KR20050113730A - 레티클 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레티클 이송장치에 관한 것으로서, 이를 위해 본 발명은 다수의 레티클(R)을 적재하는 레티클 라이브러리(10)와 상기 레티클 라이브러리(10)로부터 레티클(R)을 하나씩 차례로 로딩 또는 언로딩시키는 이송 로봇(30)과 레티클(R)을 이용한 노광 공정이 수행되는 공정 스테이지(20) 및 상기 공정 스테이지(20)로 공급될 레티클(R)이 정렬되도록 하는 정렬 스테이지(40)로 구비되는 레티클 이송장치에 있어서, 상기 공정 스테이지(20)에는 상기 공정 스테이지(20)를 중심으로 동심원상의 동일 수평선상에는 등간격으로 복수의 대기부(51)를 구비하는 핸들러(50)를 형성하고, 상기 핸들러(50)의 대기부(51)들은 동시에 각 대기부(51)간 이격 각도만큼씩 회전 가능하며, 각 대기부(51)는 상기 공정 스테이지(20)로의 레티클 로딩/언로딩이 가능한 구성으로 이루어지도록 함으로써 레티클 이송 중의 패턴 손상이나 변형 등이 방지되면서 안정된 노광 공정이 수행될 수 있도록 한다.

Description

레티클 이송장치{Apparatus for moving reticle}

본 발명은 레티클 이송장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 스테이지를 중심으로 동심원상의 동일 수평선상에 등간격으로 복수의 레티클 대기부를 갖는 핸들러가 구비되도록 하여 각 대기부에 노광 공정에 사용될 레티클들이 미리 대기하고 있도록 하여 공정 스테이션으로 공급되는 각 레티클에 형성시킨 패턴이 열변형에 의해 손상되는 것이 방지되도록 하는 레티클 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 레티클(reticle)은 노광대상과 광원사이에 위치되어 마치 필름과 같이 노광대상에 소정의 패턴을 전사하는데 사용되는 포토리소그래피(photolithography)법의 포토 마스크(photo mask)로서 이용된다.

이러한 레티클은 유리의 표면에 크롬 패턴을 형성하여 제작되기 때문에 다른 물체와 접촉하면 쉽게 손상되므로 취급에 있어서 세심한 주의를 요하고 있다.

한편 반도체 칩의 회로를 인쇄하기 위한 노광공정에서 레티클은 공정이 수행되는 노광 설비의 공정 스테이지(stage)에 올려 놓는 로딩(loading)공정이 선행되는데, 이때 레티클을 공정 스테이지(stage)위의 소정 위치에 정확히 배치하는 정렬작업이 무엇보다도 중요하다.

도 1은 종래 기술에 의한 레티클 이송장치의 주요 구성부를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이 종래기술에 의한 레티클 이송장치는 사용되는 다수의 레티클을 보관하는 레티클 라이브러리(10)와, 설비에서의 노광 공정이 수행되는 위치인 공정 스테이지(20)와, 상기 레티클(R)을 레티클 라이브러리(10)와 공정 스테이지(20)간으로 이송하는 레티클 이송용 로봇(30) 및 공정 스테이지(20)에 로딩되기 전에 레티클(R)의 정렬이 이루어지도록 하는 정렬 스테이지(40)로서 이루어진다.

이와 같은 레티클 이송장치에서는 통상 레티클 로딩용 로봇(30)에 의해서 레티클 라이브러리(10)로부터 레티클(R)을 하나씩 적재하여 이동시키게 되는데, 라이브러리(10)로부터 인출된 레티클(R)은 우선 정렬 스테이지(40)에 공급되어 레티클(R)이 정확히 정렬되도록 하며, 이렇게 정렬된 레티클(R)을 다시 공정 스테이지(20)로 이송시켜 노광 공정이 수행되도록 한다.

이때 레티클 이송장치에서의 레티클(R)을 이송시키는 레티클 이송용 로봇(30)은 현재 도 2에서와 같이 통상 상하부의 이송 아암(31)으로 이루어지도록 함으로써 하나의 이송 아암(31)으로 레티클(R)을 공급하게 되면 다른 하나의 이송 아암(31)은 공정 수행이 완료된 레티클(R)을 언로딩하여 다시 레티클 라이브러리(10)에 적재되도록 하는 구성으로 구비되도록 하고 있다.

즉 노광할 패턴을 바꾸기 위한 레티클(R)의 교체는 상하부 이송 아암(31)의 각기 다른 작용에 의해서 공정 스테이지(20)에서의 레티클(R) 교체가 순차적으로 이루어지게 함으로써 수행된다.

이와 같은 레티클(R)의 이송 시 정렬 스테이지(40)에서는 레티클(R)을 공정 스테이지(20)로 로딩하기 직전에 레티클 라이브러리(10)에서의 레티클(R)을 노광하기 적절한 상태로 정렬을 시키도록 하고 있다.

하지만 레티클(R)을 이송하는 이송 아암(31)간 물리적 위치가 틀어져 이들 사이에 간섭이 발생하기도 하면서 이들 위에 안치된 레티클(R)의 패턴에 손상을 주게 되는 사례가 빈번하다.

또한 이송 아암(31)에서의 온도나 습도는 공정 스테이지(20)에서와 차이가 나면서 노광이 지속되는 동안 열적 효과로 인해 레티클(R)에의 패턴에 변형이 유발되는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 레티클을 이송하는 도중에의 이송 수단들에 의한 레티클의 패턴 손상이 방지되도록 하는 레티클 이송장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 공정 스테이션에 가까운 위치에서 교체할 레티클이 미리 대기하고 있도록 함으로써 온도 및 습도 차에 의한 레티클에서의 패턴 변형이 방지되도록 하는 레티클 이송장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다수의 레티클을 적재하는 레티클 라이브러리와 상기 레티클 라이브러리로부터 레티클을 하나씩 차례로 로딩 또는 언로딩시키는 이송 로봇과 레티클을 이용한 노광 공정이 수행되는 공정 스테이지 및 상기 공정 스테이지로 공급될 레티클이 정렬되도록 하는 정렬 스테이지로 구비되는 레티클 이송장치에 있어서, 상기 공정 스테이지에는 상기 공정 스테이지를 중심으로 동심원상의 동일 수평선상에는 등간격으로 복수의 대기부를 구비하는 핸들러를 형성하고, 상기 핸들러의 대기부들은 동시에 각 대기부간 이격 각도만큼씩 회전 가능하며, 각 대기부는 상기 공정 스테이지로의 레티클 로딩/언로딩이 가능한 구성으로 이루어지도록 하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 크게 레티클 라이브러리와 이송 로봇과 공정 스테이지 및 정렬 스테이지로서 이루어지게 하는 구성은 종래의 구성과 대동소이하다.

이들 구성에서 레티클 라이브러리는 다수의 레티클이 적재될 수 있도록 하는 구성으로, 이렇게 적재되는 레티클은 이미 노광이 수행된 레티클 또는 노광할 레티클들이다.

즉 다수의 아직 공정 수행이 이루어지지 않은 레티클들을 적재하고 있는 상태에서 하나씩 인출하여 공정 수행을 수행하도록 한 다음 다시 회수하도록 한다.

이송 로봇은 레티클 라이브러리로부터 레티클을 한 매씩 로딩시키거나 언로딩시키도록 하는 실질적인 레티클의 이동 수단이다.

이송 로봇에는 통상 선단부에 레티클이 안치되는 이송 아암이 구비되도록 하여 이 이송 아암을 통해 레티클이 안전하게 이동할 수 있게 된다.

공정 스테이지는 실제 레티클이 안치되어 노광 공정을 수행하게 되는 위치로서, 정렬이 완벽하게 이루어진 상태에서 견고하게 고정되어 웨이퍼에 패턴을 각인시킨다.

마지막으로 정렬 스테이지는 레티클 라이브러리에서 레티클들은 미세하게 유동 가능하게 적재되어 있으며, 따라서 적재되어 있는 상태가 조금씩 차이가 있다.

이러한 적재 상태가 미세하게 다른 레티클들을 그대로 공정 스테이지로 로딩시키게 되면 공정 스테이지에서는 정확한 패턴 노광이 이루어지지 않게 된다.

즉 공정 스테이지에서도 레티클을 얼라인시키기는 하지만 그 조정량은 대단히 작아 정확한 얼라인 노광을 수행할 수가 없다.

따라서 우선 공정 스테이지로 로딩되기 전에 레티클의 얼라인을 수행하는 위치가 정렬 스테이지이다.

이상과 같은 구성에서 종래의 구성과 동일한 구성에는 동일 부호를 적용하기로 한다.

본 발명은 공정 스테이지로 도 3에서와 같은 핸들러(50)가 구비되도록 하는 것으로, 본 발명에서의 핸들러(50)는 공정 스테이지(20)를 중심으로 동심원상의 동일한 수평선상에 등간격으로 복수의 대기부(51)가 구비되도록 하는 구성이다.

이들 대기부(51)는 전체적으로 일정한 간격이 되게 공정 스테이션(20)을 중심으로 회전이 가능하게 구비되며, 각 대기부(51)는 이송 로봇(30)에 의해서 그 상부에 얹혀지는 레티클(R)을 공정 스테이지(20)로 로딩/언로딩시킬 수 있도록 한다.

이를 위해 대기부(51)는 각각이 이송 로봇과 같이 공압에 의해 그리퍼가 공정 스테이지(20)를 왕복할 수 있는 구성으로 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다.

전술한 바와 같이 본 발명은 공정 스테이지(20)를 중심으로 회전이 가능하게 다수의 대기부(51)로서 이루어지는 핸들러(50)가 구비되도록 하는 것이다.

따라서 이송 로봇(30)에 의해 레티클 라이브러리(10)로부터 레티클(R)을 인출시켜 정렬 스테이지(40)를 거치면서 정렬이 이루어지게 한 후 본 발명의 핸들러(0)에서 각 대기부(51)에 구비되는 그리퍼에 레티클(R)을 얹게 되면 일정 위치의 대기부(51)에서는 공정 스테이지(20)로 레티클(R)을 공급한다.

한편 레티클(R)은 핸들러(50)의 각 대기부(51)에 순서대로 미리 정렬 스테이지(40)를 통과해서 정렬된 상태로 안치되어 있도록 하며, 레티클(R)을 공정 스테이지(20)에 이미 공급하여 빈 상태인 대기부(51)에서는 레티클(R)의 교체 시 정렬 스테이지(20)로부터 공정을 완료한 레티클(R)을 회수한다.

그리고 핸들러(50)를 일정 각도로 회전시키면 공정을 완료한 레티클(R)을 회수한 대기부(51)에 인접하고 있던 대기부(51)가 로딩 위치에 있게 되므로 그 상부에 안치되어 있된 레티클(R)을 공정 스테이지(20)에 공급하는 방식으로 공정이 수행되게 함으로써 핸들러(50)의 회전에 의해 다수의 레티클(R)이 공정 스테이지(20)에 항상 대기하고 있게 된다.

한편 공정 스테이지(20)로의 레티클(R) 공급 위치와 이송 로봇(30)에 의한 이송부(51)에의 레티클(R) 공급 위치는 동일할 수도 있고, 그와 인접하는 위치로 서로 다른 위치에 구비되게 할 수도 있다.

이렇게 이미 노광 공정을 수행하고 난 레티클(R)을 이송 로봇(30)에 의해서 회수하면서 회수된 레티클(R)은 레티클 라이브러리(10)에 다시 적재시킨 다음 아직 공정 수행을 거치지 않은 정렬 스테이지(40)에서의 레티클(R)을 비어 있는 핸들러(50)의 대기부(51)에 안치시키면서 핸들러(50)를 회전시켜 각 대기부(51)에 정렬을 마친 레티클(R)들이 안전하게 대기하고 있도록 한다.

이와 같이 본원발명에서는 이송 로봇(30)을 하나의 구성으로 이루어지게 함으로써 레티클 라이브러리(10)로부터 레티클(R)을 정렬 스테이지(40)로 옮기고, 다시 정렬 스테이지(40)에서 정렬이 완료된 레티클(R)을 핸들러(50)의 하나의 대기부(51)에 안치되도록 하는 동시에 공정이 완료된 레티클(R)을 안치한 대기부(51)로부터는 레티클(R)을 회수하여 다시 레티클 라이브러리(10)에 적재되도록 하는 작용을 하게 되는 것이다.

이송 로봇(30)의 작동에 연동하는 공정 스테이지(20)를 중앙에 두고 그 외측으로 구비되는 핸들러(50)의 복수의 대기부(51)를 일방향으로 회전이 가능하게 구비되도록 하면 공정 스테이지(20)에는 항상 공정 스테이지(20)에 공급되는 레티클(R)과 동일한 온도 및 습도 조건을 갖는 레티클(R)들이 대기하고 있게 되므로 종전과 같은 레티클(R)의 온도나 습도 차에 따른 패턴 변형의 문제를 해소시킬 수가 있게 된다.

특히 본원고안은 레티클(R)을 이송시키는 이송 로봇(30)을 상하 두 개의 구조에서 하나의 구조로 구비되게 하여 이송 로봇(30)간 간섭으로 인한 레티클(R)에의 패턴 손상이 미연에 방지되도록 한다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 공정 스테이지(20)를 중심으로 동심원상의 동일한 수평선상에 등간격으로 복수의 대기부(51)를 갖는 핸들러(50)가 구비되도록 하는 구성의 개선에 의해 공정 스테이지(20)에는 노광 공정의 수행을 위해 공정 스테이지(20)에 안치되는 레티클(R)과 동일한 온도 및 습도 조건을 갖는 레티클(R)을 제공함으로써 공정 수행 중의 레티클(R) 패턴 변형을 최대한 방지할 수가 있게 된다.

또한 본 발명은 공정 스테이지(20)로 레티클(R)을 이송시키는 이송 로봇(30)이 전혀 구동 간섭을 받지 않는 간소한 구조로 형성되게 함으로써 이송 로봇(30)에 의한 레티클(R)의 패턴 손상을 예방하게 되는 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 종래의 레티클 이송장치를 개략적으로 도시한 평면도,

도 2는 종래의 레티클 이송장치에서 이송 로봇의 더블 타입의 이송 아암을 도시한 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 레티클 이송장치의 개략적인 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 레티클 라이브러리 20 : 공정 스테이지

20 : 이송 로봇 40 : 정렬 스테이지

50 : 핸들러 51 : 대기부

Claims (4)

1. 다수의 레티클을 적재하는 레티클 라이브러리와 상기 레티클 라이브러리로부터 레티클을 하나씩 차례로 로딩 또는 언로딩시키는 이송 로봇과 레티클을 이용한 노광 공정이 수행되는 공정 스테이지 및 상기 공정 스테이지로 공급될 레티클이 정렬되도록 하는 정렬 스테이지로 구비되는 레티클 이송장치에 있어서,

   상기 공정 스테이지에는 상기 공정 스테이지를 중심으로 동심원상의 동일 수평선상에는 등간격으로 복수의 대기부를 구비하는 핸들러를 형성하고, 상기 핸들러의 대기부들은 동시에 각 대기부간 이격 각도만큼씩 회전 가능하며, 각 대기부는 상기 공정 스테이지로의 레티클 로딩/언로딩이 가능한 구성으로 구비되는 레티클 이송장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들러는 상기 이송 로봇에 의해 상기 레티클이 로딩/언로딩되게 하는 이송부와 상기 공정 스테이지로 상기 레티클을 로딩/언로딩되게 하는 이송부가 동일한 위치에 형성되는 레티클 이송장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들러는 상기 이송 로봇에 의해 상기 레티클이 로딩/언로딩되게 하는 이송부와 상기 공정 스테이지로 상기 레티클을 로딩/언로딩되게 하는 이송부가 상호 인접하는 다른 위치에 형성되는 레티클 이송장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 핸들러의 각 이송부에는 상기 공정 스테이지로 레티클을 로딩/언로딩시킬 수 있도록 하는 이송 수단을 구비하는 레티클 이송장치.