KR100555467B1 - Reticle stage of an illumination apparatus comprising temperature senses and method for correcting alignment using the same - Google Patents

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Abstract

차광영역에 온도 센서가 대칭적으로 구비되어 있는 노광장치의 레티클 스테이지 및 이를 이용하는 정렬 보정방법을 제공한다. 상기 온도 센서를 통해 상기 레티클 스테이지의 온도를 측정하고 측정시점에서의 상기 레티클 스테이지의 열팽창량을 측정함으로써 상기 레티클 스테이지의 정렬 상태 변화 즉, 베이스 라인 드리프트 정도를 측정한다. 이 결과를 정렬보정용 데이터로 사용하고 얼라이너에 입력함으로써 상기 레티클 스테이지가 포함된 노광장치의 다른 구성요소들의 정렬 상태를 실시간으로 보정하는 것이 가능하다. 따라서, 노광에 의한 노광장치에 나타나는 베이스 라인 드리프트가 실시간적으로 해소될 수 있어 이것으로 인한 노광장치의 정렬 에라를 방지할 수 있다.A reticle stage of an exposure apparatus provided with a symmetrical temperature sensor in a light shielding area, and an alignment correction method using the same. By measuring the temperature of the reticle stage through the temperature sensor and by measuring the amount of thermal expansion of the reticle stage at the time of measurement, the alignment state change of the reticle stage, that is, the degree of baseline drift is measured. By using this result as alignment correction data and inputting it to the aligner, it is possible to correct in real time the alignment of other components of the exposure apparatus including the reticle stage. Therefore, the base line drift appearing in the exposure apparatus by exposure can be eliminated in real time, thereby preventing the alignment error of the exposure apparatus.

Description

온도 센서가 구비된 노광장치의 레티클 스테이지 및 이를 이용한 정렬보정방법{Reticle stage of an illumination apparatus comprising temperature senses and method for correcting alignment using the same}Reticle stage of an illumination apparatus equipped with a temperature sensor and a method for correcting alignment using the same

도 1은 통상의 노광장치에 대한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional exposure apparatus.

도 2는 종래 기술에 의한 노광장치의 레티클 스테이지 사시도이다.2 is a perspective view of a reticle stage of an exposure apparatus according to the prior art.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 노광장치의 레티클 스테이지 사시도이다.3 is a perspective view of a reticle stage of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 온도 센서가 구비된 노광장치의 레티클 스테이지를 이용한 정렬보정방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a step-by-step correction method using a reticle stage of an exposure apparatus with a temperature sensor according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명** Description of Signs of Major Parts of Drawings *

40:레티클 스테이지(reticle stage).40: reticle stage.

42:차광영역. 44:투광영역.42: Shading area. 44: light emitting area.

46:리니어 모터. 48:냉각 라인.46: linear motor. 48: cooling line.

50:온도 조절기. 52:온도 센서.50: thermostat. 52: temperature sensor.

54:정렬 상태 변화량 측정기. 56:얼라이너.54: alignment state change meter. 56: Aligner.

60 내지 66:제1 내지 제4 단계.60 to 66: first to fourth steps.

본 발명은 반도체 장치의 제조설비 및 이를 이용하여 제조설비의 특성을 개선하는 방법에 관한 것으로써, 자세하게는 온도 센서가 구비된 노광장치의 레티클 스테이지 및 이를 이용한 정렬보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a manufacturing apparatus for a semiconductor device and a method for improving the characteristics of the manufacturing equipment using the same, and more particularly, to a reticle stage of an exposure apparatus having a temperature sensor and an alignment correction method using the same.

반도체 장치의 제조공정중 사진공정에 사용되는 일반적인 노광장치로는 스텝퍼(stepper)와 스캐너(scanner)가 있다. 사진공정은 이와 같은 노광장치를 이용하여 웨이퍼 상에 도포되어 있는 감광막을 원하는 형태로 패터닝하는 과정이다.Typical exposure apparatuses used for photographic processes in the manufacturing process of semiconductor devices include a stepper and a scanner. The photolithography process is a process of patterning a photosensitive film coated on a wafer into a desired shape using such an exposure apparatus.

반도체 장치의 제조공정은 물질막의 형성과 형성된 물질막을 패터닝하는 공정의 반복이다. 반도체 장치가 고집적화되면서 적층되는 물질막의 수도 많아진다. 이에 따라, 더 많은 사진공정이 필요하다. 사진공정을 진행하기에 앞서 선행되어야 할 것이 노광장치의 정렬이다. 즉, 노광장치의 광원에서부터 형성하고자하는 패턴이 새겨져 있는 레티클(reticle, 또는 마스크) 및 웨이퍼를 정확히 정렬시켜야 한다.The manufacturing process of the semiconductor device is a repetition of the process of forming the material film and patterning the formed material film. As semiconductor devices become highly integrated, the number of material films to be stacked increases. Accordingly, more photographic processes are needed. Prior to proceeding with the photographing process, it is necessary to align the exposure apparatus. That is, the reticle (or mask) and the wafer on which the pattern to be formed should be accurately aligned from the light source of the exposure apparatus.

그런데, 반도체 장치의 고집적화에 따라, 반도체 장치를 완성하는데 사용되는 물질층의 수가 많아지면서, 물질층간의 오버레이 마진이 작아져서 물질층간의 정렬이 어려워지고 있다. 여기에 노광장치를 구성하는 요소들이 사진공정 동안 노광되면서 열팽창되어 노광장치의 정렬 상태가 변한다. 이에 따라, 사진공정중에 노광장치의 정렬상태가 변화되는 것을 방지하기 위해 종래 기술은 다음과 같은 노광장치를 제안한 바 있다.However, as the integration of semiconductor devices increases, the number of material layers used to complete a semiconductor device increases, and overlay margins between the material layers decrease, making alignment between material layers difficult. The elements constituting the exposure apparatus are thermally expanded as they are exposed during the photolithography process to change the alignment of the exposure apparatus. Accordingly, in order to prevent the alignment state of the exposure apparatus from changing during the photographing process, the prior art has proposed the following exposure apparatus.

구체적으로, 도 1을 참조하면, 반도체 장치의 제조공정에 사용되는 통상의 노광장치(1)는 하부 받침대(2) 상에 웨이퍼 스테이지(4)가 구비되어 있고, 그 위에 투영렌즈부(6)가 구비되어 있으며, 그 위에 레티클(또는 마스크) 스테이지(8)가 구비되어 있다. 또한, 상기 레티클 스테이지(8) 위에 광원(9)이 구비되어 있다. 상기 광원(9)으로부터 조사되는 광은 상기 레티클 스테이지(8) 및 투영렌즈(6)를 거쳐서 상기 웨이퍼 스테이지(4) 상에 로딩된 웨이퍼(미도시)에 조사된다. 이 과정에서 상기 광원(9)가 상기 웨이퍼 스테이지(4) 사이에 정렬된 요소들은 차이는 있지만 노광에 의해 열팽창된다. 이러한 팽창에 의해 노광장치 초기의 정렬상태는 변화된다. 특히, 레티클이 거치되는 상기 레티클 스테이지(8) 및 그 주변의 부재들의 열팽창에 의한 정렬상태변화는 레티클 정렬상태변화로 나타난다. 이와 같이, 노광장치를 구성하는 요소들의 노광열에 의한 팽창으로, 노광장치의 초기 정렬상태가 바뀌는 것을 베이스 라인 드리프트(base line drift)라 한다.Specifically, referring to FIG. 1, a conventional exposure apparatus 1 used in a manufacturing process of a semiconductor device is provided with a wafer stage 4 on a lower pedestal 2, and a projection lens unit 6 thereon. And a reticle (or mask) stage 8 thereon. In addition, a light source 9 is provided on the reticle stage 8. Light irradiated from the light source 9 is irradiated onto a wafer (not shown) loaded on the wafer stage 4 via the reticle stage 8 and the projection lens 6. In this process, the elements in which the light source 9 is aligned between the wafer stage 4 are thermally expanded by exposure although there are differences. By this expansion, the alignment state of the initial exposure apparatus is changed. In particular, the change in alignment state due to thermal expansion of the reticle stage 8 and its surrounding members on which the reticle is mounted is represented by the change in the reticle alignment state. As such, the change in the initial alignment state of the exposure apparatus due to the expansion by the heat of exposure of the elements constituting the exposure apparatus is called a base line drift.

상기 베이스 라인 드리프트를 방지하기 위해, 종래 기술은 도 2에 도시된 바와 같은 레티클 스테이지를 제시한다.To prevent the base line drift, the prior art presents a reticle stage as shown in FIG.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 종래 기술이 제시한 레티클 스테이지(10)는 차광영역(12)과 투광영역(14)으로 구분되어 있다. 상기 투광영역(14)은 상기 차광영역(12) 내에 사각형 형태로 형성되어 있다. 상기 투광영역(14)둘레의 상기 차광영역(12)에 동일한 네 영역(16)이 있는데 상기 네 영역(16)에는 각각 리니어 모터가 설치되어 있다. 또한, 상기 투광영역(14) 둘레의 차광영역(12)에는 상기 네 영역(16)을 거치는 냉각 라인(18)이 가설되어 있다. 상기 냉각 라인(18)은 상기 레티클 스테이지(10)로부터 이격되어 있는 온도 조절기(20)에 연결되어 있다. 상기 레 티클 스테이지(10)는 상기 냉각 라인(18)에 공급되는 냉각액에 의해 냉각된다. 따라서, 노광 열에 의한 상기 레티클 스테이지(10)의 팽창은 완화될 수 있다.Specifically, referring to FIG. 2, the reticle stage 10 proposed by the prior art is divided into a light blocking region 12 and a light transmitting region 14. The light transmitting area 14 is formed in the light blocking area 12 in a quadrangular shape. There are four areas 16 that are identical to the light shielding area 12 around the light transmitting area 14, and linear motors are provided in the four areas 16, respectively. In addition, a cooling line 18 passing through the four areas 16 is hypothesized in the light blocking area 12 around the light transmitting area 14. The cooling line 18 is connected to a temperature controller 20 spaced apart from the reticle stage 10. The reticle stage 10 is cooled by the coolant supplied to the cooling line 18. Therefore, the expansion of the reticle stage 10 by the exposure heat can be alleviated.

그러나, 상술한 종래 기술에 의한 노광장치의 레티클 스테이지는 냉각 라인을 통해 공급되는 냉각액에 의해 열 팽창이 완화될 수는 있으나 완전히 열 팽창을 방지할 수 없으므로 레티클 스테이지의 초기 정렬상태가 달라지는 것을 완전히 막을 수 없다. 더욱이, 상기 레이클 스테이지에 가설된 냉각 라인은 외경이 2∼3mm정도로 좁아서 끊어질 수 있을 뿐만 아니라 공급되는 냉각액의 압력 변화에 따라 상기 레티클 스테이지의 냉각 효율이 달라져서 상기 레티클 스테이지의 정렬상태의 변화를 유발할 수 있다.However, the reticle stage of the exposure apparatus according to the prior art described above can be alleviated thermal expansion by the cooling liquid supplied through the cooling line, but can not completely prevent thermal expansion, thereby completely preventing the initial alignment of the reticle stage from changing. Can not. In addition, the cooling line installed in the reticle stage may be broken due to its narrow outer diameter of about 2 to 3 mm, and the cooling efficiency of the reticle stage is changed according to the pressure change of the supplied coolant to change the alignment state of the reticle stage. May cause

따라서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해소하기 위한 것으로써, 열팽창을 완화함과 아울러 초기 정렬상태의 변화를 실시간적으로 보정할 수 있는 노광장치의 레티클 스테이지를 제공함에 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems of the prior art described above, to provide a reticle stage of the exposure apparatus that can mitigate thermal expansion and correct the change in the initial alignment state in real time. Is in.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 상기 노광장치의 레티클 스테이지를 이용한 정렬보정방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an alignment correction method using a reticle stage of the exposure apparatus.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 투광영역을 둘러싸는 차광영역으로 이루어져 있으며, 상기 차광영역에 리니어 모터, 상기 리이어 모터를 거치는 냉각 라인 및 온도 센서가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 노광 장치의 레티클 스테이지를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention comprises a light shielding area surrounding the light transmission area, the light shielding area is provided with a linear motor, a cooling line passing through the lead motor and a temperature sensor To provide the reticle stage.

여기서, 상기 차광영역에는 6개의 온도 센서가 대칭적으로 설치되어 있다.Here, six temperature sensors are symmetrically provided in the light shielding area.

상기 온도 센서는 정렬 상태 변화량 측정기에 연결되어 있고, 상기 정렬 상태 변화량 측정기는 얼라이너(aligner)에 연결되어 있다.The temperature sensor is connected to an alignment change meter, and the alignment change meter is connected to an aligner.

상기 온도 센서는 백금(Pt) 센서이다.The temperature sensor is a platinum (Pt) sensor.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 노광장치의 정렬보정방법은 다음과 같다.In order to achieve the above another technical problem, the alignment correction method of the exposure apparatus according to the present invention is as follows.

차광영역과 투광영역으로 구분되어 있고 상기 차광영역에 리니어 모터와 상기리니어 모터를 거치는 냉각 라인이 구비되어 있는 레티클 스테이지를 구비하는 노광장치의 정렬 보정방법에 있어서,A method for correcting alignment of an exposure apparatus, comprising: a reticle stage divided into a light shielding region and a light transmitting region and having a linear motor and a cooling line passing through the linear motor in the light shielding region,

(a) 상기 레티클 스테이지의 정렬상태의 변화량을 측정한다. (b) 상기 변화량을 정렬보정용으로 데이터화한다. (c) 상기 데이터를 얼라이너에 입력하여 상기 노광장치를 구성하는 요소의 정렬 상태를 보정한다. (d) 상기 (a)단계로 피더 백한다.(a) The amount of change in alignment of the reticle stage is measured. (b) The change amount is converted into data for alignment correction. (c) The data is input to the aligner to correct the alignment of the elements constituting the exposure apparatus. (d) Feed back to step (a).

이때, 상기 (a) 내지 (d)는 실시간으로 진행된다.At this time, the (a) to (d) proceeds in real time.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 (a)는 다음 과정을 더 포함한다.According to an embodiment of the present invention, (a) further includes the following process.

즉, (a1)노광과정에서 상기 레티클 스테이지의 온도를 측정한다. (a2) 상기 측정된 온도에서 상기 레티클 스테이지의 열팽창량을 산출한다. (a3) 상기 산출된 결과를 이용하여 상기 노광에 의한 상기 레티클 스테이지의 정렬 상태 변화량을 측정한다.That is, the temperature of the reticle stage is measured in the exposure process (a1). (a2) The thermal expansion amount of the reticle stage is calculated at the measured temperature. (a3) The amount of change in alignment state of the reticle stage due to the exposure is measured using the calculated result.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 레티클 스테이지의 온도를 측정하기 위해 상기 레티클 스테이지의 상기 차광영역에 온도 센서를 설치한다.According to an embodiment of the present invention, a temperature sensor is installed in the light shielding area of the reticle stage to measure the temperature of the reticle stage.

상기 차광영역에 상기 온도센서를 복수개 설치하되, 대칭적으로 설치하는 것이 바람직하다.A plurality of temperature sensors may be installed in the light shielding area, but symmetrically.

상기 온도 센서로는 백금 센서를 사용한다.A platinum sensor is used as the temperature sensor.

이와 같이, 상기 노광장치의 레티클 스테이지의 차광영역에 온도 센서가 구비되어 있음으로써 노광동안에 상기 레티클 스테이지의 온도 변화에 의한 열팽창으로부터 비롯되는 정렬 상태변화를 측정하여 상기 노광장치의 다른 구성요소들의 정렬 상태를 실시간으로 보정하는 것이 가능하다. 따라서, 노광에 의한 노광장치의 베이스 라인 드리프트를 제거하여 노광장치의 정렬 에라를 방지할 수 있다.As such, since the temperature sensor is provided in the light shielding area of the reticle stage of the exposure apparatus, the alignment state of the other components of the exposure apparatus is measured by measuring a change in the alignment state resulting from thermal expansion due to a temperature change of the reticle stage during exposure. It is possible to calibrate in real time. Therefore, the base line drift of the exposure apparatus by exposure can be eliminated, and the alignment error of the exposure apparatus can be prevented.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 온도 센서가 구비된 노광장치의 레티클 스테이지 및 이를 이용한 정렬보정방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a reticle stage of an exposure apparatus equipped with a temperature sensor and an alignment correction method using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면에서 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, embodiments of the present invention can be modified in many different forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of layers or regions are exaggerated for clarity. In the drawings like reference numerals refer to like elements.

첨부된 도면들 중, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 노광장치의 레티클 스테이지 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 온도 센서가 구비된 노광장치의 레티클 스테이지를 이용한 정렬보정방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.3 is a perspective view of the reticle stage of the exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a alignment correction method using a reticle stage of the exposure apparatus with a temperature sensor according to an embodiment of the present invention A block diagram is shown step by step.

먼저, 본 발명의 실시예에 의한 노광장치의 레티클 스테이지(40)는 차광영역(42)과 투광영역(44)이 구분되어 있다. 상기 투광영역(44)은 차광영역(42)에 의해 둘러싸여 있다. 상기 투광영역(44) 둘레의 차광영역(42)을 따라 냉각라인(48)이 가설되어 있다. 상기 냉각라인(48)은 상기 레티클 스테이지(40)밖에 구비되어 있는 온도 조절기(50)에 연결되어 있다. 상기 냉각라인(48)과 상기 온도 조절기(50)로 이루어지는 어셈블리는 노광과정에서 상기 레티클 스테이지(40)가 열팽창되는 것을 완화시키는 수단이 된다. 즉, 상기 온도 조절기(50)에서 상기 냉각라인(48)에 냉각액이 공급되고 상기 냉각액은 상기 냉각라인(48)을 따라 상기 투광영역(44) 둘레의 차광영역(42)을 순환하게 된다. 상기 냉각라인(48)에 공급되는 상기 냉각액의 온도는 노광초기에 정해지고 노광내내 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 상기 냉각액의 온도는 상기 온도 조절기(50)에 의해 조절된다. 상기 차광영역(42)의 상기 냉각라인(48)이 지나는 영역에 리니어 모터(46)가 구비되어 있다. 상기 투광영역(44)둘레의 상기 차광영역(42)에 4개의 상기 리니어 모터(46)는 설치되어 있다. 상기 투광영역(44)은 그 평면형태가 사각형인데, 사각형의 한변에 하나씩 상기 리이너 모터(46)가 구비되어 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 리니어 모터(46) 위에는 레티클이 놓이는 레티클 데이블이 위치한다. 상기 레티클 테이블은 상기 리니어 모터(46) 위에 올려지지만, 상기 리니어 모터(46)와는 비 접촉상태를 유지한다. 상기 리니어 모터(46)은 상기 레티클 테이블을 이동시키기 위한 구동용 모터이다. 상기 리니어 모터(46)가 구동되면서 열이 발생되는데 이 열은 상기 냉각 라인(48)을 통해 공급되는 상기 냉각액에 의해 제거된다. 상기 레티클 스테이지(40)의 차광영역(42)에는 온도 센서(52)가 설치되어 있다. 상기 온도 센서(52)는 백금(Pt) 센서이다. 상기 온도 센서(52)는 노광과정에서 상기 레티클 스테이지(40)의 온도를 측정하기 위해 설치된 것이다. 상기 온도 센서(52)는 한 곳에 하나씩, 적어도 두 곳 이상에 설치되어 있다. 또한, 상기 온도 센서(52)는 상기 투광영역(44) 둘레를 따라 상기 차광영역(42)에 대칭적으로 설치되어 있다. 예컨대, 상기 온도 센서(52)는 상기 차광영역에 여섯군데에 각 한 개씩 모두 6개가 대칭적으로 설치되어 있다. 상기 투광영역(44) 둘레를 따라 상기 차광영역(42)에 설치된 상기 온도 센서(52)는 모두 상기 레티클 스테이지(40)밖에 있는 정렬 상태 변화량 측정기(54)에 연결되어 있다. 또한, 상기 정렬 상태 변화량 측정기(54)는 노광장치의 각 구성요소들의 정렬을 담당하는 얼라이너(56)에 연결되어 있다.First, in the reticle stage 40 of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, the light blocking area 42 and the light transmitting area 44 are divided. The light transmitting area 44 is surrounded by the light blocking area 42. A cooling line 48 is hypothesized along the light blocking area 42 around the light transmitting area 44. The cooling line 48 is connected to a temperature controller 50 provided outside the reticle stage 40. The assembly consisting of the cooling line 48 and the temperature controller 50 serves to mitigate thermal expansion of the reticle stage 40 during exposure. That is, the coolant is supplied to the cooling line 48 from the temperature controller 50, and the coolant circulates through the light blocking area 42 around the light transmitting area 44 along the cooling line 48. The temperature of the cooling liquid supplied to the cooling line 48 is determined at the beginning of exposure and preferably maintained constant throughout the exposure. The temperature of the coolant is controlled by the temperature controller 50. The linear motor 46 is provided in the area where the cooling line 48 passes through the light blocking area 42. Four linear motors 46 are provided in the light shielding region 42 around the light transmitting region 44. The light-transmitting area 44 has a rectangular planar shape, and one liner motor 46 is provided at one side of the rectangle. Although not shown, a reticle table on which the reticle is placed is positioned on the linear motor 46. The reticle table is mounted on the linear motor 46 but remains in non-contact with the linear motor 46. The linear motor 46 is a drive motor for moving the reticle table. Heat is generated as the linear motor 46 is driven, which is removed by the coolant supplied through the cooling line 48. The temperature sensor 52 is provided in the light shielding area 42 of the reticle stage 40. The temperature sensor 52 is a platinum (Pt) sensor. The temperature sensor 52 is installed to measure the temperature of the reticle stage 40 during the exposure process. The temperature sensors 52 are provided in at least two places, one in one place. In addition, the temperature sensor 52 is symmetrically provided in the light blocking area 42 along the circumference of the light transmitting area 44. For example, six temperature sensors 52 are arranged symmetrically in the light shielding area, one each in six places. The temperature sensors 52 installed in the light shielding area 42 around the light transmitting area 44 are all connected to the alignment state variation measuring instrument 54 outside the reticle stage 40. In addition, the alignment change amount measuring instrument 54 is connected to an aligner 56 that is responsible for the alignment of the respective components of the exposure apparatus.

계속해서, 이와 같은 구성을 갖는 노광장치의 레티클 스테이지를 이용한 정렬보정방법을 설명한다.Subsequently, the alignment correction method using the reticle stage of the exposure apparatus having such a configuration will be described.

도 4를 함께 참조하면, 제1 단계(60)는 온도를 측정하는 단계이다. 즉, 상기 레티클 스테이지(40)의 차광영역(42)의 온도를 측정한다. 이를 위해, 상기 레티클 스테이지(40)의 상기 차광영역(42)에 온도 센서(52)를 설치한다. 상기 온도 센서(52)는 복수개를 설치하되, 대칭적으로 설치한다. 예컨대, 6개의 온도센서를 상기 투광영역(44) 둘레의 차광영역(42)에 대칭적으로 설치한다. 상기 온도 센서(52)를 통해 상기 레티클 스테이지(40)의 온도를 측정한다.Referring to FIG. 4 together, the first step 60 is measuring temperature. That is, the temperature of the light blocking region 42 of the reticle stage 40 is measured. To this end, a temperature sensor 52 is installed in the light shielding area 42 of the reticle stage 40. The temperature sensor 52 is installed a plurality of, symmetrical installation. For example, six temperature sensors are symmetrically installed in the light shielding area 42 around the light transmitting area 44. The temperature of the reticle stage 40 is measured by the temperature sensor 52.

제 2 단계(62)는 변화량을 산출하는 단계이다.The second step 62 is to calculate the amount of change.

즉, 상기 온도 센서(52)는 상기 레티클 스테이지(40)밖에 설치되어 있는 정렬 상태 변화량 측정기(54)에 연결되어 있다. 상기 온도 센서(52)에서 측정된 상기 차광영역(42)의 온도값은 상기 정렬 상태 변화량 측정기(54)로 보내어진다.That is, the temperature sensor 52 is connected to the alignment state change amount measurer 54 provided outside the reticle stage 40. The temperature value of the light shielding area 42 measured by the temperature sensor 52 is sent to the alignment state variation meter 54.

어떤 물질의 열팽창계수는 잘 정리되어 있다. 따라서, 상기 레티클 스테이지(40)의 차광영역의 열팽창계수는 그 재료를 알면 바로 알려진다. 따라서, 상기 정렬 상태 변화량 측정기(54)에서 상기 차광영역(42)의 온도가 측정된 시점에서의 열팽창량은 소프트 웨어적으로 쉽게 계산된다. 이렇게 해서, 상기 레티클 스테이지(40)의 열팽창량을 계산한다.The coefficient of thermal expansion of some materials is well organized. Therefore, the thermal expansion coefficient of the light shielding region of the reticle stage 40 is known immediately if the material is known. Therefore, the amount of thermal expansion at the time when the temperature of the light shielding area 42 is measured in the alignment state change meter 54 is easily calculated in software. In this way, the thermal expansion amount of the reticle stage 40 is calculated.

노광공정을 실시하기 전에 노광공정에 노출되는 요소들, 예컨대 상기 레티클 스테이지를 비롯해서 그 위에 로딩되는 레티클 및 웨이퍼 스테이지와 그 위에 로딩되는 웨이퍼등은 정렬 마진내에서 정확히 정렬된다. 이 상태에서 어느 한 요소의 정렬 상태가 변하면 그 영향은 다른 모든 요소에 미치게 된다.Prior to performing the exposure process, the elements exposed to the exposure process, such as the reticle stage, the reticle and wafer stage loaded thereon and the wafer loaded thereon, are precisely aligned within the alignment margin. In this state, if one element's alignment changes, the effect is on all other elements.

이러한 의미에서 상기 레티클 스테이지(40)가 열팽창되었다는 것은 상기 레티클 스테이지(40)의 정렬 상태가 변하였다는 것을 의미한다. 곧, 상기 레티클 스테이지(40)가 베이스 라인 드리프트되었다는 것을 의미한다. 이 영향은 노광공정에 관여하는 상기 다른 요소들에게 미치게 된다. 결국, 노광장치 전체가 베이스 라인 드리프트를 격게된다. 이때, 상기 냉각라인(48)에 공급되는 냉각액은 상기 레티클 스테이지(40)의 열팽창을 완화시킬수 있을 뿐이지 상기 베이스 라인 드리프트를 해소하지는 못한다.In this sense, thermal expansion of the reticle stage 40 means that the alignment of the reticle stage 40 has changed. In other words, the reticle stage 40 is the base line drift. This effect will affect the other factors involved in the exposure process. As a result, the entire exposure apparatus is subjected to baseline drift. In this case, the coolant supplied to the cooling line 48 may only relieve thermal expansion of the reticle stage 40 but does not eliminate the base line drift.

따라서, 상기 베이스 라인 드리프트를 해소하기 위해, 상기 레티클 스테이지(40)의 계산된 열팽창량을 이용하여 상기 레티클 스테이지(40)의 정렬이 드리프트 된 정도, 즉 정렬 변화량을 산출한다.Therefore, in order to eliminate the base line drift, the calculated amount of thermal expansion of the reticle stage 40 is used to calculate the degree of drift of the reticle stage 40, that is, the amount of change in alignment.

제 3 단계(64)는 상기 산출된 결과를 데이터화하는 단계이다.The third step 64 is data conversion of the calculated result.

즉, 상기 레티클 스테이지(40)의 열팽창량으로부터 그 정렬 상태의 변화량이 측정되면 이 양을 노광장치의 노광에 관여하는 상기 각 구성요소들의 정렬 보정을 위해 사용할 데이터로 전환시킨다.That is, when the amount of change in the alignment state is measured from the amount of thermal expansion of the reticle stage 40, the amount is converted into data to be used for alignment correction of the respective components involved in the exposure of the exposure apparatus.

제 4 단계(66)는 베이스 라인 드리프트된 노광장치를 정렬보정하는 단계이다.The fourth step 66 is to align and correct the base line drift exposure apparatus.

즉, 상기 데이터를 얼라이너(aligner)에 입력한다. 상기 얼라이너는 입력된 상기 데이터에 따라, 상기 노광장치의 노광에 관여하는 상기 각 구성요소들의 정렬상태를 보정한다. 이 결과, 상기 각 구성요소들은 정렬마진내에서 새로운 정렬 상태로 정확히 정렬된다.In other words, the data is input to an aligner. The aligner corrects the alignment of the respective components involved in the exposure of the exposure apparatus according to the input data. As a result, each of these components is correctly aligned with the new alignment state within the alignment margin.

이후 상기 제1 내지 제4 단계(60, 62, 64, 66)는 상기 노광공정이 완료될 때 까지 반복된다.Thereafter, the first to fourth steps 60, 62, 64, and 66 are repeated until the exposure process is completed.

상기 레티클 스테이지(40)의 베이스 라인 드리프트의 발생부터 그 정렬 보정까지를 상기 제1 내지 제4 단계(60, 62, 64, 66)로 구분하여 기술하였으나, 상기 제1 단계(60)에서 상기 제4 단계(66)까지는 실시간으로 진행된다. 따라서, 상기 노광장치에 나타나는 베이스 라인 드리프트를 실시간으로 해소할 수 있게 된다.From the occurrence of the baseline drift of the reticle stage 40 to its alignment correction, the first to fourth steps 60, 62, 64, and 66 are described in detail. However, in the first step 60, the first step is performed. Up to step 66, the process proceeds in real time. Therefore, the base line drift shown in the exposure apparatus can be eliminated in real time.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예 들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 레티클 스테이지 대신 노광에 관여하는 다른 구성요소들 예컨대, 웨이퍼 스테이지등을 이용하여 상술한 과정을 거쳐 정렬 보정을 실시할 수 있을 뿐만 아니라 상기 온도 센서로써 상기 백금 센서외의 다른 센서를 사용할 수 있을 것이고, 상기 온도 센서를 상기 레티클 스테이지의 다른 영역에 부착하여 본 발명을 실시할 수 있는 것이 명백하다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. For example, those skilled in the art may perform alignment correction through the above-described process using other components involved in the exposure, for example, the wafer stage, instead of the reticle stage. It will be apparent that other sensors other than the platinum sensor may be used as the temperature sensor, and the temperature sensor may be attached to another area of the reticle stage to implement the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명은 차광영역에 온도 센서가 대칭적으로 구비되어 있는 노광장치의 레티클 스테이지를 제공하고 이를 이용하는 정렬 보정방법을 제공한다. 상기 온도 센서를 통해 상기 레티클 스테이지의 온도를 측정하고 측정시점에서의 상기 레티클 스테이지의 열팽창량을 측정함으로써 상기 레티클 스테이지의 정렬 상태 변화 즉, 베이스 라인 드리프트 정도를 측정한다. 이 결과를 정렬보정용 데이터로 사용하고 얼라이너에 입력함으로써 상기 레티클 스테이지가 포함된 노광장치의 다른 구성요소들의 정렬 상태를 실시간으로 보정하는 것이 가능하다. 따라서, 노광에 의한 노광장치에 나타나는 베이스 라인 드리프트가 실시간적으로 해소될 수 있어 이것으로 인한 노광장치의 정렬 에라를 방지할 수 있다.As described above, the present invention provides a reticle stage of an exposure apparatus in which a temperature sensor is provided symmetrically in a light shielding area, and provides an alignment correction method using the same. By measuring the temperature of the reticle stage through the temperature sensor and by measuring the amount of thermal expansion of the reticle stage at the time of measurement, the alignment state change of the reticle stage, that is, the degree of baseline drift is measured. By using this result as alignment correction data and inputting it to the aligner, it is possible to correct in real time the alignment of other components of the exposure apparatus including the reticle stage. Therefore, the base line drift appearing in the exposure apparatus by exposure can be eliminated in real time, thereby preventing the alignment error of the exposure apparatus.

Claims (9)

투광영역과 이를 둘러싸는 차광영역으로 구분되어 있으며, 상기 차광영역에 리니어 모터와 상기 리니어 모터를 거치는 냉각 라인 및 복수개의 온도 센서가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 노광장치의 레티클 스테이지.A reticle stage of an exposure apparatus, comprising: a light transmission region and a light shielding region surrounding the light transmission region, wherein the light shielding region includes a linear motor, a cooling line passing through the linear motor, and a plurality of temperature sensors. 제1항에 있어서, 상기 차광영역에는 6개의 온도 센서가 대칭적으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 노광장치의 레티클 스테이지.The reticle stage of the exposure apparatus according to claim 1, wherein six temperature sensors are symmetrically arranged in the light shielding region. 제2항에 있어서, 상기 온도 센서는 백금(Pt) 센서인 것을 특징으로 하는 노광장치의 레티클 스테이지.The reticle stage of the exposure apparatus of claim 2, wherein the temperature sensor is a platinum (Pt) sensor. 차광영역과 투광영역으로 구분되어 있고 상기 차광영역에 리니어 모터와 상기 리니어 모터를 거치는 냉각 라인이 구비되어 있는 레티클 스테이지를 구비하는 노광장치의 정렬 보정방법에 있어서,In the alignment correction method of an exposure apparatus comprising a reticle stage divided into a light shielding area and a light transmitting area, and provided with a linear motor and a cooling line passing through the linear motor in the light shielding area, (a) 상기 레티클 스테이지의 정렬상태의 변화량을 측정하는 단계;(a) measuring an amount of change in alignment of the reticle stage; (b) 상기 변화량을 정렬보정용으로 데이터화하는 단계;(b) converting the change amount into data for alignment correction; (c) 상기 데이터를 얼라이너에 입력하여 상기 노광장치를 구성하는 요소들의 정렬 상태를 보정하는 단계 및(c) inputting the data into an aligner to correct alignment of elements constituting the exposure apparatus; and (d) 상기 (a)단계로 피더 백(feed back)하는 단계를 포함하되,(d) feed back to step (a), 상기 (a) 단계는,In step (a), (a1) 상기 레티클 스테이지의 온도를 측정하는 단계;(a1) measuring the temperature of the reticle stage; (a2) 상기 측정된 온도로 상기 레티클 스테이지의 열팽창량을 산출하는 단계; 및 (a2) calculating a thermal expansion amount of the reticle stage using the measured temperature; And (a3) 상기 산출된 결과를 이용하여 상기 레티클 스테이지의 정렬 상태 변화량을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬 보정방법.and (a3) measuring an amount of change in alignment state of the reticle stage using the calculated result. 제4항에 있어서, 상기 (a) 내지 (d) 단계는 실시간으로 진행하는 것을 특징 으로 하는 정렬보정방법.The method of claim 4, wherein the steps (a) to (d) are performed in real time. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100649298B1 (en) * 2004-09-14 2006-11-24 동부일렉트로닉스 주식회사 Apparatus and method for measuring a mask registration
KR100707307B1 (en) * 2005-05-10 2007-04-12 삼성전자주식회사 Exposure apparatus for preventing thermal deformity of reticles and exposure method using the same
US7440076B2 (en) * 2005-09-29 2008-10-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09162106A (en) * 1995-12-11 1997-06-20 Nikon Corp Scanning aligner
JPH09171246A (en) * 1995-12-19 1997-06-30 Nikon Corp Mask substrate, mask substrate attachable projection aligner and formation of pattern using it
KR970067582A (en) * 1996-03-15 1997-10-13 세키사와 다다시 Charged particle beam exposure method and apparatus
JPH09275070A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Sony Corp Aligner

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09162106A (en) * 1995-12-11 1997-06-20 Nikon Corp Scanning aligner
JPH09171246A (en) * 1995-12-19 1997-06-30 Nikon Corp Mask substrate, mask substrate attachable projection aligner and formation of pattern using it
KR970067582A (en) * 1996-03-15 1997-10-13 세키사와 다다시 Charged particle beam exposure method and apparatus
JPH09275070A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Sony Corp Aligner

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