KR0161594B1

KR0161594B1 - A reticle for photo-processes

Info

Publication number: KR0161594B1
Application number: KR1019950043921A
Authority: KR
Inventors: 김정렬; 장동희; 정성길; 길성진
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR970028812A

Abstract

본 발명은 반도체소자 제조공정중에서 사진공정시 웨이퍼에 패턴을 형성하는데 사용하는 레티클에 관한 것으로, 특히 정렬정도를 향상시켜 수 있는 사진공정용 레티클과 이 레티클의 정렬방법에 대한 것이다. 종래의 레티클은 스크리브 라인내 양 에지에 형성된 키만으로 각 스텝별로 서로 정렬하게되어 장시간 사용하게되면 렌즈 왜곡이 서로 달라서 패턴 미스의 채크시 데이터 오류의 발생을 방지할 수 없게되는 문제점이 있었다. 본 발명은 상술한 문제점을 극복하기 위한 것으로, 레티클의 중심부위와 스크리브 라인내 상하부에 각각 소정크기의 키를 형성하고, 스크리브라인이 없는 가상 스크리브 라인에 상기 키와 대칭되게 키를 형성하여, 단계별 1 피치의 이동시 상기 레티클에 의한 노광부위를 다음 스텝에서 일부 중복시켜 레티클을 정렬하므로서 렌즈의 왜곡현상을 적절히 조정하여 정렬하므로서 패턴을 형성하도록 하였다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reticle used to form a pattern on a wafer during a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process, and more particularly, to a reticle for photolithography and an alignment method of the reticle for improving the degree of alignment. Conventional reticle has a problem that it is impossible to prevent the occurrence of a data error when checking the pattern miss due to different lens distortion when used for a long time by aligning each other with each step only by keys formed at both edges in the screed line. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to overcome the above-mentioned problems, and a key having a predetermined size is formed on the center of the reticle and on the top and bottom of the screb line, and the key is formed to be symmetrical with the key on the virtual screed line without screbriin. Thus, the pattern is formed by properly adjusting and aligning the distortion phenomenon of the lens by aligning the reticles by partially overlapping the exposed area by the reticle in the next step when the pitch is shifted step by step.

Description

Photo Process Reticle

제1도는 본 발명에 따른 레티클의 구조도.1 is a structural diagram of a reticle according to the present invention.

제2a도, 제2b도는 각각 본 발명 레티클에 의한 패턴의 정렬방법을 나타낸 공정도.Figure 2a and Figure 2b is a process chart showing the alignment method of the pattern by the reticle of the present invention, respectively.

제3도는 상기 제2도의 공정에 의한 패턴의 형성도.3 is a view of forming a pattern by the process of FIG.

제4도는 종래 레티클의 구조도.4 is a structural diagram of a conventional reticle.

제5도는 종래의 레티클에 의한 패턴의 형성도.5 is a view of forming a pattern by a conventional reticle.

제6a도 내지 제6c도는 종래의 레티클에 의한 패턴 미스의 유형도.6a to 6c is a type of pattern miss by a conventional reticle.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 레티클(Reticle) 11, 12, 13, 14 : 키10: Reticle 11, 12, 13, 14: Key

본 발명은 반도체소자 제조공정중에서 사진공정시 웨이퍼에 패턴을 형성하기 위하여 사용하는 레티클에 관한 것으로 특히 정렬도를 향상시켜기 위한 사진공정용 레티클에 대한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reticle used to form a pattern on a wafer during a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process, and more particularly to a reticle for photolithography to improve alignment.

일반적으로 반도체소자 제조공정중 포토 리소그래프(Photo-Lithography)공정에서 웨이퍼에 패턴을 형성하기 위하여 각각의 스텝마다 레티클(Reticle)을 사용하여 왔었다.In general, a reticle has been used for each step in order to form a pattern on a wafer in a photo-lithography process of a semiconductor device manufacturing process.

그리고 상기 레티클에는 웨이퍼상에 일어나는 모든 패턴미스를 판독할 수 있도록 키를 사용하여 왔다.The reticle has been used with a key to read out all pattern misses on the wafer.

제4도는 종래의 레티클의 구조를 나타낸 것으로, 사용되지 않는 영역인 레티클(1)의 모서리(Edge)부위와 중심부위에 각종 키(1a),(1b)가 삽입되어 있는 구조를 가지고 있다.4 shows the structure of a conventional reticle, and has a structure in which various keys 1a and 1b are inserted at edges and center portions of the reticle 1, which are unused regions.

상기 레티클 상의 키(1a),(1b)는 스크라이브 라인내 주, 부척 크롬 마크로 구성되어 지며, 첫 번째 스텝의 노광 후 두 번째 스텝의 노광시 키(1a),(1b)는 각각의 스텝에 위치한 마크들이 해당 스텝에 주척 부척으로 패턴이 형성된다.The keys 1a and 1b on the reticle are composed of major and minor chromium marks in the scribe line, and after exposure of the first step, keys 1a and 1b are located at each step. Marks are patterned in the corresponding steps at the main bar.

이렇게 서로 겹쳐진 마크를 오버레이 장비로 계측하여 패턴 상에 일어나는 모든 패턴 미스를 판독하게 된다.The overlapping marks are measured by the overlay device to read all pattern misses occurring on the pattern.

제5도는 상술한 레티클에 의해 웨이퍼상에 형성된 패턴의 모양을 나타낸 것이다. 여기서 상기 웨이퍼에 형성된 패턴의 크기와 다음 패턴의 단계별 피치의 간격이 일치한다. 이와 같은 형상으로 패턴의 형성을 장시간 진행 하게 되면 다음과 같은 문제를 발생하게 된다.5 shows the shape of the pattern formed on the wafer by the reticle described above. Here, the size of the pattern formed on the wafer coincides with the step pitch of the next pattern. If the pattern is formed in such a shape for a long time, the following problems may occur.

제6a도, 제6b도는 이러한 패턴의 미스를 유형별로 나타낸 것으로, 실선으로 표시된 부분은 노광의 패턴을, 점선으로 표시된 부분은 실제(Real) 패턴을 나타낸 것이다.FIG. 6A and FIG. 6B show misses of such patterns by type. The portions indicated by solid lines represent the exposure patterns, and the portions indicated by dotted lines represent real patterns.

이러한 현상은 렌즈의 왜곡(distortion)에 의한 축소(Reduction)현상을 나타낸 것으로 모서리 4점의 형태가 다르게 나타난 것이다.This phenomenon represents reduction phenomenon due to lens distortion, and the shape of four corners is different.

제6c도는 패턴의 유형중 레티클의 회전에 의해 나타나는 현상으로 실선으로 표시된 부위는 노광패턴을, 점선으로 표시된 부위는 실제 패턴을 각각 도시한 것이다.Figure 6c is a phenomenon caused by the rotation of the reticle of the pattern type, the area indicated by the solid line shows the exposure pattern, the area indicated by the dotted line shows the actual pattern, respectively.

즉 종래의 레티클은 스크리브 라인내 양 에지에 형성된 키만으로 각 스텝별로 서로 미세한 정렬오차를 나타나게 되어 이러한 키를 장시간 사용하게 되면 렌즈 왜곡이 서로 달라서 패턴 미스의 채크시 데이터 오류의 발생을 방지할 수 없게된다.In other words, the conventional reticle shows fine alignment errors with each step only by keys formed at both edges of the screed line. When these keys are used for a long time, lens distortion is different so that data errors can be prevented when checking patterns. There will be no.

상술한 현상들은 종래의 레티클에 의한 1 숏(Shot)상의 문제들로 스크리브 라인내에 에지 2 개의 포인트로는 축소 및 레티클의 회전의 정확한 값을 산출하기 어렵고 데이터 오류가 발생될 확률이 큰 실정이었다.The above-described phenomena are a problem of one shot caused by a conventional reticle, and it is difficult to calculate the exact value of the reduction and rotation of the reticle with two edge points in the screed line, and there is a high probability of data error. .

따라서 종래의 방법으로는 사진공정에서 가장 중요한 레티클의 정렬 미스로 패턴의 불량이나 재작업등의 문제를 유발하여 수율에 막대한 지정을 주어 왔었다.Therefore, in the conventional method, the misalignment of the reticle is most important in the photographic process, causing problems such as defects in the pattern and reworking, and thus giving a huge designation to the yield.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위한 것으로 렌즈의 왜곡에 의한 축소나 레티클의 회전등 레티클 정렬 미스에 의한 패턴의 불량원인을 줄이고 생산성을 높일 수 있는 사진공정용 레티클을 제공하는데 목적이 있다. 본 발명의 또다른 목적으로는 본 발명 레티클을 이용하여 패턴을 정렬하는 사진공정용 레티클을 제공한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a reticle for a photo process that can reduce the cause of defects of a pattern due to a misalignment of a reticle, such as reduction of a lens or rotation of a reticle, and increase productivity. Still another object of the present invention is to provide a reticle for photographic process of aligning a pattern using the reticle of the present invention.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로는 반도체소자의 제조공정중 포토 리소그래피 공정에서 웨이퍼 상에 패턴을 형성하기 위해 사용되는 레티클에 있어서, 상기 레티클의 에지 및 센터상에 패턴의 스텝별로 레티클을 정렬하여 주는 정렬수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.A feature of the present invention for achieving the above object is a reticle used to form a pattern on a wafer in a photolithography process during the manufacturing process of a semiconductor device, wherein the reticle is formed by step of the pattern on the edge and center of the reticle It characterized in that it comprises an alignment means for aligning.

이를 위해서 상기 정렬수단은 상기 레티클의 중심부위와 스크리브 라인내 양측의 상하부에 각각 소정크기의 키를 형성하되, 일측의 키에는 동일한 크기의 키를 하나씩 추가로 형성한다.To this end, the alignment means forms a key of a predetermined size on the center of the reticle and on the upper and lower sides of both sides of the screb line, respectively, and additionally forms keys of the same size one by one.

본 발명의 또다른 특징으로는 사진공정의 패턴을 형성하기 위해 단계별 1 피치의 이동시 상기 레티클에 의한 노광부위를 다음스텝에서 일부 중복시켜 레티클을 정렬하는 것을 특징으로 한다.Another feature of the present invention is to align the reticles by overlapping a part of the exposure area by the reticle in the next step during the movement of the step 1 pitch to form a pattern of a photographic process.

상술한 구성을 갖는 본 발명은 레티클의 정렬미스를 줄여 후속 스텝에서 렌즈의 왜곡 또는 축소현상으로 인한 공정결함을 방지한 것이다.The present invention having the above-described configuration reduces the misalignment of the reticle and prevents process defects due to distortion or reduction of the lens in a subsequent step.

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 작용ㆍ효과를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명한다.BEST MODE Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, operations and effects will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명 실시예에 따른 레티클의 구조를 나타낸 것으로 레티클에 의한 노광시 동일 패턴을 형성하는 스텝의 이동 피치밖에 키를 부가적으로 삽입하여 키의 일부가 서로 중복되어 정렬되도록 한 것을 특징으로 한다.1 is a view showing the structure of a reticle according to an embodiment of the present invention, in which the keys are additionally inserted outside the movement pitch of the steps forming the same pattern during exposure by the reticle so that a part of the keys are overlapped with each other. do.

이를 위한 본 발명의 구체적인 구성과 패턴의 정렬방법을 상세히 설명한다.It will be described in detail a specific configuration and pattern alignment method of the present invention for this purpose.

제1도에 나타낸 바와같이 레티클의 중심부위와 스크리브 라인(Scribe Line) 내 상하 에지(Edge)부위에 형성한 각각 키(11),(12)와, 스크리브 라인이 없는 타측의 가상 (Dummy) 스크리브 라인에 대칭되게 설치된 키(13)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the keys 11 and 12 formed on the center of the reticle and the upper and lower edges of the screbe line, and the dummy on the other side without the screed line, respectively. ) Key 13 provided symmetrically on the screed line.

상기 키들은 각종 마크를 삽입하여 레티클에 의해 형성되는 패턴을 정렬할 수 있도로 한다. 또한 상기 키는 박스형과 바형의 마크중 어느 하나를 사용한다.The keys may also insert various marks to align the pattern formed by the reticle. In addition, the key uses one of a box type and a bar type mark.

그리고 상기 스크리브 라인내에 위치한 키(12)의 일측에 하나의 키(14)를 추가로 삽입하여 한쌍의 키가 형성되도록 한다. 이때 추가로 삽입된 키(14)는 웨이퍼 상에 노광되지 않도록 크롬으로 보호층을 형성한다.Then, one key 14 is further inserted into one side of the key 12 located in the screed line to form a pair of keys. At this time, the additionally inserted key 14 forms a protective layer of chromium so as not to be exposed on the wafer.

상기 구성을 갖는 레티클에 의해 형성되는 패턴 전체의 크기는 스텝의 간격(1 피치의 거리)보다 상대적으로 크게 형성된다.The size of the entire pattern formed by the reticle having the above constitution is formed relatively larger than the step spacing (distance of one pitch).

또한 상기 가상의 스크리브 라인내에 형성된 키와 상기 추가된 키중 어느 하나의 키는 단계별 피치의 이동 범위를 벗어난 위치에 형성되도록 한다. 제2a도, 제2b도는 상술한 구성을 갖는 레티클에 의해 웨이퍼에 형성되는 패턴의 정렬과정을 나타낸 것이다.In addition, the key formed in the virtual scribbed line and any one of the added keys may be formed at a position outside the step pitch movement range. 2A and 2B show an alignment process of a pattern formed on a wafer by a reticle having the above-described configuration.

패턴의 정렬과정을 살펴보면 먼저 레티클에 의해 웨이퍼상에 키를 포함한 패턴(110)을 형성하고 그다음 단계의 패터닝을 위해 1피치 이동하여 동일한 방법으로 패턴(점선으로 나타낸 형상;120)을 형성한다.Looking at the alignment of the pattern, first, a pattern 110 including a key is formed on the wafer by a reticle, and a pattern (shape shown by dotted lines) 120 is formed in the same manner by moving one pitch for the next step of patterning.

이때 처음에 형성된 정렬을 위한 키중 어느 일측의 키(13)가 다음단계의 피치범위를 침범하여 웨이퍼상에 패턴을 형성하고, 이 이후의 패턴은 1 피치 이동하여 피치범위를 침범하여 형성된 키(13)에 일측의 키(14)와 동일한 위치에 정렬되도록 중복된 상태에서 그 위에 패턴을 형성하게 된다. 이러한 과정에서 처음에 형성된 가상 스크리브 라인에 형성되 키(13)는 노광되어 형성되고, 다음 단계에서 상기 키(13)의 위치에 정렬되는 추가된 키(14)는 크롬으로 도금되어 있어 노광되지 않고 정렬의 위치를 교정하는 데에만 사용된다.At this time, the key 13 of any one of the keys for the alignment formed initially to invade the pitch range of the next step to form a pattern on the wafer, the subsequent pattern is shifted 1 pitch to invade the pitch range formed key (13) ) And a pattern is formed thereon in an overlapped state so as to be aligned at the same position as the key 14 on one side. In this process, the key 13 formed on the initially formed virtual screed line is exposed and formed, and in the next step, the added key 14 aligned at the position of the key 13 is plated with chromium and is not exposed. Only used to correct the position of the alignment.

본 발명의 패턴의 정렬방법은 상술한 정렬과정을 반복하여 실행하여 단계적인 패턴의 형성한다.The pattern alignment method of the present invention is repeatedly executed to form a stepped pattern.

제3도는 상기 패턴의 과정을 거쳐 웨이퍼 상에 형성된 패턴의 형상을 나타낸 것이다.3 shows the shape of the pattern formed on the wafer through the process of the pattern.

상술한 과정을 거쳐 형성된 첫단계의 패턴 형성공정을 마치고 다음단계에서의 다른 패턴의 형성단계를 거치므로 다음 단계에서 발생할수 있는 4점의 왜곡된 패턴의 형성을 막을 수 있다.After completing the first step of forming the pattern formed through the above-described process and forming another pattern in the next step, it is possible to prevent the formation of four points of distorted patterns that may occur in the next step.

상술한 작용으로 제품의 고집적화에 따른 디자인 룰(Design Rule)의 감소로 각 스텝에서 패턴의 형성이 제대로 됐는지 여부를 확인 하여 작업하므로서 공정의 결함을 줄일수 있다.With the above-described action, the defects in the process can be reduced by checking whether or not the pattern is formed properly at each step by reducing the design rule due to the high integration of the product.

즉 본 발명은 장시간 사용할 때 렌즈의 왜곡현상을 적절히 조정하여 정렬하므로서 패턴 미스의 채크시 데이터의 오류를 현저하게 낮출수 있어 공정의 신뢰성을 높일 수 있다.That is, the present invention can significantly reduce the error of data at the time of the check of the pattern miss by appropriately adjusting and aligning the distortion phenomenon of the lens when used for a long time, thereby improving the reliability of the process.

상술한 본 발명은 패턴의 미스로 인한 재작업이나 이에 따르는 시간적 공정의 낭비를 줄일 수 있게되어 결과적으로 비용의 절감을 가져와 결과적으로 수율을 높이고 제품의 단가를 낮출수 있는 이점이 있다.The present invention described above can reduce the rework due to the miss of the pattern or the waste of time process accordingly, resulting in a cost reduction, resulting in a higher yield and a lower cost of the product.

Claims

A reticle used for forming a pattern on a wafer in a photolithography process during a manufacturing process of a semiconductor device, the reticle comprising alignment means for aligning the reticle by steps of the pattern on the edge and center of the reticle, the alignment means Is a key formed on the center of the reticle and the upper and lower portions of the scribbed line, respectively, a key formed symmetrically with the key on a virtual scribbed line without a scribbed line, and one side of the key formed in the scribbed line And a key formed additionally, wherein the additional key is formed of a chromium protective layer so as not to be exposed, and the reticle is used in the pattern forming process of the first step in the photographing process of forming the pattern. Reticle for.

The reticle for photolithography process according to claim 1, wherein the key uses one of a box and a bar mark.

The reticle for photolithography process according to claim 1, wherein the key further formed on the reticle is formed on the opposite side of the pitched stepwise direction.

The reticle for photographic process according to claim 1 or 3, wherein the key formed in the virtual screed line and one of the added keys is formed at a position out of a step pitch movement range.