KR0177347B1 - 정렬, 노광 장치의 상호 매칭을 위한 기준웨이퍼 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고집적 반도체 소자를 제작할 때 사진식각공정을 실행하는 정렬, 노광장치의 상호 매칭을 위한 기준웨이퍼 제작방법에 관한 것으로 각각 서로 다른 렌즈 왜곡(Lens Distortion) 특성을 가진 정렬, 노광장치의 상호 호환성을 맞추기 위해 사용하는 기준웨이퍼를 포토레지스터만을 사용하여 제작하는 포토레지스트에 의한 기준웨이퍼 제작방법에 관한 것이다.

본 발명은 실리콘 기판상에 포토레지스트만을 도포한 후 노광하여 기준 웨이퍼를 제작하는 포토레지스터에 의한 기준웨이퍼 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의하면 사진식각공정에 필수적으로 사용되는 포토레지스트를 사용하여 기준웨이퍼를 제작함으로써 공정이 간단해질 뿐만아니라 장치상호간의 매칭이 가능해져 수율 향상 및 생산성 향상의 효과가 있다.

Description

정렬, 노광 장치의 상호 매칭을 위한 기준웨이퍼 제작방법

제1a도 내지 제1f도는 종래 방법에 의한 기준웨이퍼 제작방법을 도시한 공정도.

제2a도 내지 제2e도는 본 발명에 의한 기준웨이퍼 제작방법을 도시한 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 웨이퍼 2 : 산화막

3 : 질화막 4 : 포토레지스트

5 : 금속 6 : 패턴

10 : 크롬 11 : 제1패턴

12 : 제2패턴 13 : 패턴 모듈

14 : 기준마스크 15 : 마스크 중심선

본 발명은 고집적 반도체 소자를 제작할 때 사진식각공정을 실행하는 정렬, 노광장치의 상호 매칭을 위한 기준웨이퍼 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각각 서로 다른 렌즈 왜곡(Lens Distortion) 특성을 가진 정렬, 노광장치의 상호 호환성을 맞추기 위해 사용하는 기준웨이퍼를 포토레지스터만을 사용하여 제작하는 기준웨이퍼 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체나 액정표시장치 등의 제품을 생산하기 위해서는 웨이퍼나 글래스 등의 재료 표면에 회로의 패턴을 정렬해서 노광하는 사진식각공정이 필수적이다.

상기의 사진식각공정을 실행하는 정렬, 노광장치의 대부분은 제작회사에서 추천하는 장치내의 자체적인 셀프 체크(Self Check) 기능이나 또는 웨이퍼, 글래스 등의 재료를 사용하여 싱글 레이어(Single Layer)로 정렬, 노광한 후 마이크로 스코프(Micro Scope)나 기타의 계측기기를 이용하여 평가와 판정을 한다.

그러나, 상기와 같은 방법으로 평가와 판정을 하면 제품의 생산 공정이 동일한 장치에서 진행되면 문제가 없으나 현실적으로는 장치의 제작회사가 서로 다르거나 또는 기종이 서로 다른 장치를 사용하여 공정을 진행하기 때문에 장치 상호간을 매칭시켜야 한다.

일반적으로 상기의 장치 상호간 매칭을 위해서는 먼저 기준이 되는 정렬, 노광장치를 선정한 후 이 선정된 장치를 기준으로 기준웨이퍼를 제작하여 다른 장치를 차례로 매칭시킨다.

제1a도 내지 제1f도는 종래의 상기한 기준웨이퍼 제작방법을 도시한 공정도로 기준웨이퍼를 제작하는 방법은 다음과 같다.

먼저 제1a도와 같이 웨이퍼(1)위에 산화물을 디포지션하여 산화막(2)을 형성하고 상기 산화막(2)의 자연산화를 억제하기 위해 질화물을 침적하여 질화막(3)을 형성한다.

그 다음 제1b도와 같이 질화막(3) 상부에 마스크상의 패턴을 전달받는 포토레지스트(4)를 도포한 후, 기준마스크를 이용하여 정렬, 노광해 패턴을 형성한다.

상기에서 형성된 패턴을 에칭하고 제1c도와 같이 포토레지스트(4)를 제거하여 첫번째 기준 마크를 갖는 기준웨이퍼를 형성한다.

이어서 기준웨이퍼의 막질이나 마스크 제작에 사용된 각종 패턴을 보호하기 위해 제1d도와 같이 금속층(5)을 증착한다.

다음으로 상기의 기준웨이퍼상에 제1e도와 같이 매칭하고자 하는 각각의 장치에서 정렬, 노광하여 두번째 기준 마크에 대응하는 패턴(6)을 형성한 후 오버랩시킨다.

제1f도는 상기의 오버랩된 패턴을 나타낸다.

그러나, 상기의 방법은 기준웨이퍼를 제작하기 위해 여러 가지의 물질과 몇단계의 공정을 거쳐야함으로 제작공정이 복잡해지고 공정 시간이 길어지는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 웨이퍼상에 포토레지스트만을 도포한 후 노광하여 기준웨이퍼를 제작하는 포토레지스터에 의한 기준웨이퍼 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의하면 종래의 기준웨이퍼 제작방법보다 제작공정이 간단할 뿐만아니라 포토레지스트만 가지고 간단히 제작할 수 있는 큰 특징이 있다.

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기준웨이퍼 제작방법의 구성은 사진식각공정과 에칭공정을 통해 마스크상의 패턴 모듈을 제작하는 단계와, 기준마스크를 제작하는 단계와, 상기 패턴 모듈을 상기 기준마스크에 배열하는 단계와, 상기 기준마스크를 이용하여 기준웨이퍼를 제작하는 단계로 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명에 따른 기준웨이퍼의 제작방법을 상세히 설명한다.

제2a도는 기준마스크(14)상에 패턴할 패턴 모듈(13)을 나타낸 평면도로, 크롬(10)이 전면에 증착된 제1패턴(11)과 부분적으로 크롬(10)이 남아있는 제2패턴(12)을 한쌍으로하여 패턴 모듈(13)을 제작한다. 이때 제2패턴(12)은 제1패턴(11)보다 약간 크게 형성한다.

다음으로 제작회사별, 기종별 마스크 얼라인먼트 마크나 웨이퍼 얼라인먼트 마크, 오버랩 체크용 마크, 스테퍼 장치 성능평가용 마크 등을 디자인하여 기준마스크(14)를 제작한다.

기준마스크(14)의 제작이 완료되면 상기의 패턴 모듈(13)을 사진식각공정과 에칭공정으로 제2b도와 같이 마스크 중심선(15)을 기준으로 기준마스크(14)상에 배열한다.

이어서 상기 패턴 모듈(13)이 배열된 기준마스크(14)를 이용하여 기준웨이퍼를 제작하는데 웨이퍼(1)상에 포토레지스트(4)를 도포한 후, 상기 기준마스크(14)를 이용하여 제2c도와 같이 첫번째 정렬, 노광을 실시한다.

노광 후 웨이퍼(1)를 현상하면 기준마스크(14)상의 크롬(10)으로 패턴된 부분의 포토레지스트(4)가 남게되어 첫번째 기준 마크가 형성된다.

다음으로 기준장치와 매칭하고자하는 정렬, 노광 장치에서 상기 제작한 웨이퍼(1)를 이용하여, 제2a도의 제1패턴(11)을 첫번째 기준 마크로 형성한 웨이퍼(1)상의 패턴에 제2패턴(12)을 오버랩시켜 제2d도와 같이 2차 노광을 실시한다.

제2e도는 2차 노광을 실시한 후의 기준웨이퍼의 평면도로써, 상기의 종래 방법에 의한 기준웨이퍼와 동일한 형태의 키(Key)가 만들어짐을 알 수 있다.

상기와 같이 제작된 기준웨이퍼를 이용해 각 장치를 정렬, 노광하여 기준 장치와의 매칭상태를 측정하고 측정된 데이터를 프로그램에 의해 분석하여 보정 및 조정작업을 실시한다.

상기한 바와같이 본 발명에 의하면 종래의 여러 가지 물질을 사용하여 기준웨이퍼를 제작함에 따른 제작공정의 복잡성 및 오랜 공정시간의 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 사진식각공정에 필수적으로 사용되는 포토레지스트를 사용하여 기준웨이퍼를 제작함으로써 공정이 간단해질 뿐만아니라 장치상호간의 매칭이 가능해져 수율 향상 및 생산성 향상의 효과가 있다.

Claims (6)

1. 정렬, 노광 장치의 상호 매칭을 위한 기준웨이퍼를 제작하는 방법에 있어서, 기준마스크상에 복수의 패턴모듈을 제작하는 단계와, 상기 기준마스크의 상기 패턴모듈을 이용하여 상기 기준웨이퍼를 제작하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 기준웨이퍼 제작방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 패턴 모듈은 크롬이 전면에 증착된 제1패턴과 크롬이 부분적으로 남아 있는 제2패턴을 한 쌍으로 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기준웨이퍼 제작방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2패턴은 상기 제1패턴보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 기준웨이퍼 제작방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 기준마스크의 상기 패턴모듈을 이용하는 단계는 상기 기준웨이퍼상에 상기 제1패턴 및 상기 제2패턴과 동일하게 패턴을 형성하는 제1단계와 상기 기준웨이퍼상에 형성된 상기 제1패턴위에 상기 기준마스크의 제2패턴을 오버랩하여 패턴을 형성하는 제2단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 기준웨이퍼 제작방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 기준웨이퍼상의 상기 패턴은 포토레지스트에 의해서 형성된 것을 특징으로 하는 기준웨이퍼 제작방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 제2단계는 상기 기준마스크상의 마스크 중심선을 이용하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기준웨이퍼 제작방법.