KR20050102764A - 감광막 도포 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감광막 도포 장치에 관한 것으로, 감광막을 도포한 다음 실제 공정이 진행되는 웨이퍼 마다 감광막을 두께를 체크하고, 감광막 도포 불량이 발생된 웨이퍼를 별도로 수거하여 재처리 공정을 진행하도록 하여 재처리에 따른 시간 및 비용을 최소화하기 위해서, 웨이퍼에 소정 두께의 감광막을 스핀 코팅하는 코팅부와; 상기 코팅부에서 이송된 상기 웨이퍼의 감광막을 경화시키는 소프트 경화부와; 상기 소프트 경화부에서 이송된 상기 웨이퍼의 감광막을 상온으로 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 감광막 도포 장치에 있어서, 상기 냉각부에 설치되며, 상기 웨이퍼의 감광막의 두께를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 감광막 도포 장치를 제공한다.

Description

감광막 도포 장치{Photo spinner}

본 발명은 감광막 도포 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼에 감광막을 코팅한 이후에 감광막의 두께를 측정하는 센서를 갖는 감광막 도포 장치에 관한 것이다.

일반적으로 원판 형태의 실리콘 웨이퍼를 이용하여 반도체 소자를 제조하기 위해서는 적층식으로 회로를 형성시켜 층(layer)을 만들게 되는데, 이 층은 도포, 노광, 현상 등의 세부적인 공정을 진행하면서 필요한 패턴으로 형성된다.

이러한 공정을 통상 사진석판술(photolithography)을 이용한 사진 공정이라고 하고, 이 사진 공정은 마스크에 형성된 원하는 패턴을 실제 반도체 소자를 만드는 웨이퍼 상에 상기한 도포, 노광, 현상 공정을 통해 이식시키는 공정이다.

도 1은 종래기술에 따른 감광막 도포 장치(10)를 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 감광막 도포 장치(10)는 코팅부(12), 소프트 경화부(13) 및 냉각부(14)를 포함한다. 즉, 공급용 웨이퍼 카세트(11)에서 웨이퍼가 코팅부(12)로 투입되면, 코팅부(12)는 웨이퍼의 상부면에 소정 양의 감광제(photo resist)를 제공한 다음 웨이퍼를 회전시켜 웨이퍼 상부면에 소정 두께의 감광막을 형성한다. 감광막이 코팅된 웨이퍼는 소프트 경화부(13)로 이송되며, 소프트 경화부(13)는 웨이퍼 상부면에 형성된 감광막을 소프트 경화시킨다. 소프트 경화된 웨이퍼는 냉각부(14)로 이송되며, 냉각부(14)는 감광막이 코팅된 웨이퍼를 상온으로 식히는 역할을 담당한다. 그리고 감광막 도포 공정이 완료된 웨이퍼는 수납용 웨이퍼 카세트(15)로 이송된다. 물론 사진 공정을 진행하는 장비가 인라인으로 연결된 경우는 감광막 도포가 완료된 웨이퍼는 노광 장치로 이송된다.

그런데 웨이퍼에 도포된 감광막의 두께를 체크하는 단계가 최종 단계인 현상 공정 이후에 CD(Critical Dimension) 체크하는 단계에서 이루어지기 때문에, CD 체크하는 단계에서 불량이 발생된 경우 CD 불량이 발생된 웨이퍼를 포함하는 웨이퍼 카세트에 적재된 모든 웨이퍼에 대한 사진 공정을 다시 진행해야 함으로 비용적/시간적 측면에서 손실이 발생된다.

물론 CD 체크에서 불량이 발생되면, 감광막 도포 공정 상의 불량 유무를 알아보기 위해서 베어 웨이퍼(bear wafer)를 투입하여 CD 불량이 발생된 사진 공정을 다시 진행시켜 베어 웨이퍼에 형성된 감광막의 CD를 체크하는 단계를 진행한다. 그런데 실제 공정이 진행되는 웨이퍼가 아닌 베어 웨이퍼에 형성된 감광막의 두께를 간접 측정하기 때문에, CD 체크의 정확성이 떨어지는 문제점을 안고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 감광막을 도포한 다음 실제 공정이 진행되는 웨이퍼 마다 감광막을 두께를 체크할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 불량이 발생된 웨이퍼를 별도로 수거하여 재처리 공정을 진행하도록 하여 재처리에 따른 시간 및 비용을 최소화하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 웨이퍼에 소정 두께의 감광막을 스핀 코팅하는 코팅부와; 상기 코팅부에서 이송된 상기 웨이퍼의 감광막을 경화시키는 소프트 경화부와; 상기 소프트 경화부에서 이송된 상기 웨이퍼의 감광막을 상온으로 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 감광막 도포 장치에 있어서,

상기 냉각부에 설치되며, 상기 웨이퍼의 감광막의 두께를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 감광막 도포 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 센서는 웨이퍼 외측의 네 지점에 설치하되, 웨이퍼의 가장자리 영역에 형성된 노광되지 않는 영역의 감광막 부분을 향하도록 설치된다. 그리고 센서로는 감광막의 두께를 측정할 수 있는 광 센서를 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 감광막 도포 장치는, 웨이퍼를 상기 코팅부로 제공하는 공급용 웨이퍼 카세트와, 센서에 의한 감광막 두께 측정에 의해 양품으로 판별된 웨이퍼가 냉각부에서 이송되어 수납되는 수납용 웨이퍼 카세트와, 감광막 두께 측정에 의해 불량품으로 판별된 웨이퍼가 냉각부에서 이송되어 수납되는 재처리용 웨이퍼 카세트를 더 포함한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포 장치(20)를 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포 장치(20)는 코팅부(22), 소프트 경화부(23) 및 냉각부(24)를 포함한다. 즉, 공급용 웨이퍼 카세트(21)에서 웨이퍼가 코팅부(22)로 투입되면, 코팅부(22)는 웨이퍼의 상부면에 소정 양의 감광제(photo resist)를 제공한 다음 웨이퍼를 회전시켜 웨이퍼 상부면에 소정 두께의 감광막을 형성한다. 감광막이 코팅된 웨이퍼는 코팅부(22)에서 소프트 경화부(23)로 이송되며, 소프트 경화부(23)는 웨이퍼 상부면에 형성된 감광막을 경화시킨다. 소프트 경화된 웨이퍼는 소프트 경화부(23)에서 냉각부(24)로 이송되며, 냉각부(24)는 감광막이 코팅된 웨이퍼를 상온으로 식히는 역할을 담당한다. 그리고 감광막 도포 공정이 완료된 웨이퍼는 수납용 웨이퍼 카세트(25)로 이송된다. 물론 사진 공정을 진행하는 장비가 인라인으로 연결된 경우는 감광막 도포가 완료된 웨이퍼는 노광 장치로 이송된다.

그 외 본 발명의 실시예에 따른 냉각부(24)는, 도 2 및 도 3에 고시된 바와 같이, 냉각부(24)로 투입된 웨이퍼(30)의 감광막(40)의 두께를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서(26)를 더 포함한다. 감광막(40)이 코팅된 웨이퍼(30)는 냉각부(24)의 웨이퍼 스테이지(27)로 이송되고, 웨이퍼 스테이지(27) 위에 웨이퍼(30)를 덮는 덮개(28)가 탑재된 상태에서 냉각이 이루어진다. 센서(26)로는 광 센서(optical sensor)가 설치되며, 웨이퍼(30)의 외측의 웨이퍼 스테이지(27)의 네 지점에 설치되며, 특히 웨이퍼(30)의 가장자리 영역에 형성된 노광되지 않는 비노광 영역(44)의 감광막 부분을 향하도록 설치된다. 따라서, 소프트 경화 공정이 완료된 웨이퍼(30)가 소프트 경화부(23)에서 냉각부(24)로 이송되면, 센서(26)는 노광되지 않는 비노광 영역(44)의 감광막 부분에 빛을 조사하여 반사되는 빛을 수광하여 감광막(40)의 두께를 측정한다.

이때 센서(26)로 웨이퍼(30)의 노광되는 노광 영역(42)의 감광막 부분의 두께를 측정하지 않는 이유는, 노광 영역(42)은 회로배선이 형성되는 부분으로서 회로배선이 있는 부분과 없는 부분에 형성된 감광막의 높이가 서로 다르기 때문에, 웨이퍼(30)에 코팅된 감광막(40)의 두께를 정확히 측정할 수 없기 때문이다.

측정된 감광막(40) 두께가 일정한 스팩(SPEC)의 오차 범위에 속하여 양품으로 판단된 웨이퍼는 냉각부(24)에서의 냉각 공정이 완료된 다음 수납용 웨이퍼 카세트(25)로 이송되어 적재된다. 반대로 일정한 스팩의 오차 범위를 벗어나 감광막 도포 불량으로 판단되는 웨이퍼는 냉각부(24)에서의 냉각 공정을 진행하지 않고 냉각부(24)에서 재처리용 웨이퍼 카세트(29)로 이송되어 적재된다. 물론 알람 등으로 작업자에게 알려 더 이상의 감광막 도포 불량 웨이퍼가 발생되는 것을 방지시킨다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

따라서, 본 발명의 구조를 따르면 실제 공정이 진행되는 웨이퍼에 형성된 감광막의 두께를 웨이퍼 마다 측정하기 때문에, 종래의 베어 웨이퍼를 사용하여 간접적으로 감광막의 두께를 측정하는 것에 비하여 정확히 감광막의 두께 정보를 얻을 수 있다.

그리고 감광막 도포 공정을 진행하는 웨이퍼 마다 감광막 두께의 측정하여 이상 유무를 체크하기 때문에, 불량 발생시 불량 웨이퍼만 별도로 수거하여 재처리 공정을 진행함으로 재처리 비용 및 시간을 절약할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 감광막 도포 장치를 보여주는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감광막 도포 장치를 보여주는 블록도이다.

도 3은 도 2의 냉각부에 웨이퍼에 도포된 감광막을 두께를 측정하는 센서가 설치된 상태를 보여주는 평면도이다.

도 4는 도 3의 4-4선 부분 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10, 20 : 감광막 도포 장치 11, 21 : 공급용 웨이퍼 카세트

12, 22 : 코팅부 13, 23 : 소프트 경화부

14, 24 : 냉각부 15, 25 : 수납용 웨이퍼 카세트

26 : 센서 27 : 웨이퍼 스테이지

28 : 덮개 30 : 웨이퍼

40 : 감광막 42 : 노광 영역

44 : 비노광 영역

Claims (4)

1. 웨이퍼에 소정 두께의 감광막을 스핀 코팅하는 코팅부와;

   상기 코팅부에서 이송된 상기 웨이퍼의 감광막을 경화시키는 소프트 경화부와;

   상기 소프트 경화부에서 이송된 상기 웨이퍼의 감광막을 상온으로 냉각시키는 냉각부;를 포함하는 감광막 도포 장치에 있어서,

   상기 냉각부에 설치되며, 상기 웨이퍼의 감광막의 두께를 측정하는 적어도 하나 이상의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 감광막 도포 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 센서는 웨이퍼 외측의 네 지점에 설치하되, 상기 웨이퍼의 가장자리 영역에 형성된 노광되지 않는 영역의 감광막 부분을 향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 감광막 도포 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼를 상기 코팅부로 제공하는 공급용 웨이퍼 카세트와;

   상기 센서에 의한 감광막 두께 측정에 의해 양품으로 판별된 웨이퍼가 상기 냉각부에서 이송되어 수납되는 수납용 웨이퍼 카세트와;

   감광막 두께 측정에 의해 불량품으로 판별된 웨이퍼가 상기 냉각부에서 이송되어 수납되는 재처리용 웨이퍼 카세트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감광막 도포 장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 센서는 광 센서인 것을 특징으로 하는 감광막 도포 장치.