KR100868624B1 - 파티클 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

레지스트 용액, 현상액, 또는 기타 액상 화학물을 사용하는 반도체 제조 공정에서 상기 용액에 포함된 파티클을 검출하는 파티클 검출장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 파티클 검출장치는, 레이저를 투과시키는 투광부와 노즐을 구비하며, 액상의 화학 물질을 저장하는 저장조에 연결되어 상기 화학 물질을 웨이퍼에 공급하는 배관; 상기 투광부를 향해 레이저를 조사하는 레이저 발생부와, 상기 투광부를 투과한 레이저를 수광하는 레이저 수광부; 및 상기 레이저 수광부의 신호를 입력받아 상기 투광부를 통과하는 화학 물질의 단위 체적당 파티클 개수를 측정하고, 상기 파티클 개수가 설정치를 초과하는 경우 화학 물질의 공급을 중단하는 제어부;를 포함한다.
파티클, 현상, 레지스트, 레이저,

Description

파티클 검출 장치{PARTICLE DETECTOR}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파티클 검출장치의 개략적인 구성도이다.
본 발명은 파티클 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레지스트 용액, 현상액, 또는 기타 액상 화학물을 사용하는 반도체 제조 공정에서 상기 용액에 포함된 파티클을 검출하는 파티클 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제품을 생산하기 위해서는 매우 정밀한 반도체 제조 공정은 물론, 반도체 제조 공정을 수행하는 반도체 제조 설비를 필요로 한다.
상기 반도체 제조 설비는 크게 선행 반도체 제조 설비와 후속 반도체 제조 설비로 구분할 수 있는 바, 선행 반도체 제조 설비는 순수 실리콘 웨이퍼에 반도체 박막 패턴을 형성하기 위한 선행 공정인 사진(photolithography) 공정을 수행하고, 후속 반도체 제조 설비는 웨이퍼에 패터닝된 포토레지스트 박막을 매개로 웨이퍼에 소정의 특성을 갖는 불순물을 주입하는 이온 주입 공정, 이미 형성된 반도체 박막을 식각하여 패터닝하는 식각 공정, 웨이퍼에 소정 박막을 부가하는 증착 공정, 미세 박막 회로 패턴을 연결하는 메탈 공정 등을 수행한다.
이 중에서, 상기한 사진 공정은 세척 및 건조를 마친 웨이퍼의 표면에 레지스트 용액을 균일하게 도포하는 레지스트 용액 도포 공정과, 레지스트 막 위에 포토마스크상의 특정 패턴을 전사하는 노광 공정과, 레지스트 막의 불필요한 부위를 현상액으로 제거하는 현상 공정과, 잔류하는 현상액을 세정하는 세정 공정을 포함한다.
이러한 사진 공정에 있어서, 상기한 레지스트 용액 또는 현상액에는 제조 공정상의 문제점, 보관상의 문제점 또는 배관 불량 등의 여러 가지 요인에 의해 자체 파티클이 함유되는데, 이 파티클은 패턴 결함을 발생시키게 된다. 그런데, 상기한 패턴 결함은 현상 후에는 잘 발견되지 않고, 식각 등의 후속 공정을 진행한 후 발견되거나, 또는 발견되지 않으며, 이로 인해 마지막 소자 테스트 단계에서 소자 불량을 일으키게 되어 결국에는 웨이퍼를 폐기해야 하는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 레지스트 용액, 현상액 또는 기타 액상의 화학 물질에 포함된 파티클을 검출함으로써, 상기 파티클로 인한 패턴 불량을 방지할 수 있는 파티클 검출장치를 제공함에 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
레이저를 투과시키는 투광부와 노즐을 구비하며, 액상의 화학 물질을 저장하는 저장조에 연결되어 상기 화학 물질을 웨이퍼에 공급하는 배관;
상기 투광부를 향해 레이저를 조사하는 레이저 발생부와, 상기 투광부를 투 과한 레이저를 수광하는 레이저 수광부; 및
상기 레이저 수광부의 신호를 입력받아 상기 투광부를 통과하는 화학 물질의 단위 체적당 파티클 개수를 측정하고, 상기 파티클 개수가 설정치를 초과하는 경우 화학 물질의 공급을 중단하는 제어부;
를 포함하는 파티클 검출장치를 제공한다.
상기한 레이저로는 액상 화학 물질과 반응하지 않는 파장의 레이저를 사용한다. 그리고, 상기 제어부는 파티클의 개수가 50개/㎖를 초과하는 경우 화학 물질의 공급을 중단한다. 물론, 상기한 파티클의 개수는 공정 레벨이나 생산 환경 등을 고려하여 조절이 가능하다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 레지스트 용액, 또는 현상액, 또는 기타 액상의 화학 물질을 반도체 웨이퍼의 표면에 공급하는 공정에 설치되어 파티클을 검출하는데 사용되는바, 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 파티클 검출장치가 레지스트 용액 도포 공정에 사용되는 것을 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파티클 검출장치의 개략적인 구성도를 도시한 것이다.
도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 지지하는 웨이퍼 척(12)의 위에는 레지스트 용액 공급 배관(14)이 설치된다.
상기 웨이퍼 척(12)은 도시하지 않는 진공 수단에 의해 형성된 진공압에 의 해 웨이퍼(W)를 진공 흡착할 수 있는 진공척으로 구성할 수 있으며, 이 척(12)은 필요에 따라 선택적으로 회전 구동할 수 있다.
그리고, 레지스트 용액 공급 배관(14)의 단부에는 노즐(16)이 구비되고, 노즐과 인접한 위치의 배관(14)에는 투광창(14')이 구비된다. 물론, 상기한 투광창(14') 대신에 투명 배관을 사용하는 것도 가능하다.
상기 투광창(14')의 일측에는 레이저 발생부(18)가 설치되어 있고, 레이저 발생부(18)와 마주보는 위치에는 레이저 수광부(20)가 설치되어 있다.
상기한 레이저 발생부(18)는 배관(14)을 통해 공급되는 레지스트 용액에 포함된 파티클을 검출하기 위한 레이저를 발생시켜 상기 투광창(14')에 조사하기 위한 것으로, 이때 상기 레이저 발생부(18)는 레지스트 용액과 반응하지 않는 파장의 레이저를 발생시킨다.
그리고, 레이저 수광부(20)는 투광창(14')을 통과하는 레이저를 수광하며, 이 레이저 수광부(20)에는 제어부(22)가 전기적으로 연결되어 있다.
도 1에서, 미설명 도면부호 24는 레지스트 막을 나타낸다.
이에 따라, 상기 제어부(22)는 레이저 수광부(20)의 신호를 입력받아 단위 체적당 파티클 개수를 측정하고, 상기 파티클 개수가 설정치를 초과하는 경우 레지스트 용액의 공급을 중단하도록 공정을 제어한다. 이때, 상기 제어부(22)는 파티클의 개수가 50개/㎖를 초과하는 경우 레지스트 용액의 공급을 중단할 수 있으며, 단위 체적당 파티클의 개수는 공정 레벨이나 생산 환경 등을 고려하여 조절이 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 레지스트 용액, 현상액 또는 기타 액상의 화학 물질에 포함된 파티클 개수를 측정하여 상기 측정 결과에 따라 공정 진행을 제어함으로써, 파티클로 인한 패턴 결함을 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 레이저를 투과시키는 투광부와 노즐을 구비하며, 액상의 화학 물질을 저장하는 저장조에 연결되어 상기 화학 물질을 웨이퍼에 공급하는 배관;
    상기 투광부를 향해 레이저를 조사하는 레이저 발생부와, 상기 투광부를 투과한 레이저를 수광하는 레이저 수광부; 및
    상기 레이저 수광부의 신호를 입력받아 상기 투광부를 통과하는 화학 물질의 단위 체적당 파티클 개수를 측정하고, 상기 파티클 개수가 설정치를 초과하는 경우 화학 물질의 공급을 중단하는 제어부;를 포함하고,
    상기 레이저 발생부에서는 상기 액상의 화학 물질과 반응하지 않는 파장의 레이저가 발생되는 것을 특징으로 하는 파티클 검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액상의 화학 물질은 레지스트 용액 또는 현상액인 것을 특징으로 하는 파티클 검출장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 파티클의 개수가 50개/㎖를 초과하는 경우 화학 물질의 공급을 중단하는 것을 특징으로 하는 파티클 검출장치.
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CN108474731A (zh) * 2016-01-21 2018-08-31 东京毅力科创株式会社 异物检测装置和异物检测方法

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