KR100262461B1 - 노광장치 및 이 장치의 노광세기 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

노광장치 및 이 장치의 노광세기 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노광장치 및 이 장치의 노광세기 모니터링 장치 및 방법을 공개한다. 그 장치는 램프, 제1미러, 제2미러, 제1렌즈, 필터, 렌즈 플레이트들, 제3미러, 제2렌즈, 렌즈 플레이트들과 제3미러사이에 위치하며 복수개의 센서들을 가지고 렌즈 플레이트들을 통과한 빛을 차단하기 위한 셔터로 구성되어 있다. 모니터링 장치는 복수개의 센서들에 의해서 감지된 노광세기 신호들을 입력하여 균일성 값을 구하고 균일성 값이 설정값이상인지를 판단하고, 노광세기 신호들 각각이 소정범위내의 값인지를 판단하는 제어부, 제어부로부터 출력되는 노광세기 신호들의 값 및 균일성 값을 표시하는 표시부, 및 제어부로 설정값 및 소정범위 값을 입력하기 위한 입력부로 구성되어 있다. 그 방법은 복수개의 센서들에 의해서 감지된 신호들을 입력하는 단계, 감지된 신호들의 노광세기 값들을 표시부에 표시하는 단계, 노광세기 값들로부터 균일성 값을 계산하여 상기 표시부에 표시하는 단계, 균일성 값이 설정값이상인지를 판단하는 단계, 균일성 값이 설정값이상이거나, 균일성 값이 설정값이상이 아니면 복수개의 노광세기 값들이 소정범위내의 값인지를 판단하고, 복수개의 노광세기 값들중 적어도 하나이상의 값이 소정범위를 벗어나면 경보신호를 발생하는 단계로 이루어져 있다. 따라서, 노광장치에서 노광세기의 변화를 자동으로 모니터링할 수 있으며, 신속한 조치를 취할 수 있다.

Description

노광장치 및 이 장치의 노광세기 모니터링 장치 및 방법
본 발명은 노광장치에 관한 것으로, 특히 노광장치가 노광세기를 실시간으로 모니터링할 수 있는 노광장치 및 이 장치의 노광세기 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 제조공정의 웨이퍼 처리공정에 포토 리소그래피 공정작업이 있는데, 포토 리소그래피는 소자의 패턴 정보를 웨이퍼상에 정확히 전달하는 기술로, 웨이퍼 표면에 도포한 레지스터 상에 패턴 데이터대로 노광하고 현상 등의 레지스트 프로세스를 행하여 패턴을 형성하는 것을 말한다.
그런데, 종래의 노광장치는 노광세기 측정 및 보정시에 수동 측정기를 사용하여 각각의 위치별로 측정을 하여 균일성(uniformity)을 체크함으로써 작업의 효율성이 떨어지고, 설정된 노광세기가 변동될 때나 노광세기의 산포가 변동될 때에 능동적인 대처를 할 수 없으므로 원하지 않는 공정변수의 변화가 발생한다는 문제점이 있었다.
또한, 광원의 차단기 다음에 노광세기 측정용 센서가 존재하고, 센서의 반응시간이 있으므로 정확한 노광세기를 보정할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 노광시에 정확한 노광세기를 측정하는 것이 가능한 노광장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적에 따른 노광장치로부터 감지된 노광세기를 실시간으로 모니터링할 수 있는 노광장치의 노광세기 모니터링 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 다른 목적에 따른 노광장치의 노광세기 모니터링 장치의 노광세기 모니터링 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 노광장치는 노광을 위한 빛을 발생하는 램프, 상기 램프에서 발생된 빛을 모우기 위한 제1미러, 상기 제1미러에서 모아진 빛을 반사하기 위한 제2미러, 상기 제2미러에 의해서 반사된 빛을 직진하도록 하기 위한 제1렌즈, 상기 제1렌즈를 통과한 빛중 특정 주파수의 빛만 통과하도록 하기 위한 필터, 상기 필터를 통과한 빛의 회절을 감소시키기 위한 렌즈 플레이트들, 상기 렌즈 플레이트들을 통과한 빛을 반사하기 위한 제3미러, 상기 제3미러에 의해서 반사된 빛을 직진하도록 하기 위한 제2렌즈, 상기 렌즈 플레이트들과 상기 제3미러사이에 위치하며 복수개의 센서들을 가지고 상기 렌즈 플레이트들을 통과한 빛을 차단하기 위한 셔터를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 노광장치의 노광세기 모니터링 장치는 상기 복수개의 센서들에 의해서 감지된 노광세기 신호들을 입력하여 균일성 값을 구하고 상기 균일성 값이 설정값이상인지를 판단하고, 상기 노광세기 신호들각각이 소정범위내의 값인지를 판단하는 제어수단, 상기 제어수단으로부터 출력되는 노광세기 신호들의 값 및 균일성 값을 표시하는 표시수단, 및 상기 제어수단으로 상기 설정값, 및 상기 소정범위 값을 입력하기 위한 입력수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 노광세기 모니터링 방법은 상기 복수개의 센서들에 의해서 감지된 신호들을 입력하는 단계, 상기 감지된 신호들의 노광세기 값들을 상기 표시수단에 표시하는 단계, 상기 노광세기 값들로부터 균일성 값을 계산하여 상기 표시수단에 표시하는 단계, 상기 균일성 값이 설정값이상인지를 판단하는 단계, 상기 균일성 값이 설정값이상이거나, 상기 균일성 값이 상기 설정값이상이 아니면 상기 복수개의 노광세기 값들이 소정범위내의 값인지를 판단하고, 상기 복수개의 노광세기 값들중 적어도 하나이상의 값이 상기 소정범위를 벗어나면 경보신호를 발생하는 단계를 구비한 것을 특징으로 한다.
도1은 종래의 노광장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도2는 본 발명의 노광장치의 구성을 나타내는 측면도이다.
도3은 도2에 나타낸 셔터의 구성을 나타내는 것이다.
도4는 본 발명의 노광장치의 노광세기 모니터링 장치의 블록도이다.
도5는 본 발명의 노광장치의 노광세기 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 노광장치 및 이 장치의 노광세기 모니터링 장치 및 방법을 설명하기 전에 종래의 노광장치 및 모니터링 방법을 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래의 노광장치의 측면도로서, 케이스(10), 램프(12), 미러들(14, 16, 26), 렌즈들(18, 20, 28), 렌즈 플레이트들(24), 필터(22), 셔터(30) 및 센서(32)로 구성되어 있다.
케이스(10)는 노광 장치를 둘러싼다. 램프(12)는 노광을 위한 빛을 발생한다. 미러(14)는 램프(12)에서 발생되는 빛을 모아준다. 미러(16)는 미러(14)에 의해서 모아진 빛을 반사한다. 렌즈들(18, 20)은 미러(16)에 의해서 반사된 빛을 직진하도록 한다. 필터(22)는 특정 주파수의 빛만 통과하도록 한다. 렌즈 플레이트들(24)는 필터(22)를 통과한 빛의 회절을 감소시킨다. 미러(26)는 렌즈 플레이트들(24)을 통과한 빛을 반사한다. 렌즈(28)는 미러(26)에 의해서 반사된 빛이 직진하도록 한다. 셔터(30)는 상하로 움직이면서 미러(16)에 의해서 반사된 빛을 차단한다. 센서(32)는 노광 세기를 측정하기 위한 것이다.
도1에 나타낸 종래의 노광장치는 센서(32)가 셔터(30) 다음에 존재하고, 또한 센서의 반응시간이 존재함으로써 노광세기를 정확하게 보정하기가 어렵다는 단점이 있었다. 또한, 센서(32)가 하나만 존재하여 특정부분의 노광세기만을 측정함으로 노광면적 전체에 대한 노광세기의 균일성을 측정하기가 곤란하다는 문제점이 있었다. 이에 따라, 전체적인 노광세기의 균일성을 측정하기 위하여 렌즈(28)의 위치에 수동 측정기를 이용하여 각각의 위치 노광세기를 측정하고, 이 값들로부터 균일성을 계산하여 램프의 위치를 보정해주어야 함으로 작업의 효율성이 떨어지고, 설정된 노광세기가 변동될 때나 노광세기의 산포가 변동될 때에 능동적으로 대처할 수 없다는 단점이 있었다.
도2는 본 발명의 노광장치의 측면도로서, 케이스(10), 램프(12), 미러들(14, 16, 26), 렌즈들(18, 20, 28), 렌즈 플레이트들(24), 필터(22), 셔터(40)로 구성되어 있다.
상기 구성 요소의 각각의 기능은 도1에 나타낸 장치의 기능과 동일하다. 그런데, 셔터(30)의 위치가 도1에 나타낸 것과는 달리 미러(26)의 앞으로 이동하여 셔터(40)으로 되었다는 것이다.
도3은 도2에 나타낸 셔터의 구성을 나타내는 것으로, 셔터(40)의 각 모서리 부분과 중앙에 5개의 센서들(42)을 설치하여 구성되어 있다.
즉, 본 발명의 노광장치는 셔터(40)에 노광세기 측정용 센서들(40)이 존재함으로써 감광막에서 얻는 최종적인 노광세기를 정확하게 얻을 수 있다.
그리고, 한 부분의 노광세기만을 측정하는 것이 아니라 5개의 센서들을 설치하여 각 부분의 노광세기를 동시에 실시간으로 모니터링할 수 있으므로 정확한 노광세기의 설정이 가능하고 노광세기의 변동이 발생시에 능동적으로 조치할 수 있다.
도4는 본 발명의 노광장치의 노광세기 모니터링 장치의 블록도로서, 제어부(50), 키 입력부(60), 경보음 발생부(70), 및 모니터(80)로 구성되어 있다.
제어부(50)는 5개의 센서들(42)로부터 입력되는 노광세기 신호를 입력하여 균일성(uniformity) 값을 계산하고, 이 값이 설정값이상인지, 그리고, 5개의 센서들(42) 각각에 의해서 감지된 각각의 노광세기 값들이 소정값이내의 값인지를 판단하여 이 범위를 만족하면 노광을 수행하고, 만일 적어도 하나이상의 값이 이 범위를 벗어나면 경보신호를 발생한다. 모니터(80)는 제어부(50)로부터 출력되는 위치별 노광세기 신호의 값 및 균일성 값을 디스플레이한다. 경보음 발생부(70)는 제어부(50)로부터의 경보신호에 응답하여 경보음을 발생한다. 키 입력부(60)는 균일성 값과의 비교를 위한 설정값, 노광세기, 및 노광세기 값과의 비교를 위한 소정값(상한 및 하한값)을 입력한다.
도5는 본 발명의 노광장치의 노광세기 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 먼저 시스템을 초기화한다(제100단계). 센서들(42)에 의해서 감지된 센서신호를 제어부(50)로 입력한다(제110단계). 모니터(80)에 위치별 노광세기의 값을 표시한다(제120단계). 제어부(50)가 균일성 값을 계산한다(제130단계). 균일성 값은 센서들(42)에 의해서 감지된 5개의 노광세기 값들중 가장 큰 값을 MAX라 하고, 가장 작은 값은 MIN라 하면, 균일성 값은 (MAX-MIN)/(MAX+MIN)×100이 된다. 그리고, 균일성 값의 단위는 %로 나타낸다. 다음으로, 제어부(50)는 모니터(80)에 균일성 값을 표시한다(제140단계). 만일 균일성 값이 키 입력부(60)로부터 입력된 설정값이상인지를 판단한다(제150단계). 만일 설정값이상이면, 경보음 발생부(70)로 경보신호를 출력한다(제170단계). 그리고, 만일 균일성 값이 설정값미만이면, 제어부(50)는 센서로부터 감지된 각각의 위치별 노광세기가 키 입력부(60)로부터 입력된 소정범위내의 값인지를 판단한다(제160단계). 만일 소정범위를 벗어나면 제170단계로 진행하고, 소정범위내의 값이면 센서들(42)로 부터의 노광세기를 입력한다. 그리고, 제170단계수행 후에 위치별 노광세기를 보고 사용자가 램프의 위치를 보정하고 제100단계로 진행한다.
따라서, 본 발명의 노광장치 및 이 장치의 노광세기 모니터링 방법은 포토 리소그래피 공정의 안정화를 도모할 수 있다.
그리고, 노광장치에서 노광세기의 변화에 따른 신속한 조치를 취할 수 있다.
또한, 자동으로 노광세기를 모니터링함으로써 공정손실시간을 줄일 수 있다.

Claims (8)

  1. 노광을 위한 빛을 발생하는 램프;
    상기 램프에서 발생된 빛을 모우기 위한 제1미러;
    상기 제1미러에서 모아진 빛을 반사하기 위한 제2미러;
    상기 제2미러에 의해서 반사된 빛을 직진하도록 하기 위한 제1렌즈;
    상기 제1렌즈를 통과한 빛중 특정 주파수의 빛만 통과하도록 하기 위한 필터;
    상기 필터를 통과한 빛의 회절을 감소시키기 위한 렌즈 플레이트들;
    상기 렌즈 플레이트들을 통과한 빛을 반사하기 위한 제3미러;
    상기 제3미러에 의해서 반사된 빛을 직진하도록 하기 위한 제2렌즈; 및
    상기 렌즈 플레이트들과 상기 제3미러사이에 위치하며 복수개의 센서들을 가지고 상기 렌즈 플레이트들을 통과한 빛을 차단하기 위한 셔터를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 센서들은 상기 셔터의 중심과 4개의 모서리 근처에 각각 하나씩 위치하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  3. 제1항의 장치의 노광세기 모니터링 장치에 있어서,
    상기 복수개의 센서들에 의해서 감지된 노광세기 신호들을 입력하여 균일성 값을 구하고 상기 균일성 값이 설정값이상인지를 판단하고, 상기 노광세기 신호들각각이 소정범위내의 값인지를 판단하는 제어수단;
    상기 제어수단으로부터 출력되는 노광세기 신호들의 값 및 균일성 값을 표시하는 표시수단; 및
    상기 제어수단으로 상기 설정값, 및 상기 소정범위 값을 입력하기 위한 입력수단을 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치의 노광세기 모니터링 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 노광장치의 노광세기 모니터링 방법은 상기 경보신호를 입력하여 경보음을 발생하기 위한 경보음 발생수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치의 노광세기 모니터링 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 노광장치는 상기 균일성 값이 설정값이상이거나, 상기 노광세기 신호들중 적어도 하나이상의 값이 소정범위를 벗어나면 경보를 발생하는 경보음 발생수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치의 노광세기 모니터링 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 균일성 값은 상기 노광세기 값들중 최대값에서 최소값을 뺀값을 상기 최대값에 상기 최소값을 감산한 값으로 나누어 100을 곱한 값인 것을 특징으로 하는 노광장치의 노광세기 모니터링 장치.
  7. 제3항의 장치의 노광세기 모니터링 방법에 있어서,
    상기 복수개의 센서들에 의해서 감지된 신호들을 입력하는 단계;
    상기 감지된 신호들의 노광세기 값들을 상기 표시수단에 표시하는 단계;
    상기 노광세기 값들로부터 균일성 값을 계산하여 상기 표시수단에 표시하는 단계;
    상기 균일성 값이 설정값이상인지를 판단하는 단계; 및
    상기 균일성 값이 설정값이상이거나, 상기 균일성 값이 상기 설정값이상이 아니면 상기 복수개의 노광세기 값들이 소정범위내의 값인지를 판단하고, 상기 복수개의 노광세기 값들중 적어도 하나이상의 값이 상기 소정범위를 벗어나면 경보신호를 발생하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치의 노광세기 모니터링 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 균일성 값은 상기 노광세기 값들중 최대값에서 최소값을 뺀값을 상기 최대값에 상기 최소값을 감산한 값으로 나누어 100을 곱한 값인 것을 특징으로 하는 노광장치의 노광세기 모니터링 방법.
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