KR20090056162A - 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조용 스캐너 장비에서 노광시 발생하는 레티클 슬라이딩을 감지할 수 있는 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치는, 레티클이 안착되는 레티클 척; 상기 레티클 척의 저면에 y축 방향으로 설치된 가이드 레일; 및 상기 레티클 척 및 가이드 레일의 측면에 설치된 리니어 모터;로 이루어진 레티클 스테이지에 있어서, 상기 레티클 척은 상면의 가장자리 y축 방향 양단에 설치된 슬라이딩 감지센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법에 의하면 노광중 레티클의 움직임을 감지할 수 있는 센서를 구비함으로써 레티클 슬라이딩을 감지하여 해당 공정에서 웨이퍼의 재작업이 가능하고, 웨이퍼의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
스캐너, 레티클 스테이지, 슬라이딩, 감지센서

Description

스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법{Detecting apparatus of sliding of reticle in Scanner and method thereof}
본 발명은 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조용 스캐너 장비에서 노광시 발생하는 레티클 슬라이딩을 감지할 수 있는 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자의 제조 공정 중 포토리소그래피(photolithography) 공정은 레티클(reticle)에 형성된 소정의 패턴을 반도체 기판 상에 형성하는 여러 가지 노광장치를 사용하고 있다.
반도체소자의 고집적화에 따라 미세패턴을 축소투영 광학계를 통해 감광막이 도포된 기판 상의 다수의 샷(shot) 영역에 비교적 높은 쓰루풋(throughput)과 우수한 오버래이(overlay) 정밀도를 갖는 스텝·앤드·리피트(step & repeat) 방식의 스테퍼(Stepper) 또는 스텝·앤드·스캔(step & scan) 방식의 스캐너(Scanner)가 주로 사용되고 있다.
일반적으로 스캐너는 레티클과 웨이퍼 스테이지가 함께 스캔하여 주어진 하나의 필드(또는 다이)를 노광하는 반도체 노광장비로서, 큰 사이즈의 필드를 노광할 수 있는 장점이 있다. 따라서 스캐너의 조명 도즈(illumination dose)는 노광광원의 세기와 스캔하는 속도에 의해 결정된다. 즉 스캔하는 속도가 빠르면 단위면적이 받은 빛의 양은 줄어들게 되므로 속도와는 반비례하게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 스캔 앤 리피트(scan & repeat) 방식에 의한 노광을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
첨부된 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 내의 노광을 위해 선택된 필드의 어느 한쪽에서 반대쪽으로 스캐닝한 후 웨이퍼의 다른 필드로 이동하여 스캐닝한다.
통상적으로 레티클 스테이지(10)는 레티클 척(미도시), 단행정 모터(미도시), 구동아암(미도시), 레일(미도시) 및 장행정 모터(미도시)로 구성된다. 레티클(20)은 레티클 척 위에 안착되고, 장행정 모터는 y축 방향으로 깔려있는 레일 위를 장행정(long stroke)으로 움직이고 단행정 모터는 구동아암을 기준으로 단행정(short stroke)으로 움직이면서 레티클 척을 ±y방향으로 정교하게 움직인다.
따라서 스텝·앤드·스캔 방식의 스캐너는 투영 렌즈(30)를 사이에 두고 레티클 스테이지(10)의 레티클 척과 웨이퍼 스테이지(40)의 노출척(미도시)이 y축 상에서 서로 반대 방향으로 움직이며 레티클을 스캐닝하면서 노광을 진행하는 것이다.
종래의 스캐너 장비에서 노광을 시작하기 전에 공정 진행 프로그램(Process program)에서 미리 설정해준 샘플 샷(sample shot)의 정렬 정보를 토대로 웨이퍼의 노광이 시작된다.
그러나 노광 되는 도중 레티클 슬라이딩(reticle sliding)이 발생된 경우, 이로인한 오정렬(misalign)은 현재의 레이어(layer)에서 검출(detect)되지 아니하고 후속 레이어에서 검출되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 반도체 제조용 스캐너 장비에서 노광시 발생하는 레티클 슬라이딩을 감지할 수 있는 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치는, 레티클이 안착되는 레티클 척; 상기 레티클 척의 저면에 y축 방향으로 설치된 가이드 레일; 및 상기 레티클 척 및 가이드 레일의 측면에 설치된 리니어 모터;로 이루어진 레티클 스테이지에 있어서, 상기 레티클 척은 상면의 가장자리 y축 방향 양단에 설치된 슬라이딩 감지센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슬라이딩 감지센서는 압전소자로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레티클 척은 상면의 가장자리 y축 방향 양단에 눈금을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 레일은 양단에 충격흡수부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 방법은 레티클 케이스로부터 인출된 레티클이 이송 로봇에 의하여 레티클 스테이지에 안치되는 제1 단계; 레티클 정렬작업이 이루어지고 나서 상기 레티클을 고정하는 제2 단계; 웨이퍼 카세트로부터 인출된 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지에 안치되고 웨이퍼 정렬작업이 진행되는 제3 단계; 슬라이딩 감지센서가 작동하면서 노광공정이 진행되는 제4 단계; 그리고 슬라이딩 감지센서에 의하여 슬라이딩이 감지되면 노광공정을 중단하고 웨이퍼를 언로딩 하고나서 상기 제2 단계부터 시작하거나 정상적인 노광공정이 이루어지면 웨이퍼를 언로딩 하고나서 상기 제3 단계를 진행하는 제5 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치 및 방법에 의하면 노광중 레티클의 움직임을 감지할 수 있는 센서를 구비함으로써 레티클 슬라이딩을 감지하여 해당 공정에서 웨이퍼의 재작업이 가능하고, 웨이퍼의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치는 레티클 척, 가이드 레일 및 리니어 모터를 포함하여 이루어져 있다.
상기 레티클 척은 레티클이 안착되는 곳으로서 대략 사각형 판의 형상으로 이루어져 있으며, 상기 레티클 척의 상면 가장자리 y축 방향 양단에 설치된 슬라이딩 감지센서를 장착한 것이다.
상기 가이드 레일은 상기 레티클 척의 저면에 y축 방향으로 설치된 것으로서, 상기 레티클 척의 움직임을 가이드 한다.
상기 리니어 모터는 상기 레티클 척 및 가이드 레일의 측면에 설치된 것으로서, 상기 레티클 척을 구동시키는 역할을 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치에서, 상기 슬라이딩 감지센서는 압전소자로 이루어진 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치에서, 상기 레티클 척은 상면의 가장자리 y축 방향 양단에 눈금을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치에서, 상기 가이드 레일은 양단에 충격흡수부재가 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 방법은 제1 단계 내지 제5 단계를 포함하여 이루어져 있다.
상기 제1 단계는 레티클 케이스로부터 인출된 레티클이 이송 로봇에 의하여 레티클 스테이지에 안치되는 단계이다.
상기 제2 단계는 레티클 정렬작업이 이루어지고 나서 상기 레티클을 고정하는 단계이다.
상기 제3 단계는 웨이퍼 카세트로부터 인출된 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지에 안치되고 웨이퍼 정렬작업이 진행되는 단계이다.
상기 제4 단계는 슬라이딩 감지센서가 작동하면서 노광공정이 진행되는 단계이다.
상기 제5 단계는 슬라이딩 감지센서에 의하여 슬라이딩이 감지되면 노광공정을 중단하고 웨이퍼를 언로딩 하고나서 상기 제2 단계부터 시작하거나 정상적인 노광공정이 이루어지면 웨이퍼를 언로딩 하고나서 상기 제3 단계를 진행하는 단계이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치는 레티클 척(110), 가이드 레일(120) 및 리니어 모터(130)를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 가이드 레일(120) 및 리니어 모터(130) 의 구성은 종래의 기술과 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략하고, 새로이 부가되는 구성부재들의 동작을 중심으로 하여 상세히 설명한다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치는 상기 레티클 척(110)의 상면 가장자리 y축 방향 양단에 설치된 슬라이딩 감지센서(111)를 장착하여 이루어진 것이다.
종래의 기술에 따른 노광공정의 진행시 레티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지는 서로 반대 방향으로 이동하지만, 투영 렌즈의 배율이 1/4인 경우 레티클 스테이지는 웨이퍼 스테이지의 4배 속도로 이동하여야 한다. 일반적으로 레티클 스테이지의 최고 속도는 1000 mm/sec 가 되기 때문에 하나의 샷(shot)의 노광이 완료되면 레티클 슬라이딩이 발생할 수 있었다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치는 레티클의 프리 얼라인(pre-align) 작업이 완료된 후 레티클의 움직임을 감지할 수 있는 슬라이딩 감지센서를 장착함으로써 일정 수준 이상의 움직임이 발생하면 알람(alarm)발생을 유도하고 자동으로 레티클 정렬(reticle align)을 실시한 후 노광작업을 다시 실시하여 품질불량 사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 슬라이딩 감지센서(111)는 압전소자로 이루어진 것이 바람직하며, 또한 상기 레티클 척(110)은 상면의 가장자리 y축 방향 양단에 눈금(112)을 형성하는 것이 바람직하다.
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치에서 상기 가이드 레일(120)은 양단에 충격흡수부 재(121)가 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 고속으로 이동하는 레티클 스테이지에 의한 레티클의 충격(attack)을 방지할 수 있는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 방법은 제1 단계 내지 제5 단계를 포함하여 이루어져 있다.
상기 제1 단계는 레티클 케이스로부터 인출된 레티클이 이송 로봇에 의하여 레티클 스테이지에 안치되는 단계이고, 상기 제2 단계는 레티클 정렬작업이 이루어지고 나서 상기 레티클을 고정하는 단계이다.
상기 제3 단계는 웨이퍼 카세트로부터 인출된 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지에 안치되고 웨이퍼 정렬작업이 진행되는 단계이고, 상기 제4 단계는 슬라이딩 감지센서가 작동하면서 노광공정이 진행되는 단계이다.
상기 제5 단계는 슬라이딩 감지센서에 의하여 슬라이딩이 감지되면 노광공정을 중단하고 웨이퍼를 언로딩 하고나서 상기 제2 단계부터 시작하거나 정상적인 노광공정이 이루어지면 웨이퍼를 언로딩 하고나서 상기 제3 단계를 진행하는 단계이다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 방법에 의하면, 레티클의 프리 얼라인(pre-align) 작업이 완료된 후 레티클의 움직임을 감지할 수 있는 슬라이딩 감지센서를 장착함으로써 일정 수준 이상의 움직임이 발생하면 알람(alarm)발생을 유도하고 자동으로 레티클 정렬(reticle align)을 실시한 후 노광작업을 다시 실시하여 품질불량 사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.
본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 스캔 앤 리피트 방식에 의한 노광을 개략적으로 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치의 구성을 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치의 구성을 보여주는 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10, 100 : 레티클 스테이지 20 : 레티클
30 : 투영 렌즈 40 : 웨이퍼 스테이지
110 : 레티클 척 120 : 가이드 레일
130 : 리니어 모터 111 : 슬라이딩 감지센서
112 : 눈금 121 : 충격흡수부재

Claims (5)

  1. 레티클이 안착되는 레티클 척; 상기 레티클 척의 저면에 y축 방향으로 설치된 가이드 레일; 및 상기 레티클 척 및 가이드 레일의 측면에 설치된 리니어 모터;로 이루어진 레티클 스테이지에 있어서, 상기 레티클 척은 상면의 가장자리 y축 방향 양단에 설치된 슬라이딩 감지센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬라이딩 감지센서는 압전소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레티클 척은 상면의 가장자리 y축 방향 양단에 눈금을 형성하는 것을 특징으로 하는 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가이드 레일은 양단에 충격흡수부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 장치.
  5. 레티클 케이스로부터 인출된 레티클이 이송 로봇에 의하여 레티클 스테이지에 안치되는 제1 단계; 레티클 정렬작업이 이루어지고 나서 상기 레티클을 고정하는 제2 단계; 웨이퍼 카세트로부터 인출된 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지에 안치되고 웨이퍼 정렬작업이 진행되는 제3 단계; 슬라이딩 감지센서가 작동하면서 노광공정이 진행되는 제4 단계; 그리고 슬라이딩 감지센서에 의하여 슬라이딩이 감지되면 노광공정을 중단하고 웨이퍼를 언로딩 하고나서 상기 제2 단계부터 시작하거나 정상적인 노광공정이 이루어지면 웨이퍼를 언로딩 하고나서 상기 제3 단계를 진행하는 제5 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스캐너 장비의 레티클 슬라이딩 감지 방법.
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