(57)【要約】【課題】ダブルパターンで形成されたパターンに新たなパターンを重ね合わせて露光して、新たなパターンを形成する際、重ね合わせ精度を向上させると共に、露光及び重ね合わせ計測処理時間を短縮することができるアライメントマークを形成できるようにする。【解決手段】アライメントマークは、第３のマスクの位置合わせを行うために、被処理膜に、第１の図形要素を有する第１のマスク及び第２の図形要素を有する第２のマスクを用いて形成される。このようにして形成されるアライメントマークは、複数で且つ同一形状の第３の図形要素を備え、第３の図形要素の一の辺は第１の図形要素により形成され、他の辺は第２の図形要素により形成されている。【選択図】図１
2009064951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理膜に、第１の図形要素を有する第１のマスク及び第２の図形要素を有する第２のマスクを用いて形成され、第３のマスクの位置合わせを行うためのアライメントマークであって、複数で且つ同一形状の第３の図形要素を備え、前記第３の図形要素の一の辺は前記第１の図形要素により形成され、他の辺は前記第２の図形要素により形成されていることを特徴とするアライメントマーク。
【請求項２】
前記第１の図形要素及び第２の図形要素は、同一ピッチで配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項３】
前記第１の図形要素及び第２の図形要素は、同一ピッチで且つ同一形状で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項４】
被処理膜に、行毎に同一形状である第１の図形要素を有する第１のマスク及び行毎に同一形状である第２の図形要素を有する第２のマスクを用いて形成され、第３のマスクの位置合わせを行うためのアライメントマークであって、複数の同一形状が行列状に配置された第３の図形要素を備え、前記第３の図形要素は列方向に信号が平均化されることを特徴とするアライメントマーク。
【請求項５】
前記第３の図形要素は、各行が前記第１の図形要素又は前記第２の図形要素から形成されていることを特徴とする請求項４に記載のアライメントマーク。
【請求項６】
前記第３の図形要素は、前記第１のマスクの図形要素と前記第２のマスクの図形要素とが交互に配置されて形成されていることを特徴とする請求項５に記載のアライメントマーク。
【請求項７】
基板上に被処理膜及びハードマスク膜を順次形成し、ハードマスク膜の上に第１のレジストパターンを形成する工程（ａ）と、
前記第１のレジストパターンをエッチングマスクとして、前記ハードマスク膜をエッチングする工程（ｂ）と、
前記第１のレジストパターンを除去した後に、エッチングされた前記ハードマスク膜の一部を覆うように第２のレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、
前記第２のレジストパターンをエッチングマスクとして、前記ハードマスク膜をさらにエッチングする工程（ｄ）と、
前記第２のレジストパターンを除去した後に、前記工程（ｂ）及び工程（ｄ）でエッチングされた前記ハードマスク膜をエッチングマスクとして、前記被処理膜をエッチングする工程（ｅ）とを備えていることを特徴とするアライメントマークの形成方法。
【請求項８】
前記第１のレジストパターン及び第２のレジストパターンは同一ピッチであり、且つそれぞれ同一形状のパターンが配置されており、
前記工程（ｃ）は、前記第２のレジストパターンが前記工程（ｂ）で形成された前記各図形要素の一部を覆い、隣接する前記各図形要素には接しないように前記第２のレジストパターンを形成することを特徴とする請求項７に記載のアライメントマークの形成方法。
【請求項９】
前記アライメントマークは、同一ピッチ且つ同一形状を有する第３の図形要素からなるパターンであることを特徴とする請求項７又は８に記載のアライメントマークの形成方法。
【請求項１０】
基板上に被処理膜及びハードマスク膜を順次形成し、ハードマスク膜の上に第１のレジストパターンを形成する工程（ａ）と、
前記第１のレジストパターンをエッチングマスクとして、前記ハードマスク膜をエッチングする工程（ｂ）と、
前記第１のレジストパターンを除去した後に、エッチングされた前記ハードマスク膜の一部を覆うように第２のレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、
エッチングされた前記ハードマスク膜及び前記第２のレジストパターンをエッチングマスクとして、前記被処理膜をエッチングする工程（ｄ）とを備えていることを特徴とするアライメントマークの形成方法。
【請求項１１】
前記第１のレジストパターン及び第２のレジストパターンは、同一ピッチであり、且つそれぞれ同一形状のパターンが配置されており、
前記工程（ｃ）は、前記第２のレジストパターンが前記工程（ｂ）で形成された前記各図形要素の一部を覆い、隣接する前記各図形要素には接しないように前記第２のレジストパターンを形成することを特徴とする請求項１０に記載のアライメントマークの形成方法。
【請求項１２】
前記アライメントマークは、同一ピッチ且つ同一形状を有する第３の図形要素からなるパターンであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のアライメントマークの形成方法。
【請求項１３】
被処理膜に、第１の図形要素を有する第１のマスク及び第２の図形要素を有する第２のマスクを用いて形成され、第３のマスクとの重ね合わせ計測を行うための重ね合わせ計測マークであって、第３の図形要素を備え、前記第３の図形要素を構成する一の辺と該一の辺に対向する他の辺とはそれぞれ前記第１の図形要素又は前記第２の図形要素から形成されることを特徴とする重ね合わせ計測マーク。
【請求項１４】
被処理膜に、同一の図形要素を有する複数のマスクを用いて形成され、平面的にみて方形状で、且つ、隣接する前記図形要素は異なる前記マスクから形成されることを特徴とする重ね合わせ計測マーク。
【請求項１５】
請求項１又は請求項４に記載のアライメントマークが形成された基板の上に、レジストを塗布する工程（ａ）と、
前記アライメントマークを用いて、前記基板のアライメントを行う工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）よりも後に、前記基板に前記第３のマスクを重ね合わせて露光する工程（ｃ）と、
前記露光されたレジストを現像する工程（ｄ）とを備えていることを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリソグラフィ工程のパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路装置の微細化に伴い、微細な配線を微細ピッチで形成することが要求されている。この要求に応じて、１つの層のパターニングを行う際に複数枚のマスクを使用する多重露光プロセスが検討されている。以下、多重露光プロセスについて簡単に説明する。
【０００３】
まず、設計データをパターンのピッチが緩和するように２枚以上のマスクデータに分割して、複数のマスクを製作する。成膜された半導体基板の上にレジストを塗布する。半導体基板の位置合わせ（アライメント）を行った後に、第１のマスクを通してレジスト膜を露光して、パターンを転写する。同様に、第２以降のマスクを通して順次レジスト膜を露光して、各マスクのパターンを転写する。全てのマスクを通してレジスト膜の露光が終了した後、レジスト膜の現像処理を行う。
【０００４】
このように、多重露光プロセスを用いると、各マスクにおいてはピッチを緩和させたパターンとすることができるため、全マスクを合わせることにより微細ピッチのパターンを形成することができる。しかしながら、多重露光プロセスは、各マスクパターンの露光光が他のマスクパターンに影響を及ぼすため、近接効果補正精度の低下及び寸法制御の劣化等の問題を有している。
【０００５】
そこで、多重露光プロセスにおける上記の問題を回避するために、ダブルパターニングを用いる技術が提案されている。以下、ダブルパターニングプロセスについて簡単に説明する。
【０００６】
まず、設計データをパターンのピッチが緩和するように２枚以上のマスクデータに分割して、複数のマスクを製作する。半導体基板の上に加工を施したい被処理膜、ハードマスクとなる膜を順次成膜して、ハードマスク膜の上にレジストを塗布する。半導体基板の位置合わせ（アライメント）を行った後に、第１のマスクを通してレジスト膜を露光して、パターンを転写する。レジスト膜の現像処理を行い、第１のマスクのレジストパターンを形成する。第１のマスクのレジストパターンをマスクとしてハードマスク膜をエッチングして、第１のマスクのパターンをハードマスク膜に転写する。第１のマスクに使用したレジストを剥離後、新たなレジストを塗布する。同様に第２のマスクを通して順次レジスト膜を露光及び現像して、ハードマスク膜のエッチングを繰り返し、各マスクのパターンをハードマスク膜に転写する。全てのマスクを通したパターンがハードマスク膜に転写された後、全てのマスクのパターンが転写されたハードマスク膜をマスクにして、被処理膜にエッチング等で加工を行う。
【０００７】
このようにダブルパターニングプロセスを用いると、微細ピッチのパターンを形成することが可能であり、また、各マスクパターンの露光光が他のマスクパターンへ影響しないようにすることができる。
【０００８】
しかし、ダブルパターニングプロセスは、露光機の重ね合わせ精度及びウエハの歪み等により、各マスクのパターン間に位置合わせのずれが生じてしまう。このことは、多重露光プロセスにおいても同様である。また、ダブルパターニングプロセスで形成された基板上に別膜種を形成し、新たな第３のマスクを用いてパターンを形成する場合、ダブルパターンで形成するときに用いた何枚目かのマスクパターンに位置合わせを行うことになる。このため、例えばダブルパターニングの第１のマスクで形成されたパターンに位置を合わせて露光した場合、ダブルパターニングの第２のマスクで形成されたパターンと第３のマスクパターンとの位置精度（重ね合わせ精度）は、ダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとの位置合わせのずれ分低下することになる。このような位置合わせのずれを避けるために、ダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとの位置合わせのずれの中間に合わせて第３のマスクパターンを露光することができれば、ダブルパターニングの第１のマスク及び第２のマスクのどちらに対する重ね合わせ精度もダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとの位置合わせのずれ分の半分に低減することは可能である。
【０００９】
また、通常、アライメントマーク及び重ね合わせ計測マークは、基板上に形成される半導体素子に対して大きな面積を占めている。さらに、一層の被処理膜に対して加工するためのマスクが２枚以上になると、アライメントマーク及び重ね合わせ計測マークも２倍又はそれ以上に増加するため、これらのマークが広い面積を占有することになる。そこで、これを解決するため、多重露光プロセスではある工程で形成したアライメントマークを別のマスクで消去する技術が提案されている。
【００１０】
この技術について、特許文献１に記載されたアライメントマークを消去する方法を以下に説明する。
【００１１】
まず、基板の表面上に感光性の第１のレジスト膜を形成する。第１のマスクを通して第１のレジスト膜を露光して、第１のマスクの第１のパターンを転写する。つまり、第１のパターンが第１の被転写マークを含み、第１のレジスト膜に第１の被転写マークが転写された第１の潜像マークが形成される。次に、第１の潜像マークを検出することによって基板の位置情報を得、その位置情報に基づいて第２のマスクと基板との位置合わせを行う。第２のマスクを通して第１のレジスト膜を露光して、第２のマスクの第２のパターンを転写すると共に、第１の潜像マークを内包する領域を露光して第１の潜像マークを消去した後、第１のレジスト膜を現像する。
【００１２】
以上のような工程を行うことにより、第１のマスクのアライメントマークを消去することが可能である。
【特許文献１】特開２００３−２０９０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、第３のマスクパターンをダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとの位置合わせのずれの中間に合わせて露光するには、ウエハ毎にダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとのずれ量をそれぞれ別に計測し、第３のマスクパターン露光時にその半分の値をオフセットとして足し合わせて露光しなければならなく、スループットを著しく劣化させるという問題がある。
【００１４】
また、スループットを改善するために、あるウエハのダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとのずれ量を計測し、その半分の値をオフセットとして足し合わせて他のウエハを露光した場合は、ダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとのずれ量がウエハ毎に異なるため、そのばらつき分第３のマスクパターンとの重ね合わせ精度が低下するという問題がある。
【００１５】
さらに、第３のマスクパターン形成後の重ね合わせ計測も、ダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとの両方のそれぞれの重ね合わせ精度を計測しなければならなく、通常の２倍以上の計測時間を要するという問題がある。
【００１６】
本発明は前記従来の問題に鑑み、ダブルパターニングで形成されたパターンに新たなパターンを重ね合わせて露光し、新たなパターンを形成する際、重ね合わせ精度を向上させること、露光及び重ね合わせ計測の処理時間を短縮すること並びにアライメントマーク及び重ね合わせ計測マークの増加を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の目的を達成するため、本発明は、アライメントマーク及び重ね合わせ計測マークを、第１のマスク及び第２のマスクの両方を用いて形成する構成とする。
【００１８】
具体的に、本発明に係る第１のアライメントマークは、被処理膜に、第１の図形要素を有する第１のマスク及び第２の図形要素を有する第２のマスクを用いて形成され、第３のマスクの位置合わせを行うためのアライメントマークであって、複数で且つ同一形状の第３の図形要素を備え、第３の図形要素の一の辺は第１の図形要素により形成され、他の辺は第２の図形要素により形成されていることを特徴とする。
【００１９】
第１のアライメントマークによると、第１のマスク及び第２のマスクを用いて、第１のマスクと第２のマスクとのずれ量を含んで形成される。このため、第１のアライメントマークを用いて第３のマスクの位置合わせを行い、新たなパターンを形成する際に、重ね合わせ精度を向上させることができる。また、第３のマスクを位置あわせする際に、第１のマスクと第２のマスクとのずれ量をそれぞれ別に計測する必要がないため、露光及び重ね合わせ計測の処理時間を短縮することができる。
【００２０】
第１のアライメントマークにおいて第１の図形要素及び第２の図形要素は、同一ピッチで配置されていることが好ましい。
【００２１】
第１のアライメントマークにおいて、第１の図形要素及び第２の図形要素は、同一ピッチで且つ同一形状で配置されていることが好ましい。
【００２２】
このようにすると、第１のマスク及び第２のマスクを用いて、第１のマスクと第２のマスクとのずれ量を含んだアライメントマークを形成することができる。
【００２３】
本発明に係る第２のアライメントマークは、被処理膜に、行毎に同一形状である第１の図形要素を有する第１のマスク及び行毎に同一形状である第２の図形要素を有する第２のマスクを用いて形成され、第３のマスクの位置合わせを行うためのアライメントマークであって、複数の同一形状が行列状に配置された第３の図形要素を備え、第３の図形要素は列方向に信号が平均化されることを特徴とする。
【００２４】
第２のアライメントマークによると、行方向に同一形状を有する第１のマスク及び第２のマスクを用いて、同一形状が行列状に配置される。このような第１のマスク及び第２のマスクを用いて第３のマスクの位置合わせを行い、新たなパターンを形成する際に、露光機は列方向の信号を平均化して処理するため、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出されるので、重ね合わせ精度を向上させることができる。また、第３のマスクの位置あわせをする際に、第１のマスク及び第２のマスクのずれ量をそれぞれ別に計測する必要がないため、露光及び重ね合わせ計測の処理時間を短縮することができる。
【００２５】
第２のアライメントマークにおいて、第３の図形要素は、各行が第１の図形要素又は第２の図形要素から形成されていることが好ましい。
【００２６】
第２のアライメントマークにおいて、第３の図形要素は、第１のマスクの図形要素と第２のマスクの図形要素とが交互に配置されて形成されていることが好ましい。
【００２７】
このようにすると、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出されるアライメントマークを形成することができる。
【００２８】
本発明に係る第１のアライメントマークの形成方法は、基板上に被処理膜及びハードマスク膜を順次形成し、ハードマスク膜の上に第１のレジストパターンを形成する工程（ａ）と、第１のレジストパターンをエッチングマスクとして、ハードマスク膜をエッチングする工程（ｂ）と、第１のレジストパターンを除去した後に、エッチングされたハードマスク膜の一部を覆うように第２のレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、第２のレジストパターンをエッチングマスクとして、ハードマスク膜をさらにエッチングする工程（ｄ）と、第２のレジストパターンを除去した後に、工程（ｂ）及び工程（ｄ）でエッチングされたハードマスク膜をエッチングマスクとして、被処理膜をエッチングする工程（ｅ）とを備えていることを特徴とする。
【００２９】
第１のアライメントマークの形成方法によると、第１のマスク及び第２のマスクを用いて、そのずれ量を含んだアライメントマークを形成することができる。第３のマスクの位置合わせに、このアライメントマークを用いれば、重ね合わせ精度及びスループットの両方を劣化させることなく新たなパターンを形成することができる。
【００３０】
第１のアライメントマークの形成方法において、第１のレジストパターン及び第２のレジストパターンは同一ピッチであり、且つそれぞれ同一形状のパターンが配置されており、工程（ｃ）は、第２のレジストパターンが工程（ｂ）で形成された各図形要素の一部を覆い、隣接する各図形要素には接しないように第２のレジストパターンを形成すること
が好ましい。
【００３１】
第１のアライメントマークの形成方法において、アライメントマークは、同一ピッチ且つ同一形状を有する第３の図形要素からなるパターンであることが好ましい。
【００３２】
このようにすると、第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含むアライメントマークを形成することができる。
【００３３】
本発明に係る第２のアライメントマークの形成方法は、基板上に被処理膜及びハードマスク膜を順次形成し、ハードマスク膜の上に第１のレジストパターンを形成する工程（ａ）と、第１のレジストパターンをエッチングマスクとして、ハードマスク膜をエッチングする工程（ｂ）と、第１のレジストパターンを除去した後に、エッチングされたハードマスク膜の一部を覆うように第２のレジストパターンを形成する工程（ｃ）と、エッチングされたハードマスク膜及び第２のレジストパターンをエッチングマスクとして、被処理膜をエッチングする工程（ｄ）とを備えていることを特徴とする。
【００３４】
第２のアライメントマークの形成方法によると、第１のマスク及び第２のマスクを用いて、そのずれ量を含んだアライメントマークを形成することができる。第３のマスクの位置合わせに、このアライメントマークを用いれば、重ね合わせ精度及びスループットの両方を劣化させることなく新たなパターンを形成することができる。
【００３５】
第２のアライメントマークの形成方法において、第１のレジストパターン及び第２のレジストパターンは、同一ピッチであり、且つそれぞれ同一形状のパターンが配置されており、工程（ｃ）は、第２のレジストパターンが工程（ｂ）で形成された各図形要素の一部を覆い、隣接する各図形要素には接しないように第２のレジストパターンを形成すること
が好ましい。
【００３６】
第２のアライメントマークの形成方法において、アライメントマークは、同一ピッチ且つ同一形状のパターンであることが好ましい。
【００３７】
このようにすると、第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含むアライメントマークを形成することができる。
【００３８】
本発明に係る第１の重ね合わせ計測マークは、被処理膜に、第１の図形要素を有する第１のマスク及び第２の図形要素を有する第２のマスクを用いて形成され、第３のマスクとの重ね合わせ計測を行うための重ね合わせ計測マークであって、第３の図形要素を備え、第３の図形要素を構成する一の辺と該一の辺に対向する他の辺とはそれぞれ第１の図形要素又は第２の図形要素から形成されることを特徴とする。
【００３９】
第１の重ね合わせ計測マークによると、第１のマスク及び第２のマスクを用いて、第１のマスクと第２のマスクとのずれ量を含んで形成される。このため、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として第１の重ね合わせ計測マークが検出されるため、第３のマスクを用いて新たなパターンを形成する際に、重ね合わせ精度を向上させ、露光及び重ね合わせ計測の処理時間を短縮することができる。
【００４０】
本発明に係る第２の重ね合わせ計測マークは、被処理膜に、同一の図形要素を有する複数のマスクを用いて形成され、平面的にみて方形状で、且つ、隣接する図形要素は異なるマスクから形成されることを特徴とする。
【００４１】
第２の重ね合わせ計測マークによると、第１のマスクで形成される重ね合わせ計測マークと第２のマスクで形成される重ね合わせ計測マークとが交互に並ぶようにして形成されるため、重ね合わせ計測器が重ね合わせ計測マークの信号を検出する際、列方向の信号を平均化して処理するので、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出することができる。
【００４２】
本発明に係るパターン形成方法は、第１又は第２のアライメントマークが形成された基板の上に、レジストを塗布する工程（ａ）と、アライメントマークを用いて、基板のアライメントを行う工程（ｂ）と、工程（ｂ）よりも後に、基板に前記第３のマスクを重ね合わせて露光する工程（ｃ）と、露光されたレジストを現像する工程（ｄ）とを備えていることを特徴とする。
【００４３】
パターン形成方法によると、第３のマスクの位置合わせに、第１又は第２のアライメントマークを用いるため、重ね合わせ精度及びスループットの両方を劣化させることなく新たなパターンを形成することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明に係るアライメントマーク及び重ね合わせ計測マークを用いると、ダブルパターニングで形成されたパターンに新たなパターンを重ね合わせて露光し、新たなパターンを形成する際、スループットを劣化させることなく、ダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとの位置合わせのずれで生じる重ね合わせ精度の劣化を、ダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとの位置合わせのずれ分の半分程度に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】
【００４５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１の実施形態は、アライメントマーク及びその形成方法であり、アライメントマークは、例として、平面的にみて、短辺の長さが４μｍである１３本のライン形状の図形要素が８μｍピッチで短辺方向に並んだ構成である。
【００４６】
図１（ａ）〜（ｈ）は、第１の実施形態に係るアライメントマークの一例について形成工程順に示しており、図１（ａ）〜（ｅ）は断面構成を示し、図１（ｆ）〜（ｈ）はレジストパターンとアライメントマークとの位置関係を示している。
【００４７】
図１（ａ）に示すように、半導体基板１１の上にポリシリコン膜からなる被処理膜１２及びシリコン酸化膜からなるハードマスク膜１３を順次形成する。次に、ハードマスク膜１３の上にレジストを塗布して、通常のリソグラフィプロセス、例えば光源にフッ化クリプトン（ＫｒＦ）を利用した露光及び現像処理をして、第１のマスクのアライメントマークで第１のレジストパターン１４を形成する。第１のマスクのアライメントマークは、短辺の長さが６μｍである１３本のライン形状の図形要素が８μｍピッチで短辺方向に並んだ構成である。第１のレジストパターン１４は、平面的にみて、１３本の各図形要素の短辺方向の中心線が、最終的に被処理膜１２に形成されるアライメントマーク１５の１３本の各図形要素の短辺方向の中心線の位置から右に１μｍずれた位置となるように形成する。すなわち、最終的に被処理膜１２に形成されるアライメントマーク１５の位置と比較すると、平面的にみて、第１のレジストパターン１４の１３本の各図形要素の左辺はアライメントマーク１５の１３本の各図形要素の左辺と一致し、第１のレジストパターン１４の１３本の各図形要素の右辺はアライメントマーク１５の１３本の各図形要素の右辺よりも２μｍ右に位置するように形成する。このことは、第１のレジストパターン１４を示した図１（ｆ）及びアライメントマーク１５を示した図１（ｈ）からも分かる。
【００４８】
次に、図１（ｂ）に示すように、第１のレジストパターン１４をマスクとして、ハードマスク膜１３をドライエッチングし、その後第１のレジストパターン１４を除去する。ドライエッチングされたハードマスク膜１３ａは、第１のマスクのアライメントマークが形成され、最終的に被処理膜１２に形成されるアライメントマーク１５の位置と比較すると、各図形要素において、長辺の一辺である左辺は、最終形状と一致し、１３本の各図形要素の短辺方向の中心線は右に1ｕｍずれた位置に形成される。
【００４９】
次に、図１（ｃ）に示すように、第１のマスクのアライメントマークが形成されたハードマスク膜１３ａの上に、再度レジストを塗布して、第２のマスクのアライメントマークを用いて通常のリソグラフィプロセスを行い、第２のレジストパターン１６を形成する。第２のマスクのアライメントマークは、短辺の長さが６μｍである１３本のライン形状の図形要素が８μｍピッチで短辺方向に並んだ構成である。第２のレジストパターン１６は、平面的にみて、１３本の各図形要素の短辺方向の中心線が、最終的に被処理膜１２に形成されるアライメントマーク１５の１３本の各図形要素の短辺方向の中心線の位置から左に１μｍずれた位置となるように形成する。すなわち、平面的にみて、第２のレジストパターン１６は、最終的に形成されるアライメントマーク１５に対して、第１のレジストパターン１４とは左右が反対側にずれるように形成される。したがって、第２のレジストパターン１６の１３本の各図形要素の右辺はアライメントマーク１５の１３本の各図形要素の右辺と一致し、第２のレジストパターン１６の１３本の各図形要素の左辺はアライメントマーク１５の１３本の各図形要素の左辺よりも２μｍ左に位置するように形成される。このことは、第２のレジストパターン１６を示した図１（ｇ）及びアライメントマーク１５を示した図１（ｈ）からも分かる。
【００５０】
また、ここで、第２のレジストパターン１６は第１のレジストパターン１５が転写されたハードマスク膜１３ａの一部を覆うように形成されるが、第２のレジストパターン１６に覆われていないハードマスク膜１３ａの部分と隣接する第２のレジストパターン１６とは重ならないように形成される。
【００５１】
次に、図１（ｄ）に示すように、第２のレジストパターン１６をマスクとして、ハードマスク膜１３ａをドライエッチングして、その後第２のレジストパターン１６を除去する。ドライエッチングされたハードマスク膜１３ｂは、平面的にみて、左辺は第１のマスクのアライメントマークと一致し、右辺は第２のマスクのアライメントマークと一致し、最終的に被処理膜１２に形成されるアライメントマーク１５と同一形状に形成される。
【００５２】
次に図１（ｅ）に示すように、第１のレジストパターン１４及び第２のレジストパターン１６を用いて形成されたハードマスク膜１３ｂのアライメントマークをマスクとして被処理膜１２をドライエッチングして、最終的なアライメントマーク１５を形成し、ハードマスク膜１３を除去する。
【００５３】
このように、第１のマスク及び第２のマスクはアライメントマーク１５と同一ピッチで形成され、第１のマスク及び第２のマスクの各図形要素はアライメントマーク１５を構成する各図形要素よりもピッチ方向の幅が大きく、第１のマスク及び第２のマスクの各図形要素の中央は、アライメントマーク１５を構成する各図形要素のピッチ方向の中央から、該中央を挟んでピッチ方向に同一距離離れた位置になるように形成され、その距離は最終的に形成されるアライメントマーク１５を構成する各ラインのピッチ方向の幅の１／２より短い距離となるようにする。
【００５４】
このように第１のマスク及び第２のマスクを用いてエッチングを行うことにより、アライメントマーク１５を基板上の所望の位置に所望の寸法を有するように形成することができる。さらに、このようにして形成されたアライメントマーク１５は、アライメントマーク１５を構成する各図形要素において、ピッチ方向の一方の辺が第１のマスクで形成され、他方の辺が第２のマスクで形成されることになるため、第１のマスクに対して第２のマスクが△ｘずれていたとしても、第１のマスク及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマーク１５の中心は△ｘの１／２だけずれた位置となるため、アライメントマーク１５は第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分が半分となる位置に形成されることになる。
【００５５】
このように、第１の実施形態によると、アライメントマーク１５は、第１のマスク及び第２のマスクを用いて形成されるため、第１のマスク及び第２のマスクの両方のずれ量を含むことになり、アライメントマーク１５を用いて第３のマスクの位置合わせを行えば、重ね合わせ精度及びスループットの両方を劣化させることなく新たなパターンを形成することができる。
【００５６】
なお、第１の実施形態においては、最終的なアライメントマークを１３本のライン形状の図形要素としたが、１３本に限ることはなく、複数本で構成すればよい。また、最終的なアライメントマークに対して、第１のマスクを右方向にずらし、第２のマスクを左方向にずらして形成しているが、第１のマスクと第２のマスクとがピッチ方向に対して最終的なアライメントマークに対して左右異なる方向にずれていればよい。また、第１の実施形態においては、第１のマスクと第２のマスクとを同一の構成としているが、各図形要素を異なる大きさとし、その形状に合わせて各図形要素のピッチ方向の中央位置を異ならせてもよい。
【００５７】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。第２の実施形態は、アライメントマーク及びその形成方法である。第２の実施形態においても最終的に形成されるアライメントマークを第１の実施形態と同一の構成として説明する。
【００５８】
図２（ａ）〜（ｇ）は、第２の実施形態に係るアライメントマークの一例について形成工程順に示しており、図１（ａ）〜（ｄ）は断面構成を示し、図１（ｅ）〜（ｇ）はレジストパターンとアライメントマークとの位置関係を示している。
【００５９】
図２（ａ）に示すように、半導体基板２１の上にポリシリコン膜からなる被処理膜２２及びシリコン酸化膜からなるハードマスク膜２３を順次形成する。次に、ハードマスク膜２３の上にレジストを塗布して、第１の実施形態と同様に、例えば光源にＫｒＦを利用した露光及び現像処理をして、第１のマスクのアライメントマークを有する第１のレジストパターン２４を形成する。第２の実施形態における第１のマスクのアライメントマークは、短辺の長さが３μｍである１３本のライン形状の図形要素が８μｍピッチで短辺方向に並んだ構成である。平面的にみて、第１のレジストパターン２４における１３本の各図形要素の短辺方向の中心線は、最終的に被処理膜２２に形成されるアライメントマーク２５の１３本の各図形要素の短辺方向の中心線の位置から左に０．５μｍずれた位置となるように第１のレジストパターンを形成する。すなわち、最終的に被処理膜２２に形成されるアライメントマーク２５と比較して、第１のレジストパターン２４の１３本の各図形要素の左辺がアライメントマーク２５の１３本の各図形要素の左辺と一致し、第１のレジストパターン２４の１３本の各図形要素の右辺はアライメントマーク２５の１３本の各図形要素の右辺よりも１μｍ左に位置するように形成する。このことは第１のレジストパターン２４を示した図２（ｅ）及びアライメントマーク２５を示した図２（ｇ）からも分かる。
【００６０】
次に、図２（ｂ）に示すように、第１のレジストパターン２４をマスクとして、ハードマスク膜２３をドライエッチングして、その後第１のレジストパターン２４を除去する。ここで、ドライエッチングされたハードマスク膜２３ａは、第１のマスクのアライメントマークが形成されるため、最終的に被処理膜２２に形成されるアライメントマーク２５の位置と比較すると、各図形要素において、長辺の一辺である左辺は、最終形状と一致し、１３本のライン形状の図形要素の短辺方向の中心線は左に０．５μｍずれた位置に形成される。
【００６１】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１のマスクのアライメントマークが形成されたハードマスク膜２３ａの上に、再度レジストを塗布し、第２のマスクのアライメントマークを用いて通常のリソグラフィプロセスを行い、第２のレジストパターン２６を形成する。第２のマスクのアライメントマークは、短辺の長さが３μｍである１３本のライン形状の図形要素が８μｍピッチで短辺方向に並んだ構成である。第２のレジストパターン２６は、平面的にみて、１３本の各図形要素の短辺方向の中心線が、最終的に被処理膜２２に形成されるアライメントマーク２５の１３本の各図形要素の短辺方向の中心線の位置から右に０．５μｍずれた位置となるように形成する。すなわち、平面的にみて、第２のレジストパターン２６は、最終的に形成されるアライメントマーク２５に対して、第１のレジストパターン２４とは左右が反対側にずれるように形成される。したがって、第２のレジストパターン２６の１３本の各図形要素の右辺はアライメントマーク２５の１３本の各図形要素の右辺と一致し、第２のレジストパターン２６の１３本の各図形要素の左辺はアライメントマーク２５の１３本の各図形要素の左辺よりも１μｍ右に位置するように形成される。このことは、第２のレジストパターン２６を示した図２（ｆ）及びアライメントマーク２５を示した図２（ｇ）からも分かる。
【００６２】
また、ここで、第２のレジストパターン２６は第１のレジストパターン２４が転写されたハードマスク膜２３ａの一部を覆うように形成されるが、第２のレジストパターンに覆われていないハードマスク膜２３ａの部分と隣接する第２のレジストパターン２６とは重ならないように形成される。
【００６３】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１のレジストパターンが転写されたハードマスク膜２３ａ及び第２のレジストパターン２６をマスクとして、被処理膜２２をドライエッチングし、アライメントマーク２５を形成する。その後ハードマスク膜２３ａ及び第２のレジストパターン２４を除去する。このようにして形成されたアライメントマーク２５は、１３本の各図形要素の左辺が第１のマスクを、右辺が第２のマスクをそれぞれ使用して形成される。
【００６４】
このように、第１のマスク及び第２のマスクはアライメントマーク２５と同一ピッチで形成され、第１のマスク及び第２のマスクの各図形要素はアライメントマーク１５を構成する各図形要素よりもピッチ方向の幅が小さく、第１のマスク及び第２のマスクの各図形要素の中央は、アライメントマーク２５を構成する各図形要素のピッチ方向の中央から、該中央を挟んでピッチ方向に各図形要素のピッチ方向の幅の長さの差の１／２の距離となるようにする。
【００６５】
このように第１の実施形態と同様に第１のマスク及び第２のマスクを用いてエッチングを行うことにより、アライメントマーク２５を基板上の所望の位置に所望の寸法を有するように形成することができる。さらに、このようにして形成されたアライメントマーク２５は、アライメントマーク２５を構成する各図形要素において、ピッチ方向の一方の辺が第１のマスクで形成され、他方の辺が第２のマスクで形成されることになるため、第１のマスクに対して第２のマスクが△ｘずれていたとしても、第１のマスク及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマーク２５の中心は△ｘの１／２だけずれた位置となるため、アライメントマーク２５は第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分が半分となる位置に形成されることになる。
【００６６】
このように、第２の実施形態によると、アライメントマーク２５は、第１のマスク及び第２のマスクを用いて形成されるため、第１のマスク及び第２のマスクの両方のずれ量を含むことになり、アライメントマーク２５を用いて第３のマスクの位置合わせを行えば、重ね合わせ精度及びスループットの両方を劣化させることなく新たなパターンを形成することができる。
【００６７】
なお、第２の実施形態においても、最終的なアライメントマークを１３本のライン形状の図形要素としたが、１３本に限ることはなく、複数本で構成すればよい。また、最終的なアライメントマークに対して、第１のマスクの左辺で合わせ、第２のマスクの右辺であわせて形成しているが、第１のマスクと第２のマスクとがピッチ方向に対して最終的なアライメントマークの左右の辺をそれぞれを形成するようにすればよい。また、第１の実施形態においては、第１のマスクと第２のマスクとを同一の構成としているが、各図形要素を異なる大きさとし、その形状に合わせて各図形要素のピッチ方向の中央位置を異ならせてもよい。
【００６８】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成したアライメントマークである。
【００６９】
図３（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクのアライメントマークをそれぞれ示し、図３（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマークの平面図を示している。
【００７０】
図３（ａ）に示すように、第１のマスクのアライメントマーク３１は、透過光部３２になる一辺が４μｍの正方形が１６μｍピッチで４個１列に並び、行方向に８μｍピッチで１３列並べた構成のマスクから形成される。各透過光部３２の位置は、最終的に形成されるアライメントマークの位置となるように配置されている。
【００７１】
図３（ｂ）に示すように、第２のマスクのアライメントマーク３３は、一辺が４μｍの正方形を有する透過光部３２が１６μｍピッチで３個１列に並び、行方向に８μｍピッチで１３列並べた構成のマスクから形成される。各透過光部３２の位置は、最終的に形成されるアライメントマークの位置となるように配置されている。
【００７２】
次に、図３（ｃ）に示すように、第１のマスク及び第２のマスクを用いて第１の実施形態のアライメントマーク形成方法と同様の方法で形成されたアライメントマーク３４は、基板の上に形成された層に、一辺が４μｍの正方形のホールが８μｍピッチで７個１列に並んだものが８μｍピッチで１３列並べた構成である。すなわち、一辺が４μｍの正方形が８μｍピッチで７行１３列並んだ構成であり、７行のうち奇数行が第１のマスクのアライメントマーク３１から形成され、偶数行が第２のマスクのアライメントマーク３３から形成されている。従って、アライメントマーク３４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成されることになる。
【００７３】
このように、第３の実施形態によると、アライメントマーク３４は、第１のマスクで形成されるアライメントマーク３１と第２のマスクで形成されるアライメントマーク３３とが交互に並ぶようにして形成されるアライメントマークである。露光機がアライメントマークの信号を検出する際、列方向の信号を平均化して処理するため、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出されることになる。従って、各列毎の間隔にばらつきが生じることなく行方向のピッチが揃うことになるため重ね合わせ精度が向上する。
【００７４】
なお、最終的に形成されるアライメントマークについては、一辺の長さが４μｍの正方形が８μｍピッチで７×１３行列に並んだ構成については、正方形に代えて他の形状でもよく、一辺の長さが４μｍに限ることもなく、ピッチ幅及び行列させる数についても本実施形態の例に限られない。
【００７５】
また、第３の実施形態では、図３に、Ｘ方向の位置合わせを行うためのアライメントマークを示したが、Ｙ方向の位置合わせを行うためのアライメントマークとしては、図３に示したアライメントマークを９０°回転させて配置すればよい。その場合、行と列とを互いに読み替えるものとする。
【００７６】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態について図面を参照しながら説明する。第４の実施形態は、第１の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成したアライメントマークである。
【００７７】
図４（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクのアライメントマークをそれぞれ示し、図４（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマークの平面図を示している。
【００７８】
図４（ａ）に示すように、第１のマスクのアライメントマーク４１は、遮光部４２になる一辺が４μｍの正方形と一辺が６μｍの正方形とが交互に８μｍピッチで７個１列に並び、行方向において同一行内では同一の正方形が８μｍピッチで１３列並べた構成のマスクから形成される。ここで、各正方形の位置は、最終的に形成されるアライメントマークの位置となるように配置されている。
【００７９】
図４（ｂ）に示すように、第２のマスクのアライメントマーク４３は、遮光部４２になる一辺が４μｍの正方形と一辺が６μｍの正方形とが交互に８μｍピッチで７個１列に並び、行方向において同一行内では同一の正方形が８μｍピッチで１３列並べた構成のマスクから形成される。第１のマスクと同様に、各正方形の位置は、最終的に形成されるアライメントマークの位置となるように配置されている。ただし、第１のマスクと第２のマスクとは、遮光部４２である一辺が４μｍの正方形と一辺が６μｍの正方形とが反対の並びとなるように構成されている。
【００８０】
次に、図４（ｃ）に示すように、第１のマスク及び第２のマスクを用いて第１の実施形態のアライメントマーク形成方法と同様の方法で形成されたアライメントマーク４４は、基板の上に形成された層に平面的にみて一辺が４μｍの正方形が８μｍピッチで７個１列に並んだものが８μｍピッチで１３列並べた構成である。すなわち、一辺が４μｍの正方形が８μｍピッチで７ｘ１３行列に並んだ構成であり、７行のうち奇数行が第１のマスクのアライメントマーク４１から形成され、偶数行が第２のマスクのアライメントマーク４３から形成されている。従って、アライメントマーク４４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成されることになる。
【００８１】
このように、第４の実施形態によると、アライメントマーク４４は、第１のマスクで形成されるアライメントマーク４１と第２のマスクで形成されるアライメントマーク４３とが交互に並ぶようにして形成されるアライメントマークである。露光機がアライメントマークの信号を検出する際、列方向の信号を平均化して処理するため、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出されることになる。従って、各列毎の間隔にばらつきが生じることなく行方向のピッチが揃うことになるため重ね合わせ精度が向上する。
【００８２】
なお、最終的に形成されるアライメントマークについては、一辺の長さが４μｍの正方形が８μｍピッチで７×１３行列に並んだ構成については、正方形に代えて他の形状でもよく、一辺の長さが４μｍに限ることはなく、ピッチ幅及び行列させる数についても本実施形態の例に限られない。
【００８３】
また、第４の実施形態では、図４に、Ｘ方向の位置合わせを行うためのアライメントマークを示したが、Ｙ方向の位置合わせを行うためのアライメントマークとしては、図４に示したアライメントマークを９０°回転させて配置すればよい。その場合、行と列とを互いに読み替えるものとする。
【００８４】
（第５の実施形態）
以下、本発明の第５の実施形態について図面を参照しながら説明する。第５の実施形態は、第２の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成したアライメントマークである。
【００８５】
図５（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクのアライメントマークをそれぞれ示し、図５（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマークの平面図を示している。
【００８６】
図５（ａ）に示すように、第１のマスクのアライメントマーク５１は、遮光部５２になる一辺が４μｍの正方形が１６μｍピッチで４個１列に並び、行方向に８μｍピッチで１３列並べた構成のマスクから形成される。各正方形の位置は、最終的に形成されるアライメントマークの位置となるように配置されている。
【００８７】
図５（ｂ）に示すように、第２のマスクのアライメントマーク５３は、遮光部５２になる一辺が４μｍの正方形が１６μｍピッチで３個１列に並び、行方向に８μｍピッチで１３列並べた構成のマスクから形成される。第１のマスクと同様に、各正方形の位置は、最終的に形成されるアライメントマークの位置となるように配置されている。
【００８８】
次に、図５（ｃ）に示すように、第１のマスク及び第２のマスクを用いて第２の実施形態のアライメントマーク形成方法と同様の方法で形成されたアライメントマーク５４は、基板の上に形成された層に平面的にみて、一辺が４μｍの正方形が８μｍピッチで７個１列に並んだものが８μｍピッチで１３列並べた構成である。すなわち、一辺が４μｍの正方形が８μｍピッチで７ｘ１３行列に並んだ構成であり、７行のうち奇数行が第１のマスクのアライメントマーク５１から形成され、偶数行が第２のマスクのアライメントマーク５３から形成されている。従って、アライメントマーク５４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成されることになる。
【００８９】
このように、第５の実施形態によると、アライメントマーク５４は、第１のマスクで形成されるアライメントマーク５１と第２のマスクで形成されるアライメントマーク５３とが交互に並ぶようにして形成されるアライメントマークである。露光機がアライメントマークの信号を検出する際、列方向の信号を平均化して処理するため、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出されることになる。従って、各列毎の間隔にばらつきが生じることなく行方向のピッチが揃うことになるため重ね合わせ精度が向上する。
【００９０】
なお、最終的に形成されるアライメントマークについては、一辺の長さが４μｍの正方形が８μｍピッチで７×１３行列に並んだ構成については、正方形に代えて他の形状でもよく、一辺の長さが４μｍに限ることはなく、ピッチ幅及び行列させる数についても本実施形態の例に限られない。
【００９１】
また、第５の実施形態では、図５に、Ｘ方向の位置合わせを行うためのアライメントマークを示したが、Ｙ方向の位置合わせを行うためのアライメントマークとしては、図５に示したアライメントマークを９０°回転させて配置すればよい。その場合、行と列とを互いに読み替えるものとする。
【００９２】
（第６の実施形態）
以下、本発明の第６の実施形態について図面を参照しながら説明する。第６の実施形態は、第２の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成したアライメントマークである。
【００９３】
図６（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクのアライメントマークをそれぞれ示し、図６（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマークの平面図を示している。
【００９４】
図６（ａ）に示すように、第１のマスクのアライメントマーク６１は、透過光部６２になる一辺が４μｍの正方形と一辺が６μｍの正方形とが交互に８μｍピッチで７個１列に並び、行方向において同一行内では同一の正方形が８μｍピッチで１３列並べた構成のマスクから形成される。ここで、各正方形の位置は、最終的に形成されるアライメントマークの位置となるように配置されている。
【００９５】
図６（ｂ）に示すように、第２のマスクのアライメントマーク６３は、透過光部６２になる一辺が４μｍの正方形と一辺が６μｍの正方形とが交互に８μｍピッチで７個１列に並び、行方向において同一行内では同一の正方形が８μｍピッチで１３列並べた構成のマスクから形成される。第１のマスクと同様に、各正方形の位置は、最終的に形成されるアライメントマークの位置となるように配置されている。ただし、第１のマスクと第２のマスクとは、透過光部６２である一辺が４μｍの正方形と一辺が６μｍの正方形とが反対の並びとなるように構成されている。
【００９６】
次に、図６（ｃ）に示すように、第１のマスク及び第２のマスクを用いて第２の実施形態のアライメントマーク形成方法と同様の方法で形成されたアライメントマーク６４は、基板の上に形成された層に一辺が４μｍの正方形のホールが８μｍピッチで７個１列に並んだものが８μｍピッチで１３列並べた構成である。すなわち、一辺が４μｍの正方形が８μｍピッチで７ｘ１３行列に並んだ構成であり、７行のうち奇数行が第１のマスクのアライメントマーク６１から形成され、偶数行が第２のマスクのアライメントマーク６３から形成されている。従って、アライメントマーク６４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成されることになる。
【００９７】
このように、第６の実施形態によると、アライメントマーク６４は、第１のマスクで形成されるアライメントマーク６１と第２のマスクで形成されるアライメントマーク６３とが交互に並ぶようにして形成されるアライメントマークである。露光機がアライメントマークの信号を検出する際、列方向の信号を平均化して処理するため、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出されることになる。従って、各列毎の間隔にばらつきが生じることなく行方向のピッチが揃うことになるため重ね合わせ精度が向上する。
【００９８】
なお、最終的に形成されるアライメントマークについては、一辺の長さが４μｍの正方形が８μｍピッチで７×１３行列に並んだ構成については、正方形に代えて他の形状でもよく、一辺の長さが４μｍに限ることはなく、ピッチ幅及び行列させる数についても本実施形態の例に限られない。
【００９９】
また、第６の実施形態では、図６に、Ｘ方向の位置合わせを行うためのアライメントマークを示したが、Ｙ方向の位置合わせを行うためのアライメントマークとしては、図６に示したアライメントマークを９０°回転させて配置すればよい。その場合、行と列とを互いに読み替えるものとする。
【０１００】
（第７の実施形態）
以下、本発明の第７の実施形態について図面を参照しながら説明する。第７の実施形態は、第１の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１０１】
図７（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図７（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１０２】
図７（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク７１は、透過光部７２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、透過光部７２は、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１０３】
図７（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク７３は、透過光部７２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクであり、第１のマスクと同一形状且つ同一位置のマスクから形成される。
【０１０４】
図７（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成されるトレンチ状の重ね合わせ計測マーク７４を示すが、第１のマスクに対して第２のマスクが右下方向にずれた場合に形成される重ね合わせ計測マーク７４である。
【０１０５】
図７（ｃ）に示すように、第１のマスクに対して、第２のマスクが右下にずれて重ね合わせ計測マーク７４が形成された場合、重ね合わせ計測マーク７４を構成する各辺の上側及び左側の辺が第１のマスクによって形成され、重ね合わせ計測マーク７４を構成する各辺の下側及び右側の辺が第２のマスクによって形成されることになる。
【０１０６】
このように、第７の実施形態によると、第１の実施形態のアライメントマークと同様に、重ね合わせ計測マーク７４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成され、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。
【０１０７】
なお、重ね合わせ計測マークの形状は、同一形状且つ同一位置に幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形となる透過光部を有する第１及び第２のマスクを用いて形成したが、この形状に限ることなく、第１のマスクと第２のマスクとがずれる場合に、一部が重なり第１のマスクと第２のマスクとから重ね合わせ計測マークが形成されればよい。
【０１０８】
（第８の実施形態）
以下、本発明の第８の実施形態について図面を参照しながら説明する。第８の実施形態は、第１の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１０９】
図８（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図８（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１１０】
図８（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク８１は、透過光部８２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、透過光部８２は、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１１１】
図８（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク８３は、透過光部８２の幅が１μｍであり外側の一辺が１９．５μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、第２のマスクの透過光部８２は、第１のマスクと同様に最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１１２】
図８（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成されたトレンチ状の重ね合わせ計測マーク８４を示すが、第１のマスクに対して第２のマスクが右下方向にずれた場合に形成された重ね合わせ計測マーク８４である。第１のマスクと第２のマスクとがずれることなく重ね合わせ計測マーク８４が形成されるのであれば、図８（ｃ）に示す重ね合わせ計測マーク８４は、各辺が１．２５μｍの均等な幅を有し、被処理膜に形成されるトレンチの外側の辺が第１のマスクから、内側の辺が第２のマスクから形成されるはずである。
【０１１３】
図８（ｃ）に示すように、第１のマスクに対して、第２のマスクが右下にずれて重ね合わせ計測マーク８４が形成された場合、重ね合わせ計測マーク８４を構成する各辺のうち、外側の辺が第１のマスクによって形成され、内側の辺が第２のマスクによって形成されることになる。
【０１１４】
このように、第８の実施形態によると、第１の実施形態のアライメントマークと同様に、重ね合わせ計測マーク８４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成され、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。さらに、重ね合わせ計測マーク８４は四角形となるため、計測装置による重ね合わせ計測マーク８４の位置検出精度及び計測精度を向上させることができる。
【０１１５】
なお、重ね合わせ計測マークを構成するマスクの形状は、第８の実施形態の第１及び第２のマスクに限られることはない。第１のマスクと第２のマスクとがずれた場合に、一部が重なり第１のマスクと第２のマスクとから重ね合わせ計測マークが形成されるような形状であればよい。
【０１１６】
（第９の実施形態）
以下、第９の実施形態について図面を参照しながら説明する。第９の実施形態は、第１の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１１７】
図９（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図９（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１１８】
図９（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク９１は、遮光部９２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、遮光部９２は、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１１９】
図９（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク９３は、遮光部９２の幅が１μｍであり外側の一辺が１９．５μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、第２のマスクの遮光部９２は、第１のマスクと同様に最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１２０】
図９（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成されたリッジ状の重ね合わせ計測マーク９４を示すが、第１のマスクに対して第２のマスクが右下方向にずれた場合に形成された重ね合わせ計測マーク９４である。第１のマスクと第２のマスクとがずれることなく重ね合わせ計測マーク９４が形成されるのであれば、図９（ｃ）に示す重ね合わせ計測マーク９４は、被処理膜に内側の辺が第１のマスクから、外側の辺が第２のマスクから形成される各辺が０．７５μｍの均等な幅を有するように形成されるはずである。
【０１２１】
図９（ｃ）に示すように、第１のマスクに対して、第２のマスクが右下にずれて重ね合わせ計測マーク９４が形成された場合、重ね合わせ計測マーク９４を構成する各辺のうち、内側の辺が第１のマスクによって形成され、外側の辺が第２のマスクによって形成されることになる。
【０１２２】
このように、第９の実施形態によると、第１の実施形態のアライメントマークと同様に、重ね合わせ計測マーク９４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成され、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。さらに、第１のマスクと第２のマスクとから形成される重ね合わせ計測マーク９４は四角形となるため、計測装置による重ね合わせ計測マーク９４の位置検出精度及び計測精度を向上させることができる。
【０１２３】
なお、重ね合わせ計測マークを構成するマスクの形状は、第９の実施形態の第１及び第２のマスクに限られることはない。第１のマスクと第２のマスクとがずれた場合に、一部が重なり第１のマスクと第２のマスクとから重ね合わせ計測マークが形成されるような形状であればよい。
【０１２４】
（第１０の実施形態）
以下、第１０の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１０の実施形態は、第１の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１２５】
図１０（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図１０（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１２６】
図１０（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク１０１は、遮光部１０２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、遮光部１０２は、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１２７】
図１０（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク１０３は、遮光部１０２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクであり、第１のマスクと同一形状且つ同一位置のマスクから形成される。
【０１２８】
図１０（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成されるリッジ状の重ね合わせ計測マーク１０４を示すが、第１のマスクに対して第２のマスクが右下方向にずれた場合に形成される重ね合わせ計測マーク１０４である。
【０１２９】
図１０（ｃ）に示すように、第１のマスクに対して、第２のマスクが右下にずれて重ね合わせ計測マーク１０４が形成された場合、重ね合わせ計測マーク１０４を構成する各辺の上側及び左側の辺が第１のマスクによって形成され、重ね合わせ計測マーク１０４を構成する各辺の下側及び右側の辺が第２のマスクによって形成されることになる。
【０１３０】
このように、第１０の実施形態によると、第１の実施形態のアライメントマークと同様に、重ね合わせ計測マーク１０４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成され、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。
【０１３１】
なお、重ね合わせ計測マークの形状は、同一形状且つ同一位置に幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形となる遮光部を有する第１及び第２のマスクを用いて形成したが、この形状に限ることなく、第１のマスクと第２のマスクとがずれる場合に、一部が重なり第１のマスクと第２のマスクとから重ね合わせ計測マークが形成されればよい。
【０１３２】
（第１１の実施形態）
以下、本発明の第１１の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１１の実施形態は、第２の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１３３】
図１１（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図１１（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１３４】
図１１（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク１１１は、遮光部１１２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、遮光部１１２は、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１３５】
図１１（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク１１３は、遮光部１１２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクであり、第１のマスクと同一形状且つ同一位置のマスクから形成される。
【０１３６】
図１１（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成されるリッジ状の重ね合わせ計測マーク１１４を示すが、第１のマスクに対して第２のマスクが右下方向にずれた場合に形成される重ね合わせ計測マーク１１４である。
【０１３７】
図１１（ｃ）に示すように、第１のマスクに対して、第２のマスクが右下にずれて重ね合わせ計測マーク１１４が形成された場合、重ね合わせ計測マーク１１４を構成する各辺の上側及び左側の辺が第１のマスクによって形成され、重ね合わせ計測マーク１１４を構成する各辺の下側及び右側の辺が第２のマスクによって形成されることになる。
【０１３８】
このように、第１１の実施形態によると、第２の実施形態のアライメントマークと同様に、重ね合わせ計測マーク１１４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成され、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。
【０１３９】
なお、重ね合わせ計測マークの形状は、同一形状且つ同一位置に幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形となる遮光部を有する第１及び第２のマスクを用いて形成したが、この形状に限ることなく、第１のマスクと第２のマスクとがずれる場合に、一部が重なり第１のマスクと第２のマスクとから重ね合わせ計測マークが形成されればよい。
【０１４０】
（第１２の実施形態）
以下、第１２の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１２の実施形態は、第２の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１４１】
図１２（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図１２（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１４２】
図１２（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク１２１は、遮光部１２２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、遮光部１２２は、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１４３】
図１２（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク１２３は、遮光部１２２の幅が１μｍであり外側の一辺が１９．５μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、第２のマスクの遮光部１２２は、第１のマスクと同様に最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１４４】
図１２（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成されたリッジ状の重ね合わせ計測マーク１２４を示すが、第１のマスクに対して第２のマスクが右下方向にずれた場合に形成された重ね合わせ計測マーク１２４である。第１のマスクと第２のマスクとがずれることなく重ね合わせ計測マーク１２４が形成されるのであれば、図１２（ｃ）に示す重ね合わせ計測マーク１２４は、被処理膜に外側の辺が第１のマスクから、内側の辺が第２のマスクから形成され、各辺が１．２５μｍの均等な幅を有するように形成されるはずである。
【０１４５】
図１２（ｃ）に示すように、第１のマスクに対して、第２のマスクが右下にずれて重ね合わせ計測マーク１２４が形成された場合、重ね合わせ計測マーク１２４を構成する各辺のうち、外側の辺が第１のマスクによって形成され、内側の辺が第２のマスクによって形成されることになる。
【０１４６】
このように、第１２の実施形態によると、第２の実施形態のアライメントマークと同様に、重ね合わせ計測マーク１２４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成され、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。さらに、第１のマスクと第２のマスクとから形成される重ね合わせ計測マーク１２４は四角形となるため、計測装置による重ね合わせ計測マーク１２４の位置検出精度及び計測精度を向上させることができる。
【０１４７】
なお、重ね合わせ計測マークを構成するマスクの形状は、第１２の実施形態の第１及び第２のマスクに限られることはない。第１のマスクと第２のマスクとがずれた場合に、一部が重なり第１のマスクと第２のマスクとから重ね合わせ計測マークが形成されるような形状であればよい。
【０１４８】
（第１３の実施形態）
以下、本発明の第１３の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１３の実施形態は、第２の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１４９】
図１３（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図１３（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１５０】
図１３（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク１３１は、透過光部１３２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、透過光部１３２は、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１５１】
図１３（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク１３３は、透過光部１３２の幅が１μｍであり外側の一辺が１９．５μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、第２のマスクの透過光部１３２は、第１のマスクと同様に最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１５２】
図１３（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成されたトレンチ状の重ね合わせ計測マーク１３４を示すが、第１のマスクに対して第２のマスクが右下方向にずれた場合に形成された重ね合わせ計測マーク１３４である。第１のマスクと第２のマスクとがずれることなく重ね合わせ計測マーク１３４が形成されるのであれば、図１３（ｃ）に示す重ね合わせ計測マーク１３４は、被処理膜に内側の辺が第１のマスクから、外側の辺が第２のマスクから形成される各辺の幅が０．７５μｍの均等なトレンチが形成されるはずである。
【０１５３】
図１３（ｃ）に示すように、第１のマスクに対して、第２のマスクが右下にずれて重ね合わせ計測マーク１３４が形成された場合、重ね合わせ計測マーク１３４を構成する各辺のうち、内側の辺が第１のマスクによって形成され、外側の辺が第２のマスクによって形成されることになる。
【０１５４】
このように、第１３の実施形態によると、第２の実施形態のアライメントマークと同様に、重ね合わせ計測マーク１３４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成され、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。さらに、第１のマスクと第２のマスクとから形成される重ね合わせ計測マーク１３４は四角形となるため、計測装置による重ね合わせ計測マーク１３４の位置検出精度及び計測精度を向上させることができる。
【０１５５】
なお、重ね合わせ計測マークを構成するマスクの形状は、第１３の実施形態の第１及び第２のマスクに限られることはない。第１のマスクと第２のマスクとがずれた場合に、一部が重なり第１のマスクと第２のマスクとから重ね合わせ計測マークが形成されるような形状であればよい。
【０１５６】
（第１４の実施形態）
以下、本発明の第１４の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１４の実施形態は、第２の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１５７】
図１４（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図１４（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１５８】
図１４（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク１４１は、透過光部１４２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクから形成される。ここで、透過光部１４２は、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１５９】
図１４（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク１４３は、透過光部１４２の幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形のマスクであり、第１のマスクと同一形状且つ同一位置のマスクから形成される。
【０１６０】
図１４（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成されるトレンチ状の重ね合わせ計測マーク１４４を示すが、第１のマスクに対して第２のマスクが右下方向にずれた場合に形成される重ね合わせ計測マーク１４４である。
【０１６１】
図１４（ｃ）に示すように、第１のマスクに対して、第２のマスクが右下にずれて重ね合わせ計測マーク１４４が形成された場合、重ね合わせ計測マーク１４４を構成する各辺の下側及び右側の辺が第１のマスクによって形成され、重ね合わせ計測マーク１４４を構成する各辺の上側及び左側の辺が第２のマスクによって形成されることになる。
【０１６２】
このように、第１４の実施形態によると、第１の実施形態のアライメントマークと同様に、重ね合わせ計測マーク１４４は第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成され、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。
【０１６３】
なお、重ね合わせ計測マークの形状は、同一形状且つ同一位置に幅が１μｍであり外側の一辺が２０μｍの正方形となる透過光部を有する第１及び第２のマスクを用いて形成したが、この形状に限ることなく、第１のマスクと第２のマスクとがずれる場合に、一部が重なり第１のマスクと第２のマスクとから重ね合わせ計測マークが形成されればよい。
【０１６４】
（第１５の実施形態）
以下、本発明の第１５の実施形態について図面を参照しながら説明する。第１５の実施形態は、第１の実施形態と同様のアライメントマーク形成方法により形成した重ね合わせ計測マークである。
【０１６５】
図１５（ａ）及び（ｂ）は第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マークをそれぞれ示し、図１５（ｃ）は第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図を示している。
【０１６６】
図１５（ａ）に示すように、第１のマスクの重ね合わせ計測マーク１５１は、透過光部１５２となる一辺が１μｍの正方形が、４μｍピッチで１６μｍの正方形の枠を作るように並んで構成されたマスクから形成される。第１のマスクを構成する１６個の透過光部１５２は、縦横５個ずつ並べられ、第１のマスクの１６個の透過光部、最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１６７】
図１５（ｂ）に示すように、第２のマスクの重ね合わせ計測マーク１５３は、第１のマスクと同様に一辺が１μｍの正方形である透過光部１５２が４μｍピッチで１６μｍの正方形の枠を作るように並んで構成されたマスクから形成され、縦横４個ずつ並べたれた構成であり、第１のマスクの透過光部１５２とは重ならないように構成されたマスクから形成される。ここで、第２のマスクの透過光部１５２は、第１のマスクと同様に最終的に形成される重ね合わせ計測マークの位置となるように配置されている。
【０１６８】
図１５（ｃ）は、第１のマスクと第２のマスクとを用いて形成された重ね合わせ計測マーク１５４を示す。重ね合わせ計測マーク１５４は、一辺が１μｍの正方形が２μｍピッチで一辺が１６μｍの正方形の枠を作るように並んだ構成であり、第１のマスクから形成される一辺が１μｍの正方形と第２のマスクから形成される一辺が１μｍの正方形とが交互に並んだ構成である。従って、重ね合わせ計測マーク１５４は、第１のマスク及び第２のマスクのずれ量を含んで形成されることになる。
【０１６９】
このように、第１５の実施形態によると、重ね合わせ計測マーク１５４は、第１のマスクで形成される重ね合わせ計測マーク１５１と第２のマスクで形成される重ね合わせ計測マーク１５３とが交互に並ぶようにして形成されるため、重ね合わせ計測器が重ね合わせ計測マークの信号を検出する際、列方向の信号を平均化して処理するので、第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置として検出される。
【０１７０】
なお、重ね合わせ計測マークを構成するマスクの形状は、第１５の実施形態の第１及び第２のマスクに限られることはない。第１のマスクと第２のマスクとから構成され、第１のマスクと第２のマスクのずれ量を含むように形成される構成であればよい。
【０１７１】
（第１６の実施形態）
以下、本発明の第１６の実施形態について説明する。
【０１７２】
第１の実施形態のアライメントマークと第７の実施形態の重ね合わせ計測マークとを形成した上にレジストを塗布し、アライメントマークを用いて第３のマスクの位置合わせ及び露光を行った後、第３のマスクと第１及び第２のマスクとのずれ量を横方向（ｘ）及び縦方向（ｙ）で測定し、重ね合わせ値として示す。
【０１７３】
第１のマスクと第３のマスクとの重ね合わせ値は、Ｘ：３．３ｎｍ、Ｙ：４．８ｎｍであり、第２のマスクと第３のマスクとの重ね合わせ値は、Ｘ：−２．６ｎｍ、Ｙ：−３．５ｎｍであった。この値から、第１のマスクと第２のマスクとの中間に対して、第３のマスクのずれ量は、Ｘ：０．３５ｎｍ、Ｙ：０．６５ｎｍであることが分かる。
【０１７４】
また、同じ基板において、第１のマスクのアライメントマークを用いて第３のマスクの位置合わせ及び露光を行った場合の重ね合わせ値を測定した。
【０１７５】
第１のマスクと第３のマスクとの重ね合わせ値は、Ｘ：２．３ｎｍ、Ｙ：３．４ｎｍであり、第２のマスクと第３のマスクとの重ね合わせ値は、Ｘ：−３．７ｎｍ、Ｙ：−５．５ｎｍであった。このように、第１のマスクのアライメントマークのみと位置合わせを行った場合は、第１のマスクとの重ね合わせ値は小さいが、第２のマスクとの重ね合わせ値が大きくなることが分かる。
【０１７６】
また、第７の実施形態の重ね合わせ計測マークを用いて第３のマスクとの重ね合わせ値を測定した。その結果、重ね合わせ値は、Ｘ：０．３５ｎｍ、Ｙ：０．６５ｎｍであり、第３のマスクと重ね合わせ計測マークとのずれ量が、第３のマスクと第１のマスク及び第２のマスクの中間との位置からのずれ量と一致し、第１のマスク及び第２のマスクから形成される重ね合わせ計測マークが第１のマスクと第２のマスクとのずれ量を含んで形成されていることが分かる。
【０１７７】
第１６の実施形態によると、第１の実施形態のアライメントマークを用いて第３のマスクを重ね合わせてパターン形成する場合、第１の実施形態のアライメントマークが第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置に形成されているため、精度良く第３のマスクパターンを第１のマスクと第２のマスクとのほぼ中間の位置に形成することができる。また、第７の実施形態の重ね合わせ計測マークを用いて第３のマスクとの重ね合わせ測定も、第７の実施形態の重ね合わせ計測マークが第１のマスクに対する第２のマスクのずれ分の中間の位置に形成されているため、第３のマスクパターンと、第１のマスクと第２のマスクのほぼ中間の位置との重ね合わせ測定が精度良く行うことができる。
【０１７８】
なお、本発明においては露光の光源としてＫｒＦを用いて説明したが、光源はこれに限定されるものではなく、波長４５０ｎｍ以下の紫外線、Ｘ線、荷電ビーム、特にＧ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（２４８ｎｍ）、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザー（１９３ｎｍ）、電子ビーム、Ｘ線、真空紫外線（ＶＵＶ）光、又は極端紫外線（ＥＵＶ）光でも構わない。
【０１７９】
また、被処理膜としてポリシリコン膜、ハードマスク膜としてシリコン酸化膜を例として挙げたが、これらに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明に係るアライメントマーク及びその形成方法によると、ダブルパターニングで形成されたパターンに新たなパターンを重ね合わせて露光して、新たなパターンを形成する際に、スループットを劣化させることなく、ダブルパターニングの第１のマスクと第２のマスクとの位置合わせのずれで生じる重ね合わせ精度を、第１のマスクと第２のマスクとの位置合わせのずれ分の半分程度に低減することができ、微細パターンを形成するためのアライメントマーク及びその形成方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアライメントマークの形成工程を示す断面図及び平面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るアライメントマークの形成工程を示す断面図及び平面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る第１及び第２のマスクのアライメントマーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマークの平面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る第１及び第２のマスクのアライメントマーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマークの平面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る第１及び第２のマスクのアライメントマーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマークの平面図である。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る第１及び第２のマスクのアライメントマーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成されるアライメントマークの平面図である。
【図７】本発明の第７の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【図８】本発明の第８の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【図９】本発明の第９の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【図１０】本発明の第１０の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【図１１】本発明の第１１の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【図１２】本発明の第１２の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【図１３】本発明の第１３の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【図１４】本発明の第１４の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【図１５】本発明の第１５の実施形態に係る第１及び第２のマスクの重ね合わせ計測マーク及び第１及び第２のマスクを用いて形成される重ね合わせ計測マークの平面図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１１    半導体基板
１２    被処理膜
１３    ハードマスク膜
１３ａ  ハードマスク膜
１３ｂ  ハードマスク膜
１４    第１のレジストパターン
１５    アライメントマーク
１６    第２のレジストパターン
２１    半導体基板
２２    被処理膜
２３    ハードマスク膜
２３ａ  ハードマスク膜
２４    第１のレジストパターン
２５    アライメントマーク
２６    第２のレジストパターン
３１    アライメントマーク
３２    透過光部
３３    アライメントマーク
３４    アライメントマーク
４１    アライメントマーク
４２    遮光部
４３    アライメントマーク
４４    アライメントマーク
５１    アライメントマーク
５２    遮光部
５３    アライメントマーク
５４    アライメントマーク
６１    アライメントマーク
６２    透過光部
６３    アライメントマーク
６４    アライメントマーク
７１    重ね合わせ計測マーク
７２    透過光部
７３    重ね合わせ計測マーク
７４    重ね合わせ計測マーク
８１    重ね合わせ計測マーク
８２    透過光部
８３    重ね合わせ計測マーク
８４    重ね合わせ計測マーク
９１    重ね合わせ計測マーク
９２    遮光部
９３    重ね合わせ計測マーク
９４    重ね合わせ計測マーク
１０１  重ね合わせ計測マーク
１０２  遮光部
１０３  重ね合わせ計測マーク
１０４  重ね合わせ計測マーク
１１１  重ね合わせ計測マーク
１１２  遮光部
１１３  重ね合わせ計測マーク
１１４  重ね合わせ計測マーク
１２１  重ね合わせ計測マーク
１２２  遮光部
１２３  重ね合わせ計測マーク
１２４  重ね合わせ計測マーク
１３１  重ね合わせ計測マーク
１３２  透過光部
１３３  重ね合わせ計測マーク
１３４  重ね合わせ計測マーク
１４１  重ね合わせ計測マーク
１４２  透過光部
１４３  重ね合わせ計測マーク
１４４  重ね合わせ計測マーク
１５１  重ね合わせ計測マーク
１５２  透過光部
１５３  重ね合わせ計測マーク
１５４  重ね合わせ計測マーク
【図１】
2009064951.tif 000003
【図２】
2009064951.tif 000004
【図３】
2009064951.tif 000005
【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】
2009064951.tif 000011
【図１０】
2009064951.tif 000012
【図１１】
2009064951.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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