KR100492242B1

KR100492242B1 - 이동/안내장치 및 이것을 사용한 노광장치

Info

Publication number: KR100492242B1
Application number: KR10-2002-0012468A
Authority: KR
Inventors: 사키노시게오
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2005-05-31
Also published as: EP1248152A3; EP1248152A2; EP2375289A3; JP2002270673A; JP4612777B2; KR20020072234A; US7535552B2; US20020128733A1; EP2375289A2; EP1248152B1

Abstract

본 발명에 의한 이동/안내장치는, 교차하는 방향으로 안내되어 이동하고, 수직방향으로 다른 위치에 배치되며, 수직방향으로 각각 구속된 X 및 Y방향이동체와,X 및 Y방향이동체의 이동방향으로 정반(11)상에서 수직방향으로 안내되어 이동가능한 X-Y이동체를 가진다. 이들 가동체를 수납하기 위해 진공용기가 제공된다. X방향이동체(41) 및 Y방향이동체(42)를 교차하는 방향으로 구동하기 위한 액튜에이터가 진공용기의 외부에 설치된다. 상기 이동체(3)는 상기 이동체(41)(42)의 수평방향의 안내면으로부터 힘을 받으면 교차하는 2 방향으로 구동된다.

Description

이동/안내장치 및 이것을 사용한 노광장치{MOVING/GUIDING APPARATUS AND EXPOSURE APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은, 전자선묘화장치, 정밀계측기등과 같이 비대기분위기중에서 고속이동과 정밀위치결정을 반복하거나, 또는 고정밀도로 스캔이동하는 이동체를 안내하는 이동/안내장치 및 이 장치를 사용한 노광장치등에 관한 것이다.

일반적으로, 예를들면 일본국 특공소 57-41814 및 동 특개소 57-61436호에 기재된 바와같이, 이동/안내장치에 있어서는, 한축이 모터(+스크류와 같은 전달기구)에 직접 연결되고, 다른축은 모터를 고정하며, 스테이지가 X-Y면내에서 이동할 수 있도록 커플링을 개재해서 힘이 전달된다. 예를들면, Y스테이지는 고정된 모터의 피드스크류(feed screw)에 직접 연결되고, 피드스크류의 회전에 의해 Y방향으로 구동된다. X스테이지도 또한 고정된 모터의 피드스크류에 의해 X방향으로 구동된다. X스테이지는 Y스테이지상에 설치되고, Y스테이지와 함께 Y방향으로도 이동하기 때문에, 스테이지의 외부에 고정된 모터의 피드스크류에 직접연결될 수 없고, X방향으로의 구동력은 커플링을 개재해서 그것에 공급된다. 이 구성에 있어서, 구동전달축(예를들면, 스크류)와 모터는 2축의 각각에 고정된다(이동하지 않음). 이것은 진공용기의 외부로부터 힘을 전달하는데 적합하다. 그러나, 이러한 구성은 다음과 같은 결점을 가진다.

(1) 커플링의 강성이 구동계에 직렬로 가해져서 강성의 열화를 초래한다.

(2)커플링의 강성이 스테이지의 위치에 따라서 변화하기 때문에, 제어특성이 변화하고, 충분히 높은 정밀도와 이동속도를 얻을 수 없다.

(3)스테이지가 이동하면, Y스테이지상에 편하중이 발생하여 Y스테이지를 변형한다. 따라서, X스테이지의 정적인 자세정밀도(피칭)가 열화한다.

(4)스테이지가 이동하면, 면내의 시스템의 무게중심의 위치가 변화하기 때문에, 스테이지가 구동되면, 피칭 또는 요잉과 같은 진동이 여기되고, 이것은 또한 동적자세정밀도를 열화한다.

상기한 구성의 결점을 커버하기 위해, 일본국 특공소 60-23941호에 기재된 스테이지의 구성이 제안되어 있다. 이 스테이지구성에 있어서도, 상기항목(3) 및 (4)는 개선되지 않고 있다. 더욱이 이 스테이지의 구성은 구동리니어모터의 코일의 추력(推力)에 거의 기여하지 않는다. 따라서, 상기 리니어모터는 효율이 나쁘고, 예를들면 발열등에 의한 악영향이 크다.

본 발명은 상기한 결점을 커버하도록 이루어졌다. 본 발명의 제 1의 목적은 X-Y면내에서 이동가능한 고정밀도의 이동체를 안내하고 구동할 수 있는 이동/안내장치 및 이동/안내방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2의 목적은, 이동체를 수납하기 위한 진공용기의 시일구조를 개선하는 것이다.

본 발명의 제 3의 목적은, 상기의 이동/안내장치 및 이동/안내방법을 사용해서 제조되는 반도체 및 액정패널을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 예를들면 전자선묘화장치나 정밀계측기등과 같이 비대기분위기중에서 고속이동, 정밀위치결정을 반복하거나, 고정밀도로 스캔이동하는 이동체를 이동안내하는 이동안내장치등을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 서로 교차하는 방향으로 안내되어 이동하고, 수직방향으로 다른 위치에 배치되며, 수직방향으로 구속된 제 1 및 제 2이동체와; 서로 교차하는 방향으로 상기 제 1 및 제 2이동체를 구동하는 제 1 및 제 2액튜에이터와; 상기 제 1이동체의 이동방향과 상기 제 2이동체의 이동방향으로 정반상에서 안내되어 이동가능하고, 상기 제 1 및 제 2이동체의 수평방향의 가이드면으로부터 힘을 받으면 교차하는 2방향으로 구동되는 제 3이동체로 이루어지는 이동/안내장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 서로 교차하는 방향으로 안내되어 이동하고, 수직방향으로 다른 위치에 배치되며, 수직방향으로 구속된 제 1 및 제 2이동체와, 제 1이동체의 이동방향 및 제 2이동체의 이동방향으로 정반상에서 안내되어 이동가능한 제 3이동체를 가진 이동/안내장치용 이동/안내 방법으로써,

제 1 및 제 2이동체가 안내되는 방향으로 상기 제 1 및 제 2이동체를 각각의 액튜에이터에 의해 구동하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2이동체의 수평방향의 가이드면으로부터의 힘에 의해 교차하는 2방향으로 제 3이동체를 구동하는 단계로 이루어지는 이동/안내방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일양상에 따르면, 제 1이동체는 하나의 래이디얼 정압베어링과 수직방향으로 구속된 정압베어링에 의해 안내된다. 마찬가지로 제 2이동체도 하나의 래이디얼 정압베어링과 수직방향으로 구속된 정압베어링에 의해서 안내된다. 제 3이동체는 정반면에 의해 수직방향으로 안내되고, 제 1 및 제 2이동체의 측면에 의해 수평방향으로 안내된다. 제 1 ∼ 제 3이동체는 진공용기내에 수납된다. 제 1이동체는 진공용기의 외부에 고정된 적어도 하나의 리니어모터에 의해 구동되고, 제 2이동체는 진공용기의 외부에 고정된 적어도 하나의 리니어모터에 의해 고정된다. 제 3이동체는 정반면에 의해 수직방향으로 안내되고, 제 1 및 제 2이동체의 측면에 의해 수평방향으로 안내된다. 제 3이동체의 구동동작은 제 1 및제 2이동체의 수평안내동작을 개재해서 전달된다. 이 구성은 다음과 같은 동작을 발생한다.

(1) 제 1 및 제 2이동체의 모두 직접 구동되기 때문에, 스테이지의 위치에 따른 강성(특성)의 변화를 억제할 수 있다.

(2) 제 3이동체는 정반면에 수직방향으로 안내된다.. 제 1 및 제 2이동체가 이동해도, 편하중은 발생되지 않고, 피칭과 롤링(rolling)을 고정밀도로 유지할 수 있다.

(3) 2개의 액튜에이터의 구동토크가 제 1 및 제 2이동체의 위치에 따라서 적절하게 분배된다. 이것은 요잉방향의 진동을 감소시키고, 동적자세정밀도를 개선한다.

(4)피칭과 롤링은 단순히 베어링의 간격을 통해서만 전달되기 때문에 작다. 동적자세정밀도는 이 면으로부터도 개선된다.

(5)제 3이동체를 면내에서 이동시키는 액튜에이터를 필요로 하지 않는다.

(6)제 1 및 제 2이동체는 정반상에서 하나의 고정가이드의 측면에 의해 수평방향으로 안내되기 때문에, 온도변화가 발생해도 베어링의 간격은 변화하지 않는다. 운반 또는 사용중에 온도의 변화가 발생해도 파손의 우려가 해소된다.

본 발명의 일양상에 의하면 제 1∼ 제 3이동체는 예를들면 일본국 특개소 63-192864호(특허 제 2,587,227호)공보에 기재된 래비린드시일구조를 가진 정압베어링에 의해 안내되고, 제 1 및 제 2이동체는 리니어모터에 의해 구동된다.

따라서 다음과 같은 기능/효과를 얻는다.

(1) 마찰이 존재하지 않기 때문에, 히스(hissing)등이 발생하지 않고, 고정밀도의 위치결정을 행할 수 있다.

(2) 접촉부에 의한 열방생이 일어나지 않기 때문에, 열변형등이 발생하지 않는다. 이것은 또한 고정밀도의 위치결정을 가능하게 한다.

(3)먼지가 발생하지 않기 때문에, 먼지를 수집하기 위한 기구가 불필요하고, 간단한 구성과 코스트의 저감을 가져온다.

(4)그리스 업(greese up)과 같은 보수가 불필요하다.

또, 본 발명의 일양상에 따르면, 진공용기의 외부에 설치된 리니어모터로부터 강성이 충분히 큰 전달봉을 개재해서 힘이 전달되고, 전달봉과 진공용기는 래비린드로부터 배기함으로써 시일되고, 이와같이하여 다음과 같은 효과를 얻는다.

(1) 진공도에 악영향을 주지않고 진공용기 외부로부터의 구동동작을 가능하게 한다.

(2) 리니어모터에 의한 직접구동으로 얻어지는 것과 거의 동일한 제어성능을 얻을 수 있다.

(3) 시일부가 비접촉형이기 때문에, 먼지를 발생하지 않는다.

(4)마찰저항이 없고, 고정밀도의 위치결정이 가능하다.

구동부가 진공용기의 외부에 설치되기 때문에, 다음과 같은 이점이 얻어진다.

(5)진공용기의 사이즈를 소형화할 수 있다.

(6)리니어모터의 자기의 영향을 감소할 수 있기 때문에, 본 발명은 예를들면 자기에 의해 손상되기 쉬운 전자선묘화장치와 같은 장치에 적합하다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 유첨도면을 참조한 다음의 설명으로부터 명백할 것이며, 도면에서 동일한 참조문자는 도면전체를 통해 동일 또는 유사한 부분을 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시예를 유첨도면에 의거하여 이하 상세하게 설명한다.

(제 1실시예)

도 1∼4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 이동/안내장치의 예를 나타내는 개략도이며, 여기에서 도 1은 사시도, 도 2는 본체정반이 제거된 도 1의 이동/안내장치의 하면도(下面圖), 도 3은 도 1의 A-A선 단면도, 도 4는 도 1의 B-B선 단면도이다. 본 실시예의 B-B선 단면도에 있어서는, 예압(矛壓)기구가 사용되지 않고, 진공용기(8)는 도 8에만 나타내고 다른 도면에서는 복잡성을 피하기 위해 생략하고 있다.

도 1∼4에 있어서, (1)은 정반, (11)은 스테이지정반, (12)는 본체정반을 나타낸다. (21)은 X방향고정가이드, (22)는 Y방향고정가이드, (3)은 X 및 Y방향으로 평면 이동가능한 X-Y이동체를 나타낸다. (41)은 X방향으로 X-Y이동체를 이동시킬 수 있는 X방향이동체, (42)는 Y방향으로 X-Y이동체(3)를 이동시킬 수 있는 Y방향이동체, (511) 및 (512)는 X방향구동리니어모터, (521) 및 (522)는 Y방향구동용 리니어모터이다.

(611)은 X방향이동체(41)를 X방향으로 안내하고, X방향을 제외한 모든방향에 대하여는 구속하는 정압베어링(래이디얼 베어링), (612)는 X방향이동체를 X-Y면에 평행한 수평방향으로 안내하고, 수직방향으로는 구속하는 정압베어링, (621)은 Y방향이동체를 Y방향으로 안내하고, Y방향을 제외한 모든 방향에 대하여는 구속하는 정압베어링(래이디얼 베어링), (622)는 Y방향이동체(42)를 수평방향으로 안내하고, Z방향에 평행한 수직방향으로 구속하는 정압베어링, (631)은 X-Y이동체(3)와 스테이지정반(11)사이의 수직방향구속의 정압베어링, (632)는 X-Y이동체(3)를 Y방향으로 안내하고, X-Y이동체(3)와 Y방향이동체(42)사이의 수평(Y방향)이동을 구속하는 정압베어링, (641)은 X-Y이동체(3)을 X방향으로 안내하고, X-Y이동체(3)와 Y방향이동체(42)사이의 수평(Y방향)이동을 구속하는 정압베어링을 나타낸다.

(8)은 진공용기, (911)은 리니어모터(511)용의 구동력전달봉, (912)는 리니어모터(512)용의 구동력전달봉을 나타낸다. 구동력전달봉(911) 및 (912)은 X방향전달용강체로써 X방향이동체(41)에 구동력을 전달한다. 구동력전달봉(912)은 연결판(413)을 개재해서 X방향이동체(41)에 연결되어있다. (921) 및 (922)는 리니어모터(521) 및 (522)용의 구동력전달봉을 나타낸다. 구동력전달봉(921) 및 (922)은 Y방향전달용 강체로써 Y방향이동체(421)에 구동력을 전달한다. 구동력전달봉(921)은 연결판(423)을 개재해서 Y방향이동체(42)에 연결되어 있다.

상기 구성에 있어서, 정압베어링(611)에 공기를 공급하면, X방향이동체(41)의 한쪽옆부분(411)이 X방향고정가이드(21)로부터 부상한다. 정압베어링(612)에 공기를 공급하면, X방향이동체(41)의 다른쪽 옆부분(412)이 스테이지정반(11)상의 X방향가이드(211)에 대하여 부상한다. 마찬가지로, 정압베어링(621)에 공기를 공급하면, X방향이동체(42)의 한쪽옆부분(421)이 Y방향고정가이드(22)로부터 부상하고, 정압베어링(622)에 공기를 공급하면, Y방향이동체(42)의 다른쪽 옆부분(422)이 스테이지정반(11)상의 Y방향가이드(221)에 대하여 부상한다.

정압베어링(631)에 공기를 공급하면, X-Y이동체(3)가 스테이지정반(11)으로부터 부상한다. 정압베어링(632)에 공기를 공급하면, X방향이동체(41)의 옆면과 정압베어링(632)사이의 간격이 유지된다. 정압베어링(641)에 공기를 공급하면, Y방향이동체(42)의 옆면과 정압베어링(641)사이의 간격이 유지된다.

상술한 각 정압베어링(611),(612),(621),(622),(631),(632) 및 (641)로써는,각각 래비린드시일구조를 가진 정압베어링을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 정압베어링은 예를들면 일본국 공개특허공보 63-192864호(특허제 2,587,227호)에 기재되어있다.

상술한 기구는 도 2에 도시한 진공용기(8)에 수납되어 있다. 진공용기(8)은 본체정반(12)상에 설치되어 있고, 스테이지정반(11), X방향가이드(21) 및 (211), Y방향가이드(21) 및 (221), X-Y이동체(3), X방향이동체(41), Y방향이동체(42) 및 정압베어링(611),(612),(621),(622),(631),(632) 및 (641)등을 완전히 수납한다. 구동력전달봉(911),(912),(921) 및 (922)은 진공용기에 출입가능하다. 도 5에 도시된 바와같이, 진공용기(8)는 구동력전달봉(911),(912),(921) 및 (922)이 각각 출입하는, 내부와 외부사이의 경계부분에 래비린드시일구조(80)를 가진다. 각 래비린드시일구조에 있어서, 실린더(81)는 구동력전달봉(911),(912),(921) 또는 (922)가 뻗는 진공용기(8)의 개구부로부터 동심적으로 돌출하고, 실린더(81)에는 상기 구동력전달봉을 둘러싸도록 환형상의 홈을 형성해서 凹凸을 형성한다. 이 홈은 구동력전달봉이 출입하는 부분에서 래비린드를 형성한다. 외부로부터 진공용기(8)에 들어가는 외부기체는 진공펌프(도시되지 않음)에 의해 진공용기(8)로부터 실린더(81)의 외부벽에 형성된 복수의 작은 구멍을 통해서 배출된다.

이 이동/안내장치에 있어서, 본체정반(12)상에 고정된 리니어모터(511)및(512)를 구동하면, X방향이동체(41)는 전달봉(911) 및 (912)을 개재해서 X방향으로 이동하여 정압베어링(632)을 개재해서 X방향으로 X-Y이동체(3)를 이동시킨다. 리니어모터(521) 및 (522)를 구동하면, Y방향이동체(42)는 전달봉(921) 및 (922)을 개재해서 Y방향으로 이동하여 정압베어링(641)을 개재해서 X-Y이동체(3)를 Y방향으로 이동시킨다. 전달봉(911),(912),(921) 및 (922)는 진공용기(8)에 대하여 경계에서 각각의 래비린드시일구조(80)에 의해서 진공시일된다.

상기 실시예에서는 X 및Y방향이동체(41) 및 (42)의 각각에 1쌍의 리니어모터를 설치하고 있으나, 하나의 리니어모터만 설치해도 된다. 더구체적으로는, X 및 Y방향이동체(41) 및 (42)의 각각을 하나의 리니어모터로 구동해도 된다. 리니어모터로써는 초음파모터를 사용해도 된다.

상기 실시예에 따른 이동/안내장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

(1) X-Y이동체(3)의 위치가 변화하여도, 정반(1),(11) 및 (12)에는 편하중이 발생하지 않는다. 이렇게 하여, 고정밀도의 정적인 자세를 유지할 수 있다.

(2) X 및 Y방향이동체(41) 및 (42)의 각각은 정반(12)상의 2개의 리니어모터(511) 및 (512),(521) 및 (522)에 의해 구동된다. X-Y 이동체(3)의 위치에 따라 구동력을 적절히 조정하면, X-Y이동체(3)의 요잉(yawing)진동을 억제할 수 있다.

(3) 모든 부분이 비접촉형이기 때문에, 먼지 또는 열이 발생하지 않아서 고정밀도를 실현하고, 유지보수가 용이하다.

(4) 진동은 정압베어링의 간격을 통해서 미소량만 전달되기 때문에, 동적인 자세정밀도를 양호하게 유지할 수 있다.

(5) 제 1 및 제 2이동체(41) 및(42)의 각각은 스테이지정반(11)상의 하나의 고정가이드(21) 또는 (22)의 측면에 의해 X-Y면에 평행한 수평방향으로 안내되기 때문에, 온도변화가 발생해도, 정압베어링의 간격이 변화하지 않고, 운반등에 있어서 파손이 발생하지 않는다.

(6)리니어모터(511),(512),(521) 및 (522)는 진공용기(8)의 외부에서 구동되고, 그 구동력은 진공시일(80)을 개재해서 전달봉(911),(912),(921) 및 (922)에 의해 전달된다. 이와같이 해서 진공에의 악영향은 거의 없다.

(7) 스테이지의 위치가 변화하는 경우에도, 커플링(coupling)등이 존재하지 않기 때문에, 동적특성이 실질적으로 변화하지 않는다. 이것은 제어면에서도 유리한 것이다.

(제 2실시예)

본 발명의 제 2실시예는 상기 제 1실시예에 기재한 이동/안내장치를 사용하는 노광장치를 제공하는 것이다. 상기 노광장치는 원판으로써의 레티클 또는 기판으로써의 웨이퍼를 장착하고, 그것을 이동시키는 레티클스테이지 또는 웨이퍼스테이지로써, 본 발명에 따른 이동/안내장치를 사용한다. 본 실시예에 따른 노광장치를 사용함으로써 반도체 또는 액정패널과 같은 고품질의 디바이스를 고수율로 제조할 수 있다.

(반도체 제조 시스템의 실시예)

(제 2실시예에 기재된 노광장치와 같은) 본 발명에 따른 장치를 사용해서 반도체디바이스(IC 또는 LSI, 액정패널, CCD, 박막자기헤드, 마이크로머신 등)용 제조시스템의 일예를 설명한다. 이 제조시스템에 대하여는, 반도체제조 공장에 설치된 제조장치에 대한 트러블 대응(trouble shooting), 정기적인 보수유지 또는 소프트웨어제공 등과 같은 보수유지 및 서비스를 공장외부의 컴퓨터네트워크를 이용하여 행한다.

도 6은 어느 각도에서 본 전체시스템을 나타낸다. 도 6에 있어서, (1101)은 반도체디바이스제조장치를 제공하는 벤더(장치공급자)의 사업소를 나타낸다. 제조장치의 실예로써는, 예를들면 반도체 제조공장에서 사용되는 각종 프로세스용의 반도체 제조장치, 예를들면 전공정용기기(노광장치, 레지스트처리장치, 에칭장치와 같은 리소그래피장치, 열처리장치, 성막장치, 평탄화장치 등) 또는 후공정용기기(조립장치, 검사장치 등)를 포함한다. 사업소(1101)는 제조장치용 보수데이터베이스를 제공하는 호스트관리시스템, 복수의 조작단말컴퓨터(1110) 및 상기 호스트관리시스템(1108)과 조작단말커퓨터(1110)를 연결해서 인트라넷을 구축하는 LAN(Local Area Network)를 구비하고 있다. 호스트관리시스템(1108)은 사업소외부의 네트워크인 인터넷(1105)에 LAN(1109)을 접속하기 위한 게이트웨이(gateway)와, 외부의 억세스를 제한하는 세큐리티기능을 가진다.

(1102)∼(1104)는 제조장치의 사용자인 반도체 제조메이커의 제조공장을 나타낸다. 제조공장(1102)∼(1104)는 다른 제조메이커에 속하는 공장이어도 또는 하나의 메이커에 속하는 공장(예를들면, 전공정공장, 후공정공장 등)이어도 된다. 공장(1102)∼(1104)의 각각은 복수의 제조장치(1106), 제조장치(1106)를 연결하여 인트라넷등을 구축하는 LAN 및 각 제조장치(1106)의 가동상황을 감시하는 감시장치로써의 호스트관리시스템(1107)을 구비하고 있다. 각 공장(1102)∼(1104)에 설치된 호스트관리시스템(1107)는 각 공장내의 LAN(1111)을 공장외부의 네트워크인 인터넷(1105)에 접속하는 게이트웨이를 가진다. 이와같이해서, 각 공장의 LAN(1111)은 인터넷(1105)을 개재해서 벤더(1101)의 호스트관리시스템(1108)에 억세스할 수 있고, 호스트관리시스템(1108)의 세큐리티기능에 의해 한정된 사용자만에 의한 억세스가 허용된다. 더 구체적으로는 공장은 각 제조장치(1106)의 가동상황을 나타내는 스테이터스정보(예를들면, 트러블을 가진 제조장치의 증상)를 벤더에게 알리고, 이 통지에 대한 응답정보(예를들면, 트러블에 대한 대처방법을 지시하는 정보 또는 대처용의 소프트웨어나 데이터)와, 최신버젼의 소프트웨어 또는 헬프정보(help information)와 같은 보수유지정보를 벤더로부터 받을 수 있다. 공장(1102) 및 (1104)과 벤더(1101)사이의 데이터통신은 인터넷에서 일반적으로 사용되는 통신 프로토콜(TCP/IP)을 사용해서 행해진다. 공장외부의 네트워크로써 인터넷을 사용하는 대신에, 제 3자에 의한 억세스를 허용하지 않는 세큐리티가 높은 전용선 네트워크(예를들면, ISDN)를 사용해도 된다. 호스트관리시스템은 벤더에 의해 제공되는 것에 한정되지 않고, 사용자가 데이터베이스를 구축해서 외부네트워크상에 놓고, 사용자의 복수의 공장으로부터 상기 데이터베이스에의 억세스를 허가하도록 해도 된다.

도 7은 도 6과는 다른 각도에서 본 실시예의 전체시스템을 나타내는 개념도이다. 상술한 예에서는, 각각제조장치를 가진 복수의 사용자공장과 제조장치의 벤더의 관리시스템이 외부네트워크를 개재해서 서로 연결되어 있다. 각 공장의 생산관리와 적어도 1대의 제조장치에 관한 정보는 외부네트워크를 개재해서 데이터 통신된다. 이에 비해서 본 실시예에 있어서는, 각각 복수의 벤더의 제조 장치를 가진 공장과 복수의 제조장치의 각 벤더의 관리시스템은 공장외부의 외부네트워크를 개재해서 서로 연결되어 있다. 각 제조장치에 관한 보수정보는 외부네트워크를 개재해서 데이터통신된다. 도 7에 있어서, (1201)은 제조장치사용자(반도체디바이스제조메이커)의 제조공장을 나타낸다. 각종프로세스를 행하는 제조장치, 예를들면 노광장치(1202), 레지스트처리장치(1203) 및 성막처리장치(1203)가 공장의 제조라인에 도입되어 있다. 도 7에는 하나의 제조공장(1201)만이 도시되어 있으나, 실제로는 복수의 공장이 마찬가지로 네트워크를 형성하고 있다. 각 공장의 장치는 LAN(1206)을 개재해서 서로 연결되어 인트라넷을 구축하고 있다. 호스트관리시스템(1205)은 제조라인의 가동관리를 행한다.

벤더(장치공급자), 예를들면 노광장치메이커(1210), 레지스트처리장치메이커(1220) 또는 성막장치메이커(1203)의 각 사업소는 공급한 기기의 원격제어보수를 위한 호스트관리시스템(1211),(1221) 또는 (1231)을 가진다. 호스트관리시스템은 상기한 바와같이 보수데이터베이스와 외부네트워크에의 게이트웨이를 가진다. 사용자의 제조공장내의 각 장치를 관리하기 위한 호스트 관리시스템(1205)과 각 장치의 벤더의 관리시스템(1211),(1221) 및 (1231)은 외부네트워크(1200)인 인터넷 또는 전용선 네트워크를 개재해서 서로 연결되어 있다. 이 시스템에 있어서는, 제조라인의 일련의 기기중 어느 하나에 트러블이 발생하면, 제조라인은 가동을 멈춘다. 그러나, 이 상황에 대해서는, 트러블이 발생한 기기의 벤더로부터 인터넷(1200)을 개해서 원격보수를 받음으로써 신속히 대응할 수 있고, 이렇게 하여 제조라인의 정지를 최소화할 수 있다.

반도체제조공장에 설치된 각 제조장치는 디스플레이, 네트워크인터페이스 및 기억장치에 저장된 네트워크 억세스용 소프트웨어 및 장치동작용 소프트웨어를 실현하기 위한 컴퓨터를 가진다. 예를들면 기억장치로써는 내장메모리, 하드디스크 또는 네트워크파일서버 등이다. 네트워크억세스용 소프트웨어는 전용 또는 범용의 웹브라우저를 포함하고, 예를들면 도 8에 도시한 일예를 나타낸 바와같은 유저인터페이스디스를 디스플레이상에 제공한다.

각 공장에서 제조장치를 관리하는 오퍼레이터는 제조장치의 기종(1401), 일련번호(1402), 트러블의 건명(1403), 발생일(1404), 긴급도(1405), 증상(1406), 대처법(1407), 경과(1408)등을 화면상의 입력항목에 입력한다. 입력정보는 인터넷을 개재해서 보수데이터베이스로 전송되고 이 전송된 정보에 대응하는 적절한 보수정보가 보수데이터베이스로부터 반송되어 화면상에 표시된다. 웹브라우저에 의해 제공되는 사용자인터페이스는 도 8에 도시된 바와같이 하이퍼링크기능(1410)∼(1412)을 실현한다. 이와같이해서, 오퍼레이터는 각 항목의 더욱 상세한 정보에 억세스할 수 있고, 제조장치에 사용되는 최신버젼의 소프트웨어 또는 공장오퍼레이터가 참조하는 조작가이드(헬프정보)를 벤더의 소프트웨어라이브러리로부터 다운로드할 수 있다. 상기 보수데이터베이스에 의해 제공되는 보수정보는 상기한 본 발명에 관한 정보도 포함한다. 소프트웨어 라이브러리는 또한 본 발명을 실현하는 최신버젼의 소프트웨어도 제공한다.

상기 제조시스템을 이용하는 반도체디바이스제조프로세스를 이하 설명한다. 도 9는 전체 반도체디바이스제조프로세스의 흐름도이다. 스텝 1(회로설계)에 있어서, 반도체디바이스화로가 설계된다. 스텝2(마스크제작)에서 설계된 회로패턴이 형성된 마스크가 제작된다. 스텝 3(웨이퍼제조)에서, 실리콘과 같은 재료를 사용해서 웨이퍼를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼공정은 전공정이라 불리우고, 여기에서 상기 준비된 마스크와 웨이퍼를 사용해서 웨이퍼상에 리소그래피에 의해 실제회로를 형성한다. 스텝 5(조립)는, 후공정이라 불리우고, 스텝 4에서 제조된 웨이퍼를 사용해서 반도체칩을 형성하여, 조립공정(다이싱 및 본딩)과 패키지공정(칩봉입)과 같은 공정을 포함한다. 스텝 6(검사)에서, 스텝 5에서 제조된 반도체 디바이스의 동작확인 검사 및 내구성 검사와 같은 검사가 행해진다. 이들 공정후에, 반도체 디바이스가 완성되고 출하된다(스텝7). 전공정 및 후공정이 다른 전용공장에서 행해지고, 이들 공정에 대한 보수는 상기한 원격보수시스템에 의해 공장단위로 행해진다. 제조관리 및 장치보수에 관한 정보는 인터넷 또는 전용선네트워크를 개재해서 전공정공장과 후공정공장 사이에서 데이터 통신된다.

도 10은 웨이퍼프로세스의 상세한 흐름을 나타낸다. 스텝11(산화)에서, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서, 웨이퍼표면상에 절연막을 형성한다. 스텝 13(전극형성)에서, 진공증착에 의해 웨이퍼상에 전극을 형성한다. 스텝 14(이온주입)에서, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트처리)에서, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 16(노광)에서, 상기 노광장치는 웨이퍼에 마스크를 회로패턴을 노광한다. 스텝 17(현상)에서, 노광된 웨이퍼를현상한다. 스텝 18(에칭)에서, 현상된 레지스트상을 제외하고 레지스트를 에칭한다. 스텝 19(레지스트제거)에서, 에칭후의 불필요한 레지스트를 제거한다. 이들 스텝을 반복해서 웨이퍼상에 다중회로패턴을 형성한다. 각 공정에서 사용되는 제조기기의 보수는 상기한 원격제어보수시스템에 의해 행해지기 때문에, 트러블이 미연에 방지된다. 트러블이 발생해도 대처가 가능하고, 정상적인 동작조건의 복구가 신속히 이루어진다. 이렇게 하여, 반도체디바이스의 생산성을 종래기술에 비해 높게 향상시킬 수 있다.

상기한 바와같이, 본 실시예에 따른 이동/안내장치에 의해, 제 1 및 제 2이동체(41) 및 (42)는 정반(11)에 고정된 가이드에 의해 수평 및 수직방향으로로 안내된다. 제 3이동체(3)는 정반(11)면에 의해 수직방향으로 안내되고, 제 1 및 제 2 이동체의 측면에 의해 수평방향으로 안내된다. 제 1∼ 제 3이동체는 진공용기(8)내에 수납되어 있다. 제 1 및 제 2 이동체는 진공용기의 외부에 고정된 액튜에이터에 의해 구동된다. 제 3이동체의 구동동작은 제 1 및 제 2이동체의 수평안내동작을 개재해서 전달된다.

바람직하게는, 제 1이동체는 정반에 고정되고, 수직 및 수평방향으로 완전히 구속된 가이드(21)(611)에 의해 한쪽으로 안내되고, 수직방향으로만 구속된 고정가이드(211)(612)에 의해 다른쪽으로 안내된다. 마찬가지로, 제 2이동체는 정반에 고정되고, 수직 및 수평방향으로 완전히 구속된 가이드(22)(621)에 의해 한쪽으로 안내되고, 수직방향으로만 구속된 고정가이드(221)(622)에 의해 다른 쪽으로 안내된다. 이에 의해, 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.

(1) X 및 Y스테이지가 중첩된 구조에 비해서 높이를 감소시킬 수 있다.

(2) 커플링과 같은 기구를 사용하지 않기 때문에, 제 3이동체의 위치가 변화하여도, 동적특성이 변화하지 않고, 높은 제어성을 가진다.

(3) 제 3이동체가 이동해도, 편하중이 발생하지 않고, 정적인 자세정밀도를 고정밀도로 유지할 수 있다.

제 1∼ 제 3이동체는 정압베어링을 개재해서 안내되기 때문에 다음의 효과가 얻어진다.

(4) 진동에 관해서는, 정압베어링의 간격을 개재해서만 전달되고, 이와같이하여, 전달되는 진동량은 아주 적어서, 자세정밀도를 동적으로도 고정밀도로 유지할 수 있다.

(5) 제 1 및 제 2이동체는 정반(12)상의 2대의 리니어모터에 이해 구동되기 때문에, 요잉진동을 억제할 수 있고, 동적 자세정밀도를 고정밀도로 유지할 수 있다.

(6) 마찰이 존재하지 않기 때문에, 히스(hissing)등이 발생하지 않고, 고정밀도의 위치결정을 행할 수 있다.

(7) 접촉부분에 의한 열발생이 일어나지 않기 때문에, 열변형등이 발생하지 않는다. 이것은 또한 고정밀도의 위치결정을 가능하게 한다.

(8) 먼지가 발생하지 않기 때문에, 먼지를 수집하는 기구가 불필요하고, 구성이 간단하고, 코스트가 저감된다.

(9) 그리스 업(grease up)과 같은 보수가 불필요하다.

상기한 안내장치의 전체적인 구조는 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.

(10) 제 1 및 제 2이동체는 정반상의 고정가이드의 측면에 의해 수평방향으로 안내된다. 온도변화가 발생해도, 베어링의 간격은 변화하지 않고, 주파수특성이 변화하지 않는다. 또, 운반등에 의한 손상이 발생하지 않는다.

(11) 진공용기의 외부로부터 구동동작이 행해지기 때문에, 진공용기의 소형화가 가능하다.

(12) 진공시일부도 비접촉이고, 이것은 또한 고정밀도의 위치결정을 가능하게 한다.

본 발명의 많은 다른 실시예가 본 발명의 정신 및 범위를 일탈하지 않고 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 특정실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동/안내장치의 개략적 구성을 나타내는 사시도,

도 2는 정반이 제거된 도 1의 이동/안내장치의 하면도,

도 3은 도 1의 A-A선 단면,

도 4는 도 1의 B-B선 단면도,

도 5는 도 2에 도시한 진공용기의 진공시일기구의 상세단면도,

도 6은 본 발명에 따른 장치를 사용한 반도체디바이스의 제조시스템을 어느 각도에서 본 개념도,

도 7은 본 발명에 따른 장치를 사용한 반도체디바이스의 제조시스템을 다른 각도에서 본 개념도,

도 8은 유저인터페이스의 실제적예,

도 9는 디바이스의 제조프로세스의 흐름을 설명하는 흐름도,

도 10은 웨이퍼프로세스를 설명하는 흐름도,

〈도면의 주요부분에 대한 설명〉

1: 정반 11: 스테이지정반

12: 본체정반 21, 211: X방향고정가이드

22, 221: Y방향고정가이드 3: X-Y이동체

41: X방향이동체 42: Y방향이동체

511,512: X방향구동용 리니어모터 521.522: Y방향구동용 리니어모터

611: X방향이동체의 X방향이외의 전체 구속 정압베어링

612: X방향이동체의 수직방향구속 정압베어링

621: X방향이동체의 수직방향 구속 정압베어링

621: Y방향이동체의 Y방향이외의 전체 구속 정압베어링

622: Y방향이동체의 수직방향 구속 정압베어링

631: X-Y이동체와 정반사이의 수직방향 구속 정압베어링

632: X-Y이동체와 X방향이동체의 수평방향 구속 정압베어링

641: X-Y이동체와 Y방향이동체의 수평방향 구속 정압베어링

8: 진공용기

911, 912: X방향이동체(41)의 구동용 구동력전달봉

921,922: Y방향이동체(42)의 구동용 구동력전달봉

1101: 벤더의 사업소 1102, 1103, 1104: 제조공장

1105: 인터넷 1106: 제조장치

1107: 공장의 호스트관리시스템 1108: 벤더쪽의 호스트관리시스템

1109: 벤더쪽의 LAN 1110: 조작단말컴퓨터

1111: 공장의 LAN 1200: 외부네트워크

1201: 제조장치사용자의 제조공장 1202: 노광장치

1203: 레지스트처리장치 1204: 성막처리장치

1205: 공장의 호스트관리시스템 1206: 공장의 LAN

1210: 노광장치메이커

1211: 노광장치메이커의 사업소의 소흐트관리시스템

1220: 레지스트처리장치메이커

1221: 레지스트처리 장치메이커의 사업소의 호스트관리시스템

1230: 성막장치메이커

1231: 성막장치메이커의 사업소의 호스트관리시스템

1401: 제조장치의 기종 1402: 일련번호

1403: 트러블의 건명 1404: 발생일

1405: 긴급도 1406: 증상

1407: 대처법 1408: 경과

1410,1411,1412: 하이링크기능

Claims

제1방향으로 이동하는 제1이동체와;

상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 이동하는 제 2이동체와,

정반상에서 안내되어 이동가능하고, 상기 제 1 및 제 2이동체로부터 힘을 받으면 상기 제1 및 제2방향으로 구동되는 제 3이동체와,

상기 제1이동체를 상기 제1방향으로 구동하는 제1액튜에이터와,

상기 제2이동체를 상기 제2방향으로 구동하는 제2액튜에이터를 구비하고,

상기 제1 및 제2액튜에이터는 상기 제1, 제2 및 제3이동체를 수납하는 용기의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동/안내장치.
제 1항에 있어서, 상기 용기의 내부는 진공 또는 비대기압인 것을 특징으로 하는 이동/안내장치.
제 1항에 있어서, 또, 상기 제 1이동체의 한쪽과 상기 제 2이동체의 한쪽을 각각 안내하고, 상기 제 1 및 제 2이동체를 적어도 수직 및 수평방향으로 구속하는 제 1 및 제 2베어링과, 상기 제 1이동체의 다른 쪽과 상기 제 2이동체의 다른 쪽을 각각 안내하고, 상기 제 1 및 상기 제 2이동체를 적어도 수직방향으로 구속하는 제 3 및 제 4베어링을 구비한 것을 특징으로 하는 이동/안내장치.
제 3항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 베어링은 래이디얼 베어링인 것을 특징으로 하는 이동/안내장치.
제 1항에 있어서, 또, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 이동체를 안내하는 정압베어링을 구비한 것을 특징으로 하는 이동/안내장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2액튜에이터는 초음파리니어모터인 것을 특징으로 하는 이동/안내장치.
제 2항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2액튜에이터로부터 상기 제 1 및 제 2이동체로 구동력을 전달하는 강체와, 래비린드시일구조에 의해 상기 강체와 상기 진공용기를 시일하는 시일을 구비한 것을 특징으로 하는 이동/안내장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1액튜에이터는 구동력을 상기 제 1이동체의 양쪽에 전달하는 1쌍의 리니어모터를 포함하고,

상기 제 2액튜에이터는 구동력을 상기 제 2이동체의 양쪽에 전달하는 1쌍의 리니어모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동/안내장치.
제1방향으로 이동하는 제1이동체와,

상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 이동하는 제 2이동체와, 정반상에서 안내되어 이동가능한 제 3이동체를 가지고, 제 1 및 제 2액튜에이터가 상기 제1, 제2 및 제3이동체를 수납하는 용기의 외부에 배치된 이동/안내장치의 이동/안내방법으로써,

상기 제1이동체를 상기 제1방향으로, 상기 제2이동체를 상기 제2 방향으로 상기 제 1 액튜에이터와 상기 제2 액튜에이터에 의해 각각 구동하는 단계와,

상기 제 1 및 제 2이동체로 부터의 힘에 의해 상기 제 3이동체를 상기 제1 및 제2방향으로 구동하는 단계

로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동/안내장치의 이동/안내방법.
제 9항에 있어서, 상기 용기의 내부는 진공 또는 비대기압인 것을 특징으로 하는 이동/안내장치의 이동/안내방법.
제 9항에 있어서, 상기 제 1이동체의 한쪽과 상기 제 2이동체의 한쪽은 적어도 수직 및 수평방향으로 베어링구속이동에 의해 안내되고,

상기 제 1이동체의 다른쪽과 상기 제 2이동체의 다른쪽은 적어도 수직방향으로 베어링구속이동에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 이동/안내장치의 이동/안내방법.
제 9항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3이동체는 정압베어링에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 안내/이동장치의 안내/이동방법.
제 9항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 및 제 3이동체는 정압베어링에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 안내/이동장치의 안내/이동방법.
제 9항에 있어서, 상기 액튜에이터는 초음파리니어모터를 사용하는 것을 특징으로 하는 안내/이동장치의 안내/이동방법.
제 10항에 있어서, 상기 액튜에이터로부터 상기 제 1 및 제 2이동체로의 힘은 강체를 개재해서 전달되고, 상기 강체와 상기 진공용기는 래비린드시일구조에 의해 시일되는 것을 특징으로 하는 안내/이동장치의 안내/이동방법.
제 9항에 있어서, 1쌍의 리니어모터에 의해 상기 제 1이동체의 양쪽으로 구동력이 전달되고, 또 다른 1쌍의 리니어모터에 의해 상기 제 2이동체의 양쪽으로 구동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 안내/이동장치의 안내/이동방법.
제 1항에 기재된 이동/안내장치를 사용해서 제조되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
제 9항에 기재된 이동/안내방법을 사용해서 제조되는 것을 특징으로 하는 디바이스.
제 1항에 기재된 이동/안내장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
반도체제조공장에 제 19항에 기재된 노광장치를 포함해서 각종 공정을 위한 제조장치군을 설치하는 단계와,

상기 제조장치군을 사용해서 복수의 공정에 따라서 반도체디바이스를 제조하는 단계

로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조방법.
제 20항에 있어서, 또, 상기 제조장치군을 LAN을 개재해서 서로 연결하는 단계와, 상기 LAN과 상기 반도체제조공장외부의 외부 네트워크사이에서 상기 제조장치군중 적어도 하나에 관한 정보를 데이터통신하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조방법.
제 21항에 있어서, 상기 제조장치에 관한 보수정보는 외부네트워크를 개재하여 노광장치의 벤더 또는 사용자에 의해 제공되는 데이터베이스를 억세스하는 것에 의한 데이터통신을 통해서 얻거나, 또는 생산관리는 외부네트워크를 개재해서 상기 반도체제조공장과는 다른 반도체제조공장과의 데이터통신에 의해서 행해지는 것을 특징으로 하는 반도체디바이스의 제조방법.
제 19항에 기재된 노광장치를 포함해서 각종 공정용의 제조장치군과, 상기 제조장치군을 연결하는 LAN과, 상기 LAN으로부터 공장외부의 외부네트워크에의 억세스를 가능하게 하는 게이트웨이를 구비하고,

상기 제조장치군중 적어도 하나에 관한 정보의 데이터통신을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 반도체제조공장.
반도체제조공장에 설치된 청구항 19항에 기재된 노광장치의 보수방법으로서,

노광장치의 벤더 또는 사용자에 의해 반도체제조공장 외부의 외부네트워크에 접속된 보수데이터베이스를 제공하는 단계와;

외부네트워크를 개재해서 반도체제조공장 내부로부터의 보수데이터베이스에의 억세스를 허용하는 단계; 및

보수 데이터베이스에 축적된 보수정보를 외부네트워크를 개재해서 반도체제조공장에 전송하는 단계

로 이루어진 것을 특징으로 하는 제 19항에 기재된 노광장치의 보수방법.
제 19항에 있어서, 상기 노광장치는, 또, 디스플레이, 네트워크 인터페이스 및 네트워크 소프트웨어를 실행하기 위한 컴퓨터를 구비하고,

컴퓨터 네트워크를 개재해서 상기 노광장치에 관한 보수정보의 데이터통신을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 25항에 있어서, 상기 네트워크용 소프트웨어는 상기 노광장치가 설치된 공장외부의 외부네트워크에 접속되고, 상기 노광장치의 벤더 또는 사용자에 의해 제공되는 보수데이터베이스를 억세스하기 위한 유저인터페이스를 디스플레이상에 제공하고, 상기 외부의 네트워크를 개재해서 상기 데이터베이스로부터 정보를 얻는것을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 노광장치.