JPS6366934A - チエツクパタ−ンを用いた半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
チエツクパタ−ンを用いた半導体集積回路装置の製造方法Info
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- JPS6366934A JPS6366934A JP62088023A JP8802387A JPS6366934A JP S6366934 A JPS6366934 A JP S6366934A JP 62088023 A JP62088023 A JP 62088023A JP 8802387 A JP8802387 A JP 8802387A JP S6366934 A JPS6366934 A JP S6366934A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
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- G—PHYSICS
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
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- H01L2223/00—Details relating to semiconductor or other solid state devices covered by the group H01L23/00
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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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。
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〕
本発明は半導体集積回路装置の製造方法にかかシ、とく
に集子形成用のレジスト膜パターンの状態るチェック用
のレジスト膜パターンでモニターするリソグラフィ法に
関する。
に集子形成用のレジスト膜パターンの状態るチェック用
のレジスト膜パターンでモニターするリソグラフィ法に
関する。
たとえは、ポリシリコンゲート電極を形成するリソグラ
フィ工程においてrt、半導体基板の一生面に設けられ
たゲート絶縁膜上およびフィールド絶縁膜上の全面に多
結晶シリコン映を堆積させ、その上にポジティブタイプ
のレジスト膜を塗布し、このレジスト膜に縮小投影露光
等をほどこし、しかる後に、現像を行って所定のレジス
トパターンを得る。そしてこのレジストパターンをマス
クとして多結晶シリコン膜を選択的にエツチング除去す
ることによって所定のゲート電極や多結晶シリコン配線
層を得る。ζこでエツチングが完了してからこれら電極
や配線層の形状チェ雫りを行い、マスクとして用いたレ
ジストパターンに起因した形状不良を発見してももはや
再工事は不可能である。したがって、エヅテング工程を
行う前に、レジストの現像後に所定のレジストパターン
が得られているかどうかをチェックする必要がある。正
しいマスクを用いて露光すれば所定のレジストパターン
が得られるはずである。しかしながら、無光条件や現像
条件によってはパターンとパターンとが不所望につなが
ってし壕う場合がある。このような現象をチェックする
には素子形成領域におけるパターン間の間隔と同じ間隔
を有するチェ。
フィ工程においてrt、半導体基板の一生面に設けられ
たゲート絶縁膜上およびフィールド絶縁膜上の全面に多
結晶シリコン映を堆積させ、その上にポジティブタイプ
のレジスト膜を塗布し、このレジスト膜に縮小投影露光
等をほどこし、しかる後に、現像を行って所定のレジス
トパターンを得る。そしてこのレジストパターンをマス
クとして多結晶シリコン膜を選択的にエツチング除去す
ることによって所定のゲート電極や多結晶シリコン配線
層を得る。ζこでエツチングが完了してからこれら電極
や配線層の形状チェ雫りを行い、マスクとして用いたレ
ジストパターンに起因した形状不良を発見してももはや
再工事は不可能である。したがって、エヅテング工程を
行う前に、レジストの現像後に所定のレジストパターン
が得られているかどうかをチェックする必要がある。正
しいマスクを用いて露光すれば所定のレジストパターン
が得られるはずである。しかしながら、無光条件や現像
条件によってはパターンとパターンとが不所望につなが
ってし壕う場合がある。このような現象をチェックする
には素子形成領域におけるパターン間の間隔と同じ間隔
を有するチェ。
クパターンを形成するようにしておき、そのチェ、クパ
ターンにおいて所定間隔が維持されていることを確認す
れはよい。これrsls視によって行うことかできる。
ターンにおいて所定間隔が維持されていることを確認す
れはよい。これrsls視によって行うことかできる。
そしてこのチェックパターンにおいて不都合が発見され
れdレジスト膜を全¥H5取り除き桝陪、レジストの翅
布、無光、税偽の再工◆が0」能となる。
れdレジスト膜を全¥H5取り除き桝陪、レジストの翅
布、無光、税偽の再工◆が0」能となる。
従呆のチェ9り用パターン七しては1例えFi特−陥5
g−762S3+号公報に示すように、レジストの単位
パターンの幅と単位パターン間の間隔が等しいパターン
を用いていた。又、剃開昭61−27631号公報の技
術はプイドエ雫チングを制−するものであるが、それを
形成する8!−19,第4図のレジストパターンにおい
ては、異なる幅の複l′5の単位パターンが)べられ、
この単位パターン間の間隔はb数の単位パターンのうち
の!(−・大の幅寸法と略勢しくなっている。
g−762S3+号公報に示すように、レジストの単位
パターンの幅と単位パターン間の間隔が等しいパターン
を用いていた。又、剃開昭61−27631号公報の技
術はプイドエ雫チングを制−するものであるが、それを
形成する8!−19,第4図のレジストパターンにおい
ては、異なる幅の複l′5の単位パターンが)べられ、
この単位パターン間の間隔はb数の単位パターンのうち
の!(−・大の幅寸法と略勢しくなっている。
半導体ウェハーもしくは牛導体ペレ雫トVcs?ける素
子形欣用のレジストパターンにおい又、レジストとレジ
ストとの間の間隔が全て2〜3μm以上に設計されてい
るのならは、上記間隔と等しいかあるいはマージンをみ
て少し小さい間隔を有するチェック用パターンを用意し
ておけばよい。すなわち単位パターンの幅すなわち、帯
の幅には無関係に、間隔のみに着目してチェックパター
ンを形成してモニターすることができる。したがって上
記従来技術のようなチェ、クパターンを用いることがで
きる。
子形欣用のレジストパターンにおい又、レジストとレジ
ストとの間の間隔が全て2〜3μm以上に設計されてい
るのならは、上記間隔と等しいかあるいはマージンをみ
て少し小さい間隔を有するチェック用パターンを用意し
ておけばよい。すなわち単位パターンの幅すなわち、帯
の幅には無関係に、間隔のみに着目してチェックパター
ンを形成してモニターすることができる。したがって上
記従来技術のようなチェ、クパターンを用いることがで
きる。
しかしながらレジストパターンにおいてレジスト帯とレ
ジスト帯との間の間隔が1μm以下になると、間隔の両
側のレジストの面積、レジスト帯の幅が間隔の形成に影
響する仁とがわかった。すなわち半導体素子の複数の電
極配意の幅がその間の間隔に比べて大きくなると、レジ
ストがぬけにくくなる(除去しにくくなる)のである。
ジスト帯との間の間隔が1μm以下になると、間隔の両
側のレジストの面積、レジスト帯の幅が間隔の形成に影
響する仁とがわかった。すなわち半導体素子の複数の電
極配意の幅がその間の間隔に比べて大きくなると、レジ
ストがぬけにくくなる(除去しにくくなる)のである。
仁の場合、喪とえは、基本レジストパターンの幅が0.
9μmの間隔をもって並んだチェックパターンにおいて
、この0.9μmの間隔が得られ、正しく縞状に形成さ
れたとしても、半導体素子において2.0μmの2本の
並行の電極配線を0.9μm間隔で形成するために、同
一形状のレジストパターンすなわち2本の幅が2.0μ
mのレジス) 帯ヲo、 9μmの間隔をあげたパター
ンを形成する場所においては、この0.9μmの間隔を
形成するためのレジストが除去されずにつながった状態
が発生する場合がおこる。この現象はよく判明しないが
、両側に大きい面積すなわち大きい幅の残存レジスト帯
が存在すると、その間の1μm以下の部分では現像液が
十分に供給されない、すなわち現像液の入れ替えが不足
して、現像が十分に行なわれないためと思われる。
9μmの間隔をもって並んだチェックパターンにおいて
、この0.9μmの間隔が得られ、正しく縞状に形成さ
れたとしても、半導体素子において2.0μmの2本の
並行の電極配線を0.9μm間隔で形成するために、同
一形状のレジストパターンすなわち2本の幅が2.0μ
mのレジス) 帯ヲo、 9μmの間隔をあげたパター
ンを形成する場所においては、この0.9μmの間隔を
形成するためのレジストが除去されずにつながった状態
が発生する場合がおこる。この現象はよく判明しないが
、両側に大きい面積すなわち大きい幅の残存レジスト帯
が存在すると、その間の1μm以下の部分では現像液が
十分に供給されない、すなわち現像液の入れ替えが不足
して、現像が十分に行なわれないためと思われる。
このような微細パターン特有の現象に対処して信頼性の
あるモニターを行い素子形成レジストパターンをチェッ
クするには、そのチェックパターンとして、間隔よ)十
分に幅広の単位パターンを用意しておけばよいこととな
る。しかしながら本発明の発明者の洩々の実験検討によ
れは%間隔の3倍以上の幅の単位パターンを用意してお
けは。
あるモニターを行い素子形成レジストパターンをチェッ
クするには、そのチェックパターンとして、間隔よ)十
分に幅広の単位パターンを用意しておけばよいこととな
る。しかしながら本発明の発明者の洩々の実験検討によ
れは%間隔の3倍以上の幅の単位パターンを用意してお
けは。
実際の素子パターンにおいてそれ以上の帯幅2面積のパ
ターンが存在しても十分の信頼性をもって間隔チェνり
が可能となる。すなわちたとえ、素子パターンにおいて
10μmの幅の2本のレジスト帯間に0.9μmO間隔
を形成するパターンを設計した場合、0.9X3=2.
7μm以上の幅の単位パターンを0.9μm cD l
s3 隔でならべたチェックパターンを用意しこのチェ
ックパターンで間隔が得られたことを確認しておけば、
上記素子パターンにおいても間隔が得られているのであ
る。そしてこのチェ4クパターンの単位パターンの長さ
は間隔の10倍以上であることが好ましい。共生的に並
べておき、素子パターンの最小間隔が0.9μmの場合
、チェックパターンにおいて0.8μm4.しく はo
、 7μmの設定場所の間隔が得られることを目視にて
確認しておけは、半導体ウェハーもしくは牛纒体素子に
おいてレジストパターンが不所望おける間隔(ギャヅブ
)を一定に設定しておいてその間隔を形成する両側の単
位レジストパターンの幅を変化させておけば、半導体素
子パターンにおいて%ある一定の間隔がその両側の電極
、配線パターンの幅によってどのように影響されている
か、すなわちある一定の幅以下に設計されているからよ
いといりことが確認できる。
ターンが存在しても十分の信頼性をもって間隔チェνり
が可能となる。すなわちたとえ、素子パターンにおいて
10μmの幅の2本のレジスト帯間に0.9μmO間隔
を形成するパターンを設計した場合、0.9X3=2.
7μm以上の幅の単位パターンを0.9μm cD l
s3 隔でならべたチェックパターンを用意しこのチェ
ックパターンで間隔が得られたことを確認しておけば、
上記素子パターンにおいても間隔が得られているのであ
る。そしてこのチェ4クパターンの単位パターンの長さ
は間隔の10倍以上であることが好ましい。共生的に並
べておき、素子パターンの最小間隔が0.9μmの場合
、チェックパターンにおいて0.8μm4.しく はo
、 7μmの設定場所の間隔が得られることを目視にて
確認しておけは、半導体ウェハーもしくは牛纒体素子に
おいてレジストパターンが不所望おける間隔(ギャヅブ
)を一定に設定しておいてその間隔を形成する両側の単
位レジストパターンの幅を変化させておけば、半導体素
子パターンにおいて%ある一定の間隔がその両側の電極
、配線パターンの幅によってどのように影響されている
か、すなわちある一定の幅以下に設計されているからよ
いといりことが確認できる。
以上の理由から本発明の第1の特徴は、レジスト膜に素
子形成用パターンと該素子形成用パターンをモニターす
るチェックパターンとを同時にパターニング形成するリ
ソグラフィ工程を有する半導体集積回路装置の製造方法
において、前記チェックパターンは、3個以上の長方形
状の単位パターンがたがいに所定間隙を保って一方向に
並べられており、該複数の間1!1rt1μmを最大と
し該一方向に向って逐次減少し、各単位パターンの該一
方向の短辺は当該単位パターンに隣接せる間隙の3倍以
上でありかつその長辺は該間隙の10倍以上となるよう
に設定されている半導体集積回路装置の製造方法にある
。ことで全ての単位パターンニ最大間隙の3倍以上の短
辺および10倍以上の長辺を有する同一の形状とするこ
とができる。
子形成用パターンと該素子形成用パターンをモニターす
るチェックパターンとを同時にパターニング形成するリ
ソグラフィ工程を有する半導体集積回路装置の製造方法
において、前記チェックパターンは、3個以上の長方形
状の単位パターンがたがいに所定間隙を保って一方向に
並べられており、該複数の間1!1rt1μmを最大と
し該一方向に向って逐次減少し、各単位パターンの該一
方向の短辺は当該単位パターンに隣接せる間隙の3倍以
上でありかつその長辺は該間隙の10倍以上となるよう
に設定されている半導体集積回路装置の製造方法にある
。ことで全ての単位パターンニ最大間隙の3倍以上の短
辺および10倍以上の長辺を有する同一の形状とするこ
とができる。
本発明の第2の特徴は、レジスト膜に素子形成用パター
ンと該素子形成用パターンをモニターするチェックパタ
ーンとを同時にパターニング形成するリソグラフィ工程
を有する半導体集積回路装置の製造方法において、前記
チェックパターンは。
ンと該素子形成用パターンをモニターするチェックパタ
ーンとを同時にパターニング形成するリソグラフィ工程
を有する半導体集積回路装置の製造方法において、前記
チェックパターンは。
一方向に延在する第1のパターンと該第1のパターンと
間隙をおいて該一方向に延在する第2のパターンとを有
し、該間隙は最大1μmとする異なる間隙寸法を有する
複数の部分から構成され、かつ該一方向とは直角の方向
の該第1および第2のパターンの幅寸法は最大間隙寸法
の3倍以上であるように設定されている半導体集積回路
装置の製造方法にある。
間隙をおいて該一方向に延在する第2のパターンとを有
し、該間隙は最大1μmとする異なる間隙寸法を有する
複数の部分から構成され、かつ該一方向とは直角の方向
の該第1および第2のパターンの幅寸法は最大間隙寸法
の3倍以上であるように設定されている半導体集積回路
装置の製造方法にある。
本発明の第3の特徴は、レジスト膜に素子形成用パター
ンと該素子形成用パターンをモニターするチェックパタ
ーンとを同時にパターニングするリソグラフィ工程を有
する半導体集積回路装置の製造方法において、前記チェ
ックパターンは、 一方向に延在する第1のパターンと
該第1のパターンと1μm以下の一定間隙を保って該一
方向に延在する第2のパターンとを有し、該第1および
第2のパターンのそれぞれは異なる幅寸法をもって前記
一方向に延在しており、このうち少くとも最小の幅寸法
は前記一定間隙の3倍よりも小であシかつ少くとも最大
の幅寸法は前記一定間隙03倍以上である半導体集積回
路装置の製造方法にある。
ンと該素子形成用パターンをモニターするチェックパタ
ーンとを同時にパターニングするリソグラフィ工程を有
する半導体集積回路装置の製造方法において、前記チェ
ックパターンは、 一方向に延在する第1のパターンと
該第1のパターンと1μm以下の一定間隙を保って該一
方向に延在する第2のパターンとを有し、該第1および
第2のパターンのそれぞれは異なる幅寸法をもって前記
一方向に延在しており、このうち少くとも最小の幅寸法
は前記一定間隙の3倍よりも小であシかつ少くとも最大
の幅寸法は前記一定間隙03倍以上である半導体集積回
路装置の製造方法にある。
本発明の第4の特徴は、レジスト膜に素子形成用パター
ンと該素子形成用パターンをモニターするチェックパタ
ーンとを同時にパターニングするリソグラフィ工程を有
する半導体集積回路fcRの製造方法において、前記チ
ェックパターンは、たがいに幅寸法の異なる複数の単位
パターンを1μm以下の一定の間隙を保って並べたもの
でアシ、かつ該複数の単位パターンのうち少くとも最小
の幅は前記一定の間隙の3倍よりも小であり、少くとも
最大の幅は前記一定の間隙の3倍以上である半導体集積
回路装置の製造方法にある。
ンと該素子形成用パターンをモニターするチェックパタ
ーンとを同時にパターニングするリソグラフィ工程を有
する半導体集積回路fcRの製造方法において、前記チ
ェックパターンは、たがいに幅寸法の異なる複数の単位
パターンを1μm以下の一定の間隙を保って並べたもの
でアシ、かつ該複数の単位パターンのうち少くとも最小
の幅は前記一定の間隙の3倍よりも小であり、少くとも
最大の幅は前記一定の間隙の3倍以上である半導体集積
回路装置の製造方法にある。
間隔が変化する特徴においてrt%一番端の間隔を1.
04mとし、それから0.9μm、0.8μm。
04mとし、それから0.9μm、0.8μm。
0.7μm 、 9.5μm・・・・・・と遂次0.1
μmづつ減少させることができる。又、レジストはポジ
ティブタイプを用いてもネガティブタイプを用いてもよ
い。
μmづつ減少させることができる。又、レジストはポジ
ティブタイプを用いてもネガティブタイプを用いてもよ
い。
しかし本発明の効果はとくにポジティブタイプのレジス
トで大きく示された。
トで大きく示された。
第7図は従来技術のチェックパターンの1例の平面図で
ある。5つの単位レジストパターン3゜3’、3’、3
“′、3“の集合体によって4つの間隙4.4’、4“
′を形成していて、全体としてはL字型になった線幅B
9間隔すの縞状のパター、ンとなっている0本例では、
B=b=9.9μmである。
ある。5つの単位レジストパターン3゜3’、3’、3
“′、3“の集合体によって4つの間隙4.4’、4“
′を形成していて、全体としてはL字型になった線幅B
9間隔すの縞状のパター、ンとなっている0本例では、
B=b=9.9μmである。
半導体集積回路装置内に0.9μmの間隙を有するパタ
ーンが存在する場合のモニタとして第2図の形状のもの
を使用した場合、実際に存在する0、9μmの間隙よυ
も、チェ、クパターンの0゜9μmの縞状パターンの方
がよシ容易な条件で形成されてしまい、装置内のパター
ン形成に関して余裕をもたせた必要十分な条件のモニタ
とならない事態が起こり得る。また、B = b :0
.8μmとした縞状のパターンでは逆にチェックパター
ンが形成される条件では装置内の寸法(配線幅の寸法)
が設計値よりも細くなりすぎる。ところが、0.9μm
の縞状パターンが形成でき、0.8μmの縞状パターン
が形成できな−という状態はかなシ広い範囲の条件のも
とで実現するので、リソグラフィ条件の正確なモニタが
できない、この場合0.85μmの縞状パターンがある
ならば丁度適切なモニタとなるはずであるが、単位寸法
が0.1μmであれば0.85μmの縞状パターンを作
ることはできない。リソグラフィの最適条件とは、装置
内のパターン形成に関して余裕をもたせ、かつ必要な寸
法の精度を保障する条件のことであシ、この状態が一目
でわかるチェックパターンがモニタとしては適切である
。この意味で、第7図のような従来の線幅1間隔が等し
て縞状のパターンでFi1μm以下の素子パターン寸法
を精度よく再現したい場合には十分ではない。
ーンが存在する場合のモニタとして第2図の形状のもの
を使用した場合、実際に存在する0、9μmの間隙よυ
も、チェ、クパターンの0゜9μmの縞状パターンの方
がよシ容易な条件で形成されてしまい、装置内のパター
ン形成に関して余裕をもたせた必要十分な条件のモニタ
とならない事態が起こり得る。また、B = b :0
.8μmとした縞状のパターンでは逆にチェックパター
ンが形成される条件では装置内の寸法(配線幅の寸法)
が設計値よりも細くなりすぎる。ところが、0.9μm
の縞状パターンが形成でき、0.8μmの縞状パターン
が形成できな−という状態はかなシ広い範囲の条件のも
とで実現するので、リソグラフィ条件の正確なモニタが
できない、この場合0.85μmの縞状パターンがある
ならば丁度適切なモニタとなるはずであるが、単位寸法
が0.1μmであれば0.85μmの縞状パターンを作
ることはできない。リソグラフィの最適条件とは、装置
内のパターン形成に関して余裕をもたせ、かつ必要な寸
法の精度を保障する条件のことであシ、この状態が一目
でわかるチェックパターンがモニタとしては適切である
。この意味で、第7図のような従来の線幅1間隔が等し
て縞状のパターンでFi1μm以下の素子パターン寸法
を精度よく再現したい場合には十分ではない。
たとえば、第8図(八は多結晶シリコン膜から2本のゲ
ート電極を0.9μmの間隔で形成しようとするレジス
トパターンである。すなわち幅Bがそれぞれ3.0μm
のポジティブのレジストパターン13と13/とが幅す
が0.9μmの間隔14をもって素子形成領域上の多結
晶シリコン膜上に形成したいとしている。ところが第7
図で示すチェックパターンがきれにに得られたとしても
実際の素子領域上では第8図(Blに示すように両レジ
ストパターン13.13’は部分25で短絡している。
ート電極を0.9μmの間隔で形成しようとするレジス
トパターンである。すなわち幅Bがそれぞれ3.0μm
のポジティブのレジストパターン13と13/とが幅す
が0.9μmの間隔14をもって素子形成領域上の多結
晶シリコン膜上に形成したいとしている。ところが第7
図で示すチェックパターンがきれにに得られたとしても
実際の素子領域上では第8図(Blに示すように両レジ
ストパターン13.13’は部分25で短絡している。
この場合第7図のチェックパターンでモニターしリソグ
ラフィかつ良好であるとして次のレジストパターンをマ
スクとして工雫テング工程を行うと2本の多結晶シリコ
ンゲート電極は不所望に短絡してしまう。
ラフィかつ良好であるとして次のレジストパターンをマ
スクとして工雫テング工程を行うと2本の多結晶シリコ
ンゲート電極は不所望に短絡してしまう。
第1図に示すように半導体ウェハー100にはスクライ
プ領域80によって囲まれた半導体ペレ9ト90がマト
リックス状に配列されている。各半導体ベレット90に
はチェックパターン形成領域70および素子形成領域6
0を有している。第3図(A)、(Bldチェ雫クバク
パターン領域面図、断面図4示し、第2図は素子形成領
域60の一部分60’の断面図を示している。これらの
図ではシリコン基板50上に絶縁膜51を形成し、全体
に多結晶シリコン膜を堆積し、ポジティブレジスト膜を
投影縮小露光性で選択露光し、現像することによって所
定のレジストパターニングを形成した状態である。ここ
で絶縁膜51はフイールド絶縁膜であることができる。
プ領域80によって囲まれた半導体ペレ9ト90がマト
リックス状に配列されている。各半導体ベレット90に
はチェックパターン形成領域70および素子形成領域6
0を有している。第3図(A)、(Bldチェ雫クバク
パターン領域面図、断面図4示し、第2図は素子形成領
域60の一部分60’の断面図を示している。これらの
図ではシリコン基板50上に絶縁膜51を形成し、全体
に多結晶シリコン膜を堆積し、ポジティブレジスト膜を
投影縮小露光性で選択露光し、現像することによって所
定のレジストパターニングを形成した状態である。ここ
で絶縁膜51はフイールド絶縁膜であることができる。
又、ゲート絶縁膜である。
ことができる、りJ論、第2図の素子上のフォトレジス
トパターンは多結晶シリコンのゲート電極配線を形成す
るためにゲート絶縁膜上よりフィールド絶縁膜上に延在
している。
トパターンは多結晶シリコンのゲート電極配線を形成す
るためにゲート絶縁膜上よりフィールド絶縁膜上に延在
している。
第3図に示す本発明の第1の実施例によるレジストのチ
ェックパターン53は、短辺長C2長辺長C’ tD5
ツo長方形5 、5’ 、 5“ sll 、 5al
t ecよって4つの間隙6.6’、6”、6“′を形
成している0間隙の幅はそれぞれC1,C*、C1,C
4である。
ェックパターン53は、短辺長C2長辺長C’ tD5
ツo長方形5 、5’ 、 5“ sll 、 5al
t ecよって4つの間隙6.6’、6”、6“′を形
成している0間隙の幅はそれぞれC1,C*、C1,C
4である。
本例テは、c==s μm 、 C’ =60 /jm
、 CI=1.0μm。
、 CI=1.0μm。
C雪=0.9μm、C3=0.8μm、c、=0.7μ
m”t’ある。
m”t’ある。
一方、第2図の素子形成用のレジストパターン54は!
Wが二〇μmの4本のレジストパターン27が0.9μ
mの間隔26で並べられる。ここで第3図のチェックパ
ターンの間隙C8に注目しこれが完全にぬけていれば(
ここのレジストが除去されていれば)素子パターン54
における0、9μmの間隔26は形成されていることと
なる。又、余裕をみてチェックパターンの間隙am(o
、sμm)に注目するモニター法を用いてもよい、そし
てこのようなレジストチェックを行った後、このレジス
トパターンをマスクとして多結晶シリコン膜をエツチン
グ除去することにより、第2図のレジストパターン53
の下に、たがいに離間する4本の多結晶シリコンゲート
電極配線が得られる。
Wが二〇μmの4本のレジストパターン27が0.9μ
mの間隔26で並べられる。ここで第3図のチェックパ
ターンの間隙C8に注目しこれが完全にぬけていれば(
ここのレジストが除去されていれば)素子パターン54
における0、9μmの間隔26は形成されていることと
なる。又、余裕をみてチェックパターンの間隙am(o
、sμm)に注目するモニター法を用いてもよい、そし
てこのようなレジストチェックを行った後、このレジス
トパターンをマスクとして多結晶シリコン膜をエツチン
グ除去することにより、第2図のレジストパターン53
の下に、たがいに離間する4本の多結晶シリコンゲート
電極配線が得られる。
以下の実施例ではレジストチェック用パターンの平面図
のみを図示する。第4図は本発明の第2の実施例である
。長方形の集合体1及び1′で間隙2を形成している。
のみを図示する。第4図は本発明の第2の実施例である
。長方形の集合体1及び1′で間隙2を形成している。
該長方形の集合体はそれぞれ短辺要人、長辺長A′の単
位方形4つから成りでイる。該間隙の幅tは as e
asx”5aaaである。
位方形4つから成りでイる。該間隙の幅tは as e
asx”5aaaである。
本実施例では、各寸法はA= 5 μm 、 A ’=
2!l1m 。
2!l1m 。
al=1.0 μ m、al=9.9 μ ” e
a s ” 0.8 μm 。
a s ” 0.8 μm 。
a4=0.7μmである0例えば、半導体集積回路装置
の内部で0.9μmの最小間隔が2μmの長さにわたり
て使用されかつ幅広のものであったとき、かつ寸法再現
性が厳しく要求される工程の場合は適切な条件の範囲は
狭くなるが、配線隔のショートは防がなけれはならない
。この場合、本実施例のチェックパターンのうち間隙@
0.9μmの個所に注目すれは、実質的に半導体集積回
路装置の内部よシも間隙の形成が厳しい状態を実現して
いるので、この間隙を形成できれば、装置内でのシ。
の内部で0.9μmの最小間隔が2μmの長さにわたり
て使用されかつ幅広のものであったとき、かつ寸法再現
性が厳しく要求される工程の場合は適切な条件の範囲は
狭くなるが、配線隔のショートは防がなけれはならない
。この場合、本実施例のチェックパターンのうち間隙@
0.9μmの個所に注目すれは、実質的に半導体集積回
路装置の内部よシも間隙の形成が厳しい状態を実現して
いるので、この間隙を形成できれば、装置内でのシ。
−トを防ぐことができると判断してよい。また。
間隙幅0.7μmの個所に注目すれは、これらの間隙を
形成できるリソグラフィの条件でrt%電極の幅寸法が
設計値よりも細くなってしまうので不適切であると判断
することもある。
形成できるリソグラフィの条件でrt%電極の幅寸法が
設計値よりも細くなってしまうので不適切であると判断
することもある。
第5図!AJは本発明の第3の実施例である。長方形の
集合体10及び10′で間隙20を形成している。該長
方形の集合体は4つの長方形から成り、短辺の長さはそ
れぞれAI、Al、A2.A4−長辺の長さはそれぞれ
A I’、 A 2’ 、 A 3’ 、 A 4 ’
であシ、本実施例ではA1=IAm 、A1=2Jgm
、A3=4/JmeA4 ==8 μm 、A1’=A
2’=A3’=A4’=25 μmである。該間隙の幅
aはaミ0.9μmである。この場合、長方形の短辺の
長さが大きくなるにしたがってリソグラフィ工程での間
1!1120の形成は次第に困難になるので、適切な条
件のもとで、例えば短辺の長さがAl e A2の長方
形による間f5!tt形成でき、短辺の長さがA B
、 A 4の長方形による間ylは形成できずに両端の
長方形が接触すると■り状態となシ、モニタが容易にお
こなえる。
集合体10及び10′で間隙20を形成している。該長
方形の集合体は4つの長方形から成り、短辺の長さはそ
れぞれAI、Al、A2.A4−長辺の長さはそれぞれ
A I’、 A 2’ 、 A 3’ 、 A 4 ’
であシ、本実施例ではA1=IAm 、A1=2Jgm
、A3=4/JmeA4 ==8 μm 、A1’=A
2’=A3’=A4’=25 μmである。該間隙の幅
aはaミ0.9μmである。この場合、長方形の短辺の
長さが大きくなるにしたがってリソグラフィ工程での間
1!1120の形成は次第に困難になるので、適切な条
件のもとで、例えば短辺の長さがAl e A2の長方
形による間f5!tt形成でき、短辺の長さがA B
、 A 4の長方形による間ylは形成できずに両端の
長方形が接触すると■り状態となシ、モニタが容易にお
こなえる。
第5図(〜において、長方形の長辺の長さを短かく、短
辺の変化も細かくしていくと、第5図(B)のような形
状17.17’が得られ、これをさらに細かくしていく
と第5図(qのような三角形19゜19’によって間[
30を形成するような形状のものが得られるが、これら
も第5図問と同様の効果が得られる。
辺の変化も細かくしていくと、第5図(B)のような形
状17.17’が得られ、これをさらに細かくしていく
と第5図(qのような三角形19゜19’によって間[
30を形成するような形状のものが得られるが、これら
も第5図問と同様の効果が得られる。
第6図は本発明の第4の実施例である。4つの長方形の
集合体15 、15’、 15′、15#′によって3
つの間隙16.16’、16”を形成していて、全体と
しては第7図と類似のL字型の縞状のパターンとなりて
いる0本例では、C重=8μm、C2=4 fim 、
Cs=2Jim 、 C4=1 /Am 、 C=0
.9 μmである。この場合も、リソグラフィ工程での
開腹の形成は16.16’、16“の順に容易になると
いうように1−序をつけることができるので、最適な
゛リソグラフィの条件を容易にモニタすることがで
きる。
集合体15 、15’、 15′、15#′によって3
つの間隙16.16’、16”を形成していて、全体と
しては第7図と類似のL字型の縞状のパターンとなりて
いる0本例では、C重=8μm、C2=4 fim 、
Cs=2Jim 、 C4=1 /Am 、 C=0
.9 μmである。この場合も、リソグラフィ工程での
開腹の形成は16.16’、16“の順に容易になると
いうように1−序をつけることができるので、最適な
゛リソグラフィの条件を容易にモニタすることがで
きる。
以上説明したように本発明は、同−同厚膜厚トレジスト
を同一露光条件、同一現像条件で処理しても、同一の幅
の間隙でもその周囲のパターンの形状によってリソグラ
フィ工程では間隙の形成に難易の差ができるという性質
を利用したリソグラフィ工程における最適条件のモニタ
として用いるチェックパターンでおり、従来法では実現
できなかりた精密なモニタができる効果があり、1μm
以下の微細な間隙を有する工程に有効である。
を同一露光条件、同一現像条件で処理しても、同一の幅
の間隙でもその周囲のパターンの形状によってリソグラ
フィ工程では間隙の形成に難易の差ができるという性質
を利用したリソグラフィ工程における最適条件のモニタ
として用いるチェックパターンでおり、従来法では実現
できなかりた精密なモニタができる効果があり、1μm
以下の微細な間隙を有する工程に有効である。
第1図は本発明を適用する半導体ウェハーの一部を示す
平面図である。第2図は素子領域の形成工程の一部を示
す断面図である。第3図(5)は本発明の第1の実施例
の平面図であシ、第3図IB)は第第3四四切断線B−
8’で切断し矢印の方向をみた断面図である。第4図は
本発明の第2の一実施例の平面図、第5図四、+B)、
tQrt本発明の第3の一実施例の平面図、第6図は本
発明の第4の実施例の平面図である。第7図は従来技術
のチェ雫りパターンを示す断面図、第8図問は理想的な
素子形成用のレジストパターンの平面図、第8図(B)
d従来のチェックパターンによシ発生する素子形成用の
レジストパターンの不都合を示す平面図である。 1.1’−−・・・長方形の集合体、2・・・・・・間
隙、3゜3 / 、 3 // 、 3 /)# 、
3“・・・・・・長方形の集合体、6.6’。 −6# 、 5 /If・・・・・・間隙、7.7’、
7“、7“′、7“・・・・・・長方形、8.8’、8
“、8“′・・・・・・間隙、10,10’・・・・・
・長方形の集合体、20・・・・・・間@、15.15
’。 五〇・’、lb″′・・・・・−長方形の集合体、16
.16’。 16“・・・・・・1%111m、17.17’・・・
・・−長方形の集合体、18・・・・・・間隙、19
、19’・・・・・・長方形の集合体(三角形)、30
・・・・・・間隙、13,13’・・・・・・素子形成
用のレジストパターン、14・・・・・・13 、13
’間の間隙、25は13 、13’隔の不所望の短絡、
100・・・・・・半導体ウェハー、90・・・・・・
半導体ペレット、80・・・・・・スクライプ領域、7
0・・・・・・チェ。 クパターン形成領域% 60・・・・・・素子形成領域
、50・・・・・・シリコン基板、51・・・・・・絶
#j1@、52・・・・・・多結晶シリコン膜、53・
・・・・・レジストのチェ、り用パターン、54・・・
・・・素子形成用レジストパターン。 代理人 弁理士 内 原 蕊 ゛パ・“コ゛1、
、+ k: ン、 ゛・ツ ゝ−−2 躬4図 躬汐図(A) 第3図(I3) 堵3図(C) 第ろ図 消7図
平面図である。第2図は素子領域の形成工程の一部を示
す断面図である。第3図(5)は本発明の第1の実施例
の平面図であシ、第3図IB)は第第3四四切断線B−
8’で切断し矢印の方向をみた断面図である。第4図は
本発明の第2の一実施例の平面図、第5図四、+B)、
tQrt本発明の第3の一実施例の平面図、第6図は本
発明の第4の実施例の平面図である。第7図は従来技術
のチェ雫りパターンを示す断面図、第8図問は理想的な
素子形成用のレジストパターンの平面図、第8図(B)
d従来のチェックパターンによシ発生する素子形成用の
レジストパターンの不都合を示す平面図である。 1.1’−−・・・長方形の集合体、2・・・・・・間
隙、3゜3 / 、 3 // 、 3 /)# 、
3“・・・・・・長方形の集合体、6.6’。 −6# 、 5 /If・・・・・・間隙、7.7’、
7“、7“′、7“・・・・・・長方形、8.8’、8
“、8“′・・・・・・間隙、10,10’・・・・・
・長方形の集合体、20・・・・・・間@、15.15
’。 五〇・’、lb″′・・・・・−長方形の集合体、16
.16’。 16“・・・・・・1%111m、17.17’・・・
・・−長方形の集合体、18・・・・・・間隙、19
、19’・・・・・・長方形の集合体(三角形)、30
・・・・・・間隙、13,13’・・・・・・素子形成
用のレジストパターン、14・・・・・・13 、13
’間の間隙、25は13 、13’隔の不所望の短絡、
100・・・・・・半導体ウェハー、90・・・・・・
半導体ペレット、80・・・・・・スクライプ領域、7
0・・・・・・チェ。 クパターン形成領域% 60・・・・・・素子形成領域
、50・・・・・・シリコン基板、51・・・・・・絶
#j1@、52・・・・・・多結晶シリコン膜、53・
・・・・・レジストのチェ、り用パターン、54・・・
・・・素子形成用レジストパターン。 代理人 弁理士 内 原 蕊 ゛パ・“コ゛1、
、+ k: ン、 ゛・ツ ゝ−−2 躬4図 躬汐図(A) 第3図(I3) 堵3図(C) 第ろ図 消7図
Claims (6)
- (1)レジスト膜に素子形成用パターンと該素子形成用
パターンをモニターするチェックパターンとを同時にパ
ターニング形成するリソグラフィ工程を有する半導体集
積回路装置の製造方法において、前記チェックパターン
は、3個以上の長方形状の単位パターンがたがいに所定
間隙を保って一方向に並べられており、該複数の間隙は
1μmを最大とし該一方向に向って逐次減少し、各単位
パターンの該一方向の短辺は当該単位パターンに隣接せ
る間隙の3倍以上でありかつその長辺は該間隙の10倍
以上となるように設定されていることを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。 - (2)1番端の間隙が1μmであり、それより前記一方
向にいくにしたがい各間隙が0.1μmづつ減少するよ
う設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第(
1)項記載の半導体集積回路装置の製造方法。 - (3)全ての単位パターンは最大間隙の3倍以上の短辺
および10倍以上の長辺を有する同一の形状となってい
ることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半
導体集積回路装置の製造方法。 - (4)レジスト膜に素子形成用パターンと該素子形成用
パターンをモニターするチェックパターンとを同時にパ
ターニング形成するリソグラフィ工程を有する半導体集
積回路装置の製造方法において、前記チェックパターン
は、一方向に延在する第1のパターンと該第1のパター
ンと間隙をおいて該一方に延在する第2のパターンとを
有し、該間隙は最大1μmとする異なる間隙寸法を有す
る複数の部分から構成され、かつ該一方向とは直角の方
向の該第1および第2のパターンの幅寸法は最大間隙寸
法の3倍以上であるように設定されていることを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。 - (5)レジスト膜に素子形成用パターンと該素子形成用
パターンをモニターするチェックパターンとを同時にパ
ターニングするリソグラフィ工程を有する半導体集積回
路装置の製造方法において、前記チェックパターンは、
一方向に延在する第1のパターンと該第1のパターンと
1μm以下の一定間隙を保って該一方向に延在する第2
のパターンとを有し、該第1および第2のパターンのそ
れぞれは異なる幅寸法をもって前記一方向に延在してお
り、このうち少くとも最小の幅寸法は前記一定間隙の3
倍よりも小でありかつ少くとも最大の幅寸法は前記一定
間隙の3倍以上であることを特徴とする半導体集積回路
装置の製造方法。 - (6)レジスト膜に素子形成用パターンと該素子形成用
パターンるモニターするチエックパターンとを同時にパ
ターニングするリソグラフィ工程を有する半導体集積回
路装置の製造方法において、前記チェックパターンは、
たがいに幅寸法の異なる複数の単位パターンを1μm以
下の一定の間隙を保って並べたものであり、かつ該複数
の単位パターンのうち少くとも最小の幅は前記一定の間
隙の3倍よりも小であり、少くとも最大の幅は前記一定
の間隙の3倍以上であることを特徴とする半導体集積回
路装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8348086 | 1986-04-10 | ||
JP61-83480 | 1986-04-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6366934A true JPS6366934A (ja) | 1988-03-25 |
Family
ID=13803629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62088023A Pending JPS6366934A (ja) | 1986-04-10 | 1987-04-10 | チエツクパタ−ンを用いた半導体集積回路装置の製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4806457A (ja) |
EP (1) | EP0242744B1 (ja) |
JP (1) | JPS6366934A (ja) |
DE (1) | DE3781191T2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JPH0318197U (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-22 |
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