KR20080070887A - 반도체 제조 장치 - Google Patents

Abstract

기판의 예비 정렬 및 에지 노광을 수행하기 위한 반도체 제조 장치는, 포토레지스트 패턴이 형성된 반도체 기판을 지지하고 회전 가능한 척, 상기 척 상에서 상기 반도체 기판의 위치를 정렬시키기 위한 예비 정렬부 및 상기 반도체 기판의 에지부로 광을 조사하여 상기 에지부 상의 상기 포토레지스트 패턴을 제거하기 위한 에지 노광부를 포함한다. 노광전 반도체 제조 장치에서 기판의 예비 정렬 및 에지 노광 공정이 수행됨으로써 에지 노광 및 전체 포토리소그래피 공정에 소요되는 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있다.

Description

반도체 제조 장치{apparatus for manufacturing semiconductor device}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4는 도 3의 부분 순서도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 반도체 기판 10 : 인출부

20 : 도포/현상부 30 : 이송부

40 : 예비 정렬부 41 : 척

50 : 노광부 100 : 반도체 제조 장치

410 : 검출부 411 : 회전구동부

412 : 직선구동부 413 : 제1 검출센서

414 : 제2 검출센서 420 : 에지 노광부

421 : 광원부 422 : 광가이드

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 반도체 기판의 중심을 제조 장치의 중심에 정렬시키는 예비 정렬하는 예비 정렬 장치와 상기 반도체 기판의 에지부에 형성된 포토레지스트막을 제거하는 에지 노광 장치에 관한 것이다.

최근 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여, 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 반도체 공정 기술이 발전되고 있다.

일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 전기 소자들을 포함하는 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 EDS(electrical die sorting) 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.

상기 팹 공정은 반도체 기판 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피(photolithography) 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 반도체 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 반도체 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 막 또는 패턴이 형성된 반도체 기판의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.

상기 포토리소그래피 공정은 레티클(reticle) 상에 형성된 소정의 회로 패턴을 반도체 기판 상에 전사(projection)하는 공정으로, 전체 반도체 제조 공정에 있어서, 반도체 장치의 미세화와 집적도를 결정짓는 핵심 공정이라 할 수 있다.

상기 포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 포토레지스트막을 형성하기 위한 포토레지스트 도포 공정과, 상기 포토레지스트막에 포함된 용제를 휘발(volatilization)시키고 경화시키기 위한 소프트(soft) 베이크 공정과, 상기 소프트 베이크 공정을 통해 경화된 포토레지스트막 상에 광을 조사하여 소정의 회로 패턴을 전사하기 위한 노광 공정과, 현상액을 제공하여 상기 노광된 포토레지스트막을 선택적으로 제거하여 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 현상 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 경화시키기 위한 하드(hard) 베이크 공정 등을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 반도체 기판에서 에지(edge)부는 반도체 제조 공정이 수행되는 동안 반도체 기판 이송 수단이나 지지 수단 등과 빈번하게 접촉하게 되므로, 상기 에지부에 형성된 포토레지스트막이 박리되는 경우가 많이 발생하는데, 상기와 같이 박리된 포토레지스트막은 파티클 소스가 되어 상기 반도체 기판 및 반도체 제조 설비를 오염시킬 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 상기 에지부에 형성된 포토레지스트막을 제거하는 공정을 수행한다. 여기서, 상기 에지부의 포토레지스트막 제거 공정은 반도체 제조 공정의 오염도에 영향을 미치지 않도록, 상기 포토리소그래피 공정 중에 수행되며, 특히, 노광 공정이 수행되기 전에 수행되는 것이 바람직하다.

상기 에지부의 포토레지스트막 제거 방법으로는, 상기 반도체 기판을 회전시키면서 상기 에지부로 상기 포토레지스트를 용해시킬 수 있는 시너(thinner)를 분사함으로써 상기 에지부의 포토레지스트막 만을 선택적으로 제거하는 EBR(edge bead removal) 공정이 있다. 또 다른 방법으로는, 상기 에지부에 대해서 선택적으로 노광 및 현상 공정을 수행함으로써 상기 포토레지스트막을 제거하는 에지 노광이 있다.

구체적으로, 상기 에지 노광은 상기 에지부에서 한정된 영역에 대해서 통상의 노광 공정과 동일한 공정을 수행하는 것으로서, 상기 포토리소그래피 공정 중에 수행된다.

여기서, 상기 에지 노광은 상기 반도체 기판의 외주연부를 따라 노광이 수행되므로, 전체 반도체 기판에 대해 에지 노광을 완료하는 데 다른 공정들에 비해 장시간이 소요된다. 또한, 상기 에지부의 포토레지스트막은 최대한 완벽하게 제거되어야 하므로, 하나의 반도체 기판에 대해 에지 노광을 여러 번 수행할 수도 있다. 또한, 최근 반도체 기판은 그 크기가 점차 대형화되는 추세에 따라, 상기 에지 노광에 소요되는 시간 역시 더 많이 요구된다.

그런데, 상기 에지 노광 시간이 길어짐에 따라 전체 포토리소그래피 공정에 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있다. 그러나, 상기 에지 노광 시간을 단축시키는 것은 현실적으로 한계가 있으며, 상기 포토리소그래피 공정 시간을 단축시킬 수 있는 에지 노광 장치가 요구되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전체 포토리소그래피 공정에 소요되는 시간을 단축시키고, 반도체 제조의 생산성 및 효율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체 제조 장치는, 포토레지스트 패턴이 형성된 반도체 기판을 지지하고 회전 가능한 척, 상기 척 상에서 상기 반도체 기판 위치를 정렬시키기 위한 예비 정렬부 및 상기 반도체 기판의 에지부로 광을 조사하여 상기 에지부 상의 상기 포토레지스트 패턴을 제거하기 위한 에지 노광부를 포함한다.

실시예에서, 상기 에지 노광부는, 광을 제공하는 광원부 및 상기 광을 상기 에지부로 안내하는 광가이드를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 광가이드는 상기 광의 경로 상에 배치되는 광섬유를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 예비 정렬부는, 상기 반도체 기판의 플랫존 또는 노치를 검출하는 검출부 및 상기 반도체 기판을 정렬시키기 위해 상기 반도체 기판을 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.

실시예에서, 상기 구동부는 상기 반도체 기판을 회전시키는 회전구동부 및 상기 반도체 기판을 수평으로 이동시키는 직선구동부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 반도체 제조 공정에서 반도체 기판의 노광전 정렬 장치에서 상기 반도체 기판의 예비 정렬과 에지 노광을 동시에 수행함으로써, 포토리소그래피 공정에 소요되는 전체 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 장치에 대해 상세히 설명한다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않 는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 정렬 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 도 1과 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 반도체 제조 장치(100)는 소정의 반도체 제조 공정 중 단위 제조 공정이 수행되는 적어도 하나 이상의 공정 장치와, 상기 각 공정 장치들로 반도체 기판(1)을 이송하기 위한 이송부(30)를 포함한다. 또한, 상기 반도체 제조 장치(100)는 상기 반도체 기판(1)의 출입을 위한 인출부(10)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 반도체 제조 장치(100)는 반도체 기판(1)에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 장치일 수 있다. 즉, 상기 반도체 제조 장치(100)는 노광부(50)와 도포/현상부(20) 및 예비 정렬부(40)를 포함한다. 또한, 상기 반도체 제조 장치(100)는 상기 포토레지스트막 또는 포토레지스트 패턴에 대한 베이크 공정이 수행되는 베이크부(미도시)를 포함할 수 있다.

이하, 상기 포토리소그래피 장치를 예로 들어 본 발명에 따른 반도체 제조 장치(100)에 대해 상세히 설명한다.

상기 도포/현상부(20)에서는 상기 반도체 기판(1) 상에 포토레지스트막을 형성하기 위한 도포 공정과, 노광된 포토레지스트막에 대한 현상 공정이 수행된다. 여기서, 상기 도포/현상부(20)는 상기 반도체 기판(1)을 고속으로 회전시키면서 도포 또는 현상 공정이 수행되므로 스피너(spinner)라고 하기도 한다.

상기 도포/현상부(20)에서는 상기 반도체 기판(1)을 수용하여 고속으로 회전시키고, 상기 회전하는 반도체 기판(1) 상에 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트막을 형성한다. 또한, 상기 도포/현상부(20)는 노광 공정이 수행된 반도체 기판(1) 상에 현상액을 제공하여 노광된 포토레지스트막을 선택적으로 제거함으로써 포토레지스트 패턴을 형성한다. 한편, 도포 공정과 상기 현상 공정은 하나의 장치에서 상기 두 공정을 모두 수행할 수도 있으며, 상기 도포 공정과 상기 현상 공정을 수행하기 위한 장치를 따로 구비하여, 각각의 장치에서 상기 각 공정을 개별적으로 수행하는 것도 가능할 것이다.

상기 노광부(50)에서는 상기 포토레지스트막 상에 소정 파장을 갖는 광을 조사하는 노광 공정이 수행된다. 여기서, 상기 노광 공정은 특정 파장을 갖는 광을 상기 포토레지스트막 상으로 조사함으로써, 이후 수행되는 현상 공정을 통해 제거될 수 있도록 상기 포토레지스트의 화학적 결합을 변경시키는 공정이다. 특히, 상기 노광 공정에서는 상기 광을 소정의 회로 패턴이 형성된 레티클(미도시)을 통과시킴으로써 상기 회로 패턴이 상기 포토레지스트막으로 전사된다.

상기 이송부(30)는 상기 반도체 기판(1)을 이송하는 장치로서, 상기 반도체 기판(1)을 고정시키는 척(미도시)과, 상기 반도체 기판(1)을 이동시키는 로봇암(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 예비 정렬부(40)에서는 상기 포토레지스트막이 형성된 반도체 기판(1) 의 중심을 상기 반도체 제조 장치(100)에 정렬시키는 예비 정렬이 수행된다. 예를 들어, 상기 예비 정렬부(40)는 상기 반도체 기판(1)의 플랫존(flatzone) 또는 노치(notch)의 위치를 검출하여, 상기 반도체 제조 장치(100)의 기설정된 위치에 상기 반도체 기판(1)의 플랫존 또는 노치를 정렬시킬 수 있다.

여기서, 상기 예비 정렬부(40)에서 상기 반도체 기판(1)의 예비 정렬과 더불어, 상기 반도체 기판(1)의 에지부에 형성된 포토레지스트막을 제거하는 에지 노광 공정이 수행된다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 예비 정렬부(40)는 상기 반도체 기판(1)을 지지하는 척(41)과, 상기 반도체 기판(1)의 노치 또는 플랫존을 검출하는 검출부(410)와, 에지 노광이 수행되는 에지 노광부(420)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 검출부(410)는 상기 반도체 기판(1)의 에지부로 광을 조사하여 상기 광의 수광 여부에 의해 노치 또는 플랫존을 검출하는 광센서일 수 있다. 즉, 상기 검출부(410)는 상기 반도체 기판(1)의 에지부로 광을 조사하는 제1 검출센서(413)와, 상기 반도체 기판(1)을 사이에 두고 상기 제1 검출센서(413)와 대응되는 위치에 설치되어 상기 광을 선택적으로 수광하는 제2 검출센서(414)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 반도체 기판(1)의 플랫존 또는 노치 위치에서 상기 제2 검출센서(414)에 광이 수광되므로 상기 검출부(410)에서 검출 신호를 발생시키게 된다.

또는, 상기 검출부(410)는 반사형 광센서일 수 있다. 이 경우, 상기 검출부(410)는 상기 반도체 기판(1)의 에지부 상으로 광을 조사하도록 상기 반도체 기판(1)의 상부 또는 하부에 대응되는 소정의 일 위치에 설치될 수 있다. 따라서, 상기 검출부(410)는 상기 반도체 기판(1)으로부터 반사되는 광의 수광 여부에 따라 플랫존 또는 노치를 검출할 수 있다. 즉, 상기 플랫존 또는 노치에서는 반사광이 검출되지 않으므로, 상기 검출부(410)에서 검출 신호를 발생시키게 된다.

상기 반도체 제조 장치(100)는 상기 검출부(410)와 전기적으로 연결되어 상기 검출부(410)에서 발생되는 검출 신호에 따라 상기 반도체 기판(1)을 정렬시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 구동부는 상기 반도체 기판(1)을 회전시키기 위한 회전구동부(411)와 상기 반도체 기판(1)을 수평 이동시키기 위한 직선구동부(412)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 회전구동부(411) 및 직선구동부(412)는 상기 척(41)의 하부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 회전구동부(411)는 상기 척(41)의 하부 중앙에 연결되어, 상기 검출부(410)에서 상기 반도체 기판(1)의 노치 또는 플랫존 위치를 검출할 수 있도록 상기 척(41)을 일정한 속도록 회전시킬 수 있다.

그리고, 상기 직선구동부(412)는 상기 척(41)의 하부에 연결되어, 상기 반도체 기판(1)의 중심과 상기 척(41) 또는 상기 예비 정렬부(40)의 중심이 일치하도록 상기 반도체 기판(1)을 수평으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 상기 직선구동부(412)는 상기 척(41) 자체를 수평으로 이동시키도록 제공될 수 있다. 또는, 상기 직선구동부(412)는 수평 방향으로 고정된 척(41)에 대해 상기 반도체 기판(1)을 상대적으 로 이동시키도록 제공될 수도 있을 것이다.

상기 척(41)은 상기 반도체 기판(1)을 파지하여 고정시킨다. 예를 들어, 상기 척(41)은 상기 반도체 기판(1)의 후면으로 진공을 제공하여 상기 반도체 기판(1)을 선택적으로 고정시키는 진공척일 수 있다. 또는 상기 척(41)은 정전기력을 이용하여 상기 반도체 기판(1)을 선택적으로 고정시키는 정전척일 수 있다.

상기 에지 노광부(420)는 상기 반도체 기판(1)의 에지부에 형성된 포토레지스트막을 선택적으로 제거하기 위한 장치로서, 광을 제공하는 광원부(421)와 상기 광을 상기 반도체 기판(1)의 에지부로 안내하기 위한 광가이드(422)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 광원부(421)는 소정 파장을 갖는 레이저빔을 발생시키는 레이저일 수 있다. 여기서, 상기 광원부(421)는 상기 레이저빔을 확장시키기 위한 빔 확장기와 광학 적분기 등을 더 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 광원부(421)는 광을 발생시키는 수은 램프 등을 포함하는 광학 램프일 수 있으며, 상기 광원부(421)는 상기 광학 램프의 주변에 제공되어 상기 광을 집광하는 반사경을 더 포함할 수 있다.

상기 광원부(421)와 상기 광가이드(422)는 상기 예비 정렬부(40)의 외관을 형성하는 하우징의 내부에 제공될 수 있으며, 특히, 상기 광가이드(422)는 상기 반도체 기판(1)의 에지부 상으로 상기 광이 조사될 수 있도록 상기 반도체 기판(1) 상부에 제공될 수 있다.

예를 들어, 상기 광가이드(422)는 상기 광을 반사시켜 상기 광의 경로를 변 경시키는 반사경일 수 있다. 즉, 상기 광가이드(422)는 다수의 반사경을 포함하고, 상기 광의 경로가 상기 광원부(421)로부터 상기 에지부로 연결되도록 다수의 반사경들을 소정 위치에, 소정 각도로 배치할 수 있다.

한편, 상기 반사경은 광이 반사되는 과정에서 상기 광의 일부가 손실되고, 상기 광의 경로를 변경시키기 위해 다수의 반사경을 사용해야 하는 불편함이 있다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 광가이드(422)는 상기 광원부(421)로부터 상기 반도체 기판(1) 상부로 배치된 광섬유를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 광섬유는 자유롭게 배치할 수 있으므로 원하는 광 경로를 형성하는 데 용이하며, 상기 광섬유는 전반사를 통해 광이 전달되므로 상기 광섬유 내부에서 광의 손실이 거의 없는 장점이 있다.

또한, 상기 광가이드(422)는 상기 광섬유의 단부에는 상기 광의 조사영역이 상기 에지부로 제한하기 위한 조사블록(미도시)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조사블록(미도시)은 상기 에지부 상에서 제거하고자 하는 두께에 적합한 소정의 두께를 갖는 슬릿과, 상기 광을 직진 및 집적시키기 위한 다수의 렌즈들을 포함할 수 있다.

이하, 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 방법 및 에지 노광 방법에 대해 설명한다.

도 3을 참조하면, 반도체 제조 장치(100)로 반도체 기판(1)을 투입한다(S1).

예를 들어, 상기 반도체 제조 장치(100)는 포토리소그래피 장치일 수 있다. 이하, 포토리소그래피 장치 및 공정에 대해 설명한다.

먼저, 상기 반도체 기판(1)을 도포/현상부(20)로 투입하여, 상기 반도체 기판(1) 상에 포토레지스트막을 형성한다(S2). 구체적으로, 상기 반도체 기판(1)을 파지시킨 후 일정 속도로 회전시키고, 상기 회전하는 반도체 기판(1) 상으로 포토레지스트 용액을 제공한다. 따라서, 원심력에 의해 상기 포토레지스트 용액이 상기 반도체 기판(1) 상에서 방사상으로 확산되면서 소정 두께를 갖는 포토레지스트막이 형성된다.

상기 포토레지스트막이 형성된 반도체 기판(1)은 베이크 장치(미도시)로 이송되어 소정 온도에서 소프트 베이크 공정이 수행된다(S3).

상기 소프트 베이크 공정은 상기 포토레지스트막에 포함된 용제를 휘발시킴으로써 상기 포토레지스트막을 경화시키는 공정이다. 예를 들어, 상기 소프트 베이크 공정은 상기 반도체 기판(1)을 약 80℃ 내지 120℃ 정도로 가열한다.

상기 포토레지스트막 상에 소정의 회로 패턴을 전사하는 노광 공정(S5)을 수행하기 위해서는, 상기 반도체 기판(1)의 중심을 상기 반도체 제조 장치(100)의 중심에 일치시키는 예비 정렬 공정이 수행되어야 한다. 또한, 상기 예비 정렬 공정과 더불어, 상기 반도체 기판(1)의 에지부에 형성된 포토레지스트막을 제거하기 위한 에지 노광 공정이 수행된다(S4).

예를 들어, 상기 예비 정렬 공정은 상기 반도체 기판(1)의 노치 또는 플랫존을 검출하고, 상기 반도체 기판(1)을 이동시켜 상기 노치 또는 플랫존을 상기 반도체 제조 장치(100)의 기설정된 위치에 정렬시킨다.

또한, 상기 에지 노광 공정은 상기 반도체 기판(1)의 에지부로 광을 조사하 여 상기 포토레지스트막을 노광시킴으로써 제거할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 상기 예비 정렬 공정과 상기 에지 노광 공정에 대해 상세히 설명한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 예비 정렬부(40)에서 상기 반도체 기판(1)을 일정 속도로 회전시키면서(S41), 상기 반도체 기판(1)의 노치 또는 플랫존을 검출한다(S42).

상기 검출 결과에 따라 상기 반도체 기판(1)을 이동시킨다(S43).

즉, 상기 검출 결과를 이용하여 상기 반도체 기판(1)을 정렬시키기 위한 상기 반도체 기판(1)의 이동량이 계산되고, 상기 계산된 이동량만큼 상기 반도체 기판(1)을 수평으로 이동시킴으로써, 상기 반도체 기판(1)을 정렬시키게 된다.

또한, 상기 정렬된 반도체 기판(1)을 계속 회전시키면서, 상기 반도체 기판(1)의 에지부로 소정 파장을 갖는 광을 조사하여 상기 에지부의 포토레지스트막을 노광한다(S44).

본 발명에 의하면, 상기 예비 정렬 공정과 상기 에지 노광 공정이 상기 예비 정렬부(40)에서 동시에 수행되므로, 상기 두 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.

상기 에지부의 포토레지스트막이 제거된 반도체 기판(1)은 노광부(50)로 이송되어 노광 공정이 수행된다(S5).

상기 노광 공정에서는 소정의 파장을 갖는 광을 회로 패턴이 형성된 레티클(미도시) 상으로 조사한다. 상기 레티클은 상기 광을 투과시키는 투명한 유리 블록 상에 상기 광을 차단시키는 크롬층으로 소정의 패턴이 형성되어 있으므로, 상기 광을 선택적으로 투과시킨다.

그리고, 상기 레티클을 투과한 광에 의해 상기 회로 패턴이 상기 포토레지스트막 상으로 전사된다.

상기 노광된 포토레지스트막을 갖는 반도체 기판(1)은 상기 도포/현상부(20)로 이송되어 현상 공정이 수행된다(S6).

즉, 상기 도포/현상부(20)에서는 상기 반도체 기판(1)을 일정 속도로 회전시키면서, 상기 회전하는 반도체 기판(1) 상으로 현상액을 제공한다. 상기 현상액에 의해 상기 노광된 포토레지스트막이 선택적으로 제거되어 포토레지스트 패턴이 형성된다.

상기 포토레지스트 패턴이 형성된 반도체 기판(1)은 하드 베이크 장치(미도시)로 이송되어 하드 베이크 공정이 수행되고(S7), 상기 반도체 기판(1)을 인출한다(S8).

상기 하드 베이크 공정은 상기 포토레지스트 패턴을 좀더 치밀한 구조를 갖도록 경화시키는 공정이다. 예를 들어, 상기 하드 베이크 공정은 상기 반도체 기판(1)을 약 150℃ 내지 200℃ 정도로 가열한다.

한편, 본 발명의 실시예들은 예비 정렬 장치에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전체 포토리소그래피 장치 중에서 노광 전 공정이 수행되는 장치에서 에지 노광을 같이 수행하는 실시예도 가능할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 노광 전 예비 정렬 장치에서 반도체 기판의 예비 정렬과 에지 노광을 동시에 수행함으로써, 별도의 에지 노광 유닛에서 에지 노광을 수행하는 경우에 비해 에지 노광에 소요되는 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있고, 전체 포토리소그래피 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 더불어, 에지 노광 유닛을 생략함으로써 전체 설비 및 공정 순서 등을 단순화시킬 수 있고, 생산효율을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

1. 포토레지스트 패턴이 형성된 반도체 기판을 지지하고 회전 가능한 척;

   상기 척 상에서 상기 반도체 기판의 위치를 정렬시키기 위한 예비 정렬부; 및

   상기 반도체 기판의 에지부로 광을 조사하여 상기 에지부 상의 상기 포토레지스트 패턴을 제거하기 위한 에지 노광부를 포함하는 반도체 제조 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 에지 노광부는,

   광을 제공하는 광원부; 및

   상기 광을 상기 에지부로 안내하는 광가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 광가이드는 상기 광의 경로 상에 배치되는 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 예비 정렬부는,

   상기 반도체 기판의 플랫존 또는 노치를 검출하는 검출부; 및

   상기 반도체 기판을 정렬시키기 위해 상기 반도체 기판을 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 구동부는 상기 반도체 기판을 회전시키는 회전구동부 및 상기 반도체 기판을 수평으로 이동시키는 직선구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.

Images