KR20030051928A - Pellicle detector of a stepper - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노광시스템의 페리클 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는페리클의 스캐닝시 페리클면에 조사되는 레이저 빔을 페리클면의 양측으로 왕복이동하면서 조사되도록 레이저 빔의 입사각도를 변화시킴으로써 페리클에 부착된 파티클은 물론 작업자의 지문 등으로 인해 손상된 부위도 검출해 내는 노광시스템의 페리클 검사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for inspecting a ferrule of an exposure system, and more particularly, by changing the incident angle of a laser beam so as to irradiate a laser beam irradiated to a pellicle surface at both sides of the pellicle surface during scanning of the pellicle. The present invention relates to a particle inspection apparatus of an exposure system that detects not only particles attached to the cleaver but also damaged parts due to a fingerprint of an operator.
반도체 소자를 제조하기 위한 공정중 웨이퍼상에 소정의 패턴을 형성시키기 위한 포토리소그래피 공정에는 여러 가지의 노광장치가 사용되고 있으며, 현재는 포토마스크 또는 레티클(이하 "레티클"이라 함)의 패턴을 투영 광학계를 통하여 표면에 포토레지스트 등의 감광 재료가 도포된 웨이퍼 또는 유리판 등의 기판(이하, "웨이퍼"라 함)상에 전사하는 투영 노광시스템이 일반적으로 사용되고 있다.Various exposure apparatuses are used in the photolithography process for forming a predetermined pattern on a wafer during the process of manufacturing a semiconductor device, and at present, a pattern of a photomask or a reticle (hereinafter referred to as a "reticle") is used as a projection optical system. Projection exposure systems which transfer onto a substrate (hereinafter referred to as "wafer"), such as a wafer or glass plate, to which a photosensitive material such as a photoresist is coated on the surface thereof, are generally used.
이러한 투영 노광시스템으로 웨이퍼를 2차원적으로 이동이 자유로운 웨이퍼 스테이지 상에 위치시키고, 이 웨이퍼 스테이지에 의해 웨이퍼를 스텝핑시켜서, 레티클의 패턴을 웨이퍼상의 각 쇼트 영역에 순차적으로 노광시키는 동작을 반복하는 축소 투영 노광시스템 이른바 스텝퍼(stepper)가 주류를 이루고 있다.With this projection exposure system, the wafer is placed on a two-dimensionally movable wafer stage, and the wafer stage is stepped to reduce the repetitive operation of sequentially exposing the pattern of the reticle to each shot region on the wafer. Projection exposure systems, so-called steppers, have become mainstream.
종래의 노광시스템을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the conventional exposure system using the accompanying drawings as follows.
도 1은 종래의 노광시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 노광시스템은 빔을 발생시켜 균일한 조도 분포로 조명시키는 조명계(1)와, 조명계(1)로부터 균일한 조도 분포를 가지는 빔이 조명되는 레티클(2)과, 레티클(2)의 패턴상을 웨이퍼(W) 표면에 축소 투영하는 축소투영렌즈(3)와, 축소투영렌즈(3)로부터 레티클(2)의 패턴상이 축소 투영되는 웨이퍼(W)가 놓여지는 웨이퍼 스테이지(4)를 포함한다.1 is a schematic view showing a conventional exposure system. As shown, a conventional exposure system includes an illumination system 1 for generating a beam and illuminating with a uniform illuminance distribution, a reticle 2 for illuminating a beam having a uniform illuminance distribution from the illuminator 1, and a reticle ( A wafer stage on which a reduced projection lens 3 which reduces and projects the pattern image of 2) onto the surface of the wafer W, and a wafer W which is reduced and projected onto the pattern image of the reticle 2 from the reduced projection lens 3 ( 4).
한편, 레티클(2)은 회로 패턴이 형성된 면을 보호하기 위해 페리클(pellicle; 2a)이 부착되며, 페리클(2a)에 파티클(p)이 부착될 경우 노광시 그 부분에 해당하는 웨이퍼상의 패턴 형성에 심각한 영향을 미치게 된다.On the other hand, the reticle 2 is attached with a pellicle (2a) to protect the surface on which the circuit pattern is formed, and when the particle (p) is attached to the pellicle (2a) on the wafer corresponding to that portion during exposure This will seriously affect the pattern formation.
따라서, 노광시스템에는 페리클(2a)에 파티클(p)의 부착 여부를 검출하는 페리클 검사장치가 구비된다.Therefore, the exposure system is provided with a particle inspection device for detecting whether or not the particle p is attached to the particle 2a.
종래의 페리클 검사장치를 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 설명을 용이하게 하기 위하여 페리클(2a)이 레티클(2)의 상측에 위치한 상태로 도시하였다. 도시된 바와 같이, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 다이오드(5)와, 레이저 다이오드(5)로부터 발생된 레이저 빔을 반사시켜 페리클(2a)면과 약 1 도의 각도를 이루도록 페리클(2a)면에 조사되게 제 1 미러(6)와, 제 1 미러(6)로부터 반사된 레이저 빔이 페리클(2a)면의 파티클(p)에 의해 산란시 산란된 레이저 빔을 일정 위치로 반사시키는 복수의 제 2 미러(7a,7b)와, 제 2 미러(7a,7b)로부터 반사되는 산란된 레이저 빔을 집광하는 집광렌즈(8)와, 집광렌즈(8)에 집광되는 산란된 레이저 빔으로부터 파티클(p)의 사이즈 및 포지션을 검출하는 이미지센서(9)를 포함한다.Referring to Figure 2 of the conventional ferrule inspection apparatus as follows. FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a pellicle 2a is positioned above the reticle 2 for ease of explanation. As shown, the laser diode 5 for generating a laser beam, and the laser beam generated from the laser diode 5 to reflect the laser beam generated on the surface of the pellicle 2a to form an angle of about 1 degree with the surface of the pellicle 2a. A plurality of agents for reflecting the scattered laser beam to a predetermined position when the first mirror 6 and the laser beam reflected from the first mirror 6 are scattered by the particles p of the surface of the particle 2a to be irradiated Particles p from the condensed lens 8 for condensing the scattered laser beams reflected from the second mirrors 7a and 7b, the second mirrors 7a and 7b, and the scattered laser beam condensed on the condensing lens 8 And an image sensor 9 for detecting the size and position of the sensor.
이와 같은 종래의 페리클 검사장치는 레이저 다이오드의 레이저 빔이 페리클면에 고정되어 입사될 뿐만 아니라 레이저 빔과 페리클면이 이루는 각도가 1 도 정로 매우 작기 때문에 얇은 막으로 형성된 페리클면에 작업자의 지문 등에 의해 손상을 입었을 경우에는 미처 이를 체크하지 못하여 페리클의 손상부위의 투과율 및 굴절률이 변동됨으로써 노광시 페리클의 손상된 부분을 통과하는 레티클의 패턴 상이 웨이퍼에 전사되어 웨이퍼의 결함을 발생시키고, 이로 인해 웨이퍼의 수율을 현저하게 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.Such a conventional pellicle inspection device is not only the laser beam of the laser diode is fixed to the pellicle surface, but also the angle between the laser beam and the pellicle surface is very small, about 1 degree, so that the operator's fingerprints, etc. If it is damaged, the transmittance and the refractive index of the damaged part of the ferrule are not checked, and the pattern of the reticle passing through the damaged part of the ferric is transferred to the wafer, causing defects in the wafer. There was a problem of significantly lowering the yield of the wafer.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 페리클의 스캐닝시 페리클면에 조사되는 레이저 빔을 페리클면의 양측으로 왕복이동하면서 조사되도록 레이저 빔의 입사각도를 변화시킴으로써 페리클에 부착된 파티클은 물론 작업자의 지문 등으로 인해 손상된 부위도 검출해 냄으로써 노광시 레티클의 패턴이 원하지 않는 패턴으로 웨이퍼에 전사되는 것을 방지하며, 이로 인해 웨이퍼의 결함 발생을 억제함으로써 웨이퍼의 수율을 향상시키는 노광시스템의 페리클 검사장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention by changing the angle of incidence of the laser beam to be irradiated while irradiating the laser beam irradiated to both sides of the pellicle surface during scanning of the pellicle By detecting the damaged parts caused by the fingerprint of the operator as well as the particles attached to the particles, the pattern of the reticle is not transferred to the wafer in an undesired pattern during exposure, thereby suppressing the occurrence of defects in the wafer and thus the yield of the wafer. It is to provide a ferrule inspection apparatus of the exposure system to improve the.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 페리클에 파티클 또는 작업자의 지문 등에 의한 손상부위를 감지하는 노광시스템의 페리클 검사장치에 있어서, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 다이오드와; 레이저 다이오드로부터 발생된 레이저 빔을 반사시켜 페리클면으로 조사시키는 제 1 미러와; 제 1 미러의 일측에 결합되어 제 1 미러를 회전시킴으로써 제 1 미러로부터 조사된 레이저 빔과 페리클면이 이루는 각도를 변화시키는 모타와; 모타의 회전속도를 감지하여 위치신호를 출력하는 엔코더와; 엔코더로부터 출력된 위치신호를 수신받으며, 페리클을 스캐닝시 제 1 미러가 레이저 빔을 페리클면의 양측간을 왕복하며 조사하도록 모타를 제어하는 제어부와; 제 1 미러로부터 조사된 레이저 빔이 페리클의 파티클 또는 손상부분에 조사되어 산란되는 레이저 빔을 일정 위치로 반사하는 복수의 제 2 미러와; 제 2미러로부터 반사되는 산란된 레이저 빔을 집광하는 집광렌즈와; 집광렌즈에 집광되는 산란된 레이저 빔으로부터 페리클의 파티클 또는 손상부분의 사이즈 및 포지션을 검출하는 이미지센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for inspecting a periphery of an exposure system for detecting damage to a particle by a particle or an operator's fingerprint, the laser diode generating a laser beam; A first mirror that reflects the laser beam generated from the laser diode and irradiates the pellicle surface; A motor coupled to one side of the first mirror to change an angle formed by the laser beam irradiated from the first mirror and the pellicle surface by rotating the first mirror; An encoder for detecting a rotational speed of the motor and outputting a position signal; A control unit configured to receive a position signal output from an encoder and to control the motor such that the first mirror irradiates the laser beam back and forth between both sides of the pellicle surface when scanning the pellicle; A plurality of second mirrors reflecting the laser beam irradiated and scattered onto the particles or the damaged portion of the particle by the laser beam irradiated from the first mirror to a predetermined position; A condenser lens for condensing the scattered laser beam reflected from the second mirror; And an image sensor for detecting the size and position of the particles or damaged portions of the particles from the scattered laser beam focused on the condenser lens.
도 1은 종래의 노광시스템을 개략적으로 도시한 구성도이고,1 is a configuration diagram schematically showing a conventional exposure system,
도 2는 종래의 노광시스템의 페리클 검사장치를 도시한 사시도이고,2 is a perspective view showing a ferrule inspection apparatus of a conventional exposure system,
도 3은 본 발명에 따른 노광시스템의 페리클 검사장치를 도시한 사시도이고,3 is a perspective view showing a ferrule inspection apparatus of the exposure system according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 노광시스템의 페리클 검사장치를 도시한 제어블럭도이고,4 is a control block diagram showing a ferricle inspection device of the exposure system according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 노광시스템의 페리클 검사장치의 제 1 미러의 작동 상태를 도시한 도면이다.5 is a view showing an operating state of the first mirror of the pericle test apparatus of the exposure system according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 ; 레이저 다이오드 20 ; 제 1 미러10; Laser diode 20; First mirror
30 ; 모타 40 ; 엔코더30; Motor 40; Encoder
50 ; 제어부 60,70 ; 제 2 미러50; Control unit 60,70; 2nd mirror
80 ; 집광렌즈 90 ; 이미지센서80; Condenser lens 90; Image sensor
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 노광시스템의 페리클 검사장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 노광시스템의 페리클 검사장치를 도시한 제어블럭도이다. 한편, 도 3은 설명을 용이하게 하기 위하여 페리클(2a)이 레티클(2)의 상측에 위치한 상태로 도시하였다.Figure 3 is a perspective view showing a peripheral test device of the exposure system according to the present invention, Figure 4 is a control block diagram showing a peripheral test device of the exposure system according to the present invention. On the other hand, Figure 3 is shown with a pellicle 2a located on the upper side of the reticle 2 for ease of explanation.
도시된 바와 같이, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 다이오드(10)와, 레이저 다이오드(10)로부터 발생된 레이저 빔을 반사시켜 페리클(2a)면으로 조사시키는 제 1 미러(20)와, 제 1 미러(20)의 일측에 결합되는 모타(30)와, 모타(30)의 회전속도를 감지하는 엔코더(40)와, 엔코더(40)로부터 출력된 신호를 수신받으며 모타(30)를 제어하는 제어부(50)와, 제 1 미러(20)로부터 조사된 레이저 빔이 산란시 산란되는 레이저 빔을 일정 위치로 반사하는 복수의 제 2 미러(60,70)와, 제 2 미러(60,70)로부터 반사되는 산란된 레이저 빔을 집광하는 집광렌즈(80)와, 집광렌즈(80)에 집광되는 레이저 빔으로부터 페리클(2a)의 파티클 또는 손상부분의 사이즈 및 포지션을 검출하는 이미지센서(90)를 포함한다.As shown, a laser diode 10 for generating a laser beam, a first mirror 20 for reflecting a laser beam generated from the laser diode 10 to irradiate the surface of the pellicle 2a, and a first mirror Motor 30 coupled to one side of the 20, the encoder 40 for detecting the rotational speed of the motor 30, and a control unit for receiving a signal output from the encoder 40 to control the motor 30 ( 50 and a plurality of second mirrors 60 and 70 reflecting the laser beams scattered when scattered by the first mirror 20 to a predetermined position, and reflected from the second mirrors 60 and 70. A condenser lens 80 for condensing the scattered laser beam, and an image sensor 90 for detecting the size and position of the particles or damaged portions of the particle 2a from the laser beam condensed on the condenser lens 80. do.
레이저 다이오드(10)는 레이저 빔을 발진시켜 제 1 미러(20)에 반사되어 페리클(2a)면으로 조사되도록 한다.The laser diode 10 oscillates a laser beam to be reflected by the first mirror 20 so as to be irradiated onto the surface of the pellicle 2a.
제 1 미러(20)는 일측이 홀더(21)에 의해 끼워지며, 홀더(21)는 모타(30)의 회전축에 결합된다.One side of the first mirror 20 is fitted by the holder 21, and the holder 21 is coupled to the rotation shaft of the motor 30.
모타(30)는 구동에 의해 제 1 미러(20)를 회전시킴으로써 레이저 다이오드(10)로부터 발생되어 제 1 미러(20)에 반사되어 조사되는 레이저 빔과 페리클(2a)면이 이루는 각도를 변화시키며, 일측에 엔코더(40)가 설치된다.The motor 30 changes the angle between the laser beam generated from the laser diode 10 and reflected by the first mirror 20 and the surface of the ferry 2a by rotating the first mirror 20 by driving. And, the encoder 40 is installed on one side.
엔코더(40)는 모타(30)의 회전속도를 감지하여 위치신호를 제어부(50)로 출력한다.The encoder 40 detects the rotational speed of the motor 30 and outputs a position signal to the controller 50.
제어부(50)는 엔코더(40)로부터 출력된 위치신호를 수신받으며, 페리클(2a)을 스캐닝시 제 1 미러(20)가 레이저 빔을 페리클(2a)면의 양측간을 왕복하며 조사하도록 모타(30)를 제어한다.The control unit 50 receives the position signal output from the encoder 40, and the first mirror 20 to irradiate the laser beam reciprocating between both sides of the surface of the ferric 2a when scanning the pellicle 2a The motor 30 is controlled.
제 2 미러(60,70)는 두 개로 이루어지며, 제 1 미러(20)로부터 조사된 레이저 빔이 페리클(2a)의 파티클 또는 작업자의 지문 등에 의해 손상된 부분에 조사되어 산란된 레이저 빔을 일정 위치, 즉 집광렌즈(80)로 반사시킨다.The second mirrors 60 and 70 are made up of two, and the laser beam irradiated from the first mirror 20 is irradiated to the damaged part by the particles of the particle 2a or the fingerprint of the operator, and thus scatters the scattered laser beam. Location, that is, reflecting to the condenser lens 80.
집광렌즈(80)는 제 2 미러(60,70)에 의해 반사되는 산란된 레이저 빔을 이미지센서(90)로 보내고, 이미지센서(90)는 집광렌즈(90)에 집광되는 산란된 레이저 빔으로부터 페리클(2a)의 파티클 또는 손상부분의 사이즈 및 포지션을 검출한다.The condenser lens 80 sends the scattered laser beam reflected by the second mirrors 60 and 70 to the image sensor 90, and the image sensor 90 receives the scattered laser beam that is condensed on the condenser lens 90. The size and position of the particles or damaged portions of the ferry 2a are detected.
도 5는 본 발명에 따른 노광시스템의 페리클 검사장치의 제 1 미러의 작동 상태를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 페리클(2a)이 레티클(2)과 함께 직선으로 이동하면서 스캐닝시 엔코더(40)로부터 위치신호를 수신받은 제어부(50)는 모타(30)가 정회전과 역회전을 반복하도록 함으로써 제 1 미러(20)가 레이저 빔을 페리클(2a)면의 양측간을 왕복하며 조사하게 한다.5 is a view showing an operating state of the first mirror of the pericle test apparatus of the exposure system according to the present invention. As shown, the control unit 50 receives the position signal from the encoder 40 during scanning while the ferrule 2a moves in a straight line with the reticle 2, and the motor 30 repeats the forward and reverse rotations. By doing so, the first mirror 20 causes the laser beam to reciprocate and irradiate the laser beam between both sides of the surface of the ferry 2a.
따라서, 제 1 미러(20)로부터 반사되어 조사되는 레이저 빔의 페리클(2a)면에 대한 입사각도를 변화시킴으로써 페리클(2a) 전면에 걸쳐 레이저 빔이 조사되고, 조사된 레이저 빔은 파티클(p)은 물론이고, 작업자의 지문 등에 의한 손상부분(f)에 의해서도 산란됨으로써 페리클(3a)을 완전하게 검사할 수 있으므로 노광시 레티클(2)의 패턴이 원하지 않는 패턴으로 웨이퍼에 전사되는 것을 방지하며, 이로 인해 웨이퍼의 결함 발생을 억제함으로써 웨이퍼의 수율을 향상시킨다.Accordingly, the laser beam is irradiated over the entire surface of the pericle 2a by changing the incident angle of the laser beam reflected from the first mirror 20 to the surface of the ferry 2a, and the irradiated laser beam is a particle ( p), as well as scattered by the damaged part f by the operator's fingerprint or the like, can be completely inspected so that the pattern of the reticle 2 is transferred to the wafer in an undesired pattern during exposure. This prevents the occurrence of defects in the wafer, thereby improving the yield of the wafer.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 노광시스템의 페리클 검사장치는 페리클의 스캐닝시 페리클면에 조사되는 레이저 빔을 페리클면의 양측으로 왕복이동하면서 조사되도록 레이저 빔의 입사각도를 변화시킴으로써 페리클에 부착된 파티클은 물론 작업자의 지문 등으로 인해 손상된 부위도 검출해 냄으로써 노광시 레티클의 패턴이 원하지 않는 패턴으로 웨이퍼에 전사되는 것을 방지하며, 이로 인해 웨이퍼의 결함 발생을 억제함으로써 웨이퍼의 수율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.As described above, the pericle test apparatus of the exposure system according to the present invention changes the angle of incidence of the laser beam to be irradiated while reciprocating the laser beam irradiated to the pellicle surface during scanning of the pellicle to both sides of the pellicle surface By detecting the damaged parts caused by the fingerprint of the worker as well as the particles attached to it, the pattern of the reticle is not transferred to the wafer in an undesired pattern during exposure, thereby improving the yield of the wafer by suppressing wafer defects. Has the effect of letting.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 노광시스템의 페리클 검사장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for carrying out the apparatus for inspecting a pericle of an exposure system according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims Without departing from the gist of the invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various changes can be made.
Claims (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2008118012A1 (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Asml Netherlands B.V. | A method of imaging radiation from an object on a detection device and an inspection device for inspecting an object |
| US7697128B2 (en) | 2007-03-23 | 2010-04-13 | Asml Netherlands B.V. | Method of imaging radiation from an object on a detection device and an inspection device for inspecting an object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100416660B1 (en) | 2004-01-31 |
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