KR20230171782A - Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same - Google Patents

Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same Download PDF

Info

Publication number
KR20230171782A
KR20230171782A KR1020220072345A KR20220072345A KR20230171782A KR 20230171782 A KR20230171782 A KR 20230171782A KR 1020220072345 A KR1020220072345 A KR 1020220072345A KR 20220072345 A KR20220072345 A KR 20220072345A KR 20230171782 A KR20230171782 A KR 20230171782A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser beam
substrate
image sensor
laser
sensor unit
Prior art date
Application number
KR1020220072345A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정지훈
정영대
최기훈
손원식
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020220072345A priority Critical patent/KR20230171782A/en
Publication of KR20230171782A publication Critical patent/KR20230171782A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0643—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising mirrors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/359—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by providing a line or line pattern, e.g. a dotted break initiation line
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72—Repair or correction of mask defects
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/42—Printed circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔에 의해 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치에서, 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔의 광산포를 계측할 수 있는 광산포 계측 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 홈 포트에서 상기 레이저 빔이 조사되는 위치와 대응되는 위치에 설치되어, 상기 레이저 빔을 센싱하는 이미지 센서부와, 상기 이미지 센서부를 상기 레이저 빔의 조사 방향으로 상승 또는 하강시키는 승하강 구동부 및 상기 이미지 센서부로부터 이미지 센싱 신호를 전달 받아 상기 레이저 빔의 상기 광산포를 계측하고, 상기 승하강 구동부가 상기 이미지 센서부를 상승 또는 하강시킬 수 있도록 상기 승하강 구동부에 제어신호를 인가하는 제어부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a substrate processing device capable of processing a substrate by a laser beam irradiated from a laser processing module, a photophore measurement module capable of measuring photoacids of a laser beam irradiated from a laser processing module, and substrate processing including the same. Pertaining to a device, which is installed at a position corresponding to the position where the laser beam is irradiated in a home port, and includes an image sensor unit that senses the laser beam, and an image sensor unit that raises or lowers the image sensor unit in the direction of irradiation of the laser beam. Receives an image sensing signal from the lowering driving unit and the image sensor unit, measures the light gun of the laser beam, and applies a control signal to the raising and lowering driving unit so that the raising and lowering driving unit can raise or lower the image sensor unit. It may include a control unit.

Description

광산포 계측 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same}Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same}

본 발명은 광산포 계측 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔에 의해 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치에서, 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔의 광산포를 계측할 수 있는 광산포 계측 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light gun measurement module and a substrate processing device including the same. More specifically, in a substrate processing device capable of processing a substrate by a laser beam irradiated from a laser processing module, the laser beam irradiated from the laser processing module The present invention relates to a light gun measurement module capable of measuring the light gun of a beam and a substrate processing device including the same.

반도체 소자를 제조하는 과정에서 웨이퍼에 형성하고자 하는 패턴을 구현하기 위한 방법으로 패턴이 형성된 포토마스크(Photomask)가 이용되고 있다. 포토마스크 상에 형성된 패턴은, 리소그래피(Lithography) 공정을 통해 웨이퍼 상으로 전사되므로, 포토마스크의 제조 공정은 매우 중요하게 인식되고 있다.In the process of manufacturing semiconductor devices, a photomask with a pattern is used as a method to implement a pattern to be formed on a wafer. Since the pattern formed on the photomask is transferred onto the wafer through a lithography process, the photomask manufacturing process is recognized as very important.

그런데, 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라, 반도체 소자를 구성하는 패턴들의 크기도 점점 미세해지고 있다. 따라서, 포토마스크 상에 형성되는 패턴들도 보다 작은 선폭을 가진 패턴이 형성되고 있다. 포토마스크를 제조하기 위해서는, 먼저 석영과 같은 투명기판 상에 광차단막 및 제 1 레지스트막을 형성하고, 제 1 레지스트막에 노광 공정 및 현상 공정을 수행하여 제 1 레지스트막 패턴을 형성한다. 다음에, 제 1 레지스트막 패턴을 식각마스크로 노출된 광차단막 부분을 식각하여 광차단막 패턴을 형성하고, 제1 레지스트막 패턴을 제거한다.However, as the degree of integration of semiconductor devices increases, the size of the patterns that make up the semiconductor devices also becomes increasingly finer. Accordingly, patterns formed on the photomask are also formed with smaller line widths. To manufacture a photomask, first, a light blocking film and a first resist film are formed on a transparent substrate such as quartz, and an exposure process and a development process are performed on the first resist film to form a first resist film pattern. Next, the exposed portion of the light blocking layer is etched using the etch mask to form a light blocking layer pattern, and the first resist layer pattern is removed.

이러한, 포토마스크 제조 과정에서 여러 가지 원인으로 인해 원하는 선폭(CD; Critical Dimension)을 가진 패턴을 정확하게 구현하기가 어려워 타겟 패턴(target pattern)과의 선폭 차이가 발생될 수 있다. 이와 같은, 선폭 차이는, 후속 웨이퍼 상에서 패턴결함을 유발시켜 반도체 소자의 신뢰성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. During the photomask manufacturing process, it is difficult to accurately implement a pattern with a desired line width (CD; Critical Dimension) due to various reasons, and a difference in line width from the target pattern may occur. This difference in line width can cause pattern defects on subsequent wafers and reduce the reliability of semiconductor devices.

이에 따라, 포토마스크의 패턴 형성과정에서 패턴의 선폭이 영역별로 불균일하게 될 경우, 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔에 의해 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치에서, 레이저 빔을 조사하여 패턴의 선폭을 조절함으로써, 포토마스크의 선폭 보정 공정을 수행할 수 있다. 그러나, 이러한 포토마스크의 선폭 보정 공정에서 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔의 광산포가 불균일하게 형성될 경우, 공정 결과가 일정하게 나타나지 않아, 포토마스크의 선폭 보정 공정을 수행하더라도 선폭의 불균일도가 완전히 개선되지 않음에 따라, 후속 웨이퍼 상의 패턴도 여전히 불균일하게 형성됨으로써, 반도체 소자의 불량 요인이 되어 공정 수율을 감소시키는 문제점이 있었다.Accordingly, in the process of forming a photomask pattern, when the line width of the pattern becomes non-uniform in each region, a substrate processing device capable of processing a substrate using a laser beam irradiated from a laser processing module irradiates a laser beam to reduce the line width of the pattern. By adjusting , the line width correction process of the photomask can be performed. However, in this photomask linewidth correction process, if the light bubbles of the laser beam irradiated from the laser processing module are formed unevenly, the process results do not appear uniformly, and even if the photomask linewidth correction process is performed, the nonuniformity of the linewidth is completely reduced. As there was no improvement, the pattern on the subsequent wafer was still formed non-uniformly, causing a defect in the semiconductor device and reducing the process yield.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 포토마스크의 선폭 보정 공정 전에 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔의 광산포를 계측하여, 레이저 빔의 광산포가 불균일할 경우 인터락 등의 후속 조치를 취하여, 레이저 빔의 광산포가 균일하게 형성되도록 함으로써, 포토마스크의 선폭 보정 공정이 원활하게 이루어지도록 유도할 수 있는 광산포 계측 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve various problems including the problems described above. The present invention measures the light bubbles of the laser beam emitted from the laser processing module before the line width correction process of the photomask, and interlocks when the light bubbles of the laser beam are non-uniform. The purpose is to provide a light bubble measurement module and a substrate processing device including the same, which can lead to a smooth line width correction process of the photomask by taking follow-up measures such as to ensure that the light bubbles of the laser beam are formed uniformly. do. However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광산포 계측 모듈이 제공된다. 상기 광산포 계측 모듈은, 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔에 의해 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치에서, 상기 기판을 지지하는 기판 지지대의 일측의 홈 포트(Home port) 위치에 설치되어, 상기 기판의 처리 공정 전, 상기 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 광산포를 계측할 수 있는 광산포 계측 모듈에 있어서, 상기 홈 포트에서 상기 레이저 빔이 조사되는 위치와 대응되는 위치에 설치되어, 상기 레이저 빔을 센싱하는 이미지 센서부; 상기 이미지 센서부를 상기 레이저 빔의 조사 방향으로 상승 또는 하강시키는 승하강 구동부; 및 상기 이미지 센서부로부터 이미지 센싱 신호를 전달 받아 상기 레이저 빔의 상기 광산포를 계측하고, 상기 승하강 구동부가 상기 이미지 센서부를 상승 또는 하강시킬 수 있도록 상기 승하강 구동부에 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a light gun measurement module is provided. The light gun measurement module is installed at a home port location on one side of a substrate supporter supporting the substrate in a substrate processing device capable of processing a substrate by a laser beam irradiated from a laser processing module, Before the processing process of the substrate, in the light particle measurement module capable of measuring the light particle of the laser beam emitted from the laser processing module, it is installed at a position corresponding to the position where the laser beam is emitted from the home port, An image sensor unit that senses the laser beam; a lifting and lowering driving unit that raises or lowers the image sensor unit in the direction of irradiation of the laser beam; And a control unit that receives an image sensing signal from the image sensor unit, measures the light gun of the laser beam, and applies a control signal to the raising and lowering driving unit so that the raising and lowering driving unit can raise or lower the image sensor unit. may include.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 이미지 센서부에서 상기 기판의 표면에서와 동일한 크기의 상기 레이저 빔이 관측될 수 있도록, 상기 승하강 구동부에 상기 제어신호를 인가하여 상기 이미지 센서부를 상승 또는 하강 조절할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit applies the control signal to the raising and lowering driving unit so that the laser beam of the same size as that on the surface of the substrate can be observed from the image sensor unit to the image sensor. Wealth can be adjusted upward or downward.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 이미지 센서부를 통해 상기 레이저 빔의 상기 광산포를 용이하게 계측할 수 있도록, 상기 이미지 센서부의 상측에서 상기 레이저 빔의 광경로 상에 설치되어, 상기 레이저 빔의 광선의 발광 세기를 소정의 비율로 감소시키는 감쇠 필터(Damped filter);를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is installed on the optical path of the laser beam above the image sensor unit to easily measure the light gun of the laser beam through the image sensor unit, It may further include a damped filter that reduces the intensity of light emission by a predetermined ratio.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 감쇠 필터의 두께를 고려하여 상기 이미지 센서부에서 상기 기판의 표면에서와 동일한 크기의 상기 레이저 빔이 관측될 수 있도록, 상기 승하강 구동부에 상기 제어신호를 인가하여 상기 이미지 센서부의 높이를 조절할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit is configured to allow the laser beam of the same size as that on the surface of the substrate to be observed by the image sensor unit in consideration of the thickness of the attenuation filter. The height of the image sensor unit can be adjusted by applying a control signal.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, [수식 1] (d: 기판의 표면과 이미지 센서부의 표면과의 높이 차, n: 감쇠필터의 레이저 파장에 대한 굴절률, t: 감쇠필터의 두께)에 의해 상기 이미지 센서부의 높이를 조절할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit, [Formula 1] The height of the image sensor unit can be adjusted by (d: height difference between the surface of the substrate and the surface of the image sensor unit, n: refractive index of the attenuation filter for the laser wavelength, t: thickness of the attenuation filter).

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 이미지 센싱 신호로부터 계측된 상기 레이저 빔의 상기 광산포가 일정하지 않을 경우, 상기 레이저 가공 모듈에서 조사되는 상기 레이저 빔의 조건을 재설정할 수 있도록, 상기 레이저 가공 모듈의 동작을 일시적으로 중단하는 인터락 신호를 상기 레이저 가공 모듈로 인가할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit is configured to reset the conditions of the laser beam emitted from the laser processing module when the light particle of the laser beam measured from the image sensing signal is not constant, An interlock signal that temporarily stops the operation of the laser processing module may be applied to the laser processing module.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 기판은, 복수의 패턴 요소들이 배열된 포토 마스크(Photo Mask)이고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 상기 레이저 빔에 의해 상기 패턴 요소의 선폭을 조절할 수 있는 처리 장치일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the substrate is a photo mask in which a plurality of pattern elements are arranged, and the substrate processing device is used to form the pattern elements by the laser beam irradiated from the laser processing module. It may be a processing device capable of adjusting the line width.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 기판 지지대; 상기 기판을 처리할 수 있도록 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판에 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공 모듈; 및 상기 기판 지지대의 일측의 홈 포트 위치에 설치되어, 상기 레이저 빔에 의한 상기 기판의 처리 공정 전, 상기 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 광산포를 계측할 수 있는 광산포 계측 모듈;을 포함하고, 상기 광산포 계측 모듈은, 상기 홈 포트에서 상기 레이저 빔이 조사되는 위치와 대응되는 위치에 설치되어, 상기 레이저 빔을 센싱하는 이미지 센서부; 상기 이미지 센서부를 상기 레이저 빔의 조사 방향으로 상승 또는 하강시키는 승하강 구동부; 및 상기 이미지 센서부로부터 이미지 센싱 신호를 전달 받아 상기 레이저 빔의 상기 광산포를 계측하고, 상기 승하강 구동부가 상기 이미지 센서부를 상승 또는 하강시킬 수 있도록 상기 승하강 구동부에 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus is provided. The substrate processing apparatus includes a substrate supporter supporting a substrate; a laser processing module that irradiates a laser beam to the substrate supported on the substrate support to process the substrate; And a light bubble measurement module installed at a home port location on one side of the substrate support, capable of measuring light bubbles of the laser beam irradiated from the laser processing module before the processing process of the substrate with the laser beam. It includes: an image sensor unit installed at a location corresponding to a location where the laser beam is irradiated from the home port and sensing the laser beam; a lifting and lowering driving unit that raises or lowers the image sensor unit in the direction of irradiation of the laser beam; And a control unit that receives an image sensing signal from the image sensor unit, measures the light gun of the laser beam, and applies a control signal to the raising and lowering driving unit so that the raising and lowering driving unit can raise or lower the image sensor unit. may include.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 레이저 가공 모듈은, 상기 레이저 빔의 축과 상기 레이저 빔 초점의 모니터링을 위한 비전 영상의 경로가 동일 축 선상에 겹쳐지도록 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the laser processing module may be formed so that the axis of the laser beam and the path of the vision image for monitoring the laser beam focus overlap on the same axis.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 레이저 가공 모듈은, 상기 레이저 빔을 발산하는 레이저 헤드; 상기 비전 영상을 발생시키는 비전 헤드; 상기 레이저 헤드로부터 발산된 상기 레이저 빔을 상기 기판 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러; 상기 비전 헤드로부터 발생된 상기 비전 영상이 상기 제 1 반사 미러에 의해 반사된 상기 레이저 빔의 경로와 동일 축 선상에 겹쳐지도록, 상기 비전 영상을 상기 제 1 반사 미러 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러; 및 동일 축 선상으로 겹쳐진 상기 레이저 빔과 상기 비전 영상의 광경로 상에 설치되어, 상기 레이저 빔과 상기 비전 영상을 상기 기판으로 집속시키는 집속 렌즈(Objective lens);를 포함하고, 상기 제 1 반사 미러는, 상기 레이저 빔은 반사시키고, 상기 비전 영상은 통과시키는 반투명 미러일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the laser processing module includes a laser head emitting the laser beam; a vision head generating the vision image; a first reflection mirror that reflects the laser beam emitted from the laser head toward the substrate; a second reflection mirror that reflects the vision image in the direction of the first reflection mirror so that the vision image generated from the vision head overlaps the same axis as the path of the laser beam reflected by the first reflection mirror; And a focusing lens (objective lens) installed on the optical path of the laser beam and the vision image overlapped on the same axis to focus the laser beam and the vision image onto the substrate, including the first reflective mirror. may be a semi-transparent mirror that reflects the laser beam and allows the vision image to pass through.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 포토마스크의 패턴 형성과정에서 패턴의 선폭이 영역별로 불균일하게 될 경우, 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔에 의해 포토마스크의 선폭을 조절할 수 있는 기판 처리 장치에서, 홈 포트에 광산포 계측 모듈을 설치함으로써, 포토마스크의 선폭 보정 공정 전, 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔의 광산포를 계측할 수 있다.According to one embodiment of the present invention made as described above, when the line width of the pattern becomes non-uniform in each region during the process of forming the pattern of the photo mask, the line width of the photo mask can be adjusted by the laser beam irradiated from the laser processing module. In the substrate processing apparatus, by installing a light bubble measurement module in the home port, light bubbles of a laser beam emitted from the laser processing module can be measured before the photomask line width correction process.

이와 같이, 광산포 계측 모듈을 이용하여, 포토마스크의 선폭 보정 공정 전에 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔의 광산포를 계측함으로써, 레이저 빔의 광산포가 불균일할 경우 인터락 등의 후속 조치를 취하여, 레이저 빔의 광산포가 균일하게 형성되도록 할 수 있다. 이에 따라, 포토마스크의 선폭 보정 공정이 원활하게 이루어지도록 유도하여, 포토마스크의 선폭의 불균일도를 용이하게 해소함으로써, 포토마스크에 의한 후속 웨이퍼 상의 패턴이 균일하게 형성되도록 하여, 반도체 소자의 공정 수율을 증가시키는 효과를 가질 수 있는 광산포 계측 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.In this way, by using the light particle measurement module to measure the light particle of the laser beam emitted from the laser processing module before the line width correction process of the photomask, if the light particle of the laser beam is uneven, follow-up measures such as interlock are taken, It is possible to ensure that light bubbles of a laser beam are formed uniformly. Accordingly, the line width correction process of the photomask is guided to be performed smoothly, and the non-uniformity of the line width of the photomask is easily resolved, thereby allowing the pattern on the subsequent wafer by the photomask to be formed uniformly, thereby increasing the process yield of the semiconductor device. A light gun measurement module that can have the effect of increasing and a substrate processing device including the same can be implemented. Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 레이저 가공 모듈을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 광산포 계측 모듈을 개략적으로 나타내는 모식도이다.
도 4는 레이저 빔의 광산포 분포에 따른 공정 결과를 해석한 시뮬레이션 결과를 나타내는 이미지이다.1 is a schematic diagram schematically showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the laser processing module of the substrate processing apparatus of FIG. 1.
FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the light gun measurement module of the substrate processing apparatus of FIG. 1.
Figure 4 is an image showing simulation results analyzing the process results according to the light bubble distribution of the laser beam.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Additionally, the thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will now be described with reference to drawings that schematically show ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, for example, depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shape of the area shown in this specification, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)는, 기판(S)을 처리할 수 있도록, 크게, 기판 지지대(100)와, 레이저 가공 모듈(200)과, 광산포 계측 모듈(300)과, 제어부(400)와 케미컬 공급 모듈(500) 및 챔버 모듈(600)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention largely includes a substrate support 100, a laser processing module 200, and , It may be configured to include a light gun measurement module 300, a control unit 400, a chemical supply module 500, and a chamber module 600.

예컨대, 본 발명의 기판 처리 장치(1000)에서 처리되는 기판(S)은, 복수의 패턴 요소들이 배열된 포토 마스크(Photo Mask)이고, 기판 처리 장치(1000)는, 후술될 레이저 가공 모듈(200)로부터 조사되는 레이저 빔(1)에 의해 상기 포토 마스크의 상기 패턴 요소의 선폭을 조절할 수 있는 처리 장치일 수 있다. 본 발명에서는, 기판 처리 장치(1000)가 상기 포토 마스크의 선폭 보정 공정을 위해, 포토 마스크를 기판(S)으로서 처리하는 것을 예로 들었지만, 반드시 이에 국한되지 않고, 본 발명의 기판 처리 장치(1000)는, 반도체 공정에서 레이저 빔(1)이 이용되는 모든 가공 공정에 적용될 수 있다.For example, the substrate S processed in the substrate processing apparatus 1000 of the present invention is a photo mask in which a plurality of pattern elements are arranged, and the substrate processing apparatus 1000 includes a laser processing module 200 to be described later. ) may be a processing device capable of adjusting the line width of the pattern element of the photo mask by a laser beam 1 irradiated from ). In the present invention, the substrate processing apparatus 1000 processes a photo mask as a substrate (S) for the line width correction process of the photo mask as an example, but the present invention is not limited to this, and the substrate processing apparatus 1000 of the present invention Can be applied to all processing processes in which the laser beam 1 is used in the semiconductor process.

도 1에 도시된 바와 같이, 챔버 모듈(600)은, 세정 및 식각 공정에 사용된 화학액 및 공정 시 발생된 물질이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있으며, 기판 지지대(100)는, 챔버 모듈(600)의 내부 공간에 구비되어 공정 처리 시 기판(S)을 지지할 수 있다. 이때, 기판 지지대(100)는, 그 상면에 기판(S)을 지지하기 위한 클램프와 같은 가이드 구조물(110)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the chamber module 600 can prevent chemical solutions used in the cleaning and etching process and substances generated during the process from leaking to the outside, and the substrate support 100 is a chamber module. It is provided in the internal space of 600 to support the substrate (S) during processing. At this time, the substrate support 100 may include a guide structure 110 such as a clamp for supporting the substrate S on its upper surface.

이러한, 기판 지지대(100)는, 기판 지지대(100)를 회전 가능하도록 구성된 지지축(120) 및 지지축(120)의 회전 구동을 위한 지지대 구동부(130)를 포함할 수 있다. 이때, 지지대 구동부(130)는, 후술될 제어부(400)에 의해 제어될 수 있다.The substrate support 100 may include a support shaft 120 configured to rotate the substrate support 100 and a support driver 130 for rotating the support shaft 120. At this time, the support driving unit 130 may be controlled by the control unit 400, which will be described later.

또한, 지지대 구동부(130)는, 챔버 모듈(600)을 기준으로 기판 지지대(100)의 상대 높이가 조절될 수 있도록 상하 방향으로 기판 지지대(100)를 조절하는 승강 기능을 포함할 수 있다. 이러한, 승강 기능을 이용하여 기판(S)을 기판 지지대(100) 상에 로딩하거나, 기판 지지대(100)로부터 언로딩시킬 수 있다. 그러나, 기판(S)의 로딩/언로딩은 반드시 이에 국한되지 않고, 기판 지지대(100)를 승강하는 대신에 챔버 모듈(600)을 상하로 이동시키도록 구성할 수도 있다.Additionally, the support driver 130 may include an elevating function that adjusts the substrate support 100 in the vertical direction so that the relative height of the substrate support 100 can be adjusted with respect to the chamber module 600. The substrate S can be loaded onto the substrate support 100 or unloaded from the substrate support 100 using this lifting function. However, loading/unloading of the substrate S is not necessarily limited to this, and may be configured to move the chamber module 600 up and down instead of lifting the substrate support 100.

도 1에 도시된 바와 같이, 케미컬 공급 모듈(500)은, 기판 지지대(100)에 지지된 기판(S)의 상면에 화학액을 분사하도록 설치될 수 있으며, 레이저 가공 모듈(200)은, 기판 지지대(100)에 지지된 기판(S)의 상면(특히, 포토 마스크 선폭의 보정대상 영역)에 레이저 빔(1)을 조사하도록 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the chemical supply module 500 may be installed to spray a chemical liquid on the upper surface of the substrate S supported on the substrate support 100, and the laser processing module 200 may spray the substrate It may be installed to irradiate the laser beam 1 to the upper surface of the substrate S supported on the support 100 (in particular, the area to be corrected for the photomask linewidth).

이때, 제어부(400)는, 케미컬 공급 모듈(500) 및 레이저 가공 모듈(200)과 전기적으로 연결되어, 케미컬 공급 모듈(500)의 화학액 분사와 레이저 가공 모듈(200)의 레이저 빔(1) 조사를 제어하도록 구성될 수 있다.At this time, the control unit 400 is electrically connected to the chemical supply module 500 and the laser processing module 200, and operates the chemical liquid injection of the chemical supply module 500 and the laser beam 1 of the laser processing module 200. It may be configured to control irradiation.

예컨대, 케미컬 공급 모듈(500)은, 케미컬 노즐(510) 및 케미컬 공급 라인(520)을 포함할 수 있다. 외부의 케미컬 공급원(미도시)에 저장된 케미컬은 케미컬 공급 라인(520)을 통해 케미컬 노즐(510)로 공급될 수 있으며, 케미컬 공급 라인(520) 상에는 케미컬 공급 라인(520)을 개폐하는 밸브(미도시)가 설치될 수 있다. 그리고, 케미컬 공급 모듈(500)은, 제어부(400)에 의해 제어될 수 있는 케미컬 노즐 구동부(530)의 구동에 의해, 케미컬 공급 라인(520) 및 케미컬 노즐(510)을 회동시켜 화학액 공급 위치를 조절할 수 있다.For example, the chemical supply module 500 may include a chemical nozzle 510 and a chemical supply line 520. Chemicals stored in an external chemical supply source (not shown) can be supplied to the chemical nozzle 510 through the chemical supply line 520, and a valve (not shown) that opens and closes the chemical supply line 520 is installed on the chemical supply line 520. City) can be installed. And, the chemical supply module 500 rotates the chemical supply line 520 and the chemical nozzle 510 by driving the chemical nozzle driver 530, which can be controlled by the control unit 400, to adjust the chemical liquid supply position. can be adjusted.

또한, 레이저 가공 모듈(200)은, 기판(S)을 처리할 수 있도록, 기판 지지대(100)에 지지된 기판(S)에 레이저 빔(1)을 조사하되, 레이저 빔(1)의 축과 레이저 빔(1) 초점의 모니터링을 위한 비전 영상(2)의 경로가 동일 축 선상에 겹쳐지도록 형성할 수 있다.In addition, the laser processing module 200 radiates a laser beam 1 to the substrate S supported on the substrate support 100 so as to process the substrate S, and the axis of the laser beam 1 The path of the vision image (2) for monitoring the focus of the laser beam (1) can be formed to overlap on the same axis.

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 가공 모듈(200)은, 레이저 빔(1)을 발산하는 레이저 헤드(210)와, 비전 영상(2)을 발생시키는 비전 헤드(220)와, 레이저 헤드(210)로부터 발산된 레이저 빔(1)을 기판(S) 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러(230)와, 비전 헤드(220)로부터 발생된 비전 영상(2)이 제 1 반사 미러(230)에 의해 반사된 레이저 빔(1)의 경로와 동일 축 선상에 겹쳐지도록, 비전 영상(2)을 제 1 반사 미러(230) 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러(240) 및 동일 축 선상으로 겹쳐진 레이저 빔(1)과 비전 영상(2)의 광경로 상에 설치되어, 레이저 빔(1)과 비전 영상(2)을 기판(S)으로 집속시키는 집속 렌즈(Objective lens)(250)를 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the laser processing module 200 includes a laser head 210 that emits a laser beam 1, a vision head 220 that generates a vision image 2, and a laser head. A first reflection mirror 230 reflects the laser beam 1 emitted from 210 in the direction of the substrate S, and the vision image 2 generated from the vision head 220 is reflected by the first reflection mirror 230. A second reflection mirror 240 that reflects the vision image 2 in the direction of the first reflection mirror 230 so that it overlaps on the same axis as the path of the laser beam 1 reflected by and a laser overlapped on the same axis. It may include an objective lens 250 installed on the optical path of the beam 1 and the vision image 2 to focus the laser beam 1 and the vision image 2 onto the substrate S. there is.

이때, 제 1 반사 미러(230)는, 비전 헤드(220)로부터 발생되어 제 2 반사 미러(240)에 의해 제 1 반사 미러(230) 방향으로 반사된 비전 영상(2)이, 제 1 반사 미러(230)에 의해 기판(S) 방향으로 반사된 레이저 빔(1)의 경로와 동일 축 선상에 겹쳐지도록, 레이저 빔(1)은 반시시키고 비전 영상(2)은 통과시키는 반투명 미러로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.At this time, the first reflection mirror 230 is configured such that the vision image 2 generated from the vision head 220 and reflected in the direction of the first reflection mirror 230 by the second reflection mirror 240 is reflected in the direction of the first reflection mirror 230. It is formed as a semi-transparent mirror that reflects the laser beam (1) and passes the vision image (2) so that it overlaps on the same axis as the path of the laser beam (1) reflected in the direction of the substrate (S) by (230). It may be desirable.

또한, 레이저 가공 모듈(200)의 비전 헤드(220)와 제 2 반사 미러(240) 사이의 비전 영상(2)의 광경로 상에는, 튜브 렌즈(Tube lens)가 설치되어, 비전 영상(2)을 비전 헤드(220)가 설치된 위치로 결상시킬 수 있으며, 레이저 헤드(210)와 제 1 반사 미러(230) 사이의 레이저 빔(1)의 광경로 상에는, 회절 광학 소자(Diffractive Optical Element, DOE)가 설치되어, 레이저 빔(1)을 복수개의 빔으로 분리하거나, 빔확장수단(Beam Expander Telescope, BET)가 설치되어, 레이저 빔(1)을 소정의 면적으로 확장시킬 수 있다.In addition, a tube lens is installed on the optical path of the vision image 2 between the vision head 220 of the laser processing module 200 and the second reflection mirror 240 to view the vision image 2. An image can be formed at the location where the vision head 220 is installed, and a diffractive optical element (DOE) is placed on the optical path of the laser beam 1 between the laser head 210 and the first reflection mirror 230. It is installed to separate the laser beam 1 into a plurality of beams, or a beam expansion means (Beam Expander Telescope, BET) is installed to expand the laser beam 1 to a predetermined area.

이와 같이, 레이저 빔(1) 초점의 모니터링을 위한 비전 영상(2)의 경로와 동일 축 선상으로 레이저 빔(1)을 기판(S) 상에 조사할 수 있는 레이저 가공 모듈(200)에 의해, 기판(S) 상에 조사된 레이저 빔(1)의 초점을 기판(S)의 처리 공정 중 실시간으로 정확하게 모니터링 할 수 있다.In this way, by the laser processing module 200, which can irradiate the laser beam 1 on the substrate S along the same axis as the path of the vision image 2 for monitoring the focus of the laser beam 1, The focus of the laser beam 1 irradiated on the substrate S can be accurately monitored in real time during the processing process of the substrate S.

또한, 레이저 가공 모듈(200)은, 레이저 이동암(260) 및 레이저 이동암(260)을 지지하는 지지부(270)에 의해 기판 지지대(100)에 지지된 기판(S)의 상측에 위치할 수 있으며, 레이저 이동암(260)은, 레이저 구동부(280)에 의해 레이저 빔(1)의 조사 위치를 변경하도록 레이저 가공 모듈(200)을 이동시킬 수 있다. 이때, 레이저 이동암(260)은, 기판(1)의 상면과 평행한 수평 방향 뿐만 아니라, 레이저 가공 모듈(200)로부터 조사되는 레이저 빔(1)의 초점이나 면적을 조절할 수 있도록 수직 방향으로도 이동가능하게 구성될 수 있다.In addition, the laser processing module 200 may be located above the substrate S supported on the substrate support 100 by the laser moving arm 260 and the support portion 270 supporting the laser moving arm 260, The laser moving arm 260 can move the laser processing module 200 to change the irradiation position of the laser beam 1 by the laser driving unit 280. At this time, the laser moving arm 260 moves not only in the horizontal direction parallel to the upper surface of the substrate 1, but also in the vertical direction so as to adjust the focus or area of the laser beam 1 emitted from the laser processing module 200. It can be configured as possible.

이러한, 레이저 가공 모듈(200)로부터 조사되는 레이저 빔(1)은, 케미컬 공급 모듈(500)을 통해 기판(1) 상으로 토출되는 화학액에 흡수되지 않는 파장을 가질 수 있으며, 예컨대, 레이저 빔(1)은, 200nm 내지 700nm 범위의 파장을 가지는 KrF, XeCl, ArF, KrCl, Ar, YAG 또는 CO2 레이저 빔일 수 있다.The laser beam 1 emitted from the laser processing module 200 may have a wavelength that is not absorbed by the chemical liquid discharged onto the substrate 1 through the chemical supply module 500, for example, a laser beam. (1) may be a KrF, XeCl, ArF, KrCl, Ar, YAG or CO 2 laser beam having a wavelength ranging from 200 nm to 700 nm.

또한, 도 4의 시뮬레이션 결과에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(1)의 초점이 기판(S)의 표면에 정확하게 맺히더라도, 레이저 빔(1) 초점의 광산포가 균일하지 않으면 공정 결과 또한 불균일하게 나타남에 따라, 원활한 기판(S)의 처리를 위해, 레이저 빔(1) 초점의 광산포 확인이 필요할 수 있다.In addition, as shown in the simulation result of FIG. 4, even if the focus of the laser beam 1 is accurately focused on the surface of the substrate S, if the light bubble at the focus of the laser beam 1 is not uniform, the process result will also appear non-uniform. Accordingly, for smooth processing of the substrate S, it may be necessary to check the focus of the laser beam 1.

이에 따라, 본 발명의 기판 처리 장치(1000)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(S)을 지지하는 기판 지지대(100) 일측의 홈 포트(Home port) 위치에 광산포 계측 모듈(300)을 설치하여, 레이저 빔(1)에 의한 기판(S)의 처리 공정 전, 레이저 가공 모듈(200)로부터 조사되는 레이저 빔(1)의 광산포를 계측할 수 있다. 여기서, 상기 홈 포트의 위치는 기판 지지대(100)의 일측에 챔버 유닛(600) 외곽에 위치하는 것을 예로 들었으나, 반드시 도 1에 국한되지 않고, 챔버 유닛(600)의 내부나 레이저 가공 모듈(200)의 이동 궤적 중 기판(S)의 처리 영역에 해당되지 않는 영역 모두에 위치할 수 있다.Accordingly, the substrate processing apparatus 1000 of the present invention, as shown in FIG. 1, is equipped with a light gun measurement module 300 at the home port location on one side of the substrate support 100 supporting the substrate S. ) can be installed to measure light particles of the laser beam 1 emitted from the laser processing module 200 before the processing process of the substrate S using the laser beam 1. Here, the location of the home port is located on one side of the substrate support 100 and outside the chamber unit 600 as an example, but is not necessarily limited to FIG. 1 and may be located inside the chamber unit 600 or the laser processing module ( Among the movement traces (200), they may be located in all areas that do not correspond to the processing area of the substrate (S).

이하에서는 레이저 가공 모듈(200)로부터 조사되는 레이저 빔(1)의 광산포를 계측할 수 있는 광산포 계측 모듈(300)의 구성에 대해 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the light bubble measurement module 300, which can measure the light bubbles of the laser beam 1 emitted from the laser processing module 200, will be described in detail.

도 3에 도시된 바와 같이, 광산포 계측 모듈(300)은, 상기 홈 포트에서 레이저 빔(1)이 조사되는 위치와 대응되는 위치에 설치되어, 레이저 빔(1)을 센싱하는 일종의 CCD(Charge Coupled Device) 센서나 CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 센서인 이미지 센서부(310) 및 이미지 센서부(310)를 레이저 빔(1)의 조사 방향으로 상승 또는 하강시키는 승하강 구동부(320)를 포함하여 구성될 수 있으며, 광산포 계측 모듈(300)과 전기적으로 연결된 제어부(400)는, 이미지 센서부(310)로부터 이미지 센싱 신호를 전달 받아 레이저 빔(1)의 상기 광산포를 계측하고, 승하강 구동부(320)가 이미지 센서부(310)를 상승 또는 하강시킬 수 있도록 승하강 구동부(320)에 제어신호를 인가할 수 있다.As shown in FIG. 3, the light gun measurement module 300 is installed at a position corresponding to the position where the laser beam 1 is irradiated from the home port, and is a type of CCD (Charge) that senses the laser beam 1. An image sensor unit 310, which is a Coupled Device (CMOS) sensor or a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) sensor, and a raising/lowering driving unit 320 that raises or lowers the image sensor unit 310 in the direction of irradiation of the laser beam (1). The control unit 400, which is electrically connected to the light cannon measurement module 300, receives an image sensing signal from the image sensor unit 310 and measures the light cannon of the laser beam 1, A control signal may be applied to the raising and lowering driving unit 320 so that the raising and lowering driving unit 320 can raise or lower the image sensor unit 310.

예컨대, 제어부(400)는, 이미지 센서부(310)에서 기판(S)의 표면에서와 동일한 초점 및 크기의 레이저 빔(1)이 관측될 수 있도록, 승하강 구동부(320)에 상기 제어신호를 인가하여, 이미지 센서부(310)를 상승 또는 하강 조절할 수 있다.For example, the control unit 400 sends the control signal to the raising and lowering driving unit 320 so that the laser beam 1 with the same focus and size as that on the surface of the substrate S can be observed from the image sensor unit 310. By applying this, the image sensor unit 310 can be adjusted to rise or fall.

더욱 구체적으로, 광산포 계측 모듈(300)은, 이미지 센서부(310)를 통해 레이저 빔(1)의 상기 광산포를 용이하게 계측할 수 있도록, 이미지 센서부(310)의 상측에서 레이저 빔(1)의 광경로 상에 설치되어, 레이저 빔(1)의 광선의 발광 세기를 소정의 비율로 감소시키는 감쇠 필터(Damped filter)(330)를 포함할 수 있다.More specifically, the light gun measurement module 300 is provided with a laser beam ( It may include a damped filter 330 that is installed on the optical path of 1) and reduces the intensity of light emission of the laser beam 1 by a predetermined ratio.

이에 따라, 제어부(400)는, 감쇠 필터(330)의 두께를 고려하여 이미지 센서부(310)에서 기판(S)의 표면에서와 동일한 크기의 레이저 빔(1)이 관측될 수 있도록, 승하강 구동부(320)에 상기 제어신호를 인가하여 이미지 센서부(310)의 높이를 조절할 수 있다.Accordingly, the control unit 400 raises and lowers the laser beam 1 so that the laser beam 1 of the same size as that on the surface of the substrate S can be observed from the image sensor unit 310 in consideration of the thickness of the attenuation filter 330. The height of the image sensor unit 310 can be adjusted by applying the control signal to the driving unit 320.

예컨대, 제어부(400)는, 하기 [수식 1]에 의해, 감쇠 필터(330)의 두께를 고려하여 이미지 센서부(310)에서 기판(S)의 표면에서와 동일한 초점 및 크기의 레이저 빔(1)이 관측될 수 있도록, 이미지 센서부(310)의 높이를 조절할 수 있다.For example, the control unit 400 generates a laser beam (1) with the same focus and size as that on the surface of the substrate S in the image sensor unit 310 in consideration of the thickness of the attenuation filter 330 according to the following [Equation 1]. ) can be adjusted so that the height of the image sensor unit 310 can be observed.

[수식 1][Formula 1]

d: 기판의 표면과 이미지 센서부의 표면과의 높이 차d: Height difference between the surface of the substrate and the surface of the image sensor unit

n: 감쇠필터의 레이저 파장에 대한 굴절률n: Refractive index for the laser wavelength of the attenuation filter

t: 감쇠필터의 두께t: Thickness of attenuation filter

이에 따라, 광산포 계측 모듈(300)의 이미지 센서부(310)에서 기판(S)의 표면에 조사되는 레이저 빔(1)과 동일한 조건에서의 레이저 빔(1)을 관측할 수 있으며, 제어부(400)는, 광산포 계측 모듈(300)을 통해 기판(S)의 표면에서와 동일한 초점 및 크기의 레이저 빔(1)을 센싱한 후, 출력된 상기 이미지 센싱 신호로부터 레이저 빔(1)의 상기 광산포를 계측하고, 레이저 빔(1)의 상기 광산포가 일정하지 않을 경우, 레이저 가공 모듈(200)에서 조사되는 레이저 빔(1)의 조건을 재설정할 수 있도록, 레이저 가공 모듈(200)의 동작을 일시적으로 중단하는 인터락 신호를 레이저 가공 모듈(200)로 인가할 수 있다.Accordingly, the image sensor unit 310 of the light gun measurement module 300 can observe the laser beam 1 under the same conditions as the laser beam 1 irradiated to the surface of the substrate S, and the control unit ( 400) senses the laser beam 1 with the same focus and size as that on the surface of the substrate S through the light gun measurement module 300, and then detects the laser beam 1 from the output image sensing signal. Operation of the laser processing module 200 to measure light bubbles and, when the light bubbles of the laser beam 1 are not constant, to reset the conditions of the laser beam 1 emitted from the laser processing module 200. An interlock signal that temporarily stops can be applied to the laser processing module 200.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광산포 계측 모듈(300) 및 이를 포함하는 기판 처리 장치(1000)에 따르면, 포토마스크의 패턴 형성과정에서 패턴의 선폭이 영역별로 불균일하게 될 경우, 레이저 가공 모듈(200)로부터 조사되는 레이저 빔(1)에 의해 포토마스크의 선폭을 조절할 수 있는 기판 처리 장치에서, 홈 포트에 광산포 계측 모듈(300)을 설치함으로써, 포토마스크의 선폭 보정 공정 전, 레이저 가공 모듈(200)로부터 조사되는 레이저 빔(1)의 광산포를 계측할 수 있다.Therefore, according to the light emitting device measurement module 300 and the substrate processing apparatus 1000 including the same according to an embodiment of the present invention, when the line width of the pattern becomes non-uniform for each region during the process of forming the pattern of the photomask, laser processing In a substrate processing device capable of adjusting the linewidth of a photomask by the laser beam 1 emitted from the module 200, by installing the light bubble measurement module 300 in the home port, before the linewidth correction process of the photomask, the laser The light gun of the laser beam 1 emitted from the processing module 200 can be measured.

이와 같이, 광산포 계측 모듈(300)을 이용하여, 포토마스크의 선폭 보정 공정 전에 레이저 가공 모듈(200)로부터 조사되는 레이저 빔(1)의 광산포를 계측함으로써, 레이저 빔(1)의 광산포가 불균일할 경우 인터락 등의 후속 조치를 취하여, 레이저 빔(1)의 광산포가 균일하게 형성되도록 할 수 있다. 그러므로, 포토마스크의 선폭 보정 공정이 원활하게 이루어지도록 유도하여, 포토마스크의 선폭의 불균일도를 용이하게 해소함으로써, 포토마스크에 의한 후속 웨이퍼 상의 패턴이 균일하게 형성되도록 하여, 반도체 소자의 공정 수율을 증가시키는 효과를 가질 수 있다.In this way, by using the light bubble measurement module 300 to measure the light bubble of the laser beam 1 emitted from the laser processing module 200 before the line width correction process of the photomask, the light bubble of the laser beam 1 is If it is uneven, follow-up measures such as interlocking can be taken to ensure that the light bubbles of the laser beam 1 are formed uniformly. Therefore, the line width correction process of the photomask is guided to be performed smoothly, and the non-uniformity of the line width of the photomask is easily resolved, allowing the pattern on the subsequent wafer by the photomask to be formed uniformly, thereby increasing the process yield of the semiconductor device. It may have an increasing effect.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

1: 레이저 빔
2: 비전 영상
100: 기판 지지대
110: 가이드 구조물
120: 지지축
130: 지지대 구동부
200: 레이저 가공 모듈
210: 레이저 헤드
220: 비전 헤드
230: 제 1 반사 미러
240: 제 2 반사 미러
250: 집속 렌즈
260: 레이저 이동암
270: 지지부
280: 레이저 구동부
300: 광산포 계측 모듈
310: 이미지 센서부
320: 승하강 구동부
330: 감쇠 필터
400: 제어부
500: 케미컬 공급 모듈
510: 케미컬 노즐
520: 케미컬 공급 라인
530: 케미컬 노즐 구동부
600: 챔버 모듈
1000: 기판 처리 장치
S: 기판1: Laser beam
2: Vision video
100: substrate support
110: Guide structure
120: support axis
130: Support driving unit
200: Laser processing module
210: laser head
220: Vision head
230: first reflection mirror
240: second reflection mirror
250: Focusing lens
260: Laser moving arm
270: support part
280: Laser driving unit
300: Mine artillery measurement module
310: Image sensor unit
320: Raising and lowering driving unit
330: Attenuation filter
400: Control unit
500: Chemical supply module
510: Chemical nozzle
520: Chemical supply line
530: Chemical nozzle driving unit
600: Chamber module
1000: Substrate processing device
S: substrate

Claims (10)

레이저 가공 모듈로부터 조사되는 레이저 빔에 의해 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치에서, 상기 기판을 지지하는 기판 지지대의 일측의 홈 포트(Home port) 위치에 설치되어, 상기 기판의 처리 공정 전, 상기 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 광산포를 계측할 수 있는 광산포 계측 모듈에 있어서,
상기 홈 포트에서 상기 레이저 빔이 조사되는 위치와 대응되는 위치에 설치되어, 상기 레이저 빔을 센싱하는 이미지 센서부;
상기 이미지 센서부를 상기 레이저 빔의 조사 방향으로 상승 또는 하강시키는 승하강 구동부; 및
상기 이미지 센서부로부터 이미지 센싱 신호를 전달 받아 상기 레이저 빔의 상기 광산포를 계측하고, 상기 승하강 구동부가 상기 이미지 센서부를 상승 또는 하강시킬 수 있도록 상기 승하강 구동부에 제어신호를 인가하는 제어부;
를 포함하는, 광산포 계측 모듈.In a substrate processing device capable of processing a substrate by a laser beam emitted from a laser processing module, it is installed at a home port location on one side of a substrate supporter supporting the substrate, and before the processing process of the substrate, In the light gun measurement module capable of measuring the light gun of the laser beam emitted from the laser processing module,
an image sensor unit installed at a location corresponding to a location where the laser beam is irradiated from the home port and sensing the laser beam;
a lifting and lowering driving unit that raises or lowers the image sensor unit in the direction of irradiation of the laser beam; and
A control unit that receives an image sensing signal from the image sensor unit, measures the light gun of the laser beam, and applies a control signal to the raising and lowering driving unit so that the raising and lowering driving unit can raise or lower the image sensor unit;
A mine artillery measurement module containing a. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이미지 센서부에서 상기 기판의 표면에서와 동일한 크기의 상기 레이저 빔이 관측될 수 있도록, 상기 승하강 구동부에 상기 제어신호를 인가하여 상기 이미지 센서부를 상승 또는 하강 조절하는, 광산포 계측 모듈.According to claim 1,
The control unit,
A light gun measurement module that adjusts the image sensor unit to raise or lower by applying the control signal to the raising/lowering driving unit so that the laser beam of the same size as that on the surface of the substrate can be observed from the image sensor unit. 제 2 항에 있어서,
상기 이미지 센서부를 통해 상기 레이저 빔의 상기 광산포를 용이하게 계측할 수 있도록, 상기 이미지 센서부의 상측에서 상기 레이저 빔의 광경로 상에 설치되어, 상기 레이저 빔의 광선의 발광 세기를 소정의 비율로 감소시키는 감쇠 필터(Damped filter);
를 더 포함하는, 광산포 계측 모듈.According to claim 2,
In order to easily measure the light particle of the laser beam through the image sensor unit, it is installed on the optical path of the laser beam on the upper side of the image sensor unit, and adjusts the luminous intensity of the laser beam at a predetermined ratio. Damped filter to reduce;
A mine artillery measurement module further comprising: 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감쇠 필터의 두께를 고려하여 상기 이미지 센서부에서 상기 기판의 표면에서와 동일한 크기의 상기 레이저 빔이 관측될 수 있도록, 상기 승하강 구동부에 상기 제어신호를 인가하여 상기 이미지 센서부의 높이를 조절하는, 광산포 계측 모듈.According to claim 3,
The control unit,
Adjusting the height of the image sensor unit by applying the control signal to the raising and lowering driver so that the laser beam of the same size as that on the surface of the substrate can be observed from the image sensor unit in consideration of the thickness of the attenuation filter. , Mine artillery measurement module. 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
하기 [수식 1]에 의해 상기 이미지 센서부의 높이를 조절하는, 광산포 계측 모듈.
[수식 1]

d: 기판의 표면과 이미지 센서부의 표면과의 높이 차
n: 감쇠필터의 레이저 파장에 대한 굴절률
t: 감쇠필터의 두께According to claim 4,
The control unit,
A light gun measurement module that adjusts the height of the image sensor unit by the following [Equation 1].
[Formula 1]

d: Height difference between the surface of the substrate and the surface of the image sensor unit
n: Refractive index for the laser wavelength of the attenuation filter
t: Thickness of attenuation filter 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이미지 센싱 신호로부터 계측된 상기 레이저 빔의 상기 광산포가 일정하지 않을 경우, 상기 레이저 가공 모듈에서 조사되는 상기 레이저 빔의 조건을 재설정할 수 있도록, 상기 레이저 가공 모듈의 동작을 일시적으로 중단하는 인터락 신호를 상기 레이저 가공 모듈로 인가하는, 광산포 계측 모듈.According to claim 1,
The control unit,
If the light particle of the laser beam measured from the image sensing signal is not constant, an interlock that temporarily stops the operation of the laser processing module so that the conditions of the laser beam emitted from the laser processing module can be reset. A light gun measurement module that applies a signal to the laser processing module. 제 1 항에 있어서,
상기 기판은,
복수의 패턴 요소들이 배열된 포토 마스크(Photo Mask)이고,
상기 기판 처리 장치는,
상기 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 상기 레이저 빔에 의해 상기 패턴 요소의 선폭을 조절할 수 있는 처리 장치인, 광산포 계측 모듈.According to claim 1,
The substrate is,
It is a photo mask in which a plurality of pattern elements are arranged,
The substrate processing device,
A light gun measurement module, which is a processing device capable of adjusting the line width of the pattern element by the laser beam irradiated from the laser processing module. 기판을 지지하는 기판 지지대;
상기 기판을 처리할 수 있도록 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판에 레이저 빔을 조사하는 레이저 가공 모듈; 및
상기 기판 지지대의 일측의 홈 포트 위치에 설치되어, 상기 레이저 빔에 의한 상기 기판의 처리 공정 전, 상기 레이저 가공 모듈로부터 조사되는 상기 레이저 빔의 광산포를 계측할 수 있는 광산포 계측 모듈;을 포함하고,
상기 광산포 계측 모듈은,
상기 홈 포트에서 상기 레이저 빔이 조사되는 위치와 대응되는 위치에 설치되어, 상기 레이저 빔을 센싱하는 이미지 센서부;
상기 이미지 센서부를 상기 레이저 빔의 조사 방향으로 상승 또는 하강시키는 승하강 구동부; 및
상기 이미지 센서부로부터 이미지 센싱 신호를 전달 받아 상기 레이저 빔의 상기 광산포를 계측하고, 상기 승하강 구동부가 상기 이미지 센서부를 상승 또는 하강시킬 수 있도록 상기 승하강 구동부에 제어신호를 인가하는 제어부;
를 포함하는, 기판 처리 장치.A substrate supporter supporting the substrate;
a laser processing module that irradiates a laser beam to the substrate supported on the substrate support to process the substrate; and
It includes a photo-exponential measurement module installed at the home port location on one side of the substrate support, capable of measuring the photo-exposure of the laser beam emitted from the laser processing module before the processing process of the substrate by the laser beam. do,
The mine gun measurement module is,
an image sensor unit installed at a location corresponding to a location where the laser beam is irradiated from the home port and sensing the laser beam;
a lifting and lowering driving unit that raises or lowers the image sensor unit in the direction of irradiation of the laser beam; and
A control unit that receives an image sensing signal from the image sensor unit, measures the light gun of the laser beam, and applies a control signal to the raising and lowering driving unit so that the raising and lowering driving unit can raise or lower the image sensor unit;
Including, a substrate processing device. 제 8 항에 있어서,
상기 레이저 가공 모듈은,
상기 레이저 빔의 축과 상기 레이저 빔 초점의 모니터링을 위한 비전 영상의 경로가 동일 축 선상에 겹쳐지도록 형성하는, 기판 처리 장치.According to claim 8,
The laser processing module,
A substrate processing device wherein the axis of the laser beam and the path of the vision image for monitoring the laser beam focus overlap on the same axis. 제 9 항에 있어서,
상기 레이저 가공 모듈은,
상기 레이저 빔을 발산하는 레이저 헤드;
상기 비전 영상을 발생시키는 비전 헤드;
상기 레이저 헤드로부터 발산된 상기 레이저 빔을 상기 기판 방향으로 반사시키는 제 1 반사 미러;
상기 비전 헤드로부터 발생된 상기 비전 영상이 상기 제 1 반사 미러에 의해 반사된 상기 레이저 빔의 경로와 동일 축 선상에 겹쳐지도록, 상기 비전 영상을 상기 제 1 반사 미러 방향으로 반사시키는 제 2 반사 미러; 및
동일 축 선상으로 겹쳐진 상기 레이저 빔과 상기 비전 영상의 광경로 상에 설치되어, 상기 레이저 빔과 상기 비전 영상을 상기 기판으로 집속시키는 집속 렌즈(Objective lens);를 포함하고,
상기 제 1 반사 미러는,
상기 레이저 빔은 반사시키고, 상기 비전 영상은 통과시키는 반투명 미러인, 기판 처리 장치.According to clause 9,
The laser processing module,
a laser head emitting the laser beam;
a vision head generating the vision image;
a first reflection mirror that reflects the laser beam emitted from the laser head toward the substrate;
a second reflection mirror that reflects the vision image in the direction of the first reflection mirror so that the vision image generated from the vision head overlaps the same axis as the path of the laser beam reflected by the first reflection mirror; and
A focusing lens (objective lens) installed on the optical path of the laser beam and the vision image overlapped along the same axis to focus the laser beam and the vision image onto the substrate,
The first reflecting mirror is,
A substrate processing device that is a semi-transparent mirror that reflects the laser beam and passes the vision image.
KR1020220072345A 2022-06-14 2022-06-14 Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same KR20230171782A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220072345A KR20230171782A (en) 2022-06-14 2022-06-14 Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220072345A KR20230171782A (en) 2022-06-14 2022-06-14 Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230171782A true KR20230171782A (en) 2023-12-21

Family

ID=89320812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220072345A KR20230171782A (en) 2022-06-14 2022-06-14 Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230171782A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11791162B2 (en) Processing apparatus for forming a coating film on a substrate having a camera and a mirror member
JP4806703B2 (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100300621B1 (en) EXPOSURE DEVICE, EXPOSURE METHOD, EXPOSURE CONTROL APPARATUS, EXPOSURE CONTROL METHOD, LASER DEVICE, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD
CN112567297B (en) Preparing spatial light modulator sections to account for field non-uniformities
US7460210B2 (en) Auto focus system, auto focus method, and exposure apparatus using the same
JP4004461B2 (en) Device manufacturing method, computer program, and lithographic projection apparatus
JP6206945B2 (en) Scanning exposure apparatus and scanning exposure method
CN110187606B (en) Exposure apparatus and method for manufacturing semiconductor device using the same
TW201706726A (en) Critical dimension variation correction in extreme ultraviolet lithography
CN108227398B (en) Optical processing apparatus and substrate processing apparatus
TWI751218B (en) Exposure device, adjustment method of exposure device and storage medium
KR100650165B1 (en) Laser drawing apparatus and method, and method of forming photomask
US11378388B2 (en) Substrate inspection method, substrate inspection apparatus and recording medium
KR102437083B1 (en) Assist exposure apparatus and method of obtaining exposure distribution
KR20230171782A (en) Light scattering measurement module and substrate processing apparatus including the same
US20200319547A1 (en) Imprint apparatus and article manufacturing method
US8363207B2 (en) Exposure apparatus, and method of manufacturing device using same
US8094289B2 (en) Scanning exposure apparatus and device manufacturing method
KR100861388B1 (en) Exposure apparatus, control method for the same, and device manufacturing method
US20150253674A1 (en) Exposure apparatus, exposure method and manufacturing method of semiconductor device
JP2017219864A (en) Scanning exposure device and scanning exposure method
JP7504282B2 (en) SYSTEM AND METHOD FOR ADJUSTING AN OPTICAL APPARATUS - Patent application
KR20230122317A (en) A method for generating an optional exposure path and semiconductor exposure apparatus using the same
KR20230103857A (en) Apparatus for treating substrate and method for processing a substrate
JP3211281B2 (en) Exposure apparatus and exposure method