KR100579859B1 - Lithography equipment having detector for contamination - Google Patents

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Abstract

오염 측정부를 구비하는 리소그래피(lithography) 장비를 제시한다. 본 발명에 따르면, 패턴을 위한 노광 공정이 수행될 공정부, 공정부의 내부 공간에 고정 설치되어 파티클 및 화학적 오염원을 감지하는 측정 단자 및 공정부의 공정을 제어하고 측정 단자에 의해 측정된 오염 정도를 판단하여 오염 발생을 실시간으로 통제하는 제어부를 포함하는 리소그래피 장비를 제시한다. A lithography apparatus having a contamination measurer is presented. According to the present invention, a process unit for performing an exposure process for a pattern, a measurement terminal fixedly installed in an internal space of the process unit, detects particles and chemical contamination sources, controls a process of the process unit, and determines the degree of contamination measured by the measurement terminal. To present a lithographic apparatus comprising a control unit for controlling the occurrence of contamination in real time.

파티클, 화학적 오염원, 리소그래피, 노광, 오염 측정Particles, Chemical Contaminants, Lithography, Exposure, Contamination Measurement

Description

오염 측정부를 구비하는 리소그래피 장비{Lithography equipment having detector for contamination}Lithography equipment having a detector for contamination

도 1은 종래의 리소그래피(lithography) 장비의 오염을 측정하는 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram for explaining a method for measuring contamination of a conventional lithography equipment.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 오염 측정부를 구비하는 리소그래피 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다. 2 is a diagram schematically illustrating a lithographic apparatus having a pollution measuring unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 오염을 실시간으로 측정할 수 있는 오염 측정부를 구비하는 리소그래피(lithography) 장비에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly, to lithography equipment having a contamination measuring unit capable of measuring internal contamination in real time.

반도체 소자를 제조하는 과정은 패턴을 웨이퍼 상에 전사하고 선택적으로 식각하여 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 과정들을 포함하고 있다. 이러한 웨이퍼 상에 패턴을 전사하는 과정에 다양한 형태로 구성되는 리소그래피 장비가 이용된다. The process of manufacturing a semiconductor device includes the steps of transferring a pattern onto a wafer and selectively etching to form a pattern on the wafer. In the process of transferring a pattern on such a wafer, lithographic apparatus configured in various forms is used.

리소그래피 장비는 실질적으로 레티클(reticle) 상에 구현된 패턴을 웨이퍼 상으로 전사하기 위한 노광원 및 조명계, 렌즈부 등을 포함하여 구성된다. 이러한 리소그래피 장비를 구성하는 부품들은 오염에 매우 취약하므로, 리소그래피 장비 내부의 파티클(particle) 및 화학적 오염 물질 정도를 정기적 또는/ 및 비정기적으로 별도의 측정 장비로 측정하고 있다. 그리고, 이러한 오염 측정을 바탕으로 공정 진행 여부를 판정하고 있다. The lithographic apparatus includes an exposure source, an illumination system, a lens unit, and the like for transferring a pattern embodied on a reticle onto a wafer. Since the components constituting such lithography equipment are very vulnerable to contamination, the particle and chemical contaminants in the lithography equipment are measured regularly or / or irregularly by separate measuring equipment. And it is judged whether a process progresses based on such a contamination measurement.

도 1은 종래의 리소그래피(lithography) 장비의 오염을 측정하는 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic diagram for explaining a method for measuring contamination of a conventional lithography equipment.

도 1을 참조하면, 종래의 리소그래피 장비(10)는 실제 노광이 수행되는 공정부(11)를 포함하며, 공정부(11)는 내부 공간에 설치된 노광원 및 조명계, 렌즈(lens)부, 웨이퍼 스테이지(wafer stage) 등과 같은 노광 과정을 위한 부품들을 포함한다. 그리고, 실제 노광 또는 패턴 공정의 수행을 제어하는 제어부(15)가 이러한 공정부(11)와 함께 리소그래피 장비(10)를 구성하게 된다. Referring to FIG. 1, a conventional lithography apparatus 10 includes a process unit 11 in which actual exposure is performed, and the process unit 11 includes an exposure source, an illumination system, a lens unit, and a wafer installed in an internal space. Components for an exposure process, such as a wafer stage. In addition, the control unit 15 that controls the actual exposure or the pattern process is performed together with the process unit 11 to form the lithographic apparatus 10.

이러한 실제 웨이퍼의 노광 또는 패터닝이 수행되는 공정부(11)의 내부 공간은 매우 높은 청정도로 유지되는 것이 바람직하다. 이러한 패턴 공정이 수행되는 공정부(11)의 내부에서 파티클과 화학적 오염 물질이 발생되면, 이러한 오염 물질이 렌즈 등과 같은 부품들을 오염시키게 되고 또한 웨이퍼를 오염시키게 된다. 이러한 오염 발생은 결국 웨이퍼 상에 형성될 패턴의 불량 원인이 된다. It is preferable that the internal space of the process portion 11 where such actual wafer exposure or patterning is performed is maintained at a very high cleanness. When particles and chemical contaminants are generated in the process unit 11 where the pattern process is performed, these contaminants contaminate parts such as lenses and contaminate the wafer. This generation of contamination eventually leads to the failure of the pattern to be formed on the wafer.

특히, 암모니아와 같은 성분은 미소량, 예컨대, 대략 5ppb 정도의 양이라도 웨이퍼와 접촉하게 되면, 웨이퍼 상의 화학증폭형 레지스트(resist) 패턴에 심각한 불량을 일으키게 된다. 따라서, 패턴 공정을 위한 리소그래피 장비(10)에는 파티클 및 화학 물질의 필터링(filtering)을 위한 필터(filter)가 장착되어 외부의 오염원 들을 걸러주고 있다. 그럼에도 불구하고, 여러 가지 환경 요인에 의해 급격히 이러한 오염원의 농도가 증가되는 경우가 있으므로, 정기적 또는/ 및 비정기적으로 파티클 및 화학적 오염원의 농도를 전용 측정 방비(20)를 이용하여 측정하고 있다. 이에 따라, 스펙(spec.) 인/아웃(in/out)의 여부를 판정하고 있다. In particular, even a small amount of a component such as ammonia, such as about 5 ppb, can cause serious defects in the chemically amplified resist pattern on the wafer. Accordingly, the lithographic apparatus 10 for the pattern process is equipped with a filter for filtering particles and chemicals to filter external pollutants. Nevertheless, the concentration of these pollutants may increase rapidly due to various environmental factors, and thus the concentrations of particles and chemical pollutants are measured using a dedicated measuring instrument 20 on a regular or irregular basis. As a result, it is determined whether or not the specification is in / out.

즉, 패턴 공정이 수행될 공정부(11) 내부의 파티클 및 화학적 오염원 농도를 별도의 측정 장비(20)의 측정 단자(25)를 통하여 정기적/비정기적으로 측정하고 있다. 그런데, 측정과 측정 사이의 기간에는 오염 문제 발생 여부를 확인할 수 없으며, 측정 결과가 스펙 아웃인 경우, 이전 측정 시점 이후의 지난 기간에 공정 진행된 웨이퍼는 모두 불량 처리하는 경우도 발생된다. 실질적으로 측정 주기가 충분히 짧은 경우에도 문제 발생을 인지하지 못한 상태에서 정상으로 공정이 진행되는 경우도 있다. That is, the particle and chemical contaminant concentrations inside the process unit 11 to be patterned are measured periodically or irregularly through the measurement terminal 25 of the separate measurement equipment 20. However, it is not possible to check whether a contamination problem occurs in the period between the measurement and the measurement, and if the measurement result is spec out, all the wafers processed in the last period after the previous measurement point may be defectively generated. In fact, even if the measurement period is short enough, the process can proceed normally without being aware of the problem.

따라서, 리소그래피 과정 또는 패턴 과정에서 불량이 발생되는 것을 미연에 방지하기 위해서는 리소그래피 장비 또는 패턴 장비 내부에 발생될 수 있는 파티클 또는/ 및 화학적 오염원과 같은 오염원을 효과적으로 측정할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있다. Therefore, in order to prevent defects in the lithography process or the pattern process in advance, it is required to develop a method for effectively measuring the pollutant such as particles and / or chemical pollutants that may be generated inside the lithography apparatus or the pattern apparatus. have.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 장비 내부에 발생될 수 있는 파티클 또는/ 및 화학적 오염원과 같은 오염원을 효과적으로 측정할 수 있는 리소그래피 장비를 제시하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention seeks to provide a lithographic apparatus that can effectively measure pollutants such as particles and / or chemical pollutants that may be generated inside the equipment.

상기의 기술적 과제를 위한 본 발명의 실시예는,Embodiment of the present invention for the above technical problem,

패턴을 위한 노광 공정이 수행될 공정부;A process unit in which an exposure process for a pattern is to be performed;

상기 공정부의 내부 공간에 고정 설치되어 파티클 및 화학적 오염원을 감지하는 측정 단자; 및A measurement terminal fixedly installed in the internal space of the process unit to detect particles and chemical contamination sources; And

상기 공정부의 공정을 제어하고, 상기 측정 단자에 의해 측정된 오염 정도를 판단하여 오염 발생을 통제하는 제어부를 포함하는 리소그래피 장비를 제시한다. The present invention provides a lithographic apparatus including a control unit which controls a process of the process unit and determines a contamination level measured by the measurement terminal to control contamination generation.

상기 제어부는 상기 측정 단자에서 분당 10개 이상의 파티클이 검출되거나 1ppb 이상의 화학적 오염원이 검출될 경우 상기 공정부에서 수행되는 공정을 중단시키고, 경고를 발생시키는 것일 수 있다. The control unit may stop the process performed in the process unit and generate a warning when 10 or more particles are detected per minute or 1ppb or more chemical contamination source is detected in the measurement terminal.

본 발명에 따르면, 장비 내부에 발생될 수 있는 파티클 또는/ 및 화학적 오염원과 같은 오염원을 효과적으로 측정할 수 있는 리소그래피 장비를 제시할 수 있다. According to the present invention, it is possible to present a lithographic apparatus which can effectively measure contaminants such as particles and / or chemical contaminants that may be generated inside the equipment.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에서는 파티클 및 암모니아 등 화학적 오염 물질의 농도를 측정할 수 있는 측정부를 리소그래피 장비 또는 패턴 장비의 자체 내부에 설치하는 기술을 제시한다. 이러한 측정부의 제어는 리소그래피 장비의 제어부에서 함께 제어되며, 스펙 아웃이 감지될 경우 자동으로 공정 중단 및 경고 메시지(message)를 발생시켜 작업자에게 알리게 한다. An embodiment of the present invention proposes a technique for installing a measurement unit capable of measuring the concentration of chemical contaminants such as particles and ammonia inside a lithography apparatus or a pattern apparatus. The control of the measuring unit is controlled together in the control unit of the lithography equipment, and when a spec out is detected, a process interruption and a warning message are automatically generated to inform the operator.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 오염 측정부를 구비하는 리소그래피 장비를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다. 2 is a diagram schematically illustrating a lithographic apparatus having a pollution measuring unit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 리소그래피 장비(100) 또는 패턴 장비는 실제 노광이 수행되는 공정부(101)의 내부 공간에 설치된 노광원 및 조명계, 렌즈부, 웨이퍼 스테이지 등과 같은 노광 과정을 위한 부품들을 포함하여 구성된다. 그리고, 실제 노광 또는 패턴 공정의 수행을 제어하는 제어부(150)가 이러한 공정부(101)와 함께 리소그래피 장비(100)를 구성하게 된다. 2, the lithographic apparatus 100 or the pattern equipment according to the embodiment of the present invention is an exposure source and an illumination system installed in the interior space of the process unit 101 in which the actual exposure is performed, such as an illumination system, a lens unit, a wafer stage, etc. It consists of parts for the process. In addition, the controller 150 controlling the actual exposure or the pattern process is configured together with the process unit 101 to form the lithographic apparatus 100.

이러한 실제 웨이퍼의 노광 또는 패터닝이 수행되는 공정부(101)의 내부 공간은 매우 높은 청정도로 유지되는 것이 바람직하다. 이러한 패턴 공정이 수행되는 공정부(101)의 내부에서 파티클과 화학적 오염 물질이 발생되면, 이러한 오염 물질이 렌즈 등과 같은 부품들을 오염시키게 되고 또한 웨이퍼를 오염시키게 되어, 결국 웨이퍼 상에 형성될 패턴의 불량 원인이 되므로, 이를 실시간으로 측정하는 측정 단자(250)가 공정부(101) 내부에 설치된다. It is preferable that the internal space of the process unit 101 where the actual wafer exposure or patterning is performed is maintained at a very high cleanness. When particles and chemical contaminants are generated in the process unit 101 where the pattern process is performed, these contaminants contaminate parts such as lenses and also contaminate the wafer, thereby causing the pattern to be formed on the wafer. Since it causes a defect, the measurement terminal 250 for measuring this in real time is installed in the process unit 101.

이러한 측정 단자(250)는 제어부(150)에 의해서 제어되는 측정부(200)에 의해서 오염원을 측정하는 역할을 한다. 측정부(200)는 공정부(101)의 내부에 발생되는 파티클 또는/ 및 화학적 오염 물질과 같은 오염원의 발생을 실시간으로 측정하여 그 측정 결과를 제어부(150)에 전달한다. 제어부(150)는 실시간으로 측정되는 오염원에 대한 정보, 예컨대, 오염원의 농도 등을 바탕으로 그 발생 농도 등이 오염 기준 또는 스펙에 대해 적절한 지 여부를 판단한다. 만약 오염 발생이 기준 이상이 되면, 예컨대, 파티클의 경우 분당 10개 이상이 되거나, 또는 화학적 오염원의 경우 1ppb 이상이 될 경우, 제어부(150)는 공정을 중단하거나 또는 경고를 발생하여 작업자에게 오염 발생을 알리게 된다. 이러한 오염 기준은 파티클의 경우 분 당 10개 미만이나 또는 화학적 오염의 경우 1ppb 미만이 검출될 경우 정상 공정으로 간주할 수 있으나, 공정 수준이나 조건을 고려하여 이러한 기준을 높이거나 낮출 수 있다. 이러한 본 발명의 실시예는 온도, 습도, 풍속 등의 측정 및 제어에 적용될 수 있다. The measurement terminal 250 serves to measure the source of contamination by the measurement unit 200 controlled by the controller 150. The measurement unit 200 measures the generation of a pollution source such as particles and / or chemical pollutants generated in the process unit 101 in real time and transmits the measurement result to the controller 150. The controller 150 determines whether the generated concentration or the like is appropriate for the pollution standard or the specification, based on the information on the pollution source measured in real time, for example, the concentration of the pollution source. If the contamination is higher than the standard, for example, 10 or more per minute in the case of particles, or 1 ppb or more in the case of chemical pollutants, the control unit 150 stops the process or generates a warning to the worker to cause contamination You will be informed. These contamination criteria can be considered normal processes if less than 10 particles per minute or less than 1 ppb of chemical contamination are detected, but these can be raised or lowered in consideration of process levels or conditions. This embodiment of the present invention can be applied to the measurement and control of temperature, humidity, wind speed and the like.

상술한 본 발명에 따르면, 실시간으로 장비 내부의 실질적인 파티클 또는/ 및 화학적 오염원을 측정하고 이를 근거로 스펙 아웃 시 바로 공정을 중단할 수 있어, 오염 발생에 따른 대략 패턴 불량을 방지할 수 있다. 또한 장비 내부가 상대적으로 최적 조건으로 유지될 수 있으므로, 리소그래피 장비 내에 설치된 렌즈 또는 다른 부품들의 내부 오염이 상대적으로 감소될 수 있다. 따라서, 장비 점검 시간이 감소되고 고가의 패턴 장비 또는 리소그래피 장비의 수명이 증가될 수 있다. According to the present invention described above, it is possible to measure the actual particle and / or chemical contamination source inside the equipment in real time and to stop the process immediately upon spec out based on this, it is possible to prevent a rough pattern failure due to contamination. In addition, since the inside of the equipment can be maintained in a relatively optimum condition, the internal contamination of lenses or other components installed in the lithographic equipment can be relatively reduced. Thus, equipment inspection time can be reduced and the lifetime of expensive pattern equipment or lithographic equipment can be increased.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예들을 통하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명은 여러 형태로 변형될 수 있다. Although the present invention has been described through specific embodiments, the present invention may be modified in various forms by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention.

Claims (2)

패턴을 위한 노광 공정이 수행될 공정부; A process unit in which an exposure process for a pattern is to be performed; 상기 공정부의 내부 공간에 고정 설치되어 파티클 및 화학적 오염원을 감지하는 측정 단자; 및A measurement terminal fixedly installed in the internal space of the process unit to detect particles and chemical contamination sources; And 상기 공정부의 공정을 제어하고, 상기 측정 단자에 의해 측정된 오염 정도를 판단하여 오염 발생을 통제하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장비. And a control unit controlling a process of the process unit, and determining a contamination level measured by the measurement terminal to control the generation of contamination. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제어부는 상기 측정 단자에서 분당 10개 이상의 파티클이 검출되거나 1ppb 이상의 화학적 오염원이 검출될 경우 상기 공정부에서 수행되는 공정을 중단시키고 경고를 발생시키는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장비.And the control unit stops the process performed in the process unit and generates a warning when 10 or more particles are detected per minute or 1ppb or more of chemical contamination at the measurement terminal.
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