KR20070079238A - 반도체 기판용 노광 설비 - Google Patents

Abstract

스테이지 유닛의 인-아웃 회전을 설비 내에서 신뢰성 있게 제어할 수 있는 반도체 기판용 노광 설비가 제공된다. 반도체 기판용 노광 설비는 소오스 유닛, 조명계 유닛, 스테이지 유닛 및 스테이지 제어 유닛을 포함한다. 소오스 유닛은 빛을 제공한다. 조명계 유닛은 소오스 유닛으로부터 제공된 빛을 레티클을 통하여 전송하고 포커싱한다. 스테이지 유닛은 반도체 기판을 탑재하고, 탑재된 반도체 기판의 소정 부분에 조명계 유닛으로부터 포커싱된 빛이 조사되도록 반도체 기판을 이동시킨다. 스테이지 제어 유닛은 상기 스테이지 유닛의 인-아웃 회전을 제어한다.

Description

반도체 기판용 노광 설비{Light exposure apparatus for semiconductor substrate}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판용 노광 설비를 보여주는 개략도이고; 그리고

도 2는 도 1의 노광 설비의 스테이지 유닛의 인-아웃 회전을 보여주는 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

50...레티클 105...챔버 하우징

110...소오스 유닛 120...조명계 유닛

130...스테이지 유닛 140...상부 렌즈

150...하부 렌즈 160...스테이지 제어 유닛

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로서, 특히 회로 패턴 형성을 위한 포토-리소그래피 공정에 사용되는 노광 설비에 관한 것이다.

포토-리소그래피 공정은 스텝퍼(stepper) 또는 스캐너(scanner)와 같은 노광 설비(exposure apparatus)를 이용하여 반도체 기판 상에 레티클의 패턴을 전사하는 공정이다. 레티클의 패턴은 일반적으로 반도체 기판 상의 감광막에 전사될 수 있다. 예를 들어, 한국공개특허공보 2004-0015648호 및 2005-0031124호에는 반도체 제조용 노광설비가 개시되어 있다.

반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라, 보다 정밀한 임계 치수(critical dimension)의 회로 패턴, 즉 감광막 패턴이 필요하게 된다. 이러한 포토-리소그래피 공정의 정밀도는 1차적으로 노광 설비에 의존한다. 따라서, 노광 설비는 보다 정밀한 제어를 요하게 되고, 이에 따라 그 제조 단가도 상승하고 있다.

특히, 종래 노광 설비의 스테이지 유닛은 임계 치수의 제어를 위해 보다 정밀하게 제어되고 관리되어야 한다. 이에 따라, 스테이지 유닛은 일정 시간 사용 후, 또는 문제 발생 시 챔버 하우징 밖으로 빼내어 세정 및 수리될 수 있다. 이러한 경우, 스테이지 유닛은 별도의 제어기를 이용하여 인-아웃 이동될 수 있다.

하지만, 이와 같이, 별도의 제어기를 이용하여 수동적으로 스테이지 유닛을 인-아웃 이동시키는 것은 번거로운 작업을 요한다. 또한, 별도의 제어기와 스테이지 유닛의 연결에 잦은 에러가 발생하고, 그 결과 정밀한 제어를 요하는 노광 설비의 신뢰성이 감소될 수 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스테이지 유닛의 인-아웃 회전을 설비 내에서 신뢰성 있게 제어할 수 있는 반도체 기판용 노광 설비를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 반도체 기판용 노광 설비는 소오스 유닛, 조명계 유닛, 스테이지 유닛 및 스테이지 제어 유닛을 포함한다. 소오스 유닛은 빛을 제공한다. 조명계 유닛은 상기 소오스 유닛으로부터 제공된 빛을 레티클을 통하여 전송하고 포커싱한다. 스테이지 유닛은 반도체 기판을 탑재하고, 탑재된 상기 반도체 기판의 소정 부분에 상기 조명계 유닛으로부터 포커싱된 빛이 조사되도록 상기 반도체 기판을 이동시킨다. 스테이지 제어 유닛은 상기 스테이지 유닛의 인-아웃 회전을 제어한다.

상기 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 노광 설비는 적어도 상기 스테이지 유닛을 둘러싸는 챔버 하우징을 더 포함하고, 상기 스테이지 제어 유닛은 상기 챔버 하우징에 부착될 수 있다.

상기 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 스테이지 제어 유닛의 전면은 상기 챔버 하우징으로부터 노출될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판용 노광 설비를 보여주는 개 략도이다.

도 1을 참조하면, 노광 설비(100)는 스캐너(scanner) 또는 스텝퍼(stepper)일 수 있다. 노광 설비(100)는 레티클(reticle, 50)의 회로 패턴을 반도체 기판(미도시)의 소정 영역에 전사하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 레티클(50)의 회로 패턴은 반도체 기판 상의 감광막 패턴으로 전사될 수 있다.

노광 설비(100)는 챔버 하우징(105), 소오스 유닛(110), 조명계 유닛(120), 스테이지 유닛(130) 및 스테이지 제어 유닛(160)을 포함할 수 있다. 소오스 유닛(110)은 빛을 제공하는 역할을 한다. 소오스 유닛(110)으로부터 방출된 빛은 레티클(50)을 통과하여 조명계 유닛(120)으로 전달된다.

챔버 하우징(105)은 노광 설비(100)의 프레임 역할을 할 수 있다. 챔버 하우징(105)은 적어도 스테이지 유닛(130)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 하지만, 도 1에도 불구하고, 챔버 하우징(105)이 소오스 유닛(110), 조명계 유닛(120) 및 스테이지 유닛(130)을 모두 둘러싸도록 형성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 변형된 실시예에서, 챔버 하우징(105)은 생략될 수도 있다.

조명계 유닛(120)은 레티클(50)을 통과한 빛을 전송 및 포커싱할 수 있다. 조명계 유닛(120)은 빛을 포커싱하기 위해 상부 렌즈(140) 및 하부 렌즈(150)를 포함할 수 있다. 하지만, 상부 및 하부 렌즈들(140, 150)은 예시적인 것이고, 조명계 유닛(120)의 구성은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바에 따라서 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 조명계 유닛(120)은 빛을 반사시키기 위한 복수의 반사경들(미도시)을 더 포함할 수도 있다.

스테이지 유닛(130)은 반도체 기판을 탑재하기 위한 척(미도시) 및 척을 이동시키기 위한 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 척은 반도체 기판을 고정하는 역할을 한다. 레티클(50)의 회로 패턴은 일반적으로 반도체 기판의 하나의 다이, 또는 하나의 칩에 대응될 수 있다. 따라서, 스테이지 유닛(130)은 빛이 다이 또는 칩 단위로 반도체 기판에 노광될 수 있도록 적절하게 제어된다.

즉, 스테이지 유닛(130)은 탑재된 반도체 기판의 소정 부분에 조명계 유닛(120)으로부터 포커싱된 빛이 조사되도록 반도체 기판을 정밀하게 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 스테이지 유닛(130)은 구동부에 의해 x축, y축 또는 z축으로 각각 이동될 수 있다. 스테이지 유닛(130)은 석판을 포함하여 구성된다는 점에서 스톤(stone) 부재로 불릴 수도 있다. 스테이지 유닛(130)의 구조는 본 발명의 사상 범위 내에서, 도 1에도 불구하고, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바에 따라 변형될 수 있음은 자명하다.

스테이지 유닛(130)은 정밀한 제어가 필요하기 때문에, 자주 세정되고 수리될 수 있다. 이에 따라, 스테이지 유닛(130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 평면상의 일정한 회전축(미도시)을 중심으로 챔버 하우징(105) 외부로(점선으로 표시) 또는 외부에서 챔버 하우징(105) 내부로 회전 이동될 수 있다. 이러한, 스테이지 유닛(130)의 이동을 인-아웃(in-out) 회전으로 부를 수 있다.

이러한, 스테이지 유닛(130)의 인-아웃 회전은 스테이지 제어 유닛(160)에 의해 제어된다. 예를 들어, 스테이지 제어 유닛(160)은 챔버 하우징(105)에 부착될 수 있다. 바람직하게는, 스테이지 제어 유닛(160)의 전면은 챔버 하우징(105)으로 부터 노출되도록 챔버 하우징(105)에 부착될 수 있다. 즉, 스테이지 제어 유닛(160)은 노광 설비(100)에 일체형으로 제공된다.

이와 같이 일체형으로 제공된 스테이지 제어 유닛(160)은 안정적으로 스테이지 유닛(130)에 연결되어 있다. 따라서, 스테이지 제어 유닛(160)의 연결 불량으로 인한 결함이 방지될 수 있어, 스테이지 유닛(130)의 인-아웃 회전의 신뢰성이 높아질 수 있다. 또한, 종래와 같이 스테이지 유닛(130)의 인-아웃 회전을 위해 별도의 제어기를 노광 설비(100)에 연결할 필요가 없어, 스테이지 유닛(130)의 수리 작업이 간편해진다.

스테이지 제어 유닛(160)에 의한 스테이지 유닛(130)의 인-아웃 회전은 스테이지 유닛(130)의 x축, y축 또는 z축의 이동과는 구분된다. 전술한 바와 같이, 스테이지 유닛(130)의 정밀한 다이 단위의 제어는 메인 제어기 유닛에 의헤 제어되는 구동부에 의해 수행된다. 스테이지 제어 유닛(160)은 이러한 메인 제어기 유닛에 부속하여, 또는 메인 제어기 유닛과 별도로 제공될 수 있다.

발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.

본 발명에 따른 노광 설비에 따르면, 스테이지 유닛 및 스테이지 제어 유닛의 안정적인 연결을 확보할 수 있다. 따라서, 스테이지 제어 유닛의 연결 불량으로 인한 결함이 방지될 수 있어, 스테이지 유닛의 인-아웃 회전의 신뢰성이 높아질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 노광 설비에 따르면, 종래와 같이 스테이지 유닛의 인-아웃 회전을 위해 별도의 제어기를 노광 설비에 연결할 필요가 없기 때문에, 스테이지 유닛의 수리 및 세정 작업이 간편해진다.

Claims (3)

1. 빛을 제공하는 소오스 유닛;

   상기 소오스 유닛으로부터 제공된 빛을 레티클을 통하여 전송하고 포커싱하는 조명계 유닛;

   반도체 기판을 탑재하고, 탑재된 상기 반도체 기판의 소정 부분에 상기 조명계 유닛으로부터 포커싱된 빛이 조사되도록 상기 반도체 기판을 이동시키는 스테이지 유닛; 및

   상기 스테이지 유닛의 인-아웃 회전을 제어하는 스테이지 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 노광 설비.
2. 제 1 항에 있어서, 적어도 상기 스테이지 유닛을 둘러싸는 챔버 하우징을 더 포함하고, 상기 스테이지 제어 유닛은 상기 챔버 하우징에 부착된 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 노광 설비.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 스테이지 제어 유닛의 전면은 상기 챔버 하우징으로부터 노출된 것을 특징으로 하는 반도체 기판용 노광 설비.

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