KR100808799B1 - Method for fabricating standard sample for measuring particle size - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파티클을 측정하기 위한 표준 시편을 여러 크기의 파티클을 형성하여 하나의 웨이퍼로 다양한 파티클 크기를 검출할 수 있도록 하는 표준 시편을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a standard specimen for forming particles of various sizes from the standard specimen for measuring particles to detect various particle sizes with one wafer.

본 발명의 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법은 웨이퍼상에 패턴 물질을 형성하는 단계; 상기 패턴 물질 상부에 포토레지스트를 형성하는 단계; 상기 포토레지스트를 소정의 크기의 패턴으로 노광하고 현상하는 단계; 상기 패턴이 형성된 영역이외 영역을 식각하는 단계; 및 상기 패턴을 제거하고, 수직 식각으로 소정의 시간차가 있도록 영역별로 구분하여 식각하는 단계를 포함하여 이루어지는 기술적 특징이 있다.The standard sample fabrication method for particle size measurement of the present invention comprises the steps of forming a pattern material on a wafer; Forming a photoresist on the pattern material; Exposing and developing the photoresist in a pattern of a predetermined size; Etching a region other than the region where the pattern is formed; And removing the pattern and classifying and etching the respective areas so that there is a predetermined time difference by vertical etching.

따라서, 본 발명의 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법은 하나의 웨이퍼에 여러 크기의 파티클를 형성하여 사용함으로써 장비 교정 및 교정 커브 작성 시간을 단축시키고 장비 가동률을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the standard sample manufacturing method for particle size measurement of the present invention has the effect that it is possible to shorten the equipment calibration and calibration curve creation time and increase the equipment operation rate by forming and using particles of various sizes on one wafer.

파티클, 패턴Particles, pattern

Description

파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법{Method for fabricating standard sample for measuring particle size} Method for fabricating standard sample for measuring particle size}             

도 1은 본 발명에 의한 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법의 평면도.1 is a plan view of a standard sample manufacturing method for measuring the particle size according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법의 단면도.
Figure 2 is a cross-sectional view of a method for preparing a standard sample for particle size measurement according to the present invention.

본 발명은 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 웨이퍼에 패턴을 형성하고 식각 시간을 다르게 하여 파티클의 크기가 여러 종류인 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a standard sample for measuring particle size, and more particularly, to a method for manufacturing a standard sample for measuring particle size having different types of particles by forming a pattern on a wafer and changing etching time.

통상, 반도체장치는 미세한 크기 및 소수의 파티클(Particle)에 의해서도 동작불량이 발생하므로, 상기 반도체장치의 제조공정은 파티클의 개수가 극도로 제한된 청정실(Clean room) 내부에서 진행되고 있다. 더욱이, 최근에 반도체장치가 256Mb, 1Gb 등으로 고집적화됨에 따라 웨이퍼 상에 존재하는 0.1㎛ 이하의 크기를 가지는 파티클의 개수를 감소시키려는 노력이 부단히 진행되고 있다. 따라서, 일련 의 반도체장치 제조공정 사이 사이에 분석 공정을 진행함으로서 웨이퍼 상에 존재하는 파티클의 개수를 파티클 카운터(Particle counter)를 사용하여 측정함으로서 선행된 공정의 정상유무를 분석하고 있다. 상기 파티클 카운터는 분석대상 웨이퍼 상에 레이저(Laser)를 주사하여 스캐터링되는 레이저를 디텍터로 센싱하여 센싱된 레이저의 강도(Intensity)를 분석함으로써 분석대상 웨이퍼 상에 존재하는 파티클의 개수 및 크기를 분석할 수 있도록 되어 있다.In general, since a semiconductor device has a malfunction due to a small size and a small number of particles, the manufacturing process of the semiconductor device is performed in a clean room where the number of particles is extremely limited. Moreover, in recent years, as semiconductor devices have been highly integrated to 256Mb, 1Gb, etc., efforts are being made to reduce the number of particles having a size of 0.1 μm or less present on the wafer. Therefore, the analysis process is performed between a series of semiconductor device manufacturing processes, and the number of particles present on the wafer is measured by using a particle counter to analyze whether the preceding process is normal. The particle counter analyzes the number and size of particles present on the wafer to be analyzed by scanning the laser on the wafer to be analyzed and sensing the scattered laser with a detector to analyze the intensity of the sensed laser. I can do it.

그리고, 반도체장치 제조라인에 설치된 상기 다수의 파티클 카운터는 정기적으로 기준값을 재설정함으로서 설비간의 측정오차를 줄이고 있다. 종래의 반도체장치 제조용 파티클 카운터의 기준값 설정방법은, 먼저 베어 웨이퍼(Bare wafer) 상에 특정 크기 및 형상으로 이루어지는 표준 파티클 PSL(Poly Stylen Latex, 이하 PSL)을 PDS(Particle Deposition System, 이하 PDS)을 이용하여 소정 개수 뿌려 표준 시료를 제작한다. 이어서, 상기 표준 시료를 기준 파티클 카운터에 투입한 후, 상기 표준 시료 상에 존재하는 PSL의 개수 및 크기를 측정한다. 상기 기준 파티클 카운터는 당해 기술 분야에 종사하는 당업자는 용이하게 이를 구입하여 사용할 수 있도록 공지되어 있으며, 상기 기준 파티클 카운터에서는 상기 표준시료 상에 레이저를 주사하여 표준시료에서 스캐터링되는 레이저를 디텍션하여 이의 강도를 구하여 PSL의 크기에 대한 강도의 크기를 나타내는 그래프를 도출함으로써 표준 시료 상에 존재하는 PSL의 개수 및 크기를 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 다음으로, 상기 표준시료를 반도체장치 제조설비의 다른 파티클 카운터에 투입한 후, 전술한 바와 같이 표준 시료상에 존재하는 PSL의 개수 및 크기를 측정한 후, 상기 기준 파 티클 카운터에서 측정된 표준시료의 결과값을 상기 파티클 카운터의 기준값으로 설정한다. 그런데, 상기 기준 파티클 카운터 내부에서 진행된 PSL의 크기 및 개수를 측정하는 분석공정을 진행함에 있어서, 상기 표준 시료상에 뿌려진 PSL은 특정 크기를 가지는 표준 파티클이므로 표준시료에서 스캐터링되는 레이저의 강도는 일정하였다. 그리고, 기준값이 설정된 파티클 카운터를 사용하여 분석 웨이퍼 상에 존재하는 파티클의 개수 및 크기를 측정하는 분석공정을 진행하면, 상기 분석 웨이퍼 상에는 서로 크기가 상이한 다양한 형태의 복수의 실제 파티클이 존재하고, 분석 웨이퍼를 제작하기 위하여 잉곳(Ingot)을 제작하는 과정에 분석 웨이퍼 표면에 홈으로 형성된 COP(Crystal Originated Particle, 이하 CDP)가 존재하여 분석 웨이퍼상에 주사된 레이저의 강도는 각각 상이하였다.In addition, the plurality of particle counters installed in the semiconductor device manufacturing line reduce the measurement error between facilities by resetting the reference value regularly. In the conventional method of setting a reference value for a particle counter for manufacturing a semiconductor device, first, a standard particle PSL (Poly Stylen Latex, PSL) having a specific size and shape is formed on a bare wafer, using a PDS (Particle Deposition System). Sprinkle a predetermined number to prepare a standard sample. Subsequently, the standard sample is introduced into a reference particle counter, and the number and size of PSL present on the standard sample are measured. The reference particle counter is well known to those skilled in the art to easily purchase and use the reference particle counter, and the reference particle counter scans a laser on the standard sample to detect a laser scattered from the standard sample. It is configured to measure the number and size of the PSL present on the standard sample by obtaining the intensity and deriving a graph indicating the magnitude of the strength versus the size of the PSL. Next, after the standard sample is put into another particle counter of the semiconductor device manufacturing facility, the number and size of PSL present on the standard sample are measured as described above, and then the standard sample measured by the reference particle counter. The resulting value of is set as the reference value of the particle counter. However, in the process of analyzing the size and number of PSL proceeded in the reference particle counter, since the PSL sprayed on the standard sample is a standard particle having a specific size, the intensity of the laser scattered from the standard sample is constant. It was. In addition, when an analysis process of measuring the number and size of particles present on the analysis wafer using a particle counter having a reference value set is performed, a plurality of actual particles having various sizes different from each other exist on the analysis wafer, and the analysis is performed. In the process of fabricating the ingot to produce a wafer, there were COPs (Crystal Originated Particles, or CDPs) formed as grooves on the surface of the analytical wafer, and the intensities of the lasers scanned on the analytical wafers were different.

그러나, 상기와 같은 종래의 파티클 측정용 시료는 파티클 크기별 장비 교정 및 교정 커브 작성을 위해서는 반복 측정이 실시되어야 하며 여러 장의 웨이퍼가 소요되는 문제점이 있다.
However, in the conventional particle measurement sample as described above, repeated measurement must be performed in order to prepare equipment for each particle size and create a calibration curve, and there is a problem in that several wafers are required.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하나의 웨이퍼 상에 패턴을 형성하고 각기 다른 식각 시간으로 패턴을 형성하여 여러 크기의 파티클을 형성하여 사용함으로써 장비 교정 및 교정 커브 작성 시간을 단축시키고 장비 가동률을 증가시킬 수 있는 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by forming a pattern on one wafer and by forming a pattern with different etching time to form particles of different sizes to use the equipment calibration and calibration curve It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a standard sample for particle size measurement that can shorten the preparation time and increase the equipment utilization rate.

본 발명의 상기 목적은 웨이퍼상에 패턴 물질을 형성하는 단계; 상기 패턴 물질 상부에 포토레지스트를 형성하는 단계; 상기 포토레지스트를 소정의 크기의 패턴으로 노광하고 현상하는 단계; 상기 패턴이 형성된 영역이외 영역을 식각하는 단계; 및 상기 패턴을 제거하고, 수직 식각으로 소정의 시간차가 있도록 영역별로 구분하여 식각하는 단계를 포함하여 이루어진 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법에 의해 달성된다.The object of the present invention is to form a pattern material on a wafer; Forming a photoresist on the pattern material; Exposing and developing the photoresist in a pattern of a predetermined size; Etching a region other than the region where the pattern is formed; And by removing the pattern, and by etching by dividing the area by division so that there is a predetermined time difference in the vertical etching is achieved by the standard sample manufacturing method for measuring the size.

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 1 내지 도 2는 본 발명에 의한 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법의 평면도 및 단면도이다.1 to 2 are a plan view and a cross-sectional view of a standard sample manufacturing method for measuring particle size according to the present invention.

먼저, 도 1은 본 발명에 의해 형성된 파티클 크기 측정용 표준시료의 평면도이다. 도에서 보는 바와 같이 A영역, B영역, C영역 및 D영역으로 구분하여 파티클 크기 측정용 표준 시료를 제작한다. 이때 상기 A영역, B영역, C영역 및 D영역은 각각의 영역 별로 크기가 다른 패턴들로 형성된다. 즉, A영역이 작은 크기의 패턴이면 D영역쪽으로 갈수록 큰 크기의 패턴으로 형성하고, D영역이 작은 크기의 패턴이면 A영역쪽으로 갈수록 큰 패턴을 형성한다.First, Figure 1 is a plan view of a standard sample for measuring the particle size formed by the present invention. As shown in the figure, a standard sample for particle size measurement is prepared by dividing into area A, area B, area C and area D. In this case, the A area, the B area, the C area, and the D area are formed in patterns having different sizes for each area. That is, if the area A is a pattern having a small size, a larger size pattern is formed toward the area D. If the area A is a small size pattern, a larger pattern is formed toward the area A.

다음, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 파티클 크기 측정용 표준시료의 단면도이다. 도에서 보는 바와 같이 실리콘 웨이퍼(21)상에 패턴 물질을 형성한다. 이때 상기 패턴 물질은 산화막 또는 질화막과 같은 절연막이나 알루미늄 또는 타이타늄과 같은 금속막 중 어느 것을 사용하여도 무방하나, 산화막 또는 질화막과 같은 절연막이 바람직하다. 이어서, 상기 패턴 물질 상부에 포토레지스트를 형성하고 상기 포토레지스트를 소정의 크기의 패턴을 노광하고 현상한다. 이때 상기 포토레지스트 패턴은 상기 파티클 크기 측정용 표준 시료를 제작하는 데 가장 중요한 것으로서 패턴(22)의 너비가 일정해야 한다. 하지만 패턴간의 간격은 스캐터링(scattering) 영향을 최소화하기 위해 각 패턴간의 간격(23)을 상이하게 한다. 상기 패턴을 이용하여 상기 패턴이 형성된 영역 이외 영역을 식각하여 제거한다. 그리고 이어서, 상기 패턴을 제거하고, 수직 식각으로 상기 패턴된 패턴 물질을 각각의 영역에 다른 식각 시간을 적용하여 식각한다. 따라서 상기와 같은 방법으로 표준 시료를 작성하게 되면 크기가 큰 패턴 영역(25)의 패턴간의 간격은 스캐터링 영향을 최소화하기 위해 넓게 형성해야 하지만 크기가 작은 패턴 영역(26)은 패턴간의 간격이 좁아도 무방하다. 이때 크기가 큰 패턴 영역쪽은 식각 시간이 짧고, 크기가 작은 패턴쪽으로 갈수록 식각 시간은 길어진다.Next, Figure 2 is a cross-sectional view of a standard sample for measuring the particle size formed by the present invention. As shown in the figure, a pattern material is formed on the silicon wafer 21. At this time, the pattern material may be an insulating film such as an oxide film or a nitride film or a metal film such as aluminum or titanium, but an insulating film such as an oxide film or a nitride film is preferable. Subsequently, a photoresist is formed on the pattern material, and the photoresist is exposed to a pattern having a predetermined size and developed. In this case, the photoresist pattern is the most important for preparing the standard sample for measuring the particle size, and the width of the pattern 22 should be constant. However, the spacing between the patterns makes the spacing 23 between the patterns different in order to minimize the scattering effect. By using the pattern, a region other than the region where the pattern is formed is etched and removed. Then, the pattern is removed, and the patterned pattern material is etched by applying a different etching time to each region by vertical etching. Therefore, when the standard sample is prepared in the above manner, the spacing between the patterns of the large pattern region 25 should be wide to minimize scattering effects, but the small pattern region 26 has a narrow spacing between patterns. It is okay. In this case, the etching time is shorter in the pattern area having a larger size, and the etching time is longer as the pattern pattern is smaller in the pattern area.

상세히 설명된 본 발명에 의하여 본 발명의 특징부를 포함하는 변화들 및 변형들이 당해 기술 분야에서 숙련된 보통의 사람들에게 명백히 쉬워질 것임이 자명하다. 본 발명의 그러한 변형들의 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들은 본 발명의 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
It will be apparent that changes and modifications incorporating features of the invention will be readily apparent to those skilled in the art by the invention described in detail. It is intended that the scope of such modifications of the invention be within the scope of those of ordinary skill in the art including the features of the invention, and such modifications are considered to be within the scope of the claims of the invention.

따라서, 본 발명의 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법은 하나의 웨이퍼 상에 패턴을 형성하고 각기 다른 식각 시간으로 패턴을 형성하여 여러 크기의 파티클을 형성하여 사용함으로써 장비 교정 및 교정 커브 작성 시간을 단축시키고 장비 가동률을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the standard sample manufacturing method for particle size measurement of the present invention shortens the time for equipment calibration and calibration curve creation by forming patterns on one wafer and forming patterns with different etching times to form particles of various sizes. And increase the equipment utilization rate.

Claims (4)

파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법에 있어서,In the standard sample manufacturing method for measuring the particle size, 웨이퍼상에 패턴 물질을 형성하는 단계;Forming a pattern material on the wafer; 상기 패턴 물질 상부에 포토레지스트를 형성하는 단계;Forming a photoresist on the pattern material; 상기 포토레지스트를 패턴으로 노광하고 현상하는 단계;Exposing and developing the photoresist in a pattern; 상기 패턴이 형성된 영역 이외 영역을 식각하는 단계; 및Etching a region other than the region where the pattern is formed; And 상기 패턴을 제거하고, 수직 식각으로 시간차가 있도록 영역별로 구분하여 식각하는 단계Removing the pattern, and etching by dividing the patterns into regions so that there is a time difference by vertical etching. 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법.Standard sample production method for particle size measurement, characterized in that the made. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패턴 물질은 산화막 또는 질화막을 사용함을 특징으로 하는 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법.The pattern material is a standard sample manufacturing method for particle size measurement, characterized in that using the oxide film or nitride film. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시간차가 있도록 영역별로 구분하여 식각하는 단계에 의해서 크기가 다른 패턴이 형성됨을 특징으로 하는 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법.Standard sample manufacturing method for measuring the particle size, characterized in that the pattern is formed by different sizes by the step of etching by dividing the area by the time difference. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 패턴들간의 간격은 패턴의 크기가 클수록 더 넓어짐을 특징으로 하는 파티클 크기 측정용 표준시료 제작 방법.The spacing between the patterns is wider as the size of the pattern is larger, the standard sample manufacturing method for measuring the particle size.
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