KR20050069156A - 잔류 감광막 검출장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자 제조를 위한 에칭(etching)공정에 적용되는 잔류 감광막 검출장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 스트립챔버로부터 이송된 웨이퍼가 내부에 로딩되는 쿨다운챔버의 상부공간상에 상기 로딩된 웨이퍼의 마킹부 근방에 빛을 조사한 후 반사되어 되돌아오는 반사량을 측정하여 상기 웨이퍼상에 잔류 감광막이 존재하는지의 여부를 검출하는 잔류 감광막 검출수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 쿨다운챔버에서 냉각되는 사이에 잔류 감광막을 검출할 수 있어 별도의 공정소요시간이 필요되지 않고, 간단히 쿨다운챔버측에 부설될 수 있어 비용을 크게 소요하지 않으며, 정확하게 스트립공정을 거치지 않은 웨이퍼를 취출하여 후공정으로 진행되는 것을 막음으로써 후공정의 웨트(wet)장비 및 다른 웨이퍼로 오염이 전이되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

잔류 감광막 검출장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING THE REMAINED PHOTORESIST FILM}

본 발명은 반도체소자 제조를 위한 에칭(etching)공정에 적용되는 잔류 감광막 검출장치 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 스트립공정이 정상적으로 수행되지 않고 진행되어 온 웨이퍼를 스트립챔버 다음의 쿨다운챔버에서 검출하는 잔류 감광막 검출장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 웨이퍼에 대해 에칭(etching)공정을 수행하는 장비는 도 1에 나타낸 바와 같이, 다수의 웨이퍼가 수납된 카세트가 안착되어 자동으로 공정을 진행하도록 하는 로드락챔버(load lock chamber)(20)과, 로드락챔버(20)의 카세트로부터 이송된 낱장의 웨이퍼에서 노치(notch)부분을 찾아 일정한 방향으로 맞추어주는 오리엔트챔버(orient chamber)(30)와, 얼라인(align)된 웨이퍼가 이송되어 에칭이 수행되는 프로세스챔버(process chamber)(40)와, 에칭이 완료된 웨이퍼가 이송되어 대략 250℃의 척(chuck) 위에서 웨이퍼 표면의 감광막(photo resist film)이 스트립(strip)되는 스트립챔버(strip chamber)(50)와, 감광막이 스트립된 웨이퍼가 이송되어 상온까지 냉각되는 쿨다운챔버(cool down chamber)(60)와, 상기한 각 챔버(20~60)에 웨이퍼를 이송하는 트랜스퍼챔버(transfer chamfer)(70)로 이루어져 있다.

즉, 웨이퍼의 금속막상에 감광막이 도포되어 포토(photo)공정에서 감광막에 패턴이 형성된 다음, 감광막패턴을 마스크로 사용하여 금속막을 식각함으로써 금속막패턴이 형성되며, 이어서, 금속막패턴상의 감광막패턴을 제거하기 위한 스트립공정이 수행된다.

이러한 스트립공정은 전술한 스트립챔버(50)를 통해 이루어지는데, 장비상의 에러 발생이나 조치자의 실수로 스트립챔버(50)에 들어갔다가 스트립이 되지 않고 바로 쿨다운챔버(60)로 이송되어 냉각후 진행되는 경우가 종종 발생되고 있다.

따라서, 부식 발생에 따른 웨이퍼의 손실이 발생되고, 감광막이 전혀 제거되지 않은 웨이퍼의 다음공정 진행에 따라 웨트(wet)장비 및 다른 웨이퍼로 오염이 전이되는 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로써, 스트립공정이 정상적으로 수행되지 않아 감광막이 잔류하는 웨이퍼를 쿨다운챔버에서 검출하는 잔류 감광막 검출장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스트립챔버로부터 이송된 웨이퍼가 내부에 로딩되는 쿨다운챔버의 상부공간상에 상기 로딩된 웨이퍼의 마킹부 근방에 빛을 조사한 후 반사되어 되돌아오는 반사량을 측정하여 상기 웨이퍼상에 잔류 감광막이 존재하는지의 여부를 검출하는 잔류 감광막 검출수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 잔류 감광막 검출장치를 제공한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스트립챔버 다음의 쿨다운챔버내로 웨이퍼가 로딩되는 단계와, 상기 로딩된 웨이퍼의 마킹부 근방에 상부로부터 빛을 조사하는 단계와, 상기 조사된 빛이 상기 웨이퍼로부터 반사되어 되돌아오는 량을 측정하는 단계와, 측정결과로부터 상기 웨이퍼상에 존재하는 물질을 판단하는 단계와, 판단결과, 감광막인 경우 알람과 같은 표시신호를 외부로 나타내는 단계를 포함하는 잔류 감광막 검출방법을 제공한다.

본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 잔류 감광막 검출장치를 개략 도시한 단면도이다.

본 발명에 따르면, 스트립챔버(50) 다음의 쿨다운챔버(60)측에 스트립챔버(50)에서 감광막패턴이 정상적으로 스트립되지 못한 웨이퍼(W)를 검출하기 위한 잔류 감광막 검출장치가 부설된다.

쿨다운챔버(60)는 개략적으로 챔버의 내부공간을 형성하는 직육면체 형상의 케이스(62)와, 케이스(62) 일측에 구비되어 웨이퍼(W)가 로봇블레이드에 의해 출입되는 웨이퍼 출입구(64)와, 케이스(62) 내부에 웨이퍼(W)를 장착하여 냉각시킬 수 있는 냉각부(66)와, 냉각부(66)를 상하이동시킬 수 있도록 케이스(62) 하부에 설치되는 승강부(68)로 구성되며, 케이스(62) 상부에는 챔버의 밀폐를 위한 상부커버인 투명한 리드(lid)(69)가 결합된다.

이러한 쿨다운챔버(60)는 웨이퍼(W)를 1매씩 냉각부(66)에 로딩하여 냉각시키며, 냉각되는 수십초동안 웨이퍼(W)는 챔버내에 머무르게 된다.

본 발명에 따르면, 쿨다운챔버(60)의 상부공간상에 잔류 감광막 검출수단(80)이 구비되며, 검출수단(80)은 발광부(80a)와 수광부(80b)의 조합이 이용될 수 있다.

즉, 발광부(80a)에서는 빛을 조사하고, 조사된 후 웨이퍼(W)에서 반사된 빛은 수광부(80b)에 입사되어 반사율을 측정하게 된다.

상세하게, 웨이퍼(W)상에는 ID(식별문자)가 레이져 마킹(marking)된 마킹부(M)가 존재하는데, 이 마킹부(M) 근방에는 감광막을 도포한 후, 예외적으로 감광막패턴을 형성하지 않는다. 따라서, 이 부분은 명확하게 스트립전에는 감광막이 존재하고, 스트립이 정상적으로 된 경우에는 금속막이 존재한다.

물론, 마킹부(M) 이외의 웨이퍼(W)내에는 정상적으로 감광막패턴이 형성되고 에칭공정을 통해 금속막패턴도 형성되므로, 그 토폴로지(topology)가 복잡하고, 웨이퍼(W)상에 존재하는 물질도 다양하다.

따라서, 도 3에 그 개념을 나타낸 바와 같이, 감광막과 금속막의 반사율 차이는 매우 명백하므로, 쿨다운챔버(60)로 이송된 웨이퍼(W)의 마킹부(M) 근방에 빛을 조사하여 그 반사율을 측정함으로써, 잔류 감광막이 존재하는지를 검출할 수 있다.

잔류 감광막 검출수단(80)인 발광부(80a)와 수광부(80b)는 제어부(82)에 연결되어, 제어부(82)에 의해 그 작동이 제어될 수 있으며, 제어부(82)는 수광부(80b)에서 측정된 반사율로부터 웨이퍼(W)상에 존재하는 물질이 감광막인지의 여부에 대한 판단을 하고, 잔류 감광막인 경우 연결된 표시부(84)를 통해 알람(alarm) 등의 표시신호를 나타내게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 잔류 감광막 검출장치의 작용에 대해 간략히 설명한다.

공정진행중인 웨이퍼(W)는 스트립챔버(50)를 거쳐 다음의 쿨다운챔버(60)로 이송되어 쿨다운챔버(60)내에 로딩되게 된다.

로딩된 웨이퍼(W)는 냉각을 위해 정렬된 상태로 수십초동안 머무르게 되며, 그 도중에 상부의 발광부(80a)로부터 빛이 조사되고, 조사된 빛은 쿨다운챔버(60)의 투명한 리드(69)를 투과하여 로딩된 웨이퍼(W)의 마킹부(M) 근방에 입사된 후 반사된다.

반사된 빛은 다시 투명한 리드(69)를 투과하여 수광부(80b)로 입사되며, 수광부(80b)는 입사된 빛의 량 즉, 반사량에 대한 측정결과의 정보신호를 제어부(82)로 송출한다.

제어부(82)는 송출된 반사량의 정보로부터 웨이퍼(W)의 마킹부(M) 근방에 존재하는 물질이 감광막인지 금속막인지를 판단하고, 감광막으로 판단된 경우, 연결된 표시부(84)를 통해 알람 등의 표시신호를 나타낸다.

이로써, 정상적인 스트립공정이 행해지지 않고 쿨다운챔버(60)로 로딩된 웨이퍼(W)는 조치자에 의해 후공정으로 진행되지 못하도록 조치되게 된다.

이상과 같은 과정을 통해 스트립챔버(50)로부터 쿨다운챔버(60)로 이송되는 모든 웨이퍼(W)에 대해 전(前)공정의 스트립공정이 정상적으로 행해졌는지의 여부를 확인하고, 비정상 웨이퍼(W)는 취출시키게 된다.

이상에서 메탈에칭의 경우를 대표적으로 설명하였으나, 본 발명은 폴리에칭(poly etching)의 경우에도 동일하게 적용되며, 폴리에칭의 경우에는 스트립 전이라면 감광막이 검출되고, 스트립 후라면 폴리가 검출된 것이다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 발명에 따르면, 쿨다운챔버에서 냉각되는 사이에 잔류 감광막을 검출할 수 있어 별도의 공정소요시간이 필요되지 않고, 간단히 쿨다운챔버측에 부설될 수 있어 비용을 크게 소요하지 않으며, 정확하게 스트립공정을 거치지 않은 웨이퍼를 취출하여 후공정으로 진행되는 것을 막음으로써 후공정의 웨트(wet)장비 및 다른 웨이퍼로 오염이 전이되는 것을 방지하는 효과가 달성될 수 있다.

도 1은 종래의 에칭공정을 수행하는 장비에 대한 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 잔류 감광막 검출장치를 설명하는 개략 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 잔류 감광막 검출방법을 설명하는 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 잔류 감광막 검출장치에 대한 블록도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 로드락챔버 30 : 오리엔트챔버

40 : 프로세스챔버 50 : 스트립챔버

60 : 쿨다운챔버 62 : 케이스

64 : 웨이퍼 출입구 66 : 냉각부

68 : 승강부 69 : 리드

70 : 트랜스퍼챔버 80 : 잔류 감광막 검출수단

80a : 발광부 80b : 수광부

82 : 제어부 84 : 표시부

Claims (4)

1. 스트립챔버로부터 이송된 웨이퍼가 내부에 로딩되는 쿨다운챔버의 상부공간상에 상기 로딩된 웨이퍼의 마킹부 근방에 빛을 조사한 후 반사되어 되돌아오는 반사량을 측정하여 상기 웨이퍼상에 잔류 감광막이 존재하는지의 여부를 검출하는 잔류 감광막 검출수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 잔류 감광막 검출장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 검출수단은,

   발광부와 수광부의 조합인 것을 특징으로 하는 잔류 감광막 검출장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 검출수단은,

   잔류 감광막이 검출된 경우, 연결된 표시부를 통해 알람과 같은 표시신호를 외부로 나타내는 것을 특징으로 하는 잔류 감광막 검출장치.
4. 스트립챔버 다음의 쿨다운챔버내로 웨이퍼가 로딩되는 단계와,

   상기 로딩된 웨이퍼의 마킹부 근방에 상부로부터 빛을 조사하는 단계와,

   상기 조사된 빛이 상기 웨이퍼로부터 반사되어 되돌아오는 량을 측정하는 단계와,

   측정결과로부터 상기 웨이퍼상에 존재하는 물질을 판단하는 단계와,

   판단결과, 감광막인 경우 알람과 같은 표시신호를 외부로 나타내는 단계를 포함하는 잔류 감광막 검출방법.