KR20060122556A - Semiconductor apparatus capable of removing particles - Google Patents

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KR20060122556A
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Abstract

A semiconductor apparatus capable of removing impurity is provided to prevent defocusing and to reduce processing time by using magnetic force in order to remove metallic impurity from a wafer. An impurity removing apparatus(110) is located in an interface between a first processing apparatus and a second processing apparatus. The impurity removing apparatus removes a metallic impurity of a rear surface of a wafer by using magnetic force. The impurity removing apparatus includes a magnet(11) and a driving unit(20). The magnet scans the whole rear surface of the wafer. The driving unit moves the magnet to scan the wafer. The driving unit includes a motor(24), a first gear(21), a second gear, a belt(22), and a holder(23). The first gear is connected to the motor to rotate. The second gear is separated from the first gear as a diameter of the wafer. The belt is connected to the first and second gears and rotates as the first gear rotates. The holder is attached to the belt and fixes the magnet.

Description

불순물 제거 기능을 가지는 반도체 장비{Semiconductor apparatus capable of removing particles}Semiconductor apparatus capable of removing impurities

도 1은 종래기술에 따른 초점 흐림 현상을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a focus blur phenomenon according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 포토리소그래피 장비를 보여주는 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating a photolithography apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따라 도 2에 도시된 불순물 제거장치를 보여주는 정면도이다.3 is a front view showing the impurity removing apparatus shown in FIG. 2 according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따라 도 3에 도시된 불순물 제거장치를 보여주는 사시도이다.4 is a perspective view showing the impurity removal device shown in FIG. 3 in accordance with the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명*Description of the main parts of the drawing

100: 불순물 제거장치 110: 제 1 처리장치100: impurity removal device 110: first processing device

120: 제 2 처리장치 10: 웨이퍼 홀더120: second processing device 10: wafer holder

11: 자석 20: 구동장치11: magnet 20: drive unit

21, 21': 기어 22: 벨트21, 21 ': gear 22: belt

23: 자석홀더 24: 모터23: magnet holder 24: motor

본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 불순물 제거 장치를 포함하는 반도체 제조 장비에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly, to semiconductor manufacturing equipment including an impurity removal device.

일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 막을 형성시킨 후 원하는 모양으로 패터닝함으로써 제조된다. 패터닝 작업은 주로 포토레지스트를 이용한 사진 식각 공정에서 이루어진다. 사진 식각 공정(Photo lithography)은 웨이퍼 상에 포토레지스트 막을 도포하는 도포 공정으로 시작해 노광, 현상, 에칭, 포토레지스트 제거에 이르는 일련의 프로세스이다.Generally, semiconductor devices are manufactured by forming a film on a wafer and then patterning it into a desired shape. The patterning operation is mainly performed in the photolithography process using photoresist. Photo lithography is a series of processes that begins with the application of a photoresist film on a wafer, followed by exposure, development, etching, and photoresist removal.

노광(exposure)이란 포토 마스크(photo mask)를 통해 자외선 영역의 빛을 조사(照射)함으로써 마스크 상의 미세회로 형상(pattern)을 웨이퍼 상에 코팅된 포토레지스트(PR:photoresist)에 전사(轉寫)하는 과정을 말한다. 노광은 전등 아래 손을 대면 바닥에 그림자가 생기는 원리를 이용한다. 여기서 손과 같이 빛을 차단(또는 투과) 하는 역할을 하는 것이 마스크(Mask)이다. 마스크는 정사각형의 투명한 퀄츠(quartz)에 불투명한 크롬으로 그림 그려져 있는 형태를 가진다.  Exposure refers to the transfer of light in the ultraviolet region through a photo mask to transfer a microcircuit pattern on the mask to a photoresist (PR) coated on the wafer. The process of doing that. Exposure uses the principle of shadows on the floor when you touch the hand under the light. Here, a mask is used to block (or transmit) light like a hand. The mask is painted in opaque chrome on a square transparent quartz.

노광 공정은 반도체 공정의 중심이며, 실제 노광 장치는 가장 많은 금액의 투자를 필요로 하는 장치이다. The exposure process is the center of the semiconductor process, and the actual exposure device is the device requiring the most investment.

도 1은 종래기술에 따른 초점 흐림 현상을 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명에 따른 포토리소그래피 장비를 보여주는 블럭도이다.1 is a view showing a focus blur phenomenon according to the prior art. 2 is a block diagram illustrating a photolithography apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 노광 장치는 짧은 파장의 빛(B)을 조사함으로써 마스크 패턴을 웨이퍼에 전사하는 광학장치(P)와 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 스테이지(WS)를 포함한다. 노광시 마스크 패턴은 웨이퍼 상에 패턴이 형성될 위치(목표 위치)에 정확히 전사되어야 한다.  Referring to FIG. 1, an exposure apparatus includes an optical device P for transferring a mask pattern onto a wafer by irradiating light B having a short wavelength, and a wafer stage WS for supporting a wafer. During exposure, the mask pattern should be accurately transferred to the position (target position) where the pattern will be formed on the wafer.

도 1을 참조하면, 웨이퍼(W)의 뒷면에 존재하는 불순물(PC)에 의해 정교한 작업이 필요한 노광 공정에서 초점 흐림 현상이 발생할 수 있다. 즉, 포토레지스트 막의 도포 과정 등 노광의 전단계 공정에서 발생한 불순물이 웨이퍼(W) 뒷면에 존재할 경우, 웨이퍼(W)가 들리는 문제가 발생하여 마스크 패턴이 웨이퍼 상에 정확히 조사되지 않는다. Referring to FIG. 1, a focal blur phenomenon may occur in an exposure process requiring elaborate work by impurities (PCs) present on the back surface of the wafer (W). That is, when impurities generated in the previous step of the exposure such as the application process of the photoresist film exist on the back side of the wafer W, a problem occurs in which the wafer W is lifted and the mask pattern is not accurately irradiated on the wafer.

이러한 노광 공정의 불량에 의해 반도체 소자의 생산성 및 수율이 크게 저하될 수 있다. 반도체 소자의 고집적화 경향에 따라, 임계 치수(CD)가 급감하여 노광 공정의 정확성이 더욱 중요한 문제로 부각되고 있으므로 이러한 불량현상을 시정할 필요가 있다. Due to the failure of the exposure process, the productivity and yield of the semiconductor device may be greatly reduced. In accordance with the trend toward higher integration of semiconductor devices, the critical dimension (CD) decreases rapidly, and the accuracy of the exposure process is becoming more important. Therefore, it is necessary to correct such defects.

본 발명의 목적은 웨이퍼 뒷면의 불순물을 제거하여 노광시 초점 흐림 현상을 방지할 수 있는 반도체 장비를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of preventing the blurring phenomenon during exposure by removing impurities on the back of the wafer.

상기 목적을 달성하기 위하여 불순물 제거장치를 포함하는 반도체 장비를 제공한다. 상기 반도체 장비는 제 1 처리장치와 제 2 처리장치를 포함하며, 상기 제 1 처리장치와 상기 제 2 처리장치 사이의 인터페이스에 위치하여 웨이퍼에 부착된 금속성 불순물을 제거하는 불순물 제거장치를 포함한다. 여기서, 상기 불순물 제거장치는 상기 금속성 불순물을 상기 웨이퍼로부터 이탈시키기 위해 자력을 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비.In order to achieve the above object, a semiconductor device including an impurity removal device is provided. The semiconductor equipment includes a first processing device and a second processing device, and includes an impurity removing device positioned at an interface between the first processing device and the second processing device to remove metallic impurities attached to the wafer. Wherein the impurity removing device uses magnetic force to release the metallic impurities from the wafer.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 불순물 제거장치는 상기 웨이퍼의 후면 전체를 스캔하는 자석과; 상기 웨이퍼를 스캔할 수 있도록 상기 자석을 이동시키는 구동수단을 포함한다.In one embodiment of the present invention, the impurity removal device and a magnet for scanning the entire back surface of the wafer; And drive means for moving the magnet to scan the wafer.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동수단은 모터와; 상기 모터에 연결되어 회전`하는 제 1 기어와; 상기 제 1 기어로부터 수평으로 적어도 상기 웨이퍼의 지름 만큼 떨어진 거리에 위치하는 제 2 기어와; 상기 제 1 및 제 2 기어에 연결되며 상기 제 1 기어가 회전함에 따라 회전하는 벨트와; 상기 벨트에 부착되며 상기 자석을 고정하는 홀더를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the driving means and the motor; A first gear connected to the motor and rotating; A second gear positioned horizontally away from the first gear by at least a diameter of the wafer; Belts connected to the first and second gears and rotating as the first gears rotate; And a holder attached to the belt to secure the magnet.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자석은 적어도 상기 웨이퍼의 지름과 같은 길이를 갖는다.In one embodiment of the invention, the magnet has a length at least equal to the diameter of the wafer.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 처리장치는 포토레지스트를 상기 웨이퍼에 도포하는 트랙(track)이며, 상기 제 2 처리장치는 노광장치이다.In one embodiment of the present invention, the first processing apparatus is a track for applying photoresist to the wafer, and the second processing apparatus is an exposure apparatus.

본 발명의 예시적인 실시예가 참조 도면에 의거하여 이하 상세히 설명될 것이다. Exemplary embodiments of the invention will be described in detail below on the basis of reference drawings.

(실시예)(Example)

포토리소그래피 장비는 집적회로(Integrated circuit)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우에 마스크(레티클)는 집적회로에 대응하는 회로 패턴을 포함한다. 이 패턴은 레지스트(즉, 감광물질) 막으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼) 상의 목표 영역에 형성된다. Photolithography equipment can be used in the manufacture of integrated circuits. In this case, the mask (reticle) includes a circuit pattern corresponding to the integrated circuit. This pattern is formed in the target area on the substrate (silicon wafer) coated with a resist (i.e. photosensitive) film.

도 2는 본 발명에 따른 포토리소그래피 장비를 보여주는 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 포토리소그래피 장비(10)는 트랙(100), 불순물 제거장치(110), 노광 장치(120)를 포함한다.2 is a block diagram illustrating a photolithography apparatus according to the present invention. 2, the photolithography apparatus 10 includes a track 100, an impurity removing device 110, and an exposure device 120.

트랙(100)은 포토레지스트를 웨이퍼에 도포하고 현상하는 장치를 말한다. 트랙(Track)의 성능이 노광 공정의 질을 결정하기도 한다. 불순물 제거장치(110)는 트랙(100)과 노광장치(120)의 사이의 인터페이스 부분에 위치한다. 트랙(100) 내에서 포토레지스트 도포 및 소프트 베이킹(Soft Baking) 등의 공정을 거친 웨이퍼는 불순물 제거장치(110)를 거쳐 노광장치(120)로 이송된다.Track 100 refers to an apparatus for applying and developing photoresist on a wafer. The performance of the track also determines the quality of the exposure process. The impurity removing apparatus 110 is located at an interface portion between the track 100 and the exposure apparatus 120. In the track 100, the wafer, which has undergone photoresist coating and soft baking, is transferred to the exposure apparatus 120 through the impurity removing apparatus 110.

노광 장치(120)는 목표 영역에 마스크 패턴을 하나씩 연속적으로 레지스트 막에 노광한다. 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(Wafer Stepper)라 한다. 웨이퍼 스테퍼의 하나인 스텝-앤드-스캔 장치(Step-and-scan apparatus)는 소정의 방향("스캐닝" 방향)으로 레티클 패턴을 스캐닝하면서, 동시에 웨이퍼 상의 레지스트 막에 마스크 패턴을 전사한다.The exposure apparatus 120 continuously exposes the mask pattern to the resist film one by one in the target region. Such a device is commonly referred to as a wafer stepper. A step-and-scan apparatus, one of the wafer steppers, scans the reticle pattern in a predetermined direction ("scanning" direction) while simultaneously transferring the mask pattern to a resist film on the wafer.

도 3은 본 발명에 따라 도 2에 도시된 불순물 제거장치를 보여주는 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따라 도 2에 도시된 불순물 제거장치를 보여주는 사시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 불순물 제거장치(110)는 웨이퍼 홀더(10)와 자석(11), 및 구동장치(20)를 포함한다. FIG. 3 is a front view showing the impurity removing device shown in FIG. 2 according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing the impurity removing device shown in FIG. 2 according to the present invention. 3 and 4, the impurity removing device 110 includes a wafer holder 10, a magnet 11, and a driving device 20.

웨이퍼 홀더(10)는 진공척이나 전정척일 수 있다. 자석(11)은 일반적인 영구자석 또는 전자석 등을 포함하며, 자석의 길이(L)는 적어도 웨이퍼(W)의 지름(D)과 동일하다. 구동장치(20)는 기어(21, 21'), 벨트(22), 자석홀더(23), 그리고 모터(24)를 포함한다. 기어(21)는 모터(24)의 회전축(도시되지 않음)에 연결되며, 기어 (21')는 기어(21)로부터 수평으로 적어도 웨이퍼의 지름(D)만큼 떨어져 있다. 벨트(22)는 기어(21, 21')를 연결한다. 벨트(22)에는 자석(11)을 고정하기 위한 자석홀더(23)가 설치되어 있다. 웨이퍼(W)는 자석(11)의 상부로부터 수직으로 소정거리(예를 들어 1밀리미터) 떨어져서 고정된다. The wafer holder 10 may be a vacuum chuck or a vestibular chuck. The magnet 11 includes a general permanent magnet or an electromagnet, etc., and the length L of the magnet is at least equal to the diameter D of the wafer W. The drive device 20 includes a gear 21, 21 ′, a belt 22, a magnet holder 23, and a motor 24. The gear 21 is connected to an axis of rotation (not shown) of the motor 24, and the gear 21 ′ is horizontally separated from the gear 21 by at least the diameter D of the wafer. The belt 22 connects gears 21 and 21 '. The belt 22 is provided with a magnet holder 23 for fixing the magnet 11. The wafer W is fixed at a predetermined distance (for example, 1 millimeter) vertically from the top of the magnet 11.

소정의 공정을 거친 웨이퍼(W)가 트랙(100)으로부터 불순물 제거장치(110)로 이송된다. 웨이퍼(W)가 웨이퍼 홀더(10)에 의해 자석(11)의 상부에 고정되면, 모터(24)가 구동된다. 따라서, 모터(24)의 구동축에 연결된 기어(21)가 회전하고 기어(21)에 연결된 벨트(22) 및 기어(21')가 회전한다. 자석 홀더(23)에 고정된 자석(11)은 벨트(22)를 따라 웨이퍼(W)의 하부에서 웨이퍼(W)를 스캔한다. 구동장치(20)는 자석(11)이 웨이퍼(W)의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 웨이퍼 후면 전체를 스캔하도록 구동된다.The wafer W, which has undergone a predetermined process, is transferred from the track 100 to the impurity removal device 110. When the wafer W is fixed to the upper portion of the magnet 11 by the wafer holder 10, the motor 24 is driven. Thus, the gear 21 connected to the drive shaft of the motor 24 rotates, and the belt 22 and gear 21 'connected to the gear 21 rotate. The magnet 11 fixed to the magnet holder 23 scans the wafer W at the bottom of the wafer W along the belt 22. The driving device 20 is driven such that the magnet 11 scans the entire back surface of the wafer from one end of the wafer W to the other end.

결과적으로, 웨이퍼 후면에 부착되어 있는 금속성 파티클을 제거할 수 있다.As a result, metallic particles adhering to the back of the wafer can be removed.

본 발명에 따른 장치의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.Although the configuration and operation of the device according to the present invention have been illustrated according to the above description and drawings, this is merely an example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. .

본 발명에 따르면 자력을 이용하여 웨이퍼 뒷면의 불순물을 제거함으로써 노광 공정 시 초점 흐림(Defocusing) 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 공정 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 수율을 향상할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent defocusing from occurring during the exposure process by removing impurities on the back surface of the wafer using magnetic force. Therefore, the process time can be shortened and the yield can be improved.

Claims (5)

제 1 처리장치와 제 2 처리 장치를 포함하는 반도체 장비에 있어서,In the semiconductor equipment comprising a first processing device and a second processing device, 상기 제 1 처리장치와 상기 제 2 처리장치 사이의 인터페이스에 위치하며 웨이퍼 후면의 금속성 불순물을 제거하는 불순물 제거장치를 포함하되,And an impurity removal device positioned at an interface between the first processing device and the second processing device to remove metallic impurities on the back surface of the wafer, 상기 불순물 제거장치는 상기 금속성 불순물을 상기 웨이퍼로부터 이탈시키기 위해 자력을 이용하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비.And the impurity removing device uses a magnetic force to release the metallic impurities from the wafer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 불순물 제거장치는 The impurity removal device 상기 웨이퍼의 후면 전체를 스캔하는 자석과;A magnet scanning the entire back side of the wafer; 상기 웨이퍼를 스캔할 수 있도록 상기 자석을 이동시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비.And driving means for moving the magnet to scan the wafer. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 구동수단은 The driving means 모터와;A motor; 상기 모터에 연결되어 회전하는 제 1 기어와;A first gear connected to the motor and rotating; 상기 제 1 기어로부터 수평으로 적어도 상기 웨이퍼의 지름 만큼 떨어진 거리에 위치하는 제 2 기어와;A second gear positioned horizontally away from the first gear by at least a diameter of the wafer; 상기 제 1 및 제 2 기어에 연결되며 상기 제 1 기어가 회전함에 따라 회전하는 벨트와;Belts connected to the first and second gears and rotating as the first gears rotate; 상기 벨트에 부착되며 상기 자석을 고정하는 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비.And a holder attached to the belt and holding the magnet. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 자석은 적어도 상기 웨이퍼의 지름과 같은 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장비.And the magnet has a length at least equal to the diameter of the wafer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 처리장치는 포토레지스트를 상기 웨이퍼에 도포하는 트랙(track)이며, 상기 제 2 처리장치는 노광장치인 것을 특징으로 하는 반도체 장비.And the first processing device is a track for applying photoresist to the wafer, and the second processing device is an exposure device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101110031B1 (en) * 2009-09-18 2012-02-29 주식회사 탑 엔지니어링 Apparatus for removing particles

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KR101110031B1 (en) * 2009-09-18 2012-02-29 주식회사 탑 엔지니어링 Apparatus for removing particles

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