KR20040080025A - 투영 노광 장비 - Google Patents

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Abstract

투영 노광 장비를 제공한다. 이 장비는 복수개의 포토마스크들이 내장된 포토마스크 박스를 장착할 수 있는 적어도 2개의 포토마스크 로딩부들을 구비한다. 포토마스크 로딩부는 복수개의 포토마스크들이 로딩되는 내부공간을 갖는다. 포토마스크 로딩부들의 일측에 노광 공정을 진행하는 노광 본체(exposure main body)가 배치된다. 포토마스크 로딩부들 간에 포토마스크를 이동시킬 수 있는 포토마스크 이동수단이 배치된다.

Description

투영 노광 장비{Projection exposure apparatus having a SMIF system}
본 발명은 반도체 소자를 제조하는데 사용되는 반도체 장비에 관한 것으로, 특히, 투영 노광 장비에 관한 것이다.
반도체 공정 중에 포토리소그라피 공정에 사용되는 장비는 크게 두가지로 구분될 수 있다. 트랙 장비 및 투영 노광 장비가 그것이다. 상기 트랙 장비는 반도체 웨이퍼 상에 감광막을 도포하는 공정과 현상공정을 담당하고, 상기 투영 노광 장비는 노광공정을 담당한다. 상기 노광 공정은 상기 감광막이 도포된 반도체 웨이퍼에 소정의 파장을 갖는 빛을 포토마스크(photo mask)를 통하여 노광하는 공정을 말한다.
상기 투영 노광 장비는 노광 공정이 이루어지는 노광 본체와 포토마스크를 상기 노광 본체에 로딩하기 위한 수단인 포토마스크 로딩부를 포함할 수 있다.
도 1은 종래의 포토마스크 로딩부를 갖는 투영 노광 장비를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 노광 공정이 이루어지는 노광 본체(10)의 일측에 2개의 포토마스크 로딩부들(11)이 배치된다. 상기 포토마스크 로딩부들(11)은 각각 복수개의 포토마스크들을 내장할 수 있다. 상기 포토마스크 로딩부(11)에 포토마스크 박스(12)가 장착된다. 상기 포토마스크 박스(12)는 상기 포토마스크들을 이동하는 수단이다.
상기 포토마스크를 상기 노광 본체(10) 내로 인입시키는 과정을 간략히 설명하면, 먼저, 상기 포토마스크 로딩부들(11)의 각각에 상기 포토마스크 박스(12)를 장착한다. 이어서, 상기 포토마스크 박스들(12) 내부의 상기 포토마스크들은 각각 상기 포토마스크 로딩부들(11) 내부로 로딩된다. 상기 포토마스크 로딩부들(11) 중 선택된 포토마스크 로딩부(11)로 부터 선택된 포토마스크는 로봇 암(미도시함)에 의하여 상기 노광 본체(10) 내의 포토마스크 프레임(미도시함)에 로딩된다. 이어서, 반도체 웨이퍼가 상기 노광 본체(10)로 로딩되고, 노광 공정이 이루어진다.
한편, 노광 공정이 진행되는 동안, 상기 선택된 포토마스크가 장착되었던 상기 포토마스크 박스(12)는 언로딩할 수 없다. 이에 따라, 상기 선택된 포토마스크와 동일한 상기 포토마스크 박스(12)내의 다른 포토마스크들이 필요한 경우, 상기진행중인 노광 공정을 강제로 중지하고, 상기 선택된 포토마스크를 상기 포토마스크 로딩부(11)로 이동시킨다. 이어서, 상기 포토마스크 로딩부(11) 내의 포토마스크들을 상기 포토마스크 박스(12)로 언로딩하고, 상기 포토마스크 박스(12)를 언로딩할 수 있다. 노광 공정이 진행 중에 중단되면, 노광 조건의 재조정등이 필수적으로 이루어져야 함으로써, 공정 시간이 증가할 수 있다. 이와는 달리, 상기 노광 공정이 완료될때까지 대기하는 방법도 있으나, 이 또한, 필요한 포토마스크의 부재로 다른 노광 공정이 지연되어 공정시간이 증가한다. 결과적으로, 장시간의 공정으로 인하여, 반도체 제품의 생산성이 저하된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 생산성을 향상시킬 수 있는 투영 노광 장비를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 포토마스크 로딩부를 갖는 투영 노광 장비를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투영 노광 장비를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 투영 노광 장비의 측면도이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 투영 노광 장비를 제공한다. 이 장비는 복수개의 포토마스크들이 내장된 포토마스크 박스를 장착할 수 있는 적어도 2개의 포토마스크 로딩부를 포함한다. 상기 포토마스크 로딩부는 상기 복수개의 포토마스크들이 로딩되는 내부공간을 갖는다. 상기 포토 마스크 로딩부들의 일측에 노광 공정을 진행하는 노광 본체(exposure main body)가 배치된다. 상기 포토마스크 로딩부들 간에 상기 포토마스크를 이동시킬 수 있는 포토마스크 이동수단이 배치된다.
구체적으로, 상기 포토마스크 박스는 SMIF 박스(Standard Mechanical InterFace box)이고, 상기 포토마스크 로딩부는 SMIF 바디(Standard MechanicalInterFace body)인 것이 바람직하다. 상기 SMIF 박스 및 상기 SMIF 바디는 SMIF 시스템을 구성한다. 상기 포토마스크 이동 수단은 로봇 암인 것이 바람직하다. 상기 포토마스크 로딩부 및 상기 노광 본체 간에 상기 포토마스크를 이동시키는 포토마스크 로딩암을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투영 노광 장비를 설명하기 위한 평면도이며, 도 3은 도 2의 투영 노광 장비의 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투영 노광 장비는 노광 공정이 이루어지는 노광 본체(100, exposure main body)를 포함한다. 상기 노광 본체(100)는 노광 공정이 이루어지는 내부공간을 갖는 공정 챔버(102), 상기 공정 챔버(102) 내에 배치된 웨이퍼 척(104), 포토마스크 프레임(106) 및 발광 유닛(108)을 포함한다. 상기 웨이퍼 척(104)은 상기 공정 챔버(102)의 하부에 배치될 수 있으며, 반도체 웨이퍼(105)가 그 것의 상부면에 로딩된다. 상기 발광 유닛(108)은 소정의 파장을 갖는 빛을 발산하는 수단으로서, 상기 웨이퍼 척(104)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 웨이퍼 척(104) 및 상기 발광 유닛(108) 사이에상기 포토마스크 프레임(106)이 배치된다. 상기 포토마스크 프레임(106)은 포토마스크(107)를 고정시킨다.
상기 노광 본체(100)의 일측에 적어도 2개의 포토마스크 로딩부들(120)이 배치된다. 상기 포토마스크 로딩부(120)는 복수개의 포토마스크들(107)를 내장할 수 있는 내부공간을 가지며, 상기 공정 챔버(102)와 연통한다. 상기 포토마스크 로딩부(120)에 장착되는 포토마스크 박스(130)가 배치된다. 상기 포토마스크 박스(130)는 복수개의 포토마스크들(107)을 내장하여 상기 포토마스크들을 이동시킬 수 있다. 상기 포토마스트 로딩부(120) 및 상기 포토마스크 박스(130)는 SMIF 시스템(Standard Mechanical InterFace system)인 것이 바람직하다. 즉, 상기 포토마스크 로딩부(120)는 SMIF 바디이고, 상기 포토마스크 박스(130)는 SMIF 박스인 것이 바람직하다. 상기 SMIF 시스템은 반도체 공정이 진행되는 작업실에 비하여 높은 대기 청정도를 유지시킬 수 있는 시스템으로서, 고집적화 제품을 생산하는 작업실에 매우 유용하다. 즉, 상기 SMIF 박스 및 상기 SMIF 바디로 인하여, 상기 포토마스크들(107)이 이동하거나, 투영 노광 장비내로 인입 및 입출되는 동안, 상기 작업식에 비하여 높은 대기 청정도를 계속 유지시킬 수 있다.
상기 적어도 2개의 포토마스크 로딩부들(120) 간에 상기 포토마스크들(107)을 이동시킬 수 있는 포토마스크 이동 수단(140)이 배치된다. 상기 포토마스크 이동 수단(140)은 로봇 암(robot arm)인 것이 바람직하다. 상기 포토마스크 이동 수단(140)은 상기 노광 본체(100) 내부에 배치될 수 있다. 이와는 달리, 상기 포토마스크 이동 수단(140)은 상기 노광 본체(100) 외부 즉, 상기 포토마스크로딩부들(120) 사이에 개재될 수 있다. 이 경우에, 상기 포토마스크 이동 수단(140) 및 상기 포토마스크(107)가 이동하는 경로인 상기 포토마스크 로딩부들(120) 사이의 공간은 높은 대기 청정도를 유지할 수 있는 챔버로 보호될 수 있다. 상기 포토마스크 이동 수단(140)은 상기 노광 본체(100)내에서 노광 공정이 진행되고 있을지라도, 상기 포토마스크 로딩부들(120)간에 상기 포토마스크들(107)을 이동시킬 수 있다.
상기 포토마스크 로딩부(120) 및 상기 포토마스크 프레임(106) 간에 포토마스크(107)를 이동 및 장착시킬 수 있는 포토마스크 로딩암(150)이 배치되는 것이 바람직하다. 상기 포토마스크 로딩암(150)은 상기 공정 챔버(102) 내에 배치되는 것이 바람직하다.
상술한 투영 노광 장비를 사용하여 노광 공정을 진행하는 방법을 설명한다.
복수개의 포토마스크들(107)이 담겨진 상기 포토마스크 박스들(130)을 각각 상기 포토마스크 로딩부들(120)에 장착한다. 이어서, 상기 포토마스크 박스(130) 내의 포토마스크들(107)을 상기 포토마스크 로딩부(120)의 내부로 이동시킨다. 상기 포토마스크 로딩부들(120) 내부의 상기 포토마스크들(107) 중에 선택된 포토마스크(107)를 상기 포토마스크 로딩암(150)이 상기 포토마스크 프레임(106)에 장착시킨다.
이어서, 감광막이 도포된 상기 반도체 웨이퍼(105)를 상기 웨이퍼 척(104)에 로딩시킨다. 노광 조건을 선정하고, 상기 발광 유닛(108)으로 부터 빛을 발산하여 노광 공정을 진행한다.
상기 노광 공정 중에 상기 선택된 포토마스크(107)가 장착되었던 상기 포토마스크 로딩부(120)내의 임의의 포토마스크(107)를 인출할 경우, 상기 포토마스크 이동 수단(140)으로 상기 임의의 포토마스크(107)를 다른 포토마스크 로딩부(120)로 이동시킨다. 이어서, 상기 다른 포토마스크 로딩부(120) 내의 포토마스크들(107)을 상기 포토마스크 박스(130)내로 인출시키고, 상기 포토마스크 박스(130)를 상기 다른 포토마스크 로딩부(120)로 부터 분리시킨다. 이때, 상기 노광 공정은 중단할 필요가 없다. 다시 말해서, 노광 공정이 진행 중에 상기 포토마스크 이동 수단(140)에 의하여 상기 포토마스크 로딩부(120) 내의 포토마스크들(107)을 이웃하는 포토마스크 로딩부(120)로 자유롭게 이동시킬 수 있다. 이어서, 노광 공정에 참여하지 않는 상기 포토마스크 로딩부(120)에 장착된 상기 포토마스크 박스(130)를 장착 또는 탈착함으로써, 노광 공정의 중단없이 상기 포토마스크 로딩부들(120) 내의 포토마스크들을 인입 또는 인출할 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 투영 노광 장비는 종래의 노광공정의 중단 또는 노광 공정이 완료될때까지 대기하는 것이 요구되지 않는다. 따라서, 반도체 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 투영 노광 장비는 적어도 2개의 포토마스크 로딩부들 간에 포토마스크를 이동시킬 수 있는 포토마스크 이동 수단을 포함한다. 이에 따라, 노광 공정이 진행중일지라도, 상기 포토마스크 로딩부들 내의 포토마스크들을 자유롭게 인출할 수 있다. 그 결과, 종래의 노광 공정을 중단하거나,노광 공정이 완료될때까지 대기하는 것에서 유발되는 공정시간의 증가를 방지할 수 있다. 따라서, 반도체 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 복수개의 포토마스크들이 내장된 포토마스크 박스를 장착할 수 있되, 상기 복수개의 포토마스크들이 로딩되는 내부공간을 갖는 적어도 2개의 포토마스크 로딩부들;
    상기 포토 마스크 로딩부들의 일측에 배치되되, 노광공정을 진행하는 노광 본체(exposure main body); 및
    상기 포토마스크 로딩부들 간에 상기 포토마스크를 이동시킬 수 있는 포토마스크 이동수단을 포함하는 투영 노광 장비;
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토마스크 박스는 SMIF 박스(Standard Mechanical InterFace box)이고, 상기 포토마스크 로딩부는 SMIF 바디(Standard Mechanical InterFace body)이되, 상기 SMIF 박스 및 상기 SMIF 바디는 SMIF 시스템을 구성하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 본체는,
    노광 공정이 이루어지는 내부공간을 갖는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내에 배치되되, 반도체 웨이퍼가 로딩되는 웨이퍼 척;
    상기 공정 챔버 내에 상기 웨이퍼 척의 상부에 배치되되, 소정의 파장을 갖는 빛을 발광하는 발광 유닛;
    상기 공정 챔버 내에 상기 웨이퍼 척과 상기 발광 유닛 사이에 배치되되, 상기 포토마스크가 고정되는 포토마스크 프레임을 포함하는 것을 특징은 하는 투영 노광 장비;
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토마스크 이동 수단은 로봇 암인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장비.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토마스크 로딩부 및 상기 노광 본체 간에 상기 포토마스크를 이동시키는 포토마스크 로딩암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장비.
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