KR20070080528A

KR20070080528A - 반도체 제조 장치의 기판 스테이지

Info

Publication number: KR20070080528A
Application number: KR1020060011894A
Authority: KR
Inventors: 김선봉
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2007-08-10

Abstract

본 발명은 노광 장치에서 기판의 비정상적인 안착을 감지할 수 있는 반도체 제조 장치의 기판 스테이지에 관한 것이다. 본 발명의 기판 스테이지는 기판이 놓여지는 지지면을 갖는 테이블과; 상기 테이블의 지지면에 기판이 정상적인 위치에 놓여졌는지를 감지하는 감지부를 포함하되; 상기 검출부는 상기 테이블의 지지면에 설치되며 기판의 가장자리를 검출하기 위한 적어도 2개의 센서를 포함한다. 상술한 구성을 갖는 기판 스테이지는 기판이 테이블에 비스듬하게 놓여지는 경우 센서들이 이를 감지해냄으로써 기판의 공정 불량을 사전에 예방할 수 있다.

기판, 로딩, CCD, 센서

Description

반도체 제조 장치의 기판 스테이지{WAFER ATAGE OF SEMICONDUCTOR MANUFACTURE APPARATUS}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노광 설비의 기판 스테이지를 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 기판 스테이지에서 검출부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 테이블에 설치된 센서를 설명하기 위한 요부 도면이다.

도 4는 본 발명에서 기판이 잘못 놓여진 예를 보여주는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : Y 스테이지

120 : X 스테이지

130 : 테이블

140 : 검출부

142a-142d : 제1-4센서

144 : 비교부

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 노광 장치에서 기판의 비정상적인 안착을 감지할 수 있는 반도체 제조 장치의 기판 스테이지에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정 중 포토 공정은 웨이퍼 상에 실제로 필요한 회로를 포토 레지스트(photo resist)를 이용하여 설계하고자 하는 회로 패턴이 그려진 포토 마스크(photo mask)에 빛을 조사하여 웨이퍼 상에 도포된 포토 레지스트를 감광시킴으로써 원하는 패턴을 웨이퍼 상에 형성할 수 있게 된다.

그리고, 포토 공정에서 사용되는 투영 노광 시스템(스텝퍼(stepper))는 사진 노광 장비의 일종으로서, 포토 마스크의 패턴을 광학 렌즈를 이용하여 웨이퍼 상에 축소 투영하여 전사하는 장비이다. 노광 장비에서 광원의 빛이 레티클을 통과할 때 레티클에 새겨져 있는 패턴이 플레이트에 맺힘으로써 레티클과 동일한 패턴이 형성된다. 이 때, 하나의 플레이트에는 여러 개의 레티클에서의 미세한 패턴들이 선택적으로 노광됨으로써 필요한 전체 회로의 패턴이 형성된다.

이러한 노광 장치는 기판이 스테이지에 정확하게 얼라인 되어야 하지만, 기판이 스테이지에 로딩되는 과정에서 기판의 위치 틀어짐이 발생하고는 한다. 그 원인으로는 이송 로봇의 기계적인 에러 또는 엔지니어의 포지션 설정 실수, 외부 영향에 의한 척킹 능력의 저하, 포커스 불량 등이 있다. 예컨대, 기판(w)의 로딩 포지션이 조금이라도 틀어진 상태에서, 기판이 스테이지에 놓여지는 경우, 기판에 치 명적인 공정 불량을 초래하게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 기판의 포지션 불량을 감지하여 안정적인 공정 진행이 가능하도록 한 반도체 제조 장치의 기판 스테이지를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 스테이지에 기판이 정위치에 놓여졌는지를 확인할 수 있는 반도체 제조 장치의 기판 스테이지를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위한 본 발명의 기판 스테이지는 기판이 놓여지는 지지면을 갖는 테이블과; 상기 테이블의 지지면에 기판이 정상적인 위치에 놓여졌는지를 감지하는 감지부를 포함하되; 상기 검출부는 상기 테이블의 지지면에 설치되며 기판의 가장자리를 검출하기 위한 적어도 2개의 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 검출부는 상기 센서로부터 입력받은 측정값과 기설정된 입력값을 비교하는 비교부; 상기 비교부에서 상기 측정값과 기설정된 입력값이 다를 경우 경보를 발생시키는 경보 발생부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서는 광을 수광하는 제1영역의 화소들과, 상기 기판에 의해 가려져서 광을 수광하지 못하는 제2영역의 화소들로 구성되는 CCD 선형 센서로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서는 상기 테이블의 지지면에 놓여지는 기판의 가장자리를 지나가도록 위치되는 CCD 선형 센서이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 노광 설비에 사용되는 기판 스테이지 (Wafer State;100)는 장치를 지지하는 스테이지 베이스(102)가 마련되어 있고, 이 스테이지 베이스 위로 Y 스테이지(110)가 안착되어 있고, Y 스테이지(110) 위에는 X 스테이지(120)가 안착되어 있다. 그리고 각 스테이지(110,120)의 왕복 직선 이동의 구동력을 발생시키는 X 스테이지 구동모터(122)와 Y 스테이지 구동모터(112)가 각 스테이지의 일측에 각각 설치되어 있다.

X 스테이지(120)에는 반송로봇(미도시됨)으로부터 기판을 인계받아 진공 흡착하는 테이블(130)이 설치되어 있다. 테이블(130)에는 기판을 로딩하거나 언로딩하는 경우 기판의 저면을 지지하는 그리고 기판을 테이블(130)로부터 업/다운 시켜주는 리프트 핀(132)들과, 기판의 비정상적인 안착을 감지하는 검출부(140)의 제1-4센서(142a-142d)들이 설치되어 있다. 여기서 센서들은 CCD 선형 센서로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 검출부(140)는 제1-4센서(142a-142d)들과, 제1-4센서(142a-142d)들로부터 제공받은 감지 신호를 기설정된 입력 신호와 비교하여 기판의 가장자리 위치를 검출하는 비교부(144) 그리고 감지 신호와 기설정된 입력 신호 다를 경우 경보를 발생시키는 경보 발생부(146)를 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1-4센서(142a-142d)는 광을 수광하는 제1영역(a)의 화소들과, 기판(w)에 의해 가려져서 광을 수광하지 못하는 제2영역(b)의 화소들로 구성되며, 이러한 제1영역(a) 또는 제2영역(b)은 기판(w)이 정상적으로 테이블에 놓여졌을 때를 예상하여서 기설정된다. 본 실시예에서는 제1-4센서(142a-142d) 모두가 제1영역(a)과 제2영역(b)이 정확하게 1/2로 구분되도록 설정되었다. 도면에는 도시하지 않았으나, 기판 스테이지(100)의 상부에는 제1-4센서(142a-142d)들로 광을 조사하는 광원이 제공될 수 있다.

본 발명에서는 도면 편의상 화소들의 크기를 확대하고 개수를 10개로 축소하여 도시하였다. 하지만, 실제로 CCD 선형 센서는 수천 또는 수만개의 화소들이 일렬로 배치된 구조로 이루어지기 때문에 기판의 아주 작은 위치 틀어짐도 검출할 수 있는 것이다.

만약, 도 4에서와 같이 기판(w)이 위치가 왼쪽으로 틀어지게 놓여지는 경우(점선으로 표시됨), 제1센서(142a)는 제1영역(a)이 감소되고, 제3센서(142c)는 제1영역(a)이 증가되는 것을 알 수 있으며, 제2센서(142b) 및 제4센서(142d)도 제1영역(a)(또는 제2영역(b))에 대한 변화가 발생된다. 비교부(144)는 제1-4센서(142a-142d)로부터 입력 받은 감지 신호(제1,2영역에 대한 위치값)를 기설정된 입력 신호 와 비교하게 되고, 이를 토대로 실제 기판이 왼쪽으로 어느 정도 틀어지게 놓여졌는지를 계산(산출)하게 되는 것이다. 이렇게, 기판(w)이 테이블(130)에 비정상적으로 놓여지면, 비교부(144)는 공정을 중단시킴과 동시에 경보 발생부(146)를 통해 경고 알람으로 발생시키게 된다.

이처럼, 검출부(140)는 4개의 센서(142a-142d)들로부터 제공되는 감지 신호를 산출하여 기판(w)이 테이블(130)에 정위치에 놓여졌는지를 감지하게 된다.

여기서 기판(w)은 반도체 기판(semiconductor substrate), 유리 기판(glass substrate) 또는 액정 패널(liquid crystal panel) 등과 같은 기판(substrate)일 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 기판 스테이지의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기판의 포지션 불량을 감지함으로써 안정적인 공정 진행이 가능한 이점이 있다. 기판의 위치가 실시간으로 자동 검출됨으로써 공정 에러를 사전에 방지할 수 있다.

Claims

반도체 제조 장치의 기판 스테이지에 있어서:

기판이 놓여지는 지지면을 갖는 테이블과;

상기 테이블의 지지면에 기판이 정상적인 위치에 놓여졌는지를 감지하는 감지부를 포함하되;

상기 검출부는

상기 테이블의 지지면에 설치되며 기판의 가장자리를 검출하기 위한 적어도 2개의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 기판 스테이지.
제1항에 있어서,

상기 검출부는

상기 센서로부터 입력받은 측정값과 기설정된 입력값을 비교하는 비교부;

상기 비교부에서 상기 측정값과 기설정된 입력값이 다를 경우 경보를 발생시키는 경보 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 기판 스테이지.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 센서는 광을 수광하는 제1영역의 화소들과, 상기 기판에 의해 가려져서 광을 수광하지 못하는 제2영역의 화소들로 구성되는 CCD 선형 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 기판 스테이지.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 센서는 상기 테이블의 지지면에 놓여지는 기판의 가장자리를 지나가도록 위치되는 CCD 선형 센서인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치의 기판 스테이지.