KR20030013589A - 노광 설비의 웨이퍼 스테이지 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 테이블에 내려놓는 리프트수단을 갖는 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지에 관한 것으로, 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛은 웨이퍼를 인계 받아 진공 흡착하는 테이블과, 상부에 상기 테이블이 설치되고, 엑스축으로 이동 가능한 엑스축 이동판과, 엑스축 이동판의 좌우에 설치되어, 엑스축 이동판을 엑스축 방향으로 이동되도록 안내하고, 엑스축 이동판과 함께 와이축 방향으로 이동 가능한 2개의 와이축 이동판과, 테이블로 웨이퍼를 로딩 하거나 언로딩하는 경우 웨이퍼를 수직방향으로 업/다운시켜주는 리프트 수단을 포함하되; 상기 테이블에는 상기 리프트 수단의 로딩/언로딩 상태를 감지하는 수단을 포함한다.

Description

노광 설비의 웨이퍼 스테이지 유닛{WAFER STAGE UNIT FOR EXPOSURE EQUIPMENT}
본 발명은 반도체 장치의 제조 설비에 관한 것으로서, 자세하게는 웨이퍼를 테이블에 내려놓는 리프트수단을 갖는 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지에 관한 것이다.
반도체장치는 반도체 기판에 도체, 부도체, 반도체의 기능을 하는 여러 가지 물질막을 형성하고 이들을 가공하여 원하는 전자, 전기 소자를 다수 제작한 상태에서 이들을 배선을 통해 결합시켜 만드는 고도로 정밀하고 복잡한 장치이다. 매우 정밀한 장치인 만큼 그 제작 공정도 복잡 다단하며, 다수의 엄밀하게 통제되는 설비를 통해서 제작되고 있다. 반도체장치의 제작에 대표적인 공정들로는 막 형성을 위한 산화, 증착 공정과 이온주입공정, 노광 및 에칭을 통한 패턴 형성공정 등이 있다. 이들도 정교하게 제작되어 온도와 압력 및 소오스 가스의 농도 및 전자기장 같은 공정 환경을 조절할 수 있도록 이루어진다.
반도체장치 제조설비는 각 공정을 엄밀한 조건하에서 정확하게 수행할 수 있도록 제작되는데 여러 가지 공정이 결합되어야 반도체장치를 제작할 수 있으므로 다수의 설비가 반도체장치 제조라인에 배치된다. 이들 설비들이 공간적으로 떨어져있기 때문에 설비간의 웨이퍼 이송에는 무인대차 등을 사용하고 있으며 설비 내의 공정간 단거리 이송이나 해당공정에서의 로드록 챔버와 공정 챔버 사이의 이송 등에서는 로봇 아암을 이용하는 이송이 많이 이루어지고 있다. 로봇 아암은 웨이퍼를 놓을 수 있도록 형성된 홈이나 평면에 웨이퍼를 얹어서 이동시키는데 웨이퍼가 공정 과정에서 평면으로 이루어진 척이나 스테이지에 놓이는 경우에는 리프트 장치를 이용한다.
도 1은 종래의 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛을 보여주는 사시도이다.
웨이퍼 스테이지 유닛(10)의 테이블(12)에는 3개의 홀이 뚫려 있고, 그 홀 아래 쪽에는 각각 리프트 핀(14)이 설치된다. 이 리프트 핀(14)은 웨이퍼가 이송될 때 핀 상단이 테이블(12)에 홀을 통해 외부로 드러나게 된다.
상기 노광 시스템에서 웨이퍼를 노광하기 위해 상기 웨이퍼 스테이지로 로딩하는 과정 중에 웨이퍼 스테이지의 갑작스런 에러(예,LAMC error, E-pins vacuum error 등)로 인해 웨이퍼 스테이지 유닛이 멈추게(Terminate) 되면, 통상 E-pins의 위치 및 웨이퍼의 실제적인 위치를 기억하지 못한 상태로 있는 경우가 대부분이다.
이 에러가 발생한 경우 웨이퍼 스테이지 유닛과 웨이퍼 핸들러 유닛을 초기화(initial) 시켜야 하는 과정중에 웨이퍼와 웨이퍼 스테이지로 로딩시키는 DIPOD 사이의 충돌로 웨이퍼가 브로킨 되는 2차적인 고장(trouble)을 발생시키는 경우가 종종 발생된다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 리프트 핀들과 관련된 에러로 인한 웨이퍼의 브로킨을 사전에 방지할 수 있는 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 노광 설비에서 사용되고 있는 웨이퍼 스테이지 유닛;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노광 설비의 웨이퍼 스테이지 유닛의 사시도;
도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼 스테이지 유닛의 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 스테이지 베이스
120 : Y 스테이지
122 : 구동 모터
130 : X 스테이지
132 : 구동 모터
140 : 테이블
150 : 광센서
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛에 있어서: 웨이퍼를 인계 받아 진공 흡착하는 테이블과; 상부에 상기 테이블이 설치되고, 엑스축으로 이동 가능한 엑스축 이동판과; 상기 엑스축 이동판의 좌우에 설치되어, 상기 엑스축 이동판을 엑스축 방향으로 이동되도록 안내하고, 상기 엑스축 이동판과 함께 와이축 방향으로 이동 가능한 2개의 와이축 이동판과; 상기 테이블로 웨이퍼를 로딩 하거나 언로딩하는 경우 웨이퍼를 수직방향으로 업/다운시켜주는 리프트 수단을 포함하되; 상기 테이블에는 상기 리프트 수단의 로딩/언로딩 상태를 감지하는 수단을 더 포함한다.
이와 같은 본 발명에서 상기 리프트 수단은 웨이퍼의 저면을 지지하기 위한 적어도 3 개 리프트 핀을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에서 상기 감지 수단은 상기 리프트 핀이 업되어 있는 상태와, 다운되어 있는 상태를 체크한다.
이와 같은 본 발명에서 상기 감지 수단은 광센서일 수 있다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 3에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
첨부된 도면들 중, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노광 설비의 웨이퍼 스테이지 유닛의 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼 스테이지 유닛의 측면도이다.
일반적으로, 반도체 노광 공정의 스텝퍼 설비에 사용되는 스테이지 유닛은 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동이 가능한 XY-스테이지를 구비하고 있으며, 각 스테이지는 각각의 구동 모터에 의해 직선 왕복 운동이 가능하게 되어 있다.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 스테이지 유닛의 개략적인 장치 구성이 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 웨이퍼 스테이지 유닛(100)은, 장치를 지지하는 스테이지 베이스(110)가 마련되어 있고, 이 스테이지 베이스(110) 위로 Y 스테이지(120)가 안착되어 있고, Y 스테이지(120) 위에는 X 스테이지(130)가 안착되어 있다.
그리고, 상기 각 스테이지(120, 130)의 왕복 직선 이동의 구동력을 발생시키는 X 스테이지 구동 모터(132)와 Y 스테이지 구동 모터(122)가 각 스테이지(120)(130)의 일측에 각각 설치되어 있다.
상기 X 스테이지(130)에는 반송 로봇(미도시됨)으로부터 웨이퍼를 인계 받아 진공 흡착하는 테이블(140)이 설치되어 있다. 상기 테이블(140)에는 웨이퍼(w)를 로딩하거나 언로딩하는 경우 웨이퍼(w)의 저면을 지지하는 그리고 웨이퍼를 턴테이블로부터 업/다운 시켜주는 리프트 수단(140)과, 이 리프트 수단(140)의 리프트 핀들(144)을 감지하는 검출 센서가 설치되어 있다. 여기서, 상기 검출 센서는 광센서(150)로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 검출 센서(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼를 테이블(140)로 로딩하는 과정중에 스테이지 유닛(100)에서 갑작스런 에러가 발생하였을 경우, 상기 리프트 핀(144)이 업 상태인지, 아니면 다운 상태인지를 확인하여, 추후 공정 진행시 웨이퍼와 웨이퍼를 스테이지로 로딩시켜주는 핸들러 사이의 충돌로 인한 웨이퍼 브로킨을 예방할 수 있다.
상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 스테이지 유닛을 변형하여 본 발명을 실시할 수 있는 것이 명백하다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.
이상에서, 본 발명에 따른 노광 설비에서의 웨이퍼 스테이지 유닛의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
이와 같은 본 발명을 적용하면 노광 설비에서 웨이퍼를 노광하기 위해 스테이지로 로딩하는 과정에서 다발 하는 리프트 핀 관련 에러로 인한 웨이퍼의 브로킨을 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛에 있어서:
    웨이퍼를 인계 받아 진공 흡착하는 테이블과;
    상부에 상기 테이블이 설치되고, 엑스축으로 이동 가능한 엑스축 이동판과;
    상기 엑스축 이동판의 좌우에 설치되어, 상기 엑스축 이동판을 엑스축 방향으로 이동되도록 안내하고, 상기 엑스축 이동판과 함께 와이축 방향으로 이동 가능한 2개의 와이축 이동판과;
    상기 테이블로 웨이퍼를 로딩 하거나 언로딩하는 경우 웨이퍼를 수직방향으로 업/다운시켜주는 리프트 수단을 포함하되;
    상기 테이블에는 상기 리프트 수단의 로딩/언로딩 상태를 감지하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리프트 수단은
    웨이퍼의 저면을 지지하기 위한 적어도 3 개 리프트 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지 수단은 상기 리프트 핀이 업되어 있는 상태와, 다운되어 있는 상태를 체크하는 것을 특징으로 하는 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지 수단은 광센서인 것을 특징으로 하는 노광 시스템의 웨이퍼 스테이지 유닛.
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