KR970003688B1 - 노광기에서의 웨이퍼 예비정렬 방법 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

노광기에서의 웨이퍼 예비정렬 방법

제1도는 종래의 예비정렬 시스템 평면도.

제2도는 노광기의 웨이퍼 스테이지 구조를 나타내는 단면도.

제3도는 광 검출 시스템의 동작 개념도.

제4도는 본 발명에 따른 예비정렬 방법의 개념도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 로드 슬라이더2 : 웨이퍼

3 : 롤러4 : 세트레버

5 : 센서6 : Y스테이지

7 : X스테이지8 : Z스테이지

9 : θ스테이지10 : 레벨링 스테이지

11 : 웨이퍼 홀더12 : 발광 다이오드

13 : 콜리메이팅 렌즈14 : 콘덴서 렌즈

15 : 검출기16,17,18 : 빛이 조사되는 지점

본 발명은 반도체 제조공정중 포토리소그래피 공정에 이용되는 노광기에서의 웨이퍼 예비정렬(pre-alignment) 방법에 관한 것이다.

반도체 소자가 고집적화 되면서 정렬(alignment)의 정확도는 매우 중요시되고 있으며, 특히 노광기의 웨이퍼 스테이지(stage)에 웨이퍼의 플랫트 존(flot zone)을 중심으로 얼마만큼 웨이퍼를 정확히 정렬하는가 하는 웨이퍼 예비정렬의 정확도는 이후의 공정, 즉 포토리소그래피 공정에 의해 형성되는 마스크 패턴의 폭 및 배열에 큰 영향을 주게된다.

종래의 예비정렬은 제1도에 도시된 바와같은 시스템(system)에 의해서 이루어 졌는데 간단히 설명하면 다음과 같다.

로드 슬라이더(load slider, 1)에 의해서 웨이퍼 스테이지 위에 옮겨진 웨이퍼(2)는 3개의 롤러(roller. 3)를 지지대로 삼아 밀어주는 세트 레버(set lever, 4)에 의해 상기 롤러(3)에 밀착되고, 센서(sensor, 5)가 웨이퍼가 정위치에 놓였는가 확인하고 확인되면 예비정렬이 끝났음을 알려주는 신호를 보내 이후의 공정이 실시된다.

그러나, 상기 설명과 같이 종래의 밀어 붙이기 접착식 예비정렬은 공정이 진행되는 과정에서 웨이퍼 크기의 변화, 웨이퍼의 팽창, 도전층 또는 절연층의 적층등으로 인하여 각각의 웨이퍼에 대한 예비정렬의 정확도가 저하되며, 세트 레버에 의한 밀어 붙이기 과정에서 웨이퍼 가장자리의 깨어짐, 불순물이 발생등 잦은 결함이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 웨이퍼의 다수 지점에 빛을 조사하여 반사되어 검출된 광량을 비교해 가면서 웨이퍼를 정렬시키므로써 웨이퍼의 예비정렬 정확도를 향상시켜 웨이퍼 대 웨이퍼의 패턴배열 균일도를 향상시키고 소자의 신뢰도를 향상시키는 노광기에서의 웨이퍼 예비정렬 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 노광기에서의 웨이퍼 예비정렬 방법에 있어서, 노광기의 스테이지에 웨이퍼를 로딩하는 단계, 광 검출기를 사용하여 예정된 웨이퍼의 다수 지점에 빛을 조사하고 각각의 지점에서 반사되는 빛의 양을 검출하는 단계, 상기 각각의 지점에서 검출된 광량이 일치 할때까지 Y, X 및 θ 스테이지를 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 제2도 내지 제4도를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명을 설명하기 전에 제2도 및 제3도를 통하여 노광기의 웨이퍼 스테이지 구조 및 광 검출 시스템을 살펴본다.

노광기의 웨이퍼 스테이지 구조는 제2도에 도시된 바와같이 하부쪽부터 Y 스테이지(6), X 스테이지(7), Z스테이지(8), θ 스테이지(9), 레벨링 스테이지(10) 및 웨이퍼 홀더(holder, 11)가 각각 차례로 형성되어 있으며, 상기 Y 스테이지(6), X 스테이지(7) 및 Z 스테이지(8)는 웨이퍼(2)의 각 Y,X 및 Z위치를 정해주고, θ 스테이지(9)는 웨이퍼의 플랫트 존을 중심으로 웨이퍼가 θ 각도를 가지고 경사지는 정도를 조절해 준다. 또한 상기 웨이퍼 홀더(11)에는 웨이퍼(2)가 놓이게 된다.

제3도는 광 검출기에의한 광 검출 원리를 나타내는 개념도로서, 발광 다이오드(12)는 정해진 빛의 파장을 방출하며, 콜리메이팅 렌즈(collimation lens, 13)는 상기 방광 다이오드(12)로부터 방출된 빛을 평행광으로 만들어 웨이퍼(2)위를 조사하고, 콘덴서(condenser)렌즈(14)는 웨이퍼에 의해 반사되는 빛을 검출기(15)에 도달하도록 유도시킨다.

본 발명은 서두에 설명한 제1도와 같은 종래의 예비정렬 시스템을 사용하여 웨이퍼를 스테이지 위에 올려놓은 다음에, 상기 제3도와 같은 광 검출기를 사용하여 웨이퍼에 빛을 조사하되, 제4도에 도시된 바와같이 웨이퍼의 가장자리 부위인 제1지점(16)에 전체광량의 반 정도되는 광량이 걸리도록 빛을 조사하여 반사되는 광량을 검출하고, 정확히 웨이퍼의 직경만큼 스테이지를 이동한 지점인 상기 제1지점(16)과 같은 X축상에 있는 제2지점(17)에 빛을 조사하여 반사되는 광량을 검출한다.

또한, Y축상의 웨이퍼 가장자리 부위인 제3지점(18)에 역시 마찬가지로 전체광량의 반 정도되는 광량이 걸리도록 빛을 조사하여 반사되는 광량을 검출한다. (X축 및 Y축은 도면에 도시된 바와같이 웨이퍼의 가상의 중심점을 기준으로한 좌·우 및 상·하를 가리킨다).

상기 설명과 같이 각 지점(16,17,18)에서 검출된 광량이 차이가 날 경우에는 웨이퍼의 Y, X 및 θ정렬이 되지 않은 것이므로, 광량의 비교를 계속하면서 각 지점에서 검출된 광량이 일치 할때까지 Y, X 및 θ스테이지를 조절해 가면 매우 정밀한 예비정렬을 실시할 수 있다.

이때, 제1지점 및 제2지점에 의해서 웨이퍼의 X 위치와 θ 위치가 최초의 웨이퍼 홀더에 올려진 위치로부터 수정되고, 제3지점에 의해서 웨이퍼의 Y위치가 수정되며, 전체 스테이지의 좌·우 또는 상·하 움직임, 즉 웨이퍼의 X축 및 Y축상의 움직임은 노광기의 소프트 웨어 상에 미리기억 시켜놓아 예정된 위치에 빛이 조사될 수 있도록 한다.

상기 설명과 같은 본 발명은 노광기의 스테이지 웨이퍼를 로딩한 다음, 광 검출기를 사용하여 예정된 웨이퍼의 다수 지점에 빛을 조사하고, 각각의 지점에서 반사되는 빛의 양을 검출하여 각각의 지점에서 검출된 광량이 일치 할때까지 Y, X 및 θ 스테이지를 조절하여 웨이퍼를 예비정렬시키므로써 예비정렬 정확도를 향상시켜 노광 및 현상후의 마스크 패턴의 정확한 배열을 이룰수 있으며, 웨이퍼 대 웨이퍼의 패턴 배열 균일도를 향상시키고 소자의 신뢰도 및 수율을 향상 시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 노광기에서의 웨이퍼 예비정렬 방법에 있어서, 노광기의 스테이지에 웨이퍼를 로딩하는 단계, 광 검출기를 사용하여 예정된 웨이퍼의 다수 지점에 빛을 조사하고 각각의 지점에서 반사되는 빛의 양을 검출하는 단계, 상기 각각의 지점에서 검출된 광량이 일치 할때까지 Y, X 및 θ스테이지를 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 노광기에서의 웨이퍼 예비정렬 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 빛의 양을 검출하는 웨이퍼의 다수 지점은 각각 웨이퍼의 가장자리 부위인 제1지점(16), 상기 제1지점에서 정확히 웨이퍼의 직경만큼 이동된 제2지점(17), 상기 제1지점(16) 및 제2지점(17)을 잇는 선상의 중심점을 기준으로 수직선상에 위치하되 웨이퍼의 가장자리 부위인 제3지점(18)인 것을 특징으로 하는 노광기에서의 웨이퍼 예비정렬 방법.