KR20000043987A

KR20000043987A - Layer aligning mark

Info

Publication number: KR20000043987A
Application number: KR1019980060426A
Authority: KR
Inventors: 홍종균
Original assignee: 김영환; 현대반도체 주식회사
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1998-12-29
Publication date: 2000-07-15

Abstract

PURPOSE: A layer aligning mark is provided to prevent a misalignment between an actual film pattern and an aligning mark. CONSTITUTION: A layer aligning mark includes a set of align marks, a set of inspection marks, and a plurality of dummy patterns(32). The dummy patterns(32) are formed around the align marks to prevent the align marks from sustaining a damage or being indistinguishable. The inspection marks have former inspection marks(33) formed in the preceding process and slit-type inspection marks(34) formed at the center of the former inspection marks(33) in the current process. The inspection marks have also the dummy patterns(32) like the align marks. In particular, a former film pattern formed in the preceding process and a current film pattern formed in the current process are overlapped with each other at the central part(35) in the slit-type inspection marks(34) to detect correlation between the former pattern and the current pattern.

Description

Layer alignment mark

본 발명은 레이어 정렬 마크에 관한 것으로, 특히 레이어 정렬 마크의 재현성을 향상시키는 레이어 정렬 마크에 관한 것이다.The present invention relates to a layer alignment mark, and more particularly to a layer alignment mark for improving the reproducibility of the layer alignment mark.

반도체 공정은 여러 패턴(Pattern)이 조합으로 이루어지며, 1개의 평면상에 이루지 못하므로 여러 층으로 이루어진다.In the semiconductor process, a plurality of patterns are formed in a combination, and because they are not formed on one plane, they are formed of several layers.

이때, 층과 층 사이의 상관정도를 판단하는 것이 얼라인(Align) 정도로서 반도체 소자가 고집적화 됨에 따라 요구되는 얼라인 정도는 높아진다.At this time, the degree of alignment required to determine the degree of correlation between the layers is about alignment, and as the semiconductor device is highly integrated.

따라서, 패턴 형성을 위한 노광 장비에서는 이전에 진행된 공정의 얼라인 정보를 줄 패턴 즉 레이어 정렬 마크를 미리 마련하고 현재 진행된 공정과 비교하여 얼라인 정도를 확보하고 있다.Therefore, in the exposure apparatus for pattern formation, a pattern for providing alignment information of a previously performed process, that is, a layer alignment mark is prepared in advance, and the alignment degree is secured by comparing with the current process.

이때, 레이어 정렬 마크는 실제 서브 필름 패턴이 형성될 부위 주변에 형성된 얼라인 마크 및 인스펙션 마크가 있으며, 실제 서브 필름 패턴이 형성될 부위 주변의 얼라인 마크가 형성된 부위와 다른 부위에 인스펙션 마크가 형성된다.In this case, the layer alignment mark includes an alignment mark and an inspection mark formed around a portion where the actual subfilm pattern is to be formed, and an inspection mark is formed on a portion different from the portion where the alignment mark around the portion where the actual subfilm pattern is to be formed is formed. do.

그러나, 노광 공정에서 형성하려는 실제 서브 필름 패턴은 각 공정마다 다르지만 얼라인 마크(Mark) 및 인스펙션(Inspection) 마크는 동일한 것을 사용하므로, 실제 서브 필름 패턴의 크기가 노광 장비의 해상력에 근접할 경우에는 얼라인 마크가 상대적으로 커서 얼라인 오차가 발생하는 경우도 있다.However, since the actual subfilm pattern to be formed in the exposure process is different for each process, the alignment mark and the inspection mark are the same, so that when the size of the actual subfilm pattern is close to the resolution of the exposure equipment, In some cases, an alignment mark is relatively large and an alignment error occurs.

도 1은 CMP 공정이 포함된 패턴 형성 공정의 흐름도이다.1 is a flowchart of a pattern forming process including a CMP process.

일반적으로 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정이 포함된 패턴 형성 공정은 도 1에서와 같이, 이전에 진행된 공정의 얼라인 마크 및 인스펙션 마크가 형성된 상태에서 패턴 형성 공정 대상인 웨이퍼(도시하지 않음)를 CMP 공정에 의해 평탄화 한 후, 평탄화된 상기 웨이퍼 전면에 감광막(도시하지 않음)을 도포한다.In general, a pattern forming process including a chemical mechanical polishing (CMP) process includes a wafer (not shown) that is a target of the pattern forming process in a state in which alignment marks and inspection marks of a previously performed process are formed as shown in FIG. 1. After flattening by, a photosensitive film (not shown) is applied to the entire surface of the flattened wafer.

그리고, 상기 감광막을 실제 서브 필름 패턴이 형성될 부위에만 남도록 선택적으로 노광 및 현상한다.Then, the photoresist is selectively exposed and developed so that only the portion where the actual sub film pattern is to be formed remains.

이때, 포토(Photo) 공정 시 이전에 진행된 공정의 얼라인 마크 및 인스펙션 마크를 사용하여 현재 진행된 공정의 얼라인 정도를 평가한다.In this case, the degree of alignment of the current process is evaluated by using the alignment mark and the inspection mark of the process previously performed in the photo process.

즉 상기 이전에 진행된 공정의 얼라인 마크에 의해 상기 감광막을 선택적으로 노광 및 현상하여 감광막 패턴과 현재 진행된 공정의 얼라인 마크 및 인스펙션 마크를 형성한다.That is, the photosensitive film is selectively exposed and developed by the alignment mark of the previously advanced process to form the photosensitive film pattern and the alignment mark and inspection mark of the currently advanced process.

그리고, 상기 이전에 진행된 공정의 얼라인 마크의 측정치와 현재 진행된 공정의 얼라인 마크의 측정치가 같도록 하고, 상기 이전에 진행된 공정의 인스펙션 마크와 현재 진행된 공정의 인스펙션 마크를 비교하여 상기 감광막 패턴의 얼라인 정도를 검사한다.The measured value of the alignment mark of the previously advanced process and the measurement mark of the alignment mark of the currently advanced process are the same, and the inspection mark of the previously advanced process and the inspection mark of the currently advanced process are compared to determine the photoresist pattern. Check the alignment.

이어, 상기 선택적으로 노광 및 현상된 감광막 패턴을 마스크로 상기 웨이퍼를 선택적으로 식각하여 실제 서브 필름 패턴을 형성한다.Subsequently, the wafer is selectively etched using the selectively exposed and developed photoresist pattern to form an actual sub film pattern.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 얼라인 마크 및 인스펙션 마크를 설명하기로 한다.Hereinafter, a conventional alignment mark and an inspection mark will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 종래 기술에 따른 레이어 정렬 마크 중 얼라인 마크를 나타낸 평면도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 레이어 정렬 마크 중 인스펙션 마크를 나타낸 평면도이다.2 is a plan view showing an alignment mark among the layer alignment marks according to the prior art, and FIG. 3 is a plan view showing an inspection mark among the layer alignment marks according to the prior art.

종래 기술에 따른 레이어 정렬 마크 중 얼라인 마크는 도 2에서와 같이, 얼라인 마크 세트(Set)(11)가 있고 기존에 알고 있던 좌표로 서브 필름 패턴에 따라 이동하는 십자선(12)이 있다.The alignment mark of the layer alignment marks according to the related art has an alignment mark set 11 as shown in FIG. 2, and a crosshair 12 moving along a sub-film pattern at a known coordinate.

그리고, 종래 기술에 따른 레이어 정렬 마크 중 인스펙션 마크는 도 3에서와 같이, 이전에 진행된 공정에 의해 형성된 이전 인스펙션 마크(13)가 있고 현재 진행된 공정에 의해 형성된 것으로 상기 이전 인스펙션 마크(13) 내의 중앙부위에 슬릿(Slit) 형 인스펙션 마크(14)가 있다.In addition, the inspection mark of the layer alignment marks according to the prior art has a previous inspection mark 13 formed by a previously advanced process as shown in FIG. 3, and is formed by a currently advanced process, and has a center in the previous inspection mark 13. There is a slit type inspection mark 14 at the site.

그러나 종래의 레이어 정렬 마크는 이전에 진행된 공정의 얼라인 마크 및 인스펙션 마크가 형성된 상태에서 패턴 형성 공정 대상인 웨이퍼를 CMP 공정에 의해 평탄화 하므로, CMP의 균일성이 나쁘기 때문에 CMP 공정 시 얼라인 마크 및 인스펙션 마크가 제거되거나 구별되지 못하여 웨이퍼 내의 혹은 웨이퍼와 웨이퍼 사이의 마크 상태 재현성이 떨어지므로 실제 서브 필름 패턴의 오버레이를 대변하지 못하는 등 소자의 얼라인 확보가 어렵다는 문제점이 있었다.However, the conventional layer alignment marks planarize wafers subjected to the pattern forming process by the CMP process in the state where the alignment mark and the inspection mark of the previously processed process are formed. Since the mark is not removed or distinguished, the reproducibility of the mark state in the wafer or between the wafer and the wafer is inferior, so that it is difficult to secure the alignment of the device, such as not representing the overlay of the actual sub-film pattern.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 얼라인 마크 및 인스펙션 마크에 더미 패턴을 추가하여 실제 서브 필름 패턴과 얼라인 마크의 미스-얼라인을 방지하는 레이어 정렬 마크를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a layer alignment mark to prevent the mis-alignment of the actual sub-film pattern and the alignment mark by adding a dummy pattern to the alignment mark and inspection mark to solve the above problems. have.

도 1은 CMP 공정이 포함된 패턴 형성 공정의 흐름도1 is a flowchart of a pattern forming process including a CMP process

도 2는 종래 기술에 따른 레이어 정렬 마크 중 얼라인 마크를 나타낸 평면도2 is a plan view showing an alignment mark among the layer alignment marks according to the prior art;

도 3은 종래 기술에 따른 레이어 정렬 마크 중 인스펙션 마크를 나타낸 평면도3 is a plan view illustrating an inspection mark among the layer alignment marks according to the related art.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이어 정렬 마크 중 얼라인 마크를 나타낸 평면도4 is a plan view illustrating an alignment mark among the layer alignment marks according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 레이어 정렬 마크 중 인스펙션 마크를 나타낸 평면도5 is a plan view illustrating an inspection mark among the layer alignment marks according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 레이어 정렬 마크 중 인스펙션 마크 중앙부위의 이전에 진행된 실제 서브 필름 패턴과 현재 진행된 실제 서브 필름 패턴을 나타낸 평면도FIG. 6 is a plan view illustrating a previously performed real subfilm pattern and a currently advanced real subfilm pattern of an inspection mark center portion among layer alignment marks according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

31: 얼라인 마크 세트 32: 더미 패턴31: alignment mark set 32: dummy pattern

33: 이전 인스펙션 마크 34: 슬릿 형 인스펙션 마크33: Previous inspection mark 34: Slit type inspection mark

본 발명의 레이어 정렬 마크는 얼라인 마크 세트와 상기 얼라인 마크 세트 주변에 형성되어 공정 중에 얼라인 마크의 손상을 방지하는 다수개의 제 1 더미 패턴이 배치된 얼라인 마크와, 이전에 진행된 공정에 의해 형성된 이전 인스펙션 마크, 현재 진행된 공정에 의해 형성된 현재 인스펙션 마크, 상기 이전 인스펙션 마크 주변에 형성되어 공정 중에 인스펙션 마크의 손상을 방지하는 다수개의 제 2 더미 패턴과, 상기 현재 인스펙션 마크 내의 중심부위에서 오버랩되도록 이전에 진행된 실제 패턴과 현재 진행된 실제 패턴이 배치된 인스펙션 마크를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The layer alignment mark of the present invention includes an alignment mark and an alignment mark having a plurality of first dummy patterns formed around the alignment mark set to prevent damage of the alignment mark during the process, and the process previously performed. A previous inspection mark formed by the current inspection mark, a current inspection mark formed by the current process, a plurality of second dummy patterns formed around the previous inspection mark and preventing damage to the inspection mark during the process, and overlapping on the center of the current inspection mark. It is characterized by including the inspection mark is placed on the previous real pattern and the current advanced pattern.

상기와 같은 본 발명에 따른 레이어 정렬 마크의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the layer alignment mark according to the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이어 정렬 마크 중 얼라인 마크를 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 레이어 정렬 마크 중 인스펙션 마크를 나타낸 평면도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 레이어 정렬 마크 중 인스펙션 마크 중앙부위의 이전에 진행된 실제 서브 필름 패턴과 현재 진행된 실제 서브 필름 패턴을 나타낸 평면도이다.4 is a plan view showing an alignment mark among the layer alignment marks according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a plan view showing an inspection mark among the layer alignment marks according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an embodiment of the present invention. Among the layer alignment marks according to the example, a plan view showing the actual sub film pattern and the currently advanced real sub film pattern of the inspection mark center portion.

본 발명의 실시 예에 따른 레이어 정렬 마크 중 얼라인 마크는 도 4에서와 같이, 얼라인 마크 세트(31)가 있고 CMP 공정에 의해 얼라인 마크가 제거되거나 구별되지 못하는 것을 방지하기 위하여 상기 얼라인 마크 세트(31) 주변에 형성되는 다수개의 더미(Dummy) 패턴(32)이 있다.In the alignment marks of the layer alignment marks according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the alignment marks have an alignment mark set 31 and the alignment marks are prevented from being removed or distinguished by the CMP process. There are a plurality of dummy patterns 32 formed around the mark set 31.

그리고, 기존에 알고 있던 좌표로 서브 필름 패턴에 따라 이동하는 십자선(도시하지 않음)이 있다.Then, there are cross hairs (not shown) that move along the sub-film pattern at known coordinates.

본 발명의 실시 예에 따른 레이어 정렬 마크 중 인스펙션 마크는 도 5에서와 같이, 이전에 진행된 공정에 의해 형성된 이전 인스펙션 마크(33)가 있고 현재 진행된 공정에 의해 형성된 것으로 상기 이전 인스펙션 마크(33) 내의 중앙부위에 슬릿 형 인스펙션 마크(34)가 있다.As shown in FIG. 5, an inspection mark among the layer alignment marks according to an exemplary embodiment of the present invention includes a previous inspection mark 33 formed by a previously processed process and is formed by a currently advanced process within the previous inspection mark 33. There is a slit type inspection mark 34 at the center.

그리고, CMP 공정에 의해 얼라인 마크가 제거되거나 구별되지 못하는 것을 방지하기 위하여 상기 이전 인스펙션 마크(33) 주변에 형성되는 다수개의 더미 패턴(32)이 있다.In addition, there are a plurality of dummy patterns 32 formed around the previous inspection mark 33 to prevent the alignment mark from being removed or distinguished by the CMP process.

또한, 이전에 진행된 패턴과 현재 진행된 패턴의 상관관계를 알기 위하여 상기 슬릿 형 인스펙션 마크(34) 내의 중심부위(35)에 도 6에서와 같이, 이전에 진행된 실제 서브 필름 패턴과 현재 진행된 실제 서브 필름 패턴을 오버랩(Overlap)되게 배치한다.In addition, in order to know the correlation between the previously advanced pattern and the currently advanced pattern, as shown in FIG. 6, on the center 35 of the slit-type inspection mark 34, the actual sub film pattern previously advanced and the actual sub film currently advanced Arrange the pattern so that it overlaps.

본 발명의 레이어 정렬 마크는 얼라인 마크 및 인스펙션 마크 주변에 다수개의 더미 패턴을 배치시키고 인스펙션 마크 내의 중심부위에 이전에 진행된 실제 서브 필름 패턴과 현재 진행된 실제 서브 필름 패턴을 오버랩되게 배치하므로, CMP의 균일성에 민감하지 않아 실제 패턴과 얼라인 마크의 미스-얼라인을 방지하므로 노광 장치에서 노광 및 얼라인 확인 시 정확한 계측 및 보정이 가능하여 소자의 얼라인 확보가 용이하므로 소자의 수율을 향상시키는 효과가 있다.The layer alignment mark of the present invention arranges a plurality of dummy patterns around the alignment mark and the inspection mark, and overlaps the previously processed real sub film pattern and the currently advanced real sub film pattern on the center of the inspection mark, thereby providing uniformity of the CMP. Because it is not sensitive to sex, it prevents mis-alignment of actual pattern and alignment mark, so accurate measurement and correction can be made during exposure and alignment check in the exposure device, and it is easy to secure device alignment, which improves the yield of device. have.

Claims

An alignment mark formed around the alignment mark set and the alignment mark set and having a plurality of first dummy patterns disposed therein to prevent damage to the alignment mark during the process;

A previous inspection mark formed by a previously advanced process, a current inspection mark formed by a currently advanced process, a plurality of second dummy patterns formed around the previous inspection mark to prevent damage of the inspection mark during the process, and the current inspection mark A layer alignment mark, characterized in that it comprises an inspection mark in which a real pattern previously advanced and a currently advanced actual pattern are arranged to overlap on the center of the inside.