KR101002875B1 - 레티클 예비정렬 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노광장비에 레티클을 장착하기 이전에 실시하는 레티클의 예비정렬을 보다 안정되고 정확하게 할 수 있도록 한 레티클 예비정렬 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 상면에 레티클이 놓여지는 스테이지; 상기 스테이지의 X, Y축 방향 일측단에 각각 설치되어 상기 레티클의 두 측면을 밀어 기 설정된 위치로 정렬시키는 제1정렬부; 상기 제1정렬부와 대향되도록 상기 스테이지의 X, Y방향 타측단에 각각 설치되어 상기 제1정렬부를 기준면으로 상기 레티클의 나머지 두 측면을 밀어붙여 정렬시키는 제2정렬부; 상기 스테이지의 상면에 구비되어 예비정렬이 완료된 상기 레티클을 진공 흡착시키는 흡착부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

노광, 레티클, 예비정렬

Description

레티클 예비정렬 장치 및 그 방법{Device for pre-alignment of reticle and method thereof}

본 발명은 레티클 예비정렬 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 예비정렬도가 개선된 레티클 예비정렬 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자는 노광공정, 확산공정, 식각공정, 화학기상증착공정 등 다양한 단위공정을 실시함으로써 제조된다. 이러한 단위공정 중 노광공정은 웨이퍼에 형성된 감광막에 레티클 패턴을 전사시켜 감광막 패턴을 형성하기 위한 공정이고, 상기 노광 공정을 수행하는 장비가 스텝퍼(stepper)이다.

이러한 노광 장비에서는 레티클을 로딩/언로딩 하는 과정에서 정렬 정도의 향상과 정렬에 소모되는 시간 단축을 위하여 예비정렬(pre-alignment)을 실시하게 된다. 상기 예비정렬이 완료된 레티클은 로봇 암에 의해 레티클 스테이지로 반송되고, 레티클 스테이지에 반송된 레티클은 정렬을 통하여 노광에 필요한 레티클 장착조건을 갖추게 된다.

도 1은 종래 레티클 예비정렬 장치의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 종래 레티클 예비정렬 장치의 작동상태도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 레티클 예비정렬 장치(100)는 로봇 암(200)에 의해 반송된 레티클(R)이 로딩되는 스테이지(110)와, 상기 스테이지(110)의 X, Y축 방향으로 왕복이송가능하게 설치되어 로딩된 레티클(R)의 네 측면에 물리적으로 접촉하여 기 설정된 위치로 예비정렬시키는 정렬부(120)와, 상기 예비정렬된 레티클(R)의 저면을 흡착고정시키는 흡착부(130)로 구성된다.

이 경우 상기 정렬부(120)는 레티클(R)의 X축 방향 양측으로 대향되게 설치되는 제1정렬핀(121)과, 레티클(R)의 Y축 방향 양측으로 대향되게 설치되는 제2정렬핀(123)으로 이루어진다.

이와 같은 종래의 예비정렬 장치(100)는 로봇 암(200)에 의해 스테이지(110) 상에 레티클(R)이 로딩되면, 상기 제1정렬핀(121)이 동시에 오므려지면서 레티클(R)의 X축 방향의 양 측면을 먼저 정렬시키게 된다. 그 후, 상기 제2정렬핀(123)이 동시에 오므려지면서 레티클(R)의 Y축 방향의 양 측면을 정렬시키게 되면서 예비정렬이 완료된다. 이 경우 상기 제1, 2정렬핀(121)(123)은 정렬작업이 완료되고 난 뒤 원위치로 복귀하게 된다.

그러나 도 2에 도시된 바와 같이 스테이지(110)의 X, Y축 방향으로 설치된 제1, 2정렬핀(121)(123)은 일측에 두 개, 타측에 한 개의 정렬핀으로 각각 구성되어 있어, 로딩된 레티클(R)을 X, Y축 순서로 정렬하는 과정에서 제1, 2정렬핀(121)(123) 양측의 정확한 타이밍과 힘, 그리고 속도가 맞지 않는 경우에는 상기 레티클(R)이 좌우로 틀어지게 되어(θ) 레티클(R)의 정확한 정렬이 이루어지기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 노광장비에 레티클을 장착하기 이전에 실시하는 레티클의 예비정렬을 보다 안정되고 정확하게 할 수 있도록 한 레티클 예비정렬 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 레티클 예비정렬 장치는, 상면에 레티클이 놓여지는 스테이지; 상기 스테이지의 X, Y축 방향 일측단에 각각 설치되어 상기 레티클의 두 측면을 밀어 기 설정된 위치로 정렬시키는 제1정렬부; 상기 제1정렬부와 대향되도록 상기 스테이지의 X, Y방향 타측단에 각각 설치되어 상기 제1정렬부를 기준면으로 상기 레티클의 나머지 두 측면을 밀어붙여 정렬시키는 제2정렬부; 상기 스테이지의 상면에 구비되어 예비정렬이 완료된 상기 레티클을 진공 흡착시키는 흡착부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이 경우 상기 제1정렬부는, 일단이 힌지결합되고 타단이 선회가능하게 설치되는 판 형상의 선회부재와, 상기 선회부재를 상측으로 수직하게 소정각도 선회시키는 구동실린더로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제2정렬부는, 상기 스테이지의 X축 방향으로 왕복이송가능하게 설치되는 X축 정렬부재와, 상기 스테이지의 Y축 방향으로 왕복이송가능하게 설치되는 Y축 정렬부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스테이지의 상면에는 상기 레티클을 직상부로 소정간격 띄울 수 있도록 에어분사부가 구비된 것을 특징으로 한다.

레티클 예비정렬 방법에 있어서, 레티클을 스테이지 상면에 로딩하는 제1단계; 상기 레티클의 저면에 에어를 공급하여 상기 레티클을 상기 스테이지의 직상부로 소정간격 띄우는 제2단계; 상기 레티클의 X, Y축 두 측면을 제1정렬부를 이용하여 기설정된 위치로 밀어 정렬하는 제3단계; 상기 제1정렬부를 기준면으로 상기 레티클의 나머지 X, Y축의 두 측면을 제2정렬부로 밀어붙여 정렬하는 제4단계; 상기 예비정렬이 완료된 레티클의 저면을 진공을 이용하여 흡착고정하는 제5단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 레티클 예비정렬 장치 및 그 방법에 의하면, 스테이지 상에 레티클을 소정간격 띄워 예비정렬을 실시함으로써 레티클을 보다 원활하게 이송시킬 수 있고, 레티클의 틀어짐을 최소한으로 하며, 레티클 스테이지로 이동시 레티클 위치를 안정화하는 한편, 레티클 정렬 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 레티클 예비정렬 장치의 사시도이고, 도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 레티클 예비정렬 장치의 작동상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 레티클 예비정렬 과정을 보여주는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 레티클 예비정렬 장치(1)는 로봇 암(40)에 의해 반송된 레티클(R)이 상면에 놓여지는 스테이지(10)와, 상기 안착된 레티클(R)을 예비정렬시키는 제1정렬부(20) 및 제2정렬부(30)를 포함하여 구성된다.

상기 제1정렬부(20)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 스테이지(10)의 X, Y축 방향 일측단에 각각 설치되어 로딩된 레티클(R)의 두 측면(R1)(R2)을 스테이지(10)의 중심으로 밀어 1차로 정렬시키게 된다. 즉, 상기 제1정렬부(20)는 레티클(R)이 스테이지(10) 상의 기 설정된 위치에 놓여질 수 있도록 정렬하는데 기준면을 잡아주는 역할을 하게 된다. 이러한 상기 제1정렬부(20)는 일단이 힌지결합되고 타단이 선회가능하게 설치되는 판형상의 선회부재(21)와, 상기 레티클(R)의 두 측면(R1)(R2)을 밀어 기 설정된 위치로 정렬시킬 수 있도록 선회부재(21)를 상측으로 수직하게 소정각도 선회시키는 구동실린더(23)로 이루어진다.

상기 제2정렬부(30)는 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1정렬부(20)와 대향되게 스테이지(10)의 X, Y축 방향 타측면에 각각 설치되어 제1정렬부(20)를 기준면으로 레티클(R)의 나머지 두 측면(R3)(R4)을 밀어붙여 2차로 정렬시키게 된다. 이러한 상기 제2정렬부(30)는 스테이지(10)의 X축 방향으로 왕복이송가능하게 설치되는 X축 정렬부재(31)와, 상기 스테이지(10)의 Y축 방향으로 왕복이송가능하게 설치되는 Y축 정렬부재(33)로 이루어진다.

한편, 상기 스테이지(10)의 상면에는 에어분사부(11)와 흡착부(13)가 구비된 다.

상기 에어분사부(11)는 일례로 스테이지(10) 상면 외측면에 소정각도 이격되게 4군데에 설치되고 에어공급부(미도시)를 통해 에어를 공급받아 스테이지(10) 상에 로딩된 레티클(R)을 직상부로 소정간격 띄워주게 된다. 이에 따라 상기 레티클(R)을 제1, 2정렬부(20)(30)를 이용하여 기 설정된 위치로 정렬하는 과정에서 부드럽고 원활한 이송이 이루어질 수 있게 된다. 이 경우 상기 레티클(R)의 예비정렬이 완료되면 에어공급이 중단되면서 에어분사부(11)의 작동이 멈추게 되면서 레티클(R)이 스테이지(10)의 상면에 다시 놓여지게 된다.

상기 흡착부(13)는 스테이지(10)의 네 모서리 부근에 설치되어 예비정렬이 완료된 레티클(R)의 저면을 진공을 이용하여 흡착고정시키게 된다.

그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명의 레티클 예비정렬 과정을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 로봇 암(40)을 이용하여 스테이지(10)의 상면에 레티클(R)을 로딩하게 된다(S51).

상기 스테이지(10)에 로딩된 레티클(R)의 저면에 에어를 균일하게 공급함으로써 레티클(R)을 스테이지(10)의 직상부로 소정간격 띄워준다(S53).

상기 레티클(R)의 X, Y축 두 측면(R1)(R2)을 제1정렬부(20)를 이용하여 기설정된 위치로 밀어 1차로 정렬시킨다(S55).

상기 제1정렬부(20)를 기준면으로 상기 레티클의 나머지 X, Y축의 두 측 면(R3)(R4)을 제2정렬부(30)로 밀어붙여 2차로 정렬시킨다(S57).

상기 예비정렬이 완료된 레티클(R)의 저면을 진공을 이용하여 흡착고정하게 되고(S59), 이와 같이 예비정렬된 레티클(R)은 로봇 암(40)에 의해 언로딩된 후 다음 공정으로 반송된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 레티클 예비정렬 장치의 사시도,

도 2는 종래의 레티클 예비정렬 장치의 작동상태도,

도 3은 본 발명에 따른 레티클 예비정렬 장치의 사시도,

도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 레티클 예비정렬 장치의 작동상태도,

도 5는 본 발명에 따른 레티클 예비정렬 과정을 보여주는 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 레티클 예비정렬 장치 10 : 스테이지

11 : 에어분사부 13 : 흡착부

20 : 제1정렬부 21 : 선회부재

23 : 구동실린더 30 : 제1정렬부

31 : X축 정렬부재 33 : Y축 정렬부재

40 : 로봇 암

Claims (5)

1. 상면에 레티클이 놓여지는 스테이지;

   상기 스테이지의 X, Y축 방향 일측단에 각각 설치되어 상기 레티클의 두 측면을 밀어 기 설정된 위치로 정렬시키는 제1정렬부;

   상기 제1정렬부와 대향되도록 상기 스테이지의 X, Y방향 타측단에 각각 설치되어 상기 제1정렬부를 기준면으로 상기 레티클의 나머지 두 측면을 밀어붙여 정렬시키는 제2정렬부;

   상기 스테이지의 상면에 구비되어 예비정렬이 완료된 상기 레티클을 진공 흡착시키는 흡착부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 레티클 예비정렬 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1정렬부는, 일단이 힌지결합되고 타단이 선회가능하게 설치되는 판 형상의 선회부재와, 상기 선회부재를 상측으로 수직하게 소정각도 선회시키는 구동실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 레티클 예비정렬 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제2정렬부는, 상기 스테이지의 X축 방향으로 왕복이송가능하게 설치되는 X축 정렬부재와, 상기 스테이지의 Y축 방향으로 왕복이송가능하게 설치되는 Y축 정렬부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 레티클 예비정렬 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 스테이지의 상면에는 상기 레티클을 직상부로 소정간격 띄울 수 있도록 에어분사부가 구비된 것을 특징으로 하는 레티클 예비정렬 장치.
5. 레티클을 스테이지 상면에 로딩하는 제1단계;

   상기 레티클의 저면에 에어를 공급하여 상기 레티클을 상기 스테이지의 직상부로 소정간격 띄우는 제2단계;

   상기 레티클의 X, Y축 두 측면을 제1정렬부를 이용하여 기설정된 위치로 밀어 정렬하는 제3단계;

   상기 제1정렬부를 기준면으로 상기 레티클의 나머지 X, Y축의 두 측면을 제2정렬부로 밀어붙여 정렬하는 제4단계;

   상기 레티클의 저면을 진공을 이용하여 흡착고정하는 제5단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 레티클 예비정렬방법.

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