KR102617622B1 - Overlay mark, overlay measurement method and semiconductor device manufacturing method using the overlay mark - Google Patents

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KR102617622B1 KR1020210071398A KR20210071398A KR102617622B1 KR 102617622 B1 KR102617622 B1 KR 102617622B1 KR 1020210071398 A KR1020210071398 A KR 1020210071398A KR 20210071398 A KR20210071398 A KR 20210071398A KR 102617622 B1 KR102617622 B1 KR 102617622B1
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    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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Abstract

본 발명은 오버레이 마크 및 이를 이용한 오버레이 계측방법 및 반도체 디바이스 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수 개의 패턴 사이의 상대적 엇갈림을 결정하는 오버레이 마크로서, X축, Y축에 의해서 분할된 사분면들 중에서, 제1 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제1 가로 바들(111)과, 제2 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제1 세로 바들(112)과, 제3 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제2 가로 바들(113)과, 제4 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제2 세로 바들(114)을 포함하는 제1 오버레이 구조물(110)을 구비하는 제1 오버레이 마크(100)와; 제1 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제3 세로 바들(211)과, 제2 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제3 가로 바들(212)과, 상기 제3 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제4 세로 바들(213)과, 상기 제4 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제4 가로 바들(214)을 포함하는 제3 오버레이 구조물(210)을 구비하는 제2 오버레이 마크(200)를 포함하며; 상기 제1 오버레이 구조물(110)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체이며; 상기 제3 오버레이 구조물(210)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체인 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.The present invention relates to an overlay mark, an overlay measurement method using the same, and a semiconductor device manufacturing method. The present invention is an overlay mark that determines the relative offset between a plurality of consecutive pattern layers or a plurality of patterns separately formed in one pattern layer. Among the quadrants divided by the X axis and Y axis, the X axis is in the first quadrant. A plurality of first horizontal bars 111 formed long along the direction, a plurality of first vertical bars 112 formed long along the Y-axis direction in the second quadrant, and long along the X-axis direction in the third quadrant. A first overlay including a first overlay structure 110 including a plurality of second horizontal bars 113 and a plurality of second vertical bars 114 formed long along the Y-axis direction in the fourth quadrant. Mark (100) and; A plurality of third vertical bars 211 formed long along the Y-axis direction in the first quadrant, a plurality of third horizontal bars 212 formed long along the X-axis direction in the second quadrant, and the third quadrant A third overlay structure including a plurality of fourth vertical bars 213 formed long along the Y-axis direction and a plurality of fourth horizontal bars 214 formed long along the X-axis direction in the fourth quadrant ( It includes a second overlay mark 200 having 210); The first overlay structure 110 is a variable body for rotation of 90 degrees and a variable body for rotation of 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes; The third overlay structure 210 provides an overlay mark that is variable for rotation of 90 degrees and is variable for rotation of 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes.

Description

오버레이 마크 및 이를 이용한 오버레이 계측방법 및 반도체 디바이스 제조방법{Overlay mark, overlay measurement method and semiconductor device manufacturing method using the overlay mark}Overlay mark, overlay measurement method and semiconductor device manufacturing method using the overlay mark}

본 발명은 오버레이 마크 및 이를 이용한 오버레이 계측방법 및 반도체 디바이스 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an overlay mark, an overlay measurement method using the same, and a semiconductor device manufacturing method.

반도체 기판 상에는 복수 개의 패턴 층들이 순차적으로 형성된다. 또한, 더블 패터닝 등을 통해서 하나의 층의 회로가 두 개의 패턴으로 나뉘어 형성되기도 한다. 이러한 패턴 층들 또는 하나의 층의 복수의 패턴이 미리 설정된 위치에 정확하게 형성되어야만, 원하는 반도체 소자를 제조할 수 있다.A plurality of pattern layers are sequentially formed on a semiconductor substrate. In addition, through double patterning, etc., one layer of circuitry may be divided into two patterns. Only when these pattern layers or a plurality of patterns of one layer are accurately formed at preset positions can a desired semiconductor device be manufactured.

따라서 패턴 층들이 정확하게 정렬되었는지를 확인하기 위해서, 패턴 층들과 동시에 형성되는 오버레이 마크들이 사용된다.Therefore, to ensure that the pattern layers are accurately aligned, overlay marks that are formed simultaneously with the pattern layers are used.

오버레이 마크를 이용하여 오버레이를 측정하는 방법은 아래와 같다. 먼저, 이전 공정, 예를 들어, 에칭 공정에서 형성된 패턴 층에, 패턴 층 형성과 동시에 오버레이 마크의 일부인 하나의 구조물을 형성한다. 그리고 후속 공정, 예를 들어, 포토리소그래피 공정에서, 포토레지스트에 오버레이 마크의 나머지 구조물을 형성한다. 그리고 오버레이 측정장치를 통해서 이전 공정에 형성된 패턴 층의 오버레이 구조물(포토레지스트 층을 투과하여 이미지 획득)과 포토레지스트 층의 오버레이 구조물의 이미지를 획득하고, 이들 이미지들의 중심들 사이의 오프셋 값을 계측하여 오버레이 값을 측정한다. 오버레이 값이 허용범위를 벗어나면, 포토레지스트 층을 제거하고, 재작업 한다.The method of measuring overlay using overlay marks is as follows. First, a structure that is part of an overlay mark is formed on the pattern layer formed in a previous process, for example, an etching process, simultaneously with the formation of the pattern layer. Then, in a subsequent process, such as a photolithography process, the remaining structure of the overlay mark is formed in photoresist. Then, through an overlay measurement device, images of the overlay structure of the pattern layer formed in the previous process (image acquired through the photoresist layer) and the overlay structure of the photoresist layer are acquired, and the offset value between the centers of these images is measured. Measure the overlay value. If the overlay value is outside the acceptable range, remove the photoresist layer and rework.

일본등록특허 JP5180419Japanese registered patent JP5180419

본 발명은 새로운 오버레이 마크를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이러한 오버레이 마크를 이용한 오버레이 계측방법 및 반도체 디바이스 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a new overlay mark. Another purpose is to provide an overlay measurement method and a semiconductor device manufacturing method using such overlay marks.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수 개의 패턴 사이의 상대적 엇갈림을 결정하는 오버레이 마크로서, X축, Y축에 의해서 분할된 사분면들 중에서, 제1 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제1 가로 바들(111)과, 제2 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제1 세로 바들(112)과, 제3 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제2 가로 바들(113)과, 제4 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제2 세로 바들(114)을 포함하는 제1 오버레이 구조물(110)을 구비하는 제1 오버레이 마크(100)와; 제1 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제3 세로 바들(211)과, 제2 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제3 가로 바들(212)과, 상기 제3 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제4 세로 바들(213)과, 상기 제4 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제4 가로 바들(214)을 포함하는 제3 오버레이 구조물(210)을 구비하는 제2 오버레이 마크(200)를 포함하며; 상기 제1 오버레이 구조물(110)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체이며; 상기 제3 오버레이 구조물(210)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체인 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is an overlay mark that determines the relative gap between a plurality of consecutive pattern layers or a plurality of patterns separately formed on one pattern layer, and is divided into quadrants divided by the X axis and Y axis. Among them, a plurality of first horizontal bars 111 formed long along the X-axis direction in the first quadrant, a plurality of first vertical bars 112 formed long along the Y-axis direction in the second quadrant, and a third A first overlay structure including a plurality of second horizontal bars 113 formed long along the X-axis direction in the fourth quadrant and a plurality of second vertical bars 114 formed long along the Y-axis direction in the fourth quadrant ( A first overlay mark 100 having 110); A plurality of third vertical bars 211 formed long along the Y-axis direction in the first quadrant, a plurality of third horizontal bars 212 formed long along the X-axis direction in the second quadrant, and the third quadrant A third overlay structure including a plurality of fourth vertical bars 213 formed long along the Y-axis direction and a plurality of fourth horizontal bars 214 formed long along the X-axis direction in the fourth quadrant ( It includes a second overlay mark 200 having 210); The first overlay structure 110 is a variable body for rotation of 90 degrees and a variable body for rotation of 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes; The third overlay structure 210 provides an overlay mark that is variable for 90-degree rotation and 180-degree rotation based on the intersection of the X-axis and Y-axis.

또한, 상기 제1 오버레이 마크(100)는, 제1 사분면의 상기 제1 가로 바들(111)의 외곽에 배치되며, 상기 제1 가로 바들(111)과 직교하는 적어도 하나의 제5 세로 바(121)와; 제2 사분면의 상기 제1 세로 바들(112)의 외곽에 배치되며, 상기 제1 세로 바들(112)과 직교하는 적어도 하나의 제5 가로 바(122)와; 제3 사분면의 상기 제2 가로 바들(113)의 외곽에 배치되며, 상기 제2 가로 바들(113)과 직교하는 적어도 하나의 제6 세로 바(123)와; 제4 사분면의 상기 제2 세로 바들(114)의 외곽에 배치되며, 상기 제2 세로 바들(114)과 직교하는 적어도 하나의 제6 가로 바(124)를 포함하는 제2 오버레이 구조물(120)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, the first overlay mark 100 is disposed on the outside of the first horizontal bars 111 in the first quadrant and includes at least one fifth vertical bar 121 orthogonal to the first horizontal bars 111. )and; at least one fifth horizontal bar 122 disposed outside the first vertical bars 112 in the second quadrant and perpendicular to the first vertical bars 112; at least one sixth vertical bar 123 disposed outside the second horizontal bars 113 in the third quadrant and perpendicular to the second horizontal bars 113; A second overlay structure 120 disposed outside the second vertical bars 114 in the fourth quadrant and including at least one sixth horizontal bar 124 orthogonal to the second vertical bars 114. An overlay mark is provided that further includes.

또한, 상기 제2 오버레이 마크(200)는, 제1 사분면의 상기 제3 세로 바들(211)의 외곽에 배치되며, 상기 제3 세로 바들(211)과 직교하는 적어도 하나의 제7 가로 바(221)와; 제2 사분면의 상기 제3 가로 바들(212)의 외곽에 배치되며, 상기 제3 가로 바들(212)과 직교하는 적어도 하나의 제7 세로 바(222)와; 제3 사분면의 상기 제4 세로 바들(213)의 외곽에 배치되며, 상기 제4 세로 바들(213)과 직교하는 적어도 하나의 제8 가로 바(223)와; 제4 사분면의 상기 제4 가로 바들(214)의 외곽에 배치되며, 상기 제4 가로 바들(214)과 직교하는 적어도 하나의 제8 세로 바(224)를 포함하는 제4 오버레이 구조물(220)을 더 포함하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, the second overlay mark 200 is disposed on the outside of the third vertical bars 211 in the first quadrant and includes at least one seventh horizontal bar 221 orthogonal to the third vertical bars 211. )and; at least one seventh vertical bar 222 disposed outside the third horizontal bars 212 in the second quadrant and perpendicular to the third horizontal bars 212; at least one eighth horizontal bar 223 disposed outside the fourth vertical bars 213 in the third quadrant and perpendicular to the fourth vertical bars 213; A fourth overlay structure 220 disposed outside the fourth horizontal bars 214 in the fourth quadrant and including at least one eighth vertical bar 224 orthogonal to the fourth horizontal bars 214. Provides an overlay mark that includes more.

또한, 상기 제2 오버레이 구조물(120)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체인 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, the second overlay structure 120 provides an overlay mark that is variable for 90-degree rotation and 180-degree rotation based on the intersection of the X-axis and Y-axis.

또한, 상기 제4 오버레이 구조물(220)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체인 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, the fourth overlay structure 220 provides an overlay mark that is variable for rotation of 90 degrees and is variable for rotation of 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes.

또한, 상기 제2 오버레이 구조물(120)은 상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(125) 또는 십자 구조(126)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, the second overlay structure 120 provides an overlay mark further comprising at least one bar 125 or cross structure 126 disposed at a corner of the overlay mark.

또한, 상기 제4 오버레이 구조물(220)은 상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(225, 226) 또는 십자 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.Additionally, the fourth overlay structure 220 provides an overlay mark further comprising at least one bar 225 or 226 or a cross structure disposed at a corner of the overlay mark.

또한, 상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(125)는 같은 사분면에 배치되는 제2 오버레이 구조물(120)을 구성하는 바와 직교하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, at least one bar 125 disposed at a corner of the overlay mark is orthogonal to a bar constituting the second overlay structure 120 disposed in the same quadrant.

또한, 상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(125)는 같은 사분면에 배치되는 제2 오버레이 구조물(120)을 구성하는 바와 나란한 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, at least one bar 125 disposed at a corner of the overlay mark is aligned with a bar constituting the second overlay structure 120 disposed in the same quadrant.

또한, 상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(225)는 같은 사분면에 배치되는 제4 오버레이 구조물(220)을 구성하는 바와 직교하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, at least one bar 225 disposed at a corner of the overlay mark is orthogonal to a bar constituting the fourth overlay structure 220 disposed in the same quadrant.

또한, 상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(225)는 같은 사분면에 배치되는 제2 오버레이 구조물(220)을 구성하는 바와 나란한 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, at least one bar 225 disposed at a corner of the overlay mark is aligned with a bar constituting the second overlay structure 220 disposed in the same quadrant.

또한, 상기 제1 오버레이 구조물(110)은 X축과 Y축의 교점에 위치하는 십자 구조(115)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, the first overlay structure 110 provides an overlay mark further comprising a cross structure 115 located at the intersection of the X axis and the Y axis.

또한, 상기 제1 오버레이 구조물(510)은 X축과 Y축의 교점 부분에 위치하며, 서로 분리된, X축과 나란한 바와 Y축과 나란한 바를 포함하는 구조(515)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, the first overlay structure 510 is located at the intersection of the An overlay mark is provided.

또한, 상기 제1 오버레이 마크(100)와 상기 제2 오버레이 마크(200)는 서로 다른 층에 형성되는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크를 제공한다.In addition, the first overlay mark 100 and the second overlay mark 200 provide an overlay mark, wherein the overlay mark is formed on different layers.

또한, 본 발명은, 반도체 소자의 제조방법으로서, 복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수 개의 패턴을 형성함과 동시에 오버레이 마크를 형성하는 단계와; 상기 오버레이 마크를 이용하여 오버레이 값을 측정하는 단계와; 측정된 오버레이 값을 복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수의 패턴을 형성하기 위한 공정제어에 이용하는 단계를 포함하며; 상기 오버레이 마크는 상술한 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a plurality of continuous pattern layers or a plurality of separately formed patterns on one pattern layer and simultaneously forming an overlay mark; measuring an overlay value using the overlay mark; It includes using the measured overlay value for process control to form a plurality of consecutive pattern layers or a plurality of patterns separately formed on one pattern layer; The overlay mark provides a method of manufacturing a semiconductor device, wherein the overlay mark is the above-described overlay mark.

또한, 본 발명은, 복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수의 패턴 사이의 오버레이를 측정하는 방법으로서, 복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수의 패턴을 형성함과 동시에 형성된 오버레이 마크의 이미지를 획득하는 단계와; 상기 오버레이 마크의 이미지를 분석하는 단계를 포함하며; 상기 오버레이 마크는 상술한 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 오버레이 측정방법을 제공한다. In addition, the present invention is a method of measuring the overlay between a plurality of patterns separately formed on a plurality of consecutive pattern layers or one pattern layer, and a plurality of patterns separately formed on a plurality of consecutive pattern layers or one pattern layer. acquiring an image of the formed overlay mark at the same time as forming it; Analyzing the image of the overlay mark; The overlay mark provides an overlay measurement method, wherein the overlay mark is the above-described overlay mark.

도 1은 본 발명에 따른 오버레이 마크의 일실시예의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오버레이 마크의 다른 실시예의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 오버레이 마크의 또 다른 실시예의 평면도이다.1 is a plan view of one embodiment of an overlay mark according to the present invention.
Figure 2 is a plan view of another embodiment of an overlay mark according to the present invention.
Figure 3 is a plan view of another embodiment of an overlay mark according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes of elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer explanation, and elements indicated with the same symbol in the drawings mean the same element.

도 1은 본 발명에 따른 오버레이 마크의 일실시예의 평면도이다. 도 1은 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)가 정렬된 상태를 나타낸다.1 is a plan view of one embodiment of an overlay mark according to the present invention. Figure 1 shows a state in which the first overlay mark 100 and the second overlay mark 200 are aligned.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 오버레이 마크(10)의 일실시예는 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)를 포함한다. 본 실시예의 오버레이 마크(10)는 반도체 웨이퍼의 스크라이브 레인에 형성되어 반도체 웨이퍼 상의 2개 이상의 패턴 층들 사이 또는 단일 층 상의 2개 이상의 패턴들 간의 오버레이를 측정하기 위해 제공될 수 있다.Referring to FIG. 1, one embodiment of the overlay mark 10 according to the present invention includes a first overlay mark 100 and a second overlay mark 200. The overlay mark 10 of this embodiment may be formed in a scribe lane of a semiconductor wafer to measure the overlay between two or more pattern layers on a semiconductor wafer or between two or more patterns on a single layer.

서로 다른 패턴 층들 사이의 오버레이 측정에 활용될 경우에는 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)가 서로 다른 패턴 층에 형성된다. 그리고 동일 층의 서로 다른 패턴들, 예를 들어, 더블 패터닝 공정에서 형성되는 두 개의 패턴, 사이의 오버레이 측정에 활용될 경우에는 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)가 동일한 층에 형성된다. 이때, 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)는 서로 다른 공정을 통해서 동일한 층에 형성된다. 이하에서는 편의상, 서로 다른 패턴 층들 사이의 오버레이 측정을 기준으로 설명한다.When used to measure overlay between different pattern layers, the first overlay mark 100 and the second overlay mark 200 are formed on different pattern layers. And when used to measure the overlay between different patterns of the same layer, for example, two patterns formed in a double patterning process, the first overlay mark 100 and the second overlay mark 200 are on the same layer. is formed in At this time, the first overlay mark 100 and the second overlay mark 200 are formed on the same layer through different processes. Below, for convenience, the description is based on overlay measurement between different pattern layers.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서, 오버레이 마크(10)는 X축과 Y축에 의해서 분할된 4 사분면을 구비한다.As shown in FIG. 1, in this embodiment, the overlay mark 10 has four quadrants divided by the X and Y axes.

제1 오버레이 마크(100)는 제1 오버레이 구조물(110)과 제2 오버레이 구조물(120)을 포함한다.The first overlay mark 100 includes a first overlay structure 110 and a second overlay structure 120.

제1 오버레이 구조물(110)은 제1 사분면 내지 제4 사분면에 각각 형성된 바들(111, 112, 113, 114)을 포함한다. 제2 오버레이 구조물(120)은 제1 오버레이 구조물(110)의 외곽에 형성된다.The first overlay structure 110 includes bars 111, 112, 113, and 114 respectively formed in the first to fourth quadrants. The second overlay structure 120 is formed outside the first overlay structure 110.

제1 사분면과 제3 사분면에 각각 형성된 제1 가로 바들(111)과 제2 가로 바들(113)은 X축에 인접하여, X축과 나란하게 형성되며, 제2 사분면과 제4 사분면에 각각 형성된 제1 세로 바들(112)과 제2 세로 바들(114)은 Y축에 인접하여, Y축과 나란하게 형성된다.The first horizontal bars 111 and the second horizontal bars 113 formed in the first and third quadrants are adjacent to the X axis and parallel to the X axis, and are formed in the second and fourth quadrants, respectively. The first vertical bars 112 and the second vertical bars 114 are formed adjacent to the Y axis and parallel to the Y axis.

제1 오버레이 구조물(110)을 구성하는 바들(111, 112, 113, 114)은, 제1 오버레이 구조물(110)이 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서도 가변체가 되도록 길이가 조절되어 있다.
본 발명에서 ‘90도 회전에 대해서 가변체’란 90도 회전 전후의 형태가 서로 다르다는 것을 의미하며, ‘180도 회전에 대해서 가변체’란 180도 회전 전후의 형태가 서로 다르다는 것을 의미한다.The bars 111, 112, 113, and 114 constituting the first overlay structure 110 are variable when the first overlay structure 110 rotates 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, and rotates 180 degrees. The length is adjusted so that it becomes variable with respect to rotation.
In the present invention, 'a variable object with respect to a 90-degree rotation' means that the shape before and after a 90-degree rotation is different from each other, and 'a variable object with respect to a 180-degree rotation' means that the shape before and after a 180-degree rotation is different.

제1 가로 바들(111)은 길이가 모두 같지만, 제1 세로 바들(112)은 하나의 바의 길이가 짧다. 따라서 제1 오버레이 구조물(110)을 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전시키면, 제1 오버레이 구조물(110)의 형태가 변한다. 또한, 제2 가로 바들(113)도 하나의 바의 길이가 짧기 때문에 X축과 Y축의 교점을 기준으로 180도 회전시켜도, 제1 오버레이 구조물(110)의 형태가 변한다.The first horizontal bars 111 are all the same length, but the length of one bar of the first vertical bars 112 is short. Therefore, when the first overlay structure 110 is rotated 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, the shape of the first overlay structure 110 changes. In addition, since the length of one bar of the second horizontal bars 113 is short, the shape of the first overlay structure 110 changes even if it is rotated 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes.

또한, 제1 오버레이 구조물(110)은 X축과 Y축의 교점에 위치하는 십자 구조(115)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the first overlay structure 110 may further include a cross structure 115 located at the intersection of the X-axis and Y-axis.

제2 오버레이 구조물(120)은 각각의 사분면에 형성된 적어도 하나의 제5 세로 바(121)와, 적어도 하나의 제5 가로 바(122)와, 적어도 하나의 제6 세로 바(123)와, 적어도 하나의 제6 가로 바(124)를 포함한다.The second overlay structure 120 includes at least one fifth vertical bar 121, at least one fifth horizontal bar 122, at least one sixth vertical bar 123, and at least one fifth vertical bar 121 formed in each quadrant. It includes one sixth horizontal bar (124).

제5 세로 바(121)는 제1 사분면의 제1 가로 바들(111)의 외곽에 배치된다. 제5 세로 바(121)는 제1 가로 바들(111)과 직교한다.The fifth vertical bar 121 is disposed outside the first horizontal bars 111 in the first quadrant. The fifth vertical bar 121 is perpendicular to the first horizontal bars 111.

제5 가로 바(122)는 제2 사분면의 제1 세로 바들(112)의 외곽에 배치되며, 제1 세로 바들(112)과 직교한다. The fifth horizontal bar 122 is disposed on the outside of the first vertical bars 112 in the second quadrant and is perpendicular to the first vertical bars 112.

제6 세로 바(123)는 제3 사분면의 제2 가로 바들(113)의 외곽에 배치되며, 제2 가로 바들(113)과 직교한다. The sixth vertical bar 123 is disposed on the outside of the second horizontal bars 113 in the third quadrant and is perpendicular to the second horizontal bars 113.

제6 가로 바(124)는 제4 사분면의 제2 세로 바들(114)의 외곽에 배치되며, 제2 세로 바들(114)과 직교한다.The sixth horizontal bar 124 is disposed on the outside of the second vertical bars 114 in the fourth quadrant and is perpendicular to the second vertical bars 114.

제2 오버레이 구조물(120)을 구성하는 바들(121, 122, 123, 124)은, 제2 오버레이 구조물(120)이 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서도 가변체가 되도록 길이가 조절되어 있다.The bars 121, 122, 123, and 124 constituting the second overlay structure 120 are variable when the second overlay structure 120 rotates 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, and rotates 180 degrees. The length is adjusted so that it becomes variable with respect to rotation.

또한, 제2 오버레이 구조물(120)은 오버레이 마크(10)의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(125) 또는 십자 구조(126)를 더 포함할 수 있다.Additionally, the second overlay structure 120 may further include at least one bar 125 or cross structure 126 disposed at a corner of the overlay mark 10.

모서리 부분에 배치된 바(125)는 같은 사분면에 배치되는, 제2 오버레이 구조물(120)을 구성하는 다른 바들(121)과 직교하거나 나란할 수 있다.The bar 125 disposed at the corner may be perpendicular to or parallel to other bars 121 constituting the second overlay structure 120 and disposed in the same quadrant.

제2 오버레이 마크(200)는 제3 오버레이 구조물(210)과 제4 오버레이 구조물(220)을 포함한다.The second overlay mark 200 includes a third overlay structure 210 and a fourth overlay structure 220.

제3 오버레이 구조물(210)은 제1 사분면 내지 제4 사분면에 각각 형성된 바들(211, 212, 213, 214)을 포함한다. 제4 오버레이 구조물(220)은 제3 오버레이 구조물(210)의 외곽에 형성된다.The third overlay structure 210 includes bars 211, 212, 213, and 214 respectively formed in the first to fourth quadrants. The fourth overlay structure 220 is formed outside the third overlay structure 210.

제1 사분면과 제3 사분면에 각각 형성된 제3 세로 바들(211)과 제4 세로 바들(213)은 Y축에 인접하여, Y축과 나란하게 형성되며, 제2 사분면과 제4 사분면에 각각 형성된 제3 가로 바들(212)과 제4 가로 바들(214)은 X축에 인접하여, X축과 나란하게 형성된다.The third vertical bars 211 and fourth vertical bars 213 formed in the first and third quadrants are adjacent to the Y axis and parallel to the Y axis, and are formed in the second and fourth quadrants, respectively. The third horizontal bars 212 and the fourth horizontal bars 214 are formed adjacent to the X-axis and parallel to the X-axis.

제3 오버레이 구조물(210)을 구성하는 바들(211, 212, 213, 214)은, 제3 오버레이 구조물(210)이 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서도 가변체가 되도록 길이가 조절되어 있다.The bars 211, 212, 213, and 214 constituting the third overlay structure 210 are variable when the third overlay structure 210 rotates 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, and rotates 180 degrees. The length is adjusted so that it becomes variable with respect to rotation.

제3 세로 바들(211)은 하나의 바의 길이가 짧지만, 제3 가로 바들(212)은 길이가 모두 같다. 따라서 제3 오버레이 구조물(210)을 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전시키면, 제3 오버레이 구조물(110)의 형태가 변한다. 또한, 제4 세로 바들(213)은 바들의 길이가 모두 다르기 때문에 X축과 Y축의 교점을 기준으로 180도 회전시켜도, 제3 오버레이 구조물(210)의 형태가 변한다.Each of the third vertical bars 211 is short, but the third horizontal bars 212 are all the same length. Therefore, when the third overlay structure 210 is rotated 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, the shape of the third overlay structure 110 changes. In addition, because the fourth vertical bars 213 have different lengths, the shape of the third overlay structure 210 changes even if the fourth vertical bars 213 are rotated 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes.

제4 오버레이 구조물(220)은 각각의 사분면에 형성된 적어도 하나의 제7 가로 바(221)와, 적어도 하나의 제7 세로 바(222)와, 적어도 하나의 제8 가로 바(223)와, 적어도 하나의 제8 세로 바(224)를 포함한다.The fourth overlay structure 220 includes at least one seventh horizontal bar 221, at least one seventh vertical bar 222, at least one eighth horizontal bar 223, and at least one seventh horizontal bar 221 formed in each quadrant. It includes one eighth vertical bar (224).

제7 가로 바(221)는 제1 사분면의 제3 세로 바들(211)의 외곽에 배치된다. 제7 세로 바(221)는 제3 세로 바들(211)과 직교한다.The seventh horizontal bar 221 is disposed outside the third vertical bars 211 in the first quadrant. The seventh vertical bar 221 is perpendicular to the third vertical bars 211.

제7 세로 바(222)는 제2 사분면의 제3 가로 바들(212)의 외곽에 배치되며, 제3 가로 바들(212)과 직교한다. The seventh vertical bar 222 is disposed on the outside of the third horizontal bars 212 in the second quadrant and is perpendicular to the third horizontal bars 212.

제8 가로 바(223)는 제3 사분면의 제4 세로 바들(213)의 외곽에 배치되며, 제4 세로 바들(213)과 직교한다. The eighth horizontal bar 223 is disposed on the outside of the fourth vertical bars 213 in the third quadrant and is perpendicular to the fourth vertical bars 213.

제8 세로 바(224)는 제4 사분면의 제4 가로 바들(214)의 외곽에 배치되며, 제4 가로 바들(214)과 직교한다.The eighth vertical bar 224 is disposed on the outside of the fourth horizontal bars 214 in the fourth quadrant and is perpendicular to the fourth horizontal bars 214.

제4 오버레이 구조물(220)을 구성하는 바들(221, 222, 223, 224)은, 제4 오버레이 구조물(220)이 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서도 가변체가 되도록 길이가 조절되어 있다.The bars 221, 222, 223, and 224 constituting the fourth overlay structure 220 are variable when the fourth overlay structure 220 rotates 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, and rotates 180 degrees. The length is adjusted so that it becomes variable with respect to rotation.

또한, 제4 오버레이 구조물(220)은 오버레이 마크(10)의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(225, 226) 또는 십자 구조를 더 포함할 수 있다.Additionally, the fourth overlay structure 220 may further include at least one bar 225 or 226 or a cross structure disposed at a corner of the overlay mark 10.

모서리 부분에 배치된 바(225)는 같은 사분면에 배치되는 제4 오버레이 구조물(220)을 구성하는 바들(222)과 직교할 수 있다. 또한, 모서리 부분에 배치된 바(226)는 같은 사분면에 배치되는 제4 오버레이 구조물(220)을 구성하는 바들(224)과 나란할 수도 있다.The bar 225 disposed at the corner may be perpendicular to the bars 222 constituting the fourth overlay structure 220 disposed in the same quadrant. Additionally, the bar 226 disposed at the corner may be parallel to the bars 224 constituting the fourth overlay structure 220 disposed in the same quadrant.

이하에서는 도 1에 도시된 오버레이 마크(10)를 이용한 오버레이 계측방법에 대해서 설명한다. 오버레이 계측방법은 오버레이 마크(10)의 이미지를 획득하는 단계와, 오버레이 마크(10)의 이미지를 분석하는 단계를 포함한다. 오버레이 마크(10)는 복수 개의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수 개의 패턴을 형성함과 동시에 형성된다.Hereinafter, an overlay measurement method using the overlay mark 10 shown in FIG. 1 will be described. The overlay measurement method includes acquiring an image of the overlay mark 10 and analyzing the image of the overlay mark 10. The overlay mark 10 is formed at the same time as forming a plurality of consecutive pattern layers or a plurality of separately formed patterns on one pattern layer.

오버레이 마크(10)의 이미지를 획득하는 단계는 제1 오버레이 마크(100)의 이미지를 획득하는 단계와, 제2 오버레이 마크(200)의 이미지를 획득하는 단계와, 이들 이미지의 결합 이미지를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.Obtaining an image of the overlay mark 10 includes acquiring an image of the first overlay mark 100, acquiring an image of the second overlay mark 200, and obtaining a combined image of these images. May include steps.

제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)가 서로 다른 층에 형성되어 있는 경우에는 서로 다른 광원을 사용하여 이미지를 획득할 수 있다. 이전 공정에서 형성된 제2 오버레이 마크(200)는 후속 공정에서 형성된 패턴 층에 의해서 덮이므로, 후속 공정에서 형성된 패턴 층을 통과할 수 있는 파장의 빛을 이용하여 이미지를 획득하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)의 이미지를 한번에 획득할 수도 있다.When the first overlay mark 100 and the second overlay mark 200 are formed on different layers, images can be acquired using different light sources. Since the second overlay mark 200 formed in the previous process is covered by the pattern layer formed in the subsequent process, it is desirable to acquire the image using light of a wavelength that can pass through the pattern layer formed in the subsequent process. Additionally, images of the first overlay mark 100 and the second overlay mark 200 may be acquired at the same time.

오버레이 마크(10)의 이미지를 분석하는 단계는 획득된 결합 이미지에서 제1 오버레이 마크(100)의 중심과 제2 오버레이 마크(200)의 중심의 오프셋을 측정하는 단계일 수 있다. 또한, 제2 오버레이 마크(200)의 중심과 제1 오버레이 마크(100)의 내측 가장자리에 대응하는 선들 사이의 거리를 측정하는 단계일 수도 있다.The step of analyzing the image of the overlay mark 10 may be a step of measuring the offset of the center of the first overlay mark 100 and the center of the second overlay mark 200 in the obtained combined image. Additionally, this may be a step of measuring the distance between lines corresponding to the center of the second overlay mark 200 and the inner edge of the first overlay mark 100.

이하에서는 도 1에 도시된, 오버레이 마크(10)를 이용한 반도체 소자의 제조방법을 설명한다. 오버레이 마크(10)를 이용한 반도체 소자의 제조방법은 오버레이 마크(10)를 형성하는 단계로 시작된다. 두 개의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 두 개의 패턴을 형성함과 동시에 오버레이 마크(10)를 형성한다.Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device using the overlay mark 10 shown in FIG. 1 will be described. The method of manufacturing a semiconductor device using the overlay mark 10 begins with the step of forming the overlay mark 10. An overlay mark 10 is formed at the same time as forming two consecutive pattern layers or two separately formed patterns on one pattern layer.

다음으로, 오버레이 마크(10)를 이용하여 오버레이 값을 측정한다. 오버레이 값을 측정하는 단계는 상술한 오버레이 계측 방법과 같다.Next, the overlay value is measured using the overlay mark 10. The step of measuring the overlay value is the same as the overlay measurement method described above.

마지막으로, 측정된 오버레이 값을 두 개의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 두 개의 패턴을 형성하기 위한 공정제어에 이용한다. 즉, 도출된 오버레이를 공정제어에 활용하여 연속하는 패턴 층 또는 두 개의 패턴이 정해진 위치에 형성되도록 한다.Finally, the measured overlay value is used for process control to form two consecutive pattern layers or two separately formed patterns on one pattern layer. In other words, the derived overlay is used for process control so that a continuous pattern layer or two patterns are formed at a designated location.

도 2는 본 발명에 따른 오버레이 마크의 다른 실시예의 평면도이다. 도 2는 제1 오버레이 마크(300)와 제2 오버레이 마크(400)가 정렬된 상태를 나타낸다.Figure 2 is a plan view of another embodiment of an overlay mark according to the present invention. Figure 2 shows a state in which the first overlay mark 300 and the second overlay mark 400 are aligned.

도 2를 참고하면, 본 실시예는, 도 1에 도시된 실시예와 마찬가지로, 제1 오버레이 마크(300)와 제2 오버레이 마크(400)를 포함한다.Referring to FIG. 2, this embodiment includes a first overlay mark 300 and a second overlay mark 400, similar to the embodiment shown in FIG. 1.

제1 오버레이 마크(300)는 제1 오버레이 구조물(310)과 제2 오버레이 구조물(320)을 구비한다. 그리고 제2 오버레이 마크(400)는 제3 오버레이 구조물(410)과 제4 오버레이 구조물(420)을 구비한다.The first overlay mark 300 includes a first overlay structure 310 and a second overlay structure 320. And the second overlay mark 400 includes a third overlay structure 410 and a fourth overlay structure 420.

제1 오버레이 구조물(310)과 제2 오버레이 구조물(320)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체이다.The first overlay structure 310 and the second overlay structure 320 are variable when rotated by 90 degrees and are variable when rotated by 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes.

그리고 제3 오버레이 구조물(410)과 제2 오버레이 구조물(420)도 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체이다.In addition, the third overlay structure 410 and the second overlay structure 420 are also variable when rotated by 90 degrees and are variable when rotated by 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes.

본 실시예는 감도를 향상시키기 위해서 오버레이 구조물들(310, 320, 410, 420)을 구성하는 바들이 차지하는 비율이 증가시키기 위해서 바들의 길이가 조절되었다는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 차이가 있다. 또한, 모서리에 배치되는 바들 또는 십자 구조의 위치도 도 1에 도시된 실시예와 다소 차이가 있다. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the lengths of the bars were adjusted to increase the ratio occupied by the bars constituting the overlay structures 310, 320, 410, and 420 to improve sensitivity. there is. Additionally, the positions of the bars or cross structures arranged at the corners are also somewhat different from the embodiment shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 오버레이 마크의 또 다른 실시예의 평면도이다. 도 3은 제1 오버레이 마크(500)와 제2 오버레이 마크(600)가 정렬된 상태를 나타낸다.Figure 3 is a plan view of another embodiment of an overlay mark according to the present invention. Figure 3 shows a state in which the first overlay mark 500 and the second overlay mark 600 are aligned.

도 3을 참고하면, 본 실시예는, 도 1에 도시된 실시예와 마찬가지로, 제1 오버레이 마크(500)와 제2 오버레이 마크(600)를 포함한다.Referring to FIG. 3, this embodiment includes a first overlay mark 500 and a second overlay mark 600, similar to the embodiment shown in FIG. 1.

제1 오버레이 마크(500)는 제1 오버레이 구조물(510)과 제2 오버레이 구조물(520)을 구비한다. 그리고 제2 오버레이 마크(600)는 제3 오버레이 구조물(610)과 제4 오버레이 구조물(620)을 구비한다.The first overlay mark 500 includes a first overlay structure 510 and a second overlay structure 520. And the second overlay mark 600 includes a third overlay structure 610 and a fourth overlay structure 620.

제1 오버레이 구조물(510)과 제2 오버레이 구조물(520)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체이다.The first overlay structure 510 and the second overlay structure 520 are variable when rotated by 90 degrees and are variable when rotated by 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes.

그리고 제3 오버레이 구조물(610)과 제2 오버레이 구조물(620)도 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체이다.In addition, the third overlay structure 610 and the second overlay structure 620 are also variable when rotated by 90 degrees and are variable when rotated by 180 degrees based on the intersection of the X and Y axes.

본 실시예는 제2 오버레이 구조물(520)과 제4 오버레이 구조물(620)을 구성하는 바들의 길이가 조절되었다는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 차이가 있다.This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the lengths of the bars constituting the second overlay structure 520 and the fourth overlay structure 620 are adjusted.

또한, 모서리와 중심부에 십자 구조가 배치되지 않는다는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 차이가 있다.Additionally, it is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that cross structures are not arranged at the corners and center.

본 실시예에서는 X축과 Y축의 교점 부분에 서로 분리된 X축과 나란한 바와 Y축과 나란한 바를 포함하는 구조(515)가 배치된다.In this embodiment, a structure 515 including a bar parallel to the X-axis and a bar parallel to the Y-axis separated from each other is disposed at the intersection of the X-axis and the Y-axis.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described above merely describe preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and is within the technical spirit and scope of the patent claims of the present invention. Various changes, modifications, or substitutions may be made by those skilled in the art, and such embodiments should be understood to fall within the scope of the present invention.

10, 20, 30: 오버레이 마크
100, 300, 500: 제1 오버레이 마크
110, 310, 510: 제1 오버레이 구조물
120, 320, 520: 제2 오버레이 구조물
200, 400, 600: 제2 오버레이 마크
210, 410, 610: 제3 오버레이 구조물
220, 420, 620: 제4 오버레이 구조물10, 20, 30: Overlay marks
100, 300, 500: First overlay mark
110, 310, 510: first overlay structure
120, 320, 520: second overlay structure
200, 400, 600: Second overlay mark
210, 410, 610: Third overlay structure
220, 420, 620: Fourth overlay structure

Claims (16)

두 개의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 두 개의 패턴 사이의 상대적 엇갈림을 결정하는 오버레이 마크로서,
X축, Y축에 의해서 분할된 사분면들 중에서, 제1 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제1 가로 바들(111)과, 제2 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제1 세로 바들(112)과, 제3 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제2 가로 바들(113)과, 제4 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제2 세로 바들(114)을 포함하는 제1 오버레이 구조물(110)을 구비하는 제1 오버레이 마크(100)와,
제1 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제3 세로 바들(211)과, 제2 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제3 가로 바들(212)과, 상기 제3 사분면에 Y축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제4 세로 바들(213)과, 상기 제4 사분면에 X축 방향을 따라서 길게 형성되는 복수의 제4 가로 바들(214)을 포함하는 제3 오버레이 구조물(210)을 구비하는 제2 오버레이 마크(200)를 포함하며,
상기 제1 오버레이 마크는 제1 패턴 층 또는 제1 패턴과 함께 형성되고, 상기 제2 오버레이 마크는 제2 패턴 층 또는 제2 패턴과 함께 형성되고,
상기 제1 오버레이 구조물(110)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체이며,
상기 제3 오버레이 구조물(210)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체인 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.As an overlay mark that determines the relative offset between two consecutive pattern layers or two patterns separately formed on one pattern layer,
Among the quadrants divided by the X-axis and Y-axis, a plurality of first horizontal bars 111 formed long along the First vertical bars 112, a plurality of second horizontal bars 113 formed long along the X-axis direction in the third quadrant, and a plurality of second vertical bars formed long along the Y-axis direction in the fourth quadrant. A first overlay mark 100 having a first overlay structure 110 including (114),
A plurality of third vertical bars 211 formed long along the Y-axis direction in the first quadrant, a plurality of third horizontal bars 212 formed long along the X-axis direction in the second quadrant, and the third quadrant A third overlay structure including a plurality of fourth vertical bars 213 formed long along the Y-axis direction and a plurality of fourth horizontal bars 214 formed long along the X-axis direction in the fourth quadrant ( It includes a second overlay mark 200 having 210),
The first overlay mark is formed together with a first pattern layer or a first pattern, and the second overlay mark is formed together with a second pattern layer or a second pattern,
The first overlay structure 110 is a variable body for rotation of 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, and is a variable body for rotation of 180 degrees,
The third overlay structure 210 is an overlay mark characterized in that it is a variable body for rotation of 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, and is a variable body for rotation of 180 degrees. 제1항에 있어서,
상기 제1 오버레이 마크(100)는,
제1 사분면의 상기 제1 가로 바들(111)의 외곽에 배치되며, 상기 제1 가로 바들(111)과 직교하는 적어도 하나의 제5 세로 바(121)와,
제2 사분면의 상기 제1 세로 바들(112)의 외곽에 배치되며, 상기 제1 세로 바들(112)과 직교하는 적어도 하나의 제5 가로 바(122)와,
제3 사분면의 상기 제2 가로 바들(113)의 외곽에 배치되며, 상기 제2 가로 바들(113)과 직교하는 적어도 하나의 제6 세로 바(123)와,
제4 사분면의 상기 제2 세로 바들(114)의 외곽에 배치되며, 상기 제2 세로 바들(114)과 직교하는 적어도 하나의 제6 가로 바(124)를 포함하는 제2 오버레이 구조물(120)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to paragraph 1,
The first overlay mark 100 is,
At least one fifth vertical bar 121 disposed outside the first horizontal bars 111 in the first quadrant and perpendicular to the first horizontal bars 111,
At least one fifth horizontal bar 122 disposed outside the first vertical bars 112 in the second quadrant and perpendicular to the first vertical bars 112,
At least one sixth vertical bar 123 disposed outside the second horizontal bars 113 in the third quadrant and perpendicular to the second horizontal bars 113,
A second overlay structure 120 disposed outside the second vertical bars 114 in the fourth quadrant and including at least one sixth horizontal bar 124 orthogonal to the second vertical bars 114. An overlay mark further comprising: 제1항에 있어서,
상기 제2 오버레이 마크(200)는,
제1 사분면의 상기 제3 세로 바들(211)의 외곽에 배치되며, 상기 제3 세로 바들(211)과 직교하는 적어도 하나의 제7 가로 바(221)와,
제2 사분면의 상기 제3 가로 바들(212)의 외곽에 배치되며, 상기 제3 가로 바들(212)과 직교하는 적어도 하나의 제7 세로 바(222)와,
제3 사분면의 상기 제4 세로 바들(213)의 외곽에 배치되며, 상기 제4 세로 바들(213)과 직교하는 적어도 하나의 제8 가로 바(223)와,
제4 사분면의 상기 제4 가로 바들(214)의 외곽에 배치되며, 상기 제4 가로 바들(214)과 직교하는 적어도 하나의 제8 세로 바(224)를 포함하는 제4 오버레이 구조물(220)을 더 포함하는 오버레이 마크.According to paragraph 1,
The second overlay mark 200 is,
At least one seventh horizontal bar 221 disposed outside the third vertical bars 211 in the first quadrant and perpendicular to the third vertical bars 211,
At least one seventh vertical bar 222 disposed outside the third horizontal bars 212 in the second quadrant and perpendicular to the third horizontal bars 212,
At least one eighth horizontal bar 223 disposed outside the fourth vertical bars 213 in the third quadrant and perpendicular to the fourth vertical bars 213,
A fourth overlay structure 220 disposed outside the fourth horizontal bars 214 in the fourth quadrant and including at least one eighth vertical bar 224 orthogonal to the fourth horizontal bars 214. Overlay marks containing more. 제2항에 있어서,
상기 제2 오버레이 구조물(120)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체인 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to paragraph 2,
The second overlay structure 120 is an overlay mark characterized in that it is a variable body for rotation of 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, and is a variable body for rotation of 180 degrees. 제3항에 있어서,
상기 제4 오버레이 구조물(220)은 X축과 Y축의 교점을 기준으로 90도 회전에 대해서 가변체이고, 180도 회전에 대해서 가변체인 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to paragraph 3,
The fourth overlay structure 220 is an overlay mark characterized in that it is a variable body for rotation of 90 degrees based on the intersection of the X axis and the Y axis, and is a variable body for rotation of 180 degrees. 제2항에 있어서,
상기 제2 오버레이 구조물(120)은 상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(125) 또는 십자 구조(126)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to paragraph 2,
The second overlay structure 120 is an overlay mark, characterized in that it further includes at least one bar 125 or a cross structure 126 disposed at a corner of the overlay mark. 제3항에 있어서,
상기 제4 오버레이 구조물(220)은 상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(225, 226) 또는 십자 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to paragraph 3,
The fourth overlay structure 220 is an overlay mark, characterized in that it further includes at least one bar 225, 226 or a cross structure disposed at a corner of the overlay mark. 제6항에 있어서,
상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(125)는 같은 사분면에 배치되는 제2 오버레이 구조물(120)을 구성하는 바와 직교하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to clause 6,
An overlay mark, wherein at least one bar 125 disposed at a corner of the overlay mark is orthogonal to a bar constituting the second overlay structure 120 disposed in the same quadrant. 제6항에 있어서,
상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(125)는 같은 사분면에 배치되는 제2 오버레이 구조물(120)을 구성하는 바와 나란한 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to clause 6,
An overlay mark, wherein at least one bar 125 disposed at a corner of the overlay mark is parallel to a bar constituting the second overlay structure 120 disposed in the same quadrant. 제7항에 있어서,
상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(225)는 같은 사분면에 배치되는 제4 오버레이 구조물(220)을 구성하는 바와 직교하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.In clause 7,
An overlay mark, wherein at least one bar 225 disposed at a corner of the overlay mark is orthogonal to a bar constituting the fourth overlay structure 220 disposed in the same quadrant. 제7항에 있어서,
상기 오버레이 마크의 모서리 부분에 배치되는 적어도 하나의 바(225)는 같은 사분면에 배치되는 제2 오버레이 구조물(220)을 구성하는 바와 나란한 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.In clause 7,
An overlay mark, wherein at least one bar 225 disposed at a corner of the overlay mark is parallel to a bar constituting the second overlay structure 220 disposed in the same quadrant. 제1항에 있어서,
상기 제1 오버레이 구조물(110)은 X축과 Y축의 교점에 위치하는 십자 구조(115)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to paragraph 1,
The first overlay structure 110 is an overlay mark, characterized in that it further includes a cross structure 115 located at the intersection of the X axis and the Y axis. 제1항에 있어서,
상기 제1 오버레이 구조물(510)은 X축과 Y축의 교점 부분에 위치하며, 서로 분리된, X축과 나란한 바와 Y축과 나란한 바를 포함하는 구조(515)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to paragraph 1,
The first overlay structure 510 is located at the intersection of the . 제1항에 있어서,
상기 제1 오버레이 마크(100)와 상기 제2 오버레이 마크(200)는 서로 다른 층에 형성되는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.According to paragraph 1,
An overlay mark, characterized in that the first overlay mark 100 and the second overlay mark 200 are formed on different layers. 반도체 소자의 제조방법으로서,
복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수 개의 패턴을 형성함과 동시에 오버레이 마크를 형성하는 단계와,
상기 오버레이 마크를 이용하여 오버레이 값을 측정하는 단계와,
측정된 오버레이 값을 복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수의 패턴을 형성하기 위한 공정제어에 이용하는 단계를 포함하며,
상기 오버레이 마크는 청구항 1항 내지 13항 중 어느 한 항에 기재된 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.As a method of manufacturing a semiconductor device,
Forming a plurality of consecutive pattern layers or a plurality of separately formed patterns on one pattern layer and simultaneously forming an overlay mark;
measuring an overlay value using the overlay mark;
It includes using the measured overlay value for process control to form a plurality of consecutive pattern layers or a plurality of patterns separately formed on one pattern layer,
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the overlay mark is the overlay mark according to any one of claims 1 to 13. 복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수의 패턴 사이의 오버레이를 측정하는 방법으로서,
복수의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 복수의 패턴을 형성함과 동시에 형성된 오버레이 마크의 이미지를 획득하는 단계와,
상기 오버레이 마크의 이미지를 분석하는 단계를 포함하며,
상기 오버레이 마크는 청구항 1항 내지 13항 중 어느 한 항에 기재된 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 오버레이 측정방법.A method of measuring the overlay between a plurality of consecutive pattern layers or a plurality of patterns separately formed on one pattern layer,
Forming a plurality of consecutive pattern layers or a plurality of patterns separately formed on one pattern layer and simultaneously obtaining an image of the formed overlay mark;
Comprising the step of analyzing the image of the overlay mark,
The overlay mark is an overlay mark according to any one of claims 1 to 13.
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