KR19990030953A - 웨이퍼 노광방법 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 노광방법에 대하여 개시한다. 이는 반도체장치를 제조하는 노광공정에서 단일한 반도체 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광조건을 달리하면서 웨이퍼를 노광하는 방법에 관한 것으로서, 특히 단일 웨이퍼 상면의 위치에 따라 서로 다른 복수 개의 노광조건 중 선택된 어느 하나의 노광조건을 기준으로 하여 일정한 관계를 갖는 노광조건들을 하나의 세트로 구성하여 이들 노광조건 중 기준 노광조건을 조정하면 다른 노광조건들이 자동으로 선택 결정되어 웨이퍼 상면의 위치에 따라 결정된 각각의 노광조건에 의하여 노광공정이 진행되도록 한다. 이로써 작업자의 노광조건을 선택하고 조정하는 과정이 단순화되어 종래의 수동으로 행해지는 노광방법에서 발생되는 작업사고를 방지할 수 있으며, 궁극적으로 반도체제조공정의 효율성이 향상된다.

Description

웨이퍼 노광방법

본 발명은 반도체장치를 제조하는 노광공정에서 단일한 반도체 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광조건을 달리하면서 웨이퍼를 노광하는 방법에 관한 것으로서, 특히 단일 웨이퍼 상면의 위치에 따라 서로 다른 복수 개의 노광조건 중 선택된 어느 하나의 노광조건을 기준으로 하여 일정한 관계를 갖는 노광조건들을 하나의 세트로 구성하여 기준 노광조건의 조정으로 다른 노광조건들의 선택이 자동으로 결정되어 웨이퍼 상면의 위치에 따라 결정된 노광조건에 의하여 노광공정이 진행되도록 하는 웨이퍼 노광방법에 관한 것이다.

종래에는 반도체장치를 제조하는 공정에서의 노광공정을 단일한 웨이퍼 상면의 위치에 관계없이 하나의 노광조건으로 진행하는 것이 일반적이며, 특별히 노광조건을 달리하여 노광공정을 진행하고자 하는 경우에는 작업자가 수동으로 노광조건에 변화를 주어 노광공정을 진행하였다. 단일한 웨이퍼에 대하여 하나의 노광조건으로 노광공정을 진행하여도 초점심도(CD, Critical Dimension)와 그 정렬(alignment)의 정도가 반도체장치의 공정마진을 허용할 수 있었기 때문에 반도체장치의 제조공정에서 큰 이슈가 되지 못하였다. 한편, 이러한 노광조건을 결정하는 인자로는 노광시간(expose time), 최적초점심도(best focus), 최적의 노광도(best tilt; 단일 샷(shot) 내의 노광도 기울기가 없이 균일한 노광 샷(shot)이 행해지는 경우) 및 정렬조건(alignment condition) 등을 들 수 있다.

그러나, 반도체장치의 집적도가 증가함에 따라, 특히 16메가 또는 64 메가 이상의 제3 세대 반도체장치의 제조공정에서 빈번하게 진행하는 사진공정 중 노광공정에서 여러 요소들이 공정에 영향을 주고 있지만, 특히 초점심도와 정렬조건에 따라 사진공정은 물론 반도체장치를 제조하는 전체 공정의 효율성과 신뢰성에 중요한 요소로 등장하게 되었다. 한편, 한 장의 대구경 웨이퍼에 대한 노광공정을 진행함에 있어서 이들 중요 요소들을 효과적으로 조절하기 위해서는 사진공정 이전의 공정에서 웨이퍼상의 막질을 관리하는 것도 중요하지만, 무엇보다도 당해 노광공정에서의 전술한 영향 요인들을 여하히 조절하느냐의 문제가 더욱 중요함은 너무도 자명하다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 사진공정 중 노광공정에서 단일한 웨이퍼 상면의 위치에 따라 가장 적절한 노광조건을 선택하여 노광하는 방법을 택할 수 있으며, 이는 작업자가 수동으로 여러 가지의 노광조건을 개별적으로 입력하는 방법에 의하여 공정이 진행되고 있다. 이하, 첨부도면을 참조하여 종래의 웨이퍼 노광방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 웨이퍼 노광방법을 설명하기 위하여 도시한 웨이퍼의 평면도이다. 이는 웨이퍼(10) 상면에서 노광공정을 진행하여야 하는 노광영역(15)을 도시하고 있다. 주로 노광영역(15)에는 메인 이미지(image)만을 사용하여 노광공정을 진행하며, 노광조건을 변경하고자 하는 소정의 영역에서는 그 노광조건을 작업자의 수동 작업에 의하여 변화된 노광조건을 입력함으로써 웨이퍼(10) 상면의 위치에 따라 노광조건을 달리하는 노광공정을 진행한다.

그러나, 이러한 종래의 방법은 작업자마다 개인적 편차가 발생할 우려가 있으며, 동일한 작업자에 의하여 입력작업이 행하여진다 하여도 입력과정에서의 입력자료의 누락이나 오입력 등으로 인한 작업사고의 위험이 상존하고 있는 바, 이에 대한 문제 해결방안이 모색되고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단일한 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광조건을 달리하는 노광을 진행함에 있어서, 각 노광조건을 변화시키기 위하여 외부에서 작업자가 개별적으로 입력함으로써 발생되는 작업사고를 줄임으로써 반도체제조공정의 효율 향상을 도모하는 데 있으며, 이를 위하여 기준노광조건을 선택하여 그와 일정한 관계를 갖는 노광조건들을 하나의 세트로 구성하여 노광조건을 자동으로 변화시킬 수 있는 웨이퍼 노광방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래의 웨이퍼 노광방법을 설명하기 위하여 도시한 웨이퍼의 평면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위하여 도시한 웨이퍼의 평면도이다.

전술한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 반도체제조공정 중 사진공정에서 웨이퍼에 노광하는 방법은 다음과 같다. 즉, 반도체 제조공정 중 노광공정이 진행중인 단일한 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광되는 조건에 변화를 줄 수 있는 웨이퍼 노광방법에 있어서, 단일한 웨이퍼 상면의 각각의 위치에 따라 노광조건을 달리하는 경우에 서로 다른 복수의 노광조건들로 이루어진 하나의 세트화된 노광조건을 선택함으로써 단일 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광되는 조건에 변화를 줄 수 있다.

이때, 하나의 세트화된 노광조건은 이를 구성하는 복수개의 노광조건 중에서 선택된 어느 하나의 기준 노광조건과, 기준 노광조건에 대한 소정의 관계를 갖는 다른 노광조건들로 세트화하는 것이 바람직하다. 이때, 동일한 세트를 구성하는 기준 노광조건과 다른 노광조건들은 각각의 노광인자, 예컨대 노광시간, 초점심도, 단일 샷(shot) 내의 노광도 기울기 및 정렬조건 중 적어도 어느 하나인 것들 간의 일정한 편차를 갖는 관계에 의하여 세트화하는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 동일한 세트를 이루는 복수 개의 노광조건들 중 그 빈도수가 가장 많은 노광조건을 기준 노광조건으로 결정한다.

한편, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 웨이퍼 노광방법은 단일 반도체 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광조건에 변화를 주면서 진행할 수 있다.

이하에서, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 구체적이며 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위하여 도시한 웨이퍼의 평면도이다. 웨이퍼(20)가 대구경화되고, 반도체장치가 하나의 웨이퍼(20)에 고집적됨에 따라 웨이퍼 내의 초점심도 및 정렬조건의 균일도가 상당히 중요하게 되었으며, 이를 위해 단일한 웨이퍼 상면의 위치에 적합한 노광조건을 선택하는 공정을 진행하게 되었다. 따라서 개선된 노광공정의 진행을 위해서는 웨이퍼(20) 상면의 위치에 따라 서로 다른 노광조건을 미리 결정하여야 한다. 이를 위해, 단일한 웨이퍼(20) 상면의 위치에 따른 복수개의 노광조건을 하나의 세트로 구성하고, 세트로 구성된 노광조건들 중에서 선택된 어느 하나의 노광조건을 기준 노광조건으로 하여 이를 선택함으로써 웨이퍼(20) 상의 전체 영역에서의 서로 다른 노광조건이 선택될 수 있도록 한다. 이때, 기준 노광조건은 단일한 웨이퍼(20) 상면에서 그 빈도수가 가장 많은 노광조건으로 선택하고, 기준 노광조건과 일정한 편차를 갖는 노광조건들에 영역별로 순서를 매겨 기준 노광조건을 포함하는 하나의 세트를 구성하여 작업자의 기준 노광조건의 선택에 의하여 자동으로 다른 노광조건들이 각자의 예정된 웨이퍼 상의 영역에서 결정됨으로써 노광공정이 진행되도록 한다. 이와 같이 세트를 구성하는 노광조건들은 컴퓨터 프로그래밍 등의 작업을 통하여 수행할 수도 있다. 도 2에 따르면, 기준 영역(25)에 노광되는 노광조건을 기준 노광조건 또는 메인이미지(main image)라하고, 기준 노광조건과 그 외의 영역(26 내지 29)에서의 노광조건들 간의 노광조건의 차이를 델타(Δ)량으로 하여 이들 각각을 색인하여 웨이퍼 상면의 위치에 따른 영역별 노광조건을 달리하는 복수개의 노광조건으로 이루어진 노광조건세트를 만들 수 있다. 예를 들면, 메인영역(25)에서의 노광조건을 메인이미지(main image)라 할 때, 제1 영역(26)에서는 이미지(image)#1, 제2 영역에서는 이미지(image)#2, 제3 영역에서는 이미지(image)#3, 제4 영역에서는 이미지(image)#4등으로 넘버링(numbering)할 수 있으며, 메인이미지(main image)와 다른 영역에서의 노광조건의 차이를 델타(Δ)#1, 델타(Δ)#2, 델타(Δ)#3, 델타(Δ)#4 등으로 색인하여 프로그래밍할 수 있다. 한편, 도 2에서는 메인영역(25)과 그 외 영역인 네 개의 영역(25 내지 29)을 구분 도시하였지만 이는 한정적인 것이 아니며 임의의 복수개의 영역으로 구분할 수 있다.

본 발명에 대하여 구체적으로 기재하고 도시하면서 설명하였지만, 이는 본 발명의 기본적인 사상을 한정하기 위한 목적을 나타내기 위함이 아니며, 본 발명과 관련한 산업기술분야에서 평균적 지식을 가진 자에 의하여 동일한 발명 사상 범위 내, 예컨대 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위한 웨이퍼 노광방법은 단일 반도체 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광조건에 변화를 주면서 진행하는 등의 다양한 변형이 가능함은 자명하다.

전술한 본 발명에 따르면, 단일한 웨이퍼 상면의 위치에 따라 조건을 달리하며 노광공정을 진행함에 있어서, 작업자의 누락이나 오입력이 일어날 수 있는 문제를 제거함으로써 노광공정은 물론 반도체장치의 제조공정 전반의 공정 효율의 향상과 공정 완료되어 완성된 반도체장치의 신뢰성을 향상할 수 있다.

Claims (6)

1. 반도체 제조공정 중 노광공정이 진행중인 단일한 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광되는 조건에 변화를 줄 수 있는 웨이퍼 노광방법에 있어서,

   상기 단일한 웨이퍼 상면의 각각의 위치에 따라 노광조건을 달리하는 경우에 서로 다른 복수의 노광조건들로 이루어진 하나의 세트화된 노광조건을 선택함으로써 단일 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광되는 조건에 변화를 줄 수 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광방법.
2. 제1 항에 있어서, 상기 하나의 세트화된 노광조건은 이를 구성하는 복수개의 노광조건 중에서 선택된 어느 하나의 기준 노광조건과, 상기 기준 노광조건에 대한 소정의 관계를 갖는 다른 노광조건들로 세트화하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광방법.
3. 제2 항에 있어서, 상기 동일한 세트를 구성하는 기준 노광조건과 다른 노광조건들은 각각의 노광인자간의 일정한 편차를 갖는 관계에 의하여 세트화하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광방법.
4. 제3 항에 있어서, 상기 노광인자는 노광시간, 초점심도, 단일 샷(shot) 내의 노광도 기울기 및 정렬조건 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광방법.
5. 제2 항에 있어서, 상기 기준 노광조건은 상기 동일한 세트를 이루는 복수 개의 노광조건들 중 그 빈도수가 가장 많은 노광조건인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광방법.
6. 단일 반도체 웨이퍼 상면의 위치에 따라 노광조건에 변화를 주면서 진행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 노광방법.