JP2011138803A - Method of manufacturing semiconductor device, reticle, and semiconductor substrate - Google Patents
Method of manufacturing semiconductor device, reticle, and semiconductor substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011138803A JP2011138803A JP2009295795A JP2009295795A JP2011138803A JP 2011138803 A JP2011138803 A JP 2011138803A JP 2009295795 A JP2009295795 A JP 2009295795A JP 2009295795 A JP2009295795 A JP 2009295795A JP 2011138803 A JP2011138803 A JP 2011138803A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor element
- pattern
- reticle
- specific
- patterns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、縮小投影露光を用いた半導体装置の製造方法、レチクル及び半導体基板に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device using reduced projection exposure, a reticle, and a semiconductor substrate.
半導体集積回路素子(以下、単に半導体素子と記す)においては、半導体基板の一方の主面に、トランジスタ、抵抗素子などの機能素子が複数個配設され、当該機能素子間を相互に接続する配線層をもって電子回路が形成されている。 In a semiconductor integrated circuit element (hereinafter, simply referred to as a semiconductor element), a plurality of functional elements such as transistors and resistance elements are disposed on one main surface of a semiconductor substrate, and the functional elements are interconnected. An electronic circuit is formed with layers.
当該半導体素子を製造する際には、所謂フォト・リソグラフィ技術が適用されて、素子間分離領域、電極、不純物注入用マスク層、コンタクト孔、配線等の各種パターンが形成される。
当該フォト・リソグラフィ技術にあっては、前記素子間分離領域、電極、選択的不純物注入層、コンタクト孔、或いは配線等の半導体素子パターンのそれぞれに対応する複数枚のレチクル(フォト・マスク)が適用される。
そして、露光装置において、前記レチクルにおける半導体素子パターンが、半導体基板上のフォト・レジスト層に露光・転写される。
When manufacturing the semiconductor element, a so-called photolithography technique is applied to form various patterns such as an element isolation region, an electrode, an impurity implantation mask layer, a contact hole, and a wiring.
In the photolithography technology, a plurality of reticles (photo masks) corresponding to each of the semiconductor element patterns such as the element isolation region, the electrode, the selective impurity implantation layer, the contact hole, or the wiring are applied. Is done.
Then, in the exposure apparatus, the semiconductor element pattern on the reticle is exposed and transferred to the photoresist layer on the semiconductor substrate.
近年、電子機器の多機能化、小型化ならびに高速動作化のために、当該電子機器に搭載される半導体素子に対しても、より微細化、高集積化が求められている。
一方、当該半導体素子の量産化に向けて、半導体基板の大判化がなされ、例えばΦ300mmのシリコン基板が適用されている。
このような大判の半導体基板に対しては、所謂縮小投影露光法により、多数の半導体素子パターンを形成する。
In recent years, in order to increase the functionality, size, and speed of electronic devices, there is a demand for further miniaturization and higher integration of semiconductor elements mounted on the electronic devices.
On the other hand, for the mass production of the semiconductor element, the size of the semiconductor substrate has been increased, and for example, a Φ300 mm silicon substrate is applied.
A large number of semiconductor element patterns are formed on such a large-sized semiconductor substrate by a so-called reduction projection exposure method.
即ち、複数個の半導体素子パターンを含むレチクルを用い、当該レチクルの含む半導体素子パターンを、縮小投影露光法により、半導体基板上に形成されたフォト・レジスト層に対して、横方向ならびに縦方向に複数個並べて露光・転写する。
かかる露光処理において、1つのレチクルを用いその1回の露光処理により形成される被露光領域を「露光ショット領域」と称する。当該露光ショット領域には、複数個の半導体素子パターンが含まれている。
即ち、縮小投影露光法が適用されることにより、半導体基板上に形成されたフォト・レジスト層においては、前記露光ショット領域が複数個形成される。
That is, a reticle including a plurality of semiconductor element patterns is used, and the semiconductor element pattern included in the reticle is laterally and vertically aligned with respect to a photoresist layer formed on a semiconductor substrate by a reduction projection exposure method. Arrange multiple exposures and transfer.
In such an exposure process, an exposed area formed by one exposure process using one reticle is referred to as an “exposure shot area”. The exposure shot area includes a plurality of semiconductor element patterns.
That is, by applying the reduced projection exposure method, a plurality of the exposure shot regions are formed in the photoresist layer formed on the semiconductor substrate.
レチクルを用いた露光工程の後には、露光されたフォト・レジストを現像して得られた半導体素子パターンの検査が行われる。また、半導体製造工程を経て作製された半導体素子についても検査が行われる。半導体素子パターンの検査としては、半導体素子パターンを構成するフォト・レジストパターンが所望の寸法及び形状に形成されているか否かを観察及び測定して判断する検査等がある。半導体素子の検査としては、作製された半導体素子の電気特性等が所望の基準値を満たしているか否かを測定して判断する検査等がある。
なお、半導体素子パターンの検査を行うため、検査マークを半導体基板の所謂スクライブ領域に設ける例が、先行文献1に記載されている。
After the exposure process using the reticle, the semiconductor element pattern obtained by developing the exposed photoresist is inspected. In addition, a semiconductor element manufactured through a semiconductor manufacturing process is also inspected. As the inspection of the semiconductor element pattern, there is an inspection for observing and measuring whether or not the photo resist pattern constituting the semiconductor element pattern is formed in a desired size and shape. As an inspection of a semiconductor element, there is an inspection for measuring and judging whether or not an electrical characteristic or the like of a manufactured semiconductor element satisfies a desired reference value.
An example in which an inspection mark is provided in a so-called scribe region of a semiconductor substrate in order to inspect a semiconductor element pattern is described in Prior
フォト・リソグラフィ工程では、半導体基板上に多数の半導体素子パターンが形成される。半導体素子パターンの検査を行う際に、これら半導体素子パターンを全て検査するのでは、検査に極めて長い時間を要し、検査効率に劣ることになる。そこで、半導体素子パターンの検査を行う際には、検査効率等を勘案して、半導体基板上の複数の半導体素子パターンのうち、特定の半導体素子パターン(以下、特定半導体素子パターンと言う。)を検査対象とすることが多い。特定半導体素子パターンは、半導体基板上の複数の半導体素子パターンのうち、所定の位置に形成された1個又は数個の半導体素子パターンが選択され、半導体基板に形成された全ての半導体素子パターンを代表するものとして、検査対象とされるものである。
半導体製造工程を経て作製された半導体素子についても同様に、半導体基板上の複数の半導体素子のうちから選択された1個又は数個の特定の半導体素子(以下、特定半導体素子と言う。)を検査対象とすることが多い。
以下、特定半導体素子パターンを検査対象とする場合を例に採って説明する。
In the photolithography process, a large number of semiconductor element patterns are formed on a semiconductor substrate. When all the semiconductor element patterns are inspected when the semiconductor element pattern is inspected, the inspection takes a very long time and the inspection efficiency is inferior. Therefore, when inspecting a semiconductor element pattern, a specific semiconductor element pattern (hereinafter referred to as a specific semiconductor element pattern) among a plurality of semiconductor element patterns on a semiconductor substrate is taken into consideration in consideration of inspection efficiency and the like. Often targeted for inspection. As the specific semiconductor element pattern, one or several semiconductor element patterns formed at a predetermined position are selected from a plurality of semiconductor element patterns on the semiconductor substrate, and all the semiconductor element patterns formed on the semiconductor substrate are selected. As a representative one, it is an inspection object.
Similarly, one or several specific semiconductor elements (hereinafter referred to as specific semiconductor elements) selected from a plurality of semiconductor elements on a semiconductor substrate are also used for the semiconductor elements manufactured through the semiconductor manufacturing process. Often targeted for inspection.
Hereinafter, a case where a specific semiconductor element pattern is an inspection target will be described as an example.
半導体基板に形成された半導体素子パターンの欠陥検査には、光学顕微鏡、或いは走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)が用いられる。(以下、顕微鏡と称する。)
欠陥検査時には、顕微鏡の検査視野内において、被検査半導体基板、半導体素子を観察する。検査視野は、顕微鏡において、対象物を観察する際に視認できる範囲であり、倍率及びレンズの開口数などにより決定される。
An optical microscope or a scanning electron microscope (SEM) is used for defect inspection of a semiconductor element pattern formed on a semiconductor substrate. (Hereinafter referred to as a microscope.)
At the time of defect inspection, the semiconductor substrate to be inspected and the semiconductor element are observed within the inspection visual field of the microscope. The inspection visual field is a range that can be visually recognized when observing an object in a microscope, and is determined by the magnification, the numerical aperture of the lens, and the like.
顕微鏡による観察時において、露光ショットに属する半導体素子パターンの数が少ない場合には、露光ショット内の観察対象の特定半導体素子パターンを検知することは比較的容易である。しかしながら、露光ショットに属する半導体素子パターンの数が数百個乃至はそれ以上である場合、露光ショット内の特定半導体素子パターンを検知するには極めて困難である。特定半導体素子パターンは露光ショット内に1個〜数個程度とされており、例えば数百個の半導体素子パターンの中から、顕微鏡の狭い検査視野内に特定半導体素子パターンを収めるには長時間を要し、半導体製造工程の遅延化の一要因とされている。 When the number of semiconductor element patterns belonging to the exposure shot is small during observation with a microscope, it is relatively easy to detect the specific semiconductor element pattern to be observed in the exposure shot. However, when the number of semiconductor element patterns belonging to the exposure shot is several hundred or more, it is extremely difficult to detect a specific semiconductor element pattern in the exposure shot. The specific semiconductor element pattern is about one to several in the exposure shot. For example, out of several hundred semiconductor element patterns, it takes a long time to fit the specific semiconductor element pattern within the narrow inspection field of view of the microscope. In short, it is considered to be a factor in delaying the semiconductor manufacturing process.
本発明は、上記の課題を解決すべくなされたものであって、レチクルの特定半導体素子パターンが露光された転写パターンを検査する際に、レチクルの半導体素子パターンが多数ある場合でも、半導体基板上で特定半導体素子パターンを容易且つ正確に短時間で探し当てることを可能とし、極めて効率良く検査を行うことのできる半導体装置の製造方法、レチクル及び半導体基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and when inspecting a transfer pattern in which a specific semiconductor element pattern of a reticle is exposed, even when there are a large number of semiconductor element patterns of the reticle, the present invention An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device, a reticle, and a semiconductor substrate capable of easily and accurately finding a specific semiconductor element pattern in a short time and performing an extremely efficient inspection.
半導体装置の製造方法の一態様は、半導体基板の一方の主面にフォト・レジスト層を形成する工程と、複数個の半導体素子パターンと、前記半導体素子パターンから複数個の前記半導体素子パターンのうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとを有するレチクルを用いて、前記フォト・レジスト層に対して露光処理を行う工程と、前記フォト・レジスト層を現像する工程と、前記識別用パターンを指標として用い、前記特定半導体素子パターンを検知する工程とを具備する。 One aspect of a method for manufacturing a semiconductor device includes a step of forming a photoresist layer on one main surface of a semiconductor substrate, a plurality of semiconductor element patterns, and a plurality of the semiconductor element patterns from the semiconductor element patterns. A step of performing an exposure process on the photoresist layer using a reticle having an identification pattern indicating a direction and a distance to a specific semiconductor element pattern to be observed. A step of developing a photoresist layer, and a step of detecting the specific semiconductor element pattern using the identification pattern as an index.
レチクルの一態様は、複数個の半導体素子パターンと、前記半導体素子パターンから、複数個の前記半導体素子パターンのうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとを具備してなる。 One aspect of the reticle is a plurality of semiconductor element patterns, and directions and distances from the semiconductor element patterns to a specific semiconductor element pattern to be observed, which is at least one of the plurality of semiconductor element patterns. And an identification pattern indicating the above.
半導体基板の一態様は、一方の主面に、複数個の半導体素子と、前記半導体素子から複数個の前記半導体素子のうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子までの方向及び距離を示す識別用パターンとを具備してなる。 In one aspect of the semiconductor substrate, on one main surface, a plurality of semiconductor elements and a direction from the semiconductor elements to at least one of the plurality of semiconductor elements and a specific semiconductor element to be observed And an identification pattern indicating a distance.
上記の各態様によれば、レチクルの特定半導体素子パターンが露光された転写パターンを検査する際に、レチクルの半導体素子パターンが多数ある場合でも、半導体基板上で特定半導体素子パターンを容易且つ正確に短時間で探し当てることを可能とし、極めて効率良く検査を行うことができる。 According to each of the above aspects, when inspecting a transfer pattern in which a specific semiconductor element pattern on a reticle is exposed, even if there are many reticle semiconductor element patterns, the specific semiconductor element pattern can be easily and accurately formed on a semiconductor substrate. This makes it possible to find out in a short time and perform inspection very efficiently.
以下、好適な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明するが、以下の諸実施形態に限定されるものではない。
以下、本実施形態における「検査」とは、露光されたフォト・レジストを現像して得られた半導体素子パターンの検査、及び半導体製造工程を経て作製された半導体素子の検査のことを言う。半導体素子パターンの検査としては、半導体素子パターンを構成するフォト・レジストパターンが所望の寸法及び形状に形成されているか否かを観察及び測定して判断する検査等がある。半導体素子の検査としては、作製された半導体素子の電気特性等が所望の基準値を満たしているか否かを測定して判断する検査等がある。
以下の説明において、「隣り合う2つの半導体素子パターン」とは、当該2つの半導体素子パターンの間には他の半導体素子パターンが存在しないことを意味する。
Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
Hereinafter, “inspection” in this embodiment refers to inspection of a semiconductor element pattern obtained by developing an exposed photoresist and inspection of a semiconductor element manufactured through a semiconductor manufacturing process. As the inspection of the semiconductor element pattern, there is an inspection for observing and measuring whether or not the photo resist pattern constituting the semiconductor element pattern is formed in a desired size and shape. As an inspection of a semiconductor element, there is an inspection for measuring and judging whether or not an electrical characteristic or the like of a manufactured semiconductor element satisfies a desired reference value.
In the following description, “adjacent two semiconductor element patterns” means that no other semiconductor element pattern exists between the two semiconductor element patterns.
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態による1枚のレチクルを、図3及び図4は図1のレチクルを用いて露光された半導体基板をそれぞれ示す概略平面図である。
本実施形態では、複数のレチクルのうち、少なくとも1枚が図1のレチクルとされている。図3及び図4には図1のレチクルによって半導体基板上のフォト・レジストに転写された状態を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic plan view showing a single reticle according to the first embodiment, and FIGS. 3 and 4 are schematic plan views showing a semiconductor substrate exposed using the reticle of FIG.
In the present embodiment, at least one of the plurality of reticles is the reticle shown in FIG. FIG. 3 and FIG. 4 show a state where the photo resist is transferred to the photo resist on the semiconductor substrate by the reticle of FIG.
本実施形態によるレチクル11には、図1に示すように、例えば11×11個(121個)の半導体素子パターン12が互いに離間して縦横に配置されている。レチクル11は、縮小投影露光処理において、1つの露光ショット領域を形成するものである。レチクル11において、個々の半導体素子パターン12は、1つの半導体素子を形成することに対応する寸法・形状を有し、当該半導体素子の製造工程において適用される一つのパターン、例えば素子間分離領域(アイソレーション領域)を画定するパターンを含んでいる。但し、ここでは当該パターンの表示は行わない。
In the
121個の半導体素子パターン12は、スクライブ領域16を挟んで、互いに分離して配置されている。スクライブ領域16は、縦方向(Y軸方向)及び横方向(X軸方向)の何れにおいても、等しい幅を有している。121個の半導体素子パターン12の周囲には、これらを囲繞して、スクライブ領域16と等しい幅を有するスクライブ領域18が配設されている。
The 121
121個の半導体素子パターン12のうち、例えば中央部分の半導体素子パターン12が、半導体基板に転写された際に、検査時の観察対象となる特定の半導体素子パターン(以下、特定半導体素子パターン12Aとする。)である。特定半導体素子パターン12Aは、レチクル11の設計段階から検査時の観察対象用の半導体素子パターンとして規定されたものである。
Among the 121
特定半導体素子パターン12Aを除く各半導体素子パターン12には、例えば周縁部に、当該半導体素子パターン12から特定半導体素子パターン12Aまでの方向及び距離を示す識別用パターン13が形成されている。識別用パターン13は、短時間で検査を確実に行う観点から、特定半導体素子パターン12Aを除く全ての半導体素子パターン12に設けるのが好適である。しかしながら、必ずしも全ての半導体素子パターン12に識別用パターン13を設けなくとも良い。
以下、特定半導体素子パターン12Aを除く全ての半導体素子パターン12に識別用パターン13を設ける場合を例に採って説明する。
レチクル11の4隅には、露光された際に露光ショット領域を識別するための例えば矩形状のショット認識用パターン17が形成されている。
Each
Hereinafter, the case where the
For example, rectangular
識別用パターン13は、半導体素子パターン12の4隅のいずれか1つを起点として、周縁部に沿った所定幅の2本の矢印とされている。半導体素子パターン12の4隅のうちで識別用パターン13の起点となる隅部は、レチクル11の4隅のうち、当該半導体素子パターン12が最も近接する隅部に対応している。例えば、レチクル11において当該半導体素子パターン12の位置がレチクル11の4隅のうちで右上(右下、左上、左下)の隅部に最も近ければ、識別用パターン13の起点となる隅部も右上(右下、左上、左下)の隅部となる。
The
例えば、レチクル11の各半導体素子パターン12のうちで、右上隅から横方向左方に3つ目、縦方向下方に4つ目に位置する半導体素子パターン12(図1中で12aとする。)に着目する。半導体素子パターン12aから特定半導体素子パターン12Aまでには、横方向左方に3つの半導体素子パターン12、縦方向下方に2つの半導体素子パターン12が存在している。半導体素子パターン12aには、特定半導体素子パターン12Aとの位置関係に対応した識別用パターン13が形成されている。識別用パターン13は、半導体素子パターン12の右上隅を起点として、横方向左方に「3」に対応する割合の長さの矢印13aと、縦方向下方に「2」に対応する割合の長さの矢印13bとから構成される。
For example, among the
また、レチクル11の各半導体素子パターン12のうちで、右下隅に位置する半導体素子パターン12(図1中で12bとする。)に着目する。半導体素子パターン12bから特定半導体素子パターン12Aまでには、横方向左方に5つの半導体素子パターン12、縦方向上方に5つの半導体素子パターン12が存在している。半導体素子パターン12bには、特定半導体素子パターン12Aとの位置関係に対応した識別用パターン13が形成されている。識別用パターン13は、半導体素子パターン12の右下隅を起点として、横方向左方に「5」に対応する割合の長さの矢印13aと、縦方向上方に「5」に対応する割合の長さの矢印13bとから構成される。
Further, attention is focused on the semiconductor element pattern 12 (referred to as 12b in FIG. 1) located in the lower right corner among the
また、レチクル11の各半導体素子パターン12のうちで、左上隅から横方向右方に4つ目、縦方向下方に6つ目に位置する半導体素子パターン12(図1中で12cとする。)に着目する。半導体素子パターン12cから特定半導体素子パターン12Aまでには、横方向右方に2つの半導体素子パターン12が存在している。半導体素子パターン12cには、特定半導体素子パターン12Aとの位置関係に対応した識別用パターン13が形成されている。識別用パターン13は、半導体素子パターン12の左上隅を起点として、横方向右方に「2」に対応する割合の長さの矢印13aから構成される。
Further, among the
半導体素子パターン12cは、特定半導体素子パターン12Aの真横に位置している。そのため、半導体素子パターン12cの位置から特定半導体素子パターン12Aを探す際には、横方向のみの移動で足り、縦方向に移動する必要がないことから、識別用パターン13を横方向の矢印13aのみから構成している。また、半導体素子パターン12cは、レチクル11の4隅のうちで最も近接する隅部は左上又は左下の隅部となり、識別用パターン13の起点となる隅部は左上又は左下の隅部となる。ここでは、左上の隅部を識別用パターン13の起点とした場合を例示している。
The
なお、特定半導体素子パターン12Aの例えば真上(真下)に位置する半導体素子パターン12では、当該半導体素子パターン12の位置から特定半導体素子パターン12Aを探す際には、縦方向のみの移動で足り、横方向に移動する必要がないことから、識別用パターン13を縦方向の矢印13bのみから構成する。この場合、レチクル11の4隅のうちで最も近接する隅部は左上又は右上(左下又は右下)の隅部であるため、当該半導体素子パターン12における識別用パターン13の起点となる隅部は左上又は右上(左下又は右下)の隅部となる。
In addition, in the
また、レチクル11の各半導体素子パターン12のうちで、左下隅から横方向右方に3つ目、縦方向上方に4つ目に位置する半導体素子パターン12(図1中で12dとする。)に着目する。半導体素子パターン12dから特定半導体素子パターン12Aまでには、横方向右方に3つの半導体素子パターン12、縦方向上方に2つの半導体素子パターン12が存在している。半導体素子パターン12dには、特定半導体素子パターン12Aとの位置関係に対応した識別用パターン13が形成されている。識別用パターン13は、半導体素子パターン12の左下隅を起点として、横方向右方に「3」に対応する割合の長さの矢印13aと、縦方向上方に「2」に対応する割合の長さの矢印13bとから構成される。
Further, among the
図1において、半導体素子パターン12を破線で囲んだ矩形で示すが、実際には、当該矩形内には、対応する層に応じたレチクルパターンが形成されている。例えば対応する層が配線層であれば、当該矩形内に配線形状のレチクルパターンが形成されることになる。後述する図13、図14、図16、図17でも同様である。
In FIG. 1, the
識別用パターン13の各矢印13a,13bの長さは、予め規定された規則に従って、特定半導体素子パターン12Aまでの距離を相対的に示していれば良い。
また、識別用パターン13としては、当該識別用パターン13の形成された半導体素子パターン12から特定半導体素子パターン12Aまでの方向及び距離が認識できるものであれば、矢印形状以外のものでも良い。例えば識別用パターン13を、矢印の先端部分を有しない直線からなるL字形状としても良い。例えば、半導体素子パターン12aにおいて、直線からなるL字形状に形成された識別用パターン13の例を、図2に示す。
The lengths of the
The
フォト・リソグラフィ処理においては、かかる構成を有するレチクル11を用いて、半導体基板の一方の主面に形成されたフォト・レジスト層に対し、縮小投影露光を行う。
即ち、ここでは、当該レチクル11に含まれるところの、半導体素子パターン、識別用パターン並びにスクライブ領域が、1つの露光単位として適用される。レチクル11を用い、横方向ならびに縦方向に複数回の露光・転写がなされ、複数の露光ショット領域とされる。
In the photolithographic processing, reduction projection exposure is performed on the photo resist layer formed on one main surface of the semiconductor substrate using the
That is, here, the semiconductor element pattern, the identification pattern, and the scribe region included in the
このとき、当該レチクル11により与えられる露光ショット領域11−Aは、図3のように形成される。即ち露光ショット領域11−Aは、半導体基板100の一方の主面に形成されたフォト・レジスト層(図示せず)に対し、半導体素子パターンを囲繞して配設されているスクライブ領域18−Aを重畳して、且つ縦方向(Y軸方向)及び横方向(X軸方向)に隣り合って形成される。
なお、図3にあっては、各露光ショット領域11−A内における、121個の半導体素子パターンについては図示していない。
At this time, the exposure shot region 11-A given by the
In FIG. 3, 121 semiconductor element patterns in each exposure shot region 11-A are not shown.
図3にあっては、露光ショット領域11−A1については右下がりのハッチングを付し、露光ショット領域11−A2については左下がりのハッチングを付して、隣り合う露光ショット領域の位置関係、重畳関係を例示している。
また、半導体素子パターンを囲繞して配設されているスクライブ領域18−Aについては、一点鎖線を用いて示している。前述の如く、当該スクライブ領域18−Aは、121個の半導体素子パターンの間におけるスクライブ領域と等しい幅を有している。ここで、「半導体素子パターン」は、各露光ショット領域11−A内に設けられ、後に半導体素子(半導体チップ)となる部位であり、「スクライブ領域」は、隣り合う半導体素子パターン間の領域である。
In FIG. 3, the exposure shot area 11-A1 is provided with a right-down hatching, and the exposure shot area 11-A2 is provided with a left-down hatching, so that the positional relationship and superposition of adjacent exposure shot areas are superimposed. The relationship is illustrated.
In addition, the scribe region 18-A disposed so as to surround the semiconductor element pattern is indicated by a one-dot chain line. As described above, the scribe region 18-A has a width equal to the scribe region between 121 semiconductor element patterns. Here, the “semiconductor element pattern” is a portion that is provided in each exposure shot region 11-A and later becomes a semiconductor element (semiconductor chip), and the “scribe region” is a region between adjacent semiconductor element patterns. is there.
このように、露光ショット領域11−Aは、121個の半導体素子パターン12−Aを囲繞して配設されているスクライブ領域18−Aを重畳して、且つ縦方向(Y軸方向)及び横方向(X軸方向)に隣り合って連続して、半導体基板100の一方の主面のフォト・レジスト層に複数個形成される。
As described above, the exposure shot region 11-A overlaps the scribe region 18-A disposed so as to surround the 121 semiconductor element patterns 12-A, and in the vertical direction (Y-axis direction) and the horizontal direction. A plurality of photo resist layers on one main surface of the
4個の露光ショット領域11Aが縦横に並べられた状態を、図4に示す。
ここでは、露光ショット領域11−Aaについては右下がりのハッチングを付し、露光ショット領域11−Abについては左下がりのハッチングを付して、隣り合う露光ショット領域の位置関係、重畳関係を示している。
4つの露光ショット領域11−Aには、それぞれレチクル11の121個の半導体素子パターン12が転写された半導体素子パターン12−Aが形成され、半導体基板100上の4個の露光ショット領域には121×4(484)個の半導体素子パターン12−Aが形成される。
FIG. 4 shows a state in which four exposure shot areas 11A are arranged vertically and horizontally.
Here, the exposure shot area 11-Aa is given a right-downward hatching, and the exposure shot area 11-Ab is given a left-downward hatching to show the positional relationship and the overlapping relationship of adjacent exposure shot areas. Yes.
In the four exposure shot regions 11-A, semiconductor element patterns 12-A, each of which 121
1つの露光ショット領域11−Aを、図5に示す。
露光ショット領域11−Aの中央部分の半導体素子パターン12−Aは、それぞれ、特定半導体素子パターン12Aが転写された特定半導体素子パターン12A−Aとされている。特定半導体素子パターン12A−Aは、製品として供することなく検査専用のものとしても、製品として供するものとしても良い。隣り合う半導体素子パターン12−A間の領域は、レチクル11の領域16が転写されたスクライブ領域16−Aである。スクライブ領域16−A,18−Aは、個々の半導体素子を分離する際のダイシング部となる。ショット認識用パターン17−Aは、レチクル11のショット認識用パターン17が転写されたものであり、露光された際に露光ショット領域を識別するための標識である。
One exposure shot area 11-A is shown in FIG.
The semiconductor element pattern 12-A in the central portion of the exposure shot region 11-A is a specific
露光ショット領域11−Aにはそれぞれ、各半導体素子パターン12−Aの周縁部に、レチクル11の識別用パターン13が転写された識別用パターン13−Aが形成される。
識別用パターン13−Aは、各露光ショット領域11−Aの夫々において、各半導体素子パターン12−Aの周縁部に形成されており、当該半導体素子パターン12−Aから検査時の観察対象に規定された特定半導体素子パターン12A−Aまでの方向及び距離を示す指標である。
ここでは、121個の半導体素子パターン12について、特定半導体素子パターン12Aを除く全てに識別用パターン13が設けられたレチクル11を用いてフォト・リソグラフィを行う場合を例示している。そのため、露光ショット領域11−Aでも同様に、特定半導体素子パターン12A−Aを除く全ての半導体素子パターン12−Aに識別用パターン13−Aが形成される。特定半導体素子パターン12Aを除く半導体素子パターン12のうち、識別用パターン13−Aを有しない半導体素子パターン12が存在するレチクルを用いてフォト・リソグラフィを行う場合には、当該レチクルのパターンに対応して識別用パターン13−Aを有しない半導体素子パターン12を含む露光ショット領域となる。
また、各露光ショット領域11−Aにはそれぞれ、レチクル11のショット認識用パターン17が転写されたショット認識用パターン17−Aが形成される。
In the exposure shot region 11-A, an identification pattern 13-A, in which the
The identification pattern 13-A is formed on the periphery of each semiconductor element pattern 12-A in each of the exposure shot regions 11-A, and is defined as an observation target at the time of inspection from the semiconductor element pattern 12-A. This is an index indicating the direction and distance to the specific
Here, a case where photolithography is performed on 121
In each exposure shot region 11-A, a shot recognition pattern 17-A to which the
識別用パターン13−Aは、レチクル11の識別用パターン13に対応しており、半導体素子パターン12−Aから特定半導体素子パターン12A−Aまでの方向及び距離を、半導体素子パターン12−Aの4隅のいずれか1つを起点として、周縁部に沿った2本の矢印とされている。即ち識別用パターン12−Aは、図1の矢印13a,13bに対応して、横方向の矢印13a−A及び縦方向の矢印13b−Aで構成されている。図5では、半導体素子パターン12a−A,12b−A,12c−A,12d−Aは、それぞれ図1の半導体素子パターン12a〜12dに対応している。
The identification pattern 13-A corresponds to the
識別用パターン13−Aの各矢印13a−A,13b−Aの長さは、予め規定された規則に従って、特定半導体素子パターン12A−Aまでの距離を相対的に示していれば良い。
また、識別用パターン13−Aとしては、当該識別用パターン13−Aの形成された半導体素子パターン12−Aから特定半導体素子パターン12A−Aまでの方向及び距離が認識できるものであれば、矢印形状以外のものでも良い。例えば矢印の先端部分を形成しなくても良い。
The lengths of the
Further, as the identification pattern 13-A, if the direction and distance from the semiconductor element pattern 12-A on which the identification pattern 13-A is formed to the specific
また図4及び図5では、半導体素子パターン12−Aを破線で囲んだ矩形で示すが、実際には、当該矩形内に、対応する層に応じたフォト・レジストパターンが形成される。このフォト・レジストパターンの一部として、識別用パターン13−Aが形成される。例えば対応する層が配線層であれば、当該矩形内に配線形状のフォト・レジストパターンが形成され、当該フォト・レジストパターンの一部として、識別用パターン13−Aが形成されることになる。後述する図14、図17でも同様である。 4 and 5, the semiconductor element pattern 12-A is indicated by a rectangle surrounded by a broken line, but actually, a photoresist pattern corresponding to the corresponding layer is formed in the rectangle. As a part of this photoresist pattern, an identification pattern 13-A is formed. For example, if the corresponding layer is a wiring layer, a wiring-shaped photo resist pattern is formed in the rectangle, and the identification pattern 13-A is formed as a part of the photo resist pattern. The same applies to FIGS. 14 and 17 described later.
以下、図4及び図5を用いて、半導体基板100に形成された特定半導体素子パターン12A−Aの検査を行う場合について説明する。
この検査は、半導体素子パターン12−Aを構成するフォト・レジストパターンが所望の寸法及び形状、電気特性等に形成されているか否かを観察及び測定して判断するものである。予め規定された特定半導体素子パターン12A−Aを観察対象とする。検査には、光学顕微鏡又はSEM等(以下、単に顕微鏡と言う。)が用いられる。
Hereinafter, the case of inspecting the specific
In this inspection, it is determined by observing and measuring whether or not the photoresist pattern constituting the semiconductor element pattern 12-A is formed in a desired size, shape, electrical characteristics, and the like. The specific
先ず、図4に示すように、露光ショット領域11−Aの4つのショット認識用パターン17−Aが隣り合う部分を顕微鏡の検査視野内に捉える。これら4つのショット認識用パターン17−Aを指標として、検査する露光ショット領域を決定する。例えば、4つのショット認識用パターン17−Aのうちで右下のショット認識用パターン17−Aを指標として、4つの露光ショット領域のうちで右下の露光ショット領域11−Abを検査対象として決定する。 First, as shown in FIG. 4, a portion where the four shot recognition patterns 17-A in the exposure shot region 11-A are adjacent to each other is caught in the inspection field of view of the microscope. Using these four shot recognition patterns 17-A as indices, an exposure shot area to be inspected is determined. For example, among the four shot recognition patterns 17-A, the lower right shot recognition pattern 17-A is used as an index, and among the four exposure shot areas, the lower right exposure shot area 11-Ab is determined as an inspection target. To do.
次に、決定された露光ショット領域のうち、検査対象である特定半導体素子パターン12A−Aを探す。
露光ショット領域11−A内の半導体素子パターン12−Aの周縁部には、それぞれ識別用パターン13−Aが形成されている。ある半導体素子パターン12−Aを顕微鏡の検査視野内に捉えた場合、検査視野内の半導体素子パターン12−Aに配された識別用パターン13−Aの矢印13a−A,13b−Aを視認することにより、特定半導体素子パターン12A−Aの位置を的確に推認することができる。1つの半導体素子パターン12−Aを検査視野内に捉え、識別用パターン13−Aの矢印13a−A,13b−Aを視認しただけでは、特定半導体素子パターン12A−Aの位置を直ちに正確に認知できない場合もあり得る。しかしながら、識別用パターン13−Aに基づいて検査視野を適宜に移動させれば、検査視野内に入る識別用パターン13−Aが変化してゆき、短時間で特定半導体素子パターン12A−Aに辿り着くことができる。
Next, in the determined exposure shot area, the specific
Identification patterns 13-A are respectively formed on the periphery of the semiconductor element pattern 12-A in the exposure shot region 11-A. When a certain semiconductor element pattern 12-A is captured in the inspection field of the microscope, the
本実施形態では、顕微鏡を用いたユーザの目視による欠陥検査を行う代わりに、自動的に検査を行うようにしても良い。本実施形態の自動検査装置は、例えば図6に示すように、SEM1、認識部2、演算部3、データベース4、検査視野調節部5、及び制御部6を備える。
In the present embodiment, instead of performing a defect inspection visually by a user using a microscope, an inspection may be automatically performed. For example, as shown in FIG. 6, the automatic inspection apparatus of the present embodiment includes an
認識部2は、SEM1で得られた、ある半導体素子パターン12−Aの検査視野画像をパターン認識する。演算部3は、認識部2で認識された画像パターンから演算処理を行う。例えばデータベース4に複数のテンプレートを予め用意しておく。テンプレートは、識別用パターン13−Aの矢印13a−A,13b−Aに対応している。演算部3は、認識された画像パターンをテンプレートと比較し、所定のテンプレートと一致又は類似する場合に、当該テンプレートに対応した画像であると判断する。演算部3は、当該テンプレートに基づいて、半導体素子パターン12−Aから特定半導体素子パターン12A−Aまでの方向及び距離を算出する。
The
検査視野調節部5は、SEM1の検査視野の移動及び停止等を自動的に行う。検査視野調節部5は、演算部3の算出結果に基づいて、検査視野を特定半導体素子パターン12A−Aを捉えるまで自動的に移動させ、停止させる。検査視野調節部5は、SEM1の機能の一つとしてSEM1に持たせることもできる。
The inspection visual
制御部6は、認識部2、演算部3及び検査視野調節部5を統括制御する。認識部2、演算部3、及び制御部6等の機能は、例えばROM又はハードディスク等の記憶媒体から読み出したプログラムをコンピュータのCPUで実行することにより実現される。
The
前述の如く、シリコン(Si)半導体基板等の半導体基板に、半導体集積回路素子等の半導体素子を形成するためには、当該半導体素子の構造に対応して、当該素子構造を実現するためのフォト・リソグラフィ工程に対応した半導体素子パターンを有する複数枚のレチクルを必要とする。
本実施形態にあっては、複数枚のレチクルを作製する際に、如何なる工程に適用するレチクルに対して、識別用パターンを配設するかを選択することができる。
As described above, in order to form a semiconductor element such as a semiconductor integrated circuit element on a semiconductor substrate such as a silicon (Si) semiconductor substrate, a photo for realizing the element structure corresponding to the structure of the semiconductor element. -A plurality of reticles having a semiconductor element pattern corresponding to the lithography process are required.
In the present embodiment, when producing a plurality of reticles, it is possible to select in which process the pattern for identification is arranged for the reticle to be applied.
前記レチクルを作製する際には、先ず、例えば石英ガラス基板の一方の主面上を覆ってクロム(Cr)層を堆積する。
次いで、当該クロム層上にフォト・レジスト層を塗布形成し、当該フォト・レジスト層に、図形パターンデータに従って、半導体素子パターン12及び識別用パターン13の潜像を、例えば電子線露光装置を用いて描画する。
そして、当該フォト・レジスト層の現像処理等を行って、レジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして、前記クロム層を選択エッチングし、石英ガラス基板上に半導体素子パターン12、識別用パターン13、及びショット認識用パターン17を形成する。
これにより、石英ガラス基板の一方の主面に、マスク層として、半導体素子パターン12、識別用パターン13、及びショット認識用パターン17を含むクロム層が選択的に配設されたレチクルが形成される。
When manufacturing the reticle, first, for example, a chromium (Cr) layer is deposited so as to cover one main surface of a quartz glass substrate.
Next, a photo resist layer is applied and formed on the chromium layer, and latent images of the
Then, the photo-resist layer is developed to form a resist pattern, and the chromium layer is selectively etched using the resist pattern as a mask, and the
As a result, a reticle in which a chromium layer including the
本実施形態における識別用パターンを具備するレチクルを含む、複数のレチクルを作製するための製造工程フローを図7に示す。
ここでは、半導体基板に半導体素子を作製するためのレチクルセットにおいて、どのレチクルに本発明にかかる識別用パターンを形成するかを決定したうえで、各レチクルを作製する。
FIG. 7 shows a manufacturing process flow for producing a plurality of reticles including a reticle having an identification pattern in this embodiment.
Here, in a reticle set for manufacturing a semiconductor element on a semiconductor substrate, each reticle is manufactured after determining on which reticle the identification pattern according to the present invention is to be formed.
図7のレチクル作製フローでは、先ず、複数(例えばK枚)のレチクルを構成する各レチクルのうち、1枚目のレチクル(N=1)を選択する(ステップS1)。以下、作製対象であるレチクルがN枚目(N=1,2,・・・,K)として説明する。 In the reticle manufacturing flow of FIG. 7, first, the first reticle (N = 1) is selected from the reticles constituting a plurality of (for example, K) reticles (step S1). Hereinafter, description will be made assuming that the reticle to be manufactured is the Nth sheet (N = 1, 2,..., K).
続いて、当該レチクルをフォト・レジストに露光して形成された半導体素子パターンについて、検査を要するか、即ち特定半導体素子パターンの検査を行うか否かを判定する(ステップS2)。
特定半導体素子パターンの検査を行うと判定された場合にはステップS3へ進む。一方、特定半導体素子パターンの検査を行わないと判定された場合には、識別用パターンを形成することなく当該レチクルを作製し(ステップS11)、ステップS7へ進む。
Subsequently, it is determined whether or not the semiconductor element pattern formed by exposing the reticle to the photo resist requires inspection, that is, whether or not the specific semiconductor element pattern is inspected (step S2).
If it is determined to inspect the specific semiconductor element pattern, the process proceeds to step S3. On the other hand, when it is determined that the specific semiconductor element pattern is not inspected, the reticle is manufactured without forming the identification pattern (step S11), and the process proceeds to step S7.
特定半導体素子パターンの検査を行うことを要しない半導体素子パターンの一例としては、形成状態に比較的精緻性が要求されないイオン注入のためのフォト・レジストマスクがある。形成状態に比較的精緻性が要求されないイオン注入のためのフォト・レジストマスクを形成する場合、レチクル(当該マスクに対応した第1の半導体素子パターンを有するレチクル)には、識別用パターンを要さず、半導体素子パターンについて幅等を測定する検査を行わない場合が多い。 An example of a semiconductor element pattern that does not require inspection of a specific semiconductor element pattern is a photo resist mask for ion implantation that does not require relatively precise formation. In the case of forming a photo resist mask for ion implantation that requires relatively high precision in the formation state, an identification pattern is required for the reticle (a reticle having a first semiconductor element pattern corresponding to the mask). In many cases, the semiconductor element pattern is not inspected for measuring the width or the like.
ステップS3では、当該レチクルを用いた半導体素子パターンの形成工程以前の各パターン形成工程のいずれかで識別用パターンが形成されるか否かを判定する。即ち、当該レチクルを用いたパターン形成工程をS(M)(1≦M≦K)とすると、以前の各パターン形成工程であるS(M−1),S(M−2)・・・S(1)のいずれかで第2の識別用パターンが形成されるか否かを判定する。 In step S <b> 3, it is determined whether or not an identification pattern is formed in any of the pattern formation steps before the semiconductor element pattern formation step using the reticle. That is, assuming that the pattern forming process using the reticle is S (M) (1 ≦ M ≦ K), S (M−1), S (M−2). It is determined whether or not the second identification pattern is formed in any one of (1).
以前の各パターン形成工程で識別用パターンが形成されていると判定された場合にはステップS4へ進む。一方、以前の各パターン形成工程で識別用パターンが形成されていないと判定された場合には、当該レチクルに識別用パターンを要すると判断し(ステップS8)、識別用パターンを含むようにレチクルを作製する(ステップS9)。そして、当該レチクルを用いて形成された半導体素子パターンの欠陥検査時には、識別用パターンを使用するように認識して(ステップS10)、ステップS7へ進む。
なお、N=1のときには、前のレチクルは存在しないため、ステップS8〜S10を経てステップS7へ進む。
If it is determined that the identification pattern has been formed in each previous pattern formation step, the process proceeds to step S4. On the other hand, if it is determined in the previous pattern formation process that the identification pattern is not formed, it is determined that the reticle needs an identification pattern (step S8), and the reticle is inserted so as to include the identification pattern. It is produced (step S9). Then, at the time of defect inspection of the semiconductor element pattern formed using the reticle, the recognition pattern is recognized to be used (step S10), and the process proceeds to step S7.
When N = 1, the previous reticle does not exist, so the process proceeds to step S7 through steps S8 to S10.
ステップS4では、当該レチクルを用いた露光により形成される特定半導体素子パターンについて検査を行う際に、当該レチクルを用いて露光する以前の露光工程で使用されたレチクルの露光によって形成された識別用パターンが認識できるか否かを判定する。例えば、当該レチクルで配線層を形成する場合(当該レチクルの半導体素子パターンが配線層に対応する場合)、半導体基板上には配線材料を全面に形成し、配線材料上にフォト・レジストを塗布する。このとき、以前のレチクルの露光によって形成された識別用パターンが、半導体基板の全面を覆う配線材料の存在により視認できなくなることがある。
以前のレチクルを用いて形成された識別用パターンが認識できると判定された場合には、識別用パターンを形成することなく当該レチクルを作製する(ステップS5)。そして、当該レチクルを用いて形成された特定半導体素子パターンの検査時には、既存の識別用パターンを使用するように認識して(ステップS6)、ステップS7へ進む。一方、以前のレチクルを用いて形成された識別用パターンが認識できないと判定された場合には、ステップS8〜S10を経てステップS7へ進む。
In step S4, when a specific semiconductor element pattern formed by exposure using the reticle is inspected, an identification pattern formed by exposure of the reticle used in an exposure process prior to exposure using the reticle It is determined whether or not can be recognized. For example, when a wiring layer is formed using the reticle (when the semiconductor element pattern of the reticle corresponds to the wiring layer), a wiring material is formed on the entire surface of the semiconductor substrate, and a photoresist is applied on the wiring material. . At this time, the identification pattern formed by exposure of the previous reticle may not be visible due to the presence of the wiring material covering the entire surface of the semiconductor substrate.
When it is determined that the identification pattern formed using the previous reticle can be recognized, the reticle is manufactured without forming the identification pattern (step S5). Then, when inspecting the specific semiconductor element pattern formed using the reticle, it recognizes that the existing identification pattern is used (step S6), and proceeds to step S7. On the other hand, if it is determined that the identification pattern formed using the previous reticle cannot be recognized, the process proceeds to step S7 via steps S8 to S10.
そして、ステップS7では、当該レチクルが最終のレチクル(N=K)であるか否かを判定する。最終のレチクルであると判定された場合にはフローを終了する。一方、最終のレチクルではないと判定された場合には、N=N+1として例えば工程カウンタに加算し(ステップS12)、再びステップS2〜S11を適宜繰り返し実行する。 In step S7, it is determined whether or not the reticle is the final reticle (N = K). If it is determined that it is the final reticle, the flow ends. On the other hand, when it is determined that the reticle is not the final reticle, N = N + 1 is added to, for example, a process counter (step S12), and steps S2 to S11 are repeated as appropriate.
以下、本実施形態による半導体装置の製造方法について説明する。
ここでは、半導体基板上に、機能素子としてMOSトランジスタを含む複数の半導体素子を形成する場合を例示する。
The semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be explained below.
Here, a case where a plurality of semiconductor elements including MOS transistors as functional elements are formed on a semiconductor substrate is illustrated.
本実施形態による半導体装置の製造フローを、図8に示す。
本実施形態では、レチクルA1〜H1を用いてフォト・リソグラフィ処理を行う。レチクルA1〜H1は、前記図7に示すレチクル作製フローに従って作製されたものである。
ここでは、レチクルA1〜H1に、半導体素子パターンと共に識別用パターンが形成されたものとして説明する。
A manufacturing flow of the semiconductor device according to the present embodiment is shown in FIG.
In this embodiment, photolithographic processing is performed using the reticles A1 to H1. Reticles A1 to H1 are manufactured according to the reticle manufacturing flow shown in FIG.
Here, description will be made assuming that the reticles A1 to H1 are formed with identification patterns together with semiconductor element patterns.
シリコン(Si)半導体基板の一方の主面に、先ず、素子間分離領域(アイソレーション領域)を形成する。
このため、素子間分離領域形成パターンに対応したレチクルA1を用いる。
当該レチクルA1には、半導体素子における素子間分離領域に対応した半導体素子パターン及び識別用パターンを含む。
First, an element isolation region (isolation region) is formed on one main surface of a silicon (Si) semiconductor substrate.
Therefore, the reticle A1 corresponding to the element isolation region formation pattern is used.
The reticle A1 includes a semiconductor element pattern and an identification pattern corresponding to the element isolation region in the semiconductor element.
当該レチクルA1を用いたフォト・リソグラフィ処理により、半導体基板に素子間分離領域形成部位を規定するフォト・レジスト層A2を形成する。
当該フォト・レジスト層A2は、半導体素子の素子間分離領域を形成するためのレジストパターンを有する半導体素子パターンと、半導体素子パターンから特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとが形成されている。
そして、当該フォト・レジスト層A2について、識別用パターンを利用して欠陥検査を行う。
By a photolithography process using the reticle A1, a photo resist layer A2 that defines an element isolation region forming portion is formed on the semiconductor substrate.
The photo resist layer A2 includes a semiconductor element pattern having a resist pattern for forming an inter-element isolation region of the semiconductor element, and an identification pattern indicating a direction and a distance from the semiconductor element pattern to the specific semiconductor element pattern. Has been.
Then, a defect inspection is performed on the photoresist layer A2 using the identification pattern.
検査の結果、不良箇所が無い時には、当該フォト・レジスト層A2をマスクとして用い、半導体基板をドライエッチングして素子間分離用溝を形成する。
しかる後、当該フォト・レジスト層A2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
As a result of the inspection, when there is no defective portion, the photo resist layer A2 is used as a mask, and the semiconductor substrate is dry etched to form an element isolation groove.
Thereafter, the photoresist layer A2 is removed by an ashing process or a process using a predetermined chemical solution.
検査の結果、不良箇所が発見された場合には、フォト・レジスト層A2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。そして再びレチクルA1を用いたフォト・リソグラフィ処理を行ってフォト・レジスト層A2を形成する。 If a defective portion is found as a result of the inspection, the photo resist layer A2 is removed by ashing or treatment using a predetermined chemical solution. Then, a photolithography process using the reticle A1 is performed again to form a photoresist layer A2.
なお、フォト・レジスト層A2に生じる欠陥としては、レチクルA1に起因する転写性のものと、欠陥が発見された半導体素子パターンのレジスト材料或いはレジストパターンと半導体基板との界面の状態に起因する非転写性のものとがある。
発見された欠陥がレチクルA1に起因する転写性のものである場合、当該欠陥の原因がレチクルA1のペリクル上に付着した異物であるときには、窒素ブロー等を用いて当該異物を除去する。また、欠陥の原因がレチクルA1のペリクルにおける傷であるときには、当該ペリクルの張り替えを行う。
発見された欠陥が非転写性のもののうちで半導体素子パターンのレジスト材料に起因するものである場合、当該欠陥は、半導体基板にフォト・レジストを塗布する際に当該フォト・レジストに付着した異物、フォト・レジストの変質、或いはフォト・レジスト自体に生じた傷等に起因して発生すると考えられる。
発見された欠陥が非転写性のもののうちでレジストパターンと半導体基板との界面の状態に起因するものである場合、当該欠陥は、半導体基板の表面の突起、段差等に起因して発生するものと考えられる。
The defects generated in the photo-resist layer A2 include those that are transferable due to the reticle A1, and non-responsibility caused by the resist material of the semiconductor element pattern in which the defect is found or the interface state between the resist pattern and the semiconductor substrate. Some are transferable.
When the found defect is a transferable one caused by the reticle A1, when the cause of the defect is a foreign matter adhering to the pellicle of the reticle A1, the foreign matter is removed using nitrogen blow or the like. Further, when the cause of the defect is a scratch on the pellicle of the reticle A1, the pellicle is replaced.
If the found defect is caused by the resist material of the semiconductor element pattern among the non-transferable ones, the defect is a foreign matter attached to the photo resist when applying the photo resist to the semiconductor substrate, This may be caused by photo-resist alteration, scratches or the like generated on the photo-resist itself.
If the found defect is caused by the state of the interface between the resist pattern and the semiconductor substrate among the non-transferable ones, the defect is caused by a protrusion, a step or the like on the surface of the semiconductor substrate. it is conceivable that.
次いで、化学気相成長(CVD)法等により、素子間分離用溝を埋め込む絶縁膜(例えばシリコン酸化膜等)を堆積し、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)法等により平坦化して、素子間分離用溝内が絶縁物により充填された所謂STI(Shallow Trench Isolation)素子間分離構造を形成する(ステップS21)。 Next, an insulating film (for example, a silicon oxide film) for embedding the isolation trench is deposited by chemical vapor deposition (CVD) or the like, and is planarized by chemical mechanical polishing (CMP) or the like, A so-called STI (Shallow Trench Isolation) element isolation structure is formed in which the inside of the element isolation trench is filled with an insulator (step S21).
次いで、熱酸化法等により、半導体基板の表面に、例えばシリコン酸化膜からなる絶縁層を形成した後、当該絶縁層上にCVD法等により多結晶シリコン層を堆積する。
前記絶縁層は、MOSトランジスタのゲート絶縁層を、また多結晶シリコン層は、MOSトランジスタのゲート電極を形成するものである。
Next, after an insulating layer made of, for example, a silicon oxide film is formed on the surface of the semiconductor substrate by a thermal oxidation method or the like, a polycrystalline silicon layer is deposited on the insulating layer by a CVD method or the like.
The insulating layer forms the gate insulating layer of the MOS transistor, and the polycrystalline silicon layer forms the gate electrode of the MOS transistor.
そして、ゲート電極形成パターンに対応したレチクルB1を適用して、前記多結晶シリコン層及び絶縁層を一括してパターニングする。
当該レチクルB1は、半導体素子のゲート電極に対応した半導体素子パターン及び識別用パターンを含む。
Then, the polycrystalline silicon layer and the insulating layer are collectively patterned by applying the reticle B1 corresponding to the gate electrode formation pattern.
The reticle B1 includes a semiconductor element pattern and an identification pattern corresponding to the gate electrode of the semiconductor element.
即ち、当該レチクルB1を用いたフォト・リソグラフィ処理により、多結晶シリコン層上にゲート電極用のフォト・レジスト層B2を形成する。
フォト・レジスト層B2には、半導体素子のゲート電極を形成するためのレジストパターンを有する半導体素子パターンと、半導体素子パターンから特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとが形成されている。
そして、当該フォト・レジスト層B2について、識別用パターンを利用して欠陥検査を行う。
検査の結果、不良箇所が無い時には、当該フォト・レジスト層B2をマスクとして用い、多結晶シリコン層及び絶縁層をドライエッチングし、半導体基板上にゲート絶縁層を介してゲート電極を形成する(ステップS22)。
その後、フォト・レジスト層B2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
That is, a photo resist layer B2 for the gate electrode is formed on the polycrystalline silicon layer by photolithography using the reticle B1.
In the photo resist layer B2, a semiconductor element pattern having a resist pattern for forming a gate electrode of the semiconductor element and an identification pattern indicating the direction and distance from the semiconductor element pattern to the specific semiconductor element pattern are formed. Yes.
Then, a defect inspection is performed on the photoresist layer B2 using an identification pattern.
If there is no defective portion as a result of the inspection, the polycrystalline silicon layer and the insulating layer are dry-etched using the photo resist layer B2 as a mask, and a gate electrode is formed on the semiconductor substrate via the gate insulating layer (step) S22).
Thereafter, the photoresist layer B2 is removed by an ashing process or a process using a predetermined chemical solution.
検査の結果、不良箇所が発見された場合には、フォト・レジスト層B2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。そして再びレチクルB1を用いたフォト・リソグラフィ処理を行ってフォト・レジスト層B2を形成する。 If a defective portion is found as a result of the inspection, the photo resist layer B2 is removed by ashing or treatment using a predetermined chemical solution. Then, a photolithography process using the reticle B1 is performed again to form a photo resist layer B2.
次いで、ゲート電極をマスクとして、半導体基板の表面に不純物(硼素(B+)、或いは燐(P+)又は砒素(As+)等)を、所定のドーズ量及び加速エネルギーをもってイオン注入し、ゲート電極の両側にエクステンション領域を形成する(ステップS23)。 Next, using the gate electrode as a mask, an impurity (boron (B + ), phosphorus (P + ), arsenic (As + ), or the like) is ion-implanted into the surface of the semiconductor substrate with a predetermined dose and acceleration energy. Extension regions are formed on both sides of the electrode (step S23).
次いで、CVD法等により、ゲート電極を含む半導体基板の全面に絶縁皮膜(例えばシリコン酸化膜)を堆積する。
そして、当該絶縁皮膜に対して異方性ドライエッチング(エッチバック)処理を施し、前記ゲート電極及びゲート絶縁膜の両側面にのみ絶縁皮膜を残して、所謂サイドウォール絶縁膜を形成する(ステップS24)。
Next, an insulating film (for example, a silicon oxide film) is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate including the gate electrode by a CVD method or the like.
Then, an anisotropic dry etching (etchback) process is performed on the insulating film, and a so-called sidewall insulating film is formed leaving the insulating film only on both sides of the gate electrode and the gate insulating film (step S24). ).
次いで、ゲート電極及びサイドウォール絶縁膜をマスクとして、半導体基板の表面近傍に不純物(硼素(B+)、或いは燐(P+)又は砒素(As+)等)を、所定のドーズ量及び加速エネルギーでイオン注入する。
当該イオン注入により、サイドウォール絶縁膜の両側にエクステンション領域と一部重畳されたソース領域/ドレイン領域を形成する(ステップS25)。
Next, using the gate electrode and the sidewall insulating film as a mask, impurities (boron (B + ), phosphorus (P + ), arsenic (As + ), etc.) are applied in the vicinity of the surface of the semiconductor substrate with a predetermined dose and acceleration energy. Ion implantation.
By the ion implantation, source / drain regions partially overlapping with the extension regions are formed on both sides of the sidewall insulating film (step S25).
なお、前記エクステンション領域ならびにソース領域/ドレイン領域を形成するために注入される不純物は、形成されるMOS型トランジスタのチャネルの導電型式(N−チャネル型或いはP−チャネル型)に対応して選択される。 The impurity implanted to form the extension region and the source region / drain region is selected in accordance with the channel conductivity type (N-channel type or P-channel type) of the MOS transistor to be formed. The
従って、当該半導体基板に、所謂CMOSトランジスタ構成をもって半導体素子を形成する場合には、前記ステップS23及びステップS25において、P−チャネル型MOSトランジスタ領域、或いはN−チャネル型MOSトランジスタ領域を選択的に被覆するフォト・レジスト層を形成することを要する。
即ち、P−チャネル型MOSトランジスタを形成する際には、N−チャネル型MOSトランジスタの形成領域を覆い、P−チャネル型MOSトランジスタの形成領域を露出するフォト・レジスト層を形成し、当該フォト・レジスト層をマスクとして、半導体基板中にP型不純物(硼素(B+))をイオン注入する。
Therefore, when a semiconductor element is formed on the semiconductor substrate with a so-called CMOS transistor configuration, the P-channel MOS transistor region or the N-channel MOS transistor region is selectively covered in the steps S23 and S25. It is necessary to form a photoresist layer.
That is, when forming a P-channel MOS transistor, a photo resist layer is formed to cover the formation region of the N-channel MOS transistor and to expose the formation region of the P-channel MOS transistor. P-type impurities (boron (B + )) are ion-implanted into the semiconductor substrate using the resist layer as a mask.
当該フォト・レジスト層を形成する際に、P−チャネル型MOSトランジスタ形成用の半導体素子パターン及び識別用パターンが形成されたレチクルC1を用いる。 When forming the photoresist layer, a reticle C1 on which a semiconductor element pattern for forming a P-channel MOS transistor and an identification pattern are formed is used.
当該レチクルC1を用いたフォト・リソグラフィ処理により、半導体基板上には、半導体素子パターンと、半導体素子パターンから特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとを有するフォト・レジスト層C2が形成される。
そして、当該フォト・レジスト層について、識別用パターンを利用して欠陥検査を行う。
検査の結果、不良箇所が無い時には、当該フォト・レジスト層C2をマスクとしてP型不純物のイオン注入を行なう。
その後、フォト・レジスト層C2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
By a photolithographic process using the reticle C1, a photo resist layer C2 having a semiconductor element pattern and an identification pattern indicating a direction and a distance from the semiconductor element pattern to the specific semiconductor element pattern is formed on the semiconductor substrate. It is formed.
Then, a defect inspection is performed on the photoresist layer using the identification pattern.
As a result of the inspection, when there is no defective portion, ion implantation of P-type impurities is performed using the photo resist layer C2 as a mask.
Thereafter, the photoresist layer C2 is removed by an ashing process or a process using a predetermined chemical solution.
一方、N−チャネル型MOSトランジスタを形成する際には、P−チャネル型MOSトランジスタの形成領域を覆い、N−チャネル型MOSトランジスタの形成領域を露出するフォト・レジスト層D2を形成し、当該フォト・レジスト層D2をマスクとして半導体基板中にN型不純物をイオン注入する。
このレジストマスク層D2を形成する際に、N−チャネル型MOSトランジスタ形成用の半導体素子パターン及び識別用パターンが形成されたレチクルD1を用いる。
On the other hand, when forming an N-channel type MOS transistor, a photo resist layer D2 is formed which covers the formation region of the P-channel type MOS transistor and exposes the formation region of the N-channel type MOS transistor. N-type impurities are ion-implanted into the semiconductor substrate using the resist layer D2 as a mask.
When the resist mask layer D2 is formed, a reticle D1 on which a semiconductor element pattern for forming an N-channel MOS transistor and an identification pattern are formed is used.
当該レチクルD1を用いたフォト・リソグラフィ処理により、半導体基板上には、半導体素子パターンと、半導体素子パターンから特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとを有するフォト・レジスト層D2が形成される。
そして、当該フォト・レジスト層D2について、識別用パターンを利用して欠陥検査を行う。
検査の結果、不良箇所が無い時には、当該フォト・レジスト層D2をマスクとしてN型不純物のイオン注入を行なう。
その後、フォト・レジスト層D2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
なお、ステップS25(ソース/ドレイン形成工程)の段階において、ステップS22(ゲート電極の形成工程)で形成された識別パターンが視認可能となる場合もある。このような場合、ステップS25では、識別用パターンを必要としない。
By a photolithographic process using the reticle D1, a photo resist layer D2 having a semiconductor element pattern and an identification pattern indicating the direction and distance from the semiconductor element pattern to the specific semiconductor element pattern is formed on the semiconductor substrate. It is formed.
Then, a defect inspection is performed on the photoresist layer D2 using an identification pattern.
As a result of the inspection, when there is no defective portion, N-type impurity ions are implanted using the photo-resist layer D2 as a mask.
Thereafter, the photoresist layer D2 is removed by an ashing process or a process using a predetermined chemical solution.
In addition, in the stage of step S25 (source / drain formation process), the identification pattern formed in step S22 (gate electrode formation process) may be visible. In such a case, an identification pattern is not required in step S25.
しかる後、CVD法等により、半導体基板上の全面に、ゲート電極を埋め込む膜厚を有する絶縁膜を堆積して、第1層間絶縁膜を形成する(ステップS26)。
当該第1層間絶縁膜を形成する絶縁物としては、酸化シリコンが適用される。
Thereafter, an insulating film having a film thickness for embedding the gate electrode is deposited on the entire surface of the semiconductor substrate by a CVD method or the like to form a first interlayer insulating film (step S26).
Silicon oxide is applied as an insulator for forming the first interlayer insulating film.
そして、第1層間絶縁膜に選択的に開孔処理を施して、所謂層間接続孔(コンタクト孔)を形成する。
当該層間接続孔形成パターンに対応したレチクルE1を適用して、第1層間絶縁膜をパターニングする。
当該レチクルE1は、層間接続孔に対応した半導体素子パターン及び識別用パターンを含む。
Then, the first interlayer insulating film is selectively subjected to an opening process to form a so-called interlayer connection hole (contact hole).
The first interlayer insulating film is patterned by applying the reticle E1 corresponding to the interlayer connection hole formation pattern.
The reticle E1 includes a semiconductor element pattern and an identification pattern corresponding to the interlayer connection hole.
即ち、当該レチクルE1を用いたフォト・リソグラフィ処理により、第1層間絶縁膜に層間接続孔形成用のフォト・レジスト層E2を形成する。
フォト・レジスト層E2には、層間接続孔形成パターンを有する半導体素子パターンと、半導体素子パターンから特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとが形成されている。但し、ステップS22(ゲート電極の形成工程)で形成された識別パターンが、第1層間絶縁膜の形成後も容易に視認可能な場合には、識別用パターンは必ずしも必要ではない。
そして、当該フォト・レジスト層E2について、識別用パターンを利用して欠陥検査を行う。
検査の結果、不良箇所が無い時には、当該フォト・レジスト層E2をマスクとして第1層間絶縁膜に層間接続孔を形成する(ステップS27)。
その後、フォト・レジスト層E2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
That is, a photo resist layer E2 for forming an interlayer connection hole is formed in the first interlayer insulating film by photolithography using the reticle E1.
In the photoresist layer E2, a semiconductor element pattern having an interlayer connection hole formation pattern and an identification pattern indicating the direction and distance from the semiconductor element pattern to the specific semiconductor element pattern are formed. However, if the identification pattern formed in step S22 (the formation process of the gate electrode) is easily visible after the formation of the first interlayer insulating film, the identification pattern is not necessarily required.
Then, a defect inspection is performed on the photo resist layer E2 using an identification pattern.
If there is no defective portion as a result of the inspection, an interlayer connection hole is formed in the first interlayer insulating film using the photo resist layer E2 as a mask (step S27).
Thereafter, the photoresist layer E2 is removed by an ashing process or a process using a predetermined chemical solution.
検査の結果、不良箇所が発見された場合には、フォト・レジスト層E2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。そして再びレチクルE1を用いたフォト・リソグラフィ処理を行ってフォト・レジスト層E2を形成する。 If a defective portion is found as a result of the inspection, the photoresist layer E2 is removed by ashing or treatment using a predetermined chemical solution. Then, a photolithography process using the reticle E1 is performed again to form a photo resist layer E2.
次いで、所定のグルー膜等を介して層間接続孔内を埋め込むように、例えばタングステン(W)からなる導電材料を、CVD法等により第1層間絶縁膜上に被着する。
そして、当該導電材料をCMP法等により平坦化して、層間接続孔内が導電材料により充填された、所謂コンタクトプラグ構造とする(ステップS28)。
Next, a conductive material made of tungsten (W), for example, is deposited on the first interlayer insulating film by a CVD method or the like so as to fill the interlayer connection hole via a predetermined glue film or the like.
Then, the conductive material is flattened by a CMP method or the like to form a so-called contact plug structure in which the interlayer connection hole is filled with the conductive material (step S28).
続いて、第1層間絶縁膜上に、例えばアルミニウム(Al)合金からなる配線材料層を被着する。当該アルミニウム合金を被着する際には、スパッタリング法等を適用することができる。
そして、当該配線材料層を選択的に除去して、電極配線層を形成する。
Subsequently, a wiring material layer made of, for example, an aluminum (Al) alloy is deposited on the first interlayer insulating film. When depositing the aluminum alloy, a sputtering method or the like can be applied.
Then, the wiring material layer is selectively removed to form an electrode wiring layer.
当該電極配線層形成パターンに対応したレチクルF1を適用して、配線材料層をパターニングする。
当該レチクルF1は、半導体素子の電極配線層に対応した半導体素子パターン及び識別用パターンを含む。
The wiring material layer is patterned by applying the reticle F1 corresponding to the electrode wiring layer formation pattern.
The reticle F1 includes a semiconductor element pattern and an identification pattern corresponding to the electrode wiring layer of the semiconductor element.
即ち、当該レチクルF1を用いたフォト・リソグラフィ処理により、配線材料層上に電極配線層形成用のフォト・レジスト層F2を形成する。
フォト・レジスト層F2には、電極配線層形成用パターンを有する半導体素子パターンと、半導体素子パターンから特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとが形成されている。
そして、当該フォト・レジスト層F2について、識別用パターンを利用して欠陥検査を行う。
検査の結果、不良箇所が無い時には、当該フォト・レジスト層F2をマスクとして配線材料層を選択エッチングして、第1層間絶縁膜上に第1配線層を形成する(ステップS29)。
その後、フォト・レジスト層F2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
That is, a photo resist layer F2 for forming an electrode wiring layer is formed on the wiring material layer by photolithography using the reticle F1.
In the photoresist layer F2, a semiconductor element pattern having an electrode wiring layer forming pattern and an identification pattern indicating the direction and distance from the semiconductor element pattern to the specific semiconductor element pattern are formed.
Then, a defect inspection is performed on the photoresist layer F2 using an identification pattern.
If there is no defective portion as a result of the inspection, the wiring material layer is selectively etched using the photo resist layer F2 as a mask to form the first wiring layer on the first interlayer insulating film (step S29).
Thereafter, the photoresist layer F2 is removed by an ashing process or a process using a predetermined chemical solution.
検査の結果、不良箇所が発見された場合には、フォト・レジスト層F2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。そして再びレチクルF1を用いたフォト・リソグラフィ処理を行ってフォト・レジスト層F2を形成する。 If a defective part is found as a result of the inspection, the photoresist layer F2 is removed by ashing or treatment using a predetermined chemical solution. Then, a photolithography process using the reticle F1 is performed again to form a photo resist layer F2.
次いで、第1配線層並びに第1層間絶縁膜の露出部を覆って、第2層間絶縁膜を形成する(ステップS30)。
当該第2層間絶縁膜も、その材料として酸化シリコンを適用することができ、またその被着方法としてCVD法を適用することができる。
Next, a second interlayer insulating film is formed to cover the exposed portion of the first wiring layer and the first interlayer insulating film (step S30).
For the second interlayer insulating film, silicon oxide can be applied as a material, and a CVD method can be applied as a deposition method.
そして、当該第2層間絶縁膜に選択的に開孔処理を施して、所謂層間接続孔(ビア孔)を形成する。
当該層間接続孔形成パターンに対応したレチクルG1を適用して、第2層間絶縁膜をパターニングする。
当該レチクルG1は、層間接続孔に対応した半導体素子パターン及び識別用パターンを含む。
Then, an opening process is selectively performed on the second interlayer insulating film to form a so-called interlayer connection hole (via hole).
The second interlayer insulating film is patterned by applying the reticle G1 corresponding to the interlayer connection hole formation pattern.
The reticle G1 includes a semiconductor element pattern and an identification pattern corresponding to the interlayer connection hole.
即ち、当該レチクルG1を用いたフォト・リソグラフィ処理により、第2層間絶縁膜に層間接続孔形成用のフォト・レジスト層E2を形成する。
フォト・レジスト層G2には、層間接続孔形成用パターンを有する半導体素子パターンと、半導体素子パターンから特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとが形成されている。
そして、当該フォト・レジスト層G2について、識別用パターンを利用して欠陥検査を行う。
検査の結果、不良箇所が無い時には、当該フォト・レジスト層G2をマスクとして第2の層間絶縁膜にエッチング処理をして層間接続孔(ビア孔)を形成する(ステップS31)。
その後、フォト・レジスト層E2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
That is, a photo resist layer E2 for forming an interlayer connection hole is formed in the second interlayer insulating film by a photolithography process using the reticle G1.
In the photoresist layer G2, a semiconductor element pattern having an interlayer connection hole forming pattern and an identification pattern indicating the direction and distance from the semiconductor element pattern to the specific semiconductor element pattern are formed.
Then, a defect inspection is performed on the photoresist layer G2 using an identification pattern.
As a result of the inspection, when there is no defective portion, the second interlayer insulating film is etched using the photo resist layer G2 as a mask to form an interlayer connection hole (via hole) (step S31).
Thereafter, the photoresist layer E2 is removed by an ashing process or a process using a predetermined chemical solution.
検査の結果、不良箇所が発見された場合には、フォト・レジスト層G2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。そして再びレチクルG1を用いたフォト・リソグラフィ処理を行ってフォト・レジスト層G2を形成する。 If a defective part is found as a result of the inspection, the photoresist layer G2 is removed by ashing or treatment using a predetermined chemical solution. Then, a photolithography process using the reticle G1 is performed again to form a photo resist layer G2.
次いで、所定のグルー膜等を介して層間接続孔内を埋め込むように、例えばタングステン(W)からなる導電材料を、CVD法等により第2層間絶縁膜上に被着する。
そして、当該導電材料をCMP法等により平坦化して、前記層間接続孔内が導電材料により充填された、所謂コンタクトプラグ構造とする(ステップS32)。
Next, a conductive material made of tungsten (W), for example, is deposited on the second interlayer insulating film by a CVD method or the like so as to fill the interlayer connection hole via a predetermined glue film or the like.
Then, the conductive material is flattened by a CMP method or the like to form a so-called contact plug structure in which the interlayer connection hole is filled with the conductive material (step S32).
続いて、第2層間絶縁膜上に、例えばアルミニウム(Al)合金からなる配線材料層を被着する。
そして、当該配線材料層を選択的に除去して、電極配線層を形成する。
当該電極配線層形成パターンに対応したレチクルH1を適用して、配線材料層をパターニングする。
当該レチクルH1は、電極配線層に対応した半導体素子パターン及び識別用パターンを含む。
Subsequently, a wiring material layer made of, for example, an aluminum (Al) alloy is deposited on the second interlayer insulating film.
Then, the wiring material layer is selectively removed to form an electrode wiring layer.
The wiring material layer is patterned by applying the reticle H1 corresponding to the electrode wiring layer formation pattern.
The reticle H1 includes a semiconductor element pattern and an identification pattern corresponding to the electrode wiring layer.
即ち、当該レチクルH1を用いたフォト・リソグラフィ処理により、配線材料層上に電極配線層形成用のフォト・レジスト層H2を形成する。
フォト・レジスト層H2には、電極配線層形成用パターンを有する半導体素子パターンと、半導体素子パターンから特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとが形成されている。
そして、当該フォト・レジスト層H2について、識別用パターンを利用して欠陥検査を行う。
検査の結果、不良箇所が無い時には、当該フォト・レジスト層H2をマスクとして配線材料層を選択エッチングして、第2層間絶縁膜上に第2の配線層を形成する(ステップS33)。
その後、フォト・レジスト層H2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。
That is, a photo resist layer H2 for forming an electrode wiring layer is formed on the wiring material layer by photolithography using the reticle H1.
In the photoresist layer H2, a semiconductor element pattern having an electrode wiring layer forming pattern and an identification pattern indicating the direction and distance from the semiconductor element pattern to the specific semiconductor element pattern are formed.
Then, a defect inspection is performed on the photoresist layer H2 using an identification pattern.
As a result of the inspection, if there is no defective portion, the wiring material layer is selectively etched using the photo resist layer H2 as a mask to form a second wiring layer on the second interlayer insulating film (step S33).
Thereafter, the photoresist layer H2 is removed by an ashing process or a process using a predetermined chemical solution.
検査の結果、不良箇所が発見された場合には、フォト・レジスト層H2を、灰化処理又は所定の薬液を用いた処理等により除去する。そして再びレチクルH1を用いたフォト・リソグラフィ処理を行ってフォト・レジスト層H2を形成する。 If a defective portion is found as a result of the inspection, the photo resist layer H2 is removed by ashing or treatment using a predetermined chemical solution. Then, a photolithography process using the reticle H1 is performed again to form a photo resist layer H2.
次いで、第2配線層ならびに第2層間絶縁膜の露出部を覆って、第3層間絶縁膜を形成する(ステップS34)。
当該第3層間絶縁膜も、その材料として酸化シリコンを適用することができ、またその被着方法としてCVD法を適用することができる。
Next, a third interlayer insulating film is formed to cover the exposed portion of the second wiring layer and the second interlayer insulating film (step S34).
For the third interlayer insulating film, silicon oxide can be applied as a material, and a CVD method can be applied as a deposition method.
そして、必要に応じて、より上層の配線層を、層間絶縁膜を介して形成し、更に窒化シリコンからなる安定化層(パッシベーション層)、外部接続用端子などを形成して、半導体基板の一方の主面に、MOSトランジスタを含む電子回路を形成する。 Then, if necessary, an upper wiring layer is formed through an interlayer insulating film, and further, a stabilization layer (passivation layer) made of silicon nitride, an external connection terminal, and the like are formed. An electronic circuit including a MOS transistor is formed on the main surface.
なお、前記配線層を構成する配線層材料として、アルミニウム合金等の代わりに、銅(Cu)を主体とする配線材料を適用することもできる。この場合、当該銅配線は、所謂ダマシン法により形成することができる。 In addition, as a wiring layer material constituting the wiring layer, a wiring material mainly composed of copper (Cu) can be applied instead of an aluminum alloy or the like. In this case, the copper wiring can be formed by a so-called damascene method.
ここで、レチクルを用いたフォト・リソグラフィ処理を行うステップS21,S22,S25,S27,S29,S31,S33のうち、第1配線を形成するためのステップS29を例に採って、フォト・リソグラフィ処理を詳細に説明する。
なお、ステップS21,S22,S27,S31,S33においても、同様に欠陥検査が行われる。
Here, of steps S21, S22, S25, S27, S29, S31, and S33 for performing a photolithographic process using a reticle, step S29 for forming the first wiring is taken as an example, and the photolithographic process is performed. Will be described in detail.
In addition, defect inspection is similarly performed in steps S21, S22, S27, S31, and S33.
図8に示される工程(ステップS21〜S34)を経て、一方の主面に複数個の半導体素子が形成された半導体基板の一例を、図9及び図10に示す。
図9に示すように、当該半導体基板100においては、複数の半導体素子領域11−Bが横方向及び縦方向に並び画定されている。各半導体素子領域11−Bは、露光ショット領域11Aの1つに対応している。
9 and 10 show an example of a semiconductor substrate in which a plurality of semiconductor elements are formed on one main surface through the steps shown in FIG. 8 (steps S21 to S34).
As shown in FIG. 9, in the
図9では、半導体素子領域11−Bのうち、半導体素子領域11−B1ついては左下がりのハッチングを付し、半導体素子領域11−B2については右下がりのハッチングを付して、隣り合う半導体素子領域の位置関係、重畳関係を示している。
各半導体素子領域11−B内には、例えば121個の半導体素子が互いにスクライブ領域(図示せず)を挟んで、縦横に配設されている。
なお、複数個の半導体素子が形成された現実の半導体基板にあっては、個々の露光ショット領域に対応した半導体素子領域を区別することはできない。複数の半導体素子が、スクライブ領域を挟んで、縦横に並ぶ状態が示される。
In FIG. 9, among the semiconductor element regions 11-B, the semiconductor element region 11-B1 is provided with a left-down hatching, and the semiconductor element region 11-B2 is provided with a right-down hatching, so that adjacent semiconductor element regions The positional relationship and the superposition relationship are shown.
In each semiconductor element region 11-B, for example, 121 semiconductor elements are arranged vertically and horizontally with a scribe region (not shown) interposed therebetween.
Note that in an actual semiconductor substrate on which a plurality of semiconductor elements are formed, the semiconductor element regions corresponding to the individual exposure shot regions cannot be distinguished. A state in which a plurality of semiconductor elements are arranged vertically and horizontally across a scribe region is shown.
当該半導体基板上において、121個の半導体素子領域11−Bが、縦横に並べられた状態を、図10に示す。
ここでは、半導体素子領域11−Baについては右下がりのハッチングを付し、半導体素子領域11Bbについては左下がりのハッチングを付して、両半導体素子領域の位置関係、重畳関係を示している。
前述の如く、各半導体素子領域11−B内には、121個の半導体素子形成部材が互いにスクライブ領域16−Bを挟んで、縦横に配設されている。
これらのスクライブ領域16−Bならびにスクライブ領域18−Bは、互いに同じ幅を有する。
FIG. 10 shows a state where 121 semiconductor element regions 11-B are arranged vertically and horizontally on the semiconductor substrate.
Here, the semiconductor element region 11-Ba is provided with a downward-sloping hatching, and the semiconductor element region 11Bb is provided with a downward-sloping hatching to indicate the positional relationship and the overlapping relationship of both semiconductor element regions.
As described above, in each semiconductor element region 11-B, 121 semiconductor element forming members are arranged vertically and horizontally with the scribe region 16-B interposed therebetween.
The scribe region 16-B and the scribe region 18-B have the same width.
図9又は図10の半導体基板100の1つの半導体素子領域11−Bを図11に示す。
半導体素子領域11−Bには、例えば中央部分に、検査時の観察対象に規定された特定半導体素子12A−Bが形成されている。また、半導体素子領域11−Bの4隅には、ショット認識用パターン17−Bが積層されている。
One semiconductor element region 11-B of the
In the semiconductor element region 11-B, for example, a
半導体素子領域11−Bにおいて、各半導体素子12−Bの周縁部には、当該半導体素子12−Bから検査時の観察対象に規定された特定半導体素子12A−Bまでの方向及び距離を示す指標である識別用パターン13−Bが形成されている。
識別用パターン13−Bは、半導体素子12−Bから特定半導体素子12A−Bまでの方向及び距離を、半導体素子12−Bの4隅のいずれか1つを起点として、周縁部に沿った2本の矢印とされている。即ち識別用パターン13−Bは、図5の矢印13a−A,13b−Aに対応して、横方向の矢印13a−B及び縦方向の矢印13b−Bで構成されている。図11では、半導体素子12a−B,12b−B,12c−B,12d−Bは、それぞれ図5の半導体素子パターン12a−A〜12d−Aに対応している。
In the semiconductor element region 11-B, an index indicating the direction and distance from the semiconductor element 12-B to the
The identification pattern 13-B is a pattern in which the direction and distance from the semiconductor element 12-B to the
識別用パターン13−Bの基準長さ(半導体素子12−Bと特定半導体素子12A−Bとが最近接する場合に対応した長さ)、幅、及び形状は、作製する半導体素子のチップサイズ及び検査装置の視野範囲に応じて適宜選択される。
識別用パターン13−Bは、半導体素子12−Bの各層の半導体素子パターンを用いたエッチング加工において、当該層の材料がエッチング加工された各識別用パターンが適宜積層されたものである。
The reference length of the identification pattern 13-B (the length corresponding to the case where the semiconductor element 12-B and the
The identification pattern 13-B is obtained by appropriately stacking each identification pattern obtained by etching the material of the layer in the etching process using the semiconductor element pattern of each layer of the semiconductor element 12-B.
半導体素子領域11−Bにおける、各識別用パターン13−Bの具体的な形成部位について、図12を用いて説明する。図12では、識別用パターン13−Bとして、図2の直線からなるL字形状の識別用パターン13に対応して形成された、直線からなるL字形状の識別用パターン13−Bを例示する。
A specific formation site of each identification pattern 13-B in the semiconductor element region 11-B will be described with reference to FIG. In FIG. 12, as the identification pattern 13-B, an L-shaped identification pattern 13-B consisting of a straight line formed corresponding to the L-shaped
図12(a)には、半導体素子領域11−Bのうち、1個の特定半導体素子12A−Bと、特定半導体素子12A−Bの周囲の19個の半導体素子12−Bと含む部分のみを示す。
スクライブ領域16Bは、図12(a)中の例えば円C内を拡大して示す図12(b)のように、スクライブ領域16Bの長手方向に沿った中央部位の第1領域16B−1と、第1領域16B−1の両側部位の一対の第2領域16B−2とからなる。
第1領域16B−1には、例えば半導体素子12−Bに関する各種情報を表すスクライブ内パターン16Baが形成される。第2領域16B−2には、例えば半導体素子12−Bの外部接続端子であるボンディングパッド16Bbが形成される。
FIG. 12A shows only a part including one
The
In the
識別用パターン13−Bは、図12(b)に示すように、半導体素子12−Bの隅部近傍において、第2領域16B−2内でボンディングパッド16Bbと第1領域16B−1の境界との間に存する空き領域19aに設けられる。また、空き領域19aの代わりに、第2領域16B−2内でボンディングパッド16Bbと半導体素子12−Bの境界との間に存する空き領域19b、第1領域16B−1内でスクライブ内パターン16Baと第2領域16B−2の境界との間に存する空き領域19c、半導体素子12−B内で第2領域16B−2の境界との間に存する空き領域19dのいずれかに、識別用パターン13−Bを設けるようにしても良い。なお図12(b)では、形成部位の異なる識別用パターン13−B(上記の例では4種類)について相異なる模様を付して区別している。
なお、スクライブ領域18Bも、スクライブ領域16Bと同様に、第1及び一対の第2領域から構成され、各種の空き領域に識別用パターン13−Bを形成することができる。
As shown in FIG. 12B, the identification pattern 13-B has a boundary between the bonding pad 16Bb and the
The scribe area 18B is also composed of a first and a pair of second areas similarly to the
以下、図10及び図11を用いて、半導体基板100に形成された特定半導体素子12A−Bの検査を行う場合について説明する。
この検査は、半導体素子12−Bを構成するパターンが所望の寸法及び形状、電気特性等に形成されているか否かを観察及び測定して判断するものである。予め規定された特定半導体素子12A−Bを観察対象とする。検査には、光学顕微鏡又はSEM等が用いられる。
Hereinafter, a case where the
This inspection is performed by observing and measuring whether or not the pattern constituting the semiconductor element 12-B is formed in a desired size, shape, electrical characteristics, and the like. The
先ず、図10に示すように、半導体素子領域11−Bの4つのショット認識用パターン17−Bが隣り合う部分を顕微鏡の検査視野内に捉える。これら4つのショット認識用パターン17−Bを指標として、検査する半導体素子領域を決定する。例えば、4つのショット認識用パターン17−Bのうちで右下のショット認識用パターン17−Bを指標として、半導体素子領域11−Bbを検査対象として決定する。 First, as shown in FIG. 10, a portion where the four shot recognition patterns 17-B of the semiconductor element region 11-B are adjacent to each other is caught in the inspection field of the microscope. A semiconductor element region to be inspected is determined using these four shot recognition patterns 17-B as indices. For example, among the four shot recognition patterns 17-B, the lower right shot recognition pattern 17-B is used as an index, and the semiconductor element region 11-Bb is determined as an inspection target.
次に、決定された半導体素子領域のうち、検査対象である特定半導体素子パターン12A−Bを探す。
半導体素子領域11−B内の半導体素子12−Bの周縁部には、それぞれ識別用パターン13−Bが形成されている。ある半導体素子12−Bを顕微鏡の検査視野内に捉えた場合、検査視野内の半導体素子12−Bに配された識別用パターン13−Bの矢印13a−B,13b−Bを視認することにより、特定半導体素子12A−Bの位置を的確に推認することができる。1つの半導体素子12−Bを検査視野内に捉え、識別用パターン13−Bの矢印13a−B,13b−Bを視認しただけでは、特定半導体素子12A−Bの位置を直ちに正確に認知できない場合もあり得る。しかしながら、識別用パターン13B−Bに基づいて検査視野を適宜に移動させれば、検査視野内に入る識別用パターン13−Bが変化してゆき、短時間で特定半導体素子12A−Bに辿り着くことができる。
Next, the specific
Identification patterns 13-B are formed on the periphery of the semiconductor element 12-B in the semiconductor element region 11-B. When a certain semiconductor element 12-B is captured in the inspection field of the microscope, the
半導体基板100では、スクライブ領域16−B,18−Bに沿ってダイシングにより切断し、個々の半導体素子12−Bを分離することができる。
In the
以上説明したように、本実施形態によれば、レチクル11の特定半導体素子パターン12Aが露光された転写パターンである特定半導体素子パターン12A−Aを検査する際に、半導体素子パターン12−Aが多数形成された場合でも、特定半導体素子パターン12A−Aを容易且つ正確に短時間で探し当てることを可能とし、極めて効率良く検査を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, when inspecting the specific
なお、本実施形態では、レチクル11の全ての半導体素子パターン12の周縁部に識別用パターン13が設けられた場合について例示した。そして、半導体基板100の各露光ショット領域における全ての半導体素子パターン12−A(半導体素子12−B)の周縁部に識別用パターン13−A(識別用パターン13−B)が形成された場合について例示した。しかしながら、本実施形態では、レチクル11において、全ての半導体素子パターン12に識別用パターン13を設ける代わりに、所定の半導体素子パターン12のみに選択的に識別用パターン13を設けることが考えられる。例えば、半導体素子パターン12の1個乃至は数個おきに(例えば千鳥状に)識別用パターン13を設けるようにしても良い。
In the present embodiment, the case where the
また、本実施形態では、レチクル11に形成された複数の半導体素子パターン12のうち、中央部分に位置する半導体素子パターン12を、露光転写後に検査対象となる特定半導体素子パターン12Aとした。しかしながら、本実施形態では、中央部分以外に特定半導体素子パターン12Aを配するようにしても良い。例えば図13に示すように、レチクル11の複数の半導体素子パターン12のうち、左下領域に特定半導体素子パターン12Aを配する。この場合、例えば円C内に示す半導体素子パターン12(図13中で12aとする。)には、当該半導体素子パターン12から特定半導体素子パターン12Aまでの方向及び距離を示す矢印13a,13bからなる識別用パターン13が設けられる。
In the present embodiment, among the plurality of
(第2の実施形態)
本実施形態において、第1の実施形態と異なる点は、レチクルに、識別用パターンに加えて隅部認識用パターンが設けられることである。これに伴って、半導体基板には識別用パターンと共に隅部認識用パターンが形成され、半導体基板にも最終的に識別用パターンと共に隅部認識用パターンが形成されることになる。
(Second Embodiment)
The present embodiment is different from the first embodiment in that a corner recognition pattern is provided on the reticle in addition to the identification pattern. Accordingly, a corner recognition pattern is formed on the semiconductor substrate together with the identification pattern, and a corner recognition pattern is finally formed on the semiconductor substrate together with the identification pattern.
第2の実施形態による1枚のレチクルを図14に、このレチクルを用いて露光された半導体基板における1つの露光ショット領域を図15にそれぞれ示す。
図15には、このレチクルによって半導体基板上のフォト・レジストに転写された露光ショット領域の状態を示す。
FIG. 14 shows one reticle according to the second embodiment, and FIG. 15 shows one exposure shot region on a semiconductor substrate exposed using this reticle.
FIG. 15 shows the state of the exposure shot area transferred to the photo resist on the semiconductor substrate by this reticle.
図14に示すように、本実施形態によるレチクル30には、第1の実施形態の図1のレチクル11と同様に、例えば11×11個(121個)の半導体素子パターン12(特定半導体素子パターン12Aを含む。)と、各半導体素子パターン12の周縁部に識別用パターン13とが形成されている。
レチクル30には、レチクル11とは異なり、ショット認識用パターン17を有さず、各半導体素子パターン12の周縁部で識別用パターン13と異なる部分に、隅部認識用パターン31が形成されている。
As shown in FIG. 14, the
Unlike the
隅部認識用パターン31は、レチクル30の4隅部のうちで識別用パターン13に最も近接する隅部までの方向及び距離を示す指標である。
隅部認識用パターン31は、半導体素子パターン12の4隅のうち、例えば識別用パターン13の対角部分である隅部を起点として、周縁部に沿った所定幅の2本の線分31a,31bから構成される。
The
The
例えば、図1と同様に、半導体素子パターン12aに着目する。半導体素子パターン12aに最も近接するレチクル30の隅部は右上隅であり、半導体素子パターン12aから右上隅の半導体素子パターン12までには横方向右方に2つの半導体素子パターン12、縦方向上方に3つの半導体素子パターン12が存在している。半導体素子パターン12aには、識別用パターン13と共に、レチクル30の右上隅との位置関係に対応した隅部認識用パターン31が形成されている。隅部認識用パターン31は、半導体素子パターン12aの左下隅を起点として、横方向右方に「2」に対応する割合の長さの線分31aと、縦方向上方に「3」に対応する割合の長さの線分31bとから構成される。
For example, as in FIG. 1, attention is paid to the
また、図1と同様に、半導体素子パターン12bに着目する。半導体素子パターン12bはレチクル30の右下隅に形成された半導体素子パターン12である。半導体素子パターン12bには、識別用パターン13と共に、半導体素子パターン12aの左上隅に自身がレチクル30の右下隅に存在することを示す小さな線分31a,31bからなる隅部認識パターン31が形成されている。
Further, as in FIG. 1, attention is paid to the
また、図1と同様に、第1の半導体素子パターン12cに着目する。第1の半導体素子パターン12cに最も近接するレチクル30の隅部は左上隅又は左下隅である。例えば、第1の半導体素子パターン2cから左上隅の第1の半導体素子パターン2までには横方向左方に3つの第1の半導体素子パターン12、縦方向上方に5つの第1の半導体素子パターン2が存在している。半導体素子パターン12cには、識別用パターン13と共に、レチクル30の左上隅との位置関係に対応した隅部認識用パターン31が形成されている。隅部認識用パターン31は、半導体素子パターン12cの右下隅を起点として、横方向左方に「3」に対応する割合の長さの線分31aと、縦方向上方に「5」に対応する割合の長さの線分31bとからなる。
Further, as in FIG. 1, attention is paid to the first
また、図1と同様に、半導体素子パターン12dに着目する。半導体素子パターン12dに最も近接するレチクル30の隅部は左下隅である。半導体素子パターン12dから左下隅の半導体素子パターン12までには横方向左方に2つの半導体素子パターン12、縦方向下方に3つの半導体素子パターン12が存在している。半導体素子パターン12dには、識別用パターン13と共に、レチクル30の左下隅との位置関係に対応した隅部認識用パターン31が形成されている。隅部認識用パターン31は、半導体素子パターン12dの右上隅を起点として、横方向左方に「2」に対応する割合の長さの線分31aと、縦方向下方に「3」に対応する割合の長さの線分31bとからなる。
Further, as in FIG. 1, attention is paid to the
レチクル30を用いて、第1の実施形態の図3及び図4と同様に、半導体基板100上のフォト・レジストに縮小投影露光を複数回行い、現像することにより、複数の露光ショット領域を形成する。図15には、第1の実施形態の図5に対応した、1つの露光ショット領域30−Aの様子を示す。
露光ショット領域30−Aには、それぞれレチクル30の121個の半導体素子パターン12が転写された121個の半導体素子パターン12−Aが形成される。露光ショット領域30−Aの中央部分の半導体素子パターン12−Aは、特定半導体素子パターン12−Aが転写された特定半導体素子パターン12A−Aとされている。
Similar to FIGS. 3 and 4 of the first embodiment, the
In the exposure shot region 30-A, 121 semiconductor element patterns 12-A to which 121
露光ショット領域30−Aには、各第2の半導体素子パターン12−Aの周縁部に、識別用パターン13が転写された識別用パターン13−Aが形成される。同様に、各半導体素子パターン12−Aの周縁部で識別用パターン13−Aの対角部に、隅部認識用パターン31が転写された隅部認識用パターン31−Aが形成される。
隅部認識用パターン31−Aは、露光ショット領域30−Aにおいて、各半導体素子パターン12−Aの周縁部に形成されており、当該半導体素子パターン12−Aに最近接する隅部までの方向及び距離を示す指標である。
In the exposure shot region 30-A, an identification pattern 13-A in which the
The corner recognition pattern 31-A is formed at the peripheral edge of each semiconductor element pattern 12-A in the exposure shot region 30-A, and the direction to the corner closest to the semiconductor element pattern 12-A and This is an index indicating distance.
隅部認識用パターン31−Aは、隅部認識用パターン31に対応しており、識別用パターン12−Aの対角部分である隅部を起点とした、半導体素子パターン12−Aの周縁部に沿った所定幅の2本の線分31a−A,31b−Aから構成される。
図15では、半導体素子パターン12a−A,12b−A,12c−A,12d−Aは、それぞれ図14の半導体素子パターン12a〜12dに対応している。
The corner recognizing pattern 31-A corresponds to the
In FIG. 15, the
以下、図15を用いて、半導体基板100に形成された特定半導体素子パターン12A−Aの検査を行う場合について説明する。
露光ショット領域内の半導体素子パターン12−Aの周縁部には、それぞれ識別用パターン13−A及び隅部認識用パターン31−Aが形成されている。ある半導体素子パターン12−Aを顕微鏡の検査視野内に捉えた場合、先ず、検査視野内の半導体素子パターン12−Aに配された隅部認識用パターン31−Aの矢印31a−A,31b−Aを視認することにより、当該半導体素子パターン12−Aが属する露光ショット領域の隅部の位置を的確に推認することができる。隅部の位置が判れば、当該半導体素子パターン12−Aが属する露光ショット領域を把握することができる。
Hereinafter, the case where the specific
An identification pattern 13-A and a corner recognition pattern 31-A are formed on the periphery of the semiconductor element pattern 12-A in the exposure shot region, respectively. When a certain semiconductor element pattern 12-A is captured within the inspection visual field of the microscope, first,
第1の実施形態では、露光ショット領域を把握するために、4つの露光ショット領域の4つのショット認識用パターン17−Aが隣接する部分を検査視野内に捉えることを要し、検査作業の煩雑化を招く虞もある。本実施形態では、各半導体素子パターン12−Aに識別用パターン13−Aと共に隅部認識用パターン31−Aが設けられているため、短時間で容易且つ正確に露光ショット領域を把握することができる。 In the first embodiment, in order to grasp the exposure shot area, it is necessary to capture a portion where the four shot recognition patterns 17-A of the four exposure shot areas are adjacent to each other in the inspection field of view, and the inspection work is complicated. There is also a possibility of inducing. In the present embodiment, since each corner pattern recognition pattern 31-A is provided together with the identification pattern 13-A in each semiconductor element pattern 12-A, the exposure shot area can be grasped easily and accurately in a short time. it can.
そして、当該露光ショット領域30−Aの特定半導体素子パターン12A−Aの検査を行うには、検査視野内の半導体素子パターン12−Aに配された識別用パターン13−Aの矢印13a−A,13b−Aを視認する。この視認により、当該半導体素子パターン12−Aが属する露光ショット領域30−Aにおける特定半導体素子パターン12A−Aの位置を的確に推認することができる。識別用パターン13−Aに従って検査視野を移動させ、短時間で特定半導体素子パターン12A−Aに辿り着くことができる。
And in order to test | inspect the specific
なお、本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、図6と同様の自動検査装置を用いて、顕微鏡を用いたユーザの目視による欠陥検査を行う代わりに、自動的に検査を行うようにしても良い。 In the present embodiment, as in the first embodiment, an automatic inspection apparatus similar to that in FIG. 6 is used to automatically inspect instead of performing a defect inspection by a user using a microscope. Anyway.
また、本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、図8に示される工程(ステップS21〜S34)を経て、半導体基板において、その一方の主面に複数個の半導体素子が形成される。各半導体素子には、レチクルの識別用パターン13に対応した識別用パターンと共に、レチクルの隅部認識用パターン31に対応した隅部認識用パターンが形成される。
Also in this embodiment, similarly to the first embodiment, a plurality of semiconductor elements are formed on one main surface of the semiconductor substrate through the steps (steps S21 to S34) shown in FIG. . In each semiconductor element, a corner recognition pattern corresponding to the reticle
以上説明したように、本実施形態によれば、レチクル30の特定半導体素子パターン12Aが露光された転写パターンである特定半導体素子パターン12A−Aを検査する際に、検査を行う露光ショット領域を的確に選択することができる。そして、半導体素子パターン12−Aが多数形成された場合でも、特定半導体素子パターン12A−Aを容易且つ正確に短時間で探し当てることを可能とし、極めて効率良く検査を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, when inspecting the specific
本実施形態では、レチクル30に形成された複数の半導体素子パターン12のうち、中央部分に位置する半導体素子パターン12を、露光転写後に検査対象となる特定半導体素子パターン12Aとした。しかしながら、本実施形態では、中央部分以外に特定半導体素子パターン12Aを配するようにしても良い。
In the present embodiment, among the plurality of
例えば図16に示すように、レチクル30aの複数の半導体素子パターン12のうち、右上領域に特定半導体素子パターン12Aを配する。この場合、例えば円C内に示す半導体素子パターン12(図16中で12aとする。)には、識別用パターン13と、隅部認識用パターン32が設けられる。
For example, as shown in FIG. 16, the specific
特定半導体素子パターンがレチクルの隅部近傍に設けられている場合、ここでは図16の場合(特定半導体素子パターン12Aがレチクル30aの右上隅の近傍に設けられている。)を例に採って説明する。
円C内に示す半導体素子パターン12aから見て、特定半導体素子パターン12Aとレチクル30aの右上隅とは、共に同一方向(右上方向)に存する。この場合、隅部認識用パターン32を識別用パターン13から延長するように一体形成する。このように隅部認識用パターン32を形成することにより、レチクル30aをフォト・レジストに露光して現像してなる露光ショット領域において、当該隅部認識用パターン32に対応した右上隅を容易に認識することができる。
When the specific semiconductor element pattern is provided in the vicinity of the corner of the reticle, here, the case of FIG. 16 (the specific
When viewed from the
具体的に、識別用パターン13は、当該半導体素子パターン12aから特定半導体素子パターン12Aまでの方向及び距離を示す矢印13a,13bから構成される。
隅部認識用パターン32は、レチクル30の4隅部のうちで識別用パターン13に最も近接する隅部、ここでは右隅までの方向及び距離を示す指標である。隅部認識用パターン32は、所定幅の2本の線分32a,32bから構成されている。線分32aが識別用パターン13の矢印13aの先端を起点として矢印13aと同方向に形成され、線分32bが識別用パターン13の矢印13bの先端を起点として矢印13aと同方向に形成されている。
Specifically, the
The
(第3の実施形態)
本実施形態では、第2の実施形態と同様に、レチクルに第1の識別用パターンに加えて隅部認識用パターンが設けられる。更に本実施形態では、レチクルに、転写パターンの検査時に観察対象となる特定半導体素子パターンが複数設けられる。
第3の実施形態による1枚のレチクルを図17に示す。そして、このレチクルを用いて露光された半導体基板における1つの露光ショット領域を図18に示す。
図17には、このレチクルによって半導体基板上のフォト・レジストに転写された露光ショット領域の状態を示す。
(Third embodiment)
In the present embodiment, similarly to the second embodiment, a corner recognition pattern is provided on the reticle in addition to the first identification pattern. Furthermore, in the present embodiment, the reticle is provided with a plurality of specific semiconductor element patterns to be observed when the transfer pattern is inspected.
FIG. 17 shows one reticle according to the third embodiment. FIG. 18 shows one exposure shot area in the semiconductor substrate exposed using this reticle.
FIG. 17 shows the state of the exposure shot area transferred to the photo resist on the semiconductor substrate by this reticle.
図17に示すように、本実施形態によるレチクル40には、第1の実施形態の図1のレチクル11と同様に、例えば11×11個(121個)の半導体素子パターン12(特定半導体素子パターン12Aを含む。)が形成されている。レチクル40では、転写パターンの検査時に観察対象となる半導体素子パターン12が例えば3箇所に設けられており、特定半導体素子パターン12A,12B,12Cとされている。
As shown in FIG. 17, the
各半導体素子パターン12には、その周縁部に、第2の実施形態と同様の隅部認識用パターン31と、識別用パターン41〜43とが形成されている。
識別用パターン41は、当該半導体素子パターン12から特定半導体素子パターン12Aまでの方向及び距離を示す指標である。識別用パターン42は、半導体素子パターン12から特定半導体素子パターン12Bまでの方向及び距離を示す指標である。識別用パターン43は、半導体素子パターン12から特定半導体素子パターン12Cまでの方向及び距離を示す指標である。
Each
The
例えば、図17の円C内に示す半導体素子パターン12(図17中で12aとする。)に着目する。
半導体素子パターン12aには、特定半導体素子パターン12Aとの位置関係に対応した識別用パターン41が形成されている。半導体素子パターン12aから特定半導体素子パターン12Aまでには、横方向左方に5つの半導体素子パターン12、縦方向下方に3つの半導体素子パターン12が存在している。識別用パターン41は、半導体素子パターン12の右上隅を起点として、横方向左方に「5」に対応する割合の長さの矢印41aと、縦方向下方に「3」に対応する割合の長さの矢印41bとから構成される。
For example, attention is focused on the semiconductor element pattern 12 (referred to as 12a in FIG. 17) shown in a circle C in FIG.
In the
更に、半導体素子パターン12aには、特定半導体素子パターン12Bとの位置関係に対応した識別用パターン42が形成されている。半導体素子パターン12aから特定半導体素子パターン12Bまでには、横方向左方に3つの半導体素子パターン12、縦方向上方に2つの半導体素子パターン12が存在している。識別用パターン42は、半導体素子パターン12の右下隅を起点として、横方向左方に「3」に対応する割合の長さの矢印42aと、縦方向上方に「2」に対応する割合の長さの矢印42bとから構成される。
Furthermore, an
更に、半導体素子パターン12aには、特定半導体素子パターン12Cとの位置関係に対応した識別用パターン43が形成されている。半導体素子パターン12aから特定半導体素子パターン12Cまでには、横方向右方に1つの半導体素子パターン12、縦方向下方に2つの半導体素子パターン12が存在している。識別用パターン43は、半導体素子パターン12の左上隅を起点として、横方向右方に「1」に対応する割合の長さの矢印43aと、縦方向下方に「2」に対応する割合の長さの矢印43bとから構成される。
Further, an
更に、半導体素子パターン12aには、隅部認識用パターン31が形成されている。半導体素子パターン12aに最も近接するレチクル40の隅部は右上隅であり、半導体素子パターン12aから右上隅の半導体素子パターン12までには横方向右方に2つの半導体素子パターン12、縦方向上方に4つの半導体素子パターン12が存在している。隅部認識用パターン31は、半導体素子パターン12の左下隅を起点として、横方向右方に「2」に対応する割合の長さの線分31aと、縦方向上方に「4」に対応する割合の長さの線分31bとから構成される。
Furthermore,
レチクル40を用いて、第1の実施形態の図3及び図4と同様に、半導体基板100上のフォト・レジストに縮小投影露光を複数回行い、現像することにより、複数の露光ショット領域を形成する。図18には、第2の実施形態の図15に対応した、1つの露光ショット領域の様子を示す。
露光ショット領域40−Aには、それぞれレチクル40の121個の半導体素子パターン12が転写された121個の半導体素子パターン12−Aが形成される。露光ショット領域40−Aには、特定半導体素子パターン12A,12B,12Cが転写された特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aとされている。
Similar to FIGS. 3 and 4 of the first embodiment, a plurality of exposure shot regions are formed by performing reduction projection exposure on the photoresist on the semiconductor substrate 100 a plurality of times and developing using the
In the exposure shot area 40-A, 121 semiconductor element patterns 12-A to which 121
露光ショット領域40−Aには、各半導体素子パターン12−Aの周縁部に、識別用パターン41,42,43が転写された識別用パターン41−A,42−A,43−Aが形成される。同様に、各半導体素子パターン12−Aの周縁部で識別用パターン41−Aの対角部に、隅部認識用パターン31が転写された隅部認識用パターン31−Aが形成される。
In the exposure shot area 40-A, identification patterns 41-A, 42-A, and 43-A, in which the
識別用パターン41−Aは、識別用パターン41に対応しており、半導体素子パターン12−Aの右上隅を起点とし半導体素子パターン12−Aの周縁部に沿った所定幅の2本の矢印41a−A,41b−Aから構成される。
識別用パターン42−Aは、識別用パターン42に対応しており、半導体素子パターン12−Aの右下隅を起点とし半導体素子パターン12−Aの周縁部に沿った所定幅の2本の矢印42a−A,42b−Aから構成される。
識別用パターン43−Aは、識別用パターン43に対応しており、半導体素子パターン12−Aの左上隅を起点とし半導体素子パターン12−Aの周縁部に沿った所定幅の2本の矢印43a−A,43b−Aから構成される。
The identification pattern 41-A corresponds to the
The identification pattern 42-A corresponds to the
The identification pattern 43-A corresponds to the
半導体基板100に形成された特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aの検査を行う場合について説明する。
ある半導体素子パターン12−Aを顕微鏡の検査視野内に捉えた場合、先ず、検査視野内の半導体素子パターン12−Aに配された隅部認識用パターン31−Aの矢印31a−A,31b−Aを視認することにより、当該半導体素子パターン12−Aが属する露光ショット領域40−Aの隅部の位置を的確に推認することができる。隅部の位置が判れば、当該半導体素子パターン12−Aが属する露光ショット領域40−Aを把握することができる。
A case where the specific
When a certain semiconductor element pattern 12-A is captured within the inspection visual field of the microscope, first,
そして、露光ショット領域40−Aの特定半導体素子パターン12A−Aの検査を行うには、検査視野内の半導体素子パターン12−Aに配された識別用パターン41−Aの矢印41a−A,41b−Aを視認する。この視認により、露光ショット領域40−Aにおける特定半導体素子パターン12A−Aの位置を的確に推認することができる。識別用パターン41−Aに従って検査視野を移動させ、短時間で特定半導体素子パターン12A−Aに辿り着くことができる。
In order to inspect the specific
また、当該露光ショット領域40−Aの特定半導体素子パターン12B−Aの検査を行うには、検査視野内の半導体素子パターン12−Aに配された識別用パターン42−Aの矢印42a−A,42b−Aを視認する。この視認により、露光ショット領域40−Aにおける特定半導体素子パターン12B−Aの位置を的確に推認することができる。識別用パターン42−Aに従って検査視野を移動させ、短時間で特定半導体素子パターン12B−Aに辿り着くことができる。
Further, in order to inspect the specific semiconductor element pattern 12B-A in the exposure shot area 40-A, the
また、露光ショット領域40−Aの特定半導体素子パターン12C−Aの検査を行うには、検査視野内の半導体素子パターン12−Aに配された識別用パターン43−Aの矢印43a−A,43b−Aを視認する。この視認により、露光ショット領域40−Aにおける特定半導体素子パターン12C−Aの位置を的確に推認することができる。識別用パターン43−Aに従って検査視野を移動させ、短時間で特定半導体素子パターン12C−Aに辿り着くことができる。 Further, in order to inspect the specific semiconductor element pattern 12C-A in the exposure shot region 40-A, the arrows 43a-A, 43b of the identification pattern 43-A arranged on the semiconductor element pattern 12-A in the inspection field of view. -A is visually recognized. With this visual recognition, the position of the specific semiconductor element pattern 12C-A in the exposure shot region 40-A can be accurately estimated. The inspection visual field is moved according to the identification pattern 43-A, and the specific semiconductor element pattern 12C-A can be reached in a short time.
なお、本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、図6と同様の自動検査装置を用いて、顕微鏡を用いたユーザの目視による欠陥検査を行う代わりに、自動的に検査を行うようにしても良い。 In the present embodiment, as in the first embodiment, an automatic inspection apparatus similar to that in FIG. 6 is used to automatically inspect instead of performing a defect inspection by a user using a microscope. Anyway.
また、本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、図8に示される工程(ステップS21〜S34)を経て、半導体基板において、その一方の主面に複数個の半導体素子が形成される。各半導体素子には、レチクルの識別用パターン41,42,43に対応した各識別用パターンと、レチクルの隅部認識用パターン31に対応した隅部認識用パターンとが形成される。
Also in this embodiment, similarly to the first embodiment, a plurality of semiconductor elements are formed on one main surface of the semiconductor substrate through the steps (steps S21 to S34) shown in FIG. . Each semiconductor element is formed with an identification pattern corresponding to the
以上説明したように、本実施形態によれば、レチクル40の特定半導体素子パターン12A,12B,12Cが露光された転写パターンである特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aを検査する際に、検査を行う露光ショット領域を的確に選択することができる。そして、半導体素子パターン12−Aが多数形成された場合でも、特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aを容易且つ正確に短時間で探し当てることを可能とし、極めて効率良く検査を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the specific
(第4の実施形態)
本実施形態では、第3の実施形態と同様に、レチクルに転写パターンの検査時に観察対象となる特定半導体素子パターンが複数設けられている。
第4の実施形態による1枚のレチクルを図19に示す。そして、このレチクルによって半導体基板上のフォト・レジストに転写された1つの露光ショット領域を図20に示す。
図19では、識別用パターン13として、図2で示した直線からなるL字形状の識別用パターン13を例示する。同様に図20では、識別用パターン13−Aとして、図2で示した直線からなるL字形状の識別用パターン13に対応する、直線からなるL字形状の識別用パターン13−Aを例示する。
(Fourth embodiment)
In this embodiment, similar to the third embodiment, a plurality of specific semiconductor element patterns to be observed at the time of inspection of a transfer pattern are provided on a reticle.
FIG. 19 shows one reticle according to the fourth embodiment. FIG. 20 shows one exposure shot area transferred to the photo resist on the semiconductor substrate by this reticle.
In FIG. 19, as the
図19に示すように、本実施形態によるレチクル50には、第1の実施形態の図1のレチクル11と同様に、例えば11×11個(121個)の半導体素子パターン12(特定半導体素子パターン12Aを含む。)が形成されている。レチクル50では、転写パターンの検査時に観察対象となる半導体素子パターン12が複数箇所、例えば3箇所に設けられており、特定半導体素子パターン12A,12B,12Cとされている。本実施形態では、半導体基板のフォト・レジストに転写された際における観察順序が、特定半導体素子パターン12A,12B,12Cの順に予め規定されている。即ち、先ず特定半導体素子パターン12Aの検査を行った後に、特定半導体素子パターン12Bの検査、次いで特定半導体素子パターン12Cの検査を順次行う。
As shown in FIG. 19, the reticle 50 according to the present embodiment includes, for example, 11 × 11 (121) semiconductor element patterns 12 (specific semiconductor element patterns) as in the
各半導体素子パターン12には、その周縁部に、第1の実施形態と同様の識別用パターン13が形成されている。識別用パターン13は、当該半導体素子パターン12から特定半導体素子パターン12Aまでの方向及び距離を示す指標である。
更に本実施形態では、レチクル50の121個の半導体素子パターン12のうちで、特定半導体素子パターン12A,12Bと、特定半導体素子パターン12A,12B間及び特定半導体素子パターン12B,12C間に存する所定の半導体素子パターン12とには、識別用パターン13の他に、経路表示パターン51A,51Bが形成されている。
Each
Further, in the present embodiment, among the 121
図19の円C1内に示す所定の半導体素子パターン12(図19中で半導体素子パターン12aとする。)に着目する。
図19中で一点鎖線で囲む領域R1内には、レチクル50の121個の半導体素子パターン12のうち、特定半導体素子パターン12Aと特定半導体素子パターン12Bとを結ぶ経路を形成する所定数(図示の例では8個)の半導体素子パターン12が含まれる。半導体素子パターン12aは、領域R1内の半導体素子パターン12のうちの1つである。当該経路を形成する各半導体素子パターン12には、特定半導体素子パターン12Aを見つけ出すための識別用パターン13の他に、経路表示パターン51Aが形成されている。経路表示パターン51Aは、半導体素子パターン12Aから特定半導体素子パターン12Bへ到る道筋を明示するものである。
Attention is paid to a predetermined semiconductor element pattern 12 (referred to as a
In a region R1 surrounded by a one-dot chain line in FIG. 19, a predetermined number (not shown) that forms a path connecting the specific
図19の円C2内に示す所定の半導体素子パターン12(図19中で半導体素子パターン12bとする。)に着目する。
図19中で一点鎖線で囲む領域R2内には、レチクル50の121個の半導体素子パターン12のうち、特定半導体素子パターン12Bと特定半導体素子パターン12Cとを結ぶ経路を形成する所定数(図示の例では2個)の半導体素子パターン12が含まれる。半導体素子パターン12bは、領域R2内の半導体素子パターン12のうちの1つである。当該経路を形成する各半導体素子パターン12には、特定半導体素子パターン12Aを見つけ出すための識別用パターン13の他に、経路表示パターン51Bが形成されている。経路表示パターン51Bは、半導体素子パターン12Bから特定半導体素子パターン12Cへ到る道筋を明示するものである。
Attention is paid to a predetermined semiconductor element pattern 12 (referred to as a
In a region R2 surrounded by a one-dot chain line in FIG. 19, a predetermined number (not shown) that forms a path connecting the specific semiconductor element pattern 12B and the specific semiconductor element pattern 12C among the 121
ここで、経路表示パターン51Aは、半導体素子パターン12の周縁部のうち対向する2辺部位に、例えば複数(図示の例では4個)の矩形状ドット52aが並列して構成される。経路表示パターン51Bは、半導体素子パターン12の周縁部のうち対向する2辺部位に、矩形状ドット52aとは異なる形状、例えば複数(図示の例では4個)の斜線状ドット52bが並列して構成される。
経路表示パターン51A,51Bは、上記の複数のドットが並列してなる形状以外にも、例えば1本の矢印形状に形成しても好適である。
Here, the path display pattern 51 </ b> A is configured by, for example, a plurality (four in the illustrated example) of
The
レチクル50を用いて、第1の実施形態の図3及び図4と同様に、半導体基板100上のフォト・レジストに縮小投影露光を複数回行い、現像することにより、複数の露光ショット領域を形成する。図20には、第2の実施形態の図15と同様に、1つの露光ショット領域の様子を示す。
露光ショット領域50−Aには、それぞれレチクル50の121個の半導体素子パターン12が転写された121個の半導体素子パターン12−Aが形成される。露光ショット領域50−Aには、特定半導体素子パターン12A,12B,12Cが転写された特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aが形成されている。
Similar to FIGS. 3 and 4 of the first embodiment, a plurality of exposure shot areas are formed by performing reduction projection exposure on the photoresist on the semiconductor substrate a plurality of times and developing using the reticle 50. To do. FIG. 20 shows the state of one exposure shot area as in FIG. 15 of the second embodiment.
In the exposure shot region 50-A, 121 semiconductor element patterns 12-A to which 121
露光ショット領域50−Aには、各半導体素子パターン12−Aの周縁部に、レチクル50の識別用パターン13が転写された識別用パターン13−Aが形成される。更に、121個の半導体素子パターン12−Aのうちで、特定半導体素子パターン12A−A,12B−Aと、特定半導体素子パターン12A−A,12B−A間及び特定半導体素子パターン12B−A,12C−A間に存する所定の半導体素子パターン12−Aには、識別用パターン13−Aの他に、経路表示パターン51−A,51−Bが形成される。
In the exposure shot region 50-A, an identification pattern 13-A in which the
図20の円C1内に示す所定の半導体素子パターン12−A(図20中で半導体素子パターン12a−Aとする。)に着目する。
図20中で一点鎖線で囲む領域R1内には、121個の半導体素子パターン12−Aのうち、特定半導体素子パターン12A−Aと特定半導体素子パターン12B−Aとを結ぶ経路を形成する所定数(図示の例では8個)の半導体素子パターン12−Aが含まれる。半導体素子パターン12a−Aは、領域R1内の半導体素子パターン12−Aのうちの1つである。当該経路を形成する各半導体素子パターン12−Aには、その周縁部に、レチクル50の経路表示パターン51Aが転写された経路表示パターン51A−Aが形成される。経路表示パターン51A−Aは、複数の矩形状ドット52a−Aが並列して構成される。
Attention is focused on a predetermined semiconductor element pattern 12-A (referred to as
In the region R1 surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 20, a predetermined number of paths that connect the specific
同様に、図20の円C2内に示す所定の半導体素子パターン12−A(図20中で半導体素子パターン12b−Aとする。)に着目する。
図20中で一点鎖線で囲む領域R2内には、121個の半導体素子パターン12−Aのうち、特定半導体素子パターン12B−Aと特定半導体素子パターン12C−Aとを結ぶ経路を形成する所定数(図示の例では2個)の半導体素子パターン12−Aが含まれる。半導体素子パターン12b−Aは、領域R2内の半導体素子パターン12−Aのうちの1つである。当該経路を形成する各半導体素子パターン12−Aには、その周縁部に、レチクル50の経路表示パターン51Bが転写された経路表示パターン51B−Aが形成される。経路表示パターン51B−Aは、複数の斜線状ドット52b−Aが並列して構成される。
Similarly, attention is focused on a predetermined semiconductor element pattern 12-A (referred to as
In the region R2 surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 20, among the 121 semiconductor element patterns 12-A, a predetermined number forming a path connecting the specific semiconductor element pattern 12B-A and the specific semiconductor element pattern 12C-A. The semiconductor element pattern 12-A (two in the illustrated example) is included. The
なお、本実施形態では、3つの特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aが設けられた場合について例示したが、更に多数、例えばN個(NはN≧4を満たす整数)の特定半導体素子パターンを設ける場合でも同様である。即ちこの場合、N個の特定半導体素子パターンの観察順序が予め規定されており、識別用パターンは、観察順序が1番目の特定半導体素子パターンを検知するためのものである。レチクルは、観察順序がM番目(Mは1≦M≦N−1を満たす整数)の特定半導体素子パターンからM+1番目の特定半導体素子パターンへ到る経路を示す経路表示パターンを有している。
In the present embodiment, the case where three specific
半導体基板に形成された特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aの検査を行う場合について説明する。本実施形態では、12A−A,12B−A,12C−Aの順に検査する。
先ず、露光ショット領域50−Aの特定半導体素子パターン12A−Aの検査を行うに際して、顕微鏡の検査視野内の半導体素子パターン12−Aに配された識別用パターン13−Aを視認する。視認された識別用パターン13−Aにより、露光ショット領域50−Aにおける特定半導体素子パターン12A−Aの位置を的確に推認することができる。識別用パターン13−Aに従って検査視野を移動させ、短時間で特定半導体素子パターン12A−Aに辿り着くことができる。
A case where the specific
First, when inspecting the specific
特定半導体素子パターン12A−Aを検査した後、続いて、特定半導体素子パターン12B−Aの検査を行う。この場合、特定半導体素子パターン12A−Aの周縁部に形成された経路表示パターン51A−Aを起点として、当該経路表示パターン51A−Aが指示する隣りの半導体素子パターン12−Aを辿る。更に当該隣りの半導体素子パターン12−Aに形成された経路表示パターン51A−Aが指示するその隣りの半導体素子パターン12−Aを辿る。図20の例では、経路表示パターン51A−Aを辿って、特定半導体素子パターン12A−Aから下方向に3つの半導体素子パターン12−Aだけ進み、更に右方向に6つの半導体素子パターン12−Aだけ進むことによって特定半導体素子パターン12B−Aに到る。このように、経路表示パターン51A−Aに従って半導体素子パターン12−Aを辿って顕微鏡の検査視野を移動させて行くことにより、特定半導体素子パターン12B−Aに短時間で容易に辿り着くことができる。
After inspecting the specific
特定半導体素子パターン12B−Aを検査した後、続いて、特定半導体素子パターン12C−Aの検査を行う。この場合、特定半導体素子パターン12B−Aの周縁部に形成された経路表示パターン51B−Aを起点として、当該経路表示パターン51B−Aが指示する隣りの半導体素子パターン12−Aを辿る。更に当該隣りの半導体素子パターン12−Aに形成された経路表示パターン51B−Aが指示するその隣りの半導体素子パターン12−Aを辿る。図20の例では、経路表示パターン51B−Aを辿って、特定半導体素子パターン12B−Aから下方向に2つの半導体素子パターン12−Aだけ進むことによって特定半導体素子パターン12C−Aに到る。このように、経路表示パターン51B−Aに従って半導体素子パターン12−Aを辿って顕微鏡の検査視野を移動させて行くことにより、特定半導体素子パターン12C−Aに短時間で容易に辿り着くことができる。
After the specific semiconductor element pattern 12B-A is inspected, the specific semiconductor element pattern 12C-A is subsequently inspected. In this case, starting from the
また、本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、図8に示される工程(ステップS21〜S34)を経る。これにより、例えば図21に示すように、図20の露光ショット領域50−Aに対応する半導体素子領域50−Bにおいて、その一方の主面には、レチクル50の半導体素子パターン12に対応した複数個の半導体素子12−Bが形成される。ここで、特定半導体素子12A−B,12B−B,12C−Bは、レチクル50の特定半導体素子パターン12A,12B,12Cに対応して形成されたものである。各半導体素子12−Bには、レチクル50の識別用パターン13に対応した各識別用パターン13Bが形成される。
Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the steps (steps S21 to S34) shown in FIG. 8 are performed. Thus, for example, as shown in FIG. 21, in the semiconductor element region 50-B corresponding to the exposure shot region 50-A in FIG. 20, a plurality of the main surfaces corresponding to the
図22に、特定半導体素子12A−B,12B−B,12C−Bと、後述する経路表示パターン51A−B,51B−Bが形成された半導体素子12−Bのみを、図21から取り出して示す。
特定半導体素子12A−Bと特定半導体素子12B−Bとを結ぶ経路を形成する各半導体素子12−Bには、その周縁部に、レチクル50の経路表示パターン51Aが転写された経路表示パターン51A−Bが形成される。経路表示パターン51A−Bは、複数の矩形状ドット52a−Bが並列して構成される。
特定半導体素子12B−Bと特定半導体素子12C−Bとを結ぶ経路を形成する各半導体素子12−Bには、その周縁部に、レチクル50の経路表示パターン51Bが転写された経路表示パターン51B−Bが形成される。経路表示パターン51B−Bは、複数の斜線状ドット52b−Bが並列して構成される。
FIG. 22 shows only the
Each semiconductor element 12-B that forms a path connecting the
Each semiconductor element 12-B that forms a path connecting the specific semiconductor element 12B-B and the specific semiconductor element 12C-B has a
図21の円C1内に示す領域を拡大した様子を図23(a)に、図21の円C2内に示す領域を拡大した様子を図23(b)にそれぞれ示す。
図23(a)では、識別用パターン13−Bは、半導体素子12−Bの隅部近傍のスクライブ領域16Bにおいて、例えば第2領域16B−2内でボンディングパッド16Bbと第1領域16B−1の境界との間に存する空き領域19aに設けられる。経路表示パターン51A−Bは、半導体素子12−Bの対向する2辺近傍のスクライブ領域16Bにおいて、例えば第1領域16B−1内でスクライブ内パターン16Baと第2領域16B−2の境界との間に存する空き領域19cに形成される。
FIG. 23A shows an enlarged view of the area shown in the circle C1 in FIG. 21, and FIG. 23B shows an enlarged view of the area shown in the circle C2 in FIG.
In FIG. 23A, the identification pattern 13-B is formed between the bonding pad 16Bb and the
図23(b)では、識別用パターン13−Bは、半導体素子12−Bの隅部近傍のスクライブ領域16Bにおいて、例えば第2領域16B−2内でボンディングパッド16Bbと第1領域16B−1の境界との間に存する空き領域19aに設けられる。経路表示パターン51B−Bは、半導体素子12−Bの対向する2辺近傍のスクライブ領域16Bにおいて、例えば第1領域16B−1内でスクライブ内パターン16Baと第2領域16B−2の境界との間に存する空き領域19cに形成される。
In FIG. 23B, the identification pattern 13-B is formed between the bonding pad 16Bb and the
半導体基板に形成された特定半導体素子12A−B,12B−B,12C−Bの検査を行う場合について説明する。本実施形態では、12A−B,12B−B,12C−Bの順に検査する。
先ず、半導体素子領域50−Bの特定半導体素子12A−Bの検査を行うに際して、顕微鏡の検査視野内の半導体素子12−Bに配された識別用パターン13−Bを視認する。視認された識別用パターン13−Bにより、半導体素子領域50−Bにおける特定半導体素子12A−Bの位置を的確に推認することができる。識別用パターン13−Bに従って検査視野を移動させ、短時間で特定半導体素子12A−Bに辿り着くことができる。
A case where the
First, when the
特定半導体素子12A−Bを検査した後、続いて、特定半導体素子12B−Bの検査を行う。この場合、特定半導体素子12A−Bの周縁部に形成された経路表示パターン51A−Bを起点として、当該経路表示パターン51A−Bが指示する隣りの半導体素子12−Aを辿る。更に当該隣りの半導体素子12−Bに形成された経路表示パターン51A−Bが指示するその隣りの半導体素子12−Bを辿る。図21の例では、経路表示パターン51A−Bを辿って、特定半導体素子12A−Bから下方向に3つの半導体素子12−Bだけ進み、更に右方向に6つの半導体素子12−Bだけ進むことによって特定半導体素子12B−Bに到る。このように、経路表示パターン51A−Bに従って半導体素子12−Bを辿って顕微鏡の検査視野を移動させて行くことにより、特定半導体素子12B−Bに短時間で容易に辿り着くことができる。
After the
特定半導体素子12B−Bを検査した後、続いて、特定半導体素子12C−Bの検査を行う。この場合、特定半導体素子12B−Bの周縁部に形成された経路表示パターン51B−Bを起点として、当該経路表示パターン51B−Bが指示する隣りの半導体素子12−Bを辿る。更に当該隣りの半導体素子12−Bに形成された経路表示パターン51B−Bが指示するその隣りの半導体素子12−Bを辿る。図21の例では、経路表示パターン51B−Bを辿って、特定半導体素子12B−Bから下方向に2つの半導体素子12−Bだけ進むことによって特定半導体素子12C−Bに到る。このように、経路表示パターン51B−Bに従って半導体素子12−Bを辿って顕微鏡の検査視野を移動させて行くことにより、特定半導体素子12C−Bに短時間で容易に辿り着くことができる。
After inspecting the specific semiconductor element 12B-B, the specific semiconductor element 12C-B is subsequently inspected. In this case, starting from the
なお、本実施形態では、3つの特定半導体素子12A−B,12B−B,12C−Bが設けられた場合について例示したが、更に多数、例えばN個(NはN≧4を満たす整数)の特定半導体素子を設ける場合でも同様である。即ちこの場合、N個の特定半導体素子の観察順序が予め規定されており、識別用パターンは、観察順序が1番目の特定半導体素子を検知するためのものである。半導体基板には、観察順序がM番目(Mは1≦M≦N−1を満たす整数)の特定半導体素子からM+1番目の特定半導体素子へ到る経路を示す経路表示パターンが形成されている。
In the present embodiment, the case where three
また、本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、図6と同様の自動検査装置を用いて、顕微鏡を用いたユーザの目視による欠陥検査を行う代わりに、自動的に検査を行うようにしても良い。 Also, in this embodiment, as in the first embodiment, an automatic inspection apparatus similar to that in FIG. 6 is used to automatically perform inspection instead of performing visual defect inspection using a microscope. Anyway.
以上説明したように、本実施形態によれば、レチクル50の特定半導体素子パターン12A,12B,12Cが露光された転写パターンである特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aをこの順で順次検査する際に、検査の効率性が向上する。即ち、半導体素子パターン12−Aが多数形成された場合でも、特定半導体素子パターン12A−A,12B−A,12C−Aを容易且つ正確に短時間で探し当てることが可能となり、極めて効率良く検査を行うことができる。また本実施形態では、特定半導体素子パターン間の所定の半導体素子パターン12−Aのみに経路表示パターンを設けることにより、より効率的な半導体装置の設計が可能となり、また検査段階におけるパターンの見間違いの発生が低減される。
As described above, according to the present embodiment, the specific
以下、諸態様を付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects will be collectively described as additional notes.
(付記1)半導体基板の一方の主面にフォト・レジスト層を形成する工程と、
複数個の半導体素子パターンと、前記半導体素子パターンから複数個の前記半導体素子パターンのうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとを有するレチクルを用いて、前記フォト・レジスト層に対して露光処理を行う工程と、
前記フォト・レジスト層を現像する工程と、
前記識別用パターンを指標として用い、前記特定半導体素子パターンを検知する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 1) A step of forming a photoresist layer on one main surface of a semiconductor substrate;
A plurality of semiconductor element patterns, and an identification pattern indicating a direction and a distance from the semiconductor element pattern to at least one of the plurality of semiconductor element patterns and a specific semiconductor element pattern to be observed. A step of performing an exposure process on the photoresist layer using a reticle having
Developing the photoresist layer;
And a step of detecting the specific semiconductor element pattern using the identification pattern as an index.
(付記2)前記レチクルは、前記半導体素子パターンの周縁部に前記識別用パターンを有していることを特徴とする付記1に記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 2) The said reticle has the said pattern for identification in the peripheral part of the said semiconductor element pattern, The manufacturing method of the semiconductor device of
(付記3)前記レチクルは、前記半導体素子パターンから、前記レチクルの4隅部のうちで当該半導体素子パターンに最も近接する隅部までの方向及び距離を示す隅部認識用パターンを更に有することを特徴とする付記1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 3) The reticle further includes a corner recognition pattern indicating a direction and a distance from the semiconductor element pattern to a corner closest to the semiconductor element pattern among the four corners of the reticle. The manufacturing method of a semiconductor device according to the
(付記4)前記レチクルは、前記半導体素子パターンの周縁部に前記隅部認識用パターンを有していることを特徴とする付記3に記載の半導体装置の製造方法。
(Additional remark 4) The said reticle has the said pattern for corner recognition in the peripheral part of the said semiconductor element pattern, The manufacturing method of the semiconductor device of
(付記5)前記特定半導体素子パターンはN個(NはN≧2を満たす整数)設けられ、前記各特定半導体素子パターンの観察順序が予め規定されており、
前記識別用パターンは、観察順序が1番目の前記特定半導体素子パターンを検知するためのものであり、
前記レチクルは、観察順序がM番目(Mは1≦M≦N−1を満たす整数)の前記特定半導体素子パターンからM+1番目の前記特定半導体素子パターンへ到る経路を示す経路表示パターンを有しており、
前記識別用パターンを指標として用い、観察順序が1番目の前記特定半導体素子パターンを検知した後、前記経路表示パターンを用いてN−1個の前記特定半導体素子パターンを順次に検知する工程を更に具備することを特徴とする付記1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
(Supplementary Note 5) N specific semiconductor element patterns (N is an integer satisfying N ≧ 2) are provided, and an observation order of each specific semiconductor element pattern is defined in advance,
The identification pattern is for detecting the specific semiconductor element pattern whose observation order is first,
The reticle has a path display pattern indicating a path from the specific semiconductor element pattern whose observation order is Mth (M is an integer satisfying 1 ≦ M ≦ N−1) to the M + 1th specific semiconductor element pattern. And
A step of sequentially detecting N-1 specific semiconductor element patterns using the path display pattern after detecting the first specific semiconductor element pattern having the first observation order using the identification pattern as an index; The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of
(付記6)複数個の半導体素子パターンと、
前記半導体素子パターンから、複数個の前記半導体素子パターンのうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンと
を具備してなることを特徴とするレチクル。
(Appendix 6) A plurality of semiconductor element patterns;
An identification pattern indicating a direction and a distance from the semiconductor element pattern to at least one of the plurality of semiconductor element patterns and a specific semiconductor element pattern to be observed. Reticle.
(付記7)一方の主面に、複数個の半導体素子と、前記半導体素子から複数個の前記半導体素子のうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子までの方向及び距離を示す識別用パターンとを具備してなることを特徴とする半導体基板。 (Appendix 7) On one main surface, a plurality of semiconductor elements, and directions and distances from the semiconductor elements to at least one of the plurality of semiconductor elements and a specific semiconductor element to be observed A semiconductor substrate comprising an identification pattern shown.
(付記8)前記識別用パターンが前記半導体素子の周縁部に形成されていることを特徴とする付記7に記載の半導体基板。 (Additional remark 8) The semiconductor pattern of Additional remark 7 characterized by the said pattern for identification being formed in the peripheral part of the said semiconductor element.
(付記9)複数の前記半導体素子により半導体素子群が構成され、前記半導体素子群が複数隣接して配置されていることを特徴とする付記7又は8に記載の半導体基板。 (Supplementary note 9) The semiconductor substrate according to Supplementary note 7 or 8, wherein a semiconductor element group is configured by a plurality of the semiconductor elements, and a plurality of the semiconductor element groups are arranged adjacent to each other.
(付記10)前記半導体素子群内の前記半導体素子から、当該半導体素子群の4隅部のうちで当該半導体素子に最も近接する隅部までの方向及び距離を示す隅部認識用パターンを更に具備することを特徴とする付記9に記載の半導体基板。
(Supplementary Note 10) A corner recognition pattern further indicating a direction and a distance from the semiconductor element in the semiconductor element group to a corner closest to the semiconductor element among the four corners of the semiconductor element group. The semiconductor substrate according to
(付記11)前記隅部認識用パターンが前記半導体素子の周縁部に形成されていることを特徴とする付記10に記載の半導体基板。
(Additional remark 11) The semiconductor substrate of
(付記12)前記特定半導体素子はN個(NはN≧2を満たす整数)設けられ、前記各特定半導体素子の観察順序が予め規定されており、
前記識別用パターンは、観察順序が1番目の前記特定半導体素子を検知するためのものであり、
観察順序がM番目(Mは1≦M≦N−1を満たす整数)の前記特定半導体素子からM+1番目の前記特定半導体素子へ到る経路を示す経路表示パターンを有していることを特徴とする付記7〜11のいずれか1項に記載の半導体基板。
(Supplementary Note 12) N specific semiconductor elements are provided (N is an integer satisfying N ≧ 2), and the observation order of the specific semiconductor elements is defined in advance.
The identification pattern is for detecting the specific semiconductor element whose observation order is first,
It has a path display pattern indicating a path from the specific semiconductor element whose observation order is Mth (M is an integer satisfying 1 ≦ M ≦ N−1) to the M + 1th specific semiconductor element. The semiconductor substrate according to any one of appendices 7 to 11.
1 SEM
2 記録部
3 認識部
4 演算部
5 データベース
6 検査視野調節部
7 制御部
11,30,30a,40 レチクル
11−A,30−A,40−A 露光ショット領域
11−B,50−B 半導体素子領域
12,12a,12b,12c,12d,12−A,12a−A,12b−A,12c−A,12d−A,12−B,12a−B,12b−B,12c−B,12d−B 半導体素子パターン
12A,12B,12C,12A−A,12B−A,12C−A,12A−B 特定半導体素子パターン
13,41〜43,13−A,41−A〜43−A 識別用パターン
13a,13b,13a−A,13b−A,13a−B,13b−B,41a,41b,42a,42b,43a,43b,41a−A,41b−A,42a−A,42b−A,43a−A,43b−A
16 領域
16−A,18,18−A スクライブ領域
17,17−A ショット認識用パターン
19a,19b,19c,19d 空き領域
31,31−A,32 隅部認識用パターン
31a,31a−A,31b,31b−A,32a,32b 線分
51A,51B,51A−A,51B−A,51A−B,51B−B 経路表示パターン
52a,52a−A,52a−B 区形状ドット
52b,52b−A,52b−B 斜線状ドット
1 SEM
2
16 areas 16-A, 18, 18-
Claims (6)
複数個の半導体素子パターンと、前記半導体素子パターンから複数個の前記半導体素子パターンのうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンとを有するレチクルを用いて、前記フォト・レジスト層に対して露光処理を行う工程と、
前記フォト・レジスト層を現像する工程と、
前記識別用パターンを指標として用い、前記特定半導体素子パターンを検知する工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming a photoresist layer on one main surface of the semiconductor substrate;
A plurality of semiconductor element patterns, and an identification pattern indicating a direction and a distance from the semiconductor element pattern to at least one of the plurality of semiconductor element patterns and a specific semiconductor element pattern to be observed. A step of performing an exposure process on the photoresist layer using a reticle having
Developing the photoresist layer;
And a step of detecting the specific semiconductor element pattern using the identification pattern as an index.
前記識別用パターンは、観察順序が1番目の前記特定半導体素子パターンを検知するためのものであり、
前記レチクルは、観察順序がM番目(Mは1≦M≦N−1を満たす整数)の前記特定半導体素子パターンからM+1番目の前記特定半導体素子パターンへ到る経路を示す経路表示パターンを有しており、
前記識別用パターンを指標として用い、観察順序が1番目の前記特定半導体素子パターンを検知した後、前記経路表示パターンを用いてN−1個の前記特定半導体素子パターンを順次に検知する工程を更に具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。 N specific semiconductor element patterns (N is an integer satisfying N ≧ 2) are provided, and an observation order of the specific semiconductor element patterns is defined in advance.
The identification pattern is for detecting the specific semiconductor element pattern whose observation order is first,
The reticle has a path display pattern indicating a path from the specific semiconductor element pattern whose observation order is Mth (M is an integer satisfying 1 ≦ M ≦ N−1) to the M + 1th specific semiconductor element pattern. And
A step of sequentially detecting N-1 specific semiconductor element patterns using the path display pattern after detecting the first specific semiconductor element pattern having the first observation order using the identification pattern as an index; The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記半導体素子パターンから、複数個の前記半導体素子パターンのうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子パターンまでの方向及び距離を示す識別用パターンと
を具備してなることを特徴とするレチクル。 A plurality of semiconductor element patterns;
An identification pattern indicating a direction and a distance from the semiconductor element pattern to at least one of the plurality of semiconductor element patterns and a specific semiconductor element pattern to be observed. Reticle.
前記半導体素子から複数個の前記半導体素子のうちの少なくとも1つであって観察対象とされる特定半導体素子までの方向及び距離を示す識別用パターンと
を具備してなることを特徴とする半導体基板。 On one main surface, a plurality of semiconductor elements,
A semiconductor substrate comprising: an identification pattern indicating a direction and a distance from the semiconductor element to at least one of the plurality of semiconductor elements and a specific semiconductor element to be observed .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009295795A JP2011138803A (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Method of manufacturing semiconductor device, reticle, and semiconductor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009295795A JP2011138803A (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Method of manufacturing semiconductor device, reticle, and semiconductor substrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011138803A true JP2011138803A (en) | 2011-07-14 |
Family
ID=44349978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009295795A Pending JP2011138803A (en) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | Method of manufacturing semiconductor device, reticle, and semiconductor substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011138803A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018105119A (en) * | 2018-03-26 | 2018-07-05 | 三菱自動車工業株式会社 | Slide door opening-closing device |
-
2009
- 2009-12-25 JP JP2009295795A patent/JP2011138803A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018105119A (en) * | 2018-03-26 | 2018-07-05 | 三菱自動車工業株式会社 | Slide door opening-closing device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7859111B2 (en) | Computer implemented method for designing a semiconductor device, an automated design system and a semiconductor device | |
JP5479782B2 (en) | Defect image processing apparatus, defect image processing method, semiconductor defect classification apparatus, and semiconductor defect classification method | |
US9190261B2 (en) | Layer alignment in FinFET fabrication | |
US7817265B2 (en) | Alignment mark and defect inspection method | |
US20060278956A1 (en) | Semiconductor wafer with non-rectangular shaped dice | |
KR100689709B1 (en) | overlay apparatus for semiconductor device manufacturing and overlay measuring method the same | |
US7635920B2 (en) | Method and apparatus for indicating directionality in integrated circuit manufacturing | |
TWI412068B (en) | Alignment mark and defect inspection method | |
JP2009081219A (en) | Semiconductor wafer, semiconductor chip cut away from same semiconductor wafer, and manufacturing method of semiconductor wafer | |
JP2011138803A (en) | Method of manufacturing semiconductor device, reticle, and semiconductor substrate | |
JP2006332177A (en) | Semiconductor wafer, manufacturing method thereof and mask | |
US20100234973A1 (en) | Pattern verifying method, method of manufacturing a semiconductor device and pattern verifying program | |
JP2007081293A (en) | Inspection method, method of manufacturing semiconductor device and program | |
JP2004317975A (en) | Photomask and method for manufacturing semiconductor device using the photomask | |
US6399259B1 (en) | Method of forming alignment marks for photolithographic processing | |
JP2004273612A (en) | Semiconductor device, its fabricating process and photomask | |
US5902717A (en) | Method of fabricating semiconductor device using half-tone phase shift mask | |
JPH09306910A (en) | Semiconductor device | |
JP2009251455A (en) | Alignment mark and alignment method | |
JP2007165347A (en) | Manufacturing method of semiconductor device, wafer, and manufacturing method thereof | |
JP2008244254A (en) | Semiconductor device, manufacturing method therefor and mask for division exposure | |
JP2010050430A (en) | Method for manufacturing semiconductor apparatus, reticle and semiconductor substrate | |
JP6202521B2 (en) | Silicon wafer and wiring formation method | |
JP2006108571A (en) | Semiconductor device | |
TWI743792B (en) | Vernier mark for semiconductor manufacturing process and lithographic process inspection method using the same |