JPH0737838A - 測長用モニター - Google Patents

測長用モニター

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Publication number
JPH0737838A
JPH0737838A JP18287093A JP18287093A JPH0737838A JP H0737838 A JPH0737838 A JP H0737838A JP 18287093 A JP18287093 A JP 18287093A JP 18287093 A JP18287093 A JP 18287093A JP H0737838 A JPH0737838 A JP H0737838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
monitor
length
measuring
pattern
lines
Prior art date
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Pending
Application number
JP18287093A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiichi Mitsusaka
栄一 三坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH0737838A publication Critical patent/JPH0737838A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体装置の加工寸法の管理に係る測長用モニ
ターの改善を目的とする。 【構成】スクライブライン上に形成され、実パターンに
対応する複数のラインが平行に配置されて成ること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の加工寸法
の管理に係る測長用モニターの改善を目的とする。
【0002】
【従来の技術】以下で、従来例に係る測長用モニターに
ついて図面を参照しながら説明する。半導体の製造にお
いては、配線をはじめとする様々なパターンが形成され
ているが、これらのパターンが実際どのように形成され
ているかを知る必要がある。それには実際のLSI内で
実際に形成されているパターンを測長するのが自然でか
つ確実な方法であるが、この方法によると、個々のLS
Iごとに測長しなければならないので、測長回数が膨大
になるので、非常に作業が煩雑となる。
【0003】そこで、LSIの形成領域間にある切り出
し線(スクライブライン)上に、LSIに実際に形成さ
れているパターンに模した模擬のパターンを形成して、
その寸法を測長することにより、作業の省力化を図る方
法が用いられている。この方法によれば、1枚のウエハ
に模擬のパターンを数個(5〜6個)設けて、それを測
長すればよいので、実際のパターンを測長する方法に比
して作業が非常に省力化できる。このような模擬のパタ
ーンを測長用モニターと称する。通常、この測長用モニ
ターの形状は、図5に示すように、単独のライン形状で
あった。
【0004】一例として、配線用に用いられるAl配線の
線幅を調べる場合の測長用モニターについて以下で説明
する。この場合の測長用モニターは図5に示すように、
ウエハ(1)上に設けられたLSI形成領域(5)の間
に設けられたスクライブライン(4)の上に形成されて
おり、単独ラインの形状を有するAl層からなるAlモニタ
ー(2A)である。
【0005】上記のAlモニター(2A)の形成方法を、
それを用いた測長方法とともに以下で説明する。まず、
LSI形成領域(5)に形成するLSIの製造工程にお
いて、Al配線を形成するためのAl層を形成する際に、同
時にスクライブライン(4)上にもAl層が形成される。
【0006】次に、LSIにAl配線を形成する際のエッ
チングマスクとなるレジストパターンを形成する工程
で、同時にAlモニター(2A)を形成する領域に、Alモ
ニター(2A)を形成する際のマスクとなるレジストパ
ターンであるレジストモニター(3)を形成して(図
6)、その線幅を測長SEM(Scanning Electron Micr
os-cope:走査型電子顕微鏡)によって測長する。この測
長結果は、LSI内に形成されたAl配線のマスクとなる
レジストパターンの寸法に対応している。
【0007】次いで、LSIにおいてレジストパターン
をマスクにしてAl層をエッチングし、Al配線を形成する
工程で、同時にレジストモニター(3)をマスクにして
測長用モニターの形成領域にあるAl層をエッチングし、
Alモニター(2A)を形成する(図7)。その後、レジ
ストモニター(3)をプラズマ・アッシングと有機溶剤
を用いて除去し、Alモニター(2A)の線幅を測長SE
Mによって測長する(図8)。なお、図8は、図5のA
−A線断面図になっている。
【0008】このようにして、レジストモニター(3)
の線幅を測長することによりLSI内部のレジストパタ
ーンの線幅寸法が得られ、Alモニター(2A)の線幅を
測長することによりAl配線の線幅寸法が得られたのと同
じことになり、さらに、レジストパターンの寸法とそれ
に基づいて形成されるAl配線の寸法との間にどの程度の
差があるかなども分かることになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の測長用モニターは、単独ラインの形状を有する。例
えばメモリセルなどの、実際のLSI内には多数の配線
ラインが形成されているが、上記従来の測長用モニター
は、単独のラインで形成されているため、リソグラフィ
ー工程において、光が隣接するパターンによって回折・
干渉することによってその露光状態が変化するいわゆる
近接効果や、エッチング工程において、マスクとなるレ
ジストパターンから散乱する炭素原子〔C〕が隣接する
パターンのエッチング状態に影響を及ぼすいわゆるマイ
クロ・ローディング効果などのように、実際のパターン
で、隣接するパターンが近接することによって生じる相
互作用をモニターに反映することができないので、LS
I内の実際のパターンとはかなりの格差が生じ、実情に
合わなくなる。
【0010】殊にその差は微細化とともに相対的に増大
し、サブミクロンレベルの製品ではすでに無視できない
ほどの格差となり、結局実際のパターンを測長しなけれ
ばならないほどになっている。実際のパターンで測長す
ると、ウエハ上の各チップのパターンごとに測長SEM
を制御するためのプログラムを作成しなければならず、
そのプログラムファイルが膨大になる。又、プログラム
ファイルが増すことによってその作成時間が増大した
り、作業が煩雑になるなどの問題が生じていた。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、図1〜図5に示すように、スク
ライブライン上に形成され、実パターンに対応する複数
のラインが平行に配置された測長用モニターを用いるこ
とにより、半導体装置の実際のパターンの状態を反映し
たモニターを得ることが可能になる測長用モニターを提
供するものである。
【0012】
【作 用】本発明に係る測長用モニターによれば、図1
に示すように、スクライブラインに配置されていた単独
ラインモニターに代わって、複数のラインが平行に配置
された測長用モニターを用いているので、例えば多数の
近接する配線が平行に配置されているメモリセルのよう
に、実際のパターンに非常に近い条件を擬似的に再現す
ることができ、実際のパターンにおいて、隣接するパタ
ーンの相互作用によって生じるリソグラフィー工程の近
接効果やエッチング工程のマイクロ・ローディング効果
が反映されたモニターを得ることが可能になる。
【0013】従って、微細化が進んでも、LSIの実際
のパターンとの差が非常に小さいモニターを得ることが
できるので、その測長結果の信頼性が向上し、実際のパ
ターンを直接測定しなくても済む。よって、実際のパタ
ーンを直接測定していた場合に比して、ウエハ上の各チ
ップのパターンごとに測長SEMを制御するプログラム
を作成しなくても済むので、プログラムサイズの大幅な
減少が図れ、プログラムサイズの増大に伴って生じてい
たその作成時間の増大や、それに伴って生じる測長作業
の煩雑化などを抑止することが可能になる。
【0014】
【実施例】以下に本発明の実施例に係る測長用モニター
を図面を参照しながら説明する。本実施例においては、
LSIのAl配線の線幅を調べる場合の測長用モニターに
ついて説明する。本実施例で説明する測長用モニター
は、図1に示すようにウエハ(11)上に設けられたL
SI形成領域(15)の間に設けられたスクライブライ
ン(14)の上に形成されており、5本の最小線幅のラ
インが平行に配置されたAl層からなるAlモニター(12
A)である。
【0015】その形成方法を、当該Alモニター(12
A)を用いた測長方法とともに以下で説明する。まず、
LSI形成領域(15)に形成するLSIの製造工程
で、Al配線を形成するためのAl層をスパッタ法で形成す
る際に、同時にスクライブライン(14)上にもAl層が
形成される。
【0016】次に、LSIにAl配線を形成する際のエッ
チングマスクとなるレジストパターンを形成する工程
で、同時にAlモニター(12A)を形成する領域に、Al
モニター(12A)を形成する際のマスクとなるレジス
トパターンである5本の最小線幅のラインが平行に配置
されたレジストモニター(13)を形成して(図2)、
その5本のラインの何れかの線幅を測長SEMを用いて
測長する。この測長結果は、LSI内に形成されたAl配
線のマスクとなるレジストパターンの寸法に対応してい
る。
【0017】次いで、LSI形成領域(15)でレジス
トパターンをマスクにしてAl層をエッチングしてAl配線
を形成する工程で、同時にレジストモニター(13)を
マスクにして測長用モニターの形成領域にあるAl層をエ
ッチングし、Al層からなるAlモニター(12A)を形成
する(図3)。その後、レジストモニター(13)をプ
ラズマ・アッシングと有機溶剤を用いて除去し、測長し
たレジストモニター(13)に対応するAlモニター(1
2A)の線幅を測長する。なお、図4は、図1のX−X
線断面図になっている。
【0018】こうしてレジストモニター(13)の線幅
を測長することにより、LSI内部のレジストパターン
の線幅寸法が得られ、Alモニター(12A)の線幅を測
長することによりAl配線の線幅寸法が得られたのと同じ
ことになり、さらに、レジストパターンの寸法とそれに
基づいて形成されるAl配線の寸法との間にどの程度の差
があるかなども分かる。
【0019】以上説明したように、本発明の実施例に係
る測長用モニターによれば、スクライブラインに配置さ
れていた従来の単独ラインのモニターに代わって、5本
の最小線幅のラインが平行に配置された測長用モニター
を用いているので、例えばメモリセルにおいて、多数の
配線が平行に配置されているような、実際のパターンに
非常に近い条件を擬似的に作ることができ、実際のパタ
ーンにおいて、隣接するパターンの相互作用によって生
じるリソグラフィー工程での近接効果や、エッチング工
程でのマイクロ・ローディング効果などを反映した、よ
り実際のパターンに近いモニターを得ることが可能にな
る。
【0020】従って、微細化が進んでも、LSIの実際
のパターンとの差が非常に小さいモニターを得ることが
できるので、その測長結果の信頼性が向上し、実パター
ンを直接測定しなくても済む。よって、実際のパターン
を直接測定していた場合に比して、ウエハ上の各チップ
のパターンごとに測長SEMを制御するプログラムを作
成しなくても済むので、そのプログラムファイルの大幅
な減少が図れ、プログラムファイルの増大に伴って生じ
ていたプログラムファイルの作成時間の増大や、作業の
煩雑化などを抑止することが可能になる。
【0021】本実施例の測長用モニターの作用効果を説
明する実験結果を以下に示す。表1は、従来の単独ライ
ンの測長用モニターと、本実施例の最小線幅のラインが
5本形成された測長用モニターの測長結果を比較対照し
た表である。
【0022】
【表1】
【0023】表1において、PEとは、Alモニターの線
幅であり、PE3σとは、ウエハ内に設けられた複数の
Alモニターの線幅の分散値σを3倍した値である。ま
た、PR平均とは、ウエハに複数設けられたレジストモ
ニターの線幅の平均値であって、PR3σとは、ウエハ
に複数設けられたレジストモニターの線幅の分散値σを
3倍した値である。
【0024】さらに、CDロスとは、PR平均とPE平
均との差であって、レジストモニターの寸法と、該レジ
ストモニターをマスクにしたエッチングで形成されるAl
モニターの寸法との差を示している。CDロスについて
は、表1に示すように、従来のモニターでは−0.22
9(μm)となり、サブミクロンレベルでは、無視でき
ないほどの差となり、モニターの信頼性が著しく低下し
ている。これは、実際のパターンが近接して生じるリソ
グラフィー工程での近接効果や、エッチング工程でのマ
イクロ・ローディング効果がモニターに反映されていな
いことが原因となっている。
【0025】しかし、本実施例のモニターではCDロス
が−0.096(μm)と、従来に比してかなり低減さ
れており、サブミクロンレベルでも誤差として無視でき
る程度の値となっており、従来のモニターに比して、実
際のパターンにより近いモニターであることが確認され
た。さらに、PE3σ,PR3σについて従来と本実施
例のモニターを比較するといずれも本実施例のモニター
の方が低い値を示しており、場所によってのバラツキが
少なくなっていることが確認でき、その点からも、本実
施例のモニターが従来のモニターに比して実際のパター
ンにより近く、信頼性の高いモニターであるということ
が確認できた。
【0026】なお、本実施例において、LSIのAl配線
の線幅を調べる場合の測長用モニターについて説明して
いるが、本発明はこれに限らず、例えば、ゲート電極に
用いられるポリシリコンの線幅を調べることなども可能
であって、この場合にはポリシリコンからなるモニター
を形成すればよい。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る測長
用モニターによれば、実パターンに対応する複数のライ
ンが平行に配置された測長用モニターを用いているの
で、微細化が進んでも、LSIの実際のパターンとの差
が非常に小さく、半導体装置の実際のパターンの状態を
反映したモニターを得ることができるので、その測長結
果の信頼性が向上し、実際のパターンを直接測定しなく
ても済む。
【0028】よって、実際のパターンを直接測定してい
た場合に比して、測長用SEMを制御するプログラムフ
ァイルの大幅な減少が図れ、プログラムファイルの増大
に伴って生じていたプログラムファイルの作成時間の増
大や、作業の煩雑化などを抑止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る測長用モニターを説明す
る上面図である。
【図2】本発明の実施例に係る測長用モニターの製造方
法を説明する第1の断面図である。
【図3】本発明の実施例に係る測長用モニターの製造方
法を説明する第2の断面図である。
【図4】本発明の実施例に係る測長用モニターの製造方
法を説明する第3の断面図である。
【図5】従来例に係る測長用モニターを説明する上面図
である。
【図6】従来例に係る測長用モニターの製造方法を説明
する第1の断面図である。
【図7】従来例に係る測長用モニターの製造方法を説明
する第2の断面図である。
【図8】従来例に係る測長用モニターの製造方法を説明
する第3の断面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スクライブライン上に形成され、実パタ
    ーンに対応する複数のラインが平行に配置されてなるこ
    とを特徴とする測長用モニター。
  2. 【請求項2】 スクライブライン上に形成され、実パタ
    ーンに対応する最小線幅の複数のラインが平行に配置さ
    れてなることを特徴とする測長用モニター。
JP18287093A 1993-07-23 1993-07-23 測長用モニター Pending JPH0737838A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18287093A JPH0737838A (ja) 1993-07-23 1993-07-23 測長用モニター

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18287093A JPH0737838A (ja) 1993-07-23 1993-07-23 測長用モニター

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0737838A true JPH0737838A (ja) 1995-02-07

Family

ID=16125876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18287093A Pending JPH0737838A (ja) 1993-07-23 1993-07-23 測長用モニター

Country Status (1)

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JP (1) JPH0737838A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016004920A (ja) * 2014-06-17 2016-01-12 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法および構造体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016004920A (ja) * 2014-06-17 2016-01-12 キヤノン株式会社 半導体装置の製造方法および構造体

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