KR20060037771A - Exposure equipment and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노광장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 노광장치는 조명부; 상기 조명부에서 조명된 광을 투영하는 광학부; 상기 조명부와 상기 광학부 사이에 위치하여 레티클이 안착되는 레티클 스테이지; 상기 광학부를 거쳐 투영된 상이 맺히는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 스테이지; 상기 조명부에서 조명된 광의 진행 경로 상에 위치하여 상기 조명부에서 조사된 광량을 측정하는 측정수단을 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 노광설비 및 노광설비의 광량 측정방법은 종래의 노광설비에 대한 광량 세기를 측정하는 방법과 달리 노광설비를 공정라인 상에서 어레인지 시켜 로컬 상태로 전환하지 않고, 공정에 인라인 상태에서 직접 측정이 가능하도록 함으로써 측정시간을 최소화 할 수 있고, 또한 측정 작업 효율을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention relates to an exposure apparatus and a control method thereof, the exposure apparatus of the present invention comprises: an illumination unit; An optical unit projecting the light illuminated by the lighting unit; A reticle stage positioned between the illumination unit and the optical unit to receive a reticle; A wafer stage on which a wafer on which an image projected through the optical unit is formed is seated; It is provided with a measuring means for measuring the amount of light irradiated from the illumination unit is located on the traveling path of the light illuminated by the illumination unit, the method for measuring the amount of light of the exposure equipment and exposure equipment according to the present invention is the amount of light for a conventional exposure equipment Unlike the method of measuring the intensity, it is possible to minimize the measurement time and improve the measurement work efficiency by arranging the exposure equipment on the process line so that it can be directly measured in the inline state without changing the local state. It is effective.
Description
도 1은 종래의 노광설비에서의 광량 측정방법을 도시한 동작 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method of measuring light quantity in a conventional exposure apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 노광설비의 도시한 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of an exposure apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 노광설비에서의 제어방법을 도시한 동작 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a control method of the exposure apparatus according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10...노광설비10. Exposure equipment
20...제어서버20.Control Server
100...조명부100 ... lighting
110...광학부110 ... Optics
120...레티클 스테이지120 ... Reticle Stage
130...웨이퍼 스테이지130 ... wafer stage
200...광량센서200 ... Light Sensor
본 발명은 노광설비 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노광설비에 자동으로 광량을 측정할 수 있도록 하여 광량에 이상이 있을 경우 인터락이 발생토록 한 노광설비(exposure equipment) 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure apparatus and a control method thereof, and more particularly to an exposure apparatus capable of automatically measuring the amount of light in an exposure facility and causing an interlock when there is an abnormality in the amount of light. It is about.
일반적으로 반도체 제조공정에서의 포토리소그라피 공정은 반도체 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하고, 도포된 포토레지스트에 선택적으로 광을 노광하는 노출 공정을 수행하고, 이후 현상 공정과 세정 공정을 거쳐서 소정 패턴의 포토레지스트 마스크가 웨이퍼 상에 형성되도록 하는 것이다.In general, a photolithography process in a semiconductor manufacturing process is performed by applying a photoresist to a semiconductor wafer, selectively exposing light to the applied photoresist, and then through a developing process and a cleaning process, a photoresist having a predetermined pattern The mask is to be formed on the wafer.
그리고 이 포토리소그라피 공정 중 노출 공정 수행시에 노광설비가 사용된다. 노광설비는 크게 조명부와 광학부 그리고 레티클 스테이지와 웨이퍼 스테이지 및 정렬부로 구성되어 있다.An exposure apparatus is used at the time of performing the exposure process in the photolithography process. The exposure equipment is largely composed of an illumination unit, an optical unit, a reticle stage, a wafer stage, and an alignment unit.
한편 포토레지스트는 빛을 수광하여 광화학적 작용을 일으키는데, 이때의 작용은 빛의 파장뿐만 아니라 광원의 종류 및 광량에 의해서도 영향을 받는다.On the other hand, the photoresist receives light to cause photochemical action, and the action of the photoresist is influenced not only by the wavelength of light but also by the type and amount of light.
특히 광량이 커지면 패턴 주변부에서서 회절된 빛에 의해서 가교화가 이루어져 패턴의 선폭이 커진다. 반면에 광량이 작으면 패턴의 선폭이 부분적으로 가늘어지거나 단절이 생길 수 있다. 그리고 광량이 작은 경우 노광시간(expose time)이 길어지면 선폭이 변하게 되어 웨이퍼에 이상이 발생할 수 있고, 또한 설비진행속도가 길어지게 된다. 따라서 항상 적절한 광량이 관리될 수 있도록 하야야 하기 때문에 노광설비는 주기적으로 광량에 대한 측정이 이루어진다.In particular, when the amount of light increases, crosslinking is performed by light diffracted at the periphery of the pattern, thereby increasing the line width of the pattern. On the other hand, if the amount of light is small, the line width of the pattern may be partially thinned or broken. In the case where the light amount is small, when the exposure time is long, the line width may change, which may cause an abnormality in the wafer, and also increase the speed of equipment installation. Therefore, since the proper amount of light must be managed at all times, the exposure equipment is periodically measured for the amount of light.
종래의 노광설비에서의 광량을 측정하는 방법은 공정 라인 상에 연결된 다수의 노광설비 중에서 측정이 필요하거나 또는 아이들 타임(idle time)이 주어진 노광설비가 발견되면, 해당 노광설비를 어레인지(arrange) 즉 정지시킨다. 그런 다음 해당 노광설비에서 레티클과 웨이퍼를 제거한다. The conventional method for measuring the amount of light in an exposure facility is to arrange the exposure facility, i.e., if an exposure facility that requires measurement or a given idle time is found among a plurality of exposure facilities connected to the process line. Stop it. The reticle and wafer are then removed from the exposure facility.
그리고 해당 노광설비를 공정 라인에 연결된 인라인상태에서 로컬(local) 상태로 전환시킨다. 이러한 로컬 상태로의 전환은 해당 노광설비가 계속해서 인라인(in-line) 상태에 있게 되면 다른 노광설비들에서의 포토리소그라피 공정을 진행할 수 없기 때문이다. The exposure equipment is then switched from the inline state connected to the process line to the local state. This transition to the local state is because the photolithography process at other exposure facilities cannot proceed if the exposure facility continues to be in-line.
그리고 해당 노광설비의 작업 데이터를 저장하여 관리한 후 해당 노광설비의 광량을 측정한다. 이때 광량의 측정은 별도의 측정장치를 사용하여 수행한다.After storing and managing the operation data of the exposure equipment, the light quantity of the exposure equipment is measured. At this time, the measurement of the amount of light is performed using a separate measuring device.
이후 해당 노광설비에서의 광량이 정상적이라고 판단되면 해당 노광설비를 로컬상태에서 인라인 상태로 변경한 후 계속해서 노출 공정을 수행하고, 만약 광량이 비정상적일 경우 필요한 부품을 교체하거나 정비를 수행한 후 노출 공정에 투입한다. After that, if the light quantity of the exposure equipment is judged to be normal, change the exposure equipment from the local state to the in-line state and continue the exposure process.If the light quantity is abnormal, replace the necessary parts or perform maintenance. To the process.
그런데 이와 같이 종래의 노광설비에 대한 광량을 측정하는 방법은 해당 노광설비를 어레인지 후 공정 라인상의 인라인 상태에서 로컬상태로 그리고 로컬 상태에서 인라인 상태로 변경하여야 하므로 광량을 측정하는 시간이 너무 길고, 작업이 번거로워 그 만큼 노광설비의 가동효율을 떨어뜨리게 된다. 더욱이 설비 어레인지가 되지 않은 상태에서는 광량을 제대로 측정할 수 없는 문제점도 있다.However, the conventional method for measuring the amount of light for the exposure equipment is because the exposure equipment has to be changed from the inline state to the local state and the local state to the inline state on the process line after the arrangement, so the time to measure the light amount is too long, This is cumbersome, which reduces the operating efficiency of the exposure equipment. In addition, there is a problem in that the amount of light can not be properly measured in the state that the equipment is not arranged.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 노광설비 자체에 자동으로 광량을 측정할 수 있도록 하여 노광설비가 라인에 연결된 상태에서 광량의 측정이 가능하고, 또한 신속한 인터락 발생과 사후 관리가 이루어지도록 한 노광설비 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to be able to measure the amount of light automatically in the exposure equipment itself, it is possible to measure the amount of light in the state that the exposure equipment is connected to the line, and also rapid interlock generation It is to provide an exposure facility and a control method for the post-management.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노광설비는 조명부; 상기 조명부에서 조명된 광을 투영하는 광학부; 상기 조명부와 상기 광학부 사이에 위치하여 레티클이 안착되는 레티클 스테이지; 상기 광학부를 거쳐 투영된 상이 맺히는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 스테이지; 상기 조명부에서 조명된 광의 진행 경로 상에 위치하여 상기 조명부에서 조사된 광량을 측정하는 측정수단을 구비한다.Exposure apparatus according to the present invention for achieving the above object is an illumination unit; An optical unit projecting the light illuminated by the lighting unit; A reticle stage positioned between the illumination unit and the optical unit to receive a reticle; A wafer stage on which a wafer on which an image projected through the optical unit is formed is seated; It is provided on the traveling path of the light illuminated by the illumination unit is provided with a measuring means for measuring the amount of light irradiated from the illumination unit.
그리고 바람직하게 상기 측정수단은 광량센서로 마련되고, 상기 광량센서는 상기 웨이퍼 스테이지, 또는 상기 레티클 스테이지에 설치된다.Preferably, the measuring means is provided with a light quantity sensor, and the light quantity sensor is installed on the wafer stage or the reticle stage.
본 발명에 따른 노광설비의 광량 세기 측정 방법은 노광설비를 제어하는 제어서버에 유효한 빛의 세기에 대한 설정값을 입력하는 단계; 노출 공정이 수행되는 상기 노광설비에서의 광량을 상기 노광설비에 설치된 광량센서를 이용하여 측정하는 단계; 상기 광량센서에서 측정된 광량에 대한 측정값과 상기 제어서버에 입력 저장된 상기 설정값과 비교하는 단계; 상기 측정값이 상기 설정값 이외의 값이면 인터락을 발생시키는 단계로 구비한다.A method of measuring light intensity of an exposure apparatus according to the present invention includes the steps of: inputting a setting value for effective light intensity to a control server controlling an exposure apparatus; Measuring an amount of light in the exposure apparatus in which the exposure process is performed using a light amount sensor installed in the exposure apparatus; Comparing the measured value of the light quantity measured by the light quantity sensor with the set value stored in the control server; And generating an interlock when the measured value is a value other than the set value.
그리고 바람직하게 상기 노광설비는 포토리소그라피 공정 라인 상에 연결된 상태이다.And preferably the exposure equipment is connected on a photolithography process line.
또한 바람직하게 상기 측정하는 단계와 상기 비교하는 단계는 상기 제어서버에 입력된 소정 주기마다 이루어진다.Also preferably, the measuring step and the comparing step are performed at predetermined intervals input to the control server.
또한 바람직하게 상기 측정하는 단계와 상기 비교하는 단계는 상기 노광설비의 아이들 타임 동안 이루어진다. Also preferably, the measuring step and the comparing step are performed during an idle time of the exposure apparatus.
이하에서는 본 발명에 따른 반도체 제조용 노광장치에 대한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of an exposure apparatus for manufacturing a semiconductor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
본 발명에 따른 반도체 제조용 노광설비는 도 1에 도시된 바와 같이 노광이 이루어지는 웨이퍼 스테이지(130)와 광을 조사하는 조명부(100)를 구비한다. 조명부(100)에는 광원이 마련되는데, 광원은 주로 머큐리 램프, 엑시머 레이저, 플로린 레이저 등이 사용된다.The exposure apparatus for manufacturing a semiconductor according to the present invention includes a
그리고 웨이퍼 스테이지(130)와 조명부(100)의 사이에 위치하며 레티클(160)이 안착되는 레티클 스테이지(120)를 구비하고, 웨이퍼 스테이지(130)와 레티클 스테이지(120)의 사이에 위치하여 레티클(160)에 의해 패터닝된 광을 웨이퍼 스테이지(130) 상으로 투영시키는 광학부(110)로 구비한다.And a
웨이퍼 스테이지(130)에는 웨이퍼(170)가 안착되는 부분의 일측으로 조명부(100)를 거쳐 조명된 광에 대한 광량을 측정하는 광량센서(200)가 설치된다. 이 광량센서(200)는 다른 실시예로 레티클 스테이지(120) 상에 설치될 수 도 있다.The
그리고 웨이퍼 스테이지(130)와 레티클 스테이지(120)는 각각이 이들의 측방에 설치된 이동유닛(140)(150)에 의하여 이동이 가능하게 되어 있다. 이 이동유닛(140)(150)의 이들 스테이지(120)(130)를 정렬시키는 기능을 한다. 따라서 이들 이동유닛(140)(150)은 광량을 측정하기 위한 동작 시에도 작동한다.The
한편, 이와 같은 노광설비(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 포토리소그라피 공정에서 다수개가 공정라인(30) 상에 연결되어 상호 연동하여 동작한다. 그리고 공정라인(30)에는 이들 노광설비(10) 뿐만 아니라 포토리소그라피 공정 전체를 제 어하는 제어서버(20)가 연결되어 있다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the
도면에 도시하지 않았지만 포토리소그라피 공정라인(30)은 웨이퍼를 이송시키는 다수의 로봇을 구비한다. 그리고 스피너 설비, 베이크 설비, 현상설비 등이 함께 연결되어 있다.Although not shown in the figure, the
이와 같은 포토리소그라피 공정의 진행을 위하여 노광설비(10)의 경우 광원에 대한 빛의 세기인 광량을 주기적으로 측정한다. 이 측정은 종래와 같이 노광설비(10)를 어레인지 시켜 로컬 상태로 전환한 후 진행하지 않고, 노광설비(10)가 공정라인(30)에 인라인 된 상태에서 웨이퍼(170)에 대한 노출 공정을 수행하기 전에 미리 광량센서(200)에 광을 전사함으로써 해당 노광설비(10)에 설치된 광원에 대한 광량을 측정한다.In order to proceed with the photolithography process, the
이에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 도 3에 도시된 바와 같이 먼저 광량센서(200)가 설치된 웨이퍼 스테이지(130) 또는 레티클 스테이지(120)를 이동유닛(140)(150)을 이용하여 정렬시킨 후 조명부(100)에서 조사된 광이 광량센서(200) 쪽으로 조사될 수 있도록 위치시킨다.(S10)More specifically, as illustrated in FIG. 3, the
그런 다음 조명부(100)를 통하여 광을 광량센서(200)로 조사하고, 조사된 광의 광량을 측정하여 광량에 대한 측정값을 얻는다(S20). 한편, 최초 공정 수행 전에 작업자는 제어서버(20)에가 임의의 유효한 광량에 대한 설정값을 입력한다. 그리고 측정값은 기준시간 동안 얼마만큼의 광이 조사되느냐에 따라서 판단되어진다.Then, the light is irradiated to the
계속해서 측정된 광량에 대한 측정값을 제어서버(20)에 입력하고, 입력된 측정값과 설정값을 제어서버(20)에서 비교한다(S30). 여기서 입력된 측정값은 제어서 버(20)에서 누적 관리한다. Subsequently, the measured value for the measured light amount is input to the
즉 측정값을 누적 관리함으로써 광원에 대한 수명예측이 가능하도록 하고, 또한 측정값이 예측하지 못하게 너무 과도하게 측정되는 경우가 발생하였을 때에는 즉시 설비에 대한 정비가 이루어지도록 한다.In other words, the cumulative management of the measured values enables the life expectancy of the light source, and when the measured value is unexpectedly excessively measured, maintenance of the facility is performed immediately.
한편, 감지된 측정값이 설정값의 이내이면 이후 해당 노광설비(10)는 노출공정을 진행한다(S60). 이때의 노출공정은 미리 레티클(160)과 웨이퍼(170)를 각각 레티클 스테이지(120)와 웨이퍼 스테이지(130)에 로딩된 상태인 경우일 수 도 있고, 그렇지 않고 측정 이후 웨이퍼(170)와 레티클(160)이 각각 로딩되도록 할 수 있다.On the other hand, if the detected measured value is within the set value, then the
반면에 측정값이 설정값이 이외이면 정상적인 노출공정을 더 이상 진행할 수 없다. 즉 이때에 노출공정이 실시되면 웨이퍼(170)의 선폭이나 패턴이 정상적으로 형성되지 않는다. 따라서 이러한 경우에는 즉시 인터락을 발생시켜 설비에 대한 정비가 이루어지도록 한다(S50).On the other hand, if the measured value is other than the set value, the normal exposure process can no longer proceed. That is, when the exposure process is performed at this time, the line width or pattern of the
한편, 광량에 대한 측정은 매 작업마다 수행할 수 있다. 그러나 이럴 경우 공정 진행시간이 길어지기 때문에 설비 가동효율이 떨어질 수 있다. 따라서 바람직하게는 측정 주기를 임의로 제어서버(20)에 입력하여 측정 주기를 미리 판단하여 측정이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. On the other hand, the measurement of the amount of light can be performed every operation. In this case, however, the process run time may be longer, resulting in a decrease in plant operation efficiency. Therefore, preferably, the measurement period may be arbitrarily input to the
그리고 또 다르게는 공정 진행시 어느 한 노광설비(10)에 아이들 타임이 발생하였을 때 인라인 상태에서 측정을 수행하도록 하면 공정 진행을 지연시키기 않는 효과가 있다. 그러나 이때에는 주기적인 측정에 의한 데이터 관리가 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 본 발명의 측정방법은 공정 진행에 따라 다양하게 변형 적용할 수 있을 것이다. In addition, if the measurement is performed in the in-line state when an idle time occurs in any of the
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예 외에 각각의 구성요소들을 일부 변형하여 다르게 실시할 수 있을 것이다. 그러나 이들 실시예의 기본 구성요소가 본 발명의 필수구성요소들을 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다. In addition to the above-described embodiment of the present invention, each component may be modified by some modifications. However, if the basic components of these embodiments include the essential components of the present invention all should be considered to be included in the technical scope of the present invention.
이상과 같은 본 발명에 따른 노광설비 및 노광설비의 광량 측정방법은 종래의 노광설비에 대한 광량 세기를 측정하는 방법과 달리 노광설비를 공정라인 상에서 어레인지 시켜 로컬 상태로 전환하지 않고, 공정에 인라인 상태에서 직접 측정이 가능하도록 함으로써 측정시간을 최소화 할 수 있고, 또한 측정 작업 효율을 보다 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다. As described above, the method for measuring the amount of light of the exposure apparatus and the exposure apparatus according to the present invention is different from the method of measuring the intensity of light with respect to the conventional exposure apparatus, by arranging the exposure apparatus on the process line without switching to the local state, and in-line state to the process. By allowing direct measurement at, the measurement time can be minimized, and the measurement work efficiency can be further improved.
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KR1020040086823A KR20060037771A (en) | 2004-10-28 | 2004-10-28 | Exposure equipment and control method thereof |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100856579B1 (en) * | 2007-01-18 | 2008-09-04 | 홍운식 | Management method of mask for exposure utilizing exposure energy information of wafer accumulated with mask system for accumulrating exposure energy information of wafer |
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2004
- 2004-10-28 KR KR1020040086823A patent/KR20060037771A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100856579B1 (en) * | 2007-01-18 | 2008-09-04 | 홍운식 | Management method of mask for exposure utilizing exposure energy information of wafer accumulated with mask system for accumulrating exposure energy information of wafer |
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