KR19980052412A - Reticle for semiconductor device manufacturing and pattern formation method using same - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 분야1. Fields to which the invention described in the claims belong
반도체 소자 제조.Semiconductor device manufacturing.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
레티클상의 레지스트레이션 마크가 웨이퍼상에 패턴으로 전사되어 불순물입자를 유발하는데 이를 해결하기 위함.The registration mark on the reticle is transferred to the pattern on the wafer to cause impurity particles.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
레지스트레이션 마크를 노광공정시 빛이 상쇄되도록 할 수 있을 만큼 매우 작은 크기를 갖는 패턴들을 여러개 조합시켜 형성함으로써 웨이퍼상에 마크패턴이 형성되지 않도록 함.The registration mark is formed by combining a plurality of patterns having a size so small that the light is canceled during the exposure process so that the mark pattern is not formed on the wafer.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
반도체 소자의 제조에 이용됨.Used in the manufacture of semiconductor devices.
Description
본 발명은 반도체장치 제조를 위한 레티클(reticle) 및 이를 이용한 패턴 형성방법에 관한 것으로, 특히 반도체 제조에 필요한 레티클의 제작시 사용되는 개선된 레지스트레이션 마크(registration mark)구조 및 이를 이용한 패턴의 형성방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reticle for manufacturing a semiconductor device and a method for forming a pattern using the same, and more particularly, to an improved registration mark structure used for manufacturing a reticle for semiconductor manufacturing and a method for forming a pattern using the same. It is about.
레티클의 레지스트레이션 마크는 레티클에 형성한 패턴 위치의 정확성을 파악하는 중요한 마크로서, 레티클 제작에서만 필요하고 반도체 제조중의 웨이퍼 공정에서는 불필요한 마크이다. 그러나 종래의 방식은 레지스트레이션 마크가 웨이퍼에 그대로 나타나 공정 진행중 이 마크가 떨어지는 필링(peeling) 현상이 유발되어 불필요한 입자(particle) 발생의 원인이 된다.The registration mark of the reticle is an important mark for grasping the accuracy of the pattern position formed on the reticle, which is necessary only in reticle production and unnecessary in a wafer process during semiconductor manufacturing. However, in the conventional method, the registration mark is displayed on the wafer as it is, causing a peeling phenomenon in which the mark falls during the process, thereby causing unnecessary particles.
도 1에 종래의 레티클을 도시한 바, 레티클(1)에는 약 10~20개의 레지스트레이션 마크(2)가 형성된다. 이와 같은 레티클을 이용하여 반도체 제조공정을 진행하면 웨이퍼(3)상에 마크가 전사되어 마크의 패턴(4)이 그대로 형성되며, 상술한 바와 같이 어떤 부분에서는 상기 마크패턴이 떨어져 불필요한 입자(5)가 되어 반도체 소자에 나쁜 영향을 미치게 된다.1 shows a conventional reticle, about 10 to 20 registration marks 2 are formed in the reticle 1. When the semiconductor manufacturing process is performed using such a reticle, the mark is transferred onto the wafer 3 to form the pattern 4 of the mark as it is. This adversely affects the semiconductor device.
상기한 종래의 레지스트레이션 마크는 도 2에 확대도로서 나타낸 바와 같은 치수의 십자형태를 가지는 바, 이러한 레지스트레이션 마크의 측정원리는 도 3에 나타낸 바와 같이 마크의 ①과 ②방향에서 나타나는 신호의 파형에서 마크의 위치를 찾는 것이다.The conventional registration mark described above has a cross shape with dimensions as shown in an enlarged view in FIG. 2, and the principle of measurement of such a registration mark is a mark in the waveform of the signal appearing in the directions 1 and 2 of the mark as shown in FIG. To find the location of.
본 발명은 상기한 바와 같이 레지스트레이션 마크의 패턴이 웨이퍼상에 형성됨으로써 발생하는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 레티클상에만 패턴이 존재하고 웨이퍼상에는 패턴이 형성되지 않는 레지스트레이션 마크패턴 구조 및 이를 이용한 패턴의 형성방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.As described above, in order to solve the conventional problem caused by the formation of the registration mark pattern on the wafer, there is a pattern only on the reticle and the pattern is not formed on the wafer. Its purpose is to provide a method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체장치 제조를 위한 레티클은 노광장치의 패턴 규정 범위를 벗어나는 정도의 크기를 갖는 복수개의 패턴들이 조합되어 이루어지는 레지스트레이션 마크를 포함하여 구성된다.The reticle for manufacturing a semiconductor device of the present invention for achieving the above object is configured to include a registration mark formed by combining a plurality of patterns having a size that is outside the pattern specification range of the exposure apparatus.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체장치 제조를 위한 레티클을 이용한 패턴 형성방법은 웨이퍼상에 형성된 소정층상에 포토레지스트를 도포하는 단계와, 중앙부분에 소정패턴이 형성되고, 그 주변에 노광장치의 패턴 규정 범위를 벗어나는 정도의 크기를 갖는 복수개의 패턴들이 조합되어 이루어지는 레지스트레이션 마크가 형성된 레티클을 상기 웨이퍼 상부에 위치시키고 노광공정을 행하는 단계를 포함하여 이루어진다.The pattern forming method using a reticle for manufacturing a semiconductor device of the present invention for achieving the above object is the step of applying a photoresist on a predetermined layer formed on the wafer, a predetermined pattern is formed in the center portion, the exposure apparatus around the Positioning a reticle having a registration mark formed by combining a plurality of patterns having a size outside the pattern definition range of the upper portion of the wafer and performing an exposure process.
도 1은 종래의 레지스트레이션 마크를 구비한 레티클 및 이를 이용한 웨이퍼상의 패턴 형성과정을 도시한 도면,1 is a view illustrating a reticle having a conventional registration mark and a pattern formation process on a wafer using the same;
도 2는 종래의 레지스트레이션 마크를 나타낸 평면도,2 is a plan view showing a conventional registration mark,
도 3은 종래의 레지스트레이션 마크의 측정원리를 나타낸 도면,3 is a view showing a measurement principle of a conventional registration mark,
도 4는 본 발명에 의한 레지스트레이션 마크를 구비한 레티클 및 이를 이용한 웨이퍼상의 패턴 형성과정을 도시한 도면,4 is a view illustrating a reticle having a registration mark and a pattern formation process on a wafer using the same according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 레지스트레이션 마크가 웨이퍼상에 패터닝되지 않는 원리를 설명하기 위한 도면,5 is a view for explaining the principle that the registration mark according to the present invention is not patterned on the wafer;
도 6은 본 발명에 의한 레티클의 평면도,6 is a plan view of the reticle according to the present invention;
도 7은 본 발명에 의한 레티클을 이용한 패턴 형성방법을 도시한 도면,7 is a view showing a pattern forming method using a reticle according to the present invention,
도 8은 본 발명에 의한 레지스트레이션 마크의 측정원리를 나타낸 도면.8 is a view showing a measurement principle of a registration mark according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 레티클11 : 레지스트레이션 마크10 reticle 11: registration mark
13 : 웨이퍼16 : 소정층13: wafer 16: predetermined layer
17 : 포토레지스트층17: photoresist layer
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 4에 본 발명에 의한 레티클을 도시하였다. 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 제조를 위한 레티클(10)은 그 상부에 레지스트레이션 마크(11)를 가지는 바, 이 마크는 노광장치의 패턴 규정(define) 범위를 벗어나는 정도의 매우 작은 크기의 복수개의 패턴들이 조합되어 이루어진다. 이러한 마크의 일실시예를 도 5에 나타내었는 바, 전체적으로는 십자형태를 가지되, 가장자리 부분에만 약 0.2㎛의 폭을 갖는 막대모양의 패턴을 형성한다. 도시된 바와 같이 2개의 패턴이 이루는 십자의 한 면의 폭은 종래와 같이 5㎛가 되도록 한다. 이와 같은 형태의 레지스트레이션 마크(11)가 형성된 레티클(10)을 이용하여 웨이퍼 공정을 진행하게 되면, 도 4에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(13)상에는 마크의 패턴이 형성되지 않게 된다. 이의 원리를 상세히 설명하면 다음과 같다.4 shows a reticle according to the present invention. As shown, the reticle 10 for manufacturing a semiconductor according to the present invention has a registration mark 11 thereon, and the mark has a plurality of very small sizes outside the pattern definition range of the exposure apparatus. Patterns are combined. An example of such a mark is shown in FIG. 5, which has a cross shape as a whole, but forms a rod-shaped pattern having a width of about 0.2 μm only at the edge portion. As shown in the drawing, the width of one side of the cross formed by the two patterns is 5 μm as in the related art. When the wafer process is performed using the reticle 10 on which the registration mark 11 of this type is formed, the mark pattern is not formed on the wafer 13 as shown in FIG. The principle of this is described in detail as follows.
도 5에 나타낸 바와 같이 레티클상의 레지스트레이션 마크 패턴의 크기가 매우 작을 경우에는 이러한 레티클을 이용한 노광공정 진행시 노광장치의 패턴 규정(define) 범위를 상기 마크의 패턴이 벗어나게 되어 마크를 통과한 빛이 웨이퍼에서 상쇄되어 패턴 형성이 되지 않는다.As shown in FIG. 5, when the size of the registration mark pattern on the reticle is very small, the pattern pattern of the exposure apparatus is out of the pattern definition range of the exposure apparatus during the exposure process using such a reticle, and the light passing through the mark is transferred to the wafer. Offset in the pattern does not form.
도 6은 본 발명에 의한 반도체 제조를 위한 레티클(10)을 평면도로 나타낸 것이고, 도 7은 이 레티클의 단면구조 및 이를 이용하여 웨이퍼상에 패턴을 형성하는 과정을 나타낸 것이다. 도면에 도시된 바와 같이 레티클(10)의 중앙부분에는 소정의 패턴이 형성된 패턴영역이 위치하고, 이 패턴영역의 둘레에 레지스트레이션 마크(11)가 위치한다. 이러한 레티클을 이용하여 웨이퍼(13)상에 형성된 소정층(16)을 패터닝하기 위하여 상기 소정층(16)상이 포토레지스트층(17)을 형성한 후, 레티클을 웨이퍼 상부에 위치시키고 빛을 조사하여 노광공정을 행하며 레티클의 패턴영역의 패턴은 포토레지스트(17)에 전사되지만, 크기가 작은 레지스트레이션 마크 패턴은 상기한 바와 같은 원리에 의해 빛이 상쇄되어 마크패턴에 해당되는 부분의 포토레지스트는 전부 노광되게 된다. 따라서 상기와 같이 선택적으로 노광된 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트패턴을 형성한 후, 이를 이용하여 그 하부층(16)을 식각하게 되면 도시된 바와 같이 레티클의 레지스트레이션 마크는 웨이퍼상에 패턴으로 형성되지 않는다. 이때, 상기 포토레지스트는 레지스트레이션 마크가 형성되지 않도록 0.5㎛ 이상의 두께로 도포한다. 또한, 상기 노광공정시 비초점(out of focus) 상태에서 마크의 형태를 완전히 상쇄시킬 수 있는 충분한 노광에너지, 예컨대, 약 100mJ 이상의 에너지로 노광을 행한다.6 is a plan view showing a reticle 10 for manufacturing a semiconductor according to the present invention, and FIG. 7 shows a cross-sectional structure of the reticle and a process of forming a pattern on a wafer using the same. As shown in the figure, a pattern region in which a predetermined pattern is formed is located at the center of the reticle 10, and a registration mark 11 is positioned around the pattern region. After the photoresist layer 17 is formed on the predetermined layer 16 to pattern the predetermined layer 16 formed on the wafer 13 using the reticle, the reticle is placed on the wafer and irradiated with light. The pattern of the pattern area of the reticle is transferred to the photoresist 17 while the exposure process is performed. However, the small registration mark pattern cancels light by the principle described above, so that all the photoresist of the portion corresponding to the mark pattern is exposed. Will be. Accordingly, when the photoresist pattern is formed by developing the photoresist selectively exposed as described above, and the lower layer 16 is etched using the photoresist pattern, the registration mark of the reticle is not formed as a pattern on the wafer as shown. . At this time, the photoresist is applied to a thickness of 0.5㎛ or more so that no registration mark is formed. Further, the exposure is performed with sufficient exposure energy, for example, about 100 mJ or more, to completely cancel the shape of the mark in the out of focus state during the exposure process.
한편, 본 발명의 레지스트레이션 마크는 웨이퍼상에 패턴으로 형성되지는 않으나, 도 8에 도시한 바와 같이 마크의 ①과 ②방향에서 나타나는 신호의 파형을 이용하여 마크의 위치를 찾을 수 있으므로 레티클상에서의 레지스트레이션 측정은 아무 문제없이 이루어질 수 있다.On the other hand, although the registration mark of the present invention is not formed in a pattern on the wafer, as shown in Fig. 8, the position of the mark can be found by using the waveform of the signal appearing in the ① and ② directions of the mark. The measurement can be made without any problem.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary knowledge.
본 발명에 의하면, 반도체 제조시의 수율 및 생산성을 저하시키는 불순물입자 발생의 원인이 되는 레티클의 레지스트레이션 마크가 웨이퍼상에 패턴으로 형성되지 않도록 함으로써 위와 같은 문제를 해결할 수 있다.According to the present invention, the above problems can be solved by preventing the registration marks of the reticles, which are the cause of the generation of impurity particles, which lower the yield and productivity during semiconductor manufacturing, in a pattern on the wafer.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019960071400A KR19980052412A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Reticle for semiconductor device manufacturing and pattern formation method using same |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019960071400A KR19980052412A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Reticle for semiconductor device manufacturing and pattern formation method using same |
Publications (1)
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| KR19980052412A true KR19980052412A (en) | 1998-09-25 |
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ID=66384347
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| KR1019960071400A KR19980052412A (en) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Reticle for semiconductor device manufacturing and pattern formation method using same |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR19980052412A (en) |
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1996
- 1996-12-24 KR KR1019960071400A patent/KR19980052412A/en not_active Application Discontinuation
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