KR20050004382A - 멀티 셔터 유닛을 구비한 스테퍼 설비 - Google Patents
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Abstract
포토리소그라피 장치용 스테퍼 설비에 대하여 개시한다. 본 발명에 의한 스테퍼 설비는 셔터 유닛이 2개 이상의 셔터 블라인더와 각각의 셔터 블라인더를 작동시키기 위한 2개 이상의 모터를 포함하고 있다. 이들 블라인더는 광 경로에 대하여 대칭적으로 설치되어 있는 것이 바람직하며, 또한 서로 반대 방향으로 동작하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 셔터 유닛은 다른 고정 수단 등에 의하여 스테퍼 설비에 부착되어 있다.
Description
본 발명은 포토리소그라피 설비에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 포토리소그라피 장비의 하나인 스테퍼(Stepper) 설비에 관한 것이다.
스테퍼는 반도체 제조 공정에 사용하는 노광 장비의 하나로서, 레티클 상에 형성되어 있는 패턴에 관한 정보를 웨이퍼 상의 포토레지스트막에 축소 투영 노광하는 장치이다. 스테퍼는 사용하는 광원에 따라서 G-라인 스테퍼, I-라인 스테퍼 그리고 DUV(Deep Ultra Violet) 스테퍼 등으로 분류할 수 있다. 스테퍼의 구성은 광원의 종류에 따라서 약간 상이한 점은 있지만, 일반적으로 조영 및 투사(illumination and projection) 장치, 정렬(alignment) 장치, 포커싱(focusing) 장치, 웨이퍼 핸들링(wafer handling) 장치, 레티클 핸들링(reticle handling) 장치 및 광 발생 장치 등을 포함하고 있다.
이 중에서 조영 및 투사 장치는 광 발생 장치(즉, 광원)에서 발생하는 광을 레티클 상에 적정한 형상의 빛으로 전달한 후, 레티클 상의 이미지를 투사 렌즈를 통하여 지정된 배율로 웨이퍼에 전달하는 장치이다. 이 때, 광원에서 발생된 광은 전부 웨이퍼에 전달되는 것이 아니다. 광원에서 발생된 광은 일차적으로 셔터 유닛에 의하여 전달되는 양이 제어되는데, 셔터 유닛에 의하여 레티클 및 광학 렌즈 그리고 궁극적으로는 웨이퍼에 전달되는 광의 도즈(dose)가 조절된다.
도 1에는 종래 기술에 따른 스테퍼 설비의 조영 및 투사 장치에 설치되어 있는 셔터 유닛(100)의 일부 구성이 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 셔터 유닛(100)은 일반적으로 광의 직진 경로에 설치되어 있는데, 셔터 블라인더(shutter blinder, 110) 및 모터(120)를 포함한다. 도시하지는 않았지만, 셔터 블라인더(110) 및 모터(120)는 통상적인 고정 수단에 의하여 스테퍼 설비의 고정 블록 등에 안정적으로 고정되어 있다. 그리고, 모터(120)에는 모터의 작동을 제어하기 위한 제어 수단이 전기적으로 연결되어 있다.
셔터 블라인더(110)는 광 경로를 차단하여 광이 통과하는 것을 막는 수단이다. 셔터 블라인더(110)는 주기적으로 광 경로를 개방하고 차단하여 웨이퍼에 전달되는 광의 도즈를 조절하는데, 셔터 블라인더(110)의 작동은 모터(120)에 의하여 조절된다. I-라인 스테퍼 설비의 경우에, 모터(120)에 의하여 작동되는 셔터 블라인더(110)는 광 경로에 수직한 방향으로 원호를 따라서 움직인다.
예를 들어 광 경로를 차단하는 셔터 유닛이 노광을 시작할 경우에, 모터(120)가 작동하여 셔터 블라인더(110)가 광 경로에 수직한 평면을 따라서 시계 방향으로 회전시키기 시작한다. 그러면, 바깥쪽으로부터 광 경로의 일부가 개방되기 시작하면서 빛이 통과하기 시작하고 개방되는 정도에 따라서 통과하는 빛의 양도 산술적으로 증가한다. 그리고, 소정의 시간이 지나면 셔터 블라인더(120)는 시계 방향으로 약 90도 회전한다. 그 결과 광 경로가 완전히 개방된다.
계속해서, 광 경로가 개방된 상태에서 소정의 시간 동안 노광을 진행한다. 노광 시간은 공정 레시피에 따라서 다를 수가 있다. 그리고, 노광이 완전히 종료되면 셔터 블라인더(110)가 이번에는 반시계 방향으로 회전을 하면서 서서히 광 경로를 차단하기 시작한다. 그리고, 일정한 시간이 경과하면 완전히 광 경로가 차단된다. 이와 같은 방법으로 셔터 유닛의 1사이클 동작이 완료된다.
그런데, 종래 기술에 의한 스테퍼 설비의 셔터 유닛에는 셔터 블라인더가 하나만 설치되어 있으며, 이 셔터 블라인더를 작동시키는 모터도 한 대가 설치되어있다. 한 대의 셔터 블라인더가 작동하기 때문에 광 경로 전체를 개방하는데 상대적으로 긴 시간이 소요된다. 광 경로를 개방하는 중에는 광 경로의 일부를 통해서만 광이 웨이퍼에 전달되기 때문에, 전달되는 광의 강도(intensity)가 낮다. 강도가 낮으면 전달되는 에너지도 적기 때문에, 공정 레시피에 따라서 요구되는 일정량의 에너지를 웨이퍼에 전달하기 위해서는 상대적으로 많은 시간이 소요된다.
따라서, 셔터 유닛이 1개만 설치되어 있는 스테퍼 장치의 경우에는 생산성이 높지 못하다. 또한, 종래 기술에 의한 스테퍼 설비를 사용하면, 셔터 유닛이 1개만 구비되어 있기 때문에 셔터 블라인더 및/또는 모터가 고장이 나면 이를 수리하기까지는 노광 공정을 진행할 수가 없기 때문에 수리하는 동안에는 노광 공정을 진행할 수 없는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 스테퍼 설비보다 생산성이 향상되고 또한 셔터 유닛의 일부에 고장이 생기더라도 노광 공정을 계속 진행할 수 있는 스테퍼 설비를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 스테퍼 설비에 구비된 셔터 유닛의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스테퍼 설비에 구비된 셔터 유닛의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 셔터 유닛의 작동 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 종래 기술에 따른 스테퍼 설비와 본 발명에 따른 스테퍼 설비를 사용하여 동일한 에너지를 얻기 위하여 걸리는 시간을 비교하여 도시하고 있는 그래프이다.
( 도면의 주요 부분에 대한 참조 번호의 설명 )
100, 200 : 셔터 유닛
110, 212, 222 : 셔터 블라인더
120, 214, 224 : 모터
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 노광 설비는 멀티 셔터 유닛을 구비한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테퍼 설비는 광원에서 발생되어 레티클 및 축소 투영 렌즈를 통과하는 광의 도즈를 제어하는 셔터 유닛을 구비하는데, 상기한 셔터 유닛은 상기 광이 통과하는 경로를 차단하는 2개 이상의 셔터 블라인더 및 상기 셔터 블라인더에 각각에 연결되어 있으며 연결되어 있는 상기 셔터 블라인더 각각을 작동시키는 모터를 포함한다.
상기한 실시예이 일 측면에 의하면, 셔터 유닛은 2개 이상이 설치되어 있을 수 있는데, 상기 셔터 블라인더 및 상기 모터는 각각 상기 광이 통과하는 경로를 중심으로 반대편에 2개가 구비되어 있으며, 상기 2개의 셔터 블라인더는 서로 반대 방향으로 회전하여 상기 광이 통과하는 경로를 차단하고 개방하는 장치인 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이 철저하고 완전하게 개시될 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 예시적으로 제공되어지는 것이다.
도 2에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스테퍼 설비의 셔터 유닛(200)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2에 도시된 셔터 유닛(200)에는 셔터 블라인더(212, 222) 및 모터(214, 224)가 2개 구비되어 있지만, 셔터 블라인더 및 모터가 3개 이상이 구비되어 있을 수도 있다.
도 2를 참조하면, 셔터 유닛(200)은 제1 셔터 블라인더(212) 및 제1 모터(214)를 포함하는 제1 서브 셔터 유닛과 제2 셔터 블라인더(222) 및 제2 모터(224)를 포함하는 제2 서브 셔터 유닛으로 구성되어 있다. 제1 셔터 블라인더(212) 및 제2 셔터 블라인더(222)는 광 경로에 대하여 대칭되게 형성되어 있으며, 셔터 블라인더의 회전축도 대칭되는 지점에 위치한다. 그리고, 제1모터(214) 및 제2 모터(224)도 광 경로에 대하여 대칭이 되게 설치되어 있으며, 회전축을 중심으로 각 셔터 블라인더(212, 222)를 회전시킨다. 회전시키는 각도는 임의로 설정이 가능한데, 예를 들어 90도 각도로 회전할 수가 있다.
도 3에는 도 2에 도시되어 있는 셔터 유닛에서 광 경로에 대하여 수직인 평면도가 도시되어 있다. 도 3에서 셔터 블라인더(212, 222)에 점선으로 표시되어 있는 부분은 광 경로를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 광 경로를 개방하고자 할 경우에 제1 셔터 블라인더(212)는 제1 모터(214)에 의하여 회전축을 중심으로 시계 방향으로 서서히 회전하기 시작한다. 반면에, 제2 셔터 블라인더(222)는 제2 모터(224)에 의하여 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 서서히 회전하기 시작한다. 그리고, 소정의 시간의 지나면 제1 셔터 블라인더(212) 및 제2 셔터 블라인더(222)는 90도 회전되고, 광 경로는 완전히 개방된다. 반면에, 광 경로를 막고자 할 경우에는 제1 셔터 블라인더(212)는 회전축을 중심으로 반시계 방향으로 회전하고, 제2 셔터 블라인더(222)는 회전축을 중심으로 시계 방향으로 회전한다.
이와 같이, 2개 또는 그 이상의 셔터 블라인더와 모터를 사용하여 웨이퍼에 전달되는 도즈의 양을 조절하면 공정 시간을 단축시킴으로써 생산성을 향상시킬 수가 있다. 2개의 셔터 블라인더를 사용한 경우와 종래의 장치에서와 같이 1개의 셔터 블라인더를 사용한 경우의 1사이클에 소요되는 시간은 도 4의 그래프에 도시되어 있다.
도 4에는 셔터 유닛을 통과하여 웨이퍼에 전달되는 광의 강도(intensity)에대한 그래프가 시간의 경과에 따라서 도시되어 있다. 그래프에서 X축은 시간(단위는 임의의 단위)을 나타내고, Y축은 셔터 유닛을 통과하는 광 즉, 웨이퍼에 전달되는 광의 강도(단위는 임의의 단위 즉 광 경로가 전부 개방되어 있을 경우의 강도를 100으로 했을 때의 상대적인 강도)가 도시되어 있다.
일반적으로 스테퍼 설비에서 웨이퍼에 전달되는 광의 강도는 셔터 블라인더가 개방되어 있는 시간에 비례하게 된다. 즉, 셔터 블라인더가 열리기 시작하면 광의 강도는 증가하기 시작하여 셔터 블라인더가 완전히 열리게 되면 최대의 강도로 광이 전달된다. 광의 형태로 전달되는 에너지는 광의 강도에 노광 시간을 곱한 값이다.
따라서, 도 4를 참조하면 그래프와 X축으로 둘러싸인 부분의 면적이 웨이퍼에 전달되는 에너지가 된다. 셔터 블라인더가 1개인 경우에 셔터 블라인더가 2개인 경우에 동일한 에너지를 웨이퍼에 전달한다고 하는 경우에, 2개의 셔터 블라인더를 사용하면 셔터 블라인더가 열리고 닫히는 시간을 반으로 줄일 수가 있다. 즉, 도시된 바와 같이 1사이클을 완료하는데 있어서 2개의 셔터 블라인더를 사용하면 공정 시간을 단축시킬 수가 있다.
본 발명에 의한 스테퍼 설비를 사용하면 동일한 광원을 사용하여 노광할 때, 동일한 에너지를 웨이퍼에 전달하는데 걸리는 시간을 단축시킬 수가 있다. 따라서, 전체 공정 시간을 단축시킬 수가 있어서 생산성을 향상시킬 수가 있다.
아울러, 2개의 셔터 블라인더를 사용하기 때문에 1개의 셔터 블라인더가 고장이 나더라도 스테퍼 설비를 멈추지 않고 공정을 계속 진행할 수가 있다.
Claims (2)
- 광원에서 발생되어 레티클 및 축소 투영 렌즈를 통과하는 광의 도즈를 제어하는 셔터 유닛을 구비하는 스테퍼 설비에 있어서, 상기 셔터 유닛은상기 광이 통과하는 경로를 차단하는 2개 이상의 셔터 블라인더; 및상기 셔터 블라인더에 각각에 연결되어 있으며 연결되어 있는 상기 셔터 블라인더 각각을 작동시키는 모터를 포함하는 멀티 셔터 유닛을 구비한 스테퍼 설비.
- 제1항에 있어서,상기 셔터 블라인더 및 상기 모터는 각각 상기 광이 통과하는 경로를 중심으로 반대편에 2개가 구비되어 있으며, 상기 2개의 셔터 블라인더는 서로 반대 방향으로 회전하여 상기 광이 통과하는 경로를 차단하고 개방하는 것을 특징으로 하는 멀티 셔터 유닛을 구비한 스테퍼 설비.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030044545A KR20050004382A (ko) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | 멀티 셔터 유닛을 구비한 스테퍼 설비 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020030044545A KR20050004382A (ko) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | 멀티 셔터 유닛을 구비한 스테퍼 설비 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20050004382A true KR20050004382A (ko) | 2005-01-12 |
Family
ID=37219055
Family Applications (1)
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| KR1020030044545A KR20050004382A (ko) | 2003-07-02 | 2003-07-02 | 멀티 셔터 유닛을 구비한 스테퍼 설비 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR20050004382A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10416775B2 (en) | 2008-07-15 | 2019-09-17 | Immersion Corporation | Systems and methods for shifting haptic feedback function between passive and active modes |
-
2003
- 2003-07-02 KR KR1020030044545A patent/KR20050004382A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10416775B2 (en) | 2008-07-15 | 2019-09-17 | Immersion Corporation | Systems and methods for shifting haptic feedback function between passive and active modes |
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