KR20000034525A - 반도체소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법 - Google Patents

반도체소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법은 중앙 컴퓨터에 임계 선폭 목표치를 설정하는 단계와, 중앙 컴퓨터에 노광장치의 설비 파라미터를 입력하는 단계와, 상기 설비파라미터에 따라 상기 노광장치에서 노광한 후 현상하는 단계와, 상기 노광된 웨이퍼의 임계 선폭값을 측정하는 단계와, 상기 임계 선폭값을 상기 중앙컴퓨터에서 분석하여 적정 임계 선폭값인가를 판단하는 단계와, 상기 적정 임계 선폭값일 경우 종료하고, 그렇치 않을 경우 중앙컴퓨터에서 선행 웨이퍼군의 설비외 파라미터를 고려하여 노광장치의 설비 파라미터를 보정하는 단계와, 상기 보정된 설비 파라미터를 중앙 컴퓨터에 입력하여 상기 노광 및 현상, 상기 임계 선폭 측정, 및 적정 임계 선폭값의 판단을 반복적으로 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이에 따라, 본 발명은 선행 웨이퍼 군의 설비외 파라미터를 고려하여 노광장치의 설비 파라미터를 보정하기 때문에 자동화에 유리할 뿐만 아니라 임계 선폭을 신뢰성 있게 유지할 수 있다.

Description

반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법
본 발명은 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자가 고집적화되고 있으며, 이에 따라 리소그래피 기술과 공정 관리가 전보다는 더욱더 정확하고 효율적인 것이 요구되고 있다. 이는 반도체 소자의 수율과 단가에 바로 직결되기 때문이다. 종래의 리소그래피 기술에서는 파장 365nm의 i 라인에서 파장 248nm의 딥 유브(Deep UV)로 전환되고 있으나, 각 공정에 재현성 문제가 발생하고 있다. 여기서, 종래의 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법을 설명한다.
도 1은 종래의 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
먼저, 반도체 소자의 설계도에 따라 노광장치에 임계 선폭(critical dimension: CD) 목표치가 설정된다(스텝 100). 이어서, 상기 임계 선폭 목표치에 따라 사람이 노광장치에 설비 파라미터, 예컨대 노광량 등을 입력한다(스텝 102).
다음에, 상기 노광 장치의 설비 파라미터에 따라 웨이퍼에 노광을 실시하고 현상 공정을 진행한다(스텝 104). 이렇게 노광 현상된 웨이퍼의 임계 선폭값을 측정장비에서 측정한다(스텝 106). 상기 측정된 임계 선폭값이 적정값인지를 판단한다 (스텝 108).
만약, 임계 선폭값이 일 경우 한 사이클이 완료되고, 후속 웨이퍼군(lot)도 상기 노광장치의 설비 파라미터에 따라 계속 노광 및 현상공정이 진행된다. 이와는 반대로 상기 측정된 임계 선폭값이 적정값인가를 사람이 판단하여 적정값이 아닐 경우 사람이 노광장치의 설비 파라미터를 임의로 변경한다(스텝 110). 이렇게 임의로 변경된 설비 파라미터에 따라 다시 웨이퍼를 노광 및 현상을 진행하고 임계 선폭값을 측정하여 적정 임계 선폭값이 될 때까지 상기 공정들을 수행한다.
이상과 같은 종래 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법은 사람이 노광장치의 설비 파라미터를 입력하고 이에 따라 노광 및 현상을 실시하므로 자동화하기가 어려운 단점이 있다. 더욱이, 종래 반도체 소자의 리소그래피 방법에서는 선행 웨이퍼군(LOT)의 임계선폭값만을 이용하여 노광장치의 설비 파라미터를 변경하기 때문에 자동화가 잘 되지 않는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하여 자동화가 가능한 리소그래피 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 의한 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법의 설비외 파라미터로 적용될 수 있는 전막질의 두께에 따른 노광량 변화를 도시한 그래프이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법은 중앙 컴퓨터에 임계 선폭 목표치를 설정하는 단계와, 중앙 컴퓨터에 노광장치의 설비 파라미터를 입력하는 단계와, 상기 설비파라미터에 따라 상기 노광장치에서 노광한 후 현상하는 단계와, 상기 노광된 웨이퍼의 임계 선폭값을 측정하는 단계와, 상기 임계 선폭값을 상기 중앙컴퓨터에서 분석하여 적정 임계 선폭값인가를 판단하는 단계와, 상기 적정 임계 선폭값일 경우 종료하고, 그렇치 않을 경우 중앙컴퓨터에서 선행 웨이퍼군의 설비외 파라미터를 고려하여 노광장치의 설비 파라미터를 보정하는 단계와, 상기 보정된 설비 파라미터를 중앙 컴퓨터에 입력하여 상기 노광 및 현상, 상기 임계 선폭 측정, 및 적정 임계 선폭값의 판단을 반복적으로 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다. 상기 설비외 파라미터는 전막질의 막두께, 전막질의 굴절율, 전막질의 농도, 포토레지스트막의 두께, 포토레지스트 도포장치의 핫 플레이트 온도 또는 노광후 베이크 온도이다.
이상과 같은 본 발명은 선행 웨이퍼 군의 임계 선폭 데이터 뿐만 아니라 선행 웨이퍼 군의 설비외 파라미터를 고려하여 노광장치의 설비 파라미터를 보정하기 때문에 자동화에 유리할 뿐만 아니라 임계 선폭을 신뢰성 있게 유지할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.
먼저, 반도체 소자의 설계도에 따라 노광장치와 연결된 중앙 컴퓨터에 노광장치의 임계 선폭(critical dimension: CD) 목표치가 설정된다(스텝 210). 이어서, 상기 임계 선폭 목표치에 따라 중앙 컴퓨터에 노광장치의 설비 파라미터, 예컨대 노광량 등을 입력한다(스텝 212).
다음에, 상기 노광 장치의 설비 파라미터에 따라 웨이퍼에 노광을 실시하고 현상 공정을 진행한다(스텝 214). 이렇게 노광 현상된 웨이퍼의 임계 선폭값을 측정장비에서 측정한다(스텝 216). 상기 측정된 임계선폭값은 측정장비와 연결된 중앙컴퓨터에 입력되며, 상기 입력된 임계 선폭값을 중앙컴퓨터에서 분석한다(스텝 218). 상기 분석된 임계 선폭값이 적정값인지를 판단한다 (스텝 220).
만약, 상기 임계 선폭값이 적정 값일 경우 한 사이클이 완료되고, 후속 웨이퍼군(lot)도 상기 중앙 컴퓨터에 입력된 노광장치의 설비 파라미터에 따라 계속 노광 및 현상공정이 진행된다.
이와는 반대로 상기 측정된 임계 선폭값이 적정값이 아닐 경우 본 발명은 중앙컴퓨터에서 선행 웨이퍼군(LOT)의 설비외 파라미터, 예컨대 전막질의 막두께, 전막질의 굴절율, 전막질의 농도, 포토레지스트막의 두께, 포토레지스트 도포장치의 핫 플레이트 온도, 노광후 베이크 온도 등을 분석하여 노광장치의 설비 파라미터를 보정한다(스텝 222). 이렇게 보정된 설비 파라미터를 중앙 컴퓨터에 입력한 다음(스텝 224), 보정된 설비 파라미터에 따라 다시 웨이퍼를 노광 및 현상을 진행하고 임계 선폭값을 측정하여 적정 임계 선폭값이 될 때까지 상기 공정들을 수행한다. 이렇게 본 발명은 노광장치와 중앙 컴퓨터는 온라인으로 접속하고 노광에 필요한 선행 웨이퍼군(LOT)에 관한 데이터를 노광장치에 피드백하여 노광을 실시한다. 이와 아울러서 본 발명은 노광 장치에 설비외 파라미터를 고려하여 노광장치의 설비 파라미터를 보정하기 때문에 자동화에 적합하고 노광 효율을 향상시켜 임계 선폭을 신뢰성있게 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법의 설비외 파라미터로 적용될 수 있는 전막질의 두께에 따른 노광량 변화를 도시한 그래프이다. 도 3에서, 참조번호 a는 전막질 두께를 나타내며, 참조번호 b는 노광량을 나타낸다.
구체적으로, 웨이퍼 내에서 전막질, 즉 포토레지스트막 하부 막의 두께 변화에 따라 노광량이 민감하게 변화되는 것을 알 수 있다. 특히, 전막질의 두께 변화가 심한 영역에서는 명확한 경향을 보여주고 있어 전막질의 두께 산포가 노광량에 영향을 미치고 있으며, 이에 따라 임계 선폭의 산포가 발생한다. 따라서, 도 3의 전막질의 두께 변화에 따라 노광량이 민감하게 변화하는 것으로부터 본 발명에서 설비외적인 파라미터로 전막질의 두께를 적용할 수 있음을 알 수 있다. 이와 아울러서, 상기 전막질의 두께외에 상술한 다른 것들도 설비외적인 파라미터로 적용할 수 있다.
이상, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식으로 그 변형이나 개량이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법은 임계 선폭에 대하여 선행 웨이퍼군(lot)에 대한 측정 데이타 뿐만 아니라 선행 웨이퍼 군의 설비외 파라미터를 고려하여 노광장치의 설비 파라미터를 보정하기 때문에 자동화에 유리할 뿐만 아니라 임계 선폭을 신뢰성 있게 유지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 중앙 컴퓨터에 임계 선폭 목표치를 설정하는 단계;
    중앙 컴퓨터에 노광장치의 설비 파라미터를 입력하는 단계;
    상기 설비파라미터에 따라 상기 노광장치에서 노광한 후 현상하는 단계;
    상기 노광된 웨이퍼의 임계 선폭값을 측정하는 단계;
    상기 임계 선폭값을 상기 중앙컴퓨터에서 분석하여 적정 임계 선폭값인가를 판단하는 단계;
    상기 적정 임계 선폭값일 경우 종료하고, 그렇치 않을 경우 중앙컴퓨터에서 선행 웨이퍼군의 설비외 파라미터를 고려하여 노광장치의 설비 파라미터를 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 설비 파라미터를 중앙 컴퓨터에 입력하여 상기 노광 및 현상, 상기 임계 선폭 측정, 및 적정 임계 선폭값의 판단을 반복적으로 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 설비외 파라미터는 전막질의 막두께, 전막질의 굴절율, 전막질의 농도, 포토레지스트막의 두께, 포토레지스트 도포장치의 핫 플레이트 온도 및 노광후 베이크 온도 중에서 선택된 어느하나인 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조에 이용되는 리소그래피 방법.
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