KR100396378B1 - 반도체 노광장비의 레티클 표면 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 노광장비의 레티클 로더부에 이물질 발견시 이를 제거할 수 있는 수단을 부가함으로서 레티클 로딩부로부터 레티클을 언로딩시키지 않고서 바로 이물질을 제거할 수 있도록 된 반도체 노광장비의 레티클 표면 이물질 제거장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은 반도체 노광장비에 있어서, 레티클 로더부 일측에 설치되고 이물질이 묻은 레이클이 이동되어 이물질 제거작업이 수행되는 제거챔버와, 로더부로부터 제거챔버로 레티클을 이동시키기 위해 이송암과 이송용 구동모터로 이루어지는 이송부, 제거챔버내에 설치되어 레티클 표면의 이물질을 제거하기 위한 제거수단, 제거수단을 레티클의 이물질 부착위치로 이동시키기 위해 이동암과 이동용 구동모터로 이루어지는 이동수단을 포함하는 반도체 노광장비의 레티클 표면 이물질 제거장치를 제공한다.

Description

반도체 노광장비의 레티클 표면 이물질 제거장치{Device for cleaning particle on reticle}

본 발명은 반도체 노광장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노광장비로 이동된 레티클의 표면에 묻은 이물질을 제거한 후 노광공정을 진행할 수 있도록 한 레티클 표면 이물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 노광장비는 반도체 제조공정 중의 하나인 노광공정을 진행하는 장비이며, 여기서 노광공정이란 감광제가 코팅된 웨이퍼의 상측에 회로패턴이 형성된 레티클을 위치시키고 웨이퍼를 일정한 전송 피치만큼 이동하며 조명계로부터 상기 레티클을 통과한 빛을 웨이퍼에 조사하여 패턴을 이식하는 공정을 말한다.

이와 같은 노광장비는 조명계의 하측에 소정 거리를 두고 레티클을 장착하기 위한 레티클 스테이지와, 이 레티클 스테이지의 하측에 웨이퍼를 안착시킬 수 있도록 설치되는 웨이퍼 스테이지와, 상기 레티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지 사이에설치되어 레티클의 패턴을 웨이퍼에 이식하기 위한 축소렌즈를 포함하여 구성된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 설비내의 로더(Loader)부(11)에 있는 웨이퍼(12)가 스텝퍼(Stepper;13)상에 로딩되어 놓여지게 되면, 레티클 로더부(14)에 장착된 레티클(15)이 이송라인(16)을 따라 로딩되어 가상선으로 도시된 바와 같이 렌즈부(17)상에 위치하게 되는 것이고, 이로써 광원(18), 레티클(15), 렌즈부(17)에 의한 포토 공정이 웨이퍼(12)상에 수행되어지는 것이다.

여기서 상기 레티클 로더부는 다수개의 레티클이 적재되어 있는 카세트가 안착되는 라이브러리와 레티클 표면의 이물질 검사부를 포함하여, 레티클 표면에 묻은 이물질의 유무를 검사하게 된다.

특히 멀티레이어(multi-layer) 반도체 소자 제조 공정에서는 우수한 포토 레지스트 패턴의 노광을 위해서 파티클이 제거된 레티클이 필수적으로 요구된다.

그러나 상기한 종래의 노광장비는 레티클 로더부에 장착된 이물질검사부를통해 파티클의 단순한 검출기능만을 제공함으로서, 이물질 발견시 경고 메시지만을 전달하여 제거의 필요성을 알리는 역할만 수행하였다.

따라서 경고가 발생되면, 레티클을 노광장비에서 언로딩한 후 전문적인 작업자에 의해 레티클 표면의 이물질 제거작업이 이루어지게 된다.

이와같이 이물질 제거작업을 위해 레티클을 언로딩시켜야 하므로 공정진행시간이 지연되고 또한, 전문적인 작업자가 부재중인 경우에는 공정 진행이 어렵게 되는 문제점이 발생되며, 이로 인해 생산속도가 저하되는 문제점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 노광장비의 레티클 로더부에 이물질 발견시 이를 제거할 수 있는 수단을 부가함으로서 레티클 로딩부로부터 레티클을 언로딩시키지 않고서 바로 이물질을 제거할 수 있도록 된 반도체 노광장비의 레티클 표면 이물질 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 노광장비를 도시한 개략적인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 레티클 표면 이물질 제거장치를 도시한 개략적인 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

14 : 레티클 로더부 22 : 레티클 검사부

30 : 제거챔버 31 : 이송암

32 : 구동모터 33 : 에어건

34 : 이동암 35 : 노즐

36 : 팬 37 : 호스

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 노광장비의 레티클 로더부에 있어서, 로더부 일측에 설치되고 이물질이 묻은 레이클이 이동되어 이물질 제거작업이 수행되는 제거챔버와, 로더부로부터 제거챔버로 레티클을 이동시키기 위한 이송부, 제거챔버내에 설치되어 레티클 표면의 이물질을 제거하기 위한 제거수단, 제거수단을 레티클의 이물질 부착위치로 이동시키기 위한 이동수단을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명은 상기 제거챔버 일측에 레티클로부터 제거된 이물질을 외부로 배출시키기 위한 배출용 팬이 더욱 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 제거수단은 레티클 표면에 압축공기를 분사하기 위한 에어건으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 에어건을 통해 분사되는 압축공기는 이온화시킴으로서 이물질과 함께 레티클 표면의 정전기를 동시에 제거할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

상기 이송부는 레티클을 3축(x축, y축, z축)으로 이동시키기 위한 것으로, 레티클을 파지하는 이송암과 이송암을 구동시키기 위한 구동모터로 이루어진다.

상기 이동수단은 에어건에 연결설치되어 에어건을 2축(x축, y축)으로 이동시키기 위한 이동암과, 이동암을 구동시키기 위한 구동모터로 이루어진다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 노광장비를 도시한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 레티클 표면 이물질 제거장치를 도시한 개략적인 도면이다.

상기한 도면에 의하면, 노광장비는 레티클 로더부(14)와, 노광공정이 이루어지는 스텝퍼(13) 및 웨이퍼 로더부(11)로 이루어지고, 레티클 로더부는 다수개 레티클(15)이 안착되는 라이브러리와, 레티클 표면의 이물질 유무를 검사하기 위한 이물질검사부(22)를 포함한다.

따라서 장비내의 웨이퍼로더부(11)에 있는 웨이퍼(12)는 로딩되어 스텝퍼(13) 상에 위치하게 되고, 레티클 로더부의 라이브러리에 장착된 레티클(15)은 검사부(22)에서 검사를 마친 후 이송라인(16)을 따라 로딩되어 렌즈부(17)상에위치하게 되어, 광원(18), 레티클(15), 렌즈부(17)에 의한 포토 공정이 웨이퍼(12)상에 수행되어지는 것이다.

여기서 본 발명은, 상기한 구조의 노광장비 레티클 로더부(14)에 있어서, 로더부(14) 일측에 설치되고 이물질이 묻은 레티클(15)이 이동되어 이물질 제거작업이 수행되는 제거챔버(30)와, 챔버 일측에 설치되고 레티클 검사부(22)로부터 레티클을 파지하여 제거챔버로 이동시키기 위한 이송암(31)과 이송암 작동용 구동모터(32), 챔버내에 이동가능하게 설치되고 레티클 표면에 압축공기를 분사하여 레티클 표면의 이물질을 제거하기 위한 에어건(33), 에어건 상부에 연결설치되어 에어건을 레티클의 이물질 부착위치로 이동시키기 위한 이동암(34)과 이동암 작동용 구동모터(도시되지 않음) 및, 레티클 표면에서 제거된 이물질을 챔버 외부로 배출시키기 위해 챔버 상부에 설치되는 배출용 팬(36)을 포함하여 이루어진다.

제거챔버(30)는 내부에 레티클이 놓여지는 작업대가 구비된 일정크기의 함체로 레티클 로더부(14)나 검사부(22)에 측면에 연결설치된다.

그리고, 본 실시예에 따르면 상기 이송암(31)은 레티클의 하부를 파지하여 검사부로부터 들어올린 후 챔버 내로 이동시켜 챔버 내의 작업대에 내려놓아야 하므로 3축(x축, y축, z축)운동이 가능한 구조로 되어 있다.

이에 반해, 에어건을 이동시키기 위한 이동암(34)은 레티클과 일정거리를 유지한 상태에서 레티클 면을 따라 이동하는 것으로 충분하므로, 2축(x축, y축)운동만 가능한 구조로 되어도 무방하다.

상기 에어건은 이동암에 연결설치되고, 하부에는 공기를 레티클면에 분사하기 위한 노즐(35)이 설치되며, 상부에는 압축공기를 공급받기 위한 호스(37)가 연결설치된다.

압축공기 공급용 호스(37)는 챔버의 상부를 통해 외부의 압축공기 공급수단(도시되지 않음)과 연결설치되며, 챔버 내부에서 에어건의 이동에 방해되지 않도록 충분한 길이를 갖고, 더욱 바람직하게는 주름관이 사용될 수 있다.

한편, 에어건(33)의 노즐을 통해 분사되는 압축공기는 이온(ion)화 된 것으로, 공기의 이온화는 이오나이저(ionizer;도시되지 않음))를 통해 이루어진다.

이오나이저는 고전압 전원장치와 고전압 전력선, 이온발생부인 에미터(emitter)로 구성되어 있다. 고전압 전원장치로 고전압 에너지를 고전압 전력선을 통해 에미터에 인가 시키면 에미터 포인터(point)라는 바늘모양의 전극 침 주위에 전기장이 형성되어 주위에 있는 공기 분자를 전리시켜 양이온과 음이온들을 구름 형태로 형성하게 한다. 공기가 전리되려면 전위가 30kV/cm 이상이지만 이오나이저의 경우는 에미터 포인터를 날카롭게 만들어서 코로나(corona) 방전을 유도한다.

이렇게 생성된 이온화 공기는 에어건(33)에 의해 레티클(15) 표면에 분사되어 레티클에 국부적으로 형성된 양전하, 음전하와 결합해서 중화되게 된다. 정전기가 중화되면 압축공기의 힘에 의해 먼지와 이물질 등이 쉽게 떨어져서 제거되게 되는 것이다.

이와같이 이온화된 공기는 이물질과 함께 레티클 표면의 정전기를 동시에 제거하게 됨으로서 한번 레티클에서 탈락된 이물질이 재차 레티클 표면에 달라붙는것을 방지하게 된다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

레티클(15)은 공정패턴 및 디바이스(Device)별로 여러개가 한 셋트로 구성되어 있고, 웨이퍼(12)는 25매 단위로 런 시트(Run Sheet)에 의해 관리되어 각 단위별로 다른 패턴의 포토 공정이 수행되어지다.

웨이퍼(12)가 포토공정설비로 이동되어 오면, 작업자는 런 시트에 기재된 내용을 보거나 또는 런 시트에 구비된 바 코드(Bar Cord)를 설비외부에 설치된 스캐너(Scanner;19)로 스캐닝(Scanning)하여 웨이퍼(12)의 파트넘버(Part Number), 스테이터스(Status) 및 레티클 일련번호 등을 모니터(20)에서 확인하고, 이에 맞는 공정패턴의 레티클 셋트를 레티클 로더부(14)에 장착하여 포토공정을 수행하게 된다.

레티클 로더부의 라이브러리로 장착된 레티클은 하나씩 인출되어 레티클 검사부(22)로 이동되고, 검사부에서 레티클 표면의 이물질 부착 유무가 검출된다.

이때, 레티클 표면상에 이물질이 묻어 있음이 감지되면, 본 장치가 가공되어 레티클 표면의 이물질을 제거한 후 공정을 계속 진행시키게 되는 것이다.

즉, 구동모터(32)의 작동에 의해 이송암(31)은 레티클 검사부에서 레티클을 인출하여 제거챔버(30) 내의 작업대 위에 올려놓게 된다.

작업대에 레티클이 안착되면, 제거챔버 내에 설치된 에어건 이동용 구동모터가 작동되어 레티클 검사부에서 검출된 이물질의 부착위치로 에어건(33)을 이동시키게 된다.

에어건이 정확한 이물질 부착위치에 도달하게 되면 호스를 통해 이온화된 압축공기를 공급함으로서 에어건의 선단 노즐(35)을 통해 레티클 표면에 이온화된 압축공기가 불어나가게 되는 것이다.

이렇게 레티클 표면에 분사된 압축공기에 의해 레티클 표면에 묻어 있는 먼지 등의 이물질이 떨어져 나가게 되고 동시에, 전리된 음이온과 양이온에 의해 레티클 표면과 먼지의 정전기가 제거된다.

정전기가 제거됨으로서 한번 레티클에서 탈락된 이물질은 정전력에 의해 레티클 표면에 재차 흡착되지 않게 되는 것이다.

한편, 탈락된 이물질은 제거챔버(30)에 설치된 배출용 팬(36)이 작동됨에 따라 챔버 외부로 빨려나가게 된다.

팬(36)은 레티클이 챔버로 이송됨과 동시에 작동하게 되는 데, 구동팬의 작동에 따라 챔버 내부가 이물질에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.

레티클 표면의 이물질 제거작업이 완료된 후에는 다시 이송암의 작동에 따라 레티클은 검사부로 이동되어 검사과정을 거친 후 노광공정을 계속 진행하게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 반도체 노광장비의 레티클 표면 이물질 제거장치에 의하면, 노광장비의 공정상 빈번히 발생하는 이물질 검출 신호에 대해 신속하게 대처할 수 있고 간단히 이물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이물질 제거작업을 위해 별도로 숙련된 인력이 필요하지 않고 누구나 간단히 작업할 수 있게 됨으로서 노동력의 절감과 더불어 공정 진행시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 기계적인 제거작업으로 인해 레티클의 파손 위험을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. (정정) 반도체 노광장비에 있어서,

   레티클 로더부 일측에 설치되고 이물질이 묻은 레티클이 이동되어 이물질 제거작업이 수행되는 제거챔버와;

   상기 로더부로부터 제거챔버로 레티클을 이동시키기 위해 이송암과 이송용 구동모터를 포함하는 이송부;

   상기 제거챔버 내에 설치되어 레티클 표면에 압축공기를 분사하기 위한 에어건을 포함하여 레티클 표면의 이물질을 제거하기 위한 제거수단;

   상기 제거챔버 일측에 설치되어 레티클로부터 제거된 이물질을 제거챔버 외부로 배출시키기 위한 배출용팬;

   상기 제거수단을 레티클의 이물질 부착위치로 이동시키기 위해 이동암과 이동용 구동모터를 포함하는 이동수단;

   상기 에어건을 통해 분사되는 압축공기를 이온화시키기 위한 이오나이저를 포함하는 반도체 노광장비의 레티클 표면 이물질 제거장치.
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3. (삭제)
4. (삭제)