JPH11307418A - Mask alignment mark and mask aligning method - Google Patents

Mask alignment mark and mask aligning method

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JPH11307418A
JPH11307418A JP10109126A JP10912698A JPH11307418A JP H11307418 A JPH11307418 A JP H11307418A JP 10109126 A JP10109126 A JP 10109126A JP 10912698 A JP10912698 A JP 10912698A JP H11307418 A JPH11307418 A JP H11307418A
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JP
Japan
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mask
alignment
pattern
mask layer
layer
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JP10109126A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Nishi
哲夫 西
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the area of an alignment mark for obtaining a mask alignment correction position for minimizing the overlap deviation of an alignment layer to two layers to be aligned on a semiconductor substrate, and to easily calculate a correction value. SOLUTION: A mask alignment mark M is composed of a pattern 1 formed of a first layer to be aligned, pattern 2 formed of a second layer to be aligned, and resist pattern 3 for a third alignment layer formed between those patterns 1 and 2. Then, distances between the resist pattern 3 and both the patterns 1 and 2, for example, x5 and x6 are measured, and position correction is operated so that x5=x6. Thus, the overlap deviation can be minimized. Therefore, the correction is attained by one mark M so that the chip size can be reduced, and productivity can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程において使用され、半導体装置に形成されるべきパ
ターンのうち、相異なる第1および第2の2つのレイヤ
パターンに対して第3のレイヤパターンのマスク合わせ
を行うに際し、マスク位置の合わせずれを1つのマーク
により最小するマスク合わせマークおよびマスク合わせ
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, which is used in a process of manufacturing a semiconductor device. The present invention relates to a mask alignment mark and a mask alignment method for minimizing the misalignment of a mask position by one mark when performing pattern mask alignment.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造工程におけるマスクの合わせ
には、一般にステッパーなどのマスク合わせ装置が使用
されるが、下層の合わせマークに上層のパターンを合わ
せるとき、その下層合わせマークに対して常に一定の方
向にずれてマスク合わせが行われることが多い。すなわ
ち、そのマスク合わせ装置が、固有の系統的なずれを生
じる特性を有していることが多い。また、この種のマス
ク合わせずれはマスク合わせ装置間によっても様々に生
じるため、特に装置を複数台並べて同一パターンのマス
ク合わせをするような量産現場では、各装置間において
このようなずれをできる限り抑制することが必要であ
る。
2. Description of the Related Art A mask aligning device such as a stepper is generally used for aligning a mask in a semiconductor manufacturing process. However, when an upper layer pattern is aligned with a lower alignment mark, the lower alignment mark is always fixed. In many cases, mask alignment is performed while shifting in the direction. That is, the mask alignment apparatus often has a characteristic of causing an inherent systematic shift. In addition, since this kind of mask misalignment also occurs variously between mask aligning apparatuses, especially in a mass production site where a plurality of apparatuses are arranged and a mask having the same pattern is aligned, such a misalignment between the apparatuses is minimized. It is necessary to control.

【0003】このため、普通のマスク合わせの処理は、
以下のような手順で行われることが多い。すなわち、ロ
ット毎に半導体基板を1スライス先行して試験的にマス
ク合わせ処理を行い、そのスライスのマスクの合わせず
れを計測して、そのずれを補正するように残りのスライ
スのマスク合わせ処理を行っている。あるいは、同一工
程で同一設備で処理を行った前ロットの合わせずれを計
測し、その値に基づいて次ロットで補正するように処理
を行っている。
For this reason, the usual mask alignment processing is
It is often performed in the following procedure. That is, a mask alignment process is performed on a trial basis for the semiconductor substrate for each lot ahead of one slice, a mask alignment shift of the slice is measured, and a mask alignment process of the remaining slices is performed so as to correct the shift. ing. Alternatively, a process is performed in which the misalignment of a previous lot, which has been processed by the same equipment in the same process, is measured, and the next lot is corrected based on the value.

【0004】以下に、異なる2つの被アライメントレイ
ヤに対し第3のレイヤの合わせずれを計測するための従
来の技術を説明する。
A conventional technique for measuring the misalignment of the third layer with respect to two different layers to be aligned will be described below.

【0005】図2(a),(b)は、被アライメント、
すなわちマスク合わせされる2つのパターンレイヤ(以
下、被アライメントレイヤという)A及びBに対して、
共に重ね合わせずれが最小となるようアライメントを行
うアライメントレイヤCの位置を計測するための従来の
マークML,MRを説明する図であり、1は被アライメン
トレイヤAで半導体基板5に形成されたパターン、2は
被アライメントレイヤBで形成された薄膜パターン、3
はアライメントレイヤCのレジストパターン、4は層間
絶縁膜である。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the alignment,
That is, for two pattern layers (hereinafter referred to as alignment target layers) A and B to be mask-aligned,
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining conventional marks M L and M R for measuring the position of an alignment layer C for performing alignment so that overlay deviation is minimized, wherein reference numeral 1 denotes an alignment target layer A formed on a semiconductor substrate 5. 2 is a thin film pattern formed on the alignment target layer B,
Denotes a resist pattern of the alignment layer C, and 4 denotes an interlayer insulating film.

【0006】図2(a)は平面図であって、左側が被ア
ライメントレイヤAに対するアライメントレイヤCの位
置を計測するマークML、右側が被アライメントレイヤ
Bに対するアライメントレイヤCの位置を計測するマー
クMRであり、半導体基板5上に2個並べて配置される
ものである。図2(b)は図2(a)の各マークML
Rの中心部であるb−b線における断面図である。実
際には図の2つの断面は連続した1枚の半導体基板5上
に形成されるものであるが、便宜上2つに分けてある。
FIG. 2A is a plan view, in which the left side is a mark M L for measuring the position of the alignment layer C with respect to the alignment target layer A, and the right side is a mark for measuring the position of the alignment layer C relative to the alignment target layer B. M R , two of which are arranged side by side on the semiconductor substrate 5. FIG. 2B shows each mark M L ,
It is a sectional view along line b-b is the center portion of the M R. Actually, the two cross sections in the figure are formed on one continuous semiconductor substrate 5, but are divided into two for convenience.

【0007】図2(a),(b)において、2つのマー
クML,MRは、それぞれ被アライメントレイヤAのマス
クによって形成された凹型のパターン1の間にアライメ
ントレイヤCの凸型のレジストパターン3が形成された
構造、および被アライメントレイヤBのマスクによって
形成された凸型のパターン2の間にアライメントレイヤ
Cの凸型のレジストパターンが形成された構造となって
いる。
2 (a) and 2 (b), two marks M L and M R are respectively provided between the concave pattern 1 formed by the mask of the layer A to be aligned and the convex resist of the alignment layer C. The structure has a structure in which the pattern 3 is formed and a structure in which a convex resist pattern of the alignment layer C is formed between the convex patterns 2 formed by the mask of the layer B to be aligned.

【0008】図2(a)において、図示すようにX,Y
軸を定義すると、被アライメントレイヤAに対するアラ
イメントレイヤCの重ね合わせずれ(RegXC-A,RegYC-
A)はマークMLを用いてx1,x2,y1,y2を計測すると、
以下の式(数1)で表される。
In FIG. 2 (a), X, Y
When the axis is defined, the overlay deviation of the alignment layer C with respect to the alignment target layer A (RegXC-A, RegYC-
When A) measures the x1, x2, y1, y2 using the mark M L,
It is represented by the following equation (Equation 1).

【0009】[0009]

【数1】 (RegXC-A,RegYC-A)=((x1-x2)/2,(y1-y2)/2) ここでRegXC-AはアライメントレイヤCの被アライメン
トレイヤAに対するX方向への合わせずれ、RegYC-Aは
アライメントレイヤCの被アライメントレイヤAに対す
るはY方向への合わせずれを表す。
## EQU00001 ## (RegXC-A, RegYC-A) = ((x1-x2) / 2, (y1-y2) / 2) where RegXC-A is the X-direction of the alignment layer C with respect to the alignment target layer A in the X direction. The misalignment, RegYC-A, indicates the misalignment of the alignment layer C with respect to the alignment target layer A in the Y direction.

【0010】次に、被アライメントレイヤBに対するア
ライメントレイヤCの重ね合わせずれ(RegXC-B,RegYC
-B)は、マークMRを用いてx3,x4,y3,y4を計測する
と、以下の式(数2)で表される。
Next, the misalignment of the alignment layer C with respect to the alignment target layer B (RegXC-B, RegYC
-B), when measured x3, x4, y3, y4 using the mark M R, it is expressed by the following equation (2).

【0011】[0011]

【数2】 (RegXC-B,RegYC-B)=((x3-x4)/2,(y3-y4)/2) ここでRegXC-BはアライメントレイヤCの被アライメン
トレイヤBに対するX方向への合わせずれ、RegYC-Bは
アライメントレイヤCの被アライメントレイヤBに対す
るY方向への合わせずれを表す。
(RegXC-B, RegYC-B) = ((x3-x4) / 2, (y3-y4) / 2) where RegXC-B is the X-direction of the alignment layer C with respect to the alignment target layer B in the X direction. The misalignment, RegYC-B, indicates the misalignment of the alignment layer C with respect to the alignment target layer B in the Y direction.

【0012】それぞれの重ね合わせずれより被アライメ
ントレイヤA,Bの両レイヤに対して重ね合わせずれが
最小になるアライメントレイヤCの位置の補正値(X,
Y)を求めると以下の式(数3)ようになる。
The correction values (X, X) of the position of the alignment layer C at which the overlay shift is minimized for both of the layers A and B to be aligned based on the respective overlay shifts
When Y) is obtained, the following equation (Equation 3) is obtained.

【0013】[0013]

【数3】(X,Y)=(−(RegXC-A+RegXC-B),−(RegYC
-A+RegYC-B)) =((-X1+X2-X3+X4)/2,(-Y1+Y2-Y3+Y4)/2) 前記の値を補正してアライメントレイヤCのマスク合わ
せ処理を行うことにより、被アライメントレイヤA,B
に対して共に重ね合わせずれが最小になるようにするこ
とができる。
(X, Y) = (− (RegXC-A + RegXC-B), − (RegYC
-A + RegYC-B)) = ((-X1 + X2-X3 + X4) / 2, (-Y1 + Y2-Y3 + Y4) / 2) Correct the above values and perform the mask alignment processing of the alignment layer C. By doing so, the alignment target layers A and B
Can be minimized.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
重ね合わせが最小となる前記アライメント方法では、ア
ライメントレイヤCにおける重ね合わせずれ測定用のマ
ークML,MRが2種類必要であり、このため、チップに
占めるマーク面積が大きくなり、しかも、合わせずれが
最小となるマスク位置の補正値の求め方が複雑であると
いう問題を有していた。
However, in the conventional alignment method in which the overlay is minimized, two types of marks M L and M R for overlay displacement measurement in the alignment layer C are required. There has been a problem that the mark area occupying the chip becomes large and the method of obtaining the correction value of the mask position that minimizes the misalignment is complicated.

【0015】本発明は、前記従来の問題を解決するもの
であり、測定マークを1個にして面積を約1/2に縮小
し、アライメントレイヤCのマスク位置の補正値をより
簡単な式から求めることを可能にするマスク合わせマー
クおよびマスク合わせ方法を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above-mentioned conventional problem. The present invention solves the above-mentioned problem by reducing the area by about one half by using one measurement mark, and calculating the correction value of the mask position of the alignment layer C from a simpler equation. An object of the present invention is to provide a mask alignment mark and a mask alignment method which can be obtained.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のマスク合わせマークは、アライメントレイ
ヤCのパターンと、そのアライメントレイヤCのパター
ンに近接して設けられた異なる2個の被アライメントレ
イヤAのパターンと、前記アライメントレイヤCのパタ
ーンに近接して設けられた異なる2個の被アライメント
レイヤBのパターンとから構成される。
In order to achieve the above object, a mask alignment mark according to the present invention comprises a pattern of an alignment layer C and two different alignment marks provided in close proximity to the pattern of the alignment layer C. It is composed of a pattern of the layer A and two different patterns of the to-be-aligned layer B provided close to the pattern of the alignment layer C.

【0017】また、本発明のマスク合わせ方法は、前記
のマスク合わせマークを用い、アライメントレイヤCの
パターンと被アライメントレイヤAの異なる2個のパタ
ーンのそれぞれとの基板上における距離と、前記アライ
メントレイヤCのパターンと被アライメントレイヤBの
異なる2個のそれぞれとのパターンとの基板上における
距離とを測定し、その測定値から、前記2つの被アライ
メントレイヤA,Bに対するアライメントレイヤCの重
ね合わせずれを最小にするマスク合わせ位置への補正値
を求め、次のマスク合わせにおいて補正する工程を含む
ものとする。
Further, the mask alignment method of the present invention uses the mask alignment mark described above to determine a distance on the substrate between a pattern of the alignment layer C and two different patterns of the alignment target layer A on the substrate; The distance on the substrate between the pattern C and the two different patterns of the alignment target layer B is measured on the substrate, and from the measured value, the overlay deviation of the alignment layer C with respect to the two alignment target layers A and B is determined. , A correction value for a mask alignment position that minimizes the following is obtained, and the correction is performed in the next mask alignment.

【0018】マスク合わせマークを以上のような構成に
することにより、従来のマークでは被アライメントレイ
ヤAおよびBのパターンが合計8個であったものが、4
個に減少させることができ、半導体基板上におけるマー
ク占有面積が約半分になるという利点がある。ここで1
つのアライメントレイヤに対して平面上における合わせ
ずれ量を特定するためには、2個の距離を測定できれば
十分である。そして、被アライメントレイヤAとBのパ
ターンが、アライメントレイヤCのパターンに近接して
いることによって、従来と同様にして、アライメントレ
イヤAとBの両方に対するアライメントレイヤCの合わ
せずれを測定することができる。
By employing the above-described configuration of the mask alignment mark, the conventional mark has a total of eight patterns of the layers A and B to be aligned.
This has the advantage that the area occupied by the mark on the semiconductor substrate is reduced to about half. Where 1
In order to specify the amount of misalignment on a plane for one alignment layer, it is sufficient to measure two distances. Since the patterns of the alignment layers A and B are close to the pattern of the alignment layer C, the misalignment of the alignment layer C with respect to both the alignment layers A and B can be measured in the same manner as in the related art. it can.

【0019】またマーク,マスク合わせ方法を以上のよ
うな構成にすることによって、4個の距離測定値から直
ちにマスク合わせの補正値を求めることができ、従来よ
りも計算が簡単になる。
With the mark and mask alignment method configured as described above, a mask alignment correction value can be immediately obtained from four distance measurement values, and the calculation is easier than in the past.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図1を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0021】図1(a)は本発明の一実施形態における
被アライメントレイヤAとBに対するアライメントレイ
ヤCのパターンを最適位置にマスク合わせするマークM
の平面図、図1(b)は図1(a)のマークMの中心部
であるa−a線における断面図を示すものである。
FIG. 1A shows a mark M for masking the pattern of the alignment layer C with respect to the layers A and B to be aligned in an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line aa which is the center of the mark M in FIG. 1A.

【0022】図1(a),(b)において、1は、半導
体基板5に形成された素子分離領域形成用の被アライメ
ントレイヤAからなるマークパターンであり、半導体基
板5の表面に溝を形成した後、絶縁物が埋め込まれて形
成されたものであって、平面上ではX方向とそれに垂直
なY方向に延在した線状に、それぞれ1本ずつ配置され
ている。2はゲート電極形成用導電膜により形成された
被アライメントレイヤBからなるマークパターンであ
り、マークパターン1と同じくX方向,Y方向にそれぞ
れ1本ずつ配置されている。3はコンタクトホール形成
用のアライメントレイヤCからなるレジストで形成され
たレジストパターンである。また、4は、半導体基板5
の回路素子が形成された領域であり、ゲート電極の上の
層間絶縁膜となっている層である。
1A and 1B, reference numeral 1 denotes a mark pattern formed of an alignment target layer A for forming an element isolation region formed on a semiconductor substrate 5, and a groove is formed on the surface of the semiconductor substrate 5. After that, the insulator is buried and formed, and on a plane, one line is arranged in each of the lines extending in the X direction and the Y direction perpendicular to the X direction. Reference numeral 2 denotes a mark pattern formed of the alignment target layer B formed by the gate electrode forming conductive film, and is arranged one by one in the X direction and the Y direction in the same manner as the mark pattern 1. Reference numeral 3 denotes a resist pattern formed of a resist including an alignment layer C for forming a contact hole. 4 is a semiconductor substrate 5
Is a region in which the circuit element is formed, and is a layer serving as an interlayer insulating film above the gate electrode.

【0023】マスク合わせマークMの製造方法を説明す
る。
A method for manufacturing the mask alignment mark M will be described.

【0024】まず、被アライメントレイヤAのマスクを
用いて半導体基板5の表面に、図1に示すように、凹型
のマークパターン1を形成する。次に凹型のマークパタ
ーン1を絶縁膜で埋め込み平坦化することによって、半
導体基板5の回路形成領域では素子分離領域が形成され
る。次に被アライメントレイヤBのマスクを用いて半導
体基板5の表面上に形成した導電膜、例えばポリシリコ
ンまたは金属シリサイド/ポリシリコン構造からなり、
かつ回路領域ではゲート電極となる凸状のパターン2を
形成する。次に不純物を含まない酸化膜とBPSG膜と
の積層構造を有する層間絶縁膜4を堆積して平坦化を行
う。
First, as shown in FIG. 1, a concave mark pattern 1 is formed on the surface of the semiconductor substrate 5 using the mask of the layer A to be aligned. Next, by embedding the concave mark pattern 1 with an insulating film and flattening, an element isolation region is formed in the circuit formation region of the semiconductor substrate 5. Next, a conductive film formed on the surface of the semiconductor substrate 5 using the mask of the alignment target layer B, for example, a polysilicon or a metal silicide / polysilicon structure,
In the circuit region, a convex pattern 2 serving as a gate electrode is formed. Next, an interlayer insulating film 4 having a stacked structure of an oxide film containing no impurities and a BPSG film is deposited and planarized.

【0025】その後、アライメントレイヤCのレジスト
パターン3を被アライメントレイヤAとBのパターン
1,2間に形成する。このようにするとレジストパター
ン3の左右あるいは上下に互に異なるアライメントレイ
ヤA,Bのパターンが形成されることになる。
Thereafter, a resist pattern 3 of the alignment layer C is formed between the patterns 1 and 2 of the layers A and B to be aligned. By doing so, different patterns of the alignment layers A and B are formed on the left and right or upper and lower sides of the resist pattern 3.

【0026】前記パターンにおいて、被アライメントレ
イヤA,Bのそれぞれの線状パターン1および2の中心
位置と、アライメントレイヤCのレジストパターンの中
心位置を基準位置として、それらの距離を計測する。
In the above pattern, the distance between the center positions of the linear patterns 1 and 2 of the layers A and B to be aligned and the center position of the resist pattern of the alignment layer C is determined as a reference position.

【0027】以下、マスク合わせ方法について説明す
る。
Hereinafter, the mask alignment method will be described.

【0028】図1(a)において、図示すようにX,Y
軸を定義すると、被アライメントレイヤAと被アライメ
ントレイヤBの平均位置に対するアライメントレイヤC
の重ね合わせずれ(RegXC-AB,RegYC-AB)はマークMを
用いてx5,x6,y5,y6を計測すると、以下の式(数4)
で表される。
In FIG. 1 (a), as shown in FIG.
When the axis is defined, the alignment layer C with respect to the average position of the aligned layers A and B
The overlay misregistration (RegXC-AB, RegYC-AB) is calculated by using the mark M to measure x5, x6, y5, and y6.
It is represented by

【0029】[0029]

【数4】 (RegXC-AB,RegYC-AB)=((x5-x6)/2,(y5-y6)/2) ここでRegXC-ABはアライメントレイヤCの被アライメン
トレイヤAとBの平均位置に対するX方向への合わせず
れ、RegYC-ABはアライメントレイヤCの被アライメント
レイヤAとBの平均位置に対するY方向への合わせずれ
を表す。
(RegXC-AB, RegYC-AB) = ((x5-x6) / 2, (y5-y6) / 2) where RegXC-AB is the average position of the alignment target layers A and B of the alignment layer C. RegYC-AB represents the misalignment of the alignment layer C in the Y direction with respect to the average position of the layers A and B to be aligned.

【0030】前記重ね合わせずれより、被アライメント
レイヤA,Bの両レイヤに対して重ね合わせずれが最小
になるアライメントレイヤCの位置の補正値(X,Y)を
求めると以下の式(数5)のようになる。
When the correction value (X, Y) of the position of the alignment layer C at which the overlay deviation is minimized with respect to both of the layers A and B to be aligned is obtained from the overlay deviation, the following equation (Equation 5) is obtained. )become that way.

【0031】[0031]

【数5】(X,Y)=(−RegXC-AB,−RegYC-AB) =((-X5+X6)/2,(-Y5+Y6)/2) 要するに、重ね合わせずれを抑制するためには(RegXC-
AB,RegYC-AB)が(0,0)、すなわちx5=x6,y
5=y6となるように補正する。
## EQU5 ## (X, Y) = (− RegXC-AB, −RegYC-AB) = ((− X5 + X6) / 2, (−Y5 + Y6) / 2) In short, in order to suppress overlay displacement (RegXC-
AB, RegYC-AB) is (0, 0), that is, x5 = x6, y
Correction is made so that 5 = y6.

【0032】前記の値を、ロット毎に半導体基板の1ス
ライスについて先行して求め、そのずれを補正して残り
のスライスのマスク合わせ処理を行うことにより、被ア
ライメントレイヤA,Bに対して共に重ね合わせずれが
最小となるようにすることができる。この方法は、1台
のマスク合わせ装置固有の合わせずれ、ロット毎の合わ
せずれの補正だけでなく、複数のマスク合わせ装置それ
ぞれの間における異なる合わせずれ量を最小化する場合
にも用いることができる。
The above values are obtained in advance for one slice of the semiconductor substrate for each lot, and the shift is corrected and the mask alignment processing of the remaining slices is performed. The overlay deviation can be minimized. This method can be used not only for correcting the misalignment unique to one mask aligning apparatus and the misalignment for each lot, but also for minimizing different misalignments between a plurality of mask aligning apparatuses. .

【0033】本実施形態に示すように、1つの測定マー
クM内に、X方向およびY方向それぞれに異なる2つの
パターン1,2を設けるように構成することによって、
測定値の数が従来より少なくなる。従来では、1つの方
向で1回に測定される2つの距離は、左右,上下のどち
らをとってもレジストパターン3に対する距離はパター
ン1または2の1種類であった。しかし、本実施形態に
おいてはマークMに2つのパターン1,2を設けたこと
によって、前記2つの距離としてパターン1または2ま
での距離の両方を含むようにすることができる。したが
って、より簡単な式で容易に補正量を計算することがで
きる。また、測定マークMが1個のみとなるから、半導
体基板5上における占有面積が約半分となる。
As shown in the present embodiment, by providing two different patterns 1 and 2 in the X direction and the Y direction in one measurement mark M,
The number of measured values is smaller than before. Conventionally, the distance to the resist pattern 3 is one type of the pattern 1 or 2 regardless of whether the two distances measured at one time in one direction are left or right or up and down. However, in the present embodiment, by providing the two patterns 1 and 2 on the mark M, it is possible to include both the distance to the pattern 1 or 2 as the two distances. Therefore, the correction amount can be easily calculated by a simpler equation. Further, since only one measurement mark M is used, the area occupied on the semiconductor substrate 5 is reduced to about half.

【0034】なお、本実施形態においては、被アライメ
ントレイヤA,Bとして直線状のパターンを、またアラ
イメントレイヤCとして四角形のパターンを用いたが、
1つの被アライメントレイヤに対してアライメントレイ
ヤCと2個の異なる距離が測定することができるパター
ンであれば、これ以外のものであってもよい。
In this embodiment, a linear pattern is used as the alignment layers A and B, and a square pattern is used as the alignment layer C.
Other patterns may be used as long as two different distances from the alignment layer C can be measured for one alignment target layer.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2つの被アライメントレイヤにより形成されたパターン
の間に、第3のアライメントレイヤのパターンを持つ重
ね合わせ測定パターンを用いることによって、2つのレ
イヤに対するマスクの合わせずれを1つのマークで、し
かもより少ない数の測定値によって容易に算出すること
が可能になり、チップ面積の縮小化、および生産性の向
上を図ることができる。
As described above, according to the present invention,
By using the overlay measurement pattern having the pattern of the third alignment layer between the patterns formed by the two layers to be aligned, the misalignment of the mask for the two layers can be reduced by one mark and by a smaller number. Can be easily calculated based on the measured values, and the chip area can be reduced and the productivity can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を説明するための半導体基
板におけるマスク合わせマーク部分を示すものであり、
(a)は平面図、(b)は(a)におけるa−a線断面
FIG. 1 shows a mask alignment mark portion on a semiconductor substrate for explaining an embodiment of the present invention;
(A) is a plan view, (b) is a sectional view taken along line aa in (a).

【図2】従来の半導体基板におけるマスク合わせマーク
部分を示すものであり、(a)は平面図、(b)は
(a)におけるb−b線断面図
2 (a) is a plan view and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 2 (a), showing a mask alignment mark portion in a conventional semiconductor substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 被アライメントレイヤAにより形成されたパターン 2 被アライメントレイヤBにより形成されたパターン 3 アライメントレイヤCにより形成されたパターン
(レジストパターン) 4 層間絶縁膜 5 半導体基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pattern formed by layer A to be aligned 2 Pattern formed by layer B to be aligned 3 Pattern (resist pattern) formed by alignment layer C 4 Interlayer insulating film 5 Semiconductor substrate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相異なる第1のマスクレイヤおよび第2
のマスクレイヤにより形成されたパターンに対して、第
3のマスクレイヤのパターンを重ね合わせするためのマ
スク合わせマークにおいて、前記第3のマスクレイヤの
合わせパターンに近接して設けられ、前記第1のマスク
レイヤに属する2個の異なる合わせパターンと、前記第
3のマスクレイヤの合わせパターンに近接して設けら
れ、前記第2のマスクレイヤに属する2個の異なる合わ
せパターンとから構成されたことを特徴とするマスク合
わせマーク。
A first mask layer and a second mask layer different from each other;
A mask alignment mark for superimposing a pattern of the third mask layer on a pattern formed by the first mask layer, the mask alignment mark being provided close to the alignment pattern of the third mask layer; It is characterized by comprising two different matching patterns belonging to a mask layer and two different matching patterns provided close to the matching pattern of the third mask layer and belonging to the second mask layer. Mask alignment mark.
【請求項2】 前記第1のマスクレイヤおよび第2のマ
スクレイヤはそれぞれ、2個の異なる合わせパターンの
両方が直線状形状で、かつ互いにほぼ直角方向に延在さ
れたものであり、前記第3のマスクレイヤは、合わせパ
ターンが四角形状で、その辺が前記第1のマスクレイヤ
に属する2個の異なる合わせパターン、および前記第2
のマスクレイヤに属する2個の異なる合わせパターンと
ほぼ並行になるように配置されたものであることを特徴
とするマスク合わせマーク。
2. The first mask layer and the second mask layer each having two different matching patterns both having a linear shape and extending substantially at right angles to each other. The three mask layers have a square matching pattern, two sides of which belong to the first mask layer, and the second mask pattern has a square shape.
A mask alignment mark that is arranged so as to be substantially parallel to two different alignment patterns belonging to the same mask layer.
【請求項3】 基板に転写された請求項1または2記載
のマスク合わせマークを用いたマスク合わせ方法におい
て、第1のマスクレイヤに属する2個の異なる合わせパ
ターンのそれぞれと第3のマスクレイヤの合わせパター
ンとの距離、および前記第2のマスクレイヤに属する2
個の異なる合わせパターンのそれぞれと前記第3のマス
クレイヤの合わせパターンとの距離とを測定し、前記距
離の測定値に基づき前記第1のマスクレイヤおよび第2
のマスクレイヤにより形成されたパターンに対する第3
のマスクレイヤのパターンの重ね合わせずれを最小にす
るマスク合わせ位置への補正値を求め、この補正値に基
づき次のマスク合わせ工程において補正を行う工程を含
むことを特徴とするマスク合わせ方法。
3. A mask alignment method using a mask alignment mark transferred to a substrate according to claim 1, wherein each of two different alignment patterns belonging to the first mask layer and a third mask layer. The distance from the matching pattern, and 2 belonging to the second mask layer.
The distance between each of the different matching patterns and the matching pattern of the third mask layer is measured, and the first mask layer and the second mask layer are measured based on the measured value of the distance.
Of the pattern formed by the third mask layer
A correction value for a mask alignment position that minimizes a misalignment of the pattern of the mask layer, and performing a correction in a next mask alignment step based on the correction value.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100457223B1 (en) * 2001-12-29 2004-11-16 동부전자 주식회사 Method for forming overlay measurement pattern capable of using with a alignment mark
KR100689709B1 (en) 2005-08-10 2007-03-08 삼성전자주식회사 overlay apparatus for semiconductor device manufacturing and overlay measuring method the same
JP2008166681A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Hynix Semiconductor Inc Overlay vernier of semiconductor element and method of manufacturing same
KR100924334B1 (en) 2007-02-14 2009-11-02 주식회사 하이닉스반도체 Correction pattern for alignment and light calibration
US7879627B2 (en) 2000-08-30 2011-02-01 Kla-Tencor Technologies Corporation Overlay marks and methods of manufacturing such marks
USRE45245E1 (en) 2000-08-30 2014-11-18 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry
US10451412B2 (en) 2016-04-22 2019-10-22 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7879627B2 (en) 2000-08-30 2011-02-01 Kla-Tencor Technologies Corporation Overlay marks and methods of manufacturing such marks
US8330281B2 (en) 2000-08-30 2012-12-11 Kla-Tencor Technologies Corporation Overlay marks, methods of overlay mark design and methods of overlay measurements
USRE45245E1 (en) 2000-08-30 2014-11-18 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry
US9182680B2 (en) 2000-08-30 2015-11-10 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry
US9347879B2 (en) 2000-08-30 2016-05-24 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry
US9702693B2 (en) 2000-08-30 2017-07-11 Kla-Tencor Corporation Apparatus for measuring overlay errors
KR100457223B1 (en) * 2001-12-29 2004-11-16 동부전자 주식회사 Method for forming overlay measurement pattern capable of using with a alignment mark
KR100689709B1 (en) 2005-08-10 2007-03-08 삼성전자주식회사 overlay apparatus for semiconductor device manufacturing and overlay measuring method the same
JP2008166681A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Hynix Semiconductor Inc Overlay vernier of semiconductor element and method of manufacturing same
KR100924334B1 (en) 2007-02-14 2009-11-02 주식회사 하이닉스반도체 Correction pattern for alignment and light calibration
US10451412B2 (en) 2016-04-22 2019-10-22 Kla-Tencor Corporation Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry

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