KR101076776B1 - 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법 - Google Patents

오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101076776B1
KR101076776B1 KR1020090058728A KR20090058728A KR101076776B1 KR 101076776 B1 KR101076776 B1 KR 101076776B1 KR 1020090058728 A KR1020090058728 A KR 1020090058728A KR 20090058728 A KR20090058728 A KR 20090058728A KR 101076776 B1 KR101076776 B1 KR 101076776B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vernier
pattern
overlay
patterns
marks
Prior art date
Application number
KR1020090058728A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110001262A (ko
Inventor
곽도용
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020090058728A priority Critical patent/KR101076776B1/ko
Publication of KR20110001262A publication Critical patent/KR20110001262A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101076776B1 publication Critical patent/KR101076776B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073—Alignment marks and their environment
    • G03F9/708—Mark formation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70516—Calibration of components of the microlithographic apparatus, e.g. light sources, addressable masks or detectors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 종래 기술에서 사용하던 멀티 버니어의 한계를 뛰어넘어 3 개 이상의 멀티 버니어를 구현할 수 있는 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법에 관한 것이다. 본 발명의 오버레이 버니어는 다각형 형태의 중심 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴, 및 상기 기준 버니어 패턴을 중심으로 형성되는 다각형 형태의 버니어 마크를 다수 개 포함하는 다수 개의 버니어 패턴을 포함하며, 상기 기준 버니어 패턴과 상기 다수 개의 버니어 패턴은 오버레이 버니어 배치 영역 내에 위치하고, 상기 기준 버니어 패턴과 상기 다수 개의 버니어 패턴에 포함된 상기 중심 버니어 마크 및 다수 개의 버니어 마크는 동일 평면 상에 두고 봤을 때에 서로 겹치지 않는다.
오버레이 버니어, 버니어 마크, 중심점, 회전

Description

오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법{OVERLAY VERNIER AND METHOD FOR MEASURING OVERLAY USING THE SAME}
본 발명은 고집적 반도체 장치의 제조기술에 관한 것으로, 특히 반도체 리소그라피 공정에서 정렬도를 측정하는 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법에 관한 것이다.
반도체 기억 장치는 데이터를 저장하기 위한 다수의 단위 셀 및 단위 셀에 데이터를 입출력하는 데 필요한 입출력회로 등을 포함한 여러 가지 구성 요소들을 포함하고 있다. 통상적으로, 반도체 기억 장치 내 다수의 단위 셀이 포함된 셀 어레이의 제조 공정을 살펴보면, 크게 반도체 기판 상부에 게이트를 형성하고 그 상부층에는 비트 라인을 형성하고, 비트 라인 상부층에는 캐패시터를 형성하고, 캐패시터 상부층에는 금속 배선을 형성하는 순서로 이루어진다.
집적도를 높이기 위해, 반도체 기억 장치에 포함되는 구성요소들은 평면상으로 배열될 뿐만 아니라 수직적인 스택 구조로도 형성된다. 전술한 바와 같이, 게이트, 비트 라인, 캐패시터 등등의 구성 요소들을 수직적으로 쌓여있는 서로 다른 층에 형성하게 되고, 결과적으로 집적도를 높이기 위해 반도체 기억 장치 내부의 더 많은 구성 요소들을 수직적으로 쌓게 된다. 다수의 구성 요소들을 오차 없이 수직적으로 배열하기 위해서는 최하단의 반도체 기판으로부터 최상단에 형성되는 층에 이르기까지 정렬 오차를 제거하는 것이 매우 중요한데, 이를 위해 오버레이 버니어(overlay vernier)를 형성한다. 오버레이 버니어는 웨이퍼 상에 반도체 장치의 구성요소가 형성되지 않는 여분의 공간에 형성하는 것이 일반적인데, 주로 반도체 기판의 스크라이브 레인(scribe lane) 영역에 형성한다.
종래에 일반적으로 사용되던 오버레이 제어 방식은 박스-인-박스 오버레이 마크(box-in-box overlay mark)를 적용하여 미리 원하는 층(layer)에 모 버니어 패턴을 형성하고 다음 층에 자 버니어 패턴을 형성하여 두 개의 오버레이 값을 계산하여 중첩 정도를 제어하는 방식이다.
도 1은 종래 기술에 따른 박스-인-박스 오버레이 버니어 구조의 한 예를 도시한 도면으로, 3개의 층에 버니어 패턴을 적용한 것이다.
도 1을 참조하면, 소자 분리막 마스크 진행시 X 축 방향으로 바(bar) 형태의 두 개의 버니어(110a, 110b)를 형성하고, 게이트 마스크 진행시 Y 축 방향으로 바 형태의 두 개의 버니어(120a, 120b)를 형성한다. 이 후, 랜딩 플러그 콘택 마스크 진행시 중앙에 위치하는 자 버니어(130)를 형성한다.
이렇게 종래의 오버레이 버니어 구조는 소자 분리막 마스크에 형성된 버니어(110a, 110b)와 게이트 마스크에 형성된 버니어(120a, 120b)를 포함하는 멀티 패턴을 가지며, 랜딩 플러그 콘택 마스크에 최종 형성된 자 버니어(130)를 중심으로 오버레이 중첩 정도를 측정한다.
즉, 상기와 같은 구조를 갖는 오버레이 버니어가 구비된 기판에 대해 측정 장비 내에서 오버레이 스캔(overlay scan)을 진행한다. 오버레이 스캔으로 얻은 오버레이 측정 시그널(signal)을 통해 이전 층에서 형성된 버니어 패턴과 현재 층에서 형성된 버니어 패턴 간의 중첩도, 간격 등의 오버레이 값을 상하좌우에서 측정한다. 측정 결과를 비교하면, 이전 층에서의 버니어 패턴과 현재 층에서의 버니어 패턴이 중심에서 벗어난 정도를 측정할 수 있으며, 이를 오버레이 오정렬 값으로 반영하여 하부 층에 대한 상부 층의 정렬도를 제어할 수 있다.
그러나, 전술한 종래 기술에 따른 오버레이 버니어는 최대 3 개의 멀티 오버레이 버니어 패턴을 사용하고, 여러 개의 버니어 모양이 다양하게 적용되며, 때로는 주변에 더미 패턴을 형성하기도 한다. 따라서 정렬도를 측정할 수 있는 층의 개수가 3 개로 제한되고, 오버레이 버니어의 형성이 나쁠 때는 정렬도 측정의 신뢰성을 떨어뜨리게 된다. 그 결과, 오버레이 값을 잘못 측정하게 되면 현재 층에 대응하는 패턴이 이전 패턴 위에 형성될 때 결함을 유발하게 되어 칩의 동작 특성을 저하시키게 된다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 중심 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴과 그와 동일한 평면상에서 서로 겹치지 않는 구조로 다각형 모양의 버니어 마크를 여러 개 포함하는 버니어 패턴을 다수 개 형성하여 다수 개의 층에 적용함으로써 층 간의 정렬도를 향상시킨 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 오버레이 버니어는 다각형 형태의 중심 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴, 및 상기 기준 버니어 패턴을 중심으로 형성되는 다각형 형태의 버니어 마크를 다수 개 포함하는 다수 개의 버니어 패턴을 포함하며, 상기 기준 버니어 패턴과 상기 다수 개의 버니어 패턴은 오버레이 버니어 배치 영역 내에 위치하고, 상기 기준 버니어 패턴과 상기 다수 개의 버니어 패턴에 포함된 상기 중심 버니어 마크 및 다수 개의 주변 버니어 마크는 동일 평면상에 두고 봤을 때에 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다각형이 사각형인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다수 개의 버니어 패턴 각각은, 다수 개의 버니어 마크를 포함하는 제 1 서브 버니어 패턴, 상기 제 1 서브 버니어 패턴을 90도 회전시켜 구현한 제 2 서브 버니어 패턴, 상기 제 1 서브 버니어 패턴을 180도 회전시켜 구현한 제 3 서브 버니어 패턴, 및 상기 제 1 서브 버니어 패턴을 270도 회전시켜 구 현한 제 4 서브 버니어 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 각각의 서브 버니어 패턴은 하나 이상의 버니어 마크를 포함하고 패턴 회전을 통해 구현된 상기 제 1 내지 제 4 서브 버니어 패턴에 포함된 위치 대응하는 4 개의 버니어 마크는 사각형을 이루는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다수 개의 버니어 패턴이, 4N 개의 버니어 마크를 포함하는 기본 버니어 패턴, 및 상기 기본 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 각도만큼씩 회전시켜 형성한 다수 개의 제 1 버니어 패턴을 포함하고 상기 N이 자연수인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다수 개의 제 1 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 범위만큼씩 확장시켜 형성한 다수 개의 제 2 버니어 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다수 개의 버니어 패턴이, 4N개의 버니어 마크를 포함하는 기본 버니어 패턴, 및 상기 기본 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 범위만큼씩 확장시켜 형성한 다수 개의 제 3 버니어 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다수 개의 제 3 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 각도만큼씩 회전시켜 형성한 다수 개의 제 4 버니어 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 오버레이 버니어 배치 영역은 사각형 형태를 이루는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 기준 버니어 패턴 및 상기 다수 개의 버니어 패턴을 레티클 상에 형성하는 경우, 상기 레티클의 상기 오버레이 버니어 배치 영역에서 상기 버니어 패턴이 형성되지 않는 영역은 빛이 통과할 수 있도록 투명하게 처리하여 형성하고, 상기 버니어 패턴이 형성되는 영역은 빛이 통과할 수 없도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 반도체 소자의 제조 방법은 제 1 마스크에 대응하며 중심 버니어 마크와 그 주변에 형성된 다수 개의 주변 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴을 형성하는 단계, 제 2 내지 제 N 마스크에 대응하며, 다수 개의 주변 버니어 마크를 포함하는 제 2 내지 제 N 버니어 패턴을 형성하는 단계, 상기 기준 버니어 패턴에 상기 제 2 내지 제 N 버니어 패턴을 중첩시켜, 중첩도를 측정한 후 정렬 오차를 제거하는 단계, 및 상기 제 1 내지 제 N 마스크에 대응하는 타겟 구조를 형성하는 단계를 포함하며 N이 자연수인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 내지 제 N 마스크가, 소자 분리막 패턴 마스크, 게이트 마스크, 리세스 게이트 마스크 및 랜딩 플러그 콘택 마스크 중의 일부 또는 전부에 대응하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 제 N+1 내지 제 N+M 마스크에 대해, 제 N+1 마스크에 대응하며, 중심 버니어 마크와 그 주변에 형성된 다수 개의 주변 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴을 형성하는 단계, 제 N+2 내지 제 N+M 마스크에 대응하며, 다수 개의 주변 버니어 마크를 포함하는 제 N+2 내지 제 N+M 버니어 패턴을 형성하는 단계, 상기 기준 버니어 패턴에 상기 제 N+2 내지 제 N+M 버니어 패턴을 중첩시켜, 중첩도를 측정한 후 정렬 오차를 제거하는 단계, 및 상기 제 N+1 내지 제 N+M 마스크에 대응하는 타겟 구조를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 내지 N 마스크에 대응하는 버니어 패턴은 제 1 오버레이 버니어 배치 영역에 위치하고, 상기 제 N+1 내지 N+M 마스크에 대응하는 버니어 패턴은 제 2 오버레이 버니어 배치 영역에 위치하며, 상기 제 1 및 2 오버레이 버니어 배치 영역은 서로 겹치지 않으며 M이 자연수인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 마스크에 대응하는 기준 버니어 패턴과 상기 제 N+1 마스크에 대응하는 기준 버니어 패턴을 하나의 마스크로 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 오버레이 측정 방법은 중심 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴을 형성하는 단계, 다각형 형태의 버니어 마크를 다수 개 포함하는 다수 개의 버니어 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 기준 버니어 패턴 및 상기 다수 개의 버니어 패턴을 중첩시켜 패턴 간 오버레이 값을 측정하는 단계를 포함하며, 상기 기준 버니어 패턴 및 상기 다수 개의 버니어 패턴에 포함된 다수 개의 버니어 마크는 동일 평면상에 두고 봤을 때에 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 오버레이 값을 측정하는 단계는, 상기 기준 버니어 패턴의 중심점을 측정하는 단계, 상기 다수 개의 버니어 패턴의 중심점을 측정하는 단계, 및 상기 기준 버니어 패턴의 중심점을 기준으로 상기 다수 개의 버니어 패턴의 중심점의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 오버레이 값을 측정하는 단계는, 상기 다수 개의 버니어 패턴에 포함된 다수 개의 버니어 마크 중 형상이 양호한 일부를 활용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 오버레이 값을 측정하는 단계는, 상기 기준 버니어 패턴 및 상기 다수 개의 버니어 패턴을 한꺼번에 중첩시켜 패턴 간 오버레이 값을 측정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 버니어 마크는 사각형을 가지며, 버니어 마크의 마주보는 꼭짓점을 연결하는 대각선이 서로 만나는 점을 버니어 마크의 중심점으로 측정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 다수 개의 버니어 패턴 각각은, 다수 개의 버니어 마크를 포함하는 제 1 서브 버니어 패턴, 상기 제 1 서브 버니어 패턴을 90도 회전시켜 구현한 제 2 서브 버니어 패턴, 상기 제 1 서브 버니어 패턴을 180도 회전시켜 구현한 제 3 서브 버니어 패턴, 및 상기 제 1 서브 버니어 패턴을 270도 회전시켜 구현한 제 4 서브 버니어 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 각각의 서브 버니어 패턴은 하나 이상의 버니어 마크를 포함하고 패턴 회전을 통해 구현된 상기 제 1 내지 제 4 서브 버니어 패턴에 포함된 위치 대응하는 4 개의 버니어 마크는 사각형을 이루는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 버니어 패턴에 포함되는 상기 4 개의 버니어 마크의 중심점을 연결하여 형성된 사각형의 마주보는 꼭짓점을 연결하는 대각선이 서로 만나는 점을 상기 버니어 패턴의 중심점으로 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 한 형태의 버니어 마크를 활용하여 다양한 모양의 버니어 패턴을 형성함으로써 종래 기술의 서로 다른 형태의 3 개의 버니어 패턴을 사용하던 멀티 버니어의 한계를 뛰어넘어 3개 이상의 멀티 버니어 구조를 구현할 수 있다.
또한, 동일한 개수의 버니어 마크를 포함하는 버니어 패턴을 회전 및/또는 확장하여 동일 평면 상에서 서로 겹치지 않는 다양한 형태의 버니어 패턴을 구현함으로써 마스크별로 다양한 패턴을 형성해야 하는 공정상의 부담을 덜 수 있다.
또한, 하나의 버니어 패턴에 다수 개의 버니어 마크를 구현함으로써 공정상의 결함으로 인해 버니어 패턴에 포함된 다수 개의 버니어 마크 중 일부가 손상되더라도 상태가 양호한 버니어 마크만을 선별하여 오버레이를 측정할 수 있으므로 공정상의 문제로 인한 오버레이 측정의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.
이로써, 본 발명은 공정의 안정화와 멀티 오버레이 최적화를 실현할 수 있게 된다.
본 발명은 정렬 오차를 줄이기 위해 오버레이 버니어를 이용하여 고집적 반도체 장치를 제조하는 것으로, 이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명은 종래 기술의 박스-인-박스 오버레이 마크 방식을 사용하지 않고 반도체 웨이퍼 상의 오버레이 버니어 패턴이 배치될 영역에서 허용하는 범위 내에 다각형, 예를 들어, 사각형의 버니어 마크를 다수 개 포함하는 다양한 형태의 버니어 패턴을 형성하여 멀티 층에 적용함으로써 멀티 방식으로 층 간의 오버레이를 제어한다.
또한, 본 발명은 오버레이 버니어 패턴이 배치될 영역을 소정의 서브 영역으로 분할하고 각 분할된 영역에 하나의 기준 서브 버니어 패턴을 회전 및/또는 확장시켜 구현한 서브 버니어 패턴을 적용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 버니어 구조를 도시한 평면도로서, 설명의 편의상 2 개의 층에 대응하는 버니어 패턴을 예로 들어 기술하고 있다.
도 2를 참조하면, 우선 중앙에 하나의 다각형, 예를 들어, 다이아몬드형 버니어 마크를 포함하는 중심 버니어 패턴(210)을 형성한다. 이 중심 버니어 패턴(210)은 이후에 생성될 모든 버니어 패턴의 중심점 역할을 한다.
제 1 마스크, 예를 들어, 소자 분리막 마스크에 대응하는 제 1 버니어 패턴(230)을 형성한다. 여기서, 제 1 버니어 패턴(230)은 다이아몬드형의 4개의 버니어 마크(230a, 230b, 230c, 230d)를 포함하며, 4개의 버니어 마크(230a, 230b, 230c, 230d)는 사각형 형태로 배치된다. 이러한 사각형 형태를 이루는 4개의 버니어 마크(230a, 230b, 230c, 230d)는 제 1 버니어 패턴(230)에 포함된 4개의 버니어 마크 중 하나를 중심 버니어 패턴(210)의 중심점(C)을 중심으로 90도씩 위치 이동시켜 구현할 수 있다.
제 2 마스크, 예를 들어, 게이트 마스크에 대응하는 제 2 버니어 패턴(220)을 형성한다. 여기서, 제 2 버니어 패턴(220)은 다이아몬드 형의 4개의 버니어 마크(220a, 220b, 220c, 및 220d)를 포함하며, 4개의 버니어 마크(220a, 220b, 220c, 및 220d)는 사각형 형태로 배치된다. 제 1 버니어 패턴(230)에서와 마찬가지로, 사각형 형태를 이루는 4개의 버니어 마크(220a, 220b, 220c, 및 220d)는 제 2 버니어 패턴(220)에 포함된 4개의 버니어 마크 중 하나를 중심 버니어 패턴(210)의 중심점(C)을 중심으로 90도씩 위치 이동시켜 구현할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 한 평면상에 두고 봤을 때, 제 1 마스크에 대응하는 제 1 버니어 패턴(230)이 제 2 마스크에 대응하는 제 2 버니어 패턴(220)의 바깥쪽에 위치하도록 형성되므로, 상기 중심 버니어 패턴(210)에 속하는 버니어 마크, 제 1 마스크에 대응하는 제 1 버니어 패턴(230)에 포함된 버니어 마크 및 제 2 마스크에 대응하는 제 2 버니어 패턴(220)에 포함된 버니어 마크는 한 평면상에서 봤을 때에 서로 겹치지 않게 위치한다.
이렇게 형성된 중심 버니어 패턴(210)의 중심점(C)과 제 1 및 제 2 버니어 패턴(230, 220)을 구성하는 버니어 마크들의 중심점(A, B)을 측정하고, 제 1 및 제 2 버니어 패턴(230, 220)에 포함된 버니어 마크들의 중심점(A, B)을 버니어 패턴별로 연결한 사각형(D, E)의 중심점을 측정한 후, 사각형(D, E)의 중심점과 상기 중심 버니어 패턴(210)의 중심점(C)을 각각 비교하여 하부 층에 대한 상부 층의 정렬도를 제어하게 된다. 여기서, 다이아몬드형의 버니어 마크의 마주보는 꼭짓점을 연결하는 대각선이 서로 만나는 점을 버니어 마크의 중심점으로 하고, 버니어 패턴 에 포함된 4개의 버니어 마크의 중심점을 연결하여 형성된 사각형의 마주보는 꼭짓점을 연결하는 대각선이 서로 만나는 점을 버니어 패턴의 중심점으로 한다.
도 2에 도시된 중심 버니어 패턴(210)은 별도의 공정으로 형성되지 않고 제 1 버니어 패턴(230)과 제 2 버니어 패턴(220) 중에서 하부에 생성되는 마스크에 대응하는 버니어 패턴의 일부로서 형성될 수도 있다. 예를 들어, 중심 버니어 패턴(210)이 소자 분리막 마스크에 대응하는 제 1 버니어 패턴(230)의 일부로서 형성되는 경우라면 제 1 버니어 패턴(230)은 중심 버니어 패턴(210)에 해당하는 버니어 마크와 그 사방에 위치하는 버니어 마크를 포함하는 5개의 버니어 마크를 포함하고 중심 버니어 패턴(210)에 해당하는 버니어 마크의 중심점과 그 사방에 위치하는 버니어 마크를 연결한 사각형의 중심점이 일치하도록 형성된다.
도면에 도시하고 있지는 않지만, 도 2에 도시된 중심 버니어 패턴(210), 소자 분리막 마스크에 대응하는 제 1 버니어 패턴(230) 및 게이트 마스크에 대응하는 제 2 버니어 패턴(220)을 활용하여 반도체 소자를 제조하는 방법은 중심 버니어 패턴(210)을 형성하는 단계와, 중심 버니어 패턴(210)과 소자 분리막 마스크에 대응하는 제 1 버니어 패턴(230) 및 게이트 마스크에 대응하는 제 2 버니어 패턴(220)을 중첩시켜 오버레이 값을 측정한 후 정렬 오차를 제거하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 버니어 패턴(230, 220)에 대응하는 소자 분리막 및 게이트 구조를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 오버레이 값을 측정하는 방법으로는 예를 들어 중심 버니어 패턴(210)의 중심점과 제 1 및 제 2 버니어 패턴(230, 220) 각각에 포함된 버니어 마크들의 중심점을 연결한 사각형의 중심점을 비교하여 중심 버니어 패턴(210) 으로부터 제 1 또는 제 2 버니어 패턴(230, 220)이 벗어난 정도를 측정하고 이를 반영하여 정렬도를 제어하는 방법이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 버니어 패턴의 다양한 형태를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 중심 버니어 패턴(A)을 중심으로 하여 오버레이가 측정되는 다수 개의 층에 적용될 버니어 패턴(B 내지 F) 각각은 4개의 버니어 마크를 포함하고 있다. 각각의 버니어 패턴에 포함된 4개의 버니어 마크는 하나의 기준 버니어 마크를 중심 버니어 패턴(A)을 중심으로 90도씩 위치 이동시켜 구현할 수 있다.
도 3의 버니어 패턴(B)은 중심 버니어 패턴(A)을 중심으로 사각형 형태로 대각선 방향으로 4개의 버니어 마크가 배치된 구조이고, 버니어 패턴(C)은 버니어 패턴(B)에 포함된 버니어 마크의 위치를 45도 방향으로 회전시키면서 바깥쪽으로 소정 범위만큼 확장한 구조이고, 버니어 패턴(D)은 버니어 패턴(B)에 포함된 버니어 마크의 위치를 바깥쪽으로 소정 범위만큼 확장한 구조이고, 버니어 패턴(E, F)은 버니어 패턴(D)에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 범위만큼 확장시킴과 동시에 소정의 각도로 회전시켜 구현한 구조이다.
동시에 오버레이를 측정하는 경우에는, 상기의 버니어 패턴(B 내지 F)은 동일한 평면상에서 버니어 마크가 서로 겹치지 않도록 구현되어야 한다.
이로써 동일한 개수의 버니어 마크를 포함하는 버니어 패턴이라 하더라도 소정 범위 내에서 확장과 회전을 통해 다양한 버니어 패턴으로 구현될 수 있음을 알 수 있다. 이러한 다양한 구조의 버니어 패턴을 이용하여 멀티 방식으로 다수 개의 층에 대한 오버레이를 제어할 수 있게 된다.
도 3에서는 버니어 패턴을 회전시키는 경우에 버니어 마크의 형태는 회전하지 않고 위치만을 회전시키는 경우를 도시하고 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 중심 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 중심점은 유지시키면서 모양을 회전시키고 그에 따라 중심 버니어 패턴을 중심으로 하여 형성된 다른 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크도 중심 버니어 패턴의 버니어 마크와 함께 회전시켜 버니어 패턴을 형성할 수도 있다. 즉, 중심 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크가 회전하면 다른 버니어 패턴의 버니어 마크도 그에 따라 회전하게 되는데, 이는 오버레이 측정이 용이하도록 하기 위한 것이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오버레이 버니어 구조를 도시한 평면도이다.
도 4a는 제 1 마스크, 예를 들어, 소자 분리막 마스크에 적용된 버니어 패턴을 도시한 것으로, 중간에 형성된 박스 모양의 중심 버니어 패턴(4400)을 중심으로 사방으로 바둑판 모양으로 구현된 다수 개의 버니어 마크를 포함하는 제 1 버니어 패턴(4410)을 도시하고 있다. 여기서, 중심 버니어 패턴(4400)은 공정의 단순화를 위해 제 1 버니어 패턴(4410)의 일부로서 형성될 수도 있다. 즉, 제 1 버니어 패턴(4410)은 그 중심점이 중심 버니어 패턴(4400)의 중심점이 된다. 이렇게 중심 버니어 패턴(4400)을 포함하도록 형성된 버니어 패턴(4400, 4410)은 추후에 형성될 다른 패턴 마스크에 대응하는 버니어 패턴에 대해 기본 비교 대상이 된다.
도 4b는 제 2 및 제 3 마스크, 예를 들어, 리세스 게이트 마스크와 게이트 마스크에 적용된 버니어 패턴을 하나의 평면상에 도시한 것으로, 중심 버니어 패턴(4400)을 중심으로 분산 배치된 다수 개의 버니어 마크를 포함하는 제 2 및 제 3 버니어 패턴(4420, 4430)을 도시하고 있다. 제 2 버니어 패턴(4420)은 리세스 게이트 마스크에 적용되고, 제 3 버니어 패턴(4430)은 게이트 마스크에 적용되는데, 도 4b에는 이를 동일 평면상에 도시한 것으로 제 2 및 제 3 버니어 패턴(4420, 4430)을 이루는 다수 개의 버니어 마크는 동일 평면상으로 봤을 때 서로 겹치지 않는 구조로 배치된다. 도 4b에서 중심 버니어 패턴(4400)은 공정의 단순화를 위해 제 2 및 제 3 버니어 패턴(4420, 4430) 중에서 하부에 위치할 패턴의 일부로서 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제 2 버니어 패턴(4420)이 제 3 버니어 패턴(4430)보다 하부에 위치한다고 하면 중심 버니어 패턴(4400)은 제 2 버니어 패턴(4420)의 일부로서 형성되고, 중심 버니어 패턴(4400)의 중심점이 제 2 버니어 패턴(4420)의 의 중심점이 된다. 이렇게 중심 버니어 패턴(4400)을 포함하도록 형성된 버니어 패턴(4400, 4420)은 제 3 버니어 패턴(4430)과 같이 추후에 형성되는 다른 패턴 마스크에 대응하는 버니어 패턴에 대해 기본 비교 대상이 된다. 즉, 제 3 버니어 패턴(4430)은 중심 버니어 패턴(4400)을 포함하는 버니어 패턴(4400, 4420)과 중심점을 비교하여 오버레이를 제어하게 된다.
도 4c는 제 1, 2, 3 및 4 마스크, 예를 들어, 소자 분리막 마스크, 리세스 게이트 마스크, 게이트 마스크 및 랜딩 플러그 마스크에 적용된 버니어 패턴을 하나의 평면상에 도시한 것으로, 중심 버니어 패턴(4400)을 중심으로 배치된 다수 개 의 버니어 마크를 포함하는 제 1, 2, 3 및 4 버니어 패턴(4410', 4420', 4430', 4440')을 도시하고 있다. 전술한 바와 같이, 제 1, 2 및 3 버니어 패턴(4410', 4420', 4430')은 각각 소자 분리막 마스크, 리세스 게이트 마스크 및 게이트 마스크에 적용되고, 제 4 버니어 패턴(4440')은 랜딩 플러그 마스크에 적용되는데, 도 4c는 이를 동일 평면상에 표시한 것으로 제 1, 2, 3 및 4 버니어 패턴(4410', 4420', 4430', 4440')을 이루는 다수 개의 버니어 마크는 동일 평면상으로 봤을 때 서로 겹치지 않는 구조로 분포되어 있다. 도 4c에서도 도 4b에서와 같이, 중심 버니어 패턴(4400)은 공정의 단순화를 위해 제 1, 2, 3 및 4 버니어 패턴(4410', 4420', 4430', 4440') 중에서 가장 하부에 위치할 패턴의 일부로서 형성될 수도 있다. 예를 들어, 소자 분리막 마스크에 대응하는 제 1 버니어 패턴(4410')이 다른 버니어 패턴(4420', 4430', 4440') 보다 하부에 위치한다고 하면 그 중심점이 중심 버니어 패턴(4400)의 중심점이 된다. 이렇게 중심 버니어 패턴(4400)을 포함하도록 형성된 버니어 패턴(4400, 4410')은 다른 버니어 패턴(4420', 4430', 4440')과 같이 추후에 형성되는 다른 패턴 마스크에 대응하는 버니어 패턴에 대해 기본 비교 대상이 된다. 즉, 다른 버니어 패턴(4420', 4430', 4440')은 중심 버니어 패턴(4400)을 포함하는 버니어 패턴(4400, 4410')과 중심점을 비교하여 오버레이를 제어하게 된다.
도 4a 내지 4c에서는 버니어 패턴을 소자 분리막 마스크, 리세스 게이트 마스크, 게이트 마스크 및 랜딩 플러그 마스크에 적용한 경우를 예로서 도시하고 있지만, 도면에 도시된 버니어 패턴은 반도체 장치의 다른 패턴을 제조하기 위한 마 스크에도 적용 가능하다. 또한, 도면에서는 4개의 마스크에 대해 버니어 패턴을 적용한 것을 예로 들었지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 개수를 조절함으로써 4개 이상의 멀티 마스크에도 도면에 도시한 것과 같이 버니어 패턴을 적용할 수 있다. 상기 도 4b 및 4c에서 소정의 버니어 패턴에 속하는 버니어 마크는 동일한 모양으로 표기하였으며, 동일한 모양의 버니어 마크는 동시에 형성되어 상기 소정의 버니어 패턴을 구현한다.
도 4a 내지 4c에서 오버레이 버니어 배치 영역이 도시된 바와 같이 사각형을 이루고 그 한 변이 약 42um이면 그 영역에 포함되는 버니어 마크 하나의 크기는 사각형일 경우 그 길이가 약 0.5um인 것이 바람직하다.
도 5는 웨이퍼 상에 오버레이 버니어를 배치한 도면이다.
도 5를 참조하면, 오버레이 버니어는 반도체 웨이퍼 상에서 칩이 위치하는 칩 영역(500)의 바깥쪽, 즉 스크라이브 레인(510)에 배치된다.
도면에 도시된 버니어 패턴 구조(520)는 F로 표시된 하나의 서브 버니어 패턴을 중심점(C)을 중심으로 오버레이 버니어 배치 영역에서 위치를 90도씩 회전시키면서 형성한 4개의 서브 버니어 패턴(520a, 520b, 520c, 520d)을 포함하도록 구현된 것이다.
이로써, 상기 4개의 서브 버니어 패턴(520a, 520b, 520c, 520d)을 포함하는 버니어 패턴 구조(520)는 예를 들어, 도 4a, 4b 또는 4c에서와 같은 패턴 구조를 갖게 된다.
즉, 도 4a, 4b 또는 4c에 구현된 각각의 마스크에 대응하는 버니어 패턴은 4 개의 영역으로 분할했을 경우에, 각 분할된 영역에 구현된 패턴이 하나의 서브 버니어 패턴(F)을 도 5에서와 같이 각각 90도씩 위치를 회전시킨 형태를 이룬다.
따라서, 도 4c를 살펴보면 서브 버니어 패턴(F)에 포함된 하나의 버니어 마크, 예를 들어, 우측 상단 영역의 버니어 마크(BM1-1)를 90도씩 회전시킬 경우에 나머지 3개의 영역에서 회전된 위치에 버니어 마크(BM1-2, BM1-3, BM1-4)가 배치되고 4개의 영역에 배치된 버니어 마크 즉, 90도의 회전 각도에 대응하는 4개의 버니어 마크(BM1-1, BM1-2, BM1-3, BM1-4)는 그 중심점을 연결하면 도면에서와 같이 사각형을 이루게 된다. 이는 도 2 또는 도 3에 도시된 버니어 패턴과 동일한 형식의 사각형 구조를 갖는다.
도 2 또는 도 3에서 서브 버니어 패턴(F)에 하나의 버니어 마크가 존재하고 이를 90도 각도로 회전시켜 4개의 버니어 마크를 포함하는 버니어 패턴을 형성하는 것과는 달리, 도 4a, 4b 및 4c에는 서브 버니어 패턴(F)에 다수 개의 버니어 마크가 포함되어 있다. 도 4c의 제 1 버니어 패턴(4410')을 예로 들어 살펴보면, 도 5의 서브 버니어 패턴(F)에 대응하는 우측 상단의 영역에 5개의 버니어 마크가 배치되어 있다. 이러한 5개의 버니어 마크는 도면에서 테두리를 두껍게 표시해 두었다. 따라서, 이러한 5개의 버니어 마크를 도 5에서와 같이 4개의 서브 버니어 패턴(520a, 520b, 520c, 520d)을 포함하는 제 1 버니어 패턴(4410')으로 형성하게 되면, 제 1 버니어 패턴(4410')은 전체 패턴 상에 20개의 버니어 마크를 포함하게 되고, 이들 20개의 버니어 마크 중에서 위치가 대응되는 4개씩의 버니어 마크들의 중심점을 연결시켰을 때 버니어 마크(BM1-1, BM1-2, BM1-3, BM1-4)와 같이 사각형을 이루게 된다.
도 4c와 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예로 제시한 오버레이 버니어 구조를 살펴보면 도 4c에서 4개의 마스크, 즉, 소자 분리막 마스크, 리세스 게이트 마스크, 게이트 마스크 및 랜딩 플러그 마스크에 적용된 버니어 패턴을 비교하도록 되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 오버레이 버니어 배치 영역의 넓이, 버니어 마크의 크기, 하나의 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 개수 등에 따라 더 많은 수, 예를 들어, 20개까지의 마스크에 적용된 버니어 패턴을 소정 영역 내에서 서로 겹치지 않도록 구현하여 동시에 버니어 패턴의 중심점을 비교함으로써 비교되는 마스크들 간의 오버레이를 제어할 수도 있다.
또한, 본 발명에서 제안하는 방식에 따르면, 동시에 비교되는 버니어 패턴이 도 4c에서와 같이 4개라고 하면 이러한 4개의 버니어 패턴을 포함하는 버니어 패턴 세트(520)를 도 5에서와 같이 스크라이브 레인에 배치한다. 그리고 반도체 장치를 제조하기 위한 다른 마스크에 대응하는 다른 버니어 패턴 세트(530)를 도 5에 도시한 바와 같이 버니어 패턴 세트(520)의 옆에 배치한다. 이렇게 오버레이 버니어 배치 영역에 버니어 패턴 세트를 서로 겹치지 않게 배치함으로써 많은 수의 마스크에 대응하는 버니어 패턴의 오버레이를 제어할 수 있다. 이때, 하나의 버니어 패턴 세트에 포함된 버니어 패턴의 정렬도는 동시에 측정, 비교될 수 있다.
또한, 버니어 패턴 세트 간의 상대적인 정렬 오차를 줄이기 위해 기준이 되는 중심 버니어 마크를 포함하는 버니어 패턴을 다수 개의 버니어 패턴 세트의 기준 버니어 패턴으로 사용하는 방법도 있다. 즉, 하나의 버니어 패턴 세트에서 최 하단에 위치하며 그 위에 배치될 버니어 패턴들의 비교 대상이 되는 기준 버니어 패턴 - 도 4c의 경우에는 제 1 버니어 패턴(4410') - 을 다른 버니어 패턴 세트의 기준 버니어 패턴으로 제공함으로써, 예를 들어, 오버레이 버니어 배치 영역에 구현된 모든 버니어 패턴 세트(520, 530)가 동일한 기준 버니어 패턴을 포함하게 되면, 서로 다른 기준 버니어 패턴을 사용하던 버니어 패턴 세트들에 비해 버니어 패턴 세트들 간의 상대적인 정렬 오차를 줄일 수 있게 된다.
본 발명에서 버니어 패턴의 모양은 레티클(reticle)의 경우에 버니어 패턴이 형성되지 않는 영역은 빛을 투과하도록 하고, 버니어 패턴이 형성되는 영역은 빛을 투과하지 못하도록 처리, 예를 들어, 크롬(Cr) 처리를 한다. 이로써, 동일한 평면상에서 서로 겹치지 않도록 구현된 다수 개의 버니어 패턴을 포함하는 다수 개의 마스크를 동시에 비교할 수 있으므로 오버레이 측정 및 제어의 신뢰성을 한층 높일 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 의하면, 한 형태의 버니어 마크를 활용하여 다양한 모양의 버니어 패턴을 형성함으로써 종래 기술의 서로 다른 형태의 3개의 버니어 패턴을 사용하던 멀티 버니어의 한계를 뛰어넘어 3개 이상의 멀티 버니어를 구현할 수 있다.
또한, 동일한 개수의 버니어 마크를 포함하는 버니어 패턴을 회전 및/또는 확장하여 다양한 형태의 버니어 패턴을 구현함으로써 마스크별로 다양한 패턴을 형성해야 하는 공정상의 부담을 덜 수 있다.
또한, 하나의 버니어 패턴에 다수 개의 버니어 마크를 구현함으로써 공정상 의 결함으로 인해 버니어 패턴에 포함된 다수 개의 버니어 마크 중 일부가 손상되더라도 상태가 양호한 버니어 마크만을 선별하여 오버레이를 측정할 수 있으므로 공정상의 문제로 인한 오버레이 측정의 신뢰성 저하를 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명은 다양한 이점이 있으므로 공정의 안정화와 멀티 오버레이 최적화를 실현할 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적을 위한 것으로, 당업자라면 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상과 범위를 통해 다양한 수정, 변경, 대체 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 박스-인-박스 오버레이 버니어 구조를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오버레이 버니어 구조를 예시한 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 버니어 패턴의 다양한 형태를 도시한 개념도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오버레이 버니어 구조를 예시한 평면도.
도 5는 반도체 웨이퍼 상에 오버레이 버니어를 배치한 도면.

Claims (22)

  1. 다각형 형태의 중심 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴; 및
    상기 기준 버니어 패턴을 중심으로 형성되는 다각형 형태의 버니어 마크를 다수 개 포함하는 다수 개의 버니어 패턴
    을 포함하며, 상기 기준 버니어 패턴과 상기 다수 개의 버니어 패턴은 오버레이 버니어 배치 영역 내에 위치하고, 상기 기준 버니어 패턴과 상기 다수 개의 버니어 패턴에 포함된 상기 중심 버니어 마크 및 다수 개의 주변 버니어 마크는 동일 평면상에 두고 봤을 때에 서로 겹치지 않는 오버레이 버니어.
  2. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 다각형이 사각형인 오버레이 버니어.
  3. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 버니어 패턴 각각은,
    다수 개의 버니어 마크를 포함하는 제 1 서브 버니어 패턴;
    상기 제 1 서브 버니어 패턴을 90도 회전시켜 구현한 제 2 서브 버니어 패턴;
    상기 제 1 서브 버니어 패턴을 180도 회전시켜 구현한 제 3 서브 버니어 패턴; 및
    을 포함하는 오버레이 버니어.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 3 항에 있어서,
    상기 각각의 서브 버니어 패턴은 하나 이상의 버니어 마크를 포함하고 패턴 회전을 통해 구현된 상기 제 1 내지 제 4 서브 버니어 패턴에 포함된 위치 대응하는 4개의 버니어 마크는 사각형을 이루는 오버레이 버니어.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 버니어 패턴이,
    4N개의 버니어 마크를 포함하는 기본 버니어 패턴; 및
    상기 기본 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 각도만큼씩 회전시켜 형성한 다수 개의 제 1 버니어 패턴
    을 포함하고 상기 N이 자연수인 오버레이 버니어.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 5 항에 있어서,
    상기 다수 개의 제 1 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 범위만큼씩 확장시켜 형성한 다수 개의 제 2 버니어 패턴
    을 더 포함하는 오버레이 버니어.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 다수 개의 버니어 패턴이,
    4N개의 버니어 마크를 포함하는 기본 버니어 패턴; 및
    상기 기본 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 범위만큼씩 확장시켜 형성한 다수 개의 제 3 버니어 패턴
    을 포함하는 오버레이 버니어.
  8. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 7 항에 있어서,
    상기 다수 개의 제 3 버니어 패턴에 포함된 버니어 마크의 위치를 소정 각도만큼씩 회전시켜 형성한 다수 개의 제 4 버니어 패턴
    을 더 포함하는 오버레이 버니어.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 오버레이 버니어 배치 영역은 사각형 형태를 이루는 오버레이 버니어.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항에 있어서,
    상기 기준 버니어 패턴 및 상기 다수 개의 버니어 패턴을 레티클 상에 형성할 때,
    상기 레티클의 상기 오버레이 버니어 배치 영역에서 상기 버니어 패턴이 형 성되지 않는 영역은 빛이 통과할 수 있도록 투명하게 처리하여 형성하고, 상기 버니어 패턴이 형성되는 영역은 빛이 통과할 수 없도록 형성하는 오버레이 버니어.
  11. 제 1 마스크에 대응하며 중심 버니어 마크와 그 주변에 형성된 다수 개의 주변 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴을 형성하는 단계;
    제 2 내지 제 N 마스크에 대응하며, 다수 개의 주변 버니어 마크를 포함하는 제 2 내지 N 버니어 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기준 버니어 패턴에 상기 제 2 내지 제 N 버니어 패턴을 중첩시켜, 중첩도를 측정한 후 정렬 오차를 제거하는 단계; 및
    상기 제 1 내지 제 N 마스크에 대응하는 타겟 구조를 형성하는 단계
    를 포함하며 N이 자연수인 반도체 소자의 제조 방법.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 N 마스크가,
    소자 분리막 패턴 마스크, 게이트 마스크, 리세스 게이트 마스크 및 랜딩 플러그 콘택 마스크 중의 일부 또는 전부에 대응하는 반도체 소자의 제조 방법.
  13. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 11 항에 있어서,
    제 N+1 내지 제 N+M 마스크에 대해,
    제 N+1 마스크에 대응하며, 중심 버니어 마크와 그 주변에 형성된 다수 개의 주변 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴을 형성하는 단계;
    제 N+2 내지 제 N+M 마스크에 대응하며, 다수 개의 주변 버니어 마크를 포함하는 제 N+2 내지 제 N+M 버니어 패턴을 형성하는 단계;
    상기 기준 버니어 패턴에 상기 제 N+2 내지 제 N+M 버니어 패턴을 중첩시켜, 중첩도를 측정한 후 정렬 오차를 제거하는 단계; 및
    상기 제 N+1 내지 제 N+M 마스크에 대응하는 타겟 구조를 형성하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 제 1 내지 제 N 마스크에 대응하는 버니어 패턴은 제 1 오버레이 버니어 배치 영역에 위치하고, 상기 제 N+1 내지 제 N+M 마스크에 대응하는 버니어 패턴은 제 2 오버레이 버니어 배치 영역에 위치하며, 상기 제 1 및 제 2 오버레이 버니어 배치 영역은 서로 겹치지 않도록 배치되며, M이 자연수인 반도체 소자의 제조 방법.
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 마스크에 대응하는 기준 버니어 패턴과 상기 제 N+1 마스크에 대응하는 기준 버니어 패턴을 하나의 마스크로 형성하는 반도체 소자의 제조 방법.
  15. 중심 버니어 마크를 포함하는 기준 버니어 패턴을 형성하는 단계;
    다각형 형태의 버니어 마크를 다수 개 포함하는 다수 개의 버니어 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 기준 버니어 패턴 및 상기 다수 개의 버니어 패턴을 중첩시켜 패턴 간 오버레이 값을 측정하는 단계
    를 포함하며, 상기 기준 버니어 패턴 및 상기 다수 개의 버니어 패턴에 포함된 다수 개의 버니어 마크는 동일 평면상에 두고 봤을 때에 서로 겹치지 않는 오버레이 측정 방법.
  16. 청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 15 항에 있어서,
    상기 오버레이 값을 측정하는 단계는,
    상기 기준 버니어 패턴의 중심점을 측정하는 단계;
    상기 다수 개의 버니어 패턴의 중심점을 측정하는 단계; 및
    상기 기준 버니어 패턴의 중심점을 기준으로 상기 다수 개의 버니어 패턴의 중심점의 위치를 측정하는 단계
    를 포함하는 오버레이 측정 방법.
  17. 청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 15 항에 있어서,
    상기 오버레이 값을 측정하는 단계는,
    상기 다수 개의 버니어 패턴에 포함된 다수 개의 버니어 마크 중 일부를 활용하는 오버레이 측정 방법.
  18. 청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 15 항에 있어서,
    상기 기준 버니어 패턴 및 상기 다수 개의 버니어 패턴을 한꺼번에 중첩시켜 패턴 간 오버레이 값을 측정하는 오버레이 측정 방법.
  19. 청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 16 항에 있어서,
    상기 버니어 마크는 사각형을 가지며, 버니어 마크의 마주보는 꼭짓점을 연결하는 대각선이 서로 만나는 점을 버니어 마크의 중심점으로 측정하는 오버레이 측정 방법.
  20. 청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 19 항에 있어서,
    상기 다수 개의 버니어 패턴 각각은,
    다수 개의 버니어 마크를 포함하는 제 1 서브 버니어 패턴;
    상기 제 1 서브 버니어 패턴을 90도 회전시켜 구현한 제 2 서브 버니어 패턴;
    상기 제 1 서브 버니어 패턴을 180도 회전시켜 구현한 제 3 서브 버니어 패턴; 및
    상기 제 1 서브 버니어 패턴을 270도 회전시켜 구현한 제 4 서브 버니어 패턴
    을 포함하는 오버레이 측정 방법.
  21. 청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    상기 각각의 서브 버니어 패턴은 하나 이상의 버니어 마크를 포함하고 패턴 회전을 통해 구현된 상기 제 1 내지 제 4 서브 버니어 패턴에 포함된 위치 대응하는 4개의 버니어 마크는 사각형을 이루는 오버레이 측정 방법.
  22. 청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 21 항에 있어서,
    상기 버니어 패턴에 포함되는 상기 4개의 버니어 마크의 중심점을 연결하여 형성된 사각형의 마주보는 꼭짓점을 연결하는 대각선이 서로 만나는 점을 상기 버니어 패턴의 중심점으로 측정하는 오버레이 측정 방법.
KR1020090058728A 2009-06-30 2009-06-30 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법 KR101076776B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090058728A KR101076776B1 (ko) 2009-06-30 2009-06-30 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090058728A KR101076776B1 (ko) 2009-06-30 2009-06-30 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110001262A KR20110001262A (ko) 2011-01-06
KR101076776B1 true KR101076776B1 (ko) 2011-10-26

Family

ID=43609849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090058728A KR101076776B1 (ko) 2009-06-30 2009-06-30 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101076776B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11809090B2 (en) 2020-01-30 2023-11-07 Kla Corporation Composite overlay metrology target

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110001262A (ko) 2011-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7692319B2 (en) Efficient provision of alignment marks on semiconductor wafer
CN110892331B (zh) 对准光刻掩膜板的方法和在半导体材料的晶圆中制造集成电路的相应工艺
KR100787941B1 (ko) 중첩 마크를 갖는 포토 마스크 및 반도체 장치의 제조 방법
JPH02143544A (ja) 目合せ用バーニヤパターンを備えた半導体装置
US7001830B2 (en) System and method of pattern recognition and metrology structure for an X-initiative layout design
TWI742148B (zh) 對準標記及其測量方法
JPH09115827A (ja) 半導体装置製造用のレチクル
US20080230929A1 (en) Overlay mark of semiconductor device and semiconductor device including the overlay mark
JPH10213895A (ja) レチクルの合わせ測定用マーク
CN112631069A (zh) 掩膜板和修正套刻精度的方法
US6498401B2 (en) Alignment mark set and method of measuring alignment accuracy
US9857678B1 (en) Methods of controlling distortion of exposure processes
JPH08274004A (ja) 半導体装置
US10119811B2 (en) Alignment mark, method of measuring wafer alignment, and method of manufacturing a semiconductor device using the method of measuring wafer alignment
KR101076776B1 (ko) 오버레이 버니어 및 이를 이용한 오버레이 측정 방법
JP4040210B2 (ja) 露光方法、レチクル及び半導体装置の製造方法
KR102555785B1 (ko) 반도체 웨이퍼의 정렬 마킹 방법 및 정렬 마킹 부분을 갖는 반도체 패키지
US7136520B2 (en) Method of checking alignment accuracy of patterns on stacked semiconductor layers
US12117735B2 (en) Method of determining overlay error during semiconductor fabrication
US20230260924A1 (en) Overlay metrology mark
JP4525067B2 (ja) 位置ずれ検出用マーク
CN111505910B (zh) 套刻标记的对位方法
JP2002100557A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2002134397A (ja) フォトマスク、半導体装置、半導体チップパターンの露光方法、チップアライメント精度検査装置
KR102617622B1 (ko) 오버레이 마크 및 이를 이용한 오버레이 계측방법 및 반도체 디바이스 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee