KR20000042445A - Leveling apparatus for wafer - Google Patents
Leveling apparatus for wafer Download PDFInfo
- Publication number
- KR20000042445A KR20000042445A KR1019980058610A KR19980058610A KR20000042445A KR 20000042445 A KR20000042445 A KR 20000042445A KR 1019980058610 A KR1019980058610 A KR 1019980058610A KR 19980058610 A KR19980058610 A KR 19980058610A KR 20000042445 A KR20000042445 A KR 20000042445A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wafer
- leveling
- height
- branch
- spot
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체 소자 제조 방법에 관한 것으로, 특히 노광 공정시 보다 정확하게 초점을 얻을 수 있을 수 있는, 웨이퍼의 높이 및 기울어짐을 측정을 위한 레벨링 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a leveling device for measuring the height and inclination of a wafer, which can achieve a more accurate focus during an exposure process.
웨이퍼 노광작업시 포커싱(focusing)은, 노광 장비 내의 레벨링 센서(leveling sensor)를 이용하여 웨이퍼 표면의 높이와 기울어짐을 측정하고 그로부터 얻은 신호를 계산하며 그 결과에 따라 각각의 다이(die)를 포커싱하여 패턴을 노광한다.Focusing during wafer exposure involves measuring the height and tilt of the wafer surface using a leveling sensor in the exposure equipment, calculating the signal obtained therefrom, and focusing each die accordingly. The pattern is exposed.
종래의 레벨링 측정 방법은 광범위로 측정하는 대충 측정 단계와 ±25 ㎛ 정도의 범위에서 웨이퍼 표면의 높이와 기울어짐을 측정하는 미세 측정 단계로 구성되는데. 미세 측정 단계에서는 4개의 스포트(spot)에서 측정한 신호의 차이를 비교하여 보다 정확하게 웨이퍼의 높이와 기울어짐을 측정한다.Conventional leveling measurement methods consist of a rough measurement step that measures extensively and a fine measurement step that measures the height and inclination of the wafer surface in the range of ± 25 μm. In the fine measurement step, the height and inclination of the wafer are measured more accurately by comparing the difference between signals measured at four spots.
대충 측정 단계에서는 P 브렌치 또는 Q 브렌치 중 어느 하나를 사용하므로 노광된 필드(exposed filed)의 중앙 높이만 측정되어 정확한 높이 보정이 불가능하며, 미세 측정 단계에서는 P 브렌치와 Q 브렌치 모두가 사용되어 보다 정교한 측정이 이루어지고, 이를 통해 노광된 필드의 높이와 기울어짐이 계산되고 측정 결과에 따라 보정이 이루어진다. 정확한 포커스 설정점(set point)을 얻기 위해서는 미세 측정 장치의 역할이 중요하다.In the rough measurement step, either the P branch or the Q branch is used, so only the center height of the exposed filed is measured, making accurate height correction impossible. In the fine measurement step, both the P and Q branches are used for more precise Measurements are made, through which the height and inclination of the exposed field are calculated and corrected according to the measurement results. The role of the micro-measuring device is important to get an accurate focus set point.
도1은 종래 레벨링 센서의 개략도로서, 웨이퍼 상에 P1 스포트, P2 스포트를 형성하는 P-브렌치(branch) 및 웨이퍼 상에 Q1 스포트, Q2 스포트를 형성하는 Q-브렌치로 이루어지는 레벨링 센서(LS)의 필드크기가 25 ㎛인 것을 보이고 있다. 웨이퍼의 높이에 따라 센서 스포트 감도(sensor spot sensitivity)가 차이나게 된다.1 is a schematic diagram of a leveling sensor of the prior art, wherein the leveling sensor LS comprises a P-branch forming a P1 spot, a P2 spot on a wafer, and a Q-branch forming a Q1 spot, a Q2 spot on a wafer. It is shown that the field size is 25 μm. Depending on the height of the wafer, sensor spot sensitivity is different.
그러나, 도1과 같이 구성된 종래의 레벨링 센서는 각 브렌치의 이동이 불가능하여 웨이퍼 상에 스포트 형성 위치를 조절할 수 없으며, 이에 따라 측정 범위가 제한되는 한계가 있다.However, the conventional leveling sensor configured as shown in FIG. 1 cannot move each branch so that the spot formation position cannot be adjusted on the wafer, thereby limiting the measurement range.
즉, 각 스포트의 90 % 이상에 다이(die)가 감지되었을때만 체크(check)되는데, 웨이퍼 가장자리에 형성된 다이에서는 웨이퍼 스테이지(wafer stage)의 이동거리 한계 때문에 4개의 스포트로부터의 모든 신호를 검출하지 못하는 문제점이 있다.In other words, only 90% of each spot is checked when a die is detected. On the die formed at the wafer edge, all signals from four spots are not detected because of the limitation of the wafer stage's travel distance. There is a problem.
도2a는 웨이퍼(W) 안쪽에 레벨링 센서가 위치하여 P1, P2, Q1, Q2 4개의 스포트로부터 신호를 모두 검출할 수 있는 경우를 설명하는 개략도이고, 도2b는 웨이퍼 가장자리(edge)에 레벨링 센서가 위치하여 Q2 스포트로부터만 신호를 검출할 수 있는 경우를 설명하는 개략도이다.FIG. 2A is a schematic diagram illustrating a case where a leveling sensor is located inside the wafer W so that signals from all four spots P1, P2, Q1 and Q2 can be detected, and FIG. 2B is a leveling sensor at the wafer edge. Is a schematic diagram illustrating a case where the signal can be detected only from the Q2 spot where is located.
이와 같이 웨이퍼 가장자리에서는 4개의 스포트에서 나오는 모든 신호를 검출하지 못하기 때문에 별도의 소프트웨어(soft ware)를 구비해야 하는 등 보완을 위한 추가 보정 방법이 필요하다.As the wafer edge does not detect all the signals from the four spots, an additional correction method is required, such as the need for a separate software.
또한, 공정이 진행되면서 웨이퍼 상에 발생하는 심한 단차에 의해 소프트 웨어를 통한 보상 처리 방법과 실제 웨이퍼의 토포로지(topology) 사이에 오차가 발생하여 포커스 불량이 발생된다. 이로 인한 패턴의 불량으로 웨이퍼 가장자리 다이에서 불량이 발생되고 이는 수율이 감소되는 원인으로 작용한다. 또한, 종래의 미세 시스템 적용시 별도의 신호처리 시간이 소요되며 번번이 에러가 발생하는 문제점이 있다.In addition, as the process progresses, an error occurs between the compensation processing method through the software and the topology of the actual wafer due to the severe step generated on the wafer, thereby causing a focus failure. As a result, the defect in the pattern causes defects in the wafer edge die, which causes a decrease in yield. In addition, when applying a conventional micro system, it takes a separate signal processing time and there is a problem that the error occurs once.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 보다 정확하게 웨이퍼의 높이와 기울어짐을 측정하여 노광의 최적 포커스를 설정할 수 있는. 웨이퍼 높이와 기울어짐 측정을 위한 레벨링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the above problems can more accurately measure the height and inclination of the wafer to set the optimum focus of exposure. The object is to provide a leveling device for wafer height and tilt measurement.
도1은 종래의 레벨링 센서,1 is a conventional leveling sensor,
도2a 및 도2b는 각각 종래의 레벨링 장치를 이용한 측정 상태를 설명하기 위한 개략도,2A and 2B are schematic diagrams for explaining measurement states using a conventional leveling device, respectively;
도3a는 본 발명의 일실시예에 따른 레벨링 장치를 보이는 개략도,3A is a schematic diagram showing a leveling device according to an embodiment of the present invention;
도3b는 본 발명의 레벨링 장치에 채용되는 레벨링 센서를 보이는 개략도,3B is a schematic diagram showing a leveling sensor employed in the leveling device of the present invention;
도3c는 도3a의 'B' 부분의 확대도,3C is an enlarged view of a portion 'B' of FIG. 3A;
도4a 및 도4b는 종래의 레벨링 장치와 본 발명에 따른 레벨링 장치를 각각 이용한 경우의 일처리 파일(job file)을 보이는 개략도.4A and 4B are schematic views showing a job file in the case of using a conventional leveling device and a leveling device according to the present invention, respectively.
* 도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 설명* Explanation of reference numerals for the main parts of the drawings
P, Q: 브렌치 P1, P2, Q1, Q2: 스포트P, Q: Branch P1, P2, Q1, Q2: Spot
W: 웨이퍼 D: 검출기W: wafer D: detector
M1, M2, M3, M4, M5, M6: 반사경 L: 렌즈M1, M2, M3, M4, M5, M6: Reflector L: Lens
WS: 웨이퍼 스테이지 S: 지지대WS: Wafer Stage S: Support
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼 상에 스포트(spot)를 형성하고, 상기 스포트로부터 웨이퍼의 포커스 높이 및 기울어짐에 대한 신호를 검출하는 두 개의 브렌치(branch)를 구비하는 레벨링 센서(level sensor); 및 상기 브렌치를 이동시키기 위한 동력전달장치를 포함하는 웨이퍼 높이와 기울어짐 측정을 위한 레벨링 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a leveling sensor having two branches for forming a spot on the wafer and detecting a signal for focus height and tilt of the wafer from the spot. (level sensor); And a power transfer device for moving the branch, and a leveling device for measuring wafer height and tilt.
본 발명에 따른 레벨링 장치는 종래 레벨링 센서의 크기가 작고, 각 브렌치의 스포트에 모터를 부착하여 스포트를 좌우로 이동할 수 있도록 하는데 그 특징이 있다. 이에 따라, 웨이퍼 가장자리의 높이 및 기울어짐을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 즉, 웨이퍼 노광시 웨이퍼 가장자리 다이에서 레벨링이 취약하여 발생되는 패턴 디포거스(defocus) 현상을 이동 가능한 레벨링 센서를 사용하여 포커싱함으로써 웨이퍼 가장자리에 형성되는 다이의 불량을 감소시켜 생산수율을 향상시킨다.The leveling device according to the present invention is characterized in that the size of a conventional leveling sensor is small and the spot can be moved from side to side by attaching a motor to the spot of each branch. Accordingly, the height and inclination of the wafer edge can be measured more accurately. That is, by focusing a pattern defocus phenomenon caused by weak leveling on the wafer edge die during wafer exposure using a movable leveling sensor, defects of the die formed on the wafer edge are reduced, thereby improving production yield.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.
도3a는 본 발명의 일실시예에 따른 레벨링 장치(leveling device)를 보이는 개략도이고, 도3b는 본 발명의 레벨링 시스템에 채용되는 레벨링 센서를 보이는 개략도이며, 도3c는 도3a의 'B' 부분의 확대도이다.FIG. 3A is a schematic diagram showing a leveling device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3B is a schematic diagram showing a leveling sensor employed in the leveling system of the present invention, and FIG. 3C is part 'B' of FIG. 3A. An enlarged view of.
도3a에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 레벨링 장치는, 각각 모터가 장착되어 그로부터 형성된 두 개의 스포트로부터 웨이퍼의 포커스 높이 및 기울어짐에 대한 신호를 검출하는 두 개의 브렌치(branch)로 이루어지는 레벨링 센서(leveling sensor), 상기 레벨링 센서로부터 입사되는 빛을 웨이퍼(W) 표면에 반사시키는 반사경(M1, M2, M3, M4), 상기 웨이퍼 표면에서 반사된 빛을 검출기(detector)(D)로 반사시키는 반사경(M5, M6)을 구비한다. 도3a에도 도면부호 'L'은 통상의 노광장비에서 마스크의 축소 투영을 위한 렌즈(lens), 'WS'는 웨이퍼 스테이지(wafer stage). 'S'는 지지대를 나타낸다.As shown in Fig. 3A, the leveling device according to an embodiment of the present invention has two branches each detecting a signal about the focus height and the tilt of the wafer from two spots each having a motor mounted therefrom. A leveling sensor, reflectors M1, M2, M3, and M4 reflecting the light incident from the leveling sensor onto the surface of the wafer W, and detectors D detecting the light reflected from the surface of the wafer. Reflecting mirrors M5 and M6 are reflected. In FIG. 3A, reference numeral 'L' denotes a lens for reduced projection of a mask in a conventional exposure apparatus, and 'WS' denotes a wafer stage. 'S' stands for support.
도3b에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 레벨링 센서는, 웨이퍼 상에 P1 스포트, P2 스포트를 형성하는 P-브렌치 및 Q1 스포트, Q2 스포트를 형성하는 Q-브렌치로 이루어지는 레벨링 센서(LS)의 필드크기가 20 ㎛로 종래에 비하여 필드크기를 감소시킴으로써 보다 정확하게 웨이퍼의 높이 및 기울어짐을 측정할 수 있다. 또한, 도3c에 도시한 바와 같이 각 브렌치는 이동이 가동하도록 모터(actuator motor)(AM)가 장작되어 있다.As shown in FIG. 3B, a leveling sensor according to an embodiment of the present invention is a leveling sensor including a P-branch forming a P1 spot and a P2 spot on a wafer, and a Q-branch forming a Q1 spot and a Q2 spot ( The field size of LS) is 20 μm, and the height and inclination of the wafer can be more accurately measured by reducing the field size as compared with the conventional art. As shown in Fig. 3C, an actuator motor AM is mounted so that each branch moves.
도4a 및 도4b는 종래의 레벨링 장치와 본 발명에 따른 레벨링 장치를 각각 이용한 경우의 일처리 파일(job file)을 보이는 개략도로서, 종래의 경우 측정이 불가한 다이 영역까지 본 발명은 측정이 가능함을 보이고 있다.4A and 4B are schematic diagrams showing a job file in the case of using the conventional leveling device and the leveling device according to the present invention, respectively. Is showing.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 종래 레벨링 센서의 하드웨어, 소프트 웨어적인 제한성을 개선하고 웨이퍼 노광시 발생되던 포커스, 레벨링 불량을 감소시켜 패터닝 불량으로 인한 재공정을 막고 웨이퍼 정렬 시간 단축시킬 수 있다. 또한, 기존에 공정 진행상 취약하여 불량으로 남던 가장자리 다이를 양호한 다이로 개선하여 단위 웨이퍼당 생산수율 증가로 생산비를 절감시킬 수 있다.The present invention made as described above can improve the hardware and software limitations of the conventional leveling sensor and reduce the focus and leveling defects generated during wafer exposure, thereby preventing reprocessing due to patterning defects and shortening wafer alignment time. In addition, it is possible to reduce the production cost by increasing the production yield per unit wafer by improving the edge die, which was weak due to the process progress and remained defective.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980058610A KR20000042445A (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Leveling apparatus for wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980058610A KR20000042445A (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Leveling apparatus for wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20000042445A true KR20000042445A (en) | 2000-07-15 |
Family
ID=19565692
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019980058610A KR20000042445A (en) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | Leveling apparatus for wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20000042445A (en) |
-
1998
- 1998-12-24 KR KR1019980058610A patent/KR20000042445A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4356392A (en) | Optical imaging system provided with an opto-electronic detection system for determining a deviation between the image plane of the imaging system and a second plane on which an image is to be formed | |
KR100266729B1 (en) | Surface position detecting method and scanning exposure method using the same | |
US6668075B1 (en) | Position detection apparatus and method | |
US6376329B1 (en) | Semiconductor wafer alignment using backside illumination | |
JP6219320B2 (en) | Lithographic system and method for processing a target such as a wafer | |
JPH043008A (en) | Method and device for detecting image plane | |
JP7280434B2 (en) | Overlay measuring device | |
KR20160093021A (en) | Device and method for positioning a photolithography mask by means of a contactless optical method | |
JPH0122977B2 (en) | ||
US10197390B2 (en) | Pre-alignment measurement device and method | |
JPH0258766B2 (en) | ||
KR100417212B1 (en) | Apparatus for overlay measurement and method for measuring overlay using the same | |
KR20000051488A (en) | Focussing method and system of exposure apparatus | |
KR20000042445A (en) | Leveling apparatus for wafer | |
JPH09236425A (en) | Face position detector | |
JPS62140418A (en) | Position detector of surface | |
CN105807571A (en) | Focusing and leveling system used for photo-etching machine and focusing and leveling method thereof | |
JPH06104158A (en) | Position detecting device | |
JPH04162337A (en) | Electron beam device | |
JP3050498B2 (en) | Adjustment method of position shift amount measuring optical system and position shift amount measurement apparatus | |
JP3237022B2 (en) | Projection exposure equipment | |
KR100505895B1 (en) | Wafer stage mark for a focus monitering system | |
KR100327038B1 (en) | Wafer alignment apparatus | |
KR20220138803A (en) | Exposure apparatus, exposure method, and article manufacturing method | |
US6498644B1 (en) | Alignment system of wafer stage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |