KR100532726B1 - 케엘에이 오버레이의 글로벌 웨이퍼 정렬 향상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 KLA 오버레이의 글로벌 웨이퍼 정렬 향상방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 KLA 오버레이의 글로벌 웨이퍼 정렬에 있어서 특정 배율의 광학 현미경으로 정확한 정렬이 가능하도록 구성된 정렬 타겟을 웨이퍼상 스크라이브 라인내 삽입하여 웨이퍼 정렬을 수행함으로써, 오버레이 작업 파일을 보다 손쉽게 작성할 수 있어 정렬에 소요되는 시간을 절약할 수 있으며, 인식된 타겟의 이미지에 대한 신뢰성이 높아 웨이퍼-투-웨이퍼의 타겟 다양화에 의해 기인된 오차를 상당량 줄일 수 있게 된다.

Description

케엘에이 오버레이의 글로벌 웨이퍼 정렬 향상방법{METHOD FOR ENHANCING GLOBAL WAFER ALIGNMENT IN KLA OVERLAY}

본 발명은 웨이퍼 정렬 방법에 관한 것으로, 특히 KLA 오버레이(Overlay)의 글로벌 웨이퍼 정렬 향상(Global Wafer Alignment Enhancment) 방법에 관한 것이다.

통상적으로 웨이퍼 정렬을 위해 사용되는 KLA 5XXX 시리즈를 사용하기 위해서는 반드시 12k FOV와 750 FOV 광학 현미경을 사용하여 정렬을 실시해야 한다. 이때 각 레서피(Recipe)별로 글로벌 정렬에 대한 프로그램이 결정되어 있지만 해당 프로그램을 작성하기 위해서는 패턴(Pattern)의 밀도(Density), 콘트레스트(Contrast), 극성(Polarity) 등을 고려하여 선택을 하여야 하며, 또한 선택되어진 특정 이미지가 타겟 품질(Target Quality)이 80퍼센트(%)이상 되지 않을 경우 많은 시간을 소비하면서 만족되어지는 패턴을 찾아야 한다.

도 1은 종래 웨이퍼 정렬 방법을 예시한 도면으로, 상기 도 1의 (a)에서와 같이 웨이퍼가 사전 정렬(Pre-alignment)을 마치고 스테이지(Stage)상에 올라오는 경우 먼저 12k FOV를 이용하여 웨이퍼 센터를 찾는다. 그런 후 다시 12k 아이 포인트(Eyepoint)를 이용하여 12k 배율에서 찾을 수 있는 특정 패턴을 얻어 1차 정렬을 수행하고, 상기 도 1의 (b)에서와 같이 750 FOV를 이용하여 750 배율에서 특정 패턴을 찾아 정밀 정렬을 수행하였다.

이때 상기한 종래 KLA 오버레이 측정기에서의 웨이퍼 정렬 방법에서는 글로벌 정렬 포인트를 찾기 위해 반드시 특정 참조 패턴(Reference pattern)을 인식해야 하는데 그 이미지 방식이 효과적이지 못해 많은 시간이 낭비되는 문제점이 있으며, 특히 상기 750 FOV에서는 많은 에러가 발생하며 어떤 패턴을 선정하느냐에 따라서 프로그램 작성시간이 달라지는 문제점이 있었다. 또한 패턴후 엔지니어에 의해 오버레이 작성시 웨이퍼의 참조 마크를 찾고 인식시켜주는 방식은 시간도 많이 소요될 뿐아니라 그 정확도도 낮아 프로그램에 많은 시간이 소요되고 작업 셋업(Job set up) 후 웨이퍼 가공 상태에 따라 작업 변경(Job Modification)이 필요하게 되는 등, 웨이퍼 정렬 과정이 다소 복잡하고 불편하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 KLA 오버레이 글로벌 웨이퍼 정렬 방법에 있어서, 참조 패턴의 인식방법을 변경하여 종래보다 검색 시간을 줄이고 보다 신뢰성있는 패턴인식을 통해 웨이퍼 정렬 시간을 줄이는 웨이퍼 정렬 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 KLA 오버레이의 글로벌 웨이퍼 정렬 향상방법에 있어서, (a)웨이퍼상 스크라이브 라인내에 정렬 타겟을 형성시키는 단계와; (b)스테이지상에 웨이퍼를 감지하는 단계와; (c)상기 웨이퍼상 스크라이브 라인내 미리 형성된 정렬 타겟을 포커싱하여 웨이퍼 중심을 정렬시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 정렬을 위해 웨이퍼상 스크라이브(Scribe) 라인에 삽입되는 글로벌 정렬 타겟의 예시도를 도시한 것이다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명에서는 웨이퍼 스크라이브 라인 상에 미리 설정된 특정 배율의 광학 현미경으로 정확한 정렬이 가능하도록 하는 정렬 타겟(Alignment target)(200)을 삽입한다. 이때 상기 정렬 타겟(200)은 종래 12k, 750 FOV가 아닌 특정 배율의 광학 현미경의 한가지 배율에서 정확한 글로벌 정렬이 수행 가능하도록 구성된다. 상기 보다 정확한 한가지 배율에서의 정렬은 이미 저장방식을 이용한 정렬 방식을 의미하며, 이를 위해서는 x, y를 정확하게 표시할 수 있는 정렬 타겟을 새로 레티클(Reticle)에 그리게된다.

즉, 본 발명의 정렬 타겟을 이용한 KLA 오버레이의 글로벌 웨이퍼 정렬 향상방법에서는 스테이지(Stage)상에 웨이퍼 정렬이 요구되는 웨이퍼가 감지되는 경우 상기 정렬 타겟을 포함하는 512×512 픽셀(Pixel) 크기의 스캔 영역(Scan area)(202)을 미리 설정하여 정렬 타겟을 찾아낸 후, 상기 특정 배율의 광학 현미경을 통해 정렬 타겟에 대한 포커싱을 수행함으로써 보다 간편하게 웨이퍼 정렬을 수행할 수 있게 된다. 이때 상기 스캔 영역(202)내에는 상기 정렬 타겟의 x, y 이미지가 모두 포함되게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 오버레이 작업 파일을 보다 손 쉽게 작성할 수 있어 정렬에 소요되는 시간을 절약할 수 있으며, 인식된 타겟의 이미지에 대한 신뢰성이 높아 웨이퍼-투-웨이퍼(Wafer-to-wafer)의 타겟 다양화에 의해 기인된 오차를 상당량 줄일 수 있게 된다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 KLA 오버레이의 글로벌 웨이퍼 정렬에 있어서 특정 배율의 광학 현미경으로 정확한 정렬이 가능하도록 구성된 정렬 타겟을 웨이퍼상 스크라이브 라인내 삽입하여 웨이퍼 정렬을 수행함으로써, 오버레이 작업 파일을 보다 손쉽게 작성할 수 있어 정렬에 소요되는 시간을 절약할 수 있으며, 인식된 타겟의 이미지에 대한 신뢰성이 높아 웨이퍼-투-웨이퍼의 타겟 다양화에 의해 기인된 오차를 상당량 줄일 수 있게 되는 이점이 있다.

도 1은 종래 웨이퍼 정렬 방법을 예시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 스크라이브 라인내 정렬 타겟을 이용한 웨이퍼 정렬 방법을 예시한 도면.

Claims (3)

1. KLA 오버레이의 글로벌 웨이퍼 정렬 향상방법으로서,

   (a)웨이퍼상 스크라이브 라인내에 정렬 타겟을 형성시키는 단계와;

   (b)스테이지상에 웨이퍼를 감지하는 단계와;

   (c)상기 웨이퍼상 스크라이브 라인내 미리 형성된 정렬 타겟을 x, y 이미지가 모두 포함되도록 설정된 스캔영역 상에서 포커싱하여 웨이퍼 중심을 정렬시키는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 (c)단계에서, 상기 정렬 타겟의 포커싱을 위해 정렬 타겟을 포함하는 스캔영역은, 512×512 픽셀 크기로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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