JP2001051402A - フォトマスクの位置合わせ用バーニアおよびその構成方法 - Google Patents

フォトマスクの位置合わせ用バーニアおよびその構成方法

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JP2001051402A
JP2001051402A JP22366199A JP22366199A JP2001051402A JP 2001051402 A JP2001051402 A JP 2001051402A JP 22366199 A JP22366199 A JP 22366199A JP 22366199 A JP22366199 A JP 22366199A JP 2001051402 A JP2001051402 A JP 2001051402A
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octagonal
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JP22366199A
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English (en)
Inventor
Toshio Hario
敏男 針生
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Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Publication date
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  • 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)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトマスクと基板のアライメント1種類に
つき複数のバーニアを使用して合わせずれ量の測定を行
う必要があり、作業効率が悪かった。また、数種類のフ
ォトマスクを使用する場合、それぞれのフォトマスクに
対して個々にバーニアが必要となり、多数のバーニアを
配置する必要があるため、異なるバーニアで測定してし
まうというミスが生じ易かった。 【解決手段】 フォトマスク・パターンにおいて、一定
の線幅を有し、円に内接する複数の八角形パターンから
成り、十字形状となる軸を該軸の中心が該円の中心点と
同一に配置されるような合わせ補正用バーニアの構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリソグラフ
ィ工程に使用するフォトマスクのパターン構成方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】図2に、フォトマスクの合わせずれ補正
用バーニアの構成方法の従来技術例を示す。
【0003】従来は例えば、図2(a)に示すような、
下向きの櫛形形状である基板ウェハ側に設けたメスバー
ニア9と、図2(b)に示すような、上向きの櫛形形状
でフォトマスク側に設けたオスバーニア10との組合せ
で、図2(c)に示すような、単方向の合わせずれ補正
用バーニアを構成していた。メスバーニア9における前
記下向きの櫛形で構成される第1の間隔3は任意に一定
である。一方、オスバーニア10における前記上向きの
櫛形で構成される第2の間隔8は第1の間隔3とは異な
るが、所定の間隔を保ち一定となる。前記単方向バーニ
アは単一方向のみしか合わせずれ補正ができず、複数の
方向を補正するためには前記単方向バーニアを対応する
向きに複数配置する必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には、
フォトマスクと基板のアライメント1種類につき複数の
バーニアを使用して合わせずれ量の測定を行う必要が有
り、作業効率が悪いという欠点があった。また、数種類
のフォトマスクを使用する場合、それぞれのフォトマス
クに対して個々にバーニアが必要となり、多数のバーニ
アを配置する必要があるため、異なるバーニアで測定し
てしまうというミスが生じ易かった。
【0005】本発明の目的は、上記のような欠点を除去
し、合わせずれ量測定時の作業効率を向上させることに
ある。さらに、対応しない異なるバーニアで測定してし
まうというミスの低減化を図ったものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、合わせずれ補正用バーニアを、一定の線幅を有
し、円に内接し、対向する辺が該円の中心点から等間隔
となる八角形パターン、および、十字形状となる軸で構
成する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1を
用いて説明する。
【0008】図1(a)は、1層目にパターニングする
メスバーニア1のパターン構成図である。実際の使用時
はメスバーニア1は基板ウェハ側のパターンである。メ
スバーニア1を構成している八角形パターン2同士の第
1の間隔3は一定である。メスバーニアはxy両方向の
合わせ基準となる基準軸14を本基準軸14の中心とメ
スバーニア1の中心15が一致する位置に有し、基準軸
14が合わせずれ0の基準である。基準軸14と最内側
の八角形パターン12との距離は八角形パターン12同
士の第1の間隔3と同じである。基準軸14はメスバー
ニア1の最外側の八角形パターン12よりも任意にはみ
出すような突起形状6とし、x方向およびy方向の軸が
識別し易いようにした。
【0009】図1(b)は、2層目にパターニングする
オスバーニア7のパターン構成図である。実際の使用時
はオスバーニア7はフォトマスク側のパターンである。
メスバーニア1とオスバーニア7は中心座標が中心1
5,75で一致する。オスバーニア7の形状は、メスバ
ーニア1の形状と同等であるが、メスバーニア1におけ
る八角形パターン12同士の第1の間隔3とは異なる。
オスバーニア7の基準軸74と最内側の八角形パターン
72との第2の間隔8が合わせずれ補正精度を決め、他
の八角形パターン12と72同士の間隔も前記第2の間
隔8と同等になる。そして、オスバーニア7の第2の間
隔8はメスバーニア1における第1の間隔3よりも狭
い。
【0010】図3(a)に、図1(a)の点線X1にお
けるメスバーニアの断面図、および、図1(b)の点線
X2におけるオスバーニアの断面図を示す。本発明のバ
ーニア構造で、合わせずれ補正精度が1マイクロメート
ルとすると、メスバーニア1における第1の間隔3より
もオスバーニア7における第2の間隔8は1マイクロメ
ートル狭い。図3(a)のように、メスバーニア1の断
面図およびオスバーニア7の断面図におけるそれぞれの
基準軸15と75の断面部が点線部Hで一致しており、
これが合わせずれ0の状態である。また、図3(b)
は、オスバーニア7の断面がメスバーニア1の断面に対
してプラス方向に1マイクロメートルずれた状態を示
し、メスバーニア1の断面およびオスバーニアの断面7
におけるそれぞれの八角形パターン72と12の断面部
14が点線部Iで一致する。同様に、図3(c)は、オ
スバーニア7の断面がメスバーニア1の断面に対してプ
ラス方向に2マイクロメートルずれた状態を示し、図3
(d)は、オスバーニアの断面7がメスバーニア1の断
面に対してプラス方向に3マイクロメートルずれた状態
を示し、図3(c)および(d)の各々、メスバーニア
の断面およびオスバーニアの断面におけるそれぞれの八
角形パターン72,12の断面が点線部J,Kで一致す
る。
【0011】図4にメスバーニア1とオスバーニア7を
重ね合わせた構造図を示す。これは、合わせずれ量が0
の状態であり、メスバーニア1とオスバーニア7のそれ
ぞれの基準軸14と74が一致して重なる。また、それ
ぞれの八角形パターン12と74は全てずれて重なる。
図5に、メスバーニア1とオスバーニア7との間に合わ
せずれが生じた場合の例を示す。
【0012】図5(a)は、x方向にマイナス1マイク
ロメートル、y方向にプラス1マイクロメートル、それ
ぞれ合わせずれが生じた場合の図である。本発明のバー
ニアにおいて、合わせずれ量の補正精度は、基準軸1
4,74と交差する八角形パターン12,72の各辺を
使用して測定した場合、xy両方向ともにプラスマイナ
ス1マイクロメートルであるが、基準軸14,74と交
差しない八角形パターン12,72のそれぞれの辺を使
用して測定した場合、プラスマイナス0.5マイクロメ
ートルとなる。ただし、xy両方向に絶対値で同じ量だ
け合わせずれが生じた場合にのみ0.5マイクロメート
ルの精度で読み取ることができ、また、基準軸14,7
4と交差する八角形パターン12,72の各辺でメスバ
ーニア1とオスバーニア7の一致がある場合は、基準軸
14,74と交差しない八角形パターン12,72のそ
れぞれの辺におけるメスバーニア1とオスバーニア7の
一致は無視する。基準軸14,74と交差しない八角形
パターン12,72のそれぞれの辺を使用して測定した
場合、合わせずれ補正精度はプラスマイナス0.5マイ
クロメートルになるが、基準軸14,74と交差しない
八角形パターン12,72のそれぞれの辺でのメスバー
ニア1における第1′の間隔15とオスバーニア7にお
ける第2′の間隔16の差は、基準軸14,74と交差
する八角形パターン12,72の各辺を使用した場合の
合わせ補正精度をRとすると、R*ルート2/2とな
る。図5(a)では、領域A、B、Cで、メスバーニア
1とオスバーニア7のそれぞれの八角形パターン12,
72が一致して重なり、それ以外の八角形パターン1
2,72および基準軸14,74は一致していない。こ
の場合、xy両方向に絶対値で同じ距離だけ合わせずれ
が生じているため、領域AおよびB同様、領域Cの一致
からも合わせずれ量を読み取ることができる。
【0013】次に、図5(b)は、x、y方向にそれぞ
れプラス1.5マイクロメートル合わせずれが生じた場
合の図である。この場合は、xy中間軸17上の領域D
でメスバーニア1とオスバーニア7の八角形パターン1
2,72が一致して重なり、それ以外の八角形パターン
12,72および基準軸14,74は一致しない。した
がって、領域Dの一致から、x、y方向にそれぞれプラ
ス1.5マイクロメートルの合わせずれが生じたことを
読み取ることができる。
【0014】次に、図5(c)は、x方向にプラス1マ
イクロメートル、y方向にマイナス2マイクロメート
ル、それぞれ合わせずれが生じた場合の図である。領域
E、F、Gでメスバーニア1とオスバーニア7のそれぞ
れの八角形パターン12,72が一致して重なってい
る。この場合は、xy中間軸17上の領域Gでの一致は
無視し、基準軸4上の領域EおよびFの一致から合わせ
ずれ量を読み取る。したがって、領域EおよびFから、
x方向にプラス1マイクロメートル、y方向にマイナス
2マイクロメートルの合わせずれが生じたことを読み取
ることができる。
【0015】以上は3つの八角形パターン12,72で
構成したバーニアについて述べたが、任意に多数の八角
形パターン12,72で構成すると、合わせずれ補正精
度は変わらずにさらに大きな合わせずれ量が測定でき
る。例えば、合わせずれ補正精度がプラスマイナス1マ
イクロメートルの場合、3つの八角形パターン12,7
2で構成したバーニアでは合わせずれ量がプラスマイナ
ス3マイクロメートルまでしか測定できないが、5つの
八角形パターン12,72ではプラスマイナス5マイク
ロメートルまで測定できる。
【0016】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、八角形パ
ターンおよび十字形状とからなる軸でバーニアを構成す
ることで、1種類のパターンで2方向の合わせずれ量が
同時に測定でき、作業効率が向上する。また、従来技術
と比較して、配置するバーニアの数は半分にできるた
め、異なるバーニアを使用して合わせずれ量の測定を行
ってしまうというミスの低減化にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すバーニアの平面構成図
【図2】従来のバーニアの平面構成図
【図3】本発明の一実施例のバーニアの説明断面図
【図4】本発明のバーニアの説明平面図
【図5】本発明の一実施例のバーニアの説明平面図
【符号の説明】
1:メスバーニア、12,72:八角形パターン、3:
第1の間隔、14,74:基準軸、5:中心、6:突起
形状、7:オスバーニア、8:第2の間隔、9:従来の
メスバーニア、10:従来のオスバーニア、15:第
1′の間隔、16:第2′の間隔、17:xy中間軸。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトマスク・パターンバーニアにおい
    て、一定の線幅を有し、円に内接し、対向する辺が該円
    の中心点から等間隔な八角形パターンから成り、前記一
    定の線幅を持つ十字形状となる軸を、前記八角形パター
    ンの辺と直行するように、かつ、該十字形状となる軸の
    中心点が該円の中心点と同一座標に配置されることを特
    徴とする位置合わせ用バーニア。
  2. 【請求項2】 請求項1において、内面積が異なるよう
    に構成し、各前八角形パターンを十字形状となる軸の中
    心点を基準として、同一層上に、かつ、それぞれの間の
    距離、および、前記八角形パターンのうち内面積が最小
    となる該八角形パターンと前記十字形状となる軸との距
    離も前記八角形パターン間の距離と同じになるように組
    み合わせた第1のパターンと、前記第1のパターンにお
    けるそれぞれの前記八角形パターン間の距離、および、
    内面積が最小となる前記八角形パターンと前記十字形状
    となる軸との距離が、前記第1のパターンの場合とは異
    なり、かつ、一定となるようにした第2のパターンを、
    前記第1のパターンの配置層とは異なる層に、かつ、前
    記十字形状となる軸の中心点と同一座標に配置すること
    を特徴とする合わせ補正用バーニアの構成方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003107756A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Nec Toppan Circuit Solutions Toyama Inc 自動露光機および位置合わせ方法
JP2007504664A (ja) * 2003-09-02 2007-03-01 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド Xイニシアティブレイアウト設計のためのパターン認識および方法のための構造

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