JP2006049805A - パターンの位置合わせ精度計測方法、パターン形成方法、半導体装置の製造方法並びに電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パターンの位置合わせ精度計測の高速化、高精度化、簡易化および低コスト化を図ることである。さらに、この計測方法によって、所定の電気的特性を有するパターン形成方法、半導体装置の製造方法、並びにパターンのつなぎ目部分での表示ムラの防止を可能とする電気光学装置を提供する。
【解決手段】 基板上に同一のパターンを複数ショットつなぎ合わせて露光し、一連のパ
ターンを形成する場合に、各ショットのパターンの位置座標を計測装置によって計測する
計測方法であって、隣接するパターンの所定位置に設けた少なくとも１つ以上のアライメ
ントマークＭを、計測装置に設けられた観察手段の同一視野内に配置する配置工程と、各パターンに設けられたアライメントマークＭの位置座標を計測する計測工程と、計測工程により計測した位置座標に基づいて、位置座標間の距離ＤＳを算出する距離算出工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パターンの位置合わせ精度計測方法、パターン形成方法、半導体装置の製造方法並びに電気光学装置に関する。

半導体装置等のパターンの製造においては、露光装置を用いてマスクまたはレチクル（以下、これらをレチクルと称する）に形成された微細なパターンを、フォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウェハまたはガラスプレート等の基板上に転写する処理が繰り返し行われる。特に、大型の表示装置等の製造においては、微細パターンを複数に分割し、レチクル上に形成されたパターンを基板の複数のショット領域に露光した後、基板または縮小投影型の露光装置を一定距離だけステッピングさせて、再び同一または他のレチクルのパターンを露光することを繰り返す、いわゆるステップ・アンド・リピート方式が広く利用されている。
この時、例えば設計通りの電気的特性を有する半導体装置を得るためには、トランジスタを構成する複数の積層パターン間の相互の位置合わせ精度、および隣接する同一レイヤーのショット領域に形成されたパターン間のつなぎ合わせ精度が重要となっている。近年、特に半導体装置の製造においては、形成されるパターンが微細になっており、所望の性能を有する半導体装置を製造するために高精度のパターンの位置合わせが要求されている。

複数の積層パターン間の相互の位置合わせ精度、および隣接する同一レイヤーのショット領域に形成されたパターン間のつなぎ合わせ精度を実現する手段としては、基板上に露光形成されたパターンに、その位置を計測するためのマーク（アライメントマーク）を形成しておき、露光装置はこれらのパターンに設けられたアライメントマークの位置座標を計測する方法が広く利用されている。
特許文献１に開示の発明には、上記同一レイヤーのショット領域に形成されたパターン間のつなぎ合わせ精度を計測する方法として、例えば、異なる露光領域に存在する特定のパターンの検査領域から、位置座標とともに検査画像を取り込み、別途用意した基準画像とこの検査画像とを比較し、これらのパターンの相対位置からパターン接続部のずれを検出するパターン接続精度検査方法が開示されている。また、パターンのつなぎ合わせ精度を計測する方法はソフトウェアによって行われ、検出した基準画像に矩形等のマーキングを行い、このマーキングされた領域の中心座標から、基準画像と検査画像のずれ量を測定する方法が開示されている。
特許文献２に開示の発明には、一つのデバイスを構成する複数のショットを一つの単位として、レーザー干渉計を用いた長寸法測定により、デバイスパターンを構成する複数のショットのつなぎ合わせ部での重ね合わせ精度差が最小となるように、ショット位置のシフト、回転および倍率等のショット位置の補正を行う方法が開示されている。
特開２００２−５０５７２号公報 特開平９−３０６８１８号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に開示のパターンのつなぎ合わせ精度を計測する方法では、パターン間のつなぎ合わせ部の位置合わせ精度を高精度に計測することは困難である。すなわち、上記ショット領域に形成されるパターンは、所定の厚みを有しており、このパターンの断面形状が例えばテーパー状で矩形でない場合がある。
このような場合には、パターンのつなぎ合わせ精度を計測する装置の焦点（フォーカス）の合わせ方によって、パターンの厚み方向（Ｚ軸方向）の位置座標が異なってしまい、本来のパターン形成時において発生したパターン間のつなぎ合わせのずれ量に加えて、パターンの厚み方向（Ｚ軸方向）によって生じるずれ量も加算されてしまうという問題があった。
また、計測するアライメントマークが同一視野内にない場合には、アライメントマークが形成されている領域まで基板を移動させるため、基板の移動誤差が生じる場合があるとともに、基板を移動させるための時間がかかってしまうという問題があった。
さらに、レーザー干渉計を用いた長寸法測定を行うため、計測機器が高価となるという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、パターン間のつなぎ合わせ精度計測の高速化、高精度化、簡易化、及び低コスト化を図ることである。さらに、この計測方法によって、所定の電気的特性を有するパターン形成方法、半導体装置の製造方法、並びにパターンのつなぎ目部分での表示ムラの防止を可能とする電気光学装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、基板上に同一または異なるパターンを複数ショ
ットつなぎ合わせて露光し、一連のパターンを形成する工程において、各ショットのパタ
ーンの位置座標を計測装置によって計測する計測方法であって、隣接する前記パターンの
所定位置に設けた少なくとも１つ以上のアライメントマークを、前記計測装置に設けられ
た観察手段の同一視野内に配置する配置工程と、前記各パターンに設けられた前記アライ
メントマークの位置座標を計測する計測工程と、前記計測工程により計測した前記位置座
標に基づいて、該位置座標間の距離を算出する距離算出工程と、を有することを特徴とす
る。

このような構成によれば、各ショット領域のパターンに形成されたアライメントマーク
を計測装置の同一視野内に配置するので、複数のショットのパターンに設けられたアライ
メントマークの位置座標を一度に計測することができる。これにより、計測した位置座標
に基づいて、隣接して形成された同一レイヤーのパターンの位置合わせ精度およびつなぎ
合わせ精度を高精度に計測することができる。
また、計測する複数のアライメントマークを計測装置に設けられた観察あるいは撮像手
段の同一視野内に配置するため、計測装置として例えば、短寸法計測装置を使用すること
ができる。従って、一般的に高価な長寸法計測装置を使用する場合と比較して低コスト化
を図ることができる。
また、アライメントマークの位置座標の算出、算出した位置座標に基づくアライメント
マーク間の距離算出には、上記短寸法計測装置を使用し、同一視野内に配置されたアライ
メントマークを計測することになるので、計測装置の観察あるいは撮像手段の焦点（フォ
ーカス）合わせを一度に行うことができる。そのため、長寸法計測装置のように、ターゲ
ットごとに焦点（フォーカス）を合わせる必要がなく、パターンのつなぎ合わせ精度計測
の高速化を図ることができる。

さらに本発明は、上記計測したアライメントマークの位置座標に基づいて各パターンに
形成されたアライメントマーク間の距離を算出し、複数のショットのパターンのずれ量を
算出するため、アライメントマークの位置座標のみを考慮してアライメントマークのずれ
量を算出する場合と比較して、高精度にパターン間のつなぎ合わせのずれ量を計測するこ
とができる。即ち、上記ショット領域に形成されるパターンは、所定の厚みを有しており
、このアライメントマークの断面形状が、例えばテーパー状で所定の形状と異なる場合に
も、アライメントマークの厚み方向（Ｚ軸方向）によるずれ量を相殺し、高精度のパター
ン位置精度の計測を可能とする。
通常設計段階においては、アライメントマークの断面形状は常に矩形状であるとして設
計値を設定しているため、アライメントマークのいずれの厚み方向の位置を基準とした場
合であっても、アライメントマークの中心座標は同じとなる筈である。しかし実際の測定
段階においては、アライメントマークの断面が傾斜を持つテーパー状であるために、アラ
イメントマークに対する焦点（フォーカス）位置に依存してパターンの平面視形状が異な
る。これに伴い、アライメントマークの平面視形状の輪郭からパターンの中心座標を算出
する手法を採用する場合には、設計段階における設計値と、実際の測定値に、アライメン
トマークの中心座標にずれが発生する。従って、本来のパターン形成時において発生した
ずれ量に加えて、アライメントマークの厚み方向（Ｚ軸方向）によって生じたずれ量も計
測してしまう。
これに対し、本発明は、隣接するアライメントマーク間の基準位置座標に基づいてアラ
イメントマーク間の距離を算出し、各ショット領域のパターン間のずれ量を算出する。そ
のため、アライメントマークの厚み方向（Ｚ軸方向）によるずれ量が生じた場合であって
も、アライメントマークの中心座標間の距離を相対的に算出することになるので、アライ
メントマークの厚み方向（Ｚ軸方向）によるずれ量を相殺できる。この結果、実際にパタ
ーン形成時に生じた複数ショット間のパターンつなぎ合わせのずれ量のみを算出すること
ができ、高精度のパターン位置合わせ精度の計測、および所定の電気的特性を有する電気
光学装置を提供することができる。

また本発明は、アライメントマークを互いに隣接する前記パターンの各々の最も近接す
る角部に形成し、これらの隣接する角部を前記計測装置に設けられた観察手段の同一視野
内に配置する配置工程と、前記各パターンに設けられた角部のアライメントマークの位置
座標を計測する計測工程と、前記計測工程により計測した前記位置座標に基づいて、前記
アライメントマーク間の距離を算出する距離算出工程とを有することを特徴とする。

このような方法によれば、互いに隣接する各パターンの最も近接する角部にアライメン
トマークを配し、これらの位置座標に基づいてアライメントマーク間の距離情報を算出す
るため、最大で４つのショット領域に形成されるパターン間のつなぎ合わせずれ量の計測
を行うことができる。従って、パターンのつなぎ合わせ精度計測の高速化および高精細化
を図ることができる。

また本発明は、前記アライメントマークの位置座標が、前記アライメントマークの平面
視中心点に基づく位置情報であるこも好ましい。
本発明では、アライメントマークの位置座標に基づくマーク間距離を算出することによ
り、ショット領域に形成された隣接するパターン間のつなぎ合わせ精度を算出している。
従って、アライメントマーク間の基準位置座標をアライメントマーク各々の平面視中心点
とすることにより、例えば、アライメントマークの輪郭を計測することによってアライメ
ントマークの中心点を算出することができ、効率的にアライメントマークの位置座標を算
出することができる。

また本発明は、前記アライメントマークが、矩形状または円形状のパターンであること
も好ましい。
このような構成によれば、上述したようにアライメントマークの測定位置座標をアライ
メントマークの平面視中心点とした場合に、容易にアライメントマークの中心点を算出す
ることができる。

また本発明の基板上に同一または異なるパターンを複数ショットつなぎ合わせて露光し
、一連のパターンを形成する工程において、各ショットのパターンの回転角度を計測装置
によって計測する計測方法であって、隣接する前記パターンの所定位置に設けた少なくと
も１つ以上のアライメントマークを、前記計測装置に設けられた観察手段の同一視野内に
配置する配置工程と、基準となる前記パターンに設けられた前記アライメントマークの平
面形状の少なくとも一辺の近似式を算出する工程と、他の前記パターンに設けられた前記
アライメントマークの平面形状の少なくとも一辺の近似式を算出する工程と、前記基準と
なる前記パターンに設けられた前記アライメントマークの前記近似式の勾配角と、他の前
記パターンに設けられた前記アライメントマークの前記近似式の勾配角と、から回転角度
を算出する工程と、を有することを特徴とする。

このような構成によれば、各ショット領域のパターンに形成されたアライメントマーク
を計測装置の同一視野内に配置するので、複数のショットのパターンに設けられたアライ
メントマークの回転角度を一度に計測することができる。これにより、計測した回転角度
に基づいて、隣接して形成された同一レイヤーのパターンの位置合わせ精度およびつなぎ
合わせ精度を高精度に計測することができる。
また、計測する複数のアライメントマークを計測装置に設けられた観察あるいは撮像手
段の同一視野内に配置するため、計測装置として例えば、短寸法計測装置を使用すること
ができる。従って、一般的に高価な長寸法計測装置を使用する場合と比較して低コスト化
を図ることができる。
また、アライメントマークの平面形状の輪郭の位置座標の算出、算出した位置座標に基
づく近似式の算出には、上記短寸法計測装置を使用し、同一視野内に配置されたアライメ
ントマークを計測することになるので、計測装置の観察あるいは撮像手段の焦点（フォー
カス）合わせを一度に行うことができる。そのため、長寸法計測装置のように、ターゲッ
トごとに焦点（フォーカス）を合わせる必要がなく、パターンのつなぎ合わせ精度計測の
高速化を図ることができる。

また本発明は、基板上に同一または異なるパターンを複数ショットつなぎ合わせて露光
し、一連のパターンを形成する工程において、各ショットのパターンの位置座標を計測装
置によって計測する手段を用いパターンを形成するパターン形成方法であって、複数のパ
ターンおよび複数のアライメントマークを基板上に形成する形成工程と、隣接する前記パ
ターンの所定位置に設けた少なくとも１つ以上のアライメントマークを、前記計測装置に
設けられた観察手段の同一視野内に配置する配置工程と、前記各パターンに設けられた前
記アライメントマークの位置座標を計測する計測工程と、前記計測工程により計測した前
記位置座標に基づいて、前記アライメントマーク間の距離を算出する距離算出工程と、前
記アライメントマーク間の距離と、予め設定された設計値のアライメントマーク間の距離
とを比較し、ずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記ずれ量が許容範囲外である場合に
は、前記算出したずれ量に基づいて当該パターンを前記基板上に再形成する再形成工程と
を有することを特徴とする。

また本発明による前記工程は、上記パターンの位置合わせ精度計測方法が有する作用効
果に加え、算出したパターン間のずれ量が許容範囲外である場合には、ずれ量に基づく補
正値を露光装置にフィードバックし、基板上の複数のショット領域にパターンを再形成す
る。また、本発明においては、ずれ量が許容範囲外である場合には、ずれ量が許容範囲内
となるまで繰り返しパターンの形成工程が実行されるので、パターン間のつなぎ合わせの
高精度化を図ることができる。

また本発明は、基板上に同一または異なるパターンを複数ショットつなぎ合わせて露光
し、一連のパターンを形成する工程において、各ショットのパターンの位置座標を計測装
置によって計測し、前記計測値に基づいて所定のパターンを形成する半導体装置の製造方
法であって、隣接する前記パターンの所定位置に設けた少なくとも１つ以上のアライメン
トマークを、前記計測装置に設けられた観察手段の同一視野内に配置する配置工程と、前
記各パターンに設けられた前記アライメントマークの位置座標を計測する計測工程と、前
記計測工程により計測した前記位置座標に基づいて、前記位置座標間の距離を算出する距
離算出工程と、前記アライメントマーク間の距離と、予め設定された設計値のアライメン
トマーク間の距離とを比較し、ずれ量を算出するずれ量算出工程と、前記ずれ量が許容範
囲外である場合には、前記算出したずれ量に基づいて当該パターンを前記基板上に再形成
する再形成工程とを有することを特徴とする。

また本発明による半導体装置の製造方法は、上記パターンの精度計測方法およびパター
ン形成方法が有する作用効果に加え、算出したずれ量が許容範囲外である場合には、ずれ
量に基づく補正値を露光装置にフィードバックして、基板上の複数のショット領域にパタ
ーンを再形成する。また、本発明においては、ずれ量が許容範囲外である場合には、ずれ
量が許容範囲内となるまで繰り返し半導体装置の形成工程が実行されるので、所定の電気
的特性を有する高精度の半導体装置を形成することができる。

また本発明による半導体装置の製造方法は、前記複数のパターンがフォトレジストから
なるパターンであり、前記ずれ量算出工程において検出した前記ずれ量が許容範囲内であ
る場合には、形成したフォトレジストパターンを用いて次工程の処理を行い、前記検出し
たずれ量が許容範囲外である場合には、フォトレジストを除去した後、当該パターンを再
形成することが好ましい。
例えば、基板上に薄膜トランジスタ(Thin film transistor、以下ＴＦＴと称する)を
形成する工程において、フォトレジストをマスクとして半導体層にイオン（不純物）注入
する場合、イオン注入後にはマスクとして使用したフォトレジストは基板上から除去され
る。従って、フォトレジスト上に形成された上記アライメントマークも、同時にこの工程
で基板上から除去することができる。このように、本発明は必要な位置精度が得られるま
でパターンの位置合わせを繰り返すことができ、また計測用のアライメントマーク痕を残
すこともない。

また本発明による半導体装置は、基板上に同一または異なるパターンが複数ショットつ
なぎ合わされて露光され、一連のパターンが形成された半導体装置であって、前記複数の
パターンに設けられたアライメントマークが、互いに隣接する前記パターンの各々の最も
近接する角部に設けられたことが好ましい。
本発明におけるアライメントマークは、フォトレジスト層によって形成したアライメン
トマークであっても良く、またフォトレジストをマスクとして、下層に形成されたアライ
メントマークであっても良い。後者の場合、アライメントマークは基板上に除去されるこ
となく残る。従って、このアライメントマークを基準として上層に形成されたアライメン
トマークとの位置合わせ（上層と下層の位置合わせ）を行うこともできる。さらには、上
記短寸法計測装置を使用する場合、複数のアライメントマークが同一視野内に配置される
ため、同時に複数のパターンに積層される複数パターンの位置合わせ（上層と下層の位置
合わせ）を行うことができる。

また本発明は、上記半導体装置の製造方法により製造された半導体装置を備えた電気光
学装置を特徴とする。前述の通り上記半導体装置を備えることにより、表示ムラのない高
精度の電気光学装置を提供することができる。

以下、本発明の最良の形態である一実施例を図面を参照して説明する。なお、以下の全ての図において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺・比率は実際のものと異なる。

［第１の実施の形態］
図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置基板のショット領域に複数のパターンが形成された構成を示す平面図である。なお、図１（ａ）、（ｂ）中に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｘ座標およびＹ座標が紙面に対して平行となるように設定され、Ｚ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。また、図１（ｃ）中に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｚ座標およびＸ座標が紙面に対して平行となるように設定され、Ｙ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。また、図面の理解を容易とするため、図１（ａ）〜（ｃ）においてはパターンの図示を省略している。

図１（ａ）に示すように、基板１上には複数のショット領域Ｓが形成され、各ショット領域ＳにはＴＦＴ、配線等のパターンが形成されている。複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ１６は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に互いに隣接して配列され、上記各ショット領域Ｓ１〜Ｓ１６に形成されているＴＦＴ、配線等のパターンをつなぎ合わせて一連のパターンを形成している。なお、本実施形態において、上記基板１上の複数のショット領域Ｓ１〜Ｓ１６に所定のパターンを形成する手段としては、１つのショット領域Ｓへレチクルのパターンの転写露光後、基板１をステッピング移動によって次のショット領域Ｓまで走査開始位置を移動させ、レチクルのパターンを再び転写露光するステップ・アンド・リピート方式の縮小投影型露光装置を使用している。本実施形態においては、上記露光装置は公知のものが使用されるため説明は省略する。

アライメントマークＭ１〜Ｍ６４は、基板１上に形成された矩形状からなるショット領域Ｓの各々の角部に形成されている。例えば、ショット領域Ｓ２には、ショット領域Ｓ２の角部のそれぞれにアライメントマークＭ３、４、１３、１５が形成されている。ここで、アライメントマークＭの中心点の２次元的な座標（以下、中心座標と称する。）は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の座標により（Ｘｉ、Ｙｊ）と定義されている。なお、アライメントマークＭは、各ショット領域Ｓにおいて所定のパターンで、例えば、ＴＦＴ、走査線および信号線等の配線が形成されていない領域に形成することが好ましい。また、アライメントマークＭの形状は、矩形状、円形状、十字形状等の中心点を算出することができる形状であれば種々の形状を適用することが可能である。

続けて、本実施形態の各ショットのパターンに設けられたアライメントマークＭ間の精度計測方法について図１（ｂ）、（ｃ）および図２を参照して説明する。図１（ｂ）は、図１（ａ）中の破線で囲まれた部分、ショット領域Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１３、Ｓ１４各々の近接する角部を拡大した平面図である。図１（ｂ）に示すように、ショット領域Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１５、Ｓ１６の各々にはアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６が形成されており、後述する短寸法計測装置の同一視野内になるように、ショット領域Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ１５、Ｓ１６の各々の角部に配置されている。なお、本実施形態では、アライメントマークＭ４３の中心点とアライメントマークＭ４５の中心点との距離をＤＳ１とする。同様にして、アライメントマークＭ４４の中心点とアライメントマークＭ４６の中心点との距離をＤＳ３、アライメントマークＭ４３の中心点とアライメントマークＭ４４の中心点との距離をＤＳ４、アライメントマークＭ４５の中心点とアライメントマークＭ４６の中心点との距離をＤＳ２とする。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。図１（ｃ）に示すように、ショット領域Ｓ９、Ｓ１０には、アライメントマークＭ４３、Ｍ４５が形成されている。本実施形態においては、上記アライメントマークＭ４３、Ｍ４５は、フォトレジストから構成されており、図１（ｃ）に示すように、断面形状がややテーパー形状になるように形成されている。

次に、アライメントマークＭ４３およびＭ４５の中心点間の距離ＤＳ１を算出する場合について図２のフローチャートを用いて具体的に説明し、さらに、アライメントマークＭの位置座標からパターンのずれ量を算出する場合とをそれぞれ比較して説明する。

本実施形態において、パターンの位置精度計測装置として短寸法計測装置を使用し、短寸法計測装置に搭載するレンズとしては５０倍対物レンズを使用している。これにより、このレンズの有効計測領域としては約１１０×１３０μｍ四方が計測可能領域となっている。なお、本実施形態においては、パターンの位置精度計測装置として短寸法計測装置を使用しているが、長寸法計測装置その他のパターン間の位置座標および距離等を計測することが可能な装置を適宜使用することもできる。

まず、図２のステップＳ１０において、ショット領域Ｓ９、１０にアライメントマークＭ４３、Ｍ４５をフォトリソグラフィー法により形成する。このときに、アライメントマークＭ４３、Ｍ４５は、図１（ｃ）に示すように断面形状がテーパー形状となってる。

次に、図２のステップＳ２０において、ショット領域Ｓ９、１０に形成されたパターンのつなぎ合わせ精度の計測を行う。短寸法計測装置は、まず、短寸法計測装置に搭載されているＣＣＤ（charge coupled device）等の撮像素子により、同一視野内に形成されているアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６（図１（ａ）中の破線で囲まれた領域）を撮像し、得られた画像信号を画像処理することによりショット領域Ｓに形成されたアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６の所定の位置座標を計測する。なお、本実施形態においては、アライメントマークＭ４３とＭ４５間の距離ＤＳ１を算出する場合を代表して説明するので、他のアライメントマークＭ４４、Ｍ４６を考慮した説明は省略する。また、アライメントマークの座標出しを行う観察手段はＣＣＤに限られず、他の手段としても良い。

アライメントマークＭ４３、Ｍ４５の基準となる位置座標は、アライメントマークＭの中心点であるため、短寸法計測装置は、アライメントマークＭ４３、Ｍ４５の平面視形状の輪郭を抽出し、アライメントマークＭ４３の中心座標Ｃ１、アライメントマークＭ４５の中心座標Ｃ２を算出する。ここで、短寸法計測装置のＣＣＤの焦点（フォーカス）は、アライメントマークＭ４３の上面を基準として設定されている。
そして、短寸法計測装置は、上記算出したアライメントマークＭ４３の中心座標Ｃ１とアライメントマークＭ４５の中心座標Ｃ２から距離ＤＳ１を算出する。続けて、短寸法計測装置は、予め設計段階において設定したアライメントマークＭ４３およびアライメントマークＭ４５間の距離の設計値と、計測により算出した実際の距離ＤＳ１の値とを比較し、ショット領域Ｓ９、１０に形成されたパターン間のつなぎ合わせのずれ量を算出する。

次に、図２に示すステップＳ３０において、短寸法計測装置は、上記算出したパターン間のつなぎ合わせのずれ量が許容値の範囲内であるか、範囲外であるか否かを判断する。ここで、ずれ量の許容値は、複数のパターンの配線等をつなぎ合わせた場合に電気的特性を損なわない程度の範囲で設定されている。
続けて、算出したパターン間のつなぎ合わせのずれ量が許容値の範囲内であると判断した場合には、次工程の、例えば、後述する半導体層へのイオン注入工程、またはエッチング工程へと移行する。一方、算出したパターン間のつなぎ合わせのずれ量が許容値の範囲外であると判断した場合には図２のステップＳ５０に移行する。

次に、図２に示すステップＳ５０において、短寸法計測装置は、上記許容値の範囲外であったパターン間のつなぎ合わせのずれ量の値を露光装置にフィードバックする。露光装置は、フィードバッグされたパターン間のつなぎ合わせのずれ量の値に基づいて露光位置等を補正する。

次に、図２に示すステップＳ６０において、後述において詳細に説明するように、ショット領域Ｓ９、１０に形成されたアライメントマークＭ４３、Ｍ４５（フォトレジスト）をパターン上から剥離する。続けて、図２に示すステップＳ１０に処理が戻り、露光位置等が補正された露光装置は、再度ショット領域Ｓ９、１０にアライメントマークＭ４３、Ｍ４５を形成する。このようにして、算出したパターン間のつなぎ合わせのずれ量が許容値の範囲内になるまで、図２に示すフローチャートを繰り返し実行する。

続けて、アライメントマークＭの位置座標からパターンのずれ量を算出する場合について具体的に説明する。
短寸法計測装置は、上述したように、まず、短寸法計測装置に搭載されているＣＣＤ等の撮像素子により、同一視野内のアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６（図１（ａ）中の破線で囲まれた領域）を撮像し、得られた画像信号を画像処理することによりショット領域Ｓに形成されたアライメントマークＭ４３の中心座標Ｃ１、アライメントマークＭ４５の中心座標Ｃ２を計測する。ここで、短寸法計測装置のＣＣＤの焦点（フォーカス）を、アライメントマークＭ４３、Ｍ４５の上面で合わせた場合、アライメントマークＭ４３、Ｍ４５の中心座標はそれぞれＣ１、Ｃ２となる。

次に、短寸法計測装置は、予め設計段階において設定したアライメントマークＭ４３の中心座標Ｃ１’、アライメントマークＭ４５の中心座標Ｃ２’の設計値と、計測により算出した実際のアライメントマークＭ４３の中心座標Ｃ１、アライメントマークＭ４５の中心座標Ｃ２の値とを比較し、パターン間のつなぎ合わせのずれ量を算出する。ここで、予め設計段階において設定したアライメントマークＭ４３の中心座標Ｃ１’、アライメントマークＭ４５の中心座標Ｃ２’は、アライメントマークＭの底面を基準とする断面が矩形状となる場合を想定して設定されている。

前述したように、パターンのテーパー形状に異常があった場合、アライメントマークＭ４３の厚み方向（Ｚ軸方向）の焦点（フォーカス）の合わせ方の差により、図１（ｃ）に示すように、アライメントマークＭ４３の中心座標はＸ軸方向にずれ量Δｘ_１を生じる。同様にして、アライメントマークＭ４５の中心座標はＸ軸方向にずれ量Δｘ_２を生じる。

以上説明したように、アライメントマークＭの中心座標からパターン間のつなぎ合せのずれ量を算出する場合には、短寸法計測装置のＣＣＤの焦点（フォーカス）の合わせ方によって設計段階において設定していた基準座標位置とは異なってしまう。そのため、本来のパターン形成時に発生するパターンのずれ量に加えて、アライメントマークＭの厚み方向（Ｚ軸方向）のずれ量が加わわり、本来のパターン間のつなぎ合せのずれ量を算出することができない。

これに対して、本実施形態のアライメントマークＭ間の距離ＤＳを算出する場合には、実際に計測した計測値同士を基準としてアライメントマークＭ４３とアライメントマークＭ４５との中心座標の距離を算出しているため、アライメントマークＭ４３、Ｍ４５の中心座標間の相対的な距離となる。これにより、アライメントマークＭの断面形状がテーパー状であっても、短寸法計測装置のＣＣＤの焦点（フォーカス）の合わせ方の差によるずれ量を相殺することができ、実際の形成時に発生したパターン間のつなぎ合わせのずれ量のみを算出することができる。

本発明者は、アライメントマークＭの中心点の位置座標からパターン間のつなぎ合わせの精度を計測する従来の方法と、本実施形態のアライメントマークＭの中心点間の距離からパターン間のつなぎ合わせの精度を計測する方法との双方の計測方法により実際にパターン間のつなぎ合わせ精度を計測し、計測値のばらつきおよび平均値を算出した。その結果、従来の方法では、位置座標のばらつき（３σ）がＸ軸方向においては約０．３６であり、Ｙ軸方向においては約０．０７であった。これに対して、本実施形態の方法では、距離のばらつき（３σ）がＸ軸方向においては約０．０２であり、Ｙ軸方向においては約０．０２であった。また、ずれ量の平均値はＸ軸方向においては約０．０２であった。従って、本実施形態によれば、アライメントマークＭの中心点の位置座標からパターン間のつなぎ合わせの精度を計測する方法よりも、計測値のばらつき（３σ）および計測値のずれ量の平均値を小さくすることができ、パターン間のつなぎ合わせのずれ量を高精度に計測することが可能となった。

また、本実施形態によれば、例えば、各ショット領域Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１３、Ｓ１４の
パターンに形成されたアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６を短寸法計測装置の同一視野内
に配置するので、アライメントマークＭ４３〜Ｍ４６の位置座標を一度に計測することが
できる。これにより、計測した位置座標に基づいて、隣接して形成された同一レイヤーの
パターンのつなぎ合わせ精度を計測することができる。また、本実施形態においては、上
記短寸法計測装置を使用するため、一般的に高価な長寸法計測装置を使用する場合と比較
して低コスト化を図ることができる。また、アライメントマークＭ間の距離算出に、上記
短寸法計測装置を使用するため、同一視野内に配置されたアライメントマークＭ４３〜Ｍ
４６を短寸法計測装置に搭載されたＣＣＤによって一度に焦点（フォーカス）を合わせる
ことができる。従って、アライメントマークＭ４３、Ｍ４４…ごとに焦点（フォーカス）
を合わせる必要がないため、パターンのつなぎ合わせ精度計測の高速化、高精度化を図る
ことができる。

［第２の実施の形態］
次に、本実施形態について図面を参照して説明する。
上記実施形態では、パターン間のつなぎ合わせのずれ量の計測を各パターンに形成されたアライメントマークの中心座標間の距離を算出することにより行っていた。これに対し、本実施形態においては、各パターンに形成されたアライメントマークの平面視形の一辺の近似式を算出する。そして、各アライメントマークの近似式の勾配角に基づいてローテーション角を算出することによって、パターン間の角度のずれ量の計測を行う点において異なる。なお、その他の基本構成は、上記第１実施形態と同様であり、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図３は、本実施形態の各ショット領域Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１３、Ｓ１４のパターンに設けられたアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６を拡大した平面図である。なお、図３中に示すＸＹＺ直交座標系は、図３に示すようにＸ座標およびＹ座標が紙面に対して平行となるように設定され、Ｚ軸が紙面に対して垂直となる方向に設定されている。また、図面の理解を容易とするため、図３においてはパターンの図示を省略している。
図３に示すように、基板上には、複数のショット領域Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１３、Ｓ１４が形成され、これらの各ショット領域Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１３、Ｓ１４には、パターンが形成されている。そして各パターンには、パターン間のつなぎ合わせのずれ量を算出するために用いるアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６が形成されている。本実施形態では、上記実施形態と同様に短寸法計測装置を用いて、パターン間のつなぎ合わせのずれ量を計測する。そのため、各パターンに形成されるアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６は、短寸法計測装置の同一視野内に配置されるように各パターンの角部に形成されている。なお、本実施形態においては、アライメントマークＭ４３とアライメントマークＭ４４が形成されるパターン間の角度のずれ量を算出する場合について説明するので、他のアライメントマークＭ４５、Ｍ４６等を考慮した説明は省略する。

以下に、本実施形態のパターン間のつなぎ合わせのずれ量の算出方法について説明する。
まず、短寸法計測装置は、短寸法計測装置に搭載されるＣＣＤ等の撮像素子により、ＣＣＤの同一視野内に形成される各パターンのアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６を撮像する。そして、取得した画像信号を画像処理することによりショット領域Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１３，Ｓ１４に形成されたアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６の平面視の輪郭を抽出する。このとき、短寸法計測装置は、ＣＣＤの焦点（フォーカス）をアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６の上面を基準に設定する。従って、抽出する各アライメントマークＭ４３〜Ｍ４６の平面視の輪郭は、図３に示すように矩形状となる。

次に、つなぎ合わせのずれ量を算出する際に、基準のアライメントマークとなるアライメントマークＭ４３の平面視矩形状の一辺の近似式を算出する。算出方法としては、まず平面視矩形状からなるアライメントマークＭ４３の点１〜点１’間（以下Ｌ１−１と呼ぶ）の輪郭線上に沿った位置座標を抽出する。具体的には、Ｌ１−１の輪郭線上に沿って任意に例えば５０ポイントの位置座標を抽出する。なお、本実施形態においては、アライメントマークＭ４３は、平面視矩形状に形成されるためＬ１−１は直線となるが、アライメントマークＭは、レジストをパターニングすることにより形成するため、必ずしも直線状であるとは限らない。そのため、本実施形態では、Ｌ１−１の輪郭上に沿った複数の位置座標を抽出し、より正確な近似式を算出することとしている。

次に、基準となるアライメントマークＭ４３のＬ１−１の輪郭線上に沿って任意に抽出した５０ポイントの位置座標に基づいて、最小二乗法を用い、Ｌ１−１の近似式を算出する。算出した近似式は以下の式で与えられる。なお、算出した近似式は図３において１点鎖線で示す。
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１…（１）

次に、アライメントマークＭ４３が形成されるパターンとのつなぎ合わせのずれ量を算出するパターンが形成されるアライメントマークＭ４４の平面視形の一辺の近似式を算出する。算出方法としては、上記アライメントマークＭ４３の一辺の近似式を算出する場合と同様である。本実施形態においては、図３に示すアライメントマークＭ４４の点２〜点２’間（以下Ｌ２−１と呼ぶ）の輪郭線上の５０ポイントの位置座標を算出する。なお、図３において破線で示すアライメントマークＭ４４は設計値通りに形成した場合のアライメントマークであり、実線で示すアライメントマークＭ４４は実際に露光装置により露光して形成した場合のアライメントマークである。

続けて、アライメントマークＭ４４のＬ２−１の輪郭線上に沿って任意に抽出した５０ポイントの位置座標に基づいて、最小二乗法を用い、Ｌ２−１の近似式を算出する。算出した近似式は以下の式で与えられる。なお、算出した式は図３において２点鎖線で示す。
ｙ＝ａ_２ｘ＋ｂ_２…（２）

また、上記数式１から、アライメントマーク４３の近似式（数式１）の勾配角θ_１は以下の式で与えられる。ここで、勾配角θ_１とは、ＸＹＺ直交座標のＸ軸と、アライメントマークＭ４３の近似式（数式１）との間になす角度である。本実施形態においては、近似式（数式１）は、Ｘ軸と平行となるようにアライメントマークＭ４３を形成しているため、勾配角θ_１は０度となる（図３において勾配角θ_１は省略している）。
θ_１＝ｔａｎ^−１ａ_１…（３）

同様にして、上記数式２からアライメントマーク４４の近似式（数式２）の勾配角θ_２は以下の式で与えられる。ここで、勾配角θ_２とは、ＸＹＺ直交座標のＸ軸と、アライメントマークＭ４４の近似式（数式２）との間になす角度である。
θ_２＝ｔａｎ^−１ａ_２…（４）

次に、上記勾配角θ_１，θ_２からローテーション角θを算出する。ローテーション角θは以下の式で与えられる。ここで、ローテーション角θとは、基準となるアライメントマークＭ４３の近似式（数式１）と、アライメントマークＭ４４の近似式（数式２）との間になす角度である。つまり、このローテーション角θにより、基準となるアライメントマークＭ４３が形成されるパターンに対して、アライメントマークＭ４４が形成されるパターンがどの程度の回転量において誤差を生じているかを算出することができる。
θ＝｜θ_１−θ_２｜…（５）

このようにして算出したローテーション角θに基づいて、ローテーション角θが許容値の範囲内である場合には、次工程に進む。一方、ローテーション角θが許容値の範囲外である場合には、ローテーション角θに基づいた補正値を露光装置に供給し、再度各ショット領域にパターンを形成する。なお、アライメントマークＭ４３が形成されるパターンは、位置合わせの基準となるパターンであるため、他のアライメントマークＭ４４等が形成されるパターンを補正値に基づいて再度形成する。

ここで、ローテーション角θの許容値について説明する。本実施形態において、各パターンに形成されるアライメントマークＭ４３〜Ｍ４６の各々は、略同じ形状に形成されて各パターンに配置されている。そのため、アライメントマークＭ４３のＬ１−１の輪郭線に沿った近似式と、アライメントマークＭ４４のＬ２−１の輪郭線に沿った近似式とは平行となり、ローテーション角θは、設計段階において０度に設定されている。従って、許容値は、ローテーション角θが０度近傍となるような値が好ましい。上記実施形態において、算出したローテーション角θが許容値の範囲外の場合には、基準となるアライメントマークＭ４３の近似式（数式１）と、アライメントマークＭ４４の近似式（数式２）とのローテーション角θが０度となるようにアライメントマークＭ４４が形成されるパターンを再度形成する。
続けて、上述したようなローテーション角θの算出方法を、アライメントマークＭ４５、Ｍ４６に対しても順次行い、基準となるアライメントマークＭ４３が形成されるパターンとアライメントマークＭ４５、Ｍ４６が形成されるパターンとのつなぎ合わせ精度を計測する。

なお、本実施形態においては、図３に示す対比するアライメントマークＭ４４のＬ２−２の輪郭線に沿った近似式を算出することにより、アライメントマークＭ４３が形成される基準パターンとのローテーション角（ずれ量）を算出することもできる。具体的には、アライメントマークＭは、略同じ形状に形成されて各パターンに配置されるため、アライメントマークＭ４３のＬ１−１の輪郭線に沿った近似式の勾配角θ_１と、アライメントマークＭ４４のＬ２−２の輪郭線に沿った近似式の勾配角θ_２とのなす角度は、設計段階において９０度に設定されている。従って、この場合には、算出したローテーション角θが９０度近傍となるように、露光装置に補正値をフィードバックすることにより高精度な位置合わせを行うことができる。

また、本実施形態においてアライメントマークＭは、同一形状に形成されていることを前提としているため、基準となるアライメントマークの１辺の近似式と、対比するアライメントマークの１辺の近似式とのローテーション角θを算出することにより、対比するアライメントマークのずれ量を算出することができる。これに対して、対比するアライメントマークＭの互いに対向しない２辺の近似式と、基準となるアライメントマークＭの１辺の近似式とのローテーション角θを算出することも可能である。

本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。つま
り、例えば、各ショット領域Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１３、Ｓ１４のパターンに形成されたアラ
イメントマークＭ４３〜Ｍ４６を短寸法計測装置の同一視野内に配置するので、アライメ
ントマークＭ４３〜Ｍ４６の輪郭線上の位置座標を一度に計測することができる。これに
より、計測した位置座標に基づいて、隣接して形成された同一レイヤーのパターン間の角
度のずれ量を計測することができる。また、本実施形態においては、上記短寸法計測装置
を使用するため、一般的に高価な長寸法計測装置を使用する場合と比較して低コスト化を
図ることができる。また、アライメントマークＭ４３〜Ｍ４６の輪郭線上の位置座標の算
出を短寸法計測装置を使用するため、同一視野内に配置されたアライメントマークＭ４３
〜Ｍ４６を短寸法計測装置に搭載されたＣＣＤによって一度に焦点（フォーカス）を合わ
せることができる。従って、アライメントマークＭ４３、Ｍ４４…ごとに焦点（フォーカ
ス）を合わせる必要がないため、パターンのつなぎ合わせ精度計測の高速化、高精度化を
図ることができる。

［ＴＦＴアレイ基板の形成方法］
次に、本実施の形態のパターン精度計測算出方法を利用して、有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板を形成する方法について図４（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。有機ＥＬ表示装置としては、ＴＦＴを画素スイッチング素子に用いたアクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置を例に挙げ、半導体層、ゲート電極等のパターンが積層されてなるＴＦＴアレイ基板の製造方法を説明する。また、本実施形態においては、ショット領域Ｓ９に形成されるパターンおよびアライメントマークＭについて説明する。

図４（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態の有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板の形成方法を示した図である。
本実施形態におけるＴＦＴアレイ基板は、基板上に、多結晶シリコン層を能動層として有するＰチャネルＴＦＴ、ＮチャネルＴＦＴの双方を含むＣＭＯＳ構成となっており、これらＴＦＴを構成する半導体層、ゲート電極などの実使用パターンとは別に、基板上の空き領域にアライメントマークＭが設けられている。図４の（ａ）〜（ｆ）の各図はＰチャネルＴＦＴ、ＮチャネルＴＦＴ、アライメントマークＭの形成個所を図中左からこの順で示した断面図である。

まず、図４（ａ）に示すように、ガラス等の透明基板１上にシリコン窒化膜２、シリコン酸化膜３からなる下地絶縁膜を形成する。その後、例えば基板温度が１５０℃〜４５０℃の温度条件下でアモルファスシリコン膜からなる半導体膜をプラズマＣＶＤ法により形成する。次に、アモルファスシリコン膜に対してレーザー光を照射してレーザアニールを施すと、アモルファスシリコン膜が多結晶化し、多結晶シリコン膜４に変換する。
次に、図４（ａ）に示すように、多結晶シリコン膜４上の全面にフォトレジストを塗布する。その後、フォトリソグラフィー法によりフォトレジストを露光、現像する。そして、パターンとして残すＰチャネルＴＦＴ、ＮチャネルＴＦＴを構成する半導体膜およびアライメントマークの形成個所にそれぞれレジストパターン５，６，アライメントマークＭ４３ａを形成する。同様にして、図４において図示していないが、ショット領域Ｓ９に隣接するショット領域Ｓ１０、１３、１４…についても多結晶シリコン膜４上にフォトレジストからなるパターン５，６、アライメントマークＭをそれぞれ形成する。

次に、各ショット領域Ｓ９、１０（不図示）に形成されるアライメントマークＭ４３ａ、４５ａ（不図示）の座標位置を求め、算出した位置座標からアライメントマークＭ４３ａ、４５ａ（不図示）間の距離を算出し、パターン間の位置合わせのずれ量を算出する。算出方法については、上記図２を用いて説明した方法により行われるため、詳細な説明については以下省略する。
このときに、パターン間の位置合わせのずれ量が許容値の範囲を越えた場合には、上記パターン間の位置合わせのずれ量の値が露光装置にフィードバックされ、露光装置はフィードバックされたずれ量の値に基づいて露光位置の補正を行う。そして、アライメントマークＭ４３ａを含む全てのレジストパターン５、６を一旦剥離した後、再度多結晶シリコン膜４上にフォトレジストを塗布し、露光位置が補正された露光装置によりフォトレジストの露光、現像を行う。このような工程をパターン間の位置合わせのずれ量の値が許容値の範囲内となるまで繰り返し実行する。
このように、パターン間の位置合わせ計測において使用したアライメントマークＭ４３ａは、後述するゲート絶縁膜１１を成膜する前に、基板上に痕跡を残すことなく除去されることになる。

一方、パターン間の位置合わせのずれ量の値が許容範囲内である場合には、図４（ｂ）に示すように、前工程で形成したレジストパターン５、６、アライメントマークＭ４３ａをマスクとして多結晶シリコン膜４をエッチングし、ＰチャネルＴＦＴ、ＮチャネルＴＦＴをそれぞれ構成する半導体膜８、９、アライメントマークＭ４３ｂを同時に形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜１１を基板全面に成膜する。

次に、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を持つＮチャネルＴＦＴの高濃度ソース領域、高濃度ドレイン領域をイオン注入により形成する際のレジストパターンを形成する。具体的には、図４（ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜１１上の全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィー法によりフォトレジストを露光、現像する。その後、ＰチャネルＴＦＴ側の半導体膜８を含む領域を覆うレジストパターン１２（実使用パターン）、ＮチャネルＴＦＴ側の半導体膜９のうち、後にチャネル領域、低濃度ソース領域、低濃度ドレイン領域となる領域を覆うレジストパターン１３（実使用パターン）、アライメントマークＭ４３ｃを形成する。

次に、各ショット領域Ｓ９、１０（不図示）に形成されるアライメントマークＭ４３ｃ、Ｍ４５ｃ（不図示）の座標位置を求め、算出した位置座標からアライメントマークＭ４３ｃ、Ｍ４５ｃ（不図示）間の距離を算出し、パターン間の位置合わせのずれ量を算出する。
このときに、パターン間の位置合わせのずれ量が許容値の範囲外である場合には、上記パターン間の位置合わせのずれ量の値が露光装置にフィードバックされ、露光装置はフィードバックされたずれ量の値に基づいて露光位置の補正を行う。その後、アライメントマークＭ４３ｃを含む全てのレジストパターン１２、１３を一旦剥離した後、再度ゲート絶縁膜１１上にフォトレジストを塗布する。そして、上記フィードバック制御によって露光位置が補正された露光装置はフォトレジストの露光、現像を行い、位置補正されたレジストパターン１２、１３、アライメントマークＭ４３ｃを形成する。このような工程をパターン間の位置合わせのずれ量の値が許容値の範囲内となるまで繰り返し実行する。

一方、ずれ量の値が許容範囲内である場合には、図４（ｄ）に示すように、レジストパターン１２、１３、アライメントマークＭ４３ｃをマスクとしてリンイオン等のＮ型不純物の高濃度イオン注入を行い、ＮチャネルＴＦＴ側の半導体膜９のうち、レジストパターンに覆われていない両端の部分に高濃度ソース領域１５、高濃度ドレイン領域１６を形成する。その後、レジストパターン１２、１３、アライメントマークＭ４３ｃを剥離する。このように、パターン間の位置合わせ計測において使用したアライメントマークＭ４３ｃは、基板上に痕跡を残すことなく剥離されることになる。
さらに、本実施形態においては、隣接する同一レイヤーのパターン間のつなぎ合わせのずれ量について説明しているが、アライメントマークＭ４３ｂと上層に形成されるアライメントマークＭ４３ｃとの位置合わせを行うことにより、下層と上層に形成されるパターンの位置合わせを行うことも好ましい。

次に、図４（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜１１上の全面に後でゲート電極となる金属膜１７を成膜する。そして、金属膜１７上の全面にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィー法によりフォトレジストを露光、現像する。その後、ＰチャネルＴＦＴ側のゲート電極形成領域を覆うレジストパターン１８、ＮチャネルＴＦＴ側のゲート電極形成領域を覆うレジストパターン１９、アライメントマークＭ４３ｂ上にアライメントマークＭ４３ｄを形成する。

次に、各ショット領域Ｓ９、１０（不図示）に形成されるパターン間の位置合わせのずれ量を算出する。パターン間の位置合わせのずれ量を算出する方法については、上述した方法と同様にして行われる。
このときに、パターン間の位置合わせのずれ量が許容値の範囲を越えた場合には、上記パターン間の位置合わせのずれ量の値が露光装置にフィードバックされ、露光装置はフィードバックされたずれ量の値に基づいて露光位置の補正を行う。その後、アライメントマークＭ４３ｄを含む全てのレジストパターン１８、１９を一旦剥離した後、再度金属膜１７上にフォトレジストを塗布する。そして、上記フィードバック制御によって露光位置が補正された露光装置はフォトレジストの露光、現像を行い、位置補正されたレジストパターン１８、１９、アライメントマークＭ４３ｄを形成する。このような工程をパターン間の位置合わせのずれ量の値が許容値の範囲内となるまで繰り返し実行する。

一方、ずれ量の値が許容範囲内である場合には、図４（ｅ）に示すように、レジストパターン１８，１９、アライメントマークＭ４３ｄをマスクとして金属膜１７のエッチングを行った後、レジストパターン１８、１９、アライメントマークＭ４３ｄを金属膜１７上から剥離する。そして、図４（ｅ）に示すように、ＰチャネルＴＦＴ、ＮチャネルＴＦＴのそれぞれにゲート電極２１，２２を形成する。この時、フォトレジストからなるアライメントマークＭ４３ｄに覆われていた部分は金属膜１７が残存するので、この部分に金属膜１７からなるアライメントマークＭ４３ｅが形成される。

次に、ゲート電極２２をマスクとして、リンイオン等のＮ型不純物の低濃度イオン注入を行うことにより、ＮチャネルＴＦＴ側の高濃度ソース領域１５、高濃度ドレイン領域１６とゲート電極２２下の領域（チャネル領域）との間に低濃度ソース領域２４、低濃度ドレイン領域２５を形成する。以上の工程により、ＬＤＤ構造を有するＮチャネルＴＦＴが完成する。

次に、図４（ｆ）に示すように、ゲート電極２１，２２やアライメントマークＭ４３ｅを覆う基板全面にシリコン酸化膜からなる絶縁膜２６を成膜する。そして、フォトリソグラフィー法により上記絶縁膜２６を露光、現像し、ＮチャネルＴＦＴを覆うレジストパターン２７、アライメントマークＭ４３ｅ上に位置するアライメントマークＭ４３ｆを形成する。

次に、各ショット領域Ｓ９、１０（不図示）に形成されるパターン間の位置合わせのずれ量を算出する。パターン間の位置合わせのずれ量を算出する方法については、上述した方法と同様にして行われる。
パターン間の位置合わせのずれ量が許容値の範囲を越えた場合には、上記パターン間の位置合わせのずれ量の値が露光装置にフィードバックされ、露光装置はフィードバックされたずれ量の値に基づいて露光位置の補正を行う。その後、アライメントマークＭ４３ｆを含む全てのレジストパターン２７を一旦剥離した後、再度絶縁膜２６上にフォトレジストを塗布し、上記フィードバック制御によって露光位置が補正された露光装置はフォトレジストの露光、現像を行い、位置補正されたレジストパターン２７、アライメントマークＭ４３ｆを形成する。このような工程をパターン間の位置合わせのずれ量の値が許容値の範囲内となるまで繰り返し実行する。

一方、ずれ量の値が許容範囲内である場合には、上記レジストパターンをマスクとしてボロンイオン等のＰ型不純物のイオン注入を行うことにより、ＰチャネルＴＦＴのソース領域２９、ドレイン領域３０を形成した後、上記レジストパターンを絶縁膜２６上から剥離する。

以上の工程を経て、ＴＦＴアレイ基板の製造が完了する。なお、本実施形態においては、各ＴＦＴに接続されるデータ線、画素電極の形成工程、これら相互を電気的に絶縁する絶縁膜形成工程および電気的に接続するコンタクトホール形成工程、発光層の形成工程等ついては説明を省略したが、前述したパターンのアライメント補正方法を同様に適用することによって、アライメント精度の高いパターニングができることは云うまでも無い。また、上述したＴＦＴアレイ基板の形成方法では、第１実施形態において説明したパターン間のつなぎ合わせのずれ量の算出方法を採用しているが、第２実施形態において説明したパターン間のつなぎ合わせのずれ量の算出方法を採用することも可能である。

［電子機器］
以下、有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板に本発明を適用した電子機器の具体例について説明する。
図５は、有機ＥＬ表示装置１２００の一例を示した斜視図である。図５において、符号１２０１は表示部、符号１２０２は有機ＥＬ表示装置本体、符号１２０３はスピーカーを示している。本電子機器は、上述したパターンの位置合わせ精度計測法を用いてパターンのアライメントを行った半導体装置を具備しているため、表示画面内で色むらや特性にばらつきの無い高品質の表示が可能である。なお、上述した有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板は、上記有機ＥＬ表示装置以外の種々の電子機器に適用することができる。例えば、プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、エンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置などの電子機器に適用することが可能である。

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上記実施形態においては、ＬＤＤ構造を形成する際に、まず、フォトレジストをマスクとして半導体層に高濃度不純物を注入し、次に、ゲート電極をマスクとして半導体層に低濃度不純物を注入しＬＤＤ構造を形成していた。これに代えて、ゲート電極を２回加工することにより、半導体層に高濃度不純物を注入し、次に低濃度不純物を注入することも好ましい。
また、上記実施形態では、アライメントマークＭの断面形状をテーパー状と仮定して説明したが、アライメントマークＭの断面形状としては種々の形状となることが想定できる。本実施形態のパターン間のつなぎ合わせ精度の計測方法よれば、アライメントマークの断面形状が種々の形状となる場合においてもパターン間のつなぎ合わせ精度を計測することができる。
さらに、上記第１実施形態のずれ量の算出方法と、上記第２実施形態のずれ量の算出方法とを組み合わせることも可能である。つまり、第１実施形態のパターン間のつなぎ合わせのずれ量の算出方法によりアライメントマークＭのＸ軸方向およびＹ軸方向のずれ量を算出し、第２実施形態のパターン間のつなぎ合わせのずれ量の算出方法によりアライメントマークＭの回転方向のずれ量を算出する。これにより、より高精度なパターン間のつなぎ合わせのずれ量を算出することができる。

（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態に係る複数のショット領域のパターンに形成されたアライメントマークの構成を示す平面図である。 パターン間のつなぎ合わせ精度の計測方法を示したフローチャートである。 第２実施形態に係る複数のショット領域のパターンに形成されたアライメントマークの構成を示す平面図である。 有機ＥＬ表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板の形成方法を示す図である。 本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１…基板、 Ｓ１〜１６…ショット領域、 Ｍ１〜６４…アライメントマーク

Claims (10)

1. 基板上に同一または異なるパターンを複数ショットつなぎ合わせて露光し、一連のパタ
   ーンを形成する工程において、
   各ショットのパターンの位置座標を計測装置によって計測する計測方法であって、
   隣接する前記パターンの所定位置に設けた少なくとも１つ以上のアライメントマークを
   、前記計測装置に設けられた観察手段の同一視野内に配置する配置工程と、
   前記各パターンに設けられた前記アライメントマークの位置座標を計測する計測工程と
   、
   前記計測工程により計測した前記位置座標に基づいて、該位置座標間の距離を算出す
   る距離算出工程と、
   を有することを特徴とするパターンの位置合わせ精度計測方法。
2. アライメントマークを互いに隣接する前記パターンの各々の最も近接する角部に形成
   し、これらの隣接する角部を前記計測装置に設けられた観察手段の同一視野内に配置する
   配置工程と、
   前記各パターンに設けられた角部の前記アライメントマークの位置座標を計測する計測
   工程と、
   前記計測工程により計測した前記位置座標に基づいて、前記アライメントマーク間の距
   離を算出する距離算出工程と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のパターンの位置合わせ精度計測方法。
3. 前記アライメントマークの位置座標が、前記アライメントマークの平面視中心点に基づ
   く位置情報であること、
   を特徴とする請求項１または２に記載のパターンの位置合わせ精度計測方法。
4. 前記アライメントマークが、矩形状または円形状のパターンであること、
   を特徴とする請求項３に記載のパターンの位置合わせ精度計測方法。
5. 基板上に同一または異なるパターンを複数ショットつなぎ合わせて露光し、一連のパタ
   ーンを形成する工程において、
   各ショットのパターンの回転角度を計測装置によって計測する計測方法であって、
   隣接する前記パターンの所定位置に設けた少なくとも１つ以上のアライメントマークを
   、前記計測装置に設けられた観察手段の同一視野内に配置する配置工程と、
   基準となる前記パターンに設けられた前記アライメントマークの平面形状の少なくとも一辺の近似式を算出する工程と、
   他の前記パターンに設けられた前記アライメントマークの平面形状の少なくとも一辺の近似式を算出する工程と、
   前記基準となる前記パターンに設けられた前記アライメントマークの前記近似式の勾配角と、他の前記パターンに設けられた前記アライメントマークの前記近似式の勾配角と、から回転角度を算出する工程と、
   を有することを特徴とするパターンの位置合わせ精度計測方法。
6. 基板上に同一または異なるパターンを複数ショットつなぎ合わせて露光し、一連のパタ
   ーンを形成する工程において、
   各ショットのパターンの位置座標を計測装置によって計測する手段を用いパターンを形
   成するパターン形成方法であって、
   複数のパターンおよび複数のアライメントマークを基板上に形成する形成工程と、
   隣接する前記パターンの所定位置に設けた少なくとも１つ以上のアライメントマークを
   、前記計測装置に設けられた観察手段の同一視野内に配置する配置工程と、
   前記各パターンに設けられた前記アライメントマークの位置座標を計測する計測工程と
   、
   前記計測工程により計測した前記位置座標に基づいて、前記アライメントマーク間の距
   離を算出する距離算出工程と、
   前記アライメントマーク間の距離と、予め設定された設計値のアライメントマーク間の
   距離とを比較し、ずれ量を算出するずれ量算出工程と、
   前記ずれ量が許容範囲外である場合には、前記算出したずれ量に基づいて当該パターン
   を前記基板上に再形成する再形成工程と、
   を有することを特徴とするパターン形成方法。
7. 基板上に同一または異なるパターンを複数ショットつなぎ合わせて露光し、一連のパタ
   ーンを形成する工程において、
   各ショットのパターンの位置座標を計測装置によって計測し、前記計測値に基づいて所
   定のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、
   隣接する前記パターンの所定位置に設けた少なくとも１つ以上のアライメントマークを
   、前記計測装置に設けられた観察手段の同一視野内に配置する配置工程と、
   前記各パターンに設けられた前記アライメントマークの位置座標を計測する計測工程と
   、
   前記計測工程により計測した前記位置座標に基づいて、前記位置座標間の距離を算出す
   る距離算出工程と、
   前記アライメントマーク間の距離と、予め設定された設計値のアライメントマーク間の
   距離とを比較し、ずれ量を算出するずれ量算出工程と、
   前記ずれ量が許容範囲外である場合には、前記算出したずれ量に基づいて当該パターン
   を前記基板上に再形成する再形成工程と、
   を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 前記複数のパターンがフォトレジストからなるパターンであり、前記ずれ量算出工程に
   おいて検出した前記ずれ量が許容範囲内である場合には、形成したフォトレジストパター
   ンを用いて次工程の処理を行い、
   前記検出したずれ量が許容範囲外である場合には、フォトレジストを除去した後、当該パ
   ターンを再形成することを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
9. 基板上に同一または異なるパターンが複数ショットつなぎ合わされて露光され、一連の
   パターンが形成された半導体装置であって、
   前記複数のパターンに設けられたアライメントマークが、互いに隣接する前記パターン
   の各々の最も近接する角部に設けられたこと、
   を特徴とする半導体装置。
10. 前記請求項７または８に記載の半導体装置の製造方法により製造された半導体装置を備
    えたこと、
    を特徴とする電気光学装置。

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