(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象を上部に位置させ、下部にＸ／Ｙ方向ラックが装着されたマイクロスコープのステージブロックと、
前記ステージブロック下部でＸ方向ラックと噛み合ってステージブロックをＸ方向に移動させるＸ方向駆動ギアと、
前記ステージブロック下部でＹ方向ラックと噛み合ってステージブロックをＹ方向に移動させるＹ方向駆動ギアと、
前記ステージブロック及びＸ／Ｙ方向駆動ギアと垂直方向であるＺ方向に配列されたステージブロック調整軸と、
前記ステージブロック調整軸に垂直に取り付けられ、Ｘ／Ｙ方向駆動ギア下部に位置し、前記Ｘ方向駆動ギア及びＹ方向駆動ギアから落ちるパーティクルを集めるパーティクル収集カバーと、
前記パーティクル収集カバーの下部のステージブロック調整軸の端部と連結されたＸ／Ｙ方向調整ノブと、
を備えることを特徴とするマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項２】
前記ステージブロック下部にあるＸ方向駆動ギアは、Ｙ方向駆動ギアの上部に位置されたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項３】
前記Ｘ方向駆動ギアは、前記ステージブロック調整軸からＸ／Ｙ方向調整ノブと対向した端部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項４】
前記Ｘ方向駆動ギア及びＹ方向駆動ギア間に第１固定ねじを有する区分平板をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項５】
前記Ｘ／Ｙ方向駆動ギア及びＸ／Ｙ方向ラックは、銅、ステンレス及びポリテトラフルオロエチレンの中から選択されたいずれか一つの材質よりなることを特徴とする請求項１に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項６】
前記パーティクル収集カバーは、
ステージブロック調整軸に垂直に構成されたパーティクル収集平板と、
前記パーティクル収集平板の縁部に沿って構成されたパーティクル離脱防止壁と、
前記パーティクル収集平板の下部に設けられたパーティクル収集平板固定枠
を含んで構成されたことを特徴とする請求項１に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項７】
前記パーティクル収集平板とパーティクル離脱防止壁は、無静電アクリルを材質とすることを特徴とする請求項６に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項８】
前記パーティクル収集平板固定枠は、金属またはポリテトラフルオロエチレンを材質とすることを特徴とする請求項６に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項９】
前記パーティクル収集平板及びパーティクル収集平板固定枠は、前記ステージブロック調整軸が中央を貫通できる穴があることを特徴とする請求項６に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項１０】
前記パーティクル収集平板及びパーティクル収集平板固定枠は、着脱自在に二つに分離されて構成されたことを特徴とする請求項６に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項１１】
前記分離された形状のパーティクル収集平板及びパーティクル収集平板固定枠は、少なくとも一つ以上の第２固定ねじにより固定されることを特徴とする請求項１０に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項１２】
上部に検査対象を位置させ、下部にＸ／Ｙ方向ラックが設けられたマイクロスコープのステージブロックと、
前記ステージブロック下部でX方向ラックと噛み合ってステージブロックをＸ方向に移動させるＸ方向駆動ギアと、
前記Ｘ方向ラックと連結された下部でパーティクルを吸入できるホールを含むＸ方向真空ラインと、
前記ステージブロックの下部でY方向ラックと噛み合ってステージブロックをＹ方向に移動させるＹ方向駆動ギアと、
前記Ｙ方向ラックの下部でパーティクルを吸入できるホールを含むＹ方向真空ラインと、
前記ステージブロック下部でＺ方向に配列されたステージブロック調整軸と、
前記ステージブロック調整軸の端部と連結されたＸ／Ｙ方向調整ノブを備え、
前記Ｘ方向真空ライン及びＹ方向真空ラインは、前記Ｘ方向ラック及びＹ方向ラック自体を加工して構成した
ことを特徴とするマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項１３】
前記Ｘ方向駆動ギアは、前記ステージブロック調整軸からＸ／Ｙ方向調整ノブと対向した端部に構成されたことを特徴とする請求項１２に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項１４】
前記Ｘ／Ｙ方向駆動ギア間に第１固定スクリューを有する区分平板をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項１５】
前記Ｘ／Ｙ方向駆動ギア及び前記Ｘ／Ｙ方向ラックは、銅、ステンレス及びポリテトラフルオロエチレンの中から選択されたいずれか一つの材質よりなることを特徴とする請求項１２に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項１６】
前記Ｘ方向真空ライン及びＹ方向真空ラインは、外部真空ラインと連結されたことを特徴とする請求項１２に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【請求項１７】
前記Ｘ方向真空ライン及びＹ方向真空ラインにパーティクルを吸収するように構成されたホールは、ファンネル形態で構成されたことを特徴とする請求項１２に記載のマイクロスコープのステージブロックアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子の製造工程に使われる検査装備に係り、さらに詳細にはマイクロスコープのステージブロックアセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造工程の収率低下は、工程欠陥、工程に使われる材料の欠陥、及び多様な環境的な要因等に左右される。このような要因中で環境的要因の代表的な例が作業環境内のパーティクルである。特にパーティクルによる欠陥は、半導体素子の集積度が次第に向上されてデザインルールが小さくなることによってさらに致命的な要素として作用するため、必ず改善されるべき問題である。したがって、作業環境内ではパーティクル問題を解決するために工程設備面で多くの改善が持続的になされている。しかし、工程に直接使われることなく、作業環境と比較的離れた距離で管理される付帯設備、例えばマイクロスコープのような検査装備にはこのような努力がまだ不十分なのが実情であり、これによる作業環境内のパーティクル発生は軽く見逃されてしまうのも問題の中の一つである。
【０００３】
図１及び図２は従来技術によるマイクロスコープのステージブロックアセンブリを説明するために示した図面である。
図１を参照すれば、従来技術によるマイクロスコープの概略的な側面図であり、マイクロスコープは、レンズ５６を含む上部５２と、ステージブロック部５０及び焦点ノブ５８がある下部５４とで構成される。図面で参照符号６２はＸ方向ラック及びＹ方向ラックを示し、６０は検査対象、例えばウェハが置かれるステージブロックを、６４はステージブロック調整軸を、６６はＸ方向調整ノブ及びＹ方向調整ノブを各々示す。
【０００４】
図２は前記ステージブロック部を拡大した側面図である。詳細に説明すれば、検査対象を位置させるステージブロック６０は下部にあるＸ方向ラック８４及びＹ方向ラック８２、ステージブロック調整軸６４に設けられたＸ方向駆動ギア６２及びＹ方向駆動ギア６３によりＸ方向及びＹ方向に移動される。このような移動を制御するための手段は、前記ステージブロック調整軸６４の端部に設けられたＹ方向調整ノブ７２及びＸ方向調整ノブ７４である。そして、Ｘ方向駆動ギア６２とＹ方向駆動ギア６３間には区分平板７６があり、区分平板７６内に第１固定ねじ７８があって上部のステージブロック６０と連結される。したがって、検査対象をマイクロスコープで検査するためにステージブロック６０をＸ方向及びＹ方向に移動させるべきであり、これは作業者が直接ビニール手袋をはめてステージブロック調整軸６４の端部にあるＸ／Ｙ方向調整ノブ７４，７２を回転させてステージブロックをＸ方向及びＹ方向に移動させる。
【０００５】
しかし、前述した従来技術の問題点は作業者がＸ／Ｙ方向調整ノブ７４，７２を操作する時、金属またはポリテトラフルオロエチレン（テフロン：商品名）よりなるＸ／Ｙ方向ラック８４，８２及びＸ／Ｙ方向駆動ギア６２，６３の摩擦面から金属破片形態のパーティクルが離脱して、作業者の手に付いてウェハまたは作業環境内に流入される問題点がある。表１は前記金属破片形態のパーティクルをステージブロック下部で一日間測定した結果値である。
【０００６】
【表１】
0003707938.tif 000002
【０００７】
したがって、表１に示された量のようなパーティクルの流入が、加工中の半導体素子における各種欠陥の原因になって収率を低下させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が果たそうとする技術的課題は、マイクロスコープのギアから発生するパーティクルの影響を抑制できるマイクロスコープのステージブロックアセンブリを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するために本発明の実施の形態によるマイクロスコープのステージブロックアセンブリは、検査対象を上部に位置させ、下部にＸ／Ｙ方向ラックが装着されたマイクロスコープのステージブロックと、前記ステージブロック下部でＸ方向ラックと噛み合ってステージブロックをＸ方向に移動させるＸ方向駆動ギアと、前記ステージブロック下部でＹ方向ラックと噛み合ってステージブロックをＹ方向に移動させるＹ方向駆動ギアと、前記ステージブロック及びＸ／Ｙ方向駆動ギアと垂直方向であるＺ方向に配列されたステージブロック調整軸と、前記ステージブロック調整軸に垂直に取り付けられ、Ｘ／Ｙ方向駆動ギア下部に位置し、前記Ｘ方向駆動ギア及びＹ方向駆動ギアから落ちるパーティクルを集めるパーティクル収集カバーと、前記パーティクル収集カバー下部のステージブロック調整軸の端部と連結されたＸ／Ｙ方向調整ノブを備えることを特徴とするマイクロスコープのステージブロックアセンブリを含んで構成される。
【００１０】
本発明の望ましい実施の形態によれば、前記パーティクル収集カバーはステージブロック調整軸に垂直に構成されたパーティクル収集平板と、前記パーティクル収集平板の縁部に沿って構成されたパーティクル離脱防止壁と、前記パーティクル収集平板の下部に設けられたパーティクル収集平板固定枠を含んで構成されたことが適合であり、前記パーティクル収集平板とパーティクル離脱防止壁の材質は無静電アクリルであり、前記パーティクル収集平板固定枠の材質は金属またはポリテトラフルオロエチレンよりなることが望ましい。
【００１１】
前記パーティクル収集平板及びパーティクル収集平板固定枠は、前記ステージブロック調整軸が中央を貫通できる穴があることが望ましく、着脱自在に二つに分離されて構成されたことが望ましい。
【００１２】
望ましくは、前記分離された形状のパーティクル収集平板及びパーティクル収集平板固定枠は、少なくとも一つ以上の第２固定ねじにより固定されることが適合である。
【００１３】
また、本発明の望ましい実施の形態によれば、前記ステージブロックの下部にあるＸ方向駆動ギアはＹ方向駆動ギアの上部である、前記ステージブロック調整軸のＸ／Ｙ方向調整ノブと対向された端部に設けられたことが適合である。
【００１４】
また、前記Ｘ方向駆動ギア及びＹ方向駆動ギア間に第１固定ねじを有する区分平板をさらに含むことが望ましく、前記Ｘ／Ｙ方向駆動ギア及びＸ／Ｙ方向ラックは銅、ステンレス及びポリテトラフルオロエチレンの中から選択されたいずれか一つよりなることが適合である。
【００１５】
前記技術的課題を達成するために本発明の他の実施の形態によるマイクロスコープのステージブロックアセンブリは、パーティクル収集カバーの代りに前記Ｘ方向ラック本体と連結された下部でパーティクルを吸入できるホールを含むＸ方向真空ラインと、前記Ｙ方向ラック本体と連結された下部でパーティクルを吸入できるホールを含むＹ方向真空ラインを含んで構成される。
【００１６】
本発明の望ましい実施の形態によれば、前記Ｘ方向真空ライン及びＹ方向真空ラインは前記Ｘ方向ラック及びＹ方向ラック自体を加工して構成されて外部真空ラインと連結されたことが適合であり、前記Ｘ方向真空ライン及びＹ方向真空ラインにパーティクルを吸収するように構成されたホールは、ファンネル（funnel）形態に構成されたことが適合である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
下記実施の形態で説明されたパーティクル収集カバー及びＸ／Ｙ方向真空ラインは最も広い意味で使用しており図示された絵のようなもののみを限定する意味ではない。例えば前記望ましい実施の形態においては、パーティクル収集カバーの形状が多角形であるがこれは円形で構成しても差し支えなく、Ｘ／Ｙ方向ラック内部に丸状で形成した真空ラインは四角形及び他の形態に置換できるものである。したがって、後述する望ましい実施の形態で記載した内容は例示的なことであり限定する意味ではない。
【００１８】
（第１実施形態）
図３ないし図７は本発明の第１実施形態によるマイクロスコープステージブロックのアセンブリを説明するために示した図面である。
図３は本発明によるマイクロスコープの正面図である。本発明によるマイクロスコープは、レンズ１０６を含む上部１０２と、ステージブロック部１００及びフォーカスノブ１０３を含む下部１０４とに大別される。そして、ステージブロック部１００には、本発明の実施の形態によるパーティクル収集カバー１０８がさらに構成されている。したがって、ウェハのような検査対象は、ステージブロック１１４上に載せてステージブロック１１４と連結されたステージブロック調整軸１１０の端部に構成されたＸ／Ｙ方向調整ノブ１１２により調整される。
【００１９】
図４は本発明によるパーティクル収集カバー１０８を説明するためにステージブロックアセンブリを拡大した側面図である。
図４を参照すれば、ステージブロック１１４はＸ方向ラック及びＹ方向ラック１２６，１２８と連結されており、ステージブロックに対して垂直であるＺ方向に配列されたステージブロック調整軸１１０の最上部には前記Ｘ方向ラック１２６と噛み合ってステージブロック１１４をＸ方向に移動させるＸ方向駆動ギア１３０が構成されている。また、前記Ｘ方向ラック１２６の下部のステージブロック調整軸１１０には、前記Ｙ方向ラック１２８と噛み合ってステージブロック１１４をＹ方向に移動させるＹ方向駆動ギア１３４が構成されている。そして、Ｘ方向駆動ギア１３０とＹ方向駆動ギア１３４の間には区分平板１３６が第１固定ねじ１３８によりステージブロック１１４と連結された状態で構成されている。したがって、ステージブロック調整軸１１０の下部にあるＸ方向調整ノブ１４０及びＹ方向調整ノブ１４２を作業者がまわしてステージブロック１１４を移動させる時、Ｘ方向ラック１２６及びＸ方向駆動ギア１３０、そしてＹ方向ラック１２８及びＹ方向駆動ギア１３４の摩擦面から金属性残渣のようなパーティクルＰが発生してもパーティクルＰはパーティクル収集カバー１０８に集まるようになり、作業者の手に落ちてウェハを汚染させたり作業環境内に流入されない。図面で参照符号１２０はパーティクル収集平板を示し、１２２はパーティクル離脱防止壁を、１２４はパーティクル収集平板固定枠を各々示す。
【００２０】
図５は図４のパーティクル収集カバーの平面投影図である。本発明によるパーティクル収集カバー１０８はアクリルを材質とするパーティクル収集平板１２０と、パーティクル収集平板１２０と同一材質で構成されてパーティクル収集平板１２０の外廓に垂直方向に立てられたパーティクル離脱防止壁１２２と、前記パーティクル収集平板１２０の下部に設けられた金属またはポリテトラフルオロエチレン（テフロン：商品名）を材質とするパーティクル収集平板固定枠１２４とで構成される。また、前記パーティクル収集平板１２０及びパーティクル収集平板固定枠１２４は着脱自在にするため二つに分離されるように構成されているので、パーティクル収集平板１２０に堆積したパーティクルＰを周期的に取り除くことができる。そして、二つに分離されたパーティクル収集平板１２０及びパーティクル収集平板固定枠１２４は、下部にあるパーティクル収集平板固定枠１２４にある一つ以上の第２固定ねじ１１８により接続時連結される。図面の中央にある穴Ｈは、ステージブロック調整軸（図４の１１０）が通る穴を示す。
【００２１】
図６は図４のＸ方向またはＹ方向ラック（図４の１２６または１２８）を拡大した斜視図である。
図６を参照すれば、Ｘ／Ｙ方向ラックの前後面にはステージブロックにスクリューを通して連結させることができるねじ穴１４４が加工されており、一側端には鋸の歯状のギア１１６が構成されて図４のＸ／Ｙ方向駆動ギア（図５の１３０，１３４）とかみ合って動作するようになっている。
【００２２】
図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ’面を切開した時の断面図である。Ｘ方向ラック１２６またはＹ方向ラック１２８の前後面にスクリューを貫通させるための穴１４４が形成されており、一側端にはギア１１６が形成されている。
【００２３】
（第２実施形態）
図８ないし図１１は本発明の第２実施形態によるマイクロスコープステージブロックのアセンブリを説明するために示した図面である。
本発明の第２実施形態は、パーティクル収集カバーの代りにステージブロックと連結されたＸ方向ラック及びＹ方向ラックの下部を加工してＸ／Ｙ真空ラインを設けてＸ／Ｙ方向ラック及びＸ／Ｙ方向駆動ギアから落ちるパーティクルを真空ラインと連結されたホールを通じ吸収することである。構成部材中で前記第１実施形態で説明されたものと同一な構成部材は重複を避けて省略し、差異がある構成部材のみ図面に示して説明する。そして、参照符号は第１実施形態の構成部材と相互対応されるように構成している。
【００２４】
図８を参照すれば、本発明の第２実施形態によるマイクロスコープのステージブロックアセンブリ２００を示した側面図である。
図８を参照すれば、Ｘ／Ｙ方向駆動ギア２３０，２３４とＸ／Ｙ方向ラック２２６，２２８の摩擦面から発生するパーティクルを吸収できる真空ライン（図示せず）をつくるため、Ｘ／Ｙ方向ラック２２６，２２８の下部で鋸の歯状のギア部分の上下幅を切り欠き、切り欠かれた内側を加工して真空ラインを構成する。そして、真空ラインにはパーティクルを吸収できるホール２４８を真空ラインと連結されるように構成してＸ／Ｙ方向駆動ギア２３０，２３４とＸ／Ｙ方向ラック２２６，２２８の摩擦面から発生するパーティクルを吸収して取り除く。前記真空ラインは、外部真空ライン２５０と連結されてパーティクルをマイクロスコープの周辺から取り除く。残りの部材は第１実施形態で説明されたものと同一なため重複を避けて省略する。
【００２５】
図９は前記Ｘ方向またはＹ方向ラックを拡大示した斜視図である。Ｘ／Ｙ方向ラック２２６または２２８の前後面にはステージブロックにスクリューを介して連結されることができるねじ穴２４４が構成されており、鋸の歯状のギア２４６がある一側面にはギア２４６の上下幅を縮めＸ／Ｙ方向ラック２２６または２２８自体内部に真空ライン（図示せず）を加工して外部真空ライン２５０と連結される。そして、鋸の歯状のギア２４６がある一側面から下部には前記真空ライン（図示せず）と連結されたホール２４８が設けられ、鋸の歯状のギア２４６がＸ／Ｙ方向駆動ギアと噛み合って発生するパーティクルを真空の吸引力を用いて吸収する。
【００２６】
図１０は図９の１０−１０’面を切開した時の断面図である。
図１０を参照すれば、Ｘ／Ｙ方向ラックで鋸の歯状のギア２４６がある部分の下部と平行するように真空ライン２５２を加工した後、それに対して再び垂直にホール２４８を加工する。このようなホールは、パーティクルを効果的に吸収するためにファンネル形態に構成できる。そして、Ｘ／Ｙ方向ラックの前後面には、ステージブロックとスクリューを介して連結されるためのねじ穴２４４がある。
【００２７】
図１１は図１０の真空ラインを異なるように構成した例である。図１１では鋸の歯状のギア２４６がある一側面と垂直になる下端面に溝を掘って真空ライン２５２を構成して再び密閉板２５４を下部に取付けることによって真空ライン２５２を異なるように構成した例である。この時、真空ラインと垂直になるよう鋸の歯状のギア２４６のある一側面下部に複数個のホール２４８が設けられ、Ｘ／Ｙ方向駆動ギアとＸ／Ｙ方向ラックの摩擦面から発生するパーティクルを吸収する。
【００２８】
下表は本発明の第１実施形態にともなうパーティクル収集カバーをマイクロスコープのステージブロックアセンブリに設けた後、一日間ステージブロック下部で発生したパーティクルの量を示した図表である。
【００２９】
【表２】
0003707938.tif 000003
【００３０】
【発明の効果】
もちろん、ステージブロックアセンブリが移動する速度によりパーティクルの発生程度は多少差を示すが、本発明によるパーティクル収集カバーまたは真空ラインをマイクロスコープのステージブロックアセンブリに設けるようになれば、発生されたパーティクルが半導体製造工程のようなパーティクルの個数が収率に直ちにつながる鋭敏な工程において、作業者の手またはウェハキャリアにより工程環境内に伝播されるパーティクルの汚染問題を抑制できる。
【００３１】
本発明は前記した実施の形態に限らず、本発明が属する技術的思想内で当分野の通常の知識を有する者により多くの変形が可能なことは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術によるマイクロスコープの概略的な側面図である。
【図２】  図１のステージブロック部の要部拡大図である。
【図３】  本発明の第１実施形態によるマイクロスコープの正面図である。
【図４】  図３のステージブロック部の要部拡大図である。
【図５】  パーティクル収集カバーの平面投影図である。
【図６】  図４のＸ／Ｙ方向ラックの拡大斜視図である。
【図７】  図６のＶＩＩ−ＶＩＩ’線による縦断面図である。
【図８】  本発明の第２実施形態によるマイクロスコープのステージブロックアセンブリを示した側図面である。
【図９】  図８のＸ／Ｙ方向ラックの拡大斜視図である。
【図１０】  図９の１０−１０’線による縦断面図である。
【図１１】  図１０の真空ラインを異なるように構成した一例の縦断面図である。
【符号の説明】
１００  ステージブロック部
１０８  パーティクル収集カバー
１１０  ステージブロック調整軸
１１４  ステージブロック
１１８  第２固定ネジ
１２０  パーティクル収集平板
１２２  パーティクル離脱防止壁
１２４  パーティクル収集平板固定枠
１２６  Ｘ方向ラック
１２８  Ｙ方向ラック
１３０  Ｘ方向駆動ギア
１３４  Ｙ方向駆動ギア
１３６  区分平板
１３８  第１固定ネジ
１４０  Ｘ方向調整ノブ
１４２  Ｙ方向調整ノブ
２１０  ステージブロック調整軸
２１４  ステージブロック
２２６  Ｘ方向ラック
２２８  Ｙ方向ラック
２３０  Ｘ方向駆動ギア
２３４  Ｙ方向駆動ギア
２３６  区分平板
２３８  第１固定スクリュー
２４０  Ｘ方向調整ノブ
２４２  Ｙ方向調整ノブ
２４８  ホール
Ｐ  パーティクル
【図１】
0003707938.tif 000004
【図２】
0003707938.tif 000005
【図３】
0003707938.tif 000006
【図４】
0003707938.tif 000007
【図５】
0003707938.tif 000008
【図６】
0003707938.tif 000009
【図７】
0003707938.tif 000010
【図８】
0003707938.tif 000011
【図９】
0003707938.tif 000012
【図１０】
0003707938.tif 000013
【図１１】
0003707938.tif 000014