KR200229420Y1

KR200229420Y1 - 반도체장치의레티클검사장치

Info

Publication number: KR200229420Y1
Application number: KR2019950006844U
Authority: KR
Inventors: 우종식
Original assignee: 김영환; 현대반도체 주식회사
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 2001-10-25
Also published as: KR960035611U

Abstract

본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치는 수은램프로부터 방출되는 아이라인(i-Line) 빛을 레티클 상에 입사시키는 광섬유와, 상기 광섬유를 통해 입사되어 상기 레티클을 통과하는 빛의 조도를 측정하는 조도계를 포함하여 이루어져서, 신품 레티클의 레티클투과율과 검사시에 측정된 레티클의 레티클투과율을 비교하여 레티클 상의 오염격자 유무를 검사한다.

Description

반도체 장치의 레티클 검사장치

제1도는 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치를 설명하기 위한 도면.

제2도는 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치를 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광조사부 10-1 : 반사부

11,11' : 패리클 12,22 : 레티클

13,13' : 수광부 13-1,13'-1,20 : 광섬유

14 : 패턴수광부 15 : 입사레이져빛

16 : 반사레이져빛 17 : 산란레이져빛

21 : 조도계 23 : 조도 데이터맵

P : 오염격자

본 고안은 반도체 장치의 레티클(reticle) 검사장치에 관한 것으로, 특히 레티클의 오염격자(particle)로 인하여 발생되는 웨이퍼(wafer)상에서 반도체 칩(chip)의 패턴(pattern) 손상을 방지하기 위하여 레티클 상의 오염격자 검사에 적당하도록 한 반도체 장치의 레티클 검사장치에 관한 것이다.

반도체 제조에 있어서 웨이퍼에 집적회로를 구성하기 위해서는 여러가지 공정이 필요하며, 제조하고자 하는 반도체 칩의 패턴은 레티클을 이용하여 웨이퍼 상에 형성시킨다. 그러나, 이때 레티클상에 오염 격자가 있게 되면 웨이퍼 상에서 반도체 칩의 패턴이 어긋나게 형성되어 불량한 패턴이 웨이퍼 상에 형성되며, 이를 방지하기 위하여 레티클을 검사하여 오염격자 발견될 때에는 레티클을 세척시킨다.

제1도는 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치를 설명하기 위한 도면으로, 제1(a)도는 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치의 구성을 도시한 블럭(Block)도이고, 제1(b)와 제1(c)도는 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참고로 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치를 설명하면 다음과 같다.

종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치는 제1(a)도에 도시된 바와 같이, 광원인 아르곤 레이져(Ar laser)기에서 입사되는 레이져빛을 레티클의 양면으로 입사시킨 후에 반사되는 레이져빛의 경로를 추적하여 레티클의 양면을 검사하며, 그 구성에서 광조사부(10)로는 표면을 보호하기 위하여 얇은 박막 즉, 패리클(pellicle)(11)(11')을 양면에 형성시킨 레티클(12)의 양면에 레이져빛을 조사하기 위한 아르곤 레이져기와, 아르곤 레이져기에서 입사되는 레이져 빛의 경로를 선택하여 반사시키는 반사부(10-1)와, 반사부로 인하여 반사된 레인져빛의 촛점을 변환시켜서 다각거울(polygon mirror)로 입사시키는 촛점변환부와, 다각거울에 의해 선택된 경로로 반사되어 입사되는 레이져빛을 레티클의 양면에서 패리클의 상면 혹은 패리클과 레티클의 경계면으로 입사하는 주사렌즈(scan lens)로 이루어지며, 수광부(light collect)(13)(13')로는 레티클에서 패리클의 상면 혹은 패리클과 레티클의 경계면에 입사되는 레이져빛이 반사되어 입사되는 수광기와, 수광기로 반사된 반사레이져빛을 광섬유(optical fiber)(13-1)(13'-l)를 통해 받아서 디지탈(digital) 처리하는 광배율기 (photo multiplier)로 이루어지며, 이때 광입사부를 통하여 레티클에 형성시킨 패턴의 가장자리에서의 패턴수광부(14)는 레티클에 형성시킨 패턴의 가장자리로 입사되었다가 반사되는 반사레이져빛이 입사되는 영상렌즈(imaging lens)와, 영상렌즈를 통과한 반사레이져빛을 축적시켜 입사하는 축적 렌즈(condensor lens)와, 축적렌즈에 의해 축적된 레이져빛을 받는 광배율기를 포함하여 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치의 동작은 레티클의 오염 격자 검사 명령이 레티클 검사장치에 입력되면, 레티클이 레티클 오염격자 검사기(reticle particle checker)에 들어가고, 아르곤 레이져기가 동작준비 상태에서 다각거울 쪽으로 레이져빛을 입사시키고, 수광부의 수광기에서는 패리클의 상면 혹은 패리클과 레티클의 경계면에 입사되었다가 반사되는 반사레이져빛을 받아서 처리함으로써 레티클의 검사가 완료되고, 이후 레티클은 레티클 오염격자 검사기에서 빠져 나가게 된다.

이때, 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치의 동작원리는 제1(b)도와 제1(c)도를 참고하여 설명하겠다. 즉, 광원인 아르곤 레이져기에서 입사레이져빛(15)을 레티클(12)의 상면에 소정각도(θ)로 비스듬히 비출 경우에, 오염격자가 없을 때에는 제1(b)도와 같이, 비춘 각도와 같은 각도로 반사(θ = θ')되어 반사레이져빛(16)이 수광부쪽으로 비추어지지 않게 되며, 오염격자(P)가 레티클(12)의 상면에 있을 경우에는 제1(c)도와 같이, 입사레이져빛(15)이 오염격자(P)에 의해 산란되어 산란레이져빛(17) 중의 하나가 수광부에 비춰질 것이며, 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치에서는 이렇게 수광부에 비춰진 산란레이져빛을 이용하여 레티클 혹은 패리클 상에서 오염격자의 유무를 검사한다.

그러나 종래의 반도체 장치의 레티클 검사장치에서는 광원으로서 아르곤 레이져기를 사용함으로 인하여 별도의 장치 및 광학계가 필요하므로 레티클 검사장치의 장치 유니트(unit)가 대형화되어 장치 구성이 비경제적이다. 또한, 오염격자 검사의 전체적인 체계(system)가 복잡하여 검사시간이 증가되며, 이로 인하여 작업능율이 저하되는 등의 문제가 발생되었다.

본 고안은 이러한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 반도체장치의 페티클 검사장치의 구성을 개선하여 레티클 또는 패리클 상에서의 오염격자의 유무 검사를 용이하게 하는 것이 그 목적이다.

본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치는 수은램프로부터 방출되는 아이라인(i-line) 빛을 레티클 상에 입사시키는 광섬유와, 상기 광섬유를 통해 입사되어 상기 레티클을 통과하는 빛의 조도를 측정하는 조도계를 포함하여 이루어진다.

제2도는 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치를 설명하기 위한 도면으로, 제2(a)도는 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치의 구성을 도시한 도면이고, 제2(b)도는 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치에서 레티클의 조도 데이타맵을 도시한 도면이고, 제2(c)도는 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다. 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치는 제2(a)도에 도시된 바와 같이, 광원에서 입사되는 빛을 레티클(22) 상에 입사시키는 광섬유(20)와, 광섬유에서 입사되어 레티클을 통과하는 빛의 조도를 측정하는 조도계(21)를 포함하여 이루어진다. 이때, 광원은 수은램프(Ag lamp)를 이용하여 수은램프에서 입사되는 파장이 365 나노미터 (nm) 정도인 아이라인(i-line)빛을 광섬유를 통하여 레티클로 입사시키며, 조도계는 아이라인의 빛을 받아서 조도를 측정하는데, 빛의 최대 조도량을 100, 최소량은 0 으로 해서 동작시킨다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치의 동작은 다음과 같다. 즉, 본 고안의 레티클 검사장치에 레티클의 오염격자 검사 명령을 입력시키면, 레티클이 레티클 오염격자 검사기(reticle particle checker)에 들어가고, 광섬유에서는 셔터(shutter)가 열리면서 광원인 수은 램프에서 입사되는 아이라인빛을 레티클 상으로 입사시킨다.

이때, 레티클은 그 중심에서 x-방향, y-방향으로 하나의 포인트(point)씩 이동하며, 이동할 때마다 조도계는 조도샘플링을 실시하고, 각각의 포인트에서의 조도 데이타(data)는 제2(b)도와 같이, x-방향, y-방향으로 각 1mm × 1mm 스텝(step)으로 모니터(monitor)상에 조도 데이타맵(data map)(23)으로 작성된다.

즉, 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치는 검사전의 레티클상에 빛을 입사시킬때에 통과되는 빛의 양(단위 %)인 레티클투과율(reticle through-out rate)을 측정하고, 검사후의 레티클의 레티클 투과율을 측정하여 모니터상의 조도 데이타맵을 기준으로 비교하여 레티클 상에서의 오염격자 유무를 검사하며. 이때 그 비교값이 0.1 % 이상 차이가 나면 오염격자가 있음을 나타낸다.

그리고 본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치의 동작원리를 제2 (c)도를 참조하여 설명하겠다. 즉, 맨 처음 레티클을 만들었을 때에 신품 레티클의 표면상태를 최상(best)이라 보고, 신품 레티클의 레티클투과율의 조도 데이타맵을 작성하여 장비내에 기억시킨다.

이어서 제2(c)도와 같이, 아이라인(i-line) 빛을 비춰주고 레티클(22)을 x-방향, y-방향으로 이동시키면, x-방향, y-방향으로 각 1mm × 1mm 스텝으로 된 각각의 포인트에서의 조도 데이타가 맵으로 작성되어서, 최초 신품 레티클의 조도 데이타맵과 비교하여 오염격자의 유무를 확인한다.

본 고안에 의한 반도체 장치의 레티클 검사장치에서는 종래의 기술에서와 같이 새로운 광원 즉, 아르곤 레이져 등을 이용하지 않고, 반도체 장치에서 노광장치의 광원을 그대로 사용할 수 있으므로 장치 유니트가 간략화되며, 오염격자 확인 등에 쓰이는 조도계 및 레티클투과율 계산은 종래의 시스템 소프트를 그대로 적용할 수 있으므로 장치 구성이 경제적이다. 또한, 오염격자 검사의 전체적인 체계(system)가 단순해지므로 검사시간이 단축되며, 이로 인하여 작업능율이 향상된다.

Claims

반도체 장치의 레티클 검사장치에 있어서, 반도체 노광장치의 수은램프로부터 방출되는 아이라인(i-line) 빛을 레티클 상에 입사시키는 광섬유와, 상기 광섬유를 통해 입사되어 상기 레티클을 통과하는 빛의 조도를 측정하는 조도계를 포함하여 이루어져, 상기 레티클이 X,Y 방향으로 이동하면서 측정된 조도에 의해 상기 레티클의 이물질이 검사되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 레티클 검사장치.