【事件の表示】
　特許第２９７０４７３号「アライメント方法およびアライメント誤差検査方法」の請求項１、５に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　本件特許異議の申立てを却下する。
【理　由】
１．手続きの経緯
　 本件特許第２９７０４７３号は、平成７年６月２９日に特許出願され、平成１１年８月２７日にその特許の設定登録がなされ、その後、異議申立人高橋豊から特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年９月８日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否についての判断
２．１　訂正の内容
訂正事項ａ
　特許明細書の発明の名称「アライメント方法およびアライメント誤差検査方法」を、「アライメント方法」と訂正する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の請求項１及び５を削除し、以下項数を繰り上げる。
　　クレーム対応表
特許時のクレーム　　　　　訂正後のクレーム
　　　１　　　　　　　　　　　　削除
　　　２　　　　　　　　　　　　　１
　　　３　　　　　　　　　　　　　２
　　　４　　　　　　　　　　　　　３
　　　５　　　　　　　　　　　　削除
訂正事項ｃ
　特許明細書の請求項２〜４を、それぞれを独立項に訂正する。
訂正事項ｄ
　特許明細書の請求項２の「今からのフォトレジスト層への露光を経て形状形成されるパターン層」を、「今からのフォトレジスト層への露光を経て形状されるパターン層」と訂正する。
訂正事項ｅ
　特許明細書の【産業上の利用分野】「本発明は半導体装置の製造における、露光工程のアライメント方法および露光後のアライメント誤差検査方法に関する。」を、「本発明は半導体装置の製造における、露光工程のアライメント方法に関する。」と訂正する。
訂正事項ｆ
　特許明細書の【００２８】段落の第２行目に「露光を行なうする際に、」を、「露光を行う際に、」と訂正する。
訂正事項ｇ
　特許明細書の【００３１】段落の「以下ににする」を、「以下にする」と訂正する。
訂正事項ｈ
　特許明細書の【００３３】段落を「【課題を解決するための手段１本発明の特徴は、露光用原板であるレチクルの像を対象の基板上に投影露光する際の、基板位置としチクル位置とを位置合わせするアライメント方法において、アライメントは露光装置の光軸と垂直な面内の直交座標系のＸ軸方向とＹ軸方向について行われ、基板表面には既に複数のパターン層が形状形成されており、１電光ショット内で集積回路形成領域を取り囲む４個の周辺領域のうち、Ｘ方向に延在する第１の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択されたパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第１の周辺領域とは反対側をＸ方向に延在する第２の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択された他のパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤瑳検査主マークが形成されており、Ｙ方向に延在する第３の周辺領域には前記第１の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第３の周辺領域とは反対側をＹ方向に延在する第４の周辺領域には前記第２の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、第１のパターン層に形成されている前記Ｘ軸方向アライメント用マークを用いてＸ軸方向のアライメントを行い、前記第１のパターン層とは異なる第２のパターン層に形成されている前記Ｙ軸方向アライメント用マークを用いてＹ軸方向のアライメントを行うアライメント方法であって、前記Ｘ軸方向またはＹ軸方向のアライメントに用いるアライメント用マークとして、今からのフォトレジスト層への露光を経て形成されるパターン層に対してＸ軸方向またはＹ軸方向のアライメント製造マージンがそれぞれ最も小さいパターン層に形成されているＸ軸またはＹ軸方向のアライメント用マークを選択するものである。また、全体の露光ショットに対して、複数の露光ショットにおける前記ＸおよびＹ方向のアライメント用マークの位置測定を行うことができる。あるいは、それぞれの露光ショット毎に前記ＸおよびＹ方向のアライメント用マークの位置測定を行うことができる。」と訂正する。
訂正事項ｉ
　特許明細書の【００５０】段落の「やり尚す。」とあるのを、「やり直す。」と訂正する。
２．２　訂正の適否の検討
　上記訂正は、明りょうでない記載の釈明及び誤記の訂正を目的とするものであって、新規事項の追加には該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張し、変更するものではない。
２．３　訂正の適否の判断
　上記訂正事項ａ〜ｉは、上記２．２のとおりであるから、平成６年法律第１１６号附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、改正前の特許法第１２６条第１項ただし書及び同条第２項の規定に適合するので、当該請求を認める。
４．特許異議申立てについての判断
　請求項１及び５に係る発明は、訂正の結果削除され、特許異議の申立ての対象が存在しないので、この特許異議の申立ては、不適法な申立てであって、その補正をすることができないものである。
　したがって、本件特許異議の申立ては、特許法第１２０条の６第１項で準用する第１３５条の規定により却下すべきものである。
　よって、上記のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年１１月６日（２０００．１１．６）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
訂正事項ａ、ｂ、ｃ、ｅ及びｈは、明りょうでない記載の釈明を目的とし、訂正事項ｄ、ｆ、ｇ及びｉは、誤記の訂正を目的とするものである。
訂正事項ａ
　特許明細書の発明の名称「アライメント方法およびアライメント誤差検査方法」を、「アライメント方法」と訂正する。
訂正事項ｂ
　特許明細書の請求項１及び５を削除し、以下項数を繰り上げる。
　　クレーム対応表
特許時のクレーム　　　　　訂正後のクレーム
　　　１　　　　　　　　　　　　削除
　　　２　　　　　　　　　　　　　１
　　　３　　　　　　　　　　　　　２
　　　４　　　　　　　　　　　　　３
　　　５　　　　　　　　　　　　削除
訂正事項ｃ
　特許明細書の請求項２〜４を、それぞれを独立項に訂正する。
訂正事項ｄ
　特許明細書の請求項２の「今からのフォトレジスト層への露光を経て形状形成されるパターン層」を、「今からのフォトレジスト層への露光を経て形状されるパターン層」と訂正する。
訂正事項ｅ
　特許明細書の【産業上の利用分野】「本発明は半導体装置の製造における、露光工程のアライメント方法および露光後のアライメント誤差検査方法に関する。」を、「本発明は半導体装置の製造における、露光工程のアライメント方法に関する。」と訂正する。
訂正事項ｆ
　特許明細書の【００２８】段落の第２行目に「露光を行なうする際に、」を、「露光を行う際に、」と訂正する。
訂正事項ｇ
　特許明細書の【００３１】段落の「以下ににする」を、「以下にする」と訂正する。
訂正事項ｈ
　特許明細書の【００３３】段落を「【課題を解決するための手段１本発明の特徴は、露光用原板であるレチクルの像を対象の基板上に投影露光する際の、基板位置としチクル位置とを位置合わせするアライメント方法において、アライメントは露光装置の光軸と垂直な面内の直交座標系のＸ軸方向とＹ軸方向について行われ、基板表面には既に複数のパターン層が形状形成されており、１電光ショット内で集積回路形成領域を取り囲む４個の周辺領域のうち、Ｘ方向に延在する第１の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択されたパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第１の周辺領域とは反対側をＸ方向に延在する第２の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択された他のパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、Ｙ方向に延在する第３の周辺領域には前記第１の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第３の周辺領域とは反対側をＹ方向に延在する第４の周辺領域には前記第２の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、第１のパターン層に形成されている前記Ｘ軸方向アライメント用マークを用いてＸ軸方向のアライメントを行い、前記第１のパターン層とは異なる第２のパターン層に形成されている前記Ｙ軸方向アライメント用マークを用いてＹ軸方向のアライメントを行うアライメント方法であって、前記Ｘ軸方向またはＹ軸方向のアライメントに用いるアライメント用マークとして、今からのフォトレジスト層への露光を経て形成されるパターン層に対してＸ軸方向またはＹ軸方向のアライメント製造マージンがそれぞれ最も小さいパターン層に形成されているＸ軸またはＹ軸方向のアライメント用マークを選択するものである。また、全体の露光ショットに対して、複数の露光ショットにおける前記ＸおよびＹ方向のアライメント用マークの位置測定を行うことができる。あるいは、それぞれの露光ショット毎に前記ＸおよびＹ方向のアライメント用マークの位置測定を行うことができる。」と訂正する。
訂正事項ｉ
　特許明細書の【００５０】段落の「やり尚す。」とあるのを、「やり直す。」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
アライメント方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　露光用原板であるレチクルの像を対象の基板上に投影露光する際の、基板位置とレチクル位置とを位置合わせするアライメント方法において、アライメントは露光装置の光軸と垂直な面内の直交座標系のＸ軸方向とＹ軸方向について行われ、基板表面には既に複数のパターン層が形状形成されており、１露光ショット内で集積回路形成領域を取り囲む４個の周辺領域のうち、Ｘ方向に延在する第１の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択されたパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第１の周辺領域とは反対側をＸ方向に延在する第２の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択された他のパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、Ｙ方向に延在する第３の周辺領域には前記第１の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第３の周辺領域とは反対側をＹ方向に延在する第４の周辺領域には前記第２の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、第１のパターン層に形成されている前記Ｘ軸方向アライメント用マークを用いてＸ軸方向のアライメントを行い、前記第１のパターン層とは異なる第２のパターン層に形成されている前記Ｙ軸方向アライメント用マークを用いてＹ軸方向のアライメントを
行う
であって、前記Ｘ軸方向またはＹ軸方向のアライメントに用いるアライメント用マークとして、今からのフォトレジスト層への露光を経て形状されるパターン層に対してＸ軸方向またはＹ軸方向のアライメント製造マージンがそれぞれ最も小さいパターン層に形成されているＸ軸またはＹ軸方向のアライメント用マークを選択することを特徴とする
　【請求項２】　
露光用原版であるレクチルの像を対象の基板上に投影露光する際の、基板位置とレチクル位置とを位置合わせするアライメント方法において、アライメントは露光装置の光軸と垂直な面内の直交座標系のＸ軸方向とＹ軸方向について行われ、基板表面には既に複数のパターン層が形状形成されており、１露光ショット内で集積回路形成領域を取り囲む４個の周辺領域のうち、Ｘ方向に延在する第１の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択されたパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第１の周辺領域とは反対側をＸ方向に延在する第２の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択された他のパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、Ｙ方向に延在する第３の周辺領域には前記第１の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第３の周辺領域とは反対側をＹ方向に延在する第４の周辺領域には前記第２の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、第１のパターン層に形成されている前記Ｘ軸方向アライメント用マークを用いてＸ軸方向のアライメントを行い、前記第１のパターン層とは異なる第２のパターン層に形成されている前記Ｙ軸方向アライメント用マークを用いてＹ軸方向のアライメントを行うアライメント方法であって、全体の露光ショットに対して、複数の露光ショットにおける前記ＸおよびＹ方向のアライメント用マークの位置測定を行うことを特徴とする
　【請求項３】　
露光用原板であるレチクルの像を対象の基板上に投影露光する際の、基板位置とレチクル位置とを位置合わせするアライメント方法において、アライメントは露光装置の光軸と垂直な面内の直交座標系のＸ軸方向とＹ軸方向について行われ、基板表面には既に複数のパターン層が形状形成されており、１露光ショット内で集積回路形成領域を取り囲む４個の周辺領域のうち、Ｘ方向に延在する第１の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択されたパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第１の周辺領域とは反対側をＸ方向に延在する第２の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択された他のパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、Ｙ方向に延在する第３の周辺領域には前記第１の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第３の周辺領域とは反対側をＹ方向に延在する第４の周辺領域には前記第２の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マーク及びＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、第１のパターン層に形成されている前記Ｘ軸方向アライメント用マークを用いてＸ軸方向のアライメントを行い、前記第１のパターン層とは異なる第２のパターン層に形成されている前記Ｙ軸方向アライメント用マークを用いてＹ軸方向のアライメントを行うアライメント方法であって、それぞれの露光ショット毎に前記ＸおよびＹ方向のアライメント用マークの位置測定を行うことを特徴とする
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造における、露光工程のアライメント
方法に関する
　【０００２】
　【従来の技術】まず図面を参照してフォトレジストの露光工程におけるアライメント方法を説明する。
　【０００３】図６はシリコンウェハ基板１上に半導体装置を多数形成する際の露光ショット２のレイアウトの例を示す図である。縮小投影露光装置において、シリコンウェハ基板上に塗布されたフォトレジストに露光ショット２を順次繰り返して行い（ステップ−アンド−リピート）、現像により得られたフォトレジストパターンをマスクにして加工膜を選択的にエッチングして加工膜を所定形状にパターニングする。したがってこの露光ショット２は、既に形状形成されてある下層のパターンと位置出し、すなわちアライメントしてから行う必要がある。
　【０００４】図７は露光装置により基板を露光する時のアライメント方法を示す図である。露光用原板であるレチクル１１はレチクルステージ１２に保持され、レチクル用アライメント機構１３により、レチクル上のパターン中心位置と露光装置の光軸１４とをアライメントした後固定される。
　【０００５】また、シリコンウェハ基板１は露光装置の光軸１４と垂直になるようにウェハステージ１５により保持される。
　【０００６】ウェハステージ１５を光軸と垂直面内の直交面内の直交座標系Ｘ，Ｙ軸方向に移動して、シリコンウェハ基板１上の露光ショット２の中心位置と光軸１４をアライメント（ウェハアライメント）する。
　【０００７】このようにして、最終的にレチクルパターン中心位置とシリコンウェハ基板上の露光ショットの中心位置がアライメントされる。
　【０００８】ウェハアライメントでは、シリコンウェハ基板１上に形成されている各露光ショット２内のＸ，Ｙ軸方向アライメント用マークの位置を、ウェハアライメント機構１６により測定し、この測定値に基ずいてウェハステージ１５を駆動し、露光ショット２の中心位置と光軸１４をアライメントしている。
　【０００９】図３は１露光ショット内の半導体装置の本パターン（本来の集積回路を形成するためのパターン）３とアライメントマークおよびアライメント誤差検査主マークとのレイアウトの例を示す図である。この例では、下層のゲート層およびフィールド層がすでに本パターン内で所定形状に形状形成されており、これらの層の形状形成の際に同時に、それぞれのアライメントマーク（４ＧＸ，４ＧＹ，４ＦＸ，４ＦＹ）およびアライメント誤差検査主マーク（５ＧＸ，５ＧＹ，５ＦＸ，５ＦＹ）が形成される。
　【００１０】図９は従来技術のアライメント手順を示した図である。アライメントの手順では、ウェハ位置の粗調整の後、第ａ層のアライメントマークを用いて高精度ウェハアライメントが行なわれており、高精度ウェハアライメントで用いられる代表的な手法では、複数の指定された抽出露光ショット（第１ショット〜第ｎショット）の測定位置から全露光ショットの位置を計算して求めている。また全露光ショットで位置測定を行い各露光ショット毎の測定結果により露光する方法も用いられている。
　【００１１】従来技術では、既に形成された複数のパターン層（図３ではゲート層およびフィールド層）のうち、同一のパターン層（第ａ層）のアライメントマークを用いてＸ方向およびＹ方向のアライメントを行なっていた。
　【００１２】以下、これからの露光によりパターニングを行う層を露光層と称し、アライメントマークを用いる層をアライメント層と称す。図９ではａ層がアライメント層である。
　【００１３】すなわち従来技術では、図３の場合、アライメント層としてゲート層を用いてＸ方向アライメントマーク４ＧＸによりＸ方向のアライメントを行いＹ方向アライメントマーク４ＧＹを用いてＹ方向のアライメントを行っていた。
　【００１４】あるいはアライメント層としてフィールド層を用いてＸ方向アライメントマーク４ＦＸによりＸ方向のアライメントを行いＹ方向アライメントマーク４ＦＹを用いてＹ方向のアライメントを行っていた。
　【００１５】図８（Ａ）はスタック容量型ＤＲＡＭのメモリーセルで使用されるＭＯＳトランジスタパターンの例を示し、図８（Ｂ）および図８（Ｃ）はそれぞれ図８（Ａ）のＢ−ＢおよびＣ−Ｃ部の断面図である。
　【００１６】ＭＯＳトランジスタの活性領域を区画するためのフィールド層２１と、ゲート層２２と、ソース部２４ヘビット線を接続するためのコンタクト孔を形成するコンタクト孔形成領域２３Ｔを有するビットコンタクト層（層間絶縁膜）２３とを具備して構成されている。
　【００１７】この後、図示していないビット線層と、ドレイン部へ容量を接続するための容量コンタクト層と、容量層とを形成してメモリーセルとする。
　【００１８】そしてゲート層およびフィールド層は下層としてすでにパターンが形状形成されており、アライメントを行なった後にフォトレジスト２５へ露光を行い、現像後のフォトレジストパターンをマスクにしてビットコンタクト層２３を選択的にエッチング除去してパターニングしてそのコンタクト孔形成領域２３Ｔにコンタクト孔を形成するものであるから、ビットコンタクト層２３が露光層となる。
　【００１９】各パターン間の重ね合わせにはアライメントマージンが必要であるが、露光装置の性能上最低限必要となる最小アライメントマージンＭＭＩＮ以上となるように設計されている。この最小アライメントマージンＭＭＩＮとは、露光装置によりそれ以上精度を上げることが出来ない限界のアライメント位置誤差量と等しいパターン間の寸法である。
　【００２０】このパターンの場合、ビット線コンタクト層２３のコンタクト孔形成領域２３Ｔは、Ｙ方向では、フィールド層２１に対するアライメントマージンＭＦＣＹ（サフックスのＦはフィールド層、Ｃはコンタクト層、ＹはＹ方向を意味する。以下同様）が最小アライメントマージンＭＭＩＮとなっており、ゲート層２２に対するアライメントマージンＭＧＣＹ（サフックスのＧはゲート層を意味する。以下同様）に対しては無制限となっている。
　【００２１】Ｘ方向では、ゲート層２２に対するアライメントマージンＭＧＣＸが最小アライメントマージンＭＭＩＮとなっており、フィールド層２１に対するアライメントマージンＭＦＣＸは２×ＭＭＩＮとなっている。したがって次の第１式乃至第３式となる。
　【００２２】ＭＦＣＸ＝２×ＭＭＩＮ………第１式
ＭＦＣＹ＝ＭＭＩＮ　　………第２式
ＭＧＣＸ＝ＭＭＩＮ　　………第３式
ビット線コタクト層２３を露光する場合のアライメントではフィールド層２１またはゲート層２２のどちらかの層をアライメント層とし、このアライメント層に対してアライメントすることとなる。またゲート層２２はフィールド層２１にアライメントされているものとする。
　【００２３】ビット線コンタクト層２３をフィールド層２１に対してアライメントした場合には、すなわち図３のフィールド層に形成されたＸ方向アライメントマーク４ＦＸおよびＹ方向アライメントマーク４ＦＹを用いてアライメントした場合には、露光層であるビット線コンタクト層２３とアライメント層であるフィールド層２１とのアライメント誤差（標準偏差σＦＣＸ，σＦＣＹ）は、非アライメント層であるゲート層２２に対するアライメント誤差（標準偏差σＧＣＸ，σＧＣＹ）よりも小さくなる。この理由は、フィールド層２１とゲート層２２とがアライメント誤差（標準偏差σＦＧＸ，σＦＧＹ）で作られていたならば、ビットコンタクト層２３とゲート層２２とのアライメント誤差（標準偏差σＧＣＸ，σＧＣＹ）は次の第４式および第５式のようになるからである。
　【００２４】
σＧＣＸ２＝σＦＧＸ２＋σＦＣＸ２………第４式
σＧＣＹ２＝σＦＧＹ２＋σＦＣＹ２………第５式
製造歩留まりを確保するためにはアライメント誤差をアライメントマージンに対して十分小さくする必要がある。例えば３σルールを採用した場合には、次の第６式乃至第８式のようになる。
　【００２５】
　（３×σＦＣＸ）２＜ＭＦＣＸ２…………第６式
　（３×σＦＣＹ）２＜ＭＦＣＹ２…………第７式
　（３×σＧＣＸ）２＝（３×σＦＧＸ）２＋（３×σＦＣＸ）２＜ＭＧＣＸ２……………第８式
アライメント誤差はアライメント機構自身が持つ誤差（標準偏差σＡ）とアライメントマークの形状劣化による誤差増加要因等がある。アライメントマークの形状劣化による誤差増加を十分に低減した場合、各層でのアライメント誤差はアライメント機構誤差σＡ程度にすることができる。このとき、第６式乃至第８式は次の第９式乃至第１１式のようになる。
　【００２６】
　（３×σＡ）２＜ＭＦＣＸ２＝４×ＭＭＩＮ２………第９式
　（３×σＡ）２＜ＭＦＣＹ２＝ＭＭＩＮ２……………第１０式
　２×（３×σＡ）２＜ＭＧＣＸ２＝ＭＭＩＮ２………第１１式
これらの中で第１１式がアライメントマージンに対する最も厳しい条件となり、アライメント２回分の誤差を最小アライメントマージンＭＭＩＮの３σルール以下（３×σをＭＭＩＮ／２０・５以下）にする必要があることになる。
　【００２７】以上のように、図８に示すスタック容量型ＤＲＡＭメモリーセルのＭＯＳトランジスタのビット線コンタクト層２３をパターニングして形状形成するための露光を行なう際に、フィールド層２１をアライメント層として、露光層であるビット線コンタクト層２３をフィールド層２１に対してアライメントした場合には、Ｘ方向におけるビット線コンタクト層２３とゲート層２２とのアライメントが厳しい条件となり、したがってこの箇所のアライメントマージンＭＧＣＸを最小アライメントマージンの２０．５倍に設計する必要があった。
　【００２８】一方、ビット線コンタクト層２３をパターニング形状形成するための露光を
行う際
　【００２９】次に従来の技術によるアライメントを用いて露光した後のアライメント誤差の検査方法について説明する。半導体装置の各層のパターンを形成する際にはアライメント検査マークも同時に形成している。
　【００３０】従来のアライメント方法では、露光層を同一のアライメント層に対してＸ，Ｙ軸方向のアライメントをしていた為、アライメント誤差の検査においてもＸ，Ｙ軸方向とも同一のアライメント層と露光層との間のアライメント誤差を検査していた。この方法ではアライメント層に形成されたＸ軸方向アライメント誤差検査主マークと、フォトレジスト層に形成されたＸ軸方向アライメント誤差検査用副マークとを用いて、Ｘ軸方向のアライメント誤差検査を行い、Ｘ軸用と同一のアライメント層に形成されたＹ軸方向アライメント誤差検査主マークと、フォトレジスト層に形成されたＹ軸方向アライメント誤差検査用副マークとを用いて、Ｙ軸方向のアライメント誤差検査を行っていた。すなわち、フィールド層をアライメント層としてアライメントした場合には、図３のフィールド層に形成されたＸ方向アライメント誤差検査主マーク５ＦＸおよびＹ方向アライメント誤差検査主マーク５ＦＹを用いてＸ方向およびＹ方向のアライメント誤差をそれぞれ検査し、ゲート層をアライメント層としてアライメントした場合には、図３のゲート層に形成されたＸ方向アライメント誤差検査主マーク５ＧＸおよびＹ方向アライメント誤差検査主マーク５ＧＹを用いてＸ方向およびＹ方向のアライメント誤差をそれぞれ検査していた。
　【００３１】
　【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のアライメント方法では、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方向を同一層のアライメントマークによりアライメントしていたため、Ｘ，Ｙ軸方向に対して異なる層で最小アライメントマージンが採用されていた場合は、製造能力を保障するアライメント誤差を最小アライメントマージンの１／２０．５以下にする必要があるが、製造能力には限界があるからアライメント不良が多く発生する問題点を有していた。一方、アライメント不良を低減するために、上記図８の場合では、この箇所に相当するアライメントマージンＭＧＣＸもしくはＭＦＣＹを最小アライメントマージンの２０．５倍に設計するとそれだけ集積度が犠牲になる問題点が生じる。
　【００３２】したがって本発明の目的は、従来の同一のアライメント精度、同一のアライメント設計マージンを用いても、ＸおよびＹ軸方向の両方向においてアライメントによる不良を低減することができるアライメント方法およびこのアライメントにおけるアライメント誤差を検査する有効な方法を提供することである。
　【００３３】
　【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、露光用原板であるレチクルの像を対象の基板上に投影露光する際の、基板位置とレチクル位置とを位置合わせするアライメント方法において、アライメントは露光装置の光軸と垂直な面内の直交座標系のＸ軸方向とＹ軸方向について行われ、基板表面には既に複数のパターン層が形状形成されており、１露光ショット内で集積回路形成領域を取り囲む４個の周辺領域のうち、Ｘ方向に延在する第１の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択されたパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第１の周辺領域とは反対側をＸ方向に延在する第２の周辺領域には前記複数のパターン層のうちから選択された他のパターン層に形成されているＸ軸方向アライメント用マークおよびＸ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、Ｙ方向に延在する第３の周辺領域には前記第１の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、前記第３の周辺領域とは反対側をＹ方向に延在する第４の周辺領域には前記第２の周辺領域のパターン層と同じパターン層に形成されているＹ軸方向アライメント用マークおよびＹ軸方向アライメント誤差検査主マークが形成されており、第１のパターン層に形成されている前記Ｘ軸方向アライメント用マークを用いてＸ軸方向のアライメントを行い、前記第１のパターン層とは異なる第２のパターン層に形成されている前記Ｙ軸方向アライメント用マークを用いてＹ軸方向のアライメントを
行う
であって、
形成
ものである。
できる。
　【００３４】
　【作用】このように本発明では、Ｘ軸方向のアライメントとＹ軸方向のアライメントとをたがいに異なるパターン層（アライメント層）に対して行うから、各パターン層のなかでアライメントマージンが最小である層がＸ方向とＹ方向とで異なる場合に、Ｘ方向とＹ方向のアライメントを、それぞれに対して最小アライメントマージンとなっている層のＸ方向アライメントマークもしくはＹ方向アライメントマークによりアライメントすることができる。
　【００３５】
　【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明する。
　【００３６】図１は本発明の第１の実施例のアライメント方法のアライメント手順を示した図である。従来と同様にして、Ｘ方向およびＹ方向の粗調整用アライメントマーク（図示省略）の測定を行い、これによりウェハ基板の平行移動と回転を行うウェハ位置の粗調整の後、高精度のアライメントが行なわれる。高精度ウェハアライメントでは、Ｘ軸方向アライメント用に指定されたパターン層の第ｘ層に形成されたＸ軸方向用のアライメントマークを用いてＸ軸方向のアライメントを行い、Ｙ軸方向アライメント用に指定されたパターン層の第ｙ層に形成されたＹ軸方向用のアライメントマークを用いてＹ軸方向のアライメントを行う。
　【００３７】図８のスタック容量型ＤＲＡＭのメモリーセルで使用されるＭＯＳトランジスタパターンにおいてビット線コンタクト層２３を露光する場合には、アライメントはＸ方向はゲート層２２をアライメント層の第ｘ層として、このゲート層２２に対して行い、Ｙ方向はフィールド層２１をアライメント層の第ｙ層として、このフィールド層２１に対して行う。
　【００３８】すなわち、Ｘ方向は図３のゲート層に形成されたＸ方向アライメントマーク４ＧＸを用いて行い、Ｙ方向は図３のフィールド層に形成されたＹ方向アライメントマーク４ＧＹを用いて行う。
　【００３９】フィールド層２１に対するＸ方向アライメント誤差（標準偏差σＦＣＸ）と、ゲート層２２に対するＹ方向アライメント誤差（標準偏差σＧＣＹ）とは次の第１２式および第１３式のようになる。
　【００４０】
σＦＣＸ２＝σＦＧＸ２＋σＧＣＸ２…………第１２式
σＧＣＹ２＝σＦＧＹ２＋σＦＣＹ２…………第１３式
ここでゲート層２２とビット線コンタクト層２３のコンタクト孔形成領域２３ＴとのＹ方向の関係、すなわちσＧＣＹにはマージンの制限がないので第１３式は考えなくてもよい。３σルールを採用した場合には、次の第１４式乃至第１６式のようにする必要があることになる。
　【００４１】
　（３×σＦＣＸ）２＝（３×σＦＧＸ）２＋（３×σＧＣＸ）２＜ＭＦＧＸ２……………………第１４式
　（３×σＦＣＹ）２＜ＭＦＣＹ２…………第１５式
　（３×σＧＣＸ）２＜ＭＧＣＸ２…………第１６式
アライメントマークの形状劣化による誤差増加を十分に低減した場合、各層でのアライメント誤差はアライメント機構誤差σＡ程度にすることができ、また、ゲート層がフィールド層にアライメントされていれば、次の第１７式乃至第１９式のようになる。
　【００４２】
　２×（３×σＡ）２＜ＭＦＣＸ２＝４×ＭＭＩＮ２…………第１７式
　（３×σＡ）２＜ＭＦＣＹ２＝ＭＭＩＮ２…………第１８式
　（３×σＡ）２＜ＭＧＣＸ２＝ＭＭＩＮ２…………第１９式
アライメントに対する条件は第１８式、第１９式より、３×σＡ＜ＭＭＩＮとなる。これは従来の方法に比べ、アライメントマージンが実効的に２０．５倍拡大したことと同等になる。
　【００４３】また図１の第１の実施例は、グローバル・アライメント法に本発明を適用したものである。すなわち抽出した１０個程度のショット（第１ショット〜第ｎショット）のアライメントマーク位置を測定し、これらから全体の平行移動誤差、Ｘ，Ｙ方向のステージ送り軸の回転誤差、ステージ送りのピッチ倍率誤差を計算する。そしてこれをもとに、ステージ送りを補正してそれぞれのショット露光を開始する。すなわちこの方式では、送り量は全ショット共、隣接するショット間のピッチ設定値（一定）にピッチ倍率補正値を掛けた同一量となる。
　【００４４】図２は本発明の第２の実施例によるアライメント手順を示した図であり、各露光ショット毎にウェハアライメントによる位置測定を行って位置出し直後にそれぞれの露光をするダイ・バイ・ダイ・アライメント法に本発明を適用したものであり、この場合も第１の実施例と同様の効果を有する。
　【００４５】すなわちこの第２の実施例では、第１ショットから第ｎショットの各露光ショット毎にウェハアライメントによる位置測定をＸ方向では第ｘ層のＸ方向アライメントマーク（図３のゲート層に形成されたＸ方向アライメントマーク４ＧＸ）を用いて行い、Ｙ方向では第ｙ層のＹ方向アライメントマーク（図３のフィールド層に形成されたＹ方向アライメントマーク４ＧＹ）を用いて行った後、各ショット各々の測定結果からそれ自身のショットの中心位置を計算し、これをもとにステージ送りを補正し、各ショット間はばらばらで、それぞれのショットに最適な送り量で送られた後、それぞれの露光ショットが行なわれる。直後に露光する方法に対して本発明による方法を適用した例である。この場合も第１の実施例と同じ効果がある。
　【００４６】次に図４および図５を参照して、本発明によるアライメント方法を用いて露光した後のアライメント誤差の検査方法について説明する。図４は、図３のＡ−Ａ部を拡大して示した図であり、（Ａ）は露光プロセスにおけるアライメント時の断面図、（Ｂ）は露光およびレジストの現像後の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）をＣ−Ｃ方向から視た平面図である。図５は、図３のＢ−Ｂ部を拡大して示した図であり、（Ａ）は露光プロセスにおけるアライメント時の断面図、（Ｂ）は露光およびレジストの現像後の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）をＣ−Ｃ方向から視た平面図である。
　【００４７】本発明によるアライメント方法により露光を行った場合は、相異なるｘアライメント層とｙアライメント層に対してそれぞれＸ，Ｙ軸方向をアライメントする為、アライメント誤差の検査においてもＸ軸方向とＹ軸方向とで相異なるアライメント層に対する露光層とのアライメント誤差を検査する必要がある。
　【００４８】このために図４に示すように、Ｘ方向のアライメント層（ｘ層）のゲート層に形成されたＸ方向アライメント誤差検査主マーク５ＧＸと現像後のフォトレジストによるＸ方向アライメント誤差検査副マーク５ＧＸとの間の寸法ΔＸＲおよびΔＸＬを測定し、ΔＸ＝ΔＸＲ−ΔＸＬを算出する。
　【００４９】同様に図５に示すように、Ｙ方向のアライメント層（ｙ層）のフィールド層に形成されたＹ方向アライメント誤差検査主マーク５ＧＹと現像後のフォトレジストによるＹ方向アライメント誤差検査副マーク５ＧＹとの間の寸法ΔＹＲおよびΔＹＬを測定し、ΔＹ＝ΔＹＲ−ΔＹＬを算出する。
　【００５０】そしてΔＸおよびΔＹが許容値内の場合は、現像後のフォトレジストパターンをマスクにしてビット線コンタクト層（層間絶縁膜）２３を選択的にエッチングしてコンタクト孔形成領域２３Ｔにソース部２４に達するコンタクト孔を形成する。しかしΔＸおよびΔＹが許容値より大きい場合は、エッチング工程に進まずにフォトレジストパターンを除去して、新たにフォトレジストの塗布からやり
直す
　【００５１】
　【発明の効果】本発明によるアライメント方法を用いれば、従来と同一のアライメント精度、同一のアライメント設計マージンを用いても、従来の方法に比べ、アライメントマージンが実効的に２０．５倍拡大したことと同等になる。
　【００５２】図８において、従来のアライメント方法を用いた場合、ビット線コンタクト層での許容アライメント誤差限度は±０．７１ＭＭＩＮとなり、例えばアライメント誤差σＡがＭＭＩＮ／３であった場合では、不良率は３．５８％となる。
　【００５３】これに対して本発明によるアライメント方法によれば、許容アライメント誤差限界は±ＭＭＩＮとなって、アライメント不良率は０．２６％となり、従来のアライメント不良率の１／１４に低減される効果がある。
【図面の簡単な説明】
　【図１】本発明の第１の実施例のアライメント方法の手順を示す図である。
　【図２】本発明の第２の実施例のアライメント方法の手順を示す図である。
　【図３】露光ショット内の半導体装置の本パターンとアライメントマークおよびアライメント検査主マークとのレイアウトの例を示す図である。
　【図４】図３のＡ−Ａ部を拡大して示した図であり、（Ａ）は露光プロセスにおけるアライメント時の断面図、（Ｂ）は露光およびレジストの現像後の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）をＣ−Ｃ方向から視た平面図である。
　【図５】図３のＢ−Ｂ部を拡大して示した図であり、（Ａ）は露光プロセスにおけるアライメント時の断面図、（Ｂ）は露光およびレジストの現像後の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）をＣ−Ｃ方向から視た平面図である。
　【図６】シリコンウェハ基板上に半導体装置を多数形成する際の露光ショットのレイアウトの例を示す図である。
　【図７】露光装置によりウェハ基板を露光する時のアライメント方法を説明する図である。
　【図８】スタック容量型ＤＲＡＭのメモリーセルで使用されるＭＯＳトランジスタのパターンの例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ部の断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ部の断面図である。
　【図９】従来技術のアライメント方法の手順を示す図である。
　【符号の説明】
１　　シリコンウェハ基板
２　　露光ショット
３　　本パターン
４ＧＸ　　ゲート層に形成されたＸ方向アライメントマーク
５ＧＸ　　ゲート層に形成されたＸ方向アライメント誤差検査主マーク
４ＧＹ　　ゲート層に形成されたＹ方向アライメントマーク
５ＧＹ　　ゲート層に形成されたＹ方向アライメント誤差検査主マーク
４ＦＸ　　フィールド層に形成されたＸ方向アライメントマーク
５ＦＸ　　フィールド層に形成されたＸ方向アライメント誤差検査主マーク
４ＦＹ　　フィールド層に形成されたＹ方向アライメントマーク
５ＦＹ　　フィールド層に形成されたＹ方向アライメント誤差検査主マーク
１１　　レチクル
１２　　レチクルステージ
１３　　レチクルアライメント機構
１４　　光軸
１５　　ウェハステージ
１６　　ウェハアライメント機構
２１　　フィールド層
２２　　ゲート層
２３　　ビット線コンタクト層（層間絶縁膜）
２３Ｔ　　コンタクト孔形成領域
２４　　ソース部
２５　　フォトレジスト
２５Ｘ　　現像後のフォトレジストＸ方向アライメント誤差検査副マーク
２５Ｙ　　現像後のフォトレジストＹ方向アライメント誤差検査副マーク