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KR100568032B1 - 포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치 - Google Patents

포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치에 관한 것으로, 특히 에어게이지 장치를 추가로 장착하여 노치(notch) 감지와 동시에 코팅불량 여부도 감지할 수 있게 하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치는 포토레지스트가 코팅과 소프트 베이킹된 웨이퍼를 오리엔테이션 플랫 체크 블럭으로 로딩하여 상기 웨이퍼를 회전하며, 노치의 위치를 검출하는 단계; 상기 웨이퍼의 회전동안 상기 웨이퍼 상부에 설치된 다수의 에어노즐을 통해 상기 웨이퍼로 공기를 분출하는 단계; 상기 다수의 에어노즐을 통해 상기 웨이퍼로 분출되는 공기 분출량을 검출하는 단계; 및 상기 검출되는 공기 분출량에 변화가 생기면 상기 포토레지스트 코팅이 불량인 것으로 판단하여 코팅 불량 신호를 발생하는 단계로 수행됨에 기술적 특징이 있다.
따라서, 본 발명의 포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치는 종래의 샘플링 검사방식으로는 확인을 못했던 모든 웨이퍼들에 대해서 코팅불량 여부를 생산성에 지장을 주지 않으면서 감지해낼 수 있으므로 코팅불량으로 발생하는 웨이퍼 손실 문제를 방지할뿐만 아니라 종래의 생산성에도 영향을 주지 않는 효과가 있다.
코팅불량, 감지

Description

포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치{Photoresist coating failure sensing method and detection device thereof}
도 1은 종래기술의 코팅불량 검출장치이다.
도 2는 본 발명의 코팅불량 검출장치이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
20: 에어노즐블럭 21: 공기
22: 포토레지스트 23: 웨이퍼
24: 오리엔테이션 플랫 체크 블럭
본 발명은 포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치에 관한 것으로, 특히 에어게이지(air gauge) 장치를 추가로 장착하여 노치(notch) 감지와 동시에 코팅불량 여부도 감지할 수 있게 하는 것에 관한 것이다.
종래의 포토공정은 주입공정과 식각공정에 선행하는 공정으로서 매우 중요한데, 상기 포토공정은 기본적으로 웨이퍼위에 코팅된 포토레지스트(photoresist)를 노광하고 현상하는 단계로 이루어져 있다.
상기 포토레지스트의 코팅은 트랙의 코팅장치에서 하게 되며, 상기 코팅장치는 웨이퍼를 회전시키면서 포토레지스트를 웨이퍼위에 시여하여 균일한 코팅이 이루어지도록 하였다. 코팅이 완료된 웨이퍼는 소프트 베이킹(soft-bake) 단계를 거친 후에 노광 장비로 이동하기 전에 인터페이스 블럭(interface block)내에 있는 버퍼 장치(buffer unit)에서 대기를 하게 되며, 대기중인 웨이퍼는 순서대로 노광이 되는데, 노광 되어질 순서가 되면 노광 장비의 웨이퍼 로더(wafer loader)가 해당 웨이퍼를 웨이퍼 노치 위치 체크 블럭(wafer notch position check block)으로 이동시킨다. 노광 장비는 일차적으로 웨이퍼의 노치를 검출하는 오리엔테이션 플랫 체크(orientation flatness check)를 실시한다. 실시 방법은 웨이퍼를 수회 회전시키면서 블럭에 설치된 LED 센서를 이용하여 웨이퍼의 노치를 감지하는 것이다. 노치가 정렬된 웨이퍼는 웨이퍼 단(wafer stage)으로 이동하게 되고, 단위에서 정렬 (align)후에 노광이 된다.
본 발명은 도 2에서 볼 수 있듯이 노광 장비의 오리엔테이션 플랫 체크 블럭(24)내에서 노치체크 LED 부품이 웨이퍼 노치를 감지하는 동안에 이와 동시에 에어게이지 장치를 이용한 노광이 진행될 모든 웨이퍼(23)에 대해서 코팅불량을 미리 감지할 수 있는 감지장치를 소개하고자 함인데, 이러한 코팅불량을 확인하는 종래의 방법은 모든 포토공정이 완료된 후에 육안검사나 검사장비를 이용하여 로트 (lot)내 또는 배치(batch)내에서 몇 장의 웨이퍼를 샘플링 검사하는 것이다.
포토레지스트 코팅불량은 후속되는 주입공정과 식각공정에 의해서 심각한 수율 손실(yield loss)을 가져오게 된다. 즉, 코팅불량이 발생한 부분은 주입 블러킹 마스크(implant blocking mask)로서의 역할을 제대로 하지 못하며, 마찬가지로 식각 저항 마스크(etch resistance mask)로서의 역할도 제대로 하지 못하게 되므로 바로 불량칩이 된다. 따라서, 현상(development)까지 마친 웨이퍼들에 대해서 코팅불량의 발생여부를 확인하는 것은 빼어놓을 수 없는 포토공정의 한 부분이다.
그러나, 상기와 같이 생산라인에서 모든 웨이퍼를 전부 확인하는 것은 생산성(throughput)에 큰 문제가 되므로 결국 샘플링 검사를 실시하게 되는데, 샘플링으로 검사되지 않은 웨이퍼에서 코팅불량이 발생되었을 경우에는 레지스트 스트립 (resist strip) 후에 재 코팅하지 못하고, 그대로 다음 공정을 수행하게 되어서 심각한 수율 손실을 초래하게 되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제1999-002848호 및 제2002-0088262호와 공개실용신안공보 제1999-006114호에도 포토레지스트를 분사하여 코팅하는 장치가 소개되어 있으나, 본 발명과 같이 에어게이지를 이용한 코팅불량의 확인과 노치감지를 동시에 하는 장치는 소개하지 못하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 생산성에 영향을 주지 않도록 오리엔테이션 플랫 체크를 하는 동안에 모든 웨이퍼 에 대해서 코팅불량 여부를 검출할 수 있도록 하였다. 즉, 에어게이지 장치를 추가로 장착하여 노치감지와 동시에 코팅불량 여부도 감지할 수 있게 하였다. 상기 장치에 의해서 1차적으로 코팅불량으로 감지된 웨이퍼들은 디스플레이 화면을 통해서 작업자에게 알려지고, 작업자는 이 웨이퍼들에 대해서 레지스트 스트립 후에 재작업을 할 수 있도록 함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 포토레지스트가 코팅과 소프트 베이킹된 웨이퍼를 오리엔테이션 플랫 체크 블럭으로 로딩하여 상기 웨이퍼를 회전하며, 노치의 위치를 검출하는 단계; 상기 웨이퍼의 회전동안 상기 웨이퍼 상부에 설치된 다수의 에어노즐을 통해 상기 웨이퍼로 공기를 분출하는 단계; 상기 다수의 에어노즐을 통해 상기 웨이퍼로 분출되는 공기 분출량을 검출하는 단계; 및 상기 검출되는 공기 분출량에 변화가 생기면 상기 포토레지스트 코팅이 불량인 것으로 판단하여 코팅 불량 신호를 발생하는 단계로 수행되는 포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 도 2를 통하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 코팅불량 검출장치이다. 본 발명의 포토레지스트 코팅불량 감지방법은 다음과 같이 수행된다. 포토레지스트(22)가 코팅(photo resist coating)과 소프트 베이킹 (soft-baking)이 완료된 웨이퍼(23)는 노광을 위해서 인 터페이스 버퍼 장치(interface buffer unit)로 이동하게 된다. 노광 장비가 작업을 개시하게 되면 인터페이스 버퍼 장치에 대기하고 있던 웨이퍼(23)가 웨이퍼 로더(wafer loader)에 의해서 오리엔테이션 플랫 체크 블럭(orientation flat check block)(24)으로 이동하게 된다. 상기 웨이퍼 로더에 의해서 오리엔테이션 플랫 체크 블럭(24)의 진공척 (vacuum chuck)위에 웨이퍼(23)가 놓여지면 웨이퍼(23)는 이 위에 놓여진 상태에서 수회 회전을 하게 되고, 웨이퍼 노치 검출 LED센서 장치가 웨이퍼 노치의 위치를 검출하게 된다.
상기 웨이퍼(23)의 노치를 검출하기 위해서 웨이퍼(23)가 수회 회전할 때 코팅불량을 감지할 수 있는 에어게이지 장치도 동시에 작동을 하게 된다. 즉, 코팅불량을 감지하는 에어게이지 장치의 다수의 에어노즐에서 웨이퍼(23)로 공기(21)가 분출된다. 여기서, 상기 다수의 에어노즐을 상기 웨이퍼(23)의 외측에서 중심에 이르는 직선상에 설치하고, 상기 웨이퍼(23)로부터 3~8mm 이격되도록 하여 공기를 분출한다.
상기 다수의 에어노즐을 통해 상기 웨이퍼(23)로 분출되는 공기 분출량을 검출한다. 만약, 상기 웨이퍼(23) 표면이 포토레지스트(22)로 정상적으로 균일하게 코팅된 상태라면 노치를 찾기 위해서 웨이퍼(23)가 회전하는 동안에 웨이퍼(23) 표면에 분출된 공기 분출량은 일정하게 유지될 것이다.
그러나, 만약 웨이퍼(23) 표면에 코팅불량이 발생되었다면 웨이퍼(23) 표면에는 포토레지스트(22) 두께 (600nm~3500nm)만큼의 단차와 표면 거칠기가 생기게 되고, 이 부분을 공기(21)가 통과하게 될 때 공기 분출량에 변화가 생기게 된다. 이 때, 상기 공기 분출량은 에어게이지에 감지되고, 상기 포토레지스트(22) 코팅이 불량인 것으로 판단하여 신호증폭기(AMP)를 거치면서 코팅불량의 발생을 작업자에게 신호로 알리게 된다. 작업자는 상기 신호를 디스플레이 모니터(display monitor)에서 확인하여 해당 웨이퍼(23)에 대해서 포토레지스트(22) 스트립과 재코팅할 수 있게 된다.
본 발명의 포토레지스트 코팅불량 검출장치는 상기 오리엔테이션 플랫 체크 불럭(24)의 웨이퍼(23)가 놓이는 위치 상부에 설치되어 상기 웨이퍼(23)로 공기를 분출하는 다수의 에어노즐; 상기 에어노즐을 통해 분출되는 공기 분출량을 검출하는 에어게이지; 상기 에어게이지의 신호에 따라 상기 포토레지스트(22)의 코팅불량을 판단하여 코팅불량 신호를 발생하는 콘트롤러; 상기 콘트롤러의 코팅불량 신호에 따라 사용자가 알 수 있도록 표시하여 주는 표시부를 포함하여 이루어진다. 상기 에어노즐은 상기 웨이퍼(23)의 외측에서 중심에 이르는 직선상에 설치되며, 상기 웨이퍼(23)로부터 3~8mm 이격된 위치에 설치된다. 그리고, 직경은 3mm이며, 웨이퍼(23)의 반경을 따라 2행 9열로 배치되어 있다. 총 18개의 노즐이 웨이퍼(23) 반경을 따라 배치된다. 그리고, 각각의 노즐은 에어게이지 블럭(air gauge block)내의 18개 에어게이지와 연결이 된다. 상기 에어게이지들은 해당되는 노즐에서 분출되는 공기(21)의 변화량을 감지하게 된다. 그리고, 에어게이지에서 감지되는 공기(21)의 변화량을 증폭된 신호로 처리하기 위해서 신호증폭기가 에어게이지에 설치된다. 웨이퍼(23)면과 공기(21)가 분출되는 노즐의 간격은 5mm이다.
따라서, 본 발명의 포토레지스트 코팅불량 감지방법 및 그 검출장치는 종래의 샘플링 검사방식으로는 확인을 못했던 모든 웨이퍼들에 대해서 코팅불량 여부를 생산성에 지장을 주지 않으면서 감지해낼 수 있으므로 코팅불량으로 발생하는 웨이퍼 손실 문제를 방지할뿐만 아니라 종래의 생산성에도 영향을 주지 않는다.

Claims (8)

  1. 노광장비에서 포토레지스트의 코팅불량을 감지하는 방법에 있어서,
    포토레지스트가 코팅과 소프트 베이킹된 웨이퍼를 오리엔테이션 플랫 체크 블럭으로 로딩하여 상기 웨이퍼를 회전하며, 노치의 위치를 검출하는 단계;
    상기 웨이퍼의 회전동안 상기 웨이퍼 상부에 설치된 다수의 에어노즐을 통해 상기 웨이퍼로 공기를 분출하는 단계;
    상기 다수의 에어노즐을 통해 상기 웨이퍼로 분출되는 공기 분출량을 검출하고 변화량을 증폭하는 단계; 및
    상기 검출되는 공기 분출량에 변화가 생기면 상기 포토레지스트 코팅이 불량인 것으로 판단하여 코팅 불량 신호를 발생하는 단계
    를 포함하는 포토레지스트 코팅불량 감지방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 에어노즐을 상기 웨이퍼의 외측에서 중심에 이르는 직선상에 설치하여 공기를 분출하는 포토레지스트 코팅불량 감지방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 에어노즐을 상기 웨이퍼로부터 3-8mm 이격되도록 하여 공기를 분출하는 포토레지스트 코팅불량 감지방법.
  4. 웨이퍼를 회전하며 센서에 의해 상기 웨이퍼의 노치를 검출하는 오리엔테이션 플랫 체크 블럭을 포함하는 노광방지를 이용하여 포토레지스트의 코팅불량을 검출하는 장치에 있어서,
    상기 오리엔테이션 플랫 체크 블럭의 웨이퍼가 놓이는 위치 상부에 설치되어 상기 웨이퍼로 공기를 분출하는 다수의 에어노즐;
    상기 에어노즐을 통해 분출되는 공기 분출량을 검출하고 변화량을 증폭하는 에어게이지;
    상기 에어게이지의 신호에 따라 상기 포토레지스트의 코팅 불량을 판단하여 코팅 불량 신호를 발생하는 컨트롤러; 및
    상기 컨트롤러의 코팅 불량 신호에 따라 사용자가 알 수 있도록 표시하여 주는 표시부
    를 포함하는 포토레지스트 코팅불량 검출장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 에어노즐은 상기 웨이퍼의 외측에서 중심에 이르는 직선상에 설치된 포토레지스트 코팅불량 검출장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다수의 에어노즐은 상기 웨이퍼로부터 3~8mm 이격된 위치에 설치된 포토레지스트 코팅불량 검출장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 에어노즐은 각각 직경이 3mm인 포토레지스트 코팅불량 검출장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수의 에어노즐은 상기 웨이퍼의 반경을 따라 2행 9열로 형성된 포토레지스트 코팅불량 검출장치.
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