KR0178629B1 - 노광방법 및 노광장치 - Google Patents
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Abstract
광학노광에 기인한 레지스트막의 화학 반응과 무관하게 광학 레지스트막의 노광을 최적화할 수 있는 노광장치 및 방법을 제공하는 것이다. 최적 노광시간은 제1광학 레지스트막과 제1반도체 웨이퍼를 사용하여 측정되고, 그렇게 얻은 데이터는 메모리에 저장된다. 그런다음, 제2반도체 웨이퍼상의 제2광학 레지스트막은 동일한 노광광에 노광되고, 노광시작시 제2레지스트막과 제2웨이퍼에 대한 반사광의 강도가 측정된다. 제1레지스트막과 제1웨이퍼용 최적 노광시간의 저장 데이터가 독출되고, 제2레지스트막과 제2웨이퍼에 대한 최적 노광시간으로서 사용된다.
Description
제1도는 종래 노광 장치의 구성을 도시하는 개략도.
제2도는 본 발명의 제1실시예에 따른 노광장치의 구성을 도시하는 개략도.
제3도는 노광시간과 광학 레지스트막의 투과율간의 관계를 도시하는 그래프.
제4도는 광학 레지스트막의 두께와 반도체 웨이퍼의 반사율간의 관계를 도시하는 그래프.
제5a도는 더미 레지스트막을 갖는 더미 웨이퍼가 웨이퍼 테이블에 배치된 본 발명의 제1실시예에 따른 노광 방법을 도시하는 개략 단면도.
제5b도는 제조 레지스트막을 갖는 제조 웨이퍼가 웨이퍼 테이블에 배치된 본 발명의 제1실시예에 따른 노광 방법을 도시하는 개략 단면도.
제6도는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 노광 방법을 도시하는 흐름도.
제7도는 본 발명의 제3실시예에 따른 노광 방법의 일부를 도시하는 흐름도.
제8도는 불투명영역과 투명영역을 갖는 노광 마스크를 도시하는 개략 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 램프 2 : 광학 필터
3 : 셔터 4 : 노광마스크
5 : 축소 투영 렌즈계 6 : 검출기
7a : 입시광 7b : 반사광
8 : 증폭기 9 : 셔터제어기
10 : 처리기 11,11A : 더미 웨이퍼
12 : 메모리 13,13A : 레지스트
14 : 웨이퍼 스테이지 15 : 불투명 영역
16 : 투명영역 30 : 패턴인식기
[발명의 목적]
[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]
본 발명은 노광 프로세스에 관한 것으로, 특히 반도체 장치 제조에 있어서 반도체 웨이퍼상의 광학 레지스트막으로 노광 마스크상의 기하학적 형상 패턴을 전사하는데 효과적인 노광방법 및 노광장치에 관한 것이다.
반도체 장치 제조의 노광 프로세스에서, 최근에, 전사될 기하학적 형상 패턴이 소형화되고 동시에 노광광의 파장은 점점 감소되고 있다. 따라서, 노광광의 다중 간섭현상은 무시할 수 없게 되었다.
특히, 광학 레지스트막이 기재 재료(전형적으로, 반도체 웨이퍼 혹은 도전/절연층) 상에 형성되기 때문에, 레지스트막의 실효 노광 에너지는 기재 재료의 반사율에 따라 변한다. 또한, 실효 노광 에너지는 레지스트막의 광흡수 계수에 의해 영향을 받는다. 따라서, 노광조건은 레지스트막과 기재재료의 조합에 따라 변화될 필요가 있다.
이러한 요구에 대처하기 위해, 종래 제1도에 도시한 노광장치가 개발되었고, 이는 1992년 5월 공개된 일본국 특허 출원 공개 제4-148527호에 기재되어 있다.
제1도에 도시한 바와 같이, 종래 노광장치는 축소 투명 렌즈계 주위에 구비된 광검출기를 구비한다. 노광광은 렌즈계를 통해 반도체 웨이퍼상에 형성된 광학 레지스트막에 조사되고 통상 웨이퍼 표면에 의해 반사된다. 검출기(20)는 반사광을 검출하여 전기 신호를 적분기(21)에 공급한다.
적분기(21)는 노광 시간 동안 출력 신호를 적분하여 반사광의 총광에너지를 얻는다.
한편, 소정 노광 에너지 데이터는 처리기(22)에 입력된다. 처리기(22)는 입력데이터를 광에너지 데이터로 변환한다.
비교기(23)는 적분기(21)에 의해 보내진 실제반사광의 총 광에너지 데이터를 처리기(22)에 의해 보내진 광에너지 데이터와 비교한다.
양 데이터가 서로 일치할때, 비교기(23)는 셔터 닫음 신호를 셔터제어기(24)에 출력한다. 셔터 제어기(24)는 노광장치의 광경로에 위치한 셔터를 닫아 레지스트막으로의 노광을 정지시킨다.
각 노광 프로세서가 시작될때, 시작신호가 셔터 제어기(24)로 입력된다. 시작 신호에 응답하여, 셔터제어기(24)는 리세트 신호를 적분기(21)에 공급한다. 적분기(21)의 동작은 리세트 신호에 의해 리세트 및 재개된다. 제1도에 도시한 종래의 노광장치에서, 셔터의 개방(즉, 노광)시간은 다양한 반사율값을 갖는 기재 재료에 따라 제어될 수 있다. 또한, 셔터제어는 레지스트막이 어떠한 염료를 포함하여 감소된 반사율값을 갖는 경우에도 효과적이다.
[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]
대체로, 광학노광에 기인한 광학 레지스트막의 화학 반응은 직접 조사되는 입사 노광광과 기재 재료에 의해 반사되는 반사광에 의해 영향을 받는다. 레지스트막의 노광영역은 표백현상에 기인하여 투명하게되어 투과율을 증가시키고 반사광의 강도를 증가시킨다. 그러므로, 광학노광에 기인한 반사광의 강도 증가가 고려될 필요가 있다.
그러나, 제1도에 도시한 종래 노광장치에서는 반사광의 강도증가가 적분기(21)에 의한 적분처리중에 고려되지 않으므로, 레지스트막의 노광이 항상 최적화되지 않는다는 문제점이 발생한다.
또한, 광학 레지스트막의 두께는 사용되는 모든 반도체 웨이퍼에 대해 일정하게 유지되어야 한다. 그러나, 이것은 매우 어렵고 따라서, 약간의 두께 변화가 일어난다. 웨이퍼간의 레지스트막의 두께 변화는 반사광의 강도를 변화시킨다.
따라서, 제1도에 도시한 종래 노광장치에서는 약간의 오차가 광학 레지스트막의 노광에너지에서 발생한다. 이 오차도 상술한 문제점의 원인이다.
따라서, 본 발명의 목적은 광학노광에 기인한 레지스트막의 화학 반응에 무관한 광학 레지스트막의 노광을 최적화할 수 있는 노광방법 및 노광장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레지스트막의 약간의 두께 변화를 갖는 경우에도 광학 레지스트막의 노광을 최적화할 수 있는 노광방법 및 노광장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 광학 레지스트막의 노광을 최적화하기 위해 노광광의 광경로에 배치된 셔터를 제어할 수 있는 노광방법 및 노광장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 상술한 목적 및 상세히 언급되지 않은 기타 사항은 다음 설명으로 부터 당업자에게 명확해질 것이다.
[발명의 구성 및 작용]
본 발명의 제1태양에 따르면 다음 단계(a) 내지 (j)를 포함하는 노광방법이 제공된다:
단계(a)에서, 제1반도체 웨이퍼에 형성된 제1광학 레지스트막이 준비된다.
단계(b)에서, 제1레지스트막으로 노광광이 조사된다.
단계(c)에서, 노광시작시 제1웨이퍼상의 기재물질에 의해 반사된 반사광의 강도가 측정된다.
단계(d)에서, 제1레지스트막과 제1웨이퍼를 위한 최적 노광시간이 측정된다.
단계(e)에서, 최적 노광시간 데이터가 메모리에 저장된다.
단계(f)에서, 제2반도체 웨이퍼상에 형성된 제2광학 레지스트막이 준비된다.
단계(g)에서, 단계(b)에서 사용된 노광광이 제2레지스트막에 조사된다.
단계(h)에서, 노광 시작시 제2웨이퍼상의 기재물질에 의해 반사된 노광광의 강도가 측정된다.
단계(i)에서, 메모리에 저장된 최적노광시간 데이터가 독출된다.
단계(j)에서, 독출된 최적 노광시간의 상기 데이터와 일치하도록 제2레지스트막과 제2웨이퍼를 위한 노광시간이 결정된다.
제1태양에 따른 노광방법에서는, 최적 노광시간은 제1광학 레지스트막과 제1반도체 웨이퍼를 사용하여 측정되고, 그렇게 얻은 데이터는 메모리에 저장된다. 그런다음, 제2광학 레지스트막이 동일한 노광광에 노광되고, 노광시작시에 제2광학 레지스트막과 제2반도체 웨이퍼를 위한 반사광의 강도가 측정된다. 제1레지스트막과 제1웨이퍼에 대한 최적 노광시간의 저장 데이터가 제2레지스트막과 제2웨이퍼에 대한 최적 노광시간으로서 이용된다.
따라서, 제2광학 레지스트막과 제2반도체 웨이퍼에 대한 노광시간은 광학 노광에 기인한 레지스트막의 화학 반응에 무관하게 최적화된다.
또한, 제2광학 레지스트막과 제2반도체 웨이퍼에 대한 노광시간은 레지스트막이 약간의 두께 변화를 갖는 경우에도 최적화된다.
또한, 노광광의 광경로에 배치된 셔터의 개방시간을 최적 노광시간의 저장 데이터에 따른 값으로 설정하는 것에 의해, 셔터는 제2광학 레지스트막의 노광을 최적화하도록 제어될 수 있다.
제1태양에 따른 방법의 바람직한 실시예에서, 단위시간당 노광에너지가 노광시작시 반사광의 강도 대신에 사용된다.
제1태양에 따른 방법의 다른 바람직한 실시예에서, 마스크의 패턴율(pattern rate)에 따라 제1레지스트막에 대한 노광시작시 반사광의 강도 데이터가 보상된다. 패턴율은 투명율(transparency rate)로 표시될 수도 있다.
본 발명의 제2태양에 따르면, 노광광을 생성하는 광원, 반도체 웨이퍼가 배치되는 웨이퍼 스테이지, 웨이퍼 스테이지로의 노광광의 광경로를 개폐하는 셔터, 노광광을 웨이퍼에 형성된 광학 레지스트막으로 조사하는 광학 렌즈계, 레지스트막의 기재 재료에 의해 반사된 노광광의 반사광을 검출하는 검출기, 제어신호에 응답하여 셔터의 개폐를 제어하는 셔터 제어기, 검출기에 의해 얻은 반사광의 강도 데이터로부터 최적 노광광을 계산하고, 그렇게 계산된 강도데이터를 저장하고, 셔터 제어기로 제어신호를 출력하여 노광시작시에 상기 셔터를 열고, 계산된 최적 노광시간에 따라 셔터를 닫는 처리기를 포함하는 노광장치가 제공된다.
제2태양에 따른 노광장치에 있어서, 제1광학 레지스트막을 갖는 제1반도체 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지에 배치된 후, 노광광이 개방된 셔터를 통해 제1레지스트막으로 조사된다. 따라서, 검출기와 처리기에 의해 제1광학 레지스트막과 제1반도체 웨이퍼에 대한 최적 노광시간 데이터가 측정된다.
그런다음, 제1웨이퍼는 제1광학 레지스트막을 갖는 제2반도체 웨이퍼로 대치되고 제2레지스트막과 제2웨이퍼에 대한 반사광의 강도가 노광시작시에 제1웨이퍼의 그것과 동일한 방법으로 검출기와 처리기에 의해 측정된다.
처리기는 제어신호를 셔터에 출력하여 셔터를 닫고 제1레지스트막과 제1웨이퍼에 대한 최적 노광 시간의 저장데이터를 제2레지스트막과 제2웨이퍼에 대한 최적 노광시간으로서 사용한다.
따라서, 레지스트막이 약간의 두께 변화를 갖는 경우에도 제2광학 레지스트막과 제2반도체 웨이퍼에 대한 노광시간은 최적화되고, 이는 광학 노광에 기인한 레지스트막의 화학반응에 무관하다. 셔터는 제2광학 레지스트막의 노광을 최적화하도록 제어될 수 있다.
제2태양에 따른 바람직한 실시예에서, 패턴 인식기가 마스크상의 패턴 인식과 처리기로의 보상신호 출력을 위해 추가적으로 구비된다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면 제2도 내지 제8도를 참조하여 이하에 상세히 설명한다.
[실시예 1]
제2도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 노광방법에 사용되는 축소 투영 노광장치는 램프(1), 광 필터(2), 셔터(3), 노광 마스크(4), 축소 투영 렌즈계(5), 및 웨이퍼 스테이지(14)를 구비한다.
필터(2), 셔터(3), 마스크(4) 및 렌즈 시스템(5)은 노광 광의 광로에 배치된다. 이들 부품은 노광부를 구성한다.
램프(1)는 노광 광의 광원으로서 작용하며 필터(2)쪽으로 빛을 발산한다. 필터(2)는 노광 광을 여과하여 소망 파장을 갖는 성분을 통과시킨다. 셔터(3)는 광로를 개폐하여 노광시간을 조절한다.
마스크(4)는 전달될 기하학적 형상으로 된 다수의 패턴을 갖는다. 그러나, 간명함을 위해 단지 하나의 불투명 영역(15)과 단지 하나의 투명 영역만이 제8도에 예시되어 있다. 불투명 영역(15)은 면적(S0)을 가지며 투명 영역(16)은 면적(St)을 갖는다.
본 명세서에서, 패턴율은 투명 영역의 면적(St)에 대한 불투명 영역의 면적(S0)의 비로 정의된다.
광학 렌즈계(5)는 웨이퍼 스테이지(14)상에 배치된 반도체 웨이퍼(11) 상에 형성된 광학 레지스트막(13)에 노광 광을 투영 또는 조사하는 작용을 한다.
이 노광장치는 광 검출기(6), 증폭기(8), 셔터 제어기(9), 처리기(10), 메모리(12), 및 패턴 인식기(30)를 더 포함한다. 이들 부품은 제어부를 구성한다.
광 검출기(6)는 웨이퍼 스테이지(14) 근방에 고정된다. 렌즈계(5)를 통과하는 노광 광은 레지스트막(13)에 조사되고, 이 광을 여기에서는 입사광(7a)이라 한다. 이 입사광(7a)은 레지스트막(13)을 부분적으로 관통하여 아래에 놓인 웨이퍼(11)에 의해 반사되고 막(13)을 다시 통과하여 그로부터 발산된다. 이렇게 발산된 반사광을 반사광(7b)이라 한다.
검출기(6)는 반사광(7b)을 검출하여 증폭기(8)에 출력 신호(S1)를 출력한다. 증폭기는 이렇게 수신된 출력 신호(S1)를 증폭하고 증폭된 출력 신호(S2)를 출력한다. 증폭된 출력 신호(S2)는 처리기(10)내로 입력된다.
검출기(6)로 부터의 출력 신호(S1)는 반사광(7b)의 세기 또는 강도와 특정 관계를 갖는다. 예를 들어, 신호(S1)는 반사광(7b)의 세기 또는 강도에 비례한다. 따라서, 신호(S1) 및 증폭기(8)로 부터의 증폭된 출력신호(S2)는 반사광(7b) 세기의 데이터를 포함한다.
처리기(10)는 이하와 같은 3가지 주기능을 갖는다:
제1기능은 입력된 신호(S2)로부터의 최적 노광시간을 계산하는 것이다.
제2기능은 이렇게 계산된 최적 노광시간의 데이터를 메모리(12)에 저장하고 저장된 데이터를 필요에 따라 신호(S3)로서 독출하는 것이다.
제3기능은 셔터(3)가 노광 시작과 동기화된 광로를 개방하고 최적 노광 시간에 따른 기간 후에 폐쇄하도록 셔터 제어기(9)에 제어신호(S4)를 출력하는 것이다.
제어신호(S4)에 따라, 셔터 제어기(9)는 셔터(3)를 개폐하도록 셔터(3)에 신호(S5)를 출력함으로써, 스테이지(14)상이 웨이퍼(11)로의 노광 광의 광로를 개폐한다.
패턴 인식기(30)는 마스크(4)의 패턴율(S0/St)을 인식하고 처리기(10)에 출력 신호(S6)를 출력하는 기능을 갖는다.
다음에, 제1실시예에 따른 노광방법을 제5a도, 제5b도 및 제6도를 참조로 이하에 설명한다.
먼저 제5a도에 도시된 바와같이, 제1반도체 웨이퍼(11A) 상에는 제1광학 레지스트막(13A)이 형성된다. 그다음, 웨이퍼(11A)가 웨이퍼 스테이지(14)상에 배치되어 보유된다.
이어서, 노광 광이 필터(2), 셔터(3), 마스크(4) 및 렌즈계(5)를 통해 레지스트막(13A)에 투영된다. 입사광(7a)은 레지스트막(13A)에 조사되고 웨이퍼(11A)에 의한 반사광(7b)은 검출기(6)에 들어간다(제1노광 공정).
검출기는 증폭기(8)에 출력 신호(S1)를 출력하고 증폭기(8)는 증폭된 신호(S2)를 처리기(10)에 출력한다. 따라서, 처리기(10)는 이 제1노광 공정중 반사광(7b)의 세기 데이터를 얻는다.
제1노광 공정의 시작시 반사광(7b)의 세기 데이터를 이용하여, 처리기(10)는 레지스트막(13A)과 웨이퍼(11A)에 대한 최적 노광시간을 계산한다.
상기 처리는 제6도에 도시된 더미 레지스터와 웨이퍼에 대한 노광시간을 측정하는 단계(A1)에 해당한다.
본 발명에서, 용어 노광의 시작은 노광 공정의 시작으로부터 매우 짧은 기간(예컨대, 1msec 이하)을 의미한다. 이 기간의 값은 반사광(7b)의 세기 데이터가 레지스트막의 화학 반응에 의해 실질적으로 영향을 받지 않는다면 임으로 설정될 수도 있다.
처리기(10)는 메모리(12)내의 최적 노광 시간의 계산된 데이터를 저장한다(제6도의 단계 A2).
반도체 장치 제조를 위히 제2웨이퍼(11B)상에 형성된 제2레지스트막(13B)을 노광하기 전에(즉, 제2노광 공정), 더미 웨이퍼로서 작용하는 제1레지스트막(13A)을 갖는 제1웨이퍼(11A)가 웨이퍼 스테이지(14)로 부터 제거된다.
제2광학 레지스트막(13B)은 제2반도체 웨이퍼(11B)상에 형성된다. 이어서, 웨이퍼(11B)는 제5b도에 도시된 바와같이 웨이퍼 스테이지(14)상에 배치되어 보유된다.
그 다음에, 더미 웨이퍼(11A)용으로 사용되는 동일한 노광 광이 필터(2), 셔터(3), 마스크(4) 및 렌즈계(5)를 통해 제2레지스트막(13B)에 투영된다. 입사광(7a)은 레지스트막(13B)에 조사되고 웨이퍼(11B)에 의한 반사광(7b)은 검출기(6)로 들어간다. 검출기는 증폭기(8)에 출력신호(S1)를 출력하고 증폭기(8)는 증폭된 신호(S2)를 처리기(10)에 출력한다.
즉, 처리기(10)는 제2레지스트막(13B)에 대한 제2노광공정 시작시의 반사광(7b)의 강도 데이터를 획득한다(제6도의 단계 A3).
계속해서, 처리기(10)는 메모리(12)에 저장된 최적 노광시간의 데이터를 독출한다(제6도의 단계 A4).
다음에, 처리기(10)는 제2레지스트막(13B) 및 제2웨이퍼(11B)에 대한 최적 노광시간을 결정하여 독출된 최적 노광시간의 데이터와 일치시킨다(제6도의 단계 A5).
처리기(10)는 제2노광공정의 시작시부터 셔터(3)의 개방시간(즉, 제2레지스트막(13B)의 노광시간)을 계수한다. 계수된 개방시간이 결정된 최적 노광시간과 일치할 경우, 처리기(10)는 셔터 제어기(9)로 제어신호(S4)를 출력하여 셔터(3)를 닫는다.
신호(S4)에 응답하여, 셔터 제어기(9)는 신호(S5)를 출력하여 셔터(3)를 닫는다(제6도의 단계 A6).
즉, 제2레지스트막(13B)은 결정된 최적 노광시간동안 노광광에 노광되도록 제어된다. 이것은 제2레지스트막(13B)에 대한 노출시간이 최적화된다는 것을 의미한다.
제1실시예에 따른 노광방법으로, 최적 노광시간이 제1광학 레지스트막(13A) 및 제1반도체 웨이퍼(11A)를 사용하여 측정되며, 그렇게 얻어진 데이터는 메모리(12)에 저장된다. 다음에, 제2반도체 웨이퍼(11B)상에 있는 제2광학 레지스트막(13B)이 동일한 노광광에 노광되며, 노광 시작시의 제2레지스트막(13B) 및 제2웨이퍼(11B)에 대한 반사광(7b)의 강도가 측정된다. 제1레지스트막(13A) 및 제1반도체 웨이퍼(11A)에 대한 최적 노광시간의 저장된 데이터가 독출되어 제2레지스트막(13B) 및 제2웨이퍼(11B)에 대한 최적 노광시간으로써 사용된다.
따라서, 제2레지스트막(13B) 및 제2웨이퍼(11B)에 대한 노광시간은 노광 시작시의 반사광(7b)의 강도데이터가 사용되기 때문에 노광에 의한 레지스트막(13B)의 화학반응과 무관하게 최적화된다.
제3도에 도시된 바와같이, 일반적으로, 광학 레지스트막의 투과율은 노광시간에 따라 증가한다. 특히, 투과율은 시작주기에서 급격하게 증가하며, 시작주기 이후에는 완만하게 증가한다. 제1실시예에 따른 방법은 이러한 사실을 고려하여 발명되었다.
또한, 제2광학 레지스트막(13B) 및 제2웨이퍼(11B)에 대한 노광시간은 레지스트막(13B)이 약간의 두께 변화를 갖더라도 최적화된다.
또한, 제1레지스트막(13A)에 대한 최적 노광시간의 저장된 데이터에 따른 값으로서 셔터(3)의 개방시간을 설정함으로써, 셔터(3)는 제2광학 레지스트막(13B)의 노광을 최적화하도록 제어된다.
[실시예 2]
제2도에 도시된 노광장치를 사용하여 실행될 수 있는 제2실시예에 따른 노광방법은 노광 시작시에 반사광의 강도 대신에 단위시간당 레지스트막의 노광에너지를 사용하는 것을 제외하고 제1실시예의 공정단계와 동일하다.
제4도에 도시된 바와 같이, 일반적으로, 광학 레지스트막의 반사율은 레지스트막의 두께를 따라 단조롭게 감소한다. 제2실시예에 따른 본 방법은 이러한 사실을 고려하여 발명되었다.
특히, 제6도의 단계 A1에서, 단위 시간당 레지스트막의 노광에너지는 노광 시작시의 반사광(7b)의 측정된 강도데이터를 사용한 처리기(10)에 의해 측정된다. 이 측정은 제1(더미)레지스트막(13A)의 가변하는 두께값에 대해 반복된다. 레지스트막(13A)의 두께값의 영향을 받는 가변 두께값에 대한 노광에너지 데이터는 제6도의 단계 A2에서 메모리(12)에 저장된다.
제6도의 단계 A3에서, 반사광(7b)의 강도는 제2(제조)레지스트막(13B)에 대해 측정된다.
제6도의 단계 A4에서, 처리기(10)는 제2레지스트막(13B)에 대한 반사광(7b)의 측정된 강도 데이터에 따른 노광에너지 데이터를 메모리(12)로부터 독출한다.
제6도의 단계 A5에서, 처리기(10)는 막(13B)의 소정의 전체 노광에너지값을 단위시간당 노광에너지 독출값으로 나눔으로써 제2레지스트막(13B)의 최적 노광시간을 계산한다. 즉, 특정 두께를 갖는 레지스트막(13B)에 대한 최적 노광시간이 결정된다.
막(13B)의 소정의 전체 노광에너지값은 일반적으로 기준 레지스트막을 사용한 측정을 통해서 주어진다.
제6도의 단계 A6에서, 셔터(3)는 제1실시예에 있어서와 동일한 방법으로 닫힌다.
제2실시예에 따른 방법에 있어서는, 제1실시예에 있어서와 동일한 장점이 얻어질 수 있다.
[실시예 3]
제3실시예에 따른 노광방법이 제2도에 도시된 노광장치를 사용하여 실행될 수 있다. 본 방법은 노광 시작시의 반사광(7b)의 강도 데이터가 마스크(4)의 패턴율(S0/St)에 따라 보상되는 것을 제외하고 제1실시예의 공정단계와 동일하다.
검출기(6)는 웨이퍼(11)의 반사율을 구하기 위해 반사광(7b)을 검출한다. 입사광(7a)의 강도가 일정하게 유지될 경우, 균일한 입사광(7a) 강도는 균일한 반사율을 의미한다. 또한, 입사광(7a)은 마스크(4)의 패턴율(S0/St)에 좌우되어 가변한다. 따라서, 패턴율(S0/St)의 효과를 보상하기 위해, 패턴 인식기(30)가 사용된다.
특히, 불투명 영역(15)의 면적(S0)이 동일한 마스크(4)상에서 증가할 경우, 반사광(7b)의 강도는 감소한다. 그러므로, 램프(1)로부터 방출된 노광광이 변화되지 않을 경우, 마스크(4)의 투명영역(16)을 통과한 입사광(7a)의 강도는 가변한다. 결국, 반사광(7b)의 강도 데이터가 얻어져서 마스크(4)의 패턴율(S0/St)에 따라 보상된다.
제3실시예에 따른 노광 방법에 있어서, 제7도에 도시된 바와 같이, 램프(1)로부터 방출된 노광광의 강도가 일정하게 유지되고 마스크(4)의 패턴율(S0/St)값이 변화될 경우, 제1레지스트막(13A) 및 제1웨이퍼(11A)에 대한 반사광(7b)의 강도가 측정된다(단계 B1).
이렇게 얻어진 패턴율(S0/St)의 가변값에 대한 반사광(7b)의 강도 데이터는 메모리(12)에 저장된다(단계 B2).
그후, 제2레지스트막(13B) 및 제2웨이퍼(11B)에 대한 반사광(7b)의 강도가 측정된다(단계 B3).
계속해서, 처리기(10)가 메모리(12)에 저장된 데이터를 독출하여 제2레지스트막(13B) 및 제2웨이퍼(11B)에 대한 반사광(7b)의 측정된 강도데이터를 보상한다(단계 B4 및 B5).
그후, 최적 노광시간이 얻어지며, 다음에 셔터(3)가 닫혀져서 제1실시예와 동일한 방법으로 최적 노광시간을 인식한다.
제3실시예에 따른 방법에 있어서, 제1실시예에서와 동일한 장점이 얻어질 수 있다. 또한, 노광변화가 제1실시예에서 보다 더 제한될 수 있다.
예를 들면, 이러한 보상은 노광변화가 ±1% 이내로 제한되어, 결국, 레지스트막(13)상에서 전사특징의 변화가 ±0.03㎛ 이내로 유지될 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태가 기재되었지만, 당업자는 본 발명의 기질을 벗어남이 없이 변경을 명백하게 할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 한계는 단지 이하의 청구범위에 의해 결정된다.
Claims (6)
- (a) 제1반도체 웨이퍼상에 형성된 제1광학 레지스트막을 준비하는 단계, (b) 상기 제1레지스트막으로 노광광을 조사하는 단계, (c) 노광시작시 상기 제1웨이퍼상의 기재물질에 의해 반사된 반사광의 강도를 측정하는 단계, (d) 상기 제1레지스트막과 상기 제1웨이퍼를 위한 최적 노광시간을 측정하는 단계, (e) 상기 최적 노광시간 데이터를 메모리에 저장하는 단계, (f) 제2반도체 웨이퍼상에 형성된 제2광학 레지스트막을 준비하는 단계, (g) 상기 단계(b)에서 사용된 상기 노광광을 상기 제2레지스트막에 조사하는 단계, (h) 노광 시작시 상기 제2웨이퍼상의 기재물질에 의해 반사된 반사광의 강도를 측정하는 단계, (i) 상기 메모리에 저장된 상기 최적노광시간 데이터를 독출하는 단계, (j) 독출된 상기 최적 노광시간의 상기 데이터와 일치하도록 상기 제2레지스트막과 상기 제2웨이퍼를 위한 노광시간을 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
- 제1항에 있어서, 단위시간당 노광 에너지가 노광시작시 상기 반사광의 상기 강도대신에 사용되는 것을 특징으로 하는 노광방법.
- 제1항에 있어서, 상기 마스크의 패턴율(pattern rate)에 따라 상기 제1레지스트막에 대한 노광시작시 상기 반사광의 상기 강도 데이터를 보상하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
- 제2항에 있어서, 상기 마스크의 패턴율(pattern rate)에 따라 상기 제1레지스트막에 대한 노광시작시 상기 반사광의 상기 강도 데이터를 보상하는 단계를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
- 노광광을 생성하는 광원, 반도체 웨이퍼가 배치되는 웨이퍼 스테이지, 상기 웨이퍼 스테이지로의 상기 노광광의 광경로를 개폐하는 셔터, 상기 노광광을 상기 웨이퍼에 형성된 광학 레지스트막으로 조사하는 광학 렌즈계, 상기 레지스트막의 기재재료에 의해 반사된 상기 노광광의 반사광을 검출하는 검출기, 제어신호에 응답하여 상기 셔터의 개폐를 제어하는 셔터 제어기, 상기 검출기에 의해 얻은 상기 반사광의 강도 데이터로부터 최적 노광시간을 계산하고, 그렇게 계산된 강도 데이터를 저장하고, 상기 셔터 제어기로 상기 제어신호를 출력하여 노광시작시에 상기 셔터를 열고 상기 계산된 최적 노광시간에 따라 상기 셔터를 닫는 처리기를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
- 제5항에 있어서, 상기 마스크상의 패턴을 인식하고 상기 처리기로 보상신호를 출력하는 패턴 인식기를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100972879B1 (ko) * | 2006-12-15 | 2010-07-28 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광장치 및 디바이스 제조방법 |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI240151B (en) * | 2000-10-10 | 2005-09-21 | Asml Netherlands Bv | Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| US7283208B2 (en) * | 2001-02-14 | 2007-10-16 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, method of manufacturing a device, and device manufactured thereby |
| US6535829B2 (en) * | 2001-06-12 | 2003-03-18 | United Microelectronics Corp. | System for calculating exposure energy |
| JP2003076027A (ja) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Sanee Giken Kk | 分割露光装置 |
| JP3848332B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2006-11-22 | キヤノン株式会社 | 露光方法及びデバイス製造方法 |
| JP4574185B2 (ja) * | 2004-02-17 | 2010-11-04 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び閃光装置の制御方法 |
| JP5270109B2 (ja) * | 2007-05-23 | 2013-08-21 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
| JP5094517B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2012-12-12 | キヤノン株式会社 | 露光装置、測定方法、安定化方法及びデバイスの製造方法 |
| EP2745174B1 (en) * | 2011-08-18 | 2015-09-16 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| EP2733514B1 (en) * | 2012-11-16 | 2020-09-30 | PerkinElmer Cellular Technologies Germany GmbH | Microscopy apparatus for structured illumination of a specimen |
| CN103728843B (zh) * | 2014-01-23 | 2016-01-20 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种用于紫外led曝光机的电子快门 |
| JP2018060001A (ja) | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 補助露光装置及び露光量分布取得方法 |
| CN107219648B (zh) * | 2017-06-08 | 2020-03-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种曝光机机台、曝光系统及其曝光方法 |
| CN111198481B (zh) * | 2020-03-10 | 2023-03-31 | 田菱精密制版（深圳）有限公司 | 一种快速测算感光胶基准曝光能量的工艺方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR898678A (fr) * | 1942-10-12 | 1945-05-03 | Bosch Gmbh Robert | Dispositif de réglage de la tension pour les génératrices actionnées à des vitesses variables, en particulier dans les installations montées sur des véhicules |
| DE1162192B (de) * | 1957-10-23 | 1964-01-30 | Agfa Ag | Fotografische Kopiervorrichtung mit einer fotoelektrischen Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung der Belichtungszeit |
| US4952815A (en) * | 1988-04-14 | 1990-08-28 | Nikon Corporation | Focusing device for projection exposure apparatus |
| EP0451329B1 (en) * | 1990-04-13 | 1998-01-28 | Hitachi, Ltd. | Controlling method of the thickness of a thin film when forming that film |
| US5124216A (en) * | 1990-07-31 | 1992-06-23 | At&T Bell Laboratories | Method for monitoring photoresist latent images |
| JPH04148527A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-21 | Fujitsu Ltd | 露光量制御方法 |
| JPH04267243A (ja) * | 1991-02-22 | 1992-09-22 | Nec Corp | 露光装置 |
| JPH0513292A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-01-22 | Nikon Corp | 露光装置 |
| US5591958A (en) * | 1993-06-14 | 1997-01-07 | Nikon Corporation | Scanning exposure method and apparatus |
| JP3412704B2 (ja) * | 1993-02-26 | 2003-06-03 | 株式会社ニコン | 投影露光方法及び装置、並びに露光装置 |
| US5635722A (en) * | 1993-07-01 | 1997-06-03 | Nikon Corporation | Projection exposure method and apparatus capable of performing focus detection with high accuracy |
| JPH07220989A (ja) * | 1994-01-27 | 1995-08-18 | Canon Inc | 露光装置及びこれを用いたデバイス製造方法 |
| JP3027534B2 (ja) * | 1996-01-26 | 2000-04-04 | 鐘紡株式会社 | 繊維束の供給装置及びそれを用いた繊維束の接合方法 |
-
1995
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-
1996
- 1996-07-26 US US08/687,844 patent/US5999247A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-27 KR KR1019960030855A patent/KR0178629B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1996-07-29 GB GB9615865A patent/GB2303928B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100972879B1 (ko) * | 2006-12-15 | 2010-07-28 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광장치 및 디바이스 제조방법 |
| US8223317B2 (en) | 2006-12-15 | 2012-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus and device manufacturing method controlling shutter based on intensity of reflected light |
Also Published As
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|---|---|
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| GB9615865D0 (en) | 1996-09-11 |
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| GB2303928B (en) | 1998-10-28 |
| CN1087444C (zh) | 2002-07-10 |
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| CN1151535A (zh) | 1997-06-11 |
| JPH0945604A (ja) | 1997-02-14 |
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