KR20090037171A - 웨이퍼 마크 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저를 이용한 웨이퍼 마크 형성시 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하고 마크가 형성될 부분에 레이저를 조사하여 웨이퍼를 노출시킨 후 식각공정으로 마크를 형성함으로써, 비드(bead)의 발생을 억제하여 후속 CMP 공정시 비드에 의해 유발되는 웨이퍼상의 스크래치의 발생을 방지할 수 있도록 하는 웨이퍼 마크 형성 방법에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 웨이퍼 마크 형성 방법은, 웨이퍼상에 포토레지스트를 도포하는 단계; 레이저를 조사하여 상기 포토레지스트 중 웨이퍼 마크가 형성될 부분을 제거하여 웨이퍼를 노출시키는 단계; 상기 잔류하는 포토레지스트를 식각 마스크로 하여 웨이퍼를 식각함으로써 마크를 형성하는 단계;및 상기 잔류하는 포토레지스트를 제거하는 세정단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 레이저를 이용하여 웨이퍼에 직접적으로 마크를 형성할 때 발생할 수 있는 비드의 발생을 억제할 수 있게 되어, 후속 CMP 공정에서 비드에 의해 유발되는 웨이퍼상의 스크래치 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
웨이퍼 마크, 레이저, 비드, 스크래치, 포토레지스트, 식각.

Description

웨이퍼 마크 형성 방법{Wafer mark forming method}
본 발명은 웨이퍼 마크 형성 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저를 이용한 웨이퍼 마크 형성시 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하고 마크가 형성될 부분에 레이저를 조사하여 웨이퍼를 노출시킨 후 식각공정으로 마크를 형성함으로써, 비드(bead)의 발생을 억제하여 후속 CMP 공정시 비드에 의해 유발되는 웨이퍼상의 스크래치의 발생을 방지할 수 있도록 하는 웨이퍼 마크 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정에 있어서, 각각의 웨이퍼에는 각각 다른 공정단계가 적용될 수 있으며, 이처럼 다른 공정 단계의 진행 여부를 웨이퍼별로 확인하고 이전 단계에서 이루어진 결과물을 바탕으로 후속 공정을 수행하기 위하여 각각의 웨이퍼에는 고유 번호가 각인된다.
이러한 고유 번호인 인식 마크를 웨이퍼의 가장자리 영역에 각인하기 위해서 레이저 마킹(laser marking)을 수행하고 있다.
상기 레이저를 이용한 웨이퍼 마크 형성 방법은 고에너지와 고열을 가진 레이저를 이용하여 웨이퍼의 표면을 순간적으로 녹임으로써, 간편하고 선명하게 웨이 퍼 표면을 각인하여 마크를 형성하게 된다.
도 1은 종래 웨이퍼 마크를 형성하는 단계를 나타내는 단면도이다.
종래 레이저를 이용한 웨이퍼 마크 형성 방법에서는, 도 1의 (a)에서와 같이웨이퍼(10) 표면의 마크(40)가 형성될 부분에 직접적으로 레이저를 조사하여 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 일정한 깊이와 폭을 가진 마크(40)를 형성한다.
그러나, 상기 마크(40)를 형성하는 과정에서 조사되는 레이저의 에너지에 의해 마크(40)의 주위에는 레이저에 의해 녹은 Si 물질이 재응집되어 볼록한 형상의 비드(15)가 형성된다.
상기 웨이퍼(10) 표면의 평탄화를 위해서 후속 공정에서는 화학적·기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing, 이하 'CMP'라 함) 공정을 수행하게 되며, 도 1의 (c)는 상기 CMP 공정을 수행한 후의 모습을 나타낸다.
그러나 종래의 레이저를 이용한 웨이퍼 마크 형성 방법에 의하면, 상기한 바와 같이 비드(15)가 형성되어 CMP 공정의 진행시 떨어져 나간 비드(15)는 웨이퍼(10)의 표면에 스크래치(scratch)를 발생시켜 웨이퍼(10)의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레이저를 이용한 웨이퍼 마크 형성시 비드의 발생을 최소화하여 후속 CMP 공정시 떨어져 나간 비드로 인한 웨이퍼상의 스크래치 발생을 방지하기 위한 웨이퍼 마크 형성 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 웨이퍼 마크 형성 방법은, 웨이퍼상에 포토레지스트를 도포하는 단계; 레이저를 조사하여 상기 포토레지스트 중 웨이퍼 마크가 형성될 부분을 제거하여 웨이퍼를 노출시키는 단계; 상기 잔류하는 포토레지스트를 식각 마스크로 하여 웨이퍼를 식각함으로써 마크를 형성하는 단계;및 상기 잔류하는 포토레지스트를 제거하는 세정단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 웨이퍼를 식각함으로써 마크를 형성하는 단계는, 습식 식각을 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 습식 식각은 식각 물질로써 20~200 HNO3, 20~80 CH3COOH, 1 HF 의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 마크 형성 방법에 의하면, 웨이퍼상에 포토레지스트 를 도포하고 웨이퍼 마크가 형성될 부분의 포토레지스트에 레이저를 조사하여 웨이퍼가 노출되도록 한 후, 식각 공정을 수행하여 마크를 형성하고, 세정 공정을 통해 잔류하는 포토레지스트를 제거함으로써 비드의 발생을 억제할 수 있게 되어, 후속 CMP 공정에서 비드에 의해 유발되는 웨이퍼상의 스크래치 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 마크를 형성하는 단계를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 마크 형성 방법을 나타내는 공정 순서도이다.
먼저 도 2의 (a)에서와 같이 웨이퍼(10)의 상면 전체에 포토레지스트(20)를 도포시킨다. 그 후, 도 2의 (b)에서와 같이 웨이퍼(10)상에 마크(50)가 형성될 부분의 영역에 위치하는 포토레지스트(20)에 레이저를 조사하여 제거한다.
이때, 조사되는 레이저의 에너지는 포토레지스트(20)만을 녹여서 제거할 정도로 조절하여 웨이퍼(10)에는 손상을 주지 않도록 하여 도 2의 (c)에 도시된 바와 같은 노출부(22)를 형성한다.
이어서, 상기 포토레지스트(20)를 식각 마스크로 하여 웨이퍼(10)에 대한 식각 공정을 수행하여 도 2의 (d)와 (e)에 도시된 바와 같이 일정한 깊이와 폭을 가진 마크(50)를 형성한다.
상기 식각 공정의 단계는 습식 식각(wet etch)에 의한 실리콘 식각을 통하여 이루어진다.
상기 마크(50)는 그 크기가 수 ㎛ 단위를 가지므로 그다지 높은 정밀도를 요하지는 않으므로 상기 습식 식각으로도 충분히 공정이 가능하다.
상기 습식 식각 공정에 사용되는 식각 물질은 질산(HNO3), 초산(CH3COOH), 불산(HF), 불화암모늄(NH4F), 염산(HCl) 등을 적절한 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.
바람직하게는 질산(HNO3), 초산(CH3COOH), 불산(HF)을 혼합한 혼합물을 사용하고, 그 혼합 농도의 비율을 각각 20~200 : 20~80 : 1 로 하여 사용함으로써, 실리콘(Si)으로 구성된 웨이퍼(10)를 습식 식각하여 수 ㎛ 단위를 갖는 마크(50)를 형성할 수 있다.
상기 습식 식각 공정을 수행하여 마크(50)를 형성한 후에는, 웨이퍼(10)의 상면에 잔류하는 포토레지스트(20)와 식각 물질을 제거하기 위한 세정 공정을 수행한다.
도 1의 (e)는 상기 세정 공정을 수행한 후의 웨이퍼(10)의 모습을 나타낸다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 웨이퍼(10)상에 레이저를 이용하여 마크(50)를 형성함에 있어서 포토레지스트(20)를 도포하고 마크(50)가 형성될 부분에 위치한 포토레지스트(20)를 레이저로 제거하여 마크(50)가 형성될 부분의 웨이퍼(10)를 노출시킨 후, 습식 식각 공정을 수행하여 마크(50)를 형성함으로써, 종래 레이저를 이용한 웨이퍼 마크(40) 형성시에 레이저가 직접적으로 웨이퍼(10)에 조사됨으로써 발생되는 비드(15)의 생성을 억제할 수 있게 됨으로써 후속되는 CMP 공정에서의 떨어져 나간 비드(15)에 의해 유발되는 웨이퍼(10)상의 스크래치를 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
도 1은 종래 웨이퍼 마크를 형성하는 단계를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 마크를 형성하는 단계를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 마크 형성 방법을 나타내는 공정 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 웨이퍼 15 : 비드
20 : 포토레지스트 22 : 노출부
40,50 : 마크

Claims (3)

  1. 레이저를 이용하여 웨이퍼상에 마크를 형성하는 방법에 있어서,
    웨이퍼상에 포토레지스트를 도포하는 단계;
    레이저를 조사하여 상기 포토레지스트 중 웨이퍼 마크가 형성될 부분을 제거하여 웨이퍼를 노출시키는 단계;
    상기 잔류하는 포토레지스트를 식각 마스크로 하여 웨이퍼를 식각함으로써 마크를 형성하는 단계;및
    상기 잔류하는 포토레지스트를 제거하는 세정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마크 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼를 식각함으로써 마크를 형성하는 단계는, 습식 식각을 이용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마크 형성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 습식 식각은 식각 물질로써 20~200 HNO3, 20~80 CH3COOH, 1 HF 의 혼합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 마크 형성 방법.
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