KR20060089949A

KR20060089949A - 레티클 로딩장치 및 로딩방법

Info

Publication number: KR20060089949A
Application number: KR1020050010226A
Authority: KR
Inventors: 원유근; 박영호; 이길진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-08-10
Also published as: KR100723483B1; US20060170902A1

Abstract

레티클이 평탄하게 안착되었는 지를 확인하고, 평탄하게 놓이지 않은 경우에 평탄하게 보정해주는 레티클 로딩장치 및 로딩방법에 대해 개시한다. 그 장치 및 방법은 레티클의 평탄화 정도를 감지하는 제1 센서 및 레티클을 평탄하게 지지하기 위한 다수개의 제1 레티클 지지부를 포함하며, 제1 레티클 지지부는 레티클의 적어도 양측 하부에 위치하며, 제1 센서에 의해 감지된 레티클이 평탄화된 정도에 따라 레티클을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(bar)로 이루어진다.

레티클, 평탄화, 실린더 바, 레티클 지지부

Description

레티클 로딩장치 및 로딩방법{Loading apparatus of reticle and method of loading the same}

도 1은 일반적인 레티클 로딩시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 종래의 레티클 스테이지에 레티클이 안착되는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 레티클 로딩장치를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 레티클 로딩방법을 설명하기 위한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 레티클 로딩장치 및 로딩방법을 설명하기 위한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

102; 레티클 스테이지 104; 구동원

106; 실린더 바 108; 제1 레티클 지지부

110; 패드 112; 제2 센서

130; 레티클 140; 이송로봇

150; 발광부 152; 수광부

160; 제어부

본 발명의 반도체소자 제조장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 레티클을 평탄하게 로딩하는 장치 및 그 로딩방법에 관한 것이다.

반도체소자를 제조하기 위한 노광은 상부면에 포토레지스트가 코팅된 반도체기판의 상부에 회로패턴이 형성된 레티클을 배치하고, 레티클의 상부의 광원을 노출시켜 상기 회로패턴을 반도체기판에 전사하는 공정이다. 노광공정을 진행하기 위하여, 레티클은 레티클 스테이지에 로딩되어야 한다.

도 1에 의하면, 로딩시스템은 다수의 레티클을 보관하는 레티클 라이브러리(10)와 레티클이 장착되는 레티클 스테이지(20)를 포함한다. 레티클 라이브러리(10)와 레티클 스테이지(20) 사이에는 예비정렬수단(24)이 설치되어 있다. 레티클 스테이지(20)와 예비정렬수단(50) 사이에는 레티클을 이송하는 이송로봇(40)이 배치되어 있다. 이송로봇(40)은 레티클을 흡착하여 이송시키는 핸드(41)와 핸드를 움직이게 하는 암(arm; 42)으로 이루어져 있다. 레티클 라이브러리(10)에서 선택된 하나의 레티클이 예비정렬수단(50)으로 운반되면, 이송로봇(40)은 예비정렬된 레티클을 흡착한 후 레티클 스테이지(20)에 안착시킨다.

도 2는 종래의 레티클 스테이지(20)에 레티클(30)이 안착되는 과정을 설명하기 위한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 레티클 스테이지(20)는 레티클(30)이 안착되어질 레티클 지지대(22)를 구비한다. 레티클 지지대(22)는 통상적으로 석영과 같은 단단한 물질로 이루어지며 레티클(30)을 흡착하기 위한 진공홀(24)이 안쪽에 형성되어 있다. 이송로봇(40)에 의해 레티클 지지대(22)의 상부에 도달한 레티클(30)은 레티클 지지대(22)에 안착된다. 레티클(30)은 양측이 레티클 지지대(22)에 안착되며, 레티클(30)은 하부에 위치한 반도체기판과 평행하도록 놓여야 한다. 레티클(30)이 레티클 지지대(22)에 놓이면, 진공홀(24)에 진공이 형성하여 레티클(30)을 흡착하여 고정시킨다.

한편, 레티클(30)은 다양한 요인에 의해 레티클 지지대(22)에 평탄하게 놓이지 않는다. 예를 들면, 레티클(30)의 무게로 인해 레티클(30)의 중심부가 중력에 의해 아래로 처지는 휨이 발생한다. 또한, 레티클(30)의 하부면과 레티클 지지대(22) 사이에 이물질이 존재하면, 이물질에 의해 레티클(30)은 기울어져 놓이게 된다. 그런데, 기존의 레티클(30)의 표면에 존재하는 이물질을 감지하는 시스템은 패턴영역만을 감지하므로, 레티클 지지대(22)와 레티클(30) 사이의 이물질은 감지할 수 없다. 레티클(30)의 제작시 발생한 두께의 차이는 레티클(30)에 의한 노광시 노광되어진 상의 불균일을 야기할 수 있다.

그런데, 종래에는 레티클(30)이 평탄하게 레티클 지지대(22)에 안착되었는 지를 확인할 수 없다. 또한, 레티클(30)이 평탄하게 놓이지 않은 경우에. 평탄하게 보정해주는 방법이 없는 실정이다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 레티클이 평탄하게 안착되었는 지를 확인하고, 평탄하게 놓이지 않은 경우에 평탄하게 보정해주는 레티클 로딩장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 레티클이 평탄하게 안착되었는 지를 확인하고, 평탄하게 놓이지 않은 경우에 평탄하게 보정해주는 레티클 로딩방법을 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 레티클 로딩장치는 소정의 패턴이 형성된 레티클과, 상기 레티클의 평탄화 정도를 감지하는 제1 센서 및 상기 레티클을 평탄하게 지지하기 위한 다수개의 제1 레티클 지지부를 포함한다. 상기 제1 레티클 지지부는 상기 레티클의 적어도 양측 하부에 위치하며, 상기 제1 센서에 의해 감지된 상기 레티클이 평탄화된 정도에 따라 상기 레티클을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(bar)로 이루어진다.

상기 제1 센서는 광신호를 처리하는 광센서일 수 있다. 상기 제1 센서는 상기 레티클의 상부면에 조사되어 반사되는 광신호의 량을 위치에 따라 분포시켜 상기 레티클의 평탄화된 정도를 결정할 수 있다.

상기 실린더 바의 상부면은 평탄한 것이 바람직하다.

상기 제1 레티클 지지부는 상기 실린더 바의 상부면에 부착되어 상기 실린더 바의 상하운동에도 상기 상부면에서 떨어지지 않도록 탄성력을 가진 패드를 더 포함할 수 있다. 상기 패드는 고분자 필름일 수 있다.

상기 제1 센서와 상기 제1 레티클 지지부 사이에는 상기 제1 센서에 의하여 감지된 상기 레티클의 평탄화된 정도를 수용하여 상기 제1 레티클 지지부의 평탄화를 조절하도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 복수개의 실린더 바는 각각을 구동할 수 있는 구동원을 구비할 수 있다. 상기 복수개의 실린더 바의 측면에는 상기 실린더 바의 움직임을 감지할 수 있는 제2 센서를 더 구비할 수 있다. 상기 제2 센서는 상기 실린더 바의 높이와 상기 실린더 바에 가해진 압력값을 결정하기 위한 정보를 감지할 수 있다.

상기 제1 레티클 지지부의 상부에는 상기 제1 레티클 지지부와 함께 상기 제1 레티클 지지부에 안착된 상기 레티클을 평탄화시키는 제2 레티클 지지부를 더 포함하며, 상기 제2 레티클 지지부는 상기 레티클의 적어도 양측 상부에 상기 제1 레티클 지지부와 상기 레티클에 대하여 대향되도록 위치하며, 상기 제1 센서에 의해 감지된 상기 레티클이 평탄화된 정도에 따라 상기 레티클을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(bar)로 이루질 수 있다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 의한 레티클 로딩방법은 먼저 제1 레티클 지지부에 레티클을 안착시킨다. 그후, 상기 안착된 레티클의 평탄화된 정도를 제1 센서에 의해 감지한다. 상기 레티클의 적어도 양측 하부에 위치하며, 상기 제1 센서에 의해 감지된 상기 레티클이 평탄화된 정도에 따라 상기 레티클을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(bar)에 의해 상기 레티클을 평탄화한다.

상기 제1 센서에 의해 감지하는 단계는 발광부에 의하여 상기 레티클의 상부 면에 대하여 소정의 각을 이루면서 광신호를 조사하는 단계 및 상기 레티클의 상부면에 반사된 상기 광신호를 수광부에 의하여 감지하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 레티클을 평탄화하는 단계는 상기 제1 센서에 의해 감지된 상기 레티클의 평탄화된 정도를 제어부에 입력하는 단계 및 상기 제어부에서 처리된 신호에 의해 상기 제1 레티클 지지부의 실린더 바를 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 실린더 바를 이동시키는 단계 이후에, 상기 실린더 바에 가해진 압력과 상기 실린더 바의 이동거리를 제2 센서에 의해 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

제1 실시예

도 3을 참조하면, 레티클 로딩장치는 레티클(130)이 로딩되는 부분(100)과 레티클(130)의 평탄화를 감지하는 제1 센서(150, 152)와 제1 센서(150, 152)에서 감지된 신호를 전기적으로 처리하는 제어부(160)로 구분된다.

레티클(130)이 로딩되는 부분(100)은 레티클(130)이 로딩되는 레티클 스테이지(102)와, 레티클(130)을 흡착하여 이송시키는 핸드(141)와 핸드를 움직이게 하는 암(arm; 142)이 설치된 이송로봇(140)을 포함한다. 구체적으로, 레티클(130)은 레티클 스테이지(102) 내에 설치된 제1 레티클 지지부(108)에 안착된다.

제1 레티클 지지부(108)는 안착된 레티클(130)의 양측 하부에 위치한다. 제1 레티클 지지부(108)는 레티클(130)을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(106)와 실린더 바(106)를 구동시키는 구동원(104), 예를 들어 모터를 구비한다. 실린더 바(106)의 일측에는 실린더 바(106)에 가해진 압력과 실린더 바(106)의 이동거리를 측정하는 제2 센서(112)를 더 구비할 수 있다. 실린더 바(106)의 상부면은 평탄한 것이 바람직하다.

실린더 바(106)의 상부면에는 실린더 바(106)의 상하운동에도 떨어지지 않으며 일정한 탄성력을 가진 패드(110)를 부착할 수 있다. 패드(110)는 고분자 필름과 같이 유연성과 신축성을 갖춘 물질인 것이 바람직하다.

제1 센서(150, 152)는 광신호를 처리하는 광센서로 레티클(130)의 평탄화된 정도를 감지한다. 구체적으로, 발광부(150)는 레티클(130)의 상부면에 소정의 각을 이루면서 광신호를 조사한다. 이때, 광신호는 평면파로 일정한 폭을 가지면서, 레티클(130)의 일방향의 양단 사이를 모두 감지할 수 있도록 걸쳐 조사된다. 조사된 광신호는 레티클(130)의 상부면에 반사되어 수광부(152)에 의해 감지된다. 즉, 수광부(152)는 레티클(130)의 위치에 따라 반사된 광신호의 량을 감지한다.

수광부(152)에 의해 감지된 광신호의 량을 제어부(160)에서 분석하면, 레티클(130)의 평탄화된 정도를 확인할 수 있다. 제어부(160)는 확인된 평탄화 정보를 이용하여 제1 레티클 지지부(108)의 실린더 바(106)의 움직임을 조절한다. 이때, 실린더 바(106)의 높이와 실린더 바(106)에 가해진 압력은 제2 센서(112)에 의해 측정된다. 제2 센서(112)는 자기(magnetic) 센서일 수도 있고, 광센서일 수도 있다. 참조번호 114는 제어부(160)에서 전달된 제어신호가 입력되고 제2 센서(114)에 의해 측정된 정보가 출력되는 입출력단자이다.

도 4를 참조하면, 로딩방법은 먼저 제1 레티클 지지부(108)에 레티클(130)을 안착시킨다. 그후, 안착된 레티클(130)의 평탄화된 정도를 제1 센서(150, 152)에 의해 감지한다. 레티클(130)의 적어도 양측 하부에 위치하며, 제1 센서(150, 152)에 의해 감지된 레티클(130)이 평탄화된 정도에 따라 레티클(130)을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(106)에 의해 레티클(130)을 평탄화한다.

즉, 실린더 바(106)는 제어부(160)에 의해 구동되는 구동원(104)에 의해 레티클(130)의 평탄화된 정도에 따라 상하로 움직인다. 실린더 바(106)의 상부면에는 탄성력을 가진 패드(110)가 부착되어, 레티클(130)에 가해지는 압력을 완충하는 역할을 한다. 나아가, 패드(110)는 끈적끈적한 고분자 수지를 사용하여 레티클(130)이 노광공정 중에 이탈하지 않도록 고정시킬 수도 있다.

본 발명의 제1 실시예에 의한 레티클 로딩장치에 의한 로딩방법에 따르면, 노광을 수행하기 전에 레티클의 휨, 이물질 존재여부, 레티클의 두께 차이 등을 감지하여 레티클을 평탄화함으로써, 반도체기판에 조사된 레티클의 상이 불량해지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전사된 패턴의 불량이나 오버레이 불량을 사전에 예방할 수 있다.

제2 실시예

도 5를 참조하면, 로딩장치는 제1 레티클 지지부(108)의 상부에 1 레티클 지지부(108)와 함께 제1 레티클 지지부(108)에 안착된 레티클(130)을 평탄화시키는 제2 레티클 지지부(208)를 포함한다. 제2 레티클 지지부(208)는 레티클(130)의 적어도 양측 상부에 제1 레티클 지지부(108)와 레티클(130)에 대하여 대향되도록 위치하며, 제1 센서(150, 152)에 의해 감지된 레티클(130)이 평탄화된 정도에 따라 레티클(130)을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(206)를 구비한다.

또한, 제2 레티클 지지부(208)는 실린더 바(206)를 구동시키는 구동원(104), 예를 들어 모터를 구비할 수 있다. 실린더 바(206)의 일측에는 실린더 바(206)에 가해진 압력과 실린더 바(206)의 이동거리를 측정하는 제2 센서(212)를 더 구비할 수 있다. 실린더 바(206)의 하부면은 평탄한 것이 바람직하다. 실린더 바(206)의 하부면에는 실린더 바(206)의 상하운동에도 떨어지지 않으며 일정한 탄성력을 가진 패드(210)를 부착할 수 있다. 패드(210)는 고분자 필름과 같이 유연성과 신축성을 갖춘 물질인 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 레티클 로딩장치에 의한 로딩방법에 따르면, 노광을 수행하기 전에 레티클의 휨, 이물질 존재여부, 레티클의 두께 차이 등을 감지하여 레티클을 평탄화함으로써, 반도체기판에 조사된 레티클의 상이 불량해지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전사된 패턴의 불량이나 오버레이 불량을 사전에 예방할 수 있다. 나아가, 제1 레티클 지지부(108)와 제2 레티클 지지부(208)가 함께 작용하여 레티클을 평탄화함으로써, 좀 더 정확하게 레티클을 평탄화할 수 있다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상술한 본 발명에 따른 레티클 로딩장치 및 로딩방법에 의하면, 독립적으로 움직이는 제1 레티클 지지부에 의해 레티클을 평탄화할 수 있다.

또한, 레티클 지지부와 레티클 사이의 이물질을 확인할 수 있는 센서를 구비함으로써, 이물질에 의한 레티클의 기울어짐을 보정하여 레티클을 평탄하게 레티클 지지부에 안착시킬 수 있다.

Claims

소정의 패턴이 형성된 레티클;

상기 레티클의 평탄화 정도를 감지하는 제1 센서; 및

상기 레티클을 평탄하게 지지하기 위한 다수개의 제1 레티클 지지부를 포함 하고,

상기 제1 레티클 지지부는 상기 레티클의 적어도 양측 하부에 위치하며, 상기 제1 센서에 의해 감지된 상기 레티클이 평탄화된 정도에 따라 상기 레티클을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(bar)로 이루어진 레티클 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 센서는 광신호를 처리하는 광센서인 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 센서는 상기 레티클의 상부면에 조사되어 반사되는 광신호의 량을 위치에 따라 분포시켜 상기 레티클의 평탄화된 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 실린더 바의 상부면은 평탄한 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 레티클 지지부는 상기 실린더 바의 상부면에 부착되어 상기 실린더 바의 상하운동에도 상기 상부면에서 떨어지지 않도록 탄성력을 가진 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제5항에 있어서, 상기 패드는 고분자 필름인 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 센서와 상기 제1 레티클 지지부 사이에는 상기 제1 센서에 의하여 감지된 상기 레티클의 평탄화된 정도를 수용하여 상기 제1 레티클 지지부의 평탄화를 조절하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 복수개의 실린더 바는 각각을 구동할 수 있는 구동원을 구비하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 복수개의 실린더 바의 측면에는 상기 실린더 바의 움직임을 감지할 수 있는 제2 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제9항에 있어서, 상기 제2 센서는 상기 실린더 바의 높이와 상기 실린더 바에 가해진 압력값을 결정하기 위한 정보를 감지하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 레티클 지지부의 상부에는,

상기 제1 레티클 지지부와 함께 상기 제1 레티클 지지부에 안착된 상기 레티클을 평탄화시키는 제2 레티클 지지부를 더 포함하며,

상기 제2 레티클 지지부는 상기 레티클의 적어도 양측 상부에 상기 제1 레티클 지지부와 상기 레티클에 대하여 대향되도록 위치하며, 상기 제1 센서에 의해 감지된 상기 레티클이 평탄화된 정도에 따라 상기 레티클을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(bar)로 이루어진 레티클 로딩장치.
제1 레티클 지지부에 레티클을 안착시키는 단계;

상기 안착된 레티클의 평탄화된 정도를 제1 센서에 의해 감지하는 단계; 및

상기 레티클의 적어도 양측 하부에 위치하며, 상기 제1 센서에 의해 감지된 상기 레티클이 평탄화된 정도에 따라 상기 레티클을 상하로 이동시키도록 독립적으로 움직이는 복수개의 실린더 바(bar)에 의해 상기 레티클을 평탄화하는 단계를 포함하는 레티클 로딩방법.
제12항에 있어서, 상기 제1 센서에 의해 감지하는 단계는,

발광부에 의하여 상기 레티클의 상부면에 대하여 소정의 각을 이루면서 광신호를 조사하는 단계; 및

상기 레티클의 상부면에 반사된 상기 광신호를 수광부에 의하여 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩방법.
제12항에 있어서, 상기 레티클을 평탄화하는 단계는,

상기 제1 센서에 의해 감지된 상기 레티클의 평탄화된 정도를 제어부에 입력하는 단계; 및

상기 제어부에서 처리된 신호에 의해 상기 제1 레티클 지지부의 실린더 바를 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩방법.
제14항에 있어서, 상기 실린더 바를 이동시키는 단계 이후에,

상기 실린더 바에 가해진 압력과 상기 실린더 바의 이동거리를 제2 센서에 의해 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 로딩방법.