KR20240058416A - 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크, 이를 이용한 오버레이 측정 방법, 오버레이 측정 장치, 및 반도체 소자의 제조방법 - Google Patents

이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크, 이를 이용한 오버레이 측정 방법, 오버레이 측정 장치, 및 반도체 소자의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크, 이를 이용한 오버레이 측정 방법, 오버레이 측정 장치, 및 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 두 개 이상의 패턴 층들 사이의 상대적 엇갈림을 결정하는, 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크로서, 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 제1 방향으로 길게 연장된 제1 배경 구조물과; 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제1 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제1 사각 패턴을 형성하는 제2 배경 구조물과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제1 바들과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제2 바들을 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.

Description

이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크, 이를 이용한 오버레이 측정 방법, 오버레이 측정 장치, 및 반도체 소자의 제조방법{Overlay Mark for Image Based Overlay Measurement, Overlay Measurement Method, Overlay Measurement Device, and Semiconductor Device Manufacturing Method Using the Same}
본 발명은 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크, 이를 이용한 오버레이 측정 방법, 오버레이 측정 장치, 및 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 기판상에는 복수 개의 패턴 층들이 순차적으로 형성된다. 또한, 더블 패터닝 등을 통해서 하나의 층의 회로가 두 개의 패턴으로 나뉘어 형성되기도 한다. 이러한 패턴 층들 또는 하나의 층의 복수의 패턴이 미리 설정된 위치에 정확하게 형성되어야만, 원하는 반도체 소자를 제조할 수 있다.
따라서 패턴 층들이 정확하게 정렬되었는지를 확인하기 위해서, 패턴 층들과 동시에 형성되는 오버레이 마크들이 사용된다.
오버레이 마크를 이용하여 오버레이를 측정하는 방법은 아래와 같다. 먼저, 이전 공정, 예를 들어, 에칭 공정에서 형성된 패턴 층에, 패턴 층 형성과 동시에 오버레이 마크의 일부인 하나의 구조물을 형성한다. 그리고 후속 공정, 예를 들어, 포토리소그래피 공정에서, 포토레지스트에 오버레이 마크의 나머지 구조물을 형성한다.
그리고 오버레이 측정 장치를 통해서 이전 공정에 형성된 패턴 층의 오버레이 구조물(포토레지스트 층을 투과하여 이미지 획득)과 포토레지스트 층의 오버레이 구조물의 이미지를 획득하고, 이들 이미지들의 중심들 사이의 오프셋 값을 계측하여 오버레이 값을 측정한다.
좀 더 구체적으로, 일본공개특허 2020-112807에는 기판에 형성된 오버레이 마크의 이미지를 캡처하고, 캡처된 이미지에서 복수의 워킹 존은 선택하고, 선택된 워킹 존의 각각에 대해 정보를 가진 신호를 형성하고, 이들을 비교함으로써 서로 다른 층 또는 서로 다른 패턴 사이의 상대적인 어긋남을 결정하는 방법이 개시되어 있다.
도 1은 종래의 오버레이 마크의 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 오버레이 마크(1)는 4개의 워킹 존(working zone) 세트들(4, 5, 6, 7)을 구비한다. 그리고 각각의 워킹 존 세트(4, 5, 6, 7)는 서도 대각선상으로 배치되는 2개의 워킹 존들을 구비한다. 각각의 워킹 존 세트(4, 5, 6, 7)는 해당 워킹 존 세트와 함께 형성된 패턴 층의 X축 또는 Y축 방향으로의 오버레이 측정에 사용된다.
각각의 워킹 존은 오버레이 마크(1)의 중심으로부터 오버레이 마크(1)의 외곽까지 일정한 간격으로 배치되는 바들을 포함한다. 따라서 오버레이 측정 장치를 이용해서, 워킹 존 세트(4, 5, 6, 7)에 속하는 두 개의 워킹 존으로부터, 도 2에 도시된 바와 같은, 주기적인 신호를 각각 획득할 수 있다. 도 2의 그래프는. 예를 들어, 도 1에서 선택된 일부 영역(8)으로부터 얻을 수 있다.
도 2의 그래프에서 피크들을 바들이 배치된 부분에 나타난다. 종래의 오버레이 마크(1)는 바들이 주기적으로 배치되므로, 획득되는 신호도 주기성을 가진다. 그리고 선택된 두 개의 영역(8, 8')으로부터 획득한 두 개의 주기적인 신호의 상관 분석(correlation)을 통해서 오버레이를 측정한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 오버레이 마크(1)는 간섭 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해서 제1 패턴 층과 함께 형성되는 구조물(2)들과 제2 패턴 층과 함께 형성되는 구조물(3)들이 서로 겹치지 않도록 배치한다. 그 결과 제1 패턴 층과 함께 형성되는 구조물(2)들과 제2 패턴 층과 함께 형성되는 구조물(3)들이 오버레이 마크(1)의 중심으로부터의 거리가 서로 다르다. 제2 패턴 층과 함께 형성된 구조물(3)들은 오버레이 마크(1)의 중심에서 가깝게 배치되지만, 제1 패턴 층과 함께 형성된 구조물(2)들은 오버레이 마크(1)의 중심에서 멀게 배치된다.
결국, 종래의 오버레이 마크(1)는 오버레이 마크(1)의 중심에 가까운 바들까지의 광 경로와 외곽에 배치된 바들까지의 광 경로 사이의 차이가 크기 때문에 오버레이 오차 측정 값이 광학 수차의 영향을 크게 받는다는 문제가 있다.
일본등록특허 5180419 일본공개특허 2020-112807
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 광학 수차의 영향을 최소화할 수 있는 오버레이 마크, 이를 이용한 새로운 오버레이 측정 방법 및 반도체 소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 두 개 이상의 패턴 층들 사이의 상대적 엇갈림을 결정하는, 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크로서, 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 제1 방향으로 길게 연장된 제1 배경 구조물과; 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제1 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제1 사각 패턴을 형성하는 제2 배경 구조물과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제1 바들과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제2 바들을 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향의 반대 방향으로 길게 연장된 제3 배경 구조물과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향의 반대 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제3 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제2 사각 패턴을 형성하는 제4 배경 구조물과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제3 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제3 바들과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제4 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제4 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제3 배경 구조물과 상기 제1 배경 구조물은 180도 회전 대칭인 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향의 반대 방향으로 길게 연장된 제3 배경 구조물과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향의 반대 방향으로 길게 연장되는 제4 배경 구조물과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제3 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제3 바들과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제4 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제4 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제3 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제1 사각 패턴과 상기 제2 방향 중심선을 기준으로 대칭을 이루는 제2 사각 패턴을 형성하는 제1 사각 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제4 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제1 사각 패턴과 상기 제1 방향 중심선을 기준으로 대칭을 이루는 제3 사각 패턴을 형성하는 제2 사각 구조물을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제3 배경 구조물의 길이 방향 중심축과 상기 제1 배경 구조물의 길이 방향 중심축은 연장선상에 배치되는 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물과 나란하게 상기 제1 방향으로 길게 연장되는 제1 보조 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 배경 구조물과 나란하게 상기 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 제1 보조 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제1 보조 사각 패턴을 형성하는 제2 보조 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 보조 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제1 보조 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 보조 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제2 보조 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 보조 배경 구조물은 상기 제2 배경 구조물과 교차하며; 상기 제2 보조 배경 구조물은 상기 제1 배경 구조물과 교차하며; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 보조 배경 구조물과 상기 제2 배경 구조물이 교차하는 부분에 배치되어 제2 보조 사각 패턴을 형성하는 제1 사각 구조물과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 보조 배경 구조물과 상기 제1 배경 구조물이 교차하는 부분에 배치되는 제3 보조 사각 패턴을 형성하는 제2 사각 구조물을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 배경 구조물은 직사각형 형태인 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 바들은 폭이 서로 다른 적어도 두 개의 바를 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 바들은 상기 오버레이 마크 중심에 가까울수록 폭이 넓은 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 바들 사이의 간격이 일정한 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 사각 패턴의 제1 방향 폭은 상기 오버레이 마크 중심에 가장 가까운 제1 바의 폭에 비해서 넓은 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 바들은 단일 피치로 배열되는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향의 반대 방향으로 길게 연장된 제5 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제5 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제3 사각 패턴을 형성하는 제6 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제5 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제5 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제6 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제6 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향으로 길게 연장된 제7 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향의 반대 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제7 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제4 사각 패턴을 형성하는 제8 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제7 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제7 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제8 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제8 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향의 반대 방향으로 길게 연장된 제5 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제3 배경 구조물과 교차하는 제6 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제5 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제5 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제6 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제6 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향으로 길게 연장된 제7 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향의 반대 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제5 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제4 사각 패턴을 형성하는 제8 배경 구조물과; 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제7 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제7 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제8 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제8 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물과 상기 제2 배경 구조물의 사이에 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제1 보조 바들과; 상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물과 상기 제2 배경 구조물의 사이에 상기 제1 바들과 같은 방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 제2 보조 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크를 제공한다.
또한, 본 발명은 복수의 연속하는 패턴 층 사이의 오버레이를 측정하는 방법으로서, 복수의 연속하는 패턴 층에 패턴을 형성함과 동시에 형성된 오버레이 마크 이미지를 획득하는 단계와; 획득된 상기 이미지를 분석하는 단계를 포함하며, 상기 오버레이 마크는 상술한 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 복수의 연속하는 패턴 층을 형성함과 동시에 형성된 오버레이 마크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 오버레이 마크로부터의 반사광을 집광하여 오버레이 마크 이미지를 결상시키는 결상 광학계와, 상기 결상 광학계에 의해 결상된 상기 오버레이 마크 이미지를 획득하는 이미지 획득 장치와, 상기 이미지 획득 장치에 의해 얻어진 상기 오버레이 마크 이미지를 처리하여 복수의 연속하는 패턴 층 사이의 오버레이를 측정하는 오버레이 측정 장치로서, 상기 오버레이 마크는 상술한 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 반도체 소자의 제조방법으로서, 복수의 연속하는 패턴 층을 형성함과 동시에 오버레이 마크 형성하는 단계와; 상기 오버레이 마크 이용하여 오버레이 값을 측정하는 단계와; 측정된 오버레이 값을 복수의 연속하는 패턴 층을 형성하기 위한 공정제어에 이용하는 단계를 포함하며, 상기 오버레이 마크는 상술한 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 오버레이 마크, 이를 이용한 새로운 오버레이 측정 방법, 오버레이 측정 장치 및 반도체 소자의 제조방법은 광학 수차의 영향을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 오버레이 마크의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 오버레이 마크의 하나의 워킹 존으로부터 획득된 신호를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 오버레이 마크의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 오버레이 마크 중에서 제1 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 오버레이 마크 중에서 제2 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 오버레이 마크를 이용한 오버레이 측정을 위해서 획득된 그래프들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오버레이 마크의 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 오버레이 마크 중에서 제1 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 오버레이 마크 중에서 제2 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 7에 도시된 오버레이 마크를 이용한 오버레이 측정을 위해서 획득된 그래프들이다.
도 11 내지 13은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 오버레이 마크들의 평면도들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 일실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 오버레이 마크의 평면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 오버레이 마크 중에서 제1 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3에 도시된 오버레이 마크 중에서 제2 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 나타낸 도면이다. 도 3은 오버레이 마크가 정렬된 상태(제1 패턴 층과 제2 패턴 층이 정렬된 상태)를 나타낸다.
이하에서는 오버레이 마크 중에서 제1 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 '제1 오버레이 마크'라고 하며, 제2 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 '제2 오버레이 마크'라고 한다. 오버레이 마크가 정렬된 상태일 때에는 제1 오버레이 마크의 중심과 제2 오버레이 마크의 중심이 일치한다.
도 3에서는 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)를 서로 구별하기 위해서 서로 다른 해칭(hatching) 패턴을 사용하여 표시하였다. 사용된 해칭 패턴은 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)를 용이하기 구별하기 위한 것일 뿐이며 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)의 형태와는 무관하다.
본 실시예의 오버레이 마크(10)는 반도체 웨이퍼의 스크라이브 레인에 형성되어 반도체 웨이퍼 상의 2개 이상의 패턴 층들(또는 단일 층 상의 2개 이상의 패턴들) 간의 오버레이를 측정하기 위해 제공될 수 있다. 즉, 제1 패턴 층과 제2 패턴 층 사이의 제1 방향 오버레이 값과, 제1 방향과 직교하는 제2 방향 오버레이 값을 측정에 사용될 수 있다. 제1 방향은 X 축 방향 또는 Y 축 방향일 수 있다. 이하에서는 제1 방향이 X 축 방향이며, 제2 방향이 Y 축 방향인 것으로 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 오버레이 마크(10)는 4개의 사분면(Q1, Q2, Q3, Q4)에 나눠서 배치된다. 본 실시예의 경우에 제2 내지 제4 사분면(Q2, Q3, Q4)에 배치된 오버레이 마크(10)의 부분들은 제1 사분면(Q1)에 배치된 부분들을 오버레이 마크(10)의 중심(C)을 기준으로 90도 간격으로 회전시켜 얻을 수 있으므로, 제1 사분면(Q1)에 배치된 부분을 먼저 설명한다.
제1 사분면(Q1)에 배치된 오버레이 마크(10)는 제1 배경 구조물(110)과, 제2 배경 구조물(210)과, 제1 바(230)들과, 제2 바(130)들을 포함한다.
제1 배경 구조물(110)과 제2 바(130)들은 제1 패턴 층과 함께 형성되는 제1 오버레이 마크(100)의 일부이며, 제2 배경 구조물(210)과 제1 바(230)들은 제2 패턴 층과 함께 형성되는 제2 오버레이 마크(200)의 일부이다.
제1 배경 구조물(110)은 Y축으로부터 X축 방향으로 길게 연장된다. 제1 배경 구조물(110)은 직사각형 형태이다.
제2 배경 구조물(210)은 X축으로부터 Y축 방향으로 길게 연장된다. 제2 배경 구조물(210)은 직사각형 형태이다. 제2 배경 구조물(210)은 오버레이 마크(10)의 중심부에서 제1 배경 구조물(110)과 겹쳐서 제1 사각 패턴(P1)을 형성한다. 위에 형성된 패턴 층의 두께가 얇으므로, 적절한 광원을 사용하는 오버레이 측정 장치를 이용하여 촬영하면 패턴 층들(제1 배경 구조물과 제2 배경 구조물이)이 겹쳐져서 형성된 제1 사각 패턴(P1)을 확인할 수 있다.
제1 바(230)들은 제1 배경 구조물(110)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제1 바(230)들은 폭이 서로 다른 적어도 두 개의 바들을 포함할 수 있다. 제1 바(230)들은 오버레이 마크의 중심(C)에 가까울수록 폭이 넓어질 수 있다. 제1 바(230)들 사이의 간격은 일정할 수 있다. 제1 바(230)들은 제1 배경 구조물(110)과 겹쳐서 제1 바 패턴(B1)을 형성한다. 제1 사각 패턴(P1)의 X축 방향 폭은 오버레이 마크의 중심(C)에 가장 가까운 제1 바(230)의 폭에 비해서 넓을 수 있다.
제2 바(130)들은 제2 배경 구조물(210)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제2 바(130)들은 제2 배경 구조물(210)과 겹쳐서 제2 바 패턴(B2)을 형성한다.
제3 사분면(Q3)에는 제3 배경 구조물(110`)과, 제4 배경 구조물(210`)과, 제3 바(230`)들과, 제4 바(130`)들이 배치된다.
제3 배경 구조물(110`)과 제4 바(130`)들은 제1 패턴 층과 함께 형성되는 제1 오버레이 마크(100)의 일부이며, 제4 배경 구조물(210`)과 제3 바(230`)들은 제2 패턴 층과 함께 형성되는 제2 오버레이 마크(200)의 일부이다.
제3 배경 구조물(110`)은 Y축으로부터 -X축 방향으로 길게 연장된다. 제4 배경 구조물(210`)은 X축으로부터 -Y축 방향으로 길게 연장된다. 제4 배경 구조물(210`)은 오버레이 마크(10)의 중심부에서 제3 배경 구조물(110`)과 겹쳐서 제2 사각 패턴(P2)을 형성한다.
제3 바(230`)들은 제3 배경 구조물(110`)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제3 바(230`)들은 제1 바(230)들과 동일한 방식으로 배치된다. 제3 바(230`)들은 제3 배경 구조물(110`)과 겹쳐서 제3 바 패턴(B3)을 형성한다.
제4 바(130`)들은 제4 배경 구조물(210`)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제4 바(130`)들은 제2 바(130)들과 동일한 방식으로 배치된다. 제4 바(130`)들은 제4 배경 구조물(210`)과 겹쳐서 제4 바 패턴(B4)을 형성한다.
정렬된 경우에 제3 사분면(Q3)에 배치된 오버레이 마크(10)는 제1 사분면(Q1)에 배치된 오버레이 마크(10)와 오버레이 마크(10)의 중심(C)을 기준으로 180도 회전 대칭을 이룬다.
제2 사분면(Q2)에는 제5 배경 구조물(220)과, 제6 배경 구조물(120)과, 제5 바(140)들과, 제6 바(240)들이 배치된다.
제5 배경 구조물(220)과 제6 바(240)들은 제2 패턴 층과 함께 형성되는 제2 오버레이 마크(200)의 일부이며, 제6 배경 구조물(120)과 제5 바(140)들은 제1 패턴 층과 함께 형성되는 제1 오버레이 마크(100)의 일부이다.
제5 배경 구조물(220)은 Y축으로부터 -X축 방향으로 길게 연장된다. 제5 배경 구조물(220)은 직사각형 형태이다.
제6 배경 구조물(120)은 X축으로부터 Y축 방향으로 길게 연장된다. 제6 배경 구조물(120)은 직사각형 형태이다. 제6 배경 구조물(120)은 오버레이 마크(10)의 중심부에서 제5 배경 구조물(220)과 겹쳐서 제3 사각 패턴(P3)을 형성한다.
제5 바(140)들은 제5 배경 구조물(220)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제5 바(140)들은 제5 배경 구조물(220)과 겹쳐서 제5 바 패턴(B5)을 형성한다.
제6 바(240)들은 제6 배경 구조물(120)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제6 바(240)들은 제6 배경 구조물(120)과 겹쳐서 제6 바 패턴(B6)을 형성한다.
제4 사분면(Q4)에는 제7 배경 구조물(220`)과, 제8 배경 구조물(120`)과, 제7 바(140`)들과, 제8 바(240`)들이 배치된다.
제7 배경 구조물(220`)과 제8 바(240`)들은 제2 패턴 층과 함께 형성되는 제2 오버레이 마크(200)의 일부이며, 제8 배경 구조물(120`)과 제7 바(140`)들은 제1 패턴 층과 함께 형성되는 제1 오버레이 마크(100)의 일부이다.
제7 배경 구조물(220`)은 Y축으로부터 X축 방향으로 길게 연장된다. 제8 배경 구조물(120`)은 X축으로부터 -Y축 방향으로 길게 연장된다. 제8 배경 구조물(120`)은 오버레이 마크(10)의 중심부에서 제7 배경 구조물(220`)과 겹쳐서 제4 사각 패턴(P4)을 형성한다.
제7 바(140`)들은 제7 배경 구조물(220`)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제7 바(140`)들은 제5 바(140)들과 동일한 방식으로 배치된다. 제7 바(140`)들은 제7 배경 구조물(220`)과 겹쳐서 제7 바 패턴(B7)을 형성한다.
제8 바(240`)들은 제8 배경 구조물(120`)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제8 바(240`)들은 제6 바(240)들과 동일한 방식으로 배치된다. 제8 바(240`)들은 제8 배경 구조물(120`)과 겹쳐서 제8 바 패턴(B8)을 형성한다.
정렬된 경우에 제4 사분면(Q4)에 배치된 오버레이 마크(10)는 제2 사분면(Q2)에 배치된 오버레이 마크(10)와 오버레이 마크의 중심(C)을 기준으로 180도 회전 대칭을 이룬다.
이하에서는 도 3에 도시된 오버레이 마크(10)를 이용한 오버레이 측정 방법에 대해서 설명한다. 오버레이 측정 방법은 오버레이 마크(10)의 이미지를 획득하는 단계와, 오버레이 마크(10)의 이미지를 분석하는 단계를 포함한다. 오버레이 마크(10)는 두 개의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 두 개의 패턴을 형성함과 동시에 형성된다.
오버레이 마크(10)의 이미지를 획득하는 단계는 오버레이 측정 장치를 이용하여 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)가 겹친 상태의 이미지를 한 번에 획득하는 단계이다.
오버레이 측정 장치는 오버레이 마크를 조명하는 조명 광학계와, 오버레이 마크로부터의 반사광을 집광하여 오버레이 마크 이미지를 결상시키는 결상 광학계와, 결상 광학계에 의해 결상된 오버레이 마크 이미지를 획득하는 이미지 획득 장치를 포함한다. 오버레이 측정 장치는 이미지 획득 장치에 의해 얻어진 오버레이 마크 이미지를 처리하여 복수의 연속하는 패턴 층 사이의 오버레이를 측정할 수 있다.
오버레이 마크(10)의 이미지를 분석하는 단계는 획득된 오버레이 마크 이미지에서 제1 오버레이 마크(100)의 X축 방향 중심과 제2 오버레이 마크(200)의 X축 방향 중심의 오프셋을 측정하는 단계와, 제1 오버레이 마크(100)의 Y축 방향 중심과 제2 오버레이 마크(200)의 Y축 중심의 오프셋을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 오버레이 마크(100)의 X축 방향 중심과 제2 오버레이 마크(200)의 X축 방향 중심의 오프셋을 측정하는 단계는 다음과 같은 단계들을 포함할 수 있다.
먼저, 제1 오버레이 마크(100)의 중심의 X 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 X 값 사이의 차이를 구한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 획득된 오버레이 마크 이미지에서 제1 바 패턴(B1)과 제1 사각 패턴(P1)이 포함되는 일부 영역(A1)을 선택한다. 그리고 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)을 기준으로 180도 대칭이 되는 영역(A1`)도 선택한다. 이 영역(A1`)에는 제3 바 패턴(B3)과 제2 사각 패턴(P2)이 포함된다.
그리고 선택된 두 개의 영역(A1, A1`)의 2차원 이미지들을 각각 1차원으로 프로젝션한다. 즉, 2차원 이미지에서 동일한 X 값을 가지는 픽셀들의 그레이 값들을 모두 더하거나, 그레이 값들의 평균을 구하거나, 그레이 값들을 정규화한다.
그러면 도 6에 도시된 바와 같이, X 값에 따른 그레이 값의 변화를 나타내는 그래프를 각각 그릴 수 있다. 도 6의 (a)는 A1 영역에서 얻은 그래프이며, (b)는 A1` 영역에서 얻은 그래프이다. 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)가 겹치는 부분(P1, B1, P2, B3)과 제1 배경 구조물(110) 또는 제3 배경 구조물(110`)의 그레이 값은 차이가 있으므로, 도 6의 (a)와 (b)에 도시된 그래프들을 얻을 수 있다. 그리고 획득한 두 개의 그래프들의 상관 분석(correlation)을 통해서 오버레이를 측정한다.
예를 들어, 도 6의 (a)에 도시된 그래프를 X축 방향으로 뒤집어서 도 6의 (c)에 도시된 그래프를 얻을 후에 이를 도 6의 (b)의 그래프와 비교하는 방법으로 오버레이를 측정할 수 있다. 제2 오버레이 마크(200)의 중심의 X 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 X 값이 동일하다면, 두 개의 그래프는 동일한 형태이어야 한다. 만약, 제2 오버레이 마크(200)의 중심의 X 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 X 값이 동일하지 않다면, 하나의 그래프는 다른 그래프에 대해서 X 축 방향으로 오프셋된 형태가 될 것이다. 이때의 오프셋 값(△X)은 제2 오버레이 마크(200)의 중심의 X 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 X 값 사이의 차이를 나타낸다. 도 3은 정렬 상태이므로, 원칙적으로 오프셋 값은 0(zero)이지만 도 6에서는 설명을 위해서 오프셋이 있는 것으로 도시하였다.
이와 같이, 본 발명에서는 제1 오버레이 마크(100)와 제2 오버레이 마크(200)가 겹치면서 생기는 바 패턴들(B1 ~ B8)과 사각 패턴들(P1 ~ P4)이 배경 구조물들과 광학적인 특성(예를 들어, 그레이 값)이 다르기 때문에 획득할 수 있는 주기적 신호를 이용하여 오버레이를 측정한다.
다음, 같은 방법으로 제1 오버레이 마크(100)의 중심의 X 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 X 값 사이의 차이를 구한다. 이때에는 A2와 A2` 두 개의 영역에서 획득된 그래프들을 이용한다.
다음, 앞에서 구한 제1 오버레이 마크(100)의 중심의 X 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 X 값 사이의 차이 및 제2 오버레이 마크(200)의 중심의 X 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 X 값 사이의 차이를 이용해서, X 축 방향의 오버레이 값을 구한다.
본 발명에서는 하나의 패턴 층의 오차를 측정에 사용되는 영역들이 다른 패턴 층의 오차 측정에 사용되는 영역들에 비해서 외곽에 배치되는 종래의 발명과 달리, A1과 A1` 영역과 A2와 A2` 영역이 동등한 위치에 배치되므로, 광학 수차에 의한 측정 오차가 최소화된다.
다음, 같은 방법으로, 제1 오버레이 마크(100)의 중심의 Y 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 Y 값 사이의 차이를 구한다. 그리고 제2 오버레이 마크(200)의 중심의 Y 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 Y 값 사이의 차이를 구한다.
다음, 앞에서 구한 제1 오버레이 마크(100)의 중심의 Y 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 Y 값 사이의 차이 및 제2 오버레이 마크(200)의 중심의 Y 값과 획득된 오버레이 마크 이미지의 중심(C)의 Y 값 사이의 차이를 이용해서, Y 축 방향의 오버레이 값을 구한다.
이하에서는 도 3에 도시된, 오버레이 마크(10)를 이용한 반도체 소자의 제조방법을 설명한다. 오버레이 마크(10)를 이용한 반도체 소자의 제조방법은 오버레이 마크(10)를 형성하는 단계로 시작된다. 두 개의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 두 개의 패턴을 형성함과 동시에 오버레이 마크(10)를 형성한다.
오버레이 마크(10)를 형성하는 단계는, 스캐너 방식의 노광 장치를 이용하여 오버레이 마크(10)를 형성하는 단계일 수 있다.
다음으로, 오버레이 마크(10)를 이용하여 오버레이 값을 측정한다. 오버레이 값을 측정하는 단계는 상술한 오버레이 측정 방법과 같다.
마지막으로, 측정된 오버레이 값을 두 개의 연속하는 패턴 층 또는 하나의 패턴 층에 따로 형성된 두 개의 패턴을 형성하기 위한 공정제어에 이용한다. 즉, 도출된 오버레이를 공정제어에 활용하여 연속하는 패턴 층 또는 두 개의 패턴이 정해진 위치에 형성되도록 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오버레이 마크의 평면도이며, 도 8은 도 7에 도시된 오버레이 마크 중에서 제1 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 나타낸 도면이며, 도 9는 도 7에 도시된 오버레이 마크 중에서 제2 패턴 층과 함께 형성되는 부분을 나타낸 도면이다.
제1 사분면(Q1)에 배치된 오버레이 마크(20)는 제1 배경 구조물(310)과, 제2 배경 구조물(410)과, 제1 바(430)들과, 제2 바(330)들을 포함한다. 본 실시예의 제1 사분면(Q1)에 배치된 오버레이 마크(20)는 도 3과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
제2 사분면(Q2)에는 제3 배경 구조물(310`)과, 제6 배경 구조물(320)과, 제3 바(430`)들과, 제6 바(440)들이 배치된다.
제3 배경 구조물(310`)과 제6 배경 구조물(320)은 제1 패턴 층과 함께 형성되는 제1 오버레이 마크(300)의 일부이며, 제3 바(430`)들과 제6 바(440)들은 제2 패턴 층과 함께 형성되는 제2 오버레이 마크(400)의 일부이다.
제3 배경 구조물(310`)은 Y축으로부터 -X축 방향으로 길게 연장된다. 제3 배경 구조물(310`)의 길이 방향 중심축(X축 방향 중심축)과 제1 배경 구조물(310)의 길이 방향 중심축(X축 방향 중심축)은 연장선상에 배치된다.
도 7과 8에 도시된 바와 같이, 제1 배경 구조물(310)과 제3 배경 구조물(310`)은 서로 연결될 수 있다.
제6 배경 구조물(320)은 X축으로부터 Y축 방향으로 길게 연장된다. 제6 배경 구조물(320)은 오버레이 마크(20)의 중심부에서 제3 배경 구조물(310`)과 교차한다.
본 실시예에서 제3 배경 구조물(310`)과 제6 배경 구조물(320)은 동일하게 제1 패턴 층과 함께 형성되므로, 제3 배경 구조물(310`)과 제6 배경 구조물(320)이 교차하는 부분에 제2 사각 패턴(P2)이 형성하기 위한 제1 사각 구조물(450)이 제2 패턴 층에 형성된다.
제3 바(430`)들은 제3 배경 구조물(310`)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제3 바(430`)들은 제1 바(430)들과 동일한 방식으로 배치된다. 제3 바(430`)들은 제3 배경 구조물(310`)과 겹쳐서 제3 바 패턴(B3)을 형성한다. 제3 바 패턴(B3)은 Y축을 기준으로 제1 바 패턴(B1)과 대칭을 이룬다.
제6 바(440)들은 제6 배경 구조물(320)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제6 바(440)들은 제6 배경 구조물(320)과 겹쳐서 제6 바 패턴(B6)을 형성한다.
제3 사분면(Q3)에는 제5 배경 구조물(420)과, 제8 배경 구조물(320`)과, 제5 바(340)들과, 제8 바(440`)들이 배치된다.
제5 배경 구조물(420)과 제8 바(440`)들은 제2 패턴 층과 함께 형성되는 제2 오버레이 마크(400)의 일부이며, 제8 배경 구조물(320`)과 제5 바(340)들은 제1 패턴 층과 함께 형성되는 제1 오버레이 마크(300)의 일부이다.
제5 배경 구조물(420)은 Y축으로부터 -X축 방향으로 길게 연장된다. 제5 배경 구조물(420)은 직사각형 형태이다.
제8 배경 구조물(320`)은 X축으로부터 -Y축 방향으로 길게 연장된다. 제8 배경 구조물(320`)은 직사각형 형태이다. 제8 배경 구조물(320`)은 오버레이 마크(20)의 중심부에서 제5 배경 구조물(420)과 겹쳐서 제4 사각 패턴(P4)을 형성한다.
제5 바(340)들은 제5 배경 구조물(420)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제5 바(340)들은 제5 배경 구조물(420)과 겹쳐서 제5 바 패턴(B5)을 형성한다.
제8 바(440`)들은 제8 배경 구조물(320`)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제8 바(440`)들은 제6 바(440)들과 동일한 방식으로 배치된다. 제8 바(440`)들은 제8 배경 구조물(320`)과 겹쳐서 제8 바 패턴(B8)을 형성한다. 제8 바 패턴(B8) 제6 바 패턴(B6)과 X축을 기준으로 대칭을 이룬다.
제4 사분면(Q4)에는 제4 배경 구조물(410`)과, 제7 배경 구조물(420`)과, 제4 바(330`)들과, 제7 바(340`)들이 배치된다.
제4 배경 구조물(410`)과 제7 배경 구조물(420`)은 제2 패턴 층과 함께 형성되는 제2 오버레이 마크(400)의 일부이며, 제4 바(330`)들과 제7 바(340`)들은 제1 패턴 층과 함께 형성되는 제1 오버레이 마크(300)의 일부이다.
제4 배경 구조물(410`)은 X축으로부터 -Y축 방향으로 길게 연장된다. 제7 배경 구조물(420`)은 Y축으로부터 X축 방향으로 길게 연장된다. 제4 배경 구조물(410`)은 오버레이 마크(20)의 중심부에서 제7 배경 구조물(420`)과 교차한다.
본 실시예에서 제4 배경 구조물(410`)과 제7 배경 구조물(420`)은 동일하게 제2 패턴 층과 함께 형성되므로, 제4 배경 구조물(410`)과 제7 배경 구조물(420`)과 교차하는 부분에 제3 사각 패턴(P3)이 형성하기 위한 제2 사각 구조물(350)이 제1 패턴 층에 형성된다.
제4 바(330`)들은 제4 배경 구조물(410`)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제4 바(330`)들은 제2 바(330)들과 동일한 방식으로 배치된다. 제4 바(330`)들은 제4 배경 구조물(410`)과 겹쳐서 제4 바 패턴(B4)을 형성한다. 제4 바 패턴(B4)은 X축을 기준으로 제2 바 패턴(B2)과 대칭을 이룬다.
제7 바(340`)들은 제7 배경 구조물(420`)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제7 바(340`)들은 제5 바(340)들과 동일한 방식으로 배치된다. 제7 바(340`)들은 제7 배경 구조물(420`)과 겹쳐서 제7 바 패턴(B7)을 형성한다. 제7 바 패턴(B7)은 Y축을 기준으로 제5 바 패턴(B5)과 대칭을 이룬다.
이하에서는 도 7에 도시된 오버레이 마크(20)를 이용한 오버레이 측정 방법에 대해서 설명한다. 상술한 오버레이 측정 방법과의 차이점에 대해서만 자세히 설명한다.
본 측정 방법에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 획득된 오버레이 마크 이미지에서 제1 바 패턴(B1), 제1 사각 패턴(P1), 제3 바 패턴(B3), 제2 사각 패턴(P2)을 포함하는 일부 영역(A1)을 선택한다. A1 영역은 Y축 방향 중심선(도 7에서는 Y축)을 기준으로 대칭을 이룬다.
그리고 선택된 영역(A1)의 2차원 이미지들을 1차원으로 프로젝션한다.
그러면 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, X 값에 따른 그레이 값의 변화를 나타내는 그래프를 그릴 수 있다. 제1 오버레이 마크(300)와 제2 오버레이 마크(400)가 겹치는 부분(P1, B1, P2, B3)과 제1 배경 구조물(310) 또는 제3 배경 구조물(310`)의 그레이 값은 차이가 있으므로, 도 10의 (a)에 도시된 그래프를 얻을 수 있다. 그리고 도 10의 (a)에 도시된 그래프를 뒤집어서 도 10의 (b)에 도시된 그래프를 얻은 후 두 개의 그래프들의 상관 분석(correlation)을 통해서 제1 오버레이 마크(300)와 오버레이 마크 이미지의 중심(C) 사이의 X 방향 오프셋 값(△X)을 구할 수 있다. 도 7은 정렬 상태이므로, 원칙적으로 오프셋 값은 0(zero)이지만 도 10에서는 설명을 위해서 오프셋이 있는 것으로 도시하였다.
같은 방법으로 A2 영역에서 얻은 그래프를 이용하여 제2 오버레이 마크(400)와 오버레이 마크 이미지의 중심(C) 사이의 X 방향 오프셋 값(△X)을 구할 수 있으며, 이들의 차이로 X축 방향 오버레이 오차를 구할 수 있다.
이러한 방법은 좌우 대칭인 그래프를 이용하여 오버레이 오차를 구한다는 점에서 한 픽셀 이하의 미세한 오버레이 오차 측정에 특히 유리하다. 좌우 대칭이 아닐 경우에는 상관 분석(correlation)을 통해서 미세한 오프셋 값(△X)을 구하는 과정에서 오차가 생길 수 있다.
물론, 도 7에 도시된 오버레이 마크(20)의 이미지를 사용할 경우에도, 도 3에 도시된 오버레이 마크(10)를 사용하는 경우와 마찬가지로, 제1 바 패턴(B1), 제1 사각 패턴(P1)을 포함하는 영역에서 획득된 그래프와, 제3 바 패턴(B3), 제2 사각 패턴(P2)을 포함하는 영역에서 획득된 그래프의 상관 분석을 통해서 오프셋 값(△X)을 구할 수 있다.
도 11 내지 13은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 오버레이 마크들의 평면도들이다.
도 11에 도시된 실시예에 따른 오버레이 마크(30)는 배경 구조물들 사이에 복수의 보조 바들이 추가로 형성되어 있다는 점에서, 도 3에 도시된 오버레이 마크(10)와 차이가 있다.
제1 보조 바(160)들은 제1 배경 구조물(110)과 제2 배경 구조물(210)의 사이에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다.
제2 보조 바(260)들도 제1 배경 구조물(110)과 제2 배경 구조물(210)의 사이에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제2 보조 바(160)들과 제1 보조 바(160)들은 서로 겹치지 않는다. 제2 보조 바(260)들은 제1 보조 바(160)의 바깥쪽에 배치된다. 제2 보조 바(260)들이 형성된 영역은 제1 보조 바(160)들이 형성된 영역과 나란하다.
제3 보조 바(160`)들과 제4 보조 바(260`)들은 제3 배경 구조물(110`)과 제4 배경 구조물(210`)의 사이에 같은 방법으로 배치된다.
제5 보조 바(170)들과 제6 보조 바(270)들은 제5 배경 구조물(220)과 제6 배경 구조물(120)의 사이에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제7 보조 바(170`)들과 제8 보조 바(270`)들은 제7 배경 구조물(220`)과 제8 배경 구조물(120`)의 사이에 같은 방법으로 배치된다.
제1, 제3, 제5, 제7 보조 바들(160, 160`, 170, 170`)은 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 나머지 보조 바들(260, 260`, 270, 270`)은 제2 패턴 층과 함께 형성된다. 반대일 수도 있다.
제1 보조 바(160)들과 제3 보조 바(160`)들은 제1 오버레이 마크(100)와 오버레이 마크 이미지의 중심(C) 사이의 X 축 방향 오프셋 측정에 사용되며, 제2 보조 바(260)들과 제4 보조 바(260`)들은 제2 오버레이 마크(200)와 오버레이 마크 이미지의 중심(C) 사이의 X 축 방향 오프셋 측정에 사용된다. 두 오프셋 사이의 차이는 X 축 방향 오버레이 오차가 된다.
같은 방법으로 제5, 제7, 제6, 제8 보조 바들(170, 170`, 270, 270`)은 Y 축 방향 오버레이 오차 측정에 사용된다. 측정 방법은 종래의 측정 방법과 동일하다.
본 실시예에서는 보조 바들을 이용한 오버레이 오차와 상술한 사각 패턴들과 바 패턴들을 이용한 오버레이 오차를 비교하여 검증 수단으로 사용할 수 있다.
도 12에 도시된 실시예에 따른 오버레이 마크(40)는 보조 배경 구조물들과 보조 바들을 더 포함한다는 점에서, 도 3에 도시된 오버레이 마크(10)와 차이가 있다.
본 실시예에 따른 오버레이 마크(40)는 회전 대칭을 이루므로, 제1 사분면에 배치된 오버레이 마크에 대해서 설명하다.
제1 보조 배경 구조물(280)은 제2 패턴 층과 함께 형성된다. 제1 보조 배경 구조물(280)은 제1 배경 구조물(110)과 나란하게 제1 배경 구조물(110) 외측에 배치된다. 제1 보조 배경 구조물(280)은 제2 배경 구조물(210)과 교차한다.
제2 보조 배경 구조물(180)은 제1 패턴 층과 함께 형성된다. 제2 보조 배경 구조물(180)은 제2 배경 구조물(210)과 나란하게 제2 배경 구조물(210) 외측에 배치된다. 제2 보조 배경 구조물(180)은 제1 배경 구조물(110)과 교차한다. 또한, 제2 보조 배경 구조물(180)은 제1 보조 배경 구조물(280)과 서로 겹쳐서 제1 보조 사각 패턴(SP1)을 형성한다.
제1 보조 바(185)들은 제1 패턴 층과 함께 형성된다. 제1 보조 바(185)들은 제1 보조 배경 구조물(280)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 제1 보조 바(185)들은 제1 바(230)들과 동일한 방식으로 배치된다.
제2 보조 바(285)들은 제2 패턴 층과 함께 형성된다. 제2 보조 바(285)들은 제2 보조 배경 구조물(180)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다.
또한, 본 실시예에 따른 오버레이 마크(40)는 제1 사각 구조물(150)과, 제2 사각 구조물(250)을 더 포함한다.
제1 사각 구조물(150)은 제1 패턴 층과 함께 형성된다. 제1 사각 구조물(150)은 제1 보조 배경 구조물(280)과 제2 배경 구조물(210)이 교차하는 부분에 배치되어 제2 보조 사각 패턴(SP2)을 형성한다.
제2 사각 구조물(250)은 제2 패턴 층과 함께 형성된다. 제2 사각 구조물(250)은 제2 보조 배경 구조물(180)과 제1 배경 구조물(110)이 교차하는 부분에 배치되어 제3 보조 사각 패턴(SP3)을 형성한다.
나머지 사분면에도 동일한 방식으로 보조 배경 구조물들, 보조 바들, 사각 구조물들이 배치된다. 즉, 서로 같은 패턴 층과 함께 형성되는 배경 구조물들과 보조 배경 구조물들이 서로 교차할 때에는 교차하는 부분에 사각 구조물을 배치하여 보조 사각 패턴을 형성하며, 서로 다른 패턴 층과 함께 형성되는 배경 구조물들과 보조 배경 구조물들이 서로 겹칠 때에는 별도의 사각 구조물을 형성하지 않는다. 배경 구조물 또는 보조 배경 구조물에 의해서 생긴 경계의 내부에는 바들 또는 보조 바들을 형성한다.
본 실시예에 따른 오버레이 마크(40)는 A1과 A5 영역에서 획득된 신호를 함께 프로젝션하여 획득한 1차원 그래프와 A1`와 A5` 영역에서 획득된 신호를 함께 프로젝션하여 획득한 1차원 그래프를 비교하여 제1 오버레이 마크(100)와 오버레이 마크 이미지의 중심(C) 사이의 X축 방향 오프셋 값을 구할 수 있다는 장점이 있다.
도 13에 도시된 실시예에 따른 오버레이 마크(50)는 보조 배경 구조물들과 보조 바들을 더 포함한다는 점에서, 도 7에 도시된 오버레이 마크(20)와 차이가 있다. 또한, 보조 배경 구조물들의 폭이 배경 구조물들의 폭에 비해서 좁다는 점에서, 도 12에 도시된 실시예와 차이가 있다. 또한, 배경 구조물 내의 바들이 하나의 피치로 배치된다는 점에서도 차이가 있다.
먼저, 제1 사분면에 배치된 오버레이 마크에 대해서 설명하다.
제1 보조 배경 구조물(480)은 제2 패턴 층과 함께 형성된다. 제1 보조 배경 구조물(480)은 제1 배경 구조물(310)과 나란하게 제1 배경 구조물(310) 외측에 배치된다. 제1 보조 배경 구조물(480)은 제2 배경 구조물(410)과 교차한다. 제1 보조 배경 구조물(480)은 제1 배경 구조물(310)에 비해서 폭이 좁다.
제2 보조 배경 구조물(380)은 제1 패턴 층과 함께 형성된다. 제2 보조 배경 구조물(380)은 제2 배경 구조물(410)과 나란하게 제2 배경 구조물(410) 외측에 배치된다. 제2 보조 배경 구조물(380)은 제1 배경 구조물(310)과 교차한다. 또한, 제2 보조 배경 구조물(380)은 제1 보조 배경 구조물(480)과 서로 겹쳐서 제1 보조 사각 패턴(SP1)을 형성한다. 제2 보조 배경 구조물(380)은 제2 배경 구조물(410)에 비해서 폭이 좁다.
제1 보조 바(385)들은 제1 패턴 층과 함께 형성된다. 제1 보조 바(385)들은 제1 보조 배경 구조물(480)에 의해 정의된 경계 내에 X축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 본 실시예에서 제1 바(430)들은 하나의 피치를 갖는다.
제2 보조 바(485)들은 제2 패턴 층과 함께 형성된다. 제2 보조 바(485)들은 제2 배경 구조물(380)에 의해 정의된 경계 내에 Y축 방향을 따라서 간격을 두고 배치된다. 본 실시예에서 제2 바(330)들은 하나의 피치를 갖는다.
또한, 본 실시예에 따른 오버레이 마크(50)는 제1 사각 구조물(350)과, 제2 사각 구조물(450)을 더 포함한다.
제1 사각 구조물(350)은 제1 패턴 층과 함께 형성된다. 제1 사각 구조물(350)은 제1 보조 배경 구조물(480)과 제2 배경 구조물(410)이 교차하는 부분에 배치되어 제2 보조 사각 패턴(SP2)을 형성한다.
제2 사각 구조물(450)은 제2 패턴 층과 함께 형성된다. 제2 사각 구조물(450)은 제2 보조 배경 구조물(380)과 제1 배경 구조물(310)이 교차하는 부분에 배치되어 제3 보조 사각 패턴(SP3)을 형성한다.
나머지 사분면에도 유사한 방식으로 보조 배경 구조물들, 보조 바들, 사각 구조물들이 배치된다. 도 12에 도시된 실시예와 달리, 같은 패턴 층에 형성되는 보조 배경 구조물 쌍들(380과 380`, 480과 480`, 390과 390`, 490과 490`)이 서로 길게 연결되도록 보조 배경 구조물들이 배치된다. 그리고 이에 따라서 보조 바들과 사각 구조물들도 배치된다.
본 실시예에 따른 오버레이 마크(50)는 A1과 A5 영역에서 획득된 신호를 함께 프로젝션하여 획득한 1차원 그래프를 이용하여 제1 오버레이 마크(300)와 오버레이 마크 이미지의 중심(C) 사이의 X축 방향 오프셋 값을 구할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
10, 20, 30, 40, 50: 오버레이 마크
100, 300: 제1 오버레이 마크
200, 400: 제2 오버레이 마크
110, 310: 제1 배경 구조물
110`, 310`: 제3 배경 구조물
210, 410: 제2 배경 구조물
210`, 410`: 제4 배경 구조물
120, 320: 제6 배경 구조물
120`, 320`: 제8 배경 구조물
220, 420: 제5 배경 구조물
220`, 420`: 제7 배경 구조물

Claims (19)

  1. 두 개 이상의 패턴 층들 사이의 상대적 엇갈림을 결정하는, 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크로서,
    제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 제1 방향으로 길게 연장된 제1 배경 구조물과,
    제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제1 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제1 사각 패턴을 형성하는 제2 배경 구조물과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제1 바들과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제2 바들을 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향의 반대 방향으로 길게 연장된 제3 배경 구조물과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향의 반대 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제3 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제2 사각 패턴을 형성하는 제4 배경 구조물과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제3 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제3 바들과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제4 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제4 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3 배경 구조물과 상기 제1 배경 구조물은 180도 회전 대칭인 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향의 반대 방향으로 길게 연장된 제3 배경 구조물과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향의 반대 방향으로 길게 연장되는 제4 배경 구조물과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제3 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제3 바들과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제4 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제4 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제3 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제1 사각 패턴과 상기 제2 방향 중심선을 기준으로 대칭을 이루는 제2 사각 패턴을 형성하는 제1 사각 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제4 배경 구조물에 의해서 정의된 경계 내에 상기 제1 사각 패턴과 상기 제1 방향 중심선을 기준으로 대칭을 이루는 제3 사각 패턴을 형성하는 제2 사각 구조물을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 배경 구조물의 길이 방향 중심축과 상기 제1 배경 구조물의 길이 방향 중심축은 연장선상에 배치되는 오버레이 마크.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물과 나란하게 상기 제1 방향으로 길게 연장되는 제1 보조 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 배경 구조물과 나란하게 상기 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 제1 보조 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제1 보조 사각 패턴을 형성하는 제2 보조 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 보조 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제1 보조 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 보조 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제2 보조 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 보조 배경 구조물은 상기 제2 배경 구조물과 교차하며,
    상기 제2 보조 배경 구조물은 상기 제1 배경 구조물과 교차하며,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 보조 배경 구조물과 상기 제2 배경 구조물이 교차하는 부분에 배치되어 제2 보조 사각 패턴을 형성하는 제1 사각 구조물과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제2 보조 배경 구조물과 상기 제1 배경 구조물이 교차하는 부분에 배치되는 제3 보조 사각 패턴을 형성하는 제2 사각 구조물을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배경 구조물은 직사각형 형태인 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 바들은 폭이 서로 다른 적어도 두 개의 바를 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 바들은 상기 오버레이 마크 중심에 가까울수록 폭이 넓은 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 바들 사이의 간격이 일정한 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 사각 패턴의 제1 방향 폭은 상기 오버레이 마크 중심에 가장 가까운 제1 바의 폭에 비해서 넓은 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 바들은 단일 피치로 배열되는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향의 반대 방향으로 길게 연장된 제5 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제5 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제3 사각 패턴을 형성하는 제6 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제5 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제5 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제6 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제6 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향으로 길게 연장된 제7 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향의 반대 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제7 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제4 사각 패턴을 형성하는 제8 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제7 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제7 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제8 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제8 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  15. 제4항에 있어서,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향의 반대 방향으로 길게 연장된 제5 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제3 배경 구조물과 교차하는 제6 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제5 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제5 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제6 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제6 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제1 방향으로 길게 연장된 제7 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 오버레이 마크의 중심부로부터 상기 제2 방향의 반대 방향으로 길게 연장되며, 상기 오버레이 마크의 중심부에서 상기 제5 배경 구조물과 서로 겹쳐서 제4 사각 패턴을 형성하는 제8 배경 구조물과,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제7 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제1 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제7 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제8 배경 구조물에 의해 정의된 경계 내에 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제8 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물과 상기 제2 배경 구조물의 사이에 상기 제1 방향 또는 상기 제2 방향을 따라서 간격을 두고 배치되는 복수의 제1 보조 바들과,
    상기 제2 패턴 층과 함께 형성되며, 상기 제1 배경 구조물과 상기 제2 배경 구조물의 사이에 상기 제1 바들과 같은 방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 제2 보조 바들을 더 포함하는 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크.
  17. 복수의 연속하는 패턴 층 사이의 오버레이를 측정하는 방법으로서,
    복수의 연속하는 패턴 층에 패턴을 형성함과 동시에 형성된 오버레이 마크 이미지를 획득하는 단계와,
    획득된 상기 이미지를 분석하는 단계를 포함하며,
    상기 오버레이 마크는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 방법.
  18. 복수의 연속하는 패턴 층을 형성함과 동시에 형성된 오버레이 마크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 오버레이 마크로부터의 반사광을 집광하여 오버레이 마크 이미지를 결상시키는 결상 광학계와, 상기 결상 광학계에 의해 결상된 상기 오버레이 마크 이미지를 획득하는 이미지 획득 장치와, 상기 이미지 획득 장치에 의해 얻어진 상기 오버레이 마크 이미지를 처리하여 복수의 연속하는 패턴 층 사이의 오버레이를 측정하는 오버레이 측정 장치로서,
    상기 오버레이 마크는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 오버레이 측정 장치.
  19. 반도체 소자의 제조방법으로서,
    복수의 연속하는 패턴 층을 형성함과 동시에 오버레이 마크 형성하는 단계와,
    상기 오버레이 마크 이용하여 오버레이 값을 측정하는 단계와,
    측정된 오버레이 값을 복수의 연속하는 패턴 층을 형성하기 위한 공정제어에 이용하는 단계를 포함하며,
    상기 오버레이 마크는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 이미지 기반 오버레이 측정용 오버레이 마크인 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5180419U (ko) 1974-12-20 1976-06-26
JP2020112807A (ja) 2000-08-30 2020-07-27 ケーエルエー−テンカー・コーポレーションＫｌａ−Ｔｅｎｃｏｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 重ね合わせマーク、重ね合わせマークの設計方法および重ね合わせ測定の方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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