KR100189780B1 - Apparatus of removing particle during the semiconductor process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체소자의 제조공정중 단계별 진행과정에서 발생하는 파티클의 제거장치에 관한 것으로 특히 단계별 공정의 정밀검사와 동시에 파티클을 제거하기 위한 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치에 대한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing particles generated during a stepwise process during a manufacturing process of a semiconductor device, and more particularly, to an apparatus for removing a particle during a semiconductor device manufacturing process for removing particles at the same time as the step-by-step process is closely inspected.

종래의 스텝성 파티클의 제거장치는 마찰에 의해 미세한 긁힘(Scratch)과 가끔 이로인한 또 다른 파티클을 유발하거나, 세척공정후에는 현 스텝파티클의 제거 유무를 다시 확인작업을 병행하여야 하는 작업상의 번거러움이 있어 장비의 신뢰성과 작업의 능률을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.Conventional stepping particle removal device causes fine scratches and sometimes other particles caused by friction, or the cumbersome work of having to check whether the current step particle is removed again after the washing process. There was a problem that reduces the reliability of the equipment and the efficiency of the work.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 정밀점검 장비를 통하여 관측된 웨이퍼상의 파티클의 위치를 파악하고 스테이지를 이동시켜 대물랜드에 부착되어 있는 진공흡입부의 위치와 상기 파티클의 위치를 일치시키고 이를 흡입제거 함으로서 파티클의 점검과 제거를 동시에 진행되도록 한 것을 특징으로 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, to identify the position of the particles on the wafer observed through the precision inspection equipment and to move the stage to match the position of the particle and the position of the vacuum suction attached to the object land and By removing suction, it is characterized in that the inspection and removal of the particles to proceed at the same time.

Description

반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치Particle removal device in semiconductor device manufacturing process

제1도는 본 발명에 따른 파티클 제거장치의 전체적인 구성도.1 is an overall configuration diagram of a particle removing device according to the present invention.

제2a도는 본 발명의 동작상태도로 파티클의 점검상태도.Figure 2a is a state diagram of checking the particles in the operating state of the present invention.

제2b도는 본 발명이 동작상태도로 파티클의 제거상태도.Figure 2b is a state of removal of particles in the operating state of the present invention.

제3도는 종래의 단계별 파티클 제거장치의 개략적인 구성도3 is a schematic configuration diagram of a conventional step-by-step particle removal device

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 대물렌즈 20 : 흡입부10: objective lens 20: suction unit

21 : 흡입관 30 : 스테이지21: suction pipe 30: stage

40 : 스테이지 위치제어부 41 : 스텝모터40: stage position control unit 41: step motor

42 : 구동기어 43 : 래크42: drive gear 43: rack

44 : 롤러 100 : 웨이퍼44: roller 100: wafer

110 : 파티클110: Particles

본 발명은 반도체소자의 제조공정중 단계별 진행과정에서 발생하는 파티클의 제거장치에 관한 것으로 특히 단계별 공정의 정밀검사와 동시에 파티클를 제거하기 위한 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치에 대한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing particles generated during a stepwise process during a manufacturing process of a semiconductor device, and more particularly, to an apparatus for removing a particle during a semiconductor device manufacturing process for removing particles at the same time as the step-by-step process is closely examined.

최근 DRAM의 공정기술은 많은 발전을 하여왔다.Recently, the process technology of DRAM has developed a lot.

이에 필요한 직접도기술도 하루가 다르게 향상되고 있으나 이를 저해하는 장애(Fail)요인도 많다고 보고 있다.The direct map technology required for this is improving day by day, but there are many failure factors that inhibit it.

그중 대표적인 예인 것이 파티클(Particle)임을 부인할 수 없다.There is no denying that the representative example is particle.

그 파티클 중에서도 종류에 따라서 제품(Device)에 영향을 미치는 것과 그렇지 않은 것이 있다. 특히 공정진행도중 여러 가지 이유로 발생하는 현 스텝(Step)성 파티클은 다른 과정에서 발생하는 파티클에 비하여 크기가 상대적 크기 때문에 제품에 치명적인 손상을 일으켜 복구할 수 없는 장해로 작용하게 된다.Some of the particles may or may not affect the device depending on the type. In particular, the current stepped particles generated for various reasons during the process progress have a relatively large size compared to the particles generated in other processes, which causes a fatal damage to the product, which is an irreparable obstacle.

이러한 스텝성 파티클을 제거하기 위한 방법으로 현재 널리 사용되고 있는 습식(Wet) 세척방법인 스핀 스크러버(Spin Scrubber)라는 장비를 사용하여 왔다.As a method for removing such stepped particles, a device called spin scrubber, which is a wet cleaning method currently widely used, has been used.

제3도는 상술한 용도로 사용되던 종래의 파티클제거장치의 구조를 나타낸 것이다.Figure 3 shows the structure of a conventional particle removal apparatus used for the above-mentioned use.

상기 파티클제거장치의 구동방법은 웨이퍼(1)를 진공척(2)에 고정하여 고속으로 회전시키고 탈이온수(D. I Water)와 회전하는 브러쉬(3)를 이용하여 수막을 형성 웨이퍼 표면을 중심방향에서 바깥방향으로 쓸어내어 동작을 하면서 웨이퍼의 표면을 세척한다.In the method of driving the particle removing device, the wafer 1 is fixed to the vacuum chuck 2 to rotate at high speed, and the water film is formed using a deionized water (D. I Water) and a rotating brush (3). The surface of the wafer is cleaned by sweeping from side to side.

그러나 이러한 세척장비는 웨이퍼와 브러쉬간의 간격(Gap)의 조정이 잘못될 경우 상호 마찰에 의해 미세한 긁힘(Scratch)과 가끔 이로인한 또다른 파티클을 유발하는 것이 문제점으로 노출되어 왔었다. 따라서 이러한 세척공정 후에는 현 스텝 파트클의 제지 유무를 다시 확인작업을 병행하여야 하는 작업상의 번거로움이 있어 장비의 신뢰성과 작업의 능률을 떨어뜨리는 문제저므로 작용하여 왔다. 본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위한 것으로 웨이퍼표면에 파티클의 점검과 제거를 하나의 장비에서 동시에 수행하므로서 웨이퍼의 로딩시간의 단축과 작업의 효율성을 높여 생산성을 향상시킬 수 있는 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치를 제공하는데 목적이 있다.However, such cleaning equipment has been exposed as a problem of causing fine scratches and sometimes other particles caused by mutual friction when the gap between the wafer and the brush is incorrectly adjusted. Therefore, after such a washing process, there is a work-a cumbersome work to check the presence or absence of the current step part paper again, has been working because of the problem of reducing the reliability of the equipment and the efficiency of the work. The present invention is to solve the above-mentioned problems in the semiconductor device manufacturing process that can improve the productivity by reducing the loading time of the wafer and increase the efficiency of work by simultaneously performing the inspection and removal of particles on the wafer surface in one equipment The purpose is to provide a particle removal device of.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로는 반도체소자의 제조공정에서 웨이퍼의 표면에 발생하는 스텝상의 파티클을 정밀검사하는 설비에 있어서, 상기 정밀검사하는 설비에 파티클의 검사와 병행하여 관측되는 파티클을 제거하는 파티클 제거수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.A feature of the present invention for achieving the above object is a facility for closely inspecting a step-shaped particle generated on a surface of a wafer in a manufacturing process of a semiconductor device, the particle being observed in parallel with the inspection of the particle in the facility for the precision inspection. Characterized in that it comprises a particle removal means for removing the.

이를 위해서 상기 파티클 제거수단은 웨이퍼의 표면에 근접하는 정밀검사장비의 일측에 부착되는 파티클 흡입부와, 웨이퍼가 안착되는 스테이지를 소정거리 만큼 이동시키는 스테이지 위치제어부로 구성된다.To this end, the particle removing means is composed of a particle suction unit attached to one side of the inspection equipment close to the surface of the wafer, and a stage position control unit for moving the stage on which the wafer is seated by a predetermined distance.

상기 흡입부는 상기 점검장비의 대물렌즈 일측에 웨이퍼와 수직하도록 설치된 흡입관에 의해 진공흡입되도록 한다.The suction unit allows vacuum suction by a suction tube installed to be perpendicular to the wafer on one side of the objective lens of the inspection equipment.

상기 위치제어부는 스테이지와 웨이퍼의 관측부위를 이동하는 플레이트 사이에 플레이트의 상면에 고정된 스텝모터 및 이 모터의 회전축에 고정된 구동기어와, 상기 구동기어에 의해 연계동작되게 상기 스테이지 후면에 형성한 랙기어로 구성한다.The position control unit is formed on the rear surface of the stage so that the step motor fixed to the upper surface of the plate and the drive gear fixed to the rotational axis of the motor between the stage and the plate moving the observation portion of the wafer, and the drive gear in conjunction with It consists of rack gear.

상술한 구성을 갖는 본 발명은 스텝에서 발생하는 웨이퍼의 파티클의 점검과 아울러 제거를 하나의 공정에서 행하여 작업의 효율성을 높인 것이다.The present invention having the above-described configuration improves work efficiency by removing particles in one step as well as checking particles of the wafer generated in the step.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 작용·효과를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, actions and effects will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도를 참조하면 본 발명은 정밀점검 장비를 통하여 관측된 웨이퍼상의 파티클의 위치를 파악하고 스테이지를 이동시켜 대물렌즈에 부착되어 있는 진공흡입부의 위치와 상기 파티클의 위치를 일치시키고 이를 흡입제거함으로서 파티클의 점검과 제거를 동시에 진행하도록 한 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 2, the present invention identifies the position of particles on a wafer observed through a precision inspection device and moves the stage to match the positions of the vacuum suction parts attached to the objective lens with the positions of the particles, and remove the suction. Characterized in that the check and removal of the particles at the same time.

이에 따른 본 발명의 구성과 동작관계를 보다 구체적으로 설명한다.Accordingly, the configuration and operation relationship of the present invention will be described in more detail.

제1도는 본 발명의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.1 shows a schematic configuration diagram of the present invention.

본 발명은 크게 위이퍼의 표면의 이상 유무를 검사하는 장비와, 상기 장비에 연결되는 파티클 제거수단으로 구성된다.The present invention is largely composed of a device for inspecting the abnormality of the surface of the wiper and the particle removal means connected to the device.

상기 점검장비로는 광원을 이용하여 결함을 체크하는 장비를 사용한다. 상기 파티클 제거수단은 상기 검사장비에서 웨이퍼에 근접하게 위치하는 대물렌즈(10)의 일측에 웨이퍼(100)와 수직하게 고정되는 흡입부(20)와, 상기 웨이퍼가 안착되는 스테이지(30)의 위치를 조정하는 스테이지 위치제어부(40)으로 구성된다.The inspection equipment uses a device that checks for defects using a light source. The particle removing means is a suction part 20 fixed perpendicularly to the wafer 100 on one side of the objective lens 10 located close to the wafer in the inspection equipment, the position of the stage 30 on which the wafer is seated It consists of a stage position control unit 40 for adjusting the.

상기 흡입부(20)의 일단에 위치한 흡입관(21)의 끝단은 상기 대물렌즈(10)와 동일축상에 위치하도록 하며 대물렌즈의 중심과 이 흡입관의 중심과의 거리는 약20mm 정도가 되도록 대물렌즈에 고정한다.An end of the suction tube 21 positioned at one end of the suction unit 20 is positioned on the same axis as the objective lens 10, and the distance between the center of the objective lens and the center of the suction tube is about 20 mm. Fix it.

그리고 상기 흡입관(21)의 모양은 하단의 직경이 상부보다 상대적으로 작게 형성하여 흡입효과가 크도록 깔대기와 같은 형상을 갖도록 한다.And the shape of the suction pipe 21 has a diameter of the lower end is formed relatively smaller than the upper to have a shape such as a funnel so that the suction effect is large.

이때 상기 스테이지(30)의 하부에는 각각 X-축 방향으로만 이동되는 제1플레이트(60)가 Y-축 방향으로만 이동되도록 하는 제2플레이트(50)위에 적층된 구조를 가지고 있다.At this time, the lower portion of the stage 30 has a structure laminated on the second plate 50 so that each of the first plate 60 moved only in the X-axis direction is moved only in the Y-axis direction.

그리고 이들 플레이트의 하부에는 각각 레일(61),(51)을 구비하여 이들의 동작을 유도하여 준다.And the lower part of these plates are provided with rails 61 and 51, respectively, to guide their operation.

상기 제어부(40)는 제2플레이트(50) 상부 중심의 위치에 고정된 스텝모터(41) 및 이에 연결되어 구동되는 구동기어(42)와 이 구동기어에 연결되어 동작되는 래크(43)로 구성된다.The control unit 40 includes a step motor 41 fixed to a position of an upper center of the second plate 50, a drive gear 42 driven to be connected thereto, and a rack 43 connected to the drive gear. do.

상기 래크(43)는 별도로 형성하여 스테이지(30)의 뒷면에 부착하거나 스테이지의 뒷면에 일체로 형성하여도 좋다.The rack 43 may be separately formed and attached to the back of the stage 30 or integrally formed on the back of the stage.

그리고 제어부(40)의 동작이 완만하도록 스테이지(30)의 하부 양측단에 롤러(44)나 레일을 구성할 수 있다.In addition, the rollers 44 and the rails may be configured at both ends of the lower portion of the stage 30 so that the operation of the controller 40 is smooth.

제2a도 및 제2b도는 상술한 구성을 갖는 본 발명의 동작과정을 나타낸 것으로 이를 참고로 하여 설명한다.2A and 2B illustrate an operation process of the present invention having the above-described configuration, which will be described with reference to the drawings.

먼저 검사하고자 하는 웨이퍼(100)를 로딩장비를 이용하여 스테이지(30)위에 안착시킨다.First, the wafer 100 to be inspected is mounted on the stage 30 by using a loading device.

그리고 웨이퍼 스테이지(30)의 하부에 위치한 각각의 제1, 제2플레이트(60),(50)를 손으로 직접 레일 따라 이동시키면서 웨이퍼(100)상의 파티클 유무를 확인한다.Then, each of the first and second plates 60 and 50 positioned below the wafer stage 30 is directly moved along the rail by hand to check the presence or absence of particles on the wafer 100.

이러한 과정에서 파티클이 발견되면 검사장비의 대물렌즈(10)를 최고의 배율로하여 파티클(110)을 확인한 후 스테이지(30)의 위치를 이동시켜 상기 파티클이 흡입부(20)의 위치에 오도록한다.If particles are found in this process, the object lens 10 of the inspection equipment is checked at the highest magnification, and then the particles 110 are checked, and the position of the stage 30 is moved so that the particles come to the position of the suction part 20.

상기 파티클 흡입부(20)는 상기 대물렌즈의 중심과 동일선상에 위치하고 있다. 따라서 상기 스테이지 위치제어부(40)는 상기 대물렌즈(10)의 중심과 흡입부(20)의 중심 사이의 거리만큼 스테이지를 흡입부(20)의 방향으로 이동시키면 흡입부(20)의 하단에 파티클(110)이 정확히 위치하게 된다.The particle suction unit 20 is positioned on the same line as the center of the objective lens. Therefore, when the stage position controller 40 moves the stage in the direction of the suction unit 20 by a distance between the center of the objective lens 10 and the center of the suction unit 20, particles at the bottom of the suction unit 20 are separated. 110 is correctly positioned.

상기 스테이지(30)의 동작은 상기 스텝모터(41)의 구동으로 회전하는 구동기어(42)에 맞물린 랙(43)이 일측으로 동작하여 상부의 스테이지를 이동시킨다. 이때 상기 스테이지(30)의 이동거리는 대물렌즈(10)과 흡입관(21)의 거리와 동일한 20mm로 한다.In the operation of the stage 30, the rack 43 engaged with the drive gear 42 rotating by the driving of the step motor 41 is moved to one side to move the upper stage. At this time, the moving distance of the stage 30 is set to 20 mm equal to the distance between the objective lens 10 and the suction pipe (21).

이러한 스테이지(30)의 위치의 조절로 파티클(110)의 상부에 흡입구(20)가 위치하게 되면 바로 흡입관(21)을 통하여 약 0.5초의 짧은 순간에 파티클을 진공흡입하여 제거한다(제2b도 참조).When the suction port 20 is positioned on the upper part of the particle 110 by adjusting the position of the stage 30, the particle is vacuum sucked and removed at a short time of about 0.5 seconds through the suction pipe 21 (see also FIG. 2B). ).

웨이퍼(100)상에 파티클의 제거가 완료되면 상기 스테이지 위치제어부(40)가 다시 동작되어 스테이지(30)를 원래의 위치(제2a도의 상태)로 복귀시킨 후 파티클의 제거 유무를 다시 확인하고 웨이퍼의 그 다음 위치에서 파티클의 유무를 점검하는 작업을 계속 진행한다.When the removal of the particles on the wafer 100 is completed, the stage position control unit 40 is operated again to return the stage 30 to its original position (state of FIG. 2A), and then check whether the particles are removed again and then remove the wafer. Continue to check for the presence of particles at the next location in.

상술한 파티클의 제거작업은 웨이퍼의 점검중 파티클이 발견될 때마다 반복적으로 실행하게 된다.The particle removal operation described above is repeatedly performed whenever a particle is found during inspection of the wafer.

상술한 작용으로 본 발명은 현 스텝공정에서 발생되는 파티클을 점검과 아울러 제거를 동시에 진행함으로써 작업의 효율을 높일 수 있게 되어 제품의 생산성 향상에 기여할 수 있게 된다.By the above-described action, the present invention can improve the work efficiency by simultaneously checking and removing particles generated in the current step process, thereby contributing to product productivity improvement.

또한 파티클의 효과적인 제거로 제품의 품질을 향상시키며 도움을 줄 수 있는 이점이 있다.In addition, the effective removal of particles has the advantage of helping to improve the quality of the product.

Claims (6)

(정정)반도체소자의 제조공정에서 웨이퍼의 표면에 발생하는 스텝상의 파티클을 정밀검사하는 설비에 있어서, 상기 정밀검사하는 설비에 파티클의 검사와 병행하여 관측되는 파티클을 제거하는 파티클 제거수단을 포함하되 ; 상기 파티클 제거수단은 웨이퍼의 표면에 급접되는 정밀검사장비의 일측에 부착되는 파티클 흡입부와, 웨이퍼가 안착되는 스테이지를 소정거리 만큼 이동시키는 스테이지 위치제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치.(Correction) An apparatus for overhauling a step-shaped particle generated on a surface of a wafer in a semiconductor device manufacturing process, the apparatus for overhauling including particle removal means for removing particles observed in parallel with the inspection of particles. ; The particle removing means is composed of a particle suction unit attached to one side of the precision inspection equipment which is in quick contact with the surface of the wafer, and a stage position control unit for moving the stage on which the wafer is seated by a predetermined distance. Particle Removal Device. 제1항에 있어서, 상기 흡입부는 상기 점검장비의 대물렌즈 일측에 웨이퍼와 수직하도록 설치된 흡입관에 의해 진공흡입 되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the suction unit is vacuum suctioned by a suction tube installed at a side of the objective lens perpendicular to the wafer. 제2항에 있어서, 상기 흡입관은 하단이 상부보다 상대적으로 작게 깔대기 모양으로 형성한 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치.The apparatus of claim 2, wherein the suction pipe is formed in a shape of a funnel with a lower end of the suction tube relatively smaller than an upper end thereof. 제1항에 있어서, 상기 위치제어부는 상기 정밀검사장비에 의해 관측된 웨이퍼상의 파티클의 위치를 스테이지를 동작시켜 상기 흡입부의 하단에 위치하도록 하고 파티클을 제거한 후 원위치로 복귀되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치.The method of claim 1, wherein the position control unit operates to position the position of the particles on the wafer observed by the precision inspection equipment at the lower end of the suction unit, and operates to return to the original position after removing the particles. Particle removal apparatus in semiconductor device manufacturing process. 제1항에 있어서, 상기 위치제어부는 스테이지와 웨이퍼의 관측부위를 이동하는 플레이트 사이에 플레이트의 상면에 고정된 스텝모터 및 이 모터의 회전촉에 고정된 구동기어와, 상기 구동기어에 의해 연계동작되게 상기 스테이지 후면에 형성한 랙기어로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치.According to claim 1, wherein the position control unit between the stage and the plate to move the observation portion of the wafer step motor fixed to the upper surface of the plate and the drive gear fixed to the rotational head of the motor, the linking operation by the drive gear Particle removal apparatus during the semiconductor device manufacturing process, characterized in that consisting of a rack gear formed on the rear of the stage. 제1항에 있어서, 상기 점검장비는 광원을 이용하여 결함을 체크하는 장비인 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조공정중의 파티클 제거장치.The apparatus of claim 1, wherein the inspection device is a device for checking a defect using a light source.
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