JP5367483B2 - レチクル及び固体撮像素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、レチクルパターン及び固体撮像素子の製造方法に関する。

１次元ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）のように長辺が非常に長いチップを形成しようとした場合、周辺回路部と複数回の繰返し部を露光することで、露光装置の露光エリア以上のチップを形成する。図１は典型的なレチクルレイアウトを示す模式図であり、図２は図１におけるウエハ上の露光ショットマップ１３０を示す模式図である。固体撮像素子を製造する際、特に１次元ＣＣＤはその画素数とそのセルサイズによってチップサイズの長手方向が、例えば２０ｍｍ〜８０ｍｍというように非常に長くなる。そのため、ステッパーを用いた場合、１回の露光ではチップパターンが形成できない。そこで、図１に示すように、同一チップ上に同じパターンの繰返しがある画素部については繰返し部「Ｂ」１１２とし、それ以外のアンプ回路部などの周辺回路部については入力部「Ａ」１１１及び出力部「Ｃ」１１３として、レチクル１０１を作成しておく。そして、図２に示すように、露光工程では、まず、入力部「Ａ」１１１及び出力部「Ｃ」１１３を露光機でブラインドし、繰返し部「Ｂ」１１２のみを数回に分けてウエハ１２０上に露光する。次に、繰返し部「Ｂ」１１２をブラインドし、入力部「Ａ」１１１及び出力部「Ｃ」１１２を同時にウエハ１２０上に露光する。このようにすることで、長手方向の長さ１４９を有する所望のチップを作成している。この例では、レチクル１０１の一部をブラインドして、繰返し部「Ｂ」４回分と、入力部「Ａ」（隣接する出力部「Ｃ」を含む）及び出力部「Ｃ」（隣接する入力部「Ａ」を含む）のそれぞれ１回分の合計６回の露光ショットで１次元ＣＣＤチップの１個分の露光を行う。

関連する技術として、特許第２６２４５７０号公報に固体撮像素子の製造方法が開示されている。この固体撮像素子の製造方法は、投影座標を平行移動させるオフセット装置とレティクルの一部を遮光するブラインド装置とを有する縮小投影露光装置に、チップパターンを描いたレティクルを装着して、上記チップパターンを縮小投影してウエハ上に転写する。この固体撮像素子の製造方法は、予め、上記レティクル上に、上記チップパターンを複数の描画パターンに分割して配置し、上記複数の描画パターンのうち特定の描画パターン以外の残りの描画パターンを上記ブラインド装置によって遮光した状態で、上記特定の描画パターンを上記ウエハ上に転写した後、上記複数の描画パターンのうち上記特定の描画パターンに隣接すべき描画パターン以外の残りの描画パターンを上記ブラインド装置によって遮光した状態で、上記隣接すべき描画パターンを上記オフセット装置によって上記ウエハ上で位置調節して、上記特定の描画パターンと上記隣接すべき描画パターンとの重ねシロの幅を増減させ、上記特定の描画パターンに隣接させて転写する。

また、特開平１０−１８９４２３号公報に、露光方法が開示されている。この半導体チップの露光方法は、第１から第３のパターンを有するレチクルを用いる。この半導体チップの露光方法は、レチクルの第１のパターンを半導体チップの一端部に露光する工程と、所定の方向に前記露光した第１のパターンに隣接させて第２のパターンを半導体チップの中部に２以上隣接するように露光する工程と、前記所定の方向に前記露光した第２のパターンに隣接させて第３のパターンを半導体チップの他端部に露光する工程とを含む。

また、特開平６−４５５８１号公報に、半導体装置の製造方法が開示されている。この半導体装置の製造方法は、異なる機能の複数の回路部分を有する半導体装置の複数をウエハに作り込む。この半導体装置の製造方法は、前記半導体装置における第１の機能を有する回路部分の任意数について同時に露光することによるパターン描画を繰返して前記第１の機能を有する回路部分についてのパターン描画を行う第１のステップと、前記半導体装置における第２の機能を有する回路部分の任意数について同時に露光することによるパターン描画を繰返して前記第２の機能を有する回路部分についてのパターン描画を行う第２のステップと、を少なくとも備える。

特開平２−１２１３６８号公報に、電荷結合型カラーラインセンサのパターン形成方法が開示されている。この電荷結合型カラーラインセンサのパターン形成方法は、分割露光によりパターンを形成するようにしている。この電荷結合型カラーラインセンサのパターン形成方法は、上記分割露光により形成される繰返しパターン部のビット数を１２の倍数とすることを特徴とする。

特開平２−０３７７７３号公報に、固体撮像素子のレチクル作成方法が開示されている。この固体撮像素子のレチクル作成方法は、固体撮像素子の受光部の少なくとも１個の単位受光素子からなる繰返し単位セルの形状を画定するパタンをレチクルの表面にエネルギー線束を走査させることにより描画し、前記固体撮像素子のレチクルを作成する。この作成方法において、前記レチクルの少なくとも１つの工程のレチクルは、他の工程のレチクルと、前記繰返し単位セルを構成する前記単位受光素子の数を変えて製造することを特徴とする。

特許第２６２４５７０号公報 特開平１０−１８９４２３号公報 特開平６−０４５５８１号公報 特開平２−１２１３６８号公報 特開平２−０３７７７３号公報

図２のような露光ショットマップの場合、上述の１次元ＣＣＤチップの１個分に相当する仮想露光ショット１４８（網掛け部）を自動目ずれ測定の基本ステップとして設定しなくてはならない。繰返し部「Ｂ」１１２、入力部「Ａ」１１１及び出力部「Ｃ」１１３の大きさがそれぞれ異なる場合が多く、基本ステップ毎に自動的に目ずれ測定を行おうとしても、基本ステップと各部全ての大きさとを対応させることが困難であるため、各部の露光ごとに自動目ずれ測定を行うことができないからである。ところが、そのように設定した場合、仮想露光ショット１４８における長手方向の長さ１４９が、自動目ずれ測定器のサイズ設定の制限以上になり、測定が困難になる場合が考えられる。あるいは、制限以下であっても、ウエハ１２０上の目ずれ測定箇所が著しく制限される場合が考えられる。例えば、図２の例では、１つの仮想露光ショット１４８は、４回の繰返し部「Ｂ」１１２の露光ショットと、１回の入力部「Ａ」１１１及び出力部「Ｃ」１１２の露光ショットとから成り立っている。このとき、自動目ずれ測定箇所は、その仮想露光ショット１４８内の繰返し部「Ｂ」１１２の露光ショット、又は、入力部「Ａ」１１１及び出力部「Ｃ」１１２の露光ショットのいずれかにおける１箇所の露光ショット箇所でしか測定が出来ない。例えば、繰返し部「Ｂ」１１２に自動目ずれ測定時に使用する目ずれ測定パターンを配置すると、仮想露光ショット１４８内に４個の目ずれ測定パターンが存在することになる。しかし、自動目ずれ測定の基本ステップは上記仮想露光ショット１４８に設定しているため、目ずれ測定は、その４箇所のうち１箇所でしか測定できない。そうなると、自動目ずれ測定可能な箇所がウエハ１２０上の偏った箇所にしか設定できず、目ずれ補正の精度が悪化してしまう問題が発生する。

以下に、発明を実施するため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。

本発明のレチクル（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、繰返しパターン（１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と、周辺パターン（１１／１３、１１ａ／１３ａ、１１ｂ／１３ｂ、１１ｃ／１３ｃ）とを具備する。繰返しパターン（１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）及び周辺パターン（１１／１３、１１ａ／１３ａ、１１ｂ／１３ｂ、１１ｃ／１３ｃ）のうち、第１方向の辺の長さが同じか長い方を、当該辺の長さが第１長さである第１パターンとし、第１方向の辺の長さが同じか短い方を、当該辺の長さが第２長さである第２パターンとすると、第１長さは、第２長さのｎ倍（ｎは１以上の整数）である。第１パターンは、第１パターンの上端部から、第２長さ以下の第３長さの位置、及び、第３長さ＋（ｎ−１）×第２長さに目ずれ測定パターン（６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）を備える。第２パターンは、第２パターンの上端部から、第３長さの位置に目ずれ測定パターン（６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）を備える。

本発明のレチクル（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）では、繰返しパターン（１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）及び周辺パターン（１１／１３、１１ａ／１３ａ、１１ｂ／１３ｂ、１１ｃ／１３ｃ）のうち、一方を第１パターン、他方を第２パターンとし、第１長さを第２長さのｎ倍（ｎは１以上の整数）とし、第１、第２パターンにおいて上端部から同じ位置（第３長さ）及び同じ間隔（第２長さ）となるように目ずれ測定パターン（６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）を設けている。このようなレチクル（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）を用いることで、一個の固体撮像素子（ＣＣＤ）のパターンを露光するとき、露光ショットの全てにおいて、同じ間隔で目ずれ測定パターン（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）を形成することができる。それにより、その間隔を基本ステップとし、その目ずれ測定パターン（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）を用いることで、各仮想露光ショットにおいて、自動目ずれ測定を実施することができる。すなわち、一個の固体撮像素子（ＣＣＤ）内に複数の目ずれ測定パターン（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）を設けることができ、自動目ずれ測定箇所を増やすことができる。その結果、目ずれ補正の精度を著しく向上させることができる。

本発明の固体撮像素子の製造方法は、ウエハ（２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）及びレチクル（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）を露光機にセットする工程を具備する。ここで、レチクル（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）の画素部を示す繰返しパターン（１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と、ＣＣＤの周辺回路部を示す周辺パターン（１１／１３、１１ａ／１３ａ、１１ｂ／１３ｂ、１１ｃ／１３ｃ）とを具備する。繰返しパターン（１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）及び周辺パターン（１１／１３、１１ａ／１３ａ、１１ｂ／１３ｂ、１１ｃ／１３ｃ）のうち、第１方向の辺の長さが同じか長い方を、当該辺の長さが第１長さである第１パターンとし、第１方向の辺の長さが同じか短い方を、当該辺の長さが第２長さである第２パターンとすると、第１長さは、第２長さのｎ倍（ｎは１以上の整数）である。第１パターンは、第１パターンの上端部から、第２長さ以下の第３長さの位置、及び、第３長さ＋（ｎ−１）×第２長さに目ずれ測定パターン（６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）を備える。第２パターンは、第２パターンの上端部から、第３長さの位置に目ずれ測定パターン（６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）を備える。本発明の固体撮像素子の製造方法は、更に、周辺パターン（１１／１３、１１ａ／１３ａ、１１ｂ／１３ｂ、１１ｃ／１３ｃ）をブラインドして、繰返しパターン（１２）を複数回に分けてウエハ（２０）上に露光する工程と、繰返しパターン（１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）をブラインドして、周辺パターン（１１／１３、１１ａ／１３ａ、１１ｂ／１３ｂ、１１ｃ／１３ｃ）をウエハ（２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）上に露光する工程と、目ずれ測定パターン（６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）を用いた自動目ずれ測定を実行する工程とを具備する。

本発明では、上述のレチクル（１、１ａ、１ｂ、１ｃ）を用いているので、ウエハ（２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）上の自動目ずれ測定箇所の制限を無くすことができる。すなわち、一個のＣＣＤチップに対して複数の箇所で自動目ずれ測定を行うことができる。それにより、目ずれ補正の精度向上を図ることができる。それにより、固体撮像素子について、より精度の良い設計が可能となり、またその製造歩留りを向上することができる。

本発明により、露光時の自動目ずれ補正の精度を向上さることが可能なレチクル、及び、設計精度や製造歩留りを向上させることが可能な固体撮像素子の製造方法を提供することができる。

図１は、典型的なレチクルレイアウトを示す模式図である。 図２は、図１におけるウエハ上の露光ショットマップ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レチクルレイアウトの一例を示す模式図である。 図４は、図３におけるウエハ上の露光ショットマップの一例を示す模式図である。 図５Ａは、図３における仮想露光ショットマップの一例を示す模式図である。 図５Ｂは、図３における仮想露光ショットマップの一例の一部を示す模式図である。 図６は、図３における目ずれ測定パターンの配置の一例を示す模式図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態に係るレチクルレイアウトの一例を示す模式図である。 図８は、図７におけるウエハ上の露光ショットマップの一例を示す模式図である。 図９Ａは、図７における仮想露光ショットマップの一例を示す模式図である。 図９Ｂは、図７における仮想露光ショットマップの一例の一部を示す模式図である。 図１０は、図７における目ずれ測定パターンの配置の一例を示す模式図である。 図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るレチクルレイアウトの一例を示す模式図である。 図１２は、図１１おけるウエハ上の露光ショットマップの一例を示す模式図である。 図１３Ａは、図１１における仮想露光ショットマップの一例を示す模式図である。 図１３Ｂは、図１１における仮想露光ショットマップの一例の一部を示す模式図である。 図１４は、図１１における目ずれ測定パターンの配置の一例を示す模式図である。 図１５は、本発明の実施の形態に係るレチクルレイアウトの応用例を示す模式図である。 図１６は、図１５におけるウエハ上の露光ショットマップの一例を示す模式図である。

以下、本発明の固体撮像素子の製造方法及びレチクルパターンの実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。本実施の形態では、レチクルレイアウトにおいて、繰返し部「Ｂ」（又は繰返しパターン）の長手方向長さと、入力部「Ａ」及び出力部「Ｃ」（周辺パターン）の長手方向長さの合計との関係を整数比にし、自動目ずれ測定時における仮想露光ショットの長手方向長さを繰返し部「Ｂ」の長手方向長さ、又は、入力部「Ａ」及び出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計のいずれかに設定し、目ずれ測定パターンをウエハ上に等間隔に配置する。それにより、自動目ずれ測定の基本ステップにおける仮想露光ショット内の長手方向長さを減らすことができ、ウエハ上における自動目ずれ測定箇所を増やすことが可能であり、目ずれ補正精度の向上が可能になる。以下、詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法及びレチクルパターンについて、添付図面を参照して説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態に係るレチクルレイアウトの一例を示す模式図である。

図３に示すレチクル１は、一方向に長い矩形形状の１次元ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）チップの製造に用いられるレチクルである。以下、そのチップにおける長手方向を、単に「長手方向」という。レチクル１は、繰返し部「Ｂ」１２、入力部「Ａ」１１、及び出力部「Ｃ」１３を備えている。繰返し部「Ｂ」１２は、同一チップ上に同じパターンの繰返しがある画素部の露光用のパターンである。入力部「Ａ」１１及び出力部「Ｃ」１３は、画素部以外のアンプ回路部などの周辺回路部（例示：入力回路部、出力回路部）の露光用のパターンである。繰返し部「Ｂ」１２、入力部「Ａ」１１、及び出力部「Ｃ」１３は、一方の側からこの順に並んで設けられている。

ここで、繰返し部「Ｂ」１２の長手方向長さをＹｂ１、入力部「Ａ」１１の長手方向長さをＹａ１、及び出力部「Ｃ」１３の長手方向の長さＹｃ１とする。このとき、Ｙｂ１と、Ｙａ１及びＹｃ１との関係はＹｂ１＝Ｙａ１＋Ｙｃ１、つまり、繰返し部「Ｂ」１２の長手方向長さＹｂ１と、入力部「Ａ」１１及び出力部「Ｃ」１３の長手方向長さの合計Ｙａ１＋Ｙｃ１との比率は１：１の整数比である。すなわち、Ｙｂ１はＹａ１＋Ｙｃ１の整数倍（ここでは１倍）、又は、Ｙａ１＋Ｙｃ１はＹｂ１の整数倍（ｎ倍（ｎは１以上の整数）、ここではｎ＝１倍）である。

図４は、図３（整数比１：１）におけるウエハ上の露光ショットマップ３０の一例を示す模式図である。露光工程では、まず、繰返し部「Ｂ」１２をブラインドし、出力部「Ｃ」１３及び入力部「Ａ」１１を同時にウエハ２０上に露光する。次に、出力部「Ｃ」１３及び入力部「Ａ」１１をブラインドし、繰返し部「Ｂ」１２のみを数回に分けてウエハ２０上に露光する。続いて、繰返し部「Ｂ」１２をブラインドし、出力部「Ｃ」１３及び入力部「Ａ」１１を同時にウエハ２０上に露光する。このようにすることで、長手方向の長さ４９を有する所望の長手チップを作成している。この例では、レチクル１の一部をブラインドして、入力部「Ａ」（及び隣接する出力部「Ｃ」）を１回分と、繰返し部「Ｂ」を３回分と、出力部「Ｃ」（及び隣接する入力部「Ａ」）を１回分の合計５回の露光ショットで１チップ分の露光ショットサイズ４９（網掛け部）の露光を行う。

図５Ａ及び図５Ｂは、図３（整数比１：１）における仮想露光ショットマップ４０の一例、及びその一部を示す模式図である。ただし、図５Ｂは図５ＡのＰ１部分の拡大図である。仮想露光ショットマップ４０に配置される仮想露光ショット４５は、自動目ずれ測定時における基本ステップとして設定される。このとき、自動目ずれ測定時での基本ステップとなる仮想露光ショット４５の長手方向長さを、繰返し部「Ｂ」１２の長手方向長さＹｂ１（＝Ｙａ１＋Ｙｃ１）に設定する。すなわち、仮想露光ショット４５の長手方向長さを、図２のような複数の繰返し部「Ｂ」の長手方向長さと１つの入力部「Ａ」及び出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計ではなく、１つの繰返し部「Ｂ」１２の長手方向長さ＝１つの入力部「Ａ」及び出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計とする。従って、１つの仮想露光ショット４５（実線）は、１つの繰返し部「Ｂ」の露光ショット４２（破線）に対応し、又は、１つの入力部「Ａ」の露光ショット４１（破線）及び１つの出力部「Ｃ」の露光ショット４３（破線）の合計に対応している。すなわち、自動目ずれ測定において、基本ステップとして仮想露光ショット４５を用いることで、繰返し部「Ｂ」１２の露光ごとの目ずれ測定、及び、入力部「Ａ」１１及び出力部「Ｃ」１３の同時露光ごとの目ずれ測定、を行うことになる。

ここで、自動目ずれ測定時に使用する目ずれ測定パターン６０は、繰返し部「Ｂ」１２内と、入力部「Ａ」１１及び出力部「Ｃ」１３内とにおいて、同じ位置に配置する。図６は、図３（整数比１：１）における目ずれ測定パターンの配置の一例を示す模式図である。目ずれ測定パターン６０を繰返し部「Ｂ」１２の露光ショット時の左上端部Ｌから長手方向にａの距離に配置した場合、入力部「Ａ」１１及び出力部「Ｃ」１３の露光ショット時の左上端部Ｌからもａの距離に目ずれ測定パターン６０を配置する。それにより、図５Ｂに示されるように、目ずれ測定パターン６１がウエハ２０上の対応する位置に形成される。

このように、１：１の整数比の場合、自動目ずれを測定する際の基本ステップとなる仮想露光ショット４５の長手方向の長さは、実際の露光ショットの長手方向長さ（繰返し部「Ｂ」１２の長手方向長さＹｂ１や、入力部「Ａ」１１及び出力部「Ｃ」１３の長手方向長さの合計（Ｙａ１＋Ｙｃ１））と同じに設定可能である。このため、自動目ずれ測定箇所のウエハ２０上の位置の制限は無くなる。

本実施の形態では、上記のレチクル１を用いることで、一個分の固体撮像素子（ＣＣＤ）のパターンを露光するとき、出力部「Ｃ」１３及び入力部「Ａ」１１の同時露光、及び繰返し部「Ｂ」１２の露光において、同じ位置に目ずれ測定パターン６１を形成することができる。それにより、非常に小さい仮想露光ショット４５を基本ステップとして自動目ずれ測定を実施することができる。すなわち、図１や図２の場合と比較して、格段に自動目ずれ測定箇所を増やすことができる。その結果、目ずれ補正の精度を著しく向上させることができる。それにより、より精度の良い設計が可能となり、歩留り向上を図ることができる。

次に、本発明の第１の実施の形態における固体撮像素子の製造方法は以下のようにして行う。
まず、投影座標を平行移動させるオフセット装置とレチクルの一部をブラインドするブラインド装置とを有する露光機に、ウエハ２０及びレチクル１をセットする。
そして、まず、繰返し部「Ｂ」１２を露光機でブラインドする。そして、出力部「Ｃ」１３及び入力部「Ａ」１１を同時にウエハ２０上に露光する。その後、ウエハ２０とレチクル１との相対位置を移動する。次に、入力部「Ａ」１１及び出力部「Ｃ」１３を露光機でブラインドする。そして、繰返し部「Ｂ」１２のみを数回に分けてウエハ２０上に露光する。すなわち、繰返し部「Ｂ」１２のウエハ２０上への露光と、ウエハ２０とレチクル１との相対位置の移動とを数回に分けて実行する。その後、ウエハ２０とレチクル１との相対位置を移動する。次に、繰返し部「Ｂ」１２を露光機でブラインドする。そして、入力部「Ａ」１１及び出力部「Ｃ」１３を同時にウエハ２０上に露光する。以上の工程を、ウエハ２０の所定の領域において繰り返す。続いて、仮想露光ショット４５を基本ステップとして目ずれ測定パターン６１を用いた自動目ずれ測定を行う。自動目ずれ測定では、各露光ショットでどれだけずれているかを測定し、ある一定の規格以上ずれていた場合に、再工事を行う。再工事とはフォトレジストをウエハ上から剥離し、再度、塗布、露光を行う。このとき、目ずれ測定結果を用いた補正を実施し、精度を向上させる。

以上の製造方法により、長手方向の長さ４９を有する所望の一個の長手チップ（ＣＣＤチップ）、すなわち、固体撮像素子が製造される。このように上記のレチクル１を用いて固体撮像素子の製造を行うことで、ウエハ２０上の自動目ずれ測定箇所の制限を無くすことができる。すなわち、一個のＣＣＤチップに対して複数の箇所で自動目ずれ測定を行うことができる。それにより、図１や図２の場合と比較して、目ずれ補正の精度向上を図ることができる。それにより、固体撮像素子について、より精度の良い設計が可能となり、またその製造歩留りを向上することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法及びレチクルパターンについて、添付図面を参照して説明する。図７は、本発明の第２の実施の形態に係るレチクルレイアウトの一例を示す模式図である。

図７に示すレチクル１ａは、一方向に長い矩形形状の１次元ＣＣＤチップの製造に用いられるレチクルである。以下、そのチップにおける長手方向を、単に「長手方向」という。レチクル１ａは、繰返し部「Ｂ」１２ａ、入力部「Ａ」１１ａ、及び出力部「Ｃ」１３ａを備えている。繰返し部「Ｂ」１２ａは、同一チップ上に同じパターンの繰返しがある画素部の露光用である。入力部「Ａ」１１ａ及び出力部「Ｃ」１３ａは、画素部以外のアンプ回路部などの周辺回路部の露光用である。繰返し部「Ｂ」１２ａ、入力部「Ａ」１１ａ、及び出力部「Ｃ」１３ａは、一方の側からこの順に並んで設けられている。

ここで、繰返し部「Ｂ」１２ａの長手方向長さをＹｂ２、入力部「Ａ」１１ａの長手方向長さをＹａ２、及び出力部「Ｃ」１３ａの長手方向の長さＹｃ２とする。このとき、Ｙｂ２と、Ｙａ２及びＹｃ２との関係は２×Ｙｂ２＝Ｙａ２＋Ｙｃ２、つまり、繰返し部「Ｂ」１２ａの長手方向長さＹｂ２と、入力部「Ａ」１１ａ及び出力部「Ｃ」１３ａの長手方向長さの合計Ｙａ２＋Ｙｃ２との比率は１：２の整数比である。すなわち、Ｙａ２＋Ｙｃ２はＹｂ２の整数倍（ここではｎ＝２倍）である。

図８は、図７（整数比１：２）におけるウエハ上の露光ショットマップ３０ａの一例を示す模式図である。露光工程では、まず、繰返し部「Ｂ」１２をブラインドし、出力部「Ｃ」１３及び入力部「Ａ」１１を同時にウエハ２０上に露光する。次に、出力部「Ｃ」１３ａ及び入力部「Ａ」１１ａを露光機でブラインドし、繰返し部「Ｂ」１２ａのみを数回に分けてウエハ２０ａ上に露光する。続いて、繰返し部「Ｂ」１２ａをブラインドし、出力部「Ｃ」１３ａ及び入力部「Ａ」１１ａを同時にウエハ２０ａ上に露光する。このようにすることで、長手方向の長さ４９ａを有する所望の長手チップを作成している。この例では、レチクル１ａの一部をブラインドして、入力部「Ａ」（及び隣接する出力部「Ｃ」）を１回分と、繰返し部「Ｂ」を６回分と、出力部「Ｃ」（及び隣接する入力部「Ａ」）を１回分の合計８回の露光ショットで１チップ分の露光ショットサイズ４８ａ（網掛け部）の露光を行う。

図９Ａ及び図９Ｂは、図７（整数比１：２）における仮想露光ショットマップ４０ａの一例、及びその一部を示す模式図である。ただし、図９Ｂは、図９ＡのＰ２部分の拡大図である。仮想露光ショットマップ４０ａに配置される仮想露光ショット４５ａは、自動目ずれ測定時における基本ステップとして設定される。このとき、自動目ずれ測定時での基本ステップとなる仮想露光ショット４５ａの長手方向長さを、繰返し部「Ｂ」１２ａの長手方向長さＹｂ２（＝（Ｙａ２＋Ｙｃ２）／２）に設定する。すなわち、仮想露光ショット４５ａの長手方向長さを、図２のような複数の繰返し部「Ｂ」の長手方向長さと１つの入力部「Ａ」及び出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計ではなく、１つの繰返し部「Ｂ」１２ａの長手方向長さ＝（１つの入力部「Ａ」及び出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計）／２とする。従って、１つの仮想露光ショット４５ａ（実線）は、１つの繰返し部「Ｂ」の露光ショット４２ａ（破線）に対応し、又は、（１つの入力部「Ａ」の露光ショット４１ａ（破線）及び１つの出力部「Ｃ」の露光ショット４３ａ（破線）の合計）の半分に対応している。すなわち、自動目ずれ測定において、基本ステップとして仮想露光ショット４５ａを用いることで、繰返し部「Ｂ」１２ａの露光ごとの目ずれ測定、及び、入力部「Ａ」１１ａ及び出力部「Ｃ」１３ａの露光の半分ごとの目ずれ測定、を行うことになる。

ここで、自動目ずれ測定時に使用する目ずれ測定パターン６０ａは、繰返し部「Ｂ」１２ａ内に一箇所と、入力部「Ａ」１１ａ及び出力部「Ｃ」１３ａの長手方向の長さの半分ずつの領域内にそれぞれ一箇所とにおいて、同じ位置に配置する。図１０は、図７（整数比１：２）における目ずれ測定パターンの配置の一例を示す模式図である。目ずれ測定パターン６０ａを繰返し部「Ｂ」１２ａの露光ショット時の左上端部Ｌから長手方向にｂの距離に配置した場合、入力部「Ａ」１１ａ及び出力部「Ｃ」１３ａの露光ショット時の左上端部Ｌから長手方向にｂの距離に目ずれ測定パターン６０ａを配置し、かつ、左上部端Ｌから長手方向にｂ＋Ｙｂ２の距離にも目ずれ測定パターン６０ａを配置する。それにより、図９Ｂに示されるように、目ずれ測定パターン６１ａがウエハ２０ａ上の対応する位置に形成される。

このように、１：２の整数比の場合、自動目ずれを測定する際の基本ステップとなる仮想露光ショット４５ａの長手方向の長さを繰返し部「Ｂ」１２ａの長手方向長さＹｂ２（＝入力部「Ａ」１１ａ及び出力部「Ｃ」１３ａの長手方向長さの合計の半分（（Ｙａ２＋Ｙｃ２）／２））に設定する。それにより、仮想露光ショット４５ａ内における目ずれ測定パターンの位置は、どの仮想露光ショット４５ａでも同じになるため、自動目ずれ測定箇所のウエハ上の位置の制限が無くなる。

本実施の形態においても、上記のレチクル１ａを用いることで、一個の固体撮像素子（ＣＣＤ）のパターンを露光するとき、出力部「Ｃ」１３ａ及び入力部「Ａ」１１ａの同時露光、及び繰返し部「Ｂ」１２ａの露光において、同じ位置に目ずれ測定パターン６１ａを形成することができる。それにより、非常に小さい仮想露光ショット４５ａを基本ステップとして、自動目ずれ測定を実施することができる。すなわち、図１や図２の場合と比較して、格段に自動目ずれ測定箇所を増やすことができる。その結果、目ずれ補正の精度を著しく向上させることができる。それにより、より精度の良い設計が可能となり、歩留り向上を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態における固体撮像素子の製造方法は以下のようにして行う。
まず、投影座標を平行移動させるオフセット装置とレチクルの一部をブラインドするブラインド装置とを有する露光機に、ウエハ２０ａ及びレチクル１ａをセットする。
そして、まず、繰返し部「Ｂ」１２ａを露光機でブラインドする。そして、出力部「Ｃ」１３ａ及び入力部「Ａ」１１ａを同時にウエハ２０ａ上に露光する。その後、ウエハ２０ａとレチクル１ａとの相対位置を移動する。次に、出力部「Ｃ」１３ａ及び入力部「Ａ」１１ａを露光機でブラインドする。そして、繰返し部「Ｂ」１２ａのみを数回に分けてウエハ２０ａ上に露光する。すなわち、繰返し部「Ｂ」１２ａのウエハ２０ａ上への露光と、ウエハ２０ａとレチクル１ａとの相対位置の移動とを数回に分けて実行する。その後、ウエハ２０ａとレチクル１ａとの相対位置を移動する。次に、繰返し部「Ｂ」１２ａを露光機でブラインドする。そして、出力部「Ｃ」１３ａ及び入力部「Ａ」１１ａを同時にウエハ２０ａ上に露光する。以上の工程を、ウエハ２０ａの所定の領域において繰り返す。続いて、仮想露光ショット４５ａを基本ステップとして目ずれ測定パターン６１ａを用いた自動目ずれ測定を行う。自動目ずれ測定では、各露光ショットでどれだけずれているかを測定し、ある一定の規格以上ずれていた場合に、再工事を行う。再工事とはフォトレジストをウエハ上から剥離し、再度、塗布、露光を行う。このとき、目ずれ測定結果を用いた補正を実施し、精度を向上させる。

以上の製造方法により、長手方向の長さ４９ａを有する所望の一個の長手チップ（ＣＣＤチップ）、すなわち、固体撮像素子が製造される。この場合にも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る固体撮像素子の製造方法及びレチクルパターンについて、添付図面を参照して説明する。図１１は、本発明の第３の実施の形態に係るレチクルレイアウトの一例を示す模式図である。

図１１に示すレチクル１ｂは、一方向に長い矩形形状の１次元ＣＣＤチップの製造に用いられるレチクルである。以下、そのチップにおける長手方向を、単に「長手方向」という。レチクル１ｂは、繰返し部「Ｂ」１２ｂ、入力部「Ａ」１１ｂ、及び出力部「Ｃ」１３ｂを備えている。繰返し部「Ｂ」１２ｂは、同一チップ上に同じパターンの繰返しがある画素部の露光用である。入力部「Ａ」１１ｂ及び出力部「Ｃ」１３ｂは、画素部以外のアンプ回路部などの周辺回路部の露光用である。繰返し部「Ｂ」１２ｂ、入力部「Ａ」１１ｂ、及び出力部「Ｃ」１３ｂは、一方の側からこの順に並んで設けられている。

ここで、繰返し部「Ｂ」１２ｂの長手方向長さをＹｂ３、入力部「Ａ」１１ｂの長手方向長さをＹａ３、及び出力部「Ｃ」１３ｂの長手方向の長さＹｃ３とする。このとき、Ｙｂ３と、Ｙａ３及びＹｃ３との関係はＹｂ３＝２×（Ｙａ３＋Ｙｃ３）、つまり、繰返し部「Ｂ」１２ｂの長手方向長さＹｂ３と、入力部「Ａ」１１ｂ及び出力部「Ｃ」１３ｂの長手方向長さの合計Ｙａ３＋Ｙｃ３との比率は２：１の整数比である。すなわち、Ｙｂ３はＹａ３＋Ｙｃ３の整数倍（ここではｎ＝２倍）である。

図１２は、図１１（整数比２：１）におけるウエハ上の露光ショットマップ３０ｂの一例を示す模式図である。露光工程では、まず、繰返し部「Ｂ」１２ｂをブラインドし、出力部「Ｃ」１３ｂ及び入力部「Ａ」１１ｂを同時にウエハ２０ｂ上に露光する。次に、出力部「Ｃ」１３ｂ及び入力部「Ａ」１１ｂを露光機でブラインドし、繰返し部「Ｂ」１２ｂのみを数回に分けてウエハ２０ｂ上に露光する。次に、繰返し部「Ｂ」１２ｂをブラインドし、出力部「Ｃ」１３ｂ及び入力部「Ａ」１１ｂを同時にウエハ２０ｂ上に露光する。このようにすることで、長手方向の長さ４９ｂを有する所望の長手チップを作成している。この例では、レチクル１ｂの一部をブラインドして、入力部「Ａ」（及び隣接する出力部「Ｃ」）を１回分と、繰返し部「Ｂ」を３回分と、出力部「Ｃ」（及び隣接する入力部「Ａ」）を１回分の合計５回の露光ショットで１チップ分の露光ショットサイズ４８ｂ（網掛け部）の露光を行う。

図１３Ａ及び図１３Ｂは、図１１（整数比２：１）における仮想露光ショットマップ４０ｂの一例、及びその一部を示す模式図である。ただし、図１３Ｂは、図１３ＡのＰ３部分の拡大図である。仮想露光ショットマップ４０ｂに配置される仮想露光ショット４５ｂは、自動目ずれ測定時における基本ステップとして設定される。このとき、自動目ずれ測定時での基本ステップとなる仮想露光ショット４５ｂの長手方向長さを、繰返し部「Ｂ」１２ｂの長手方向長さの半分Ｙｂ３／２（＝Ｙａ３＋Ｙｃ３）に設定する。すなわち、仮想露光ショット４５ｂの長手方向長さを、図２のような複数の繰返し部「Ｂ」の長手方向長さと１つの入力部「Ａ」及び出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計ではなく、１つの繰返し部「Ｂ」１２ｂの長手方向長さの半分＝（１つの入力部「Ａ」及び出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計）とする。従って、１つの仮想露光ショット４５ｂ（実線）は、１つの繰返し部「Ｂ」の露光ショット４２ｂ（破線）の半分に対応し、又は、１つの入力部「Ａ」の露光ショット４１ｂ（破線）及び１つの出力部「Ｃ」の露光ショット４３ｂ（破線）の合計に対応している。すなわち、自動目ずれ測定において、基本ステップとして仮想露光ショット４５ｂを用いることで、繰返し部「Ｂ」１２ｂの露光の半分ごとの目ずれ測定、及び、入力部「Ａ」１１ｂ及び出力部「Ｃ」１３ｂの露光ごとの目ずれ測定、を行うことになる。

ここで、自動目ずれ測定時に使用する目ずれ測定パターン６０ａは、繰返し部「Ｂ」１２ｂの長手方向の長さの半分ずつの領域内にそれぞれ一箇所と、入力部「Ａ」１１ｂ及び出力部「Ｃ」１３ｂ内に一箇所とにおいて、同じ位置に配置する。図１４は、図１１（整数比１：２）における目ずれ測定パターンの配置の一例を示す模式図である。目ずれ測定パターン６０ｂを入力部「Ａ」１１ｂ及び出力部「Ｃ」１３ｂの露光ショット時の左上端部Ｌから長手方向にｃの距離に配置した場合、繰返し部「Ｂ」１２ｂの露光ショット時の左上端部Ｌから長手方向にｃの距離に目ずれ測定パターン６０ｂを配置し、かつ、左上部端Ｌから長手方向にｃ＋（Ｙａ３＋Ｙｃ３）の距離にも目ずれ測定パターン６０ｂを配置する。それにより、図１３Ｂに示されるように、目ずれ測定パターン６１ｂがウエハ２０ｂ上の対応する位置に形成される。

このように、２：１の整数比の場合、自動目ずれを測定する際の基本ステップとなる仮想露光ショット４５ｂの長手方向の長さを入力部「Ａ」と出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計（Ｙａ２＋Ｙｃ２）（＝繰返し部「Ｂ」１２ａの長手方向長さＹｂ２の半分（Ｙｂ３／２））に設定する。それにより、仮想露光ショット４５ｂ内における目ずれ測定パターンの位置は、どの仮想露光ショット５４ｂでも同じになるため、自動目ずれ測定箇所のウエハ上の位置の制限が無くなる。

本実施の形態においても、上記のレチクル１ｂを用いることで、一個の固体撮像素子（ＣＣＤ）のパターンを露光するとき、出力部「Ｃ」１３ｂ及び入力部「Ａ」１１ｂの同時露光、及び繰返し部「Ｂ」１２ｂの露光において、同じ位置に目ずれ測定パターン６１ｂを形成することができる。それにより、非常に小さい仮想露光ショット４５ｂを基本ステップとして、自動目ずれ測定を実施することができる。すなわち、図１や図２の場合と比較して、格段に自動目ずれ測定箇所を増やすことができる。その結果、目ずれ補正の精度を著しく向上させることができる。それにより、より精度の良い設計が可能となり、歩留り向上を図ることができる。

次に、本発明の第３の実施の形態における固体撮像素子の製造方法は以下のようにして行う。
まず、投影座標を平行移動させるオフセット装置とレチクルの一部をブラインドするブラインド装置とを有する露光機に、ウエハ２０ｂ及びレチクル１ｂをセットする。
そして、まず、繰返し部「Ｂ」１２ｂを露光機でブラインドする。そして、出力部「Ｃ」１３ｂ及び入力部「Ａ」１１ｂを同時にウエハ２０ｂ上に露光する。その後、ウエハ２０ｂとレチクル１ｂとの相対位置を移動する。次に、出力部「Ｃ」１３ｂ及び入力部「Ａ」１１ｂを露光機でブラインドする。そして、繰返し部「Ｂ」１２ｂのみを数回に分けてウエハ２０ｂ上に露光する。すなわち、繰返し部「Ｂ」１２ｂのウエハ２０ｂ上への露光と、ウエハ２０ｂとレチクル１ｂとの相対位置の移動とを数回に分けて実行する。次に、繰返し部「Ｂ」１２ｂを露光機でブラインドする。そして、出力部「Ｃ」１３ｂ及び入力部「Ａ」１１ｂを同時にウエハ２０ｂ上に露光する。以上の工程を、ウエハ２０ｂの所定の領域において繰り返す。続いて、仮想露光ショット４５ｂを基本ステップとして目ずれ測定パターン６１ｂを用いた自動目ずれ測定を行う。自動目ずれ測定では、各露光ショットでどれだけずれているかを測定し、ある一定の規格以上ずれていた場合に、再工事を行う。再工事とはフォトレジストをウエハ上から剥離し、再度、塗布、露光を行う。このとき、目ずれ測定結果を用いた補正を実施し、精度を向上させる。

以上の製造方法により、長手方向の長さ４９ｂを有する所望の一つの長手チップ（ＣＣＤチップ）、すなわち、固体撮像素子が製造される。この場合にも、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

上記第１〜第３の実施の形態において、繰返し部「Ｂ」の長手方向長さと、入力部「Ａ」と出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計とを整数比（一方が他方の整数倍）にして、繰返し部「Ｂ」の長手方向長さ、及び、入力部「Ａ」と出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計のうちのいずれか短い方を、自動目ずれ測定する際の仮想露光ショットの長手方向長さに設定する。それにより、自動目ずれ測定箇所のウエハ上の位置の制限を無くすことができる。もし整数比（整数倍）で無いとすれば場合、ウエハ上の長手方向へのチップ形成が複数あると、前述のように繰返し部「Ｂ」の長手方向長さ、及び、入力部「Ａ」と出力部「Ｃ」の長手方向長さの合計のうちのいずれか短い方を自動目ずれ測定する際の仮想露光ショットの長手方向長さに設定したとしても、仮想露光ショットと実際の露光ショットとがずれてしまい目ずれ測定が出来ない。

上記第１〜第３の実施の形態では繰返し部「Ｂ」をブラインドし、入力部「Ａ」と出力部「Ｃ」を同時に露光することを考えている。しかし、それぞれを別々に露光する場合でも、各実施の形態の技術を同様に適用可能である。また、上記第１〜第３の実施の形態では繰返し部「Ｂ」、入力部「Ａ」、出力部「Ｃ」をレチクル長手方向に縦に配置している。しかし、それぞれが横に配置されている場合でも、各実施の形態の技術を同様に適用可能である。その一例を示しているのが下記の図１５及び図１６である。

図１５は、本発明の実施の形態に係るレチクルレイアウトの応用例を示す模式図である。また、図１６は、図１５におけるウエハ上の露光ショットマップ３０ｃの一例を示す模式図である。このようなレチクルレイアウトにおいても、ＹｂｂとＹａａ＋Ｙｃｃの長さの比を整数倍にし、目ずれ測定における仮想露光ショットの長手方向長さＹｂｂ、Ｙａａ＋Ｙｃｃのどちらか短い方に設定し、繰返し部「Ｂ」、入力部「Ａ」、出力部「Ｃ」を２つずつブラインドして各部を別々に露光することによって、上記第１〜第３の実施の形態と同様の効果が得られる。

また、本発明は、固体撮像素子の製造に限定されるものではなく、例えば、一つのレチクルの一部をブラインドして他の部分を用いて露光し、その後、当該他の部分をブラインドして当該一部を用いて露光するような他の素子に対しても同様に使用することができる。

本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。そして、各実施の形態の技術は、矛盾の発生しない限り他の実施の形態においても同様に適用可能である。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１０１ レチクル
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１１ 入力部「Ａ」
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１１２ 繰返し部「Ｂ」
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１１３ 出力部「Ｃ」
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、１２０ ウエハ
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、１３０ 露光ショットマップ
４０、４０ａ、４０ｂ 仮想露光ショットマップ
４１、４１ａ、４１ｂ 入力部「Ａ」の露光ショット
４２、４２ａ、４２ｂ 繰返し部「Ｂ」の露光ショット
４３、４３ａ、４３ｂ 出力部「Ｃ」の露光ショット
４５、４５ａ、４５ｂ 仮想露光ショット
４８、４８ａ、４８ｂ、１４８ 仮想露光ショットサイズ
４９、４９ａ、４９ｂ、１４９ チップの長手方向長さ
６０、６０ａ、６０ｂ 目ずれ測定パターン
６１、６１ａ、６１ｂ ウエハ上の目ずれ測定パターン

Claims (4)

1. 繰返しパターンと、
   前記繰り返しパターンとはパターンが異なる周辺パターンとを具備し、
   前記繰返しパターン及び前記周辺パターンのうち、第１方向の辺の長さが同じか長い方を、当該辺の長さが第１長さである第１パターンとし、前記第１方向の辺の長さが同じか短い方を、当該辺の長さが第２長さである第２パターンとすると、
   前記第１長さは、前記第２長さのｎ倍（ｎは１以上の整数）であり、
   前記第１パターンは、前記第１パターンの上端部から、前記第２長さ以下の第３長さの位置、及び、前記第３長さ＋（ｎ−１）×前記第２長さに目ずれ測定パターンを備え、
   前記第２パターンは、前記第２パターンの上端部から、前記第３長さの位置に目ずれ測定パターンを備える
   レチクル。
2. 請求項１に記載のレチクルにおいて、
   前記繰返しパターンは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）画素部を示すパターンを含み、
   前記周辺パターンは、前記ＣＣＤの周辺回路部を示すパターンを含む
   レチクル。
3. ウエハ及びレチクルを露光機にセットする工程と、
   ここで、前記レチクルは、
   繰返しパターンと、
   前記繰り返しパターンとはパターンが異なる周辺パターンとを具備し、
   前記繰返しパターン及び前記周辺パターンのうち、第１方向の辺の長さが同じか長い方を、当該辺の長さが第１長さである第１パターンとし、前記第１方向の辺の長さが同じか短い方を、当該辺の長さが第２長さである第２パターンとすると、
   前記第１長さは、前記第２長さのｎ倍（ｎは１以上の整数）であり、
   前記第１パターンは、前記第１パターンの上端部から、前記第２長さ以下の第３長さの位置、及び、前記第３長さ＋（ｎ−１）×前記第２長さに目ずれ測定パターンを備え、
   前記第２パターンは、前記第２パターンの上端部から、前記第３長さの位置に目ずれ測定パターンを備え、
   前記繰返しパターンは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）画素部を示すパターンを含み、
   前記周辺パターンは、前記ＣＣＤの周辺回路部を示すパターンを含み、
   前記周辺パターンをブラインドして、前記繰返しパターンを複数回に分けて前記ウエハ上に露光する工程と、
   前記繰返しパターンをブラインドして、前記周辺パターンを前記ウエハ上に露光する工程と、
   前記目ずれ測定パターンを用いた自動目ずれ測定を実行する工程と
   を具備する
   固体撮像素子の製造方法。
4. 請求項３に記載の固体撮像素子の製造方法において、
   前記自動目ずれ測定時における仮想露光ショットの前記第１方向の長さは前記第２長さである
   固体撮像素子の製造方法。

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