JPS62137837A

JPS62137837A - フオトリソグラフイの精度測定パタ−ン

Info

Publication number: JPS62137837A
Application number: JP60277876A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Tsubone; 坪根　衡
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1985-12-12
Publication date: 1987-06-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（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フォトリソ
グラフィのマスク合わせの精度を′電気的に判定するフ
ォトリソグラフィの精度測定パターンに関するものであ
る。

（従来の技術）半導体集積回路は周知のように何枚ものマスクツぐター
ンをフォトリソグラフィにより事ね合わせ、写真食刻処
理することにより製造される。

この何枚ものマスクパターンを位置精度よく位置合わせ
することは、性能のよい集積回路を高歩留で得るには必
要不可欠の作業となっている。

ところが、この位置合わせ精度はフォトリソグラフィに
用いるマスクアライナ、ガラスマスクなどの装置能力に
より決定される。

そこで、各製造ラインにおける位ｉ合わせ精度の能力を
知り、この能力に合わせた最適回路・ｌターンを設計す
ることが半導体集積回路の製造において必要な事項とな
っている。

第３図に合わせ精度測定・ぐターンの例を示す。

１はあらかじめ基板に焼きつけられた・卆ターン列であ
り、２は次のフォトリソグラフィで焼きつけられた・ｌ
ターンである。マスク合わ＋！″精度がよく、ずれが零
の理想状態を第３図（ａ）に示し、水平方向右に多少ず
れた場合全第３図（ｂ）に示している。

この第３図（ａ）、第３図（ｂ）において、・々ターン
１のピッチに対してパターン２のピッチをあらかじめた
とえば１μｍ大きくとっておけば、第３図（ａ）の場合
、矢印３の位置、つまり筐ん中の三角形の頂点の位置が
合っており、合わせが水平方向右へ１μｍずれた場合（
第３図（ｂ）の矢印５で示す）三角形の頂点の位置は矢
印４の位置で合い、ずれの量１μｍｆ知ることができる
。

このような・ンターン′ｆｃＸ軸とＹ軸に直交させて配
置させた合わせ精度測定マスクを用いることにより、ラ
インの能力を知ることができる。

（発明が解決しようとする問題点）しかｌ−ながら、以上述べた方法では、マスク合わせ精
度の測定は顕微鏡に↓る目視検育を行なわなければなら
ず、時間がかかるという問題があった。

この発明は、前記従来技術がもっている問題のうち、マ
スク合わせ精度の測定に時間がかかるという点について
解決したフォトグラフィ精度測定ノソターンを提供する
ものである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、フォトリソグラフィの精度測定−ぐターン
において、基板上に不純物拡散を行って形成された複数
の短冊ノンターンと、この短冊パターンの各一端の同位
置に形成された第１のコンタクトホール群と、この第１
のコンタクトホール伸側は合わせずれがあってもコンタ
クトホールに充分覆つように各短冊パターンホールごと
に形成された第１のメタル配線群と、各短冊ホールの他
端にそれぞれ第１のコンタクトホール群に対して距離が
異なって形成された第２のコンタクトホール群と、この
第２のコンタクトホール群に共通で各短冊・ｌターンに
対して直角方向にかつ短冊パターンと同一幅に形成され
た第２のメタル配線とを設けたものである。

（作用）この発明によれば、以上のようにフォトリソグラフィの
精度測定パターンによれば、半導体集積回路製造工程中
にコンタクトとメタル配線とのマスク合わせ精度を測定
す５際に以上のように構成したので、各短冊・七ターン
において、第１のメタル配線と第２のメタル配線間の抵
抗値を測定してコンタクトに対するメタルマスクへの合
わせずれをは気的に測定し、したがって、前記問題点を
除去できる。

（実施例）以下、この発明のフォトリソグラフィの精度測定・蓼タ
ーンの実施例について図面に基づき説明する。第１図は
その一実施例の平面図である。この第１図において、Ｐ
型の半導体基板１１を酸化し、複数の短冊ノぐターン１
２をフォトリソグラフィにより開孔し、Ｎ型拡散を行な
う。

次に、各短冊１２の谷一端近傍にコンタクトホール１３
を開孔する。このとき各コンタクトホール１３は各短冊
の一端近傍に同一位置に配置している。

各短冊パターン１２の他端近傍にもそれぞれコンタクト
ホール１４が形成されている。この各コンタクトホール
１４はコンタクトホール１３からの距ｉが０．５μｍず
つ変化す・るように配置されているＯ以下、１２は短冊・ｌターン全体を示すものとし、個々
の短冊ノ！ターンのうち、真中に位置する短冊・２ター
ンをＮＯとすると、この短冊・ｌターンＮ。から第１図
の右の方へ遠くなる短冊・ぐターンｋ　Ｎ＋　、Ｎｔ　
。

・・・Ｎｎとし、左方向へ遠くなる短冊・ぐターンｋ　
Ｎ−１。

Ｎ−２，・・・とすると、真中の短冊パターンＮ。のコ
ンタクトホール１３と１４間の距離しに対して上述した
ように、短冊パターンＮＯからＮｎ方向に付くにしたが
って、コンタクトホール１４はコンタクトホール１３に
対して０．５μｍずつ距離が離れ、逆に短冊パターンＮ
−ｉ　、　Ｎ−２・・・　に行くにしたがって、コンタ
クト１４はコンタクトホール１３に対して０．５μｍず
つ近づいて配置されている。この場合、各コンタクトホ
ール１３は一直線上に配置され、位置ずれかないものと
する。

短冊パターンＮｏ　、Ｎｌ〜Ｎｎ　、　Ｎ−１＋　Ｎ−
２＋　”’のコンタクトホール１３上にはそれぞれＡＩ
！などのメタル配線１６で覆われている。このメタル配
線１６はそれぞれ短冊／ぐターンＮｏ　、　ＮＨ〜Ｎｎ
　、　Ｎ−１、Ｎ−２。

・・・と同一方向に形成されコンタクトホール１３側に
位置ずれがあっても、メタル配線１６は十分各コンタク
トホール１３にかぶるように形成されて、いる。

また、他方のコンタクトホール１４の上にもＡＩ！など
のメタル配線１５で覆われている。このメタル配線１５
は短冊パターンＮ０．Ｎ１〜Ｎｎ、Ｎ−１゜Ｎ−２・・
・に対して直角方向に形成され、しかも幅は各短冊ノＺ
ターンと同一になっている。

この場合、コンタクトホール１４間は合わせずれが零の
ときにコンタクトホール１４とオンラインとなるように
、第１図では短冊・ｅターンＮ。のコンタクトとオンラ
インとなるようにメタル配線１５が・ぞターニングされ
るように配置する。このパターンを用いて電気測定を行
ない、各短冊・ぐターンごとにメタル配線１６とメタル
配線１５との間に各短冊・ゼターンごとに抵抗値を測定
すると、マスク合わせが児全に正確なときは、抵抗値は
短冊・ゼターンＮ。においては、コンタクトホール１３
とメタル配線１６とのフンタクトの端からコンタクトホ
ール１４とメタル配線１５とのコンタクトの端の距離ム
で決定される値を示し、両方のコンタクトとコンタクト
距離が０．５μｍずつ短くなっている短冊ノンターンに
おいては、たとえば短冊・２ターンＮ−２ではコンタク
トとコンタクト距離にはよらずメタル配線１５’！での
距離で抵抗値が決まり結果として、短冊パターンＮ。の
値と一致し、短冊／Ｊ？ターンＮ１〜Ｎｎにおいては、
０．５μｍずつ距離が長くなった分だけ抵抗値が高くな
る。これ金プロットしたものを第２図に実線で示す。

また、第１図において、コンタクトパターンに対してメ
タルマスクの合わせずれがＹ軸止方向に１μｍずれると
、第２図において点線で示すような値となり、第２図に
おける変化点■や■を知ることにより、合わせずれの量
を知ることができる。

さらに、この・ンターンを基板上Ｘ軸、Ｙ軸に合わせて
直角に配置することにより、ずれの量ヲＸ軸、Ｙ軸に対
して知ることができる。

なお、ここにおいてマスクずれを比較する第１のパター
ンは同図では実線、第２の７４ターンは破線で書かれた
電極配線である。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、この発明によれば、基板上
に短冊・ゼターンに不純物を拡散し、各短冊パターンの
一端には一直線上になるように第１のコンタクトホール
群全形成し、他端には距離を異ならせて第２のコンタク
トホール群を形成し、第１のコンタクトホール群には合
わせずれがあっても十分コンタクトホール群を覆うよう
に、第１のメタル配線を形成し、第２のコンタクトホー
ル群に共通の第２のメタル配線を短冊・ゼターンに対し
て直角方向に形成し、谷短冊ごとに第１および第２のメ
タル配線間の抵抗を測定するようにしたので、コンタク
トに対するメタルマスクの合わせずれの測定を電気的に
行なえ、短時間で合わせ精度の実力値を知ることができ
る。

また、この・母ターンを半導体基板内へ数個所電気特性
を測定するために入れるスヤッグＴＥＧに挿入すること
により、半導体集積回路のロットごとの合わせ精度の判
定全行なつ・セターンとして用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の７オ）　ＩＪソグラフイの精度測定
・ぐターンの一実施例の平面図、第２図は同上フォトリ
ソグラフィの精度測定ノセターンの短冊ノぐターンの位
対抵抗値の関係を示す図、第３図は従来のフォトリソグ
ラフィの合わせ精度測定Ａ？ターンの例を示す図である
。１１−Ｐ型基板、１２　、　Ｎｏ〜Ｎｎ　、　Ｎ−ｔ　
、Ｎ−２＋・・・短冊パターン、１３．１４・・・コン
タクトホール、１５．１６・・・メタル配線。ｌ・　・、１１′ （・ミ５篠東イηりの末肖ル３ンｊ冨ハ′ターン第３図碧（と

Claims

【特許請求の範囲】　半導体集積回路製造工程中コンタクトメタル配線との
マスク合わせ精度を測定するパターンにおいて、（ａ）半導体基板上に不純物拡散を行つて形成された複
数の短冊パターンと、（ｂ）この短冊パターンの各一端の同位置に形成された
第１のコンタクトホール群と、（ｃ）この第１のコンタクトホール側に合わせずれがあ
つてもコンタクトホールを充分覆うように各短冊パター
ンホールごとに形成された第１のメタル配線群と、（ｄ）各短冊ホールの他端にそれぞれ第１のコンタクト
ホール群に対して距離が異なつて形成された第２のコン
タクトホール群と、（ｅ）この第２のコンタクトホール群に共通で各短冊パ
ターンに対して直角方向にかつ短冊パターンと同一幅に
形成され上記第１のメタル配線群のそれぞれとの間の短
冊パターンの抵抗値を測定するための第２のメタル配線
と、よりなるフォトリソグラフィの精度測定パターン。