JP3159168B2 - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor device and manufacturing method thereofInfo
- Publication number
- JP3159168B2 JP3159168B2 JP13336898A JP13336898A JP3159168B2 JP 3159168 B2 JP3159168 B2 JP 3159168B2 JP 13336898 A JP13336898 A JP 13336898A JP 13336898 A JP13336898 A JP 13336898A JP 3159168 B2 JP3159168 B2 JP 3159168B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- insulating film
- interlayer insulating
- semiconductor device
- forming
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置とその
製造方法に係わり、特に、パターニング用のレジストパ
ターンを正確な位置に形成するために、レジストパター
ンに設けた重ね合わせ測定用のマークを半導体上に形成
したマークに重ね合わせ、半導体装置上に形成したマー
クとレジストで形成したマークとの位置関係を測定し、
その測定結果に基づき、正確な位置にレジストをパター
ニングするようにした半導体装置とその製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a method for forming a resist pattern for patterning at an accurate position by using a mark for overlay measurement provided on the resist pattern. Superimpose on the mark formed on the top, measure the positional relationship between the mark formed on the semiconductor device and the mark formed on the resist,
The present invention relates to a semiconductor device in which a resist is patterned at an accurate position based on the measurement result, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年半導体デバイスは、微細化が進んで
きている。この微細化によりトランジスタのゲート幅な
どが小さくなるだけでなく、重ね合わせ余裕も小さくな
ってきている。例えば16MbDRAMでは、±0.1
2μm程度の重ね合わせ余裕を確保できていたが、二世
代ほど先の256MbDRAMでは、±0.04μm程
度の重ね合わせ余裕すら確保することが難しくなってき
ている。このため世代が進むにつれて重ね合わせ精度を
得る方法及び重ね合わせを測定・評価する方法が研究さ
れている。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have been miniaturized. This miniaturization not only reduces the gate width and the like of the transistor, but also reduces the overlap margin. For example, in a 16 Mb DRAM, ± 0.1
Although an overlap margin of about 2 μm has been ensured, it has become difficult to secure an overlay margin of about ± 0.04 μm in a 256 Mb DRAM about two generations ahead. For this reason, as the generation progresses, a method of obtaining overlay accuracy and a method of measuring and evaluating overlay have been studied.
【0003】次に、COB(Capacitor Ov
er Bitline)構造を有するDRAMを例とし
てキャパシタコンタクト上の所定の位置にキャパシタ下
部電極を形成するためのレジストパターンを位置決めす
るための重ね合わせ測定用マークの従来技術について説
明する。図6に重ね合わせ測定用マークの断面図及びレ
イアウト図を示す。図6の下地マーク102はキャパシ
タコンタクトホール27と同時に形成され、正方形で囲
まれた領域がキャパシタコンタクトホール27をエッチ
ングする時に同時にエッチングされて凹型に形成され
る。又、上地マーク101はキャパシタ下部電極用レジ
ストパターン29と同時に形成され、正方形で囲まれた
領域が凸型になる。Next, COB (Capacitor Ov)
A conventional technique of an overlay measurement mark for positioning a resist pattern for forming a capacitor lower electrode at a predetermined position on a capacitor contact will be described by taking a DRAM having an er Bitline structure as an example. FIG. 6 shows a cross-sectional view and a layout diagram of the overlay measurement mark. 6 is formed simultaneously with the capacitor contact hole 27, and a region surrounded by a square is etched at the same time as the capacitor contact hole 27 is etched to form a concave shape. The upper ground mark 101 is formed simultaneously with the resist pattern 29 for the capacitor lower electrode, and the area surrounded by the square becomes convex.
【0004】図6(a)は正方形で囲まれた領域に測定
用のレジストパターン30がパターニング用のレジスト
パターン29と同時に形成された状態を示し、図6
(b)に示したように距離X1,X2、Y1,Y2を測
定すると共に、X1−X2<εx、且つ、Y1−Y2<
εy (εx,εy は所定の値)である時、レジストパタ
ーン29による下部電極のエッチングを開始するように
なっている。FIG. 6A shows a state in which a resist pattern 30 for measurement is formed simultaneously with a resist pattern 29 for patterning in a region surrounded by a square.
As shown in (b), while measuring the distances X1, X2, Y1, Y2, X1-X2 <εx and Y1-Y2 <
When εy (εx, εy are predetermined values), etching of the lower electrode by the resist pattern 29 is started.
【0005】図6(a)はメモリセル領域の断面構造を
示し、同時に形成される重ねマークのA−B断面も示し
ている。この図では重ね合わせ測定時での構造を示して
いるため、キャパシタ下部電極はまだ形成されていな
い。図6(a)に示すように、メモリセル領域では素子
分離酸化膜22及び拡散層領域23を有する半導体基板
21上にワード線を構成するゲート電極24が存在し、
またさらにコンタクトプラグ25を介してビット線26
が拡散層領域23に電気的に接続されており、またキャ
パシタコンタクトホール27内部を含む全面にリンドー
プポリシリコン膜28が形成され、その上にキャパシタ
下部電極を形成するためのレジストパターン29が存在
する構造となっている。これに対し、重ね合わせ測定用
マークは測定に用いられる上地マークは、キャパシタ下
部電極用レジストパターン29と同時に形成されたレジ
ストパターン30により形成され、下地マーク31はキ
ャパシタコンタクトホール27と同時に開孔され、且
つ、シリコン基板21まで到達するパターン31により
構成されている。FIG. 6A shows a cross-sectional structure of a memory cell region, and also shows a cross-section taken along line AB of a simultaneously formed overlap mark. Since this figure shows the structure at the time of overlay measurement, the capacitor lower electrode has not been formed yet. As shown in FIG. 6A, a gate electrode 24 forming a word line exists on a semiconductor substrate 21 having an element isolation oxide film 22 and a diffusion layer region 23 in a memory cell region.
Further, a bit line 26 is provided via a contact plug 25.
Are electrically connected to the diffusion layer region 23, a phosphorus-doped polysilicon film 28 is formed on the entire surface including the inside of the capacitor contact hole 27, and a resist pattern 29 for forming a capacitor lower electrode exists thereon. It has a structure to do. On the other hand, the overlay measurement mark is used for measurement, the upper mark used for measurement is formed by the resist pattern 30 formed simultaneously with the capacitor lower electrode resist pattern 29, and the base mark 31 is formed simultaneously with the capacitor contact hole 27. And a pattern 31 reaching the silicon substrate 21.
【0006】図6(a)からわかるようにコンタクトホ
ール27と同時に形成される下地マークパターン31は
第2及び第1層間絶縁膜34,33を貫通しシリコン基
板21まで到達する。ここで、下地マーク31は、シリ
コン基板と高選択性の得られるコンタクトエッチング条
件ではボックスマークのような広いパターンではかなり
緩やかなテーパー形状となる。これを上面から見ると図
6(c)に示したような幅の広いエッジとなっているの
で、自動目ずれ測定でのエッジ波形のピークが緩やかに
なり測定誤差が発生しやすい。又、キャパシタ下部電極
用レジストパターン29と同時に形成される上地マーク
30は、かなり大きな段差とテーパを有して形成される
ため露光時にベストフォーカスから大きくずれる。As shown in FIG. 6A, the underlying mark pattern 31 formed simultaneously with the contact hole 27 penetrates the second and first interlayer insulating films 34 and 33 and reaches the silicon substrate 21. Here, the base mark 31 has a rather gentle tapered shape in a wide pattern such as a box mark under a contact etching condition that provides high selectivity with the silicon substrate. When viewed from the top, the edge has a wide width as shown in FIG. 6C, so that the peak of the edge waveform in the automatic misalignment measurement becomes gentle and a measurement error easily occurs. Also, the upper mark 30 formed simultaneously with the resist pattern 29 for the capacitor lower electrode is formed with a considerably large step and taper, so that it deviates greatly from the best focus during exposure.
【0007】従ってこれを上面から見ると幅の広いエッ
ジ101a,102aとなっているので、自動目ずれ測
定でのエッジ波形のピークが緩やかになり測定誤差が発
生しやすいという欠点があった。Therefore, when viewed from the top, the edges 101a and 102a are wide, so that the peak of the edge waveform in the automatic misalignment measurement becomes gentle and a measurement error easily occurs.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、パターニング用の
レジストパターンを正確な位置に形成するために、半導
体上に形成したマークとレジストで形成したマークとの
位置関係を測定する際、測定誤差を少なくし、以て、半
導体装置の生産効率を向上せしめた新規な半導体装置と
その製造方法を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and in particular, to form a mark and a resist formed on a semiconductor in order to form a resist pattern for patterning at an accurate position. It is intended to provide a novel semiconductor device and a method for manufacturing the same, which reduce the measurement error when measuring the positional relationship with the mark formed by the method and improve the production efficiency of the semiconductor device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。即ち、本発明に係わる半
導体装置の第1態様は、半導体基板上に第1の層間絶縁
膜を形成し、この第1の層間絶縁膜上に配線層を形成
し、前記第1の層間絶縁膜と前記配線層とを覆うように
第2の層間絶縁膜を形成し、且つ、重ね合わせ測定用の
マークを備えた半導体装置において、前記第1の層間絶
縁膜上で前記配線層と同一の層にエッチングストッパを
形成し、前記エッチングストッパ上に前記第2の層間絶
縁膜をエッチングした断面凹状の開口パターンを形成
し、前記マークを前記エッチングストッパ上で、且つ前
記開口パターンを含むように形成したことを特徴とする
ものであり、又、第2態様は、半導体基板上に第1の層
間絶縁膜を形成し、この第1の層間絶縁膜上に配線層を
形成し、前記第1の層間絶縁膜と前記配線層とを覆うよ
うに第2の層間絶縁膜を形成した半導体装置であって、
パターニング用のレジストパターンを正確な位置に形成
するために、前記レジストパターンで形成した第1のマ
ークを前記半導体装置上に形成した第2のマーク上に重
ね合わせ、前記第1及び第2のマークを用いて重ね合わ
せ測定を行う半導体装置において、前記第1の層間絶縁
膜上で前記配線層と同一の層に形成したエッチングスト
ッパと、このエッチングストッパ上の第2の層間絶縁膜
をエッチングして形成された、前記エッチングストッパ
を底部とする開孔パターンと、この開孔パターンを含む
全面に形成した膜で前記開孔パターン上に形成された前
記第2のマークと、前記第2のマーク上に前記レジスト
パターンで形成した前記第1のマークと、で構成したこ
とを特徴とするものであり、又、第3態様は、前記エッ
チングストッパを、前記配線層で形成したことを特徴と
するものであり、又、第4態様は、前記マークは、ボッ
クスインボックス構造を有するマークであることを特徴
とするものであり、又、第5態様は、前記マークは、ノ
ギス型構造を有するマークであることを特徴とするもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention basically employs the following technical configuration to achieve the above object. That is, the first aspect of the semiconductor device according to the present invention is that a first interlayer insulating film is formed on a semiconductor substrate.
Forming a film, and forming a wiring layer on the first interlayer insulating film
To cover the first interlayer insulating film and the wiring layer.
In a semiconductor device having a second interlayer insulating film formed thereon and provided with an overlay measurement mark, the first interlayer insulation film is provided.
An etching stopper is formed on the same layer as the wiring layer on the edge film.
And forming the second interlayer insulation on the etching stopper.
Forming an opening pattern with a concave cross section by etching the edge film
The mark is placed on the etching stopper and in front of the etching stopper.
The second aspect is characterized in that the first layer is formed on the semiconductor substrate so as to include the opening pattern.
Forming an interlayer insulating film, and forming a wiring layer on the first interlayer insulating film.
And cover the first interlayer insulating film and the wiring layer.
A semiconductor device having a second interlayer insulating film formed thereon,
To form a resist pattern for patterning at an accurate position, the first marks formed by the resist pattern superimposed on the second mark formed on the semiconductor device, the first and second mark In the semiconductor device for performing overlay measurement by using the first interlayer insulation,
An etching stopper formed on the film in the same layer as the wiring layer, and the etching stopper formed by etching a second interlayer insulating film on the etching stopper
And opening pattern to the base portion, forming a second mark at film formed on the entire surface formed on the opening pattern containing the opening pattern, in the resist pattern on said second mark said first mark and, in which is characterized by being configured, also, the third aspect, the etching stopper, which is characterized in that formed in the wiring layer, and, In a fourth aspect, the mark is a mark having a box-in-box structure, and in a fifth aspect, the mark is a mark having a vernier caliper structure. Is what you do.
【0010】又、本発明に係わる半導体装置の製造方法
の第1態様は、半導体基板上に第1の層間絶縁膜を形成
し、この第1の層間絶縁膜上に配線層を形成し、前記第
1の層間絶縁膜と前記配線層とを覆うように第2の層間
絶縁膜を形成した半導体装置であって、パターニング用
のレジストパターンを正確な位置に形成するために、前
記レジストパターンで形成した第1のマークを前記半導
体装置上に形成した第2のマーク上に重ね合わせ、前記
第1及び第2のマークを用いて重ね合わせ測定を行う半
導体装置の製造方法において、前記第1の層間絶縁膜上
で前記配線層と同一の層にエッチングストッパを形成す
る第1の工程と、前記第1の層間絶縁膜と前記配線層と
を覆うように前記第2の層間絶縁膜を形成する第2の工
程と、前記第2の層間絶縁膜をエッチングすることで、
前記エッチングストッパを露出させ、前記エッチングス
トッパ上に断面凹状の開孔パターンを形成する第3の工
程と、前記開孔パターンを含む全面に第3の膜を堆積さ
せることで、前記第2のマークを形成する第4の工程
と、前記第3の膜上に前記レジストパターンを形成する
と共に、前記レジストパターンで形成した前記第1のマ
ークを前記第2のマーク上に重ね合わせる第5の工程
と、を含むことを特徴とするものであり、又、第2態様
は、前記エッチングストッパを、前記配線層で形成した
ことを特徴とするものである。In a first aspect of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a first interlayer insulating film is formed on a semiconductor substrate.
Forming a wiring layer on the first interlayer insulating film;
A second interlayer insulating film covering the first interlayer insulating film and the wiring layer;
A semiconductor device forming an insulating film to form a resist pattern for patterning at an accurate position, to form a first mark formed by the resist pattern on the semiconductor <br/> body apparatus on superimposed on the second mark, in the manufacturing method of a semiconductor device for performing measurements overlay using the first and second mark, the first interlayer insulating film
A first step of forming an etching stopper in the same layer as the wiring layer, and forming the first interlayer insulating film and the wiring layer
A second step of forming the second interlayer insulating film so as to cover the second insulating film, and etching the second interlayer insulating film ,
The etching stopper to expose the, a third step of forming an opening pattern of a concave cross section over the etching stopper, at Rukoto entire surface to the third film was a <br/> deposition of including the opening pattern a fourth step of forming the second mark, and forming the resist pattern on the third layer, superimposed the first marks formed by the resist pattern on the second mark a fifth step of combining, which is characterized in that it comprises, also, the second aspect, the etching stopper, and is characterized in that <br/> formed in the wiring layer.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明に係わる半導体装置は、パ
ターニング用のレジストパターンを正確な位置に形成す
るために、前記レジストパターンで形成した第1のマー
クを半導体装置上に形成した第2のマーク上に重ね合わ
せ、前記第1及び第2のマークを用いて重ね合わせ測定
を行う半導体装置において、前記半導体装置に設けられ
た前記エッチングストッパと、このエッチングストッパ
上の第1の膜をエッチングして形成した開孔パターン
と、この開孔パターンを含む全面に形成した第2の膜
と、前記第2の膜で前記開孔パターン上に形成された前
記第2のマークと、前記第2のマーク上に形成した前記
レジストパターンで形成された前記第1のマークと、で
構成したことを特徴とするものであから、第2のマーク
を上方から見たとき、第2のマークのエッジが細くなり
光学的にはっきりとした波形が得られる。又、同様に、
第2のマーク上の第1のマークの高さも低くなるから、
はっきりとしたエッジの波形が得られる。この為、測定
誤差が少なくなり、レジストパターンを正確な位置に配
置することが可能になる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a semiconductor device according to the present invention, in order to form a resist pattern for patterning at an accurate position, a second mark formed with the resist pattern on a semiconductor device is formed. In a semiconductor device that is superimposed on a mark and performs overlay measurement using the first and second marks, the etching stopper provided in the semiconductor device and the first film on the etching stopper are etched. The second mark formed on the opening pattern by the second film, the second mark formed on the entire surface including the opening pattern, and the second mark formed on the entire surface including the opening pattern. And the first mark formed by the resist pattern formed on the mark, when the second mark is viewed from above, Optically clear waveform 2 of mark edge is thin can be obtained. Also,
Since the height of the first mark on the second mark is also reduced,
A sharp edge waveform is obtained. For this reason, the measurement error is reduced, and the resist pattern can be arranged at an accurate position.
【0012】[0012]
【実施例】以下に、本発明に係わる半導体装置とその製
造方法の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明に係わる半導体装置の具体例の構造を示
す図であって、これらの図には、重ね合わせ測定用のマ
ーク101、102を備えた半導体装置において、前記
マーク102は断面凹状に形成され、且つ、前記マーク
102はエッチングストッパ12上に形成されている半
導体装置が示されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A specific example of a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing the structure of a specific example of a semiconductor device according to the present invention. In these figures, in a semiconductor device having marks 101 and 102 for overlay measurement, the mark 102 has a concave section. The semiconductor device in which the mark 102 is formed on the etching stopper 12 is shown.
【0013】又、パターニング用のレジストパターン9
を正確な位置に形成するために、前記レジストパターン
9で形成した第1のマーク101を半導体装置上に形成
した第2のマーク102上に重ね合わせ、前記レジスト
パターン9で所定のエッチングを行う半導体装置におい
て、前記半導体装置に設けられた前記エッチングストッ
パ12と、このエッチングストッパ12上の第1の膜1
4をエッチングして形成した開孔パターン11と、この
開孔パターン11を含む全面に形成した第2の膜8と、
前記第2の膜8で前記開孔パターン11上に形成された
前記第2のマーク102と、前記第2のマーク102上
に形成した前記レジストパターンで形成された前記第1
のマーク101と、で構成した半導体装置が示されてい
る。A resist pattern 9 for patterning is used.
A first mark 101 formed by the resist pattern 9 is superimposed on a second mark 102 formed on the semiconductor device, and a predetermined etching is performed by the resist pattern 9 In the apparatus, the etching stopper 12 provided on the semiconductor device and the first film 1 on the etching stopper 12 are formed.
4, an opening pattern 11 formed by etching, a second film 8 formed on the entire surface including the opening pattern 11,
The second mark 102 formed on the opening pattern 11 by the second film 8 and the first mark formed by the resist pattern formed on the second mark 102
And a semiconductor device constituted by the mark 101 of FIG.
【0014】更に、図1〜図3には、第1の膜13上に
配線層6を形成すると共にエッチングストッパ12を形
成する第1の工程と、前記配線層6上に第2の膜14を
形成する第2の工程と、前記第1、第2の膜13、14
をエッチングすると共に、前記エッチングストッパ12
上に開孔パターン11を形成する第3の工程と、前記開
孔パターン11を含む全面に第3の膜8を堆積させ前記
第2のマーク102を形成する第4の工程と、前記第3
の膜8上にレジストパターン9を形成すると共に、前記
レジストパターンで形成した前記第1のマーク101を
前記第2のマーク102上に重ね合わせる第5の工程
と、を含む半導体装置の製造方法が示されている。FIGS. 1 to 3 show a first step of forming the wiring layer 6 on the first film 13 and forming the etching stopper 12, and a second film 14 on the wiring layer 6. A second step of forming the first and second films 13 and 14
And the etching stopper 12
A third step of forming an opening pattern 11 thereon, a fourth step of depositing a third film 8 on the entire surface including the opening pattern 11 and forming the second mark 102,
Forming a resist pattern 9 on the film 8 and overlapping the first mark 101 formed with the resist pattern on the second mark 102. It is shown.
【0015】次に、本発明を更に詳細に説明する。本具
体例では、COB(Capacitor Over B
itline)構造を有するDRAMを例としてキャパ
シタコンタクト上の所定の位置にキャパシタ下部電極を
形成するためのレジストパターンを位置決めするための
重ね合わせ測定用マークについて説明する。Next, the present invention will be described in more detail. In this specific example, COB (Capacitor Over B)
An overlay measurement mark for positioning a resist pattern for forming a capacitor lower electrode at a predetermined position on a capacitor contact will be described using a DRAM having an inline structure as an example.
【0016】図1(b)は、本具体例の重ね合わせ測定
用マークのレイアウト図であり、一番内側にある正方形
は上地マーク101であり、本具体例ではメモリセルの
キャパシタ下部電極と同一の層上にレイアウトされ、ま
た内側から二番目の正方形は下地マーク102であり、
この下地マークはビット線が形成される配線層上にレイ
アウトされる。また、内側から三番目の正方形103は
下地マークを形成する際のエッチングストッパ12であ
り、ビット線と同一の層にレイアウトされている。 図
1(a)はメモリセル領域の断面構造及びマーク部分の
A−B断面を示す断面構造図である。この図では重ね合
わせ測定時での構造を示しているため、キャパシタ下部
電極は形成されておらず、キャパシタ下部電極を形成す
るためのレジストパターンが設けられている。FIG. 1B is a layout diagram of an overlay measurement mark according to the present embodiment. The innermost square is an upper mark 101. In this embodiment, a lower electrode of a memory cell and a lower electrode are connected. The second square from the inside is laid out on the same layer and the ground mark 102 is
The base mark is laid out on the wiring layer on which the bit line is formed. The third square 103 from the inside is the etching stopper 12 when forming the base mark, and is laid out in the same layer as the bit line. FIG. 1A is a cross-sectional structure diagram showing a cross-sectional structure of a memory cell region and an AB cross-section of a mark portion. In this figure, since the structure at the time of overlay measurement is shown, the capacitor lower electrode is not formed, and a resist pattern for forming the capacitor lower electrode is provided.
【0017】図1に示すように、メモリセル領域では素
子分離酸化膜2及び拡散層領域3を有する半導体基板1
上にワード線を構成するゲート電極4が存在し、さらに
コンタクトプラグ5を介してビット線6が拡散層領域3
に電気的に接続されており、またキャパシタコンタクト
ホール7内部を含む全面にリンドープポリシリコン膜8
が形成され、その上にキャパシタ下部電極を形成するた
めのレジストパターン9が存在する構造となっている。
これに対し、重ね合わせ測定用マークは測定に用いられ
る上地マーク101がキャパシタ下部電極用レジストパ
ターン9と同時に形成された上地マークレジストパター
ン10により構成され、下地マーク102はキャパシタ
コンタクトホール7と同時に開孔された下地マーク開孔
パターン11により構成され、その開孔パターン11が
半導体基板1に到達しないように設けられたエッチング
ストッパ12上に形成される構造となっている。As shown in FIG. 1, a semiconductor substrate 1 having an element isolation oxide film 2 and a diffusion layer region 3 in a memory cell region.
A gate electrode 4 forming a word line is present thereon, and a bit line 6 is further connected to a diffusion layer region 3 through a contact plug 5.
And a phosphorus-doped polysilicon film 8 over the entire surface including the inside of the capacitor contact hole 7.
Is formed, and a resist pattern 9 for forming a capacitor lower electrode is present thereon.
On the other hand, the overlay measurement mark is constituted by an upper mark resist pattern 10 in which an upper mark 101 used for measurement is formed simultaneously with a resist pattern 9 for a capacitor lower electrode. At the same time, the base mark opening pattern 11 is opened, and the opening pattern 11 is formed on an etching stopper 12 provided so as not to reach the semiconductor substrate 1.
【0018】図2及び図3は、本具体例を説明するため
の各工程毎の断面図である。図2(a)に示すように、
素子分離酸化膜2を有する半導体基板1上にゲート電極
4及び拡散層領域3を形成する。層間絶縁膜13を形成
した後、図2(b)、図3(a)に示すようにフォトリ
ソグラフィの技術を用いて拡散層領域3に到達するビッ
トコンタクトを開孔後、コンタクトプラグ5の形成を行
う。そして図3(a)に示すようにビット線6を形成す
ると同時にキャパシタコンタクト−キャパシタ下部電極
重ね合わせ測定マークを形成する領域にエッチングスト
ッパ12を形成する。更に、層間絶縁膜14を形成した
後、フォトリソグラフィの技術を用いて層間絶縁膜1
4、13をエッチングして、拡散層領域3に到達するキ
ャパシタコンタクトホール7を開孔すると同時に重ね合
わせ測定用下地マーク11をエッチングストッパ12上
に形成する。FIG. 2 and FIG. 3 are cross-sectional views for each step for explaining the present embodiment. As shown in FIG.
A gate electrode 4 and a diffusion layer region 3 are formed on a semiconductor substrate 1 having an element isolation oxide film 2. After the interlayer insulating film 13 is formed, as shown in FIGS. 2B and 3A, a bit contact reaching the diffusion layer region 3 is opened by using a photolithography technique, and then a contact plug 5 is formed. I do. Then, as shown in FIG. 3A, simultaneously with the formation of the bit line 6, an etching stopper 12 is formed in a region where a capacitor contact-capacitor lower electrode overlay measurement mark is to be formed. Further, after forming the interlayer insulating film 14, the interlayer insulating film 1 is formed by using a photolithography technique.
4 and 13 are etched to open a capacitor contact hole 7 reaching the diffusion layer region 3 and, at the same time, an overlay measurement underlying mark 11 is formed on the etching stopper 12.
【0019】この時、下地マーク開孔パターン11は、
層間絶縁膜13上に形成されたエッチングストップパ1
2でエッチングがとまり、層間絶縁膜13をエッチング
することはなく、浅い位置に下地マーク開孔パターン1
1が形成される。その後、全面にリンドープポリシリコ
ン膜8を成膜した後、フォトリソグラフィの技術を用い
てメモリセル領域にはキャパシタ下部電極形成用レジス
トパターン9を、重ね合わせ測定用下地マーク11上に
は上地マークレジストパターン10をそれぞれ形成する
ことにより図1のような断面構造を得る。At this time, the base mark opening pattern 11 is
Etching stop pad 1 formed on interlayer insulating film 13
2, the etching stops, the interlayer insulating film 13 is not etched, and the base mark opening pattern 1 is located at a shallow position.
1 is formed. Thereafter, a phosphorus-doped polysilicon film 8 is formed on the entire surface, and then a resist pattern 9 for forming a capacitor lower electrode is formed in the memory cell region by photolithography, and an upper surface is formed on the overlay measurement underlying mark 11. A cross-sectional structure as shown in FIG. 1 is obtained by forming the mark resist patterns 10 respectively.
【0020】図1(c)は本発明によるマークを上方か
らみた状態を示しているが、従来のものにくらべ、下地
マークエッジ102Aが細くなり、更に上地マーク10
1も細くなり、光学的にはっきりした波形が得られるよ
うになっている。上記具体例より更に、下地マークの位
置を浅くする方法として、図4(a)に示すように、ワ
ード線を形成する際、下地マーク下方にパターン15を
形成し、更に、その上にエッチングストッパ12を形成
することで、下地マークの位置をより上方に形成するこ
とが出来る。FIG. 1C shows a state of the mark according to the present invention as viewed from above. The base mark edge 102A is thinner and the upper mark 10
1 is thinner, and an optically clear waveform is obtained. As a method of further reducing the position of the base mark, as shown in FIG. 4A, when forming a word line, a pattern 15 is formed below the base mark, and an etching stopper is further formed thereon. By forming 12, the position of the base mark can be formed higher.
【0021】このようにすることで、メモリ領域とマー
ク部分の高さ関係が同一となるからより精度の高いマー
クを形成することが出来る。又、上記具体例では、直下
のビット線層をエッチングストッパにしたが、図4
(b)に示すようにワード線層と同時に形成したパター
ン15をエッチングストッパとしてもよい。By doing so, the height relationship between the memory area and the mark portion becomes the same, so that a more accurate mark can be formed. In the above specific example, the bit line layer immediately below was used as the etching stopper.
As shown in (b), the pattern 15 formed simultaneously with the word line layer may be used as an etching stopper.
【0022】図5は本発明の他の重ね合わせマークを示
す図である。図5に示すノギス型構造を有するマーク
(以下、ノギスマークという)は、機械による自動測定
用ではなく人間の目による測定を行う際に用いられ、基
本的に上記したボックスインボックス構造を有するマー
クと同じように使用される。なお、ノギスマークの場
合、顕微鏡の焦点深度が小さいためにレジストパターン
のエッジ(底部)が判別しにくくなるので、本発明を採
用した場合、より大なる効果が得られる。FIG. 5 is a view showing another overlay mark of the present invention. A mark having a vernier caliper structure shown in FIG. 5 (hereinafter referred to as a vernier caliper mark) is used not for automatic measurement by a machine but for measurement by human eyes, and is basically a mark having the box-in-box structure described above. Used in the same way. In the case of the vernier caliper, the edge (bottom) of the resist pattern is difficult to be distinguished because the depth of focus of the microscope is small, so that a greater effect can be obtained by employing the present invention.
【0023】上記したように、本発明では、図1のボッ
クスマーク、図5のノギスマークを例に説明したが、重
ね合わせ用測定マークであれば、どのようなマークで
も、本発明を適用出来る。As described above, in the present invention, the box mark in FIG. 1 and the caliper mark in FIG. 5 have been described as examples, but the present invention can be applied to any mark as long as it is a measurement mark for overlay. .
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、下地マークはエッチン
グの条件に依存してややテーパー形状になるものの、従
来のものに較べて深さが浅いためテーパー目立ちにくく
なる。従って下地マークエッジが従来のものに較べて細
く光学的にはっきりした波形が得られるので、従来技術
よりも目ずれ測定時に測定誤差が生じにくい。According to the present invention, although the underlying mark has a slightly tapered shape depending on the etching conditions, the taper is less noticeable because the depth is smaller than that of the conventional mark. Therefore, since the undermark mark edge is thinner and optically clear as compared with the conventional technique, a measurement error is less likely to occur during misalignment measurement than in the related art.
【0025】また、上地マークは従来技術に較べて良い
露光条件で形成されるために垂直形状となり、下地マー
クと同様にマークエッジが従来技術に較べて細くなり光
学的にはっきりした波形が得られるので、従来のものよ
りも目ずれ測定時に測定誤差が生じにくい。Also, the upper mark has a vertical shape because it is formed under exposure conditions better than that of the prior art, and the mark edge is thinner than that of the prior art, and an optically clear waveform is obtained, similarly to the background mark. Therefore, a measurement error is less likely to occur during misalignment measurement than the conventional one.
【図1】(a)は、本発明に係る半導体装置の断面図、
(b)はマークレイアウトを示す図、(c)はマークを
上方から見た図である。FIG. 1A is a sectional view of a semiconductor device according to the present invention,
(B) is a diagram showing a mark layout, and (c) is a diagram of the mark viewed from above.
【図2】本発明の半導体装置の製造工程を示す図であ
る。FIG. 2 is a view showing a manufacturing process of the semiconductor device of the present invention.
【図3】図2に続く製造工程を示す図である。FIG. 3 is a view showing a manufacturing process following FIG. 2;
【図4】本発明の他の具体例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another specific example of the present invention.
【図5】他の合わせマークを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another alignment mark.
【図6】(a)は、従来の半導体装置の断面図、(b)
はそのマークレイアウトを示す図、(c)はマークを上
方から見た図である。FIG. 6A is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device, and FIG.
Is a view showing the mark layout, and (c) is a view of the mark as viewed from above.
1 シリコン基板 2 素子分離酸化膜 3 拡散層領域 4 ゲート電極 5 コンタクトプラグ 6 ビット線 7 キャパシタコンタクトホール 8 リンドープポリシリコン膜 9 キャパシタ下部電極形成用レジストパターン 10 上地マークレジストパターン 11 下地マークパターン 12 エッチングストッパ(ビット線同層) 13,14 層間絶縁膜 15 エッチングストップパターン(ゲート電極同
層) 101 上地マーク 102 下地マークDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Element isolation oxide film 3 Diffusion layer region 4 Gate electrode 5 Contact plug 6 Bit line 7 Capacitor contact hole 8 Phosphorus-doped polysilicon film 9 Capacitor lower electrode forming resist pattern 10 Top mark resist pattern 11 Base mark pattern 12 Etching stopper (bit line same layer) 13, 14 Interlayer insulating film 15 Etching stop pattern (gate electrode same layer) 101 Upper mark 102 Lower mark
Claims (7)
し、この第1の層間絶縁膜上に配線層を形成し、前記第
1の層間絶縁膜と前記配線層とを覆うように第2の層間
絶縁膜を形成し、且つ、重ね合わせ測定用のマークを備
えた半導体装置において、前記第1の層間絶縁膜上で前記配線層と同一の層にエッ
チングストッパを形成し、前記エッチングストッパ上に
前記第2の層間絶縁膜をエッチングした断面凹状の開口
パターンを形成し、前記マークを前記エッチングストッ
パ上で、且つ前記開口パターンを含むように形成した こ
とを特徴とする半導体装置。 1. A first interlayer insulating film is formed on a semiconductor substrate.
Forming a wiring layer on the first interlayer insulating film;
A second interlayer insulating film covering the first interlayer insulating film and the wiring layer;
In a semiconductor device having an insulating film formed thereon and provided with a mark for overlay measurement, an edge is formed on the same layer as the wiring layer on the first interlayer insulating film.
Forming a chucking stopper on the etching stopper.
An opening having a concave cross section obtained by etching the second interlayer insulating film.
A pattern is formed, and the mark is
A semiconductor device formed on a pad and including the opening pattern .
し、この第1の層間絶縁膜上に配線層を形成し、前記第
1の層間絶縁膜と前記配線層とを覆うように第2の層間
絶縁膜を形成した半導体装置であって、パターニング用
のレジストパターンを正確な位置に形成するために、前
記レジストパターンで形成した第1のマークを前記半導
体装置上に形成した第2のマーク上に重ね合わせ、前記
第1及び第2のマークを用いて重ね合わせ測定を行う半
導体装置において、前記第1の層間絶縁膜上で前記配線層と同一の層に形成
した エッチングストッパと、 このエッチングストッパ上の第2の層間絶縁膜をエッチ
ングして形成された、前記エッチングストッパを底部と
する開孔パターンと、 この開孔パターンを含む全面に形成した膜で前記開孔パ
ターン上に形成された前記第2のマークと、 前記第2のマーク上に前記レジストパターンで形成した
前記第1のマークと、 で構成したことを特徴とする半導体装置。2. A first interlayer insulating film is formed on a semiconductor substrate.
Forming a wiring layer on the first interlayer insulating film;
A second interlayer insulating film covering the first interlayer insulating film and the wiring layer;
A semiconductor device forming an insulating film to form a resist pattern for patterning at an accurate position, to form a first mark formed by the resist pattern on the semiconductor <br/> body apparatus on In a semiconductor device which is superimposed on a second mark and performs overlay measurement using the first and second marks, the semiconductor device is formed on the same layer as the wiring layer on the first interlayer insulating film.
And an etching stopper formed by etching a second interlayer insulating film on the etching stopper.
And aperture pattern, the said second mark formed on the opening pattern at film formed on the entire surface including the opening pattern, the formed by the resist pattern on said second mark A semiconductor device, comprising: a first mark;
で形成したことを特徴とする請求項1又は2記載の半導
体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said etching stopper is formed of said wiring layer.
造を有するマークであることを特徴とする請求項1乃至
3の何れかに記載の半導体装置。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the mark is a mark having a box-in-box structure.
ークであることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに
記載の半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein said mark is a mark having a vernier caliper structure.
し、この第1の層間絶縁膜上に配線層を形成し、前記第
1の層間絶縁膜と前記配線層とを覆うように第2の層間
絶縁膜を形成した半導体装置であって、パターニング用
のレジストパターンを正確な位置に形成するために、前
記レジストパターンで形成した第1のマークを前記半導
体装置上に形成した第2のマーク上に重ね合わせ、前記
第1及び第2のマークを用いて重ね合わせ測定を行う半
導体装置の製造方法において、前記第1の層間絶縁膜上で前記配線層と同一の層に エッ
チングストッパを形成する第1の工程と、前記第1の層間絶縁膜と前記配線層とを覆うように前記
第2の層間絶縁膜 を形成する第2の工程と、 前記第2の層間絶縁膜をエッチングすることで、前記エ
ッチングストッパを露出させ、前記エッチングストッパ
上に断面凹状の開孔パターンを形成する第3の工程と、 前記開孔パターンを含む全面に第3の膜を堆積させるこ
とで、前記第2のマークを形成する第4の工程と、 前記第3の膜上に前記レジストパターンを形成すると共
に、前記レジストパターンで形成した前記第1のマーク
を前記第2のマーク上に重ね合わせる第5の工程と、 を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。6. A first interlayer insulating film is formed on a semiconductor substrate.
Forming a wiring layer on the first interlayer insulating film;
A second interlayer insulating film covering the first interlayer insulating film and the wiring layer;
A semiconductor device forming an insulating film to form a resist pattern for patterning at an accurate position, to form a first mark formed by the resist pattern on the semiconductor <br/> body apparatus on In the method of manufacturing a semiconductor device , which is superimposed on a second mark and performs overlay measurement using the first and second marks , etching is performed on the same layer as the wiring layer on the first interlayer insulating film. A first step of forming a stopper, and the step of covering the first interlayer insulating film and the wiring layer.
By etching a second step of forming a second interlayer insulating film, the second interlayer insulating film, wherein d
Exposing the Tsu quenching stopper, a third step of forming an opening pattern of a concave cross section over the etching stopper, depositing a third layer on the entire surface including the opening pattern Turkey
And in a fourth step of forming the second mark, said third and forming the resist pattern on the membrane, the resist pattern is formed by said first mark to the second mark on A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
で形成したことを特徴とする請求項6記載の半導体装置
の製造方法。7. the etching stopper, a method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, characterized in that formed in the wiring layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13336898A JP3159168B2 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13336898A JP3159168B2 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11329914A JPH11329914A (en) | 1999-11-30 |
JP3159168B2 true JP3159168B2 (en) | 2001-04-23 |
Family
ID=15103102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13336898A Expired - Fee Related JP3159168B2 (en) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3159168B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1495540B (en) | 2002-09-20 | 2010-08-11 | Asml荷兰有限公司 | Alignment system of photoetching system utilizing at least two wavelengths and its method |
KR100870316B1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-11-25 | 주식회사 하이닉스반도체 | Overlay vernier of semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP4967904B2 (en) * | 2007-07-31 | 2012-07-04 | 富士電機株式会社 | Semiconductor device |
JP5382096B2 (en) * | 2011-11-28 | 2014-01-08 | 富士電機株式会社 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP13336898A patent/JP3159168B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11329914A (en) | 1999-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2842360B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
TW425661B (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
US7534695B2 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device | |
JP2008537642A (en) | Hiding repeated overlay marks and repeated alignment marks to allow reuse of photomasks in vertical structures | |
US20070035039A1 (en) | Overlay marker for use in fabricating a semiconductor device and related method of measuring overlay accuracy | |
JP4387637B2 (en) | Semiconductor device with self-aligned metal contact plug and method of manufacturing the same | |
JPH04335569A (en) | Semiconductor device and manufacture thereof | |
JP3159168B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
KR19990077426A (en) | Process for building borderless bitline, wordline and dram structure and resulting structure | |
JPH11186127A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
US7550362B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
WO2014142253A1 (en) | Production method for semiconductor device | |
JP2000294490A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
JP2000114481A (en) | Manufacture of semiconductor memory device | |
JP3019839B2 (en) | Semiconductor device having overlay measurement mark and method of manufacturing the same | |
US6249018B1 (en) | Fabrication method to approach the conducting structure of a DRAM cell with straightforward bit line | |
JPH11102967A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH10189425A (en) | Alignment method, measuring method for accuracy of alignment and mark for alignment measurement | |
KR101031396B1 (en) | Method of Forming Overlapping Marks in Semiconductor Devices | |
JP2547882B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH0682762B2 (en) | Semiconductor device | |
JPH1167620A (en) | Semiconductor device with alignment marks | |
KR100881813B1 (en) | Method of Forming Overlapping Marks in Semiconductor Devices | |
KR100317581B1 (en) | How to Create Nested Marks Using a Frame-in-Frame Mesa Structure Mask | |
JPH0474427A (en) | Manufacture of mis semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080216 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090216 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100216 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100216 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 10 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 10 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110216 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120216 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130216 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140216 Year of fee payment: 13 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |