KR20200049688A - Lithography machine, vertical control method and exposure method for lithography machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 분야에 관한 것으로, 특히 리소그래피 장치, 리소그래피 장치의 수직 제어 방법 및 노광방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of semiconductor manufacturing, and more particularly, to a lithographic apparatus, a vertical control method of an lithographic apparatus and an exposure method.
종래의 리소그래피 시스템에 있어서, 일반적으로 리소그래피 기기를 사용하여 재료에 대해 포토 에칭하며, 재료 표면에 통상적으로 기복이 있는 관계로, 재료 표면의 표면형상에 적합할 수 있도록, 포토 에칭 시, 통상적으로 수직 제어 방법을 사용하여 노광 구역을 전체적으로 최적 초점면과 중첩되게 하여, 포토 에칭 정밀도를 향상시킨다.In a conventional lithography system, a photolithography is generally performed on a material using a lithography apparatus, and since the surface of the material is generally undulating, in order to be suitable for the surface shape of the material surface, it is usually vertical during photoetching The control method is used to make the exposure zone overlap with the optimal focal plane as a whole, thereby improving the photo etch precision.
종래의 수직 제어 방법에 있어서, 통상적으로 3 포인트 (three-point) 글로벌리 레벨링(globally leveling) 방법을 사용하고 있으며, 즉 재료에서 3개 포인트(예를 들어 A, B, C의 3 포인트)를 선택하고, 해당 3개 포인트는 하나의 등변 삼각형을 구성할 수 있는 바, A, B, C의 3 포인트의 Z방향 위치를 측정하고, 피팅하여 재료 상부 표면의 높이 Z 및 경사 Rx, Ry를 얻은 후, Z, Rx, Ry에 따라 재료에 대해 조정한다. 노광필드의 스캔 노광과정에서, 단일 노광필드에 대해 조정하지 않는다. 하지만 종래의 수직 제어 방법은 프린징 필드에서 노광 시, 흔히 용이하게 디포커스 현상이 나타난다. 또한 재료 사이즈가 비교적 클 때, 종래의 수직 제어 방법은 오차가 크고, 정밀도가 떨어진다.In the conventional vertical control method, a three-point globally leveling method is usually used, that is, three points (for example, three points of A, B, and C) in a material are used. Select, and the corresponding 3 points can form a single equilateral triangle, measure the Z-direction position of the 3 points of A, B, and C, and fit to obtain the height Z and the slope Rx, Ry of the upper surface of the material. Then, the material is adjusted according to Z, Rx, and Ry. In the scanning exposure process of the exposure field, no adjustment is made to a single exposure field. However, the conventional vertical control method often easily defocuses when exposed in a fringing field. In addition, when the material size is relatively large, the conventional vertical control method has a large error and poor precision.
본 발명은 종래의 리소그래피 장치 및 수직 제어 방법에 따른 오차가 크고, 정밀도가 떨어지는 문제를 해결하기 위하여, 리소그래피 장치, 리소그래피 장치의 수직 제어 방법 및 노광방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a lithographic apparatus, a vertical control method of an lithographic apparatus, and an exposure method, in order to solve the problem of large errors and poor precision according to a conventional lithographic apparatus and a vertical control method.
상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 조명광을 발광하는 조명 유닛, 마스크 유닛, 투영 대물렌즈 유닛, 재료 탑재 유닛 및 측정 유닛을 포함하며, 상기 조명광은 순차적으로 상기 마스크 유닛 및 투영 대물렌즈 유닛을 투과하여, 상기 재료 탑재 유닛에 탑재된 재료에 조사되며;In order to realize the above object, the present invention includes an illumination unit that emits illumination light, a mask unit, a projection objective lens unit, a material mounting unit, and a measurement unit, wherein the illumination light sequentially passes through the mask unit and the projection objective lens unit. Thus, the material mounted on the material mounting unit is irradiated;
상기 측정 유닛은 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하기 위한 것이며, 상기 마스크 유닛, 투영 대물렌즈 유닛 또는 상기 재료 탑재 유닛은 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터에 따라 수직 운동하여, 상기 재료 표면과 상기 투영 대물렌즈 유닛의 최적 초점면이 중첩되도록 하는 리소그래피 장치를 제공한다.The measuring unit is for acquiring the surface pattern data of the material surface, and the mask unit, the projection objective lens unit or the material mounting unit vertically moves according to the surface pattern data of the material surface, so that the material surface and the projection A lithographic apparatus is provided so that the optimum focal plane of an objective lens unit overlaps.
선택 가능하게, 상기 측정 유닛은 상기 투영 대물렌즈 유닛의 측면에 설치되는 다수 개의 제1 수직 측정 센서와, 상기 재료의 가장자리와 상대적인 다수 개의 제2 수직 측정 센서를 포함하고, 상기 제2 수직 측정 센서의 측정범위는 상기 제1 수직 측정 센서의 측정범위보다 크다.Optionally, the measurement unit includes a plurality of first vertical measurement sensors installed on a side of the projection objective lens unit, and a plurality of second vertical measurement sensors relative to the edge of the material, and the second vertical measurement sensor The measurement range of is greater than that of the first vertical measurement sensor.
선택 가능하게, 상기 리소그래피 장치는 상대적으로 설치되는 제1플랫폼과 제2플랫폼을 더 포함하며, 상기 마스크 유닛과 상기 조명 유닛은 순차적으로 상기 제1플랫폼의 상측에 설치되고, 상기 재료 탑재 유닛은 상기 제2플랫폼 상에 설치되며, 상기 투영 대물렌즈 유닛은 상기 제1플랫폼을 관통하여, 상기 재료 탑재 유닛에 상대적이며, 상기 제2 수직 측정 센서는 상기 재료 탑재 유닛의 상기 제1플랫폼에서의 투영면에 설치되고, 상기 제1 수직 측정 센서는 상기 투영 대물렌즈 유닛에서 돌출되어 나온 상기 제1플랫폼의 일부의 측면에 설치된다.Optionally, the lithographic apparatus further includes a first platform and a second platform that are relatively installed, the mask unit and the lighting unit are sequentially installed on the upper side of the first platform, and the material mounting unit is the It is installed on a second platform, and the projection objective lens unit penetrates the first platform and is relative to the material mounting unit, and the second vertical measurement sensor is attached to a projection surface on the first platform of the material mounting unit. Is installed, the first vertical measurement sensor is installed on the side of a portion of the first platform protruding from the projection objective lens unit.
선택 가능하게, 상기 제1 수직 측정 센서는 상기 재료 탑재 유닛의 상기 제1플랫폼에서의 투영면의 네 모서리에 설치된다.Optionally, the first vertical measurement sensor is installed at four corners of the projection surface on the first platform of the material mounting unit.
선택 가능하게, 상기 재료 탑재 유닛은 상기 재료를 탑재하기 위한 재료 테이블 및 운동 테이블을 포함하며, 상기 운동 테이블은 상기 재료 테이블을 운동하도록 한다.Optionally, the material mounting unit includes a material table and an exercise table for mounting the material, and the exercise table causes the material table to move.
선택 가능하게, 상기 재료 테이블의 저부에 상기 재료 테이블의 수직 위치를 조정하기 위한 재료 테이블 수직 액추에이터 및 재료 테이블 댐퍼가 더 설치되어 있다.Optionally, a material table vertical actuator and a material table damper for adjusting the vertical position of the material table are further provided at the bottom of the material table.
선택 가능하게, 상기 마스크 유닛은 마스크 플레이트를 탑재하기 위한 마스크 테이블, 마스크 테이블 수직 액추에이터 및 마스크 테이블 댐퍼를 포함하며, 상기 마스크 테이블 수직 액추에이터 및 마스크 테이블 댐퍼는 상기 마스크 테이블의 저부에 설치되며, 상기 마스크 테이블의 수직 위치를 조정한다.Optionally, the mask unit includes a mask table for mounting a mask plate, a mask table vertical actuator and a mask table damper, wherein the mask table vertical actuator and mask table damper are installed at the bottom of the mask table, and the mask Adjust the vertical position of the table.
선택 가능하게, 상기 투영 대물렌즈 유닛의 개수가 n이고 n>1일 경우, 상기 투영 대물렌즈 유닛의 최적 초점면은 n 개 투영 대물렌즈 유닛의 최적 초점면의 평균치이다.Optionally, when the number of the projection objective unit is n and n> 1, the optimal focal plane of the projection objective lens unit is the average value of the optimal focal plane of the n projection objective lens units.
본 발명은 상기 리소그래피 장치의 수직 제어 방법을 더 제공하고 있으며, 상기 리소그래피 장치의 수직 제어 방법은:The present invention further provides a vertical control method of the lithographic apparatus, wherein the vertical control method of the lithographic apparatus is:
상기 제1 수직 측정 센서와 제2 수직 측정 센서를 병행 사용하여 상기 재료 표면의 면 패턴을 측정하여, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하고;Measuring the surface pattern of the material surface by using the first vertical measurement sensor and the second vertical measurement sensor in parallel to obtain surface pattern data of the material surface;
상기 재료 표면의 면 패턴 데이터에 따라 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 통계 정보 및 공간 스펙트럼 정보를 획득하며;Acquire statistical information and spatial spectrum information of the surface pattern data of the material surface according to the surface pattern data of the material surface;
상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 통계 정보와 공간 스펙트럼 정보에 따라 글로벌리 레벨링(globally leveling) 모드와 피팅방법(fitting method)을 선택하는 것을 포함한다. And selecting a globally leveling mode and a fitting method according to statistical information and spatial spectrum information of the surface pattern data of the material surface.
선택 가능하게, 상기 측정 유닛이 상기 재료 표면의 면 패턴을 측정하여, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하는 것은: Optionally, the measuring unit measures the surface pattern of the material surface to obtain the surface pattern data of the material surface:
측정 유닛은, 상기 재료 탑재 유닛이 제로 위치 및 상이한 정렬 위치에 위치할 시의 상기 재료 표면의 면 패턴을 측정하여, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하는 것을 포함한다.The measuring unit includes measuring a surface pattern of the material surface when the material mounting unit is positioned at a zero position and a different alignment position to obtain surface pattern data of the material surface.
선택 가능하게, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 통계 정보는 PV값이며, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 PV값이 상기 임계값 보다 작을 시, 전체적인 글로벌리 레벨링을 선택하며, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 PV값이 임계값보다 크거나 같을 경우, 필드 별(Field-by-field) 글로벌리 레벨링 모드를 선택한다.Optionally, the statistical information of the surface pattern data of the material surface is a PV value, and when the PV value of the surface pattern data of the material surface is less than the threshold value, overall globally leveling is selected, and the surface of the material surface When the PV value of the pattern data is greater than or equal to the threshold, a field-by-field globally leveling mode is selected.
선택 가능하게, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 공간 스펙트럼 정보 중의 고주파 성분이 저주파 성분보다 작을 시, 평면 피팅방법을 선택하고, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 공간 스펙트럼 정보 중의 고주파 성분이 저주파 성분보다 크거나 같을 시, 곡면 피팅방법을 선택한다.Optionally, when the high frequency component in the spatial spectrum information of the surface pattern data of the material surface is smaller than the low frequency component, a planar fitting method is selected, and the high frequency component in the spatial spectrum information of the surface pattern data of the material surface is higher than the low frequency component. If it is greater than or equal to, select the surface fitting method.
본 발명은 상기 리소그래피 장치의 수직 제어 방법을 사용하는 노광방법을 더 제공하고 있다.The present invention further provides an exposure method using the vertical control method of the lithographic apparatus.
선행기술과 비교할 경우, 본 발명의 유익한 효과는 아래와 같은 내용을 포함한다.When compared with the prior art, the beneficial effects of the present invention include the following.
1. 상기 리소그래피 장치 중의 측정 유닛의 배치를 통하여, 상기 측정 유닛은 상기 재료 표면의 면 패턴을 얻을 수 있고, 상기 면 패턴 데이터에 따라 재료의 수직 상태를 조정할 수 있어, 노광 구역의 표면 형상을 보상하여, 노광 정밀도를 향상시킨다;One. Through the arrangement of the measurement unit in the lithographic apparatus, the measurement unit can obtain a surface pattern of the material surface, and can adjust the vertical state of the material according to the surface pattern data, compensating for the surface shape of the exposure area, Improves exposure precision;
2. 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터는 스마트하게 글로벌리 레벨링 모드와 피팅방법을 선택할 수 있어, 효율을 향상시켰다;2. The surface pattern data of the material surface can smartly select the globally leveling mode and fitting method, thereby improving efficiency;
3. 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 측정과 정렬과정은 병행 완료할 수 있어, 리소그래피 장치의 생산성을 향상 시켰다. 3. Measurement and alignment of the surface pattern data of the material surface can be completed in parallel, thereby improving the productivity of the lithographic apparatus.
도 1은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 리소그래피 장치를 나타내는 도면이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 다른 리소그래피 장치를 나타내는 도면이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 리소그래피 장치의 수직 제어 방법의 흐름도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 리소그래피 장치가 상이한 정렬 위치에 위치하는 경우를 나타내는 도면이다.
도5는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 글로벌리 레벨링 모드 및 피팅방법을 판단하는 흐름도이다.1 is a view showing a lithographic apparatus provided by an embodiment of the present invention.
2 is a view showing another lithographic apparatus provided by an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a vertical control method of a lithographic apparatus provided by an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a case where the lithographic apparatus provided by the embodiment of the present invention is located at different alignment positions.
5 is a flowchart for determining a globally leveling mode and a fitting method provided by an embodiment of the present invention.
이하 도면을 결합하여 본 발명의 구체적인 실시방법에 대해 더 상세하게 설명한다. 하기 설명과 청구범위에 따라 본 발명의 장점 및 특징은 더 명확해질 것이다. 도면은 모두 간단화된 형식을 사용하였고, 정확하지 않는 비율을 사용하였으며, 본 발명의 실시예를 편리하고 명확하게 보조적으로 설명하기 위한 목적일 뿐임을 미리 말해둔다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail by combining the drawings. Advantages and features of the present invention will become more apparent in accordance with the following description and claims. All of the drawings are in simplified form, inaccurate proportions are used, and it is stated in advance that they are merely for the purpose of conveniently and clearly explaining an embodiment of the present invention.
도1을 참조하면, 도1은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 리소그래피 장치를 나타내는 도면으로, 상기 리소그래피 장치는 Referring to Figure 1, Figure 1 is a view showing a lithographic apparatus provided by an embodiment of the present invention, wherein the lithographic apparatus
조명광을 발광하는 조명 유닛(1), 마스크 유닛(2), 투영 대물렌즈 유닛(3), 재료 탑재 유닛(4) 및 측정 유닛(5)을 포함하며, 상기 조명광은 순차적으로 상기 마스크 유닛(2) 및 투영 대물렌즈 유닛(3)을 투과하여, 상기 재료 탑재 유닛에 탑재(4)된 재료(41)에 조사되며; 상기 측정 유닛(5)은 상기 재료(41) 표면의 면 패턴 데이터를 획득하기 위한 것이며, 상기 마스크 유닛(2), 투영 대물렌즈 유닛(3) 또는 상기 재료 탑재 유닛(4)은 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터에 따라 수직 운동하여, 상기 재료(41) 표면과 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)의 최적 초점면이 중첩되도록 한다.It includes an illumination unit (1) for emitting illumination light, a mask unit (2), a projection objective lens unit (3), a material mounting unit (4), and a measurement unit (5), wherein the illumination light is sequentially the mask unit (2) ) And projected
상기 마스크 유닛(2)은 예를 들어 마스크 테이블(22), 마스크 테이블 수직 액추에이터(23a)와 마스크 테이블 댐퍼(23b)를 포함하는 것으로, 상기 마스크 테이블(22)은 마스크 플레이트(21)를 탑재하기 위한 것이고, 마스크 플레이트(2)와 멀리 이격되어 있는 마스크 테이블(3)의 일면, 즉 마스크 테이블(3)의 저면에 마스크 테이블 수직 액추에이터(23a)와 마스크 테이블 댐퍼(23b)가 각각 설치되어 있다. 상기 마스크 테이블 수직 액추에이터(23a)는 다수 개일 수 있으며, 다수 개의 상기 마스크 테이블(3) 수직 액추에이터(23a)는 상기 마스크 테이블(3)의 저면에 균일하게 배치되어, 필요 시 상기 마스크 테이블(3)의 수직 상태에 대해 조정한다. 상기 마스크 테이블(3)이 운동 시, 충격 완화가 더 잘 될 수 있도록, 마스크 테이블 댐퍼(23b)는 상기 마스크 테이블(3)의 중심 위치에 설치되는 것이 바람직하다.The
상기 마스크 유닛(2)의 개수는 1개일 수도 있고, 2개 이상일 수 도 있다. 다수 개의 마스크 유닛(2)를 사용할 때, 각 상기 마스크 유닛(2)은 서로 독립적으로 작업할 수 있다. 본 실시예에서, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 리소그래피 장치는 2개의 마스크 유닛(2)을 구비하며, 각 마스크 유닛(2)은 하측의 재료(41) 상의 1개의 노광구역과 대응되어, 1개의 노광필드를 형성한다.The number of the
상기 투영 대물렌즈 유닛(3)는 상기 마스크 유닛(2)의 하측에 설치된다. 상기 리소그래피 장치가 다수 개의 마스크 유닛(2)을 구비할 경우, 각 상기 마스크 유닛(2)은 1개의 투영 대물렌즈 유닛(3)이 대응되게 설치되어 있고, 각 투영 대물렌즈 유닛(3)의 위치는 각 마스크 유닛(2)의 하측에 모두 대응되게 안착된다. 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)에 렌즈 세트가 있으며, 상기 재료(41)의 상이한 노광필드에 대해 노광 가능하도록, 상기 렌즈 세트 중의 각 렌즈는 모두 운동할 수 있다. 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)의 개수가 n일 경우, 상기 투영 대물렌즈 유닛의 최적 초점면은 n개 투영 대물렌즈 유닛(3)의 최적 초점면의 평균치인 것이 바람직하다.The projection
상기 재료 탑재 유닛(4)은 재료 테이블(42), 재료 테이블 수직 액추에이터(43a), 재료 테이블 댐퍼(43b) 및 운동 테이블(44)을 포함한다. 상기 재료 테이블(42)은 재료(42)를 탑재하기 위한 것이며, 본 실시예에서, 상기 재료는 유리기판일 수 있고, 기판 면적이 비교적 클 경우, 다수 개의 서로 독립적인 구역으로 구획할 수 있으며, 각 구역에 마스크 유닛(2)을 사용하여 포토 에칭할 수 있다. 재료 테이블(42)의 하측저면에는 재료 테이블 수직 액추에이터(43a) 및 재료 테이블 댐퍼(43b)가 설치되어 있다. 상기 운동 테이블(44)은 재료 테이블(42)을 탑재하기 위한 것이며, 상기 재료 테이블(42)과 등진 일측에 가이드 레일이 설치되어 있고, 상기 운동 테이블(44)은 상기 운동 테이블(44)에 평행되는 테이블면에서 재료 테이블(42)를 수평 운동하도록 하며, 상기 운동 테이블(44)의 이동 범위는 투영 대물렌즈 유닛(3)의 시야 범위 내에 있고, 상기 마스크 테이블(22), 투영 대물렌즈 유닛(3)과 재료 테이블(42)은 수직방향으로 동기 운동, 연합 조정될 수 있어, 스캔 노광을 거친 슬릿 구역 재료(41)를 수직으로 최적 초점면과 중첩되도록 한다.The
상기 리소그래피 장치는 제1플랫폼(61)과 제2플랫폼(62)을 더 포함하며, 상기 제1플랫폼(61)과 제2플랫폼(62) 사이에는 지지작용하는 지지 구조가 설치 되어 있다. 상기 제1플랫폼(61), 제2플랫폼(62)은 상대적으로 설치되어, 지지 구조와 함께 상기 리소그래피 장치의 머신 프레임으로 사용하며, 상기 마스크 유닛(2)과 상기 조명 유닛(1)은 순차적으로 제1플랫폼(61)의 상측에 설치되어 있고, 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)은 상기 제1플랫폼(61)을 관통하여 제1플랫폼(61) 아래까지 연장되고, 상기 제2플랫폼(62)과 상대적이며, 상기 재료 탑재 유닛(4)은 제2플랫폼(62) 상에 설치된다.The lithographic apparatus further includes a
상기 측정 유닛(5)은 상기 재료(41) 표면의 면 패턴 데이터를 측정하기 위한 것으로, 다수 개의 제1 수직 측정 센서(51)와 다수 개의 제2 수직 측정 센서(52)를 포함할 수 있으며, 다수 개의 상기 제1 수직 측정 센서(51)는 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)의 측면에 설치되고, 다수 개의 상기 제2 수직 측정 센서(52)는 상기 재료(41)의 가장자리에 상대적이며, 상기 제2 수직 측정 센서(52)의 측정 범위는 상기 제1 수직 측정 센서(51)의 측정 범위보다 크므로, 이때 상기 제2 수직 측정 센서(52)는 상기 재료(41)의 가장자리의 면 패턴을 측정할 수 있으며, 그 측정 범위가 넓어, 상기 재료 테이블(42)이 운동할 시, 전체 재료(41) 표면의 면 패턴을 측정할 수 있고, 다수 개의 상기 제1 수직 측정 센서(51)는 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)의 측면에 설치되어, 재료(41)의 일부 표면의 면 패턴을 측정할 수 있어, 보다 정확하게 상기 재료(41) 표면의 면 패턴을 측정할 수 있도록, 상기 제1 수직 측정 센서(51)와 상기 제2 수직 측정 센서(52)를 조합 사용할 수 있다.The
추가적으로, 다수 개의 상기 제1 수직 측정 센서(51)는 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)에서 돌출되어 나온 상기 제1플랫폼(61)의 일부의 측면에 설치되어, 투영 대물렌즈 유닛(3)의 하측 재료(41)의 표면형상을 측정하는 데 사용되고, 즉 송출하는 광 스폿은 P광 스폿으로, 예를 들어: 상기 제1 수직 측정 센서(51)의 개수는 3개이며, 3개의 상기 제1 수직 측정 센서(51)는 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)의 측면(즉 3개의 상기 제1 수직 측정 센서(51)는 투영 대물렌즈 유닛(3)의 동일한 둘레에 위치할 수 있다.)을 둘러싸고 균일하게 분포되어 있고, 당연하게 상기 제1 수직 측정 센서(51)도 기타 개수와 분포 방식을 가질 수 있으며, 예를 들어, 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)의 측면을 둘러싸고 있으나, 균일하게 둘러싸지 않을 수 있으며, 본 실시예에서 일일이 열거하지 않을 것이다.In addition, a plurality of the first
다수 개의 제2 수직 측정 센서(52)는 상기 제1플랫폼(61)에 분산 배치되어, 상기 재료 테이블(42)의 정렬과정에서의 이동을 통하여, 제2 수직 측정 센서(52)는 상기 재료(41) 전체 표면의 면 패턴을 측정할 수 있으며, 즉 송출되는 광 스폿은 G광 스폿이다. 본 실시예에서, 상기 재료 테이블(42)의 상기 제1플랫폼(61)에서의 투영면의 네 모서리에 각각 1개의 제2 수직 측정 센서(52)를 설치하며, 당연하게 상기 제2 수직 측정 센서(52)도, 상기 재료 테이블(42)의 상기 제1플랫폼(61)에서의 투영면의 4개 변(예를 들어 각 변의 중점)에 설치될 수 있고, 그 개수도 4개에 한하지 않으며, 6개, 8개 등 일수 있으며, 본 발명은 제한하지 않는다.The plurality of second
본 실시예에서, 제1 수직 측정 센서의 측정범위는 상대적으로 더 작으며, 측정 정밀도가 더 높고; 제2 수직 측정 센서의 측정범위는 상대적으로 더 크며, 측정 정밀도가 더 떨어지는 바, 상기 제1 수직 측정 센서(51)의 정밀도가 상기 제2 수직 측정 센서(52)의 정밀도보다 더 높으므로, 상기 G광 스폿은 상기 P광 스폿의 사이즈 보다 크고, 측정 범위도 더 넓으며, 상기 제1 수직 측정 센서(51)를 상기 재료보다 상기 제2 수직 측정 센서(52)와의 거리가 더 먼 위치에 설치 할 수 있으므로, 그 측정범위도 추가적으로 커진다. 상기 제1 수직 측정 센서(51)는 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)에서 돌출되어 나온 상기 제1플랫폼(61)의 일부의 측면에 설치되고, 수직방향에서 상기 재료(41)에 더 가까워, 상기 투영 대물렌즈 유닛(3)의 하측 재료(41)의 면 패턴을 정확하게 측정할 수 있다. 상기 제2 수직 측정 센서(52)는 상기 제1플랫폼(61)에 설치되며, 상기 제2 수직 측정 센서(52)와 비교할 시, 상기 제2 수직 측정 센서(52)가 상기 재료(41)와 더 멀리 떨어져 있어, 측정 범위가 더 넓으며, 정렬과정에서, 재료 테이블(42)은 상이한 정렬 위치로 이동할 수 있어, 상기 제2 수직 측정 센서(52)는 상기 재료 테이블(42)의 이동을 통하여, 상기 재료(41) 표면의 전체적인 면 패턴을 측정할 수 있다.In this embodiment, the measurement range of the first vertical measurement sensor is relatively smaller, and the measurement precision is higher; Since the measurement range of the second vertical measurement sensor is relatively larger and the measurement precision is lower, since the precision of the first
도3을 참조하면, 본 실시예는 리소그래피 장치의 수직 제어 방법을 더 제공하였으며,3, this embodiment further provides a vertical control method of a lithographic apparatus,
S1:제1 수직 측정 센서와 제2 수직 측정 센서를 병행 사용하여 상기 재료 표면의 면 패턴을 측정하여, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하고;S1: A surface pattern of the material surface is measured by using a first vertical measurement sensor and a second vertical measurement sensor in parallel to obtain surface pattern data of the material surface;
S2: 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터에 따라 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 통계 정보 및 공간 스펙트럼 정보를 획득하며;S2: acquire statistical information and spatial spectrum information of the surface pattern data of the material surface according to the surface pattern data of the material surface;
S3:상기 재료 표면의 통계 정보와 공간 스펙트럼 정보에 따라 글로벌리 레벨링 모드와 피팅방법을 선택하는 것을 포함한다.S3: Selecting a globally leveling mode and a fitting method according to the statistical information and spatial spectrum information of the material surface.
먼저, 도4를 참조하면, 설명의 편의를 위하여, 수평면을 XY평면으로 하고, XY평면에 수직하는 축을 Z축으로 하여, XYZ 3차원 좌표계를 구축한다. 마스크 플레이트(22)와 재료(41)의 동축 정렬과 오프 축 정렬을 진행하는 과정에서, 측정 유닛(5)을 사용하여 재료(41) 표면의 표면형상을 측정하며, 즉 제1 수직 측정 센서(51)와 제2 수직 측정 센서(52)로 재료(41) 표면의 각 표면형상의 측정 포인트의 실질적인 좌표를 측정하여 재료(41) 표면의 표면형상 데이트를 획득한다. 실질적인 측정에 있어, 상기 재료 테이블(42)은 우선 제로 위치(A)에 위치하고, 제2 수직 측정 센서(52)는 재료(41) 가장자리의 면 패턴을 측정할 수 있으며, 상기 재료 테이블(42)은 예를 들어 정렬 위치(B1), 정렬 위치(B2), 정렬 위치(B3)과 정렬 위치(B4) 등 기타 정렬 위치로 이어 이동하며, 상기 제2 수직 측정 센서(52)의 측정 범위가 넓어, 재료 테이블(42)의 이동을 통하여, 상기 제2 수직 측정 센서(52)는 재료(41)의 전체 면 패턴을 측정할 수 있으나, 상기 제1 수직 측정 센서(51)는 재료 테이블(42)의 이동하는 과정에서도 상기 재료(41) 표면의 면 패턴을 측정할 수 있고, 측정 정밀도가 높아, 더 정확한 면 패턴 데이터를 얻을 수 있다. 결론적으로, 상기 제1 수직 측정 센서(51)와 제2 수직 측정 센서(52)의 조합으로 상기 재료(41) 표면의 면 패턴을 정확하게 측정할 수 있고, 정확한 면 패턴 데이터를 얻을 수 있다. 재료 테이블(42)은 1개의 참조물면을 설치할 수 있으며, 후속의 피팅 과정에서, 측정 유닛(5)이 측정하여 획득한 실질적인 측정 포인트의 높이 값은 해당 참조물면의 높이 값에 상대적인 것이다.First, referring to FIG. 4, for convenience of description, an XYZ three-dimensional coordinate system is constructed by using a horizontal plane as the XY plane, and an axis perpendicular to the XY plane as the Z axis. In the process of performing the coaxial alignment and the off axis alignment of the
이어서, 도5를 참조하면, 재료(41)가 스캔 노광하기 전에, 글로벌리 레벨링을 하며, 일반적으로 글로벌리 레벨링은 2가지가 있는데, 하나는 전체적인 글로벌리 레벨링이고, 다른 하나는 필드 별 글로벌리 레벨링이며, 스캔 노광 전에 단지 전체적인 글로벌리 레벨링만 할 수 도 있고, 단지 필드 별 글로벌리 레벨링만 할 수 도 있으며, 2 가지를 모두 진행할 수 있다. 재료(41) 표면의 수학적 서술 방식에는 평면 방정식과 곡면 다항식 등 2가지가 있고, 대응되는 피팅방법은 각각 평면 피팅과 곡면 피팅이며, 상기 재료(41) 표면의 면 패턴 데이터에 따라 상기 재료(41) 표면의 통계 정보(예를 들어 PV값-면 패턴 데이터 중 최고 포인트와 최저 포인트의 차이 값)과 공간 스펙트럼 정보를 획득하고, 상기 재료(41) 표면의 통계 정보와 공간 스펙트럼 정보에 따라 글로벌리 레벨링 모드와 피팅방법을 선택한다.Subsequently, referring to FIG. 5, before the
구체적으로, 상기 재료(41) 표면의 면 패턴 데이터의 PV값이 임계값 P0보다 작을 시, 전체적인 글로벌리 레벨링을 선택하고, 상기 재료(41) 표면의 면 패턴 데이터의 PV값이 임계값 P0보다 크거나 같을 경우, 필드 별 글로벌리 레벨링 모드를 선택한다. 상기 재료(41) 표면의 면 패턴 데이터의 주파수에서의 고주파 성분이 저주파 성분보다 작을 시(주요 스펙트럼 성분이 저주파이다), 평면 피팅방법을 선택한다. 상기 재료(41) 표면의 면 패턴 데이터의 주파수에서의 고주파 성분이 저주파 성분보다 크거나 같을 경우(주요 스펙트럼 성분이 고주파이다), 곡면 피팅방법을 선택한다. 상이한 글로벌리 레벨링 방식과 피팅방법은 적어도 4 가지의 글로벌리 레벨링 방법을 구성할 수 있다.Specifically, when the PV value of the surface pattern data of the surface of the
결론적으로, 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 리소그래피 장치, 리소그래피 장치의 수직 제어 방법 및 노광방법에서, 상기 측정 유닛은 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하며, 상기 마스크 유닛, 투영 대물렌즈 유닛 또는 상기 재료 탑재 유닛은 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터에 따라 수직 운동하여, 상기 재료의 표면을 상기 투영 대물렌즈 유닛의 최적 초점면과 중첩되게 하여, 노광 정밀도를 향상시켰고, 정렬 과정에서 측정을 진행할 수 있어, 포토 에칭의 효율을 향상시켰으며, 그 외, 재료 표면의 면 패턴의 상이함에 따라, 글로벌리 레벨링 모드와 피팅 방법을 스마트하게 선택 할 수 있어, 다양한 재료의 포토 에칭에 효과적으로 적용할 수 있다.In conclusion, in the lithographic apparatus, the vertical control method of the lithographic apparatus and the exposure method provided by the embodiment of the present invention, the measuring unit acquires the surface pattern data of the material surface, and the mask unit, the projection objective lens unit or The material mounting unit is vertically moved according to the surface pattern data of the material surface, so that the surface of the material overlaps with the optimal focal plane of the projection objective unit, thereby improving exposure precision and measuring during alignment. Thereby, the efficiency of photo etching is improved, and as the surface pattern of the material surface is different, the globally leveling mode and the fitting method can be smartly selected, and it can be effectively applied to photo etching of various materials. .
상기는 단지 본 발명의 바람직한 실시예로서, 본 발명에 대해 임의의 제한적인 작용을 하지 않는다. 임의의 해당 분야의 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 기술방안을 벗어나지 않는 범위 내에서, 본 발명에서 개시한 기술방안 및 기술 내용에 대해 임의의 형식의 균등한 치환 또는 수정 등 변경을 진행할 수 있으며, 이 또한 모두 본 발명을 벗어나지 않는 기술방안의 내용에 해당되므로, 여전히 본 발명의 보호범위 내에 속한다.The above is only a preferred embodiment of the present invention and does not have any limiting action on the present invention. Those of ordinary skill in any relevant field may make changes such as equivalent substitution or modification in any form to the technical solutions and technical contents disclosed in the present invention without departing from the technical solutions of the present invention. In addition, all of these also fall within the protection scope of the present invention, as they all fall within the scope of the technical scheme without departing from the present invention.
1: 조명 유닛 2: 마스크 유닛
21: 마스크 플레이트 22: 마스크 테이블
23a: 마스크 테이블 수직 액추에이터 23b: 마스크 테이블 댐퍼
3: 투영 대물렌즈 유닛 4: 재료 탑재 유닛
41: 재료 42: 재료 테이블
43a: 재료 테이블 수직 액추에이터 43b-재료 테이블 댐퍼
44: 운동 테이블 5: 측정 유닛
51: 제1 수직 측정 센서 52: 제2 수직 측정 센서
61: 제1플랫폼 62: 제2플랫폼
A: 제로 위치 B1: 정렬 위치1
B2: 정렬 위치2 B3: 정렬 위치3
B4: 정렬 위치4 G: G광 스폿
P: P광 스폿1: Lighting unit 2: Mask unit
21: mask plate 22: mask table
23a: Mask table
3: Projection objective lens unit 4: Material mounting unit
41: material 42: material table
43a: material table
44: exercise table 5: measuring unit
51: first vertical measurement sensor 52: second vertical measurement sensor
61: first platform 62: second platform
A: Zero position B1:
B2:
B4: Alignment position 4 G: G light spot
P: P light spot
Claims (13)
상기 측정 유닛은 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하기 위한 것이며, 상기 마스크 유닛, 투영 대물렌즈 유닛 또는 상기 재료 탑재 유닛은 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터에 따라 수직 운동하여, 상기 재료 표면과 상기 투영 대물렌즈 유닛의 최적 초점면이 중첩되도록 하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
It includes an illumination unit for emitting illumination light, a mask unit, a projection objective lens unit, a material mounting unit, and a measurement unit, wherein the illumination light sequentially passes through the mask unit and the projection objective lens unit, and the material mounted on the material mounting unit To be investigated;
The measuring unit is for obtaining the surface pattern data of the material surface, and the mask unit, the projection objective lens unit or the material mounting unit vertically moves according to the surface pattern data of the material surface, so that the material surface and the projection A lithographic apparatus, characterized in that the optimum focal plane of the objective lens unit is superimposed.
상기 측정 유닛은 상기 투영 대물렌즈 유닛의 측면에 설치되는 다수 개의 제1 수직 측정 센서와, 상기 재료의 가장자리와 상대적인 다수 개의 제2 수직 측정 센서를 포함하고, 상기 제2 수직 측정 센서의 측정범위는 상기 제1 수직 측정 센서의 측정범위보다 큰 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
According to claim 1,
The measurement unit includes a plurality of first vertical measurement sensors installed on the side of the projection objective lens unit, and a plurality of second vertical measurement sensors relative to the edge of the material, and the measurement range of the second vertical measurement sensor is A lithographic apparatus, characterized in that it is larger than the measurement range of the first vertical measurement sensor.
상기 리소그래피 장치는 상대적으로 설치되는 제1플랫폼과 제2플랫폼을 더 포함하며, 상기 마스크 유닛과 상기 조명 유닛은 순차적으로 상기 제1플랫폼의 상측에 설치되고, 상기 재료 탑재 유닛은 상기 제2플랫폼 상에 설치되며, 상기 투영 대물렌즈 유닛은 상기 제1플랫폼을 관통하여, 상기 재료 탑재 유닛에 상대적이며, 상기 제2 수직 측정 센서는 상기 재료 탑재 유닛의 상기 제1플랫폼에서의 투영면에 설치되고, 상기 제1 수직 측정 센서는 상기 투영 대물렌즈 유닛에서 돌출되어 나온 상기 제1플랫폼의 일부의 측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
According to claim 2,
The lithographic apparatus further includes a first platform and a second platform that are relatively installed, the mask unit and the lighting unit are sequentially installed on the upper side of the first platform, and the material mounting unit is on the second platform. Is installed, the projection objective lens unit penetrates the first platform, is relative to the material mounting unit, and the second vertical measurement sensor is installed on the projection surface of the first platform of the material mounting unit, and A lithographic apparatus, characterized in that a first vertical measurement sensor is installed on a side of a part of the first platform protruding from the projection objective lens unit.
상기 제2 수직 측정 센서는 상기 재료 탑재 유닛의 상기 제1플랫폼에서의 투영면의 네 모서리에 설치되는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
According to claim 3,
A lithographic apparatus according to claim 2, wherein the second vertical measurement sensor is installed at four corners of the projection surface on the first platform of the material mounting unit.
상기 재료 탑재 유닛은 상기 재료를 탑재하기 위한 재료 테이블 및 운동 테이블을 포함하며, 상기 운동 테이블은 상기 재료 테이블을 운동하도록 하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
According to claim 1,
The material mounting unit includes a material table and an exercise table for mounting the material, and the exercise table allows the material table to move.
상기 재료 테이블의 저부에 상기 재료 테이블의 수직 위치를 조정하기 위한 재료 테이블 수직 액추에이터 및 재료 테이블 댐퍼가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
The method of claim 5,
A lithographic apparatus, further comprising a material table vertical actuator and a material table damper for adjusting the vertical position of the material table at the bottom of the material table.
상기 마스크 유닛은 마스크 플레이트를 탑재하기 위한 마스크 테이블, 마스크 테이블 수직 액추에이터 및 마스크 테이블 댐퍼를 포함하며, 상기 마스크 테이블 수직 액추에이터 및 마스크 테이블 댐퍼는 상기 마스크 테이블의 저부에 설치되며, 상기 마스크 테이블의 수직 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
The method of claim 6,
The mask unit includes a mask table for mounting a mask plate, a mask table vertical actuator, and a mask table damper, wherein the mask table vertical actuator and a mask table damper are installed at the bottom of the mask table, and vertical position of the mask table A lithographic apparatus, characterized in that for adjusting.
상기 투영 대물렌즈 유닛의 개수가 n이고 n>1일 경우, 상기 투영 대물렌즈 유닛의 최적 초점면은 n 개 투영 대물렌즈 유닛의 최적 초점면의 평균치인 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치.
According to claim 1,
A lithographic apparatus characterized in that when the number of the projection objective lens units is n and n> 1, the optimal focal plane of the projection objective lens unit is an average value of the optimal focal planes of the n projection objective lens units.
제1 수직 측정 센서와 제2 수직 측정 센서를 병행 사용하여 상기 재료 표면의 면 패턴을 측정하여, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하고;
상기 재료 표면의 면 패턴 데이터에 따라 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 통계 정보 및 공간 스펙트럼 정보를 획득하며;
상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 통계 정보와 공간 스펙트럼 정보에 따라 글로벌리 레벨링 모드와 피팅방법을 선택하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치의 수직 제어 방법.
A vertical control method for a lithographic apparatus according to any one of claims 2 to 8,
Measuring a surface pattern of the material surface by using a first vertical measurement sensor and a second vertical measurement sensor in parallel to obtain surface pattern data of the material surface;
Acquire statistical information and spatial spectrum information of the surface pattern data of the material surface according to the surface pattern data of the material surface;
And selecting a globally leveling mode and a fitting method according to statistical information and spatial spectrum information of the surface pattern data of the material surface.
상기 측정 유닛이 상기 재료 표면의 면 패턴을 측정하여, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하는 것은
측정 유닛은, 상기 재료 탑재 유닛이 제로 위치 및 상이한 정렬 위치에 위치할 시의 상기 재료 표면의 면 패턴을 측정하여, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터를 획득하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치의 수직 제어 방법.
The method of claim 9,
The measuring unit measures the surface pattern of the material surface to obtain the surface pattern data of the material surface.
The measuring unit comprises measuring a surface pattern of the material surface when the material mounting unit is positioned at a zero position and a different alignment position to obtain surface pattern data of the material surface. Vertical control method.
상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 통계 정보는 PV값이며, 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 PV값이 상기 임계값 보다 작을 시, 전체적인 글로벌리 레벨링을 선택하며; 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 PV값이 임계값보다 크거나 같을 경우, 필드 별 글로벌리 레벨링 모드를 선택하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치의 수직 제어 방법.
The method of claim 10,
The statistical information of the surface pattern data of the material surface is a PV value, and when the PV value of the surface pattern data of the material surface is less than the threshold value, global overall leveling is selected; When the PV value of the surface pattern data of the material surface is greater than or equal to a threshold, a globally leveling mode for each field is selected.
상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 공간 스펙트럼 정보 중의 고주파 성분이 저주파 성분보다 작을 시, 평면 피팅방법을 선택하고; 상기 재료 표면의 면 패턴 데이터의 공간 스펙트럼 정보 중의 고주파 성분이 저주파 성분보다 크거나 같을 시, 곡면 피팅방법을 선택하는 것을 특징으로 하는 리소그래피 장치의 수직 제어 방법.
The method of claim 11,
When the high frequency component in the spatial spectrum information of the surface pattern data of the material surface is smaller than the low frequency component, a plane fitting method is selected; When the high frequency component in the spatial spectrum information of the surface pattern data on the surface of the material is greater than or equal to the low frequency component, a curved surface fitting method is selected.
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