KR20070067292A

KR20070067292A - Equipment for exposing semiconductor device

Info

Publication number: KR20070067292A
Application number: KR1020050128416A
Authority: KR
Inventors: 정실근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-06-28

Abstract

Exposure equipment for manufacturing a semiconductor is provided to prevent local generation of a particle on a reticle and repeated exposure defect due to a foreign substance of the reticle by using a foreign removing unit. A light source(110) generates light for sensitizing a photoresist liquid formed on a wafer(100). A wafer stage(102) supports the wafer where the light generated in the light source is incident. A reticle(160) is formed between the wafer stage and the light source. The reticle transfers a pattern image to the wafer by using the light irradiated from the light source. A reticle stage supports an edge of the reticle. A foreign substance removing unit is formed to be adjacent to the reticle stage and removes a foreign substance caused in the reticle.

Description

Exposure equipment for semiconductor manufacturing {Equipment for exposing semiconductor device}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광설비를 개략적으로 나타낸 다이아 그램.1 is a diagram schematically showing an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 레티클과 이물질 제거 유닛을 나타내는 도면.2 is a view showing the reticle and the foreign matter removing unit of FIG.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※

100 : 웨이퍼 110 : 광원100 wafer 110 light source

120 : 차폐 수단 130 : 광전달 유닛120: shielding means 130: light transmitting unit

140 : 광분리 장치 150 : 이물질 제거 유닛140: optical separation device 150: foreign material removal unit

160 : 레티클 170 : 노광 제어부160: reticle 170: exposure control unit

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 상세하게는 웨이퍼 상에 형성된 감광막을 노광시키는 반도체 제조용 노광설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment, and more particularly, to an exposure equipment for semiconductor manufacturing which exposes a photosensitive film formed on a wafer.

최근 정보 통신 분야의 급속한 발달과, 컴퓨터와 같은 정보 매체의 대중화에 따라 반도체 설비도 비약적으로 발전하고 있다. 또한, 그 기능적인 면에 있어서 상기 반도체 설비는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구되고 있다. 이에 따라, 상기 반도체 설비의 제조 기술은 집적도, 신뢰도 및, 응답 속도 등을 극대화하는 방향으로 연구 개발되고 있다.In recent years, with the rapid development of the information and communication field and the popularization of information media such as computers, semiconductor facilities are also rapidly developing. In terms of its functionality, the semiconductor equipment is required to operate at high speed and to have a large storage capacity. Accordingly, the manufacturing technology of the semiconductor equipment has been researched and developed in the direction of maximizing integration, reliability, response speed, and the like.

반도체 장치의 제조 기술은 크게 반도체 기판 상에 가공막을 형성하는 증착(deposition)공정과, 상기 증착공정으로 형성된 가공막 상에 피가공막을 형성하여 패터닝 하는 포토리소그래피(photo-lithography) 공정과, 상기 포토리소그래피 공정에 의해 형성된 상기 피가공막을 마스크로 사용하여 상기 가공막을 식각하는 식각 공정과, 상기 피가공막을 이온주입마스크로 사용하여 불순물이온을 주입하는 이온주입공정과, 각종 열처리 공정을 포함하여 이루어진다. The manufacturing technology of the semiconductor device is largely a deposition process for forming a process film on a semiconductor substrate, a photo-lithography process for forming and patterning a process film on the process film formed by the deposition process, and the photo An etching process of etching the processed film using the processed film formed by the lithography process as a mask, an ion implantation process of implanting impurity ions using the processed film as an ion implantation mask, and various heat treatment processes.

예컨대, 상기 포토리소그래피 공정은 상기 반도체 기판 상에 상기 식각 공정 또는 이온주입공정에 마스크로 사용되는 포토레지스트와 같은 감광막을 구현하고자 하는 모양으로 형성하는 공정으로, 포토레지스트의 도포공정, 소프트 베이크 공정, 에지 노광공정, 사이드 린스 공정, 하드 베이크 공정, 노광 공정 및 현상 공정 등을 포함하여 이루어진다.For example, the photolithography process is a process of forming a photoresist film such as a photoresist used as a mask in the etching process or an ion implantation process on the semiconductor substrate. The photolithography process includes a photoresist coating process, a soft baking process, It comprises an edge exposure process, a side rinse process, a hard bake process, an exposure process, and a developing process.

또한, 포토리소그래피 공정은 스피너 설비와 노광설비라 일컬어지는 반도체 제조 설비에서 수행되는 되는데, 반도체 제조 공정에서 반도체 장치의 임계치수를 결정하는 필수적으로 요구되는 중요한 공정으로 연구개발이 활발히 진행되고 있다.In addition, the photolithography process is performed in a semiconductor manufacturing facility called a spinner facility and an exposure facility, and research and development is being actively conducted as an important process required to determine the critical dimension of the semiconductor device in the semiconductor manufacturing process.

여기서, 상기 노광설비는, 상기 포토레지스트를 감광시키기 위한 자외선광 및 X-선(X-ray)광과 같은 광을 생성하는 광원과, 상기 광원에서 생성된 광을 전달 하는 광전달 유닛과, 상기 광전달 유닛에서 전달된 광을 소정의 패턴 이미지에 전사시키는 레티클과, 상기 레티클을 지지하는 레티클 스테이지와, 상기 레티클에서 전사된 광을 웨이퍼에 축소 투영시키는 적어도 하나이상의 투영 렌즈와, 상기 투영 렌즈에 의해 투영된 상기 패턴 이미지가 웨이퍼의 해당 위치에 투영될 수 있도록 상기 웨이퍼를 지지하면서 수평 이동시키는 웨이퍼 스테이지를 포함하여 이루어진다. 예컨대, 상기 노광설비는 일정 모양으로 반복되는 패턴 이미지에 대응되는 하나의 다이(die)가 한번에 전체 레티클에 투영되는 스텝퍼가 노광공정을 수행토록 사용되었으나, 상기 스텝퍼의 대안적인 수단으로 상기 패턴 이미지를 스캐닝하는 스텝 앤 스캔 노광설비(이하, 스캐너라 칭함)가 최근에 들어 주로 사용되고 있다. Here, the exposure apparatus, a light source for generating light such as ultraviolet light and X-ray (X-ray) light for the photoresist, a light transmitting unit for transmitting the light generated by the light source, and A reticle for transferring the light transmitted from the light transmitting unit to a predetermined pattern image, a reticle stage for supporting the reticle, at least one projection lens for reducing and projecting the light transferred from the reticle onto a wafer, and the projection lens And a wafer stage for horizontally supporting the wafer so that the pattern image projected by the projection can be projected to a corresponding position on the wafer. For example, in the exposure apparatus, a stepper in which one die corresponding to a pattern image repeated in a predetermined shape is projected onto the entire reticle at one time is used to perform an exposure process. Step-and-scan exposure facilities (hereinafter referred to as scanners) for scanning have been mainly used in recent years.

상기 스텝퍼 또는 스캐너와 같은 노광설비는 기본적으로 웨이퍼에 형성될 칩 패턴에 대응되는 패턴 이미지가 형성된 레티클을 필수적으로 갖추고 있다. 상기 레티클은 상기 광전달 유닛에서 전달되는 광을 통과시키는 투명한 유리 기판과, 상기 기판 상에 상기 패턴 이미지가 패터닝된 박막을 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 박막은 상기 유리 기판 상에서 압축 성형되어 있어 외부의 충격 또는 스크래치에 취약하기 때문에 상기 유리 기판의 하부에 형성되어 있다. 또한, 상기 패턴 이미지는 상기 웨이퍼의 칩 패턴에 확대 대응되도록 형성되어 있다. 상기 투영 렌즈는 상기 레티클(160)에 형성된 상기 패턴 이미지(164)를 1/5, 1/4, 1/2.5정도로 축소시켜 상기 웨이퍼(100)의 표면에 입사시킨다.Exposure equipment such as the stepper or scanner is essentially equipped with a reticle in which a pattern image corresponding to the chip pattern to be formed on the wafer is formed. The reticle includes a transparent glass substrate through which light transmitted from the light transmitting unit passes, and a thin film on which the pattern image is patterned. At this time, since the thin film is compression molded on the glass substrate and is vulnerable to external impact or scratch, the thin film is formed under the glass substrate. In addition, the pattern image is formed to enlargely correspond to the chip pattern of the wafer. The projection lens reduces the pattern image 164 formed on the reticle 160 to about 1/5, 1/4, 1 / 2.5 and enters the surface of the wafer 100.

따라서, 종래 기술에 따른 반도체 제조용 노광설비는 웨이퍼의 칩 패턴에 확대 대응되는 패턴 이미지가 형성된 레티클을 이용하여 상기 광전달 유닛에서 전달 되는 광을 상기 패턴 이미지에 전사시키고, 투영 렌즈에서 축소 노광시켜 상기 웨이퍼 표면에 상기 칩 패턴을 형성토록 할 수 있다. Accordingly, the exposure apparatus for manufacturing a semiconductor according to the prior art transfers the light transmitted from the light transmitting unit to the pattern image by using a reticle on which a pattern image corresponding to an enlarged chip pattern of a wafer is formed, and reduces the exposure from the projection lens. The chip pattern may be formed on the wafer surface.

하지만, 종래 기술에 따른 반도체 제조용 노광설비는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the exposure apparatus for manufacturing a semiconductor according to the prior art has the following problems.

종래의 반도체 제조용 노광설비는 레티클 스테이지에 탑재되는 중의 레티클 또는 상기 노광 공정 중의 레티클 상에 파티클이 국부적으로 발생될 경우, 상기 파티클에 의해 반복성 노광불량이 발생될 수 있기 때문에 생산수율이 줄어드는 단점이 있었다.Conventional exposure equipment for semiconductor manufacturing has a disadvantage in that the production yield is reduced because particles may be repeatedly generated on the reticle while being mounted on the reticle stage or on the reticle during the exposure process by the particles. .

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 목적은, 레티클 스테이지에 탑재되는 중의 레니클 또는 상기 노광 공정 중의 레티클 상에 파티클이 국부적으로 발생되는 것을 방지하고 상기 레티클 상에 유발되는 파티클에 의해 반복성 노광불량을 방지하여 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 반도체 제조용 노광설비를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to prevent particles from being locally generated on a reticle while being mounted on a reticle stage or a reticle during the exposure process, and to prevent repetitive exposure failures caused by particles caused on the reticle. It is to provide an exposure facility for semiconductor manufacturing that can increase or maximize the production yield.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 반도체 제조용 노광설비는, 웨이퍼 상에 형성된 감광액을 감광시키는 광을 생성하는 광원; 상기 광원에서 생성된 광이 입사되는 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 스테이지; 상기 웨이퍼 스테이지와 상기 광원사이에 형성되고, 상기 광원에서 조사되는 광을 이용하여 상기 웨이퍼에 패턴 이미지를 전사시키는 레티클; 상기 레티클의 가장자리를 지지하는 레티클 스테이지; 및 상기 레티클 스테이지에 근접하도록 형성되어 상기 레티클에서 유발되는 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛을 포함함을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention for achieving some of the above technical problems, an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, the light source for generating a light for the photosensitive liquid formed on the wafer; A wafer stage for supporting a wafer on which light generated by the light source is incident; A reticle formed between the wafer stage and the light source and transferring a pattern image to the wafer using light emitted from the light source; A reticle stage supporting an edge of the reticle; And a foreign matter removing unit formed to approach the reticle stage to remove foreign matters caused by the reticle.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same elements. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광설비를 개략적으로 나타낸 다이아 그램이고, 도 2는 도 1의 레티클(160)과 이물질 제거 유닛(150)을 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an exposure apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating the reticle 160 and the foreign matter removing unit 150 of FIG. 1.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(100) 상에 형성된 감광액을 감광시키는 광을 생성하는 광원(110)과, 상기 광원(110)에서 생성된 광을 전달하는 광전달 유닛(130)과, 상기 광전달 유닛(130)에서 전달되는 상기 광이 입사되는 웨이퍼(100)를 지지하는 웨이퍼 스테이지(102)와, 상기 광전달 유닛(130)에서 상기 웨이퍼 스테이지(102)의 웨이퍼(100)에 입사되는 광을 소정의 패턴 이미지에 전사시키는 레티클(160)과, 상기 레티클(160)의 가장자리를 지지하는 레티클(160) 스테이지와, 상기 레티클(160) 스테이지에 근접하도록 형성되어 상기 레티클(160)에서 유발되는 파티클과 같은 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛(150)을 포함하여 구성된다.1 to 2, a light source 110 generating light for photosensitive liquid formed on the wafer 100, and a light transmitting unit 130 transferring light generated by the light source 110. And a wafer stage 102 supporting the wafer 100 on which the light transmitted from the light transmitting unit 130 is incident, and a wafer 100 of the wafer stage 102 in the light transmitting unit 130. A reticle 160 which transfers light incident to the predetermined pattern image, a reticle 160 stage supporting an edge of the reticle 160, and a reticle 160 formed close to the reticle 160 stage. It is configured to include a foreign matter removal unit 150 for removing foreign matters such as particles caused in).

또한, 상기 레티클(160)의 패턴 이미지에 전사되는 광을 축소 투영시켜 상기 웨이퍼(100) 표면에 입사시키도록 상기 레티클(160)과 상기 웨이퍼(100) 사이에 형성된 투영 렌즈(180)를 더 포함하여 구성된다.The apparatus further includes a projection lens 180 formed between the reticle 160 and the wafer 100 to reduce and project light transferred to the pattern image of the reticle 160 to be incident on the surface of the wafer 100. It is configured by.

여기서, 상기 광원(110)은 외부 또는 전원전압 공급부(power supply)에서 인가되는 전원전압에 의해 소정 강도의 광을 생성하는 램프(lamp, 112)와, 상기 레티클(160) 또는 웨이퍼(100)에 입사시키기 위해 집광시키는 집광 커버(114)를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 램프(112)는 상기 집광 커버(114)의 가장자리에 형성된 제 1 광센서(172)에서 감지된 감지신호를 입력받아 상기 전원전압 공급부의 출력을 제어하는 제어 신호를 발생시키는 광원 제어부(176) 또는 노광 제어부(170)에 의해 광세기가 조절될 수 있다. 또한, 상기 노광 제어부(170)는 상기 램프(112)에서 발광되는 광의 세기를 조절하기 위해 인가되는 전원전압을 조절하는 전원공급장치(power supply)에 상기 제어 신호를 출력한다. 예컨대, 상기 램프(112)는 특정 물질의 최외곽 전자가 준안정 상태에서 안정 상태로 천이되면서 일정한 파장의 광을 방출하는 i-line(365nm), KrF 엑시머 레이저(248nm), ArF 엑시머 레이저(193nm), 플로라이드 디머(F_2,157nm)와, 가속 입자의 충돌로부터 광을 방출하는 극자외선(EUV, 13nm)등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 광원(110)에서 생성된 광은 셔터(shutter)와 같은 차폐 수단(120)에 의해 상기 레티클(160)에 선택적으로 입사되어야만 상기 웨이퍼(100)의 노광공정이 완료되면 노광공정을 종료시킬 수 있다. Here, the light source 110 is a lamp (112) for generating light of a predetermined intensity by a power supply voltage applied from an external or power supply voltage (power supply), and to the reticle 160 or wafer 100 And a condensing cover 114 for condensing for incidence. In this case, the lamp 112 receives a detection signal detected by the first optical sensor 172 formed on the edge of the light collecting cover 114 to generate a control signal for controlling the output of the power voltage supply unit ( 176) or the light intensity may be adjusted by the exposure controller 170. In addition, the exposure controller 170 outputs the control signal to a power supply for adjusting a power voltage applied to adjust the intensity of light emitted from the lamp 112. For example, the lamp 112 includes an i-line (365 nm), a KrF excimer laser (248 nm), and an ArF excimer laser (193 nm) that emit light of a predetermined wavelength while the outermost electrons of a specific material transition from a metastable state to a stable state. ), Fluoride dimmers (F _2, 157 nm), and extreme ultraviolet rays (EUV, 13 nm) that emit light from the collision of accelerated particles can be used. In addition, the light generated by the light source 110 must be selectively incident on the reticle 160 by shielding means 120 such as a shutter to terminate the exposure process when the exposure process of the wafer 100 is completed. You can.

그리고, 상기 광전달 유닛(130)은 상기 광원(110)에서 생성된 광을 상기 레티클(160) 및 웨이퍼(100)로 전달하기 위해 도광관(optic tube), 볼록렌즈, 오목렌즈 또는 반사경(mirror)과 같은 광학장치를 포함하여 상기 광원(110)에서 일정 거리 이상으로 떨어진 상기 레티클(160)과 웨이퍼(100)에까지 상기 광을 전달시킬 수 있다. 예컨대, 상기 광전달 유닛(130)은 석영 또는 유리와 같은 물질로 이루어진 소정 공간을 통해 상기 광이 전달되는 것으로, 상기 광원(110)에서 상기 레티클(160)과 상기 웨이퍼(100)에 전달되는 상기 광이 이상적으로는 손실이 없도록 설계되고, 상기 광전달 유닛(130)의 개수가 도 1에서 보다 증가되거나 감소되어도 무방하다. 이때, 상기 볼록 렌즈, 오목 렌즈, 또는 반사경 사이에는 밀폐되어 있거나 일정 유량의 공기가 유동되면서 상기 광전달 유닛(130)의 청결을 유지토록 할 수 있다. 따라서, 상기 광을 손실 없이 이상적으로 전달하는 상기 광전달 유닛(130)은 상기 광원(110)에서 상기 웨이퍼(100)의 표면까지 각 요부사이에서 개수에 상관없이 동일 또는 유사한 부호로 표시하기로 한다. 이때, 상기 광전달 유닛(130)은 상기 광원(110)에서 생성된 광이 상기 광원(110)을 기준으로 소정의 공간으로 발산(emanation)되기 때문에 상기 차폐 수단(120)의 후단에 설치되어 0차, ±1차 회절 광의 결상(結像)원리를 이용하여 상기 광원(110)에서 생성된 광을 회절시키고, 상기 회절된 광 중에서 직진성이 높은 광을 선택적으로 추출하는 조명계(132)를 더 포함하여 이루어진다. 상기 조명계(132)는 상기 광원(110)에서 생성된 광의 광축을 중심으로 대칭적으로 입사되는 일반 조명계(conventional illumination)와, 상기 노광이 광축을 중심으로 비대칭적으로 사입사 조명계(off-axis illumination)로 분류되며, 일반적으로 변형조명방법을 이용한 사입사 조명계가 상기 일반 조명계에 비해 해상도 및 초심도(DOF : Depth Of Focus)를 증대시킬 수 있다. 이때, 상기 사입사 조명계는 상기 광축을 중심으로 대칭적으로 형성된 구멍의 개수에 따라 고리 조명계 (Annula Aperture), 쌍극자 조명계(Dipole Aperture), 사극자 조명계(quadrupole Aperture)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 조명계(132)에 의해 회절광으로부터 분리되어 직선성이 높아진 상기 광은 상기 광원(110)으로부터 공급된 광에 비해 다량이 손실될 수 있기 때문에 상기 도광관과 같은 적어도 하나 이상의 광전달 유닛(130)을 통해 상기 레티클(160)로 전달되는 과정에서 상기 광의 세기가 확인되도록 설계된다. 예컨대, 복수개의 상기 광전달 유닛(130) 사이에 빔 스플리터(beam splitter)와 같은 광분리 장치(140)로부터 상기 레티클(160)로 진행되는 광의 일부가 추출되고, 상기 광분리 장치(140)에서 추출된 상기 광의 일부는 복수개의 광전달 유닛(130)사이의 일측에 형성된 제 2 광센서(174)에 공급되어 상기 제 2 광센서(174)를 통해 상기 광의 일부를 감지함으로써 상기 광분리 장치(140)를 통과하여 상기 레티클(160)에 전달되는 광의 세기가 파악되도록 할 수 있다. 이때, 상기 제 2 광센서(174)는 상기 광분리 장치(140)으로부터 추출된 상기 광의 일부를 감지한 감지신호를 상기 노광 제어부(170)에 출력하여 상기 노광 제어부(170)로 하여금 상기 광원(110)에서 상기 조명계(132)를 통해 입사되어야할 광의 세기를 결정토록 할 수 있다. 또한, 상기 광분리 장치(140)는 상기 제 2 센서(174)로 반사되는 상기 광의 세기와 상기 광 분리 수단(140)을 통과하여 상기 레티클 마스킹 블레이드(150)로 전달되는 광의 세기가 미리 계산되어진 설정값을 가지고 있고, 상기 설정값이 상기 노광 제어부(170)에 제공됨에 의해 상기 광원(110)의 발광 세기를 결정하는 요인으로 적용될 수 있다. 이후, 상기 광분리 장치(140)를 통과한 광은 다시 광전달 유닛(130)을 통해 상기 레티클(160)로 입사된다.In addition, the light transmitting unit 130 may transmit an optical tube, a convex lens, a concave lens, or a mirror to deliver the light generated by the light source 110 to the reticle 160 and the wafer 100. Including an optical device such as) may be transmitted to the reticle 160 and the wafer 100 is separated from the light source 110 by a predetermined distance or more. For example, the light transmission unit 130 is to transmit the light through a predetermined space made of a material such as quartz or glass, the light transmitted from the light source 110 to the reticle 160 and the wafer 100 Light is ideally designed to be lossless, and the number of light transmitting units 130 may be increased or decreased than in FIG. 1. In this case, the convex lens, the concave lens, or the reflector may be sealed or maintain the cleanliness of the light transmission unit 130 while the air of a certain flow rate flows. Therefore, the light transmitting unit 130 that ideally transmits the light without loss will be denoted by the same or similar code regardless of the number between each recess from the light source 110 to the surface of the wafer 100. . In this case, the light transmitting unit 130 is installed at the rear end of the shielding means 120 because the light generated by the light source 110 is emitted to a predetermined space based on the light source 110. It further comprises an illumination system 132 to diffract the light generated by the light source 110 by using the imaging principle of the difference, ± 1st order diffracted light, and to selectively extract light having a high linearity from the diffracted light. It is done by The illumination system 132 is a conventional illumination system symmetrically incident about an optical axis of light generated by the light source 110, and the off-axis illumination system in which the exposure is asymmetrically about an optical axis. In general, the incident illumination system using the modified illumination method can increase the resolution and depth of focus (DOF) compared to the general illumination system. In this case, the incidence illumination system comprises an annular aperture (Annula Aperture), a dipole illumination (Dipole Aperture), a quadrupole illumination system (quadrupole Aperture) according to the number of holes symmetrically formed around the optical axis. In addition, since the light separated from the diffracted light by the illumination system 132 and the linearity is high may be lost in a large amount compared to the light supplied from the light source 110, at least one light transmitting unit such as the light guide tube. In the process of being transmitted to the reticle 160 through 130, the light intensity is designed to be confirmed. For example, a portion of the light traveling to the reticle 160 from the optical splitter 140, such as a beam splitter, is extracted between the plurality of light transmitting units 130. A part of the extracted light is supplied to a second optical sensor 174 formed at one side between the plurality of light transmission units 130 to detect a part of the light through the second optical sensor 174 to thereby provide the optical separation device ( The intensity of light passing through 140 and transmitted to the reticle 160 may be determined. In this case, the second optical sensor 174 outputs a detection signal that detects a part of the light extracted from the optical separation device 140 to the exposure controller 170 to cause the exposure controller 170 to generate the light source ( In 110, the intensity of light to be incident through the illumination system 132 may be determined. In addition, the optical separation device 140 is pre-calculated the intensity of the light reflected by the second sensor 174 and the intensity of the light transmitted through the optical separation means 140 to the reticle masking blade 150. It has a set value, and the set value may be applied to the exposure controller 170 to be applied as a factor for determining the light emission intensity of the light source 110. Thereafter, the light passing through the optical separation device 140 is incident to the reticle 160 through the light transmission unit 130 again.

도시되지는 않았지만, 스캐너의 경우, 상기 레티클(160)에 상기 광을 전달하는 상기 광전달 유닛(130)과 상기 레티클(160) 사이에서 상기 투영 렌즈(180)의 직경 방향으로 상기 레티클(160)의 패턴 이미지를 최대한 확장시키도록 상기 광의 노출단면을 정의하는 슬릿이 형성된 레티클 마스킹 블레이드가 더 형성될 수도 있다. 이때, 상기 레티클 스테이지(162)와 상기 웨이퍼 스테이지(102)는 서로 수평 방향으로 이동되면서 상기 광에 의해 상기 레티클(160)에 형성된 상기 패턴 이미지 전체가 상기 웨이퍼(100)의 해당 영역에 전사되도록 한다. 또한, 상기 레티클 마스킹 블레이드는 상기 레티클 스테이지(162)의 이동방향에 평행하게 이동되는 상기 웨이퍼(100) 또는 상기 웨이퍼(100)를 지지하는 웨이퍼 스테이지(102)에 대응하여 상기 레티클 스테이지(162)의 이동에 따라 일측에서 타측으로 이동되는 레티클(160)에 상기 광을 일정한 선폭의 노출 단면을 정의하는 상기 슬릿(152)을 형성한다. 상기 슬릿(152)은 상기 레티클(160)의 이동방향에 수직(orthogonal)한 방향으로 상기 레 티클(160)의 횡단면에 대응하는 가로길이를 갖고, 상기 슬릿(152)을 통하여 레티클(160)에 전사되어 상기 감광막을 감광시키는 광의 일정 선량(dose)에 대응되는 세로길이를 갖는 직사각형 모양으로 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 슬릿(152)은 상기 웨이퍼(100)의 노광공정을 위한 스캔 시작시점과 스캔 종료시점에서 상기 레티클(160)의 가장자리로 입사되는 상기 광의 선량(dose)이 집중되는 것을 막고, 상기 레티클(160) 또는 상기 레티클 스테이지(162)의 액티브 영역이외에 상기 노출되지 않도록 제어되어야만 함으로 상기 패턴 이미지(164)가 형성된 레티클(160)의 스캔 시작시점에서 점진적으로 열려지고, 스캔 종료시점에서 점진적으로 닫혀진다. 예컨대, 상기 레이클 블레이드는 상기 슬릿(152)을 선택적으로 형성하는 LM(Linear Guide) 가이드로 이루어져 있다. Although not shown, in the case of a scanner, the reticle 160 in the radial direction of the projection lens 180 between the light transmitting unit 130 and the reticle 160 for transmitting the light to the reticle 160. A reticle masking blade may be further formed in which a slit is formed to define an exposed cross section of the light so as to maximize the pattern image of. In this case, the reticle stage 162 and the wafer stage 102 are moved in the horizontal direction so that the entirety of the pattern image formed on the reticle 160 by the light is transferred to the corresponding region of the wafer 100. . In addition, the reticle masking blade of the reticle stage 162 corresponds to the wafer 100 or the wafer stage 102 supporting the wafer 100 moved in parallel to the moving direction of the reticle stage 162. The slit 152 defining an exposed cross section of the line width is formed in the reticle 160 which is moved from one side to the other side according to the movement. The slit 152 has a horizontal length corresponding to the cross section of the reticle 160 in a direction orthogonal to the moving direction of the reticle 160, and through the slit 152 to the reticle 160. It is preferable that it is formed in a rectangular shape having a length corresponding to a predetermined dose of light that is transferred to the photosensitive film. At this time, the slit 152 prevents the dose of the light incident to the edge of the reticle 160 from being concentrated at the start of scanning and the end of scanning for the exposure process of the wafer 100, and the reticle (160) or the active area of the reticle stage 162 should be controlled so as not to be exposed so that the pattern image 164 is gradually opened at the start of the scan of the formed reticle 160, and gradually closed at the end of the scan Lose. For example, the rake blade is composed of a linear guide (LM) guide for selectively forming the slit 152.

또한, 스텝퍼의 경우, 상기 광전달 유닛(130)에 의해 전달되는 광이 패턴 이미지(164)가 형성된 레티클(160)의 유효 영역에 입사되어 한번에 상기 레티클(160)의 패턴 이미지(164)가 모두 상기 웨이퍼(100)의 표면으로 전사된다. 이때, 상기 레티클(160)과 상기 웨이퍼(100)사이에서 상기 패턴 이미지(164)를 축소 투영시키는 투영 렌즈(180)의 직경이 사각형 모양으로 설계되는 상기 패턴 이미지(164)의 대각선 대응되는 것보다 커야만 하는 제약이 수반될 수 있다. In addition, in the case of the stepper, the light transmitted by the light transmitting unit 130 is incident on the effective area of the reticle 160 on which the pattern image 164 is formed, so that the pattern image 164 of the reticle 160 is all at once. Transferred to the surface of the wafer 100. At this time, the diameter of the projection lens 180 for miniaturizing and projecting the pattern image 164 between the reticle 160 and the wafer 100 is larger than the diagonal correspondence of the pattern image 164 designed to have a rectangular shape. Constraints that must be large may be involved.

상기 레티클(160)은 상기 웨이퍼(100) 상에 형성될 칩 패턴에 확대 대응되는 상기 패턴 이미지가 얇은 유리 기판 상에 형성되어 있다. 예컨대, 상기 레티클(160)은 상기 유리 기판 상에 니켈(nickel) 재질의 상기 패턴 이미지가 형성되어 있다. 이때, 상기 유리 기판에 형성된 상기 패턴 이미지는 압축 성형되어 있으므로 접착력이 매우 약하다. 따라서, 상기 패턴 이미지는 상기 유리 기판 상에서 스크래치 되지 않고, 상기 광전달 유닛(130)에서 전달되는 광이 상기 유리 기판을 통과하여 전사되도록 상기 유리 기판의 하면에 형성되어 있다. 그러나, 상기 패턴 이미지가 형성된 하면에 대응되는 상기 유리 기판의 상면에 파티클이 유발될 경우, 상기 패턴 이미지로 입사되는 상기 광의 일부가 국부적으로 상기 파티클에 차폐되어 노광불량을 야기시킬 수 있다. 이후 노광공정이 계속적으로 수행되면 상기 파티클에 의한 반복성 노광불량이 계속되어 유발될 수 있다. 따라서, 상기 레티클(160)의 일측에서 상기 레티클(160)의 표면으로 소정의 유속의 공기를 유동시키는 블로우 장치로 이루어진 이물질 제거 유닛(150)을 이용하여 상기 레티클(160) 상에 유발되는 파티클을 제거할 수 있다. 예컨대, 상기 블로우 장치는 상기 레티클(160)의 상면 유리 기판 표면으로 소정 유속의 공기를 분사하는 분사 노즐(152)과, 상기 분사 노즐(152)에서 분사되어 상기 유리 기판의 표면으로 유동된 상기 공기를 흡입압력으로 배기시키는 배기관(154)을 포함하여 이루어진다. 도시되지는 않았지만, 소정 압력의 공기를 압축하여 상기 분사 노즐(152)에 공급하는 공기 압축부와, 상기 배기관(154)을 통해 배기되는 상기 공기를 흡입하여 외부로 배출하거나 공기 배기부를 더 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 이물질 제거 유닛(150)은 상기 레티클(160)의 일측 가장자리에서 상기 공기를 분사하여 상기 광이 입사되는 상기 레티클(160)의 유효 영역을 세정하고, 상기 레티클(160)의 타측 가장자리에서 상기 공기를 배기토록 형성되어 있다. 이때, 상기 이물질 제거 유닛(150)에서 분사되는 공기의 유속이 급속할 경우, 상기 레티클(160)에 입사되는 상기 광을 왜곡시킬 수 있다. 반 면, 상기 공기의 유속이 낮을 경우, 상기 레티클(160)의 표면에 유발되는 파티클을 제거토록 할 수 없다. 따라서, 상기 이물질 제거 유닛(150)에서 The reticle 160 is formed on a thin glass substrate in which the pattern image corresponding to the chip pattern to be formed on the wafer 100 is enlarged. For example, the reticle 160 has the pattern image formed of nickel on the glass substrate. In this case, since the pattern image formed on the glass substrate is compression molded, the adhesive force is very weak. Therefore, the pattern image is formed on the lower surface of the glass substrate so that the light transmitted from the light transmitting unit 130 is transferred through the glass substrate without being scratched on the glass substrate. However, when particles are generated on the upper surface of the glass substrate corresponding to the lower surface on which the pattern image is formed, a part of the light incident on the pattern image may be locally shielded on the particles to cause poor exposure. Subsequently, if the exposure process is continuously performed, repeated exposure failure due to the particles may be continued. Accordingly, particles generated on the reticle 160 are removed by using the foreign matter removal unit 150 including a blow device that flows air at a predetermined flow rate from one side of the reticle 160 to the surface of the reticle 160. Can be removed For example, the blow device may include a spray nozzle 152 for injecting air of a predetermined flow rate to the upper surface of the glass substrate of the reticle 160, and the air injected from the spray nozzle 152 to flow to the surface of the glass substrate. It comprises a exhaust pipe 154 for exhausting the suction pressure. Although not shown, the air compression unit compresses the air having a predetermined pressure and supplies it to the injection nozzle 152, and the air exhausted through the exhaust pipe 154 is sucked and discharged to the outside, or further includes an air exhaust unit. Is done. Therefore, the foreign material removing unit 150 sprays the air from one edge of the reticle 160 to clean the effective area of the reticle 160 to which the light is incident, and at the other edge of the reticle 160. The air is formed to be exhausted. In this case, when the flow velocity of the air injected from the foreign matter removing unit 150 is rapid, the light incident on the reticle 160 may be distorted. On the other hand, when the air flow rate is low, the particles caused on the surface of the reticle 160 can not be removed. Therefore, in the foreign material removal unit 150

한편, 상기 이물질 제거 유닛(150)은 상기 레티클(160)을 이용하여 하나의 노광 공정이 완료되면 상기 레티클(160)의 표면에 선택적으로 상기 공기를 분사하여 상기 레티클(160)의 표면을 세정토록 할 수 있다. 예컨대, 상기 공기는 질소 또는 산소를 포함한 대기중의 공기가 될 수 있고, 상기 레티클(160)의 유리 기판 표면을 세정하는 세정가스로 이루어질 수도 있다. 따라서, 상기 이물질 제거 유닛(150)은 노광 공정의 수행중에 상기 레티클(160)의 유리 기판 표면에 공기 또는 세정 가스를 유동시킬 수 있고, 상기 노광 공정이 완료될 때마다 상기 유리 기판의 표면에 공기 또는 세정 가tm를 선택적으로 유동시키면서 상기 레티클(160)에서 유발되는 파티클을 제거할 수 있다.On the other hand, the foreign material removal unit 150 to spray the air selectively on the surface of the reticle 160 when one exposure process is completed using the reticle 160 to clean the surface of the reticle 160 can do. For example, the air may be air in the atmosphere including nitrogen or oxygen, and may be made of a cleaning gas for cleaning the surface of the glass substrate of the reticle 160. Accordingly, the foreign matter removing unit 150 may flow air or cleaning gas to the surface of the glass substrate of the reticle 160 during the exposure process, and each time the exposure process is completed, air may flow to the surface of the glass substrate. Alternatively, the cleaning agent may selectively flow to remove particles caused by the reticle 160.

또한, 상기 레티클(160)이 상기 레티클 스테이지(162)에서 언로딩되거나, 상기 레티클 스테이지(162)에 새로운 레티클(160)이 로딩될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 레티클(160)은 레티클 라이브러리(reticle library)에서 로봇암(robot arm)에 의해 상기 레티클 스테이지(162)로 이송된다. 상기 로봇암은 금속 재질의 블레이드(blade)를 이용하여 상기 레티클(160)의 가장자리를 지지하면서 상기 레티클 스테이지(162)에 안착시킬 수 있다. 이때, 블레이드가 상기 유리 기판으로 이루어진 상기 레티클(160)을 상기 스테이지에 언로딩시키면서 미세한 파티클을 유발시킬 수 있다. 예컨대, 상기 블레이드에서 상기 레티클 스테이지(162)에 안착되는 상기 레티클(160)의 모서리가 마모되면서 상기 레티클(160)의 상부로 미세한 파티클이 발생될 수 있다. 이때, 상기 파티클이 상기 레티클(160)의 상부에 형성될 경우, 상기 레티클(160)의 유리 기판으로 입사되는 광의 굴절율을 변화시켜 균일한 광이 입사되지 못하도록 할 수 있다. 상기 이물질 제거 유닛(150)은 상기 레티클(160) 상에 유발되는 파티클과 같은 이물질을 상기 공기 또는 세정 가스를 이용하여 제거시킬 수 있다.In addition, the reticle 160 may be unloaded in the reticle stage 162 or a new reticle 160 may be loaded in the reticle stage 162. Although not shown, the reticle 160 is transferred to the reticle stage 162 by a robot arm in a reticle library. The robot arm may be mounted on the reticle stage 162 while supporting an edge of the reticle 160 using a metal blade. At this time, the blade may cause fine particles while unloading the reticle 160 made of the glass substrate on the stage. For example, fine particles may be generated on the reticle 160 while the edges of the reticle 160 seated on the reticle stage 162 wear on the blade. In this case, when the particles are formed on the reticle 160, the refractive index of the light incident on the glass substrate of the reticle 160 may be changed to prevent uniform light from being incident. The foreign substance removing unit 150 may remove foreign substances such as particles caused on the reticle 160 by using the air or the cleaning gas.

따라서, 본 발명에 따른 반도체 제조용 노광설비는, 레티클 스테이지(162)에 근접하도록 형성되어 상기 레티클(160) 상으로 소정 유속의 공기를 분사하여 상기 레티클(160) 상에서 유발되는 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛(150)을 구비하여 레티클 스테이지(162)에 탑재되는 중의 레니클 또는 상기 노광 공정 중의 레티클(160) 상에 파티클이 국부적으로 발생되는 것을 방지하고 상기 레티클(160) 상에 유발되는 이물질에 의해 반복성 노광불량을 방지할 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.Therefore, the exposure apparatus for manufacturing a semiconductor according to the present invention is formed to be close to the reticle stage 162 to remove the foreign matters to remove the foreign substances caused on the reticle 160 by spraying air of a predetermined flow rate on the reticle 160. A unit 150 to prevent particles from being locally generated on the reticle while being mounted on the reticle stage 162 or the reticle 160 during the exposure process, and by foreign matter caused on the reticle 160. Repeatable exposure failure can be prevented, so production yield can be increased or maximized.

도시되지는 않았지만, 상기 투영 렌즈(180)는 상기 레트클의 패턴 이미지(164)에 전사된 광을 수집 또는 집광시키는 적어도 하나 이상의 볼록 렌즈(집광 렌즈)와, 상기 볼록 렌즈에서 수집된 광을 발산(divergence)시키는 적어도 하나 이상의 오목 렌즈(발산 렌즈)가 일정한 거리를 갖고 조합되어 설계되어 있다. 이때, 상기 볼록 렌즈와 볼록 렌즈의 중심은 서로 일치되도록 설계된다. 또한, 상기 투영 렌즈(180)는 상기 볼록 렌즈 및 상기 오목 렌즈의 외주면을 둘러싸고, 상기 볼록 렌즈와 상기 오목 렌즈의 주변으로 누설되는 상기 광을 반사시키는 반사막이 코팅된 하우징을 포함하여 이루어진다. 예컨대, 상기 투영 렌즈(180)는 상기 레티클 (160)에 형성된 상기 패턴 이미지(164)를 1/5, 1/4, 1/2.5정도로 축소시켜 상기 웨이퍼(100)의 표면에 입사시킨다. 예컨대, 상기 레티클(160)에 전사되는 광을 축소시켜 상기 웨이퍼(100)에 투영하는 상기 투영 렌즈(180)의 최 말단에 형성된 상기 볼록 렌즈의 초점거리 바깥에 상기 웨이퍼(100) 표면이 위치될 경우, 상기 레티클(160)의 패턴 이미지(164)가 실상으로 노광 처리되어 상기 웨이퍼(100) 표면에 투영되어 노광될 수 있다. 반면, 상기 볼록 렌즈의 초점 거리 안쪽에 상기 웨이퍼(100)가 위치될 경우, 상기 레티클(160)의 패턴 이미지(164)가 허상으로 노광처리되어 상기 웨이퍼(100) 표면에 투영될 수 없기 때문에 노광공정이 이루어질 수 없다. Although not shown, the projection lens 180 emits at least one convex lens (condensing lens) that collects or condenses the light transferred to the pattern image 164 of the reticle, and the light collected by the convex lens. At least one concave lens (divergence lens) for diverging is designed to be combined at a constant distance. In this case, the convex lens and the center of the convex lens are designed to coincide with each other. In addition, the projection lens 180 includes a housing coated with a reflective film that surrounds the outer circumferential surfaces of the convex lens and the concave lens and reflects the light leaked to the periphery of the convex lens and the concave lens. For example, the projection lens 180 reduces the pattern image 164 formed on the reticle 160 to about 1/5, 1/4, 1 / 2.5 and enters the surface of the wafer 100. For example, the surface of the wafer 100 may be located outside the focal length of the convex lens formed at the distal end of the projection lens 180 that reduces the light transferred to the reticle 160 and projects it onto the wafer 100. In this case, the pattern image 164 of the reticle 160 may be exposed to light and projected onto the surface of the wafer 100. On the other hand, when the wafer 100 is positioned inside the focal length of the convex lens, the pattern image 164 of the reticle 160 is exposed to a virtual image and thus cannot be projected onto the surface of the wafer 100. The process cannot be done.

또한, 상기 웨이퍼(100)를 지지하는 상기 웨이퍼 스테이지(102)는 스텝퍼의 경우, 상기 웨이퍼(100)의 칩 영역에 대응되는 상기 레티클(160)의 패턴 이미지 전체를 전사시키고 나면 다음의 샷을 위해 상기 웨이퍼(100)를 수평이동시킬 수 있다. 또한, 상기 스캐너의 경우, 상기 웨이퍼 스테이지(102)는 상기 투영 렌즈(180)를 중심에 두고, 상기 레티클 스테이지(162)와 상기 웨이퍼 스테이지(102)에 의해 서로 평행한 방향으로 이동되면서 상기 패턴 이미지가 스캐닝되도록 할 수 있다. 이때, 상기 레티클 마스킹 블레이드의 슬릿은 상기 광전달 유닛(130)에서 상기 레티클(160)에 입사되는 상기 광을 상기 투영 렌즈(180)의 상기 직경에 근접하는 크기로 제한한다. In the case of the stepper, the wafer stage 102 supporting the wafer 100 transfers the entire pattern image of the reticle 160 corresponding to the chip area of the wafer 100 for the next shot. The wafer 100 may be horizontally moved. In addition, in the case of the scanner, the wafer stage 102 is centered on the projection lens 180, and moved in a direction parallel to each other by the reticle stage 162 and the wafer stage 102 in the pattern image Can be scanned. In this case, the slit of the reticle masking blade limits the light incident on the reticle 160 in the light transmitting unit 130 to a size close to the diameter of the projection lens 180.

또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어 서는 안될 것이다. 그리고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다. In addition, the description of the above embodiment is merely given by way of example with reference to the drawings in order to provide a more thorough understanding of the present invention, it should not be construed as limiting the invention. In addition, for those skilled in the art, various changes and modifications may be made without departing from the basic principles of the present invention.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 레티클 스테이지에 근접하도록 형성되어 상기 레티클 상으로 소정 유속의 공기를 분사하여 상기 레티클 상에서 유발되는 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛을 구비하여 레티클 스테이지에 탑재되는 중의 레니클 또는 상기 노광 공정 중의 레티클 상에 파티클이 국부적으로 발생되는 것을 방지하고 상기 레티클 상에 유발되는 이물질에 의해 반복성 노광불량을 방지할 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a foreign matter removal unit which is formed to be close to the reticle stage and blows air of a predetermined flow rate onto the reticle to remove foreign substances caused on the reticle is being mounted on the reticle stage. Particles can be prevented from being locally generated on the reticle or the reticle during the exposure process, and repetitive exposure failures can be prevented by foreign substances caused on the reticle, thereby increasing or maximizing production yield.

Claims

A light source for generating light for photosensitive liquid formed on the wafer;

A wafer stage for supporting a wafer on which light generated by the light source is incident;

A reticle formed between the wafer stage and the light source and transferring a pattern image to the wafer using light emitted from the light source;

A reticle stage supporting an edge of the reticle; And

And a foreign material removal unit formed to be close to the reticle stage to remove foreign substances caused by the reticle.

The method of claim 1,

The foreign material removal unit, the exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, characterized in that it comprises a blow device for blowing out the foreign matter caused on the chuck to the air pressure of a predetermined pressure.

The method of claim 2,

The blow apparatus includes an air compression unit for compressing air at a predetermined pressure or more, an injection nozzle supplied with air compressed by the air compression unit, and sprayed onto the surface of the reticle, and a surface of the glass substrate sprayed from the injection nozzle. Exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, characterized in that for sucking the air exhausted through the exhaust pipe for exhausting the air flows to the suction pressure to discharge to the outside or an air exhaust.