KR0143861B1 - 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크용 마스크 결합체 및 이를 이용한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크(Develop Uniformity Check)용 마스크 결합체 및 이를 이용한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크 방법에 관한 것으로, 웨이퍼상에 육안(Visual)으로 현상 균일도를 확인 가능하게 하도록, 반도체 소자 제조에 사용되는 포토마스크 제작시 스크라이브 라인(Scribe Line)내에 다수의 도트(Dot) 형태로 현상 균일도 체크용 패턴을 형성하되, 포토 마스크에 구비되는 현상 균일도 체크용 패턴은 각 포토마스크를 중첩할 때 패턴이 중첩되지 않는 위치가 되도록 형성하고, 이렇게 제작된 마스크 결합체를 이용하여 웨이퍼내에 패턴을 형성한 후 패턴의 현상된 정도에 따라 스코프(Scope)상에서 나타나는 색깔차이를 이용하여 웨이퍼내의 위치(Position)별로 현상정도의 양을 체크할 수 있은 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크용 마스크 결합체 및 이를 이용한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크 방법에 관한 것이다.

Description

반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크용 마스크 결합체 및 이를 이용한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크 방법

제1도는 본 발명에 의한 포토마스크의 평면도.

제2도는 현상 균일도 체크용 패턴의 확대도.

제3도는 제1도의 포토마스크를 웨이퍼에 적용한 상태도.

제4도는 다수의 포토 마스크를 중첩했을 때 현상 균일도 체크용 패턴의 위치를 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 마스크 기판2: 프로덕트 다이

3: 스크라이브 라인4, 4A 내지 4E: 현상 균일도 체크용 패턴

5: 도트 패턴10: 포토마스크

11: 웨이퍼

본 발명은 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크(Develop Unifermity Check)용 마스크 결합체 및 이를 이용한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크 방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼상에 육안(Visual)으로 현상 균일도를 확인 가능하게 하도록, 반도체 소자 제조에 포토마스크 제작시 스크라이브 라인(Scribe Line)내에 다수의 도트(Dot)형태로 현상 균일도 체크용 패턴을 형성하되, 포토마스크에 구비되는 현상 균일도 체크용 패턴은 각 포토마스크를 중첩할 때 패턴이 중첩되지 않는 위치가 되도록 형성하고, 이렇게 제작된 다수의 포토마스크가 중첩된 마스크 결합체를 이용하여 웨이퍼내에 패턴을 형성한 후 패턴의 현상된 정도에 따라 스코프(Scope)상에서 나타나는 색깔 차이를 이용하여 웨이퍼내의 위치(Position) 별로 현상정도의 양을 체크할 수 있는 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크용 마스크 결합체 및 이를 이용한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 제조공정에서 패턴을 형성함에 있어 점차 대형화되고 있는 웨이퍼 면(Wafer Size)에 패턴을 형성할 때 그 ㅍ의 현상 균일도 제어가 점점 더 어려워지고 있다.

종래의 현상 균일도를 체크하는 방법은 각각의 웨이퍼내 또는 각각의 필드(Field)내의 선푹(CD)을 측정하여 현상 균일도를 확인하였다. 이 방법은 선폭을 측정하기 위한 CD SEM 장비가 필요하며, 측정시 시간이 많이 소요되어 생산성의 저하를 초래하였다.

따라서, 본 발명은 CD SEM 장비를 사용하여 선폭을 측정함에 의해 현상 균일도를 체크하는 방법과는 달리 육안으로 웨이퍼상에서 확인할 수 있도록, 포토마스크의 스크라이브 라인내에 현상 균일도 체크용 패턴을 구비시켜, 상기 현상 균일도 체크용 패턴이 구비된 포토마스크를 이용한 공정단계마다 육안으로 현상 균일도를 용이하게 체크할 수 있도록 한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크용 마스크 결합체 및 이를 이용한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 의한 포토 마스크를 도시한 평면도로서, 마스크 기판(1)상에 스크라이브 라인(3)에 의해 분리되는 다수의 프로덕트 다이(Product Die)(2)로 단위 필드를 이루는 포토마스크(10)에서 상기 스크라이브 라인(3)의 소정 위치에 현상 균일도 체크용 패턴(4)이 구비된 상태를 도시한 것이다.

상기한 구성을 갖는 포토마스크(10)를 반도체 제조공정에 필요한 수만큼 제조하는데, 이때 중요한 것은 스크라이브 라인(3)상에 형성되는 현상 균일도 체크용 패턴(4)의 위치가 각 포트 마스크마다 다른 위치에 형성시켜야 한다는 점이다. 이는 각 공정단계마다 그에 적합한 포토마스크를 적용함에 있어 현상 균일도 체크용 패턴(4)이 중첩되어짐을 방지하기 위함인데, 이와같은 중첩방지의 이유는 후술하기로 한다.

상기 현상 균일도 현상 균일도 체크용 패턴(4)은 제2도에 도시한 바와같이 다수의 도트 패턴(5) 형태로 이루어지며, 상기 도트 패턴(5)의 크기는 스텝퍼(Stepper)를 이용한 공정시 해상한계 이상의 크기, 예를 들어 0.3~2.0μm의 크기로 형성한다.

이러한 다수의 도트 패턴(5)으로 이루어지는 현상 균일도 체크용 패턴(4)이 구비된 포토 마스크를 이용한 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크방법을 설명하면,

상술한 바와같이 반도체 제조공정에 필요한 수 만큼 현상 균일도 체크용 패턴(4)이 스크라이브 라인(3)상의 소정위치에 구비된 다수의 포토마스크를 먼저 제작한 다음 반도체 소자 제조공정 순서에 따라 상기 다수의 포토 마스크중 차례로 하나씩 사용하여 마스크 공정을 실시함에 의해 상기 현상 균일도 체크용 패턴(4)에 의한 패턴을 웨이퍼내에 형성한다. 이를 제3도에 도시하였는데, 소정의 웨이퍼(11)상에 위치(Position)(P1~P13)별로 형성되며, 각 위치는 임의로 정할 수 있다. 웨이퍼내에 형성되는 패턴의 현상된 정도에 따라 스코프상에서 나타나는 색깔 차이를 이용하여 웨이퍼내의 위치별로 현상정도의 양을 체크하게 되는데, 이는 현상 균일도 체크용 패턴(4)의 도트 패턴(5)이 현상되는 정도에 따라 스코프상에서의 색깔이 다르게 나타나는 특성을 이용한다. 즉, 현상된 패턴은 익스포우즈 에너지(expose energy)에 의하여 그 선폭 또는 도트 패턴의 크기에 따라 스코프상에 특정한 고유의 색깔을 나타낸다. 즉, 예를 들어, 현상된 패턴의 선폭 또는 도트 패턴의 크기가 1μm인 패턴과 0.9μm인 패턴 그리고 0.8μm인 패턴은 각각 그 익스포우즈 에너지의 차이에 의하여 스코프상에서 각각 다른 색깔을 나타내게 된다. 그러나 상기 현상된 패턴들의 선폭이 같은 경우에는 익스포우즈 에너지 차가 없으므로 모두 같은 색깔을 나타내게 된다.

따라서, 이와 같은 특성을 이용하여 현상된 패턴의 선폭에 대응하는 스코프상에 나타나는 색깔을 미리 파악해 두면, 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크시 스코프를 통하여 나타나는 상기 현상된 패턴의 색깔을 육안으로 확인하여 그 선폭이 얼마나 되는지를 판단할 수 있어, 웨이퍼내의 위치별로 현상정도의 양을 체크할 수 있다.

상기와 같은 방법을 통해 반도체 소자 패턴의 현상 균일도를 체크하게 되며, 이러한 공정은 각 마스크 공정마다 반복실시하고, 이때 유의할 것은 전술한 바와 같이 현상균일도 체크용 패턴(4)이 다음 공정시 중첩되어지면 그 공정 단계에서는 현상정도를 정확히 체크할 수 없기 때문에 포토 마스크 각각에 구비되는 현상 균일도 체크용 패턴(4)의 위치를 달리하여야 한다. 예를 들어, 제4도에 도시한 바와같이 다수의 포토마스크를 중첩했을 때 각 포토마스크에 구비된 현상균일도 체크용 패턴(4A 내지 4E)이 중첩되는 부분이 없이 스크라이브 라인(3)상의 소정위치에 형성되게 해야 한다.

상술한 바와같이 본 발명에 의하면 선폭을 측정하는 CD SEM 장비를 사용하지 않고 새로운 장비의 투자없이 간단한 방법으로 웨이퍼 내의 현상된 정도를 위치별로 확인할 수 있어 생산성의 향상을 증대시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 반도체 소자의 제조 공정에 사용되는 다수의 포토 마스크의 각 스크라이브 라인에 다수의 도트 패턴으로 된 현상 균일도 체크용 패턴을 구비하되, 다수의 상기 포토 마스크를 중첩시켰을 경우 각 포토 마스크에 구비된 각 현상 균일도 체크용 패턴이 상호 중첩되지 않는 위치가 되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크용 마스크 결합체.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 도트 패턴은 스텝퍼를 이요한 노광 공정시 해상 한계 이상이 되도록 0.3μm 내지 2.0μm의 크기로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크용 마스크 결합체.
3. 반도체 소자 제조공정에 사용되는 다수의 포토 마스크를 순차적으로 사용하여 웨이퍼상에 소정의 패턴을 형성한 후 웨이퍼상에 분포된 패턴들의 현상 균일도를 체크하는 방법에 있어서, 반도체 소자의 제조 공정에 사용되는 다수의 포토 마스크의 각 스크라이브 라인에 다수의 도트 패턴으로 된 현상 균일도 체크용 패턴을 구비하되, 다수의 상기 포토 마스크를 중첩시켰을 경우 각 포토 마스크에 구비된 각 현상 균일도 체크용 패턴이 상호 중첩되지 않는 위치가 되도록 제조된 마스크 결합체가 제공되는 단계와, 반도체 소자 제조공정 순서에 따라 상기 마스크 결합체를 이루는 다수의 포토 마스크를 순차적으로 사용하여 상기 현상 균일도 체크용 패턴에 대응되는 패턴들이 웨이퍼상에 형성되는 단계와, 상기 웨이퍼상에 분포된 상기 패턴들 각각에 대해 스코프상에 나타나는 색깔 차이를 이용하여 상기 웨이퍼내의 위치별로 현상정도의 양을 체크하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크방법.
4. 제4항에 있어서, 상기 다수의 도트 패턴은 스텝퍼를 이용한 노광 공정시 해상 한계 이상이 되도록 0.3μm 내지 2.0μm의 크기로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 소자 패턴의 현상 균일도 체크방법.