(57)【要約】【課題】アライメント時においてマスク設計等に制約がありアライメント・マークが隣接して配置されている場合、本来合せるべきアライメント・マークと間違えて違うマークをアライメントしてしまうことがある。オート・アライメントの場合は装置側での判断ができず、間違ったアライメント・マークのままアライメント終了し、露光される。現像後、合わせ検査を全数について行えば次工程に進むことなく検出されるが、ロットから数枚程度の抜き取り検査では検出されず次工程に進み製品不良となる。【解決手段】本願発明は半導体装置等の露光における位置あわせにおいて、ターゲットのサーチ範囲を隣接するターゲットを含まないように限定することで、不所望なターゲットをサーチ対象ターゲットと誤認しないようにしたものである。【選択図】図５
2010067743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）等倍投影露光装置内に設けられたウエハ・ステージ上に、ウエハをその第１の主面が外向きになるように、セットする工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記ウエハ・ステージ上の前記ウエハの前記第１の主面上の自動位置合わせ用ターゲット・パターンを自動的にサーチする工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記ウエハ・ステージ上の前記ウエハの前記第１の主面上の前記自動位置合わせ用ターゲット・パターンを用いて、自動位置合わせを実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記等倍投影露光装置内にセットされたマスク上のデバイス・パターンを、前記ウエハ・ステージ上の前記ウエハの前記第１の主面上のレジスト膜に、光学的に投影する工程、
ここで、前記工程（ｂ）における前記自動位置合わせ用ターゲット・パターンの自動サーチは、前記等倍投影露光装置の自動位置合わせにおいて可能な最大模索範囲よりも狭い第１の模索範囲で行われる。
【請求項２】
前記１項の半導体装置の製造方法において、前記第１の模索範囲は、θ、Ｘ，およびＹ軸方向の全てにおいて、前記最大模索範囲よりも狭い。
【請求項３】
前記１項の半導体装置の製造方法において、前記等倍投影露光装置は、反射型投影露光装置である。
【請求項４】
前記１項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）における前記自動サーチ範囲の制限は、θ、Ｘ，およびＹ軸方向の位置をセンサで検出することによって行われる。
【請求項５】
前記１項の半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）における前記自動サーチ範囲の制限は、θ、Ｘ，およびＹ軸方向の位置をそれらの位置制御系からのデータを監視することによって行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置（または半導体集積回路装置）の製造方法における露光技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本特開平６−１２０３１２号公報（特許文献１）には、露光におけるアライメント・パターンのサーチ・エリアを縮小することにより、サーチ時間を短縮する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１２０３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パワーＭＯＳＦＥＴ等の露光に多用されている等倍投影露光におけるアライメント（マスクとウェハの位置合わせ）方法には、マニュアル・アライメントとオート・アライメントがある。マニュアル・アライメントは、オペレータが観察光学系にて、マスク上のアライメント・マークとウェハ上のアライメント・マークをウェハ・ステージを移動させることで合わせを行う。一方、オート・アライメントは、オペレータが前述のマニュアル・アライメント後に、マスク上のオート・アライメント・マークとウェハ上のオート・アライメント・マークを使い装置側が自動で合わせを行う。オート・アライメントの方式は斜め４５°のオート・アライメント・マークにレーザ（Ｈｅ−Ｎｅ）をあて、その散乱光よりアライメント信号をつくりだす。マスクのオート・アライメント信号（４本）の中心にウェハのオート・アライメント信号が来るようにウェハ・ステージを移動させる。マスク信号内にウェハ信号が無い場合はウェハ・ステージを、決められたシーケンスで移動させ、ウェハ信号を探す。マスク信号の中心にウェハ信号があることを確認すると露光を開始する。
【０００５】
アライメント時においてマスク設計等に制約があり、アライメント・マークが隣接して配置されている場合、本来合せるべきアライメント・マークと間違えて、違うマークをアライメントしてしまうことがある。マニュアル・アライメントの場合は、アライメント終了後に製品パターン等を確認することにより、間違ったアライメント・マークでアライメントしていないかの判断は出来るが、オート・アライメントの場合は装置側での判断ができず、間違ったアライメント・マークのままアライメント終了し、露光される。現像後、合わせ検査を全数について行えば次工程に進むことなく検出されるが、ロットから数枚程度の抜き取り検査では検出されず次工程に進み製品不良となる。
【０００６】
本願発明は、これらの課題を解決するためになされたものである。
【０００７】
本発明の目的は、信頼性の高い半導体装置の製造プロセスを提供することにある。
【０００８】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１０】
すなわち、本願発明は半導体装置等の露光における位置あわせにおいて、ターゲットのサーチ範囲を隣接するターゲットを含まないように限定することで、不所望なターゲットをサーチ対象ターゲットと誤認しないようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１２】
すなわち、半導体装置等の露光における位置あわせにおいて、ターゲットのサーチ範囲を隣接するターゲットを含まないように限定することで、不所望なターゲットをサーチ対象ターゲットと誤認しないようにすることにより、合わせが大幅にずれた状態で露光する等の不良の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
【００１４】
１．以下の工程を含む半導体装置の製造方法：
（ａ）等倍投影露光装置内に設けられたウエハ・ステージ上に、ウエハをその第１の主面が外向きになるように、セットする工程；
（ｂ）前記工程（ａ）の後、前記ウエハ・ステージ上の前記ウエハの前記第１の主面上の自動位置合わせ用ターゲット・パターンを自動的にサーチする工程；
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記ウエハ・ステージ上の前記ウエハの前記第１の主面上の前記自動位置合わせ用ターゲット・パターンを用いて、自動位置合わせを実行する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記等倍投影露光装置内にセットされたマスク上のデバイス・パターンを、前記ウエハ・ステージ上の前記ウエハの前記第１の主面上のレジスト膜に、光学的に投影する工程、
ここで、前記工程（ｂ）における前記自動位置合わせ用ターゲット・パターンの自動サーチは、前記等倍投影露光装置の自動位置合わせにおいて可能な最大模索範囲よりも狭い第１の模索範囲で行われる。
【００１５】
２．前記１項の半導体装置の製造方法において、前記第１の模索範囲は、θ、Ｘ，およびＹ軸方向の全てにおいて、前記最大模索範囲よりも狭い。
【００１６】
３．前記１または２項の半導体装置の製造方法において、前記等倍投影露光装置は、反射型投影露光装置である。
【００１７】
４．前記１から３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）における前記自動サーチ範囲の制限は、θ、Ｘ，およびＹ軸方向の位置をセンサで検出することによって行われる。
【００１８】
５．前記１から３項のいずれか一つの半導体装置の製造方法において、前記工程（ｂ）における前記自動サーチ範囲の制限は、θ、Ｘ，およびＹ軸方向の位置をそれらの位置制御系からのデータを監視することによって行われる。
【００１９】
〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００２０】
２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG（Fluorosilicate Glass）、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノ・クラスタリング・シリカ（Nano-Clustering Silica:NSC）等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜（ポーラス系絶縁膜）、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。
【００２１】
また、「金メッキ層」等といっても、高純度のものだけでなく、金を主要な成分として、種々の添加物を含有するもの（金系メタル）も含まれることは言うまでもない。また、種々の下地層、中間層を許容する。同様に、「アルミニウム電極」等といっても、高純度のものだけでなく、アルミニウムを主要な成分として、種々の添加物を含有するもの（アルミニウム系メタル）も含まれることは言うまでもない。また、「アルミニウム系メタル電極」はアルミニウム系メタル層のみからなるものに限定されず、アルミニウム系メタル層を主要な構成要素とするものも含まれることは言うまでもない。
【００２２】
３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００２３】
４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００２４】
５．「ウエハ」というときは、通常は半導体装置（半導体集積回路装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、ＳＯＩ基板、ＬＣＤガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
【００２５】
６．”ＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）”は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含み、ゲート絶縁膜が酸化物以外のものも含む広い概念である。
【００２６】
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００２７】
１．本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用する反射型等倍投影露光装置の投影光学系の概要の説明（主に図１）
図１は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用する反射型等倍投影露光装置の投影光学系の概要を示す斜視図である。これに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用する反射型等倍投影露光装置の投影光学系の概要を説明する。
【００２８】
図１に示すように、反射型等倍投影露光装置３（たとえばキャノン社製ＭＰＡ−６００ＦＡ）の投影光学系は、円弧スリット状照明光束４をその中心点に対する方線方向９にスキャンする（実際にはマスク２とウエハ１の方を移動させる）ことにより、ウエハ１全体を一括して露光するので、フル・スキャン型に属する。照明光束４を円弧状にすることによって、色収差や各種の収差を抑制することができる。露光光（照明光）は、たとえば紫外域から可視域の紫外域端部に及ぶ広帯域光（たとえば高圧水銀ランプのｇ，ｈ，ｉ線を含む帯域）を用いるので、スループットが高いため、ボンディング・パッド、電極パッド等の比較的大きいパターンのパターニングに広く用いられている。円弧スリット状照明光束４はマスク２を透過した後、光軸８に沿って、台形ミラー５によって反射され、凹面鏡６および凸面鏡７を経由して、再び台形ミラー５で反射され、ウエハ１の第１の主面１ａに至り、その上のレジスト膜を感光させる。
【００２９】
２．本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における位置合わせ等の説明（主に図２から図４）
図２は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるウエハ・ロットに対する露光処理の流れを示すブロック・フロー図である。図３は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理におけるウエハ、マスク等の上面図（図３（ａ））、手動位置合わせ用ターゲット・パターンの平面図（図３（ｂ））およびウエハ・ステージ、ＸＹテーブル等の動作を説明するための装置斜視図（図３（ｃ））である。図４は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理におけるウエハ、マスク等の上面図（図３（ａ））、自動位置合わせ用ターゲット・パターンの平面図（図３（ｂ））および自動位置合わせ用ターゲット・パターンをレーザ・ビームでスキャンした際の検出波形図（図３（ｃ））である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における位置合わせ等を説明する。
【００３０】
以下、２５枚程度の２００φウエハ（通常同一の製品を搭載）を単位ロットとするロット処理を例にとり（必要であれば３００ファイでも４５０ファイでもよい）、露光の流れを説明する。図２に示すように、１枚目のウエハ１に対して、手動位置合わせ１０１を実行する。まず、図３（ｃ）に示すように、ウエハ・ステージ５４の上面５４ａに１枚目のウエハ１をそのデバイス面１ａ（第１の主面）を上向きにして（実際は装置設計により、重力と反対方向と異なることがある）真空吸着する。ウエハ・ステージ５４はθ回転可能であり、Ｘテーブル５１およびＹテーブル５２からなるＸＹテーブル５３上に設置されている。ここで、ウエハ１のデバイス面１ａは、光軸８に沿って、マスク２のパターン面２ａと光学的に対向している。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、マスク２のデバイス・パターン面２ａには、デバイス・パターン領域３３があり、その中の複数個所に、マスク上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域３１ａ，３１ｂが設けられている（複数個所も受けるのはθすなわち回転方向合わせのためである）。ウエハ１のデバイス面１ａにも、同様にデバイス・パターン領域３４があり、その中の複数個所に、マスク上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域３１ａ，３１ｂに対応して、ウエハ上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域３２ａ，３２ｂが設けられている。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、マスク上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域３１ｂおよびウエハ上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域３２ｂ（他方も同じである）には、それぞれ、マスク上の手動位置合わせ用ターゲット・パターン３５およびウエハ上の手動位置合わせ用ターゲット・パターン３６が、設けられている。手動位置合わせは、中間の図のように、これらのターゲット・パターン３５，３６を光学的に又は画像上で重ね合わせることによって実行される。手動位置合わせは、ここでは、自動位置合わせの前のラフ・アライメントと見ることもできる。
【００３３】
手動位置合わせ１０１の後、図２に示すように、１枚目のウエハ１に対して、自動位置合わせ１０２を実行する。図４（ａ）および（ｂ）に示すように、手動位置合わせ用ターゲット・パターン３５，３６と同様に、自動位置合わせ用ターゲット・パターン３７，３８も、それぞれマスク上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域３１ａ，３１ｂおよびウエハ上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域３２ａ，３２ｂに設けられている。図４（ｂ）に示すように、自動位置合わせは、たとえば、マスク上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン３７および当該工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン３８をそれぞれレーザ・ビーム（たとえば可視域レーザ）でスキャンすることによって、それぞれのターゲット・パターン３７，３８から散乱される光学信号を検出することによって実行される。具体的には図４（ｂ）の中間の図のように、これらのターゲット・パターン３７，３８を光学的に又は画像上で重ね合わせることによって実行される。電気信号としてみるときは、図４（ｃ）の中間の図に示すように、マスク上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン３７に対応するピークＭＰ１とＭＰ２およびＭＰ３とＭＰ４のそれぞれの中間に当該工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターンに対応するピークＭＷ１およびＭＷ２が来るように、ＸＹテーブル５３の位置およびウエハ・ステージ５４のθ配向を変更する。以上により、図４（ａ）に示すマスク上のデバイス・パターン領域３３とウエハ上のデバイス・パターン領域３４の間の位置関係はほぼ完全に整合したことになる。
【００３４】
１枚目のウエハ１に対する自動位置合わせ１０２の後、図２に示すように、１枚目のウエハ１に対する露光１０３を実行する。１枚目のウエハ１に対する露光１０３が完了すると、１枚目のウエハ１は、ウエハ・ステージ５４の外部へ移送され、その代わりに、先と同様に２枚目のウエハ１がウエハ・ステージ５４にセットされる。２枚目のウエハ１がウエハ・ステージ５４にセットされると、先と同様に２枚目のウエハ１に対する自動位置合わせ１０４が実行される。今回は、先の手動位置合わせの位置（初期位置）が登録されているので、自動位置合わせ１０４の開始時、２枚目のウエハ１は、すでに初期位置に移動しているので、再度の手動位置合わせは不要である。２枚目のウエハ１に対する自動位置合わせ１０４が完了すると、２枚目のウエハ１に対する露光１０５を実行する。２枚目のウエハ１に対する露光１０５が完了すると、２枚目のウエハ１は、ウエハ・ステージ５４の外部へ移送される。このようなサイクルを繰り返して、最後のウエハ１に対する自動位置合わせ１０６および露光１０７が完了すると、ロットに対する露光処理が完了する。
【００３５】
３．本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における位置合わせにおける自動サーチ範囲限定手法等の説明（主に図５から図７）
図５は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における自動位置合わせの模索範囲の限定手法を説明する原理説明図（図５（ａ）はＸＹ平面内、図５（ｂ）は回転方向、すなわちθ変位）である。図６は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における自動位置合わせの模索範囲の限定手法の第１の具体例（センサによる位置取得）を説明する装置構成図である。図７は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における自動位置合わせの模索範囲の限定手法の第１の具体例（ステージ位置表示データの利用）を説明する装置構成図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における位置合わせにおける自動サーチ範囲限定手法等を説明する。
【００３６】
セクション１に説明したフル・スキャン型の反射型等倍投影露光装置は、図５に示すように、高い自動運転性を確保するために、比較的広い自動模索能力可能範囲（最大模索範囲；たとえば、Ｘ方向２ｍｍ、Ｙ方向１ｍｍ、θ方位はすでにプリ・アライメント及び手動位置合わせで相当程度整合しているので、残る模索は微小な範囲に留まる。また、θ方位は独立した次元ではない）、すなわち、自動位置合わせの模索範囲（装置の最大サーチ範囲）４１を有する。しかし、このような広い自動模索能力可能範囲４１の中には、往々にして、次工程のターゲット・パターン等の他の工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン３９が配置されていることがある。従って、このままの状態では、ロットの２枚目以降の自動位置合わせの際に、自動位置合わせの開始点４３から自動位置合わせを開始したときに、当該工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン３８ではなく、他の工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン３９を模索し、その誤ったターゲット・パターンに対して自動位置合わせを実行するエラーが発生する可能性がある。このような誤動作を防止するために、図５に示すように、そのような他の工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン３９は模索範囲に入らず、当該工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン３８は、確実に模索範囲に入るように、制限された模索範囲４２（第１の模索範囲）とする。たとえば、Ｘ方向１．３ｍｍ、Ｙ方向０．３６ｍｍとし、θ方位の範囲は、たとえば最大模索範囲のθ方位の範囲より若干小さめに設定する。
【００３７】
この制限された模索範囲４２のＸ，Ｙ，θの各範囲は、最大模索範囲４１のＸ，Ｙ，θの各範囲に内包される関係にある。すなわち、３次元空間（Ｘ，Ｙ，θ）において、制限された模索範囲４２は最大模索範囲４１に内包される狭い範囲を構成する。
【００３８】
図６は、このような模索範囲の制限手法の一例を示す。図６に示すように、ＸＹテーブル５３およびウエハ・ステージ５４の駆動系を含むウエハ駆動系は、ステージ位置制御系５８によって制御されている。ここで、ステージ位置監視部５９は、ＸＹテーブル５３に取り付けられたθ方位センサ５５、Ｘ位置センサ５６、およびＹ位置センサ５７から、それぞれθ方位情報、Ｘ方向位置情報、およびＹ方向位置情報を取得する。そして、この取得されたデータをあらかじめ登録された制限された模索範囲４２と比較して、同領域の外部へ出ると、自動的に停止信号をステージ位置制御系５８に向けて送付して、ウエハ駆動系を停止するとともに、アラームを表示し、装置を停止させる。なお、アラームを表示するかわりに、自動的に他の方向又は方位を模索するように、制御してもよい。
【００３９】
図７は、このような模索範囲の制限手法の他の例を示す。ここでは、位置センサによりデータを取得する代わりに、ステージ位置制御系５８のステージ位置表示部６０の内部で発生されるステージ位置信号を利用して、ステージ位置の監視を実行している。
【００４０】
４．本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法および、それにより製造されたパワーＭＩＳＦＥＴの説明（主に図８から図１５）
図８は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法により製造されたパワーＭＩＳＦＥＴのチップ領域の上面図である。図９は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するための（図８のＸ−Ｘ’断面に対応しているが、上層部以外は微細なデバイス構造の繰り返し部分がほとんどのため、その単位部分のみを示す。以下同じ）デバイス断面フロー図（アルミニウム系電極パターニング完了時点）である。図１０は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（ファイナル・パッシベーション塗布）である。図１１は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（パッド開口用レジスト塗布）である。図１２は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（パッド開口用レジスト膜パターニング）である。図１３は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（ファイナル・パッシベーション膜エッチング）である。図１４は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（パッド開口用レジスト膜除去）である。図１５は本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（裏面金属電極メッキ）である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法および、それにより製造されたパワーＭＩＳＦＥＴ（パワーＭＯＳＦＥＴを含む）を説明する。
【００４１】
まず、デバイスの上面構造を説明する。図８に示すように、ウエハ・プロセスがほぼ完了した段階では、チップ領域１０のほとんどは、ポリイミド膜等のファイナル・パッシベーション膜１９に覆われている。チップ領域１０の中央部には、ソース電極開口２０が設けられている。また、チップ領域１０の端部にはゲート電極開口２３が設けられている。
【００４２】
次に、デバイスの断面構造を説明する。図９に示すように、ドレイン領域であるｎ＋型単結晶シリコン基板１上に、ドリフト領域であるｎ−型エピタキシャル層１１が形成されている。ｎ−型エピタキシャル層１１のデバイス表面領域には、P型ボディ領域１２が形成されており、その表面領域の中にN型ソース領域１５およびP型ボディ・コンタクト領域１４が形成されている。ｎ−型エピタキシャル層１１の表面上には、ゲート絶縁膜２２を介して、ポリシリコン・ゲート電極１６が形成されており、このポリシリコン・ゲート電極１６の上方及び側方はCVD酸化シリコン膜等の層間絶縁膜１７で被覆されている。この層間絶縁膜１７およびｎ−型エピタキシャル層１１の表面上には、アルミニウム系の金属電極膜等（同一層でゲート・メタル外部電極を構成している）からなるソース電極１８が形成されている。
【００４３】
以下、製造プロセスの要部（パッド開口を中心に）を順次説明する。図１０に示すように、金属電極膜１８上に、ファイナル・パッシベーション膜であるポリイミド膜１９を塗布する。次に、図１１に示すように、ポリイミド膜１９の上に、フォトレジスト膜２１を塗布する。このフォトレジスト膜２１を先行するセクションに説明したように露光し、現像することで、図１２に示すような、レジスト膜パターン２１を得る。次に図１３に示すように、レジスト膜パターン２１をエッチングマスクとして、ポリイミド膜１９をエッチングして、ソース電極開口２０を形成する。その後、図１４に示すように、不要なレジスト膜２１を除去する。最後に、ウエハ１の裏面に金等の電極金属１３をメッキする。
【００４４】
５．サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００４５】
例えば、前記実施の形態では、パワーＭＩＳＦＥＴのパッド開口工程に適用した場合を具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、パワーＭＩＳＦＥＴのその他の工程（たとえば、アルミニウム系電極パターニング）、その他の単体および半導体集積回路装置の同様な工程およびその他の工程にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法に使用する反射型等倍投影露光装置の投影光学系の概要を示す斜視図である。
【図２】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法におけるウエハ・ロットに対する露光処理の流れを示すブロック・フロー図である。
【図３】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理におけるウエハ、マスク等の上面図（図３（ａ））、手動位置合わせ用ターゲット・パターンの平面図（図３（ｂ））およびウエハ・ステージ、ＸＹテーブル等の動作を説明するための装置斜視図（図３（ｃ））である。
【図４】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理におけるウエハ、マスク等の上面図（図３（ａ））、自動位置合わせ用ターゲット・パターンの平面図（図３（ｂ））および自動位置合わせ用ターゲット・パターンをレーザ・ビームでスキャンした際の検出波形図（図３（ｃ））である。
【図５】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における自動位置合わせの模索範囲の限定手法を説明する原理説明図（図５（ａ）はＸＹ平面内、図５（ｂ）は回転方向、すなわちθ変位）である。
【図６】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における自動位置合わせの模索範囲の限定手法の第１の具体例（センサによる位置取得）を説明する装置構成図である。
【図７】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部である露光処理における自動位置合わせの模索範囲の限定手法の第１の具体例（ステージ位置表示データの利用）を説明する装置構成図である。
【図８】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法により製造されたパワーＭＩＳＦＥＴのチップ領域の上面図である。
【図９】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するための（図８のＸ−Ｘ’断面に対応しているが、上層部以外は微細なデバイス構造の繰り返し部分がほとんどのため、その単位部分のみを示す。以下同じ）デバイス断面フロー図（アルミニウム系電極パターニング完了時点）である。
【図１０】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（ファイナル・パッシベーション塗布）である。
【図１１】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（パッド開口用レジスト塗布）である。
【図１２】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（パッド開口用レジスト膜パターニング）である。
【図１３】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（ファイナル・パッシベーション膜エッチング）である。
【図１４】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（パッド開口用レジスト膜除去）である。
【図１５】本願の一実施の形態の半導体装置の製造方法の要部プロセスを説明するためのデバイス断面フロー図（裏面金属電極メッキ）である。
【符号の説明】
【００４７】
１  ウエハ（またはN型半導体基板）
１ａ  ウエハの第１の主面（半導体基板のデバイス面または積層構造を含むウエハの最上面）
２  マスク
２ａ  マスクのパターン面
３  反射型等倍投影露光装置
４  円弧スリット状照明光束
５  台形ミラー
６  凹面鏡
７  凸面鏡
８  光軸（理想化した光軸を含む）
９  マスク及びウエハのスキャン方向
１０  半導体チップまたはチップ領域
１１  N型エピタキシャル層（Ｎ型ドリフト領域）
１２  チャネル領域（または、その一部がチャネル領域を構成するチャネルP型不純物領域またはP型ボディ領域）
１３  ドレイン電極（ドレイン電極金属膜）
１４  P型ボディ・コンタクト領域
１５  N型ソース領域
１６  ゲート電極
１７  層間絶縁膜
１８  ソース電極
１９  ファイナル・パッシベーション膜
２０  ソース電極開口（またはソース・パッド）
２１  レジスト膜
２２  ゲート絶縁膜
２３  ゲート電極開口（またはゲート・パッド）
３１ａ，３１ｂ  マスク上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域
３２ａ，３２ｂ  ウエハ上の位置合わせ用ターゲット・パターン配置領域
３３  マスク上のデバイス・パターン領域
３４  ウエハ上のデバイス・パターン領域
３５  マスク上の手動位置合わせ用ターゲット・パターン
３６  ウエハ上の手動位置合わせ用ターゲット・パターン
３７  マスク上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン
３８  当該工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン
３９  他の工程のウエハ上の自動位置合わせ用ターゲット・パターン
４０  レーザ・ビーム・スキャン経路（またはレーザ・ビーム）
４１  自動位置合わせの模索範囲（装置の最大サーチ範囲）
４２  制限された模索範囲（第１の模索範囲）
４３  自動位置合わせの開始点
５１  Ｘテーブル
５２  Ｙテーブル
５３  ＸＹテーブル
５４  ウエハ・ステージ
５４ａ  ウエハ・ステージの主面
５５  θ位置センサ
５６  Ｘ位置センサ
５７  Ｙ位置センサ
５８  ステージ位置制御部
５９  ステージ位置監視部
６０  ステージ位置表示部
１０１  １枚目のウエハに対する手動位置合わせ
１０２  １枚目のウエハに対する自動位置合わせ
１０３  １枚目のウエハに対する露光
１０４  ２枚目のウエハに対する自動位置合わせ
１０５  ２枚目のウエハに対する露光
１０６  ロットの最終ウエハに対する自動位置合わせ
１０７  ロットの最終ウエハに対する露光
ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３，ＭＰ４  マスク上の自動位置合わせターゲット・パターンによる検出信号のピーク
ＭＷ１，ＭＷ２  ウエハ上の自動位置合わせターゲット・パターンによる検出信号のピーク
θ  水平面内の回転
Ｘ  Ｘ軸方向の移動
Ｙ  Ｙ軸方向の移動
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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