KR102519813B1 - 오버레이 계측 장치 및 방법과 이를 위한 시스템 및 프로그램 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오버레이 계측 장치 및 방법과 이를 위한 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치는 송수신부; 및 상기 송수신부와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 송수신부를 통해 사용자 단말로부터 전송된 데이터를 획득하고, 상기 데이터에 포함된 레시피를 분석하고, 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하도록 설정될 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치는 송수신부; 및 상기 송수신부와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 송수신부를 통해 사용자 단말로부터 전송된 데이터를 획득하고, 상기 데이터에 포함된 레시피를 분석하고, 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하도록 설정될 수 있다.
Description
본 발명은 오버레이 계측 장치 및 방법과 이를 위한 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 기술이 발전하면서 웨이퍼의 특성을 계측하는 반도체 디바이스의 크기가 작아지고, 계측 장치의 집적회로의 밀도는 증가하고 있다. 집적 회로를 웨이퍼에 형성하기 위해서는 특정 위치에서 원하는 회로 구조 및 요소들이 순차적으로 형성되도록 많은 제조 과정들을 거쳐야 한다. 이러한 제조 과정은 웨이퍼 상에 패턴화된 층을 순차적으로 생성하도록 한다.
이러한 반복되는 적층 공정들을 통해서 집적회로 안에 전기적으로 활성화된 패턴이 생성된다. 이때, 각각의 구조들이 생산 공정에서 허용하는 오차 범위 이내로 정렬되지 않으면, 전기적으로 활성화된 패턴 간에 간섭이 일어나고 이런 현상으로 인해 제조된 회로의 성능 및 신뢰도에 문제가 생길 수 있다. 이러한 층 간에 정렬 오차를 측정 및 검증하기 위해서 관리자는 장치에서 웨이퍼의 특성을 측정하는 레시피를 입력하거나 설정하였다.
그런데, 종래에는 관리자가 직접 계측 장치에서 레시피를 직접 입력하기 때문에, 시간과 공간상의 제약이 있었다.
또한, 종래에는 관리자가 직접 필터, 조리개, 포커스, 핀홀 등의 옵션들을 선택, 측정 및 값 확인을 반복적으로 수행하여 최적의 옵션을 결정하였기 때문에, 관리자의 숙련도, 능력 및 경험이 큰 변수로 작용하였고, 이에 따라 최적화된 옵션들에 기반하여 웨이퍼의 특성을 효율적으로 측정하지 못하였다.
따라서, 레시피를 측정하면서 레시피의 옵션들을 최적화할 필요성이 제기된다.
또한, 최적화에 필요한 최소한의 정보를 계측 장치로 전송함으로써, 계측 장치가 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행할 필요성이 제기된다.
따라서, 본 발명은 오버레이 계측 장치 및 방법과 이를 위한 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 계측 장치가 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하도록 관리자 PC에서 구동되어 레시피에 대한 정보를 전송하는 매니저 프로그램을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 관리자 PC에서 수신되는 데이터에 기반하여 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하는 계측 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치는 송수신부; 및 상기 송수신부와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 송수신부를 통해 사용자 단말로부터 전송된 데이터를 획득하고, 상기 데이터에 포함된 레시피를 분석하고, 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하도록 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템의 동작을 제어하는 명령어들을 포함하는 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에서 상기 프로그램은, 매니저 프로그램을 통해 입력된 레시피에 대한 정보, 및 오버레이 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 데이터를 생성하도록 하는 명령어들; 및 상기 생성된 데이터를 상기 고유 정보에 해당되는 오버레이 계측 장치로 전송하여, 상기 오버레이 계측 장치가 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하도록 하는 명령어들을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템은, 매니저 프로그램을 통해 입력된 레시피에 대한 정보, 및 오버레이 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 데이터를 생성하고, 상기 생성된 데이터를 상기 고유 정보에 해당되는 오버레이 계측 장치로 전송하는 사용자 단말; 및 상기 사용자 단말로부터 수신되는 데이터에 포함된 레시피를 분석하고, 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하는 상기 오버레이 계측 장치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치의 방법은, 사용자 단말로부터 데이터를 수신하는 과정; 상기 데이터에 포함된 레시피를 분석하는 과정; 및 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템의 방법은, 사용자 단말이, 매니저 프로그램을 통해 입력된 레시피에 대한 정보, 및 오버레이 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 데이터를 생성하고, 상기 생성된 데이터를 상기 고유 정보에 해당되는 오버레이 계측 장치로 전송하는 과정; 및 상기 오버레이 계측 장치가, 상기 사용자 단말로부터 수신되는 데이터에 포함된 레시피를 분석하고, 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명은 사용자 단말이 매니저 프로그램을 통해 입력된 레시피에 대한 정보, 및 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 데이터를 생성하고, 상기 생성된 데이터를 상기 고유 정보에 해당되는 계측 장치로 전송함으로써, 관리자는 원격에서 계측 장치를 편리하게 제어할 수 있고, 또한, 계측 장치를 사용하지 않고 레시피를 생성할 수 있다.
또한, 본 발명은 계측 장치가 사용자 단말로부터 수신되는 데이터에 포함된 레시피를 분석하고, 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행함으로써, 최적화된 옵션들에 기반하여 웨이퍼의 특성을 효율적으로 측정할 수 있다.
또한, 본 발명은 사용자 단말이 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 실행 여부를 나타내는 정보를 포함한 데이터를 생성함으로써, 계측 장치가 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 자동으로 수행할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 사용자 단말이 계측 장치의 고유 정보를 포함한 데이터를 생성함으로써, 사용자 단말은 복수의 계측 장치들의 각각으로 해당 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 본 발명은 계측 장치 내의 하나 이상의 필터들을 1회 측정하여 각 필터 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고, 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 필터를 선택함으로써, 필터 최적화 과정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 계측 장치 내의 하나 이상의 조리개들을 1회 측정하여 각 조리개 별로 상기 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고, 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 조리개를 선택함으로써, 조리개 최적화 과정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 계측 장치 내의 한 사이트에서 포커스 스캔을 진행하여 포커스 측정 영역을 결정하고, 각 사이트 마다 상기 결정된 측정 영역 내에서 한 스텝만큼 포커스를 이동하여 상기 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고, 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 포커스를 선택함으로써, 포커스 최적화 과정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 계측 장치 내의 조리개에 따른 제1 핀 홀 위치에서 1회 측정하고, 상기 제1 핀 홀 위치에서 일정 거리로 이동한 제2 핀 홀 위치에서 1회 측정하고, 상기 제1 핀 홀 위치 및 상기 제2 핀 홀 위치에서 상기 티스 3 시그마를 계산하고, 조리개에 따른 핀 홀 위치 별로 상기 티스 3 시그마를 모델링하여 상기 티스 3 시그마가 최소가 되는 핀 홀의 위치를 선택함으로써, 핀 홀 최적화 과정을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 필터 최적화 과정, 조리개 최적화 과정, 포커스 최적화 과정 및 핀 홀 최적화 과정의 각각에서 선택된 옵션들에 대한 정보를 저장함으로써, 사용자의 경험과 무관한 데이터 기반의 일관적인 자동 최적화를 제공할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말이 데이터를 계측 장치로 전송하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니저 프로그램 상에 복수의 파라미터들에 대한 정보를 입력한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 계측 장치가 레시피 파일에 기반하여 최적화를 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 계측 장치가 레시피 파일에 기반하여 최적화를 수행하는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말이 데이터를 계측 장치로 전송하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니저 프로그램 상에 복수의 파라미터들에 대한 정보를 입력한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 계측 장치가 레시피 파일에 기반하여 최적화를 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 계측 장치가 레시피 파일에 기반하여 최적화를 수행하는 상태를 나타낸 예시도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치 및 방법과 이를 위한 시스템을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템(100)은 사용자 단말(110)(예: 컴퓨터, 노트북 등) 및 적어도 하나의 계측 장치(120)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자 단말(110)은 통신 프로토콜(예: FTP(File Transfer Protocol))을 통해 적어도 하나의 계측 장치(120)와 데이터 또는 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말(110)은 하나의 계측 장치로 데이터 또는 신호를 송신할 수 있거나, 또는 복수의 계측 장치들로 데이터 또는 신호를 동시에 송신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자 단말(110)은 적어도 하나의 계측 장치(120)에 대한 정보를 사용자로부터 입력 받는 매니저 프로그램(예: ARO(Auto Recipe Optimization) 매니저 프로그램)을 실행시킬 수 있다. 상기 매니저 프로그램은 웨이퍼의 특성을 측정하는 계측 장치의 동작에 관한 레시피 정보를 사용자로부터 입력 받을 수 있다. 예를 들면, 상기 매니저 프로그램은 웨이퍼의 특성을 측정하는 복수의 파라미터들에 대한 값을 사용자로부터 입력 받을 수 있다.
이와 같이, 매니저 프로그램은 사용자 단말(110)에 설치되어 있다. 그리고, 사용자 단말(110)은 매니저 프로그램을 통해 계측 장치(120)와 동기화를 수행하여 신호 또는 데이터를 실시간으로 주고 받을 수 있다.
이러한 사용자 단말(110)에 설치된 매니저 프로그램(예: ARO 매니저 프로그램)의 UI(User Interface)는 계측 장치에 설치된 UI와 유사할 수 있다. 그리고, 매니저 프로그램은 레시피에 설정하고자 하는 옵션들이 체크되어 저장되면 레시피 파일을 생성할 수 있다. 레시피 옵션은 레시피 생성 시, 초기 값이 기본으로 설정되어 있으며, 사용자가 원할 경우 변경 가능하다. 그리고, 사용자 단말(110)에서 생성된 파일은 FTP 를 통해 레시피를 측정하고자 하는 계측 장치로 전송될 수 있다.
그리고, 계측 장치로 레시피 파일을 보내기 위해서는 매니저 프로그램에 해당 장치의 PC IP, 식별자(Identifier), 패스워드(Password) 및 Server IP 정보가 입력되어야 한다. 이러한 정보가 정상적으로 입력되면, 사용자 단말(110)은 레시피 생성 시 사용하기 위해 계측 장치에 저장되어 있는 파일들의 FTP 경로를 등록할 수 있다. 그리고, 해당 정보들은 계측 장치에서는 입력하지 않는 매니저 프로그램을 사용하기 위해서 필요한 것들이다.
장비에 저장되어 있는 파일이란, 각각 장비에서 사용하는 필터 목록, 조리개 목록, 포커스 및 핀홀에 사용되는 템플릿 목록 그리고 각 계측 장치의 버전 정보 등을 담고 있는 파일일 수 있다.
매니저 프로그램은 레시피를 여러 대의 계측 장치에 동시에 전송 시킬 수 있기 때문에, 위의 과정을 반복해 여러 계측 장치를 추가로 등록할 수 있다. 각 계측 장치는 최초 한 번의 등록이 필요하다. 또한 필요 시 추가된 계측 장치의 삭제, 수정 역시 가능하다.
그리고, 레시피는 사용자가 웨이퍼의 정보를 미리 알고 있는 상태에서 생성이 가능하지만, 해당 툴에서는 데이터 파일을 이용해 웨이퍼 정보를 재구성할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 정보를 몰라도 해당 웨이퍼를 측정했던 데이터 파일을 로드 해 레시피 생성이 가능하다.
일 실시 예에 따르면, 사용자 단말(110)은 입력된 레시피에 대한 정보, 및 계측 장치(120)에 대한 고유 정보(예: 계측 장치의 IP(Internet Protocol) 주소, 계측 장치의 식별자(Identifier), 패스워드 및 서버의 IP 주소)를 포함하는 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말(110)은 계측 장치 별로 레시피에 대한 정보, 및 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 데이터를 각각 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자 단말(110)은 계측 장치 별로 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 수행 여부를 나타내는 정보를 포함하여 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자 단말(110)은 상기 생성된 데이터를 고유 정보에 해당되는 계측 장치로 전송할 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말(110)은 데이터 또는 신호를 하나의 계측 장치로 송신할 수 있거나, 또는 데이터 또는 신호를 복수의 계측 장치들의 각각으로 동시에 송신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 사용자 단말(110)은 복수의 계측 장치들 각각의 고유 정보를 포함하는 복수의 데이터를 생성하고, 상기 생성된 복수의 데이터를 해당 계측 장치로 동시에 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)는 사용자 단말(110)로부터 수신되는 데이터에 포함된 레시피를 분석하고, 레시피의 분석이 완료되면 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행할 수 있다.
예를 들면, 사용자 단말(110)에 설치된 매니저 프로그램과 계측 장치(120)에 설치된 계측 소프트웨어(예: 오버레이 어플리케이션)는 FTP를 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)에 설치된 계측 소프트웨어(예: 오버레이 어플리케이션)는 사용자 단말(110)에 설치된 매니저 프로그램과 상호 연동하여 동작되며, 사용자 단말(110)로부터 수신된 데이터(예: 레시피 정보)에 기반하여 계측 장치를 동작시키는 명령어들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)는 계측 소프트웨어가 실행되고 있는 상태에서 쓰레드(thread)를 이용해 사용자 단말(110)로부터 레시피 파일이 수신되는 경로를 지속적으로 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)는 레시피 파일이 수신되면, 레시피 파일의 이름 형식 및 파일 확장자 중 적어도 하나를 이용하여 해당 파일이 레시피 파일이 맞는지를 확인할 수 있다.
예를 들면, 이름 형식은 0000@@0000일 수 있고, 확장자는 xml일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)는 레시피 파일을 한 줄 한 줄씩(line by line) 읽어서 레시피 정보를 구성할 수 있다. 그리고, 마지막 라인까지 읽은 후 레시피 정보 구성이 완료되면 해당 레시피를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)는 레시피 정보 구성이 실패하는 경우, 레시피 파일이 전송되는 경로를 통해 레시피 구성 실패를 나타내는 에러 메시지를 전송하고, 실패 이유를 로그 파일에 기록하여 저장한다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)는 레시피의 정보 구성이 완료되고, 수신된 데이터에 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 실행을 나타내는 정보가 포함되어 있으면, 필터 최적화 과정, 조리개 최적화 과정, 포커스 최적화 과정, 핀 홀 최적화 과정 및 선택된 옵션들을 저장하는 과정을 순서에 상관 없이 수행할 수 있다.
또한, 계측 장치(120)는 상술한 필터 최적화 과정, 조리개 최적화 과정, 포커스 최적화 과정, 핀 홀 최적화 과정 및 선택된 옵션들을 저장하는 과정을 순차적으로 수행할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)는 레시피의 측정 옵션들을 자동으로 최적화 시켜줄 수 있으며, 이러한 기능을 ARO(Auto Recipe Optimization) 기능이라 할 수 있다. 이 때, 대표적으로 최적화 옵션에는 필터(Filter), 조리개 개구수(NA), 포커스(Focus), 핀 홀(Pinhole)이 있으며, 추후 다양한 옵션들이 추가될 수 있다.
따라서 레시피는 웨이퍼 정보 및 측정 타겟 위치 정보만 있으면 ARO 를 통해 최적의 옵션들이 자동으로 저장될 수 있다.
ARO 기능을 사용하면, 프로그램으로 다양한 옵션들을 자동으로 측정, 선택 해 최적화하기 때문에 작업자의 공수를 줄일 수 있다. 또한 작업자 개인의 능력에 크게 영향을 받았던 최적화 속도를 일정하게 단축시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치의 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치(120)는 웨이퍼(240)에 형성된 서로 다른 층에 각각 형성된 제1 오버레이 마크(OM1)와 제2 오버레이 마크(OM2) 사이의 오차를 계측하는 장치이다.
예를 들어, 제1 오버레이 마크(OM1)는 이전 층에 형성된 오버레이 마크이며, 제2 오버레이 마크(OM2)는 현재 층에 형성된 오버레이 마크일 수 있다. 오버레이 마크는 다이 영역에 반도체 디바이스 형성을 위한 층을 형성하는 동시에 스크라이브 레인에 형성된다. 예를 들어, 제1 오버레이 마크(OM1)는 절연막 패턴과 함께 형성되고, 제2 오버레이 마크(OM2)는 절연막 패턴 위에 형성되는 포토레지스트 패턴과 함께 형성될 수 있다.
이런 경우 제2 오버레이 마크(OM2)는 외부로 노출되어 있으나, 제1 오버레이 마크(OM1)는 포토레지스트 층에 의해서 가려진 상태이며, 포토레지스트 재료로 이루어진 제2 오버레이 마크(OM2)와는 광학적 성질이 다른 산화물로 이루어진다. 또한, 제1 오버레이 마크(OM1)와 제2 오버레이 마크(OM2)의 초점면은 같거나, 또는 서로 다르다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 장치(120)는 광원(210), 제1 빔 스플리터(beam splitter)(212), 제1 미러(213), 제1 스펙트럼 필터 (color filter)(214), 제2 스펙트럼 필터(215), 빔 컴바이너(beam combiner)(216), 제2 미러(217), 릴레이 렌즈(218), 편광 필터(221), 조리개(251), 제2 검출기(233), 초점 액추에이터(234), 줌 렌즈(232), 제1 검출기(231), 제2 빔 스플리터(230), 광학 소자(227), 제3 빔 스플리터(224), 람다 웨이브 플레이트(222), 대물 렌즈(220), 렌즈 초점 액추에이터(225), 조리개(251), AF(Auto Focus)(261), 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 오버레이 계측 장치(120)의 구성은 일 실시 예에 따른 것이고, 오버레이 계측 장치(120)의 구성 요소들이 도 2에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다. 예를 들면, 오버레이 계측 장치(120)는 프로세서(270)에 의해 오버레이 계측 장치(120)의 각 구성의 동작을 제어하도록 하는 명령어들, 프로그램, 로직 등을 저장하는 메모리(미도시)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광원(210)으로는 할로겐 램프, 제논 램프, 슈퍼컨티늄 레이저(supercontinuum laser), 발광다이오드, 레이저 여기 램프(laser induced lamp) 등을 사용할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 빔 스플리터(212)는 광원(210)으로부터 나온 빔을 두 개의 빔으로 분리시키는 역할을 한다. 제1 빔 스플리터(212)는 광원(210)으로부터 나온 빔의 일부는 투과시키고, 일부는 반사시켜서 광원(210)으로부터 나온 빔을 두 개의 빔으로 분리시킨다.
일 실시 예에 따르면, 제1 미러(213)는 제1 빔 스플리터(212)와 제2 스펙트럼 필터(215) 사이에 설치되며, 제1 빔 스플리터(212)에서 반사된 빔을 제2 스펙트럼 필터(215)를 향하도록 빔의 경로를 변경시킨다.
일 실시 예에 따르면, 제1 스펙트럼 필터(214)는 제1 빔 스플리터(212)에서 분리된 빔 중에서 제1 빔 스플리터(212)를 투과한 빔의 중심 파장 및 밴드 폭을 현재 층에 형성된 제2 오버레이 마크(OM2) 이미지 획득에 적합하도록 조절하는 역할을 한다. 스펙트럼 필터는 필터 휠, 선형 병진 디바이스, 플리퍼 디바이스 중 하나를 이용할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 스펙트럼 필터(215)는 제1 빔 스플리터(212)에서 분리된 빔 중에서 제1 빔 스플리터(212)에서 반사된 빔의 중심 파장 및 밴드 폭을 이전 층에 형성된 제1 오버레이 마크(OM1) 이미지 획득에 적합하도록 조절하는 역할을 한다. 본 발명은 제1 스펙트럼 필터와 제2 스펙트럼 필터를 다양한 종류의 필터로 대체할 수 있다. 그리고, 스펙트럼 필터는 필터 휠, 선형 병진 디바이스, 플리퍼 디바이스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 빔 컴바이너(beam combiner)(216)는 제1 스펙트럼 필터(214)와 제2 스펙트럼 필터(215)를 통과한 빛을 합하는 역할을 한다. 제1 스펙트럼 필터(214)를 통과한 빛은 빔 컴바이너(216)를 투과하고, 제2 스펙트럼 필터(215)를 통과한 빔은 제2 미러(217)에 의해서 빔 컴바이너(216)를 향하도록 빔의 경로가 변경된 후 빔 컴바이너(216)에서 반사되어, 빔 컴바이너(216)를 투과한 빔과 다시 합쳐진 후, 조리개(251)를 통과한다.
일 실시 예에 따르면, 조리개(251) 는 빔 컴바이너를 투과한 빔을 제1 오버레이 마크(1)의 촬영에 적합한 형태로 변경하는 역할을 한다.
일 실시 예에 따르면, 제2 검출기(233)는 제2 빔 스플리터(230)에서 반사된 빔을 검출한다. 제2 검출기(233)는 초점 액추에이터(focus actuator)(234)에 설치되어 제2 빔 스플리터(230)와 제2 검출기(233) 사이의 거리가 조절된다. 제2 검출기(233)는 제1 오버레이 마크(OM1)의 이미지를 획득한다.
일 실시 예에 따르면, 제1 검출기(231)는 제2 빔 스플리터(230)를 통과한 빔을 검출한다. 제1 검출기(231)는 제2 오버레이 마크(OM2)의 이미지를 획득할 수 있다.
또는 사용자 설정에 따라 제2 검출기는 동작하지 않고, 제1 검출기로만 제1 오버레이 마크(OM1)와 제2 오버레이 마크(OM2)의 이미지 획득을 실시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 줌 렌즈(232)는 제2 빔 스플리터(230)와 초점 액추에이터(234) 사이에 설치된다. 줌 렌즈(232)는 제2 검출기(233)의 위치 변화 값을 초점 액추에이터(234)로부터 수신하여, 이를 근거로 제2 오버레이 마크(OM2) 이미지와 제1 오버레이 마크(OM1) 이미지의 배율을 일치시키는 역할을 한다. 제1 오버레이 마크(OM1)와 제2 오버레이 마크(OM2)의 높이 차이를 따라서 제2 검출기(233)와 제2 빔 스플리터(230) 사이의 광 경로 거리가 제1 검출기(231)와 제2 빔 스플리터(230) 사이의 광 경로 거리와 다르므로, 제1 검출기(231)에서 획득된 이미지와 제2 검출기(233)에서 획득된 이미지의 배율이 서로 다를 수 있다. 정확한 오버레이 오차를 측정하기 위해서는 배율을 일치시켜야 한다.
일 실시 예에 따르면, 제2 빔 스플리터(230)는 대물렌즈(220)에서 수집된 빔을 두 개의 빔으로 분리하는 역할을 한다. 제2 빔 스플리터(230)는 튜브 빔 스플리터와 다이크로익 필터(dichroic filter)를 포함할 수 있다. 다이크로익 필터는 특정 파장의 빔을 투과시키는 필터이다. 대물렌즈(220)에서 수집된 빔은 람다 웨이브 플레이트(222), 제3 빔 스플리터(224) 및 광학 소자(227)를 거쳐 제2 빔 스플리터(230)에서 두 개의 빔으로 분리된다. 즉, 제1 오버레이 마크(OM1)에 검출에 적합한 빔과 제2 오버레이 마크(OM2)의 검출에 적합한 빔으로 분리된다.
일 실시 예에 따르면, 상기 광학 소자(227)는 핫 미러(hot mirror) 및 콜드 미러(cold mirror)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제3 빔 스플리터(224)는 컴바이너(216)를 통해서 합쳐진 빔을 다시 두 개의 빔으로 분리하는 역할을 한다. 빔 컴바이너(216)를 통해서 합쳐진 빔은 릴레이 렌즈(218) 및 편광필터(221)를 거쳐 편광된 상태로 제3 빔 스플리터(224)에서 두 개의 빔으로 분리된다.
일 실시 예에 따르면, 대물 렌즈(220)는 컴바이너(216)에서 합쳐진 후 제3 빔 스플리터(224)에서 반사된 후 람다 웨이브 플레이트(222)를 거쳐 원 편광이 된 빔을 웨이퍼(240)의 측정위치에 집광시키고, 측정위치에서의 반사된 빔을 수집하는 역할을 한다. 대물렌즈(220)는 렌즈 초점 액추에이터(lens focus actuator)(225)에 설치된다.
일 실시 예에 따르면, 렌즈 초점 액추에이터(225)는 대물렌즈(220)와 웨이퍼(240) 사이의 거리를 조절하여 초점면이 제1 오버레이 마크(OM1) 또는 제2 오버레이 마크(OM2)에 위치하도록 조절할 수 있다. 렌즈 초점 액추에이터(225)는 프로세서(270)의 제어 하에 대물 렌즈(240)를 웨이퍼 방향으로 수직 이동시켜 초점 거리를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학 소자는 빔 스플리터를 투과한 빔의 경로에 대해 45°를 이루도록 설치된다. 이는 오토 포커스 모듈에 빔을 보내기 위한 것으로, 장파장의 빔을 반사시키고, 단파장의 빔을 투과시키거나 혹은 단파장의 빔을 반사시키고, 장파장의 빔을 투과 시키는 것을 특징으로 한다. 광학 소자는 핫 미러 또는 콜드 미러 중 하나로 구성 가능 하다.
일 실시예에 따르면, 오토 포커스 모듈은 포커스를 조절하기 위한 것으로, 대물렌즈와 웨이퍼 사이의 거리에 따른 신호를 생성하는 역할을 한다. 즉, 검출기의 초점 위치 변화에 따른 신호를 생성하는 역할을 한다. 오토 포커스 모듈은 위상 차 방식의 오토 포커스 센서 모듈을 사용할 수 있다. 예를 들어, 오토포커스 센서 모듈에서 획득한 초점이 '표준 초점'과 일치하는 경우에는 센서에서 출력되는 신호 값인 위상차 값이 0일 수 있으며, 일치하지 않는 경우에는 초점의 위치에 따라서 + 또는 -값일 수도 있다. '표준 초점'이란 센서의 신호를 기준으로 결정된 제1 또는 제2 검출기, 오토포커스 센서의 초점이다. '표준 초점'은 실제 정렬 이미지 획득에 적합한 '측정 초점'과 일치할 수도 있으나, 제1 오버레이 마크(OM1)와 제2 오버레이 마크(OM2)의 높이 차가 클 경우에는 대부분 서로 다르다.
웨이퍼의 측정 영역에서 반사된 반사광에 의해 초점 위치에 따른 신호를 오토포커스 센서가 획득하고, 초점 위치를 조절하도록 액추에이터로 웨이퍼의 측정 영역과 대물렌즈 사이의 거리를 조절하는 액추에이터를 조절하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 계측 시스템(100)은 사용자 단말(110) 및 계측 장치(120)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 사용자 단말(110)은 송수신부(311), 표시부(312), 메모리(313), 및 프로세서(314)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 송수신부(311)는 통신 프로토콜(예: FTP)을 통해 계측 장치(120)로 데이터 또는 신호를 송신할 수 있다.
예를 들면, 표시부(312)는 프로세서(314)의 제어 하에, 사용자로부터 계측 장치에 대한 레시피 설정 값을 입력 받는 매니저 프로그램을 표시할 수 있다.
예를 들면, 메모리(313)는 예를 들면, 사용자 단말(110)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(313)는 사용자로부터 입력되는 레시피에 대한 정보, 계측 장치(120)에 대한 고유 정보를 계측 장치(120)로 전송하는데 필요한 명령어들, 알고리즘, 소프트웨어 및 프로그램(예: ARO 매니저 프로그램) 중 적어도 일부를 저장할 수 있다.
예를 들면, 메모리(313)는 사용자 단말(110)에 설치된 매니저 프로그램을 통해 계측 장치(120)가 최적화 과정을 수행하도록 기능들을 실행할 수 있는 명령어들을 저장할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(314)는 적어도 하나의 계측 장치(120)와 송수신부(311)를 통해 서로 연동하여 계측 장치에 대한 레시피 정보를 포함하는 데이터를 적어도 하나의 계측 장치(120)로 전송할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(314)는 적어도 하나의 계측 장치(120)의 레시피에 대한 설정 값을 입력 받는 매니저 프로그램(예: ARO 매니저 프로그램)을 실행하여 표시부(312) 상에 표시할 수 있다. 매니저 프로그램은 웨이퍼의 특성을 측정하는 계측 장치의 동작에 관한 레시피 정보를 사용자로부터 입력 받거나, 또는 송수신부(311)를 통해 수신할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(314)는 입력된 레시피에 대한 정보, 및 계측 장치(120)에 대한 고유 정보(예: 계측 장치의 IP 주소, 계측 장치의 식별자, 패스워드 및 서버의 IP)를 포함하는 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(314)는 계측 장치 별로 레시피에 대한 정보, 및 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 데이터를 각각 생성할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(314)는 계측 장치 별로 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 수행 여부를 나타내는 정보를 포함하여 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(314)는 상기 생성된 데이터를 고유 정보에 해당되는 계측 장치로 전송할 수 있다. 예를 들면, 사용자 단말(110)은 데이터 또는 신호를 하나의 계측 장치로 송신할 수 있거나, 또는 데이터 또는 신호를 복수의 계측 장치들의 각각으로 동시에 송신할 수 있다.
또한, 프로세서(314)는 웨이퍼(240)의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 실행 여부를 나타내는 정보를 포함한 데이터를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 프로세서(314)는 복수의 계측 장치들 각각의 고유 정보를 포함하는 복수의 데이터를 생성하고, 상기 생성된 복수의 데이터를 해당 계측 장치로 동시에 전송할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)는 송수신부(321), 표시부(322), 메모리(323), 측정부(324), 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 송수신부(321)는 통신 프로토콜(예: FTP)을 통해 사용자 단말(110)로부터 데이터 또는 신호를 수신할 수 있다.
예를 들면, 표시부(322)는 프로세서(270)의 제어 하에, 사용자 단말(110)로부터 수신된 레시피에 대한 정보를 매니저 소프트웨어(예: 계측 소프트웨어)를 통해 표시할 수 있다.
예를 들면, 메모리(323)는 예를 들면, 계측 장치(120)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(323)는 레시피에 대한 정보, 계측 장치(120)에 대한 고유 정보를 사용자 단말(110)로부터 수신하는데 필요한 명령어들, 알고리즘, 소프트웨어 중 적어도 일부를 저장할 수 있다.
예를 들면, 메모리(323)는 사용자 단말(110)로부터 수신된 레시피에 대한 설정 값, 계측 장치(120)에 기 설정된 설정 값, 및 프로세서(270)의 동작에 기반하여 생성되는 데이터(예; 옵션들에 대한 최적화된 데이터)를 저장할 수 있다.
예를 들면, 메모리(323)는 계측 장치(120)에 설치된 소프트웨어를 통해 계측 장치(120)가 최적화 과정을 수행하도록 기능들을 실행할 수 있는 명령어들을 저장할 수 있다.
예를 들면, 측정부(324)는 프로세서(270)의 제어 하에 계측 장치(120)에 설정된 레시피 정보에 따라 웨이퍼(240)의 특성을 측정할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는 사용자 단말(110)과 송수신부(321)를 통해 계측 장치에 대한 레시피 정보를 포함하는 데이터를 사용자 단말(110)로부터 수신할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는 계측 장치(120)의 레시피에 대한 설정 값을 입력 받는 소프트웨어를 표시부(322) 상에 표시할 수 있다. 또한, 프로세서(270)는 사용자 단말(110)로부터 수신된 계측 장치에 대한 레시피의 정보를 계측 소프트웨어를 통해 표시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(270)는 사용자 단말(110)로부터 수신되는 데이터에 포함된 레시피를 분석할 수 있다. 예를 들면, 레시피는 웨이퍼(240)의 특성을 측정하는 복수의 파라미터들에 대한 값을 포함할 수 있다.
또한, 레시피는 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma), 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma), 및 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma) 계측 정밀도를 나타내는 TMU(Total Measurement Uncertainty), 및 측정간 이동 후 계측 시간을 나타내는 MAM(Move and Measure) time 중 적어도 하나를 포함하거나, 또는 이들을 조합한 토탈 웨이트를 포함할 수 있다.
또한, 데이터는 웨이퍼(240)의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 실행 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(270)는 상기 사용자 단말(110)로부터 수신된 데이터에 포함된 레시피 파일의 이름 형식 및 파일 확장자 중 적어도 하나를 이용하여 레시피 파일의 진위 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 파일의 이름 형식은 0000@@0000일 수 있고, 확장자는 xml일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(270)는 레시피의 분석이 완료되면 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(270)는 레시피 파일을 한 줄 한 줄씩(line by line) 읽어서 레시피 정보를 구성할 수 있다. 그리고, 프로세서(270)는 마지막 라인까지 읽은 후 레시피 정보 구성이 완료되면 해당 레시피를 메모리(323)에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(270)는 계측 장치(120) 내의 하나 이상의 필터들(예: 스펙트럼 필터들)을 1회 측정하여 각 필터 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산할 수 있다. 또는, 프로세서(270)는 계측 장치(120) 내의 하나 이상의 필터들(예: 스펙트럼 필터들)을 적어도 1회 측정할 수 있다. 이와 같이, 1회 측정하는 이유는 최소 측정 횟수이기 때문이다. 그리고, 프로세서(270)는 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 필터를 선택하는 필터 최적화 과정을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는 각 필터 별로 오버레이 측정값 즉, 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma) 및 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma)를 측정하고, 상기 측정된 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 모델링하여 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma)를 획득할 수 있다.
또한, 프로세서(270)는 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma), 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma), 및 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma), 계측 정밀도를 나타내는 TMU(Total Measurement Uncertainty), 및 측정간 이동 후 계측 시간을 나타내는 MAM(Move and Measure) time 중 적어도 하나를 획득하거나, 또는 이들을 조합한 토탈 웨이트를 획득할 수 있다.
그리고, 프로세서(270)는 각 필터의 적어도 하나의 파라미터의 통계 값에 가중치를 각각 부여하고, 가중치가 부여된 결과 값의 합이 최소가 되는 필터를 선택할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(270)는 상기 필터 최적화 과정이 수행되면, 계측 장치(120) 내의 하나 이상의 조리개들을 1회 측정하여 각 조리개 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산할 수 있다.
또한, 프로세서(270)는 상기 필터 최적화 과정이 수행되면, 계측 장치(120) 내의 하나 이상의 조리개들을 1회 측정하여 각 조리개 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산할 수 있다. 그리고, 프로세서(270)는 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 조리개(Numerical Aperture, NA)를 선택하는 조리개 최적화 과정을 수행할 수 있다. 조리개는 동일 렌즈 하나만 사용하면서 개구수가 변경될 수 있으며, 이를 통해 빛의 양과 모양을 변경시킬 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는 각 조리개 별로 오버레이 측정값 즉, 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 측정하고, 상기 측정된 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 모델링하여 파이널 리지듀얼 3 시그마를 획득할 수 있다.
또한, 프로세서(270)는 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma), 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma), 및 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma), TMU 및 MAM time 중 적어도 하나를 획득하거나, 또는 이들을 조합한 토탈 웨이트를 획득할 수 있다.
그리고, 프로세서(270)는 각 조리개의 각 파라미터의 통계 값에 가중치를 각각 부여하고, 가중치가 부여된 결과 값의 합이 최소가 되는 조리개를 선택할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(270)는 조리개 최적화 과정이 수행되면, 계측 장치(120) 내의 한 사이트에서 포커스 스캔을 진행하여 포커스 측정 영역을 결정하고, 각 사이트 마다 상기 결정된 측정 영역 내에서 한 스텝씩 포커스를 이동하여 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산할 수 있다. 그리고, 프로세서(270)는 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 포커스를 선택하는 포커스 최적화 과정을 수행할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(270)는 각 포커스 별로 오버레이 측정값 즉, 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 측정하고, 상기 측정된 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 모델링하여 파이널 리지듀얼 3 시그마를 획득할 수 있다.
그리고, 프로세서(270)는 각 포커스의 각 파라미터의 통계 값에 가중치를 각각 부여하고, 가중치가 부여된 결과 값의 합이 최소가 되는 포커스를 선택할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(270)는 상기 포커스 최적화 과정이 수행되면, 계측 장치(120) 내의 조리개를 제1 핀 홀 위치에서 1회 측정하고, 상기 제1 핀 홀 위치에서 일정 거리(예: 3 ㎛)로 이동한 제2 핀 홀 위치에서 1회 측정할 수 있다. 그리고, 프로세서(270)는 상기 제1 핀 홀 위치 및 상기 제2 핀 홀 위치에서 티스 3 시그마를 계산하고, 조리개에 따른 핀 홀 위치 별로 상기 티스 3 시그마를 모델링할 수 있다. 그리고, 프로세서(270)는 상기 티스 3 시그마가 최소가 되는 핀 홀의 위치를 선택하는 핀 홀 최적화 과정을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(270)는 상기 핀 홀 최적화 과정이 수행되면, 상기 필터 최적화 과정, 상기 조리개 최적화 과정, 상기 포커스 최적화 과정 및 상기 핀 홀 최적화 과정의 각각에서 선택된 옵션들에 대한 정보(예: 최적화 결과 값)를 메모리(323)에 저장할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말이 데이터를 계측 장치로 전송하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매니저 프로그램 상에 복수의 파라미터들에 대한 정보를 입력한 예시도이다.
이하, 도 3 내지 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 단말이 데이터를 계측 장치로 전송하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(314)는 매니저 프로그램을 실행시킬 수 있다(S410). 프로세서(314)는 계측 장치를 원격에서 관리 및 제어하는 매니저 프로그램(예: ARO 매니저 프로그램)을 실행시킨 후, 표시부(312) 상에 표시할 수 있다. 매니저 프로그램은 웨이퍼의 특성에 대해 측정하는 계측 장치의 동작에 관한 레시피 정보를 사용자로부터 입력 받거나, 또는 송수신부(311)를 통해 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(314)는 웨이퍼 측정에 대한 레시피가 입력되는지 식별할 수 있다(S412). 상기 매니저 프로그램은 웨이퍼의 특성을 측정하는 복수의 파라미터들에 대한 값을 사용자로부터 입력 받을 수 있다. 예를 들면, 복수의 파라미터들은 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma), 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma), 및 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 파라미터들은 적어도 하나 이상의 파라미터들의 조합으로 구성된 토탈 웨이트(Total Weight)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 매니저 프로그램은 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma), 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma), 및 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma), 계측 정밀도를 나타내는 TMU(Total Measurement Uncertainty), 및 측정간 이동 후 계측 시간을 나타내는 MAM(Move and Measure) time 중 적어도 하나를 입력 받을 수 있거나, 또는 이들을 조합한 토탈 웨이트를 입력 받을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(314)는 입력된 레시피를 실행된 매니저 프로그램 상에 표시할 수 있다(S414). 프로세서(314)는 복수의 파라미터들 각각에 대해 사용자로부터 입력된 값(예: 비율)을 실시간으로 매니저 프로그램 상에 표시할 수 있다.
도 5를 참조하면, 매니저 프로그램(예: ARO 매니저 프로그램)(510)은 사용자로부터 복수의 파라미터들에 대한 값을 입력 받을 수 있는 팝업(520)을 표시할 수 있다. 예를 들면, 상기 팝업(520)은 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma)(521)의 비율, 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma)(521)의 비율 및 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma)(521)의 비율을 입력 받을 수 있다. 또한, 상기 팝업(520)은 적어도 하나 이상의 파라미터에 대한 비율을 입력 받을 수 있다.
예를 들면, 이러한 파이널 리지듀얼 3 시그마(521)의 비율, 티스 3 시그마(521)의 비율 및 레지스트레이션 3 시그마(521)의 비율이 모두 입력되면, 토탈 웨이트(Total Weight) 값이 표시될 수 있다. 그리고, 사용자가 웨이트 값 적용 버튼(530)을 클릭하면, 프로세서(314)는 입력된 파라미터들에 대한 정보, 계측 장치의 고유 정보를 포함한 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(314)는 레시피 입력이 종료되는지 식별할 수 있다(S416). 프로세서(314)는 파이널 리지듀얼 3 시그마, 티스 3 시그마, 및 레지스트레이션 3 시그마 각각에 대한 비율이 모두 입력 여부를 식별할 수 있다.
또한, 프로세서(314)는 입력된 복수의 파라미터들에 대한 레시피가 적용되는 적어도 하나의 계측 장치에 대한 고유 정보가 입력되는지 식별할 수 있다. 예를 들면, 고유 정보는 계측 장치의 IP 주소, 계측 장치의 식별자, 패스워드 및 서버의 IP 주소를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(314)는 계측 장치 별로 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 수행 여부를 나타내는 정보의 입력 여부를 식별할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(314)는 입력된 레시피에 대한 정보, 및 기 지정된 적어도 하나의 계측 장치에 대한 정보를 포함한 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(314)는 계측 장치 별로 레시피에 대한 정보, 및 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 데이터를 각각 생성할 수 있다.
또한, 프로세서(314)는 계측 장치 별로 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 수행 여부를 나타내는 정보를 포함하여 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(314)는 상기 생성된 데이터를 적어도 하나의 계측 장치로 전송할 수 있다(S420). 프로세서(314)는 상기 생성된 데이터를 고유 정보에 해당되는 계측 장치로 송수신부(311)를 통해 전송할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(314)는 데이터 또는 신호를 하나의 계측 장치로 송신할 수 있거나, 또는 데이터 또는 신호를 복수의 계측 장치들의 각각으로 동시에 송신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 프로세서(314)는 복수의 계측 장치들 각각의 고유 정보를 포함하는 복수의 데이터를 각각 생성하고, 각각 생성된 복수의 데이터를 해당 계측 장치로 송수신부(311)를 통해 동시에 전송할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 계측 장치가 레시피 파일에 기반하여 최적화를 수행하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 계측 장치가 레시피 파일에 기반하여 최적화를 수행하는 상태를 나타낸 예시도이다.
이하, 도 3, 6 및 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 계측 장치가 레시피 파일에 기반하여 최적화를 수행하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 사용자 단말(110)로부터 데이터가 수신되는지 식별할 수 있다(S610). 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 계측 소프트웨어 가 실행되고 있는 상태에서, 쓰레드(thread)를 이용해 사용자 단말(110)로부터 레시피 파일이 수신되는 경로를 지속적으로 확인함으로써, 사용자 단말(110)로부터 데이터가 수신되는지를 식별할 수 있다.
예를 들면, 상기 데이터는 매니저 프로그램을 통해 사용자가 입력한 레시피에 대한 정보, 및 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 데이터는 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 실행 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 수신된 데이터가 계측 장치의 레시피 파일에 해당되는지 식별할 수 있다(S612). 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 레시피 파일이 송수신부(321)를 통해 수신되면, 레시피 파일의 이름 형식 및 파일 확장자 중 적어도 하나를 이용하여 레시피 파일이 해당 계측 장치에 관한 레시피 파일에 맞는지를 확인할 수 있다. 예를 들면, 이름 형식은 0000@@0000일 수 있고, 확장자는 xml일 수 있다. 본 발명은 특정 이름 형식 또는 특정 확장자를 제한하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 레시피 파일이 계측 장치에 해당되면, 레시피 파일을 분석할 수 있다(S614, S616). 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 수신된 레시피 파일을 한 줄 한 줄씩(line by line) 리딩하여 레시피 정보를 구성할 수 있다.
예를 들면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 사용자 단말(110)로부터 수신되는 데이터에 포함된 레시피를 분석할 수 있다. 예를 들면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 웨이퍼(240)의 특성을 측정하는 복수의 파라미터들에 대한 값을 분석할 수 있다. 예를 들면, 복수의 파라미터들은 파이널 리지듀얼 3 시그마의 비율, 티스 3 시그마의 비율, 레지스트레이션 3 시그마의 비율, TMU의 비율, MAM Time의 비율, 및 토탈 웨이트의 비율을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 레시피 파일의 분석이 완료되는지 식별할 수 있다(S618). 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 마지막 라인까지 리딩하여 레시피 정보 구성이 완료되면 해당 레시피를 메모리(323)에 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 최적화 옵션이 선택되었는지를 식별할 수 있다(S620). 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 상기 과정(S610)에서 수신된 데이터에 최적화 옵션을 나타내는 정보가 포함되어 있는지를 식별할 수 있다. 이러한 최적화 옵션에 대한 정보는 사용자 단말(110)의 매니저 어플리케이션을 통해 사용자에 의해 입력될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 레시피에 대한 최적화 과정을 수행할 수 있다(S622). 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 계측 장치(120) 내의 하나 이상의 필터들(예: 스펙트럼 필터들)을 1회 측정하여 각 필터 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산할 수 있다. 그리고, 프로세서(270)는 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 필터를 선택하는 필터 최적화 과정을 수행할 수 있다.
그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 각 필터 별로 오버레이 측정값 즉, 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 측정하고, 상기 측정된 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 모델링하여 파이널 리지듀얼 3 시그마를 획득할 수 있다.
그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 각 필터의 각 파라미터의 통계 값에 가중치를 각각 부여하고, 가중치가 부여된 결과 값의 합이 최소가 되는 필터를 선택할 수 있다.
도 7을 참조하면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 스펙트럼 필터들(1~n)의 각각에 대해 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고, 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 필터를 선택하는 필터 최적화 과정(710)을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 필터 최적화 과정이 수행되면, 계측 장치(120) 내의 하나 이상의 조리개들을 1회 측정하여 각 조리개 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산할 수 있다. 그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 조리개를 선택하는 조리개 최적화 과정을 수행할 수 있다. 조리개는 동일 렌즈 하나만 사용하면서 개구수가 변경될 수 있으며, 이를 통해 빛의 양과 모양을 변경시킬 수 있다.
그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 각 조리개 별로 오버레이 측정값 즉, 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 측정하고, 상기 측정된 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 모델링하여 파이널 리지듀얼 3 시그마를 획득할 수 있다.
그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 각 조리개의 각 파라미터의 통계 값에 가중치를 각각 부여하고, 가중치가 부여된 결과 값의 합이 최소가 되는 조리개를 선택할 수 있다.
도 7을 참조하면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 조리개들(1~n)의 각각에 대해 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고, 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 조리개를 선택하는 조리개 최적화 과정(720)을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 조리개 최적화 과정이 수행되면, 계측 장치(120) 내의 한 사이트에서 포커스 스캔을 진행하여 포커스 측정 영역을 결정하고, 각 사이트 마다 상기 결정된 측정 영역 내에서 한 스텝씩 포커스를 이동하여 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산할 수 있다. 그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 포커스를 선택하는 포커스 최적화 과정을 수행할 수 있다.
예를 들면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 각 포커스 별로 오버레이 측정값 즉, 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 측정하고, 상기 측정된 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 모델링하여 파이널 리지듀얼 3 시그마를 획득할 수 있다.
그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 각 포커스의 각 파라미터의 통계 값에 가중치를 각각 부여하고, 가중치가 부여된 결과 값의 합이 최소가 되는 포커스를 선택할 수 있다.
도 7을 참조하면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 각 포커스 별로 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 측정하고, 상기 측정된 티스 3 시그마 및 레지스트레이션 3 시그마를 모델링하여 파이널 리지듀얼 3 시그마를 획득하는 포커스 최적화 과정(730)을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 포커스 최적화 과정이 수행되면, 계측 장치(120) 내의 조리개에 따른 제1 핀 홀 위치에서 1회 측정하고, 상기 제1 핀 홀 위치에서 일정 거리(예: 3 ㎛)로 이동한 제2 핀 홀 위치에서 1회 측정할 수 있다. 그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 상기 제1 핀 홀 위치 및 상기 제2 핀 홀 위치에서 티스 3 시그마를 계산하고, 조리개에 따른 핀 홀 위치 별로 상기 티스 3 시그마를 모델링할 수 있다. 그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 상기 티스 3 시그마가 최소가 되는 핀 홀의 위치를 선택하는 핀 홀 최적화 과정을 수행할 수 있다.
도 7을 참조하면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 제1 핀 홀 위치 및 제2 핀 홀 위치에서 티스 3 시그마를 계산하고, 조리개에 따른 핀 홀 위치 별로 상기 티스 3 시그마를 모델링하여, 상기 티스 3 시그마가 최소가 되는 핀 홀의 위치를 선택하는 핀 홀 최적화 과정(740)을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 선택된 옵션들에 대한 정보를 저장할 수 있다(S624). 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 핀 홀 최적화 과정이 수행되면, 상기 필터 최적화 과정, 상기 조리개 최적화 과정, 상기 포커스 최적화 과정 및 상기 핀 홀 최적화 과정의 각각에서 선택된 옵션들에 대한 정보(예: 최적화 결과 값)를 메모리(323)에 저장할 수 있다.
도 7을 참조하면, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 위에 상술한 필터 최적화 과정, 조리개 최적화 과정, 포커스 최적화 과정 및 핀 홀 최적화 과정의 각각에서 선택된 옵션들에 대한 정보(예: 최적화 결과 값)를 메모리(323)에 저장할 할 수 있다. 그리고, 계측 장치(120)(예: 프로세서(270))는 측정부(324)를 제어하여 웨이퍼(240)에 대한 특성을 선택된 옵션들에 기반하여 측정할 수 있다.
이상에서 상술한 각각의 순서도에서의 각 단계는 도시된 순서에 무관하게 동작될 수 있거나, 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 적어도 하나의 구성 요소와, 상기 적어도 하나의 구성 요소에서 수행되는 적어도 하나의 동작은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현 가능할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 오버레이 계측 시스템 110: 사용자 단말
120: 오버레이 계측 장치 270: 프로세서
321: 송수신부 322: 표시부
323: 메모리 324: 측정부
120: 오버레이 계측 장치 270: 프로세서
321: 송수신부 322: 표시부
323: 메모리 324: 측정부
Claims (26)
- 웨이퍼의 서로 다른 층에 각각 형성된 제1 오버레이 마크와 제2 오버레이 마크 사이의 오차를 측정하는 오버레이 계측 장치에 있어서,
광원;
상기 광원에서 나온 빔을 두 개의 빔으로 분리하는 빔 스플리터;
상기 빔 스플리터에서 분리된 빔의 중심 파장 및 밴드 폭을 상기 제1 오버레이 마크 또는 상기 제2 오버레이 마크 이미지 획득에 적합하도록 조절하는 스펙트럼 필터;
상기 제1 오버레이 마크 및 상기 제2 오버레이 마크 이미지를 획득하는 검출기;
송수신부; 및
상기 송수신부와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 송수신부를 통해 사용자 단말로부터 전송된 데이터를 획득하고,
상기 데이터에 포함된 레시피를 분석하고,
상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하도록 설정되고,
상기 스펙트럼 필터를 다양한 종류의 필터로 1회 측정하여 각 필터 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고,
상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 필터를 상기 스펙트럼 필터로 선택하는 필터 최적화 과정을 수행하도록 설정된 오버레이 계측 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 실행 여부를 나타내는 정보를 포함하는 오버레이 계측 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 데이터는 상기 사용자 단말에 설치된 매니저 프로그램을 통해 웨이퍼의 특성을 측정하도록 입력된 레시피에 대한 정보 및 상기 오버레이 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 오버레이 계측 장치.
- 제3 항에 있어서,
상기 고유 정보는,
상기 오버레이 계측 장치에 대한 IP(Internet Protocol) 주소, 식별자(Identifier), 패스워드 및 서버의 IP를 포함하는 오버레이 계측 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 데이터에 포함된 레시피 파일의 이름 형식 및 파일 확장자 중 적어도 하나를 이용하여 상기 레시피 파일의 진위 여부를 판단하는 오버레이 계측 장치.
- 제1 항에 있어서,
상기 복수의 파라미터들은 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma), 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma), 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma), TMU(Total Measurement Uncertainty) 및 MAM(Move and Measure) time 중 적어도 하나, 또는 이들을 조합한 토탈 웨이트를 포함하는 오버레이 계측 장치.
- 제6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 오버레이 계측 장치 내에서 하나 이상의 조리개를 1회 측정하여 각 조리개 별로 상기 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고,
상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고,
상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 조리개를 선택하는 조리개 최적화 과정을 수행하도록 설정된 오버레이 계측 장치.
- 제6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 오버레이 계측 장치 내의 한 사이트에서 포커스 스캔을 진행하여 포커스 측정 영역을 결정하고,
각 사이트 마다 상기 결정된 측정 영역 내에서 한 스텝씩 포커스를 이동하여 상기 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고,
상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고,
상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 포커스를 선택하는 포커스 최적화 과정을 수행하도록 설정된 오버레이 계측 장치.
- 제6 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 오버레이 계측 장치 내의 조리개에 따른 제1 핀 홀 위치에서 1회 측정하고,
상기 제1 핀 홀 위치에서 일정 거리로 이동한 제2 핀 홀 위치에서 1회 측정하고,
상기 제1 핀 홀 위치 및 상기 제2 핀 홀 위치에서 상기 티스 3 시그마를 계산하고,
조리개에 따른 핀 홀 위치 별로 상기 티스 3 시그마를 모델링하여 상기 티스 3 시그마가 최소가 되는 핀 홀의 위치를 선택하는 핀 홀 최적화 과정을 수행하도록 설정된 오버레이 계측 장치.
- 제7 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 필터 최적화 과정, 조리개 최적화 과정, 포커스 최적화 과정 또는 핀 홀 최적화 과정의 각각에서 선택된 옵션들에 대한 정보를 메모리에 저장하도록 설정된 오버레이 계측 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 오버레이 계측 시스템에 있어서,
매니저 프로그램을 통해 입력된 레시피에 대한 정보, 및 오버레이 계측 장치에 대한 고유 정보를 포함하는 데이터를 생성하고, 상기 생성된 데이터를 상기 고유 정보에 해당되는 오버레이 계측 장치로 전송하는 사용자 단말; 및
상기 사용자 단말로부터 수신되는 데이터에 포함된 레시피를 분석하고, 상기 레시피의 분석이 완료되면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하는 상기 오버레이 계측 장치를 포함하고,
상기 오버레이 계측 장치는 웨이퍼의 서로 다른 층에 각각 형성된 제1 오버레이 마크와 제2 오버레이 마크 사이의 오차를 측정하고,
상기 오버레이 계측 장치는, 광원, 상기 광원에서 나온 빔을 두 개의 빔으로 분리하는 빔 스플리터, 상기 빔 스플리터에서 분리된 빔의 중심 파장 및 밴드 폭을 상기 제1 오버레이 마크 또는 상기 제2 오버레이 마크 이미지 획득에 적합하도록 조절하는 스펙트럼 필터 및 상기 제1 오버레이 마크 및 상기 제2 오버레이 마크 이미지를 획득하는 검출기를 포함하고,
상기 오버레이 계측 장치는, 상기 스펙트럼 필터를 다양한 종류의 필터로 1회 측정하여 각 필터 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하고, 상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 필터를 상기 스펙트럼 필터로 선택하는 필터 최적화 과정을 수행하는 오버레이 계측 시스템.
- 웨이퍼의 서로 다른 층에 각각 형성된 제1 오버레이 마크와 제2 오버레이 마크 사이의 오차를 측정하는 오버레이 계측 장치의 방법에 있어서,
사용자 단말로부터 데이터를 수신하는 과정-상기 데이터는 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정의 실행 여부를 나타내는 정보를 포함함-;
상기 데이터에 포함된 레시피를 분석하는 과정; 및
상기 레시피의 분석이 완료되고, 상기 데이터에 상기 최적화 과정의 실행을 나타내는 정보가 포함되어 있으면 상기 레시피에 기반한 웨이퍼의 측정 옵션들에 대한 최적화 과정을 수행하고,
상기 오버레이 계측 장치는, 광원, 상기 광원에서 나온 빔을 두 개의 빔으로 분리하는 빔 스플리터, 상기 빔 스플리터를 투과한 빔의 중심 파장 및 밴드 폭을 상기 제1 오버레이 마크 또는 상기 제2 오버레이 마크 이미지 획득에 적합하도록 조절하는 스펙트럼 필터 및 상기 제1 오버레이 마크 및 상기 제2 오버레이 마크 이미지를 획득하는 검출기를 포함하고,
상기 최적화 과정은,
상기 스펙트럼 필터를 다양한 종류의 필터로 1회 측정하여 각 필터 별로 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하는 과정; 및
상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하고, 상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 필터를 상기 스펙트럼 필터로 선택하는 필터 최적화 과정을 포함하는 방법.
- 제20 항에 있어서,
상기 데이터를 수신하는 과정은,
상기 데이터에 포함된 레시피 파일의 이름 형식 및 파일 확장자 중 적어도 하나를 이용하여 상기 레시피 파일의 진위 여부를 판단하는 과정을 포함하는 방법.
- 제20 항에 있어서,
상기 복수의 파라미터들은 파이널 리지듀얼 3 시그마(Final Residual 3 Sigma), 티스 3 시그마(TIS 3 Sigma), 레지스트레이션 3 시그마(Registration 3 Sigma), TMU(Total Measurement Uncertainty) 및 MAM(Move and Measure) time 중 적어도 하나, 또는 이들을 조합한 토탈 웨이트를 포함하는 방법.
- 제22 항에 있어서,
상기 최적화 과정은,
상기 오버레이 계측 장치 내에서 하나 이상의 조리개를 1회 측정하여 각 조리개 별로 상기 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하는 과정;
상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하는 과정; 및
상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 조리개를 선택하는 조리개 최적화 과정을 더 포함하는 방법.
- 제22 항에 있어서,
상기 최적화 과정은,
상기 오버레이 계측 장치 내의 한 사이트에서 포커스 스캔을 진행하여 포커스 측정 영역을 결정하는 과정;
각 사이트 마다 상기 결정된 측정 영역 내에서 한 스텝씩 포커스를 이동하여 상기 복수의 파라미터들에 대한 통계 값들을 계산하는 과정;
상기 계산된 통계 값들에 가중치를 각각 부여하는 과정; 및
상기 가중치가 각각 부여된 통계 값들의 합이 최소가 되는 포커스를 선택하는 포커스 최적화 과정을 더 포함하는 방법.
- 제22 항에 있어서,
상기 최적화 과정은,
상기 오버레이 계측 장치 내의 조리개에 따른 제1 핀 홀 위치에서 1회 측정하는 과정;
상기 제1 핀 홀 위치에서 일정 거리로 이동한 제2 핀 홀 위치에서 1회 측정하는 과정;
상기 제1 핀 홀 위치 및 상기 제2 핀 홀 위치에서 티스 3 시그마를 계산하는 과정; 및
조리개에 따른 핀 홀 위치 별로 상기 티스 3 시그마를 모델링하여 상기 티스 3 시그마가 최소가 되는 핀 홀의 위치를 선택하는 핀 홀 최적화 과정을 더 포함하는 방법. - 삭제
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