KR960011463B1 - 노광기의 촛점 및 평행도 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

노광기의 초점 및 평행도 측정 방법
제1도는 노광기의 평행도를 나타내는 개념도.
제2도는 본 발명에 따른 측정용 포토마스크의 평면도.
제3도는 소정의 패턴이 형성된 측정용 웨이퍼 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 광원 2 : 콘덴서 렌즈
3 : 포토마스크 4 : 리덕션 렌즈
5 : 웨이퍼 a,b,c,d,e : 포토마스크상의 측정용 패턴
A,B,C,D,E : 웨이퍼상의 패턴군
본 발명은 노광기의 최상의 촛점과 평행도를 육안으로 쉽게 확인 할 수 있는 노광기의 초점 및 평행도 측정 방법에 관한 것이다.
반도체 제조용 노광기에서의 평행도는 제1도에 도시된 바와 같이 광원(1)으로부터 콘덴서 렌즈(2), 포토마스크(3), 리덕션 렌즈(4), 웨이퍼(5)까지의 정렬 상태를 일컬으며, 이 평행도는 반도체 소자의 고집적 패턴 형성에서는 없어서는 안될 중요한 요소이다.
종래에는 노광기의 평행도를 유지하기 위한 방법으로써 리소그래피(lithography) 공정에 의해 형성된 웨이퍼상의 여러 포인트(point)에서 패턴을 선폭측정하여 각 포인트 별 최상의 초점지역을 선정한 후 서로 비교하여 확인하는 방법을 사용하였다.
그러나 상기와 같은 종래 방법은 수많은 포인트의 패턴을 선폭 측정하여 수치적으로 계산해야 하기 때문에 매우 복잡하였고, 수차례 반복하여 체크하는 과정에서 많은 시간이 소요되어 공정시간이 연장되는 문제점이 발생하였다.
따라서 본 발명의 별도의 측정용 포토마스크를 사용하여 측정용 웨이퍼를 제작하므로써 노광기의 최상 초점 및 평행도를 육안으로 쉽고 빠르게 체크 할 수 있는 노광기의 초점 및 평행도 측정방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명은 육안으로 확인 가능한 크기를 갖는 다수의 측정용 패턴(a, b, c, d, e)이 형성된 측정용 포토마스크를 제작하는 단계, 노광기를 사용하여 상기 마스크상의 측정용 패턴(a, b, c, d, e)을 측정용 웨이퍼에 전사하되 노광기의 노광시간 및 포커스 오프셋의 변화에 의한 두방향의 패턴 배열을 갖는 다수의 패턴 군(A, B, C, D, E)을 이루도록 노광 및 현상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 제2도를 참조하여 본 발명에 측정용 포토마스크의 구조에 대해 먼저 설명한 후, 제3도를 참조하여 본 발명에 따른 측정용 포토마스크를 사용하여 최상 초점 및 평행도를 확인하는 방법을 상세히 설명한다.
먼저, 제2도는 본 발명에 따른 측정용 포토마스크의 평면도로서, 도면부호 a, b, c, d, e는 각각 석영기판상에 비크롬 처리된 측정용 패턴을 나타낸다.
각각의 측정용 패턴(a, b, c, d, e)의 크기는 웨이퍼상에 전사되었을 때 육안으로 관측이 가능하도록 하는데, 가로 세로 각각 5∼10㎜의 정사각형 모양으로 하는 것이 좋다.
또한 각 측정용 패턴(a, b, c, d, e)은 도면에 도시된 바와 같이 포토마스크의 중앙에 하나의 측정용 패턴(a)가 형성되도록 하고, 이 중앙에 형성된 측정용 패턴(a)을 중심으로 정사각형 모양이 되도록 나머지 네 개의 측정용 패턴(b, c, d, e)을 모서리 부근에 형성시킨다.
이때 상기 모서리 부근에 위치한 네 개의 측정용 패턴(b, c, d, e)는 노광기의 평행도를 좀 더 쉽게 또는 모든 노광 영역을 총괄해서 확인 할 수 있도록 노광 필드(fideld) 영역의 최대 부분까지 연장 위치시킨다.
다음, 제3도는 본 발명에 따른 측정용 포토마스크를 사용 노광공정을 수행하므로써 패턴이 형성된 측정용 웨이퍼를 나타내는 평면도이다.
이때 노광공정은 감광막이 도포된 측정용 웨이퍼를 준비하여 포토마스크의 측정용 패턴이 웨이퍼 상에 전사 되도록 하되, 노광기의 프로그램(program) 및 가림막의 조정으로 포토마스크의 각각의 측정용 패턴(제2도의 a, b, c, d, e)이 웨이퍼 상에 각각의 패턴군(제3도의 A, B, C, D, E)을 이룰 수 있도록 노광한다.
도한 각 패턴군은 가로 방향으로는 노광시간을 변화시키며 노광하고, 세로방향으로는 포커스 오프셋(focus offsset)을 변화시키며 노광시켜 형성된 것이다.
노광시간에 관계없이 최상의 포커스일 때는 패턴내의 잔류 감광막 두께가 작고, 디포코스가 발생하였을 경우에는 감광막의 두께가 두꺼워져서 포커스 오프셋 별로 패턴의 색깔차가 현상후 확연히 드러나게 된다.
이때 최상의 포커스 오프셋을 대칭으로 동일한 양상의 색깔을 뛰게 되므로 최상의 포커스를 쉽게 찾을 수 있다. 또한 각 패터군이 같은 열에서 동일한 양상의 색깔을 뛰게 되면 평행도가 맞는 것이고, 그렇지 않을 경우에는 노광기를 조작하여 평행도를 맞추어주면 된다.
상기 설명과 같이 본 발명은 노광기의 최상 초점 및 평행도를 패턴선폭 측정없이 육안으로 쉽고 빠르게 확인 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 육안으로 확인 가능한 크기를 갖는 다수의 측정용 패턴(a, b, c, d, e)이 형성된 측정용 포토마스크를 제작하는 단계, 노광기를 사용하여 상기 마스크상의 측정용 패턴(a, b, c, d, e)을 측정용 웨이퍼에 전사하되 노광기의 노광시간 및 포커스 오프셋의 변화에 의한 두 방향의 패턴 배열을 갖는 다수의 패턴 군(A, B, C, D, E)을 이루도록 노광 및 현상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노광기의 초점 및 평행도 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정용 포토마스크는 중앙부위에 하나의 측정용 패턴(a)이 형성되고, 이 중앙에 형성된 측정용 패턴(a)을 중심으로 정사각형 모양이 되도록 네 개의 측정용 패턴(b, c, d, e)을 모서리 부근에 형성되되, 상기 모서리 부근에 위치한 네 개의 측정용 패턴(b, c, d, e)이 노광 필드(field) 영역의 최대 부분까지 연장위치 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 노광기의 초점 및 평행도 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 측정용 웨이퍼에 형성되는 패턴 군(A, B, C, D)은 정사각형 모양의 네 모서리와 그 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 노광기의 초점 및 평행도 측정 방법.
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