KR20170121251A - 마스크 전송 장치 및 전송 방법 - Google Patents

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KR20170121251A
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상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드
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Abstract

레티클 이송 장치는 레티클, 레티클 스테이지(4) 및 로봇(2)을 포함한다. 상기 로봇(2)은 상기 레티클을 상기 레티클 스테이지(4)상으로 지지, 운반 및 이송하도록 구성된다. 상기 레티클 이송 장치는 둘 다 상기 레티클상에 제공된, 제 1 표식 세트(52) 및 제 2 표식 세트(52), 상기 레티클 스테이지(4)의 일측에 배치되고, 상기 레티클의 이송중, 상기 제 1 표식 세트(52)를 검출하여 제 1 사전 정렬 과정을 실행하고 상기 제 2 표식 세트(53)를 검출하여 제 2 사전 정렬 과정을 실행하도록 구성된, 사전 정렬부, 및 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지(4)와 충돌하는 것을 방지하도록 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지(4)에 대한 상기 레티클의 위치를 조정하고, 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지(4)에 대한 소정 범위에 위치하도록 상기 제 2 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지(4)에 대한 상기 레티클의 위치를 더 조정하는 제어부를 포함한다. 레티클 이송 방법 또한 개시된다.

Description

마스크 전송 장치 및 전송 방법
본 발명은 집적 회로(IC) 제조 장비의 제조에 관한 것으로서, 특히 레티클을 사전 정렬하는 방법에 관한 것이다.
포토리소그래피 도구는 실리콘 기판이나 유리 기판상에 레티클 패턴을 노광하는 장치로서, 상기 포토리소그래피 도구에서 레티클 이송 시스템은 노광부의 레티클 스테이지와 레티클 인터페이스(레티클 카세트) 사이에 레티클을 이송하는 중요한 구성요소이다.
상기 레티클 이송 시스템은 본질적으로, 상기 레티클 스테이지에 있는 레티클 표식을 정렬 시스템에 의해 캡쳐되는 범위내에 유지하면서, 노광되지 않은 레티클을 레티클 카세트에서 레티클 스테이지로, 노광된 레티클을 레티클 스테이지에서 다시 레티클 카세트로 이송하는 역할을 한다.
상기 레티클 이송 시스템의 동작시, 레티클 운반부는 레티클 카세트가 열려서 로봇이 레티클을 들어 올리는 레티클 카세트 이송 위치로 상승한다. 이후 로봇에 지지된 레티클이 레티클 스테이지에 대해 적절히 위치 조정되도록, 상기 로봇은 사전 정렬부의 도움을 받아 사전 정렬을 실행하는 위치로 상기 레티클을 운반한다. 이후, 상기 레티클은 레티클 스테이지상에 배치된다.
종래에는, 레티클 스테이지상에 배열된 레티클 지지대들은, 로봇에 지지되는 레티클의 사전 정렬시, 상기 레티클 지지대들에 의해 형성된 공간 내에 일부 위치한 레티클에 부착된 펠리클 프레임에 근접하도록 서로 이격되어 있다. 로봇에 의해 지지되는 레티클이 레티클 스테이지에 대해 과도한 각도로 기울어져 있으면, 펠리클 프레임이 레티클 지지대와 충돌할 가능성이 있다. 결과적으로, 펠리클 프레임이 손상되고, 따라서 레티클은 오염되어 폐기될 수 있다.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 레티클 이송 장치를 개시한다.
상기 레티클 이송 장치는 레티클, 레티클 스테이지 및 로봇을 구비하고, 상기 로봇은 상기 레티클을 상기 레티클 스테이지상에 지지, 운반 및 이송하도록 구성되되, 상기 레티클 이송 장치는 둘 다 상기 레티클상에 제공된, 제 1 표식 세트 및 제 2 표식 세트, 상기 레티클 스테이지의 일측에 배치되고, 상기 레티클의 이송중, 상기 제 1 표식 세트를 검출하여 제 1 사전 정렬 과정을 실행하고 상기 제 2 표식 세트를 검출하여 제 2 사전 정렬 과정을 실행하도록 구성된, 사전 정렬부, 및 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지와 충돌하는 것을 방지하도록 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 조정하고, 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지에 대한 소정 범위에 위치하도록 상기 제 2 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 더 조정하는 제어부를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 레티클은 펠리클 프레임을 구비하고, 상기 레티클 스테이지는 레티클 지지대를 구비하며, 상기 레티클의 펠리클 프레임이 상기 레티클 스테이지의 레티클 지지대와 충돌하는 것을 방지하기 위해, 상기 제어부는 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 조정한다.
바람직하게는, 상기 제 1 표식 세트는 상기 레티클의 네 개의 코너중 인접한 두 개의 코너에 형성되고, 상기 제 2 표식 세트는 상기 레티클의 네 개의 코너중 나머지 인접한 두 개의 코너에 형성된다.
또한 본 발명은 레티클 이송 방법을 개시하고, 상기 레티클 이송 방법은 1) 제 1 표식 세트 및 제 2 표식 세트를 가진 레티클을 제공하고, 상기 레티클이 사전 정렬부 아래에 위치하도록 상기 레티클을 이동시키며, 상기 사전 정렬부는 레티클 스테이지의 일측상에 위치하는 단계, 2) 상기 사전 정렬부에 의해, 상기 제 1 표식 세트를 검출하여 제 1 사전 정렬 과정을 실행하는 단계, 3) 제어부에 의해, 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지와 충돌하는 것을 방지하도록 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 조정하는 단계, 4) 상기 레티클을 더 이동시키고, 상기 사전 정렬부에 의해, 상기 제 2 표식 세트를 검출하여 제 2 사전 정렬 과정을 실행하는 단계, 및 5) 상기 제어부에 의해, 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지에 대한 소정 범위에 위치하도록 상기 제 2 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 더 조정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 레티클은 펠리클 프레임을 구비하고, 상기 레티클 스테이지는 레티클 지지대를 구비하며, 단계 3)에서 상기 레티클의 펠리클 프레임이 상기 레티클 스테이지의 레티클 지지대와 충돌하는 것을 방지하기 위해, 상기 제어부는 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 조정한다.
바람직하게는, 상기 제 1 표식 세트는 상기 레티클의 네 개의 코너중 인접한 두 개의 코너에 형성되고, 상기 제 2 표식 세트는 상기 레티클의 네 개의 코너중 나머지 인접한 두 개의 코너에 형성된다.
종래 기술에 비하여, 본 발명은, 로봇에 의해 레티클을 레티클 스테이지로 이송하는 동안, 레티클의 펠리클 프레임이 레티클 스테이지의 레티클 지지대와 충돌하는 것을 방지할 수 있으며, 즉 레티클을 보호할 수 있으며, 또한 높은 이송 정확도를 얻을 수 있다.
본 발명의 장점과 기술은 하기 상세한 설명과 첨부 도면으로부터 더 잘 이해될 것이다.
도 1A 및 도 1B는 각각 레티클 이송 장치를 도시하는 전면도 및 상면도이다.
도 2는 레티클 스테이지와 레티클을 도시하는 개략적인 구조도이다.
도 3은 레티클의 사전 정렬을 도시하는 구조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 레티클을 도시하는 개략적인 구조도이다.
도 5A 및 도 5B는 본 발명에 따른 레티클 사전 정렬 과정을 도시한다.
첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 하기에 상세히 설명한다.
도 1A 및 도 1B는 레티클 이송 장치를 도시하는 개략적인 구조도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 레티클 이송 장치는 레티클 운반부(1), 로봇(2) 및 사전 정렬부(3)를 포함한다. 상기 레티클 운반부(1)에는 다수의 레티클 카세트가 쌓여있고, 상기 레티클 카세트중 임의의 레티클 카세트가 로봇(2)의 픽업/해제 위치로 이동할 수 있도록 상기 레티클 카세트는 수직 모션 요소(11)에 의해 운반될 수 있다. 상기 로봇(2)은 X, Y 및 Rz 방향을 따라 수평면으로 움직일 수 있고, 또한 수직으로도 움직일 수 있다. 상기 로봇(2)은 레티클(도 2의 5)을 지지하고 운반하기 위한 포크 형태의 부재(21)를 가진다. 상기 레티클 스테이지(4)는 레티클을 지지하기 위한 레티클 지지대(41)를 포함한다. 상기 사전 정렬부(3)는 레티클 스테이지(4)의 베이스상에 고정적으로 실장된다. 상기 사전 정렬부(3)는 광원(31)과 PCB 어셈블리(32)를 포함한다 (도 3).
상기 레티클 이송 장치의 동작시, 로봇(2)은 레티클 운반부(1)로부터 레티클을 선택하여 이를 레티클 스테이지(4)에 이송하기 적절한 위치로 운반한다. 상기 위치는 사전 정렬부(3) 아래에 있으며, 이 위치에서 사전 정렬이 실행되고, 사전 정렬에서 검출된 편차를 제거하기 위해 상기 레티클 스테이지(4)를 기울기 및/또는 위치 측면에서 미세 조정한다. 결과적으로, 상기 로봇(2)이 레티클을 레티클 스테이지(4)상으로 옮기기에 적절한 상태가 된다. 상기 레티클을 사용한 이후, 로봇(2)은 레티클 스테이지(4)에서 레티클을 들어올려 레티클 운반부(1)에 있는 빈 레티클 카세트 안으로 이송한다.
일반적으로, 로봇(2)에 지지된 레티클(5)의 사전 정렬시, 도 2에 도시된 바와 같이, 레티클 스테이지의 레티클 지지대(41)에 의해 형성된 공간에 부분적으로 진입하는 레티클의 상부 또는 하부에 펠리클 프레임(51)이 부착된다. 종래에는, 레티클 지지대(41)가 상기 펠리클 프레임(51)에 매우 근접하게 서로 이격되어 있다. 예를 들면, 레티클 지지대(41)사이의 간격은 102mm이고, 펠리클 프레임(51)의 너비는 98mm이다. 이러한 이유로 인해, 상기 레티클(5)이 레티클 스테이지상으로 이송시, 레티클(5)의 펠리클 프레임(51)이 레티클 지지대(41)와 충돌하기 쉽다. 특히 로봇(2)의 포크형 부재(21)가 과도한 각도로 기울어져 있는 경우, 레티클(5)이 사전 정렬부(3) 아래 상기 위치에 도달하기 전에도 이런 일이 발생할 수 있다. 상기 펠리클 프레임(5)이 손상되면, 상기 레티클(5)상의 패턴이 오염되므로 레티클 자체를 폐기해야 할 수 있다.
선택적으로, 표식들(53) 한 세트를 레티클(5)에 형성할 수 있다. 레티클(5)을 사전 정렬하는 동안, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 표식(53)이 사전 정렬부(3)의 광원(31)과 PCB 어셈블리(32) 사이에 오도록 상기 레티클(5)을 위치시킨다. 광원에서 나오는 광빔이 표식(53)을 통과하여 PCB 어셈블리(32)에서 수신되면, 사전 정렬이 성공적으로 이루어진 것으로 간주된다. 상기 표식(53)이 광원(31)과 PCB 어셈블리(32) 사이에 있지 않으면, PCB 어셈블리(32)는 광원(31)으로부터 광빔을 수신할 수 없고, 사전 정렬은 성공적으로 이루어졌다고 간주되지 않을 것이다.
펠리클 프레임(51)이 레티클 스테이지(4)와 충돌하지 않도록 방지하기 위해 본 발명에서 제안하는 해결 방식은, 도 4에 도시된 바와 같이, 또 다른 표식(52) 세트를 레티클(5)에 형성하는 것이다. 선택적으로, 각 표식 세트(52 또는 53)를 서로 대각 방향에 있는 코너가 아닌 서로 인접한 코너에 위치하도록, 상기 두 개의 표식 세트(52 및 53)를 레티클(5)의 네 개의 코너에 형성할 수 있다. 로봇의 포크형 부재(21)를 이용하여 상기 레티클(5)을 레티클 스테이지(4)에 이송하기 위한 위치로 운반하는 동안, 한 표식 세트(52 또는 53)는 다른 표식 세트보다 레티클 스테이지에 더 근접한다 (즉, 다른 세트는 로봇에 더 근접한다). 본 실시예에서는, 표식(52)이 표식(53)보다 레티클 스테이지(4)에 더 근접한다. 달리 말하면, 표식(52)이 형성된 레티클의 일측이 레티클 스테이지(4)에 먼저 근접한다. 도 5A 및 5B는 본 발명에 따른 레티클 사전 정렬 과정을 도시하는 도면으로서, 여기에서는 표식(52)이 사전 정렬부(3) 아래에 위치할 때까지 레티클(5)이 이동한다. 이후 편차를 검출하기 위해 제 1 사전 정렬 단계를 실행하고, 제어부(미도시)의 제어하에 이들 편차에 근거하여 상기 레티클 스테이지(4)를 기울기 및/또는 위치와 관련하여 조정한다. 이로 인해 레티클(5), 특히 펠리클 프레임(5)이 레티클 스테이지(4), 특히 레티클 지지대(41)와 충돌하는 것을 방지한다. 이러한 단계 이후에, 표식(53) 또한 사전 정렬부(3) 아래에 위치하도록 레티클(5)을 더 이동시키고, 이후 편차를 더 검출하기 위해 표식(53)에 근거하여 제 2 사전 정렬 단계를 실시하며, 레티클(5)이 레티클 스테이지(4)에 대해 소정 범위에 위치하도록, 제어부의 제어하에 이들 편차에 근거하여 레티클 스테이지(4)를 기울기 및/위치 관련하여 미세 조정한다. 마지막으로, 로봇(2)이 레티클(5)을 레티클 스테이지(4)상으로 운반한다. 다른 실시예서는, 레티클이 레티클 스테이지와 충돌하는 것을 방지하도록 레티클 스테이지에 대한 레티클의 위치를 조정하기 위해, 제어부는 상기 제 1 사전 정렬 단계의 결과를 바탕으로 로봇을 제어할 수 있고, 또한 레티클 스테이지에 대한 레티클의 위치가 조정되어 레티클의 위치가 레티클 스테이지에 대한 상기 소정 범위에 위치하도록, 제어부는 상기 제 2 사전 정렬 단계의 결과를 바탕으로 로봇을 제어할 수 있다. 이들 두 사전 정렬 단계를 통해, 로봇(2)에 의해 레티클(5)을 레티클 스테이지(4)로 이송하는 동안, 레티클(5)의 펠리클 프레임(51)이 레티클 스테이지(4)의 레티클 지지대(41)와 충돌하는 것을 방지할 수 있으며, 즉 레티클(5)을 보호할 수 있으며, 또한 높은 이송 정확도를 얻을 수 있다.
본 발명의 바람직한 소정 실시예 몇 개를 개시하였지만 이들 실시예는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니라 본 발명의 주제를 설명하기 위함이다. 본 발명의 원리에 따른 논리적 분석, 참조 또는 제한된 실험을 통해 당업자가 실행한 실시예는 본 발명의 범위에 포함된다.
1: 레티클 운반부 11: 수직 모션 요소
2: 로봇 21: 포크형 부재
3: 사전 정렬부 31: 광원
32: PCB 어셈블리 4: 레티클 스테이지
41: 레티클 지지대 5: 레티클
51: 펠리클 프레임 52, 53: 표식

Claims (6)

  1. 레티클 이송 장치에 있어서,
    레티클, 레티클 스테이지 및 로봇을 구비하고, 상기 로봇은 상기 레티클을 상기 레티클 스테이지상에 지지, 운반 및 이송하도록 구성되되, 상기 레티클 이송 장치는
    둘 다 상기 레티클상에 제공된, 제 1 표식 세트 및 제 2 표식 세트;
    상기 레티클 스테이지의 일측에 배치되고, 상기 레티클의 이송중, 상기 제 1 표식 세트를 검출하여 제 1 사전 정렬 과정을 실행하고 상기 제 2 표식 세트를 검출하여 제 2 사전 정렬 과정을 실행하도록 구성된, 사전 정렬부; 및
    상기 레티클이 상기 레티클 스테이지와 충돌하는 것을 방지하도록 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 조정하고, 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지에 대한 소정 범위에 위치하도록 상기 제 2 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 더 조정하는 제어부를 더 포함함을 특징으로 하는, 레티클 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레티클은 펠리클 프레임을 구비하고, 상기 레티클 스테이지는 레티클 지지대를 구비하며, 상기 레티클의 펠리클 프레임이 상기 레티클 스테이지의 레티클 지지대와 충돌하는 것을 방지하기 위해, 상기 제어부는 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 조정함을 특징으로 하는, 레티클 이송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 표식 세트는 상기 레티클의 네 개의 코너중 인접한 두 개의 코너에 형성되고, 상기 제 2 표식 세트는 상기 레티클의 네 개의 코너중 나머지 인접한 두 개의 코너에 형성됨을 특징으로 하는, 레티클 이송 장치.
  4. 레티클 이송 방법에 있어서,
    1) 제 1 표식 세트 및 제 2 표식 세트를 가진 레티클을 제공하고, 상기 레티클이 사전 정렬부 아래에 위치하도록 상기 레티클을 이동시키며, 상기 사전 정렬부는 레티클 스테이지의 일측상에 위치하는 단계;
    2) 상기 사전 정렬부에 의해, 상기 제 1 표식 세트를 검출하여 제 1 사전 정렬 과정을 실행하는 단계;
    3) 제어부에 의해, 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지와 충돌하는 것을 방지하도록 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 조정하는 단계;
    4) 상기 레티클을 더 이동시키고, 상기 사전 정렬부에 의해, 상기 제 2 표식 세트를 검출하여 제 2 사전 정렬 과정을 실행하는 단계; 및
    5) 상기 제어부에 의해, 상기 레티클이 상기 레티클 스테이지에 대한 소정 범위에 위치하도록 상기 제 2 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 더 조정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 레티클 이송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 레티클은 펠리클 프레임을 구비하고, 상기 레티클 스테이지는 레티클 지지대를 구비하며, 단계 3)에서 상기 레티클의 펠리클 프레임이 상기 레티클 스테이지의 레티클 지지대와 충돌하는 것을 방지하기 위해, 상기 제어부는 상기 제 1 사전 정렬 과정의 결과를 바탕으로 상기 레티클 스테이지에 대한 상기 레티클의 위치를 조정함을 특징으로 하는, 레티클 이송 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 표식 세트는 상기 레티클의 네 개의 코너중 인접한 두 개의 코너에 형성되고, 상기 제 2 표식 세트는 상기 레티클의 네 개의 코너중 나머지 인접한 두 개의 코너에 형성됨을 특징으로 하는, 레티클 이송 방법.
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