KR20100053076A - 데이터베이스화된 표준 광학적 임계치수를 이용한 불량 웨이퍼 감지방법 및 그를 이용한 반도체 생산 시스템 - Google Patents

데이터베이스화된 표준 광학적 임계치수를 이용한 불량 웨이퍼 감지방법 및 그를 이용한 반도체 생산 시스템 Download PDF

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Abstract

데이터베이스화된 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용한 불량 웨이퍼를 검출하는 방법 및 검출 시스템을 제공 한다.
데이터베이스화된 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용한 불량 웨이퍼를 검출하는 방법은, 디바이스 별 선택된 공정의 표준 광학적 임계치 신호를 데이터베이스화하고, 특정 공정 진행된 웨이퍼를 선택 작업 상태를 확인 할 수 있는 테스트 패턴에 광을 조사하고, 조사된 광의 반사광을 검출하고, 검출된 반사광과 데이터베이스화된 표준 광학적 임계치 신호를 비교하고, 비교치가 이상이 있는 경우 제품의 불량 여부를 판별 추후 공정 진행여부를 결정한다.
상기와 같이 생산라인에서 발생한 불량을 데이터베이스화된 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용하여 현장에서 발견하여 처리함으로 불량 웨이퍼를 최종 공정을 진행하지 않고 종료 처리하여 생산성을 높이고 불량 웨이퍼를 사전에 종료 처리하여 불량품 발생에 의한 원가를 절감시킬 수 있다.

Description

데이터베이스화된 표준 광학적 임계치수를 이용한 불량 웨이퍼 감지방법 및 그를 이용한 반도체 생산 시스템 {METHOD AND SEMICONDUCTOR MANUFACTURING SYSTEM FOR DETECTING BAD WAFER USING STANDARD DATABASE OPTICAL CRITICAL DIMENSION}
본 발명은 작업 공정 중 발생한 상하 수직간 금속층 또는 도전층 연결구조가 불량한 웨이퍼를 감지하는 방법으로, 상세하게는 데이터베이스화된 각 디바이스별 특정 공정의 광학적 임계치수를 이용하여 특정 공정이 진행된 웨이퍼를 선택 테스트 패턴에 광을 조사하여, 테스트 패턴에 반사된 검출 신호와, 데이터베이스화된 특정 공정의 광학적 임계치수 신호를 비교 불량을 검출 웨이퍼의 추후 공정 진행 여부를 결정하는 반도체 불량 웨이퍼 검출 방법 및 그를 이용한 반도체 생산 시스템에 관한 것이다.
반도체 장치의 고집적화 경향에 따라 소자 및 배선의 평면적인 크기는 점차 줄어들어 제품의 디자인룰(design rule)이 40 나노미터(nm)이하로 줄어들고 있다. 따라서 반도체 장치의 콘텍 홀 폭이나 배선의 폭을 줄여야 한다.
배선의 폭이 줄거나 콘텍 홀 폭의 감소는 배선층과 배선층간 수직적 연결이 점점 어려워지는 많은 문제를 유발한다.
본 발명은 이러한 소자의 미세화에 따른 전도성 물질층과 전도성 물질층간 연결 매체인 콘텍을 오픈 할 때 필수적으로 최상부 금속 배선층과, 콘텍 홀이 정얼라인 되어 아래층 전도성 물질층과 잘 연결되어야 하는데, 이때 발생하는 미스 얼라인에 의한 두 전도성 금속층 불량 연결 상태를 데이터베이스화된 특정 공정의 광학적 임계치수 신호를 이용하여 검출하는 방법 및 그를 이용한 반도체 생산 시스템에 관한 것이다.
최근 반도체 메모리 제품의 고집적화가 가속화됨에 따라 단위 셀 면적이 크게 감소하면서, 패턴의 선폭 및 패턴들의 간격이 현저하게 좁아지고 있다. 그리고 단위 셀 면적은 감소되나 디바이스에서 요구하는 전기적인 특성은 계속 유지되어야 한다.
특히 콘텍 홀 폭이나 배선폭은 전기적인 저항 특성과 밀접한 관계에 있음으로 제품의 고집적화가 이루어지면 질수록 전기적인 특성을 맞추기 위해서 상하 배선은 필수적으로 잘 정렬되어 형성 연결되어야 한다.
도 1 및 도 3에서 보는 것과 같이 반도체 디바이스는 많은 하부 배선층과 상부 배선층이 서로 연결되어 전기적인 특성을 얻을 수 있도록 연결 되어 있다.
그러나 도 1의 중간 배선층(30)과 최종 배선층(40)이 정확하게 연결되어있지 않으면, 원하는 전기적인 특성이 발생되지 않아서 디바이스 불량을 일으킨다.
또한 도 2에서 하부 배선층(60)과 중간 배선층(75)을 연결하는 연결배선(70)이 잘못 연결되는 경우도 마찬가지 불량을 일으킨다.
도 3의 게이트 구조물(94)과 플러그층(98)이 한쪽으로 치우친 경우도 마찬가지 불량을 일으킨다.
이러한 불량이 생산라인 안에서 검출이 되어 현장에서 다음 공정을 진행하지 않고 종료 처리를 하면, 불량 웨이퍼를 생산하는데 발생하는 제조원가를 감소시키고, 생산효율을 올릴 수 있지만, 생산라인 밖에서 전기적인 테스트(EDS: electrical die sorting)를 통해서 발견하는 경우 엄청난 불량 원가 발생을 초래한다.
이러한 문제점을 극복하고자, 본 발명은 데이터베이스화된 특정 공정의 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용하여 현장에서 상하 수직간 금속 배선 연결 불량을 발견하여 불량 원가를 줄이는 불량 웨이퍼 검출 방법 및 반도체 생산 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 반도체 기판상 층간 절연막 안에 다수의 금속 배선층 또는 전도성 구조물을 형성 할 때 다층간 수직적인 배선 구조 및 전도층 연결 상태를 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용하여 현장 검출하여 디바이스 불량을 생산라인 안에서 검출하여 불량 웨이퍼를 최종 공정까지 작업하지 않고 즉시 종료 처리하여 양품 반도체 디바이스만을 만드는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 반도체 생산 라인에서 발생하는 생산 웨이퍼의 불량 상태를 데이터베이스화된 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이 용하여 검출하고, 이러한 불량을 제품 연구원이 생산 라인 현장에 출동하지 않으면서 연구원 개인용 컴퓨터 시스템에서 모니터닝(monitoring)하고 지시하는 시스템을 구축하여 생산라인과 계측장비와 연구원이 하나의 통신 네트워크로 연결되어 커다란 시스템 안에서 반도체 디바이스를 모니터닝(monitoring)하고 생산하는 제조방법 및 그를 이용한 언제 어디서나 원격에서 생산관리 가능한 반도체 생산 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 데이터베이스화된 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용하여 불량 웨이퍼를 검출하는 반도체 제조하는 방법은, 각 디바이스별 특정 공정의 데이터베이스화된 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 샘플 데이터를 준비하여 전산 시스템에 저장하고, 각 디바이스의 특정 공정의 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)모니터닝 패턴을 웨이퍼에 형성하고, 선별된 공정이 진행된 웨이퍼를 선택 레이저 광을 웨이퍼의 상기 테스트 패턴에 조사하고, 상기 테스트 패턴에 조사되어 반사되어온 반사광을 검출하고, 상기 검출된 반사광과 특정 공정의 데이터베이스화된 샘플 데이터와 비교하고, 상기 비교된 데이터가 허용 기준치를 초과할 경우 추후 공정을 중단하고, 상기 비교된 데이터가 허용 기준치를 통과하는 경우 다음 공정 진행을 진행하여 양품만이 최종 공정을 진행하여 생산라인을 나와서 추후에 진행되는 전기적인 테스트 등을 받도록 진행한다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서 데이터베이스화된 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용하여 불량 웨이퍼를 검출하여 반도체 디바이스를 생산하는 일체화된 시스템은, 연구개발 센터 내에 특정 디바이스을 담당하는 연구원 및 연구원 개인용 컴퓨터 시스템, 생산라인의 모든 디바이스의 특정 공정의 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 샘플 데이터를 저장하는 전산 관리부 데이터베이스 시스템, 생산라인의 각 공정을 샘플 모니터닝하는 공정 관리부 모니터닝 시스템, 각 디바이스 별 공정에 따라서 작업을 하는 생산라인 시스템으로 구성 되어진 반도체 생산기지, 상기 각각의 시스템들을 하나로 통합 구성하여 반도체 연구소 개인용 컴퓨터 단말기와 상기 전산 관리부 데이터베이스 시스템과 생산단지에서 발생한 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있는 통신 수단이 갖추어진 상태에서, 상기 생산라인의 각 디바이스 특정 공정을 모니터닝하여, 저장된 특정 공정의 샘플 데이터와 비교 시 이상이 발생한 경우, 이러한 정보가 담당 연구원에게 바로 전달되어, 연구원은 자기 컴퓨터 시스템에서 직접 웨이퍼작업상태를 점검 다음 공정 진행여부를 결정할 수 있는 시스템으로 구성된 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용한 불량 웨이퍼를 검출하여 반도체를 생산하는 시스템이다.
상술한 것과 같이 본 발명에 의하면, 반도체 기판상에 형성되는 상하 수직간 금속배선 또는 도전층 연결 상태를 생산라인 안에서 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 이용하여 관리하여 불량 발생시 즉시 담당 연구원에게 상기 광학적 임계치수 데이터가 전달되어 후속 공정 실시여부를 결정하도록 하여 불량 웨이퍼 생산을 최소화하여 불량에 의한 원가를 줄이고 생산라인의 생산효율을 올리면서 반도체 디바이스를 제조 할 수 있다.
또한 반도체 기판상에 다수의 콘텍홀 또는 금속 배선을 형성하는 경우, 서로 접촉되는 상태가 양호하게 관리 될 수 있어 신뢰성이 좋고 전기적인 특성이 좋은 배선층을 형성하여 디바이스 불량률을 획기적으로 줄일 수 있다.
이러한 금속배선 및 도전층간의 연결 상태 등 생산라인의 작업상태를 하나의 커다란 시스템에서 유무선으로 연결되어 모니터닝하여, 화상 또는 디지털 데이터로 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 정보를 시간과 장소에 관계없이 언제 어디서나 주고받을 수 있어 담당 제품 연구원은 원격에서 자기 담당 제품을 관리할 수 있어 종업원의 업무효율을 높일 수 있고 많은 생산 원가를 줄일 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
광학적 임계치수 측정방법
도 4 및 도 5는 본 발명의 상하 수직간 다수의 금속 배선 또는 전도성 물질층이 존재했을 때 레이저 광이 조사되어 반사되는 메커니즘과 반사광의 데이터를 검출하여 응용하여 만든 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 일반적으로 반도체 기판 상에는 수많은 금속배선, 도전성 물질층 및 층간 절연막 등이 형성 되어있다.
레이저 광(E)를 조사하였을 경우 각각의 층은 물질의 종류에 따라 물리적인 성질이 다르고, 두께, 모양에 따라서 빛이 반사, 굴절 및 회절 하여 다양하게 반응 반사광(E')이 나타난다.
도 4에서 보는 것과 같이 레이저 광(E)은 반도체 기판의 수직축(점선)에 대해서 소정의 각도(φ2)로 조사되는 경우 일부는 반사되고, 일부는 직진하여 또 다른 경계부에서 또 다시 반사 및 직진하면서 기판 밖으로 반사광(E') 형태로 검출 된다.
이때 반사광은 막질의 두께, 막질에 따른 반사도(N1, N2, N3, N4, N5), 패턴 모양이나 크기에 따라서 반사 직진하는 각도(φ3, φ4, φ5) 및 선택 파장 등의 영 향을 받아서 나타난다.
도면에 나타나는 빛의 경로는 0차 회절광을 이용하여 기판상에 금속 배선, 도전성 물질층, 층간 절연막이 있을 때 일어나는 현상을 모델링한 것이다.
이러한 물리적인 성질은 막질의 두께, 물질종류, 패턴 모양이나 크기가 일정할 경우 일정한 모양을 가지고 반사광(E')이 나타난다.
도 5는, 앞에서 언급한 물리적인 성질을 이용한 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 측정 방법으로 나타나는 최종 그래프 데이터 값이다.
특정 공정이 완료된 웨이퍼 중 테스트 패턴을 측정할 경우, 막질의 종류, 두께, 패턴 모양에 따라서 측정 모니터상에 종합적으로 나타난다.
광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 측정 방법은 반도체 기판 상에 형성된 상하 수직 패턴을 통해 회절 되는 빛의 반사도와 위상정보를 전자기 이론을 이용하여 역으로 상기의 패턴의 수직 프로파일을 계산하는 기술이다.
상기의 프로파일을 계산하기 위해서는 반도체 기판에 형성된 각 막질의 분산정보와 선폭, 단차, 경사각도 등의 패턴의 측정 파라미터 등을 참조하여 프로그램 적으로 시스템에서 계산하여 표시된다.
표시되는 스펙트럼 데이터 값은 각 파장에 따라서 인텐시티(intensity)와 위상(phase)으로 나타난다.
지금까지의 공정 모니터링은 하나의 막질의 공정 상태만 파악될 수 있는 임계치수(CD: critical dimension)를 SEM(scanning electron microscope)을 통해서 측정하여 판단함으로써 상하 수직층간 상태를 파악할 수 없었다.
상기에서 설명한 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 원리를 이용하면, 디바이스에 따라서 특정 공정( 메탈 콘텍 등 상하 수직층과 연결 상태가 중요한 포인트)에서 정상적으로 공정이 진행된 웨이퍼 테스트 패턴에서 표준 샘플이 되는 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터를 얻을 수 있다.
광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터는 통계적으로 데이터베이스화하여 디바이스 특성상 허용치 범위를 정한다.
특히 생산라인 장비 등 작업 조건에 따라서 발생 할 수 있는 모든 조건을 감안하여 최적의 표준 샘플을 만들어 작업상태 모니터링용 표준을 각 디바이스마다 만들어 사용한다.
이렇게 하여 만든 각 디바이스별 샘플 데이터는 공정을 관리하는 전산부 메인 컴퓨터에 저장되어 공정을 모니터닝하는 모니터 시스텀과, 각 디바이스 담당 연구원 컴퓨터 시스템에 서로 연결되어 사용 할 수 있도록 통신시설도 함께 설치한다.
예를 들어서, 메모리 디바이스인 DRAM에 적용하는 경우에, 커패시터구조물을 형성 후 금속 배선층을 형성하여 지금까지의 공정 상태를 모니터닝 하려고 할 때 사용 할 수 있다.
이때 선택된 웨이퍼는 미리 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 얻을 수 있는 테스트 패턴이 만들어져 있고, 상기 테스트 패턴에서 현재의 웨이퍼 작업 상태를 알 수 있는 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)스펙트럼 데이터를 얻는다.
전산실 관리용 컴퓨터 시스템에서 현재 디바이스 공정용 샘플 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)데이터를 가지고와서 측정된 현재 작업 데이터와 비교 차이점을 파악 작업 진행 여부를 판단한다.
측정 웨이퍼에서 얻는 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터와 표준 샘플 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터를 비교할 때 두 데이터는 공정 변수가 약간씩 있기 때문에 100% 일치하기란 매우 어렵다. 그러므로 데이터의 근접성에 맞추어 불량을 선별한다.
그동안 공정 상태를 파악하는 시스템은 앞에서 언급한 임계치수(CD: critical dimension)를 SEM(scanning electron microscope)을 통해서 측정하여 판단함으로써 공정 상호간 불량 상태를 파악할 수 없음으로 웨이퍼 가공 공정이 끝나고 전기적인 테스트(EDS: electrical die sorting) 결과 불량을 감지 할 수 있어서 불량 상태의 웨이퍼를 계속 가공하는 문제점이 발생 했다.
그러나 본 발명의 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 방법을 이용한 상하 수직간 패턴 상태를 파악하여 생산라인에서 불량 웨이퍼를 식별하고 종료 처리하면 추후 공정을 진행하지 않아도 되고, 생산되는 양품의 수량을 사전에 파악하여 효율적으로 생산 물량을 조절하거나 수요에 대응 할 수 있다.
광학적 임계치수 측정을 통한 반도체 제조방법 1
도 6 및 도 9는 본 발명의 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 활용하여 반도체 디바이스를 제조하는 공정 흐름도 및 관련 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터 그래프이다.
광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 활용하여 반도체 디바이스를 제조하는 방법은, 양산에 앞서 광학적 임계치수 측정 방법에서 언급한 것처럼 먼저 각 디바이스별 특정 공정의 표준 샘플 데이터가 데이터베이스화 되어있어야 한다.
그리고 작업 진행되는 웨이퍼는 특정 공정에서 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 측정 할 수 있도록 웨이퍼 테스트 공간 안에 테스트 패턴이 형성 되어 있어야 한다.
상기 테스트 패턴은 웨이퍼가 공정이 진행되는 동안 상하 수직간 금속배선 및 도전층 또는 층간 절연막간 작업 상태가 그대로 재현되어 나타나 앞에서 설명한대로 측정 광을 조사하면 층간의 수직적 작업 상태 및 막질의 종류에 따라서 반사광이 발생된다.
상기 테스트 패턴은 웨이퍼의 위치에 따라서 작업 환경이 달라질 수 있음으로 상하, 좌우, 중앙 등 여러 곳에 배치하여 각각의 작업 상태를 알 수 있도록 한다.
상기와 같은 상태에서 생산라인 안에는 많은 반도체 디바이스 생산 웨이퍼가 공정 진행 중에 있다.
반도체 생산라인은 사진, 식각, 박막, 평탄화 등 수많은 공정이 자동 생산 라인에서 정해진 공정 순서에 따라서 로봇트 또는 사람에 의해서 공정을 관리하는 컴퓨터의 명령을 받아서 진행 된다.
이때에 각 공정 상태를 모니터닝하는 모니터닝 담당자는 디바이스 별 선별된 공정에서 웨이퍼 작업 상태를 점검하기 위해서 특정 공정이 완료된 웨이퍼를 선택 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 측정 장비위에 로딩 한다.(S100)
선택되는 웨이퍼는 상하 수직 구조 관찰이 필요한 공정이 진행된 웨이퍼이다. 그리고 상하 수직층간 작업 상태를 검사해야 하기 때문에 감광액으로 패턴을 형성 후 식각 공정을 완료하고 감광액이 제거된 상태의 웨이퍼를 선택하여 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 측정 하여야 한다.
광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 측정하는 공정은 상기에서도 언급했듯이 상하 수직 구조 관찰이 필요한 공정에서만 실시한다.
광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 장비 및 운용되는 프로그램 및 설치하는 서버 등 부대비용이 큼으로 특별한 공정에서만 사용하는 것이 본 발명의 사상을 실현 했을 때 경제적으로 효율이 좋다.
그러므로 바람직하게는 게이트 전극을 형성하고, 비트라인을 형성하고, 금속 배선을 형성한 상태에서 선택했을 때 가장 효과적으로 상하 수직간 작업 상태를 측정 할 수 있다.
그러나 공정 특성상 특별히 공정 마진이 없으면서 복잡한 구조를 형성해야 하는 공정에서는 후반부 금속배선 공정 이전이라 할지라도 선택하여 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 측정 할 수 있다.
선택 로딩 된 웨이퍼 테스트 패턴에 레이저 광을 조사 시킨다.(S110)
레이저 광은 단파장 광원을 사용 할 수 있고, 백색 광원을 사용 복합 파장 광원을 사용 할 수 있다.
조사되는 광은 분광기를 통하여 각 파장별로 조사되기 때문에, 각 파장별로 반사광을 검출하여 반사율을 측정 할 수 있다.
또한 각 막질의 종류에 따라서 막질의 굴절율(reflective index) 및 흡수율(extinction coefficient)이 다르기 때문에 단파장을 사용했을 때보다는 복합 파장을 사용하는 경우 다양한 데이터를 얻을 수 있음으로 복합 파장 광원을 사용하여 조사한다.
조사된 광은 웨이퍼 패턴에 반응하여 반사광을 발생함으로 반사되어 나오는 반사광을 검출한다.(S120)
반사광 검출 데이터는 도 8 및 도 9에 나타나는 것처럼 각 파장별로 조사된 영역의 평균값을 계산하여 인텐시티(intensity)와 위상(phase)으로 프로그램 적으로 얻어내어 표시된다.
각 파장에 따라 인텐시티(intensity) 변화가 다르게 나타남을 보여주고 있다. 이러한 그래프는 각각의 패턴에 대하여 이미 정보화 되어 있어서 주어진 기판의 인텐시티(intensity)를 측정하면 정보화된 프로그램에 의해서 전자기 이론을 이용하여 역으로 패턴 임계치수를 얻을 수 있으며 막질의 수직관계를 파악 할 수 있다.
계속해서 상기와 같은 과정을 X축/Y축 방향으로 스캔하면서 반복적으로 실시 하면 X축 값은 도 8과 같고, Y축 값은 도 9와 같은 값을 얻으면, X축/Y축 값을 이용하여 상하 수직관계의 패턴의 모양을 입체적으로 얻어서 읽어낼 수 있다.
이러한 방법으로 웨이퍼의 상하, 좌우, 중앙 테스트 패턴에서 반사광 데이터를 얻어내어 읽어낸다.
상기의 방법으로 얻어낸 데이터를 데이터베이스화된 샘플 데이터 신호와 비교 차이점을 찾는다.(S130)
앞에서 언급했듯이 전산실 공정 관리 컴퓨터 시스템 안에는 각 디바이스별 선택 공정의 샘플용 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터가 저장되어 있다.
공정 관리 모니터 요원은 선택된 웨이퍼에서 얻어낸 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터와 공정 관리 시스템 안에서 얻은 각 디바이스별 선택 공정의 샘플용 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터를 비교한다.
육안으로 식별하기 어렵기 때문에 비교기 시스템을 설치 모든 작업을 자동화 시킬 수 있다. 측정 웨이퍼에서 얻는 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터와 표준 샘플 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터를 비교할 때 두 데이터는 공정 변수의 변화가 약간씩 있기 때문에 100% 일치하기란 매우 어려움으로 데이터의 근접성에 맞추어 불량을 선별한다.
선택된 웨이퍼에서 얻어낸 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터와 공정 관리 시스템 안에서 얻은 각 디바이스별 선택 공정의 샘플용 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터가 상당한 차이가 발생한 경우는 공정상의 불량이 발생한 경우임으로 불량 판정을 하여 종료 시킨다.(S135)
선택된 웨이퍼에서 얻어낸 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터와 공정 관리 시스템 안에서 얻은 각 디바이스별 선택 공정의 샘플용 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터가 근접하는 경우 공정 상태가 정상임으로 다음 공정으로 진행한다.(140)
상기의 식별 및 판정 공정은 생산라인과 자동으로 연결되어 진행 되거나 필요에 따라서 재품 연구원이 판정하여 결정 할 수 있다.
정상으로 판단되어 최종 공정을 진행한 웨이퍼는 웨이퍼 가공 공정을 마치고 생산라인을 나온다.(S150)
상기와 같은 방법으로 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터를 이용하여 생산라인 안에서 불량 제품을 판별하여 반도체 디바이스를 생산하면 웨이퍼 가공 완성 후 불량품을 제거하는 시스템보다 훨씬 생산성이 좋고 원가를 절감 할 수 있다.
광학적 임계치수 측정을 통한 반도체 제조방법 2
도 7은 본 발명의 또 하나의 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 활용하여 반도체 디바이스를 제조하는 공정 흐름도 이다.
도 7을 참조하면, 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 활용하여 반도체 디바이스를 제조하는 방법은 앞서 설명한 제조방법 1을 보다 개량한 방법이다.
많은 부분에서 제조방법 1과 같으나 최종 불량 판정은 담당 제품 연구원이 결정하고 나머지 공정들은 시스템이 알아서하는 방법을 선택적으로 추가하여 공정을 진행한다.
각 공정 상태를 모니터닝하는 모니터닝 공정은 자동화 라인과 연결되어 모든 공정이 자동으로 진행되며, 최종 불량 판정을 제품 연구원이 결정 할 때는 연구원 컴퓨터 시스템에서 처리하여 연구원은 생산라인에 출입하지 않고 원격에서 할 수 있도록 한다.
모든 웨이퍼는 생산라인 투입 전 작업 진행 조건이 프로그램 된 인식 번호를 수여 받음으로 특정 공정을 진행하고 나면 선별적으로 공정관리 모니터닝실로 자동 이송된다.
전송된 웨이퍼를 로봇트가 측정 장비에 자동으로 로딩 시켜 자동적으로 수행 될 수 있도록 한다.
로봇트는 디바이스 별 선별된 공정에서 웨이퍼 작업 상태를 점검하기 위해서 웨이퍼를 선택 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 측정 장비위에 로딩 한다.(S200)
선택되는 웨이퍼는 상하 수직 구조 관찰이 필요한 공정이 진행된 웨이퍼이다. 그리고 상하 수직층간 작업 상태를 검사해야 하기 때문에 감광액으로 패턴을 형성 후 식각 공정을 완료하고 감광액이 제거된 상태의 웨이퍼를 선택하여 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 측정 하여야 한다.
그러므로 바람직하게는 게이트 전극을 형성하고, 비트라인을 형성하고, 금속 배선을 형성한 상태에서 선택했을 때 가장 효과적으로 상하 수직간 작업 상태를 측정 할 수 있다.
그러나 공정 특성상 특별히 공정 마진이 없으면서 복잡한 구조를 형성해야 하는 공정에서는 후반부 금속배선 공정 이전이라 할지라도 선택하여 측정 할 수 있다.
선택 로딩된 웨이퍼 테스트 패턴에 레이저 광을 조사 시킨다.(S210)
광을 조사시키기 위해서 테스트 패턴을 찾는 경우도 자동적으로 시스템이 알아서 실시 할 수 있도록 한다.
레이저 광은 단파장 광원을 사용 할 수 있고, 백색 광원을 사용 복합 파장 광원을 사용 할 수 있다.
조사되는 광은 분광기를 통하여 각 파장별로 조사되기 때문에, 각 파장별로 반사광을 검출하여 반사율을 측정 할 수 있다.
조사된 광은 웨이퍼 패턴에 반응하여 반사광을 발생함으로 반사되어 나오는 반사광을 검출한다.(S220)
반사광 검출 데이터는 각 파장에 따라 인텐시티(intensity) 변화가 다르게 나타나고 각각의 패턴에 대하여 서로 다르게 나타남으로 반사광 검출 시 이미 정보화 되어 있는 기판의 막질에 따른 인텐시티(intensity)를 또는 패턴에 따른 측정 데이터를 프로그램에 의해서 전자기 이론을 이용하여 역으로 패턴 임계치수를 얻을 수 있으며 막질의 수직관계를 파악 할 수 있다.
계속해서 상기와 같은 과정을 X축/Y축 방향으로 스캔하면서 반복적으로 실시하면 X축, Y축 값을 이용하여 상하 수직관계의 패턴의 모양을 읽어낸다.
각 막질은 서로 다른 물리적 성질을 가지고 있기 때문에 광파장에 따라서 변화가 서로 다르게 나타난다. 이러한 원리를 이용하여 계측된 X, Y축 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)값에서 각 막질의 상태며 상하 수직 연결 관계 등을 읽어 낼 수 있다.
상기와 같은 수학적 계산으로 수직 상하 간 막질 상태를 알 수 있지만 양품과 불량품을 비교하여 불량품을 제거하는데 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 사용하려면 반사광의 스펙트럼 신호만 비교하여도 불량품을 선별 할 수 있다.
측정 웨이퍼에서 얻는 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터와 표준 샘플 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터를 비교할 때 두 데이터는 공정 변수의 변화가 약간씩 있기 때문에 100% 일치하기란 매우 어려움으로 데이터의 근접성에 맞추어 허용치 범위를 정하여 자동으로 결과치에 응답하는 시스템을 만들 경우 시스템이 자동으로 작업을 진행 할 수 있다.
통계적으로 양품인 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 반사광 스펙트럼 신호를 모델로 측정된 웨이퍼의 작업 상태의 반사광 스펙트럼 신호와 비교 시스템을 통해서 차이점이 확인되면 작업을 종료 시키면 된다.
모니터 시스템은 로딩 된 웨이퍼를 인식할 수 있음으로 데이터베이스화된 디바이스 공정별 표준 데이터 중 선택된 웨이퍼 디바이스의 진행된 공정 샘플을 선택 준비한다.(S230)
반사광이 검출되면서 동시에 모니터 시스템에 정상인 공정 샘플 데이터를 데이터베이스에서 가지고와 출력하여 검출된 반사광 스펙트럼 신호와 비교 할 수 있도록 한다.
공정별 표준 데이터는 디바이스 양산전에 준비하여 표준으로 관리하면 된다. 그러나 양상 조건에 따라서 약간의 변동이 생길 수 있음으로 양산 진행 중 많은 웨이퍼에서 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터를 데이터베이스화하여 최적치를 주기적으로 관리 보정할 수 있도록 한다.
상기의 방법으로 얻어낸 데이터를 데이터베이스화된 샘플 데이터 스펙트럼 신호와 비교 차이점을 찾는다.(S240)
앞에서 언급했듯이 공정 관리 시스템 안에는 각 디바이스별 선택 공정의 샘플용 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터가 저장되어 있다.
모니터 시스템은 로딩 된 웨이퍼를 인식할 수 있음으로 선택된 웨이퍼에서 얻어낸 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터와 공정 관리 시스템 안에서 얻은 각 디바이스별 선택 공정의 샘플용 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터를 비교한다.
비교기 시스템은 자동적으로 상기 두 데이터를 비교시 차이점이 발생하지 않는 경우는 다음공정으로 웨이퍼를 이송 시킨다.
그리고 상기 두 데이터를 비교시 차이점이 발생한 경우 시스템 오류 이거나 샘플 웨이퍼만 문제가 있는지 파악을 위해서 같이 진행된 웨이퍼 모두를 전수 검사하도록 웨이퍼를 이송 시킨다.(S245)
상기 웨이퍼들을 전수 검사를 하고 결과를 담당 연구원 컴퓨터 시스템으로 전송 연구원이 판단 불량 처리를 하도록 한다.(S248)
연구원은 선택된 웨이퍼에서 얻어낸 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터와 공정 관리 시스템 안에서 얻은 각 디바이스별 선택 공정의 샘플용 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 스펙트럼 데이터가 차이를 발생한 경우는 공정상의 불량이 발생했는지, 또는 측정상의 오류인지를 판단하고, 공정상의 불량인 경우 불량 판정을 하여 종료 시킨다.(S255)
선택된 웨이퍼에서 얻어낸 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터와 공정 관리 시스템 안에서 얻은 각 디바이스별 선택 공정의 샘플용 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터가 측정상의 오류이거나, 디바이스 특성상 허용 가능한 경우 공정 상태가 정상임으로 다음 공정으로 진행한다.(S250)
상기의 식별 및 판정 공정은 생산라인과 자동으로 연결되어 재품 연구원이 원격으로 판정하여 결정 할 수 있도록 한다.
그러므로 연구원은 생산라인이나 공정 모니터닝 공간에 출입하지 않고도 자 기의 연구 공간 안에서 연구와 양산 관리를 할 수 있다.
모니터닝 시스템 및 제품 연구원이 정상으로 판단되어 최종 공정을 진행한 웨이퍼는 웨이퍼 가공 공정을 마치고 생산라인을 나온다.(S260)
상기와 같은 방법으로 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터를 이용하여 생산라인 안에서 불량 제품을 판별하여 반도체 디바이스를 생산하면 웨이퍼 가공 완성 후 불량품을 제거하는 시스템보다 훨씬 생산성이 좋고 원가를 절감 할 수 있다.
그리고 양산공정과 모니터 시스템이 자동으로 연결되어 로봇트가 관리 할 수 있고, 문제 발생시만 제품 연구원이 원격으로 불량을 판정 관리 할 수 있음으로 원활한 생산라인을 유지 관리 할 수 있다.
또한 재품 연구원은 현장에 출입하지 않고 문제를 해결 할 수 있고, 앞에서 설명한 시스템을 유선 인터넷을 통하거나, 무선 인터넷, 또는 노우트북 PC 또는 UMPC, PMP 등 와이브로 무선 인터넷으로 연결 될 경우 시간과 장소에 무관하여 양산라인을 관리 할 수 있다.
광학적 임계치수를 이용한 유비쿼터스(Ubiquitous) 반도체 양산 시스템
도 10은 광학적 임계치수를 이용하여 원격 관리 가능한 반도체 생산라인 시스템을 보여주는 블록다이어그램이다.
도 10을 참조하면, 반도체 생산단지(100)는 연구단지(110), 전산 관리부, 공정 관리부 및 생산라인(140)으로 크게 나누어져 있다.
상기의 반도체 생산단지(100)는 어느 한 지역 공간이 될 수 있거나, 생산단 지와 실질적으로 연구단지가 원거리 떨어져 있으나 통신망에 의해서 서로가 연결 될 수 있는 공간이다.
연구단지(110)안에는 다수의 연구원이 개인 컴퓨터 시스템(115)을 가지고 있다. 연구원은 각각의 담당 디바이스를 연구하고 양산 시 문제점을 해결하는 제품 담당 원구원이다.
연구원 컴퓨터 시스템(115)은 담당 제품의 생산라인 제품의 상황을 모니터닝 할 수 있고, 언제 어디서든지 정보가 전달되고 입력이 가능한 시스템이다. 바람직하게는 데스크톱 PC, 노우트북, UMPC 등으로 유무선으로 정보 교환이 가능한 시스템이다.
전산 관리부(120)는 반도체 생산단지내의 모든 데이터를 보관하고 관리하고 통재하는 컨트롤 센터다.
전산 관리부(120)는 다수의 대형 컴퓨터(125)를 보유하며 모든 데이터를 보관하거나 양산라인에서 실시간 발생하는 모든 데이터를 데이터베이스화하는 기능을 한다.
데이터베이스화된 데이터는 언제 어디서든지 담당 엔지니어나 담장 제품 연구원이 접속 가능하며 데이터를 열람 할 수 있다.
데이터베이스화된 데이터는 각 디바이스의 공정상태, 특별 공정의 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension), 등의 데이터로, 디지털영상으로 전송될 수 있는 데이터다.
공정관리부(130)는 공정 단위별(133, 135, 137)로 나누어 각각의 공정을 모 니터하는 시스템(134, 136, 138)을 가지고 있다.
공정 관리부(130)는 생산라인(140)과 근접해있으며 공정 모니터 시스템(134, 136, 138)은 생산라인과 자동화 라인(도시하지 않음)으로 연결되어 생산 진행 중인 웨이퍼가 필요에 따라서 특정한 공정을 마치고 자동으로 이송되어 작업 상태를 점검 할 수 있도록 되어 있다.
공정 모니터닝은 모두 자동화 되어서, 웨이퍼 로딩, 공정값 측정, 샘플 시료와 비교 등이 일관된 프로그램에 의해서 수행 될 수 있는 모니터링시스템이다.
또한 상기 모니터링 시스템은 인공지능 능력을 가지고 있어 데이터를 비교 분석하여 간단한 불량 여부를 판단하고 작업을 지시할 수 있는 능력을 갖춘 모니터링 시스템이다.
생산라인(140)은 단위 공정(142, 144, 146, 148, 149)별로 구분되어 많은 장비(도시하지 않음)로 채워져 있으며 모든 생산 웨이퍼의 이동은 자동 이송장치(도시하지 않음)로 연결되어 자동화 되어 있다.
투입되는 웨이퍼는 고유번호가 전자적으로 인식되어 작업 이동 상태가 통제 시스템에 나타나고 작업 상태 등 웨이퍼가 가지고 있는 특성 데이터는 통제 시스템에 모두 데이터베이스화되어 관리 된다.
그리고 생산라인의 작업상태는 모니터 시스템((134, 136, 138)에 의해서 검출되어서 전산 관리부 대형 컴퓨터(125)에 저장되고 이러한 데이터는 연구원이 자기의 개인 컴퓨터 시스템(115)에서 데이터를 접 할 수 있다.
상기의 설명과 같은 일체화된 시스템이 갖추어진 반도체 생산단지 내에서, 먼저 연구개발 부서에서 디바이스를 연구 양산을 이전한다.
양산 이전 시 각 디바이스의 가장 핵심이 되거나, 상하 수직 구조가 일치하지 않을 경우 문제를 일으키는 공정을 선택 가장 정상적인 공정으로 진행 했을 시 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터 값을 얻는다.
예를 들면, 도 11은, 반도체 기판 (200)에 게이트 구조물(210, 220, 230, 240)을 형성하고, 층간 절연막(250)을 형성 후 사진 식각 공정을 통해서 콘텍 홀을 형성 후 감광액을 제거한 상태의 단면 상태이다.
디바이스 특성상 콘텍 홀 안에 추후 도전성 물질이 채워져야 함으로 매우 정확하게 상하 구조들이 연결 되어야 한다.
콘텍 홀이 X/Y축으로 정확하게 작업이 되어있는 웨이퍼를 선택 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터를 얻으려고 빛(E)을 테스트 패턴에 조사하면, 반사광(E')는 막질의 종류 및 상태에 따라서 앞서 도 8, 도 9에서 보여주는 것과 같은 원리에서 스펙트럼 데이터를 얻을 수 있다.
이러한 스펙트럼 데이터를 표준으로 삼고 상기 표준 데이터를 전산 관리부 대형 컴퓨터(125)에 등록 시킨다.
또 하나의 다른 예를 들면, 도 12는, 반도체 기판(300) 상에 게이트 구조물(310,320)을 형성 후, 제 1 금속 배선(330), 제 2 금속배선(340) 제3 금속배선(350)이 연결되는 공정으로 형성되는 반도체 디바이스 단면도이다.
각 금속 배선(330, 340, 350)및 게이트 구조물(310, 320)간 연결 상태는 디바이스의 전기적인 특성을 좌우하는 매우 중요한 포인트이다.
그러므로 제 3 금속배선(350) 형성 후 진행되어온 공정 상태를 확인하는 것은 매우 중요한 일이다.
이러한 경우 앞에서 언급했듯이 모든 금속배선 구조가 정확하게 작업이 되어있는 웨이퍼를 선택 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터를 얻으려고 빛(E)을 테스트 패턴에 조사하면, 반사광(E')는 막질의 종류 및 상태에 따라서 앞서 도 8, 도 9에서 보여주는 것과 같은 원리에서 스펙트럼 데이터를 얻을 수 있다.
이러한 스펙트럼 데이터를 표준으로 삼고 상기 표준 데이터를 전산 관리부 대형 컴퓨터(125)에 등록 시킨다.
생산라인(140)에 생산 웨이퍼가 투입하고 고유 인식번호를 배정받고 정해진 공정 순서에 따라서 공정을 진행 한다.
이때 각 공정(142, 144, 146,148, 149)은 공정 모니터 시스템(134, 136, 138)에 의해서 작업 상태가 체크되고, 체크된 데이터는 전산관리용 대형 컴퓨터(125)에 저장된다.
많은 공정을 진행하고 가장 중요한 공정인 도 11, 도 12 공정이 진행된 웨이퍼는 생산라인에서 자동으로 공정 모니터 시스템(134, 136, 138)에 도착되어, 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)스펙트럼 데이터를 측정 받는다.
측정 시 전산 관리부 대형 컴퓨터(125)에 있는 샘플 데이터를 출력하여 동시에 측정된 시료 스펙트럼 데이터와 비교한다.
이때 모니터 시스템은 데이터 비교 시 차이점이 없으면 다음 공정으로 웨이 퍼를 보내고, 차이점이 발생한 웨이퍼가 발생한 경우 같이 진행된 웨이퍼들을 작업 중지 시키고, 상황 발생을 제품 연구원 컴퓨터 모니터에 디스플레이 되도록 조치한다.
상황을 접수한 제품 연구원은 접수된 데이터를 토대로 판정을 한다. 그러나 접수된 데이터로 정확하게 판정 할 수 없을 때는 같이 진행된 모든 웨이퍼를 전수 검사한 데이터로 판정을 내린다.
접수되는 데이터는 디지털 데이터로 영상 이미지로 수신됨으로 현장과 동일한 데이터를 접할 수 있음으로 생산 현장을 출입하지 않고 결정 할 수 있다.
또한 이러한 스펙트럼 데이터는 유무선으로 교환되는 시스템일 경우 연구실 안에서만 처리되는 것이 아니라 언제 어디서든지 가능해 앞으로 다가올 유비쿼터스 시대에 맞추어 원격에서 반도체 생산 관리를 할 수 있다.
그동안 공정 상태를 파악하는 시스템은 임계치수(CD: critical dimension)를 SEM(scanning electron microscope)을 통해서 측정하여 판단함으로써 공정 상호간 불량 상태를 파악할 수 없었음으로 웨이퍼 가공 공정이 끝나고 전기적인 테스트(EDS: electrical die sorting) 결과 불량을 감지 할 수 있었다.
그러나 본 발명의 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 방법을 이용한 상하 수직간 패턴 상태를 이용하면 생산라인에서 사전에 불량 웨이퍼를 감지하여 종료 처리하여 불량으로 인가 생산원가 증가를 줄이고, 생산 효율을 올릴 수 있다.
상기 설명한 것과 같이, 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 데이터를 이용하여 생산라인 안에서 불량 제품을 판별하여 반도체 디바이스를 생산하면 웨이퍼 가공 완성 후 불량품을 제거하는 시스템보다 훨씬 생산성이 좋고 원가를 절감 할 수 있다.
그리고 양산공정과 모니터 시스템이 자동으로 연결되어 로봇트가 관리 할 수 있고, 문제 발생시만 제품 연구원이 원격으로 불량을 판정 관리 할 수 있음으로 원활한 생산라인을 유지 관리 할 수 있다.
또한 재품 연구원은 현장에 출입하지 않고 문제를 해결 할 수 있고, 앞에서 설명한 시스템을 유선 인터넷을 통하거나, 무선 인터넷, 또는 노우트북 PC 또는 UMPC, PMP 등 와이브로 무선 인터넷으로 연결 될 경우 시간과 장소에 무관하여 양산라인을 관리 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명했지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 일반적인 방법으로 금속 배선 및 비아 홀 플러그를 형성한 경우 공정이 불량인 반도체 단면도.
도 3은 일반적인 방법으로 게이트 전극을 형성하고 연결 플러그를 형성한 경우 불량이 발생한 반도체 단면도.
도 4는 본 발명의 기술에 따라 다수의 금속 배선층 및 층간 절연막이 형성된 반도체 기판에 레이저 광을 조사한 경우 기판의 물질 패턴 등에 따라서 반사광이 발생되는 메커니즘을 보여주는 반도체 단면도.
도 5는 본 발명의 기술에 따라 도 4의 메커니즘에서 발생한 반사광 데이터를 처리하여 본 스펙트럼 데이터 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예 기술에 따라 진행하는 프로세스 흐름도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예 기술에 따라 진행하는 프로세스 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시예 기술에 따라 진행해온 공정상태를 X축 방향으로 빛을 조사 반사광을 얻은 스펙트럼 데이터 그래프.
도 9는 본 발명의 실시예 기술에 따라 진행해온 공정상태를 Y축 방향으로 빛을 조사 반사광을 얻은 스펙트럼 데이터 그래프.
도 10은 본 발명을 실행 할 수 있는 반도체 생산 시스템 블록다이어그램.
도 11 및 도 12는 본 발명의 표준 샘플 데이터를 얻을 수 있는 정상 공정의 반도체 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 반도체 생산 시스템 110: 연구소 단지 115: 연구원 단말기
120: 전산 관리부 125: 전산 관리용 컴퓨터
130:공정 관리부 134, 136, 138: 모니터 시스템
140: 생산라인 142, 144, 146, 148, 149: 공정장비
150: 통신 네트워크
200. 300: 반도체 기판 220, 320: 게이트 전극
250: 층간 절연막 330, 340, 350: 제1,2,3 금속 배선

Claims (10)

  1. 측정하고자하는 공정이 수행된 웨이퍼를 계측기에 로딩하는 단계;
    상기 로딩된 웨이퍼 광학적 임계측정 패턴에 광을 조사하는 단계;
    상기 광학적 임계측정 패턴에 반사되어 재구성되어 나오는 반사광 검출 단계;
    측정 비교용 표준 시료 데이터를 준비하는 단계;
    상기 표준 시료 데이터와 검출된 반사광 데이터를 비교하는 단계; 및
    상기 비교 공정시 데이터가 허용된 범위를 넘어 상이한 스펙트럼 데이터가 발생한 경우 같이 진행된 웨이퍼를 종료 시키는 것이 특징인 반도체 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 계측기 장비는 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension) 측정 장비로 진행하는 것이 특징인 반도체 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 측정용 표준 시료는 해당 디바이스 해당 공정의 정상적인 공정 진행 후 통계적으로 얻은 데이터베이스화된 스펙트럼 데이터인 것이 특징인 반도체 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상이한 데이터가 발생한 경우 종료 처리는 담당 제품 연구원이 원격으로 개인용 컴퓨터 시스템에서 처리 할 수 있는 것이 특징인 반도 체 제조방법.
  5. 연구소 각 디바이스 연구원 개인용 단말기;
    전산 관리부 대용량 컴퓨터 시스템;
    공정 관리 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 측정하는 모니터 시스템;
    반도체 일반 공정을 수행하는 수많은 장비가 배치되어 생산하고자하는 웨이퍼가 자동 운반 수단에 이송되는 자동화된 생산 라인;
    상기의 연구원 개인용 단말기, 대용량 컴퓨터 시스템, 공정 모니터 시스템 및 생산라인이 언제 어디서나 작업 데이터 정보가 서로 교환될 수 있는 통신 시스템이 갖추어진 것이 특징인 반도체 생산 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 측정하는 모니터 시스템은 전산 관리부 컴퓨터 시스템에 보관중인 특정 공정용 샘플 시료 데이터를 가져와 상기 생산중인 웨이퍼의 상하 수직 작업 상태 데이터 값을 얻어내어 비교 분석하는 것이 특징인 모니터 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 전산 관리부 컴퓨터는 생산중인 모든 디바이스의 특정한 공정의 상하 수직 구조의 표준 샘플 데이터를 내장하고 있는 것이 특징인 컴퓨터 시스템.
  8. 제 5항에 있어서, 상기 연구원 개인용 단말기 광학적 임계치수(OCD: optical critical dimension)를 측정하는 모니터 시스템의 데이터를 언제 어디서든지 열람하고 조치를 취 할 수 있는 것이 특징인 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 연구원 개인용 단말기는 노우트북 PC, UMPC, 및 PMP 중 하나이며 유무선 통신이 가능한 것이 특징인 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유무선 통신은 와이브로 무선 인터넷이 가능하여 생산라인에 접하지 않고 생산 현장을 관리 할 수 있는 시스템.
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