JPH0590120A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アライメント精度を向上することができる半
導体装置の製造方法を得る。 【構成】 ウエハ上に同一形状のパターンを同一ピッチ
で十字状に配置してアライメントマーカを形成し、マス
ク上にウエハ上のパターンと相似形で寸法が大きいパタ
ーンをウエハ上のピッチより大きいピッチで十字状に配
置してアライメントマーカを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造工
程におけるマスクとウエハのアライメント工程の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の半導体装置の製造工程で
のアライメント工程で用いられるウエハ及びマスク上の
アライメントマーカとこれらを重ね合わせた状態を示す
図であり、図３(a) はウエハ上のアライメントマーカを
示し、図３(b) はマスク上のアライメントマーカを示
し、図３(c) は露光装置のアライメントスコープを通し
てウエハ上のアライメントマーカとマスク上のアライメ
ントマーカとを重ねあわせた状態を観察した結果を示し
ている。図において、３，４はアライメントマーカのパ
ターンであり、ａ，ｂ，ｃ，ｄはパターン３，４を重ね
あわせた時の上下左右の寸法差である。

【０００３】以下、上記アライメントマーカを備えたウ
エハとマスクとのアライメント工程について説明する。

【０００４】先ず、ウエハ上にアライメントマーカのパ
ターン３を形成し、このパターン３と対応するマスク上
の位置にこのパターン３と相似形で寸法が少し大きいパ
ターン４を形成する。

【０００５】次に、露光装置のアライメントスコープを
通してウエハ及びマスク上のパターン３，４を観察しな
がら、ウエハ上のアライメントマーカのパターン３がマ
スク上のアライメントマーカのパターン４の中央に位置
するよう、即ち、図３(c) においてａ＝ｂ＝ｃ＝ｄとな
るようにウエハ及びマスクを回転，移動させて、アライ
メントを行う。

【０００６】ここで、このアライメント工程におけるア
ライメント精度は、上記ウエハ上のパターン３と上記マ
スクに配置されたパターン４との寸法差によって決ま
り、この差を小さくするほど精度良くアライメントする
ことができる。そして、この寸法差はアライメントスコ
ープの分解能など装置上の制約により、図３(C) に示す
ジャストアライメントの状態では上記寸法差がａ＝ｂ＝
ｃ＝ｄ＝３μｍとするのが限界である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のウエハとマスク
とのアライメント工程は以上のように行われていたの
で、例えば、図４に示すように、ウエハ上のパターン３
とマスクのパターン４とがＸ方向に１μｍずれて重ねあ
わされた場合、寸法差（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が３μｍと小
さく、この１μｍずれて重ねあわされた状態を目視によ
ってｃ≠ｄと判断することに困難を要し、ウエハとマス
クとを高精度に重ね合わせること（アライメント）がで
きないという問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、目視によってウエハとマスクと
を高精度にアライメントできる半導体装置の製造方法を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
装置の製造方法は、アライメント時のウエハに形成され
るアライメントマーカを同一形状のマークを同一ピッチ
で十字状に配置して構成し、且つ、マスクに形成される
アライメントメントマーカをウエハに形成されたマーク
と相似形で寸法が大きいマークをウエハ上のピッチより
大きいピッチにして十字状に配置して構成したものであ
る。

【００１０】

【作用】この発明にかかる半導体装置の製造方法におい
ては、ウエハとマスクとのアライメント（重ねあわせ）
にずれを生じた場合、そのずれ量が十字状のアライメン
トマーカの端部に配置されるマークで強調されるため、
目視によって容易にずれを判別することができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は、この発明の一実施例による半導体装置の
製造工程でのアライメント工程において用いられるウエ
ハ及びマスク上のアライメントマーカとこれらを重ね合
わせた状態を示す図であり、図１(a) はウエハ上のアラ
イメントマーカを示し、図１(b) はマスク上のアライメ
ントマーカを示し、図１(c) は露光装置のアライメント
スコープを通してウエハ上のアライメントマーカとマス
ク上のアライメントマーカとを重ねあわせた状態を観察
した結果を示している。そして、図において、１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ
はアライメントマーカのパターンであり、図３と同一符
号は相当する部分を示している。

【００１２】また、図２は、図１に示すアライメントマ
ーカを有するウエハとアライメントマーカを有するマス
クとをアライメントした際に、両者の重ねあわせ位置が
ずれた状態を示す図である。

【００１３】以下、図１，図２を用いて、上記アライメ
ントマーカを備えたウエハとマスクとのアライメントに
ついて説明する。

【００１４】先ず、ウエハ上に同一寸法で同一形状の矩
形の５つのパターン１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅを十
字状にピッチｌにて配置してアライメントマーカを形成
し、次いで、このアライメントマーカと対応するマスク
上の位置に、ウエハ上のパターンよりも寸法の大きい矩
形の５つのパターン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅを十
字状に上記ピッチｌより大きいピッチｌ’にて配置して
アライメントマーカを形成する。ここで、ピッチｌ′の
大きさは、例えば、ウエハ上のパターンのピッチｌより
も１μｍ程度大きくしておくとよい。

【００１５】次に、露光装置のアライメントスコープを
通してウエハ及びマスク上のアライメントマーカを観察
しながら、ウエハ上のアライメントマーカの中央のパタ
ーン１ｃがマスク上のアライメントマーカの中央のパタ
ーン２ｃ内の中心に位置するよう、即ち、図１(c) にお
いてａ＝ｂ＝ｃ＝ｄとなるようにウエハ及びマスクを回
転，移動させて、アライメントを行う。この時、アライ
メントが完全であれば、両端の矩形パターン１ａと２
ａ，１ｂと２ｂ，１ｄと２ｄ，１ｅと２ｅのそれぞれの
間にピッチの差Ｌ（ここでは１μｍ）に相当するずれが
生じる。

【００１６】図２は、このピッチ差Ｌが１μｍになるよ
うアライメントマーカが形成されたウエハとマスクとを
アライメントした際に、図中Ｘ方向に１μｍアライメン
トがずれた状態を示しており、この場合、中央のパター
ン１ｃと２ｃとの間では１μｍのずれを目視により認識
することは困難であるが、端部のパターン１ｂと２ｂと
の間では、ずれ量が強調されるため（この場合、２μｍ
となる）、この端部のパターンから、アライメントがず
れていることを認識することができる。

【００１７】このような本実施例のアライメント工程で
は、ウエハ上のアライメントマーカを矩形のパターンを
同一ピッチに十字状に配置して構成し、更に、マスク上
のアライメントマーカをウエハ上のパターンと相似形で
寸法の大きい矩形のパターンとして上記ピッチより大き
いピッチで十字状に配置して構成しており、アライメン
トにずれを生じた場合、アライメントマーカを構成する
上下，左右の端部のパターンでそのずれ量が強調され、
その結果、目視によって重ね合わせのずれを容易に認識
することができ、ずれを生じないようにウエハとマスク
を移動することにより高精度にアライメントを行うこと
ができる。

【００１８】尚、上記実施例ではＸ方向、即ち横方向に
ずれを生じた場合について説明したが、Ｙ方向にずれを
生じた場合でも同様の効果を得ることができる。

【００１９】また、上記実施例では十字状に配置するパ
ターンを矩形としたが、他の形状、例えば十字形であっ
ても、上記実施例と同様の効果を得ることができる。

【００２０】また、上記実施例では、アラメントマーカ
を５つのパターンにて構成したが、更に数を増やし、例
えば、十字状に９つのパターンを配置してもよく、この
場合、端部のパターンではずれ量がより強調されるた
め、目視によるずれの認識を一層容易に行うことができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ウエ
ハに形成されるアライメントマーカを同一形状のパター
ンを同一ピッチで十字状に配置して構成し、且つ、マス
クに形成されるアライメントマーカをウエハに形成され
たパターンの相似形で寸法が大きいパターンとしてウエ
ハ上のピッチより大きいピッチに十字状に配置して構成
したので、アライメント時にアライメントのずれ量を強
調することができ、その結果、容易に目視にてアライメ
ントずれを認識することができ、アライメント精度を向
上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるアライメント工程で
用いられるウエハ，マスク上のアライメントマーカと、
これらを重ね合わせた状態を示す図であり、図１(a) は
ウエハ上のアライメントマーカを示す図、図１(b) はマ
スク上のアライメントマーカを示す図、図１(c) はウエ
ハ上のアライメントマーカとマスク上のアライメントマ
ーカとを重ねあわせた状態を示す図である。

【図２】この発明の一実施例によるアライメント工程に
おいてアライメントがずれた時のアラメイントマークが
重なった状態を示す図である。

【図３】従来のアライメント工程で用いられるウエハ，
マスク上のアライメントマーカと、これらを重ね合わせ
た状態を示す図であり、図３(a) はウエハ上のアライメ
ントマーカを示す図、図３(b) はマスク上のアライメン
トマーカを示す図、図３(c) はウエハ上のアライメント
マーカとマスク上のアライメントマーカとを重ねあわせ
た状態を示す図である。

【図４】従来のアライメント工程においてアライメント
がずれた時のアラメイントマークが重なった状態を示す
図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ ウエハ上のアライメン
トマーカのパターン ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ マスク上のアライメン
トマーカのパターン ３ ウエハ上のアライメントマーカのパターン ４ マスク上のアライメントマーカのパターン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のアライメントマーカを有するウエ
   ハと、第２のアライメントマーカを有するマスクとを両
   アライメントマーカの重ねあわせ位置を観察しながらア
   ライメントするアライメント工程を含む半導体装置の製
   造方法において、 上記第１のアライメントマーカが特定形状のパターンを
   一定ピッチに十字状に配置した複数のパターンから構成
   され、 上記第２のアライメントマーカが上記特定形状のパター
   ンと相似形で大きい寸法を有するパターンを上記ピッチ
   より大きいピッチに十字状に配置した複数のパターンか
   ら構成されていることを特徴とする半導体装置の製造方
   法。