KR20060009180A - 반도체 소자 제조용 노광장치 - Google Patents

Abstract

노광공정의 진행 중에 디포커스 값을 실시간으로 검출하여 노광장치의 동작중지를 위한 인터락 신호를 생성하는 개선된 노광장치가 개시되어 있다. 그러한 반도체 소자 제조용 노광장치는, 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스 오차를 가리키는 웨이퍼의 레벨링 데이터를 저장하고 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 데이터부, 레벨링 데이터를 이용하여 얻어진 디포커스 값과 한계값을 상기 노광공정의 진행 중에 비교하여, 그 결과가 이상상태로 판명된 경우에는 상기 노광장치에 인터락을 생성하는 인터락 생성부를 포함함에 의해, 노광공정의 진행중에 디포커스 값을 검출하여 이상발생시 인터락 신호를 실시간으로 생성하는 효과를 갖는다. 따라서, 노광공정을 중지한 후 별도의 레벨 조건 테스트를 하지 않아도 되는 장점이 있다.

포토리소그래피, 노광장치, 레벨링 데이터, 디포커스, 스테퍼, 스캐너

Description

반도체 소자 제조용 노광장치{Exposure apparatus for fabricating semiconductor device}

도 1a는 종래의 반도체 소자 제조용 노광장치의 일예를 보인 단면도,

도 1b는 도 1a에 보여진 노광장치에 의한 노광공정에서 측정된 샷별 레벨링 데이터의 일예를 보인 테이블,

도 2는 종래기술에 따라, 도 1의 레벨링 데이터를 이용한 레벨링 조건 테스트 과정을 보여주는 동작 제어흐름도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라, 노광장치의 전자적 제어회로중 일부를 개략적으로 나타낸 블록도,

도 4는 도 3의 구현 예를 보인 세부 블록도, 및

도 5는 도 3의 제어회로에 따라 디포커스 검출과정을 보여주는 동작 제어흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101 : 데이터부 102 : 인터락 생성부

103 : 구동 중지부 101a : 데이터 저장부

101b : 한계값 설정부 102a : 연산부

102b : 비교부 102c : 신호생성부

본 발명은 반도체 소자 제조장치에 관한 것으로, 특히 노광분야에 관한 것이다.

일반적으로 포토리소그래피(photo-lithography) 공정은 웨이퍼 세정공정, 표면처리공정, 포토레지스트 도포공정, 정렬(alignment)/노광공정, 현상공정으로 구성되는데, 특히 정렬/노광공정을 수행하는 반도체 장비를 노광장치라 한다.

상기 노광장치는 미세한 회로패턴을 웨이퍼에 구현하는데 그 목적이 있으며, 그 구성요소인 광원, 조명계, 마스크 혹은 레티클(이하 "레티클"이라 함), 스테이지, 포토레지스트등의 요소 기술들의 향상을 통해 반도체 소자의 집적도를 비약적으로 향상시키고 있다.

특히, 노광방식에 있어서 스테퍼(stepper)에서 스캐너(scanner)로의 이행이고, 이러한 스캐너로의 이행은 큰 필드의 사이즈를 확보하는 방법으로 검토되었다. 이는 반도체 집적회로의 고집적화와 함께 칩의 사이즈가 확대되어 왔기 때문에 향후의 노광장치는 더욱 더 큰 필드의 사이즈가 요구될 것이라는 예측에 근거한 것이 다.

반도체 소자 제조용 노광장치는 레티클과 웨이퍼의 회로패턴을 일치시키는 정렬/노광방식에 따라 크게 접촉(contact)형, 근접(proximity)형, 투영(projection)형으로 구분된다. 투영형 노광방식을 사용하는 장치는 얼라이너, 스테퍼, 스캐너로 분류된다. 상기 3가지 투영형 노광방식중 스테퍼와 스캐너는 축소 투영노광방식을 이용하고, 얼라이너는 등배 투영노광방식이다.

스테퍼 방식이 레티클과 웨이퍼가 정지된 상태에서 웨이퍼에 조사되는 광의 양을 조절하는 방식이라면 스캐너는 레티클과 웨이퍼가 일정한 속도 비율을 가지고 움직이면서 노광하는 것으로 이전의 얼라이너와 매우 유사하다. 또한 스테퍼가 굴절광학계를 사용하는 반면 스캐너는 반사광학계와 일정 크기의 슬릿을 사용하고 있다. 렌즈의 사용 면적 또한 스테퍼에 비하여 스캐너는 매우 적어 렌즈수차의 영향이 적고 높은 개구수의 설계도 용이할 뿐만 아니라 최대의 노광면적도 점차 증가되고 있어 생산성도 향상시킬 수 있다. 상기한 여러 이유들로 인하여 스캐너 방식의 노광장치 이용이 점차 늘어나고 있다.

반도체 장치가 점차 고집적화됨에 따라, 노광장치에서는 웨이퍼 상의 미세한 선폭의 회로패턴 이미지에 높은 해상도가 요구되며, 회로 선폭의 정확한 구현을 위해서 노광장치에 설치된 렌즈의 초점이 웨이퍼 위에 정확히 맞추어져야 한다. 그리고, 특정 파라미터들의 캘리브레이션(calibration)이 불량하거나, 급작스런 설비 변화 등으로 인해 스캔 방향에 따른 포커스(focus) 차이, 즉 디포커스(defocus)가 발생될 수 있다.

이하에서는, 상기한 디포커스 문제와 이를 해결하고자 하는 종래의 방법이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.

도 1a는 종래의 반도체 소자 제조용 노광장치의 일예를 보인 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 노광장치에 의한 노광공정에서 측정된 샷별 레벨링 데이터의 일예를 보인 테이블이다.

도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 도 1a의 노광장치에 의하여 노광공정이 진행되어지고, 상기 노광공정의 진행 중에 상기 도 1b의 레벨링 데이터가 생성된다.

도 1a에는 웨이퍼에 형성하고자 하는 회로 패턴이 있는 레티클(1), 상기 레티클(1)에 광을 공급하는 광원(2), 상기 레티클(1)이 안착되기 위한 레티클 스테이지(3), 상기 레티클(1)을 통과한 광이 웨이퍼의 원하는 부분에 형성되도록 하는 렌즈(4), 포토레지스트가 도포된 상태의 웨이퍼(5), 상기 웨이퍼(5)에서 패턴의 레벨을 측정하기 위한 레벨 센서(6), 상기 웨이퍼(5)가 놓여지는 웨이퍼 스테이지의 위치를 조절하기 위한 웨이퍼 스테이지 위치 제어부(7)가 도시되어져 있다. 상기 노광장치에 의하여 노광공정이 진행되면, 상기 노광공정이 진행중인 웨이퍼에 대한 레벨링 데이터가 생성되었다가 버려진다.

도 1b에서, 사각형으로 구별된 영역은 웨이퍼에서의 각각의 샷을 나타내고, 그 내에 있는 일련의 데이터는 노광공정중 각각의 샷에 대하여 노광장치에 의하여 측정된 데이터로서, 11은 샷번호와 스캔을 위하여 참조된 샷의 정보, 12는 노광장치에서 측정된 상기 샷의 높이에 대한 정보, 13은 노광장치에서 측정된 상기 샷의 평면의 기울기에 관한 정보, 그리고 14는 노광장치에서 노광공정이 진행된 방향을 나타내는 정보이다.

웨이퍼에서 샷(shot) 단위로 레티클의 회로 패턴을 스캔할 경우, 노광장치의 렌즈는 위에서 아래 방향으로 혹은 아래에서 윗 방향으로 스캔하게 된다. 전자를 다운 스캔(down scan)이라 하고, 후자를 업 스캔(up scan)이라고 한다. 그리고, 다운 스캔되는 샷을 업 스캔 샷이라 하고 업 스캔되는 샷을 업 스캔 샷이라 한다. 도 1에 도시된 각 샷에서 유(U)로 표시된 것은 업 스캔 샷이고, 디(D)로 표시된 것은 다운 스캔 샷이다. 상기 유/디 정보와 포커스의 오차가 14에 표시되어져 있다.

소정의 노광공정이 진행되다가 레티클의 회로 패턴이 상기 웨이퍼에 제대로 형성되었는지의 여부를 결정하기 위하여 임계치(critical dimension, CD) 측정이 실행되어진다. 이 경우, 여러 가지 원인으로 상기 웨이퍼의 패턴이 임계치를 넘어서게 된다. 특히, 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스 오차에 기인한 문제라고 결정되어질 때, 상기 렌즈의 디포커스를 체크하게 된다.

도 1b에서 보여지는 것과 같이, 노광장치에서 노광이 진행될 때 업 스캔 샷과 다운 스캔 샷 간에 디포커스(defocus)가 발생된다. 여기서, 발생된 디포커스는 상기 레벨링 데이터로부터 검출되어지기 어려울 뿐만 아니라, 상기 레벨링 데이터는 노광장치에 일정시간동안만 저장되었다가 버려진다. 따라서, 이러한 웨이퍼의 노광 공정중에 계측되는 샷별 레벨링 데이터(levelling height data)에서 디포커스를 알아내기 위해서는 상기 노광공정이 중지된 후, 별도의 레벨링 조건 테스트(levelling qualification test,LQT)가 수행되어야 할 필요가 있다.

도 2는 종래기술에 따라, 도 1b의 레벨링 데이터를 이용한 레벨링 조건 테스 트 과정을 보여주는 동작 제어흐름도이다.

도 2를 참조하면, 임계치(CD) 측정장치가 웨이퍼에서의 패턴이 임계치를 넘어서는지의 여부를 판단(21)하여 상기 임계치를 넘어서지 아니한 경우에는 노광공정이 그대로 진행된다. 그러나, 임계치를 넘어서는 경우에는 먼저 노광공정을 중지(22)한 후, 상기 노광장치내에 남아 있는 레벨링 데이터를 이용하여 레벨링 조건 테스트가 행하여 진다(23). 그리고, 상기 레벨링 조건 테스트 결과가 디스플레이부로 영상 출력(24)되어진다. 이 때, 디포커스 값이 한계값 이상인 경우(25)에는 상기 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스가 목표 포커스로 조정(calibration)(26)된 후, 상기 노광공정이 진행된다. 그러나, 상기 디포커스 값이 상기 한계값 미만인 경우에는 상기 포커스를 조정하는 단계는 거치지 아니하고 상기 노광공정이 진행된다. 상기 레벨링 조건 테스트는 전 웨이퍼에 대한 노광장치내에 설치된 렌즈의 디포커스 검출과 함께, 상기 노광장치의 레벨링 달성 정도도 측정하고 모니터하기 위한 용도로도 이용되어진다.

상기한 바와 같이 종래의 방식은 상기의 디포커스를 검출해 내기 위해서는 노광공정을 중지한 후에 별도의 레벨 조건 테스트를 거쳐야 하는 문제점이 있다.

또한, 상기 레벨 조건 테스트를 위해 노광공정을 중지하는 것은 반도체 공정 시간의 증가를 가져오고, 결과적으로 반도체 생산성을 저하시키게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 레벨 조건 테스트를 수행하기에 앞서서, 임계치 측정을 통하여 웨이퍼에 형성된 회로 패턴이 디포커스에 기인한 임계치 이상인지의 여부를 판단한 후, 상기 회로 패턴이 상기 임계치 이상인 경우에 상기 레벨 조건 테스트를 수행하게 됨으로 인한 불편함과 상기 과정에서의 판단의 오류, 그로 인한 공정 진행의 부정확성의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 디포커스를 검출하기 위해 노광공정을 중지한 후 별도의 레벨 조건 테스트를 해야 하는 문제점을 해결하기 위하여, 노광공정의 진행중에 디포커스 값을 검출하여 인터락 신호를 생성하는 반도체 소자 제조용 노광장치 및 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기 레벨 조건 테스트를 위해 노광공정을 중지함으로 인한 공정 시간의 증가 및 그로 인한 반도체 생산성 저하의 문제점을 최소화하기 위하여, 노광공정의 진행중에 디포커스 값을 검출하여 인터락 신호를 생성하는 반도체 소자 제조용 노광장치 및 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 임계치 측정 후 상기 회로 패턴이 상기 임계 치수 이상인 경우에 상기 레벨 조건 테스트가 수행됨으로 인한 불편함과 상기 과정에서의 판단의 오류, 그로 인한 공정 진행 부정확성의 문제점을 최소화하기 위하여, 노광공정의 진행중에 디포커스 값을 검출하여 인터락 신호를 생성하는 반도체 소자 제조용 노광장치 및 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법을 제 공함에 있다.

상기의 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따라, 반도체 웨이퍼를 가공하기 위한 반도체 소자 제조용 노광장치는, 상기 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스 오차를 가리키는 웨이퍼의 레벨링 데이터를 저장하고, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 데이터부와, 상기 레벨링 데이터를 이용하여 얻어진 디포커스 값과 상기 한계값을 상기 노광공정의 진행 중에 비교하여, 그 비교된 결과가 이상상태로 판명된 경우에는 상기 노광장치에 인터락을 생성하는 인터락 생성부를 포함한다.

여기서, 상기 노광공정은 스캔 방식으로 진행됨이 바람직하다.

또한, 상기 레벨링 데이터는 상기 렌즈가 상기 웨이퍼의 일정 부분을 아래에서 윗방향으로 스캔한 업 스캔 데이터와, 상기 스캐너가 상기 반도체 웨이퍼의 일정 부분을 위에서 아랫방향으로 스캔한 다운 스캔 데이터를 포함함이 바람직하다.

또한, 상기 디포커스 값은 상기 업 스캔 데이터와 상기 다운 스캔 데이터 각각의 평균의 차의 크기임이 바람직하다.

또한, 상기 레벨링 데이터는 상기 웨이퍼의 일정 부분의 높이 또는 기울기를 더 포함함이 바람직하다.

또한, 상기 데이터부는 상기 레벨링 데이터를 저장하는 데이터 저장부와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 한계값 설정부를 포함함이 바람직하다.

또한, 상기 인터락 생성부는 상기 레벨링 데이터를 업 스캔 데이터와 다운 스캔 데이터로 분류하여 각각의 평균을 계산하고 그 평균의 차인 디포커스 값을 계산하는 연산부와, 상기 디포커스 값과 상기 한계값을 상기 노광공정의 진행중에 비교하는 비교부와, 상기 비교부에서 비교된 결과가 이상상태로 판명된 경우에 인터락을 생성하는 신호 생성부를 포함함이 바람직하다.

또한, 상기 이상상태는 상기 디포커스 값이 상기 한계값의 크기 이상임이 바람직하다.

또한, 상기 디포커스 값과 상기 한계값의 비교는 한 장의 웨이퍼 단위로 수행할 수도 있고, 두 장 이상의 웨이퍼 단위로 수행할 수도 있다.

그리고, 본 발명은 상기 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스 오차를 가리키는 웨이퍼의 레벨링 데이터를 저장하고, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 데이터 저장 단계와, 상기 레벨링 데이터를 이용하여 얻어진 디포커스 값과 상기 한계값을 상기 노광공정의 진행 중에 비교하는 데이터 처리 단계와, 그 비교된 결과가 이상상태로 판명된 경우에는 상기 노광장치에 인터락을 생성하는 인터락 생성 단계를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법을 제공한다.

나아가, 상기 데이터 저장 단계는 상기 레벨링 데이터를 저장하는 제1데이터 저장단계와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 제2데이터 저장단계를 포함함이 바람직하다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다양한 실시예에서의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명의 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니 될 것이다. 또한, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 서로의 도면들 상에서 동일하게 부여된 부호들은 동일 또는 유사한 구성요소를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라, 노광장치의 전자적 제어회로중 일부를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 3을 참조하면, 데이터부(101), 인터락 생성부(102), 구동 중지부(103)가 도시되어져 있다.

상기 데이터부(101)는 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스 오차를 가리키는 웨이퍼의 레벨링 데이터를 저장하고, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 역할을 한다. 상기 레벨링 데이터는 종래의 노광장치내에서 생성되어지는 데이터를 그대로 이용하므로 도 1을 참조하면, 먼저, 상기 데이터부(101)는 상기 레벨링 데이터를 저장한다. 이 때, 상기 레벨링 데이터중 포커스 오차 정보인 14 부분만을 저장할 수도 있고, 나머지 정보들도 함께 저장할 수도 있다. 그리고, 상기 데이터부(101)는 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장한다. 상기 목표 포커스는 레티클의 패턴이 상기 노광공정을 통하여 웨이퍼에 형성될 때, 추후 진행되는 다양한 공정을 거쳐 생산하고자 하는 장치(device)가 불량이 되지 않도록 하는 소정의 오차 범위내에 있는 렌즈의 포커스를 말한다.

상기 인터락 생성부(102)는 상기 레벨링 데이터를 이용하여 얻어진 디포커스 값과 상기 한계값을 상기 노광공정의 진행 중에 비교하여, 그 비교된 결과가 이상상태로 판명된 경우에는 상기 노광장치에 인터락을 생성한다. 즉, 상기 인터락 생성부(102)는 상기 데이터부(101)에 저장된 레벨링 데이터중 포커스 오차 정보인 14 부분을 업 스캔 데이터와 다운 스캔 데이터 각각의 평균을 계산하여 그 차의 절대값인 디포커스 값을 구하고, 상기 디포커스 값과 상기 한계값을 비교하여 그 비교된 결과가 이상 상태인 경우에 인터락 신호를 생성하여 상기 노광장치의 구동 중지부로 보낸다.

상기와 같이 공정의 진행중에 레벨링 데이터를 이용하여 디포커스를 검출함으로써, 노광공정을 중지하지 않게 됨으로써 공정시간의 단축을 가져올 수 있다.

상기 디포커스 값은 한 장의 웨이퍼의 일부 샷을 대상으로 할 수도 있고, 한 장의 웨이퍼 전체를 대상으로 할 수도 있으며, 두 장 이상의 웨이퍼를 대상으로 할 수도 있다.

도 4는 도 3의 구현 예를 보인 세부 블록도이다.

도 4를 참조하면, 데이터부(101)는 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스 오차를 가리키는 웨이퍼의 레벨링 데이터를 저장하는 데이터 저장부(101a)와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 한계값 설정부(101b)를 포함한다.

그리고, 인터락 생성부(102)는 상기 레벨링 데이터를 업 스캔 데이터와 다운 스캔 데이터로 분류하여 각각의 평균을 계산하고 그 평균의 차인 디포커스 값을 계산하는 연산부(102a)와, 상기 디포커스 값과 상기 한계값을 상기 노광공정의 진행중에 비교하는 비교부(102b)와, 상기 비교부에서 비교된 결과가 이상상태로 판명된 경우에 인터락을 생성하는 신호 생성부(102c)를 포함한다.

상기 연산부(102a) 및 상기 비교부(102b)는 설정된 프로그램에 의해 평균값을 구하고 각 값을 서로 비교하는 동작을 행하는 마이크로 콘트롤러 등과 같은 전자적 제어회로로써 구성될 수 있다.

상술한 노광장치에 대한 설명은 스캐너 노광장치에서 생성되는 레벨링 데이터를 예를 들어 설명하였다. 그러나, 스테퍼 노광장치에 있어서 상기 레벨링 데이터의 형태가 스캐너 노광장치에서와 약간 상이하지만, 본 발명의 변형을 통하여, 스테퍼 노광장치에 대하여도 적용되어질 수 있다.

도 5는 도 3의 제어회로에 따라 디포커스 검출과정을 보여주는 동작 제어흐름도이다.

도 5를 참조하면, 먼저 S100은 노광장치에 설치된 렌즈의 디포커스 검출을 위한 부분이 초기화되는 단계이다.

S102는 상기 렌즈의 포커스 오차를 가리키는 웨이퍼의 레벨링 데이터(제1데이터)가 저장되는 단계이고, S104은 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값(제2데이타)이 저장되는 단계이다. 상기 S102 와 S104는 둘중 어느 단계가 먼저라도 상관없다. 따라서, S102 와 S104 단계는 그 순서를 바꿀 수 있다.

S106은 인터락 동작 모드를 설정하는 단계로서, 상기 S102 혹은 S104 단계에 오류가 있을 경우, 혹은 데이터 저장부에 오류가 있을 경우에 초기화 단계(S100)로 전환된다. 반대로, 상기 S102 혹은 S104 단계에 오류가 없는 경우에는 S108로 진행된다.

S108은 인터락 동작 모드 연산을 수행하는 단계로서, 상기 레벨링 데이터가 업 스캔 데이터와 다운 스캔 데이터로 분류되어져 각각의 평균이 계산되고 그 평균의 차인 디포커스 값이 계산되는 연산단계, 상기 디포커스 값과 상기 한계값이 상기 노광공정의 진행중에 비교되는 비교단계를 포함하는 데이터 처리 단계이다.

S110은, 상기 데이터 처리 단계를 거친 후 상기 디포커스 값이 상기 한계값 미만이면 초기화 단계(S100)로 리턴된다. 반대로 상기 디포커스 값이 상기 한계값 이상이면 S112단계로 진행된다.

S112는 인터락을 생성하는 단계로서, 상기 디포커스 값이 상기 한계값 이상이면 인터락 신호를 발생하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 노광장치 및 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 설계되고, 응용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사실이라 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 노광공정의 진행중에 디포커스 값을 검출하여 인터락 신호를 생성하는 반도체 소자 제조용 노광장치 및 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출방법을 제공함으로써 상기 노광공정을 중지한 후 별도의 레벨 조건 테스트를 하지 않아도 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 노광공정의 진행중에 디포커스 값을 검출하여 인터락 신호를 생성하는 반도체 소자 제조용 노광장치 및 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출방법을 제공함으로써 레벨 조건 테스트를 위해 노광공정을 중지하지 않아도 되므로 공정 시간의 단축 및 그로 인한 반도체 생산성 증가를 가져오는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 노광공정의 진행중에 디포커스 값을 추출하여 인터락 신호를 생성하는 반도체 소자 제조용 노광장치 및 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법을 제공함으로써, 웨이퍼에 형성된 회로패턴에 대하여 임계치 측정 결과 상기 회로패턴이 상기 임계치 이상인 경우에 상기 레벨 조건 테스트를 수행하게 됨으로 인한 불편함을 제거하고, 상기 과정에서의 판단의 오류를 줄여, 반도체의 불량을 줄이는 효과가 있다.

Claims (23)

1. 반도체 웨이퍼를 가공하기 위한 반도체 소자 제조용 노광장치에 있어서:

   상기 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스 오차를 가리키는 웨이퍼의 레벨링 데이터를 저장하고, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 데이터부와;

   상기 레벨링 데이터를 이용하여 얻어진 디포커스 값과 상기 한계값을 상기 노광공정의 진행 중에 비교하여, 그 비교된 결과가 이상상태로 판명된 경우에는 상기 노광장치에 인터락을 생성하는 인터락 생성부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 노광공정은 스캔 방식으로 진행됨을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 레벨링 데이터는 상기 렌즈가 상기 웨이퍼의 일정 부분을 아래에서 윗방향으로 스캔한 업 스캔 데이터와, 상기 스캐너가 상기 반도체 웨이퍼의 일정 부 분을 위에서 아랫방향으로 스캔한 다운 스캔 데이터를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 디포커스 값은 상기 업 스캔 데이터와 상기 다운 스캔 데이터 각각의 평균의 차의 크기임을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 레벨링 데이터는 상기 웨이퍼의 일정 부분의 높이 또는 기울기를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 데이터부는 상기 레벨링 데이터를 저장하는 데이터 저장부와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 한계값 설정부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 데이터부는 상기 레벨링 데이터를 저장하는 데이터 저장부와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 한계값 설정부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
8. 제4항에 있어서,

   상기 이상상태는 상기 디포커스 값이 상기 한계값의 크기 이상임을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 레벨링 데이터는 상기 웨이퍼의 일정 부분의 높이 또는 기울기를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 데이터부는 상기 레벨링 데이터를 저장하는 데이터 저장부와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 한계값 설정부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 디포커스 값과 상기 한계값의 비교는 한 장의 웨이퍼 단위로 수행함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 디포커스 값과 상기 한계값의 비교는 두 장 이상의 웨이퍼 단위로 수행함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 인터락 생성부(102)는 상기 레벨링 데이터를 업 스캔 데이터와 다운 스캔 데이터로 분류하여 각각의 평균을 계산하고 그 평균의 차인 디포커스 값을 계산하는 연산부와, 상기 디포커스 값과 상기 한계값을 상기 노광공정의 진행중에 비교하는 비교부와, 상기 비교부에서 비교된 결과가 이상상태로 판명된 경우에 인터락을 생성하는 신호 생성부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치.
14. 상기 노광장치에 설치된 렌즈의 포커스 오차를 가리키는 웨이퍼의 레벨링 데이터를 저장하고, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 데이터 저장 단계와;

    상기 레벨링 데이터를 이용하여 얻어진 디포커스 값과 상기 한계값을 상기 노광공정의 진행 중에 비교하는 데이터 처리 단계와;

    그 비교된 결과가 이상상태로 판명된 경우에는 상기 노광장치에 인터락을 생성하는 인터락 생성 단계를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
15. 제14항에 있어서,

    상기 노광공정은 스캔 방식으로 진행됨을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 레벨링 데이터는 상기 렌즈가 상기 웨이퍼의 일정 부분을 아래에서 윗방향으로 스캔한 업 스캔 데이터와, 상기 스캐너가 상기 반도체 웨이퍼의 일정 부분을 위에서 아랫방향으로 스캔한 다운 스캔 데이터를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
17. 제16항에 있어서,

    상기 디포커스 값은 상기 업 스캔 데이터와 상기 다운 스캔 데이터 각각의 평균의 차의 크기임을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 레벨링 데이터는 상기 웨이퍼의 일정 부분의 높이 또는 기울기를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
19. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 데이터 저장 단계는 상기 레벨링 데이터를 저장하는 제1데이터 저장단계와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 제2데이터 저장단계를 포함함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
20. 제18항에 있어서,

    상기 데이터부는 상기 레벨링 데이터를 저장하는 제1데이터 저장 단계와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저장하는 제2데이터 저장 단계를 가짐을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
21. 제17항에 있어서,

    상기 이상상태는 상기 디포커스 값이 상기 한계값의 크기 이상임을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
22. 제21항에 있어서,

    상기 레벨링 데이터는 상기 웨이퍼의 일정 부분의 높이 또는 기울기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.
23. 제21항에 있어서,

    상기 데이터부는 상기 레벨링 데이터를 저장하는 제1데이터 저장 단계와, 목표 포커스에 추종되는 노광공정이 진행되도록 하기 위해 미리 설정된 한계값을 저 장하는 제2데이터 저장 단계를 가짐을 특징으로 하는 반도체 소자 제조용 노광장치에서의 디포커스 검출 방법.

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