KR20040051659A - 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토리소그래피 공정에서 투입되는 웨이퍼의 정렬을 보다 신속하고 용이하게 할 수 있도록 하는 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법에 관한 것으로서, 이에 대한 특징은, 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼를 촬영하는 상태 감지부와; 상기 상태 감지부의 촬영된 신호를 수신하여 웨이퍼의 플랫존 위치와 그 중심 위치 상태를 판단하고, 이것을 데이터로서 저장하는 제어부를 구비하고, 상기 상태 감지부를 통한 웨이퍼의 위치 상태 데이터를 기초하여 상기 프리 얼라이너로 하여금 웨이퍼의 플랫존이 일 방향에 있도록 정렬시키는 단계와; 상기 정렬이 이루어진 웨이퍼를 스캐닝하여 그 중심 위치를 산출하여 데이터로 저장하는 단계와; 상기 프리 얼라이너에서 스테이지로 웨이퍼를 이송 위치시키는 단계; 및 상기 스테이지 상에 이송 위치된 웨이퍼에 대하여 중심 위치에 데이터를 통해 웨이퍼의 정렬 상태를 확인하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이러한 본 발명에 의하면, 프리 얼라이너에서 웨이퍼의 플랫존과 그 중심 위치 정보를 얻고 이 정보를 스테이지 상에서 활용토록 함으로써 웨이퍼를 정렬하는 작업 속도가 단축되고, 그에 따른 설비의 가동률과 생산성을 보다 향상시키는 효과가 있다.

Description

포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법{align method of wafer for photo-lithography equipment}

본 발명은 포토리소그래키 설비의 웨이퍼 정렬방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토리소그래피 공정에서 투입되는 웨이퍼의 정렬을 보다 신속하고 용이하게 할 수 있도록 하는 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체장치는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하여 적어도 하나 이상의 회로 패턴층을 적층 형성함으로써 이루어지고, 이들 공정 중 회로 패턴층의 적층은 이전 단계에서 형성된 회로 패턴층에 대하여 정확히 정렬될 것이 요구된다.

상술한 웨이퍼의 정렬 관계는, 통상 웨이퍼 상의 필드 영역(exposure field:EFn) 또는 스크라이브 라인(scribe line:SCL) 상에 형성된 정렬마크에 소정 광을 조사하여 정렬마크로부터의 회절광을 광전기적 신호(photoelectric signal)로 검출함으로써 웨이퍼의 위치 상태를 확인하고, 이것을 정렬수단 즉, 스테이지를 이용하여 설정된 기준 위치에 대응하도록 웨이퍼를 정렬 위치시킴으로써 이루어진다.

여기서, 상술한 바와 같이, 스테이지 상의 웨이퍼를 정렬시키기까지 종래의 기술 과정을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 감광막이 도포된 웨이퍼를 프리 얼라이너(pre-aligner)에 장착(loading)시키고(ST102), 이러한 웨이퍼에 대하여 카메라로 촬영하여 웨이퍼의 위치 상태를 파악하고, 이 데이터를 이용한 프리 얼라이너를 통해 웨이퍼 상에 형성된 플랫존(flat-zone)이 설정된 방향에 있도록 프리 얼라인(pre-align)을 실시한다(ST104). 이후, 웨이퍼를 플랫존 정렬 상태가 유지되게 스테이지로 이송시키고(ST106), 스테이지 상에 놓인 웨이퍼에 대하여 정렬마크의 위치를 파악하고, 이를 통해 웨이퍼의 정확한 정렬 작업을 진행하게 된다(ST108).

그러나, 상술한 바와 같이, 스테이지로 이송 위치되는 웨이퍼는 프리 얼라이너에서 플랫존 만이 일 방향에 있도록 정렬한 상태에 있음에 따라 웨이퍼의 중심 위치와 웨이퍼를 정렬시키기 위한 정렬마크의 좌표를 찾는데 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다. 이것은 하나의 반도체소자 제품으로 제조되기까지의 시간 연장으로 이어지고, 생산설비의 가동률과 생산성을 저하시키는 결과를 초래한다.

본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 웨이퍼를 정렬 위치시키는데 소요되는 시간을 보다 단축시키도록 함으로써 단위 제품으로서 제조되기까지의 시간 단축과 포토리소그래피 설비의 가동률과 생산성을 높이도록 하는 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법을 제공함에 있다.

도 1은 포토리소그래피 설비에서의 웨이퍼 정렬 과정을 나타낸 순서도이다.

도 2는 본 발명에 따른 포토리소그래피 설비에서의 웨이퍼 정렬 과정을 나타낸 순서도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적 구성은, 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼를 촬영하는 상태 감지부와; 상기 상태 감지부의 촬영된 신호를 수신하여 웨이퍼의 플랫존 위치와 그 중심 위치 상태를 판단하고, 이것을 데이터로서 저장하는 제어부를 구비하고, 상기 상태 감지부를 통한 웨이퍼의 위치 상태 데이터를 기초하여 상기 프리 얼라이너로 하여금 웨이퍼의 플랫존이 일 방향에 있도록 정렬시키는 단계와; 상기 정렬이 이루어진 웨이퍼를 스캐닝하여 그 중심 위치를 산출하여 데이터로 저장하는 단계와; 상기 프리 얼라이너에서 스테이지로 웨이퍼를 이송 위치시키는 단계; 및 상기 스테이지 상에 이송 위치된 웨이퍼에 대하여 중심 위치에 데이터를 통해 웨이퍼의 정렬 상태를 확인하는 단계를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 상태 감지부는 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼의 위치 상태를 스캐닝 하는 스캐너로 구성할 수 있고, 웨이퍼의 위치정보를 촬영하는 CCD 카메라로 구성할 수도 있다. 그리고, 상기 상태 감지부는 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼에 대하여 플랫존을 정렬하기 전과 후에 대하여 각각 웨이퍼의 위치 상태를 감지하는 것으로 이루어질 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 포토리소그래피 설비에서의 웨이퍼 정렬 과정을 나타낸 순서도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법을 수행하기에 앞서, 먼저, 상술한 프리 얼라이너 상에 놓이는 웨이퍼의 상태 정보를 촬영하는 상태 감지부를 구비하고, 이 상태 감지부를 통해 촬영된 신호를 수신하여 웨이퍼의 플랫존 위치와 그 중심 위치 상태를 판단하고, 이것을 데이터로서 저장하는 제어부를 구비할 것이 필요하다.

이러한 상태에서 프리 얼라이너 상에 웨이퍼가 놓이면(ST202) 이 웨이퍼에 대하여 상술한 상태 감지부를 이용하여 촬영토록 하고, 이 촬영 신호를 제어부에 인가하여 제어부로 하여금 웨이퍼의 위치 상태 데이터를 구하도록 한다. 이후 상술한 프리 얼라이너는 상술한 웨이퍼의 위치 상태 데이터를 기초한 제어부의 제어신호를 수신하여 웨이퍼의 플랫존을 정렬시키고(ST204), 이어 상술한 상캐 감지부를 통해 프리 얼라이너 상에 플랫존이 정렬된 상태의 웨이퍼를 다시 촬영토록 하고, 이것을 제어부에 인가하여 제어부로 하여금 웨이퍼의 포지션 즉, 중심 위치 또는 웨이퍼 상의 각부 좌표를 산출토록 함과 동시에 그것을 데이터로 저장토록 한다(ST206). 상술한 웨이퍼의 상태 정보가 구하기까지의 소요 시간과 스테이지상에서 정렬 과정 및 노광 과정의 진행에 따른 시간을 비교하면 프리 얼라이너 상에서 웨이퍼가 대기하는 시간이 충분히 남는다. 또한, 상술한 바와 같이, 웨이퍼에 대한 상태 정보가 구하여지면 스테이지로 이송시키고(ST208), 스테이지에서는 상술한 제어부로부터 웨이퍼의 중심 위치 또는 설정된 각 위별 좌표 데이터를 기초하여 웨이퍼의 중심 또는 복수 정렬마크를 찾기 위한 작업을 생략하고, 그 위치의 정렬마크를 이용한 정렬 위치의 보정(ST210) 및 정렬 작업을 진행한다(ST212). 여기서, 상술한 상태 감지부는 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼의 위치 상태를 스캐닝 하는 스캐너로 구성할 수 있고, 웨이퍼의 위치정보를 촬영하는 CCD 카메라로 구성할 수도 있으며, 이들 상태 감지부는 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼에 대하여 플랫존을 정렬하기 전과 후에 대하여 각각의 웨이퍼 위치 상태를 감지하도록 두 번 이상 실시하여 이루어진다.

따라서, 본 발명에 의하면, 프리 얼라이너에서 웨이퍼의 중심 위치 좌표 데이터를 구하여 스테이지에서 웨이퍼의 중심 위치를 찾는데 소요되는 시간을 줄이도록 함으로써 웨이퍼의 정렬에 필요한 시간이 보다 단축되고, 이를 통해 단위 제품으로서 제조되기까지의 시간이 단축되며, 포토리소그래피 설비의 가동률과 생산성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (4)

1. 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼를 촬영하는 상태 감지부와; 상기 상태 감지부의 촬영된 신호를 수신하여 웨이퍼의 플랫존 위치와 그 중심 위치 상태를 판단하고, 이것을 데이터로서 저장하는 제어부를 구비하고,

   상기 상태 감지부를 통한 웨이퍼의 위치 상태 데이터를 기초하여 상기 프리 얼라이너로 하여금 웨이퍼의 플랫존이 일 방향에 있도록 정렬시키는 단계와;

   상기 정렬이 이루어진 웨이퍼를 스캐닝하여 그 중심 위치를 산출하여 데이터로 저장하는 단계와;

   상기 프리 얼라이너에서 스테이지로 웨이퍼를 이송 위치시키는 단계; 및

   상기 스테이지 상에 이송 위치된 웨이퍼에 대하여 중심 위치에 데이터를 통해 웨이퍼의 정렬 상태를 확인하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상태 감지부는 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼의 위치 상태를 스캐닝 하는 스캐너로 구성하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 상태 감지부는 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼의 위치 상태 정보를 촬영하는 CCD 카메라로 구성하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상태 감지부는 프리 얼라이너 상에 놓인 웨이퍼에 대하여 플랫존을 정렬하기 전과 후에 대하여 각각 웨이퍼의 위치 상태를 감지하는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 포토리소그래피 설비의 웨이퍼 정렬방법.