KR20040079512A - 반도체 기판의 노광방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 소자 제조를 위한 노광방법에 관한 것으로, 상기 노광방법은 웨이퍼 상의 일부 샷들에 대해 포커싱 후 글로벌 얼라인이 행해지는 단계, 기설정된 노광조건에 따라 상기 웨이퍼를 노광하는 단계, 노광공정이 진행된 상기 웨이퍼를 검사하는 단계, 상기 검사결과에 의해 상기 노광조건과 글로벌 얼라인이 자동으로 재설정되는 단계, 그리고 상기 재설정된 노광조건과 글로벌 얼라인에 따라 다음 웨이퍼를 노광하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면 웨이퍼 노광을 위한 노광조건이 영역에 따라 또는 샷에 따라 가장 적합하게 자동으로 보정됨으로써, 웨이퍼 상에 요구되는 크기의 선폭을 형성할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 기판의 노광방법{METHOD FOR EXPOSING SEMICONDUCTOR SUBSTRATES}

본 발명은, 반도체 소자 제조를 위한 포토리소그래피 공정에 관한 것으로, 더 상세하게는 웨이퍼에 도포된 포토레지스트상에 광을 조사하여 레티클에 형성된 패턴을 웨이퍼로 전사하는 노광방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자의 공정기술은 세정, 포토 리소그래피, 에칭, 이온주입, 박막형성 등으로 이루어져 있으며, 이 가운데에서도 포토 리소그래피 공정의 패턴 형성 기술은 반도체 소자의 초고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다. 포터 리소그래피 공정을 실시하는 포토 리소그래피 설비는 크게 포토레지스트를 도포하고 잠정적인 상에 대해 소정의 패턴을 현상하는 도포 및 현상부(coater and developer)와 포토레지스트 상에 광을 조사하여 소정의 패턴에 대한 잠정적인 상을 형성하는 노광부(exposer)로 이루어진다.

일반적인 노광공정은, 웨이퍼를 노광하기 전에 웨이퍼 내의 여러가지 샷 중 일부를 샘플링하여 포커스, 틸트등을 구한 후, 웨이퍼 스테이지를 X-Y-Z축으로 이동하면서 글로벌 얼라인을 행한 후, 작업자가 입력한 노광시간과 포커스 값이 합산되어 단일한 웨이퍼 상면의 위치에 관계없이 하나의 노광조건으로 진행된다. 그러나 웨이퍼 상에는 복수의 패턴이 형성되므로 웨이퍼의 영역에 따라 하부막질의 단차등이 동일하지 않으며 이로 인해 웨이퍼 상부면은 전체적으로 수평이 유지되지 않는다. 따라서 웨이퍼 패턴 검사시 영역에 따라 선폭이 균일하지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 웨이퍼들을 영역별 또는 샷별로 최적의 조건으로 노광할 수 있는 노광방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 노광 설비의 개략도이고,

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 노광방법을 순차적으로 보여주는 플로차트이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 노광부 20 : 측정부

30 : 비교부 40 : 제어부

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 노광방법은 웨이퍼 상의 일부 샷들에 대해 포커싱 후 글로벌 얼라인이 행해지는 단계, 기설정된 노광조건에 따라 상기 웨이퍼를 노광하는 단계, 노광공정이 진행된 상기 웨이퍼를 검사하는 단계, 상기 검사결과에 의해 상기 노광조건과 글로벌 얼라인이 자동으로 재설정되는 단계, 그리고 상기 재설정된 노광조건과 글로벌 얼라인에 따라 다음 웨이퍼를 노광하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 웨이퍼의 노광조건과 글로벌 얼라인을 자동으로 재설정하는 단계는 상기 웨이퍼의 검사에 따른 측정결과 데이터가 비교부로 전송되는 단계, 상기 측정결과 데이터와 요구되는 데이터를 비교하는 단계, 상기 비교결과가 제어부로 전송되는 단계, 그리고 상기 비교결과를 가지고 기설정된 노광조건 및 글로벌 얼라인을 재설정하는 단계를 포함한다. 바람직하게는 상기 노광조건은 웨이퍼의 샷단위로 재설정된다.

본 발명에 의하면 자동으로 영역에 따라 또는 샷에 따라 가장 적합한 조건으로 노광조건이 보정되고, 보정된 값에 따라 노광이 이루어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노광설비의 개략도이다. 도 1을 참조하면 본 발명인 노광설비는 노광부(10), 측정부(20), 비교부(30), 그리고 제어부(40)를 포함한다.

노광부(10)는 일반적인 노광공정을 수행하는 부분으로 하나 또는 복수의 노광 장치를 가진다. 노광 장치는 광을 발생하는 광원, 회로패턴이 형성된 레티클이 장착되는 레티클 스테이지, 레티클 스테이지의 아래에 위치되며 레티클에 형성된 패턴을 웨이퍼상에 축소전하는 투영렌즈, 그리고 투영렌즈 아래에 위치되며 웨이퍼를 유지하고 웨이퍼를 X-Y-Z방향으로 이동시키는 웨이퍼 스테이지를 포함한다.

측정부(20)는 노광공정이 진행된 웨이퍼에 요구되는 선폭이 형성되었는지 여부 등을 측정한다. 측정부(20)는 웨이퍼의 샷들 각각에 대해서 모두 측정하며, 측정결과 데이터는 비교부(30)에 직접 전송되거나, 다른 수단으로 작업자에게 고지된다.

비교부(30)는 측정부(20)에서 측정결과 데이터를 입력받고, 각각의 칩에 형성된 선폭이 요구되는 선폭으로부터 벗어난 정도를 계산한다. 제어부(40)는 공정이 진행되는 웨이퍼의 노광조건 및 글로벌 얼라인(global align)등을 설정한다. 처음에 노광공정이 진행되는 웨이퍼는 웨이퍼의 일부 샷(shot)에 대해 포커스(focus)와 틸트(tilt) 등을 측정한 후 글로벌 얼라인이 행해지고, 빛의 세기나 포커싱과 같은 노광조건이 웨이퍼 전체에 대해서 또는 웨이퍼의 영역별로 작업자에 의해 설정된다. 그러나 다음에 노광이 행해지는 웨이퍼에 대해서는 이전에 노광이 행해진 웨이퍼의 측정결과를 고려하여 자동으로 글로벌 얼라인을 다시 행하고, 웨이퍼 영역별로 또는 샷단위로 노광조건을 재설정한다. 본 실시예에서는 비교부(30)가 제어부(40)로부터 분리되어 있는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 제어부(40) 내에 비교부(30)가 포함되어 있을 수 있다.

다음에는 상술한 노광설비를 이용하여 노광공정을 진행하는 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 노광방법을 순차적으로 보여주는 플로차트이다. 처음에 웨이퍼의 일부 샷을 선택하여 포커스와 틸트 등을 구한 후 웨이퍼 스테이지를 이동하여 글로벌 얼라인을 행한다(스텝 S10). 이후 작업자에 의해 입력된 빛의 세기와 포커싱등의 노광조건에 따라 웨이퍼가 노광된다(스텝 S20). 이 때 웨이퍼의 모든 샷에 대해 동일한 노광조건으로 공정이 진행되거나, 영역별로 상이한 노광조건으로 공정이 진행될 수 있다. 노광이 완료되면, 웨이퍼에 대해 다음 공정인 식각 공정이 진행된다. 이후에 측정부(20)는 웨이퍼에 요구되는 선폭등이 형성되었는지 여부를 웨이퍼의 모든 샷에 대해 측정한다(스텝 S30). 측정부(20)에서 측정된 측정결과 데이터는 작업자에 의해 수동으로 비교부(30)에 입력되거나, 측정부(20)로부터 측정데이터가 비교부(30)로 직접 전송됨으로써 자동으로 행해진다(스텝 S41). 비교부(30)는 모든 샷에 대해 이들 측정데이터를 요구되는 선폭등의 데이터와 비교하고 그 차이를 계산한다(스텝 S42). 이들 계산 결과는 설비 전체를 제어하는 제어부(40)로 전송되며, 제어부는 계산 결과를 가지고 이후에 노광공정이 진행되는 웨이퍼에 요구되는 선폭등이 형성될 수 있도록 글로벌 얼라인 및 노광조건을 샷단위로 또는 일정영역별로 재설정한다(스텝 S43, S44). 이후 공정이 진행되는 웨이퍼에 대해 글로벌 얼라인이 행해지며, 재설정된 노광조건에 따라 노광공정이 진행된다(스텝 S50). 상술한 과정이 계속적으로 반복됨으로써 웨이퍼들에 대한 공정이 진행된다.

본 발명에 의하면 웨이퍼 노광을 위한 노광조건이 영역에 따라 또는 샷에 따라 가장 적합하게 자동으로 보정됨으로써, 웨이퍼 상에 요구되는 크기의 선폭을 형성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 반도체 소자 제조를 위한 노광방법에 있어서,

   웨이퍼 상의 일부 샷들에 대해 포커싱 후 글로벌 얼라인이 행해지는 단계와;

   기설정된 노광조건에 따라 상기 웨이퍼를 노광하는 단계와;

   노광공정이 진행된 상기 웨이퍼를 검사하는 단계와;

   상기 검사결과에 의해 상기 노광조건과 글로벌 얼라인이 자동으로 재설정되는 단계와;그리고

   상기 재설정된 노광조건과 글로벌 얼라인에 따라 다음 웨이퍼를 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 웨이퍼의 노광조건과 글로벌 얼라인을 자동으로 재설정하는 단계는,

   상기 웨이퍼의 검사에 따른 측정결과 데이터가 비교부로 전송되는 단계와;

   상기 측정결과 데이터와 요구되는 데이터를 비교하는 단계와;

   상기 비교결과가 제어부로 전송되는 단계와;그리고

   상기 비교결과를 가지고 기설정된 노광조건 및 글로벌 얼라인을 재설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 노광조건은 웨이퍼의 샷단위로 재설정되는 것을 특징으로 하는 노광방법.