JP2005197678A - 露光方法及びこれを遂行するためのレチクル、レチクルアセンブリー及び露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光工程の時間的な損失を減少するための露光方法を提供する。
【解決手段】ウエハーＷ上の少なくとも一つのダイ領域を含む複数のショット領域に対する第１露光工程はレチクルＲを通した照明光を用いて遂行され、ウエハーＷのエッジ部位と隣接するダイ領域に対する２次露光工程はレチクルに隣接して配置される光透過部材１０２を通過した照明光によって遂行される。光透過部材は、照明光を通過させるための四角リボン形状の光透過領域を含み、ウエハーは、光透過領域を通過した照明光がウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域をスキャンするように移動する。第１露光工程から第２露光工程へ移行する際にレチクルＲの交換が不要になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置の製造のための露光工程に係り、より詳細には、半導体基板として用いられるシリコンウエハー上にレチクルパターンを転写するための露光方法と、これを遂行するためのレチクル、レチクルアセンブリー、及びこのレチクルアセンブリーを含む露光装置に関する。

一般的に、半導体装置は、半導体基板として用いられるシリコンウエハー上に電気的な回路を形成するファブ工程と、前記ファブ工程で形成された半導体装置の電気的な特性を検査するＥＤＳ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｉｅ ｓｏｒｔｉｎｇ）工程と、前記半導体装置を各々エポキシ樹脂で封止し個別化するためのパッケージ組立て工程によって製造される。

前記ファブ工程は、ウエハー上に膜を形成するための蒸着工程と、前記膜を平坦化するための化学的機械的研磨工程と、前記膜上にフォトレジストパターンを形成するためのフォトリソグラフィ工程と、前記フォトレジストパターンを用いて前記膜を電気的な特性を有するパターンに形成するためのエッチング工程と、ウエハーの所定領域にイオンを注入するためのイオン注入工程と、ウエハー上の不純物を除去するための洗浄工程と、前記洗浄されたウエハーを乾燥させるための乾燥工程と、前記膜又はパターンの欠陥を検査するための検査工程などを含む。

前記フォトリソグラフィ工程は、シリコン上にフォトレジスト組成物層を形成するためのフォトレジストコーティング工程と、フォトレジスト膜を形成するために前記フォトレジスト組成物層を硬化させるベーク工程と、レチクルパターンを前記フォトレジスト膜に転写するための露光工程と、前記転写されたレチクルパターンをフォトレジストパターンに形成するための現像工程を含む。

前記露光工程を遂行するための露光装置は、光源と、照明光でレチクルを照明するための照明ユニットと、レチクルを支持するためのレチクルステージ、レチクルを通過した照明光をウエハー上に投影する投影光学システムと、前記ウエハーを支持するためのウエハーステージなどを含む。前記のような露光装置の例は、特許文献１及び特許文献２に開示されている。

前記レチクルは、ウエハー上に設定された複数のショット領域上に転写されるためのイメージと対応する投影パターンを有する。前記レチクルステージは、前記投影光学システムの上部に配置され、前記ウエハーステージは、前記投影光学システムの下部に配置される。

前記ショット領域に対して露光工程を遂行する間、前記光源から発生された照明光は照明ユニットを通じてレチクル上に照射され、レチクルを通過した照明光は投影ユニットを通じてウエハー上に照射される。ここで、前記レチクルを通過した照明光によるイメージ情報を含む投影光を形成するために前記レチクルステージは水平方向に移動し、前記ウエハーステージは前記投影光がウエハー上にイメージを転写するように前記レチクルステージの移動方向に対して反対方向に移動する。

前記ウエハー上のショット領域は、目的とする半導体装置によって各々の大きさ及び全体数量が決定される。前記露光工程は、前記ショット領域に対する１次露光工程と、前記ウエハーのエッジショット領域に対する２次露光工程を含む。ここでエッジショット領域は、ウエハーのエッジ部位に隣接する領域である。前記１次露光工程は、前記ウエハー上の全てのショット領域に対して遂行することもでき、前記エッジショット領域を除いた残余ショット領域に対して遂行することもできる。前記２次露光工程は、前記ウエハーのエッジ部位に隣接するダイ領域上に形成されたフォトレジスト膜を除去するために遂行される。

一般的な露光工程の場合、前記１次露光工程には、一つのパターン領域を有する一般的なレチクルが露光マスクとして用いられ、前記２次露光工程では、パターンがないレチクルを用いることができる。これとは反対に、多重露光工程の場合、複数のパターン領域を有するレチクルを露光マスクとして用いることができる。

前記一般的な露光工程を遂行する場合、１次露光工程が終了された後、２次露光工程のために前記一般的なレチクルを前記パターンがないレチクルに交替しなければならない問題点があり、前記多重露光工程を遂行する場合、１次露光工程に用いられるパターンの大きさが前記一般的なレチクルが有するパターン領域より小さいので、ショット領域の数が増加する短所がある。

従って、前記のような一般的な露光工程及び多重露光工程に所要される時間的な損失を減少させるための改善された露光方法と装置が要求される。
米国特許第６、３３１、８８５号明細書 米国特許第６、５３８、７１９号明細書

前記のような問題点を解決するための本発明の第１目的は、前述したような露光工程の時間的な損失を減少するための露光方法を提供することにある。

本発明の第２目的は、前述したような露光方法を遂行するのに適合したレチクルを提供することにある。

本発明の第３目的は、前述したような露光方法を遂行するのに適合したレチクルアセンブリーを提供することにある。

本発明の第４目的は、前記レチクル又はレチクルアセンブリーを有する露光装置を提供することにある。

前記第１目的を達成するための本発明の一側面によると、ウエハー上にイメージを転写するための露光方法は、イメージ情報を含む投影光でフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ（ｄｉｅ）領域を含む複数のショット領域上にイメージを投影する段階と、走査光で前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域をスキャンする段階とを含む。

前記投影段階は、リボン形状の断面を有する照明光で前記イメージと対応する投影パターンを照明する段階と、前記投影光を形成するために前記投影パターンを前記照明光に対して垂直な方向に移動させる段階と、前記投影光が前記ショット領域上にイメージを形成するように前記ウエハーを前記投影パターンの移動方向に対して反対の方向に前記投影パターンの移動と同時に移動させる段階を含む。

前記スキャン段階を遂行する間、前記ウエハーは、前記走査光が前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域をスキャンするように前記走査光の光軸に対して垂直の方向に移動する。ここで、前記ウエハーのエッジ部位は、実質的に前記フォトレジスト膜のエッジ部位を含む。

一方、各々のショット領域が各々のダイ領域と実質的に同じ場合、前記ウエハーのエッジ部位と隣接するエッジショット領域を除いた残りのショット領域に前記イメージを投影することが望ましく、各々のショット領域が複数のダイ領域を含む場合、前記ウエハーのエッジ部位と隣接するエッジショット領域を含む全体ショット領域に前記イメージを投影することが望ましい。

前記第１目的を達成するための本発明の他の側面によると、シリコンウエハー上に転写するための露光方法は、ウエハー上に転写されるためのイメージと対応するパターンを有するレチクル上に照明光を照射する段階と、前記レチクルを通過した投影光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を含む複数のショット領域を露光する段階と、前記照明光が、前記投影パターンと隣接して配置される光透過領域を有する光透過部材を照明するように前記レチクルと前記光透過部材を移動させる段階と、前記光透過部材を通過した走査光が前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域をスキャンするように前記ウエハーを移動させる段階とを含む。

前記レチクルと光透過部材は、前記投影光を通過させるためのメイン開口及び前記走査光を通過させるための補助開口を有するステージによって支持される。

このような本発明の露光方法によると、ウエハーの一エッジ部位と隣接するエッジショット領域に対する露光工程は、前記投影パターンと隣接して配置される光透過部材を用いて遂行されるので、従来の一般的なレチクル又は複数のパターン領域を有するレチクルを用いて遂行される従来の露光工程に比べて、工程時間を短縮させることができる。

前記第２目的を達成するための本発明のまた他の側面によると、ウエハー上にイメージを転写するためのレチクルは、照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するためのイメージパターンを有する第１領域と、前記レチクルの一側と隣接して配置され、前記照明光を用いて前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための第２領域を含む。

ここで、前記第２領域は、四角リボンの形状を有する光透過領域を形成するための第２イメージパターンを有することが望ましい。

前記第３目的を達成するための本発明のまた他の側面によると、シリコンウエハー上にイメージを転写するためのレチクルアセンブリーは、照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するための投影パターンを有するレチクルと、前記レチクルの一側部位と隣接して配置され、前記照明光を用いて前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための光透過領域を有する光透過部材と、前記レチクル及び前記光透過部材を支持するためのステージを含む。

前記光透過部材は、光透過物質からなる基板と、前記基板上に形成され、前記光透過領域を構成するためのパターンを含むことができる。即ち、前記光透過部材は、四角リボンの形状の光透過領域を形成するための補助レチクルとして用いられる。

前記ステージは、前記レチクルを通過した照明光を通過させるためのメイン開口と、前記光透過部材を通過した照明光を通過させるための補助開口を有する。前記メイン開口の際と前記補助開口の際には、前記レチクル及び前記光透過部材を真空を用いて各々保持するための第１ホルダーと第２ホルダーが配置される。

一方、これとは違って、前記レチクル及び前記光透過部材は、一体で形成することもできる。この場合、前記ステージは、前記レチクルを通過した照明光及び前記光透過部材を通過した照明光を通過させるための開口を有し、前記開口の際には、前記レチクル及び前記光透過部材を真空を用いて保持するためのホルダーが配置される。

前記第４目的を達成するための本発明のまた他の側面によると、シリコンウエハー上にイメージを転写するための露光装置は、光を生成するための光源と、照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するためのイメージパターンを有する第１領域と、前記レチクル一側と隣接して配置され、前記照明光を用いて前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための第２領域を含むレチクルと、前記レチクルを支持するためのレチクルステージと、前記照明光で前記レチクル及び前記光透過部材を照明するための照明ユニットと、前記レチクル及び前記光透過部材を通過した照明光を前記ウエハー上に投影させるための投影ユニットと、前記ウエハーを支持するためのウエハーステージを含む。

前記第４目的を達成するための本発明のまた他の側面によると、シリコンウエハー上にイメージを転写するための露光装置は、光を生成するための光源と、前記光源から発生した照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するための投影パターンを有するレチクルと、前記レチクルの一側と隣接して配置され、前記照明光を用いて前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための光透過領域を有する光透過部材と、前記レチクル及び前記光透過部材を支持するためのレチクルステージを含むレチクルアセンブリーと、前記照明光で前記レチクル及び前記光透過部材を照明するための照明ユニットと、前記レチクル及び前記光透過部材を通過した照明光を前記ウエハー上に投影させるための投影ユニットと、前記ウエハーを支持するためのウエハーステージとを含む。

前記露光装置は、装置レチクルを移動させるための第１駆動ユニットと、前記ウエハーを移動させるための第２駆動ユニットを更に含む。前記第１駆動ユニットと第２駆動ユニットは、前記イメージを転写する間に前記レチクルステージと、ウエハーステージを互いに反対方向に同時に移動させ、前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光する間に前記ウエハーステージのみを移動させる。即ち、前記第１駆動ユニットは前記イメージを転写する間に前記レチクルステージを前記照明光の光軸に対して垂直する方向に移動させ、前記第２駆動ユニットは前記イメージを転写する間に前記レチクルステージの移動方向に対して反対方向に前記ウエハーステージを移動させ、前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光する間に前記光透過部材を通過した照明光の光軸に対して垂直する方向に前記ウエハーステージを移動させる。

前述したような露光装置を用いてウエハーに対する露光工程を遂行する場合、露光工程に所要される時間を短縮させることができるので、ウエハーの単位時間当たり処理量を向上することができる。

以下、本発明による望ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による露光方法を説明するための順序図であり、図２は、図１に示した露光順序を遂行するための露光装置を説明するため概略的な構成図である。

図１及び図２を参照すると、たとえばシリコンのウエハー（Ｗ）上にはフォトレジスト膜（図示せず）が形成されており、前記フォトレジスト膜は、露光工程及び現像工程を通じてフォトレジストパターンに形成される。前記フォトレジスト膜は、フォトレジスト組成物のコーティング工程及びソフトベーク工程を通じて前記ウエハー（Ｗ）上に形成され、前記露光工程及び現像工程を通じて形成されたフォトレジストパターンはエッチングマスク又はイオン注入マスクなどとして用いられる。

前記ウエハー（Ｗ）上には、複数のショット領域が設定されており、各々のショット領域は少なくとも一つ以上のダイ領域を含む。前記ダイ領域の大きさは、目的とする半導体装置の種類によって変化することができ、ダイ領域の大きさによって各々のショット領域の大きさ及びショット領域の数を決定することができる。

前記露光装置１０は、照明光を発生させるための光源１２、前記フォトレジストパターンと対応する第１イメージパターン（又は投影パターン）を有するレチクル（Ｒ）と四角リボン形状の光透過領域を有する光透過部材１０２及び前記レチクル（Ｒ）と光透過部材１０２を支持するためのレチクルステージ１０４を含むレチクルアセンブリー１００、前記照明光で前記レチクル（Ｒ）を照明するための照明ユニット１４、前記レチクル（Ｒ）を通過した照明光（投影光）をウエハー上に投影させるための投影ユニット１８、前記ウエハー（Ｗ）を支持するためのウエハーステージ２０などを含む。

前記レチクル（Ｒ）の第１イメージパターンは、前記ウエハー（Ｗ）上に転写されるためのイメージと類似であり、前記イメージは目的とするフォトレジストパターンと対応する。即ち、前記レチクル（Ｒ）上に照明された照明光は前記レチクル（Ｒ）を通じてイメージ情報を含む投影光に形成される。

前記光透過部材１０２は、前記レチクル（Ｒ）の一側部位と隣接するように配置され、前記照明光を四角リボン形状の断面を有する走査光に形成するための第２イメージパターンを有する。前記第２イメージパターンは、前記四角リボン形状の光透過領域を含む四角リング形状を有し、前記光透過部材１０２は、前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための補助レチクルとして用いられる。

前記光源１２としては、エキシマレーザービームを放出するエキシマーレーザーを用いることができる。たとえば、２４８ｎｍの波長を有するフッ化クリプトン（ＫｒＦ）レーザービームを放出するフッ化クリプトンレーザー、１９３ｎｍの波長を有するフッ化アルゴン（ＡｒＦ）レーザービームを放出するフッ化アルゴンレーザー、１５７ｎｍの波長を有するフルオリン（Ｆ２）レーザービームを放出するフルオリンレーザーなどを光源１２として用いることができる。

前記光源１２は、ビームマッチングユニット（ＢＭＵ）２６を通じて照明ユニット１４と連結される。前記照明ユニット１４は、光源１２から生成された照明光をレチクル（Ｒ）又は光透過部材１０２上に伝送し、前記照明ユニット１４を通じて前記レチクル（Ｒ）又は光透過部材１０２上に照明された照明光は四角リボン形状の断面を有する。

前記照明ユニット１４は、外部空気から内部を密封するための照明システムハウジング１４Ａ、可変ビーム減衰器１４Ｂ、ビーム形状最適化システム１４Ｃ、第１フライアイレンズシステム１４Ｄ、振動ミラー１４Ｅ、コンデンサーレンズ１４Ｆ、第１ミラー１４Ｇ、第２フライアイレンズシステム１４Ｈ、アパーチュアストッププレート１４Ｊ、ビームスプリッタ１４Ｋ、第１リレーレンズ１４Ｌ、レチクルブラインド器具１４Ｍ、第２リレーレンズ１４Ｎ、第２ミラー１４Ｐ、主コンデンサーレンズシステム１４Ｑなどを含む。

また、前記露光装置１０は、レチクルステージ１０４を水平方向に移動させるための第１駆動ユニット２２とウエハーステージ２０を水平方向に移動させるための第２駆動ユニット２４を更に含む。

前記複数のショット領域に対する露光工程を遂行する間に、前記第１駆動ユニット２２は、前記レチクル（Ｒ）上に照明される照明光をイメージ情報を含む投影光に形成するために前記レチクルステージ１０４を水平移動させ、前記第２駆動ユニット２４は、前記投影光が各々のショット領域をスキャンするように前記レチクルステージ１０４の移動方向に対して反対方向に前記ウエハーステージ２０を同時に移動させる。ここで、前記レチクルステージ１０４は、前記照明光の光軸と前記照明光の断面長さの方向に移動され、前記ウエハーステージ２０は、前記投影光の光軸と前記投影光の断面長さの方向に対して垂直し、前記レチクルステージ１０４の移動方向に対して反対方向に移動される。

前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位と隣接するダイ領域に対する露光工程を遂行する間、前記照明光は前記照明ユニット１４から前記光透過部材１０２上に照射され、前記光透過部材１０２の第２イメージパターンを通過した走査光は四角リボン形状の断面を有する。ここで、前記第２イメージパターンの光透過領域の面積は前記照明ユニット１４から照射される照明光の断面積より小さいことが望ましい。前記第２駆動ユニット２４は、前記光透過部材１０２を通過した走査光がウエハー（Ｗ）のエッジ部位と隣接する各々のダイ領域をスキャンするように前記ウエハーステージ２０を前記走査光の光軸及び前記走査光の断面長さの方向に対して垂直な方向に移動させる。

また、前記第１駆動ユニット２２は、レチクル（Ｒ）及び光透過部材１０２の位置を調節するために前記レチクルステージ１０４を前記レチクルステージ１０４の移動方向に垂直する水平方向（前記照明光の断面長さの方向）に移動させ、レチクル（Ｒ）の中心軸を基準として回転させることができるように構成される。これと同様に、前記第２駆動ユニット２４は、ウエハー（Ｗ）の位置を調節するために前記ウエハーステージ２０を前記ウエハーステージ２０の移動方向に垂直な方向（前記投影光又は走査光の断面長さの方向）に移動させ、ウエハー（Ｗ）の中心軸を基準として回転させることができるように構成される。

前記のような構成要素に対する追加的な詳細説明は、既に公知された技術（特許文献１、特許文献２）と類似であるので省略する。

図３は、ダイ領域と実質的に同じショット領域を有するウエハーを説明するための平面図であり、図４は、複数のダイ領域を各々含むショット領域を有するウエハーを説明するための平面図である。

以下、前記図面を参照して本発明の一実施形態による露光方法を説明すると下記のようである。

レチクルステージ１０４上にレチクル（Ｒ）及び光透過部材１０２をローディングする（段階Ｓ１００）。

ウエハーステージ２０上にウエハー（Ｗ）をローディングする（段階Ｓ１１０）。ここで、前記ウエハー（Ｗ）は既に設定された複数のショット領域（Ｓ）を有し、各々のショット領域（Ｓ）は少なくとも一つのダイ領域（Ｄ１又はＤ２）を含む。

光源１２から生成された照明光を照明ユニット１４を通じて前記レチクル（Ｒ）上に照射する（段階Ｓ１２０）。

前記レチクル（Ｒ）を通過した投影光を用いて前記複数のショット領域（Ｓ）に対した１次露光工程を遂行する（段階Ｓ１３０）。ここで、前記レチクルステージ１０４と前記ウエハーステージ２０はレチクル（Ｒ）の第１イメージパターンを各々のショット領域（Ｓ）に転写するために互いに反対方向に移動される。

前記複数のショット領域（Ｓ）に対する第１次露光工程が終了した後、第１駆動ユニット２２は、照明ユニット１４から照明される照明光が光透過部材１０２上に照射されるようにレチクルステージ１０４を移動させる（段階Ｓ１４０）。

前記光透過部材１０２の光透過領域を通過した走査光を用いて前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位（Ｗｅ）と隣接するダイ領域（Ｄ１１又はＤ２２）に対する２次露光工程を遂行する（段階Ｓ１５０）。前記２次露光工程を遂行する間、前記レチクルステージ１０４は停止した状態であり、前記ウエハーステージ２０は第２駆動ユニット２４によって前記走査光の光軸に対して垂直な方向に移動する。前記２次露光工程は、前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位（Ｗｅ）と隣接するダイ領域（Ｄ１１又はＤ２２）上のフォトレジスト膜の部位を除去するために遂行される。

ここで、図３に図示されたように、ウエハー（Ｗ）上に設定された各々のショット領域（Ｓ１）が実質的に各々のダイ領域（Ｄ１）と同じである場合、すなわち、一つのショット領域内に一つのダイ領域がある場合、前記エッジショット領域（Ｓ１１）を除いた残余ショット領域（Ｓ１２）に対する１次露光工程を遂行した後、前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位（Ｗｅ）と隣接するエッジショット領域（Ｓ１１）又はダイ領域（Ｄ１１）に対する２次露光工程を遂行することが望ましい。

これとは違って、図４に図示したように、前記各々のショット領域（Ｓ２）が複数のダイ領域（Ｄ２）を含む場合、すなわち、一つのショット領域内に複数のダイ領域がある場合、前記ウエハー（Ｗ）の全体ショット領域（Ｓ２）に対する１次露光工程を遂行した後、前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位（Ｗｅ）と隣接するダイ領域（Ｄ２２）に対した２次露光工程を実行することが望ましい。

ここで、前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位（Ｗｅ）は、実質的にフォトレジスト膜のエッジ部位（Ｐｅ）を含む。

前述したように、レチクル（Ｒ）を用いた１次露光工程を実行した後、前記レチルク（Ｒ）と隣接して配置された部材１０２を用いて２次露光工程を実行するので、レチクル（Ｒ）の交替なしにウエハー（Ｗ）の全体ショット（Ｓ）に対する露光工程を実行することができる。また、前記レチクル（Ｒ）の第１イメージパターン領域の大きさは従来の多重露光工程のためのレチクルのパターン領域と比較して相対的に大きいので、露光工程に所要される時間を短縮することができる。

図５は、レチクルアセンブリーの一例を説明するための断面図であり、図６は、図５に図示されたレチクル及び光透過部材を説明するための斜視図であり、図７は、図５に図示されたレチクルステージを説明するための斜視図である。図８は、レチクルアセンブリーの他の例を説明するための断面図である。

図５乃至図７を参照すると、レチクルアセンブリー１００は、照明ユニット１４から照射された照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー（Ｗ）上に設定された複数のショット領域にイメージを転写するためのレチクル（Ｒ）と、前記照明光を用いて前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための光透過部材１０２と、前記レチクル（Ｒ）と光透過部材１０２を維持するためのレチクルステージ１０４を含む。

前記レチクル（Ｒ）は、目的とするフォトレジストパターンの形状と対応する第１イメージパターン１１０を有し、前記ウエハー（Ｗ）上に設定された各々のショット領域は少なくとも一つのダイ領域を有する。前記光透過部材１０２は前記レチクル（Ｒ）の一側部位と隣接して配置され、前記レチクル（Ｒ）と類似の構成を有する。具体的に、前記光透過部材１０２は、光透過性物質からなる四角基板１０２ａと、前記基板１０２ａ上に形成され、四角リボン形状の光透過領域１１２ａを構成するための第２イメージパターン１１２を含む。

前記レチクルステージ１０４は、四角プレートの形状を有し、前記レチクル（Ｒ）を通じて形成された投影光を通過させるためのメイン開口１０４ａと、前記光透過部材１０２を通じて形成された走査光を通過させるための補助開口１０２ｂを含む。前記メイン開口１０４ａの際には真空を用いて前記レチクル（Ｒ）を真空を用いて保持するための複数の第１ホルダー１２０が配置され、前記補助開口１０４ｂの際には前記光透過部材１０２を真空を用いて保持するための複数の第２ホルダー１２２が配置される。

一方、選択的に、図８に図示したように、光透過部材２０２は、補助開口２０４ｂをカバーするように補助開口２０４ｂの際に結合することもできる。ここで、レチクル（Ｒ）は、レチクルステージ２０４のメイン開口２０４ａをカバーするようにレチクルホルダー２２０によって保持され、前記透過部材２０２はボルトのような締結部材２３０によって前記補助開口２０４ｂの際にマウンティングされる。また、前記光透過部材２０２は接着剤によって前記レチクルステージ２０４に接着することもできる。

図９は、光透過部材の他の例を説明するための斜視図である。図９を参照すると、前記光透過部材３０２は、四角プレートの形状を有し、照明ユニット１４から照射された照明光を通過させるためのスロット３０２ａが前記光透過部材３０２を貫通して形成されている。前記のような光透過部材３０２は、第２ホルダー（図７参照）によって保持することもできるし、締結部材（図８参照）又は接着剤によってレチクルステージ（図８参照）に結合することもできる。

これと類似に、前記のように照明光を通過させるためのスロットはレチクルステージを貫通して形成することもできる。ここで、前記スロットの断面積は照明ユニット１４から照射された照明光の断面積より小さいことが望ましい。

図１０は、図１を参照して説明された露光方法を遂行するためのレチクルの他の例を説明するための斜視図であり、図１１は、図１０に示したレチクルを有するレチクルアセンブリーを説明するための断面図であり、図１２は、図１１に示したレチクルステージを説明するための斜視図である。

図１０乃至図１２を参照すると、レチクルアセンブリー４００は、ウエハー（Ｗ）に対する露光工程を遂行するためのレチクル（Ｒ１）と、前記レチクル（Ｒ１）を支持するためのレチクルステージ４０４を含む。前記レチクル（Ｒ１）は、光透過性材質からなり、四角プレートの形状を有する。また、前記レチクル（Ｒ１）は、第１領域（Ｒ１１）と、前記第１領域（Ｒ１１）の一側と隣接して配置された第２領域（Ｒ１２）を含み、前記第１領域（Ｒ１１）には、第１イメージパターン４１０が形成されており、前記第２領域（Ｒ１２）には第２イメージパターン４１２が形成されている。

前記第１イメージパターン４１０は、前記照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー（Ｗ）上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するための投影パターンとして用いられ、前記第２イメージパターン４１２は前記照明光を用いて前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための走査パターンとして用いられる。

具体的に、前記第２イメージパターン４１２は、前記ウエハー（Ｗ）のエッジ部位と隣接するダイ領域をスキャンするために四角リボンの形状を有する光透過領域４１２ａを形成する。前記ウエハー（Ｗ）は前記光透過領域４１２ａを通過した走査光が前記ウエハー（Ｗ）のエッジダイ領域をスキャンするように前記光透過領域４１２ａの長手方向に対して垂直な方向に移動する。

前記レチクル（Ｒ１）は、レチクルステージ４０４によって支持され、レチクルステージ４０４上には前記レチクル（Ｒ１）を真空を用いて保持するための複数のレチクルホルダー４２０が配置されている。前記レチクルステージ４０４は、前記第１イメージパターン４１０及び第２イメージパターン４１２を通じて形成された投影光及び走査光を通過させるための開口４０４ａを有し、前記レチクルホルダー４２０は、前記開口４０４ａの際に配置される。

前記のような本発明によると、シリコンウエハーに対する露光工程は前記ウエハー上に設定された複数のショット領域に対する第１露光工程と前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域に対する２次露光工程を含み、前記１次露光工程は第１イメージパターンを有するレチクルによって遂行され、前記２次露光工程は前記レチクルに隣接して配置された光透過部材によって遂行される。

従って、前記露光工程は、レチクルの交替なしに遂行することができるので、工程の所要時間が短縮される。また、複数のパターン領域を有するレチクルを用いる従来の多重露光工程と比べて露光工程の時間を短縮することができる。結果的に、本発明の露光方法及びこれを遂行するための露光装置は単位時間当たり処理量を向上させる効果を有する。

以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正又は変更できる。

本発明の一実施形態による露光方法を説明するための順序図である。 図１に図示された露光方法を遂行するための露光装置を説明するための概略的な構成図である。 ダイ領域と実質的に同じショット領域を有するウエハーを説明するための平面図である。 複数のダイ領域を各々含むショット領域を有するウエハーを説明するための平面図である。 レチクルアセンブリーの一例を説明するための断面図である。 図５に示したレチクル及び光透過部材を説明するための斜視図である。 図５に示したレチクルステージを説明するための斜視図である。 レチクルアセンブリーの他の例を説明するための断面図である。 光透過部材の他の例を説明するための斜視図である。 図１を参照して説明された露光方法を遂行するためのレチクルの他の例を説明するための斜視図である。 図１０に示したレチクルを有するレチクルアセンブリーを説明するための断面図である。 図１１に示したレチクルステージを説明するための斜視図である。

符号の説明

１０ 露光装置
１２ 光源
１４ 照明ユニット
１８ 投影ユニット
２０ ウエハーステージ
２２ 第１駆動ユニット
２４ 第２駆動ユニット
１００、４００ レチクルアセンブリー
１０２、２０２、３０２ 光透過部材
１０４、２０４、４０４ レチクルステージ
２２０、４２０ レチクルホルダー
２３０ 締結部材
４１０ 第１イメージパターン
４１２ 第２イメージパターン

Claims (42)

1. イメージ情報を含む投影光でフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を含む複数のショット領域上にイメージを投影する段階と、
   走査光で前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域をスキャンする段階と、を含むことを特徴とする露光方法。
2. 前記走査光は、リボン形状の断面を有することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
3. 前記投影段階は、
   リボン形状の断面を有する照明光で前記イメージと対応する投影パターンを照明する段階と、
   前記投影光を形成するために前記投影パターンを前記照明光の光軸に対して垂直な方向に移動させる段階と、
   前記投影光が前記ショット領域上にイメージを形成するように前記ウエハーを前記投影パターンの移動方向に対して反対の方向に前記投影パターンの移動と同時に移動させる段階と、を含むことを特徴とする請求項１記載の露光方法。
4. 前記走査光が前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域をスキャンするように前記ウエハーを前記走査光の光軸に対して垂直の方向に移動させることを特徴とする請求項１記載の露光方法。
5. 各々のショット領域が各々のダイ領域と実質的に同じ場合、前記ウエハーのエッジ部位と隣接するエッジショット領域を除いた残りのショット領域に前記イメージを投影することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
6. 各々のショット領域が複数のダイ領域を含む場合、前記ウエハーのエッジ部位と隣接するエッジショット領域を含む全体ショット領域に前記イメージを投影することを特徴とする請求項１記載の露光方法。
7. 前記ウエハーのエッジ部位は、実質的に前記フォトレジスト膜のエッジ部位を含むことを特徴とする請求項１記載の露光方法。
8. ウエハー上に転写されるためのイメージと対応する投影パターンを有するレチクル上に照明光を照射する段階と、
   前記レチクルを通過した投影光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を含む複数のショット領域を露光する段階と、
   前記照明光が、前記投影パターンと隣接して配置される光透過領域を有する光透過部材を照明するように前記レチクルと前記光透過部材を移動させる段階と、
   前記光透過部材を通過した走査光が前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域をスキャンするように前記ウエハーを移動させる段階と、を含むことを特徴とする露光方法。
9. 前記光透過領域は、リボン形状を有することを特徴とする請求項８記載の露光方法。
10. 前記レチクルと光透過部材は、前記投影光を通過させるためのメイン開口及び前記走査光を通過させるための補助開口を有するステージによって支持されることを特徴とする請求項８記載の露光方法。
11. 前記レチクル及び光透過部材を照明する照明光は、四角リボン形状の断面を有することを特徴とする請求項８記載の露光方法。
12. 前記露光段階を遂行する間に、前記投影パターンを前記ウエハー上に転写するための前記レチクルを前記照明光に対して垂直方向に移動させ、前記ウエハーを前記レチクルの移動方向に対して反対方向に移動させることを特徴とする請求項８記載の露光方法。
13. 各々のショット領域が各々のダイ領域と実質的に同じ場合、前記ウエハーのエッジ部位と隣接するエッジショット領域を除いたショット領域に対して前記露光段階を遂行することを特徴とする請求項８記載の露光方法。
14. 各々のショット領域が複数のダイ領域を含む場合、前記ウエハーのエッジ部位と隣接するエッジショット領域を含む全体ショット領域に対して前記露光段階を遂行することを特徴とする請求項８記載の露光方法。
15. 前記ウエハーのエッジ部位は、実質的に前記フォトレジスト膜のエッジ部位を含むことを特徴とする請求項８記載の露光方法。
16. 照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するためのイメージパターンを有する第１領域と、
    前記第１領域の一側と隣接して配置され、前記照明光を用いて前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための第２領域と、を含むことを特徴とするレチクル。
17. 前記第２領域は、四角リボンの形状を有する光透過領域を形成するための第２イメージパターンを有することを特徴とする請求項１６記載のレチクル。
18. 照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するための投影パターンを有するレチクルと、
    前記レチクルの一側部位と隣接して配置され、前記照明光を用いて前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための光透過領域を有する光透過部材と、
    前記レチクル及び前記光透過部材を支持するためのステージと、を含むことを特徴とするレチクルアセンブリー。
19. 前記光透過領域は、四角リボンの形状を有することを特徴とする請求項１８記載のレチクルアセンブリー。
20. 前記光透過部材は、光透過物質からなる基板と、前記基板上に形成され、前記光透過領域を構成するためのパターンを含むことを特徴とする請求項１９記載のレチクルアセンブリー。
21. 前記ステージは、前記レチクルを通過した照明光を通過させるためのメイン開口と、前記光透過部材を通過した照明光を通過させるための補助開口を有することを特徴とする請求項１８記載のレチクルアセンブリー。
22. 前記メイン開口の際と前記補助開口の際に各々配置され、前記レチクル及び前記光透過部材を真空を用いて各々保持するための第１ホルダーと第２ホルダーを更に含むことを特徴とする請求項２１記載のレチクルアセンブリー。
23. 前記メイン開口の際に配置され、前記レチクルを真空を用いて保持するためのレチクルホルダーを更に含むことを特徴とする請求項２１記載のレチクルアセンブリー。
24. 前記光透過部材は、前記補助開口をカバーするように前記補助開口の際に結合されることを特徴とする請求項２３記載のレチクルアセンブリー。
25. 前記光透過部材は、四角プレートの形状を有し、前記照明光を通過させるためのスロットが形成されたことを特徴とする請求項２４記載のレチクルアセンブリー。
26. 前記レチクル及び前記光透過部材は、一体で形成されることを特徴とする請求項１８記載のレチクルアセンブリー。
27. 前記ステージは、前記レチクルを通過した照明光及び前記光透過部材を通過した照明光を通過させるための開口を有することを特徴とする請求項２６記載のレチクルアセンブリー。
28. 前記開口の際に配置され、前記レチクル及び前記光透過部材を真空を用いて保持するためのホルダーを更に含むことを特徴とする請求項２７記載のレチクルアセンブリー。
29. 光を生成するための光源と、
    照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するためのイメージパターンを有する第１領域と、前記レチクル一側と隣接して配置され、前記照明光を用いて前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための第２領域を含むレチクルと、
    前記レチクルを支持するためのレチクルステージと、
    前記照明光で前記レチクル及び前記光透過部材を照明するための照明ユニットと、
    前記レチクル及び前記光透過部材を通過した照明光を前記ウエハー上に投影させるための投影ユニットと、
    前記ウエハーを支持するためのウエハーステージと、を含むことを特徴とする露光装置。
30. 前記第２領域は、四角リボンの形状を有する光透過領域を形成するための第２イメージパターンを有することを特徴とする請求項２９記載のレチクル。
31. 前記レチクルステージは、前記第１領域を通過した照明光及び前記第２領域を通過した照明光を通過させるための開口を有することを特徴とする請求項２９記載の露光装置。
32. 前記開口の際に配置され、前記レチクルを真空を用いて保持するためのホルダーを更に含むことを特徴とする請求項３１記載の露光装置。
33. 光を生成するための光源と、
    前記光源から発生した照明光を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハー上に設定された少なくとも一つのダイ領域を各々含む複数のショット領域にイメージを転写するための投影パターンを有するレチクルと、前記レチクルの一側と隣接して配置され、前記照明光を用いて前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光するための光透過領域を有する光透過部材と、前記レチクル及び前記光透過部材を支持するためのレチクルステージを含むレチクルアセンブリーと、
    前記照明光で前記レチクル及び前記光透過部材を照明するための照明ユニットと、
    前記レチクル及び前記光透過部材を通過した照明光を前記ウエハー上に投影させるための投影ユニットと、
    前記ウエハーを支持するためのウエハーステージと、を含むことを特徴とする露光装置。
34. 前記光透過領域は、四角リボンの形状を有することを特徴とする請求項３３記載の露光装置。
35. 前記光透過部材は、光透過物質からなる基板と、前記基板上に形成され、前記光透過領域を構成するためのパターンを含むことを特徴とする請求項３３記載の露光装置。
36. 前記ウエハーのエッジ部位と隣接するダイ領域を露光する間、前記光透過部材を通過した照明光が前記ダイ領域をスキャンするように前記ウエハーを前記照明光の光軸に対して垂直な方向に移動するための駆動ユニットを更に含むことを特徴とする請求項３３記載の露光装置。
37. 前記レチクルステージは、前記レチクルを通過した照明光を通過させるためのメイン開口と、前記光透過部材を通過した照明光を通過させるための補助開口を有することを特徴とする請求項３３記載の露光装置。
38. 前記メイン開口の際と前記補助開口の際に各々配置され、前記レチクル及び前記光透過部材を真空を用いて各々保持するための第１ホルダーと第２ホルダーを更に含むことを特徴とする請求項３７記載の露光装置。
39. 前記メイン開口の際に配置され、前記レチクルを真空を用いて保持するためのレチクルホルダーを更に含むことを特徴とする請求項３７記載の露光装置。
40. 前記光透過部材は、前記補助開口をカバーするように前記補助開口の際に結合されることを特徴とする請求項３９記載の露光装置。
41. 前記光透過部材は、四角プレートの形状を有し、前記照明光を通過させるためのスロットが形成されたことを特徴とする請求項４０記載の露光装置。
42. 前記イメージを転写する間に、前記レチクルを水平方向に移動させるための第１駆動ユニットと、前記レチクルの移動方向に対して反対方向に前記ウエハーを移動させるための第２駆動ユニットを更に含むことを特徴とする請求項３３記載の露光装置。