KR100503380B1 - 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법에 관한 것으로서, 선택적으로 지정된 상기 포커스 센서로 각각의 포커스를 계산하고 사용자에 의해 미리 지정된 각 포커스 센서 간의 차이에 따라 포커스 센서의 사용여부를 선택하는 센서자동선택기능과; 사용자에 의해 미리 선택 지정된 포커스 센서(선택1, 선택2. 선택3....) 중 에지 샷에 문제가 발생되었을 경우 자동으로 선택 지정된 포커스 센서를 변경하는 센서자동지정기능과; 실시간으로 사용되고 있는 포커스 센서를 표시(display)하여 사용자가 용이하게 실시간으로 적용가능한 포커스 센서를 추가할 수 있도록 하는 센서사용표시기능을 포함한다.

본 발명에 따르면, 실시간에 사용될 수 있는 디포커스를 방지할 수 있어 웨이퍼 에지 측면에서 도움이 되며 단차극복에 따른 문제를 최소화할 수 있다. 또한, 실시간에 어떤 포커스 센서를 사용했는지 바로 파악하여 디포커스가 발생되는 샷에 대해서는 다른 포커스 센서로 변경하여 즉각적으로 대처할 수 있다. 또한, 센서자동지정기능을 부여하여 최대한 원하는 에지 영역까지 디포커스를 방지할 수 있다.

Description

노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법{METHOD FOR FOCUSING AT WAFER EDGE OF THE EXPOSURE TOOL}

본 발명은 노광 장비(exposure tool)의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실시간에 사용될 수 있는 디포커스를 방지할 수 있으며, 실시간에 어떤 포커스 센서를 사용했는지 바로 파악하여 디포커스가 발생되는 샷에 대해서는 다른 포커스 센서로 변경하여 즉각적으로 대처할 수 있는 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법에 관한 것이다.

웨이퍼 에지부분의 디포커스를 방지할 수 있는 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 공정 중 포토리소그래픽(photolithography)의 노광 장비를 가지고 진행하는 공정은 웨이퍼 상에 실제로 필요한 회로를 포토 레지스트(photo resist : PR)를 이용하여 그리는 공정으로서, 노광 장비를 이용하여 설계하고자 하는 회로 패턴이 그려진 포토 마스크(photo mask)에 빛을 조사하여 웨이퍼 상에 도포된 포토 레지스트를 감광시키므로써 원하는 패턴을 웨이퍼 상에 형성할 수 있게 된다.

상기 공정에서 발생하는 문제점으로 웨이퍼 상에 디포커스(defocus)가 발생한다. 이는 패턴의 비정상적인 현상으로 이어져 원하는 패턴이 형성되지 못하고 패턴 자체가 비정상적인 형태로 발생되어 소자형성 레벨에서 후속되는 식각공정이나 이온주입(implant) 공정에서 문제점이 야기되어 회로도 형성에 문제점이 제기된다. 이는 특히 웨이퍼의 에지 부분에서 디포커스 현상이 두드러지게 된다. 웨이퍼 안쪽에서 발생되는 것은 웨이퍼 뒷면에 파티클(particle)이 붙어 있다거나 노광 장비(exposure tool) 내의 웨이퍼를 놓은 스테이지(stage)에 파티클이 놓여 있어서 디포커스가 발생된다. 특히 웨이퍼 에지인 외주를 돌아가며 발생되는 디포커스 현상은 웨이퍼 공정이 진행되어짐에 따라 자연발생적으로 단차가 발생되어지는데 이것은 복합적인 원인으로 발생되어질 수 있으며 단적으로 포토(photo)에서 진행하는 WEE(wafer edge exclusion) 및 EBR(edge bead remove)공정이 진행되고 후속되는 식각 및 증착 또는 CMP(chemical mechanical polishing)공정 등을 통하면 더욱 차이가 발생되어진다. 이러한 연유로 인하여 웨이퍼 에지에서는 피할 수 없는 단차가 발생되어 디포커스 현상이 두드러지게 된다. 이러한 현상이 발생되면 보통 파티클 유무를 검사하고 이상이 없을 경우는 단차 정도를 확인해야하나 이것 또한 쉽지 않은 문제로 노광 장비에서의 파라미터(parameter)를 변경시켜 적용하여 본 후에 가장 이상적인 방법으로 진행하여 후속되는 공정을 진행한다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같은 웨이퍼 맵(wafer map)을 가지고 있는 노광 단계(step)라고 하면 웨이퍼 외주에 있는 샷(shot)들은 디포커스 발생확률이 당연히 높게 된다. 예를 들면 웨이퍼 에지를 따라서 노광해야 하는 일련의 샷들은 웨이퍼 에지에서의 단차를 가지고 있으며, 특히 단적으로 왼쪽의 ● 표시가 된 샷들은 특히나 취약한 샷들이다. 왜냐하면 완전한 샷을 이루지 못하고 웨이퍼 에지라는 정해진 선을 기준으로 샷이 잘려나간 형태가 되기 때문이다. 그래서 노광 장비인 스텝퍼(stepper)에서는 이러한 것을 교정하기 위해 하나의 샷을 노광시에 어떤 포커스 센서를 사용할 것인지를 사용자에게 물어본다. 보통 사용자는 노광 장비에서 가지고 있는 멀티 센서(multi sensor)중에서 적정하게 선택하여 도 2와 같이 사용한다.

도 2는 종래의 대표적인 포커스 센서 선택사용방식을 보여주고 있는 것으로, 도시된 바와 같이 7×7로 구성된 포커스 센서 중에서 빗금을 칠하여 예시한 바와 같은s 1,7,9,13,25,37,41,43,49의 9개를 선택적으로 고르게 된다. 사용자가 지정한 9개의 포커스 센서에서 하나의 샷을 노광할 때 각 포커스센서 지점에서의 노광될 샷의 포커스를 판단하여 노광이 이루어지게 된다. 따라서 완벽한 샷은 이러한 9개의 포커스센서가 모두 사용되어 한 개 샷에 대한 포커스면의 포커스 정도를 판단하여 샷의 포커스면을 이상적으로 조정하여 진행한다.

그러나 웨이퍼 에지의 샷에서는 9개 모두 사용될 수가 없다. 그래서 디포커스가 발생될 확률이 높은 것이다.

도 3은 종래의 웨이퍼 에지에서의 사용가능한 포커스 센서와 불가능한 센서를 표시한 것이다. 도시된 바와 같이, 사용가능한 포커스 센서는 7, 13, 25, 41, 49 이다. 이와 같이 에지 샷은 처리된다.

한편, 최근에 9개의 포커스 센서를 디폴트(default)로 지정한 후 별도로 샷마다 포커스 센서를 골라서 사용하는 포커싱 기술이 개발되었다.

그러나, 이와 같은 포커싱 기술은 디포커스가 발생되면 후속조치를 취하게 되며, 즉각적인 대책은 불가능하다. 또한, 포커스 센서 사용이 고정적이기 때문에 유동성이 없어서 항상 디포커스가 발생되는 지역은 항상 발생될 확률이 높다. 또한, 에지 지역에서 실제적으로 어떤 포커스 센서를 사용했는지 알 수 가 없다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실시간에 사용될 수 있는 디포커스를 방지할 수 있는 방법을 제공하며, 실시간에 어떤 포커스 센서를 사용했는지 바로 파악하여 디포커스가 발생되는 샷에 대해서는 다른 포커스 센서로 변경하여 즉각적으로 대처할 수 있는 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 m×n개의 포커스 센서로 배열된 다점(多占) 포커스 방식을 이용한 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법에 있어서, 선택적으로 지정된 상기 포커스 센서로 각각의 포커스를 계산하고 사용자에 의해 미리 지정된 각 포커스 센서간의 차이에 따라 포커스 센서의 사용여부를 선택하는 센서자동선택기능과; 사용자에 의해 미리 선택 지정된 포커스 센서(선택1, 선택2. 선택3....) 중 에지 샷에 문제가 발생되었을 경우 자동으로 선택 지정된 포커스 센서를 변경하는 센서자동지정기능과; 실시간으로 사용되고 있는 포커스 센서를 표시(display)하여 사용자가 용이하게 실시간으로 적용가능한 포커스 센서를 추가할 수 있도록 하는 센서사용표시기능을 포함하는 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따르면, 일반적으로 사용자가 선택적으로 포커스 센서를 골라 사용하게 되나 웨이퍼 에지(edge)에서는 하나의 샷(shot)을 진행하기 위해 모든 포커스 센서를 사용할 수 있게 각 포커스 센서의 온/오프 기능을 부여하여 주고, 도 4와 같이 웨이퍼 외주를 중심으로 안쪽 면적이 넓으면 on으로 모두 사용하고 바깥쪽면적이 넓으면 off로 모두 사용하지 않는 방식을 취할 수 있도록 한다.

물론 도 4의 예는 단적인 예이고 안쪽에 몇 개만 골라서 사용할 수 있을 수도 있다.

도 5는 본 발명에 의해 9개의 포커스 센서 중에서 어떤 것을 사용했는지에 대한 정보이다.

본 발명에 따른 센서자동선택기능은 옵션 기능을 부여하여 선택적으로 지정한 센서가 판단할 때 지정된 포커스 센서간에 포커스 차이를 사용자가 지정할 수 있는 권한을 부여하여 제어하는 기능을 구비한다. 즉, 포커스 센서를 가지고 각각의 포커스를 모두 계산하고 각각의 포커스 센서 간의 차이가 얼마 이상이 발생되면 그 포커스 센서는 사용하지 않도록 기능을 부여해 주는 것이다.

예를 들면, 웨이퍼 중심쪽으로 가장 근접해 있는 포커스 센서를 기준으로 하여 사용자가 지정한 센서들간의 포커스면의 차이를 계산하여 만일 0.2㎛이라는 기준값을 제시하였을 때 0.2㎛이 벗어나는 센서는 아예 사용하지 못하고 동일한 포커스면에서 진행가능한 센서만을 사용하게끔 설정하면 적어도 단차가 큰 지점은 어쩔 수 없이 버리고 충분히 사용가능한 포커스만을 사용하여 진행하므로 샷 전체가 문제를 만드는 것을 방지한다. 그리고 이러한 기능을 에지 샷에는 모든 포커스 센서를 오픈시켜 포커스 센서가 사용자가 지정한 한도 내에 있는 것만을 사용할 수 있게 끔하면 디포커스 방지차원에서 유리하다.

이것은 현재 포커스 센서 내에 각 센너 간에 포커스를 계산하여 차이를 계산하는 계산 프로그램을 내장시켜 각 센서간의 차이를 도출하는 연산 프로그램을 통해 구현될 수 있다.

본 발명에 따른 센서자동지정기능은 미리 사용자가 다양한 선택의 포커스 선택 지정 선택1, 선택2, 선택3.... 등과 같이 하여두고 에지 샷에 문제가 발생되었을 경우 자동으로 변경되어 사용될 수 있도록 하는 것이다. 이것은 선택1에 포커스 단차가 0.1㎛일 경우 사용, 선택2는 포커스 센서간의 포커스 단차가 0.2㎛일 경우 사용 등등과 같이 지정하여 두고 자동적으로 사용자가 지정한 포커스 센서가 단차를 계산하였을 때 사용가능한 포커스 센서의 단차가 0.2㎛이면 자동적으로 지정된 선택2 로 교체되어 사용될 수 있도록 한 것이다.

이와 같은, 센서자동지정기능을 메인보드 연산단에 하나 만들어주고 사용자가 선택1, 2, 3....에 사용할 수 있는 구성을 도울 수 있도록 창을 하나 만들어서 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 센서사용표시기능은 실시간에 어떤 센서를 사용했는지 노광 진행간에 알 수 있도록 표시해줄 수 있는 기능을 추가하는 것이다.

도 5에서 보면, 50번 샷에 진행된 순서를 표시해주는 번호가 있듯이 사용된 센서를 표시해주도록 만들어 진행 후 디포커스가 발생되었을 때 센서 교체가 용이하게 이루어질 수 있게 하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법은 실시간에 사용될 수 있는 디포커스를 방지할 수 있어 웨이퍼 에지 측면에서 도움이 되며 단차극복에 따른 문제를 최소화할 수 있다. 또한, 실시간에 어떤 포커스 센서를 사용했는지 바로 파악하여 디포커스가 발생되는 샷에 대해서는 다른 포커스 센서로 변경하여 즉각적으로 대처할 수 있다. 또한, 센서자동지정기능을 부여하여 최대한 원하는 에지 영역까지 디포커스를 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 일반적인 웨이퍼 맵(wafer map)을 도시한 도면.

도 2는 종래의 대표적인 포커스 센서 선택사용방식을 나타낸 도면.

도 3은 종래의 웨이퍼 에지에서의 사용가능한 포커스 센서와 불가능한 센서를 표시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법에 사용되는 포커스 센서의 배치표.

도 5는 본 발명에 의해 9개의 포커스 센서 중에서 어떤 것을 사용했는지에 대한 정보를 나타내고 있는 도면.

Claims (1)

1. m×n개의 포커스 센서로 배열된 다점(多占) 포커스 방식을 이용한 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법에 있어서,

   선택적으로 지정된 상기 포커스 센서로 각각의 포커스를 계산하고 사용자에 의해 미리 지정된 각 포커스 센서 간의 차이에 따라 포커스 센서의 사용여부를 선택하는 센서자동선택기능과;

   사용자에 의해 미리 선택 지정된 포커스 센서(선택1, 선택2. 선택3....) 중 에지 샷에 문제가 발생되었을 경우 자동으로 선택 지정된 포커스 센서를 변경하는 센서자동지정기능과;

   실시간으로 사용되고 있는 포커스 센서를 표시(display)하여 사용자가 용이하게 실시간으로 적용가능한 포커스 센서를 추가할 수 있도록 하는 센서사용표시기능을 포함하는 노광 장비의 웨이퍼 에지에서의 포커싱 방법.