KR20070055722A - Wafer stage cleaning apparatus of exposure equipment for manufacturing semiconductor - Google Patents
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Abstract
반도체 제조용 노광설비의 웨이퍼 스테이지 세정장치가 개시된다. 본 발명의 반도체 제조용 노광설비의 웨이퍼 스테이지 세정장치는, 웨이퍼 척을 갖는 웨이퍼 스테이지 상부에서 웨이퍼 스테이지에 대하여 상대 이동가능하게 마련되는 세정하우징; 세정하우징에 형성되어 웨이퍼 스테이지 상으로 공기를 분사하는 적어도 하나의 공기분사공과, 공기분사공을 통해 분사되는 공기를 제공하는 컴프레셔(compressor)와, 공기분사공과 컴프레셔를 연결하는 공기분사관을 갖는 공기분사부; 및 세정하우징의 공기분사공의 인접한 영역에 마련되어 공기에 의해 웨이퍼 스테이지로부터 부유되는 파티클(particle)을 흡입하는 복수의 파티클흡입공과, 파티클흡입공으로 진공을 제공하기 위한 진공펌프와, 파티클흡입공과 진공펌프를 연결하는 파티클흡입관을 갖는 파티클흡입부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 사람이 직접 접근할 필요가 없으며 웨이퍼 척을 연마(polishing)하지 않고서 자동 또는 반자동으로 웨이퍼 스테이지의 파티클(particle)을 제거할 수 있어, 웨이퍼 척의 표면 손상이나 화학적(Chemical) 또는 기계적(Mechanical) 연마(Polishing) 작업 불량으로 노광설비의 오염 및 노광설비의 상태 변화를 방지할 수 있다.Disclosed is a wafer stage cleaning apparatus of an exposure facility for semiconductor manufacturing. The wafer stage cleaning apparatus of the exposure apparatus for semiconductor manufacturing of this invention is a cleaning housing provided so that relative movement with respect to a wafer stage is possible on the wafer stage with a wafer chuck; Air having at least one air sprayer formed in the cleaning housing for injecting air onto the wafer stage, a compressor for providing air injected through the air sprayer, and an air sprayer for connecting the air sprayer and the compressor Injection unit; And a plurality of particle suction holes provided in adjacent areas of the air spraying holes of the cleaning housing to suck particles suspended from the wafer stage by air, a vacuum pump for providing a vacuum to the particle suction holes, and a particle suction hole and a vacuum pump. Characterized in that it comprises a particle suction having a particle suction pipe connecting the. According to the present invention, there is no need for human direct access, and the particles of the wafer stage can be removed automatically or semi-automatically without polishing the wafer chuck, so that the surface of the wafer chuck, chemical or mechanical (Mechanical) It can prevent contamination of exposure equipment and change of state of exposure equipment due to poor polishing work.
반도체, 노광설비, 파티클, 세정하우징, 공기분사부, 파티클흡입부 Semiconductor, Exposure Equipment, Particles, Cleaning Housing, Air Jet, Particle Suction
Description
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 스테이지 세정장치가 설치되는 노광설비의 부분 사시도이다.1 is a partial perspective view of an exposure apparatus in which a wafer stage cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention is installed.
도 2는 도 1의 노광설비의 울트라렌즈블록 부위의 저면도이다.FIG. 2 is a bottom view of an ultra lens block portion of the exposure apparatus of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1의 웨이퍼 스테이지 세정장치의 부분 사시도이다.3 is a partial perspective view of the wafer stage cleaning apparatus of FIG. 1.
도 4는 도 1의 웨이퍼 스테이지 세정장치가 웨이퍼 척 상을 세정하는 과정을 설명하기 위한 개략적 단면도이다. 4 is a schematic cross-sectional view for describing a process of cleaning a wafer chuck on the wafer stage cleaning apparatus of FIG. 1.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 웨이퍼 스테이지 세정장치 P : 파티클(particle) 1: wafer stage cleaning device P: particle
3 : 울트라렌즈블록 5 : 울트라렌즈 3: ultralens block 5: ultralens
7 : 웨이퍼 스테이지 10 : 세정하우징 7: wafer stage 10: cleaning housing
11 : 날개부 21 : 공기분사공 11
23 : 공기분사관 25 : 컴프레셔 23: air injector 25: compressor
30 : 파티클흡입부 31 : 파티클흡입공 30: particle suction part 31: particle suction hole
33 : 파티클흡입관 35 : 진공펌프 33: particle suction pipe 35: vacuum pump
37 : 필터(filter) 37 filter
본 발명은, 반도체 제조용 노광설비의 웨이퍼 스테이지 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사람이 직접 접근할 필요가 없으며 웨이퍼 척을 연마(polishing)하지 않고서 자동 또는 반자동으로 웨이퍼 스테이지의 파티클(particle)을 제거할 수 있는 반도체 제조용 노광설비의 웨이퍼 스테이지 세정장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 반도체 소자의 제조 공정은 반도체 웨이퍼 상에 서로 성질을 달리하는 반도체층, 절연층, 도전층을 적층 순서 및 패턴 형상을 조합하여 형성함으로써 웨이퍼 상에 일정한 기능을 수행하는 전자 회로를 제조하는 과정이라고 할 수 있다. 특히, 반도체 메모리 소자 및 반도체 논리 소자 등은 일정한 목적 하에 설계된 포토 마스크를 사용하여 동일한 기능 및 형태를 갖는 복수개의 칩들을 반도체 웨이퍼 상에 반복적으로 구현한 것이며, 특히 반도체 메모리 소자의 경우 각 칩 내에서도 동일한 형태를 갖는 복수개의 단위 셀들이 매트릭스 형태로 반복적으로 형성된다.In general, a semiconductor device manufacturing process is a process of manufacturing an electronic circuit that performs a predetermined function on a wafer by forming a semiconductor layer, an insulating layer, and a conductive layer having different properties on a semiconductor wafer in combination with a stacking order and a pattern shape. It can be said. In particular, a semiconductor memory device, a semiconductor logic device, etc. are repeatedly implemented on a semiconductor wafer a plurality of chips having the same function and shape using a photo mask designed for a certain purpose, especially in the case of a semiconductor memory device A plurality of unit cells having a form are repeatedly formed in a matrix form.
이러한 반도체 제조 공정에 있어서, 마스크 상에 레이아웃(layout)된 패턴을 웨이퍼 상에 1차적으로 구현하기 위해 포토리소그래피(Photo-lithography) 공정을 수행하게 된다. 이를 위해 웨이퍼 상에 포토레지스트(photoresist)라고 하는 감광제를 도포하고, 패턴이 형성되어 있는 마스크를 통하여 특정 파장을 갖고 있는 광 에너지를 포토레지스트가 도포된 웨이퍼 상에 노광한다. 이에 따라 광 에너지에 의한 광화학 반응이 일어나게 되며, 후속의 현상(development) 공정 시 노광 영역과 비노광 영역에서의 용해도 차이에 의한 화학 반응을 이용하여 포토레지스트 상에 패턴을 형성하게 된다. 이와 같이 형성된 포토레지스트 패턴은 후속의 식각 또는 이온 주입 공정시 마스크 역할을 하게 되며 최종적으로 O2 플라즈마 등에 의해 스트립(strip)된다.In this semiconductor manufacturing process, a photo-lithography process is performed to primarily implement a pattern laid out on a mask on a wafer. To this end, a photoresist called photoresist is applied on the wafer, and light energy having a specific wavelength is exposed on the photoresist-coated wafer through a mask on which a pattern is formed. As a result, a photochemical reaction occurs due to light energy, and a pattern is formed on the photoresist by using a chemical reaction due to a difference in solubility in the exposed and non-exposed regions during the subsequent development process. The photoresist pattern thus formed serves as a mask in a subsequent etching or ion implantation process and is finally stripped by an O 2 plasma or the like.
이러한 리소그래피 공정에 있어서는, 스피너(spinner)라고 하는 반도체 제조 설비를 사용하는데, 이 설비는 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하는 도포 공정, 및 스테퍼(stepper)에 의해 노광된 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트의 패턴을 형성하는 현상 공정을 수행한다. 즉, 스피너 설비는 반도체 웨이퍼 상에의 감광제 도포 및 현상 공정을 스핀 방식에 의해 수행할 수 있는 설비로서, 통상 스테퍼(stepper) 등의 노광설비와 함께 인-라인 시스템(in-line system)으로 구성된다. 스피너 설비는 감광제 도포로부터 베이크(bake) 및 현상 등 주요 공정을 로봇에 의한 웨이퍼의 자동 반송을 통해 수행한다.In such a lithography process, a semiconductor manufacturing equipment called a spinner is used, which applies a photoresist to a wafer and a photoresist exposed by a stepper to develop a pattern of the photoresist. A developing process for forming a film is performed. In other words, the spinner facility is a device capable of performing a spin coating and developing process on a semiconductor wafer by a spin method, and is generally configured as an in-line system together with an exposure facility such as a stepper. do. The spinner facility performs the main processes such as baking and developing from the photosensitive agent application through automatic transfer of wafers by a robot.
한편, 스테퍼(stepper) 등의 반도체 노광설비는 특히 파티클(particle)에 대해 대단히 민감하여 미세 입자에 의해서도 큰 불량이 발생될 수 있다. 이러한 파티클은, 웨이퍼 스테이지 주변의 파티클이 노광설비의 공조바람에 날려 웨이퍼 척의 상부면을 오염시키는 경우, 포토레지스트 도포 공정으로부터 웨이퍼에 파티클이 부착되어 노광설비의 웨이퍼 척의 상부면으로 옮겨진 경우, 그리고 웨이퍼를 로딩 하는 핸들링 아암에 부착되어 있던 파티클이 웨이퍼 척으로 옮겨진 경우 같은 다양한 원인에 의해서 웨이퍼 스테이지 상부를 오염시키게 된다. On the other hand, semiconductor exposure equipment such as steppers are particularly sensitive to particles, so that large defects may occur even by fine particles. These particles are used when the particles around the wafer stage are blown by the air conditioning wind of the exposure equipment to contaminate the upper surface of the wafer chuck. Particles attached to the handling arm loading the contaminated upper surface of the wafer stage may be contaminated by various causes such as when the particles are transferred to the wafer chuck.
그리고 반도체 노광공정에서 웨이퍼 척의 상면에 파티클이 존재하는 경우에, 웨이퍼 척에 장착된 웨이퍼는 부분적으로 파티클로 인하여 미세한 높이 차이가 발생하게 된다. 이러한 높이 차이에 의해 디포커스(Defocus)가 발생하여 웨이퍼 상에는 국부적으로 패턴 불량이 발생하게 된다. 이러한 패턴 불량은 공정에 있어 수율을 감소시키는 주요 원인이 되므로, 웨이퍼 스테이지에 파티클이 존재하는 경우에는 웨이퍼 스테이지를 클리닝하여 웨이퍼 척 상의 파티클을 모두 제거하는 것이 거의 필수적이다.In the case where particles are present on the upper surface of the wafer chuck in the semiconductor exposure process, the wafer mounted on the wafer chuck may have a slight height difference due to the particles. Defocus occurs due to the height difference, and pattern defects are locally generated on the wafer. Since such pattern defects are a major cause of yield reduction in the process, it is almost essential to clean the wafer stage to remove all particles on the wafer chuck when particles are present on the wafer stage.
따라서 웨이퍼 스테이지 상의 파티클을 제거하기 위해서 현재 웨이퍼 척 상면에 파티클이 있는지의 여부를 육안으로 확인하거나 웨이퍼 상에 형성된 패턴을 확인하여 파티클의 존재 여부를 확인한 후 웨이퍼 척 상면에 파티클이 있으면 사람이 직접 수작업을 통하여 웨이퍼 척을 세정하고 있다. 즉 웨이퍼 스테이지에 파티클이 있는 경우에 노광설비 내부의 웨이퍼 스테이지에 사람이 직접 접근하여 화학적(Chemical)이나 기계적(Mechanical) 연마(Polishing) 작업으로 이를 제거하고 있다. 여기서 기계적 연마 작업의 경우에는 매끄러운 재질의 오일스톤과 같은 세정도구(cleaning tool)를 웨이퍼 척 상면에 접촉한 상태에서 손으로 웨이퍼 척과 직접적으로 마찰시킴으로써 파티클을 웨이퍼 척 상면 외부로 떨어내는 방식으로 웨이퍼 척을 세정하였다. Therefore, in order to remove the particles on the wafer stage, visually check whether there is any particle on the upper surface of the wafer chuck, or check the pattern formed on the wafer to confirm the existence of particles. The wafer chuck is washed through. In other words, when there are particles on the wafer stage, a person directly approaches the wafer stage inside the exposure apparatus and removes them by chemical or mechanical polishing. In the case of mechanical polishing, the wafer chuck is a method of dropping particles out of the upper surface of the wafer chuck by directly rubbing a cleaning tool, such as a smooth oil stone, onto the wafer chuck surface by hand while directly contacting the wafer chuck. Was washed.
그러나, 이와 같이 웨이퍼 스테이지 상의 파티클을 제거하기 위하여 육안으 로 확인하거나 웨이퍼 상에 형성된 패턴을 확인하여 파티클의 존재 여부를 확인한 후 웨이퍼 척 상면에 파티클이 있으면 사람이 직접 수작업을 통하여 웨이퍼 척을 세정하는 것은, 파티클의 발생여부를 수시로 확인하여야 하는 어려운 문제점이 있고 또한 웨이퍼 스테이지에 사람이 직접 접근하기 위한 사전 작업으로 인한 과다 시간이 소요되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 화학적(Chemical) 또는 기계적(Mechanical) 연마(Polishing) 작업으로 인한 웨이퍼 척의 표면 손상이나 화학적(Chemical) 또는 기계적(Mechanical) 연마(Polishing) 작업 불량으로 노광설비의 오염 및 노광설비의 상태 변화를 야기할 수 있는 문제점이 있다. However, in order to remove the particles on the wafer stage as described above, by visually checking the pattern formed on the wafer to check the existence of the particles, if there are particles on the upper surface of the wafer chuck, a person manually cleans the wafer chuck by hand. It is difficult to check the occurrence of particles from time to time, and there is a problem that requires excessive time due to the preliminary work for the person to directly access the wafer stage, as well as chemical or mechanical polishing ( The surface damage of the wafer chuck or the chemical or mechanical polishing work due to the polishing operation may cause contamination of the exposure equipment and change of state of the exposure equipment.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 사람이 직접 접근할 필요가 없으며 웨이퍼 척을 연마(polishing)하지 않고서 자동 또는 반자동으로 웨이퍼 스테이지의 파티클(particle)을 제거할 수 있어, 웨이퍼 척의 표면 손상이나 화학적(Chemical) 또는 기계적(Mechanical) 연마(Polishing) 작업 불량으로 노광설비의 오염 및 노광설비의 상태 변화를 방지할 수 있는 반도체 제조용 노광설비의 웨이퍼 스테이지 세정장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to solve such problems in the prior art, and it is not necessary for a human to approach directly, and it is possible to remove particles of the wafer stage automatically or semi-automatically without polishing the wafer chuck. To provide a wafer stage cleaning apparatus for exposure equipment for semiconductor manufacturing which can prevent contamination of the exposure equipment and change of state of the exposure equipment due to surface damage of the wafer chuck or poor chemical or mechanical polishing operations. .
또한, 본 발명의 다른 목적은, 파티클(particle)이 존재하는 위치를 자동으로 감지하여 자동으로 웨이퍼 스테이지를 세정할 수 있는 반도체 제조용 노광설비의 웨이퍼 스테이지 세정장치를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a wafer stage cleaning apparatus of an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor which can automatically detect a position where particles exist and clean the wafer stage automatically.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 웨이퍼 척을 갖는 웨이퍼 스테이지 상부에서 상기 웨이퍼 스테이지에 대하여 상대 이동가능하게 마련되는 세정하우징; 상기 세정하우징에 형성되어 상기 웨이퍼 스테이지 상으로 공기를 분사하는 적어도 하나의 공기분사공과, 상기 공기분사공을 통해 분사되는 공기를 제공하는 컴프레셔(compressor)와, 상기 공기분사공과 상기 컴프레셔를 연결하는 공기분사관을 갖는 공기분사부; 및 상기 세정하우징의 상기 공기분사공의 인접한 영역에 마련되어 상기 공기에 의해 상기 웨이퍼 스테이지로부터 부유되는 파티클(particle)을 흡입하는 복수의 파티클흡입공과, 상기 파티클흡입공으로 진공을 제공하기 위한 진공펌프와, 상기 파티클흡입공과 상기 진공펌프를 연결하는 파티클흡입관을 갖는 파티클흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지 세정장치에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a cleaning housing provided to be movable relative to the wafer stage above the wafer stage having a wafer chuck; At least one air injection hole formed in the cleaning housing for injecting air onto the wafer stage, a compressor providing air injected through the air injection hole, and air connecting the air injection hole and the compressor An air injection unit having an injection pipe; And a plurality of particle suction holes provided in adjacent areas of the air injection hole of the cleaning housing to suck particles suspended from the wafer stage by the air, and a vacuum pump for providing a vacuum to the particle suction holes. And a particle suction part having a particle suction pipe connecting the particle suction hole and the vacuum pump.
여기서, 상기 세정하우징에는, 단부에 반경방향으로 연장된 날개부가 마련되어 있는 것이 부유하는 파티클을 흡입하는데 있어서 유리하다.Here, it is advantageous for the cleaning housing to have a wing portion extending in the radial direction at the end to suck floating particles.
그리고, 상기 날개부는 반경방향 외측으로 갈수록 두께가 얇아지는 구조일 수 있다.In addition, the wing portion may have a structure in which the thickness becomes thinner toward the radially outer side.
또한, 상기 세정하우징은, 상기 웨이퍼 스테이지 상부에 마련되되 상기 웨이퍼 스테이지로 향하는 빛이 통과되는 울트라렌즈가 설치되는 울트라렌즈블록의 인접 영역에 설치되는 것이 바람직하다.In addition, the cleaning housing is preferably provided in the region adjacent to the ultra-lens block is provided on the wafer stage, the ultra-lens block through which the light to the wafer stage passes.
한편, 상기 웨이퍼 스테이지 세정장치는, 상기 웨이퍼 스테이지의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 포커싱 불량이 발생된 상기 웨이퍼 스테이지 상의 좌표 지점 상부에 상기 공기분사공이 위치하도록 상기 웨이퍼 스테이지를 이동시킬 수 있다. On the other hand, the wafer stage cleaning apparatus further comprises a control unit for controlling the movement of the wafer stage, the control unit, the wafer stage so that the air injection hole is located above the coordinate point on the wafer stage where the focusing failure has occurred You can move it.
그리고, 상기 공기분사공은 상기 세정하우징의 중앙에 배치되며, 상기 파티클흡입공은 상기 공기분사공의 외측에 원주방향을 따라 복수 개 배치될 수 있다.The air injection holes may be disposed in the center of the cleaning housing, and the particle suction holes may be disposed in a circumferential direction on the outside of the air injection holes.
상기 파티클흡입관에는 상기 파티클을 제거하기 위한 필터가 마련될 수 있다.The particle suction pipe may be provided with a filter for removing the particles.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 스테이지 세정장치가 설치되는 노광설비의 부분 사시도이고, 도 2는 도 1의 노광설비의 울트라렌즈블록 부위의 저면도이며, 도 3은 도 1의 웨이퍼 스테이지 세정장치의 부분 사시도이고, 도 4는 도 1의 웨이퍼 스테이지 세정장치가 웨이퍼 척 상을 세정하는 과정을 설명하기 위한 개략적 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 스테이지 세정장치(1)는, 웨이퍼 스테이지(7) 상부에 마련되되 웨이퍼 스테이지(7)로 향하는 빛이 통과되는 울트라렌즈(5)가 설치되는 울트라렌즈블록(3)의 인접 영역에 설치된다. 1 is a partial perspective view of an exposure apparatus provided with a wafer stage cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom view of an ultralens block portion of the exposure apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a wafer of FIG. 1. 4 is a partial perspective view of the stage cleaner, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining a process of cleaning the wafer chuck on the wafer stage cleaner of FIG. As shown in these figures, the wafer
그리고 이러한 웨이퍼 스테이지 세정장치(1)는, 울트라렌즈블록(3)에 결합되는 세정하우징(10)과, 세정하우징(10)에 형성된 공기분사공(21)을 통하여 웨이퍼 척에 잔류하는 파티클(P, particle, 도 4 참조)을 향하여 공기를 분사하는 공기분사부(20)와, 세정하우징(10)에 형성된 파티클흡입공(31)을 통하여 공기분사부(20)로부터 분사된 공기에 의하여 웨이퍼 스테이지(7)로부터 부유되는 파티클(P)을 흡입하는 파티클흡입부(30)와, 웨이퍼 스테이지(7)의 이동을 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다. 여기서, 웨이퍼 스테이지(7)는, 웨이퍼를 흡착 고정시키기 위한 웨이퍼 척(chuck)과, 가장자리에 렌즈의 성능을 평가하기 위해 각종 마크들이 위치된 리스(RIS, Reflection Image Sensor) 플레이트(Plate) 및 레티클(reticle)의 정렬을 위해 사용되는 제1 및 제2 기준 플레이트(Fiducial Plate) 등의 각종 계측장치들을 구비한다.The wafer
세정하우징(10)은 웨이퍼 스테이지(7) 상부에서 웨이퍼 스테이지(7)에 대하여 상대 이동가능하게 마련된다. 본 실시 예에서 세정하우징(10)은, 울트라렌즈(5)가 설치되는 울트라렌즈블록(3)의 인접 영역에 노광공정에 영향을 미치지 않도록 설치되되, 세정하우징(10)의 끝단이 웨이퍼 스테이지(7)에서 일정거리 이격된 위치에 놓이도록 설치된다. 그리고 세정하우징(10)의 단부에는 반경방향으로 연장된 날개부(11)가 마련되어 있는데, 이러한 날개부(11)는 반경방향 외측으로 갈수록 두께가 얇아지는 구조로 형성된다. 이러한 날개부(11)에 의하여 압축공기의 분사로 부유하는 파티클이 주위로 퍼지지 않고 후술할 파티클흡입공(31)으로 유입될 수 있도록 안내되기 때문에, 날개부(11)는 파티클을 흡입하는데 있어서 유리한 구조를 제공한다.The
그리고 웨이퍼 척 상의 파티클을 제거하기 위한 공기를 분사하는 공기분사부(20)는, 세정하우징(10)에 형성되어 웨이퍼 스테이지(7) 상으로 공기를 분사하는 공기분사공(21)과, 공기분사공(21)을 통해 분사되는 공기를 제공하는 컴프레셔(25, compressor)와, 공기분사공(21)과 컴프레셔(25)를 연결하는 공기분사관(23)을 갖는다. 본 실시 예에서 컴프레셔(25)는 웨이퍼 스테이지의 환경을 유지시키기 위하여 노광설비에 있는 것을 사용하나 별도로 마련될 수도 있을 것이며, 그리고 공기분사 공(21)은 세정하우징(10)의 중앙에 형성되어 있다. 이러한 구성으로 공기분사공(21)으로 압축공기가 웨이퍼 스테이지(7)로 분사되어 웨이퍼 척에 붙어있는 파티클을 웨이퍼 척으로부터 분리시키게 된다.The
파티클흡입부(30)는, 세정하우징(10)의 공기분사공(21)의 인접한 영역에 마련되어 공기에 의해 웨이퍼 스테이지(7)로부터 부유되는 파티클을 흡입하는 복수의 파티클흡입공(31)과, 파티클흡입공(31)으로 진공을 제공하기 위한 진공펌프(35)와, 파티클흡입공(31)과 진공펌프(35)를 연결하는 파티클흡입관(33)을 구비한다. 본 실시 예에서, 진공펌프(35)는 웨이퍼 스테이지의 환경을 유지시키는 노광설비에 있는 것을 사용하나 별도로 마련될 수도 있을 것이며, 파티클흡입공(31)은 공기분사공(21)의 외측에 원주방향을 따라 세정하우징(10)에 복수 개 형성되어 있다. 그리고 파티클흡입관(33)에는 파티클을 제거하기 위한 필터(37)가 마련되어 있다.The
한편, 제어부(미도시)는, 웨이퍼 스테이지(7)의 이동을 비롯하여 공기분사부(20) 및 파티클흡입부(30)의 작동을 제어한다. 특히 제어부는, 포커싱 불량이 발생된 웨이퍼 스테이지(7) 상의 좌표 지점 상부에 공기분사공(21)이 위치하도록 웨이퍼 스테이지(7)를 이동시킬 수 있다. 따라서 오염에 의하여, 즉 웨이퍼 척 상의 파티클에 의하여 포커싱 불량이 발생하면 제어부는 포커싱 불량이 발생된 웨이퍼 스테이지(7) 상의 X, Y 좌표를 기억하게 되고 이러한 포커싱 불량을 야기하는 파티클을 제거하도록 웨이퍼 스테이지(7)를 이동시키게 된다. 이에 의하여 세정 시 웨이퍼 스테이지(7)가 이동하여 세정하우징(10)에 형성된 공기분사공(21)은, 파티클이 존재하는 위치의 상부에 놓이게 된다.On the other hand, the controller (not shown) controls the operation of the
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 스테이지 세정장치의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다. With this configuration, the operation of the wafer stage cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
웨이퍼 스테이지(7)는, X축, Y축 방향으로 이동이 가능한 X스테이지, Y스테이지를 구비하고 있으며, 각 스테이지는 각각의 구동모터에 의해 직선 운동이 가능하게 되어 있다. 이것은 웨이퍼 척과 울트라렌즈(5)를 나란히 하여 포커스를 조절함으로써 정밀한 노광공정을 이행하기 위해 설계된 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 스테이지 세정장치(1)에서, X스테이지 및 Y스테이지는 세정 작업을 위한 웨이퍼 척의 이송시키는 역할을 한다. 따라서 새로운 이송장치를 추가하지 않아 비용 손실을 방지하고 구조가 복잡해지는 것을 막을 수 있으며, 또한 새로운 이송장치의 이동에 의하여 발생될 수 있는 2차적인 파티클 오염을 방지할 수 있다.The
이에 의하여 우선 웨이퍼 척 상에 있는 파티클에 의해 포커스 불량이 발생하면, 제어부는, 포커스 불량이 발생된 웨이퍼 스테이지(7) 상의 X, Y 좌표를 감지하여 그 지점에 세정하우징(10)의 공기분사공(21)이 놓이도록 웨이퍼 스테이지(7)를 위치시킨다.As a result, when a focus failure occurs due to a particle on the wafer chuck, the control unit senses X and Y coordinates on the
그리고 나서, 웨이퍼 스테이지(7)를 향해 압축공기를 공기분사공(21)으로 분사하게 되며, 이로써 압축공기는 웨이퍼 척 상면에 부착된 파티클을 충격하게 된다. 그러면 웨이퍼 척 상의 파티클은 웨이퍼 척으로부터 분리되어 웨이퍼 스테이지(7) 상부에서 부유하게 된다. 이 때 압축공기의 분사로 부유하는 파티클이 날개부(11)에 의하여 퍼져 나가지 않고 파티클흡입공(31)으로 유입될 수 있도록 날개부(11)는 차단벽 역할을 한다. 한편, 이와 같이 공기분사공(21)을 통한 압축공기로 파티클을 직접 충격함으로써 종래 웨이퍼 척과 웨이퍼 스테이지 세정장치(1) 사이의 직접적인 마찰로 인한 웨이퍼 척의 손상을 줄일 수 있으며 또한 웨이퍼 척 상면에 밀착되어 잘 분리되지 않는 파티클이나 미세한 파티클도 쉽게 분리될 수 있게 된다.Then, the compressed air is injected into the
다음으로 압축공기에 충격된 파티클은 웨이퍼 척의 상면과 분리되어 웨이퍼 스테이지(7) 상부로 부유하게 되며 쉽게 흡착할 수 있는 상태가 된다. 그리고 나서 진공펌프(35)가 작동하여 진공펌프(35)에 의하여 다수의 파티클흡입공(31)으로 진공이 제공되면, 부유된 파티클이 파티클흡입공(31)으로 흡입된다. Next, the particles impacted by the compressed air are separated from the upper surface of the wafer chuck to float above the
파티클흡입공(31)에 흡입된 파티클은 파티클흡입관(33)을 따라 이동되다가 파티클흡입관(33)에 설치된 필터(37)에서 걸러진다. Particles sucked into the
이러한 세정과정은 연속하여 계속 반복될 수 있으며 필요에 따라 적절한 횟수로 진행될 수 있다. This cleaning process can be repeated continuously and can be performed any number of times as needed.
이상과 같이, 울트라렌즈(5) 주위의 울트라렌즈블록(3)에 세정하우징(10)을 설치하며, 웨이퍼 척에 잔류하는 파티클(particle)을 향하여 공기를 분사하는 공기분사공(21)을 세정하우징(10)에 마련하고, 공기분사공(21)로부터 분사된 공기에 의하여 웨이퍼 스테이지(7)로부터 부유되는 파티클을 흡입하는 파티클흡입공(31)을 또한 세정하우징(10)에 마련하며, 또한 울트라렌즈(5)에 포커싱 불량이 발생하는 경우 포커싱 불량이 발생된 웨이퍼 스테이지(7) 상의 좌표 지점 상부에 공기분사공(21)이 위치하도록 웨이퍼 스테이지(7)를 이동시키는 제어부를 마련함으로써, 파티클이 존재하는 위치를 자동으로 감지하고 또한 수작업이 아닌 자동으로 웨이퍼 스 테이지(7)를 세정할 수 있다. As described above, the cleaning
전술한 실시 예에서는, 세정하우징(10)의 중앙에 하나의 공기분사공(21)을 배치하고 공기분사공(21)의 주위에 다수의 파티클흡입공(31)을 배치한 것에 대하여 상술하였으나, 세정하우징(10)의 중앙에 복수의 공기분사공(21)을 설치할 수도 있을 것이며, 세정하우징(10)의 중앙에 복수의 파티클흡입공(31)을 배치하고 파티클흡입공(31)의 외측에 복수의 공기분사공(21)을 배치할 수도 있을 것이다. In the above-described embodiment, a single
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, which will be apparent to those skilled in the art. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 사람이 직접 접근할 필요가 없으며 웨이퍼 척을 연마(polishing)하지 않고서 자동 또는 반자동으로 웨이퍼 스테이지의 파티클을 제거할 수 있어, 웨이퍼 척의 표면 손상이나 화학적(Chemical) 또는 기계적(Mechanical) 연마(Polishing) 작업 불량으로 노광설비의 오염 및 노광설비의 상태 변화를 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, there is no need for a person to directly access, and the particles of the wafer stage can be removed automatically or semi-automatically without polishing the wafer chuck, so that the surface of the wafer chuck is damaged or chemically. Alternatively, the contamination of the exposure equipment and the change of state of the exposure equipment can be prevented due to a poor mechanical polishing operation.
또한, 울트라렌즈 주위의 울트라렌즈블록에 세정하우징을 설치하고 울트라렌즈에 포커싱 불량이 발생하는 경우 포커싱 불량이 발생된 웨이퍼 스테이지 상의 좌표 지점 상부에 공기분사공이 위치하도록 웨이퍼 스테이지를 이동시키는 제어부를 더 구비함으로써, 파티클이 존재하는 위치를 자동으로 감지하여 자동으로 웨이퍼 스테이지를 세정할 수 있다. The apparatus may further include a control unit that installs a cleaning housing around the ultra lens block around the ultra lens and moves the wafer stage such that the air injection hole is positioned above the coordinate point on the wafer stage where the focusing defect occurs when the focusing defect occurs in the ultra lens. As a result, the wafer stage may be automatically cleaned by automatically detecting a position where particles are present.
Claims (7)
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KR1020050114038A KR20070055722A (en) | 2005-11-28 | 2005-11-28 | Wafer stage cleaning apparatus of exposure equipment for manufacturing semiconductor |
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