KR20010055859A - system for matching wafer of photo-lithography equipment and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히, 웨이퍼들을 일정 수의 샘플링 단위로 나누고, 샘플링 단위의 기준이 되는 웨이퍼 노광시 그 웨이퍼에 대한 모든 샷(shot) 정보를 계측하여 그 정보를 다음 웨이퍼의 노광시 참조하도록 하는 것을 특징으로 하는 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer matching system of an exposure apparatus and a method of controlling the same, and in particular, divides the wafer into a predetermined number of sampling units, and measures all shot information on the wafer during exposure of the wafer as a reference of the sampling unit. A wafer matching system of an exposure apparatus and a method of controlling the same, wherein the information is referred to when the next wafer is exposed.
반도체 회로를 형성하기 위한 일련의 공정 중 노광 공정에 사용되는 노광 장비는 마스킹에 사용될 다수의 레티클(reticle)과, 노광될 웨이퍼의 이송수단인 웨이퍼 스테이지와, 상기 레티클(reticle) 상에 형성된 패턴을 축소하는 축소 렌즈와, 빛을 발생시켜 상기 레티클(reticle) 상부로 전달하는 광학계를 포함하여 구성된다.The exposure equipment used in the exposure process of forming a semiconductor circuit includes a plurality of reticles to be used for masking, a wafer stage serving as a transfer means of the wafer to be exposed, and a pattern formed on the reticle. It comprises a reduction lens for reducing, and an optical system for generating light and transmitting the upper portion of the reticle (reticle).
도 1은 일반적인 노광장비의 일부분에 대한 구성도로서, 노광장비 중 광학계를 제외한 부분에 대한 구성이 나타나 있다.1 is a configuration diagram of a part of a general exposure equipment, the configuration of the portion other than the optical system of the exposure equipment is shown.
도 1을 참조하면, 노광장비는 반도체 회로를 구성하기 위한 패턴이 나타나 있는 레티클(reticle)(10)과, 웨이퍼(30)를 이송하고, 노광공정 진행 중에 그 웨이퍼를 고정시키는 웨이퍼 스테이지(40)와, 상기 레티클(10)과 웨이퍼 스테이지(40) 사이에서, 레티클(10)에 형성된 패턴을 축소 투영시키는 축소 투영 렌즈(20)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the exposure apparatus transfers a reticle 10 in which a pattern for forming a semiconductor circuit is shown, and a wafer stage 40 for transferring a wafer 30 and fixing the wafer during an exposure process. And a reduction projection lens 20 for reducing and projecting the pattern formed on the reticle 10 between the reticle 10 and the wafer stage 40.
이 때, 웨이퍼 스테이지는 일정 범위를 이동하면서, 웨이퍼(30)상의 해당 영역(die)에 레티클(10)에 형성된 패턴을 형성하게 되므로, 상기 레티클(10)과 웨이퍼(30)의 정렬(alignment) 문제가 중요한 요인이 된다.At this time, since the wafer stage forms a pattern formed on the reticle 10 in a corresponding die on the wafer 30 while moving a predetermined range, the alignment of the reticle 10 and the wafer 30 is aligned. Problems are an important factor.
그런데, 이러한 정렬을 위해 종래에는 웨이퍼 스테이지간 매칭(wafer stage to stage matching) 방법을 사용하였는데, 이러한 웨이퍼 스테이지간 매칭 방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, a wafer stage to stage matching method has been conventionally used for such an alignment. However, the wafer stage matching method has the following problems.
첫째, 상기 방법은 장비 자체가 가지고 있는 툴(tool)을 가지고, 절대적인 웨이퍼 스테이지(wafer stage)의 그리드(grid) 형태를 보정하는데, 이는 웨이퍼의 크기가 해당 장비에서 제공하는 절대 적인 웨이퍼의 크기 보다 클 경우, 일정 범위를 벗어나는 웨이퍼 영역의 경우 온도에 의해 웨이퍼가 변형되는 문제점을 해결할 수 없다.First, the method has a tool that the device itself has, and it corrects the grid shape of the absolute wafer stage, which is larger than the absolute wafer size provided by the device. In a large case, the wafer may be deformed due to temperature in the case of a wafer region outside of a certain range.
둘째, 툴 자체의 보정 기준이 얼라이너(aligner) 기종 별로 다르기 때문에 여러 종류의 얼라이너(aligner)를 사용할 때의 웨이퍼 스테이지간 그리드 매칭에 대한 신뢰도가 떨어진다.Second, since the calibration criteria of the tool itself are different for each aligner type, the reliability of grid matching between wafer stages when using different types of aligners is low.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 웨이퍼들을 일정 수의 샘플링 단위로 나누고, 샘플링 단위의 기준이 되는 웨이퍼 노광시 그 웨이퍼에 대한 모든 샷(shot) 정보를 계측하여 그 정보를 다음 웨이퍼의 노광시 참조하도록 함으로써, 얼라이너(aligner)의 기종과 관계없이 웨이퍼 크기에 따른 온도의 영향성을 최소화할 수 있도록 하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, in the present invention, in order to solve the above problems, the wafers are divided into a predetermined number of sampling units, and all shot information on the wafers are measured during exposure of the wafer as a reference of the sampling units, and the information is then added. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for minimizing the influence of temperature on wafer size regardless of the type of aligner by referring to the wafer during exposure.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템은 노광될 대상 웨이퍼가 놓이는 웨이퍼 스테이지와, 사용자의 외부 조작에 의해 웨이퍼들을 소정 갯수의 샘플링 단위로 나누고, 그 샘플링 단위의 첫번째 웨이퍼를 기준 웨이퍼로 설정하는 기능 선택 수단과, 상기 기준 웨이퍼의 경우 노광시 발생되는 모든 샷(shot) 정보를 계측하여 웨이퍼 스테이지로 전송하고, 그 샘플링 단위에 속한 다른 웨이퍼의 경우 샘플된 샷(shot) 정보 만을 계측하는 샷(shot) 정보 계측 수단과, 상기 샘플링 단위의 기준이 되는 웨이퍼의 모든 샷(shot) 정보를 상기 샘플링 단위로 저장하는 저장수단과, 상기 저장수단에 저장된 기준 웨이퍼의 모든 샷(shot) 정보와 상기 샷(shot) 정보 계측 수단에서 계측된 샘플 샷(shot) 정보를 합하여 최종 노광 정보를 발생시키는 노광 정보 발생 수단과, 상기 최종 노광 정보에 의해 상기 웨이퍼 스테이지를 제어하는 웨이퍼 스테이지 제어 수단과, 상기 기능 선택 수단에서 선택된 정보에 의해 상기 웨이퍼 샷정보 계측 수단, 저장 수단, 노광 정보 발생 수단을 제어하는 제어 수단으로 구성된다.In order to achieve the above object, the wafer matching system of the exposure apparatus provided by the present invention divides the wafer into a predetermined number of sampling units by a user's external operation and a wafer stage on which the target wafer to be exposed is placed, and the first wafer of the sampling unit. A function selection means for setting a reference to a reference wafer, and in the case of the reference wafer, all shot information generated during exposure is measured and transmitted to the wafer stage, and for other wafers belonging to the sampling unit, sampled shot Shot information measuring means for measuring only information, storage means for storing all shot information of the wafer which is a reference of the sampling unit in the sampling unit, and all shots of the reference wafer stored in the storage means ( The final exposure information is obtained by summing shot information and sample shot information measured by the shot information measuring means. The wafer shot information measuring means, the storing means, and the exposure information generating means by the exposure information generating means for generating, the wafer stage control means for controlling the wafer stage by the final exposure information, and the information selected by the function selecting means. Control means for controlling.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템 제어 방법은 웨이퍼들을 소정 갯수의 샘플링 단위로 나누고, 그 샘플링 단위의 첫번째 웨이퍼를 기준 웨이퍼로 설정하는 제1 과정과, 상기 기준 웨이퍼를 노광시키면서, 그 때 발생되는 모든 샷(shot) 정보를 계측하여 상기 계측 정보를 데이터 베이스에 저장하는 제2 과정과, 노광시킬 다음 웨이퍼를 로딩한 후 그 웨이퍼의 샘플 샷(shot)에 대한 정보를 계측하는 제3 과정과, 상기 제2 과정에서 데이터 베이스에 저장된 기준 웨이퍼의 모든 샷(shot) 정보와 상기 샘플 샷(shot) 정보를 합하여 최종 노광 정보를 발생하는 제4 과정과, 상기 최종 노광 정보를 가지고 해당 웨이퍼를 노광시키는 제5 과정과, 샘플링 단위 내의 웨이퍼에 대하여 상기 제3 과정 내지 제5 과정을 반복 수행하는 제6 과정과, 샘플링 단위 내의 웨이퍼에 대하여 노광을 모두 마쳤으면, 새로운 샘플링 단위의 기준 웨이퍼를 설정한 후, 제2 과정 내지 제6 과정을 반복 수행하는 제7 과정으로 구성된다.In addition, in order to achieve the above object, a method of controlling a wafer matching system of an exposure apparatus provided by the present invention includes: a first process of dividing wafers into a predetermined number of sampling units and setting the first wafer of the sampling unit as a reference wafer; A second process of measuring all shot information generated at the time while exposing the reference wafer and storing the measured information in a database; and loading the next wafer to be exposed to a sample shot of the wafer. A third step of measuring information about the second step; and a fourth step of generating final exposure information by adding all the shot information of the reference wafer and the sample shot information stored in the database in the second step; The fifth process of exposing the wafer with the final exposure information and the third to fifth processes are repeated for the wafer in the sampling unit. After the sixth process to be performed and the exposure of the wafer in the sampling unit have been completed, the reference wafer of the new sampling unit is set, and then the seventh process is repeatedly performed.
도 1은 일반적인 노광장비의 일부분에 대한 구성도,1 is a block diagram of a part of a general exposure equipment,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템에 대한 개략적인 블록도,2 is a schematic block diagram of a wafer matching system of exposure equipment according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템의 제어 방법에 대한 처리 흐름도.3 is a process flow chart for a control method of a wafer matching system of exposure equipment according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
210 : 기능 선택부 220 : 제어부210: function selection unit 220: control unit
230 : 웨이퍼 스테이지 240 : 웨이퍼 샷 정보 계측부230: wafer stage 240: wafer shot information measuring unit
250 : DB 260 : 노광 정보 발생부250: DB 260: exposure information generator
270 : 웨이퍼 스테이지 제어부270: wafer stage controller
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 장치 및 방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the apparatus and method of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템에 대한 개략적인 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템의 제어 방법에 대한 처리 흐름도이다.2 is a schematic block diagram of a wafer matching system of the exposure equipment according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a process flow diagram for a control method of the wafer matching system of the exposure equipment according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 웨이퍼 매칭 시스템은 기능 선택부(210), 제어부(220), 웨이퍼 스테이지(230), 웨이퍼 샷정보 계측부(240), 데이터베이스(DB) (250), 노광정보 발생부(260) 및 웨이퍼 스테이지 제어부(270)로 구성된다.Referring to FIG. 2, the wafer matching system of the present invention includes a function selection unit 210, a controller 220, a wafer stage 230, a wafer shot information measurement unit 240, a database (DB) 250, and exposure information generation. The unit 260 and the wafer stage controller 270 are provided.
상기 기능 선택부(210)는 사용자의 외부 조작에 의해 본 발명의 웨이퍼 매칭 시스템의 동작 조건을 입력하는 부분으로, 샘플링 단위에 포함될 웨이퍼의 개수를 설정하고, 그 샘플링 단위의 첫번째 웨이퍼를 기준 웨이퍼로 설정한다.The function selection unit 210 is a part for inputting an operating condition of the wafer matching system of the present invention by an external operation of a user, setting the number of wafers to be included in a sampling unit, and setting the first wafer of the sampling unit as a reference wafer. Set it.
상기 제어부(220)는 상기 기능 선택부(210)에서 선택된 정보에 의해 상기 웨이퍼 샷정보 계측부(240), DB(250), 노광 정보 발생부(260)를 제어하기 위한 제어 신호를 발생시킨다.The controller 220 generates a control signal for controlling the wafer shot information measurement unit 240, the DB 250, and the exposure information generator 260 based on the information selected by the function selector 210.
상기 웨이퍼 스테이지(230)는 노광될 대상 웨이퍼가 놓이는 부분이고, 웨이퍼 샷정보 계측부(240)는 상기 제어부(220)의 제어에 의해 선택된 동작 조건으로 웨이퍼의 샷정보를 계측한다.The wafer stage 230 is a portion where the target wafer to be exposed is placed, and the wafer shot information measuring unit 240 measures the shot information of the wafer under an operating condition selected by the control of the controller 220.
즉, 상기 웨이퍼 스테이지(230)위에 로딩된 웨이퍼가 샘플링 단위에 포함되는 웨이퍼 중 첫번째 웨이퍼인 기준 웨이퍼인 경우 노광시 발생되는 모든 샷(shot)정보를 계측하여 상기 DB(250)에 저장함과 동시에 웨이퍼 스테이지로 전송하고, 상기 웨이퍼 스테이지(230)위에 로딩된 웨이퍼가 기준 웨이퍼 이후의 웨이퍼인 경우 샘플된 샷(shot) 정보 만을 계측하여 상기 노광 정보 발생부(260)로 전송한다.That is, when the wafer loaded on the wafer stage 230 is a reference wafer which is the first wafer among the wafers included in the sampling unit, all shot information generated during exposure is measured and stored in the DB 250 and at the same time, the wafer When the wafer loaded on the wafer stage 230 is a wafer after the reference wafer, only the sampled shot information is measured and transmitted to the exposure information generator 260.
한편, 상기 DB(250)는 샘플링 단위의 기준이 되는 웨이퍼의 모든샷(shot) 정보를 샘플링 단위별로 저장하고, 상기 노광 정보 발생부(260)는 상기 DB(250)에 저장된 기준 웨이퍼의 모든 샷(shot) 정보와 상기 샷(shot) 정보 계측부(240)에서 계측된 샘플 샷(shot) 정보를 합하여 최종 노광 정보를 발생시킨다.Meanwhile, the DB 250 stores all shot information of the wafer, which is a reference of the sampling unit, for each sampling unit, and the exposure information generator 260 stores all the shots of the reference wafer stored in the DB 250. The final exposure information is generated by adding the shot information and the sample shot information measured by the shot information measuring unit 240.
그러면, 상기 웨이퍼 스테이지 제어부(270)는 상기 최종 노광 정보에 의해 상기 웨이퍼 스테이지를 제어한다.Then, the wafer stage controller 270 controls the wafer stage by the final exposure information.
즉, 상기 기능 선택부(210)에서 선택된 동작 조건에 의해 노광될 다수개의 웨이퍼들을 소정 갯수의 샘플링 단위로 나누고, 그 샘플링 단위의 기준이 되는 웨이퍼의 경우 노광시 발생되는 모든 샷(shot) 정보를 상기 웨이퍼 샷정보 계측부(240)에 의해 계측한다. 그리고, 상기 기준 웨이퍼 이후로 로딩(loading)된 웨이퍼의 샘플샷(shot) 정보를 상기 웨이퍼 샷정보 계측부(240)에 의해 계측하여, 상기 기준 웨이퍼의 모든샷(shot) 정보와 합하여 최종 노광 정보를 발생시킨 후, 상기 최종 노광 정보에 의해 샘플링 단위 내의 다른 웨이퍼들을 노광시킨다.That is, the plurality of wafers to be exposed according to the operating conditions selected by the function selection unit 210 are divided into a predetermined number of sampling units, and in the case of wafers that are the reference of the sampling units, all shot information generated during exposure is displayed. Measurement is performed by the wafer shot information measuring unit 240. Then, the sample shot information of the wafer loaded after the reference wafer is measured by the wafer shot information measuring unit 240, and the final exposure information is added to all the shot information of the reference wafer. After generating, the other wafers in the sampling unit are exposed by the final exposure information.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비의 웨이퍼 매칭 시스템의 제어 방법에 대한 처리 흐름도로서, 도 3을 참조하면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 웨이퍼 매칭 시스템의 제어 방법은 다음과 같다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling a wafer matching system of an exposure apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a method of controlling a wafer matching system according to the present invention having the above configuration is as follows. .
먼저, 웨이퍼 스테이지에 임의의 웨이퍼가 로딩(s301)되면, 사용자는 상기기능 선택부(210)를 조작하여 샘플링 옵선을 선택(s302)한다. 즉, 웨이퍼들을 소정 갯수의 샘플링 단위로 나누고, 그 샘플링 단위의 첫번째 웨이퍼를 기준 웨이퍼로 설정한다.First, when an arbitrary wafer is loaded on the wafer stage (S301), the user operates the function selection unit 210 to select a sampling option line (S302). That is, the wafers are divided into a predetermined number of sampling units, and the first wafer of the sampling unit is set as the reference wafer.
그리고, 상기 기준 웨이퍼를 노광시키면서, 그 때 발생되는 모든 샷(shot) 정보를 계측(s303)하여, 그 계측 정보를 데이터 베이스에 저장(s304)한다.Then, while exposing the reference wafer, all shot information generated at that time is measured (s303), and the measured information is stored in a database (s304).
상기와 같이 기준 웨이퍼에 대한 작업이 수행되어, 웨이퍼 스테이지에 노광시킬 다음 웨이퍼가 로딩(s305)되면, 그 웨이퍼의 샘플 샷(shot) 정보를 계측(s306)하고, 이전에 데이터 베이스(DB)에 저장된 기준 웨이퍼의 모든 샷(shot) 정보와 상기 샘플 샷(shot) 정보를 합하여 해당 웨이퍼의 최종 노광 정보를 발생(s307)시킨다.As described above, when the operation on the reference wafer is performed and the next wafer to be exposed to the wafer stage is loaded (s305), the sample shot information of the wafer is measured (s306), and previously, the database DB is measured. All shot information of the stored reference wafer and the sample shot information are added together to generate final exposure information of the corresponding wafer (S307).
그리고, 상기 발생된 최종 노광 정보에 의해 해당 웨이퍼를 노광(s308)시킨 후, 해당 웨이퍼가 마지막 웨이퍼인지를 확인(s309)하여 마지막 웨이퍼인 경우 작업을 종료하고, 해당 웨이퍼가 마지막 웨이퍼가 아닌 경우 그 웨이퍼가 상기 기준 웨이퍼에 의한 샘플링 범위 내에 속한 웨이퍼인지를 확인(s310)한다.After exposing the wafer according to the generated last exposure information (s308), it is checked whether the wafer is the last wafer (s309), and the operation is terminated when the wafer is the last wafer. It is checked whether the wafer is within the sampling range by the reference wafer (S310).
상기 확인(s310)결과 해당 웨이퍼가 상기 기준 웨이퍼에 의한 샘플링 범위 내에 속한 웨이퍼인 경우, 노광할 다음 웨이퍼를 로딩(s305)한 후, 다음 과정(s306~s310)을 반복 수행하고, 상기 확인(s310)결과 해당 웨이퍼가 상기 기준 웨이퍼에 의한 샘플링 범위에 속하지 않는 경우, 기준 웨이퍼가 될 다음 웨이퍼를 로딩(s311)한 후, 그 이후의 과정(s302~s310)을 반복 수행한다.As a result of the checking (s310), when the corresponding wafer is within the sampling range by the reference wafer, after loading the next wafer to be exposed (s305), the following processes (s306 to s310) are repeatedly performed, and the checking (s310) As a result, when the corresponding wafer does not belong to the sampling range by the reference wafer, the next wafer to be the reference wafer is loaded (s311), and the subsequent processes (s302 to s310) are repeated.
상기와 같은 본 발명은 해당 시스템과 웨이퍼에 적용된 실제 샷(shot)정보를 계측하여 그 계측된 정보를 이후의 웨이퍼에 대해 적용하도록 함으로써, 얼라이너(aligner)의 기종과 관계없이 웨이퍼 크기에 따른 온도의 영향성을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.As described above, the present invention measures the actual shot information applied to the corresponding system and the wafer, and applies the measured information to the subsequent wafer, so that the temperature according to the wafer size irrespective of the type of the aligner. This has the advantage of minimizing the impact.
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