KR19980068739A - 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적절한 노광시간이 산출될 수 있도록 하는 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법에 관한 것으로, 호스트 컴퓨터를 이용한 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법에 있어서, 소정의 노광공정 및 현상공정을 통해 가공된 PR의 제 1 임계치수를 측정한 후 그 값을 상기 호스트 컴퓨터로 입력하여, 소정의 스펙값에 포함되는지의 여부를 판단하는 제 1 판단단계와; 상기 판단결과, 상기 제 1 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되는 경우 소정의 에칭공정을 진행하는 제 1 진행단계와; 상기 판단결과, 상기 제 1 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되지 않는 경우, 상기 노광공정으로 피드백하는 제 1 수정단계와; 상기 에칭공정을 통해 가공된 상기 PR의 제 2 임계치수를 측정한 후 그 값을 상기 호스트 컴퓨터로 입력하여, 소정의 스펙값에 포함되는지의 여부를 판단하는 제 2 판단단계와; 상기 판단결과, 상기 제 2 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되는 경우 소정의 차기공정을 진행하는 제 2 진행단계와; 상기 판단결과, 상기 제 2 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되지 않는 경우, 상기 노광공정으로 피드백하는 제 2 수정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조공정의 노광시간 제어방법

본 발명은 반도체 제조공정의 노광시간(Exposure time) 제어방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 소정의 제어 시스템을 구비하여 현상공정 후의 임계치수 측정(ADI CD:After Development Inspection Critical Dimension;이하, ADI CD라 칭함)값 및 에칭공정 후의 임계치수 측정(ACI CD:After Cleaning Inspection Critical Dimension;이하, ACI CD라 칭함)값을 입력하고, 그 값을 소정의 스펙(Sp ecification)값과 비교함으로써, 적절한 노광시간이 산출될 수 있도록 하는 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 노광 공정은 전체 반도체 제조 공정중 포토레지스트(PR:Photores ist;이하, PR이라 칭함) 공정에 포함되는 공정으로 단시간에 신뢰성있는 광화학적작용이 PR에서 일어나도록 하는 공정을 일컫는다.

이때, 웨이퍼에 형성된 PR의 두께를 균일하게 유지하는 것은 매우 중요하며, 이에 따라 통상의 반도체 제조라인에서는 노광공정이후 현상공정이 종료하는대로 ADI CD값을 측정하여 PR의 두께와 관련된 여러 가지 파라메터(Parameter), 예컨대, 노광시간 등을 조절하고 있다.

도 1은 이러한 종래의 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.

도시된 바와 같이, 먼저, 작업자는 PR 도포 및 소프트 베이킹(Soft baking)공정이 끝난 웨이퍼(미도시)를 노광 설비(미도시)에 로딩시킨 후 소정의 자외선 스팩트럼(Ultra Violet Spectrum)을 이용해 웨이퍼에 도포된 PR을 소정의 상(Image)에 맞도록 일정시간동안 노광시킨다.(S1)

이러한 노광공정이 종료한 후에, 작업자는 상술한 PR이 후술하는 에칭공정의 마스크로 사용될 수 있도록 상을 부분적으로 제거하는 현상공정을 수행한다.(S2)

상술한 노광공정에 의해 광화학적인 구조가 변화된 PR은 이러한 현상공정에 의해 부분적으로 제거된다.

이어서, 작업자는 소정의 측정장치(미도시), 예컨대, 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope)을 사용하여 ADI CD값을 산출한다.(S3)

이에 의해 소정의 임계치수, 예컨대, 웨이퍼 표면에 형성된 PR의 선폭, 홀(Hole)의 크기(μm) 등이 산출된다.

그 후, 작업자는 상술한 ADI CD값을 기 누적된 소정의 표준값과 비교하여 노광공정의 공정시간이 적절했는지를 판단한다.(S4)

이러한 판단결과, 노광시간이 적절하여, 산출된 ADI CD값이 표준범위내에 포함되는 경우, 작업자는 후술하는 에칭 공정을 진행한다.(S5)

그러나, 이러한 판단결과, 노광시간이 부족하거나, 오버(Over)되어, 산출된 ADI CD값이 표준범위에서 이탈되는 경우, 작업자는 상술한 노광공정의 공정시간을 조절함으로써, 차기에 투입되는 웨이퍼에 발생할 수 있는 오류가 저감되도록 한다.(S1)

그 후, 작업자는 상술한 PR을 마스크로 하여 소정의 에칭(Etching) 공정을 진행하고, PR 이외의 피가공막을 제거시킴으로써, 얻고자하는 패턴을 형성한다.(S5)

이어서, 작업자는 상술한 주사 전자 현미경을 사용하여 ACI CD값을 산출하고 이를 통해 에칭공정의 정확성, 예컨대, 스트립(Strip)율, 이물질의 잔존여부 등을 측정한다.

이러한 측정결과, 그 값이 소정의 표준범위에 포함되면 당해 웨이퍼를 차기 공정으로 이송한다.

그러나 이러한 측정결과 그 값이 소정의 표준범위에서 이탈되면, 당해 웨이퍼에 에칭공정을 재진행하여, 발생된 오류가 추후공정에서 누적되지 않도록 하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 노광시간 제어방법에는 몇가지 중대한 문제점이 있다.

첫째, 상술한 바와 같이, 노광시간을 표준범위에 맞도록 조절하려면, 작업자가 ADI CD값을 측정하여, 일일이 수정된 노광시간을 실공정으로 피드백하여야 하고, 그 결과, 수정결과가 도출되는 시간이 증가하여 제조 공정 효율이 급격히 저감되는 문제점이 있다.

둘째, 상술한 바와 같이 노광시간을 수정할 때에 ADI CD값만 고려될 뿐 ACI CD값은 전혀 고려되지 못함으로써, 산출되는 수정 노광시간의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 소정의 호스트 컴퓨터를 온라인(On-Line)상태로 구비하고 상술한 ADI CD값 및 ACI CD값이 모두 고려된 소정의 수정 데이터를 실시간(Real time)으로 산출함으로써, 제조공정 효율이 향상되도록과 아울러, 수정 파라메터의 신뢰성이 향상되도록 하는 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법을 순차적으로 도시한 순서도.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법을 순차적으로 도시한 순서도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 호스트 컴퓨터를 이용한 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법에 있어서, 소정의 노광공정 및 현상공정을 통해 가공된 PR의 제 1 임계치수를 측정한 후 그 값을 상기 호스트 컴퓨터로 입력하여, 소정의 스펙값에 포함되는지의 여부를 판단하는 제 1 판단단계와; 상기 판단결과, 상기 제 1 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되는 경우 소정의 에칭공정을 진행하는 제 1 진행단계와; 상기 판단결과, 상기 제 1 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되지 않는 경우, 상기 노광공정으로 피드백하는 제 1 수정단계와; 상기 에칭공정을 통해 가공된 상기 PR의 제 2 임계치수를 측정한 후 그 값을 상기 호스트 컴퓨터로 입력하여, 소정의 스펙값에 포함되는지의 여부를 판단하는 제 2 판단단계와; 상기 판단결과, 상기 제 2 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되는 경우 소정의 차기공정을 진행하는 제 2 진행단계와; 상기 판단결과, 상기 제 2 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되지 않는 경우, 상기 노광공정으로 피드백하는 제 2 수정단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에서는 ADI CD값 뿐만아니라 ACI CD값 또한 노광시간의 수정에 반영될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 노광공정 및 현상공정을 통해 가공된 PR의 제 1 임계치수를 측정한 후 그 값을 호스트 컴퓨터(미도시)로 입력하여, 스펙값에 포함되는지의 여부를 판단하는 제 1 판단단계와(S30), 이러한 판단결과, 제 1 임계치수값이 스펙값에 포함되는 경우 에칭공정을 진행하는 제 1 진행단계와(S40), 이러한 판단결과, 제 1 임계치수값이 스펙값에 포함되지 않는 경우, 노광공정으로 피드백하는 제 1 수정단계와(S10), 에칭공정을 통해 가공된 PR의 제 2 임계치수를 측정한 후 그 값을 호스트 컴퓨터로 입력하여, 스펙값에 포함되는지의 여부를 판단하는 제 2 판단단계와(S60). 이러한 판단결과, 제 2 임계치수값이 스펙값에 포함되는 경우 차기공정을 진행하는 제 2 진행단계와(S70), 이러한 판단결과, 제 2 임계치수값이 스펙값에 포함되지 않는 경우, 노광공정으로 피드백하는 제 2 수정단계(S10)를 포함한다.

이러한 본 발명을 좀더 상세히 설명한다.

먼저, 작업자는 소정의 설비(미도시)를 통해 상술한 노광공정 및 현상공정을 진행한 후(S10), 가공된 PR을 SEM 등의 측정장치를 이용해 측정하고, 이에 대응되는 ADI CD값을 산출한다.(S20)

이에 따라, 상술한 웨이퍼 표면에 형성된 PR의 선폭, 홀의 크기(μm) 등이 산출된다.

이어서, 작업자는 ADI CD값을 설비에 구비된 터미널 컴퓨터(미도시)를 통해 호스트 컴퓨터로 입력시킨다.(S20)

이때, 호스트 컴퓨터는 입력되는 ADI CD값을 소정의 데이터 베이스(Data Base:DB)에 저장한 후 그 값이 기 저장된 스펙값의 범위에 포함되는지의 여부를 비교·판단한다.(S30)

이러한 판단결과, ADI CD값이 스펙범위에 포함되는 경우, 호스트 컴퓨터는 그 결과를 설비로 다운로드하고 작업자는 설비에 구비된 모니터를 통해 그 결과를 실시간으로 전달받은 후 웨이퍼를 에칭 설비로 이송하여 소정의 에칭공정을 진행한다.(S40)

그러나, 이러한 판단결과, ADI CD값이 스펙범위에서 이탈되는 경우, 호스트 컴퓨터는 그 결과를 분석하여, 소정의 리스트, 예컨대, 오차정도, 수정 노광시간 등을 작성하고 이를 설비로 다운로드 한다.

이때, 작업자는 설비에 구비된 모니터를 통해 상술한 리스트를 실시간으로 전달받은 후 설비를 재 셋팅하여 노광시간을 적절히 조절하고 이를 통해 수정된 노광공정을 진행한다.(S10)

한편, 작업자는 소정의 설비를 통해 상술한 에칭공정을 진행한 후(S40), 가공된 PR을 SEM 등의 측정장치를 이용해 측정하고, 이에 대응되는 ACI CD값을 산출한다.(S50)

이에 따라, 상술한 스트립율, 이물질의 잔존여부 등이 산출된다.

이어서, 작업자는 ACI CD값을 설비에 구비된 터미널 컴퓨터를 통해 호스트 컴퓨터로 입력시킨다.(S50)

이때, 호스트 컴퓨터는 입력되는 ACI CD값을 소정의 데이터 베이스(Data Base:DB)에 저장한 후 그 값이 기 저장된 스펙값의 범위에 포함되는지를 비교·판단한다.(S60)

이러한 판단결과, ACI CD값이 스펙범위에 포함되는 경우, 호스트 컴퓨터는 그 결과를 설비로 다운로드하고 작업자는 설비에 구비된 모니터를 통해 그 결과를 실시간으로 전달받은 후 웨이퍼를 차기 공정설비로 이송하여 소정의 차기공정, 예컨대, 이온 주입 공정 등을 진행한다.(S70)

그러나, 이러한 판단결과, ACI CD값이 스펙범위에서 이탈되는 경우, 호스트 컴퓨터는 그 결과를 분석하여, 소정의 리스트, 예컨대, 오차정도, 수정 노광시간 등을 작성하고 이를 노광설비로 다운로드 한다.

이때, 작업자는 설비에 구비된 모니터를 통해 상술한 리스트를 실시간으로 전달받은 후 설비를 재 셋팅하고 이를 통해 수정된 노광공정을 진행한다.(S10)

이와 같이, 본 발명에서는 노광시간을 수정하는데 있어서, ADI CD값 뿐만아니라 ACI CD값 또한 적절히 반영된다.

또한, 본 발명에서는 상술한 바와 같이, 노광시간의 수정이 호스트 컴퓨터를 통해 실시간으로 조절됨으로, 공정시간 로스(Loss)가 저감된다.

이러한 본 발명은 상술한 노광설비 뿐만 아니라, 소정의 관리를 필요로 하는 반도체 전 설비에 두루 유용하다.

그리고, 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법에서는 호스트 컴퓨터가 온라인 상태로 구비되고 이를 통해 소정의 수정 데이터가 실시간으로 산출됨으로, 제조공정 효율이 향상됨과 아울러, 수정 파라메터의 신뢰성이 향상된다.

Claims (1)

1. 호스트 컴퓨터를 이용한 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법에 있어서,

   소정의 노광공정 및 현상공정을 통해 가공된 PR의 제 1 임계치수를 측정한 후 그 값을 상기 호스트 컴퓨터로 입력하여, 소정의 스펙값에 포함되는지의 여부를 판단하는 제 1 판단단계와;

   상기 판단결과, 상기 제 1 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되는 경우 소정의 에칭공정을 진행하는 제 1 진행단계와;

   상기 판단결과, 상기 제 1 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되지 않는 경우, 상기 노광공정으로 피드백하는 제 1 수정단계와;

   상기 에칭공정을 통해 가공된 상기 PR의 제 2 임계치수를 측정한 후 그 값을 상기 호스트 컴퓨터로 입력하여, 소정의 스펙값에 포함되는지의 여부를 판단하는 제 2 판단단계와;

   상기 판단결과, 상기 제 2 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되는 경우 소정의 차기공정을 진행하는 제 2 진행단계와;

   상기 판단결과, 상기 제 2 임계치수값이 상기 스펙값에 포함되지 않는 경우, 상기 노광공정으로 피드백하는 제 2 수정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 노광시간 제어방법.