KR19990070199A - Mask for semiconductor device separation and manufacturing method of semiconductor device using same - Google Patents
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Abstract
반도체 소자 분리 영역을 형성하기 위해 네 모서리에 서로 다른 모양의 상단 좌측용 정렬키(UL), 상단 우측용 정렬키(UR), 하단 좌측용 정렬키(LL) 및 하단 우측용 정렬키(LR)가 형성되어 있는 네모 고리 모양의 소자 분리 영역을 가지는 반도체 소자 분리용 마스크를 반복적으로 상하 또는 좌우로 이동하면서 분할 노광한다. 마스크를 아래로 이동하는 경우에는, 소자 분리 영역의 상변에 형성되어 있는 정렬키(UL, UR)가 이전 노광시의 소자 분리 영역의 하변에 형성되어 있는 정렬키(LL, LR)와 포개지도록 마스크를 정렬한다. 또한, 마스크를 오른쪽으로 이동하는 경우에는, 소자 분리 영역의 좌변에 형성되어 있는 정렬키(UL, LL)가 이전 노광시의 소자 분리 영역의 우변에 형성되어 있는 정렬키(UR, LR)와 서로 포개지도록 정렬한다. 따라서, 가장자리를 제외한 나머지 위치의 네 개의 정렬키(UR, UL, LL, LR)는 적어도 한 번씩은 중첩하게 되며, 이를 통하여 웨이퍼의 반도체 소자 분리 영역에는 정렬 보정용 패턴이 형성된다. 이때, 정렬 보정용 패턴의 모양과 크기를 측정하여 반도체 소자 분리용 마스크의 정렬을 정확하게 할 수 있다.Top left alignment key (UL), top right alignment key (UR), bottom left alignment key (LL) and bottom right alignment key (LR) at four corners to form a semiconductor device isolation region The mask for semiconductor element isolation | separation which has a square element-shaped isolation | separation area | region in which is formed is dividedly exposed while repeatedly moving up and down or left and right. When the mask is moved downward, the mask is arranged so that the alignment keys UL and UR formed on the upper side of the element isolation region overlap with the alignment keys LL and LR formed on the lower side of the element isolation region during the previous exposure. Sort it. When the mask is moved to the right, the alignment keys UL and LL formed on the left side of the element isolation region are different from the alignment keys UR and LR formed on the right side of the element isolation region during the previous exposure. Arrange to overlap. Therefore, the four alignment keys UR, UL, LL, and LR at positions other than the edges overlap at least once, thereby forming an alignment correction pattern in the semiconductor device isolation region of the wafer. In this case, the shape and size of the alignment correction pattern may be measured to accurately align the mask for semiconductor device separation.
Description
본 발명은 반도체 소자 분리용 마스크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 웨이퍼에 다수의 반도체 소자가 차지하는 영역을 분리하기 위해 사용되는 반도체 소자 분리용 마스크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask for semiconductor element separation, and more particularly, to a mask for semiconductor element separation used to separate a region occupied by a plurality of semiconductor elements on a wafer.
일반적으로 반도체 소자의 제조 방법 중 사진 공정에서 하나의 웨이퍼에 도포되어 있는 감광막을 노광시킬 때 패턴이 형성되어 있는 마스크를 상하 좌우로 이동시키면서 분할 노광을 실시한다.Generally, when exposing the photosensitive film | membrane apply | coated to one wafer in the photographic process of a manufacturing method of a semiconductor element, divided exposure is performed, moving the mask in which the pattern is formed up, down, left, and right.
웨이퍼에 형성되는 전자 회로를 평면적으로 살펴보면 반도체 소자가 위치하는 액티브 영역(active region)과 액티브 영역을 정의하며 각 소자를 분리하는 소자 분리 영역으로 구분된다. 액티브 영역에는 N형 또는 P형의 불순물로 도핑되어 있는 다수의 도핑 영역이 형성되어 있으며, 이러한 도핑 영역들은 배선을 통하여 외부와 연결된다.Looking at the electronic circuit formed on the wafer in plan view, it is divided into an active region in which a semiconductor device is located and an isolation region in which an active region is defined and separated from each other. In the active region, a plurality of doped regions doped with N-type or P-type impurities are formed, and the doped regions are connected to the outside through a wiring.
이때, 사진 공정을 실시함에 있어 다수의 도핑 영역들이 서로 정확히 정렬되고 정렬 노광기에 장착된 마스크의 위치 및 렌즈의 초점이 정확해야 하는데, 이를 확인하기 위해서 마스크에 정렬키를 만들어 웨이퍼에 정렬키를 형성하고, 이러한 정렬키를 통하여 다수의 도핑 영역들은 서로 정렬되면서 형성된다.At this time, when performing a photo process, a plurality of doped regions should be exactly aligned with each other, the position of the mask mounted on the alignment exposure machine, and the focus of the lens should be correct. To confirm this, an alignment key is formed on the mask to form an alignment key on the wafer. The plurality of doped regions are formed while being aligned with each other through the alignment key.
이와 같이, 정렬키를 이용하면 다수의 도핑 영역은 서로 정렬되며, 정렬 측정용 장비를 통하여 이들의 정렬 정확도를 측정할 수 있다.As such, when the alignment key is used, the plurality of doping regions are aligned with each other, and the alignment accuracy thereof may be measured through the alignment measuring equipment.
이때, 모든 도핑 영역들은 가장 먼저 형성되는 소자 분리 영역을 기준으로 정렬하게 된다. 따라서, 소자 분리 영역이 정확히 정렬되어야만 그 후에 형성되는 층 또는 영역들이 올바르게 정렬된다.In this case, all the doped regions are aligned based on the device isolation region formed first. Therefore, the device isolation region must be correctly aligned so that the layers or regions formed thereafter are correctly aligned.
그러나, 소자 분리 영역을 형성할 때에는 기준이 되는 정렬키가 없기 때문에 소자 분리 영역을 형성하기 위해 사용되는 마스크의 회전, 렌즈의 초점 및 패턴의 정렬의 어긋남 정도를 정확하게 알 수 없다.However, since there is no alignment key as a reference when forming the device isolation region, the rotation of the mask used to form the device isolation region, the focus of the lens, and the degree of misalignment of the pattern cannot be accurately known.
본 발명에 과제는 웨이퍼에 형성되는 소자 분리 영역을 정렬하기 위한 소자 분리용 마스크를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a device separation mask for aligning device isolation regions formed on a wafer.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 분리용 마스크의 구조를 도시한 평면도이고,1 is a plan view showing the structure of a mask for semiconductor device isolation according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에서 상단 우측용 정렬키를 상세하게 도시한 상세도이고,2 is a detailed view showing in detail the alignment key for the upper right in Figure 1,
도 3은 도 1에서 상단 좌측용 정렬키를 상세하게 도시한 상세도이고,3 is a detailed view showing in detail the alignment key for the upper left in Figure 1,
도 4는 도 1에서 하단 우측용 정렬키를 상세하게 도시한 상세도이고,4 is a detailed view showing in detail the alignment keys for the lower right in Figure 1,
도 5는 도 1에서 하단 좌측용 정렬키를 상세하게 도시한 상세도이고,5 is a detailed view showing in detail the alignment key for the lower left in Figure 1,
도 6은 도 1은 반도체 소자 분리용 마스크를 통하여 웨이퍼의 소자 분리 영역에 형성되어 있는 정렬용 패턴을 도시한 평면도이다.FIG. 6 is a plan view illustrating an alignment pattern formed in an element isolation region of a wafer through a semiconductor element isolation mask.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 반도체 소자 분리용 마스크에는 활성 영역을 정의하며 활성 영역의 둘레에 형성되어 있는 소자 분리 영역에 다수의 정렬키가 형성되어 있다.In order to solve the above problems, the semiconductor device isolation mask according to the present invention defines an active region, and a plurality of alignment keys are formed in the device isolation region formed around the active region.
이러한 본 발명에 따른 반도체 소자 분리용 마스크를 이용하여 웨이퍼에 소자 분리 영역을 형성기 위해서는 분할 노광시 정렬키를 포개지도록 정렬하여 마스크를 정렬시킨다.In order to form the device isolation region on the wafer by using the semiconductor device isolation mask according to the present invention, the mask is aligned by aligning the alignment keys so as to overlap each other during the split exposure.
이때, 활성 영역이 네모 모양인 경우에 소자 분리 영역은 네모 고리 모양이 되며, 정렬키는 소자 분리 영역의 네 모서리 부분에 각각 형성되어 있다.In this case, when the active region has a square shape, the device isolation region has a square ring shape, and alignment keys are formed at four corners of the device isolation region, respectively.
이러한 본 발명에 따른 반도체 소자 분리형 마스크를 상하 또는 좌우로 이동하면서 웨이퍼에 소자 분리 영역을 형성하는데, 이때 네 개의 정렬키 중 한 변에 형성되어 있는 정렬기와 다른 변에 형성되어 있는 정렬키와 포개지도록 정렬한다. 그러면, 상하 또는 좌우로 이동하면서 네 개의 정렬키는 모두 포개지게 되며, 서로 다른 모양의 패턴을 가지는 정렬키들의 노광을 통하여 웨이퍼에는 정렬용 패턴이 형성된다.The device isolation region is formed on the wafer while the semiconductor device isolation mask according to the present invention is moved up and down or left and right, and overlaps with the alignment key formed on the other side and the alignment key formed on one side of the four alignment keys. Sort it. Then, all four alignment keys are stacked while moving up and down or left and right, and an alignment pattern is formed on the wafer through exposure of alignment keys having patterns of different shapes.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 반도체 소자 분리용 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.Then, with reference to the accompanying drawings, with respect to the embodiment of the semiconductor device isolation mask according to the present invention and a method for manufacturing a semiconductor device using the same to the extent that can be easily carried out by those of ordinary skill in the art It explains in detail.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 분리용 마스크의 구조를 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating a structure of a mask for semiconductor device isolation according to an embodiment of the present invention.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 분리용 마스크는 투명한 기판(100) 중앙부에 네모 모양으로 반도체 소자의 도핑층이 형성될 액티브 영역(10)이 형성되어 있다. 액티브 영역(10)의 둘레에는 액티브 영역(10)을 정의하는 네모 모양의 소자 분리 영역(20)이 형성되어 있으며, 소자 분리 영역(20)의 네 모서리에는 네 개의 정렬키(30)가 형성되어 있다. 여기서, 네 개의 정렬키(30)는 상단 좌측용 정렬키(UL), 상단 우측용 정렬키(UR), 하단 좌측용 정렬키(LL) 및 하단 우측용 정렬키(LR)로 이루어져 있다. 소자 분리 영역(20) 둘레의 빗금친 부분(40)은 노광할 때 빛을 차단하는 부분이다.As shown in FIG. 1, in the semiconductor device isolation mask according to the embodiment of the present invention, an active region 10 in which a doped layer of a semiconductor device is to be formed is formed in the center of a transparent substrate 100. In the periphery of the active region 10, a square element isolation region 20 defining an active region 10 is formed, and four alignment keys 30 are formed at four corners of the element isolation region 20. have. Here, the four alignment keys 30 are composed of an upper left alignment key (UL), an upper right alignment key (UR), a lower left alignment key (LL), and a lower right alignment key (LR). The hatched portion 40 around the device isolation region 20 is a portion that blocks light when exposed.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 분리형 마스크를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에서는 반복적으로 상하 또는 좌우로 마스크를 이동하면서 웨이퍼의 상부에 일정한 간격으로 소자 분리 영역을 형성하게 된다. 예를 들어, 마스크를 아래로 이동하는 경우에는, 소자 분리 영역(20)의 상변에 형성되어 있는 정렬키(UL, UR)가 이전 노광시의 소자 분리 영역(20)의 하변에 형성되어 있는 정렬키(LL, LR)와 서로 포개지도록 마스크를 정렬한다. 반대로, 마스크를 아래로 이동하는 경우에는, 소자 분리 영역(20)의 하변에 형성되어 있는 정렬키(LL, LR)가 이전 노광시의 소자 분리 영역(20)의 상변에 형성되어 있는 정렬키(UL, UR)와 서로 포개지도록 마스크를 정렬한다. 또한, 마스크를 오른쪽으로 이동하는 경우에는, 소자 분리 영역(20)의 좌변에 형성되어 있는 정렬키(UL, LL)가 이전 노광시의 소자 분리 영역(20)의 우변에 형성되어 있는 정렬키(UR, LR)와 서로 포개지도록 이동시킨다. 따라서, 가장자리를 제외하면 네 개의 정렬키(UR, UL, LL, LR)는 적어도 한 번씩은 중첩하게 된다.In the method of manufacturing a semiconductor device using the semiconductor device isolation mask according to the exemplary embodiment of the present invention, the device isolation region is formed at regular intervals on the upper portion of the wafer while repeatedly moving the mask vertically or horizontally. For example, when the mask is moved downward, the alignment keys UL and UR formed on the upper side of the element isolation region 20 are aligned on the lower side of the element isolation region 20 during the previous exposure. Align the mask so that it overlaps with the keys LL and LR. On the contrary, when the mask is moved downward, the alignment keys LL and LR formed on the lower side of the element isolation region 20 are formed on the upper side of the element isolation region 20 during the previous exposure. UL, UR) and the mask is aligned so as to overlap each other. When the mask is moved to the right, the alignment keys UL and LL formed on the left side of the element isolation region 20 are formed on the right side of the element isolation region 20 during the previous exposure. UR, LR) and overlap each other. Therefore, except for the edge, the four alignment keys UR, UL, LL, and LR overlap at least once.
만약, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 분리용 마스크를 이용하여 웨이퍼에 소자 분리 영역을 형성하는 경우에 오정렬이 발생할 수 있는데, 이를 다음과 같이 두 가지로 나누어 볼 수 있다.If a device isolation region is formed on a wafer by using a semiconductor device isolation mask according to an embodiment of the present invention, misalignment may occur, which can be divided into two types as follows.
첫째는, 네 개의 정렬키(UR, UL, LL, LR)는 서로 완전히 어긋난 경우이다. 이때, 네 개의 정렬키(UR, UL, LL, LR)는 완전히 포개지지 않는다.First, the four alignment keys UR, UL, LL, and LR are completely misaligned with each other. At this time, the four alignment keys (UR, UL, LL, LR) is not completely overlapped.
이와 같이, 네 개의 정렬키(UR, UL, LL, LR)가 서로 중첩되지 않고 완전히 어긋나는 경우에는 정렬 측정용 장비를 이용하여 오정렬의 정도를 쉽게 측정할 수 있다.As such, when the four alignment keys UR, UL, LL, and LR are completely displaced without overlapping with each other, the degree of misalignment may be easily measured by using the alignment measuring equipment.
한편, 미세하게 오정렬이 발생하여 네 개의 정렬키(UR, UL, LL, LR)가 일부만 중첩된 경우라면, 네 개의 정렬키(UR, UL, LL, LR)에 서로 다른 모양의 패턴을 형성하고, 웨이퍼에 이들이 중첩되어 형성된 패턴의 모양 또는 크기를 측정하여 어긋난 정도를 측정할 수 있다. 이러한 과정을 통하여 반도체 소자 분리용 마스크의 정렬을 정확하게 할 수 있다.On the other hand, if a slight misalignment occurs because only some of the four alignment keys (UR, UL, LL, LR) overlap, form a pattern of different shapes on the four alignment keys (UR, UL, LL, LR) The degree of deviation can be measured by measuring the shape or size of the pattern formed by superimposing them on the wafer. Through this process, it is possible to accurately align the mask for semiconductor device separation.
이에 대하여 예를 들어 상세하게 설명하면 다음과 같다.For example, it will be described in detail as follows.
우선, 서로 다른 모양의 패턴이 형성되어 있는 상단 좌측용 정렬키(UL), 상단 우측용 정렬키(UR), 하단 좌측용 정렬키(LL) 및 하단 우측용 정렬키(LR)에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.First, the upper left alignment key (UL), the upper right alignment key (UR), the lower left alignment key (LL), and the lower right alignment key (LR) in which patterns of different shapes are formed are described in detail. The explanation is as follows.
도 2는 도 1에서 상단 우측용 정렬키를 상세하게 도시한 상세도이다.FIG. 2 is a detailed view showing the alignment key for the upper right side in FIG. 1 in detail.
도 2에서 보는 바와 같이, 상단 우측용 정렬키(UR)에는 상부 및 하부 가장자리에 위치를 표시하는 4개의 위치 표시 영역(51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58)이 각각 일정한 간격으로 가로로 형성되어 있다. 하부 위치 표시 영역(52, 54, 56, 58)과 왼쪽부터 첫 번째 및 세 번째 상부 위치 표시 영역(51, 55)에는 빛을 차단할 수 있는 제1 차단막(60)이 위치 표시 영역(51, 52, 54, 55, 56, 58) 전면에 각각 형성되어 있다. 또한, 왼쪽에서 두 번째 및 네 번째 상부 위치 표시 영역(53, 57)에는 상단 우측을 표시하는 UR이라는 글자 모양이 빛을 차단할 수 있는 물질로 각각 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the four position display regions 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, and 58 that respectively indicate positions on the upper and lower edges are uniformly arranged on the upper right alignment key UR. It is formed horizontally at intervals. In the lower position display regions 52, 54, 56 and 58 and the first and third upper position display regions 51 and 55 from the left, a first blocking layer 60 capable of blocking light is provided in the position display regions 51 and 52. , 54, 55, 56, 58) respectively formed on the front surface. In addition, in the second and fourth upper position display regions 53 and 57 from the left side, letters UR indicating the upper right side are formed of a material capable of blocking light.
또한 상부 및 하부 위치 표시 영역(51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58)들 사이에는 네 개의 제2 차단막(70)이 네모 모양으로 두 개씩 두 줄로 형성되어 있다. 하부 위치 표시 영역(52, 54, 56, 58)에 인접한 좌하 및 우하 두 개의 제2 차단막(70)은 한 변의 길이가 L1인 정사각형 모양으로 형성되어 있으며, UR 글자 모양에 인접한 좌상 및 우상 두 개의 제2 차단막(70)은 동일한 모양이며 각각 제1 부분(71)과 제2 부분(72)으로 분리되어 형성되어 있다. 여기서, 제 1부분(71)은 한 변의 길이가 L2인 정사각형 모양으로 형성되어 있으며, 제2 부분(72)은 제1 부분(71)의 둘레에 사각 고리 모양으로 형성되어 있으며, 제2 부분(72)의 바깥쪽 각 변 길이는 L3이며, 폭은 L4이다.In addition, four second blocking layers 70 are formed in two rows in two rows between the upper and lower position display regions 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, and 58. The lower left and right lower second barrier layers 70 adjacent to the lower position display regions 52, 54, 56, and 58 are formed in a square shape having a length L1 on one side, and the upper left and upper right sides adjacent to the UR letters. The second blocking film 70 has the same shape and is formed by being separated into the first portion 71 and the second portion 72, respectively. Here, the first portion 71 is formed in a square shape having a length of one side L2, and the second portion 72 is formed in a rectangular ring shape around the first portion 71, and the second portion ( The outer edges of 72) are L3 and the width is L4.
도 3은 도 1에서 상단 좌측용 정렬키를 상세하게 도시한 상세도이다.FIG. 3 is a detailed view illustrating an upper left alignment key in FIG. 1.
도 3에서 보는 바와 같이, 전체적인 구조는 도2와 동일하다.As shown in FIG. 3, the overall structure is the same as in FIG.
반면, 도 2와 다르게 왼쪽에서 네 번째 하부 위치 표시 영역(58)과 첫 번째 상부 위치 표시 영역(51)에는 상단 좌측을 표시하는 UL이라는 글자 모양이 각각 형성되어 있으며, 나머지 위치 표시 영역(52, 53, 54, 55, 56, 57)에는 제1 차단막(60)이 전면적으로 형성되어 있다.On the other hand, unlike FIG. 2, letters “UL” indicating the upper left are formed in the fourth lower position display area 58 and the first upper position display area 51 from the left, respectively, and the remaining position display areas 52, 53, 54, 55, 56 and 57, the first blocking film 60 is formed on the entire surface.
또한, 네 개의 제2 차단막(70) 중 UL 글자 모양에 인접한 좌상 및 우하 두 개의 제2 차단막(70)은 다른 모양이며 제1 부분(71)과 제2 부분(72)으로 분리되어 형성되어 있다. 여기서, 좌상의 제2 차단막(70)의 제2 부분(72)은 한 변의 길이가 L1인 정사각형 고리 모양으로 형성되어 있으며, 제2 부분(72)의 중앙에 한 변의 길이가 L5인 개구부가 형성되어 있다. 제1 부분(71)은 한 변의 길이가 L6인 정사각형 모양으로 제2 부분(72)의 개구부 중앙에 형성되어 있다. 또한, 우하의 제2 차단막(70)의 제1 부분(71)과 제2 부분(72)은 도 2의 제2 차단막(70)의 제1 부분(71)과 제2 부분(72)과 동일한 크기와 모양으로 형성되어 있다.In addition, of the four second blocking films 70, the second upper and lower right two second blocking films 70 adjacent to the UL letters are of different shapes and are formed by being separated into the first part 71 and the second part 72. . Here, the second part 72 of the upper left second blocking film 70 is formed in a square annular shape having one side length L1, and an opening having one length L5 is formed at the center of the second part 72. It is. The 1st part 71 is formed in the center of the opening part of the 2nd part 72 in the square shape of the length of one side L6. In addition, the first part 71 and the second part 72 of the lower right second blocking film 70 are the same as the first part 71 and the second part 72 of the second blocking film 70 of FIG. 2. It is shaped in size and shape.
나머지 대각선 방향으로 마주하는 두 개의 제2 차단막(70)은 한 변의 길이가 L1인 정사각형 모양으로 형성되어 있다.The two second blocking films 70 facing in the remaining diagonal direction are formed in a square shape having one side length L1.
도 4는 도 1에서 하단 우측용 정렬키를 상세하게 도시한 상세도이다.FIG. 4 is a detailed view showing the bottom right alignment key of FIG. 1 in detail.
도 4에서 보는 바와 같이, 전체적인 구조는 도 2 및 도 3과 동일하다.As shown in Fig. 4, the overall structure is the same as Figs.
반면, 도 2 및 도 3과 다르게 왼쪽에서 세 번째 상부 위치 표시 영역(55)과 왼쪽에서 두 번째 하부 위치 표시 영역(54)에는 하단 우측을 표시하는 LR이라는 글자 모양이 각각 형성되어 있으며, 나머지 위치 표시 영역(51, 52, 53, 56, 57, 58)에는 제1 차단막(60)이 형성되어 있다.On the other hand, unlike FIG. 2 and FIG. 3, the letters LR indicating the bottom right are formed in the third upper position display area 55 from the left and the second lower position display area 54 from the left, respectively. The first blocking layer 60 is formed in the display regions 51, 52, 53, 56, 57, and 58.
또한, LR 글자 모양에 인접한 우상 및 좌하 두 개의 제2 차단막(70)은 서로 다른 모양이며 제1 부분(71)과 제2 부분(72)으로 분리되어 형성되어 있으며, 이 중에서 우상 제2 차단막(70)은 도 3에서 좌상 제2 차단막(70)과 동일한 크기 및 모양으로 형성되어 있으며, 좌하의 제2 차단막(70)은 도 3에서 우하의 제2 차단막(70)과 동일한 크기 및 모양으로 형성되어 있다.In addition, the upper right and lower left two second blocking films 70 adjacent to the letters LR have different shapes and are formed by being separated into the first part 71 and the second part 72, among which the upper right second blocking film ( 70 is formed in the same size and shape as the upper left second blocking film 70 in FIG. 3, and the lower left second blocking film 70 is formed in the same size and shape as the second blocking film 70 in the lower right in FIG. 3. It is.
도 5는 도 1에서 하단 좌측용 정렬키를 상세하게 도시한 상세도이다.FIG. 5 is a detailed view illustrating a lower left alignment key in FIG. 1.
도 5에서 보는 바와 같이, 전체적인 구조는 도 2, 도 3 및 도 4와 동일하다.As shown in FIG. 5, the overall structure is the same as that of FIGS. 2, 3, and 4.
반면, 도 2, 도 3 및 도 4와 다르게 왼쪽에서 첫 번째 하부 위치 표시 영역(52)과 세 번째 하부 위치 표시 영역(56)에는 하단 좌측을 표시하는 LL이라는 글자 모양이 각각 형성되어 있으며, 나머지 위치 표시 영역(51, 53, 54, 55, 57, 58)에는 제1 차단막(60)이 형성되어 있다.On the other hand, unlike FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, in the first lower position display region 52 and the third lower position display region 56 from the left side, letters LL indicating the lower left side are formed, respectively. The first blocking layer 60 is formed in the position display regions 51, 53, 54, 55, 57, and 58.
또한, 글자 모양 LL에 인접한 좌하 및 우하 두 개의 제2 차단막(70)은 도 4에서 우상의 제2 차단막(70)과 동일한 모양으로 형성되어 있다.In addition, the second left and right bottom blocking films 70 adjacent to the letter LL are formed in the same shape as the second blocking film 70 on the upper right side in FIG. 4.
이러한 네 개의 정렬키(UR, UL, LR, LL)의 중첩을 통하여 웨이퍼의 소자 분리 영역에는 정렬용 패턴이 형성되며, 이러한 패턴에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Through the superimposition of the four alignment keys UR, UL, LR, and LL, an alignment pattern is formed in the device isolation region of the wafer, which will be described in detail below.
도 6은 도 1의 반도체 소자 분리용 마스크를 통하여 웨이퍼의 소자 분리 영역에 형성되어 있는 정렬용 패턴을 도시한 평면도로서, 도 2 내지 도 5의 정렬키가 정확하게 한 지점에서 정렬되어 만들어진 패턴이다.6 is a plan view illustrating an alignment pattern formed in an element isolation region of a wafer through the semiconductor element isolation mask of FIG. 1, wherein the alignment keys of FIGS. 2 to 5 are aligned at exactly one point.
도 6에서 보는 바와 같이, 웨이퍼에 형성되어 있는 정렬용 패턴(300)은 도 2 내지 도 5에 도시한 정렬키(UR, UL, LL, LR)를 중첩시킨 모양으로서, 각 정렬 보정용 패턴(700)은 도 2 내지 도 5에서 두 개의 부분(71, 72)으로 이루어진 서로 다른 모양의 두 개의 제2 차광막(70) 패턴이 중첩된 모양이 된다.As shown in FIG. 6, the alignment pattern 300 formed on the wafer is a shape in which the alignment keys UR, UL, LL, and LR shown in FIGS. 2 to 5 are superimposed, and each alignment correction pattern 700 is formed. ) Is a shape in which two second light blocking films 70 having different shapes formed of two parts 71 and 72 overlap each other in FIGS. 2 to 5.
상부 및 하부 가장자리에 형성된 4개의 위치 표시 영역(500)에는 각각 위치를 표시하는 UL, UR, LR 및 LL 글자 모양의 패턴이 형성되어 있다. 또한, 상부 위치 표시 영역(500)과 하부 위치 표시 영역(500) 사이에는 4개의 정렬 보정용 패턴(700)이 동일한 모양으로 형성되어 있다.In the four position display regions 500 formed at the upper and lower edges, patterns of UL, UR, LR, and LL letters indicating positions are respectively formed. In addition, four alignment correction patterns 700 are formed in the same shape between the upper position display region 500 and the lower position display region 500.
여기서, 정렬 보정용 패턴(700)의 제1 부분(710)은 한 변의 길이가 L6인 정사각형 모양이 된다. 또한, 정렬 보정용 패턴(700)의 제2 부분(720)이 정의하는 개구부는 한 변의 길이가 L3-2*L4인 정사각형 모양이 되며, 제2 부분(720)의 한 변의 길이는 L3이 되며, 그 폭은 L4가 된다.Here, the first portion 710 of the alignment correction pattern 700 has a square shape having one side length L6. In addition, the opening defined by the second portion 720 of the alignment correction pattern 700 has a square shape having one side length of L3-2 * L4, and the length of one side of the second portion 720 is L3, The width is L4.
이때, 도 2 내지 도 5에서 L5는 L2보다 크거나 같고 L3-2*L4보다 작아야한다. 만약, L5가 L2보다 작으면, 정렬 보정용 패턴(700)의 제1 부분(710)과 제2 부분(720) 사이에는 사각 고리 모양의 다른 패턴이 추가로 형성된다.At this time, L5 in Figures 2 to 5 should be greater than or equal to L2 and less than L3-2 * L4. If L5 is smaller than L2, another pattern having a rectangular ring shape is further formed between the first portion 710 and the second portion 720 of the alignment correction pattern 700.
도 2 내지 도 5의 정렬키가 오정렬되었다면, 정렬 보정용 패턴(700)의 모양과 크기가 다르게 형성된다.If the alignment keys of FIGS. 2 to 5 are misaligned, the shape and size of the alignment correction pattern 700 are different.
따라서, 정렬 측정용 장비를 이용하여 정렬 보정용 패턴(700)의 모양과 크기를 측정하고, 측정한 자료를 통하여 반도체 소자의 제조 공정 중 가장먼저 형성되는 반도체 소자 분리 영역의 오정렬을 보정할 수 있다.Accordingly, the shape and size of the alignment correction pattern 700 may be measured by using the alignment measuring equipment, and the misalignment of the semiconductor device isolation region formed first in the semiconductor device manufacturing process may be corrected through the measured data.
따라서, 정렬키를 가지는 본 발명에 따른 반도체 소자 분리형 마스크 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에서는 정렬키를 포개지도록 정렬하여 웨이퍼에 가장 먼저 반도체 분리 영역을 정확하게 정렬하면서 형성할 뿐아니라, 이에 따라 반도체 소자 분리 영역을 기준으로 형성되는 다른 도핑층들의 정렬을 보다 정확하게 형성할 수 있다. 특히, 정렬키의 패턴을 통하여 형성되는 정렬 보정용 패턴의 모양과 크기를 측정하여 정렬의 정확도를 향상시킬 수 있다.Therefore, in the semiconductor device isolation mask according to the present invention having the alignment key and the method of manufacturing the semiconductor device using the same, the semiconductor device isolation mask is formed to be aligned so as to overlap the alignment key, so that the semiconductor isolation region is accurately aligned first on the wafer. The alignment of the other doped layers formed with respect to the isolation region can be more accurately formed. In particular, the accuracy of alignment can be improved by measuring the shape and size of the alignment correction pattern formed through the pattern of the alignment key.
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