KR100804284B1 - 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하기 위한 방법 및 그 장치와, 그리고 상기 방법을 수행하기 위한 명령어들이 코드화된 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체 - Google Patents

산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하기 위한 방법 및 그 장치와, 그리고 상기 방법을 수행하기 위한 명령어들이 코드화된 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하기 위해 산란 측정법을 이용하는 방법과 장치를 제공한다. 반도체 디바이스의 공정 런이 수행된다. 상기 처리된 반도체 디바이스로부터 계측 데이터가 획득된다. 상기 획득된 계측 데이터를 분석함으로써 에러 데이터가 획득된다. 상기 에러 데이터가 반도체 디바이스의 공정에 대해 수정을 가해야 할지 여부를 결정한다. 상기 에러 데이터가 반도체 디바이스의 상기 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 상기 결정에 응답하여, 반도체 디바이스의 상기 공정의 피드백 수정이 수행된다. 상기 에러 데이터가 반도체 디바이스의 상기 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 상기 결정에 응답하여, 반도체 디바이스의 상기 공정의 피드-포워드 수정이 수행된다.
피드백/피드-포워드, 반도체, 웨이퍼, 제조, 공정, 산란측정

Description

산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하기 위한 방법 및 그 장치와, 그리고 상기 방법을 수행하기 위한 명령어들이 코드화된 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체 {METHOD AND APPARATUS FOR USING SCATTEROMETRY TO PERFORM FEEDBACK AND FEED-FORWARD CONTROL, AND COMPUTER READABLE PROGRAM STORAGE MEDIUM ENCODED WITH INSTRUCTIONS FOR PERFORMING THE METHOD}
본 발명은 일반적으로 반도체 제조에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼별(wafer-by-wafer) 공정에 대한 자동 에러 정정을 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
US-A-6 051 349 는 반도체 기판 상에 레지스트를 코팅하고, 후속하여 상기 레지스트를 현상하는 방법과 장치를 개시한다. 상기 방법은 상기 기판의 표면 상에 레지스트를 코팅하는 단계와, 포토리소그래픽 노광에 의해 상기 레지스트를 패터닝하는 단계를 포함한다. 이후, 상기 레지스트 코팅에서 형성된 잠상(latent image)의 라인폭을 측정하기 위해 라인폭 측정 단계가 수행된다. 후속하는 상기 패터닝된 레지스트의 현상 후에, 상기 잠상의 라인폭의 값이 허용가능한 범위에 드는지 여부를 결정하는 단계가 수행된다. 상기 측정된 라인폭이 상기 허용가능한 범위 밖에 있는 경우, 상기 방법은 상기 측정치와 목표치 사이의 차를 계산하여, 공정 상태에서 정정량을 결정한다. 이후, 공정 단계들 이전 또는 이후에 정정 단계가 수행될 수 있다.
US-A-5 900 633 은 반도체 디바이스의 패터닝된 샘플들을 분석하는 방법을 개시한다. 상기 방법은 산란 측정의 이용을 수반하며, 이 산란 측정의 결과들은 상기 디바이스의 후속 처리를 결정하는데 이용된다.
US-A-5 511 005 는 웨이퍼 핸들링 및 프로세싱 시스템을 개시하며, 이는 시뮬레이션 단계에서 확인된 불일치점을 기초로 하는 제조 공정 단계의 피드백 및 피드-포워드 정정의 이용을 수반한다.
제조 산업에서의 기술 급증은 많은 새롭고 혁신적인 제조 공정을 가져왔다. 오늘날의 제조 공정들, 특히 반도체 제조 공정들은 다수의 중요한 단계들을 필요로 한다. 이러한 공정 단계들은 일반적으로 절대 필요한 것이어서, 정확한 제조 제어를 유지하도록 일반적으로 미세 조정되는 많은 입력들을 요구한다.
반도체 디바이스들의 제조는 가공되지 않은 반도체 물질로부터 패키징된 반도체 디바이스를 생성하도록 다수의 개별 공정 단계들을 요구한다. 상기 반도체 물질의 초기 성장, 반도체 결정을 개별적인 웨이퍼들로 자르기, 제조 단계들(식각, 도핑, 이온 주입 등)로부터, 완성된 디바이스의 패키징 및 최종 테스트에 이르기까지의 다양한 공정들은 서로 다르고 전문화되어서, 상기 공정들은 서로 다른 제어 방식을 포함하는 서로 다른 제조 위치에서 수행된다.
반도체 디바이스 제조에 영향을 미치는 인자들 중에는 제조 머신 툴들의 시 동 영향, 제조 챔버(chamber)의 메모리 영향 및 첫번째 웨이퍼의 영향을 포함하는 제조상의 문제점들에 의해 야기되는 웨이퍼별 변형이 있다. 이러한 인자들에 의해 악영향이 미치는 공정 단계들 중 하나가 포토리소그래피 공정이다. 오버레이(overlay)는 반도체 제조에 있어서 여러 중요 단계 중 하나이다. 라인폭(line-width)(즉, 임계 치수)은 상기 포토리소그래피 공정의 질과 관련된 중요한 측정치이다. 반도체 제조에 있어서 라인폭 제어는 처리되는 반도체 웨이퍼 상에 패터닝된 라인들/간격들의 특징적인 치수 측정을 포함한다. 일반적으로, 목표 라인폭에 대한 상기 패터닝된 라인폭의 편차의 최소화는 반도체 디바이스의 다수의 층들이 연결되어 제대로 기능할 수 있게 하는데 중요하다. 기술이 반도체 디바이스들의 임계치수를 더욱 작게 함에 따라, 목표치에서 벗어나지 않는 라인폭에 대한 요구가 급격히 증가하고 있다.
일반적으로, 포토리소그래피 기술자들은 현재 포토리소그래피(또는 후속 식각) 공정 바로 다음에 로트 당 한번씩 라인폭을 측정한다. 상기 측정된 라인폭 에러들은 노광툴 설정에 대해 수동 또는 자동 갱신을 하는데 이용될 수 있다. 현행 방법과 관련된 문제점들 중 일부는 상기 노광툴 설정이 일반적으로 오로지 로트 당 한번씩 갱신될 수 있다는 사실을 포함한다.
일반적으로, 노광툴 또는 스테퍼라 불리는 반도체 제조툴에서 다수의 웨이퍼들에 대해 일련의 공정 단계들이 수행된다. 상기 제조툴은 제조 체제(manufacturing framework) 또는 공정 모듈의 네트워크와 통신한다. 상기 제조툴은 일반적으로 설비 인터페이스에 연결된다. 상기 설비 인터페이스는 상기 스테 퍼가 연결되어 있는 머신 인터페이스에 연결되어 있으며, 이로써, 상기 스테퍼와 상기 제조 체제 사이의 통신을 용이하게 해준다. 상기 머신 인터페이스는 일반적으로 진보된 공정 제어(APC) 시스템의 부분일 수 있다. 상기 APC 시스템은 제어 스크립트를 시작하며, 이는 제조 공정을 실행하는데 필요한 데이터를 자동으로 검색하는 소프트웨어 프로그램일 수 있다. 상기 제조 공정을 제어하는 입력 파라미터들은 수동 방식으로 주기적으로 정정된다. 고도의 정밀한 제조 공정에 대한 요구가 증가함에 따라, 더 자동화되고 시기 적절한 방식으로 제조 공정을 제어하는 입력 파라미터들을 정정하기 위해 개선된 방법들이 요구된다. 또한, 웨이퍼별 제조 변형은 반도체 디바이스의 불균일한 품질을 야기할 수 있다.
포토리소그래피 공정의 허용가능성을 평가하는 공지 기술은 포토레지스트가 현상된 후에 임계 치수 또는 다른 파라미터들을 측정하는 것을 필요로 한다. 상기 현상된 웨이퍼를 평가하는데 이용되는 하나의 방법은 웨이퍼 상에 패턴을 표시하는 세기 측정을 발생시키기 위해 산란 측정법을 이용하는 것이다. 상기 현상된 포토레지스트에 있는 패턴은 일련의 트렌치로서 나타난다. 빛(light)은 비-트렌치 영역과 트렌치 영역에서 서로 다르게 반사되어, 특징적인 산란 패턴을 야기한다. 산란 측정법은 후속하는 웨이퍼에 형성된 패턴에 영향을 미치기 위해 노광 시간, 노광후 베이킹 시간, 현상 시간 등과 같은 포토레지스트 동작 파라미터들을 수정하는데 이용될 수 있다. (주사 전자 현미경[SEM]과 같은) 현상후(post-develop) 측정 기술의 한계점은 측정과 정정 동작 사이에 상당한 시간이 경과한다는 것인 바, 이는 잠재적으로 무용지물의 웨이퍼를 양산하게 된다. 또한, 이들 기술을 이용할 때 요구되 는 측정 시간으로 인해, 반도체 웨이퍼의 각각의 제조 로트의 소부분만이 측정될 수 있다. 오늘날 산업은 처리된 반도체 웨이퍼에서의 변형을 줄이기 위해 산란 측정 기술을 이용하는 효율적인 방식이 부족하다.
본 발명은 상기 설명된 하나 이상의 문제점들의 영향을 없애거나, 적어도 줄이고자 한다.
본 발명의 일 양상에 있어서, 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하기 위해 산란 측정법을 이용하는 방법이 제공된다. 반도체 디바이스의 공정 런이 수행된다. 상기 처리된 반도체 디바이스로부터 계측 데이터가 획득된다. 상기 획득된 계측 데이터를 분석함으로써 에러 데이터가 획득된다. 상기 에러 데이터가 반도체 디바이스의 공정에 대해 수정을 가해야 할지 여부가 결정된다. 상기 에러 데이터가 반도체 디바이스의 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 결정에 응답하여, 반도체 디바이스의 공정의 피드백 수정이 수행된다. 상기 에러 데이터가 반도체 디바이스의 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 결정에 응답하여, 반도체 디바이스의 공정의 피드-포워드 수정이 수행된다.
본 발명의 또다른 양상에 있어서, 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하기 위해 산란 측정법을 이용하는 장치가 제공된다. 본 발명의 장치는
컴퓨터 시스템과;
상기 컴퓨터 시스템과 연결된 제조 모델과, 상기 제조 모델은 적어도 하나의 제어 입력 파라미터 신호를 발생 및 수정할 수 있으며;
상기 제조 모델과 연결된 머신 인터페이스와, 상기 머신 인터페이스는 상기 제조 모델로부터 공정 레시피(recipe)를 수신할 수 있으며;
상기 머신 인터페이스와 연결되어 있으며, 반도체 웨이퍼를 공정할 수 있는 공정툴과, 제 1 공정툴은 상기 머신 인터페이스로부터 적어도 하나의 제어 입력 파라미터 신호를 수신할 수 있으며;
제 1 공정툴 및 제 2 공정툴과 연결되어 있는 계측툴과, 상기 계측툴은 계측 데이터를 획득할 수 있으며;
상기 계측툴과 연결되어 있는 계측 데이터 처리 장치와, 상기 계측 데이터 처리 장치는 상기 획득된 계측 데이터를 구성할 수 있으며;
상기 계측툴 및 상기 컴퓨터 시스템과 연결되어 있는 피드백/피드-포워드 제어기를 포함하며, 여기서, 상기 피드백/피드-포워드 제어기는 피드백 및 피드-포워드 조정 데이터를 생성하여, 제어 시스템 파라미터의 수정을 위해 상기 컴퓨터 시스템으로 이들 조정 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명은 첨부 도면들과 결합한 다음의 상세한 설명들을 참조하여 이해할 수 있으며, 도면들에서 동일한 참조 부호들은 동일한 요소들을 나타낸다.
도 1 은 본 발명에 의해 제시되는 방법의 일 실시예를 예시하고;
도 2 는 포토리소그래피 패터닝을 수행하는 공정 라인의 개략도를 예시하고;
도 3 은 산란 측정기의 개략도를 예시하며, 이 산란 측정기에 반도체 웨이퍼가 적재되어 있고;
도 4 는 본 발명에 의해 제시되는 방법의 흐름도를 예시하고; 그리고
도 5 는 제어 파라미터 수정 분석의 일 실시예를 더 상세하게 예시한다.
본 발명은 다양한 수정들과 변형들을 갖지만, 본원에서는 특정 실시예들이 예시적으로 상세히 설명된다. 그러나, 이러한 특정 실시예들은 본 발명을 개시된 특정 형태들로 한정하고자 하는 것이 아니라, 첨부된 청구항들에 의해 규정되는 본 발명의 정신과 범위내에 있는 모든 수정들, 등가물들 및 대안들을 포함한다는 것을 이해해야 한다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예들이 설명된다. 명확성을 위하여, 본 명세서에서는 실제 구현시의 모든 특징들을 설명하지는 않는다. 물론, 어떠한 실제 실시예의 전개에 있어서, 실행마다 변하게 되는 시스템 관련 및 사업 관련 제약들과의 호환성과 같은 개발자의 특정 목표들을 달성하기 위해서는 다수의 실행 지정 결정들이 이루어져야 한다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 이러한 전개 노력은 복잡하고 시간 소모적이지만, 그럼에도 불구하고 본원의 개시의 이득을 갖는 이 기술분야의 당업자들에게 있어서는 일상적인 일이라는 것을 알 수 있을 것이다.
반도체 제조는 많은 개별 공정들을 포함한다. 흔히, 반도체 디바이스들은 다수의 제조 공정 툴들을 통해 단계적으로 처리된다. 웨이퍼별 변형들은 불균일 반도체 디바이스의 출력을 가져올 수 있다. 영향을 주는 하나의 공정은 포토리소그래피 오버레이(overlay) 공정이다. 반도체 제조에 있어서 오버레이 공정은 중요한 단계이다. 특히, 오버레이 공정은 제조 공정 동안에 반도체 층들 사이에 오정합(misalignment) 에러 측정을 포함한다. 상기 오버레이 공정에 있어서의 개선은 반도체 제조 공정에 있어 품질과 효율성 면에서 실질적인 증대를 가져올 수 있다. 본 발명은 웨이퍼별 변형들에 대해 자동 에러 정정을 실시하는 방법을 제공한다.
반도체 디바이스들은 제조 환경에서 다수의 입력 제어 파라미터를 이용하여 처리된다. 이제 도 1 을 보면, 본 발명의 일 실시예가 예시된다. 일 실시예에 있어서, 반도체 웨이퍼와 같은 반도체 제품(105)은 라인(120)에 있는 다수의 제어 입력 신호들을 이용하여 공정툴들(110, 112)에서 처리된다. 일 실시예에 있어서, 라인(120)에 있는 상기 제어 입력 신호들은 머신 인터페이스들(115, 117)을 통해 컴퓨터 시스템(130)으로부터 상기 공정툴들(110, 112)로 전송된다. 일 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 머신 인터페이스들(115, 117)은 상기 공정툴들(110, 112)의 외부에 위치한다. 대안적인 실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 머신 인터페이스들(115, 117)은 상기 공정툴들(110, 112)의 내부에 위치한다.
일 실시예에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템(130)은 라인(120)에 있는 제어 입력 신호들을 상기 제 1 및 제 2 머신 인터페이스들(115, 117)로 전송한다. 상기 컴퓨터 시스템(130)은 라인(120)에서 상기 제어 입력 신호들을 생성시키는데 제조 모델(140)을 이용한다. 일 실시예에 있어서, 상기 제조 모델(140)은 라인(120)에서 전송된 다수의 제어 입력 파라미터들을 결정하는 레시피를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제조 모델(140)은 특정 제조 공정을 구현하는 공정 스크립트 및 입력 제어를 규정한다. 공정툴 A(110)에 지정된 라인(120)에 있는 상기 제어 입력 신호들은 상기 제 1 머신 인터페이스(115)에 의해 수신되어 처리된다. 공정툴 B(112)에 지정된 라인(120)에 있는 상기 제어 입력 신호들은 상기 제 2 머신 인터페이스(117)에 의해 수신되어 처리된다. 반도체 제조 공정에 이용되는 공정툴들(110, 112)의 예로는, 스테퍼, 스캐너, 스텝 및 스캔 툴(step-and-scan tool) 및 식각 공정툴이 있다. 일 실시예에 있어서, 공정툴 A(110)는 스테퍼와 같은 포토리소그래피 툴이고, 공정툴 B(112)는 식각 공정 툴이다.
상기 공정툴들(110, 112)에 의해 처리된 하나 이상의 반도체 웨이퍼들은 일반적으로 계측 데이터를 획득하기 위해 계측툴(150)로 보내진다. 일 실시예에 있어서, 상기 계측툴(150)은 산란 측정 데이터 획득툴 또는 산란 측정기이다. 상기 계측툴(150)로부터의 데이터는 상기 계측 데이터 처리 장치(145)에 의해 처리되고 구성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 계측 데이터 처리 장치(145)는 처리된 반도체 웨이퍼의 특정 제조 로트(lot)와 상기 계측 데이터를 관련시킨다. 일 실시예에 있어서, 상기 계측 데이터 처리 장치(145)는 상기 컴퓨터 시스템(130)내로 통합된다. 일 실시예에 있어서, 상기 계측 데이터 처리 장치(145)는 상기 컴퓨터 시스템(130)에 내장된 컴퓨터 소프트웨어 프로그램이며, 상기 컴퓨터 시스템(130)은 APC 체제내에서 통합된다.
일 실시예에 있어 산란 측정 데이터이며, 상기 계측 데이터 처리 장치(145)로부터 생성된 상기 처리된 계측 데이터는 라인(155)을 통해 피드백/피드-포워드 제어기(160)로 전송된다. 일 실시예에 있어서, 상기 피드백/피드-포워드 제어기(160)는 산란 측정 데이터를 처리하며, 이 기술분야의 당업자들에게 공지되 어 있는 피드백 및 피드-포워드 조정 데이터를 생성시킨다. 하기에 설명되는 상기 피드백 및 피드-포워드 조정 데이터는 라인(170)을 통해 상기 컴퓨터 시스템(130)으로 전송된다. 상기 컴퓨터 시스템(130)은 제조 모델(140)을 수정하는데 상기 피드백 및 피드-포워드 조정 데이터를 이용하며, 이는 라인(120)의 제어 입력 파라미터들에 있어 적절한 변형을 생성시킨다. 일 실시예에 있어서, 상기 피드백/피드-포워드 제어기(160)는 상기 컴퓨터 시스템(130)내로 통합된다. 일 실시예에 있어서, 상기 피드백/피드-포워드 제어기(160)는 상기 컴퓨터 시스템(130)에 내장된 컴퓨터 소프트웨어 프로그램이다.
라인(120)의 제어 입력 신호를 수정하는 근거들 중에는 산란 측정과 같은 처리된 반도체 웨이퍼에서 수행되는 계측 측정(metrology measurement)이 있다. 상기 계측 측정은 제어 입력 신호의 피드백 수정 및 피드-포워드 수정을 수행하는데 이용된다. 일반적으로, 라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드백 수정은, 포토 노광량을 이용하는 라인폭 조정 및 노광 초점 수정을 이용하는 라인 단면도 조정처럼 포토리소그래피 공정에서 수행된다. 또한, 라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드백 수정은 식각 레시피 수정을 이용하는 식각 라인 모양 조정처럼 식각 공정에서 수행된다.
라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드-포워드 수정은 반도체 웨이퍼 상에서 후속 공정들의 정정을 수행하는데 이용될 수 있다. 라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드-포워드 수정은 식각 또는 스페이서(spacer) 증착 공정에서 이용될 수 있으며, 여기서 반도체 웨이퍼 상에서 유효 라인폭을 정밀하게 조정하기 위해 산란 측 정 기술들이 이용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 스페이서 증착 공정에서, 산란 측정 치수는 증착 시간을 조정하는데 이용될 수 있으며, 이는 스페이서 폭에 영향을 줄 수 있고, 결과적으로 반도체 웨이퍼 상에서 트레이스(trace)의 유효 라인폭에 영향을 줄 수 있다.
스테퍼 공정과 같은 제조 공정과 관계하여, 공정툴(110)을 작동시키는데 이용되는 라인(120)에서의 제어 입력들은 노광량 신호(exposure dose signal)를 포함한다. 본 발명에 의해 제시되는 주요 특성들 중 하나는 외부 변수의 분석에 응답하여 라인(120)에서의 제어 입력 신호들을 갱신하는 방법이다.
이제 도 2 를 참조해 보면, 포토리소그래피 패터닝을 수행하는 예시적인 공정 라인(200)의 개략도가 도시된다. 상기 공정 라인(200)은 포토레지스트 증착 장치(210), 스테퍼(215), 건조기(220), 냉각기(230), 현상기(250), 산란 측정기(240) 및 식각기(260)를 포함한다. 상기 포토레지스트 증착 장치(210)는 반도체 웨이퍼(205)를 수신하며, 웨이퍼(205)의 표면 상에 포토레지스트 물질의 사전 결정된 두께를 증착한다. 이후, 상기 스테퍼(215)는 웨이퍼(205)(또는 반도체 웨이퍼의 로트)를 수신하고, 상기 웨이퍼(205)를 패터닝하기 위해서 레티클을 이용하여 광원에 상기 웨이퍼(205)를 노출시킨다. 상기 웨이퍼(205)는 상기 건조기(220)로 이송되며, 노광후 베이킹(post-exposure bake)이 수행된다. 상기 노광후 베이킹 다음에, 상기 웨이퍼(205)는 상기 냉각기(230)로 이송되며, 이후, 상기 웨이퍼(205)가 충분히 냉각된 후에 상기 현상기(250)로 이송된다. 상기 현상기(250)는 상기 웨이퍼(205)로부터 노광된 포토레지스트 물질을 제거한다.
이후, 상기 웨이퍼(205)는 측정을 위해 산란 측정기(240)로 이송된다. 이하 더 상세하게 설명될 것인 바, 상기 산란 측정기(240)는 이전에 수행된 포토리소그래피 공정의 허용성 및/또는 균일성을 결정하기 위해 상기 웨이퍼(205)를 측정하며, 웨이퍼 측정치를 상기 피드백/피드-포워드 제어기(160)로 전달한다. 이후, 상기 웨이퍼(205)는 식각 공정을 위해 식각기(260)로 보내진다. 웨이퍼 측정에 기반한, APC 체제가 통합된 상기 컴퓨터 시스템(130)은 후속하는 웨이퍼를 위해 상기 스테퍼(215)의 레시피를 조정한다. 또한, 상기 측정은 측정된 반도체 웨이퍼를 위한 식각툴(260)의 레시피를 조정하기 위해서 상기 컴퓨터 시스템(130)에 의해 이용될 수 있다. 본 설명에 비추어볼 때, 이 기술분야의 당업자들이면 인식할 수 있는 바와 같이, 공정 라인(200)은 본원에 설명되어 있는 공정 단계들을 수행하는 개별 또는 통합 공정 툴을 포함할 수 있다. 상기 산란 측정기(240)에 의해 획득된 데이터는 라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드백 및 피드-포워드 수정을 수행하는데 이용되며, 이는 공정툴들(110, 112)을 제어한다.
도 3 을 참조해 보면, 산란 측정기(240)의 개략도가 제공되며, 이 산란 측정기(240)에 상기 웨이퍼(205)가 적재된다. 웨이퍼(205)는 기초 물질(305)을 갖는다. 포토레지스트층(310)은 이전의 노광, 베이킹 및 현상 단계들로부터 생긴 상기 기초 물질(305)에 형성된 개방(또는 현상된) 영역(315)(즉, 패터닝된 웨이퍼(205)를 가리킴)을 갖는다. 상기 개방 영역(315)은 일반적으로 포토레지스트층(310)의 노광되지 않은 부분의 굴절률과는 다른 굴절률을 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 산란 측정기(240)는 광원(320) 및 상기 웨이퍼(205)에 근접하게 위치하는 검출기(325)를 포함한다. 상기 산란 측정기(240)의 광원(320)은 웨이퍼(205)의 적어도 한 부분을 비추며, 상기 검출기(325)는 반사광의 세기와 같은 광학적 측정을 한다. 비록 본 발명이 반사광의 세기를 측정하기 위해 설계된 산란 측정기(240)를 이용하여 설명되지만은, 타원계, 반사측정기, 분광기 또는 어떤 다른 광 측정 장치(light measuring device)와 같은 다른 측정툴들이 사용될 수도 있다는 것을 생각할 수 있다. 또한, 상기 산란 측정기(240)는 단색광, 백색광 또는 특정 구현에 따른 어떤 다른 파장 또는 파장들의 결합을 이용할 수 있다. 광 입사각은 특정 구현에 따라 또한 변할 수 있다.
상기 개방 영역(315)과 상기 포토레지스트층(310)의 노광되지 않은 부분에 대한 굴절률의 차이는 빛의 산란을 일으키며, 이로써 라인폭, 측벽 각도 및 레지스트 두께와 같은 패턴 특성과 직접적으로 관련되는 각도에 좌우되는 세기 패턴(angle-dependent intensity pattern)을 초래한다. 상기 산란 측정기(240)는 주변부 및 중앙부와 같은 웨이퍼(205) 상의 서로 다른 지점에서 이러한 세기 패턴을 측정한다. 다양한 지점들 간의 광 세기 패턴(light intensity pattern) 차는 개방 영역(315)의 라인폭의 변형과 같은 불일치를 나타낸다. 상기 산란 측정기(240)에 의해 분석되는 빛은 전형적으로 반사 요소와 산란 요소를 포함한다. 상기 반사 요소는 광 요소에 대응하며, 입사각은 반사각과 동일하다. 상기 산란 요소는 광 요소에 대응하며, 입사각은 반사각과 동일하지 않다. 이후 논의의 목적을 위해, 용어 "반사"광은 상기 반사 요소와 상기 산란 요소 둘다를 포함하는 것을 의미한다.
제조 모델(140)과 연계하여, 컴퓨터 시스템(130)은 목표치와의 상기 측정된 불일치 또는 편차를 정정하기 위해서 스테퍼(215)의 레시피를 조정한다. 예를 들어, 웨이퍼(205)의 주변부에서의 세기 측정치가 중앙부에서의 세기 측정치보다 더 클 경우, 작은 라인폭일수록 덜 산란하기 때문에 라인폭은 작은 것으로 생각된다. 라인폭 변형을 정정하기 위해서, 상기 컴퓨터 시스템(130)은 스테퍼(215)의 레시피를 변경하여, 작은 라인폭을 갖는 노광 부위(예를 들어, 개별 다이(die))에는 증가된 노광 에너지 또는 지속 시간이 긴 노광이 가해지게 된다.
변형을 검출하는 것과 웨이퍼가 스테퍼 모듈을 떠나기 전에 스테퍼(215) 레시피를 조정하는 것은 더 신속한 정정 동작 응답을 가능하게 해준다. 로트에 있는 모든 웨이퍼(205)를 테스트하거나, 또는 상기 로트에서 선택된 웨이퍼(205)만을 테스트하는 것을 생각할 수 있다. 초기에 변형들에 대한 식별은 동일한 로트에서도 웨이퍼(205)의 정정을 가능하게 해준다. 더 안정된 스테퍼(215)에 대해, 상기 산란 측정기(240)는 특정 실시에 따라서, 천이(shift) 당 한번씩 또는 주(week) 당 한번씩 이용될 수 있다.
이제 도 4 를 보면, 본 발명에 의해 제시되는 방법의 일 실시예에 대한 흐름도가 예시되어 있다. 도 4 의 블럭(410)에 설명되어 있는 바와 같이, 반도체 웨이퍼의 제조 런이 처리된다. 도 4 의 블럭(420)에 설명되어 있는 바와 같이, 처리된 반도체 웨이퍼는 산란 측정 데이터의 획득을 위해 산란 측정기(240)와 같은 계측툴(150)로 보내진다. 상기 산란 측정 데이터는 이 기술분야의 당업자들에게 공지되어 있는 기술들에 의해 분석되어, 처리된 반도체 웨이퍼에서의 에러와 불일치의 양이 정해진다. 도 4 의 블럭(430)에 설명되어 있는 바와 같이, 상기 산란 측정 데이터는 라인(120)에서 제어 파라미터가 수정되어야 하는지를 결정하기 위해 제어 파라미터 수정 분석을 수행하는데 이용된다. 도 5 는 산란 측정 데이터 분석으로부터 획득된 에러 데이터에서 제어 파라미터 수정 분석을 수행하는 방법의 일 실시예를 예시한다.
이제 도 5 를 보면, 블럭(510)에 설명되어 있는 바와 같이, 처리된 반도체 웨이퍼와 관련된 산란 측정 데이터로부터의 에러 데이터가 획득된다. 상기 에러 데이터는 이 기술분야의 당업자들에 의해 공지되어 있는 다수의 방법들 중 하나로부터 획득된다. 일단 에러 데이터가 획득되면, 도 5 의 블럭(520)에 설명되어 있는 바와 같이, 상기 에러 데이터가 데드대역(deadband)의 내부에 존재하는지를 결정한다. 블럭(520)에 설명되어 있는 단계는 라인(120)에서 제어 입력들의 변경를 정당화할 만큼 충분히 에러가 의미있는지 여부를 결정하기 위해 수행된다. 상기 데드대역을 규정하기 위해, 검사국(review station)과 같은 제품 분석국(미도시)으로부터 획득된 에러들은 사전 결정된 세트의 임계 파라미터와 비교된다. 일 실시예에 있어서, 상기 데드대역은 한 세트의 대응하는 소정 목표값에 근접하게 조정된 제어 입력 신호들과 관련된 에러값의 범위를 포함하며, 이 값에서 일반적으로 제어기 작동이 차단된다. 제품 분석국으로부터 획득된 에러들 중 어느 하나가 그것의 대응하는 사전 결정된 임계치보다 더 작다면, 이 특정 에러는 데드대역에 있는 것으로 생각된다. 데드대역의 주요 목적 중 하나는 라인(120)에서 제어 입력 신호들에 대한 변경으로부터 생긴 과도한 제어 동작이 반도체 제조 공정을 과도하게 흐트러지게 하는 것을 방지하는 것이다.
블럭(520)에 도시된 바와 같이, 제어 입력 신호에 대응하는 에러가 데드대역의 내부에 존재한다고 결정되면, 도 5 의 블럭(530)에 설명되어 있는 바와 같이 이 특정 에러는 무시된다. 따라서, 제어 입력 신호에 대응하는 에러의 값이 상기 사전 결정된 데드대역에 있다면, 이 특정 에러는 그것의 대응하는 제어 입력 신호를 갱신하는데 이용되지 않는다. 일 실시예에 있어서, 상기 에러 데이터가 데드대역의 내부에 있다고 결정되면, 이 특정 에러 데이터에 기초하여 제어 파라미터에 대해 어떤 변화도 이루어지지 않는다. 이후, 도 5 의 블럭(540)에 설명되어 있는 바와 같이, 새로운 에러 데이터가 획득되고 분석된다. 일 실시예에 있어서, 상기 설명되어 있는 단계들은 획득된 새로운 에러 데이터에 대해 반복된다.
블럭(520)에 도시된 바와 같이, 제어 입력 신호에 대응하는 에러가 데드대역의 내부에 존재하지 않는다고 결정되면, 도 5 의 블럭(550)에 설명되어 있는 바와 같이, 상기 에러들을 보충하기 위해 제어 입력 파라미터들을 수정하는 것과 같은 추가 처리가 수행된다. 제어 입력 신호에 대응하는 에러의 값은 후속하는 제조 공정 단계를 위해 라인(120)에서 상기 제어 입력 파라미터를 갱신하는데 이용되며, 도 4 의 블럭(430)에 설명되어 있는 바와 같이, 제어 파라미터 수정 분석을 수행하는 단계를 완료한다.
다시 도 4 를 보면, 일단 라인(120)에서 상기 제어 파라미터들이 수정되어야 한다고 결정되면, 반도체 웨이퍼의 후속 공정에서 에러 가능성 및 불균일성을 줄이기 위해 피드백 수정이 이루어진다. 일반적으로, 라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드백 수정은 포토 노광량(photo exposure dosages)을 이용하는 라인폭 조정 및 노광 초점 수정(exposure focus modifications)을 이용하는 라인 단면 조정(line profile adjustments)과 같은 포토리소그래피 공정에서 수행된다. 또한, 라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드백 수정은 식각 레시피 수정을 이용하는 라인 모양 조정과 같은 식각 공정에서 수행된다. 일 실시예에 있어서, 피드백 조정은 컴퓨터 시스템(130)과 제조 모델(140)에 의해 이루어진다.
라인(120)에서 제어 파라미터들이 수정되어야 한다고 결정되면, 블럭(450)에 설명되어 있는 바와 같이, 반도체 웨이퍼의 후속 공정에서 에러 가능성과 불균일성을 줄이기 위해 피드-포워드가 또한 이루어진다. 라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드-포워드 수정은 반도체 웨이퍼의 후속 공정의 정정을 수행하는데 이용될 수 있다. 라인(120)에서 제어 입력 신호의 피드-포워드 수정은 식각 또는 스페이서 증착 공정에 이용될 수 있으며, 반도체 웨이퍼에서 유효 라인폭을 정밀 조정하기 위해 산란 측정 기술이 이용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 스페이서 증착 공정에서, 증착 시간을 조정하기 위해 산란 측정이 이용될 수 있으며, 이는 스페이서 폭에 영향을 미치고, 결과적으로 반도체 웨이퍼에서 트레이스의 유효 라인폭에 영향을 준다. 또한, 산란 측정은 후속하는 이온 주입 공정에서 이온 주입 파라미터들을 측정하고 이온 주입량을 조정하기 위해 이용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 피드백 조정은 컴퓨터 시스템(130)과 제조 모델(140)에 의해 이루어진다. 반도체 웨이퍼의 제조를 위해 본 발명에 의해 제시되는 원리를 실시하는 것에 부가하여, 본 발명에 의해 제시되는 원리들은 제조의 다른 영역에서 이용될 수 있다.
본 발명에 의해 제시되는 원리들은 진보된 공정 제어(APC) 체제에서 실시될 수 있다. 상기 APC 체제는 본 발명에 의해 제시되는 라인폭 제어 방식을 실시하기 위한 바람직한 플랫폼이다. 일부 실시예들에서, 상기 APC 체제는 공장 전체의 소프트웨어 시스템일 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 의해 제시되는 상기 제어 방식들은 공장 작업장에서 실질적으로 임의의 반도체 제조툴들에 적용될 수 있다. 또한, 상기 APC 체제는 공정 수행의 원격 접속 및 모니터링을 가능하게 해준다. 또한, 상기 APC 체제를 이용함으로써, 데이터 저장이 더 편리하고, 더 탄력적이며, 그리고 로컬 드라이브들보다 더 싸게 이루어질 수 있다. 상기 APC 플랫폼은 필요한 소프트웨어 코드의 기입시 상당한 유연성을 제공하기 때문에, 더 고도의 제어 타입을 가능하게 해준다.
상기 APC 체제에서의 본 발명에 의해 제시되는 상기 제어 방식의 전개는 많은 소프트웨어 구성요소들을 요구할 수 있다. 상기 APC 체제내에 있는 구성요소들에 추가하여, 상기 제어 시스템에서 관련된 각각의 반도체 제조툴들에 대해 컴퓨터 스크립트가 기입된다. 반도체 제조 팹(fab)에서 상기 제어 시스템에 있는 반도체 제조 툴이 시작될 경우, 이는 일반적으로 라인폭 제어기와 같은 공정 제어기에 의해 요구되는 동작을 개시하기 위하여 스크립트를 요구한다. 상기 제어 방법들은 일반적으로 이러한 스크립트들에서 규정되고 수행된다. 이러한 스크립트들의 전개는 제어 시스템의 전개의 상당한 부분을 포함할 수 있다. 본 발명에 의해 제시되는 원리들은 다른 타입의 제조 체제내에 실시될 수 있다.
상기 개시된 특정 실시예들은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명은 본원의 개시의 이득을 갖는 이 기술분야의 당업자들에 의해 다르지만 명백히 등가적인 방법 들로 변형 및 실행될 수 있다. 또한, 본 발명은 본원에 개시된 구조 또는 설계의 세부적인 사항들에 한정되지 않으며, 하기의 청구항에 의해서만 규정된다. 따라서, 상기 개시된 특정 실시예들은 본 발명의 범위 및 정신내에서 변형 또는 수정될 수 있다. 그러므로, 본원에서 보호받고자 하는 권리는 하기의 청구항들에서 규정된다.

Claims (29)

  1. 반도체 디바이스들(semiconductor devices)의 공정 런(processing run)을 수행하는 단계와;
    상기 처리된(processed) 반도체 디바이스들로부터 계측 데이터를 획득하는 단계와;
    상기 획득된 계측 데이터를 분석함으로써 에러 데이터(error data)를 획득하는 단계와;
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 할지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 결정에 응답하여, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백(feedback) 수정을 수행하는 단계와; 그리고
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 결정에 응답하여, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드(feed-forward) 수정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백(feedback) 및 피드-포워드(feed-forward) 제어를 수행하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 디바이스들의 공정 런을 수행하는 단계는 반도체 웨이퍼들을 처리(processing)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼들을 처리하는 단계는 상기 반도체 웨이퍼들 상에서 포토리소그래피 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 처리된 반도체 디바이스들로부터 계측 데이터를 획득하는 단계는 산란 측정 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 할지 여부를 결정하는 단계는:
    계측 데이터의 분석으로부터 에러 데이터를 획득하는 단계와;
    상기 에러 데이터가 데드대역(deadband)내에 존재하는지를 결정하는 단계와; 그리고
    상기 에러 데이터가 상기 데드대역 내에 존재하지 않는다는 결정에 기초하여 적어도 하나의 제어 입력 파라미터를 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백 수정을 수행하는 단계는 포토리소그래피 공정에서 노광량(exposure dosages)을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백 수정을 수행하는 단계는 포토리소그래피 공정에서 노광 초점(exposure focus)을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백 수정을 수행하는 단계는 식각 공정에서 식각 레시피(etch recipe)를 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백 수정을 수행하는 단계는 진보된 공정 제어기(APC)를 통해 피드백 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드 수정을 수행하는 단계는 스페이서(spacer) 증착 공정과 식각 공정 중 하나 동안에 스페이서 폭과 식각 폭 중 하나를 조정하기 위해 증착 시간 기간을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드 수정을 수행하는 단계는 이온 주입 공정 동안 이온 주입량을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드 수정을 수행하는 단계는 진보된 공정 제어기(APC)를 통해 피드-포워드 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 방법.
  13. 컴퓨터 시스템과;
    상기 컴퓨터 시스템과 연결된 제조 모델(manufacturing model) - 상기 제조 모델은 적어도 하나의 제어 입력 파라미터 신호를 발생 및 수정할 수 있으며 - 과;
    상기 제조 모델과 연결된 머신 인터페이스(machine interface) - 상기 머신 인터페이스는 상기 제조 모델로부터 공정 레시피(processing recipes)를 수신할 수 있으며 - 와;
    상기 머신 인터페이스와 연결되고, 반도체 웨이퍼들을 공정할 수 있는 공정툴(processing tool)(110, 112) - 상기 공정툴(110, 112)은 상기 머신 인터페이스로부터 적어도 하나의 제어 입력 파라미터 신호를 수신할 수 있으며 - 과;
    상기 제 1 공정툴(110) 및 상기 제 2 공정툴(112)과 연결된 계측툴 - 상기 계측툴은 계측 데이터를 획득할 수 있으며 - 과;
    상기 계측툴과 연결된 계측 데이터 처리 장치 - 상기 계측 데이터 처리 장치는 상기 획득된 계측 데이터를 구성할 수 있으며 - 와; 그리고
    상기 계측툴 및 상기 컴퓨터 시스템과 연결된 피드백(feedback)/피드-포워드 (feed-forward)제어기를 포함하며, 여기서 상기 피드백/피드-포워드 제어기는 피드백 및 피드-포워드 조정 데이터를 발생시킴과 아울러, 상기 제어 시스템 파라미터의 수정을 위해 상기 컴퓨터 시스템에 상기 조정 데이터를 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은 적어도 하나의 제어 입력 파라미터를 수정하기 위한 수정 데이터를 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제조 모델은 상기 수정 데이터에 응답하여 상기 제어 입력 파라미터를 수정할 수 있는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 장치.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 계측툴은 산란 측정기인 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 장치.
  17. 반도체 디바이스들(semiconductor devices)의 공정 런(processing run)을 수행하는 수단과;
    상기 처리된 반도체 디바이스들로부터 계측 데이터를 획득하는 수단과;
    상기 획득된 계측 데이터를 분석함으로써 에러 데이터(error data)를 획득하는 수단과;
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 할지 여부를 결정하는 수단과;
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 결정에 응답하여, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백(feedback) 수정을 수행하는 수단과; 그리고
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 결정에 응답하여, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드(feed-forward) 수정을 수행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 산란 측정을 이용하여 피드백 및 피드-포워드 제어를 수행하는 장치.
  18. 컴퓨터에 의해 실행될 때,
    반도체 디바이스들(semiconductor devices)의 공정 런(processing run)을 수행하는 단계와;
    상기 처리된 반도체 디바이스들로부터 계측 데이터를 획득하는 단계와;
    상기 획득된 계측 데이터를 분석함으로써 에러 데이터(error data)를 획득하는 단계와;
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 할지 여부를 결정하는 단계와;
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 결정에 응답하여, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백(feedback) 수정을 수행하는 단계와; 그리고
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 한다는 결정에 응답하여, 상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드(feed-forward)수정을 수행하는 단계를 포함하는 방법을 수행하는 명령어들이 코드화된(encoded) 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  19. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 반도체 디바이스들의 공정 런을 수행하는 단계는 반도체 웨이퍼들을 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  20. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 19항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 반도체 웨이퍼들을 처리하는 단계는 상기 반도체 웨이퍼들 상에서 포토리소그래피 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  21. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 처리된 반도체 디바이스들로부터 계측 데이터를 획득하는 단계는 산란 측정 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  22. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 에러 데이터가 상기 반도체 디바이스들의 공정에 대해 수정을 가해야 할지 여부를 결정하는 단계는
    계측 데이터의 상기 분석으로부터 에러 데이터를 획득하는 단계와;
    상기 에러 데이터가 데드대역(deadband) 내에 존재하는지를 결정하는 단계와; 그리고
    상기 에러 데이터가 상기 데드대역 내에 존재하지 않는다는 결정에 기초하여 적어도 하나의 제어 입력 파라미터를 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  23. 제 18 항에 있어서, 컴퓨터에 의해 실행될 때,
    상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백 수정을 수행하는 단계는 포토리소그래피 공정에서 노광량을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  24. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백 수정을 수행하는 단계는 포토리소그래피 공정에서 노광 초점을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  25. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백 수정을 수행하는 단계는 식각 공정에서 식각 레시피를 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  26. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드백 수정을 수행하는 단계는 진보된 공정 제어기(APC)를 통해 피드백 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  27. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드 수정을 수행하는 단계는 스페이서(spacer)증착 공정과 식각 공정 중 하나 동안에 스페이서 폭과 식각 폭 중 하나를 조정하기 위해 증착 시간 기간을 수정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  28. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드 수정을 수행하는 단계는 이온 주입 공정 동안 이온 주입량을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
  29. 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 청구항 18항에 기재된 방법을 수행하는 명령어들이 코드화되어 있으며,
    상기 반도체 디바이스들의 공정의 피드-포워드 수정을 수행하는 단계는 진보된 공정 제어기(APC)를 통해 피드-포워드 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 저장 매체.
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Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6939434B2 (en) 2000-08-11 2005-09-06 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution
US7294563B2 (en) * 2000-08-10 2007-11-13 Applied Materials, Inc. Semiconductor on insulator vertical transistor fabrication and doping process
US7320734B2 (en) * 2000-08-11 2008-01-22 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation system including a plasma source having low dissociation and low minimum plasma voltage
US7094670B2 (en) * 2000-08-11 2006-08-22 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US7541201B2 (en) 2000-08-30 2009-06-02 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry
US6429930B1 (en) 2000-09-06 2002-08-06 Accent Optical Technologies, Inc. Determination of center of focus by diffraction signature analysis
KR100811964B1 (ko) * 2000-09-28 2008-03-10 동경 엘렉트론 주식회사 레지스트 패턴 형성장치 및 그 방법
US6304999B1 (en) * 2000-10-23 2001-10-16 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for embedded process control framework in tool systems
US20030002043A1 (en) 2001-04-10 2003-01-02 Kla-Tencor Corporation Periodic patterns and technique to control misalignment
US7084988B1 (en) * 2001-06-28 2006-08-01 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for creation of semiconductor multi-sloped features
US20030052084A1 (en) * 2001-09-18 2003-03-20 Tabery Cyrus E. In-situ or ex-situ profile monitoring of phase openings on alternating phase shifting masks by scatterometry
KR20050035153A (ko) 2001-10-10 2005-04-15 액센트 옵티칼 테크놀로지스 인코포레이티드 단면 분석법에 의한 초점 중심의 결정
US6898596B2 (en) * 2001-10-23 2005-05-24 Therma-Wave, Inc. Evolution of library data sets
JP3839306B2 (ja) * 2001-11-08 2006-11-01 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法および製造システム
US6785009B1 (en) * 2002-02-28 2004-08-31 Advanced Micro Devices, Inc. Method of using high yielding spectra scatterometry measurements to control semiconductor manufacturing processes, and systems for accomplishing same
US6985229B2 (en) * 2002-05-30 2006-01-10 Agere Systems, Inc. Overlay metrology using scatterometry profiling
US6912438B2 (en) 2002-10-21 2005-06-28 Advanced Micro Devices, Inc. Using scatterometry to obtain measurements of in circuit structures
US6808953B2 (en) 2002-12-31 2004-10-26 Robert Bosch Gmbh Gap tuning for surface micromachined structures in an epitaxial reactor
US6982043B1 (en) * 2003-03-05 2006-01-03 Advanced Micro Devices, Inc. Scatterometry with grating to observe resist removal rate during etch
US6766214B1 (en) * 2003-04-03 2004-07-20 Advanced Micro Devices, Inc. Adjusting a sampling rate based on state estimation results
US7119893B2 (en) 2003-04-10 2006-10-10 Accent Optical Technologies, Inc. Determination of center of focus by parameter variability analysis
US6859746B1 (en) * 2003-05-01 2005-02-22 Advanced Micro Devices, Inc. Methods of using adaptive sampling techniques based upon categorization of process variations, and system for performing same
TWI248153B (en) * 2003-12-04 2006-01-21 Promos Technologies Inc Method of adjusting photo error for multi-product
DE102004009516B4 (de) * 2004-02-27 2010-04-22 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Verfahren und System zum Steuern eines Produktparameters eines Schaltungselements
US7052921B1 (en) 2004-09-03 2006-05-30 Advanced Micro Devices, Inc. System and method using in situ scatterometry to detect photoresist pattern integrity during the photolithography process
US7427457B1 (en) 2004-09-03 2008-09-23 Advanced Micro Devices, Inc. Methods for designing grating structures for use in situ scatterometry to detect photoresist defects
JP2006147627A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Tokyo Electron Ltd 露光装置の同期精度検出方法および収差検出方法
EP1814143A4 (en) * 2004-11-16 2009-01-21 Tokyo Electron Ltd CONDITIONING ADJUSTMENT METHOD, SUBSTRATE PROCESSING DEVICE, AND COMPUTER PROGRAM
US7235414B1 (en) * 2005-03-01 2007-06-26 Advanced Micro Devices, Inc. Using scatterometry to verify contact hole opening during tapered bilayer etch
US20060261436A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 Freescale Semiconductor, Inc. Electronic device including a trench field isolation region and a process for forming the same
KR100677988B1 (ko) * 2005-12-28 2007-02-02 동부일렉트로닉스 주식회사 반도체 포토 장비의 노광 에너지 튜닝 장치 및 방법
US7875851B1 (en) * 2006-05-01 2011-01-25 Advanced Micro Devices, Inc. Advanced process control framework using two-dimensional image analysis
US7525673B2 (en) * 2006-07-10 2009-04-28 Tokyo Electron Limited Optimizing selected variables of an optical metrology system
US7526354B2 (en) * 2006-07-10 2009-04-28 Tokyo Electron Limited Managing and using metrology data for process and equipment control
US7763404B2 (en) * 2006-09-26 2010-07-27 Tokyo Electron Limited Methods and apparatus for changing the optical properties of resists
US7710572B2 (en) * 2006-11-30 2010-05-04 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
DE102007009901B4 (de) * 2007-02-28 2011-07-07 Globalfoundries Inc. Technik zum Strukturieren unterschiedlich verspannter Schichten, die über Transistoren ausgebildet sind, durch verbesserte Ätzsteuerungsstrategien
US7639351B2 (en) * 2007-03-20 2009-12-29 Tokyo Electron Limited Automated process control using optical metrology with a photonic nanojet
US7567353B2 (en) * 2007-03-28 2009-07-28 Tokyo Electron Limited Automated process control using optical metrology and photoresist parameters
US7372583B1 (en) 2007-04-12 2008-05-13 Tokyo Electron Limited Controlling a fabrication tool using support vector machine
JP2010087459A (ja) * 2008-09-08 2010-04-15 Toshiba Corp 故障原因特定装置および方法
JP2012212847A (ja) 2011-03-24 2012-11-01 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法、製造システムおよび調整装置
CN103035478B (zh) * 2011-09-30 2015-05-06 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆后段制程控制方法
US9482519B2 (en) 2014-12-04 2016-11-01 Globalfoundries Inc. Measuring semiconductor device features using stepwise optical metrology
US9673112B2 (en) * 2015-02-13 2017-06-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of semiconductor fabrication with height control through active region profile
US10451412B2 (en) 2016-04-22 2019-10-22 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry
US11164768B2 (en) * 2018-04-27 2021-11-02 Kla Corporation Process-induced displacement characterization during semiconductor production

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5629772A (en) * 1994-12-20 1997-05-13 International Business Machines Corporation Monitoring of minimum features on a substrate
US5900633A (en) * 1997-12-15 1999-05-04 On-Line Technologies, Inc Spectrometric method for analysis of film thickness and composition on a patterned sample
US6051349A (en) * 1997-01-30 2000-04-18 Tokyo Electron Limited Apparatus for coating resist and developing the coated resist

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270222A (en) 1990-12-31 1993-12-14 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for semiconductor device fabrication diagnosis and prognosis
US5511005A (en) 1994-02-16 1996-04-23 Ade Corporation Wafer handling and processing system
JPH09199551A (ja) * 1996-01-12 1997-07-31 Mitsubishi Electric Corp インライン検査用検査データ解析処理装置
TW331650B (en) * 1997-05-26 1998-05-11 Taiwan Semiconductor Mfg Co Ltd Integrated defect yield management system for semiconductor manufacturing
US5987398A (en) * 1998-04-30 1999-11-16 Sony Corporation Method and apparatus for statistical process control of machines and processes having non-constant mean of a response variable
EP0973068A3 (en) 1998-07-14 2001-05-30 Nova Measuring Instruments Limited Method and system for controlling the photolithography process
US6245584B1 (en) 1999-07-01 2001-06-12 Advanced Micro Devices Method for detecting adjustment error in photolithographic stepping printer
US6051348A (en) 1999-08-17 2000-04-18 Advanced Micro Devices Method for detecting malfunction in photolithographic fabrication track
US6304999B1 (en) * 2000-10-23 2001-10-16 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for embedded process control framework in tool systems
US6433878B1 (en) 2001-01-29 2002-08-13 Timbre Technology, Inc. Method and apparatus for the determination of mask rules using scatterometry
US6650422B2 (en) 2001-03-26 2003-11-18 Advanced Micro Devices, Inc. Scatterometry techniques to ascertain asymmetry profile of features and generate a feedback or feedforward process control data associated therewith
US6597447B1 (en) * 2001-07-31 2003-07-22 Advanced Micro Devices, Inc. Method and apparatus for periodic correction of metrology data

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5629772A (en) * 1994-12-20 1997-05-13 International Business Machines Corporation Monitoring of minimum features on a substrate
US6051349A (en) * 1997-01-30 2000-04-18 Tokyo Electron Limited Apparatus for coating resist and developing the coated resist
US5900633A (en) * 1997-12-15 1999-05-04 On-Line Technologies, Inc Spectrometric method for analysis of film thickness and composition on a patterned sample

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Publication number Publication date
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