KR100729036B1 - 홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법 - Google Patents

홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100729036B1
KR100729036B1 KR1020050132554A KR20050132554A KR100729036B1 KR 100729036 B1 KR100729036 B1 KR 100729036B1 KR 1020050132554 A KR1020050132554 A KR 1020050132554A KR 20050132554 A KR20050132554 A KR 20050132554A KR 100729036 B1 KR100729036 B1 KR 100729036B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
holography
photoresist
information
pattern
Prior art date
Application number
KR1020050132554A
Other languages
English (en)
Inventor
황규호
Original Assignee
동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동부일렉트로닉스 주식회사 filed Critical 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority to KR1020050132554A priority Critical patent/KR100729036B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100729036B1 publication Critical patent/KR100729036B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544—Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54426—Marks applied to semiconductor devices or parts for alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544—Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54433—Marks applied to semiconductor devices or parts containing identification or tracking information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

기판에 홀로그래피를 이용하여 기판 표면 혹은 기판 내부에 인식 마크를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 마킹 방법이 개시된다. 이때, 인식 마크는 직접 인식할 수 있는 패턴이 아니고, 참조광을 통해 인식할 수 있도록 이루어지는 간섭 무늬 패턴이 되는 것이 통상적이다. 본 발명에서 홀로그래피를 이용한 인식 마크 형성은 마킹 작업을 용이하게 하기 위해 기판 표면에 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막, 실리콘 산화질화막이 형성된 상태에서 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면 기존의 별도 마킹 및 세정 공정을 없애고 반도체 제조 공정에서 기존 노광 공정을 이용하면서 홀로그래피 기술을 통하여 웨이퍼/랏트 인식 번호 등 제품 정보를 실리콘 기판 안에 입체적 이미지 형태의 데이타를 저장시킬 수 있으므로 공정 단축과 파티클에 따른 불량 발생을 억제할 수 있다. 또한, 표면이 일부 손상되는 경우에도 일부 잔존 패턴으로 정보 복원이 가능하므로 공정상 확인이 용이하여 제품 신뢰성 향상을 가져올 수 있다.

Description

홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법 {Method of marking at a semiconductor wafer using holography }
도1은 본 발명에서 사용하는 홀로그래피를 설명하기 위한 구성 개념도,
도2는 공정 기판에 포토레지스트 패턴 위로 홀로그래피를 이용하여 노광이 이루어지는 것을 나타내는 개념도,
도3은 도2와 같이 형성된 기판의 인식 마크에 참조광을 조사하여 마크의 정보를 찰상관으로 얻는 형태를 나타내는 개념도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 기판 30: 포토레지스트층
11: 레이져 광원 12: 빔 분리기
17,40: 대상물 18: 감광판
100: 촬상장치 110: 모니터
본 발명은 반도체 기판에 인식 마크를 형성시키는 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법에 관한 것이다.
반도체 장치는 반도체 기판과 그 기판에 형성되는 도전층, 절연층을 가공하여 전자 전기 소자 및 배선을 이루고 이들을 연결시켜 이루어지는 회로 장치를 말한다.
반도체 장치를 형성시키기 위해 수많은 공정이 필요하며, 각각의 공정은 전단계에서 이루어진 결과물을 바탕으로 이루어지는 경우가 대부분이다. 따라서, 소자 및 배선을 형성할 때 이전 공정 결과 패턴과 새롭게 형성되는 패턴 사이에는 매우 정밀한 정합이 이루어지도록 공정 과정에서 엄밀한 정렬이 필요하다. 또한, 이전 단계에서의 공정 정보가 이후 단계를 진행함에 있어서 정확히 인식될 필요가 있다.
이런 정보 표시와 정렬을 위해 공정에 새로 투입되는 반도체 기판이나 일정 공정을 거친 공정 기판에는 적절한 영역에 인식 마크나 정보 표시가 이루어져야 한다. 종래에는 기판이 공정에 최초 투입될 때 기판 주변부에 레이저 등을 이용하여 직접 물리적 식각을 통해 인식 마크나 기초 정보가 각인된다. 그리고, 세정을 거쳐 이후 공정이 진행된다.
이러한 종래 기술에서 실리콘 기판에 레이저를 이용하여 물리적으로 문자를 형성할 경우, 이후 단계에서 광학 문자 판독기(OCR:Optical character reader)를 통하여 판독하여 사용된다.
그런데, 이런 마킹 방법은 별도의 과정을 거쳐야 하고, 직접 각인된 마크 부분에 공정이 진행되면서 이물질이 묻거나, 채워져 마크가 불명확하고 광학 문자 판 독기로 판독이 어려워지게 되는 문제가 있다. 또한, 마크에 부착된 이물질이 이후 공정에서 이탈되어 파티클로 작용할 수도 있다.
본 발명은 종래의 직접 각인 방식으로 이루어진 반도체 기판의 마크를 공정 진행에 따라 인식하기 어렵게 되는 문제와 파티클 소오스로 작용하는 문제를 해결하기 위한 것으로, 공정이 진행되어도 인식이 쉽게 이루어지고, 파티클 소오스로 작용할 위험성을 줄일 수 있는 반도체 기판 마킹 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 기판 마킹 방법은 기판에 홀로그래피를 이용하여 기판 표면 혹은 기판 내부에 인식 마크를 형성하는 것을 특징으로 한다. 이때, 인식 마크는 직접 인식할 수 있는 패턴이 아니고, 참조광을 통해 인식할 수 있도록 이루어지는 간섭 무늬 패턴이 되는 것이 통상적이다.
본 발명에서 홀로그래피를 이용한 인식 마크 형성은 마킹 작업을 용이하게 하기 위해 기판 표면에 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막, 실리콘 산화질화막이 형성된 상태에서 이루어질 수 있다.
본 발명에서 홀로그래피를 이용하여 인식 마크를 기판 표면에 형성하는 경우에는 기판에 혹은 기판 위에 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막 가운데 적어도 하 나를 형성한 상태에서 포토레지스트를 이용하는 노광과 현상에 의해 기판 표면에 인식 패턴이 이루어질 수도 있다.
이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도1을 통해 먼저 홀로그래피 기술에 대해 개략적으로 살펴보면, 레이저 광원(11)에서 나온 레이저 광을 빔 분리기(12)를 통해 두 경로인 물체광과 참조광으로 나눈다. 물체광은 나타낼 대상물(17)에 조사하여 난반사(scattered reflection)된 빛을 얻는다. 난반사된 빛은 감광판(18)에 닿게 된다. 각 빔을 유도하기 위해 미로(13,15)가 사용되고, 렌즈 시스템과 같은 광학계(14,16)가 사용될 수 있다.
참조광은 감광판으로 바로 조사된다. 난반사된 빛과 참조광이 서로 간섭을 일으켜 만들어 내는 밝고 어두운 부분으로 이루어지는 간섭무늬가 감광판에 작용하게 된다. 노광된 감광판을 현상하면 감광성 물질의 종류에 따라 감광판에 작용한 간섭 무늬가 투과율의 변화 혹은 표면 요철, 물질의 굴절률 변화 등으로 기록된다
감광판에 기록된 이런 간섭 무늬를 이용하여 원래의 대상물 형태를 얻어내는 방법을 보면, 먼저, 감광판에 기록할 때와 동일한 위치(위상이 같은)에서 동일한 참조광(파장이 같은)을 비춘다. 비추어진 참조광은 감광판 상에 기록된 투과율 변화, 표면 요철, 굴절률 변화에 의해 회절(diffraction)되어 감광판 뒷면으로 나온다. 한편, 표면에서 앞쪽으로 같은 정보를 가진 반사광이 나올 수도 있다.
투과된 회절광은 진행 방향에 따라 0차, 1차, 2차 등으로 분리될 수 있고, 1차광이 가장 효율이 좋고 뚜렷한 상을 맺는다. 이런 과정을 통해 맺히는 상을 허상(virtual image)이라 하며, 감광판을 통하여 볼 수 있는 범위까지 입체적으로 대상 물의 허상을 볼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 레이저 광원에서 나온 빛을 빔 분리기를 이용하여 두 가지로 나누고, 도2와 같이 두 가지로 나뉜 빛의 하나인 참조광(A)은 기판(10)에 도포된 포토레지스트층(30) 일정 영역(C:대개 웨이퍼 주변부나 칩의 회로 주변부, 스크라이브 라인 등이 될 수 있다)에 직접 조사된다. 다른 하나인 물체광(B)은 기판에 기록하고자 하는 형태의 대상 물체(40:물체는 문자나 기호나 바코드 같은 형태가 될 수 있다)에 비추어지고 거기서 난반사되는 물체광이 기판(10)에 도포된 포토레지스트층(30) 일정 영역에 조사된다.
이러한 노광 과정에 이어 포토레지스트 현상을 실시하면, 대상 물체를 반영하는 광도와 시간에 따라 이루어진 포토레지스트 간섭무늬 패턴이 형성된다. 이 패턴이 형성된 기판을 그대로 이방성으로 식각하면 기판면에 포토레지스트 간섭무늬 패턴과 같은 토폴로지를 가지는 패턴이 형성된다.
기판(10)에 형성된 패턴의 굴곡은 대상 물체에 대한 정보를 포함하며 도3에 나타나듯이 표면에 대해 노광시와 같은 위치에서 참조광(A)을 비추면 반사광을 통해 대상 물체가 표현되어 원하는 정보를 인식할 수 있게 된다. 즉, 대상 물체가 있는 위치에 촬상장치(100)를 설치하고 촬상된 신호를 인식 마크가 표현하는 대상 물체(정보)를 모니터(110)를 통해 볼 수 있다.
이러한 기판 패턴닝 과정은 기존 공정의 기판에 대한 최초 패터닝 과정과 통합되어 이루어질 수 있으므로 현재의 레이저 마킹과 그에 이은 클리닝(SC1등) 공정이 없어질 수 있어 공정이 간편해진다. 또한, 기판에 형성되는 간섭무늬는 직접적 이고 뚜렷한 단차를 가지도록 형성되지 않기 때문에 이 부분에 이물질이 쌓이고 메워져 인식이 어려워지고, 파티클 소오스로 작용하는 현상은 종래에 비해 훨씬 경감될 수 있다.
또한 이 부분은 전체로서 대상 물제에 대한 정보를 가지고 있기 때문에 부분적으로 일부가 훼손되는 경우에도 잔존하는 일부만으로도 원래의 정보를 복원할 수 있으므로 종래와 같은 인식 불능 발생 빈도를 줄일 수 있다. 즉, 홀로그래피를 통해 얻는 패턴은 물체의 한 점에서 나간 빛(구면파)이 홀로그램 전면에 분포하기 때문에, 즉 정보가 분포되어 기록되기 때문에 국부적인 결함이 있어도 재생된 홀로그램의 해상도나 시야 영역은 저하되지만 전체 상을 재생할 수 있어 손실이나 결함의 영향이 작다. 이러한 홀로그래피의 혈장성(穴長性)으로 인하여, 일부 손실이 발생하더라고 데이터가 완전히 손실되지 않고 단지 홀로그램을 조금 어둡게 하기 때문에 원래의 데이터로 복구가 가능하여 높은 신뢰도의 구현이 가능하다.
본 발명에 따르면 기존의 별도 마킹 및 세정 공정을 없애고 반도체 제조 공정에서 첫 번째 노광하는 공정에서 도포되는 포토레지스트 층을 이용할 수 있으며, 포토레지스트 도포 전에 산화막, 질화막 가운데 적어도 하나가 적층이 된 상태에서 홀로그래피 기술을 통하여 웨이퍼/랏트 인식 번호 등 제품 정보를 실리콘 기판 안에 입체적 이미지 형태의 데이타를 저장시킬 수 있고, 참조광을 이용하여 인식할 수 있으므로 공정 단축과 파티클에 따른 불량 발생을 억제할 수 있다.
또한, 표면이 일부 손상되는 경우에도 일부 잔존 패턴으로 정보 복원이 가능하므로 공정상 확인이 용이하여 제품 신뢰성 향상을 가져올 수 있다.

Claims (4)

  1. 기판에 홀로그래피를 이용하여 기판 표면 혹은 기판 내부에 인식 마크를 형성하되,
    상기 기판 위로 포토레지스트를 이용하는 노광과 현상에 의해 포토레지스트 패턴이 먼저 이루어지고,
    상기 포토레지스트 패턴이 형성된 기판을 식각하여 공정 기판 표면에 인식 마크가 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 마킹 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀로그래피를 이용한 인식 마크 형성은 상기 기판 표면에 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막, 실리콘 산화질화막 가운데 적어도 하나가 형성된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 마킹 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포토레지스트 패턴은 상기 기판 가공을 위한 첫 노광 단계에서 이루어지는 포토레지스트 도포층을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 마킹 방법.
KR1020050132554A 2005-12-28 2005-12-28 홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법 KR100729036B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050132554A KR100729036B1 (ko) 2005-12-28 2005-12-28 홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050132554A KR100729036B1 (ko) 2005-12-28 2005-12-28 홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100729036B1 true KR100729036B1 (ko) 2007-06-14

Family

ID=38359632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050132554A KR100729036B1 (ko) 2005-12-28 2005-12-28 홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100729036B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897755B1 (ko) 2007-10-31 2009-05-15 주식회사 동부하이텍 웨이퍼 마킹 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244084A (ja) * 1992-12-21 1994-09-02 Nikon Corp ホログラフィを用いた露光方法及び装置
KR100272339B1 (ko) * 1997-12-29 2000-11-15 이중구 홀로그램을이용한위치측정장치
JP2004122233A (ja) * 2000-08-28 2004-04-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザマーキング装置、マーキング方法及びマーキングされた光学部材

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244084A (ja) * 1992-12-21 1994-09-02 Nikon Corp ホログラフィを用いた露光方法及び装置
KR100272339B1 (ko) * 1997-12-29 2000-11-15 이중구 홀로그램을이용한위치측정장치
JP2004122233A (ja) * 2000-08-28 2004-04-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザマーキング装置、マーキング方法及びマーキングされた光学部材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100897755B1 (ko) 2007-10-31 2009-05-15 주식회사 동부하이텍 웨이퍼 마킹 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2710967B2 (ja) 集積回路装置の製造方法
US9672300B2 (en) Pattern generation method
US3712813A (en) Production of semiconductor modules by a photo-resist technique with holographic projection of etching patterns
US7411651B2 (en) PSM alignment method and device
US7978386B2 (en) Generation of holographic diffraction patterns
JP2008102360A (ja) 露光用マスク、電子装置の製造方法、及び露光用マスクの検査方法
US3597045A (en) Automatic wafer identification system and method
KR100729036B1 (ko) 홀로그래피를 이용하는 반도체 기판 마킹 방법
CN101802724A (zh) 一种用于全息图和全息印刷的接触复制的方法
JP3736850B2 (ja) デバイスの製造方法、アダプタプレート、伸長状本体及び電子装置
JP2007019307A (ja) 半導体ウエーハのおける位置精度検証用マークの形成方法、及びアライメント用マークの形成方法
US6080654A (en) Simplified method of forming self-aligned vias in a semiconductor device
JP2002049143A (ja) 位相シフトマスクの欠陥検査装置
US6625800B1 (en) Method and apparatus for physical image based inspection system
KR100934855B1 (ko) 노광마스크 및 이를 이용한 반도체소자 형성방법
KR100495920B1 (ko) 반도체 장치의 웨이퍼 정렬용 정렬 마크
US5821131A (en) Method for inspecting process defects occurring in semiconductor devices
US7369254B2 (en) System and method for measuring dimension of patterns formed on photomask
EP0112217B1 (fr) Générateur de motifs pour circuits intégrés et procédé de génération de motifs utilisant ce générateur
JP2006251355A (ja) 情報再生装置および情報再生方法
CN111512191B (zh) 主衍射光栅的制造装置及制造方法
KR101022504B1 (ko) 간섭 리소그래피에서 포토레지스트의 언더컷 라인 패턴 개선장치 및 개선방법
JPH07230524A (ja) 情報メディア読取装置
KR960006818B1 (ko) 광학 마스크 가공방법
JPH11353422A (ja) 光記録媒体の情報読取り装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee