoresist coating and defects caused by thinners are found in the inspection step after the exposure and development processes are completed. Thus, the native defect is eliminated by re-execution of the photo process after the inspection step.

따라서, 상기와 같은 태생 결함을 보유하고 있는 웨이퍼를 정상 웨이퍼와 함께 포토 공정을 수행하게 됨으로써, 공정 손실이 발생할 뿐만 아니라, 불필요한 비용도 지출되는 문제가 있다.Accordingly, by performing the photo process on the wafer having the above-mentioned defects together with the normal wafer, there is a problem that not only a process loss occurs but also an unnecessary cost.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼 위에 포토레지스트를 도포할 때 태생 결함을 실시간으로 모니터링하여 이를 억제할 수 있는 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention is to overcome the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a photoresist coating defect monitoring apparatus and method which can monitor and suppress the birth defects in real time when applying the photoresist on the wafer in real time It is.

도1은 본 발명에 따른 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a photoresist coating defect monitoring apparatus according to the present invention.

도2는 본 발명에 따른 포토레지스트 도포 결함 모니터링 방법을 도시한 순차 설명도이다.2 is a sequential explanatory diagram showing a photoresist coating defect monitoring method according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

2; 웨이퍼 4; 조명부2; Wafer 4; Lighting

6; 카메라부 8; 제어부6; A camera section 8; Control

10; 화상처리부 12; 저장부10; An image processor 12; Storage

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치는 포토레지스트 도포 장치중 웨이퍼의 상면에 설치된 조명부와, 상기 웨이퍼의 상면에 설치되어 웨이퍼 위의 포토레지스트 도포 상태를 촬영하는 카메라부와, 상기 조명부 및 카메라부를 제어하여, 웨이퍼 상면에서 포토레지스트가 도포된 영역에 조명을 가하는 동시에 카메라로 일정 화상을 촬영하고, 상기 촬영된 화상을 정상 화상과 비교하여 결함의 존재 여부를 판단하는 제어부와, 상기 제어부에 연결되어 화상 신호를 입력받아 처리함으로써, 웨이퍼 위의 포토레지스트 도포 상태에대한 화상을 처리하고 이를 제어부에 전달하는 화상 처리부와, 상기 제어부에 연결되어 정상 웨이퍼의 화상 데이터를 저장하고, 상기 정상 화상 데이터를 제어부에 제공하는 저장부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a photoresist coating defect monitoring apparatus according to the present invention includes an illumination unit provided on an upper surface of a wafer in a photoresist coating apparatus, and a camera unit installed on an upper surface of the wafer to photograph a photoresist coating state on a wafer. And a control unit which controls the lighting unit and the camera unit, illuminates an area where the photoresist is applied on the upper surface of the wafer, and simultaneously photographs a predetermined image with a camera, and compares the photographed image with a normal image to determine whether a defect exists. And an image processing unit connected to the control unit to receive and process an image signal, thereby processing an image of a photoresist coating state on a wafer and transferring the image signal to the control unit, and storing the image data of a normal wafer connected to the control unit. Storing the normal image data to a control unit And characterized by comprising comprises a.

여기서, 상기 조명부는 포토레지스트를 노광시키지 않는 파장대의 빛이 조사됨이 바람직하다.Here, it is preferable that the illumination unit is irradiated with light of a wavelength band that does not expose the photoresist.

또한, 상기 조명부는 웨이퍼의 표면과 90°이하의 각도로 배치되어, 다크필드(dark field) 방식으로 빛이 웨이퍼에 조사됨이 바람직하다.In addition, the illumination unit is disposed at an angle of 90 degrees or less with the surface of the wafer, it is preferable that the light is irradiated to the wafer in a dark field (dark field) method.

더불어, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 포토레지스트 도포 결함 모니터링 방법은 웨이퍼를 포토레지스트 장치에 안착하여, 상기 웨이퍼 상면에 일정 두께의 포토레지스트를 스핀 코팅(spin coating) 방식으로 도포하는 단계와, 상기 웨이퍼의 회전을 정지시키고, 조명부의 빛이 다크 필드 방식으로 웨이퍼에 조사되도록 하는 동시에, 웨이퍼 상면의 포토레지스트 도포 상태를 카메라로 촬영하는 단계와, 상기 카메라로 촬영된 웨이퍼의 영상을 정상 화상과 비교하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the photoresist coating defect monitoring method according to the present invention comprises the steps of seating the wafer on the photoresist device, by applying a spin coating method of the photoresist of a predetermined thickness on the upper surface of the wafer; And stopping the rotation of the wafer and allowing the light of the illumination unit to be irradiated onto the wafer in a dark field manner, and photographing the photoresist coating state on the upper surface of the wafer with a camera, and normalizing the image of the wafer photographed with the camera. And determining the presence or absence of a defect in comparison with the image.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치 및 그 방법에 의하면, 포토레지스트 도포 당시의 태생 결함을 실시간으로 모니터링 함으로써, 노광 및 현상 공정 수행전에 결함이 있는 웨이퍼를 재작업할 수 있게 되어 공정 손실을 최대한 억제할 수 있는 장점이 있다.According to the photoresist coating defect monitoring apparatus and the method according to the present invention as described above, it is possible to rework the defective wafer before performing the exposure and development process by monitoring the birth defect at the time of photoresist coating in real time This has the advantage of minimizing process losses.

또한, 태생 결함이 있는 웨이퍼를 정상 웨이퍼와 함께 노광 및 현상 공정에 투입하지 않아도 됨으로써, 결함 제거를 위한 비용을 대폭 축소할 수 있는 장점이있다.In addition, since the wafer having the native defect does not need to be put into the exposure and development process together with the normal wafer, there is an advantage that the cost for removing the defect can be greatly reduced.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings such that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도1은 본 발명에 따른 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a photoresist coating defect monitoring apparatus according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 모니터링 장치는 조명부(4), 카메라부(6), 제어부(8), 화상 처리부(10) 및 저장부(12)로 이루어져 있다.As shown, the monitoring apparatus according to the present invention includes an illumination unit 4, a camera unit 6, a control unit 8, an image processing unit 10, and a storage unit 12.

먼저, 상기 조명부(4)는 포토레지스트 도포 장치(도시되지 않음)중 웨이퍼(2)의 상면에 설치되어 있다.First, the illumination part 4 is provided on the upper surface of the wafer 2 in a photoresist application apparatus (not shown).

이러한 조명부(4)는 상기 웨이퍼(2)에 도포된 포토레지스트의 물성을 변화시키지 않아야 한다. 즉, 상기 포토레지스트를 노광시키지 않는 파장대의 빛이 발생되는 것을 사용함이 바람직하다.The lighting unit 4 should not change the physical properties of the photoresist applied to the wafer 2. That is, it is preferable to use what light is generated in the wavelength range which does not expose the photoresist.

또한, 상기 조명부(4)는 웨이퍼(2)의 표면과 90°이하의 각도로 배치되어, 다크필드(dark field) 방식으로 빛이 상기 웨이퍼(2)의 상면에 조사되도록 함이 바람직하다. 주지된 바와 같이 상기 다크 필드 방식은 표면을 가로지르는 저각(low-angle) 조명을 제공하기 위해 사용된다. 이러한, 다크필드 방식을 이용하게 되면, 웨이퍼(2) 표면으로부터 융기되거나 새겨진 표면 특징들이 용이하게 촬영되고, 따라서 각종 태생 불량 들도 용이하게 촬영되는 장점이 있다.In addition, the illumination unit 4 is preferably disposed at an angle of 90 ° or less with the surface of the wafer 2, so that light is irradiated to the upper surface of the wafer 2 in a dark field manner. As noted, the dark field approach is used to provide low-angle illumination across the surface. When using the dark field method, the surface features raised or engraved from the surface of the wafer 2 are easily photographed, and thus various defects of natural origin are easily photographed.

이어서, 상기 카메라부(6)는 웨이퍼(2)의 상면의 대략 직각 방향에 설치되어 있으며, 이는 웨이퍼(2)의 상면에 도포된 포토레지스트의 상태를 직접 촬영하게 된다. 물론, 이러한 카메라부(6)는 반도체 제조 분야에서 주로 이용되는 CCD 카메라를 이용할 수 있다.Subsequently, the camera portion 6 is provided in a direction substantially perpendicular to the upper surface of the wafer 2, which directly photographs the state of the photoresist applied to the upper surface of the wafer 2. Of course, the camera unit 6 may use a CCD camera mainly used in the semiconductor manufacturing field.

한편, 상기 제어부(8)는 상기 조명부(4) 및 카메라부(6)를 제어하여, 웨이퍼(2) 상면에서 포토레지스트가 도포된 영역에 조명을 가하는 동시에 카메라로 일정 화상을 촬영하고, 또한 상기 촬영된 화상을 정상 화상과 비교하여 결함의 존재 여부를 판단한다.On the other hand, the controller 8 controls the illumination unit 4 and the camera unit 6 to illuminate a region where the photoresist is applied on the upper surface of the wafer 2 and simultaneously photograph a predetermined image with the camera. The photographed image is compared with the normal image to determine the presence of a defect.

여기서, 상기 결함이란 통상 포토레지스트의 도포 불량 또는 신너 공격(thinner attack)에 의한 불량을 의미한다.In this case, the defect generally means a poor application of a photoresist or a thinner attack.

또한, 상기 화상 처리부(10)는 상기 제어부(8)에 연결되어 상기 카메라부(6)로부터의 화상 신호를 입력받아 처리함으로써, 웨이퍼(2) 위의 포토레지스트 도포 상태에 대한 화상을 처리하고 이를 제어부(8)에 전달한다.In addition, the image processing unit 10 is connected to the control unit 8 to receive and process the image signal from the camera unit 6, thereby processing an image of the photoresist coating state on the wafer (2) Transfer to control unit 8.

마지막으로, 상기 저장부(12)는 상기 제어부(8)에 연결되어 있으며, 이는 정상 웨이퍼(2)의 화상 데이터를 저장하고, 상기 정상 화상 데이터를 제어부(8)에 제공하여, 현재 촬영된 화상 데이터와 비교할 수 있도록 한다.Finally, the storage unit 12 is connected to the control unit 8, which stores the image data of the normal wafer 2, and provides the normal image data to the control unit 8, so that the currently photographed image Allows comparison with data.

도2를 참조하면, 본 발명에 따른 포토레지스트 도포 결함 모니터링 방법이 순차적으로 도시되어 있다.2, a photoresist coating defect monitoring method according to the present invention is shown in sequence.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 모니터링 방법은 웨이퍼(2)에 포토레지스트를 도포하는 단계(S1)와, 상기 웨이퍼(2)에 조명부(4)을 제공하고 카메라부(6)로 촬영하는 단계(S2)와, 상기 웨이퍼(2) 표면의 포토레지스트 결함 여부를 판단하는 단계(S3)로 이루어져 있다.As shown, the monitoring method according to the present invention includes applying a photoresist to the wafer 2 (S1), providing a lighting unit 4 to the wafer 2 and photographing it with the camera unit 6 ( S2) and determining the photoresist defect on the surface of the wafer 2 (S3).

먼저, 상기 포토레지스트 도포 단계(S1)는 웨이퍼(2)를 통상의 포토레지스트 장치에 안착한 후, 그 웨이퍼(2) 상면에 일정 두께의 포토레지스트를 스핀 코팅(spin coating) 방식으로 도포하여 이루어진다.First, the photoresist coating step S1 is performed by mounting the wafer 2 on a conventional photoresist device, and then applying a photoresist having a predetermined thickness on the upper surface of the wafer 2 by spin coating.

이어서, 상기 조명부(4) 제공 및 카메라부(6) 촬영 단계(S2)는 상기 웨이퍼(2)의 회전을 정지시키고, 조명브(4)의 빛이 다크 필드 방식으로 웨이퍼(2)에 조사되도록 하는 동시에, 웨이퍼(2) 상면의 포토레지스트 도포 상태를 카메라부(6)로 촬영하여 이루어진다.Subsequently, the providing of the lighting unit 4 and the photographing step S2 of the camera unit 6 stop the rotation of the wafer 2 so that the light of the lighting unit 4 is irradiated onto the wafer 2 in a dark field manner. At the same time, the photoresist coating state on the upper surface of the wafer 2 is photographed by the camera unit 6.

이어서, 상기 결함 여부 판단 단계는 상기 카메라부(6)로 촬영된 웨이퍼(2)의 영상을 정상 화상과 비교하여 결함의 존재 여부를 판단함으로써, 본 발명에 의한 모니터링이 완료된다.Subsequently, in the step of determining whether the defect is present or not, by comparing the image of the wafer 2 photographed by the camera unit 6 with a normal image to determine the presence of a defect, the monitoring according to the present invention is completed.

물론, 상기와 같은 모니터링 결과 결함이 있는 웨이퍼(2)로 판단되면, 상기 웨이퍼(2)에서 포토레지스트를 제거하여 다시 포토레지스트 도포 공정을 수행하며, 결함이 없는 웨이퍼(2)로 판단되면 다음의 노광 및 현상 공정을 진행한다.Of course, if it is determined that the defective wafer 2 as a result of the monitoring as described above, the photoresist coating process is performed again by removing the photoresist from the wafer 2, and if it is determined that the defectless wafer 2 is The exposure and development processes are carried out.

상기와 같이 하여 본 발명에 의한 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치 및 그 방법에 의하면, 포토레지스트 도포 당시의 태생 결함을 실시간으로 모니터링 함으로써, 노광 및 현상 공정 수행전에 결함이 있는 웨이퍼를 재작업할 수 있게 되어공정 손실을 최대한 억제할 수 있는 효과가 있다.According to the photoresist coating defect monitoring apparatus and the method according to the present invention as described above, it is possible to rework the defective wafer before performing the exposure and development process by monitoring the birth defect at the time of photoresist coating in real time The effect is to minimize process losses.

또한, 태생 결함이 있는 웨이퍼를 정상 웨이퍼와 함께 노광 및 현상 공정에 투입하지 않아도 됨으로써, 결함 제거를 위한 비용을 대폭 축소할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the wafer having the native defect does not need to be introduced into the exposure and development process together with the normal wafer, the cost for removing the defect can be greatly reduced.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치 및 그 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the photoresist coating defect monitoring apparatus and the method according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims As described above, any person having ordinary knowledge in the field of the present invention without departing from the gist of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

Claims (4)

포토레지스트 도포 장치중 웨이퍼의 상면에 설치된 조명부;An illumination unit provided on an upper surface of the wafer in the photoresist coating apparatus; 상기 웨이퍼의 상면에 설치되어 웨이퍼 위의 포토레지스트 도포 상태를 촬영하는 카메라부;A camera unit installed on an upper surface of the wafer to capture a photoresist coating state on the wafer; 상기 조명부 및 카메라부를 제어하여, 웨이퍼 상면에서 포토레지스트가 도포된 영역에 조명을 가하는 동시에 카메라로 일정 화상을 촬영하고, 상기 촬영된 화상을 정상 화상과 비교하여 결함의 존재 여부를 판단하는 제어부;A controller which controls the lighting unit and the camera unit, illuminates an area to which the photoresist is applied on the upper surface of the wafer, and simultaneously photographs a predetermined image with the camera, and determines whether a defect exists by comparing the photographed image with a normal image; 상기 제어부에 연결되어 화상 신호를 입력받아 처리함으로써, 웨이퍼 위의 포토레지스트 도포 상태에 대한 화상을 처리하고 이를 제어부에 전달하는 화상 처리부; 및,An image processing unit connected to the control unit to receive and process an image signal, thereby processing an image of a photoresist coating state on a wafer and transferring the image signal to the control unit; And, 상기 제어부에 연결되어 정상 웨이퍼의 화상 데이터를 저장하고, 상기 정상 화상 데이터를 제어부에 제공하는 저장부를 포함하여 이루어진 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치.And a storage unit connected to the control unit for storing image data of a normal wafer and providing the normal image data to the control unit. 제1항에 있어서, 상기 조명부는 포토레지스트를 노광시키지 않는 파장대의 빛이 조사됨을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치.The apparatus of claim 1, wherein the illumination unit is irradiated with light in a wavelength band not exposing the photoresist. 제1항에 있어서, 상기 조명부는 웨이퍼의 표면과 90°이하의 각도로 배치되어, 다크필드(dark field) 방식으로 빛이 웨이퍼에 조사됨을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 결함 모니터링 장치.The apparatus of claim 1, wherein the illumination unit is disposed at an angle of 90 ° or less with the surface of the wafer so that light is irradiated onto the wafer in a dark field manner. 웨이퍼를 포토레지스트 장치에 안착하여, 상기 웨이퍼 상면에 일정 두께의 포토레지스트를 스핀 코팅(spin coating) 방식으로 도포하는 단계;Mounting a wafer on a photoresist device, and coating a photoresist having a predetermined thickness on the upper surface of the wafer by spin coating; 상기 웨이퍼의 회전을 정지시키고, 조명의 빛이 다크 필드 방식으로 웨이퍼에 조사되도록 하는 동시에, 웨이퍼 상면의 포토레지스트 도포 상태를 카메라로 촬영하는 단계; 및,Stopping the rotation of the wafer, allowing the light of illumination to be irradiated onto the wafer in a dark field manner, and simultaneously photographing the photoresist coating state of the upper surface of the wafer with a camera; And, 상기 카메라로 촬영된 웨이퍼의 영상을 정상 화상과 비교하여 결함의 존재 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어진 포토레지스트 도포 결함 모니터링 방법.And comparing the image of the wafer taken by the camera with a normal image to determine whether a defect is present.
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