KR0119758Y1 - 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 노광장비의 정렬 정도를 육안으로 판독하는 버니어 패턴에 관한 것으로, 특히 패턴에 눈금을 형성함과 아울러 단부를 화살표 모양으로 뾰족하게 하여 정렬도 판독의 용이성, 신속성 및 정확성을 기할 수 있도록 한 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치에 관한 것인 바, 이러한 본 고안은 1차 노광시 형성되는 버니어 패턴과, 2차 정렬 노광시 형성되는 버니어 패턴의 일치 여부로 정렬의 정도를 판독하는 정렬도 검사장치에 있어서, 상기 버니어 패턴의 단부를 침상으로 형성하여 서로 맞물리는 부분을 보다 정확하게 지시할 수 있도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

Description

반도체 노광장비의 정렬도 검사장치

제1도는 일반적인 레티클의 평면도.

제2도의 (a)(b)는 종래 정렬도 검사장치의 구조 및 정렬 상태를 보인 것으로, (a)는 미스 정렬 상태도 이고, (b)는 정렬 상태도이다.

제3도의 (a)(b)는 본 고안에 의한 정렬도 검사장치의 구조 및 정렬 상태를 보인 것으로, (a)는 미스 정렬 상태도 이고, (b)는 정렬 상태도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레티클 2 : 스크라이브 라인

3 : 버니어 패턴

3a : 1차 노광시 형성된 버니어 패턴

3b : 2차 정렬 노광시 형성된 버니어 패턴

본 고안은 반도체 노광장비의 정렬 정도를 육안으로 판독하는 버니어 패턴에 관한 것으로, 특히 패턴에 눈금을 형성함과 아울러 단부를 화살표 모양으로 뾰족하게 하여 정렬도 판독의 용이성, 신속성 및 정확성을 기할 수 있도록 한 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체장치의 제조에 있어서 포토-리소그래피 방법을 이용하여 웨이퍼의 표면에 집적회로의 패턴을 형성한다. 포토-리소그래픽방법은 마스크에 자외선등을 조사하여 웨이퍼의 표면에 도포되어 있는 감광막에 원하는 패턴을 선택적으로 복사하는 노광공정을 포함한다. 이 노광방법에는 콘택트 방법, 프록시미티 방법 및 프로젝션 방법등이 있으나, 이러한 노광방법들은 최근 반도체장치가 초고집적화되어 가는 추세에 따라 회로의 선폭이 미세해지므로 사용에 한계를 드러내고 있다. 또한 다른 노광방법에 웨이퍼 스텝핑방법이 있다. 이 웨이퍼 스텝핑방법은 칩 패턴의 5∼10배 정도의 크기를 갖는 마스크를 사용하여 스텝-앤드-리피트 방법으로 노광을 하는 것으로 미세한 선폭을 얻을 수 있다는 장점이 있어, 최근 많이 사용하고 있는 방법이다.

이와 같은 노광공정에 있어서 정렬과 노출은 감광막에 상을 형성하는데 가장 중요한 두가지 과정이다. 따라서 사용되는 장비는 정렬의 정확도를 ±0.5㎛이내로 유지시킬 수 있어야 하며 자외선 광원은 3인치 웨이퍼에 대해 광도 변화를 ±3%이내로 유지시킬 수 있어야 한다. 여기서 정렬이라 함은 포토 마스크의 소자 패턴을 웨이퍼에 도포된 감광막의 정확한 위치에 전사한다는 의미로, 이는 포토 마스크의 위치에 따라 결정된다. 즉 포토 마스크가 기울어지거나 회전 변위된 상태, 예컨대 미스 정렬된 상태로 위치하게 되면, 웨이퍼의 감광막에 전사되는 마스크 패턴의 화상왜곡 및 패턴기움 현상이 나타나므로 이의 정확한 정렬은 매우 중요하게 다루어지고 있다. 이를 위하여 노광공정에서는 포토 마스크 패턴 형성시, 서브 레이어의 패턴과 사용되는 포토 마스크 패턴과의 정렬도를 확인하는 공정이 필요하게 된다.

이와 같이 정렬도를 확인하기 위한 방법으로써, 제1도에 도시한 바와 같이, 레티클(1)의 스크라이브 라인(2)에 정렬 정도를 육안으로 검사할 수 있는 버니어 패터(3)이 형성되어 있다. 이 버니어 패턴(3)을 제2도에 확대하여 도시하였다. 1차 노광시 형성된 패턴(3a)과 2차 정렬후 노광시 형성되는 패턴(3b)이 서로 맞물려 2차 노광시 정렬 정도를 판독할 수 있다. 도면에서 양 패턴(3a)(3b)이 서로 일치되는 부분이 정렬된 정도를 나타내는데, (a)의 경우는 약 -0.075㎛ 정도의 정렬이 빗나간 상태이고, (b)의 경우는 정렬이 잘된 경우이다.

이와 같은 양 패턴 (3a)(3b)의 일치 여부로 정렬 정도를 육안으로 판독하는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 버니어 패턴 구조에 있어서는, 정렬도 판독시 양 패턴이 맞물려 있는 부분을 차아내기가 어렵고, 또한 패턴에 눈금이 없기 때문에 중앙으로부터 몇번째 있느지 재차 확인해야 하는 등 정확도가 떨어지고 눈의 피로가 심하며 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해소하기 위하여 안출한 것으로, 정렬도 검사의 정확도를 기하고, 판독의 용이성 및 신속성을 기할 수 있도록 한 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 1차 노광시 형성되는 버니어 패턴과, 2차 정렬 노광시 형성되는 버니어 패턴의 일치 여부로 정렬의 정도를 판독하는 정렬도 검사장치에 있어서, 상기 버니어 패턴의 단부를 침상으로 형성하여 서로 맞물리는 부분을 보다 정확하게 지시할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치가 제공된다. 바람직하게는 1차 노광시 형성되는 버니어 패턴은 적어도 6개 이상 이고, 2차 정렬 노광시 형성되는 버니어 패턴은 중앙에 1개로 함이 좋다. 또한 1차 노광시 형성되는 수개의 버니어 패턴에 눈금이 형성되어 있는바, 상기 버니어 패턴의 눈금 단위는 0.05㎛, 또는 0.1㎛ 두개의 경우를 포함한다.

이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

첨부한 제3도의 (a)(b)는 본 고안에 의한 정렬도 검사장치의 구조 및 정렬 상태를 보인 것으로, (a)는 미스 정렬 상태를, (b)는 정렬 상태를 각각 보인 것이다.

도시한 바와 같이, 버니어 패턴(3a)(3b)의 생성 원리 및 방식은 동일하다. 단지 1차 및 2차 노광시 형성되는 버니어 패턴(3a)(3b)의 단부가 네모나지 않고 화살표 모양의 침상으로 형성되어 있어, 서로 맞물리는 부분을 보다 정확하게 지시할 수 있도록 되어 있다. 또 2차 정렬시 형성되는 버니어 패턴(3b)이 중앙에 1개만 형성되어 버니어 패턴이 깔끔하게 보여 서로 맞물리는 부분을 쉽게 찾아 볼 수 있다. 또 각각의 버니어 패턴(3a)에 눈금이 새겨 있어, 한눈에 정렬 정도를 판독할 수 있도록 되어 있다. 상기 눈금의 단위는 0.05㎛, 또는 0.1㎛의 경우를 모두 포함한다. 그외의 크기로들 할 수는 있으나, 노광 공정의 특성상 미세한 조정이므로 의미가 없다.

즉, 본 고안은 1차 노광시 끝부분이 뾰족하게 생긴 버니어 패턴들이 눈금과 함께 형성되어 있고, 2차 노광시 중앙에 1개의 버니어 패턴이 형성되어 쉽게 맞물린 부분을 찾을 수 있으며, 또한 눈금이 새겨 있어 단번에 정렬 정도를 판독할 수 있다. 도면에서 (a)는 약 -0.025만큼 정렬이 안된 경우를 보인 것이고, (b)는 정렬된 상태를 보인 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 버니어 패턴이 화살표 모양으로 뾰족하게 형성되어 쉽게 맞물린 부분을 지시할 수 있으므로 정확도가 높고, 빠르게 판독할 수 있다. 또한 눈금이 새겨 있어 정렬정도를 쉽고 빠르게 할 수 있다. 이와같이 정렬 정도를 쉽게 판독할 수 있고, 1개의 2차 노광시 형성되는 버니어 패턴으로 지시하므로 패턴 자체가 지저분 하지 않으므로 장시간 육안 판독시의 눈의 피로감을 줄일 수 있다.

Claims (4)

1차 노광시 형성되는 버니어 패턴과, 2차 정렬 노광시 형성되는 버니어 패턴의 일치 여부로 정렬의 정도를 판독하는 정렬도 검사장치에 있어서, 상기 버니어 패턴의 단부를 침상으로 형성하여 서로 맞물리는 부분을 보다 정확하게 지시할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치.

제1항에 있어서, 1차 노광시 형성되는 버니아 패턴은 적어도 6개 이상 이고, 2차 정렬 노광시 형성되는 버니어 패턴은 중앙에 1개인 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치.

제1항 또는 제2항에 있어서, 1차 노광시 형성되는 수개의 버니어 패턴에 눈금이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치.

제3항에 있어서, 상기 버니어 패턴의 눈금 단위는 0.05㎛, 또는 0.1㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 정렬도 검사장치.