JP2002043197A - 薄膜積層素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の個別情報を含み、かつ、低コストで形
成可能な識別記号を備えた薄膜積層素子、及び、そのよ
うな識別記号を備えた薄膜積層素子を効率よくかつ低コ
ストで製造することが可能な薄膜積層素子の製造方法を
提供すること。 【解決手段】 薄膜積層素子１４は、正方形の頂点に配
置された形成点上に、丸形のビットマークが有るか否か
によって情報を表示する識別記号１６ａを備えている。
識別記号１６ａによって表示される情報としては、各ウ
エハ１０を識別するためのウエハロット番号が好適であ
る。このような識別記号１６ａは、まず、ビットマーク
を形成するための貫通孔２２を有するマスク２０を、フ
ォトレジスト膜が形成されたウエハ１０上に配置し、基
準点から水平方向に所定距離だけ移動させた後、露光さ
せ、次いで、露光部分又はその周囲をエッチング除去す
るか、あるいは、その部分に薄膜を積層することにより
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜積層素子及び
その製造方法に関し、さらに詳しくは、ウエハ上に多数
の薄膜を積層して得られる薄膜積層素子であって、ウエ
ハ内の位置、ウエハロット番号、製造時期等の個別情報
を表す識別記号を備えた薄膜積層素子、及びそのような
識別記号を備えた薄膜積層素子を製造するための薄膜積
層素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多数の薄膜の積層体からなる薄膜積層素
子は、システムの集積化や小型化が可能であることか
ら、各種の電子素子、集積回路、光学部品として応用さ
れている。このような薄膜積層素子は、ウエハ上に所定
の組成を有する薄膜を所定の順序で積層し、これを所定
の大きさに切断することにより製造される。

【０００３】ウエハ上に形成される薄膜積層素子の個数
は、ウエハ及び薄膜積層素子の大きさにもよるが、通
常、数千〜数万個である。そのため、薄膜の積層プロセ
スに問題が発生すると、ウエハ上に形成された多数の薄
膜積層素子に不良が発生することになる。

【０００４】発生した不良が、例えば、回路の短絡、断
線等である場合には、ウエハから素子を分離する前に検
査を行い、不良素子を発見することも可能である。しか
しながら、薄膜積層素子の寿命を低下させるような不良
である場合には、ウエハから素子を分離し、実際に使用
して初めて不良素子であることが判明する場合が多い。
このような場合、不良の原因を特定するためには、不良
となった薄膜積層素子が形成されたウエハ上の位置を特
定することが重要である。

【０００５】そのため、従来から、薄膜積層素子をウエ
ハから分離した後でもウエハ上の位置を特定できるよう
にするために、製造工程のいずれかにおいて、個々の薄
膜積層素子に識別記号を付すことが行われている。具体
的には、ウエハ上に縦横に配列した各薄膜積層素子の位
置を行番号及び列番号で表現し、数字及び／又は文字か
らなる行番号及び列番号を各薄膜積層素子に形成するの
が一般的である。

【０００６】また、識別記号の形成方法としては、例え
ば、フォトリソグラフィ技術を応用した識別記号の形成
方法がある。これは、フォトレジストを塗布したウエハ
の上方に、識別記号を形成するための貫通孔が設けられ
たマスクを配置し、一括露光した後、露光部分又はその
周囲をエッチング除去したり、薄膜を積層することによ
り、複数の薄膜積層素子に対して固有の識別記号を同時
に付す方法である。また、レーザーマーキング法等を用
いて、個々の薄膜積層素子に対して固有の識別記号を個
別に付す方法もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】薄膜積層素子の量産工
程においては、多数のウエハが工程上を流れることにな
る。そのため、薄膜積層素子に不良が発生した場合にお
いて、その原因を特定するためには、ウエハ上の位置の
みならず、他の情報、例えば、ウエハロット番号、製造
時期等も特定する必要がある。従って、各薄膜積層素子
には、これらの情報を表示する識別記号が付されている
ことが望ましい。

【０００８】しかしながら、従来の方法を用いて薄膜積
層素子に識別記号を形成する場合、識別記号によって表
示される情報の性質によっては、識別記号の形成コスト
を増加させたり、識別記号を形成する際の作業効率を低
下させる場合がある。

【０００９】例えば、ウエハロット番号を薄膜積層素子
に付す場合において、フォトリソグラフィ技術による一
括露光方式を用いると、ウエハ上に形成された複数個の
薄膜積層素子に対して同時にウエハロット番号を付すこ
とができるので、効率的である。しかしながら、この方
法は、ウエハ毎にマスクを作製する必要があるので、マ
スク作製コストが増大するという問題がある。

【００１０】一方、レーザマーキング法を用いてウエハ
ロット番号を付す場合には、マスクは不要である。しか
しながら、この方法は、ウエハ上に形成された数千〜数
万個の薄膜積層素子に対して、一個ずつウエハロット番
号をマーキングする必要があるので、極めて効率が悪い
という問題がある。

【００１１】さらに、識別記号を数字及び文字で表現す
る場合において、識別記号に含まれる情報量が多くなる
と、識別記号を形成するために、より大きな面積が必要
となる。そのため、薄膜積層素子の大きさによっては、
要求されるすべての情報を識別記号の中に含めることが
できないという問題がある。一方、これを避けるため
に、識別記号を構成する数字及び文字の大きさを小さく
すると、高い解像度を有する形成手段を用いて識別記号
を形成する必要があり、識別記号の形成コストが増大す
るという問題がある。

【００１２】本発明が解決しようとする課題は、ウエハ
上の位置、ウエハロット番号、製造時期等の多数の個別
情報を含み、かつ、低コストで形成可能な識別記号を備
えた薄膜積層素子、及び、そのような識別記号を備えた
薄膜積層素子を効率よくかつ低コストで製造することが
可能な薄膜積層素子の製造方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る薄膜積層素子は、予め定められた位置に
配置された形成点上に、予め定められた形状のビットマ
ークが有るか否かによって情報を表示する識別記号を備
えていることを要旨とするものである。

【００１４】形成点におけるビットマークの有無によっ
て情報を表示する識別記号は、数字及び／又は文字によ
って情報を表示する識別記号に比して、単位面積当たり
の情報量を多くすることができる。そのため、薄膜積層
素子の大きさが相対的に小さい場合、あるいは、識別記
号の形成手段の解像度が相対的に低い場合であっても、
多量の情報を含む識別記号を薄膜積層素子に形成するこ
とができる。

【００１５】また、本発明に係る薄膜積層素子の製造方
法は、薄膜積層素子を積層する前又は前記薄膜積層素子
の少なくとも一部が積層されたウエハの表面にフォトレ
ジスト膜を形成する膜形成工程と、ビットマークを形成
するための貫通孔を有するマスクの基準点と、前記ウエ
ハの基準点とが一致するように、前記マスクを前記ウエ
ハの上方に配置するアライメント工程と、前記マスク
を、前記基準点からＸ方向及び／又はＹ方向に所定の距
離だけ移動させるオフセット工程と、前記マスクの上か
ら光を照射し、前記フォトレジスト膜の内、前記貫通孔
に対応する部分を露光させる露光工程と、前記フォトレ
ジスト膜の内、不溶化していない部分を除去し、前記フ
ォトレジスト膜の上から薄膜の積層処理又はエッチング
処理を施す処理工程とを備えていることを要旨とするも
のである。

【００１６】形成点におけるビットマークの有無によっ
て情報を表示する識別記号は、マスクを用いた一括露光
方式を用いて各薄膜積層素子上に同時に形成することが
できる。そのため、識別記号の形成作業を効率よく行う
ことができる。

【００１７】また、同一マスクを使用する場合であって
も、マスクをウエハに対して相対的に水平移動させ、そ
こで一括露光させれば、異なる形成点にビットマークを
形成することができる。すなわち、同一マスクを重複使
用して、異なる情報を表示する識別記号を薄膜積層素子
上に形成することができる。そのため、識別記号の形成
コストを低減することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態に
ついて詳細に説明する。本発明に係る薄膜積層素子は、
予め定められた位置に配置された形成点に、予め定めら
れた形状のビットマークが有るか否かによって情報を表
示する識別記号を備えている。

【００１９】ここで、本発明が適用される薄膜積層素子
は、ウエハ上に複数の薄膜を積層し、所定の大きさに切
断して使用されるあらゆる素子が対象となる。また、薄
膜積層素子には、ウエハと薄膜とが一体化した状態で使
用されるタイプと、ウエハから薄膜を分離した状態で使
用されるタイプとがあるが、本発明は、いずれのタイプ
であっても適用できる。前者の例としては、具体的に
は、垂直型の薄膜磁気ヘッド、各種センサ等が好適な一
例として挙げられる。また、後者の例としては、具体的
には、プレーナ型の薄膜磁気ヘッドが好適な一例として
挙げられる。

【００２０】また、ビットマークの形状は、特に限定さ
れるものではなく、顕微鏡等で拡大して見たときに、そ
の有無を確認できるもので有ればよい。従って、ビット
マークは、単なる記号としての文字又は数字であっても
良く、あるいは、幾何学的に単純な形状からなる記号で
あっても良い。特に、ビットマークの形状として幾何学
的に単純な形状を用いると、その形成が容易であり、し
かも、単位面積当たりの情報量が多くなるので好適であ
る。ビットマークの形状としては、具体的には、○、
△、□、◇、＋、−、×等が好適な一例として挙げられ
る。

【００２１】また、形成点とは、ビットマークの形成が
予定されている薄膜積層素子上の位置をいう。形成点の
配置は、特に限定されるものではなく、識別記号を形成
する位置、識別記号に含める情報の多寡等に応じて任意
に定めることができる。例えば、形成点は、多角形の頂
点に配置されていても良く、あるいは、一直線上に配置
されていても良い。

【００２２】但し、識別記号の形成コストを低減するた
めには、形成点の配置は、幾何学的な対称性の高い配置
が好適である。これは、形成点の配置が幾何学的対称性
の高いものであるほど、ビットマークを形成する際に使
用するマスクを重複して使用できる確率が高くなり、マ
スクを作製するコストを削減できるためである。この点
については、後述する。

【００２３】このような識別記号としては、具体的に
は、形成点を正方形の頂点に配置し、各形成点にビット
マークを形成するか否かによって情報を表示するものが
好適な一例として挙げられる。この場合、識別記号は、
合計２^４＝１６通りの情報を表示することができる。ま
た、このような４個１組の形成点群をｎ組使用すると、
合計２^４ｎ＝１６^ｎ通りの情報を表示可能な識別記号と
なる。

【００２４】また、識別記号は、形成点を正方形の頂点
に配置し、各形成点のいずれか１つにビットマークを形
成するか否かによって情報を表示するものであってもよ
い。この場合、識別記号は、合計５通りの情報を表示す
ることができる。また、このような４個１組の形成点群
をｎ組使用すると、合計５^ｎ通りの情報を表示可能な識
別記号となる。

【００２５】また、識別記号は、形成点を正六角形の頂
点及び中心に配置し、各形成点にビットマークを形成す
るか否かによって情報を表示するものであってもよい。
この場合、識別記号は、合計２^７＝１２８通りの情報を
表示することができる。また、このような７個１組の形
成点群をｎ組使用すると、合計１２８^ｎ通りの情報を表
示可能な識別記号となる。

【００２６】また、識別記号は、ｍ個の形成点を一直線
上に等間隔に配置し、各形成点にビットマークを形成す
るか否かによって情報を表示するものであってもよい。
この場合、識別記号は、合計２^ｍ通りの情報を表示する
ことができる。また、このようなｍ個１組の形成点群を
ｎ組使用すると、合計２^ｍｎ通りの情報を表示可能な識
別記号となる。

【００２７】また、識別記号は、８個の針状の形成点を
４５゜間隔で放射状に配置し、各形成点に針状のビット
マークを形成するか否かによって情報を表示するもので
あってもよい。この場合、識別記号は、合計２^８＝２５
６通りの情報を表示することができる。また、このよう
な８個１組の形成点群をｎ組使用すると、合計２^８ｎ＝
２５６^ｎ通りの情報を表示可能な識別記号となる。

【００２８】また、識別記号は、８個の針状の形成点を
４５゜間隔で放射状に配置し、各形成点のいずれか１つ
に針状のビットマークを形成するか否かによって情報を
表示するものであってもよい。この場合、識別記号は、
合計９通りの情報を表示することができる。また、この
ような８個１組の形成点群をｎ組使用すると、合計９ ^ｎ
通りの情報を表示可能な識別記号となる。

【００２９】その他、識別記号は、形成点が、正三角
形、正五角形、正八角形、平行四辺形、菱形等の多角形
の頂点に配置されているものであってもよく、あるい
は、多角形の頂点と中心に配置されているものや、多角
形の頂点と多角形を構成する辺上の点に配置されている
ものであってもよい。また、識別記号は、ｍ個の形成点
が一直線上に等間隔に並んだ形成点群が、十字形又は米
印形に配置されているものであってもよい。

【００３０】ビットマークの有無により表示（以下、こ
れを「ビット表示」という。）される情報の種類につい
ては、特に限定されるものではなく、個々の薄膜積層素
子に関するあらゆる情報が対象となる。具体的には、薄
膜積層素子が形成されたウエハ内の位置、ウエハロット
番号、製造時期、品種等が好適な一例として挙げられ
る。中でも、ウエハロット番号をビット表示による識別
記号で表示すると、数字及び／又は文字で表示（以下、
これを「文字表示」という。）する従来の識別記号に比
して、低コストかつ効率よく識別記号を形成することが
できるという利点がある。

【００３１】また、ビット表示による識別記号は、単一
の情報を表示するために使用しても良く、あるいは、複
数の情報を表示するために使用しても良い。さらに、ビ
ット表示による識別記号は、単独で用いても良く、ある
いは、ビット表示による識別記号と、文字表示による識
別記号とを併用しても良い。

【００３２】なお、薄膜積層素子に形成されるビットマ
ークの形態は、顕微鏡等で拡大した時に視認できるもの
であれば良く、特に限定されるものではない。例えば、
薄膜積層素子の表面又は裏面の所定の位置に、所定の形
状を有する凹部又は凸部を形成し、これをビットマーク
として用いても良い。また、薄膜積層素子が透明である
場合には、薄膜積層素子の内部の所定の位置に、所定の
形状を有する段差、又は薄膜積層素子を構成する材料と
は異なる材料からなる薄膜（以下、これを「異層」とい
う。）を形成し、これをビットマークとして用いても良
い。

【００３３】図１に、薄膜積層素子が形成されたウエハ
及び識別記号が付された薄膜積層素子の一例を示す。ウ
エハ上に薄膜積層素子を作製する方法としては、ウエハ
の全面にすべての薄膜積層素子を一括して形成する方法
と、数百個の薄膜積層素子を含む領域（以下、これを
「ショット」という。）単位でウエハ上に順次形成する
方法がある。図１（ａ）及び（ｂ）には、それぞれ、後
者の方法により製造されたウエハ１０及びショット１２
が例示されている。

【００３４】すなわち、ウエハ１０上には、図１（ａ）
に示すように、ショット１２が縦横に形成され、各ショ
ット１２内には、図１（ｂ）に示すように、薄膜積層素
子１４が縦横に形成されている。この場合、各薄膜積層
素子１４のウエハ１０上の位置を示す情報は、ウエハ１
０におけるショット１２の位置（以下、これを「ウエハ
内ロケーション」という。）と、ショット１２内におけ
るその薄膜積層素子１４の位置（以下、これを「ショッ
ト内ロケーション」という。）で表せる。

【００３５】また、このような製造方法を用いて薄膜積
層素子１４を量産する場合、多数のウエハ１０が工程上
を流れることになる。工程上を流れる個々のウエハ１０
を識別する情報が、ウエハロット番号である。

【００３６】図１（ｃ）に、このようなウエハ１０上の
位置及びウエハロット番号に関する情報を含む識別記号
が付された薄膜積層素子１４の一例を示す。図１（ｃ）
において、識別記号１６は、ビット表示による識別記号
１６ａと、文字表示による識別記号１６ｂ及び１６ｃか
らなっている。

【００３７】この内、ビット表示による識別記号１６ａ
は、ウエハロット番号を表し、正方形の頂点に配置され
た４個の形成点（図１（ｃ）中、白丸で表示。）上にビ
ットマークが有るか否かによってウエハロット番号を表
示するものである。このような構成を有するビット表示
による識別記号１６ａによれば、最大で１６通りのウエ
ハロット番号を表示できる。この点については、後述す
る。

【００３８】また、文字表示による識別記号１６ｂ及び
１６ｃは、それぞれ、ウエハ内ロケーション及びショッ
ト内ロケーションを表す。例えば、図１（ａ）に示すよ
うに、ウエハ１０上にショット１２が縦横に形成されて
いる場合、ウエハ内ロケーションは、縦横に並んだ各シ
ョット１２の行番号を表す文字（Ａ、Ｂ、Ｃ…）と、列
番号を表す数字（１、２、３…）で特定することができ
る。また、例えば、図１（ｂ）に示すように、ショット
１２内において薄膜積層素子１４が縦横に形成されてい
る場合、ショット内ロケーションは、縦横に並んだ各薄
膜積層素子１４の行番号を表す文字（Ａ、Ｂ、Ｃ…）
と、列番号を表す数字（１、２、３…）で特定すること
ができる。

【００３９】従って、文字表示による識別記号１６ｂ
が、例えば「Ａ３」である場合、その薄膜積層素子１４
がウエハ１０の上から１行目、かつ左から３列目のショ
ット１２内にあることを示す。また、文字表示による識
別記号１６ｃが、例えば「Ｃ２８」である場合、その薄
膜積層素子１４が、そのショット１２内の上から３行
目、かつ左から２８列目に形成されたものであることを
示す。

【００４０】次に、本発明に係る薄膜積層素子の作用に
ついて説明する。文字表示による識別記号は、文字を構
成する直線又は曲線と、直線又は曲線の間に設けられる
空白部分によって成り立っている。そのため、識別記号
の形成手段の解像度が一定である場合において、文字の
大きさが小さくなり過ぎると、直線又は曲線がかすれた
り、あるいは、直線又は曲線同士が重なり合い、文字の
識別が困難となる。従って、文字表示による識別記号を
用いる場合において、識別可能な大きさを有する文字を
形成するためには、比較的大きな面積が必要となる。

【００４１】これに対し、ビット表示による識別記号
は、予め定められた位置にビットマークが有るか否かに
よって情報を識別するものであるので、ビットマーク間
の空白部分は、必ずしも必要ではない。すなわち、ビッ
ト表示による識別記号は、文字表示による識別記号に比
して、単位面積当たりの情報量が多いという特徴があ
る。そのため、ビット表示による識別記号によれば、薄
膜積層素子の大きさが相対的に小さく、識別記号を付す
部分の面積が小さい場合、あるいは、識別記号の形成手
段の解像度が相対的に低い場合であっても、多量の情報
を狭い面積内に書き込むことができる。

【００４２】次に、本実施の形態に係る薄膜積層素子の
製造方法について説明する。本実施の形態に係る薄膜積
層素子の製造方法は、膜形成工程と、アライメント工程
と、オフセット工程と、露光工程と、処理工程とを備え
ている。

【００４３】膜形成工程は、薄膜積層素子を形成する前
又は薄膜積層素子の少なくとも一部が形成されたウエハ
の表面にフォトレジスト膜を形成する工程である。例え
ば、ウエハ上に薄膜を積層した後、ウエハから分離して
使用するタイプの薄膜積層素子の場合、一般に、ウエハ
上に選択エッチングが可能な銅からなる犠牲層を形成
し、その上に薄膜積層素子を積層する方法が用いられ
る。従って、犠牲層側に識別記号を形成する場合には、
薄膜積層素子を形成する前のウエハ、すなわち、ウエハ
上に形成された犠牲層の上にフォトレジスト膜を形成す
ればよい。

【００４４】また、薄膜積層素子の内部に識別記号を作
り込む場合には、薄膜積層素子を構成する薄膜の一部が
積層されたところで薄膜の積層を一端中断し、この上に
フォトレジスト膜を形成すればよい。さらに、薄膜積層
素子の表面に識別記号を形成する場合には、ウエハ上に
薄膜積層素子を構成するすべての薄膜を積層し、この上
にフォトレジスト膜を形成すればよい。あるいは、薄膜
積層素子を構成するすべての薄膜を積層した後、さらに
その上に異層を積層し、この上にフォトレジスト膜を形
成しても良い。

【００４５】なお、フォトレジストには、感光部分が現
像液に対して不溶化するネガ型レジストと、感光部分が
現像液に対して可溶化するポジ型レジストとがあるが、
本発明においては、いずれも用いることができ、特に限
定されるものではない。

【００４６】アライメント工程は、ビットマークを形成
するための貫通孔を有するマスクの基準点と、ウエハ上
の基準点とが一致するように、マスクをウエハ上に配置
する工程である。この場合、マスクは、ウエハの全面に
形成された薄膜積層素子に対して同時に識別記号を付す
ことが可能なものであっても良く、あるいは、ショット
単位で識別記号を付すことが可能なマスクであっても良
い。

【００４７】図２に、アライメント工程の一例を示す。
図２において、マスク２０は、ショット単位で識別記号
を付すためのものであり、貫通孔２２、２２…と、十字
形の基準穴（基準点）２４、２４とを備えている。貫通
孔２２、２２…は、ウエハ１０のショット１２内に形成
されたすべての薄膜積層素子１４、１４…に対して、所
定の位置にビットマークを形成するためのものであり、
各薄膜積層素子１４、１４…の対応する位置に所定の数
だけ設けられる。

【００４８】また、基準穴２４、２４は、ショット１２
内に設けられた十字形の基準点１２ａ、１２ａに対応す
る位置に設けられている。アライメント工程において
は、ショット１２内の十字形の基準点１２ａ、１２ａ
と、マスク２０内の十字形の基準穴２４、２４とが一致
するように、マスク２０の位置合わせが行われる。

【００４９】オフセット工程は、図２に示すように、マ
スク２０をショット１２内の基準点１２ａ、１２ａから
Ｘ方向及び／又はＹ方向に所定の距離だけ移動させる工
程である。Ｘ方向の移動距離（μｍ）とＹ方向の以上距
離（μｍ）を（Ｘ、Ｙ）と表示すると、移動距離（Ｘ、
Ｙ）は、形成点の配置に応じて異なる。例えば、形成点
が一辺５０μｍの正方形の頂点に配置されている場合に
は、移動距離は、（０、０）、（０、５０）、（５０、
０）又は（５０、５０）のいずれかとなる。

【００５０】露光工程は、マスク２０をショット１２内
の基準点１２ａ、１２ａから所定の距離だけ水平移動さ
せた後、マスク２０の上から光を照射し、ウエハ１０上
に形成されたフォトレジスト膜の内、マスク２０の貫通
孔２２に対応する部分を露光させる工程である。

【００５１】なお、同一の薄膜積層素子１４上に複数個
のビットマークを形成する場合において、薄膜積層素子
１４当たり必要数の貫通孔を備えたマスクを用いる時に
は、マスクを所定の位置に移動させ、１回露光すればよ
い。また、薄膜積層素子１４当たり１個の貫通孔２２を
備えたマスクを用いて、薄膜積層素子１４に複数個のビ
ットマークを形成する時には、オフセット工程及び露光
工程を必要回数だけ繰り返せばよい。さらに、貫通孔２
２の配置の異なる２種以上のマスクを用いて、薄膜積層
素子１４に複数個のビットマークを形成する時には、各
マスク毎に、アライメント工程、オフセット工程及び露
光工程を必要回数だけ繰り返せばよい。

【００５２】処理工程は、ウエハ１０上に形成されたフ
ォトレジスト膜の内、不溶化していない部分を除去し、
フォトレジスト膜の上から薄膜の積層処理又はエッチン
グ処理を施す工程である。これにより、薄膜積層素子１
４の表面、裏面又は内部であって、マスク２０の貫通孔
２２に対応する部分に、凹部、凸部、異層又は段差が形
成される。これらが視認可能なビットマークとなる。

【００５３】図３に、このような方法により形成された
ビットマークの一例を示す。なお、図３においては、ウ
エハ１０から分離した状態で使用するタイプの薄膜積層
素子１４が例示されており、ウエハ１０上には、犠牲層
１１を介して薄膜１４ａ〜１４ｄが積層されている。

【００５４】図３において、ビットマーク３０ａは、薄
膜積層素子１４の表面に形成された凹部からなる。この
ようなビットマーク３０ａは、薄膜１４ｄまで積層した
後、薄膜１４ｄの内、ビットマーク３０ａに対応する部
分のみをエッチング除去することにより得られる。ま
た、薄膜１４ｃを積層した後、ビットマーク３０ａに対
応する部分にのみフォトレジスト膜を形成し、その周囲
に薄膜１４ｄを積層することによっても得ることができ
る。

【００５５】また、ビットマーク３０ｂは、薄膜積層素
子１４の犠牲層１１側に形成された凹部からなる。この
ようなビットマーク３０ｂは、ウエハ１０上に犠牲層１
１を形成した後、犠牲層１１を部分的にエッチングする
か、あるいは、犠牲層１１を部分的にさらに積層するこ
とにより突起を形成し、その上から、薄膜１４ａ、１４
ｂ…を順次形成することにより得られる。

【００５６】また、ビットマーク３０ｃは、薄膜積層素
子１４の表面に形成された凸部からなる。このようなビ
ットマーク３０ｃは、薄膜１４ｄを積層した後、ビット
マーク３０ｃに相当する部分にのみ、異層を積層するこ
とにより得られる。また、薄膜１４ｄを積層した後、そ
の全面に異層を積層し、ビットマーク３０ｃに相当する
部分を残して異層をエッチング除去することによっても
得られる。

【００５７】また、ビットマーク３０ｄは、薄膜積層素
子１４の犠牲層１１側に形成された凸部からなる。この
ようなビットマーク３０ｄは、ウエハ１０上に犠牲層１
１を形成した後、犠牲層１１を部分的にエッチングして
凹部を形成し、凹部に異層を形成することにより得られ
れる。また、異層を形成する代わりに、凹部が形成され
た犠牲層１１の上に、直接、薄膜１４ａを積層しても良
い。

【００５８】また、ビットマーク３０ｅは、薄膜積層素
子１４の内部に形成された異層からなる。このようなビ
ットマーク３０ｅは、薄膜１４ｂを積層した後、ビット
マーク３０ｅに相当する部分のみをエッチング除去して
凹部を形成し、凹部に異層を積層することにより得られ
る。また、ビットマーク３０ｅは、薄膜１４ａを積層し
た後、ビットマーク３０ｅに相当する部分にのみ異層を
形成し、その周囲に薄膜１４ｃを積層することによって
も得られる。

【００５９】また、ビットマーク３０ｆは、薄膜積層素
子１４の内部に形成された段差からなる。このようなビ
ットマーク３０ｆは、薄膜１４ｃを積層した後、ビット
マーク３０ｆに相当する部分のみをエッチング除去して
凹部を形成し、その上から薄膜１４ｄを積層することに
より得られる。

【００６０】次に、本実施の形態に係る薄膜積層素子の
製造方法の作用について説明する。形成点におけるビッ
トマークの有無によって情報を表示する識別記号は、マ
スクを用いた一括露光方式を用いて各薄膜積層素子上に
同時に形成することができる。そのため、従来のレーザ
マーキング法に比して、識別記号の形成作業を効率よく
行うことができる。

【００６１】また、フォトリソグラフィ技術を用いて、
薄膜積層素子に識別記号を形成する場合、そのためのマ
スクが必要となる。この場合、識別記号によって表示さ
れる情報が、例えば、ウエハ内ロケーションやショット
内ロケーションである時には、これらは、製造工程が同
一である限り、ウエハロットが異なっても同一である。
従って、文字表示による識別記号を用いる場合であって
も、同一のマスクを繰り返し使用することができる。

【００６２】しかしながら、例えば、ウエハロット番号
のように、ウエハ毎に異なる情報を表示する必要がある
場合において、文字表示による識別記号を用いると、ウ
エハ毎にマスクが必要となる。そのため、識別記号の形
成コストが増大する。

【００６３】これに対し、ビット表示による識別記号に
よれば、ウエハロット番号を表示させる場合であって
も、ウエハ毎にマスクを用意する必要がない。すなわ
ち、同一マスクを使用する場合であっても、マスクをウ
エハに対して相対的に水平移動させ、そこで一括露光さ
せれば、異なる形成点にビットマークを形成することが
できる。しかも、同一マスクを重複使用できる確率は、
形成点の配置が幾何学的な対称性の高いものであるほ
ど、高くなる。そのため、文字表示による識別記号に比
して、識別記号の形成コストを低減することができる。

【００６４】

【実施例】（実施例１）ビット表示による識別記号を備
えた薄膜積層素子を本発明に係る方法で製造する場合に
おける、平均露光回数と、平均マスク枚数について検討
した。なお、平均露光回数とは、ビットマークを形成す
るために必要なウエハ１枚当たりの露光回数であり、平
均マスク枚数とは、ビットマークを形成するために必要
なウエハ１枚当たりのマスクの枚数である。また、本実
施例においては、正方形の頂点に配置された形成点に、
丸形のビットマークを形成するか否かによって情報を表
示する識別記号を用いた。また、識別記号により表示さ
れる情報は、ウエハロット番号とした。結果を表１に示
す。

【００６５】

【表１】

【００６６】本実施例で用いたビット表示による識別記
号の場合、合計２^４＝１６通りのウエハロット番号を表
示できる。また、マスクを水平移動させ、重複使用する
ことを考慮すると、ビットマークの形成に必要なマスク
は、最大でも１０種類である。

【００６７】すなわち、右上の形成点にビットマークを
形成するためのマスクＡ（ウエハロット番号１）、右上
及び右下の形成点にビットマークを形成するためのマス
クＢ（ウエハロット番号３）、右上及び左上の形成点に
ビットマークを形成するためのマスクＣ（ウエハロット
番号５）、右下及び左上の形成点にビットマークを形成
するためのマスクＤ（ウエハロット番号６）、右上下及
び左上の形成点にビットマークを形成するためのマスク
Ｅ（ウエハロット番号７）、右上及び左下の形成点にビ
ットマークを形成するためのマスクＦ（ウエハロット番
号９）、右上下及び左下の形成点にビットマークを形成
するためのマスクＧ（ウエハロット番号１１）、右上及
び左上下の形成点にビットマークを形成するためのマス
クＨ（ウエハロット番号１３）、右下及び左上下の形成
点にビットマークを形成するためのマスクＩ（ウエハロ
ット番号１４）、並びにすべての形成点にビットマーク
を形成するためのマスクＪ（ウエハロット番号１５）で
ある。

【００６８】ここで、使用するマスクの組み合わせとし
ては、種々のケースが考えられる。まず、マスクＡのみ
を使用する場合（以下、これを「ケース１」という。）
について検討する。ウエハロット番号「０」について
は、いずれの形成点にもビットマークを形成しないの
で、露光回数は、０回である。また、ウエハロット番号
「１」、「２」、「４」及び「８」については、マスク
Ａを水平移動させ、いずれか１個の形成点にビットマー
ク（表１中、黒丸で表示。）を形成すればよいので、露
光回数は、各１回である。

【００６９】また、ウエハロット番号「３」、「５」、
「６」、「９」、「１０」及び「１２」については、４
個の形成点の内のいずれか２箇所にビットマークを形成
すればよい。従って、マスクＡを水平移動させ、一方の
形成点上において１回目の露光を行った後、マスクＡを
他方の形成点上に水平移動させ、２回目の露光を行えば
良いので、露光回数は、各２回である。同様に、ウエハ
ロット番号「７」、「１１」、「１３」及び「１４」に
ついては、露光回数は、各３回、ウエハロット番号「１
５」については、４回である。従って、ケース１の場
合、平均露光回数は、２．０回、平均マスク枚数は、
０．０６枚となる。

【００７０】次に、マスクＡとマスクＢのみを使用する
場合（以下、これを「ケース２」にという。）ついて検
討する。この場合、ウエハロット番号「０」について
は、露光回数は、０回である。また、ウエハロット番号
「１」〜「４」、「８」及び「１２」については、マス
クＡ又はマスクＢのいずれか一方を１回使用すればビッ
トマークを形成できるので、露光回数は、各１回であ
る。その他は、マスクＡ及びマスクＢのいずれか一方又
は双方を２回使用すればビットマークを形成できるの
で、露光回数は、各２回となる。従って、ケース２の場
合、平均露光回数は、１．５回、平均マスク枚数は、
０．１３枚となる。

【００７１】さらに、マスクＡ〜Ｊをすべて使用した場
合（以下、これを「ケース３」という。）について検討
する。この場合、露光回数は、ウエハロット番号「０」
については０回、その他については各１回である。従っ
て、ケース３の場合、平均露光回数は、０．９４回、平
均マスク枚数は、０．６３枚となる。

【００７２】以上の結果は、使用するマスクの種類が少
なくなるほど、平均露光回数が増加することを示してい
る。露光回数が多くなるほど、また、使用するマスクの
枚数が多くなるほど、薄膜積層素子の製造コストを増大
させるので、実際の製造工程においては、識別記号の形
成に要するコストが最小となるように、使用するマスク
の組み合わせを決定すると良い。

【００７３】（実施例２）ビット表示による識別記号を
備えた薄膜積層素子を本発明に係る方法で製造する場合
における、平均露光回数と、平均マスク枚数について検
討した。なお、本実施例においては、一直線上に等間隔
に配置された４個の形成点に、丸形のビットマークを形
成するか否かによって情報を表示する識別記号を用い
た。また、識別記号により表示される情報は、ウエハロ
ット番号とした。結果を表２に示す。

【００７４】

【表２】

【００７５】本実施例で用いたビット表示による識別記
号の場合、合計２^４＝１６通りのウエハロット番号を表
示できる。また、マスクを水平移動させ、重複使用する
ことを考慮すると、ビットマークの形成に必要なマスク
は、最大でも８種類である。

【００７６】すなわち、最も上（以下、これを「上」と
いう。）の形成点にビットマークを形成するためのマス
クＫ（ウエハロット番号１）、上及び上から２番目（以
下、これを「中上」という。）の形成点にビットマーク
を形成するためのマスクＬ（ウエハロット番号３）、上
及び上から３番目（以下、これを「中下」という。）の
形成点にビットマークを形成するためのマスクＭ（ウエ
ハロット番号５）、上、中上及び中下の形成点にビット
マークを形成するためのマスクＮ（ウエハロット番号
７）、上及び最も下（以下、これを「下」という。）の
形成点にビットマークを形成するためのマスクＯ（ウエ
ハロット番号９）、上、中上及び下の形成点にビットマ
ークを形成するためのマスクＰ（ウエハロット番号１
１）、上、中下及び下の形成点にビットマークを形成す
るためのマスクＱ（ウエハロット番号１３）、並びにす
べての形成点にビットマークを形成するためのマスクＲ
（ウエハロット番号１５）である。

【００７７】ここで、使用するマスクの組み合わせとし
ては、種々のケースが考えられる。まず、マスクＫのみ
を使用する場合（以下、これを「ケース４」という。）
について検討する。この場合、露光回数は、ウエハロッ
ト番号「０」で０回、ウエハロット番号「１」、
「２」、「４」及び「８」で各１回、ウエハロット番号
「３」、「５」、「６」、「９」、「１０」及び「１
２」で各２回である。また、ウエハロット番号「７」、
「１１」、「１３」及び「１４」で各３回、ウエハロッ
ト番号「１５」で４回である。従って、ケース４の場
合、平均露光回数は、２．０回、平均マスク枚数は、
０．０６枚となる。

【００７８】次に、マスクＫとマスクＬのみを使用する
場合（以下、これを「ケース５」という。）について検
討する。この場合、露光回数は、ウエハロット番号
「０」で０回、ウエハロット番号「１」〜「４」、
「６」、「８」及び「１２」で各１回、その他は各２回
である。従って、ケース２の場合、平均露光回数は、
１．４４回、平均マスク枚数は、０．１３枚となる。

【００７９】さらに、マスクＫ〜Ｒをすべて使用した場
合（以下、これを「ケース６」という。）について検討
する。この場合、露光回数は、ウエハロット番号「０」
で０回、その他は各１回である。従って、ケース６の場
合、平均露光回数は、０．９４回、平均マスク枚数は、
０．５枚となる。

【００８０】実施例１のケース２と、実施例２のケース
５とを比較すると、平均マスク枚数は同一であるが、平
均露光回数は、ケース５の方が少ない。また、実施例１
のケース３と実施例２のケース６とを比較すると、平均
露光回数は同一であるが、平均マスク枚数が少ない。こ
の結果は、形成点の配置によって識別記号の形成コスト
が異なることを示している。実際の製造工程において
は、識別番号を付す部分の面積、形状等に応じて、識別
記号の形成コストが最小となるように、形成点の配置を
決定すると良い。

【００８１】（実施例３）ビット表示による識別記号を
備えた薄膜積層素子を本発明に係る方法で製造する場合
における、平均露光回数と、平均マスク枚数について検
討した。なお、本実施例においては、正方形の頂点に配
置された形成点のいずれか１つに丸形のビットマークを
形成するか否かによって情報を表示する形成点群を２組
用いた識別記号を用いた。また、識別記号により表示さ
れる情報は、ウエハロット番号とした。結果を表３に示
す。

【００８２】

【表３】

【００８３】本実施例で用いたビット表示による識別記
号の場合、合計５^２＝２５通りのウエハロット番号を表
示できる。また、マスクを水平移動させ、重複使用する
ことを考慮すると、ビットマークの形成に必要なマスク
は、最大でも１０種類である。

【００８４】すなわち、右側の形成点群（以下、これを
「右群」という。）の右上の形成点にビットマークを形
成するためのマスクＡ’（ウエハロット番号１）、右群
の右上及び左側の形成点群（以下、これを「左群」とい
う。）の右上の形成点にビットマークを形成するための
マスクＢ’（ウエハロット番号１１）、右群の右下及び
左群の右上の形成点にビットマークを形成するためのマ
スクＣ’（ウエハロット番号１２）、右群の左上及び左
群の右上の形成点にビットマークを形成するためのマス
クＤ’（ウエハロット番号１３）、右群の左下及び左群
の右上の形成点にビットマークを形成するためのマスク
Ｅ’（ウエハロット番号１４）、右群の右上及び左群の
右下の形成点にビットマークを形成するためのマスク
Ｆ’（ウエハロット番号２１）、右群の左上及び左群の
右下の形成点にビットマークを形成するためのマスク
Ｇ’（ウエハロット番号２３）、右群の右上及び左群の
左上の形成点にビットマークを形成するためのマスク
Ｈ’（ウエハロット番号３１）、右群の右下及び左群の
左上の形成点にビットマークを形成するためのマスク
Ｉ’（ウエハロット番号３２）、並びに右群の右上及び
左群の左下の形成点にビットマークを形成するためのマ
スクＪ’（ウエハロット番号４１）である。

【００８５】ここで、使用するマスクの組み合わせとし
ては、種々のケースが考えられる。まず、マスクＡ’の
みを使用する場合（以下、これを「ケース７」とい
う。）について検討する。この場合、露光回数は、ウエ
ハロット番号「０」で０回、ウエハロット番号「１」〜
「１０」、「２０」、「３０」及び「４０」で各１回、
その他は、各２回である。従って、ケース７の場合、平
均露光回数は、１．６回、平均マスク枚数は、０．０４
枚となる。

【００８６】次に、マスクＡ’とマスクＢ’のみを使用
する場合（以下、これを「ケース８」という。）につい
て検討する。この場合、露光回数は、ウエハロット番号
「０」で０回、ウエハロット番号「１」〜「１１」、
「２０」、「２２」、「３０」、「３３」、「４０」及
び「４４」で各１回、その他は各２回である。従って、
ケース８の場合、平均露光回数は、１．４４回、平均マ
スク枚数は、０．０８枚となる。

【００８７】さらに、マスクＡ’〜Ｊ’をすべて使用し
た場合（以下、これを「ケース９」という。）について
検討する。この場合、露光回数は、ウエハロット番号
「０」で０回、その他は各１回である。従って、ケース
９の場合、平均露光回数は、０．９６回、平均マスク枚
数は、０．４枚となる。

【００８８】実施例３のケース７〜９は、実施例１の対
応するケースに比して、平均マスク枚数が少ない。ま
た、ケース９を除き、平均露光回数も少ない。この結果
は、形成点の配置が同一であっても、ビットマークを形
成する規則の違いによって、識別記号の形成コストが異
なることを示している。実際の製造工程においては、識
別番号を付す部分の面積、形状等に応じて、識別記号の
形成コストが最小となるように、ビットマークの形成規
則を決定すると良い。

【００８９】以上、本発明の実施の形態について詳細に
説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
の改変が可能である。

【００９０】例えば、図１（ｃ）においては、ウエハロ
ット番号をビット表示による識別記号で表示し、ウエハ
内ロケーション及びショット内ロケーションを文字表示
による識別記号で表示しているが、ウエハロット番号、
ウエハ内ロケーション及びショット内ロケーションのす
べてをビット表示による識別記号で表示しても良い。

【００９１】

【発明の効果】本発明に係る薄膜積層素子は、予め定め
られた位置に配置された形成点に、予め定められた形状
のビットマークが有るか否かによって情報を表示する識
別記号を備えているので、単位面積当たりの情報量が多
くなり、識別記号に多量の情報を含めることができると
いう効果がある。

【００９２】また、ビット表示による識別記号を用いる
と、例えば、表示される情報がウエハロット番号のよう
に、ウエハ毎に異なる情報を表示する場合であっても、
低コストかつ効率よく識別記号を形成することができる
という効果がある。

【００９３】また、本発明に係る薄膜積層素子の製造方
法は、フォトレジスト膜が形成されたウエハ上に、ビッ
トマークを形成するための貫通孔を有するマスクを配置
し、マスクを基準点から水平方向に移動させ、一括露光
する方法を用いて、識別記号の形成が行われるので、ウ
エハ上の各薄膜積層素子に識別記号を同時に形成するこ
とができ、識別記号の形成作業を効率よく行うことがで
きるという効果がある。また、同一マスクを重複使用し
て、異なる情報を表示する識別記号を薄膜積層素子上に
形成することができるので、識別記号の形成コストを低
減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（ａ）は、縦横にショットが形成された
ウエハの平面図であり、図１（ｂ）は、縦横に薄膜積層
素子が形成されたショットの拡大平面図であり、図１
（ｃ）は、識別記号が付された薄膜積層素子の一例を示
す図である。

【図２】 識別記号の形成方法を示す図である。

【図３】 ビットマークが形成された薄膜積層素子の断
面図である。

【符号の説明】

１０ ウエハ １２ ショット １２ａ 基準点 １４ 薄膜積層素子 ２０ マスク ２２ 貫通孔 ２４ 基準穴（基準点）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められた位置に配置された形成点
   上に、予め定められた形状のビットマークが有るか否か
   によって情報を表示する識別記号を備えた薄膜積層素
   子。
2. 【請求項２】 前記識別記号は、多角形の頂点に配置さ
   れた複数個の前記形成点上に、前記ビットマークが有る
   か否かによって前記情報を表示するものである請求項１
   に記載の薄膜積層素子。
3. 【請求項３】 前記識別記号は、多角形の頂点に配置さ
   れた複数個の前記形成点上のいずれか１つに、前記ビッ
   トマークが有るか否かによって前記情報を表示するもの
   である請求項１に記載の薄膜積層素子。
4. 【請求項４】 前記識別記号は、一直線上に並んだ複数
   個の前記形成点上に、前記ビットマークが有るか否かに
   よって前記情報を表示するものである請求項１に記載の
   薄膜積層素子。
5. 【請求項５】 前記情報は、ウエハロット番号である請
   求項１、２、３又は４に記載の薄膜積層素子。
6. 【請求項６】 薄膜積層素子を積層する前又は前記薄膜
   積層素子の少なくとも一部が積層されたウエハの表面に
   フォトレジスト膜を形成する膜形成工程と、 ビットマークを形成するための貫通孔を有するマスクの
   基準点と、前記ウエハの基準点とが一致するように、前
   記マスクを前記ウエハの上方に配置するアライメント工
   程と、 前記マスクを、前記基準点からＸ方向及び／又はＹ方向
   に所定の距離だけ移動させるオフセット工程と、 前記マスクの上から光を照射し、前記フォトレジスト膜
   の内、前記貫通孔に対応する部分を露光させる露光工程
   と前記フォトレジスト膜の内、不溶化していない部分を
   除去し、前記フォトレジスト膜の上から薄膜の積層処理
   又はエッチング処理を施す処理工程とを備えていること
   を特徴とする薄膜積層素子の製造方法。