KR20060043963A - 오버레이 설비의 제어방법 - Google Patents

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KR20060043963A KR1020040091720A KR20040091720A KR20060043963A KR 20060043963 A KR20060043963 A KR 20060043963A KR 1020040091720 A KR1020040091720 A KR 1020040091720A KR 20040091720 A KR20040091720 A KR 20040091720A KR 20060043963 A KR20060043963 A KR 20060043963A
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Abstract

본 발명은 생산성을 증대 또는 극대화하기 위한 오버레이 설비의 제어방법에 관한 것으로, 그의 방법은, 오버레이 측정을 수행하기 위한 오버레이 설비의 제어방법에 있어서; 상기 오버레이 설비에서 측정된 오버레이 패턴의 좌표에 해당되는 측정 레시피를 호스트 컴퓨터에 입력하는 단계; 상기 측정 레시피와 비교하여 오버레이 측정을 수행하기 위해 상기 오버레이 패턴이 형성된 레티클 좌표에 해당되는 기준 레시피를 상기 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스로부터 독출하는 단계; 및 상기 기준 레시피가 존재하지 않을 경우, 후속의 오버레이 계측이 수행되지 못하도록 인터락 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어진다.
호스트 컴퓨터, 사용자 컴퓨터, 설비 서버, 레시피(recipe), 오버레이(overlay)

Description

오버레이 설비의 제어방법{Method for controling overlay equipment}
도 1은 본 발명에 따른 오버레이 설비 제어방법을 설명하기 위한 반도체 제조설비 관리시스템을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 오버레이 설비 제어방법을 개략적으로 나타낸 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 오버레이 설비 110 : 설비 서버
120 : 호스트 컴퓨터 130 : 사용자 컴퓨터
본 발명은 반도체 제조설비의 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 반도체 제조 공정에서의 오버레이 측정을 수행하는 오버레이 설비의 제어방법에 관한 것이다.
최근의 반도체 소자들의 경우, 경쟁력 확보에 필요한 저 비용 고품질의 달성 을 위해 고집적화가 필수적이다. 고집적화를 위해서는 트랜지스터 소자의 게이트 산화막 두께 및 채널 길이들을 얇고 짧게 하는 작업등을 포함하는 스케일 다운이 수반되어지며, 그에 따라 반도체 제조공정의 기술 및 제조 시스템도 다양한 형태로 발전되고 있는 추세이다.
반도체 소자의 대량제조를 위한 웨이퍼의 가공은 웨이퍼 내의 각각의 칩상에 동일한 패턴을 갖는 전자회로를 구성하기 위해 필수적인 작업이다. 그러한 웨이퍼 가공작업에서, 로트(lot)단위의 매 반도체 웨이퍼의 표면에 여러 종류의 막을 형성하고, 패턴 마스크를 이용하여 웨이퍼의 특정부분을 선택적으로 식각하는 작업이 반복적으로 행해진다.
일반적으로, 반도체 제조공정중의 하나인 포토리소그래피 공정은 코팅공정, 정렬 및 노광공정, 현상공정, 오버레이 측정공정, 크리티컬 디멘젼(critical dimension) 측정공정 등의 순으로 진행된다. 여기서, 코팅공정 및 현상공정은 스피너(트랙장비라고도 함)에 의해 통상적으로 수행되고, 정렬 및 노광공정은 스텝퍼(stepper) 또는 스케너(scanner)에 의해 통상적으로 수행된다. 이러한 설비들은 대개 인라인(in-line)으로 연결되어 상기의 공정들을 차례로 수행하므로 통칭 인라인 장비로서도 불려지며, 상기 코팅, 정렬 및 노광, 현상공정들은 인라인 공정에 속해있다.
상기 인라인 공정이 완료된 직후에 수행되는 오버레이 측정 공정은 오버레이 장비를 사용하여 임의의 소자 패턴이 정확하게 정렬되어 있는지를 체크하는 공정이다. 상기 오버레이 측정공정에서 웨이퍼상의 메인 칩들 사이에 위치된 스크라이브 라인에 통상적으로 형성된 오버레이 패턴이 이용된다.
오버레이 정확도(overlay accuracy)즉, 반도체 소자의 중첩 정확도의 측정은 선행 포토리소그래피 공정에 의해 형성된 오버레이 패턴과 후속에 수행된 포토리소그래피 공정에 의해 형성된 오버레이 패턴과의 위치정렬이 제대로 이루어졌는지를 확인하는 것으로서, 설정된 광 빔을 정렬된 웨이퍼 상에 방사하고 그 웨이퍼로부터 반사되는 반사광 빔을 검출함에 의해 이전과 현재의 소자 패턴과의 벗어난 정도를 비교함으로써 달성된다. 이때, 선행 포토리소그래피 공정에 의해 형성된 오버레이 패턴과, 후속 수행된 포토리소그래피 공정에 의해 형성된 오버레이 패턴은 서로 배타적으로 결합되는 아우터 박스, 이너 박스로 형성되고, 일렬로 배열되는 미들 바를 포함하여 형성될 수도 있다.
그러나, 상기 오버레이 패턴의 모양, 크기 및 위치는 웨이퍼에 형성되는 칩에 따라 달라질 수도 있고, 상기 칩에 대응되는 상기 노광장치의 레티클 종류에 따라 달라질 수 있다.
상기 오버레이 패턴의 모양, 크기 및 위치들 중에서 상기 위치는 오버레이 공정을 수행하기 위해 오버레이 설비에서의 오버레이 측정 시 필수적으로 요구되는 사항으로, 오버레이 측정을 오버레이 패턴을 직접 감지하는 스코프(scope)가 해당 위치로 이동하기 위해서는 오버레이 설비의 사용자 컴퓨터에 입력되어야할 중요한 정보이다. 이때, 상기 오버레이 패턴은 상기 노광장치의 레티클 종류에 따라 형성된 위치가 달라지고, 상기 포토리소그래피 공정에 의한 위치의 오차가 발생할 수 있다.
따라서, 종래 기술에 따른 오버레이 설비의 제어방법은, 상기 레티클에 형성된 오버레이 패턴의 위치정보를 기준 레시피(recipe)로 설정하고, 작업자 또는 해당 포토리소그래피 공정에서의 오버레이 패턴 위치를 측정한 엔지니어에 의해 입력된 오버레이 패턴의 위치 정보를 측정 레시피로 사용하여 호스트 컴퓨터에서 이를 서로 비교하고, 비교된 상기 기준 레시피와 측정 레시피가 일치할 경우, 스코프가 해당 위치로 이동하여 오버레이 측정이 수행되도록 할 수 있다. 이때, 상기 측정 레시피는
하지만, 종래 기술에 따른 오버레이 설비의 제어방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래 기술에 따른 오버레이 설비의 제어방법은 측정 레시피가 호스트 컴퓨터에 입력되어도 상기 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스에 상기 측정 레시피에 대응되는 기준 레시피가 존재하지 않을 경우, 상기 측정 레시피가 비교될 대상이 없어 상기 측정 레시피에 따라 오버레이 측정이 진행되도록 상기 호스트 컴퓨터가 제어 신호를 출력하여 오버레이 측정 불량이 발생될 수 있기 때문에 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 목적은, 측정 레시피가 호스트 컴퓨터에 입력되어도 상기 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스에 상기 측정 레시피에 대응되는 기준 레시피가 존재하지 않을 경우, 오버레이 측정이 진행되지 못하도 록 하고, 측정 레시피와 기준 레시피의 비교 없이 오버레이 측정이 수행되어 오버레이 불량이 발생되는 것을 방지하여 생산성을 증대 또는 극대화 할 수 있는 오버레이 설비의 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태에 따라, 오버레이 설비의 제어방법은, 오버레이 측정을 수행하기 위한 오버레이 설비의 제어방법에 있어서; 상기 오버레이 설비에서 측정된 오버레이 패턴의 좌표에 해당되는 측정 레시피를 호스트 컴퓨터에 입력하는 단계; 상기 측정 레시피와 비교하여 오버레이 측정을 수행하기 위해 상기 오버레이 패턴이 형성된 레티클 좌표에 해당되는 기준 레시피를 상기 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스로부터 독출하는 단계; 및 상기 기준 레시피가 존재하지 않을 경우, 후속의 오버레이 계측이 수행되지 못하도록 인터락 신호를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양태는, 오버레이 측정을 수행하기 위한 오버레이 설비의 제어방법에 있어서; 상기 오버레이 설비에서 측정된 오버레이 패턴의 좌표에 해당되는 측정 레시피를 입력하는 단계; 상기 측정 레시피와 비교하여 오버레이 측정을 수행하기 위해 상기 오버레이 패턴이 형성된 레티클 좌표에 해당되는 기준 레시피를 데이터 베이스로부터 독출하는 단계; 상기 기준 레시피가 존재하지 않을 경우, 후속의 오버레이 계측이 수행되지 못하도록 제 1 인터락 신호를 출력하고, 상기 기준 레시피를 상기 호스트 컴퓨터에 입력하는 단계; 및 상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피를 서로 비교하여 상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피가 서로 일치할 경우, 오버레이 측정을 수행토록 제어 신호를 출력하고, 상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피가 서로 일치하지 않을 경우, 제 2 인터락 신호를 출력하는 단계를 포함하는 오버레이 설비의 제어방법이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 매핑 불량방지 시스템을 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실시예는 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 오버레이 설비 제어방법을 설명하기 위한 반도체 제조설비 관리시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 제조설비 관리 시스템은, 웨이퍼 상에 형성된 복수개의 오버레이 패턴을 측정하기 위한 오버레이 측정을 수행하는 오버레이 설비(100)들과, 각 오버레이 설비(100)들과 온라인 연결되어 있어 반도체 제조 설비들이 공정을 진행할 수 있도록 오버레이 설비(100)를 직접적으로 제어하는 설비 서버(110)들과, 각 설비 서버(110)들과 온라인으로 연결되어 있으며 설비 서버(110)들이 오버레이 설비(100)들을 제어하는데 필요한 수많은 정보를 제공하는 데이터 베이스를 구비한 호스트 컴퓨터(120)와, 호스트 컴퓨터(120)와 온라인으로 연결되어 반도체 제조 공정진행과 관련된 정보가 작업자 또는 엔지니어에 의해 입력 되거나 출력되는 사용자 컴퓨터(130)로 구성되어 있다.
여기서, 오버레이 설비(100)들과 설비 서버(110)들은 반도체 설비의 통신 규약인 SECS(Semi Equipment Communications Standard) 프로토콜에 의해 상호 통신을 하므로 데이터를 공유하거나 교환하며, 설비 서버(110)들과 호스트 컴퓨터(120)는 일반적인 통신 규약인 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)에 의해 통신을 하면서 상호 데이터를 주고받는다.
호스트 컴퓨터(120)는 상기 오버레이 설비(100) 및 상기 사용자 컴퓨터(130)로부터 제공되는 각종 입력 데이터를 연산처리 하여 상기 오버레이 설비(100)들이 최적의 상태로 공정을 진행할 수 있도록 제어한다. 이때, 호스트 컴퓨터(120)의 상기 데이터 베이스에는 반도체 생산라인에 배치된 오버레이 설비(100)들뿐만 아니라 일체의 모든 반도체 제조 설비들(16)이 최적의 상태로 공정을 진행할 수 있도록 공정에 관한 공정 순서, 공정 진행 환경, 공정조건 레시피등이 수록되어 있다.
예컨대, 상기 데이터 베이스는 오버레이 설비(100)에서 요구되는 오버레이 패턴의 위치, 모양 및 크기 등 다양한 레시피를 저장하고 있다. 이때, 상기 데이터 베이스에 저장된 다양한 레시피는 해당 포토리소그래피 공정에 기준이 되는 노광설비에서의 레티클을 근거로 하여 설정된 기준 레시피가 된다. 상기 레티클에는 웨이퍼의 스크라이브 라인에 해당되는 위치에 다수개의 오버레이 패턴을 구비하고 있다.
반면, 실제 오버레이 설비(100)에서 측정된 오버레이 패턴의 위치, 모양 및 크기에 대한 각종 레시피는 작업자 또는 엔지니어에 의해 상기 사용자 컴퓨터(130) 를 통해 입력된다. 이때, 상기 사용자 컴퓨터(130)를 통해 입력된 각종 레시피는 작업자 또는 엔지니어의 측정을 바탕으로 입력된 측정 레시피가 된다. 상기 측정 레시피는 상기 오버레이 설비(100)에서의 오버레이 측정을 용이하게 수행하기 위해 상기 작업자 또는 엔지니어에 의해 상기 기준 레시피 중 일부가 선택되어질 수도 있다. 또한, 사용자 컴퓨터(130)에 입력된 상기 측정 레시피는 상기 오버레이 설비(100)에서의 오버레이 측정을 수행하기 위해 상기 호스트 컴퓨터(120)에 입력된다. 예컨대, 상기 측정 레시피를 상기 오버레이 패턴의 위치로 사용할 경우, 상기 측정 레시피는 상기 오버레이 설비에서 측정된 오버레이 패턴의 좌표에 해당되고, 상기 측정 레시피에 대응되는 상기 기준 레시피는 레티클에 형성된 상기 오버레이 패턴의 좌표에 해당된다.
따라서, 반도체 제조설비의 관리 시스템은 상기 호스트 컴퓨터(120)에서 기준 레시피와 측정 레시피를 비교하여 상기 기준 레시피와 측정 레시피가 일치할 경우 상기 오버레이 설비(100)로 하여금 오버레이 측정이 수행되도록 하고, 서로 일치하지 않을 경우 오버레이 측정이 수행되지 못하도록 상기 설비 서버(110)를 통해 제어신호를 출력한다.
이와 같이 구성된 반도체 제조설비 관리 시스템을 이용한 본 발명의 오버레이 설비(100) 제어방법을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 오버레이 설비(100) 제어방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 오버레이 설비(100) 제어방법은, 먼저, 호스트 컴 퓨터(120)는 사용자 컴퓨터(130)를 통해 측정 레시피를 입력되면(S100), 상기 측정 레시피에 해당되는 고유명을 갖는 기준 레시피가 상기 데이터 베이스에 존재하는지를 판단한다(S110). 여기서, 상기 측정 레시피는 상기 작업자 또는 엔지니어에 의해 상기 사용자 컴퓨터(130)에 입력된 후, 온라인으로 상기 호스트 컴퓨터(120)에 전달된다. 이때, 상기 호스트 컴퓨터(120)에서 상기 데이터 베이스에 상기 측정 레시피에 대응되는 기준 레시피가 존재하면, 상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피를 서로 비교할 수 있도록 상기 설비 서버(110)에 제어 신호(예를 들어, 트랙 인(track in) 신호)가 출력된다.
하지만, 상기 측정 레시피에 따른 기준 레시피가 존재하지 않을 경우, 후속의 오버레이 측정이 수행되지 못하도록 상기 설비 서버(110)에 제어 신호(예를 들어, 트랙 아웃(track out) 신호)가 출력된다. 예컨대, 상기 기준 레시피가 상기 데이터 베이스에 존재하지 않을 경우, 상기 호스트 컴퓨터(120)는 오버레이 설비(100)에서 오버레이 측정이 수행되지 못하도록 상기 설비 서버(110)에 제 1 인터락 신호를 출력한다(S120). 이후, 상기 제 1 인터락 신호에 의해 후속의 오버레이 측정이 수행되지 못함으로, 상기 작업자 또는 엔지니어는 상기 호스트 컴퓨터(120)에 상기 측정 레시피에 따른 소정의 기준 레시피를 상기 호스트 컴퓨터(120)에 등록한(S130) 후 후속의 상기 측정 레시피와 기준 레시피가 서로 비교되도록 한다.
따라서, 본 발명에 따른 오버레이 설비(100)의 제어 방법은 호스트 컴퓨터(120)의 데이터 베이스에서 사용자 컴퓨터(130)로부터 입력된 측정 레시피에 대응되는 기준 레시피가 존재하지 않을 경우 오버레이 측정이 수행되지 못하도록 하고, 상기 호스트 컴퓨터(120)에 기준 레시피가 등록된 이후 오버레이 측정이 수행되도록 하여 종래의 측정 레시피와 기준 레시피의 비교 없이 오버레이 측정이 수행되어 오버레이 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화 할 수 있다.
또한, 상기 호스트 컴퓨터(120)는 상기 측정 레시피와 상기 측정 레시피에 해당되는 기준 레시피를 서로 비교하고(S140) 서로의 일치 여부를 판별한다(S150). 이때, 상기 측정 레시피와 기준 레시피의 고유명에 해당되는 각각의 요소들을 비교하여 상기 측정 레시피가 상기 기준 레시피 내에 존재하면 상기 측정 레시피와 기준 레시피가 일치하는 것으로 판단하고, 상기 측정 레시피가 상기 기준 레시피 내에 존재하는 요소이외의 요소를 포함하고 있을 경우 상기 측정 레시피와 기준 레시피가 서로 일치하지 않는 것으로 판단한다. 이때, 상기 측정 레시피와 상기 기준 레시피가 서로 일치할 경우, 상기 호스트 컴퓨터(120)는 상기 오버레이 설비(100)에서 오버레이 측정이 수행되도록 제어신호(예를 들어, 트랙 인(track in) 신호)를 출력한다.
반면, 상기 측정 레시피와 상기 기준 레시피가 서로 일치하지 않을 경우, 상기 호스트 컴퓨터(120)는 오버레이 설비(100)에서의 오버레이 측정이 수행되지 못하도록 상기 설비 서버(110)에 제어 신호(예를 들어, 트랙 아웃(track out) 신호)를 출력한다. 예컨대, 상기 호스트 컴퓨터(120)는 상기 설비 서버(110)에 제 2 인터락 신호를 출력한다. 상기 2 인터락 신호가 오버레이 측정이 수행되지 못할 경우, 상기 작업자 또는 엔지니어는 상기 기준 레시피와 서로 다른 측정 레시피의 일 부 요소를 찾아 상기 측정 레시피를 수정한다. 이후, 상기 측정 레시피와 기준 레시피를 다시 비교하고, 측정 레시피와 기준 레시피가 서로 일치할 경우, 오버레이 설비(100)로 하여금 오버레이 측정이 수행되도록 제어신호(예를 들어, 트랙 인(track in) 신호)를 출력한다.
따라서, 본 발명에 따른 오버레이 설비(100)의 제어방법은 호스트 컴퓨터(120)의 데이터 베이스에서 사용자 컴퓨터(130)로부터 입력된 측정 레시피에 대응되는 기준 레시피가 서로 일치하지 못할 경우, 상기 기준 레시피를 벗어난 측정 레시피를 수정하여 오버레이 측정이 수행되도록 할 수 있다.
또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 그리고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서, 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스에서 사용자 컴퓨터로부터 입력된 측정 레시피에 대응되는 기준 레시피가 존재하지 않을 경우 오버레이 측정이 수행되지 못하도록 하고, 상기 호스트 컴퓨터에 기준 레시피가 등록된 이후 오버레이 측정이 수행되도록 하여 종래의 측정 레시피와 기준 레시피의 비교 없이 오버레이 측정이 수행되어 오버레이 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 오버레이 측정을 수행하기 위한 오버레이 설비의 제어방법에 있어서;
    상기 오버레이 설비에서 측정된 오버레이 패턴의 좌표에 해당되는 측정 레시피를 호스트 컴퓨터에 입력하는 단계;
    상기 측정 레시피와 비교하여 오버레이 측정을 수행하기 위해 상기 오버레이 패턴이 형성된 레티클 좌표에 해당되는 기준 레시피를 상기 호스트 컴퓨터의 데이터 베이스로부터 독출하는 단계; 및
    상기 기준 레시피가 존재하지 않을 경우, 후속의 오버레이 계측이 수행되지 못하도록 인터락 신호를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 오버레이 설비의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 레시피가 존재하지 않아 인터락 신호가 출력된 이후, 상기 기준 레시피를 상기 호스트 컴퓨터에 입력하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 오버레이 설비의 제어방법.
  3. 오버레이 측정을 수행하기 위한 오버레이 설비의 제어방법에 있어서;
    상기 오버레이 설비에서 측정된 오버레이 패턴의 좌표에 해당되는 측정 레시피를 입력하는 단계;
    상기 측정 레시피와 비교하여 오버레이 측정을 수행하기 위해 상기 오버레이 패턴이 형성된 레티클 좌표에 해당되는 기준 레시피를 데이터 베이스로부터 독출하는 단계;
    상기 기준 레시피가 존재하지 않을 경우, 후속의 오버레이 계측이 수행되지 못하도록 제 1 인터락 신호를 출력하고, 상기 기준 레시피를 상기 호스트 컴퓨터에 입력하는 단계; 및
    상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피를 서로 비교하여 상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피가 서로 일치할 경우, 오버레이 측정을 수행토록 제어 신호를 출력하고, 상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피가 서로 일치하지 않을 경우, 제 2 인터락 신호를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 오버레이 설비의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피가 서로 일치하지 않아 상기 제 2 인터락 신호가 출력된 이후, 상기 기준 레시피와 상기 측정 레시피가 일치하도록 상기 측정 레시피를 수정하여 상기 호스트 컴퓨터에 입력하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 오버레이 설비의 제어방법.
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