JP2008205163A - 半導体ウェハ及びレチクル並びにそのレチクルを用いた露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェハの位置合せ用のアライメントマークの形成領域の近傍に形成されるデバイスチップと他の領域に形成されるデバイスチップの電気的特性を均一化させることにより、歩留まりを向上させる。
【解決手段】半導体ウェハ２は、多層配線構造をなす基板の平面内に複数形成されたデバイスチップ領域４と、デバイスチップ領域４をそれぞれに分離するためにデバイスチップ領域４の周囲に形成されたスクライブライン８と、ブランク領域６と、を備えている。ブランク領域６はアライメント領域１０を少なくとも１つ含み、アライメント領域１０の最上層表面の金属膜パターンによってアライメントマークを構成している。アライメント領域１０はデバイスチップ領域４と同じ大きさをもち、最上層より下の配線層にデバイスチップ領域４の同じ層に形成されているパターンと同じパターンが形成され、最上層にアライメントマークとなる金属膜が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェハ及びレチクル並びにそのレチクルを用いた露光方法に関するものである。

アナログ回路を備えた半導体装置では、アナログ特性を向上させるために、通常はレーザートリミングが行なわれる。このレーザートリミング工程では、半導体ウェハの位置と角度（θ）を合わせる方法として、半導体ウェハの最上層のスクライブラインなどウェハ上の露光領域以外の領域に、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金などの導電性材料からなるアライメントマークを配置し、このアライメントマークを利用してウェハの位置と角度を合わせる方法がある。また、別の方法として、半導体装置の電気的な特性を測定するためのＴＥＧ（Test Element Group）チップを複数配置し、ＴＥＧチップを利用してθ合わせを行なう方法もある。

半導体装置の製造において、１枚の半導体ウェハで製造可能なデバイスチップの個数を増加させることは製造コストの低減化などに繋がるために重要な課題となっている。そのため、スクライブラインの幅を狭くする方法などが提案されているが、スクライブラインの幅を狭くすると、アライメントマークやＴＥＧチップを形成することが困難になる。

そこで、半導体ウェハの面内にデバイスチップ領域とは異なる領域を設け、その領域内にアライメントマークやＴＥＧ領域を配置することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

デバイスチップ領域とは異なる領域にアライメントマークを形成する一例を図５を用いて説明する。図５の（Ａ）は半導体ウェハの露光マップ図であり、（Ｂ）は露光に用いるレチクルの一例を示す平面図である。

半導体ウェハ４２の平面内に複数のデバイスチップ領域４４がマトリクス状に形成されている。太い実線枠で示された領域４６はアライメントマークを形成するためのアライメントマーク形成領域である。このような半導体ウェハ４２に対しては、例えば図５（Ｂ）に示すようなレチクル５０を用いることで１枚のレチクルでデバイスチップ領域４４とアライメントマーク形成領域４６との両方に対して露光を行なうことが提案されて、実施もされている（例えば、特許文献２を参照。）。

レチクル５０には、１回の露光動作で複数のデバイスチップ領域４４を露光できるように複数のデバイスチップ露光用領域５４が複数の列をなして配列されたデバイスチップ露光部５２ａと、アライメントマーク形成領域４６を露光するためのアライメントマーク露光部５２ｂが設けられている。

レチクル５０を用いた逐次露光において、図５（Ａ）の実線枠４８で示されるような露光範囲のレイアウトが一例として考えられる。実線枠４８は１回の露光動作でレチクル５０の露光部５２ａによって露光される範囲を示している。すなわち、半導体ウェハ４２のデバイスチップ領域４４を露光する際は、遮光用ブラインドを用いてアライメントマーク露光部５２への光を遮断してデバイスチップ露光部５２ａからの透過光のみが半導体ウェハ４２に照射されるようにし、露光範囲４８ごとに逐次露光する。アライメントマーク形成領域４６を露光する際は、遮光用ブラインドを用いてデバイスチップ露光部５２ａへの光を遮断してアライメントマーク露光部５２ｂからの透過光のみが半導体ウェハ４２に照射されるようにし、アライメントマーク露光部５２ｂを用いて半導体ウェハ４２のアライメントマーク形成領域４６を露光する。

半導体ウェハ４２の最上層については、上記の逐次露光を行なうことによって問題なく所望のパターンをその層に形成することができる。しかし、アライメントパターンは最上層のみに形成されていればよいため、最上層よりも下の配線層については上記の逐次露光を行なう必要はない。

最上層よりも下の配線層についても最上層と同様の逐次露光を行なった場合、最上層より下の配線層のアライメントマーク形成領域４６にも金属膜からなるアライメントマークが形成される。そうすると、アライメントマーク形成領域４６に形成された金属膜の面積に対する割合がデバイスチップ領域４４よりも大きくなり、デバイスチップ領域４４とアライメントマーク形成領域４６とでその上に形成される層間絶縁膜の表面形状が異なってしまう。その結果、層間絶縁膜の表面平坦化を目的としたＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理においてアライメントマーク形成領域４６の近傍の領域と他の領域との間で研磨レートが異なり、アライメントマーク形成領域４６の近傍のデバイスチップ領域４４とそれ以外のデバイスチップ領域４４とで電気的特性が異なってしまうという問題が生じた。

逆に、最上層よりも下の配線層について、デバイスチップ領域４４の露光を図５（Ａ）に示したレイアウトで行ない、アライメントマーク形成領域４６を露光しなかった場合は、最上層より下の配線層のアライメントマーク形成領域４６にアライメントマークが形成されないため、アライメントマーク形成領域４６の上に形成される層間絶縁膜の表面形状は平坦なものとなり、デバイスパターンが形成されているデバイスチップ領域４４の上の層間絶縁膜の表面形状と異なってしまうので、結局、ＣＭＰ処理においてアライメントマーク形成領域４６の近傍の領域と他の領域との間で研磨レートが異なり、アライメントマーク形成領域４６の近傍のデバイスチップ領域４４とそれ以外のデバイスチップ領域４４とで電気的特性が異なってしまうという問題が生じた。

レチクル５０のアライメントマーク露光部５２ｂに特定のパターンを形成して、半導体ウェハ４２に形成されるアライメントマーク形成領域における金属膜の割合をデバイスチップ領域４４に近づけさせる方法も提案されているが、その方法を用いても、両者を完全に一致させることはできないためにアライメントマーク形成領域４６近傍のデバイスチップ領域４４の電気的特性とそれ以外のデバイスチップ領域４４の電気的特性とが完全には一致しなかった。そのため、アライメントマーク形成領域近傍の一定範囲内に形成されたデバイスチップは製品チップとして取り出さずに廃棄していた。それによって、１枚の半導体ウェハで製造できる半導体チップの数が減少し、歩留まりが低下していた。
特開２００１−１３５５６９号公報 特開２００６−１００７９１号公報

上記の観点から言えば、多層配線構造をなす半導体ウェハの製造プロセスのうち、各層を積層する際に実施されるＣＭＰ処理における研磨レートをアライメントマーク形成領域の近傍の領域とその他の領域とで等しくすれば、アライメントマーク形成領域の近傍に形成されたデバイスチップとその他の領域に形成されたデバイスチップの電気的特性を均一化することができる。そうすれば、アライメントマーク形成領域近傍に形成されたデバイスチップも製品チップとして取り出すことができ、一枚の半導体ウェハで取り出せるデバイスチップの個数が増加し、歩留まりを向上させることができる。

本発明は、半導体ウェハの位置合せ用のアライメントマークの形成領域の近傍に形成されるデバイスチップと他の領域に形成されるデバイスチップの電気的特性を均一化させることにより、歩留まりを向上させることを目的とするものである。

本発明の半導体ウェハは、多層配線構造をなす基板と、基板の平面内に複数形成されたデバイスチップ領域と、デバイスチップ領域をそれぞれに分離するために格子状に形成されたスクライブラインと、ブランク領域と、を備え、ブランク領域はアライメント領域を少なくとも１つ含み、その最上層表面の金属膜パターンによってアライメントマークを構成しており、該アライメント領域はデバイスチップ領域と同じ大きさをもち、最上層より下の配線層にデバイスチップ領域の同じ層に形成されているパターンと同じパターンが形成され、最上層にアライメントマークとなる金属膜が形成されていることを特徴とするものである。
アライメントマークとなる金属膜が形成されたアライメント領域の最上層より下の配線層にはデバイスチップ領域と同じパターンが形成されているので、その上に形成される層間絶縁膜の表面形状がデバイスチップ領域と同じになり、最上層までの積層工程におけるＣＭＰ処理でアライメント領域とその他の領域との間で研磨レートに差が生じなくなる。

本発明の半導体ウェハを構成する全ての層の同じ位置に検査用モニタが形成されていることが好ましい。
半導体ウェハの各層の例えばスクライブライン上などに、寸法検査、重ね合わせ検査、エッチング量検査等の検査をするための検査モニタを形成されることがある。検査モニタを各層に形成しておくと、その検査モニタを利用して例えばデバイスチップの列ごとの最終的な検査を検査装置で自動的に行なうことができる。しかし、この検査用モニタは全ての層で同じピッチで同じ位置に形成されていないと、自動的な検査が行なうことができない。したがって、半導体ウェハを構成する全ての層の同じ位置に検査用モニタが形成されていれば、その検査モニタを用いて検査装置で自動的に検査することができる。

また、本発明の半導体ウェハにおいては、アライメント領域の周囲にもスクライブラインが形成されていることが好ましい。ここでの「スクライブライン」とは、デバイスチップ領域の周囲に設けられているスクライブラインと同じスクライブラインを意味し、アライメントマークとなる金属膜が形成されていない領域のことである。そうすれば、半導体ウェハをダイシングする際にダイシングカッターが金属膜を切断することがなくなり、ダイシングカッターの刃に金属膜が付着しなくなるので、ダイシングカッターの切断性能の低下やそれに伴なって半導体ウェハに生じるクラックの発生などを防止することができる。

ブランク領域は所定個数のデバイスチップ領域がその周囲のスクライブラインとともに連続して一列に並んだ大きさと同じ大きさで形成されていることが好ましい。そうすれば、ブランク領域の面積が小さくなってデバイスチップ領域の個数が多くなるので、半導体ウェハ１枚で製造できるデバイスチップの個数が増加し、コストの低減が図れる。

また、ブランク領域は複数設けられていることが好ましい。そうすれば、ブランク領域に形成されているアライメントマークを利用して半導体ウェハの角度合わせを精度良く行なうことができる。

上記した本発明の半導体ウェハは本発明の露光方法を用いることで形成することができる。本発明の露光方法では、特に半導体ウェハの最上層については以下に示す本発明のレチクルを用いて露光する。
本発明のレチクル（以下、最上層配線形成用レチクルと呼ぶ。）は、光透過性の基板に、半導体ウェハのデバイスチップ領域に対して露光を行なうためのデバイスチップ露光用領域と、デバイスチップ領域の周囲にスクライブラインを形成するためのスクライブライン露光用領域と、が形成されたレチクルであって、所定個数のデバイスチップ露光用領域を含む第１露光部と、第１露光部とは別の領域に設けられ、デバイスチップ露光用領域を含む第２露光部と、第１露光部及び第２露光部とは別の領域に第２露光部と同じ大きさで形成された、半導体ウェハ上にアライメントマークを形成するためのアライメントマーク露光用領域を含むブランク露光部と、を備えているものである。

上記最上層配線形成用レチクルにおいて、アライメントマーク露光用領域の周囲にもスクライブライン露光用領域が設けられていることが好ましい。そうすれば、半導体ウェハに形成されるアライメントマークの周囲にスクライブラインが形成されるので、半導体ウェハをダイシングする際にダイシングカッターが金属膜を切断することがなくなり、ダイシングカッターの刃に金属膜が付着せず、ダイシングカッターの切断性能の低下やそれに伴なって半導体ウェハに生じるクラックの発生などを防止することができる。

第１露光部、第２露光部及びブランク露光部はそれぞれ、露光時に生じる該最上層配線形成用レチクルと遮光用ブラインドとの位置合せずれを解消するための遮光領域によって囲まれているようにしてもよい。
その場合、遮光領域は、該最上層配線形成用レチクルと遮光用ブラインドとの位置合せ精度ずれ幅の２倍以上の幅をもって第１露光部、第２露光部及びブランク露光部の周囲を囲っていることが好ましい。
第１露光部、第２露光部及びブランク露光部の周囲に遮光領域が設けられていない場合、最上層配線形成用レチクルと遮光用ブラインドとの位置合せずれが発生したときに、最上層配線形成用レチクルの本来遮光されるべき領域からの透過光が半導体ウェハに照射されてしまい、半導体ウェハの露光すべきでない領域が露光されてしまうという不具合が発生することが考えられる。そこで、その遮光領域の幅をレチクルと遮光用ブラインドとの位置合せ精度ずれ幅の２倍以上にしておけば、そのような不具合を確実に解消することができる。
ここで、「位置合せ精度ずれ幅」とは、露光装置における最上層配線形成用レチクルと遮光用ブラインドとの位置合せ精度から予測できるずれ幅をいう。

上記最上層配線形成用レチクルの第１露光部と第２露光部とを一体化してなる露光部を備えたレチクル（以下、下層配線形成用レチクルと呼ぶ。）を本発明の露光方法で使用することもできる。その使用方法を以下に述べる。

本発明の露光方法は、半導体ウェハのデバイスチップ領域を露光するためのデバイスチップ露光用領域が複数形成されている露光部をもつレチクルに光を照射し、そのレチクルからの透過光を半導体ウェハの所定の領域に照射することで露光を行なう露光方法であって、半導体ウェハの露光面全域を含む範囲を一定広さの範囲ごとに分割し、半導体ウェハの最上層より下の配線層については、本発明の下層配線形成用レチクルの露光部を用いて上記一定広さの範囲ごとに露光し、最上層については、上記一定広さの範囲をそれぞれ第１露光範囲と第２露光範囲とに分け、第１露光範囲に該当する範囲を本発明の最上層配線形成用レチクルの第１露光部を用いて露光し、第２露光範囲に該当する範囲を最上層配線形成用レチクルの第２露光部又はブランク露光部を用いて露光することを特徴とするものである。
上記露光方法の第１の特徴は、最上層よりも下の配線層については、アライメントマークとなるブランク領域を形成するためのブランク形成領域に該当する領域も含めて露光面全域に下層配線形成用レチクルを用いて露光を行なっている点である。そうすることで、ブランク形成領域にもデバイスチップ領域と同じパターンが形成され、その層の上に形成される層間絶縁膜の表面形状が面内で均一になり、層間絶縁膜の表面平坦化を目的としたＣＭＰ処理での研磨レートも面内で均一になる。
上記露光方法の第２の特徴は、半導体ウェハの露光面全域を含む範囲を一定広さの範囲ごとに分割し、最上層より下の配線層の露光ではその一定広さの範囲を１回の露光範囲とし、最上層の露光ではその一定広さの範囲を第１露光範囲と第２露光範囲とに分けている点である。上述したように、下層配線形成用レチクルの露光部とは、最上層配線形成用レチクルの第１露光部と第２露光部を一体化してなるものである。したがって、最上層とそれより下の配線層とで、ブランク領域を除いて、露光により形成されるパターンの位置関係が一致する。そうすると、例えば下層配線形成用レチクルの例えばスクライブライン露光用領域上などに検査用モニタを形成するためのパターンを形成し、最上層配線形成用レチクルのその対応する位置に同じパターンを形成しておけば、最上層に形成される検査用モニタの位置やピッチはそれより下の配線層と一致し、その検査用モニタを用いて検査装置で自動的に検査することが可能になる。

本発明の露光方法により形成される本発明の半導体ウェハは、アライメントマークを構成するブランク領域が、最上層より下の配線層にデバイスチップ領域の同じ層に形成されているパターンと同じパターンが形成され、最上層にアライメントマークとなる金属膜が形成されたアライメント領域を備えているので、アライメント領域の最上層より下の配線層にはデバイスチップ領域と同じパターンが形成されてその上に形成される層間絶縁膜の表面形状がデバイスチップ領域と同じであり、最上層までの積層工程におけるＣＭＰ処理でアライメント領域とその他の領域との間で研磨レートに差が生じず、半導体ウェハの平面内において均一な電気的特性をもつデバイスチップを形成することができる。これにより、ブランク領域の近傍のデバイスチップも製品チップとして取り出すことができるので、１枚の半導体ウェハで製造できるデバイスチップの個数が増加し、歩留まりが向上する。

以下に本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下に説明する本発明の実施例は本発明の好ましい形態の一例を示したにすぎず、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の半導体ウェハの一実施例を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の半導体ウェハの一実施例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はブランク領域を詳細に説明するためのブランク領域の拡大図である。
半導体ウェハ２は、シリコン基板の面上にデバイスチップを形成するためのデバイスチップ領域４が複数形成され、マトリクス状に配置されている。また、これらのデバイスチップ領域４をそれぞれに分離するために、ダイシング用のスクライブライン８が格子状に設けられている。（Ａ）の斜線で示す領域６は、デバイスパターンを形成しないブランク領域であり、ブランク領域６は半導体ウェハ２の３箇所に互いに間隔をもって設けられている。

（Ｂ）に示されるように、ブランク領域６は、デバイスチップ領域４と同じ大きさで最上層表面に例えばアルミニウムやアルミニウム合金などの金属膜が形成されたアライメント領域１０を一列に並んだ状態で５個含んでおり、それによってブランク領域６は、レーザートリミング装置等による半導体ウェハ２の位置合せに用いるアライメントマークを構成している。そして、各アライメント領域１０の周囲にもスクライブライン８が形成されている。図示は省略されているが、アライメント領域１０の最上層より下の配線層には、デバイスチップ領域４の同じ層に形成されているパターンと同じパターンが形成されている。
なお、この実施例においては、ブランク領域６内にアライメント領域１０が一列に並んだ状態で５個含まれているが、本発明はこれに限定されるものではなく、アライメントマークの全体的な大きさがレーザートリミング装置等の装置で認識できる程度の大きさであればよく、その条件によっては４個以下又は６個以上のアライメント領域１０が１列又は２列以上にわたって配列されているものであってもよい。ただし、ブランク領域６の面積が小さいほどデバイスチップ領域４を多く配置できるので、ブランク領域６はアライメント領域１０が１列に並んで配置されていることが好ましい。

次に、上記の半導体ウェハを製造するための露光方法を説明する。図２は本発明の露光方法の一実施例を説明するための図であり、（Ａ）は半導体ウェハの最上層より下の配線層への露光における露光範囲マップ図、（Ｂ）は半導体ウェハの最上層への露光における露光範囲マップ図である。また、図３はその露光方法で用いるレチクルの一例を示す平面図であり、（Ａ）は半導体ウェハの最上層より下の配線層への露光において用いる下層配線形成用レチクル、（Ｂ）は半導体ウェハの最上層への露光において用いる最上層配線形成用レチクル、である。

[最上層より下の配線層への露光]
最上層より下の配線層への露光では、図３（Ａ）に示された、例えばガラス基板などの透光性基板上に露光部２２が形成された下層配線形成用レチクル２０ａを用いて行なう。露光部２２は、例えばガラス基板などの透光性基板上に縦及び横にそれぞれ５個ずつ、計２５個のデバイスチップ露光用領域２４が形成されている。デバイスチップ露光用領域２４は半導体ウェハ２のデバイスチップ領域１４を露光するためのパターンが形成されたものである。デバイスチップ露光用領域２４の周囲には半導体ウェハ２にスクライブラインを形成するためのスクライブライン露光用領域２６が形成されている。露光部２２の周囲には例えばクロムなどで構成された遮光領域２８が設けられている。

図２（Ａ）の１８は下層配線形成用レチクル２０ａを用いた１回の露光動作での露光範囲を示している。破線で示された領域１６は最上層にブランク領域を形成するためのブランク形成領域である。露光範囲１８はブランク形成領域１６がいずれかの露光範囲１８の最端列となるように設定する。
最上層より下の配線層に対しては、下層配線形成用レチクル２０ａを用いて、半導体ウェハ２のブランク形成領域１６を含む平面内全域に対して露光範囲１８ごとに逐次露光する。これにより、ブランク形成領域１６にもデバイスチップ領域１４と同じパターンが形成され、その上に形成される層間絶縁膜の表面形状が半導体ウェハ２の面内において均一になり、層間絶縁膜の表面平坦化を目的としたＣＭＰ処理における研磨レートが半導体ウェハ２の面内において均一になる。

[最上層への露光]
最上層への露光は、図３（Ｂ）に示されたように、例えばガラス基板などの透光性基板上に第１露光部３０ａ、第２露光部３０ｂ及びブランク露光部３０ｃが形成された最上層配線形成用レチクル２０ｂを用いて行なう。
最上層配線形成用レチクル２０ｂについて説明すると、第１露光部３０ａは、縦に５個、横に４個、計２０個のデバイスチップ露光用領域２４が形成され、それらデバイスチップ露光用領域２４の周囲にスクライブライン露光用領域２６が形成されている。第２露光部３０ｂは、５個のデバイスチップ露光用領域２４が１列に並んだ状態で形成され、それらデバイスチップ露光用領域２４の周囲にスクライブライン露光用領域２６が形成されている。

第１露光部３０ａと第２露光部３０ｂはデバイスチップ露光用領域２４が縦に５列に並んで形成されているレチクル２０ａの露光部２２を４列と１列に分割したもの、すなわち第１露光部３０ａと第２露光部３０ｂを合わせると露光部２２と同じ領域を露光するように形成されている。

ブランク露光部３０ｃは第２露光部３０ｂと同じ大きさで形成されており、アライメントマークの一部を構成するアライメント領域１０（図１（Ｂ）を参照。）を形成するためのアライメント露光用領域２５が縦１列に５個並んで形成されている。アライメント露光用領域２５はデバイスチップ露光用領域２４と同じ大きさで形成され、それぞれのアライメント露光用領域２５の周囲にスクライブライン露光用領域２６が形成されている。

最上層の露光は、最上層より下の配線層の１回の露光動作における露光範囲１８を最上層配線形成用レチクル２０ｂの第１露光部３０ａと第２露光部３０ｂを用いた２回の露光動作で行なう。図２（Ｂ）の領域１８ａは第１露光部３０ａにより露光される第１露光範囲であり、領域１８ｂは第２露光部１８ｂにより露光される第２露光範囲である。また、最上層より下の配線層ではブランク形成領域１６を含む露光範囲１８も下層配線形成用レチクル２０ａの露光部２２を用いて他の露光範囲１８と同様に露光するが、最上層では同じ領域について、ブランク形成領域１６を最上層配線形成用レチクル２０ｂのブランク露光部３０ｃを用いて露光し、残りの領域１８ａを第１露光部３０ａを用いて露光する。

上記したように、最上層配線形成用レチクル２０ｂの第１露光部３０ａと第２露光部３０ｂは下層配線形成用レチクル２０ａの露光部２２を２つに分割したものであり、それらを合わせると露光部２２と同じ領域になるように形成されている。そして、最上層の露光はそれよりも下の配線層における１回の露光範囲を第１露光部３０ａと第２露光部３０ｂを用いて２回に分けて行なっているだけであるから、露光範囲１８と第１露光範囲１８ａ及び第２露光範囲１８ｂはその位置関係が対応したものとなっている。そうすると、最上層配線形成用レチクル２０ｂを用いた露光により最上層に形成されるパターンは、ブランク形成領域１６を除いて、下層配線形成用レチクル２０ａを用いた露光により形成されるパターンと同じ領域になる。したがって、下層配線形成用レチクル２０ａの露光部２２のスクライブライン露光用領域２６上などの所定の位置に検査用モニタを形成するためのパターンを形成し、最上層配線形成用レチクル２０ｂの第１露光部３０ａ又は第２露光部３０ｂの対応する位置に同じパターンを形成しておけば、最上層とそれよりも下の配線層とで形成された検査モニタの位置やピッチが完全に一致する。そうすれば、その検査モニタを用いて検査装置で自動で検査を行なうことができる。

露光方法としては、図４に示されるような露光装置を用いて行なう。最上層の露光において、この装置では、光源３２からの光がレチクル２０ｂの所望の領域にのみ光が照射されるように遮光用ブラインド３４を用いる。遮光用ブラインド３４は、（Ｂ）に示されるように、例えば遮光性材料からなる２枚のＬ字型部材３４ａ，３４ｂが点対象に配置され、これらの部材３４ａ，３４ｂが相対的に両方又は一方が移動することによって、光を透過させる範囲を限定するものである。遮光用ブラインド３４によって限定され、レチクル２０ｂの所定の領域を透過した光は縮小投影レンズ３６によって縮小され、半導体ウェハ２の所定の領域に照射される。半導体ウェハ２の第１露光範囲１８ａを露光する場合は、レチクル２０ｂの第１露光部３０ａのみに光源３２からの光が照射されるように、遮光用ブラインド３４を用いて第２露光部３０ｂ及びブランク露光部３０ｃへの光を遮光する。半導体ウェハ２の第２露光範囲１８ｂを露光する場合は、レチクル２０ｂの第２露光部３０ｂのみに光源３２からの光が照射されるように、遮光用ブラインド３４を用いて第１露光部３０ａ及びブランク露光部３０ｃへの光を遮光する。半導体ウェハ２のブランク形成領域１６を露光する場合は、レチクル２０ｂのブランク露光部３０ｃのみに光源３２からの光が照射されるように、遮光用ブラインド３４を用いて第１露光部３０ａ及び第２露光部３０ｂへの光を遮光する。

なお、レチクル２０ｂの第１露光部３０ａ、第２露光部３０ｂ及びブランク露光部３０ｃの周囲には、レチクル２０ｂと遮光用ブラインド３４との位置合せずれを解消するのに十分な幅をもつ遮光領域２８が設けられていることが好ましい。特に、各露光部３０ａ，３０ｂ及び３０ｃの間の遮光領域の幅はレチクル２０ｂと遮光用ブラインド３４の位置合せ精度ずれ幅の２倍以上の幅が設けられていることが好ましい。そうすれば、レチクル２０ｂと遮光用ブラインド３４の位置合せにずれが生じても、用いるべきでないレチクル２０ｂの露光部に光源３２からの光が照射されることがなく、半導体ウェハ２の最上層の露光すべきでない領域が露光されるという不具合を防止できる。

なお、この実施例の露光方法では、半導体ウェハ２の最上層より下の配線層については下層配線形成用レチクル２０ａ（図３（Ａ）を参照。）を用いて露光範囲１８ごとに露光し、最上層については露光範囲１８を第１露光範囲１８ａと第２露光範囲１８ｂに分けて最上層配線形成用レチクル２０ｂ（図３（Ｂ）を参照。）を用いて露光しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、最上層より下の配線層についても、最上層配線形成用レチクル２０ｂのように、露光範囲１８を第１露光範囲と第２露光範囲とに分けて露光するレチクルを用いて露光するようにしてもよい。
また、最上層配線形成用レチクル２０ｂのブランク露光部３０ｃにはレーザートリミング装置などの装置で認識できるように少なくとも１つのアライメント露光用領域２５が形成されていればよく、ブランク露光部３０ｃにデバイスチップ露光用領域２４が形成されていてもよい。そうすればブランク領域６内にもデバイスチップ領域４が形成され、１枚の半導体ウェハ２で取り出せるデバイスチップの個数が増加してコストが低減される。

本発明の半導体ウェハの一実施例を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）はブランク領域を詳細に説明するためのブランク領域の拡大図である。 露光方法の一実施例を説明するための露光範囲マップであり、（Ａ）は最上層より下の配線層の露光時、（Ｂ）は最上層の露光時である。 同実施例で用いるレチクルを示す平面図であり、（Ａ）は下層配線形成用レチクル、（Ｂ）は最上層配線形成用レチクルである。 露光装置の構成の一例を概略的に示す図であり、（Ａ）はその概略断面図、（Ｂ）は遮光用ブラインドを説明するための図である。 従来の露光方法の一例を説明するための、（Ａ）露光範囲マップ図、（Ｂ）その露光方法に用いるレチクルの正面図である。

符号の説明

２ 半導体ウェハ
４，１４ デバイスチップ領域
６ ブランク領域
８ スクライブライン
１０ アライメント領域
１６ ブランク形成領域
１８ 露光範囲
１８ａ 第１露光範囲
１８ｂ 第２露光範囲
２０ａ 下層配線形成用レチクル
２０ｂ 最上層配線形成用レチクル
２２ 露光部
２４ デバイスチップ露光用領域
２６ スクライブライン露光用領域
２８ 遮光領域
３０ａ 第１露光部
３０ｂ 第２露光部
３０ｃ ブランク露光部
３２ 光源
３４ 遮光用ブラインド
３４ａ，３４ｂ Ｌ字型部材
３６ 縮小投影レンズ

Claims (11)

1. 多層配線構造をなす基板と、
   前記基板の平面内に複数形成されたデバイスチップ領域と、
   前記デバイスチップ領域をそれぞれに分離するために前記デバイスチップ領域の周囲に形成されたスクライブラインと、
   ブランク領域と、を備え、
   前記ブランク領域はアライメント領域を少なくとも１つ含み、その最上層表面の金属膜パターンによってアライメントマークを構成しており、該アライメント領域は前記デバイスチップ領域と同じ大きさをもち、最上層より下の配線層に前記デバイスチップ領域の同じ層に形成されているパターンと同じパターンが形成され、最上層にアライメントマークとなる金属膜が形成されていることを特徴とする半導体ウェハ。
2. 該半導体ウェハを構成する全ての層の同じ位置に検査用モニタが形成されている請求項１に記載の半導体ウェハ。
3. 前記アライメント領域の周囲にもスクライブラインが形成されている請求項１又は２に記載の半導体ウェハ。
4. 前記ブランク領域は所定個数の前記デバイスチップ領域がその周囲のスクライブラインとともに連続して一列に並んだ大きさと同じ大きさに形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体ウェハ。
5. 前記ブランク領域が複数設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体ウェハ。
6. 光透過性の基板に、半導体ウェハのデバイスチップ領域に対して露光を行なうためのデバイスチップ露光用領域と、前記デバイスチップ領域の周囲にスクライブラインを形成するためのスクライブライン露光用領域と、が形成されたレチクルにおいて、
   所定個数の前記デバイスチップ露光用領域を含む第１露光部と、
   前記第１露光部とは別の領域に設けられ、前記デバイスチップ露光用領域を含む第２露光部と、
   前記第１露光部及び前記第２露光部とは別の領域に前記第２露光部と同じ大きさで形成され、前記半導体ウェハ上にアライメントマークを形成するためのアライメントマーク露光用領域を含むブランク露光部と、を備えていることを特徴とするレチクル。
7. 前記アライメントマーク露光用領域の周囲にも前記スクライブライン露光用領域が設けられている請求項６に記載のレチクル。
8. 前記第１露光部、前記第２露光部及び前記ブランク露光部はそれぞれ、露光時に生じる該レチクルと遮光用ブラインドとの位置合せずれを解消するための遮光領域によって囲まれている請求項６又は７に記載のレチクル。
9. 前記遮光領域は、該レチクルと前記遮光用ブラインドとの位置合せ精度ずれ幅の２倍以上の幅をもって前記第１露光部、前記第２露光部及び前記ブランク露光部の周囲を囲っている請求項８に記載のレチクル。
10. 請求項６から９のいずれかに記載のレチクルの第１露光部と第２露光部とを一体化してなるデバイスチップ用露光部を備えたレチクル。
11. 半導体ウェハのデバイスチップ領域を露光するためのデバイスチップ露光用領域が複数形成されている露光部をもつレチクルに光を照射し、そのレチクルからの透過光を半導体ウェハの所定の領域に照射することで露光を行なう露光方法において、
    前記半導体ウェハの露光面全域を含む範囲を一定広さの範囲ごとに分割し、
    前記半導体ウェハの最上層より下の配線層については、請求項１０に記載のレチクルの前記デバイスチップ用露光部を用いて前記一定広さの範囲ごとに露光し、
    最上層については、前記一定広さの範囲をそれぞれ第１露光範囲と第２露光範囲とに分け、前記第１露光範囲に該当する範囲を請求項６から９のいずれか一項に記載のレチクルの前記第１露光部を用いて露光し、前記第２露光範囲に該当する範囲を前記レチクルの前記第２露光部又は前記ブランク露光部を用いて露光することを特徴とする露光方法。

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