KR101647688B1 - 마스크 내 다이 크기 및 개수 자동 획득 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 다이를 포함하는 마스크로 웨이퍼를 가공하기 위해 마스크 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법으로서, 스크라이브 라인에 형성되는 마스크의 일 코너를 나타내는 특정 패턴을 찾아 기준점으로 정하는 단계, 특정 패턴을 인식할 수 있는 범위의 관심 영역을 센싱 영역으로 하는 센서를 기준점으로부터 웨이퍼 상의 다이 정렬 방향 가운데 한 방향으로 이동하면서 이 특정 패턴과 동일한 형태의 패턴을 찾고 그 이동 거리에 해당하는 위치를 기록하여 한 방향으로의 마스크 크기를 얻는 단계, 센서를 기준점으로부터 한 방향과 수직한 다른 방향으로 이동하면서 마찬가지 방법으로 다른 방향으로의 마스크 크기를 얻는 단계, 특정 패턴 및 다이 활성 영역이 포함되는 크기의 프레임 영역을 정하고, 특정 패턴 위치를 기준점으로 한 상태에서 프레임 영역 내에서 스크라이브 라인을 제외한 활성 영역에 대한 광학적 정보를 얻어 등록하고, 한 방향으로의 마스크 크기를 설정자가 한 방향으로의 마스크 크기 내 최대 다이 개수라고 설정한 특정수 이하의 자연수로 나눈 위치마다 프레임 영역에 해당하는 광학적 정보를 얻어 등록된 정보와 패턴 매칭을 실시하고, 패턴 매칭 값이 문턱값을 넘는 양의 상관도를 보이는 위치에 해당하는 자연수 가운데 최대치를 마스크 내의 한 방향으로의 다이 개수로 정하고, 마찬가지로 다른 방향 다이 개수를 정하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

마스크 내 다이 크기 및 개수 자동 획득 방법{method of learning automatically die size and die number in a mask}

본 발명은 반도체 웨이퍼 계측 및 검사 시스템과 관련된 것으로, 보다 상세하게는 칩(chip)을 제조하기 위한 웨이퍼 가공 공정에서 사용되는 마스크 내에 포함되는 개별 다이의 크기 및 개수를 시스템에서 자동으로 획득할 수 있는 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 계측 및 검사 시스템에서 어떤 자동 흐름을 위한 도구를 운영하는 생산 레시피(recipes)를 만드는 것은 통상적이다. 레시피들은 결함 검사, 두께 측정, 정렬 등을 위해 시스템에 의해 사용된다. 이런 레시피 설정의 일부로서, 사용자는 통상 마스크 내의 다이(die) 크기 및 다이 숫자를 확정한다. 이런 정보는 웨이퍼 상에서 정밀하게 이동(navigation)하기 위해 그리고 자동 흐름 및 레시피에 의하여 요청되는 다른 목적들을 위해 필요하다. 그러나, 사용자는 반드시 다이 크기 값을 가지는 것도 아니고, 이런 경우 사용자는 수작업으로 다이 크기를 측정할 필요가 있을 수 있다.

특허공개 2001-0059317 특허등록 101089643 특허등록 101381300

본 발명은 자동적으로 다이 크기를 측정하고 하나의 마스크 내의 다이의 개수를 찾기 위한 것이다. 통상적으로 M, N을 정수라 하면 M*N개의 동일한 다이가 하나의 마스크 내에서 이들 다이 사이를 가로지르는 스크라이브 라인(scribe line)과 함께 존재한다. 이런 스크라이브 라인들 내에 존재하는 패턴 형태는 동일 마스크에 있는 다른 다이들 사이의 같은 위치에서라도 동일하지 않을 수 있다. 본 발명의 주된 동기는 반도체 웨이퍼 계측 및 검사 시스템에서 레시피 설정 시간을 줄이고 사용편의성을 개선하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

복수의 다이를 포함하는 마스크로 (적어도 하나의) 패터닝 공정이 이루어지는 웨이퍼를 가공하기 위해 마스크 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법으로서,

스크라이브 라인에 형성되는 마스크의 일 코너를 나타내는 특정 패턴(특징적 패턴, 타겟)을 찾아 기준점으로 정하는 단계,

상기 특정 패턴을 인식할 수 있는 범위의 관심 영역을 센싱 영역으로 하여 센서를 상기 기준점으로부터 웨이퍼 상의 다이 정렬 방향 가운데 한 방향으로 이동하면서 상기 특정 패턴과 동일한 형태의 패턴을 찾고 그 이동 거리에 해당하는 위치를 기록하여 상기 한 방향으로의 마스크 크기를 얻는 단계,

상기 센서를 상기 기준점으로부터 상기 한 방향과 수직한 다른 방향으로 이동하면서 상기 특정 패턴과 동일한 형태의 패턴을 찾고 이동 거리인 그 위치를 기록하여 상기 다른 방향으로의 마스크 크기를 얻는 단계,

특정 패턴 및 다이 활성 영역이 포함되는 크기의 프레임 영역을 정하고, 특정 패턴 위치를 기준점으로 한 상태에서 프레임 영역 내에서 스크라이브 라인을 제외한 활성 영역에 대한 광학적 정보를 얻어 등록하고, 한 방향으로의 마스크 크기를 설정자가 한 방향으로의 마스크 크기 내 최대 다이 개수라고 설정한 특정수 이하의 자연수로 나눈 위치마다 프레임 영역에 해당하는 광학적 정보를 얻어 등록된 정보와 패턴 매칭을 실시하고, 패턴 매칭값이 문턱값을 넘는 양의 상관도를 보이는 위치에 해당하는 자연수 가운데 최대치를 마스크 내의 한 방향으로의 다이 개수로 정하는 단계,

한 방향과 수직한 다른 방향으로의 마스크 크기를 설정자가 다른 방향으로의 마스크 크기 내 최대 다이 개수라고 설정한 특정수 이하의 자연수로 나눈 위치마다 프레임 영역에 해당하는 광학적 정보를 얻어 등록된 정보와 패턴 매칭을 실시하고, 패턴 매칭값이 문턱값을 넘는 양의 상관도를 보이는 위치에 해당하는 자연수 가운데 최대치를 마스크 내의 다른 방향으로의 다이 개수로 정하는 단계를 포함하여 이루어진다.

본 발명에서 프레임 영역에서 스크라이브 라인을 제외하기 위해서는 특정 패턴 주위의 대각선 방향의 두 다이 모서리의 좌표를 얻고 이를 계산하여 한 방향 및 다른 방향의 스크라이브 라인 폭 크기 및 위치를 알아내어 이용할 수 있다.

본 발명에서 한 방향 및 다른 방향으로 각각 설정한 특정수는 2 이상으로 하고, 특정수 이하의 자연수에 1은 포함되지 않도록 할 수 있다. 즉, 마스크 내에는 두 정렬 방향으로 모두 복수개의 다이가 존재하도록 할 수 있으며, 이런 경우, 본 발명이 특히 웨이퍼 내 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 적합성, 실질적 의미를 가진다고 볼 수 있다.

본 발명에서 패턴 매칭은 광학적 이미지 프로세싱 작업을 통해 자동적으로 수행된다.

본 발명에서 마스크 크기를 설정자가 한 방향 혹은 다른 방향으로의 마스크 크기 내 최대 다이 개수라고 설정한 특정수를 근거로 패턴 매칭을 실시할 때, 특정수 이하의 모든 자연수로 나눈 위치에 더하여, 한 방향 혹은 다른 방향으로의 마스크 크기를 특정수 이하의 모든 자연수로 나눈 값의 배수이면서 마스크 크기 이하인 위치들에서도 프레임 영역에 해당하는 영상 정보를 얻어 등록된 영상 정보와 패턴 매칭을 실시하여 계승적 양성의 패턴 매칭 값을 확인하여 한 방향 혹은 다른 방향으로의 마스크 내 다이 개수 결정에 이용할 수 있다.

본 발명에서 특정 패턴(특징적 패턴, 타겟)은 통상적으로 웨이퍼 중심점에 있는 것을 기준으로 하며, 기준 마스크 위치는 이 특정 패턴을 좌하 모서리(코너)에 있도록 하는 마스크 위치가 된다. 이때, 마스크는 특정 패턴이 웨이퍼 에지를 벗어나지 않는 범위 내에서 공정에 이용될 것이며, 또한, 하나 이상의 정상적인 다이가 웨이퍼 내에 형성될 수 있는 마스크 위치에서만 마스크 공정이 실제로 이루어지도록 마스크 네비게이션 프로그램이 설정될 것이다.

이런 점을 고려한 마스크 네비게이션 프로그램에 따라 웨이퍼 주변부에는 마스크 샷의 실시 여부가 달라질 수 있으며, 그러므로 본 발명에서는 향후 마스크 샷 실시에 대한 프로그램 규칙을 감안하고, 웨이퍼의 크기, 기준점의 위치, 앞서 알아낸 다이의 크기 및 스크라이브 라인의 폭크기를 이용하여 웨이퍼 내의 실질적인 다이 개수를 산출할 수 있다.

본 발명에 따르면 반도체 웨이퍼 계측 및 검사 시스템에서 작업을 위해 종래에 수동으로 이루어지던 다이 크기 및 마스크 내 다이 개수 설정 혹은 입력을 자동적으로 이루어지도록 하여 입력이나 설정 오류를 방지하고, 시스템 사용시 레시피 설정 시간을 줄이고, 사용편의성을 개선할 수 있다.

도1은 웨이퍼 내에서 임의로 설정한 하나의 프레임 영역, 그 프레임 영역에 포함된 특정 패턴과 이 특정 패턴을 포함하는 관심 영역(ROI:Region of Interest)을 함께 나타내는 개념도,
도2는 웨이퍼 내의 중심에 위치하여 기준이 되는 특정 패턴과 이 특정 패턴을 포함하는 마스크 영역을 전체 웨이퍼에서 확대한 형태로 나타내는 설명도,
도3은 본 발명의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도3은 자동적 다이 크기 획득을 위하여 제안된 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 나타내는 개략적 흐름도이다. 이 흐름은 사용자와 함께 시작되며(301), 웨이퍼(208) 지도 상의 이동(항행:navigation)을 위해 요구되는데, 중앙 다이의 좌하 마스크 위치를 수동으로 찾아낸다. 하나의 '마스크'(201)는 도2에 나타난 바와 같이 동일한 다이 정수 개를 포함한다. 이 실시예에서 마스크는 3*3개의 다이들을 포함한다. 항행은 통상적으로 서로에 대해 수직을 이루는 X 스테이지 및 Y 스테이지를 사용하여 수행된다. X 스테이지는 웨이퍼를 X축으로 움직이고 Y 스테이지는 웨이퍼를 Y축으로 움직인다. XY 스테이지는 이런 시스템 내에서 높은 정밀도로 웨이퍼 위의 어떠한 점에라도 접근할 수 있도록 한다.

통상적으로 마스크 좌하(左下:lower left)는 도1에 나타나듯이 십자가(103)와 같은 어떤 특징적 패턴(target)을 가지고 명확하게 표시된다. 타겟은, 웨이퍼 상태에서 개별 칩(chip)으로 이행하기 위한 웨이퍼 다이싱(dicing) 과정 동안 절단될 영역인 스크라이브 라인(scribe line: 101)의 중앙에 위치하기 쉽다.

일단, 사용자가 특징적 타겟을 웨이퍼 중앙, 마스크 좌하에 위치시키면, 흐름은 선택된 타겟을 선택함에 의해 시작된다(302).

한편, 시스템을 구성하는 하드웨어 및 소프트 웨어는 기존의 검사 계측 설비들을 이용하여 다양하게 조합하여 구성할 수 있으며, 이런 선택은 통상적인 기술 범위 내에서 이루어질 수 있다. 가령, 선택은 시스템에 포함되며 자체 프로그램을 내장하여 동작하는 컴퓨터 시스템의 모니터 화면에서 마우스 포인터를 타겟 위치에 놓고 클릭하여 위치를 지정하는 등의 방법으로 이루어질 수 있다. 이때 CCD나 CMOS와 같은 촬상소자 혹은 광학센서가 마이크로스코프를 통해 웨이퍼를 관찰, 촬상하여 영상을 컴퓨터 시스템의 모니터 화면에 보낼 수 있고, 웨이퍼는 XY 스테이지에 평면상 이동 가능하게 장착된 회전 척에 놓여 회전 이동 및 평면상의 평행 이동이 가능하며, 웨이퍼의 한 기준점이 정해지면 웨이퍼의 이동(navigation)은 웨이퍼 상의 위치의 이동으로 컴퓨터 프로그램을 통해 인식될 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 대상 영역 위를 항행하면서 대상 영역을 모니터 화면에 일정 배율로 나타낼 수 있고, 프로그램에 의해 모니터 화면의 대상 영역의 한 점을 마우스로 클릭하면 그 위치가 등록되는 방식을 상정할 수 있다. 위치의 등록 전에 그 점이 무엇으로서 등록되는 가를 기능키나 버튼, 터치패드 등을 이용하여 지정한 뒤 등록시킬 수도 있다. 시스템에서 사용되는 프로그램은 광학적 인식 정보를 이용하여 대상을 등록, 비교하는 이미지 프로세싱을 수행할 수 있는 것으로 한다. 단, 이런 시스템 구성은 기존의 검사 계측 설비들과 관련하여 잘 알려진 기술들이므로 이에 대한 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.

도2에서 나타나듯이, 그러한 특징적 타겟(103)은 마스크 좌하(204)에 위치할 수 있고, 그러나, 마스크(201) 내의 다른 다이들의 좌하 위치(205)에는 놓이지 않을 수 있다. 이는 스크라이브 라인 영역(202)이 스크라이브 라인 밖의 영역 즉 액티브 다이 영역(203)과는 달리 동일한 타겟을 가지고 반복되지 않을 수 있기 때문이다.

사용자에 대하여 요청되는 다음 단계는 스크라이브 라인 영역을 정의하는 것이다(303). 이 단계는 다음 단계들이 이루어지는 동안 자동 흐름에 의해 (흐름이 자동적으로 이루어지기 위해) 요청된다. 일단 타겟(103)이 표시되면 스크라이브 라인은 타겟 우상측에 있는 다이 모서리와 좌하측에 있는 다이 모서리에 해당하는 두 위치(105, 106)를 표시하는 것에 의해, 가령, 화면상에서 대상을 스크라이브 라인으로 지정하고 이들 모서리에 마우스 포인터를 차례로 위치시키고 클릭하여 위치를 지정하는 방식으로 쉽게 정의될 수 있다.

이들 두 위치는 다이 원점에 해당하는 타겟(103) 위치와 대비하여 미크론 단위 좌표 내에서 높은 정밀도로 알려질 수 있다. 스크라이브 라인 폭(dX)은 다음과 같은 수식에 의해 계산될 수 있다.

dX=X1-X2; 이때 X1은 포인트 105의 미크론 단위 X 스테이지 위치이며, X2는 포인트 106의 미크론 단위 X 스테이지 위치이다.

이와 유사하게 스크라이브 라인 높이(dY)는 다음과 같은 수식에 의해 계산될 수 있다.

dY=Y1-Y2; 이때, Y1은 포인트 105의 미크론 단위 Y 스테이지 위치이고 Y2는 포인트 106의 미크론 단위 Y 스테이지 위치이다.

단계 304에서 시스템은 완전히 자동적 흐름을 시작한다. 이는 사용자에 의하여 표시된 타겟(103)을 찾기 위해 X 방향으로 스캔하는 것에 의해 시작한다. 시스템은, 도면부호 102 표시된 작은 관심 영역(ROI)을 가지고 X방향으로 수평 스캔을 하면서 모든 개별 프레임 내에서 2차원 영상 형태의 타겟을 찾기 위해 패턴 매칭(형태비교)을 수행한다. 관심 영역을 작게 하는 것은 잘못된 양성 결과(positive result: 상관관계에 대한)를 최소화하는 것에 의해 공정의 견고함 혹은 신뢰성(robustness)을 개선하고 계산 전력을 최소화하기 위해 요청된다.

이 선택된 패턴, 즉 타겟(103)은 같은 마스크 위치 내에서는 더 이상 발견되지 않고 인접한 마스크 위치(207)에서만 발견될 것이라고 예상할 수 있다. 이 선택된 패턴은 반복적으로 배열된 다수 마스크 위치에서 동일할 것으로 예정되므로, 패턴 매칭을 수행하기 위한 표준적 등록(영상 정보 등록) 기술이 사용될 수 있고, 그러한 등록 기술 혹은 등록 방법은 예를 들면 루카스-카나드(Lucas-Kanade), 혼-슝크(Horn-Schunck) 등이 될 수 있다.

여기서 언급된 영상은 씨모스(CMOS) 혹은 씨씨디(CCD) 센서와 같은 일차원 혹은 이차원 센서 하나 혹은 복수로 구성된 초점 표면 조합(focal plane assembly:FPA) 구조에 의해 얻어진 영상을 언급하는 것일 수 있다.

일단 타겟이 특정의 스캔된 프레임 내에서 발견되면, 하나는 마스크의 원래의 마스크 위치의 좌하에 있고 두 번째는 인접 마스크 위치에 있는 두 타겟 사이의 상관값(correlation value)은 어떤 문턱값(threshold)을 넘는 매우 높은 값이 된다고 여겨진다.

다음 단계(305)에서 시스템은 사용자에 의해 정의된 포인트(204)와 시스템에 의해 찾아진 포인트(207) 사이의 미크론 단위의 거리를 계산함에 의해 마스크 크기를 계산한다. 이제 X 스테이지를 dX와 같은 거리 (마스크 X 크기) 이동함에 의해 측정된 마스크 크기에 웨이퍼 에지를 벗어나지 않는 정수 값을 곱하여 정밀도를 더 개선하는 것이 가능하다. 가령, 원래 마스크 위치의 타겟과 일 방향으로 인접한 첫번째 마스크 위치의 타겟 사이의 거리를 직접 구해 일 방향에서의 마스크 크기로 결정하는 것보다 일 방향으로 열번째 마스크 위치의 타겟과 원래 마스크 위치의 타겟과의 거리를 구해 10으로 나누어 일 방향에서의 마스크 크기로 결정하는 것이 평균값으로서 더 정확성을 기할 수 있다. 동일한 이미지 프로세싱 기법이 먼 다이에 타겟을 위치시키기 위하여 단계 304에서와 같이 사용될 수 있다. 일단 정확한 위치가 알려지고, X 방향에서 마스크 크기를 정확하게 계산할 수 있다.

이제 마스크 X 크기가 알려지고, 수직인 Y 방향에서도 과정이 동일한 흐름으로 반복될 수 있다. 단계(307)는 사용자(302)에 의해 표시된 원점으로 스테이지를 복귀 이동함에 의해 시작된다. 이상에서 살펴본 마스크 X 크기를 찾는 과정에서와 유사하게 마스크 Y 크기도 찾아질 수 있다(309).

단계 306 및 309와 같이 원격된 다이로 이동하는 동안 시스템은 단계 303 및 305에서와 같은 두 위치들 사이에서 찾아지는 레지듀얼 각(residual angle)을 사용할 수 있음을 고려할 수 있다. 레지듀얼 각은 스테이지 선형성, 직교성 및 웨이퍼 적재각의 부정확성으로부터 도출될 수 있다.

일부 흐름 단계는 다이 코너와 마스크 코너 사이의 구분을 요구하는 것이고, 마스크 내에 얼마나 많은 다이가 있는지 아는 것을 요구하는 것이다. 가령, 전체적 정렬 과정에서 레지듀얼 각의 회전과 중심의 이격(offset)을 확인하기 위해 웨이퍼가 측정된다. 웨이퍼 정렬은 회전 척을 사용하거나 XY 스테이지를 사용하여 기계적으로 수정될 수 있거나 혹은 웨이퍼 항행 중에 도입된 회전이나 이격으로 인한 X, Y 방향으로의 필요한 이동량을 계산함에 의해 수정될 수 있다. 이러한 정렬 혹은 오정렬을 감안한 공정 진행 기술은 기존에 많이 알려진 것이므로 이에 대해서도 더 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음 단계 309에서 마스크 크기(X 및 Y)는 알려졌으나 X, Y 방향으로 얼마나 많은 다이들이 있는 지에 관한 정보는 없다. 첫 단계는 다이 코너(모서리)가 존재할 수 있는 가능한 위치를 계산하는 것이다. 시스템은 그러한 잠재적 위치들을 마스크 크기 X를 n으로 나눔에 의해 계산하며(310), 이때 n= 2, 3, 4, ...N 이고, N은 사용자에 의해 예상되어지는 것으로 하나의 마스크 내의 다이의 최대 개수이다.

다음 단계(311)에서 시스템은 이 실시예에서 두 프레임(frame) 사이의 단순 등록에 의한 패턴 매칭(pattern matching)를 수행한다. 등록을 위한 제1 프레임은 사용자에 의해 단계 303에서 정의된 스크라이브 라인을 제외한 전체 프레임(104)이다. 등록 과정을 위한 두 번째 프레임은 단계 310에서 계산된 위치들 가운데 하나가 될 것이다. 가령, 마스크가 2*3 다이들을 포함한다면, 우리는 X 방향으로 n=2, Y 방향으로 n=3인 위치들에서 어떤 문턱값 이상의 상관값이 계승되는(반복적으로 나타나는) 등록 과정을 예상해야 한다. 이런 과정에서 스크라이브 라인은 제외되는데(스크라이브 라인 영역에 대한 영상 정보 등록은 제외되는데), 이는 앞서 언급하였듯이 다이 영역(칩 영역)이 서로 형태에 있어서 동일할 것이 요구되는 것과는 반대로, 마스크 설계자가 스크라이브 라인 영역에서는 다른 다이들 사이에는 다른 패턴(형태)을 구현할 수 있도록 허용하기 때문이다.

다이 내의 임의(무작위)의 위치는 두 임의 프레임 사이에서 매우 빈약한 상관관계를 나타낼 것이고 패턴 매칭 과정은 (일치되는 형태를 찾아내는 데) 실패할 것으로 짐작된다. 계승적 패턴 매칭은 다이 코너(die corner)가 존재하는 모든 개개의 위치마다 이루어져야 한다. 따라서, 마스크 크기를 설정자가 한 방향 혹은 다른 방향으로의 마스크 크기 내 최대 다이 개수라고 설정한 특정수를 근거로 패턴 매칭을 실시할 때, 특정수 이하의 모든 자연수로 나눈 위치에 더하여, 한 방향 혹은 다른 방향으로의 마스크 크기를 특정수 이하의 모든 자연수로 나눈 값의 배수이면서 마스크 크기 이하인 위치들에서도 프레임 영역에 해당하는 영상 정보를 얻어 등록된 영상 정보와 패턴 매칭을 실시하여 계승적 양성의 패턴 매칭 값을 확인하여 한 방향 혹은 다른 방향으로의 마스크 내 다이 개수 결정에 이용할 수 있다.

가령, 3*3 다이 위치를 가지는 하나의 마스크는 205, 206, 207 위치에서 204 위치와 비교할 때 양성의 패턴 매칭 값(상관관계, 상관값)을 나타내야 한다. 시스템은 모든 관련 위치 205, 206을 유효화함에 의해 혹은 205 위치나 206 위치 하나만을 유효화함에 의해 X에서 다이의 개수는 3이라고 결정할 수 있다. 312 단계에서 행하여지듯이 크기 X를 n으로 나눈 값으로 정해지는 위치들에서 양성의 패턴 매칭 값을 가지도록 하는 n들 가운데 가장 큰 n이 X 방향에서의 다이의 발견된 개수이다.

가령, X방향으로의 마스크 크기 X를 3으로 나눈다면 원점에서 X/3, 2X/3, 3X/3이 되는 위치에서 양성의 패턴 매칭 값이 나타나야 한다. 한편, 원점에서 X/6, 2X/6, 3X/6, 4X/6, 5X/6, 6X/6가 되는 위치에서 계승적으로 양성의 패턴 매칭 값이 나타나면 X방향으로의 마스크 크기 X 내에 6개의 다이가 있다고 결정할 수 있다. 단, 이렇게 계승적으로 나타나는 양성의 패턴 매칭 값을 보면, 3X/6, 6X/6 (즉, X/2, 2X/2)에서 계승적으로 나타나는 양성의 패턴 매칭 값을 근거로 n을 2로 보고, 2X/6, 4X/6 6X/6 (즉, 1X/3, 2X/3 3X/3)에서 계승적으로 나타나는 양성의 패턴 매칭 값을 근거로 n을 3으로 볼 수도 있지만, 2, 3, 6 가운데 6이 가장 크므로 마스크 내에서 X 방향으로 다이의 개수는 6으로 결정되는 것이다.

다음으로, 단계 313에서 315까지는 앞선 X에 대한 경우와 같은 방식으로 Y에서도 다이의 개수를 찾는 과정을 되풀이하게 된다. 그리고, 마스크 영역 내에서 X 방향과 Y 방향으로 존재하는 다이의 개수를 각각 찾으면 이를 서로 곱하여 마스크 영역 내의 전체의 다이 개수를 얻을 수 있다.

한편, 이상에서는 웨이퍼 공정에 사용되는 하나의 마스크 내에서의 각 방향으로의 다이의 개수와 다이의 크기를 찾아 획득하였으나, 이는 웨이퍼 전체에 대한 다이의 개수를 얻도록 확장될 수도 있다.

가령, 본 발명에서 특징적 패턴은 웨이퍼 중심점에 있는 것을 기준으로 하며, 기준 마스크 위치는 이 특정 패턴을 좌하 모서리(코너)에 있도록 하는 마스크 위치로 정하고, 단계 306이나 309를 이용하면 좌우(X) 방향으로 각각 마스크 위치가 몇 개나 존재하는 지, 상하(Y) 방향으로 각각 마스크 위치가 몇 개나 존재하는 지 알 수 있다. 물론, 이때에도 마스크는 특정 패턴이 웨이퍼 에지를 벗어나지 않는 범위 내에서 공정에 이용될 것이며, 또한, 하나 이상의 정상적인 다이가 웨이퍼 내에 형성될 수 있는 마스크 위치에서만 마스크 공정이 실제로 이루어지도록 마스크 네비게이션 프로그램이 설정됨을 고려하여 개수 계산을 할 수 있다.

또한, 이런 점을 고려한 마스크 네비게이션 프로그램에 따라 웨이퍼 주변부에는 마스크 샷의 실시 여부가 달라질 수 있으므로, 마스크 샷 실시에 대한 프로그램 규칙을 감안하고, 웨이퍼의 크기, 기준점의 위치, 앞서 알아낸 다이의 크기 및 스크라이브 라인의 폭크기를 이용하여 전체 웨이퍼 내의 실질적인 다이 개수를 산출할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한　것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

101: 스크라이브 라인 102: 관심 영역(ROI)
103: 타겟(특정한 패턴) 104: 프레임(frame)
201: 마스크 202: 스크라이브 라인 영역
203: 액티브 다이 영역 208: 웨이퍼

Claims (6)

1. 복수의 다이를 포함하는 마스크로 적어도 하나의 패터닝 공정이 이루어지는 웨이퍼를 가공하기 위해 마스크 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법으로서,
   스크라이브 라인에 형성되며 마스크의 일 부분을 나타내는 특정 패턴(특징적 패턴, 타겟)을 찾아 기준점으로 정하는 단계,
   상기 특정 패턴을 인식할 수 있는 범위의 관심 영역을 센싱 영역으로 하여 센서를 상기 기준점으로부터 웨이퍼 상의 다이 정렬 방향 가운데 한 방향으로 이동하면서 상기 특정 패턴과 동일한 형태의 패턴을 찾고 이동 거리인 그 위치를 기록하여 상기 한 방향으로의 마스크 크기를 얻는 단계,
   상기 센서를 상기 기준점으로부터 상기 한 방향과 수직한 다른 방향으로 이동하면서 상기 특정 패턴과 동일한 형태의 패턴을 찾고 이동 거리인 그 위치를 기록하여 상기 다른 방향으로의 마스크 크기를 얻는 단계,
   특정 패턴 및 다이 활성 영역이 포함되는 크기의 프레임 영역을 정하고, 특정 패턴 위치를 기준점으로 한 상태에서 프레임 영역 내에서 스크라이브 라인을 제외한 활성 영역에 대한 영상 정보를 얻어 등록하고, 상기 한 방향으로의 마스크 크기를 설정자가 상기 한 방향으로의 마스크 크기 내 최대 다이 개수라고 설정한 특정수 이하의 모든 자연수로 나눈 위치마다 프레임 영역에 해당하는 영상 정보를 얻어 등록된 영상 정보와 패턴 매칭을 실시하고, 패턴 매칭 값이 문턱값을 넘는 양의 상관도를 보이는 위치에 해당하는 자연수 가운데 최대치를 마스크 내의 상기 한 방향으로의 다이 개수로 정하는 단계,
   상기 다른 방향으로의 마스크 크기를 설정자가 상기 다른 방향으로의 마스크 크기 내 최대 다이 개수라고 설정한 특정수 이하의 모든 자연수로 나눈 위치마다 프레임 영역에 해당하는 광학적 정보를 얻어 등록된 정보와 패턴 매칭을 실시하고, 패턴 매칭값이 문턱값을 넘는 양의 상관도를 보이는 위치에 해당하는 자연수 가운데 최대치를 마스크 내의 상기 다른 방향으로의 다이 개수로 정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레임 영역에서 상기 스크라이브 라인을 제외하기 위해서 상기 특정 패턴 주위의 대각선 방향의 두 다이 모서리의 좌표를 얻고 이를 계산하여 상기 한 방향 및 상기 다른 방향의 스크라이브 라인 폭 크기 및 위치를 알아내는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 마스크 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 한 방향 및 상기 다른 방향으로 각각 설정한 특정수는 2 이상으로 하고, 상기 특정수 이하의 자연수에 1은 포함되지 않도록 정하는 것을 특징으로 하는 마스크 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 패턴 매칭은 광학적 이미지 프로세싱 작업을 통해 자동적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 마스크 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   마스크 크기를 설정자가 상기 한 방향 혹은 상기 다른 방향으로의 마스크 크기 내 최대 다이 개수라고 설정한 특정수를 근거로 패턴 매칭을 실시할 때, 특정수 이하의 모든 자연수로 나눈 위치에 더하여, 상기 한 방향 혹은 상기 다른 방향으로의 마스크 크기를 특정수 이하의 모든 자연수로 나눈 값의 배수이면서 마스크 크기 이하인 위치들에서도 프레임 영역에 해당하는 영상 정보를 얻어 등록된 영상 정보와 패턴 매칭을 실시하여 계승적 양성의 패턴 매칭 값을 확인하여 상기 한 방향 혹은 상기 다른 방향으로의 마스크 내 다이 개수 결정에 이용하는 것을 특징으로 하는 마스크 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 가운데 어느 한 항의 방법을 이용하며,
   상기 특정 패턴(특징적 패턴, 타겟)은 웨이퍼 중심점에 있어서 기준점이 되고, 상기 기준점을 포함하는 기준 마스크 위치는 상기 특정 패턴을 좌하 모서리(코너)에 있도록 하는 마스크 위치가 되도록 하며,
   상기 특정 패턴을 이용하여 상기 특정 패턴이 웨이퍼 에지를 벗어나지 않는 범위 내에서 상하 및 좌우 방향으로 각각 가능한 마스크 위치를 확인하고,
   하나 이상의 정상적인 다이가 웨이퍼 내에 형성될 수 있는 마스크 위치에서만 마스크 공정(마스크 샷)이 실제로 이루어지도록 마스크 네비게이션 프로그램이 설정됨을 이용하고 상기 마스크 네비게이션 프로그램을 고려하여 상기 가능한 마스크 위치 가운데 실제로 샷이 이루어지는 실질 마스크 위치를 결정하고,
   웨이퍼의 크기, 웨이퍼 내의 상기 기준점의 위치, 마스크 내의 다이의 상기 한 방향 및 상기 다른 방향으로의 크기 및 다이 개수를 이용하여 전체 웨이퍼 내의 다이 개수를 산출하는 과정을 추가로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
   웨이퍼 내의 다이 크기와 개수를 자동 획득하는 방법.

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