KR200199245Y1 - 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 반도체 제조 공정에서 마스크상에 형성된 소정 패턴을 웨이퍼상에 축소 투영시키기 위한 반도체 노광 장치의 애퍼쳐를 선형적으로 자동 조절할 수 있는 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐에 관한 것으로, 외부로부터 입력되는 키 입력 신호에 의거하여 상기 애퍼쳐의 크기를 상기 입력된 키 신호에 대응하는 크기로 변경하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어부; 상기 제어 신호에 의거하여 상기 애퍼쳐의 크기를 조절하는 모터; 상기 상기 모터에 의해 가변적인 크기로 조절되며, 노광 장치로부터 조사되는 조명을 소정 크기의 균일한 조명으로 조절하여 출력하는 애퍼쳐를 포함하여 구성하므로서, 애퍼쳐 구경 변경에 따른 사용자의 조작 편의성을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 보다 더 정확하고 세밀한 애퍼쳐 구경을 조절할 수 있게 되므로써, 패턴 형성 공정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐
본 고안은 반도체 노광 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 노광 장치에서 노광 램프의 빛을 형성하고자 하는 패턴에 따라 일정량의 빛으로 조절하여 조사하는 반도체 노광 장치의 애퍼쳐(aperture)에 관한 것이다.
일반적인 반도체 제조 공정에서 반도체 웨이퍼 가공은 로트(lot) 단위의 각 반도체 웨이퍼의 표면에 여러 종류의 막을 형성시키고, 패턴 마스크를 이용하여 반도체 웨이퍼의 특정 부분을 선택적으로 깎아 내는 작업을 반복 수행하므로써 반도체 웨이퍼상의 각 칩에 동일한 패턴을 갖는 전자 회로를 구성하는 과정을 말한다.
이러한 반도체 제조 공정에서 사용되는 노광 장치는 레티클(reticle)의 이미지를 광 레지스트(resist)가 코팅된 웨이퍼 위에 투영시켜 패턴을 형성하게 되는데, 도 3은 이러한 종래의 일반적인 반도체 노광 장치의 구성에 대한 일 예를 도시한 도면으로써, 노광 장치의 광원으로 사용되는 램프(20)와 램프(20)로부터 조사되는 빛을 집속/반사시키는 타원형 집속 거울(10), 그리고 조사되는 빛을 균일화한 후 집광 출력하는 렌즈(30)와 렌즈(30)를 통과한 빛을 적당한 크기, 즉 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 크기의 직경으로 좁히는 애퍼쳐(40), 웨이퍼(70)에 형성하고자 하는 크롬 패턴이 형성되어 있는 레티클(50) 및 레티클(50)에 형성된 패턴을 회절광을 통해 웨이퍼(70)위에 축소 투영시키는 투영 렌즈(60)를 포함한다.
한편, 이러한 반도체 노광 장치에서는 반도체 디바이스의 고집적화로 인해 형성하고자 하는 패턴에 따라 다양한 크기와 형태의 애퍼쳐(40)를 사용하게 되는데, 도 4는 종래의 일반적인 노광 장치에서 사용하는 애퍼쳐(40)의 구조를 도시한 도면으로써, 동도면에 도시된 바와 같이 종래의 애퍼쳐(40)에서는 하나의 애퍼쳐 기판위에 다양한 형태와 크기의 애퍼쳐를 구비하여 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 애퍼쳐를 선택하여 사용하게 되어 있다.
즉, 종래의 일반적인 반도체 노광 장치에서는 소정 형태와 크기를 갖는 기설정된 갯수의 애퍼쳐를 하나의 기판위에 구비하여 형성하고자 하는 패턴에 따라 각 애퍼쳐를 선택한 후 웨이퍼를 노광하게 되는데, 이러한 종래의 노광 장치에서는 노광하고자 하는 한 칩(chip)내에 서로 상이한 크기의 패턴이 존재할 경우, 즉 웨이퍼위의 한 칩내에서 서로 다른 크기의 패턴을 형성하고자 할 경우에 매번 애퍼쳐(40)를 수동으로 변경해야 하는 불편함이 있었고, 각 패턴에 대응하는 정확한 애퍼쳐(40) 구경을 조절할 수 없기 때문에 마스크상의 패턴에 정확히 축소 투영되지 않게 되므로써, 그로 인한 셀(cell) 외곽 또는 주변 회로에서의 단락등 패턴 이상이 발생하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 노광 장치에서 사용되는 환상 개구형 조명장치(애퍼쳐)의 구경을 연속적으로 자동 가변시키므로써, 고정밀한 노광을 조사할 수 있는 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 반도체 제조 공정에서 마스크상에 형성된 소정 패턴을 웨이퍼상에 축소 투영시키기 위한 반도체 노광 장치의 애퍼쳐를 자동으로 조절하기 위한 장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 키 입력 신호에 의거하여 상기 애퍼쳐의 크기를 상기 입력된 키 신호에 대응하는 크기로 변경하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어부; 상기 제어 신호에 의거하여 상기 애퍼쳐의 크기를 조절하는 모터; 상기 모터에 의해 가변적인 크기로 조절되며, 노광 장치로부터 조사되는 조명을 소정 크기의 균일한 조명으로 조절하여 출력하는 애퍼쳐를 포함하는 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐를 제공한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐에 대한 구성을 도시한 블록구성도,
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐의 상세한 구조를 도시한 도면,
도 3은 종래의 일반적인 노광 장치의 구성을 도시한 도면,
도 4는 종래의 일반적인 노광 장치에서 사용되는 애퍼쳐의 구조를 도시한 도면.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
110 : 키 입력부 120 : 제어부
130 : 제 1 모터 140 : 제 1 조리개
150 : 제 2 모터 160 : 제 2 조리개
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐에 대한 구성을 도시한 블록구성도로써, 키 입력부(110), 제어부(120), 제 1 모터(130), 제 1 조리개(140), 제 2 모터(150), 제 2 조리개(160)를 포함한다.
동도면을 참조하면, 키 입력부(110)는 각각의 사용자의 조작에 의해 환상 개구형 조명장치(애퍼쳐)의 구경을 조절하기 위한 키 신호를 발생하게 되고, 제어부(120)는 키 입력부(110)로부터 발생한 키 신호에 의거하여 후술하는 제 1 모터(130) 및 제 2 모터(150)를 구동하기 위한 구동 제어 신호를 발생하게 된다. 그리고, 제 1 모터(130)와 제 2 모터(150)는 제어부(120)의 구동 제어 신호에 의거하여 동작하므로써, 제 1 조리개(140)와 제 2 조리개(160)의 크기를 조절하게 된다.
다시 말하면, 제 1 모터(130)는 제어부(120)의 제어 신호에 의거하여 제 1 조리개(140)의 크기를 조절하게 되고, 제 2 모터(150)는 제 2 조리개(160)의 크기를 조절하므로써, 애퍼쳐의 구경을 조절하게 된다. 즉, 상술한 제 1 조리개(140) 및 제 2 조리개(160)는 노광 장치에서 노광 램프로부터 조사되는 빛을 균일한 형태를 갖는 소정 크기의 조명으로 조사하기 위한 애퍼쳐로써, 노광 시간을 결정하는 셔터(shutter)와 동기화 회로로 구성하여 제 1 모터(130)와 제 2 모터(150)에 의해 각각 크기가 가변적으로 조절 가능하게 된다.
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐의 상세한 구조를 도시한 도면으로써, 동도면에 도시된 바와 같이 각 조리개(140, 160)는 아이리스(Iris) 형태로 구성되어 각 모터(130, 150)의 구동에 의해 각각의 크기가 조절된다.
도 1과 도 2를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐에 대한 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 마스크에 형성된 소정 패턴을 반도체 웨이퍼에 형성시키기 위해서는 형성하고자 하는 패턴의 크기에 대응하여 애퍼쳐의 구경을 조절해야 하는데, 이때 조작자가 키 입력부(110)를 조작하여 애퍼쳐의 제 1 조리개(140)와 제 2 조리개(160)의 크기를 조절하기 위한 키 신호를 입력하게 되면, 제어부(120)는 입력된 키 신호에 의거하여 제 1 모터(130)와 제 2 모터(150)를 구동하기 위한 구동 제어 신호를 발생하게 된다.
그리고, 계속해서 제 1 모터(130)는 제어 신호에 대응하는 방향으로 회전 운동을 수행하므로써, 제 1 조리개(140)의 크기를 확대 또는 축소하게 되고, 제 2 모터(150) 또한 제어부(120)의 제어 신호에 의거하여 제 2 조리개(160)의 크기를 확대 또는 축소시키게 되는데, 예를 들어 제 1 모터(130)가 정회전을 하게 되면 이와 연동된 제 1 조리개(140)의 크기가 확대되고, 제 1 모터(130)가 역회전을 수행하게 되면 제 1 조리개(140)의 크기가 축소된다. 또한, 제 2 모터(150)가 제어부(120)의 제어 신호에 의거하여 정회전을 수행하게 되면 이와 연동된 제 2 조리개(160)의 크기가 확대되고, 제 2 모터(130)가 역회전을 수행하게 되면 제 2 조리개(140)의 크기가 축소되므로써, 애퍼쳐의 전체적인 구경이 확대 또는 축소되고, 그로 인해 형성하고자 하는 패턴의 크기에 대응하는 크기의 구경으로 조절할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 반도체 웨이퍼상에 패턴 형성을 위해 사용되는 반도체 노광 장치에 구비된 애퍼쳐의 구경을 선형 구동에 의해 원격 자동 조절하므로써, 애퍼쳐 구경 변경에 따른 사용자의 조작 편의성을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 보다 더 정확하고 세밀한 애퍼쳐 구경을 조절할 수 있게 되므로써, 패턴 형성 공정의 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 제조 공정에서 마스크상에 형성된 소정 패턴을 웨이퍼상에 축소 투영시키기 위한 반도체 노광 장치의 애퍼쳐를 자동으로 조절하기 위한 장치에 있어서,
    외부로부터 입력되는 키 신호에 의거하여 상기 애퍼쳐의 크기를 상기 입력된 키 신호에 대응하는 크기로 변경하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어부;
    상기 제어 신호에 의거하여 상기 애퍼쳐의 크기를 조절하는 모터;
    상기 모터에 의해 가변적인 크기로 조절되며, 노광 장치로부터 조사되는 조명을 소정 크기의 균일한 조명으로 조절하여 출력하는 애퍼쳐를 포함하는 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 애퍼쳐는, 상기 노광 장치로부터 조사되는 조명을 환상형 조명으로 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 환상형 애퍼쳐는, 상기 환상형 조명의 내부 구경을 형성하기 위한 제 1 조리개와 상기 환상형 조명의 외부 구경을 형성하기 위한 제 2 조리개를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 장치의 자동화된 애퍼쳐.
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