KR20070069456A - 웨이퍼의 에지 노광장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼의 에지 노광장치에 관한 것으로서, 웨이퍼의 에지를 노광하는 장치로서, 상면에 포토레지스트막이 형성되는 웨이퍼가 위치하는 웨이퍼스테이지와, 웨이퍼 상측에 이격되어 설치되며, 포토레지스트막을 노광하도록 일정한 파장의 빔을 조사하는 광원과, 광원의 하측에 설치되며, 광원에서 조사되는 빔이 통과시 링형상을 이루도록 제한함으로써 웨이퍼의 에지부분에 빔이 조사되도록 하는 링필터를 포함한다. 따라서, 본 발명은 1회의 노광만으로 웨이퍼의 에지부분 전체에 걸쳐서 노광이 이루어지도록 하고, 웨이퍼를 회전시키거나 전후 및 좌우로 이동시키지 않게 됨으로써 노광에 대한 정확도를 높일 수 있으며, 웨이퍼의 에지 노광에 소요되는 시간을 단축함으로써 반도체 소자의 수율 증대에 기여하는 효과를 가지고 있다.

노광공정, 링필터, 분산렌즈, 광원

Description

웨이퍼의 에지 노광장치{WAFER EDGE EXPOSURE APPARATUS}

도 1은 종래의 기술에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치를 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치를 도시한 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치를 도시한 측단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 웨이퍼스테이지 120 : 광원

130 : 링필터 131 : 빔통과부

140 : 필터스테이지 150 : 분산렌즈

본 발명은 웨이퍼의 에지 노광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 1회의 노광만으로 웨이퍼의 에지부분 전체에 걸쳐서 노광이 이루어지도록 하는 웨이퍼의 에지 노광장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자는 노광공정, 확산공정, 식각공정, 화학기상증착공정 등 다양한 단위공정을 실시함으로써 제조된다. 이러한 단위공정중에서 노광공정은 포토마스크 또는 레티클의 패턴을 투영 광학계를 통하여 표면에 포토레지스트 (photo resist: "PR"이라고도 함) 등의 감광 재료가 도포된 웨이퍼상에 전사함으로써 웨이퍼에 소정의 패턴을 형성시킨다.

노광공정에서 웨이퍼 표면에 포토레지스트막을 형성하는 포토레지스트 도포처리에 있어서 웨이퍼 표면에 포토레지스트를 균일하게 도포하기 위한 장치로서 웨이퍼를 회전시켜서 웨이퍼상에 포토레지스트를 원심력에 의해 고르게 도포하는 스핀 코터(spin coater)가 널리 사용되고 있다.

이러한 스핀 코터를 이용하여 웨이퍼에 포토레지스트를 도포시킬 경우 웨이퍼 회전에 따른 원심력에 의해 웨이퍼 에지부분에 포토레지스트가 비드 형태로 뭉쳐져서 남게 되는 경우가 빈번히 발생하고, 이러한 웨이퍼의 에지 비드는 자동화 기기에 의한 웨이퍼 이송중에 발생되는 접촉에 의하여 벗겨짐으로써 후속 공정에서 파티클로 작용하여 반도체 소자의 불량을 일으키는 원인이 된다.

상기한 결점을 해결하기 위하여 스핀 코터에 의해 웨이퍼 표면에 포토레지스트를 도포한 후 유기용제를 뿌려서 웨이퍼 에지부분에서 비드를 이루는 포토레지스트를 녹여 없애는 사이드 린스(side rinse) 또는 EBR(Edge Bead Removal) 공정을 수행한다.

그러나, 이러한 공정들은 별도의 장치 또는 별도의 공정이 필요하게 되고, 반도체 소자의 생산성을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 노광공정중이거나 그 후에 웨이퍼의 에지부분을 추가로 노광시켜 에칭하는 웨이퍼 에지 노광(Wafer Edge Exposure; "WEE"라고도 함) 방법이 사용되고 있으며, 이는 기존의 노광공정에 사용되는 장비를 이용 하므로 별도의 장비를 필요로 하지 않는다는 장점을 가지고 있다.

종래의 웨이퍼의 에지를 노광하는 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치를 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 웨이퍼의 에지 노광장치(10)는 상면에 포토레지스트막이 형성되는 웨이퍼(W)가 위치하는 웨이퍼척(11)과, 웨이퍼(W) 상측에 설치되어 웨이퍼(W)의 에지부분 일측에 설치되는 광원(12)을 포함한다.

웨이퍼척(11)은 하측에 마련되는 회전축(11a)이 구동수단(미도시)과 연결됨으로써 일정 속도로 회전함과 아울러 전후 및 좌우로 이동한다.

광원(12)은 웨이퍼(W)의 에지부분 일측에 포토레지스막을 노광하도록 일정 파장의 빔을 조사한다.

이와 같은 종래의 웨이퍼의 에지 노광장치(10)는 웨이퍼(W)의 에지부분 일측에 광원(12)의 빔이 조사됨과 아울러 웨이퍼척(11)이 웨이퍼(W)를 회전시킴과 아울러 전후 및 좌우로 이동시킴으로써 웨이퍼(W) 에지부분에 대한 노광을 실시한다.

그러나, 이러한 종래의 웨이퍼의 에지 노광장치(10)는 웨이퍼(W)의 에지부분 일측에만 한정되는 빔을 조사하고, 웨이퍼척(11)이 회전 및 전후좌우로 이동하여 노광을 하는 방식으로 웨이퍼(W)의 에지 전부분에 걸쳐서 노광하는데 많은 시간이 소요되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적 은 1회의 노광만으로 웨이퍼의 에지부분 전체에 걸쳐서 노광이 이루어지도록 하고, 웨이퍼를 회전시키거나 전후 및 좌우로 이동시키지 않게 됨으로써 노광에 대한 정확도를 높일 수 있으며, 웨이퍼의 에지 노광에 소요되는 시간을 단축함으로써 반도체 소자의 수율 증대에 기여하는 웨이퍼의 에지 노광장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 웨이퍼의 에지를 노광하는 장치로서, 상면에 포토레지스트막이 형성되는 웨이퍼가 위치하는 웨이퍼스테이지와, 웨이퍼 상측에 이격되어 설치되며, 포토레지스트막을 노광하도록 일정한 파장의 빔을 조사하는 광원과, 광원의 하측에 설치되며, 광원에서 조사되는 빔이 통과시 링형상을 이루도록 제한함으로써 웨이퍼의 에지부분에 빔이 조사되도록 하는 링필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치를 도시한 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치(100)는 웨이퍼(W)가 위치하는 웨이퍼스테이지(110)와, 웨이퍼(W) 상측에 이격되도록 설치되는 광원(120)과, 광원(120)의 하측에 설치되어 웨이퍼(W)의 에지부분에 빔이 한정되어 조사되도록 하는 링필터(130)를 포함한다.

웨이퍼스테이지(110)는 상면에 포토레지스트막이 형성되는 웨이퍼(W)가 안착되고, 웨이퍼(W)의 안정된 고정을 위하여 진공으로 웨이퍼(W)를 척킹할 수 있으며, 기존의 노광장비에 구비되는 웨이퍼척을 그대로 사용할 수도 있다.

광원(120)은 웨이퍼(W)의 상면을 향하여 포토레지스트막을 노광하도록 일정한 파장의 빔을 조사한다.

링필터(130)는 링형상의 빔통과부(131)가 형성됨으로써 광원(120)에서 조사되는 빔이 통과시 링형상을 이루도록 제한함으로써 웨이퍼(W)의 에지부분 전체에 걸쳐서 빔이 조사되도록 한다.

링필터(130)의 교체를 위하여 필터스테이지(140)를 구비할 수 있다.

필터스테이지(140)는 링필터(130)를 통과하는 빔이 지나갈 수 있도록 함과 아울러 링필터(130)의 에지부분을 지지하도록 중심부에 개구(141)가 형성됨과 아울러 개구(141)의 내주면을 따라 걸림턱(142)이 형성된다. 따라서, 필터스테이지(140)에 의해 통과시키는 링형상 빔의 내경 또는 외경을 달리하는 여러 규격의 링필터(130)를 쉽게 교체시킬 수 있다.

링필터(130)를 통과한 링형상의 빔이 웨이퍼(W)의 에지부분 전체에 바로 조사되도록 링필터(130)를 통과하는 링형상의 빔에 대한 외경 및 내경을 알맞은 크기로 형성할 수 있는데, 이 경우 광원(120)에서 조사되는 빔의 광량이나 조도를 증가시켜야 할 뿐만 아니라 링필터(130) 역시 그 크기가 증가해야 한다. 따라서, 대구경의 웨이퍼(W)인 경우 링필터(130)를 통과하는 링형상의 빔을 분산하는 분산렌즈(150)를 구비함으로써 이를 보완할 수 있다.

분산렌즈(140)는 렌즈브라켓(141)에 의해 링필터(130)와 웨이퍼(W) 사이에 설치되며, 링필터(130)를 통과하는 링형상의 빔이 웨이퍼(W)의 에지부분 전체와 일치하도록 링형상의 빔을 분산시킨다.

이와 같은 구조로 이루어진 웨이퍼의 에지 노광장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

상면에 포토레지스막이 형성되는 웨이퍼(W)를 웨이퍼스테이지(110)상에 위치시킨 다음 광원(120)으로부터 빔을 조사하면, 조사된 빔은 링필터(120)를 통과함으로써 링형상을 이루게 되고, 이러한 링형상의 빔은 분산렌즈(140)를 통과하면서 분산되어 웨이퍼(W)의 에지부분 전체에 일치하도록 조사됨으로써 한 번의 노광으로 웨이퍼(W) 에지부분 전체에 걸쳐서 노광이 이루어지도록 한다.

또한, 필터스테이지(140)에 의해 링필터(130)가 통과시키는 링형상의 빔 내경 또는 외경을 달리하는 여러 규격의 링필터(130)를 쉽게 교체시킬 수 있다.

한편, 분산렌즈(150)는 링필터(130)를 통과한 링형상의 빔을 분산시킴으로써 대구경의 웨이퍼(W)의 경우 광원(120)의 용량 한계를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 링필터(130)의 크기를 줄일 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 1회의 노광만으로 웨이퍼(W)의 에지부분 전체에 걸쳐서 노광이 이루어지도록 하고, 웨이퍼(W)를 회전시키거나 전후 및 좌우로 이동시키지 않게 됨으로써 노광에 대한 정확도를 높일 수 있으며, 웨이퍼(W)의 에지 노광에 소요되는 시간을 단축시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치는 1회의 노광만으로 웨이퍼의 에지부분 전체에 걸쳐서 노광이 이루어지도록 하고, 웨이퍼를 회전시키거나 전후 및 좌우로 이동시키지 않게 됨으로써 노광에 대한 정확도를 높일 수 있으며, 웨이퍼의 에지 노광에 소요되는 시간을 단축함으로써 반도체 소자의 수율 증대에 기여하는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 웨이퍼의 에지 노광장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (3)

1. 웨이퍼의 에지를 노광하는 장치로서,

   상면에 포토레지스트막이 형성되는 웨이퍼가 위치하는 웨이퍼스테이지와,

   상기 웨이퍼 상측에 이격되어 설치되며, 상기 포토레지스트막을 노광하도록 일정한 파장의 빔을 조사하는 광원과,

   상기 광원의 하측에 설치되며, 상기 광원에서 조사되는 빔이 통과시 링형상을 이루도록 제한함으로써 상기 웨이퍼의 에지부분에 빔이 조사되도록 하는 링필터

   를 포함하는 웨이퍼의 에지 노광장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 링필터의 에지부분을 지지함으로써 통과시키는 링형상의 빔 내경 또는 외경을 달리하는 링필터로 교체가 가능하도록 하는 필터스테이지

   를 더 포함하는 웨이퍼의 에지 노광장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 링필터와 상기 웨이퍼 사이에 설치되며, 상기 링필터를 통과하는 링형상의 빔이 상기 웨이퍼의 에지부분 전체에 일치하도록 링형상의 빔을 분산시키는 분산렌즈

   를 더 포함하는 웨이퍼의 에지 노광장치.

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