KR100734648B1 - 얼라인유닛을 구비한 반도체 노광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얼라인유닛을 구비한 반도체 노광장치를 제공한다. 상기 반도체 노광장치는 이동되도록 배치되는 래티클 스테이지와, 상기 래티클 스테이지의 하부에 이동되도록 배치되는 웨이퍼 스테이지와, 상기 래티클 스테이지와 상기 웨이퍼 스테이지의 이동되는 위치를 실시간 검출하여 상기 래티클 스테이지와 상기 웨이퍼 스테이지의 이동위치가 동일하게 형성되도록 안내하는 얼라인유닛을 구비한다.

Description

얼라인유닛을 구비한 반도체 노광장치{SEMICONDUCTOR LITHOGRAPHY APPARATUS HAVING AN ALIGN UNIT}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 얼라인유닛을 구비한 반도체 노광장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 얼라인유닛의 전기적인 연결관계를 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 얼라인유닛의 동작을 보여주는 순서도이다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호설명 **
100 : 래티클 스테이지
200 : 웨이퍼 스테이지
300 : 제 1감지기
400 : 제 2감지기
500 : 제어부
본 발명은 반도체 노광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 스테이지와 레티클 스테이지의 얼라인을 용이하게 수행할 수 있는 얼라인유닛을 구비한 반도체 노광장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자의 가공은 확산공정, 포토공정, 에칭공정, 이온주입공정, 세정공정 등과 같은 여러 단위공정들이 순차적 또는 선택적으로 수행됨으로써 제조된다.
이 중, 원하는 회로패턴을 웨이퍼 상에 전사시키는 공정인 상기 포토공정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 포토공정은 먼저, HMDS(Hexa Methyldisilazane)와 같은 물질을 사용하여 웨이퍼를 소수성화시켜 PR(Photo-Resist)와의 접착력을 향상시키도록 웨이퍼의 표면을 처리한다(표면처리). 이어, 표면 처리된 웨이퍼 상에 PR을 균일하게 도포한 다음, 소프트 베이크 처리를 함으로써 상기 PR에 잔존하는 솔벤트를 제거한다.
그리고, 상기 솔벤트가 제거된 PR이 도포된 웨이퍼 상부에 원하는 회로패턴이 형성된 마스크를 위치시키고, 빔을 상기 마스크의 상부에서 마스크를 거쳐 웨이퍼 상에 조사시키면, 상기 웨이퍼 상에는 상기 회로패턴이 전사된다.
즉, 상기 마스크를 통과한 빔은 상기 웨이퍼 상의 PR을 노광하게 되고, 노광되지 않은 PR은 회로패턴이 되는 것이다.
이어, 상기 노광된 PR을 알칼리 수용액을 사용하여 현상시키면, 최종적으로 상기 웨이퍼 상에는 PR로 이루어진 회로패턴이 형성된다.
이와 같이 웨이퍼 상에 원하는 회로패턴을 전사시키는 노광공정을 수행하기 위한 노광장치는 웨이퍼 스테이지 상에 안착된 웨이퍼 상에 빔을 조사하는 빔발생원과, 상기 빔발생원과 상기 웨이퍼 스테이지의 사이에 배치되어, 원하는 회로패턴이 형성된 래티클와, 상기 래티클과 상기 웨이퍼 스테이지의 사이에 배치되어, 상기 래티클을 통과하는 빔이 웨이퍼로 집광되어 조사되도록 하는 광학계를 구비한다.
여기서, 통상적으로 상기 래티클이 안착된 래티클 스테이지와, 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 스테이지는 실린더와 같은 각각의 구동수단을 구비하여 X축과 Y축 방향을 따라 이동되도록 된다.
상기 구성에 의하여, 웨이퍼 상에 포토공정을 실시할 경우에, 상기 웨이퍼 스테이지와 상기 래티클 스테이지의 위치를 서로 일치하도록 얼라인시켜야 한다.
그러나, 상기 래티클 스테이지의 경우는 상기 웨이퍼 스테이지보다 통상 가볍기 때문에 상기 두 스테이지는 서로 중량 차이가 발생된다.
따라서, 상기 웨이퍼 스테이지가 이동될 경우에, 상기 래티클 스테이지의 이동되는 위치가 서로 어긋나는 경우가 발생된다. 이러한 경우에, 상기 래티클을 통과한 광이 상기 웨이퍼 상의 노광될 영역에 정확하게 조사되지 않는다.
따라서, 상기 래티클을 통과한 하나의 패턴이 새로이 전사되는 다른 패턴과 중첩된다. 이에 따라, 제품 불량이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 래티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지가 소정의 방향으로 이동될 경우에, 그 이동되는 위치가 서로 동일하도록 보정하여 얼라인시키는 얼라인유닛을 구비한 반도체 노광장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 얼라인 유닛을 갖는 반도체 노광장치를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 얼라인 유닛을 갖는 반도체 노광장치는 상기 얼라인 유닛을 구비한 반도체 노광장치는 얼라인 유닛을 갖는 반도체 노광장치는 이동되도록 배치되는 래티클 스테이지와, 상기 래티클 스테이지의 하부에 이동되도록 배치되는 웨이퍼 스테이지와, 상기 래티클 스테이지와 상기 웨이퍼 스테이지의 이동되는 위치를 실시간 검출하여 상기 래티클 스테이지와 상기 웨이퍼 스테이지의 이동위치가 동일하게 형성되도록 안내하는 얼라인 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 얼라인 유닛은 상기 래티클 스테이지에 연결되어, 상기 래티클 스테이지를 X,Y축 방향을 따라 이동시키는 제 1구동부와, 상기 웨이퍼 스테이지에 연결되어, 상기 웨이퍼 스테이지를 X,Y축 방향을 따라 이동시키는 제 2구동부와, 상기 래티클 스테이지와 상기 웨이퍼 스테이지의 이동되는 위치를 실시간 검출하는 위치감지부와, 상기 위치감지부로부터 전기적 신호를 전송받아 상기 래티클 스테이지의 이동위치와 상기 웨이퍼 스테이지의 이동위치를 동일하게 얼라인하도록 상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부로 전기적 신호를 전송하는 제어부를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 위치감지부는 상기 래티클 스테이지의 이동위치값을 감지하는 제 1감지기와, 상기 웨이퍼 스테이지의 이동위치값을 감지하는 제 2감지기를 구비하되, 상기 제 1감지기는 상기 래티클 스테이지 상에 설치된 제 1수신부와 상기 제 1수신부로 신호를 전송하는 제 1발신부를 구비하고, 상기 제 2감지기는 상기 웨이퍼 스테이지 상에 설치된 제 2수신부와 상기 제 2수신부로 신호를 전송하는 제 2발신부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 1감지기로부터 전송된 상기 래티클 스테이지의 이동위치값과, 상기 제 2감지기로부터 전송된 상기 웨이퍼 스테이지의 이동위치값을 전송받아 상기 이동위치값들간의 오차값을 산출하여, 상기 제 1및2구동부로 전기적 신호를 전송하여 구동시키는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 얼라인 유닛을 구비한 반도체 노광장치를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 얼라인 유닛을 구비한 반도체 노고광장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조로 하면, 본 발명의 얼라인 유닛을 구비한 반도체 노광장치는 이동되도록 배치되는 래티클 스테이지(100)와, 상기 래티클 스테이지(100)의 하부에 이동되도록 배치되는 웨이퍼 스테이지(200)와, 상기 래티클 스테이지(100)와 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동되는 위치를 실시간 검출하여 상기 래티클 스테이지(100)와 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동위치가 동일하게 이동되도록 안내하는 얼라인 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 얼라인 유닛은 상기 래티클 스테이지(100)에 연결되어, 상기 래티클 스테이지(100)를 X,Y축 방향을 따라 이동시키는 제 1구동부와, 상기 웨이퍼 스테이지(200)에 연결되어, 상기 웨이퍼 스테이지(200)를 X,Y축 방향을 따라 이동시키는 제 2구동부와, 상기 래티클 스테이지(100)와 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동되는 위치를 실시간 검출하는 위치감지부와, 상기 위치감지부로부터 전기적 신호를 전송받아 상기 래티클 스테이지(100)의 이동위치와 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동위치를 동일하게 얼라인하도록 상기 제 1구동부와 상기 제 2구동부로 전기적 신호를 전송하는 제어부(500)를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 위치감지부는 상기 래티클 스테이지(100)의 이동위치를 감지하는 제 1감지기(300)와, 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동위치를 감지하는 제 2감지기(400)를 구비하되, 상기 제 1감지기(300)는 상기 래티클 스테이지(100) 상에 설치된 제 1수신부(310)와 상기 제 1수신부(310)로 신호를 전송하는 제 1발신부(320)를 구비하고, 상기 제 2감지기(400)는 상기 웨이퍼 스테이지(200) 상에 설치된 제 2수신부(410)와 상기 제 2수신부(410)로 신호를 전송하는 제 2발신부(420)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 제어부(500)는 상기 제 1감지기(300)로부터 전송된 상기 래티클 스테이지(100)의 이동위치값과, 상기 제 2감지기(400)로부터 전송된 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동위치값을 전송받아 상기 이동위치값들간의 오차값을 산출하여, 상기 제 1및2구동부로 전기적 신호를 전송하여 구동시킬 수 있다.
여기서, 상기 제 1구동부는 제 1 X 구동부(110)와, 제 2 Y 구동부(120)를 구 비하며, 상기 제 2구동부는 제 2 X 구동부(210)와, 제 2 Y 구동부(220)를 구비할 수 있다.
다음은, 상기의 구성에 의한 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 3을 참조로 하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 도 1에 도시된 얼라인 유닛의 전기적인 연결관계를 보여주는 블록도이며, 도 3은 도 1에 도시된 얼라인 유닛의 동작을 보여주는 순서도이다.
도 1 내지 도 3을 참조로 하면, 래티클 스테이지(100)와 웨이퍼 스테이지(200)는 각각의 제 1,2구동부에 의해 그 위치가 이동될 수 있다.
이때, 제 1감지기(300)는 상기 래티클 스테이지(100)의 이동위치값을 감지하고, 제 2감지기(400)는 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동위치값을 감지하여 제어부(500)로 전송할 수 있다(S10,S20).
즉, 상기 이동되는 래티클 스테이지(100)의 상부에 설치된 제 1수신부(310)는 제 1발신부(320)에서 전송되는 신호를 수신하여 이동위치값을 감지할 수 있다. 또한, 상기 이동되는 웨이퍼 스테이지(100)의 경우에도 제 2수신부(410)는 제 2발신부(420)에서 전송되는 신호를 수신하여 이동위치값을 감지할 수 있다.
이와 같이 감지되는 상기 래티클 스테이지(100)와 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동위치값은 제어부(500)로 전송될 수 있다.
이어, 상기 제어부(500)는 상기 웨이퍼 스테이지(200)와 상기 래티클 스테이지(100)의 이동위치값들이 서로 동일한지의 여부를 판단할 수 있다(S20). 즉, 상기 이동위치값들의 오차값을 계산할 수 있다.
여기서, 만일, 상기 웨이퍼 스테이지(200)와 상기 래티클 스테이지(100)의 이동위치값들이 서로 동일한 경우에, 상기 제어부(500)는 제 1,2구동부로 전기적 신호를 전송하여 상기 두가지의 스테이지(100,200)의 이동동작을 중지하도록 한다. 이어, 상기 얼라인된 웨이퍼 스테이지(200) 상에 안착되는 웨이퍼(W) 상에 노광공정을 수행하게 된다(S40).
그러나, 상기 웨이퍼 스테이지(200)와 상기 래티클 스테이지(100)의 이동위치값들이 서로 동일하지 않은 경우에, 상기 제어부(500)는 상기 이동위치값들의 오차값을 계산하여 상기 이동위치값들이 서로 동일하도록 상기 제 1구동부 또는 상기 제 2구동부로 전기적 신호를 전송하여, 상기 래티클 스테이지(100)와 상기 웨이퍼 스테이지(200)의 이동위치값이 동일해 질 수 있도록 얼라인한다(S50). 이어, 상기 얼라인이 완료된 후에는 상기와 같이 웨이퍼(W) 상에 노광공정을 수행한다(S40).
본 발명에 의하면, 래티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지가 소정의 방향으로 이동될 경우에, 그 이동되는 위치가 서로 동일하도록 보정하여 얼라인시키는 얼라인 유닛을 구비하여, 상기 래티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지간의 이동위치를 동일하게 얼라인시킴으로써, 웨이퍼 상에 노광공정시 정확한 패턴이 전사되도록 하여 제품품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 제 1 구동부가 연결되고, 상기 제 1 구동부에 의해 X,Y축 방향을 따라 이동되도록 배치되는 래티클 스테이지;
    제 2 구동부가 연결되고, 상기 래티클 테이지의 하부에 상기 제 2 구동부에 의해 X,Y축 방향을 따라이동되도록 배치되는 웨이퍼 스테이지;
    상기 래티클 스테이지와 상기 웨이퍼 스테이지의 이동되는 위치를 실시간 검출하는 위치감지부; 및
    상기 위치감지부로 부터 실시간 검출된 상기 래티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지의 각각의 이동위치들간의 오차값을 산출하여, 상기 래티클 스테이지와 상기 웨이퍼 스테이지의 각각의 이동위치가 동일하게 얼라인되도록 상기 제 1 구동부와 제 2 구동부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 위치감지부는 상기 래티클 스테이지의 이동위치를 감지하는 제 1 감지부와, 상기 웨이퍼 스테이지의 이동위치를 감지하는 제 2 감지기를 구비하며,
    상기 제 1 감지기는 상기 래티클 스테이지상에 설치된 제 1 수신부와, 상기 제 1 수신부로 신호를 전송하는 제 1 발신부를 구비하고,
    상기 제 2 감지기는 상기 웨이퍼 스테이지상에 설치된 제 2 수신부와, 상기 제 2 수신부로 신호를 전송하는 제 2 발신부를 구비하는 것을 특징으로 하는
    얼라인 유닛을 구비한 반도체 노광장치.
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