KR20000045238A - Apparatus and method for measuring overlay used in semiconductor manufacturing process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 소자의 정렬도 측정에 관한 것으로, 특히 소자 제조 공정에서 각 층(Layer)간의 오정렬-정렬 정도를 Fab-out후에 전기적 저항값의 측정으로 알 수 있게하여 공정 진행에서의 공정 개선과 불량 분석이 가능하도록한 반도체 소자 제조 공정에서의 오버레이 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the measurement of the degree of alignment of semiconductor devices. In particular, the degree of misalignment-alignment between layers in a device manufacturing process can be known by measuring the electrical resistance value after Fab-out. The present invention relates to an overlay measuring apparatus and method in a semiconductor device manufacturing process enabling defect analysis.
일반적으로 반도체 소자의 제조 공정에서 하나의 패턴 형성이 끝났을 경우 이 패턴의 정렬 상태가 정확한가 또는 오차 범위 이내인가를 측정하게 된다.In general, when one pattern is formed in a semiconductor device manufacturing process, it is determined whether the alignment of the pattern is accurate or within an error range.
패턴 측정에는 측정 대상이 되는 타겟 영역과 측정의 기준이되는 얼라인 영역(Align Layer)이 이용된다.In the pattern measurement, a target area as a measurement target and an alignment layer as a reference for measurement are used.
X방향과 Y방향으로 각각 독립적으로 두 개의 측정 패턴을 형성하여 얼라인 영역과 타겟 영역의 일치 여부를 관찰하여 정렬 또는 오정렬을 판단한다.Two measurement patterns are formed independently in the X direction and the Y direction, and the alignment or misalignment is determined by observing whether the alignment area and the target area coincide.
통상적으로 플랫존(Flat zone)방향과 수평한 방향으로 측정 패턴을 형성하여 타겟 영역과 얼라인 영역의 좌우 또는 상하의 일치 여부로 X 방향의 정렬 상태를 판단하게 된다.Typically, the measurement pattern is formed in a direction parallel to the flat zone direction to determine the alignment state in the X direction based on whether the target area and the alignment area correspond to the left and right or up and down.
그리고 플랫존에서 90°회전된 방향에서의 정렬 상태로 Y 방향의 정렬 상태를 판단하게 된다.Then, the alignment state in the Y direction is determined based on the alignment state in the 90 ° rotated direction in the flat zone.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 오버레이 측정에 관하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the overlay measurement of the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1a와 도 1b는 종래 기술의 오버레이 측정시의 테스트 패턴 구성도이다.1A and 1B are schematic diagrams of test patterns during overlay measurement in the prior art.
종래 기술의 오버레이 측정 패턴 형성은 먼저, 도 1a에서와 같이, 제 1 측정 패턴(1)을 사각형의 형태로 포토/에치하고, 제 2 측정 패턴(2)을 제 1 측정 패턴(1)을 중심부에 두고 사각 형태로 포토/에치하여 패터닝한다.In the prior art overlay measurement pattern formation, first, as shown in Figure 1a, the first measurement pattern (1) in the form of a square photo / etched, the second measurement pattern (2) to the center of the first measurement pattern (1) Place the photo on and pattern the photo by etching.
이와 같이 제 1,2 측정 패턴(1)(2)을 패터닝한후에 전용 오버레이 측정 장비 또는 SEM을 이용하여 AA와 BB 방향의 제 1 측정 패턴(1)과 제 2 측정 패턴(2)간의 이격 거리의 크기를 측정하여 오버레이 정도를 측정한다.After patterning the first and second measurement patterns (1) and (2) as described above, the distance between the first measurement pattern 1 and the second measurement pattern 2 in the AA and BB directions is measured using a dedicated overlay measurement device or SEM. Measure the size to measure the degree of overlay.
그리고 종래 기술의 오버레이 측정 방법의 다른 하나는 도 1b에서와 같이, 핑거(finger) 형태의 제 1 측정 패턴(3)과 제 2 측정 패턴(4)간의 이격 거리를 측정하여 오버레이 정도를 측정하는 방법이 있다.In another overlay measurement method of the related art, a method of measuring an overlay degree by measuring a separation distance between a first measurement pattern 3 and a second measurement pattern 4 having a finger shape as shown in FIG. 1B. There is this.
즉, 미스 얼라인먼트 정도를 고려하여 제 1,2 측정 패턴(3)(4)간의 이격 거리를 정한후(sizing) 제 1,2 측정 패턴간의 이격 거리(space)를 광학 현미경으로 검사하여 오버레이 정도를 결정하는 것이다.That is, after determining the separation distance between the first and second measurement patterns (3) and (4) in consideration of the misalignment degree (sizing), and checking the distance between the first and second measurement patterns with an optical microscope to determine the overlay degree To decide.
이와 같은 종래 기술의 오버레이 측정에 있어서는 다음과 같은 문제가 있다.Such overlay measurement in the prior art has the following problems.
측정 패턴을 사각 형태로하는 종래 기술 제 1 측정 방법에 있어서는 전용 측정 장비를 사용하는 경우 정확도를 보장할 수는 있으나 측정 샘플의 수가 Through-put상으로 한정되어 있어 측정되지 않은 웨이퍼 또는 측정된 웨이퍼인 경우에도 다른 칩에 대해서는 Fab-out된후에 오버레이 정도를 측정하지 못한다는 문제가 있다.In the first measurement method of the related art, in which the measurement pattern has a rectangular shape, accuracy can be guaranteed when using dedicated measurement equipment, but the number of measurement samples is limited to through-put, so that the measured or Even with other chips, there is a problem in that the degree of overlay cannot be measured after the Fab-out.
그리고 종래의 제 2 측정 방법에서는 fab-out된 후에 오버레이를 측정하는 것이 가능하나 광학 현미경으로 오버레이 정도를 측정하여 그 정확도가 매우 낮다.In the second conventional measuring method, the overlay can be measured after fab-out, but the accuracy of the overlay is very low by measuring the degree of overlay with an optical microscope.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 오버레이 측정의 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로, 소자 제조 공정에서 각 층(Layer)간의 오정렬-정렬 정도를 Fab-out후에 전기적 저항값의 측정으로 알 수 있게하여 공정 진행에서의 공정 개선과 불량 분석이 가능하도록한 반도체 소자 제조 공정에서의 오버레이 측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem of the overlay measurement of the prior art, the process of making the misalignment-alignment between the layers in the device manufacturing process can be known by measuring the electrical resistance value after the Fab-out An object of the present invention is to provide an overlay measuring apparatus and method in a semiconductor device manufacturing process that enables process improvement and failure analysis in progress.
도 1a와 도 1b는 종래 기술의 오버레이 측정시의 테스트 패턴 구성도1A and 1B are schematic diagrams of test patterns in overlay measurement in the prior art.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 오버레이 측정시의 테스트 패턴 구성도2a and 2b is a test pattern configuration when overlay measurement according to the present invention
도 3a내지 도 3d는 본 발명에 따른 오버레이 측정시의 테스트 패턴의 형성 순서를 나타낸 레이아웃도3A to 3D are layout diagrams showing a procedure of forming test patterns in overlay measurement according to the present invention.
도 4a와 도 4b는 테스트 패턴 정렬에 따른 회로 구성도4A and 4B are circuit configuration diagrams according to test pattern alignment.
도 5는 측정된 저항값과 테스트 패턴의 저항의 오정렬-정렬 관계를 나타낸 그래프5 is a graph illustrating a misalignment-alignment relationship between the measured resistance value and the resistance of the test pattern
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
21. 제 1 측정 패턴 22. 제 2 측정 패턴21. First Measurement Pattern 22. Second Measurement Pattern
23. 제 1,2 측정 패턴간의 스페이스 크기 24. 저항 R23. Space size between first and second measurement patterns 24. Resistance R
25. 패드 26. 배선25. Pad 26. Wiring
각 층(Layer)간의 오정렬-정렬 정도를 Fab-out후에 전기적 저항값의 측정으로 알 수 있게하여 공정 진행에서의 공정 개선과 불량 분석이 가능하도록한 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 공정에서의 오버레이 측정 장치는 하나의 메인 패턴층을 중심으로 그에 연결되어 직사각 형태로 반복 구성되는 복수개의 서브 패턴층을 포함하고 핑거 형태로 구성되는 제 1 측정 패턴, 제 1 측정 패턴과 동일 형태로 구성되어 제 1 측정 패턴의 서브 패턴층들 사이에 서브 패턴층들이 서로 대응되도록 끼워진 형태로 구성되는 제 2 측정 패턴으로 이루어져 반복되는 측정 1,2,3,4 패턴과; 제 2 측정 패턴의 메인 패턴층에 연결 구성되는 저항 R층 그리고 각각의 측정 패턴에 구성되는 저항 R층들을 연결하는 제 1 배선 및 제 1 배선에 연결되는 제 1 패드층과; 제 1 측정 패턴의 메인 패턴층과 제 2 측정 패턴의 메인 패턴층을 서로 연결하는 제 2 배선과; 측정 4 패턴의 메인 패턴층에 연결되는 제 3 배선에 연결되는 제 2 패드층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 공정에서의 오버레이 측정 방법은 반도체 소자의 제조 공정시에 오버레이를 측정하는 동작에서, 제 1 측정 패턴과 제 2 측정 패턴간의 정렬 정도에 따라 콘택되는 면적이 달라지는 것에 따른 저항값 측정 결과에 따라 오버레이 오정렬-정렬도를 측정하는 것을 특징으로 한다.Overlay measurement in the semiconductor device manufacturing process according to the present invention enables the improvement of the process and the failure analysis in the process by making the degree of misalignment-alignment between the layers can be known by measuring the electrical resistance value after the Fab-out. The device comprises a plurality of sub-pattern layers connected to one main pattern layer, and repetitively configured in a rectangular shape, and configured in the same form as the first measurement pattern and the first measurement pattern, which are configured in the form of a finger, for the first measurement. A measurement 1,2,3,4 pattern composed of a second measurement pattern composed of sub-pattern layers sandwiched between the sub-pattern layers of the pattern so as to correspond to each other; A first wiring layer connecting the resistor R layer configured to the main pattern layer of the second measurement pattern and the resistance R layers configured to the respective measurement patterns, and a first pad layer connected to the first wiring; A second wiring connecting the main pattern layer of the first measurement pattern and the main pattern layer of the second measurement pattern to each other; And a second pad layer connected to a third wiring connected to the main pattern layer of the measurement 4 pattern, wherein the overlay measurement method in the semiconductor device manufacturing process according to the present invention is performed during the manufacturing process of the semiconductor device. In the operation of measuring the overlay, it is characterized in that for measuring the overlay misalignment-alignment according to the resistance value measurement result of the contact area is changed according to the degree of alignment between the first measurement pattern and the second measurement pattern.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 반도체 소자의 제조 공정에서의 오버레이 측정 장치 및 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an overlay measuring apparatus and method in a manufacturing process of a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 오버레이 측정시의 테스트 패턴 구성도이다.2A and 2B are schematic diagrams of test patterns during overlay measurement according to the present invention.
도 2a는 Y 방향의 오버레이 정도를 측정하기 위한 것이고, 도 2b는 X 방향의 오버레이 정도를 측정하기 위한 것이다.2A is for measuring the degree of overlay in the Y direction, Figure 2B is for measuring the degree of overlay in the X direction.
본 발명은 층간의 오버레이를 고려하여 ±X방향, ±Y방향으로 구분하여 각각의 방향에 대한 4개의 테스트 패턴을 구성한 것이다.According to the present invention, four test patterns for each direction are configured by dividing the layers into ± X and ± Y directions in consideration of overlay between layers.
그 구성은 먼저, 하나의 메인 패턴층을 중심으로 그에 연결되어 직사각 형태로 반복 구성되는 복수개의 서브 패턴층을 포함하고 핑거 형태로 구성되는 제 1 측정 패턴(21) 그리고 제 1 측정 패턴(21)과 동일 형태로 구성되어 제 1 측정 패턴(21)의 서브 패턴층들 사이에 서브 패턴층들이 서로 대응되도록 끼워진 형태로 구성되는 제 2 측정 패턴(22)으로 이루어져 반복되는 측정 1,2,3,4 패턴과, 제 2 측정 패턴(22)의 메인 패턴층에 연결 구성되는 저항 R층(24) 그리고 각각의 측정 패턴에 구성되는 저항 R층(24)들을 연결하는 제 1 배선(26a) 및 제 1 배선(26a)에 연결되는 제 1 패드층(25a)과, 제 1 측정 패턴(21)의 메인 패턴층과 제 2 측정 패턴(21)의 메인 패턴층을 서로 연결하는 제 2 배선(26b)과, 측정 4 패턴의 메인 패턴층에 연결되는 제 3 배선(26c)에 연결되는 제 2 패드층(25b)을 포함하여 구성된다.The configuration includes a first measurement pattern 21 and a first measurement pattern 21, each of which includes a plurality of sub-pattern layers that are connected to the main pattern layer with a plurality of sub-pattern layers repeatedly formed in a rectangular shape and configured in the form of a finger. Repeated measurements 1, 2, 3, consisting of a second measurement pattern 22 which is configured in the same form and is configured to sandwich the sub pattern layers between the sub pattern layers of the first measurement pattern 21 so as to correspond to each other. A first wiring 26a and a first wiring 26 connecting the 4 patterns, the resistance R layer 24 configured to be connected to the main pattern layer of the second measurement pattern 22, and the resistance R layer 24 configured to each measurement pattern; The first pad layer 25a connected to the first wiring 26a and the second wiring 26b connecting the main pattern layer of the first measurement pattern 21 and the main pattern layer of the second measurement pattern 21 to each other. And a second pad layer 25b connected to the third wiring 26c connected to the main pattern layer of the measurement 4 pattern. It is configured to include).
여기서, 제 2 배선(26b)은 측정 1 패턴의 제 1 측정 패턴(21)의 메인 패턴층과 측정 2 패턴의 제 2 측정 패턴(22)의 메인 패턴층을 연결하고, 측정 2 패턴의 제 1 측정 패턴(21)의 메인 패턴층과 측정 3 패턴의 제 2 측정 패턴(22)의 메인 패턴층을 연결하고, 측정 1 패턴의 제 1 측정 패턴(21)의 메인 패턴층과 측정 2 패턴의 제 2 측정 패턴(22)의 메인 패턴층을 연결한다.Here, the second wiring 26b connects the main pattern layer of the first measurement pattern 21 of the measurement 1 pattern and the main pattern layer of the second measurement pattern 22 of the measurement 2 pattern, and the first of the measurement 2 pattern. The main pattern layer of the measurement pattern 21 and the main pattern layer of the second measurement pattern 22 of the measurement 3 pattern are connected, and the main pattern layer of the first measurement pattern 21 and the measurement 2 pattern of the measurement 1 pattern 2 Connect the main pattern layer of the measurement pattern 22.
그리고 측정 1 패턴은 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리가 0,09㎛이고, 측정 2 패턴의 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리는 0.06㎛이다.In the measurement 1 pattern, the separation distance between the first and second measurement patterns 21 and 22 is 0,09 µm, and the separation distance between the first and second measurement patterns 21 and 22 of the measurement 2 pattern is 0.06 µm.
그리고 측정 3 패턴의 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리는 0.03㎛이고, 측정 4 패턴의 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리는 0.00㎛이다.The separation distance between the first and second measurement patterns 21 and 22 of the measurement 3 pattern is 0.03 μm, and the separation distance between the first and second measurement patterns 21 and 22 of the measurement 4 pattern is 0.00 μm.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 오버레이 측정 장치는 측정 패턴이 X,Y 방향을 측정하기 위한 두 개가 웨이퍼상에 구성된다.In the overlay measuring apparatus according to the present invention configured as described above, two measuring patterns are configured on the wafer to measure the X and Y directions.
이와 같은 본 발명에 따른 오버레이 측정 패턴의 형성 순서는 다음과 같다.The formation order of the overlay measurement pattern according to the present invention is as follows.
도 3a내지 도 3d는 본 발명에 따른 오버레이 측정시의 테스트 패턴의 형성 순서를 나타낸 레이아웃도이다.3A to 3D are layout diagrams illustrating a procedure of forming a test pattern during overlay measurement according to the present invention.
오버레이 측정시의 테스트 패턴을 실제 소자 공정 진행에 따라 다음과 같이 형성한다.The test pattern at the time of overlay measurement is formed as follows as the actual device process progresses.
먼저, 도 3a에서와 같이, 길이 또는 너비를 조절하여 웰 또는 액티브 저항을 이용하여 저항 R층(24)을 형성한다.First, as shown in FIG. 3A, the resistance R layer 24 is formed using a well or an active resistor by adjusting length or width.
그리고 도 3b에서와 같이, 하나의 메인 패턴층을 중심으로 그에 연결되어 직사각 형태로 반복 구성되는 복수개의 서브 패턴층을 포함하고 핑거 형태로 구성되는 제 1 측정 패턴(21)을 형성한다.As shown in FIG. 3B, a first measurement pattern 21 including a plurality of sub-pattern layers repeatedly formed in a rectangular shape and connected to one main pattern layer as a center is formed.
이어, 도 3c에서와 같이, 제 1 측정 패턴(21)과 동일 형태로 구성되어 제 1 측정 패턴(21)의 서브 패턴층들 사이에 서브 패턴층들이 서로 대응되도록 끼워진 형태로 구성되는 제 2 측정 패턴(22)을 형성한다.Subsequently, as shown in FIG. 3C, the second measurement is configured in the same form as the first measurement pattern 21 and is formed in such a manner that the sub pattern layers are inserted to correspond to each other between the sub pattern layers of the first measurement pattern 21. The pattern 22 is formed.
이때, 측정 1,2,3,4 패턴은 동시에 형성되고, 측정 1 패턴은 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리가 0,09㎛, 측정 2 패턴의 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리는 0.06㎛, 측정 3 패턴의 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리는 0.03㎛, 측정 4 패턴의 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리는 0.00㎛이되도록 형성한다.At this time, the measurement 1, 2, 3, 4 pattern is formed at the same time, the measurement 1 pattern, the separation distance between the first and second measurement patterns 21, 22 is 0,09㎛, the first and second measurement of the measurement 2 pattern The separation distance between the patterns 21 and 22 is 0.06 μm, and the separation distance between the first and second measurement patterns 21 and 22 of the measurement 3 pattern is 0.03 μm and the first and second measurement patterns 21 and 22 of the measurement 4 pattern. The distance between the gaps is formed to be 0.00㎛.
그리고 도 3d에서와 같이, 각각의 측정 패턴에 구성되는 저항 R층(24)들을 연결하는 제 1 배선(26a) 및 제 1 배선(26a)에 연결되는 제 1 패드층(25a) 그리고 제 1 측정 패턴(21)의 메인 패턴층과 제 2 측정 패턴(21)의 메인 패턴층을 서로 연결하는 제 2 배선(26b)과, 측정 4 패턴의 메인 패턴층에 연결되는 제 3 배선(26c)에 연결되는 제 2 패드층(25b)형성한다.As shown in FIG. 3D, the first pad layer 25a connected to the first wiring 26a and the first pad layer 25a and the first measurement connected to the resistor R layers 24 included in each measurement pattern. The second wiring 26b connecting the main pattern layer of the pattern 21 and the main pattern layer of the second measurement pattern 21 to each other, and the third wiring 26c connected to the main pattern layer of the measurement 4 pattern. The second pad layer 25b is formed.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 오버레이 측정 장치를 이용한 오버레이 측정 방법은 다음과 같이 진행된다.The overlay measurement method using the overlay measurement apparatus according to the present invention configured as described above proceeds as follows.
도 4a와 도 4b는 테스트 패턴 정렬에 따른 회로 구성도이고, 도 5는 측정된 저항값과 테스트 패턴의 저항의 오정렬-정렬 관계를 나타낸 그래프이다.4A and 4B are circuit diagrams according to test pattern alignment, and FIG. 5 is a graph showing a misalignment-alignment relationship between the measured resistance value and the resistance of the test pattern.
본 발명의 오버레이 측정 방법은 도 4a에서와 같이, 제 1 측정 패턴(21)과 제 2 측정 패턴(22)간의 정렬 정도에 따라 콘택되는 면적이 달라지는 것을 이용하여 도 4b에서와 같은 회로 구성을 갖는 본 발명의 오버레이 측정 장치의 저항값 측정 결과에 따라 오버레이 오정렬-정렬 등을 결정하는 것이다.The overlay measurement method of the present invention has a circuit configuration as shown in FIG. 4B by using a contact area that varies according to the degree of alignment between the first measurement pattern 21 and the second measurement pattern 22 as in FIG. 4A. The overlay misalignment-alignment is determined according to the resistance measurement result of the overlay measurement apparatus of the present invention.
만약, 도 4b에서 χ0,χ1,χ2,χ3≪ R일경우에,If χ 0 , χ 1 , χ 2 , χ 3 ≪ R in FIG. 4B,
χ0까지 쇼트되었다면 R측정값은 1R, χ1까지 쇼트되었다면 R측정값은 R/2,χ2까지 쇼트되었다면 R측정값은 R/3, χ3까지 쇼트되었다면 R측정값은 R/4이다.If the measurement is shorted to χ 0 , the R measurement is 1R. If the measurement is shorted to χ 1 , the R measurement is shortened to R / 2, χ 2. If the R measurement is shorted to R / 3, χ 3 , the R measurement is R / 4. .
본 발명의 오버레이 측정 장치는 각각의 방향에 대한 오버레이를 고려하여 테스트 패턴을 만든 것으로, 각각의 특화된 방향으로 미스 얼라이먼트가 발생하는 경우 이격 거리가 작은 테스트 패턴일수록 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 접촉 면적이 증대되어 저항값은 작은 테스트 패턴일수록 감소한다.The overlay measurement apparatus according to the present invention creates a test pattern in consideration of the overlay for each direction. When the misalignment occurs in each specialized direction, the first and the second measurement pattern 21 (the first and the second test patterns 21) The contact area between the electrodes 22 is increased so that the resistance value decreases as the test pattern is smaller.
포토 공정시에 발생하는 정렬 변화에 따라 ±X,±Y 방향으로 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간에 미스 얼라이먼트가 발생한다.The misalignment is generated between the first and second measurement patterns 21 and 22 in the ± X and ± Y directions in accordance with the alignment change occurring in the photo process.
즉, ±X,±Y의 4 방향으로 분리된 테스트 패턴에서 이격 거리에 따라 도 4a에서와 같은 콘택 저항을 형성하고, 이격 거리가 작은 테스트 패턴에서는 콘택된 면적의 증가로 그 저항값은 이격 거리가 넓은 부분보다 작게된다.That is, in the test patterns separated in four directions of ± X and ± Y, the contact resistance is formed as shown in FIG. 4A according to the separation distance, and in the test pattern having a small separation distance, the resistance value is increased as the contact area increases. Becomes smaller than the wide part.
만약, 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간 발생된 오정렬 크기보다 넓은 이격 거리를 갖는 테스트 패턴에서는 전기적으로 연결되지 않은 오픈된 저항값으로 나타난다.If the test pattern has a larger separation distance than the misalignment magnitude generated between the first and second measurement patterns 21 and 22, it is represented as an open resistance value that is not electrically connected.
이는 발생된 오정렬 크기는 전기적으로 오픈된 테스트 패턴의 이격 거리와 그보다 한단계 낮은 이격 거리내에 존재하는 것을 의미한다.This means that the magnitude of misalignment generated is within the separation distance of the electrically open test pattern and one step lower.
이상의 내용에서 보면, 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리의 증가에 따라 오정렬이 발생된 방향에서는 저항값이 증가함을 알 수 있다.In view of the above, it can be seen that the resistance value increases in the direction in which misalignment occurs as the separation distance between the first and second measurement patterns 21 and 22 increases.
이와 같은 전기적 특성은 본 발명에 따른 오버레이 테스트 패턴의 회로 구성이 도 4b에서와 같이 병렬 연결의 저항값을 갖기 때문에 나타나는 것이다.Such electrical characteristics appear because the circuit configuration of the overlay test pattern according to the present invention has a resistance value of parallel connection as shown in FIG. 4B.
그리고 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 콘택 저항이 데이터의 변별력을 향상시키기 위한 저항 R층(24)보다 매우 작다면 전체 테스트 패턴의 저항 측정값으로 오정렬 범위를 파악할수 있고, 그 관계식은 상기한바와 같다.If the contact resistance between the first and second measurement patterns 21 and 22 is much smaller than the resistance R layer 24 for improving the discriminating power of the data, the misalignment range can be identified by the resistance measurement value of the entire test pattern. The relation is as described above.
제 1,2 패드(25a)(25b)간의 저항을 측정한값과 저항 R층(24)의 비율에 따른 공정시 오버레이 측정값은 제 1,2 측정 패턴(21)(22)간의 이격 거리내에 있음을 알 수 있다.The overlay measurement value in the process according to the ratio of the resistance measured between the first and second pads 25a and 25b and the resistance R layer 24 is within the separation distance between the first and second measurement patterns 21 and 22. It can be seen that.
측정된 저항값과 저항 R층(24)의 비율에 따른 오정렬 관계는 도 5에서와 같다.The misalignment relationship according to the ratio of the measured resistance value and the resistance R layer 24 is as shown in FIG. 5.
이와 같은 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 공정에서의 오버레이 측정 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.Such an overlay measuring apparatus and method in a semiconductor device manufacturing process according to the present invention has the following effects.
각층간의 오버레이 정도를 웨이퍼에서 전기적으로 측정할 수 있으므로 측정이 용이하고 정확도를 높일 수 있다.The degree of overlay between the layers can be measured electrically from the wafer, making measurement easier and increasing accuracy.
이는 공정에 따른 불량 분석 및 공정 개선의 효과가 있다.This has the effect of defect analysis and process improvement according to the process.
Claims (8)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019980061796A KR20000045238A (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Apparatus and method for measuring overlay used in semiconductor manufacturing process |
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KR1019980061796A KR20000045238A (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Apparatus and method for measuring overlay used in semiconductor manufacturing process |
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KR1019980061796A KR20000045238A (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Apparatus and method for measuring overlay used in semiconductor manufacturing process |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100686443B1 (en) * | 2005-12-26 | 2007-02-26 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | System and method of measuring pattern in semiconductor device |
-
1998
- 1998-12-30 KR KR1019980061796A patent/KR20000045238A/en not_active Application Discontinuation
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