JPH03157916A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH03157916A JPH03157916A JP1298014A JP29801489A JPH03157916A JP H03157916 A JPH03157916 A JP H03157916A JP 1298014 A JP1298014 A JP 1298014A JP 29801489 A JP29801489 A JP 29801489A JP H03157916 A JPH03157916 A JP H03157916A
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- JP
- Japan
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- aligned
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- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に露光のアラ
イメントの際に生じた相対誤差を測定する為の測定用マ
ークの形成方法に関する。
イメントの際に生じた相対誤差を測定する為の測定用マ
ークの形成方法に関する。
従来、半導体装置の製造方法において、アライメント誤
差量を測定する為の代表的な測定用マークとしては、第
３図及び第４図に示す様なマークが用いられて来た。第
３図は、光学顕微鏡を利用して目視チエツクによりアラ
イメント誤差量を測定するマーク（以後バーニアと明記
する）の正面図が示されている。このバーニアは、合わ
せパターン３と被合わせパターン５により構成されてお
り、各々のパターンを構成するピッチが、合わせパター
ンと被合わせパターンとでは異なることを利用して、お
互いのパターンの相対ズレ量（バーニアの目盛の量）を
目視により読み取り、アライメント誤差量の測定を行な
っていた。
差量を測定する為の代表的な測定用マークとしては、第
３図及び第４図に示す様なマークが用いられて来た。第
３図は、光学顕微鏡を利用して目視チエツクによりアラ
イメント誤差量を測定するマーク（以後バーニアと明記
する）の正面図が示されている。このバーニアは、合わ
せパターン３と被合わせパターン５により構成されてお
り、各々のパターンを構成するピッチが、合わせパター
ンと被合わせパターンとでは異なることを利用して、お
互いのパターンの相対ズレ量（バーニアの目盛の量）を
目視により読み取り、アライメント誤差量の測定を行な
っていた。
第５図は、従来技術によりバーニアパターンを形成する
場合の製造フローを、第３図のＡ−Ａ断面より示した製
造工程図である。半導体基板３１上に下地膜３２を形成
する（第５図の（ａ乃。次にホトレジスト膜を塗布し、
マスクパターンを露光した後、現像、ドライエツチング
等のプロセスを経て、凹型形状の合わせパターン３３が
、下地膜をエツチングして形成される（第５図の（ｂ）
）。次にホトレジスト膜３４を塗布する（第５図の（Ｃ
））。露光、現像した後、凸型形状の被合わせパターン
３５がホトレジスト膜により合わせパターンの領域外に
形成されていた（第５図の（ｄ））。
場合の製造フローを、第３図のＡ−Ａ断面より示した製
造工程図である。半導体基板３１上に下地膜３２を形成
する（第５図の（ａ乃。次にホトレジスト膜を塗布し、
マスクパターンを露光した後、現像、ドライエツチング
等のプロセスを経て、凹型形状の合わせパターン３３が
、下地膜をエツチングして形成される（第５図の（ｂ）
）。次にホトレジスト膜３４を塗布する（第５図の（Ｃ
））。露光、現像した後、凸型形状の被合わせパターン
３５がホトレジスト膜により合わせパターンの領域外に
形成されていた（第５図の（ｄ））。
第４図には、他の従来から用いられている光学的測長法
によりアライメント誤差量を測定する為の測定用マーク
の正面図が示しである。この光学的測長法は、Ｂ−Ｂ線
方向に、所定の波長及びスポットサイズを有するレーザ
ビーム光を走査して、合ワせパターン３及び被合わせパ
ターン５の各々のパターンエツジからの散乱光もしくは
、正反射光を、所定の検出系を用いて検出する。検出し
て得られた信号をソフト的に処理して、各々のパターン
毎に中心を求めて、その中心間の距離を算出する方法で
ある。尚、両パターン（合わせパターンと被合わせパタ
ーン）の中心間の距離は、あらかじめ所定の距離になる
様に設計されており、すなわちその設計値からのずれ量
がそのままアライメント誤差量となる。第６図は、第４
図のＢ−Ｂ断面より示した製造工程図である。製造工程
のフローに関しては、第５図を用いて説明した従来例に
準じる。
によりアライメント誤差量を測定する為の測定用マーク
の正面図が示しである。この光学的測長法は、Ｂ−Ｂ線
方向に、所定の波長及びスポットサイズを有するレーザ
ビーム光を走査して、合ワせパターン３及び被合わせパ
ターン５の各々のパターンエツジからの散乱光もしくは
、正反射光を、所定の検出系を用いて検出する。検出し
て得られた信号をソフト的に処理して、各々のパターン
毎に中心を求めて、その中心間の距離を算出する方法で
ある。尚、両パターン（合わせパターンと被合わせパタ
ーン）の中心間の距離は、あらかじめ所定の距離になる
様に設計されており、すなわちその設計値からのずれ量
がそのままアライメント誤差量となる。第６図は、第４
図のＢ−Ｂ断面より示した製造工程図である。製造工程
のフローに関しては、第５図を用いて説明した従来例に
準じる。
上述した従来の半導体装置の製造方法は、アライメント
誤差測定用マークの断面構造に関しては、特に制約を設
けていなかった。しかしながら、第５図に示す様に合わ
せパターンを凹型、次に被合わせパターンを凸型の形状
で合わせパターンの領域外に各々形成する場合は、以下
の不都合が生じていた。合わせパターンの像が鮮明に見
える様に、合わせパターンのエツジ（ボトム）部に光学
顕微鏡の焦点を合わせた場合、被合わせパターンの方は
合わせパターンの領域外に残っている下地膜の上に形成
している為、光学顕微鏡の焦点位置がずれてしまい被合
わせパターンの像が不鮮明になるので、バーニアパター
ンの目盛りの読み取りに支障を来していた。また、被合
わせパターンの方に焦点を合わせた場合も、合わせパタ
ーンの像が不鮮明になるので、バーニアの読み取りには
支障を来していた。最近ではチップの小型化に伴い、チ
ップ内に挿入されるバーニアパターンも小型化して来て
おり、顕微鏡の倍率をかなりの高倍率にしないと読み取
れないので、有効焦点範囲も非常に狭くなり、第５図に
示す様なパターンでは増々読み取りが困難になって来て
いる。第５図（ｄ）では、図を簡略化して、合わせパタ
ーンと被合わせパターンの間の層間膜は省略しであるが
、この層間膜の膜厚が非常に厚くても同様に、従来のバ
ーニアパターンでは読み取りに支障を来たしていた。
誤差測定用マークの断面構造に関しては、特に制約を設
けていなかった。しかしながら、第５図に示す様に合わ
せパターンを凹型、次に被合わせパターンを凸型の形状
で合わせパターンの領域外に各々形成する場合は、以下
の不都合が生じていた。合わせパターンの像が鮮明に見
える様に、合わせパターンのエツジ（ボトム）部に光学
顕微鏡の焦点を合わせた場合、被合わせパターンの方は
合わせパターンの領域外に残っている下地膜の上に形成
している為、光学顕微鏡の焦点位置がずれてしまい被合
わせパターンの像が不鮮明になるので、バーニアパター
ンの目盛りの読み取りに支障を来していた。また、被合
わせパターンの方に焦点を合わせた場合も、合わせパタ
ーンの像が不鮮明になるので、バーニアの読み取りには
支障を来していた。最近ではチップの小型化に伴い、チ
ップ内に挿入されるバーニアパターンも小型化して来て
おり、顕微鏡の倍率をかなりの高倍率にしないと読み取
れないので、有効焦点範囲も非常に狭くなり、第５図に
示す様なパターンでは増々読み取りが困難になって来て
いる。第５図（ｄ）では、図を簡略化して、合わせパタ
ーンと被合わせパターンの間の層間膜は省略しであるが
、この層間膜の膜厚が非常に厚くても同様に、従来のバ
ーニアパターンでは読み取りに支障を来たしていた。
また第６図に示す様な光学的測長法に用いられるパター
ンにおいても同様で、合わせパターンのエツジからの信
号をＳ／Ｎ良く検出しようとすると、被合わせパターン
のエツジ部の方は、レーザ５− ビームの焦点がずれる（スポット径がぼける）為、Ｓ／
Ｎの悪い信号を検出してしまい測定精度に悪影響を及ぼ
していた。
ンにおいても同様で、合わせパターンのエツジからの信
号をＳ／Ｎ良く検出しようとすると、被合わせパターン
のエツジ部の方は、レーザ５− ビームの焦点がずれる（スポット径がぼける）為、Ｓ／
Ｎの悪い信号を検出してしまい測定精度に悪影響を及ぼ
していた。
本発明の半導体装置の製造方法は、アライメントの際に
生じた相対誤差量を測定する為に半導体基板上に形成さ
れた測定用マークの製造方法において、まず前記測定用
マークのうち合わせパターンを凸型の形状で半導体基板
上に形成し、次に被合わせパターンを凸型の形状で前記
合わせパターンの領域外に形成することと、これより形
成された測定用マークを用いて、アライメントの際に生
じた相対誤差量を測定して、アライメントが適切であっ
たか否かを判定することで構成される。
生じた相対誤差量を測定する為に半導体基板上に形成さ
れた測定用マークの製造方法において、まず前記測定用
マークのうち合わせパターンを凸型の形状で半導体基板
上に形成し、次に被合わせパターンを凸型の形状で前記
合わせパターンの領域外に形成することと、これより形
成された測定用マークを用いて、アライメントの際に生
じた相対誤差量を測定して、アライメントが適切であっ
たか否かを判定することで構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、第３図に示すバーニアパターンに対して本発
明を実施した製造工程を、第３図のＡ−Ａ断面より示し
た製造工程図である。半導体基板ｌｌ上に下地膜１２を
形成する（第１図の（ａ））。
明を実施した製造工程を、第３図のＡ−Ａ断面より示し
た製造工程図である。半導体基板ｌｌ上に下地膜１２を
形成する（第１図の（ａ））。
６−
次にホトレジスト膜を塗布し、マスクパターンを露光し
た後、現像、ドライエツチング等のプロセスを経て、凸
型形状の合わせパターン１３が、下地膜により形成され
る（第１図の（ｂ））。次にホトレジスト膜１４を塗布
する（第１図の（Ｃ））。露光、現像した後、凸型形状
の被合わせパターン１５がホトレジスト膜により形成さ
れる。第１図の（ｄ）に示す様に、合わせパターンのエ
ツジ部と被合わせパターンのエツジ部は、はぼ同一平面
上に形成されている。従って、光学顕微鏡の焦点位置が
両パターン共同じである為、同時に合わせパターンと被
合わせパターンの像を鮮明に観察出来るので、全く支障
無くバーニアの目盛の読み取りが出来る。
た後、現像、ドライエツチング等のプロセスを経て、凸
型形状の合わせパターン１３が、下地膜により形成され
る（第１図の（ｂ））。次にホトレジスト膜１４を塗布
する（第１図の（Ｃ））。露光、現像した後、凸型形状
の被合わせパターン１５がホトレジスト膜により形成さ
れる。第１図の（ｄ）に示す様に、合わせパターンのエ
ツジ部と被合わせパターンのエツジ部は、はぼ同一平面
上に形成されている。従って、光学顕微鏡の焦点位置が
両パターン共同じである為、同時に合わせパターンと被
合わせパターンの像を鮮明に観察出来るので、全く支障
無くバーニアの目盛の読み取りが出来る。
第２図は、他の実施例で、第４図に示す光学的測長法に
よりアライメント誤差量を測定するマークに対して本発
明を実施した製造工程を、第４図のＥ−Ｂ断面より示し
た製造工程図である。製造工程のフローに関しては、第
１図を用いて説明した実施例に準じる。第２図の（ｄ）
に示す様に、合わせパターンのエツジ部と被合わせパタ
ーンのエツジ部は、はぼ同一平面上に形成されているの
で、レーザビームの焦点ずれ（スポット径のぼけ）がほ
とんど無く、両パターン共にエツジからの信号は、Ｓ／
Ｎ良く検出されるので測定精度は、非常に良くなる。
よりアライメント誤差量を測定するマークに対して本発
明を実施した製造工程を、第４図のＥ−Ｂ断面より示し
た製造工程図である。製造工程のフローに関しては、第
１図を用いて説明した実施例に準じる。第２図の（ｄ）
に示す様に、合わせパターンのエツジ部と被合わせパタ
ーンのエツジ部は、はぼ同一平面上に形成されているの
で、レーザビームの焦点ずれ（スポット径のぼけ）がほ
とんど無く、両パターン共にエツジからの信号は、Ｓ／
Ｎ良く検出されるので測定精度は、非常に良くなる。
以上説明したように本発明は、合わせパターンを凸型の
形状で、被合わせパターンを凸の形状で前記合わせパタ
ーンの領域外に各々形成することにより、アライメント
の際に生じた相対誤差量の測定を、支障無く非常に高精
度に信頼性高く測定を行なうことができる効果がある。
形状で、被合わせパターンを凸の形状で前記合わせパタ
ーンの領域外に各々形成することにより、アライメント
の際に生じた相対誤差量の測定を、支障無く非常に高精
度に信頼性高く測定を行なうことができる効果がある。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明を実施した製造工程を第
２図のＡ−Ａ断面より示した製造工程図、第２図（ａ）
〜（ｄ）は光学的測長法によりアライメント誤差量を測
定する為の測定用マークの正面図、第３図は従来技術に
おける製造工程を第２図のＡ−Ａ断面より示した製造工
程図、第４図、第５図（ａ）〜（ｄ）、第６図（ａ）〜
（ｄ）は、従来技術を説明するための図である。 １１．２１，３１．４１・・・・・・半導体基板、１２
゜２２、３２．４２・・・・・・下地膜、３．１３．２
３．３３゜４３・・・・・・合わせパターン、１４，２
４，３４，４４・・・・・・ホトレジスト膜、５，１５
，２５，３５．４５・・・・・・被合わせパターン。
２図のＡ−Ａ断面より示した製造工程図、第２図（ａ）
〜（ｄ）は光学的測長法によりアライメント誤差量を測
定する為の測定用マークの正面図、第３図は従来技術に
おける製造工程を第２図のＡ−Ａ断面より示した製造工
程図、第４図、第５図（ａ）〜（ｄ）、第６図（ａ）〜
（ｄ）は、従来技術を説明するための図である。 １１．２１，３１．４１・・・・・・半導体基板、１２
゜２２、３２．４２・・・・・・下地膜、３．１３．２
３．３３゜４３・・・・・・合わせパターン、１４，２
４，３４，４４・・・・・・ホトレジスト膜、５，１５
，２５，３５．４５・・・・・・被合わせパターン。
Claims (2)
- （１）アライメントの際に生じた相対誤差量を測定する
為に半導体基板上に形成された測定用マークの製造方法
において、まず前記測定用マークのうち合わせパターン
を凸型の形状で半導体基板上に形成し、次に被合わせパ
ターンを凸型の形状で前記合わせパターンの領域外でか
つ合わせパターンと同じ下地膜が無い領域に形成するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）請求項１記載の半導体装置の製造方法により形成
された測定用マークを用いて、アライメントの際に生じ
た相対誤差量を測定して、アライメントが適切であった
か否かを判定することを含む半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298014A JPH03157916A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1298014A JPH03157916A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03157916A true JPH03157916A (ja) | 1991-07-05 |
Family
ID=17854005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1298014A Pending JPH03157916A (ja) | 1989-11-15 | 1989-11-15 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03157916A (ja) |
-
1989
- 1989-11-15 JP JP1298014A patent/JPH03157916A/ja active Pending
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