KR20050023119A - 반도체 제조용 레티클 및 이를 이용한 레티클 예비 정렬방법 - Google Patents

반도체 제조용 레티클 및 이를 이용한 레티클 예비 정렬방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조용 레티클 및 이를 이용한 레티클 예비 정렬 방법에 관한 것으로, 레티클의 로딩전 예비 정렬의 정확성과 재현성을 높일 수 있도록, 평탄한 제1면, 상기 제1면의 반대면으로서 평탄한 제2면, 상기 제1면과 제2면 사이에 형성된 다수의 평탄한 제3면으로 이루어진 석영판과, 상기 석영판의 제1면에 형성되어 소정 패턴이 웨이퍼로 전사되는 크롬 패턴과, 상기 크롬 패턴의 외측인 석영판의 제1면에 형성된 다수의 정렬 마크와, 상기 석영판의 적어도 대향되는 두 개의 제3면에 형성된 다수의 예비 정렬 마크를 포함하여 이루어진 레티클을 제공함.

Description

반도체 제조용 레티클 및 이를 이용한 레티클 예비 정렬 방법{reticle for manufacturing semiconductor and reticle pre-alignment method using it}
본 발명은 반도체 제조용 레티클 및 이를 이용한 레티클 예비 정렬 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면 레티클의 로딩전 예비 정렬의 정확성과 재현성을 높일 수 있는 반도체 제조용 레티클 및 이를 이용한 레티클 예비 정렬 방법에 관한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 반도체 제조용 레티클(10')의 사시도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 종래의 레티클(10')은 대략 사각판상의 석영판(14')과, 상기 석영판(14')의 표면에 형성되어 웨이퍼에 소정 형상이 전사되는 크롬 패턴(15')과, 상기 크롬 패턴(15')의 외측 영역에 좌,우 대칭되도록 형성되어 레티클(10') 위치 탐색용으로 이용되는 십자형의 정렬 마크(16')로 이루어져 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 일반적인 스테퍼의 레티클 로딩부(20')가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 일측의 레티클(10')을 전방쪽에서 후방쪽으로 180°회전하여 흡착 이송하는 로봇암(21')과, 상기 로봇암(21')으로부터 이송된 레티클(10')이 임시로 안착되어 예비 정렬이 수행되는 대기 영역(22')과, 상기 대기 영역(22')으로부터 레티클(10')을 흡착하여 180°회전하여 로딩하는 로더(23')와, 상기 로더(23')로부터의 레티클(10')이 안착되는 스테이지(24')로 이루어져 있다. 물론, 상기 스테이지(234) 하부에는 렌즈(25')가 위치되어 있고, 상기 렌즈(25')의 하부에 도시되지 않은 웨이퍼가 위치되어, 패턴 전사 작업이 이루어진다.
이러한 스테퍼의 로딩부(20')는 먼저 로봇암(21')에 의해 레티클(10')이 대기 영역(22')에 위치하게 된다. 그러면, 상기 대기 영역(2')은 기계적 방법에 의해 레티클(10')을 어느 정도 예비 정렬하게 된다. 즉, X,Y 방향 또는 각도θ로 레티클(10')의 위치를 예비 정렬한다. 이어서, 로더(23')에 의해 상기 레티클(10')은 스테이지(24')에 곧바로 로딩된다. 이러한 로딩 후에는 노광 장치가 상기 레티클(10')의 정렬 마크(16')를 탐색하여 상기 레티클(10')의 X,Y방향 및 각도θ를 정확하게 정렬하게 된다.
그러나, 이러한 종래의 레티클(10') 및 이의 정렬 방법은 레티클(10')의 안착 위치에 대한 재현성이 떨어지므로, 레티클(10')의 정렬시 정렬 마크(16')를 찾지 못하는 경우가 빈번하게 발생한다. 즉, 기준 위치에서 레티클(10')의 정렬 위치가 크게 벗어났을 경우에는 노광 장치가 상기 레티클(10')의 정렬 마크(16')를 찾지 못하거나, 또는 다수회 스캔을 해야 함으로써, 정렬 마크(16')를 찾는데 시간이 오래 걸린다. 따라서, 종래의 레티클(10') 및 그 정렬 방법은 레티클(10') 정렬까지의 정확성뿐만 아니라, 로딩 재현성 자체에 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 레티클의 로딩전 예비 정렬의 정확성과 재현성을 높일 수 있는 반도체 제조용 레티클 및 이를 이용한 레티클 예비 정렬 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클은 평탄한 제1면, 상기 제1면의 반대면으로서 평탄한 제2면, 상기 제1면과 제2면 사이에 형성된 다수의 평탄한 제3면으로 이루어진 석영판과, 상기 석영판의 제1면에 형성되어 소정 패턴이 웨이퍼로 전사되는 크롬 패턴과, 상기 크롬 패턴의 외측인 석영판의 제1면에 형성된 다수의 정렬 마크와, 상기 석영판의 적어도 대향되는 두 개의 제3면에 형성된 다수의 예비 정렬 마크를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다수의 예비 정렬 마크는 대략 "I"자 형태를 하며, 대향되는 제3면의 각각 대향되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 상기 예비 정렬 마크는 각각의 제3면 중앙에서는 상대적 거리가 가깝게 형성되고, 제3면의 양단쪽으로 갈수록 상대적 거리가 멀게 형성될 수 있다.
더불어, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클의 예비 정렬 방법은 평탄한 제1면, 상기 제1면의 반대면으로서 평탄한 제2면, 상기 제1면과 제2면 사이에 형성된 다수의 평탄한 제3면으로 이루어진 석영판과, 상기 석영판의 제1면에 형성되어 소정 패턴이 웨이퍼로 전사되는 크롬 패턴과, 상기 크롬 패턴의 외측인 석영판의 제1면에 형성된 다수의 정렬 마크와, 상기 석영판의 적어도 대향되는 두 개의 제3면에 형성된 다수의 예비 정렬 마크로 이루어진 반도체 제조용 레티클을 준비하는 단계와, 일정 거리 이격되어 형성된 송광부 및 수광부 사이로 상기 레티클을 X축 방향으로 통과시켜, 상기 예비 정렬 마크를 감지함으로써, 상기 레티클의 X축, Y축 및 각도θ를 인식시키는 단계와, 상기 인식 결과로서 상기 레티클의 X축 위치를 예비 정렬하여 레티클의 X축 방향 이송을 중지시키는 단계와, 상기 인식 결과로서 상기 레티클의 Y축 위치 및 각도θ에 해당하는 레티클 스테이지를 예비 정렬하는 단계와, 상기 레티클을 예비 정렬된 스테이지에 로딩하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 레티클은 제1면 및 제2면이 아닌 측부의 제3면에 다수의 예비 정렬 마크가 더 형성됨으로써, 레티클이 스테이지 로딩전 종래보다 정확한 동시에 우수한 재현성을 가지며 예비 정렬이 이루어지게 된다.
더불어, 본 발명에 의한 예비 정렬 방법은 송광부와 수광부 사이로 위의 레티클을 통과시키며 X축 위치를 예비 정렬하고, 또한 레티클의 스테이지 자체를 Y축 위치 및 각도θ에 맞게 미리 예비 정렬함으로써, 레티클의 예비 정렬이 용이하고 정확히 이루어진다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클(10)의 사시도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 레티클(10)은 제1면(11), 제2면(12), 다수의 제3면(13)을 갖는 석영판(14), 크롬 패턴(15), 다수의 정렬 마크(16) 및, 예비 정렬 마크(17)로 이루어져 있다.
먼저 석영판(14)은 평탄하거나 대략 평탄하게 상부에 형성된 제1면(11)과, 상기 제1면(11)의 반대면으로 평탄하거나 대략 평탄하게 하부에 형성된 제2면(12)과, 상기 제1면(11)과 제2면(12) 사이에 대략 사각라인 형태로 평탄하게 또는 대략 평탄하게 형성된 제3면(13)으로 이루어져 있다. 따라서, 상기 제1면(11), 제2면(12) 및 제3면(13)으로 이루어진 석영판(14)은 대략 육면체 형태를 한다.
상기 크롬 패턴(15)은 상기 석영판(14)의 제1면(11)에 형성되어 있으며, 이는 웨이퍼에 전사될 복잡한 모양을 하나, 도면에서는 단순화되어 도시되어 있다.
상기 정렬 마크(16)는 상기 크롬 패턴(15)의 외측인 석영판(14)의 제1면(11) 좌,우측에 형성되어 있으며, 이는 대략 십자 형태를 한다. 이러한 정렬 마크(16)는 스테이지에 레티클(10)이 로딩된 후 정밀한 정렬을 위해 기준점으로 사용된다. 물론, 상기 정렬 마크(16)의 형태 및 위치는 자유롭게 변경 가능하다.
상기 예비 정렬 마크(17)는 상기 석영판(14)의 적어도 대향되는 두 개의 제3면(13)에 다수가 형성되어 있다. 이러한 예비 정렬 마크(17)는 도시된 바와 같이 "I"자 형태를 할 수 있으며, 대향되는 제3면(13)의 각각 대향되는 위치에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 예비 정렬 마크(17)의 형태는 도시된 "I"자 형태 외에도 다양한 모양으로 변경 가능하며, 여기서 상기 예비 정렬 마크(17)의 형태를 한정하는 것은 아니다.
더불어, 상기 예비 정렬 마크(17)는 각각의 제3면(13) 중앙에서는 상대적 거리가 가깝게 형성되고, 제3면(13)의 양단쪽으로 갈수록 상대적 거리가 멀게 형성될 수 있다. 물론, 그 반대로 제3면(13)의 중앙에서는 상대적 거리가 멀게 형성되고, 제3면(13)의 양단쪽으로 갈수록 상대적 거리가 가깝게 형성될 수도 있으며, 본 발명에서 상기 예비 정렬 마크(17)의 상호간 거리를 특정하는 것은 아니다.
물론, 이러한 예비 정렬 마크(17)는 통상적인 크롬 재질로 형성될 수 있으나, 이러한 크롬 외에도 다양한 재료에 의해 형성될 수 있으며, 본 발명에서 상기 예비 정렬 마크(17)의 재질, 형태, 개수 및 상호간 이격 거리 등을 특정하는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클(10)이 송광부(21)와 수광부(22)를 통과하는 상태가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 레티클(10)은 대기 영역(도시되지 않음)에서 스테이지(23) 위로, 즉 X축 방향으로 이송되며, 상기 X축 이송 방향의 양측에는 송광부(21)와 수광부(22)가 위치된다. 따라서, 상기 레티클(10)은 X축 방향으로 이송되면서, X축 위치, Y축 위치 및 각도θ가 감지될 수 있다. 즉, 송광부(21)에서 출발한 빛이 레티클(10)의 두 제3면(13)을 관통하여 수광부(22)로 전달되며, 이때 두 제3면(13)의 동일 위치에 대응되게 형성된 예비 정렬 마크(17)의 위치 관계를 감지하게 됨으로써, 레티클(10)이 X축으로 얼마나 이격되어 있는지, Y축으로 얼마나 이격되어 있는지, 각도θ는 얼마나 회전되었는지를 알 수 있게 된다. 따라서, 이러한 감지된 값에 의해 레티클(10)의 X축 위치, Y축 위치 및 각도θ가 예비 정렬될 수 있음을 알 수 있다. 한편, 도 4에서 상기 레티클(10)은, 종래와 다르게, 대기 영역에서 스테이지(23)로 직선운동하여 이송되는 시스템의 상태를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클(10)의 예비 정렬 방법의 순차 설명도가 도시되어 있고, 도 6a 내지 도 6e를 참조하면 도 5의 각 단계에 해당하는 상태도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클(10)의 예비 정렬 방법은 다수의 예비 정렬 마크(17)가 형성된 반도체 제조용 레티클(10)을 준비하는 단계(S1)와, 상기 레티클(10)을 송광부(21)와 수광부(22) 사이로 통과시켜 X,Y축 위치 및 회전 각도θ를 인식시키는 단계(S2)와, X축 위치 예비 정렬 단계(S3)와, Y축 및 각도θ 예비 정렬 단계(S4)와, 레티클(10) 로딩 단계(S5)로 이루어져 있다.
먼저, 상기 레티클(10) 준비 단계(S1)에서는, 평탄한 제1면(11), 상기 제1면(11)의 반대면으로서 평탄한 제2면(12, 도 3 참조), 상기 제1면(11)과 제2면(12) 사이에 형성된 다수의 평탄한 제3면(13)으로 이루어진 석영판(14)과, 상기 석영판(14)의 제1면(11)에 형성되어 소정 패턴이 웨이퍼로 전사되는 크롬 패턴(15)과, 상기 크롬 패턴(15)의 외측인 석영판(14)의 제1면(11)에 형성된 다수의 정렬 마크(16)와, 상기 석영판(14)의 적어도 대향되는 두 개의 제3면(13)에 형성된 다수의 예비 정렬 마크(17)로 이루어진 반도체 제조용 레티클(10)을 준비한다.(도 6a 참조)
상기 X,Y축 및 각도 θ인식 단계(S2)에서는, 일정 거리 이격되어 형성된 송광부(21) 및 수광부(22) 사이로 상기 레티클(10)을 X축 방향으로 통과시켜, 송광부(21) 및 수광부(22)에 의해 상기 레티클(10)의 예비 정렬 마크(17)를 감지함으로써, 상기 레티클(10)의 X축, Y축 및 각도θ를 인식시킨다.(도 6b 참조)
상기 X축 위치 예비 정렬 단계(S3)에서는, 상기 인식 결과를 이용하여 상기 레티클(10)의 X축 위치를 예비 정렬하여 레티클(10)의 X축 방향 이송을 중지한다.(도 6c 참조)
상기 Y축 및 각도θ 예비 정렬 단계(S4)에서는, 상기 인식 결과를 이용하여 상기 레티클(10)의 Y축 위치 및 각도θ에 해당하는 레티클 스테이지(23)를 예비 정렬한다. 즉, 레티클(10) 자체를 Y축 및 각도θ에 해당하는 수치만큼 예비 정렬하는 것이 아니라, 상기 레티클(10)이 로딩되는 스테이지(23) 자체를 위의 Y축 및 각도θ에 해당하는 수치만큼 예비 정렬한다.(도 6d 참조)
상기 레티클(10) 로딩 단계(S5)에서는, 상기 레티클(10)을 예비 정렬된 스테이지(23)에 로딩함으로써, 본 발명에 의한 레티클(10)의 예비 정렬 방법이 완료된다.(도 6e 참조)
상기와 같이 하여 본 발명에 의한 레티클은 제1면 및 제2면이 아닌 측부의 제3면에 다수의 예비 정렬 마크가 더 형성됨으로써, 레티클이 스테이지 로딩전 종래보다 정확한 동시에 우수한 재현성을 가지며 예비 정렬이 이루어지는 효과가 있다.
더불어, 본 발명에 의한 예비 정렬 방법은 송광부와 수광부 사이로 위의 레티클을 통과시키며 X축 위치를 예비 정렬하고, 또한 레티클의 스테이지 자체를 Y축 위치 및 각도θ에 맞게 미리 예비 정렬함으로써, 레티클의 예비 정렬이 용이하고 정확히 이루어지는 효과과 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체 제조용 레티클 및 이를 이용한 레티클 예비 정렬 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래의 반도체 제조용 레티클을 도시한 사시도이다.
도 2는 일반적인 스테퍼의 레티클 로딩부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클이 송광부와 수광부를 통과하는 상태를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클의 예비 정렬 방법을 도시한 순차 설명도이다.
도 6은 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클의 예비 정렬 방법을 도시한 상태도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10; 본 발명에 의한 반도체 제조용 레티클
11; 제1면 12; 제2면
13; 제3면 14; 석영판
15; 크롬 패턴 16; 정렬 마크
17; 예비 정렬 마크 21; 송광부
22; 수광부
23; 레티클 스테이지(reticle stage)

Claims (4)

  1. 평탄한 제1면, 상기 제1면의 반대면으로서 평탄한 제2면, 상기 제1면과 제2면 사이에 형성된 다수의 평탄한 제3면으로 이루어진 석영판;
    상기 석영판의 제1면에 형성되어 소정 패턴이 웨이퍼로 전사되는 크롬 패턴;
    상기 크롬 패턴의 외측인 석영판의 제1면에 형성된 다수의 정렬 마크; 및,
    상기 석영판의 적어도 대향되는 두 개의 제3면에 형성된 다수의 예비 정렬 마크를 포함하여 이루어진 반도체 제조용 레티클.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 예비 정렬 마크는 대략 "I"자 형태를 하며, 대향되는 제3면의 각각 대향되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 레티클.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 예비 정렬 마크는 각각의 제3면 중앙에서는 상대적 거리가 가깝게 형성되고, 제3면의 양단쪽으로 갈수록 상대적 거리가 멀게 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 레티클.
  4. 평탄한 제1면, 상기 제1면의 반대면으로서 평탄한 제2면, 상기 제1면과 제2면 사이에 형성된 다수의 평탄한 제3면으로 이루어진 석영판과, 상기 석영판의 제1면에 형성되어 소정 패턴이 웨이퍼로 전사되는 크롬 패턴과, 상기 크롬 패턴의 외측인 석영판의 제1면에 형성된 다수의 정렬 마크와, 상기 석영판의 적어도 대향되는 두 개의 제3면에 형성된 다수의 예비 정렬 마크로 이루어진 반도체 제조용 레티클을 준비하는 단계;
    일정 거리 이격되어 형성된 송광부 및 수광부 사이로 상기 레티클을 X축 방향으로 통과시켜, 상기 예비 정렬 마크를 감지함으로써, 상기 레티클의 X축, Y축 및 각도θ를 인식시키는 단계;
    상기 인식 결과로서 상기 레티클의 X축 위치를 예비 정렬하여 레티클의 X축 방향 이송을 중지시키는 단계;
    상기 인식 결과로서 상기 레티클의 Y축 위치 및 각도θ에 해당하는 레티클 스테이지를 예비 정렬하는 단계; 및,
    상기 레티클을 예비 정렬된 스테이지에 로딩하는 단계를 포함하여 이루어진 반도체 제조용 레티클의 예비 정렬 방법.
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