KR20050112264A

KR20050112264A - 반도체 노광장치의 셔터 조립체

Info

Publication number: KR20050112264A
Application number: KR1020040037200A
Authority: KR
Inventors: 김성태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2005-11-30

Abstract

본 발명은 반도체 노광장치의 셔터 조립체에 관한 것으로서, 반도체 노광공정시 발생되는 빛을 선택적으로 차단하도록 회전하는 셔터날개가 복수개로 이루어져 있고, 이러한 복수의 셔터날개중에서 인접한 두 개의 셔터날개 사이의 사이각이 모두 동일하도록 하여 셔터날개의 무게중심이 셔터날개의 회전축과 일치되도록 하는 구성을 특징으로 한다.

이에 따라 종래와 같은 셔터날개의 편심(偏心) 회전으로 인한 진동·소음문제가 발생하지 않게 되므로 광학부재의 미세 위치가 주기적으로 변하여 빔(beam) 특성이 저하되고 빔 초점이 반도체 웨이퍼상에 맺혀지기가 어려운 종래의 문제가 초래되지 않아 반도체 제조공정의 수율이 향상된다.

Description

반도체 노광장치의 셔터 조립체{Shutter assembly of semiconductor exposure apparatus}

본 발명은 반도체소자 제조에 사용되는 노광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 노광장치의 셔터 조립체에 관한 것이다.

통상 반도체장치를 제조하기 위한 웨이퍼는 세정공정, 확산공정, 포토공정, 식각공정 및 이온주입공정 등과 같은 공정을 반복하여 거치게 된다. 이중 포토공정은 반도체 웨이퍼에 식각 또는 이온주입될 부위에 대한 패턴을 형성하기 위하여 마스크의 이미지를 반도체 웨이퍼에 형성시키는 공정으로서, 포토레지스트 도포공정, 노광공정, 현상공정, 검사공정 등으로 이루어진다.

노광공정은 반도체 웨이퍼상에 도포된 포토레지스트의 일정 지역에 빛(자외선 등)을 쪼여 마스크의 이미지를 반도체 웨이퍼상에 이식시키는 공정이다. 이러한 노광공정에 사용되는 반도체 노광장치는 조명계를 구비하는데, 조명계는 빛(레이저빔)을 공급해 주는 램프부와 램프부에서 발생된 빛을 차단하는 역할을 담당하는 셔터 조립체를 포함한다.

도 1은 종래 반도체 노광장치의 셔터 조립체를 포함하는 조명계 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 조명계 장치(10)는 노광공정시 발생되는 빛을 발생시키는 램프(12)와, 램프(12)에 의해 형성된 광을 집광 유도(集光誘導)하는 집광거울(13)과, 집광거울(13)에 의해 집광된 빛(L1)을 다른 광학부재에 공급되기 전에 선택적으로 차단하도록 설치되는 셔터 조립체(20)와, 집광거울(13)에 의해 집광된 빛(L1)을 반도체 노광장치내의 다른 광학부재쪽으로 반사시키는 미러(14)를 구비한다.

도 2는 종래 반도체 노광장치의 셔터 조립체를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 셔터 조립체(20)는 지지부(21), 셔터구동부(22) 및 셔터부(23)를 구비한다.

지지부(21)에는 반도체 노광공정시 발생되는 빛을 관통시키는 어퍼추어(aperture)(21a)가 마련된다. 셔터부(23)는 어퍼추어(21a)를 관통하는 빛(도 1의 L1)을 선택적으로 차단한다. 셔터부(23)는 날개모양으로 되어 있으며 R1방향으로 회동한다. 셔터부(23)는 통상 1초당 5~100회의 횟수로 회전한다. 즉, 300~6000 RPM(분당 회전수)로 회전한다. 셔터구동부(22)는 셔터부(23)가 회동 가능하도록 구동력을 제공한다.

그러나 종래 반도체 노광장치의 셔터 조립체는 도 2에서와 같이 셔터부(23)가 그 회전중심에 대해 편심(偏心)되어 있어 회전시 셔터조립체에 발생되는 진동이 노광장치의 다른 부품으로 전달되므로, 노광장치에서의 광학부재의 미세 위치가 주기적으로 변하여 빔(beam) 특성이 저하되고 빔 초점이 반도체 웨이퍼상에 맺혀지기가 어려워 반도체 제조공정의 수율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 전술한 셔터부(23)의 편심(偏心)회전으로 인하여 소음이 발생되므로 작업자의 작업효율을 저하시키는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 셔터조립체에 발생되는 진동·소음이 억제되도록 개선된 반도체 노광장치의 셔터 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 반도체 노광장치의 셔터 조립체는, 반도체 노광공정시 발생되는 빛을 관통시키는 어퍼추어(aperture)가 마련된 지지부, 그 어퍼추어를 관통하는 빛을 선택적으로 차단하는 셔터부, 그 셔터부를 작동시키는 셔터구동부를 구비한 반도체 노광장치의 셔터 조립체에 있어서, 그 셔터부는 그 셔터구동부에 의해 회전하는 평판(平板) 형상이고, 그 평판 형상의 셔터부에는 그 어퍼추어를 관통하는 빛이 통과되는 개구부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 개구부는 복수개이고, 그 셔터부의 회전축을 중심으로 하여 그 복수개의 개구부 중에서 인접한 두 개구부 중심간의 제1사이각은 모두 동일 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 노광장치의 셔터 조립체는, 반도체 노광공정시 발생되는 빛을 관통시키는 어퍼추어(aperture)가 마련된 지지부, 그 어퍼추어를 관통하는 빛을 선택적으로 차단하는 셔터부, 그 셔터부를 작동시키는 셔터구동부를 구비한 반도체 노광장치의 셔터 조립체에 있어서, 그 셔터부는 그 셔터구동부에 의해 회전하는 복수의 셔터날개(shutter wing)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 셔터부의 회전축을 중심으로 하여 그 복수의 셔터날개중에서 인접한 둘 사이의 제2사이각은 모두 동일 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 셔터날개는 3개로 이루어지고, 그 제2사이각은 120°인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 노광장치의 셔터 조립체를 자세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 노광장치의 셔터 조립체를 포함하는 조명계 장치의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 조명계 장치(30)는 노광공정시 발생되는 빛을 발생시키는 램프(12)와, 램프(12)에 의해 형성된 광을 집광 유도(集光誘導)하는 집광거울(13)과, 집광거울(13)에 의해 집광된 빛(L2)을 다른 광학부재에 공급되기 전에 선택적으로 차단하도록 설치되는 셔터 조립체(40)와, 집광거울(13)에 의해 집광된 빛(L2)을 반도체 노광장치내의 다른 광학부재쪽으로 반사시키는 미러(14)를 구비한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 노광장치의 셔터 조립체를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 4에서 도시된 바와 같이, 셔터 조립체(40)는 지지부(41), 셔터구동부(42) 및 셔터부(43)를 구비한다.

지지부(41)에는 반도체 노광공정시 발생되는 빛을 관통시키는 어퍼추어(aperture)(41a)가 마련된다.

셔터구동부(42)는 셔터부(43)를 R2방향으로 회전시키는 구동력을 제공하며, 전동모터인 것이 바람직하다.

셔터부(43)는 셔터구동부(42)에 의해 R2방향으로 회전하는 원형 평판(平板) 이고, 회전판 형상의 셔터부(42)에는 어퍼추어(41a)를 관통하는 빛(도 3의 L2)이 통과되는 3개의 개구부(43a)가 마련된다. 셔터부(43)는 어퍼추어(41a)를 관통하는 빛(도 3의 L2)을 선택적으로 차단한다. 여기서 셔터부(43)의 회전축을 중심으로 세 개구부(43a)중 인접한 두 개구부 중심간의 제1사이각(D1)은 모두 120°로 동일한 것이 바람직하다. 이에 따라 셔터부(43)의 무게중심이 셔터부(43)의 회전축과 일치하기 때문에 종래에 편심 회전으로 인한 진동·소음문제가 발생하지 않게 된다. 또한 셔터부(43)는 100~2000 RPM(분당 회전수)으로 회전하는데, 종래에는 셔터부(도 2의 23)의 1회전에 빛의 통과/차단횟수가 1회에 불과했으나 본 실시예의 경우는 3개의 개구부(43a)에 의하여 1회전에 빛의 통과/차단횟수가 3회가 되어 회전속도가 3배 느려도 종래와 같은 통과/차단횟수를 가지므로 진동·소음문제가 더욱 저감되며 셔터구동부(42)에 대한 부하(負荷)도 저감된다. 본 실시예에서는 개구부(43a)를 3개로 하였으나, 2개 이상의 복수개일 수도 있음은 물론이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 노광장치의 셔터 조립체를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 5에서 도시된 바와 같이, 셔터 조립체(50)는 지지부(51), 셔터구동부(52) 및 셔터날개(shutter wing)(53)를 구비한다. 여기서 지지부(51)와 셔터구동부(52)는 각각 도 4의 지지부(41)와 셔터구동부(42)와 동일하므로 설명을 생략한다.

셔터날개(53)는 3개로 구성되며, R3방향으로 회전한다. 셔터날개(53)의 회전축을 중심으로 하여 세 셔터날개(53)중에서 인접한 둘 사이의 제2사이각(D2)은 모두 동일한 120°인 것이 바람직하다. 이 경우 전술한 바와 같이 셔터날개(53)의 무게중심이 셔터날개(53)의 회전축과 일치하기 때문에 종래에 편심 회전으로 인한 진동·소음문제가 발생하지 않게 되고, 종래에 비해 단위회전당 빛의 통과/차단횟수가 3배 증가되어 셔터날개(53)의 회전수가 1/3배여도 종래와 동일한 빛의 통과/차단횟수를 가지므로 진동·소음문제가 더욱 저감되며 셔터구동부(52)에 대한 부하(負荷)도 저감된다. 본 실시예에서는 셔터날개(53)가 3개이지만, 2개 이상의 복수의 셔터날개일 수도 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경과 수정 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 반도체 노광장치의 셔터 조립체는 반도체 노광공정시 발생되는 빛을 선택적으로 차단하도록 회전하는 셔터날개가 복수개로 이루어져 있고 이러한 셔터날개의 무게중심이 셔터날개의 회전축과 일치되도록 하는 구성을 가짐으로써, 종래와 같은 셔터날개의 편심(偏心) 회전으로 인한 진동·소음문제가 발생하지 않게 되므로, 광학부재의 미세 위치가 주기적으로 변하여 빔(beam) 특성이 저하되고 빔 초점이 반도체 웨이퍼상에 맺혀지기가 어려운 종래의 문제가 발생되지 않아 반도체 제조공정의 수율이 향상되는 이점이 있다. 또한 셔터부의 단위회전당 빛의 통과/차단횟수가 배가되어 셔터구동부의 회전속도가 느려져도 종래와 같은 통과/차단횟수를 가지므로 진동·소음문제가 더욱 저감되고 셔터구동부에 대한 부하(負荷)도 저감되며 소음감소로 인하여 작업자의 작업효율이 향상되는 이점이 있다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

40, 50: 셔터 조립체 41, 51: 지지부

42, 52: 셔터 구동부 43: 셔터부

53: 셔터날개

Claims

반도체 노광공정시 발생되는 빛을 관통시키는 어퍼추어(aperture)가 마련된 지지부, 상기 어퍼추어를 관통하는 빛을 선택적으로 차단하는 셔터부, 상기 셔터부를 작동시키는 셔터구동부를 구비한 반도체 노광장치의 셔터 조립체에 있어서,

상기 셔터부는 상기 셔터구동부에 의해 회전하는 평판(平板)형상을 가지고,

상기 평판 형상의 셔터부에는 상기 어퍼추어를 관통하는 빛이 통과되는 개구부가 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 노광장치의 셔터 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 개구부는 복수개이고,

상기 셔터부의 회전축을 중심으로 하여 상기 복수개의 개구부 중에서 인접한 두 개구부 중심간의 제1사이각은 모두 동일 한 것을 특징으로 하는 반도체 노광장치의 셔터 조립체.
반도체 노광공정시 발생되는 빛을 관통시키는 어퍼추어(aperture)가 마련된 지지부, 상기 어퍼추어를 관통하는 빛을 선택적으로 차단하는 셔터부, 상기 셔터부를 작동시키는 셔터구동부를 구비한 반도체 노광장치의 셔터 조립체에 있어서,

상기 셔터부는 상기 셔터구동부에 의해 회전하는 복수의 셔터날개(shutter wing)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광장치의 셔터 조립체.
제 3 항에 있어서,

상기 셔터부의 회전축을 중심으로 하여 상기 복수의 셔터날개중에서 인접한 둘 사이의 제2사이각은 모두 동일 한 것을 특징으로 하는 반도체 노광장치의 셔터 조립체.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 셔터날개는 3개로 이루어지고,

상기 제2사이각은 120°인 것을 특징으로 하는 반도체 노광장치의 셔터 조립체.