노광장비의 종류와 구조
노광장비는 반도체 제조 공정에서 매우 중요한 역할을 담당하며, 웨이퍼에 미세한 회로 패턴을 형성하는 장치입니다. 이를 위해 노광장비는 여러 구성 요소와 복잡한 구조로 이루어져 있으며, 각 구성 요소의 역할을 이해하는 것이 중요합니다.
1. 노광장비의 구성과 구조
노광장비의 구성은 크게 조명계, 마스크 핸들러, 웨이퍼 핸들러, 웨이퍼 측정 장치, 그리고 사용자 인터페이스로 나뉩니다.
- 조명계(Illumination Optics & Projection Optics): 조명계는 노광장비의 핵심으로, 광원에서 발생한 빛을 렌즈와 조리개를 통해 웨이퍼에 전달합니다. 이 과정에서 빛이 마스크를 통과하여 회로 패턴을 형성합니다. 조명계는 웨이퍼 상에 정확하고 미세한 패턴을 형성하는 데 중요한 역할을 합니다.
- 레티클 핸들러(Reticle Handler)와 스테이지(Stage): 레티클 핸들러는 반도체 회로 패턴이 형성된 마스크를 장착하고, 스테이지는 웨이퍼를 고정하여 이동시킵니다. 이 과정에서 레티클과 웨이퍼의 정렬이 매우 중요합니다.
- 웨이퍼 핸들러(Wafer Handler)와 스테이지: 웨이퍼를 로딩하고 언로딩하는 기능을 담당하며, 웨이퍼를 정확한 위치에 배치하여 노광 작업이 원활하게 진행되도록 합니다.
- 웨이퍼 측정부: 웨이퍼의 위치를 정확하게 측정하고 정렬하는 역할을 합니다.
- 사용자 인터페이스(User Interface): 장비의 운영 프로그램을 통해 노광장비를 제어하고, 작업 상황을 모니터링할 수 있는 인터페이스입니다.
2. 노광장비의 주요 구조
- 광원: 노광장비의 핵심인 광원에서 발생한 빛은 여러 렌즈를 거쳐 마스크를 통과하고, 웨이퍼 상에 회로 패턴을 형성합니다. 이 과정에서 빛의 경로를 정확하게 제어하는 것이 중요합니다.
- 프로젝션 옵틱스: 마스크를 통과한 빛은 프로젝션 옵틱스의 여러 렌즈를 통해 웨이퍼 상에 정확하게 전달되며, 이때 빛의 왜곡을 최소화하여 정확한 패턴을 형성합니다.
노광장비 Set-up 용어 이해
1. 제진대(Vibration Isolation Table)
노광장비는 빛을 이용해 초미세 회로를 형성하기 때문에 진동에 민감합니다. 제진대는 장비가 진동으로부터 영향을 받지 않도록 하는 장치입니다.
2. 그레이팅(Grating)
클린룸의 바닥을 구성하는 판으로, 상부의 공기가 통과할 수 있도록 구멍이 뚫려 있어 청정 공기를 유지합니다.
3. 도킹(Docking)
노광장비를 제진대 위에 정확하게 배치하는 작업을 도킹이라고 합니다. 장비의 안정성을 확보하는 중요한 단계입니다.
4. 렌즈 체크(Lens Check)
노광장비의 조명계의 성능과 상태를 점검하는 작업으로, 자동 초점 체크, 렌즈 왜곡 체크, 레티클 회전 체크, 직교도(ORT) 체크, 레티클 블라인드 체크, 스테핑 체크, 조명 균일성/강도 체크 등이 포함됩니다.
5. 레시피(Recipe)
설비가 특정 공정을 수행하도록 설정된 프로그램을 말합니다. 레시피는 공정 요구사항에 맞게 설계되어, 장비가 정확하게 동작하도록 합니다.
노광장비 Set-up 절차
노광장비를 설치하고 설정하는 과정은 다음과 같이 진행됩니다.
- FAB 위치 설정: 장비가 설치될 위치를 정하고 마킹합니다.
- Grating 제거: 장비 위치에 있는 그레이팅을 제거합니다.
- 제진대 설치: 진동 방지를 위해 제진대를 설치합니다.
- Docking 작업: 노광장비를 제진대 위에 정확하게 배치합니다.
- Utility Hook-up: 전기, N2, 공기 등의 유틸리티를 장비에 연결합니다.
- 환경 안전 점검: 유틸리티 연결 후 안전하게 작동하는지 확인합니다.
- 장비 작동 검사: 장비가 정상적으로 작동하는지 확인합니다.
노광장비의 특성과 성능 평가
설비의 특성과 성능을 평가하는 과정은 다음과 같습니다.
- 평가용 마스크 이용: 평가용 마스크를 사용하여 웨이퍼에 노광 작업을 진행합니다.
- 현상 및 검사: 노광된 웨이퍼를 현상하여 패턴을 검사합니다.
- 특성 체크: 자동 초점, 렌즈 왜곡, 레티클 회전 등의 특성을 점검합니다.
이러한 작업들은 철저한 기록과 보고서 작성으로 마무리되어야 합니다. 노광장비의 Set-up과 유지관리는 반도체 제조 공정에서 매우 중요한 작업으로, 정확한 설정과 검사가 필수적입니다.