KR20000018252U - Apparatus for detecting particle of semiconductor manufacturing stepper - Google Patents
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- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
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Abstract
본 고안은 반도체 스테퍼의 이물질검출장치에 관한 것으로, 프로젝션 렌즈(14)의 하측에 이물질검출수단(20)을 설치하여 실제 노광위치에서 마스크(12)의 이물질 존재여부를 검출하기 때문에 리피팅 디팩트를 방지하게 되고, 마스크의 미스로딩이 발생되는 것을 검출하게 된다.The present invention relates to a foreign matter detection device of a semiconductor stepper, and since the foreign matter detection means 20 is installed below the projection lens 14 to detect the presence of foreign matter in the mask 12 at the actual exposure position, the repeating defect It will be prevented, and it is detected that misloading of the mask occurs.
Description
본 고안은 반도체 스테퍼의 이물질검출장치에 관한 것으로, 특히 리피팅 디팩트를 방지할 수 있도록 하는데 적합한 반도체 스테퍼의 이물질검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a foreign matter detection apparatus for a semiconductor stepper, and more particularly, to a foreign matter detection apparatus for a semiconductor stepper suitable for preventing repeating defects.
반도체 웨이퍼 제조공정중 노광공정에서는 노광장치(이하 "스테퍼"라함)를 이용하여 마스크에 형성된 패턴을 웨이퍼의 상면에 연속적으로 이식하게 되는데, 이와 같이 웨이퍼에 노광을 하기 위한 스테퍼의 주요부가 도 1에 개략적으로 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the exposure process of the semiconductor wafer manufacturing process, the pattern formed on the mask is continuously implanted on the upper surface of the wafer using an exposure apparatus (hereinafter referred to as a "stepper"). Thus, the main part of the stepper for exposing the wafer is shown in FIG. It is schematically shown, which is briefly described as follows.
빛를 조사하기 위한 조명계(1)의 하측에 프로젝션 렌즈(2)가 설치되어 있고, 조명계(1)와 프로젝션 렌즈(2)의 사이에는 마스크(3)가 설치되며, 프로젝션 렌즈(2)의 하측에는 웨이퍼가 얹혀지는 X,Y-스테이지(4)가 설치되어 있고, 상기 프로젝션 렌즈(2)의 주변에는 파티클 디텍터(5)가 설치되어 있다.A projection lens 2 is provided below the illumination system 1 for irradiating light, a mask 3 is provided between the illumination system 1 and the projection lens 2, and below the projection lens 2. The X, Y-stage 4 on which the wafer is placed is provided, and the particle detector 5 is provided around the projection lens 2.
상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 웨이퍼 노광용 스테퍼에서는 노광을 실시하기 전에 파티클 디텍터(5)를 이용하여 마스크(3)에 부착된 이물질을 검출하게 되는데, 그 원리는 도 2에서 보인 바와 같이 마스크(3)의 패턴(3a)은 0°,45°,90°로만 되어 있어서 레이저 광이 마스크(3)의 수평면에서 15°방향의 광만을 검출하여 인식하는 방법으로 마스크(3)의 패턴(3a)을 인식한다.In the conventional semiconductor wafer exposure stepper configured as described above, the foreign matter attached to the mask 3 is detected using the particle detector 5 before the exposure. The principle of the mask 3 is shown in FIG. ), The pattern 3a of the mask 3 is only 0 °, 45 ° and 90 ° so that the laser beam detects only the light in the 15 ° direction from the horizontal plane of the mask 3 to recognize the pattern 3a of the mask 3. Recognize.
그리고, 이물질(6)은 도 3에서와 같이 레이저 광에 대해 전방향으로 산란이 일어나므로 반사광의 산란을 분석하여 이물질(6)을 검출하게 된다.In addition, since the foreign matter 6 scatters in all directions with respect to the laser light as shown in FIG. 3, the foreign matter 6 is detected by analyzing scattering of reflected light.
그러나, 상기와 같은 종래 반도체 웨이퍼 노광용 스테퍼에서는 파티클 디텍터(5)에서 마스크(3)의 이물질 존재 유,무를 검출한 다음 마스크 스테이지(미도시)로 마스크(3)를 이송하기 때문에 이동시에 마스크(3)에 이물질이 부착할 수 있고, 이와 같이 부착된 이물질에 의하여 노광작업시 리피팅 디팩트를 발생시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional semiconductor wafer exposure stepper as described above, the particle detector 5 detects the presence or absence of foreign matter in the mask 3 and then transfers the mask 3 to a mask stage (not shown). The foreign matter can be attached to the), there was a problem that generates a repeating defect during the exposure operation by the foreign matter thus attached.
상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 마스크 스테이지에 마스크를 장착한 상태에서 마스크의 이물질검사를 실시하여 리피팅 디팩트가 발생되는 것을 방지하도록 하는데 적합한 반도체 스테퍼의 이물질검출장치를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above problems is to provide a foreign matter detection apparatus of a semiconductor stepper suitable for preventing the occurrence of repeating defects by performing a foreign material inspection of the mask while the mask is mounted on the mask stage. Is in.
도 1은 종래 반도체 웨이퍼 노광용 스테퍼의 구조를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing the structure of a conventional stepper for semiconductor wafer exposure;
도 2는 종래 스테퍼에서 마스크의 패턴을 인식하는 상태를 보인 상태도.Figure 2 is a state diagram showing a state of recognizing the pattern of the mask in the conventional stepper.
도 3은 종래 스테퍼에서 마스크의 이물질을 인식하는 상태를 보인 상태도.Figure 3 is a state diagram showing a state of recognizing the foreign matter of the mask in the conventional stepper.
도 4는 본 발명 이물질검출장치가 설치된 스테퍼의 구조를 보인 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing the structure of a stepper in which the present foreign matter detection device is installed.
도 5는 본 발명의 요부인 이물질검출장치의 구조를 보인 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view showing the structure of the foreign matter detection device that is the main portion of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11 : 조명계 12 : 마스크11: illumination system 12: mask
13 : 마스크 스테이지 14 : 프로젝션 렌즈13: mask stage 14: projection lens
15 : XY-스테이지 20 : 이물질검출수단15: XY-stage 20: foreign matter detection means
상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 조명계의 하측에 마스크를 장착하기 위한 마스크 스테이지가 설치되어 있고, 그 마스크 스테이지의 하측에 프로젝션 렌즈가 설치되어 있으며, 그 프로젝션 렌즈의 하측에 웨이퍼가 장착되는 XY-스테이지가 설치되어 있는 반도체 웨이퍼 노광용 스테퍼에 있어서, 상기 XY-스테이지의 주변에 화상처리에 의한 마스크의 이물질을 검출하기 위한 이물질검출수단을 설치하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 스테퍼의 이물질검출장치가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a mask stage for mounting a mask is provided below the illumination system, a projection lens is installed below the mask stage, and a wafer is mounted below the projection lens. A semiconductor wafer exposure stepper provided with an XY-stage, wherein a foreign matter detection apparatus for semiconductor stepper is provided by providing foreign matter detection means for detecting foreign matter in a mask by image processing around the XY-stage. Is provided.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 고안 반도체 스테퍼의 이물질검출장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the embodiment of the accompanying drawings, the foreign matter detection apparatus of the present invention semiconductor stepper configured as described above in more detail as follows.
도 4는 본 발명 이물질검출장치가 설치된 스테퍼의 구조를 보인 종단면도이고, 도 5는 본 발명의 요부인 이물질검출수단의 구조를 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 조명계(11)의 하측에 마스크(12)를 장착하기 위한 마스크 스테이지(13)가 설치되어 있고, 그 마스크 스테이지(13)의 하측에 프로젝션 렌즈(14)가 설치되어 있으며, 그 프로젝션 렌즈(14)의 하측에 웨이퍼가 장착되는 XY-스테이지(15)가 설치되어 있는 구성은 종래와 유사하다.4 is a longitudinal sectional view showing the structure of a stepper provided with a foreign matter detection device of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view showing the structure of the foreign matter detection means that is the main part of the present invention, as shown, the mask on the lower side of the illumination system The mask stage 13 for attaching (12) is provided, The projection lens 14 is provided in the lower side of the mask stage 13, The XY by which the wafer is mounted below the projection lens 14 The configuration in which the stage 15 is installed is similar to the conventional one.
여기서, 본 고안은 상기 XY-스테이지(15)의 주변에 화상처리에 의한 마스크(12)의 이물질을 검출하기 위한 이물질검출수단(20)이 설치되어 있다.In the present invention, the foreign matter detection means 20 for detecting the foreign matter of the mask 12 by image processing is provided around the XY-stage 15.
상기 이물질검출수단(20)은 광원의 조도룰 적절하게 조절하기 위한 앤디 필터(21)와, 상기 프로젝션 렌즈(14)에서 조사되는 광을 집속시키기 위한 렌즈 유니트(22)와, 그 렌즈 유니트(22)에서 조사된 광에서 마스크의 상을 촬영하기 위한 시시디 카메라(23)와, 마스크의 상을 기억하여 현재진행하는 마스크인지의 여부를 판단하고, 패턴이 정상인가를 비교하기 위한 이미지 프로세싱 유니트(24)로 구성되어 있다.The foreign material detecting means 20 includes an Andy filter 21 for appropriately adjusting the illuminance of the light source, a lens unit 22 for focusing the light emitted from the projection lens 14, and the lens unit 22. The image processing unit for determining whether or not the pattern is normal by storing the image of the mask and the CD camera 23 for photographing the mask from the light irradiated from 24).
상기와 같이 구성되어 있는 본 고안 이물질검출장치가 설치된 반도체 스테퍼에서의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation in the semiconductor stepper is provided with the present invention foreign matter detection device configured as described above are as follows.
마스크(12)를 마스크 스테이지(13)에 장착하고, 조명계(11)의 노광원으로 일정한 양을 조사하면 마스크(12)의 패턴이 프로젝션 렌즈(14)를 통과하게 되는데, 이때 시시디 카메라(23)에서 패턴을 인식하고, 그 시시디 카메라(23)에서 검출된 패턴은 모니터에서 디스플레이 시켜서 작업자가 육안으로 이물질 존재여부를 확인한다.When the mask 12 is mounted on the mask stage 13 and irradiated with a predetermined amount by the exposure source of the illumination system 11, the pattern of the mask 12 passes through the projection lens 14, at which time the CD camera 23 Recognize the pattern in the), and the pattern detected by the CD camera 23 is displayed on the monitor, the operator visually checks for the presence of foreign substances.
그런 다음, 이상이 없으면 인식된 패턴을 이미지 프로세싱 유니트(24)에 기억을 시키고, 기억된 마스크(12)의 패턴은 차후에 마스크들을 검사할때에 비교하게 되며, 만약 기억된 패턴과 일치하지 않을 때는 알람을 발생시킨다.Then, if there is no abnormality, the recognized pattern is stored in the image processing unit 24, and the pattern of the memorized mask 12 is compared later when checking the masks, and if it does not match the stored pattern Raise an alarm.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안 반도체 스테퍼의 이물질검출장치는 이물질검출수단을 프로젝션 렌즈의 하측에 설치하여 실제 노광위치에서 마스크의 이물질 존재여부를 검출하기 때문에 리피팅 디팩트를 방지하게 되고, 마스크의 미스로딩이 발생되는 것을 검출하게 된다.As described in detail above, the foreign matter detection device of the semiconductor stepper of the present invention installs the foreign matter detection means under the projection lens to detect whether there is a foreign material in the mask at the actual exposure position, thereby preventing the repeating defect. It is detected that misloading occurs.
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