KR20010108666A - Stepper unit of photolithography apparatus - Google Patents

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Abstract

웨이퍼(Wafer)가 척(Chuck)으로 이송되는 도중에 웨이퍼에 묻어있는 파티클(Particle)을 감지할 수 있도록 한 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트가 개시된다. 상기 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트는, 챔버, 상기 챔버의 내부에 설치되며 웨이퍼를 지지하여 이송하는 이송 아암, 상기 챔버의 내부에 설치되며 상기 이송 아암에 의하여 이송된 웨이퍼가 탑재되는 척, 상기 이송 아암과 척 사이에 마련되어 상기 웨이퍼에 묻어있는 파티클(Particle)을 감지하는 감지수단을 구비한다. 상기 포토리소그래피장치의 스텝퍼 유니트는 노광공정이 진행되기 전에 웨이퍼의 파티클을 감지하여 리젝트 할 수 있으므로, 종래의 스텝퍼 유니트에 비하여 시간소모를 줄일 수 있다. 또, 노광처리된 웨이퍼를 재가공 할 필요 없이 웨이퍼에 묻어있는 파티클만 제거하면 되므로, 불필요한 재가공 작업이 제거된 장점이 있다.Disclosed is a stepper unit of a photolithographic apparatus for detecting particles buried in a wafer while a wafer is transferred to a chuck. The stepper unit of the photolithographic apparatus includes a chamber, a transfer arm installed inside the chamber to support and transport a wafer, a chuck mounted inside the chamber and mounted with a wafer transferred by the transfer arm, and the transfer arm. And sensing means provided between the chuck and the chuck to detect particles deposited on the wafer. Since the stepper unit of the photolithography apparatus can detect and reject particles of the wafer before the exposure process is performed, it can reduce time consumption as compared with the conventional stepper unit. In addition, since only the particles on the wafer need to be removed without reworking the exposed wafer, there is an advantage in that unnecessary rework is removed.

Description

포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트 {STEPPER UNIT OF PHOTOLITHOGRAPHY APPARATUS}Stepper Unit of Photolithography Apparatus {STEPPER UNIT OF PHOTOLITHOGRAPHY APPARATUS}

본 발명은 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트에 관한 것으로, 더 상세하게는 웨이퍼(Wafer)가 척(Chuck)으로 이송되는 도중에 웨이퍼에 묻어있는 파티클(Particle)을 감지할 수 있도록 한 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트에 관한 것이다.The present invention relates to a stepper unit of a photolithography apparatus, and more particularly, to a stepper unit of a photolithography apparatus capable of detecting particles on a wafer while the wafer is transferred to a chuck. It is about.

반도체 소자는, 이온주입공정, 박막증착공정, 확산공정, 사진공정, 식각공정등과 같은 다수의 공정들을 거쳐서 제조된다. 이러한 공정들 중에서, 원하는 패턴(Pattern)을 형성하기 위한 사진공정(Photo Processing)은 반도체 소자 제조에 필수적으로 요구되는 공정이다.Semiconductor devices are manufactured through a number of processes, such as ion implantation, thin film deposition, diffusion, photography, and etching. Among these processes, photoprocessing for forming a desired pattern is an essential step for manufacturing a semiconductor device.

사진공정은 크게, 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 도포공정, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼와 정해진 마스크를 서로 정렬시킨 후 자외선과 같은 빛을 상기 마스크로 통과시켜 웨이퍼 상의 포토레지스트에 조사되도록 하는 노광공정 및 노광공정이 완료된 웨이퍼의 포토레지스트를 현상하여 패턴을 형성하는 현상공정으로 이루어진다.The photolithography process is largely an application step of applying a photoresist on a wafer and an exposure step of aligning the photoresist-coated wafer and a predetermined mask with each other and then passing light such as ultraviolet light through the mask to irradiate the photoresist on the wafer. And a developing step of forming a pattern by developing the photoresist of the wafer on which the exposure step is completed.

그리고, 사진공정은, 포토레지스트와 웨이퍼간의 접착성을 향상시키기 위한 HMDS(Hexamethyl Disilane)처리공정, 포토레지스트 도포공정 전에 웨이퍼 상의 수분이나 유지용제를 제거하기 위한 베이커(Bake)공정, 포토레지스트 도포 후 포토레지스트에 함유된 용제를 제거하기 위한 소프트 베이크 공정 및 노광공정 후 포토레지스트를 더욱 경화시키는 하드 베이크 공정 등을 더 포함한다.In addition, the photographing process includes a hexamethyl disilane (HMDS) treatment process for improving adhesion between the photoresist and the wafer, a baker process for removing moisture or a maintenance solvent on the wafer before the photoresist coating process, and a photoresist application. And a soft bake process for removing the solvent contained in the photoresist, and a hard bake process for further curing the photoresist after the exposure process.

이와 같은 사진공정은 노광공정을 수행하는 스텝퍼 유니트(Stepper Unit) 및 다수의 단위공정장치들을 포함하는 포토리소그래피 장치에서 진행된다.Such a photo process is performed in a photolithography apparatus including a stepper unit for performing an exposure process and a plurality of unit processing apparatuses.

도 1은 종래의 스텝퍼 유니트를 개략적으로 보인 도로서, 챔버(10)의 내부에 척(Chuck)(11)과 이송 아암(Arm)(13)이 마련된다. 이송 아암(13)은 웨이퍼(20)를 지지하여 척(11)으로 이송한다. 척(11)에 웨이퍼(20)가 탑재되면, 웨이퍼(20)에 자외선과 같은 빛이 조사되어 반도체 소자 제조에 필요한 노광공정이 수행된다.1 schematically shows a conventional stepper unit, in which a chuck 11 and a transfer arm 13 are provided inside a chamber 10. The transfer arm 13 supports the wafer 20 and transfers it to the chuck 11. When the wafer 20 is mounted on the chuck 11, light such as ultraviolet rays is irradiated onto the wafer 20 to perform an exposure process necessary for manufacturing a semiconductor device.

이와 같은 종래의 스텝퍼 유니트에는 웨이퍼(20)에 묻어있는파티클(Particle)을 감지할 수 있는 아무런 수단도 구비되어 있지 않다. 상세히 설명하면, 반도체 소자 제조공정은 초정밀을 요구하는데, 웨이퍼(20)에 묻어있는 파티클로 인하여 웨이퍼(20)가 척(11)에 수평 상태로 놓이지 않게 되는 경우가 있다. 그런데, 종래의 스텝퍼 유니트에는 웨이퍼(20)가 척(11)에 수평상태로 놓여있는가? 만을 감지하는 발광다이오드(미도시) 등이 구비되어 있다. 그러므로, 웨이퍼(20)가 척(11)에 놓이기 전에 웨이퍼(20)에 묻어있는 파티클을 감지할 수 없고, 단지, 척(11)에 놓인 웨이퍼(20)의 수평상태 유무에 따라 파티클의 존재를 부수적으로 인식할 뿐이다. 즉, 어느 정도의 노광공정이 진행중인 웨이퍼(20)를 리젝트(Reject)시켜서 제어하므로 시간 소비가 증대하고, 노광공정이 진행된 웨이퍼(20)를 재가공하여야 하므로 불필요한 재가공 작업이 증대하는 단점이 있다.Such a conventional stepper unit is not provided with any means for detecting particles deposited on the wafer 20. In detail, the semiconductor device fabrication process requires high precision, and the wafer 20 may not be placed horizontally on the chuck 11 due to particles buried in the wafer 20. By the way, is the wafer 20 placed horizontally on the chuck 11 in the conventional stepper unit? A light emitting diode (not shown) for detecting a bay is provided. Therefore, before the wafer 20 is placed on the chuck 11, the particles buried in the wafer 20 can not be detected, and only the presence of the particles depends on the horizontal state of the wafer 20 placed on the chuck 11. It is only recognized incidentally. That is, since a certain amount of exposure process is controlled by rejecting the wafer 20 in progress, time consumption is increased, and since the wafer 20 subjected to the exposure process has to be reworked, unnecessary reworking operations are increased.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼(Wafer)가 척(Chuck)으로 이송되는 도중에 웨이퍼에 묻어있는 파티클(Particle)을 감지할 수 있도록 구성하여 시간 소비를 줄일 수 있고, 불필요한 재가공 작업을 없앨 수 있는 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트를 제공함에 있다.The present invention has been created to solve the above problems, an object of the present invention is to configure the time (wafer) to detect the particles (bubble) on the wafer during the transfer to the chuck (Chuck) time consumption It is to provide a stepper unit of a photolithography apparatus that can reduce the number of, and eliminate unnecessary rework.

도 1은 종래의 스텝퍼 유니트를 개략적으로 보인 평면도.1 is a plan view schematically showing a conventional stepper unit.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼 유니트를 개략적으로 보인 정면도 및 평면도.2 and 3 are a front view and a plan view schematically showing a stepper unit according to an embodiment of the present invention.

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

50 : 챔버. 60 : 제어부.50: chamber. 60: control unit.

70 : 척. 75 : 이송 아암.70: Chuck. 75: transfer arm.

90 : 감지부.90: detection unit.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 챔버; 상기 챔버의 내부에 설치되며 웨이퍼를 지지하여 이송하는 이송 아암; 상기 챔버의 내부에 설치되며 상기 이송 아암에 의하여 이송된 웨이퍼가 탑재되는 척; 그리고 상기 이송 아암과 척 사이에 마련되어 상기 웨이퍼에 묻어있는 파티클(Particle)을 감지하는 감지수단을 구비한다.The present invention for achieving the above object, the chamber; A transfer arm installed in the chamber and supporting and transferring a wafer; A chuck mounted in the chamber and mounted with a wafer transferred by the transfer arm; And sensing means provided between the transfer arm and the chuck to detect particles deposited on the wafer.

상기 감지수단은, 상기 이송 아암에 지지되어 이송되는 웨이퍼로 빛을 조사하는 발광부와 상기 웨이퍼에서 반사되는 발광부의 빛을 수신하는 수광부로 마련된다. 상기 수광부는, 다수의 셀로 구획되고 상기 셀마다 수광되는 빛의 양을 감지한다.The sensing means is provided with a light emitting part for irradiating light to the wafer to be transported by the transfer arm and a light receiving part for receiving light of the light emitting part reflected from the wafer. The light receiver is divided into a plurality of cells and senses the amount of light received for each cell.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트를 상세히 설명한다. 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스텝퍼 유니트를 개략적으로 보인 정면도 및 평면도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a stepper unit of a photolithography apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail. 2 and 3 are a front view and a plan view schematically showing a stepper unit according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 밀폐 공간을 형성하는 챔버(50)가 마련되고, 챔버(50)의 외측면에는 챔버(50)의 내부에 마련된 다수의 기기들을 제어하기 위한 제어부(60)가 마련된다.As shown, a chamber 50 forming a sealed space is provided, and a control unit 60 for controlling a plurality of devices provided inside the chamber 50 is provided on the outer surface of the chamber 50.

챔버(50)의 내부에는 척(Chuck)(70)과 척(70)으로 웨이퍼(80)를 이송하기 위한 이송 아암(Arm)(75)이 설치된다. 척(70)의 상면 중앙부위는 테두리부위 보다 더 돌출된 돌출면(71)으로 형성되고, 돌출면(71)에는 웨이퍼(80)를 받쳐서 돌출면(71)에 안착시키기 위한 승강핀(73)이 설치된다. 상세히 설명하면, 이송 아암(75)에 웨이퍼(80)가 지지된 상태에서, 이송 아암(75)이 돌출면(71)의 상측으로 이동하면 승강핀(73)이 돌출면(71)의 상측으로 돌출되어 웨이퍼(80)를 받친다. 그후, 승강핀(73)이 돌출면(71)의 하측으로 하강하면, 웨이퍼(80)가 돌출면(71)에 탑재되는 것이다.In the chamber 50, a transfer arm 75 for transferring the wafer 80 to the chuck 70 and the chuck 70 is provided. The upper surface center portion of the chuck 70 is formed of a protruding surface 71 which protrudes more than an edge portion, and the lifting surface 71 supports the wafer 80 to rest on the protruding surface 71. This is installed. In detail, in the state where the wafer 80 is supported by the transfer arm 75, when the transfer arm 75 moves upward of the protruding surface 71, the lifting pin 73 moves upward of the protruding surface 71. It protrudes and supports the wafer 80. Then, when the lifting pin 73 descends below the protruding surface 71, the wafer 80 is mounted on the protruding surface 71.

본 실시 예에 따른 스텝퍼 유니트에는, 이송 아암(75)에서부터 척(70)으로 웨이퍼(80)가 이송되는 도중에, 웨이퍼(80)에 묻어있는 파티클(Particle)을 감지할 수 있는 수단이 마련된다.The stepper unit according to the present embodiment is provided with means for detecting particles buried in the wafer 80 while the wafer 80 is transferred from the transfer arm 75 to the chuck 70.

상기 감지수단은 척(70)측으로 이동하는 이송 아암(75)의 이동로 중, 이송 아암(75)과 척(70) 사이에 설치된 감지부(90)로 마련된다. 감지부(90)는 빛을 웨이퍼(80)로 조사하는 발광부(91)와, 웨이퍼(80)에서 반사된 빛을 수광하는 수광부(95)를 가진다. 수광부(95)는 다수의 셀(Cell)로 구획되어, 각 셀마다 수광되는 빛의 양을 감지할 수 있도록 마련된다.The sensing means is provided with a sensing unit 90 provided between the transfer arm 75 and the chuck 70 in the movement path of the transfer arm 75 moving toward the chuck 70. The sensing unit 90 includes a light emitting unit 91 for irradiating light to the wafer 80 and a light receiving unit 95 for receiving light reflected from the wafer 80. The light receiver 95 is divided into a plurality of cells, and is provided to detect an amount of light received for each cell.

감지부(90)의 작동을 상세히 설명하면, 이송 아암(75)에 웨이퍼(80)가 지지된 상태에서, 이송 아암(75)이 척(70)측으로 이동하면 제어부(60)는 발광부(91)에서 빛이 조사되도록 제어한다. 이때, 빛이 조사된 웨이퍼(80)의 면은 스캐닝이 되고, 웨이퍼(80)에서 반사된 빛은 수광부(95)에 수신된다. 그러면, 제어부(60)는 수광부(95)의 각 셀에 수신된 빛을 전기적인 신호로 바꾸어 전압으로 빛의 양을 계산한다. 그리하여, 설정된 전압보다 낮을 시에는 웨이퍼(80)에 파티클이 묻어 있는 것으로 판단하여, 제어부(60)는 척(70)으로 이동중인 이송 아암(75)의 이동을 멈춘다. 그후, 파티클이 묻어 있는 웨이퍼(80)를 리젝트시키고, 새로운 웨이퍼(80)를 이송 아암(75)에 탑재시켜 노광공정을 수행한다.Referring to the operation of the sensing unit 90 in detail, when the transfer arm 75 moves toward the chuck 70 with the wafer 80 supported by the transfer arm 75, the controller 60 controls the light emitting unit 91. ) To control the light. In this case, the surface of the wafer 80 to which light is irradiated is scanned, and the light reflected from the wafer 80 is received by the light receiving unit 95. Then, the control unit 60 converts the light received by each cell of the light receiving unit 95 into an electrical signal to calculate the amount of light by the voltage. Thus, when it is lower than the set voltage, it is determined that particles are on the wafer 80, and the control unit 60 stops the movement of the transfer arm 75 moving to the chuck 70. Thereafter, the wafer 80 on which particles are buried is rejected, and a new wafer 80 is mounted on the transfer arm 75 to perform an exposure process.

이상에서 설명하듯이, 본 발명에 따른 포토리소그래피장치의 스텝퍼 유니트에는, 웨이퍼에 묻어 있는 파티클을 감지하는 감지부가 척과 이송 아암 사이에 마련된다. 그러므로, 노광공정이 진행되기 전에 웨이퍼의 파티클을 감지하여 리젝트 할 수 있으므로, 종래의 스텝퍼 유니트에 비하여 시간소모를 줄일 수 있다.As described above, in the stepper unit of the photolithographic apparatus according to the present invention, a sensing unit for detecting particles on the wafer is provided between the chuck and the transfer arm. Therefore, since the particles of the wafer can be detected and rejected before the exposure process is performed, time consumption can be reduced as compared with the conventional stepper unit.

또, 노광처리된 웨이퍼를 재가공 할 필요 없이 웨이퍼에 묻어있는 파티클만 제거하면 되므로, 불필요한 재가공 작업이 제거된 장점이 있다.In addition, since only the particles on the wafer need to be removed without reworking the exposed wafer, there is an advantage in that unnecessary rework is removed.

상기에서는 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자가 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명으로부터, 본 발명의 사상 및 영역에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, various modifications within the scope of the invention and the scope of the present invention by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention And modifications belong to the present invention.

Claims (3)

챔버;chamber; 상기 챔버의 내부에 설치되며 웨이퍼를 지지하여 이송하는 이송 아암;A transfer arm installed in the chamber and supporting and transferring a wafer; 상기 챔버의 내부에 설치되며 상기 이송 아암에 의하여 이송된 웨이퍼가 탑재되는 척; 그리고A chuck mounted in the chamber and mounted with a wafer transferred by the transfer arm; And 상기 이송 아암과 척 사이에 마련되어 상기 웨이퍼에 묻어있는 파티클(Particle)을 감지하는 감지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트.And sensing means provided between the transfer arm and the chuck to detect particles deposited on the wafer. 제 1 항에 있어서, 상기 감지수단은,The method of claim 1, wherein the sensing means, 상기 이송 아암에 지지되어 이송되는 웨이퍼로 빛을 조사하는 발광부와 상기 웨이퍼에서 반사되는 발광부의 빛을 수신하는 수광부로 마련된 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트.And a light receiving portion for receiving light from the light emitting portion reflected from the wafer, and a light receiving portion for irradiating light onto the wafer supported and transported by the transfer arm. 제 1 항에 있어서, 상기 수광부는,The method of claim 1, wherein the light receiving unit, 다수의 셀로 구획되고 상기 셀마다 수광되는 빛의 양을 감지하는 것을 특징하는 포토리소그래피 장치의 스텝퍼 유니트.A stepper unit of a photolithographic apparatus, characterized in that it is divided into a plurality of cells and senses the amount of light received for each cell.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100452317B1 (en) * 2001-07-11 2004-10-12 삼성전자주식회사 photo-lithography fabrication system and method there of

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