KR100574995B1 - 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법 - Google Patents

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Abstract

포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법을 제시한다. 본 발명에 따르면, 노광 장비에 웨이퍼를 로딩(loading)하여 레티클에 정렬하고 정렬 데이터(alignment data)를 계측하고, 계측된 정렬 데이터에 적합한 정렬 데이터 유형을 데이터 베이스(data base)에서 찾는다. 정렬 데이터 유형에 연관된 오버레이 데이터(overlay data)를 데이터 베이스에서 찾고, 정렬 데이터 유형에 적합한 보정값을 오버레이 데이터로부터 구한다. 보정값을 계측된 정렬 데이터에 적용하여 웨이퍼의 정렬을 보정한다. 정렬 보정된 웨이퍼에 노광을 수행한다. 이후에, 별도의 오버레이 계측 및 피드백(feedback)은 바람직하게 생략한다.
정렬, 오버레이, 피드백, 데이터 베이스, 정렬 보정

Description

포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법{Method of aligning wafer in lithography process}
도 1은 종래의 노광 장비에서의 정렬(alignment)과 오버레이(overlay) 계측장비와의 피드백(feedback) 관계를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비에서의 정렬 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비에서의 정렬 방법을 위한 정렬 데이터(data)의 데이터 베이스(data base)의 주기적 검증을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비에서의 정렬 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 공정흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비에서의 정렬 방법에 사용될 보정 모델링(modeling)부를 구축하는 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 공정흐름도이다.
본 발명은 포토리소그래피(photolithography) 과정에 관한 것으로, 특히, 노광 장비에서 웨이퍼를 정렬하는 방법에 관한 것이다.
포토리소그래피 과정은 설계된 패턴을 노광 장비를 이용하여 웨이퍼 상으로 전사하는 과정으로 이해될 수 있다. 이러한 포토리소그래피 과정은 노광 장비를 이용하여 수행되고 있다. 이때, 노광 장비에 로딩(loading)된 웨이퍼(wafer)에는, 노광하고자 하는 이미지(image)의 배위(coordination)와 웨이퍼에 이미 형성되어 있는 이미지의 배위를 일치시키는 과정인 정렬 과정이 먼저 수행된다. 이러한 정렬 과정은 실질적으로 웨이퍼 상으로 전사할 이미지가 형성된 레티클(reticle)과 웨이퍼를 정렬하는 과정으로 이해될 수 있다. 이러한 정렬 과정은 웨이퍼에 형성되어 있는 정렬 마크(alignment mark)를 계측함으로써 이루어진다.
그런데, 이러한 정렬 과정이 수행에도 불구하고, 실제 전사된 이미지와 하부에 이미 형성되어 있던 이미지 사이에는 오버레이(overlay) 오차 또는 정렬 오차(misalignment)가 발생될 수 있다. 이를 보정해 주기 위해서, 노광 후 오버레이 계측을 수행하여 계측된 오버레이 데이터(overlay data)를 바탕으로 보정치를 설정한 후 이러한 정렬 과정에 피드백(feedback)하고 있다. 따라서, 실질적인 정렬 과정은 웨이퍼 상의 정렬 마크를 계측하여 정렬 데이터를 얻는 정렬 데이터 계측과 계측된 정렬 데이터에 오버레이 계측으로부터 피드백된 보정값을 삽입하는 정렬 데이터 보정 단계를 포함하여 수행되게 된다.
도 1은 종래의 노광 장비에서의 정렬과 오버레이 계측장비와의 피드백 관계를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 노광 시 노광 장비(10)에 로딩(loading)된 웨이퍼를 정렬하는 정렬 및 정렬 모델링(modeling) 단계(11)가 수행되고, 연후에 실재 노광 단계(13)가 수행된다. 연후에 노광된 웨이퍼가 노광 장비(10)에서 언로딩(unloading)되어 오버레이 계측 장비(20)에 로딩되고, 오버레이 계측 장비(20)에서 오버레이 계측 및 오버레이 모델링(21)이 수행된다. 오버레이 계측된 결과는 노광 장비(10)로 피드백되어 웨이퍼의 정렬을 보정하게 된다. 따라서, 정렬 단계(11)에서 이러한 피드백된 보정값들이 강제로 정렬에 적용되게 된다. 오버레이 모델링은 계측된 오버레이 데이터들을 바탕으로 정렬 시 보정되어야 할 보정값을 계산하는 모델링 과정으로 이해될 수 있다. 또한, 정렬 모델링은 계측된 정렬 데이터들에 피드백된 보정값을 적용하는 모델링 과정으로 이해될 수 있다.
이러한 과정은 매 웨이퍼의 노광 시에 오버레이 계측 과정 및 오버레이 계측값을 근거로 한 보정값을 정렬 단계로 피드백하는 과정을 수반되고 있다. 그런데, 오버레이 계측 및 피드 백 과정을 매 웨이퍼 마다 수행함으로써, 많은 시간적인 소모가 발생하고 있다. 따라서, 이러한 오버레이 계측 및 피드백 과정을 줄이거나 생략하면 전체 포토리소그래피 과정에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있을 것으로 예측된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 오버레이 오차를 줄이면서도 매 웨이퍼를 노광한 후 수반되는 오버레이 계측 및 정렬 과정으로의 피드백 과정에 소요되는 시간을 줄일 수 있어, 포토리소그래피 과정의 생산성을 증가시킬 수 있는 웨 이퍼 정렬 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 노광 장비에 웨이퍼를 로딩(loading)하는 단계, 상기 웨이퍼를 레티클에 정렬하고 정렬 데이터를 계측하는 단계, 상기 계측된 정렬 데이터에 적합한 정렬 데이터 유형을 데이터 베이스에서 찾는 단계, 상기 정렬 데이터 유형에 연관된 오버레이 데이터를 상기 데이터 베이스에서 찾는 단계, 상기 정렬 데이터 유형에 적합한 보정값을 상기 오버레이 데이터로부터 구하는 단계, 상기 보정값을 상기 계측된 정렬 데이터에 적용하여 상기 웨이퍼의 정렬을 보정하는 단계, 및 상기 정렬 보정된 웨이퍼에 노광을 수행하는 단계를 포함하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법을 제시한다.
여기서, 상기 데이터 베이스는 다수의 샘플에 대해서 정렬 데이터를 계측 수집하는 단계, 상기 수집된 정렬 데이터에 연관된 오버레이 데이터를 계측 수집하는 단계, 상기 수집된 정렬 데이터를 유형별로 분류하는 단계, 및 상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 연관된 상기 오버레이 데이터를 분류하는 단계를 포함하여 구축되고, 상기 계측된 정렬 데이터에 적합한 보정값은 상기 찾은 정렬 데이터 유형에 연관된 상기 오버레이 데이터로부터 계산될 수 있다.
상기 데이터 베이스에 구축된 데이터는 노광 과정이 수행된 웨이퍼들의 매수가 일정 매수 누적될 때 표본 추출된 웨이퍼에 대해 수행된 오버레이 계측에 의해서 주기적으로 검증될 수 있다.
상기 데이터 베이스는 다수의 샘플에 대해서 정렬 데이터를 계측 수집하는 단계, 상기 수집된 정렬 데이터에 연관된 오버레이 데이터를 계측 수집하는 단계, 상기 수집된 정렬 데이터를 유형별로 분류하는 단계, 상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 연관된 상기 오버레이 데이터를 분류하는 단계, 및 상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 적합한 보정값을 상기 분류된 오버레이 데이터로부터 계산하는 단계를 포함하여 구축되고, 상기 계측된 정렬 데이터에 적합한 보정값은 상기 찾은 정렬 데이터 유형에 연관된 보정값들로부터 찾아질 수 있다.
본 발명에 따르면, 노광 후 수반되고 있는 오버레이 계측 및 정렬 과정으로의 피드백 과정을 생략하며 노광 과정을 수행할 수 있어, 포토리소그래피 과정의 생산성을 증가시킬 수 있는 웨이퍼 정렬 방법을 제공할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안되며, 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서는 정렬 데이터를 계측하고 이러한 계측된 정렬 데이터들을 유형화하여 정렬 데이터의 유형에 따라 설정된 보정값을 정렬 데이터에 적용하여 웨이퍼의 정렬을 수행한다. 따라서, 노광 후 필수적으로 수반되던 오버레이 계측이 불필요하며, 오버레이 계측은 정렬 데이터의 유형을 점검하고 보정하는 데에 필요한 자료의 수집에만 이용된다. 이에 따라, 노광 과정에 소요되는 시간을 크게 줄일 수 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 포토리소그래피 과정에서 웨이퍼를 정렬하는 방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 노광 장비에서의 웨이퍼 정렬 방법은, 노광 장비에 웨이퍼를 로딩하고(도 4의 410), 로딩된 웨이퍼를 레티클(reticle)에 대해 정렬하고 정렬된 웨이퍼로부터 정렬 데이터를 계측하고(도 2의 110, 도 4의 420), 계측된 정렬 데이터를 모델링부(modeling part: 200)에 전송하고, 모델링부(200)는 계측된 정렬 데이터에 적합한 보정값을 데이터 베이스(data base)에서 찾아 노광 장비(100)에 전송하여 정렬 데이터에 보정값이 적용되게 한다. 적용된 보정값을 적용하여 재정렬함으로써 레티클에 대한 웨이퍼의 정렬은 완료된다.
모델링부(200)는 여러 웨이퍼 상태 또는/ 및 노광 장비 조건에 따른 다양한 계측된 정렬 데이터의 유형과 이러한 유형에 적합하게 모델링된 보정값들을 데이터 베이스(data base)로 가지고 있다. 모델링부(200)에 정렬 데이터 유형에 대한 보정값들이 데이터 베이스로 구축되어 있으므로, 단지, 정렬은 웨이퍼에 존재하는 정렬 마크를 검출하는 정렬 데이터 계측과 계측된 정렬 데이터에 해당되는 보정값들을 데이터 베이스에서 찾아 적용함으로써 수행된다.
예컨대, 계측된 웨이퍼 정렬 데이터는 모델링부(200)에 전송되고, 모델링부(200)에서는 계측된 정렬 데이터의 유형을 분류하고 계측된 정렬 데이터에 적합한 정렬 데이터 유형을 데이터 베이스에서 찾는다(도 4의 430). 그리고, 찾은 정렬 데이터 유형에 적합한 이미 모델링되어 데이터 베이스로 구축되어 있는 보정값을 찾 는다(도 4의 440). 그리고, 모델링부9200)는 보정값을 계측된 정렬 데이터에 적용하여 노광 장비(100)로 전달하여 노광 장비(100)에서 웨이퍼의 정렬 및 보정이 완료되게 한다(도 4의 450). 이후, 이와 같이 정렬된 웨이퍼의 정렬 상태에서 노광 장비(100)의 노광부(130)에서 노광을 수행한다(도 4의 460). 노광된 웨이퍼는 노광 장비(100)로부터 언로딩되고 현상 과정을 거치게 된다.
이때, 종래의 경우와 같은 오버레이 계측 과정 및 오버레이 계측에 따른 피드백 과정은 실질적으로 생략되게 된다. 이미, 모델링부(200)에는 여러 샘플에 대한 정렬 데이터 유형별로 모델링된 보정값들이 계산되어 데이터 베이스로 구축되어 있으므로, 오버레이 계측 및 피드백 과정은 생략되어도 무방하다. 그럼에도 불구하고, 노광 결과에 따른 오버레이 계측은 주기적으로 수행될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 매 웨이퍼의 노광 이후에 오버레이 계측부(300)에서 오버레이 계측 및 모델링(310)이 수행되지는 않지만, 일정 주기, 예컨대, 수십 매 또는 수백 매의 웨이퍼가 노광 장비(100)에서 공정 처리될 때마다, 주기적으로 노광이 수행된 웨이퍼를 일부 표본추출하여 오버레이 계측을 수행할 수 있다. 이러한 오버레이 계측 결과는 모델링부(200)로 전송되어 구축된 데이터 베이스의 정확도를 확인하거나 또는 데이터 베이스에 구축된 데이터들을 보정하는 데 이용될 수 있다. 따라서, 종래의 경우에 비해 오버레이 계측 및 모델링의 빈도는 매우 감소되게 된다.
한편, 본 발명에서와 같이 노광 시 웨이퍼의 정렬을 단지 정렬 데이터의 계측과 이를 미리 설정된 보정값을 이용하여 보정하는 과정만으로 수행하기 위해서 는, 정렬 데이터의 유형화와 정렬 데이터의 유형에 따른 보정값의 계산, 그리고, 이러한 정렬 데이터의 유형에 따라 분류된 보정값들의 데이터들이 데이터 베이스로 구축되는 것이 선행된다.
도 5를 참조하면, 이러한 정렬 데이터의 유형과 모델링된 보정값들은 다수의 샘플(sample)에 대한 정렬 데이터들 및 이와 연관된 오버레이 데이터들의 계측 및 수집에 의해서 구축될 수 있다. 먼저, 다수의 다양한 샘플들에 대해서 정렬 데이터 계측 및 수집(510)을 수행한다.
정렬 데이터는 웨이퍼의 종류 및 상태 또는 정렬 마크의 종류, 노광 장비의 종류 등에 따라 다르게 검출되므로, 여러 샘플에 대해 수집한다. 이러한 정렬 데이터는 글로벌 정렬(global alignment) 방식에 의해서 측정될 수 있다. 즉, 일반적으로 매 필드(field)마다 정렬이 이루어지지 않고 전체 필드 중 몇 몇 개만의 조준한 후 노광하는 글로벌 정렬 방식이 반도체 소자의 노광에 일반적이므로, 정렬 데이터 또한 몇 몇 필드에서 측정한다.
예컨대, 웨이퍼의 중간(center), 상측(top), 하측(bottom), 좌측(left) 및 우측(right)의 다섯 위치를 지정하여 이러한 지정된 위치에서의 정렬 데이터들을 계측한다. 전사되는 이미지의 변형에는 여러 변수들이 고려될 수 있다. 예컨대, X축 및 Y축 방향의 오차, 중심 위치에서 가장 자리로의 확대 또는 축소, 회전 등이 변수로 고려될 수 있다. 이러한 변수들은 정렬 데이터가 수집된 위치에 관련된 오버레이 계측 데이터로부터 분석될 수 있다. 따라서, 이러한 정렬 데이터에 관련된 오버레이 데이터들을 또한 수집한다(도 5의 520). 계측된 오버레이 데이터들은 알 려진 모델링을 통해 정렬 데이터에 대한 보정을 위한 보정값을 계산하는 데 이용된다.
이와 같이 정렬 데이터들의 계측 및 수집(510)을 수행하고, 이에 관련된 오버레이 데이터를 계측 및 수집(520)한 후, 먼저 정렬 데이터를 유형별로 분류하는 유형화 또는 유형 분석 작업을 수행한다(530). 그리고, 분류된 정렬 데이터들에 관련된 오버레이 계측 데이터들을 분석하여 분류된 정렬 데이터의 유형에 요구되는 보정값들을 알려진 모델링 방법을 이용하여 모델링하여 보정값들을 계산한다(540). 이러한 모델링에는 오버레이 계측에 따른 정렬 데이터에 대한 보정값을 찾는 알려진 시뮬레이션(simulation) 모델을 이용할 수 있다.
이와 같이 정렬 데이터의 유형과 보정값들을 매치(match)시킨 보정값들의 데이터를 데이터 베이스로 구축한다(550). 모델링부(200)는 이러한 정렬 데이터의 유형과 이에 연관된 보정값들의 데이터 베이스를 가지고 있으며, 또한, 노광 장비(도 3의 100)에서 전송된 현재 계측된 정렬 데이터를 바탕으로 구축된 데이터 베이스에서 그 유형을 찾는 작업 및 유형에 따른 적합한 보정값을 찾는 작업을 하게 된다.
한편, 이제까지 설명에서 보정값들은 데이터 베이스에 이미 구축되어 있고, 계측된 정렬 데이터로부터 이들 보정값을 데이터 베이스에서 찾는 과정으로 원하는 보정값을 얻을 수 있다고 설명하고 있으나, 데이터 베이스는 샘플들의 수집 유형 분석되어 분류된 정렬 데이터들 및 이에 연관되어 분류된 오버레이 데이터들이 구축되어 있고, 모델링부(도 1의 200)는 데이터 베이스로부터 계측된 정렬 데이터에 적합한 유형을 찾고, 찾아진 유형에 연관된 오버레이 데이터를 찾아, 이러한 오버 레이 데이터로부터 보정값을 계산하여, 웨이퍼의 정렬을 보정하도록 할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 노광이 수행될 노광부 및 노광 장비로부터 웨이퍼 정렬 데이터를 전송 받아 정렬 데이터에 적용할 보정값을 제공하는 모델링(modeling)부를 포함하는 노광 장비에서, 노광 장비에 웨이퍼를 로딩(loading)하여 레티클에 정렬하고 정렬 데이터를 계측한 후, 계측된 정렬 데이터를 모델링부로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 모델링부에서는 정렬 데이터에 적합한 정렬 데이터 유형을 데이터 베이스에서 찾고, 정렬 데이터 유형에 적합한 보정값을 데이터 베이스로부터 찾거나, 또는, 정렬 데이터 유형에 연관된 오버레이 데이터를 상기 데이터 베이스에서 찾아 보정값을 계산할 수 있다. 보정값을 노광부로 전송하여 보정값이 계측된 정렬 데이터에 적용되게 하여 웨이퍼의 정렬을 보정할 수 있다.
이와 같이 미리 구축된 정렬 데이터 유형과 이에 연관된 보정값들의 데이터 베이스를 가지는 모델링부(200)를 이용함에 따라, 웨이퍼 정렬 과정은 정렬 데이터의 계측과 계측된 정렬 데이터에 적합한 보정값을 모델링부(200)에 구축된 데이터 베이스에서 찾아 적용하는 과정만으로 수행되게 된다. 따라서, 종래와 같이 매 웨이퍼의 노광 시에 오버레이 계측 과정 및 오버레이 계측값을 근거로 한 보정값을 정렬 단계로 피드백하는 과정이 생략될 수 있다. 따라서, 오버레이 계측 및 피드 백 과정을 매 웨이퍼 마다 수행함에 따라 요구되는 많은 시간적인 소모가 방지될 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 본 발명에서는 노광 장비가 정렬 단계까지만 수행 하고, 그 결과 값을 모델링부로 보내면 모델링부는 정렬 데이터를 이미 구축되어 있는 데이터 베이스의 각종 정렬 유형과 비교하여 적절한 보정값을 계산하여, 피드백이 아니라 피드포워드(feedforward)하여 노광 장비에서 정렬에 대한 보정이 이루어지게 할 수 있다. 이 경우 오버레이 계측 장비는 데이터 베이스를 주기적으로 보정하는 수준으로 사용 빈도가 하락하게 된다.
모델링부는 이미 샘플로 수집된 다양한 정렬 데이터들을 포함하고 이를 통계적으로 분류한 데이터 베이스와 이러한 데이터 베이스에서 필요한 보정값을 판단하는 판단부를 포함하여 구성되고 있다. 노광 설비에서 이루어진 정렬 데이터가 모델링부에 도착하면 모델링부는 데이터 베이스에 들어있는 정렬 데이터들과 비교하여, 현재 노광 장비가 어떤 상태인지를 판단하고 그에 따라 오버레이 보정치들을 찾아 계산하여 노광 장비로 돌려준다. 이렇게 되면 실질적으로 노광 후의 오버레이 계측이 필요 없어지게 된다. 오버레이 계측의 데이터 베이스의 정합성 검증과 보정을 위하여 최소한도로 이용될 수 있다.
이와 같이 노광 후 오버레이 계측 과정을 생략할 수 있어, 포토리소그래피 과정에 소모되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 따라서, 반도체 소자 제조 과정에의 생산성 증대 효과를 구현할 수 있다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

Claims (8)

  1. 노광 장비에 웨이퍼를 로딩(loading)하는 단계;
    상기 웨이퍼를 레티클에 정렬하고 정렬 데이터를 계측하는 단계;
    상기 계측된 정렬 데이터에 적합한 정렬 데이터 유형을 데이터 베이스에서 찾는 단계;
    상기 정렬 데이터 유형에 연관된 오버레이 데이터를 상기 데이터 베이스에서 찾는 단계;
    상기 정렬 데이터 유형에 적합한 보정값을 상기 오버레이 데이터로부터 구하는 단계;
    상기 보정값을 상기 계측된 정렬 데이터에 적용하여 상기 웨이퍼의 정렬을 보정하는 단계; 및
    상기 정렬 보정된 웨이퍼에 노광을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 베이스는
    다수의 샘플에 대해서 정렬 데이터를 계측 수집하는 단계;
    상기 수집된 정렬 데이터에 연관된 오버레이 데이터를 계측 수집하는 단계;
    상기 수집된 정렬 데이터를 유형별로 분류하는 단계; 및
    상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 연관된 상기 오버레이 데이터를 분류하는 단계를 포함하여 구축되고,
    상기 계측된 정렬 데이터에 적합한 보정값은 상기 찾은 정렬 데이터 유형에 연관된 상기 오버레이 데이터로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 베이스에 구축된 데이터는 노광 과정이 수행된 웨이퍼들의 매수가 일정 매수 누적될 때 표본 추출된 웨이퍼에 대해 수행된 오버레이 계측에 의해서 주기적으로 검증되는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 데이터 베이스는
    다수의 샘플에 대해서 정렬 데이터를 계측 수집하는 단계;
    상기 수집된 정렬 데이터에 연관된 오버레이 데이터를 계측 수집하는 단계;
    상기 수집된 정렬 데이터를 유형별로 분류하는 단계;
    상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 연관된 상기 오버레이 데이터를 분류하는 단계; 및
    상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 적합한 보정값을 상기 분류된 오버레이 데이터로부터 계산하는 단계를 포함하여 구축되고,
    상기 계측된 정렬 데이터에 적합한 보정값은 상기 찾은 정렬 데이터 유형에 연관된 보정값들로부터 찾아지는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법.
  5. 노광이 수행될 노광부 및 노광 장비로부터 웨이퍼 정렬 데이터를 전송 받아 정렬 데이터에 적용할 보정값을 제공하는 모델링(modeling)부를 포함하는 노광 장비에서,
    상기 노광 장비에 웨이퍼를 로딩(loading)하는 단계;
    상기 웨이퍼를 레티클에 정렬하고 정렬 데이터를 계측하는 단계;
    상기 계측된 정렬 데이터를 상기 모델링부로 전송하는 단계;
    상기 모델링부에서 상기 정렬 데이터에 적합한 정렬 데이터 유형을 데이터 베이스에서 찾는 단계;
    상기 정렬 데이터 유형에 적합한 보정값을 상기 데이터 베이스로부터 구하는 단계;
    상기 보정값을 상기 노광부로 전송하여 상기 보정값이 상기 계측된 정렬 데이터에 적용되게 하여 상기 웨이퍼의 정렬을 보정하는 단계; 및
    상기 정렬된 웨이퍼에 노광을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모델링부는
    다수의 샘플에 대해서 정렬 데이터를 계측 수집하는 단계;
    상기 수집된 정렬 데이터에 연관된 오버레이 데이터를 계측 수집하는 단계;
    상기 수집된 정렬 데이터를 유형별로 분류하는 단계; 및
    상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 연관된 상기 오버레이 데이터를 분류하는 단계를 포함하여 구축된 상기 데이터 베이스를 포함하고,
    계측된 상기 정렬 데이터의 유형에 적합한 보정값을 상기 분류된 오버레이 데이터로부터 계산하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 모델링부는
    다수의 샘플에 대해서 정렬 데이터를 계측 수집하는 단계;
    상기 수집된 정렬 데이터에 연관된 오버레이 데이터를 계측 수집하는 단계;
    상기 수집된 정렬 데이터를 유형별로 분류하는 단계;
    상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 연관된 상기 오버레이 데이터를 분류하는 단계; 및
    상기 분류된 정렬 데이터의 유형에 적합한 보정값들을 상기 분류된 오버레이 데이터들로부터 계산하는 단계를 포함하여 구축된 데이터 베이스를 포함하고,
    상기 계측된 정렬 데이터의 유형에 적합한 보정값을 상기 데이터 베이스에서 찾는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 모델링부는
    상기 데이터 베이스에 구축된 데이터는 노광 과정이 수행된 웨이퍼들의 매수 가 일정 매수 누적될 때 표본 추출된 웨이퍼에 대해 수행된 오버레이 계측에 의해서 주기적으로 검증되게 허용하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 과정에서의 웨이퍼 정렬 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5391333B2 (ja) * 2009-06-17 2014-01-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. オーバレイ測定方法、リソグラフィ装置、検査装置、処理装置、及びリソグラフィ処理セル
US9360858B2 (en) 2011-08-08 2016-06-07 Globalfoundries Inc. Alignment data based process control system
NL2009345A (en) 2011-09-28 2013-04-02 Asml Netherlands Bv Method of applying a pattern to a substrate, device manufacturing method and lithographic apparatus for use in such methods.
JP6208419B2 (ja) * 2012-09-19 2017-10-04 株式会社ダイヘン 算出装置、搬送ロボットシステム、及び算出方法
US9864280B2 (en) * 2015-10-02 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Overlay error correction

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07302754A (ja) 1994-04-28 1995-11-14 Nikon Corp 走査型露光装置
JP4198877B2 (ja) * 2000-12-25 2008-12-17 株式会社ルネサステクノロジ 半導体デバイスの製造方法
KR100393227B1 (ko) 2001-07-21 2003-07-31 삼성전자주식회사 전자빔 리소그래피시 선폭변화를 보정하여 노광하는 방법및 이를 기록한 기록매체
KR100435260B1 (ko) 2001-12-03 2004-06-11 삼성전자주식회사 포토리소그래피 공정의 얼라인 계측방법
JP4018438B2 (ja) * 2002-04-30 2007-12-05 キヤノン株式会社 半導体露光装置を管理する管理システム

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