JPS6074523A - 合せずれ検出用パタン - Google Patents
合せずれ検出用パタンInfo
- Publication number
- JPS6074523A JPS6074523A JP58180261A JP18026183A JPS6074523A JP S6074523 A JPS6074523 A JP S6074523A JP 58180261 A JP58180261 A JP 58180261A JP 18026183 A JP18026183 A JP 18026183A JP S6074523 A JPS6074523 A JP S6074523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- patterns
- layer
- misalignment
- distance
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、例えば半導体集積回路を製造するに際して複
数のホトマスクを使用して感光を重ね、所望バタンの配
線等を形成す乙ブｐセスにおいて、異なる２層間の相対
位置ずれ量を検出する場合などに用いる合せずれ検出用
パタ／に関するものである。
数のホトマスクを使用して感光を重ね、所望バタンの配
線等を形成す乙ブｐセスにおいて、異なる２層間の相対
位置ずれ量を検出する場合などに用いる合せずれ検出用
パタ／に関するものである。
従来このような異表る２層Ω物体間の相対位置合せは、
第１および第２の層に第１図に示すようた合せずれ検出
用のバタンを入れておくことによって行なっていた。す
なわち、第１図において、１１は第１層のホトマスクに
入れた第１のバタン、１２は第２層のホトマスクに入れ
た第２のバタンであり、第１層と第２層間に位置すれが
危ければ、第１図（、）に示すよう、に両パタン間のＸ
方向およびＹ方向の対応する辺間の距離Ｘ１とＸ２、Ｙ
ｌとＹ２の関係がＸｌ ＝ｘ２およびＹ１＝Ｙ２となり
、両層間に合せずれがあると、Ｘｘ＋Ｘｚ、Ｙ１’ｑＹ
２ となることによシ合せずれを判定できる。ここで、
第１層と第２層間の合せずれの許容値がｘ、ｙ方向でＸ
Ｌ、ＹＬとした場合に１両バタンの寸法を、を満足する
ように設計しておけば、両バタンが第１図（ｂ）で示し
たようにずれた場合に合せずれが許容値いっばいであシ
、第１図（、）のようにずれた場合には合せずれがｘ、
ｙ方向ともＸ Ｌ ｒ Ｙ Ｌよシ大で許容値から外れ
不良であることが判定できる。
第１および第２の層に第１図に示すようた合せずれ検出
用のバタンを入れておくことによって行なっていた。す
なわち、第１図において、１１は第１層のホトマスクに
入れた第１のバタン、１２は第２層のホトマスクに入れ
た第２のバタンであり、第１層と第２層間に位置すれが
危ければ、第１図（、）に示すよう、に両パタン間のＸ
方向およびＹ方向の対応する辺間の距離Ｘ１とＸ２、Ｙ
ｌとＹ２の関係がＸｌ ＝ｘ２およびＹ１＝Ｙ２となり
、両層間に合せずれがあると、Ｘｘ＋Ｘｚ、Ｙ１’ｑＹ
２ となることによシ合せずれを判定できる。ここで、
第１層と第２層間の合せずれの許容値がｘ、ｙ方向でＸ
Ｌ、ＹＬとした場合に１両バタンの寸法を、を満足する
ように設計しておけば、両バタンが第１図（ｂ）で示し
たようにずれた場合に合せずれが許容値いっばいであシ
、第１図（、）のようにずれた場合には合せずれがｘ、
ｙ方向ともＸ Ｌ ｒ Ｙ Ｌよシ大で許容値から外れ
不良であることが判定できる。
ところで、集積回路用ホトマスクでは、上記バタン１１
．１２の一辺は通常３０〜１００μｍ程度である。これ
に対し、集積回路技術の進歩に伴って層間の位置合せ精
度は厳しくなる一方で、高集積の場合には上記合せずれ
の許容値は０．５μｍ以下になることはしばしばである
。この場合、上述した方法で合せ精度をチェックするた
めには、となるようにパタン設計を行なわねｄならない
。
．１２の一辺は通常３０〜１００μｍ程度である。これ
に対し、集積回路技術の進歩に伴って層間の位置合せ精
度は厳しくなる一方で、高集積の場合には上記合せずれ
の許容値は０．５μｍ以下になることはしばしばである
。この場合、上述した方法で合せ精度をチェックするた
めには、となるようにパタン設計を行なわねｄならない
。
ところが、ホトマスクの製作精度は微小寸法について±
０．１〜０．２μｍ程度であるとともに、当該ホトマス
クを使用して形成したバタン１１．１２についても±０
．３〜０．５μｍ程度の誤差が生ずることが普通である
。したがって、ｘｌ ｌ Ｘ２ ＃ Ｙｌ １Ｙ２の各
寸法は設計値に対して±０．４〜０．７μｍの誤差を生
ずるため、上述した方法によって合せずれの許容値に対
する合否を判定しようとしても精度が不十分ということ
になシ、正確な合否判定にはＸ１ｔＸ２ ＋Ｙｌ ＋
Ｙｌの各寸法を実測し、の式によって合せずれ量Ｘ Ｄ
＋ Ｙ Ｄを算出する必要がある。このように１上述
した合せずれ検出用パタンでは要求精度が厳しくなった
場合目視による判定が不可能で判定の簡易さに欠ける欠
点があった。
０．１〜０．２μｍ程度であるとともに、当該ホトマス
クを使用して形成したバタン１１．１２についても±０
．３〜０．５μｍ程度の誤差が生ずることが普通である
。したがって、ｘｌ ｌ Ｘ２ ＃ Ｙｌ １Ｙ２の各
寸法は設計値に対して±０．４〜０．７μｍの誤差を生
ずるため、上述した方法によって合せずれの許容値に対
する合否を判定しようとしても精度が不十分ということ
になシ、正確な合否判定にはＸ１ｔＸ２ ＋Ｙｌ ＋
Ｙｌの各寸法を実測し、の式によって合せずれ量Ｘ Ｄ
＋ Ｙ Ｄを算出する必要がある。このように１上述
した合せずれ検出用パタンでは要求精度が厳しくなった
場合目視による判定が不可能で判定の簡易さに欠ける欠
点があった。
このようなパタン形成時の寸法ばらつきによる誤差をな
くす方法および測定の手間を省く方法として、第２図に
示す上すなバタンを用いる方法も提案されている。すな
わち、これは第１層および第２層について、同一距離を
第１層については１０等分する１１個のバタン１１０１
〜１１１１％第２層については９等分する１０個のバタ
ン１２０１〜１２１０を配置したもので、第１層、第２
層間の合せずれが０のときバタン１１０１と１２０１と
が合致するように設計しておけば、例えばバタン１１０
１から１１１１までの距離を、１００μｍとして、図示
の例ではバタン１１０６と１２０６とが合致しているこ
とから第１層と第２層との合せずれは５μｍであること
が判定できる。
くす方法および測定の手間を省く方法として、第２図に
示す上すなバタンを用いる方法も提案されている。すな
わち、これは第１層および第２層について、同一距離を
第１層については１０等分する１１個のバタン１１０１
〜１１１１％第２層については９等分する１０個のバタ
ン１２０１〜１２１０を配置したもので、第１層、第２
層間の合せずれが０のときバタン１１０１と１２０１と
が合致するように設計しておけば、例えばバタン１１０
１から１１１１までの距離を、１００μｍとして、図示
の例ではバタン１１０６と１２０６とが合致しているこ
とから第１層と第２層との合せずれは５μｍであること
が判定できる。
この方法では、第１層のバタンと第２層のバタンとの中
心線相互の合致を見ているため、各バタンの幅寸法Ｄｌ
、Ｄ２の大小には左右されずに合せずれの検出が行なえ
、同様のパタン列をＸ、Ｙの両方向に配置することによ
シ両方向について正確な合せずれの測定が行なえ石。
心線相互の合致を見ているため、各バタンの幅寸法Ｄｌ
、Ｄ２の大小には左右されずに合せずれの検出が行なえ
、同様のパタン列をＸ、Ｙの両方向に配置することによ
シ両方向について正確な合せずれの測定が行なえ石。
ところが、この方法では、検出しようとする最小ずれ量
の１０倍の量を第１の各バタン間のピッチとするととに
よシ上記最小ずれの検出が可能となるものであるため、
０．１〜０．２μｍの合せずれ量を検出しようとすると
バタンのピッチは１〜２μｍにしなければならないが、
これは０．５〜１μｍのラインアンドスペースに相当し
、ホトレジストを用いたパタン形成方法では解像度の点
で問題がある。
の１０倍の量を第１の各バタン間のピッチとするととに
よシ上記最小ずれの検出が可能となるものであるため、
０．１〜０．２μｍの合せずれ量を検出しようとすると
バタンのピッチは１〜２μｍにしなければならないが、
これは０．５〜１μｍのラインアンドスペースに相当し
、ホトレジストを用いたパタン形成方法では解像度の点
で問題がある。
本発明はこのような事情に鎌みてなされたもので、その
目的はパタン製作上の誤差もしくは解像度の影畳を避け
、しかも簡便に合せずれの検出が行なえる合せずれ検出
用バタンを提供することにある。
目的はパタン製作上の誤差もしくは解像度の影畳を避け
、しかも簡便に合せずれの検出が行なえる合せずれ検出
用バタンを提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は第１層に第
１のパタ／として一定の方向について所定の幅を有する
部分を２個備えたバタンを設ける一方、第２層側の第２
のバタンには、上記方向について所定の幅を有する２個
の部分を当該２個の部分間で最も近い辺間の距離が第１
のバタンにおけるそれよりも大きいとと亀に最屯遠い辺
間の距離が第１のバタンにおけるそれよりも小さく、か
つ中心線間距離が第１のパタンのそれに対して第１層お
よび第２層間の当該方向の合せずれの許容値の２倍だけ
異なるようにして設けたものである。
１のパタ／として一定の方向について所定の幅を有する
部分を２個備えたバタンを設ける一方、第２層側の第２
のバタンには、上記方向について所定の幅を有する２個
の部分を当該２個の部分間で最も近い辺間の距離が第１
のバタンにおけるそれよりも大きいとと亀に最屯遠い辺
間の距離が第１のバタンにおけるそれよりも小さく、か
つ中心線間距離が第１のパタンのそれに対して第１層お
よび第２層間の当該方向の合せずれの許容値の２倍だけ
異なるようにして設けたものである。
以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。
第３図に、本発明の一実施例を示す。同図において、パ
タン３１は第１層のホトマスクに形成された第１のパタ
ンを構成する部分、３２は第２層のホトマスクに形成さ
れた第２のマスクを構成する部分である。また、３１１
．３１２はそれぞれパタン３１．３２の中心線である。
タン３１は第１層のホトマスクに形成された第１のパタ
ンを構成する部分、３２は第２層のホトマスクに形成さ
れた第２のマスクを構成する部分である。また、３１１
．３１２はそれぞれパタン３１．３２の中心線である。
第３図（，５に第１層と第２層との間に合せずれが全く
ない場合を示す。この場合、中心線３１１と３１２とは
、予め第１層と第２層の合せずれの許容値りだけずれる
ように、すなわちＸ方向、Ｙ方向の各方向について配置
したバタン３１相互間の中心線間距離に対し、バタン３
２相互間の中心線間距離は上記許容値りの２倍だけ小さ
く設計しである。また、パタン３１の幅８１に対し、パ
タン３２の幅Ｓ２は小さく設計してあシ、バタン３１相
互間で最も近い辺間の距離ｄｌｌに対してバタン３２相
互間で最も近い辺間の距離ｄ２１は小さく、かつ最も離
れた辺間の距離ｄ２１に対してバタン３２相互間で最も
離れた辺間の距離ｄ２２は小さく設計しである。したが
って、図示のように合せずれがない場合、パタン３２は
すべてパタン３１の内部にある。目視の場合、絶対寸法
を精度良く検出することは無理であるが、比較してどち
らが広いか狭いかを判定することについては精度良く行
なうことができる。したがって、第３図（、）の場合、
寸法Ｔｓｘ２＜ ＴＯＸ２は近接した２つの寸法の比較
であシ、一目瞭然で判定できる。残）の３組のパタンに
ついても、内側寸法’ｒｉｘｉ ｌ ＴｉＹｌ ＋ Ｔ
ｉＹ２が外側寸法ＴｏＸ１ ｒ Ｔ６Ｙ１ ＋ ＴｏＹ
２に比べて大きく、ｘ、ｙいずれの方向についても合せ
ずれがＤ以下であることがわかる。
ない場合を示す。この場合、中心線３１１と３１２とは
、予め第１層と第２層の合せずれの許容値りだけずれる
ように、すなわちＸ方向、Ｙ方向の各方向について配置
したバタン３１相互間の中心線間距離に対し、バタン３
２相互間の中心線間距離は上記許容値りの２倍だけ小さ
く設計しである。また、パタン３１の幅８１に対し、パ
タン３２の幅Ｓ２は小さく設計してあシ、バタン３１相
互間で最も近い辺間の距離ｄｌｌに対してバタン３２相
互間で最も近い辺間の距離ｄ２１は小さく、かつ最も離
れた辺間の距離ｄ２１に対してバタン３２相互間で最も
離れた辺間の距離ｄ２２は小さく設計しである。したが
って、図示のように合せずれがない場合、パタン３２は
すべてパタン３１の内部にある。目視の場合、絶対寸法
を精度良く検出することは無理であるが、比較してどち
らが広いか狭いかを判定することについては精度良く行
なうことができる。したがって、第３図（、）の場合、
寸法Ｔｓｘ２＜ ＴＯＸ２は近接した２つの寸法の比較
であシ、一目瞭然で判定できる。残）の３組のパタンに
ついても、内側寸法’ｒｉｘｉ ｌ ＴｉＹｌ ＋ Ｔ
ｉＹ２が外側寸法ＴｏＸ１ ｒ Ｔ６Ｙ１ ＋ ＴｏＹ
２に比べて大きく、ｘ、ｙいずれの方向についても合せ
ずれがＤ以下であることがわかる。
第２層が第１層に対してＸ方向に許容値りいっばいにず
れた例が第３図（ｂ）である。図中左側のパタンの組で
Ｔ。Ｘ１＝ＴｉＸ１ となってお）、Ｘ方向では合せず
れが規格上限であることがわかる。Ｙ方向についてはＴ
、ｙｌ＞ Ｔｓｙｌｒ ＴＯＹ２ ） Ｔ１ｙ２であシ
、いずれも外側寸法が大きく合せずれは規格内であるこ
とがわかる。
れた例が第３図（ｂ）である。図中左側のパタンの組で
Ｔ。Ｘ１＝ＴｉＸ１ となってお）、Ｘ方向では合せず
れが規格上限であることがわかる。Ｙ方向についてはＴ
、ｙｌ＞ Ｔｓｙｌｒ ＴＯＹ２ ） Ｔ１ｙ２であシ
、いずれも外側寸法が大きく合せずれは規格内であるこ
とがわかる。
第３図（Ｃ）にＴｏｘｓ ＜ Ｔａｘ１＋ Ｔ、ｙｔ
＜ ＴＩＹＩの例を示したが、Ｘ方向、Ｙ方向のいずれ
の合せずれも許容値り以上であることがわかる。
＜ ＴＩＹＩの例を示したが、Ｘ方向、Ｙ方向のいずれ
の合せずれも許容値り以上であることがわかる。
ここで重要々ことは、ＴＯＸＩ＜ＴＩＸＩ （他のパタ
ンについても同様）という゛関係は、バタン幅Ｓ１゜Ｓ
２の寸法がいかなるときでも成立する、すなわち、パタ
ン製作時の精度の影替を受けないということである。前
述したように、幅寸法の絶対値自体の精度に比較して、
中心線の精度は出し易く、本発明は本質的に中心線のず
れに着目した判定法である。例えば、第３図（、）で３
３ｍ 、 ３３ｂに示した部分でパタン３２がパタン３
１の端部よシはみ出しているが、この場合幅Ｓ１がよシ
大きめに、幅Ｓ２がよシ小さめに形成されていると、は
み出しは々くなる場合もある。したがって、このパタン
のはみ出しは合せずれに本質的なものではない。
ンについても同様）という゛関係は、バタン幅Ｓ１゜Ｓ
２の寸法がいかなるときでも成立する、すなわち、パタ
ン製作時の精度の影替を受けないということである。前
述したように、幅寸法の絶対値自体の精度に比較して、
中心線の精度は出し易く、本発明は本質的に中心線のず
れに着目した判定法である。例えば、第３図（、）で３
３ｍ 、 ３３ｂに示した部分でパタン３２がパタン３
１の端部よシはみ出しているが、この場合幅Ｓ１がよシ
大きめに、幅Ｓ２がよシ小さめに形成されていると、は
み出しは々くなる場合もある。したがって、このパタン
のはみ出しは合せずれに本質的なものではない。
しかし、８１＊８２の寸法いかんにかかわらず、上述し
た通ＪＴ。ｘｘ＜Ｔｉｘｔ の関係は成立するので、合
せずれについてはパタン寸法に左右されず検出できる。
た通ＪＴ。ｘｘ＜Ｔｉｘｔ の関係は成立するので、合
せずれについてはパタン寸法に左右されず検出できる。
合せずれの許容値が０．５μｍのときは、第３図におい
てＤ＝０．５μｍとすゐ。顕微鏡で１００〜２００倍で
観察するためには、Ｓ１＝＋５〜ｌＯｆｉｍ、Ｓ２＝
２〜７μｍ、Ｌ＝２０〜１００μｍ程度が適切領域であ
る。
てＤ＝０．５μｍとすゐ。顕微鏡で１００〜２００倍で
観察するためには、Ｓ１＝＋５〜ｌＯｆｉｍ、Ｓ２＝
２〜７μｍ、Ｌ＝２０〜１００μｍ程度が適切領域であ
る。
なお、上述した実施例ではバタン３２側の中心線間距離
をパタン３１側の中心線間距離よシも小さく形成したた
め、各パタンの組において外側寸法よシ内側寸法が小さ
くなゐことが合せずれが許容限度内であることの条件と
なったが、上記中心線間距離の大小関係は逆でもよく、
その場合は外側寸法が内側寸法よシも小さいか否かで合
せずれが許容限度内であるか否かの判定を行なう。
をパタン３１側の中心線間距離よシも小さく形成したた
め、各パタンの組において外側寸法よシ内側寸法が小さ
くなゐことが合せずれが許容限度内であることの条件と
なったが、上記中心線間距離の大小関係は逆でもよく、
その場合は外側寸法が内側寸法よシも小さいか否かで合
せずれが許容限度内であるか否かの判定を行なう。
さらに第４図は本発明の他の実施例を示す図である。図
において４１は第１層の第１のパタン、４２は第２層の
第２のパタンで、４１１．４１２はそれぞれの中心線を
示す。本実施例は第３図に実施例において分離していた
各部を一体に接続したものであるが、Ｘ方向、Ｙ方向そ
れぞれについて見れば第３図のものと全く同様に合せず
れの検出が可能である。
において４１は第１層の第１のパタン、４２は第２層の
第２のパタンで、４１１．４１２はそれぞれの中心線を
示す。本実施例は第３図に実施例において分離していた
各部を一体に接続したものであるが、Ｘ方向、Ｙ方向そ
れぞれについて見れば第３図のものと全く同様に合せず
れの検出が可能である。
以上、ホトマスクに各パタンを設けた例について説明し
たが、本発明の考え方は、例えば当該ホトマスクの形成
に際し、既に形成された層に対し露光用マスクを位置合
せする場合ＫＳｔたそのように位置合せしたマスクを通
して露光し、現像した結果ホトマスク層が実際に正しい
位置に形成されたかを判定する場合に、それぞれ利用で
きる。
たが、本発明の考え方は、例えば当該ホトマスクの形成
に際し、既に形成された層に対し露光用マスクを位置合
せする場合ＫＳｔたそのように位置合せしたマスクを通
して露光し、現像した結果ホトマスク層が実際に正しい
位置に形成されたかを判定する場合に、それぞれ利用で
きる。
以上説明したように、本発明の合せずれ検出用バタンに
よれば、ホトレジスト等によるバタン製作上の誤差もし
くは解像度の影響を受けず、しかも目視により容易に合
せずれの検出を行なうことが可能である。
よれば、ホトレジスト等によるバタン製作上の誤差もし
くは解像度の影響を受けず、しかも目視により容易に合
せずれの検出を行なうことが可能である。
第１図（１）〜（Ｃ）および第２図は従来の合せずれ検
出用パタンの構成例を示す図、第３図（１）〜（Ｃ）は
本発明の一実施例の構成を示す図、第４図は本発明の他
の実施例の構成を示す図である。 ３１．４１・・参Φ第１のバタン、３２．４２脅・・・
第２のバタン、３１１．３２１．４１１．４２１ ・・
・・中心線、Ｄ・・・・合せずれの許容差、Ｓｌ。 Ｓ２ ・・争・各パタンの幅、ｄｌ＋’２・・・・各パ
タンの最も離れた辺間の距離。 （Ｃ１） （Ｃ） °１３゜。 第４賦 １ｄ ４２
出用パタンの構成例を示す図、第３図（１）〜（Ｃ）は
本発明の一実施例の構成を示す図、第４図は本発明の他
の実施例の構成を示す図である。 ３１．４１・・参Φ第１のバタン、３２．４２脅・・・
第２のバタン、３１１．３２１．４１１．４２１ ・・
・・中心線、Ｄ・・・・合せずれの許容差、Ｓｌ。 Ｓ２ ・・争・各パタンの幅、ｄｌ＋’２・・・・各パ
タンの最も離れた辺間の距離。 （Ｃ１） （Ｃ） °１３゜。 第４賦 １ｄ ４２
Claims (1)
- 第１層の第１のバタンと、第２層の第２のバタンとから
なシ、両パタンの有する一定の位置関係から第１層およ
び第２層間の位置ずれを検出する合せずれ検出用バタン
において、第１のバタンは、一定の方向についてそれぞ
れ所定の幅を有する２個の部分を所定の中心線間距離を
おいて配置してなるとともに、第２のバタンは、−Ｅ記
方向についてそれぞれ所定の幅を有する２個の部分を当
該２個の部分間で最も近い辺間の距離が第１のバタンの
２個の部分間で最も近い辺間の距離よシ大きいとと亀に
、最も離れた辺間の距離が第１のバタン０２個の部分間
で最も離れた辺間の距離よシ小さくかつ中心線間距離が
第１のバタンの２個の部分の中心線間距離に対して第１
層および第２層間の当該方向の合せずれの許容値の２倍
だけ異なるように配置してなることを特徴とする合せず
れ検出用バタン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180261A JPS6074523A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 合せずれ検出用パタン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180261A JPS6074523A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 合せずれ検出用パタン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074523A true JPS6074523A (ja) | 1985-04-26 |
Family
ID=16080159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180261A Pending JPS6074523A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 合せずれ検出用パタン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074523A (ja) |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180261A patent/JPS6074523A/ja active Pending
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