KR100258175B1 - Apparatus for aligning a reticle using position sensitive detector and method of aligning a reticle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus for aligning a reticle are provided to measure the rotation of the reticle and to achieve the high accuracy of a position alignment by using a position sensing device. CONSTITUTION: A reticle aligning device comprises a semiconductor laser module(201) including a semiconductor laser(210) and a collimator lens(211) for generating a parallel laser beam(202). A prism(203) is provided to refract the parallel laser beam(202) generated from the semiconductor layer module(201) at a right angle. Slits(205) are formed in a reticle(204) to allow the refracted laser beam to pass through the reticle(204). A position sensing device(206) is provided to detect the position of the parallel laser beam which passes through the slit(205) of the reticle(204).

Description

위치검출소자를 이용한 레티클 정렬장치 및 레티클 정렬 방법Reticle Aligner and Reticle Alignment Method Using Position Detection Devices

본 발명은 ArF 엑시머 레이저를 광원으로 하는 스탭 및 스캔(step & scan) 노광장비에 관한 것으로서, 특히 1차원형 반도체 위치 검출소자를 사용하여 그 장치가 비교적 간단하면서도 높은 위치 정밀도를 얻을 수 있는 위치 검출 소자를 이용한 레티클 정렬 장치 및 레티클 정렬 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a step and scan exposure apparatus using an ArF excimer laser as a light source, and in particular, a position detection using a one-dimensional semiconductor position detection element, which allows the device to be relatively simple and obtain high position accuracy. A reticle alignment apparatus and a reticle alignment method using the device.

최근들어 반도체 기억소자의 집적도가 증가함에 따라 회로의 선폭은 더욱 작아지게 되었으며, 이를 만족시키기 위해서는 고 분해능의 리소그래피(lithography) 장비가 필요하게 되었다. 또한 반도체 기억소자의 급격한 발전추세에 대응하기 위해서는 가장 핵심적인 공정인 미세패턴 형성에 대한 기술발전이 이루어져야 한다.Recently, as the integration degree of semiconductor memory devices increases, the line width of the circuit becomes smaller, and high resolution lithography equipment is required to satisfy this. In addition, in order to cope with the rapid development trend of semiconductor memory devices, technology development for micro pattern formation, which is the most important process, must be made.

이와 같이 레티클에 기록된 전자 회로를 포토레지스트가 발라진 웨이퍼 표면으로 투영하는데 사용되는 반도체 노광장비는 반도체의 집적도가 증가함에 따라 최소선폭 해상도가 증가하여 g-line, i-line을 거쳐 현재 248㎚의 KrF 엑시머 레이저 광이 사용되기에 이르렀다. 또한 앞으로 1GDRAM이상의 고기억밀도 집적회로의 사용될 파장 193㎚의 ArF 엑시머 레이저 스탭 및 스캔(step & scan) 노광장비가 곧 실용화될 전망이다.The semiconductor exposure equipment used to project the electronic circuit recorded on the reticle onto the photoresist-coated wafer surface increases the minimum line width resolution as the degree of integration of semiconductors increases. KrF excimer laser light has been used. In addition, ArF excimer laser step and scan exposure equipment with a wavelength of 193nm, which will be used for high-density integrated circuits of 1GDRAM or more, will soon become practical.

반도체 노광장비의 주요 성능에는 해상도, 노광영역 및 정렬 정밀도 등이 있으며, 특히 여러 번의 패턴형성 과정이 필요한 반도체 공정에 있어서는 앞 공정에서 만들어진 층과 이에 연속되어 만들어진 층에 형성되어 있는 해당 반도체 회로 패턴이 정확하게 중첩되어 형성되는 것이 매우 중요하다. 이와 관련된 노광장비의 성능이 회로 패턴의 중첩 정밀도(overlay accuracy)이며, 일반적으로 노광장비에서는 반도체 회로에 형성되는 최소패턴의 1/4 이하의 중첩 정밀도가 요구되어진다. 한 예로, 0.35㎛의 설계규칙(design rule)이 적용되는 64M DRAM에서는 0.08㎛(3σ), 0.25㎛의 설계규칙이 적용되는 256M DRAM에서는 0.06㎛(3σ)의 중첩 정밀도가 요구되어진다.The main performances of semiconductor exposure equipment include resolution, exposure area, and alignment accuracy. Especially in the semiconductor process requiring multiple pattern formation process, the semiconductor circuit pattern formed on the layer made in the previous process and the layer made successively It is very important that they form exactly overlap. The performance of the exposure equipment in this regard is the overlay accuracy of the circuit pattern, and in general, the exposure equipment requires an overlap accuracy of 1/4 or less of the minimum pattern formed in the semiconductor circuit. For example, an overlapping accuracy of 0.08 μm (3σ) is required for 64M DRAM to which 0.35 μm design rule is applied and 0.06 μm (3σ) to 256M DRAM to which 0.25 μm is applied.

한편 이러한 웨이퍼 중첩 정밀도를 달성하기 위해서는 웨이퍼 자체의 정렬도 중요하지만, 동시에 회로의 패턴이 담겨진 레티클의 정렬 정밀도 또한 상대적으로 중요하다. 레티클 정렬계의 정렬 정밀도(alignment accuracy)는 반도체 소자 제작에 있어서 최종적인 중첩 정밀도를 달성하기 위해서 레티클 정렬 시스템이 가져야 할 정밀도이다. 이는 중첩 정밀도에 투영 광학계의 배율을 곱한 값으로 정의되며, 계산상으로 투영 광학계의 배율이 ×4라고 할 때, 256M DRAM의 경우 약 0.24㎛(3σ)의 레티클 정렬 정밀도가 요구된다.The alignment of the wafer itself is important to achieve such wafer superposition accuracy, but at the same time, the alignment precision of the reticle containing the circuit pattern is also important. The alignment accuracy of the reticle alignment system is the precision that the reticle alignment system must have in order to achieve the final overlap accuracy in semiconductor device fabrication. This is defined as a value obtained by multiplying the magnification of the projection optical system by the overlapping precision, and when calculating the magnification of the projection optical system by x4, the reticle alignment precision of about 0.24 μm (3σ) is required for 256M DRAM.

이러한 레티클 정렬 정밀도를 달성하기 위해서, 종래의 노광장비에서 사용하고 있는 레티클 정렬방법은 레티클 위에 미리 새겨진 정렬마크를 현미경 대물렌즈를 사용해서 확대하고, 이를 TV 모니터를 통해서 수동적으로 정렬을 수행하는 방법이다. 또한 다른 정렬방법으로 회절격자 형태의 레티클 정렬마크에 의해서 회절된 정렬광의 간섭 혹은 회절효과를 이용하여 회절광의 강도(intensity)를 정렬신호로 사용하는 방법을 들 수 있다.In order to achieve such reticle alignment accuracy, a reticle alignment method used in conventional exposure equipment is a method of enlarging an alignment mark pre-engraved on a reticle using a microscope objective lens and manually performing alignment through a TV monitor. . As another alignment method, an intensity of the diffracted light may be used as an alignment signal using interference or diffraction effects of the aligned light diffracted by the reticle alignment mark in the form of a diffraction grating.

그러나 이러한 방법들은 정렬을 위한 보조 시스템들이 복잡하며, 정렬 정밀도가 근본적으로 레티클 정렬마크의 디자인 기술이나 정렬 신호의 S/N비에 따라 제한을 받게되어, 0.2㎛(3σ)정도의 정렬 정밀도가 그 한계이다.However, these methods are complicated by the auxiliary systems for the alignment, and the alignment accuracy is fundamentally limited by the design technique of the reticle alignment mark or the S / N ratio of the alignment signal. It is the limit.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하고, 3개의 1차원형 반도체 위치 검출소자와, 반도체 레이저 등을 사용하여 그 장치가 비교적 간단하면서도 0.1㎛의 높은 정렬 위치정밀도를 얻을 수 있으며, 동시에 레티클의 회전량까지 추출할 수 있는 새로운 레티클 정렬 방법과 수단을 제시하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention solves the above-described problems, and by using three one-dimensional semiconductor position detection elements, a semiconductor laser, etc., the device is relatively simple and a high alignment position accuracy of 0.1 μm can be obtained, and at the same time, The purpose of this paper is to propose a new method and means for sorting reticles that can be extracted to the full amount.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명인 위치검출소자를 이용한 레티클 정렬장치는 레티클에 위치하는 슬릿을 비추는 광원으로서 반도체 레이저와 시준 렌즈로 구성되는 반도체 레이저 모듈과, 상기 반도체 레이저 모듈로부터 방출되는 평행광을 직각으로 굴절시키는 프리즘과, 상기 프리즘에서 굴절된 평행광을 통과시키는 레티클의 슬릿과, 상기 레티클의 슬릿을 통과한 평행광의 위치를 검출하는 위치 검출소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The reticle alignment device using the position detection element of the present invention for achieving the above object is a semiconductor laser module consisting of a semiconductor laser and a collimating lens as a light source for illuminating the slit located in the reticle, and parallel light emitted from the semiconductor laser module And a position detecting element for detecting a position of the parallel light passing through the slit of the reticle, and a prism refracted at right angles, the parallel light refracted by the prism.

본 발명인 위치검출소자를 이용한 레티클 정렬방법은 레티클의 x 와 y 축의 위치 오차 및 회전오차를 동시에 측정하기 위해 레티클 상에 수평방향의 제 1 및 제 3 슬릿 및 수직방향의 제 2 슬릿을 레티클의 제조시 형성하는 단계와, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 슬릿을 투과한 광을 검출하기 위해 상기 제 1, 제 2 및 제 3 슬릿과는 수직인 방향으로 대응하는 제 1, 제 2 및 제 3 위치검출소자를 배치하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The reticle alignment method using the position detection device of the present invention is to manufacture a reticle with the first and third slits in the horizontal direction and the second slit in the vertical direction on the reticle to simultaneously measure the position error and rotational error of the x and y axis of the reticle And the first, second and third corresponding in the direction perpendicular to the first, second and third slits to detect the light transmitted through the first, second and third slits. And positioning the position detecting device.

도 1은 본 발명에 적용되는 레티클 운반계의 장치를 나타낸 평면도.1 is a plan view showing a device of the reticle transport system applied to the present invention.

도 2는 본 발명에 적용되는 레티클의 위치를 알아내기 위해 레티클 정렬계의 원리를 나타낸 장치의 측면도.Figure 2 is a side view of the device showing the principle of the reticle alignment system to locate the reticle applied to the present invention.

도 3은 도 2에서 도시된 위치검출 소자의 전기신호를 처리하는 회로도.3 is a circuit diagram for processing an electrical signal of the position detection device shown in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 레티클에 형성될 정렬용 슬릿의 위치 및 방향을 나타낸 장치도.Figure 4 is a device diagram showing the position and direction of the alignment slit to be formed in the reticle according to the present invention.

도 5는 도 4에서 도시된 정렬용 슬릿과 대응되는 위치검출소자의 위치와 방향을 나타낸 장치도.FIG. 5 is an apparatus diagram showing the position and direction of a position detecting element corresponding to the alignment slit shown in FIG. 4. FIG.

도 6은 도시된 도 4 및 도 5의 레티클 슬릿과 위치검출소자의 배치도.FIG. 6 is a layout view of the reticle slit and the position detection device of FIGS. 4 and 5.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호 설명〉<Description of Signs of Major Parts of Drawings>

101 : 레티클 핸들링 로봇 102 : y축 방향 이송 가이드101: reticle handling robot 102: y-axis travel guide

103 : y축 방향 이송 가이드 104 : x축 방향 이송 모터103: y-axis feed guide 104: x-axis feed motor

105 : x축 방향 이송 가이드 106 : 레티클 마운트105: feed guide in the x-axis direction 106: reticle mount

107 : 투영렌즈 108 : 레티클 정렬계 마운트107: projection lens 108: reticle alignment system mount

109, 110 및 111 : 반도체 레이저 모듈109, 110 and 111: semiconductor laser module

112 : 레티클 113, 114 및 115 : 프리즘112: reticle 113, 114, and 115: prism

201 : 반도체 레이저 모듈 202 : 반도체 레이저 광201: semiconductor laser module 202: semiconductor laser light

203 : 프리즘 204 : 레티클203: Prism 204: reticle

205 : 슬릿 206 : 위치검출소자(PSD)205: slit 206: position detection element (PSD)

207 : 전기신호 출력단자 208 : 전기신호 출력단자207: electrical signal output terminal 208: electrical signal output terminal

209 : 전기신호 접지 또는 5V 단자209: electrical signal ground or 5V terminal

301 및 302 : 신호 입력 단자 303 및 304: 전류-전압 변환 연산증폭기301 and 302: signal input terminals 303 and 304: current-voltage conversion operational amplifier

305 : 뺄셈 회로 306 : 덧셈 회로305: subtraction circuit 306: addition circuit

307 : 나눗셈 회로 308 : 뺄셈 출력단자307: division circuit 308: subtraction output terminal

309 : 출력단자 401 : 레티클309: output terminal 401: reticle

402 : 전자회로 영역 403, 404 및 405 : 슬릿402: electronic circuit regions 403, 404, and 405: slit

501, 502 및 503 : 위치검출소자(PSD)501, 502, and 503: position detection element (PSD)

504, 505 및 506 : 위치검출 소자의 수광영역504, 505, and 506: light receiving area of the position detecting element

507 : 위치검출소자 마운트 601 : 레티클507: position detection element mount 601: reticle

602 : 회로 영역 603, 604 및 605 : 슬릿602: circuit area 603, 604 and 605: slit

606, 607 및 608 : 위치검출소자606, 607 and 608: position detecting element

609, 610 및 611 : 슬릿을 비추는 광의 형상609, 610, and 611: shape of light shining on the slit

도 1은 레티클 운반계의 장치를 나타낸 평면도로서, 레티클이 반입되는 과정은 다음과 같다.1 is a plan view showing the apparatus of the reticle delivery system, the process of carrying in the reticle is as follows.

레티클 핸들링 로봇(101)이 레티클(112)을 레티클 카트릿지에서 꺼내어 반입위치에 와 있는 레티클 마운트(106) 상부에 올려놓는다. 레티클 마운트(106)는 레티클(112)을 싣고 x축 방항 이송 모터(104)에 의해서 투영렌즈(107)의 윗쪽에 위치한 노광위치로 이동한다. 레티클 핸들링 로봇(101)이 레티클(112)을 레티클 마운트(106) 상부에 올려놓을 때의 레티클 위치 오차는 x와 y 축 방향으로 수십 마이크론 정도이며, 회전 오차도 포함된다. 따라서 레티클이 노광위치로 이동하기 이전에 노광장비가 요구하는 위치오차의 한도 이내로 레티클의 위치를 조정하여야 한다. 여기서 설명되지 않은 도면부호 (102) 및 (103)은 y축 방향 이송 가이드이며, 도면부호(105)는 x축 방향 이송 가이드이다. 또한 도면부호(108)은 레티클 정렬계 마운트이고, 도면부호(113),(114) 및 (115)는 프리즘이며, 도면부호(109), (110) 및 (111)은 반도체 레이저 모듈이다.The reticle handling robot 101 removes the reticle 112 from the reticle cartridge and places the reticle 112 on the reticle mount 106 which is in the loading position. The reticle mount 106 loads the reticle 112 and moves to the exposure position located above the projection lens 107 by the x-axis anti-deflection feed motor 104. The reticle position error when the reticle handling robot 101 places the reticle 112 on the reticle mount 106 is about tens of microns in the x and y axis directions, and includes a rotation error. Therefore, before moving the reticle to the exposure position, the position of the reticle must be adjusted within the limit of the position error required by the exposure equipment. Reference numerals 102 and 103, which are not described herein, are y-axis feed guides, and reference numeral 105 is an x-axis feed guide. Reference numeral 108 is a reticle alignment system mount, reference numerals 113, 114, and 115 are prisms, and reference numerals 109, 110, and 111 are semiconductor laser modules.

도 2는 레티클의 위치를 알아내는 레티클 정렬계의 원리를 나타내는 장치의 측면도로서, 레티클의 x 와 y 축 오차 및 회전오차를 알아내기 위하여서는 독립된 3개의 센서가 필요하므로 하나의 위치검출 방법에 대하여 설명한다.Figure 2 is a side view of the device showing the principle of the reticle alignment system to locate the reticle, three independent sensors are needed to determine the x and y axis error and rotational error of the reticle for one position detection method Explain.

반도체 레이저 모듈(201) 속에는 가시광 반도체(210)와 시준렌즈(211)가 들어있어서 시준된 평행광(202)를 방출한다. 레이저광(202)는 프리즘(203)에 의하여 90도 꺽여져 아래로 향하고, 레티클(204)의 아랫면 가장자리 부분에 새겨진 슬릿(205)을 비춘다. 슬릿(205)을 통과한 광선은 레티클(204) 바로 아래에 위치한 1차원형 반도체 위치검출소자(position-sensitive device, PSD)(206)에 입사한다. 상기 1차원형 위치검출소자(206)는 일종의 반도체 다이오드 광검출기로써 상용화되어 있다. 1차원형 위치검출소자(206)의 수광 영역은 폭이 약 1mm, 길이가 5 내지 15mm 정도이며, 길이 방향을 따라 양 끝에 제 1 및 제 2 출력단자(207 및 208)가 위치해 있다. 출력단자(207 및 208)에서 나오는 전류는 수광 영역에 입사하는 광의 위치에 따라 변하며, 이 출력전류를 회로를 사용하여 처리하면 광이 입사한 위치를 알아낼 수 있다.The semiconductor laser module 201 includes a visible light semiconductor 210 and a collimating lens 211 to emit collimated parallel light 202. The laser light 202 is bent 90 degrees by the prism 203 and directed downward, and illuminates the slit 205 carved in the bottom edge portion of the reticle 204. Light rays passing through the slit 205 enter a one-dimensional semiconductor position-sensitive device (PSD) 206 located directly below the reticle 204. The one-dimensional position detecting element 206 is commercialized as a kind of semiconductor diode photodetector. The light receiving area of the one-dimensional position detecting element 206 has a width of about 1 mm and a length of about 5 to 15 mm, and the first and second output terminals 207 and 208 are positioned at both ends along the longitudinal direction. The current from the output terminals 207 and 208 changes depending on the position of the light incident on the light receiving region, and the output current can be processed using a circuit to determine the position where the light enters.

도 3은 1차원형 위치검출 소자에서 나오는 전류를 처리하여 위치정보로 변환하는 회로도를 나타낸 것이다.3 is a circuit diagram of processing current from the one-dimensional position detecting element and converting the position information into position information.

1차원형 위치검출소자(206)의 제 1 및 제 2 출력단자(207 및 208)를 제 1 및 제 2 입력단자(301 및 302)에 각각 연결하면, 제 1 및 제 2 전류-전압 변환 연산증폭기(303 및 304)에 의하여 해당전류에 비례하는 전압(V1 및 V2)으로 각각 바뀐다. 뺄셈회로(305)는 V1과 V2의 차이에 해당하는 출력을 발생하며, 덧셈회로(306)는 V1과 V2의 합에 해당하는 출력을 발생한다. 나눗셈 회로(307)는 뺄셈회로(305)의 신호 V1-V2를 덧셈회로(307)의 신호 V1 + V2로 나눈 값에 비례하는 신호(309)를 발생한다.When the first and second output terminals 207 and 208 of the one-dimensional position detecting element 206 are connected to the first and second input terminals 301 and 302, the first and second current-voltage conversion calculations are performed. The amplifiers 303 and 304 change the voltages V1 and V2 in proportion to the corresponding currents, respectively. The subtraction circuit 305 generates an output corresponding to the difference between V1 and V2, and the addition circuit 306 generates an output corresponding to the sum of V1 and V2. The division circuit 307 generates a signal 309 that is proportional to the value obtained by dividing the signals V1-V2 of the subtraction circuit 305 by the signals V1 + V2 of the addition circuit 307.

이와 같이 나눗셈 회로(307)를 거침으로써, 출력신호(309)는 위치검출소자(206)에 입사하는 광의 세기에 무관한 안정된 위치신호를 발생하게 된다. 또한 단순히 V1과 V2가 동일한 위치를 찾는 영점 찾기 과정에서는 나눗셈 회로(307)를 생략하고, 뺄셈회로(305)의 출력(308)을 직접 사용할 수도 있다. 이 경우에는 출력신호가 입사광의 세기에 의존하지만, 항상 V1=V2가 되는 지점을 찾을시는 입사광의 세기가 문제되지 않는다.By passing through the division circuit 307 in this manner, the output signal 309 generates a stable position signal irrespective of the intensity of light incident on the position detection element 206. In addition, the division circuit 307 may be omitted and the output 308 of the subtraction circuit 305 may be directly used in the zero search process where V1 and V2 find the same position. In this case, although the output signal depends on the intensity of the incident light, the intensity of the incident light does not matter when finding a point where V1 = V2.

도 4는 도시된 도 2의 장치 및 도 3의 회로를 이용하여 레티클의 위치를 x축, y축, 회전에 대하여 위치 검출하는데 필요한 레티클의 슬릿 모양과 위치를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view showing the slit shape and the position of the reticle required to detect the position of the reticle with respect to the x-axis, y-axis, and rotation using the apparatus of FIG. 2 and the circuit of FIG.

도면부호(401)은 레티클을 나타내며, 도면부호(402)는 레티클(401)에서 전자회로를 담고 있는 회로 영역이다. 도면부호(403) 및 (405)는 레티클의 수평방향 슬릿이며, 각각의 위치에 해당하는 y방향의 위치를 검출하는데 사용된다. 도면부호(404)는 레티클의 수직방향 슬릿이며, x 방향의 위치를 검출하는데 사용된다.Reference numeral 401 denotes a reticle, and reference numeral 402 is a circuit region containing an electronic circuit in the reticle 401. Reference numerals 403 and 405 denote horizontal slits of the reticle and are used to detect the position in the y direction corresponding to each position. Reference numeral 404 is the vertical slit of the reticle and is used to detect the position in the x direction.

도 5는 도시된 도 4의 각각의 슬릿 밑에 위치하여 슬릿을 통과한 광의 위치를 검출하는데 사용되는 1차원형 위치검출소자의 위치 및 방향을 나타낸 평면도이다.FIG. 5 is a plan view showing the position and direction of the one-dimensional position detecting element positioned under each slit of FIG. 4 and used to detect the position of light passing through the slit.

제 1, 제 2 및 제 3의 위치검출소자(501, 502 및 503)는 각각 순서대로 제 1, 제 2 및 제 3의 레티클의 슬릿(404, 405 및 406)의 바로 밑에 위치한다. 제 1 및 제 3의 위치검출소자(501 및 503)의 제 1 및 제 3의 수광영역(504 및 506)은 수직방향(y)이며, 제 2의 위치검출소자(502)의 제 2의 수광영역(505)은 수평 방향(x)으로 위치한다. 도면부호(507)은 위치검출소자를 올려놓는 마운트이다.The first, second and third position detection elements 501, 502 and 503 are located immediately below the slits 404, 405 and 406 of the first, second and third reticles, respectively. The first and third light receiving regions 504 and 506 of the first and third position detecting elements 501 and 503 are in the vertical direction y, and the second light receiving of the second position detecting element 502 is performed. Region 505 is located in the horizontal direction x. Reference numeral 507 denotes a mount on which the position detecting element is placed.

도 6은 도시된 도 4의 레티클과 도 5의 위치검출소자를 함께 나타내어 x위치, y 위치 및 회전각의 상호관계를 나타내고 있다.FIG. 6 shows the reticle of FIG. 4 and the position detecting device of FIG. 5 together to show the correlation of x position, y position and rotation angle.

도면부호(601)은 레티클이며, 도면부호(602)는 레티클 상의 회로 영역이다. 도면부호(603), (604) 및 (605)는 제 1, 제 2 및 제 3의 레티클의 슬릿이며, 도면부호(606), (607) 및 (608)은 제 1, 제 2 및 제 3의 위치검출 소자이다. 제 1의 위치검출 소자(606)는 제 1의 레티클의 슬릿(603)을 통과하여 위에서 아래로 내려오는 반도체 레이저광의 위치 y1을 검출하며, 제 3의 위치검출 소자(608)은 제 3의 레티클의 슬릿(605)을 위에서 아래로 통과하여 내려오는 반도체 레이저광의 위치 y2를 검출한다. y1과 y2의 위치값에서 레티클이 회전한 정보를 알아낼 수 있으며, y1과 y2를 같게 함으로써 레티클의 수평으로 만들어 회전오차를 제거할 수 있고, 동시에 y축 방향의 오차를 제거할 수 있다. 제 2의 위치검출소자(607)는 제 2의 레티클 슬릿(604)을 통과하여 내려오는 광의 x 방향위치를 검출하여 x 방향 위치 오차를 제거할 수 있다. 본 장치가 검출할 수 있는 위치 검출영역은 1차원형 위치검출소자의 수광영역의 길이방향과 동일하며, 이 검출영역을 보장하기 위하여서 슬릿을 비추는 반도체 레이저 광의 슬릿에서의 단면 형상은 도면부호(609), (610) 및 (611)과 같이 충분히 위치검출소자를 포함하도록 크게 한다.Reference numeral 601 denotes a reticle, and reference numeral 602 denotes a circuit region on the reticle. Reference numerals 603, 604, and 605 denote slits of the first, second, and third reticles, and reference numerals 606, 607, and 608 denote first, second, and third Position detection element. The first position detection element 606 detects the position y1 of the semiconductor laser light that passes down from the top through the slit 603 of the first reticle, and the third position detection element 608 is the third reticle The position y2 of the semiconductor laser light that passes through the slit 605 from the top to the bottom is detected. It is possible to find out the information rotated by the reticle from the position values of y1 and y2. By making y1 and y2 equal, it is possible to make the reticle horizontal and eliminate the rotational error, and at the same time eliminate the error in the y-axis direction. The second position detecting element 607 can detect the x direction position of the light coming down through the second reticle slit 604 to eliminate the x direction position error. The position detection area that can be detected by the apparatus is the same as the longitudinal direction of the light receiving area of the one-dimensional position detection element, and the cross-sectional shape in the slit of the semiconductor laser light shining on the slit to ensure this detection area is indicated by reference numeral 609. ), Such as 610 and 611, so as to sufficiently include the position detecting element.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 다음과 같은 탁월한 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

첫째, 종래의 레티클 정렬 장치에서 사용하는 방법으로는 현미경, 정렬용 조명광원, 모니터 등 매우 복잡한 정렬 시스템과 기구물 등이 필수적이었으나, 본 발명은 위치 검출소자, 프리즘, 발광다이오드(LED) 또는 반도체 레이저를 광원으로 사용함으로써 비교적 간단하게 장치를 구성할 수 있으며, 레티클 정렬 장치를 위한 공간을 줄일 수 있다.First, as a method used in a conventional reticle alignment device, a very complicated alignment system and an apparatus such as a microscope, an illumination source for alignment, a monitor, and the like were essential. However, in the present invention, a position detecting device, a prism, a light emitting diode (LED) or a semiconductor laser is essential. By using as a light source, the device can be configured relatively simply, and the space for the reticle alignment device can be reduced.

둘째, 레티클의 정렬 정밀도 측면에서도 현재 상용으로 판매 중인 위치 검출소자의 분해능이 보통 0.1㎛ 이하이므로, 종래의 방법에 비해서 더욱 정밀한 위치 정밀도를 얻을 수 있으며, 레티클 상에 3개의 슬릿을 동시에 측정함으로써 레티클의 위치 정보뿐만 아니라 레티클의 회전량까지 동시에 추출할 수 있다.Second, since the resolution of the position detection element currently commercially available in terms of reticle alignment accuracy is usually 0.1 μm or less, more accurate position accuracy can be obtained than the conventional method, and by simultaneously measuring three slits on the reticle by reticle In addition to the position information of the reticle can also extract the amount of rotation.

Claims (2)

레티클에 위치하는 슬릿을 비추는 광원으로서 반도체 레이저와 시준 렌즈로 구성되는 반도체 레이저 모듈과,A semiconductor laser module comprising a semiconductor laser and a collimating lens as a light source for illuminating a slit positioned in the reticle, 상기 반도체 레이저 모듈로부터 방출되는 평행광을 직각으로 굴절시키는 프리즘과,A prism that refracts the parallel light emitted from the semiconductor laser module at a right angle; 상기 프리즘에서 굴절된 평행광을 통과시키는 레티클의 슬릿과,A slit of the reticle for passing parallel light refracted by the prism, 상기 레티클의 슬릿을 통과한 평행광의 위치를 검출하는 위치 검출소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 위치검출소자를 이용한 레티클 정렬장치.And a position detecting element for detecting a position of parallel light passing through the slit of the reticle. 레티클의 x 와 y 축 위치 오차 및 회전오차를 동시에 측정하기 위해 레티클 상에 수평방향의 제 1 및 제 3 슬릿 및 수직방향의 제 2 슬릿을 레티클의 제조시 형성하는 단계와,Forming a first and a third slit in the horizontal direction and a second slit in the vertical direction on the reticle to simultaneously measure the x and y axis position error and the rotational error of the reticle, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 슬릿을 투과한 광을 검출하기 위해 상기 제 1, 제 2 및 제 3 슬릿과는 수직인 방향으로 대응하는 제 1, 제 2 및 제 3 위치검출소자를 배치하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 위치검출소자를 이용한 레티클 정렬방법.Arranging corresponding first, second and third position detection elements in a direction perpendicular to the first, second and third slits to detect light transmitted through the first, second and third slits Reticle alignment method using a position detection device characterized in that it comprises a step.
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