JPH08274013A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH08274013A
JPH08274013A JP7076702A JP7670295A JPH08274013A JP H08274013 A JPH08274013 A JP H08274013A JP 7076702 A JP7076702 A JP 7076702A JP 7670295 A JP7670295 A JP 7670295A JP H08274013 A JPH08274013 A JP H08274013A
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JP
Japan
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position detection
film
interlayer insulating
mark
insulating film
Prior art date
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Pending
Application number
JP7076702A
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English (en)
Inventor
Manabu Inaba
学 稲葉
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】半導体装置の製造工程における露光装置のアラ
イメント、もしくは現像後の重ね合わせ測定などによる
位置検出マークを有し、位置検出マーク上に成膜された
薄膜を除去し、位置検出マークを露出させる工程を有す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。また露出さ
れた一検出マークを検出する工程を有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。 【効果】高精度の位置検出が可能となる。位置検出マー
クの誤検出の原因となる成膜の非対称性に対して、直接
の原因である膜を位置検出マーク上から除去するため、
位置検出マークの誤検出がなくなる。従来方法では遮蔽
されて検出不可能であった位置検出マークであっても、
位置検出マーク上の膜を除去することで位置検出マーク
が露出される。さらに、欠陥検出装置、パーティクル検
出装置、膜厚測定装置、顕微鏡等に用いる位置検出用パ
ターンに対しても同様に実施できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板上に予め形
成された位置検出マークを有する半導体装置の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造工程における露光装置
のアライメント、もしくは現像後の重ね合わせ測定など
による位置検出では、半導体装置を構成する各薄膜層に
位置検出マークを形成し、それらの位置検出マークを可
視光及びレーザー光を用いることで検出している。例え
ば露光装置のアライメントに使用する位置検出マークと
して数μmの正方形上のパターンが等間隔で連なった回
折格子マークが、また重ね合わせ測定に使用する位置検
出マークとして10〜数十μmの正方形上のパターンを
重ね合わせたマークが利用されている。
【0003】この時アライメント及び重ね合わせ測定の
工程のいずれの場合も、半導体装置を構成する薄膜層に
よって位置検出マークが被覆されている。例えば図3は
重ね合わせ用の位置検出マーク場合であるが、ゲート電
極膜2によって形成された重ね合わせ測定用の第1の位
置検出パターンは、層間絶縁膜3で被覆されており、フ
ォトレジスト4による第2の位置検出マークはさらにそ
の上に形成されている。重ね合わせ測定はこのような構
成のマークを検出している。
【0004】また図4はアライメント用の位置検出マー
クの場合である。層間絶縁膜5及び接続孔の埋め込む第
1配線膜6で形成されたアライメント用の位置検出マー
クを、第2配線膜7が被覆し、フォトレジスト4がその
上に塗布されており、このような膜構成でアライメント
が実行されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示すように位置検出マークに対しに非対称に層間絶縁膜
3が形成された場合、第1の位置検出マークであるゲー
ト電極膜2と第2の位置検出マークであるフォトレジス
ト4は位置ズレなく重ね合わされているにもかかわら
ず、層間絶縁膜3の段差を誤検出し、重ね合わせズレを
計測するという問題が発生する。
【0006】また図4はアライメント用の位置検出マー
クを示しているが、このように層間絶縁膜5と埋め込み
第1配線膜6を化学的機械研磨法などで平坦化し、第2
配線膜7として金属薄膜を成膜した場合には、回折・干
渉及び画像処理のいずれの方式によっても位置検出マー
クを検出できないという問題が発生する。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の様な課題を解決す
るために本発明では、予め位置検出用に形成された位置
検出マークを含む半導体基板上に、少なくとも一層の薄
膜が成膜されている半導体装置の製造方法において、半
導体基板に形成された前記位置検出マークを含む領域に
成膜された薄膜を選択的に除去し、前記位置検出マーク
を露出させる工程を有することを特徴とする。また予め
半導体基板上に形成された位置検出マークを検出する工
程を有する半導体装置の製造方法において、前記請求項
1記載の半導体装置の製造方法によって露出された位置
検出マークを検出する工程を有することを特徴とする。
【0008】
【実施例】位置検出マークが重ね合わせ測定用のマーク
である場合の本発明の実施例が図1であり、ゲート電極
に層間絶縁膜の接続孔を形成する工程の例である。
【0009】まず前工程で、素子分離パターンなどが形
成された半導体基板1上に、第1の位置検出用マークが
例えばポリシリコン等のゲート電極膜2で形成されてい
る。さらに前記半導体基板1及び前記ゲート電極膜2を
被覆して、酸化シリコン等の層間絶縁膜3が成膜されて
いる(図1(a))。従来の半導体装置の製造方法では
このような膜構成のもとで実施されており、図3に示す
ような重ね合わせ測定時に層間絶縁膜3の非対称性によ
る誤検出が発生する。
【0010】本発明では、以下に示す工程によって層間
絶縁膜3に接続孔を形成する前に前記ゲート電極膜2で
形成されている第1の位置検出パターン及びその周辺の
半導体基板1のみを露出させる。
【0011】まず図1(a)の膜構成上にフォトレジス
ト4を塗布する(図1(b))。続けて、第1の位置検
出マークであるゲート電極膜2及びその周辺の半導体基
板1のみを開口させるフォトマスクパターンを介して、
前記フォトレジスト4を露光し、さらに現像によって除
去する(図1(c))。この時のフォトマスクパターン
のアライメントには、他の領域に形成され層間絶縁膜3
に接続孔をアライメントするためのアライメントマーク
を使用するが、このアライメントマークも図1(a)と
同様に非対称に被覆されている。しかしながら、図1
(c)において開口させる領域が第1の位置検出パター
ンにくらべて十分に大きければ、アライメントマークの
誤検出の影響を受けることなく、アライメントすること
ができる。
【0012】さらに、前記開口されたフォトレジスト4
をエッチングマスクとして、例えばCF4,CHF3,
Arの混合ガスによって前記層間絶縁膜3をドライエッ
チングし、ゲート電極膜2で形成された第1の位置検出
マーク及び半導体基板1を露出させる(図1(d))。
【0013】この後の工程では従来と同様に、フォトレ
ジストを塗布し、接続孔パターンを有するフォトマスク
パターンを露光・現像し、フォトレジストパターンを形
成する(図1(e))。この時フォトレジスト4による
第2の位置検出マークは、ゲート電極膜2の第1の位置
検出マークの上に直接形成される。したがって、従来で
みられる、層間絶縁膜3による位置検出マークの誤検出
が発生しなくなる。
【0014】次に位置検出マークが露光装置のアライメ
ントマークである場合の本発明の実施例が図2であり、
層間絶縁膜の接続孔に配線膜を形成する例である。
【0015】まず前工程で、ゲート電極パターンなどが
形成された半導体基板1上に、層間絶縁膜5が成膜され
ており、接続孔と同時に形成されたアライメントマーク
の段差部には、例えばタングステン等の第1配線膜6が
化学的機械研磨法によって埋め込みで形成されている。
さらに層間絶縁膜5及び第1配線膜を被覆して、アルミ
ニウム等の第2配線膜が成膜されている(図2
(a))。従来の半導体装置の製造方法ではこのような
膜構成のもとで実施されており、図4に示すようなフォ
トレジストが塗布されたアライメント時では、層間絶縁
膜5に形成されて第1配線膜で埋め込まれたアライメン
トマークが、平坦化されたアルミニウムなどの金属膜に
よって検出できなくなる。
【0016】本発明では、以下に示す工程によって第2
配線層に配線パターンを形成する前に、アライメントマ
ークを構成する第1配線膜6及びその周辺の層間絶縁膜
5をのみを露出させる。
【0017】まず図2(a)の膜構成上にフォトレジス
ト4を塗布する(図2(b))。続けて、アライメント
マークを構成する第1配線膜6及びその周辺の層間絶縁
膜5のみを開口させるフォトマスクパターンを介して、
前記フォトレジスト4を露光し、さらに現像によって除
去する(図2(c))。この時のフォトマスクパターン
のアライメントにも、アライメントマークが必要となる
が、本実施例ではそのアライメントマークは検出できな
い。しかしながら、図2(c)において開口させる領域
が、アライメントマークを使用せずに露光装置の機械的
なアライメント精度で可能な程度に大きければ、十分実
施可能である。例えば、露光装置の機械的なアライメン
ト精度が10μm程度で、アライメントマークの寸法が
100μm程度ならば、200μmの寸法の開口部で十
分アライメント可能である。
【0018】さらに、前記開口されたフォトレジスト4
をエッチングマスクとして、例えばBCl3,Cl2の
混合ガスによって前記第2配線膜7をドライエッチング
し、アライメントマークを構成する第1配線膜6及び層
間絶縁膜6を露出させる(図1(d))。
【0019】この後の工程では従来と同様に、フォトレ
ジストを塗布し、配線パターンを有するフォトマスクパ
ターンを露光・現像し、フォトレジストパターンを形成
する。この時の配線パターンのアライメントでは、図2
(e)に示すように既にアライメントマーク上の第2配
線膜が除去されているため、アライメントマークが遮蔽
されることなく位置検出が可能となる。
【0020】以上の第1、第2の実施例では、それぞれ
ゲート電極に対する接続孔の重ね合わせ及び接続孔に対
する配線のアライメントの場合であったが、その他の構
成であっても実施可能であり、例えばウェルにと素子分
離、素子分離とゲート電極、ゲート電極とゲート電極
等、位置検出マーク上に半導体装置を構成する他の膜が
成膜されている場合には本発明が同様に実施できる。
【0021】また本実施例では、重ね合わせ測定用及び
露光装置のアライメント用の位置検出マークをそれぞれ
別個に示したが、これらは同時に実施することも可能で
ある。さらに重ね合わせ測定及び露光装置以外にも、欠
陥検出装置、パーティクル検出装置、膜厚測定装置、顕
微鏡等に用いられる位置検出用パターンに対しても同様
に実施することが可能である。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明により以下の効果が
得られる。第1の実施例に示したように、位置検出マー
クの誤検出の原因となる成膜の非対称性に対して、直接
の原因である膜を位置検出マーク上から除去するため、
位置検出マークの誤検出がなくなり、高精度の位置検出
が可能となる。
【0023】第2の実施例ではより本発明の効果が顕著
である。従来の半導体装置の製造方法では遮蔽されて検
出不可能であった位置検出マークであっても、本発明を
適用することにより、位置検出マーク上の膜を除去する
ことで位置検出マークが露出され、高精度の位置検出が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体装置の製造方法の第1の実
施例の断面図。
【図2】本発明による半導体装置の製造方法の第2の実
施例の断面図。
【図3】従来の半導体装置の重ね合わせ測定時の断面
図。
【図4】従来の半導体装置のアライメント時の断面図。
【符号の説明】
1.半導体基板 2.ゲート電極 3.層間絶縁膜 4.フォトレジスト 5.層間絶縁膜 6.第1配線層 7.第2配線層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】予め位置検出用に形成された位置検出マー
    クを含む半導体基板上に、少なくとも一層の薄膜が成膜
    されている半導体装置の製造方法において、半導体基板
    に形成された前記位置検出マークを含む領域に成膜され
    た薄膜を選択的に除去し、前記位置検出マークを露出さ
    せる工程を有すること特徴とする半導体装置の製造方
    法。
  2. 【請求項2】予め半導体基板上に形成された位置検出マ
    ークを検出する工程を有する半導体装置の製造方法にお
    いて、前記請求項1記載の半導体装置の製造方法によっ
    て露出された位置検出マークを検出する工程を有するこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP7076702A 1995-03-31 1995-03-31 半導体装置の製造方法 Pending JPH08274013A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100359861B1 (ko) * 1998-12-31 2002-12-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 중첩 정확도 향상방법_

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100359861B1 (ko) * 1998-12-31 2002-12-18 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 중첩 정확도 향상방법_

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