KR100666470B1 - Wafer exposing apparatus with orienter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치에 관한 것으로서, 상부에 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 스테이지; 상기 웨이퍼 스테이지의 중심부에 회전 가능하게 설치되어, 웨이퍼를 고정한 상태에서 회전시키는 웨이퍼 홀더; 및 상기 웨이퍼 홀더를 회전시키기 위한 구동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치를 제공한다.The present invention relates to a wafer exposure apparatus having an orientation mechanism, comprising: a wafer stage on which a wafer is loaded; A wafer holder rotatably installed at the center of the wafer stage, the wafer holder rotating in a state where the wafer is fixed; And driving means for rotating the wafer holder.

본 발명에 의하면, 이송 기구에 의해 이송되면서 발생된 회전력에 의해 웨이퍼가 회전되어 정렬상태가 어긋난 경우에 이를 재차 외부로 반출하지 않고 노광 장치 내에서 웨이퍼를 정확한 위치로 정렬시킬 수 있으므로 반송 및 반출 과정에서 소요되는 시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과를 제공한다.According to the present invention, when the wafer is rotated by the rotational force generated by the transfer mechanism and the alignment is out of alignment, the wafer can be aligned to the correct position in the exposure apparatus without being transported to the outside again. It can shorten the time required to improve productivity.

노광 장치, 웨이퍼, 정렬, 오리엔트, 흡착Exposure Unit, Wafer, Alignment, Orient, Adsorption

Description

오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치{Wafer exposing apparatus with orienter}Wafer exposure apparatus with an orientation mechanism TECHNICAL FIELD

도 1은 종래의 노광 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a conventional exposure apparatus.

도 2는 도 1에 도시된 노광 장치 중 센터 테이블을 확대하여 도시한 사시도이다.FIG. 2 is an enlarged perspective view of a center table of the exposure apparatus illustrated in FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view showing one embodiment of a wafer exposure apparatus having an orienting mechanism according to the present invention.

도 4는 도 3 중 웨이퍼 홀더를 확대하여 도시한 사시도이다.4 is an enlarged perspective view of the wafer holder of FIG. 3.

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10 : 웨이퍼 반송장치,10: wafer conveying apparatus,

20 : 프리 얼라인 스테이지,20: pre-align stage,

30 : 웨이퍼 스테이지,30: wafer stage,

35 : 센터 테이블,35: center table,

35a : 지지핀,35a: support pin,

40 : 웨이퍼 홀더,40: wafer holder,

42 : 몸체부,42 body,

44 : 플랜지,44: flange,

46 : 회전축,46: rotation axis,

48 : 흡착부.48: adsorption unit.

본 발명은 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼를 정위치로 정렬시키기 위한 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer exposure apparatus having an orientation mechanism, and more particularly, to a wafer exposure apparatus having an orientation mechanism for aligning a wafer in position.

반도체 소자 제조에 있어서, 반도체 웨이퍼 상에 회로 패턴을 전사하는 리소그래피 공정은 크게 포토레지스트 도포, 패턴 노광, 현상, 에칭, 포토레지스트 제거 순으로 이루어진다. 여기서, 노광 공정을 위해서, 감광막 패턴을 형성하기 위한 빛을 발생하고 소정 패턴에 따라 선택적으로 감광막에 빛을 주사하기 위한 노광 장치로서 렌즈 축소투영 노광장치, 소위 스테퍼(stepper)가 널리 사용된다.In the manufacture of semiconductor devices, the lithography process of transferring a circuit pattern onto a semiconductor wafer is largely performed in order of photoresist coating, pattern exposure, development, etching, and photoresist removal. Here, for the exposure process, a lens reduction projection exposure apparatus, a so-called stepper, is widely used as an exposure apparatus for generating light for forming a photosensitive film pattern and selectively injecting light onto the photosensitive film according to a predetermined pattern.

도 1에 도시되어 있듯이, 스테퍼는 포토레지스트 도포 공정 등을 거친 웨이퍼의 오리엔테이션 플랫의 위치를 검출하여 웨이퍼를 정렬하는 프리 얼라인 스테이지(20)와, 프리 얼라인 스테이지(20)로부터 이송된 웨이퍼에 노광을 수행하는 웨이퍼 스테이지(30)와, 상기 프리 얼라인 스테이지(20)에서 정렬된 웨이퍼를 웨이퍼 스테이지(30)로 이송하기 위한 웨이퍼 반송장치(10)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the stepper is used to detect the position of the orientation flat of the wafer which has undergone the photoresist coating process and the like, and to arrange the wafers. A wafer stage 30 for performing exposure, and a wafer transfer device 10 for transferring the wafer aligned in the pre-aligned stage 20 to the wafer stage 30.

웨이퍼 스테이지(30)는 웨이퍼가 적재되는 센터 테이블(35)을 구비하고 있으며, 상기 센터 테이블(35)은 3개의 지지핀(35a)을 갖는다. 지지핀(35a)은 센터 테이블(35)의 내부에 삽입되어 있으며, 웨이퍼 반송장치(10)가 웨이퍼를 센터 테이블(35) 위쪽으로 이송시키면 빠른 속도로 상승하여 웨이퍼 반송장치(10)에 지지된 웨이퍼의 밑면을 지지한다.The wafer stage 30 has a center table 35 on which a wafer is loaded, and the center table 35 has three support pins 35a. The support pin 35a is inserted into the center table 35. When the wafer transfer device 10 transfers the wafer above the center table 35, the support pin 35a rises at a high speed and is supported by the wafer transfer device 10. Support the bottom of the wafer.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 센터 테이블(35)의 중심부 주위에 3개의 지지핀(35a) 삼각형 형태로 배치되어 웨이퍼의 배면을 지지하게 되며, 여기서 상기 3개의 지지핀이 상하로 이동하는 경우도 있고, 지지핀은 고정된 상태에서 센터 테이블(35)이 상하 이동하는 경우도 있다.That is, as shown in FIG. 2, three support pins 35a are arranged in a triangular shape around the center of the center table 35 to support the back surface of the wafer, where the three support pins move up and down. In some cases, the center table 35 may move up and down while the support pin is fixed.

한편, 상기 웨이퍼 반송장치(10)는 웨이퍼를 탑재한 채로 프리 얼라인 스테이지(20)로부터 웨이퍼 스테이지(30)로 이송하며, 웨이퍼가 센터 테이블(35) 위에 도착하면, 상기 지지핀(35a) 상에 지지된다. 이렇게 웨이퍼 스테이지(30)로 이송된 웨이퍼는 파인 얼라인(fine align)되고 나머지 노광 공정이 실시된다.On the other hand, the wafer transfer device 10 transfers the wafer from the pre-aligned stage 20 to the wafer stage 30 with the wafer mounted thereon. When the wafer arrives on the center table 35, the wafer transfer device 10 is placed on the support pin 35a. Is supported. The wafer transferred to the wafer stage 30 is fine aligned and the remaining exposure process is performed.

여기서, 상기 지지핀을 갖는 센터 테이블은 단순히 상승 및 하강 기능만을 수행하므로 웨이퍼 반송장치에 의한 반송과정에서 발생되는 회전력으로 인해 상기 센터 테이블(35)에 안착되면서 회전되는 경우가 생긴다. 이러한 회전인 허용치를 벗어나 발생되는 경우, 웨이퍼를 재반출하여 다시 프리 얼라인 장치에서 플랫존을 재차 정렬한 후 다시 센터 테이블에 안착시키므로 반송과 반출이 반복되어야 하는문제점이 있다.In this case, the center table having the support pin simply performs the function of raising and lowering, so that the center table may rotate while being seated on the center table 35 due to the rotational force generated during the conveying process by the wafer conveying apparatus. If the rotation occurs out of the allowance, the wafer is re-exported, the flat zone is realigned again in the pre-alignment apparatus, and then seated on the center table.

이로 인해, 노광 공정에 소요되는 시간이 증가하여 생산성을 저하하는 원인 이 되고 있었다.For this reason, the time which an exposure process requires increases, and it became the cause which lowered productivity.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 웨이퍼 스테이지 상에 웨이퍼를 안착하는 과정에서 웨이퍼가 회전되는 것을 웨이퍼 스테이지로부터 반출하지 않고 자체적으로 처리하도록 하여 생산성을 향상시킬 수 있는 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention has been made to overcome the disadvantages of the prior art as described above, it is possible to improve the productivity by allowing the wafer to rotate itself in the process of seating the wafer on the wafer stage without taking out from the wafer stage It is a technical problem to provide a wafer exposure apparatus having an orientation mechanism.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 상부에 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 스테이지; 상기 웨이퍼 스테이지의 중심부에 회전 가능하게 설치되어, 웨이퍼를 고정한 상태에서 회전시키는 웨이퍼 홀더; 및 상기 웨이퍼 홀더를 회전시키기 위한 구동 수단을 포함하고, 상기 웨이퍼 홀더는, 상기 웨이퍼 스테이지의 중심부에 삽입되는 몸체부; 상기 몸체부의 저면에 형성되는 플랜지; 및 상기 몸체부의 단부에 형성되는 웨이퍼 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is a wafer stage on which a wafer is loaded; A wafer holder rotatably installed at the center of the wafer stage, the wafer holder rotating in a state where the wafer is fixed; And driving means for rotating the wafer holder, wherein the wafer holder comprises: a body portion inserted into a central portion of the wafer stage; A flange formed on the bottom of the body portion; And a wafer holding means formed at an end of the body portion.

즉, 본 발명에서는 종래의 핀 형태의 지지핀 대신에 웨이퍼를 고정하여 회전시킬 수 있는 회전 가능한 웨이퍼 홀더를 제공하여, 반송과정에서 웨이퍼가 회전된 경우 반출하지 않고 노광 장치 자체적으로 이를 처리할 수 있도록 한 것이다. 이를 통해, 반출 및 반송과정으로 인해 공정 처리 시간의 지연을 방지할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.That is, the present invention provides a rotatable wafer holder which can rotate and fix the wafer instead of the conventional pin-type support pin, so that the exposure apparatus itself can be processed without carrying out when the wafer is rotated during the transfer process. It is. Through this, it is possible to prevent the delay of the process processing time due to the export and return process to improve the productivity.

바람직하게는, 상기 웨이퍼 스테이지의 중심부 주위에 설치되어, 웨이퍼의 배면을 지지하는 지지핀을 더 포함할 수 있다.Preferably, the semiconductor device may further include a support pin installed around the center of the wafer stage to support the back surface of the wafer.

바람직하게는, 상기 웨이퍼 고정 수단은 상기 몸체부 단부에 설치되는 진공 흡착수단일 수 있다.Preferably, the wafer holding means may be a vacuum suction means installed at the end of the body portion.

삭제delete

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치의 실시예에 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of a wafer exposure apparatus having an orientation mechanism according to the present invention.

도 3에 도시된 실시예에서의 웨이퍼 스테이지(30)는 웨이퍼를 거치하기 위한 것으로서, 플랫존 오리엔트 작업이 완료된 웨이퍼가 이송장치에 의해 웨이퍼 스테이지 상부로 이송되면, 상기 웨이퍼 스테이지(30)가 하강하게 된다. 한편, 상기 웨이퍼 스테이지(30)의 중심부에는 웨이퍼 홀더(40)가 설치되어 있다. 상기 웨이퍼 홀더(40)는 상기 웨이퍼 스테이지(30)의 중심부에 끼워져 있을 뿐, 웨이퍼 스테이지(30)에 고정된 것은 아니어서, 상기 웨이퍼 스테이지(30)가 하강하는 경우, 상기 웨이퍼 홀더(40)가 상대적으로 돌출되게 된다. 따라서, 이송된 웨이퍼는 상기 웨이퍼 홀더(40)의 상부에 올려지게 된다.The wafer stage 30 in the embodiment shown in FIG. 3 is for mounting a wafer. When the wafer on which the flat zone orienting operation is completed is transferred to the top of the wafer stage by a transfer device, the wafer stage 30 is lowered. do. On the other hand, a wafer holder 40 is provided at the center of the wafer stage 30. The wafer holder 40 is inserted in the center of the wafer stage 30 and is not fixed to the wafer stage 30. When the wafer stage 30 descends, the wafer holder 40 is Relatively protruding. Thus, the transferred wafer is placed on top of the wafer holder 40.

도 4를 참조하면, 상기 웨이퍼 홀더(40)는 상부에 몸체부(42)가 위치하며, 상기 몸체부(42)의 저부에는 플랜지(44)가 형성되어 있는 바, 상기 웨이퍼 스테이지(30)가 하강하면 상기 플랜지(44)의 상면에 상기 웨이퍼 스테이지(30)의 저면이 안착되게 된다. 한편, 상기 플랜지(44)의 저면에는 회전축(46)이 위치하는 바, 상 기 회전축(46)은 도시되지 않은 전동 모터와 같은 구동수단에 의해 회전하게 된다. 이때, 상기 구동수단은 제어부에 의해 회전량이 제어된다.Referring to FIG. 4, the wafer holder 40 has a body portion 42 located at an upper portion thereof, and a flange 44 is formed at a bottom portion of the body portion 42. When lowered, the bottom surface of the wafer stage 30 is seated on the top surface of the flange 44. On the other hand, the rotary shaft 46 is located on the bottom surface of the flange 44, the rotary shaft 46 is rotated by a drive means such as an electric motor not shown. At this time, the driving means is controlled by the control unit the amount of rotation.

상기 몸체부(42)의 상부면에는 유연성 재질로 이루어지는 흡착부(48)가 위치하며, 상기 흡착부(48)에는 외부에 존재하는 진공 수단과 연통되는 흡입홀(50)이 다수개 형성되어 있다. 웨이퍼가 상기 웨이퍼 홀더(40)의 상부에 올려지면, 진공 수단과 연통되는 상기 흡입홀(50)을 통해 웨이퍼의 저면에 부압을 형성하여 흡착부(48)에 웨이퍼가 고정되도록 한다. 따라서, 상기 흡착부(48)에 웨이퍼가 고정된 상태에서 몸체부(42)를 회전시키면 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지의 중심을 중심으로 하여 회전하게 된다.The upper surface of the body portion 42 is the adsorption portion 48 is made of a flexible material, the suction portion 48 is formed with a plurality of suction holes 50 in communication with the external vacuum means. . When the wafer is placed on top of the wafer holder 40, a negative pressure is formed on the bottom surface of the wafer through the suction hole 50 communicating with the vacuum means, so that the wafer is fixed to the suction unit 48. Therefore, when the body 42 is rotated while the wafer is fixed to the adsorption unit 48, the wafer rotates about the center of the wafer stage.

이송 기구에 의해 이송되면서 발생된 회전력에 의해 웨이퍼가 회전되면, 노광 장치에 설치된 위치 감지센서를 통해 이를 확인하게 되고, 상기 웨이퍼 홀더(40)의 상부에 위치하는 흡착부(48)를 통해 웨이퍼를 고정한 상태에서 구동 수단을 구동하여 웨이퍼가 정위치에 오리엔트되도록 정렬하게 된다. 이를 통해, 종래에 비해 웨이퍼 정렬에 소요되는 시간을 단축할 수 있게 된다.When the wafer is rotated by the rotational force generated while being transported by the transfer mechanism, the wafer is checked through a position sensor installed in the exposure apparatus, and the wafer is moved through the suction unit 48 located above the wafer holder 40. In the fixed state, the driving means is driven to align the wafer to be oriented in place. Through this, it is possible to shorten the time required for wafer alignment as compared to the conventional.

한편, 도시된 실시예에서는 웨이퍼 홀더만을 설치하였으나, 종래의 웨이퍼 고정핀을 상기 웨이퍼 홀더의 주위에 설치한 형태의 실시예도 고려해 볼 수 있다. 이를 통해, 웨이퍼를 보다 안정적으로 거치할 수 있게 된다. 즉, 이송 기구에 의해 이송된 웨이퍼는 처음에는 상기 웨이퍼 고정핀에 의해 웨이퍼가 거치되게 되고, 오리엔트 작업을 재차 실시할 필요가 있을 경우에는, 웨이퍼 스테이지를 하강시킨 후에 상기 흡착부에 의해 웨이퍼가 고정되도록 하여 오리엔트 작업을 완료한 후 웨이 퍼 스테이지를 다시 상승시켜 노광 공정을 진행하게 된다.Meanwhile, although only the wafer holder is installed in the illustrated embodiment, an embodiment in which a conventional wafer fixing pin is installed around the wafer holder may be considered. Through this, the wafer can be mounted more stably. That is, the wafer conveyed by the transfer mechanism is initially placed by the wafer fixing pin, and when it is necessary to perform the orient work again, the wafer is fixed by the adsorption unit after lowering the wafer stage. After completing the orient operation, the wafer stage is raised again to proceed with the exposure process.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 이송 기구에 의해 이송되면서 발생된 회전력에 의해 웨이퍼가 회전되어 정렬상태가 어긋난 경우에 이를 재차 외부로 반출하지 않고 노광 장치 내에서 웨이퍼를 정확한 위치로 정렬시킬 수 있으므로 반송 및 반출 과정에서 소요되는 시간을 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 효과를 제공한다.According to the present invention having the above-described configuration, when the wafer is rotated by the rotational force generated while being transferred by the transfer mechanism and the alignment is out of alignment, the wafer is aligned to the correct position in the exposure apparatus without being transported out again. As a result, it is possible to shorten the time required for the conveyance and export process, thereby providing an effect of improving productivity.

Claims (4)

상부에 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 스테이지;A wafer stage on which a wafer is loaded; 상기 웨이퍼 스테이지의 중심부에 회전 가능하게 설치되어, 웨이퍼를 고정한 상태에서 회전시키는 웨이퍼 홀더; 및A wafer holder rotatably installed at the center of the wafer stage, the wafer holder rotating in a state where the wafer is fixed; And 상기 웨이퍼 홀더를 회전시키기 위한 구동 수단을 포함하고, Drive means for rotating the wafer holder, 상기 웨이퍼 홀더는,The wafer holder, 상기 웨이퍼 스테이지의 중심부에 삽입되는 몸체부;A body portion inserted into the center of the wafer stage; 상기 몸체부의 저면에 형성되는 플랜지; 및A flange formed on the bottom of the body portion; And 상기 몸체부의 단부에 형성되는 웨이퍼 고정 수단을 포함하는 것을 특징으로 And a wafer holding means formed at an end of the body portion. 하는 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치.A wafer exposure apparatus having an orientation mechanism. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웨이퍼 스테이지의 중심부 주위에 설치되어, 웨이퍼의 배면을 지지하는 지지핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치.And a support pin disposed around the center of the wafer stage and supporting a rear surface of the wafer. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웨이퍼 고정 수단은,The wafer fixing means, 상기 몸체부 단부에 설치되는 진공 흡착수단인 것을 특징으로 하는 오리엔팅 기구를 갖는 웨이퍼 노광 장치.Wafer exposure apparatus having an orientation mechanism, characterized in that the vacuum adsorption means provided at the end of the body portion.
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