KR20060133220A - Overlay mark and method for drawing the same - Google Patents

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KR20060133220A
KR20060133220A KR1020050052957A KR20050052957A KR20060133220A KR 20060133220 A KR20060133220 A KR 20060133220A KR 1020050052957 A KR1020050052957 A KR 1020050052957A KR 20050052957 A KR20050052957 A KR 20050052957A KR 20060133220 A KR20060133220 A KR 20060133220A
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우효석
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삼성전자주식회사
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Abstract

An overlay mark and a method for detecting and measuring a position of the same are provided to easily calculate a center position of an overlay mark by forming a plurality of overlay marks with an identical size and arranging them at regular intervals. A reference point is recognized(S10). The reference point is a point among a plurality of shot reference points which are formed by neighboring overlay marks formed on a reticle at regular intervals. A position of a center point of a first overlay mark among the overlay marks is recognized(S20). A position of a center point of a second overlay mark adjacent to the first overlay mark is recognized(S30). A distance between the center points of the first and second overlay marks is calculated(S40). A position of a center point of a third overlay mark adjacent to the first overlay mark is computed by using the calculated distance between the center points(S50).

Description

오버레이 마크 및 그의 위치 검출방법 계측방법{overlay mark and method for drawing the same}Overlay mark and method for detecting position thereof {overlay mark and method for drawing the same}

도 1은 본 발명에 따른 오버레이 마크의 형성방법을 설명하기 위해 나타낸 평면도.1 is a plan view showing a method for forming an overlay mark according to the present invention.

도 2는 도 1의 오버레이 마크를 확대하여 나타낸 평면도.FIG. 2 is an enlarged plan view of the overlay mark of FIG. 1; FIG.

도 3은 본 발명에 따른 오버레이 마크의 위치 추출방법을 설명하기 위해 나타낸 플로우차트.3 is a flowchart illustrating a method for extracting a position of an overlay mark according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 오버레이 마크의 위치 추출방법을 보여주기 위한 프로그램을 나타낸 도면.4 is a diagram illustrating a program for showing a method of extracting a position of an overlay mark according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 오버레이 마크 110 : 어미자100: overlay mark 110: mother

120 : 아들자 130 : 라벨120: son 130: label

본 발명은 오버레이 마크 및 그의 위치 검출방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오버레이 계측설비에 피드백되는 오버레이 마크의 중심위치를 용이하게 산출토록 형성된 오버레이 마크 및 그의 위치 검출방법에 관한 것이다.The present invention relates to an overlay mark and a position detection method thereof, and more particularly, to an overlay mark and a position detection method thereof formed so as to easily calculate the center position of the overlay mark fed back to the overlay metrology facility.

최근, 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여, 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다. In recent years, with the rapid spread of information media such as computers, semiconductor devices are also rapidly developing. In terms of its function, the semiconductor device is required to operate at a high speed and to have a large storage capacity. In response to these demands, manufacturing techniques are being developed for semiconductor devices to improve the degree of integration, reliability, response speed and the like.

이에 따라, 반도체 산업에서 경쟁력 강화를 위한 일환으로 높은 생산 수율을 보장할 수 있는 각각의 단위 공정이 개발되고 있으며, 동시에 각 단위 공정에서의 공정 에러를 측정하는 방법 및 장치도 활발하게 연구되고 있다. 특히 핵심 반도체 제조 공정들 중의 하나인 사진 공정(Photo-lithographic Process)의 경우에도 공정 조건의 변화가 빈번하여 이에 대처할 수 있는 공정 개발 및 이를 수행하기 위한 장치가 필요한 실정이다.Accordingly, each unit process that can guarantee a high production yield is being developed as part of strengthening the competitiveness in the semiconductor industry, and at the same time, methods and apparatuses for measuring process errors in each unit process have been actively studied. In particular, in the case of the photo-lithographic process, which is one of the core semiconductor manufacturing processes, there is a need for a process development and an apparatus for performing the process that can cope with the change in the process conditions frequently.

사진 공정 시에 고려되어야 하는 문제점 중의 하나는 노광 및 현상에 의해 형성되는 포토레지스트 패턴의 미스얼라인(misalign)이다. 상기 미스얼라인은 반도체 장치의 고집적화에 따른 얼라인 마진(align margin)의 축소, 웨이퍼의 대구경화 및 포토 리소그래피 공정의 증가 등에 따라 정확한 얼라인이 점점 어려워지면서, 더욱 심각한 문제점으로 대두되고 있다. 상기 미스얼라인 불량을 방지하기 위해, 웨이퍼에 형성되어 있는 포토레지스트 패턴의 정렬도를 확인하는 작업인 오버레이 계측의 최적화가 필수적으로 요구된다.One of the problems to be considered in the photolithography process is misalignment of the photoresist pattern formed by exposure and development. The misalignment has become a more serious problem as accurate alignment becomes increasingly difficult due to the reduction of the alignment margin due to the high integration of semiconductor devices, the large diameter of the wafer, and the increase of the photolithography process. In order to prevent the misalignment, optimization of overlay metrology, which is an operation of checking the degree of alignment of the photoresist pattern formed on the wafer, is essential.

이와 같은 오버레이 계측을 최적화하기 위한 종래 기술에 따른 오버레이 마크 및 그의 위치 검출방법은 미합중국 특허 제5,696,835호 및 제 6,357,131호에 개시되어 있다.The overlay mark and its position detection method according to the prior art for optimizing such overlay metrology are disclosed in US Pat. Nos. 5,696,835 and 6,357,131.

먼저, 일반적인 오버레이 계측방법을 설명하면, 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴(예를 들어 정렬측정 패턴(alignment measurement pattern))을 형성시키고 하부 패턴층(예를 들어 기준 패턴(reference pattern)과의 중첩된 위치를 측정한다. 이때, 상기 웨이퍼의 각 셀들에 형성된 패턴층들은 너무 복잡하여 오버레이 측정이 이루어질 수 없기 때문에 웨이퍼 칩 영역 외곽의 스크라이브 라인 상에 형성된 오버레이 마크를 이용한 오버레이 계측이 수행될 수 있다.First, a general overlay measurement method will be described. A photoresist pattern (for example, an alignment measurement pattern) is formed on a wafer, and a position overlapped with a lower pattern layer (for example, a reference pattern). In this case, since the pattern layers formed in the cells of the wafer are so complex that overlay measurement cannot be performed, overlay measurement using overlay marks formed on the scribe line outside the wafer chip region may be performed.

보다 상세하게 설명하면, 상기 오버레이 계측은 일반적으로 하나의 웨이퍼에 구비되는 샷(shot)의 개수에 따른 소정의 비율 또는 웨이퍼의 크기에 따라 수행한다. 또한, 오버레이 계측은 오버레이 계측 설비에서의 광학장치를 이용해 상기 웨이퍼의 전 영역에서부터 국부적인 영역까지 순차적으로 수행된다. 이때, 상기 오버레이 계측설비는 상기 오버레이 마크를 확대시키기 위한 상기 광학장치로 하여금 상기 오버레이 마크의 중심위치에 대응되는 위치로 이동되어 포커싱토록 되어야만 한다. In more detail, the overlay measurement is generally performed according to a predetermined ratio or the size of the wafer according to the number of shots included in one wafer. In addition, overlay metrology is performed sequentially from the entire area to the local area of the wafer using optics in an overlay metrology facility. In this case, the overlay metrology facility should be moved to a position corresponding to the center position of the overlay mark so as to focus the optical device for enlarging the overlay mark.

따라서, 오버레이 계측이 이루어질 웨이퍼에 노광공정을 수행하는 노광설비의 레티클에 형성된 오버레이 마크의 중심 위치를 상기 오버레이 계측설비에 피드백시킴으로서 상기 오버레이 계측공정이 용이하게 수행될 수 있다. Therefore, the overlay metrology process can be easily performed by feeding back the center position of the overlay mark formed on the reticle of the exposure apparatus that performs the exposure process on the wafer to which the overlay metrology is to be performed.

이때, 상기 오버레이 마크는 선행 반도체 제조공정을 통해 웨이퍼 상에 패터닝되는 하부막에 형성되는 어미자와, 후속 반도체 제조공정을 통해 상기 하부막 상에서 상기 어미자와 소정간격을 갖고 오버랩되도록 형성되는 아들자와, 상기 어미자 또는 아들자의 일측에서 상기 어미자 및 아들자가 형성되는 반도체 제조공정의 고유명을 나타내도록 형성된 라벨을 포함하여 이루어진다.In this case, the overlay mark is formed on the lower layer patterned on the wafer through the preceding semiconductor manufacturing process, the son formed to overlap with the mother layer on the lower layer through a subsequent semiconductor manufacturing process at a predetermined interval, and One side of the mother or son is made of a label formed to indicate the unique name of the semiconductor manufacturing process for forming the mother and son.

예컨대, 상기 오버레이 마크는 다양한 반도체 제조공정을 통해 상기 웨이퍼 상에서 적층되어 형성되기 때문에 한번의 노광공정이 이루어지는 샷(shot)에 대응되는 웨이퍼에 형성된 약 20개 이상의 오버레이 마크가 오버레이 계측된다. For example, since the overlay marks are stacked and formed on the wafer through various semiconductor manufacturing processes, about 20 overlay marks formed on the wafer corresponding to the shot in which one exposure process is performed are overlaid.

따라서, 종래 기술에 따른 오버레이 마크는 다양한 반도체 제조공정에 대응하여 레티클에 다양한 크기를 갖도록 형성되고, 복수개의 상기 오버레이 마크는 상기 오버레이 계측설비에 의해 개별적으로 그 중심위치가 검출된다.Accordingly, the overlay marks according to the prior art are formed to have various sizes on the reticle in response to various semiconductor manufacturing processes, and the plurality of overlay marks are individually detected by their overlay metrology facilities.

하지만, 종래 기술에 따른 오버레이 마크 및 그의 위치 검출방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the overlay mark and its position detection method according to the prior art had the following problems.

종래의 오버레이 마크 및 그의 검출방법은 다양한 오버레이 계측공정에 사용되는 다수개의 오버레이 마크가 다양한 종류의 크기를 갖도록 형성되고, 상기 다양한 종류의 크기로 형성된 오버레이 마크들간에 서로 연관성이 없어 상기 오버레이 마크의 중심점의 위치가 개별적으로 계측되어야 함으로 오버레이 마크 위치 검출시간이 증가되기 때문에 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.Conventional overlay marks and detection methods thereof are formed such that a plurality of overlay marks used in various overlay metrology processes have various kinds of sizes, and there is no correlation between the overlay marks formed in the various kinds of sizes, so that the center point of the overlay marks Since the position of is to be measured separately, the overlay mark position detection time is increased, so there is a disadvantage in that the productivity is lowered.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다양한 오버레이 계측공정에 사용되는 다수개의 오버레이 마크를 동일 또는 유사한 크기로 형성하고, 복수개의 상기 오버레이 마크들을 등간격으로 배열시켜 복수개의 오버레이 마크 위치 검출시간을 줄여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 오버레이 마크 및 그의 위치 검출방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to form a plurality of overlay marks used in various overlay measurement processes in the same or similar size, and to arrange the plurality of overlay marks at equal intervals to position a plurality of overlay marks. An object of the present invention is to provide an overlay mark and a position detection method thereof, which can increase or maximize productivity by reducing detection time.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태에 따른 오버레이 마크는, 선행되는 공정에서 형성되는 어미자와 상기 어미자와 일정간격 이격되어 오버렙되도록 후속 공정에서 형성되는 아들자와, 상기 아들자와 어미자의 일측에 형성된 라벨을 포함하는 오버레이 마크에 있어서; 웨이퍼 상에 형성되는 적어도 하나 이상의 칩에 대응하여 노광공정에 사용되는 레티클에 복수개가 동일 또는 유사한 크기로 형성되고, 오버레이 계측공정을 통해 상기 노광공정의 조건이 피드백되도록 서로 인접한 복수개가 XY 평면상에서 등간격으로 배열되는 것을 특징으로 한다.An overlay mark according to an aspect of the present invention for achieving the above object is formed on the side of the son and the mother and the son formed in the subsequent process so as to overlap the mother and the mother formed in the preceding process and spaced apart at a predetermined interval, An overlay mark comprising a label; A plurality of reticles used in an exposure process corresponding to at least one chip formed on a wafer are formed in the same or similar size, and a plurality of adjacent ones are provided on the XY plane such that the conditions of the exposure process are fed back through an overlay measurement process. Characterized in that arranged at intervals.

또한, 본 발명의 다른 양태는, 레티클에 형성된 복수개의 오버레이 마크들이 등간격으로 서로 인접하여 형성된 샷 기준점을 인식하는 단계; 상기 샷 기준점에 형성된 복수개의 오버레이 마크들 중 오버레이 좌표 검출이 이루어질 첫 번째 오버레이 마크의 중심점의 위치와 상기 첫번째 오버레이 마크에 인접하는 두 번째 오버레이 마크의 중심점의 위치를 인식하는 단계; 및 상기 첫 번째 오버레이 마크의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크의 중심점간의 거리를 산출하고, 상기 두 번째 오버레이 마크에 인접하는 또 다른 오버레이 마크의 중심점의 위치를 상기 첫 번째 오버레이 마크의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크의 중심점간에 산출된 거리 를 이용하여 산출하는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, another aspect of the present invention, a plurality of overlay marks formed on the reticle is a step of recognizing the shot reference point formed adjacent to each other at equal intervals; Recognizing a position of a center point of a first overlay mark to which overlay coordinate detection is to be made and a position of a center point of a second overlay mark adjacent to the first overlay mark among the plurality of overlay marks formed at the shot reference point; Calculate a distance between a center point of the first overlay mark and a center point of the second overlay mark, and position the center point of another overlay mark adjacent to the second overlay mark with the center point of the first overlay mark and the second point; And calculating using the distance calculated between the center points of the overlay marks.

여기서, n 번째의 오버레이 마크의 중심위치는 상기 첫 번째 오버레이 마크의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크의 중심점간의 거리를 n 번 누적시켜 산출하는 단계를 더 포함함이 바람직하다.Here, the center position of the nth overlay mark may further include calculating and accumulating the distance between the center point of the first overlay mark and the center point of the second overlay mark n times.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 오버레이 형성방법 및 그의 검출방법을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, an overlay forming method and a detection method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same elements. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 오버레이 마크의 형성방법을 설명하기 위해 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 오버레이 마크(100)를 확대하여 나타낸 평면도이다.1 is a plan view illustrating the method for forming an overlay mark according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged plan view of the overlay mark 100 of FIG. 1.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오버레이 마크(100)는 웨이퍼 상에 형성되는 적어도 하나 이상의 칩에 대응하여 노광공정에 사용되는 레 티클에 복수개가 동일 또는 유사한 크기를 갖도록 형성되고, 오버레이 계측공정을 통해 상기 노광공정의 조건이 피드백되도록 상기 오버레이 계측 공정시 계측되는 서로 인접한 복수개가 XY 평면상에서 등간격으로 배열된다.As illustrated in FIGS. 1 and 2, the overlay marks 100 according to the present invention may be formed to have the same or similar size in a plurality of reticles used in an exposure process corresponding to at least one chip formed on a wafer. The plurality of adjacent ones measured in the overlay measurement process are arranged at equal intervals on the XY plane so that the conditions of the exposure process are fed back through the overlay measurement process.

여기서, 레티클은 정사각형 또는 직사각형과 같은 사각형 모양을 갖도록 형성되며 상기 사각형의 중심과 각 모서리에 오버레이 계측에 사용되는 복수개의 오버레이 마크(100)들이 밀집된 샷 기준점을 갖는다. Here, the reticle is formed to have a square shape such as a square or a rectangle, and has a shot reference point in which a plurality of overlay marks 100 used for overlay measurement are concentrated at the center and each corner of the rectangle.

예컨대, 상기 샷 기준점은 상기 레티클 내에 5개가 형성되며 상기 레티클의 중심에 대응되는 위치에 형성된 중심부, 상기 사각형의 각 모서리에 형성된 UL(Upper Left)부, UR(Upper Right)부, LL(Lower Left)부, LR(Lower Right)부 등을 포함하여 이루어진다.For example, five shot reference points are formed in the reticle, and a center formed at a position corresponding to the center of the reticle, an UL (Upper Left) portion, an UR (Upper Right) portion, and a LL (Lower Left) portion formed at each corner of the rectangle. ), LR (Lower Right) and the like.

이때, 상기 샷 기준점는 상기 웨이퍼에 형성되는 칩의 경계선인 스프라이버 라인 상에 형성된다. In this case, the shot reference point is formed on a scriber line which is a boundary of a chip formed on the wafer.

예컨대, 상기 레티클은 상기 노광공정을 통해 4개 또는 6개정도의 칩을 일괄 패터닝할 정도의 크기를 갖도록 형성되고, 상기 칩과 칩사이의 경계선인 상기 스크라이버 라인 상에 상기 샷 기준점이 형성된다. For example, the reticle is formed to have a size enough to collectively pattern four or six chips through the exposure process, and the shot reference point is formed on the scriber line which is a boundary between the chips and the chips. .

또한, 상기 LL부를 확대하여 살펴보면 복수개의 오버레이 마크(100)가 Y축 방향의 일렬로 등간격을 갖고 배열되도록 형성되어 있다. 이때, 하나의 샷 기준점 내에 형성된 상기 오버레이 마크(100)는 일방향으로 서로 인접되도록 형성되어 있다. In addition, when the LL part is enlarged and examined, the plurality of overlay marks 100 are formed to be arranged at equal intervals in a line in the Y-axis direction. In this case, the overlay marks 100 formed in one shot reference point are formed to be adjacent to each other in one direction.

이때, 상기 오버레이 마크(100)의 중심은 해당 오버레이 마크(100)에 인접하 는 복수개의 오버레이 마크(100)의 모서리들을 연결하는 복수개의 대각선이 교차되는 위치로 지정될 수 있다. In this case, the center of the overlay mark 100 may be designated as a position where a plurality of diagonal lines connecting corners of the plurality of overlay marks 100 adjacent to the overlay mark 100 cross each other.

또한, 상기 오버레이 마크(100)는 선행 반도체 제조공정을 통해 웨이퍼 상에 패터닝되는 하부막에 형성되는 어미자(110)와, 후속 반도체 제조공정을 통해 상기 하부막 상에서 상기 어미자(110)와 소정간격을 갖고 오버랩되도록 형성되는 아들자(120)와, 상기 어미자(110) 또는 아들자(120)의 일측에서 상기 어미자(110) 및 아들자(120)가 형성되는 반도체 제조공정의 고유명을 나타내도록 형성된 라벨(130)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 어미자(110)와 아들자(120)는 이너 박스(inner box)와 아우터 박스(outer box) 각각을 서로 배타적으로 나타낼 수 있다. 예컨대, 상기 어미자(110)가 이너 박스로 이루어지면 상기 아들자(120)는 아우터 박스로 이루어질 수 있고, 상기 어미자(110)가 아우터 박스로 이루어지면 상기 아들자(120)는 이너 박스로 이루어질 수도 있다.In addition, the overlay mark 100 may be formed on a lower layer patterned on the wafer through a previous semiconductor manufacturing process, and a predetermined distance from the mother layer 110 on the lower layer through a subsequent semiconductor manufacturing process. And a label 130 formed to represent a unique name of a semiconductor manufacturing process in which the sonja 120 and the mother 110 or the son 120 are formed on one side of the mother 110 or son 120. It is made, including. Here, the mother 110 and the son 120 may represent each of an inner box and an outer box exclusively. For example, when the mother 110 is an inner box, the son 120 may be an outer box. When the mother 110 is an outer box, the son 120 may be an inner box.

이때, 상기 어미자(110)와 아들자(120)는 일반적으로 상기 오버레이 마크(100)의 중심위치에 대응되도록 형성될 수 있으나, 도4에서와 같이, 상기 어미자(110) 또는 아들자(120)의 일측변에 상기 오버레이 마크(100)의 중심위치에 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 라벨(130)은 상기 오버레이 마크(100)의 중심위치에서 일측으로 상기 어미자(110)와 아들자(120)의 상부에 위치되도록 형성된다. 예컨대, 하나의 상기 샷 기준점에 형성되는 상기 오버레이 마크(100)는 적어도 20개 이상이 서로 인접하도록 형성된다. 이때, 상기 샷 기준점에 형성되는 오버레이 마크(100)의 개수가 너무 작을 경우, 오버레이 계측의 횟수가 줄어듦에 따른 오버레이 계측 의 신뢰성이 떨어질 수 있고, 상기 오버레이 마크(100)의 개수가 너무 많을 경우, 오버레이 계측의 횟수가 증가되거나 칩이 형성되는 영역이 줄어들어 생산성이 떨어질 수 있기 때문에 상기 샷 기준점에 형성되는 오버레이 마크(100)가 약 20개에서 50개정도가 바람직하다.In this case, the mother 110 and son 120 may be generally formed to correspond to the center position of the overlay mark 100, as shown in Figure 4, one of the mother 110 or son 120 It may be formed to correspond to the center position of the overlay mark 100 on the side. The label 130 is formed to be positioned above the mother 110 and son 120 to one side from the center position of the overlay mark 100. For example, the overlay marks 100 formed at one shot reference point are formed such that at least 20 or more are adjacent to each other. In this case, when the number of overlay marks 100 formed on the shot reference point is too small, the reliability of overlay measurement may decrease as the number of overlay measurements decreases. When the number of overlay marks 100 is too large, Since the number of times of overlay metrology is increased or the area where chips are formed may be reduced, productivity may decrease, so that about 20 to 50 overlay marks 100 formed at the shot reference point are preferable.

또한, 상기 샷 기준점에 대응하여 상기 레티클에 형성되는 복수개의 오버레이 마크(100)는, 서로 인접하는 오버레이 마크(100)의 모서리에서 연결되는 복수개의 대각선의 교차점을 오버레이 마크(100)의 중심점으로 하는 정사각형 또는 직사각형과 같은 사각형 모양 내에 어미자(110) 및 아들자(120)와, 상기 어미자(110) 및 아들자(120)의 일측에 라벨(130)을 구비하여 일방향으로 등간격을 갖도록 형성되어 있기 때문에 복수개의 오버레이 마크(100)의 중심을 계측하기에 용이하도록 설계할 수 있다.In addition, the plurality of overlay marks 100 formed on the reticle in correspondence with the shot reference point may be a center point of the overlay marks 100 at intersections of a plurality of diagonal lines connected at edges of the overlay marks 100 adjacent to each other. Since the mother 110 and son 120 and the label 130 on one side of the mother 110 and son 120 in a rectangular shape such as a square or a rectangle are formed to have equal intervals in one direction. It can be designed to facilitate the measurement of the center of the two overlay marks (100).

따라서, 본 발명에 따른 오버레이 마크(100)는 다양한 오버레이 계측공정에 사용되는 다수개의 오버레이 마크(100)를 동일 또는 유사한 크기로 형성하고, 다수개의 상기 오버레이 마크(100)들을 일방향으로 등간격으로 배열시켜 복수개의 오버레이 마크(100) 위치 검출시간을 줄일 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.Accordingly, the overlay mark 100 according to the present invention forms a plurality of overlay marks 100 used in various overlay measurement processes in the same or similar size, and arranges the plurality of overlay marks 100 at equal intervals in one direction. In order to reduce the detection time of the plurality of overlay marks 100, the productivity can be increased or maximized.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 오버레이 마크(100)가 형성된 레티클에서의 오버레이 마크(100) 위치 검출방법을 설명하면 다음과 같다.The method for detecting the position of the overlay mark 100 in the reticle having the overlay mark 100 according to the present invention configured as described above will be described below.

도 3은 본 발명에 따른 오버레이 마크(100)의 위치 검출방법을 설명하기 위해 나타낸 플로우차트이다.3 is a flowchart illustrating a method for detecting a position of the overlay mark 100 according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오버레이 마크(100)의 위치 검출방법은, 먼저, 레티클에 형성된 복수개의 오버레이 마크(100)들이 등간격으로 서로 인접하여 형성된 복수개의 샷 기준점들 중 어느 하나의 샷 기준점을 인식한다.(S10) 이때, 상기 샷 기준점은 오버레이 계측설비에 의해 계측될 수 있으며, 상기 레티클에 형성되는 칩의 개수와 이치에 따라 그 위치를 달리하여 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 3, in the method for detecting the position of the overlay mark 100 according to the present invention, first, any of a plurality of shot reference points formed by adjacent overlays of the plurality of overlay marks 100 formed on the reticle at equal intervals may be used. One shot reference point is recognized. (S10) In this case, the shot reference point may be measured by an overlay measurement facility, and may be formed by changing a position thereof according to the number and value of chips formed in the reticle.

다음, 상기 샷 기준점에 형성된 복수개의 오버레이 마크(100)들 중 오버레이 좌표 검출이 이루어질 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심점의 위치를 인식한다.(S20) 이때, 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심점 위치 인식은 상기 오버레이 계측설비에 의해 샷 기준점에서보다 더 확대되어 계측됨으로써 이루어질 수 있다. 또한, 사각형 모양으로 형성된 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심점은 상기 사각형의 꼭지점 또는 모서리를 연결하는 복수개의 대각선이 교차되는 위치가 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심점으로 인식되어진다.Next, among the plurality of overlay marks 100 formed on the shot reference point, the position of the center point of the first overlay mark 100 to be detected is recognized. (S20) At this time, the first overlay mark 100 The center point position recognition may be performed by measuring the enlarged point more than at the shot reference point by the overlay measuring device. In addition, the center point of the first overlay mark 100 formed in a quadrangular shape is recognized as a center point of the first overlay mark 100 where a plurality of diagonal lines connecting vertices or corners of the rectangle intersect.

그 다음, 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)에 인접하는 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심점의 위치를 인식한다.(S30) 이때, 상기 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심점은 상기 두 번째 오버레이 마크(100)와 인접하는 첫 번째의 오버레이 마크(100)의 모서리와 세 번째 오버레이 마크(100)의 모서리를 연결하는 복수개의 대각선이 교차되는 위치가 상기 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심점으로 인식되어진다.Next, the position of the center point of the second overlay mark 100 adjacent to the first overlay mark 100 is recognized (S30). In this case, the center point of the second overlay mark 100 is the second overlay mark. The intersection of a plurality of diagonal lines connecting the corner of the first overlay mark 100 and the corner of the third overlay mark 100 adjacent to 100 is recognized as a center point of the second overlay mark 100. Lose.

그후, 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심점간의 거리를 산출한다.(S40) 이때, 상기 첫 번째 버레이 마크의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심점간의 거리는 XY 평면상의 좌표값으로 나타내어질 수 있다. 예컨대, X축 또는 Y축중 적어도 하나의 축을 따라 복수개의 오버레이 마크(100)가 계측되도록 오버레이 계측을 수행토록 한다.Thereafter, the distance between the center point of the first overlay mark 100 and the center point of the second overlay mark 100 is calculated. (S40) At this time, the center point of the first overlay mark and the second overlay mark 100 are calculated. The distance between the center points of) may be represented as a coordinate value on the XY plane. For example, overlay measurement may be performed such that a plurality of overlay marks 100 are measured along at least one of the X and Y axes.

그리고, 상기 두 번째 오버레이 마크(100)에 인접하는 세 번째 오버레이 마크(100)의 중심점의 위치를 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심점간에 산출된 거리를 이용하여 산출한다.(S50) 따라서, n 번째의 오버레이 마크(100)의 중심위치는 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심점간의 거리를 n 번 누적시켜 산출되어질 수 있다.And, the distance calculated between the center point of the first overlay mark 100 and the center point of the second overlay mark 100 is the position of the center point of the third overlay mark 100 adjacent to the second overlay mark 100 (S50) Accordingly, the center position of the nth overlay mark 100 accumulates n times the distance between the center point of the first overlay mark 100 and the center point of the second overlay mark 100. Can be calculated.

도 4는 본 발명에 따른 오버레이 마크(100)의 위치 검출방법을 보여주기 위한 프로그램을 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 오버레이 마크(100)의 위치 검출방법은, X방향으로 고정된 위치에 중심을 갖는 복수개의 오버레이 마크(100)들이 Y축을 따라 등간격을 갖고 일렬로 배열될 경우, 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심 위치와 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심 위치를 이용하여 n 번째 오버레이 마크(100)의 중심위치를 용이하게 산출토록 할 수 있다.4 is a view showing a program for showing the position detection method of the overlay mark 100 according to the present invention, the position detection method of the overlay mark 100 according to the present invention, centered on a position fixed in the X direction When the plurality of overlay marks 100 having a plurality of overlay marks 100 are arranged in a line at equal intervals along the Y axis, the nth overlay mark is formed by using the center position of the first overlay mark 100 and the center position of the second overlay mark 100. The center position of the 100 can be easily calculated.

여기서, 상기 오버레이 마크(100)의 중심위치 검출을 위해 사용된 프로그램은 마이크로소프트사에서 개발된 'EXCELL'이 사용된다. Here, the program used for detecting the center position of the overlay mark 100 is 'EXCELL' developed by Microsoft Corporation.

Y축 방향으로 복수개의 오버레이 마크(100)의 이너 박스가 각각 4.1 제조공정, 5.0 제조공정에서 9.5 제조공정을 통해 형성되고, 상기 이너 박스의 주변에 10AIM 오버레이 계측공정, 10 오버레이 계측공정에서 80 오버레이 계측공정이 수행될 아우터 박스가 형성된다.Inner boxes of the plurality of overlay marks 100 in the Y-axis direction are formed through the 9.5 manufacturing process in the 4.1 manufacturing process and the 5.0 manufacturing process, respectively, and the 10AIM overlay measuring process and the 80 overlay in the 10 overlay measuring process around the inner box. An outer box on which the measurement process is to be performed is formed.

이때, X축 방향은 약 0.02650mm에 중심위치를 갖고 고정되어 형성되어 있으며, Y축 방향을 따라 일렬로 배열되도록 형성되어 있다. 첫 번째 오버레이 마크(100)는 Y축의 30.47235mm에서 중심위치를 갖고, 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)에 인접하는 두 번째 오버레이 마크(100)는 Y축의 30.40875mm에서 중심위치를 갖고 있다. 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심 위치와 상기 두 번째 오버레이 마크(100)의 중심 위치는 Y축 방향으로 0.0636mm 정도의 거리를 갖는다.At this time, the X-axis direction is fixed to have a center position at about 0.02650mm, and is formed to be arranged in a line along the Y-axis direction. The first overlay mark 100 has a center position at 30.47235 mm of the Y axis, and the second overlay mark 100 adjacent to the first overlay mark 100 has a center position at 30.40875 mm of the Y axis. The center position of the first overlay mark 100 and the center position of the second overlay mark 100 have a distance of about 0.0636 mm in the Y-axis direction.

또한, n 번째의 오버레이 마크(100)의 중심은 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심 위치 인 30.47235mm에서 Y축의 기준 방향으로 n*0.0636mm정도의 이격된 거리를 갖는다. 이와 같은 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심부터 n 번째의 오버레이 마크(100)의 중심까지의 거리가 산출된 값을 오버레이 계측설비에 피드백시킴으로서 오버레이 계측공정을 용이하게 수행토록 할 수 있다. 예컨대, 상기 'EXCELL'에서 Y축 방향의 블랭크(blank)에 대하여 마우스(mouse)로 드레그(drag)시키면 상기 Y축 방향의 모든 값이 순차적으로 증가되는 값들이 나타날 수 있다.In addition, the center of the n-th overlay mark 100 has a distance of about n * 0.0636 mm in the reference direction of the Y axis from 30.47235 mm, which is the center position of the first overlay mark 100. It is possible to easily perform the overlay measurement process by feeding back the value calculated from the center of the first overlay mark 100 to the center of the n-th overlay mark 100 to the overlay metrology facility. For example, when dragging a mouse with respect to a blank in the Y-axis direction in the 'EXCELL', all values in the Y-axis direction may increase sequentially.

따라서, 본 발명에 따른 오버레이 마크(100)의 위치 검출방법은 다수개의 오버레이 마크(100)들이 등간격을 갖고 일방향으로 형성된 샷 기준점에서 첫 번째 오버레이 마크(100)의 중심 위치와 상기 첫 번째 오버레이 마크(100)에 인접하는 두 번째 오버레이 마크(100)의 중감 위치간의 거리를 이용하여 n 번째 오버레이 마크(100)의 중심위치를 산출토록 하고 복수개의 오버레이 마크(100)의 중심 위치 검출 시간을 줄일 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.Therefore, in the method for detecting the position of the overlay mark 100 according to the present invention, the center position of the first overlay mark 100 and the first overlay mark at the shot reference point formed in one direction with a plurality of overlay marks 100 at equal intervals. The center position of the nth overlay mark 100 may be calculated by using the distance between the center positions of the second overlay marks 100 adjacent to the 100, and the center position detection time of the plurality of overlay marks 100 may be reduced. As a result, productivity can be increased or maximized.

또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 그리고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능하다. 등간격을 갖고 형성되는 복수개의 오버레이 마크(100)들은 XY 평면에서 X축과 Y축 사이에서 일방향으로 형성되어도 무방하다.In addition, the description of the above embodiment is merely given by way of example with reference to the drawings in order to provide a more thorough understanding of the present invention, it should not be construed as limiting the present invention. In addition, various changes and modifications can be made by those skilled in the art without departing from the basic principles of the present invention. The plurality of overlay marks 100 formed at equal intervals may be formed in one direction between the X axis and the Y axis in the XY plane.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 다양한 오버레이 계측공정에 사용되는 다수개의 오버레이 마크를 동일 또는 유사한 크기로 형성하고, 다수개의 상기 오버레이 마크들을 일방향으로 등간격으로 배열시켜 복수개의 오버레이 마크 위치 검출시간을 줄일 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a plurality of overlay marks used in various overlay measurement processes are formed in the same or similar size, and the plurality of overlay marks are arranged at equal intervals in one direction to improve the plurality of overlay mark position detection times. Since it can be reduced, there is an effect to increase or maximize productivity.

Claims (3)

선행되는 공정에서 형성되는 어미자와 상기 어미자와 일정간격 이격되어 오버렙되도록 후속 공정에서 형성되는 아들자와, 상기 아들자와 어미자의 일측에 형성된 라벨을 포함하는 오버레이 마크에 있어서;An overlay mark comprising a mother formed in a preceding process and a son formed in a subsequent process so as to be overlapped with a certain distance from the mother, and a label formed on one side of the son and the mother; 웨이퍼 상에 형성되는 적어도 하나 이상의 칩에 대응하여 노광공정에 사용되는 레티클에 복수개가 동일 또는 유사한 크기로 형성되고, 오버레이 계측공정을 통해 상기 노광공정의 조건이 피드백되도록 서로 인접한 복수개가 XY 평면상에서 등간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 오버레이 마크.A plurality of reticles used in an exposure process corresponding to at least one chip formed on a wafer are formed in the same or similar size, and a plurality of adjacent ones are provided on the XY plane such that the conditions of the exposure process are fed back through an overlay measurement process. Overlay marks arranged at intervals. 레티클에 형성된 복수개의 오버레이 마크들이 등간격으로 서로 인접하여 형성된 샷 기준점을 인식하는 단계;Recognizing shot reference points formed by a plurality of overlay marks formed on the reticle adjacent to each other at equal intervals; 상기 샷 기준점에 형성된 복수개의 오버레이 마크들 중 오버레이 좌표 검출이 이루어질 첫 번째 오버레이 마크의 중심점의 위치와 상기 첫번째 오버레이 마크에 인접하는 두 번째 오버레이 마크의 중심점의 위치를 인식하는 단계; 및Recognizing a position of a center point of a first overlay mark to which overlay coordinate detection is to be made and a position of a center point of a second overlay mark adjacent to the first overlay mark among the plurality of overlay marks formed at the shot reference point; And 상기 첫 번째 오버레이 마크의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크의 중심점간의 거리를 산출하고, 상기 두 번째 오버레이 마크에 인접하는 또 다른 오버레이 마크의 중심점의 위치를 상기 첫 번째 오버레이 마크의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크의 중심점간에 산출된 거리를 이용하여 산출하는 단계를 포함함을 특 징으로 하는 오버레이 마크 위치 검출방법.Calculate a distance between a center point of the first overlay mark and a center point of the second overlay mark, and position the center point of another overlay mark adjacent to the second overlay mark with the center point of the first overlay mark and the second overlay An overlay mark position detection method comprising the step of using the calculated distance between the center point of the mark. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, n 번째의 오버레이 마크의 중심위치는 상기 첫 번째 오버레이 마크의 중심점과 상기 두 번째 오버레이 마크의 중심점간의 거리를 n 번 누적시켜 산출하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 오버레이 마크 위치 검출방법.and a center position of the nth overlay mark is calculated by accumulating the distance between the center point of the first overlay mark and the center point of the second overlay mark n times.
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KR101867648B1 (en) * 2013-09-10 2018-06-15 캐논 가부시끼가이샤 Method of obtaining position, exposure method, and method of manufacturing article

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