KR0172753B1 - 멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크에 관하여 개시된다.
본 발명은 횡방향으로 형성되는 제1레이어와 종방향으로 형성되는 제2레이어 각각에 중첩되도록 제3레이어를 형성할 때, 횡방향으로 레이어를 형성시킬 포토마스크에는 횡방향의 버니어를 형성하고, 종방향으로 레이어를 형성시킬 포토마스크에는 종방향의 버니어를 형성하고, 횡방향 레이어 및 종방향 레이어 각각에 중첩될 레이어를 형성시킬 포토마스크에는 자 버니어를 형성한다. 모 버니어를 횡방향 버니어와 종방향 버니어에 의해 형성된다.
따라서, 본 발명은 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 공정의 용이성으로 생산력을 증대시키며, 충접도 실패에 의한 재 작업 및 웨이퍼 손실을 방지할 수 있다.

Description

멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크
제1도는 제1, 제2 및 제3포토마스크에 의해 형성될 멀티 레이어의 레이아웃도.
제2도는 제1포토마스크에 적용되는 제1버니어의 평면도.
제3도는 제2포토마스크에 적용되는 제2버니어의 평면도.
제4도는 제3포토마스크에 적용되는 자 버니어의 평면도.
제5도는 제1, 제2 및 제3포토마스크를 사용하여 웨이퍼상에 형성되는 모 버니어 및 자 버니어의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 제1레이어 12 : 제1버니어
21 : 제2레이어 22 : 제2버니어
31 : 제3레이어 32 : 자 버니어
102 : 모 버니어
본 발명은 멀티-레이어(mult-layer) 중첩을 위한 포토마스크에 관한 것으로, 특히 웨이퍼상에 횡방향으로 형성되는 제1레이어와 종방향으로 형성되는 제2레이어를 기준으로 제3레이어를 정확히 중첩시킬 수 있는 멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자의 제조 공정에 사용되는 포토마스크에는 공정 단계별로 형성되는 각 레이어간에 정확한 중첩을 위하여 버니어(vernier)가 형성되어 있다. 이는 스크라이브 라인에 형성되는 것으로 셀 영역에 형성되는 레이어가 얼마만큼 정확하게 중첩되었는지를 확인하기 위한 것이다.
먼저 형성된 하나의 레이어에 중첩되도록 형성되는 다른 레이어는 각각의 공정에 사용되는 포토마스크의 모 버니어 및 자 버니어에 의해 정확한 중첩을 이룰 수 있다. 그러나, 두 번의 공정에 의해 각각 형성된 제1 및 2레이어에 중첩되도록 제3레이어를 형성할 경우, 종래에는 어느 한 레이어를 기준으로 하여 제3레이어를 형성하였다. 이와 같이 형성된 제3레이어는 제1 또는 제2레이어와 정확한 중첩을 이룰 수 없다. 즉, 제1레이어를 기준으로 제3레이어를 형성할 경우, 제2레이어와 제3레이어가 정확하게 중첩되지 않을 경우가 발생되고, 제2레이어를 기준으로 제3레이어를 형성할 경우, 제1레이어와 제3레이어가 정확하게 중첩되지 않을 경우가 발생된다.
이와 같은 문제가 발생된 경우 정확한 중첩을 위하여 노광 공정시 작업자가 임의로 측정치를 노광 장비에 입력하는 등 수작업을 통하여 공정을 실시하므로 많은 시간이 소요와 공정의 어려움이 발생되었고, 문제의 발생을 확인하지 못한 상태로 공정을 진행할 경우 소자 수율 저하의 원인이 되었다.
따라서, 본 발명은 제1 및 제2레이어 각각에 제3레이어가 정확히 중첩될 수 있도록 하는 멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 횡방향으로 형성되는 제1레이어와 교차되어 종방향으로 형성되는 제2레이어 각각에 중첩되도록 제3레이어를 형성할 때 사용되는 멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크에 있어서, 횡방향으로 형성되는 상기 제1레이어를 형성시킬 포토마스크에는 횡방향의 제1버니어가 형성되는 제1포토마스크와, 종방향으로 형성되는 상기 제2레이어를 형성시킬 포토마스크에는 종방향의 제2버니어가 형성되는 제2포토마스크와, 상기 제1 및 2레이어 각각에 중첩되도록 형성되는 상기 제3레이어를 형성시킬 포토마스트에는 자 버니어가 형성되는 제3포토마스크로 이루어지되, 상기 제1 및 제2버니어가 중첩되어 형성된 모 버니어의 중심부에 자 버니어가 위치되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 제1, 제2 및 제3포토마스크에 의해 형성될 멀티-레이어의 레이아웃도이다.
제1포토마스크는 제1도에 도시된 바와 같이 횡방향으로 셀 영역에 형성되는 제1레이어(11)와 제2도에 도시된 바와 같이 횡방향으로 스크라이브 라인상에 형성되는 제1버니어(12)로 구성된다. 제2포토마스크는 제1도에 도시된 바와 같이 종방향으로 두 개가 나란히 셀 영역에 형성된 제2레이어(21)와 제3도에 도시된 바와 같이 종방향으로 스크라이브 라인상에 형성된 제2버니어(22)로 구성된다. 제1포토마스크와 제2포토마스크를 중첩했을 경우, 제2레이어(21)는 제1레이어(11)와 교차되고, 역시 제2버니어(22)는 제1버니어(12)와 교차되도록 형성된다. 교차되도록 형성된 제1 및 제2버니어(12 및 22)에 의해 제5도에 도시된 바와 같은 모 버니어(102)가 형성된다. 제3포토마스크는 제1도에 도시된 바와 같이 제1레이어(11)상에 위치되면서 두개의 제2레이어(21)의 사이에 형성된 제3레이어와 제4도에 도시된 바와 같이 사각박스형으로 형성된 자 버니어(32)로 구성된다.
상기한 포토마스크를 이용하여 각각의 레이어를 형성하는 공정은 먼저 제1포토마스크를 사용하여 제1레이어(11)와 제1버니어(12)를 웨이퍼상에 형성하고, 제2포토마스크를 사용하여 제2레이어(21)와 제2버니어(22)를 웨이퍼상에 형성한다. 즉, 제1 및 제2포토마스크에 의해 제1 및 제2레이어(11 및 21)는 셀 영역에 형성되고, 제1 및 제2버니어(12 및 22)는 스크라이브 라인상에 형성된다. 그 결과 제1버니어(12)와 제2버니어(22)에 의해 제5도에 도시된 바와 같이 사각박스형으로 모 버니어(102)가 웨이퍼상에 형성된다. 이후 제3포토마스크를 사용하여 셀 영역에 제3레이어(31)를, 스크라이브 라인상에 자 버니어(32)를 웨이퍼상에 형성한다. 제5도에 도시된 바와 같이 자 버니어(32)가 모 버니어(102)의 중심부에 위치되도록 제3포토마스크 공정을 진행하므로써, 제3레이어(31)가 제1레이어(11) 및 제2레이어(21) 각각의 원하는 위치에 정확히 중첩된다.
모 버니어(102)의 크기는 자 버니어(32)의 크기보다 크다. 즉, 모 버니어(102)는 가로 및 세로의 길이가 약 20㎛이고, 자 버니어(32)는 가로 및 세로 길이가 약 12㎛이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 횡방향으로 레이어를 형성시킬 포토마스크에는 횡방향의 버니어를 형성하고, 종방향으로 레이어를 형성시킬 포토마스크에는 종방향의 버니어를 형성하며, 횡방향 레이어 및 종방향 레이어 각각에 중첩될 레이어를 형성시킬 포토마스크에는 자 버니어를 형성한다. 교차되도록 형성된 횡방향 버니어와 종방향 버니어에 의해 모 버니어가 형성된다. 모 버니어의 중심부에 자 버니어가 위치되도록 하므로써 제3레이어가 제1 및 제2레이어의 원하는 위치에 정확히 중첩되도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 두 번의 공정에 의해 각각 형성된 제1 및 제2레이어에 중첩되도록 제3레이어를 형성할 때, 형성된 제3레이어가 제1 및 제2레이어 각각에 대한 중첩 정도를 알 수 있어 정확한 중첩 데이터를 노광 장비에 셋-업(set up)할 수 있다. 따라서, 본 발명은 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 공정의 용이성으로 생산력을 증대시키며, 중첩도 실패에 의한 재작업 및 웨이퍼 손실을 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 횡방향으로 형성되는 제1레이어와 교차되어 종방향으로 형성되는 제2레이어 각각에 중첩되도록 제3레이어를 형성할 때 사용되는 멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크에 있어서, 횡방향으로 형성되는 상기 제1레이어를 형성시킬 포토마스크에는 횡방향의 제1버니어가 형성되는 제1포토마스크와, 종방향으로 형성되는 상기 제2레어어를 형성시킬 포토마스크에는 종방향의 제2버니어가 형성되는 제2포토마스크와, 상기 제1 및 2레이어 각각에 중첩되도록 형성되는 상기 제3레이어를 형성시킬 포토마스크에는 자 버니어가 형성되는 제3포토마스크로 이루어져, 상기 제1 및 제2버니어가 중첩되어 형성된 모 버니어의 중심부에 자 버니어가 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모 버니어는 상기 자 버니어보다 큰 것을 특징으로 하는 멀티-레이어 중첩을 위한 포토마스크.
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