KR20040005387A - Method for measuring illumination uniformity of semiconductor exposure equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 1회의 조사만으로 렌즈의 조도 균일도를 측정할 수 있는 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법에 관한 것으로, 렌즈의 전체 노광 영역보다 더 큰 크기를 가지며, 반도체 노광 장비의 스테이지부에 부착된 센서부를 이용하여 상기 렌즈의 노광 영역 각각의 부분을 통과하는 광원의 조도를 측정하여 상기 렌즈의 조도 균일도를 측정하는 것을 특징으로 하며, 단 1회의 조사만으로도 조도를 측정하는 원 샷(one-shot) 방식이므로, 조도 측정에 소요되는 시간이 적다. 따라서, 장비에 대한 주기적인 검사에 필요한 시간이 감소하여 장비의 가동시간(up-time)이 기존 방식에 비하여 많아지게 되므로 생산량(throughput)이 증가하는 효과가 있다. 또한, 원 샷(one-shot) 방식이므로 스테이지의 이동이 없다. 따라서, 스테이지의 정밀도 불량으로 인한 오측정이 없게 되어 기존 방식에 비하여 보다 정확한 렌즈의 조도 및 조도 균일도를 측정할 수 있는 효과가 있는 것이다.The present invention relates to a method for measuring illuminance uniformity of a semiconductor exposure apparatus that can measure the illuminance uniformity of the lens by only one irradiation, and has a larger size than the entire exposure area of the lens and is attached to the stage of the semiconductor exposure apparatus. It is characterized by measuring the illuminance uniformity of the lens by measuring the illuminance of the light source passing through each portion of the exposure area of the lens using a unit, one-shot method for measuring the illuminance with only one irradiation Therefore, the time required for illuminance measurement is less. Therefore, since the time required for periodic inspection of the equipment is reduced, the up-time of the equipment is increased compared to the conventional method, thereby increasing the throughput. In addition, there is no movement of the stage because it is a one-shot method. Therefore, there is no erroneous measurement due to the poor precision of the stage, there is an effect that can measure the roughness and roughness uniformity of the lens more accurate than the conventional method.
Description
본 발명은 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 렌즈의 전체 노광 영역보다 큰 크기의 선형배열센서를 사용하여 1회의 조사만으로도 렌즈의 조도 균일도를 측정할 수 있는 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring illuminance uniformity of a semiconductor exposure apparatus, and more particularly, to a semiconductor exposure apparatus capable of measuring illuminance uniformity of a lens by only one irradiation using a linear array sensor having a size larger than the entire exposure area of the lens. It relates to a method of measuring the uniformity of roughness.
반도체 용량이 고집적화되면서 칩(chip)의 크기가 감소하게 되었으며, 이에 따라서 한번의 노광으로 더 많은 칩을 확보하기 위하여 마스크의 크기가 증가하여 패터닝에 사용되는 렌즈의 영역이 증가하게 되었다.As semiconductor capacities are highly integrated, chip size is reduced. Accordingly, in order to secure more chips in one exposure, the size of the mask is increased to increase the area of the lens used for patterning.
이 경우 패터닝에 사용되는 렌즈 노광영역내의 조도 균일도(illumination uniformity)에 따라 패턴의 충실도(fidelity)가 좌우되기 때문에 조도 균일도가 일정하게 유지하는 일이 필요하게 된다.In this case, since the fidelity of the pattern depends on the illuminance uniformity in the lens exposure area used for patterning, it is necessary to keep the illuminance uniformity constant.
종래 기술에 따른 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이지(10;stage)에 설치되어 있는 작은 크기의 센서(20;sensor)에 조사를 하면서 필드 사이즈(field size)를 n등분(보통의 경우,n=22)한 거리만큼을 반복이동(step and repeat)하며서 렌즈(30)의 노광 영역의 각 부분(정방형 실선 영역)에 대한 조도를 측정하게 된다.In the conventional method of measuring the uniformity of illuminance of a semiconductor exposure apparatus, as shown in FIG. 1, a field size is irradiated to a small sensor 20 installed in a stage 10. ) And n roughly equal distances (usually n = 22), and the illuminance of each portion (square solid line region) of the exposure area of the lens 30 is measured.
이를 더 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 스테이지(10)상의 센서(20)로 렌즈(30)의 첫 번째 영역의 조도를 측정(A)한 다음 스테이지(10)를 이동시킨다(B).More specifically, as shown in FIG. 2, first, the illuminance of the first area of the lens 30 is measured (A) by the sensor 20 on the stage 10, and then the stage 10 is moved. (B).
이어서, 렌즈(30)의 두 번째 영역의 조도를 측정(C)한 다음 이동하여 렌즈(30)의 세 번째 영역의 조도를 측정하게 된다(D).Subsequently, the illuminance of the second region of the lens 30 is measured (C) and then moved to measure the illuminance of the third region of the lens 30 (D).
상기 스테이지(10)를 계속 반복적으로 이동시켜 렌즈(30)의 노광 영역 전체의 조도를 측정하게 되는 것이다.The illuminance of the entire exposure area of the lens 30 is measured by repeatedly moving the stage 10.
그러나, 종래 기술에 따른 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional method for measuring the illuminance uniformity of semiconductor exposure equipment has the following problems.
종래 기술에 있어서는, 렌즈의 노광 영역을 n등분한 각각의 영역에 대한 조도를 측정하기 때문에 측정 시간이 많이 소요된다는 문제점이 있다. 또한, 스테이지가 이동하면서 렌즈의 각 영역에 대한 조도를 측정하는 방식이기 때문에 스페이지의 이동 정확도가 나쁠 경우에는 정확한 위치에서 벗어난 영역의 조도를 측정하게 되어, 정확한 조도 균일도 측정에 오차가 았을 수 있는 문제점이 있다.In the prior art, since the illuminance is measured for each area obtained by dividing the exposure area of the lens by n equally, there is a problem that it takes a lot of measurement time. In addition, since the stage measures the illuminance of each area of the lens, if the movement accuracy of the spage is poor, it measures the illuminance of the area out of the correct position, which may have caused an error in the accurate illuminance uniformity measurement. There is a problem.
이에 본 발명은 상기한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스테이지의 이동이 필요치 않도록 렌즈의 전체 노광 영역보다 큰 크기의 선형배열센서를 스테이지에 부착하여 1회의 조사만으로도 렌즈의 조도 균일도를 측정할 수 있는 반도체 노광 장치의 조도 균일도 측정방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and an object of the present invention is to attach a linear array sensor having a size larger than the entire exposure area of the lens to the stage so that the stage does not need to be moved. The present invention provides a method for measuring illuminance uniformity of a semiconductor exposure apparatus capable of measuring illuminance uniformity of a lens.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법을 설명하기 위한 평면 및 단면도.1 and 2 are a plan view and a cross-sectional view for explaining a method for measuring illuminance uniformity of a semiconductor exposure apparatus according to the prior art.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법을 설명하기 위한 평면도.3 is a plan view for explaining a method for measuring illuminance uniformity of the semiconductor exposure equipment according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법을 설명하기 위한 단면도.4 is a cross-sectional view illustrating a method for measuring illuminance uniformity of a semiconductor exposure apparatus according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100; 스테이지부200; 센서부100; A stage unit 200; Sensor part
300; 렌즈300; lens
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 노광 장치의 조도 균일도 측정방법은, 렌즈의 전체 노광 영역보다 더 큰 크기를 가지며, 반도체 노광 장비의 스테이지부에 부착된 센서부를 이용하여 상기 렌즈의 노광 영역 각각의 부분을 통과하는 광원의 조도를 측정하여 상기 렌즈의 조도 균일도를 측정하는 것을 특징으로 한다.The illumination uniformity measuring method of the semiconductor exposure apparatus according to the present invention for achieving the above object has a larger size than the entire exposure area of the lens, the exposure area of the lens using a sensor unit attached to the stage portion of the semiconductor exposure equipment It is characterized by measuring the illuminance uniformity of the lens by measuring the illuminance of the light source passing through each portion.
상기 센서부는 상기 렌즈의 노광 영역 각 부분을 통과하는 광원의 조도를 측정할 수 있는 다수개의 센서로 이루어지며, 상기 다수개의 센서는 선형으로 배열된것을 특징으로 한다.The sensor unit may include a plurality of sensors capable of measuring illuminance of a light source passing through each portion of the exposure area of the lens, and the plurality of sensors may be arranged in a linear manner.
상기 렌즈의 조도 균일도는 상기 광원의 1회의 조사로 측정되는 것을 특징으로 한다.The illuminance uniformity of the lens is characterized in that it is measured by one irradiation of the light source.
본 발명에 의하면, 스테이지부의 이동 없이도 단 1회의 조사만으로도 렌즈의 전체 노광 영역의 조도를 측정할 수 있다.According to the present invention, the illuminance of the entire exposure area of the lens can be measured with only one irradiation without moving the stage.
이하, 본 발명에 따른 반도체 노광 장치의 조도 균일도 측정방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of measuring illuminance uniformity of a semiconductor exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 노광 장비의 조도 균일도 측정방법을 설명하기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 노광 장비의 조도 균일도 측정방법을 설명하기 위한 단면도이다.3 is a plan view illustrating a method of measuring illuminance uniformity of a semiconductor exposure apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of measuring illuminance uniformity of an exposure apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 반도체 노광 장치의 조도 균일도 측정방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 조도를 측정하고자 하는 렌즈(300)의 전체 노광 영역보다 더 큰 크기를 가지며, 반도체 노광 장비의 스테이지부(100)에 부착된 센서부(200)를 이용한다.As shown in FIG. 3, the method of measuring illuminance uniformity of the semiconductor exposure apparatus according to the present invention has a larger size than the entire exposure area of the lens 300 to measure illuminance, and the stage unit 100 of the semiconductor exposure apparatus. Sensor unit 200 attached to the) is used.
여기서, 상기 센서부(200)는 상기 렌즈(300)의 노광 영역 각 부분(정방형 점선 영역)을 통과하는 광원의 조도를 측정할 수 있는 다수개의 센서(200a)(200b)(200c)로 이루어져 있으며, 상기 다수개의 센서(200a)(200b)(200c)는 선형(linear)으로 배열(array)되어 있다.Here, the sensor unit 200 is composed of a plurality of sensors (200a, 200b, 200c) that can measure the illuminance of the light source passing through each portion (square dotted area) of the exposure area of the lens 300, The plurality of sensors 200a, 200b and 200c are arranged in a linear manner.
상기 스테이지부(100)에 부착된 센서부(200)를 이용하여 상기 렌즈(300)의 노광 영역 각각의 부분(정방형 점선 영역)을 통과하는 광원(미도시)의 조도를 측정하여, 상기 렌즈(300)의 조도 균일도를 측정한다.The illuminance of a light source (not shown) passing through each portion (square dotted line area) of the exposure area of the lens 300 is measured by using the sensor part 200 attached to the stage part 100 to measure the lens ( Measure the roughness uniformity of 300).
상기 렌즈(300)의 조도 균일도는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 광원(미도시)의 선형 배열된 각각의 센서로 이루어진 센서부(200)에 모두 도달하도록 함으로써, 단 1회의 조사만으로도 렌즈(300)의 전체 노광 영역에 대한 조도를 측정할 수 있다.As shown in FIG. 4, the illuminance uniformity of the lens 300 reaches all of the sensor units 200 including the linearly arranged respective sensors of the light source (not shown), thereby allowing the lens to be subjected to only one irradiation. The illuminance of the entire exposure area of 300 can be measured.
또한, 상기 렌즈(300)의 조도 균일도 측정시 상기 스테이지부(100)의 이동할 필요가 없다.In addition, it is not necessary to move the stage unit 100 when measuring the uniformity of illuminance of the lens 300.
본 발명의 원리와 정신에 위배되지 않는 범위에서 여러 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 뿐만 아니라 용이하게 실시할 수 있다. 따라서, 본원에 첨부된 특허청구범위는 이미 상술된 것에 한정되지 않으며, 하기 특허청구범위는 당해 발명에 내재되어 있는 특허성 있는 신규한 모든 사항을 포함하며, 아울러 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 균등하게 처리되는 모든 특징을 포함한다.Various embodiments can be easily implemented as well as self-explanatory to those skilled in the art without departing from the principles and spirit of the present invention. Accordingly, the claims appended hereto are not limited to those already described above, and the following claims are intended to cover all of the novel and patented matters inherent in the invention, and are also common in the art to which the invention pertains. Includes all features that are processed evenly by the knowledgeable.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 노광 장치의 조도 균일도 측정방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the method of measuring illuminance uniformity of the semiconductor exposure apparatus according to the present invention has the following effects.
본 발명에 있어서는, 1회의 조사만으로도 조도를 측정하는 원 샷(one-shot) 방식이므로, 조도 측정에 소요되는 시간이 적다. 따라서, 장비에 대한 주기적인 검사에 필요한 시간이 감소하여 장비의 가동시간(up-time)이 기존 방식에 비하여 많아지게 되므로 생산량(throughput)이 증가하는 효과가 있다.In the present invention, since it is a one-shot method of measuring illuminance with only one irradiation, the time required for illuminance measurement is small. Therefore, since the time required for periodic inspection of the equipment is reduced, the up-time of the equipment is increased compared to the conventional method, thereby increasing the throughput.
또한, 원 샷(one-shot) 방식이므로 스테이지의 이동이 없다. 따라서, 스테이지의 정밀도 불량으로 인한 오측정이 없게 되어 기존 방식에 비하여 보다 정확한 렌즈의 조도 및 조도 균일도를 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is no movement of the stage because it is a one-shot method. Therefore, there is no erroneous measurement due to the poor precision of the stage, there is an effect that can measure the more accurate illuminance and illuminance uniformity of the lens than the conventional method.
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| KR20050078413A (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-05 | 삼성에스디아이 주식회사 | Apparatus for measuring illuminance |
| WO2021069147A1 (en) * | 2019-10-10 | 2021-04-15 | Asml Netherlands B.V. | A lithography apparatus and a method of detecting a radiation beam |
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