KR100615815B1 - Method for exposure protecting defocus of edge shot in wafer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 가장자리샷의 디포커스를 방지하는 노광방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure method for preventing defocus of a substrate edge shot.
본 발명의 기판 가장자리샷의 디포커스를 방지하는 노광방법은 기판 가장자리샷의 패턴 불량을 방지하기 위한 노광방법에 있어서, 기판의 가장자리 지역을 레벨링 하는 단계; 상기 기판의 서브 박막의 표면높낮이 상태를 인지하는 단계; 상기 서브 박막의 표면높낮이 상태가 정상일 경우 정상 순서의 스캔방향으로 노광을 실시하는 단계; 상기 서브 박막의 표면높낮이 상태가 비정상일 경우 상기 기판의 안쪽에서 바깥쪽으로 노광을 실시하는 단계; 및 다음 샷으로 정상 스캔을 진행하는 단계를 포함하여 이루어짐에 기술적 특징이 있다.An exposure method for preventing defocus of a substrate edge shot of the present invention includes an exposure method for preventing a pattern defect of a substrate edge shot, comprising: leveling an edge region of a substrate; Recognizing a surface height state of the sub thin film of the substrate; Performing exposure in the scanning direction in a normal order when the surface height state of the sub thin film is normal; Exposing from inside to outside of the substrate when the surface height of the sub thin film is abnormal; And a step of proceeding with a normal scan to the next shot.
따라서, 본 발명의 기판 가장자리샷의 디포커스를 방지하는 노광방법은 가장자리샷 노광시 레벨센서에서 서브 박막의 표면높낮이 이상유무에 따라 노광 스캔 방향을 달리함으로써 가장자리샷 디포커스를 방지하는 장점이 있고, 노광장비의 생산처리량 저하를 방지하는 효과가 있다.Therefore, the exposure method of preventing defocus of the substrate edge shot of the present invention has an advantage of preventing edge shot defocus by varying the exposure scan direction depending on the surface height of the sub-film in the level sensor during edge shot exposure. There is an effect of preventing a decrease in the throughput of the exposure equipment.
노광, 디포커스, 포토레지스트, 포토리소그라피, 가장자리샷Exposure, Defocus, Photoresist, Photolithography, Edge Shot
Description
도 1은 종래의 노광 스캔방향 및 노광 순서.1 is a conventional exposure scan direction and exposure sequence;
도 2는 종래의 기판의 가장자리 및 스캔 방향.2 is an edge and a scanning direction of a conventional substrate.
도 3은 본 발명의 가장자리샷 노광 순서도.3 is an edge shot exposure flowchart of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10. 기판의 가장자리 20. 기판의 가장자리샷 10. Edge of the
본 발명은 기판 가장자리샷의 디포커스를 방지하는 노광방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 가장자리샷 노광시 레벨센서에서 서브 박막의 표면높낮이 이상유무에 따라 노광 스캔 방향을 달리하여 가장자리샷 디포커스를 방지하며 노광장비의 생산처리량 저하를 방지하도록 하는 기판 가장자리샷의 디포커스를 방지하는 노광 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure method for preventing defocus of a substrate edge shot, and more particularly, to prevent edge shot defocus by varying the exposure scan direction depending on the surface height of the sub-film in the level sensor during edge shot exposure. The present invention relates to an exposure method for preventing defocus of a substrate edge shot for preventing a decrease in throughput of an exposure apparatus.
잘 알려진 바와 같이, 반도체 소자는 다양한 형태의 막(예를 들어, 실리콘막, 산화막, 필드 산화막, 폴리 실리콘막, 금속 배선막 등)이 다층 구조로 적층되는 형태를 갖는데, 이러한 다층 구조의 반도체를 제조하는 데 있어서는 증착공정, 산화 공정, 포토 리소그라피 공정(포토 레지스트막 도포, 노광, 현상 공정 등) 또는 패터닝 공정, 에칭 공정, 세정 공정, 린스 공정 등과 같은 여러 가지 공정들을 필요로 한다. As is well known, semiconductor devices have a form in which various types of films (for example, silicon film, oxide film, field oxide film, polysilicon film, metal wiring film, etc.) are stacked in a multilayer structure. In manufacturing, various processes such as a deposition process, an oxidation process, a photolithography process (photoresist film coating, exposure, development process, etc.) or a patterning process, an etching process, a cleaning process, a rinsing process, and the like are required.
통상, 포토 리소그라피 공정은, 임의의 막 위에 스핀 코팅 등의 방법을 통해 포토 레지스트(감광막)를 도포하고, 이를 노광한 후 현상함으로써 패턴을 형성한다, 이때 서브 임의의 막의 막 균일도에 따라 기판의 가장자리 부분에 디포커스가 종종 발생하며, 그 이유는 노광장비에서 기판 노광시 샷별로 서브 박막의 평탄도를 레벨 센서(level sensor)을 통해 인지 후 평탄도에 따라 샷별로 노광 공정을 진행하게 되나, 이때 기판 가장자리 부분의 경우, 일정 수준 이상의 급격한 단차 발생시 레벨 센서(level sensor)에서 정확한 평탄도 정보를 인지하지 못함으로 인해 기판 가장자리 쪽의 패턴 불량이 발생하며 이로 인해 수율 저하를 가져온다. Usually, the photolithography process forms a pattern by applying a photoresist (photosensitive film) on an arbitrary film by a method such as spin coating, exposing and developing the film, wherein the edge of the substrate is formed according to the film uniformity of the sub-arbite film. Defocus often occurs in the part, and the reason is that when the substrate is exposed to the exposure equipment, the flatness of the sub thin film is recognized through the level sensor and the exposure process is performed for each shot according to the flatness. In the case of the substrate edge portion, when a sudden step difference occurs at a certain level or more, the level sensor does not recognize accurate flatness information, thereby causing a pattern defect at the edge of the substrate, resulting in a decrease in yield.
도 1은 종래의 노광장비에서 기판에 노광할 때의 스캔방향 및 노광 순서를 표시한 그림이다. 도 1에서 숫자는 노광 샷의 순서를 표시한 것이며, +, - 부호 는 노광시 스캔 방향을 표시한 것이다. 1 is a diagram showing a scanning direction and an exposure sequence when exposing a substrate in a conventional exposure apparatus. In FIG. 1, numerals indicate the order of exposure shots, and + and − symbols indicate the scanning direction during exposure.
도 2는 기판의 가장자리(10)를 도식적으로 나타낸 것으로, + 스캔과 - 스캔을 기판의 가장자리 기준으로 방향을 표시하여 나타냈다.FIG. 2 schematically shows the
임의의 서브 막이 증착된 상태로 기판이 포토 리소그라피 공정으로 넘어 올 경우, 포토레지스트 도포후 노광장비에서 특정 마스크를 이용하여 패턴을 노광 시킨다. 이때 노광 장비에서는 기판에 한 샷 한샷을 노광 시킬때, 각각의 샷 영역을 레벨센서를 이용하여 서브 막의 평탄정도를 인식하고 그 평탄도 또는 레벨값에 따라 샷별 +스캔, -스캔을 번갈아 가면서 기판의 노치 기준으로 오른쪽에서 왼쪽으로, 왼쪽에서 오른쪽으로 움직이면서 노광을 한다.When the substrate is transferred to the photolithography process with any sub-film deposited, the pattern is exposed using a specific mask in an exposure apparatus after photoresist coating. At this time, when the exposure equipment exposes one shot to one shot on the substrate, each shot area is recognized by using a level sensor to recognize the flatness of the sub-film, and alternately + scan and -scan by shot alternately according to the flatness or level value. Exposure is performed by moving from right to left and left to right with respect to the notch.
현재는 위와 같은 문제로 인해, 기판의 가장자리 쪽에 걸리는 샷(shot)은 처음부터 패턴을 형성 시키지 않거나, 가장자리샷 패턴을 형성 시킬 경우에는 레벨 센서를 기판에서 밖으로 레벨링할 수 있게, 노광 스캔 방향을 고정하여 진행한다. 첫번째 경우 처럼 가장자리 쪽 샷의 패턴을 형성 시키지 않을 경우 한장의 기판에서 생산되는 칩수가 감소되고, 두번째 경우처럼 레벨 센서의 스캔 방향을 고정 시키면, 통상 + 스캔, - 스캔 순서대로 노광를 진행하나, 일부 가장자리 샷의 노광 방향이 고정됨으로 인해, 생산처리량(through-put) 저하를 야기시켜 생산성 저하를 가져온다.Currently, due to the above problem, the shot on the edge of the substrate does not form a pattern from the beginning, or when the edge shot pattern is formed, the exposure scan direction is fixed so that the level sensor can be leveled out of the substrate. Proceed by If the pattern of the edge shot is not formed as in the first case, the number of chips produced on one board is reduced, and if the scanning direction of the level sensor is fixed as in the second case, exposure is normally performed in the order of + scan,-scan, but some edges Since the exposure direction of the shot is fixed, it causes a decrease in the throughput, resulting in a decrease in productivity.
통상적인 경우 기판의 가장자리 또한 디포커스가 발생하지 않으나, 임의의 서브 막의 증착 상태가 안좋을 경우, 즉 가장자리쪽의 서브 막의 표면높낮이(topology)가 상태가 나쁠 경우, 도 1의 6-, 12-, 63+, 69+ 샷의 경우 기판의 밖에서 기판의 안쪽으로 레벨센서가 들어오면서 서브막의 단차 확인 시, 표면높낮이 단차가 비 정상적으로 크게 나타나고 이를 그대로 노광시 반영하여, 디포커스가 발생 되며, 이는 가장자리 샷의 칩 수율 감소로 이어진다.In the conventional case, the edge of the substrate also does not defocus, but when the deposition state of any sub-film is poor, that is, when the surface topology of the sub-film on the edge is bad, 6-, 12-, In the case of 63+ and 69+ shots, when the level sensor enters the inside of the substrate from the outside of the substrate, when checking the level of the sub-film, the surface height difference is abnormally large and is reflected when it is exposed, and defocus occurs. Leads to reduced chip yield.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가장자리샷 노광시 레벨 센서에서 서브 박막의 표면높낮이 이상유무에 따라 노광 스캔 방향을 달리하여 가장자리샷 디포커스를 방지하며 노광장비의 생산처리량 저하가 방지되도록 하는 기판 가장자리샷의 디포커스를 방지하는 노광방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
The present invention is to solve all the disadvantages and problems of the prior art as described above, by varying the exposure scan direction depending on the surface height of the sub-film in the level sensor during edge shot exposure to prevent edge shot defocus and exposure equipment SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an exposure method for preventing defocus of a substrate edge shot so as to prevent a decrease in throughput of the substrate.
본 발명의 상기 목적은 기판 가장자리샷의 패턴 불량을 방지하기 위한 노광방법에 있어서, 기판의 가장자리 지역을 레벨링 하는 단계; 상기 기판의 서브 박막의 표면높낮이 상태를 인지하는 단계; 상기 서브 박막의 표면높낮이 상태가 정상일 경우 정상 순서의 스캔방향으로 노광을 실시하는 단계; 상기 서브 박막의 표면높낮이 상태가 비정상일 경우 상기 기판의 안쪽에서 바깥쪽으로 노광을 실시하는 단계; 및 다음 샷으로 정상 스캔을 진행하는 단계를 포함하여 이루어진 기판 가장자리샷의 디포커스를 방지하는 노광방법에 의해 달성된다.The above object of the present invention is an exposure method for preventing a pattern defect of a substrate edge shot, comprising: leveling an edge region of a substrate; Recognizing a surface height state of the sub thin film of the substrate; Performing exposure in the scanning direction in a normal order when the surface height state of the sub thin film is normal; Exposing from inside to outside of the substrate when the surface height of the sub thin film is abnormal; And an exposure method that prevents defocusing of the substrate edge shot made including the step of proceeding a normal scan to the next shot.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
도 3은 본 발명의 가장자리샷 노광 순서도를 나타낸 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실행 순서는 기판의 가장자리 지역을 레벨링 하는 단계; 상기 기판의 서브 박막의 표면높낮이 상태를 인지하는 단계; 상기 서브 박막의 표면높낮이 상태가 정상일 경우 정상 순서의 스캔방향으로 노광을 실시하는 단계; 상기 서브 박막의 표면높낮이 상태가 비정상일 경우 상기 기판의 안쪽에서 바깥쪽으로 노광을 실시하는 단계; 및 다음 샷으로 정상 스캔을 진행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.3 shows an edge shot exposure flowchart of the present invention. As shown in FIG. 3, the execution order of the present invention includes the steps of leveling an edge region of a substrate; Recognizing a surface height state of the sub thin film of the substrate; Performing exposure in the scanning direction in a normal order when the surface height state of the sub thin film is normal; Exposing from inside to outside of the substrate when the surface height of the sub thin film is abnormal; And performing a normal scan to the next shot.
즉, 본 발명은 서브 막이 증착된 기판의 가장자리샷을 노광시 종래의 기술처럼 레벨센서에서 서브 박막의 표면높낮이 상태를 인지하고, 만약 일정 수준 이상의 표면높낮이 레벨값을 가질 경우 정상적인 스캔 방향에 상관없이 기판의 안쪽에서 바깥쪽으로 노광하도록 하며, 기판의 가장자리 레벨링시 일정 수준 이하의 표면높낮이 레벨값을 갖는 경우는 정상순서의 스캔 방향으로 노광을 실시한다. 본 발명에서 레벨값은 서브 박막의 표면 높낮이 단차를 의미한다. That is, the present invention recognizes the surface height state of the sub thin film by the level sensor when exposing the edge shot of the substrate on which the sub film is deposited, and has a surface height level value higher than a predetermined level, regardless of the normal scanning direction when the level film has a certain level or more. Exposure is performed from the inside of the substrate to the outside, and when the edge level of the substrate has a surface height level value of a predetermined level or less, the exposure is performed in the normal scanning direction. In the present invention, the level value means the surface height step of the sub thin film.
통상 바깥쪽에서 기판의 안쪽으로 스캔을 할 경우 포폴러지 영향을 더 많이 받아 비 정상적으로 인지하기 때문에 디포커스가 발생하는데, 상기 서브 박막의 표면높낮이가 비정상적일 경우 안쪽에서 바깥쪽으로 스캔을 실시함으로써 상기 디포커스를 방지하는 작용을 하게 된다. 본 발명의 노광방법을 통해 상기와 같은 가장자리샷의 패턴 불량을 방지할 수 있으며, 노광장비의 생산처리량 저하를 방지하여 수율을 향상시킬 수 있다.In general, when scanning from the outside to the inside of the substrate, defocus occurs because it is more abnormally recognized due to the influence of the popol, and if the surface height of the sub thin film is abnormal, the scanning is performed from the inside to the outside. It will act to prevent. Through the exposure method of the present invention, it is possible to prevent the defective pattern of the edge shot as described above, and to improve the yield by preventing the production throughput of the exposure equipment from being lowered.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양 한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to the preferred embodiments as described above, it is not limited to the above embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.
본 발명의 기판 가장자리샷의 디포커스를 방지하는 노광방법은 가장자리샷 노광시 레벨센서에서 서브 박막의 표면높낮이 이상유무에 따라 노광 스캔 방향을 달리함으로써 가장자리샷 디포커스를 방지하는 장점이 있고, 노광장비의 생산처리량 저하를 방지하는 효과가 있다.
The exposure method of preventing defocus of the substrate edge shot of the present invention has an advantage of preventing edge shot defocus by varying the exposure scan direction depending on the surface height of the sub thin film in the level sensor during edge shot exposure. It is effective in preventing a decrease in the throughput.
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|---|---|---|---|---|
| US11977338B2 (en) | 2020-10-28 | 2024-05-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Defocus measurement method, correction method, and method of manufacturing semiconductor device by using the correction method |
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