KR200214209Y1 - 반도체노광장치의램프자동조절장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 반도체 노광 장치의 램프 하우징을 수조작 하지 않고 오퍼레이션 콘솔에서 자동으로 제어할 수 있는 반도체 노광 장치의 램프 자동 조절 장치에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 외부로부터 입력되는 조작 신호에 의거하여 상기 노광 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어 수단과, 상기 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 상기 웨이퍼에 조사되는 조명의 균일도를 검출하는 조도 검출부 및 상기 조도 검출부로부터 검출된 조명의 균일도를 디스플레이하는 수단, 그리고 상기 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 상기 노광 장치의 램프 위치를 상기 제어 신호에 대응하는 방향으로 이동시키는 모터 구동부를 구비하여 구성함으로써, 노광 장치의 어퍼쳐의 변경 또는 램프 교환시 램프의 위치를 자동으로 조절하는 조작자의 편의성을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 보다 더 세밀한 램프 균일도를 유지할 수 있게 된다.
Description
본 고안은 반도체 제조 공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조 공정에서 레티클(reticle)의 이미지를 광 레지스트가 코팅된 웨이퍼 위에 투영시켜 패턴(pattern)을 형성하는데 사용되는 반도체 노광 장치에 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 깍아내는 작업을 반복 수행함으로써 반도체 웨이퍼상의 각 칩에 동일한 패턴을 갖는 전자 회로를 구성하는 과정을 말한다. 이러한 반도체 제조 공정에서, 레티클의 이미지를 광 레지스트가 코팅된 웨이퍼 위에 투영시켜 패턴을 형성하는데 사용되는 노광 장치의 광원으로는 램프(lamp)가 이용되는데, 이때 노광된 영역의 조명에 대한 균일도는 패턴 형성의 중요한 요소가 된다.
도 2a는 이러한 일반적인 반도체 노광 장치에 대한 개략적인 구성을 도시한 도면으로써, 타원형 집속 거울(10), 노광 램프(20), 렌즈(30), 어퍼쳐(aperture:40), 레티클(50), 투영 렌즈(60), 웨이퍼 스테이지(70), 조도계(80), 웨이퍼(90)를 포함한다.
동 도면을 참조하여 설명하면, 램프(20)를 통해 조사되는 빛은 타원형 집속 거울(10)을 통해 집속/반사된 후 다시 렌즈(30)를 통해 균일화되어 집광 출력된다. 그리고, 렌즈(30)를 통과한 빛은 어퍼쳐(40)에 의해 적당한 크기의 직경으로 좁혀진 후 레티클(50)에 균일하게 조사된다. 이때, 레티클(50)상에는 형성하고자 하는 패턴이 형성되어 있기 때문에 어퍼쳐(40)를 통해 조사되는 빛은 레티클(50)에 형성된 패턴에 따라 투영 렌즈(60)에 입사된다. 따라서, 레티클(50)상에 형성된 패턴과 동일한 패턴이 반도체 웨이퍼(90)상에 축소 투영된다.
한편, 이러한 반도체 노광 장치에서는 반도체 디바이스의 고집적화로 인해 형성하고자 하는 패턴에 따라 다양한 크기와 형태의 어퍼쳐를 사용하고, 조명 균일도가 안정적으로 유지되어야 하는데, 만일 노광 장치의 어퍼쳐나 램프를 변경하는 경우에는 조명의 균일도가 변경되기 때문에 조작자는 오퍼레이션 콘솔(operation console)을 조작하여 노광 장치 내부에 구비된 조도계(80)를 통해 조명의 균일도를 체크한 후 램프(20)의 위치를 수동으로 조절해야만 한다.
도 2b는 상술한 램프(20)의 상세 구성을 도시한 도면으로써, 동 도면에 도시된 바와 같이 램프 홀더(lamp holder:25)의 위치를 수동으로 직접 조절하기 위한 X, Y, Z 축으로 이동하는 세 개의 조절 나사(21, 22, 23)를 포함한다. 즉, 제 1 조절 나사(21)는 조작자의 조작에 위해 램프의 위치를 상/하 이동(Y축 이동)시키게 되며, 제 2 조절 나사(22)는 좌/우 이동(X축 이동)을, 그리고 제 3 조절 나사(23)는 전/후 이동(Z축 이동) 시킴으로써, 조명의 균일도를 조절하게 된다.
다시 말하면, 종래의 노광 장치에서는 조명의 균일도가 변경되어 이를 균일하게 재조정하기 위해서 조작자는 조도계(80)에 의해 체크된 조도에 따라 램프(20)에 구비된 각 조절 나사(21, 22, 23)를 수동으로 직접 조작하여 램프 홀더(25)의 위치를 이동시키므로 써, 조명의 균일도를 유지시켜야 하는 불편함이 있었고, 수조작에 따른 램프(20)의 정확하고 세밀한 위치 조정이 불가능함으로써, 노광 공정의 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조도계를 통해 검출되는 조명의 균일도에 따라 노광 장치에 장착된 램프를 수조작 하지 않고 전기적으로 자동 제어할 수 있는 반도체 노광 장치의 램프 자동 조절 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 램프를 통해 조사되는 광을 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 다양한 형태의 패턴을 형성하는 노광 장치에 장착된 램프 위치를 조절하는 장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 조작 신호에 의거하여 상기 노광 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어 수단; 상기 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 상기 웨이퍼에 조사되는 조명의 균일도를 검출하는 조도 검출부; 상기 조도 검출부로부터 검출된 조명의 균일도를 디스플레이하는 수단; 상기 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 상기 램프의 위치를 상기 제어 신호에 대응하는 방향으로 이동시키는 모터 구동부를 포함하는 반도체 노광 장치의 램프 자동 조절 장치를 제공한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 노광 장치의 램프 자동 조절 장치에 대한 구성을 도시한 블록구성도,
도 2는 일반적인 반도체 노광 장치에 대한 구성을 도시한 도면.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
110 : 키 입력부 120 : 제어부
130 : 조도계 140 : 디스플레이부
210, 220 : 제 1 및 제 2 모터 230, 240 : 제 1 및 제 2 구동축
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 반도체 노광 장치의 램프 자동 조절 장치에 대한 구성을 도시한 블록구성도로써, 키 입력부(110), 제어부(120), 조도계(130), 디스플레이부(140)로 구성된 오퍼레이션 콘솔(100)과 제 1 및 제 2 모터(210, 220), 제 1 및 제 2 구동축(230, 240)으로 구성된 램프 하우징(200)을 포함한다.
키 입력부(110)는 조작자의 외부 조작에 의해 그에 상응하는 키 신호를 발생하게 되는데, 특히 후술하는 제 1 및 제 2 모터(210, 220)를 구동하기 위한 키 신호를 발생하여 제어부(120)에 제공하게 된다. 그리고, 제어부(120)는 키 입력부(110)로부터 제공되는 키 신호에 의거하여 그에 상응하는 제어 신호, 예를 들어 제 1 및 제 2 모터(210, 220) 구동 제어 신호 및 조도계(130)의 조도 측정을 위한 제어 신호 등을 발생하게 된다. 계속해서, 조도계(130)는 제어부(120)로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 도시 생략된 램프로부터 출력되어 웨이퍼 상에 조사되는 빛의 균일도를 측정하여 다시 제어부(120)에 제공하게 되는데, 이때 제어부(120)는 조도계(130)로부터 측정된 조명의 균일도를 디스플레이부(140)를 통해 표시하게 된다.
한편, 램프 하우징(200)의 제 1 및 제 2 모터(210, 220)는 제어부(120)로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 구동하게 되는데, 제 1 모터(210)는 제 1 구동축(230)을 X축(좌/우)으로 이동시키게 되고, 제 2 모터(220)는 제 2 구동축(240)을 Y축으로 이동(상/하)시켜 도시 생략된 램프 홀더의 위치를 조절하게 된다. 즉, 종래의 일반적인 노광 장치에서는 조명의 균일도를 조절하기 위해 램프 홀더의 위치를 변경하는 경우에는 사용자가 램프 홀더에 구비된 각각의 조절 나사를 수동 조작하여 램프 홀더의 위치를 조절하는 반면, 본 고안에서는 키 입력부(110)와 각각의 모터(210, 220)를 통해 자동으로 조절하게 된다.
그리고, 종래의 일반적인 램프 하우징에서는 램프의 홀더의 위치를 이동시키기 위한 조절 나사가 각각 X, Y, Z축에 대응하여 세 개가 존재하는 반면, 본 고안에서는 램프 홀더의 위치를 조절하기 위한 모터를 X, Y축에 대응하는 두 개의 모터(210, 220)만을 구비한다. 즉, 일반적으로 노광 장치의 램프 하우징(200)에서 조명의 균일도를 위해 램프 홀더의 위치를 조절하는 과정에 있어서는 램프 홀더를 좌/우 또는 상/하 이동만을 수행하여 균일한 조명을 유지시킬 수 있기 때문에 본 고안에서는 Z축(전/후)을 제외한 나머지 X, Y축에 대응하는 각각의 모터(210, 220)만을 구비한다.
동 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 다른 실시 예에 따른 자동화된 반도체 노광 장치에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
상술한 바와 같이 구성된 반도체 노광 장치에서 노광 장치의 어퍼쳐가 변경되거나 램프가 교체되어 조명의 균일도를 재조정해야 할 경우가 발생되면, 조작자는 오퍼레이션 콘솔(100)에 구비된 키 입력부(110)를 조작하여 변경된 조명에 대한 균일도를 측정하기 위한 명령을 입력하게 되고, 키 입력부(110)는 그에 상응하는 키 신호를 발생하여 제어부(120)에 제공하게 된다.
그리고, 제어부(120)는 입력된 키 신호에 대응하여 조도계(130)를 통해 노광 장치의 변경된 조명에 대한 균일도를 측정하게 되고, 다시 측정된 조명의 균일도를 디스플레이부(140)를 통해 표시하게 된다.
이때, 조작자는 측정된 조명 균일도를 비교, 즉 측정된 조명의 균일도에 대한 맵(map) 중심에 대해 조명 강도가 가장 큰 곳의 거리와 방향을 계산하여 일정 비율의 값을 보상하게 되는데, 만일 현재 램프(도시 생략)로부터 조사되는 조명이 균일하지 않음으로 인해 램프 하우징(200)내의 램프 홀더(도시 생략)의 위치를 변경해야 하는 경우가 발생하게 되면, 다시 키 입력부(110)를 조작하여 램프 홀더의 제 1 및 제 2 구동축(230, 240)을 이동시키기 위한 키 신호를 입력하게 된다.
이때, 제어부(120)는 키 입력부(110)를 통해 입력된 키 신호에 상응하는 제어 신호, 즉 제 1 및 제 2 구동축(230, 240)을 좌/ 우 또는 상/하 이동시키기 위한 제어 신호를 발생하여 제 1 및 제 2 모터(210, 220)에 제공하게 되고, 제 1 및 제 2 모터(210, 220)는 제어부(120)로부터 제공된 제어 신호에 의거하여 제 1 및 제 2 구동축(230, 240)을 좌/우 또는 상/하 이동시킴으로써, 램프 홀더의 위치를 조절하게 된다.
그리고, 조작자는 다시 키 입력부(110)를 조작하여 조도계(130)를 통해 현재 조사되는 조명의 균일도를 다시 체크한 후 상술한 바와 같은 과정, 즉 제 1 모터 및 제 2 모터(210, 220)를 구동하여 제 1 구동축(230)과 제 2 구동축(240)을 조절함으로서, 램프로부터 조사되는 조명을 균일하게 유지시키게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 반도체 노광 장치에서 어퍼쳐의 변경 또는 램프 교환시 램프의 위치를 수조작에 의한 조절이 아닌 전기적으로 자동 조절함으로서, 램프 위치 변경에 따른 조작자의 편의성을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 보다 더 세밀한 램프 균일도를 유지할 수 있는 효과가 있다.
Claims (2)
- 램프를 통해 조사되는 광을 이용하여 반도체 웨이퍼 상에 다양한 형태의 패턴을 형성하는 노광 장치에 장착된 램프 위치를 조절하는 장치에 있어서,외부로부터 입력되는 조작 신호에 의거하여 상기 노광 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어 수단;상기 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 상기 웨이퍼에 조사되는 조명의 균일도를 검출하는 조도 검출부;상기 조도 검출부로부터 검출된 조명의 균일도를 디스플레이하는 수단;상기 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 상기 램프의 위치를 상기 제어 신호에 대응하는 방향으로 이동시키는 모터 구동부를 포함하는 반도체 노광 장치의 램프 자동 조절 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 모터 구동부는, 상기 제어부로부터 제공되는 제어 신호에 의거하여 상기 노광 장치의 램프를 좌/우 이동시키는 제 1 모터 및 상/하 이동시키는 제 2 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 장치의 램프 자동 조절 장치.
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