JPH03259255A - マスクパターン設計方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置の製造に用いられるマスクのパタ
ーンを設計する方法、すなわちマスクパターン設計方法
に関する。

［従来の技術］ 従来から、半導体装置の製造においてガラス面にクロム
を塗布し、エツチングによりポジあるいはネガに描画し
て、所望のパターンを形成したマスクが用いられている
。

このようなマスクを設計する場合、例えばＣＡＤにより
パターンユニットをまず設計する。

第５図には、パターンユニットの一例が示されている。

この図に示されるパターンユニット１０は、斜線で示さ
れる内部パターン１２を含むチップ領域１４と、このチ
ップ領域１４の周囲を縁取るスクライブ領域１６と、か
ら構成されている。

すなわち、チップ領域１４の内部パターン１２には、半
導体装置の製造の仕掛品であるウェハー上に形成する各
層パターンに対応するパターンが描画・配線されている
。チップ領域１４のうち内部パターン２０以外の領域と
、スクライブ領域１６には、パターンは形成しない。

このようなパターンユニット１０は、ウェハー上に形成
しようとする実体的なパターンに対して５倍、１０倍程
度の大きさとなるよう、設計・作威される。例えば、ウ
ェハー上で５ｍｍＸ５ｍｍにしようとする場合、パター
ンユニット１０は２５ｍｍＸ２５ｍｍに設計すればよい
。

また、１個のマスクは、このようなパターンユニット１
０を縦横にマトリクス状に配置する構成に設計・作成す
る。

第６図には、このマトリクス状の配置が示されている。

この図においては、横方向にＸ１縦方向にｙの寸法を有
しているパターンユニット１ｏが、所定個数だけマトリ
クス状に密に配置されている。例えば、スクライブ領域
１６同士が全幅で重複するように配置されており、スク
ライブ領域１６の幅がパターンユニット１０の幅に比べ
非常に小さいため、パターンユニット１０の配置間隔（
ステップ間隔）はパターンユニット１ｏの寸法ｘＳｙに
ほぼ等しい。

このようなマスクによりウェハー上にチップを形成した
後には、前述のスクライブ領域１６で裁断し、各パター
ンユニット１０に対応するチップを、所定個数だけ、得
ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来のマスクパターン設計方法によれば、
１個のマスクで所望個数のチップを製造可能であるが、
設計途中でのステップ間隔の取り違え等により、仕様と
異なる値のステップ間隔で設計してしまった場合、マス
ク上でパターンユニットが重複したり、あるいは離れて
しまう。

このような誤差に係る設計によるマスクでは、ウェハー
上の所望の位置にパターンを形成することが出来ない。

通常、パターンユニットのアライメントマークによりウ
ェハー上のパターンの位置決めを行うが、前述したステ
ップ間隔誤差に起因する不具合は、このアライメントマ
ークによる確認時に初めて露見することになる。

半導体装置の製造においては、各工程を合計すると少な
い仕様でも十数枚のマスクが必要とされており、アライ
メントマークによる確認時まで前述の不具合が発見でき
ないことにより、最初の工程のマスクのみならず、後の
工程のマスク、ひどいときには全マスクがステップ間隔
誤差を有するものとなってしまう。

この場合、ウェハーが不具合を有するために損品となり
、マスクも設計・作成し直しとなる。これらは、経済的
に大きな損害を発生させてしまう。

従って、ステップ間隔誤差を早期に発見する必要があっ
たにも拘らず、従来はこの早期発見が困難であった。

本発明は、この様な問題点を解決することを課題として
なされたものであり、ステップ間隔誤差を早期に発見す
ることが可能なマスクパターン設計方法を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この様な目的を達成するために、本発明は、隣接するパ
ターンユニットに、所定位置で所定形状に係合又は重複
するよう、それぞれステップ確認マークを付与すること
を特徴とする。

［作用］ 本発明においては、パターンユニットを所定のステップ
間隔でマトリクス配置する際、ステップ確認マークが付
与される。このステップ確認マークは、ステップ間隔が
所定値の場合、隣接するパターンユニットのステップ確
認マークと所定位置で所定形状に係合又は重複する。

従って、ステップ間隔が所定の値からずれている場合に
は、ステップ確認マークが所定位置・所定形状に係合又
は重複しない。これにより、ステップ間隔誤差発生時に
も、マスクの使用開始前にこの誤差が発見される。

［実施例〕 以下、本発明の好適な実施例について図面に基づき説明
する。なお、第５図乃至第６図に示される従来例と同様
の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

第１図には、本発明の一実施例に係るマスクパターン設
計方法におけるパターンユニット１ｏが示されている。

この図においては、スクライブ領域１６には本発明の特
徴に係るステップ確認マーク１８が設けられている。

また、第２図には、第１図におけるパターンユニット１
０のうち、ステップ確認マーク１８に係る部位が拡大し
て描かれている。

この図において、ステップ確認マーク１８は、例えば３
００μｍの幅を有するスクライブ領域１６の中心線（ス
クライブセンター）２０のコーナーに設けられている６
μｍＸ６μｍの方形領域であり、マスクの性質に応じて
、マスク上ではポジ又はネガで形成される。

また、ステップ確認マーク１８は、スクライブセンター
２０から見て外側に縦横４μｍづつ、張り出すように配
置されている。

すなわち、この実施例においては、パターンユニット１
０を設計する際に、スクライブ領域１６の所定位置にス
テップ確認マーク１８を付与する。

第３図及び第４図には、このようにして設計されたパタ
ーンユニット１０をマトリクス状に配置する際のステッ
プ確認マーク１８の位置関係が示されている。

この実施例においては、前述のようにパターンユニット
１０を設計した上で、従来と同様にパターンユニット１
０のマトリクス配置を行う。

第３図（ａ）及び第３図（ｂ）にそれぞれ示される２個
のパターンユニット１０−１．１０−２を、スクライブ
領域１６−１．１６−２が全齢にわたって重複するよう
に設計した場合を考えると、この場合、実際の設計に係
るステップ間隔と仕様のステップ間隔とが一致していれ
ば、第３図（ｃ）に示されるように、スクライブ領域１
６−１．１６−２両者による被覆領域２２は、縦６μｍ
×横８μｍの方形領域になる。

逆に一致していなければ、被覆領域２２はこのような所
定形状・所定寸法の領域にはならない。

例えば、横方向のステップ間隔が仕様に対して２μｍ大
きい場合、第３図（ｄ）に示されるように、被覆領域２
２は縦６μｍ×横６μｍの方形領域になる。

従って、この実施例においては、例えば設計者のミスや
受発注のミスが生じた結果、ステップ間隔が仕様に対し
てずれている場合にも、このずれを顕微鏡等により検出
することができる。その際、マスクとして無駄になるの
が最初に投入した１枚のみですみ、設計途上のものにつ
いての同様の障害を避けることができ、ステップ間隔ず
れの不具合を有するマスクを多数、設計作成することを
回避できる。従って、マスクの損品発生を抑制できる。

一方、ウェハーの無駄も、ステップ間隔ずれの早期発見
により防止される。

この結果、ステップ間隔ずれによる不）ＤＩの多額の経
費発生を抑えることができる。

第４図には、この実施例において４個のパターンユニッ
ト１０を十字状に突き合わせた部位の拡大形状が示され
ている。

この部位においては、ステップ間隔にずれが発生してい
なければ、第４図（ａ）に示されるように、被覆領域２
２が縦８μｍ×横８μｍの方形領域となる。

ずれが発生した場合、例えばステップ間隔が縦方向に４
μｍ大きく横方向に２μｍ小さい場合、第４図（ｂ）に
示されるように、被覆領域２２は縦１２μｍ×横６μｍ
の方形領域となる。

槌って、この様な部位においてもステップ間隔のずれを
検出して前述の効果を得ることができる。

なお、以上の説明においては、ステップ確認マーク１８
がいわゆるヌキ、ノコシのいずれであるかは限定してい
ないが、これはどちらでも可能である。

また、スクライブ領域１６を隣接する他のパターンユニ
ット１０のスクライブ領域１６と全幅にわたって重ね合
わせているが、これは全幅でなくても良い。すなわち、
本発明の特徴に係るステップ確認マーク１８を、他のパ
ターンユニット１０のステップ確認マーク１８と重複し
て一定形状・一定位置の被覆領域２２を形成するように
設けるならば、前述のような効果を得ることができる。

さらに、ステップ確認マーク１８は、スクライブ領域１
６に設けずとも良い。例えば、チップ領域１４のうち、
内部パターン１２以外の部位に設けても良い。他のパタ
ーンユニット１０のステップ確認マーク１８と重複して
一定形状・一定位置の被覆領域２２を形成することが可
能なように設ければ、これも同様の効果を奏するものと
なる。

ステップ確認マーク１８は、方形でなくても良い。

そして、ステップ確認マーク１８の重複により被覆領域
２２を形成するのに代え、ステップ確認マーク１８の係
合によっても良い。すなわち、スクライブ領域１６上に
形成されたステップ確認マーク１８が、隣接するパター
ンユニット１０のステップ確認マーク１８と組み合わさ
れて一個の所定形状の被覆領域２２を形成するようにし
ても構わない。この場合にも、前述のような効果を同様
に得ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、ステップ確認マ
ークが所定位置・所定形状に重複又は係合させるように
したため、かかる位置・形状の測定により、ステップ間
隔のずれを検出できる。

従って、マスクやウェハーの出品発生を抑えることが可
能となり、ステップ間隔のずれに伴う不測の経費発生を
防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るマスクパターン設計
方法により設計するパターンユニットの構成図、 第２図は、この実施例におけるステップ確認マークの説
明図、 第３図は、この実施例におけるステップ確認マークの作
用図であって、第３図（ａ）及び第３図（ｂ）はそれぞ
れ隣接するパターンユニットのステップ確認マークを示
す図、第３図（ｃ）はステップ間隔ずれが生じていない
場合の重複状態図、第３図（ｄ）はステップ間隔ずれが
生じている場合の重複状態図、 第４図は、この実施例におけるステップ確認マークの他
の作用図であって、第４図（ａ）はステップ間隔ずれが
生じていない場合の重複状態図、第４図（ｂ）はステッ
プ間隔ずれが生じている場合の重複状態図、 第５図は、従来のパターンユニットの一例の構成図、 第６図は、 １０　・・・ １２　・・・ １６　・・・ １８　・・・ ２２　・・・ パターンユニットの配置図である。 パターンユニット 内部パターン スクライブ領域 ステップ確認マーク 被覆領域

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内部にパターンが形成された均一形状のパターンユニッ
   トを、縦方向及び横方向にそれぞれ所定のステップ間隔
   でマトリクス配置して、マスクパターンを設計するマス
   クパターン設計方法において、 隣接するパターンユニットに、所定位置で所定形状に係
   合又は重複するよう、それぞれステップ確認マークを付
   与することを特徴とするマスクパターン設計方法。