KR20050116997A

KR20050116997A - Method for monitoring real time focus

Info

Publication number: KR20050116997A
Application number: KR1020040042149A
Authority: KR
Inventors: 이철승
Original assignee: 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-14

Abstract

본 발명은 실시간 포커스 모니터링방법에 관한 것으로, 웨이퍼의 배면 및 웨이퍼 스테이지의 이물질로 인한 디포커스 현상 외의 다른 원인으로 인한 디포커스를 알 수 있도록 하기 위하여, 캐패시터의 유전체막에 베스트 포커스를 맞추고 고정시킨 다음, 웨이퍼 스테이지를 스캐닝하여 디포커스 되는 부분을 검출함으로써 웨이퍼로 인하여 디포커스됨을 알 수 있고 스캐닝하며 노광하는 공정시 실시간으로 디포커스를 검출할 수 있어 공정 불량의 원인을 용이하게 분석할 수 있는 기술이다. The present invention relates to a real-time focus monitoring method, in order to know the defocus caused by other than the defocus phenomenon due to the back surface of the wafer and the foreign matter of the wafer stage, the best focus and fixed on the dielectric film of the capacitor It is a technology that can detect the defocused area by scanning the wafer stage and detects the defocused area. Defocus can be detected in real time during the scanning and exposure process. .

Description

Method for monitoring real time focus

본 발명은 실시간 포커스 모니터링 방법에 관한 것으로, 특히 금속배선을 패터닝하기 위한 포토 리소그래피 공정시 디포커스에 의하여 패턴이 디포메이션되는 경우를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하는 방법 관한 것이다. The present invention relates to a method for real-time focus monitoring, and more particularly, to a method for real-time monitoring of a case in which a pattern is deformed by defocusing during a photolithography process for patterning metallization.

일반적으로, 포토리소그래피 공정은 웨이퍼 상에서 디포커스 ( defocus ) 가 유발되는 패턴이 디포메이션되곤 한다. In general, photolithography processes often deposit patterns that cause defocus on the wafer.

상기 패턴의 디포메이션 유발시는 그때마다 원인 파악을 위한 일련의 작업들을 하게 된다. At the time of triggering the deformation of the pattern, a series of tasks are performed to determine the cause.

그러나, 이런 일련의 작업들이 대부분 육안검사로 실시하게 되고, 웨이퍼의 배면에 이물질이 묻어있는지 또는 노광장비의 웨이퍼 척에 이물질이 들어 있는지를 알아보는 수준이 전부이다. However, most of these series of tasks are performed by visual inspection, and it is all about checking whether there is any foreign matter on the back of the wafer or whether there is any foreign matter on the wafer chuck of the exposure equipment.

상기한 원인들로 인한 디포커스인 경우 문제는 간단하지만, 대부분의 경우 그 원인을 밝히기 어려운 것이 현실이다. In the case of defocus due to the above causes, the problem is simple, but in most cases it is difficult to identify the cause.

반도체기판이 원인인 경우는 워낙 미세한 단차에도 민감하기 때문에 미세한 단차에 대한 차이를 볼 수 없으므로 SEM 관찰을 하여도 그 원인을 알 수 없게 되므로, 그 해결책을 찾을 수 없는 문제점이 있다. If the semiconductor substrate is the cause, it is very sensitive to the minute step, so the difference in the minute step can not be seen, so even if the SEM observation does not know the cause, there is a problem that can not find the solution.

도 1 은 종래기술에 따른 웨이퍼를 도시한 평면도로서, 실제 디포커스된 웨이퍼 맵을 도시한 것이다. 1 is a plan view of a wafer in accordance with the prior art, showing an actual defocused wafer map.

도 2 는 상기 도 1 의 ⓐ 부분에 형성된 패턴을 도시한 셈사진으로서, 패턴이 일정하게 형성되지 않았음을 알 수 있다. FIG. 2 is a schematic view showing a pattern formed at part ⓐ of FIG. 1, and it can be seen that the pattern is not uniformly formed.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소시키기 위하여, The present invention to solve the problems of the prior art as described above,

금속배선의 패터닝 공정시 노광장비에 유전체막의 두께를 측정할 수 있는 시스템을 장착하고 각 위치별로 캐패시터의 두 전극간의 거리, 즉 유전체막의 두께를 측정하여 각 위치별로 포커스 차이를 측정하는 방법인 실시간 포커스 모니터링 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Real-time focus is a method of measuring the difference in focus at each location by mounting a system that can measure the thickness of the dielectric film in the exposure equipment during the patterning process of metal wiring, and measuring the distance between two electrodes of the capacitor, that is, the thickness of the dielectric film at each location Its purpose is to provide a monitoring method.

상기 목적 달성을 위해 본 발명에 따른 실시간 포커스 모니터링 방법은, Real time focus monitoring method according to the present invention for achieving the above object,

금속배선의 리소그래피 공정시 실시간으로 포커스를 모니터링 하는 방법에 있어서, In the method of monitoring the focus in real time during the lithography process of metallization,

상기 리소그래피 공정의 노광 공정시, 기 형성된 캐패시터의 유전체막을 기준으로 포커스를 조절하여 고정시키고 웨이퍼를 스캐닝하며 포커스를 모니터링함으로써 디포커스된 부분을 검출하는 것을 특징으로 한다. In the exposure process of the lithography process, the defocused portion is detected by adjusting and fixing the focus based on the dielectric film of the formed capacitor, scanning the wafer, and monitoring the focus.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 및 도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 실시간 포커스 모니터링 방법을 도시한 개념도로서, 금속배선을 패터닝할 때 디포커스 되는 원인을 모니터링 할 수 있도록 하는 방법을 도시한다.3 and 4 are conceptual views illustrating a real-time focus monitoring method according to an exemplary embodiment of the present invention, which illustrates a method of monitoring a cause of defocusing when patterning metal wiring.

도 3을 참조하면, 웨이퍼 스테이지의 척(11)에 웨이퍼(13)를 탑재한다. Referring to FIG. 3, the wafer 13 is mounted on the chuck 11 of the wafer stage.

이때, 상기 웨이퍼(13)는 캐패시터(미도시)가 형성된 웨이퍼 상에 층간절연막(미도시)을 형성하고 그 상부에 금속배선용 도전층(미도시)을 형성한 다음, 그 상부에 감광막을 도포한 것이다. In this case, the wafer 13 forms an interlayer insulating film (not shown) on a wafer on which a capacitor (not shown) is formed, forms a conductive layer (not shown) on the upper portion of the wafer, and then applies a photosensitive film on the upper portion thereof. will be.

그 다음, 상기 감광막을 노광하되, 상기 캐패시터의 상부전극 및 하부전극 사이에 구비되는 유전체막을 기준으로 디포커스됨을 검출한다. Next, while exposing the photosensitive film, it detects the defocus based on the dielectric film provided between the upper electrode and the lower electrode of the capacitor.

이때, 상기 노광공정은 노광장비의 렌즈부(15)와 유전체막(미도시)의 거리 "d" 를 기준으로 포커스를 맞추고 상기 "d"를 유지하는 상태에서 웨이퍼 스테이지(11)를 스캐닝함으로써 실시간으로 포커스 정도를 모니터링 할 수 있다.At this time, the exposure process focuses on the distance "d" of the lens unit 15 of the exposure apparatus and the dielectric film (not shown) and scans the wafer stage 11 in a state in which the "d" is maintained. You can monitor the focus level.

상기 도 4 는 상기 도 3 의 노광공정시 상기 유전체막의 두께 "d" 가 "d'"으로 작아지는 경우 디포커스가 유발되는 것을 알 수 있음을 도시한 것으로, 웨이퍼 스테이지 또는 웨이퍼 배면에 위치한 이물질에 의한 디포커스가 아니고 웨이퍼의 문제점으로 인하여 디포커스 현상이 유발됨을 알 수 있다. FIG. 4 illustrates that defocus is caused when the thickness "d" of the dielectric film is reduced to "d '" during the exposure process of FIG. 3. It can be seen that the defocus phenomenon is caused by the problem of the wafer and not by defocus.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시간 포커스 모니터링 방법은, 웨이퍼의 문제로 인한 디포커스를 검출할 수 있으며 웨이퍼 척의 오염에 의한 경우도 용이하게 디포커스를 검출할 수 있어 공정 불량 원인 분석을 용이하게 하는 효과를 제공한다. As described above, the real-time focus monitoring method according to the present invention can detect a defocus due to a problem of a wafer, and can easily detect a defocus even by contamination of a wafer chuck, thereby facilitating analysis of a cause of process failure. To provide the effect.

도 1 는 종래기술에 따른 노광공정시 디포커스된 경우의 웨이퍼를 도시한 평면도1 is a plan view showing a wafer when defocused in the exposure process according to the prior art

도 2 는 상기 도 1 의 ⓐ 부분을 도시한 셈사진.FIG. 2 is a schematic image showing part ⓐ of FIG. 1.

도 3 및 도 4 는 본 발명에 실시간 포커스 모니터링 방법을 도시한 개념도.3 and 4 is a conceptual diagram showing a real time focus monitoring method according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

11 : 웨이퍼 스테이지 13 : 웨이퍼11: wafer stage 13: wafer

15 : 렌즈부15: lens unit

Claims

In the method of monitoring the focus in real time during the lithography process of metallization,

In the exposure process of the lithography process, the focus is detected by adjusting the focus based on the dielectric film of the pre-formed capacitor, scanning the wafer and monitoring the focus to detect the defocused portion.