JP5007529B2 - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ウエハ、チップ、工程等の識別標識として用いられる記号パターンを有する半導体装置及びその製造方法に関する。
半導体装置の製造において、工程管理、製品管理等のために、半導体チップ内またはスクライブライン内に、デバイスパターンと同時に文字等の記号パターンが配置される。この記号パターンは、製造途中または製造後に、顕微鏡等により観察され、製品や工程を識別するための識別標識として利用される。
下記の特許文献1に、1枚のウエハ内のチップごとに異なる記号を付すことにより、チップ単位に分離した後に、ウエハ内におけるチップの位置を特定することを可能にした半導体装置の製造方法が開示されている。
下記の特許文献2に、位置合わせ用のアライメントマークを複数のドットパターンで構成することにより、化学機械研磨(CMP)プロセスを経た後でもアライメントマークを精度よく認識することができる半導体装置の製造方法が開示されている。
下記の特許文献3に、識別標識の原図を構成する線よりも細い線や小さいドットを配置して、目視で識別可能な大きさの記号パターンを形成することにより、クラックの発生を抑制する半導体装置の製造方法が開示されている。
特開平3−82051号公報 特開2000−306822号公報 特開2005−181560号公報
従来、識別標識として用いられる記号パターンの線幅及び形状は、視認性を優先して決定されていた。電子回路の一部を構成するデバイスパターンの微細化が進展した結果、記号パターンの線幅が、同一層内のデバイスパターンの線幅に比べて太くなった。また、記号パターンに、デバイスパターンには含まれていない図形要素が含まれる場合がある。例えば、上下の配線を接続するための導電プラグが充填されるビアホールを形成する場合、デバイスパターンの図形要素には長方形または正方形しか含まれないが、記号パターンには、T字形状、または十字形状の図形要素が含まれる場合がある。
デバイスパターンを形成するための一連のウエハプロセス、例えば露光、エッチング、成膜、CMP等の条件は、デバイスパターンの寸法と形状に対して最適化されている。従って、デバイスパターンと同時に形成される記号パターンの寸法及び形状が、デバイスパターンの寸法及び形状と大きく異なる場合、種々の問題が発生する。以下、図9A乃至図10を参照して、これらの問題の一例を説明する。
図9A及び図9Dを参照して、デバイスパターンと記号パターンとの線幅が異なる場合の問題点について説明する。
図9Aは、デバイスパターンが形成される領域の基板の断面図を示し、図9Bは、同一基板内の、記号パターンが形成される領域の断面図を示す。基板100の上に、層間絶縁膜101が形成されている。層間絶縁膜101に、導電プラグを充填するためのビアホール105、及び記号パターンに対応する凹部106が形成されている。ビアホール105の平面形状は、例えば一辺の長さが0.5μm程度の正方形であり、記号パターンに対応する凹部106の線幅は2μm程度である。
ビアホール105内が完全に埋め込まれる条件で、層間絶縁膜101の上にタングステン膜110を堆積させる。このとき、ビアホール105よりも寸法の大きな凹部106内は、タングステン膜110で完全には埋め尽くされない。
図9C及び図9Dに示すように、化学機械研磨(CMP)を行うことにより、タングステン膜110の余分な部分を除去する。ビアホール105内に、タングステンからなる導電プラグ110aが残り、凹部106内に、タングステン膜110bが残る。凹部106内がタングステン膜110で埋め尽くされてはいないため、タングステン膜110bの表面に、凹部106の内面の形状を反映した窪み111が発生する。CMP時に用いたスラリ等がこの窪み111内に残留し、後工程に悪影響を与える場合がある。さらに、層間絶縁膜101の上に酸化シリコン膜等を堆積させる場合、窪み111の段差部分において酸化シリコン膜が薄くなってしまう。
図10A及び図10Bを参照して、デバイスパターンには含まれない図形要素が、記号パターンに含まれる場合の問題点について説明する。
図10A及び図10Bに示すように、直線状のデバイスパターン120と、直角に折れ曲がった記号パターン121を形成する場合について考察する。デバイスパターン120の線幅は、例えば0.5μmである。記号パターン121の直線部分の太さは、デバイスパターン120の線幅と等しい。レジスト膜を露光して、デバイスパターン120及び記号パターン121に対応する開口を形成する際の露光及び現像の条件は、デバイスパターン120が目的の形状になるように最適化されている。
図10C及び図10Dに、実際に形成される開口の一例を示す。デバイスパターン120に対応する開口120Aは、目標となるデバイスパターン120の形状にほぼ等しくなる。ところが、記号パターン121に対応する開口121Aは、その折れ曲がり部の位置において、目標とする太さよりも太くなってしまう。記号パターン121の折れ曲がり部が、目標値よりも太くなると、図9B及び図9Dを参照して説明したように、CMP後の表面に窪みが発生してしまう。さらに、本来は直角に折れ曲がっているべき部分が丸みを帯びてしまうため、パターン認識性が低下してしまう。なお、折れ曲がり部の太さが0.5μmになるように露光条件を決定すると、折れ曲がり部以外の直線部分の線幅が0.5μmよりも細くなってしまう。
本発明の目的は、記号パターン形成後の工程への悪影響を抑制することができる半導体装置及びその製造方法を提供することである。
本発明の一観点によると、基板の表面に形成された電子回路の一部を構成する複数のデバイスパターンと、前記デバイスパターンと同一の層内に形成され、識別標識として使用される記号パターンとを有し、前記デバイスパターンの幅は、規定範囲内に納まっており、前記記号パターンは、孤立した複数の要素パターンで構成され、該要素パターンは、直線状パターンまたは点状パターンであり、該要素パターンの幅は、前記規定範囲の下限値の0.8倍以上であり、かつ上限値の1.2倍以下であり、前記記号パターンを構成する複数の要素パターンの配置されていない領域によって、識別標識をパターン化した原パターンが表現されている半導体装置が提供される。
本発明の他の観点によると、基板の表面に、電子回路の一部を構成する複数のデバイスパターン、及び識別標識として使用される記号パターンを構成する凹部を形成する工程と、前記凹部内に充填されるように、前記基板上に導電膜を堆積させる工程と、前記基板の平坦面上に堆積している前記導電膜を、化学機械研磨により除去し、前記凹部内に前記導電膜を残す工程とを有し、前記デバイスパターンの幅は、規定範囲内に納まっており、前記記号パターンは、孤立した複数の要素パターンで構成され、該要素パターンは、直線状パターンまたは点状パターンであり、該要素パターンの幅は、前記規定範囲の下限値の0.8倍以上、かつ上限値の1.2倍以下であり、前記記号パターンを構成する複数の要素パターンの配置されていない領域によって、識別標識をパターン化した原パターンが表現されている半導体装置の製造方法が提供される。
記号パターンの寸法を、上記条件を満足するように設定することにより、記号パターンをデバイスパターンと同等の精度で形成することが可能になる。これにより、記号パターンの形状不良に起因する不都合の発生を抑制することができる。
図1A乃至図1Nを参照して、実施例による半導体装置の製造方法について説明する。
図1A及び図1Bに、それぞれ基板のデバイスパターンが配置される領域及び記号パターンが配置される領域の断面図を示す。図1C及び図1Dに、それぞれ図1A及び図1Bに示した領域の平面図を示す。図1A及び図1Bは、それぞれ図1Cの一点鎖線1A−1Aにおける断面図及び図1Dの一点鎖線1B−1Bにおける断面図を示している。
シリコンからなる半導体基板1の表層部に素子分離絶縁膜2が形成され、活性領域3が画定されている。素子分離絶縁膜2は、例えばシャロートレンチアイソレーション(STI)法により形成される。活性領域3の一部の表面上に、活性領域3を横切るように、多結晶シリコン等からなるゲート電極5Gが形成されている。ゲート電極5Gと半導体基板1との間に、酸化シリコン等からなるゲート絶縁膜5Iが配置されている。
記号パターンが配置される領域には、素子分離絶縁膜2の上に、多結晶シリコンからなる記号パターン6が形成されている。記号パターン6は、例えばアルファベットの「L」を表しており、縦方向に延在する直線部分と、横方向に延在する直線部分とで構成されている。「L」字の折れ曲がり部において、2本の直線部分は、微小な間隔を隔てて相互に分離されている。
図1Eに示すように、イオン注入によるエクステンション部の形成工程、化学気相成長(CVD)と異方性エッチングによるサイドウォールスペーサの形成工程、イオン注入によるソース及びドレインの深い領域の形成工程を経て、活性領域3内にMOSトランジスタ5を形成する。このとき、図1Fに示すように、記号パターン6の側面にも、サイドウォールスペーサが形成される。
MOSトランジスタ5及び記号パターン6を覆うように、酸化シリコン等からなる層間絶縁膜10を形成する。層間絶縁膜10に、ビアホール11、12、及び記号パターンを充填するための凹部13を、フォトリソグラフィ及びエッチング技術を用いて形成する。ビアホール11及び12の底面に、それぞれMOSトランジスタ5のソース及びドレインの一部が露出する。記号パターンを充填するための凹部13は、図1Fに示すように、記号パターン6の近傍に配置される。
図1G及び図1Hに、それぞれ図1E及び図1Fに示した領域の平面図を示す。図1Gの一点鎖線1E−1Eによる断面図が図1Eに相当し、図1Hの一点鎖線1F−1Fにおける断面図が図1Fに相当する。
図1Gに示すように、ビアホール11及び12は、それぞれMOSトランジスタ5のソース及びドレイン領域内に配置され、その平面形状はほぼ正方形である。
図1Hに示すように、凹部13は、直線状の平面形状を持つ5個の孤立した要素パターンで構成されている。5個の要素パターンは、アルファベットの「C」を直線のみでパターン化した図形(原パターン)の各直線部分に沿って配置されている。原パターンの折れ曲がり部を画定する2本の直線部分に対応する記号パターンの2つの要素パターンは、相互に分離されている。ビアホール11及び12の平面形状の幅(正方形の一辺の長さ)をLd、凹部13を構成する直線状の要素パターンの線幅をLsとする。最も近接する2つの要素パターンの間隔をSsとする。
図1I及び図1Jに示すように、層間絶縁膜10の上にタングステン等からなる導電膜20を、CVD等により堆積させることにより、ビアホール11、12、及び凹部13内に導電膜20を埋め込む。
図1K及び図1Lに示すように、層間絶縁膜10の表面が露出するまで、導電膜20のCMPを行う。これにより、ビアホール11及び12内に、導電膜20からなる導電プラグ20a及び20bが残る。さらに、凹部13内に、導電膜20からなる記号パターン20cが残る。
図1M及び図1Nに示すように、層間絶縁膜の上に、さらに他の層間絶縁膜30を形成する。層間絶縁膜30は、エッチングストッパ膜、低誘電率絶縁材料(Low−k)膜、キャップ膜等の積層で構成される。層間絶縁膜30に配線溝を形成し、配線溝内に銅(Cu)等からなる配線32a、32bを充填する。配線32a及び32bは、それぞれ導電プラグ20a及び20bに接続される。配線溝の形成と同時に、記号パターン用の凹部も形成される。この凹部内に、Cuからなる記号パターン32cが充填される。配線32a、32b、及び記号パターン32cは、Cuからなるシード層の形成工程、Cuの電解めっき工程、及びCMP工程を経て形成される。なお、ビアホールや配線溝の内面を、必要に応じてバリアメタル膜や密着性向上膜で覆ってもよい。
図1G及び図1Hに戻って説明を続ける。ビアホール11及び12内に、それぞれ導電プラグ20a及び20bが充填されている。凹部13内に、記号パターン20cが充填されている。
導電プラグ20a及び20bの平面形状は正方形であり、その一辺の長さ(幅)Ldは、例えば0.5μmである。記号パターン20cを構成する直線状の要素パターンの線幅Lsは、導電プラグ20a、20bの幅とほぼ等しく、0.5μmである。
層間絶縁膜10が配置された層内においては、電子回路の一部を構成するデバイスパターンとして、導電プラグのみが配置されるが、図1M及び図1Nに示した層間絶縁膜30が配置された層内においては、デバイスパターンとして、直線状の配線が配置される。導電プラグのように、縦方向及び横方向の寸法が等しいパターンを点状パターンと呼び、配線のように一方向に長いパターンを直線状パターンと呼ぶこととする。デバイスパターンが配置される層ごとに、形成し得るデバイスパターンの幅の範囲(規定範囲)、及びパターン間の間隔の最小値(規定最小間隔)が決定されている。
図1E〜図1Hに示した導電プラグの11及び12の幅Ldは、層間絶縁膜10内のデバイスパターン幅の規定範囲の下限値に等しい。また、図1Mに示した配線32a及び32bの線幅も、その層のデバイスパターン幅の規定範囲の下限値に等しい。図1Hに示した記号パターン20cの各要素パターンの幅、及び図1Nに示した記号パターン32cの各要素パターンの幅は、同一層内のデバイスパターン幅の規定範囲の下限値とほぼ等しい。このように、記号パターンを構成する各要素パターンの幅を、デバイスパターン幅の規定範囲の下限値とほぼ等しくすると、図1L及び図1Nに示したように、記号パターン20c及び32cの上面が、導電プラグ11、12の上面及び配線32a、32bの上面と同様に平坦になる。このため、CMP時に用いたスラリの残留を防止するとともに、その上に堆積させる膜の厚さを均一にすることができる。
また、記号パターン20c及び32cは、直線状の要素パターンのみで構成され、折れ曲がり部や交差部を含まない。このため、折れ曲がり部や交差部の線幅が直線部分の線幅よりも太くなってしまうことを防止できる。
図1Hに示した記号パターン13を構成する要素パターンの最小間隔Ssは、デバイスパターンの規定最小間隔とほぼ等しくすることが好ましい。
上記実施例では、記号パターンを構成する直線状及び点状の要素パターンの幅を、同一層内のデバイスパターンの幅の規定範囲の下限値と等しくしたが、規定範囲内に収まるようにしてもよい。要素パターンの幅が規定範囲内であれば、その上面の平坦性が保証される。一般的に、プロセス条件には、ある程度のマージンが見込まれている。このため、パターン幅が規定範囲から外れても、規定範囲の限値または下限値からの差が小さければ、その上面の平坦性を確保することができる。記号パターンは、その形状を認識できればよいのであるから、それを構成する要素パターンの幅には、デバイスパターンの幅のような厳密性は要求されない。従って、記号パターンの幅を、デバイスパターン幅の規定範囲の下限値の0.8倍以上、かつ上限値の1.2倍以下としてもよい。
また、記号パターンを構成する要素パターンの間隔の最小値を、規定最小間隔の0.8倍以上としてもよい。
記号パターンを、その視認性を優先して形成すると、記号パターンの線幅は、例えば2μm程度になる。このため、デバイスパターン幅の規定範囲の上限値が1μm以下の場合に、記号パターンを構成する要素パターンの幅が規定範囲を超えてしまう傾向が強い。このため、規定範囲の最大値が1μm以下である場合に、上記実施例の有意な効果が期待できる。
図2A〜図5Fを参照して、記号パターンの種々の構成例について説明する。
図2Aに、アラビア数字の「3」が直線部分のみで構成された原パターンを示す。原パターンは、折れ曲がり部及び交差部を含んでいる。図2B乃至図2Dに、図2Aに示した原パターンに対応する記号パターンの例を示す。記号パターンは、孤立した直線状パターンのみで構成されている。原パターンの折れ曲がり部及び交差部は、記号パターンでは、複数の直線状パターンが、ある間隔を隔てて近接配置されることにより構成されている。記号パターンを構成する直線状パターンの幅は、原パターンの直線部分の幅と等しい。
図2Eに、図2Aの原パターンの直線部分の幅を太くした原パターンを示す。図2F乃至図2Hに、図2Eに示した原パターンに対応する記号パターンの例を示す。現パターンの1つの直線部分が、記号パターンにおいては、2本の直線状パターンで構成されている。原パターンの直線部分の幅が、デバイスパターン幅の規定範囲の上限を超えている場合には、原パターンの1本の直線部分を、複数本の直線状パターンで構成することにより、記号パターンを構成する要素パターンの幅を、許容範囲内に収めることができる。
図2Iに、アルファベットの「A」が直線部分のみで構成された原パターンを示す。図2Aの場合と同様に、「A」を示す原パターンは、折れ曲がり部及び交差部を含んでいる。図2Aの例では、折れ曲がり部及び交差部における、折れ曲がり角及び交差角は90°であったが、図2Iに示した例では、90°以外の角度で折れ曲がっている部分を含んでいる。図2J及び図2Kに、図2Iに示した原パターンに対応する記号パターンの例を示す。図2B乃至図2Dの場合と同様に、アルファベットの「A」を表す記号パターンも、孤立した直線状パターンのみで構成されている。
図2Lに、図2Iの原パターンの直線部分の幅を太くした原パターンを示す。図2M及び図2Nに、図2Lに示した原パターンに対応する記号パターンの例を示す。図2F乃至図2Hの場合と同様に、現パターンの1つの直線部分が、記号パターンにおいては、2本の直線状パターンで構成されている。
図3Aに、図2Aに示した「3」を表す原パターンに対応する記号パターンの他の例を示し、図3Bに、図2Iに示した「A」を表す原パターンに対応する記号パターンの他の例を示す。図3Cに、図2Eに示した「3」を表す太い原パターンに対応する記号パターンの他の例を示し、図3Dに、図2Lに示した「A」を表す太い原パターンに対応する記号パターンの他の例を示す。図3A乃至図3Dに示した例では、原パターンの折れ曲がり部及び交差部に対応する位置に、孤立した点状パターンが配置されている。折れ曲がり部及び交差部以外の直線部分には、孤立した直線状パターンが配置されている。
折れ曲がり部や交差部に点状パターンが配置されているため、折れ曲がり部及び交差部を、容易に識別することができる。特に、自動パターン認識により、記号パターンが表す文字を判別する場合に、認識精度を高めることが可能になる。
図4Aに、図2Aに示した「3」を表す原パターンに対応する記号パターンの他の例を示し、図4Bに、図2Iに示した「A」を表す原パターンに対応する記号パターンの他の例を示す。図4Cに、図2Eに示した「3」を表す太い原パターンに対応する記号パターンの他の例を示し、図4Dに、図2Lに示した「A」を表す太い原パターンに対応する記号パターンの他の例を示す。図4A乃至図4Dに示した例では、点状パターンのみによって記号パターンが構成されている。記号パターンと同一の層内のデバイスパターンが点状パターンのみである場合、記号パターンを、デバイスパターンと同一寸法の点状パターンのみで構成することにより、デバイスパターンと記号パターンとの断面形状を、より一致させることが可能になる。例えばビアホール内に充填される導電プラグが配置される層においては、デバイスパターンとして点状パターンのみが配置される。
図5Aに、図2Aに示した「3」を表す原パターンに対応する記号パターンの他の例を示し、図5Bに、図2Iに示した「A」を表す原パターンに対応する記号パターンの他の例を示す。行列状に規則的に分布する点状パターンの一部が取り除かれている。点状パターンが取り除かれた部分が、原パターンに対応する。図5C乃至図5Fに示した記号パターンにおいては、等間隔で平行に配置された直線状パターンの一部を除去することにより、原パターンが表示されている。このように、規則的に分布する要素パターンの一部が除去された領域により、原パターンを表示している記号パターンを、「反転パターン」と呼ぶこととする。
図4Aと図5Aとを比較すると、表示すべき原パターンは同一であるが、点状パターンの分布密度が異なることがわかる。同様に、図2Bと図5Cとを比較すると、表示すべき原パターンは同一であるが、直線状パターンの分布密度が異なることがわかる。CMPを行うと、銅配線が密集する領域において、銅配線を分離する絶縁膜に研磨パッドの圧力が集中する。このため、銅配線が疎の領域に比べて、密の領域の絶縁膜及び銅配線の上面が窪む傾向にある。この窪みは、エロージョンと呼ばれる。記号パターンが配置される領域においても、点状パターンや直線状パターンの分布密度によって、エロージョンが発生する。
通常、デバイスパターンが配置された領域においてエロージョンが発生しにくいように、CMP条件が設定されている。従って、記号パターンの配置される領域の要素パターンの分布密度を、デバイスパターンの分布密度に近づけることが好ましい。デバイスパターンの分布密度に応じて、記号パターンとして通常のパターンを採用するか、反転パターンを採用するかを選択することができる。
次に、図6乃至図7Bを参照して、記号パターンが配置される位置について説明する。
図6に、半導体ウエハ50の平面図を示す。半導体ウエハ50の表面に、直交格子状に配置されたスクライブライン51が画定されている。スクライブライン51によって区分されることにより、複数のチップ領域52が画定される。チップ領域52内に、デバイスパターンが配置される。ウエハプロセスが終了すると、半導体ウエハ50が、スクライブライン51に沿って切断され、複数のチップ52に分離される。
図7Aに示した例においては、記号パターン6及び20cが、スクライブライン51内に配置されている。図7Bに示した例においては、記号パターン6及び20cが、チップ領域52内に配置されている。このように、記号パターンは、スクライブライン内に配置してもよいし、チップ領域内に配置してもよい。
図8に、記号パターンをチップ領域内に配置した一例を示す。チップ領域内に、銅配線が密に分布する2つの領域60が画定されている。2つの領域60の間に、銅配線が分布しない領域61が画定されている。CMP時の研磨速度を基板面内で均一にするために、銅配線が分布しない領域61内に、ダミーパターン62が配置される。例えば、ダミーパターン62の各々は点状パターンであり、行列状に規則的に分布する。規則的に分布するダミーパターン62の一部を除去することにより、反転パターンが形成されている。この場合、ダミーパターン62が、記号パターンを構成する要素パターンを兼ねる。
このように、ダミーパターンに、記号パターンを構成する要素パターンを兼ねさせることにより、記号パターンを配置するための専用の領域を確保することなく、識別標識を形成することができる。
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
上記実施例から、以下の付記に示した発明が導出される。
(付記1)
基板の表面に形成された電子回路の一部を構成する複数のデバイスパターンと、
前記デバイスパターンと同一の層内に形成され、識別標識として使用される記号パターンと
を有し、前記デバイスパターンの幅は、規定範囲内に納まっており、前記記号パターンは、孤立した複数の要素パターンで構成され、該要素パターンは、直線状パターンまたは点状パターンであり、該要素パターンの幅は、前記規定範囲の下限値の0.8倍以上であり、かつ上限値の1.2倍以下である半導体装置。
(付記2)
前記複数の要素パターン間の間隔の最小値が、前記複数のデバイスパターン間の間隔の最小値の0.8倍以上である付記1に記載の半導体装置。
(付記3)
前記規定範囲の上限値が1μm以下である付記1または2に記載の半導体装置。
(付記4)
前記基板が、チップに分離する前のウエハであり、該ウエハの表面に、スクライブラインで区分された複数のデバイス領域が画定されており、前記デバイスパターンは該デバイス領域内に配置され、前記記号パターンは該スクライブライン内に配置されている付記1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
(付記5)
前記記号パターンが、識別標識をパターン化した原パターンを表現しており、
前記識別標識の原パターンが、折れ曲がり部または交差部を含み、前記記号パターンの、前記折れ曲がり部または交差部に対応する位置に点状パターンが配置されている付記1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
(付記6)
前記記号パターンを構成する複数の要素パターンの配置されていない領域によって、識別標識をパターン化した原パターンが表現されている付記1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
(付記7)
前記デバイスパターン、及び前記記号パターンの要素パターンが、前記基板の表面に形成された凹部の中に充填された部材により形成されている付記1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。
(付記8)
基板の表面に、電子回路の一部を構成する複数のデバイスパターン、及び識別標識として使用される記号パターンを構成する凹部を形成する工程と、
前記凹部内に充填されるように、前記基板上に導電膜を堆積させる工程と、
前記基板の平坦面上に堆積している前記導電膜を、化学機械研磨により除去し、前記凹部内に前記導電膜を残す工程と
を有し、前記デバイスパターンの幅は、規定範囲内に納まっており、前記記号パターンは、孤立した複数の要素パターンで構成され、該要素パターンは、直線状パターンまたは点状パターンであり、該要素パターンの幅は、前記規定範囲の下限値の0.8倍以上、かつ上限値の1.2倍以下である半導体装置の製造方法。
(付記9)
前記複数の要素パターン間の間隔の最小値が、前記複数のデバイスパターン間の間隔の最小値の0.8倍以上である付記8に記載の半導体装置の製造方法。
(付記10)
前記規定範囲の上限値が1μm以下である付記8または9に記載の半導体装置の製造方法。
(付記11)
前記基板が、チップに分離する前のウエハであり、該ウエハの表面に、スクライブラインで区分された複数のデバイス領域が画定されており、前記デバイスパターンは該デバイス領域内に配置され、前記記号パターンは該スクライブライン内に配置されており、
さらに、前記基板を、前記スクライブラインに沿って分割する工程を含む付記8乃至10のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
(付記12)
前記記号パターンが、識別標識をパターン化した原パターンを表現しており、
前記識別標識の原パターンが、折れ曲がり部または交差部を含み、前記記号パターンの、前記折れ曲がり部または交差部に対応する位置に点状パターンが配置されている付記8乃至11のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
(付記13)
前記記号パターンを構成する複数の要素パターンの配置されていない領域によって、前記識別標識をパターン化した原パターンが表現されている付記8乃至11のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
(1A)及び(1B)は、それぞれ実施例による半導体装置の製造途中におけるデバイスパターン領域及び記号パターン領域の断面図であり、(1C)及び(1D)は、それぞれ(1A)及び(1B)に示した領域の平面図である。 (1E)及び(1F)は、それぞれ実施例による半導体装置の製造途中におけるデバイスパターン領域及び記号パターン領域の断面図であり、(1G)及び(1H)は、それぞれ(1E)及び(1F)に示した領域の平面図である。 (1I)、(1K)及び(1M)は、実施例による半導体装置の製造途中におけるデバイスパターン領域の断面図であり、(1B)、(1L)及び(1N)は、記号パターン領域の断面図である。 (2A)、(2E)、(2I)及び(2L)は、識別標識の原パターンを示す線図であり、(2B)〜(2D)は、(2A)の原パターンを表現する記号パターンであり、(2F)〜(2H)は、(2E)の原パターンを表現する記号パターンであり、(2J)、(2K)は、(2I)の原パターンを表現する記号パターンであり、(2M)、(2N)は、(2L)の原パターンを表現する記号パターンである。 (3A)は、(2A)の原パターンを表現する記号パターンであり、(3B)は、(2)の原パターンを表現する記号パターンであり、(3C)は、(2)の原パターンを表現する記号パターンであり、(3D)は、(2L)の原パターンを表現する記号パターンである。 (4A)は、(2A)の原パターンを表現する記号パターンであり、(4B)は、(2I)の原パターンを表現する記号パターンであり、(4C)は、(2)の原パターンを表現する記号パターンであり、(4D)は、(2L)の原パターンを表現する記号パターンである。 (5A)、(5C)及び(5D)は、(2A)の原パターンを表現する記号パターンであり、(5B)、(5E)及び(5F)は、(2I)の原パターンを表現する記号パターンである。 半導体ウエハの平面図である。 (7A)及び(7B)は、記号パターンが配置される領域を示すウエハの平面図である。 ダミーパターンを用いて記号パターンを構成した例を示す記号パターン及び配線パターンの平面図である。 (9A)及び(9C)は、従来の製造途中における半導体装置のデバイスパターン領域の断面図であり、(9B)及び(9D)は、従来の製造途中における半導体装置の記号パターン領域の断面図である。 (10A)及び(10B)は、それぞれ従来のデバイスパターン及び記号パターンを示す線図であり、(10C)及び(10D)は、それぞれ(10A)及び(10B)のパターンを形成するためのレジスト開口部の平面図である。
符号の説明
1 半導体基板
2 素子分離絶縁膜
5 MOSトランジスタ
6 記号パターン
10 層間絶縁膜
11、12 ビアホール
13 記号パターン用の凹部
20 導電膜
20a、20b 導電プラグ
20c 記号パターン
30 層間絶縁膜
32a、32b 配線
32c 記号パターン
50 半導体ウエハ
51 スクライブライン
52 チップ領域
60 銅配線が密な領域
61 銅配線の配置されていない領域
62 ダミーパターン
100 基板
101 層間絶縁膜
105 ビアホール
106 凹部
110 タングステン膜
110a 導電プラグ
110b タングステン膜
111 窪み
120 デバイスパターン
120A デバイスパターンに対応する開口
121 記号パターン
121A 記号パターンに対応する開口

Claims (8)

  1. 基板の表面に形成された電子回路の一部を構成する複数のデバイスパターンと、
    前記デバイスパターンと同一の層内に形成され、識別標識として使用される記号パターンと
    を有し、前記デバイスパターンの幅は、規定範囲内に納まっており、前記記号パターンは、孤立した複数の要素パターンで構成され、該要素パターンは、直線状パターンまたは点状パターンであり、該要素パターンの幅は、前記規定範囲の下限値の0.8倍以上であり、かつ上限値の1.2倍以下であり、
    前記記号パターンを構成する複数の要素パターンの配置されていない領域によって、識別標識をパターン化した原パターンが表現されている半導体装置。
  2. 前記複数の要素パターン間の間隔の最小値が、前記複数のデバイスパターン間の間隔の最小値の0.8倍以上である請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記規定範囲の上限値が1μm以下である請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 前記基板が、チップに分離する前のウエハであり、該ウエハの表面に、スクライブラインで区分された複数のデバイス領域が画定されており、前記デバイスパターンは該デバイス領域内に配置され、前記記号パターンは該スクライブライン内に配置されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
  5. 前記デバイスパターン、及び前記記号パターンの要素パターンが、前記基板の表面に形成された凹部の中に充填された部材により形成されている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
  6. 基板の表面に、電子回路の一部を構成する複数のデバイスパターン、及び識別標識として使用される記号パターンを構成する凹部を形成する工程と、
    前記凹部内に充填されるように、前記基板上に導電膜を堆積させる工程と、
    前記基板の平坦面上に堆積している前記導電膜を、化学機械研磨により除去し、前記凹
    部内に前記導電膜を残す工程と
    を有し、前記デバイスパターンの幅は、規定範囲内に納まっており、前記記号パターンは、孤立した複数の要素パターンで構成され、該要素パターンは、直線状パターンまたは点状パターンであり、該要素パターンの幅は、前記規定範囲の下限値の0.8倍以上、かつ上限値の1.2倍以下であり、
    前記記号パターンを構成する複数の要素パターンの配置されていない領域によって、識別標識をパターン化した原パターンが表現されている半導体装置の製造方法。
  7. 前記複数の要素パターン間の間隔の最小値が、前記複数のデバイスパターン間の間隔の最小値の0.8倍以上である請求項6に記載の半導体装置の製造方法。
  8. 前記規定範囲の上限値が1μm以下である請求項6または7に記載の半導体装置の製造方法。
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