KR100522546B1 - 반도체소자 제조용 스테퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자 제조용 스테퍼에 관한 것이다.

본 발명은, 수은램프, 미러 및 다수개의 렌즈 등으로 이루어지는 조명계가 구비되는 반도체소자 제조용 스테퍼에 있어서, 상기 스테퍼가 위치하는 제조라인에 공급되는 최초의 공기와 동일한 순도를 가지는 공기를 공급받아 공냉방식으로 상기 조명계를 냉각시킬 수 있도록 공기를 포집하여 상기 공기를 필터링시켜 상기 동일한 순도를 가지는 공기로 형성시킬 수 있는 공기공급수단을 상기 조명계에 연결시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 조명계의 냉각을 위한 공기를 제조라인에 공급되는 최초의 공기와 동일한 공기를 이용함으로써 이로 이한 결함들을 효율적으로 제거시켜 반도체소자의 제조에 따른 생산성이 전반적으로 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조용 스테퍼

본 발명은 반도체소자 제조용 스테퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스테퍼(Stepper)가 위치하는 제조라인인 크린룸(Clean Room)에 공급되는 최초의 공기와 동일한 순도를 가지는 공기를 이용하여 스테퍼의 조명계를 냉각시킬 수 있는 반도체소자 제조용 스테퍼에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자는 상기 반도체소자로 제조할 수 있는 웨이퍼(Wafer) 상에 소정의 막을 형성시킨 후, 상기 소정의 막을 상기 반도체소자의 특성에 따른 설정된 패턴(Pattern)으로 형성시킴으로써 제조된다.

여기서 상기 설정된 패턴은 주로 포토리소그라피(Photolithography)공정을 수행하여 형성시킬 수 있고, 이러한 포토리소그라피공정은 스테퍼라는 통상의 제조장치를 이용하여 수행한다.

그리고 상기 스테퍼에는 소정의 광(光)을 조사시키기 위하여 조명계가 구비되는데, 이러한 조명계는 도1에 도시된 바와 같이 광원인 수은램프(Hg Lamp)(10) 및 다수개의 미러(Mirror)(12), 다수개의 렌즈(Lens)(14) 등의 조합으로 이루어진다.

여기서 상기 광을 이용한 포토리소그라피공정의 수행시 상기 조명계는 수은램프(10)에서 많은 양의 열을 발산시키기 때문에 상기 조명계의 내부를 적정한 온도로 유지시키기 위하여 공냉방식을 이용하여 상기 조명계를 냉각시킨다.

즉, 도1에 도시된 바와 같이 상기 조명계의 흡입통로를 통하여 공기를 흡입시켜 상기 수은램프(10) 등을 포함하는 조명계의 내부를 냉각시킨 후, 배출을 위한 팬(Fan)(16)을 이용하여 상기 조명계의 외부 즉, 제조라인의 외부로 배출시키는 것이다.

여기서 상기 조명계를 냉각시키기 위하여 그 내부로 흡입시키는 공기는 제조라인인 크린룸 내에서 지체되는 공기인 것으로써, 그 지체정도에 따라서 상기 크린룸 내의 공기에는 암모니아가스 또는 각종 유기물질이 약 수ppb 내지 수백ppb 정도로 포함되어 있기 때문에 상기 냉각을 위하여 흡입되는 공기가 상기 조명계의 내부를 오염시켰다.

이에 따라 상기와 같이 오염된 공기의 흡입으로 인하여 상기 수은램프(10) 등에서 발생하는 자외선과 상기 오염된 공기가 광화학적 반응을 일으키기도 하였다.

이러한 광화학적 반응으로 인하여 상기 상기 조명계의 내부에 구비되는 수은램프(10), 미러(12) 또는 렌즈(14) 등의 표면에 황산암모늄 또는 이산화규소 등이 흡착되어 상기 수은램프(10)의 강도, 미러(12)의 반사효율 및 렌즈(14)의 투과율 등을 저하시키는 원인으로 작용하였고, 이에 따라 반도체소자 제조장치인 스테퍼의 전반적인 효율성이 저하되었고, 상기 스테퍼의 수명 또한 단축시키는 결과를 초래하였다.

따라서 종래에는 조명계의 냉각을 위하여 크린룸 내에서 지체되는 공기를 이용함으로써 전술한 결함을 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 조명계의 냉각을 위한 공기를 제조라인에 공급되는 최초의 공기와 동일한 공기를 이용함으로써 이로 인하여 발생하는 결함을 최소화시키기 위한 반도체소자 제조용 스테퍼를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 스테퍼는, 수은램프, 미러 및 다수개의 렌즈 등으로 이루어지는 조명계가 구비되는 반도체소자 제조용 스테퍼에 있어서, 상기 스테퍼가 위치하는 제조라인에 공급되는 최초의 공기와 동일한 순도를 가지는 공기를 공급받아 공냉방식으로 상기 조명계를 냉각시킬 수 있도록 공기를 포집하여 상기 공기를 필터링시켜 상기 동일한 순도를 가지는 공기로 형성시킬 수 있는 공기공급수단을 상기 조명계에 연결시켜 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 공기공급수단은 전반적인 제조장치의 효율성을 극대화시킬 수 있도록 상기 제조라인에 최초의 공기를 공급할 수 있는 외조기인 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기공급수단은 상기 공기를 포집하는 팬 및 상기 공기를 필터링하는 필터 즉, 케미컬필터로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 공기공급수단은 상기 공기의 오염원 등을 완전히 제거시키기 위하여 상기 제조라인에 공기를 공급할 수 있는 외조기로 이루어지는 제1차공기공급수단 및 상기 외조기의 공기를 포집하여 필터링시킬 수 있는 제2차공기공급수단으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기공급수단과 조명계는 덕트를 이용하여 외부의 공기가 흡입되는 것이 차단되도록 연결시키는 것이 바람직하다.

상기 공기공급수단은 제조라인의 공간적인 문제를 제고함으로써 상기 제조라인의 그레이팅 저부에 구비시키는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 스테퍼의 조명계의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.

본 발명은 반도체소자의 패턴을 형성시키는 포토리소그라피공정을 수행할 수 있는 스테퍼의 조명계를 나타내는 것으로써, 먼저 도2는 소정의 광을 발광하는 수은램프(20)가 구비되어 있다.

그리고 상기 광을 집광 또는 반사 등을 통하여 그 효율성을 향상시키는 미러(22)가 다수개 구비되어 있고, 또한 상기 광의 직진성 또는 균일도 등을 향상시키는 렌즈(24)가 다수개 구비되어 있다.

또한 상기 조명계의 내부를 냉각시킬 수 있는 공기를 상기 조명계의 외부로 배출시킬 수 있는 팬(26)이 상기 조명계의 상측에 구비되어 있다.

여기서 상기 광을 이용한 포토리소그라피공정의 수행시 상기 조명계는 수은램프(20)에서 많은 양의 열을 발산시키기 때문에 상기 조명계의 내부를 적정한 온도 즉, 20℃ 내지 25℃ 정도의 온도로 유지시키기 위하여 공냉방식을 이용하여 상기 조명계 내부를 냉각시킨다.

이러한 조명계의 냉각을 위한 본 발명에서의 공기의 공급은 상기 스테퍼가 위치하는 제조라인에 공급되는 최초의 공기와 동일한 순도를 가지는 공기를 공급받아 공냉방식으로 상기 조명계를 냉각시킬 수 있도록 공기를 포집하여 상기 공기를 필터링시켜 상기 동일한 순도를 가지는 공기로 형성시킬 수 있는 공기공급수단(30, 32)을 구비시켜 이용한다.

여기서 본 발명은 상기 제조라인 즉, 크린룸에 최초의 공기를 공급할 수 있는 외조기를 공기공급수단(30)으로 구비시킬 수 있고 또는 상기 공기를 포집하는 팬(32a) 및 상기 공기를 필터링하는 필터(Filter)(32b) 등으로 이루어지는 공기공급수단(32)을 구비시킬 수 있다.

그리고 도2에 도시된 바와 같이 본 발명은 상기 공기공급수단(30, 32)을 상기 제조라인에 공기를 공급할 수 있는 외조기로 이루어지는 제1차공기공급수단(30) 및 상기 외조기의 공기를 포집하여 필터링시킬 수 있는 제2차공기공급수단(32)으로 구비시킬 수 있다.

여기서 본 발명의 상기 필터(32b)는 필터 자체에 이온성분이 부착되어 공기 중의 이온물질을 제거할 수 있는 케미컬필터(Chemical Filter)를 구비시킬 수 있다.

그리고 본 발명은 상기 공기공급수단(30, 32)과 조명계를 덕트(Duct)(34)를 이용하여 연결시킬 수 있다.

또한 본 발명의 상기 공기공급수단(30, 32)은 상기 제조라인 즉, 크린룸을 구성하는 그레이팅(36) 저부에 구비시킬 수 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명은 외조기 즉, 1차공기공급수단(30)으로부터 공기를 흡입하여 필터(32b) 등이 구비되는 2차공기공급수단(32)을 거침으로써 상기 스테퍼가 구비되는 제조라인 즉, 크린룸에 공급되는 최초의 공기와 동일한 순도를 가지는 공기를 상기 조명계에 공급하여 냉각에 이용할 수 있다.

이에 따라 본 발명은 조명계의 냉각을 위하여 공급되는 공기의 오염 등으로 인하여 발생하는 결함을 사전에 방지할 수 있다.

여기서 본 발명은 상기 제조라인에 최초의 공기를 공급할 수 있도록 1차공기공급수단(30)에 덕트(34)를 밀폐구조로 연결하고, 팬(32a) 및 필터(32b)가 구비되는 2차공기공급수단(32)을 이용하여 상기 조명계에 강제로 공급하여 상기 조명계의 내부를 냉각시키는 것이다.

그리고 본 발명은 상기 제조라인에서의 공간의 확보 및 소음의 영향 등을 최소화시키기 위하여 상기 공기공급수단(30, 32)을 제조라인의 저면에 구비시키는 것이다.

따라서 상기와 같은 공기를 이용함으로써 상기 공기로 인한 결함 즉, 광화적 반응을 미연에 방지하여 상기 수은램프(20)의 강도, 미러(22)의 반사율 및 렌즈(24)의 투과율 등이 저하되는 것을 최소화시킬 수 있다.

이에 따라 상기 스테퍼를 효율적으로 운용할 수 있고, 또한 그 생산효율 등을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 조명계의 냉각을 위한 공기를 제조라인에 공급되는 최초의 공기와 동일한 공기를 이용함으로써 이로 이한 결함들을 효율적으로 제거시켜 반도체소자의 제조에 따른 생산성이 전반적으로 향상되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도1은 종래의 반도체소자 제조용 스테퍼의 조명계를 설명하기 위한 구성도이다.

도2는 본 발명에 따른 반도체소자 제조용 스테퍼의 조명계의 일 실시예를 설명하기 위한 구성도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 20 : 수은램프 12, 22 : 미러

14, 24 : 렌즈 16, 26, 32a : 팬

30, 32 : 공기공급수단 32b : 필터

34 : 덕트 36 : 그레이팅

Claims (1)

1. 수은램프, 미러 및 다수개의 렌즈 등으로 이루어지는 조명계가 구비되는 반도체소자 제조용 스테퍼에 있어서,

   상기 스테퍼가 위치하는 제조라인에 공급되는 최초의 공기와 동일한 순도를 가지는 공기를 공급받아 공냉방식으로 상기 조명계를 냉각시킬 수 있도록 공기를 포집하여 상기 공기를 필터링시켜 상기 동일한 순도를 가지는 공기로 형성시킬 수 있는 공기공급수단을 덕트를 이용하여 상기 조명계에 연결시키고, 상기 공기공급수단은 상기 제조라인의 그레이팅 저부에 구비되고, 상기 공기공급수단은 상기 제조라인에 최초의 공기를 공급할 수 있는 외조기로 이루어지는 제1차 공기공급수단 및 상기 외조기의 공기를 포집하여 필터링시킬 수 있는 케미컬 필터로 이루어지는 제2차 공기공급수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조용 스테퍼.