(57)【要約】【課題】効率良く適用マスクの確認を行なうことが可能であり、また、半導体装置の製造歩留の向上を可能とする、重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】本実施の形態におけるエッチング工程１００は、写真製版工程により、レジスト膜の露光・エッチングが行なわれる（Ｓ１０１）。その後、重ね合せ検査装置により被重ね合わせ層側重ね合わせマークおよびレジスト膜側重ね合わせマークを用いた重ね合わせ検査を行なう（Ｓ１０２Ａ）。また、この工程において、重ね合せ検査装置を用いて適用マスク確認工程（Ｓ１０２Ｂ）が同時に実施される。【選択図】        図１
2004221194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わせ検査装置を用いて、被重ね合わせ層の上に形成される重ね合わせ層としてのレジスト膜の重ね合わせ位置の適否を判別するための、重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法であって、
前記被重ね合わせ層に設けられた被重ね会わせ層側重ね合わせマークの情報を読取る工程と、
前記レジスト膜に設けられたレジスト膜側重ね合わせマークの情報を読取る工程と、
前記被重ね合わせ層側重ね合わせマークの情報と前記レジスト膜側重ね合わせマークとの情報とから、前記被重ね合わせ層側重ね合わせマークと前記レジスト膜側重ね合わせマークとの位置関係を読取り、前記被重ね合わせ層に対する前記レジスト膜の形成位置の適否を判断するマーク位置判断工程と、
前記レジスト膜側重ね合わせマークの情報と、前記重ね合わせ検査装置に予め登録された登録レジスト膜側重ね合わせマークの情報とを比較することにより、前記レジスト膜側重ね合わせマークが前記登録レジスト膜側重ね合わせマークに一致するか否かを判別するマーク判別工程と、
を備える、重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記被重ね会わせ層側重ね合わせマークの情報を読取る工程は、前記被重ね会わせ層側重ね合わせマークの形状を反映するようにして前記被重ね会わせ層上に形成された被エッチング層に形成されたマークの情報を読取ることを特徴とする、請求項１に記載の重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記レジスト膜側重ね合わせマークの情報は、前記レジスト膜側重ね合わせマークの位置に基づく情報である、請求項１または２に記載の重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記レジスト膜側重ね合わせマークの情報は、前記レジスト膜側重ね合わせマークの外形寸法に基づく情報である、請求項１または２に記載の重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記レジスト膜側重ね合わせマークの情報は、前記レジスト膜側重ね合わせマークのパターン形状に基づく情報である、請求項１または２に記載の重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体装置の製造方法に関し、より特定的には、被重ね合わせ層と重ね合わせ層としてのレジスト膜との重ね合わせ位置の適否を判別するための、重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造プロセスにおいて、所定の層（以下、被重ね合わせ層と称する。）のパターニングを行なうために、この被重ね合わせ層の上に所定のパターンを有する重ね合わせ層としてのレジスト膜が設けられ、このレジスト膜をマスクにして、被重ね合わせ層または被重ね合わせ層とレジスト膜との間に介在する層のエッチングが行なわれる。したがって、被重ね合わせ層に対するレジスト膜の位置決めは重要になる。そのため、レジスト膜自身のパターニングも重要になる。
【０００３】
ここで、被重ね合わせ層に対するレジスト膜の位置決め方法について、図を参照して簡単に説明する。図１２は、レジスト膜に所定のパターンを転写するためのフォトマスク５００の概略構造を示す平面図である。一般的なフォトマスク５００としては、半導体装置の配線パターンが形成された配線パターン領域５０１，５０２と、この配線パターン領域５０１，５０２を取囲み、ウエハのダイシングラインに相当する周辺パターン領域５１０とを備えている。
【０００４】
周辺パターン領域５１０には、被重ね合わせ層とレジスト膜との重ね合わせ位置の適否を判別するために用いられる重ね合わせマーク５３０が形成されている。
【０００５】
ここで、重ね合わせマークの具体的な役割について簡単に説明する。図１３は、被重ね合わせ層およびレジスト膜に形成された重ね合わせマークの平面図であり、図１４は、図１３中ＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図である。被エッチング層６１１には、被重ね合わせ層６０５に設けられた被重ね合わせ層側重ね合わせマークとしてのホール６０５ｄの形に反映して形成された被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｈが設けられ、レジスト膜には、上記フォトマスク５００の重ね合わせマーク５３０により転写されたレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｈが設けられている。
【０００６】
被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｈは、複数の窪み６１１ｈが、正四角形状に配置されることによりその全体形状が規定され、正四角形状の一辺の寸法（Ｈ）は、約２５μｍである。窪み６１１ｈは、被重ね合わせ層６０５に設けられたホール６０５ｄに被エッチング層６１１がその成膜時に落ち込むことにより形成される。ホール６０５ｄは、被エッチング層６１１の配線領域に形成されるコンタクトホール（図示省略）と同一工程により形成されるものである。
【０００７】
被エッチング層６１１の上において、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｈの内側には、レジスト膜に形成されたレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｈが設けられている。このレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｈの一辺の寸法（ｈ）は、約１０μｍである。
【０００８】
ここで、図１５を参照して、重ね合わせマークを用いた一般的なエッチング工程８００について説明する。まず、写真製版工程により、レジスト膜の露光・エッチングが行なわれる（Ｓ８１０）。その後、上記被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｈおよびレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｈを用いた重ね合わせ検査を行なう（Ｓ８２０）。
【０００９】
この重ね合わせ検査（Ｓ８２０）においては、重ね合わせ検査装置（図示省略）を用いて、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｈおよびレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｈの画像情報から、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｈおよびレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｈの位置を読取り、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｈの中の所定位置（許容範囲位置）に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｈが存在するか否かの判別が行なわれる。
【００１０】
被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｈの中の所定位置にレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｈが存在する場合には合格と判定して、現像検査工程（Ｓ８３０）に移行する。不合格の場合は、レジスト膜を除去し、再度、レジスト膜の塗布、および、レジスト膜の露光・エッチングを行なう（Ｓ８１０）。
【００１１】
次に、レジスト寸法検査工程（Ｓ８４０）および適用マスク確認工程（Ｓ８５０）を経た後に、レジスト膜による被エッチング層のエッチング工程（Ｓ８６０）が実施され、次工程（Ｓ８７０）に移行することになる。
【００１２】
なお、重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を開示する先行技術として、下記の特許文献１、特許文献２、および特許文献３が挙げられる。
【００１３】
【特許文献１】
特開平９−２６６２３５号公報
【００１４】
【特許文献２】
特開平８−２９８２３６号公報
【００１５】
【特許文献３】
特開平５−１２１２８４号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法においては、以下に示す問題が挙げられる。
【００１７】
半導体装置の製造プロセスにおいては、半導体装置パターンの改定、品種別オプションの付加等の関係から、同一写真製版工程において、異なるフォトマスクが用いられ場合がある。
【００１８】
たとえば、図１６に示す半導体装置の断面構造の場合、第１半導体層６０１に導電領域６０２，６０３，６０４が設けられ、第１半導体層６０１上には、この不純物領域６０２，６０３，６０４に通じるコンタクトホール６０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃを有する層間絶縁膜６０５が設けられている。
【００１９】
また、コンタクトホール６０５ａ，６０５ｂ，６０５ｃ内には、それぞれ導電領域６０２，６０３，６０４に通じるコンタクトプラグ６０７，６０８，６０９が設けらている。さらに、層間絶縁膜６０５の上には、コンタクトプラグ６０７に通じる配線層６１１Ａ、およびコンタクトプラグ６０８，６０９に通じる配線層６１１Ｂが形成されている。ここで、配線層６１１Ａおよび配線層６１１Ｂは、この配線層６１１Ａおよび配線層６１１Ｂに対応するパターンを有するレジスト膜７０１Ａによりパターニングされる。
【００２０】
一方、図１７に示す半導体装置の断面構造の場合、基本的構造は、上記図１６に示す半導体装置と同じであるが、コンタクトプラグ６０８に通じる配線層６１１Ｃ、およびコンタクトプラグ６０９に通じる配線層６１１Ｄが設けられる点が相違する。よって、これらの配線層は、配線層６１１Ａ、配線層６１１Ｃ、および配線層６１１Ｄに対応するパターンを有するレジスト膜７０１Ｂによりパターニングされる。
【００２１】
このように、配線構造が一部異なる領域は、たとえば図１２の平面図に示す領域Ｘ１〜Ｘ４に点在するように設けられ、この配線構造の違いの確認は、図１５で示す、エッチング工程８００の後半において実施される適用マスク確認工程（Ｓ８５０）で行なわれる。
【００２２】
これは、通常パターンの異なるフォトマスクであっても、フォトマスクの周辺パターン領域に設けられる重ね合わせの形状および位置は、すべて同じに設けられているために、図１５で示すＳ８２０〜Ｓ８４０の各工程では、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別はできないからである。このように、適用したフォトマスクの誤りは、エッチング工程８００の後半において確認されるため、作業効率の向上を妨げる一因となっている。
【００２３】
また、適用マスク確認工程（Ｓ８５０）は従来人手によるオフライン作業で行なっており、フォトマスク誤りの見過ごしにより、半導体装置の製造歩留の低下を招く要因ともなっている。
【００２４】
したがって、この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、効率良く適用マスクの確認を行なうことが可能でり、また、半導体装置の製造歩留の向上を可能とする、重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明に基づく重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法は、重ね合わせ検査装置を用いて、被重ね合わせ層の上に形成される重ね合わせ層としてのレジスト膜の重ね合わせ位置の適否を判別するための、重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法であって、以下の工程を備えることを特徴とする。
【００２６】
まず、上記被重ね合わせ層に設けられた被重ね会わせ層側重ね合わせマークの情報を読取る。上記レジスト膜に設けられたレジスト膜側重ね合わせマークの情報を読取る。
【００２７】
次に、マーク位置判断工程において、上記被重ね合わせ層側重ね合わせマークの情報と上記レジスト膜側重ね合わせマークとの情報とから、上記被重ね合わせ層側重ね合わせマークと上記レジスト膜側重ね合わせマークとの位置関係を読取り、上記被重ね合わせ層に対する上記レジスト膜の形成位置の適否を判断する。
【００２８】
また、マーク判別工程において、上記レジスト膜側重ね合わせマークの情報と、上記重ね合わせ検査装置に予め登録された登録レジスト膜側重ね合わせマークの情報とを比較することにより、上記レジスト膜側重ね合わせマークが上記登録レジスト膜側重ね合わせマークに一致するか否かを判別する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に基づく重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法の各実施の形態について、図を参照して説明する。なお、各実施の形態はすべての点で例示であって限定的なものではない。また、各実施の形態においては、半導体装置に適用される一般的な配線構造に本発明を適用した場合を示しており、特定の半導体装置でなく、広く半導体装置全般に対して適用できるものである。
【００３０】
（実施の形態１）
実施の形態１における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法について、図１から図４を参照して説明する。なお、図１は、本実施の形態における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法が適用される半導体装置の製造プロセス中のエッチング工程１００を示すフロー図であり、図２は、本実施の形態における第１の重ね合わせマーク領域を示す平面図であり、図３は、本実施の形態における第２の重ね合わせマーク領域を示す平面図であり、図４は、本実施の形態における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【００３１】
まず、図１を参照して、本実施の形態におけるエッチング工程１００は、写真製版工程により、レジスト膜の露光・エッチングが行なわれる（Ｓ１０１）。その後、重ね合せ検査装置により被重ね合わせ層側重ね合わせマークおよびレジスト膜側重ね合わせマークを用いた重ね合わせ検査を行なう（Ｓ１０２Ａ）。また、この工程において、重ね合せ検査装置を用いて適用マスク確認工程（Ｓ１０２Ｂ）が同時に実施される。その後、現像検査工程（Ｓ１０３）、レジスト寸法検査工程（Ｓ１０４）およびエッチング工程（Ｓ１０５）が実施され、次工程（Ｓ１０６）に移行する。
【００３２】
このように、本実施の形態においては、図１５に示す従来のエッチング工程においては、レジスト寸法検査工程の後に、人手によるオフライン作業により行なっていた適用マスク確認工程を、重ね合せ検査装置による重ね合わせ検査工程と同時に行なっていることを特徴としている。以下、この重ね合わせ検査工程と適用マスク確認工程とを同時に行なう方法について、詳細に説明する。
【００３３】
図２および図３を参照して、被重ね合わせ層には、所定の位置に第１被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ａおよび第２被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｂが設けられている。なお、被重ね合わせ層側重ね合わせマークの数量については、適宜選択されるものである。また、第１被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ａおよび第２被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｂの形状等は、図１３および図１４に示す従来の被重ね合わせ層側重ね合わせマークと同じである。
【００３４】
次に、図２を参照して、第１の配線パターンを備えるフォトマスクによって、レジスト層に転写されるレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａは、第１被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ａの内側に設けられる。一方、図３を参照して、第２の配線パターンを備えるフォトマスクによって、レジスト層に転写されるレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｂは、第２被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｂの内側に設けられる。レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａおよびレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｂは、図１３および図１４に示す従来のレジスト膜側重ね合わせマークと同じである。
【００３５】
ここで、本実施の形態における被エッチング層に第１の配線パターンを備えるフォトマスクを用いて、半導体装置のエッチング工程を実施する場合の重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法（Ｓ１０２Ａ）のフローについて、図４を参照して説明する。
【００３６】
まず、あらかじめ、重ね合わせ検査装置に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａが設けられた第１の配線パターンを備えるフォトマスクのデータを記憶させる（Ｓ１２０）。その後、ウエハのロードおよびアライメントを実施する（Ｓ１２１）。その後、重ね合わせマーク座標を認識する（Ｓ１２２）。
【００３７】
次に、被重ね合わせ層に設けられた被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ａ，６１１Ｂの情報と、レジスト膜に設けられたレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａの情報を読取る（Ｓ１２３）。
【００３８】
次に、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ａ，６１１Ｂの情報とレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａとの情報とから、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ａとレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａとの位置関係を読取り、被重ね合わせ層に対するレジスト膜の形成位置の適否を判断する（Ｓ１２４）。
【００３９】
次に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａの情報と、Ｓ１２０において重ね合わせ検査装置に予め登録された登録レジスト膜側重ね合わせマークとの情報とを比較することにより、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａが登録レジスト膜側重ね合わせマークに一致するか否かを判別する（Ｓ１２５）。
【００４０】
ここでの具体的な判別は、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ａ内に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａが存在するか否かの判別が実行される。
したがって、誤って図３に対応するレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｂが設けられた第２の配線パターンを備えるフォトマスクを、重ね合わせ検査装置に装着した場合には、重ね合わせ検査装置においては、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ａ内に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ａが存在しないことを認識し、その結果をオペレータに通報することになる。
【００４１】
（作用・効果）
以上、本実施の形態における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法によれば、重ね合わせ検査装置において、被重ね合わせ層に対するレジスト膜の形成位置の適否を判断するマーク位置判断工程と同時に、レジスト膜側重ね合わせマークが登録レジスト膜側重ね合わせマークに一致するか否かを判別するマーク判別工程を行なっていることから、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別を、エッチング工程の速い段階で行なうことにより、作業効率の向上を図ることを可能としている。また、人手によるオフライン作業ではく、重ね合わせ検査装置を用いた、オンライン作業により、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別を行なっていることから、フォトマスク誤りの見過ごしがなくなり、半導体装置の製造歩留の向上を図ることを可能としている。
【００４２】
また、本実施の形態においては、レジスト膜側重ね合わせマークの情報として、レジスト膜側重ね合わせマークの位置に基づく情報を用いていることから、従来の重ね合わせ検査装置においてマーク位置判断工程に用いられている情報を利用することを可能としている。
【００４３】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法について、図５から図７を参照して説明する。なお、図５は、本実施の形態における第１の重ね合わせマーク領域を示す平面図であり、図６は、本実施の形態における第２の重ね合わせマーク領域を示す平面図であり、図７は、本実施の形態における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【００４４】
基本的な重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法は、上記実施の形態１における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法と同じであるため、上記実施の形態１における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法との相違点についてのみ言及する。
【００４５】
図５および図６を参照して、被重ね合わせ層には、所定の位置に被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｃが１箇所設けられている。この被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｃの寸法・形状等は、図１３および図１４に示す従来の被重ね合わせ層側重ね合わせマークと同じである。
【００４６】
次に、図５を参照して、第１の配線パターンを備えるフォトマスクによって、レジスト層に転写されるレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃは、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｃの内側に設けられる正方形形状を有し、その一辺の大きさ（ｈ）は、１０μｍである。一方、図６を参照して、第２の配線パターンを備えるフォトマスクによって、レジスト層に転写されるレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｄは、同じく被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｃの内側に設けられる正方形形状を有し、その一辺の大きさ（ｈ）は、１７μｍである。レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃおよびレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｄの形状は、図１３および図１４に示す従来のレジスト膜側重ね合わせマークと同じである。
【００４７】
ここで、本実施の形態における被エッチング層に第１の配線パターンを備えるフォトマスクを用いて、半導体装置のエッチング工程を実施する場合の重ね合わせ検査工程の（Ｓ１０２Ａ）のフローについて、図７を参照して説明する。
【００４８】
まず、あらかじめ、重ね合わせ検査装置に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃが設けられた第１の配線パターンを備えるフォトマスクのデータを記憶させる（Ｓ１２０）。その後、ウエハのロードおよびアライメントを実施する（Ｓ１２１）。その後、重ね合わせマーク座標を認識する（Ｓ１２２）。
【００４９】
次に、被重ね合わせ層に設けられた被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｃの情報と、レジスト膜に設けられたレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃの情報を読取る（Ｓ１２３）。
【００５０】
次に、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｃの情報とレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃとの情報とから、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｃとレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃとの位置関係を読取り、被重ね合わせ層に対するレジスト膜の形成位置の適否を判断する（Ｓ１２４）。
【００５１】
次に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃの情報と、Ｓ１２０において重ね合わせ検査装置に予め登録された登録レジスト膜側重ね合わせマークとの情報とを比較することにより、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃが登録レジスト膜側重ね合わせマークに一致するか否かを判別する（Ｓ１２５）。
【００５２】
ここでの具体的な判別は、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃの一辺の長さが、１０μｍであるか否かの判別が実行される。したがって、誤って図６に対応するレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｄが設けられた第２の配線パターンを備えるフォトマスクを、重ね合わせ検査装置に装着した場合には、重ね合わせ検査装置においては、一辺の長さが１０μｍであるレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｃが存在しないことを認識し、その結果をオペレータに通報することになる。
【００５３】
（作用・効果）
以上、本実施の形態における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法によっても、上記実施の形態１と同様に、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別を、エッチング工程の速い段階で行なうことにより、作業効率の向上を図ることを可能としている。また、人手によるオフライン作業ではく、重ね合わせ検査装置を用いた、オンライン作業により、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別を行なっていることから、フォトマスク誤りの見過ごしがなくなり、半導体装置の製造歩留の向上を図ることを可能としている。
【００５４】
また、本実施の形態においては、レジスト膜側重ね合わせマークの情報として、レジスト膜側重ね合わせマークの外形寸法である一辺の長さに基づく情報を用いていることから、従来の重ね合わせ検査装置においてマーク位置判断工程に用いられている情報を利用することを可能としている。
【００５５】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法について、図８から図１０を参照して説明する。なお、図８は、本実施の形態における第１の重ね合わせマーク領域を示す平面図であり、図９は、本実施の形態における第２の重ね合わせマーク領域を示す平面図であり、図１０は、本実施の形態における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【００５６】
基本的な重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法は、上記実施の形態１における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法と同じであるため、上記実施の形態１における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法との相違点についてのみ言及する。
【００５７】
図７および図８を参照して、被重ね合わせ層には、所定の位置に被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｄが１箇所設けられている。この被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｄの寸法・形状等は、図１３および図１４に示す従来の被重ね合わせ層側重ね合わせマークと同じである。
【００５８】
次に、図８を参照して、第１の配線パターンを備えるフォトマスクによって、レジスト層に転写されるレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅは、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｄの内側に設けられる正方形形状を有し、その一辺の大きさ（ｈ）は１０μｍであり、図１３および図１４に示す従来のレジスト膜側重ね合わせマークと同じく、直線パターンにより設けられている。
【００５９】
一方、図９を参照して、第２の配線パターンを備えるフォトマスクによって、レジスト層に転写されるレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｆは、同じく被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｄの内側に設けられる正方形形状を有し、その一辺の大きさ（ｈ）は１０μｍであるが、その形状は、複数の窪み７０１ｆから構成されている。
【００６０】
ここで、本実施の形態における被エッチング層に第１の配線パターンを備えるフォトマスクを用いて、半導体装置のエッチング工程を実施する場合の重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法（Ｓ１０２Ａ）のフローについて、図１０を参照して説明する。
【００６１】
まず、あらかじめ、重ね合わせ検査装置に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅが設けられた第１の配線パターンを備えるフォトマスクのデータを記憶させる（Ｓ１２０）。その後、ウエハのロードおよびアライメントを実施する（Ｓ１２１）。その後、重ね合わせマーク座標を認識する（Ｓ１２２）。
【００６２】
次に、被重ね合わせ層に設けられた被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｄの情報と、レジスト膜に設けられたレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅの情報を読取る（Ｓ１２３）。
【００６３】
次に、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｄの情報とレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅとの情報とから、被重ね合わせ層側重ね合わせマーク６１１Ｄとレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅとの位置関係を読取り、被重ね合わせ層に対するレジスト膜の形成位置の適否を判断する（Ｓ１２４）。
【００６４】
次に、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅの情報と、Ｓ１２０において重ね合わせ検査装置に予め登録された登録レジスト膜側重ね合わせマークとの情報とを比較することにより、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅが登録レジスト膜側重ね合わせマークに一致するか否かを判別する（Ｓ１２５）。
【００６５】
ここでの具体的な判別は、レジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅが直線パターンで形成されているかどうか否かの判別が実行される。したがって、誤って図９に対応するレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｆが設けられた第２の配線パターンを備えるフォトマスクを、重ね合わせ検査装置に装着した場合には、重ね合わせ検査装置においては、が直線パターンで形成されたレジスト膜側重ね合わせマーク７０１Ｅが存在しないことを認識し、その結果をオペレータに通報することになる。
【００６６】
（作用・効果）
以上、本実施の形態における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法によっても、上記実施の形態１と同様に、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別を、エッチング工程の速い段階で行なうことにより、作業効率の向上を図ることを可能としている。また、人手によるオフライン作業ではく、重ね合わせ検査装置を用いた、オンライン作業により、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別を行なっていることから、フォトマスク誤りの見過ごしがなくなり、半導体装置の製造歩留の向上を図ることを可能としている。
【００６７】
また、本実施の形態においては、レジスト膜側重ね合わせマークの情報として、レジスト膜側重ね合わせマークのパターン形状に基づく情報を用いていることから、従来の重ね合わせ検査装置においてマーク位置判断工程に用いられている情報を利用することを可能としている。
【００６８】
なお、上記各実施の形態における被重ね合わせ層側重ね合わせマークは、被重ね会わせ層に形成された被重ね会わせ層側重ね合わせマークの形状を反映するようにして、被重ね会わせ層上に形成された被エッチング層に形成されたマークの情報を読取る場合について説明しているが、これに限られず、たとえば、図１１に示すような半導体装置の製造工程に適用することも可能である。
【００６９】
この半導体装置の構造においては、基板８０１上に被重ね合わせ層としてのビットラインに対応して設けられた被重ね会わせ層側重ね合わせマーク８０２と、この被重ね会わせ層側重ね合わせマーク８０２の上に被エッチング層としての層間絶縁膜８０３と、この層間絶縁膜８０３の上に、レジスト膜側重ね合わせマーク８０４を有するレジスト膜８０５とを備えており、上記各実施の形態に示す構造とは異なり、エッチングされる層に被重ね会わせ層側重ね合わせマークが設けられていない。
【００７０】
したがって、上述した各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７１】
【発明の効果】
この発明に基づいた重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法によれば、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別を、エッチング工程の速い段階で行なうことにより、作業効率の向上を図ることを可能としている。また、重ね合わせ検査装置を用いた、オンライン作業により、適用したフォトマスクが正しいものであるかどうかの判別を行なっていることから、フォトマスク誤りの見過ごしがなくなり、半導体装置の製造歩留の向上を図ることを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法が適用される半導体装置のエッチング工程を示すフロー図である。
【図２】実施の形態１における第１の重ね合わせマーク領域を示す平面図である。
【図３】実施の形態１における第２の重ね合わせマーク領域を示す平面図である。
【図４】実施の形態１における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【図５】実施の形態２における第１の重ね合わせマーク領域を示す平面図である。
【図６】実施の形態２における第２の重ね合わせマーク領域を示す平面図である。
【図７】実施の形態２における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【図８】実施の形態３における第１の重ね合わせマーク領域を示す平面図である。
【図９】実施の形態３における第２の重ね合わせマーク領域を示す平面図である。
【図１０】実施の形態３における重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【図１１】他の実施の形態における半導体装置の構造を示す断面図である。
【図１２】従来の技術におけるレジスト膜に所定のパターンを転写するためのフォトマスクの概略構造を示す平面図である。
【図１３】被エッチング層およびレジスト膜に形成された重ね合わせマークの平面図である。
【図１４】図１３中ＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図である。
【図１５】重ね合わせマークを用いた一般的なエッチング工程を説明するフロー図である。
【図１６】半導体装置の構造を示す第１の断面図である。
【図１７】半導体装置の構造を示す第２の断面図である。
【符号の説明】
１００  エッチング工程、１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ  重ね合わせ検査工程を備えた半導体装置の製造方法、６１１Ａ，６１１Ｃ，６１１Ｄ  第１被重ね合わせ層側重ね合わせマーク、６１１Ｂ  第２被重ね合わせ層側重ね合わせマーク、６１１Ｃ，６１１Ｄ  被重ね合わせ層側重ね合わせマーク、７０１Ａ，７０１Ｂ，７０１Ｄ，７０１Ｅ，７０１Ｆ  レジスト膜側重ね合わせマーク、７０１ｆ  窪み。
【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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【図１６】
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【図１７】
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