KR101219323B1 - Photolithography apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UV LED를 이용한 노광 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는 반도체 웨이퍼를 노광하기 위한 노광 장치로서, 상기 반도체 웨이퍼 위에 인쇄될 소정의 회로패턴이 그려진 마스크; 미리 결정된 파장의 자외선 광을 방출하는 UV LED를 가지며, 상기 마스크 위에 설치되어 상기 UV LED로부터의 상기 자외선 광이 상기 마스크로 조사되도록 하고, 상기 UV LED를 장착한 단위 모듈을 복수로 갖는 UV 광원; 상기 마스크 아래에 설치되고, 상기 마스크를 통과한 자외선 광이 상기 반도체 웨이퍼의 소정 위치에 일정한 배율로 전사되도록 하는 렌즈계; 및 상기 렌즈계 아래에 설치되고, 상기 반도체 웨이퍼와 상기 마스크를 이동 및 고정시키기 위한 위치 정렬계;를 포함하되, 상기 UV 광원의 복수의 단위 모듈들은 독립적으로 턴온 또는 턴오프되고, 상기 UV 광원은, 상기 마스크 위에 설치되고, 소정의 수납공간을 가지며, 상기 수납공간을 정의하기 위한 베이스판과 상기 베이스판의 측면을 둘러싸는 측면판을 가지며, 상기 UV LED로부터의 열을 방열하기 위한 하우징; 상기 복수의 단위 모듈들로 구성되며, 상기 하우징의 베이스판상에 배치된 UV LED 모듈; 상기 UV LED 모듈상에 상기 자외선 광을 확산시키는 확산시트; 및 상기 하우징의 베이스판 외면에 장착되고, 상기 복수의 단위 모듈들과 전기적으로 연결되어 상기 복수의 단위 모듈들에 제어신호를 공급하기 위한 제어부;를 포함한다.The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly to an exposure apparatus using a UV LED.
An apparatus according to an embodiment of the present invention is an exposure apparatus for exposing a semiconductor wafer, comprising: a mask having a predetermined circuit pattern to be printed on the semiconductor wafer; A UV light source having a UV LED emitting ultraviolet light of a predetermined wavelength, the UV light source being installed on the mask to irradiate the ultraviolet light from the UV LED to the mask and having a plurality of unit modules equipped with the UV LED; A lens system disposed under the mask and configured to transfer ultraviolet light passing through the mask at a predetermined magnification to a predetermined position of the semiconductor wafer; And a position alignment system installed under the lens system and configured to move and fix the semiconductor wafer and the mask, wherein the plurality of unit modules of the UV light source are independently turned on or turned off, and the UV light source is A housing installed on the mask, having a predetermined storage space, a base plate for defining the storage space, and a side plate surrounding the side surface of the base plate, for dissipating heat from the UV LEDs; A UV LED module composed of the plurality of unit modules and disposed on a base plate of the housing; A diffusion sheet for diffusing the ultraviolet light onto the UV LED module; And a controller mounted on an outer surface of the base plate of the housing and electrically connected to the plurality of unit modules to supply a control signal to the plurality of unit modules.

Description

노광 장치{PHOTOLITHOGRAPHY APPARATUS}Exposure apparatus {PHOTOLITHOGRAPHY APPARATUS}

본 발명은 노광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UV LED를 이용한 노광 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an exposure apparatus, and more particularly to an exposure apparatus using a UV LED.

노광 공정은 반도체 웨이퍼의 가공 공정으로서, 반도체 웨이퍼 위에 특정 패턴을 적절한 파장의 빛과 마스크를 이용하여 정확한 위치 및 크기로 전사하는 공정을 말한다. 이러한 공정은 메모리 소자 생산 비용의 35%, 공정시간의 60% 이상을 차지하는 핵심공정이라 할 수 있다. An exposure process is a process of processing a semiconductor wafer, which refers to a process of transferring a specific pattern onto a semiconductor wafer to an accurate position and size using light and a mask having an appropriate wavelength. This process is a key process that accounts for 35% of the cost of producing memory devices and more than 60% of the process time.

상기 노광 공정에서 사용되는 장비를 노광 장치라고 한다.The equipment used in the said exposure process is called exposure apparatus.

노광 장치는 마스크를 감광막이 도포된 반도체 웨이퍼 위에 위치시키고 마스크 위에 빛을 노광 시킴으로써 반도체 웨이퍼 상에 마스크에 그려진 회로가 전사되도록 하는 장치를 말한다.The exposure apparatus refers to an apparatus in which a circuit placed on a mask on a semiconductor wafer is transferred by placing a mask on a semiconductor wafer coated with a photoresist film and exposing light on the mask.

다양한 종류의 노광 장치 중에 광학계 노광 장치가 있다. 광학계 노광 장치는 자외선 영역의 빛을 이용하는 노광 장치가 있다. Among various kinds of exposure apparatuses, there is an optical exposure apparatus. An optical exposure apparatus includes an exposure apparatus that uses light in an ultraviolet region.

일반적인 광학계 노광 장치는 광원으로서 UV 램프를 사용하고 있다. 그럼, 이하에서 종래의 간접 형태의 일반적인 광학게 노광 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.A general optical system exposure apparatus uses a UV lamp as a light source. Then, a conventional optical crab exposure apparatus of a conventional indirect form will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 간접 형태의 광학계 노광 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional indirect optical system exposure apparatus.

도 1을 참조하면, 일반적인 광학계 노광 장치는 마스크(150)에 자외선 광을 공급하는 광원계(110), 광원(115)에서 나오는 광을 균일한 면 광원으로 확산시키는 동시에 일정한 크기로 집속시키는 조명계(130), 반도체 웨이퍼(P) 상에 구현하려는 회로패턴이 설계된 마스크(레티클)(150), 마스크(150)를 통과한 광이 반도체 웨이퍼(P)의 원하는 위치에 일정한 배율로 전사되도록 하는 렌즈계(170) 및 마스크(150)와 반도체 웨이퍼(P)를 원하는 위치에 정렬시키는 위치 정렬계(190)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a general optical system exposure apparatus includes a light source system 110 for supplying ultraviolet light to a mask 150, an illumination system for diffusing light from a light source 115 into a uniform surface light source and concentrating at a constant size ( 130, a mask (reticle) 150 in which a circuit pattern to be implemented on the semiconductor wafer P is designed, and a lens system for transferring light passing through the mask 150 at a predetermined magnification to a desired position of the semiconductor wafer P ( 170 and a position alignment system 190 for aligning the mask 150 and the semiconductor wafer P to a desired position.

이러한 일반적인 광학계 노광 장치에서, 광원계(110)는 광원(115)으로서 UV 램프를 사용하고 있다. 여기서, UV 램프(115)는 수은과 불활성 가스가 봉입된 것으로, 특히, 수은은 친환경인 물질이 아니어서, 환경 문제를 유발시키는 문제가 있다.In such a general optical system exposure apparatus, the light source system 110 uses a UV lamp as the light source 115. Here, the UV lamp 115 is a mercury and an inert gas is sealed, in particular, mercury is not an environmentally friendly material, there is a problem causing environmental problems.

또한, UV 램프(115)는 노광 시 필요한 자외선 영역들 이외에 불필요한 자외선 영역의 광을 방출한다. 그래서 기존의 일반적인 광학계 노광 장치는 조명계(130)를 통하여 불필요한 자외선 영역의 광을 제거하고 있다. 여기서, 이러한 조명계(130)의 부가는 노광 장치 전체의 크기를 증대시키는 문제가 있다.In addition, the UV lamp 115 emits light in an unnecessary ultraviolet region in addition to the ultraviolet regions necessary for exposure. Therefore, the conventional general optical exposure apparatus removes unnecessary ultraviolet light through the illumination system 130. Here, the addition of the illumination system 130 has a problem of increasing the size of the entire exposure apparatus.

뿐만 아니라, 조명계(130)의 부가는 조명계(130) 자체의 적지 않은 비용으로 인해, 노광 장치 전체의 비용이 높아지는 문제가 있다.
In addition, the addition of the illumination system 130, due to the small cost of the illumination system 130 itself, there is a problem that the cost of the entire exposure apparatus increases.

한편, 종래에는 반도체 웨이퍼의 주변부(가장자리부)까지 감광제가 코팅되어 있는 경우, 반도체 웨이퍼의 핸들링 시에 감광제가 벗겨져 버리고, 파티클이 발생하여 수율의 저하를 초래하였다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 주변 노광 장치를 사용하여 반도체 웨이퍼의 주변부에서 발생되는 문제점을 해결하였다.On the other hand, when the photosensitive agent is coated to the peripheral part (edge part) of the semiconductor wafer conventionally, the photosensitive agent peeled off at the time of handling of a semiconductor wafer, and particle | grains generate | occur | produced, and the yield fell. In order to solve this problem, conventionally, a problem occurred in the peripheral portion of the semiconductor wafer using a peripheral exposure apparatus.

상기 주변 노광 장치는 도 1에 도시된 일반적인 노광 장치와는 다른 것으로, 종래의 반도체 제조 공정에서는 일반적인 노광 장치와 주변 노광 장치를 각각 따로따로 구비하고 있어, 공간상 또는 비용상의 문제가 있었다.
The peripheral exposure apparatus is different from the general exposure apparatus shown in FIG. 1, and in the conventional semiconductor manufacturing process, the general exposure apparatus and the peripheral exposure apparatus are provided separately, and there is a problem in space or cost.

따라서, 본 발명은 UV LED를 이용한 노광 장치를 제공한다.Accordingly, the present invention provides an exposure apparatus using a UV LED.

또한, 본 발명은 반도체 제조 공정에 필요한 주변 노광도 함께 할 수 있는 노광 장치를 제공한다.Moreover, this invention provides the exposure apparatus which can also perform the peripheral exposure required for a semiconductor manufacturing process.

또한, 공간상, 비용상 및 환경상의 문제를 해결할 수 있는 노광 장치를 제공한다.
Moreover, the exposure apparatus which can solve the problem of space, cost, and an environment is provided.

본 발명은 반도체 웨이퍼를 노광하기 위한 노광 장치로서, 상기 반도체 웨이퍼 위에 인쇄될 소정의 회로패턴이 그려진 마스크; 미리 결정된 파장의 자외선 광을 방출하는 UV LED를 가지며, 상기 마스크 위에 설치되어 상기 UV LED로부터의 상기 자외선 광이 상기 마스크로 조사되도록 하고, 상기 UV LED를 장착한 단위 모듈을 복수로 갖는 UV 광원; 상기 마스크 아래에 설치되고, 상기 마스크를 통과한 자외선 광이 상기 반도체 웨이퍼의 소정 위치에 일정한 배율로 전사되도록 하는 렌즈계; 및 상기 렌즈계 아래에 설치되고, 상기 반도체 웨이퍼와 상기 마스크를 이동 및 고정시키기 위한 위치 정렬계;를 포함하되, 상기 UV 광원의 복수의 단위 모듈들은 독립적으로 턴온 또는 턴오프되는 것을 특징으로 한다.An exposure apparatus for exposing a semiconductor wafer, comprising: a mask on which a predetermined circuit pattern to be printed is printed; A UV light source having a UV LED emitting ultraviolet light of a predetermined wavelength, the UV light source being installed on the mask to irradiate the ultraviolet light from the UV LED to the mask and having a plurality of unit modules equipped with the UV LED; A lens system disposed under the mask and configured to transfer ultraviolet light passing through the mask at a predetermined magnification to a predetermined position of the semiconductor wafer; And a position alignment system installed under the lens system and configured to move and fix the semiconductor wafer and the mask, wherein the plurality of unit modules of the UV light source are independently turned on or turned off.

여기서, 상기 UV 광원은, 상기 마스크 위에 설치되고, 소정의 수납공간을 가지며, 상기 수납공간을 정의하기 위한 베이스판과 상기 베이스판의 측면을 둘러싸는 측면판을 가지며, 상기 UV LED로부터의 열을 방열하기 위한 하우징; 상기 복수의 단위 모듈들로 구성되며, 상기 하우징의 베이스판상에 배치된 UV LED 모듈; 상기 UV LED 모듈상에 상기 자외선 광을 확산시키는 확산시트; 및 상기 하우징의 베이스판 외면에 장착되고, 상기 복수의 단위 모듈들과 전기적으로 연결되어 상기 복수의 단위 모듈들에 제어신호를 공급하기 위한 제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the UV light source is provided on the mask, has a predetermined storage space, has a base plate for defining the storage space and a side plate surrounding the side of the base plate, the heat from the UV LED A housing for dissipating heat; A UV LED module composed of the plurality of unit modules and disposed on a base plate of the housing; A diffusion sheet for diffusing the ultraviolet light onto the UV LED module; And a controller mounted on an outer surface of the base plate of the housing and electrically connected to the plurality of unit modules to supply a control signal to the plurality of unit modules.

여기서, 상기 하우징은, 상기 베이스판의 외면과 상기 측면판의 외면에 연결되고 외부방향으로 연장된 복수의 핀을 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the housing includes a plurality of pins connected to the outer surface of the base plate and the outer surface of the side plate and extending in an outward direction.

여기서, 상기 UV LED 모듈의 상기 복수의 단위 모듈들 각각은 상기 하우징의 베이스판의 내면에 인접하는 기판; 상기 기판에 복수로 장착된 상기 UV LED; 및 상기 UV LED과 대응되어 상기 UV LED로부터의 자외선 광을 확산시키는 렌즈를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, each of the plurality of unit modules of the UV LED module is a substrate adjacent to the inner surface of the base plate of the housing; The UV LEDs mounted on the substrate; And a lens corresponding to the UV LED to diffuse ultraviolet light from the UV LED.

여기서, 상기 UV LED 개수와 상기 렌즈의 개수가 동일한 것이 바람직하다.Here, the number of the UV LED and the number of the lens is preferably the same.

여기서, 상기 UV 광원은, 상기 하우징의 베이스판과 상기 UV LED 모듈 사이에 게재된 방열시트를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, the UV light source preferably further includes a heat dissipation sheet disposed between the base plate of the housing and the UV LED module.

여기서, 상기 제어부는 상기 UV LED 각각을 제어하거나 상기 단위 모듈단위로 제어하는 것이 바람직하다.Herein, the control unit preferably controls each of the UV LEDs or controls the unit module.

여기서, 상기 반도체 웨이퍼의 주변부 노광을 위해, 상기 UV 광원의 상기 복수의 단위 모듈들 중 상기 반도체 웨이퍼의 주변부와 대응되는 단위 모듈들만 턴온되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
Here, for exposing the peripheral portion of the semiconductor wafer, it is preferable that only the unit modules corresponding to the peripheral portion of the semiconductor wafer of the plurality of unit modules of the UV light source are turned on.

본 발명의 실시 예에 따른 노광 장치를 사용하면, 반도체 제조 공정 상의 주변 노광도 함께 할 수 있는 이점이 있다. 따라서, 공간상 및 비용상의 이점이 있다.Using the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, there is an advantage that can be combined with the peripheral exposure on the semiconductor manufacturing process. Therefore, there is a space and a cost advantage.

또한, 수은 등에 의한 환경 문제를 초래하지 않는 이점이 있다.
In addition, there is an advantage of not causing environmental problems due to mercury or the like.

도 1은 종래의 일반적인 광학계 노광 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치의 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 노광 장치에서, UV 광원의 분해 사시도와 일부 구성의 확대도.
도 4는 UV LED 모듈(230)만의 정면도와 UV LED 모듈의 UV LED를 확대한 확대도.
도 5는 도 2에 도시된 노광 장치가 일반 노광 공정을 수행할 경우, UV 광원의 UV LED 모듈의 동작 모습을 보여주는 도면.
도 6은 도 2에 도시된 노광 장치가 주변 노광을 수행할 경우의 UV LED 모듈의 동작 모습을 보여주는 도면.1 is a block diagram of a conventional general optical system exposure apparatus.
2 is a block diagram of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the UV light source and an enlarged view of some configurations in the exposure apparatus shown in FIG. 2;
4 is an enlarged front view of the UV LED module 230 only and an enlarged view of the UV LED of the UV LED module.
FIG. 5 is a view illustrating an operation of a UV LED module of a UV light source when the exposure apparatus illustrated in FIG. 2 performs a general exposure process.
FIG. 6 is a view illustrating an operation of a UV LED module when the exposure apparatus illustrated in FIG. 2 performs peripheral exposure.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 노광 장치를 설명한다.Hereinafter, an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치의 개략 구성도이다.2 is a schematic structural diagram of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치는, UV 광원(200), 마스크(300), 렌즈계(400) 및 위치 정렬계(500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, an exposure apparatus according to an exemplary embodiment may include a UV light source 200, a mask 300, a lens system 400, and a position alignment system 500.

UV 광원(200)은 복수의 UV LED를 갖는다. 상기 UV LED는 노광 공정 시 필요한 자외선 영역의 광을 방출한다. 예를 들어, 365nm, 405nm 및 436nm 파장의 자외선 광을 방출한다. 이렇게 UV 광원(200)은 종래의 UV 램프 대신 UV LED를 사용하므로, 종래의 UV 램프에서 방출되는 자외선 광을 필터링하기 위한 조명계가 필요없다. 좀 더 구체적으로 UV 광원(200)에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 살펴보도록 한다.The UV light source 200 has a plurality of UV LEDs. The UV LED emits light in the ultraviolet region required during the exposure process. For example, it emits ultraviolet light at wavelengths of 365 nm, 405 nm and 436 nm. Since the UV light source 200 uses a UV LED instead of the conventional UV lamp, there is no need for an illumination system for filtering the ultraviolet light emitted from the conventional UV lamp. More specifically, the UV light source 200 will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 도 2에 도시된 노광 장치에서, UV 광원(200)의 분해 사시도와 일부 구성의 확대도이다.3 is an exploded perspective view and an enlarged view of a partial configuration of the UV light source 200 in the exposure apparatus shown in FIG. 2.

도 3을 참조하면, UV 광원(200)은 하우징(210), UV LED 모듈(230), 확산시트(250) 및 제어부(270)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the UV light source 200 includes a housing 210, a UV LED module 230, a diffusion sheet 250, and a controller 270.

하우징(210)은 UV LED 모듈(230)과 확산시트(250)를 수납하기 위한 구조를 갖는다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(210)은 UV LED 모듈(230)과 확산시트(250)의 수납이 가능하도록 사각형의 박스 형태를 가질 수 있다.The housing 210 has a structure for accommodating the UV LED module 230 and the diffusion sheet 250. For example, as shown in FIG. 3, the housing 210 may have a rectangular box shape to accommodate the UV LED module 230 and the diffusion sheet 250.

또한, 하우징(210)은 상기 UV LED 모듈(230)로부터의 열을 방열하기 위한 구조와 재질로 이루어진다. 여기서, 하우징(210)의 재질로서는 알루미늄, 스테인레스 등과 같은 열 전도성이 큰 금속인 것이 바람직하다. In addition, the housing 210 is made of a structure and a material for dissipating heat from the UV LED module 230. Here, the material of the housing 210 is preferably a metal having high thermal conductivity such as aluminum or stainless steel.

방열을 위한 하우징(210)은 도 3에 도시된 바와 같이 일반적인 2차원 면 형상을 가져도 무방하며, 방열 면적을 넓히기 위해 하우징(210)과 동일 또는 유사한 재질의 복수의 핀(Fin)들이 장착된 것이 바람직하다. 이러한 복수의 핀들은, 도 3에서 하우징(210)의 베이스판의 외면에 연결되고 하우징(210)의 베이스판의 외면에서 바깥쪽 방향으로 연장되도록 장착된 것이 바람직하다.The housing 210 for heat dissipation may have a general two-dimensional surface shape as shown in FIG. 3, and a plurality of fins of the same or similar material as that of the housing 210 are mounted to increase the heat dissipation area. It is preferable. Such a plurality of pins are preferably mounted to be connected to the outer surface of the base plate of the housing 210 in FIG. 3 and extend outwardly from the outer surface of the base plate of the housing 210.

또한, 하우징(210)의 베이스판뿐만 아니라 상기 베이스판과 연결되어 상기 베이스판을 둘러싸는 측면판에도 상기 복수의 핀들이 연결되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the plurality of pins are connected not only to the base plate of the housing 210 but also to the side plate connected to the base plate and surrounding the base plate.

하우징(210)의 베이스판의 내면에는 UV LED 모듈(230)이 장착된다. 여기서, 하우징(210)의 베이스판의 내면은 UV LED 모듈(230)의 기판과 면 접촉되는 것이 바람직하다. 하우징(210)과 UV LED 모듈(230)이 면 접촉됨으로써, UV LED 모듈(230)의 UV LED로부터의 열이 효율적으로 하우징(210)으로 전달될 수 있다. The UV LED module 230 is mounted on the inner surface of the base plate of the housing 210. Here, the inner surface of the base plate of the housing 210 is preferably in surface contact with the substrate of the UV LED module 230. As the housing 210 and the UV LED module 230 are in surface contact, heat from the UV LED of the UV LED module 230 may be efficiently transferred to the housing 210.

여기서, 하우징(210)의 베이스판의 내면과 UV LED 모듈(230)의 기판 사이에 방열시트(미도시)가 게재될 수 있다. 방열시트(미도시)를 통해 UV LED 모듈(230)의 UV LED로부터의 열이 더욱 효율적으로 하우징(210)으로 전달될 수 있다.Here, a heat dissipation sheet (not shown) may be disposed between the inner surface of the base plate of the housing 210 and the substrate of the UV LED module 230. The heat from the UV LED of the UV LED module 230 may be transferred to the housing 210 more efficiently through the heat dissipation sheet (not shown).

UV LED 모듈(230)은 하우징(210)에 수납된다. 하우징(210)에 수납 시, UV LED 모듈(230)은 하우징(210)의 베이스판의 내면과 면 접촉된다. 또한, UV LED 모듈(230)은 제어부(270)와 전기적으로 연결되어 제어부(270)의 제어신호에 따라 자외선을 방출한다. 좀 더 구체적으로 UV LED 모듈(230)에 대하여 첨부된 도 4를 참조하여 살펴보도록 한다. 여기서, 제어부(270)의 제어신호는 UV LED 모듈(230)에 공급되는 전원 신호일 수 있고, UV LED 모듈(230)에 공급되는 전원을 차단 또는 공급하는 스위칭 신호일 수 있다.The UV LED module 230 is housed in the housing 210. Upon receiving in the housing 210, the UV LED module 230 is in surface contact with the inner surface of the base plate of the housing 210. In addition, the UV LED module 230 is electrically connected to the control unit 270 to emit ultraviolet light according to the control signal of the control unit 270. More specifically, the UV LED module 230 will be described with reference to FIG. 4. Here, the control signal of the control unit 270 may be a power signal supplied to the UV LED module 230, it may be a switching signal for cutting off or supplying power supplied to the UV LED module 230.

도 4는 UV LED 모듈(230)만의 정면도와 UV LED 모듈(230)의 UV LED를 확대한 확대도이다.4 is an enlarged view of a front view of the UV LED module 230 and an enlarged view of the UV LED of the UV LED module 230.

도 4를 참조하면, UV LED 모듈(230)은 복수의 기판(231)들과 상기 복수의 기판(231)들 각각에 복수로 배열된 UV LED(233)들과 상기 UV LED(233)들 각각을 덮는 렌즈(235)들을 포함한다.Referring to FIG. 4, the UV LED module 230 includes a plurality of UV LEDs 233 and a plurality of UV LEDs 233 arranged on a plurality of substrates 231 and the plurality of substrates 231, respectively. Lenses 235 covering the.

여기서, 하나의 기판(231), 상기 하나의 기판(231) 위에 배열된 복수의 UV LED(233)들 및 상기 복수의 UV LED(233)들 각각을 덮는 렌즈(235)들은 하나의 단위 모듈을 구성한다. 따라서, UV LED 모듈(230)은 복수의 단위 모듈들로 구성된다. 도 4는 UV LED 모듈(230)이 24개의 단위 모듈로 구성되는 예를 보인 것이다. Here, one substrate 231, the plurality of UV LEDs 233 arranged on the one substrate 231, and the lenses 235 covering each of the plurality of UV LEDs 233 may use one unit module. Configure. Thus, the UV LED module 230 is composed of a plurality of unit modules. 4 shows an example in which the UV LED module 230 is composed of 24 unit modules.

24개의 단위 모듈들 각각은 독립적으로 구동된다. 즉, 24개의 단위 모듈들 각각은 제어부(270)로부터 개별적으로 제어신호를 받아 구동한다. 이 때 24개의 단위 모듈들 각각은 제어부(270)로부터 서로 다른 제어신호를 받아 구동될 수 있다. 즉, 24개의 단위 모듈들 각각은 일괄적으로 온(on)/오프(off) 될 수 있을 뿐만 아니라 일부 단위 모듈들은 온되고 나머지 단위 모듈들은 오프될 수 있다.Each of the 24 unit modules is driven independently. That is, each of the 24 unit modules receives and drives a control signal individually from the controller 270. In this case, each of the 24 unit modules may be driven by receiving different control signals from the controller 270. That is, each of the 24 unit modules may be turned on / off in a batch as well as some unit modules may be turned on and the other unit modules may be turned off.

UV LED(233)는 제어부(270)로부터의 제어신호에 따라 턴온 또는 턴오프된다. 턴온 시의 UV LED(233)는 노광 시에 필요한 자외선 영역의 광을 방출한다. 예를 들면, 365nm, 405nm 또는 436nm 대 파장의 자외선 광을 방출할 수 있다. 이렇게 UV LED(233)에서 방출되는 광의 파장이 365nm, 405nm 또는 436nm인 경우, 도 1에 도시된 조명계(130)가 불필요하다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 마스크(400) 위에 직접적으로 자외선 광을 조사할 수 있다. 따라서, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치는 도 1에 도시된 조명계(130)가 필요없으므로, 공간상 및 비용상의 이점이 있다.The UV LED 233 is turned on or off according to a control signal from the controller 270. The UV LED 233 at turn-on emits light in the ultraviolet region required at the time of exposure. For example, it can emit ultraviolet light in a wavelength of 365 nm, 405 nm or 436 nm. When the wavelength of the light emitted from the UV LED 233 is 365 nm, 405 nm or 436 nm, the illumination system 130 shown in FIG. 1 is unnecessary. That is, as shown in FIG. 2, ultraviolet light may be directly irradiated onto the mask 400. Therefore, since the exposure apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2 does not need the illumination system 130 illustrated in FIG. 1, there is an advantage in space and cost.

렌즈(235)는 UV LED(233)와 일대일로 대응하고, UV LED(233)를 덮는다. 이러한 렌즈(235)는 UV LED(233)에서 방출되는 자외선 광을 1차로 확산한다. The lens 235 corresponds one-to-one with the UV LED 233 and covers the UV LED 233. The lens 235 primarily diffuses ultraviolet light emitted from the UV LED 233.

확산시트(250)는 UV LED 모듈(230)을 덮도록 하우징(210)에 수납된다. 이러한 확산시트(250)는 렌즈(235)를 통해 1차로 확산된 자외선 광을 2차로 확산한다.The diffusion sheet 250 is accommodated in the housing 210 to cover the UV LED module 230. The diffusion sheet 250 diffuses the ultraviolet light primarily diffused through the lens 235 to the secondary.

렌즈(235)와 확산시트(250)를 통해 UV LED(233)에서 방출되는 자외선 광을 확산하는 이유는 점 광원을 2차원의 면 광원으로 만들기 위함이다.The reason for diffusing the ultraviolet light emitted from the UV LED 233 through the lens 235 and the diffusion sheet 250 is to make the point light source into a two-dimensional surface light source.

제어부(270)는 하우징(210)의 베이스판의 외면에 장착되고, UV LED 모듈(230)의 복수의 단위 모듈들로 제어신호를 공급한다. 여기서, 상기 제어신호는 상기 UV LED 모듈(230)의 복수의 단위 모듈들 각각에 장착된 UV LED의 온/오프를 제어하기 위한 신호를 말한다.The controller 270 is mounted on an outer surface of the base plate of the housing 210 and supplies a control signal to the plurality of unit modules of the UV LED module 230. Here, the control signal refers to a signal for controlling the on / off of the UV LED mounted on each of the plurality of unit modules of the UV LED module 230.

이러한 제어부(270)는 외부의 컨트롤러(미도시)와 유/무선으로 연결되어 컨트롤러(미도시)의 지시에 따른 상기 제어신호를 생성한다.
The controller 270 is connected to an external controller (not shown) by wire / wireless to generate the control signal according to an instruction of the controller (not shown).

상기 UV 광원(210)을 이용하면, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치는 일반적인 노광 공정과 함께 주변 노광을 할 수 있다. 이를 구체적으로 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Using the UV light source 210, the exposure apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 can perform a peripheral exposure in addition to the general exposure process. This will be described in detail with reference to the drawings.

도 5는 도 2에 도시된 노광 장치가 일반 노광 공정을 수행할 경우, UV 광원의 UV LED 모듈의 동작 모습을 보여주는 도면이고, 도 6은 도 2에 도시된 노광 장치가 주변 노광을 수행할 경우의 UV LED 모듈의 동작 모습을 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating an operation of a UV LED module of a UV light source when the exposure apparatus illustrated in FIG. 2 performs a general exposure process, and FIG. 6 illustrates a case where the exposure apparatus illustrated in FIG. 2 performs peripheral exposure. The drawing shows the operation of UV LED module.

우선, 도 3과 도 5를 참조하면, 컨트롤러(미도시)를 통해 복수의 단위 모듈들 전부가 턴온 되도록 명령하면, 제어부(270)는 상기 명령에 따라 복수의 단위 모듈들 전체를 턴온시킨다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, UV LED 모듈(230)의 모든 단위 모듈에서는 자외선을 방출하고, 방출된 자외선은 마스크(300)를 통해 렌즈계의 입사면(410)에 입사된다. First, referring to FIGS. 3 and 5, when a command is made to turn on all of the plurality of unit modules through a controller (not shown), the controller 270 turns on all of the plurality of unit modules according to the command. Then, as shown in FIG. 5, all unit modules of the UV LED module 230 emit ultraviolet rays, and the emitted ultraviolet rays are incident on the incident surface 410 of the lens system through the mask 300.

반면, 컨트롤러(미도시)를 통해 복수의 단위 모듈들 중 일부 단위 모듈들에 대해서만 턴온 되도록 명령하면, 제어부(270)는 상기 명령에 따라 일부 단위 모듈들을 턴온 시킨다. 그러면, 도 6에 도시된 바와 같이, UV LED 모듈(230)의 일부 단위 모듈들, 즉 UV LED 모듈(230)의 주변부(엣지)에 위치하는 단위 모듈들에서 자외선이 방출된다. 방출된 자외선은 렌즈계(400)의 입사면(410)으로 입사된다. 이렇게 UV LED 모듈(230)의 주변부에 위치하는 단위 모듈들만 턴온되면, 렌즈계(400)의 하부에 정렬된 반도체 레이어(P)의 주변부만 노광된다. On the other hand, if a command to turn on only some unit modules of the plurality of unit modules through a controller (not shown), the control unit 270 turns on some unit modules according to the command. Then, as shown in FIG. 6, ultraviolet rays are emitted from some unit modules of the UV LED module 230, that is, unit modules positioned at the periphery (edge) of the UV LED module 230. The emitted ultraviolet rays are incident on the incident surface 410 of the lens system 400. When only the unit modules positioned at the periphery of the UV LED module 230 are turned on, only the periphery of the semiconductor layer P arranged under the lens system 400 is exposed.

이렇게 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치는 일반적인 노광 장치로서의 기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 주변 노광 장치로서의 기능을 수행할 수 있는 이점이 있다.
Thus, the exposure apparatus according to an embodiment of the present invention has the advantage that it can not only perform a function as a general exposure apparatus but also as a peripheral exposure apparatus.

다시 도 2를 참조하면, 마스크(300)는 반도체 웨이퍼(P) 상에 구현하려는 회로패턴이 설계된 것을 말한다. 일명 레티클이라고도 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 노광 장치에서는 일반적인 노광 공정에서는 마스크(300)를 사용하는 것이 바람직하고, 주변 노광 공정에서는 마스크(300)를 자외선의 광 경로에서 제거하는 것이 바람직하다. 이러한, 마스크(300)의 제어는 위치 정렬계(500)를 통해 가능하다.Referring back to FIG. 2, the mask 300 refers to a circuit pattern designed to be implemented on the semiconductor wafer P. Referring to FIG. Also known as a reticle. In the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, it is preferable to use the mask 300 in a general exposure process, and it is preferable to remove the mask 300 from the light path of ultraviolet rays in the peripheral exposure process. Such control of the mask 300 is possible via the position alignment system 500.

렌즈계(400)는 UV 광원(200)으로부터의 자외선 광이 반도체 웨이퍼(P)의 원하는 위치에 소정의 배율로 전사되도록 한다. The lens system 400 allows ultraviolet light from the UV light source 200 to be transferred at a predetermined magnification to a desired position of the semiconductor wafer P.

위치 정렬계(500)는 마스크(300)와 반도체 웨이퍼(P)를 사용자의 명령에 따라 원하는 위치에 정렬시킨다.
The position alignment system 500 aligns the mask 300 and the semiconductor wafer P to a desired position according to a user's command.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

200: UV 광원.
300: 마스크.
400: 렌즈계.
500: 위치 정렬계.
200: UV light source.
300: mask.
400: lens system.
500: position alignment system.

Claims (8)

반도체 웨이퍼를 노광하기 위한 노광 장치에 있어서,
상기 반도체 웨이퍼 위에 인쇄될 소정의 회로패턴이 그려진 마스크;
미리 결정된 파장의 자외선 광을 방출하는 UV LED를 가지며, 상기 마스크 위에 설치되어 상기 UV LED로부터의 상기 자외선 광이 상기 마스크로 조사되도록 하고, 상기 UV LED를 장착한 단위 모듈을 복수로 갖는 UV 광원;
상기 마스크 아래에 설치되고, 상기 마스크를 통과한 자외선 광이 상기 반도체 웨이퍼의 소정 위치에 일정한 배율로 전사되도록 하는 렌즈계; 및
상기 렌즈계 아래에 설치되고, 상기 반도체 웨이퍼와 상기 마스크를 이동 및 고정시키기 위한 위치 정렬계;를 포함하되,
상기 UV 광원의 복수의 단위 모듈들은 독립적으로 턴온 또는 턴오프되고,
상기 UV 광원은,
상기 마스크 위에 설치되고, 소정의 수납공간을 가지며, 상기 수납공간을 정의하기 위한 베이스판과 상기 베이스판의 측면을 둘러싸는 측면판을 가지며, 상기 UV LED로부터의 열을 방열하기 위한 하우징;
상기 복수의 단위 모듈들로 구성되며, 상기 하우징의 베이스판상에 배치된 UV LED 모듈;
상기 UV LED 모듈상에 상기 자외선 광을 확산시키는 확산시트; 및
상기 하우징의 베이스판 외면에 장착되고, 상기 복수의 단위 모듈들과 전기적으로 연결되어 상기 복수의 단위 모듈들에 제어신호를 공급하기 위한 제어부;
를 포함하는, 노광 장치.
An exposure apparatus for exposing a semiconductor wafer,
A mask on which a predetermined circuit pattern to be printed is drawn on the semiconductor wafer;
A UV light source having a UV LED emitting ultraviolet light of a predetermined wavelength, the UV light source being installed on the mask to irradiate the ultraviolet light from the UV LED to the mask and having a plurality of unit modules equipped with the UV LED;
A lens system disposed under the mask and configured to transfer ultraviolet light passing through the mask at a predetermined magnification to a predetermined position of the semiconductor wafer; And
And a position alignment system installed under the lens system and configured to move and fix the semiconductor wafer and the mask.
The plurality of unit modules of the UV light source is independently turned on or off,
The UV light source,
A housing installed on the mask, having a predetermined storage space, a base plate for defining the storage space, and a side plate surrounding the side surface of the base plate, for dissipating heat from the UV LEDs;
A UV LED module composed of the plurality of unit modules and disposed on a base plate of the housing;
A diffusion sheet for diffusing the ultraviolet light onto the UV LED module; And
A control unit mounted on an outer surface of the base plate of the housing and electrically connected to the plurality of unit modules to supply a control signal to the plurality of unit modules;
Exposure apparatus including a.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 베이스판의 외면과 상기 측면판의 외면에 연결되고 외부방향으로 연장된 복수의 핀을 포함하는 노광 장치.
The method of claim 1,
The housing includes:
And a plurality of pins connected to an outer surface of the base plate and an outer surface of the side plate and extending in an outward direction.
제 1 항에 있어서,
상기 UV LED 모듈의 상기 복수의 단위 모듈들 각각은
상기 하우징의 베이스판의 내면에 인접하는 기판;
상기 기판에 복수로 장착된 상기 UV LED; 및
상기 UV LED과 대응되어 상기 UV LED로부터의 자외선 광을 확산시키는 렌즈를 더 포함하는 노광 장치.
The method of claim 1,
Each of the plurality of unit modules of the UV LED module
A substrate adjacent the inner surface of the base plate of the housing;
The UV LEDs mounted on the substrate; And
And a lens corresponding to the UV LED to diffuse ultraviolet light from the UV LED.
제 4 항에 있어서,
상기 UV LED 개수와 상기 렌즈의 개수가 동일한 노광 장치.
The method of claim 4, wherein
The exposure apparatus of the same number as the number of the UV LED and the lens.
제 1 항에 있어서,
상기 UV 광원은,
상기 하우징의 베이스판과 상기 UV LED 모듈 사이에 게재된 방열시트를 더 포함하는 노광 장치.
The method of claim 1,
The UV light source,
An exposure apparatus further comprising a heat dissipation sheet disposed between the base plate of the housing and the UV LED module.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 UV LED 각각을 제어하거나 상기 단위 모듈단위로 제어하는 노광 장치.
The method of claim 1,
The controller controls each of the UV LEDs or controls the unit module.
반도체 웨이퍼를 노광하기 위한 노광 장치에 있어서,
상기 반도체 웨이퍼 위에 인쇄될 소정의 회로패턴이 그려진 마스크;
미리 결정된 파장의 자외선 광을 방출하는 UV LED를 가지며, 상기 마스크 위에 설치되어 상기 UV LED로부터의 상기 자외선 광이 상기 마스크로 조사되도록 하고, 상기 UV LED를 장착한 단위 모듈을 복수로 갖는 UV 광원;
상기 마스크 아래에 설치되고, 상기 마스크를 통과한 자외선 광이 상기 반도체 웨이퍼의 소정 위치에 일정한 배율로 전사되도록 하는 렌즈계; 및
상기 렌즈계 아래에 설치되고, 상기 반도체 웨이퍼와 상기 마스크를 이동 및 고정시키기 위한 위치 정렬계;를 포함하되,
상기 UV 광원의 복수의 단위 모듈들은 독립적으로 턴온 또는 턴오프되고,
상기 반도체 웨이퍼의 주변부 노광을 위해, 상기 UV 광원의 상기 복수의 단위 모듈들 중 상기 반도체 웨이퍼의 주변부와 대응되는 단위 모듈들만 턴온되는, 노광 장치.
An exposure apparatus for exposing a semiconductor wafer,
A mask on which a predetermined circuit pattern to be printed is drawn on the semiconductor wafer;
A UV light source having a UV LED emitting ultraviolet light of a predetermined wavelength, the UV light source being installed on the mask to irradiate the ultraviolet light from the UV LED to the mask and having a plurality of unit modules equipped with the UV LED;
A lens system disposed under the mask and configured to transfer ultraviolet light passing through the mask at a predetermined magnification to a predetermined position of the semiconductor wafer; And
And a position alignment system installed under the lens system and configured to move and fix the semiconductor wafer and the mask.
The plurality of unit modules of the UV light source is independently turned on or off,
And only unit modules corresponding to the periphery of the semiconductor wafer of the plurality of unit modules of the UV light source are turned on to expose the periphery of the semiconductor wafer.
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