KR100227847B1 - 서치 얼라인먼트 마크 형성방법 - Google Patents

서치 얼라인먼트 마크 형성방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100227847B1
KR100227847B1 KR1019970006090A KR19970006090A KR100227847B1 KR 100227847 B1 KR100227847 B1 KR 100227847B1 KR 1019970006090 A KR1019970006090 A KR 1019970006090A KR 19970006090 A KR19970006090 A KR 19970006090A KR 100227847 B1 KR100227847 B1 KR 100227847B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shot
search alignment
search
reticle
wafer
Prior art date
Application number
KR1019970006090A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19980069162A (ko
Inventor
이도경
김정열
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970006090A priority Critical patent/KR100227847B1/ko
Priority to JP9200540A priority patent/JPH10242044A/ja
Publication of KR19980069162A publication Critical patent/KR19980069162A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100227847B1 publication Critical patent/KR100227847B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073—Alignment marks and their environment
    • G03F9/708—Mark formation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 노광공정의 서치 얼라인먼트(search alignment) 단계에서 웨이퍼 상의 서치 얼라인먼트 샷(shot)에만 서치 얼라인먼트 마크를 형성하여 수동 서치 얼라인먼트 에러의 발생을 방지하도록 한 서치 얼라인먼트 마크 형성방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 스테퍼를 이용한 노광공정에서 웨이퍼 상의 서치 얼라인먼트 샷에만 서치 얼라인먼트마크를 형성하여 수동 서치 얼라인먼트 에러의 발생을 방지하도록 한 서치 얼라인먼트마크 형성방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 서치 얼라인먼트마크 형성방법은 서치 얼라인먼트 샷의 노광시 레티클 블라인드(reticle blind)를 확대 개방하여 레티클의 칩 패턴과 서치 얼라인먼트 마크를 웨이퍼의 서치 얼라인먼트 샷에 전사시키고 그 이외의 일반적인 샷의 노광시 레티클 블라인드를 축소 개방하여 레티클의 칩 패턴만을 웨이퍼의 일반적인 샷에 노광시키는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 수동 서치 얼라인먼트에서 작업자가 서치 얼라인먼트 마크가 존재하는 샷을 서치 얼라인먼트 샷으로 판단하므로 서치 얼라인먼트 에러의 발생을 방지한다.

Description

서치 얼라인먼트 마크 형성방법
본 발명은 노광공정의 서치 얼라인먼트(search alignment)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 상의 서치 얼라인먼트 샷(shot)에만 서치 얼라인먼트 마크를 형성하여 수동 서치 얼라인먼트 에러의 발생을 방지하도록 한 서치 얼라인먼트 마크 형성방법에 관한 것이다.
최근, 집적회로의 고집적도가 진전됨에 따라 미세패턴의 형성이 어려워지기 시작하였다. 그래서, 미세패턴을 형성하는데 있어서 포토공정은 산화공정, 확산공정, 증착공정, 식각공정 등보다 더욱 중요한 것으로 인식되고 있다. 포토공정은 포토마스크에 형성된 집적회로의 패턴을 웨이퍼 위의 감광막에 광학적으로 전사하는 공정으로서 노광방식에 따라 밀착(contact) 노광방식, 근접(proximity) 노광방식, 반사형 투광 노광방식 그리고 축소투영(reduction projection) 노광방식으로 구분된다.
밀착 노광방식에서는 감광막 코팅된 웨이퍼가 포토마스크와 직접 밀착되기 때문에 웨이퍼와 포토마스크 사이의 갭에서 빛의 회절 등이 발생하지 않으므로 고해상도의 패턴이 얻어질 수 있다. 그러나, 웨이퍼의 대구경화와 제조공정의 복잡화가 이루어지면, 집적회로 제조공정중 웨이퍼의 휨이나 변형이 자주 발생하므로 웨이퍼와 포토마스크의 밀착에 제대로 이루어지지 않아 얼라인먼트 정밀도가 저하된다. 또한, 밀착으로 인하여 포토마스크의 표면에 감광막의 조각이 부착되므로 웨이퍼에 패턴 불량이 발생하거나 웨이퍼 표면의 돌기 등에 의해 포토마스크에 결함이 생겨 포토마스크의 수명이 단축되고 다바이스 수율이 감소한다.
근접 노광방식에서는 밀착 노광방식의 결점을 해소하기 위해 노광동안 웨이퍼와 포토마스크 사이에 10-25μm의 갭이 유지된다. 따라서, 웨이퍼와 포토마스크 사이에서 회절현상의 효과가 나타나서 해상도가 대폭 저하된다. 또한, 웨이퍼와 포토마스크 사이에서 반사광에 의한 간섭이 생기므로 웨이퍼에 형성되는 패턴 정밀도가 낮다. 현재는 다중 광원이라고 하는 광원과 광학계가 고안되고 개선되어 3-4μm 정도의 해상도가 얻어지게 되었다. 그리고, 자외선 광원을 이용하여 해상도가 2μm 레벨까지 가능하게 되었다. 포토마스크의 수명은 웨이퍼와의 갭 가변으로 되어 있기 때문에 대폭 연장되었다. 광원과 갭의 선택에 따라 해상도가 조정될 수 있다.
반사형 투영 노광방식에서는 포토마스크 위의 패턴이 수 센티미터 떨어진, 감광막 코팅된 웨이퍼로 투영된다. 현재 실용화되고 있는 기술은 반사형 1:1 투영 노광방식과 축소 투영에 의한 스텝 앤드 리피트 방식이다. 렌즈에 의한 일괄 투영방식도 제안되었지만 수차(numerical aperature) 등의 측면에서 대구경 웨이퍼에 적합하지 않다.
반사형 투광 노광방법의 장치는 미국의 퍼킨 엘머(Perkin-Elmer)사의 것이 대표적이다. 이 장치에서는 레티클 블라인드(reticle blind)를 통한 빛이 포토마스크 위와 웨이퍼 위를 동일 방향, 동일 속도로 스캔하여 전사된다. 장치적으로는 정밀기계로서의 요소와 고도로 조정된 광학기기로의 요소를 갖고 있어 온도, 습도, 배기량 등의 관리가 대단히 중요하다. 해상력은 1.5μm 정도이지만 자외선 광원을 사용하면, 1μm 레벨의 패턴이 얻어진다.
축소 투영 노광방식은 미국의 GCA사가 발매하고 있는 스테퍼를 대표로 하는 방식이다. 이 방식은 10X까지 확대된 작은 칩들의 그룹 또는 하나의 큰 칩의 패턴을 포함한 마스크를 사용하고 있다. 이 패턴의 영상, 또는 레티클(reticle)은 웨이퍼 위에 축소 투영(demagnified and projected)된다. 스텝 앤드 리피트로 하나의 칩 사이트(site)가 노광된 후, 웨이퍼가 간섭계적으로 제어되는 XY테이블 위에서 다음의 칩 사이트로 이동된다. 이 방식은 스루푸트(throughput)이 약간 낮지만, 샷 사이즈 즉, 1매의 웨이퍼 위에의 반복 전사 횟수에 의존하기 때문에 큰 칩의 경우에 유리하다. 현재, 포지티브 감광막을 사용해서 1μm 레벨의 해상도와 0.3μm 정도의 얼라인먼트 정밀도가 얻어진다.
도 1은 종래 기술에 의한 축소투영 노광장치의 얼라인먼트 광학계를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 축소투영 노광장치의 얼라인먼트 광학계는 레티클얼라인먼트 광학계와 웨이퍼얼라이먼트 광학계로 이루어져 있다. 레티클얼라인먼트 광학계에서는 레티클(1)의 상측에 레티클얼라인먼트 현미경(RX),(RY),(Rθ)이 배치되어 있다. 웨이퍼얼라이먼트 광학계에서는 축소투영렌즈(3) 외측으로 오프축(off axis) 광학계의 웨이퍼얼라인먼트(wafer global alignment) 현미경(WY),(Wθ)과, TTL(through the lens) 광학계의 레이저얼라인먼트(laser step alignment) 센서(LSAX),(LSAY)가 배치되어 있고, 또한 자동포커스 검출기(5)가 배치되어 있다. 축소투영렌즈(3)의 아래에 웨이퍼스테이지(7)가 배치되어 있다.
이와 같이 구성되는 노광장치의 노광방법을 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래 기술에 의한 노광장치의 개략적인 얼라인먼트를 나타낸 플로우차트이다. 도 3은 도 2의 레티클 얼라인먼트를 나타낸 플로우차트이다. 도 4는 도 2의 웨이퍼 얼라인먼트를 나타낸 플로우차트이다.
먼저, 도 1의 노광장치의 레티클테이블(도시안됨)에 레티클(1)이 로딩되고 웨이퍼스테이지(7)에 감광막 코팅된 웨이퍼(9)가 지지된 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이, 자동으로 레티클얼라인먼트단계(S10)를 실시하고 나서 웨이퍼얼라인먼트단계(S20)의 서치얼라인먼트단계(23)와 파인얼라인먼트단계(24)를 실시한다. 상기 레티클얼라인먼트와 웨이퍼얼라인먼트를 완료한 후 노광을 실시한다.
상기 레티클얼라인먼트단계(S10)를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
단계(S11)에서는 먼저, 레티클(1)의 레티클얼라인먼트마크(도시안됨)를 개략적으로 서치한다. 상기 레티클얼라인먼트마크의 서치가 완료되고 나면, 다음의 레티클얼라인먼트현미경(RX),(RY),(Rθ)의 설정을 위해 레티클(1)을 일단 파킹포지션(parking position)의 위치에 놓는다.
단계(S12)에서는 웨이퍼스테이지(7)의 기준(fiducial) 마크를 각 레티클얼라인먼트현미경(RX),(RY),(Rθ) 아래로 이동하여 각 레티클얼라인먼트현미경의 위치를 검출한다. 이 경우, 웨이퍼스테이지(7)의 위치를 해독함으로써 상기 레티클얼라인먼트현미경의 위치를 구한다. 상기 레티클얼라인먼트현미경(RY),(Rθ)이 웨이퍼스테이지(7)의 X축 방향 주행에 대해 평행으로 설정될 필요가 있다. 이런 이유로 상기 기준마크를 레티클얼라인먼트현미경(Ry)에 대해서 얼라인먼트하고 나서 상기 기준마크를 레티클얼라인먼트마크(Ry),(Rθ)의간격에 해당하는 거리만큼 이동시켜 상기 기준마크에 상기 레티클얼라인먼트현미경을 일치시키도록 평행 평판글래스(도시안됨)를 이용하여 광축 보정을 실시한다. 따라서, 레티클얼라인먼트현미경(RY),(Rθ)의 Y축과 레티클얼라인먼트현미경(RX)의 X좌표가 결정된다.
단계(S13)에서는 상기 위치 검출된 레티클얼라인먼트현미경에 대해 레티클(1)을 얼라인먼트한다. 즉, 레티클(1)의 레티클얼라인먼트마크(Rx),(Ry),(Rθ)를 이용하여 X,Y,θ의 얼라인먼트를 실시한다. 이때, 상기 레티클얼라인먼트현미경(RX),(RY),(Rθ) 3개를 동시에 이용하여 상기 레티클얼라인먼트마크(Rx),(Ry),(Rθ)를 추적하여 제 위치에 얼라인먼트한다.
단계(S14)에서는 단계(S13)에서의 얼라인먼트가 완료되고 나면, 상기 기준 마크를 이용하여 레티클(1)의 위치를 측정한다. 이로써, 레티클얼라인먼트마크(Ry),(Rθ)의 위치를 계측하여 레티클(1)의 회전양을 구한다.
단계(S15)에서는 레티클(1)의 회전양이 허용치보다 큰 지 여부를 비교하고, 상기 회전양이 허용치 이상이면, 상기 회전량으로 레티클얼라인먼트현미경(Rθ)의 광축 보정을 행하고 나서 단계(S12)로 복귀한다.
상기 회전양이 허용치 이하이면, 단계(S16)에서는 상기 기준마크를 이용하여 LSA(laser step alignment) 센서의 레이저빔 위치를 체크한다.
단계(S17)에서는 상기 기준 마크 위에 형성된 회절 격자상 마크에 LSA 빔을 조사한 후 얻어진 회절 산란광으로부터 LSA 센서의 레이저빔 위치를 구한다. 이로써, 웨이퍼얼라인먼트(WY),(Wθ)의 위치를 계측한다. 이 경우, 웨이퍼스테이지(9) 좌표를 해독함으로써 현미경의 위치가 구하여진다.
이상의 시퀀스에 의해서 레티클이 레티클얼라인먼트현미경에 얼라인먼트되고 그 얼라인먼트 결과 및 LSA 센서의 레이저빔과 각 웨이퍼얼라인먼트현미경간의 상대 위치가 구하여진다. 그 결과를 웨이퍼얼라인먼트에 사용한다.
상기 웨이퍼얼라인먼트단계(S20)를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
단계(S21)에서는 먼저, 웨이퍼로더(wafer loader)의 프리얼라인먼트(pre-alignment)부에서 프리얼라인먼트된 웨이퍼(9)를 웨이퍼스스테이지(7)에 로딩한 상태에서 얼라인먼트에 의한 노광을 실시할 것인 지 여부를 판단한다.
상기 노광을 실시하지 않는 것으로 판단되면, 단계(S22)에서는 제 1 스텝 앤드 리피트 노광을 실시한다. 반면에, 상기 노광을 실시하는 것으로 판단되면, 단계(S23)에서는 서치얼라인먼트를 실시하여 웨이퍼의 X,Y 좌표를 결정한다.
이를 좀 더 상세히 언급하면, 상기 웨이퍼스테이지(7)에 로딩된 웨이퍼(9)를 자동포커스 검출기(5)에 의해 자동포커스한다. 이후, 웨이퍼(9) 상의 글로벌(global) 얼라인먼트 마크(y-θ)를 웨이퍼얼라인먼트현미경(WY)(Wθ)의 아래로 오는 것처럼 이동시킨다. 웨이퍼얼라인먼트현미경(WY)(Wθ)은 단계(S17)에서 이미 웨이퍼스테이지(7)의 주행에 대해 평행으로 위치하고 있으므로 웨이퍼얼라인먼트현미경(WY)(Wθ)을 이용하여 상기 글로벌얼라인먼트마크(y-θ)를 검출하고 얼라인먼트함으로써 웨이퍼(9)의 Y축 좌표가 결정된다.
그 다음에 센서(LSAX)의 레이저빔을 이용해서 X축 방향의 얼라인먼트를 실시한다. 이상의 계측으로 웨이퍼(9)의 X,Y축 좌표가 결정된다.
이후, 단계(S24)에서는 파인(fine) 얼라인먼트를 실시한다. 이를 좀 더 상세히 언급하면, 단계(S25)에서는 서치 얼라인먼트에 의해 웨이퍼(9)의 X,Y 좌표가 개략적으로(roughly) 결정되어 있으므로 고정도의 얼라인먼트를 추가로 실시한다.
이를 위해 먼저, 단계(S241)에서 EGA(enhanced global alignment)를 실시한다. 즉, 지정된 복수의 얼라인먼트 샷에 대해 센서(LSA)를 이용하여 센서(LSAX)의 마크와 센서(LSAY)의 마크의 위치를 계측하고 각 샷의 계측결과로부터 다음의 보정치를 산출한다.
1) X,Y 방향의 오프셋(offset) 보정치
서치 얼라인먼트의 단계(S23)에서 구하여진 샷 위치와 센서(LSA)의 계측에서 구하여진 위치 사이의 오프셋이 있는 경우, EGA의 계산 결과로부터 오프셋치를 구한다.
2) 웨이퍼 회전 보정
Y-θ 얼라인먼트를 실시한 웨이퍼는 본래 회전이 존재하지 않는다. 그러나, 디포커스(defocus) 등에 의한 오차 요인을 고려하여 웨이퍼의 회전양을 EGA 계산결과로부터 구한다.
3) X,Y방향 스케일링(scaling) 보정치
웨이퍼의 신축(runout)에 대한 보정을 행하기 위한 보정치이다. 예들 들면, 센서(LSA)의 계측결과에 의해서 X 방향에 a(ppm), Y 방향에 b(ppm)의 보정치가 구해진 경우에는 노광 맵(map)으로부터 산출된 샷 위치좌표(X,Y)를 실제로 스케일링 보정시켜 노광을 행하게 한다. 여기서, 위치좌표를 (x,y) 라고 하면, 이하의 관계가 성립한다.
X = (1+ a X 10-10) X x(ppm)
Y= (1+ b X 10-10) X y(ppm)
4) X,Y축 직교도 보정치
웨이퍼를 배렬의 직교도에 맞추어서 노광하기 위한 보정치이다. EGA 계산결과에 의해서 직교도의 보정치가 구해진다.
이상의 보정치를 스텝 앤드 리피트 노광시에 계속 참조하여 샷 노광위치를 결정한다.
이어서, 단계(S243)에서는 스텝 앤드 리피트 노광시에 다이 바이 다이(die by die) 얼라인먼트를 실시할 것인가를 판단한다. 이때, 다이 바이 다이 얼라인먼트를 실시하는 것으로 판단되면, 단계(S25)에서는 웨이퍼(9)의 각 노광 샷마다 얼라인먼트를 실시하고 나서 스텝 앤드 리피트 노광을 실시한다. 각 샷에 대해 노광을 실시하기 전에 센서(LSAX),(LSAY)의 얼라인먼트마크의 위치를 계측하고 그 계측된 결과에 의해 보정치를 산출하여 노광위치를 결정한다. 다이 바이 다이 얼라인먼트를 실시하지 않는 것으로 판단되면, 단계(S26)에서는 각 노광 샷마다 얼라인먼트를 실시하지 않고 웨이퍼(9)에 스텝 앤드 리피트 노광을 실시한다.
그런데, 이전단계의 노광공정에서 웨이퍼(9)에 3개의 서치 얼라인먼트 샷이 형성되어 있으므로 그 다음의 노광공정에서 자동 서치 얼라인먼트 에러가 거의 발생하지 않으나 가끔은 상기 에러가 발생하기도 한다.
상기 자동 서치 얼라인먼트 에러가 발생한 때에는 작업자가 모니터 화면을 보면서 직접 서치 얼라인먼트 샷을 찾고 나서 서치 얼라인먼트 샷의 서치 얼라인먼트마크를 이용하여 수동 서치 얼라인먼트를 하지 않으면 안된다. 이때, 수동 서치 얼라인먼트가 정상적으로 이루어지면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(9)의 동일 수평라인에 샷들(9a), 예들 들어 10개 샷들 모두가 노광된다.
그러나, 작업자가 서치 얼라인먼트 샷이 아닌 다른 샷을 서치 얼라인먼트 샷으로 오인하고 수동 서치 얼라인먼트를 실시하는 경우가 있다. 이는 웨이퍼의 모든 샷에 동일한 서치 얼라인먼트 마크가 형성되어 있기 때문이다.
가령, 작업자가 서치 얼라인먼트 샷에 1샷 이웃한 좌측 샷을 서치 얼라인먼트 샷으로 오인하고 수동 서치 얼라인먼트를 실시하면, 웨이퍼(9)의 동일 수평라인에 샷들(9a) 모두가 노광되지 않는다. 즉, 도 5b에 도시된 바와 같이, 최좌측 샷의 일부만이 웨이퍼(9)의 좌측단부 일부영역에 노광되고 그 나머지가 웨이퍼(9) 이외의 빈 공간에 노광된다. 그 다음의 우측 샷들 모두가 노광되지만, 점선으로 표시된 샷이 전혀 노광되지 않는다.
이와 유사하게도 서치 얼라인먼트 샷에 이웃한 하측 샷이 서치 얼라인먼트 샷으로 오인되는 경우에도 상기와 유사한 현상이 이루어질 수 있으며 이에 대한 상세한 기술을 생략하기로 한다.
결국, 작업자가 수동 서치 설치얼라인먼트를 실수하는 경우, 노광공정을 재작업(rework)하거나, 심한 경우 웨이퍼 자체를 폐기(reject)하지 않으면 안되는 경우가 발생하여 생산성 저하 및 원가 손실이 막대하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 스테퍼를 이용한 노광공정에서 웨이퍼의 서치 얼라인먼트 샷에만 서치 얼라인먼트마크를 형성하여 수동 서치 얼라인먼트시 에러 발생을 방지하도록 한 서치 얼라인먼트마크 형성방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 축소투영 노광장치의 얼라인먼트 광학계를 나타낸 개략도.
도 2는 종래 기술에 의한 노광장치의 개략적인 얼라인먼트를 나타낸 플로우차트.
도 3은 도 2의 레티클 얼라인먼트를 나타낸 플로우차트.
도 4는 도 2의 웨이퍼 얼라인먼트를 나타낸 플로우차트.
도 5a 와 도 5b는 종래 기술에 의한 서치 얼라인먼트 에러시 웨이퍼 상의 샷의 배열을 각각 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 의한 서치 얼라인먼트마크 형성방법에 적용된 레티클을 나타낸 평면도.
도 7은 본 발명에 의한 서치 얼라인먼트마크 형성방법에 적용된 다른 레티클을 나타낸 평면도.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 레티클에서의 서치 얼라인먼트 샷을 각각 나타낸 예시도.
도 9a 내지 도 9c는 도 8a 내지 도 8c의 서치 얼라인먼트 샷에 해당하는 웨이퍼 상의 서치 얼라인먼트 샷을 나타낸 예시도.
*도면의주요부분에대한부호의설명*
1: 레티클 3: 축소투영렌즈
5: 자동포커스 검출기 7: 웨이퍼 스테이지
9: 웨이퍼 9a: 샷
10,20: 레티클 11: 투광성 기판
13: 패턴영역 15: 서치얼라인먼트 마크
25a,25b,25c: 서치 얼라인먼트 마크
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 서치 얼라인먼트마크 형성방법은 서치 얼라인먼트 샷의 노광시 레티클 블라인드를 확대 개방하여 레티클의 칩 패턴과 서치 얼라인먼트 마크를 웨이퍼의 서치 얼라인먼트 샷에 전사시키고 그이외의 일반적인 샷의 노광시 레티클 블라인드를 축소 개방하여 레티클의 칩 패턴만을 웨이퍼의 일반적인 샷에 노광시키는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 수동 서치 얼라인먼트를 할 때 작업자가 서치 얼라인먼트 마크가 존재하는 샷을 서치 얼라인먼트 샷으로 판단하므로 서치 얼라인먼트의 오인을 방지한다. 따라서, 작업자의 실수로 인한 수동 서치 얼라인먼트 에러가 발생하지 않는다.
이하, 본 발명에 의한 서치 얼라인먼트마크 형성방법을 제 6도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.
도 6은 본 발명에 의한 서치 얼라인먼트마크 형성방법에 적용된 레티클을 나타낸 평면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 레티클(10)은 투광성 기판(11)의 상부면 중앙부에 집적회로를 위한 1샷의 패턴 영역(13)이 위치하고, 패턴 영역(13)의 하측으로부터 약간의 거리를 두고 서치 얼라인먼트 마크(15)가 한 개 형성되어 있다. 패턴 영역(13)에는 5개의 칩 패턴들이 배열되어 있다.
이와 같이 구성되는 레티클을 이용하여 서치 얼라인먼트마크 형성방법을 설명하기로 한다.
먼저, 레티클(10)을 도 1의 레티클테이블(도시안됨)에 장착하고 웨이퍼스테이지(7)에 감광막 코팅된 웨이퍼(9)를 장착한 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼얼라인먼트단계(20)의 서치얼라인먼트단계(S23)와 파인얼라인먼트단계(S24)를 실시한다.
이어서, 파인얼라인먼트단계(S24)가 완료되고 나면, 단계(S25) 또는 단계(S26)에서 스텝 앤드 리피트 노광을 실시한다. 이때, 각 샷에 대해 레티클 블라인드의 개구부 개방면적을 조절하면서 실시한다.
이를 위해 현재 노광할 샷이 서치얼라인먼트 샷 또는 일반 샷인 가를 판단한다. 현재 노광할 샷이 일반 샷으로 판단되면, 레티클 블라인드(도시안됨)의 개방부를 축소 개방한 상태에서 일반 샷을 노광한다. 따라서, 레티클(10)의 일점쇄선으로 표시된 패턴 영역(13) 내의 5개 칩 패턴이 웨이퍼(9)에 전사되지만, 서치 얼라인먼트마크(15)가 웨이퍼(9)에 전사되지 않는다.
현재 노광할 샷이 서치 얼라인먼트 샷으로 판단되면, 레티클 블라인드(도시안됨)의 개방부를 상기 레티클 블라인드의 개방부를 확대 개방한 상태에서 서치 얼라인먼트 샷을 노광한다. 따라서, 레티클(10)의 이점쇄선으로 표시된 영역 내의 패턴 영역(13)과 서치 얼라인머트 마크(15)가 웨이퍼(9)에 전사된다.
여기서, 서치 얼라인먼트 마크(15)가 레티클(10)의 하단부에 형성되는 것으로 한정되지 않고 샷의 좌, 우 어느 영역에도 형성될 수 있다. 서치 얼라인먼트 마크(15)의 위치는 각 샷의 스텝 피치를 고려하여 조정되어 있어야 한다.
이후, 상기 노광된 웨이퍼(9)를 현상공정을 포함한 다음의 공정들에서 처리하고 나서 다음의 노광공정을 실시한다.
한편, 노광공정이 정상적으로 진행되는 경우에는 별다른 문제점이 없으나 자동 서치 얼라인먼트의 에러가 발생하는 경우에는 작업자가 수동으로 서치 얼라인먼트를 실시하여야 한다. 이를 위해 먼저, 작업자가 이전의 노광공정에서 형성된 서치 얼라인먼트마크(15)가 웨이퍼(9) 상의 각 샷에 존재하는 지 여부를 확인하면서 서치얼라인먼트 샷을 추적한다.
이때, 상기 웨이퍼(9) 상의 일반 샷에는 서치 얼라인먼트마크가 존재하지 않지만, 각각 소정의 거리를 두고 위치하는 3개의 서치 얼라인먼트 샷에만 서치 얼라인먼트마크가 존재하므로 서치 얼라인먼트 샷과 그 이웃의 일반 샷이 정확하게 구분될 수 있다.
이후, 작업자가 서치 얼라인먼트 샷을 찾고 나면, 서치 얼라인먼트 샷의 서치 얼라인먼트 마크를 이용하여 서치얼라인먼트를 실시하고 나서 종래와 동일한 방법으로 스텝 앤드 리피트 노광을 실시한다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 의한 서치 얼라인먼트마크 형성방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 의한 서치 얼라인먼트마크 형성방법에 적용된 다른 레티클을 나타낸 평면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 레티클(20)은 서치얼라인먼트마크(15) 대신에 3개의 서치 얼라인먼트마크(25a),(25b),(25c)가 투광성 기판(11)의 패턴영역(13)으로부터 소정의 거리를 두고 각각 위치하는 것을 제외하면 도 6의 구조와 동일한 구조로 이루어져 있다.
여기서, 서치 얼라인먼트 마크(25a)가 패턴영역(13)의 좌측 상단부로부터 상측으로 약간 거리를 두고 위치하고, 서치 얼라인먼트 마크(25b)가 패턴영역(13)의 좌측 하단부로부터 좌측으로 약간 거리를 두고 위치하고, 서치 얼라인먼트 마크(25c)가 패턴영역(13)의 우측 하단부로부터 우측으로 약간 거리를 두고 위치하는 것을 제외하면, 도 6의 구조와 동일한 구조로 이루어져 있다. 여기서, 서치 얼라인먼트 마크(25a),(25b),(25c)가 동일하거나 서로 상이하여도 무방하다.
이와 같이 구성되는 레티클을 이용하여 서치 얼라인먼트마크 형성방법을 도 8a 내지 도 8c와 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 레티클(20)을 이용하여 본 발명의 실시예에서 실시한 방법과 유사한 방법으로 파인얼라인먼트단계(S24)가 완료되고 나면, 단계(S25) 또는 단계(S26)에서 스텝 앤드 리피트 노광을 실시한다.
이때, 각 샷에 대해 레티클 블라인드의 개구부 개방면적을 조절하면서 실시한다. 이를 위해 현재 노광할 샷이 서치얼라인먼트 샷 또는 일반 샷인 가를 판단한다. 현재 노광할 샷이 서치 얼라인먼트 샷으로 판단되면, 레티클 블라인드(도시안됨)의 개방부를 축소 개방한 상태에서 서치 얼라인먼트 샷을 노광하여 웨이퍼에 패턴영역(13)을 전사한다.
그리고 나서 상기 서치 얼라인먼트 샷에 이웃한 우측의 샷이 일반 샷으로 판단되면, 상기 레티클 블라인드의 개방부를 확대 개방한 상태에서 상기 일반 샷을 노광한다. 이때, 도 8a에 도시된 바와 같이, 레티클(20)의 일점쇄선으로 표시된 영역 내의 패턴 영역(13)과 서치 얼라인머트 마크(25b)가 웨이퍼에 전사되지만, 서치 얼라인먼트 마크(25b)가 상기 일반 샷에 형성되지 않고 상기 서치 얼라인먼트 샷 내에 형성된다. 이는 상기 레티클 블라인드가 확대 개방된 상태에서 노광이 이루어지면, 서치 얼라인먼트 마크(25b)가 웨이퍼 상의 서치 얼라인먼트 샷에 겹쳐지기 때문이다.
따라서, 도 9a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 상의 서치 얼라인먼트 샷에 패턴영역(13)과, 패턴영역(13)의 우측 하단부로부터 우측으로 약간의 거리들 두고 서치얼라인먼트 마크(25b)가 형성된다.
또한, 서치 얼라인먼트 샷의 이웃한 좌측의 샷이 일반 샷으로 판단되면, 레티클 블라인드를 확대 개방한 상태에서 상기 일반 샷을 노광한다. 이때, 도 8b에 도시된 바와 같이, 레티클(20)의 일점쇄선으로 표시된 영역 내의 패턴 영역(13)과 서치 얼라인머트 마크(25c)가 웨이퍼에 전사된다.
이어서, 레티클 블라인드를 축소 개방한 상태에서 상기 서치 얼라인먼트 샷을 노광한다. 따라서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 서치 얼라인먼트 샷에 패턴영역(13)과, 패턴영역(13)의 좌측 하단부로부터 좌측으로 약간의 거리들 두고 서치얼라인먼트 마크(25c)가 형성된다.
그리고, 서치 얼라인먼트 샷에 이웃한 좌측의 샷이 일반 샷으로 판단되면, 레티클 블라인드를 확대 개방한 상태에서 상기 일반 샷을 노광한다. 이때, 도 8b에 도시된 바와 같이, 레티클(20)의 일점쇄선으로 표시된 영역 내의 패턴 영역(13)과 서치 얼라인머트 마크(25c)가 웨이퍼에 전사된다.
이어서, 상기 레티클 블라인드를 축소 개방한 상태에서 상기 서치 얼라인먼트 샷을 노광한다. 이후, 상기 서치 얼라인먼트 샷에 이웃한 하측의 샷이 일반 샷으로 판단되면, 레티클 블라인드를 확대 개방한 상태에서 상기 일반 샷을 노광한다. 이때, 도 8c에 도시된 바와 같이, 레티클(20)의 일점쇄선으로 표시된 영역 내의 패턴 영역(13)과 서치 얼라인머트 마크(25a)가 웨이퍼에 전사된다.
따라서, 도 9c에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 서치 얼라인먼트 샷에 패턴영역(13)과, 패턴영역(13)의 좌측 하단부로부터 하측으로 약간의 거리들 두고 서치얼라인먼트 마크(25c),(25a)가 형성된다.
따라서, 본 발명은 서치 얼라인먼트마크를 웨이퍼의 서치 얼라인먼트 샷에만 형성하므로 작업자가 수동 서치 얼라인먼트에서 서치 얼라인먼트 샷과 그 이웃의 일반 샷을 정확하게 구분할 수 있다. 서치얼라인먼트 샷에 이웃한 일반 샷을 서치 얼라인먼트 샷으로 오인하는 수동 서치 얼라인먼트 에러의 발생을 방지할 수 있다.
한편, 상기 서치 얼라인먼트마크는 서치 얼라인먼트 샷에 한정되지 않고 소정 샷이나 칩 또는 스크라이브(scribe) 라인에도 원하는 패턴으로 다양하게 형성할 수 있다. 이러한 경우, 웨이퍼의 특정 부위의 특성 테스트나 수율 평가시 웨이퍼 절단(sawing) 공정후에도 특정부위 칩들의 구별이 가능하여 불량 추적이 용이하다. 또한, 본 발명은 기타 다른 목적으로 특정 칩이나 샷에 패턴을 형성할 수 있음은 자명하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 스테퍼에 적용되는 레티클의 소정 영역에 서치얼라인먼트 샷을 구별할 수 있는 서치얼라인먼트마크를 형성하고 서치얼라인먼트 샷의 노광시 레티클 블라인드를 확대 개방하여 웨이퍼 상의 서치 얼라인먼트 샷에 집적회로를 위한 패턴과 서치 얼라인먼트마크를 전사한다. 따라서, 수동 서치얼라인먼트시 작업자가 상기 서치얼라인먼트마크의 존재 유무만을 확인하여 서치 얼라인먼트 샷과 이웃한 일반 샷을 용이하게 구분할 수 있으므로 수동 서치얼라인먼트 에러 발생을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명은 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 도면과 상세한 설명에 기재된 특정한 예에 한정되지 아니하고 다양한 변형의 가능함은 자명한 사실이다. 본 발명의 다양한 변형은 본 발명의 사상과 관점을 벗어나지 않는 범위 내에서 개별적으로 이해하지 아니하며 첨부된 특허청구범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 스테퍼용 레티클을 이용하여 감광막이 코팅된 웨이퍼에 노광하는 방법에 있어서,
    상기 웨이퍼 상의 서치 얼라인먼트 샷에만 서치 얼라인먼트마크를 형성하며 스텝 앤드 리피트 노광하는 노광단계를 포함하는 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 노광단계는 현재 노광할 샷이 상기 서치 얼라인먼트 샷인 지 여부에 따라 레티클 블라인드의 개방부를 조절하여 노광하는 것을 특징으로 하는 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 노광단계는 상기 노광할 샷이 서치 얼라인먼트 샷인지 여부를 판단하는 단계와, 상기 노광할 샷이 서치 얼라인먼트 샷으로 판단되면, 상기 서치 얼라인먼트 샷에 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하기 위해 상기 레티클 블라인드의 개방부를 확대 개방한 상태에서 상기 서치 얼라인먼트 샷을 노광하는 단계와, 상기 샷이 일반 샷으로 판단되면, 상기 일반 샷에 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하지 않기 위해 상기 레티클 블라인드의 개방부를 축소 개방한 상태에서 상기 일반 샷을 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 서치 얼라인먼트마크가 레티클의 패턴영역의 외측으로 소정 거리를 두고 1개 위치하는 것을 특징으로 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 노광단계는 상기 노광할 샷이 서치 얼라인먼트샷인지 여부를 판단하는 단계와, 상기 노광할 샷이 서치 얼라인먼트 샷으로 판단되면, 상기 서치 얼라인먼트 샷에 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하지 않기 위해 상기 레티클 블라인드의 개방부를 축소 개방한 상태에서 상기 얼라인먼트 샷을 노광하는 단계와, 상기 노광된 서치 얼라인먼트 샷에 이웃한 우측의 샷이 서치 얼라인먼트 샷인 지를 판단하는 단계와, 상기 우측의 샷이 일반 샷으로 판단되면, 상기 서치 얼라인먼트 샷에 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하기 위해 상기 레티클 블라인드의 개방부를 확대 개방한 상태에서 상기 일반 샷을 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하기 위해 레티클의 패턴영역의 좌측부에 위치하는 서치 얼라인먼트 마크를 이용하는 것을 특징으로 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 노광단계는 상기 노광할 샷이 상기 서치 얼라인먼트샷인에 이웃한 좌측의 일반 샷인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 노광할 샷이 일반샷으로 판단되면, 상기 서치 얼라인먼트 샷에 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하기 위해 상기 레티클 블라인드의 개방부를 확대 개방한상태에서 상기 일반 샷을 노광하는 단계와, 상기 노광된 일반 샷에 이웃한 우측의 샷이 서치 얼라인먼트 샷인 지를 판단하는 단계와, 상기 우측의 샷이 서치 얼라인먼트 샷으로 판단되면, 상기 서치 얼라인먼트 샷에 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하지 않기 위해 상기 레티클 블라인드의 개방부를 축소 개방한 상태에서 상기 서치 얼라인먼트 샷을 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하기 위해 레티클의 패턴영역의 우측부로부터 외측으로 소정의 거리를 두고 위치하는 서치 얼라인먼트 마크를 이용하는 것을 특징으로 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 노광할 샷이 상기 서치 얼라인먼트샷인에 이웃한 하측의 일반 샷인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 노광할 샷이 일반샷으로 판단되면, 상기 서치 얼라인먼트 샷에 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하기 위해 상기 레티클 블라인드의 개방부를 확대 개방한 상태에서 상기 일반 샷을 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 서치 얼라인먼트마크를 형성하기 위해 레티클의 패턴영역의 우측부로부터 외측으로 소정 거리를 두고 위치하는 서치 얼라인먼트 마크와 상기 패턴영역의 상측부로부터 외측으로 소정 거리를 두고 위치하는 서치 얼라인먼트를 이용하는 것을 특징으로 하는 서치 얼라인먼트 마크 형성방법.
KR1019970006090A 1997-02-27 1997-02-27 서치 얼라인먼트 마크 형성방법 KR100227847B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970006090A KR100227847B1 (ko) 1997-02-27 1997-02-27 서치 얼라인먼트 마크 형성방법
JP9200540A JPH10242044A (ja) 1997-02-27 1997-07-25 サーチアライメントマークの形成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970006090A KR100227847B1 (ko) 1997-02-27 1997-02-27 서치 얼라인먼트 마크 형성방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980069162A KR19980069162A (ko) 1998-10-26
KR100227847B1 true KR100227847B1 (ko) 1999-11-01

Family

ID=19498094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970006090A KR100227847B1 (ko) 1997-02-27 1997-02-27 서치 얼라인먼트 마크 형성방법

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH10242044A (ko)
KR (1) KR100227847B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100362944B1 (ko) * 1999-12-30 2002-11-29 아남반도체 주식회사 스테퍼의 얼라인먼트 에러 처리 방법
JP2015509666A (ja) 2012-03-08 2015-03-30 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー．ブイ． アライメントセンサーとビーム測定センサーを備えている荷電粒子リソグラフィシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10242044A (ja) 1998-09-11
KR19980069162A (ko) 1998-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4540277A (en) Device for the projection printing of masks into a workpiece
EP0715215B1 (en) Alignment method and semiconductor exposure method
KR100211011B1 (ko) 주사노광장치 및 이것을 사용한 노광방법
US5451479A (en) Method of forming a pattern of a multilayer type semiconductor device
KR100517159B1 (ko) 노광장치 및 방법
US5747202A (en) Projection exposure method
US20020037460A1 (en) Stage unit, measurement unit and measurement method, and exposure apparatus and exposure method
KR100367500B1 (ko) 노광 장비의 최적 포커스 확인 방법
US5572325A (en) Apparatus for optically detecting a position of mark
KR0171453B1 (ko) 노광장치 및 노광방법
US7050151B2 (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
US6569579B2 (en) Semiconductor mask alignment system utilizing pellicle with zero layer image placement indicator
US5475490A (en) Method of measuring a leveling plane
TWI405043B (zh) 像差測量方法，曝光設備，及裝置製造方法
US7212286B2 (en) Aligning method, exposure method, exposure apparatus, and device manufacturing method
JPS5918950A (ja) 加工片上へのマスクの投影転写装置およびその調整方法
KR100227847B1 (ko) 서치 얼라인먼트 마크 형성방법
US6243158B1 (en) Projection exposure apparatus and method
US7106419B2 (en) Exposure method and apparatus
KR100391345B1 (ko) 노광방법및스테퍼
KR100230798B1 (ko) 포토 마스크
JP2006278799A (ja) 位置計測方法及び該位置計測方法を使用したデバイス製造方法
JP4158418B2 (ja) レジストパターン幅寸法の調整方法
KR100375290B1 (ko) 웨이퍼 패턴 오차의 요인 해석 방법 및 사진 제판용마스크의 제조 장치
JPH09251945A (ja) 重ね合わせ精度管理用パターンおよびこれを用いた重ね合わせ精度管理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080729

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee