KR20050053244A - 오염 제거용 세정 척 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노광 공정시 웨이퍼 후면에 발생된 환형 오염으로 인해 패턴 디포커스(Defocus)가 야기되는 것을 방지하기 위한 오염 제거용 세정 척을 개시한다. 개시된 본 발명의 오염 제거용 세정 척은, 진공 척 상에 놓여진 웨이퍼 상에 스핀 방식으로 감광막을 도포한 후 상기 웨이퍼 후면에 발생된 환형 오염을 제거하기 위한 것으로서, 웨이퍼 크기에 대응하는 제1척과, 상기 제1척 내에 배치된 제2척의 이중 척 구조로 이루어지며, 상기 제1척 및 제2척의 가장자리 각각에 상기 웨이퍼 가장자리 및 웨이퍼 중심에 세정액을 분사시키기 위한 노즐이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

오염 제거용 세정 척{Rinsing chuck for contamination removal}

본 발명은 반도체 소자 제조용 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 노광 공정시 웨이퍼 후면의 오염으로 인해 패턴 디포커스(Defocus)가 야기되는 것을 방지하기 위한 오염 제거용 세정 척에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 반도체 소자를 제조함에 있어서 콘택홀을 포함한 각종 패턴들은 포토리소그라피(Photolithography) 공정을 통해 형성하고 있다. 이러한 포토리소그라피 공정은, 알려진 바 대로, 감광막을 도포하는 도포 공정과, 도포된 감광막의 소정 부분에 광을 조사하는 노광 공정과, 노광되거나 노광되지 않은 감광막 부분을 제거하는 현상 공정으로 구성된다.

여기서, 상기 감광막을 도포하는 공정은 통상 스핀 코팅(spin coating) 방식으로 수행하고 있으며, 이를위해, 진공 척(Vacuum chuck)을 구비한 코우터(coater)가 이용되고 있다.

이러한 코우터에 있어서, 감광막이 도포된 해당 웨이퍼는 진공 척 상에 진공에 의해 고정되며, 상기 진공 척이 회전되는 것에 의해 해당 웨이퍼가 회전되면서 상기 웨이퍼 상에 감광막이 도포된다.

한편, 상기한 감광막 도포 공정을 진행함에 있어서는 통상 코우터의 진공 척 상에 해당 웨이퍼를 올려놓기 전에 웨이퍼 후면에 존재하는 이물질을 제거하기 위해 시너(thinner) 등으로 상기 웨이퍼의 후면을 세정(cleaning)한다.

그런데, 이와 같이 웨이퍼 후면에 대한 세정을 통해 이물질을 제거하였더라도, 여전히 제거가 되지 않고 이물질이 남아 있는 경우가 많다. 특히, 반도체 소자의 미세화가 진행되면서 이러한 이물질이 감광막 도포 공정 진행 후 환형의 척 자욱으로 남게 되고, 이는 후속하는 노광 공정에서 패턴 디포커스(Defocus)를 유발하는 원인으로 작용한다.

상기 척 자욱의 원인은 레지스트를 도포할 때 발생되는 퓸(Fume)에 의한 것으로, 이러한 퓸을 제거하기 위해 종래에는 배기부(exhaust)를 설치하여 코우터쪽 공기를 외부로 배출하여 주도록 하고는 있으나, 실제 이것이 제대로 이루어지지 못함의 결과이다.

또한, 상기 척 자욱은 노광 공정시 패턴 디포커스를 유발할 뿐만 아니라, 노광 장비 내에 구비된 웨이퍼 척의 오염을 유발시킨다.

이에, 종래에는 노광 장비의 웨이퍼 척을 수시로 세정하여 패턴 디포커스가 유발되는 것을 방지하고 있지만, 이 방법의 경우는 잦은 세정으로 인해 장비 가동률을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 결과적으로 웨이퍼 척의 수명을 단축시키게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 감광막 도포시 유발된 웨이퍼 후면의 오염으로 인해 패턴 디포커스가 발생되는 것을 방지하기 위한 오염 제거용 척을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 진공 척 상에 놓여진 웨이퍼 상에 스핀 방식으로 감광막을 도포한 후, 상기 웨이퍼 후면에 발생된 환형 오염을 제거하기 위한 오염 제거용 세정 척으로서, 웨이퍼 크기에 대응하는 제1척과, 상기 제1척 내에 배치된 제2척의 이중 척 구조로 이루어지며, 상기 제1척 및 제2척의 가장자리 각각에 상기 웨이퍼 가장자리 및 웨이퍼 중심에 세정액을 분사시키기 위한 노즐이 설치된 것을 특징으로 하는 오염 제거용 세정 척을 제공한다.

여기서, 상기 제2척은 감광막 스핀 도포시 사용된 진공 척 크기에 대응하는 크기를 갖는다. 오염 제거용 세정은 상기 제1척에 설치된 노즐을 통해 1차 세정이 이루어지며, 상기 제2척에 설치된 노즐을 통해 2차 세정이 이루어진다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

일반적으로 진공 척 상에 웨이퍼를 올려놓은 상태에서 스핀 방식으로 감광막을 도포한 후에는 상기 웨이퍼의 후면에 환형의 오염이 발생된다. 이러한 오염은 웨이퍼 후면에 이물질이 존재한 상태로 감광막 도포가 진행되고, 그리고, 감광막 도포시의 퓸 현상에 기인한 것이며, 스핀 도포가 이루어지는 것과 관련해서 오염의 형상 또한 환형이 된다. 이와 같은 환형의 오염은 진공 척의 크기와 무관하지 않으며, 아울러, 웨이퍼 후면의 세정(Rinse)과도 무관하지 않다.

그런데, 이와 같이 오염이 발생된 상태로 후속 노광 공정을 진행하게 되면, 상기 오염이 패턴 디포커스를 유발하는 원인으로 작용하여 소자 특성 및 신뢰성 저하를 초래하게 된다.

따라서, 본 발명은 웨이퍼 상의 감광막 도포 후, 도 3에 도시된 바와 같이, 세정 척(10)을 이용해서 웨이퍼(20) 후면에 발생된 환형 오염을 제거한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 오염 제거용 세정 척(10)은 웨이퍼(20) 크기에 대응하는 크기를 갖는 제1척(2)과, 상기 제1척(2) 내에 배치된 제2척(4)의 이중 척 구조로 이루어진다. 또한, 상기 제1척(2) 및 제2척(4)의 가장자리 각각에는 상기 웨이퍼(20) 가장자리 및 웨이퍼 중심에 세정액을 분사시키기 위한 노즐(6a, 6b)이 설치된다. 이때, 상기 제2척(4)은 대략적으로 종래 세정 척과 동일 크기를 갖는다.

이와 같은 본 발명의 오염 제거용 세정 척(1)에 있어서, 감광막 도포시 웨이퍼 크기에 대응하는 제1척(2)의 노즐(6a)을 통한 세정액의 분사를 통해 웨이퍼(20)의 후면에 대한 1차 세정을 수행한다. 그리고, 1차 세정이 수행된 웨이퍼(20)의 후면에 대해 상기 1차 세정시 발생된 오염을 제거하기 위해 제2척(4)의 노즐(6b)을 통한 세정액의 분사를 통해 2차 세정을 수행한다.

여기서, 상기 오염물 제거는 노즐(6a, 6b)을 통한 세정액 분사시의 RPM 조절을 통해 제어 가능하다.

이렇게 하면, 감광막 도포 이전에 웨이퍼 후면에 잔류된 이물질에 기인해서 상기 감광막 도포시 발생되는 퓸(Fume)에 의한 웨이퍼 후면의 환형 오염을 신뢰성있게 제거할 수 있으며, 그래서, 웨이퍼 후면의 청결도를 유지할 수 있어서 후속하는 노광 공정시에 웨이퍼의 정확한 정렬이 이루어지도록 할 수 있어서 패턴 디포커스가 일어나는 것을 방지할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 오염 제거를 위한 웨이퍼 후면 세정용 척을 웨이퍼 크기에 해당하는 제1척과 그 내부에 배치되고 종래와 동일 크기를 갖는 제2척의 이중 척으로 구성하며, 또한, 노즐을 웨이퍼 가장자리 및 웨이퍼 중심 각각에 설치함으로써 감광막 도포시 웨이퍼 후면에 발생된 오염을 신뢰성있게 제거할 수 있다.

따라서, 본 발명은 후속 노광 공정에서 패턴 디포커스의 발생을 방지할 수 있는 바, 소자 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상, 여기에서는 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하고 도시하였지만, 당업자에 의하여 이에 대한 수정과 변형을 할 수 있다. 따라서, 이하, 특허청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상과 범위에 속하는 한 모든 수정과 변형을 포함하는 것으로 이해할 수 있다.

도 1은 웨이퍼 후면에 발생된 환형 오염을 보여주는 도면.

도 2는 웨이퍼 후면에 발생된 오염으로 인해 웨이퍼 척에 발생된 오염을 보여주는 사진.

도 3은 본 발명에 따른 오염 제거용 세정 척을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 세정 척 2 : 제1척

4 : 제2척 6a,6b : 노즐

20 : 웨이퍼

Claims (3)

1. 진공 척 상에 놓여진 웨이퍼 상에 스핀 방식으로 감광막을 도포한 후, 상기 웨이퍼 후면에 발생된 환형 오염을 제거하기 위한 오염 제거용 세정 척으로서,

   웨이퍼 크기에 대응하는 제1척과, 상기 제1척 내에 배치된 제2척의 이중 척 구조로 이루어지며, 상기 제1척 및 제2척의 가장자리 각각에 상기 웨이퍼 가장자리 및 웨이퍼 중심에 세정액을 분사시키기 위한 노즐이 설치된 것을 특징으로 하는 오염 제거용 세정 척.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2척은 감광막 스핀 도포시 사용된 진공 척 크기에 대응하는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 오염 제거용 세정 척.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1척에 설치된 노즐을 통해 1차 세정이 이루어지고, 상기 제2척에 설치된 노즐을 통해 2차 세정이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 오염 제거용 세정 척.