JP4753234B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。特に、本発明は、マスクを用いたリソグラフィ技術に関する。

複数の半導体チップが形成されたウエハに対するプローブテストにおいては、それら複数の半導体チップの電気的特性が一括して試験される場合が多い。この時、短絡不良を有するチップが１つでも存在する場合は、適切な試験を行うことができなくなる。特に、ウエハのエッジ近傍に形成される不完全なチップ（角が欠けたチップ）においては、電源線や信号線が短絡している確率が高い。そのような非有効チップは、隣接する有効チップに対する試験にも影響を与えてしまう。また、そのような非有効チップにプローブ（探針）が接触すると、そのプローブには大電流が流れる可能性が高い。その結果、プローブカードの寿命が短くなってしまう。

そのため、ウエハプローブテストでの不具合を回避するように、非有効チップに対して何らかの対策を講じる必要がある。例えば、非有効チップに対しては、予め電源用配線を非道通にする必要がある。ウエハプローブテストにおける不具合を回避するための技術として、以下のものが知られている。

特許文献１に記載された技術によれば、ウエハバーンイン試験の前に、電源用配線が切断される。具体的には、ボンディングパッドとプロービング用パッドとの間に、電源遮断部を有する配線が設けられる。バーンイン試験前に消費電流の測定が行われ、短絡不良を有する半導体チップが探索される。不良半導体チップの電源遮断部は、レーザ光照射により溶かされ、それにより上記配線は電気的に遮断される。

特許文献２に記載された技術によれば、ウエハプローブテスト以前に不良であること確認されている半導体チップ上に絶縁膜が形成される。その後、ウエハ全体にプローブカードを圧接させることにより、複数の半導体チップに対する試験が一括して行われる。

これらの従来技術によれば、前工程の後、ウエハプローブテストの前に、不良半導体チップに対する処理が行われる。つまり、前工程及びテスト工程の他に別の工程が必要となる。これは、テストコストの増大とスループットの低下を招く。不良半導体チップに対する処理は、前工程中に実施されることが望ましい。

特許文献３に開示された技術によれば、ウエハのエッジ近傍に形成される非有効チップに対する処理が、前工程中の感光工程に行われる。感光工程においては、縮小投影露光装置を用いることにより、レチクルに形成されたパターンがウエハ上に転写される。ここで、ウエハ周縁部のチップに対しては、通常の露光が行われた後、異なるパターンを用いた別の露光が行われる（二重露光）。例えば、レチクルブラインドを操作したり、レチクルをずらしたりすることにより、異なるパターンが作られる。また、上記レチクルが取り外された後に二重露光が行われてもよい。あるいは、二重露光用の別のレチクルが用意されてもよい。これにより、周縁部のチップに形成されるパターンが崩される。その結果、後のプローブテストにおいて、周縁部のチップは自動的に不良品としてはじかれる。この従来技術によれば、レチクルやレチクルブラインドを駆使する必要があり、それは感光工程のスループットの低下を招く。

特許文献４には、レチクルブラインドの操作等が不要な技術が開示されている。この従来技術によれば、「細い配線部」が形成されるような配線形成用のフォトマスクが用意される。リソグラフィ工程において、そのフォトマスクとポジ型レジストを用いることにより、配線金属から配線パターンが形成される。通常の露光が行われる場合、上記「細い配線部」が形成される。一方、目合わせ位置をシフトさせた後に二重露光を行うことにより、その「細い配線部」を切断することが可能となる。あるいは、露光量を増加させることにより、その「細い配線部」を切断することが可能となる。

特開２０００−１２４２８０号公報 特開平９−５１０２２号公報 特開平７−１４２３０９号公報 特開２００１−１６８１０２号公報

本願発明者は、次の点に初めて着目した。上記特許文献４によれば、通常の露光が行われる場合に製造される配線には、「細い配線部」が形成される。よって、配線に電流が流れると、その細い配線部における電流密度が上昇してしまう。一定以上の電流密度の電流が金属配線を流れ続けると、エレクトロマイグレーションにより金属原子が移動し、それによる断線の危険性が生じる。つまり、製品の信頼性が低下してしまう。

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号を用いて、［課題を解決するための手段］を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために括弧付きで付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、（Ａ）フォトレジスト（４３）が塗布されたウエハ（１）を提供する工程と、（Ｂ）透光部（１１，１５，１７）を有するマスク（１０）を通して、フォトレジスト（４３）に光を照射することにより、フォトレジスト（４３）中に光と反応した反応部（４４）を形成する工程と、（Ｃ）反応部（４４）を溶解させることにより、透光部（１１，１５，１７）に対応する開口部（４６）を有するレジストマスク（４５）を形成する工程とを有する。光の露光量が通常の第１露光量である場合、開口部（４６）はフォトレジスト（４３）を貫通しない。光の露光量が第１露光量より大きい第２露光量である場合、開口部（４６）はフォトレジスト（４３）を貫通する。

マスク（１０）の透光部（１１，１５，１７）は、例えば、長手方向が第１方向（Ｙ）に直交する第２方向（Ｘ）であるスリット（１１）を含む。マスク（１０）を通過した光は、縮小率１／Ｒ（Ｒは１以上の実数）の縮小投影レンズ（５）を通してフォトレジスト（４３）に照射される。ここで、スリット（１１）の第１方向の幅（ＷＡ）は、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さい。従って、通常の第１露光量の場合、露光量の不足のため、上記（Ｃ）工程で形成される開口部（４６）はフォトレジスト（４３）を貫通しない。一方、第２露光量は、上記（Ｃ）工程で形成される開口部（４６）がフォトレジスト（４３）を貫通するように設定される。第２露光量は、例えば、第１露光量の２倍程度である。例えば、第１露光量での照射を繰り返すことにより、第２露光量が実現される。または、第１露光量とは異なる露光量での照射を繰り返すことにより、第２露光量が実現されてもよい。あるいは、多重露光ではなく、第２露光量での１回の露光が実施されてもよい。

配線形成の場合、フォトレジスト（４３）は、ウエハ（１）上に形成された配線膜（４２）の上に塗布されている。そして、上記（Ｃ）工程で得られるレジストマスク（４５）を用いたエッチングを行うことによって、第１方向（Ｙ）に沿った配線（３０）が形成される。ここで、光の露光量が通常の第１露光量である場合（通常露光）、開口部（４６）は配線膜（４２）に到達していない。従って、スリット（１１）の影響は、形成される配線（３０）には全く現れない。一方、光の露光量が第２露光量である場合（オーバー露光）、開口部（４６）は配線膜（４２）に到達する。従って、形成される配線（３０）は、上記開口部（４６）を通したエッチングにより切断される。

このように、第２露光量でのオーバー露光の場合、スリット（１１）がレジストマスク（４５）に反映され、配線（３０）が切断される。これにより、ウエハプローブテスト前の前工程において、非有効チップ（５１）内の所定の位置の配線（３０）を非道通にすることが可能となる。よって、ウエハプローブテストの不具合が解消される。一方、通常露光時にはスリット（１１）は配線（３０）に反映されない。よって、有効チップ（５０）においては、全幅を有する配線（３０）を形成することが可能となる。電源配線としての配線（３０）の一部が細くなることは無いため、エレクトロマイグレーションによる断線は生じない。従って、製品の信頼性を損なうことが防止される。更に、本発明によれば、レチクルの変更やレチクルブラインドの操作は不要であるため、スループットの低下が防止される。

本発明に係るリソグラフィ技術によれば、ウエハ上に形成される非有効チップ中の配線を、前工程の間に切断することが可能となる。よって、ウエハプローブテストの不具合が解消される。また、エレクトロマイグレーションが防止されるため、製品の信頼性が向上する。更に、レチクルの操作が不要であるため、スループットの低下が防止される。

添付図面を参照して、本発明による半導体装置の製造方法を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るウエハ１を示す平面図である。ウエハ１には、複数の半導体チップがアレイ状に形成されている。その複数の半導体チップは、有効チップ５０と非有効チップ５１を含んでいる。非有効チップ５１として、ウエハ端１ａに位置する角が欠けた不完全なチップが挙げられる。また、非有効チップ５１として、ウエハ端１ａよりも内側の領域であって、例えば製膜工程やエッチング工程において均一に加工が行われないウエハ周縁部の帯状領域に形成されたチップが挙げられる。一方、有効チップ５０は、完全な半導体チップであり、非有効チップ５１より内側の領域に形成されている。非有効チップ５１においては、電源線が短絡している確率が高いため、前工程の間に電源線をあらかじめ非道通にすることが望まれる。本発明は、非有効チップ５１の電源線を切断するためのリソグラフィ技術を提供する。

図２は、本実施の形態に係るリソグラフィ工程（露光工程）において用いられる装置を模式的に示している。図２において、ウエハ１上にはフォトレジスト２が塗布されている。露光装置３から出射される光は、縮小投影レンズ５を通して、フォトレジスト２に照射される。この縮小投影レンズ５における光の縮小率は１／Ｒ（Ｒは１以上の実数）であるとする。また、露光装置３と縮小投影レンズ５との間にはマスク１０（レチクル）が配置されている。マスク１０には、光を遮る遮光部と、光を透過させる透光部とが形成されている。例えば、ガラス基板上に形成されたクロムなどの金属が遮光部の役割を果たし、それ以外の部分が透光部を構成する。これら透光部及び遮光部は、ウエハ１上の所望の回路パターンがＲ倍だけ拡大されたパターンを有するように形成されている。透光部を通過した光は、縮小率が１／Ｒの縮小投影レンズ５を通して照射され、それにより、所望の回路パターンがウエハ１（フォトレジスト２）上に投影される。

以下、前工程の間に非有効チップ５１中の配線を切断する方法が詳しく説明される。

（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係るマスクと、そのマスクを用いた光の投影を示す平面図である。本実施の形態に係るマスク１０は、光を透過させる透光部としてスリット１１を有している。スリット１１の長手方向はＸ方向である。このスリット１１を透過した光が、図２に示された縮小投影レンズ５を通して、ウエハ上のスリット領域２０に照射される。つまり、スリット領域２０は、ウエハ上においてスリット１１に対応する領域である。

本実施の形態に係るマスク１０は、Ｘ方向と直交するＹ方向に延びる配線３０を形成するためのマスクである。その配線３０は、ウエハプローブテストにおいて使用される電源配線であり、内部回路への接続領域３１とプローブがあてられるプロービングパッドへの接続領域３２を有している。図３に示されるように、スリット領域２０が接続領域３１、３２の間に位置するように、マスク１０は配置される。

図３に示されるように、スリット領域２０は、形成される対象である配線３０を完全に横切る。つまり、スリット領域２０のＸ方向の幅Ｗｂは、形成される対象である配線３０のＸ方向の幅と等しい。言い換えれば、スリット１１のＸ方向の幅ＷＢは、形成される対象である配線３０のＸ方向の幅のＲ倍と同じである。また、スリット領域２０のＹ方向の幅Ｗａは、設計基準（design rule）に示される「最小寸法（minimum dimension）」より小さい。すなわち、スリット１１のＹ方向の幅ＷＡは、最小寸法のＲ倍より小さい。尚、最小寸法とは、半導体装置のパターン設計で使用される最小の寸法であり、一般に配線間隔やトランジスタのゲート長などで表される。

図３における線ｓ−ｓ’に沿った断面構造が、図４に示されている。図４においては、図３における配線３０が製造される前の断面構造が示されている。つまり、絶縁膜４１上に金属膜である配線膜４２が形成され、その配線膜４２上にフォトレジスト４３が塗布されている。スリット領域２０のフォトレジスト４３に光が照射され、光が照射されたフォトレジスト４３の性質が変化する。性質が変化する部分は、以下「反応部４４」と参照される。フォトレジスト４３がポジ型のレジストの場合、反応部４４は可溶性となる。反応部４４のＹ方向に沿った幅は、スリット領域２０のＹ方向に沿った幅Ｗａとほぼ等しい。

図５は、本実施の形態に係るリソグラフィ技術を要約的に示している。配線膜４２上にフォトレジスト４３が塗布されたウエハが提供された後、図３に示されたマスク１０を通してフォトレジスト４３に光が照射される（露光）。これにより、フォトレジスト４３中に光と反応した反応部４４が形成される。ポジ型のレジストの場合、反応部４４は可溶性である。次に、現像液により、反応部４４が溶解される（現像）。除去された反応部４４は、開口部４６となる。開口部４６は、スリット領域２０に対応している。また、開口部４６が形成されたフォトレジスト４３は、以下「レジストマスク４５」と参照される。次に、そのレジストマスク４５を用いることにより、配線膜４２のエッチングが行われる（処理）。最後に、レジストマスク４５が除去される（除去）。

本実施の形態によれば、上述の通り、スリット領域２０の幅Ｗａが最小寸法より小さい。従って、図５に示されるように、通常の露光量（第１露光量）の場合、露光量の不足のため、反応部４４はフォトレジスト４３を貫通しない。すなわち、開口部４６は、配線膜４２に到達しない。そのような開口部４６を有するレジストマスク４５を用いてエッチングが行われたとしても、スリット領域２０に相当するパターンは、配線膜４２には形成されない。

露光工程における露光量を、通常の第１露光量から増加させると、反応部４４は深くなる。そして、第１露光量より大きいある露光量（第２露光量）での露光により、反応部４４がフォトレジスト４３を貫通する。すなわち、開口部４６は、配線膜４２に到達する。そのような開口部４６を通したエッチングにより、スリット領域２０に対応した部分の配線膜４２が除去される。言い換えれば、スリット領域２０に相当するパターンが現像され、配線膜４２に形成される。

第２露光量は、露光強度や露光時間を増やすことにより実現される。例えば、通常の第１露光量での露光が、２回行われるとよい。その場合、第２露光量は、第１露光量の２倍程度となる。または、第１露光量とは異なる露光量での照射を繰り返すことにより、第２露光量が実現されてもよい。このように繰り返し行われる露光は、以下「多重露光」と参照される。あるいは、多重露光ではなく、１回の照射で第２露光量が実現されてもよい。照射ステップ数に拘わらず、第２露光量での露光は、以下「オーバー露光」と参照される。

図５に示されたリソグラフィ工程の結果として形成される配線３０が、図６に示されている。第１露光量での通常露光の場合、配線３０は、幅全域にわたって断線せず接続している。これは、通常露光の場合、図３に示されたマスク１０のスリット１１が、形成される配線３０に影響を及ぼさないからである。配線３０が幅全域にわたって形成され、配線３０の一部が細くなることは無いため、エレクトロマイグレーションによる断線は生じない。一方、第２露光量でのオーバー露光の場合、接続領域３１、３２の間のスリット領域２０において、配線３０は切断される。これは、図３に示されたマスク１０のスリット１１が、形成される配線３０に反映されたからである。プローブテストで用いられる配線３０が切断されるため、プローブテストにおける不具合が解消される。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、通常露光時に配線３０が切断されず、オーバー露光時に配線３０が切断されるように、スリット１１の幅ＷＡが設定される。そのためには、マスク１０のスリット１１の幅ＷＡが、最小寸法のＲ倍以下に設定されればよい。そのようなマスク１０を用い、通常露光とオーバー露光とを使いわけることによって、配線３０の接続・断線を切り替えることができる。図１に示された有効チップ５０には、第１露光量での通常露光が適用されるとよい。一方、非有効チップ５１には、第２露光量でのオーバー露光（例えば、多重露光）が適用されるとよい。これにより、非有効チップ５１中の配線３０だけを切断することが可能となる。

非有効チップ５１に対して選択的に多重露光を行うための１つ方法を、図７を用いて説明する。図７は図１に対応する図であり、例として、ウエハ端１ａに位置する非有効チップ５１ａ〜５１ｃに対して多重露光が行われるとする。図１に示された他の非有効チップ５１に対する多重露光も同様に実現される。また、一回の露光領域は、６個（２×３）の半導体チップを含んでいるとする。図７において、通常露光が施される領域は、通常露光領域６１として示されている。また、非有効チップ５１ａ〜５１ｃが形成された領域であって、多重露光が施される領域は、多重露光領域６３として示されている。

まず、ウエハ１の全体に対して、第１露光量での通常露光が行われる。次に、図７に示される追加露光領域６２に対して、再度、通常露光が行われる。この時、露光領域は、チップサイズの整数倍だけシフトするように制御される。この追加的な露光により、多重露光領域６３に対する露光量が増加する。その結果、非有効チップ５１ａ〜５１ｃ内の配線３０だけが、選択的に切断される。通常露光領域６１に対しては適正な露光が行われているため、チップ内の配線３０は切断されていない。

以上に例示された方法によれば、同一のマスク１０（レチクル）を使用することが可能である。よって、従来技術と異なり、多重露光用の別のレチクルを用意する必要がない。また、露光領域をチップサイズの整数倍だけ単純にシフトさせることにより、多重露光領域６３に対する多重露光を実現することができる。よって、レチクルブラインドの設定を変更する必要もない。このように、レチクルの変更やレチクルブラインドの操作が不要であるため、スループットの低下が防止される。

図８は、図７で例示された方法を含む半導体装置の製造方法を要約的に示すフローチャートである。まず、コンピュータを用いることにより、ネットリストに記述された回路のレイアウトが行われ、レイアウトデータが作成される（ステップＳ１）。次に、レイアウト検証（LVS: Layout vs. Schematic）が行われる（ステップＳ２）。このレイアウト検証では、生成されたレイアウトデータがネットリストに記述された接続関係と合致しているかどうかが調べられる。次に、得られたレイアウトデータに基づいて、マスク１０（レチクル）を製造するためのマスクデータが作成される（ステップＳ３）。次に、電子ビーム描画装置が、マスクデータ（ＥＢデータ）を解釈することにより、マスク１０（レチクル）を製造する（ステップＳ４）。

ここで、本実施の形態に係るマスク１０は、配線３０を切断するためのスリット１１（図３参照）を有するように製造されなければならない。よって、上記マスクデータにもスリット１１が反映されていなければならない。そのために、レイアウト段階において、極細の切断部を有するように配線３０がレイアウトされる。しかしながら、その場合、レイアウトデータがネットリストと合致しないため、レイアウト検証時にエラーが生じてしまうという問題点が考えられる。この問題点を解決するための手段の一例として、レイアウトデータには、配線３０を連続するためのデータであって、実際のマスク１０には反映されないＬＶＳ用のデータが挿入されるとよい。

次に、ウエハ１に対する拡散工程が開始する（ステップＳ１０）。具体的には、図２に示された露光装置を用いることにより、ウエハ１に対して通常露光が行われる（ステップＳ１１）。また、図１に示された非有効チップ５１に対して多重露光が行われる（ステップＳ１２）。この後、ウエハプローブテストが実行され、複数の半導体チップの電気的特性が一括して試験される。そして、後工程が行われる（ステップＳ２０）。

以上に説明されたように、本実施の形態によれば、オーバー露光の場合にはスリット領域２０がレジストマスク４５に反映され、配線３０が切断される。これにより、ウエハプローブテスト前の前工程において、非有効チップ５１内の所定の位置の配線３０を非道通にすることが可能となる。よって、ウエハプローブテストの不具合が解消される。一方、通常露光の場合には、スリット１１は配線３０に反映されない。よって、有効チップ５０においては、全幅を有する配線３０を形成することが可能となる。電源配線に用いられる配線３０の一部が細くなることは無いため、エレクトロマイグレーションによる断線は生じない。従って、製品の信頼性を損なうことが防止される。更に、本発明によれば、レチクルの変更やレチクルブラインドの操作は不要であるため、スループットの低下が防止される。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態によれば、上述のレイアウト検証における問題点が解決される。図９は、第２の実施の形態に係るマスク１０と、そのマスク１０を用いた光の投影を示す平面図である。図９において、図３と同様の構造には同一の符号が付され、その説明は適宜省略される。

本実施の形態に係るマスク１０は、光を透過させる透光部としてスリット１１に加えて、光を遮断する遮光部としての連結部１２を有している。連結部１２とスリット１１は、Ｘ方向に沿って整列している。この連結部１２は、マスク１０を分断させないための部材であり、スリット１１を横切るように形成されている。つまり、スリット１１は部分的に設けられており、スリット１１のＸ方向の幅ＷＢは、配線３０のＸ方向の幅ＷｂのＲ倍よりも小さい。スリット１１のＹ方向の幅ＷＡは、第１の実施の形態と同様であり、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さい。また、本実施の形態によれば、連結部１２のＸ方向の幅ＷＣも、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さい。

連結部１２は光を遮断する遮光部であるため、連結部１２の下方はマスクされる。しかしながら、光の回折などにより、連結部１２によるマスクの効果は小さくなる。特に、第２露光量でのオーバー露光の場合、幅ＷＣが最小寸法より小さいため、連結部１２によるマスクの影響は完全に消滅する。スリット１１に関しては、第１の実施の形態で示されたように、オーバー露光時にスリット１１に対応するパターンが配線３０に形成される。

図９における線ｔ−ｔ’に沿った断面構造が、図１０に示されている。より詳細には、図９における配線３０が製造される前の断面構造であって、オーバー露光が実施された場合の断面構造が示されている。絶縁膜４１上に金属膜である配線膜４２が形成され、その配線膜４２上にフォトレジスト４３が塗布されている。第１の実施の形態と同様に、フォトレジスト４３のうち光と反応した部分は、反応部４４に変わる。図１０に示されるように、オーバー露光の場合、線ｔ−ｔ’に沿ったフォトレジスト４３は全て反応部４４に変化している。それは、連結部１２によるマスクの影響が、オーバー露光時に完全に消滅するからである。従って、線ｔ−ｔ’に沿った開口部４６が形成され（図５参照）、エッチングにより配線膜４２が線ｔ−ｔ’に沿って除去される。

尚、通常露光の場合、第１の実施の形態で示されたように、スリット１１は、形成される配線３０に何ら影響を与えない。連結部１２は遮光部であるため、当然、配線３０に影響を与えない。従って、通常露光の場合、配線３０は切断されない。

このように、本実施の形態において用いられるマスク１０の形状（図９参照）は、第１の実施の形態における形状（図３参照）と異なるが、結果として形成される配線３０の構造は、図６に示された構造と同じである。図６を参照して、通常露光の場合、配線３０は、幅全域にわたって断線せず接続している。配線３０の一部が細くなることは無いため、エレクトロマイグレーションによる断線は生じない。一方、オーバー露光の場合、接続領域３１、３２の間のスリット領域２０において、配線３０は切断される。プローブテストで用いられる配線３０が切断されるため、プローブテストにおける不具合が解消される。また、図７を参照して、通常露光は有効チップ５０に適用され、オーバー露光（例えば多重露光）は非有効チップ５１に適用される。

本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態による効果と同じ効果が得られる。また、本実施の形態によれば、レイアウト検証（ＬＶＳ）においてエラーの発生が防止されるという追加的な効果が得られる。それは、本実施の形態によるマスク１０が、連結部１２を有しているからである。連結部１２が存在するため、レイアウト段階においては、内部回路への接続領域３１とプロービングパッドへの接続領域３２とが電気的に接続している。従って、レイアウト（ステップＳ１）により作成されるレイアウトデータは、ネットリストに記述された接続関係と合致する。

尚、連結部１２の配置や数は、図９に示されたものに限られない。図１１は、本実施の形態に係るマスク１０の変形例を示している。図１１に示されるように、連結部１２は、スリット１１の任意の位置を横切るように形成されている。また、連結部１２の数は２以上であってもよい。但し、各連結部１２のＸ方向の幅ＷＣは、最小寸法のＲ倍より小さくなるように設定される必要がある。

（第３の実施の形態）
本発明において、スリットの数は１つに限られない。図１２は、本発明の第３の実施の形態に係るマスクの構造を示す平面図である。図１２に示されるように、本実施の形態に係るマスク１０は、光を透過させる透光部としてスリット群１５を有している。スリット群１５は並列に配置された複数のスリットからなり、各々のスリットの長手方向はＸ方向である。各スリットのＹ方向の幅ＷＡは、既出の実施の形態と同様に、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さい。従って、通常露光の場合、既出の実施の形態と同様に、スリット群１５は、形成される配線３０に影響を与えない（図１３参照）。一方、オーバー露光の場合、スリット群１５は現像され、形成される配線３０に反映される。

また、図１２に示されるように、本実施の形態に係るマスク１０は、第２の実施の形態と同様の連結部１６を有している。連結部１６は、複数のスリットを横切るように形成されている。連結部１６のＸ方向の幅ＷＣは、最小寸法のＲ倍より小さくなるように設計される。従って、オーバー露光の場合、第２の実施の形態と同様に、連結部１６の配線３０への影響は消滅する。

更に、本実施の形態において、隣接するスリット間の幅ＷＤも、最小寸法のＲ倍より小さくなるように設計されると好適である。この場合、連結部１６と同じ理由により、オーバー露光時、スリット間の部分の配線３０への影響は消滅する。これによる効果を、図１３を参照しながら説明する。

図１３は、本実施の形態において形成される配線３０を示している。第２露光量でのオーバー露光の場合、ウエハ上のスリット領域２０（配線３０の切断部）は１本にまとまる。それは、上述の通り、図１２に示された連結部１６やスリット間の部分が、配線３０に反映されなくなるからである。よって、マスク１０上には複数のスリット（図１２参照）が設けられているが、ウエハ上においてスリット領域２０は１本にまとまる。これにより、スリット領域２０の幅Ｗａ’は、図６に示された既出の実施の形態における幅Ｗａよりも広くなる。その結果、配線３０のエッチングを良好に行うことが可能となり、配線３０をより確実に切断することが可能となる。

より詳細には、既出の実施の形態において、スリット領域２０の幅Ｗａは最小寸法程度であった。この場合、エッチング工程において、エッチング速度の低下に起因する残渣が発生する可能性がある。エッチング残渣は、配線３０のショートを引き起こす。しかしながら、本実施の形態によれば、スリット領域２０の幅Ｗａ’は、既出の実施の形態より広がり、最小寸法よりも十分大きくなる。従って、エッチング工程において、エッチング速度の低下による残渣が防止される。すなわち、配線３０を、より確実に切断することが可能となる。この観点から、スリット群１５全体のＹ方向の幅ＷＥ（図１２参照）は、最小寸法のＲ倍より大きいことが好適である。

以上に説明されたように、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態による効果と同じ効果が得られる。また、連結部１６が存在するため、第２の実施の形態による効果と同じ効果が得られる。つまり、レイアウト検証（ＬＶＳ）におけるエラーの発生が防止される。更に、本実施の形態によれば、オーバー露光時に配線３０を確実に切断することができるという追加的な効果が得られる。

（変形例）
図１４は、第３の実施の形態に係るマスクの変形例を示す平面図である。本変形例に係るマスク１０も、並列に配置された複数のスリットからなるスリット群１５を有している。ここで、各々のスリットの長手方向はＹ方向である。よって、隣接するスリット間の部分が、連結部１６の役割を果たす。各スリットのＸ方向の幅ＷＡは、最小寸法のＲ倍より小さい。隣接するスリット間の幅ＷＤ（連結部１６のＸ方向の幅）も、最小寸法のＲ倍より小さい。スリット群１５全体のＹ方向の幅ＷＥは、各スリットの長手方向の長さに対応する。この幅ＷＥは、最小寸法のＲ倍より十分大きいことが好適である。本変形例によっても、図１２に示されたマスク１０と同様の効果が得られる。

図１５は、他の変形例を示す平面図である。本変形例に係るマスク１０も、並列に配置された複数のスリットからなるスリット群１５を有している。各々のスリットの長手方向は、任意の方向である。各スリットの幅ＷＡは、最小寸法のＲ倍より小さい。また、隣接するスリット間の部分が、連結部１６の役割を果たす。隣接するスリット間の幅ＷＤ（連結部１６の幅）も、最小寸法のＲ倍より小さい。スリット群１５全体のＹ方向の幅ＷＥは、最小寸法のＲ倍より十分大きいことが好適である。本変形例によっても、図１２に示されたマスク１０と同様の効果が得られる。

図１６は、更に他の変形例を示す平面図である。本変形例に係るマスク１０は、透光部として、複数のホールからなるホール群１７を有している。ホール群１７は、全体としてマスク１０をＸ方向に横切るように、すなわちＸ方向に分布するように形成されている。各々のホールは四角形状を有するように形成されており、その寸法ＷＡは、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さい。従って、通常露光時、ホール群１７は、形成される配線３０に影響を与えない。一方、オーバー露光時、ホール群１７は現像され、形成される配線３０に反映される。

本変形例において、隣接するホール間の部分が、連結部１６の役割を果たす。隣接するホール間の間隔ＷＤも、最小寸法のＲ倍より小さくなるように設計される。従って、オーバー露光の場合、隣接するホール間の部分の配線３０への影響は消滅する。その結果、第２露光量でのオーバー露光時、配線３０が切断される（図１３参照）。尚、ホール群１７の分布全体のＹ方向の幅ＷＥは、最小寸法のＲ倍より十分大きいことが好適である。本変形例によっても、図１２に示されたマスク１０と同様の効果が得られる。

各ホールの形状は、四角形に限られない。各ホールの形状は、図１７に示されるように、丸であってもよく、図１８に示されるように三角形であってもよく、または六角形（図示されない）でもよい。各ホールの形状としては、任意の形状が考えられる。いずれの場合においても、各々のホールの寸法ＷＡは、最小寸法のＲ倍より小さくなるように設計される。また、隣接するホール間の間隔ＷＤも、最小寸法のＲ倍より小さくなるように設計される。ホール群１７の分布全体のＹ方向の幅ＷＥは、最小寸法のＲ倍より大きくなるように設計される。

以上に説明されたように、本発明によれば、オーバー露光時にはマスク１０の透光部がレジストマスク４５に反映され、配線３０が切断される。これにより、ウエハプローブテスト前の前工程において、非有効チップ５１内の所定の位置の電源配線３０を非道通にすることが可能となる。よって、ウエハプローブテストの不具合が解消される。一方、通常露光時にはマスク１０の透光部は配線３０に反映されない。よって、有効チップ５０においては、全幅を有する電源配線３０を形成することが可能となる。電源配線３０の一部が細くなることは無いため、エレクトロマイグレーションによる断線は生じない。従って、製品の信頼性を損なうことが防止される。更に、本発明によれば、レチクルの変更やレチクルブラインドの操作は不要であるため、スループットの低下が防止される。

図１は、本発明に係るウエハを示す平面図である。 図２は、本発明に係る半導体装置の製造に用いられる装置を示す模式図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係るマスクとそのマスクを用いたパターンの投影を示す平面図である。 図４は、図３における線ｓ−ｓ’に沿った構造を示す断面図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係るリソグラフィ工程を示す図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態において製造される配線を示す平面図である。 図７は、本発明に係る多重露光方法を説明するための図である。 図８は、本発明に係る半導体装置の製造方法を要約的に示すフローチャートである。 図９は、本発明の第２の実施の形態に係るマスクとそのマスクを用いたパターンの投影を示す平面図である。 図１０は、図９における線ｔ−ｔ’に沿った構造を示す断面図である。 図１１は、本発明の第２の実施の形態に係るマスクの変形例を示す平面図である。 図１２は、本発明の第３の実施の形態に係るマスクを示す平面図である。 図１３は、本発明の第３の実施の形態において製造される配線を示す平面図である。 図１４は、本発明の第３の実施の形態に係るマスクの変形例を示す平面図である。 図１５は、本発明の第３の実施の形態に係るマスクの他の変形例を示す平面図である。 図１６は、本発明の第３の実施の形態に係るマスクの更に他の変形例を示す平面図である。 図１７は、本発明の第３の実施の形態に係るマスクの更に他の変形例を示す平面図である。 図１８は、本発明の第３の実施の形態に係るマスクの更に他の変形例を示す平面図である。

符号の説明

１ ウエハ
１ａ ウエハ端
２ フォトレジスト
３ 露光装置
５ 縮小投影レンズ
１０ マスク
１１ スリット
１２ 連結部
１５ スリット群
１６ 連結部
１７ ホール群
２０ スリット領域
３０ 配線
３１ 内部回路への接続領域
３２ プロービングパッドへの接続領域
４１ 絶縁膜
４２ 配線膜
４３ フォトレジスト
４４ 反応部
４５ レジストマスク
４６ 開口部
５０ チップ
５１ 非形成チップ
６１ 通常露光領域
６２ 追加露光領域
６３ 多重露光領域

Claims (14)

1. （Ａ）配線膜上にフォトレジストが塗布されたウエハを提供する工程と、
   （Ｂ）配線パターンに対応するマスクを通して、前記フォトレジストに光を照射することにより、前記フォトレジスト中に前記光と反応した反応部を形成する工程と、
   ここで、前記マスクの一部には、光を透過させる透光部が形成されており、
   （Ｃ）前記反応部を溶解させることにより、前記配線パターンに対応するレジストマスクを形成する工程と、
   ここで、前記レジストマスクの一部には、前記透光部に対応する開口部が形成され、
   （Ｄ）前記レジストマスクを用いたエッチングを行うことによって、第１方向に延びる配線を前記配線膜から形成する工程と
   を具備し、
   前記透光部は、前記光の露光量が第１露光量である場合に前記開口部が前記フォトレジストを貫通せず、前記光の露光量が前記第１露光量より大きい第２露光量である場合に前記開口部が前記フォトレジストを貫通するように形成されており、
   前記ウエハは、
   有効な半導体チップが形成される第１領域と、
   非有効な半導体チップが形成される第２領域と、
   を有し、
   前記（Ｂ）工程は、前記マスクを通して前記第１領域に対して前記第１露光量の光を照射し、また、前記マスクを通して前記第２領域に対して前記第２露光量の光を照射する工程を含み、
   前記（Ｄ）工程において、前記第１領域における前記配線は、前記開口部を通したエッチングにより切断されず、前記第２領域における前記配線は、前記開口部を通したエッチングにより切断される
   半導体装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記マスクを通過した前記光は、縮小率１／Ｒ（Ｒは１以上の実数）の縮小投影レンズを通して前記フォトレジストに照射され、
   前記透光部は、長手方向が前記第１方向に直交する第２方向であるスリットを含み、
   前記スリットの前記第１方向の幅は、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さい
   半導体装置の製造方法。
3. 請求項２に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記スリットの前記第２方向の幅は、前記配線の前記第２方向の幅のＲ倍と同じである
   半導体装置の製造方法。
4. 請求項２に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記スリットの前記第２方向の幅は、前記配線の前記第２方向の幅のＲ倍より小さく、
   前記マスクは、前記スリットを横切る連結部を有し、
   前記連結部の前記第２方向の幅は、前記最小寸法のＲ倍より小さい
   半導体装置の製造方法。
5. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記マスクを通過した前記光は、縮小率１／Ｒ（Ｒは１以上の実数）の縮小投影レンズを通して前記フォトレジストに照射され、
   前記透光部は、並列に配置された複数のスリットを含み、
   前記複数のスリットの各々の長手方向は、前記第１方向に直交する第２方向であり、
   前記各々のスリットの前記第１方向の幅は、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さく、
   前記複数のスリットのうち隣接するスリット間の幅は、前記最小寸法のＲ倍より小さい
   半導体装置の製造方法。
6. 請求項５に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記マスクは、前記複数のスリットを横切る連結部を有し、
   前記連結部の前記第２方向の幅は、前記最小寸法のＲ倍より小さい
   半導体装置の製造方法。
7. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記マスクを通過した前記光は、縮小率１／Ｒ（Ｒは１以上の実数）の縮小投影レンズを通して前記フォトレジストに照射され、
   前記透光部は、並列に配置された複数のスリットを含み、
   前記複数のスリットの各々の長手方向は、前記第１方向であり、
   前記各々のスリットの前記第１方向に直交する方向の幅は、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さく、
   前記複数のスリットのうち隣接するスリット間の幅は、前記最小寸法のＲ倍より小さい
   半導体装置の製造方法。
8. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記マスクを通過した前記光は、縮小率１／Ｒ（Ｒは１以上の実数）の縮小投影レンズを通して前記フォトレジストに照射され、
   前記透光部は、並列に配置された複数のスリットを含み、
   前記複数のスリットの各々の長手方向は、第３方向であり、
   前記各々のスリットの前記第３方向に直交する方向の幅は、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さく、
   前記複数のスリットのうち隣接するスリット間の幅は、前記最小寸法のＲ倍より小さい
   半導体装置の製造方法。
9. 請求項５乃至８に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記複数のスリット全体の前記第１方向の幅は、前記半導体装置の最小寸法のＲ倍より大きい
   半導体装置の製造方法。
10. 請求項１に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記マスクを通過した前記光は、縮小率１／Ｒ（Ｒは１以上の実数）の縮小投影レンズを通して前記フォトレジストに照射され、
    前記透光部は、前記第１方向に直交する第２方向に分布した複数のホールを含み、
    前記複数のホールの寸法は、設計基準に示される最小寸法のＲ倍より小さく、
    前記複数のホールのうち隣接するホール間の間隔は、前記最小寸法のＲ倍より小さい
    半導体装置の製造方法。
11. 請求項１０に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記複数のホール全体の前記第１方向の幅は、前記最小寸法のＲ倍より大きい
    半導体装置の製造方法。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記（Ｂ）工程は、
    （ｂ１）前記ウエハ全体に対して前記第１露光量の光を照射する工程と、
    （ｂ２）前記第２領域にだけ前記光を照射する工程と
    を有する
    半導体装置の製造方法。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記配線のうち前記（Ｄ）工程において切断される部分は、内部回路とプローブテストに用いられるパッドとの間に位置する
    半導体装置の製造方法。
14. 請求項１３に記載の半導体装置の製造方法であって、
    更に、
    （Ｅ）前記配線を用いて、プローブテストを行う工程を具備する
    半導体装置の製造方法。

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