KR0127661B1 - 반도체 제조용 레티클을 이용한 자동 노광방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정중 패턴 형성 작업인 포토 마스트 공정에 사용되는 레디클을 이용한 자동노광 방법에 관한 것으로, 특히 레티클의 스크라이브 라인(Scribe line)상에 다이(Product Die)와 동일한 패턴을 형성하되, 이 패턴의 좌,우측에 노광장비에서 인식할 수 있는 얼라인먼트 마크(Alignment Mark)를 형성한 후 노광공정시 노광장비에서 상기 레티클상의 패턴의 반사율을 특정하여 측정된 반사율에 따라 노광시간이 조절되도록 한 반도체 제조용 레티클을 이용한 자동 노광방법에 관해 기술된다.

Description

반도체 제조용 레티클을 이용한 자동 노광방법

제1도는 본 발명에 따른 레티클의 평면도.

제2도는 제1도의 패턴 영역 확대도.

제3도는 본 발명에 따른 레티클을 이용하여 노광하는 공정을 설명하기 위한 플로우 챠트도.

제4도는 반사율에 따른 노광시간 변화를 나타내는 그래프도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 레티클 플레이트2 : 스크라이브 라인

3 : 다이4 : 패턴

5 및 6 : 얼라인먼트 마크A : 패턴 영역

10 : 레티클

본 발명은 반도체 제조공정중 패턴 형성 작업인 포토 마스크 공정에 사용되는 레디클을 이용한 자동노광 방법에 관한 것으로, 특히 레티클의 스크라이브 라인(Scribe line)상에 다이(Product Die)와 동일한 패턴을 형성하되, 이 패턴의 좌,우측에 노광장비에서 인식할 수 있는 얼라인먼트 마크(Alignment Mark)를 형성한 후 노광공정시 노광장비에서 상기 레티클상의 패턴의 반사율을 측정하여 측정된 반사율에 따라 노광시간이 조절되도록 한 반도체 제조용 레티클을 이용한 자동 노광방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자의 패턴 형성공정에 의해 일정한 크기의 선폭을 형성할 때 1로트(Lot)의 웨이퍼중 한 장의 웨이퍼를 선택하여 노광한 후 현상공정을 실시한 다음 선폭을 확인하여 설정된 스펙에 합당할 경우 나머지 전체의 웨이퍼에 대하여 동일한 조건으로 노광 및 현상공정을 진행하고 선폭을 다시 확인하여 패턴 형성 공정을 완료하게 된다. 그러나 패턴 형성공정 이전의 공정에서의 웨이퍼의 상태, 즉 세척상태등에 따라 웨이퍼에 변화가 생길 수 있고, 도한 필름을 형성하기 위한 도포 공정에서 웨이퍼 별로 변화가 발생할 수 있다. 그러나 패턴 형성공정시 조건 설정 과정에서 상기와 같은 변화에 의하여 노광 시간을 트라이 앤드 에러(Try and error) 방법으로 설정하여 선폭 확인시 CD SEM(Critical Dimension Scanning Electron Microscope) 장비에서 지연 현상이 발생할 수 있다.

이러한 이유로 인하여 조건 설정시 선택된 1장의 웨이퍼와 나머지 메인 웨이퍼(Main wafer)들의 선폭이 일정하게 형성되지 않는다.

따라서 본 발명은 웨이퍼상의 반사율을 모니터링할 수 있는 패턴을 레티클상에 형성시켜 줌으로써 노광공정시 설정된 선폭의 형성 여부를 일일이 검사하지 않고도 측정된 반사율에 의해 마스크 공정시 노광시간을 노광장비 자체에서 설정되게 하여 균일한 선폭의 패턴을 형성할 수 있는 반도체 제조용 레티클을 이용한 자동 노광방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레티클을 이용한 자동 노광방법은 레티클의 스크라이브 라인상에 형성된 얼라인먼트 마크를 확인하여 반사율을 측정하고자 할 포인트를 설정하는 제1단계와, 상기 제1단계로부터 스크라이브 라인상에 형성된 패턴의 반사율을 검출하여 설정된 반사율 범위를 벗어나는지의 여부를 판별하는 제2단계와, 상기 제2단계의 판별에 다라 측정된 반사율에 해당하는 노광시간을 설정하고 노광을 실시하는 제3단계와, 상기 제1단계에서 설정된 포인트에 따라 노광장비에 차례로 로빙되는 웨이퍼에 대하여 순차적으로 반사율을 측정하고, 측정된 반사율에 따라 노광시간을 설정한 후 설정된 시간동안 노광공정을 실시하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 레티클의 평면도로서, 레티클 프레임(1)상에는 스크라이브 라인(2)을 분리선으로 하여 양측에 다이(3)가 형성되고, 상기 스크라이브 라인(2)의 소정 위치에 상기 다이(3)와 동일한 극성의 토폴로지(Topology)를 갖는 패턴영역(A)이 형성된 상태의 단면도이다.

상기 패턴(A)을 확대한 확대도가 제2도에 도시되는데, 도면에 도시된 바와같이 스크라이브 라인(2)상의 소정위치에 패턴(4)이 형성되고 이 패턴(4)의 좌,우측에 노광장비에서 인식할 수 있는 X 또는 Y 좌표의 얼라인먼트 마크(5 및 6)가 각기 형성된다.

상술한 구성으로 형성된 레티클을 이용하여 노광하는 기술을 제3도 및 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 노광장비(도시안됨) 자체에 반사율을 측정할 수 있는 공지의 반사율 측정수단 최초로 노광장비를 셋업(Set-Up)할 때 테스트 결과에 의해 각 반사율에 따라 일정한 패턴의 선폭을 형성할 수 있는 노광시간 저장수단 및 이러한 데이터들을 매칭할 수 있는 소프트웨어를 노광장비 자체에 부여한 상태에서 레티클(10)이 노광장비 스테이지(Stage)에 로딩(Loading)되면 노광 하기전 노광장비 자체의 얼라이먼트 시스템을 이용하여 상기 레티클(10)상의 얼라인먼트 마크(5 및 6)를 확인하여 반사율을 측정하고자 할 포인트를 설정한 후 스크라이브 라인(2)상에 형성된 패턴(4)의 반사율을 측정한다(제3도의 단계(101)).

측정된 반사율이 설정된 스펙에 합당한지 여부를 확인하여 합당하지 않으면 모니터(도시안됨)상에 에러 메시지를 디스플레이하고 작업을 종료하며, 측정된 반사율이 스펙에 합당하면 노광시간 설정단계로 진입된다(제3도의 단계(102)).

상기 단계(102)로주처 측정된 반사율이 스펙에 합당할 경우 측정된 반사율에 따라 노광시간이 설정되는데 즉, 반사율 측정치가 A이면 노광시간은 A 시간으로 설정되고 반사율 측정치가 B이면 노광시간은 B로 설정된다(제3도의 단계(103)).

상기 단계(103)로부터 설정된 노광시간에 따라 노광공정이 진행되는데 이후, 노광장비에 로딩되는 전 웨이퍼에 대하여 상술한 동작이 반복된다. 반사율에 따른 노광시간의 변화 곡선이 제4도에 도시되어 있다.

상술한 바와같이 본 발명에 의하면 웨이퍼상의 반사율에 따라 자동으로 노광시간이 조절되므로 종래의 샘플링에 의한 트라이 앤드 에러 방식보다 공정시간이 단축되어 재작업(Rework) 공정이 제거되므로 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 패턴 형성공정 이전단계에서의 기판의 변화를 반사율에 의해 감지하여 공정조건을 설정하므로써 각 로드내의 웨이퍼 변화에 따른 패턴의 임계크기가 변화하는 것을 방지할 수 있으며 또한 패턴 형성공정시의 결함 제거에 상당한 효과가 있어 고신뢰도의 제품을 만들 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 레티클의 스크라이브 라인상의 형성된 얼라인먼트 마크를 확인하여 반사율을 측정하고자 할 포인트를 설정하는 제1단계와, 상기 제1단계로부터 스크라이브 라인상에 형성된 패턴의 반사율을 검출하여 설정된 반사율 범위를 벗어나는지의 여부를 판별하는 제2단계와, 상기 제2단계의 판별에 따라 측정된 반사율에 해당하는 노광시간을 설정하고 노광을 실시하는 제3단계와, 상기 제1단계에서 설정된 포인트에 따라 노광장비에 차례로 로딩되는 웨이퍼에 대하여 순차적으로 반사율을 측정하고, 측정된 반사율에 따라 노광시간을 설정한 후 설정된 시간동안 노광공정을 실시하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 레티클 이용한 자동 노광방법.