KR100359248B1 - Blowing system for removal particle of reticle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자를 제조하는 과정에서 패턴 마스크에 부착된 먼지 입자를 제거하는데 사용되는 송풍장치에 관한 것으로, 종래에는 레티클 상에 파티클이 존재 할 경우 레티클을 언로딩 한 후 수작업으로 파티클을 제거하게 됨으로써 장시간의 공정 중단에 따른 손실이 크고, 작업 과정에서 레티클 표면이 손상될 우려가 있었다.The present invention relates to a blower that is used to remove dust particles attached to a pattern mask in the process of manufacturing a semiconductor device, conventionally to remove the particles manually by unloading the reticle if there is a particle on the reticle. As a result, the loss of a long process interruption is large, and the reticle surface may be damaged during the operation.
본 발명은 로딩시스템에 의해 스텝퍼의 레티클 스테이지로 이송되는 레티클의 이동 경로상에 공기 또는 N2 개스를 분사하는 노즐을 설치하여, 레티클이 이송되는 과정에서 레티클 표면에 부착된 파티클이 자동적으로 제거되게 함으로써 공정 중단에 따른 손실을 줄이고, 수작업에 의한 레티클 손상의 위험을 예방함으로써 비용 경감 및 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있게 하였다.The present invention is to install a nozzle for injecting air or N2 gas on the reticle moving path to the reticle stage of the stepper by the loading system, so that the particles attached to the surface of the reticle is automatically removed during the reticle transfer Cost savings and productivity gains can be achieved by reducing the loss of process downtime and preventing the risk of manual reticle damage.
Description
본 발명은 반도체 소자를 제조하는 과정에서 패턴 마스크에 부착된 먼지 입자를 제거하는데 사용되는 송풍장치에 관한 것으로, 특히 레티클이 스텝퍼로 이송되는 과정에서 레티클에 부착된 입자를 제거할 수 있게 함으로써 불량 발생을 방지하고 생산성을 향상시킬 수 있게 한 레티클 입자 제거용 송풍장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blower used to remove dust particles adhered to a pattern mask in the process of manufacturing a semiconductor device. In particular, defects are generated by allowing the particles attached to the reticle to be removed in the process of being transferred to the stepper. The present invention relates to a blower for removing reticle particles that can prevent and improve productivity.
반도체 웨이퍼 제조 공정은 로트(Lot) 단위의 매 반도체 웨이퍼의 표면에 여러 종류의 막을 형성시키고, 패턴 마스크를 이용하여 반도체 웨이퍼의 특정 부분을 선택적으로 깎아내는 작업을 되풀이 함으로써 웨이퍼 전면의 각 칩에 동일한 패턴을 갖는 전자회로를 구성해 나가는 전 과정을 의미한다.In the semiconductor wafer manufacturing process, various kinds of films are formed on the surface of each semiconductor wafer in a lot unit, and the pattern mask is used to selectively scrape a specific portion of the semiconductor wafer, thereby repeating the same process for each chip on the front surface of the wafer. It means the whole process of constructing an electronic circuit having a pattern.
반도체 웨이퍼 가공 과정에서 광 리소그래피 공정(Opitcal lithography process)은 스텝퍼(Stepper)로부터 평행광을 발생시켜 패턴 마스크에 그려진 회로패턴을 반도체 웨이퍼 표면에 전사해 주는 공정을 말하는 것으로, 이러한 공정을 수회 내지 수십회 반복함으로써 반도체 소자의 회로가 완성된다.An optical lithography process in a semiconductor wafer processing process refers to a process of transferring parallel circuits drawn on a pattern mask onto a surface of a semiconductor wafer by generating parallel light from a stepper. By repeating, the circuit of a semiconductor element is completed.
광 리소그래피 공정에서는 크롬이나 산화철 등의 물질에 의해 투명 또는 불투명 패턴이 형성된 레티클(Retical) 또는 마스크를 사용한다. 이를 위해서는 웨이퍼 위에 감광막을 얇게 입히고 미리 제작한 레티클을 웨이퍼 위에 올려놓고 빛을 투과시키면, 레티클 패턴에 따라 빛을 받은 부분과 받지 않는 부분이 생기고, 이를 현상액(Developer)으로 처리하면 현상액의 특성에 따라 양성(Positive-type)이면 감광된 부분이, 음성이면 감광되지 않은 부분이 제거된다. 이와 같은 과정으로 레티클의 패턴이 감광막으로 옮겨지면 이를 이용하여 식각이나 불순물 도핑을 선택적으로 할 수 있게 된다.In the photolithography process, a reticle or mask in which a transparent or opaque pattern is formed by a material such as chromium or iron oxide is used. To do this, apply a thin film of photoresist on the wafer, place the pre-made reticle on the wafer, and transmit the light. Then, depending on the reticle pattern, there is a part that receives and does not receive light. If it is positive-type, the photosensitive portion is removed. If it is negative, the photosensitive portion is removed. When the pattern of the reticle is transferred to the photoresist by this process, etching or impurity doping can be selectively used.
광 리소그래피 공정중에서 레티클과 웨이퍼를 정렬하고 광노출(Exposure)하는 공정은 스텝퍼에 의해 이루어진다.In the photolithography process, the step of aligning and exposing the reticle and the wafer is performed by a stepper.
도 1에는 마스크의 패턴을 웨이퍼에 옮기기 위해 웨이퍼를 이동시키면서 일정 크기의 패턴을 반복해서 투사하는 투사 반복형 스테퍼가 도시되어 있다.1 shows a projection repeating stepper that repeatedly projects a pattern of a certain size while moving the wafer to transfer the pattern of the mask onto the wafer.
도시된 바와 같이, 투사 반복형 스테퍼는 축소투영 광학계(1), 조명 광학계(2) 오토 포커스부(3), 레티클 정렬부(4), XY 스테이지부(5), 웨이퍼 로더부(6), 방진대부(7), 웨이퍼 테이블(10) 등으로 구성되어 있다.As shown, the projection repetition type stepper includes a reduction projection optical system 1, an illumination optical system 2, an auto focus unit 3, a reticle alignment unit 4, an XY stage unit 5, a wafer loader unit 6, dustproofing The large part 7, the wafer table 10, etc. are comprised.
축소투영 광학계(1)는 레티클에 그려진 회로 패턴을 축소투영 렌즈를 통해 정확하게 웨이퍼상에 노광한다. 조명 광학계(2)는 초고압 수은등을 광원으로하여 노광에 필요한 광을 발생한다. 오토 포커스부(3)는 1샷마다 웨이퍼의 휨, 일그러짐, 요철에 의한 고저차를 점검하고 웨이퍼 표면에 대하여 자동적으로 초점을 정렬한다. 레티클 정렬부(4)는 본체에 대해 레티클이 바른 위치에 있는지의 여부를 검지한다. XY 스테이지부(5)는 웨이퍼를 1샷씩 빠르고 정확하게 이동시킨다. 웨이퍼 로더부(6)와 레티클 테이블부(9)는 웨이퍼와 레티클을 각각의 스테이지로 자동 반송하며, 방진대부(7)는 외부로부터의 진동을 흡수한다. 레이저 간섭계부(8)는 레이저를 이용한 거리계로서 웨이퍼 스테이지 및 레티클 스테이지의 좌표를 고정도로 읽는다.The reduction projection optical system 1 accurately exposes the circuit pattern drawn on the reticle on the wafer through the reduction projection lens. The illumination optical system 2 generates light necessary for exposure using an ultra-high pressure mercury lamp as a light source. The auto focus unit 3 checks the height difference due to the warpage, distortion and irregularities of the wafer every shot and automatically focuses the wafer surface. The reticle alignment unit 4 detects whether the reticle is in the correct position with respect to the main body. The XY stage unit 5 moves the wafers quickly and accurately by one shot. The wafer loader portion 6 and the reticle table portion 9 automatically convey the wafer and the reticle to the respective stages, and the dustproof portion 7 absorbs vibrations from the outside. The laser interferometer section 8 reads coordinates of the wafer stage and the reticle stage with high accuracy as a rangefinder using a laser.
도 2는 레티클이 스텝퍼로 이송되는 과정을 나타낸 순서도로, 파드내의 레티클 케이스에 저장된 레티클의 바 코드를 인식한 뒤 레티클 케이스내에서 대기하던 레티클은 작업자의 레티클 로딩 지시에 의해 파티클 체크를 한 후, 또는 이 과정을생략한 후 스텝퍼의 노광을 위한 레티클 스테이지로 이동한다. 이때, 파티클이 존재할 경우 레티클을 다시 언로딩 한 후에 수동으로 N2 개스를 이용하여 파티클을 제거하게 된다.2 is a flowchart illustrating a process of transferring a reticle to a stepper. After recognizing a bar code of a reticle stored in a reticle case in a pod, the reticle waiting in the reticle case checks a particle according to a reticle loading instruction of an operator. Or omit this process and move to the reticle stage for exposing the stepper. At this time, if particles exist, the particles are removed manually using N2 gas after unloading the reticle again.
이러한 경우 레티클을 언로딩하고 파티클을 제거한 후 다시 스텝퍼에 로딩하기까지 상당한 시간이 소요되어 공정 지연으로 인한 생산성 감소의 단점이 있다. 또한, 레티클을 작업자의 직접 조작으로 파티클 제거를 하게 되므로 작업자의 실수로 인한 레티클 손상의 위험이 있다.In this case, it takes a considerable time to unload the reticle, remove the particles, and then load them back into the stepper. In addition, since the particles are removed by the operator's direct manipulation, there is a risk of damage to the reticle due to the operator's mistake.
이와 같은 이유로 발생되는 레티클의 손상은 반도체 제조 공정에 있어서 레티클의 재제작에 따른 비용의 손실은 물론, 공정 진행의 중단에 따른 손실을 유발하게 된다.The damage caused by the reticle caused by such a reason is not only a loss of the cost of remanufacturing the reticle in the semiconductor manufacturing process, but also a loss of the process in progress.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명은 반도체 제조 과정의 광 리소그래피 공정에서 스텝퍼의 레티클 스테이지로 이송되는 레티클상에 자동적으로 공기 또는 N2개스를 공급함으로써 레티클에 부착된 파티클을 제거시킬 수 있게 하는 레티클 입자 제거용 송풍장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to solving the conventional problems as described above, and the present invention provides a method for attaching a reticle by automatically supplying air or N2 gas on a reticle that is transferred to a reticle stage of a stepper in an optical lithography process of semiconductor manufacturing. It is an object of the present invention to provide a blower for removing reticle particles that can remove particles.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레티클을 수평 이동하는 레티클 무빙 암을 통해 파드내의 레티클 케이스로부터 스텝퍼의 레티클 스테이지로 이송시키는 레티클 로딩시스템에 있어서, 레티클의 이동 경로상에 설치되며 복수의 분사구멍이 일정한 간격으로 형성되어 레티클 면을 향해 설치되는 에어 노즐과, 에어 노즐과 관로를 통해 연결되는 개스 공급용 탱크와, 관로상에 설치되는 개폐용 밸브와, 밸브의 동작을 제어하는 제어 유닛과, 관로상에 설치되어 에어 노즐로 공급되는 개스에 포함된 불순물을 포집하는 필터로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the reticle loading system for transferring the reticle from the reticle case in the pod to the reticle stage of the stepper through the reticle moving arm moving horizontally, is installed on the movement path of the reticle and a plurality of injection An air nozzle having holes formed at regular intervals and installed toward the reticle surface, a gas supply tank connected through the air nozzle and the conduit, an opening and closing valve installed on the conduit, and a control unit controlling the operation of the valve; And a filter installed on the pipe to collect impurities contained in the gas supplied to the air nozzle.
이와 같은 본 발명에 의하면, 유량 공급은 제어 유닛에 의해 밸브의 개폐를 제어하며, 필터를 통과하면서 불순물을 걸러낸 후 최종적으로 노즐을 통해 분사된다.According to the present invention as described above, the flow rate supply controls the opening and closing of the valve by the control unit, filters out impurities while passing through the filter, and is finally injected through the nozzle.
따라서, 작업자의 레티클 로딩 지시 후 파티클 체크를 선택하게 되면, 레티클 케이스내에서 대기하던 레티클이 스텝퍼의 레티클 스테이지로 이동하는 과정에서 레티클의 이동 경로상에 설치된 에어 노즐을 통해 공기 또는 개스가 분사되어 레티클 면을 클리닝하게 된다. 그런 다음, 파티클 체크 데이터에 따라 재실시하거나 레티클의 언로딩을 결정하게 된다.Therefore, when the particle check is selected after the operator reticle loading instruction, air or gas is injected through the air nozzle installed on the reticle's movement path while the reticle waiting in the reticle case moves to the reticle stage of the stepper. The cotton will be cleaned. Then, retrying or unloading the reticle is determined according to the particle check data.
도 1은 기존의 투사반복형 스텝퍼를 도시한 장치 구성도,1 is a device configuration diagram showing a conventional projection repeating stepper;
도 2는 기존의 레티클 로딩 순서도,2 is a conventional reticle loading flow chart,
도 3는 본 발명에 따른 레티클 입자 제거용 송풍 장치의 구성을 개략적으로 도시한 사시도,Figure 3 is a perspective view schematically showing the configuration of a blower for removing the reticle particles according to the present invention,
도 4는 본 발명이 적용된 레티클 로딩 순서도.Figure 4 is a reticle loading flow chart to which the present invention is applied.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
20 ; 레티클(Reticle)20; Reticle
21 ; 레티클 무빙 암(Reticle moving arm)21; Reticle moving arm
30 ; 공기 또는 개스 공급용 탱크(Air tank)30; Air or gas tank
31 ; 관로 32 ; 개폐용 밸브(Valve)31; Pipeline 32; Valve for opening and closing
33 ; 필터(Filter) 34 ; 제어기(ECU)33; Filter 34; Controller (ECU)
35 ; 에어 노즐(Nozzle) 36 ; 분사구멍35; Air nozzle 36; Injection hole
이와 같은 본 발명의 특징적인 구성 및 이에 따른 작용효과는 첨부된 도면을 참조한 실시예의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.Such a characteristic configuration of the present invention and its effects will be more apparent through the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 3는 본 발명에 따른 레티클 입자 제거용 송풍 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 여기서, 레티클 로딩시스템은 수평 이동하는 레티클 무빙 암(21)을 통해 레티클(20)을 파드내의 레티클 케이스로부터 스텝퍼의 레티클 스테이지로 이송시키게 된다.Figure 3 schematically shows the configuration of a blower for removing the reticle particles according to the present invention. Here, the reticle loading system transfers the reticle 20 from the reticle case in the pod to the reticle stage of the stepper through the horizontal moving reticle moving arm 21.
본 발명은 레티클이 이송되는 과정에서 공기 또는 개스가 분사되는 노즐을 근접 통과하게하여 레티클 표면의 파티클을 제거할 수 있게 하는 것으로,레티클(20)의 이동 경로상에 고정 설치되는 에어 노즐(35)과, 에어 노즐(35)과 관로(31)를 통해 연결되는 개스 공급용 탱크(30)와, 관로(31)상에 설치되는 개폐용 밸브(32) 및 필터(33)와, 밸브(32)의 동작을 제어하는 제어 유닛(34)으로 구성된다.The present invention allows the particles of the surface of the reticle to be removed by passing the nozzle to which the air or gas is injected in the process of transporting the reticle, the air nozzle 35 fixedly installed on the movement path of the reticle 20 And the gas supply tank 30 connected through the air nozzle 35 and the conduit 31, the opening / closing valve 32 and the filter 33 provided on the conduit 31, and the valve 32. Consists of a control unit 34 for controlling the operation of.
에어 노즐(35)은 일정한 길이를 가진 중공의 관 형태로써 일측면에는 공기 또는 개스를 분사하기 위한 분사구멍(36)이 길이 방향을 따라 연속적으로 형성된다. 에어 노즐(35)은 레티클(20)의 이동 방향과 교차하는 방향으로 설치되며, 분사구멍(36)은 레티클(20) 면에 대해 소정의 경사각을 유지하도록 설치된다.The air nozzle 35 is in the form of a hollow tube having a constant length, and in one side, the injection hole 36 for injecting air or gas is continuously formed along the longitudinal direction. The air nozzle 35 is installed in a direction crossing the moving direction of the reticle 20, and the injection hole 36 is installed to maintain a predetermined inclination angle with respect to the surface of the reticle 20.
개스 공급을 위한 탱크(30)는 에어 노즐(35)과 관로(31)를 통해 연결되며, 관로(31)상에는 유량 공급을 제어하기 위한 개폐용 밸브(32)와 불순물을 포집하는 필터(33)가 각각 설치되고, 밸브(32)의 동작은 제어 유닛(34)에 의해 제어된다.The tank 30 for gas supply is connected to the air nozzle 35 and the conduit 31, and the opening and closing valve 32 for controlling the flow rate supply and the filter 33 collecting impurities on the conduit 31. Are respectively installed, and the operation of the valve 32 is controlled by the control unit 34.
도 4는 본 발명이 적용된 로딩시스템에서의 레티클 동작 순서도를 나타낸 것으로, 레티클 로딩시스템에 의해 파드내의 레티클 케이스에 저장된 레티클의 바 코드를 인식한 뒤, 레티클 케이스내에서 대기하던 레티클은 작업자의 레티클 로딩 지시 후 파티클 체크를 선택하게 되면, 레티클이 스텝퍼의 레티클 스테이지로 이동하는 과정에서 에어 노즐을 통해 공기 또는 N2 개스가 분사되어 레티클 면을 클리닝하게 된다. 클리닝 후에는 스텝퍼 자체에 내장된 파티클 체크 기능을 이용하여 파티클 체크를 하게 되고, 판단 결과에 따라 스텝퍼의 노광을 위한 레티클 스테이지로 이동하거나 언로딩한 후 클리닝을 재실시하게 된다.4 is a flowchart illustrating the operation of the reticle in the loading system to which the present invention is applied. After recognizing the bar code of the reticle stored in the reticle case in the pod by the reticle loading system, the reticle waiting in the reticle case is loaded by the worker's reticle. When the particle check is selected after the instruction, air or N2 gas is injected through the air nozzle while the reticle moves to the reticle stage of the stepper to clean the reticle surface. After cleaning, particle checking is performed using the particle check function built in the stepper itself, and the cleaning is performed again after moving to or unloading the reticle stage for exposing the stepper according to the determination result.
이때, 유량 공급은 제어 유닛(34)에 의해 밸브(32)의 개폐를 제어하며,필터(33)를 통과하면서 불순물을 걸러낸 후 최종적으로 노즐(35)을 통해 분사된다. 레티클(20)은 레티클 무빙 암(21)의 이동 경로상에 위치된 노즐(35)의 아래쪽으로 인접하여 통과하면서 레티클(20) 위의 파티클은 노즐(35)에서 분사되는 공기 또는 N2 개스에 의해 제거된다.At this time, the flow rate supply controls the opening and closing of the valve 32 by the control unit 34, filters the impurities while passing through the filter 33, and is finally injected through the nozzle 35. The reticle 20 passes downwardly adjacent to the nozzle 35 located on the movement path of the reticle moving arm 21, while the particles on the reticle 20 are caused by air or N2 gas that is injected from the nozzle 35. Removed.
따라서, 레티클 상의 파티클로 인해 패턴 후 반복적으로 나타나는 결함을 줄일 수 있게 된다.Therefore, it is possible to reduce defects repeatedly appearing after the pattern due to particles on the reticle.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 레티클을 스텝퍼의 레티클 스테이지로 로딩시키는 과정에서 자동적으로 파티클을 제거하게 되므로, 파티클을 제거하기 위해 레티클을 언로딩하고 다시 로딩하기까지 공정 중단으로 인한 손실을 줄이고 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the particles are automatically removed during the loading of the reticle into the reticle stage of the stepper, thereby reducing the loss of process interruption and productivity by unloading and reloading the reticle to remove the particles. The effect of the improvement can be obtained.
또한, 기존의 파티클 제거 방법에 있어서 작업자의 수작업에 의한 레티클 손상의 위험을 줄임으로써 레티클의 재제작에 따르는 비용 발생을 경감시킬 수 있게 된다.In addition, in the existing particle removal method, it is possible to reduce the cost incurred by remanufacturing the reticle by reducing the risk of manual reticle damage by the operator.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080930 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |