KR101391310B1 - 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치는 광원부와 노광부로 이루어지며, 상기 노광부는 개별 정렬되는 다수의 노광 모듈(Module)로 이루어진다.

Description

다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치{Multi Stage Align Exposure System}
본 발명은 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광 장치 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 스테이지를 이용하여 스테이지별로 개별 공정이 가능하면서 클러스터 유형으로 대면적 노광이 가능한 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광 장치에 관한 것이다.
노광장치는 빔(Beam)을 출력하여 조사하는 광원부와 빔을 받아 노광작업이 이루어지는 노광부로 구성된다.
도 1은 종래의 대면적용 노광 장치로 광원부는 UV(365 nm) 빔을 발생하는 UV램프(Lamp)와, UV 빔으로부터 365 nm 파장에서 벗어나는 성분의 파장을 걸러내는 콜드미러(Cold Mirror)와, 콜드미러에서 반사된 빔을 균질화하는 균질기(Homogenizer) 광학계와, 균질기를 지나서 균질화된 빔을 노광하고자 하는 기판쪽으로 반사시키고 빔을 평행광으로 노광면에 입사하도록 하는 폴딩미러(Folding Mirror)로 구성된다.
이러한 대면적 노광 시스템에서 광원부에서 출력된 빔을 투영시켜 패턴을 전사하는 노광부의 마스크는 대면적 마스크로 제작 및 비용 면에서 불리하고 패턴의 정밀도를 결정하는 얼라인(Align) 정밀도 역시 떨어지는 문제점이 있다.
마스크에는 노광 공정에 의해 기판 상에 형성하고자 하는 패턴이 새겨져 있는데 이러한 패턴은 단일 패턴으로 구성되는 경우와 동일 패턴의 반복으로 구성되는 경우가 있다. 또 동일 패턴은 아니더라도 각 패턴이 분리되어 있는 경우라면 패턴별로 분리하여 각각의 마스크로 분할하여 노광이 가능하다.
도 2는 마스크 분할 (M x N)이 가능한 경우의 일실시예로 2 x 2 분할이 가능한 경우를 나타내었다.
도 2를 참조하면, 2 X 2 행렬 디자인에서 동일 패턴이 반복 되는 경우 및 다른 패턴의 행렬 형식으로 배치되는 경우에 더 작은 마스크 4개로 분할 가능한데, 이러한 경우 각 샘플(Sample)별 공정이 가능하여 마스크 사용 비용을 감소하고 개별 공정이 가능하며 얼라인 정밀도가 높아 정밀한 패턴 공정에 유용하다.
또한 글라스(Glass) 및 필름(Film) 공정이 가능하고, 2 X 2 샘플을 클러스터형(Cluster type)으로 동시에 공정을 진행하면 그에 대응하는 대면적 공정 (샘플 면적 x M x N)이 가능하다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 단일 원판의 마스크에서만 패턴 형성이 가능한 공정의 경우를 제외하고, 다중 스테이지와 마스크로 인하여 개별 공정이 가능하고 정렬 정밀도가 향상되며, 마스크 비용이 절감되면서도 클러스터형(Cluster Type)으로 대면적 노광이 가능한 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치는 빔을 출력하는 광원부와, 노광작업을 하는 노광부로 구성되며, 상기 노광부는 개별 정렬되는 다수의 노광 모듈(Module)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 노광 모듈은 광원부로부터 빔(Beam)을 받아 노광이 이루어지는 기판을 지지하는 스테이지(Stage)와; 상기 스테이지에 기판을 고정하기 위한 기판 척(Chuck)과; 상기 기판 위에 마스크(Mask)를 고정하기 위한 마스크 홀더(Holder) 및; 상기 스테이지 하부에 기판과 마스크를 정렬하기 위하여 스테이지 구동을 하는 모터 스테이지(Motor Stage);로 이루어지며, 상기 스테이지에 고정된 기판을 모터 스테이지의 구동으로 마스크와 정렬하기 위해 각 노광 모듈 당 2개의 얼라인 스코프(Align Scope)가 추가 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 얼라인 스코프(Align Scope)는 노광 모듈의 정렬을 끝내고 노광 모듈이 노광부로 이송될 때 제자리에 남는 것을 특징으로 한다.
상기 노광 모듈은 개별적으로 마스크와 노광용 기판을 로딩하여 스테이지의 모터에 의한 정렬 작업을 한 후 일괄 조사에 의한 노광이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부는 UV램프(Lamp), 집광기(Elliptical Collector), 콜드미러(Cold Mirror), 균질기(Homogenizer), 콜드미러(Cold Mirror), 폴딩미러(Folding Mirror)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치는 다중 스테이지와 마스크로 인하여 개별 공정이 가능하고 정렬 정밀도가 향상되며, 마스크 비용이 절감되면서도 클러스터형(Cluster Type)으로 대면적 노광이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 대면적 노광 시스템이다.
도 2는 마스크 분할의 일실시예이다.
도 3은 본 발명의 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치의 일실시예이다.
도 4는 도 3의 노광 모듈의 사시도 및 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치의 일실시예이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치는 빔을 출력하는 광원부(100)와, 노광작업을 하는 노광부(200)로 구성된다.
상기 광원부(100)는 UV램프(Lamp), 집광기(Elliptical Collector), 콜드미러(Cold Mirror), 균질기(Homogenizer), 폴딩미러(Folding Mirror)로 이루어지며 일괄 조사 방식을 사용한다.
상기 노광부(200)는 개별 정렬되는 다수의 노광 모듈(Module)(210)로 이루어지는데, 노광 모듈이 한 개인 경우 도 1에서 나타낸 종래의 노광장치가 되며, 본 발명은 2개 이상의 노광 모듈로 이루어진 경우에 대하여 설명한다.
도 4는 도 3의 노광 모듈의 사시도 및 단면도이다.
도 4를 참조하면, 노광 모듈은 스테이지(Stage, 211)와, 모터 스테이지(Motor Stage, 212)와, 기판 척(Substrate Chuck, 213), 마스크 홀더(Mask Holder, 214)로 이루어진다.
상기 스테이지(211)는 광원부(100)로부터 빔을 받아 노광이 이루어지는 기판을 지지한다.
상기 기판 척(213)은 스테이지(211) 상부에 위치하며, 기판을 고정한다.
상기 마스크 홀더(214)는 노광 패턴을 위한 마스크를 장착한 후, 기판 척(213)에 고정된 기판 상부에 장착하여 정렬 후 노광 공정이 이루어지도록 한다.
상기 모터 스테이지(212)는 스테이지(211) 하부에 위치하여 스테이지(211) 구동을 통하여 기판과 마스크를 정렬한다.
이와 같이 구성된 노광 모듈(210)은 정렬을 위해 각 노광 모듈(210) 당 2개의 얼라인 스코프(Align Scope)를 사용하는데, 개별적으로 마스크와 노광용 기판을 로딩하여 상기 모터 스테이지(212) 구동에 의해 마스크와 기판을 정렬한다.
각각의 노광 모듈(210)의 정렬이 끝나면 노광 모듈들은 노광부로 이송하여 광원부(100)에서 출력되는 빔의 일괄조사에 의해 노광이 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 광원부 200 : 노광부
210 : 노광 모듈 211 : 스테이지
212 : 모터 스테이지 213 : 기판척
214 : 마스크 홀더

Claims (5)

  1. 빔을 출력하는 광원부, 그리고
    상기 광원부에서 출력되는 빔을 전달받아 노광작업을 하는 노광부
    를 포함하며,
    상기 노광부는
    상기 광원부로부터 빔(Beam)을 받아 노광이 이루어지는 기판을 지지하는 스테이지(Stage), 상기 스테이지에 기판을 고정하기 위한 기판 척(Chuck), 상기 기판 위에 마스크(Mask)를 고정하기 위한 마스크 홀더(Holder), 그리고 상기 스테이지 하부에 기판과 마스크를 정렬하기 위하여 스테이지 구동을 하는 모터 스테이지(Motor Stage)를 포함하고, 개별 정렬되는 복수의 노광 모듈(Module), 그리고
    상기 스테이지에 고정된 기판을 모터 스테이지의 구동으로 마스크와 정렬하기 위해 노광 모듈 하나당 2개씩 구비되는 얼라인 스코프(Align Scope)
    를 포함하며,
    상기 얼라인 스코프는 상기 노광 모듈의 정렬을 끝내고 노광 모듈이 노광부로 이송될 때 제자리에 남는
    다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 노광 모듈은 개별적으로 마스크와 노광용 기판을 로딩하여 모터 스테이지에 의한 정렬 작업을 한 후 일괄 조사에 의한 노광이 이루어지는 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치.
  5. 제1항에서,
    상기 광원부는 UV램프(Lamp), 집광기(Elliptical Collector), 콜드미러(Cold Mirror), 균질기(Homogenizer), 콜드미러(Cold Mirror), 폴딩미러(Folding Mirror)를 포함하는 다중 스테이지 정렬을 이용한 노광장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004177468A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Nikon Corp 露光装置
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