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KR100922004B1 - 기판 노광 장치 및 방법 - Google Patents

기판 노광 장치 및 방법 Download PDF

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KR100922004B1
KR100922004B1 KR1020070120435A KR20070120435A KR100922004B1 KR 100922004 B1 KR100922004 B1 KR 100922004B1 KR 1020070120435 A KR1020070120435 A KR 1020070120435A KR 20070120435 A KR20070120435 A KR 20070120435A KR 100922004 B1 KR100922004 B1 KR 100922004B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치는, 기판이 안착되는 다수의 스핀 척, 및 상기 다수의 스핀 척 사이 중심에 위치하며, 상기 기판들에 대해 노광을 수행하는 하나의 광원부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 기판이 안착되는 다수의 스핀 척 사이 중심에 상기 기판들에 대해 노광을 수행하는 광원부를 하나 구비함으로써, 기판 노광을 위한 광원의 수명 대비 사용 효율을 증대시키며, 반도체 소자 제조시 수율을 향상시킬 수 있다.
기판, 노광, 척, 광원

Description

기판 노광 장치 및 방법{Apparatus for exposing substrate and method thereof}
본 발명은 기판 노광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 노광을 위한 광원의 수명 대비 사용 효율을 증대시킬 수 있는 기판 노광 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자용 제조 장치는 기판 상에 소정의 막을 형성하고, 그 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로써 제조된다. 상기 패턴은 막 형성, 사진(photolithography), 식각, 세정 등과 같은 단위 공정들의 순차적 또는 반복적인 수행에 의해 형성된다.
여기서, 상기 사진 공정은 실리콘 기판 상에 포토레지스트막을 코팅하여 형성하는 코팅 공정과, 이 포토레지스트막이 형성된 기판 상에 마스크를 이용하여 선택적으로 노광하는 노광 공정과, 이 노광된 포토레지스트막을 현상하여 미세회로 패턴을 형성하는 현상 공정으로 이루어진다.
도 1 및 2는 종래 기술에 따른 기판 노광 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 정면도이다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 노광 장치는 노광 챔버(1)의 내부에 제 1 기판(S1)이 안착되는 제 1 스핀 척(3)과 제 2 기판(S2)이 안착되는 제 2 스핀 척(5)이 이동가능하게 구비되고, 기판(S)의 노광을 위한 제 1 광원부(7)와 제 2 광원부(9)가 제 1 스핀 척(3)과 제 2 스핀 척(5)의 주위에 각각 구비된다. 즉, 종래의 기판 노광 장치에서는 다수의 스핀 척(3, 5, ...)당 각각의 광원부(7, 9, ...)가 구비되어 다수의 스핀 척(3, 5, ...)이 각각의 광원부(7, 9, ...)로 이동하여 기판(S)의 노광을 수행하게 된다.
그러나, 각각의 광원부(7, 9, ...)는 광원 램프가 항상 켜진 상태로 기판(S)의 노광시에만 사용되며, 기판(S)이 노광 챔버(1)로 투입되는 시간 및 노광을 위한 기판 정렬 동작 및 준비시간 동안에는 차폐 막에 의해 차단되어 사용되지 않는다. 즉, 각각의 광원부(7, 9, ...)의 광원 램프는 사용 여하에 관계없이 켜진 시간에 따라 수명이 다하면 교체가 필요하여 광원의 수명 대비 사용 효율을 저하시킨다. 이로 인해 광원은 실제 사용량의 전체 수명의 약 50% 수준이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기판 노광을 위한 광원의 수명 대비 사용 효율을 증대시킬 수 있는 기판 노광 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 기판 노광을 위한 광원의 수명 대비 사용 효율을 증대시킬 수 있는 기판 노광 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치는, 기판이 안착되는 다수의 스핀 척, 및 상기 다수의 스핀 척 사이 중심에 위치하며, 상기 기판들에 대해 노광을 수행하는 하나의 광원부를 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 방법은, 제 1 스핀 척에 안착되는 제 1 기판에 대해 노광을 위한 기판 정렬을 수행하는 단계, 상기 제 1 스핀 척이 광원부로 이동하는 단계, 상기 광원부가 상기 제 1 기판에 대해 노광을 수행하는 단계, 상기 제 1 기판의 노광이 진행되는 동안, 제 2 스핀 척에 안착되는 제 2 기판에 대해 노광을 위한 기판 정렬을 수행하는 단계, 상기 제 1 기판의 노광이 완료되면, 상기 제 1 스핀 척이 원래 위치 또는 다른 위치 로 이동하고, 상기 제 2 스핀 척이 상기 광원부로 이동하는 단계, 및 상기 광원부가 상기 제 2 기판에 대해 노광을 수행하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기판 노광 장치 및 방법에 따르면, 기판이 안착되는 다수의 스핀 척 사이 중심에 상기 기판들에 대해 노광을 수행하는 광원부를 하나 구비함으로써, 기판 노광을 위한 광원의 수명 대비 사용 효율을 증대시키며, 반도체 소자 제조시 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 노광 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 정면도이다.
도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치는 노광 챔버(1), 스핀 척(10) 및 광원부(20) 등을 포함한다.
상기 노광 챔버(1)는 기판의 노광 작업을 수행하기 위한 공간을 제공한다. 본 실시예에서 노광 챔버(1)는 상면이 개방된 케이스 형상으로 도시되었으나, 바람직하게는 밀폐된 케이스 형상을 갖는다.
상기 스핀 척(10)은 기판(S)이 안착될 수 있도록 노광 챔버(1)의 내부에 다수 개 구비되며, 스핀 척(10)들은 기판 이송 장치의 구동부(미도시)에 의해 후술하는 광원부(20)로 순차적으로 이동이 가능하다. 본 실시예에서 다수의 스핀 척(10)은 제 1 기판(S1)이 안착되는 제 1 스핀 척(11)과, 제 2 기판(S2)이 안착되는 제 2 스핀 척(12)을 구비하는 구성을 일 예로 들어 설명한다. 제 1 및 제 2 스핀 척(11)(12)에 각각 안착되는 제 1 및 제 2 기판(S1)(S2)은 노광 챔버(1)에 구비되는 제 1 및 제 2 광센서(31)(32)에 의해 에지 노광시 기판(S)의 에지 정렬상태가 센싱된다.
상기 광원부(20)는 다수의 스핀 척에 안착되는 기판들에 대해 노광을 수행할 수 있도록 다수의 스핀 척 중심에 위치한다. 본 실시예에서는 하나의 광원부(20)가 제 1 스핀 척(11)과 제 2 스핀 척(12) 사이의 중심에 고정되는 구성을 일 예로 들어 설명한다. 광원부(20)는 기판 노광에 필요한 광을 출사하는 광원(미도시)과, 광원으로부터 출사되는 광을 소정의 비율로 기판(S)에 안내하는 노광 렌즈(21) 등을 구비한다.
이하, 도 5 내지 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치의 동작을 구체적으로 설명한다.
도 5 및 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치의 동작을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치는, 먼저, 제 1 기판(S1)이 제 1 스핀 척(11)에 안착되고, 제 1 기판(S2)에 대해 노광을 위한 기판 정렬이 수행된다(S101). 이때, 제 1 광센서(31)가 제 1 기판(S1)에 대해 노광을 위한 에지 정렬 상태를 센싱한다.
다음으로, 제 1 스핀 척(11)이 기판 이송 장치의 구동부에 의해 광원부(20)로 이동하고(S102), 광원부(20)는 회전하는 제 1 기판(S1)에 대해 노광을 수행한다(S103).
다음으로, 제 1 기판(S1)의 노광이 진행되는 동안, 제 2 기판(S2)이 제 2 스핀 척(12)에 안착되고, 제 2 기판(S2)에 대해 노광을 위한 기판 정렬이 수행된다(S104). 이때, 제 2 광센서(32)가 제 2 기판(S2)에 대해 노광을 위한 에지 정렬 상태를 센싱한다.
다음으로, 제 1 기판(S1)의 노광이 완료되면, 제 1 스핀 척(11)이 원래 위치 또는 다른 위치로 이동하고, 제 2 스핀 척(12)이 광원부(20)로 이동하며(S105), 광원부(20)는 회전하는 제 2 기판(S2)에 대해 노광을 수행한다(S106).
도 8 및 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 노광 장치를 나타낸 도면이다.
도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 노광 장치는, 제 1 기판(S1)이 안착되는 제 1 스핀 척(11)과 제 2 기판(S2)이 안착되는 제 2 스핀 척(12)이 제 1 및 제 2 스핀 척(11)(12)의 사이 중심에 고정되는 광원부(20)로 동시에 이동하는 구성을 제외하고는 도 3 내지 7을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예와 동일하다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 일 실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 병기하며, 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 노광 장치는, 먼저, 제 1 및 제 2 기판(S1)(S2)이 제 1 및 제 2 스핀 척(11)(12)에 각각 안착되고, 제 1 및 제 2 기판(S1)(S2)에 대해 노광을 위한 기판 정렬이 수행된다. 이때, 제 1 및 제 2 광센서(31)(32)가 제 1 및 제 2 기판(S1)(S2)에 대해 노광을 위한 에지 정렬 상태를 각각 센싱한다.
다음으로, 제 1 스핀 척(11)과 제 2 스핀 척(12)이 기판 이송 장치의 구동부에 의해 동시에 광원부(20)로 이동하고, 광원부(20)는 회전하는 제 1 및 제 2 기 판(S1)(S2)에 대해 노광을 동시에 수행한다.
다음으로, 제 1 및 제 2 기판(S1)(S2)의 노광이 동시에 완료되면, 제 1 및 제 2 스핀 척(11)(12)은 원래 위치 또는 다른 위치로 이동한다.
도 10 및 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 노광 장치를 나타낸 도면이다.
도 10 및 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 노광 장치는, 하나의 광원부(20)가 제 1 기판(S1)이 안착되는 제 1 스핀 척(11)과 제 2 기판(S2)이 안착되는 제 2 스핀 척(12)으로 순차적으로 이동하는 구성을 제외하고는 도 3 내지 7을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예와 동일하다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 일 실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 병기하며, 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 노광 장치는, 먼저, 제 1 기판(S1)이 제 1 스핀 척(11)에 안착되고, 제 1 기판(S1)에 대해 노광을 위한 기판 정렬이 수행된다. 이때, 제 1 광센서(31)가 제 1 기판(S1)에 대해 노광을 위한 에지 정렬 상태를 센싱한다.
다음으로, 광원부(20)가 제 1 스핀 척(11)으로 이동하여 회전하는 제 1 기판(S1)에 대해 노광을 수행한다.
다음으로, 제 1 기판(S1)의 노광이 진행되는 동안, 제 2 기판(S2)이 제 2 스핀 척(12)에 안착되고, 제 2 기판(S2)에 대해 노광을 위한 기판 정렬이 수행된다. 이때, 제 2 광센서(32)가 제 2 기판(S2)에 대해 노광을 위한 에지 정렬 상태를 센 싱한다.
다음으로, 제 1 기판(S1)의 노광이 완료되면, 광원부(20)가 제 2 스핀 척(12)으로 이동하여 회전하는 제 2 기판(S2)에 대해 노광을 수행한다.
본 발명에 따르면, 기판(S)이 안착되는 다수의 스핀 척(11, 12, ...) 사이 중심에 상기 기판(S)들에 대해 노광을 수행하는 광원부(20)를 하나 구비하고, 다수의 스핀 척(11, 12, ...)이 광원부(20)로 순차적으로 또는 동시에 이동하거나, 광원부(20)가 다수의 스핀 척(11, 12, ...)으로 순차적으로 이동하도록 구성함으로써, 기판(S)의 노광을 위한 광원의 수명 대비 사용 효율을 증대시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 및 2는 종래 기술에 따른 기판 노광 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 정면도.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 정면도.
도 5 및 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 장치의 동작을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 8 내지 11은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 기판 노광 장치를 나타낸 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 스핀 척 11 : 제 1 스핀 척
12 : 제 2 스핀 척 20 : 광원부
31 : 제 1 광센서 32 : 제 2 광센서

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 기판이 안착되는 다수의 스핀 척; 및
    상기 다수의 스핀 척 사이 중심에 위치하며, 상기 기판들에 대해 노광을 수행하는 하나의 광원부를 포함하는데,
    상기 다수의 스핀 척이 상기 광원부로 동시에 이동하는 기판 노광 장치.
  5. 기판이 안착되는 다수의 스핀 척; 및
    상기 다수의 스핀 척 사이 중심에 위치하며, 상기 기판들에 대해 노광을 수행하는 하나의 광원부를 포함하는데,
    상기 광원부가 상기 다수의 스핀척으로 순차적으로 이동하는 기판 노광 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원부가 상기 다수의 스핀 척 중 어느 하나의 스핀 척으로 이동하여 기판의 노광이 진행되는 동안, 다른 스핀 척들에서는 노광을 위한 기판의 정렬동작이 수행되는 기판 노광 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 스핀 척 및 제 2 스핀 척에 안착되는 제 1 기판 및 제2 기판에 대해 노광을 위한 기판 정렬을 수행하는 단계;
    상기 제 1 스핀 척 및 상기 제2 스핀 척이 동시에 광원부로 이동하는 단계; 및
    상기 광원부가 상기 제 1 기판 및 제2 기판에 대해 동시에 노광을 수행하는 단계를 포함하는 기판 노광 방법.
  9. 제 1 스핀 척에 안착되는 제 1 기판에 대해 노광을 위한 기판 정렬을 수행하는 단계;
    광원부가 상기 제 1 스핀 척으로 이동하는 단계;
    상기 광원부가 상기 제 1 기판에 대해 노광을 수행하는 단계;
    상기 제 1 기판의 노광이 진행되는 동안, 제 2 스핀 척에 안착되는 제 2 기판에 대해 노광을 위한 기판 정렬을 수행하는 단계;
    상기 제 1 기판의 노광이 완료되면, 상기 광원부가 상기 제 2 스핀 척으로 이동하는 단계; 및
    상기 광원부가 상기 제 2 기판에 대해 노광을 수행하는 단계를 포함하는 기판 노광 방법.
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