KR950021022A - 웨이퍼 정렬시스템의 웨이퍼 수평상태 자동측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 장치의 제조를 위한 피소그래피 장비에서 웨이퍼의 수평 상태를 자동으로 측정하는 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 장치는 광원으로 반도체 레이저(1)를 사용하고, 선형편광자(11)를 사용하며, 광량 조절수단인 광감쇠기(12)에 의해 반도체 레이저(1)로부터의 레이저 빔이 웨이퍼 표면으로 전달되기 전에 레이저 빔을 받아들여 평행광으로 변환하는 광변환수단인 시준렌즈(2)로 부터의 지름 100mm;의 평행광을 웨이퍼면(4)에 입사각76도로 입사시키고, 2차원 면에서의 광점의 변위를 측정할 수 있도록 2차원형 위치 검출소자(10)를 사용하며, 웨이퍼 표면(4)에서 반사된 광을 소정의 촛점거리(f)에 모아 광점을 형성하는 집광수단인 집광렌즈(6)에 의한 광점(7a)의 위치를 증폭하여 위치 검출 소자(9)에 증폭된 광점의 변위를 전달하고, 이렇게 증폭된 광점이 2-차원 위치검출소자(9)로 입사되면 위치 검출소자(9)에서는 4개의 출력단자들을 통하여 빔의 조사위치에 4개의 신호들이 각각 출력되고, 이들 신호들을 다시 크기, 방향 위치 검출 소자 감지 면 상의-측과 ｙ-축의 좌표를 나타내는 아날로그 전압 신호로 변환되어 처리하는 자동 수평 측정계(1~12, 20)에 의해 척(10)위에 위치하는 웨이퍼의 기울어짐을 측정하여 이를 보상해 준다.

따라서, 반도체 위치 검출 소자와 간단한 광학장치 만에 의해서도 높은 징밀도와 넓은 감지영역을 갖는 웨이퍼 자동 수평 측정 장치를 전체 노광 영역에 걸쳐 초점심도를 확보할 수 있게 된다.

Description

웨이퍼 정렬시스템의 웨이퍼 수평상태 자동측정장치

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명에 따라 웨이퍼의 수평정렬상태를 측정하는 원리를 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 발명에 따른 장치의 구성과 각 구성성분들의 설치위치를 나타낸 도면.

제4도는 본 발명에 따른 측정장치에서 2차원 반도체 위치 검출 소자를 이용한 신호처리장치의 구성을 나타낸 도면.

Claims (4)

1. x, y-수평 방향으로 이동 가능한 스테이지(30)와, 이 스테이지(30) 위에 설치되고 반도체 웨이퍼를 올려놓기 위한 척(10)과, 마스크의 미세 패턴이 상기 웨이퍼의 표면(4)에 결상되도록 하기 위한 축소 투영 렌즈(40)를 구비한 반도체 리소그래피 장비에 있어서, 상기 웨이퍼 표면(4)에 대해 소정의 각도로 경사지게 소정 파장의 레이저 빔을 발생하여 상기 웨이퍼 표면(4)으로 조사하는 광원(1)과, 상기 광원으로 부터의 상기 레이저 빔이 상기 웨이퍼 표면으로 전달되기 전에 상기 페이저 빔을 받아들여 평행광으로 변환하는 광변화수단(2)과, 상기 광변화수단(2)으로부터 출력되는 광신호의 편광 방향을 조절하는 광방향조절수단(11)과, 상기 광원(1)으로부터 상기 웨이퍼 표면(4)으로 전달되는 광량을 조절하는 광량조절수단(12)과, 상기 웨이퍼 표면(4)으로부터 반사된 광을 소정의 촛점거리에 모아 광점을 형성하는 집광수단(6)과, 상기 광점이 조사되는 위치에 상응하는 전기신호들을 발생하는 광점위치검출수단(9)과, 상기 집광수단(6)에 의해 형성된 상기 광점의 위치를 광학적으로 증폭하여 상기 광점위치검출수단(9)으로 전달하는 광증폭수단(8)과, 상기 광점위치검출수단(9)으로 부터의 전기신호들을 연산처리함과 아울러 신호변환하여 상기 웨이퍼의 기울어짐 정도를 나타내는 데이타를 발생하는 신호처리수단(20)을 포함하는 것이 특징인 웨이퍼 정렬시스템의 웨이퍼 수평 상태 자동측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 광점위치검출수단은 반도체의 pn접합에서의 횡방향 광기전력 효과를 이용한 반도체 소자로서, 소정의 x, y-평면좌표 상에 광신호가 입사되는 위치에 상응하는 크기 및 흐름방향을 각각 갖는 4개의 전류신호들을 생성하는 반도체 광전 변환 소자이고, 상기 4개의 전류신호들은 상기 광점이 상기 소정의 평면 좌표 상의 중심점으로부터 x방향 또는 -x방향, y방향 또는 -y방향으로 어느 정도의 거리에 위치하고 있은 지에 따라서 그 크기와 흐름방향이 달라지는 것이 특징인 웨이퍼 정렬시스템의 웨이퍼 수평상태 자동측정장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 신호처리수단은 상기 광점위치검출수단으로부터 제공되는 상기 4개의 전류신호들을 전압신호들로 각각 변환하는 제1 내지 제4신호변환수단(21a∼21d)과, 상기 제1신호변환수단(21a)의 출력관과상기 제2신호변환수단(21b)의 출력을 더하는 제1가산수단(22a)과, 상기 제3신호변환수단(21c)의 출력과 상기 제4신호변환수단(21d)의 출력을 더하는 제2가산수단(22b)과, 상기 제1신호변환수단(21a)의 출력으로부터 상기 제2신호변환수단(21b)의 출력을 빼는 제1감산수단(23a)과, 상기 제3신호변환수단(21c)의 출력으로부터 상기 제4신호변환수단(21d)의 출력을 상기 제1감산수단(23a)과, 상기 제1가산수단(22a)의 출력을 상기 제1감산수단(23a)의 출력으로 나누는 제1제산수단(24a)과, 상기 제2가산수단(22b)의 출력을 상기 제2감산수단(23b)의 출력으로 나누는 제2제산수단(24b)과, 상기 제1 및 제2제산수단(24a, 24b)으로부터 각각 제공 되는 아날로그신호를 디지탈신호로 변환하는 상기 리소그래피 장비의 자동작동을 제어하는 제어수단으로 각각 제공하는 제1 및 제2A/D변환수단(25a, 25b)을 포함하는 것이 특징인 웨이퍼 정렬시스템의 웨이퍼 수평상태 자동측정장치.
4. 제1, 2항 또는 제3항에 있어서, 상기 광원(1)으로부터 상기 웨이퍼 표면(4)으로 조사되는 상기 레이저 빔은 상기 웨이퍼 표면(4)에 대해 76도의 각도로 입사되는 것이 특징인 웨이퍼 정렬시스템의 웨이퍼 수평상태 자동측정장치.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.