KR20070037822A - Unit for position controling of reticle and apparatus for exposing a substrate having the same - Google Patents

Unit for position controling of reticle and apparatus for exposing a substrate having the same Download PDF

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Abstract

반도체 기판에 대한 노광 공정에 사용되는 레티클의 위치를 효율적으로 제어할 수 있는 레티클 위치 제어 유닛 및 이를 포함하는 노광 장치가 개시되어 있다. 상기 노광 장치의 레티클 위치 제어 유닛은 레티클의 제1 측면에 구비되는 제1 광 반사부 및 상기 제1 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제1 레티클 위치 측정부를 포함한다. 또한, 레티클의 제2 측면에 구비되는 제2 광 반사부와 상기 제2 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제2 레티클 위치 측정부를 포함한다. 이러한 구성적 특성을 갖는 노광 장치는 레티클의 위치 불량을 미연에 파악할 수 있어 노광 공정으로 형성되는 포토레지스트 패턴의 특정 저하를 미연에 방지할 수 있다.A reticle position control unit capable of efficiently controlling the position of a reticle used in an exposure process on a semiconductor substrate and an exposure apparatus including the same are disclosed. The reticle position control unit of the exposure apparatus includes a first light reflecting unit provided on the first side of the reticle and a first reticle position measuring unit for measuring a separation distance for each part of the first light reflecting unit. The apparatus may further include a second light reflecting unit provided on the second side surface of the reticle and a second reticle position measuring unit measuring a separation distance for each part of the second light reflecting unit. The exposure apparatus having such a structural characteristic can grasp the positional defect of the reticle in advance and can prevent the specific deterioration of the photoresist pattern formed by the exposure process in advance.

Description

레티클 위치 제어 유닛 및 이를 포함하는 노광 장치{Unit for position controling of reticle and apparatus for Exposing a substrate having the same}Unit for position controling of reticle and apparatus for Exposing a substrate having the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 노광 장치에 포함된 레티클 위치 제어 유닛을 나타내는 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a reticle position control unit included in the exposure apparatus of FIG. 1.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 노광 장치 12 : 광원10: exposure apparatus 12: light source

14 : 조명 유닛 16 : 레티클 스테이지14 lighting unit 16: reticle stage

18 : 투영 유닛 20 : 기판 스테이지18: projection unit 20: substrate stage

22 : 주 컬럼 24 : 스테이지 지지베드22: main column 24: stage support bed

30 : 레티클 위치 제어 유닛 32 : 제1 광 반사부30: reticle position control unit 32: first light reflecting unit

34 : 제1 레티클 위치 측정부 36 : 제2 광 반사부34: first reticle position measuring unit 36: second light reflecting unit

38 : 제2 레티클 위치 측정부38: second reticle position measuring unit

본 발명은 반도체 장치를 제조하기 위한 포토리소그래피 공정에서 사용되는 레티클 위치 제어 유닛 및 이를 포함하는 노광 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 노광 공정에 사용되는 레티클을 위치를 효율적으로 제어할 수 있는 레티클 위치 제어 유닛 및 이를 포함하는 노광 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reticle position control unit used in a photolithography process for manufacturing a semiconductor device and an exposure apparatus including the same. More specifically, the present invention relates to a reticle position control unit capable of efficiently controlling a position of a reticle used in an exposure process and an exposure apparatus including the same.

일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting)공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a Fab process for forming an electrical circuit on a silicon wafer used as a semiconductor substrate, and an electrical die sorting (EDS) process for inspecting electrical characteristics of the semiconductor devices formed in the fab process. Each of the semiconductor devices is manufactured through a package assembly process for encapsulating and individualizing the semiconductor devices.

상기 팹 공정은 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 웨이퍼의 소정 영역에 이온들을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 세정된 웨이퍼를 건조시키기 위한 건조 공정과, 상기 막 또는 패턴의 결함을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.The fab process includes a deposition process for forming a film on a wafer, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, and the photoresist pattern using the photoresist pattern. An etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting ions into a predetermined region of the wafer, a cleaning process for removing impurities on the wafer, and a drying process for drying the cleaned wafer And an inspection step for inspecting the defect of the film or pattern.

특히, 상기 포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 포토레지스트를 코팅 하는 공정과, 기판 상에 코팅된 포토레지스트를 경화시켜 포토레지스트 막을 형성하는 베이크 공정과, 레티클 패턴의 이미지를 상기 포토레지스트 막으로 전사하기 위한 노광 공정과, 상기 포토레지스트 막을 포토레지스트 패턴으로 형성하기 위한 현상 공정을 포함한다.In particular, the photolithography process includes coating a photoresist on a semiconductor substrate, a baking process of curing a photoresist coated on the substrate to form a photoresist film, and transferring an image of a reticle pattern to the photoresist film. And a developing step for forming the photoresist film into a photoresist pattern.

상기 노광 공정을 수행하기 위한 노광 장치는 광원(light source)과, 조명광으로 레티클을 조명하기 위한 조명 유닛(illumination unit)과, 레티클을 지지하기 위한 레티클 스테이지, 레티클을 통과한 조명광을 반도체 기판 상으로 투영하는 투영 광학 시스템(projection optical system)과, 반도체 기판을 지지하기 위한 기판 스테이지 등을 포함한다.An exposure apparatus for performing the exposure process includes a light source, an illumination unit for illuminating the reticle with illumination light, a reticle stage for supporting the reticle, and illumination light passing through the reticle onto the semiconductor substrate. A projection optical system to project, a substrate stage for supporting a semiconductor substrate, and the like.

상술한 노광 장치가 적용되는 노광 공정은 반도체 기판에 필요한 회로를 형성하기 위한 레티클의 이미지 패턴과 이전 공정에서 상기 반도체 기판에 형성된 패턴들을 정렬시키는 것이 매우 중요하다. 이는 반도체 기판에 형성되는 회로 패턴의 디자인 룰이 80nm 이하까지 미세화되고, 제어해야 하는 패턴 치수 정밀도가 수㎚ 정도로 매우 엄격한 정밀도가 요구되고 있기 때문이다.In the exposure process to which the above-described exposure apparatus is applied, it is very important to align the image pattern of the reticle for forming a circuit necessary for the semiconductor substrate with the patterns formed on the semiconductor substrate in the previous process. This is because the design rule of the circuit pattern formed on the semiconductor substrate is refined to 80 nm or less, and a very strict precision of the pattern dimension precision to be controlled is required to be several nm.

따라서, 상기 노광공정을 수행하기 위해 적용되는 레티클의 위치 변화에 따른 정렬 문제를 해결하기 위해 상기 레티클의 정렬값을 항상 감시하여 보정해 주어야만 한다. 그렇지 않으면 반도체 소자의 불량이 초래되기 때문이다. 그러나 기존의 노광 장치는 상기 레티클 변화를 계측하기 위해서는 노광 공정을 일시적으로 중단되어야 하고, 레티클의 위치를 직접 계측하는 방식이 아닌 상기 레티클이 놓여지는 레티클 스테이지를 계측함으로서 상기 레티클의 평탄도 및 위치 제어값을 측정하였다. 이러한 측정 방법은 상기 레티클의 위치를 간접적으로 계측하는 방식이기 때문에 만약 레티클의 위치가 조금 변하더라도 상기 레티클의 정렬 정도를 재확인하지 않으면 그 변화의 여부를 알 수 없는 문제점을 초래한다. Therefore, in order to solve the alignment problem caused by the change of the position of the reticle applied to perform the exposure process, the alignment value of the reticle should always be monitored and corrected. Otherwise, a defect of the semiconductor element is caused. However, the conventional exposure apparatus must temporarily stop the exposure process in order to measure the reticle change, and the flatness and position control of the reticle by measuring the reticle stage in which the reticle is placed, not directly measuring the position of the reticle. The value was measured. Since the measuring method indirectly measures the position of the reticle, even if the position of the reticle changes a little, a problem of not knowing whether or not the change of the reticle is not recognized again.

일 예로서, 노광 장치는 반도체 기판에 형성된 포토레지스트 막을 선택적으로 노광하기 위해 상기 레티클을 지지하는 레티클 스테이지는 고속으로 움직이게 되는데 이때 상기 레티클은 진공흡착 방식으로 상기 레티클 스테이지 상에 안착되어 있어 미세하나마 위치의 틀어짐이 발생할 수 있고, 진공압에 의해 수축 또는 팽창이 발생할 수 있다. 이러한 현상들을 기존의 레티클 스테이지를 관찰하는 방식으로는 어렵다.As an example, the exposure apparatus moves the reticle stage supporting the reticle at a high speed in order to selectively expose the photoresist film formed on the semiconductor substrate, wherein the reticle is mounted on the reticle stage in a vacuum suction method so as to be finely positioned. Distortion may occur and shrinkage or expansion may occur due to vacuum pressure. These phenomena are difficult to observe in a conventional reticle stage.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반도체 기판에 대한 노광 공정에 사용되는 레티클 위치 정렬 값을 측정할 수 있는 레티클 위치 제어 유닛을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a reticle position control unit that can measure the reticle position alignment value used in the exposure process on the semiconductor substrate.

본 발명의 다른 목적은 상기 레티클 위치 제어 유닛을 포함하는 노광 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus including the reticle position control unit.

상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 레티클 위치 제어 유닛은 레티클 스테이지에 안착되는 레티클의 제1 측면에 구비되는 제1 광 반사부를 포함한다. 상기 제1 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제1 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제1 레티클 위치 측정부를 포함한다. 상기 제1 측면과 수직되는 상기 레티클의 제2 측면에 구비되는 제2 광 반사부를 포함한다. 상기 제2 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제2 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제2 레티클 위치 측정부를 포함한다. A reticle position control unit according to an embodiment of the present invention for achieving the first object includes a first light reflecting portion provided on the first side of the reticle seated on the reticle stage. And a first reticle position measuring unit provided to be spaced apart from the first light reflecting unit and measuring a separation distance for each part of the first light reflecting unit. And a second light reflection part provided on a second side surface of the reticle perpendicular to the first side surface. And a second reticle position measuring unit provided to be spaced apart from the second light reflecting unit and measuring a separation distance for each part of the second light reflecting unit.

상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 노광 장치는 광원(light source) 및 포토레지스트 막이 형성된 반도체 기판 상에 레티클의 이미지들을 전사하기 위해 레티클에 상기 광원에서 생성된 조명광을 조사하는 조명 유닛(illumination unit)을 포함한다. 상기 이미지 패턴이 형성된 레티클을 지지하는 레티클 스테이지를 포함한다. 상기 레티클을 통과한 조명광들을 상기 웨이퍼 상으로 투영시키기 위한 투영 유닛(projection unit)을 포함한다. 상기 반도체 기판을 지지하는 기판 스테이지를 포함한다. 레티클 스테이지 상에 지지된 레티클의 정렬 위치 변화를 측정하는 레티클 위치 제어 유닛을 포함하다. 특히, 상기 노광 장치에 포함된 상기 레티클 위치 제어 유닛은 레티클 스테이지에 안착되는 레티클의 제1 측면에 구비되는 제1 광 반사부, 상기 제1 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제1 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제1 레티클 위치 측정부, 상기 제1 측면과 수직되는 상기 레티클의 제2 측면에 구비되는 제2 광 반사부, 상기 제2 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제2 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제2 레티클 위치 측정부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, an exposure apparatus includes an illumination unit for irradiating illumination light generated by the light source to a reticle to transfer images of the reticle onto a semiconductor substrate on which a light source and a photoresist film are formed ( illumination unit). And a reticle stage supporting the reticle on which the image pattern is formed. And a projection unit for projecting the illumination light passing through the reticle onto the wafer. And a substrate stage for supporting the semiconductor substrate. And a reticle position control unit for measuring a change in alignment position of the reticle supported on the reticle stage. In particular, the reticle position control unit included in the exposure apparatus is provided with a first light reflecting portion provided on a first side of the reticle seated on the reticle stage, spaced apart from the first light reflecting portion, and the first light reflecting portion. A first reticle position measuring unit for measuring a separation distance for each part of the unit, a second light reflecting unit provided at a second side of the reticle perpendicular to the first side, and spaced apart from the second light reflecting unit And a second reticle position measuring unit measuring a separation distance for each part of the second light reflecting unit.

상기와 같은 본 발명에 따른 구성을 갖는 레티클 위치 제어 유닛을 포함하는 노광 장치는 기판 스테이지에 안착된 레티클의 기울기(정렬 위치)를 산술적으로 정확하게 측정할 수 있다. 따라서, 상기 측정된 정렬 값을 근거로 하여 레티클의 기울기 및 위치의 변화를 보정함으로서 레티클 위치 이상으로 인한 노광 불량을 방지할 수 있다. 즉, 노광 불량으로 발생될 수 있는 포토레지스트 패턴의 특성 저하를 미연에 방지할 수 있다.The exposure apparatus including the reticle position control unit having the configuration according to the present invention as described above can arithmetically accurately measure the inclination (alignment position) of the reticle seated on the substrate stage. Therefore, by correcting the change of the inclination and the position of the reticle based on the measured alignment value, it is possible to prevent the exposure failure due to the abnormal position of the reticle. That is, it is possible to prevent the deterioration of characteristics of the photoresist pattern, which may be caused by poor exposure.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram illustrating an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 노광 장치(10)는 광원(12)과, 광원(12)으로부터 생성된 조명광으로 레티클(R)을 조명하기 위한 조명 유닛(14), 레티클(R)을 지지하기 위한 마스크 파지 부재로 사용되는 레티클 스테이지(16), 상기 레티클(R)을 통과한 조명광을 반도체 기판(W)으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상으로 투영하는 투영 유닛(18), 상기 반도체 기판(W)을 지지하기 위한 기판 스테이지(20) 및 상기 레티클 스테이지(16) 상에 지지된 레티클(R)의 정렬 위치 변화를 측정하는 레티클 위치 제어 유닛(30)을 포함한다. 또한, 상기 노광 장치는 상기 레티클 스테이지(16)와 투영 유닛(18)을 지지하기 위한 주 컬럼(22, main column) 및 상기 기판 스테이지(20)를 지지하기 위한 스테이지 지지베드(24, supporting bed)를 더 포함한다.Referring to FIG. 1, the exposure apparatus 10 includes a light source 12, an illumination unit 14 for illuminating the reticle R with illumination light generated from the light source 12, and a support unit for supporting the reticle R. Supports the reticle stage 16 used as the mask holding member, the projection unit 18 for projecting the illumination light passing through the reticle R onto the silicon wafer used as the semiconductor substrate W, and the semiconductor substrate W. And a reticle position control unit 30 for measuring a change in alignment position of the reticle R supported on the reticle stage 16. In addition, the exposure apparatus includes a main column 22 for supporting the reticle stage 16 and the projection unit 18 and a stage support bed 24 for supporting the substrate stage 20. It further includes.

상기 광원(12)으로는 엑시머 레이저 빔을 방출하는 엑시머 레이저가 사용될 수 있다. 예를 들면, 248nm의 파장을 갖는 불화크립톤(KrF) 레이저 빔을 방출하는 불화크립톤 레이저, 193nm의 파장을 갖는 불화아르곤(ArF) 레이저 빔을 방출하는 불화아르곤 레이저, 157nm의 파장을 갖는 플로린(F2) 레이저 빔을 방출하는 플로린 레이저 등이 광원(12)으로 사용될 수 있다.An excimer laser that emits an excimer laser beam may be used as the light source 12. For example, a krypton fluoride laser having a wavelength of 248 nm (KrF) laser beam, an argon fluoride (ArF) laser beam having a wavelength of 193 nm, a florin (F) having a wavelength of 157 nm 2 ) A florin laser or the like that emits a laser beam may be used as the light source 12.

상기 광원(12)은 빔 매칭 유닛(26, beam matching unit; BMU)을 통해 조명 유닛(14)과 연결된다. 상기 조명 유닛(14)은, 외부 공기로부터 내부를 밀봉하기 위한 조명 시스템 하우징(14A, illumination system housing), 가변 빔 감쇠기(14B, variable beam attenuator), 빔 형상 최적화 시스템(14C, beam shaping optical system), 제1 플라이 아이 렌즈 시스템(14D, first fly-eye lens system), 진동 미러(14E, vibrating mirror), 콘덴서 렌즈(14F, condenser lens), 제1 미러(14G, first mirror), 제2 플라이 아이 렌즈 시스템(14H, second fly-eye lens system), 애퍼처 스톱 플레이트(14J, aperture stop plate), 빔 스플리터(14K, beam splitter), 제1 릴레이 렌즈(14L, first relay lens), 레티클 블라인드 기구(14M, reticle blind mechanism), 제2 릴레이 렌즈(14N, second relay lens), 제2 미러(14P, second mirror), 주 콘덴서 렌즈 시스템(14Q, main condenser lens system) 등을 포함한다.The light source 12 is connected to the lighting unit 14 through a beam matching unit (BMU). The illumination unit 14 includes an illumination system housing 14A for sealing the interior from outside air, a variable beam attenuator 14B, a beam shaping optical system 14C. , First fly-eye lens system (14D), vibrating mirror (14E), condenser lens (14F), first mirror (14G, first mirror), second fly's eye Second fly-eye lens system (14H), aperture stop plate (14J), aperture splitter (14K), beam splitter (14K), first relay lens (14L), reticle blind mechanism ( 14M, a reticle blind mechanism, a second relay lens 14N, a second mirror 14P, a main condenser lens system 14Q, and the like.

상기 레티클 스테이지(16)는 주 컬럼(22)의 상부에 수평 방향으로 고정된 레티클 베이스 지지베드(reticle base supporting bed) 상에 배치되며, 상기 레티클(R)의 표면에 형성된 레티클 패턴을 반도체 기판(W)으로 전사하기 위해 수평 방향으로 이동된다.The reticle stage 16 is disposed on a reticle base supporting bed fixed in the horizontal direction on the upper part of the main column 22, and a reticle pattern formed on the surface of the reticle R is formed by a semiconductor substrate ( Is moved in the horizontal direction to transfer to W).

또한, 상기 노광 장치는 레티클 스테이지(16)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 제1구동 유닛(미도시)과 기판 스테이지(20)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2구동 유닛(미도시)을 더 포함한다. 상기 다수의 샷 영역들에 대한 노광 공정을 수행하는 동안, 상기 제1구동 유닛은 상기 레티클(R) 상으로 조명되는 조명광을 이미지 정보를 포함하는 투영광으로 형성하기 위해 상기 레티클 스테이지(16)를 수평 이동시키며, 상기 제2구동 유닛은 상기 투영광이 각각의 샷 영역을 스캔하도록 상기 레티클 스테이지(16)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 상기 웨이퍼 스테이지(20)를 동시에 이동시킨다. 이때, 상기 레티클 스테이지(16)는 상기 조명광의 광축과 상기 조명광의 단면 길이 방향에 대하여 수직하는 방향으로 이동되며, 상기 웨이퍼 스테이지(20)는 상기 투영광의 광축과 상기 투영광의 단면 길이 방향에 대하여 수직하며 상기 레티클 스테이지(104)의 이동 방향에 대하여 반대 방향으로 이동된다.In addition, the exposure apparatus further includes a first driving unit (not shown) for moving the reticle stage 16 in the horizontal direction and a second driving unit (not shown) for moving the substrate stage 20 in the horizontal direction. do. During the exposure process for the plurality of shot regions, the first driving unit is configured to form the reticle stage 16 to form illumination light illuminated on the reticle R as projection light including image information. The second driving unit moves the wafer stage 20 simultaneously in a direction opposite to the moving direction of the reticle stage 16 so that the projection light scans each shot region. At this time, the reticle stage 16 is moved in a direction perpendicular to the optical axis of the illumination light and the cross-sectional longitudinal direction of the illumination light, the wafer stage 20 is in the cross-sectional longitudinal direction of the projection light and the projection light. It is perpendicular to the movement and is moved in the opposite direction to the movement direction of the reticle stage 104.

상기 노광 장치의 상기 레티클 위치 제어 유닛(30)은 레티클 스테이지(16)에 안착되는 레티클(R)의 정렬 위치를 노광 공정의 중단 없이 연속적으로 관찰 및 측정할 수 있는 유닛이다. 구체적으로 상기 레티클 위치 제어 유닛(30)은 상기 레티클의 제1 측면에 구비되는 제1 광 반사부(미도시), 상기 제1 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제1 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제1 레티클 위치 측정부(미도시), 상기 제1 측면과 수직되는 상기 레티클(R)의 제2 측면에 구비되는 제2 광 반사부(미도시), 상기 제2 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제2 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제2 레티클 위치 측정부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The reticle position control unit 30 of the exposure apparatus is a unit capable of continuously observing and measuring the alignment position of the reticle R seated on the reticle stage 16 without interruption of the exposure process. Specifically, the reticle position control unit 30 is provided to be spaced apart from the first light reflecting portion (not shown) and the first light reflecting portion provided on the first side of the reticle, each part of the first light reflecting portion A first reticle position measuring unit (not shown) for measuring a separation distance of a star, a second light reflecting unit (not shown) provided at a second side of the reticle R perpendicular to the first side, and the second And a second reticle position measuring unit (not shown) provided to be spaced apart from the light reflecting unit and measuring a separation distance for each part of the second light reflecting unit.

또한, 상기 기판 스테이지(20)는 상기 조명광을 이용한 노광 공정을 수행하는 동안 상기 레티클(R)을 통과한 조명광이 상기 반도체 기판(W)의 표면을 스캔하도록 상기 레티클 스테이지(16)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동된다.In addition, the substrate stage 20 may include a direction in which the reticle stage 16 moves so that the illumination light passing through the reticle R scans the surface of the semiconductor substrate W during the exposure process using the illumination light. Is moved in the opposite direction.

상기와 같은 구성 요소들에 대한 추가적인 상세 설명은 이미 공지된 기술(US Patent No. 6,538,719)이므로 생략하기로 한다.Further detailed description of the above components will be omitted since it is already known technology (US Patent No. 6,538,719).

도 2는 도 1의 노광 장치에 포함된 레티클 위치 제어 유닛을 나타내는 개략도이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a reticle position control unit included in the exposure apparatus of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 상기 레티클 위치 제어 유닛(30)은 레티클 스테이지 상에 안착된 레티클(R)의 제1 측면에 구비되는 제1 광 반사부(32), 상기 제1 광 반사부(32)와 이격되어 구비되고, 상기 제1 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제1 레티클 위치 측정부(34), 상기 제1 측면과 수직되는 상기 레티클(R)의 제2 측면에 구비되는 제2 광 반사부(36), 상기 제2 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제2 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제2 레티클 위치 측정부(38)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 2, the reticle position control unit 30 includes a first light reflecting unit 32 and a first light reflecting unit 32 provided on a first side surface of the reticle R mounted on the reticle stage. A first reticle position measurement unit 34 spaced apart from and provided to the second side surface of the reticle R perpendicular to the first side surface to measure a separation distance for each part of the first light reflection unit And a second reticle position measuring unit 38 spaced apart from the second light reflecting unit 36 and spaced apart from the second light reflecting unit, and measuring a separation distance for each part of the second light reflecting unit. It is done.

구체적으로 상기 제1 광 반사부(32)는 레티클(R)의 제1 측면에는 주사된 빛을 반사할 수 있도록 상기 레티클의 제1 측면에 형성되어 있다. 상기 제1 광 반사부는 거울인 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1 광 반사부(32)는 레티클(R)의 X 축에 해당하는 면에 구비된다.Specifically, the first light reflecting part 32 is formed on the first side of the reticle so as to reflect the scanned light on the first side of the reticle R. Preferably, the first light reflecting portion is a mirror. That is, the first light reflection part 32 is provided on a surface corresponding to the X axis of the reticle R.

상기 제1 레티클 위치 측정부(34)는 상기 제1 광 반사부(32)와 소정거리 이격되어 구비되고, 상기 제1 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하기 위해 상기 레티클과 수평선상에서 구비되고, 광을 조사하는 제1 광 발생부(34a)를 포함한다. 상기 레티클과 수평선상에서 구비되어 상기 제1 광 반사부(32)에서 반사된 광을 검출함으로써 상기 제1 광 반사부(32)와 상기 제1 레티클 위치 측정부(34) 사이의 거리를 측정하는 제1 검출부(34b)를 포함한다. 상기 제1 검출부는 제1 광 반 사부(32)에서 반사된 상기 특정 파장의 빛을 검출함으로서 제1 레티클 위치 측정부(34)와 제1 광 반사부(32) 사이의 이격 거리를 측정할 수 있도록 되어 있다. 본 발의 실시예에서 상기 제1 레티클 위치 측정부(34)는 한 쌍이 구비되는 것이 바람직하다.The first reticle position measuring unit 34 is provided to be spaced apart from the first light reflecting unit 32 by a predetermined distance, and is provided on the reticle and a horizontal line to measure the separation distance for each part of the first light reflecting unit. And a first light generator 34a for irradiating light. A distance measuring distance between the first light reflecting part 32 and the first reticle position measuring part 34 by detecting the light reflected by the first light reflecting part 32 provided on the reticle and a horizontal line. 1 detector 34b. The first detector may measure the separation distance between the first reticle position measuring unit 34 and the first light reflecting unit 32 by detecting light of the specific wavelength reflected by the first light reflecting unit 32. It is supposed to be. In the embodiment of the present invention, the first reticle position measuring unit 34 is preferably provided with a pair.

상기 제2 광 반사부(36) 레티클 스테이지 상에 지지된 레티클(R)의 제1 측면과 수직하는 제2 측면으로 주사된 빛을 반사할 수 있도록 상기 레티클(R)의 제2 측면에 형성되어 있다. 즉, 상기 제2 광 반사부(36)는 레티클(R)의 Y 축에 해당하는 면에 구비된다. 상기 제2 광 반사부(36)는 거울인 것이 바람직하다. The second light reflector 36 is formed on the second side surface of the reticle R to reflect light scanned to a second side surface perpendicular to the first side surface of the reticle R supported on the reticle stage. have. That is, the second light reflector 36 is provided on a surface corresponding to the Y axis of the reticle R. The second light reflector 36 is preferably a mirror.

상기 제2 레티클 위치 측정부(38)는 상기 제2 광 반사부(34)와 소정거리 이격되어 구비되고, 상기 제2 광 반사부(36)의 각 부분별의 이격 거리를 측정하기 위해 상기 레디클과 수평선상에서 구비되고, 광을 조사하는 제2 광 발생부(38a)를 포함한다. 상기 레티클과 수평선상에 구비되어 상기 제2 광 반사부(34)에서 반사된 광을 검출함으로써 상기 제2 광 반사부(34)와 상기 제2 레티클 위치 측정부(38) 사이의 거리를 측정하는 제1 검출부(38b)를 포함한다. 본 발의 실시예에서 상기 제2 레티클 위치 측정부(38)는 한 쌍이 구비되는 것이 바람직하다.The second reticle position measuring unit 38 is provided to be spaced apart from the second light reflecting unit 34 by a predetermined distance, and the ready to measure the separation distance for each part of the second light reflecting unit 36. And a second light generating portion 38a provided on the clock and the horizontal line and irradiating light. The distance between the second light reflecting part 34 and the second reticle position measuring part 38 is measured by detecting light reflected by the second light reflecting part 34 provided on the reticle and a horizontal line. The first detection part 38b is included. In the embodiment of the present invention, the second reticle position measuring unit 38 is preferably provided with a pair.

따라서, 상술한 구성을 갖는 레티클 위치 제어 유닛은 노광 공정의 진행을 위해서 레티클(R)이 레티클 스테이지(16) 상에 안착되고 그 하부에 노광될 반도체 기핀이 위치되면, 레티클 스테이지(16)는 구동원의 구동에 의해서 일방향으로 이동하며 상기 반도체 기판을 스캐닝하게 된다.Therefore, in the reticle position control unit having the above-described configuration, when the reticle R is seated on the reticle stage 16 and the semiconductor pin to be exposed beneath is positioned for the progress of the exposure process, the reticle stage 16 is a driving source. The semiconductor substrate is scanned in one direction by driving of the semiconductor substrate.

이때, 한 쌍의 레티클 위치 측정부(34)의 제1 광 발생부(34a)는 633㎚ 등의 파장을 가진 빛을 제1 광 반사부(32)에 주사하게 된다. 상기 제1 광 발생부(34a)에서 상기 제1 광 반사부(32)에 주사된 빛은 반사되어 제1 레티클 위치 측정부(34)의 제1 검출부(34b)에서 감지된다. 이로 인해 상기 제1 레티클 위치 측정부는 상기 제1 레티클 위치 측정부(34)와 제1 광 반사부(32) 사이의 이격 거리 즉, 상기 레티클의 위치 정렬 상태인 상기 레티클의 기울기를 구할 수 있다.At this time, the first light generating unit 34a of the pair of reticle position measuring units 34 scans light having a wavelength of 633 nm or the like to the first light reflecting unit 32. The light scanned by the first light reflecting unit 32 in the first light generating unit 34a is reflected and sensed by the first detecting unit 34b of the first reticle position measuring unit 34. Accordingly, the first reticle position measuring unit may obtain the separation distance between the first reticle position measuring unit 34 and the first light reflecting unit 32, that is, the inclination of the reticle in the position alignment state of the reticle.

또한, 한 쌍의 제2 레티클 위치 측정부(38)의 제2 광 발생부(38a)는 633㎚ 등의 파장을 가진 빛을 제2 광 반사부(36)에 주사하게 된다. 상기 제2 광 발생부(38a)에서 상기 제2 광 반사부(36)에 주사된 빛은 반사되어 제2 레티클 위치 측정부(38)의 제2 검출부(38b)에서 감지된다. 이로 인해 상기 제2 레티클 위치 측정부(38)는 상기 제2 레티클 위치 측정부(38)와 제2 광 반사부(36) 사이의 이격 거리 즉, 상기 레티클의 위치 정렬 상태인 상기 레티클(R)의 기울기를 구할 수 있다.In addition, the second light generating unit 38a of the pair of second reticle position measuring units 38 scans the light having a wavelength of 633 nm or the like to the second light reflecting unit 36. The light scanned by the second light reflecting unit 36 in the second light generating unit 38a is reflected and detected by the second detecting unit 38b of the second reticle position measuring unit 38. As a result, the second reticle position measuring unit 38 has a separation distance between the second reticle position measuring unit 38 and the second light reflecting unit 36, that is, the reticle R being in an alignment state of the reticle. The slope of can be found.

따라서, 상기 레티클의 위치 제어 유닛은 상기 제 레티클 위치 측정부(34)와상기 제2 레티클 위치 측정부(38)에서 수득된 레티클의 이격거리 및 기울기가 기 설정된 정렬 값을 초과할 경우 레티클 스테이지(16)에 지지된 레티클의 위치 보정작업을 진행한다.Therefore, the position control unit of the reticle is a reticle stage (when the distance between the reticle and the slope obtained from the second reticle position measuring unit 34 and the second reticle position measuring unit 38 exceeds a preset alignment value) Proceed with correcting the position of the reticle supported in 16).

상기와 같은 본 발명에 따르면, 제1 광 반사부가 형성된 레티클의 일측 제1 레티클 위치 측정부를 구비시키고, 제2 광 반사부가 형성된 레티클의 다른 일측에 제2 레티클 위치 측정부를 구비시킴으로서 기판 스테이지에 안착된 레티클의 기울기(정렬 위치)를 산술적으로 측정할 수 있다. 따라서, 상기 측정된 정렬값을 근거 로 하여 레티클의 기울기 및 위치의 변화를 보정함으로서 레티클 위치 이상으로 인한 노광 불량을 방지할 수 있다.According to the present invention as described above, by having a first reticle position measuring unit on one side of the reticle on which the first light reflecting unit is formed, and having a second reticle position measuring unit on the other side of the reticle on which the second light reflecting unit is formed The tilt (alignment position) of the reticle can be measured arithmetically. Therefore, by correcting the change of the inclination and position of the reticle based on the measured alignment value, it is possible to prevent the exposure failure due to the abnormal position of the reticle.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (5)

레티클 스테이지에 안착되는 레티클의 제1 측면에 구비되는 제1 광 반사부;A first light reflector provided on a first side of the reticle seated on the reticle stage; 상기 제1 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제1 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제1 레티클 위치 측정부;A first reticle position measuring unit disposed to be spaced apart from the first light reflecting unit and measuring a separation distance for each part of the first light reflecting unit; 상기 제1 측면과 수직되는 상기 레티클의 제2 측면에 구비되는 제2 광 반사부; 및A second light reflector provided on a second side surface of the reticle perpendicular to the first side surface; And 상기 제2 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제2 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제2 레티클 위치 측정부를 포함하는 레티클 위치 제어 유닛.And a second reticle position measuring unit provided to be spaced apart from the second light reflecting unit and measuring a separation distance for each part of the second light reflecting unit. 제1항에 있어서, 상기 제1 레티클 위치 측정부는The method of claim 1, wherein the first reticle position measuring unit 상기 레티클과 수평선상에서 구비되고, 광을 조사하는 제1 광 발생부; 및A first light generating unit provided on the reticle and a horizontal line to irradiate light; And 상기 제1 광 반사부에서 반사된 광을 검출함으로써 상기 제1 광 반사부와 상기 제1 레티클 위치 측정부 사이의 거리를 측정하는 제1 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 위치 제어 유닛.And a first detecting unit measuring a distance between the first light reflecting unit and the first reticle position measuring unit by detecting the light reflected by the first light reflecting unit. 제1항에 있어서, 상기 제2 레티클 위치 측정부는The method of claim 1, wherein the second reticle position measuring unit 상기 레디클과 수평선상에서 구비되고, 광을 조사하는 제2 광 발생부; 및A second light generating unit provided on the reticle and a horizontal line to irradiate light; And 상기 제2 광 반사부에서 반사된 광을 검출함으로써 상기 제2 광 반사부와 상 기 제2 레티클 위치 측정부 사이의 거리를 측정하는 제2 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 위치 제어 유닛.And a second detector configured to measure a distance between the second light reflector and the second reticle position measurer by detecting the light reflected by the second light reflector. 제1항에 있어서, 상기 제1 레티클 위치 측정부 및 상기 제2 레티클 위치 측정부는 각각 한 쌍씩 구비되는 것을 특징으로 하는 레티클 위치 제어 유닛.The reticle position control unit according to claim 1, wherein the first reticle position measuring unit and the second reticle position measuring unit are provided in pairs, respectively. 광원(light source);Light source; 포토레지스트 막이 형성된 반도체 기판 상에 레티클의 이미지들을 전사하기 위해 레티클에 상기 광원에서 생성된 조명광을 조사하는 조명 유닛(illumination unit);An illumination unit for irradiating the illumination light generated by the light source to the reticle to transfer images of the reticle onto the semiconductor substrate on which the photoresist film is formed; 상기 이미지 패턴이 형성된 레티클을 지지하는 레티클 스테이지;A reticle stage supporting the reticle on which the image pattern is formed; 상기 레티클을 통과한 조명광들을 상기 웨이퍼 상으로 투영시키기 위한 투영 유닛(projection unit);A projection unit for projecting illumination light passing through the reticle onto the wafer; 상기 반도체 기판을 지지하는 기판 스테이지; 및A substrate stage for supporting the semiconductor substrate; And 상기 레티클 스테이지 상에 지지된 레티클의 정렬 위치 변화를 측정하는 레티클 위치 제어 유닛을 포함하되,A reticle position control unit for measuring a change in alignment position of a reticle supported on said reticle stage, 상기 레티클 위치 제어 유닛은 The reticle position control unit 레티클 스테이지에 안착되는 레티클의 제1 측면에 구비되는 제1 광 반사부;A first light reflector provided on a first side of the reticle seated on the reticle stage; 상기 제1 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제1 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제1 레티클 위치 측정부;A first reticle position measuring unit disposed to be spaced apart from the first light reflecting unit and measuring a separation distance for each part of the first light reflecting unit; 상기 제1 측면과 수직되는 상기 레티클의 제2 측면에 구비되는 제2 광 반사부; 및A second light reflector provided on a second side surface of the reticle perpendicular to the first side surface; And 상기 제2 광 반사부와 이격되어 구비되고, 상기 제2 광 반사부의 각 부분별의 이격 거리를 측정하는 제2 레티클 위치 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.And a second reticle position measuring unit provided to be spaced apart from the second light reflecting unit and measuring a separation distance for each part of the second light reflecting unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180088268A (en) * 2017-01-26 2018-08-03 구뎅 프리시젼 인더스트리얼 코포레이션 리미티드 Reticle pod

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