KR20060116546A - 레티클의 열적 변형을 방지할 수 있는 노광 설비 및 노광방법 - Google Patents

레티클의 열적 변형을 방지할 수 있는 노광 설비 및 노광방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레티클의 열적 변형을 방지할 수 있는 노광 설비 및 이를 이용한 노광 방법에 관한 것이다. 본 발명의 노광 설비는 레티클을 복수개 보관하는 레티클 보관 부재와, 상기 레티클의 패턴이 피전사체에 전사되는 노광 공정이 진행되는 레티클 스테이지를 포함한다. 상기 레티클 보관 부재는 상기 복수개의 레티클 각각을 보관하며 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지에서 노광시 포화되는 온도로 상기 레티클을 보관할 수 있도록 온도가변 기능을 갖는 복수개의 슬롯들을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 노광 설비 내에 설치되는 레티클 라이브러리는 각각 레티클 별로 온도를 제어할 수 있고, 또한 레티클 스테이지에서도 역시 레티클의 온도 변화를 직접 측정하고 레티클을 포화 온도로 항시 제어할 수 있다. 따라서, 특정의 레티클이 레티클 라이브러리와 레티클 스테이지 어느 곳에서도 동일 온도하에 놓이도록 하여 온도차에 의한 레티클의 열적 변형을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.
반도체, 노광, 레티클

Description

레티클의 열적 변형을 방지할 수 있는 노광 설비 및 노광 방법{EXPOSURE APPARATUS FOR PREVENTING THERMAL DEFORMITY OF RETICLES AND EXPOSURE METHOD USING THE SAME}
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 노광 설비를 이용하여 노광 공정을 진행한 경우 레티클의 변형 정도를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노광 설비를 보여주는 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 노광 설비에 있어서 레티클 라이브러리를 보여주는 구성도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노광 설비에 있어서 레티클 라이브러리의 실예를 보여주는 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 노광 설비에 있어서 레티클 스테이지를 보여주는 구성도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 노광 설비에 있어서 레티클 스테이지의 실예를 보여주는 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100; 노광 설비 110; 레티클 라이브러리
112,114,116,118; 슬롯 112a,114a,116a,118a; 온도가변소자
112b,114b,116b,118b; 온도 센서 120; 예비 셋팅 유니트
130; 레티클 스테이지 132; 핫 에어 분사부
134; 노광원 135; 레티클
136; 핫 에어 분사량 측정 센서 137; 렌즈
138; 레티클 온도 측정 센서 140; 온도 제어부
150,160; 로봇 200; 스미프 박스
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레티클의 열적 변형을 방지할 수 있는 노광 설비 및 이를 이용한 노광 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스가 고집적화되어 가는 추세에 따라 포토 노광 공정에서 히팅에 의한 문제점, 예를 들어 히팅에 의한 렌즈의 변형 문제점이나 레티클의 변형 문제점이 점차 중요시되고 있다. 이중에서 노광중 발생한 열로 인한 렌즈의 히팅 변형은 이를 보상하기 위한 알고리즘을 설비별로 입력하여 보상하고 있다. 그러나, 노광원에 의한 레티클 히팅이나 팹의 온도와 설비의 온도 차이에 의한 레티클의 히팅 변형에 대한 보상은 없었다. 이로 인하여, 렌즈 히팅 보정 알고리즘을 설비에 적용하여 노광 공정을 진행하더라도 공정 결과가 항상 일정하다는 것을 담보할 수 없었다.
종래 이러한 문제점의 해결책으로서 본 출원인에 의해 제시된 것이 한국공개 특허공보 제2002-17629호에 개시된 "레티클 케이스의 온도조절을 위한 수단을 갖는 노광 설비"이다. 이 공개특허에 의해 제시된 레티클의 히팅 변형 방지책은 레티클 케이스 내부에 온도 제어 장치를 장착하여 노광 설비 내의 레티클 스테이지와의 온도를 동일하게 설정함으로써 레티클의 히팅 변형을 최소화하는 것이다. 본 출원인에 의해 제시된 또 하나의 레티클의 히팅 변형 방지책이 한국공개특허공보 제2004-81619호 "투영 노광 장비"에 개시되어 있다. 여기서 제시된 레티클 히팅 변형 방지책은 레티클 스테이지에 온도 센서를 장착하고, 이 센서로써 챔버 내부 및 레티클의 온도를 감지하여 이들 온도가 동일할 경우에 노광 공정을 진행하는 것이다.
위와 같은 본 출원인에 의해 제시된 레티클 히팅 변형 방지책에 의하면 팹 온도와 설비 온도 차이에 의한 레티클 변형이 최소화됨으로써 공정 수율 내지는 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 그런데, 실제 노광 공정에서 레티클은 광원으로부터 소정의 열량을 받게 되는데 흡수된 열량에 의해 레티클은 변형된다. 실제로 노광 공정시 광원으로부터 레티클이 받는 열량은 렌즈가 받은 열량에 비해 더 크다는 것이 알려져 있다. 따라서, 노광시 광원에 의한 레티클의 히팅 변형을 방지책이 더 요구된다고 할 수 있다.
한편, 동일한 조건하에서도 노광 공정을 진행하였어도 레티클의 변형이 다르게 나타나는 경향이 있다. 이러한 경향은 하기 도 1 및 도 2에서 엿볼 수 있다. 도 1 및 도 2는 레티클의 변형 정도를 도시한 그래프로서 가로축은 웨이퍼 일련번호(예; 1번 웨이퍼에서 25번 웨이퍼)를 나타내고, 세로축은 레티클의 변형(단위는 ppm)을 나타낸다. 도 1에서 엿볼 수 있는 레티클의 X 축 및 Y 축 방향으로의 변형 은 도 2에서 엿볼 수 있는 레티클의 X 축 및 Y 축 방향으로의 변형과는 상이하다. 이러한 상이는 레티클 케이스 내에서 일정한 온도(예; 22℃)하에 보관된 레티클이 레티클 스테이지에 이송되어 노광 공정에 사용되는 경우 레티클 스테이지에서의 특정의 온도(예; 25℃)와의 차이에 의해 그 변형 정도가 다르게 되는 것으로 여겨진다. 따라서, 레티클 케이스 내에 보관되는 레티클마다 노광 공정에서의 온도를 고려하여 각각 다른 온도로 보관되어야 할 필요성이 대두되는 것이다.
본 발명은 상술한 종래 기술에서의 요구와 필요에 의해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 레티클의 온도 제어 방식 개선을 통한 레티클의 열적 변형을 방지하기에 적합한 노광 설비를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 레티클의 온도 제어 방식 개선을 통한 레티클의 열적 변형을 방지하기에 적합한 노광 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노광 설비 및 노광 방법은 노광원에 의한 레티클 히팅, 팹 온도와 설비 온도 차이 등에 의한 레티클의 열적 변형을 방지하기 위해 노광 설비 내에서 레티클의 온도를 적절하게 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 노광 설비는, 레티클을 복수개 보관하는 레티클 보관 부재와, 상기 레티클의 패턴이 피전사체에 전사되는 노광 공정이 진행되는 레티클 스테이지를 포함한다. 상기 레티클 보관 부재는 상기 복수개의 레티클 각각을 보관하며 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지에서 노광시 포화되는 온도로 상기 레티클을 보관할 수 있도록 온도가변 기능을 갖는 복수개의 슬롯들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 노광 설비에 있어서, 상기 복수개의 슬롯들 각각은 가열과 냉각이 가능한 온도가변소자를 포함하며, 상기 온도가변소자는 열전반도체 소자를 포함한다.
본 실시예의 노광 설비에 있어서, 상기 복수개의 슬롯들 각각은 상기 슬롯들 각각의 온도를 감지하는 센서를 더 포함한다.
본 실시예의 노광 설비에 있어서, 상기 레티클 스테이지는, 상기 레티클 스테이지로 유체를 불어넣는 유체 분사부와, 상기 유체 분사부에서 불어나오는 유체의 유량을 측정하는 센서와, 상기 레티클의 온도를 측정하는 센서를 포함한다. 상기 유체는 가열된 에어와 가열된 질소 및 가열된 불활성 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 변형 실시예에 따른 노광 설비는, 복수개의 레티클들을 보관하는 복수개의 슬롯들을 포함하며 상기 복수개의 슬롯들 각각을 독립적으로 온도를 가변시킬 수 있는 레티클 라이브러리와; 상기 복수개의 레티클들 중에서 상기 복수개의 슬롯들 중 제1 슬롯에 보관된 제1 레티클을 이송받아 상기 제1 레티클에 형성된 패턴을 피전사체에 전사시키는 노광 고정에 필요한 빛을 발하는 노광원과, 상기 노광 공정시 상기 제1 레티클의 온도를 측정하는 온도 센서가 구비된 레티클 스테이지와; 상기 제1 레티클이 상기 레티클 스테이지에서 노광 공정을 받는 경우 상기 온도 센서가 측정한 상기 제1 레티클의 포화 온도로써 상기 제1 레티클을 상기 제1 슬롯에서 보관할 수 있도록 상기 제1 슬롯을 다른 슬롯들과는 독립적으로 온도 셋팅할 수 있는 온도제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 변형 실시예의 노광 설비에 있어서, 상기 복수개의 슬롯들 각각에는 각 슬롯 내의 온도를 가열하거나 냉각시킬 수 있는 열전반도체 소자를 포함한다. 상기 복수개의 슬롯들 각각에는 각 슬롯 내의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서를 포함한다.
본 변형 실시예의 노광 설비에 있어서, 상기 레티클 스테이지의 내부 온도가 상기 복수개의 레티클 각각의 포화 온도로 유지되도록 온도 조절용 유체를 분사하는 유체 분사부를 더 포함한다. 상기 유체 분사부에서 분사되는 온도 조절용 유체의 유량을 측정하는 센서를 더 포함한다. 상기 온도 조절용 유체는 가열된 에어와 가열된 질소 및 가열된 불활성 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합이다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 노광 방법은, 노광 설비 내부로 레티클을 이송시켜 복수개의 슬롯들을 가지는 레티클 보관 부재에서 상기 레티클을 보관시키는 단계와, 상기 복수개의 슬롯들 중 제1 슬롯에 보관된 제1 레티클을 레티클 스테이지로 이송시키는 단계와, 상기 레티클 스테이지에서 상기 제1 레티클을 사용하여 노광 공정을 진행하는 단계와, 상기 레티클 스테이지에서 상기 노광 공정에 사용되는 상기 제1 레티클의 포화 온도를 측정하고 상기 제1 슬롯의 온도가 상기 제1 레티클의 포화 온도가 되도록 상기 제1 슬롯의 온도를 보정 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 노광 방법에 있어서, 상기 복수개의 슬롯들 중 제2 슬롯에 보관된 제2 레티클을 레티클 스테이지로 이송시키는 단계와, 상기 레티클 스테이지에서 상기 제2 레티클을 사용하여 노광 공정을 진행하는 단계와, 상기 레티클 스테이지에서 상기 노광 공정에 사용되는 상기 제2 레티클의 포화 온도를 측정하고 상기 제2 슬롯의 온도가 상기 제2 레티클의 포화 온도가 되도록 상기 제2 슬롯의 온도를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 노광 방법에 있어서, 상기 레티클 스테이지에 온도 조절용 유체를 분사하는 단계를 더 포함한다. 상기 레티클 스테이지에 온도 조절용 유체를 분사하는 단계는, 상기 레티클 스테이지에 가열된 에어와 가열된 질소와 가열된 불활성 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합을 불어넣는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 노광 설비 내에 설치되는 레티클 라이브러리는 각각 레티클 별로 온도를 제어할 수 있고, 또한 레티클 스테이지에서도 역시 레티클의 온도 변화를 직접 측정하고 레티클을 포화 온도로 항시 제어할 수 있다. 따라서, 특정의 레티클이 레티클 라이브러리와 레티클 스테이지 어느 곳에서도 동일 온도하에 놓이도록 하여 온도차에 의한 레티클의 열적 변형이 없거나 최소화된다.
이하에서 본 발명에 따른 노광 설비 및 노광 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 종래 기술과 비교한 본 발명의 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관 련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.
(실시예)
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레티클의 열적 변형을 방지할 수 있는 노광 설비를 도시한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 노광 설비(100)는 웨이퍼에 대해 특정의 패턴을 전사하기 위한 레티클(reticle)이 놓여져 웨이퍼(wafer)에 대해 노광 공정이 진행되는 레티클 스테이지(130;reticle stage)를 포함한다. 이 레티클 스테이지(130)에 레티클을 공급하기 위한 레티클 보관 장치, 예를 들어, 스미프 박스(200;SMIF box)가 노광 설비(100)외에 설치된다. 이 스미프 박스(200)에서 레티클 스테이지(130)로 레티클을 이송하는데 있어서 레티클이 노광 설비(100) 내에서 임시적으로 대기하는 장소를 제공하는 유니트(unit) 이른바, 내부 레티클 라이브러리(110;internal reticle library)가 노광 설비(100) 내에 더 포함된다. 레티클은 로봇(robot;150)과 같은 이송 유니트에 의해 스미프 박스(200)에서 노광 설비(100) 내부의 레티클 라이브러리(110)로 이송된다. 그리고, 레티클 라이브러리(110)에 이송된 레티클은 로봇(160)에 의해 레티클 스테이지(130)로 이송된다. 이송 유니트는 스미프 박스(200)에서 레티클 라이브러리(110)로 레티클을 이송하는 로봇(150)과, 레티클 라이브러리(110)에서 레티클 스테이지(130)로 레티클을 이송하는 로봇(160)으로 구분되어 질 수 있다. 한편, 노광 설비(100)는 레티클을 레티클 스테이지 (130)에 로딩되기전에 레티클을 일정 온도로 셋팅시킬 수 있도록 온도가변 기능을 갖는 예비 셋팅 유니트(120)를 더 포함할 수 있다.
특히, 레티클 라이브러리(110)와 레티클 스테이지(130)은 온도 제어부(140)에 의해 특정 온도로 설정된다. 특정의 레티클이 레티클 라이브러리(110)에서 레티클 스테이지(130)로 이송되는 경우 레티클 라이브러리(110) 내의 온도와 레티클 스테이지(130) 내의 온도가 동일하거나 거의 차이가 없도록 함으로써 이 특정의 레티클이 온도 차이에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위해서이다. 한편, 온도 제어부(140)는 레티클 라이브러리(110)와 레티클 스테이지(130) 모두와 연결되어 각각(110,130)을 온도 제어할 수 있다. 이와 다르게 레티클 라이브러리(110)와 레티클 스테이지(130) 별로 온도 제어부가 설치되고 이들 온도 제어부는 노광 설비(100) 전체를 제어하는 중앙 제어부에 의해 제어되어 레티클 라이브러리(110)와 레티클 스테이지(130)의 온도를 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 전자의 경우를 예로 들어서 특정의 레티클이 온도 차이에 의한 열적 변형이 없도록 하는 것을 설명하도록 한다. 후자의 경우도 이와 마찬가지이므로 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 실시예의 노광 설비에 있어서 레티클 라이브러리를 보여주는 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 레티클 라이브러리(110)는 상술한 바와 같이 노광 설비(100) 내에 설치되며, 레티클 별로 온도를 각각 제어할 수 있는 구조이다. 구체적으로, 레티클 라이브러리(110)는 레티클이 각각 보관되는 슬롯들(112,114,116,118)이 있다. 이들 각각의 슬롯들(112-118)은 서로 격리되어 있어 어 느 하나의 슬롯(112)의 온도는 다른 슬롯(114-118)의 온도에 영향을 미치지 아니하고 또한 이들 슬롯들(114-118)로부터 온도 영향을 받지 않는다. 서로 격리되어 있는 슬롯들(112-118)에는 온도가변소자(112a-118a)가 각각 설치되어 있다. 여기서, 각 슬롯들(112-118)에는 슬롯들(112-118)의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서들(112b-118b)이 더 설치되어 있을 수 있다. 이들 온도가변소자(112a-118a)와 온도 센서들(112b-118b)은 온도 제어부(140)에 연결되어 있어 슬롯들(112-118)별로 각각 다른 온도로 셋팅될 수 있다. 온도가변소자(112a-118a)는 가열(heating)과 냉각(cooling)이 가능한 반도체 소자, 가령 열전반도체 소자를 채택할 수 있다.
도 5는 본 실시예의 레티클 라이브러리의 슬롯 구조의 예를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 레티클 라이브러리(110)의 어느 하나의 슬롯(112)에는 슬롯(112) 내의 온도를 상승 및 하강시킬 수 있는 기능을 갖는 열전반도체 소자로 구성된 온도가변소자(112a)와, 슬롯(112)의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(112b)가 배치된다. 이 온도가변소자(112a)와 온도 센서(112b)는 온도 제어부(140)에 의해 제어된다. 만일, 온도 센서(112b)가 슬롯(112)의 온도가 셋팅된 온도에서 벗어난 것을 감지하면 온도가변소자(112a)가 동작하여 슬롯(112)의 온도를 상승 또는 하강시킨다. 따라서, 후술하는 바와 같이 슬롯(112) 내에 배치되는 레티클(135)로 하여금 레티클 스테이지(130)에서의 온도 차이를 느끼지 못하게 하여 온도차에 의한 열적 변형이 생기지 않도록 한다. 여기서의 슬롯(112)의 구조는 다른 슬롯들(114-118)에 동일하게 적용되므로 다른 슬롯들(114-118)의 구조에 대한 설명은 생 략한다.
도 6은 본 실시예의 노광 설비에 있어서 레티클 스테이지를 보여주는 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 레티클 스테이지(130)에는 웨이퍼에 특정의 패턴을 전사하는 레티클(300)이 놓여지고 웨이퍼에 레티클(300)의 패턴이 새겨지도록 특정의 빛을 발하는 노광원(134)이 설치되어 있다. 여기서, 레티클(300)은 노광원(134)으로부터 특정의 빛을 받아서 소정의 열량을 흡수하여 결국에는 포화 온도에 다다른다. 레티클(300)이 웨이퍼 노광시 노광원(134)으로부터 열량을 흡수하여 실제 온도를 확인하고 또한 포화되는 온도를 계산에 의한 유추 방식이 아닌 실제로 직접 측정할 수 있는 온도 센서(138)가 레티클 스테이지(130)에 포함된다. 온도 센서(138)는 레티클(300)과의 접촉식 또는 비접촉식 구조를 가질 수 있다. 온도 센서(138)는 레티클 얼라인(reticle align)시 접촉식 또는 비접촉식으로 레티클(300)의 온도를 측정한다. 그리고, 레티클 스테이지(130)에는 레티클 스테이지(130) 내의 온도를 제어할 수 있도록 유체 가령 가열된 에어(hot air)를 분사하는 핫 에어 분사부(132)와, 핫 에어 분사부(132)로부터 분사되는 핫 에어의 유량을 측정할 수 있는 센서(136)가 더 포함된다. 에어(air) 대신에 질소나 불활성 가스 또는 이들의 조합을 채택할 수 있다. 핫 에어 분사부(132)는 에어의 온도를 조절할 수 있도록 에어의 가열과 냉각이 가능한 구성인 것이 바람직하다.
한편, 이들 센서들(136,138) 역시 온도 제어부(140)에 연결되어 있다. 그래서, 센서들(136,138)의 감지에 의해 핫 에어의 유량과 레티클(300)의 온도를 실제 로 확인하고 포화되는 온도를 확인후 항시 레티클(300)이 포화 온도가 되도록 제어할 수 있다. 그리고, 측정된 온도가 온도 제어부(140)에 의해 피드백(feed back)되어 항시 특정 온도로 레티클 라이브러리(110)의 각 슬롯들(112-118)의 온도가 보정되어 설정된다.
도 7은 본 실시예의 레티클 스테이지의 실제 구조를 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 레티클 스테이지(130)는 실제적으로 노광 공정이 진행되는 장소로서 노광 공정에 필요한 노광원(134)과 레티클(135) 및 렌즈(137), 그리고 레티클(135)의 패턴이 전사되는 피전사체로서 웨이퍼(W)가 배치된다. 상술한 바와 같이 레티클 스테이지(130)는 핫 에어 분사부(132)로부터 핫 에어가 분사되는데 그 분사량을 측정하는 센서(136)와 레티클(135)의 온도를 측정하는 센서(138)가 더 배치된다. 핫 에어 분사량 측정 센서(136)는 핫 에어의 유량을 측정하여 핫 에어 분사부(132)가 분사하는 핫 에어 유량을 조절하게 함으로써 레티클(135)의 온도를 적정 수준으로 유지하게끔 한다. 온도 센서(136)는 노광 공정시 레티클(135)이 받는 온도를 측정하고 레티클 라이브러리(110)의 슬롯들(112-118)이 이 온도로 유지되도록 한다.
한편, 도 3에 나타낸 바와 같이 온도가변 기능을 갖는 예비 셋팅 유니트(120;pre setting unit)가 노광 설비(100)에 더 포함되는 경우 이 유니트(120)는 온도 제어부(140)에 연결된다. 따라서, 레티클이 레티클 스테이지(130)에 로딩되기 전에 레티클의 온도를 셋팅하고 제어할 수 있다.
상술한 본 실시예의 노광 설비(100)의 구성을 진행 스텝과 레티클 위치 및 온도 보정 기능을 기준으로 구성하면 하기 표 1과 같다.
진행 스텝 레티클 위치 온도 보정
스미프 박스 로드 노광 설비 외부
로드 로봇 1 노광 설비 내부
레티클 라이브러리 슬롯별 온도 센서 부착 슬롯별 온도 셋팅 및 제어 기능
로드 로봇 2
예비 셋팅 유니트 온도 센서 부착 온도 셋팅 및 제어 기능
레티클 스테이지 온도 센서 및 핫 에어 유량 센서 부착 온도 셋팅 및 제어 기능
노광 매 웨이퍼마다 레티클 온도 측정 온도 보정 기능
상기한 바와 같이 구성된 노광 설비(100)의 동작은 다음과 같다.
레티클은 스미프 박스(200)로부터 로봇(150)에 의해 노광 설비(100) 내부의 레티클 라이브러리(110)의 각 슬롯(112-118)으로 이송된다. 각 슬롯들(112-118)은 각각 온도가변이 가능하므로 각 슬롯(112-118)으로 이송된 레티클 별로 각각 다른 온도로 셋팅되어 보관될 수 있다. 이때 셋팅되는 온도는 레티클 스테이지(130)에서 레티클이 다다르는 포화 온도로 설정된다.
레티클 라이브러리(110)의 제1 슬롯(112)에서 보관된 제1 레티클은 로봇(160)에 의해 레티클 스테이지(130)로 이송된다. 레티클 스테이지(130)에 이송된 제1 레티클은 여기서 온도가 직접적으로 그리고 연속적으로 측정되어 노광 공정시 흡수하는 열량에 의해 다다르는 포화 온도가 측정된다. 앞서 말한 바와 같이, 제1 레티클이 보관되는 레티클 라이브러리(110)의 제1 슬롯(112)은 이 포화 온도로 설정된다. 따라서, 제1 레티클은 레티클 라이브러리(110)의 제1 슬롯(112)에 있든 레티클 스테이지(130)에 있든 이 포화 온도하에 놓이므로 온도 차이가 없게 되어 온도 차이에 의한 열적 변형이 없게 된다.
그런데, 레티클의 오픈 비(open ratio), 레티클의 재질 그리고 노광 도우즈(dose) 등의 변화에 따라 레티클(300)이 노광원(134)으로부터 흡수하는 열량에 차이가 있을 수 있다. 따라서, 제2 레티클의 포화 온도는 제1 포화 온도와 다를 수 있다. 그러므로, 제2 레티클을 사용하여 노광 공정을 진행하는 경우 제2 레티클의 포화 온도와 동일하게 제2 레티클이 보관되는 제2 슬롯(114)의 온도를 셋팅하고 레티클 스테이지(130)의 온도도 핫 에어 분사부(132)에서 분사되는 핫 에어의 유량을 적절하게 조절하여 제2 레티클의 포화 온도로 셋팅한다. 제2 슬롯(114)의 온도는 온도가변소자(114a)로써 셋팅하고 온도 센서(114b)로써 그 온도를 감지하여 이 온도에서 벗어나는 경우 온도가변소자(114a)로써 셋팅된 온도가 유지되도록 한다. 레티클 스테이지(130)의 온도는 온도 센서(138)를 이용하여 감지하고 셋팅된 온도에서 벗어나는 경우 핫 에어 분사부(134)가 핫 에어의 유량을 조절하게 함으로써 셋팅된 온도를 유지하게 한다. 핫 에어의 유량 감지는 핫 에어량 측정 센서(136)가 담당한다. 이하의 제3 및 제4 레티클도 이와 마찬가지이다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 그리고, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 노광 설비 내에 설치되는 레티클 라이브러리는 각각 레티클 별로 온도를 제어할 수 있고, 또한 레티클 스테이지에서도 역시 레티클의 온도 변화를 직접 측정하고 레티클을 포화 온도로 항시 제어할 수 있다. 따라서, 특정의 레티클이 레티클 라이브러리와 레티클 스테이지 어느 곳에서도 동일 온도하에 놓이도록 하여 온도차에 의한 레티클의 열적 변형을 미연에 방지할 수 있게 되어 결국에는 노광 공정의 균일성 내지는 안정성을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 레티클을 복수개 보관하는 레티클 보관 부재와;
    상기 레티클의 패턴이 피전사체에 전사되는 노광 공정이 진행되는 레티클 스테이지를 포함하며,
    상기 레티클 보관 부재는, 상기 복수개의 레티클 각각을 보관하며 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지에서 노광시 포화되는 온도로 상기 레티클을 보관할 수 있도록 온도가변 기능을 갖는 복수개의 슬롯들을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 슬롯들 각각은 가열과 냉각이 가능한 온도가변소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도가변소자는 열전반도체 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 슬롯들 각각은 상기 슬롯들 각각의 온도를 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레티클 스테이지는,
    상기 레티클 스테이지로 유체를 불어넣는 유체 분사부와;
    상기 유체 분사부에서 불어나오는 유체의 유량을 측정하는 센서와;
    상기 레티클의 온도를 측정하는 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유체는 가열된 에어와 가열된 질소 및 가열된 불활성 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  7. 복수개의 레티클들을 보관하는 복수개의 슬롯들을 포함하며 상기 복수개의 슬롯들 각각을 독립적으로 온도를 가변시킬 수 있는 레티클 라이브러리와;
    상기 복수개의 레티클들 중에서 상기 복수개의 슬롯들 중 제1 슬롯에 보관된 제1 레티클을 이송받아 상기 제1 레티클에 형성된 패턴을 피전사체에 전사시키는 노광 고정에 필요한 빛을 발하는 노광원과, 상기 노광 공정시 상기 제1 레티클의 온도를 측정하는 온도 센서가 구비된 레티클 스테이지와;
    상기 제1 레티클이 상기 레티클 스테이지에서 노광 공정을 받는 경우 상기 온도 센서가 측정한 상기 제1 레티클의 포화 온도로써 상기 제1 레티클을 상기 제1 슬롯에서 보관할 수 있도록 상기 제1 슬롯을 다른 슬롯들과는 독립적으로 온도 셋팅할 수 있는 온도제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수개의 슬롯들 각각에는 각 슬롯 내의 온도를 가열하거나 냉각시킬 수 있는 열전반도체 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  9. 제7항 또는 8항에 있어서,
    상기 복수개의 슬롯들 각각에는 각 슬롯 내의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 레티클 스테이지의 내부 온도가 상기 복수개의 레티클 각각의 포화 온도로 유지되도록 온도 조절용 유체를 분사하는 유체 분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유체 분사부에서 분사되는 온도 조절용 유체의 유량을 측정하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 온도 조절용 유체는 가열된 에어와 가열된 질소 및 가열된 불활성 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 노광 설비.
  13. 노광 설비 내부로 레티클을 이송시켜 복수개의 슬롯들을 가지는 레티클 보관 부재에서 상기 레티클을 보관시키는 단계와;
    상기 복수개의 슬롯들 중 제1 슬롯에 보관된 제1 레티클을 레티클 스테이지로 이송시키는 단계와;
    상기 레티클 스테이지에서 상기 제1 레티클을 사용하여 노광 공정을 진행하는 단계와;
    상기 레티클 스테이지에서 상기 노광 공정에 사용되는 상기 제1 레티클의 포화 온도를 측정하고 상기 제1 슬롯의 온도가 상기 제1 레티클의 포화 온도가 되도록 상기 제1 슬롯의 온도를 보정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수개의 슬롯들 중 제2 슬롯에 보관된 제2 레티클을 레티클 스테이지로 이송시키는 단계와;
    상기 레티클 스테이지에서 상기 제2 레티클을 사용하여 노광 공정을 진행하는 단계와;
    상기 레티클 스테이지에서 상기 노광 공정에 사용되는 상기 제2 레티클의 포화 온도를 측정하고 상기 제2 슬롯의 온도가 상기 제2 레티클의 포화 온도가 되도록 상기 제2 슬롯의 온도를 보정하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 레티클 스테이지에 온도 조절용 유체를 분사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 레티클 스테이지에 온도 조절용 유체를 분사하는 단계는, 상기 레티클 스테이지에 가열된 에어와 가열된 질소와 가열된 불활성 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합을 불어넣는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
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