KR0167241B1 - 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법에 관한 것으로, 마스크와 스텝퍼를 이용한 반도체 소자 제조에 있어서, 직사각형 형상을 갖는 주변노광패턴이 삽입된 마스크를 스텝퍼에 넣고, 상기 스텝퍼의 축소투영렌즈를 통해 반도체 소자가 형성될 웨이퍼를 노광하되, 웨이퍼의 플렛존 부분에서는 상기 마스크의 주패턴 부분과 주변노광패턴 부분이 모두 노광되도록 블레이드를 제어하여 플렛존 부위의 주변 노광이 자동적으로 이루어지도록 함으로써, 별도의 장치나 장비없이도 주변 노광공정이 반도체소자 패턴 형성시 동시에 이루어지므로 작업시간이 단축되어 수율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

Description

마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법

제1도는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조공정에 이용되는 마스크 패턴을 도시한 평면도.

제2도는 제1도에 도시된 마스크를 이용하여 웨이퍼의 주패턴을 노광하는 방법을 도시한 개략도.

제3도는 제1도에 도시된 마스크를 이용하여 웨이퍼의 주변과 주패턴을 동시에 노광하는 방법을 도시한 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 마스크 20 : 주패턴

30 : 주변노광패턴 40 : 플렛존

50 : 웨이퍼 60 : 축소투영렌즈

본 발명은 반도체 소자의 주변 노광방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼 주변에 있는 포토레지스트(photoresist;이하 P/R이라 한다)를 제거할시에 따로 주변노광장치가 필요없이 반도체 소자 패터닝시 이용되는 기존의 마스크와 노광장치만으로도 노광가능토록 이루어진 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법에 관한 것이다.

반도체 소자 제조공정 중 잔존되는 웨이퍼 주변에 있는 P/R을 제거해야 할 필요성 때문에 종래의 경우에는, 일반적으로 웨이퍼 주변의 P/R만 따로 제거시키는 주변 노광장치를 이용하여 상기 P/R을 제거시키거나 또는 노광장비 내에 주변 노광장치를 따로 부착하여 상기 P/R을 제거시키도록 하고 있다.

웨이퍼는 기본적으로 원형을 이루되, 상기 원형 웨이퍼의 한곳 또는 두곳 정도에는 기준점으로서 평탄화시킨 플랫존(flat zone)이란 부분이 존재한다.

이러한 원형 부분과 플렛존 부분의 주변 P/R을 제거하기 위하여 일반적으로 사용되는 방법은, 원형 부분의 P/R의 경우에는 웨이퍼상에 P/R 도포시 신너 또는 아세톤을 이용하여 제거하도록 하고 있으며, 플렛존 부분의 주변 P/R의 경우에는 독립적인 주변 노광장치를 이용하여 플렛존 부위만 먼저 노광시킨 후 그 이후 다시 마스크를 이용하여 웨이퍼 상의 패턴 형성을 위한 노광 및 현상을 하도록 하고 있다.

그러나 상기 방법을 이용하여 반도체 소자의 패턴을 형성할 경우에는 언급된 바와 같이 플렛존 부분의 주변 노광을 위해 따로 관련장치 또는 장비를 구매해야 하는 불편이 따를 뿐 아니라 이로 인하여 제조비용이 증가하게 되고, 또한 상기 장치(또는 장비) 이용에 의해 작업시간이 길어져 수율을 떨어뜨리는 단점을 가지게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 개선하고자 이루어진 것으로, 별도의 주변 노광장치 없이도 웨이퍼 주변에 있는 P/R을 제거할 수 있는 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법은 마스크의 스텝퍼를 이용한 반도체 소자 제조에 있어서, 직사각형 형상을 갖는 주변노광패턴이 삽입된 마스크를 스텝퍼에 넣고, 상기 스텝퍼의 축소투영렌즈를 통해 반도체 소자가 형성될 웨이퍼를 노광하되 웨이퍼의 플렛존 부분에서는 상기 마스크의 주패턴 부분과 주변노광패턴 부분이 모두 노광되도록 블레이드를 제어하여 반도체 패턴이 형성됨과 동시에 플렛존 부분의 주변노광도 자동적으로 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 공정 결과, 별도의 주변 노광장치 없이도 웨이퍼 주변에 있는 P/R을 제거할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 마스크와 노광장비가 필수적으로 요구되는데, 제1도에는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조공정에 이용되는 마스크 패턴을 나타낸 평면도가 도시되어 있다.

상기 평면도에서 알수 있듯이, 본 발명에 의한 마스크(10)는 반도체 소자의 주패턴(20) 노광작업시 주변 노광도 동시에 이루어지도록 하기 위하여 마스크(10) 하단에 일정 간격의 직사각형 모양을 갖는 주변노광패턴(30)이 삽입되도록 되어 있다.

이때, 노광장비를 제어하는 프로그램은 주변 노광이 동시에 실시되도록 만들어져야 하는데, 이를 위해서는 노광장비인 스텝퍼(stepper)를 이용하여 선택적으로 패턴 형성을 가능케하는 블레이드(blade)가 프로그램에 의해 제어되어야 한다.

마스크에 삽입된 상기 직사각형 형상의 주변노광패턴(30)은 스텝퍼의 축소비율에 따라 그 축소 영상의 크기가 달라지므로 웨이퍼(50)의 플렛존(40)과 수평선상에 있는 직사각형의 변의 길이(가로;a)는 주패턴(20)에 의해 한번에 노광되는 패턴의 크기 보다 좌.우측 각각 0.05 - 0.1 mm정도 크게 형성되어야 하며, 웨이퍼(50)의 플렛존(40)가 수직선상에 있는 직사각형의 변의 길이(세로;b)는 3 - 5 mm의 크기를 갖도록 형성되어야 한다.

상기 주변노광패턴(30)은 노광시 상기 패턴이 웨이퍼(50)의 플렛존(40) 방향으로 향하고, 그 반대 방향에 주패턴(20)이 놓여지도록 마스크(10)가 배열되어야 하며, 이때 웨이퍼(50) 내에서의 주패턴(20)과 주변노광패턴(30) 사이의 간격은 100 - 500㎛ 정도를 유지하여야 한다.

이와 같이 구성된 주변노광패턴(30)이 삽입된 마스크(10)를 장비(예컨대, 스텝퍼)에 넣고 현재 노광하고자 하는 노광 프로그램을 읽어들이게 되는데, 이때 상기 노광 프로그램은 플렛존(40) 부분의 노광 조건을 변경시킨다.

웨이퍼(50) 상의 패턴이 노광되는 순서는 플렛존(40)을 하단이라 가정할때, 상단에서 시작하여 하단에서 끝나는 경우, 좌측에서 시작하여 우측에서 끝나는 경우, 또는 우측에서 시작하여 좌측에서 끝나는 경우 등 어떤 경우를 선택하여도 한번은 웨이퍼(50)의 플렛존(40) 부위를 지나가게 되므로 상기 몇가지의 순서 중 어느 하나를 선택하여 노광을 실시한다.

제2도에는 제1도에 도시된 마스크로 웨이퍼의 주패턴을 노광하는 방법을 나타낸 개략도가 도시되어 있으며, 제3도에는 제1도에 도시된 마스크로 웨이퍼의 주변과 주패턴을 동시에 노광하는 방법을 나타낸 개략도가 도시되어 있다.

주변노광패턴(30)이 삽입된 마스크(10)의 주패턴(20)만을 축소투영렌즈(60)를 통해 웨이퍼 상으로 노광시키는 경우, 즉 플렛존(40) 바로 위의 패턴이 아닌 경우에는 제2도에 되시된 바와 같이 블레이드가 주패턴(20)부분만 노광되도록 열리고, 주변노광장치(30)를 포함한 다른 부분(빗금친부분)은 블레이드가 닫히도록 제어하여 웨이퍼(50) 상의 패턴만 형성되도록 하고, 반면 마스크의 주패턴(20)과 주변노광패턴(30)을 모두 축소투영렌즈(60)를 통해 웨이퍼 상으로 노광시키는 경우, 즉 플렛존(40) 바로위의 패턴을 노광할 경우에는 제3도에 도시된 바와 같이 블레이드가 주패턴(20) 부분과 주변노광패턴(30)을 포함한 부분까지 모두 노광되도록 블레이드를 열어, 웨이퍼(50) 상에 패턴이 형성됨과 동시에 웨이퍼(50)의 플렛존(40) 부분의 포토레지스트도 함께 제거하도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 별도의 장치나 장비없이도 주변 노광공정이 반도체소자 패턴 형성시 동시에 이루어지므로 작업시간이 단축되어 수율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 제조비용을 절감할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 마스크와 스텝퍼를 이용한 반도체 소자 제조에 있어서, 직사각형 형상을 갖는 주변노광패턴이 삽입된 마스크를 스텝퍼에 넣고, 상기 스텝퍼의 축소투영렌즈를 통해 반도체 소자가 형성될 웨이퍼를 노광하되, 웨이퍼의 플렛존 부분에서는 상기 마스크의 주패턴 부분과 주변노광패턴 부분이 모두 노광되도록 블레이드를 제어하여 플렛존 부분의 주변 노광이 자동적으로 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 마스크는 노광시 주변노광패턴은 웨이퍼의 플렛존 방향으로 향하고 그 반대 방향에 주패턴이 놓여지도록 배열됨을 특징으로 하는 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 주변노광패턴은 웨이퍼의 플렛존과 수평선상에 있는 직사각형의 변의 길이가 주패턴에 의해 한번에 노광되는 패턴의 크기 보다 좌.우측 각각 0.05 - 0.1 mm 정도 크게 형성되고, 웨이퍼의 플렛존과 수직선상에 있는 직사각형의 변의 길이는 3 - 5 mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주변노광패턴은 노광시 상기 웨이퍼 내에서의 주패턴과 주변노광패턴 사이의 간격이 100 - 500 ㎛로 형성됨을 특징으로 하는 마스크와 노광장비를 이용한 반도체 소자의 주변 노광방법.