KR20040049497A

KR20040049497A - Apparatus for changing reticle of photo align equipment

Info

Publication number: KR20040049497A
Application number: KR1020020077292A
Authority: KR
Inventors: 이희동
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-06-12

Abstract

PURPOSE: A reticle replacing apparatus of exposure equipment is provided to reduce an interval of process stoppage time of exposure equipment caused by a replacement of a reticle by easily and rapidly mounting a necessary reticle when an exposure pattern needs to be varied according to a process. CONSTITUTION: A plurality of reticles(25) are fixed to a saw tooth(21) of a rotatable toothed wheel(23). The rotation position of the toothed wheel is controlled so that one of the reticles is aligned with a substrate and a chip through a lens system in exposure equipment.

Description

Apparatus for changing reticle of photo align equipment

본 발명은 반도체 장치 제조용 노광 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노광 장비에서 레티클을 공정에 맞게 바꾸어주는 레티클 교환 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to exposure equipment for manufacturing semiconductor devices, and more particularly, to a reticle exchange device that changes a reticle to a process in an exposure equipment.

노광 공정에서는 웨이퍼 칩 위에 광학 렌즈 셋트를 매개로 하여 일정 패턴을 가지는 레티클을 위치시키고 광원에 노출을 실시하여 기판의 포토레지스트막에 패턴이 형성되도록 한다. 칩 위의 정확한 위치에 레티클이 정렬되어야 하므로 노광 공정의 정렬을 위해 정밀 광학 장비인 스탭퍼와 스캐너가 사용된다. 그런데, 이들 장비에서는 한 가지의 동일한 패턴에 대한 노광 작업만 이루어지는 것이 아니고, 필요에 따라 여러 가지 패턴에 대한 노광 작업이 실시된다. 따라서, 이들 장비에서는 여러 포토마스크 가운데 적절한 포토마스크를 선택하여 칩 위에 노광 가능하도록 장착하고 패턴 변화가 필요할 때마다 장착된 레티클을 교환시키는 교환기가 필요하게 된다.In the exposure process, a reticle having a predetermined pattern is placed on the wafer chip through an optical lens set and exposed to a light source to form a pattern on the photoresist film of the substrate. Because the reticle must be aligned at the correct position on the chip, precision optics, steppers and scanners, are used to align the exposure process. By the way, in these equipment, not only the exposure work of one same pattern is performed, but the exposure work of various patterns is performed as needed. Therefore, these devices require an exchanger that selects an appropriate photomask from among several photomasks, mounts it on the chip so that it can be exposed, and replaces the mounted reticle whenever a pattern change is required.

그런데, 기존의 노광 공정에서 사용되는 스태퍼 및 스캐너의 레티클 교환기는 기종에 따라 다소의 차이는 있으나 여러 노광 패턴에 대응하는 5 내지 10개의 각 종 레티클 혹은 포토마스크를 저장장소인 라이브러리에 차례로 쌓아놓고 필요한 패턴의 레티클을 선택하여 사용하는 스택 방식을 사용한다.By the way, the reticle exchanger of the stepper and scanner used in the conventional exposure process is somewhat different depending on the model, but 5 to 10 different reticles or photomasks corresponding to various exposure patterns are stacked in a storage library Use the stacking method to select and use the reticle of the required pattern.

도1은 종래의 스택 방식에서 레티클이 노광 작업을 위해 이동되는 경로를 개략적으로 보여주는 설명도이다. 스택 방식에서는 라이브러리(11)에 각 레티클(17)의 저장 공간을 만들고, 노광 장비의 레티클 스테이지(15)에 기존에 장착되어 있던 레티클(17)은 라이브러리(11)로 반납되고, 필요한 것은 라이브러리(11)에서 선택하여 반출시켜 레티클 스테이지(15)에 장착시키는 동작이 이루어진다.1 is an explanatory diagram schematically showing a path in which a reticle is moved for an exposure operation in a conventional stacking method. In the stacking method, a storage space for each reticle 17 is created in the library 11, and the reticle 17 previously mounted on the reticle stage 15 of the exposure apparatus is returned to the library 11, and the required one is a library ( In step 11), the operation is performed to mount the reticle stage 15 by carrying it out.

그러나, 기존의 교환기에서는 라이브러리(11)에서 필요한 레티클(17)을 반출하면 프리어라인먼트 유닛(13)에서 레티클(17)을 사전 정렬(prealign)시킨 후 다시 레티클 스테이지(15)로 이동시켜 장착하고 이 새로운 레티클(17)에 적합하도록 IQC, 레티클 트랜스미션 등 장비의 여러가지 세팅 작업이 이루어지므로 전체적으로 레티클(17) 이동이 많고 기초적 레티클 매개변수(parameter) 확인시까지 많은 시간이 소모되는 문제가 있었다. 특히, SRAM 제조 공정이나 시스템 LSI 공정의 경우 노광 장비에서 레티클(17)의 교환이 빈번하게 이루어지므로 시간의 소모 문제는 더욱 중요하게 된다.However, in the existing exchanger, when the reticle 17 required from the library 11 is taken out, the pre-alignment unit 13 is pre-aligned, and then moved to the reticle stage 15 again to be mounted. Since various setting operations of the equipment such as IQC and reticle transmission are made to suit the new reticle 17, the movement of the reticle 17 as a whole is large, and a lot of time is consumed until the basic reticle parameter is confirmed. In particular, in the case of the SRAM manufacturing process or the system LSI process, since the reticle 17 is frequently exchanged in the exposure equipment, the time consuming problem becomes more important.

본 발명은 상술한 바와 같은 기존의 스택 방식의 레티클 교환기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정에 따라 노광 패턴을 변화시킬 필요가 있을 때 필요한 레티클을 쉽고 빠르게 장착하여 레티클 교체로 인한 노광 장비의 공정 중단 시간을 절약할 수 있는 새로운 방식의 레티클 교환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the conventional stack-type reticle exchanger as described above, the process interruption of the exposure equipment due to the replacement of the reticle by quickly and easily mounted necessary reticle when it is necessary to change the exposure pattern according to the process It is an object of the present invention to provide a new type of reticle changer that can save time.

도1은 종래의 스택 방식에서 레티클이 노광 작업을 위해 이동되는 경로를 개략적으로 보여주는 설명도이다.1 is an explanatory diagram schematically showing a path in which a reticle is moved for an exposure operation in a conventional stacking method.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 레티클 교환 장치를 위에서 본 모습을 나타내는 개략적 평면도이다.Figure 2 is a schematic plan view showing a state from above of the reticle exchange device according to an embodiment of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 노광 장비의 레티클 교환 장치는 회전 가능한 톱니 바퀴의 톱니 부분에 복수의 레티클을 고정시키고 톱니 바퀴의 회전 위치를 조절하여 레티클 가운데 하나가 노광 장비에서 렌즈 시스템을 통해 기판의 칩과 정렬되도록 형성됨을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 종래의 레티클 스택 방식에 비교할 때 비(非) 스택 방식, 회전 방식 등으로 명명될 수 있다.The reticle exchange apparatus of the exposure apparatus of the present invention for achieving the above object is to fix a plurality of reticles to the toothed portion of the rotatable cogwheel and to adjust the rotational position of the cogwheel one of the reticle substrate through the lens system in the exposure equipment It is characterized in that it is formed to align with the chip. Therefore, the present invention may be referred to as a non-stacked method, a rotating method, or the like as compared with the conventional reticle stacking method.

한편, 본 발명의 레티클 교환 장치는 레티클 스테이지를 겸하도록 이루어질 수 있으며, 혹은, 톱니 바퀴의 톱니 부분이 레티클 스테이지에 얹히도록 이루어지는 것도 가능하다.On the other hand, the reticle exchange device of the present invention can be made to serve as a reticle stage, or it is also possible that the toothed portion of the cog wheel is placed on the reticle stage.

본 발명의 레티클 교환 장치에서 톱니 바퀴의 톱니 수는 노광 장비가 실시할 노광 패턴의 수, 즉 보유하여야할 레티클의 수와 동일하게 하는 것이 바람직하며, 일부 톱니는 레티클을 가지지 않도록 할 수도 있다.In the reticle changer of the present invention, the number of teeth of the gear wheel is preferably equal to the number of exposure patterns to be performed by the exposure equipment, that is, the number of reticles to be retained, and some teeth may not have a reticle.

이하 도면을 참조하면서, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따르는 레티클 교환 장치를 위에서 본 모습을나타내는 개략적 평면도이다.Figure 2 is a schematic plan view showing a view from above of a reticle exchange device according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 레티클 교환 장치는 8개의 톱니(21)를 가지는 톱니 바퀴(23)로 이루어지며 톱니 바퀴(23)의 중앙에는 축(27)이 있다. 축(27)은 도시되지 않지만 정밀한 서보 모터로 연결되어 서보 모터의 회전에 의한 이동만으로 필요한 레티클(25)이 설치된 톱니(21) 부분이 노광시 렌즈(29)를 매개로 하여 칩(미도시)의 위치와 정확하게 정렬되도록 한다. 따라서 레티클(25)은 별도의 레티클 스테이지에 놓일 필요가 없고 톱니 바퀴(23)를 구비하는 레티클 교환 장치 자체가 레티클 스테이지의 역할을 한다.Referring to Fig. 2, the reticle changer is composed of cogwheels 23 having eight teeth 21, with a shaft 27 in the center of the cogwheels 23. Although not shown, the shaft 27 is connected to a precise servo motor so that a portion of the teeth 21 on which the reticle 25 is installed, which is required only by movement by the rotation of the servo motor, is exposed to the chip 29 through the lens 29 during exposure. Make sure it is aligned exactly with the position of. Thus, the reticle 25 does not need to be placed on a separate reticle stage, and the reticle changer itself with the cog wheels 23 serves as the reticle stage.

레티클(25)은 톱니 바퀴(23)의 각 톱니(21) 부분에 장착될 때 정밀한 조정을 통해 회전 변이 및 평행 이동 변위, 기타 로테이션이 조절되는 것이 바람직하다. 비록 도2에 도시되지는 않으나 이런 조절을 위해 각 레티클(25)이 장착되는 톱니 바퀴(23)의 톱니(21)부에는 미세한 평행 이동을 조절하거나 회전과 틸트 각도를 조절할 수 있는 조절판이 설치되는 것이 바람직하다. 일단 톱니(21) 부분의 셋팅이 이루어지면 단기간 내에는 톱니 바퀴(23)의 톱니(21)가 정위치에 오면 별도의 정렬이나 조절 없이 즉시 노광 공정을 실시할 수 있다. 시간의 경과에 따라 셋팅에 변이가 발생하면 주기적인 유지 보수 활동을 통해 셋팅을 교정할 수 있다.When the reticle 25 is mounted to each tooth 21 portion of the toothed wheel 23, it is preferable that the rotational shift, parallel displacement, and other rotations are adjusted through precise adjustment. Although not shown in Figure 2 for the adjustment of the teeth (21) of the gear wheels 23, each reticle 25 is mounted to the control plate is installed to adjust the fine parallel movement or to adjust the rotation and tilt angle It is preferable. Once the setting of the teeth 21 is made, if the teeth 21 of the gear wheels 23 are in the correct position within a short period of time, the exposure process can be performed immediately without additional alignment or adjustment. If there is a change in the setting over time, you can correct the setting through periodic maintenance activities.

따라서, 본 발명은 종래의 스탭 방식 레티클 교환 장치에 비해 적어도 일정 기간 동안 별도의 레티클 이송장치에 의한 이송이나 사전 정렬, 노광 장비 셋팅 등을 필요로 하지 않고 이런 동작에 소모되는 시간과 노력을 절약할 수 있도록 한다.Accordingly, the present invention saves the time and effort required for such an operation without requiring transfer, pre-alignment, exposure equipment setting, etc. by a separate reticle transfer device for at least a certain period, compared to a conventional step-type reticle exchange device. To help.

본 발명에 따르면, 레티클 교환 장치의 톱니 바퀴를 정확히 회전 이동시키는 것으로 레티클을 용이하게 교한할 수 있다. 따라서, 노광 장비에서 공정 패턴을 바꿀 필요가 있을 때마다 레티클을 교환하기 위해 여러 단계와 사전 정렬 및 해당 레티클과 장비의 셋팅을 재조정할 필요가 없게 된다. 그러므로 이들 과정에 필요한 시간과 노력을 절약할 수 있으며, 빈번한 레티클 교환이 필요한 SRAM이나 시스템 LSI 장치 제조용 노광 장비에서 특히 효과를 볼 수 있다.According to the present invention, the reticle can be easily altered by accurately rotating the gear wheel of the reticle changer. Thus, whenever there is a need to change the process pattern in the exposure equipment, there is no need to realign the steps and pre-align and the settings of the corresponding reticle and equipment to change the reticle. This saves the time and effort required for these processes, and is particularly effective in exposure equipment for manufacturing SRAM or system LSI devices that require frequent reticle changes.

Claims

Reticle changer of the exposure equipment, characterized in that one of the reticles is formed to be aligned with the chip of the substrate through the lens system in the exposure equipment by fixing a plurality of reticles to the toothed portion of the rotatable cogwheel .

The method of claim 1,

Reticle exchange apparatus of the exposure equipment, characterized in that the gear wheel is made to serve as a reticle stage.

The method of claim 1,

The number of teeth of the gear wheel is a reticle exchange device, characterized in that formed in the same number as the number of reticles held by the exposure equipment.

The method of claim 1,

The reticle exchange device, characterized in that the adjustment plate for the rotational movement, parallel movement, tilt angle adjustment of the reticle is installed on the tooth portion is mounted.