KR100552267B1 - Method for exposure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼에 대해 초점 및 노광량 테스트뿐만 아니라 조명 ID의 스플릿이 가능한 노광 방법에 관한 것으로서,The present invention relates to an exposure method capable of splitting an illumination ID as well as focus and exposure test on a wafer,

본 발명에 따른 노광 방법은 스플릿하고자 하는 복수개의 조명 ID를 설정하는 단계;와, 노광 장비의 레티클 스테이지에 안착된 레티클을 정렬하는 단계;와, 상기 조명 ID를 세팅하는 단계;와, 초점 보정 및 노광량을 측정하는 단계;와, 상기 세팅된 해당 조명 ID가 첫 번째 조명 ID인 경우 웨이퍼를 정렬하는 단계;와, 상기 웨이퍼에 노광을 실시하는 단계;와, 상기 세팅된 해당 조명 ID가 상기 복수개의 조명 ID 중 마지막 조명 ID인지를 파악하는 단계;와, 상기 세팅된 해당 조명 ID가 마지막 조명 ID가 아닌 경우에는 상기 복수개의 조명 ID 중 세팅되지 않은 다른 조명 ID를 세팅하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Exposure method according to the present invention comprises the steps of setting a plurality of illumination ID to be split; and aligning the reticle seated on the reticle stage of the exposure equipment; and setting the illumination ID; and, focus correction and Measuring an exposure amount; and aligning the wafer when the set illumination ID is the first illumination ID; and exposing the wafer; and setting the illumination ID to the plurality of illumination IDs. Determining whether the lighting ID is the last lighting ID among the lighting IDs; and setting another lighting ID that is not set among the plurality of lighting IDs when the set lighting ID is not the last lighting ID. It is done.

노광, 조명, 초점Exposure, lighting, focus

Description

노광 방법{Method for exposure} Exposure method {Method for exposure}             

도 1은 일반적인 노광 장치의 개념도.1 is a conceptual diagram of a general exposure apparatus.

도 2는 본 발명의 노광 방법을 설명하기 위한 순서도.2 is a flow chart for explaining the exposure method of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing

2 : 웨이퍼 10 : 광원2: wafer 10: light source

12 : 조리개 14 : 조명 광학계12: aperture 14: illumination optical system

16 : 레티클 18 : 레티클 스테이지16: reticle 18: reticle stage

20 : 레티클 스테이지 구동계 22 : 투영 광학계20: reticle stage drive system 22: projection optical system

24 : 웨이퍼 스테이지 26 : 웨이퍼 스테이지 구동계24: wafer stage 26: wafer stage drive system

28 : 제어 유닛 30 : 광전 센서28: control unit 30: photoelectric sensor

본 발명은 노광 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼에 대해 초점 및 노광량 테스트뿐만 아니라 조명 ID의 스플릿이 가능한 노광 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method, and more particularly, to an exposure method capable of splitting an illumination ID as well as focus and exposure dose tests on a wafer.

반도체 기판 상에 특정의 패턴을 형성하기 위해서는 포토리소그래피 공정이 필수적이다. 상기 포토리소그래피 공정은 감광막의 도포, 노광 및 현상 등의 단위 공정으로 구성되는데 특정 형상의 감광막 패턴을 형성하기 위해 1차적으로 적용되는 것이 상기 노광 공정이다. 즉, 음성(negative) 또는 양성(positive)의 감광막을 선택적으로 노광함으로써 필요한 형상의 감광막 패턴을 형성할 수 있게 된다. 노광 공정은 회로 이미지가 전사되어 있는 포토 마스크에 빛을 쪼여 상기 포토 마스크를 통과한 빛으로 선택적으로 감광막에 잠재 이미지(latent image)를 형성하는 것이다.A photolithography process is essential to form a specific pattern on a semiconductor substrate. The photolithography process is composed of a unit process such as application, exposure, and development of a photoresist film, which is primarily applied to form a photoresist pattern having a specific shape. That is, by selectively exposing a negative or positive photoresist film, it is possible to form a photoresist pattern of a required shape. The exposure process is to form a latent image on the photoresist by selectively irradiating light on the photo mask to which the circuit image is transferred and passing the photo mask.

한편, 상기 노광 공정은 소정의 노광 장치를 이용하여 구현되는데 일반적인 노광 장치의 구성을 설명하면 다음과 같다. 도 1은 노광 장치의 개념도이다.On the other hand, the exposure process is implemented using a predetermined exposure apparatus, the following describes the configuration of a general exposure apparatus. 1 is a conceptual diagram of an exposure apparatus.

도 1에 도시한 바와 같이 노광 장치는 빛을 발생시켜 균일한 조도 분포로 조명시키는 광원(10), 조리개(12) 및 조명 광학계(14)를 포함한다. 또한, 광차단막 패턴이 형성되어 있는 레티클(16), 상기 레티클(16)이 안착되는 레티클 스테이지(18) 및 레티클 스테이지 구동계(20), 상기 레티클(16)의 패턴을 웨이퍼(2) 상에 투영 결상시키는 투영 광학계(22), 상기 웨이퍼(2)가 안착되는 웨이퍼 스테이지(24) 및 웨이퍼 스테이지 구동계(26) 그리고 제어 유닛(28)을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, the exposure apparatus includes a light source 10, an aperture 12, and an illumination optical system 14 that generate light to illuminate a uniform illuminance distribution. The reticle 16 having the light blocking film pattern formed thereon, the reticle stage 18 and the reticle stage drive system 20 on which the reticle 16 is seated, and the pattern of the reticle 16 are projected onto the wafer 2. The projection optical system 22 to form an image, the wafer stage 24 to which the said wafer 2 is mounted, the wafer stage drive system 26, and the control unit 28 are comprised.

이러한 노광 장치에 있어서, 상기 광원(10)으로부터 조사되는 빛은 상기 조 리개(12) 및 조명 광학계(14)를 통해 레티클(16)에 입사된다. 상기 투영 광학계(22)는 상기 레티클(16) 상의 패턴을 웨이퍼(2) 상에 투영 결상시킨다. 상기 레티클 스테이지(18) 및 웨이퍼 스테이지(24)는 레티클(16)의 패턴에 초점이 일치되도록 정렬된다. In this exposure apparatus, light irradiated from the light source 10 is incident on the reticle 16 through the aperture 12 and the illumination optical system 14. The projection optical system 22 projects an image on the wafer 2 onto the pattern on the reticle 16. The reticle stage 18 and wafer stage 24 are aligned such that the pattern of the reticle 16 is in focus.

상기 제어 유닛(28)은 기 설정된 데이터를 기초로 광원(10)으로부터의 노광량을 제어하며 상기 조리개(12), 조명 광학계(14) 및 투영 광학계(22)에 대하여 웨이퍼(2) 상에서의 전사 패턴의 해상도, 초점 심도 혹은 수차 보정 등의 조절을 수행한다. 또한, 상기 제어 유닛(28)은 레티클 스테이지(18) 및 웨이퍼 스테이지(24) 각각을 레티클 스테이지 구동계(20) 및 웨이퍼 스테이지 구동계(26)에 의해 구동하고 광축에 직교하는 면내의 위치를 결정하여 노광을 수행한다. The control unit 28 controls the exposure amount from the light source 10 on the basis of preset data and transfer pattern on the wafer 2 with respect to the aperture 12, the illumination optical system 14 and the projection optical system 22. Adjust the resolution, depth of focus or aberration correction. In addition, the control unit 28 drives each of the reticle stage 18 and the wafer stage 24 by the reticle stage drive system 20 and the wafer stage drive system 26 to determine an in-plane position orthogonal to the optical axis to expose the light. Do this.

한편, 상기 노광 공정을 수행함에 있어서 중요한 요소는 초점(focus), 노광량 및 조명 ID(Illumination ID) 이다. 실제 노광 공정을 진행하기에 앞서 상기 노광 장치의 제반 상태를 파악하기 위해 노광 테스트 과정을 거치게 되는데, 구체적으로 웨이퍼(2) 상에 초점 테스트 및 노광량 테스트를 수행하여 노광 장치의 초점 및 노광량의 적정 여부를 파악한다. Meanwhile, important factors in performing the exposure process are focus, exposure dose, and illumination ID. Prior to the actual exposure process, an exposure test process is performed to determine the overall state of the exposure apparatus. Specifically, a focus test and an exposure dose test are performed on the wafer 2 to determine whether the exposure apparatus is properly focused and exposed. Figure out.

상기 초점 및 노광량 이외에 노광 장치 점검의 중요 요소 중 하나인 조명 ID를 스플릿(split)하기 위해서는 각각의 조명 ID 별로 조리개(12)를 장착하는 리볼버(revolver)가 회전해서 초점 및 노광량을 체크해야 한다. 그러나, 종래의 노광 공정은 각각의 웨이퍼(2)에 대해 고정된 조명 ID로 진행하기 때문에 실제 웨이퍼(2)에 노광 공정을 진행하는 과정에서는 초점 및 노광량 체크를 하지 않는 다. 이에 따라, 종래의 노광 공정에서는 조명 ID의 스플릿이 불가능하다. In order to split the illumination ID, which is one of the important elements of the exposure apparatus check, in addition to the focus and the exposure amount, a revolver mounting the aperture 12 for each illumination ID must be rotated to check the focus and the exposure amount. However, since the conventional exposure process proceeds with a fixed illumination ID for each wafer 2, the focus and the exposure dose check are not performed in the process of performing the exposure process on the actual wafer 2. As a result, it is impossible to split the illumination ID in the conventional exposure process.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 웨이퍼(2)에 대해 초점 및 노광량 테스트뿐만 아니라 조명 ID의 스플릿이 가능한 노광 방법을 제공하는데 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an exposure method capable of splitting the illumination ID as well as focus and exposure dose tests on the wafer 2.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노광 방법은 스플릿하고자 하는 복수개의 조명 ID를 설정하는 단계;와, 노광 장비의 레티클 스테이지에 안착된 레티클을 정렬하는 단계;와, 상기 조명 ID를 세팅하는 단계;와, 초점 보정 및 노광량을 측정하는 단계;와, 상기 세팅된 해당 조명 ID가 첫 번째 조명 ID인 경우 웨이퍼를 정렬하는 단계;와, 상기 웨이퍼에 노광을 실시하는 단계;와, 상기 세팅된 해당 조명 ID가 상기 복수개의 조명 ID 중 마지막 조명 ID인지를 파악하는 단계;와, 상기 세팅된 해당 조명 ID가 마지막 조명 ID가 아닌 경우에는 상기 복수개의 조명 ID 중 세팅되지 않은 다른 조명 ID를 세팅하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The exposure method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of setting a plurality of illumination ID to be split; and aligning the reticle seated on the reticle stage of the exposure equipment; and setting the illumination ID And arranging a wafer when the corresponding illumination ID is the first illumination ID; and exposing the wafer; and setting the exposure value. Determining whether the corresponding lighting ID is the last lighting ID among the plurality of lighting IDs; and setting another lighting ID which is not set among the plurality of lighting IDs when the set lighting ID is not the last lighting ID. Characterized in that comprises a step.

바람직하게는, 상기 세팅된 해당 조명 ID가 첫 번째 조명 ID가 아닌 경우 상기 웨이퍼를 정렬하지 않고 웨이퍼에 곧바로 노광할 수 있다.Preferably, if the corresponding illumination ID is not the first illumination ID, the wafer may be directly exposed to the wafer without alignment.

바람직하게는, 상기 본 발명의 노광 방법은 한 장의 웨이퍼를 대상으로 실시 할 수 있다.Preferably, the exposure method of the present invention can be carried out on a single wafer.

본 발명의 특징에 따르면, 초점 및 노광량에 대한 스플릿 테스트뿐만 아니라 노광 장치의 중요한 요소 중 하나인 조명 ID에 대한 스플릿이 가능해 짐에 따라 한 장의 웨이퍼에 대해 초점, 노광량 및 조명 ID에 따른 패턴의 변화를 확인할 수 있게 되어 공정 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있게 된다.According to an aspect of the present invention, as the split test for the focus and the exposure dose as well as the split for the illumination ID, which is one of the important elements of the exposure apparatus, is possible, the pattern changes according to the focus, the exposure dose and the illumination ID for one wafer. It can be confirmed that the process time can be significantly shortened.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 노광 방법을 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 노광 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 참고로, 본 발명의 노광 방법은 상기 도 1의 노광 장치를 참조하기로 한다.Hereinafter, an exposure method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 2 is a flowchart illustrating an exposure method according to the present invention. For reference, the exposure method of the present invention will be referred to the exposure apparatus of FIG.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 레티클(16)을 로딩(loading)시킨 다음, 상기 레티클(16)을 정렬(align)한다(S201). 상기 레티클(16)의 정렬은 레티클 스테이지 구동계(20)를 구동하여 상기 레티클(16)이 안착된 레티클 스테이지(18)를 스테핑(stepping)하여 실시한다.First, as shown in FIG. 2, the reticle 16 is loaded, and then the reticle 16 is aligned (S201). Alignment of the reticle 16 is performed by driving the reticle stage drive system 20 by stepping the reticle stage 18 on which the reticle 16 is seated.

상기 레티클(16)의 정렬이 완료되면 특정 웨이퍼(2)를 위한 조명 ID를 세팅한다(S202). 그런 다음, 초점 보정(focus calibration)을 실시한다. 상기 초점 보정이 완료되면 노광량 측정을 실시한다(S203). 상기 노광량 측정은 상기 웨이퍼 스테이지 구동계(26)를 통하여 웨이퍼 스테이지(24) 상면 일측에 구비되는 광전 센서(30)를 상기 레티클(16) 아래에 일치하도록 조정한 상태에서, 웨이퍼(2) 상에 빛을 조사하여 조명 광학계(14), 레티클(16) 및 투영 광학계(22)를 거쳐 상기 광전 센서(30)로 도달하도록 하여 상기 광전 센서(30)가 인식한 광량을 측정하는 것이 다. When the alignment of the reticle 16 is completed, the illumination ID for the specific wafer 2 is set (S202). Then, focus calibration is performed. When the focus correction is completed, the exposure amount measurement is performed (S203). The exposure measurement is performed on the wafer 2 in a state where the photoelectric sensor 30 provided on one side of the upper surface of the wafer stage 24 is adjusted to match the bottom of the reticle 16 through the wafer stage driving system 26. Is irradiated to reach the photoelectric sensor 30 through the illumination optical system 14, the reticle 16 and the projection optical system 22 to measure the amount of light recognized by the photoelectric sensor 30.

상기의 과정을 통해 초점 보정 및 노광량 측정이 완료된 상태에서, 조명 ID의 설정 회수를 파악한다(S204). 최초 노광 공정의 경우 상기 조명 ID는 1이 된다. 상기 조명 ID의 설정 회수를 파악한 다음, 웨이퍼(2)의 정렬을 실시한다(S205). 상기 웨이퍼(2)의 정렬은 웨이퍼 스테이지 구동계(26)를 구동하여 상기 웨이퍼(2)가 안착된 웨이퍼 스테이지(24)를 스테핑하여 수행한다. 웨이퍼(2)의 정렬이 완료되면, 상기 웨이퍼(2)를 대상으로 광원(10)으로부터 빛을 조사하여 노광을 실시한다(S206). In the state in which the focus correction and the exposure amount measurement are completed through the above process, the setting number of illumination IDs is determined (S204). In the initial exposure process, the illumination ID is 1. After determining the number of times the illumination ID is set, the wafer 2 is aligned (S205). Alignment of the wafer 2 is performed by driving a wafer stage drive system 26 to step a wafer stage 24 on which the wafer 2 is seated. When the alignment of the wafer 2 is completed, the light is emitted from the light source 10 to the wafer 2 to be exposed (S206).

한편, 본 발명의 노광 공정을 실시하기 전에 몇 그룹의 조명 ID에 대해서 스플릿(split) 테스트를 할 것인지를 미리 설정한다. 예를 들어, 4 그룹의 조명 ID에 대해서 스플릿 테스트를 진행하는 경우, 상기 노광이 완료되면 해당 조명 ID가 몇 번째 그룹의 조명 ID 인지를 파악한다(S207). 최초 설정된 4 그룹의 4번째 조명 ID가 아닐 경우에는 상기 S202 단계의 조명 ID 세팅 단계로 돌아가서 상기 초점 보정 및 노광량 체크 과정(S203)을 거친다. On the other hand, before performing the exposure process of the present invention, it is set in advance how many groups of illumination IDs are to be split tested. For example, when the split test is performed on the four groups of lighting IDs, when the exposure is completed, it is determined whether the corresponding lighting ID is the lighting group of the group (S207). If the fourth illumination ID of the first group is not set, the process returns to the illumination ID setting step of step S202 and goes through the focus correction and exposure dose check process (S203).

두 번째의 초점 보정 및 노광량 체크 과정이 완료되면 재차 조명 ID 설정 회수를 확인한다(S204). 이 때, 상기 조명 ID가 첫 번째 이상의 그룹일 경우에는 상기 웨이퍼(2) 정렬 단계를 생략하고 곧바로 노광(S206)으로 넘어간다. 그런 다음, 전술한 해당 조명 ID가 몇 번째 그룹의 조명 ID 인지를 파악하고 해당 조명 ID가 마지막 그룹의 조명 ID 인 경우에는 본 발명에 따른 노광 방법은 완료되고 마지막 조명 ID가 아닌 경우에는 상기 조명 ID 세팅 단계로부터의 과정을 반복 실시한다. 한편, 본 발명의 노광 방법은 상기 복수개의 조명 ID를 적용함에 있어서 동일 웨이퍼(2)를 대상으로 실시한다. When the second focus correction and exposure dose check process is completed, the number of times of setting the illumination ID is again checked (S204). At this time, if the illumination ID is a group of the first or more, the step of aligning the wafer 2 is skipped and the process immediately goes to the exposure S206. Then, it is determined whether the above-described lighting ID is the lighting ID of the group, and when the lighting ID is the lighting ID of the last group, the exposure method according to the present invention is completed and the lighting ID is not the last lighting ID. Repeat the procedure from the setting step. On the other hand, the exposure method of the present invention is applied to the same wafer 2 in applying the plurality of illumination IDs.

본 발명에 따른 노광 방법은 다음과 같은 효과가 있다. The exposure method according to the present invention has the following effects.

본 발명의 특징에 따르면, 초점 및 노광량에 대한 스플릿 테스트뿐만 아니라 노광 장치의 중요한 요소 중 하나인 조명 ID에 대한 스플릿이 가능해 짐에 따라 각각의 웨이퍼에 대해 초점, 노광량 및 조명 ID에 따른 패턴의 변화를 확인할 수 있게 되어 공정 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있게 된다.According to a feature of the present invention, as the split test for focus and exposure dose as well as the split for illumination ID, which is one of the important elements of the exposure apparatus, is possible, the pattern changes according to the focus, exposure dose and illumination ID for each wafer. It can be confirmed that the process time can be significantly shortened.

Claims (3)

스플릿하고자 하는 복수개의 조명 ID를 설정하는 단계;Setting a plurality of lighting IDs to be split; 노광 장비의 레티클 스테이지에 안착된 레티클을 정렬하는 단계;Aligning the reticle seated on the reticle stage of the exposure equipment; 상기 조명 ID를 세팅하는 단계;Setting the illumination ID; 초점 보정 및 노광량을 측정하는 단계;Measuring focus correction and exposure amount; 상기 세팅된 해당 조명 ID가 첫 번째 조명 ID인 경우 웨이퍼를 정렬하는 단계;Aligning a wafer when the set illumination ID is the first illumination ID; 상기 웨이퍼에 노광을 실시하는 단계;Exposing the wafer; 상기 세팅된 해당 조명 ID가 상기 복수개의 조명 ID 중 마지막 조명 ID인지를 파악하는 단계;Determining whether the corresponding lighting ID is the last lighting ID of the plurality of lighting IDs; 상기 세팅된 해당 조명 ID가 마지막 조명 ID가 아닌 경우에는 상기 복수개의 조명 ID 중 세팅되지 않은 다른 조명 ID를 세팅하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노광 방법.And setting another lighting ID not set among the plurality of lighting IDs when the set lighting ID is not the last lighting ID. 제 1 항에 있어서, 상기 세팅된 해당 조명 ID가 첫 번째 조명 ID가 아닌 경우 상기 웨이퍼를 정렬하지 않고 웨이퍼에 곧바로 노광하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.The exposure method of claim 1, wherein if the corresponding illumination ID is not the first illumination ID, the exposure is performed directly on the wafer without aligning the wafer. 제 1 항에 있어서, 상기 본 발명의 노광 방법은 한 장의 웨이퍼를 대상으로 실시하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.The exposure method according to claim 1, wherein the exposure method of the present invention is performed on a single wafer.
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