KR0154158B1 - 반도체소자의 공정결함 검사방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체소자의 공정결함 검출방법에 관한 것으로, 종래기술로 블랭크 웨이퍼에서 검출한 공정결함데이타와 패턴 웨이퍼에서 검출한 공정결함 데이타가 서로 상이하여 서로 연관시켜 공정결함을 분석하기가 어려웠다. 따라서, 본 발명은 보통의 웨이퍼 상부에 감광막을 이용하여 상기 웨이퍼 상, 하, 좌 또는 우측의 끝부분에만 기준마크를 형성하고 이를 이용하여 공정결함을 정확하게 검출함으로써 결함에 의한 작용을 쉽게 분석하여 반도체소자의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

반도체소자의 공정결함 검사방법
제1도는 종래기술에 의한 반도체 소자의 공정결함 검출방법을 도시한 상세도.
제2도 및 제3도는 본 발명의 실시예에 의한 반도체소자의 공정결함 검출방법을 도시한 상세도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 웨이퍼 4 : 기준마크
본 발명은 반도체소자의 공정결함 검사방법에 관한 것으로, 특히 반도체소자 제조시 패턴이 형성된 웨이퍼의 공정결함 유무를 확인하고 이들의 검출 데이타 분석을 쉽게 함으로써 공정에서 발생하는 결함을 모니터링(Monitoring)하여 공정흐름을 개선하고 발생원인을 제거하여 제품 품질향상 및 수율을 향상시키는 기술이다.
반도체소자는 많은 단계를 거쳐서 완성된다. 이들 각 단계에서 발생되는 다양한 결함을 결합검사장치를 통해 모니터링함으로써 제품품질을 향상시킬 수 있다.
그러나, 반도체소자 제조의 초기 단계인 블랭크 웨이퍼(blank wafer)로 부터 소자분리막 형성전까지는 패턴이 형성되어 있지 않거나 되어 있어도 웰(well)과 같은 넓은 패턴들만 형성되어 있어 이들 단계에서 발생되는 결함 검출과, 상기 소자분리막 형성 후에 미세한 패턴이 형성된 웨이퍼의 결함 검출방법은 일반적으로 다르다.
상기 반도체소자 제조의 초기단계는 결함의 정확한 위치를 기억하기 위하여 결함검출장치가 인식할 수 있는 기준 마크를 필요로 한다. 그러나, 상기 초기단계와 같은 경우에는 기준마크가 없기 때문에 동일한 웨이퍼의 결함을 검출해 나갈때 소자분리 이전과 이후 공정단계에서 검출된 데이타의 정확한 관계를 연관시킬 수 없다.
즉, 소자분리 공정 이전에 검출된 데이타의 좌표값 및 결함 크기 등의 정보가 있다하더라도 임의의 기준좌표가 없기 때문에 차후 소자분리 공정후 패턴내의 특정 포인트를 기준으로한 패턴 결함 검사데이타와 정확히 연관시킬 수 없어서, 결함의 발생 단계 및 발생 후의 진행과정을 알 수 없어 상기 공정결함에 대처하기가 어렵다.
제1도는 종래기술에 의한 실시예를 도시한 블럭도이다.
제1도는 결함검사장치에 웨이퍼를 로딩(loading) 시키는 공정(A)와, 웨이퍼를 미리 정렬하는 공정(B)와, 정렬의 유무를 판단하는 공정(C)와, 상기 C공정에서 정렬되어 있는 경우에 있어서, 패턴의 특정위치를 기준마크로 하는 공정(D)와, 패턴 결함을 검사하는 공정(E)와, 결함 데이타를 수집하는 공정(F)로 공정결함을 검출한다. 그리고, 상기 C공정에서 정렬되어 있지 않는 경우에 있어서, 아무곳이나 기준마크를 지정하거나 또는 지정하지 않는 공정(D')과, 패턴 결함을 검사하는 공정(E')과, 결함데이타를 수집하는 공정(F')으로 공정결함을 검출한 것을 도시한 블럭도로서, 상기 F공정의 결함데이타와 F'공정의 결함데이타가 서로 상이하여 서로 연관시켜 공정결함을 검출하기가 어렵다.
여기서, 상기 A 내지 F공정은 소자분리공정 이후의 웨이퍼와 같이 패턴이 형성된 웨이퍼의 결함 검출방법을 도시한 것이고 상기 A 내지 C 그리고 D 내지 F공정은 소자분리 공정전의 웨이퍼와 같이 패턴이 형성되지 않은 블랭크 웨이퍼의 결함검출방법을 도시한 것이다.
상기한 종래기술에 의하면, 블랭크 웨이퍼와 패턴 웨이퍼의 결함검출 데이타가 서로 상이하여 서로 연관시켜 공정결함을 검출하는 것이 어려워 반도체소자의 신뢰성을 저하시키는 문제점으로 대두된다.
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 기준이 되는 기준마크를 반도체소자의 제조공정에 영향을 미치지 않도록 블랭크 웨이퍼에 형성하여 반도체제조시 발생되는 결함의 단계 및 지속성을 검사할 수 있는 반도체소자의 공정결함 검출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이상의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 블랭크 웨이퍼의 상부에 기준마크를 형성하는 공정과, 결함검사장치에 상기 웨이퍼를 로딩시키고 정렬시키는 공정과, 상기 기준마크를 이용하여 패턴결함검사를 실시함으로써 결함데이타를 검출하고 상기 기준마크를 제거하는 공정을 포함하는데 있다.
블랭크 웨이퍼에 검사기준 좌표값을 형성하기 위하여, 보통의 웨이퍼 상부에 감광막을 도포한 뒤, 특정 위치에 기준 다이를 패터닝하고 나머지는 오픈(Open) 노광시켜 현상공정으로 제거시킴으로써 기준마크를 형성한 다음, 결함검사장치를 이용하여 결함으로 검출하고 상기 기준마크를 제거한 다음, 정상적인 공정과 같이 후공정으로 진행시킨다. 여기서, 상기 공정결함검사장치는 반복패턴이 있는 다이내에서 소정단위의 반복패턴 크기 이상으로 면적을 지정해 주어 이들 면적들의 좌, 우 패턴과 비교하여, 이들 이미지 차이를 검사한 후, 일정 차이 이상이면 그 위치를 결함으로 판단한다. 그리고, 상기 검출된 결함데이타는 후공정을 기준으로하여 보정 또는 보상되어 공정결함에 따른 제조공정 분석을 용이하게 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제2도 및 제3도는 본 발명의 실시예에 의한 반도체소자의 공정결함검출방법을 도시한 상세도이다.
제2도는 감광막을 이용하여 기준마크로 사용할 감광막패턴을 형성하는 공정ⓐ 와, 결함검사장치에 웨이퍼를 로딩(loading) 시키는 공정(A)와, 웨이퍼를 미리 정렬하는 공정(B)와, 정렬의 유무를 판단하는 공정(C)와 그리고, 상기 C공정에서 정렬되어 있지 않는 경우에 있어서, 임의의 위치에 놓고 메뉴얼로 아무곳이나 지정 혹은 지정하지 않는 공정(D')과, 패턴 결함을 검사하는 공정(E')과, 결함데이타를 수집하는 공정(F')과, 상기 ⓐ 공정에서 상기 기준마크를 제거하는 공정 ⓑ를 실시하여 결함을 검출함으로써 공정에 이상을 주지 않고 공정결함을 검출하는 것을 도시하는 블럭도이다. 여기서, 상기 기준마크는 솔벤트(solvent)를 사용하여 제거한다.
제3도는 웨이퍼(2) 상부에 감광막을 이용하여 감광막패턴을 형성하되, 상기 웨이퍼(2)을 끝부분에 몇 개의 감광막패턴만을 형성하여 상기 제2도의 ⓐ 공정의 기준마크로 사용한 것을 도시한 상세도로서, 차후 단계의 마스크 잡파일(job file)을 이용하여 상기 웨이퍼(12)의 상, 하, 좌, 또 우측의 끝부분에만 형성함으로써 블랭크 웨이퍼의 전면 검사에 크게 지장을 주지 않고, 효율적인 결함분석을 가능하게 한다. 여기서, 상기 기준마크(4)는 후공정에서 제거하지 않고 계속적으로 사용할 수도 있다. 상기 제3도의 점선부분은 차후 반도체 제조공정에서 형성되는 다이패턴의 위치를 도시하고 이들 위치에서 사전공정이 영향을 미치지 못하도록 별도의 축소노광장치(stepper)의 잡파일을 형성하여 다이패턴을 형성하지않은 것을 도시한 것이다.
상기한 본 발명에 의하면, 기존의 순수한 블랭크 웨이퍼를 효과적으로 점검할 수 있으며 후공정에서 패턴을 형성된 웨이퍼 점검시 계속해서 모니터링하기가 용이하며 차후 단계의 노광장치의 마스크 잡파일의 기본값(stepping size) 등을 그대로 사용하기 때문에 정확한 기준좌표값으로 사용되며 최초공정단계부터 최종공정단계까지에서 나타나는 결함의 작용을 분석하여 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 반도체소자의 공정결함검출방법에 있어서, 블랭크 웨이퍼의 상부에 기준마크를 형성하는 공정과, 결함검사장치에 상기 웨이퍼를 로딩시키고 정렬시키는 공정과, 상기 기준마크를 이용하여 패턴결함검사를 실시함으로써 결함데이타를 검출하고 상기 기준마크를 제거하는 공정을 포함하는 반도체소자의 공정결함 검출방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기준마크는 감광막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 공정결함 검출방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기준마크는 상기 웨이퍼 상, 하, 좌 또는 우의 끝부분에 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 공정결함 검출방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 기준마크는 후공정의 잡파일(job file)을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 공정결함 검출방법.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 기준마크는 9㎜ 이하의 사각형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 공정결함 검출방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기준마크는 솔벤트를 사용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 공정결함 검출방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 기준마크는 후공정에서 계속적으로 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체소자의 공정결함 검출방법.
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