KR100367500B1 - 노광 장비의 최적 포커스 확인 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자 제조시 노광 장비의 최적의 포커스를 확인하는 방법에 관한것으로, 대각선 방향으로 비대칭을 이루는 박스 인 박스의 구조의 레티클을 사용하여 감광막 패턴을 형성하되 예정된 노광 에너지에서 포커스의 위치를 변화시키면서 다수개의 감광막 패턴을 형성하고 감광막 패턴의 선폭이 달라지는 것을 이용하여 최적의 포커스를 확인 할 수 있도록 하는 것이다.

Description

노광 장비의 최적 포커스 확인 방법

본 발명은 반도체소자 제조시 노광 장비의 최적의 포커스를 확인하는 방법에 관한것으로, 특히 소정의 노광 에너지에서 포커스의 위치에 따라 감광막 패턴의 선폭이 달라지는 것을 이용하여 최적의 포커스를 확인하는 방법에 관한것이다.

반도체소자 제조 공정중 노광 공정에서는 레티클의 이미지가 웨이퍼상에 형성되는 감광막에 정확하게 전사시켜 주어야만 원하는 감광막 패턴을 얻을수가 있으며, 이를 위해서는 노광 장비별로 이미지 형성에 대한 정확한 정보를 알고 있어야 하는데 이러한 작업을 통상적으로 최적 포커스 확인 방법이라 한다.

최적의 포커스를 확인하기 위해서는 종래에는 적정크기의 홀 또는 막대모양의 동일한 패턴을 각각 포커스 옵-셋 값을 달리하여 테스트용 웨이퍼에 감광막 패턴을 형성한다음, 광학 현미경을 사용하여 패턴을 검사함으로써 패턴의 모양이 최적일때 옵-셋 값을 알아내는 방법을 이용하였다.

그러나, 이러한 종래 방법을 사용하는 경우에는 광학현미경의 해상도가 떨어지고 검사하는 사람에 따라 차이가 발생하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 노광 장비의 최적 포커스를 확인하기 위하여 대각선 방향으로 비대칭을 이루는 박스 인 박스의 구조의 레티클을 사용하여 감광막 패턴을 형성하되 예정된 노광 에너지에서 포커스의 위치를 변화시키면서 다수개의 감광막 패턴을 형성하여 감광막 패턴의 선폭이 최적인 것을 확인하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명의 실시예에의해 노광 및 현상 공정후 형성되는 감광막 패턴이 최적 포커스를 갖는지 여부를 용이하게 확인하기 위하여 레티클 상에 형성된 패턴을 도시한 평면도.

도2는 보손의 곡선(Boson's Curve)을 도시한 것으로, 적정한 노광 에너지 보다 크거나 적은 노광 에너지를 이용하여 감광막을 노광 할때 +, - 방향으로 디포커스에 따라서 감광막 선폭의 변화를 나타낸것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 최적 포커스 확인 방법에 있어서,

X축과 Y축을 가로지르는 대각선을 기준으로 좌측 하단부는 내부 박스와 외부 박스의 위치에 크롬 패턴이 구비되고, 대각선을 기준으로 우측 상단부는 내부박스와 외부박스 사이의 스페이스에 크롬 패턴이 구비되는 레티클과,

상기 레티클을 이용하여 레티클을 이용하여 포커스를 변화시키면서 각각의 감광막 패턴을 형성하는 단계와,

상기 외부 박스와 내부 박스의 스페이스 간격과 상기 외부 박스와 내부 박스의 스페이스 지역에 형성되는 감광막 패턴의 선폭을 측정하여 최적 포커스를 확인하는 것이다.

상기한 본 발명은 적정 노광 에너지 보다 작거나 큰 노광 에너지를 이용하여 감광막을 노광 할때 디포커스의 위치에 따라 선폭이 달라지는 감광막 패턴을 얻을수가 있는데 본 발명은 이러한 감광막 패턴의 선폭이 달라지는것을 용이하게 검출하고 또한 최적 포커스를 확인할수가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에의해 노광 및 현상 공정후 형성되는 감광막 패턴이 최적의 포커스를 갖는지 여부를 용이하게 확인하기 위하여 레티클 상에 형성된 크롬 패턴을 도시한 것으로, X축과 Y축을 가로지르는 대각선을 기준으로 좌측 하단부는 종래의 오버래이 중첩도를 측정하기 위해 박스 인 박스 구조의 패턴과 같이 내부 박스(20)와 외부 박스(10)의 위치에 크롬 패턴이 구비되고, 대각선을 기준으로 우측 상단부는 내부박스와 외부박스 사이의 스페이스(30)에 크롬 패턴이 구비된다.

도2는 보손의 곡선(Boson's Curve)을 도시한 것으로, 예정된 두께를 갖는 감광막에서 적정한 노광 에너지 보다 크거나 적은 노광 에너지를 이용하여 노광 할때 +, - 방향으로 디포커스에 따라서 감광막 선폭의 변화를 나타낸것으로 (1)은 적정 노광 에너지보다 적은 노광 에너지에서 최적 포코스에서 디포커스의 위치로 증대됨에 따라 감광막 선폭의 크기가 증대되는 것을 도시하고, (2)는 적정 노광 에너지보다 큰 일정한 노광 에너지에서 적정 포커스에서 디포커스의 위치로 증대됨에 따라감광막 선폭의 크기가 작아지는 것을 도시한 것이다.

한편, 상기 도1과 같은 레티클을 사용하여 감광막 패턴을 형성하는 경우 외부 박스(10)와 내부 박스(20)에 형성되는 감광막 패턴의 스페이스 간격(a)과 우측 상단부에 형성되는 스페이스(30)에 형성되는 감광막 패턴의 선폭(b)은 디포커스의 위치에 따라 도2와 같이 달라진다.

즉, 상기와 같은 레티클을 이용하여 포커스를 변화시키면서 다양한 감광막 패턴을 형성한다음, 장비(예를들어 Metrology 장비)를 이용하여 스페이스 간격(a)과 감광막 패턴의 선폭(b)을 각각 측정하해보면 스페이스 간격(a)이 감광막 패턴의 선폭(b)와 크기를 비교해보면 + 또는 - 방향으로 디포커스 된 정도를 확인하여 최적의 포커스로 조절하기 위해서는 얼마 정도의 값을 조절해야 하는지를 파악 할수가 있다.

즉, 최적 포커스에서는 상기 스페이스 간격(a)과 감광막 패턴의 선폭(b)이 동일하나, 노광 에너지가 적정 노광 에너지보다 큰 경우에 + 방향 또는 - 방향으로 디포커스인 경우에는 상기 스페이스 간격(a)은 넓어지고, 상기 감광막 패턴의 선폭(b)은 감소된다. 또한, 노광 에너지가 적정 노광 에너지보다 작은 경우에 + 방향 또는 - 방향으로 디포커스인 경우에는 상기 스페이스 간격(a)은 좁아지고, 상기 감광막 패턴의 선폭(b)은 증대된다.

상기한 본 발명에 의해 노광 장비의 최적 포커스를 확인하기 위해서 본 발명에 의해 제조되는 레티클을 이용하고, 포커스를 변화시키면서 다양한 감광막 패턴을 형성한다음, 장비를 이용하여 감광막 패턴의 선폭과 스페이스를 용이하게 검출하여 디포커스 된 정도를 확인하고, 최적의 포커스로 조절할수가 있다.

Claims (4)

1. 노광 장비의 최적 포커스 확인 방법에 있어서,

   X축과 Y축을 가로지르는 대각선을 기준으로 좌측 하단부 또는 우측 상단부는 내부 박스와 외부 박스의 위치에 크롬 패턴이 구비되고, 대각선을 기준으로 우측 상단부 또는 좌측 하단부는 내부박스와 외부박스 사이의 스페이스에 크롬 패턴이 구비되는 레티클과,

   상기 레티클을 이용하여 레티클을 이용하여 포커스를 변화시키면서 각각의 감광막 패턴을 형성하는 단계와,

   상기 외부 박스와 내부 박스의 스페이스 간격과 상기 외부 박스와 내부 박스의 스페이스 지역에 형성되는 감광막 패턴의 선폭을 측정하여 최적 포커스를 확인하는 것을 특징으로 하는 노광 장비의 최적 포커스 확인 방법.
2. 상기 청구항 1 에 있어서, 일정한 노광 에너지에서 최적 포커스일때는 상기 스페이스 간격과 감광막 패턴의 선폭이 동일한 것을 특징으로 하는 노광 장비의 최적 포커스 확인 방법.
3. 상기 청구항 1 또는 2 에 있어서, 적정 노광 에너지보다 큰 노광 에너지에서 + 방향 또는 - 방향으로 디포커스인 경우에는 상기 스페이스 간격은 넓어지고, 상기 감광막 패턴의 선폭은 감소되는 것을 특징으로 하는 노광 장비의 최적 포커스확인 방법.
4. 상기 제1항에 있어서, 적정 노광 에너지보다 작은 노광 에너지에서 + 방향 또는 - 방향으로 디포커스인 경우에는 상기 스페이스 간격은 좁아지고, 상기 감광막 패턴의 선폭은 증대되는 것을 특징으로 하는 노광 장비의 최적 포커스 확인 방법.