JPH08181056A - フォトマスクおよびその製造方法ならびに半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異なるフォトマスク間の重ね合わせ相対誤差
を最小にできるフォトマスクおよびその製造方法ならび
に半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】 第１のフォトマスクにおける第１のパターン
を密着露光装置を用いてウエハ上に転写する工程と、ウ
エハ上のパターンの伸縮量を計測する工程と、第２のフ
ォトマスクにおける第２のパターンを形成する際に前記
伸縮量と関係している伸縮量を第２のパターンに与える
工程とを有するフォトマスクの製造方法とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フォトマスクおよびそ
の製造方法ならびに半導体装置の製造方法に関し、特
に、パターン転写時に発生するパターンの伸縮量の影響
を実質的になくしたフォトマスクおよびそれを用いた半
導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、フォ
トリソグラフィ技術が多用されており、そのフォトリソ
グラフィ技術を用いて微細加工が行われている。

【０００３】半導体装置の製造工程においては、例えば
半導体基板上に成膜された絶縁物、導電物または半導体
薄膜などの加工をフォトリソグラフィ技術を用いて行っ
ているために、数回から数十回というフォトリソグラフ
ィ工程を繰り返して行っている。

【０００４】例えば量産性などを目的とした半導体装置
の製造工程においては、フォトリソグラフィ技術に使用
されている露光装置として密着露光装置と投影露光装置
と近接露光装置とが使用され、その密着露光装置と投影
露光装置または近接露光装置を組み合わせて配線膜およ
び層間絶縁膜などが加工されているものがある。

【０００５】なお、露光装置について記載されている文
献としては、例えば、総合電子出版社発行（１９８０
年）楢岡清威著「エレクトロニクスの精密微細加工」ｐ
５０〜ｐ６３に記載されているものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、密着露光装
置と投影露光装置または近接露光装置とを組み合わせて
行う場合には、重ね合わせ誤差が大きくなるという問題
点があることを本発明者は見い出した。

【０００７】すなわち、密着露光装置においては、転写
される試料である、例えば半導体ウエハなどのウエハと
フォトマスクとの密着を良好にするために、ウエハとフ
ォトマスクとの密着時に両者を同時に撓ませる操作を行
っているが、その際にフォトマスクの厚さに起因してウ
エハとフォトマスクとの相対位置がウエハの各領域によ
り変動するという転写位置歪が発生する。

【０００８】この場合、密着露光装置のみを使用して半
導体装置の製造を行う場合には、ウエハ上の転写位置歪
は常に同等の量で与えられることにより、異なるフォト
マスク間の重ね合わせ相対位置は一定に保たれている。

【０００９】しかし、密着露光装置を使用してパターン
を形成した後に、転写位置歪が生じない投影露光装置ま
たは近接露光装置を使用して次のパターンを形成する場
合には、密着露光装置に使用するフォトマスクと投影露
光装置または近接露光装置に使用するフォトマスクとの
重ね合わせ相対位置に大きな誤差が生じてしまうという
問題点が発生する。

【００１０】本発明の一つの目的は、異なるフォトマス
ク間の重ね合わせ相対誤差が最小にできるフォトマスク
を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、異なるフォトマスク
間の重ね合わせ相対誤差が最小にできるフォトマスクの
製造方法を提供することにある。

【００１２】本発明のさらに他の目的は、異なるフォト
マスク間の重ね合わせ相対誤差が最小にできるフォトマ
スクを用いた半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。

【００１３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明において開示され
る発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、以下
の通りである。

【００１５】（１）本発明のフォトマスクは、第１のフ
ォトマスクにおける第１のパターンが密着露光装置を用
いて転写されたウエハ上のパターンの伸縮量と関係して
いる伸縮量を第２のフォトマスクにおける第２のパター
ンに与えているものとする。

【００１６】（２）本発明のフォトマスクの製造方法
は、第１のフォトマスクにおける第１のパターンを密着
露光装置を用いてウエハ上に転写する工程と、ウエハ上
のパターンの伸縮量を計測する工程と、第２のフォトマ
スクにおける第２のパターンを形成する際に前記伸縮量
と関係している伸縮量を第２のパターンに与える工程と
を有するものとする。

【００１７】（３）本発明の半導体装置の製造方法は、
第１のフォトマスクにおける第１のパターンを密着露光
装置を用いて半導体装置形成用のウエハ上に転写する工
程と、第１のフォトマスクにおける第１のパターンが密
着露光装置を用いて転写されたウエハ上のパターンの伸
縮量と関係している伸縮量が与えられている第２のパタ
ーンを有する第２のフォトマスクを使用して等倍投影露
光装置または近接露光装置により第２のパターンをウエ
ハ上に転写する工程とを有するものとする。

【００１８】

【作用】

（１）前記した本発明のフォトマスクによれば、第１の
フォトマスクにおける第１のパターンを密着露光装置を
用いてウエハ上に転写した場合、ウエハ上に転写された
パターンは伸縮されて第１のパターンとは異なったパタ
ーンとなるが、そのパターンの伸縮量と関係している伸
縮量を第２のフォトマスクにおける第２のパターンに与
えていることにより、ウエハ上に転写された第１のパタ
ーンと第２のフォトマスクにおける第２のパターンとの
重ね合わせ相対誤差を最小にすることができる。

【００１９】したがって、密着露光装置に使用する第１
のフォトマスクとそれとは異なる例えば等倍投影露光装
置、縮小投影露光装置などの露光装置に使用する第２の
フォトマスクを用いてウエハ上に転写した場合、それら
の転写されたパターン間の重ね合わせ相対誤差を最小に
できる。

【００２０】（２）前記した本発明のフォトマスクの製
造方法によれば、第１のフォトマスクにおける第１のパ
ターンを密着露光装置を用いてウエハ上に転写した場
合、ウエハ上に転写されたパターンは伸縮されて第１の
パターンとは異なったパターンとなるが、ウエハ上のパ
ターンの伸縮量を計測し、第２のフォトマスクにおける
第２のパターンを形成する際に前記伸縮量と関係してい
る伸縮量を第２のパターンに与えていることにより、ウ
エハ上に転写された第１のパターンと第２のフォトマス
クにおける第２のパターンとの重ね合わせ相対誤差を最
小にすることができるような第２のパターンを有する第
２のフォトマスクを製造することができる。

【００２１】（３）前述した本発明の半導体装置の製造
方法によれば、第１のフォトマスクにおける第１のパタ
ーンを密着露光装置を用いてウエハ上に転写した場合、
ウエハ上に転写されたパターンは伸縮されて第１のパタ
ーンとは異なったパターンとなるが、そのパターンの伸
縮量と関係している伸縮量が与えられている第２のパタ
ーンを有する第２のフォトマスクを使用して等倍投影露
光装置または近接露光装置により第２のパターンをウエ
ハ上に転写していることにより、ウエハ上に転写された
第１のパターンと第２のフォトマスクにおける第２のパ
ターンとの重ね合わせ相対誤差を最小にして半導体装置
の製造を行うことができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、実施例を説明するための全図におい
て同一機能を有するものは同一の符号を付し、重複説明
は省略する。

【００２３】（実施例１）図１は、本発明の一実施例で
あるフォトマスクの製造工程を示す工程フロー図であ
る。同図を用いて、本発明のフォトマスクおよびその製
造方法について具体的に説明する。

【００２４】まず、図２に示すように、第１のパターン
１ａを有する第１のフォトマスク１を通常のフォトマス
クの製造プロセスにより形成する（図１における第１工
程）。

【００２５】図２に示すように、第１のフォトマスク１
における第１のパターン１ａは、例えば９列１０行に配
置されている計６８個のチップのパターン１ｂを有する
ものである。なお、チップのパターン１ｂにおける内部
の具体的な図柄形状は図示を省略する。また、第１のフ
ォトマスク１は、例えば半導体装置の配線膜のパターン
をフォトリソグラフィ技術を用いて例えばシリコン基板
などからなるウエハ上に形成する際に使用されるもので
あり、本実施例１においては直径が約１２５ｍｍのウエ
ハに９列１０行に配置されている計６８個のチップにお
ける配線膜のパターンを形成する際に使用されるもので
ある。

【００２６】次に、図３に示すように、密着露光装置を
用いて、第１のフォトマスク１における第１のパターン
１ａをウエハ２上に転写する（図１における第２工
程）。

【００２７】この工程に使用するウエハ２は半導体装置
を形成する例えばシリコン基板などの半導体基板からな
るものであり、半導体装置の製造工程に使用されている
ウエハ処理プロセス中のウエハを用いてもよく、また半
導体装置の製造工程に使用するものと同一の試作用のウ
エハを用いてもよい。

【００２８】なお、図示および説明の簡略上、ウエハ２
の表面に形成されているフォトレジスト膜を省略してい
る。したがって、本実施例１の場合、ウエハ２上に第１
のパターン１ａを転写することは、ウエハ２の表面に形
成されているフォトレジスト膜上に第１のパターン１ａ
を転写することを意味している。

【００２９】この工程は、密着露光装置のチャック３に
ウエハ２をセットした後、ウエハ２上に第１のフォトマ
スク１を位置合わせを行ってセットする。次に、第１の
フォトマスク１とウエハ２の良好な密着状態を得るため
に、最初にチャック３の中央部分から例えば窒素ガスな
どのガス４を吹き上げてウエハ２の中心を第１のフォト
マスク１に接触させる。そうすると、ウエハ２は撓んだ
状態になる。その後、ウエハ２と第１のフォトマスク１
間の気体５を排気して、ウエハ２と第１のフォトマスク
１の間に気体５が残留しないようにして全面を密着させ
る。

【００３０】次に、密着露光装置の光源から露光用の光
を投射することにより、第１のフォトマスク１における
第１のパターン１ａをウエハ２上に転写する。

【００３１】次に、ウエハ２の表面に形成されているフ
ォトレジスト膜を現像した後、ベーキングを行い、不要
なフォトレジスト膜を取り除いてパターン化されたフォ
トレジスト膜を形成する。

【００３２】次に、ウエハ２上のフォトレジストにおけ
るパターンの配置位置の計測を行い、その計測値の理想
位置（設計位置）からの誤差つまり伸縮量を算出し、そ
の結果に基づいて第１のパターン１ａのウエハ２上の配
置の誤差（伸縮量）と関係している誤差（伸縮量）を与
えた第２のパターンを有する第２のフォトマスクの形成
を行う（図１における第３工程から第５工程）。

【００３３】この作業の詳細な内容は、次の通りであ
る。

【００３４】まず、光学式座標測定装置を使用して、ウ
エハ２におけるパターン化されたフォトレジスト膜の各
チップのパターンの代表点の位置を測定する（図１にお
ける第３工程）。

【００３５】次に、計測値の理想位置（設計位置）から
の誤差の算出を行う（図１における第４工程）。

【００３６】図４に示すものは、ウエハ２の表面のフォ
トレジスト膜のパターンにおける計６８個のチップのパ
ターンの代表点の位置を測定した結果に基づいてチップ
のパターンの代表点の理想位置からの誤差を示す図であ
る。

【００３７】図４において、９列１０行の点線における
各交差点は各チップのパターンの理想位置（設計位置）
を示しており、実線における各交差点つまり四角点によ
り図示している点は各チップのパターンの理想位置から
の誤差つまり各チップのパターンの理想位置と測定点と
の距離に関係している値を示している。各測定点の理想
位置からの誤差は、標準偏差をσとすると、３σで約１
μｍ以下であった。

【００３８】図５は、前述した測定結果に基づいて各チ
ップのパターンの理想位置からの誤差とウエハ２の中心
からの距離との関係を示すグラフ図である。

【００３９】図５において、横軸はウエハ２の中心から
の各測定点までの距離を示し、縦軸は各チップのパター
ンにおける測定点の理想位置（理想格子）からの誤差を
示す。

【００４０】図５に示すように、各チップのパターンに
おける測定点の理想位置（理想格子）からの誤差は２つ
の１次式の組み合わせで記述できることを本発明者は見
い出した。

【００４１】すなわち、計測値の理想位置（設計位置）
からの誤差を測定点の位置の関数として算出できる。

【００４２】ウエハ２の中心からの補正した距離をＲと
し、ウエハ２の中心からの設計上の距離をｒとすると、
ウエハ２の中心から約２０ｍｍまでの補正した距離Ｒ₁
は、Ａを係数とすると、Ｒ₁ ＝Ａ・ｒという１次式によ
って表示できる。

【００４３】本実施例１において、具体的に数値として
表示すると、ウエハ２の中心からの設計上の距離ｒは２
００００μｍ以下であり、係数Ａは0.９９９９７５であ
る。

【００４４】また、ウエハ２の中心から約２０ｍｍの距
離より外側の補正した距離Ｒ₂ は、ＢとＣとを係数とす
ると、Ｒ₂ ＝Ｂ・（ｒ−２０）＋Ｃという１次式によっ
て表示できる。

【００４５】本実施例１において、具体的に数値として
表示すると、ウエハ２の中心からの設計上の距離ｒは２
００００μｍ以上であり、係数Ｂは1.００００２０であ
り、係数Ｃは１９９９９.5μｍである。

【００４６】なお、図５に示すように、各チップのパタ
ーンにおける測定点の理想位置（理想格子）からの誤差
は前述した２つの１次式の組み合わせで記述できるが、
他の態様として、それぞれの１次式を分割してより正確
な１次式により表示し、さらに高精度な１次式を使用す
ることができる。

【００４７】例えば、図５に示すように、各チップのパ
ターンにおける測定点の理想位置（理想格子）からの誤
差は前述した２つの１次式の組み合わせで記述できる
が、他の態様として、ウエハ２の中心から約５５ｍｍの
距離より外側の距離においては密着露光装置を用いてウ
エハ２上に転写されたパターンは、第１のパターン１ａ
とほとんど同等なパターンとして転写されることによ
り、前述したＲ₂ ＝Ｂ・（ｒ−２０）＋Ｃという１次式
の適用範囲をウエハ２の中心から２０ｍｍ〜５５ｍｍま
での距離とし、その外側の５５ｍｍ以上の距離に対して
は別の１次式を使用することができる。

【００４８】前述したように、密着露光装置を用いて第
１のパターン１ａをウエハ２上に転写した場合に転写さ
れたパターンの伸縮量が１次式の組み合わせによって表
示できるのは、密着露光装置による第１のフォトマスク
１とウエハ２との密着状態に依存している。

【００４９】すなわち、図３に示すように、第１のフォ
トマスク１とウエハ２の良好な密着状態を得るために、
最初にチャック３の中央部分から例えば窒素ガスなどの
ガス４を吹き上げてウエハ２の中心を第１のフォトマス
ク１に接触させている。そうすると、ウエハ２は撓んだ
状態になる。その後、ウエハ２と第１のフォトマスク１
間の気体５を排気して、ウエハ２と第１のフォトマスク
１の間に気体５が残留しないようにして全面を密着させ
ている。

【００５０】ウエハ２と第１のフォトマスク１とが密着
した状態では、撓んだウエハ２の形状を維持するが、ウ
エハ２と第１のフォトマスク１のそれぞれの厚さのため
に、ウエハ２の表面と第１のパターン１ａを有する第１
のフォトマスク１の表面は微妙に歪む。その結果、ウエ
ハ２の中心付近にはウエハ２が縮小方向に、ウエハ２の
外側領域ではウエハ２が拡大方向に伸縮することにな
る。それぞれの縮小または拡大は１次写像の関係なので
１次式により表現できることになる。

【００５１】次に、第１のパターン１ａのウエハ２上の
配置の誤差（伸縮量）と関係している誤差（伸縮量）を
与えた第２のパターンを有する第２のフォトマスクを形
成する（図１における第５工程）。この第２のフォトマ
スクは、等倍投影露光装置を用いてウエハ２に第２のパ
ターンを転写するための等倍投影露光装置用のフォトマ
スクとして使用されるものである。

【００５２】すなわち、第２のフォトマスクにおける第
２のパターンの各チップのパターンを前述した１次式に
従った座標になるように配置して第２のフォトマスクを
形成する。第２のフォトマスクの形成にあたっては種々
の製造法を採用できるが、特に微細加工ができる電子線
描画装置を用いて行うと高精度の加工ができることによ
り、高精度な第２のパターンを有する第２のフォトマス
クを製作することができる。

【００５３】この場合、ウエハ２上に転写されたパター
ンの伸縮量と関係している伸縮量を第２のフォトマスク
における第２のパターンに与える方法としては、各チッ
プのパターンに対して前述した１次式を用いて各チップ
のパターンに対してそれぞれの誤差に対応したもの、ま
たはグルーピングして部分的に変更して行うことができ
る。グルーピングとしては、複数のチップのパターンを
まとめて行うのであるが、実証結果から判断して１辺が
８ｍｍ以下の領域の単位でグルーピングすることが好ま
しい。

【００５４】また、前述した伸縮量を与える方法として
は、実証結果から判断して与える伸縮量の数値の最小桁
を１００ｎｍ以下とし、特に１０ｎｍ以下とすることに
より、高精度な第２のフォトマスクを作成することがで
きる。

【００５５】さらに、ウエハ２上に転写されたパターン
の伸縮量と関係している伸縮量を第２のフォトマスクに
おける第２のパターンにグルーピングして与える場合の
与えた伸縮量のデータとしては、グルーピングした各領
域の両端の基準点間の距離またはグルーピングした各領
域のチップのパターンの基準点間の距離により規定する
ことができる。また、ウエハ２上に転写されたパターン
の伸縮量と関係している伸縮量を第２のフォトマスクに
おける第２のパターンに与える場合の与えた伸縮量のデ
ータの管理は、第２のパターンにおける１つまたは複数
のチップのパターンあるいはグルーピングした領域に指
示した配列座標を基準にした種々のデータをもって行う
ことができる。

【００５６】本実施例１によって製造された第２のフォ
トマスクにおける第２のパターンの実測位置座標と前述
した１次式を用いた計算上の座標との距離はすべて0.２
μｍ以下であり、最小の誤差のものであることが実証で
きた。

【００５７】次に、第２のフォトマスクを使用した等倍
投影露光装置を用いてウエハ２上のフォトレジスト膜の
表面に第２のパターンを転写した結果を示す。

【００５８】この場合、第２のパターンを有する第２の
フォトマスクを使用した等倍投影露光装置を用いて、第
２のフォトマスクにおける第２のパターンをウエハ２上
に第１のパターン１ａが転写されたパターンと許容誤差
範囲内で重ね合わせができるように調整して位置合わせ
を行い、第２のフォトマスクにおける第２のパターンを
ウエハ２上に転写する。

【００５９】図６は、ウエハ２上の第１のパターンと第
２のパターンとの各チップのパターンにおける代表点の
座標を光学式座標測定装置により測定し、その相対誤差
を理想位置（基準格子）上に示す図である。

【００６０】図６において、９列１０行の点線における
各交差点はウエハ２上の第１のパターンと第２のパター
ンとの各チップにおける代表点の理想位置（設計位置）
を示しており、実線における各交差点つまり四角点によ
り図示している点はウエハ２上の第１のパターンと第２
のパターンとの各チップの代表点の理想位置からの相対
誤差を示している。

【００６１】ウエハ２上の全チップにおいて、前述した
相対誤差は他の誤差要因を除くと0.３μｍ以下であり、
高精度をもって重ね合わせを行うことができた。

【００６２】本実施例１のフォトマスクは、第１のフォ
トマスク１における第１のパターン１ａが密着露光装置
を用いて転写されたウエハ２上のパターンの伸縮量と関
係している伸縮量を第２のフォトマスクにおける第２の
パターンに与えていることを特徴とするものである。

【００６３】また、本実施例１のフォトマスクの製造工
程は、第１のフォトマスク１における第１のパターン１
ａを密着露光装置を用いてウエハ２上に転写する工程
と、ウエハ２上のパターンの伸縮量を計測する工程と、
第２のフォトマスクにおける第２のパターンを形成する
際に前記伸縮量と関係している伸縮量を第２のパターン
に与える工程とを有するものである。

【００６４】本実施例１のフォトマスクの製造工程にお
いては、以下に記載するように種々の態様のものが適用
できる。

【００６５】（１）第２のフォトマスクにおける第２の
パターンを形成する場合に、ウエハ２上に転写されたパ
ターンの伸縮量と関係している伸縮量を第２のフォトマ
スクにおける第２のパターンに与える方法としては、第
２のパターンを作成する露光装置の倍率を各チップのパ
ターンに対してそれぞれの誤差に対応したもの、または
グルーピングして部分的に変更して行うことができる。

【００６６】（２）前述した伸縮量を与える方法として
は、第２のパターンを形成する露光装置の倍率を各チッ
プのパターンに対して前述した１次式またはより高精度
な複数の１次式を用いて行うことができる。

【００６７】（３）前述した伸縮量を与える方法として
は、第２のパターンにおける各チップのパターンの配列
ピッチまたは配列座標の変更により行い、その配列ピッ
チまたは配列座標の指示として各チップのパターンに対
してそれぞれの誤差に対応したもの、またはグルーピン
グして部分的に変更して行うことができる。

【００６８】（４）前述した伸縮量を与える方法として
は、第２のパターンにおける各チップのパターンの配列
ピッチまたは配列座標の変更により行い、その配列ピッ
チまたは配列座標の指示として各チップのパターンに対
して前述した１次式またはより高精度な複数の１次式を
用いて行うことができる。

【００６９】本実施例１のフォトマスクによれば、密着
露光装置による第１のフォトマスク１における第１のパ
ターン１ａをウエハ２上に転写した場合、密着露光方式
の特性上どうしても転写位置が第１のパターン１ａの理
想位置から伸縮されて転写されるので、その転写位置の
誤差（伸縮量）を計測し、等倍投影露光装置で使用する
第２のフォトマスクにおける第２のパターンにおける各
チップのパターンの配置をその転写位置の誤差（伸縮
量）を相殺するように伸縮させている。

【００７０】その結果、第２のフォトマスクを使用した
等倍投影露光装置を用いてウエハ２上に第２のパターン
を転写した場合、密着露光装置による転写位置の誤差
（伸縮量）と同等な誤差（伸縮量）を有するものとなる
ことにより、ウエハ２上の第１のパターンと第２のパタ
ーンとの重ね合わせ相対誤差を最小にすることができ
る。

【００７１】すなわち、本実施例１のフォトマスクによ
れば、密着露光装置と等倍投影露光装置を組み合わせて
ウエハ２に第１のフォトマスク１における第１のパター
ン１ａと第２のフォトマスクにおける第２のパターンの
転写を行う場合において、それらの重ね合わせ相対誤差
を最小にすることができる。

【００７２】（実施例２）本実施例２のフォトマスク
は、第１のフォトマスクにおける第１のパターンが密着
露光装置を用いて転写されたウエハ上のパターンの伸縮
量と関係している伸縮量を密着露光装置に用いる第２の
フォトマスクにおける第２のパターンに与えていること
を特徴とするフォトマスクである。

【００７３】また、前述したウエハ上のパターンの伸縮
量と関係している伸縮量の１つの態様としては、ウエハ
上のパターンの伸縮量が少なくとも２以上の１次式によ
り関数化された１次式を使用して導出されたものであ
る。

【００７４】図７は、本発明の他の実施例であるフォト
マスクの製造工程を示す工程フロー図である。

【００７５】以下、本実施例２の半導体集積回路装置の
製造方法を図７のフロー図に従って、前記実施例１で用
いた図２、図３により説明する。

【００７６】図７に示すように、第１工程から第４工程
までは、前述した実施例１のフォトマスクの製造工程と
ほぼ同一であることにより、説明を簡略化する。

【００７７】まず、図２に示すように、第１のパターン
１ａを有する第１のフォトマスク１を通常のフォトマス
クの製造プロセスにより形成する（図７における第１工
程）。

【００７８】次に、図３に示すように、密着露光装置を
使用して、第１のフォトマスク１における第１のパター
ン１ａをウエハ２上に転写する（図７における第２工
程）。

【００７９】この工程に使用するウエハ２は半導体装置
を形成する例えばシリコン基板などの半導体基板からな
るものであり、半導体装置の製造工程に使用するものと
同一の試作用のウエハを用いて行う。

【００８０】次に、ウエハ２上のパターンの配置位置の
計測を行い、その計測値の理想位置（設計位置）からの
誤差を算出し、その結果に基づいて第１のパターン１ａ
の配置を転写後のウエハ２上の誤差が最小になるように
調整した第２のパターンを有する第２のフォトマスクの
形成を行う（図７における第３工程から第５工程）。

【００８１】この作業の詳細な内容は、次の通りであ
る。

【００８２】まず、光学式座標測定装置を使用して、ウ
エハ２におけるパターン化されたフォトレジスト膜の各
チップのパターンの代表点の位置を測定する（図７にお
ける第３工程）。結果は前述した実施例１と同様となっ
た。

【００８３】この結果を、横軸をウエハ２の中心からの
各測定点までの距離とし、縦軸を各測定点の理想位置
（理想格子）からの誤差として示すと実施例１と同様に
各測定点は２つの１次式の組み合わせにより記述できる
ので、計測値の設計位置からの誤差を測定点の位置の関
数として算出する（図７における第４工程）。

【００８４】すなわち、計測値の設計位置からの誤差を
測定点の位置の関数として算出できる。

【００８５】ウエハ２の中心から実測した距離をＲと
し、ウエハ２の中心からの設計上の距離をｒとすると、
ウエハ２の中心から約２０ｍｍまでの実測した距離Ｒ₃
は、Ｄを係数とすると、Ｒ₃ ＝Ｄ・ｒという１次式によ
って表示できる。

【００８６】本実施例２において、具体的に数値として
表示すると、ウエハ２の中心からの設計上の距離ｒは２
００００μｍ以下であり、係数Ｄは0.９９９９７５であ
る。

【００８７】また、ウエハ２の中心から約２０ｍｍの距
離より外側の実測した距離Ｒ₄ は、ＥとＦとを係数とす
ると、Ｒ₄ ＝Ｅ・（ｒ−２０）＋Ｆという１次式によっ
て表示できる。

【００８８】本実施例２において、具体的に数値として
表示すると、ウエハ２の中心からの設計上の距離ｒは２
００００μｍ以上であり、係数Ｅは1.００００２０であ
り、係数Ｆは１９９９９.5μｍである。

【００８９】次に、第１のフォトマスク１における第１
のパターン１ａの配置を転写後のウエハ２上のパターン
における誤差が最小になるように配置した第２のパター
ンを有する第２のフォトマスクを形成する作業の資料と
して、前述した１次式を別の１次式に変換する。

【００９０】すなわち、ウエハ２の中心を原点として、
第１のパターン１ａにおける各チップのパターンの第２
のフォトマスク上への配置座標をＲ₅ とすると、ウエハ
２の中心からの設計上の距離ｒが２０ｍｍ以下である範
囲において、Ｒ₅ ＝（１／Ｄ）・ｒとする。

【００９１】また、ウエハ２の中心から２０ｍｍの距離
より外側の配置座標をＲ₆ とすると、Ｒ₆ ＝（１／Ｅ）
・（ｒ−２０）−Ｆとする。

【００９２】前述した１次式を用いて、第１のパターン
１ａの第２のフォトマスク上の配置を調整した第１のパ
ターン１ａに相当する修正された第２のパターンを有す
る第２のフォトマスクを作成する。この場合、第２のパ
ターンは、第１のパターン１ａにおける各チップのパタ
ーンと同一であり、それらの各チップのパターンの配置
を調整しているものである。

【００９３】前述したように、第１のパターン１ａの配
置を転写後のウエハ２上の誤差が最小になるように調整
した第２のパターンを有する第２のフォトマスクの形成
を行う（図７における第５工程）。

【００９４】本実施例２の第２のフォトマスクを使用し
て密着露光装置を用いてウエハ上に転写した後、等倍投
影露光装置を用いてウエハ上に第３のフォトマスクにお
ける第３のパターンを転写した場合のウエハ上でのそれ
らのパターンの重ね合わせの精度を実証すると、次の通
りである。

【００９５】すなわち、本実施例２の第２のフォトマス
クを使用して密着露光装置を用いて第１のパターン１ａ
が修正されたものである第２のパターンをウエハ上に転
写する。

【００９６】次に、第３のパターンを有する第３のフォ
トマスクを使用して等倍投影露光装置を用いてウエハ上
に第３のパターンを転写する。

【００９７】ウエハ２上の第２のパターンと第３のパタ
ーンとの相対位置誤差は、ウエハ上の全チップにおい
て、他の誤差要因を除くと0.３μｍ以下となり、高精度
に重ね合わせができることを実証できた。

【００９８】（実施例３）図８〜図１３は、本発明の他
の実施例である半導体装置の製造工程を示す断面図であ
る。

【００９９】本実施例３の半導体装置の製造工程におい
ては、前述した実施例１のフォトマスクを使用して行う
ものである。

【０１００】まず、図８に示すように、例えばｐ型のシ
リコン単結晶からなる半導体基板であるウエハ２の表面
に例えばアルミニウム膜などの配線膜６を形成し、その
配線膜６の表面にフォトレジスト膜７を形成する。

【０１０１】図示を省略しているが、ウエハ２にはウエ
ハ処理プロセスを使用して例えば半導体集積回路装置に
おける複数のＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子が形成され
ている。

【０１０２】本実施例３の半導体装置の製造工程の主要
部は、ウエハ２に先行技術を種々組み合わせて例えば半
導体集積回路装置における複数のＭＯＳＦＥＴなどの半
導体素子を形成した後に、半導体装置の配線構造におけ
る配線膜とその上の絶縁膜に接続孔を形成する製造工程
である。このことを踏まえて、今後の図示を簡便化する
ために、前述した製造工程によって形成したウエハ２を
スターティングマテリアルとして、例えばＭＯＳＦＥＴ
などの半導体素子を形成したものの内部構造を省略する
と共に図示上の寸法を縮小して示すことにする。

【０１０３】次に、密着露光装置を用いて、前述した実
施例１における第１のフォトマスク１における第１のパ
ターン１ａをウエハ２上に転写する。

【０１０４】次に、図９に示すように、ウエハ２上に形
成されているフォトレジスト膜７を現像した後、ベーキ
ングを行い、不要なフォトレジスト膜７を取り除いてパ
ターン化されたフォトレジスト膜７を形成する。

【０１０５】次に、図１０に示すように、フォトレジス
ト膜７をエッチング用マスクとして使用して、表面が露
出している配線膜６をエッチングして取り除き、配線パ
ターンを有する配線膜６を形成する。

【０１０６】次に、図１１に示すように、不要となった
フォトレジスト膜７を取り除いた後、ウエハ２上に例え
ば酸化シリコン膜からなる層間絶縁膜８を形成した後、
層間絶縁膜８の表面にフォトレジスト膜９を形成する。
層間絶縁膜８は、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Depos
ition)法により形成することができる。また、層間絶縁
膜８としては、例えばＳＯＧ（Spin On Glass)膜、ＰＳ
Ｇ（Phospho SilicateGlass）膜またはＢＰＳＧ（Boro
Phospho Silicate Glass)膜などを使用することができ
る。

【０１０７】次に、等倍投影露光装置を用いて、前述し
た実施例１における第２のフォトマスクにおける第２の
パターンをウエハ２上に転写する。

【０１０８】次に、図１２に示すように、ウエハ２上に
形成されているフォトレジスト膜９を現像した後、ベー
キングを行い、不要なフォトレジスト膜９を取り除いて
パターン化されたフォトレジスト膜９を形成する。

【０１０９】次に、図１３に示すように、フォトレジス
ト膜９をエッチング用マスクとして使用して、表面が露
出している層間絶縁膜８をエッチングして取り除き、接
続孔１０を形成する。

【０１１０】次に、図示を省略しているが、不要となっ
たフォトレジスト膜９を取り除いた後、層間絶縁膜８上
に上層配線膜を形成した後、素子保護膜などを形成して
半導体装置を製作する。

【０１１１】前述した半導体装置の製造工程は、ウエハ
２上に配線膜６および層間絶縁膜８における接続孔１０
を形成するものであるが、本実施例の半導体装置の製造
方法は、半導体装置の製造工程における異なるフォトリ
ソグラフィ技術を用いた製造工程の組み合わせに適用で
きる。

【０１１２】本実施例３の半導体装置の製造方法によれ
ば、第１のフォトマスク１における第１のパターン１ａ
を密着露光装置を用いてウエハ２上に転写した場合、ウ
エハ２上に転写されたパターンは伸縮されて第１のパタ
ーン１ａとは異なったパターンとなるが、そのパターン
の伸縮量と関係している伸縮量が与えられている第２の
パターンを有する第２のフォトマスクを使用して等倍投
影露光装置により第２のパターンをウエハ２上に転写し
ていることにより、ウエハ上に転写された第１のパター
ンと第２のフォトマスクにおける第２のパターンとの重
ね合わせ相対誤差を最小にして半導体装置の製造を行う
ことができる。

【０１１３】そのため、半導体装置の製造工程によれ
ば、密着露光装置と等倍投影露光装置とを組み合わせて
配線膜６および接続孔１０などを形成する場合、高精度
なパターンの重ね合わせができることにより、微細加工
ができると共に電気特性の優れた半導体装置を製作する
ことができる。

【０１１４】また、本実施例３の半導体装置の製造方法
によれば、密着露光装置および等倍投影露光装置を用い
たフォトリソグラフィ技術により行っていることによ
り、ウエハ２上にパターンを形成する場合に、各チップ
のパターンを一括して転写することができるので、製造
工程が簡単になると共に製造コストも低減することがで
きる。

【０１１５】（実施例４）本実施例４の半導体装置の製
造工程は、前述した実施例２のフォトマスクを使用して
行うものである。

【０１１６】本実施例４の半導体装置の製造工程は、前
述した実施例２および実施例３と類似している製造工程
があるので、図８〜図１３の説明を引用し簡略化して説
明する。

【０１１７】まず、図８に示すように、前述した実施例
３と同様に、例えばｐ型のシリコン単結晶からなる半導
体基板であるウエハ２の表面に例えばアルミニウム膜な
どの配線膜６を形成し、その配線膜６の表面にフォトレ
ジスト膜７を形成する。

【０１１８】図示を省略しているが、ウエハ２にはウエ
ハ処理プロセスを使用して例えば半導体集積回路装置に
おける複数のＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子が形成され
ている。

【０１１９】次に、密着露光装置を用いて、前述した実
施例２における第２のフォトマスクにおける第２のパタ
ーンをウエハ２上に転写する。

【０１２０】次に、図９に示すように、ウエハ２上に形
成されているフォトレジスト膜７を現像した後、ベーキ
ングを行い、不要なフォトレジスト膜７を取り除いてパ
ターン化されたフォトレジスト膜７を形成する。

【０１２１】次に、図１０に示すように、フォトレジス
ト膜７をエッチング用マスクとして使用して、表面が露
出している配線膜６をエッチングして取り除き、配線パ
ターンを有する配線膜６を形成する。

【０１２２】次に、図１１に示すように、不要となった
フォトレジスト膜７を取り除いた後、ウエハ２上に層間
絶縁膜８を形成した後、層間絶縁膜８の表面にフォトレ
ジスト膜９を形成する。

【０１２３】次に、等倍投影露光装置を用いて、第３の
フォトマスクにおける第３のパターンをウエハ２上に転
写する。

【０１２４】次に、図１２に示すように、ウエハ２上に
形成されているフォトレジスト膜９を現像した後、ベー
キングを行い、不要なフォトレジスト膜９を取り除いて
パターン化されたフォトレジスト膜９を形成する。

【０１２５】次に、図１３に示すように、フォトレジス
ト膜９をエッチング用マスクとして使用して、表面が露
出している層間絶縁膜８をエッチングして取り除き、接
続孔１０を形成する。

【０１２６】次に、図示を省略しているが、不要となっ
たフォトレジスト膜９を取り除いた後、層間絶縁膜上に
上層配線膜形成した後、素子保護膜などを形成して、半
導体装置を製作する。

【０１２７】前述した半導体装置の製造工程は、ウエハ
２上に配線膜６および層間絶縁膜８における接続孔１０
を形成するものであるが、本実施例４の半導体装置の製
造方法は、半導体装置の製造工程における異なるフォト
リソグラフィ技術を用いた製造工程の組み合わせに適用
できる。

【０１２８】本実施例４の半導体装置の製造方法によれ
ば、第１のフォトマスク１における第１のパターン１ａ
を密着露光装置を用いてウエハ２上に転写した場合、ウ
エハ２上に転写されたパターンは伸縮されて第１のパタ
ーン１ａとは異なったパターンとなるが、そのパターン
の伸縮量と関係している伸縮量が与えられている第２の
パターンを有する第２のフォトマスクを使用して密着露
光装置によりウエハ２上に第２のパターンを転写した後
に、等倍投影露光装置により第３のフォトマスクにおけ
る第３のパターンをウエハ２上に転写していることによ
り、ウエハ上に転写された第１のパターンと第２のフォ
トマスクにおける第２のパターンとの重ね合わせ相対誤
差を最小にして半導体装置の製造を行うことができる。

【０１２９】そのため、半導体装置の製造工程におい
て、密着露光装置と等倍投影露光装置とを組み合わせて
配線膜６および接続孔１０などを形成する場合、高精度
なパターンの重ね合わせができることにより、微細加工
ができると共に電気特性の優れた半導体装置を製作する
ことができる。

【０１３０】また、本実施例４の半導体装置の製造方法
によれば、密着露光装置および等倍投影露光装置を用い
たフォトリソグラフィ技術により行っていることによ
り、ウエハ２上にパターンを形成する場合に、各チップ
のパターンを一括して転写することができるので、製造
工程が簡単になると共に製造コストも低減することがで
きる。

【０１３１】（実施例５）本実施例５の半導体装置の製
造工程は、前述した実施例３の配線膜６のパターンおよ
び接続孔１０を形成するフォトリソグラフィ技術におい
て密着露光装置と縮小投影露光装置を用いて行うもので
ある。

【０１３２】本実施例５の半導体装置の製造工程は、前
述した実施例３と類似している製造工程があるので、図
８〜図１３の説明を引用し簡略化して説明する。

【０１３３】まず、図８に示すように、前述した実施例
３と同様に、例えばｐ型のシリコン単結晶からなる半導
体基板からなるウエハ２の表面に例えばアルミニウム膜
などの配線膜６を形成し、その配線膜６の表面にフォト
レジスト膜７を形成する。

【０１３４】図示を省略しているが、ウエハ２にはウエ
ハ処理プロセスを使用して例えば半導体集積回路装置に
おける複数のＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子が形成され
ている。

【０１３５】次に、密着露光装置を用いて、前述した実
施例１における第１のフォトマスク１における第１のパ
ターン１ａをウエハ２上に転写する。

【０１３６】次に、図９に示すように、ウエハ２上に形
成されているフォトレジスト膜７を現像した後、ベーキ
ングを行い、不要なフォトレジスト膜７を取り除いてパ
ターン化されたフォトレジスト膜７を形成する。

【０１３７】次に、図１０に示すように、フォトレジス
ト膜７をエッチング用マスクとして使用して、表面が露
出している配線膜６をエッチングして取り除き、配線パ
ターンを有する配線膜６を形成する。

【０１３８】次に、図１１に示すように、不要となった
フォトレジスト膜７を取り除いた後、ウエハ２上に層間
絶縁膜８を形成した後、層間絶縁膜８の表面にフォトレ
ジスト膜９を形成する。

【０１３９】次に、縮小投影露光装置を用いて、第４の
フォトマスクにおける接続孔形成用のチップのパターン
をウエハ２上に転写する。

【０１４０】この場合、縮小投影露光装置に対して各チ
ップのパターンに与える投影倍率またはステップ量は、
第１のフォトマスク１における第１のパターン１ａを密
着露光装置を用いてウエハ２上に転写したときに生じる
ウエハ２上での伸縮量に関係している伸縮量に対応させ
ているものである。

【０１４１】第１のフォトマスク１における第１のパタ
ーン１ａを密着露光装置を用いてウエハ２上に転写した
ときに生じるウエハ２上での伸縮量は、前述した実施例
１において説明したものと同様なものである。

【０１４２】また、縮小投影露光装置に対して各チップ
のパターンに与える投影倍率またはステップ量は、前述
した実施例１に記載した種々の態様の伸縮量の与え方を
適用できる。

【０１４３】例えば、縮小投影露光装置に対して各チッ
プのパターンに与える投影倍率またはステップ量は、各
チップのパターンに対してそれぞれの誤差に対応したも
のまたはグルーピングして部分的に変更して行うことが
できる。

【０１４４】また、縮小投影露光装置に対して各チップ
のパターンに与える投影倍率またはステップ量は、各チ
ップのパターンに対して前述した実施例１に記載してい
る１次式またはより高精度な複数の１次式を用いて行う
ことができる。

【０１４５】さらに、縮小投影露光装置に対して各チッ
プのパターンに与えるステップ量は、第４のパターンに
おける各チップのパターンの配列ピッチまたは配列座標
の変更により行い、その配列ピッチまたは配列座標の指
示として各チップのパターンに対してそれぞれの誤差に
対応したものまたはグルーピングして部分的に変更して
行うことができる。

【０１４６】次に、図１２に示すように、ウエハ２上に
形成されているフォトレジスト膜９を現像した後、ベー
キングを行い、不要なフォトレジスト膜９を取り除いて
パターン化されたフォトレジスト膜９を形成する。

【０１４７】次に、図１３に示すように、フォトレジス
ト膜９をエッチング用マスクとして使用して、表面が露
出している層間絶縁膜８をエッチングして取り除き接続
孔１０を形成する。

【０１４８】次に、図示を省略しているが、不要となっ
たフォトレジスト膜９を取り除いた後、層間絶縁膜上に
上層配線膜を形成した後、素子保護膜などを形成して半
導体装置を製作する。

【０１４９】前述した半導体装置の製造工程は、ウエハ
２上に配線膜６および層間絶縁膜８における接続孔１０
を形成するものであるが、本実施例５の半導体装置の製
造方法は、半導体装置の製造工程における異なるフォト
リソグラフィ技術を用いた製造工程の組み合わせに適用
できる。

【０１５０】本実施例５の半導体装置の製造方法によれ
ば、第１のフォトマスク１における第１のパターン１ａ
を密着露光装置を用いてウエハ２上に転写した場合、ウ
エハ２上に転写されたパターンは伸縮されて第１のパタ
ーン１ａとは異なったパターンとなるが、そのパターン
の伸縮量と関係している伸縮量を縮小投影露光装置にお
ける投影倍率またはステップ量として与えていることに
より、ウエハ上に転写された第１のパターンと第４のフ
ォトマスクにおける第４のパターンとの重ね合わせ相対
誤差を最小にして半導体装置の製造を行うことができ
る。

【０１５１】そのため、半導体装置の製造工程におい
て、密着露光装置と縮小投影露光装置とを組み合わせて
配線膜６および接続孔１０などを形成する場合、高精度
なパターンの重ね合わせができることにより、微細加工
ができると共に電気特性の優れた半導体装置を製作する
ことができる。

【０１５２】また、本実施例５の半導体装置の製造方法
によれば、密着露光装置を用いたフォトリソグラフィ技
術により行っていることにより、ウエハ２上にパターン
を形成する場合に、各チップのパターンを一括して転写
することができるので、製造工程が簡単になると共に製
造コストも低減することができる。

【０１５３】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。具体的に
は、半導体装置のフォトリソグラフィ技術を使用した製
造工程において、ポジ型フォトレジストとネガ型フォト
レジストを組み合わせた製造工程などに本発明を適用す
ることができる。

【０１５４】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。

【０１５５】（１）本発明のフォトマスクによれば、第
１のフォトマスクにおける第１のパターンを密着露光装
置を用いてウエハ上に転写した場合、ウエハ上に転写さ
れたパターンは伸縮されて第１のパターンとは異なった
パターンとなるが、そのパターンの伸縮量と関係してい
る伸縮量を第２のフォトマスクにおける第２のパターン
に与えていることにより、ウエハ上に転写された第１の
パターンと第２のフォトマスクにおける第２のパターン
との重ね合わせ相対誤差を最小にすることができる。

【０１５６】したがって、密着露光装置に使用する第１
のフォトマスクとそれとは異なる例えば等倍投影露光装
置、縮小投影露光装置または近接露光装置などの露光装
置に使用する第２のフォトマスクを用いてウエハ上に転
写した場合、それらの転写されたパターン間の重ね合わ
せ相対誤差を最小にできる。

【０１５７】また、本発明のフォトマスクによれば、密
着露光装置による第１のフォトマスクにおける第１のパ
ターンをウエハに転写した場合、密着露光方式の特性上
どうしても転写位置が第１のパターンの理想位置から伸
縮されて転写されるので、その転写位置の誤差（伸縮
量）を計測し、等倍投影露光装置で使用する第２のフォ
トマスクにおける第２のパターンにおける各チップのパ
ターンの配置をその転写位置の誤差（伸縮量）を相殺す
るように伸縮させている。

【０１５８】その結果、第２のフォトマスクを使用した
等倍投影露光装置を用いてウエハ上に第２のパターンを
転写した場合、密着露光装置による転写位置の誤差（伸
縮量）と同等な誤差（伸縮量）を有するものとなること
により、ウエハ上の第１のパターンと第２のパターンと
の重ね合わせ相対誤差を最小にすることができる。

【０１５９】すなわち、本発明のフォトマスクによれ
ば、密着露光装置と等倍投影露光装置を組み合わせてウ
エハに第１のフォトマスクにおける第１のパターンと第
２のフォトマスクにおける第２のパターンの転写を行う
場合において、それらの重ね合わせ相対誤差を最小にす
ることができる。

【０１６０】（２）本発明のフォトマスクの製造方法に
よれば、第１のフォトマスクにおける第１のパターンを
密着露光装置を用いてウエハ上に転写した場合、ウエハ
上に転写されたパターンは伸縮されて第１のパターンと
は異なったパターンとなるが、ウエハ上のパターンの伸
縮量を計測し、第２のフォトマスクにおける第２のパタ
ーンを形成する際に前記伸縮量と関係している伸縮量を
第２のパターンに与えていることにより、ウエハ上に転
写された第１のパターンと第２のフォトマスクにおける
第２のパターンとの重ね合わせ相対誤差を最小にするこ
とができるような第２のパターンを有する第２のフォト
マスクを製造することができる。

【０１６１】（３）本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、第１のフォトマスクにおける第１のパターンを密
着露光装置を用いてウエハ上に転写した場合、ウエハ上
に転写されたパターンは伸縮されて第１のパターンとは
異なったパターンとなるが、そのパターンの伸縮量と関
係している伸縮量が与えられている第２のパターンを有
する第２のフォトマスクを使用して等倍投影露光装置に
より第２のパターンをウエハ上に転写していることによ
り、ウエハ上に転写された第１のパターンと第２のフォ
トマスクにおける第２のパターンとの重ね合わせ相対誤
差を最小にして半導体装置の製造を行うことができる。

【０１６２】また、本発明の半導体装置の製造工程によ
れば、密着露光装置と等倍投影露光装置とを組み合わせ
て配線膜および接続孔などを形成する場合、高精度なパ
ターンの重ね合わせができることにより、微細加工がで
きると共に電気特性の優れた半導体装置を製作すること
ができる。

【０１６３】さらに、本発明の半導体装置の製造方法に
よれば、密着露光装置および等倍投影露光装置を用いた
フォトリソグラフィ技術により行っていることにより、
ウエハ上にパターンを形成する場合に、各チップのパタ
ーンを一括して転写することができるので、製造工程が
簡単になると共に製造コストも低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるフォトマスクの製造工
程を示す工程フロー図である。

【図２】本発明の一実施例である第１のフォトマスクを
示す平面図である。

【図３】本発明の一実施例であるフォトマスクの製造工
程に使用する密着露光装置を示す概略断面図である。

【図４】ウエハ上のパターンにおけるチップのパターン
の代表点の理想位置からの誤差を示す図である。

【図５】各チップのパターンの理想位置からの誤差とウ
エハの中心からの距離との関係を示すグラフ図である。

【図６】ウエハ上の第１のパターンと第２のパターンと
の各チップのパターンにおける代表点の相対誤差を理想
位置の上に示す図である。

【図７】本発明の他の実施例であるフォトマスクの製造
工程を示す工程フロー図である。

【図８】本発明の他の実施例である半導体装置の製造工
程を示す断面図である。

【図９】本発明の他の実施例である半導体装置の製造工
程を示す断面図である。

【図１０】本発明の他の実施例である半導体装置の製造
工程を示す断面図である。

【図１１】本発明の他の実施例である半導体装置の製造
工程を示す断面図である。

【図１２】本発明の他の実施例である半導体装置の製造
工程を示す断面図である。

【図１３】本発明の他の実施例である半導体装置の製造
工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 第１のフォトマスク １ａ 第１のパターン １ｂ チップのパターン ２ ウエハ ３ チャック ４ ガス ５ 気体 ６ 配線膜 ７ フォトレジスト膜 ８ 層間絶縁膜 ９ フォトレジスト膜 １０ 接続孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽田 祐一 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 高橋 利匡 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 石原 恵子 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のフォトマスクにおける第１のパタ
   ーンが密着露光装置を用いて転写されたウエハ上のパタ
   ーンの伸縮量と関係している伸縮量を第２のフォトマス
   クにおける第２のパターンに与えていることを特徴とす
   るフォトマスク。
2. 【請求項２】 請求項１記載のフォトマスクにおいて、
   前記ウエハ上のパターンの伸縮量と関係している伸縮量
   は、前記ウエハ上の前記パターンの伸縮量が少なくとも
   ２以上の１次式により関数化された前記１次式を使用し
   て導出されたものであることを特徴とするフォトマス
   ク。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のフォトマスクに
   おいて、前記第２のフォトマスクは等倍投影露光装置、
   縮小投影露光装置、近接露光装置または密着露光装置に
   用いるフォトマスクであることを特徴とするフォトマス
   ク。
4. 【請求項４】 第１のフォトマスクにおける第１のパタ
   ーンを密着露光装置を用いてウエハ上に転写する工程
   と、 前記ウエハ上のパターンの伸縮量を計測する工程と、 第２のフォトマスクにおける第２のパターンを形成する
   際に前記伸縮量と関係している伸縮量を前記第２のパタ
   ーンに与える工程とを有することを特徴とするフォトマ
   スクの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載のフォトマスクの製造方法
   において、前記伸縮量と関係している伸縮量は、前記ウ
   エハ上の前記パターンの前記伸縮量が少なくとも２以上
   の１次式により関数化された前記１次式を使用して導出
   されたものであることを特徴とするフォトマスクの製造
   方法。
6. 【請求項６】 第１のフォトマスクにおける第１のパタ
   ーンを密着露光装置を用いて半導体装置形成用のウエハ
   上に転写する工程と、 前記第１のフォトマスクにおける前記第１のパターンが
   密着露光装置を用いて転写された前記ウエハ上のパター
   ンの伸縮量と関係している伸縮量が与えられている第２
   のパターンを有する第２のフォトマスクを使用して等倍
   投影露光装置、または近接露光装置により前記第２のパ
   ターンを前記ウエハ上に転写する工程とを有することを
   特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 第１のフォトマスクにおける第１のパタ
   ーンが密着露光装置を用いて転写された試作用のウエハ
   上のパターンの伸縮量と関係している伸縮量が与えられ
   ている第２のパターンを有する第２のフォトマスクを使
   用して密着露光装置により前記第２のパターンを半導体
   装置形成用のウエハ上に転写する工程と、 第３のパターンを有する第３のフォトマスクを使用して
   投影露光装置、または近接露光装置により前記第３のパ
   ターンを前記半導体装置形成用のウエハ上に転写する工
   程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 【請求項８】 第１のフォトマスクにおける第１のパタ
   ーンを密着露光装置を用いて半導体装置形成用のウエハ
   上に転写する工程と、 前記第１のフォトマスクにおける前記第１のパターンが
   密着露光装置を用いて転写された前記ウエハ上のパター
   ンの伸縮量と関係している伸縮量に対応するステップ量
   または投影倍率を使用して縮小投影露光装置により第２
   のフォトマスクにおける第２のパターンを前記ウエハ上
   に転写する工程とを有することを特徴とする半導体装置
   の製造方法。
9. 【請求項９】 請求項６、７または８記載の半導体装置
   の製造方法において、前記ウエハ上のパターンの伸縮量
   と関係している伸縮量は、前記ウエハ上のパターンの伸
   縮量が少なくとも２以上の１次式により関数化された前
   記１次式を使用して導出されたものであることを特徴と
   する半導体装置の製造方法。