KR960008995A - 주사식 포토리소그래피를 위한 오프 축 정렬 시스템 - Google Patents

주사식 포토리소그래피를 위한 오프 축 정렬 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조에 사용되는 정렬 시스템이다. 이것은 주사 시이퀀스 동안 회로패턴을 포함하는 마스크를 웨이퍼로 정렬시키기위해 사용되는 핵심 구성요소이다. 이 정렬 시스템은 정렬 레티클 패턴을 정렬 마아크를 포함하는 웨이퍼로 영사힌다. 주사동안, 정렬 레티클상으로 부터의 광은 웨이퍼와 이의 정렬 마아크에 의해 반사되고 산란된다. 다수개의 검출기가 정렬 시스템의 풀필 평면에 위치되어 명시야 및 암시야 영역에서 반사 및 산란광을 집광한다. 이 정렬 시스템은 주사식 포토리소그래피 장치의 투영 광학부를 사용하지 않거나 "통하여 보지" 않는다. 정렬 조명을 위해 사용되는 광대역 스펙트럼은 디프 UV파장을 위한 투영 광학부에 바람직하지 않은 결과없이 사용되지 않을 수 있다. 이 정렬 시스템에 이용되는 광대역 스펙트럼 조명에 의해 만날 수 있는 다양한 공정 웨이퍼 구조에 무관하게 웨이퍼 정렬 마아크의 검출을 개선시킨다.

Description

주사식 포토리소그래피를 위한 오프 축 정렬 시스템
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명에 관련한 주요구성요소의 블럭도.
제2도는 정렬 센서 헤드, 정렬 조명, 정렬 검출 서브시스템을 특징으로 하는 본 발명의 정렬 신호 발생 경로의 개략도.
제3도는 정렬 레티클의 평면도.
제4도는 웨이퍼 평편에서의 웨이퍼 정렬 마아크 및 정렬 레티클 상의 평면도.
제5도는 퓨플(pupil) 평면 검출기 마스크의 평면도.

Claims (22)

  1. 조명원, 레티클, 광을 지향시키는 제1렌즈 수단, 어퍼춰 정지부, 비임스필릿터, 광을 웨이퍼로 지향시키고 플러스 및 마이너스 정렬 마아크를 갖는 웨이퍼로 부터 반사되고 산란된 광을 집광하는 제2렌즈 수단, 상기 비임스필릿터와 연관되어 웨이퍼로 부터 반사된 광을 검출하는 제1검출기 수단, 웨이퍼 상의 플러스 정렬 마아크로 부터 산란된 광을 검출하는 제2검출기 수단, 웨이퍼 상의 마이너스 정렬 마아크로 부터 산란된 광을 검출하는 제3검출기 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2검출기 수단은 제1좌측 산란광 검출기와 제1우측 산란광 검출기를 구비하고, 상기 제3검출기 수단은 제2좌측 산란광 검출기와 제2우측 산란광 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레티틀은 2개의 직교하는 사각형 어퍼춰를 갖고, 웨이퍼 상의 단일 정렬 마이크들은 사각형인 젓을 특징으로 하는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조명원은 광대역 스펙트럼 범위에 결쳐 조명을 제공하는 것을 특징으로 하는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용되는 정렬 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광대역 스펙트럼 범위는 400나노미터 내지 700나모니머 사이인 것을 특징으로 하는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 조명원은 100나노미터 이상의 범위로 이격된 적어도 4개의 상이한 광파장을 포함하는 것을 특징으로 하는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  7. 조명원, 레티클, 광을 지향시키는 제1렌즈 수단, 어퍼춰 정지부, 비임스필릿터, 광을 웨이퍼로 지향시키고 플러스 및 마이너스 정렬 마아크를 갖는 웨이퍼로 부터 반사되고 산란된 광을 집광하는 제2렌즈 수단, 상기 비임스플릿터와 연관되고 제1소정의 개구수로 반사광을 수광하도록 위치된, 웨이퍼로 부터 반사된 광을 검출하는 제1검출기 수단, 상기 비임스플릿터와 연관되고 제2소정의 개구수로 반사광을 수광하도록 위치된, 웨이퍼상의 플러스 정렬 마아크로부터 산란된 광을 검출하는 제2검출기 수단, 상기 비임스플릿터와 연관되고 제2소정의 개구수로 반사광을 수광하도록 위치된, 웨이퍼 상의 마이너스 정렬 마아크로 부더 산란된 광을 검출하는 제3검출기 수단, 상기 제1검출기 수단과 상기 제2 및 제3검출기 수단사이에 위치하여 원치 않는 산란 및 반사광의 검출을 방지하는 보호대역 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 이용되는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1의 소정의 개구수는 상기 제2의 소정의 개구수 보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 이용되는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2검출기 수단은 제1좌측 산란광 검출기와 제1우측 산란광 검출기를 구비하고, 상기 제3검출기 수단은 제2좌측 산란광 검출기와 제2우측 산란광 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 이용되는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  10. 제7항에 있어서, 상기 레티클은 제2개의 직교하는 사각형 어퍼춰를 갖고, 웨이퍼상의 단일 정렬 마아크들은 사각형인 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 이용되는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  11. 제7항에 있어서, 상기 조명원은 광대역 스펙트럼 범위에 걸쳐 조명을 제공하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 이용되는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 광대역 스펙트럼 범위는 400나노미터 내지 700나노미터 사이인 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 이용되는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  13. 제7항에 있어서, 상기 조명원은 100나노미터 이상의 범위로 이격된 적어도 4개의 상이한 광파장을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 이용되는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  14. 400 내지 700나노미터 범위의 대역폭을 갖는 조명원, 2개의 직교하는 직사각형 어퍼춰를 갖는 레터클, 제1렌즈, 웨이퍼에 전달된 광의 개구수를 제한하도록 상기 제1렌즈를 잇따르는 어퍼춰 정지부, 상기 제1렌스로부터의 광을 수광하도록 위치된 비임스플릿터, 상기 제1렌즈를 대향하여 상기 비임스플릿터의 일측에 위치된 제2렌즈, 상기 제2렌즈에 근접하여 위치된 웨이퍼, 플러스 및 마이너스 배향으로 이루어지는 웨이퍼 상의 복수개의 웨이퍼 정렬 마아크, 상기 비임스플릿터와 연관되고 제1소정의 개구수로 반사광을 수광하도록 위치된, 웨이퍼와 상기 복수개의 웨이퍼 정렬 마아크로 부터 반사된 광을 검출하는 제1검출기 수단, 상기 비임스플릿터와 연관되고 제2소정의 개구수로 산란광을 수광하도록 위치된, 상기 복수개의 웨이퍼 정렬 마아크의 플러스 정렬 마이크 배향으로 부터 좌방향으로 산란된 광을 검출하는 제1좌측 산란광 검출기 수단, 상기 비임스플릿터와 연관되고 제2소정의 개구수로 산란광을 수광하도록 위치된, 상기 복수개의 웨이퍼 정렬 마아크의 플러스 정렬 마아크 배향으로 부터 우방향으로 산란된 광을 검출하는 제1우측 산란광 검출기 수단, 상기 비임스플릿터와 연관되고 제2소정의 개구수로 산란광을 수광하도록 위치된, 상기 복수개의 웨이퍼 정렬 마아크의 마이너스정렬 마아크 배향으로 부터 좌방향으로 산란된 광을 검출하는 제2좌측 산란광 검출기 수단, 상기 비임스플릿터와 연관되고 제2소정의 개구수로 산란광을 수광하도록 위치된, 상기 복수개의 웨이퍼 정렬 마아크의 마이너스정렬 마아크 배향으로 부터 우방향으로 산란된 광을 검출하는 제2우측 산란광 검출기 수단, 상기 제1검출기수단과 상기 제2 및 제3검출기 수단사이에 위치하여 원치않는 산란 및 반사광의 검출을 방지하는 보호대역수단을 구비하고, 상기 제1소정의 개구수는 상기 제2소정의 개구수 보다 작은 값을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조에 이용되는 주사식 포토리소그래피 툴에 사용하는 정렬 시스템.
  15. 위에 형성된 복수개의 정렬 마아크를 갖는 웨이퍼 상에 패턴 상을 투영할 수 있는 투영 광학부, 상기 투영 광학부에 인접하여 부착된 정렬 광학부, 웨이퍼 및 그 위에 형성된 복수개의 정렬 마아크로 부터 산란되고 반사되어 상기 정렬 광학부에 의해 집광된 광을 수광하는 복수개의 검출기를 구비하고, 상기 웨이퍼는 상기 복수개의 검출기에 의해 수광된 광의 검출에 의해 패턴과 정렬되는 포토리소그래피 툴.
  16. 제15항에 있어서, 상기 투영 광학계는 자외선으로 전자기 조사를 영사하는 포토리소그래피 툴.
  17. 제15항에 있어서, 상기 투영 광학계는 400 내지 700나노미터의 파장범위에서 웨이퍼로 부터 산란 및 반사광을 집광하는 포토리소그래피 툴.
  18. 제17항에 있어서, 상기 정렬 광학계를 통하여 공을 지향시키는 조명원을 또한 구비하고, 상기 조명원인 100나노미터 이상의 범위로 이격된 적어도 4개의 상이한 광파장을 갖는 광대역 조사를 제공하는 포토리소그래피 툴.
  19. 제18항에 있어서, 상기 조명원은 레이저를 포함하는 포토리소그래피 툴.
  20. 제15항에 있어서, 상기 복수개의 검출기중의 하나가 반사광을 검출하고, 상기 복수개의 검출기중의 하나가 산란광을 검출하는 포트리소그래피 툴.
  21. 제15항에 있어서, 상기 웨이퍼와, 상기 복수개의 웨이퍼 정렬 마이크, 및 투영된 정렬 레티클 상을 시각적으로 관찰하기 위한 TV카메라를 또한 구비하는 포토리소그래피 툴.
  22. 제21항에 있어서, 상기 복수개의 검출기 혹은 상기 TV카메라 중 하나에 광을 지향시키도록 선택적으로 위치되는 가동 거울을 또한 구비하는 포토리소그래피 툴.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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