JPH04171449A - フォトマスク - 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、半導体装置のフォトプロセス工程中で半導体
層等に所望のパターンを賦与するフォトリソグラフィ用
のいわゆるレチクルを含むフォトマスクに関する。

〔従来の技術〕

周知のように、半導体装置とくに集積回路装置の製造に
は複数回のフォトプロセスが必要でその工程ごとに微細
パターンを指定するフォトマスクを用いるが、最近では
このフォトマスクに１〜数個分の集積回路装置のパター
ンを備えるいわゆるレチクルを用い、そのパターンをレ
ンズ等の手段で５〜１０分の１に縮めて大径のウェハ上
のフォトレジスト膜を順次位置をずらせながら露光する
ことにより、それに作り込む多数の集積回路装置をパタ
ーンニングするのがふつうである。

さ”ζ、このレチクル等のフォトマスクには、各集積回
路装置チップのパターンのほかに、ウェハプロセス終了
後にウェハを縦横にスクライブしてそれからチップを単
離するため必要なスクライブゾーン用のパターンが組み
込まれる。チップ本体用パターンの外輪郭は方形で、ス
クライブゾーン用パターンはこれが縦横に配列された間
を埋める格子状になるから、この格子の善意の中にチッ
プ本体用パターンが嵌め込まれる形になる。

周知のように、最近ではチップ本体用パターンはＣＡＤ
設備を利用して生成され、フォトマスク製作のために設
備内でデータ化されて磁気テープ等の記録媒体内にデー
タの形で記録される。これに比べ、スクライブゾーン用
パターンの方はごく単純な格子状でよいのであるが、フ
ォトプロセス工程ごとにフォトマスクを区別するための
記号やマスク合わせ用の符号をウェハプロセスの管理上
そのパターン内に必ず組み込んで置く必要があるので、
これもＣＡＤ設備を利用してデータ化した上で同じ媒体
内に記録させる。

フォトマスクないしレチクルの製作時には、この記録媒
体内のデータに基づいてフォトプロセス工程ごとに異な
る上述のチップ本体用パターンとスクライブゾーン用パ
ターンを互いに接するよう並べてパターンを合成する。

ところが、上のように製作されるフナ１−マスクでは異
なるフォトプロセス工程用のチップ本体用パターンとス
クライブゾーン用パターンを誤って合成してしまうこと
がある。

かかる錯誤の発生はごく稀であっても、多数のウェハが
誤ったウェハプロセスを受けて量産品に大量の不良が発
生ずるので、フォトマスクの検査はＣＡＤ時の記録を参
照しながらもちろん厳重に行なうが、集積回路用のチッ
プ本体用パターンが３Ｌ常に複雑でかつフォトプロセス
工程ごとに大差がない場合も多いので、いわゆるうつが
りミスをｍ絶するのは相当回能である。７だ、検査の結
果かかる１ｆＪｌがわかってもフォトマスクを作り直し
にかなりの時日を要する。

本発明は、この問題を解消してフォトマスクの製作時に
不注意な錯誤を確実に検出できるようすることを目的と
する。

［課題を解決するだめの手段〕 上述の目的は本発明によれば、フォトプロセス工程ごと
に弁別が可能な照合マークを定めてそのパターンを２個
のマーク部分に分割し、各マーク部分をチップ本体用パ
ターンの周縁とスクライブゾーン用パターンの周縁とに
それぞれ組み入れて置き、同じフォトプロセス工程用の
チップ本体用およびスクライブゾーン用パターンを合成
し７た時にのみ両パターン周縁のマーク部分が互いに連
続して分割前の照合マークが復元されるようｉ２こする
ことにより達成される。

なお、上記の照合マークをフォトプロセス工程に関せず
一定の単純なパターンとし、そのマーク部分のチップ本
体とスクライブゾーン用パターンの周縁上の位置により
フォトプロセス工程の弁別を可能にするのが、フォトマ
スクの検査を自動化する上でとくに有利である。

また、フォトマスクを目視により容品に見落としなく検
査できるようにするには、照合マークをフォトプロセス
工程ごとにパターンが異なる文字や符号とするのが望ま
しい。

いずれの場合にも、マーク部分のチップ本体用とスクラ
イブゾーン用パターンへの組み入れは、ＣＡＤ設備のソ
フトウェアとくに記録媒体に記録すべき内容をデータ化
するソフトウェアによって行なうのが最も簡単でかつ確
実である。

〔作用〕

本発明は、フォトマスクがチップ本体用およびスクライ
ブゾーン用パターンを互いに接するよう並べて合成され
る点に着目し、両パターンの周縁にフォトプロセス工程
ごとに異なるいわば割袴である照合マークを２分割した
マーク部分をそれぞれ組み入れることにより、別工程用
の両パターンを誤って合成した時は両マーク部分が合致
セす、同工程用の両パターンを正しく合成した時にのみ
両マーク部分が連続し元の照合マークが復元するように
したものである。

従って本発明では錯誤を両マーク部分が繋がらないこと
から確実に検出し、正常な照合マークが復元されること
から容品に確認でき、これにより所期の課題が解決され
る。

〔実施例〕

以下、図を参照しながら本発明の若干の実施例を説明す
る。第１図に半導体装置に対するウェハプロセス中の特
定のフォトプロセス工程に用いる本発明によるフォトマ
スクを示す、同図（ａ）に示すようにこの実施例のフォ
トマスク１０はレチクルであり、方形輪郭の４個のチッ
プ本体用パターン１１と枠状のスクライブゾーン用パタ
ーン１２とを合成したパターンをもち、同図（ｂ）のよ
うにウェハ１のフォトレジスト膜を位置を順次ずらせな
がら光学系によりその数〜１０分の１に縮小したパター
ンで露光させるためのものである。チップ本体用の各パ
ターン１１は例えば集積回路用の複雑な内容をもち、ス
クライブゾーン用パターン１２はこのフォトマスク１０
を用いるフォトプロセス工程を示す記号や符号である情
報部１３を含む。

第１図の実施例の照合マーク２０は、どのフォトプロセ
ス工程にも共通な短冊状パターンとされ、それを２個に
分割したマーク部分２１と２２をチップ本体用パターン
１１の周縁の工程ごとに異なる位置と、スクライブゾー
ン用パターン１２の窓の周縁のこれに正確に対応する複
数の位置にそれぞれ組み入れて置き、両パターン１１と
１２を図のように合成した時に両マーク部分２１と２２
が連続して分割前の照合マーク２０が復元されるように
する。

第２図にこの様子を拡大図で示す、同図（ａ）はＡ工程
用のフォトマスク１０ａを示し、この工程用のチップ本
体用パターンｌｌａとスクライブゾーン用パターン１２
ａが正しく合成されて照合マーク２０ａが正確に復元さ
れている。同図（ロ）に示すＢ工程用のフォトマスク１
０．ｂでは、同形の照合マーク２０ｂを上とは異なる位
置に設けるが、同じＢ工程用のチップ本体用パターンｌ
ｌｂとスクライブゾーン用パターン１２ｂを正しく合成
すると照合マーク２０ｂの元のパターンが復元される。

しかし、同図（Ｃ）に示すフォトマスク１０ｃでは、Ａ
工程用のチップ本体用パターンｌｌａとＢ工程用のスク
ライブゾーン用パターン１２ｂが誤って合成されたため
、Ａ工程用のマーク部分２１ａとＢ工程用のマーク部分
２２ｂとが互いにずれて連続せず、元の照合マークのパ
ターンが復元されない。

これかられかるように第１図と第２図の実施例では、照
合マークを同じパターンでただしフォトプロセス工程ご
とに異なる位置に設けることにより、異なる工程用のチ
ップ本体用パターンとスクライブゾーン用パターンが誤
って合成されたことを簡単に検出できる。また、この照
合マークを図の短冊状のようなごく単純なパターンとす
れば、適宜な撮像手段る簡単なパターン認識手段を組み
合わせて、元の照合マークが復元されたか否かを自動判
定させることができる。

さらにごく稀であるが、チップ本体用パターンとスクラ
イブゾーン用パターンとが相互にずれた状態で合成され
ることがあり、上かられかるようにこの実施例の照合マ
ークはかかるずれの検出用にも利用できる。

第３図は上述の実施例の若干の変形態様を示すものであ
る。同図（ａ）の実施例では、チップ本体用パターン１
１の方形輪郭の左右と上下方向の各辺に対応する位置に
それぞれ第１図と同じパターンの照合マーク２０ｃと２
０ｄを設け、もちろんこれらの位置をフォトプロセス工
程ごとに異ならせる。この場合も、別工程用のチップ本
体用パターン１１とスクライブゾーン用パターン１２が
混同されたのを検出できる点は同じであるが、両パター
ン１１と１２との合成が上下、左右いずれの方向にずれ
ても、これを鋭敏に検出することができる。

第３図ら）は、照合マーク２０を設けるべき位置におけ
るチップ本体用パターン１１の地が黒で、スクライブゾ
ーン用パターン１２が透明な場合の態様を示す、照合マ
ーク２０を２分割した前者側のマーク部分２１を透明、
後者側のマーク部分２２を黒にそれぞれすることにより
、パターン合成されたフォトマスク１０上で両マーク部
分２１と２２が照合マーク２０の元のパターンに正しく
復元されたか否かを正確に検出ないし判定できる。

第４図に示す実施例では照合マーク２０にフォトプロセ
ス工程ごとに異なるパターンが用いられ、図の例では数
字のパターンとされる。もちろん、この場合は照合マー
ク２０の位置を工程ごとに異ならせる必要はない、照合
マーク２０を２個のマーク部分２１と２２に分割して、
チップ本体用パターン１１とスクライブゾーン用パター
ン１２にそれぞれ組み入れるのは同しであるが、この実
施例では文字を黒で縁取りして中を透明とすることによ
って、両パターン１１と１２のいずれが黒地か透明かに
関せず元の照合マーク２０が復元されたか否かを常に判
定できるようされる。なお、かかる縁取りは本発明で用
いるどの照合パターンにも適用できる。

この第４図の実施例は、照合マークが正しく元に復元さ
れたか否かを目視で判定するに適する。

また、第１図のスクライブゾーン用パターン１２中の情
報部１３をこの実施例の照合マーク２０によって置き換
えれば、誤ってパターン合成されたフォトマスク中の情
報部の読み取りを不可能にしてその使用を禁止すること
ができる。

第５図は照合マーク２０を組み入れたチップ本体用パタ
ーン１１とスクライブゾーン用パターン１２のデータを
ＣＡＤ設備内で記録する要領の概要をそのソフトウェア
の流れ図により示すものである。

あるフォ］・プロセス工程に対して、チップ本体用パタ
ーン１１を生成させ、がっ情報部１３を含むスクライブ
ゾーン用パターンを作った後に図の流れを起動させるも
のとする。

ステップ３１ではまず照合マーク２０のパターンを登録
し、次のステップ３２でこれをマーク部分２１と２２の
パターンに分割する。ステップ３３ではマーク部分２１
をチップ本体用パターン１１に組み入れ、次のステップ
３４でこれを含むパターン１１をデータ化した上で磁気
テープ等の記録媒体に記録させる。

同様に、ステップ３５でマーク部分２２をスクライブゾ
ーン用パターン１２に組み入れ、ステップ３６でこのパ
ターン１２をデータ化して記録媒体に記録させる０図示
の流れに要する時間は従来と実質上変わらず、記録媒体
に基づいてフォトマスク１ｏを作る要領も従来と全（同
じである。

〔発明の効果〕

以上のとおり本発明では、フォトプロセス工程ごとに異
なるチップ本体用パターンとチップ本体相互間のスクラ
イブゾーン用パターンを互いに接するよう並べて合成す
るフォトマスクに対して、フォトプロセス工程ごとに弁
別可能な照合マークを取り決めてそのパターンを２個の
マーク部分に分割し、チップ本体用およびスクライブゾ
ーン用パターンの周縁にこのマーク部分をそれぞれ紐み
入れて置き、同じフォトプロセス工程用のチップ本体用
およびスクライブゾーン用パターンを合成した時にのみ
両パターン周縁のマーク部分が連続して分割前の照合マ
ークが復元されるようにすることにより、次の効果が得
られる。

（ａ）照合マークが復元されたか否かによって異なるフ
ォトプロセス工程用のチップ本体とスクライブゾーン用
パターンを誤って合成したフォトマスクを自動的にまた
は目視により容易がっ確実に検出することができ、不正
な露光による半導体装置の不良発生を未然に防止できる
。

（ｂ）チップ本体用とスクライブゾーン用のパターンの
ずれが発生した時にも、本発明を利用して復元された照
合マーク中のマーク部分の相互ずれからこれを鋭敏に検
出できる。

（ｃ）　ＣＡ　Ｄ設備に装荷するソフトウェアを僅か変
更するだけで、追加投資の必要なく本発明を容易に実施
することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はすべて本発明に関し、第１図（ａ）は本発明によ
るフォトマスクの一実施例を示すレチクルの上面図、同
図（ロ）はそれるこより露光されるウェハの上面図、第
２図（ａ）・−（Ｃ）は照合マークが設りｒ−ねる部分
のフォトマスクの拡大図、第３図（ａ）および（ｂ）は
照合マークのそれぞわ異なる態様を示１フォ１−マスク
の一部拡大上面図、第４図は照合マークのさらに異なる
態様を示すフォトマスクの一部拡大上面図、第５図は照
合マークを組み入れたチップ本体用パターンとスクライ
ブゾーン用パターンのデータ化と記録の要領の概要を示
すＣＡＤ設備のソフトウェアの流れ図である。図におい
ζ、１：ウェハ、１０，１０ａ＝１０ｃ：フォトマスク
ないしレヂクル、１１．　ｌｌａ、　ｌｌｂ　：チップ
本体用パターン、１２、１２ａ、　１２ｂ　ニスクライ
ブゾーン用パターン、２０゜２０ａ〜２０ｄ：照合マー
ク、２１，２１ａ、２２，２２ｂ：マーク部分、３１〜
３６：ＣＡＤ設備のソフトウェア上の動作第３図　　　
　　　第４図 ｗｂ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）フォトプロセス工程ごとに異なるチップ本体用パタ
   ーンとチップ本体相互間のスクライブゾーン用パターン
   を互いに接するように並べて合成してなるフォトマスク
   であって、フォトプロセス工程ごとに弁別可能に定めた
   照合マークのパターンを２個のマーク部分に分割して、
   チップ本体およびスクライブゾーン用パターンの周縁に
   それぞれ各マーク部分を組み入れて置き、同じフォトプ
   ロセス工程に用いられる本体およびスクライブゾーン用
   パターンを合成した時にのみ両パターン周縁のマーク部
   分が連続して分割前の照合マークが復元されるようにし
   たフォトマスク。 ２）請求項１に記載のものにおいて、照合マークを定パ
   ターンとしてマーク部分のチップ本体およびスクライブ
   ゾーン用パターンの周縁上の位置によりフォトプロセス
   工程ごとの弁別を可能にしたことを特徴とするフォトマ
   スク。 ３）請求項１に記載のものにおいて、照合マークをフォ
   トプロセス工程ごとに異なるパターンとしたことを特徴
   とするフォトマスク。