KR20100074826A - 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법 - Google Patents

웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 기술에 있어서, 특히 웨이퍼 상에 웨이퍼의 식별 정보가 포함된 레이저 마크를 형성하는 방법에 관한 것으로, 웨이퍼 상에 식별 정보가 포함된 레이저 마크를 형성하기 위해, 상기 웨이퍼의 일부에 레이저 마크를 형성하는 단계와, 상기 레이저 마크에 의해 형성되는 홈부에 인접한 돌출부를 제외하고, 상기 홈부의 저면과 상기 돌출부 주변의 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계와, 상기 코딩된 포토레지스트를 마스크로 이용하여 상기 돌출부를 식각하는 단계와, 상기 포토레지스트를 제거하는 단계와, 상기 식각 후 남은 돌출부를 연마하여 제거하는 단계로 이루어지는 것이 특징인 발명이다.
웨이퍼, 레이저 마크, 포토레지스트, 화학기계적 연마(CMP)

Description

웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법{method of forming laser mark in wafer}
본 발명은 반도체 기술에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 상에 웨이퍼의 식별 정보가 포함된 레이저 마크를 형성하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 웨이퍼의 특성, 예를 들어 결정 배열 방향, 도핑 타입 등을 육안으로 식별하기 어렵기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 가장자리 일부분(10)에 레이저 마크를 형성하게 된다.
이러한 레이저 마크는 예를 들면, 해당 웨이퍼의 제조년도, 일자, 제조회사 등의 제조이력, 제조조건, 웨이퍼 특성, 예를 들어 웨이퍼의 직경, 두께, 면저항, 도핑 타입, 롯트 번호(lot number) 등을 포함할 수 있다.
한편, 종래 기술에서 웨이퍼 상에 해당 웨이퍼의 식별 정보를 포함하는 레이저 마크를 형성하는 경우, 이러한 식별 정보는 레이저빔을 이용하여 돗트 패턴(dot pattern)에 해당하는 부분을 용융시켜 레이저 마크를 형성하고 있다.
그런데 레이저 마크를 형성하는 경우, 웨이퍼 표면으로부터 돌기 모양의 돌출부가 형성된다. 그러한 돌출부는 후에 화학기계적 연마(CMP: Chemical Mechanical Polishing) 공정을 통해 제거한다.
그러나, 그 웨이퍼 표면으로부터 돌출부가 너무 높게 형성되는 경우에는 CMP를 진행함에 따라 부산물(실리콘 파티클)이 떨어져 나와서 그 CMP 중에 웨이퍼에 스크렛치(Scratch)를 유발하는 원인이 된다.
도 2a는 종래 기술에서 레이저 마크 후 정상적인 프로파일을 나타낸 그래프이고, 도 2b는 종래 기술에서 레이저 마크 후 비정상적인 프로파일을 나타낸 그래프로써, 도 2a와 같이 정상적인 높이로 돌출부가 형성되는 경우에는 CMP 중에 스크렛치가 발생되는 확률이 적지만, 도 2b와 같이 돌출부가 비정상적으로 높게 형성되는 경우에는 CMP 중에 스크렛치가 발생될 확률이 높아진다. 그에 따라, 웨이퍼 생산성을 저하시키는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상기함 점들을 감안하여 안출한 것으로, 웨이퍼 상에 레이저 마크를 형성한 후에 CMP 동안 웨이퍼에 스크렛치를 유발하는 원인(실리콘 파티클)을 미리 제거하여 웨이퍼의 불량률을 낮추는데 적당한 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법의 특징은, 웨이퍼 상에 식별 정보가 포함된 레이저 마크를 형성하는 것으로, 상기 웨이퍼의 일부에 레이저 마크를 형성하는 단계와, 상기 레이저 마크에 의해 형성되는 홈부에 인접한 돌출부를 제외하고, 상기 홈부의 저면과 상기 돌출부 주변의 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계와, 상기 코딩된 포토레지스트를 마스크로 이용하여 상기 돌출부를 식각하는 단계와, 상기 포토레지스트를 제거하는 단계와, 상기 식각 후 남은 돌출부를 연마하여 제거하는 단계로 이루어지는 것이다.
바람직하게, 상기 포토레지스트를 상기 돌출부의 높이보다 낮은 두께로 코팅할 수 있다.
바람직하게, 상기 돌출부를 블랭킷 식각(blanket etch)을 이용하여 식각할 수 있다.
바람직하게, 상기 포토레지스트를 에싱(ashing)으로 제거하되, 상기 에싱에 의해 제거되고 남은 잔여물을 세정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 식각 후 남은 돌출부를 SiO2/Si를 이용하는 화학적 기계적 연마(CMP) 공정으로 연마할 수 있다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼 상에 레이저 마크를 형성한 후에 비정상적으로 높아진 돌출부를 미리 식각하여 후속 공정인 CMP 시에 스크렛치 원인을 제거해 준다. 그에 따라, 웨이퍼의 불량률을 현저히 낮출 수 있어서 웨이퍼 생산성 향상에 기여한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.
도 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 웨이퍼의 레이저 마크 형성 공정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 웨이퍼(100)의 일부에 레이저 마크를 형성한다. 그 레이 저 마크는 레이저빔을 이용하여 롯트 번호 등과 같은 식별 정보에 대한 돗트 패턴(dot pattern)에 해당하는 부분을 용융시켜 형성한다.
상기 레이저 마크가 형성됨에 따라 그 레이저 마크의 형성 부위에는 용융된 홈부(120)가 형성되며, 그 홈부(120)에 인접한 돌기 모양의 돌출부(130)가 형성된다.
홈부(120)의 깊이는 대략 4 내지 6㎛이다. 돌출부(130)의 높이는 대략 2 내지 3㎛이면 정상 수준이나, 그보다 높으면 비정상 수준이라 할 수 있다.
이어, 본 발명에서는 레이저 마크에 의해 형성되는 홈부(120)에 인접한 돌출부(130)를 제외하고, 홈부(120)의 저면과 돌출부(130) 주변의 웨이퍼 상에 포토레지스트(110)를 코팅한다. 여기서, 포토레지스트(110)를 상기 돌출부의 높이보다 낮은 두께로 코팅하며, 예로써 포토레지스트(110)는 약 1㎛ 이하 두께로 코팅한다. 그에 따라, 돌출부(130)의 높이가 정상적인 수준인 경우나 비정상적인 수준인 경우 모두에서, 그 돌출부(130)의 일부가 포토레지스트(110) 보다 높이 형성된다.
이어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 코딩된 포토레지스트(110)를 마스크로 이용하여 돌출부(130)를 식각한다. 그리고, 식각 후에는 코딩되었던 포토레지스트(110)를 제거한다. 상기에서 돌출부(130)에 대한 식각은 블랭킷 식각(blanket etch)을 이용하여 식각할 수 있으며, 일반적인 실리콘 기판에 대한 반응성이온식각(RIE)의 조건을 이용할 수 있다. 또한, 식각 시간은 돌출부(130)의 형성 높이에 비례하게 조정할 수 있다. 또한, 상기 포토레지스트(110)는 에싱(ashing)으로 제거하며, 에싱 후에는 세정 공정을 더 진행하여 에싱에 의해 제거되고 남은 잔여물을 웨이퍼의 표면이나 레이저 마크의 홈부(120)에서 제거한다.
한편, 상기한 블랭킷 식각 후에는 포토레지스트(110)의 두께만큼의 돌출부(130a)만 남게 된다.
이어, 남겨진 돌출부(130a)를 연마하여 제거하는데, 이때 SiO2/Si를 이용하는 화학적 기계적 연마(CMP) 공정으로 연마한다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다.
그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 일반적인 레이저 마크가 형성되는 부위를 나타낸 웨이퍼 형상을 나타낸 평면도.
도 2a는 종래 기술에서 레이저 마크 후 정상적인 프로파일을 나타낸 그래프이고, 도 2b는 종래 기술에서 레이저 마크 후 비정상적인 프로파일을 나타낸 그래프.
도 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 웨이퍼의 레이저 마크 형성 공정을 설명하기 위한 단면도.

Claims (5)

  1. 웨이퍼 상에 식별 정보가 포함된 레이저 마크를 형성하는 방법에 있어서,
    상기 웨이퍼의 일부에 레이저 마크를 형성하는 단계;
    상기 레이저 마크에 의해 형성되는 홈부에 인접한 돌출부를 제외하고, 상기 홈부의 저면과 상기 돌출부 주변의 웨이퍼 상에 포토레지스트를 코팅하는 단계;
    상기 코딩된 포토레지스트를 마스크로 이용하여 상기 돌출부를 식각하는 단계;
    상기 포토레지스트를 제거하는 단계; 그리고
    상기 식각 후 남은 돌출부를 연마하여 제거하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 포토레지스트를 상기 돌출부의 높이보다 낮은 두께로 코팅하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 돌출부를 블랭킷 식각(blanket etch)을 이용하여 식각하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 포토레지스트를 에싱(ashing)으로 제거하되, 상기 에싱에 의해 제거되고 남은 잔여물을 세정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 식각 후 남은 돌출부를 SiO2/Si를 이용하는 화학적 기계적 연마(CMP) 공정으로 연마하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 레이저 마크 형성 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024048882A1 (ko) * 2022-08-31 2024-03-07 주식회사 오이솔루션 레이저 소자 제조방법

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