KR100564541B1 - Mask comprising overlay keies for alignment correction and method for correcting alignment of the mask using the same - Google Patents

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Abstract

자체 정렬보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크 및 이를 이용한 정렬보정에 관해 개시되어 있다. 기판 상에 최초 형성되는 물질층의 정렬을 위해 사용되는 필드 및 차광영역에 오버레이 키를 구비하는 마스크에 있어서, 상기 오버레이 키는 제1 및 제2 오버레이 키로 구성되어 있으며, 상기 제1 오버레이 키는 상기 마스크의 투광영역인 상기 필드영역의 네 모서리에 구비되어 있고, 상기 제2 오버레이 키는 상기 마스크의 네 모서리 둘레의 차광영역에 구비되어 있으나, 대칭적으로 구비되어 있다.A mask having an overlay key for self alignment correction and an alignment correction using the same are disclosed. A mask having an overlay key in a field and a light shielding area used for alignment of a material layer initially formed on a substrate, wherein the overlay key is composed of first and second overlay keys, and the first overlay key is The second overlay key is provided at four corners of the field area, which is a light transmitting area of the mask, and the second overlay key is provided in the light blocking area around the four corners of the mask, but is provided symmetrically.

Description

정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크 및 이를 이용한 정렬 보정방법{Mask comprising overlay keies for alignment correction and method for correcting alignment of the mask using the same}Mask comprising overlay keies for alignment correction and method for correcting alignment of the mask using the same}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크의 평면도이다.1 is a plan view of a mask having an overlay key for alignment correction according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 웨이퍼 상의 노광된 여러 필드 사이에 정렬보정용 오버레이 키가 오버랩된 평면도이다.FIG. 2 is a plan view of overlapping overlay keys for alignment between exposed multiple fields on a wafer; FIG.

도 3은 필드 에라에 의한 필드간의 변위를 나타낸 평면도이다.3 is a plan view showing displacement between fields due to field error.

도 4는 필드 에라가 존재하는 경우의 정렬 보정용 오버레이 키의 오버랩 상태를 나타낸 평면도이다.4 is a plan view illustrating an overlap state of an overlay key for alignment correction when a field error exists.

도 5는 필드 에라가 보정된 경우의 정렬 보정용 오버레이 키의 오버랩 상태를 나타낸 평면도이다.5 is a plan view illustrating an overlap state of the overlay key for alignment correction when the field error is corrected.

도 6 내지 도 8은 각각 본 발명의 제2 내지 제4 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크의 평면도이다.6 to 8 are plan views of masks each including an overlay key for alignment correction according to the second to fourth embodiments of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크를 이용한 정렬 보정 방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram illustrating, in stages, an alignment correction method using a mask including an overlay key for alignment correction according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명** Description of Signs of Major Parts of Drawings *

40, 60, 70, 80:자체정렬용 오버레이 키를 구비하는 마스크.40, 60, 70, 80: Mask with overlay keys for self-alignment.

42, 61, 72, 82:차광영역.42, 61, 72, 82: light shielding area.

44, 62, 74, 84:투광영역(필드영역)44, 62, 74, 84: light emitting area (field area)

50:그리드(grid).50: grid.

44a, 44b:제1 및 제2 투광영역.44a, 44b: first and second light transmitting regions.

40a, 40b:제1 및 제2 차광영역.40a, 40b: first and second light blocking regions.

K1 내지 K8:제1 내지 제8 오버레이 키.K1 to K8: first to eighth overlay keys.

본 발명은 반도체 장치 마스크 및 이를 이용한 마스크 정렬 방법에 관한 것으로서, 자세하게는 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크 및 이를 이용한 정렬 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device mask and a mask alignment method using the same, and more particularly, to a mask having an overlay key for alignment correction and an alignment correction method using the same.

반도체 장치가 고집적화되면서 기판의 단위 면적에 형성되는 소자의 밀도가 높아진다. 이는 기판에서 소자들간의 수평적 거리가 짧아지는 것을 의미한다. 이를 보상하기 위해, 기판 상에 형성되는 소자들의 수직 높이는 더욱 높아진다. 또한, 반도체 장치가 고기능화 및 다기능화되면서 기판 상에 적층되는 물질층의 수도 증가된다.As the semiconductor device is highly integrated, the density of elements formed in the unit area of the substrate is increased. This means that the horizontal distance between the elements in the substrate is shortened. To compensate for this, the vertical height of the elements formed on the substrate is higher. In addition, as semiconductor devices become more functional and multifunctional, the number of material layers stacked on a substrate is increased.

반도체 장치가 제기능을 다하도록 하기 위해서는 제조과정에서 기판의 정해진 위치에 정확하게 소자들을 형성할 필요가 있다. 곧, 반도체 장치의 제조에 사용 되는 물질층간의 정렬이 중요하다는 것이다.In order for a semiconductor device to function properly, it is necessary to form elements at a predetermined position on a substrate during manufacturing. In other words, the alignment between the material layers used in the manufacture of semiconductor devices is important.

그런데, 상기한 바와 같이, 소자간의 간격은 좁아지고 적층되는 물질층의 수는 증가됨에 따라, 전체적인 정렬마진은 감소된다. 이에 따라, 정렬오차를 줄이거나 보정하기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다. 그러나 대개의 방법은 보정적인 측면보다 상, 하 물질층간의 정렬을 정밀하게 제어하는데 목적을 두고 있다.However, as described above, as the spacing between devices becomes narrower and the number of material layers stacked increases, the overall alignment margin decreases. Accordingly, various methods for reducing or correcting misalignment have been developed. However, most of the methods aim to precisely control the alignment between the upper and lower material layers rather than the correction side.

현재의 반도체 장치의 제조공정을 보면, 이러한 목적으로 최초 정렬된 물질층을 기준층으로 사용하고 그 위에 다른 물질층을 정렬해가는 방식으로 공정을 진행하고 있다.In the current manufacturing process of semiconductor devices, for this purpose, a process is performed by using a material layer initially aligned as a reference layer and arranging other material layers thereon.

하지만, 이러한 공정 진행방법은 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.However, this process progression has the following problems.

즉, 오늘날의 일반적인 디바이스 제조공정에서는 최초 형성되는 물질층의 패터닝에 사용되는 마스크에 회전성 에라(ratation error)나 사행(斜行)성 에라(skew error)와 같은 필드 에라(field error)가 존재하는 경우, 이와 같은 에라를 무시하고 공정을 진행할 수밖에 없다. 또한, 노광장비에 의해 발생되는 장비성 에라(예컨대, 배율 에라나 장비의 기울어짐에 의한 스큐(skew) 등)에 의해 기판 상의 필드(field)가 틀어질 수 있지만, 노광장비의 스펙(spec)을 신뢰하고 공정을 진행할 수밖에 없다. 이밖에도 최초 형성되는 물질층의 마스크를 다시 제작하는 경우, 마스크의 필드가 달라질 수 있기 때문에 후속 형성되는 물질층의 정렬 기준값이 모두 변화게 되어 정밀하고 재현성 있는 정렬 결과를 얻기 어렵다.That is, in today's general device manufacturing process, a field error such as a rotational error or a skew error exists in the mask used for patterning the first material layer to be formed. In this case, it is inevitable to proceed with the process, ignoring such an error. In addition, although the field on the substrate may be distorted by the equipment error (e.g., magnification error or skew due to the tilting of the equipment) generated by the exposure equipment, the spec of the exposure equipment. You have to trust in the process. In addition, when the mask of the first formed material layer is re-manufactured, since the field of the mask may vary, the alignment reference values of the subsequent formed material layers are all changed, so that accurate and reproducible alignment results are difficult to be obtained.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 최초 형성되는 물질층의 정렬에라를 쉽게 발견하여 보정함으로써 후속 물질층의 정렬에라를 최소화 할 수 있는 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크를 제공함에 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems of the prior art described above, for the alignment correction that can minimize the alignment error of the subsequent material layer by easily found and corrected the alignment error of the material layer formed initially A mask having an overlay key is provided.

본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 상기의 마스크를 이용한 마스크 정렬 보정방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a mask alignment correction method using the mask.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 특징을 갖는 마스크를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a mask having the following features.

즉, 기판 상에 최초 형성되는 물질층의 정렬을 위해 일 영역에 오버레이 키를 구비하는 마스크에 있어서,That is, in a mask having an overlay key in one region for alignment of a material layer initially formed on a substrate,

상기 오버레이 키는 제1 및 제2 오버레이 키로 구성되어 있으며, 상기 제1 오버레이 키는 상기 마스크의 투광영역인 필드영역의 네 모서리에 구비되어 있고, 상기 제2 오버레이 키는 상기 마스크의 네 모서리 둘레의 차광영역에 구비되어 있으나, 대칭적으로 구비되어 있다.The overlay key is composed of first and second overlay keys, and the first overlay key is provided at four corners of a field area that is a light transmission area of the mask, and the second overlay key is formed around four corners of the mask. Although it is provided in the light shielding area, it is provided symmetrically.

여기서, 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 서로 다른 필드영역에서 서로 겹치는 위치에 형성되어 있다.Here, the first and second overlay keys are formed at positions overlapping each other in different field areas.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 박스(box) 형태, 프레임(frame) 형태 또는 바(bar) 형태이다.According to an embodiment of the present invention, the first and second overlay keys are in the form of a box, a frame or a bar.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 상기 필드영역 및 차광영역에 동수로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the first and second overlay keys are configured in equal numbers to the field area and the light blocking area.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 오버레이 키는 한 개의 박스 형태, 두 개의 박스로 구성되어 있으나 두 박스의 한 변이 서로 접촉된 형태 또는 두 박스의 한 모서리가 서로 접촉된 형태인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the first overlay key is composed of one box shape, two boxes, but one side of two boxes are in contact with each other, or one corner of the two boxes are in contact with each other. It is done.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 회전대칭성 또는 거울 대칭성을 갖는다.According to an embodiment of the present invention, the first and second overlay keys have rotational symmetry or mirror symmetry.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 순서로 진행되는 마스크 정렬 보정방법을 제공한다.In order to achieve the above another technical problem, the present invention provides a mask alignment correction method that proceeds in the following order.

즉, (a) 기판 상에 물질층을 형성한다. (b) 상기 물질층의 제1 필드에 제1 오버레이 키를 형성하고 동시에 상기 제1 필드에 인접한 다른 필드에 제2 오버레이 키를 형성한다.(c) 상기 제1 필드에 인접한 다른 필드중 선택된 어느 한 필드에 상기 제1 오버레이 키를 형성하되, 기 형성된 상기 제2 오버레이 키와 겹치게 형성하고, 동시에 상기 제1 필드에는 제2 오버레이 키를 형성하되, 상기 제1 필드에 형성된 상기 제1 오버레이 키와 겹치게 형성한다. (d) 상기 제1 필드 및 상기 선택된 필드에 형성된 상기 제1 및 제2 오버레이 키의 겹쳐진 상태를 분석하여 상기 제1 및 제2 오버레이 키의 중심이 서로 일치되도록 정렬 값을 보정한다.That is, (a) a material layer is formed on the substrate. (b) forming a first overlay key in a first field of the material layer and simultaneously forming a second overlay key in another field adjacent to the first field. (c) any selected one of the other fields adjacent to the first field. The first overlay key is formed in one field, but overlaps with the second overlay key. The second overlay key is formed in the first field, and the first overlay key is formed in the first field. Form overlap. (d) Analyze the overlapping state of the first and second overlay keys formed in the first field and the selected field and correct the alignment value such that the centers of the first and second overlay keys coincide with each other.

이 과정에서, 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 상기 필드의 네 모서리에 형성하되, 대칭적으로 형성한다.In this process, the first and second overlay keys are formed at four corners of the field, but symmetrically.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제1 오버레이 키는 박스형태, 프레임 형태 또는 바 형태로 형성하는 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, the first overlay key may be formed in a box shape, a frame shape or a bar shape.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1 오버레이 키는 박스 형태로 형성 하되, 한변이 접촉된 두 박스형태로 형성하거나 모서리가 접촉된 두 박스형태로 형성한다.According to another embodiment of the present invention, the first overlay key is formed in the form of a box, and formed in the form of two boxes with one side in contact or in the form of two boxes with the corners in contact.

상기 마스크와 상기 마스크 정렬방법에 의해, 반도체 장치의 제조과정에 사용되는 최초 마스크에 포함된 정렬 에라(예컨대 회전성 에라 또는 사행(斜行)성 에라)를 보정할 수 있다. 또한, 노광장비로부터 발생되는 정렬에라등도 보정이 가능하다. 이에 따라, 웨이퍼 상에 그려지는 이상적인 그리드(grid) 형태로 웨이퍼 필드 영역을 형성할 수 있다. 그러므로, 후속 물질층의 패터닝에 사용되는 마스크의 필드에라를 최소화하여 보정항목 및 보정값을 최소화할 수 있으므로, 재현성 및 정렬 정밀도를 높일 수 있다. 이외에도, 최초 마스크를 교정(revision)하는 경우에도 다음에 사용되는 마스크의 정렬 기준값이 전부 틀어지는 것을 방지할 수 있는 잇점이 있다.By the mask and the mask alignment method, an alignment error (for example, a rotational error or a meandering error) included in the first mask used in the manufacturing process of the semiconductor device can be corrected. In addition, the alignment error generated from the exposure equipment can be corrected. Accordingly, the wafer field region can be formed in the form of an ideal grid drawn on the wafer. Therefore, the field items of the mask used for patterning the subsequent material layer can be minimized to minimize the correction items and the correction values, thereby improving the reproducibility and the alignment accuracy. In addition, there is an advantage in that even when the first mask is revised, all the alignment reference values of the next mask to be used can be prevented from being distorted.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크 및 이를 이용한 마스크 정렬 보정방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a mask including an overlay key for alignment correction according to an embodiment of the present invention and a mask alignment correction method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면에서 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 어떤 층이 다른 층 또는 기판의 "상부"에 있다라고 기 재된 경우, 상기 어떤 층이 상기 다른 층 또는 기판의 상부에 직접 존재할 수도 있고 그 사이에 제 3의 층이 개재되어 질 수도 있다.However, embodiments of the present invention can be modified in many different forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of layers or regions are exaggerated for clarity. In the drawings like reference numerals refer to like elements. Also, if it is stated that a layer is on the "top" of another layer or substrate, the layer may be directly on top of the other layer or substrate and a third layer may be interposed therebetween.

첨부된 도면들 중, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크의 평면도이고, 도 2는 웨이퍼 상의 노광된 여러 필드 사이에 정렬보정용 오버레이 키가 오버랩된 평면도이며, 도 3은 필드 에라에 의한 필드간의 변위를 나타낸 평면도이다.1 is a plan view of a mask having an overlay correction key for alignment according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of an overlay key for alignment correction overlapping between exposed fields on a wafer. 3 is a plan view showing displacement between fields due to field error.

또한, 도 4는 필드 에라 존재하는 경우의 정렬 보정용 오버레이 키의 오버랩 상태를 나타낸 평면도이고, 도 5는 필드 에라가 보정된 경우의 정렬 보정용 오버레이 키의 오버랩 상태를 나타낸 평면도이며, 도 6 내지 도 8은 각각 본 발명의 제2 내지 제4 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크의 평면도이다.4 is a plan view showing an overlap state of the overlay key for alignment correction when a field error exists, and FIG. 5 is a plan view showing an overlap state of the overlay key for alignment correction when a field error is corrected, FIGS. 6 to 8. Are plan views of masks each provided with overlay keys for alignment correction according to the second to fourth embodiments of the present invention.

그리고 도 9는 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크를 이용하여 필드 정렬 에라를 보정하는 방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating a step-by-step method of correcting a field alignment error using a mask having an overlay correction key.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크(40)는 크롬(Cr)층이 코팅된 차광영역(42)과 상기 차광영역(42) 안쪽에 사각형 모양의 투광영역(44)으로 구성된다. 상기 투광영역(44)은 웨이퍼 상에 필드영역을 한정하므로 이하, 필드영역(44)이라 한다.Referring to FIG. 1, the mask 40 including the overlay key for alignment correction according to the first exemplary embodiment of the present invention has a light shielding area 42 coated with a chromium (Cr) layer and a rectangle inside the light shielding area 42. It is composed of a light transmitting area 44 of the shape. The transmissive region 44 defines a field region on the wafer, hereinafter referred to as a field region 44.

상기 필드영역(44)의 네 모서리에 제1 오버레이 키(overlay key, K1))가 구성되어 있다. 상기 제1 오버레이 키(K1)는 중앙에 사각형 모양의 제1 차광영역(40a)이 있고, 상기 제1 차광영역(40a) 둘레에 제1 투광영역(44a)이 구성 되어 있다. 그리고 상기 제1 투광영역(44a) 둘레에 외형이 사각형인 제2 차광영역(40b)이 구성되어 있다. 따라서, 상기 제2 차광영역(40b)은 상기 제2 차광영역(40b)을 둘러싸는 일정한 폭을 갖는 사각형 테이다.A first overlay key K1 is formed at four corners of the field area 44. The first overlay key K1 has a rectangular first light blocking region 40a at the center thereof, and a first light transmitting region 44a is formed around the first light blocking region 40a. A second light blocking region 40b having a rectangular shape is formed around the first light transmitting region 44a. Therefore, the second light blocking region 40b is a rectangular frame having a constant width surrounding the second light blocking region 40b.

상기 필드영역(44)의 모서리 둘레의 상기 차광영역(42)에 제2 오버레이 키(K2)가 구성되어 있다. 상기 제2 오버레이 키(K2)는 상기 제1 오버레이 키(K1)를 대각으로 지나는 대각선 상에 구성되어 있다. 상기 제2 오버레이 키(K2)가 형성된 상기 차광영역(42)은 상기 필드영역(44)에 접하는 다른 필드영역이 되므로, 결국, 상기 제2 오버레이 키(K2)는 상기 필드영역(44)에 접하는 다른 필드영역의 모서리에 구성된다. 상기 제2 오버레이 키(K2)는 중앙을 제외하고는 전체가 모두 차광영역이다. 상기 제2 오버레이 키(K2)의 중앙에 구성된 제3 투광영역(44b)은 상기 제1 오버레이 키(K1)에 포함된 상기 제1 차광영역(40a)과 겹치는 위치에 형성되어 있다. 또한, 상기 제3 투광영역(44b)의 면적은 상기 제1 차광영역(40a)의 면적보다 좁다. 따라서, 상기 제1 및 제2 오버레이 키(K1, K2)가 정확하게 겹쳐지면, 상기 제2 오버레이 키(K2)의 상기 제3 투광영역(44b)은 상기 제1 차광영역(40a)의 안쪽에 있게 된다.A second overlay key K2 is formed in the light shielding area 42 around the edge of the field area 44. The second overlay key K2 is configured on a diagonal line passing diagonally through the first overlay key K1. Since the light shielding area 42 in which the second overlay key K2 is formed becomes another field area in contact with the field area 44, the second overlay key K2 is in contact with the field area 44. It is configured at the edge of another field area. All of the second overlay keys K2 are light blocking regions except for the center thereof. The third light transmitting area 44b formed at the center of the second overlay key K2 is formed at a position overlapping with the first light blocking area 40a included in the first overlay key K1. In addition, an area of the third light transmitting area 44b is smaller than that of the first light blocking area 40a. Therefore, when the first and second overlay keys K1 and K2 overlap correctly, the third light transmitting area 44b of the second overlay key K2 is located inside the first light blocking area 40a. do.

도 1에 도시한 상기 제1 및 제2 오버레이 키(K1, K2)는 박스형태이나, 프레임(frame) 형태 또는 바(bar) 형태일 수도 있다.The first and second overlay keys K1 and K2 shown in FIG. 1 may be in the form of a box, a frame, or a bar.

도 2를 참조하면, 참조번호 46은 상기 제1 실시예에 의한 마스크(40)의 투광영역(44)을 통과하는 광이 노광되는 웨이퍼의 영역, 필드(field)를 나타낸다. 가운데 검게 도시한 필드(46a)는 노광된 필드를 나타낸다. 상기 필드(46)의 네 모서리 에 표시된 작은 사각형(48)은 상기 제1 오버레이 키(K1) 또는 제2 오버레이 키(K2)가 형성된 영역을 나타낸다. 웨이퍼 상에 상기 필드(46)가 형성되면서, 각 필드(46)의 네 모서리에는 상기 제1 및 제2 오버레이 키(K1, K2)가 겹쳐지게 된다. 도 2는 이러한 결과를 나타낸 도면이다. 도 2에서 점선(50)은 웨이퍼 상에 그려지는 상기 필드(46) 영역을 구획짓는 그리드(grid)이다.Referring to Fig. 2, reference numeral 46 denotes an area and a field of the wafer to which light passing through the transmissive area 44 of the mask 40 according to the first embodiment is exposed. The field 46a shown in the middle represents the exposed field. Small squares 48 displayed at four corners of the field 46 represent areas in which the first overlay key K1 or the second overlay key K2 is formed. As the field 46 is formed on the wafer, the first and second overlay keys K1 and K2 overlap each other at four corners of the field 46. 2 shows these results. The dotted line 50 in FIG. 2 is a grid that partitions the area of the field 46 drawn on the wafer.

도 1에 도시한 마스크가 정렬에라를 포함하고 있지 않다면, 웨이퍼 상에 상기 그리드(50)를 따라 필드가 정확히 형성될 것이다. 그렇지 않다면, 도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 상에는 상기 그리드(50)와 일치하지 않는 변형된 필드(52)가 형성될 것이다.If the mask shown in FIG. 1 does not include an alignment area, the field will be correctly formed along the grid 50 on the wafer. Otherwise, as shown in FIG. 3, a deformed field 52 will be formed on the wafer that does not match the grid 50.

도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 상에 상기 변형된 필드(52)가 형성되는 경우, 상기 변형된 필드(52)의 네 모서리에서 상기 제1 및 제2 오버레이 키(K1, K2)는 정확히 겹쳐지지 않은 상태가 된다. 즉, 상기 제2 오버레이 키(K2)는 상기 제1 오버레이 키(K1)의 중앙에 위치하지 않고 어느 한쪽으로 치우치게 된다.As shown in FIG. 4, when the deformed field 52 is formed on a wafer, the first and second overlay keys K1 and K2 overlap exactly at four corners of the deformed field 52. It is in a state not to lose In other words, the second overlay key K2 is not positioned at the center of the first overlay key K1 and is biased to either side.

도 4에 도시한 결과를 보면, 마스크에 정렬 에라가 포함되어 있음을 알 수 있다. 즉, 마스크가 어느 한 방향으로 약간 회전된 상태에서 또는 웨이퍼에 대해 완전히 수평을 이루지 않은 상태에서 노광이 진행된 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the alignment error is included in the mask. In other words, it can be seen that the exposure proceeded while the mask was slightly rotated in either direction or not completely horizontal to the wafer.

상기 마스크의 정렬이 정확이 이루어진 상태에서 노광된 것이라면, 도 4에 도시된 결과는 노광장비에 포함된 정렬 에라로부터 발생된 것임을 쉽게 알 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 결과를 보고, 상기 마스크 또는 상기 노광장비의 정렬보정을 실시할 수 있다. If the alignment of the mask is exposed in the correct state, it can be easily seen that the result shown in FIG. 4 is generated from the alignment error included in the exposure equipment. Therefore, the result shown in FIG. 4 can be viewed, and alignment correction of the mask or the exposure apparatus can be performed.

상기 마스크 또는 노광장비의 정렬 보정이 완전히 이루어진 상태에서 노광이 실시되면, 도 4에 도시된 결과는 도 5에 도시한 바와 같은 상태가 될 것이다.When exposure is performed in a state where the alignment correction of the mask or the exposure equipment is completed, the result shown in FIG. 4 will be in a state as shown in FIG. 5.

구체적으로, 웨이퍼 상에 형성되는 상기 필드(46)의 모서리에서 상기 제1 및 제2 오버레이 키(K1, K2)는 정확히 겹쳐져서, 상기 제2 오버레이 키(K2)는 상기 제1 오버레이 키(K1)의 중앙에 위치하게 된다.Specifically, at the corners of the field 46 formed on the wafer, the first and second overlay keys K1 and K2 overlap exactly, so that the second overlay key K2 is the first overlay key K1. ) Is located in the center of the.

다음에는 본 발명의 제2 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크를 설명한다.Next, a mask including the overlay key for alignment correction according to the second embodiment of the present invention will be described.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크(60)는 차광영역(61)과 상기 차광영역(61) 안쪽에 형성된 광이 투과되는 필드영역(62)이 형성되어 있다. 상기 필드 영역(62)의 네 모서리에 제3 오버레이 키(K3)가 구성되어 있다. 상기 제3 오버레이 키(K3)는 두 개의 동일한 박스형태의 오버레이 키(K3a, K3b)로 구성되어 있는데, 한쪽 변이 접촉되어 있다. 곧, 상기 제3 오버레이 키(K3)는 상기 제1 실시예에서 기술한 상기 제1 오버레이 키(K1)을 두 개 붙여놓은 형태이다. 상기 마스크(60)의 상기 필드(62) 모서리 둘레의 차광영역(61)에 제4 오버레이 키(K4)가 구성되어 있다. 상기 제4 오버레이 키(K4)는 상기 제1 실시예에서 기술된 상기 제2 오버레이 키(K2)와 동일한 박스형태이다. 그러나, 상기 제4 오버레이 키(K4)는 상기 필드(62)의 각 모서리 둘레에 두 개 씩 구성되어 있다. 상기 각 모서리 둘레의 차광영역(61)에 형성된 두 개의 상기 제4 오버레이 키(K4)는 상기 제3 오버레이 키(K3)에 인접한 각 변에 한 개씩 구성되어 있다. 구체적으로, 한 개의 상기 제4 오버레이 키(K4)는 상기 제3 오버레 이 키(K3)의 짧은 변과 이웃하는 차광영역(61)에 구성되어 있고, 다른 한 개의 상기 제4 오버레이 키(K4)는 상기 제3 오버레이 키(K3)의 긴 변과 이웃하는 차광영역(61)에 구성되어 있되, 상기 제3 오버레이 키(K3)를 구성하는 두 개의 박스형태의 오버레이 키(K3a, K3b)중에서 상기 제3 오버레이 키(K3)의 짧은 변과 인접한 상기 필드(62)의 변(62a)으로부터 먼곳에 구성된 오버레이 키(K3b)에 이웃하는 차광영역(61)에 구성되어 있다.Referring to FIG. 6, the mask 60 including the alignment correction overlay key according to the second embodiment of the present invention has a light shielding area 61 and a field area 62 through which light formed in the light shielding area 61 is transmitted. ) Is formed. The third overlay key K3 is formed at four corners of the field area 62. The third overlay key K3 is composed of two identical box-shaped overlay keys K3a and K3b, one side of which is in contact. In other words, the third overlay key K3 is formed by pasting two first overlay keys K1 described in the first embodiment. A fourth overlay key K4 is formed in the light shielding area 61 around the edge of the field 62 of the mask 60. The fourth overlay key K4 has the same box shape as the second overlay key K2 described in the first embodiment. However, two fourth overlay keys K4 are formed around each corner of the field 62. Two fourth overlay keys K4 formed in the light shielding area 61 around the corners are formed at each side adjacent to the third overlay key K3. In detail, one fourth overlay key K4 is configured at the short side of the third overlay key K3 and the light shielding area 61 adjacent to the other, and the other fourth overlay key K4 is used. ) Is formed on the long side of the third overlay key K3 and the adjacent light shielding area 61, and among the two box-shaped overlay keys K3a and K3b constituting the third overlay key K3. The light shielding area 61 is adjacent to the overlay key K3b formed far from the side 62a of the field 62 adjacent to the short side of the third overlay key K3.

상기제1 실시예에 의한 마스크(40)에 새겨진 상기 제1 및 제2 오버레이 키(K1, K2)가 상기 마스크(40)의 대각선 방향으로 정렬 보정이 가능한 오버레이 키라면, 상기 제2 실시예에 의한 마스크(60)에 새겨진 상기 제3 및 제4 오버레이 키(K3, K4)는 수직한 두 방향 즉, X 및 Y방향으로 정렬 보정이 가능한 오버레이 키이다. If the first and second overlay keys K1 and K2 engraved in the mask 40 according to the first embodiment are overlay keys capable of correcting alignment in the diagonal direction of the mask 40, the second embodiment will be described. The third and fourth overlay keys K3 and K4 engraved on the mask 60 are overlay keys capable of correcting alignment in two perpendicular directions, that is, X and Y directions.

상기 제1 및 제2 오버레이 키(K1, K2)처럼, 상기 제3 및 제4 오버레이 키(K3, K4)의 형태는 박스 형태외에도 프레임 형태나 바 형태일 수 있다. 또한, 상기 제3 및 제4 오버레이 키(K3, K4)의 수는 각각 1개 및 2개 이상일 수 있고, 상기 제3 및 제4 오버레이 키(K3, K4)는 서로 호환이 가능하다. 즉, 상기 제3 오버레이 키(K3)가 상기 차광영역(61)에 구성되고, 상기 제4 오버레이 키(K4)가 상기 필드(62)의 네 모서리에 구성될 수 있다. 웨이퍼 상에 필드가 형성되면서 상기 제3 및 제4 오버레이 키(K3, K4)는 서로 겹치게 되므로, 상기 호환이 가능해진다.Like the first and second overlay keys K1 and K2, the third and fourth overlay keys K3 and K4 may be in the form of a frame or a bar, in addition to the box. In addition, the number of the third and fourth overlay keys K3 and K4 may be one and two or more, respectively, and the third and fourth overlay keys K3 and K4 may be compatible with each other. That is, the third overlay key K3 may be configured in the light blocking area 61, and the fourth overlay key K4 may be configured at four corners of the field 62. As the field is formed on the wafer, the third and fourth overlay keys K3 and K4 overlap each other, thereby making it compatible.

다음에는 본 발명의 제3 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크를 설명한다.Next, a mask including the overlay key for alignment correction according to the third embodiment of the present invention will be described.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크(70)는 차광영역(72)과 사각형의 필드영역(74)으로 구성되어 있다. 상기 필드영역(74)의 네 모서리에 각각 제5 오버레이 키(K5)가 구성되어 있고, 상기 제5 오버레이 키(K5) 둘레의 상기 차광영역(72)에 제6 오버레이 키(K6)가 구성되어 있다.Referring to FIG. 7, the mask 70 including the overlay key for alignment correction according to the third embodiment of the present invention includes a light shielding area 72 and a rectangular field area 74. A fifth overlay key K5 is formed at each of four corners of the field area 74, and a sixth overlay key K6 is formed at the light shielding area 72 around the fifth overlay key K5. have.

도면에서 볼 수 있듯이, 상기 제3 실시예는 상기 제2 실시예에 의한 마스크(60)을 시계방향 또는 시계반대 방향으로 90°회전시킨 결과와 일치한다. 따라서, 상기 제5 및 제6 오버레이 키(K5, K6)와 관련된 특성은 상기 제3 및 제4 오버레이 키(K3, K4)의 특성에 준한다. 그렇지만, 상기 제2 실시예에 의한 마스크(60)는 X축방향으로 멀티 보정이 가능한 반면, 상기 제3 실시예에 의한 마스크(70)는 Y축 방향으로 멀티 보정이 가능하다.As can be seen from the figure, the third embodiment is consistent with the result of rotating the mask 60 according to the second embodiment by 90 ° clockwise or counterclockwise. Accordingly, the characteristics associated with the fifth and sixth overlay keys K5 and K6 correspond to those of the third and fourth overlay keys K3 and K4. However, the mask 60 according to the second embodiment is capable of multi-correction in the X-axis direction, while the mask 70 according to the third embodiment is capable of multi-correction in the Y-axis direction.

다음에는 본 발명의 제4 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크를 설명한다.Next, a mask including the overlay key for alignment correction according to the fourth embodiment of the present invention will be described.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크(80)는 차광영역(82)과 필드영역(84)으로 구성된 사각형 모양이다. 상기 필드영역(84)의 네 모서리에는 각각 제7 오버레이 키(K7)가 구성되어 있고, 그 둘레의 상기 차광영역(82)에는 제8 오버레이 키(K8)가 구성되어 있다. 그런데, 상기 제7 및 제8 오버레이 키(K7, K8)는 각각 두 개의 구성요소를 구비하고 있다. 즉, 상기 제7 오버레이 키(K7)는 모서리가 접촉된 두 개의 박스형태의 오버레이 키(K7a, K7b)로 구성되어 있고, 상기 제8 오버레이 키(K8)는 상기 제7 오버레이 키(k7)를 구성하는 각 오버레이 키와 이웃한 차광영역(82)에 각각 한 개씩 구성되어 있다. 따라서, 상기 제8 오버레이 키(K8)를 구성하는 오버레이 키들(K8a, K8b)은 분리되어 있다. 즉, 상기 제8 오버레이 키(K8)를 구성하는 두 개의 오버레이 키(K8a, K8b)는 각각 상기 필드영역(84)의 한 모서리를 이루는 이웃하는 서로 수직한 두변에 가까운 차광영역에 형성되어 있다. 이러한 상기 제8 오버레이 키(K8a, K8b)에 인접한 필드영역(84)에 상기 두 개의 제7오버레이 키(K7a, K7b)가 형성되어 있다. 상기 필드영역(84)의 네 모서리는 각각 두 개의 상기 제7 오버레이 키들(K7a, K7b)에 의해 둘러싸여 있는 형태이다. 상기 두 개의 제7 오버레이 키(K7a, K7b)는 각각 동형이므로, 상기 제7 오버레이 키(K7)에 의해 둘러싸인 모서리 영역은 상기 두 개의 제7 오버레이 키(K7a, K7b)중 하나가 상기 두 개의 제7 오버레이 키(K7a, K7b)와 접촉되지 않고 위치할 수 있을 정도의 영역이다. 상기 제7 및 제8 오버레이 키(K7, K8)를 구성하는 오버레이 키는 각각 두 개이므로, 본 발명의 제4 실시예에 의한 정렬 보정용 오버레이 키는 구비하는 마스크는 상기 필드영역(84)에 형성된 오버레이 키의 수와 상기 차광영역(82)에 형성된 오버레이 키의 수는 동수이다. 상기 제7 및 제8 오버레이 키(K7, K8)의 형태에 대한 설명은 상기 제1 내지 제3 실예에서 개시한 오버레이 키의 형태와 동형이므로 생략한다.Referring to FIG. 8, the mask 80 including the overlay key for alignment correction according to the fourth embodiment of the present invention has a rectangular shape including a light blocking area 82 and a field area 84. Fourth overlay keys K7 are formed at four corners of the field area 84, and an eighth overlay key K8 is formed at the light shielding area 82 around the field area 84. However, the seventh and eighth overlay keys K7 and K8 have two components, respectively. That is, the seventh overlay key K7 is composed of two box-shaped overlay keys K7a and K7b with edges contacted, and the eighth overlay key K8 is used to replace the seventh overlay key k7. One overlay key and one adjacent light shielding area 82 are configured. Therefore, overlay keys K8a and K8b constituting the eighth overlay key K8 are separated. That is, two overlay keys K8a and K8b constituting the eighth overlay key K8 are formed in light shielding areas near two mutually perpendicular sides forming one corner of the field area 84. Two seventh overlay keys K7a and K7b are formed in the field area 84 adjacent to the eighth overlay keys K8a and K8b. The four corners of the field area 84 are each surrounded by two seventh overlay keys K7a and K7b. Since the two seventh overlay keys K7a and K7b are the same as each other, the corner region surrounded by the seventh overlay key K7 is one of the two seventh overlay keys K7a and K7b. 7 This is an area that can be positioned without being in contact with the overlay keys K7a and K7b. Since there are two overlay keys constituting the seventh and eighth overlay keys K7 and K8, a mask including the overlay correction key for alignment according to the fourth embodiment of the present invention is formed in the field region 84. The number of overlay keys and the number of overlay keys formed in the light blocking area 82 are the same. The description of the shape of the seventh and eighth overlay keys K7 and K8 is the same as the shape of the overlay keys disclosed in the first to third embodiments, and thus will be omitted.

다음은 본 발명의 실시예에 의한 정렬보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크를 이용한 정렬방법에 관해 설명한다.Next, an alignment method using a mask having an overlay key for alignment correction according to an embodiment of the present invention will be described.

도 9를 참조하면, 제1 단계(90)는 물질층을 형성하는 단계이다. 구체적으로, 기판 상에 물질층을 형성한다. 상기 물질층은 반도체 장치의 제조공정에서 상기 기 판 상에 최초 형성되는 물질층이다.Referring to FIG. 9, the first step 90 is to form a material layer. Specifically, a material layer is formed on the substrate. The material layer is a material layer initially formed on the substrate in the manufacturing process of the semiconductor device.

제2 단계(92)는 기판 상에 제1 및 제2 오버레이 키를 형성하는 단계이다.The second step 92 is forming first and second overlay keys on the substrate.

구체적으로, 상기 물질층 상에 감광막을 도포한다. 상술한 자체 정렬용 오버레이 키를 구비하는 마스크를 사용하여 상기 감광막을 패터닝한다. 이때, 상기 마스크는 차광영역 및 필드영역(투광영역)으로 구성되어 있고, 상기 필드영역의 네 모서리에 제1 오버레이 키가 구비되어 있고, 상기 네 모서리 둘레의 차광영역에 제2 오버레이 키가 구비되어 있다(도 1 참조).Specifically, a photosensitive film is coated on the material layer. The photosensitive film is patterned using a mask provided with the above-described self-aligning overlay key. In this case, the mask includes a light shielding area and a field area (transmission area), a first overlay key is provided at four corners of the field area, and a second overlay key is provided at the light shielding area around the four corners. (See FIG. 1).

상기 마스크의 차광 및 필드영역에 각각 형성되는 자체정렬용 오버레이 키는 상기 본 발명의 제1 내지 제4 실시예에 의한 마스크에 구비된 상기 제1 내지 제8 오버레이 키(K1 내지 k8)처럼, 정렬 목적에 따라 상기 필드 및 차광영역에 다양한 형태로 형성할 수 있다. 또한, 상기 마스크의 필드 및 차광영역에 각각 형성되는 오버레이 키는 박스 형태로 형성하는 것이 바람직하나, 이밖에 프레임 형태 및 바 형태로 중 선택된 어느 한 형태로 형성할 수도 있다. 이때, 상기 마스크의 필드 영역의 모서리 부분에 형성하는 상기 제1 오버레이 키와 상기 모서리 둘레의 차광영역에 형성하는 상기 제2 오버레이 키는 서로의 형태가 어떠한 형태이든지 무관하나, 서로 상보성을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.The self-aligning overlay keys respectively formed in the light shielding and field regions of the mask are aligned like the first to eighth overlay keys K1 to k8 provided in the masks according to the first to fourth embodiments of the present invention. According to the purpose, it may be formed in various forms in the field and the light shielding area. In addition, the overlay keys respectively formed in the field and the light shielding area of the mask may be formed in a box shape, but may be formed in any one selected from a frame shape and a bar shape. In this case, the first overlay key formed at the corner portion of the field region of the mask and the second overlay key formed at the light shielding region around the corner may be formed to have complementarity with each other, regardless of their shape. It is preferable.

즉, 상기 마스크가 기판의 제1 필드에 전사될 때, 상기 제1 필드의 모서리에 제1 오버레이 키가 형성되고, 그 둘레의 차광영역에 제2 오버레이 키가 형성된다. 상기 제2 오버레이 키가 형성된 부분은 상기 제1 필드에 인접한 제2의 필드이다. 상기 제2 오버레이 키는 상기 제2의 필드의 모서리에 형성된다. 상기 마스크를 상 기 제2 필드에 전사할 때, 상기 마스크에 구비된 상기 제1 오버레이 키는 상기 제1 필드에 마스크를 전사하는 과정에서 상기 제2의 필드에 형성된 상기 제2 오버레이 키가 형성된 부분에 형성된다. 반대로, 상기 마스크의 제2 오버레이 키는 상기 제1 필드에 마스크를 전사하는 과정에서 상기 제1 필드의 모서리에 형성된 상기 제1 오버레이키가 형성된 부분에 형성된다.That is, when the mask is transferred to the first field of the substrate, a first overlay key is formed at the corner of the first field and a second overlay key is formed at the light shielding area around the first field. The portion where the second overlay key is formed is a second field adjacent to the first field. The second overlay key is formed at an edge of the second field. When the mask is transferred to the second field, the first overlay key provided in the mask is a portion in which the second overlay key formed in the second field is formed in the process of transferring the mask to the first field. Is formed. On the contrary, the second overlay key of the mask is formed at a portion where the first overlay key is formed at the corner of the first field in the process of transferring the mask to the first field.

이와 같이, 상기 마스크의 필드 및 차광영역에 구비된 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 기판의 각 필드영역에 마스크가 전사되면서 각 필드의 모서리 부분에서 서로 겹치는 위치에 형성하는 것이 바람직한다. 이렇게 형성함으로써, 상기 마스크를 상기 기판의 각 필드에 전사하는 과정에서 상기 제1 및 제2 오버레이 키의 겹침 상태를 분석하여 상기 마스크의 정렬 정도를 분석할 수 있게 된다.As such, the first and second overlay keys provided in the field and the light shielding area of the mask may be formed at positions overlapping each other at corners of each field while the mask is transferred to each field area of the substrate. By forming in this way, it is possible to analyze the degree of alignment of the mask by analyzing the overlapping state of the first and second overlay keys in the process of transferring the mask to each field of the substrate.

따라서, 상기 제1 및 제2 오버레이 키를 형성할 때 상보성을 갖도록 형성한다는 것은 기판의 각 필드영역에 상기 마스크를 전사하는 과정에서 상기 필드 영역의 모서리 부분에 상기 두 오버레이 키가 서로 겹치지도록 상기 마스크의 필드 및 차광영역에 상기 제1 및 제2 오버레이 키를 형성한다는 것을 의미한다.Therefore, forming the first and second overlay keys to have complementarity means that the masks are formed so that the two overlay keys overlap each other in the corner portion of the field region in the process of transferring the mask to each field region of the substrate. It means that the first and second overlay keys are formed in the field and the light shielding area of.

상기 패터닝된 감광막을 식각마스크로 사용하여 상기 물질층을 패터닝한다. 곧, 상기 물질층의 각 필드영역에 순차적으로 상기 마스크에 구비된 상기 제1 및 제2 오버레이 키를 전사한다. 이 결과, 상기 물질막의 상기 각 필드영역의 모서리에 상기 제1 및 제2 오버레이 키가 겹쳐서 형성된다.The material layer is patterned using the patterned photoresist as an etch mask. In other words, the first and second overlay keys provided in the mask are sequentially transferred to each field region of the material layer. As a result, the first and second overlay keys are formed to overlap each corner of the field region of the material layer.

제3 단계(94)는 상기 제1 및 제2 오버레이 키의 겹침상태를 분석하는 단계이다.The third step 94 is analyzing the overlapping state of the first and second overlay keys.

구체적으로, 상기 제2 오버레이 키가 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제1 오버레이 키의 중앙에 형성되었는지, 아니면 도 4에 도시한 바와 같이, 어느 한쪽으로 치우쳐서 형성되었는지를 분석한다.Specifically, it is analyzed whether the second overlay key is formed at the center of the first overlay key as shown in FIG. 5 or is biased to one side as shown in FIG. 4.

제4 단계(96)는 상기 제3 단계(94)의 분석결과에 따라, 마스크를 정렬보정을 실시하는 단계이다.The fourth step 96 is to perform alignment correction on the mask according to the analysis result of the third step 94.

구체적으로, 상기 제2 오버레이 키가 상기 제1 오버레이 키의 중앙에 위치해 있다면, 상기 마스크의 정렬 보정은 실시하지 않아도 무방하나, 상기 제2 오버레이 키가 상기 제1 오버레이 키의 중앙에 위치해 있지 않다면, 상기 마스크의 정렬 보정을 실시하여야 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 마스크의 정렬보정은 상기 제2 오버레이 키가 치우친 반대 방향으로 이루어져야 한다. 곧, 상기 제2 오버레이 키가 상기 제1 오버레이 키의 중앙에 위치하도록 보정한다.Specifically, if the second overlay key is located in the center of the first overlay key, the alignment correction of the mask may not be performed, but if the second overlay key is not located in the center of the first overlay key, It is preferable to perform alignment correction of the mask. At this time, the alignment correction of the mask should be made in the opposite direction to the second overlay key. In other words, the second overlay key is corrected to be located at the center of the first overlay key.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기한 마스크의 차광영역 및 투광영역의 형태를 변형하거나 구비된 오버레이 키를 모서리외의 다른 영역에도 형성하거나 상기 마스크의 각 영역에 형성되는 오버레이 키 수를 변형하여 본 발명을 실시할 수 있음이 명백하다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. For example, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may modify the shape of the light shielding area and the light transmitting area of the mask, or form an overlay key provided in another area other than an edge or in each area of the mask. It is apparent that the present invention can be practiced by modifying the number of overlay keys. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같은 자체 정렬보정용 오버레이 키를 구비하는 상기 마스크와 이를 이용한 정렬방법에 의해, 반도체 장치의 제조과정에 사용되는 최초 마스크에 포함된 정렬 에라(예컨대, 회전성 에라 또는 사행(斜行)성 에라)를 보정할 수 있다. 마스크 정렬 보정 후에 나타나는 정렬 에라는 노광장비 자체에 포함된 에라이므로, 노광장비등의 정렬 에라 보정이 가능하다. 이에 따라, 웨이퍼 상에 그려지는 이상적인 그리드(grid) 형태로 웨이퍼 필드 영역을 형성할 수 있다. 그러므로, 후속 물질층의 패터닝에 사용되는 마스크의 필드에라를 최소화하여 보정항목 및 보정값을 최소화할 수 있으므로, 재현성 및 정렬 정밀도를 높일 수 있다. 이외에도, 최초 마스크를 교정(revision)하는 경우에도 다음에 사용되는 마스크의 정렬 기준값이 전부 틀어지는 것을 방지할 수 있는 잇점이 있다. By the mask having the self-alignment correction overlay key as described above and the alignment method using the same, an alignment error (eg, rotatable error or meandering) included in the initial mask used in the manufacturing process of the semiconductor device. Erra) can be corrected. Since the alignment error that appears after the mask alignment correction is an error included in the exposure apparatus itself, it is possible to correct the alignment error of the exposure apparatus. Accordingly, the wafer field region can be formed in the form of an ideal grid drawn on the wafer. Therefore, the field items of the mask used for patterning the subsequent material layer can be minimized to minimize the correction items and the correction values, thereby improving the reproducibility and the alignment accuracy. In addition, there is an advantage in that even when the first mask is revised, all the alignment reference values of the next mask to be used can be prevented from being distorted.

Claims (11)

기판 상에 최초 형성되는 물질층의 정렬을 위해 사용되는 필드 및 차광영역에 오버레이 키를 구비하는 마스크에 있어서,A mask having an overlay key in a field and a light shielding area used for alignment of a material layer initially formed on a substrate, the mask comprising: 상기 오버레이 키는 제1 및 제2 오버레이 키로 구성되어 있으며, 상기 제1 오버레이 키는 상기 마스크의 투광영역인 상기 필드영역의 네 모서리에 구비되어 있고, 상기 제2 오버레이 키는 상기 마스크의 네 모서리 둘레의 차광영역에 구비되어 있으나, 대칭적으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자체 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크.The overlay key is composed of first and second overlay keys, and the first overlay key is provided at four corners of the field area, which is a light transmitting area of the mask, and the second overlay key is around four corners of the mask. A mask having an overlay key for self-alignment correction, wherein the mask is provided in the shielding area of the mask, but is provided symmetrically. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 서로 다른 필드영역에서 서로 겹치는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자체 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크.2. The mask of claim 1, wherein the first and second overlay keys are formed at positions overlapping each other in different field regions. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 필드 영역의 모서리 및 상기 모서리 둘레의 상기 차광영역에 각각 형성된 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 이웃한 다른 모서리 및 그 둘레에 형성된 다른 오버레이 키에 대해 회전대칭성 또는 거울 대칭성을 갖는 것을 특징으로 하는 자체 정렬 보정용 오버레이 키를 구비하는 마스크.2. The method of claim 1, wherein the first and second overlay keys respectively formed at an edge of the field area and the light shielding area around the corner are rotationally symmetrical or mirror symmetrical with respect to other neighboring edges and other overlay keys formed around the edge. And a mask having an overlay key for self alignment correction. (a) 기판 상에 물질층을 형성하는 단계;(a) forming a material layer on the substrate; (b) 상기 물질층의 제1 필드에 제1 오버레이 키를 형성하고 동시에 상기 제1 필드에 인접한 다른 필드에 제2 오버레이 키를 형성하는 단계;(b) forming a first overlay key in a first field of the material layer and simultaneously forming a second overlay key in another field adjacent to the first field; (c) 상기 제1 필드에 인접한 다른 필드중 선택된 어느 한 필드에 상기 제1 오버레이 키를 형성하되, 기 형성된 상기 제2 오버레이 키와 겹치게 형성하고, 동시에 상기 제1 필드에는 제2 오버레이 키를 형성하되, 상기 제1 필드에 형성된 상기 제1 오버레이 키와 겹치게 형성하는 단계; 및 (c) forming the first overlay key in one of the other fields adjacent to the first field, overlapping with the previously formed second overlay key, and simultaneously forming a second overlay key in the first field Forming an overlap with the first overlay key formed in the first field; And (d) 상기 제1 필드 및 상기 선택된 필드에 형성된 상기 제1 및 제2 오버레이 키의 겹쳐진 상태를 분석하여 상기 제1 및 제2 오버레이 키의 중심이 서로 일치되도록 정렬 값을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬 방법.(d) analyzing an overlapping state of the first and second overlay keys formed in the first field and the selected field and correcting an alignment value such that centers of the first and second overlay keys coincide with each other; Mask alignment method, characterized in that. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 상기 필드의 네 모서리에 형성하되, 대칭적으로 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬 방법.8. The method of claim 7, wherein the first and second overlay keys are formed at four corners of the field, but symmetrically. 삭제delete 제 7 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 오버레이 키는 박스형태, 프레임 형태 및 바 형태로 이루어진 군중 선택된 어느 한 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬 방법.8. The mask alignment method of claim 7, wherein the first and second overlay keys are formed in any one selected from the group consisting of a box, a frame, and a bar. 삭제delete
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