JPH1022194A - アライメントマークとその検出方法 - Google Patents
アライメントマークとその検出方法Info
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- JPH1022194A JPH1022194A JP8171917A JP17191796A JPH1022194A JP H1022194 A JPH1022194 A JP H1022194A JP 8171917 A JP8171917 A JP 8171917A JP 17191796 A JP17191796 A JP 17191796A JP H1022194 A JPH1022194 A JP H1022194A
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- Japan
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- pattern
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 リフローＡｌ膜等の平坦化膜での重ね合わせ
精度測定に関し、精度測定に悪影響を及ぼすＡｌグレイ
ン等の影響を大幅に低減し、測定精度の信頼性、測定再
現性を向上させる。 【解決手段】 半導体基板１上には、レジストからなる
主尺パターン２と主尺パターンを包囲するようにレジス
トパターン４とが形成される。主尺パターン２レジスト
パターン４を含む半導体基板１上には金属層が形成され
る。ここで主尺パターン２の一辺の長さは金属層３の平
均グレインサイズより小さい。
精度測定に関し、精度測定に悪影響を及ぼすＡｌグレイ
ン等の影響を大幅に低減し、測定精度の信頼性、測定再
現性を向上させる。 【解決手段】 半導体基板１上には、レジストからなる
主尺パターン２と主尺パターンを包囲するようにレジス
トパターン４とが形成される。主尺パターン２レジスト
パターン４を含む半導体基板１上には金属層が形成され
る。ここで主尺パターン２の一辺の長さは金属層３の平
均グレインサイズより小さい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアライメントマーク
とその検出方法に関し、特にレジストパターニング後の
重ねあわせ精度測定用のアライメントマークとその検出
方法に関する。
とその検出方法に関し、特にレジストパターニング後の
重ねあわせ精度測定用のアライメントマークとその検出
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９、１０に従来における重ね合わせ精
度測定用マーク及び処理信号を示す。図９はＢｏｘ ｉ
ｎ Ｂｏｘマーク、図１０はＢａｒ ｉｎ Ｂａｒマー
クで通常内側Ｂｏｘ（Ｂａｒ）がレジストパターン（副
尺）で寸法１０μｍである。信号処理に関してはどちら
のマークも、まず主尺となる外側Ｂｏｘ（Ｂａｒ）より
発生する下地段差ピーク７と、副尺となる内側Ｂｏｘ
（Ｂａｒ）より発生するレジストパターンピーク６とを
基に、測定マークの中心（原点）をＸ軸＋、Ｙ軸ともに
算出し、求められた原点値を基準にして、内側Ｂｏｘ
（Ｂａｒ）より発生するレジストパターンピーク、およ
び外側Ｂｏｘ（Ｂａｒ）より発生する下地段差ピークと
の相関距離を比較することで重ね合わせのズレ量を算出
する。このように、重ね合わせ精度算出には正確にマー
ク原点を算出することが最も重要となる。
度測定用マーク及び処理信号を示す。図９はＢｏｘ ｉ
ｎ Ｂｏｘマーク、図１０はＢａｒ ｉｎ Ｂａｒマー
クで通常内側Ｂｏｘ（Ｂａｒ）がレジストパターン（副
尺）で寸法１０μｍである。信号処理に関してはどちら
のマークも、まず主尺となる外側Ｂｏｘ（Ｂａｒ）より
発生する下地段差ピーク７と、副尺となる内側Ｂｏｘ
（Ｂａｒ）より発生するレジストパターンピーク６とを
基に、測定マークの中心（原点）をＸ軸＋、Ｙ軸ともに
算出し、求められた原点値を基準にして、内側Ｂｏｘ
（Ｂａｒ）より発生するレジストパターンピーク、およ
び外側Ｂｏｘ（Ｂａｒ）より発生する下地段差ピークと
の相関距離を比較することで重ね合わせのズレ量を算出
する。このように、重ね合わせ精度算出には正確にマー
ク原点を算出することが最も重要となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図１１に示
すように、リフローＡｌ膜等の平坦化膜上での測定に関
しては、特にＡｌグレインの影響により、下地段差より
発生する信号が乱れ、測定マークの中心を正確に求める
ことができなくなる。また、基準となる下地段差部分は
Ａｌグレインの影響によりラインが非常に荒れており、
処理信号を取り込むイメージセンサ８の位置が微妙に変
動しただけで、算出されるマーク原点値も常に変動して
しまう。この結果、ひどい場合には測定不能状態に陥る
こともあり、例え測定が可能であったとしても、最終的
に算出された重ね合わせ精度の真値性、信頼性に問題が
残り、そして測定再現性の大幅な劣化を招くことにな
る。
すように、リフローＡｌ膜等の平坦化膜上での測定に関
しては、特にＡｌグレインの影響により、下地段差より
発生する信号が乱れ、測定マークの中心を正確に求める
ことができなくなる。また、基準となる下地段差部分は
Ａｌグレインの影響によりラインが非常に荒れており、
処理信号を取り込むイメージセンサ８の位置が微妙に変
動しただけで、算出されるマーク原点値も常に変動して
しまう。この結果、ひどい場合には測定不能状態に陥る
こともあり、例え測定が可能であったとしても、最終的
に算出された重ね合わせ精度の真値性、信頼性に問題が
残り、そして測定再現性の大幅な劣化を招くことにな
る。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑み、リフローＡｌ
膜等の平坦化膜での重ね合わせ精度測定に関し、精度測
定に悪影響を及ぼすＡｌグレイン等の影響を大幅に低減
し、測定精度の信頼性、測定再現性を向上させることを
目的とする。
膜等の平坦化膜での重ね合わせ精度測定に関し、精度測
定に悪影響を及ぼすＡｌグレイン等の影響を大幅に低減
し、測定精度の信頼性、測定再現性を向上させることを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のアライメントマークでは、半導体基板上
に形成される、レジストからなる矩形状の主尺パターン
と、この主尺パターンを包囲するように前記半導体基板
上に形成されるレジストパターンと、少なくともこのレ
ジストパターンの内側に形成される金属層とを有し、前
記主尺パターンの一辺の長さは前記金属層の平均グレイ
ンサイズより小さいことを特徴とする。
めに、本発明のアライメントマークでは、半導体基板上
に形成される、レジストからなる矩形状の主尺パターン
と、この主尺パターンを包囲するように前記半導体基板
上に形成されるレジストパターンと、少なくともこのレ
ジストパターンの内側に形成される金属層とを有し、前
記主尺パターンの一辺の長さは前記金属層の平均グレイ
ンサイズより小さいことを特徴とする。
【０００６】また、本発明のアライメントマークの検出
方法では、レジストからなる主尺パターンの四辺のエッ
ジである第１のエッジ、第２のエッジ、第３のエッジ、
および第４のエッジ、及び前記第１のエッジ、第２のエ
ッジ、第３のエッジ、および第４のエッジにそれぞれ対
向する、主尺パターンを包囲するように形成されたレジ
ストパターンの四辺のエッジである第５のエッジ、第６
のエッジ、第７のエッジ、および第８のエッジの下地段
差ピークを検出する工程と、前記第１のエッジの下地段
差ピークと前記第５のエッジの下地段差ピークとの差、
第２のエッジの下地段差ピークと前記第６のエッジの下
地段差ピークとの差、第３のエッジの下地段差ピークと
前記第７のエッジの下地段差ピークとの差、及び第４の
エッジの下地段差ピークと前記第８のエッジの下地段差
ピークとの差をとり、これらを比較することによりアラ
イメントマークの中心位置を求める工程とを具備するこ
とを特徴とする。
方法では、レジストからなる主尺パターンの四辺のエッ
ジである第１のエッジ、第２のエッジ、第３のエッジ、
および第４のエッジ、及び前記第１のエッジ、第２のエ
ッジ、第３のエッジ、および第４のエッジにそれぞれ対
向する、主尺パターンを包囲するように形成されたレジ
ストパターンの四辺のエッジである第５のエッジ、第６
のエッジ、第７のエッジ、および第８のエッジの下地段
差ピークを検出する工程と、前記第１のエッジの下地段
差ピークと前記第５のエッジの下地段差ピークとの差、
第２のエッジの下地段差ピークと前記第６のエッジの下
地段差ピークとの差、第３のエッジの下地段差ピークと
前記第７のエッジの下地段差ピークとの差、及び第４の
エッジの下地段差ピークと前記第８のエッジの下地段差
ピークとの差をとり、これらを比較することによりアラ
イメントマークの中心位置を求める工程とを具備するこ
とを特徴とする。
【０００７】本発明では、主尺パターンの１辺の長さが
上層の金属層の平均グレインサイズより小さく形成され
ているため、下地段差ピークがシャープになる。このシ
ャープなピークと、副尺となる外側のレジストパターン
の下地段差ピークとの差を主尺パターンの４辺それぞれ
においてとり、これらを比較することで正確にマーク中
心位置を算出することができる。
上層の金属層の平均グレインサイズより小さく形成され
ているため、下地段差ピークがシャープになる。このシ
ャープなピークと、副尺となる外側のレジストパターン
の下地段差ピークとの差を主尺パターンの４辺それぞれ
においてとり、これらを比較することで正確にマーク中
心位置を算出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の第
１の実施例を説明する。図１に示すように、半導体基板
１上にはその上層の金属層の成分であるアルミニウムの
平均グレインサイズ以下の長さの辺を有する矩形状の矩
形状の主尺パターン２がレジストにより形成される。こ
の主尺パターン２を含む半導体基板１上面にはアルミニ
ウムからなる金属層３が形成される。金属層３はグレイ
ンから構成されているので、表面は図２に示すように凹
凸がある。ところが金属層３のうち主尺パターン２に対
応する部分では主尺パターン２の辺の長さが金属層３の
材料の金属の平均グレインサイズ（約３μｍ）より小さ
く形成されているため、図２中の１０に示されるよう
に、下地段差ピークがシャープになる。
１の実施例を説明する。図１に示すように、半導体基板
１上にはその上層の金属層の成分であるアルミニウムの
平均グレインサイズ以下の長さの辺を有する矩形状の矩
形状の主尺パターン２がレジストにより形成される。こ
の主尺パターン２を含む半導体基板１上面にはアルミニ
ウムからなる金属層３が形成される。金属層３はグレイ
ンから構成されているので、表面は図２に示すように凹
凸がある。ところが金属層３のうち主尺パターン２に対
応する部分では主尺パターン２の辺の長さが金属層３の
材料の金属の平均グレインサイズ（約３μｍ）より小さ
く形成されているため、図２中の１０に示されるよう
に、下地段差ピークがシャープになる。
【０００９】金属層３の上部には、主尺パターン２によ
る金属層３のパターン９を取り囲むように第５のエッジ
４ａ、第６のエッジ４ｂ、第７のエッジ４ｃ、第８のエ
ッジ４ｄ（一辺の長さ２０μｍ）を設けたレジスト５が
形成される。このレジスト５を設けることで図２に示す
ように、エッジ４に対応する下地段差ピークが６のよう
にシャープになる。
る金属層３のパターン９を取り囲むように第５のエッジ
４ａ、第６のエッジ４ｂ、第７のエッジ４ｃ、第８のエ
ッジ４ｄ（一辺の長さ２０μｍ）を設けたレジスト５が
形成される。このレジスト５を設けることで図２に示す
ように、エッジ４に対応する下地段差ピークが６のよう
にシャープになる。
【００１０】この構成によるマーク中心値の算出は、以
下のようになる。すなわち、図２に示すように、第１の
エッジ９ａの下地段差ピークと前記第５のエッジ４ａの
下地段差ピークとの差、第２のエッジ９ｂの下地段差ピ
ークと前記第６のエッジ４ｂの下地段差ピークとの差、
第３のエッジ９ｃの下地段差ピークと前記第７のエッジ
４ｃの下地段差ピークとの差、及び第４のエッジ９ｄの
下地段差ピークと前記第８のエッジ４ｄの下地段差ピー
クとの差をとる。例えば、第１のエッジ９ａ、第５のエ
ッジ４ａ、第３のエッジ９ｃ、第７のエッジ４ｃについ
てみると、第１のエッジ９ａの下地段差ピークは１０ａ
のように、第５のエッジ４ａの下地段差ピークは６ａの
ように、第３のエッジ９ｃの下地段差ピークは１０ｃの
ように、第５のエッジ４ｃの下地段差ピークは６ｃのよ
うになる。ここで、下地段差ピーク６ａと下地段差ピー
ク１０ａとの距離、及び下地段差ピーク６ｃと下地段差
ピーク１０ｃとの距離とを比較することでアライメント
マークのずれを算出し、そのずれ量であらかじめ設定さ
れていたマーク位置を補正する。
下のようになる。すなわち、図２に示すように、第１の
エッジ９ａの下地段差ピークと前記第５のエッジ４ａの
下地段差ピークとの差、第２のエッジ９ｂの下地段差ピ
ークと前記第６のエッジ４ｂの下地段差ピークとの差、
第３のエッジ９ｃの下地段差ピークと前記第７のエッジ
４ｃの下地段差ピークとの差、及び第４のエッジ９ｄの
下地段差ピークと前記第８のエッジ４ｄの下地段差ピー
クとの差をとる。例えば、第１のエッジ９ａ、第５のエ
ッジ４ａ、第３のエッジ９ｃ、第７のエッジ４ｃについ
てみると、第１のエッジ９ａの下地段差ピークは１０ａ
のように、第５のエッジ４ａの下地段差ピークは６ａの
ように、第３のエッジ９ｃの下地段差ピークは１０ｃの
ように、第５のエッジ４ｃの下地段差ピークは６ｃのよ
うになる。ここで、下地段差ピーク６ａと下地段差ピー
ク１０ａとの距離、及び下地段差ピーク６ｃと下地段差
ピーク１０ｃとの距離とを比較することでアライメント
マークのずれを算出し、そのずれ量であらかじめ設定さ
れていたマーク位置を補正する。
【００１１】以上、本発明の第１の実施例では、マーク
エッジがシャープとなるように上層の金属層の平均グレ
インサイズより小さい辺を有する主尺パターンを用い、
かつレジストのエッジを用いることで、シャープな２種
類の下地段差ピークを得ることができる。これら２種類
の下地段差ピークを用いてアライメントマークの中心値
を正確に決定することが可能である。
エッジがシャープとなるように上層の金属層の平均グレ
インサイズより小さい辺を有する主尺パターンを用い、
かつレジストのエッジを用いることで、シャープな２種
類の下地段差ピークを得ることができる。これら２種類
の下地段差ピークを用いてアライメントマークの中心値
を正確に決定することが可能である。
【００１２】次に本発明の第２の実施例を図３、４を用
いて説明する。図３に示すように、半導体基板１上には
その上層の金属層の成分であるアルミニウムの平均グレ
インサイズ以下の長さの辺を有する矩形状の矩形状の主
尺パターン２がレジストにより形成される。この主尺パ
ターン２の周囲にはこれを四方から取り囲むように長さ
約２０μｍ、幅３μｍのレジストパターン４が形成され
る。この主尺パターン２、レジストパターン４を含む半
導体基板１上面にはアルミニウムからなる金属層３が形
成される。金属層３はグレインから構成されているの
で、表面は図４に示すように凹凸がある。ところが金属
層３のうち主尺パターン２、レジストパターン４に対応
する部分では、主尺パターン２の辺の長さ、レジストパ
ターン４の幅が金属層３の材料の金属の平均グレインサ
イズ（約３μｍ）より小さく形成されているため、図４
中の６、１０に示されるように、下地段差ピークがシャ
ープになる。
いて説明する。図３に示すように、半導体基板１上には
その上層の金属層の成分であるアルミニウムの平均グレ
インサイズ以下の長さの辺を有する矩形状の矩形状の主
尺パターン２がレジストにより形成される。この主尺パ
ターン２の周囲にはこれを四方から取り囲むように長さ
約２０μｍ、幅３μｍのレジストパターン４が形成され
る。この主尺パターン２、レジストパターン４を含む半
導体基板１上面にはアルミニウムからなる金属層３が形
成される。金属層３はグレインから構成されているの
で、表面は図４に示すように凹凸がある。ところが金属
層３のうち主尺パターン２、レジストパターン４に対応
する部分では、主尺パターン２の辺の長さ、レジストパ
ターン４の幅が金属層３の材料の金属の平均グレインサ
イズ（約３μｍ）より小さく形成されているため、図４
中の６、１０に示されるように、下地段差ピークがシャ
ープになる。
【００１３】この構成によるマーク中心値の算出は、第
１の実施例と同様、以下のようになる。すなわち、図４
に示すように、第１のエッジ９ａの下地段差ピークと前
記第５のエッジ４ａの下地段差ピークとの差、第２のエ
ッジ９ｂの下地段差ピークと前記第６のエッジ４ｂの下
地段差ピークとの差、第３のエッジ９ｃの下地段差ピー
クと前記第７のエッジ４ｃの下地段差ピークとの差、及
び第４のエッジ９ｄの下地段差ピークと前記第８のエッ
ジ４ｄの下地段差ピークとの差をとる。例えば、第１の
エッジ９ａ、第５のエッジ４ａ、第３のエッジ９ｃ、第
７のエッジ４ｃについてみると、第１のエッジ９ａの下
地段差ピークは１０ａのように、第５のエッジ４ａの下
地段差ピークは６ａのように、第３のエッジ９ｃの下地
段差ピークは１０ｃのように、第５のエッジ４ｃの下地
段差ピークは６ｃのようになる。ここで、下地段差ピー
ク６ａと下地段差ピーク１０ａとの距離、及び下地段差
ピーク６ｃと下地段差ピーク１０ｃとの距離とを比較す
ることでアライメントマークのずれを算出し、そのずれ
量であらかじめ設定されていたマーク位置を補正する。
１の実施例と同様、以下のようになる。すなわち、図４
に示すように、第１のエッジ９ａの下地段差ピークと前
記第５のエッジ４ａの下地段差ピークとの差、第２のエ
ッジ９ｂの下地段差ピークと前記第６のエッジ４ｂの下
地段差ピークとの差、第３のエッジ９ｃの下地段差ピー
クと前記第７のエッジ４ｃの下地段差ピークとの差、及
び第４のエッジ９ｄの下地段差ピークと前記第８のエッ
ジ４ｄの下地段差ピークとの差をとる。例えば、第１の
エッジ９ａ、第５のエッジ４ａ、第３のエッジ９ｃ、第
７のエッジ４ｃについてみると、第１のエッジ９ａの下
地段差ピークは１０ａのように、第５のエッジ４ａの下
地段差ピークは６ａのように、第３のエッジ９ｃの下地
段差ピークは１０ｃのように、第５のエッジ４ｃの下地
段差ピークは６ｃのようになる。ここで、下地段差ピー
ク６ａと下地段差ピーク１０ａとの距離、及び下地段差
ピーク６ｃと下地段差ピーク１０ｃとの距離とを比較す
ることでアライメントマークのずれを算出し、そのずれ
量であらかじめ設定されていたマーク位置を補正する。
【００１４】以上、本発明の第２の実施例では、マーク
エッジがシャープとなるように上層の金属層の平均グレ
インサイズより小さい辺を有する主尺パターン、及び上
層の金属層の平均グレインサイズより小さい幅を有する
レジストパターンを用いることで、シャープな２種類の
下地段差ピークを得ることができる。これら２種類の下
地段差ピークを用いてアライメントマークの中心値を正
確に決定することが可能である。
エッジがシャープとなるように上層の金属層の平均グレ
インサイズより小さい辺を有する主尺パターン、及び上
層の金属層の平均グレインサイズより小さい幅を有する
レジストパターンを用いることで、シャープな２種類の
下地段差ピークを得ることができる。これら２種類の下
地段差ピークを用いてアライメントマークの中心値を正
確に決定することが可能である。
【００１５】次に本発明の第３の実施例を図５、６を用
いて説明する。図５に示すように、半導体基板１上には
２０μｍ四方のレジストパターン４が形成されている。
このレジストパターン４の中心部には１辺の長さが約３
μｍの矩形の抜きパターン１２が形成されている。この
レジストパターン４を含む半導体基板１上面にはアルミ
ニウムからなる金属層３が形成される。金属層３はグレ
インから構成されているので、表面は図６に示すように
凹凸がある。ところが金属層３のうち抜きパターン１２
に対応する部分では、抜きパターン１２の辺の長さが金
属層３の材料の金属の平均グレインサイズ（約３μｍ）
より小さく形成されているため、図６中の１０に示され
るように、下地段差ピークがシャープになる。また、レ
ジストパターン４の４辺のエッジにより、下地段差ピー
クが図６の６のようにシャープになる。
いて説明する。図５に示すように、半導体基板１上には
２０μｍ四方のレジストパターン４が形成されている。
このレジストパターン４の中心部には１辺の長さが約３
μｍの矩形の抜きパターン１２が形成されている。この
レジストパターン４を含む半導体基板１上面にはアルミ
ニウムからなる金属層３が形成される。金属層３はグレ
インから構成されているので、表面は図６に示すように
凹凸がある。ところが金属層３のうち抜きパターン１２
に対応する部分では、抜きパターン１２の辺の長さが金
属層３の材料の金属の平均グレインサイズ（約３μｍ）
より小さく形成されているため、図６中の１０に示され
るように、下地段差ピークがシャープになる。また、レ
ジストパターン４の４辺のエッジにより、下地段差ピー
クが図６の６のようにシャープになる。
【００１６】この構成によるマーク中心値の算出は、第
１の実施例と同様、以下のようになる。すなわち、図６
に示すように、第１のエッジ９ａの下地段差ピークと前
記第５のエッジ４ａの下地段差ピークとの差、第２のエ
ッジ９ｂの下地段差ピークと前記第６のエッジ４ｂの下
地段差ピークとの差、第３のエッジ９ｃの下地段差ピー
クと前記第７のエッジ４ｃの下地段差ピークとの差、及
び第４のエッジ９ｄの下地段差ピークと前記第８のエッ
ジ４ｄの下地段差ピークとの差をとる。例えば、第１の
エッジ９ａ、第５のエッジ４ａ、第３のエッジ９ｃ、第
７のエッジ４ｃについてみると、第１のエッジ９ａの下
地段差ピークは１０ａのように、第５のエッジ４ａの下
地段差ピークは６ａのように、第３のエッジ９ｃの下地
段差ピークは１０ｃのように、第５のエッジ４ｃの下地
段差ピークは６ｃのようになる。ここで、下地段差ピー
ク６ａと下地段差ピーク１０ａとの距離、及び下地段差
ピーク６ｃと下地段差ピーク１０ｃとの距離とを比較す
ることでアライメントマークのずれを算出し、そのずれ
量であらかじめ設定されていたマーク位置を補正する。
１の実施例と同様、以下のようになる。すなわち、図６
に示すように、第１のエッジ９ａの下地段差ピークと前
記第５のエッジ４ａの下地段差ピークとの差、第２のエ
ッジ９ｂの下地段差ピークと前記第６のエッジ４ｂの下
地段差ピークとの差、第３のエッジ９ｃの下地段差ピー
クと前記第７のエッジ４ｃの下地段差ピークとの差、及
び第４のエッジ９ｄの下地段差ピークと前記第８のエッ
ジ４ｄの下地段差ピークとの差をとる。例えば、第１の
エッジ９ａ、第５のエッジ４ａ、第３のエッジ９ｃ、第
７のエッジ４ｃについてみると、第１のエッジ９ａの下
地段差ピークは１０ａのように、第５のエッジ４ａの下
地段差ピークは６ａのように、第３のエッジ９ｃの下地
段差ピークは１０ｃのように、第５のエッジ４ｃの下地
段差ピークは６ｃのようになる。ここで、下地段差ピー
ク６ａと下地段差ピーク１０ａとの距離、及び下地段差
ピーク６ｃと下地段差ピーク１０ｃとの距離とを比較す
ることでアライメントマークのずれを算出し、そのずれ
量であらかじめ設定されていたマーク位置を補正する。
【００１７】以上、本発明の第３の実施例では、マーク
エッジがシャープとなるように上層の金属層の平均グレ
インサイズより小さい辺を有する抜きパターン、及びレ
ジストパターンのエッジを用いることで、シャープな２
種類のパターンピークを得ることができる。これら２種
類のパターンピークを用いてアライメントマークの中心
値を正確に決定することが可能である。
エッジがシャープとなるように上層の金属層の平均グレ
インサイズより小さい辺を有する抜きパターン、及びレ
ジストパターンのエッジを用いることで、シャープな２
種類のパターンピークを得ることができる。これら２種
類のパターンピークを用いてアライメントマークの中心
値を正確に決定することが可能である。
【００１８】次に本発明の第４の実施例を図７、８を用
いて説明する。図７に示すように、半導体基板１表面に
はレジスト層２０が形成されている。このレジスト層２
０には１辺の長さが約３μｍの矩形の抜きパターン１２
が形成されている。さらにこの抜きパターン１２を四方
より取り囲むように、長さ約２０μｍ、幅約３μｍの４
つの抜きパターン１４が形成されている。このレジスト
層１４上面にはアルミニウムからなる金属層３が形成さ
れる。金属層３はグレインから構成されているので、表
面は図８に示すように凹凸がある。ところが金属層３の
うち抜きパターン１２、抜きパターン１４に対応する部
分では、抜きパターン１２の辺の長さ、及び抜きパター
ン１４の幅が金属層３の材料の金属の平均グレインサイ
ズ（約３μｍ）より小さく形成されているため、図８中
の６、１０に示されるように、下地段差ピークがシャー
プになる。
いて説明する。図７に示すように、半導体基板１表面に
はレジスト層２０が形成されている。このレジスト層２
０には１辺の長さが約３μｍの矩形の抜きパターン１２
が形成されている。さらにこの抜きパターン１２を四方
より取り囲むように、長さ約２０μｍ、幅約３μｍの４
つの抜きパターン１４が形成されている。このレジスト
層１４上面にはアルミニウムからなる金属層３が形成さ
れる。金属層３はグレインから構成されているので、表
面は図８に示すように凹凸がある。ところが金属層３の
うち抜きパターン１２、抜きパターン１４に対応する部
分では、抜きパターン１２の辺の長さ、及び抜きパター
ン１４の幅が金属層３の材料の金属の平均グレインサイ
ズ（約３μｍ）より小さく形成されているため、図８中
の６、１０に示されるように、下地段差ピークがシャー
プになる。
【００１９】この構成によるマーク中心値の算出は、第
１の実施例と同様、以下のようになる。すなわち、図８
に示すように、第１のエッジ９ａの下地段差ピークと前
記第５のエッジ４ａの下地段差ピークとの差、第２のエ
ッジ９ｂの下地段差ピークと前記第６のエッジ４ｂの下
地段差ピークとの差、第３のエッジ９ｃの下地段差ピー
クと前記第７のエッジ４ｃの下地段差ピークとの差、及
び第４のエッジ９ｄの下地段差ピークと前記第８のエッ
ジ４ｄの下地段差ピークとの差をとる。例えば、第１の
エッジ９ａ、第５のエッジ４ａ、第３のエッジ９ｃ、第
７のエッジ４ｃについてみると、第１のエッジ９ａの下
地段差ピークは１０ａのように、第５のエッジ４ａの下
地段差ピークは６ａのように、第３のエッジ９ｃの下地
段差ピークは１０ｃのように、第５のエッジ４ｃの下地
段差ピークは６ｃのようになる。ここで、下地段差ピー
ク６ａと下地段差ピーク１０ａとの距離、及び下地段差
ピーク６ｃと下地段差ピーク１０ｃとの距離とを比較す
ることでアライメントマークのずれを算出し、そのずれ
量であらかじめ設定されていたマーク位置を補正する。
１の実施例と同様、以下のようになる。すなわち、図８
に示すように、第１のエッジ９ａの下地段差ピークと前
記第５のエッジ４ａの下地段差ピークとの差、第２のエ
ッジ９ｂの下地段差ピークと前記第６のエッジ４ｂの下
地段差ピークとの差、第３のエッジ９ｃの下地段差ピー
クと前記第７のエッジ４ｃの下地段差ピークとの差、及
び第４のエッジ９ｄの下地段差ピークと前記第８のエッ
ジ４ｄの下地段差ピークとの差をとる。例えば、第１の
エッジ９ａ、第５のエッジ４ａ、第３のエッジ９ｃ、第
７のエッジ４ｃについてみると、第１のエッジ９ａの下
地段差ピークは１０ａのように、第５のエッジ４ａの下
地段差ピークは６ａのように、第３のエッジ９ｃの下地
段差ピークは１０ｃのように、第５のエッジ４ｃの下地
段差ピークは６ｃのようになる。ここで、下地段差ピー
ク６ａと下地段差ピーク１０ａとの距離、及び下地段差
ピーク６ｃと下地段差ピーク１０ｃとの距離とを比較す
ることでアライメントマークのずれを算出し、そのずれ
量であらかじめ設定されていたマーク位置を補正する。
【００２０】以上、本発明の第３の実施例では、マーク
エッジがシャープとなるように上層の金属層の平均グレ
インサイズより小さい辺を有する抜きパターン、及びレ
ジストパターンのエッジを用いることで、シャープな２
種類のパターンピークを得ることができる。これら２種
類のパターンピークを用いてアライメントマークの中心
値を正確に決定することが可能である。
エッジがシャープとなるように上層の金属層の平均グレ
インサイズより小さい辺を有する抜きパターン、及びレ
ジストパターンのエッジを用いることで、シャープな２
種類のパターンピークを得ることができる。これら２種
類のパターンピークを用いてアライメントマークの中心
値を正確に決定することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、アライメントマーク測定
精度の信頼性、及び測定再現性が向上する。また、アラ
イメントマーク縮小に伴うパターン設計自由度を向上さ
せることができる。
精度の信頼性、及び測定再現性が向上する。また、アラ
イメントマーク縮小に伴うパターン設計自由度を向上さ
せることができる。
【図１】本発明の第１の実施例の内金属層がない状態で
の上面図及び縦断面図
の上面図及び縦断面図
【図２】本発明の第１の実施例の上面図、縦断面図、及
び下地段差ピーク
び下地段差ピーク
【図３】本発明の第２の実施例の内金属層がない状態で
の上面図及び縦断面図
の上面図及び縦断面図
【図４】本発明の第２の実施例の上面図、縦断面図、及
び下地段差ピーク
び下地段差ピーク
【図５】本発明の第３の実施例の内金属層がない状態で
の上面図及び縦断面図
の上面図及び縦断面図
【図６】本発明の第３の実施例の上面図、縦断面図、及
び下地段差ピーク
び下地段差ピーク
【図７】本発明の第４の実施例の内金属層がない状態で
の上面図及び縦断面図
の上面図及び縦断面図
【図８】本発明の第４の実施例の上面図、縦断面図、及
び下地段差ピーク
び下地段差ピーク
【図９】従来のアライメントマークの上面図、縦断面
図、及び下地段差ピーク
図、及び下地段差ピーク
【図１０】従来のアライメントマークの上面図、縦断面
図、及び下地段差ピーク
図、及び下地段差ピーク
【図１１】従来のアライメントマークに金属層を堆積さ
せたときの上面図及び下地段差ピーク
せたときの上面図及び下地段差ピーク
１ 半導体基板 ２ 主尺マーク ３ 金属層 ４ レジストパターン ５ レジスト ６ａ、６ｃ、１０ａ、１０ｃ 下地段差ピーク ８ イメージセンサ １２ 第１の抜きパターン １４ 第２の抜きパターン ２０ レジスト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２５Ｂ ５２５Ｗ
Claims (16)
- 【請求項１】 半導体基板上に形成される、レジストか
らなる矩形状の主尺パターンと、 この主尺パターンを包囲するように前記半導体基板上に
形成されるレジストパターンと、 少なくともこのレジストパターンの内側に形成される金
属層とを有し、 前記主尺パターンの一辺の長さは前記金属層の平均グレ
インサイズより小さいことを特徴とするアライメントマ
ーク。 - 【請求項２】 前記主尺パターンの一辺の長さは３μｍ
以下であることを特徴とする請求項１記載のアライメン
トマーク。 - 【請求項３】 前記金属層はアルミニウムからなること
を特徴とする請求項１記載のアライメントマーク。 - 【請求項４】 半導体基板上主面に形成される、レジス
トからなる矩形状の主尺パターンと、 この主尺パターンを被覆し、半導体基板主面上に形成さ
れる金属層と、 この金属層上であり、かつこの主尺パターンを包囲する
ように前記半導体基板上に形成される、矩形状の抜きパ
ターン形状であるレジストパターンと、 前記主尺パターンの一辺の長さは前記金属層の平均グレ
インサイズより小さいことを特徴とするアライメントマ
ーク。 - 【請求項５】 前記主尺パターンの一辺の長さは３μｍ
以下であることを特徴とする請求項４記載のアライメン
トマーク。 - 【請求項６】 前記金属層はアルミニウムからなること
を特徴とする請求項４記載のアライメントマーク。 - 【請求項７】 半導体基板上主面に形成される、レジス
トからなる矩形状の主尺パターンと、 この主尺パターンを四方より包囲するように前記半導体
基板上主面に形成され、かつ矩形状の残しパターン形状
であるレジストパターンと、 前記主尺パターンの一辺の長さは前記金属層の平均グレ
インサイズより小さいことを特徴とするアライメントマ
ーク。 - 【請求項８】 前記主尺パターンの一辺の長さは３μｍ
以下であることを特徴とする請求項７記載のアライメン
トマーク。 - 【請求項９】 前記金属層はアルミニウムからなること
を特徴とする請求項７記載のアライメントマーク。 - 【請求項１０】 半導体基板上に形成される矩形状のレ
ジストパターンと、 このレジストパターン上に形成される金属層とを具備
し、 前記レジストパターンはその中央に前記金属層の平均グ
レインサイズより小さい辺を有する矩形状の抜きパター
ンを有することを特徴とするアライメントマーク。 - 【請求項１１】 前記抜きパターンの一辺の長さは３μ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１０記載のアライ
メントマーク。 - 【請求項１２】 前記金属層はアルミニウムからなるこ
とを特徴とする請求項１０記載のアライメントマーク。 - 【請求項１３】 半導体基板上に形成されるレジスト
と、 前記レジストに形成される矩形状の第１の抜きパターン
と、 前記第１の抜きパターンの四方を包囲するように前記レ
ジストに形成される矩形状の第２の抜きパターンと、 前記レジスト上に形成される金属層とを具備し、 前記第１の抜きパターンの一辺の長さは前記金属層の平
均グレインサイズより小さいことを特徴とするアライメ
ントマーク。 - 【請求項１４】 前記第１の抜きパターンの一辺の長さ
は３μｍ以下であることを特徴とする請求項１３記載の
アライメントマーク。 - 【請求項１５】 前記金属層はアルミニウムからなるこ
とを特徴とする請求項１３記載のアライメントマーク。 - 【請求項１６】 レジストからなる主尺パターンの四辺
のエッジである第１のエッジ、第２のエッジ、第３のエ
ッジ、および第４のエッジ、及び前記第１のエッジ、第
２のエッジ、第３のエッジ、および第４のエッジにそれ
ぞれ対向する、主尺パターンを包囲するように形成され
たレジストパターンの四辺のエッジである第５のエッ
ジ、第６のエッジ、第７のエッジ、および第８のエッジ
の下地段差ピークを検出する工程と、 前記第１のエッジの下地段差ピークと前記第５のエッジ
の下地段差ピークとの差、第２のエッジの下地段差ピー
クと前記第６のエッジの下地段差ピークとの差、第３の
エッジの下地段差ピークと前記第７のエッジの下地段差
ピークとの差、及び第４のエッジの下地段差ピークと前
記第８のエッジの下地段差ピークとの差をとり、これら
を比較することによりアライメントマークの中心位置を
求める工程とを具備することを特徴とするアライメント
マークの検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8171917A JPH1022194A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アライメントマークとその検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8171917A JPH1022194A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アライメントマークとその検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1022194A true JPH1022194A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15932246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8171917A Pending JPH1022194A (ja) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | アライメントマークとその検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1022194A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000258132A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Printing Bureau Ministry Of Finance Japan | 用紙の伸縮挙動測定方法及びその測定装置 |
| US6319791B1 (en) | 1998-10-27 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
-
1996
- 1996-07-02 JP JP8171917A patent/JPH1022194A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319791B1 (en) | 1998-10-27 | 2001-11-20 | Nec Corporation | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device |
| JP2000258132A (ja) * | 1999-03-05 | 2000-09-22 | Printing Bureau Ministry Of Finance Japan | 用紙の伸縮挙動測定方法及びその測定装置 |
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