JPS623943B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS623943B2 JPS623943B2 JP7065681A JP7065681A JPS623943B2 JP S623943 B2 JPS623943 B2 JP S623943B2 JP 7065681 A JP7065681 A JP 7065681A JP 7065681 A JP7065681 A JP 7065681A JP S623943 B2 JPS623943 B2 JP S623943B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask alignment
- alignment mark
- marks
- mask
- alignment
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体装置の製造におけるマスク
合せ作業が極めて容易となるフオトマスク基板に
関するものである。
合せ作業が極めて容易となるフオトマスク基板に
関するものである。
従来、半導体装置特に半導体集積回路装置を製
造する場合、半導体ウエハに金属配線層が形成さ
れるまでに少なくとも５回程度のフオトリソ工程
が繰り返えされる。
造する場合、半導体ウエハに金属配線層が形成さ
れるまでに少なくとも５回程度のフオトリソ工程
が繰り返えされる。
このフオトリソ工程に於いて半導体ウエハ表面
に形成された回路素子パターン上に次の回路素子
パターンが転写される為、半導体ウエハとフオト
マスク基板の相対的な位置精度が半導体装置の製
造歩留向上に極めて重要であるが、一方フオトマ
スク基板の位置合せを迅速に行う事が生産性の向
上に非常に大きな要因となつている。アライメン
ト装置の進歩によりフオトマスク基板直下に半導
体ウエハを供給及び配置する事が自動的に行われ
段取り作業時間が大巾に短縮している。しかし従
来のパターン位置合せ作業に於いて半導体ウエハ
のチツプ領域内のマスク合せマークとフオトマス
ク基板の位置合せマークを整合する前に、アライ
メント装置の顕微鏡の視野にフオトマスク基板の
マスク合せマークを短時間に発見する事が極めて
困難になつている。フオトマスク基板に於いて、
チツプ領域パターン内に形成されるマスク合せマ
ークは容易に確認でき且つ半導体基板のチツプ領
域の有効面積を減少させない為通常一辺の長さが
10〜60μｍ程度の正方形又は十文字形パターンが
使用されている。このマスク合せマークをフオト
リソ工程数だけ例えば６コ並べて配置する為には
35000μ２ｍ程度の占有面積を必要とする。現在
マスク合せ時アライメント装置のアライメントス
コープで得られる視野は例えばコンタクト方式で
1.2×105〜1.2×106μ２ｍ、反射プロジエクシヨ
ン方式で２×105〜８×105μ２ｍ程度である。
に形成された回路素子パターン上に次の回路素子
パターンが転写される為、半導体ウエハとフオト
マスク基板の相対的な位置精度が半導体装置の製
造歩留向上に極めて重要であるが、一方フオトマ
スク基板の位置合せを迅速に行う事が生産性の向
上に非常に大きな要因となつている。アライメン
ト装置の進歩によりフオトマスク基板直下に半導
体ウエハを供給及び配置する事が自動的に行われ
段取り作業時間が大巾に短縮している。しかし従
来のパターン位置合せ作業に於いて半導体ウエハ
のチツプ領域内のマスク合せマークとフオトマス
ク基板の位置合せマークを整合する前に、アライ
メント装置の顕微鏡の視野にフオトマスク基板の
マスク合せマークを短時間に発見する事が極めて
困難になつている。フオトマスク基板に於いて、
チツプ領域パターン内に形成されるマスク合せマ
ークは容易に確認でき且つ半導体基板のチツプ領
域の有効面積を減少させない為通常一辺の長さが
10〜60μｍ程度の正方形又は十文字形パターンが
使用されている。このマスク合せマークをフオト
リソ工程数だけ例えば６コ並べて配置する為には
35000μ２ｍ程度の占有面積を必要とする。現在
マスク合せ時アライメント装置のアライメントス
コープで得られる視野は例えばコンタクト方式で
1.2×105〜1.2×106μ２ｍ、反射プロジエクシヨ
ン方式で２×105〜８×105μ２ｍ程度である。
半導体基板に形成された回路素子パターン上に
フオトマスク基板に作画された回路素子パターン
を位置合せする為に顕微鏡の視野にフオトマスク
基板のマスク合せマークを入れなければならない
が従来のフオトマスク基板では以下に示す欠点を
有している。
フオトマスク基板に作画された回路素子パターン
を位置合せする為に顕微鏡の視野にフオトマスク
基板のマスク合せマークを入れなければならない
が従来のフオトマスク基板では以下に示す欠点を
有している。
近年集積回路の高密度化と共にチツプ領域は大
面積化し、例えばチツプ面積が２×107μ２ｍ
（４×５mm）でアライメント装置の位置合せ時の
平均視野面積が４×105μ２ｍとすると現在のア
ライメント装置では一度にチツプ面積の２％しか
観測されない。従つてマスク合せ作業者は顕微鏡
の視野にマスク合せマークを短時間に探し出す事
が極めて困難である。
面積化し、例えばチツプ面積が２×107μ２ｍ
（４×５mm）でアライメント装置の位置合せ時の
平均視野面積が４×105μ２ｍとすると現在のア
ライメント装置では一度にチツプ面積の２％しか
観測されない。従つてマスク合せ作業者は顕微鏡
の視野にマスク合せマークを短時間に探し出す事
が極めて困難である。
この欠点を除去する為フオトマスク基板のマス
ク合せマークを常に所定の位置に配置する事が必
要であるが集積回路パターンを形成する場合設計
者は常に最小の占有面積となる様なパターンレイ
アウトを目標としており常にフオトマスク基板表
面の所定位置がマスク合せマークの為に開放され
るとは限らない。またマスク合せマークをグリツ
ドラインの近くに配置する事も考えられるが本来
グリツドラインの近辺はボンデイング領域が並ぶ
場所でありフオトリソ工程毎に必要とする複数個
のマスク合せマークを全て配置する事も困難であ
る。
ク合せマークを常に所定の位置に配置する事が必
要であるが集積回路パターンを形成する場合設計
者は常に最小の占有面積となる様なパターンレイ
アウトを目標としており常にフオトマスク基板表
面の所定位置がマスク合せマークの為に開放され
るとは限らない。またマスク合せマークをグリツ
ドラインの近くに配置する事も考えられるが本来
グリツドラインの近辺はボンデイング領域が並ぶ
場所でありフオトリソ工程毎に必要とする複数個
のマスク合せマークを全て配置する事も困難であ
る。
第１図はあるIC品種のフオトマスク基板の合
せマークを探し出すまでの消費時間を示した図で
ある。10台の同型のアライメント装置に於いてそ
れぞれにつき４回ずつ合せマークを検出する為に
要した時間の平均時間のバラツキを示している。
これによりマスク合せマークを発見するまでの時
間を４分以下に短縮する事が極めて困難である事
が理解される。
せマークを探し出すまでの消費時間を示した図で
ある。10台の同型のアライメント装置に於いてそ
れぞれにつき４回ずつ合せマークを検出する為に
要した時間の平均時間のバラツキを示している。
これによりマスク合せマークを発見するまでの時
間を４分以下に短縮する事が極めて困難である事
が理解される。
この発明はこれらの欠点を除去する為に極めて
短時間の内にマスク合わせマークを探し出すこと
のできるフオトマスク基板を提供することにあ
る。
短時間の内にマスク合わせマークを探し出すこと
のできるフオトマスク基板を提供することにあ
る。
この発明の第１の実施例によるフオトマスク基
板の平面図を第２図ａに、断面図を第２図ｂに示
す。
板の平面図を第２図ａに、断面図を第２図ｂに示
す。
第２図ａに於いて１は露光の為の照射光に対し
て透明な例えばガラス又は石英等から成る基板で
あり、この基板１の表面に格子状の照射光を透過
させない材料から成るグリツドライン２が形成さ
れる。このグリツドライン２の巾は100μｍ程度
である。このグリツドライン２によりチツプ領域
３が区画形成される。このチツプ領域３内に少く
とも一つの不透明材料から成るマスク合せマーク
４が形成される。更にこのマスク合せマーク４か
らＸ軸及びＹ軸方向のグリツドラインに隣接又は
接触して配置されたマスク合せマーク検出マーク
５，６を形成する。１１はマスク位置合せ時のア
ライメント装置のアライメントスコープの視野で
あり、第２図に示すフオトマスク基板を使用して
短時間にマスク合せマークを探し出す方法を以下
に説明する。まずアライメントスコープの視野１
１内にＸ軸又はＹ軸のグリツドライン２を入れ、
次にグリツドラインのＸ軸又はＹ軸をアライメン
トスコープの視野内に入れたまま前述のグリツド
ライン２を移動させてマスク合せマーク検出マー
ク５をアライメントスコープの視野１１内に入れ
る。
て透明な例えばガラス又は石英等から成る基板で
あり、この基板１の表面に格子状の照射光を透過
させない材料から成るグリツドライン２が形成さ
れる。このグリツドライン２の巾は100μｍ程度
である。このグリツドライン２によりチツプ領域
３が区画形成される。このチツプ領域３内に少く
とも一つの不透明材料から成るマスク合せマーク
４が形成される。更にこのマスク合せマーク４か
らＸ軸及びＹ軸方向のグリツドラインに隣接又は
接触して配置されたマスク合せマーク検出マーク
５，６を形成する。１１はマスク位置合せ時のア
ライメント装置のアライメントスコープの視野で
あり、第２図に示すフオトマスク基板を使用して
短時間にマスク合せマークを探し出す方法を以下
に説明する。まずアライメントスコープの視野１
１内にＸ軸又はＹ軸のグリツドライン２を入れ、
次にグリツドラインのＸ軸又はＹ軸をアライメン
トスコープの視野内に入れたまま前述のグリツド
ライン２を移動させてマスク合せマーク検出マー
ク５をアライメントスコープの視野１１内に入れ
る。
次にグリツドラインのＸ軸又はＹ軸に対して直
角にフオトマスク基板又はアライメントスコープ
を移動させてフオトマスク基板表面に形成されて
いるマスク合せマークをアライメントスコープの
視野１１内に入れる。この様に発見しやすいグリ
ツドラインを顕微鏡の視野に入れることから始ま
り短時間にマスク合せマークの座標位置を発見す
る事が可能となる。
角にフオトマスク基板又はアライメントスコープ
を移動させてフオトマスク基板表面に形成されて
いるマスク合せマークをアライメントスコープの
視野１１内に入れる。この様に発見しやすいグリ
ツドラインを顕微鏡の視野に入れることから始ま
り短時間にマスク合せマークの座標位置を発見す
る事が可能となる。
第３図はマスク合わせマークが分散している場
合のマスク合せマーク検出マークの実施例である
２はグリツドライン、４は第１のマスク合わせマ
ーク、５，６はその位置を示す第１のマスク合せ
マーク検出マーク、７は第２のマスク合わせマー
ク、８，９は第２のマスク合わせマーク７の位置
を示す第２のマスク合わせマーク検出マークであ
る。このように第２以下のマスク合せマーク検出
マークはその順番を確認し易い型あるいは番号を
入れて、合わせる順番がわかり易いように配慮し
ておく必要がある。
合のマスク合せマーク検出マークの実施例である
２はグリツドライン、４は第１のマスク合わせマ
ーク、５，６はその位置を示す第１のマスク合せ
マーク検出マーク、７は第２のマスク合わせマー
ク、８，９は第２のマスク合わせマーク７の位置
を示す第２のマスク合わせマーク検出マークであ
る。このように第２以下のマスク合せマーク検出
マークはその順番を確認し易い型あるいは番号を
入れて、合わせる順番がわかり易いように配慮し
ておく必要がある。
第４図はマスク合せマーク検出マークを入れる
位置の範囲を示した図である。マスク合せマーク
検出マーク５，６はマスク合わせマーク４の集団
の端のパターンの直線上のグリツドライン外側へ
100μ以内（第４図の１０）とするとマスク合わ
せマークを発見し易くなる。
位置の範囲を示した図である。マスク合せマーク
検出マーク５，６はマスク合わせマーク４の集団
の端のパターンの直線上のグリツドライン外側へ
100μ以内（第４図の１０）とするとマスク合わ
せマークを発見し易くなる。
この結果、マスク合せ作業の最初に必らず行な
わなければならない半導体ウエハ及びガラスマス
ク上のマスク合わせマークをアライメントスコー
プ上に探し出す作業が簡単になり作業能率を向上
させることができる。またマスク合わせマーク検
出マークの大きさは一辺15μあれば一般のアライ
メントスコープで十分確認できるので大きなもの
にする必要はない。ここでは上下及び左右のマス
ク合わせマークに近いグリツドライン側にのみマ
ークを入れた場合を示しているが、このマークは
四方全部にあつても又上下あるいは左右の一点に
のみ入れるような規定を行なつてもかまわない
が、実際の作業上では、いずれか一点にのみ入れ
ておくように規定しておく方が混乱が少なく、作
業能率が高い。
わなければならない半導体ウエハ及びガラスマス
ク上のマスク合わせマークをアライメントスコー
プ上に探し出す作業が簡単になり作業能率を向上
させることができる。またマスク合わせマーク検
出マークの大きさは一辺15μあれば一般のアライ
メントスコープで十分確認できるので大きなもの
にする必要はない。ここでは上下及び左右のマス
ク合わせマークに近いグリツドライン側にのみマ
ークを入れた場合を示しているが、このマークは
四方全部にあつても又上下あるいは左右の一点に
のみ入れるような規定を行なつてもかまわない
が、実際の作業上では、いずれか一点にのみ入れ
ておくように規定しておく方が混乱が少なく、作
業能率が高い。
第５図は第１図のIC品種の第２図に示すフオ
トマスク基板の合わせマスクを探し出すまでの消
費時間であり、10台の同型アライメント装置に於
いてそれぞれにつき４回ずつ合わせマークを検出
する為に要した時間の平均時間のバラツキを示し
ている。これによりマスク合わせマークを発見す
るまでの消費時間を４分以下に短縮された事が理
解される。
トマスク基板の合わせマスクを探し出すまでの消
費時間であり、10台の同型アライメント装置に於
いてそれぞれにつき４回ずつ合わせマークを検出
する為に要した時間の平均時間のバラツキを示し
ている。これによりマスク合わせマークを発見す
るまでの消費時間を４分以下に短縮された事が理
解される。
以上のようにこの発明は半導体ウエハ及びガラ
スマスク上のマスク合わせマークを簡単に発見で
きる為、マスク合わせマークを探し出す為の作業
時間を大巾に短縮することができる。
スマスク上のマスク合わせマークを簡単に発見で
きる為、マスク合わせマークを探し出す為の作業
時間を大巾に短縮することができる。
第１図はあるIC品種のフオトマスク基板の合
わせマークを探し出すまでの消費時間を示した
図、第２図はこの発明の第１の実施例によるフオ
トマスク基板の平面図及び断面図、第３図はこの
発明の第２の実施例によるフオトマスク基板の平
面図、第４図はこの発明によるマスク合わせマー
ク検出マークを入れる位置の範囲を示した図、第
５図はこの発明に係るフオトマスク基板を用いた
場合の合わせマークを探し出すまでの消費時間を
示した図である。 １……透明基板、２……グリツドライン、４，
７……マスク合わせマーク、５，６，８，９……
マスク合わせマーク検出マーク、１１……アライ
メントスコープの視野。
わせマークを探し出すまでの消費時間を示した
図、第２図はこの発明の第１の実施例によるフオ
トマスク基板の平面図及び断面図、第３図はこの
発明の第２の実施例によるフオトマスク基板の平
面図、第４図はこの発明によるマスク合わせマー
ク検出マークを入れる位置の範囲を示した図、第
５図はこの発明に係るフオトマスク基板を用いた
場合の合わせマークを探し出すまでの消費時間を
示した図である。 １……透明基板、２……グリツドライン、４，
７……マスク合わせマーク、５，６，８，９……
マスク合わせマーク検出マーク、１１……アライ
メントスコープの視野。
Claims (1)
- １ 透明基板表面に格子状に配置された不透明材
料から成るグリツドラインと、前記グリツドライ
ンで包囲された前記透明基板表面に配置された不
透明材料から成るマスク合せマークと、前記マス
ク合せマークからＸ軸又は／およびＹ軸方向の前
記グリツドラインに隣接又は接触して配置された
マスク合せマーク検出マークとを具備して成るこ
とを特徴とするフオトマスク基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7065681A JPS57186753A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Photomask substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7065681A JPS57186753A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Photomask substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57186753A JPS57186753A (en) | 1982-11-17 |
| JPS623943B2 true JPS623943B2 (ja) | 1987-01-28 |
Family
ID=13437910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7065681A Granted JPS57186753A (en) | 1981-05-13 | 1981-05-13 | Photomask substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57186753A (ja) |
-
1981
- 1981-05-13 JP JP7065681A patent/JPS57186753A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57186753A (en) | 1982-11-17 |
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