JP4144994B2 - ショットマップ作成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスや薄膜磁気ヘッド等の半導体装置をウェハ、ガラスプレート等の基板上に製造するときに、露光装置を用いてリソグラフィを行って基板上にマスクパターンを描写して形成する際の基板上のショット領域の配置方法、すなわち、ショットマップ作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイス等の高集積化を図るために、半導体デバイス等を製造する工程において半導体チップ（以下、単にチップという。）を微細化形成する技術が進展している。
【０００３】
この場合、高精度でパターンを形成する観点からは、リソグラフィ工程において、高精度で露光することが求められ、一方、装置の処理能力、すなわち、スループットを高めて、コストダウンを図る観点からは短時間で効率的に処理することが同時に求められている。
【０００４】
前者の露光を高精度で行う観点からは、ステッパ等の露光装置の種類、性能の選定や露光するマスク（レチクル）のパターンと各ショット領域内のチップパターンとの位置併せ（アラインメント）を高精度に行うとともに、基板寸法、マスク寸法、ショット領域の大きさ（寸法）およびチップサイズ等のバランスを考慮すること等が行われている。
【０００５】
一方、後者のスループットを高める観点からは、特に、露光する段階で、複数のショット領域あるいはチップの個数が最大となるように、ショット領域の配列を決定すること、すなわち、ショットマップ作成方法（ウェハ上のチップレイアウト方法）が種々検討されている。
【０００６】
スループットを高める観点から考慮される上記ショットマップ作成方法に関して、例えば、与えられた条件のもとで、最適なショットマップを作成する以下の方法が提案されている。
【０００７】
特開平９−２７４４５号公報記載のショットマップ作成方法によれば、図１（ａ）に示すショットマップは、以下の工程を経て作成される。
【０００８】
すなわち、まず、ウェハ１上の有効露光領域（自動焦点領域）２およびショット領域３の形状を設定し（第１工程）、有効露光領域２の所定方向の最大幅ｗ１をショット領域３の所定方向の幅ｗ２で除算して、有効露光領域２内で所定方向に配列されるショット領域３の個数の偶奇を定め（第２工程）、ショット領域３の個数の偶奇に基づいて、有効露光領域２内に配置されるショット領域３の個数が最大となるようにショット領域３の配列を定めるものであり（第３工程）、これら一連の操作が自動的に行われるものとされている。具体的にいえば、図１（ａ）の例では、有効露光領域２内でＸ、Ｙの両方向に配列されるショット領域３の個数はいずれも６個で偶数であり、この場合は有効露光領域２の中心（ウェハ１の中心Ｃと一致する。）に対してショット領域３を対称に配置し、この結果、ショット領域３は合計２４個配列することができる。
【０００９】
通常、有効露光領域２の限界線近傍に位置するショット領域３については正確な焦点計測ができず、適正な露光を行うことができないため、前ショットのパラメータを使用して露光することが行われ、したがって、スループットが低下する一因となっている。しかしながら、上記の方法によれば、有効露光領域２の限界線近傍に位置するショット領域３については無効なものとして予め除いて各ショット領域３の配置を決定するため、その分スループットの向上が図られる。
【００１０】
また、上記特開平９−２７４４５号公報では、ショット領域３の個数の最大化を図る上記方法に代えてチップパターンの個数の最大化を図る観点から、さらに、図１（ｂ）に示すショットマップが提案されている。
【００１１】
すなわち、第１工程においてショット領域３内に転写されるチップパターン（複数個のチップ）４ａ〜４ｄの形状を設定し、第２工程において有効露光領域２内で所定方向に配列されるチップパターン４ａ〜４ｄの個数の偶奇を定め、第３工程においてチップパターン４ａ〜４ｄの個数の偶奇に基づいて、有効露光領域内に配置されるチップパターン４ａ〜４ｄの個数が最大となるようにショット領域の配列を定める。
【００１２】
上記図１（ｂ）の例では、有効露光領域２の内側に位置するチップパターン４ａ〜４ｄ（図１（ｂ）中、ハッチングして示す。）のみが製品化可能な有効なチップとされ、有効露光領域２の限界線上にその一部が位置するチップパターン４ａ〜４ｄ（図１（ｂ）中、白抜きで示す。）は製品化することが適当でない無効なチップとされる。
【００１３】
なお、有効露光領域２の内側に配列されるチップパターン４ａ〜４ｄの個数が奇数のときは、複数のショット領域３の中心（図２（ｂ）ではウェハ１の中心Ｃと一致した状態にある。）をウェハ１の中心Ｃからシフトして、有効露光領域２の内側にあって有効露光領域２の限界線に近接するチップパターン４ａ〜４ｄを有効露光領域２のより内側に移動させることにより、そのチップパターン４ａ〜４ｄをより高精度で露光することができ、これによって有効なチップパターン４ａ〜４ｄの個数が最大となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のショットマップ作成方法の場合、前者の有効露光領域２内に配置されるショット領域３の個数を最大とする方法においては、各ショット領域３のチップパターン４ａ〜４ｄが完全に露光領域２内に位置するようにショット領域３の配列を定めるため、有効露光領域２の限界線上または外側にショット領域３のチップパターン４ａ〜４ｄの一部が位置するとき、チップパターン４ａ〜４ｄの他の一部が有効露光領域２の内側にあってもそのショット領域３は無効とされ、その無効とされたショット領域３の分だけショット領域３の個数が少なくなるという不具合がある。
【００１５】
一方、後者の有効露光領域２内に配置されるチップパターン４ａ〜４ｄの個数を最大とする方法においては、前者の方法において無視されたショット領域３（３Ａで示す。）のチップパターン４ａ〜４ｄのうち有効露光領域２内にあるチップパターン４ａ〜４ｄの一部（チップ）４ｃ、４ｄは製品化可能なチップとして取り扱われるため、そのチップパターン４ａ〜４ｄの一部４ｃ、４ｄは有効となり、前者の方法における不具合は解消される。
【００１６】
しかしながら、後者の場合においても、有効露光領域２の限界線上にあるチップパターン４ａ〜４ｄについては、有効露光領域２内にある一部（チップ）４ｃ、４ｄは当然に有効とされるものの、有効露光領域２外にあるチップパターン４ａ〜４ｄの残部（チップ）４ａ、４ｂについては、製品チップ相当の高精度ではないにしても一定精度の露光が行われているにもかかわらず一律に無効とされる不具合がある。
【００１７】
また、上記した従来のショットマップ作成方法の場合、有効露光領域２については考慮されているが、有効ウェハ領域、すなわち、半導体デバイス等製造プロセスにおいてウェハ１を取り扱うために備えられた保持用の爪部等の配置された基板外周のチップ形成不可領域を除いたチップ形成可能領域（図示せず。）の取り扱いについては、必ずしも考慮されていない。このため、特に、有効ウェハ領域が有効露光領域２の内側に形成されたときは、有効露光領域２の内側であって、かつ、有効ウェハ領域の外側に位置する一部のチップについては、製品化することができず、このような条件でのショットマップ作成方法は不具合である。
【００１８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、スループットをより向上することができるショットマップ作成方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るショットマップ作成方法は、レチクル上に形成されたマスクパターンを描写して基板上にチップパターンを形成する複数個のショット領域の配列を定めるためのショットマップ作成方法において、該複数個のショット領域にはそれぞれ品質検査に使用するモニタ用チップと製品用チップからなる複数個のチップを切り出すための該チップパターンが形成され、有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすチップが、該モニタ用チップか該製品用チップかを判別し、該基板上の有効露光領域内であってかつ有効基板領域内に位置する製品用チップの数が最大となるように、該複数個のショット領域の配列を定めることを特徴とする。
【００２０】
ここで、基板とは、レチクル上に形成されたマスクパターンを描写することによってチップパターンを形成して半導体デバイス等を製造することができる材料であり、例えば、ウェハ、ガラスプレート等をいい、また、有効基板領域とは、半導体デバイス等製造プロセスにおいて基板を取り扱うために備えられた保持用の爪部等の配置された基板外周のチップ形成不可領域を除いたチップ形成可能領域いう。また、ここでは、チップパターン１個は、チップ１個に対応する概念として用いる。
【００２１】
上記の発明の構成により、基板について有効基板領域を考慮し、また、ショット領域についてチップパターンを考慮して、その有効基板領域の外側に位置するチップパターン（チップに対応）については無効として予め除いてショット領域の配置を行うため、従来、チップ形成不可領域に位置するチップが有効なチップとみなされて複数個のショット領域の配列が定められ、あるいはその逆に、チップ形成可能領域に位置するチップが無効なチップとみなされて複数個のショット領域の配列が定められていた不具合を解消することができ、スループットを向上することができる。
【００２２】
また、前記ショット領域の配列は、有効露光領域内であり、かつ有効基板領域内となる半径のうち、限界線が内側に位置する方の領域の半径を設定し、前記設定された半径の２倍の値を前記チップパターンの幅で除算して商の整数部を求め、前記整数部の偶奇から有効チップパターンの数が最大となるように配列を定めることによって行われることを特徴とする。
【００２３】
ここで、属性の異なる部分領域とは、例えば、以下に説明するモニタ用チップおよび製品用チップからなる構成やチップ領域と情報領域からなる構成等をいうが、これに限定するものではない。また、属性の有用度を判別したときの属性の有用度の高い部分領域とは、例えば、前者の場合、モニタ用チップか製品用チップかを判別し、製品用チップの方を属性の有用度の高い部分領域とみることをいう。
【００２４】
上記の発明の構成により、属性の有用度の高い部分領域の数が最大となるように複数個のショット領域の配列が定められるため、スループットを向上することができる。
【００２５】
また、本発明に係るショットマップ作成方法は、レチクル上に形成されたマスクパターンを描写して基板上にチップパターンを形成する複数個のショット領域の配列を定めるためのショットマップ作成方法において、該複数個のショット領域にはそれぞれ品質検査に使用するモニタ用チップと製品用チップとからなる複数個のチップを切り出すためのチップパターンが形成され、該基板上の有効露光領域内に位置する該製品用チップの数が最大となるように、該複数個のショット領域の配列を定めることを特徴とする。
【００２６】
ここで、モニタ用チップは、あるショット領域における所定個数の製品用チップの品質判定を行うためにそのショット領域に例えば１個設けられる。そして、モニタ用チップは、例えば、端子が設けられた簡易な配線あるいは所定回路が形成され、この端子或は回路を使用して所定個数の製品用チップの品質検査が行われる。あるいはまた、モニタ用チップは、例えば、製品用チップと同一あるいは類似のパターンが形成されるチップであり、製造後、製品用チップと分離して、製品用チップに代えて所定の品質検査の対象試料とされる。したがって、これらのモニタ用チップは、製品用チップのパターンが形成されておらず、あるいはまた、品質検査対象項目に対応するパターンの必要限度の部位を除く領域については製品用チップと同様の高精度は不要である。
【００２７】
上記の発明の構成により、ショット領域の内部構成、すなわち、チップパターンの構成を考慮し、有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすときに、モニタ用チップか製品用チップかを判別し、モニタ用チップが製品用チップよりも優先的に有効露光領域からはみだすように配置することにより、製品用チップの数が最大となるように複数個のショット領域の配列が定められるため、スループットを向上することができる。なお、この場合、モニタ用チップが、品質検査に使用するものに代えて、製品用チップ、すなわち、量産製品用チップと混載される開発デバイス用チップであっても、開発デバイス用チップについては開発対象の特性のみを評価可能であればよいため、上記と同様の効果を奏することができる。
【００２８】
また、本発明に係るショットマップ作成方法は、レチクル上に形成されたマスクパターンを描写して基板上にチップパターンを形成する複数個のショット領域の配列を定めるためのショットマップ作成方法において、該複数個のショット領域にはそれぞれパターンが形成されるチップ領域と品質管理上該チップ領域を特定するのに必要な情報を含む情報領域とからなるチップを複数個切り出すためのチップパターンが形成され、該基板上の有効露光領域内に位置する該チップ領域の数が最大となるように、該複数個のショット領域の配列を定めることを特徴とする。
【００２９】
ここで、情報領域は、チップパターン中にチップ領域と対になって形成されるものであり、１個ずつのチップに分離形成後、製品用チップとしての機能を有するチップ領域の所定の品質検査を行い、あるいは、チップ領域の製造履歴管理等を行うことができるように品質管理上の情報を含む。したがって、この情報領域は製品用チップのパターンが形成されていない。
【００３０】
これにより、チップの内部構成を考慮し、有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすときに、チップ領域か情報領域かを判別し、情報領域がチップ領域よりも優先的に有効露光領域からはみだすように配置することにより、チップ領域の数が最大となるように複数個のショット領域の配列が定められるため、スループットを向上することができる。なお、この場合、チップ領域内の情報領域側端部に実質的にパターンが形成されていないときは、そのチップ領域内の情報領域側端部を上記情報領域と同様に取り扱っても、上記と同様の効果を奏することができる。このとき、情報領域の一部がチップ領域内の情報領域側端部に食い込んでいても同様である。
【００３１】
上記の各発明において、前記モニタ用チップまたは前記情報領域は前記チップパターンにおいて前記複数個のショット領域の中心（対称中心）より最も遠い位置に配置されると、有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすときに、製品用チップに先だってモニタ用チップがはみだすように配置され、また、チップ領域に先だって情報領域がはみだすように配置されるため、複数個のショット領域の配列が定められたときに、製品用チップまたはチップ領域の数がより大きくなるように複数個のショット領域の配列が定められ、スループットを向上することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るショットマップ作成方法の好適な実施の形態（以下、本実施の形態例という。）について、図を参照して、以下に説明する。
【００３３】
図２に本実施の形態例においてリソグラフィの際に用いられる装置の一例として、縮小露光装置（ステッパ 以下、単に露光装置という。）を概略示す。
【００３４】
露光装置１０は、基板であるウェハ１２を戴置し、位置合わせ（アラインメント）のために移動可能に設けられた移動台１４と、位置合わせのためにパターン位置を検出して制御するための測長用ミラー１６、レーザ測長系１８および制御系２０から構成される位置測定・制御系２２と、図示しないマスクパターンが例えば１０倍に拡大して形成されたレチクル（マスク）２４を戴置し、位置測定・制御系２２によって微小移動可能に設けられたレチクル微動台２６と、レチクルに光を照射するための光照射部２８と、レチクル２４を透過した光線を１／１０に縮小してウェハ１２上にショット領域を形成するための縮小レンズ３０とを備えている。
【００３５】
また、図３に示すように、ウェハ１２上には位置合わせのためのマーク（アラインメントマーク）３２が設けられており、このマーク３２を基準位置として、後述するショット領域とマスクパターンとの位置合わせが行われる。さらに、ウェハ１２上には、有効露光領域３４およびその外周に有効ウェハ領域（有効基板領域）３８が設定される。有効露光領域３４は１度に露光できる領域であり、本実施例のような投影型においては縮小レンズ３０の寸法によって制限され、スキャン型においてはレチクル２４の大きさによって制限される。有効ウェハ領域（有効基板領域）３８はウェハ保持用の爪部３６等の配置された基板外周のチップ形成不可領域を除いたチップ形成可能領域である。なお、図３をはじめとする各図において、参照符号３４、３８の引き出し線の引き出し位置は、便宜上、それぞれの領域の外周境界（限界）線を示している。
【００３６】
まず、本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法について、図４のショットマップの概略図および図５のフローチャートを参照して以下説明する。
【００３７】
図４に示す本実施の形態の第１の例に係るショットマップにおいて、ウェハ１２の有効ウェハ領域３８の内側に有効露光領域３４が形成されている。有効ウェハ領域３８の半径は図４中Ｒ２であり、有効露光領域３４の半径は図４中Ｒ１である。複数個のショット領域４２は、この場合、複数個のショット領域４２の中心（対称中心）Ｓをウェハ１２の中心Ｃと一致させて、ウェハ１２の中心Ｃに対称にＸ、Ｙ方向に合計３２個配置されている。各ショット領域４２は、この場合、４個のチップからなるチップパターン（以下、チップということがある。）４０ａ〜４０ｄが形成されているため、チップパターン４０ａ〜４０ｄの数（チップの数）としては、合計１２８個配置されている。周辺に位置するショット領域４２（４２Ａ）については、チップパターン４０ａ〜４０ｄの一部であるチップ４０ａ、４０ｂが有効露光領域３４の限界線上あるいはその外側にある。
【００３８】
上記にように構成されるショットマップの作成手順について以下説明する。
【００３９】
まず、ウェハ１２上の有効露光領域３４および有効ウェハ領域３８のそれぞれの半径Ｒ１、Ｒ２を設定する（Ｓ１００）。
【００４０】
ついで、有効露光領域３４内でありかつ有効ウェハ領域３８となる半径Ｒ１またはＲ２、すなわち、限界線が内側に位置する方の領域の半径を設定する（Ｓ１０２）。図４の例では、有効ウェハ領域３８の内側に有効露光領域３４が設定されるため、選択される半径は、有効露光領域３４の半径Ｒ１である。
【００４１】
ついで、選択される半径Ｒ１またはＲ２（ここでは半径Ｒ１）の２倍の値をそれぞれのショット領域４２に一律に形成されるチップパターン（チップ）４０ａ〜４０ｄの幅Ｒ３で除算して商の整数部を求める（Ｓ１０４）。図４の例では、商の整数部は１２である。
【００４２】
ついで、整数部よりＸ方向およびＹ方向のチップパターン４０ａ〜４０ｄの数の偶奇を決め、Ｘ方向およびＹ方向のチップパターン４０ａ〜４０ｄの位置を定める（Ｓ１０６）。図４の例では、各ショット領域４２の中心に対称に４個のチップパターン４０ａ〜４０ｄが位置する。
【００４３】
そして、チップパターン４０ａ〜４０ｄの位置を基準として、選択された半径Ｒ１またはＲ２の２倍（ここでは半径Ｒ１の２倍）からなる有効露光領域３４内または有効ウェハ領域３８内（ここでは有効露光領域３４内）に全部が含まれるチップパターン４０ａ〜４０ｄを有効チップパターン（チップ）４０ａ〜４０ｄとする（Ｓ１０８）。例えば、図４中左下に位置するショット領域４２（４２Ａ）については、チップパターン４０ａ〜４０ｄのうち参照符号４０ｃ、４０ｄで示すもののみが有効チップパターンとされる。
【００４４】
最後に、有効チップパターン（チップ）４０ａ〜４０ｄの数が最大となるようにチップパターン４０ａ〜４０ｄの形成された複数個のショット領域４２の配列を定める（Ｓ１１０）。図４の例では、整数部が１２で偶数であるため、Ｘ方向およびＹ方向の各チップパターン４０ａ〜４０ｄは、ウェハ１２の中心Ｃと複数個のショット領域４２の中心（対称中心）Ｓとを一致させて、ウェハ１２の中心Ｃに対称に配置される。なお、例えば、図６に示すように整数部が１１で奇数の場合には、複数個のショット領域４２の中心Ｓをウェハ１２の中心Ｃからわずかに図６中矢印Ａで示す左上方向にシフトした位置に設ける（極端に表示すれば、Ｓ１からＳ２へシフトする）ことによって図６中右下の有効露光領域３４の限界線近傍に位置していたショット領域４２（４２Ａ）が、有効露光領域３４の限界線を離れてウェハ１２の中心Ｃの方に移動するため、ショット領域４２（４２Ａ）の有効チップパターン（チップ）４０ａ〜４０ｄが確実に高精度に形成される。
【００４５】
上記した一連の操作はコンピュータ処理によって自動的に行われる。
【００４６】
本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法によれば、チップ形成不可領域に位置するチップが有効なチップとみなされて有効なチップの個数としてカウントされて複数個のショット領域の配列が定められ、あるいはその逆に、チップ形成可能領域に位置するチップが無効なチップとみなされて無効なチップの個数としてカウントされて複数個のショット領域の配列が定められていた従来の不具合を解消することができ、スループットを向上することができる。
【００４７】
上記本実施の形態の第１の例では、複数個のショット領域のそれぞれについて形成されるチップパターン（複数個のチップ）の個数は同一とし、１ショット領域中に無効なチップと有効なチップが混在するとき、そのショット領域を形成することによって有効なチップを得ることを優先しているが、この本実施の形態の第１の例の変形例として、１個のショット領域によって形成されるチップパターン（複数個のチップ）の個数は、設定変更可能に設けることができる。例えば、１ショット領域を４チップパターンで一律に構成すると、有効基板領域等に収まるチップパターンの個数が１２個のときは、２ショットで形成される８チップパターン分しか有効でないが、これに対して１ショット領域を６チップパターンに変更して構成すると、同じく２ショットで１２チップパターン分が有効となり、ショット数の点からもスループットの向上が図られる。
【００４８】
つぎに、本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法について、図７に示すショット領域の概略図および図８に示すフローチャートを参照して以下説明する。なお、本実施例を含む以下の実施例において本実施の形態の第１の例と同一の構成要素については同一の参照符号を付し、説明を省略することがある。
【００４９】
本実施の形態の第２の例に係るショット領域５０は、図７に示すように、４個のチップからなるチップパターン（複数個のチップ）５２ａ〜５２ｄが転写して、形成される。この場合、参照符号５２ａはモニタ用チップを示し、残りの参照符号５２ｂ〜５２ｄは製品用チップを示す。
【００５０】
モニタ用チップ５２ａは、ショット領域５０における製品用チップ５２ｂ〜５２ｄの品質判定を行うためにショット領域５０毎に例えば１個設けられる。このモニタ用チップ５２ａは、例えば、端子が設けられた簡易な配線あるいは所定回路（図示せず。）が形成される。そして、この端子あるいは回路を使用して製品用チップ５２ｂ〜５２ｄの品質検査が行われる。モニタ用チップ５２ａは、ショット領域５０において複数個のショット領域の中心（対称中心）Ｓから最も遠い位置に配置されており（この場合、ウェハ１２の中心と一致）、周辺に位置するショット領域５０（５０Ａ）については、モニタ用チップ５２ａのみが有効露光領域３４の限界線上にある。
【００５１】
上記のように構成されるショットマップの作成手順について以下説明する。
【００５２】
まず、ウェハ１２上の有効露光領域３４の半径Ｒ１を設定する（Ｓ１２０）。
【００５３】
ついで、モニタ用チップ５２ａを複数個のショット領域５０の中心（複数のショット領域５０の対称中心）からみて最外周に配置してそれぞれのショット領域５０を、すなわち、レチクル上のマスクパターンが描写されたチップパターン５２ａ〜５２ｄを形成する（Ｓ１２２）。
【００５４】
ついで、半径Ｒ１の２倍の値をそれぞれのショット領域４２に一律に形成されるチップパターン（チップ）５２ａ〜５２ｄの幅Ｒ３（図４参照）で除算して商の整数部を求める（Ｓ１２４）。
【００５５】
ついで、整数部よりＸ方向およびＹ方向のチップパターン５２ａ〜５２ｄの数の偶奇を決め、Ｘ方向およびＹ方向のチップパターン５２ａ〜５２ｄの位置を定める（Ｓ１２６）。
【００５６】
そして、チップパターン５２ａ〜５２ｄの位置を基準として、有効露光領域３４の半径Ｒ１の２倍に全部が含まれるチップパターン５２ａ〜５２ｄを有効チップパターン（チップ）とする（Ｓ１２８）。
【００５７】
最後に、有効チップパターン（チップ）のうち製品用チップ５２ｂ〜５２ｄの数が最大となるようにチップパターン５２ａ〜５２ｄの形成された複数個のショット領域５０の配列を定める（Ｓ１３０）。
【００５８】
具体的には、本実施の形態の第１の例の場合と同様に、整数部が偶数のときは、Ｘ方向およびＹ方向の各チップパターン５２ａ〜５２ｄはウェハ１２の中心Ｃと複数個のショット領域５０の対称中心を一致させて、ウェハ１２の中心Ｃに対称に配置され、整数部が奇数の場合には、複数個のショット領域５０の対称中心をウェハ１２の中心Ｃからシフトした位置に設けることによって有効チップパターンを精度よく形成することができる（図示せず。図６参照。）。
【００５９】
なお、本実施の形態の第２の例の変形例として、ステップ１２２の工程を省き、すなわち、ショット領域５０のチップパターン（チップ）５２ａ〜５２ｄの任意の位置にモニタ用チップを配置する場合であって、整数部が奇数の場合には、有効露光領域３４からはみだすチップがモニタ用チップか製品用チップかを各ショット領域５０毎に判別し、モニタ用チップの方が有効露光領域３４からはみだす方向に複数個のショット領域５０の対称中心をウェハ１２の中心Ｃからシフトさせるとよい。
【００６０】
上記した一連の操作はコンピュータ処理によって自動的に行われる。
【００６１】
本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法によれば、有効露光領域３４の限界線近傍に位置するショット領域５０についてチップパターン５２ａ〜５２ｄの一部が有効露光領域３４からはみだすときに、モニタ用チップ５２ａか製品用チップ５２ｂ〜５２ｄかを判別し、モニタ用チップ５２ａが製品用チップ５２ｂ〜５２ｄよりも優先的に有効露光領域３４からはみだすように配置するため、製品用チップ５２ｂ〜５２ｄの数が最大となるように複数個のショット領域５０の配列が定められ、スループットを向上することができる。
【００６２】
上記本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法は、言いかえれば、複数個のショット領域にはそれぞれ属性の異なる複数個の部分領域が形成され、複数個の部分領域についてそれぞれ属性の有用度を判別し、ウェハ上の有効露光領域内に位置する属性の有用度の高い部分領域の数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めることに相当する。
【００６３】
すなわち、属性の異なる部分領域とは、モニタ用チップおよび製品用チップからなる構成をいい、属性の有用度を判別したときの属性の有用度の高い部分領域とは、モニタ用チップか製品用チップかを判別し、製品用チップの方を属性の有用度の高い部分領域とみることをいう。これにより、属性の有用度の高い部分領域の数が最大となるように複数個のショット領域の配列が定められるため、スループットを向上することができる。
【００６４】
この場合、モニタ用チップ５２ａは製品用チップ５２ｂ〜５２ｄと同一あるいは類似のパターンが形成されるが、品質検査の対象試料であるため、品質検査対象項目に対応するパターンの必要限度の部位を除く領域については製品用チップ５２ｂ〜５２ｄと同様の高精度は求められず、極言すれば、その部位についてはパターン形成は不要であるため、有効露光領域３４からはみだす位置にあってやや不充分な露光が行われても許容することができる。
【００６５】
なお、この場合、モニタ用チップが、上記した品質検査に使用するものに代えて、製品用チップ、すなわち、量産製品用チップと混載される開発デバイス用チップであってもよい。すなわち、開発デバイス用チップについては開発対象の特性のみを評価可能であればよいため、有効露光領域３４からはみだす位置にあってやや不充分な露光が行われても許容することができ、上記と同様の効果を奏することができる。
【００６６】
つぎに、本実施の形態の第３の例に係るショットマップ作成方法について、図９のショット領域に形成されるチップパターンの概略図を参照して以下説明する。
【００６７】
本実施の形態の第３の例に係るショット領域６０のチップパターン６２ａ〜６２ｄは、図９に示すように、４個のチップ６２ａ〜６２ｄ（チップパターン６２ａ〜６２ｄと同一の参照符号を付す。）で構成される。
【００６８】
各チップ６２ａ〜６２ｄはそれぞれチップ領域６４ａと情報領域６４ｂで構成される。チップ領域６４ａは、チップの所定のパターン（図示せず。）が形成された部位であり、情報領域６４ｂは、１個ずつのチップ６２ａ〜６２ｄに分離形成した後、製品用チップとしての機能を有するチップ領域６４ａの所定の品質検査を行い、あるいは、チップ領域６４ａの製造履歴管理等を行うことができるように品質管理上の情報を含む部位であり、この情報領域６４ｂは製品用チップのパターンが形成されていない。
【００６９】
したがって、情報領域６４ｂはチップ領域６４ａほどには高精度の露光を必要としないため、有効露光領域３４の限界線上あるいはその外側の限界線近傍に位置しても許容することができる。このため、本実施の形態の第３の例に係るショットマップ作成方法において、上記本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法におけるモニタ用チップ５２ａを情報領域６４ｂに置き換えて考えることができる。
【００７０】
すなわち、情報領域６４ｂを複数個のショット領域６０の中心（対称中心）からみて最外周に配置してそれぞれのショット領域６０を、すなわち、チップパターン６２ａ〜６２ｄを形成し、チップパターン６２ａ〜６２ｄの位置を基準として、有効露光領域３４の半径Ｒ１の２倍に全部が含まれるチップ領域６４ａを有効チップ領域とし、有効チップ領域の数が最大となるようにチップパターン６２ａ〜６２ｄの形成された複数個のショット領域６０の配列を定める。
【００７１】
なお、本実施の形態の第２の例の変形例の場合と同様に、ショット領域６０のチップパターン６２ａ〜６２ｄの任意の位置に情報領域６２ａを配置する場合であって、整数部が奇数の場合には、有効露光領域３４からはみだすチップパターン６２ａ〜６２ｄの一部が情報領域６４ｂかチップ領域６４ａかを各ショット領域６０毎に判別し、情報領域６４ｂの方が有効露光領域３４からはみだす方向に複数個のショット領域６０の対称中心をウェハ１２の中心Ｃからシフトさせるとよい。
【００７２】
上記した本実施の形態の第３の例に係るショットマップ作成方法によれば、有効露光領域３４の限界線近傍に位置するショット領域６０についてチップパターン６２ａ〜６２ｄの一部が有効露光領域３４からはみだすときに、情報領域６４ｂがチップ領域６４ａよりも優先的に有効露光領域３４からはみだすように配置するため、有効なチップ領域の数が最大となるように複数個のショット領域６０の配列が定められ、スループットを向上することができる。
【００７３】
なお、この場合、チップ領域６４ａ内の情報領域側端部６４ａ―１に実質的にパターンが形成されていないときは、その情報領域側端部６４ａ―１を上記情報領域６４ｂと同様に取り扱ってもよく、すなわち、この情報領域側端部６４ａ―１が有効露光領域３４からはみだすように配置しても、上記と同様の効果を奏することができる。このとき、情報領域６４ｂの一部がチップ領域６４ａ内の上記情報領域側端部６４ａ―１に食い込んでいるときも、同様である。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の一局面のショットマップ作成方法によれば、複数個のショット領域にはそれぞれ複数個のチップを切り出すためのチップパターンが形成され、基板上の有効露光領域内であってかつ有効基板領域内に位置するチップの数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めるため、チップ形成不可領域に位置するチップが有効なチップとみなされて有効なチップの個数としてカウントされて複数個のショット領域の配列が定められ、あるいはその逆に、チップ形成可能領域に位置するチップが無効なチップとみなされて無効なチップの個数としてカウントされて複数個のショット領域の配列が定められていた従来の不具合を解消することができ、スループットを向上することができる。
【００７５】
また、他の局面のショットマップ作成方法によれば、複数個のショット領域にはそれぞれ属性の異なる複数個の部分領域が形成され、複数個の部分領域についてそれぞれ属性の有用度を判別し、基板上の有効露光領域内に位置する属性の有用度の高い部分領域の数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めるため、スループットを向上することができる。
【００７６】
また、他の局面のショットマップ作成方法によれば、複数個のショット領域にはそれぞれモニタ用チップと製品用チップとからなる複数個のチップを切り出すためのチップパターンが形成され、基板上の有効露光領域内に位置する製品用チップの数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めるため、スループットを向上することができる。
【００７７】
また、他の局面のショットマップ作成方法によれば、複数個のショット領域にはそれぞれチップ領域と情報領域とからなるチップを複数個切り出すためのチップパターンが形成され、基板上の有効露光領域内に位置するチップ領域の数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めるため、スループットを向上することができる。
【００７８】
また、他の局面のショットマップ作成方法によれば、モニタ用チップまたは情報領域はチップパターンにおいて複数個のショット領域の中心より最も遠い位置に配置されるため、スループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のショットマップ作成方法を説明するためのものであり、（ａ）は有効露光領域内に偶数個のチップパターンが配列されたショットマップを示し、（ｂ）は有効露光領域内に奇数個のチップパターンが配列されたショットマップを示す。
【図２】本実施の形態例で使用する露光装置の概略構成を示す図である。
【図３】本実施の形態例で使用するウェハの概略平面図である。
【図４】本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、有効露光領域内に偶数個のチップパターンが配列されたショットマップを示す。
【図５】本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、ショットマップ作成手順を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、有効露光領域内に奇数個のチップパターンが配列されたショットマップを示す。
【図７】本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、１つのショット領域のチップパターンおよび有効露光領域内に偶数個のチップパターンが配列されたショットマップの一部を示す。
【図８】本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、ショットマップ作成手順を示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態の第３の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、１つのショット領域のチップパターンを示す。
【符号の説明】
１０ 露光装置
１２ ウェハ
２４ レチクル
３２ マーク
３４ 有効露光領域
３８ 有効ウェハ領域
４０ａ〜４０ｄ、６２ａ〜６２ｄ チップパターン（チップ）
４２、５０、６０ ショット領域
５２ａ モニタ用チップ
５２ｂ〜５２ｄ 製品用チップ
６４ａ チップ領域
６４ｂ 情報領域
６４ａ−１ 情報領域側端部
Ｃ ウェハの中心
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 複数個のショット領域の中心
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスや薄膜磁気ヘッド等の半導体装置をウェハ、ガラスプレート等の基板上に製造するときに、露光装置を用いてリソグラフィを行って基板上にマスクパターンを描写して形成する際の基板上のショット領域の配置方法、すなわち、ショットマップ作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイス等の高集積化を図るために、半導体デバイス等を製造する工程において半導体チップ（以下、単にチップという。）を微細化形成する技術が進展している。
【０００３】
この場合、高精度でパターンを形成する観点からは、リソグラフィ工程において、高精度で露光することが求められ、一方、装置の処理能力、すなわち、スループットを高めて、コストダウンを図る観点からは短時間で効率的に処理することが同時に求められている。
【０００４】
前者の露光を高精度で行う観点からは、ステッパ等の露光装置の種類、性能の選定や露光するマスク（レチクル）のパターンと各ショット領域内のチップパターンとの位置併せ（アラインメント）を高精度に行うとともに、基板寸法、マスク寸法、ショット領域の大きさ（寸法）およびチップサイズ等のバランスを考慮すること等が行われている。
【０００５】
一方、後者のスループットを高める観点からは、特に、露光する段階で、複数のショット領域あるいはチップの個数が最大となるように、ショット領域の配列を決定すること、すなわち、ショットマップ作成方法（ウェハ上のチップレイアウト方法）が種々検討されている。
【０００６】
スループットを高める観点から考慮される上記ショットマップ作成方法に関して、例えば、与えられた条件のもとで、最適なショットマップを作成する以下の方法が提案されている。
【０００７】
特開平９−２７４４５号公報記載のショットマップ作成方法によれば、図１（ａ）に示すショットマップは、以下の工程を経て作成される。
【０００８】
すなわち、まず、ウェハ１上の有効露光領域（自動焦点領域）２およびショット領域３の形状を設定し（第１工程）、有効露光領域２の所定方向の最大幅ｗ１をショット領域３の所定方向の幅ｗ２で除算して、有効露光領域２内で所定方向に配列されるショット領域３の個数の偶奇を定め（第２工程）、ショット領域３の個数の偶奇に基づいて、有効露光領域２内に配置されるショット領域３の個数が最大となるようにショット領域３の配列を定めるものであり（第３工程）、これら一連の操作が自動的に行われるものとされている。具体的にいえば、図１（ａ）の例では、有効露光領域２内でＸ、Ｙの両方向に配列されるショット領域３の個数はいずれも６個で偶数であり、この場合は有効露光領域２の中心（ウェハ１の中心Ｃと一致する。）に対してショット領域３を対称に配置し、この結果、ショット領域３は合計２４個配列することができる。
【０００９】
通常、有効露光領域２の限界線近傍に位置するショット領域３については正確な焦点計測ができず、適正な露光を行うことができないため、前ショットのパラメータを使用して露光することが行われ、したがって、スループットが低下する一因となっている。しかしながら、上記の方法によれば、有効露光領域２の限界線近傍に位置するショット領域３については無効なものとして予め除いて各ショット領域３の配置を決定するため、その分スループットの向上が図られる。
【００１０】
また、上記特開平９−２７４４５号公報では、ショット領域３の個数の最大化を図る上記方法に代えてチップパターンの個数の最大化を図る観点から、さらに、図１（ｂ）に示すショットマップが提案されている。
【００１１】
すなわち、第１工程においてショット領域３内に転写されるチップパターン（複数個のチップ）４ａ〜４ｄの形状を設定し、第２工程において有効露光領域２内で所定方向に配列されるチップパターン４ａ〜４ｄの個数の偶奇を定め、第３工程においてチップパターン４ａ〜４ｄの個数の偶奇に基づいて、有効露光領域内に配置されるチップパターン４ａ〜４ｄの個数が最大となるようにショット領域の配列を定める。
【００１２】
上記図１（ｂ）の例では、有効露光領域２の内側に位置するチップパターン４ａ〜４ｄ（図１（ｂ）中、ハッチングして示す。）のみが製品化可能な有効なチップとされ、有効露光領域２の限界線上にその一部が位置するチップパターン４ａ〜４ｄ（図１（ｂ）中、白抜きで示す。）は製品化することが適当でない無効なチップとされる。
【００１３】
なお、有効露光領域２の内側に配列されるチップパターン４ａ〜４ｄの個数が奇数のときは、複数のショット領域３の中心（図２（ｂ）ではウェハ１の中心Ｃと一致した状態にある。）をウェハ１の中心Ｃからシフトして、有効露光領域２の内側にあって有効露光領域２の限界線に近接するチップパターン４ａ〜４ｄを有効露光領域２のより内側に移動させることにより、そのチップパターン４ａ〜４ｄをより高精度で露光することができ、これによって有効なチップパターン４ａ〜４ｄの個数が最大となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のショットマップ作成方法の場合、前者の有効露光領域２内に配置されるショット領域３の個数を最大とする方法においては、各ショット領域３のチップパターン４ａ〜４ｄが完全に露光領域２内に位置するようにショット領域３の配列を定めるため、有効露光領域２の限界線上または外側にショット領域３のチップパターン４ａ〜４ｄの一部が位置するとき、チップパターン４ａ〜４ｄの他の一部が有効露光領域２の内側にあってもそのショット領域３は無効とされ、その無効とされたショット領域３の分だけショット領域３の個数が少なくなるという不具合がある。
【００１５】
一方、後者の有効露光領域２内に配置されるチップパターン４ａ〜４ｄの個数を最大とする方法においては、前者の方法において無視されたショット領域３（３Ａで示す。）のチップパターン４ａ〜４ｄのうち有効露光領域２内にあるチップパターン４ａ〜４ｄの一部（チップ）４ｃ、４ｄは製品化可能なチップとして取り扱われるため、そのチップパターン４ａ〜４ｄの一部４ｃ、４ｄは有効となり、前者の方法における不具合は解消される。
【００１６】
しかしながら、後者の場合においても、有効露光領域２の限界線上にあるチップパターン４ａ〜４ｄについては、有効露光領域２内にある一部（チップ）４ｃ、４ｄは当然に有効とされるものの、有効露光領域２外にあるチップパターン４ａ〜４ｄの残部（チップ）４ａ、４ｂについては、製品チップ相当の高精度ではないにしても一定精度の露光が行われているにもかかわらず一律に無効とされる不具合がある。
【００１７】
また、上記した従来のショットマップ作成方法の場合、有効露光領域２については考慮されているが、有効ウェハ領域、すなわち、半導体デバイス等製造プロセスにおいてウェハ１を取り扱うために備えられた保持用の爪部等の配置された基板外周のチップ形成不可領域を除いたチップ形成可能領域（図示せず。）の取り扱いについては、必ずしも考慮されていない。このため、特に、有効ウェハ領域が有効露光領域２の内側に形成されたときは、有効露光領域２の内側であって、かつ、有効ウェハ領域の外側に位置する一部のチップについては、製品化することができず、このような条件でのショットマップ作成方法は不具合である。
【００１８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、スループットをより向上することができるショットマップ作成方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るショットマップ作成方法は、レチクル上に形成されたマスクパターンを描写して基板上にチップパターンを形成する複数個のショット領域の配列を定めるためのショットマップ作成方法において、該複数個のショット領域にはそれぞれ品質検査に使用するモニタ用チップと製品用チップからなる複数個のチップを切り出すための該チップパターンが形成され、有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすチップが、該モニタ用チップか該製品用チップかを判別し、該基板上の有効露光領域内であってかつ有効基板領域内に位置する製品用チップの数が最大となるように、該複数個のショット領域の配列を定めることを特徴とする。
【００２０】
ここで、基板とは、レチクル上に形成されたマスクパターンを描写することによってチップパターンを形成して半導体デバイス等を製造することができる材料であり、例えば、ウェハ、ガラスプレート等をいい、また、有効基板領域とは、半導体デバイス等製造プロセスにおいて基板を取り扱うために備えられた保持用の爪部等の配置された基板外周のチップ形成不可領域を除いたチップ形成可能領域いう。また、ここでは、チップパターン１個は、チップ１個に対応する概念として用いる。
【００２１】
上記の発明の構成により、基板について有効基板領域を考慮し、また、ショット領域についてチップパターンを考慮して、その有効基板領域の外側に位置するチップパターン（チップに対応）については無効として予め除いてショット領域の配置を行うため、従来、チップ形成不可領域に位置するチップが有効なチップとみなされて複数個のショット領域の配列が定められ、あるいはその逆に、チップ形成可能領域に位置するチップが無効なチップとみなされて複数個のショット領域の配列が定められていた不具合を解消することができ、スループットを向上することができる。
【００２２】
また、前記ショット領域の配列は、有効露光領域内であり、かつ有効基板領域内となる半径のうち、限界線が内側に位置する方の領域の半径を設定し、前記設定された半径の２倍の値を前記チップパターンの幅で除算して商の整数部を求め、前記整数部の偶奇から有効チップパターンの数が最大となるように配列を定めることによって行われることを特徴とする。
【００２３】
ここで、属性の異なる部分領域とは、例えば、以下に説明するモニタ用チップおよび製品用チップからなる構成やチップ領域と情報領域からなる構成等をいうが、これに限定するものではない。また、属性の有用度を判別したときの属性の有用度の高い部分領域とは、例えば、前者の場合、モニタ用チップか製品用チップかを判別し、製品用チップの方を属性の有用度の高い部分領域とみることをいう。
【００２４】
上記の発明の構成により、属性の有用度の高い部分領域の数が最大となるように複数個のショット領域の配列が定められるため、スループットを向上することができる。
【００２５】
また、本発明に係るショットマップ作成方法は、レチクル上に形成されたマスクパターンを描写して基板上にチップパターンを形成する複数個のショット領域の配列を定めるためのショットマップ作成方法において、該複数個のショット領域にはそれぞれ品質検査に使用するモニタ用チップと製品用チップとからなる複数個のチップを切り出すためのチップパターンが形成され、該基板上の有効露光領域内に位置する該製品用チップの数が最大となるように、該複数個のショット領域の配列を定めることを特徴とする。
【００２６】
ここで、モニタ用チップは、あるショット領域における所定個数の製品用チップの品質判定を行うためにそのショット領域に例えば１個設けられる。そして、モニタ用チップは、例えば、端子が設けられた簡易な配線あるいは所定回路が形成され、この端子或は回路を使用して所定個数の製品用チップの品質検査が行われる。あるいはまた、モニタ用チップは、例えば、製品用チップと同一あるいは類似のパターンが形成されるチップであり、製造後、製品用チップと分離して、製品用チップに代えて所定の品質検査の対象試料とされる。したがって、これらのモニタ用チップは、製品用チップのパターンが形成されておらず、あるいはまた、品質検査対象項目に対応するパターンの必要限度の部位を除く領域については製品用チップと同様の高精度は不要である。
【００２７】
上記の発明の構成により、ショット領域の内部構成、すなわち、チップパターンの構成を考慮し、有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすときに、モニタ用チップか製品用チップかを判別し、モニタ用チップが製品用チップよりも優先的に有効露光領域からはみだすように配置することにより、製品用チップの数が最大となるように複数個のショット領域の配列が定められるため、スループットを向上することができる。なお、この場合、モニタ用チップが、品質検査に使用するものに代えて、製品用チップ、すなわち、量産製品用チップと混載される開発デバイス用チップであっても、開発デバイス用チップについては開発対象の特性のみを評価可能であればよいため、上記と同様の効果を奏することができる。
【００２８】
また、本発明に係るショットマップ作成方法は、レチクル上に形成されたマスクパターンを描写して基板上にチップパターンを形成する複数個のショット領域の配列を定めるためのショットマップ作成方法において、該複数個のショット領域にはそれぞれパターンが形成されるチップ領域と品質管理上該チップ領域を特定するのに必要な情報を含む情報領域とからなるチップを複数個切り出すためのチップパターンが形成され、該基板上の有効露光領域内に位置する該チップ領域の数が最大となるように、該複数個のショット領域の配列を定めることを特徴とする。
【００２９】
ここで、情報領域は、チップパターン中にチップ領域と対になって形成されるものであり、１個ずつのチップに分離形成後、製品用チップとしての機能を有するチップ領域の所定の品質検査を行い、あるいは、チップ領域の製造履歴管理等を行うことができるように品質管理上の情報を含む。したがって、この情報領域は製品用チップのパターンが形成されていない。
【００３０】
これにより、チップの内部構成を考慮し、有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすときに、チップ領域か情報領域かを判別し、情報領域がチップ領域よりも優先的に有効露光領域からはみだすように配置することにより、チップ領域の数が最大となるように複数個のショット領域の配列が定められるため、スループットを向上することができる。なお、この場合、チップ領域内の情報領域側端部に実質的にパターンが形成されていないときは、そのチップ領域内の情報領域側端部を上記情報領域と同様に取り扱っても、上記と同様の効果を奏することができる。このとき、情報領域の一部がチップ領域内の情報領域側端部に食い込んでいても同様である。
【００３１】
上記の各発明において、前記モニタ用チップまたは前記情報領域は前記チップパターンにおいて前記複数個のショット領域の中心（対称中心）より最も遠い位置に配置されると、有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすときに、製品用チップに先だってモニタ用チップがはみだすように配置され、また、チップ領域に先だって情報領域がはみだすように配置されるため、複数個のショット領域の配列が定められたときに、製品用チップまたはチップ領域の数がより大きくなるように複数個のショット領域の配列が定められ、スループットを向上することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るショットマップ作成方法の好適な実施の形態（以下、本実施の形態例という。）について、図を参照して、以下に説明する。
【００３３】
図２に本実施の形態例においてリソグラフィの際に用いられる装置の一例として、縮小露光装置（ステッパ 以下、単に露光装置という。）を概略示す。
【００３４】
露光装置１０は、基板であるウェハ１２を戴置し、位置合わせ（アラインメント）のために移動可能に設けられた移動台１４と、位置合わせのためにパターン位置を検出して制御するための測長用ミラー１６、レーザ測長系１８および制御系２０から構成される位置測定・制御系２２と、図示しないマスクパターンが例えば１０倍に拡大して形成されたレチクル（マスク）２４を戴置し、位置測定・制御系２２によって微小移動可能に設けられたレチクル微動台２６と、レチクルに光を照射するための光照射部２８と、レチクル２４を透過した光線を１／１０に縮小してウェハ１２上にショット領域を形成するための縮小レンズ３０とを備えている。
【００３５】
また、図３に示すように、ウェハ１２上には位置合わせのためのマーク（アラインメントマーク）３２が設けられており、このマーク３２を基準位置として、後述するショット領域とマスクパターンとの位置合わせが行われる。さらに、ウェハ１２上には、有効露光領域３４およびその外周に有効ウェハ領域（有効基板領域）３８が設定される。有効露光領域３４は１度に露光できる領域であり、本実施例のような投影型においては縮小レンズ３０の寸法によって制限され、スキャン型においてはレチクル２４の大きさによって制限される。有効ウェハ領域（有効基板領域）３８はウェハ保持用の爪部３６等の配置された基板外周のチップ形成不可領域を除いたチップ形成可能領域である。なお、図３をはじめとする各図において、参照符号３４、３８の引き出し線の引き出し位置は、便宜上、それぞれの領域の外周境界（限界）線を示している。
【００３６】
まず、本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法について、図４のショットマップの概略図および図５のフローチャートを参照して以下説明する。
【００３７】
図４に示す本実施の形態の第１の例に係るショットマップにおいて、ウェハ１２の有効ウェハ領域３８の内側に有効露光領域３４が形成されている。有効ウェハ領域３８の半径は図４中Ｒ２であり、有効露光領域３４の半径は図４中Ｒ１である。複数個のショット領域４２は、この場合、複数個のショット領域４２の中心（対称中心）Ｓをウェハ１２の中心Ｃと一致させて、ウェハ１２の中心Ｃに対称にＸ、Ｙ方向に合計３２個配置されている。各ショット領域４２は、この場合、４個のチップからなるチップパターン（以下、チップということがある。）４０ａ〜４０ｄが形成されているため、チップパターン４０ａ〜４０ｄの数（チップの数）としては、合計１２８個配置されている。周辺に位置するショット領域４２（４２Ａ）については、チップパターン４０ａ〜４０ｄの一部であるチップ４０ａ、４０ｂが有効露光領域３４の限界線上あるいはその外側にある。
【００３８】
上記にように構成されるショットマップの作成手順について以下説明する。
【００３９】
まず、ウェハ１２上の有効露光領域３４および有効ウェハ領域３８のそれぞれの半径Ｒ１、Ｒ２を設定する（Ｓ１００）。
【００４０】
ついで、有効露光領域３４内でありかつ有効ウェハ領域３８となる半径Ｒ１またはＲ２、すなわち、限界線が内側に位置する方の領域の半径を設定する（Ｓ１０２）。図４の例では、有効ウェハ領域３８の内側に有効露光領域３４が設定されるため、選択される半径は、有効露光領域３４の半径Ｒ１である。
【００４１】
ついで、選択される半径Ｒ１またはＲ２（ここでは半径Ｒ１）の２倍の値をそれぞれのショット領域４２に一律に形成されるチップパターン（チップ）４０ａ〜４０ｄの幅Ｒ３で除算して商の整数部を求める（Ｓ１０４）。図４の例では、商の整数部は１２である。
【００４２】
ついで、整数部よりＸ方向およびＹ方向のチップパターン４０ａ〜４０ｄの数の偶奇を決め、Ｘ方向およびＹ方向のチップパターン４０ａ〜４０ｄの位置を定める（Ｓ１０６）。図４の例では、各ショット領域４２の中心に対称に４個のチップパターン４０ａ〜４０ｄが位置する。
【００４３】
そして、チップパターン４０ａ〜４０ｄの位置を基準として、選択された半径Ｒ１またはＲ２の２倍（ここでは半径Ｒ１の２倍）からなる有効露光領域３４内または有効ウェハ領域３８内（ここでは有効露光領域３４内）に全部が含まれるチップパターン４０ａ〜４０ｄを有効チップパターン（チップ）４０ａ〜４０ｄとする（Ｓ１０８）。例えば、図４中左下に位置するショット領域４２（４２Ａ）については、チップパターン４０ａ〜４０ｄのうち参照符号４０ｃ、４０ｄで示すもののみが有効チップパターンとされる。
【００４４】
最後に、有効チップパターン（チップ）４０ａ〜４０ｄの数が最大となるようにチップパターン４０ａ〜４０ｄの形成された複数個のショット領域４２の配列を定める（Ｓ１１０）。図４の例では、整数部が１２で偶数であるため、Ｘ方向およびＹ方向の各チップパターン４０ａ〜４０ｄは、ウェハ１２の中心Ｃと複数個のショット領域４２の中心（対称中心）Ｓとを一致させて、ウェハ１２の中心Ｃに対称に配置される。なお、例えば、図６に示すように整数部が１１で奇数の場合には、複数個のショット領域４２の中心Ｓをウェハ１２の中心Ｃからわずかに図６中矢印Ａで示す左上方向にシフトした位置に設ける（極端に表示すれば、Ｓ１からＳ２へシフトする）ことによって図６中右下の有効露光領域３４の限界線近傍に位置していたショット領域４２（４２Ａ）が、有効露光領域３４の限界線を離れてウェハ１２の中心Ｃの方に移動するため、ショット領域４２（４２Ａ）の有効チップパターン（チップ）４０ａ〜４０ｄが確実に高精度に形成される。
【００４５】
上記した一連の操作はコンピュータ処理によって自動的に行われる。
【００４６】
本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法によれば、チップ形成不可領域に位置するチップが有効なチップとみなされて有効なチップの個数としてカウントされて複数個のショット領域の配列が定められ、あるいはその逆に、チップ形成可能領域に位置するチップが無効なチップとみなされて無効なチップの個数としてカウントされて複数個のショット領域の配列が定められていた従来の不具合を解消することができ、スループットを向上することができる。
【００４７】
上記本実施の形態の第１の例では、複数個のショット領域のそれぞれについて形成されるチップパターン（複数個のチップ）の個数は同一とし、１ショット領域中に無効なチップと有効なチップが混在するとき、そのショット領域を形成することによって有効なチップを得ることを優先しているが、この本実施の形態の第１の例の変形例として、１個のショット領域によって形成されるチップパターン（複数個のチップ）の個数は、設定変更可能に設けることができる。例えば、１ショット領域を４チップパターンで一律に構成すると、有効基板領域等に収まるチップパターンの個数が１２個のときは、２ショットで形成される８チップパターン分しか有効でないが、これに対して１ショット領域を６チップパターンに変更して構成すると、同じく２ショットで１２チップパターン分が有効となり、ショット数の点からもスループットの向上が図られる。
【００４８】
つぎに、本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法について、図７に示すショット領域の概略図および図８に示すフローチャートを参照して以下説明する。なお、本実施例を含む以下の実施例において本実施の形態の第１の例と同一の構成要素については同一の参照符号を付し、説明を省略することがある。
【００４９】
本実施の形態の第２の例に係るショット領域５０は、図７に示すように、４個のチップからなるチップパターン（複数個のチップ）５２ａ〜５２ｄが転写して、形成される。この場合、参照符号５２ａはモニタ用チップを示し、残りの参照符号５２ｂ〜５２ｄは製品用チップを示す。
【００５０】
モニタ用チップ５２ａは、ショット領域５０における製品用チップ５２ｂ〜５２ｄの品質判定を行うためにショット領域５０毎に例えば１個設けられる。このモニタ用チップ５２ａは、例えば、端子が設けられた簡易な配線あるいは所定回路（図示せず。）が形成される。そして、この端子あるいは回路を使用して製品用チップ５２ｂ〜５２ｄの品質検査が行われる。モニタ用チップ５２ａは、ショット領域５０において複数個のショット領域の中心（対称中心）Ｓから最も遠い位置に配置されており（この場合、ウェハ１２の中心と一致）、周辺に位置するショット領域５０（５０Ａ）については、モニタ用チップ５２ａのみが有効露光領域３４の限界線上にある。
【００５１】
上記のように構成されるショットマップの作成手順について以下説明する。
【００５２】
まず、ウェハ１２上の有効露光領域３４の半径Ｒ１を設定する（Ｓ１２０）。
【００５３】
ついで、モニタ用チップ５２ａを複数個のショット領域５０の中心（複数のショット領域５０の対称中心）からみて最外周に配置してそれぞれのショット領域５０を、すなわち、レチクル上のマスクパターンが描写されたチップパターン５２ａ〜５２ｄを形成する（Ｓ１２２）。
【００５４】
ついで、半径Ｒ１の２倍の値をそれぞれのショット領域４２に一律に形成されるチップパターン（チップ）５２ａ〜５２ｄの幅Ｒ３（図４参照）で除算して商の整数部を求める（Ｓ１２４）。
【００５５】
ついで、整数部よりＸ方向およびＹ方向のチップパターン５２ａ〜５２ｄの数の偶奇を決め、Ｘ方向およびＹ方向のチップパターン５２ａ〜５２ｄの位置を定める（Ｓ１２６）。
【００５６】
そして、チップパターン５２ａ〜５２ｄの位置を基準として、有効露光領域３４の半径Ｒ１の２倍に全部が含まれるチップパターン５２ａ〜５２ｄを有効チップパターン（チップ）とする（Ｓ１２８）。
【００５７】
最後に、有効チップパターン（チップ）のうち製品用チップ５２ｂ〜５２ｄの数が最大となるようにチップパターン５２ａ〜５２ｄの形成された複数個のショット領域５０の配列を定める（Ｓ１３０）。
【００５８】
具体的には、本実施の形態の第１の例の場合と同様に、整数部が偶数のときは、Ｘ方向およびＹ方向の各チップパターン５２ａ〜５２ｄはウェハ１２の中心Ｃと複数個のショット領域５０の対称中心を一致させて、ウェハ１２の中心Ｃに対称に配置され、整数部が奇数の場合には、複数個のショット領域５０の対称中心をウェハ１２の中心Ｃからシフトした位置に設けることによって有効チップパターンを精度よく形成することができる（図示せず。図６参照。）。
【００５９】
なお、本実施の形態の第２の例の変形例として、ステップ１２２の工程を省き、すなわち、ショット領域５０のチップパターン（チップ）５２ａ〜５２ｄの任意の位置にモニタ用チップを配置する場合であって、整数部が奇数の場合には、有効露光領域３４からはみだすチップがモニタ用チップか製品用チップかを各ショット領域５０毎に判別し、モニタ用チップの方が有効露光領域３４からはみだす方向に複数個のショット領域５０の対称中心をウェハ１２の中心Ｃからシフトさせるとよい。
【００６０】
上記した一連の操作はコンピュータ処理によって自動的に行われる。
【００６１】
本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法によれば、有効露光領域３４の限界線近傍に位置するショット領域５０についてチップパターン５２ａ〜５２ｄの一部が有効露光領域３４からはみだすときに、モニタ用チップ５２ａか製品用チップ５２ｂ〜５２ｄかを判別し、モニタ用チップ５２ａが製品用チップ５２ｂ〜５２ｄよりも優先的に有効露光領域３４からはみだすように配置するため、製品用チップ５２ｂ〜５２ｄの数が最大となるように複数個のショット領域５０の配列が定められ、スループットを向上することができる。
【００６２】
上記本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法は、言いかえれば、複数個のショット領域にはそれぞれ属性の異なる複数個の部分領域が形成され、複数個の部分領域についてそれぞれ属性の有用度を判別し、ウェハ上の有効露光領域内に位置する属性の有用度の高い部分領域の数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めることに相当する。
【００６３】
すなわち、属性の異なる部分領域とは、モニタ用チップおよび製品用チップからなる構成をいい、属性の有用度を判別したときの属性の有用度の高い部分領域とは、モニタ用チップか製品用チップかを判別し、製品用チップの方を属性の有用度の高い部分領域とみることをいう。これにより、属性の有用度の高い部分領域の数が最大となるように複数個のショット領域の配列が定められるため、スループットを向上することができる。
【００６４】
この場合、モニタ用チップ５２ａは製品用チップ５２ｂ〜５２ｄと同一あるいは類似のパターンが形成されるが、品質検査の対象試料であるため、品質検査対象項目に対応するパターンの必要限度の部位を除く領域については製品用チップ５２ｂ〜５２ｄと同様の高精度は求められず、極言すれば、その部位についてはパターン形成は不要であるため、有効露光領域３４からはみだす位置にあってやや不充分な露光が行われても許容することができる。
【００６５】
なお、この場合、モニタ用チップが、上記した品質検査に使用するものに代えて、製品用チップ、すなわち、量産製品用チップと混載される開発デバイス用チップであってもよい。すなわち、開発デバイス用チップについては開発対象の特性のみを評価可能であればよいため、有効露光領域３４からはみだす位置にあってやや不充分な露光が行われても許容することができ、上記と同様の効果を奏することができる。
【００６６】
つぎに、本実施の形態の第３の例に係るショットマップ作成方法について、図９のショット領域に形成されるチップパターンの概略図を参照して以下説明する。
【００６７】
本実施の形態の第３の例に係るショット領域６０のチップパターン６２ａ〜６２ｄは、図９に示すように、４個のチップ６２ａ〜６２ｄ（チップパターン６２ａ〜６２ｄと同一の参照符号を付す。）で構成される。
【００６８】
各チップ６２ａ〜６２ｄはそれぞれチップ領域６４ａと情報領域６４ｂで構成される。チップ領域６４ａは、チップの所定のパターン（図示せず。）が形成された部位であり、情報領域６４ｂは、１個ずつのチップ６２ａ〜６２ｄに分離形成した後、製品用チップとしての機能を有するチップ領域６４ａの所定の品質検査を行い、あるいは、チップ領域６４ａの製造履歴管理等を行うことができるように品質管理上の情報を含む部位であり、この情報領域６４ｂは製品用チップのパターンが形成されていない。
【００６９】
したがって、情報領域６４ｂはチップ領域６４ａほどには高精度の露光を必要としないため、有効露光領域３４の限界線上あるいはその外側の限界線近傍に位置しても許容することができる。このため、本実施の形態の第３の例に係るショットマップ作成方法において、上記本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法におけるモニタ用チップ５２ａを情報領域６４ｂに置き換えて考えることができる。
【００７０】
すなわち、情報領域６４ｂを複数個のショット領域６０の中心（対称中心）からみて最外周に配置してそれぞれのショット領域６０を、すなわち、チップパターン６２ａ〜６２ｄを形成し、チップパターン６２ａ〜６２ｄの位置を基準として、有効露光領域３４の半径Ｒ１の２倍に全部が含まれるチップ領域６４ａを有効チップ領域とし、有効チップ領域の数が最大となるようにチップパターン６２ａ〜６２ｄの形成された複数個のショット領域６０の配列を定める。
【００７１】
なお、本実施の形態の第２の例の変形例の場合と同様に、ショット領域６０のチップパターン６２ａ〜６２ｄの任意の位置に情報領域６２ａを配置する場合であって、整数部が奇数の場合には、有効露光領域３４からはみだすチップパターン６２ａ〜６２ｄの一部が情報領域６４ｂかチップ領域６４ａかを各ショット領域６０毎に判別し、情報領域６４ｂの方が有効露光領域３４からはみだす方向に複数個のショット領域６０の対称中心をウェハ１２の中心Ｃからシフトさせるとよい。
【００７２】
上記した本実施の形態の第３の例に係るショットマップ作成方法によれば、有効露光領域３４の限界線近傍に位置するショット領域６０についてチップパターン６２ａ〜６２ｄの一部が有効露光領域３４からはみだすときに、情報領域６４ｂがチップ領域６４ａよりも優先的に有効露光領域３４からはみだすように配置するため、有効なチップ領域の数が最大となるように複数個のショット領域６０の配列が定められ、スループットを向上することができる。
【００７３】
なお、この場合、チップ領域６４ａ内の情報領域側端部６４ａ―１に実質的にパターンが形成されていないときは、その情報領域側端部６４ａ―１を上記情報領域６４ｂと同様に取り扱ってもよく、すなわち、この情報領域側端部６４ａ―１が有効露光領域３４からはみだすように配置しても、上記と同様の効果を奏することができる。このとき、情報領域６４ｂの一部がチップ領域６４ａ内の上記情報領域側端部６４ａ―１に食い込んでいるときも、同様である。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の一局面のショットマップ作成方法によれば、複数個のショット領域にはそれぞれ複数個のチップを切り出すためのチップパターンが形成され、基板上の有効露光領域内であってかつ有効基板領域内に位置するチップの数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めるため、チップ形成不可領域に位置するチップが有効なチップとみなされて有効なチップの個数としてカウントされて複数個のショット領域の配列が定められ、あるいはその逆に、チップ形成可能領域に位置するチップが無効なチップとみなされて無効なチップの個数としてカウントされて複数個のショット領域の配列が定められていた従来の不具合を解消することができ、スループットを向上することができる。
【００７５】
また、他の局面のショットマップ作成方法によれば、複数個のショット領域にはそれぞれ属性の異なる複数個の部分領域が形成され、複数個の部分領域についてそれぞれ属性の有用度を判別し、基板上の有効露光領域内に位置する属性の有用度の高い部分領域の数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めるため、スループットを向上することができる。
【００７６】
また、他の局面のショットマップ作成方法によれば、複数個のショット領域にはそれぞれモニタ用チップと製品用チップとからなる複数個のチップを切り出すためのチップパターンが形成され、基板上の有効露光領域内に位置する製品用チップの数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めるため、スループットを向上することができる。
【００７７】
また、他の局面のショットマップ作成方法によれば、複数個のショット領域にはそれぞれチップ領域と情報領域とからなるチップを複数個切り出すためのチップパターンが形成され、基板上の有効露光領域内に位置するチップ領域の数が最大となるように、複数個のショット領域の配列を定めるため、スループットを向上することができる。
【００７８】
また、他の局面のショットマップ作成方法によれば、モニタ用チップまたは情報領域はチップパターンにおいて複数個のショット領域の中心より最も遠い位置に配置されるため、スループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のショットマップ作成方法を説明するためのものであり、（ａ）は有効露光領域内に偶数個のチップパターンが配列されたショットマップを示し、（ｂ）は有効露光領域内に奇数個のチップパターンが配列されたショットマップを示す。
【図２】本実施の形態例で使用する露光装置の概略構成を示す図である。
【図３】本実施の形態例で使用するウェハの概略平面図である。
【図４】本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、有効露光領域内に偶数個のチップパターンが配列されたショットマップを示す。
【図５】本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、ショットマップ作成手順を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態の第１の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、有効露光領域内に奇数個のチップパターンが配列されたショットマップを示す。
【図７】本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、１つのショット領域のチップパターンおよび有効露光領域内に偶数個のチップパターンが配列されたショットマップの一部を示す。
【図８】本実施の形態の第２の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、ショットマップ作成手順を示すフローチャートである。
【図９】本実施の形態の第３の例に係るショットマップ作成方法を説明するためのものであり、１つのショット領域のチップパターンを示す。
【符号の説明】
１０ 露光装置
１２ ウェハ
２４ レチクル
３２ マーク
３４ 有効露光領域
３８ 有効ウェハ領域
４０ａ〜４０ｄ、６２ａ〜６２ｄ チップパターン（チップ）
４２、５０、６０ ショット領域
５２ａ モニタ用チップ
５２ｂ〜５２ｄ 製品用チップ
６４ａ チップ領域
６４ｂ 情報領域
６４ａ−１ 情報領域側端部
Ｃ ウェハの中心
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２ 複数個のショット領域の中心
Claims (4)
- レチクル上に形成されたマスクパターンを描写して基板上にチップパターンを形成する複数個のショット領域の配列を定めるためのショットマップ作成方法において、
該複数個のショット領域にはそれぞれ品質検査に使用するモニタ用チップと製品用チップからなる複数個のチップを切り出すための該チップパターンが形成され、
有効露光領域の限界線近傍に位置するショット領域についてチップパターンの一部が有効露光領域からはみだすチップが、該モニタ用チップか該製品用チップかを判別し、
該基板上の有効露光領域内であってかつ有効基板領域内に位置する製品用チップの数が最大となるように、該複数個のショット領域の配列を定めることを特徴とするショットマップ作成方法。 - 前記ショット領域の配列は、
有効露光領域内であり、かつ有効基板領域内となる半径のうち、限界線が内側に位置する方の領域の半径を設定し、
前記設定された半径の２倍の値を前記チップパターンの幅で除算して商の整数部を求め、
前記整数部の偶奇から有効チップパターンの数が最大となるように配列を定めることによって行われることを特徴とする請求項１に記載のショットマップ作成方法。 - 前記モニタ用チップは前記チップパターンにおいて前記複数個のショット領域の中心より最も遠い位置に配置されることを特徴とする請求項１記載のショットマップ作成方法。
- 前記ショット領域について、前記有効露光領域の限界線近傍の位置でチップパターンの一部が有効露光領域からはみ出す場合には、前記モニタ用チップが前記製品用チップよりも優先的に前記有効露光領域からはみ出すように配置することを特徴とする請求項１に記載のショットマップ作成方法。
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