KR20050035448A - Edge exposure with a sensor for monitoring a coating state of photoresist and operating method of photolithographic process using the same - Google Patents
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Abstract
포토레지스트의 코팅 상태를 모니터링할 수 있는 에지 노광 장치 및 이를 이용한 사진 공정의 운용 방법을 제공한다. 이 장치는 웨이퍼가 로딩되는 척, 척의 상부에 배치되는 에지 노광 광원 및 코팅 상태 측정 센서를 구비한다. 코팅 상태 측정 센서는 단차 측정 센서를 포함하는 광학 장치이고, 이 코팅 상태 측정 센서의 광축은 에지 노광 광원의 광축과 웨이퍼의 중심 축 사이를 지난다. 에지 노광 광원의 광축은 상기 웨이퍼의 가장자리를 지난다. An edge exposure apparatus capable of monitoring a coating state of a photoresist and a method of operating a photo process using the same are provided. The apparatus includes a chuck loaded with a wafer, an edge exposure light source disposed on top of the chuck, and a coating state measurement sensor. The coating state measurement sensor is an optical device including a step measurement sensor, wherein the optical axis of the coating state measurement sensor passes between the optical axis of the edge exposure light source and the center axis of the wafer. The optical axis of the edge exposure light source crosses the edge of the wafer.
Description
본 발명은 반도체 제조 장치 및 그 운용 방법에 관한 것으로서, 특히 포토레지스트의 코팅 상태를 모니터링할 수 있는 에지 노광 장치 및 이 장치를 이용하는 사진 공정의 운용 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a method of operating the same, and more particularly, to an edge exposure apparatus capable of monitoring a coating state of a photoresist and a method of operating a photo process using the apparatus.
반도체 장치를 제조하는 동안 수행되는 공정 단계들은 크게 사진 공정, 식각 공정, 확산 공정 및 박막 형성 공정으로 구분될 수 있다. 이들 네가지 공정단계들은 반도체 장치의 고유한 기능 및 구조에 따라, 다양하게 조합되어 사용된다. Process steps performed during the manufacture of a semiconductor device may be roughly divided into a photo process, an etching process, a diffusion process, and a thin film forming process. These four process steps are used in various combinations, depending on the unique function and structure of the semiconductor device.
특히, 상기 사진 공정은 빛을 이용하여 레티클에 그려진 소정의 회로 패턴을 포토레지스트막으로 전사하는 과정으로, 고집적화된 반도체 장치를 생산하는데 있어서 핵심적인 단계이다. 상기 사진 공정의 세부적인 단계를 상세하게 살펴보면, 먼저, 액체 상태의 감광 물질을 반도체기판 상에 회전 도포한 후, 도포된 감광 물질을 경화시킨다. 이에 따라, 상기 반도체기판 상에는 통상적으로 식각 마스크로서 사용되는 포토레지스트막이 형성된다. In particular, the photographic process is a process of transferring a predetermined circuit pattern drawn on a reticle to a photoresist film using light, which is a key step in producing a highly integrated semiconductor device. Looking at the detailed steps of the photographic process in detail, first, the liquid photosensitive material is rotated on the semiconductor substrate, and then the applied photosensitive material is cured. Accordingly, a photoresist film, which is usually used as an etching mask, is formed on the semiconductor substrate.
이후, 회로 패턴이 그려진 레티클을 사진 마스크로 사용하여 상기 포토레지스트막을 노광한다. 상기 노광 단계에서, 빛이 조사된 영역과 그렇지 않은 영역의 포토레지스트막은 화학적으로 서로 다른 성질을 갖는다. 이어지는 현상 공정에서, 상기 포토레지스트막의 노광된 부분과 그렇지 않은 부분은 상술한 광화학적 특성에 의해, 사용되는 현상액에 대해 서로 다른 식각 특성을 나타낸다. 이러한 식각 특성의 차이를 이용함으로써, 상기 포토레지스트막의 소정영역을 선택적으로 제거하는 것이 가능하다. 그 결과, 상기 현상 공정 이후, 상기 반도체기판 상에는 상기 회로 패턴이 축소 전사된 포토레지스트 패턴이 형성된다.Thereafter, the photoresist film is exposed using a reticle on which a circuit pattern is drawn as a photo mask. In the exposing step, the photoresist film of the region to which the light is irradiated and the region to which the light is not has chemically different properties. In the subsequent development process, the exposed and unexposed portions of the photoresist film exhibit different etching characteristics with respect to the developer used, by the photochemical properties described above. By using such a difference in etching characteristics, it is possible to selectively remove a predetermined region of the photoresist film. As a result, after the developing process, a photoresist pattern in which the circuit pattern is reduced and transferred is formed on the semiconductor substrate.
상기 현상 공정 이후에는, 통상적으로 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하는 식각 공정을 실시한다. 상기 식각 공정은 상기 포토레지스트 패턴의 모양을 그 하부막으로 전사하는 과정이며, 이 공정을 실시한 후 상기 포토레지스트 패턴은 제거된다. After the developing step, an etching process using the photoresist pattern as an etching mask is usually performed. The etching process is a process of transferring the shape of the photoresist pattern to the lower layer, and after performing this process, the photoresist pattern is removed.
상술한 것처럼, 상기 포토레지스트막을 형성하는 단계는 고속으로 회전하는 반도체기판 상에, 액상의 감광 물질을 도포하는 단계를 포함한다. 이처럼 액상의 감광 물질을 사용함으로써, 상기 포토레지스트막의 상부면은 평탄하게 형성될 수 있다. 하지만, 이러한 도포의 방법에 따르면, 상기 감광 물질의 일부는 불필요하게 소모된다. As described above, the forming of the photoresist film includes applying a liquid photosensitive material on the semiconductor substrate rotating at a high speed. By using the liquid photosensitive material as described above, the upper surface of the photoresist film may be formed flat. However, according to this method of application, part of the photosensitive material is unnecessarily consumed.
일반적으로 잘 알려진 것처럼, 반도체 장치의 고집적화를 위해서는 노광 장치의 분해능을 개선함과 아울러, 이러한 분해능 개선에 상응하는 감광 물질을 개발하는 것이 필요한데, 이러한 요구 조건을 만족시키는 감광 물질의 가격은 상응하여 증가한다. 이에 따라, 고가의 감광 물질이 상기 도포 공정에서 불필요하게 소모되는 것을 최소화하기 위해, 최근에는 상기 도포 공정에서 투입되는 감광 물질의 양을 줄이는 추세이다. 하지만, 도 1에 도시한 것처럼, 감광 물질의 양을 줄일 경우, 반도체기판(10)의 칩영역(20)의 일부에 포토레지스트막(30)이 도포되지 않는 현상(40)이 발생할 수 있다. As is generally known, high integration of semiconductor devices requires not only improving the resolution of the exposure apparatus, but also developing a photosensitive material corresponding to this resolution improvement, and the price of the photosensitive material meeting these requirements increases correspondingly. do. Accordingly, in order to minimize unnecessary consumption of expensive photosensitive materials in the coating process, the amount of photosensitive materials introduced in the coating process has recently been reduced. However, as shown in FIG. 1, when the amount of the photosensitive material is reduced, a phenomenon 40 may occur in which the photoresist film 30 is not applied to a portion of the chip region 20 of the semiconductor substrate 10.
통상적으로 식각 마스크로 사용되는 포토레지스트막(30)이 상기 칩영역(20)을 덮지 않을 경우, 후속 식각 공정에서 상기 칩 영역(20)에 손상이 발생하여 제품 불량으로 이어진다. 따라서, 상기 식각 공정을 실시하기 전에, 상기 포토레지스트막(30)의 코팅 상태를 확인하는 것이 필요하다. If the photoresist layer 30, which is typically used as an etching mask, does not cover the chip region 20, damage may occur to the chip region 20 in a subsequent etching process, resulting in product defects. Therefore, before performing the etching process, it is necessary to confirm the coating state of the photoresist film 30.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 식각 공정을 실시하기 전에, 포토레지스트의 도포 상태를 확인할 수 있는 반도체 제조 장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of confirming a coating state of a photoresist before performing an etching process.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 포토레지스트의 도포 상태를 효과적으로 확인할 수 있는 사진 공정의 운용 방법을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a method of operating a photo process that can effectively confirm the application state of the photoresist.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 포토레지스트막의 도포 상태를 측정하는 센서를 구비하는 에지 노광 장치를 제공한다. 이 장치는 웨이퍼가 로딩되는 척, 상기 척의 아래에 배치되어 상기 척을 회전시키는 회전 장치, 상기 척의 상부에 배치되는 에지 노광 광원 및 코팅 상태 측정 센서를 구비한다. In order to achieve the above technical problem, the present invention provides an edge exposure apparatus having a sensor for measuring the application state of the photoresist film. The apparatus includes a chuck loaded with a wafer, a rotary device disposed below the chuck to rotate the chuck, an edge exposure light source disposed above the chuck, and a coating state measurement sensor.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 상태 측정 센서는 단차 측정 센서를 포함하는 광학 장치이고, 이 코팅 상태 측정 센서의 광축은 상기 에지 노광 광원의 광축과 상기 웨이퍼의 중심 축 사이를 지나도록 배치된다. 또한, 상기 에지 노광 광원의 광축은 상기 웨이퍼의 가장자리를 지나도록 배치되며, 상기 에지 노광 광원은 레이저일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the coating state measuring sensor is an optical device including a step measuring sensor, wherein the optical axis of the coating state measuring sensor is disposed so as to pass between the optical axis of the edge exposure light source and the central axis of the wafer. do. In addition, the optical axis of the edge exposure light source is disposed to pass through the edge of the wafer, the edge exposure light source may be a laser.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 에지 노광 공정을 진행하면서, 동시에 포토레지스트막의 코팅 상태를 모니터링하는 사진 공정의 운용 방법을 제공한다. 이 방법은 칩 영역 및 에지 영역을 구비하는 웨이퍼 상에, 포토레지스트막을 코팅한 후, 상기 칩 영역에서 상기 포토레지스트막을 노광하는 단계를 포함한다. 이어서, 상기 에지 영역에서 상기 포토레지스트막을 노광하면서, 동시에 상기 포토레지스트막의 코팅 상태를 모니터링한 후, 상기 노광된 포토레지스트막을 현상한다. In order to achieve the above another technical problem, the present invention provides a method of operating a photographic process for monitoring the coating state of the photoresist film while performing the edge exposure process. The method includes coating a photoresist film on a wafer having a chip region and an edge region, and then exposing the photoresist film in the chip region. Subsequently, while exposing the photoresist film in the edge region, and simultaneously monitoring the coating state of the photoresist film, the exposed photoresist film is developed.
바람직하게는 모니터링된 상기 포토레지스트막의 코팅 상태가 소정의 허용범위를 벗어날 경우, 상기 포토레지스트막을 제거한 후, 상기 포토레지스트막의 도포 및 노광 단계를 다시 수행하는 재작업의 과정을 수행하는 것이 바람직하다. Preferably, when the monitored state of the coated photoresist film is out of a predetermined allowable range, it is preferable to remove the photoresist film, and then perform a reworking process of again applying and exposing the photoresist film.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed subject matter is thorough and complete, and that the spirit of the present invention to those skilled in the art will fully convey. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사진 공정의 운용 방법을 설명하기 위한 공정 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of operating a photographic process according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 반도체기판을 소정의 도포 장치 내부로 로딩한다. 상기 도포 장치는 회전 운동이 가능한 회전 척을 구비하고, 상기 반도체기판은 상기 도포 장치의 회전 척 상에 로딩된다. 이어서, 상기 로딩된 반도체기판을 회전시키면서, 그 상부에 액체 상태의 감광 물질을 공급한다. 상기 공급된 감광 물질은 상기 반도체기판의 상부면과 접촉함으로써, 상기 반도체기판의 회전에 의한 마찰력이 전달된다. 이러한 회전 운동에 의한 마찰력은 상기 감광 물질에 원심력으로 작용하여, 상기 회전 척의 중심에서 바깥 방향으로 향하는 상기 감광 물질의 운동을 유발한다. 그 결과, 상기 감광 물질은 상기 반도체기판의 전체 표면을 덮게된다(51). 이때, 상기 감광 물질이 액체 상태로 도포되기 때문에, 상기 감광 물질의 상부면은 평탄해진다. Referring to FIG. 2, a semiconductor substrate is loaded into a predetermined coating apparatus. The coating device includes a rotating chuck capable of rotating motion, and the semiconductor substrate is loaded onto the rotating chuck of the coating device. Subsequently, while rotating the loaded semiconductor substrate, a liquid photosensitive material is supplied to the upper portion thereof. The supplied photosensitive material is in contact with the upper surface of the semiconductor substrate, thereby transmitting a frictional force due to the rotation of the semiconductor substrate. The frictional force by this rotational motion acts as a centrifugal force on the photosensitive material, causing the motion of the photosensitive material toward the outward from the center of the rotary chuck. As a result, the photosensitive material covers the entire surface of the semiconductor substrate (51). At this time, since the photosensitive material is applied in a liquid state, the upper surface of the photosensitive material is flattened.
이어서, 액상으로 도포된 상기 감광 물질의 유동성을 제거하기 위한 경화 공정을 실시한다(52). 상기 경화 공정은 소정의 가열 수단을 이용하여 실시할 수 있다. 이에 따라, 상기 반도체기판 상에는 평탄한 상부면을 가지면서, 유동성이 적은 포토레지스트막이 형성된다. Subsequently, a curing process for removing fluidity of the photosensitive material applied in a liquid phase is performed (52). The said hardening process can be performed using a predetermined heating means. As a result, a photoresist film having a flat upper surface and less fluidity is formed on the semiconductor substrate.
상기 포토레지스트막이 형성된 반도체기판은 소정 파장의 빛을 발생시키는 광원 및 회로 패턴이 그려진 레티클을 구비하는 노광 장치에 로딩된 후, 통상적인 노광 공정이 수행된다(53). 이에 따라, 상기 포토레지스트막의 소정 영역 만이 상기 소정 파장의 빛에 노광된다. 이때, 노광되는 영역은 상기 레티클에 그려진 회로 패턴에 의해 결정된다. 상기 노광 공정(53)은 상기 포토레지스트막이 평탄한 상부면을 갖기 때문에 용이하게 진행될 수 있다. After the semiconductor substrate on which the photoresist film is formed is loaded into an exposure apparatus including a light source for generating light having a predetermined wavelength and a reticle on which a circuit pattern is drawn, a conventional exposure process is performed (53). As a result, only a predetermined region of the photoresist film is exposed to light of the predetermined wavelength. In this case, the exposed area is determined by the circuit pattern drawn on the reticle. The exposure process 53 can be easily performed because the photoresist film has a flat upper surface.
이후, 상기 노광 공정이 실시된 반도체기판은 도 3을 통해 아래에서 설명되는 에지 노광 장치(100)로 로딩된다. 상기 에지 노광 장치(100)는, 제품화될 수 없는 반도체기판의 에지 영역에 형성된 상기 포토레지스트막을 노광하기 위한 장치이다. 상기 에지 영역에 포토레지스트막이 잔존할 경우, 이들은 후속 제조 공정에서 클램프와 같은 기계 장치와 물리적으로 접촉함으로써 파티클 불량을 유발할 수 있다. 따라서, 제품화될 수 없는 에지 영역에서 상기 포토레지스트막을 미리 제거하기 위한 방법의 첫 단계로서, 이러한 에지 노광 공정을 수행한다(54). Thereafter, the semiconductor substrate subjected to the exposure process is loaded into the edge exposure apparatus 100 described below with reference to FIG. 3. The edge exposure apparatus 100 is an apparatus for exposing the photoresist film formed in an edge region of a semiconductor substrate which cannot be commercialized. If photoresist films remain in the edge region, they may cause particle defects by physical contact with mechanical devices such as clamps in subsequent manufacturing processes. Thus, this edge exposure process is performed 54 as a first step in a method for removing the photoresist film in advance in an edge region that cannot be commercialized.
한편, 상기 에지 노광 공정(54)은 반도체기판의 가장자리에 소정의 빛으로 노광하는 과정으로, 소정의 축을 중심으로 수행되는 반도체기판의 회전 운동을 포함한다. 본 발명에 따르면, 상기 에지 노광 공정을 수행하면서, 동시에 상기 포토레지스트막의 코팅 상태를 모니터링한다. 이를 위해, 상기 에지 노광 장치(100)는 상기 포토레지스트막의 코팅 상태를 모니터링하기 위한, 코팅 상태 측정 센서(도 3의 150)를 구비한다. 이때, 상기 에지 노광을 위한 회전 운동을 별도로 실시하지 않고 상기 반도체기판 상에 형성된 포토레지스트의 코팅 상태를 확인함으로써, 효율적인 장비의 운용이 가능하다. On the other hand, the edge exposure step 54 is a process of exposing the edge of the semiconductor substrate with a predetermined light, and includes a rotational movement of the semiconductor substrate performed around a predetermined axis. According to the present invention, while performing the edge exposure process, at the same time to monitor the coating state of the photoresist film. To this end, the edge exposure apparatus 100 includes a coating state measurement sensor (150 of FIG. 3) for monitoring the coating state of the photoresist film. In this case, by checking the coating state of the photoresist formed on the semiconductor substrate without performing a rotational motion for the edge exposure, it is possible to operate the equipment efficiently.
상기 포토레지스트막의 코팅 상태를 측정하는 방법으로는 광학적 장치를 사용하여 두께 변화를 측정하는 방법이 사용될 수 있다. 하지만, 상기 포토레지스트막의 코팅 상태를 측정하는 방법은 상술한 단차 측정의 방법에 국한되는 것은 아니며, 다양한 측정 방법이 사용될 수 있다. As a method of measuring the coating state of the photoresist film, a method of measuring thickness change using an optical apparatus may be used. However, the method of measuring the coating state of the photoresist film is not limited to the above-described step measurement method, various measuring methods may be used.
이렇게 측정된 포토레지스트막의 코팅 상태가 소정의 허용오차를 벗어날 경우, 즉 도포된 포토레지스트막의 두께가 급격하게 변하는 경우 등과 같이, 포토레지스트막의 도포 상태가 불량할 때에는 소정의 불량 처리 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 상기 불량 처리 단계는 상기 포토레지스트막을 제거한 후, 상기 도포 단계(51)에서부터 재작업하는 것이 바람직한데, 해당 반도체기판을 폐기하는 방법이 적용될 수도 있다. When the coating state of the photoresist film is poor, such as when the coating state of the photoresist film thus measured is out of a predetermined tolerance, that is, when the thickness of the applied photoresist film is suddenly changed, it is preferable to perform a predetermined defect treatment step. desirable. In the defective processing step, the photoresist film is removed and then reworked from the coating step 51. A method of discarding the semiconductor substrate may be applied.
상기 포토레지스트막의 코팅 상태가 정상적일 경우에는 상기 노광된 영역의 포토레지스트막을 제거하는 현상 공정(55)을 실시한다. 상기 현상 공정(55)은 사용되는 감광 물질의 특성에 따라, 상기 노광되지 않은 영역의 포토레지스트막이 제거되는 방식으로 진행될 수도 있다. 상기 현상 공정의 결과로서, 상기 반도체기판에는 상기 래티클의 회로 패턴이 전사된 포토레지스트 패턴이 형성된다. When the coating state of the photoresist film is normal, a developing step 55 of removing the photoresist film of the exposed region is performed. The developing process 55 may be performed in such a manner that the photoresist film of the unexposed region is removed according to the characteristics of the photosensitive material used. As a result of the developing process, a photoresist pattern on which the circuit pattern of the reticle is transferred is formed on the semiconductor substrate.
이후, 상기 반도체기판에 대해, 소정의 광학적 계측 장치를 사용하여 상기 포토레지스트 패턴과 관련된 다양한 공정 파라미터들을 측정한다. 이때 측정되는 파라미터에는 중첩 정밀도(overlay) 및 선폭(critical dimension, CD) 등이 포함될 수 있으며, 바람직하게는 상기 반도체기판의 몇몇 위치들에서만 측정된다. Thereafter, various process parameters associated with the photoresist pattern are measured with respect to the semiconductor substrate using a predetermined optical metrology device. In this case, the measured parameters may include an overlay accuracy and a critical dimension (CD), and are preferably measured only at some positions of the semiconductor substrate.
도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에지 노광 장치를 보여주는 장치 사시도이다. 3 is a perspective view of an apparatus showing an edge exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 에지 노광 장치(100)는 회전 장치(110)에 연결된 척(chuck, 도시하지 않음)을 구비한다. 상기 척의 상부에는 포토레지스트막이 코팅된 반도체기판(140)가 배치된다. 상기 로딩된 웨이퍼의 상부에는 에지 노광 광원(130) 및 코팅 상태 측정 센서(150)가 배치된다. Referring to FIG. 3, the edge exposure apparatus 100 according to the present invention includes a chuck (not shown) connected to the rotating apparatus 110. A semiconductor substrate 140 coated with a photoresist film is disposed on the chuck. An edge exposure light source 130 and a coating state measurement sensor 150 are disposed on the loaded wafer.
상기 에지 노광 광원(130)은 소정 파장의 빛을 발생시키는 장치로서, 바람직하게는 자외선 대역의 파장을 갖는 레이저이다. 상기 에지 노광 광원(130)에서 발생된 빛(135)이 상기 반도체기판(140)의 원형 가장자리를 지나도록, 상기 에지 노광 광원(130)을 배치한다. 또한, 상기 에지 노광 광원(130)에서 발생된 빛(135)은 상기 반도체기판(140)의 상부에서 대략 0.2 내지 2 ㎝의 지름을 가지면서 조사되는 것이 바람직하다. The edge exposure light source 130 is a device for generating light of a predetermined wavelength, preferably a laser having a wavelength of the ultraviolet band. The edge exposure light source 130 is disposed such that the light 135 generated by the edge exposure light source 130 passes through the circular edge of the semiconductor substrate 140. In addition, the light 135 generated by the edge exposure light source 130 is preferably irradiated with a diameter of about 0.2 to 2 cm from the upper portion of the semiconductor substrate 140.
상기 코팅 상태 측정 센서(150)는 상기 포토레지스트막의 코팅 상태를 모니터링하기 위한 광학적 장치로서, 상기 포토레지스트막의 두께 변화를 측정하는 방법이 사용될 수 있다. 하지만, 상기 포토레지스트막의 코팅 상태를 측정하는 방법은 상술한 두께 변화를 측정하는 방법에만 국한되는 것은 아니며, 다양한 측정 방법이 사용될 수 있다. 상기 코팅 상태 측정 센서(150)는 상기 에지 노광 광원(130)보다 상기 반도체기판(140)의 중심으로부터 가까운 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 도 4a에 도시한 것처럼, 상기 코팅 상태 측정 센서의 광축(155)은 상기 에지 노광 광원의 광축(135)에 인접하되, 상기 반도체기판(140)의 중심(99)에 가까운 곳을 지나도록 배치된다. The coating state measuring sensor 150 is an optical device for monitoring the coating state of the photoresist film, a method of measuring the thickness change of the photoresist film may be used. However, the method of measuring the coating state of the photoresist film is not limited to the above-described method of measuring the thickness change, and various measuring methods may be used. The coating state measurement sensor 150 may be disposed at a position closer to the center of the semiconductor substrate 140 than the edge exposure light source 130. To this end, as shown in FIG. 4A, the optical axis 155 of the coating state measurement sensor is adjacent to the optical axis 135 of the edge exposure light source, but passes near the center 99 of the semiconductor substrate 140. It is arranged to be.
한편, 상기 반도체기판(140)이 도 4a 및 도 4b에 도시한 것과 같이 플랫존(145)을 갖는 유형일 경우, 상기 플랫존(145)에 형성된 상기 포토레지스트막을 노광하기 위해서는, 상기 척은 회전 운동에 더하여 소정의 병진 운동이 가능해야 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 에지 노광 장치(100)는 도 3에 도시한 것처럼, 소정의 병진 운동 장치(120)를 구비하는 것이 바람직하다. Meanwhile, when the semiconductor substrate 140 is of a type having a flat zone 145 as shown in FIGS. 4A and 4B, in order to expose the photoresist film formed on the flat zone 145, the chuck rotates. In addition, some translational motion should be possible. To this end, it is preferable that the edge exposure apparatus 100 according to the present invention includes a predetermined translational motion apparatus 120, as shown in FIG.
도 4a 및 도 4b는 상술한 에지 노광 장치를 사용하여, 에지 노광과 코팅 상태 측정을 동시하는 하는 방법을 더 자세히 설명하기 위한 도면들이다. 4A and 4B are diagrams for explaining in detail a method of simultaneously performing edge exposure and coating state measurement using the above-described edge exposure apparatus.
도 4a를 참조하면, 상기 에지 노광 광원의 광축(135)이 상기 플랫존(145)에 인접하는 원형 가장자리에 조사될 수 있도록, 상기 반도체기판(140)을 로딩 위치를 잡는다. 이어서, 상기 반도체기판(140)을 상기 척의 중심(99)을 중심으로 하여, 상기 에지 노광 광원의 광축(135)이 상기 반도체기판의 원형 가장자리를 따라 움직이는 방향(171)으로 회전시킨다. Referring to FIG. 4A, the semiconductor substrate 140 is placed in a loading position so that the optical axis 135 of the edge exposure light source can be irradiated to the circular edge adjacent to the flat zone 145. Subsequently, the semiconductor substrate 140 is rotated about the center 99 of the chuck so that the optical axis 135 of the edge exposure light source moves in the direction 171 moving along the circular edge of the semiconductor substrate.
그 결과, 도 4b에 도시한 것처럼, 상기 에지 노광 광원의 광축(135)이 상기 플랫존(145)의 또다른 일단을 도달하면, 상기 척의 회전 운동(171)을 중지한다. 이어서, 상기 에지 노광 광원의 광축(135)이 상기 플랫존(145)을 따라, 최초 회전 운동을 시작한 위치까지 조사되도록, 상기 척을 병진 운동시킨다(172).As a result, as shown in FIG. 4B, when the optical axis 135 of the edge exposure light source reaches another end of the flat zone 145, the rotational movement 171 of the chuck is stopped. Subsequently, the chuck is translated 172 such that the optical axis 135 of the edge exposure light source is irradiated along the flat zone 145 to the position where the initial rotational movement is started.
이러한 회전 운동과 병진 운동에서, 상기 코팅 상태 측정 센서의 광축(155)은 상기 에지 노광 광원의 광축(135)보다 상기 척의 중심(99)에 가깝기 때문에, 상기 포토레지스트막의 도포 상태를 유효하게 모니터링할 수 있다. 상기 코팅 상태 측정의 효율성을 높이기 위해, 상기 코팅 상태 측정 센서(150)는 위치 이동이 가능한 구조 및 배치를 가질 수도 있다. In this rotational and translational motion, since the optical axis 155 of the coating state measuring sensor is closer to the center 99 of the chuck than the optical axis 135 of the edge exposure light source, it is possible to effectively monitor the application state of the photoresist film. Can be. In order to increase the efficiency of the coating state measurement, the coating state measurement sensor 150 may have a structure and arrangement that can move the position.
본 발명에 따르면, 하부막에 대한 손상을 유발할 수 있는 포토레지스트막의 코팅 불량을 식각 공정, 이온 주입 공정 등과 같은 후속 공정을 수행하기 전에, 미리 확인할 수 있다. 이에 따라, 상기 코팅 불량에 따른 제품 불량을 최소화할 수 있어, 반도체 장치의 제조 수율을 증대시킬 수 있다. According to the present invention, the coating failure of the photoresist film, which may cause damage to the lower layer, may be confirmed before performing a subsequent process such as an etching process, an ion implantation process, or the like. Accordingly, product defects due to the coating defects can be minimized, thereby increasing the manufacturing yield of the semiconductor device.
또한, 본 발명에 따르면, 포토레지스트 도포 공정에서의 안정성이 증가하므로, 상기와 같은 제품 불량을 예방하기 위해 감광 물질을 필요이상으로 소모하는 것을 예방할 수 있다. 이에 따라, 반도체 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다. In addition, according to the present invention, since the stability in the photoresist coating process is increased, it is possible to prevent the consumption of the photosensitive material more than necessary in order to prevent such product defects. As a result, the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.
이에 더하여, 본 발명에 따르면, 에지 노광 공정을 수행하면서, 동시에 포토레지스트막의 코팅 상태를 모니터링할 수 있다. 이에 따라, 포토레지스트막의 도포 상태를 모니터링하기 위해 별도의 장치를 갖추지 않아도 되기때문에, 반도체 장치의 제조 비용을 절감할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to monitor the coating state of the photoresist film at the same time while performing the edge exposure process. As a result, a separate device is not required to monitor the application state of the photoresist film, thereby reducing the manufacturing cost of the semiconductor device.
도 1은 포토레지스트의 코팅 불량의 일예를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing an example of coating failure of a photoresist.
도 2는 일반적인 사진 공정의 순서를 나타내는 공정 순서도이다.2 is a process flowchart showing the procedure of a general photographic process.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에지 노광 장치를 보여주는 장치 사시도이다. 3 is a perspective view of an apparatus showing an edge exposure apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 에지 노광 장치를 사용하여, 에지 노광과 코팅 상태의 측정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 4A and 4B are diagrams for explaining a method of performing edge exposure and measurement of a coating state using the edge exposure apparatus of the present invention.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019140340A (en) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | 東京エレクトロン株式会社 | Liquid processing device and method for determining liquid film state |
-
2003
- 2003-10-13 KR KR1020030071119A patent/KR20050035448A/en not_active Application Discontinuation
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