KR970002001Y1 - 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치

제1도는 종래 1포인트 측정방식 웨이퍼 수평도 조절장치의 작용 구조도.

제2도는 종래 장치의 측정 원리고.

제3도 내지 제5도의 본 고안에 의한 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치를 설명하기 위한 도면으로서,

제3도는 본 고안 장치의 정면도 이고,

제4도는 제3도의 A부 상세도 이며,

제5도는 본 고안 장치의 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 축소 렌즈 2 : 웨이퍼 스테이지

3 : 웨이퍼 5 : 레이져 광

7 : 측정광 8 : 참조광

21, 21' 21 : 하프 미러 22, 22', 22 : 편광 미러

23, 23' 23 : 오각 프리즘 24, 24', 24 : 디텍터

본 고안은 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치에 관한 것으로, 특히 적어도 3포인트 이상에서 웨이퍼의 수평도를 첵크하여 웨이퍼 전면에 대한 정도높은 수평도를 유지함으로써 노광의 재현성 및 어큐러시(ACCURACY) 향상에 기어토록 한 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치에 관한 것이다.

일반적인 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치에 있어서는 레이져광을 측정광과 참조광으로 분리하여 웨이퍼에 입사시키고, 상기 웨이퍼에 입사되어 반사되는 측정광 및 참조광을 이미지 센서로 검출하여 나타나는 두 파장간의 피치차를 이용해 웨이퍼의 수평도를 조절하는 방식을 취하고 있다.

제1도에 상기한 바와 같은 일반적인 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치가 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도면에서 1은 축소렌스를 보인 것이고, 2는 웨이퍼 스테이지를 보인 것으로, 상기 웨이퍼 스테이지(2)에는 웨이퍼(3)가 장착, 고정되어 있다.

그리고, 상기 웨이퍼 스테이지(2)의 하부에는 그의 높낮이를 조정함으로써 변동된 포커스량을 보정하기 위한 서보 제어계(4)가 연결, 설치되어 있다.

상기 웨이퍼 스테이지(2)에 장착된 웨이퍼(3)에는 별도의 레이져 발생기로부터 발생된 레이져광(5)이 소정의 경로로 입사되게 되는 데, 이때 상기 레이져광(5)은 빔 스플리터(6)를 통과하면서 측정광(7)과 참조광(8)으로 분리되고, 분리된 측정광(7)은 제1반사면(9)을 통하여 웨이퍼(3)로 입사되며, 참조광(8)은 제1반사면(9)을 통하여 제2반사면(10)으로 직접 입사되어 다시 반사된다.

상기와 같이 반사되는 측정광(7) 및 참조광(8)은 제1반사면(9), 미러(11) 및 컨덴서 렌즈(12)를 거쳐 이미지 센서(13)로 입사되어 두 파장간의 피치차가 화상으로 처리되게 된다.

이때 웨이퍼(3)의 수평도가 정확하게 유지되어 있으며, 두 파장간에는 피치차가 발생되지 않으나, 웨이퍼 스테이지(2)가 어느 한 방향으로 틸트(TILT)되어 있으면, 제2도에 도시한 바와 같이, 두 파장, 예컨대 측정광(7)과 참조광(8) 사이에는 피치차(Φ1-Φ2=ΔΦ)가 발생하게 된다.

상기의 피치차(ΔΦ)를 변동된 포커스량으로 계산하여 웨이퍼 스테이지(2)에 연결된 서보 제어계(4)가 상기의 피치차만큼 자동으로 보정함으로써 웨이퍼의 수평도를 조절하는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 웨이퍼 수평도 조절장치에 있어서는 웨이퍼(3)의 1포인트에서 1파장을 측정하여 수평도를 첵크하는 방식, 예컨대 틸트량의 한 방향 검출 방식으로써, X, Y 좌표상의 다른 한 방향에 의한 틸트량은 전혀 검출할 수 없다는 문제가 있었다.

따라서, 웨이퍼(3)에서의 동일한 수평도를 유지하기가 어렵고, 노광시 필드 커버쳐(FIELD CURVATURE)를 발생시키는 등, 실제 생산공정에 적용시 어큐러시 및 재현성의 저하로 웨이퍼(3)에 랜덤(RANDOM)성디포커스(DEFOCUS)를 발생시키게 된다.

상기와 같은 현상은 고해상도 장비일수록 매우 심각하게 발생되는 문제로써 이의 시급한 개선책이 요구 되었다.

이를 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 웨이퍼상의 적어도 3포인트 이상의 위치에서 동시에 레벨링을 실시함으로써 웨이퍼에 대한 정도높은 수평도를 유지하여 어큐러시 및 재현성을 향상시킬 수 잇도록 한 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 축소 렌즈의 하부에 위치하는 웨이퍼 스테이지에 장착된 웨이퍼에 레이져광을 입사시켜 반사되는 두 파장간의 위상차를 이용하여 웨이퍼의 수평도를 체크하고, 상기 웨이퍼 스테이지에 연결된 서보 제어계로 보정하는 반도체 노광장치의 웨이퍼 수평도 조절장치에 있어서, 상기 축소 렌즈의 하면에 웨이퍼상의 적어도 3 포인트 이상의 지점으로 레이져광을 수직하게 입사시키기 위한 하프 미러를 부착하고, 일부의 빛은 투과시키고 일부는 반사시켜 상기 각각의 하프 미러에 레이져 광이 입사되도록 하는 편광 미러와 상기 편광 미러에 레이져 광이 입사되도록 레이져 광의 경로를 변경하는 오각 프리즘과 상기 각각의 편광미러를 통하여 되반사되는 레이져 광의 파장을 검출하는 디텍터을 구비하여, 적어도 3 포인트 이상의 위치에서 동시에 웨이퍼의 수평도를 첵크하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치가 제공 된다.

이와같이 된 본 고안 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치에 의하면, 웨이퍼상의 적어도 3 포인트 이상에서 레벨링을 체크함으로써 웨이퍼 전면에 대한 정도 높은 레벨링을 유지할 수 있으므로 수평도에 대한 어큐러시 및 재현성을 높일 수 있고, 고해상도 장비 및 제품에 매우 유리하게 적용할 수 있다는 효과가 있다.

이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치를 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명 한다.

첨부한 제3도는 본 고안 장치의 정면도이고, 제4도는 제3도의 A부 상세도 이며, 제5도는 본 고안 장치의 평면도로서 이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치는 축소 렌즈(1)의 하부에 위치하는 웨이퍼 스테이지(2)에 장착된 웨이퍼(3)에 레이져광(5)을 입사시켜 반사되는 두 파장 [측정광(7)과 참조광(8)간]간의 위상차를 이용하여 웨이퍼의 수평도를 첵크하고, 상기 웨이퍼 스테이지에 연결된 서보 제어계(4)로 보정하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치에 있어서, 상기 축소 렌즈(1)의 하면에 웨이퍼상의 적어도 3 포인트 이상의 지점으로 레이져광(5)을 수직하게 입사시키기 위한 하프 미러(21)(21')(21)를 부착하고, 일부의 빛은 투과시키고 일부는 반사시켜 상기 각각의 하프 미러(21)(21')(21)에 레이져광(5)이 입사되도록 하는 편광 미러(22)(22')(22)와 상기 편광 미러(22)(22')(22)에 레이져광(5)이 입사되도록 레이져광(5)의 경로를 변경하는 오각 프리즘(23)(23')(23)과 상기 각각의 편광 미러(22)(22')(22)를 통하여 되반사되는 레이져 광의 파장(7)(8)을 검출하는 디텍터(24)(24')(24)을 구비하여, 적어도 3 포인트 이상의 위치에서 동시에 웨이퍼의 수평도를 첵크하도록 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 본 고안은 축소 렌즈(1)의 하면에 하프 미러(21)(21')(21)를 3 포인트 이상에 부착하여 노광쇼트(SHOT) 이외의 쇼트에서 동시에 레벨링을 실시하도록 구성한 것으로, 이를 위하여 상기 각각의 하프 미러(21)(21')(21)로 레이져광(5)을 입사시키기 위한 3개의 편광 미러(22)(22')(22)와, 상기 각각의 편광 미러(22)(22')(22)로 레이져광(5)이 입사되도록 광로를 변경하는 오각 프리즘(23)(23')(23)과, 상기 편광 미러(22)(22')(22)을 통하여 하프 미러(21)(21')(21)로 입사된 후 되반사되는 레이져광(5)의 파장(측정광 및 참조광)을 검출하기 위한 디텍터(24)(24')(24)를 구비한 구조로 되어 있다.

도면에서 종래구성과 동이한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하였다.

이하, 상기한 바와 같은 본 고안에 의한 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치의 작용 및 그에 따르는 효과를 살펴본다.

일반적인 동작, 예컨대 레이져광(5)을 웨이퍼(3)에 입사시켜 반사되는 두 파장간의 위상차로 웨이퍼의 수평도를 첵크하여 서보 제어계(4)로 보정하는 작용은 종래와 동일하게 이루어진다.

여기서, 종래에는 1 포인트에서 레벨링을 실시함으로써 어큐러시 및 재현성의 문제가 야기되었으나, 본 고안에서는 웨이퍼상의 적어도 3 포인트 이상에서 레벨링을 실시하여 어큐러시 및 재현성을 높일 수 있도록 한 것으로 레이져광(5)은 각각의 오각 프리즘(23)(23')(23)을 통하여 광로가 변경되어 각각의 편광 미러(22)(22')(22)를 통해 축소 렌즈(1) 하면의 하프 미러(21)(21')(21)로 입사 된다.

이때, 측정광(7)은 하프 미러(21)(21')(21)를 통해 웨이퍼로 수직하에 입사되는 참조광(8)은 제4도에 도시한 바와 같이, 하프 미러(21)(21')(21)를 직접 투과한 후 반사되게 된다.

이와 같은 작용으로 상기의 참조광에 대해 측정된 측정파는 참조파와 다른 위상차를 갖게 된다.

이를 각각의 디텍터(24)(24')(24)가 검출하여 참조광에 대한 위상차를 계산함으로써 각 측정 포인트에 대한 레벨링을 서보 제어계로 보정하는 것이다.

따라서, 각 포인트에서의 위상차를 각 포인트에 대해 보정하므로 각 포인트에서의 안정된 레벨링을 유지할 수 있는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치에 의하면, 웨이퍼상의 적어도 3 포인트 이상에서 레벨링을 첵크함으로써 웨이퍼 전면에 대한 정도 높은 레벨링을 유지할 수 있으므로 수평도에 대한 어큐러시 및 재현성을 높일 수 있고, 고해상도 장비 및 제품에 매우 유리하게 적용할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 축소 렌즈(1)의 하부에 위치하는 웨이퍼 스테이지(2)에 장착된 웨이퍼(3)에 레이져광(5)을 입사시켜 반사되는 두 파장「측정광(7)과 참조광(8)」간의 위상차를 이용하여 웨이퍼의 수평도를 첵크하고, 상기 웨이퍼 스테이지에 연결된 서보 제어계(4)로 보정하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치에 있어서, 상기 축소 렌즈(1)의 하면에 웨이퍼상의 적어도 3 포인트 이상의 지점으로 레이져광(5)을 수직하게 입사시키기 위한 하프 미러(21)(21')(21)를 부착하고, 일부의 빛은 투과시키고 일부는 반사시켜 상기 각각의 하프 미러(21)(21')(21)에 레이져광(5)이 입사되도록 하는 편광 미러(22)(22')(22")와 상기 편광 미러(22)(22')(22")에 레이져광(5)이 입사하도록 레이져광(5)의 경로를 변경하는 오각 프리즘(23)(23')(23)과 상기 각각의 편광 미러(22)(22')(22)를 통하여 되반사되는 레이져 광의 파장(7)(8)을 검출하는 디텍터(24)(24')(24)을 구비하여, 적어도 3 포인트 이상의 위치에서 동시에 웨이퍼의 수평도를 첵크하도록 구성한 것을 특징으로 하는 반도체 노광장비의 웨이퍼 수평도 조절장치.