JP3634505B2

JP3634505B2 - アライメントマーク配置方法

Info

Publication number: JP3634505B2
Application number: JP13466696A
Authority: JP
Inventors: 高晴辻; 幹雄朝倉; 恭治山崎
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: Renesas Technology Corp
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: US5716889A; JPH09320936A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アライメントマーク配置方法に関し、特に、４つのアライメントマークを用いることにより高精度な位置合わせを行なうに際し、隣り合う一対のアライメントマークの位置をシフトさせることによって、半導体デバイスが形成されるデバイス領域以外の領域を減少させることが可能となるアライメントマーク配置方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体記憶装置などの製造工程における露光工程では、微細加工を正確に行なうためにステッパの位置合わせが重要となってきている。ステッパの位置合わせ方法としては、さまざまなものが従来から提案されてきているが、４つの位置合わせマーク（以下単に「アライメントマーク」と称する）を用いる位置合わせ方法が、たとえば特開平６−３４９７０５号公報に開示されている。このように４つのアライメントマークを用いて位置合わせを行なう場合には、ステッパのショット領域の中心に対して点対称の位置に４つのアライメントマークを形成する。そして、この４つのアライメントマークの位置を検出し、その位置と予め設定された位置座標とのずれを補正する。上記のアライメントマークは、ショット領域の四隅に配置されることが好ましい。
【０００３】
図４（ａ）には、従来のアライメントマーク４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの配置方法の一例が示されている。図４（ａ）を参照して、半導体デバイスが形成されるデバイス領域３の周囲には、ダイシングのために設けられるダイシング領域２と、ＴＥＧ（ＴｅｓｔＥｌｅｍｅｎｔＧｒｏｕｐ）領域５とが設けられている。このようにダイシング領域２とＴＥＧ領域５とがデバイス領域３を取囲むように設けられた場合には、ダイシング領域２あるいはＴＥＧ領域５内にアライメントマーク４ａ〜４ｄは配置されるのが一般的である。このように４つのアライメントマーク４ａ〜４ｄを設けることにより、上述のように、高精度な位置合わせが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように精度の高い位置合わせが要求されるとともに、一方でウェハ当たりのデバイスの製造数を増加させることも要求される。ウェハ当たりのデバイスの製造数を増加させる１手法としては、デバイス領域３以外の領域を減じる手法を挙げることができる。
【０００５】
図４（ｂ）には、デバイス領域３以外の領域を減じるべくＴＥＧ領域５を単純に除去した状態が示されている。図４（ｂ）に示されるように、ＴＥＧ領域５を単純に除去した場合、アライメントマーク４ａ，４ｄの形成位置が確保できなくなる。そのため、ショット領域１内に４つのアライメントマークが確保できなくなり、正確な位置合わせが困難となってしまう。
【０００６】
以上のことより、位置合わせ精度を低下させることなく、ウェハ当たりのデバイスの製造数を増加させることは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、位置合わせ精度を低下させることなく、ウェハ当たりのデバイスの製造数を増加させることが可能となるアライメントマーク配置方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るアライメントマーク配置方法は、１つの局面では、露光工程におけるステッパの位置合わせのために用いられるアライメントマークの配置方法であることを前提とする。アライメントマークは、半導体デバイスが形成されるデバイス領域とダイシングのためにデバイス領域の周囲に設けられるダイシング領域とを含む半導体ウェハ上に形成される。上記のデバイス領域は、その周縁部の一部が上記のステッパの１つのショット領域の周縁部の一部を規定するようにショット領域内に配置される。そして、第１のアライメントマークが上記のショット領域内に位置するデバイス領域内に配置され、第２と第３と第４のアライメントマークがショット領域内に位置するダイシング領域内に間隔をあけて配置される。
【０００９】
上記のように、デバイス領域の周縁部の一部がステッパの１つのショット領域の周縁部の一部を規定するようにショット領域内でデバイス領域が配置されるので、図４（ａ）に示される従来例と比べ、デバイス領域の周囲の領域を減じることが可能となる。また、デバイス領域内に第１のアライメントマークを配置し、ダイシング領域内に第２と第３と第４のスアライメントマークを配置しているので、１つのショット領域内に４つのアライメントマークを設けることができる。それにより、高精度な位置合わせをも行なうことが可能となる。
【００１０】
なお、上記のショット領域とデバイス領域は四角形の平面形状を有し、デバイス領域の隣り合う２辺がショット領域の隣り合う第１と第２の辺とそれぞれ重なるようにデバイス領域が配置されることが好ましい。また、上記第１と第２の辺により規定されるショット領域の第１のコーナ部近傍に位置するデバイス領域内に第１のアライメントマークが配置されることが好ましく、上記ダイシング領域はデバイス領域の上記２辺以外の辺に沿って延在することが好ましい。また、上記の第２と第３と第４のアライメントマークは、上記のショット領域の第２と第３と第４のコーナ部近傍に位置するダイシング領域内に配置されることが好まし。
【００１１】
また、上記の第１と第３のアライメントマークはショット領域の中心に対して実質的に点対称な位置に配置され、第２と第４のアライメントマークはショット領域の中心に対し実質的に点対称な位置に配置されることが好ましい。また、上記の第１と第４のアライメントマークを結ぶ仮想の線分がショット領域の第１の辺とほぼ平行でありかつダイシング領域上からデバイス領域上に延在するように第１と第４のアライメントマークが配置されることが好ましい。さらに、ショット領域は第１の辺と平行な第３の辺を有することが好ましく、第２と第３のアライメントマークを結ぶ仮想の線分がこの第３の辺とほぼ平行でありかつダイシング領域上にのみ延在するように第２と第３のアライメントマークが配置されることが好ましい。
【００１２】
この発明に係るアライメントマーク配置方法は、他の局面では、レーザトリミングのために用いられるアライメントマーク配置方法であることを前提とする。アライメントマークは、半導体デバイスが形成されるデバイス領域とダイシングのためにデバイス領域の周囲に設けられるダイシング領域とを含む半導体ウェハ上に形成される。この半導体ウェハ上にはデバイス領域を各々含む複数の領域が隣接して設けられる。デバイス領域は、その周縁部の一部が上記領域の周縁部の一部を規定するように配置される。そして、レーザトリミングを行う上記領域をアライメントする際に使用するアライメントマークが形成される領域であってレーザトリミングを行う領域と隣接する領域が位置する方向の最も端に配置される領域であって、その領域内のデバイス領域と隣接する位置に他の領域内のダイシング領域が存在しないものの内部に位置するデバイス領域内に、レーザトリミングのために用いられる第１のアライメントマークが設けられる。そして、上記の最も端に配置される領域内のダイシング領域内にレーザトリミングのために用いられる第２と第３と第４のアライメントマークを間隔をあけて設ける。
【００１３】
上記のように、他の局面では、半導体ウェハに設けられた複数の領域のうち最も端の領域内におけるデバイス領域内にのみ第１のアライメントマークを選択的に設けている。レーザトリミングの場合には、上記の１つの局面の場合のようにショット領域が重ならないように配慮する必要がないので、隣接する領域内に設けられたアライメントマークを使用できる。そのため、１つの局面の場合と同様にデバイス領域以外の部分を減じた場合でも、基本的にはデバイス領域内に新たにアライメントマークを設ける必要はない。しかしながら、最も端に位置する領域では、隣接する領域内のアライメントマークを使用できない場合がある。この場合には、最も端に位置する領域での位置合わせ精度が低下する。そこで、最も端の領域内におけるデバイス領域内にのみ選択的にアライメントマークを設けることにより、すべての領域に対しレーザトリミングの際の位置合わせ精度を向上させることが可能となる。また、この局面においても、上記の１つの局面の場合と同様に、１つのウェハに対するデバイスの製造数を増加させることが可能となる。
【００１４】
なお、上記の領域とデバイス領域とは四角形の平面形状を有し、デバイス領域の隣り合う２辺が上記領域の隣り合う第１と第２の辺とそれぞれ重なるようにデバイス領域が配置されることが好ましい。また、上記の第１と第２の辺により規定される上記領域の第１のコーナ部近傍に位置するデバイス領域内に第１のアライメントマークが配置されることが好ましい。さらに、ダイシング領域は、デバイス領域の上記の２辺以外の辺に沿って延在することが好ましく、上記の領域の第２と第３と第４のコーナ部近傍に位置するダイシング領域内に第２と第３と第４のアライメントマークがそれぞれ配置されることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
まず、図１および図２を用いて、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるアライメントマークの配置を示す平面図である。図１を参照して、ステッパのショット領域１内には、半導体デバイスが形成されるデバイス領域３と、ダイシングのために用いられるダイシング領域２とが設けられる。ショット領域１の周縁部は、デバイス領域３の周縁部の一部と、ダイシング領域２の周縁部の一部とによって規定される。より詳しくは、デバイス領域４とショット領域１は四角形の平面形状を有し、デバイス領域３の隣り合う２辺がショット領域１の第１と第２の辺６ａ，６ｂと重なっており、ダイシング領域２の周縁部の一部がショット領域１の第３と第４の辺６ｃ，６ｄと重なっている。
【００１７】
ダイシング領域２は、デバイス領域３の上記の２辺以外の辺に沿って延在するように設けられている。つまり、ショット領域１内においては、デバイス領域３の周縁部に沿って選択的にダイシング領域２が設けられている。それにより、図４（ａ）に示される従来例の場合よりも、１つのショット領域１内におけるデバイス領域３以外の領域を減じることが可能となる。その結果、１つのウェハ当たりのデバイスの製造数を増加させることが可能となる。
【００１８】
上記のような配置のデバイス領域３内であってショット領域１の第１のコーナ部７ａ近傍に、１つのアライメントマーク４ａ′が設けられている。また、ダイシング領域２内であってショット領域１の第２と第３と第４のコーナ部７ｂ，７ｃ，７ｄ近傍に、３つのアライメントマーク４ｂ，４ｃ，４ｄ′が設けられている。このように４つのアライメントマークを設けることにより、高精度な位置合わせを行なうことが可能となる。
【００１９】
なお、ショット領域１の第１の辺６ａと第３の辺６ｃとは平行であり、アライメントマーク４ａ′とアライメントマーク４ｄ′とを結ぶ仮想の線分が第１の辺６ａと平行となり、アライメントマーク４ｂとアライメントマーク４ｃとを結ぶ仮想の線分が第３の辺６ｃと平行となることが好ましい。このとき、アライメントマーク４ａ′とアライメントマーク４ｄ′とを結ぶ仮想の線分はダイシング領域２上からデバイス領域３上に延在し、アライメントマーク４ｂとアライメントマーク４ｃとを結ぶ仮想の線分はダイシング領域上でのみ延在する。
【００２０】
ここで、本発明において注目すべき工夫点は、ショット領域１の周縁部を規定するのにデバイス領域３の周縁部を用いた点にある。それにより、ショット領域１を図４（ａ）に示される従来のショット領域１よりも縮小することが可能となる。アライメントマーク４ａ′，４ｂ，４ｃ，４ｄ′は、ショット領域１内において点対称な位置に設けられることが好ましい。ショット領域１を縮小するという上記の思想を適用しない場合には、図４（ｂ）に示されるように、ショット領域１内に４つのアライメントマークを設けることができなくなる。
【００２１】
それに対し、図１に示される場合では、ショット領域１自体を縮小したので、ショット領域１の中心に対し点対称な位置に４つのアライメントマーク４ａ′，４ｂ，４ｃ，４ｄ′を設けることが可能となる。以上のことより、位置合わせ精度を低下させることなく、１つのウェハ当たりのデバイスの製造数を増加させることが可能となる。
【００２２】
次に、図２を用いて、本発明に係る複数のショット領域１を配置した場合について説明する。図２は、複数のショット領域１が配置された状態を示す平面図である。図２を参照して、デバイス領域３に近接するように他のショット領域１内のダイシング領域２が配置されている。この他のショット領域１内のダイシング領域２内にも、アライメントマーク４ｂ，４ｃ，４ｄ′などが設けられる。つまり、複数のショット領域１に属するダイシング領域２によって、１つのデバイス領域が取り囲まれることとなる。なお、図２には、ショット領域１間に間隙が設けられているが、この間隙は省略してもよい。
【００２３】
（実施の形態２）
次に、図３を用いて、本発明の実施の形態２について説明する。図３は、本発明の実施の形態２におけるアライメントマークの配置を示す平面図である。
【００２４】
図３を参照して、半導体ウェハ８には、複数の領域１７，１７ａ，１７ｂが設けられる。この複数の領域１７，１７ａ，１７ｂ内にアライメントマーク９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６がそれぞれ設けられる。レーザトリミングを行なう場合には、上記の実施の形態１の場合ほど高い位置合わせ精度が要求されないので、たとえば領域１７ａ内のデバイス領域３ａ内においてレーザトリミングを行なう場合には、アライメントマーク９，１０，１１，１２を用いることができる。つまり、隣接する他の領域１７内におけるアライメントマーク１２を使用することが可能となる。そのため、上記の実施の形態１の場合のように各々の領域１７，１７ａ内におけるデバイス領域内に新たにアライメントマークを形成する必要はない。
【００２５】
しかしながら、図３における最も端に位置する領域１７ｂについては、この領域１７ｂの右側に他の領域１７が存在しないので、他の領域１７内のアライメントマークを使用することができない。そこで、最も端に位置する領域１７ｂ内におけるデバイス領域３ｂ内にのみ選択的にアライメントマーク１６を設ける。それにより、最も端に位置する領域１７ｂ内においても、他の領域１７，１７ａ内の場合と同様に、比較的高精度なレーザトリミング時の位置合わせを行なうことが可能となる。
【００２６】
以上のように、本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１つの局面では、デバイス領域の周縁部の一部によってショット領域の周縁部の一部を規定しているので、ショット領域を従来例よりも縮小することが可能となる。それに加え、このように縮小されたショット領域内に４つのアライメントマークを設けることが可能となる。それにより、ステッパの位置合わせ精度を高い状態で維持しつつウェハ当たりのデバイスの生産数を増加させることが可能となる。
【００２８】
また、ショット領域とデバイス領域とが四角形の平面形状を有する場合には、デバイス領域の隣り合う２辺がショット領域の隣り合う第１と第２の辺とそれぞれ重なるようにデバイス領域を配置すればよい。それにより、１つのショット領域内におけるデバイス領域の周囲の領域を従来例よりも減じることができる。
【００２９】
また、第１と第３のアライメントマークをショット領域の中心に対して点対称な位置に配置し、第２と第４のアライメントマークをショット領域の中心に対し点対称な位置に配置することにより、ステッパの位置合わせをさらに高精度に行なうことが可能となる。
【００３０】
この発明に係るアライメントマーク配置方法によれば、他の局面では、最も端に配置される領域内のデバイス領域内にのみ選択的にレーザトリミングのために用いられる第１のアライメントマークが設けられる。そして、この最も端に位置する領域内のダイシング領域内に第２と第３と第４のアライメントマークが間隔を開けて設けられている。それにより、第１〜第４のアライメントマークを用いて、レーザトリミング時に高精度な位置合わせを行なうことが可能となる。なお、本局面の場合においても、上記の１つの局面の場合と同様に、１つの領域の周縁部の一部を規定するようにデバイス領域が配置されるので、１つのウェハ当たりのデバイスの生産数を増加させることが可能となる。
【００３１】
また、上記の領域とデバイス領域とが四角形の平面形状を有する場合には、デバイス領域の隣り合う２辺が上記の領域の隣り合う第１と第２の辺とそれぞれ重なるように配置されることが好ましい。それにより、１の領域内において、デバイス領域の周囲の部分の面積を従来よりも減じることができ、１つのウェハ内に多くの領域を設けることが可能となる。その結果、１つのウェハ当たりのデバイスの生産数を増加させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１におけるアライメントマークの配置を示す平面図である。
【図２】図１に示されるショット領域を複数個配置した状態を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態２におけるアライメントマークの配置を示す平面図である。
【図４】（ａ）従来のステッパの位置合わせ用のアライメントマークの配置の一例を示す平面図である。
（ｂ）は（ａ）においてＴＥＧ領域を除去した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ショット領域、２ダイシング領域、３，３ａ，３ｂデバイス領域、４ａ，４ａ′，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｄ′，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６アライメントマーク、５ＴＥＧ領域、６ａ〜６ｄ第１〜第４の辺、７ａ〜７ｄ第１〜第４のコーナ部、８半導体ウェハ、１７，１７ａ，１７ｂ領域。

Claims

半導体デバイスが形成されるデバイス領域とダイシングのために前記デバイス領域の周囲に設けられるダイシング領域とを含む半導体ウェハ上に形成され、露光工程におけるステッパの位置合わせのために用いられるアライメントマークの配置方法であって、
前記デバイス領域の周縁部の一部が前記ステッパの１つのショット領域の周縁部の一部を規定するように前記ショット領域内で前記デバイス領域が配置され、第１のアライメントマークが前記ショット領域内に位置する前記デバイス領域内に配置され、第２と第３と第４のアライメントマークが前記ショット領域内に位置する前記ダイシング領域内に間隔をあけて配置される、アライメントマーク配置方法。
前記ショット領域と前記デバイス領域は四角形の平面形状を有し、前記デバイス領域の隣り合う２辺が前記ショット領域の隣り合う第１と第２の辺とそれぞれ重なるように前記デバイス領域が配置され、
前記第１と第２の辺により規定される前記ショット領域の第１のコーナ部近傍に位置する前記デバイス領域内に前記第１のアライメントマークが配置され、
前記ダイシング領域は前記デバイス領域の前記２辺以外の辺に沿って延在し、前記ショット領域の第２と第３と第４のコーナ部近傍に位置する前記ダイシング領域内に前記第２と第３と第４のアライメントマークがそれぞれ配置される、請求項１に記載のアライメントマーク配置方法。
前記第１と第３のアライメントマークは前記ショット領域の中心に対して実質的に点対称な位置に配置され、前記第２と第４のアライメントマークは前記ショット領域の中心に対し実質的に点対称な位置に配置され、
前記第１と第４のアライメントマークを結ぶ仮想の線分が前記ショット領域の第１の辺とほぼ平行でありかつ前記ダイシング領域上から前記デバイス領域上に延在するように前記第１と第４のアライメントマークが配置され、
前記ショット領域は前記第１の辺と平行な第３の辺を有し、
前記第２と第３のアライメントマークを結ぶ仮想の線分が前記第３の辺とほぼ平行でありかつ前記ダイシング領域上にのみ延在するように前記第２と第３のアライメントマークが配置される、請求項２に記載のアライメントマーク配置方法。
半導体デバイスが形成されるデバイス領域とダイシングのために前記デバイス領域の周囲に設けられるダイシング領域とを含む半導体ウェハ上に形成され、レーザトリミングのために用いられるアライメントマーク配置方法であって、
前記半導体ウェハには前記デバイス領域を各々含む複数の領域が隣接して設けられ、
前記デバイス領域の周縁部の一部が前記領域の周縁部の一部を規定するように前記領域内で前記デバイス領域が配置され、
レーザトリミングを行う前記領域をアライメントする際に使用するアライメントマークが形成される領域であって前記レーザトリミングを行う領域と隣接する前記領域が位置する方向の最も端に配置される前記領域であって、該領域内の前記デバイス領域と隣接する位置に他の前記領域内の前記ダイシング領域が存在しないものの内部に位置する前記デバイス領域内に、レーザトリミングのために用いられる第１のアライメントマークを設け、前記最も端に配置される領域内の前記ダイシング領域内にレーザトリミングのために用いられる第２と第３と第４のアライメントマークを間隔をあけて設けることを特徴とする、アライメントマーク配置方法。
前記領域と前記デバイス領域は四角形の平面形状を有し、
前記デバイス領域の隣り合う２辺が前記領域の隣り合う第１と第２の辺とそれぞれ重なるように前記デバイス領域が配置され、
前記第１と第２の辺により規定される前記領域の第１のコーナ部近傍に位置する前記デバイス領域内に前記第１のアライメントマークが配置され、
前記ダイシング領域は、前記デバイス領域の前記２辺以外の辺に沿って延在し、
前記領域の第２と第３と第４のコーナ部近傍に位置する前記ダイシング領域内に前記第２と第３と第４のアライメントマークがそれぞれ配置される、請求項４に記載のアライメントマーク配置方法。