KR100818424B1

KR100818424B1 - 노광 에너지 자동 조절 방법

Info

Publication number: KR100818424B1
Application number: KR1020060135896A
Authority: KR
Inventors: 이동진
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-04-01

Abstract

본 발명은 노광장비에서 CD의 정확한 제어를 위해 노광 에너지를 자동으로 보정하여 주는 노광 에너지 자동 조절 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 반도체 소자 제조를 위한 노광공정에 있어서, 패턴의 정확한 초점 제어를 위한 노광 장비에서의 노광 에너지 보정시, 종래 엔지니어가 직접 각각의 디바이스, 레이어에 대한 이전 데이터를 보고 보정 에너지값을 예측하여 보정하여야 함으로 정확도가 떨어지고, 재작업 발생하는 등의 문제점을 해결하기 위해, 포토레지스트 종류 및 두께, 베이크 온도, 레이저 소스 등의 노광 파라메터를 그룹핑하고 각 그룹핑에 대한 에너지 변동을 데이터 베이스화한 후, 위 데이터 베이스를 시스템적으로 구성하여 노광 에너지가 자동으로 정확히 보정될 수 있도록 구현함으로써, 노광 에너지 조절이 용이하게 수행될 수 있도록 한다.

노광, 노광 에너지, 자동, 조절, 그룹핑, 레시피

Description

노광 에너지 자동 조절 방법{METHOD FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING EXPOSE ENERGY}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 노광 장비에서 노광 에너지 자동 조절 동작 제어 흐름도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 노광 에너지 자동 조절을 위한 노광공정 파라메타 입력화면 예시도.

본 발명은 포토리소그라피(photo-lithography) 공정을 위한 노광장비에 관한 것으로, 특히 노광장비에서 CD(critical dimension)의 정확한 제어를 위해 노광에너지(expose energy)를 자동으로 보정하여 주는 노광 에너지 자동 조절 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 포토리소그라픽 공정은, 반도체 소자 또는 액정표시소자 등의 고집적화가 요구되는 전자소자의 제조에 있어서 감광막이 도포된 반도체 기판 또는 유리기판 등의 기판 상에 포토마스크(photo mask) 또는 레티클(reticle)이 갖는 패 턴이미지(pattern image)를 전사하여 패턴 마스크를 형성하기 위한 공정으로, 이러한 포토리소그라피 공정에서는 패턴이미지를 갖는 조사광이 정확한 초점과 감광막이 소망하는 형상을 이루도록 화학 변화시키기 위한 광에너지로 감광막 상에 전사될 것이 요구된다.

그러나, 종래에는 패턴의 정확한 초점 제어를 위한 노광 장비에서의 노광 에너지(expose energy) 보정에 있어서 시스템 엔지니어(system engineer)가 직접 각각의 디바이스(Device), 레이어(Layer)에 대한 이전 데이터(Data)를 보고, CD 오차값을 보상하기 위한 보정 노광 에너지(expose energy)값을 예측하여 보정하여야 함으로 정확도가 떨어지고, 정확한 보정이 이루어지지 않는 경우 재작업을 수행해야 하는 등 노광 에너지 조절에 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 노광장비에서 CD(critical dimension)의 정확한 제어를 위해 노광에너지(expose energy)를 자동으로 보정하여 주는 노광 에너지 자동 조절 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 노광장비에서 CD의 정확한 제어를 위한 노광 에너지 자동 조절방법으로서, (a)노광공정 수행을 위한 웨이퍼 롯트(wafer lot)를 포토레지스트(photo resist) 종류, 두께(thickness), 베이크(bake) 온도, 레이저 소스(laser source)의 정보 등의 노광공정 파라메타값(parameter)에 따라 다수의 그룹으로 그룹핑하는 단계와, (b)상기 각 그룹핑에 대한 노광 에너지 변동을 데이터 베이스화하는 단계와, (c)노광공정 수행 시 상기 데이터 베이스 정보를 이용하여 상기 그룹핑된 웨이퍼 롯트별 노광 에너지를 자동으로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.

먼저 패턴의 정확한 초점 제어를 위한 노광 장비에서의 노광 에너지 보정에 있어서 엔지니어가 직접 각각의 디바이스(Device), 레이어(Layer)에 대한 이전 데이터(Data)를 보고, 보정 노광 에너지(expose energy)값을 예측하여 보정하여야 함으로 정확도가 떨어지고, 재작업 발생하는 등 노광 에너지 조절에 어려움이 있었음은 전술한 바와 같다.

이에 따라 본 발명에서는 노광 장비에서 CD의 정확한 제어를 위한 최적의 노광 에너지(Expose Energy)를 구할 때 디바이스(Device), 레이어(Layer) 모두에 대변되는 보정값을 구하기 위하여, 포토레지스트(PR: Photo resist) 종류, 하부 물질(Material), PR 두께, 베이크(Bake) 온도, 레이저 소스(Laser source) 등의 노광 공정 파라메타값(parameter)으로 구분하여 노광 에너지(Expose energy)값을 보정하도록 한다.

우선 현재 사용하고 있는 포토레지스트(Photo Resist) 및 PR 두께, 베이크 온도, 레이저 소스 등의 노광공정 파라메타값(parameter)을 그룹핑(Grouping) 실시하고, 각 그룹핑(Grouping)에 대한 에너지(Energy) 변동을 데이터 베이스(Data Base)화 한다. 그런 후, 위 데이터 베이스(Data baes)를 노광장비내 노광 에너지 자동 조절을 위한 시스템(System)적으로 구성하여 노광 에너지(Expose Energy)가 위 데이터 베이스화된 정보를 근거로 자동으로 최적의 에너지로 조절될 수 있도록 만든다.

즉, 본 발명에서는 디바이스, 레이어에 따른 노광 에너지 자동 보정을 위해서 아래 [표 1]에서와 같이, 우선 PR 두께, 베이크 온도, 레이저 소스별 그룹핑을 실시한다.

이어, 위 그룹핑에 의해서 진행되는 디바이스에 대해 아래 [표 2]에서와 같이 한 노출 및 포커스 스플릿(expose & focus split)으로 노광 에너지와 CD(critical dimension)의 상관관계 데이터 베이스를 확보한다.

그런 후, 위 데이터 베이스를 기본으로 아래 [표 3]에서 보여지는 바와 같이 각각의 그룹핑에 대한 콘스탄트(constant) 함수를 구하고, 위와 같이 구성된 데이터 베이스를 시스템적으로 구성하여 노광 에너지가 자동으로 보정될 수 있도록 구현한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 노광 장비에서 노광 에너지를 자동으로 보정하는 동작 제어 흐름을 도시한 것이다.

이하, 위 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 노광 에너지 자동 조절 동작을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에서와 같이 노광공정이 실시될 다수의 웨이퍼 롯트(wafer lot)에 대해서 노광 에너지 자동 보정을 수행시키는 경우 시스템 엔지니어는 도 2에서 보여지는 노광 공정 데이터 입력 화면에서 먼저 노광공정 수행할 롯트 아이디(Lot ID) 및 제품코드(product code)를 입력시킨다. 또한, 그룹 아이디(group ID)와 디바이스(Device) 종류, 레이어(Layer)에 대한 데이터를 위 도 2에 도시된 화면상 해당 입력창에 입력시킨다.

그러면, 노광장비내 소프트웨어적으로 구현되는 노광 에너지 자동 보정 시스템은 (S100)∼(S104)단계에서 위 시스템 엔지니어로부터 위 도 2에 도시된 노광 공정 데이터 입력화면(204)을 통해 입력된 제품 코드, 그룹아이디, 디바이스 종류, 레이어 데이터를 입력받아 위 입력된 데이터에 따른 측정 CD(critical demension) 값을 산출한다.

이때, 위 측정 CD 값은 CD 타겟(target)으로 입력된 값과 차이를 보이게 되는데, 종래에는 이와 같은 차이값을 보정하기 위해 시스템 엔지니어가 일일이 위 차이값을 보정할 수 있는 적절한 노광 에너지 값을 계산하여 다시 입력하여야 하는 불편함이 있었음은 전술한 바와 같다.

따라서, 본 발명에서는 위 노광 공정 수행될 웨이퍼 롯트별 레서피(recipe)에 따른 노광 정보 데이터 베이스(data base)로부터 해당 롯트의 노광 에너지 보정을 위한 콘스탄트(Expose constant) 값(200)을 읽어들여 위 도 2에서 보여지는 바와 같이 위 콘스탄트 값을 이용하여 위 CD 차이값을 보상하는 노광 에너지 보정값(202)을 산출하게 된다.

즉, 노광 에너지 자동 보정 시스템은 (S106)단계에서 위 웨이퍼 롯트별 레서피(recipe)에 따른 콘스탄트값(constant)과 위 노광 에너지 보정값을 이용하여 위 노광공정 수행될 웨이퍼 롯트의 입력 에너지(input energy) 값을 CD 차이가 발생하지 않도록 보정시킨 후, (S108)단계에서 보정된 노광 에너지로 노광 공정을 진행하게 된다. 이때, 위 노광 에너지 보정실시는 발명의 정확도 향상을 위해 예를 들어 이전 진행된 최소 5개 데이터를 50%, 30%, 20%, 10%, 5%의 가중치로 반영하여 실시할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 반도체 소자 제조를 위한 노광공정에 있어서, 패턴의 정확한 초점 제어를 위한 노광 장비에서의 노광 에너지 보정시, 종래 엔지니어가 직접 각각의 디바이스(device), 레이어(layer)에 대한 이전 데이터를 보고 보정 에너지값을 예측하여 보정하여야 함으로 정확도가 떨어지고, 재작업 발생하는 등의 문제점을 해결하기 위해, 포토레지스트 종류 및 두께, 베이크 온도, 레이저 소스 등의 노광 파라메터를 그룹핑하고 각 그룹핑에 대한 에너지 변동을 데이터 베이스화한 후, 위 데이터 베이스를 시스템적으로 구성하여 노광 에너지가 자동으로 정확히 보정될 수 있도록 구현함으로써, 노광 에너지 조절이 용이하게 수행될 수 있도록 한다. 또한 노광 에너지 조절 에러에 따른 재작업을 줄일 수 있으며, SPC(Statistical Process Control) 데이터 값을 향상시킬 수 있다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서 실시 예에는 구체적인 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 반도체 소자 제조를 위한 노광공정에 있어서, 패턴의 정확한 초점 제어를 위한 노광 장비에서의 노광 에너지 보정시, 종래 엔지니어가 직접 각각의 디바이스, 레이어에 대한 이전 데이터를 보고 보정 에너지값을 예측하여 보정하여야 함으로 정확도가 떨어지고, 재작업 발생하는 등의 문제점을 해결하기 위해, 포토레지스트 종류 및 두께, 베이크 온도, 레이저 소스 등의 노광 파라메터를 그룹핑하고 각 그룹핑에 대한 에너지 변동을 데이터 베이스화한 후, 위 데이터 베이스를 시스템적으로 구성하여 노광 에너지가 자동으로 정확히 보정될 수 있도록 구현함으로써, 노광 에너지 조절 에러에 따른 재작업을 줄일 수 있으며, SPC 데이터 값을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

노광장비에서 CD의 정확한 제어를 위한 노광 에너지 자동 조절방법으로서,

(a)노광공정 수행을 위한 웨이퍼 롯트를 노광공정 파라메타값에 따라 다수의 그룹으로 그룹핑하는 단계와,

(b)상기 각 그룹핑에 대한 노광 에너지 변동을 데이터 베이스화하는 단계와,

(c)노광공정 수행 시 상기 데이터 베이스 정보를 이용하여 상기 그룹핑된 웨이퍼 롯트별 노광 에너지를 자동으로 조절하는 단계

를 포함하는 노광에너지 자동 조절 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 (a)단계에서의 노광공정 파라메타값은,

포토레지스트 종류, 두께, 베이크 온도, 레이저 소스의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광에너지 자동 조절 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 (c)단계에서, 상기 노광에너지 자동 조절 시에는,

최소 5개 이상의 이전 진행된 노광 에너지 데이터를 가중치 적용하는 것을 특징으로 하는 노광에너지 자동 조절 방법.