KR100633331B1 - Method for forming overlay vernier - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 멀티 오버레이 버니어 형성 방법은, 소정 간격을 두고 평행하게 형성된 한쌍의 바(bar)로 이루어진 제 1 모 버니어를 제 1 층에 음각으로 형성하는 단계와, 상기 제 1 모 버니어의 음각이 노출되도록 상기 제 1 모 버니어와 직교하는 방향으로, 소정 간격을 두고 평행하게 형성된 한쌍의 바(bar)로 이루어진 제 2 모 버니어를 제 1 층 상의 제 2 층에 양각으로 형성하는 단계와, 박스 형상으로 이루어지는 자 버니어를, 제 2 층 상의 제 3 층에 형성하는 단계를 포함함으로써, 반도체 제조에 소요되는 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 결과적으로, 반도체 생산 원가가 절감되는 효과를 얻을 수 있다.The method for forming a multi-overlay vernier according to the present invention comprises the steps of: forming a first parent vernier having a pair of bars formed in parallel at a predetermined interval in an intaglio on a first layer, and the intaglio of the first parent vernier being Forming a second mother vernier on the second layer on the first layer by embossing a second mother vernier in a direction orthogonal to the first mother vernier so as to be exposed, in parallel with a predetermined interval; By forming the magnetic vernier consisting of the third layer on the second layer, it is possible to shorten the time required to manufacture the semiconductor to improve the productivity, resulting in the effect of reducing the semiconductor production cost have.

반도체소자, 버니어, 양각, 음각Semiconductor element, vernier, embossed, engraved

Description

멀티 오버레이 버니어 형성 방법{METHOD FOR FORMING OVERLAY VERNIER} How to form a multi-overlay vernier {METHOD FOR FORMING OVERLAY VERNIER}             

도 1은 일반적인 박스 인 박스(box in box) 타입의 중첩도 측정 마크를 도시한 예시도, 1 is an exemplary view showing a degree of overlap measurement mark of a general box in box type,

도 2는 본 발명에 따른 제 1 모 오버레이 버니어의 평면 형상을 나타내는 도면,2 is a view showing a planar shape of the first parent overlay vernier according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 제 2 모 오버레이 버니어의 평면 형상을 나타내는 도면,3 is a view showing a planar shape of a second parent overlay vernier according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 자 오버레이 버니어의 평면 형상을 나타내는 도면,4 is a view showing a planar shape of the ruler overlay vernier according to the present invention,

도 5는 도 2내지 도 4의 각 오버레이 버니어가 중첩된 형상을 나타내는 도면.5 is a view showing a shape in which each overlay vernier of FIGS.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 모 오버레이 버니어 20 : 자 오버레이 버니어10: Mod Overlay Vernier 20: Purple Overlay Vernier

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정에 채용되어 중첩도를 평가하기 위해 필요한 오버레이 버니어(overlay vernier)의 형성 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 두 개 층과의 중첩도를 동시에 평가할 수 있는 멀티 오버레이 버니어의 형성 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming an overlay vernier employed in a semiconductor device manufacturing process to evaluate the degree of overlap. More specifically, the present invention relates to a multi-overlay capable of simultaneously evaluating the degree of overlap with two layers. A method of forming a vernier.

일반적으로, 반도체 소자의 제조 공정으로 회로 패턴들을 형성함에 있어서, 먼저 형성된 회로 패턴과 나중에 형성되는 회로 패턴을 정확하게 중첩시켜야 한다. In general, in forming the circuit patterns in the manufacturing process of the semiconductor device, it is necessary to accurately overlap the circuit pattern formed first and the circuit pattern formed later.

이와 같이 하부 패턴과 상부 패턴이 정확히 중첩되는 정도를 나타내는 중첩도를 측정하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼의 스크라이브 레인 내에, 이전에 형성된 하부 층을 형성할 때에 모 오버레이 버니어(mothert overlay vernier)(10)를 형성하고, 현재 형성되는 층을 형성할 때에 자 오버레이 버니어(son overlay vernier)(20)를 형성하여, 양 버니어의 중첩도에 의해서 상부와 하부 패턴이 정확히 중첩되는 지를 평가한다. 이때, 도 1에 도시된 오버레이 버니어는 일반적인 박스 인 박스(box in box) 타입의 중첩도 측정 마크를 도시한 예시도이다.As such, in order to measure the degree of overlap indicating the degree of overlap between the lower pattern and the upper pattern, as shown in FIG. 1, a mother overlay vernier (mothert overlay) is formed in forming a previously formed lower layer in the scribe lane of the wafer. A vernier 10 is formed and a son overlay vernier 20 is formed when forming the currently formed layer to evaluate whether the upper and lower patterns overlap correctly by the overlapping degree of both verniers. . In this case, the overlay vernier illustrated in FIG. 1 is an exemplary diagram illustrating a overlapping measurement mark of a general box in box type.

그러나, 이와 같은 중첩도 평가은, 멀티 층 구조의 반도체 장치를 형성함에 있어서, 정확한 패턴 형성을 위해서 매 층마다 실시되므로, 반도체 장치 전반에 걸 쳐 시간 소요가 커서, 결과적으로 원가 상승의 큰 요인이 되고 있다.However, such overlap evaluation is performed every layer for accurate pattern formation in forming a semiconductor device having a multi-layer structure, so that the time required for the entire semiconductor device is large, resulting in a large cost increase. have.

따라서, 공정 시간을 단축하여 생산성을 향상시키기 위해서는 중첩도 평가에 소요되는 시간을 단축시킬 필요가 있다.Therefore, in order to shorten the process time and improve productivity, it is necessary to shorten the time required for the degree of overlap evaluation.

본 발명에서는, 그와 같이 반도체 공정 중 중첩도 평가에 소요되는 시간을 단축하여 생산성 향상에 기여할 수 있는 멀티 오버레이 버니어의 형성 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming a multi-overlay vernier that can contribute to productivity improvement by shortening the time required for the evaluation of the degree of overlap during the semiconductor process.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따를 멀티 오버레이 버니어 형성 방법은, 반도체 제조 공정에서 상부 층과 하부 층의 중첩도를 측정하는 데 이용되는 멀티 오버레이 버니어 형성 방법에 있어서, 소정 간격을 두고 평행하게 형성된 한쌍의 바(bar)로 이루어진 제 1 모 버니어를 제 1 층에 음각으로 형성하는 단계와, 상기 제 1 모 버니어의 음각이 노출되도록 상기 제 1 모 버니어와 직교하는 방향으로, 소정 간격을 두고 평행하게 형성된 한쌍의 바(bar)로 이루어진 제 2 모 버니어를 제 1 층 상의 제 2 층에 양각으로 형성하는 단계와, 박스 형상으로 이루어지는 자 버니어를, 제 2 층 상의 제 3 층에 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.The multi-overlay vernier forming method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a multi-overlay vernier forming method used to measure the overlapping degree of the upper layer and the lower layer in the semiconductor manufacturing process, a predetermined interval Forming a first parent vernier having a pair of bars formed in parallel on the first layer in an intaglio manner in a first layer, and in a direction orthogonal to the first parent vernier so that the intaglio of the first parent vernier is exposed, Embossing a second mother vernier having a pair of bars formed parallel to each other at a predetermined interval on the second layer on the first layer, and forming a box-shaped ruler vernier on the second layer. It is formed to include.

본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 오버레이 버니어 형성 방법은, 상기 실시예의 상기 제 1 모 버니어와 제 2 모 버니어가 바 인 바(bar in bar) 상태로 박스 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.The method for forming a multi-overlay vernier according to another embodiment of the present invention is characterized in that the first mother vernier and the second mother vernier of the embodiment form a box in a bar in bar state.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 오버레이 버니어 형성 방법은, 상 기 실시예서, 상기 제 1 모 버니어와 제 2 모 버니어로 이루어지는 박스 형상을 외부 박스로 하고, 상기 자 버니어를 내부 박스로 하여, 박스 인 박스(box in box) 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.In addition, according to another embodiment of the present invention, in the method of forming a multi-overlay vernier, the box shape of the first parent vernier and the second parent vernier is used as the outer box, and the ruler vernier is the inner box. It is characterized by forming a box in box (box in box) shape.

다른 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 오버레이 버니어 형성 방법은, 상기 실시예서, 상기 제 1 모 버니어는 게이트 버니어이고, 상기 제 2 버니어는 비트 라인 버니어인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the method for forming a multi-overlay vernier according to another embodiment of the present invention, the first mother vernier is a gate vernier, the second vernier is characterized in that the bit line vernier.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments 2 to 5.

먼저, 도 2를 참조하면, 제 1 모 버니어(100)는 서로 평행한 한쌍의 바(bar)(100a, 100b)를 일 방향(예컨대, 종 방향)으로 형성하되, 음각으로 형성한다. 이때, 제 1 모 버니어(100)는, 예컨대, 반도체 장치의 게이트와 동시에 웨이퍼의 스크라이브 라인에 형성되는 게이트 모 버니어이다.First, referring to FIG. 2, the first parent vernier 100 forms a pair of bars 100a and 100b parallel to each other in one direction (eg, the longitudinal direction), and is formed in an intaglio. At this time, the first mother vernier 100 is, for example, a gate mother vernier formed on the scribe line of the wafer simultaneously with the gate of the semiconductor device.

다시, 도 3을 참조하면, 제 2 모 버니어(110)는 상기 제 1 모 버니어(100)를 구성하는 한 쌍의 바(100a, 100b)가 이루는 방향과 직교하는 방향(예컨대, 횡방향)으로 서로 평행한 한 쌍의 바(bar)(110a, 110b)를 형성하되, 양각으로 형성한다. 본 발명에서는, 두 개의 층에 각기 형성된 종 방향의 모 버니어와 횡 방향의 모 버니어에 대하여 하나의 자 버니어로 동시에 중첩도를 측정해야하므로, 제 1 모 버니어(100) 상에 제 2 모 버니어(110)를 형성하더라도 제 2 모 버니어(110)에 의해서 제 1 모 버니어(100)가 차폐되지 않아야 한다. 따라서, 본 발명에서는 제 2 모 버니어(110)를 양각으로 형성함으로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 후속되는 자 버니어(120)와의 중첩도 평가시 제 1 모 버니어(100)가 제 2 모 버니어(100) 형성시 차폐되지 않고 선명하게 나타난다. 이때, 제 2 모 버니어(110)는, 예컨대, 반도체 장치의 비트 라인과 동시에 웨이퍼의 스크라이브 라인에 형성되는 비트 라인 모 버니어이다.Again, referring to FIG. 3, the second parent vernier 110 is in a direction orthogonal to the direction formed by the pair of bars 100a and 100b constituting the first parent vernier 100 (eg, in a transverse direction). A pair of bars (110a, 110b) in parallel to each other is formed, but is formed in relief. In the present invention, since the overlapping degree should be simultaneously measured with a single vernier with respect to the longitudinal vernier and the lateral vernier formed on the two layers, the second parent vernier ( Even if 110 is formed, the first parent vernier 100 should not be shielded by the second parent vernier 110. Therefore, in the present invention, by forming the second parent vernier 110 in relief, as shown in FIG. 5, when the degree of overlap with the subsequent child vernier 120 is evaluated, the first parent vernier 100 is the second parent vernier. When forming (100) it is not shielded but appears clearly. At this time, the second mother vernier 110 is, for example, a bit line mother vernier formed on the scribe line of the wafer at the same time as the bit line of the semiconductor device.

그 다음, 도 4를 참조하면, 자 버니어(120)는 제 1 모 버니어(100)와 제 2 모 버니어(110)로 이루어지는 박스(box)(외부 박스로 사용됨) 보다 작은 크기를 갖는 박스 형상(내부 박스로 사용됨)으로 형성하여, 외부 박스와 함께 박스 인 박스(box in box) 타입의 중첩도 마크를 이루도록 형성한다.Next, referring to FIG. 4, the ruler vernier 120 has a box shape having a smaller size than a box (used as an outer box) including the first parent vernier 100 and the second parent vernier 110. Used as an inner box) to form an overlapping mark of a box in box type together with the outer box.

상술한 과정에 의해서 도 2 내지 도 4에 도시한 각 평면 형상의 버니어는 서로 중첩되면, 도 5에 도시된 바와 같이 나타난다. 이 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 모 버니어(110)에 의해서 제 1 모 버니어(100)에 의해서 차폐되지 않고 선명히 표시됨을 알 수 있다.When the planar vernier shown in Figs. 2 to 4 overlap with each other by the above-described process, they appear as shown in Fig. 5. As shown in FIG. 5, it can be seen that the second parent vernier 110 is clearly displayed without being shielded by the first parent vernier 100.

한편, 상술한 바와 같은, 본 발명의 멀티 오버레이 버니어 형성 방법은, 제 2 모 버니어를 양각으로 형성하여, 제 1 모 버니어를 차폐하지 않도록 하므로, 후속하는 층의 버니어에 의해서 이전 버니어가 차폐되는 과정, 예컨대, 게이트 모 버니어가 이후 공정의 하드 마스크 텅스텐에 의해 차폐되어 판독할 수 없는 과정에 적용할 경우에도, 두 층 단위로 종 방향 및 횡 방향 각각에 대해서 정확하게 중첩도를 확인할 수있다.On the other hand, as described above, the method of forming a multi-overlay vernier of the present invention, the second parent vernier is embossed, so as not to shield the first parent vernier, the process of the previous vernier is shielded by the vernier of the subsequent layer For example, even when the gate parent vernier is applied to a process that is shielded by the hard mask tungsten of the subsequent process and cannot be read, the degree of overlap can be accurately confirmed in each of the longitudinal direction and the lateral direction in units of two layers.

상술한 본 발명에 따르면, 매 층 단위로 이루어지던 중첩도 확인 과정을, 두 층 단위로 실시함으로써, 그 만큼 반도체 제조에 소요되는 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 반도체 생산 원가가 절감되는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention described above, by performing the overlapping degree checking process, which is performed in units of layers, in units of two layers, it is possible to shorten the time required for semiconductor manufacturing by that amount and improve productivity. As a result, the semiconductor production cost can be reduced.

Claims (4)

반도체 제조 공정에서 상부 층과 하부 층의 중첩도를 측정하는 데 이용되는 멀티 오버레이 버니어 형성 방법에 있어서,In the method of forming a multi-overlay vernier used to measure the overlapping degree of the top layer and the bottom layer in the semiconductor manufacturing process, 소정 간격을 두고 평행하게 형성된 한쌍의 바(bar)로 이루어진 제 1 모 버니어를 제 1 층에 음각으로 형성하는 단계와,Negatively forming a first parent vernier on the first layer, the first parent vernier comprising a pair of bars formed in parallel at a predetermined interval, 상기 제 1 모 버니어의 음각이 노출되도록 상기 제 1 모 버니어와 직교하는 방향으로, 소정 간격을 두고 평행하게 형성된 한쌍의 바(bar)로 이루어진 제 2 모 버니어를 제 1 층 상의 제 2 층에 양각으로 형성하는 단계와,Embossing a second parent vernier comprising a pair of bars formed in parallel with a predetermined interval in a direction orthogonal to the first parent vernier so that the intaglio of the first parent vernier is exposed to the second layer on the first layer Forming with, 박스 형상으로 이루어지는 자 버니어를, 제 2 층 상의 제 3 층에 형성하는 단계를 포함하는 멀티 오버레이 버니어 형성 방법.A method for forming a multi-overlay vernier, comprising: forming a box-shaped ruler vernier in a third layer on a second layer. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 모 버니어와 제 2 모 버니어는 바 인 바(bar in bar) 상태로 박스 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 멀티 오버레이 버니어 형성 방법.The first mother vernier and the second mother vernier forming a box shape bar in bar (bar in bar) characterized in that the multi-overlay vernier forming method. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1 모 버니어와 제 2 모 버니어로 이루어지는 박스 형상을 외부 박스 로 하고, 상기 자 버니어를 내부 박스로 하여, 박스 인 박스(box in box) 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 멀티 오버레이 버니어 형성 방법.And forming a box in box shape using a box shape consisting of the first mother vernier and the second mother vernier as an outer box, and the child vernier as an inner box. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제 1 모 버니어는 게이트 버니어이고, 상기 제 2 버니어는 비트 라인 버니어인 것을 특징으로 하는 멀티 오버레이 버니어 형성 방법.And wherein the first parent vernier is a gate vernier, and the second vernier is a bit line vernier.
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