JP2002231620A - 整列マーク並びにこれを用いた露光整列システム及び整列方法 - Google Patents
整列マーク並びにこれを用いた露光整列システム及び整列方法Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光整列システムのマスクに対応してウェー
ハを整列位置させるようにするための整列マーク並びに
これを用いた露光整列システム及び整列方法を提供する
こと。 【解決手段】 化学的機械的ポリシング工程が適用され
る層の下部層内にメサまたはトレンチ形状の単位マーク
が所定間隔で複数個配列されていて整列工程のときに整
列信号を形成する整列マークにおいて、単位マーク内に
化学的機械的ポリシング工程のときにディッシング現象
を防止する程度の密度にして、少なくとも一つ以上のメ
サまたはトレンチパターンをインライン配列して整列マ
ークを形成する。波長の異なる第１、および第２プロー
ブ光照射手段を有し、単位マークおよびメサまたはトレ
ンチパターンを照射し、それぞれの回折遮光を得てウェ
ーハを整列位置させる。
ハを整列位置させるようにするための整列マーク並びに
これを用いた露光整列システム及び整列方法を提供する
こと。 【解決手段】 化学的機械的ポリシング工程が適用され
る層の下部層内にメサまたはトレンチ形状の単位マーク
が所定間隔で複数個配列されていて整列工程のときに整
列信号を形成する整列マークにおいて、単位マーク内に
化学的機械的ポリシング工程のときにディッシング現象
を防止する程度の密度にして、少なくとも一つ以上のメ
サまたはトレンチパターンをインライン配列して整列マ
ークを形成する。波長の異なる第１、および第２プロー
ブ光照射手段を有し、単位マークおよびメサまたはトレ
ンチパターンを照射し、それぞれの回折遮光を得てウェ
ーハを整列位置させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光整列システム
のマスクに対応してウェーハを整列位置させることがで
きる整列マーク並びにこれを用いた露光整列システム及
び整列方法に関する。
のマスクに対応してウェーハを整列位置させることがで
きる整列マーク並びにこれを用いた露光整列システム及
び整列方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体装置は、ウェーハ上に転
写、食刻、拡散、金属蒸着などの工程を選択的且つ反復
的に行って、少なくとも一つ以上の回路パターン層を積
層形成することにより作製され、これらの工程中で回路
パターン層の積層は前段階で形成された回路パターン層
に対し正確に整列させることが求められる。上述したウ
ェーハの整列関係は、通常ウェーハ上のフィールド領域
（exposurefield : EFn）またはスクライブライン（scr
ibe line:SCL）上に形成した整列マークに所定光を照射
して整列マークからの回折光を光電気的信号として検出
することによりウェーハの位置状態を確認し、整列手段
を用いて設定された基準位置にこれを対応するようにウ
ェーハを整列位置させることによりなされる。
写、食刻、拡散、金属蒸着などの工程を選択的且つ反復
的に行って、少なくとも一つ以上の回路パターン層を積
層形成することにより作製され、これらの工程中で回路
パターン層の積層は前段階で形成された回路パターン層
に対し正確に整列させることが求められる。上述したウ
ェーハの整列関係は、通常ウェーハ上のフィールド領域
（exposurefield : EFn）またはスクライブライン（scr
ibe line:SCL）上に形成した整列マークに所定光を照射
して整列マークからの回折光を光電気的信号として検出
することによりウェーハの位置状態を確認し、整列手段
を用いて設定された基準位置にこれを対応するようにウ
ェーハを整列位置させることによりなされる。
【０００３】このように用いられる整列マークの従来技
術において、図17乃至図20に示す整列マークは赤色レー
ザー光（633nm）を用いるTTL（through the lens）方式
のフィールドイメージ整列システムに用いられるもの
で、一般に基準位置の両側に複数個の単位マークが配列
されたパターンとして形成される。図17および図18に示
す整列マークの単位マークは、その幅（t）が６〜8.5μ
m程度でその長さ（ｌ）が約30〜40μｍの長方形状に形
成され、これらの単位マーク間の間隔（Q）は通常複数
個が配列される方向の単位マーク幅（t）と類似になる
ように６〜8.5μｍ程度に形成され、そのピッチPは12〜
17μｍに形成される。
術において、図17乃至図20に示す整列マークは赤色レー
ザー光（633nm）を用いるTTL（through the lens）方式
のフィールドイメージ整列システムに用いられるもの
で、一般に基準位置の両側に複数個の単位マークが配列
されたパターンとして形成される。図17および図18に示
す整列マークの単位マークは、その幅（t）が６〜8.5μ
m程度でその長さ（ｌ）が約30〜40μｍの長方形状に形
成され、これらの単位マーク間の間隔（Q）は通常複数
個が配列される方向の単位マーク幅（t）と類似になる
ように６〜8.5μｍ程度に形成され、そのピッチPは12〜
17μｍに形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような整列マーク
は、各工程を行う過程で工程の影響で変形され、あるい
は金属層を形成する工程で金属層が整列マークをカバー
する場合、図21に示すように、左右の両側が相互非対称
となる場合が発生し、これは図22に示す信号波形（コン
トラスト）による検出位置関係を示すグラフにおけるよ
うにその位置検出の誤差範囲dをもつようになる。ま
た、上述の単位マークは、化学的機械的ポリシング（ch
emical-mechanicalpolishing:CMP）工程のときに、その
長さ方向の中心部位が図23または図24に示すように、両
側端部の部位に比べ陥没するディッシング（dishing）
現象を発生し、これは図25に示したコントラストによる
検出位置関係を示すグラフにおけるように、その整列マ
ークによる位置検出の誤差範囲d'をもつことになる。
は、各工程を行う過程で工程の影響で変形され、あるい
は金属層を形成する工程で金属層が整列マークをカバー
する場合、図21に示すように、左右の両側が相互非対称
となる場合が発生し、これは図22に示す信号波形（コン
トラスト）による検出位置関係を示すグラフにおけるよ
うにその位置検出の誤差範囲dをもつようになる。ま
た、上述の単位マークは、化学的機械的ポリシング（ch
emical-mechanicalpolishing:CMP）工程のときに、その
長さ方向の中心部位が図23または図24に示すように、両
側端部の部位に比べ陥没するディッシング（dishing）
現象を発生し、これは図25に示したコントラストによる
検出位置関係を示すグラフにおけるように、その整列マ
ークによる位置検出の誤差範囲d'をもつことになる。
【０００５】このような問題を改善するための努力とし
ては大韓民国公開特許10-2000-47405号、日本国特開平5
-205995号、日本国特開平7-142379号に開示されている
が、これらの引例の整列マークは従来の長方形状の単位
マーク配列パターンをマトリックス形状などに変更する
もので、従来の整列マークに対する整列システムを互換
使用することができないだけでなく、新しい整列システ
ムを要求する。また、これらの引例による整列マークの
整列位置測定は、単に塗布されるフォトレジストに感光
性のない所定単一波長の光を用いたもので、その精度の
低くさにより検出信頼度が低下するという問題があっ
た。本発明者は、ウェーハの整列に対する既存の整列シ
ステムを互換使用できるようにすると共に、その整列位
置の検出に対する信頼度をより向上させることができる
ようにするため本発明に着眼した。
ては大韓民国公開特許10-2000-47405号、日本国特開平5
-205995号、日本国特開平7-142379号に開示されている
が、これらの引例の整列マークは従来の長方形状の単位
マーク配列パターンをマトリックス形状などに変更する
もので、従来の整列マークに対する整列システムを互換
使用することができないだけでなく、新しい整列システ
ムを要求する。また、これらの引例による整列マークの
整列位置測定は、単に塗布されるフォトレジストに感光
性のない所定単一波長の光を用いたもので、その精度の
低くさにより検出信頼度が低下するという問題があっ
た。本発明者は、ウェーハの整列に対する既存の整列シ
ステムを互換使用できるようにすると共に、その整列位
置の検出に対する信頼度をより向上させることができる
ようにするため本発明に着眼した。
【０００６】本発明の目的は、従来の整列システムを互
換使用できるようにすると共に、整列マークを構成する
各単位マークに対し異なった波長の光を通して細分され
た回折遮光数の検出信号をもつようにメサまたはトレン
チパターンをさらに形成して、その正確度をより向上さ
せ、それに従う整列位置の検出信頼度を高めてより正確
に整列できる整列マーク並びにこれを用いた露光整列シ
ステム及び整列方法を提供することである。また、化学
的機械的ポリシング工程に対応してディッシング現象及
びそれによる整列位置の誤差を防止できる整列マーク並
びにこれを用いた露光整列システム及び整列方法を提供
することである。
換使用できるようにすると共に、整列マークを構成する
各単位マークに対し異なった波長の光を通して細分され
た回折遮光数の検出信号をもつようにメサまたはトレン
チパターンをさらに形成して、その正確度をより向上さ
せ、それに従う整列位置の検出信頼度を高めてより正確
に整列できる整列マーク並びにこれを用いた露光整列シ
ステム及び整列方法を提供することである。また、化学
的機械的ポリシング工程に対応してディッシング現象及
びそれによる整列位置の誤差を防止できる整列マーク並
びにこれを用いた露光整列システム及び整列方法を提供
することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明に係る整列マークは、化学的機械的ポリシ
ング工程が適用される層の下部層内にメサまたはトレン
チ形状の単位マークが所定間隔に複数個配列されてい
て、整列工程のときに整列信号を形成する整列マークに
おいて、単位マーク内に化学的機械的ポリシング工程の
ときにディッシング現象を防止し得るだけの密度で少な
くとも一つ以上のメサまたはトレンチパターンがインラ
イン配列されて形成される。
るため本発明に係る整列マークは、化学的機械的ポリシ
ング工程が適用される層の下部層内にメサまたはトレン
チ形状の単位マークが所定間隔に複数個配列されてい
て、整列工程のときに整列信号を形成する整列マークに
おいて、単位マーク内に化学的機械的ポリシング工程の
ときにディッシング現象を防止し得るだけの密度で少な
くとも一つ以上のメサまたはトレンチパターンがインラ
イン配列されて形成される。
【０００８】そして、メサパターンはトレンチ形状の単
位マーク内に所定ピッチを有するように形成され、トレ
ンチパターンはメサ形状の単位マーク内に所定ピッチを
有するように形成されて、各単位マークに対する整列信
号を少なくとも三つ以上の回折遮光数に細分することが
好ましい。
位マーク内に所定ピッチを有するように形成され、トレ
ンチパターンはメサ形状の単位マーク内に所定ピッチを
有するように形成されて、各単位マークに対する整列信
号を少なくとも三つ以上の回折遮光数に細分することが
好ましい。
【０００９】また、単位マークは所定幅と長さとをもつ
長方形状のものであるのに対し、メサパターンまたはト
レンチパターンは、その長さが単位マークの長さ方向に
並び、その配列が単位マークの幅方向にインライン配列
されるようにすることが好ましい。
長方形状のものであるのに対し、メサパターンまたはト
レンチパターンは、その長さが単位マークの長さ方向に
並び、その配列が単位マークの幅方向にインライン配列
されるようにすることが好ましい。
【００１０】一方、メサまたはトレンチパターンのパタ
ーンピッチP'は、単位マーク間のピッチPと走査される
所定レーザー光の波長λと回折角θ及び単位マークに対
する回折遮光数nとの関係の回折公式（Psinθ=nλ）に
おいて、単位マーク間のピッチPを基準してメサまたは
トレンチパターンの個数n'に照射される他のレーザー光
の波長λ'による回折遮光数2n'+1とメサ又はトレンチパ
ターンによるパターンピッチP'との関係がP'=P/(2n'+1)
（n'は自然数)の関係式として設定されることにより、
決定される。
ーンピッチP'は、単位マーク間のピッチPと走査される
所定レーザー光の波長λと回折角θ及び単位マークに対
する回折遮光数nとの関係の回折公式（Psinθ=nλ）に
おいて、単位マーク間のピッチPを基準してメサまたは
トレンチパターンの個数n'に照射される他のレーザー光
の波長λ'による回折遮光数2n'+1とメサ又はトレンチパ
ターンによるパターンピッチP'との関係がP'=P/(2n'+1)
（n'は自然数)の関係式として設定されることにより、
決定される。
【００１１】また、メサまたはトレンチパターンの幅t'
とパターンピッチP'は、単位マーク間のピッチPを7.9〜
8.2μｍにするとき、回折遮光数2n'+1を三個形成する場
合にその幅t'を2.65〜2.67μｍに、パターンピッチP'を
5〜5.4μｍに形成し、回折遮光数2n'+1を五個形成する
場合にその幅t'を1.59〜1.6μｍに、パターンピッチP'
を3.1〜3.3μｍに形成し、回折遮光数2n'+1を七個形成
する場合にその幅t'を1.13〜1.15μｍに、パターンピッ
チP'を2.27〜2.29μｍに形成することが好ましい。
とパターンピッチP'は、単位マーク間のピッチPを7.9〜
8.2μｍにするとき、回折遮光数2n'+1を三個形成する場
合にその幅t'を2.65〜2.67μｍに、パターンピッチP'を
5〜5.4μｍに形成し、回折遮光数2n'+1を五個形成する
場合にその幅t'を1.59〜1.6μｍに、パターンピッチP'
を3.1〜3.3μｍに形成し、回折遮光数2n'+1を七個形成
する場合にその幅t'を1.13〜1.15μｍに、パターンピッ
チP'を2.27〜2.29μｍに形成することが好ましい。
【００１２】前記目的を達成するため本発明による整列
方法は、メサ又はトレンチ形状の各単位マーク上に逆状
をなすメサまたはトレンチパターンをインライン配列す
るように形成し、単位マークに対する第１プローブ光照
射手段とメサまたはトレンチパターンに対する第２プロ
ーブ光照射手段とを具備して、配列された各単位マーク
に対し第１プローブ光を照射して各単位マーク部分と非
単位マーク部分とによるコントラストを確認する段階
と、各単位マークに対し第２プローブ光を照射して各単
位マーク内のメサまたはトレンチパターンの形成部位と
非形成部位とによるコントラストを確認する段階と、第
１、第２プローブ光による各コントラスト測定値を通し
てマーク中心位置を決定する段階と、を含むことを特徴
とする。
方法は、メサ又はトレンチ形状の各単位マーク上に逆状
をなすメサまたはトレンチパターンをインライン配列す
るように形成し、単位マークに対する第１プローブ光照
射手段とメサまたはトレンチパターンに対する第２プロ
ーブ光照射手段とを具備して、配列された各単位マーク
に対し第１プローブ光を照射して各単位マーク部分と非
単位マーク部分とによるコントラストを確認する段階
と、各単位マークに対し第２プローブ光を照射して各単
位マーク内のメサまたはトレンチパターンの形成部位と
非形成部位とによるコントラストを確認する段階と、第
１、第２プローブ光による各コントラスト測定値を通し
てマーク中心位置を決定する段階と、を含むことを特徴
とする。
【００１３】また、第１プローブ光はウェーハ上に塗布
されるフォトレジストを感光させない633nm波長帯の赤
色レーザー光を使用することが好ましく、第２プローブ
光はウェーハ上に塗布されるフォトレジスタを感光させ
ない532nm波長帯の緑色レーザー光を使用することが好
ましい。
されるフォトレジストを感光させない633nm波長帯の赤
色レーザー光を使用することが好ましく、第２プローブ
光はウェーハ上に塗布されるフォトレジスタを感光させ
ない532nm波長帯の緑色レーザー光を使用することが好
ましい。
【００１４】一方、マーク中心位置は、単位マークに対
する第１プローブ光の照射によるコントラスト測定値と
メサ又はトレンチパターンに対する第２プローブ光の照
射によるコントラスト測定値との中で最大のコントラス
ト測定値を基準にして決定することを特徴とする。
する第１プローブ光の照射によるコントラスト測定値と
メサ又はトレンチパターンに対する第２プローブ光の照
射によるコントラスト測定値との中で最大のコントラス
ト測定値を基準にして決定することを特徴とする。
【００１５】また、マーク中心位置は、単位マークに対
する第１プローブ光の照射によるコントラスト測定値と
メサまたはトレンチパターンに対する第２プローブ光の
照射によるコントラスト測定平均値とを基準にして決定
することを特徴とする。
する第１プローブ光の照射によるコントラスト測定値と
メサまたはトレンチパターンに対する第２プローブ光の
照射によるコントラスト測定平均値とを基準にして決定
することを特徴とする。
【００１６】そして、マーク中心位置は、メサまたはト
レンチパターンに対する第２プローブ光の照射による最
大コントラスト測定値だけを基準にして決定できるし、
または、メサまたはトレンチパターンに対する第２プロ
ーブ光の照射によるコントラスト測定平均値だけを基準
にして決定することもできる。
レンチパターンに対する第２プローブ光の照射による最
大コントラスト測定値だけを基準にして決定できるし、
または、メサまたはトレンチパターンに対する第２プロ
ーブ光の照射によるコントラスト測定平均値だけを基準
にして決定することもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。図1乃至図10は、本発明によ
る整列マークの一例を示した部分切取斜視図及びこれに
対し第１、第２プローブ光の照射によるコントラストを
示したグラフであり、図11乃至図17は、単位マークに対
する第１プローブ光の測定誤差範囲と各単位マークを複
数の回折遮光数に細分するメサまたはトレンチパターン
に対する第２プローブ光の測定誤差範囲と各実施例のア
ライメント再現性による測定値範囲とを示したグラフで
あり、従来と同一な部分に対する詳細な説明は省略す
る。
図面を参照して説明する。図1乃至図10は、本発明によ
る整列マークの一例を示した部分切取斜視図及びこれに
対し第１、第２プローブ光の照射によるコントラストを
示したグラフであり、図11乃至図17は、単位マークに対
する第１プローブ光の測定誤差範囲と各単位マークを複
数の回折遮光数に細分するメサまたはトレンチパターン
に対する第２プローブ光の測定誤差範囲と各実施例のア
ライメント再現性による測定値範囲とを示したグラフで
あり、従来と同一な部分に対する詳細な説明は省略す
る。
【００１８】本発明による整列マークは、図1乃至図4に
示すように、ウェーハWの化学的機械的ポリシング工程
が適用される層の下部層、即ち、半導体基板または絶縁
層上にメサ又はトレンチ形状の単位マークが所定間隔に
複数個配列されて整列マークを形成する。また、上述し
た各単位マークの形状と配列とは露光整列システムから
照射される各波長帯を回折させることにより、整列工程
のときに整列信号を形成する。このような整列マークに
対し所定光を照射する本発明による露光整列システム
は、整列マークに対し633nm波長帯の赤色光と532nm波長
帯の緑色光とを含んだ少なくとも二つ以上の光を選択的
に照射できるようにする光源手段を具備する。ここで、
上述した光源手段により提供される光はレーザー光を使
用し、633nm波長帯の赤色光を第１プローブ光、532nm波
長帯の緑色光を第２プローブ光と便宜上称する。
示すように、ウェーハWの化学的機械的ポリシング工程
が適用される層の下部層、即ち、半導体基板または絶縁
層上にメサ又はトレンチ形状の単位マークが所定間隔に
複数個配列されて整列マークを形成する。また、上述し
た各単位マークの形状と配列とは露光整列システムから
照射される各波長帯を回折させることにより、整列工程
のときに整列信号を形成する。このような整列マークに
対し所定光を照射する本発明による露光整列システム
は、整列マークに対し633nm波長帯の赤色光と532nm波長
帯の緑色光とを含んだ少なくとも二つ以上の光を選択的
に照射できるようにする光源手段を具備する。ここで、
上述した光源手段により提供される光はレーザー光を使
用し、633nm波長帯の赤色光を第１プローブ光、532nm波
長帯の緑色光を第２プローブ光と便宜上称する。
【００１９】一方、上述した整列マークにおいて、各単
位マーク内には図1乃至図4に示すように、化学的機械的
ポリシング工程のときにディッシング現象を防止できる
程度の密度に各単位マークのメサまたはトレンチ形状の
逆状をなす少なくとも一つ以上（n'）のメサパターン
（M）またはトレンチパターン（T）がインライン配列さ
れる。そして、メサパターンMは、図2または図4に示す
ように、トレンチ形状の単位マーク内に所定ピッチP'で
逆状をなして形成され、トレンチパターンTは、図1また
は図3に示すように、メサ形状の単位マーク内に所定ピ
ッチP'で逆状をなして形成され、各単位マークに対する
整列信号を少なくとも３個以上の回折遮光数2n'+1に細
分する。また、上述した各単位マークの形状は所定幅と
長さとをもつ長方形状のものであるのに対し、メサパタ
ーンMまたはトレンチパターンTは図1乃至図4に示すよう
に、その長さ方向が対応する単位マークの長さ方向と平
行をなし、これらの単位マークの幅方向にインライン配
列されて形成される。
位マーク内には図1乃至図4に示すように、化学的機械的
ポリシング工程のときにディッシング現象を防止できる
程度の密度に各単位マークのメサまたはトレンチ形状の
逆状をなす少なくとも一つ以上（n'）のメサパターン
（M）またはトレンチパターン（T）がインライン配列さ
れる。そして、メサパターンMは、図2または図4に示す
ように、トレンチ形状の単位マーク内に所定ピッチP'で
逆状をなして形成され、トレンチパターンTは、図1また
は図3に示すように、メサ形状の単位マーク内に所定ピ
ッチP'で逆状をなして形成され、各単位マークに対する
整列信号を少なくとも３個以上の回折遮光数2n'+1に細
分する。また、上述した各単位マークの形状は所定幅と
長さとをもつ長方形状のものであるのに対し、メサパタ
ーンMまたはトレンチパターンTは図1乃至図4に示すよう
に、その長さ方向が対応する単位マークの長さ方向と平
行をなし、これらの単位マークの幅方向にインライン配
列されて形成される。
【００２０】ここで、上述したメサパターンMまたはト
レンチパターンTのパターンピッチP'は、単位マーク間
のピッチPと走査される所定レーザー光の波長λと回折
角θ及び回折遮光数ｎとの関係の回折公式Psinθ=nλに
おいて、単位マーク間のピッチPを基準にしてメサパタ
ーンMまたはトレンチパターンTの個数n'に照射される第
２プローブ光の波長λ'による回折遮光数2n'+1とメサパ
ターンMまたはトレンチパターンTによるパターンピッチ
P'との関係式P'=P/(2n'+1)±0.05μm（n'は自然数）を
通して設定される。
レンチパターンTのパターンピッチP'は、単位マーク間
のピッチPと走査される所定レーザー光の波長λと回折
角θ及び回折遮光数ｎとの関係の回折公式Psinθ=nλに
おいて、単位マーク間のピッチPを基準にしてメサパタ
ーンMまたはトレンチパターンTの個数n'に照射される第
２プローブ光の波長λ'による回折遮光数2n'+1とメサパ
ターンMまたはトレンチパターンTによるパターンピッチ
P'との関係式P'=P/(2n'+1)±0.05μm（n'は自然数）を
通して設定される。
【００２１】また、メサパターンMまたはトレンチパタ
ーンTの幅t'とパターンピッチP'とは、単位マーク間の
ピッチPを7.9〜8.2μｍにするとき、回折遮光数2n'+1を
３個形成する場合にその幅t'を2.65〜2.67にし、パター
ンピッチP'を５〜5.4μｍに形成し、回折遮光数2n'+1を
5個形成する場合にその幅t'を1.59〜1.61μｍにし、パ
ターンピッチP'を3.1〜3.3μｍに形成し、回折遮光数2
n'+1を７個形成する場合にその幅t'を1.13〜1.15μｍ
に、パターンピッチP'を2.27〜2.29μｍに形成する。し
たがって、図1乃至図4の各単位マークに対し第１プロー
ブ光を照射すれば、それぞれに対する図5乃至図7に示し
たグラフにおけるように、それぞれのコントラスト測定
値が得られる。そして、これに対し第２プローブ光を照
射すれば、図8乃至図10に示したグラフにおけるよう
に、メサパターンMまたはトレンチパターンTのコントラ
スト測定値が得られる。
ーンTの幅t'とパターンピッチP'とは、単位マーク間の
ピッチPを7.9〜8.2μｍにするとき、回折遮光数2n'+1を
３個形成する場合にその幅t'を2.65〜2.67にし、パター
ンピッチP'を５〜5.4μｍに形成し、回折遮光数2n'+1を
5個形成する場合にその幅t'を1.59〜1.61μｍにし、パ
ターンピッチP'を3.1〜3.3μｍに形成し、回折遮光数2
n'+1を７個形成する場合にその幅t'を1.13〜1.15μｍ
に、パターンピッチP'を2.27〜2.29μｍに形成する。し
たがって、図1乃至図4の各単位マークに対し第１プロー
ブ光を照射すれば、それぞれに対する図5乃至図7に示し
たグラフにおけるように、それぞれのコントラスト測定
値が得られる。そして、これに対し第２プローブ光を照
射すれば、図8乃至図10に示したグラフにおけるよう
に、メサパターンMまたはトレンチパターンTのコントラ
スト測定値が得られる。
【００２２】このような構成の整列マークを基準にして
ウェーハWを整列位置させる過程は、まず位置されるウ
ェーハWの所定部位、即ち、所定位置のフィールド領域E
Fnまたはそれに対するスクライブライン（SCL）上に少
なくとも一つ以上の単位マークが配列されて形成された
整列マークに対し第１プローブ光を照射する。そして、
各単位マークによる第１プローブ光の反射回折を通して
図5乃至図7に示したコントラストを得、これらのコント
ラストのうち最大測定値を基準にしてマーク中心位置を
設定できるし、また、これらのコントラストによる各マ
ーク中心位置の平均値でそのマーク中心位置を設定する
こともできる。したがって、各単位マークと第１プロー
ブ光の照射により測定されるマーク中心位置の設定とは
他の波長の光、即ち、第２プローブ光を照射するための
光源が具備されていない従来の整列システムに対応して
その整列過程を行うことができるのである。
ウェーハWを整列位置させる過程は、まず位置されるウ
ェーハWの所定部位、即ち、所定位置のフィールド領域E
Fnまたはそれに対するスクライブライン（SCL）上に少
なくとも一つ以上の単位マークが配列されて形成された
整列マークに対し第１プローブ光を照射する。そして、
各単位マークによる第１プローブ光の反射回折を通して
図5乃至図7に示したコントラストを得、これらのコント
ラストのうち最大測定値を基準にしてマーク中心位置を
設定できるし、また、これらのコントラストによる各マ
ーク中心位置の平均値でそのマーク中心位置を設定する
こともできる。したがって、各単位マークと第１プロー
ブ光の照射により測定されるマーク中心位置の設定とは
他の波長の光、即ち、第２プローブ光を照射するための
光源が具備されていない従来の整列システムに対応して
その整列過程を行うことができるのである。
【００２３】次いで、上述したように、各単位マーク内
のメサパターンMまたはトレンチパターンTに対し第２プ
ローブ光を照射し、このとき、各メサパターンMまたは
トレンチパターンＴによるそれぞれのコントラストを得
る。このようにして得られたコントラストのうち最大の
測定値を基準にしてマーク中心位置を設定できるし、ま
た、これらのコントラストによる各マーク中心位置の平
均値でそのマーク中心位置を設定できる。ここで、上述
した各単位マーク22a,22b,22c,22dに対する第１プロー
ブ光の照射で得られた各コントラストとメサパターンM
またはトレンチパターンTに対する第２プローブ光の照
射で得られた各コントラストとのうち最大の測定値を基
準にしてマーク中心位置を設定できるし、または、これ
らの各コントラストが指示するマーク中心位置を平均し
てマーク中心位置を設定できる。このような関係におい
て、各単位マーク内に形成されるメサパターンMまたは
トレンチパターンTに対する第２プローブ光の照射で得
られた各コントラストのうち最大測定値を基準にし、ま
たはこれらの各コントラストが指示するマーク中心位置
の平均を基準にしてマーク中心位置を設定するのがより
好ましいと言える。
のメサパターンMまたはトレンチパターンTに対し第２プ
ローブ光を照射し、このとき、各メサパターンMまたは
トレンチパターンＴによるそれぞれのコントラストを得
る。このようにして得られたコントラストのうち最大の
測定値を基準にしてマーク中心位置を設定できるし、ま
た、これらのコントラストによる各マーク中心位置の平
均値でそのマーク中心位置を設定できる。ここで、上述
した各単位マーク22a,22b,22c,22dに対する第１プロー
ブ光の照射で得られた各コントラストとメサパターンM
またはトレンチパターンTに対する第２プローブ光の照
射で得られた各コントラストとのうち最大の測定値を基
準にしてマーク中心位置を設定できるし、または、これ
らの各コントラストが指示するマーク中心位置を平均し
てマーク中心位置を設定できる。このような関係におい
て、各単位マーク内に形成されるメサパターンMまたは
トレンチパターンTに対する第２プローブ光の照射で得
られた各コントラストのうち最大測定値を基準にし、ま
たはこれらの各コントラストが指示するマーク中心位置
の平均を基準にしてマーク中心位置を設定するのがより
好ましいと言える。
【００２４】このようにして得られたコントラストによ
るマーク中心位置の確認については、図11乃至図16にお
いて、単位マークに対する第１プローブ光の測定誤差範
囲と各単位マークを複数の回折遮光数に細分するメサパ
ターンMまたはトレンチパターンTに対する第２プローブ
光の測定誤差範囲と各実施例のアライメント再現性に従
う測定値範囲とに示すように、第１プローブ光による測
定値よりもメサパターンＭまたはトレンチパターンTに
より細分された回折遮光数2n'+1を用いたものがよりよ
い正確度をもつことがわかる。
るマーク中心位置の確認については、図11乃至図16にお
いて、単位マークに対する第１プローブ光の測定誤差範
囲と各単位マークを複数の回折遮光数に細分するメサパ
ターンMまたはトレンチパターンTに対する第２プローブ
光の測定誤差範囲と各実施例のアライメント再現性に従
う測定値範囲とに示すように、第１プローブ光による測
定値よりもメサパターンＭまたはトレンチパターンTに
より細分された回折遮光数2n'+1を用いたものがよりよ
い正確度をもつことがわかる。
【００２５】図11は、従来の単位マーク個数に対する第
１プローブ光、即ち、633nm赤色レーザー光の使用のと
きにX軸、Y軸及び回転方向のウェーハ整列位置検出の誤
差範囲を示したもので、図12は、従来の単位マーク個数
に対する第２プローブ光、即ち、532nm緑色レーザー光
の使用のときにX軸、Y軸及び回転方向のウェーハ整列位
置検出の誤差範囲を示したものである。これを比較する
と、第１プローブ光を使用する場合には、各単位マーク
の個数、即ち、回折遮光数が多いほどウェーハ整列位置
検出の誤差範囲が減少することがわかり、これはフーリ
エ変換規則による下記の数式で確認できる。 ［数式］ f(x)=(4/π)sin(x-a)+(4/3π)sin(3x)+(4/5π)sin(5x)+
(4/7π)sin(7x)+…… ｘ：マーク中心距離、 a：測定誤差値 しかし、図21または図23の従来技術の説明におけるよう
に、各単位マークの形状が全般的に歪曲された状態で測
定される場合にその限界があり、それぞれの単位マーク
に対する測定誤差範囲が大きくなるためその検出を信頼
することが難しい。
１プローブ光、即ち、633nm赤色レーザー光の使用のと
きにX軸、Y軸及び回転方向のウェーハ整列位置検出の誤
差範囲を示したもので、図12は、従来の単位マーク個数
に対する第２プローブ光、即ち、532nm緑色レーザー光
の使用のときにX軸、Y軸及び回転方向のウェーハ整列位
置検出の誤差範囲を示したものである。これを比較する
と、第１プローブ光を使用する場合には、各単位マーク
の個数、即ち、回折遮光数が多いほどウェーハ整列位置
検出の誤差範囲が減少することがわかり、これはフーリ
エ変換規則による下記の数式で確認できる。 ［数式］ f(x)=(4/π)sin(x-a)+(4/3π)sin(3x)+(4/5π)sin(5x)+
(4/7π)sin(7x)+…… ｘ：マーク中心距離、 a：測定誤差値 しかし、図21または図23の従来技術の説明におけるよう
に、各単位マークの形状が全般的に歪曲された状態で測
定される場合にその限界があり、それぞれの単位マーク
に対する測定誤差範囲が大きくなるためその検出を信頼
することが難しい。
【００２６】これに対して、第１プローブ光よりも短い
波長の第２プローブ光を使用する場合には、上述した第
１プローブ光に対する検出と同様にフーリエ変換規則に
より単位マークの個数による影響を受けるが、各単位マ
ークに対する測定誤差範囲が一定範囲内で安定的な検出
信頼度を得る。そして、図13の検出誤差範囲は、いずれ
か一つの単位マークに本発明によるメサパターンMまた
はトレンチパターンTを形成した場合、各回折遮光数に
従い第１プローブ光を照射して得られた測定値の検出誤
差範囲を示したもので、メサパターンMまたはトレンチ
パターンTにより回折遮光数が細分されて従来の単位マ
ークに対する検出誤差範囲に比べてより安定的な測定値
が得られることがわかる。また、このようなメサパター
ンＭまたはトレンチパターンTはその密度及び工程遂行
またはCMP過程によりその形状が損傷されることが減少
されて、より安定した測定値が得られることがわかる。
波長の第２プローブ光を使用する場合には、上述した第
１プローブ光に対する検出と同様にフーリエ変換規則に
より単位マークの個数による影響を受けるが、各単位マ
ークに対する測定誤差範囲が一定範囲内で安定的な検出
信頼度を得る。そして、図13の検出誤差範囲は、いずれ
か一つの単位マークに本発明によるメサパターンMまた
はトレンチパターンTを形成した場合、各回折遮光数に
従い第１プローブ光を照射して得られた測定値の検出誤
差範囲を示したもので、メサパターンMまたはトレンチ
パターンTにより回折遮光数が細分されて従来の単位マ
ークに対する検出誤差範囲に比べてより安定的な測定値
が得られることがわかる。また、このようなメサパター
ンＭまたはトレンチパターンTはその密度及び工程遂行
またはCMP過程によりその形状が損傷されることが減少
されて、より安定した測定値が得られることがわかる。
【００２７】さらに、図14の検出誤差範囲は、メサパタ
ーンMまたはトレンチパターンTを形成したいずれか一つ
の単位マークに対し、第２プローブ光を照射して得られ
た測定値の検出誤差範囲を示したものであり、メサパタ
ーンMまたはトレンチパターンTのパターンピッチP'を第
２プローブ光の波長に対応する関係式P'=P/(2n'+1)に従
い形成することにより、各単位マークに対するよりさら
に安定した測定値となるように検出誤差範囲を減らすこ
とになることがわかる。
ーンMまたはトレンチパターンTを形成したいずれか一つ
の単位マークに対し、第２プローブ光を照射して得られ
た測定値の検出誤差範囲を示したものであり、メサパタ
ーンMまたはトレンチパターンTのパターンピッチP'を第
２プローブ光の波長に対応する関係式P'=P/(2n'+1)に従
い形成することにより、各単位マークに対するよりさら
に安定した測定値となるように検出誤差範囲を減らすこ
とになることがわかる。
【００２８】一方、図15及び図16に示したグラフは、そ
れぞれの従来の第１プローブ光を用いて測定した検出位
置分布と本発明による第２プローブ光を用いて測定した
検出位置の分布を示した図で、その整列位置測定による
検出信頼度を確認できる。ここで、考慮すべき事項とし
て、ウェーハの整列位置の検出のための各単位マークに
対するメサパターンMまたはトレンチパターンTの幅T'と
そのパターンピッチP'との関係は、これらのパターンM,
T間の間隔qが相当に小さくてその間にメタルなどが充填
される場合またはその充填に対応してCMP過程中にメサ
パターンMまたはトレンチパターンTを含んだ単位マーク
の縁部が損傷される場合などを鑑みて、十分な間隔qと
密度、即ち、パターンピッチP'をなすように形成するこ
とが求められる。これに従う一番好ましいメサパターン
MまたはトレンチパターンTとの間の間隔、即ち、間隔と
類似したメサパターンMまたはトレンチパターンTの幅t'
とパターンピッチP'とは、その幅t'を1.13〜1.15μｍに
し、パターンピッチP'を2.27〜2.29μｍに形成して、蒸
着される工程の層がその間に充填されることを防止し、
あるいは全般的に充填されることに対してはCMP過程に
対応して十分な密度をなすようにすることが好ましい。
れぞれの従来の第１プローブ光を用いて測定した検出位
置分布と本発明による第２プローブ光を用いて測定した
検出位置の分布を示した図で、その整列位置測定による
検出信頼度を確認できる。ここで、考慮すべき事項とし
て、ウェーハの整列位置の検出のための各単位マークに
対するメサパターンMまたはトレンチパターンTの幅T'と
そのパターンピッチP'との関係は、これらのパターンM,
T間の間隔qが相当に小さくてその間にメタルなどが充填
される場合またはその充填に対応してCMP過程中にメサ
パターンMまたはトレンチパターンTを含んだ単位マーク
の縁部が損傷される場合などを鑑みて、十分な間隔qと
密度、即ち、パターンピッチP'をなすように形成するこ
とが求められる。これに従う一番好ましいメサパターン
MまたはトレンチパターンTとの間の間隔、即ち、間隔と
類似したメサパターンMまたはトレンチパターンTの幅t'
とパターンピッチP'とは、その幅t'を1.13〜1.15μｍに
し、パターンピッチP'を2.27〜2.29μｍに形成して、蒸
着される工程の層がその間に充填されることを防止し、
あるいは全般的に充填されることに対してはCMP過程に
対応して十分な密度をなすようにすることが好ましい。
【００２９】一方、このような整列マークに対する整列
システムは各単位マークに対応する第１プローブ光を照
射する光源とメサパターンMまたはトレンチパターンTに
対応する第２プローブ光を照射する光源とをそれぞれ区
分するように具備して形成することができる。または所
定光源からの光路上に上述した第１プローブ光の波長帯
のみを通過させて照射する光フィルターを選択的に位置
させるか、あるいは上述した第２プローブ光の波長帯の
みを通過させて照射する他の光フィルターを選択的に位
置させるかの方法により実現することができる。
システムは各単位マークに対応する第１プローブ光を照
射する光源とメサパターンMまたはトレンチパターンTに
対応する第２プローブ光を照射する光源とをそれぞれ区
分するように具備して形成することができる。または所
定光源からの光路上に上述した第１プローブ光の波長帯
のみを通過させて照射する光フィルターを選択的に位置
させるか、あるいは上述した第２プローブ光の波長帯の
みを通過させて照射する他の光フィルターを選択的に位
置させるかの方法により実現することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明による
と、従来の整列マークの各単位マークの範囲内にメサま
たはトレンチパターンを配列して、照射する所定波長の
光と他の波長の光とを選択的に使用することにより従来
の整列システムを互換使用することができ、メサまたは
トレンチパターンの配列によりさらに細分された回折遮
光数を得ることによりその正確度を向上させ整列信頼度
を向上させるという効果がある。また、メサまたはトレ
ンチパターンの形成は、単位マークを化学的機械的ポリ
シング工程に対応して十分な密度とすることによりディ
ッシング現象を防止し、より正確なマーク中心位置を求
めることができるなどの効果がある。
と、従来の整列マークの各単位マークの範囲内にメサま
たはトレンチパターンを配列して、照射する所定波長の
光と他の波長の光とを選択的に使用することにより従来
の整列システムを互換使用することができ、メサまたは
トレンチパターンの配列によりさらに細分された回折遮
光数を得ることによりその正確度を向上させ整列信頼度
を向上させるという効果がある。また、メサまたはトレ
ンチパターンの形成は、単位マークを化学的機械的ポリ
シング工程に対応して十分な密度とすることによりディ
ッシング現象を防止し、より正確なマーク中心位置を求
めることができるなどの効果がある。
【００３１】本発明は、具体的な実施例に対してのみ詳
しく説明したが、本発明の技術的思想の範囲内で変形及
び変更できることは、本発明が属する分野の当業者には
明白なもので、そのような変形及び変更は本発明の特許
請求範囲に属するといえる。
しく説明したが、本発明の技術的思想の範囲内で変形及
び変更できることは、本発明が属する分野の当業者には
明白なもので、そのような変形及び変更は本発明の特許
請求範囲に属するといえる。
【図１】本発明による整列マークの一例を示す部分切取
斜視図。
斜視図。
【図２】本発明による整列マークの一例を示す部分切取
斜視図
斜視図
【図３】本発明による整列マークの一例を示す部分切取
斜視図
斜視図
【図４】本発明による整列マークの一例を示す部分切取
斜視図
斜視図
【図５】本発明によるメサ形状の各単位マークの細分さ
れた回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射によ
るコントラストを示すグラフ。
れた回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射によ
るコントラストを示すグラフ。
【図６】本発明によるメサ形状の各単位マークの細分さ
れた回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射によ
るコントラストを示すグラフ。
れた回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射によ
るコントラストを示すグラフ。
【図７】本発明によるメサ形状の各単位マークの細分さ
れた回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射によ
るコントラストを示すグラフ。
れた回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射によ
るコントラストを示すグラフ。
【図８】本発明によるトレンチ形状の各単位マークの細
分された回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射
によるコントラストを示すグラフ。
分された回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射
によるコントラストを示すグラフ。
【図９】本発明によるトレンチ形状の各単位マークの細
分された回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射
によるコントラストを示すグラフ。
分された回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照射
によるコントラストを示すグラフ。
【図１０】本発明によるトレンチ形状の各単位マークの
細分された回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照
射によるコントラストを示すグラフ。
細分された回折遮光に対する第１、第２プローブ光の照
射によるコントラストを示すグラフ。
【図１１】従来の単位マークに対する第１プローブ光の
測定誤差範囲を示すグラフ。
測定誤差範囲を示すグラフ。
【図１２】従来の単位マークに対する第２プローブ光の
測定誤差範囲を示すグラフ。
測定誤差範囲を示すグラフ。
【図１３】本発明の単位マークに対する第1プローブ光
の測定誤差範囲を示すグラフ。
の測定誤差範囲を示すグラフ。
【図１４】本発明の単位マークに対する第２プローブ光
の測定誤差範囲を示すグラフ。
の測定誤差範囲を示すグラフ。
【図１５】従来の第1プローブ光を用いて測定した検出
位置分布。
位置分布。
【図１６】本発明の第2プローブ光を用いて測定した検
出位置分布。
出位置分布。
【図１７】一般の整列マークの一例を示す部分切取斜視
図。
図。
【図１８】一般の整列マークの一例を示す部分切取斜視
図。
図。
【図１９】一般の整列マークの一例を示す部分切取斜視
図。
図。
【図２０】一般の整列マークの一例を示す部分切取斜視
図。
図。
【図２１】工程過程において図17乃至図20に示した単位
マークを幅方向に切断して示す断面図。
マークを幅方向に切断して示す断面図。
【図２２】図21に示した単位マークの形状によるコント
ラストの誤差範囲を示すグラフ。
ラストの誤差範囲を示すグラフ。
【図２３】CMP工程以後の図17乃至図20に示した各単位
マーク部位の長さ方向に切断して示した断面図。
マーク部位の長さ方向に切断して示した断面図。
【図２４】CMP工程以後の図17乃至図20に示した各単位
マーク部位の幅方向に切断して示した断面図。
マーク部位の幅方向に切断して示した断面図。
【図２５】図24に示した単位マークの形状によるコント
ラストの誤差範囲を示すグラフ。
ラストの誤差範囲を示すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 韓 相 一 大韓民国ソウル市城北区石串２洞332−132 番地 (72)発明者 李 昶 勳 大韓民国ソウル市陽川区新月１洞144−13 番地 (72)発明者 金 正 ▲キ▼ 大韓民国京畿道水原市權善区金谷洞530番 地 エルジーヴィレッジアパート305− 1202 Ｆターム(参考） 5F046 EA07 EA09 EA17
Claims (14)
- 【請求項１】 化学的機械的ポリシング工程が適用され
る層の下部層内にメサまたはトレンチ形状の単位マーク
が所定間隔に複数個配列されていて整列工程のときに整
列信号を形成する整列マークにおいて、 前記単位マーク内に化学的機械的ポリシング工程のとき
にディッシング現象を防止できる程度の密度に少なくと
も一つ以上のメサまたはトレンチパターンがインライン
配列されて形成されることを特徴とする整列マーク。 - 【請求項２】 前記メサパターンは前記トレンチ形状の
単位マーク内に所定ピッチで形成され、前記トレンチパ
ターンは前記メサ形状の単位マーク内に所定ピッチで形
成されることを特徴とする請求項１に記載の整列マー
ク。 - 【請求項３】 前記単位マークが所定幅と長さとをもつ
長方形状のものであるのに対し、前記メサパターンまた
はトレンチパターンはその長さが前記単位マークの長さ
方向に並び、前記メサまたはトレンチパターンの配列は
前記単位マークの幅方向にインライン配列されるように
形成されることを特徴とする請求項１に記載の整列マー
ク。 - 【請求項４】 メサまたはトレンチパターンによるパタ
ーンピッチ(P')は、前記単位マーク間のピッチ(P)と走
査される第１プローブ光の波長(λ)と回折角(θ)及び回
折遮光数(n)との関係の回折公式（Psinθ=nλ）におい
て、前記単位マーク間のピッチ(P)を基準して前記メサ
またはトレンチパターンの個数(n')とこれに対し照射さ
れる第２プローブ光の波長(λ')とそれに従う回折遮光
数(2n'+1)との関係によるP'=P/(2n'+1)±0.05μｍの関
係式として設定されることを特徴とする請求項１に記載
の整列マーク。 - 【請求項５】 メサまたはトレンチパターンの幅(t')と
パターンピッチ(P')とは、前記単位マーク間のピッチ
(P)を7.8〜8.2μｍにするとき、前記回折遮光数(2n'+1)
を３個形成する場合にその幅(t')を2.65〜2.67μｍに、
パターンピッチ(P')を5〜5.4μｍに形成することを特徴
とする請求項４に記載の整列マーク。 - 【請求項６】 メサまたはトレンチパターンの幅(t')と
パターンピッチ(P')とは、前記単位マーク間のピッチ
(P)を7.8〜8.2μｍにするとき、前記回折遮光数(2n'+1)
を5個形成する場合にその幅(t')を1.59〜1.61μｍに、
パターンピッチ(P')を3.1〜3.3μｍに形成することを特
徴とする請求項４に記載の整列マーク。 - 【請求項７】 メサまたはトレンチパターンの幅(t')と
パターンピッチ(P')とは、前記単位マーク間のピッチ
(P)を7.8〜8.2μｍにするとき、前記回折遮光数(2n'+1)
を７個形成する場合にその幅(t')を1.13〜1.15μｍに、
パターンピッチ(P')を2.27〜2.29μｍに形成することを
特徴とする請求項４に記載の整列マーク。 - 【請求項８】 整列マークに対し所定光を照射してウェ
ーハの整列位置を検出する露光整列システムにおいて、 前記整列マークに対し633nm波長帯の赤色光と532nm波長
帯の緑色光とを含んだ少なくとも２個以上の光を選択的
に照射できるようにする光源手段を具備することを特徴
とする露光整列システム。 - 【請求項９】 メサまたはトレンチ形状の各単位マーク
上に逆状をなすメサまたはトレンチパターンをインライ
ン配列するように形成し、前記単位マークに対する第１
プローブ光照射手段と前記メサまたはトレンチパターン
に対する第２プローブ光照射手段と、を具備して、 配列された前記各単位マークに対し第１プローブ光を照
射して各単位マーク部分と非単位マーク部分とによるコ
ントラストを確認する段階と、 前記各単位マークに対し第２プローブ光を照射して各単
位マーク内のメサまたはトレンチパターンの形成部位と
非形成部位とによるコントラストを確認する段階と、 前記第１、第２プローブ光による各コントラスト測定値
を通してマーク中心位置を決定する段階と、を含むこと
を特徴とする整列方法。 - 【請求項１０】 前記第1プローブ光はウェーハ上に塗
布されるフォトレジストを感光させない633nm波長帯が
用いられ、前記第２プローブ光はウェーハ上に塗布され
るフォトレジストを感光させない532nm波長帯が用いら
れることを特徴とする請求項９に記載の整列方法。 - 【請求項１１】 前記マーク中心位置は、前記単位マー
クに対する第１プローブ光の照射によるコントラスト測
定値と前記メサまたはトレンチパターンに対する第２プ
ローブ光の照射によるコントラスト測定値とのうち最大
のコントラスト測定値を基準にして決定することを特徴
とする請求項９に記載の整列方法。 - 【請求項１２】 前記マーク中心位置は、前記単位マー
クに対する第１プローブ光の照射によるコントラスト測
定値と前記メサまたはトレンチパターンに対する第２プ
ローブ光の照射によるコントラスト測定平均値とを基準
にして決定することを特徴とする請求項９に記載の整列
方法。 - 【請求項１３】 前記マーク中心位置は、前記メサまた
はトレンチパターンに対する第２プローブ光の照射によ
る最大コントラスト測定値のみを基準にして決定でき、
あるいは前記メサまたはトレンチパターンに対する第２
プローブ光の照射によるコントラスト最大測定値のみを
基準にして決定できることを特徴とする請求項９に記載
の整列方法。 - 【請求項１４】 前記マーク中心位置は、前記メサまた
はトレンチパターンに対する第２プローブ光の照射によ
る最大コントラスト測定値のみを基準にして決定でき、
あるいは前記メサまたはトレンチパターンに対する第２
プローブ光の照射によるコントラスト測定平均値のみを
基準にして決定できることを特徴とする請求項９に記載
の整列方法。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1319121C (zh) * | 2003-11-28 | 2007-05-30 | 海力士半导体有限公司 | 半导体器件的校准图形形成方法 |
| JP2007250578A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Nikon Corp | 重ね合わせ測定装置 |
| JP2008124467A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置のアライメントセンサを用いたｃｄ決定システムおよび方法 |
| TWI467350B (zh) * | 2007-12-13 | 2015-01-01 | Asml Netherlands Bv | 量測產品之位置的方法、對準系統、光微影裝置、產品及器件製造 |
Families Citing this family (13)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003224057A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2003257828A (ja) * | 2002-03-01 | 2003-09-12 | Nec Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| KR100543536B1 (ko) * | 2002-09-20 | 2006-01-20 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 마커구조체, 상기 리소그래피 마커구조체를포함하는 리소그래피 투영장치 및 상기 리소그래피마커구조체를 사용하여 기판을 정렬하는 방법 |
| US20060000814A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-05 | Bo Gu | Laser-based method and system for processing targeted surface material and article produced thereby |
| US7355283B2 (en) * | 2005-04-14 | 2008-04-08 | Sandisk Corporation | Rigid wave pattern design on chip carrier substrate and printed circuit board for semiconductor and electronic sub-system packaging |
| US7602200B2 (en) * | 2006-03-15 | 2009-10-13 | Kabushiki Kaisha Nihon Micronics | Probe for electrical test comprising a positioning mark and probe assembly |
| US8502324B2 (en) * | 2009-10-19 | 2013-08-06 | Freescale Semiconductor, Inc. | Semiconductor wafer having scribe lane alignment marks for reducing crack propagation |
| CN102915999B (zh) | 2011-08-03 | 2016-08-03 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 沟槽多晶硅过腐蚀台阶测试图形及其形成方法 |
| CN106684032B (zh) * | 2015-11-05 | 2019-07-02 | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 | 互连结构的形成方法和曝光对准系统 |
| KR102454206B1 (ko) | 2016-03-14 | 2022-10-12 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 정렬 마크 및 웨이퍼 정렬 마크의 오차 측정 방법 |
| KR20190014993A (ko) * | 2017-08-04 | 2019-02-13 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 지시 패턴을 포함하는 반도체 패키지 |
| CN109860153B (zh) * | 2019-03-29 | 2020-08-04 | 长江存储科技有限责任公司 | 集成电路器件、形成对准测量图形的方法以及光掩模 |
| KR20240066039A (ko) | 2022-11-07 | 2024-05-14 | (주) 오로스테크놀로지 | 이미지 획득 방법 및 장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088156A (ja) * | 1994-06-16 | 1996-01-12 | Nikon Corp | 露光方法及び該露光方法に使用されるマスク |
| WO1999027567A1 (fr) * | 1997-11-20 | 1999-06-03 | Nikon Corporation | Procede de detection de marque et capteur de position de marque |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05205995A (ja) * | 1992-01-30 | 1993-08-13 | Hitachi Ltd | アライメントマーク |
| US5601957A (en) * | 1994-06-16 | 1997-02-11 | Nikon Corporation | Micro devices manufacturing method comprising the use of a second pattern overlying an alignment mark to reduce flattening |
| DE69704998T2 (de) * | 1996-03-15 | 2001-09-27 | Asm Lithography B.V., Veldhoven | Ausrichtungsvorrichtung und lithographischer apparat mit einer solchen vorrichtung |
| JP3563976B2 (ja) * | 1998-10-02 | 2004-09-08 | シャープ株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
| WO2000024057A1 (en) * | 1998-10-20 | 2000-04-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of manufacturing a semiconductor device in a silicon body, a surface of said silicon body being provided with a grating and an at least partially recessed oxide pattern |
| KR100307630B1 (ko) * | 1998-12-30 | 2001-09-28 | 윤종용 | 정렬 마크, 이를 사용하는 정렬 시스템 및 이를 이용한 정렬방법 |
-
2001
- 2001-01-12 KR KR10-2001-0001733A patent/KR100500469B1/ko not_active IP Right Cessation
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-
2003
- 2003-10-21 US US10/690,105 patent/US6888261B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH088156A (ja) * | 1994-06-16 | 1996-01-12 | Nikon Corp | 露光方法及び該露光方法に使用されるマスク |
| WO1999027567A1 (fr) * | 1997-11-20 | 1999-06-03 | Nikon Corporation | Procede de detection de marque et capteur de position de marque |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1319121C (zh) * | 2003-11-28 | 2007-05-30 | 海力士半导体有限公司 | 半导体器件的校准图形形成方法 |
| JP2007250578A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Nikon Corp | 重ね合わせ測定装置 |
| JP2008124467A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィ装置のアライメントセンサを用いたｃｄ決定システムおよび方法 |
| TWI467350B (zh) * | 2007-12-13 | 2015-01-01 | Asml Netherlands Bv | 量測產品之位置的方法、對準系統、光微影裝置、產品及器件製造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6888261B2 (en) | 2005-05-03 |
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