KR20080001200A - 반도체 소자의 노광 장비 및 이를 이용한 결함 검출 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자의 노광 장비 및 이를 이용한 결함 검출 방법에 관한 것으로, 레티클 스테이지에 엘립소미트리 스캔부를 장착함으로서, 레티클 상에 주기적으로 발생하는 성장성 결함을 검출하여 노광 공정시 레티클 열화에 의한 웨이퍼 노광 오염을 방지할 수 있으며, 웨이퍼 제조 시 성장성 결함 검출이 가능하여 레티클 적용 가능성 여부를 빠른 시간에 결정할 수 있는 기술을 개시한다.
Description
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 문제점을 도시한 도면 및 사진.
도 2는 종래 기술에 따른 노광 장비의 파티클 검출시 문제점을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 노광 장비를 도시한 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 노광 장비의 원리 및 결과를 도시한 도면.
본 발명은 반도체 소자의 노광 장비 및 이를 이용한 결함 검출 방법에 관한 것으로, 레티클 스테이지에 엘립소미트리 스캔부를 장착함으로서, 레티클 상에 주기적으로 발생하는 성장성 결함을 검출하여 노광 공정시 레티클 적용 가능성 여부를 빠른 시간에 결정할 수 있는 기술을 개시한다.
최근 반도체 소자의 크기가 감소하고, 동작 속도가 증가함에 따라 기존에 ㅅ사용되는 248nm의 KrF 광원에서 193nm의 ArF 광원 및 157nm의 F2 레이저 또는 10nm 정도의 EUV 레이저로 전환되고 있다.
이와 같이 파장이 짧아지고, 에너지가 큰 광원을 이용하게 되면서 레티클 표면과 펠리클(Pellicle)이 하나의 화학 챔버로 작용하여 강한 에너지의 반응성 에너지를 얻어 화학 반응이 보다 빠르게 일어나면서 마스크 상에 성장성 결함(Haze Defect)이 발생하게 되고, 마스크의 수명이 단축되는 문제가 발생하였다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 펠리클이 부착된 레티클 및 상기 레티클 상에 발생하는 성장성 결함들을 나타낸 것이다.
도 1a는 펠리클이 부착된 레티클을 도시한 단면도로서, 크롬 패턴(15)이 구비된 투명 기판(10) 양측에 지지대(25)가 형성되고, 접착 물질을 사용하여 지지대(25) 상부에 펠리클(30)이 부착한다.
여기서, 여러 종류의 접합 물질을 사용하여 펠리클을 부착하게 되면서 짧은 파장의 광원의 강한 노광 에너지에 의해 아웃 개싱(Out-Gassing)이 발생하게 되고, 환경적 요인에 의해 발생하는 사아누르산(Cyanuric acid) 또는 암모늄(Ammonium)이 금속 물질과 반응하게 되면서 레티클 상에 성장성 결함이 발생하게 된다.
도 2는 레티클 상에 발생되는 성장성 결함 검출을 위한 디텍터(Detector)를 형성한 모습을 도시한 것으로, 이는 레티클 스테이지에 레티클 로딩시 로봇 암을 X축 또는 Y축으로 이동시키며, UV 레이저를 스캔하여 'A'와 같이 파티클에 존재하는 부분의 회절각이 비정상적으로 크게 되고, 상기와 같이 큰 포인트를 파티클로 인식하게 되는 시스템이다.
그러나, 상기 시스템은 레이저 스캔시 반사되는 회절각을 이용하게 되므로, 레티클의 투명 기판(10) 부분 및 펠리클(30)의 표면이 균일한 평면일 경우에만 파티클 검출이 가능하며, 이는 투명 기판(10) 또는 펠리클(30) 표면의 파티클을 검출하기 위한 것으로, ArF 또는 F2 레이저를 이용하면서 발생하는 성장성 결함은 검출하지 못하는 단점이 있다.
상술한 종래 기술에 따른 반도체 소자의 노광 장비 및 이를 이용한 결함 검출 방법에서, 노광 마스크 상에 성장성 결함이 발생함으로써, 노광 공정시 원하지 않는 영역이 패터닝되는 열화 현상이 발생하며, 상기 열화 현상을 방지하기 위해 레티클 스테이지에 파티클을 검출할 수 있는 장치를 설치하였으나, 이는 소자의 크기가 감소함에 따라 미세 패턴의 불량이나 레티클 사용 중에 발생하는 성장성 결함을 검출하기 어려운 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 레티클 스테이지에 엘립소미트리 스캔부를 장착함으로서, 레티클 상에 주기적으로 발생하는 성장성 결함을 검출하여 노광 공정시 레티클 열화로 인한 웨이퍼 노광 오염을 방지할 수 있으며, 웨이퍼 제조 시 성장성 결함 검출이 가능하여 레티클 적용 가능성 여부를 빠른시간에 결정할 수 있는 반도체 소자의 노광 장비 및 이를 이용한 결함 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반도체 소자의 노광 장비는
스캐너 장비의 레티클 스테이지에 있어서,
레티클을 이송시키는 로봇암이 구비된 센트럴 유닛; 상기 센트럴 유닛 외부에 구비된 레티클 로딩 포트부; 엘립소미트리 스캔부; 상기 레티클의 위치를 결정하는 터릿부를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 노광 장비를 이용한 결함 검출 방법은
조사된 광원이 상기 엘립소미트리 스캔부의 셔터(Shutter) 및 편광자를 통과하여 편광되는 단계; 상기 편광된 광원이 상기 레티클을 스캔한 후 반사되는 단계; 상기 반사된 광원이 분석기를 통해 결함을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 소자의 노광 장비를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 레티클(100)을 이동시키는 로봇 암(Robot Arm)(105)이 구비된 센트럴 유닛(Central Unit)(110)과 센트럴 유닛(110) 외부에 오퍼레이터 인터페이스 유닛(103), 레티클 로딩 포트부(Reticle Loading Port)(115), 엘립소미트리 스캔부(Ellipsometry Scan)(120) 및 레티클(100)의 위치를 결정하는 터릿부(Turret)(125)가 구비된다.
여기서, 레티클 로딩 포트부(115)에 레티클(100)이 장착되고, 로봇암(105)에 의해 레티클(100)이 엘립소미트리 스캔부(120)로 이동된다.
그리고, 엘립소미트리 스캔부(120)에서 성장성 결함을 검출하는 스캔 공정을 수행한 후 상기 레티클(100)은 레티클 핸들러 프레임에 의해 레티클(100)의 위치를 결정하는 터릿부(120)로 이동된다.
따라서, 엘립소미트리 스캔부에서 주기적인 레티클 상의 성장성 결함을 검출할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 반도체 소자의 노광 장비를 이용한 결함 검출 방법을 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 엘립소미트리 스캔의 원리 및 스캔 결과를 도시한 그래프로서, 입사광(200)이 셔터(Shutter)(205) 및 편광기(210)를 통과하면서 편광되고, 상기 편광된 광원을 이용해 레티클(220) 스캔 공정을 수행한 후 상기 스캔 공정 후 반사된 광원이 분석기(230)를 통과하여 디텍터(Detector)(240)로 입사되어 레티클 상의 성장성 결함 유발 소스인 (NH4)2SO4, C3O3N3H3등의 오염물을 검출한다.
도 4b는 상기 '도 4a'의 과정을 수행한 결과를 도시한 그래프로서, X축 및 Y축은 각각 파장 및 밀도를 도시한 것이다.
여기서, 상기 도 4a의 노광 장비는 성장성 결함 유발 소스인 (NH4)2SO4, C3O3N3H3등의 오염물이 검출된 영역에 피크값이 나타나도록 구성된다.
이때, 피크값이 나타난 영역의 X축의 파장을 통해 성장성 결함 유발 소스의 종류를 파악할 수 있다.
엘립소미트리는 현재 박막두께 측정에 이용되고 있으며, 액체나 공기 중에서도 측정이 가능하여 별도의 진공장치 및 측정시편이 필요없으며, 수 Å 두께의 박막 물질도 굴절률과 흡수율 측정이 가능하며, 그에 따른 물질의 구조 분석도 가능 한 특성이 있다.
이와 같이 성장성 결함의 오염원을 웨이퍼 제조시 확인 가능함으로써 레티클 적용 가능성 여부를 결정짓는데 소모되는 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 소자의 노광 장비 및 이를 이용한 결함 검출 방법은 레티클 스테이지에 엘립소미트리 스캔부를 장착함으로서, 레티클 상에 주기적으로 발생하는 성장성 결함을 검출하여 노광 공정시 레티클 열화로 인한 웨이퍼 노광 오염을 방지할 수 있으며, 웨이퍼 제조 시 성장성 결함 검출이 가능하여 레티클 적용 가능성 여부를 빠른 시간에 결정할 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (2)
- 스캐너 장비의 레티클 스테이지에 있어서,레티클을 이송시키는 로봇암이 구비된 센트럴 유닛;상기 센트럴 유닛 외부에 구비된 레티클 로딩 포트부;엘립소미트리 스캔부; 및상기 레티클의 위치를 결정하는 터릿부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 노광 장비.
- 제 1 항의 노광 장비를 이용한 결함 검출 공정은조사된 광원이 상기 엘립소미트리 스캔부의 셔터(Shutter) 및 편광자를 통과하여 편광되는 단계;상기 편광된 광원이 상기 레티클을 스캔한 후 반사되는 단계; 및상기 반사된 광원이 분석기를 통해 결함을 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 결함 검출 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020060059371A KR20080001200A (ko) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | 반도체 소자의 노광 장비 및 이를 이용한 결함 검출 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| KR20080001200A true KR20080001200A (ko) | 2008-01-03 |
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| KR (1) | KR20080001200A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101032794B1 (ko) * | 2009-01-05 | 2011-05-06 | 나노전광 주식회사 | 헤이즈 가속 검출장치 및 그 검출방법 |
| KR102354979B1 (ko) | 2021-09-02 | 2022-02-08 | (주)리더스물류 | 반도체 장비 운송용 보조 구조물 |
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- 2006-06-29 KR KR1020060059371A patent/KR20080001200A/ko not_active Application Discontinuation
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