KR20070101499A - 반도체 제조설비의 업데이트 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피너 또는 스테퍼의 에러발생시 자동으로 입력값을 업데이트 하는 반도체 제조설비의 업데이트 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 업데이트 시스템은, 포토 공정을 진행하기 위한 포토 장치부와; 상기 포토 장치의 작업파일 내의 특정 입력값을 자동으로 업데이트 하기 업데이트부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 작업자의 입력미스로 인한 품질 사고를 방지 또는 최소화할 수 있는 효과가 있다.

노광, 포커스, 오버레이, 업데이트

Description

반도체 제조설비의 업데이트 시스템{System for update for use in semiconductor fabricating equipment}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조설비의 업데이트 시스템의 블록도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조설비의 업데이트 시스템의 동작 순서도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 전산 노광 시스템 20 : 제1시스템

30 : 제2시스템 40 : 스테퍼 내 작업파일

본 발명은 반도체 제조설비의 업데이트 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 포토공정을 진행하는 스피너 또는 스테퍼의 에러발생시 자동으로 입력값을 업데이트 하는 반도체 제조설비의 업데이트 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 고집적의 반도체 장치의 제조에서 좁은 면적에 다수의 소자를 형성할 수 있는 것은 무엇보다 노광 기술에 의해 가능해진다. 반도체 장치의 소자 고집적화와 미세화에 따라 노광 공정의 정밀도도 점차 향상될 것이 요구된다.

특히, 노광 공정의 정밀도 향상을 위해서는 노광 장비의 분해능이 향상되어야 하고, 정렬이 정확히 이루어져야 한다. 그런데, 근래에는 노광장비의 분해능이 반도체 장치에서 요구되는 정밀도를 수용할 수 없는 것이 문제가 된다. 분해능을 높이기 위해 짧은 파장의 원자외선(DUV)을 사용하기도 하지만 한계에 다다르고 있으며, 자기 정렬적인 패터닝 방법과 기타 보조적인 방법으로 원하는 크기와 위치의 패턴을 얻어내는 기술이 여러 가지로 개발되고 있다. 그러나, 이런 방법을 사용하는 것도 기본적으로 정확한 노광 정렬이 근거가 되어 이루어지는 것이다.

정확한 노광 공정을 위해서는 무엇보다도 정확한 노광 정렬이 이루어져야 한다. 반도체 장치의 제조를 위해서는 웨이퍼에 입체적인 구성을 가진 반도체 소자 및 배선이 형성되고 관계되어야 한다. 그리고, 이런 구성을 위해서 동일한 웨이퍼영역에 다수의 물질을 단계에 따라 반복하여 적층하고 가공한다. 이때, 가공은 대개 패터닝 작업으로 이루어지므로 웨이퍼에 대해서 각 패터닝 작업에 대응하는 다수의 노광 공정이 실시된다.

상기 노광공정은 노광시간(exposure time), 초점(focus), 및 오버레이(overlay)값이 중요하다.

노광공정을 행함에 있어 일정한 노광시간과 초점값이 정확히 입력되는가에 따라 패터닝 작업도 정확하게 이루어 질 수 있다. 또한, 작업에 이용되는 노광용 포토 마스크 패턴은 해당 단계에서 형성되는 구조물 패턴이 전후 단계에 의해 형성되었거나 형성되어야할 구조물 패턴과 상대적으로 정확한 위치 관계에 있도록 정확히 정렬하기 위한 오버레이 값도 정확성을 요구한다.

일반적으로 정렬을 위해서는 정렬키를 사용한다. 전(前)단계 공정에서 다음 단계의 정렬 기준이 되는 정렬 키 패턴을 형성하고, 포토 마스크에, 전 단계에서 형성된 소자 구성 패턴이 현 단계에서 형성될 소자 구성 패턴과 상대적으로 정확한 위치에 있는 경우에만 정렬 키 패턴과 일치하거나 상응하게 되도록 다른 오버레이 키 패턴을 형성하여 정렬 상태를 검사하게 된다.

정렬 상태를 측정하기 위해 KLA 같은 측정장비를 사용한다. KLA에서 측정된 정렬상 편차값은 노광(exposure)을 담당하는 스탭퍼에 전해져 노광 단계에서 정렬의 보정이 이루어진다.

종래에는 웨이퍼마다 각각의 다이에 대한 정확한 노광을 위해 노광시간, 초점값 또는 정렬상태를 검사하고 웨이퍼의 위치를 조절하는 방식을 사용하는 경우가 있었다. 그러나. 이러한 개별 검사 방식으로 웨이퍼 내의 수많은 다이에 대해 각각의 노광 단계마다 공정을 진행하는 것은 공정의 능률을 저해하는 것이 된다. 따라서, 근래에는 몇 개의 표본 다이를 선정하여 정렬 상태를 검사하고 그 편차 데이터를 통해 스탭퍼에서 웨이퍼의 전체적인 정렬을 결정할 최종 작업 파일이 생성된다.

이 최종 작업 파일에 의해 스탭퍼에서는 초점이나 노광시간 또는 웨이퍼를 평행이동, 혹은 회전이동 시키거나 상의 크기를 조절하여 웨이퍼 전체에 대해서 보 정을 실시하는 셋팅(setting)을 한다. 전체적인 보정이 이루어지면 개별적인 다이의 정렬은 별도로 검사하지 않은 채로, 다이 크기에 의해 정해진 피치에 따라 웨이퍼가 놓인 스테이지를 옮겨가면서 단계적으로 노광을 실시한다.

이러한 전체적인 정렬 보정의 방법은 노광의 능률을 높일 수 있다는 것이 장점이다. 또한, 반도체 장치 제조용 노광 장비는 일반적으로 매우 정밀한 장비이므로 개별 다이에 발생하는 정렬상의 편차는 큰 문제가 되지 않았다. 그러나, 현재 는 반도체 장치의 소자 고집적화가 진행됨에 따라 노광 공정에서도 공정 마아진은 매우 작아지며, 전체적인 보정이 이루어진 후의 다이별 작은 편차조차도 문제가 되는 실정이다. 특히 지역별 정렬 편차는 웨이퍼 지역별로 다른 방향 및 크기의 편차를 보이므로 문제가 되고 있다. 또한, 스피너 또는 스테퍼 등의 노광장비의 에러발생시 설비 내 노광 온 라인에서 오프라인으로 진행되는 경우에 작업자가 기존의 노광관련 입력값(예를 들면, 노광시간, 초점값, 및 오버레이값)을 설비내 수작업으로 입력하고 공정이 진행된다. 이에 따라 입력미스에 따른 품질사고가 발생되는 사례가 많다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 반도체 제조설비의 업데이트 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 품질사고를 방지 또는 최소화할 수 있는 반도체 제조설비의 업데이트 시스템을 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 업데이트 시스템는, 포토 공정을 진행하기 위한 포토 장치부와; 상기 포토 장치의 에러발생시 작업파일 내의 특정 입력값을 자동으로 업데이트 하기 업데이트부를 구비한다.

상기 작업파일 내의 특정 입력값은 노광 시간값, 포커스 값, 및 오버레이 값을 포함할 수 있으며, 상기 입력값은 종전의 복수의 입력값이 미세하게 변동되는 경우에는 이들의 평균값으로 업데이트하고, 큰값으로 변동되는 경우에는 최근의 입력값으로 업데이트 할 수 있다. 그리고, 상기 포토장치부는 스피너 또는 스테퍼를 포함할 수 있다.

상기한 구성에 따르면, 입력미스로 인한 품질사고를 방지 또는 최소화할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조설비의 업데이트 시스템의 일부를 나타낸 개략적 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조설비의 업데이트 시스템은 전산 노광 시스템(10), 제1시스템(20), 제2시스템(30), 및 작업 파일(40)을 구비하는 포토 장치인 스테퍼를 구비한다.

상기 전산 노광시스템(10)는 상기 제1시스템(20) 및 상기 제2시스템(30)에 연결되어 상기 제1시스템(20) 및 상기 제2시스템(30)의 데이터들을 통하여 상기 스테퍼 내의 작업파일(job file)을 업데이트 한다.

상기 제1시스템(20)은 노광값 즉 노광시간 값, 포커스값, 오버레이 값 등이 미세하게 재현성있게 변동될 때 동작한다. 상기 제1시스템은 상기 노광시간 값, 포커스값, 오버레이 값 등의 최근 평균값으로 업데이트 한다.

상기 제2시스템(30)은 연속되는 노광시간 값, 포커스값, 오버레이 값 등의 입력값이 재현성 있게 변동량이 커질 때 동작된다. 상기 제2시스템(30)은 상기 입력값이 재현성 있게 변동량이 커지는 경우에 이전의 입력값을 버리고 최근 커진 값을 기준으로 평균값을 구하여 그 평균값으로 상기 작업파일(40)을 업데이트 한다.

이와 같이 스테퍼내 작업파일(40) 내의 입력값이 자동으로 업데이트 되게 된다. 이후에 설비 에러로 인하여 오프 라인 진행시에 기존 작업파일의 업데이트 된 노광 입력값으로 노광공정을 진행한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 업데이트 시스템의 동작순서도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스테퍼 내 작업파일(40)을 업데이트시키기 위하여 최든 진행된 복수의 노광 입력값이 입력된다(S10). 여기서 노광 입력값이란 노광시간, 포커스 값, 및 오버레이 값을 포함한다. 다음으로 상기 노광 입력값이 미세하게 재현성있게 변동되었는지, 아니면 변동량이 크게 재현성있게 변동되었는지 판단한다(S20). 상기 노광입력값이 미세하게 재현성있게 변동되었다면(YES), 최근 입력 된 복수의 노광 입력값들의 평균값을 계산한다(S30). 예를 들어, 노광 입력값이 0.20,0.21,0.19 등으로 변동되었다면, (0.20+0.21+0.19)/3 으로 평균값을 계산한다. 상기 계산된 평균값을 통하여 상기 노광 입력값을 업데이트 한다(S40).

다음으로 노광 입력값이 변동량이 크게 재현성 있게 변동되었다면(NO), 이전값을 버리고 최근 커진 입력값을 토대로 하여 평균값을 계산한다(S50). 예를 들어 입력값이 0.20, 0.22, 0.40, 0.42, 0.41 등으로 변화되었다면, 0.20,0.22의 입력값은 버리고, (0.40+0.42+0.41)/3 으로 평균값을 계산한다. 이후 상기 계산된 평균값을 통하여 상기 노광 입력값을 업데이트 한다(S40).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 업데이트 시스템은 스테퍼 또는 스피너의 작업파일 내에 노광 입력값을 자동으로 업데이트 함으로써 설비 에러로 인한 오프 라인 진행싱에 기존 작업파일을 오픈하여 업데이트된 노광 입력값으로 작업을 진행하는 것이 가능해진다. 따라서, 품질사고를 방지 또는 최소화할 수 있게 된다.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 노광 입력값을 자동으로 업데이 트 하기 위하여 제1시스템과 제2시스템을 구비하여 상황에 맞는 업데이트 값으로 노광 입력값을 업데이트 함에 의하여 작업자 임의 기입으로 인한 입력 미스를 방지 또는 최소화할 수 있다. 또한, 입력미스로 인한 품질사고를 방지 또는 최소화하는 것이 가능하다.

Claims (4)

1. 반도체 제조설비의 업데이트 시스템에 있어서:

   포토 공정을 진행하기 위한 포토 장치부와;

   상기 포토 장치의 작업파일 내의 특정 입력값을 자동으로 업데이트 하기 업데이트부를 구비함을 특징으로 하는 업데이트 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 작업파일 내의 특정 입력값은 노광 시간값, 포커스 값, 및 오버레이 값을 포함함을 특징으로 하는 업데이트 시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 입력값은 종전의 복수의 입력값이 미세하게 변동되는 경우에는 이들의 평균값으로 업데이트하고, 큰값으로 변동되는 경우에는 최근의 입력값에 대한 평균값으로 업데이트 함을 특징으로 하는 업데이트 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 포토장치부는 스피너 또는 스테퍼를 포함함을 특징으로 하는 업데이트 시스템.

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