KR20070056197A - Method for setting exposure condition - Google Patents

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Abstract

Provided is a method for setting exposure conditions, which allows a user to determine defects generated by a variation in an exposure system, and thus reduces a need for undesired additional work or sampling work. The method for setting exposure conditions comprises: a step(100) of comparing a time required for carrying out an exposure process with the time stored in a server to generate alarm signals and terminate the process; a step(200) of setting exposure conditions to the corresponding rot by performing sampling or by using the results of exposure stored in the server; a step(300) of carrying out exposure under the exposure condition in an exposure system; a step(400) of evaluating the results of the exposure of the rot; and a step(500) of storing the exposure results, exposure condition and exposure time in the server.

Description

노광 조건 설정 방법{Method for setting exposure condition }Method for setting exposure condition

도1은 반도체 제조 장비에서 사용되는 종래의 노광 조건 설정 방법을 보여주는 순서도.1 is a flow chart showing a conventional exposure condition setting method used in semiconductor manufacturing equipment.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 조건 설정 방법을 보여주는 순서도.2 is a flowchart showing a method for setting exposure conditions according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 노광 조건 설정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노광 공정의 생산성을 향상시키기 위하여 공정을 진행하기 전에 노광 공정의 진행 방법을 설정하여 과도한 재작업으로 생산성이 저하되는 것을 최소화할 수 있는 노광 조건 설정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for setting an exposure condition, and more particularly, to set the exposure method of the exposure process before proceeding to improve the productivity of the exposure process, thereby minimizing the decrease in productivity due to excessive rework. It is about a condition setting method.

반도체 소자의 패턴을 형성하기 위한 리소그래피 공정은 반도체 기판에 포토레지스트의 도포, 노광 및 현상에 의해서 이루어진다. 반도체 소자의 집적도를 증가시키기 위하여 패턴이 미세화 됨에 따라 상기 패턴이 형성된 레이어(layer)의 개수도 증가하는 추세이다. 상기 레이어는 하나의 마스크를 이용하여 반도체 기판 위에 형성된 패턴을 말하는 것으로 일반적으로 리소그래피 공정과 식각공정으로 형성 된 패턴을 말한다. 반도체 소자는 레이어의 형성을 반복함으로서 그 복잡한 구조를 형성한다. Lithographic processes for forming patterns of semiconductor devices are accomplished by the application, exposure and development of photoresists to semiconductor substrates. As the pattern becomes finer to increase the integration degree of the semiconductor device, the number of layers on which the pattern is formed also increases. The layer refers to a pattern formed on a semiconductor substrate by using a mask, and generally refers to a pattern formed by a lithography process and an etching process. The semiconductor element forms its complicated structure by repeating the formation of the layer.

패턴의 미세화에 따라 충분히 집적도를 증가시키기 위해서는 서로 다른 레이어 사이의 정렬오차를 충분히 작게 유지 관리하는 것이 필수적이다. 이렇게 레이어 사이의 정렬오차를 관리하기 위하여 각 레이어를 형성할 때 적합한 측정패턴을 같이 형성하여 리소그래피 공정을 진행할 때 발생하는 정렬오차를 오버레이 측정 장비에서 측정하고 있다. In order to sufficiently increase the degree of integration as the pattern becomes smaller, it is essential to keep the alignment error between the different layers small enough. In order to manage the alignment errors between layers, the overlay measurement equipment measures the alignment error generated during the lithography process by forming a suitable measurement pattern when forming each layer.

그런데 이렇게 발생하는 정렬오차는 노광 장비의 특성에 의해서 가장 많은 영향을 받기 때문에 노광 장비 별로 진행되는 노광 공정의 결과를 저장하고 그 결과를 적용하여 불량을 최소화하는 노광 조건 설정 방법이 적용되고 있다.However, since the alignment error generated is most affected by the characteristics of the exposure equipment, an exposure condition setting method of storing the result of the exposure process performed for each exposure equipment and applying the result is minimized.

도1은 반도체 제조 장비에서 사용되는 종래의 노광 조건 설정 방법을 보여주는 순서도이다.1 is a flowchart showing a conventional exposure condition setting method used in semiconductor manufacturing equipment.

도1에 도시된 바와 같이, 종래의 노광 조건 설정 방법에 따라 이전에 실시된 노광 공정의 조건에 의해서 노광 공정을 진행할 로트에 대한 노광 조건을 결정한다(10). 이때 노광 조건은 노광 공정을 진행할 노광 장비 및 레이어에 따라 결정된다. As shown in Fig. 1, according to the conventional exposure condition setting method, the exposure conditions for the lot to be subjected to the exposure process are determined according to the conditions of the exposure process previously performed (10). At this time, the exposure conditions are determined according to the exposure equipment and the layer to be subjected to the exposure process.

상기 노광 조건은 예를 들어 EXPO 시스템(system)과 같은 소프트웨어에 의해서 결정한다. 이때 노광 조건은 노광 장비 및 레이어에 따른 정렬 오차를 최소화하기 위하여 설정한다.The exposure conditions are determined by software such as, for example, the EXPO system. At this time, the exposure conditions are set to minimize the alignment error according to the exposure equipment and the layer.

노광 장비에서 상기 노광 조건에 따라 노광 공정을 실시하고(20), 웨이퍼를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. In the exposure apparatus, an exposure process is performed according to the exposure conditions (20), and the wafer is developed to form a photoresist pattern.

포토레지스트 패턴이 형성된 로트에 대하여 오버레이 측정 장비 및 임계선폭 측정 장비 등을 이용하여 노광 공정의 결과를 평가한다(30). 이때 사용되는 장비는 예를 들어 KLA사의 장비나 전자현미경 등이 사용된다.The result of the exposure process is evaluated for the lot on which the photoresist pattern is formed by using an overlay measuring device, a critical line width measuring device, and the like (30). In this case, for example, KLA's equipment or electron microscope is used.

노광 공정의 평가 결과 및 노광 조건을 서버에 저장하고(40), 노광 공정의 결과는 규격과 비교하여 평가하여 노광 공정의 결과가 규격을 벗어나지 않으면 노광 공정은 계속 진행된다. The evaluation result of the exposure process and the exposure conditions are stored in the server (40), and the result of the exposure process is evaluated in comparison with the specification, and the exposure process continues if the result of the exposure process does not deviate from the specification.

그런데 상기 노광 장비에서 노광 공정의 결과가 규격을 벗어나면 공정이 진행된 로트를 재작업하고, 지금까지의 사용하던 데이터를 폐기하고 다시 샘플(sample) 작업을 시작하여 노광 조건을 변경하여야한다. However, if the result of the exposure process in the exposure equipment is out of specification, the lot that has been processed must be reworked, and the exposure conditions must be changed by discarding the data used up to now and starting sample work again.

이 경우 재작업이 계속 되기 때문에 생산성이 저하되는 문제가 있고, 기준에 사용되던 데이터를 폐기하고 새로이 모든 노광 조건을 설정하기 위한 조건이 확립될 때까지 계속 재작업이 반복되어 심각한 생산성 저하가 발생하게 된다.In this case, there is a problem that productivity decreases because reworking continues, and reworking is repeated until a condition for discarding the data used for the reference and setting all the exposure conditions is established. do.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 노광 공정에서 노광 장비의 변동에 의해서 발생되는 과도한 불량을 미리 예상하여 샘플 작업을 감소시킬 수 있는 노광 조건 설정 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an exposure condition setting method that can reduce the sample work in anticipation of excessive defects caused by the variation of the exposure equipment in the exposure process in advance. have.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 노광 조건 설정 방법 은 서버에 저장된 노광 공정의 경과 시간을 비교하여 경고 신호를 발생하고, 공정을 정지시키는 단계; 샘플을 진행하거나 서버에 저장된 노광 공정의 결과를 이용하여 로트에 대한 노광 조건을 설정하는 단계; 노광 장비에서 상기 노광 조건에 따라 노광 공정을 실시하는 단계; 상기 로트에 대하여 상기 노광 공정의 결과를 평가하는 단계; 및 상기 노광 공정을 결과 및 상기 노광 조건을 시간과 함께 서버에 저장하는 단계를 포함한다.The exposure condition setting method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of generating a warning signal by comparing the elapsed time of the exposure process stored in the server, and stopping the process; Setting exposure conditions for the lot by proceeding with the sample or using the results of the exposure process stored in the server; Performing an exposure process in accordance with the exposure conditions in an exposure apparatus; Evaluating the results of the exposure process on the lot; And storing the results of the exposure process and the exposure conditions with time in a server.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 노광 조건은 노광 공정의 레이어별로 분류되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the exposure conditions are characterized by being classified for each layer of the exposure process.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 조건 설정 방법을 보여주는 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method for setting exposure conditions according to an embodiment of the present invention.

도2에 도시된 바와 같이, 노광 공정을 진행할 로트가 있는 경우 본 발명의 노광 조건 설정 방법에 따라서 먼저 이전에 실시된 노광 공정에 대하여 노광 장비에서 노광 조건 및 노광 공정의 결과가 서버에 저장된 경과 시간을 비교한다(100).As shown in Fig. 2, when there is a lot to proceed with the exposure process, the elapsed time in which the exposure condition and the result of the exposure process are stored in the server with respect to the exposure process previously performed according to the exposure condition setting method of the present invention. Compare (100).

이를 판단하기 위하여 서버 예를 들어 EXPO(Expose Parameter Optimize) 시스템(system)과 같은 소프트웨어는 노광장비에서 서버에 저장된 이전의 노광 공정이 예를 들어 일주일을 경과한 경우 경고 신호를 발생시키고, 공정을 정지시킨다. 이때 경과 시간은 노광 장비나 레이어(layer) 또는 공정을 안정성 등을 고려하여 결정된다.To determine this, software such as the server, for example, the Expose Parameter Optimize (EXPO) system, generates a warning signal and stops the process if the previous exposure process stored in the server in the exposure equipment has passed, for example, a week. Let's do it. In this case, the elapsed time may be determined in consideration of stability of the exposure equipment, the layer, or the process.

경고 신호가 발생되면 공정 엔지니어는 서버에 저장된 노광 조건 및 노광 장 비에 대하여 공정을 진행한 시기에 따라 기간별로 분류하여 비교한다. 그리고 이렇게 공정이 진행한 시기에 따라 기간별로 분류하면 현재 진행되고 있는 공정에서 이상이 발생되었는지를 판단하고, 이에 따라 노광 조건을 설정하는 방법을 결정한다.When a warning signal is generated, the process engineer compares the exposure conditions and exposure equipment stored in the server by period according to the time when the process was performed. If the process is performed according to the progress of the process, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the current process, and accordingly, a method of setting exposure conditions is determined.

이에 따라 노광 조건은 노광 공정을 진행할 노광 장비 및 레이어(layer)에 따라 분류되어 서버에 저장된 노광 공정의 조건을 비교하여 자동으로 결정되거나 로트에 대한 샘플(sample) 웨이퍼를 진행하여야 한다.Accordingly, the exposure conditions are classified according to the exposure equipment and the layer to be subjected to the exposure process and are automatically determined by comparing the conditions of the exposure process stored in the server, or the sample wafer for the lot should be advanced.

즉 샘플 공정을 실시하여서 확인하는 단계를 거쳐서 새로이 노광 공정을 실시하여야 하는지 아니면 보정치를 변경하여 계속 노광 공정을 진행할 수 있는지를 판단한다.In other words, it is determined whether the exposure process should be newly performed through the step of confirming by performing the sample process or whether the exposure process can be continued by changing the correction value.

그리고 이러한 판단은 반도체 소자의 각 레이어별로 비교하여 상기 노광 장비에서 진행된 모든 레이어에 대하여 기간별로 분류하여 판단하는 것이 바람직하다. 또한 규격과 비교하여 외견상으로 변동이 발생하지 않더라도 미세한 차이들에 대해서도 기간별로 분류하여 비교하는 것이 바람직하다.In addition, the determination may be performed by classifying each layer of each of the exposure apparatuses by period by comparing each layer of the semiconductor device. In addition, it is preferable to classify and compare minute differences even by periods even if there is no apparent change compared to the standard.

샘플 웨이퍼를 진행하여야 하는 경우에는 로트에 대하여 샘플 웨이퍼를 선정하여 노광 공정을 진행하고, 그 결과를 판단하여 노광 조건을 설정한다(200). When the sample wafer is to be advanced, the exposure process is performed by selecting the sample wafer with respect to the lot, and determining the exposure condition to determine the result (200).

반면에 공정에 이상이 없다고 판단되어 정지된 공정을 계속 진행시키면 EXPO 시스템과 같은 소프트웨어에 노광 조건에 결정된다.On the other hand, if it is determined that there is no abnormality in the process and continues the stopped process, the exposure conditions are determined by software such as an EXPO system.

노광 장비에서 상기 노광 조건에 따라 노광 공정을 실시하고(300), 웨이퍼를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. In the exposure apparatus, an exposure process is performed according to the exposure conditions (300), and the wafer is developed to form a photoresist pattern.

포토레지스트 패턴이 형성된 로트에 대하여 오버레이 측정 장비 및 임계선폭 측정 장비 등을 이용하여 노광 공정의 결과를 평가한다(400). 이때 사용되는 장비는 예를 들어 KLA사의 장비나 전자현미경 등이 사용된다.The result of the exposure process is evaluated for the lot on which the photoresist pattern is formed by using an overlay measuring device and a critical line width measuring device (400). In this case, for example, KLA's equipment or electron microscope is used.

로트에 대한 노광 공정의 평가 결과 및 노광 조건을 시간과 함께 서버에 저장되고(500), 로트는 다음 공정으로 진행된다.The evaluation result and the exposure conditions of the exposure process for the lot are stored in the server with time 500, and the lot proceeds to the next process.

본 발명의 노광 조건 설정 방법에 의해서 노광 조건을 설정하는 경우 종래와 달리 이렇게 공정일 진행한 경과 시간에 따라 기간별로 분류하여 현재 진행되고 있는 노광 공정에서 이상이 발생하였는지를 판단하여, 노광 장비에서 진행하는 노광 공정의 진행 방법에 대하여 결정한다.When the exposure conditions are set by the exposure condition setting method of the present invention, it is classified by period according to the elapsed time of the process day, which is different from the prior art, and it is determined whether or not an abnormality has occurred in the exposure process currently in progress. It determines about the advancing method of an exposure process.

이로 인하여 노광 공정을 진행한지 오랜 시간이 경과하여 노광 장비에 변화가 생기는 경우 미리 판단하여 샘플 공정을 진행함으로써 과도한 재작업(rework)이 발생하는 것을 방지한다.For this reason, when a long time has passed since the exposure process is performed, if a change occurs in the exposure apparatus, the sample process is judged in advance to prevent excessive rework.

이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 특허청구 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the present invention have been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. Of course.

상술한 바와 같이, 본 발명의 노광 조건 설정 방법에 의해서 서버에 저장된 노광 공정의 경과 기간이 오래된 경우에는 공정을 정지시켜서 비교 검토하여 노광 공정에서 노광 장비의 변동에 의해서 발생되는 미세한 불량을 미리 평가하여 확인할 수 있고, 이로 인하여 불량이 커져서 발생하는 과도한 재작업 및 샘플 작업을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, when the elapsed period of the exposure process stored in the server is old by the exposure condition setting method of the present invention, the process is stopped and compared, and the fine defects caused by the variation of the exposure equipment in the exposure process are evaluated in advance. It can be confirmed, thereby reducing the excessive rework and sample work caused by the failure of the larger.

Claims (2)

서버에 저장된 노광 공정의 경과 시간을 비교하여 경고 신호를 발생하고, 공정을 정지시키는 단계;Comparing the elapsed time of the exposure process stored in the server to generate a warning signal, and stopping the process; 샘플을 진행하거나 서버에 저장된 노광 공정의 결과를 이용하여 로트에 대한 노광 조건을 설정하는 단계;Setting exposure conditions for the lot by proceeding with the sample or using the results of the exposure process stored in the server; 노광 장비에서 상기 노광 조건에 따라 노광 공정을 실시하는 단계;Performing an exposure process in accordance with the exposure conditions in an exposure apparatus; 상기 로트에 대하여 상기 노광 공정의 결과를 평가하는 단계; 및Evaluating the results of the exposure process on the lot; And 상기 노광 공정을 결과 및 상기 노광 조건을 시간과 함께 서버에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법.And storing the result of the exposure process and the exposure condition along with time in a server. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노광 조건은 노광 공정의 레이어별로 분류되는 것을 특징으로 하는 노광 조건 설정 방법Exposure conditions setting method characterized in that the exposure conditions are classified for each layer of the exposure process
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