JP2987112B2 - 半導体素子のオーバレイ検査方法 - Google Patents

半導体素子のオーバレイ検査方法

Info

Publication number
JP2987112B2
JP2987112B2 JP8254850A JP25485096A JP2987112B2 JP 2987112 B2 JP2987112 B2 JP 2987112B2 JP 8254850 A JP8254850 A JP 8254850A JP 25485096 A JP25485096 A JP 25485096A JP 2987112 B2 JP2987112 B2 JP 2987112B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mark
overlay
semiconductor device
inner mark
island
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP8254850A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09148243A (ja
Inventor
相満 ▲裴▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Hynix Inc
Original Assignee
Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Electronics Industries Co Ltd filed Critical Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Publication of JPH09148243A publication Critical patent/JPH09148243A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2987112B2 publication Critical patent/JP2987112B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70616Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H01L22/34Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/544Marks applied to semiconductor devices or parts, e.g. registration marks, alignment structures, wafer maps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2223/00Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
    • H01L2223/544Marks applied to semiconductor devices or parts
    • H01L2223/54453Marks applied to semiconductor devices or parts for use prior to dicing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の製造
法に関し、特にオーバレイ測定の誤りを補償し工程歩留
り及び素子動作の信頼性を向上させることができる半導
体素子のオーバレイ検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体装置の製造においては、
高集積半導体素子の場合に多数個の露光マスクが重合し
て用いられる複雑な工程を経ることになる。
【0003】この際、前記素子の製造工程中に段階別に
用いられる露光マスク等の間のアライメントは特定形状
のマークを基準として行われる。さらに、前記マスク等
には、他のマスク等の間のアライメント(layer to lay
er alignment)や、又はいずれか一つのマスクに対する
台間のアライメントに用いられるアライメント キー(a
lignment key)或はアライメント マークと、パターン
間の重合精密度のオーバレイ(overlay) を測定するた
めのオーバレイ測定マーク等がある。
【0004】そして、半導体素子の製造工程に用いられ
るステップ アンド リピート(stepand repeat) 方式
の露光装備のステッパー(stepper)は、ステージがX
−Y方向に動き反復的に移動アライメントして露光する
装置である。
【0005】なお、前記ステージはアライメント マー
クを基準に自動又は手動でウェーハのアライメントを行
う。そして、このようなステージは機械的に動作するた
め、反復する製造工程の際にアライメント誤差が発生
し、このようなアライメント誤差が許容範囲を超えれば
半導体素子に不良を発生させる。
【0006】上記の如く、誤アライメントによる重合正
確度の調整範囲は素子のデザインルール(design rul
e) に従い、通常デザイン ルールの20〜30%以内
である。
【0007】さらに、半導体基板上に形成された各層等
の間のアライメントが正確になされたか否かを確かめる
重合精密度(overlay accuracy)測定マーク、又はオー
バレイ測定マークもアライメント マークと同様の方法
で用いられる。
【0008】従来アライメント マーク及びオーバレイ
測定マークは、半導体ウェーハでチップを形成しない部
分のスクライブ ライン(scribe line)上に形成され
る。
【0009】前記アライメントを利用した誤アライメン
ト精度の測定は、ベニア(vernier) アライメント マ
ークを利用した視覚点検法と、ボックス イン ボックス
(box in box)やボックス イン バー(box in bar)ア
ライメント マークを利用した自動点検法によりなされ
た後に補償される。
【0010】このような観点で、従来の技術による半導
体素子のオーバレイ測定法を添付の図面を参照して説明
すると次の通りである。図1及び図2は、従来の技術に
よるオーバレイ測定マークの外側及び内側マーク形成用
露光マスクの平面図である。
【0011】図3は、従来の技術による図1及び図2の
露光マスクを用いてオーバレイ測定マークが形成された
半導体ウェーハのレイアウト図である。先ず、図1に示
すように、外側マーク用露光マスク1は透明基板2上に
4角リング状の光遮断膜パターン3を配列して形成す
る。
【0012】次に、図2に示すように、内側マーク用露
光マスク11は透明基板12上に4角状の光遮断膜パタ
ーン13を配列して形成する。
【0013】次いで、図3に示すように、半導体ウェー
ハ21上にオーバレイ測定マーク用被エッチング層を塗
布し、前記被エッチング層をポジティブ感光膜パターン
をマスクにエッチングして4角リング状の被エッチング
層パターンとなる外側マーク22を形成する。この際、
外側マーク用感光膜パターンは、図1に示す外側マーク
用露光マスク1を用いて感光膜(図示省略)を露光し現
像して形成する。
【0014】さらに、前記外側マーク22内側の半導体
ウェーハ21上にポジティブ感光膜パターンからなる4
角柱状の内側マーク23を形成する。
【0015】この際、内側マーク用感光膜パターンは図
2に示す内側マーク用露光マスク11を用いて感光膜
(図示省略)を露光し現像して形成する。
【0016】上記のような方法で形成された従来のオー
バレイ測定マークは、図4に示すように、垂直の側壁を
有する内側マーク23が形成されている場合には、オー
バレイ測定装置が内側マーク23と外側マーク22の各
辺の位置を測定して重合精度を直ちに知ることができ、
その値を補正できる。
【0017】しかし、斜入射露光工程の場合に、光が斜
線方向に入射するため露光の際の工程不安定により、図
5に示すように、内側マーク23が傾いて形成される。
【0018】また、オーバレイ測定装置に搭載された半
導体ウェーハ21が、図6に示すように、角度θほど傾
いて搭載される場合も発生する。
【0019】この際、前記外側マーク22は薄膜の被エ
ッチング層パターンに形成されており、その肉厚が薄い
ため傾斜による認識位置の変化の幅が非常に小さい。
【0020】その反面、前記内側マーク23は1μm 以
上の肉厚を有する感光膜パターンで形成されるため傾斜
による認識位置変化が非常に大きく現れる。
【0021】一方、オーバレイ測定装置は光反射率差に
よりパターンを認識するため、図5、及び図6のの場合
には、実際形成しようとする大きさが上部エッジ23
a,23cや下部エッジ23b,23d部分であるにも
拘らず、前記オーバレイ測定装置は内側マーク23の位
置を左側上部エッジ23aと右側下部エッジ23dで認
識することになるため、図6のに示すように、δx程の
認識誤差が発生することになる。
【0022】上記のように内側マークが傾斜するよう形
成されたり半導体ウェーハが傾いて搭載される場合に、
傾斜による認識誤差を補償するため一回のオーバレイ測
定を行った半導体ウェーハを180°回転させて搭載
し、再びオーバレイ測定を行うT.I.S(tool induced
shift;TIS)工程を行うことになる。
【0023】図7の(a),(b)は、従来技術による
TIS工程を説明するための半導体ウェーハの概略図で
ある。
【0024】先ず、図7の(a)に示すように、内側マ
ーク23と外側マーク22が形成されている半導体ウェ
ーハ21が一つの方向にθ角度ほど傾いて搭載されてい
る場合、一次オーバレイ測定では左側上部エッジ23a
と右側下部エッジ23dで認識するようになる。
【0025】この際、前記外側マーク22の両側エッジ
22a、22bと、前記内側マーク23の左側上部エッ
ジ23a、右側下部エッジ23dとの差(23a−22
a)と(23d−22b)が誤アライメント値として計
算される。
【0026】しかし、実際には誤アライメント値が(2
3b−22a)と(23d−22b)なので、これを補
正するためTISを行う。
【0027】図7の(b)に示す様に、前記半導体ウェ
ーハ21を180°回転させて搭載し、オーバレイ測定
を行えば左側下部エッジ23bと右側上部エッジ23c
を認識することになり、(23b−22a)と(23c
−22b)が得られるため、誤差δx値である(23a
−23b)値を得ることができる。
【0028】このようにして得られる前記の値をオーバ
レイ測定装置に入力し、他の半導体ウェーハのオーバレ
イ測定作業の際に基準値を補償する。
【0029】前記のようなTIS工程は、オーバレイ測
定装備で発生可能な固有のエラー値を事前に補償しオー
バレイ測定の正確度を増加させることができる。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来技
術による半導体素子のオーバレイ検査法においては次の
ような問題点がある。
【0031】従来技術による半導体素子のオーバレイ検
査法においては、TIS工程により測定された補正値を
後続工程では変更なく引続き用いなければならないた
め、装備の変化や半導体ウェーハの状態変化等による補
正値を得るためにはTIS工程を再度進めなければなら
ない煩わしさがある。
【0032】さらに、高集積素子の約256M DRA
Mの場合には新しい補正値を得るため数十回程度のオー
バレイ測定工程を行わなければならない。
【0033】なお、一回のオーバレイ測定作業工程が凡
そ1時間ほど費やされるため全体的な補正値を得ること
が非常に難しく、時間が多く必要となりオーバレイ測定
に伴う工程歩留り及び素子動作の信頼性が低下する問題
点がある。
【0034】ここに本発明は、前記従来の諸般問題点を
解決するため案出したものであり、一回のオーバレイ測
定工程でオーバレイ補正値を正確に測定することができ
るため、工程を簡単化させることができる半導体素子の
オーバレイ検査法を提供することにその目的がある。
【0035】さらに、本発明の他の目的はオーバレイ測
定マージンを増加させ工程歩留り及び、素子動作の信頼
性を向上させることができる半導体素子のオーバレイ検
査法を提供することにある。
【0036】また、本発明のさらに他の目的は高集積半
導体素子の製作に適するようにした半導体素子のオーバ
レイ検査法を提供することにある。
【0037】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1の発明(請求項1乃至5記載)は、半導体素子
のオーバレイ検査方法において、半導体ウェーハ(41)
に被エッチング層パターンであり、4角リング状の外側
マーク(42)を形成する工程と、前記外側マーク(42)の内
側に形成される4角状の島部分(43)と、前記島部分(43)
と一定の幅離隔され、全表面に形成された感光膜パター
ンで形成されるランド部分(44)とから構成される内側マ
ークを、一方に傾くように形成する工程と、前記構造の
オーバレイ測定マークを検査して前記内側マークの島部
分(43)の2つの側辺(43a)、(43d)の座標と、ランド部分
(44)の2つの側辺(44b)、(44c)の座標とを検出する工程
と、前記2つの側辺(44b)、(43a)の座標の値の平均値
と、前記2つの側辺(44c)、(43d)の座標の値の平均値を
求めて、新しい内側マークの位置座標として認識し、こ
の値を基準に前記外側マーク(42)との間隔を検査して、
オーバレイを補償し、オーバレイアライメントを行う工
程と、を含んでいることを特徴とする。
【0038】前記内側マークをネガティブ感光膜で形成
する場合には、感光膜パターンの倒壊を防止するため前
記外側マークのリング状部分を約1μm以上のに形成
するのが望ましい。また、前記内側マークの島部分とラ
ンド部分の間隔は、約0.05μm〜2μmであるのが望
ましい。また、前記内側マークの島部分とランド部分の
間隔は、縮小露光装置で用いる光源の波長(λ)より約
1〜15倍大きく形成するのが望ましい。
【0039】また、オーバレイ測定マークを用いた補正
値は、前記外側マークのイメージ位置情報(X1,Y
1)と前記内側マークの二つの位置情報(X2,Y
2)、(X3,Y3)を求め、前記(X2,Y2)及び
(X3,Y3)の平均値((X2+X3)/2,(Y2
+Y3)/2)を計算し、前記(X1,Y1)との誤ア
ライメントされた値(δx、δy)をδx=(X2+X
3)/2−X1、及びδy=(Y2+Y3)/2−Y1と
計算して得られる。
【0040】この第1の発明(請求項1乃至記載)に
よれば、本発明に係わる半導体素子のオーバレイ検査法
においては、オーバレイ測定マークが一方に傾く場合
に、内側マークを島部分と、島部分とは所定の幅ほど離
隔され全表面を覆うランド部分に形成し島部分とランド
部分の測定値を平均し、この値を外側マークの測定値と
比較してオーバレイ補償値を求めることにより簡単にオ
ーバレイ測定値の非正確度を測定して補償することがで
きる。
【0041】さらに、本発明による半導体素子のオーバ
レイ検査法においては、装置や工程条件が変化しオーバ
レイ補正値が変化する場合にも一回のオーバレイ測定工
程で正確なオーバレイ補正値を知ることができる。
【0042】その結果、本発明による半導体素子のオー
バレイ検査法においては、オーバレイ マージンが増加
するため半導体素子の工程歩留りの増加及び素子動作の
信頼性を向上させることができる。
【0043】
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
【0048】
【0049】
【発明の実施の形態】以下、本発明による半導体素子の
オーバレイ検査法を添付図面を参照して詳細に説明す
る。
【0050】図8は、本発明の一実施例によるオーバレ
イ測定マークの内側マークを形成するための露光マスク
の平面図である。
【0051】図9は、本発明による図8の露光マスクを
用いてオーバレイ測定マークが形成されている半導体ウ
ェーハのレイアウト図である。
【0052】図10は、本発明による図9のX−X’線
による半導体ウェーハの断面図である。
【0053】図11は、本発明の他の実施例によるオー
バレイ測定マークの外側マークを形成するための露光マ
スクの平面図である。
【0054】先ず、図8に示すように、前記内側マーク
用露光マスク31は透明基板32上に予定された幅、例
えばウェーハ(未図示)上で約0.05μm〜2μmの幅
dを有するリング状の露光領域33が光遮断膜34,3
5により定義された配列をしている。この際、前記露光
領域33の長さは外側マーク42の大きさにより調節す
るが、通常の内側マークの大きさである3〜5μm程度
の大きさに形成する。
【0055】なお、前記幅dは用いられる縮小露光装置
の光源の波長(λ)より1〜15倍ほど大きく形成す
る。
【0056】その次に、半導体ウェーハ41にオーバレ
イ測定マーク用被エッチング層(図示せず)を塗布し、
前記被エッチング層をポジティブ型感光膜パターンをマ
スクでエッチングして4角リング状の被エッチング層パ
ターンでなる外側マーク42を形成する。
【0057】この際、前記感光膜パターンは図1に示す
外側マーク用露光マスク1を用いて露光し現像して形成
する。
【0058】次いで、前記半導体基板41の全体表面に
ポジティブ型感光膜45を塗布する。
【0059】その次に、図8に示す内側マーク用露光マ
スク31を介して前記感光膜45を露光現像し、図10
に示す感光膜パターンでなる内側マーク43,44を形
成する。
【0060】この際、前記内側マーク43,44は外側
マーク42の内側に島状に形成される島部分43と、前
記島部分43とは一定幅ほど離隔され全表面に塗布され
ているランド部分44で構成する。
【0061】次いで、前記構造の半導体ウェーハ41を
オーバレイ測定装置に搭載しオーバレイを測定する。
【0062】この際、前記外側マーク42の両側辺42
a,42bは正確に測定することができる。
【0063】さらに、前記内側マーク43,44の側壁
は一側に傾斜しており島部分43では上部で見える両側
辺である43aと43dの座標が検出され、ランド部分
44では44bと44cの部分が検出される。
【0064】このように検出される44bと43a値の
平均値(IL)と、44cと43d値の平均値(IR)
を新しい内側マークの位置座標に認識した後、この値を
基準に前記外側マーク42との間隔を検査してオーバレ
イを補償する。
【0065】前記の補償値計算に対し詳細に検討してみ
れば、次の通りである。
【0066】先ず、図9に示す内側マーク43,44及
び外側マーク42が形成された状態で辺γのイメージ位
置情報(X1,Y1) を計算する。
【0067】その次に、以後に読み取る二つの辺α、β
の位置情報(X2,Y2)と(X3,Y3)を求める。
【0068】次いで、(X2,Y2)及び(X3,Y
3)の平均値((X2+X3)/2,(Y2+Y3)/
2)をコンピュータで計算し、(X1,Y1)との誤ア
ライメントされた値(δx,δy)をδx=(X2+X
3)/2−X1、及びδy=(Y2+Y3)/2−Y1と
計算して誤アライメント値を計算する。
【0069】この際、上記実施例では内側マークを島部
分とランド部分に形成する。
【0070】なお、内側マークを薄膜パターンに形成す
る場合には、図11に示すような光遮断膜パターン54
を備える露光マスク51を用いて外側マークを島部分と
ランド部分に形成することもできる。
【0071】そして、前記内側マークをネガティブ感光
膜で形成する場合には露光マスクの光遮断膜パターンが
リング状に形成されていなければならない。
【0072】この際、前記光遮断膜パターンがウェーハ
上で約1μm以上の大きさに形成されるようにして感光
膜パターンの倒壊を防止する。
【0073】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明による半
導体素子のオーバレイ検査法においては次のような効果
がある。
【0074】本発明による半導体素子のオーバレイ検査
法においてはオーバレイ測定マークが一方に傾く場合
に、第1の発明(請求項1乃至7記載)によれば、外側
マークを薄膜パターンに形成する場合には、内側マーク
を島部分と、前記島部分とは所定の幅ほど離隔され全表
面を覆うランド部分に形成し島部分とランド部分の測定
値を平均し、この値を外側マーク測定値と比較してオー
バレイ補償値を求めることにより簡単にオーバレイ測定
値の非正確度を測定して補償することができ、また、第
2の発明(請求項8乃至14記載)によれば、内側マー
クを薄膜パターンに形成する場合には、外側マークを島
部分と、前記島部分とは所定の幅ほど離隔され全表面を
覆うランド部分に形成し島部分とランド部分の測定値を
平均し、この値を内側マーク測定値と比較してオーバレ
イ補償値を求めることにより簡単にオーバレイ測定値の
非正確度を測定して補償することができる。
【0075】さらに、本発明による半導体素子のオーバ
レイ検査法においては、装置や工程条件が変化しオーバ
レイ補正値が変化する場合にも一回のオーバレイ測定工
程で正確なオーバレイ補正値を知ることができる。
【0076】よって、本発明による半導体素子のオーバ
レイ検査法においては、オーバレイマージンが増加する
ため半導体素子の工程歩留りの増加及び素子動作の信頼
性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の技術によるオーバレイ測定マークの外側
マーク形成用露光マスクの平面図。
【図2】従来の技術によるオーバレイ測定マークの内側
マーク形成用露光マスクの平面図。
【図3】従来の技術による図1及び図2の露光マスクを
用い、オーバレイ測定マークが形成された半導体ウェー
ハのレイアウト図。
【図4】従来の技術の1実施例によるオーバレイ測定マ
ークが形成された半導体ウェーハの断面図。
【図5】従来の技術の他の実施例によるオーバレイ測定
マークが形成された半導体ウェーハの断面図。
【図6】従来の技術による図4の半導体ウェーハがオー
バレイ測定装置に角度θを持って搭載された状態の断面
図。
【図7】(a)は、従来の技術によるTIS(tool ind
uced shift;TIS)法を説明するための半導体ウェー
ハの概略図、(b)は、従来の技術によるTIS(tool
induced shift;TIS)法を説明するために、図7
(a)に記載の導体ウェーハを180゜回転させて搭載
した場合の概略図。
【図8】本発明の1実施例によるオーバレイ測定マーク
の内側マークを形成するための露光マスクの平面図。
【図9】本発明による図8の露光マスクを用いオーバレ
イ測定マークが形成されている半導体ウェーハのレイア
ウト図。
【図10】本発明による図9でのX−X’線による半導
体ウェーハの断面図。
【図11】本発明の他の実施例によるオーバレイ測定マ
ークの外側マークを形成するための露光マスクの平面
図。
【符号の説明】
31 露光マスク 32 透明基板 33 リング型露光領域 34、35 光遮断膜パターン 41 半導体ウェーハ 42 外側マーク 43 内側マークの島部分 44 内側マークのランド部分 45 感光膜 α 内側マークの島部分の枠辺 β 内側マークのランド部分の枠辺 γ 外側マークの枠辺

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウェーハ(41)上に被エッチング層パ
    ターンであり、4角リング状の外側マーク(42)を形成す
    る工程と、 前記外側マーク(42)の内側に形成される4角状の島部分
    (43)と、前記島部分(43)と一定の幅離隔され、全表面に
    形成された感光膜パターンで形成されるランド部分(44)
    とから構成される内側マークを、一方に傾くように形成
    する工程と、 前記構造のオーバレイ測定マークを検査して前記内側マ
    ークの島部分(43)の2つの側辺(43a)、(43d)の座標と、
    ランド部分(44)の2つの側辺(44b)、(44c)の座標とを検
    出する工程と、 前記2つの側辺(44b)、(43a)の座標の値の平均値と、前
    記2つの側辺(44c)、(43d)の座標の値の平均値を求め
    て、新しい内側マークの位置座標として認識し、この値
    を基準に前記外側マーク(42)との間隔を検査して、オー
    バレイを補償し、 オーバレイアライメントを行う工程
    と、 を含んでいることを特徴とする半導体素子のオーバレイ
    検査方法。
  2. 【請求項2】 前記内側マークをネガティブ感光膜で形成
    する場合に、感光膜パターンの倒壊を防止するため前記
    外側マークのリング状部分を約1μm以上のに形成す
    ることを特徴とする請求項2記載の半導体素子のオーバ
    レイ検査方法。
  3. 【請求項3】 前記内側マークの島部分とランド部分の間
    隔は、約0.05μm〜2μmであることを特徴とする請
    求項1記載のオーバレイ検査方法。
  4. 【請求項4】 前記内側マークの島部分とランド部分の間
    隔は、縮小露光装置で用いる光源の波長(λ)より約1
    〜15倍大きく形成することを特徴とする請求項1記載
    の半導体素子のオーバレイ検査方法。
  5. 【請求項5】 前記オーバレイ測定マークを用いた補正値
    は、前記外側マークのイメージ位置情報(X1,Y1)
    と前記内側マークの二つの位置情報(X2,Y2)、
    (X3,Y3)を求め、前記(X2,Y2)及び(X
    3,Y3)の平均値((X2+X3)/2,(Y2+Y
    3)/2)を計算し、前記(X1,Y1)との誤アライ
    メントされた値(δx、δy)をδx=(X2+X3)
    /2−X1、及びδy=(Y2+Y3)/2−Y1と計算
    して得ることを特徴とする請求項1記載の半導体素子の
    オーバレイ検査方法。
JP8254850A 1995-09-27 1996-09-26 半導体素子のオーバレイ検査方法 Expired - Fee Related JP2987112B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950032088A KR0170909B1 (ko) 1995-09-27 1995-09-27 반도체 소자의 오버레이 검사방법
KR1995P-32088 1995-09-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09148243A JPH09148243A (ja) 1997-06-06
JP2987112B2 true JP2987112B2 (ja) 1999-12-06

Family

ID=19427983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8254850A Expired - Fee Related JP2987112B2 (ja) 1995-09-27 1996-09-26 半導体素子のオーバレイ検査方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5766809A (ja)
JP (1) JP2987112B2 (ja)
KR (1) KR0170909B1 (ja)
GB (1) GB2305778B (ja)
TW (1) TW374219B (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19652974A1 (de) * 1996-12-19 1998-06-25 Alsthom Cge Alcatel Verfahren zur Kontrolle der Genauigkeit beim mehrstufigen Ätzen
KR100268426B1 (ko) * 1998-05-07 2000-11-01 윤종용 반도체 장치의 제조 방법
JPH11329923A (ja) * 1998-05-11 1999-11-30 Sony Corp 半導体装置の製造方法
US6330355B1 (en) 1999-04-01 2001-12-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Frame layout to monitor overlay performance of chip composed of multi-exposure images
KR100437823B1 (ko) * 2000-02-21 2004-06-26 주식회사 하이닉스반도체 정렬도 측정용 오버레이 패턴
US6484060B1 (en) 2000-03-24 2002-11-19 Micron Technology, Inc. Layout for measurement of overlay error
US6462818B1 (en) 2000-06-22 2002-10-08 Kla-Tencor Corporation Overlay alignment mark design
US7068833B1 (en) 2000-08-30 2006-06-27 Kla-Tencor Corporation Overlay marks, methods of overlay mark design and methods of overlay measurements
US7541201B2 (en) 2000-08-30 2009-06-02 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry
US6486954B1 (en) 2000-09-01 2002-11-26 Kla-Tencor Technologies Corporation Overlay alignment measurement mark
KR100811964B1 (ko) * 2000-09-28 2008-03-10 동경 엘렉트론 주식회사 레지스트 패턴 형성장치 및 그 방법
US6552790B1 (en) 2001-02-20 2003-04-22 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for facilitating wafer alignment by mitigating effects of reticle rotation on overlay
US7804994B2 (en) * 2002-02-15 2010-09-28 Kla-Tencor Technologies Corporation Overlay metrology and control method
US20040227944A1 (en) * 2003-02-28 2004-11-18 Nikon Corporation Mark position detection apparatus
US7075639B2 (en) * 2003-04-25 2006-07-11 Kla-Tencor Technologies Corporation Method and mark for metrology of phase errors on phase shift masks
US7608468B1 (en) 2003-07-02 2009-10-27 Kla-Tencor Technologies, Corp. Apparatus and methods for determining overlay and uses of same
US7346878B1 (en) 2003-07-02 2008-03-18 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for providing in-chip microtargets for metrology or inspection
US7218399B2 (en) * 2004-01-21 2007-05-15 Nikon Corporation Method and apparatus for measuring optical overlay deviation
KR100577568B1 (ko) * 2004-10-07 2006-05-08 삼성전자주식회사 오버레이 측정방법 및 그에 사용되는 오버레이 마크
US7557921B1 (en) 2005-01-14 2009-07-07 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for optically monitoring the fidelity of patterns produced by photolitographic tools
US9927718B2 (en) 2010-08-03 2018-03-27 Kla-Tencor Corporation Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems
DE202010013237U1 (de) 2010-12-30 2011-05-26 Lian Li Industrial Co., Ltd. Kabelhalter
US10890436B2 (en) 2011-07-19 2021-01-12 Kla Corporation Overlay targets with orthogonal underlayer dummyfill
CN104777723B (zh) * 2015-04-20 2018-06-01 武汉新芯集成电路制造有限公司 套刻对准标记及套刻测量方法
US10451412B2 (en) 2016-04-22 2019-10-22 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry
DE102018130769B3 (de) 2018-12-04 2020-03-26 August Strecker GmbH & Co KG, Elektro-Schweißmaschinen-Fabrik Vorrichtung und Verfahren zum Stumpfschweißen von Werkstücken
US11152270B2 (en) * 2019-12-01 2021-10-19 Winbond Electronics Corp. Monitoring structure for critical dimension of lithography process
CN113257704B (zh) * 2021-06-17 2021-10-19 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 套刻精度的检测方法及其检测结构

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59224123A (ja) * 1983-05-20 1984-12-17 Oki Electric Ind Co Ltd ウエハアライメントマ−ク
US5280437A (en) * 1991-06-28 1994-01-18 Digital Equipment Corporation Structure and method for direct calibration of registration measurement systems to actual semiconductor wafer process topography
US5438413A (en) * 1993-03-03 1995-08-01 Kla Instruments Corporation Process for measuring overlay misregistration during semiconductor wafer fabrication
KR960014963B1 (ko) * 1993-10-15 1996-10-23 현대전자산업 주식회사 반도체 장치의 제조 방법
KR970010666B1 (ko) * 1993-12-27 1997-06-30 현대전자산업 주식회사 반도체 소자의 패턴 중첩오차 측정방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR970018318A (ko) 1997-04-30
GB9620268D0 (en) 1996-11-13
GB2305778B (en) 2000-06-14
US5766809A (en) 1998-06-16
KR0170909B1 (ko) 1999-03-30
TW374219B (en) 1999-11-11
GB2305778A (en) 1997-04-16
JPH09148243A (ja) 1997-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2987112B2 (ja) 半導体素子のオーバレイ検査方法
US6610448B2 (en) Alignment method, overlay deviation inspection method and photomask
JP2988393B2 (ja) 露光方法
US5451479A (en) Method of forming a pattern of a multilayer type semiconductor device
JP2754609B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US5868560A (en) Reticle, pattern transferred thereby, and correction method
JP2581902B2 (ja) パターン重ね合せ精度測定マークの製造法
KR100519252B1 (ko) 오버레이 마크, 오버레이 마크 형성방법 및 오버레이측정방법
JP4528464B2 (ja) アライメント方法、重ね合わせ検査方法及びフォトマスク
US5668042A (en) Method for aligning micro patterns of a semiconductor device
JPH07153673A (ja) 半導体装置の製造方法および測定マークパターン
US6357131B1 (en) Overlay reliability monitor
US20080153012A1 (en) Method of measuring the overlay accuracy of a multi-exposure process
KR100392744B1 (ko) 반도체 장치, 그 제조에 이용하는 포토마스크, 및 그 중첩정밀도 향상 방법
US5817445A (en) Method for inspecting process defects occurring in semiconductor devices
JP2830784B2 (ja) 位置誤差計測方法および半導体装置の製造方法
US5821131A (en) Method for inspecting process defects occurring in semiconductor devices
JPH06324475A (ja) レチクル
JP3490797B2 (ja) パターンの位置測定方法およびそれを用いた光学装置
KR0172557B1 (ko) 중첩마크가 구비된 반도체 장치
JPH1089921A (ja) アライメント測定誤差補正方法および半導体装置の製造方法
JP3196721B2 (ja) 半導体装置の製造方法と測定装置
US20230152714A1 (en) Method for correcting critical dimension measurements of lithographic tool
KR960002287B1 (ko) 정렬/노광장치의 스텝핑 정밀도 측정방법
KR100197981B1 (ko) 반도체소자의 마스크 정렬 측정방법

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081001

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091001

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101001

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111001

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121001

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121001

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees