DE10230891A1 - Photolithographisches Verarbeitungssystem und Verfahren dafür - Google Patents

Photolithographisches Verarbeitungssystem und Verfahren dafür

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein photolithographisches Verarbeitungssystem und ein dazugehöriges Verfahren, das in der Lage ist, das Vorhandensein von Verunreinigungen, die auf der Oberfläche eines Wafers bei dem Ausbildungsverfahren einer Mustermaske übriggeblieben sind, zu erfassen, und anschließend einen darauffolgenden Verarbeitungsschritt des Wafers unter Bezugnahme auf das Ergebnis der Erfassung zu bestimmen. Das photolithographische Verarbeitungssystem enthält: einen Tisch, der nahe einer Beladungsvorrichtung positioniert ist, bei der ein Träger positioniert ist, zum Halten des Wafers, der durch einen Roboter zu transportieren ist; eine Vielzahl von Beleuchtungsgeräten, die zum Beleuchten der Oberfläche des auf dem Tisch positionierten Wafers positioniert ist; eine Kamera zum Erstellen von Bildern der Oberfläche des Wafers; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Betriebs des Roboters, der Beleuchtungsgeräte und der Kamera und zum Erfassen des Vorhandenseins von Verunreinigungen auf der Oberfläche des Wafers.

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein photolithographisches Verarbeitungssy- stem für eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren dafür. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein photolithographisches Verarbeitungssystem und ein Verfahren dafür, das in der Lage ist, das Vorhandensein von Partikeln zu erfassen, die auf der Oberfläche eines Wafers während eines Ausbildungsverfahrens einer Mustermaske übriggeblieben sind, und anschließend einen darauffolgenden Verarbeitungsschritt für den Wafer zu bestimmen, abhängig von dem Ergebnis des Erfassungsschritts.
    • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Im allgemeinen wird eine Halbleitervorrichtung unter Verwendung von sich wiederholenden und ausgewählten Prozeßschritten, wie beispielsweise Photolithographie, Ätzen, Diffusion, chemische Dampfphasenabscheidung, Ionenimplantation, Metallabscheidung und dergleichen hergestellt. Einer der häufigeren durchgeführten Verfahrensschritte ist ein photolithographischer Verfahrensschritt zum Ausbilden einer Mustermaske auf dem Wafer.
  • Ein herkömmliches photolithographisches Verfahren wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 im folgenden beschrieben.
  • Bei einem herkömmlichen photolithographischen Verarbeitungssystem, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wird eine Vielzahl von auf einem Träger C montierten Wafern W von einer Produktionslinie auf eine Ladevorrichtung 12 bewegt und anschließend einer nach dem anderen zu einer gewünschten Stelle durch eine Vielzahl von Robotern R1, R2 und R3 einer Transportvorrichtung 14 transportiert, welche auf einer Seite der Ladevorrichtung 12 installiert ist.
  • Hierbei nimmt ein erster Roboter R1, der benachbart zu der Ladevorrichtung 12 angeordnet ist, einen ersten Wafer aus dem Träger C und bewegt in auf einen ersten Tisch T1, welcher zwischen dem ersten Roboter R1 und einem zweiten Roboter R2 positioniert ist. Der zweite Roboter R2 bewegt anschließend den Wafer W, der auf einem ersten Tisch T1 plaziert ist, durch eine Vorverarbeitungseinheit 16, bei der Vorbehandlungsschritte vor einem Photoexpositions- bzw. Photobelichtungsverfahren (photo-exposure) durchgeführt werden. Die durchgeführten Vorbehandlungsschritte enthalten ein Abscheiden einer Beschichtungsflüssigkeit auf der Oberfläche des Wafers W, ein Hinzufügen eines Photoeresists auf die Oberfläche des Wafers W, der mit der Beschichtungsflüssigkeit bedeckt ist, ein Heizen und Kühlen der Beschichtungsflüssigkeit und des Photoresists, das an der Oberfläche abgeschieden worden ist, und Entfernen des auf einem Randabschnitt des Wafers W abgeschiedenen Photoresists mit Photobelichtung.
  • Anschießend wird der durch die zuvor erwähnten Schritte vorbehandelte Wafer durch den zweiten Roboter R2 zu einem zweiten Tisch T2 nahe einer Photoexpositions- bzw. Photobelichtungseinheit 18 transportiert. Als nächstes transportiert ein dritter Roboter R3, der nahe der Photobelichtungseinheit 18 positioniert ist, den Wafer zu der Photobelichtungseinheit 18 für aufeinanderfolgende Schritte der Ausrichtung, der Photobelichtung und der Untersuchung. Nach der Untersuchung bringt der dritte Roboter R3 den Wafer W wieder zu dem zweiten Tisch T2 zurück.
  • Nachdem der Wafer eine Serie von Verarbeitungsschritten nach einer Photobelichtung durchlaufen hat, wird er durch den zweiten Roboter zu einer Nachverarbeitungseinheit 20 bewegt, bei der eine Reihe von Nachbehandlungsschritten, einschließlich Entwicklungs- und Reinigungsschritten durchgeführt werden. Nach den Nachbehandlungsschritten bringt der zweite Roboter R2 den Wafer W zu dem ersten Tisch T1 zurück, welcher in der Nähe der Ladevorrichtung 12 ist, für einen darauffolgenden Entladungsschritt. Während des Entladungsschritts montiert der erste Roboter R1 den Wafer W auf einen angeforderten Träger C.
  • Während der Reihe von Verarbeitungsschritten können eine Reihe von Verunreinigungen, wie beispielsweise Partikel, auf der Oberfläche des Wafers W verbleiben, der eine Reihe von Verarbeitungsschritten für die Photobelichtung durchlaufen hat. Diese auf der Waferoberfläche übriggebliebenen Verunreinigungen können Defekte und andere Fehler bei dem Verfahren der Photoresistbeschichtung und der Photobelichtungsschritte verursachen.
  • Folglich vergrößert das Vorhandensein von Verunreinigungen eine Nachbehandlungsrate der photolithographischen Verfahrensschritte und verringert die Produktivität. Überdies verschlechtert das Vorhandensein von Verunreinigungen die Qualität und die Ausbeute der Halbleitervorrichtungen.
  • Überdies ist es bei dem durch die Nachverarbeitungseinheit 20, die einen Entwicklungsschritt durchführt, transportierten und wiederum auf dem Träger C der Ladevorrichtung 12 montierten Wafers W möglich, daß auf seiner Oberfläche Partikel übrigbleiben, welche durch ein Verursachen von Fehlern in darauffolgenden Verarbeitungsschritten ein Problem darstellen.
    • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor erwähnten Probleme des Standes der Technik zu lösen.
  • Bei dem Bemühen die zuvor erwähnten Probleme zu lösen, ist es ein Merkmal oder Aspekt einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein photolithographisches Verarbeitungssystem und ein Verfahren dafür vorzusehen, das in der Lage ist, ein Vorhandensein von Verunreinigungen einschließlich Partikeln, die auf einer Oberfläche des Wafers, auf welchen ein Photobelichtungsschritt ausgeführt werden soll, übriggeblieben sind, zu erfassen, um die Entfernung der Verunreinigungen von dem Wafer vorzusehen, was mögliche Defekte und Fehler in einer Reihe von darauffolgenden Verarbeitungsschritten, einschließlich einer Photobelichtung, verhindert, wodurch eine Nachbehandlungsrate verringert wird, die Produktivität erhöht wird und die Qualität und Ausbeute der Halbleitervorrichtungen verbessert wird.
  • Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird ein photolithographisches Verarbeitungssystem vorgesehen, das aufweist: einen Tisch, der nahe bei einer Ladevorrichtung positioniert ist, bei dem ein Träger positioniert ist, zum Halten eines Wafers, der durch einen Roboter transportiert wird; eine Vielzahl von Beleuchtungsgeräten zum Beleuchten einer Oberfläche des Wafers, der auf dem Tisch positioniert ist; eine Kamera zum Erstellen von Bildern der Oberfläche des Wafers; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Betriebs des Roboters, der Vielzahl von Beleuchtungsgeräten und der Kamera und zum Erfassen des Vorhandenseins von Verunreinigungen auf der Oberfläche des Wafers.
  • Die Vielzahl der Beleuchtungsgeräte kann ein einziger oder eine Mehrzahl von Lasern, ultravioletten Lampen oder einer Kombination der beiden sein. Die Kamera kann aus einer Ladungsträger-gekoppelten Vorrichtung aufgebaut sein.
  • Die Vielzahl von Beleuchtungsgeräten kann durch erste Beleuchtungsgeräte, die seitlich in verschiedenen Höhen zum Beleuchten der Oberfläche des Wafers unter zahlreichen bestimmten Neigungswinkeln positioniert sind, und einem zweiten Beleuchtungsgerät, zum Beleuchten der Oberfläche des Wafers auf dem Tisch vertikal von oben, vorgesehen werden.
  • Vorzugsweise sind die ersten Beleuchtungsgeräte mit einem Neigungswinkel (θ) positioniert, der von größer 0° bis weniger als ungefähr 70° (d. h., 0° < θ < 70°) relativ zu der Oberfläche des Wafers reicht, der auf dem Tisch angeordnet ist.
  • Außerdem kann ein Halbspiegel zwischen der Kamera und dem Wafer und entfernt von dem Neigungswinkel der Vielzahl der ersten Beleuchtungsgeräte positioniert sein. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das zweite Beleuchtungsgerät zum Beleuchten der Oberfläche auf den Wafer durch den Halbspiegel positioniert. Alternativ kann das zweite Beleuchtungsgerät ohne dem zusätzlichen Halbspiegel um die Kamera herum angeordnet sein. Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das zweite Beleuchtungsgerät eine Vielzahl von zweiten Beleuchtungsgeräten sein.
  • Vorzugsweise steuert die Steuervorrichtung zusätzlich eine Lichtintensität und einen Beleuchtungswinkel gemäß einem Beleuchtungssteuersignal. Insbesondere für den Fall, bei dem die Beleuchtungsgeräte eine Vielzahl von ersten Beleuchtungsgeräten enthalten, die in unterschiedlichen Höhen an beiden Seiten des Tisches positioniert sind, um eine Beleuchtung aus unterschiedlichen Neigungswinkeln zu ermöglichen, und bei dem das zweite Beleuchtungsgerät die Oberfläche des Wafers auf dem Tisch senkrecht von oben beleuchtet, kann die Steuervorrichtung enthalten: eine Hebeeinrichtung zum Auf- und Abbewegen der ersten Beleuchtungsgeräte in Reaktion auf ein angelegtes Beleuchtungssteuersignal und eine Lichtintensitätseinheit zum Steuern der Lichtintensität durch Verändern eines Widerstandswerts, der in Reihe mit der Leistungsquelle verbunden ist, die mit den ersten und zweiten Beleuchtungsgeräten verbunden ist, in Reaktion auf andere angelegte Beleuchtungssteuersignale.
  • Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Tisch vorzugsweise in der Lage, sich in Reaktion auf die Steuersignale von der Steuervorrichtung zu drehen, was es möglich macht, die Position des Wafers in Reaktion auf Beleuchtungswinkel der ersten und zweiten Beleuchtungsgeräte zu drehen. Außerdem kann der Tisch derart installiert sein, daß eine Seiten- und Längsbewegung möglich ist.
  • Ein anderes Merkmal einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht ein Verfahren für ein photolithographisches Verarbeitungssystem vor, das enthält: Beleuchten einer Oberfläche eines Wafers mit ersten und zweiten Beleuchtungsgeräten; Erstellen von Bildern der Oberfläche des Wafers mit einer Kamera während die Waferoberfläche beleuchtet wird; Empfangen eines Signals von der Kamera in einer Steuervorrichtung; Erfassen des Vorhandenseins von Partikeln auf der Oberfläche des Wafers mit der Steuervorrichtung; und Transportieren des Wafers zu der Verfahrensdurchführungs- oder Reinigungsposition, abhängig davon ob Partikel auf der Oberfläche des Halbleiterwafers erfaßt worden sind.
  • Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Beleuchten der Oberfläche des Wafers: ein Positionieren einer Vielzahl von ersten Beleuchtungsgeräten in unterschiedlichen seitlichen Höhen relativ zu dem Tisch, um die Oberfläche des Wafers unter vorbestimmten Neigungswinkeln zu beleuchten; und eine Positionierung des zweiten Beleuchtungsgeräts, um die Oberfläche des Wafers auf dem Tisch vertikal von oben zu beleuchten.
  • Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Erstellen von Bildern der Oberfläche des Wafers: ein Erzielen einer ersten Abbildung, während die ersten Beleuchtungsgeräte in einer "An"-Stellung und das zweite Beleuchtungsgerät in einer "Aus"-Stellung gehalten werden; Erzielen einer zweiten Abbildung, während die ersten Beleuchtungsgeräte in einer "Aus"-Stellung und das zweite Beleuchtungsgerät in einer "An"-Stellung gehalten werden; und Ausbilden einer mehrdimensionalen Abbildung durch Kombinieren der ersten und zweiten Abbildungen.
  • Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann nach Durchsicht der folgenden detaillierten Beschreibung ohne weiteres ersichtlich.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Fig. 1 stellt einen schematischen Aufbau eines herkömmlichen photolithographischen Verarbeitungssystems für eine Halbleitervorrichtung gemäß dem Stand der Technik dar;
  • Fig. 2 stellt schematisch einen Aufbau eines photolithographischen Verarbeitungssystems für eine Halbleitervorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;
  • Fig. 3 stellt eine schematische Seitenansicht eines Aufbaus eines Partikeluntersuchungsgeräts, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, dar; und
  • Fig. 4 stellt eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines Partikeluntersuchungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung dar.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Der Inhalt der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2001-41473, eingereicht am 11. Juli 2001, mit dem Titel "Photolithography Processing System and Method Thereof" wird hierbei durch Bezugnahme vollumfänglich mitoffenbart.
  • Ein photolithographisches Verarbeitungssystem und ein dazugehöriges Verfahren werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung in Überein- Stimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Bei einem photolithographischen Verarbeitungssystem für eine Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 2 gezeigt, wird eine Vielzahl von auf einem Träger C montierten Wafern W von einer Produktionslinie auf eine Ladevorrichtung 12 bewegt und anschließend einer nach dem anderen zu einer gewünschten Stelle durch eine Vielzahl von Robotern (R1, R2, R3) zu einer Übertragungseinheit 14, welche auf einer Seite der Ladevorrichtung 12 installiert ist, transportiert.
  • Bei der Übertragungseinheit 14 nahe der Ladevorrichtung 12 ist ein Tisch 30 zum vorübergehenden Halten des Wafers W vorgesehen. Der Tisch 30 hält den Wafer W für weitere Vorgänge während einer Untersuchung von dem Träger C durch einen ersten Roboter R1 bewegt wird und wenn der Wafer W durch einen zweiten Roboter R2 nach Beendigung der Vorverarbeitungsschritte entladen wird, bevor er in einen vorbestimmten Träger C der Ladevorrichtung 12 plaziert wird. Während einer Untersuchung wird der Wafer W auf dem Tisch 30 auf Verunreinigungen, wie beispielsweise Partikel, auf seiner Oberfläche untersucht.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine Vielzahl von Beleuchtungsgeräten 32 auf beiden Seiten des Tisches 30 installiert, um Licht direkt auf die Oberfläche des Wafers W, der auf dem Tisch 30 positioniert ist, zu strahlen. Eine Kamera 34 ist in einer vorbestimmten Position relativ zu dem Tisch 30 installiert, um Bilder von der Oberfläche des beleuchteten Wafers W auf den. Tisch 30 zu erstellen.
  • Bei dem zuvor beschriebenen Aufbau steuert eine nicht näher dargestellte Steuervorrichtung die Roboter R1, R2, R3, die Beleuchtungsgeräte 32 und die Kamera 34. Durch die Kamera 34 wird ein einen Waferoberflächenzustand anzeigendes Signal zu der Steuervorrichtung übertragen, um das Vorhandensein von Partikeln auf der Oberfläche des Wafers W zu erfassen.
  • Gemäß Fig. 3 können die Beleuchtungsgeräte 32 aus einem einzigen oder einer Vielzahl von Lasern, ultravioletten Lampen oder einer Kombination der beiden aufgebaut sein. Die Kamera 34 kann aus einer Ladungsträger-gekoppelten Vorrichtung (CCD) aufgebaut sein.
  • Vorzugsweise bestehen die Beleuchtungsgeräte 32 aus einer Vielzahl von ersten Beleuchtungsgeräten 32a und einem zweiten Beleuchtungsgerät 32b. Vorzugsweise sind die ersten Beleuchtungsgeräte 32a in verschiedenen Höhen an beiden Seiten des Tisches 30 positioniert, um die Oberfläche des Wafers unter verschiedenen vorbestimmten Neigungswinkeln zu beleuchten. Vorzugsweise ist das zweite Beleuchtungsgerät 32b zum Beleuchten der Oberfläche des Wafers vertikal von oben positioniert.
  • Vorzugsweise sind die ersten Beleuchtungsgeräte 32a derart aufgebaut, daß ein Neigungswinkel (θ) von größer 0° bis weniger ungefähr 70° (d. h., 0° < θ < 70°) relativ zu der Oberfläche des auf den Tisch 30 positionierten Wafers reicht. Der Neigungswinkelbereich der ersten Beleuchtungsgeräte 32a wird im Zusammenspiel mit dem zweiten Beleuchtungsgerät 32b eingestellt, um das Auftreten eines dunklen Schattens bei dem Leitungsmuster oder der Mustermaske, die auf der Oberfläche des Wafers während des photolithographischen Verfahrens ausgebildet wird, zu verhindern.
  • Außerdem kann ein Halbspiegel 36 an einer vorbestimmten Position vorgesehen werden, die von den ersten Beleuchtungsgeräten 32a entfernt ist und zwischen dem Wafer W und der Kamera 34 positioniert werden. Die Kamera 34 ist vertikal über den Wafer positioniert. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann das zweite Beleuchtungsgerät 32b an einer vorbestimmten seitlichen Position, beabstandet von dem Tisch 30, zum vertikalen Beleuchten des Wafers W durch den vorangehend erwähnten Halbspiegel 36 installiert sein.
  • Wie in Fig. 4 gezeigt, kann alternativ dazu eine Vielzahl von zweiten Beleuchtungsgeräten 32b vertikal über der Oberfläche des Wafers W positioniert sein und um die Kamera 34 herum positioniert sein. Außerdem kann der Tisch 30, auf welchem der Wafer plaziert ist, so aufgebaut sein, daß der Wafer gedreht werden kann, wenn die Positionen der Beleuchtungsgeräte 32 in ihren Richtungen, von denen aus sie die auf der Oberfläche des Wafers W ausgebildeten Schaltungsmuster ausleuchten können, beschränkt sind. Überdies kann der Tisch 30 derart vorgesehen werden, daß eine Seiten- und Längsbewegung möglich ist, falls der Brennpunkt der Kamera 34 auf einen bestimmten Abschnitt des Wafers W beschränkt ist.
  • Andererseits kann die (nur teilweise dargestellte) Steuervorrichtung als ein Teil der Beleuchtungsgeräte 32 zum Steuern der Lichtintensität und des Neigungswinkels gemäß einem angelegten Beleuchtungssteuersignals installiert sein. Vorzugsweise enthält die Steuervorrichtung: eine Hebeeinrichtung 38, um die ersten Beleuchtungsgeräte 32a in Reaktion auf das Beleuchtungssteuersignal, das von der Steuervorrichung angelegt wird, auf und ab zu bewegen, und eine (nicht dargestellte) Leuchtintensitätssteuerungseinheit zum Steuern der Lichtintensität durch ein Verändern eines Widerstandswerts, der in Reihe mit der Leistungsquelle verbunden ist, die mit ersten und zweiten Beleuchtungsgeräten 32a, 32b verbunden ist, in Reaktion auf andere angelegte Beleuchtungssteuersignale. Die Steuervorrichtung steuert ebenso den Betrieb der Roboter R1, R2 und R3.
  • Im Ergebnis beleuchten die Beleuchtungsgeräte 32 die Oberfläche des Wafers auf dem Tisch 30, ohne daß dabei eine dunkle Stelle durch ein auf der Oberfläche des Wafers ausgebildeten Schaltungsmuster oder durch eine aus dem photolithographischen Verfahren resultierende Mustermaske verursacht wird. Hierbei nimmt die Kamera 34 ein Bild der Oberfläche des Wafers auf, um das entsprechende Signal der Steuervorrichtung zu übertragen.
  • Anschließend erfaßt die Steuervorrichtung, die das Bildsignal des Oberflächenzustands des Wafers von der Kamera 34 empfangen hat, das Vorhandensein von Partikeln, die auf der Oberfläche des Wafers übriggeblieben sind, auf der Grundlage eines Vergleichs mit voreingestellten Daten. Die Steuervorrichtung bestimmt anschließend auf der Grundlage der Ergebnisse der Erfassung von Partikeln, wohin der Wafer W bewegt wird.
  • Vorzugsweise sind die Beleuchtungsgeräte 32 aus den ersten Beleuchtungsgeräten 32a, die zahlreiche vorbestimmte Neigungswinkel zu der Oberfläche des Wafers ausbilden, und aus zweiten Beleuchtungsgeräten 32b, die die Waferoberfläche vertikal von oben beleuchten, ausgebildet und angeordnet. Vorzugsweise wird eine erste Abbildung durch Erstellen eines Abbildes der seitlichen Form (lateral shape) des Leitungsmusters oder der Mustermaske mit den ersten Beleuchtungsgeräten 32a, die "An" geschaltet sind, während das zweite Beleuchtungsgerät in einer "Aus"-Stellung gehalten wird, erzielt. Als nächstes wird eine zweite Abbildung durch Erstellen eines Bildes der oberen Form (top shape) des Schaltungsmusters oder der Mustermaske während die ersten und zweiten Beleuchtungsgeräte 32a, 32b in einer "Aus"- bzw. "An"-Stellung gehalten werden, erzielt. Wenn die ersten und zweiten Abbildungen zum Ausbilden einer mehrdimensionalen Abbildung kombiniert werden, ist es relativ leicht, clas Vorhandensein von Partikeln, die auf der Oberfläche des Wafers übriggeblieben sind, zu erfassen.
  • Überdies können die ersten Beleuchtungsgeräte 32a nach oben oder unten gleiten, um jegliche Störung auf der seitlichen Form des Leitungsmusters oder der Mustermaske zu verhindern. Mit anderen Worten, bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind erste Beleuchtungsgeräte 32 in der Lage sich in Reaktion auf die Breite und Tiefe der Einschnitte der Leitungsmuster oder der Mustermaske auf oder ab zu bewegen. Der Neigungswinkel der ersten Beleuchtungsgeräte 32a wird durch die Auf- und Abbewegung verändert. Das Bildsignal oder Beleuchtungssignal von der Kamera, welches zu der Steuervorrichtung übertragen wird, steuert die Lichtintensitätssteuerungseinheit und die Hebeeinrichtung, um die Beleuchtungsgeräte nach oben oder unten zu bewegen.
  • Wie vorhergehend beschrieben bestehen die Vorteile des photolithographischen Verarbeitungssystems der vorliegenden Erfindung darin, daß es möglich ist, das Vorhandensein von Verunreinigungen, einschließlich Partikeln, auf der Oberfläche eines Wafers bei Beladungs- und Entladungsvorgängen für eine Photoexposition bzw. -belichtung zu erfassen, die Verunreinigungen, falls vorhanden, zu entfernen, und eine Reihe von darauffolgenden Vorgängen oder Nachbehandlungen, die für den Photo- Expositionsschritt bzw. Photobelichtungsschritt relevant sind, durchzuführen, so daß der Waferuntersuchungsschritt vor der Photobelichtung die Nachbehandlungsrate wirksam verringern kann, die Produktivität erhöhen kann und die Qualität und Ausbeute der Halbleitervorrichtungen wirksam verbessern kann.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind hierin offenbart worden und obgleich bestimmte Ausdrücke verwendet worden sind, sind sie lediglich in einem gattungsgemäßen und beschreibenden Sinn und nicht zum Zwecke der Beschränkung verwendet worden. Demzufolge ist es für den Fachmann ersichtlich, daß zahlreiche Änderungen in Form und Detail an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von dem Grundkonzept und dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch die folgenden Ansprüche dargelegt ist.

Claims (17)

1. Photolithographisches Verarbeitungssystem, das enthält:
einen Tisch, der nahe einer Beladungsvorrichtung positioniert ist, wo ein Träger positioniert ist, zum Halten eines Wafers, der durch einen Roboter zu transportieren ist;
eine Vielzahl von Beleuchtungsgeräten zum Beleuchten einer Oberfläche des Wafers, der auf dem Tisch positioniert ist;
eine Kamera zum Erstellen von Bildern der Oberfläche des Wafers; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Betriebs des Roboters, der Vielzahl von Beleuchtungsgeräten und der Kamera und zum Erfassen des Vorhandenseins von Verunreinigungen auf der Oberfläche des Wafers.
2. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Beleuchtungsgeräten ein einziger oder mehrere Laser, Ultraviolettlampen oder eine Kombination der zwei sind.
3. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Kamera aus einer Ladungsträger-gekoppelten Vorrichtung aufgebaut ist.
4. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Beleuchtungsgeräten aufweist:
eine Vielzahl von ersten Beleuchtungsgeräten, die seitlich in unterschiedlichen Höhen zum Beleuchten der Oberfläche des Wafers unter verschiedenen vorbestimmten Neigungswinkeln positioniert sind; und
ein zweites Beleuchtungsgerät zum Beleuchten der Oberfläche des Wafers auf dem Tisch senkrecht von oben.
5. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 4, wobei die Vielzahl der ersten Beleuchtungsgeräte so angeordnet sind, daß sie einen Neigungswinkel von größer als 0° und kleiner als ungefähr 70° aufweisen.
6. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 4, was ferner einen Halbspiegel aufweist, der zwischen der Kamera und dem Wafer sowie entfernt von der Vielzahl der ersten Beleuchtungsgeräte positioniert ist, wobei das zweite Beleuchtungsgerät zum Beleuchten der Oberfläche des Wafers durch den Halbspiegel positioniert ist.
7. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 4, wobei das zweite Beleuchtungsgerät um die Kamera herum angeordnet ist.
8. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 7, wobei das zweite Beleuchtungsgerät aus einer Vielzahl von zweiten Beleuchtungsgeräten besteht.
9. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung eine Lichtintensität und einen Beleuchtungswinkel gemäß einem Beleuchtungssteuersignal steuert.
10. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl von Beleuchtungsgeräten erste Beleuchtungsgeräte und zweite Beleuchtungsgeräte aufweist und
wobei die ersten Beleuchtungsgeräte an beiden Seiten des Tisches derart positioniert sind, so daß zahlreiche Änderungen in der Höhe zur Beleuchtung unter verschiedenen Neigungswinkeln möglich sind, und
wobei das zweite Beleuchtungsgerät die Oberfläche des Wafers vertikal von oberhalb des Tisches her beleuchtet.
11. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 10, wobei die Steuervorrichtung ferner aufweist:
eine Hebeeinrichtung, um die ersten Beleuchtungsgeräte in Reaktion auf ein angelegtes Beleuchtungssteuersignal auf und ab zu bewegen; und
eine Lichtintensitätseinheit zum Steuern der Lichtintensität durch ein Verändern eines Werts eines Widerstands, der in Reihe mit der Leistungsquelle verbunden ist, die mit den ersten und zweiten Beleuchtungsgeräten verbunden ist, in Reaktion auf andere angelegte Beleuchtungssteuersignale.
12. Photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 10, wobei die Vielzahl der ersten Beleuchtungsgeräte derart positioniert sind, daß sie einen Neigungswinkel größer als 0° und kleiner als ungefähr 70° aufweisen.
13. System nach Anspruch 1, wobei der Tisch in der Lage ist, sich in Antwort auf Steuersignale von der Steuervorrichtung zu drehen, um dadurch die Position des Wafers in Reaktion auf Beleuchtungswinkel der ersten und zweiten Beleuchtungsgeräte zu drehen.
14. System nach Anspruch 1 oder 13, wobei der Tisch derart installiert ist, daß eine Seiten- oder Längsbewegung möglich ist.
15. Verfahren für ein photolithographisches Verarbeitungssystem, das aufweist:
Beleuchten einer Oberfläche mit ersten und zweiten Beleuchtungsgeräten;
Erstellen von Bildern der Oberfläche des Wafers mit einer Kamera, während die Oberfläche des Wafers beleuchtet wird;
Empfangen eines Signals von der Kamera in einer Steuervorrichtung;
Erfassen eines Vorhandenseins von Partikeln auf der Oberfläche des Wafers mit der Steuervorrichtung; und
Transportieren des Wafers zu der Verarbeitungsdurchführungs- oder Reinigungsposition abhängig davon, ob Partikel auf der Oberfläche des Halbleiterwafers erfaßt worden sind.
16. Verfahren für ein photolithographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 15, wobei die Beleuchtung der Oberfläche des Wafers aufweist:
Positionieren einer Vielzahl von ersten Beleuchtungsgeräten an unterschiedlichen seitlichen Höhen relativ zu dem Tisch, um die Oberfläche des Wafers unter vorbestimmtem Neigungswinkel zu beleuchten; und
Positionieren des zweiten Beleuchtungsgeräts, um die Oberfläche des Wafers auf dem Tisch vertikal von oben zu beleuchten.
17. Verfahren für ein photolititographisches Verarbeitungssystem nach Anspruch 15, wobei das Erstellen von Bildern der Oberfläche des Wafers aufweist:
Erzielen einer ersten Abbildung, während die ersten Beleuchtungsgeräte in einer "AN"-Stellung Position und das zweite Beleuchtungsgerät in einer "Aus"-Stellung gehalten wird;
Erzielen einer zweiten Abbildung, während die ersten Beleuchtungsgeräte in einer "Aus"-Stellung und das zweite Beleuchtungsgerät in einer "An"-Stellung gehalten wird; und
Ausbilden einer mehrdimensionalen Abbildung durch Kombinieren der ersten und zweiten Abbildungen.
DE10230891A 2001-07-11 2002-07-09 Photolithographisches System und photolithographes Verfahren zur Erfassung von Verunreinigungen aufder Oberfläche von Wafern Expired - Lifetime DE10230891B4 (de)

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