KR20060080634A - Spinner system having sensor for detecting no-pattern - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리소그래피 공정 직후 웨이퍼의 패턴 유무를 체크하는 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너의 장치에 관한 것이다. 스피너에 의해 수행되는 리소그래피 과정에서 발생할 수 있는 불량을 감지할 수 있는 패턴 감지 센서장치를 스피너에 장착하여 이 센서장치에 의해 리소그래피 과정에서 발생한 웨이퍼의 패턴 불량을 즉시 검출하여 불필요한 후속공정 진행을 미연에 방지할 수 있어 반도체 제조 공정을 효율적으로 수행할 수가 있다.The present invention relates to an apparatus for a spinner having a no-pattern detection sensor for checking the presence or absence of a pattern of a wafer immediately after the lithography process. A pattern detecting sensor device that can detect defects that may occur during the lithography process performed by the spinner is mounted on the spinner to immediately detect the pattern defects of the wafer generated during the lithography process, thus preventing unnecessary subsequent process steps. It can prevent, and a semiconductor manufacturing process can be performed efficiently.

따라서, 패턴 감지 센서장치를 통해 리소그래피 공정의 불량을 신속하게 검출이 가능하므로 상기 불량으로 인하여 야기될 수 있는 반도체 수율 저하를 방지할 수 있다.Accordingly, since the defect of the lithography process can be detected quickly through the pattern sensing sensor device, it is possible to prevent the semiconductor yield deterioration which may be caused by the defect.

스피너, 패턴, 센서장치Spinner, pattern, sensor device

Description

노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치 {spinner system having sensor for detecting no-pattern }Spinner device with no-pattern detection sensor {spinner system having sensor for detecting no-pattern}

도 1은 종래기술에 따른 리소그래피 공정 과정 블록도.1 is a block diagram of a lithographic process according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치에 대한 구성도이다.2 is a block diagram of a spinner device having a no-pattern detection sensor according to the present invention.

[도면의 주요부분에 대한 부호의설명][Description of Codes for Main Parts of Drawing]

1 : 도포 2 : 노광1: coating 2: exposure

3 : 현상 10 : 리소그래피 공정을 거친 웨이퍼 3: phenomenon 10: wafer subjected to lithography process

20 : 웨이퍼 홀더 30 : 컨트롤러 20 wafer holder 30 controller

40 : 센서장치40: sensor device

본 발명은 리소그래피 공정 직후 웨이퍼의 패턴 유무를 체크하는 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너의 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for a spinner having a no-pattern detection sensor for checking the presence or absence of a pattern of a wafer immediately after the lithography process.

일반적으로 반도체 소자의 제조공정은 기판 상에 서로 성질을 달리하는 도전층, 반도체층 및 절연층을 그 적층의 순서 및 패턴의 형상을 조합하여 일정한 기능 을 수행하는 전자회로를 실현하는 과정이라고 말할 수 있다. 특히, 반도체 메모리소자 및 논리소자 등은 일정한 목적하에 설계된 포토마스크를 사용하여 동일한 기 능 및 형태를 갖는 복수개의 단위 칩들을 반도체 기판 상에 반복적으로 구현한 것이다. 또한 각 단위 칩의 경우에도 동일한 형상을 갖는 복수개의 단위 셀들이 단위 칩 내에 매트릭스 상으로 반복적으로 형성되어지는 것이다.In general, the manufacturing process of a semiconductor device can be said to be a process of realizing an electronic circuit that performs a certain function by combining the shapes of the conductive layers, semiconductor layers, and insulating layers having different properties on a substrate by combining the order of stacking and the shape of a pattern. have. In particular, semiconductor memory devices, logic devices, and the like repeatedly implement a plurality of unit chips having the same function and shape on a semiconductor substrate using a photomask designed for a certain purpose. Also, in the case of each unit chip, a plurality of unit cells having the same shape are repeatedly formed in a matrix on the unit chip.

따라서, 기판 내부에서 동일 반복적으로 형성되는 소자 패턴들을 제대로 형성하고 관리하는 것이 더욱 어렵고도 중요한 일이 되어가고 있다.Therefore, it is becoming more difficult and important to properly form and manage device patterns that are formed repeatedly in the substrate.

반도체 소자를 구성하는 각종 패턴들을 형성하기 위해서는 기판 상에 소정의 물질층을 형성한 다음, 그 위에 레지스트를 도포(코팅)한다. 이어서, 상기 레지스트에 대하여 설계된 패턴에 따라 노광공정을 수행한다. 다음으로, 레지스트의 노광영역(노광되어 화학반응을 일으킨 부분)에 현상액을 적용하여 제거함으로써 설계된 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고 나서, 상기 레지스트 패턴을 식각 마스크로 상기 물질층에 대하여 식각공정을 수행하고, 잔류하는 레지스트 패턴을 제거해 줌으로써, 상기 기판 상에는 소정의 물질층 패턴이 형성된다.In order to form various patterns constituting the semiconductor device, a predetermined material layer is formed on a substrate, and then a resist is applied (coated) thereon. Subsequently, an exposure process is performed according to the pattern designed for the resist. Next, a designed resist pattern is formed by applying and removing a developer in an exposed area of the resist (the part exposed and causing a chemical reaction). Then, an etching process is performed on the material layer using the resist pattern as an etch mask, and the remaining resist pattern is removed to form a predetermined material layer pattern on the substrate.

이 때, 기판 위에 레지스트를 코팅하거나 현상액을 적용하기 위하여 스피너장비를 사용한다. 스피너 장비는 회전하는 기판에 스프레이 노즐을 이용하여 레지스트나 현상액을 분사한다. 레지스트나 현상액은 탱크에 연결된 공급관을 통하여 스프레이 노즐까지 전달된다. 그 사이에는 트랩 탱크(trap tank)가 설치되기도 한다.At this time, spinner equipment is used to coat a resist or apply a developer onto a substrate. Spinner equipment sprays resist or developer onto a rotating substrate using a spray nozzle. The resist or developer is delivered to the spray nozzle through a supply tube connected to the tank. In the meantime, a trap tank may be installed.

도 1은 종래의 스피너 장비에 의해 진행되는 리소그래피 공정를 설명하기 위 한 블록도이다. 상기 스피너에 의해 일련의 웨이퍼 처리공정이 도포(1), 노광(2), 현상(3) 순으로 순차적으로 진행될 때, 예기치 않은 공정상의 오류나 시스템의 이상 또는 도포 원료의 고갈 등으로 인해 웨이퍼의 패턴 불량 내지 패턴 형성이 이루어지지 않은 노패턴과 같은 불량이 발생할 수 있다. 이와 같은 불량 발생에 대한 체크 없이 계속하여 식각 및 전극 증착 등의 공정이 계속 진행된다면 불량 웨이퍼를 양산하게 될 것이고, 결국 막대한 경제적 손실을 입게 되므로 반드시 각 공정별로 단계적인 검사가 이루어져 생산 효율성을 극대화시킬 필요가 있다1 is a block diagram illustrating a lithography process performed by a conventional spinner apparatus. When a series of wafer processing processes are sequentially performed by the spinner in order of application (1), exposure (2), and development (3), the pattern of the wafer may be due to an unexpected process error, abnormality of the system, or exhaustion of the coating material. Defects such as defects or no-patterns without pattern formation may occur. If the processes such as etching and electrode deposition continue without checking for such occurrence of defects, the defective wafers will be mass-produced, and eventually, a huge economic loss will occur, so step by step inspection for each process is performed to maximize production efficiency. Need

종래의 스피너 장비에는 레지스트나 현상액을 감지하는 센서가 있기는 하나, 이들은 노즐의 처음 또는 중간 부분이나 공급관 또는 트랩 탱크에 장착되어 있다. 그리고, 그 기능도 단지 레지스트나 현상액이 있고 없고의 단순 판단만 수행하는 것으로 코팅 불량이나 현상 불량이 발생되어도 전혀 감지할 수가 없다.Conventional spinner equipment has sensors for sensing resist or developer, but they are mounted on the beginning or in the middle of the nozzle or on the supply line or trap tank. In addition, the function is only performed by simply determining that there is no resist or developer, and even if coating defect or development defect occurs, it cannot be detected at all.

따라서, 종래에는 불량이 발생하더라도 일정량의 웨이퍼가 리소그래피 공정을 마친 후 엔지니어 또는 오퍼레이터에 의해 모든 웨이퍼를 육안으로 검사하는 방식으로 이미 상당수의 불량 기판이 발생한 다음에 조치가 취해지는 것이므로 상당히 비효율적이며 모든 웨이퍼의 검사가 사실상 불가능하여 샘플링(sampling)으로 불량검사를 하게 되므로써 정확히 불량을 검출해 낼 수 없는 문제점이 있었다.Therefore, conventionally, even if a defect occurs, a certain amount of wafers are visually inspected by an engineer or an operator after the lithography process is completed, so that a measure is taken after a large number of defective substrates have already occurred, and thus all wafers are quite inefficient. There is a problem in that it is impossible to accurately detect a defect by performing a defect inspection by sampling (sampling) because it is virtually impossible.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 스피너 장치에 웨이퍼의 노패턴을 체크할 수 있는 노패턴 감지 센서를 장착하여 리소그래피 공정에서 발생하는 불량을 효과적으로 감지할 수 있는 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the furnace is equipped with a furnace pattern detection sensor that can check the furnace pattern of the wafer in the spinner device that can effectively detect the defects generated in the lithography process It is an object to provide a spinner device having a pattern detection sensor.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치는, 리소그래피 공정이 수행된 웨이퍼; 리소그래피 공정을 수행하는 스피너 끝단에 위치하며 웨이퍼의 도착을 알리는 웨이퍼 홀더; 상기 리소그래피 공정을 거친 상기 웨이퍼의 일정 영역을 감지하여 패턴 정보를 전송하는 센서장치; 및 상기 웨이퍼 홀더의 도착 신호를 체크하여 상기 센서장치로 패턴 감지 명령을 전송하고 상기 센서장치로부터 전송되는 패턴 정보를 비교 판단하는 컨트롤러;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a spinner apparatus having a no-pattern detection sensor according to the present invention comprises: a wafer on which a lithography process is performed; A wafer holder positioned at the end of the spinner for performing the lithography process to notify the arrival of the wafer; A sensor device that detects a predetermined region of the wafer that has undergone the lithography process and transmits pattern information; And a controller which checks an arrival signal of the wafer holder, transmits a pattern detection command to the sensor device, and compares and determines the pattern information transmitted from the sensor device.

여기서, 상기 웨이퍼의 일정 영역을 감지하여 패턴 정보를 전송하는 센서장치는 상기 리소그래피 공정의 끝단에서 위치하여 상기 스피너에 의한 도포, 노광, 현상 과정 중에 발생한 웨이퍼의 패턴을 감지하는 것을 특징으로 한다.Here, the sensor device for detecting the predetermined area of the wafer to transmit the pattern information is located at the end of the lithography process, it characterized in that for detecting the pattern of the wafer generated during the coating, exposure, development process by the spinner.

또한, 상기 컨트롤러는 기설정된 패턴 정보를 가지고 상기 센서장치로부터 오는 패턴 정보를 비교하는 것을 특징으로 한다.The controller may compare pattern information coming from the sensor device with preset pattern information.

여기서, 상기 컨트롤러는 상기 웨이퍼가 노패턴인 경우 상기 웨이퍼 처리 공정 진행을 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller may control the progress of the wafer processing process when the wafer is a no-pattern.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below.                     

도 2는 본 발명에 따른 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치에 대한 구성도이다. 스피너에 의해 도포(1)와 노광(2) 및 현상(2)의 리소그래피 공정이 수행된 웨이퍼(10)가 이송장치(미도시)로 이동되면 리소그래피 공정을 수행하는 스피너 끝단에 위치하는 웨이퍼 홀더(20)에서 웨이퍼의 도착을 알리는 신호를 컨트롤러(30)로 전송한다. 상기 웨이퍼 홀더(20)의 도착 신호를 체크한 컨트롤러(30)는 상기 리소그래피 공정을 거친 상기 웨이퍼(10)의 일정 영역을 감지하여 패턴 정보를 전송하는 센서장치(40)로 패턴 감지 명령을 전송하고 상기 센서장치(40)로부터 전송되는 패턴 정보를 상기 컨트롤러(30)에 기설정된 패턴 정보와 비교하여 상기 웨이퍼(10)가 노패턴인 경우 웨이퍼 처리 공정의 진행을 제어한다. 2 is a block diagram of a spinner device having a no-pattern detection sensor according to the present invention. When the wafer 10 subjected to the lithography process of coating (1), exposure (2) and development (2) by the spinner is moved to a transfer apparatus (not shown), a wafer holder positioned at the end of the spinner performing the lithography process ( In 20), a signal indicating the arrival of the wafer is transmitted to the controller 30. The controller 30 that checks the arrival signal of the wafer holder 20 transmits a pattern detection command to the sensor device 40 that detects a predetermined region of the wafer 10 that has undergone the lithography process and transmits pattern information. The pattern information transmitted from the sensor device 40 is compared with the pattern information preset in the controller 30 to control the progress of the wafer processing process when the wafer 10 is a no pattern.

여기서, 상기 웨이퍼의 일정 영역을 감지하여 패턴 정보를 전송하는 센서장치(40)는 스피너에 의해 도포, 노광, 현상되는 과정 중에 발생한 웨이퍼(10)의 패턴을 감지하기 위해 상기 리소그래피 공정의 끝단에 위치하는 것이 바람직하다.Here, the sensor device 40 which detects a predetermined area of the wafer and transmits pattern information is positioned at the end of the lithography process to detect the pattern of the wafer 10 generated during the process of applying, exposing and developing by the spinner. It is desirable to.

이상의 본 발명은 상기에 기술한 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

상기에서 설명한 바와 같이, 스피너에 의해 수행되는 리소그래피 과정에서 발생할 수 있는 불량을 감지할 수 있는 패턴 감지 센서장치를 스피너에 장착하여 이 센서장치에 의해 리소그래피 과정에서 발생한 웨이퍼의 패턴 불량을 즉시 검출하여 불필요한 후속공정 진행을 미연에 방지할 수 있어 반도체 제조 공정을 효율적 으로 수행할 수가 있다.As described above, a pattern detecting sensor device capable of detecting a defect that may occur in the lithography process performed by the spinner is mounted on the spinner to immediately detect a pattern defect of the wafer generated in the lithography process by the sensor device and thus is unnecessary. Subsequent process can be prevented beforehand, and the semiconductor manufacturing process can be efficiently performed.

따라서, 패턴 감지 센서장치를 통해 리소그래피 공정의 불량을 신속하게 검출이 가능하므로 상기 불량으로 인하여 야기될 수 있는 반도체 수율 저하를 방지할 수 있다.Accordingly, since the defect of the lithography process can be detected quickly through the pattern sensing sensor device, it is possible to prevent the semiconductor yield deterioration which may be caused by the defect.

Claims (4)

리소그래피 공정이 수행된 웨이퍼;A wafer on which a lithography process has been performed; 리소그래피 공정을 수행하는 스피너 끝단에 위치하며 웨이퍼의 도착을 알리는 웨이퍼 홀더;A wafer holder positioned at the end of the spinner for performing a lithography process to notify the arrival of the wafer; 상기 리소그래피 공정을 거친 상기 웨이퍼의 일정 영역을 감지하여 패턴 정보를 전송하는 센서장치; 및A sensor device that detects a predetermined region of the wafer that has undergone the lithography process and transmits pattern information; And 상기 웨이퍼 홀더의 도착 신호를 체크하여 상기 센서장치로 패턴 감지 명령을 전송하고 상기 센서장치로부터 전송되는 패턴 정보를 비교 판단하는 컨트롤러;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치And a controller for checking the arrival signal of the wafer holder to transmit a pattern detection command to the sensor device and to compare and determine the pattern information transmitted from the sensor device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웨이퍼의 일정 영역을 감지하여 패턴 정보를 전송하는 센서장치는 도포, 노광, 현상 과정을 거친 웨이퍼의 패턴을 감지하는 것을 특징으로 하는 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치.And a sensor device for detecting a predetermined area of the wafer and transmitting pattern information to detect a pattern of a wafer that has undergone application, exposure, and development. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컨트롤러는 기설정된 패턴 정보를 가지고 상기 센서장치로부터 오는 패턴 정보를 비교하는 것을 특징으로 하는 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치.And the controller is configured to compare pattern information coming from the sensor device with preset pattern information. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 컨트롤러는 상기 웨이퍼가 노패턴인 경우 상기 웨이퍼 처리 공정 진행을 제어하는 것을 특징으로 하는 노패턴 감지 센서를 갖는 스피너 장치.And the controller controls the progress of the wafer processing process when the wafer is the no-pattern.
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