(57)【要約】【課題】  適切なマークパターンを用いることが可能な半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】  マークパターンの第１のパターン部分３３ａを有する第１の回路パターン原版３３を用意する工程と、マークパターンの第２のパターン部分３４ａを有する第２の回路パターン原版３４を用意する工程と、第１のパターン部分を下地領域３１上のマスク膜３２に転写して、マスク膜に第１の転写パターン部分３２ｃを形成する工程と、第２のパターン部分をマスク膜に転写して、マスク膜に第２の転写パターン部分３２ｄを形成する工程と、第１の転写パターン部分及び第２の転写パターン部分が合成された転写マークパターンを有するマスク膜をマスクとして用いて下地領域をパターニングし、下地領域に下地マークパターンを形成する工程とを備える。【選択図】      図３
2009238777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マークパターンの第１のパターン部分を有する第１の回路パターン原版を用意する工程と、
前記マークパターンの第２のパターン部分を有する第２の回路パターン原版を用意する工程と、
前記第１のパターン部分を下地領域上のマスク膜に転写して、前記マスク膜に第１の転写パターン部分を形成する工程と、
前記第２のパターン部分を前記マスク膜に転写して、前記マスク膜に第２の転写パターン部分を形成する工程と、
前記第１の転写パターン部分及び前記第２の転写パターン部分が合成された転写マークパターンを有するマスク膜をマスクとして用いて前記下地領域をパターニングし、前記下地領域に下地マークパターンを形成する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記下地マークパターンは、アライメントマーク又はオーバーレイ検査マークとして用いられる
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第１の転写パターン部分及び前記第２の転写パターン部分は、二重露光法、二重パターニング法又は二重インプリント法に基づいて形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１の転写パターン部分及び前記第２の転写パターン部分は、互いに補完する関係にある
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
第１のマークパターンの第１のパターン部分及び第２のマークパターンを有する第１の回路パターン原版を用意する工程と、
前記第１のマークパターンの第２のパターン部分及び第３のマークパターンを有する第２の回路パターン原版を用意する工程と、
前記第１のパターン部分及び前記第２のマークパターンを下地領域上のマスク膜に転写して、前記マスク膜に第１の転写パターン部分及び第２の転写マークパターンを形成する工程と、
前記第２のパターン部分及び前記第３のマークパターンを前記マスク膜に転写して、前記マスク膜に第２の転写パターン部分及び第３の転写マークパターンを形成する工程と、
前記第１の転写パターン部分及び前記第２の転写パターン部分が合成された第１の転写マークパターン、前記第２の転写マークパターン及び前記第３の転写マークパターンを有するマスク膜をマスクとして用いて前記下地領域をパターニングし、前記下地領域に第１の下地マークパターン、第２の下地マークパターン及び第３の下地マークパターンを形成する工程と、
前記第１の下地マークパターン、第２の下地マークパターン及び第３の下地マークパターンの中から所望の下地マークパターンを選択する工程と、
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の微細化を達成するため、同一レイヤに２回のパターン転写を行う方法（以下、便宜上、二重転写と呼ぶ）が提案されている（特許文献１参照）。代表的には、同一レイヤに対して２回のパターン露光を行う二重露光があげられる。
【０００３】
しかしながら、従来の二重転写法では、アライメントマークやオーバーレイ検査マーク等のマークパターンが必ずしも最適化されているとは言えなかった。そのため、半導体装置の微細化が十分に達成できているとは言えなかった。
【特許文献１】特開２００７−２５８７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、適切なマークパターンを用いることが可能な半導体装置の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の視点に係る半導体装置の製造方法は、マークパターンの第１のパターン部分を有する第１の回路パターン原版を用意する工程と、前記マークパターンの第２のパターン部分を有する第２の回路パターン原版を用意する工程と、前記第１のパターン部分を下地領域上のマスク膜に転写して、前記マスク膜に第１の転写パターン部分を形成する工程と、前記第２のパターン部分を前記マスク膜に転写して、前記マスク膜に第２の転写パターン部分を形成する工程と、前記第１の転写パターン部分及び前記第２の転写パターン部分が合成された転写マークパターンを有するマスク膜をマスクとして用いて前記下地領域をパターニングし、前記下地領域に下地マークパターンを形成する工程と、を備える。
【０００６】
本発明の第２の視点に係る半導体装置の製造方法は、第１のマークパターンの第１のパターン部分及び第２のマークパターンを有する第１の回路パターン原版を用意する工程と、前記第１のマークパターンの第２のパターン部分及び第３のマークパターンを有する第２の回路パターン原版を用意する工程と、前記第１のパターン部分及び前記第２のマークパターンを下地領域上のマスク膜に転写して、前記マスク膜に第１の転写パターン部分及び第２の転写マークパターンを形成する工程と、前記第２のパターン部分及び前記第３のマークパターンを前記マスク膜に転写して、前記マスク膜に第２の転写パターン部分及び第３の転写マークパターンを形成する工程と、前記第１の転写パターン部分及び前記第２の転写パターン部分が合成された第１の転写マークパターン、前記第２の転写マークパターン及び前記第３の転写マークパターンを有するマスク膜をマスクとして用いて前記下地領域をパターニングし、前記下地領域に第１の下地マークパターン、第２の下地マークパターン及び第３の下地マークパターンを形成する工程と、前記第１の下地マークパターン、第２の下地マークパターン及び第３の下地マークパターンの中から所望の下地マークパターンを選択する工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、適切なマークパターンを用いた半導体装置の製造方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
（実施形態１）
図１は、本実施形態において、半導体ウェハ上に形成されるアライメントマークの配置位置を模式的に示した平面図である。
【００１０】
図１において、１１は回路パターン配置領域であり、１２はダイシング領域である。１３はＸ方向アライメントマーク配置部であり、１４はＹ方向アライメントマーク配置部である。図１に示すように、Ｘ方向アライメントマーク配置部１３及びＹ方向アライメントマーク配置部１４は、ダイシング領域１２内に設けられている。なお、図１の例では、アライメントマーク配置部をダイシング領域内１２に設定しているが、アライメントマーク配置部を回路パターン配置領域１１内に設定してもよい。
【００１１】
図２は、アライメントマーク配置部に形成されるアライメントマークの例を示した平面図である。図２（ａ）はＸ方向アライメントマーク配置部１３内に配置されるＸ方向アライメントマーク２１を示した図であり、図２（ｂ）はＹ方向アライメントマーク配置部１４内に配置されるＹ方向アライメントマーク２２を示した図である。
【００１２】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示したアライメントマークは、二重露光や二重パターニング等の二重転写を用いて形成される。具体的には、第１のフォトマスクを用いた第１の露光に基づいてアライメントマークの第１のパターン部分２１ａ及び２２ａが形成され、第２のフォトマスクを用いた第２の露光に基づいてアライメントマークの第２のパターン部分２１ｂ及び２２ｂが形成される。パターン部分２１ａとパターン部分２１ｂの合成パターンがＸ方向アライメントマーク２１であり、パターン部分２２ａとパターン部分２２ｂの合成パターンがＹ方向アライメントマーク２２である。
【００１３】
次に、二重露光を用いたアライメントマークの形成方法について、図３に示した工程断面図を参照して説明する。二重露光では、同一レイヤに対して２回のパターン露光が行われる。
【００１４】
まず、図３（ａ）に示すように、下地膜（下地領域）３１上にフォトレジスト膜（マスク膜）３２を形成する。下地膜３１としては、半導体基板（図示せず）上に形成された絶縁膜や導電膜があげられる。続いて、予め用意された第１のフォトマスク（第１の回路パターン原版）３３を用いて第１の露光を行い、第１のフォトマスク３３上のパターンをフォトレジスト膜３２に転写する。第１のフォトマスク３３には、図１の回路パターン配置領域１１に転写される回路パターンの第１の部分（図示せず）が形成されている。また、第１のフォトマスク３３には、アライメントマークパターンの第１のパターン部分３３ａとして、開口パターン（光透過部）が形成されている。したがって、この開口パターン３３ａがフォトレジスト膜３２に転写され、フォトレジスト膜３２に露光部３２ａが形成される。
【００１５】
次に、図３（ｂ）に示すように、予め用意された第２のフォトマスク（第２の回路パターン原版）３４を用いて第２の露光を行い、第２のフォトマスク３４上のパターンをフォトレジスト膜３２に転写する。第２のフォトマスク３４には、図１の回路パターン配置領域１１に転写される回路パターンの第２の部分（図示せず）が形成されている。また、第２のフォトマスク３４には、アライメントマークパターンの第２のパターン部分３４ａとして、開口パターン（光透過部）が形成されている。したがって、この開口パターン３４ａがフォトレジスト膜３２に転写され、フォトレジスト膜３２に露光部３２ｂが形成される。
【００１６】
次に、図３（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜３２を現像し、フォトレジスト膜３２の露光部３２ａ及び３２ｂを除去する。その結果、第１のフォトマスク３３の開口パターン３３ａが転写された開口パターン部分（第１の転写パターン部分）３２ｃ及び第２のフォトマスク３４の開口パターン３４ａが転写された開口パターン部分（第２の転写パターン部分）３２ｄが、フォトレジスト膜３２に形成される。
【００１７】
次に、図３（ｄ）に示すように、開口パターン部分３２ｃ及び開口パターン部分３２ｄが合成された転写マークパターンを有するフォトレジストパターン３２をマスクとして用いて、下地膜３１をエッチング（パターニング）する。これにより、フォトレジストパターン３２に対応した下地マークパターン３１が形成される。
【００１８】
以上のようにして、以後の工程でレイヤ間のアライメント（位置合わせ）に用いられるアライメントマーク（下地マークパターン３１）が得られる。なお、図１の回路パターン配置領域１１には、第１のフォトマスク３３に形成された回路パターンの第１の部分及び第２のフォトマスク３４に形成された回路パターンの第２の部分に基づく合成回路パターンが形成される。
【００１９】
以上のように、本実施形態では、第１の露光に基づく第１のパターン転写工程でフォトレジスト膜３２に開口パターン部分（第１の転写パターン部分）３２ｃが形成され、第２の露光に基づく第２のパターン転写工程でフォトレジスト膜３２に開口パターン部分（第２の転写パターン部分）３２ｄが形成される。そして、開口パターン部分３２ｃ及び開口パターン部分３２ｄが合成された転写マークパターンを有するフォトレジストパターン３２をマスクとして用いて下地膜３１をパターニングすることで、図３（ｄ）に示すようなアライメントマーク（下地マークパターン３１）が形成される。
【００２０】
そのため、アライメントマーク（下地マークパターン３１）は、第１の露光及び第２の露光（第１のパターン転写及び第２のパターン転写）の両者が反映されたものとなる。したがって、このようにして得られたアライメントマークをアライメントに用いることで、アライメント誤差を低減することができ、最適化されたアライメントマークを得ることが可能である。すなわち、このようにして得られた下層側の第１のレイヤのアライメントマークを用いて上層側の第２のレイヤのアライメントを行うことにより、アライメント誤差を平均化することができ、第１のレイヤに対する第２のレイヤのアライメントを適正に行うことができる。例えば、第１の露光のみに基づいてアライメントマークを形成した場合、第１の露光で得られたパターンに対するアライメント精度を確保することは可能であるが、第２の露光で得られたパターンに対するアライメント精度が大きく悪化するおそれがある。本実施形態では、アライメントマークに第１の露光及び第２の露光（第１のパターン転写及び第２のパターン転写）の両者が反映されているため、そのような問題を回避することが可能である。
【００２１】
次に、二重パターニングを用いたアライメントマークの形成方法について、図４に示した工程断面図を参照して説明する。二重パターニングでも、同一レイヤに対して２回のパターン露光が行われる。
【００２２】
まず、図４（ａ）に示すように、下地膜（下地領域）４１上にハードマスク膜４２を形成する。下地膜４１としては、半導体基板（図示せず）上に形成された絶縁膜や導電膜があげられる。続いて、ハードマスク膜４２上に、フォトレジスト膜４３を形成する。続いて、予め用意された第１のフォトマスク（第１の回路パターン原版）４４を用いて第１の露光を行い、第１のフォトマスク４４上のパターンをフォトレジスト膜４３に転写する。第１のフォトマスク４４には、図１の回路パターン配置領域１１に転写される回路パターンの第１の部分（図示せず）が形成されている。また、第１のフォトマスク４４には、アライメントマークパターンの第１のパターン部分４４ａとして、開口パターン（光透過部）が形成されている。したがって、この開口パターン４４ａがフォトレジスト膜４３に転写され、フォトレジスト膜４３に露光部４３ａが形成される。
【００２３】
次に、図４（ｂ）に示すように、フォトレジスト膜４３を現像し、フォトレジスト膜４３の露光部４３ａを除去する。その結果、第１のフォトマスク４４の開口パターン４４ａに対応した開口パターン部分を有するフォトレジストパターン４３が形成される。
【００２４】
次に、図４（ｃ）に示すように、フォトレジストパターン４３をマスクとして用いて、ハードマスク膜４２をエッチングする。これにより、フォトレジストパターン４３の開口部分に対応した開口部分４２ａを有するハードマスクパターン４２が得られる。すなわち、第１のフォトマスク４４の開口パターン４４ａが転写された開口パターン部分（第１の転写パターン部分）４２ａを有するハードマスクパターン４２が形成される。さらに、フォトレジストパターン４３を除去する。
【００２５】
次に、図４（ｄ）に示すように、全面にフォトレジスト膜４５を形成する。続いて、予め用意された第２のフォトマスク（第２の回路パターン原版）４６を用いて第２の露光を行い、第２のフォトマスク４６上のパターンをフォトレジスト膜４５に転写する。第２のフォトマスク４６には、図１の回路パターン配置領域１１に転写される回路パターンの第２の部分（図示せず）が形成されている。また、第２のフォトマスク４６には、アライメントマークパターンの第２のパターン部分４６ａとして、開口パターン（光透過部）が形成されている。したがって、この開口パターン４６ａがフォトレジスト膜４５に転写され、フォトレジスト膜４５に露光部４５ａが形成される。
【００２６】
次に、図４（ｅ）に示すように、フォトレジスト膜４５を現像し、フォトレジスト膜４５の露光部４５ａを除去する。その結果、第２のフォトマスク４６の開口パターン４６ａに対応した開口パターン部分を有するフォトレジストパターン４５が形成される。
【００２７】
次に、図４（ｆ）に示すように、フォトレジストパターン４５をマスクとして用いて、ハードマスク膜４２をエッチングする。これにより、フォトレジストパターン４５の開口部分に対応した開口部分４２ｂを有するハードマスクパターン４２が得られる。すなわち、第２のフォトマスク４６の開口パターン４６ａが転写された開口パターン部分（第２の転写パターン部分）４２ｂを有するハードマスクパターン４２が形成される。
【００２８】
次に、図４（ｇ）に示すように、フォトレジストパターン４５を除去して、ハードマスクパターン４２を露出させる。
【００２９】
次に、図４（ｈ）に示すように、開口パターン部分４２ａ及び開口パターン部分４２ｂが合成された転写マークパターンを有するハードマスクパターン４２をマスクとして用いて、下地膜４１をエッチング（パターニング）する。これにより、ハードマスクパターン４２に対応した下地マークパターン４１が形成される。
【００３０】
以上のようにして、以後の工程でレイヤ間のアライメント（位置合わせ）に用いられるアライメントマーク（下地マークパターン４１）が得られる。なお、図１の回路パターン配置領域１１には、第１のフォトマスク４４に形成された回路パターンの第１の部分及び第２のフォトマスク４６に形成された回路パターンの第２の部分に基づく合成回路パターンが形成される。
【００３１】
以上のように、図４に示した例も、図３に示した例と同様、アライメントマーク（下地マークパターン４１）は、第１の露光及び第２の露光（第１のパターン転写及び第２のパターン転写）の両者が反映されたものとなる。したがって、図４に示した例でも、図３に示した例と同様、アライメント誤差を平均化することができ、最適化されたアライメントマークを得ることが可能となる。
【００３２】
次に、上述したような方法で形成されたアライメントマークを用いた半導体装置の製造方法について、図５に示した工程断面図を参照して説明する。
【００３３】
まず、図５（ａ）に示すように、半導体基板５１上に形成された加工対象膜（下地膜）として絶縁膜５２を形成する。続いて、絶縁膜５２上に、フォトレジストパターン５３を形成する。このフォトレジストパターン５３は、図３に示したような二重露光法を用いて形成される。フォトレジストパターン５３は、回路パターン５３ａ及びアライメントマークパターン５３ｂを有している。回路パターン５３ａは回路パターン配置領域（例えば、図１に示した回路パターン配置領域１１）に配置され、アライメントマークパターン５３ｂはアライメントマーク配置部（例えば、図１に示したアライメントマーク配置部１３或いは１４）に配置されている。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示すように、フォトレジストパターン５３をマスクとして用いて絶縁膜５２をエッチング（パターニング）する。さらに、フォトレジストパターン５３を除去する。その結果、絶縁膜５２には、回路パターン５２ａ及びアライメントマークパターン５２ｂが形成される。
【００３５】
次に、図５（ｃ）に示すように、絶縁膜５２の開口部を導電膜５４で埋める。これにより、回路パターン配置領域には配線が形成される。続いて、絶縁膜５２及び導電膜５４が形成された第１のレイヤ上に、第２のレイヤとして絶縁膜５５を形成する。さらに、絶縁膜５５上にフォトレジスト膜５６を形成する。
【００３６】
次に、図５（ｄ）に示すように、第２のレイヤのパターンを形成するために、フォトマスク５７に形成されたパターンをフォトレジスト膜５６に転写する。その結果、フォトレジスト膜５６には露光部５６ａが形成される。このパターン転写工程では、二重露光で形成されたアライメントマークパターン５２ｂを用いて、フォトマスク５７のアライメントを行う。すなわち、二重露光で形成された第１のレイヤのアライメントマークパターン５２ｂを用いて、第２のレイヤのアライメントを行う。
【００３７】
以後の工程は図示しないが、フォトレジスト膜５６の現像をしてフォトレジストパターンを形成し、フォトレジストパターンをマスクとして用いて絶縁膜５５のパターニングを行う。これにより、第２のレイヤにパターンが形成される。
【００３８】
上述した図５に示した例では、エッチングマスク（パターニングマスク）として、図３に示したような二重露光法を用いてフォトレジストパターン５３を形成したが、図４に示したような二重パターニング法を用いてハードマスクパターンを形成してもよい。また、図５に示した例では、第２のレイヤのパターン形成については一重露光を用いたが、第２のレイヤについても二重露光や二重パターニングを適用してもよい。
【００３９】
なお、上述した実施形態の図２に示した例では、アライメントマークの第１のパターン部分と第２のパターン部分とが互いに補完する関係であったが、図６に示すように、アライメントマークの第１のパターン部分６１ａと第２のパターン部分６１ｂとが、実質的に同一位置に配置されるように構成されていてもよい。また、図７〜図１０に示すような各種のアライメントマーク（第１のパターン部分６２ａ、第２のパターン部分６２ｂ）を用いることも可能である。
【００４０】
また、上述した実施形態ではアライメントマークについて説明したが、上述した方法はオーバーレイ検査マークの形成に適用することも可能である。オーバーレイ検査マークは、レイヤ間のオーバーレイ精度（重ね合わせ精度、アライメント精度）を検査するためのマークである。
【００４１】
図１１〜図１３は、オーバーレイ検査マークの例を示した図である。これらのオーバーレイ検査マークも、上述したアライメントマークの形成方法と同様、二重露光や二重パターニング等の二重転写を用いて形成される。すなわち、第１の露光に基づいてオーバーレイ検査マークの第１のパターン部分７１ａが形成され、第２の露光に基づいてオーバーレイ検査マークの第２のパターン部分７１ｂが形成される。そして、第１のパターン部分７１ａ及び第２のパターン部分７１ｂによって、下層側の第１のレイヤのオーバーレイ検査マーク７１が構成される。７２は上層側の第２のレイヤのオーバーレイ検査マークである。第１のレイヤのオーバーレイ検査マーク７１と第２のレイヤのオーバーレイ検査マーク７２とのオーバーレイ誤差を測定することで、第１のレイヤと第２のレイヤとのオーバーレイ精度を検査することができる。
【００４２】
オーバーレイ検査マークの場合も、アライメントマークの場合と同様、第１の露光及び第２の露光（第１のパターン転写及び第２のパターン転写）の両者が反映されたものとなる。したがって、オーバーレイ検査マークの場合も、最適化されたオーバーレイ検査マークを得ることが可能であり、オーバーレイ検査の精度を向上させることができる。
【００４３】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、基本的な事項は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態で説明した事項については説明を省略する。
【００４４】
図１４は、本実施形態において、半導体ウェハ上に形成されるアライメントマークの配置位置を模式的に示した平面図である。
【００４５】
本実施形態では、図１４に示すように、ダイシング領域内１２に、第１、第２及び第３のアライメントマーク配置部１５、１６及び１７が設けられている。第１のアライメントマーク配置部１５には、第１の実施形態で示したような方法で形成されたアライメントマークパターン（第１のアライメントマークパターン）が配置されている。すなわち、アライメントマーク配置部１５には、第１の露光工程（第１の転写工程）で形成された第１のパターン部分と、第２の露光工程（第２の転写工程）で形成された第２のパターン部分とが合成された第１のアライメントマークパターンが配置されている。第２のアライメントマーク配置部１６には、第１の露光工程（第１の転写工程）で形成された第２のアライメントマークパターンが配置されている。第３のアライメントマーク配置部１７には、第２の露光工程（第２の転写工程）で形成された第３のアライメントマークパターンが配置されている。
【００４６】
上述したことからわかるように、第１のフォトマスクには第１のアライメントマークパターンの第１のパターン部分及び第２のアライメントマークパターンが設けられ、第１の露光工程（第１の転写工程）でこれらのパターンが転写される。また、第２のフォトマスクには第１のアライメントマークパターンの第２のパターン部分及び第３のアライメントマークパターンが設けられ、第２の露光工程（第２の転写工程）でこれらのパターンが転写される。
【００４７】
なお、第１、第２及び第３のアライメントマークパターン（第１の下地マークパターン、第２の下地マークパターン及び第３の下地マークパターン）の基本的な形成方法は、第１の実施形態の図３或いは図４の方法と同様であるため、説明は省略する。
【００４８】
図１５は、上述した第１、第２及び第３のアライメントマークパターンを用いた半導体装置の製造方法の概略を示したフローチャートである。
【００４９】
まず、上述したような方法により、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンを第１のレイヤに形成する（ＳＴ１１）。
【００５０】
次に、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンの中から所望のアライメントマークパターンを選択する（ＳＴ１２）。すなわち、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンを比較し、最も適切なアライメントマークパターンを選択する。比較方法としては、以下に示す第１、第２及び第３の比較方法があげられる。これらの第１、第２及び第３の比較方法の少なくとも１つを用いて、所望のアライメントマークパターンを選択する。
【００５１】
第１の比較方法は、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンから得られるアライメントマークパターン信号の品質（例えば、アライメントマークパターン信号のコントラストやＳＮ比）に基づいて、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンを比較するものである。第２の比較方法は、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンを用いて予備的なアライメントを行ったときのアライメント精度に基づいて、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンを比較するものである。第３の比較方法は、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンを用いて予備的なアライメントを行ったときの歩留まりに基づいて、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンを比較するものである。
【００５２】
次に、ＳＴ１２の工程で選択されたアライメントマークパターンを用いて、第２のレイヤのアライメントを実行する（ＳＴ１３）。
【００５３】
以上のように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様、第１のアライメントマークパターンは、第１の露光及び第２の露光（第１のパターン転写及び第２のパターン転写）の両者が反映されたものとなる。したがって、本実施形態でも、第１のアライメントマークパターンについては、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、第１、第２及び第３のアライメントマークパターンの中から所望のアライメントマークパターンを選択する。そのため、第１のアライメントマークパターンよりも第２或いは第３のアライメントマークパターンの方が適切である場合は、第２或いは第３のアライメントマークパターンを用いてアライメントを行うことが可能である。したがって、より適切なアライメントを行うことが可能となる。
【００５４】
なお、上述した実施形態ではアライメントマークについて説明したが、第１の実施形態の場合と同様、上述した方法はオーバーレイ検査マークの形成に適用することも可能である。すなわち、上述した方法と同様の方法によって第１、第２及び第３のオーバーレイ検査マークパターンを形成し、所望のオーバーレイ検査マークパターンを用いてオーバーレイ検査を行う。オーバーレイ検査マークの場合も、最適なオーバーレイ検査マークを用いることにより、オーバーレイ検査の精度を向上させることが可能である。
【００５５】
以上の第１及び第２の実施形態で述べた方法は、二重露光や二重パターニングといった光リソグラフィに基づく方法であったが、インプリントリソグラフィに基づく二重インプリントについても、第１及び第２の実施形態で述べた方法と同様の方法を適用することが可能である。
【００５６】
インプリントリソグラフィでは、第１及び第２の回路パターン原版としてフォトマスクの代わりにインプリント原版を用い、インプリント原版に形成されたパターンを半導体基板上に形成されたレジスト膜に押し付け、熱、電磁波或いは圧力等によってレジスト膜を硬化させる。これにより、インプリント原版に形成されたパターンがレジスト膜に転写される。第１及び第２の実施形態で述べた第１及び第２のフォトマスクと同様にして、第１及び第２のインプリント原版にそれぞれマークパターン（アライメントマークパターン、オーバーレイ検査マークパターン）の第１及び第２のパターン部分を形成しておけば、レジスト膜（マスク膜）に合成されたマークパターンを形成することができる。
【００５７】
二重インプリントを用いた場合にも、第１及び第２の実施形態と同様、第１のパターン転写及び第２のパターン転写の両者が反映されたマークパターンが得られる。したがって、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００５８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係り、半導体ウェハ上に形成されるアライメントマークの配置位置を模式的に示した平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係り、アライメントマークの一例を示した平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係り、二重露光を用いたアライメントマークの形成方法を模式的に示した断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係り、二重パターニングを用いたアライメントマークの形成方法を模式的に示した断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係り、半導体装置の製造方法を模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係り、アライメントマークの他の例を示した平面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係り、アライメントマークの他の例を示した平面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係り、アライメントマークの他の例を示した平面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係り、アライメントマークの他の例を示した平面図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係り、アライメントマークの他の例を示した平面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係り、オーバーレイ検査マークの一例を示した平面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係り、オーバーレイ検査マークの他の例を示した平面図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係り、オーバーレイ検査マークの他の例を示した平面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係り、半導体ウェハ上に形成されるアライメントマークの配置位置を模式的に示した平面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態の方法を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１１…回路パターン配置領域      １２…ダイシング領域
１３…Ｘ方向アライメントマーク配置部      １４…Ｙ方向アライメントマーク配置部
１５、１６、１７…アライメントマーク配置部
２１…Ｘ方向アライメントマーク
２１ａ…第１のパターン部分      ２１ｂ…第２のパターン部分
２２…Ｙ方向アライメントマーク
２２ａ…第１のパターン部分      ２２ｂ…第２のパターン部分
３１…下地膜（下地マークパターン）
３２…フォトレジスト膜（フォトレジストパターン）
３２ａ、３２ｂ…露光部      ３２ｃ、３２ｄ…開口パターン部分
３３…第１のフォトマスク      ３３ａ…第１のパターン部分
３４…第２のフォトマスク      ３４ａ…第２のパターン部分
４１…下地膜      ４２…ハードマスク膜（ハードマスクパターン）
４２ａ、４２ｂ…開口パターン部分
４３…フォトレジスト膜（フォトレジストパターン）      ４３ａ…露光部
４４…第１のフォトマスク      ４４ａ…開口パターン
４５…フォトレジスト膜（フォトレジストパターン）      ４５ａ…露光部
４６…第２のフォトマスク      ４６ａ…開口パターン
５１…半導体基板      ５２…絶縁膜
５２ａ…回路パターン      ５２ｂ…アライメントマークパターン
５３…フォトレジストパターン
５３ａ…回路パターン      ５３ｂ…アライメントマークパターン
５４…導電膜      ５５…絶縁膜
５６…フォトレジスト膜      ５６ａ…露光部
５７…フォトマスク
６１ａ…第１のパターン部分      ６１ｂ…第２のパターン部分
６２ａ…第１のパターン部分      ６２ｂ…第２のパターン部分
７１…オーバーレイ検査マーク
７１ａ…第１のパターン部分      ７１ｂ…第２のパターン部分
７２…オーバーレイ検査マーク
【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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