KR20000027622A - Method of improving level of exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노광장비에서의 레벨 개선방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노광장비에서 웨이퍼를 노광할때 수평방향의 센서를 사용하여 노광필드의 기울어짐과 최적노광 촛점거리를 측정하므로써 노광장비에서의 레벨을 개선하고자한 노광장비에서의 레벨개선방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving a level in an exposure apparatus, and more particularly, by measuring a tilt of an exposure field and an optimal exposure focal length by using a horizontal sensor when exposing a wafer in an exposure apparatus. The present invention relates to a level improving method in an exposure apparatus for improving a level.
일반적으로, 레벨이란 스테퍼(stepper)나 스캐너(scanner)에서 필드를 노광하기 전(스테퍼)이나 노광하는 도중(스캐너) 해당되는 필드의 기울어짐(tilting)과 포커스를 측정하는 일련의 작업을 뜻한다.In general, level refers to a series of operations that measure the tilting and focus of a field before (fielder) or during exposure (scanner) the field with a stepper or scanner. .
이러한 레벨작업을 통하여 노광장비는 포커스(Z-오프셋), Rx(y방향 틸트), Ry(x방향 틸트)의 3 가지 데이타를 얻어 노광시의 데이타로 사용한다.Through this leveling operation, the exposure equipment obtains three types of data: focus (Z-offset), Rx (y-direction tilt), and Ry (x-direction tilt) and use it as data during exposure.
종래의 노광장비는 이와 같은 레벨데이타를 수직방향의 센서(5)를 사용하여 얻었다.Conventional exposure equipment has obtained such level data using the sensor 5 in the vertical direction.
즉, 도 1과 같이 렌즈(projection lens) (1)의 하부에서 발사된 수개의 빔(3)이 웨이퍼(4)의 표면에 반사되어 나오면, 이 반사된 빔(3)들의 상대적인 거리차 또는 빔형태를 비교하여 포커스나 틸트등의 레벨데이타를 얻는다.That is, when several beams 3 emitted from the lower part of the projection lens 1 are reflected on the surface of the wafer 4 as shown in FIG. 1, the relative distance difference or beams of the reflected beams 3 are reflected. Compares shapes to get level data such as focus and tilt.
그러나, 이러한 수직방향의 레벨센서(5)는 웨이퍼(4) 외곽에 있는 필드를 노광할때, 읽어 들이는 정보가 웨이퍼의 급격한 단차(topology)때문에 왜곡될 수 있다는 단점을 가지고 있다.However, this vertical level sensor 5 has a disadvantage in that when the field outside the wafer 4 is exposed, the read information may be distorted due to the sharp topology of the wafer.
이러한 현상은 최근 수요가 급증하고 있는 스캐닝(scaning)방식의 노광장비에서 더욱 심각하게 나타나고 있다.This phenomenon is more serious in a scanning type exposure apparatus, which has recently been in increasing demand.
그런데, 레이저광이 웨이퍼의 외곽필드에 전사됨에 따라 레벨센서의 일부분이 급격한 단차의 변화로 잘못된 레벨값을 읽게 되고, 결과적으로 패턴 디포커스가 발생하여 라인 및 스페이스 패턴의 경우는 패턴접힘(collapse), 브릿지(bridge), 콘택홀패턴의 경우는 오픈 페일(open fail) 현상이 일어난다.However, as the laser beam is transferred to the outer field of the wafer, a part of the level sensor reads an incorrect level value due to a sharp step change, and as a result, pattern defocus occurs, resulting in pattern collapsing in the case of line and space patterns. In the case of a bridge, a contact hole pattern, an open fail phenomenon occurs.
위에서 기술한 바와같이, 종래의 레벨센서는 수직방향의 센서를 사용하기 때문에 웨이퍼 외곽필드에서 디포커스 현상을 발생시킨다.As described above, the conventional level sensor uses a sensor in the vertical direction, which causes defocus in the wafer outer field.
이에, 본 발명에 따른 노광장비에서의 레벨 개선방법은 상기 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 웨이퍼 외곽필드에서의 레벨측정을 정확 및 원활하게 하여 웨이퍼의 단차 변화에 의한 디포커스 현상을 방지할 수 있는 노광장비에서의 레벨 개선방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the method for improving the level in the exposure apparatus according to the present invention has been devised to solve all the problems of the prior art, and the defocus phenomenon due to the step difference of the wafer is made by accurately and smoothly measuring the level in the wafer outer field. It is an object of the present invention to provide a method for improving a level in an exposure apparatus that can prevent the problem.
또한, 본 발명의 다른 목적은 좀더 거시적인 영역에서 웨이퍼의 표면을 파악할 수 있도록하여 스캐너 등의 실시간 레벨 작업을 하는 노광장비에서 유리하도록한 노광장비에서의 레벨개선방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for improving the level of the exposure equipment to be advantageous in the exposure equipment for real-time level work such as a scanner by identifying the surface of the wafer in a more macroscopic area.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 리소그래피 공정에서 노광장비로 웨이퍼를 노광함에 있어서, 렌즈와 웨이퍼를 준비하는 공정과, 광원과 이를 받아 들이는 레벨센서를 상기 웨이퍼의 양측면에 설치하는 공정과, 상기 광원을 상기 웨이퍼에 수평으로 전사하여 레벨링작업을 진행하는 공정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로한다.The present invention for achieving the above object is, in the lithography process to expose the wafer with an exposure apparatus, the process of preparing a lens and the wafer, the step of installing a light source and a level sensor for receiving it on both sides of the wafer, It characterized in that it comprises a step of performing a leveling operation by transferring the light source to the wafer horizontally.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원리는 레벨 센서를 수직방향이 아닌 수평방향으로 설치하여 기존의 문제점을 개선하는 것이다.The principle of the present invention for achieving the above object is to improve the existing problems by installing the level sensor in a horizontal direction rather than a vertical direction.
수평방향에서 레벨링을 하므로써 기존의 수직방식이 가지고 있는 급격한 웨이퍼의 단차변화에 의한 디포커스 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 좀더 거시적인 영역에서 웨이퍼의 표면을 파악할 수 있으므로 스캐너 등의 실시간 레벨작업을 하는 노광장비에서 특히 유리하도록 한 것이다.By leveling in the horizontal direction, not only does it prevent the defocus phenomenon caused by the abrupt wafer step change that the conventional vertical method has. It is particularly advantageous in exposure equipment.
도 1 는 종래 기술에 따른 노광장비에서의 수직방향의 레벨센서를 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a level sensor in a vertical direction in an exposure apparatus according to the prior art.
도 2 는 본 발명에 따른 노광장비에서의 수평방향의 레벨센서를 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a horizontal level sensor in the exposure apparatus according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
11 : 렌즈 12 : 광원11 lens 12 light source
13 : 광 14 : 웨이퍼13: light 14: wafer
15 : 레벨 센서15: level sensor
이하, 본 발명에 따른 노광장비에서의 레벨개선 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of improving a level in an exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 는 본 발명에 따른 노광장비에서의 레벨개선을 위해 수평방향의 레벨센서를 도시한 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a level sensor in a horizontal direction for level improvement in an exposure apparatus according to the present invention.
본 발명은, 도 2 에 도시된 바와같이, 먼저 광원인 레벨레이저(12)을 웨이퍼(14)에 수평으로 전사하고, 이를 받아 들이는 레벨센서(15)를 그 반대쪽에 설치한다.In the present invention, as shown in Fig. 2, first, the level laser 12, which is a light source, is horizontally transferred onto the wafer 14, and a level sensor 15 for receiving the same is provided on the opposite side.
이때, 레벨링 레이저빔(13)의 빔크기가 충분히 큰 것을 사용하거나 그레이팅(grating)의 격자무늬로 사용하여 레이저빔(13)을 센싱할때, 이 빔의 모양이나 격자의 수로 웨이퍼(14)의 포커스(Z-오프셋), Rx(y방향 틸트), Ry(x방향 틸트)의 3 가지 데이타를 얻을 수 있다.At this time, when the laser beam 13 is sensed by using a sufficiently large beam size of the leveling laser beam 13 or using a grating lattice pattern, the shape of the beam or the number of the gratings of the wafer 14 Three types of data can be obtained: focus (Z-offset), Rx (y direction tilt), and Ry (x direction tilt).
또한, 광원으로는 상기 레벨링 레이저 외에 LED, 적외선 또는 수은램프 등에서 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.In addition, any one of LEDs, infrared rays, or mercury lamps may be selectively used as the light source.
한편, 상기 데이타를 얻는 메커니즘으로는 다음과 같은 3가지 방법으로 나누어볼 수 있다.On the other hand, the mechanism for obtaining the data can be divided into the following three ways.
첫째, 센서가 레이저 빔의 위치를 파악하는 방법First, how the sensor locates the laser beam
웨이퍼(14)가 기울어져 있다면 일정한 크기를 가지고 있는 센서가 반응하는 위치를 파악할 수 있고, 레벨링 빔이 웨이퍼의 여러 각도에서 발사되어 센싱하며, 이를 정량화하여 현재 노광하고 있는 웨이퍼의 높이 및 기울어짐 정도를 파악할 수 있다.If the wafer 14 is tilted, it is possible to determine a position where a sensor having a certain size reacts, and a leveling beam is emitted and sensed from various angles of the wafer, and the quantitative measurement of the height and tilt of the currently exposed wafer is performed. Can be identified.
둘째, 센서가 레이저 빔의 각도를 파악하는 방법Second, how the sensor knows the angle of the laser beam
센서의 표면에 굴절을 유도하는 코팅막을 부착하거나 빔단면의 형태를 기준으로 입사하는 빔의 각도를 알아 낼 수 있다.A coating film for inducing refraction may be attached to the surface of the sensor, or the angle of the incident beam may be determined based on the shape of the beam cross section.
이 방법은 일정위치의 레벨링빔 공급윈에서 웨이퍼(14)를 향해 여러 각도로 빔을 입사시켜야 한다.This method requires the beam to be incident at various angles toward the wafer 14 at a constant leveling beam supply winch.
셋째, 그레이팅(grating)을 사용하는 방법Third, how to use grating
레벨링 레이저빔을 발사할때 격자무늬를 통과하게 하여 반대편에서 센싱시에 공급원의 격자와 정확히 정렬된 같은 모양의 격자를 통과한 빔을 검출하여 그때의 격자의 수나 위치로써 데이타를 확보한다.When firing the leveling laser beam, it passes through the grid pattern and detects the beam passing through the grid of the same shape that is exactly aligned with the grid of the source when sensing on the opposite side, and acquires data by the number or position of the grid at that time.
상기 도 2 에서와같이, 렌즈(11)의 측면에 부착된 광원(12)인 레이저 또는 수은램프는 웨이퍼(14)의 측면으로 다양한 각도를 가지면 조사된다.As shown in FIG. 2, the laser or mercury lamp, which is the light source 12 attached to the side of the lens 11, is irradiated at various angles toward the side of the wafer 14.
이때, 레벨광원(12)의 반대편에 설치된 레벨센서(15)는 레벨빔(13)의 조사각도나 빔형태를 통해 웨이퍼의 각도 및 그 높이(포커스)를 측정할 수 있다.In this case, the level sensor 15 installed on the opposite side of the level light source 12 may measure the angle and height (focus) of the wafer through the irradiation angle or beam shape of the level beam 13.
이러한 레벨센서(15)는 X, Y 두 방향으로 설치되어 포커스(Z-오프셋), Rx(y방향 틸트), Ry(x방향 틸트)의 3 가지 데이타를 웨이퍼 외곽의 급격한 단차와 상관없이 받아 들일 수 있다.The level sensor 15 is installed in two directions, X and Y, to receive three types of data (focus (Z-offset), Rx (y-direction tilt), Ry (x-direction tilt)) regardless of the abrupt step of the wafer. Can be.
상기한 바와같이, 본 발명에 따른 노광장비에서의 레벨개선방법에 있어서는, 종래의 레벨방법을 개선하여 웨이퍼 외곽 필드에서의 레벨측정을 정확 및 원활하게 할 수 있으므로 웨이퍼의 디포커스현상을 방지할 수 있다.As described above, in the level improvement method of the exposure apparatus according to the present invention, it is possible to prevent the defocus phenomenon of the wafer since the conventional level method can be improved to accurately and smoothly measure the level in the outer field of the wafer. have.
또한, 웨이퍼 외곽에서의 원활한 필드노광을 가능케 하므로써 웨이퍼 당 다이의 수를 증가시키며, 가장자리 다이디포커스를 방지하므로써 수율을 증대시킬 수 있다.In addition, it is possible to increase the number of dies per wafer by enabling smooth field exposure outside the wafer, and to increase the yield by preventing edge die defocus.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100587665B1 (en) * | 1999-12-01 | 2006-06-08 | 삼성전자주식회사 | ion implanting apparatus |
| KR100722150B1 (en) * | 2004-08-30 | 2007-05-28 | 가부시키가이샤 토프콘 | Lensmeter |
| KR100951790B1 (en) * | 2008-02-11 | 2010-04-08 | 주식회사 디엠에스 | Apparatus and method of a wafer alignment confirmation at plasma reactor |
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1998
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