JPS62273724A - マスク合わせ精度評価用バ−ニアパタ−ン - Google Patents

マスク合わせ精度評価用バ−ニアパタ−ン

Info

Publication number
JPS62273724A
JPS62273724A JP61116652A JP11665286A JPS62273724A JP S62273724 A JPS62273724 A JP S62273724A JP 61116652 A JP61116652 A JP 61116652A JP 11665286 A JP11665286 A JP 11665286A JP S62273724 A JPS62273724 A JP S62273724A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive film
pattern
patterns
layer
film patterns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP61116652A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0230173B2 (ja
Inventor
Hidemi Ishiuchi
秀美 石内
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP61116652A priority Critical patent/JPS62273724A/ja
Publication of JPS62273724A publication Critical patent/JPS62273724A/ja
Publication of JPH0230173B2 publication Critical patent/JPH0230173B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置の製造に際してフォトリソグラフ
ィのためのマスク合わせの精度を評価するために半導体
ウェハ上に形成されるマスク合わせ精度評価用バーニア
パターンに関する。
(従来の技術) 従来の半導体ウェハにおいて、形成しようとする素子の
回路パターンとは別にフォトリングラフィのためのマス
ク合わせの精度を製造工程の途中で評価するため罠用い
られるマスク合わせ精度評価用バーニアパターンが形成
される。このパーニアパターンとして各種のものが知ら
れているが、そのうちの1つとして2回のフォトリソグ
ラフィによってそれぞれ形成される回路パターン用導電
膜と同時に形成される二層構造のパーニアパターンが文
献( pigest of Technical Pa
pers, 1984Sympoaium on VL
8 I  Technology、P、62〜6S。
特KP、63のpigure 1 )に示されている。
このバーニアパターンの平面図を第5図(a)に、その
B −B′線に沿う断面図を第5図(b)に示す。即ち
、51は半導体基板、52は上記基板51上の絶縁膜、
LlおよびL2は上記絶縁膜52中にバーニアパターン
として形成された第1層導電膜および第2層導電膜であ
る。この場合、第1層導電膜形成はそれぞれ方形の複数
個の導電膜パターン53・・・が一定ピツチP、で横方
向に配列されるように形成されておシ、第1層導電膜L
2はそれぞれ方形の複数個の導電膜パターン54が上記
一定ピツチP1とは異なる一定ビッチP、で横方向に配
列されている。したがって、第1層の導電膜パターン5
3・・・と第2層の導電膜パターン54・・・との各対
応するパターン相互間での電気的接触の有無を導通試験
により測定した結果をマスク合わせずれが生じていない
状態におりて得られるべき導通状態と対比することによ
って、マスク合わせずれの有無とか程度の検出が可能に
なる。この場合、上記のようなバーニアパターンを半導
体ウニへ上のX方向およびY方向にそれぞれ設けておく
ことによって、上記X方向およびY方向におけるマスク
合わせずれの状態検出が可能になる。
しかし、上記バーニアパターンにあっては、合わせずれ
の検出精度が第1層の導電膜パターン53・・・のピッ
チP1と第2層の導電膜パターン54・・・のピッチP
2との差(たとえば0.1μm)で決まるので、近年の
合わせ精度に対する厳しい要求に対応しきれなり0そこ
で、この要求に対応し得るように上記ピッチ差をよシ小
さくすることが考えられるが、これに伴って合わせずれ
の検出を可能とするためには各層の導電膜パターンのパ
ターン数を増やす必要が生じるので、半導体ウェハ上の
バーニアパターンの占有面積が大きくナシ、ウェハの利
用効率が低下する。
なお、前記バーニアパターンにおいて、配列中心部の両
側で第1層導電膜に対する第2層導電膜の位置ずれの方
向が異なるように形成されている。
これは、第1層導電膜形成時における方形パターン幅の
変動あるいは第2層導電膜形成時における方形パターン
幅の変動によって生じる二層導電膜間の接触状態の変動
と、前記マスク合わせずれによって生じた二層導電膜間
の接触状態の変動とで検出結果に差が生じるようにする
ためになされており、これによってマスク合わせずれの
正確な検出が可能になっている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上記したようにマスク合わせずれの検出精度が
低いという問題点を解決すべくなされたもので、マスク
合わせずれの検出精度が高くなり、しかも二層導電膜の
パターン数を増やす必要がなく半導体ウェハ上の占有面
積が小さくて済むマスク合わせ精度評価用バーニアパタ
ーンを提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明のマスタ合わせ精度評価用バーニアパターンは、
半導体基板上の絶縁膜中に第1層導電膜として一定形状
の複数個の導電膜パターンを一5一 定ピツチで横方向に配列させて形成し、第2層導電膜と
して一定形状の複数個の導電膜パターンを上記ピッチと
は異なる一定ピッチで横方向に配列させると共に上記第
1層導電膜に対向させて形成してなることを特徴とする
(作用) 上記のように形成された二層導電膜の上下で対向する各
組の導電膜パターン間の容量は、各組の導電膜パターン
の対向面積に比例し、この対向面積は上記導電膜パター
ンの配列方向におけるマスク合わせずれに応じてアナロ
グ的に変化するので、上記容量を測定することによって
マスク合わせずれの程度をアナログ量として高精度で検
出することが可能になる。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。第1図は半導体ウエノ1上におけるX方向、Y方向
のそれぞれに設けられたマスク合わせ精度評価用バーニ
アパターン形成部の断面構造を示している。即ち、1は
半導体基板、2は上記6一 基板1上の絶縁膜、LノおよびL2は上記絶縁膜2中に
バーニアパターンとして形成された第1層導電膜および
第2層導電膜であって両者は層間絶縁膜2′を介して対
向している。上記第1層導電膜L1は一定幅W(たとえ
ば1.0μm)のパターンを有する複数個(本例では5
1m)の導電膜パターン3・・・が一定ピツチP、で横
方向に配列されるように形成されている。また、第2層
導電膜L2は一定幅Wのパターンを有する複数個(本例
では5f固)の導電膜パターン4・・・が上記ピッチP
1 とは異なる一定ビッチP、で横方向に配列されるよ
うに形成されている。この場合、本例では第1層の導電
膜パターン3・・・のピッチP1より第2層の導電膜パ
ターン4・・・のピッチP、が大きく、これらの各層の
導電膜パターンの形成時におけるマスク合わせにずれが
生じていない状態において、それぞれの配列方向の中心
位置における1組(上下)の導電膜パターン3,4(以
下、3゜+’Oと記す)相互が完全に対向するように形
成されている。この状態では、上記中心位置から離れる
につれて上下で対向する各組の導電膜パターンの対向位
置が順次ずれ、そのずれ1lldが順次大きく々る。そ
して、この状態における位置ずれ量dは、中心位置の1
組の導電膜パターン゛3D、4゜は零であシ、その他の
各組は前記ピッチP1+P2の差(たとえば0.1μm
)を単位として変化するものであり、中心位置よ如右側
における各組の順に+0.1μm、+0.2μm。
中心位置よシ左側における各組の順に−0,1μm、−
0,2μmである。換言すれば、中心位置の1組の導電
膜パターン3゜、4゜の対向面積が最も大きく、この中
心位置から離れるにつれて各組の導電膜パターンの対向
面積が順次小さくなる。
したがって、上記評価用バーニアパターンにあっては、
上下で対向する各組毎に容量を測定すると、マスク合わ
せずれが生じてい力い状態における各組毎の容量値は第
2図中区・印で示すようになり、中心位置の1組の容量
値が最も大きく、それから離れるにつれて各組の容量値
が順次小さくなる。これに対して、第2層導電膜L2が
第1層導電膜LJK対して第1図中右方向にたとえば0
.05μmずれた状態における各組の容量値は第2図中
○印で示すようになり、前記マスク合わせずれがない状
態に比べて、中心位置およびそれより右側の各組の容量
値がマスク合わせずれ量に応じたアナログ量だけ低下し
、中心位置よシ左側の各組の容量値がマスク合わせずれ
量に応じたアナログ量だけ増大する。この場合、増大し
た各組の容量値を結ぶ直線Uと低下した各組の容量値を
結ぶ直線りとの交点位置Xが中心位置より左方向に0.
05μmずれることKなるので、各容量値の測定結果に
基いて上記交点Xを求め、さらにそれと中心位置とのず
れ量Δを求めること釦よって、マスク合わせずれ量を前
記ピッチ差0.1μm単位より小さなアナログ量として
高精度で検出することが可能になり、約10倍程度の高
精度化が可能になる。
なお、前記各組の導電膜パターンの平面パターンの一例
として位置ずれ量dが零でない場合を第3図に示してお
り、3は第1層の導電膜パターン、4は第2層の導電膜
パターンであり、それぞれ容量測定用のウエハプローパ
のプローブ針を接触させて電位を与えるための面積の広
い電極(パッドsl 、 47.)が端部に連なるよう
に形成されておシ、当然乍ら各パッドaJ、、tlはプ
ローブ針の接触が可能であるようにウェハ上に露出して
込る。
また、高精度ウニへプローバの使用によって上記導電膜
パターンに直接にプローブ針を接触させることができる
場合には、上記パッドの形成を省略してその分だけバー
ニアパターン形成部の占有面積を小さくすることが可能
になる。
また、各組の導電膜パターン間の容量値を大きく形成す
ることによって、マスク合わせずれによる上記容量値の
変化が大きくなるので検出精度を向上させることが可能
に力る。そのため知は、各組の導電膜パターンの面積が
大きくなるように、各組毎にたとえば第4図に示すよう
に第1層で2個の導電膜パターン31+31を並列に形
成1−1:共通接続し、第2層でも2飼の導電膜パ々・
−・’I + ’tを並列に形成して共通接続するよう
にしてもよい。
〔発明の効果〕
上述したように本発明の77.5′44わぜ精度評−1
〇− 価用バーニアパターンによれば、二層導電膜のパターン
数を増やさなくても二層導電膜の対向面積を順次ずらす
ように形成しておくことKよって、半導体ウェハ上の占
有面積を増大させずにマスク合わせずれの程度を高精度
に検出することができるので、高精度のマスク合わせを
必要とする半導体装置の製造に適用して極めて効果的で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る半導体ウェハにおける
マスク合わせ精度評価用バーニアパターン形成部を示す
断面図、第2図は第1図のバーニアパターンにおける上
下で対向する各組の導電膜パターンの容量測定値とマス
ク合わせずれ量との関係を示す特性図、第3図は第1図
のバーニアパターンのうち1組の導電膜パターンを取り
出してその一例を示す平面パターン図、第4図は第3図
のパターンの変形例を示す平面パターン図、第5図(a
)は従来のバーニアパターンの一例を示す平面パターン
図、第5図Φ)は同図(alのB−B’線に沿う断面図
である。 一11= 1・・・半導体基板 2.2′・・・絶縁膜 3.3o・・・導電膜パターン(第1層)4.4o・・
・導電膜パターン(第2層)s / 、 41・・・パ
ッド 出願人代理人 弁理士 鈴 圧式 彦 dd。 第4図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上の絶縁膜中に上下方向に対向する二
    層の導電膜が素子の回路パターンとは別に形成されてな
    り、上記各層の導電膜はそれぞれ一定形状の複数の導電
    膜パターンが横方向に配列されて形成され、第1層の導
    電膜パターンの配列ピッチと第2層の導電膜パターンの
    配列ピッチとが相異なり、各導電膜パターンの各一部あ
    るいは各導電膜パターン毎に形成されたパッドがウェハ
    上に露出していることを特徴とするマスク合わせ精度評
    価用バーニアパターン。
  2. (2)前記各層の導電膜パターンは、配列方向中心位置
    における上下で1組の導電膜パターンがマスク合わせず
    れの生じていない状態で対向位置のずれが生じないよう
    に形成され、上記配列方向における中心位置の両側で各
    組の導電膜パターンの対向位置ずれの方向が互いに逆に
    なっていることを特徴とする前記特許請求の範囲第1項
    記載のマスク合わせ精度評価用バーニアパターン。
JP61116652A 1986-05-21 1986-05-21 マスク合わせ精度評価用バ−ニアパタ−ン Granted JPS62273724A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61116652A JPS62273724A (ja) 1986-05-21 1986-05-21 マスク合わせ精度評価用バ−ニアパタ−ン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61116652A JPS62273724A (ja) 1986-05-21 1986-05-21 マスク合わせ精度評価用バ−ニアパタ−ン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62273724A true JPS62273724A (ja) 1987-11-27
JPH0230173B2 JPH0230173B2 (ja) 1990-07-04

Family

ID=14692533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61116652A Granted JPS62273724A (ja) 1986-05-21 1986-05-21 マスク合わせ精度評価用バ−ニアパタ−ン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62273724A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5017514A (en) * 1988-11-25 1991-05-21 Nec Corporation Method of manufacturing a semiconductor device using a main vernier pattern formed at a right angle to a subsidiary vernier pattern
US5496777A (en) * 1993-08-26 1996-03-05 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method of arranging alignment marks
CN106981435A (zh) * 2016-01-15 2017-07-25 无锡华润上华半导体有限公司 一种光刻检查图形结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5017514A (en) * 1988-11-25 1991-05-21 Nec Corporation Method of manufacturing a semiconductor device using a main vernier pattern formed at a right angle to a subsidiary vernier pattern
US5496777A (en) * 1993-08-26 1996-03-05 Oki Electric Industry Co., Ltd. Method of arranging alignment marks
CN106981435A (zh) * 2016-01-15 2017-07-25 无锡华润上华半导体有限公司 一种光刻检查图形结构

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0230173B2 (ja) 1990-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4516071A (en) Split-cross-bridge resistor for testing for proper fabrication of integrated circuits
US4386459A (en) Electrical measurement of level-to-level misalignment in integrated circuits
US3808527A (en) Alignment determining system
US4571538A (en) Mask alignment measurement structure for semiconductor fabrication
CN115274482A (zh) 半导体结构及测量方法
JPS62273724A (ja) マスク合わせ精度評価用バ−ニアパタ−ン
JP3756348B2 (ja) 合わせズレ検出パターン
KR20090098278A (ko) 반도체 메모리 소자의 테스트 패턴
JPS622458B2 (ja)
CN214068725U (zh) 晶圆的测试结构
JPH0432216A (ja) 重ね合わせ精度及び寸法精度の評価方法
JP3712496B2 (ja) 半導体装置の接続孔の抵抗値モニタパターン
JP2587614B2 (ja) 半導体装置
WO2024026914A1 (zh) 半导体结构及测量方法
JP2001291754A (ja) 導電性プラグ抵抗測定用パターンを有する半導体素子およびプロセス評価方法
JPS6353942A (ja) マスクパタ−ンの合せずれ測定方法
CN214375834U (zh) 一种测量套刻误差的测试结构
JPH1126533A (ja) 層間絶縁膜の膜厚測定方法
JPH0364944A (ja) 電子回路装置の検査装置
JPH0435907B2 (ja)
JPH0242741A (ja) 半導体装置
JPH04329652A (ja) 半導体装置
JPH0640037B2 (ja) 二次元平面上の力検出装置
JPS61224429A (ja) 半導体装置の合せずれ検出装置
JPS62273725A (ja) マスク合わせ精度評価用バ−ニアパタ−ン

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees