KR0137724B1 - 반사율 곡선에 의한 감광막 최적 두께 선정방법 - Google Patents

반사율 곡선에 의한 감광막 최적 두께 선정방법

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Abstract

본 발명은 반도체소자 제조시 사용되는 감광막 두께를 최적으로 선정하는 방법에 관한 것으로, 리소그라피공종시 필수적으로 사용되는 감광막의 두께를 최적으로 선정하기 위하여 감광막의 반사율을 측정한 데이터를 적절하게 이용하는 기술로 포토 마스크 작업이 필요한 모든 층에 적용할 수 있는 방법이다.

Description

반사율 곡선에 의한 감광막 최적 두께 선정방법
제 1도는 본 발명의 실시예에 의해 베어 웨이퍼와 런 웨이퍼의 셀지역과 액티브 지역에서의 스피너외 회전속도에 따른 감광막두께와 반사율의 변화를 도시한 도표.
제 2도 및 제 3도는 본 발명의 실시예에 의해 베어 웨이퍼와 런 웨이퍼의 셀지역과 액티브 지역에서의 스피너의 회전속도에 따른 감광막두께와 반사율의 변화 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 베어 웨이퍼, 20 : 런 웨이퍼의 셀지역,
30 : 런 웨이퍼의 주변지역, 40 : 감광막 두께
본 발명은 반도체소자 제조시 사용되는 감광막 두께를 특정 막에 대해 최적합한 두께를 선정하는 방법에 관한 것으로, 특히 리소그라피 공정시 필수적으로 사용되는 감광막의 두께를 실제 런 웨이퍼에서의 적층막에 따라 최적으로 선정하기 위하여 감광막의 반사율을 측정한 데이터를 적절하게 이용하는 기술로서 포토 마스트 작업이 필요한 모든 층에 적용할수 있는 방법에 관한 것이다.
종래기술로 감광막 두께를 선정하는 방법은 베어(bare) 웨이퍼의 감광막을 도포한 후, 포토마스크를 이용하여 선택 노광 및 현상공정을 수행하여 감광막패턴을 형성하고, 상기의 감광막패턴의 두께를 측정하여 적절한 감광막의 두께를 결정한다.
그러나, 이러한 방법은 실재의 공정이 진행중인 런(run) 웨이퍼와는 잘 매칭 되지 않아 포토 공정에 상당한 어려움을 가져올뿐 아니라 여러번의 샘플 조사를 행하여야 적절한 감광막 두께를 측정할 수 있어 소자의 개발이 어렵고, 시간이 지연되는 등의 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 런 웨이퍼상의 패턴이 디파인 되어야할 모든 기판(막)상에서의 감광막 두께 변화에 따른 변화율을 측정하고, 측정된 데이터를 이용하여 가장 적합한 감광막의 두께를 찾아내는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의하면 반도체소자 제조시 사용되는 감광막 두께를 최적으로 선정하는 방법에 있어서, 최적의 감광막 두께를 선정하고자하는 층의 실제 런 웨이퍼와 베어 웨이퍼에 스피너의 회전속도를 달리하여 각각 감광막을 도포하는 단계와, 상기 스피너의 회전속도에 따라 두께가 다른 감광막에 대한 베어 웨이퍼와 런 웨이퍼의 반사율을 각각 측정하는 단계와, 측정된 반사율 데이터를 그래프로 작성하여 변곡점을 찾아내고 이 변곡점에 해당되는 감광막의 두께를 선정하되 후속 공정에서 감광막이 식각되는 두께보다 두껍게 되는 위치의 변곡점에 해당하는 감광막두께를 최적으로 선정하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 먼저 최적의 감광막 두께를 선정하고자하는 층의 실제 런 웨이퍼와 베어 웨이퍼를 준비한다. 그리고, 스피너의 회전속도를 달리하여 베어 웨이퍼와 런 웨이퍼에 각각 감광막을 도포하고, 상기 두께가 다른 감광막에 대한 베어 웨이퍼와 런 웨이퍼의 반사율을 각각 측정하여 이 데이터를 토대로 그래프를 작성한다.
제 1도는 본 발명의 실시예에 의해 베어 웨이퍼, 런 웨이퍼의 셀지역과 액티브 지역에서 스피너의 회전속도에 따라 감광막두께를 달라짐과 반사율의 변화를 도시한 도표이다.
제 2도는 베어 웨이퍼상에 예정된 스피너 회전속도에서 감광막을 도포 한후, 각각의 스피너 회전속도에서 도포된 감광막 두께에 대한 반사율을 도시한 그래프도이다. 여기서, 스피너 회전속도의 변화에 따른 반사율의 변화가 가장 적은 지역은 변곡점으로 A 지역과 B지역, C지역이다. 이러한 완곡점에서 감광막 두께가 다소 변하여도 반사율의 변화가 10% 이내임을 알수 있다.
제 3도는 베어 웨이퍼상과 런 웨이퍼상에 예정된 스피너 회전속도에서 감광막을 도포한 후, 베어 웨이퍼와 런 웨이퍼상에 도포된 감광막 각각에 대한 반사율을 도시한 그래프도이다. 여기서 도포되는 감광막이 어떤 웨이퍼에 도포 되는지에 따라 감광막의 두께와 반사율이 달라지는데 부호 10 은 베어 웨이퍼,부호 20 은 런 웨이퍼의 액티브 지역, 부호 30 은 런 웨이퍼의 주변회로 지역, 부호 40 은 감광막 두께를 나타낸 것으로, 여러개의 만곡점이 나타나는데 스피너의 회전속도가 약 4200∼4600 RPM일 때 반사율이 10∼20％ 이내이고, 4700∼5300 RPM일 때 45∼40％로 변화의 정도가 심한 것을 알수 있다.
따라서 이 변곡점에 해당되는 감광막의 두께를 최적 두께로 선정하되, 후속 공정에서 감광막이 식각되는 두께보다 두껍게 되는 위치의 변곡점에 해당하는 감광막 두께를 최적으로 선정하면된다.
본 발명에 의하면, 감광막의 두께 불안정에서 오는 마스킹 스쿰(scum), 노치(notch) 등의 결함 감소를 통한 재작업 비율을 감소시켜 생산성을 향상시킬수 있다.
또한, 웨이퍼의 셀 지역, 주변지역의 감광막두께의 적절한 조절로 인하여 소자의 질을 향상 시킬수 있다.

Claims (3)

  1. 반도체소자 제조시 사용되는 감광막의 최적 두께 선정 방법에 있어서, 최적의 감광막 두께를 선정하고자하는 층이 형성되어있느 실제의 런 웨이퍼와 베어 웨이퍼에 스피너의 회전속도를 달리하여 각각 감광막을 도포하는 제 1단계와, 상기 스피너의 회전속도에 따라 두께가 다른 제 1단계를 거친 감광막에 대한 베어 웨이퍼와 런 웨이퍼의 반사율을 각각 측정하는 제 2단계와, 상기 제 2단계에서 측정된 반사율 데이터를 샘플별로 그래프로 작성하여 변곡점을 찾아내고, 이 변곡점에 해당되는 감광막의 두께를 선정하되 후속 공정에서 감광막이 식각되는 두께보다 두껍게 되는 위치의 변곡점에 해당하는 감광막 두께를 최적으로 선정하는 제3단계를 구비하는 반사율 곡선에 의한 감광막 최적 두께 선정방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 3단계에서의 감광막이 후속 공정시 식각되는 두께보다 두껍게 감광막을 도포하기 위해 반사율에 대한 웨이퍼상의 변곡점을 다수개 찾아내고 예정된 감광막 식각두께에서 높은 곳으로 가장 인접한곳에 위치하는 변곡점에서의 감광막두께를 선정하는 것을 특징으로 하는 반사율 곡선에 의한 감광막 최적 두께 선정방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 베어 웨이퍼와 런 웨이퍼의 액티브 지역과 주변지역에서 측정된 반사율 데이터를 그래프로 작성하여 변곡점을 찾아내고 여러 가지 지역에서 측정된 변곡점들의 부근에서 상호 일치되는 지역을 가장 최적의 감광막 두께로 정하는 것을 특징으로 하는 반사율 곡선에 의한 감광막 최적 두께 선정방법.
KR1019940009837A 1994-05-04 1994-05-04 반사율 곡선에 의한 감광막 최적 두께 선정방법 KR0137724B1 (ko)

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