JPH10303104A - マスク合わせ精度測定方法、及びマスク合わせ精度測定用パターン構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パターン検出を行う光学系の解像度を超える
精度とし、又は下層の膜ムラによる精度劣化のない測定
を可能とした、測定精度を向上させたマスク合わせ精度
測定方法、及びマスク合わせ精度測定用パターン構造を
提供する。 【解決手段】 半導体装置の製造工程のマスク合わせ
の精度測定において、測定すべきパターン（接続孔１
２、配線１３）間の電気的接触の有無により合わせ制度
を測定する構成とし、該電気的接触の有無を、光照射起
電ダイオードを用いる等で非接触で電気的信号を発生さ
せてこれを取り出して検出するマスク合わせ精度測定方
法。マスク合わせ精度測定用パターン構造であって、
被測定パターン間のオーバーラップ量を順次変化させた
測定用パターン構造を形成した複数の測定用パターン構
造群から構成する精度測定用パターン構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程において用いるマスク合わせ精度測定方法、及びマ
スク合わせ精度測定用パターン構造に関する。本発明
は、半導体装置製造の際に、マスクにより各種パターン
を形成する場合に、用いるマスクの合わせ精度を精密に
測定できるマスク合わせ精度測定方法を提供し、また、
用いるマスクの合わせ精度を精密に測定できるマスク合
わせ精度測定用パターン構造を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程において、
マスク合わせ精度を測定する場合、必要とする所望の精
度（微細精度）でマスク合わせ精度測定を行うことは、
必ずしも容易ではなかった。

【０００３】従来より、合わせ精度測定パターンを用い
て、マスク合わせ精度測定が行われている。図５に、従
来のこの種の合わせ精度測定パターンの構造を示す。レ
イヤーＡにレイヤーＢを合わせる場合を示す。図５
（ａ）に示すレイヤーＡのパターニングを行った後、層
間膜または配線層を堆積し、図５（ｂ）に示すレイヤー
Ｂのパターニングを行う。図５（ａ）に示す合わせ精度
測定パターンには、中央に正方形状のパターン１ａが形
成され、図５（ｂ）に示す合わせ精度測定パターンに
は、中央にそのパターン１ａより小さい正方形状のパタ
ーン１ｂが形成されている。

【０００４】上記図５（ｂ）に示すパターニングを行っ
た後、図５（ｃ）に示すような、上記中央部の２つの異
なる大きさの正方形パターン１ａ，１ｂの光学像の横方
向のコントラストプロファイルから、それぞれの正方形
パターン１ａ，１ｂのエッジを抽出する。抽出したエッ
ジの中心点を求めることにより、２つの正方形パターン
１ａ，１ｂの横方向の相対的な位置関係を求める。図５
（ｃ）中、符号１Ａで正方形パターン１ａの中心点を示
し、符号１Ｂで正方形パターン１ｂの中心点を示す。

【０００５】同様にして、縦方向の相対的な位置関係を
求める。マスク設計上、２つの正方形中心を一致するよ
うにしているので、サンプル上の２つの正方形の中心の
ずれが、マスク合わせずれとなる。図５（ｃ）で言え
ば、中心点１Ａ，１Ｂのずれが、合わせずれ２（横方
向）ということになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
手法により合わせずれを検出して合わせ精度を測定する
技術にあっては、必ずしも所望の精度が得られない場合
がある。たとえば、最小加工寸法が０．２５μｍの精度
が合わせ精度測定に求められる。しかし、実際にはこれ
だけの精度を得ることはできないことがある。すなわ
ち、上記従来技術において、合わせ精度測定それ自体の
精度は、パターンのエッジ検出精度で決まる。このパタ
ーンのエッジ検出精度は、理想的にはパターン検出を行
う光学系の解像度で決まるが、実際には、レイヤーＢよ
り下層の膜の膜厚ムラによる、コントラストプロファイ
ルの非対称性により、この測定精度が劣化する。測定し
ようとするレイヤーの下に積層している膜の層数が多い
ほど、この精度劣化は著しい。半導体装置等、たとえば
ＬＳＩにあっては、微細化とともに多層化が求められて
いるので、このような事情からも、より精度の高い、合
わせ精度の測定方法が求められている。

【０００７】上述したように、マスク合わせ精度の測定
において、その測定自体の精度は、光学的手段を用いる
場合理想的にはその解像限界で決まるが、必ずしも解像
限界までの精度は得られず、たとえば被測定材が被測定
部の下にさらに積層パターンを有しているときなど、不
可避的に精度劣化が生じる。また、基本的に、光学的手
段を用いてマスク合わせ精度の測定を行う場合は、光の
解像限界で精度が決まり、それを超えた精度の測定は不
可能である。かつ、単一の測定用パターン構造を用いて
マスク合わせ精度の測定を行う場合、どうしてもその測
定用パターン構造に規定された精度の測定しかなし得な
い。

【０００８】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであって、測定精度を向上させたマス
ク合わせ精度測定方法を提供することを目的とし、ま
た、測定精度向上を可能とするマスク合わせ精度測定用
パターン構造を提供することを目的とする。たとえば、
パターン検出を行う光学系の解像度を超えるものとする
ことをも可能とし、あるいはさらに、下層の膜ムラによ
る精度劣化の生じない測定を可能とする技術を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のマスク合わせ精度測定方法は、半導体装置
の製造工程のマスク合わせの精度測定において、合わせ
精度を測定すべきパターン間の電気的接触の有無により
合わせ精度を測定する構成とするとともに、該電気的接
触の有無を、非接触で電気的信号を発生させてこれを取
り出すことにより検出することを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、合わせ精度は、測定すべ
きパターン間の電気的接触の有無によりこれを測定する
ので、電気的な手法によるものであり、光学的手法を用
いる場合と異なり、光学系の解像度という限界に限定さ
れず、光学系の解像度を超えるものとすることも可能で
ある。下層が多層膜になっている場合も、光学的手法を
用いる場合と異なり、その膜ムラ等による精度劣化は生
じない。

【００１１】かつ、本発明によれば、測定すべきパター
ン間の電気的接触の有無は、非接触で電気的信号を発生
させてこれを取り出すことにより検出するので、被測定
材に影響を与えず、また、インラインモニターとしても
使用しやすいなど、使い勝手が良い。すなわち、一般的
に電気的測定は、従来は探針を用いる手法が採用され、
この手法では探針を、たとえば被測定基板であるウエー
ハ表面に押しつける必要があり、ウエーハ表面の欠陥を
増加させるおそれがあった。またこのため、インライン
モニターとしては適当でない。これに対し、本発明は、
機械的に非接触で電気的測定を行うので、被測定材に影
響を与えず、インラインモニターとしても好適に使用で
きる。

【００１２】上記発明において、その電気的接触の有無
を、光照射により起電力を生じるダイオードを用いるこ
とにより非接触で検出する構成にすることができる。

【００１３】この構成によれば、光照射という容易な手
段により、たとえばＯＢＩＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｅａ
ｍ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｕｒｅｎｔ）装置を用いて、光
照射により起電力を生じるダイオードを用いることによ
り非接触で検出する構成にすることができ、有利であ
る。

【００１４】また、上述した目的を達成するため、本発
明のマスク合わせ精度測定用パターン構造は、半導体装
置の製造工程において同一基板上に互いに電気的に接続
すべきパターンを形成する場合に、両パターン間のマス
クの合わせ精度を測定するために用いる合わせ精度測定
用パターン構造であって、両パターン間のオーバーラッ
プ量を順次変化させた測定用パターン構造を形成した複
数の測定用パターン構造群から構成することを特徴とす
る。

【００１５】本発明によれば、合わせ精度は、両パター
ン間の順次変化させたオーバーラップ量により規定する
ことができる。よって、たとえば光学系の解像度のぎり
ぎりでの精度を精密に得るように構成できる。また、光
学系の解像度という限界に限定されない、微細な精度ま
で測定する構成にすることも可能である。たとえば、上
述した、測定すべきパターン間の電気的接触の有無によ
り合わせ精度を測定する手法（たとえば光照射により起
電力を生じるダイオードを用いる手法）と組み合わせ
て、光学系の解像度の限界を超えた精度の測定を行うよ
うに構成することも可能となる。

【００１６】本出願に係る発明は、同一基板上に電気的
に接続する接続孔と配線とを形成する場合に、該接続孔
と配線との間のマスクの合わせ精度を測定する手段に用
いることができる。

【００１７】また、本出願に係る発明は、被測定材を基
板として、マスク合わせ精度測定のための電気的信号
を、該基板の裏面（素子形成面と逆の側の面）より取り
出す構成にすることができる。

【００１８】また、基板内に形成した光照射により起電
力を生じるダイオードと、マスクの合わせ元である接続
孔と、合わせを行う配線とでマスクの合わせ精度を測定
する回路構造を構成して、実施することができる。ある
いは逆に、基板内に形成した光照射により起電力を生じ
るダイオードと、マスクの合わせ元である配線と、合わ
せを行う接続孔とでマスクの合わせ精度を測定する回路
構造を構成して、実施することができる。マスク合わせ
の精度測定に際しては、この、接続孔をもとにして配線
とのマスク合わせを行うことと、配線をもとにして接続
孔とのマスク合わせを行うことの、双方を行うことが好
ましい。

【００１９】上記ダイオードには、光スポットを照射
し、その起電力により流れる電流による基板電位の変動
を検出する構成とすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例につ
いて、図面を参照して詳述する。ただし、当然のことで
はあるが、本発明は以下述べる実施の形態例に限定を受
けるものではない。

【００２１】実施の形態例１ 本実施の形態例は、基板ウエーハを被測定材とし、該基
板ウエーハに電気的に接続する接続孔と配線とを形成す
る場合に、該接続孔と配線との間のマスクの合わせ精度
を測定する場合に、本出願に係る発明を適用したもので
ある。

【００２２】本実施の形態例で用いるマスク合わせ精度
測定のためのパターン構造を、図１及び図２に示す。図
１は、コンタクト（接続孔）に対する配線（特にここで
はアルミニウム配線）の合わせ精度を測定するためのパ
ターン構造を示す。図２は、逆に、配線（特にここでは
アルミニウム配線）に対するコンタクト（接続孔）の合
わせ精度を測定するためのパターン構造を示す。本実施
の形態例では、この双方のマスク合わせ精度測定用パタ
ーン構造を使用して、マスク合わせ精度を測定する。

【００２３】図１（ａ）に示すのは、コンタクトに対す
るアルミニウム配線の合わせ精度を測定するためのパタ
ーン構造の平面図である。図１（ｂ）に示すのは、上記
パターン構造の断面図である。コンタクトは符号１２で
示し、図１（ａ）（ｂ）において、特にクロスハッチン
グを付して図示する。配線は符号１３で示し、図１
（ａ）（ｂ）において、特にハッチングを付して図示す
る。図中、符号１７で示すのは、ウェルである。本例は
ｎ基板を用いた例であり、製造工程においてリン６００
ｋｅＶ、５×１０¹²がイオン注入されて、ｎウェルが形
成される。符号１８は、基板ウエーハ裏面に形成された
絶縁膜、１８′は、フィールド酸化膜を示す。

【００２４】図１において、活性領域１１（図１中、網
カケで図示）上に、コンタクト１２が接続している。図
１（ａ）に示すように、コンタクト１２とアルミニウム
配線１３は、符号１６で示すオーバーラップ領域で接触
している。またアルミニウム配線１３は、コンタクト１
４と接触し、このコンタクト１４を介して、ポリシリコ
ン１５（図１（ａ）（ｂ）中、ハッチングを付して図
示）と接触している。本例におけるコンタクト１２のサ
イズは、０．４μｍ×０．４μｍである。アルミニウム
配線１３には、コンタクト１２周辺にスリット１３′が
形成され、このスリット１３′の幅１０は、０．８μｍ
である。

【００２５】このパターン構造を、複数用意する。本例
では８１個用意する。すなわち、コンタクト１２とアル
ミニウム配線１３とのオーバーラップ領域１６のオーバ
ーラップ量を、０．２０μｍから−０．６０μｍ（マイ
ナスは、コンタクト１２とアルミニウム配線１３とが離
間していることを示す）まで、０．０１μｍずつ変化さ
せた、８１個を用意して、これを用いて、横方向（図１
（ａ）の左右方向）の合わせ精度測定を行う。このよう
に０．０１μｍずつオーバーラップ領域１６のオーバー
ラップ量を変化させたパターン構造群を用いると、測定
精度は０．０１μｍ以下となる。

【００２６】本例ではこの８１個のパターン構造群をさ
らに１セット用意し、４５°回転して配置し、垂直方向
の合わせ精度測定を行う。

【００２７】次に、上記構造の電気的動作を説明する。
図３は、上記構造の等価回路を示す回路図であり、図４
は、さらに図３を詳細に示した回路図である。図３を参
照する。図１の活性領域１１とウェル１７は、ｐｎ結合
を形成しており、これは図３のダイオード３１と等価で
ある。図１に示すポリシリコン１５は、フィールド酸化
膜１８を介して、ウェル１７とキャパシタ３２（図３）
を形成している。ダイオード３１の一方の端は、コンタ
クト１２に接続している。これは、図１に示すように、
該ダイオード３１を構成する活性領域１１がコンタクト
１２に接触しているからである。また、キャパシタ３２
の一方の一端は、コンタクト１４に接続している。これ
は、図１に示すように、該キャパシタ３２を構成するポ
リシリコン１５がコンタクト１４に接触しているからで
ある。よって、図１に示す活性領域１１（ダイオード３
１）とコンタクト１２と配線１３とコンタクト１４とポ
リシリコン１５（キャパシタ３２）が接続していること
になるが、コンタクト１２と配線１３がマスク合わせの
ずれにより接触していないとこれらは接続しないことに
なり、すなわち、コンタクト１２と配線１３との接続の
有無がスイッチ３３（図３）を構成することになる。よ
り詳細には、図１のコンタクト１２と配線１３とのオー
バーラップ領域１６のオーバーラップ量が０．００〜
０．４０μｍの場合は、コンタクト１２と配線１３との
接続が切れた開放状態（図３のスイッチ３３がオープ
ン）となる。

【００２８】図３のダイオード３１とキャパシタ３２の
他方の一端は、図１のウェル１７により構成される抵抗
３４で接続している。ウェル１７のウェル電位は、ウエ
ーハ裏面の絶縁膜１８を介して、ウエーハ端子３６より
交流的に電位の変動を取り出す。ウエーハ裏面と電位測
定電極との間は、キャパシタ３５が形成される。

【００２９】次に、光照射（本例ではレーザー光のスポ
ット照射によった）により、コンタクト１２と配線１３
との接続の有無を検出することについて説明する。図３
のスイッチ３３がオンである場合は、ダイオード３１と
キャパシタ３２をつなぐ閉ループが形成される。したが
って、図１に模式的に示すようにレーザー光１９が活性
領域１１に照射されると、ウエーハ裏面の端子３６から
取り出した電位が変動する。

【００３０】よって、コンタクト１２と配線１３とが接
続されているときは、レーザー光１９の照射により端子
３６からの取り出し電位が変動するので、これによっ
て、機械的には非接触で、コンタクト１２と配線１３と
の電気的接続の有無をを検出できる。したがってこれに
より、マスク合わせの精度の測定を、精度良く達成でき
る。

【００３１】ただし、電気的な接続を行わせるオーバー
ラップ領域１６のオーバーラップ量にはバラツキがある
ので、一般にコンタクト１２は、複数必要である。ま
た、コンタクト１２とアルミニウム配線１３の加工バラ
ツキを補償するために、アルミニウム配線１３に対して
コンタクト１２が右側で接触する場合と、左側で接触す
る場合を用意しておかなければならない。

【００３２】本例では上記したように、測定すべきパタ
ーン間の電気的接触の有無により合わせ制度を測定する
場合に、この電気的接触の有無を、光照射により起電力
を生じるダイオードを用いることにより非接触で検出す
る構成とするとともに、このダイオード３１を、図１の
活性領域１１とウェル１７とが形成するｐｎ結合により
構成したものである。この構成において、ダイオード３
１に光スポットを照射することにより端子３６からの取
り出し電位がいかに変動して、測定すべきパターン間
（コンタクト１２と配線１３との間）に電気的接触がな
されているか否かを検出できるかについて、図４を参照
してさらに詳細に説明する。

【００３３】図４の詳細な等価回路に示すように、ウェ
ル１７の抵抗３４（図３。この抵抗をＲとする）は、ウ
エーハ裏面と電位測定電極との間のキャパシタ３５（こ
の容量をＣｂとする）と分布定数的に結合しているが、
いま近似的に、Ｒ／２で２分割されていると考える。図
４中、各抵抗を符号３４ａ，３４ｂで示す。ポリシリコ
ン１５とウェル１７とが、フィールド酸化膜１８を挟ん
で構成するキャパシタ３２の容量を、Ｃａとする。図４
中、符号３７は電位測定器であり、Ｒｍは、該電位測定
器３７の入力抵抗である。電荷の蓄積は、ダイオード３
１の活性領域側（本例ではｐ型）で生成した正孔は、ア
ルミニウム配線１３で、ウェル１７側（本例ではｎ型）
で生成した電子は基板に蓄積される。

【００３４】光スポットの照射により発生する電流Ｉ
を、次式（１）で近似する。

【００３５】

【数１】Ｉ＝Ｉ０ｓｉｎωｔ ・・・（１）

【００３６】すると、キャパシタ３５（容量はＣｂ）を
流れる電流をＩ２、キャパシタ３２（容量はＣａ）を流
れる電流をＩ１とすると、以下の（２）式が成り立ち、
スイッチ３３がオンのとき以下の（３）式が成り立ち、
スイッチ３３がオフのとき以下の（４）（５）式が成り
立つ。

【００３７】

【数２】 Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２ ・・・（２） Ｉ１＝｛Ｖ−（Ｒ／２）Ｉ｝／（１／ｊωＣａ＋Ｒ／２） ・・・（３） Ｉ１＝０ ・・・（４） Ｉ２＝｛Ｖ−（Ｒ／２）Ｉ｝／（１／ｊωＣｂ＋Ｒｍ） ・・・（５）

【００３８】ただし、図４に示すようにダイオード３１
のｎ側（電子の発生源）をＳｎ、ｐ側（正孔の発生源）
をＳｐで表し、その起電力をＶとした。

【００３９】上記から理解されるように、ウェル１７の
電位は、ダイオード３１で発生した電流がウェル抵抗３
４を流れることにより変化する。これにより、光照射に
よって、電位が変化するか否かで、パターン間の接続が
なされているか否かを検出できるのである。ただし、上
記の変化には、測定系のパラメータであるキャパシタ３
５の容量Ｃｂ、及び電位測定器３７の入力抵抗Ｒｍも影
響する。

【００４０】電位の基準点は、電位測定器３７のアース
である。図４に示したように、ウェル電位は、キャパシ
タ３５（容量はＣｂ）、電位測定器３７の入力抵抗（抵
抗はＲｍ）を通してアースと接続している。本例では、
電位変動を交流的に検出するので、電位測定器３７も交
流を測定できることが必要である。

【００４１】次に図２を参照して、配線をもとにして接
続孔（コンタクト）の合わせ精度を測定する場合のパタ
ーン構造を説明する。本例では、上記説明した接続孔
（コンタクト）をもとにした配線の合わせ精度の測定
と、以下説明する配線をもとにした接続孔（コンタク
ト）の合わせ精度の測定との、両方を行う。

【００４２】図２（ａ）は、アルミニウム配線に対する
コンタクトの合わせ精度を測定するためのパターンであ
る。また図２（ｂ）は、このパターンの断面図である。

【００４３】図２中、配線は符号２３ａ，２３ｂで示
し、図１（ａ）（ｂ）において、特にハッチングを付し
て図示する。配線２３ａ，２３ｂ間を接続するコンタク
トは符号４０で示し、図１（ａ）（ｂ）において、特に
黒ベタで図示する。図中、符号２７で示すのは、ウェル
である。これもｎ基板を用いた例であり、製造工程にお
いてリン６００ｋｅＶ、５×１０¹²がイオン注入され
て、ｎウェルが形成される。符号２８は、基板ウエーハ
裏面に形成された絶縁膜、２８′は、フィールド酸化膜
を示す。

【００４４】図１において、活性領域２１（図２中、網
カケで図示）上に、コンタクト２２が接続している。図
２（ａ）に示すように、コンタクト４０とアルミニウム
配線２３ａ，２３ｂは、符号２６で示すオーバーラップ
領域で接触している。またアルミニウム配線２３ｂは、
コンタクト２４と接触し、このコンタクト２４を介し
て、ポリシリコン２５（図２（ａ）（ｂ）中、ハッチン
グを付して図示）と接触している。本例におけるコンタ
クト２２のサイズは、０．８μｍ×０．４μｍである。
アルミニウム配線２３ａ，２３ｂ間のスリット１３′の
幅２０は、０．４μｍである。このにスリット１３′を
架橋するようにコンタクト４０が形成され、アルミニウ
ム配線２３ａ，２３ｂ間を接続する。

【００４５】このパターン構造を、複数用意する。本例
では８１個用意する。すなわち、コンタクト４０とアル
ミニウム配線２３ａ，２３ｂとのオーバーラップ領域２
６のオーバーラップ量を、０．６０μｍから−０．２０
μｍまで、０．０１μｍずつ変化させた、８１個を用意
して、これを用いて、横方向（図１（ａ）の左右方向）
の合わせ精度測定を行う。このように０．０１μｍずつ
オーバーラップ領域２６のオーバーラップ量を変化させ
たパターン構造群を用いると、測定精度は０．０１μｍ
以下となる。

【００４６】本例ではこの８１個のパターン構造群をさ
らに１セット用意し、４５°回転して配置し、垂直方向
の合わせ精度測定を行う。

【００４７】図２の構造の等価回路は、図３及び図４に
示したのと同様である。ただし、スイッチ３３は、アル
ミニウム配線２３ａ，２３ｂ間のスリット１３′と、コ
ンタクト４０とで構成することになる。

【００４８】動作原理も、図３及び図４を参照して上述
した、コンタクトに対する配線の合わせ精度を測定する
図１のパターンの場合と同様である。

【００４９】以上説明したように、本実施の形態例おい
ては、マスクの合わせ精度を測定する回路構造を、基板
内に形成した光照射により起電力を生じるダイオード
と、接続孔と、配線とで構成し、光スポットを照射され
たダイオードの起電力により流れる電流による、基板電
位の変動を検出する。したがって、光学的な限界と、膜
ムラによる精度の劣化を受けない、より精度の高い合わ
せ精度測定を実現できる。

【００５０】前述したように、一般的に電気的測定は、
探針をウエーハ表面に押しつける必要があり、ウエーハ
表面の欠陥を増加させるので、インラインモニターとし
ては適当でない。これに対し、本例では、たとえばＯＢ
ＩＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｅａｍ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃ
ｕｒｅｎｔ）装置を用いて光学ビームにより起電力を起
こさせるようにでき、かつウエーハ裏面の容量結合によ
る電極により、非接触で電気的測定を行うので、インラ
インモニターとして好適に使用できる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、たとえば、パターン検
出を行う光学系の解像度を超えるものとすることをも可
能とし、あるいはさらに、下層の膜ムラによる精度劣化
の生じない測定を可能とした、測定精度を向上させたマ
スク合わせ精度測定方法を提供することができ、また、
測定精度向上を可能とするマスク合わせ精度測定用パタ
ーン構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態例１におけるマスク合わ
せ精度測定用パターン構造（接続孔をもとにして配線の
合わせ精度を測定する場合）を示す図である。

【図２】 本発明の実施の形態例１におけるマスク合わ
せ精度測定用パターン構造（配線をもとにして接続孔の
合わせ精度を測定する場合）を示す図である。

【図３】 本発明の実施の形態例１におけるマスク合わ
せ精度測定用パターン構造の等価回路を示す図である。

【図４】 図３の等価回路の詳細を示す図である。

【図５】 従来の技術を示す図であり、従来のマスク合
わせ精度測定用パターン構造を示すものである。

【符号の説明】

１１，２１・・・活性領域、１２，４０・・・コンタク
ト、１３，２３ａ，２３ｂ・・・配線、１５，２５・・
・ポリシリコン、１６，２６・・・オーバーラップ量、
１７，２７・・・ウェル、１８，２８・・・ウエーハ裏
面の絶縁膜。３１・・・ダイオード、３２・・・キャパ
シタ、３３・・・被測定パターン（接続孔と配線）の接
続の有無で構成されるスイッチ、３４・・・ウェル１７
の抵抗。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体装置の製造工程のマスク合わせの精
   度測定において、 合わせ精度を測定すべきパターン間の電気的接触の有無
   により合わせ制度を測定する構成とするとともに、 該電気的接触の有無を、非接触で電気的信号を発生させ
   てこれを取り出すことにより検出することを特徴とする
   マスク合わせ精度測定方法。
2. 【請求項２】上記電気的接触の有無を、光照射により起
   電力を生じるダイオードを用いることにより非接触で検
   出することを特徴とする請求項１に記載のマスク合わせ
   精度測定方法。
3. 【請求項３】合わせ精度を測定すべきパターンについ
   て、両パターン間のオーバーラップ量を順次変化させた
   測定用パターン構造を形成した複数の測定用パターン構
   造群を用いて、上記検出を行うことを特徴とする請求項
   １に記載のマスク合わせ精度測定方法。
4. 【請求項４】上記測定用パターン構造に、光スポットを
   照射して上記検出を行うことを特徴とする請求項３に記
   載のマスク合わせ精度測定方法。
5. 【請求項５】同一基板上に電気的に接続する接続孔と配
   線とを形成する場合に、該接続孔と配線との間のマスク
   の合わせ精度を測定することを特徴とする請求項１に記
   載のマスク合わせ精度測定方法。
6. 【請求項６】上記マスク合わせ精度測定のための電気的
   信号は、基板裏面より取り出すことを特徴とする請求項
   ５に記載のマスク合わせ精度測定方法。
7. 【請求項７】上記基板内に形成した光照射により起電力
   を生じるダイオードと、マスクの合わせ元である上記接
   続孔と、上記合わせを行う配線とで上記マスクの合わせ
   精度を測定する回路構造を構成することを特徴とする請
   求項５に記載のマスク合わせ精度測定方法。
8. 【請求項８】上記基板内に形成した光照射により起電力
   を生じるダイオードと、マスクの合わせ元である上記配
   線と、上記合わせを行う接続孔とで上記マスクの合わせ
   精度を測定する回路構造を構成することを特徴とする請
   求項５に記載のマスク合わせ精度測定方法。
9. 【請求項９】上記ダイオードに光スポットを照射し、そ
   の起電力により流れる電流による基板電位の変動を検出
   する構成としたことを特徴とする請求項５に記載のマス
   ク合わせ精度測定方法。
10. 【請求項１０】半導体装置の製造工程において同一基板
    上に互いに電気的に接続すべきパターンを形成する場合
    に、両パターン間のマスクの合わせ精度を測定するため
    に用いる合わせ精度測定用パターン構造であって、 両パターン間のオーバーラップ量を順次変化させた測定
    用パターン構造を形成した複数の測定用パターン構造群
    から構成することを特徴とするマスク合わせ精度測定用
    パターン構造。
11. 【請求項１１】上記互いに電気的に接続すべきパターン
    が、接続孔と配線との各パターンであることを特徴とす
    る請求項１０に記載のマスク合わせ精度測定用パターン
    構造。
12. 【請求項１２】上記両パターン間のオーバーラップ量の
    変化量を、必要なマスクの合わせ精度に応じた変化量と
    して順次変化させる構成としたことを特徴とする請求項
    １０に記載のマスク合わせ精度測定用パターン構造。