JP2005195877A - レチクル及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【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を提供することにある。
【解決手段】 レチクル７の石英基板１９にクロム膜１８を形成し、マーク１２，１３部分を抜く。マーク１２，１３の部分を覆うように光透過率調整膜１７を形成し、マーク部分の光透過率を例えば４０％に調整する。光透過率調整膜１７としては、ハーフトーンマスクの遮光材として使用されるＭｏＳｉ₂を使用した。
【選択図】 図１２

Description

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）及び半導体装置の製造方法に関する。

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。

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。

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）。

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）。

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）。

特開平１０−２７４８５５公報（６〜８頁） 特開２００２−６２６３５公報（６、７頁） 特開２０００−３０６８０３公報（３頁）

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。

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を提供することにある。

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。

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。

また、本発明では、前記マークを含む領域に光透過率調整膜を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、露光時においてマーク部の光透過率を落としてレジスト膜を残すため、後のエッチング工程で半導体基板のマーク部分を蝕刻するのを抑えることができる。また、次の投影露光工程に移る前の半導体製造工程の一つであるレジスト膜剥離工程で剥離されるため、マーク部分が積層されて半導体基板上に残ることが少ない。

さらに、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。

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転写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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

さらに、本発明では、前記縮小投影露光工程では、前記マークの縮小投影露光が光透過率調整膜を通じて行なわれることを特徴とする。

この方法によれば、マーク部の光透過率を落とすことによりマーク部分のレジスト膜が残るため、後のエッチング工程で半導体基板を蝕刻するのを抑えることができる。従って、前の縮小投影露光工程で半導体基板に残ったマークが邪魔にならず、金属顕微鏡を使用した目視の検査が行ないやすい。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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辺に相当するマークの辺は、縦方向と横方向とも一直線上にある。

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。

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。

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。

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。

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。

上記に示した縮小投影露光工程、現像工程、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。

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。

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、投影倍率や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。

（第二の実施形態）
図１０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。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。

ショット領域９に形成される露光パターンは、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。対角部のマークの部分は、クロム膜を抜き、マーク周辺のスクライブライン領域１０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２５０μｍ、幅７５μｍとし、現像後金属顕微鏡で観察できる大きさとした。

次に、レチクル７のＬ字型マーク１２，１３を含む領域に光透過率調整膜の形成を行なった。図１２に、光透過率調整膜１７を形成した場合のＬ字型マークを含む領域の概略断面図を示した。石英基板１９に形成されたＬ字型マークのクロム膜１８の開口部１８ａは、第一の実施形態の場合、露光光をほとんど１００％透過させるが、本実施形態では図１２に示すようにＬ字型マーク部を覆うように光透過率調整膜１７を形成し、光透過率を４０％に調整する。光透過率は、２０〜６０％に調整するのが好ましい。この範囲であれば、レジスト膜１５の残りが十分で、後のエッチング工程においてもレジスト膜１５が全部エッチングされることがなく、ウェハ８も蝕刻されない。また、レジスト膜１５に段差を形成するのに十分な光透過率である。

光透過率調整膜１７としては、ハーフトーンマスクの遮光材として使用されるＭｏＳｉ₂を使用した。製品チップ領域に形成された光透過率調整膜１７は、通常のフォトエッチ工程で取り除いてＬ字型マーク付近にのみ光透過率調整膜１７は残す。光透過率調整膜１７としては、レジスト、ポリイミドなどの有機膜でも良いし、多層膜で構成した反射率増加膜を使用しても良い。

縮小投影露光装置１に、図１０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１１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５０μｍ、幅１５μｍであった。但し、本実施形態では、レジスト膜１５に形成されたマーク１２ａ，１３ａは凹部にて形成されており、貫通はしていない。

図１３は、Ｌ字型マーク部分に光透過率調整膜１７を形成したレチクル７を使用して、Ｌ字型マーク部分をレジスト膜１５に感光、現像した後のウェハ８とレジスト膜１５の概略断面図である。光透過率調整膜１７が存在するため、Ｌ字型マーク１２ａ，１３ａは、完全にレジスト膜１５が抜けずに投影光量に応じた厚さだけ残る。レジスト膜１５に少しの段差でも形成されれば、金属顕微鏡での観察でもマーク１２ａ，１３ａの観察は可能である。

上記のように、Ｌ字型マーク１２ａ，１３ａ部分に、レジスト膜１５が残留するため、後の工程であるエッチング工程においてもウェハ８が蝕刻されることない。従って、それぞれの縮小投影露光工程で同じ場所に、Ｌ字型マーク１２ａ，１３ａを形成しても、前の縮小投影露光工程のマークが残らないため、マーク１２ａ，１３ａの観察が行ないやすい。

（第三の実施形態）
図１４及び図１５にＬ字型マーク部分の光透過率を光透過率調整用の色付きテープを貼り付けることによって簡便に調整する方法を説明する図を示した。尚、色付きテープも光透過率調整膜に含まれる。

図１４は、クロム膜に直接テープを貼り付けた場合を示す概略平面図である。図１５に、Ｌ字型マークを含む領域の概略断面図を示した。レチクル７の石英基板１９にショット領域のパターンとして、第二の実施形態と同様にクロム膜１８（図１０参照）を形成した。右上角のＬ字型マーク１２と左下角のＬ字型マーク１３の上には透過率を調整するための色付きテープ２１が貼り付けられる。すなわち、石英基板１９上にクロム膜１８がパターンニングされ、その上にＬ字型マーク１２，１３の開口部１８ａを覆う状態に色付きテープ２１が貼り付けられる。

上記のように色付きテープ２１の貼り付けられたレチクル７を使用して、第一の実施形態と同様に縮小投影露光工程、レジスト膜の現像工程、検査工程を行なった。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。また、これらの工程含む工程を繰り返すことによって、半導体装置は得られる。

第二の実施形態と同様に、Ｌ字型マーク１２ａ，１３ａの部分に、レジスト膜１５が残留するため、後の工程であるエッチング工程においてもウェハ８が蝕刻されることない。従って、それぞれの縮小投影露光工程で同じ場所に、Ｌ字型マークを形成しても、前の縮小投影露光工程のマークが残らないため、マーク１２ａ，１３ａの観察が行ないやすい。加えて、色付きテープ２１を貼り付けて光の透過率を調整するため、成膜、フォトエッチ工程を経て形成される光透過率調整膜と比較して簡便に光の透過率が調整できる。

（第四の実施形態）
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。

図１６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。

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。

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。

（変形例１）
図１７は、本変形例で使用したレチクルのＬ字型マーク部分の断面構造を示す断面概略図である。光透過率調整膜１７であるＭｏＳｉ₂膜を石英基板１９上のＬ字型マークを含む領域に形成後、クロム膜１８を形成し、Ｌ字型マークの部分も第一の実施形態と同様に、クロム膜１８を除去する。マーク周辺のスクライブライン領域１０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。現像後のＬ字型マークの大きさは、長さ２００μｍ、幅８０μｍであった。

（変形例２）
変形例２として、レチクル７への埃を避けるためのペリクル膜に色付きテープ２１を貼り付けた。Ｌ字型のマークの大きさを長さ１０００μｍ、幅４００μｍとした以外は、第三の実施形態と同様にレチクルを形成した。

図１８は、ペリクル膜２２を通してレチクル７を見た概略平面図である。透過率調整用の色付きテープ２１は右上角のＬ字型マーク１２と左下角のＬ字型マーク１３上のペリクル膜２２に貼り付けられる。図１９に、Ｌ字型マークを含む領域の概略断面図を示した。Ｌ字型マーク１２（１３）上のペリクル膜２２に色付きテープ２１は貼り付けられる。

（変形例３）
第二の実施形態でのＬ字型のマーク１２，１３の大きさを、長さ１０００μｍ、幅４００μｍとした以外は第二の実施形態と同様の工程を行なった。現像後のＬ字型マーク１２ａ，１３ａの大きさは、長さ２００μｍ、幅８０μｍであった。

（変形例４）
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。

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。

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。

前記各実施形態及び変形例から把握される技術的思想を以下に記載する。
（１）請求項２に記載の光透過率調整膜の光透過率が、２０〜５０％であることを特徴とするレチクル。
（２）請求項８に記載の光透過率調整膜の光透過率が、２０〜５０％であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
（３）請求項６〜８の何れか一項において、前記マークは、前記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の製造方法。

縮小投影露光装置の概略図。 ショット領域の概略平面図。 本実施形態に含まれる工程図。 ショット領域配列状態の部分平面図。 異常がない場合のマークの平面図。 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。 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。 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。 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。 ショット領域の概略平面図。 ショット領域配列状態の部分平面図。 Ｌ字型マークを含む領域の概略断面図。 ウェハとレジスト膜の概略断面図。 色付きテープを貼り付けた場合の概略平面図。 Ｌ字型マークを含む領域の概略断面図。 重なって形成されたＬ字型マークの平面図。 Ｌ字型マークを含む領域の概略断面図。 ペリクル膜を通してレチクルを見た概略平面図。 Ｌ字型マークを含む領域の概略断面図。

符号の説明

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…光透過率調整膜、１８…クロム膜、１９…石英基板、２０…マークの開口部、２１…光透過率調整膜としての色付きテープ、２２…ペリクル膜。

Claims (8)

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。
2. 請求項１に記載のレチクルにおいて、
   前記マークを含む領域に光透過率調整膜を備えたことを特徴とするレチクル。
3. 請求項２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。
4. 請求項２又は３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。
5. 請求項２〜４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。
6. 前記１〜５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複数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、前記レジスト膜に転写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。
7. 請求項６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。
8. 請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
   前記縮小投影露光工程では、前記マークの縮小投影露光が光透過率調整膜を通じて行なわれることを特徴とする半導体装置の製造方法。
   

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