KR20040002052A - Determination system and method for thickness of photoresist layer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 포토레지스트막 두께 결정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 포토리소그라피 공정시 반사율을 감안하여 최적의 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있는 포토레지스트막 두께를 제공하는 포토레지스트막 두께 결정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photoresist film thickness determination system and method, and more particularly, to a photoresist film thickness determination providing a photoresist film thickness capable of forming an optimal photoresist pattern in consideration of reflectance during a photolithography process. System and method.
일반적으로 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴시, 난반사의 영향없이 최적의 포토레지스트 패턴을 형성하기 위하여, 포토레지스트막 및 난반사 방지막의 두께를 결정하는 공정을 실시한다.Generally, when forming a photoresist pattern on a wafer, in order to form an optimal photoresist pattern without the influence of diffuse reflection, the process of determining the thickness of a photoresist film and a diffuse reflection prevention film is implemented.
이렇게 최적의 포토레지스트 패턴 및 난반사 방지막을 얻기 위한 사전 공정은 다음과 같은 단계로 이루어진다.The preliminary process for obtaining the optimal photoresist pattern and the anti-reflective coating is performed in the following steps.
먼저, 더미 웨이퍼를 트랙 장비에 장입한다음, 회전 속도를 달리하여 여러가지 두께의 난반사 방지막과 포토레지스트막을 형성한다. 그 다음, 더미 웨이퍼들을 트랙 장비에서 반출한다음, 반사율 측정 장비로 옮겨가서 포토레지스트막 및 난반사 방지막의 반사율 및 굴절율 또는 두께등과 같은 광학 상수를 측정한다. 아울러, 더미 웨이퍼의 반사율 및 두께등을 측정한다음, 이러한 데이터들을 토대로 최적의 포토레지스트막 두께 및 난반사 방지막의 두께를 결정한다.First, the dummy wafer is charged into the track equipment, and then the antireflection film and the photoresist film having various thicknesses are formed by varying the rotation speed. Then, the dummy wafers are taken out from the track equipment and then transferred to the reflectivity measuring equipment to measure optical constants such as reflectance and refractive index or thickness of the photoresist film and the anti-reflective film. In addition, after reflectance and thickness of the dummy wafer are measured, the optimum photoresist film thickness and the thickness of the diffuse reflection prevention film are determined based on these data.
그러나, 실제 포토레지스트막이 형성되는 웨이퍼 상부에는 피식각층과 그밖의 회로 소자층(이하, 서브층)이 형성되어 있으므로, 이러한 서브층들이 노광 공정시 반사율에 영향을 미치게 된다. 이로 인하여, 더미 웨이퍼에 의하여 측정된 반사율 및 그에 의해서 제공되는 포토레지스트막과 난반사 방지막의 두께는 실제 웨이퍼 상에서 요구되는 최적의 반사율 및 두께와 차이가 발생된다.However, since an etched layer and other circuit element layers (hereinafter, sub-layers) are formed on the wafer on which the actual photoresist film is formed, these sub-layers affect the reflectance during the exposure process. As a result, the reflectance measured by the dummy wafer and the thicknesses of the photoresist film and the anti-reflective film provided thereby are different from the optimum reflectance and thickness required on the actual wafer.
더구나, 상기 일련의 공정은 트랙 장비, 반사율 및 두께 측정 장비들과 같이 다수의 장비를 거쳐서 수행되므로, 장비의 효율 역시 저하시키는 단점이 있다.Moreover, since the series of processes are performed through a plurality of equipments such as track equipment, reflectance and thickness measuring equipment, there is a disadvantage that the efficiency of the equipment is also reduced.
따라서, 본 발명의 목적은 실제 웨이퍼의 서브층의 반사율을 고려하여 최적의 포토레지스트 패턴을 제공할 수 있는 포토레지스트막 두께 결정 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a photoresist film thickness determination system capable of providing an optimal photoresist pattern in consideration of the reflectance of a sub-layer of an actual wafer.
또한, 본 발명의 다른 목적은 장비 효율을 개선할 수 있는 포토레지스트막 두께 결정 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a photoresist film thickness determination system that can improve equipment efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 시스템을 이용하여 포토레지스트막의 두께를 결정하는 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for determining the thickness of a photoresist film using the above system.
도 1은 본 발명의 포토레지스트막 두께 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart for explaining a method of determining a photoresist film thickness of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 포토레지스트막이 형성될 웨이퍼의 소정 부분을 확대하여 나타낸 평면도이다.2 is an enlarged plan view of a predetermined portion of a wafer on which a photoresist film according to the present invention is to be formed.
도 3은 본 발명에 따른 포토레지스트막 두께 결정 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing a photoresist film thickness determination system according to the present invention.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
100 : 웨이퍼 130 : 테스트 패턴100: wafer 130: test pattern
200 : 스캐닝 장비 210 : 광원200: scanning equipment 210: light source
220 : 디텍터 230 : 인텐서티 측정부220: detector 230: intensity measuring unit
250 : 컴퓨터 프로그램250: computer program
본 발명의 목적과 더불어 그의 다른 목적 및 신규한 특징은, 본 명세서의 기재 및 첨부 도면에 의하여 명료해질 것이다. 본원에서 개시된 발명중, 대표적 특징의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.Other objects and novel features as well as the objects of the present invention will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings. Among the inventions disclosed herein, an outline of representative features is briefly described as follows.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일견지에 따른 포토레지스트막의 두께 결정 시스템은, 웨이퍼상을 스캐닝하기 위하여 광을 조사하는 광원과, 상기 웨이퍼 표면으로부터 반사되는 광을 검출하는 디텍터와, 상기 디텍터에 의하여 검출된 광의 양을 측정하여 반사율을 측정하는 인텐서티 측정부, 및 상기 반사율에 의하여 도포될 막의 두께를 산출하는 두께 산출부를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a system for determining the thickness of a photoresist film according to one aspect of the present invention includes a light source for irradiating light for scanning a wafer image, and a detector for detecting light reflected from the surface of the wafer. And an intensity measuring unit measuring an amount of light detected by the detector and measuring a reflectance, and a thickness calculating unit calculating a thickness of the film to be coated by the reflectance.
상기 디텍터와 인텐서티 측정부 사이에는 검출된 광을 상기 인텐서티 측정부로 전송하는 광 섬유가 더 형성된다. 상기 산출부는 컴퓨터 프로그램일 수 있다.An optical fiber for transmitting the detected light to the intensity measuring unit is further formed between the detector and the intensity measuring unit. The calculator may be a computer program.
또한, 본 발명의 다른 견지에 따르면, 웨이퍼상에 광을 조사하는 광원, 상기 웨이퍼 표면으로부터 반사되는 광을 검출하는 디텍터, 및 상기 디텍터에 의하여 검출된 광의 양을 측정하는 인텐서티 측정부를 포함하는 포토레지스트막 두께 결정 시스템내에서 포토레지스트막의 두께를 결정하는 방법으로서, 상기 웨이퍼의 스크라이브 라인에 테스트 패턴을 형성하는 단계와, 상기 웨이퍼를 상기 시스템내에 장입하는 단계와, 상기 테스트 패턴에 광을 조사하고, 테스트 패턴에 의하여 반사되는 광을 검출하여 테스트 패턴의 반사율을 측정하는 단계와, 상기 반사율 및 포토레지스트 패턴의 고유 광학 상수값을 이용하여 웨이퍼 상에 형성될 포토레지스트막 두께 결정하는 단계를 포함한다. 이때, 테스트 패턴은 웨이퍼 표면에 형성된 서브층과 동일한 물성으로 형성된다.Further, according to another aspect of the invention, a photo including a light source for irradiating light on the wafer, a detector for detecting the light reflected from the surface of the wafer, and an intensity measuring unit for measuring the amount of light detected by the detector A method of determining the thickness of a photoresist film in a resist film thickness determination system, comprising: forming a test pattern on a scribe line of the wafer, loading the wafer into the system, irradiating light to the test pattern and Detecting the light reflected by the test pattern to measure the reflectance of the test pattern, and determining the thickness of the photoresist film to be formed on the wafer using the reflectance and the intrinsic optical constant of the photoresist pattern. . At this time, the test pattern is formed with the same physical properties as the sub-layer formed on the wafer surface.
(실시예)(Example)
이하 첨부한 도면을 참고하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described a preferred embodiment of the present invention.
첨부한 도면 도 1은 본 발명의 포토레지스트막 두께 결정 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 포토레지스트막이 형성될 웨이퍼의 소정 부분을 확대하여 나타낸 평면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 포토레지스트막 두께 결정 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a flowchart illustrating a method of determining a photoresist film thickness according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged plan view of a predetermined portion of a wafer on which a photoresist film according to the present invention is to be formed. 3 is a view schematically showing a photoresist film thickness determination system according to the present invention.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 포토레지스트 패턴이 형성될 실제 웨이퍼(100)의 스크라이브 라인(scribe line:120)의 적소에 테스트 패턴(130)을 형성한다(S1). 여기서, 스크라이브 라인(120)은 알려진 바와 같이 칩(chip:110)간을 구획하는 라인으로 소정 폭을 갖으며, 테스트 패턴(130)은 칩(110)상에 형성되는 서브층(도시되지 않음)과 동일 물질로 형성된다.First, referring to FIGS. 1 and 2, a test pattern 130 is formed in place of a scribe line 120 of an actual wafer 100 on which a photoresist pattern is to be formed (S1). Here, the scribe line 120 is a line dividing the chip (110) as known, has a predetermined width, the test pattern 130 is a sub-layer (not shown) formed on the chip 110 And are formed of the same material.
다음, 도 1 및 도 3을 참조하여, 스크라이브 라인(120)에 테스트 패턴(130)이 형성된 웨이퍼(100)를 본 발명의 포토레지스트막 두께 결정 시스템에 장입한다(S2). 이때, 본 실시예의 포토레지스트막 두께 결정 시스템은 스캐닝 장비(200)로서, 다음과 같은 구성을 갖는다.Next, referring to FIGS. 1 and 3, the wafer 100 having the test pattern 130 formed on the scribe line 120 is inserted into the photoresist film thickness determination system of the present invention (S2). At this time, the photoresist film thickness determination system of this embodiment is the scanning equipment 200, and has the following configuration.
즉, 본 실시예의 스캐닝 장비(200)는 웨이퍼(100) 표면에 광을 조사하기 위한 광원(210), 웨이퍼(100) 표면에서 반사되는 광을 검출하기 위한 디텍터(220) 및 디텍터(220)에 의해 검출된 광의 인텐서티(230)를 측정하여 반사율을 측정하는 인텐서티 측정부(230)를 포함한다. 이때, 디텍터(220)와 인텐서티 측정부(230)는 광섬유(240)에 의하여 연결된다. 또한, 스캐닝 장비(200)는 반사율에 의하여 이후 웨이퍼상에 증착될 포토레지스트막의 두께를 자동으로 계산하는 컴퓨터 프로그램(250)을 구비할 수 있다.That is, the scanning device 200 of the present embodiment includes a light source 210 for irradiating light onto the surface of the wafer 100, a detector 220 and a detector 220 for detecting light reflected from the surface of the wafer 100. It includes an intensity measuring unit 230 for measuring the intensity of the light detected by the intensity 230 and reflectance. In this case, the detector 220 and the intensity measuring unit 230 are connected by the optical fiber 240. The scanning equipment 200 may also include a computer program 250 that automatically calculates the thickness of the photoresist film to be subsequently deposited on the wafer by reflectance.
계속해서 도 1 및 도 3을 참조하여, 스캐닝 장비(200)내에서 테스트 패턴(130)의 반사율을 측정한다(S3). 즉, 스캐닝 장비(200)의 광원으로부터 테스트 패턴(130)에 광이 조사되면, 조사된 광은 테스트 패턴(130)으로 반사되어진다. 이때, 디텍터(220)가 테스트 패턴(130)으로부터 반사되어져 나오는 빛을 검출하게 되고, 인텐서티 측정부(230)는 테스트 패턴(130)으로부터 반사되어져 나오는 빛의 양을 측정하게 된다. 이에따라, 스캐닝 장비내에서 테스트 패턴(130)의 반사율을 측정하게 된다.Subsequently, referring to FIGS. 1 and 3, the reflectance of the test pattern 130 is measured in the scanning device 200 (S3). That is, when light is irradiated to the test pattern 130 from the light source of the scanning device 200, the irradiated light is reflected to the test pattern 130. In this case, the detector 220 detects the light reflected from the test pattern 130, and the intensity measuring unit 230 measures the amount of light reflected from the test pattern 130. Accordingly, the reflectance of the test pattern 130 is measured in the scanning device.
그후, 포토레지스트막 제조회사에서 제공되는 고유의 광학 상수(예를들어, 굴절율, 두께등)와, 상기 테스트 패턴(130)의 반사율을 상기 프로그램(250)내에 입력하여, 이후 웨이퍼 상에 도포될 최적의 포토레지스트막의 두께를 결정한다(S4).Thereafter, a unique optical constant (e.g., refractive index, thickness, etc.) provided by a photoresist film manufacturer and a reflectance of the test pattern 130 are input into the program 250 to be subsequently applied onto the wafer. The optimal thickness of the photoresist film is determined (S4).
이때, 테스트 패턴(130)은 칩(110)상에 형성되는 서브층과 동일한 물성으로 형성되므로, 서브층을 고려한 웨이퍼(100의 반사율을 정확히 측정할 수 있다. 또한, 더미 웨이퍼에 다수번의 포토레지스트막을 도포할 필요없이, 스캐닝 장비에 의하여 실제 포토레지스트 패턴이 증착될 웨이퍼의 반사율을 측정할 수 있으므로, 공정을 단순화할 수 있다. 더불어, 여러 장비로의 이동없이 하나의 스캐닝 장비에서웨이퍼의 반사율을 측정할 수 있으므로, 장비 효율이 크게 개선된다.At this time, since the test pattern 130 is formed with the same physical properties as the sublayer formed on the chip 110, the reflectance of the wafer 100 considering the sublayer can be accurately measured. It is possible to simplify the process by measuring the reflectance of the wafer on which the actual photoresist pattern is to be deposited by the scanning equipment, without the need to apply a film, and to simplify the process of the wafer in one scanning equipment without moving to multiple equipment. Since it can measure, the equipment efficiency is greatly improved.
본 발명은 상기한 실시예에 국한되는 것은 아니다. 본 실시예에서는 예를들어 포토레지스트막의 두께를 결정하는 방법을 예를들어 설명하였지만, 반사율을 고려하여 증착되어야 하는 막, 예를들어 난반사 방지막의 두께를 결정하는데에도 동일하게 적용할 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiment. In the present embodiment, for example, a method of determining the thickness of a photoresist film has been described as an example, but the same can be applied to determining the thickness of a film to be deposited in consideration of reflectance, for example, a diffuse reflection prevention film.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 스캐닝 장비내에 반사율을 디텍팅하는 소자를 설치하고, 웨이퍼의 스크라이브 라인내에 서브층과 동일한 물성의 테스트 패턴을 형성한다음, 스캐닝 장비내에서 테스트 패턴의 반사율을 측정한다. 이에따라, 웨이퍼상의 서브층의 반사율을 고려하여 포토레지스트막의 두께를 결정할 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, a device for detecting a reflectance is provided in a scanning device, a test pattern of the same physical property as a sublayer is formed in a scribe line of a wafer, and then the test pattern is Measure the reflectance. Accordingly, the thickness of the photoresist film can be determined in consideration of the reflectance of the sublayer on the wafer.
더불어, 하나의 장비내에서 웨이퍼의 반사율을 측정할 수 있으므로, 장비 효율이 개선될 뿐만 아니라, 공정이 단순화된다.In addition, since the reflectance of the wafer can be measured in one device, not only the equipment efficiency is improved but also the process is simplified.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. .
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| KR1020020037400A KR20040002052A (en) | 2002-06-29 | 2002-06-29 | Determination system and method for thickness of photoresist layer |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| US7799401B2 (en) | 2005-09-23 | 2010-09-21 | Lg Chem, Ltd. | Adhesive sheet and manufacturing method thereof |
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2002
- 2002-06-29 KR KR1020020037400A patent/KR20040002052A/en not_active Application Discontinuation
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| US7799401B2 (en) | 2005-09-23 | 2010-09-21 | Lg Chem, Ltd. | Adhesive sheet and manufacturing method thereof |
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