KR20030053345A - 웨이퍼 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오버레이 마크를 이용하여 얼라인과 웨이퍼 매핑을 자동으로 해결할 수 있는 웨이퍼 검사 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 웨이퍼 검사방법은 검사 장비에 칩 크기에 대한 정보를 입력하는 단계와, 다이 매핑을 하는 단계와, 오버레이 마크에 대한 정보를 입력하는 단계와, 오버레이 마크의 위치를 검출하는 단계와, 웨이퍼 검사를 진행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

웨이퍼 검사방법{Inspection method of wafer}

본 발명은 반도체 웨이퍼의 검사방법에 관한 것으로서, 특히 오버레이 마크를 이용하여 얼라인과 웨이퍼 매핑을 자동으로 해결할 수 있는 웨이퍼 검사 방법에 관한 것이다.

웨이퍼 검사 공정은 반도체가 고밀도 고집적 미세화로 급속도로 발전하면서 그 중요도 및 비중이 커지고 있다.

최근 반도체 공정은 0.24㎛ tech에 이어, 0.18㎛, 0.13㎛로 미세화 되어지는 경향이 있다. 따라서, 과거에는 그 중요도가 낮게 생각되었던 웨이퍼 검사 공정의 중요도가 높아지고 이러한 웨이퍼 검사의 공정이 없이는 공정을 진행할 수가 없는 상태에 이르렀다.

상기와 같은 웨이퍼 검사 방법에는 크게 다이 단위 검사방법(Die to Die Inspection)과 셀 단위 검사방법(Cell to Cell Inspection)이 있다.

다이 단위 검사방법은 2개 이상의 동일한 형태의 칩(chip)이 존재할 경우 마이크로 렌즈(Microlens)로 동일 선상의 패턴을 검사한 후, 첫 번째 칩의 이미지는 이미지 컴퓨터에 저장되고 두 번째 칩의 동일 위치의 패턴을 검사하여 그 이미지와 상기 컴퓨터에 저장된 이미지의 콘트라스트(contrast)의 차이를 비교하여 콘트라스트의 차이가 발생할 경우에 해당 이미지를 결함(defect)로 검출하는 방식으로 1장의 웨이퍼에 여러 가지의 칩을 패터닝할 경우에 유리하며 주로 포토(photo) 공정이 끝난 후 사용되어 진다.

셀 단위 검사방법은 1개의 칩 내에 동일한 모양의 패턴이 반복적으로 형성되어져 있을 경우, 마이크로 렌즈로 반복되는 패턴의 수직 방향으로 검사하면서 선행 패턴과 바로 뒤에 반복되어지는 패턴을 검사하여 이미지 컴퓨터에서 두 이미지의 콘트라스트의 차이를 비교하여 콘트라스트의 차이가 발생할 경우에 해당 패턴을 결함으로 검출하는 방식으로 1장의 웨이퍼에 반복적인 패턴을 가진 칩이 반복적으로 형성되어져 있을 때 유리한 방식이며 주로 웨이퍼 검사를 시행하는 공정에서 사용되어지고 있다.

상기와 같은 웨이퍼 검사공정은 반도체 공정 전반에 걸쳐서 사용되어 지는 방법으로 특히 감광막을 웨이퍼에 도포한 후 현상 방법에 의해서 패턴을 형성시키는 포토 공정과, 감광막에 의한 패턴을 기초로 하여 필름(film)을 식각하여 회로를 형성시키는 식각 공정에서 주로 사용되어 지고 있으며, 또한 웨이퍼에 필름을 형성시키는 확산, 박막 공정과, 웨이퍼의 세정을 주로 하는 웨트(wet) 공정에서도 공정의 안정성을 판단하기 위해서 사용되어 지는 기술이다.

이하, 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 웨이퍼 검사방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 검사방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 기준 웨이퍼의 이미지를 저장한다(S101).

상기 기준 웨이퍼의 이미지를 저장하기 전에 웨이퍼를 검사하기 위해서는 먼저 선행되어져야 할 것이 있다. 검사하고자 하는 칩의 크기와 웨이퍼 내에서의 칩의 배치 즉, 다이 매핑(Die mapping) 등이 우선적으로 행해져야 한다.

상기 기준 웨이퍼의 이미지를 저장한 상태에서 측정하고자 하는 웨이퍼를 마이크로 렌즈 아래에 위치시키고 마이크로 렌즈 내로 들어오는 이미지를 측정(S102)하여 상기 컴퓨터가 저장하고 있는 기준 웨이퍼의 이미지를 비교(S103)하여 동일한 이미지라고 판단하여 검사를 시작한다(S104).

그러나, 종래 기술에 따른 웨이퍼 검사방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 검사방법의 경우 하나의 레시피(recipe)를 셋 업(set-up)하기 위해서는 측정하고자 하는 웨이퍼와 동일한 종류의 웨이퍼 즉, 기준 웨이퍼가 요구된다. 그러나, 반도체 공정의 특성상 동일한 소자 내에서도 수십 가지의 층(layer)가 존재하게 되며 그 각각의 층의 레시피를 셋 업 하기 위해서는 해당 층의 기준 웨이퍼가 필요하게 되어 진다.

또한, 동일한 소자의 동일한 층이라 할지라도 측정하고자 하는 웨이퍼의 필름(film) 상태와 공정 조건에 따라서 검사의 레시피를 다시 셋 업 해야 하기 때문에 상당한 시간이 소요되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 기준 웨이퍼의 필요없이 효과적으로 레시피를 셋 업 할 수 있는 웨이퍼 검사방법을 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 검사방법을 나타낸 흐름도.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 검사방법을 설명하기 위한 흐름도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 검사방법은 검사 장비에 칩 크기에 대한 정보를 입력하는 단계와, 다이 매핑을 하는 단계와, 오버레이 마크에 대한 정보를 입력하는 단계와, 오버레이 마크의 위치를 검출하는 단계와, 웨이퍼 검사를 진행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 오버레이 마크의 위치는 센서를 이용하여 검출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 웨이퍼 검사방법은 오버레이 마크를 이용하기 때문에 기준 웨이퍼가 요구되지 않으며 웨이퍼의 얼라인 및 다이 매핑(Die mapping)을 자동적으로 수행할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 웨이퍼 검사방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 웨이퍼 검사방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

일반적으로, 포토리소그래피 공정 진행시 감광막에 패턴을 형성시키게 되면 이전 층(layer)과 현 층(layer)의 오버랩(overlap) 정도를 확인하기 위해서 오버레이 마크가 반드시 형성되어진다.

상기 오버레이 마크는 일반적으로 내측 박스와 외측 박스로 구성된다.

본 발명은 상기와 같은 오버레이 마크를 이용하는데 구성상 특징이 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 먼저 검사 장비에 칩 크기에 대한 정보를 입력한다(S201). 여기서의 칩 정보는 후술할 단계의 다이 매핑의 기본적인 정보로 사용된다.

이어, 상기 입력된 칩 크기의 정보를 이용하여 컴퓨터가 다이 매핑을 수행한다(S202).

상기 다이 매핑을 수행한 후, 상기 컴퓨터에 상기 오버레이 마크에 대한 정보를 입력한다(S203). 상기 오버레이 마크에 대한 정보는 오버레이 마크의 위치에 관련된 정보이다.

이 때, 상기 오버레이 마크의 종류는 본 발명에 무관하게 적용할 수 있다.

이어, 검사할 웨이퍼가 검사 장비에 투입되면 상기 오버레이 마크의 위치를 검출한다(S204). 이 때, 상기 오버레이 마크의 위치는 센서를 이용하여 측정하는데, 정확히는 상기 칩 크기의 정보와 오버레이 마크 정보를 이용하여 오버레이 마크에 빛을 주사하여 발생하는 신호를 센서를 이용하여 다이 매핑과 얼라인을 진행시키는 것이다.

이 때, 상기 센서는 어떤 종류의 센서를 사용해도 무방하다.

상기와 같이, 다이 매핑과 얼라인을 진행(S205)시킴으로써 본 발명의 웨이퍼 검사 방법은 완료된다.

본 발명의 웨이퍼 검사방법은 전술한 바와 같이, 기준 웨이퍼가 요구되지 않으며 따라서, 이미지 처리 또한 필요치 않게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 웨이퍼 검사방법은 다음과 같은 효과가 있다.

기준 웨이퍼가 요구되지 않음에 따라 레시피 셋 업 시간이 단축되며 데이터의 이미지 처리 시간이 없어져 검사 시간이 된다.

또한, 동일 웨이퍼의 층간 결함 발생 유형을 효과적으로 파악할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 검사 장비에 칩 크기에 대한 정보를 입력하는 단계;

   다이 매핑을 하는 단계;

   오버레이 마크에 대한 정보를 입력하는 단계;

   오버레이 마크의 위치를 검출하는 단계;

   웨이퍼 검사를 진행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오버레이 마크의 위치는 센서를 이용하여 검출하는 것을 특징으로 웨이퍼 검사방법.