(57)【要約】【課題】  専用レチクルや専用の測定装置を必要とする投影倍率やショット回転の微小な変化ではなく、製品の不良に直結する大きな変化を即座に発見できるマークを備えるレチクルとそれを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することにある。【解決手段】  図４に、ウェハ８を覆うレジスト膜１５に転写されたショット領域９の配列状態の部分平面図を示した。ショット領域９の対角部のＬ字型マークは、ショット領域９の対角部単位に十字型マーク１６となってスクライブライン１４上に形成される。【選択図】      図４
2005197453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品チップ領域とスクライブライン領域を含む矩形のショット領域を備える半導体装置製造の縮小投影露光工程で使用するレチクルであって、
前記矩形のショット領域の少なくとも一対の対角部に、前記ショット領域の一辺の一部を含む外郭形状を有するマークを備えたことを特徴とするレチクル。
【請求項２】
請求項１に記載のレチクルにおいて、
前記マークは、前記矩形のショット領域の前記スクライブライン領域に形成され、前記マークの幅が５μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とするレチクル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレチクルにおいて、
前記マークが、前記矩形のショット領域の角を含む外郭形状を有することを特徴とするレチクル。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のレチクルにおいて、
前記マークが、Ｌ字型であることを特徴とするレチクル。
【請求項５】
前記１〜４項の何れか一項に記載のレチクルを使用する縮小投影露光工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記レチクルの前記ショット領域の少なくとも一対の対角部に配置され前記マークを縮小投影露光によって、半導体基板を被覆するレジスト膜にショット毎に感光させる前記縮小投影露光工程と、
前記レジスト膜の現像工程と、
異なる前記ショットにより、前記レジスト膜に現像された前記マークの組み合わされた形状によって、前記縮小投影露光工程での投影倍率又はショット回転の異常を検査する検査工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体の製造方法において、
半導体の積層工程毎に行なう前記縮小投影露光工程で使用する前記レチクルに設けられた前記マークの大きさを、前記縮小投影露光工程毎に同形状で変えていくことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載の半導体の製造方法において、
半導体の積層工程毎に行なう前記縮小投影露光工程毎に、前記レジスト膜上の前記ショット領域外の領域において異なる場所に前記マークを感光させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項８】
複数の矩形のショット領域から形成される製品チップ領域とスクライブラインを備える半導体装置であって、
前記スクライブラインに、前記ショット領域の少なくとも一対の対角部に前記ショット領域の一辺の一部を含む外郭形状を有するマークを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
複数の矩形のショット領域から形成される製品チップ領域とスクライブラインを備える半導体装置であって、
前記製品チップ領域及びスクライブラインから形成される有効チップ領域を除く領域に、前記有効チップ領域内の前記ショット領域の少なくとも一対の対角部に形成された前記ショット領域の一辺の一部を含む外郭形状を有するマークと同じマークを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の半導体装置において、
前記マークの幅が１μｍ以上１００μｍ以下の大きさであることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のレチクルにおいて、
前記マークが、前記矩形のショット領域の角を含む外郭形状を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の半導体装置において、
前記マークが、Ｌ字型であることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置製造の縮小投影露光工程において、露光ショットに起因する投影倍率及びショット回転の異常を発見するためのマークを備えたレチクル（マスク）とそれを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一つとして露光工程がある。露光工程では、半導体基板上にレチクルのパターンを感光させるための投影露光装置が用いられている。その中で、分割露光に使用する縮小投影露光装置（ステッパ）には、人的要因、装置要因及び外部の環境要因によって、縮小投影レンズの投影倍率とショット回転に異常が発生する。ショット回転には、レンズの収差による回転とレチクル自体の回転による成分も含まれる。
【０００３】
投影倍率とショット回転の測定には、専用のテストレチクルを使用してテストパターンを、半導体基板上のレジスト膜に感光させた後現像して、それを投影露光装置に搭載されている自動計測機能を用いて測定する方法がある。
【０００４】
また、大きいテストパターンと小さいテストパターンを対向するスクラブライン上に配置し、転写後隣接するショットで重なる大きいテストパターンと小さいテストパターンの重なり具合から収差を測定する方法も開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
さらに、レチクルのスクライブ領域四隅の位置に、大きなボックスマークとその内側に位置する小さなボックスマークの二種類からなるマークを分割して配置し、ウェハ上に１レチクルごとに横列、縦列とステップアンドリピートして繰り返し感光させる。現像後、隣接する４ショットが重なることで分割されたマークにより大小二種類のボックスマークが形成され、それを利用して相対的位置ずれ量を測定し、誤差を計測する方法も開示されている（特許文献２参照）。
【０００６】
さらに、複数の計測用のパターンが形成された収差計測用レチクルを用意し、レチクルを通して投影されたパターンと、位置検出部の投影倍率だけ変倍させた開口パターンとの重なり具合から収差を計測する方法が開示されている。この方法では、それぞれの投影されたパターンの位置を特定し、その位置に基づいて収差を計測する（特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７４８５５公報（６〜８頁）
【特許文献２】特開２００２−６２６３５公報（６、７頁）
【特許文献３】特開２０００−３０６８０３公報（３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、自動計測機能や位置検出部による投影倍率とショット回転の精密な測定には時間がかかるため、複数台の投影露光装置を稼動させている場合、量産効率を考慮するとその一台あたりの測定頻度は１〜数ヶ月に一度であった。また、人的要因、装置要因及び外部の環境要因によって、投影倍率やショット回転の大きな変化が発生した場合、実際の製品パターンを検査しても異常が発見されにくかった。このような背景から、長期間にわたって、投影倍率やショット回転の大きな変化を伴う異常が発見されず、多大な不良が発生する恐れがあった。
【０００９】
本発明の目的は、専用レチクルや専用の測定装置を必要とする投影倍率やショット回転の微小な変化ではなく、製品の不良に直結する大きな変化を即座に発見できるマークを備えるレチクルとそれを用いた半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、製品チップ領域とスクライブライン領域を含む矩形のショット領域を備える半導体装置製造の縮小投影露光工程で使用するレチクルであって、前記矩形のショット領域の少なくとも一対の対角部に、前記ショット領域の一辺の一部を含む外郭形状を有するマークを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この構成のレチクルを用いれば、縮小投影露光工程で、前記矩形のショット領域の少なくとも一対の対角部に、前記ショット領域の一辺の一部を含む外郭形状を有するマークが、ショット領域ごとに半導体基板を覆うレジスト膜に感光、現像される。その際、異なるショット領域の対角部に存在するマークが組み合わされ、新しいマークが形成される。この新しいマークの形状変化を、マークの外郭形状に含まれるショット領域の一辺を基準にして観察することによって、投影倍率又はショット回転の異常を検査することができ、不良を即座に発見できる。また、基板の蝕刻前に異常が発見できるので、不良を発生させることなく、投影倍率やショット回転を調節後、再度縮小投影露光工程を行なうことができる。
【００１２】
また、本発明では、前記マークは、前記矩形のショット領域の前記スクライブライン領域に形成され、前記マークの幅が５μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、現在広く使用されている縮小倍率である例えば五分の一前後に縮小された現像後のマークの大きさが金属顕微鏡の観察によっても形状の確認ができる大きさ（１μｍ以上）になる。従って、金属顕微鏡を使った簡便な検査によって、投影倍率やショット回転の異常を即座に検査することができる。また、マークがレチクルのスクライブライン領域の幅（５００μｍ以下）からはみ出ることもない。
【００１４】
さらに、本発明では、前記マークが、前記矩形のショット領域の角を含む外郭形状を有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、矩形の直角をなす角を含む外郭形状を有するマークがショット領域の対角にあるため、レジスト膜に現像後、異なる矩形のショット領域の角部分で、直角をなす角を含む外郭形状を有するマークが組み合わされる。投影倍率やショット回転に異常がない場合、矩形の角部分で組み合わされたマークの直交している辺はそれぞれ一直線上になる。金属顕微鏡で目視による検査する際、それぞれの辺が一直線上にあるかどうかを基準に観察すればよく、検査が容易にできる。
【００１６】
さらに、本発明では、前記マークが、Ｌ字型であることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、Ｌ字型マークによって現像後組み合わされたマークが十字型になり、金属顕微鏡による観察でも、倍率異常又はショット回転異常の確認が行ないやすい。
【００１８】
本発明は、前記レチクルを使用する縮小投影露光工程を含む半導体装置の製造方法であって、前記レチクルの前記ショット領域の少なくとも一対の対角部にある前記マークを縮小投影露光によって、半導体基板を被覆するレジスト膜にショット毎に感光させる前記縮小投影露光工程と、前記レジスト膜の現像工程と、異なる前記ショットにより、前記レジスト膜に現像された前記マークの組み合わされた形状によって、前記縮小投影露光工程での投影倍率又はショット回転の異常を検査する検査工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
この方法によれば、縮小投影露光工程で、前記矩形のショット領域の少なくとも一対の対角部に、前記ショット領域の一辺の一部を含む外郭形状を有するマークが、ショット領域ごとに半導体基板を被覆するレジスト膜に感光、現像される。その際、異なるショットの対角部に存在するマークが組み合わされ、新しいマークが形成される。この新しいマークの形状変化を、マークの外郭形状に含まれるショット領域の一辺を基準にして観察することによって、投影倍率又はショット回転の異常を検査することができ、不良を即座に発見できる。また、基板の蝕刻前に異常が発見できるので、不良を発生させることなく、投影倍率やショット回転を調節後、再度縮小投影露光工程を行なうことができる。
【００２０】
また、本発明では、半導体の積層工程毎に行なう前記縮小投影露光工程で使用する前記レチクルに設けられた前記マークの大きさを、前記縮小投影露光工程毎に同形状で変えていくことを特徴とする。
【００２１】
この方法によれば、半導体製造の積層工程毎に行なう縮小投影露光工程毎に、同一場所に大きさの異なるマークが形成される。従って、縮小投影露光工程後にエッチング処理等を行なって、半導体基板にマークの形状が蝕刻されても、次の縮小投影露光工程で形成されるマークの大きさが前の蝕刻されたマークの大きさと異なるために、金属顕微鏡を使用した目視の検査でマークを識別しやすくなる。
【００２２】
さらに、本発明では、半導体の積層工程毎に行なう前記縮小投影露光工程毎に、前記レジスト膜上の前記ショット領域外の領域において異なる場所に前記マークを感光させることを特徴とする。
【００２３】
この方法によれば、半導体の積層工程毎に行なう縮小投影露光工程毎に、レジスト膜上のショット領域外の領域において異なる場所にマークを形成するため、エッチング工程等ですでに基板に蝕刻されたマーク跡と重なってマークが形成されない。従って、金属顕微鏡を使用した目視の検査が行ないやすい。
【００２４】
本発明は、複数の矩形のショット領域から形成される製品チップ領域とスクライブラインを備える半導体装置であって、前記スクライブラインに、前記ショット領域の少なくとも一対の対角部に前記ショット領域の一辺の一部を含む外郭形状を有するマークを備えることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、ウェハ状態の半導体装置で、各縮小投影露光工程の投影倍率やショット回転の状態を示すマークがスクライブラインに形成されるため、マーク用の余分な領域が必要ない。
【００２６】
また、本発明では、複数の矩形のショット領域から形成される製品チップ領域とスクライブラインを備える半導体装置であって、前記製品チップ領域及びスクライブラインから形成される有効チップ領域を除く領域に、前記有効チップ領域内の前記ショット領域の少なくとも一対の対角部に形成された前記ショット領域の一辺の一部を含む外郭形状を有するマークと同じマークを備えることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、各縮小投影露光工程のマークが製品チップ領域及びスクライブラインから形成される有効チップ領域を除く領域に個別に形成されるため、各縮小投影露光工程の投影倍率又はショット回転の異常の履歴をわかりやすく残すことができる。そのため、すべての工程が終了した後であっても、各工程の異常を確認することができる。また、製品チップ領域及びスクライブライン外であるので、マーク用の余分な領域が必要ない。
【００２８】
さらに、本発明では、前記マークの幅が１μｍ異常１００μｍ以下の大きさであることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、マークの大きさが金属顕微鏡の観察によっても形状の確認ができる幅（１μｍ以上）であり、金属顕微鏡を使った簡便な検査によっても投影倍率又はショット回転の異常を検査することができる。また、マークがスクライブライン（１００μ以下）からはみ出ることもない。
【００３０】
さらに、本発明では、前記マークが、前記矩形のショット領域の角を含む外郭形状を有することを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、矩形の直角をなす角を含む外郭形状を有するマークがショット領域の対角にあるため、レジスト膜に現像後異なる矩形のショット領域の角部分で、直角をなす角を含む外郭形状を有するマークが組み合わされる。投影倍率やショット回転に異常がない場合、矩形の角部分で組み合わされたマークの直交している辺はそれぞれ一直線上になる。金属顕微鏡で目視による検査する際、それぞれの辺が一直線上にあるかどうかを基準に観察すればよく、検査が容易にできる。
【００３２】
さらに、本発明では、前記マークが、Ｌ字型であることを特徴とする。
【００３３】
この構成であれば、組み合わされたマークが十型になり、金属顕微鏡による観察でも、倍率又はショット回転の異常の確認が行ないやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明は以下の具体例に制限されるものではない。当業者は、以下の具体例に様々な変更を加えて本発明を最大限に実施することができ、かかる変更は本願特許請求の範囲に包含される。
【００３５】
（第一の実施形態）
本実施形態の主な構成要素と全体構成を、縮小投影露光装置の概略図である図１を参照して説明する。縮小投影露光装置１は、露光光を発生する光源２（水銀ランプ、レーザ等）、レチクル７がセットされるレチクルステージ３、露光工程ごとにレチクル７を交換するレチクル交換機構４、レチクル７に形成されたパターンを縮小して半導体基板であるウェハ８上に投影する投影レンズ５及びウェハ８の位置をコントロールするウェハステージ６から主に構成される。本実施形態では、１／５の縮小投影倍率で露光する。
【００３６】
光源２から照射される露光光と投影レンズ５により、半導体装置製造の各露光工程に対応したレチクル７（マスク）のパターンは縮小され、レジストが塗布されたウェハ８に感光される（１ショット分）。レチクル７は、各露光工程でレチクル交換機構４により交換され、レチクルステージ３にセットされる。縮小投影露光で分割露光する場合、ウェハステージ６でウェハ８を移動させて、一つの露光工程でショットを繰り返して、複数の同一パターンをレジストの異なる場所に隣り合うように順次感光させる。ウェハステージ６の位置は、レーザの干渉を利用して制御され、位置精度は０．０５μｍである。
【００３７】
図２に、本実施形態に使用するレチクルのショット領域の概略平面図を示す。矩形のショット領域９は、ハーフスクライブ構造のスクライブライン領域１０と製品チップ領域１１と、ショット領域９の一対の対角部に配置されたショット領域９の角を含む外郭形状を有する右上角のＬ字型のマーク１２と左下角のＬ字型マーク１３で構成される。便宜上、右上と左下との表現を用いたが、Ｌ字型のマーク１２とＬ字型のマーク１３はショット領域９の一対の対角部に配置されればよい。
【００３８】
ショット領域９に形成される露光パターンは、例えば、石英基板に遮光性を有するクロム膜を形成し、フォトリソグラフィによるクロム膜の除去、レーザによるクロム膜の除去、粒子線によるＦＩＢ（収束イオンビーム）加工によるクロム膜の除去等によって形成される。対角部のマーク１２，１３の部分は、クロム膜を抜き、スクライブライン領域１０のマーク１２，１３を除く部分はクロム膜で遮光されている。Ｌ字型のマーク１２，１３の大きさは、長さ２５０μｍ、幅７５μｍとし、レジスト膜に１／５に縮小されても金属顕微鏡で観察できる大きさとした。
【００３９】
マーク１２，１３の幅は、例えば５μｍ以上５００μｍ以下の値が良い。下限値は、縮小投影露光した際に、金属顕微鏡で容易に観察できる大きさで、上限値はスクライブラインを最小限に有効に使用できる大きさである。マーク１２の長さは、マーク１２の幅の３倍以上あれば、Ｌ字型のマーク１２として認識ができる。
【００４０】
図３に、本実施形態に含まれる工程図を示した。本実施形態では、レチクル７に形成されたショット領域９の対角部のマーク１２，１３を、ウェハ８を被覆するレジスト膜１５（図４に示す）にショット毎に感光させる縮小投影露光工程（Ｓ１）を行なう。次に、レジスト膜１５の現像工程（Ｓ２）を行ない、レジスト膜１５に形成されたマーク１２，１３を観察することによって、投影倍率又はショット回転の異常を検査する検査工程（Ｓ３）を行なう。ここで、ウェハ８とは、未処理のウェハ８だけでなく、前の工程でウェハ８の表面の膜等にパターンが形成されたウェハ８も含む。
【００４１】
以下に、各工程を説明する。縮小投影露光装置１に、図２のショット領域９を有するレチクル７をセットして、ウェハ８上のレジスト膜１５にショット領域９の対角部のマーク１２，１３を感光させる分割縮小投影露光工程を行なった。分割露光は、ウェハステージ６をショットごとに移動させ、複数のショット領域９を隣り合うようにレジスト膜１５に転写した。その後、通常のレジスト膜１５の現像工程を行なった。レジスト膜１５に現像後のＬ字型マーク１２ａ，１３ａの大きさは、長さ５０μｍ、幅１５μｍであった。
【００４２】
図４に、ウェハ８を覆うレジスト膜１５に形成されたショット領域９の配列状態の部分平面図を示した。対角部のＬ字型マーク１２，１３は、ショット領域９の各四隅にＬ字型の角がほぼ点接触して形成される十字型マーク１６となってスクライブライン１４上に形成される。
【００４３】
図５〜９に、ショット領域９の四隅に形成された十字型マーク１６の形状によって、縮小投影露光工程での投影倍率又はショット回転の異常を検査する検査工程を説明する図を示した。検査は、金属顕微鏡を使用して、直接レジスト膜１５の表面を観察することによって行なった。投影倍率及びショット回転の異常が発生した場合の十字型マーク１６の見え方を以下に説明する。
【００４４】
図５は、投影倍率及びショット回転に異常がない場合の十字型マーク１６（基準マーク）の平面図である。レジスト膜１５に形成された右上角のＬ字型マーク１２ａと左下角のＬ字型マーク１３ａは、十字型マーク１６を形成する。ショット領域９の角を形成する縦と横２辺に相当するＬ字型マークの辺は、縦方向と横方向とも一直線上にある。
【００４５】
図６は、投影倍率の拡大方向の異常が発生した場合の十字型マーク１６を示す平面図である。右上角のＬ字型マーク１２ａと左下角のＬ字型マーク１３ａは、重なり合い、それぞれの辺は一直線上にない。
【００４６】
図７は、投影倍率の縮小方向の異常が発生した場合の十字型マーク１６を示す平面図である。右上角のＬ字型マーク１２ａと左下角のＬ字型マーク１３ａはお互いに離れ、それぞれの辺は一直線上にない。
【００４７】
図８は、ショット回転の右回り方向の異常が発生した場合の十字型マーク１６を示す平面図である。右上角のＬ字型マーク１２ａと左下角のＬ字型マーク１３ａの各辺は一直線上からずれ、お互いに右回りに回転した形状となる。ショット回転は、Ｌ字型でマーク１２ａ，１３ａの角をなす直角する二辺の傾きを見ることでわかる。
【００４８】
図９は、ショット回転の左回り方向の異常が発生した場合の十字型マーク１６を示す平面図である。右上角のＬ字型マーク１２ａと左下角のＬ字型マーク１３ａの各辺は一直線上からずれ、お互いに左回りに回転した形状となる。
【００４９】
通常の管理状態では、投影倍率及びショット回転によるレジスト膜１５上での線幅等の変化は、±０．１μｍに管理され、管理値内の微量な変化に対しては、マーク形状変化も僅かである。しかし、管理値を越えた０．３μｍ程度の投影倍率又はショット回転異常が発生した場合、十字型マーク１６において、右上角のＬ字型マーク１２ａと左下角のＬ字型マーク１３ａはそれぞれ逆方向に移動するため、マーク１２ａ，１３ａの相対位置ずれ量は０．３μｍ×２の０．６μｍとなり、容易に金属顕微鏡の観察によって確認できる。
【００５０】
上記に示した縮小投影露光工程、現像工程とエッチング工程、成膜工程等を繰り返すことで、スクライブライン１４に、ショット領域９の対角部にショット領域９の角を含む外郭形状を有するＬ字型マーク１２ａ，１３ａを備える半導体装置を得ることができる。
【００５１】
以上の製造方法及び構成によれば、縮小投影露光工程で、ショット領域９の一対の対角部に、ショット領域９の角を含む外郭形状を有するＬ字型マーク１２ａ，１３ａが、ショット領域９ごとにウェハ８を覆うレジスト膜１５に形成される。その際、異なるショット領域の対角部に存在するＬ字型マーク１２ａ，１３ａが組み合わされ、十字型マーク１６が形成される。十字型マーク１６の形状変化を観察することによって投影倍率又はショット回転の異常を検査することができる。
【００５２】
また、レジスト膜１５に現像後のＬ字型マーク１２ａ，１３ａの幅が金属顕微鏡の観察によっても形状の確認ができる大きさ１５μｍになる。従って、金属顕微鏡を使った簡便な検査によって、投影倍率又はショット回転の異常を即座に検査することができる。さらに、ウェハ状態の半導体装置で、各縮小投影露光工程の投影倍率やショット回転の状態を示す十字型マーク１６がスクライブライン１４に形成されるため、マーク用の余分な領域が必要ない。
【００５３】
（第二の実施形態）
本実施形態では、複数の縮小投影露光工程で使用する複数のレチクル７に設けられたＬ字型マーク１２，１３の大きさを縮小投影露光工程毎に同形状で後の工程に行くほど大きく変えた。その他の工程等は第一の実施の形態と同様に行なった。
【００５４】
図１０に、一つの例として、ウェハ８上のレジスト膜１５に重なって形成された左下角のＬ字型マーク１３の平面図を示した。レジスト膜１５に形成される最小のＬ字型マーク１３ａの長さは５０μｍで幅は１５μｍとなるようにし、その上層の露光時に形成されるＬ字型マークについては、層が増える度に、長さが２μｍ、幅が１μｍづつ大きくなるようにＬ字型マーク１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆの大きさを変えた。
【００５５】
レジスト膜１５に現像されたＬ字型マーク１２ａ，１３ａは、露光工程後の半導体製造工程であるエッチング工程でウェハ８に蝕刻されるが、次の縮小投影露光工程で使用するＬ字型マーク１２，１３を大きくするため、レジスト膜１５に現像した際に、完全に一致して重なり合うことがない。組み合わされたＬ字型マーク１２ａ，１３ａの異常を示す形状及び検査工程は、第一の実施形態と同様に行なった。
【００５６】
この方法によれば、次の縮小投影露光工程後の蝕刻によって形成されるＬ字型マーク１２ａ，１３ａの大きさが前の蝕刻されたマークの大きさと異なるために、金属顕微鏡を使用した目視での検査が行ないやすい。
【００５７】
（第三の実施形態）
図１１に、本実施形態で使用したレチクルのショット領域の概略平面図を示す。レチクル７は、第一の実施形態と同様に作成した。その後のショット領域９の対角部に形成されたマークを半導体基板であるウェハ８を被覆するレジスト膜１５にショット毎に感光させる工程を以下に示すように変えた以外は、第一の実施例と同様の工程でレジスト現像工程、検査工程を行なった。
【００５８】
本実施形態では、縮小投影露光装置１に、図１１のショット領域９を有するレチクル７をセットして、ウェハ８上のレジスト膜１５にショット領域９の対角部に形成されたマーク１２，１３を感光させる分割縮小投影露光工程を行なった。分割露光は、ウェハステージ６をショットごとに移動させ、複数のショット領域９を隣り合うようにレジスト膜１５に感光させるが、分割露光がすべて終了後にショット領域９外に対角部のマーク１２，１３を感光させた。ショット領域９外へのマークの感光は、分割露光の終了後でなく、同じ縮小投影露光工程であれば、どの段階で行なっても良い。本実施形態では、１１回の縮小露光工程を行なったが、それぞれの工程で、ショット領域９外の異なる場所にＬ字型マーク１２，１３を感光させた。その際のマークの感光方法は次のように行なった。
【００５９】
図１２は、Ｌ字型マーク１２ａ，１３ａを並べて配置して、十字型マーク１６を形成する際の露光装置のブラインド１７の設定を示す平面図である。図１２において、左下のＬ字型マーク１３の開口部１８をテープ等で覆って、右上のＬ字型マーク１２のみに開口部１８を備えるブラインド１７を使用して、ウェハ８上の指定されたショット領域９外の場所に転写する。続いて、右上のＬ字型マーク１２の開口部１８をテープ等で覆って、左下のＬ字型マーク１３のみに開口部１８を備えるブラインド１７を使用して、露光装置のウェハステージ６をＬ字型マーク１２，１３の角が合うように必要量移動した後、感光、現像させ十字型マーク１６を形成する。
【００６０】
その他ブラインドの方法として、右上のＬ字型マーク１２のみに開口部１８を備えるブラインド１７と、左下のＬ字型マーク１３のみに開口部１８を備えるブラインド１７の二種類を用意して使用しても良い。また、右上又は左下のＬ字型マークのみに開口部１８を備える一種類のブラインド１７を用意して、ブラインド１７を１８０°回転させて使用しても良い。
【００６１】
図１３は、図１１のショット領域を有するレチクル７を使用して、図１２で示したブラインド操作によって、ウェハ８上のショット領域９を除く領域（製品チップ領域１１及びスクライブライン１４を含む有効チップ領域１９を除く領域）に配置された十字型マーク１６を示す平面図である。図１３において、十字型マーク１６は、（１）〜（１１）の縮小露光工程各々に対応して、それぞれ指定された別の位置に形成される。ショット領域９の対角部に相当するスクライブライン１４上にも十字型マーク１６が配置されるが、各縮小露光工程において、同じ位置に形成されるため、十字型マーク１６は積層されていく。組み合わされた十字型マーク１６の異常を示す形状及び検査の工程は第一の実施形態と同様に行なった。
【００６２】
この構成によれば、各縮小投影露光工程の十字型マーク１６が製品チップ領域１１及びスクライブライン１４を含む有効チップ領域１９を除く領域にそれぞれ異なる位置に形成されるため、各縮小投影露光工程の投影倍率又はショット回転の異常の履歴をわかりやすく残すことができる。そのため、すべての工程が終了した後であっても、各工程の異常を確認することができる。また、製品チップ領域１１及びスクライブライン１４外であるので、マーク用の余分な領域が必要ない。
【００６３】
（変形例１）
図１４に、本変形例に使用するレチクルのショット領域の概略平面図を示す。ショット領域９は、フルスクライブ構造のスクライブライン領域１０と製品チップ領域１１と、ショット領域９の一対の対角部に配置され、右上角のＬ字型マーク１２と左下角のＬ字型マーク１３で構成される。Ｌ字型マーク１２，１３は、ショット領域９の角を含む外郭形状を有している。
【００６４】
ショット領域９に形成される露光パターンは、第一の実施形態と同様に形成した。また、マークの部分も第一の実施形態と同様に、クロム膜を除去し、マーク周辺のスクライブ領域はクロム膜で遮光されている。Ｌ字型のマークの大きさは、長さ１０００μｍ、幅４００μｍとし、現像後金属顕微鏡で観察できる大きさとした。
【００６５】
縮小投影露光装置１に、図１４のショット領域９を有するレチクル７をセットして、ウェハ８上のレジスト膜１５にショット領域９の対角部のマーク１２，１３を転写する分割縮小投影露光工程を第一の実施形態と同様に行なった。図１５に、ウェハ８を覆うレジスト膜１５に現像されたショット領域９の配列状態の部分平面図を示した。対角部のＬ字型マークは、ショット領域９の対角部単位に十字型マーク１６となってスクライブライン１４上に製品チップ領域１１の左上角に接して形成される。形成後のＬ字型マークの大きさは、長さ２００μｍ、幅８０μｍであった。
【００６６】
（変形例２）
図１６に、本変形例で使用したレチクルのショット領域の概略平面図を示す。レチクル７は、変形例１と同様に作成した。その後のレチクル７の対角部マークを半導体基板であるウェハ８を被覆するレジスト膜１５にショット毎に感光する工程を第三の実施形態と同様に行なった。図１７は、本変形例の露光装置のブラインド１７の設定を示す平面図である。
【００６７】
図１６のショット領域９を有するレチクル７を使用して、図１７で示したブラインド１７を第三の実施形態と同様の操作によって使用して、ウェハ８上のショット領域９を除く領域に十字型マーク１６を形成した。図１８は、十字型マーク１６の配置を示す平面図である。組み合わされた十字型マーク１６の異常を示す形状及び検査の工程は第一の実施形態と同様に行なった。
【００６８】
（変形例３）
ショット領域９の少なくとも一対の対角部に設けられるマークは、ショット領域９の角を含む外郭形状であることに限定されない。例えばショット領域９の角をなす二辺のうち一辺のみを外郭形状に含んでいるマーク形状であってもよい。この場合、その角をなす二辺の交点を外郭形状に含んでもよいし、含まなくてもよい。
【００６９】
角をなす二辺の交点を外郭形状に含むマーク形状であれば、マークにおいてショット領域９の一辺の一部を含む部分の線分を見ることにより、その線分の傾きからショット回転の有無を検査することができる。また、マークが２つ組み合わさってできるマークにおいて、投影倍率が正常であれば先の２つの線分が一直線上に配置されることになるので、すなわち、マークは、ショット領域の一辺の一部をその外郭形状に含む形状であればよい。
【００７０】
このように、マークがその外郭形状にショット領域９の一辺の一部が含まれる形状であれば、マークにおいてショット領域９の一辺の一部を含む部分の線分を見て、その線分の傾きからショット回転異常の検査を行なうことができる。
【００７１】
（変形例４）
各実施形態において、ショット領域の角を含む外郭形状を有するマークの形状としては、直角三角形、矩形など直角をなす辺を含んだ形状であれば良い。
【００７２】
（変形例５）
第一の実施形態、第二の実施形態及び第三の実施形態のように、ハーフスクライブ構造であれば、一対の対角部のみでなく、両対角部にマークがあっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】縮小投影露光装置の概略図。
【図２】ショット領域の概略平面図。
【図３】本実施形態に含まれる工程図。
【図４】ショット領域配列状態の部分平面図。
【図５】異常がない場合の十字型マークの平面図。
【図６】投影倍率の拡大方向の異常が発生した場合の十字型マークの平面図。
【図７】投影倍率の縮小方向の異常が発生した場合の十字型マークの平面図。
【図８】ショット回転の右回り方向の異常が発生した場合の十字型マークの平面図。
【図９】ショット回転の左回り方向の異常が発生した場合の十字型マークの平面図。
【図１０】重なって形成されたＬ字型マークの平面図。
【図１１】ショット領域の概略平面図。
【図１２】露光装置のブラインド設定を示す平面図。
【図１３】有効チップ領域を除く領域に配置されたマークを示す平面図。
【図１４】ショット領域の概略平面図。
【図１５】ショット領域配列状態の部分平面図。
【図１６】ショット領域の概略平面図。
【図１７】露光装置のブラインド設定を示す平面図。
【図１８】有効チップ領域を除く領域に配置されたマークを示す平面図。
【符号の説明】
【００７４】
１…縮小投影露光装置、２…光源、３…レチクルステージ、４…レチクル交換機構、５…投影レンズ、６…ウェハステージ、７…レチクル、８…半導体基板としてのウェハ、９…ショット領域、１０…スクライブライン領域、１１…製品チップ領域、１２…マークとしての右上角のＬ字型マーク、１３…マークとしての左下角のＬ字型マーク、１４…スクライブライン、１５…レジスト膜、１６…十字型マーク、１７…ブラインド、１８…開口部、１９…有効チップ領域。
【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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【図１８】
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