JP2002280293A - 露光方法、露光用原板、及び基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】チップ取得数を減少させることなく基板上に複
数のパターンを形成することのできる露光方法、露光用
原板、及び基板を提供する。 【解決手段】第１の原板１０は、その露光用の第１領域
１２に回路パターン１４を形成し、露光用の第２領域１
３に位置合わせパターン１５を形成する。第２の原板２
０は、その露光用の第２領域２３にモニタリングパター
ン２６ａ〜２６ｄを形成する。第１及び第２の原板１
０，２０が準備されたステッパ装置は、先ず第１の原板
１０を使用して、該第１の原板１０をウェハ上にマトリ
ックス状に露光する。次いで、ステッパ装置は、第２の
原板２０を使用して、マトリックス状に露光した第１の
原板１０の露光位置に対し１つ置きとなる露光位置に第
２の原板２０を露光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法、露光用
原板、及び基板に係り、詳しくは複数枚の原板を使用し
て基板上に複数種類のパターンを形成する際に好適な露
光方法、露光用原板、及び基板に関する。

【０００２】ＬＳＩで代表される半導体装置の製造にお
いては、基礎的なプロセス技術としてフォトリソグラフ
ィが欠かせない。フォトリソグラフィは、半導体、絶縁
膜、導電膜、抵抗膜等の各種被処理体を微細加工する技
術であり、予め被処理体に感光剤（レジスト）を塗布し
た後、加工領域を規定するパターンが形成された露光用
原板（マスク）を使用して露光を行う。この露光処理に
よって非加工領域にのみレジストを残し、当該レジスト
をマスクとして加工領域をエッチングによって選択的に
除去する。このようなフォトリソグラフィでは、ステッ
パ装置を使用して露光用原板に形成されたパターン（マ
スクパターン）をウェハ（基板）表面に繰り返し縮小投
影することが行われる。そして、マスクパターンに基づ
いて複数の回路素子が形成された基板は、各パターンの
周囲に設けられているスクライブ領域をスクライブ（ダ
イシング）して個々のチップに分離する。このようなＬ
ＳＩの製造において、露光用原板に形成されるマスクパ
ターンには、回路パターンと、プロセスパターンと呼ば
れる特性評価を行うことを目的としたパターンが形成さ
れ、このプロセスパターンは回路パターンと同時に基板
上に形成される。

【０００３】

【従来の技術】通常、プロセスパターンは、特性評価を
行うことを目的として形成するモニタリングパターン、
及び位置合わせを行うことを目的として形成する位置合
わせパターンとを含む。

【０００４】位置合わせパターンは、露光を行う際に、
当該露光する原板に形成されているマスクパターンと基
板（ウェハ）上にすでに形成されているパターン（下地
パターン）との位置合わせを行うために形成される。つ
まり、ステッパ装置を使用してマスクパターンをウェハ
に転写する場合、２度目以降の露光では、当該露光すべ
きパターンを下地パターンと精密に位置合わせする必要
がある。このような位置合わせパターンの形状は、露光
を行うにあたって使用するステッパ装置の機種によって
異なる。

【０００５】半導体装置の製造ラインには、安定稼働等
の目的から、複数のメーカのステッパ装置が設けられて
いる。このため、原板に各ステッパ装置の位置合わせパ
ターンを形成することが求められている。これは、半導
体装置の原板を複数のステッパ装置にて共通に利用する
ことで、原板を作成するコストの削減及び作成時間の短
縮を図るためである。

【０００６】モニタリングパターンは、プロセス状況を
確認するプロセスモニタリングパターンと、回路パター
ンに基づいて形成される複数の回路素子の電気的特性を
確認する電気的特性モニタリングパターンとに大別され
る。プロセスモニタリングパターンは、ＣＭＰ(Chemica
l Mechanical Polishing) 等を始めとする様々なプロセ
ス手法により作成されるチップ状態を１工程毎に確認す
るパターンであり、このパターンは使用するプロセス手
法に応じて作成される。

【０００７】電気的特性モニタリングパターンは、チッ
プの出来上がり状態（ウェハを切断する前の状態）にお
ける電気的特性を確認するパターンである。このような
電気的特性の確認は、チップ本体を確認することによる
コスト増加を抑止するため、当該チップに形成される回
路パターンを簡略したものを別途作成し、その簡略回路
の電気的特性をモニタリングするのが一般的である。従
って、電気的特性モニタリングパターンがプロセスパタ
ーンに占める割合は大きくなる。

【０００８】これら様々なプロセスパターンを回路パタ
ーンとともにチップ領域内に形成することは、チップの
面積を増大させ、ウェハ１枚当たりのチップ取得数を減
少させることにつながる。従って、このようなプロセス
パターンはスクライブ領域内に形成される。

【０００９】従来、このような露光工程においては、同
一の露光用原板に回路パターン及び複数のプロセスパタ
ーンを含む所望のマスクパターンを形成する。しかしな
がら、スクライブ領域は、前述したようにウェハ１枚当
たりのチップ取得数を減少させないため可能な限り狭く
設けられる。

【００１０】このため、スクライブ領域内に形成できる
プロセスパターンの種類は制限され、このように限られ
たスクライブ領域内には、所望とする位置合わせパター
ン及びモニタリングパターン（プロセスモニタリングパ
ターン、電気的特性モニタリングパターン）を全て形成
することはできない。

【００１１】この結果、１枚の原板に複数種類の位置合
わせパターンを形成することができないため、作成され
た１枚の原板に対しては、１種類のステッパ装置にのみ
対応可能であった。従って、複数のステッパ装置を製造
ラインに備えている場合、それに応じた露光用原板を作
成する必要があり、コスト増加につながっていた。ま
た、チップ領域内の回路パターンとともにその周囲のス
クライブ領域内にプロセスパターンを形成した同一の露
光用原板を使用して繰り返し転写を行った場合、隣接す
るチップ間におけるスクライブ領域内では多重露光とな
る。従って、チップ領域の周囲（４辺）において、スク
ライブ領域内のどの位置にプロセスパターンを形成する
かを考慮する必要があり、これによって同様にプロセス
パターンの種類が制限されていた。

【００１２】以上のような理由により、プロセスパター
ンの種類を増加させるには、該プロセスパターンの一部
を結果としてチップ領域内にも形成せざるを得ず、その
ためウェハ１枚当たりのチップ取得数が減少することに
なる。

【００１３】そこで、上記のような不具合を解決すべ
く、遮蔽ブレードを使用してプロセスパターンの種類を
増加させることが提案されている。この構成では、同一
の露光用原板を使用し、ウェハの任意の位置でスクライ
ブ領域内に形成される複数種類のプロセスパターンの中
から不要なパターンを遮蔽ブレードにより遮蔽してパタ
ーンを任意に選択することで、多重露光させることなく
該プロセスパターンの種類を増加させる。

【００１４】このように遮蔽ブレードにより同一の露光
用原板を使用し、パターンを作り分けることによって、
チップ領域内にプロセスパターンを形成することなく、
そのパターンの種類を増加させることが可能である。ま
た、同一の露光用原板を使用することで、コストアップ
を抑止するとともに露光時間の短縮を図ることができ
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、遮蔽ブレー
ドを用いて不要なプロセスパターンを遮蔽する際には、
遮光帯によるマージンがスクライブ領域内に形成される
プロセスパターンの周囲に約１ｍｍ程度以上必要とな
る。即ち、プロセスパターンを形成した領域と回路パタ
ーンを形成した領域とを遮光に必要なマージンだけ離間
させる必要がある。

【００１６】このため、遮光帯によるマージンを考慮す
ると、スクライブ領域内に形成可能となるプロセスパタ
ーンの種類は実際には制限されていた。つまり、このよ
うな場合には、結果として遮蔽ブレードを使用せず、ス
クライブ領域内に多くのパターン形状を形成した方が実
用的となっていた。従って、遮蔽ブレードを用いて選択
的にパターンを形成する方法では、プロセスパターンの
種類を増加させることは困難であり、上記したような従
来の技術が抱える様々な問題を解決することができなか
った。

【００１７】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたものであって、その目的は、チップ取得数を減少
させることなく基板上に複数のパターンを形成すること
のできる露光方法、露光用原板、及び基板を提供するこ
とにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明によれば、基板は、第１領域
に回路パターンが形成され、第２領域に少なくとも位置
合わせパターンが形成された原板と、第２領域にモニタ
リングパターンが形成された少なくとも１枚の原板を使
用して露光される。

【００１９】請求項２に記載の発明によれば、第１工程
で、基板は、第１領域に回路パターンが形成され、第２
領域に少なくとも位置合わせパターンが形成された第１
の原板がマトリックス状に露光される。次いで第２工程
で、基板は、第２領域にモニタリングパターンが形成さ
れた原板がその露光位置を隣接させないようにして露光
される。これら第１及び第２工程は、基板を露光する１
回の露光工程に含まれる。

【００２０】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の作用に加えて、第２領域にモニタリング
パターンが形成された原板は、第１の原板の露光位置に
対し１つ置きに露光される。そして、基板上のチップ領
域を囲むスクライブ領域の４辺すべてにモニタリングパ
ターンが配置される。

【００２１】請求項４に記載の発明によれば、基板を露
光する露光用原板は、その第２領域に形成するパターン
が複数枚の原板に分割配置され構成される。。請求項５
に記載の発明によれば、基板のスクライブ領域のパター
ンは、予め準備される複数枚の原板のうち少なくとも２
枚の原板に配置されたパターンから形成される。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第一実施形態）以下、本発明を
具体化した第一実施形態を図１〜図５に従って説明す
る。

【００２３】図１は、半導体基板の概略平面図を示す。
半導体基板１（以下、ウェハ）は、例えばシリコン単結
晶基板であり、このウェハ１上には、マトリックス状に
複数のチップ領域２が形成され、各チップ領域２には同
一形状のパターンが形成されている。各チップ領域２の
周囲はスクライブ領域３であり、ウェハ１は、図１に一
点鎖線で示すスクライブ線Ｌに沿ってスクライブ（ダイ
シング）されることにより個々のチップとして分離され
る。

【００２４】各チップ領域２内には回路パターン４が形
成され、この回路パターン４は、現像、エッチング等が
繰り返し行われた後に不純物がドープされ、これにより
回路パターン４には複数の回路素子が形成される。これ
ら複数の回路素子によって構成される回路パターン４
は、例えばロジック回路、メモリ回路等を含む（図中、
パターン形状は省略）。

【００２５】スクライブ領域３内にはプロセスパターン
が形成され、このプロセスパターンは、位置合わせパタ
ーン５及びモニタリングパターン６ａ〜６ｄを含む（図
中、各パターン形状は省略する）。位置合わせパターン
５は、露光を行うにあたって使用するステッパ装置に対
応可能としたパターン形状に形成される。モニタリング
パターン６ａ〜６ｄは、プロセス状況を確認するプロセ
スモニタリングパターン、及びチップの出来上がり状態
において回路パターン４に形成される複数の回路素子の
電気的特性を確認する電気的特性モニタリングパターン
とを含む。

【００２６】これら回路パターン４、位置合わせパター
ン５、及びモニタリングパターン６ａ〜６ｄは、それら
の相似形状を持つパターンが形成された複数枚の原板を
ステッパ装置を用いてウェハ１上に縮小投影されて形成
される。尚、本実施形態では、２枚の原板を用いて各パ
ターンが形成されている。

【００２７】図２（ａ）は、第１の原板（レチクル）の
概略平面図を示す。第１の原板１０は、露光用の第１領
域１２と、該第１領域１２の周囲に設けられた露光用の
第２領域１３とを有す。第１領域１２は、チップ領域２
と相似形状を持ち、該チップ領域２の回路パターン４を
形成する（露光する）ための露光パターンが形成されて
いる。第２領域１３は、第１領域１２を囲む形状で、即
ち１つのチップ領域２を囲むスクライブ領域３と相似形
状を持ち、該スクライブ領域３の位置合わせパターン５
を形成する（露光する）ための露光パターンが形成され
ている。

【００２８】つまり、第１の原板１０は、その第１領域
１２内に露光用の回路パターン１４（図中、パターン形
状は省略）が形成され、第２領域１３内に露光用の位置
合わせパターン１５（図中、パターン形状は省略）が形
成される。この位置合わせパターン１５は、露光を行う
際に使用するステッパ装置に応じてパターンの形状が異
なる。このため、位置合わせパターン１５は、各ステッ
パ装置に対応可能とするように複数形状の位置合わせパ
ターン（アライメントパターン）を含んで構成されてい
る。

【００２９】第２領域１３内において、位置合わせパタ
ーン１５が形成される辺と対側の辺には、該位置合わせ
パターン１５を配置した位置と対応する位置に遮光領域
１６が形成される。これにより、後述する第１の原板１
０による露光の際に、位置合わせパターン１５の多重露
光が防止される。尚、遮光領域１６は、第２領域１３内
において、位置合わせパターン１５を配置する位置を除
く全ての領域としてもよい。

【００３０】図２（ｂ）は、第２の原板（レチクル）の
概略平面図を示す。第２の原板２０は、同様にして露光
用の第１領域２２と露光用の第２領域２３とを有し、こ
れら第１領域２２及び第２領域２３の形状は第１の原板
１０のそれと同じである。つまり、第１及び第２の原板
１０，２０は、同じサイズで形成されている。

【００３１】第２の原板２０は、その第１領域２２を囲
む第２領域２３の４辺に露光用のモニタリングパターン
２６ａ〜２６ｄ（図中、パターン形状は省略）が形成さ
れる。これらモニタリングパターン２６ａ〜２６ｄは、
上述したようにプロセスモニタリングパターン及び電気
的特性モニタリングパターン等を含む所望のパターン形
状を含み構成されている。尚、本実施形態では、モニタ
リングパターン２６ａ〜２６ｄは、第２領域２３の４辺
にそれぞれ配置したが、少なくともいずれか１辺に配置
するようにしてもよい。

【００３２】このように、本実施形態では１回の露光工
程を行うにあたって、第１及び第２の原板１０，２０と
からなる２枚の原板を使用してパターンを作り分ける。
このため、第１の原板１０には、第２の原板２０にモニ
タリングパターン２６ａ〜２６ｄを配置した位置と対応
する位置に遮光領域１７ａ〜１７ｄが形成される。尚、
この遮光領域１７ａ〜１７ｄは、第１の原板１０の第２
領域１３内において、位置合わせパターン１５を配置し
た位置を除く全ての領域としてもよい。

【００３３】同様に、第２の原板２０には、第１の原板
１０に回路パターン１４を配置した位置と対応する位
置、即ち第１領域２２に遮光領域２７が形成されるとと
もに、モニタリングパターン２６ａ〜２６ｄを配置した
位置を除く第２領域２３に遮光領域２８が形成される。
また、第１の原板１０の位置合わせパターン１５と第２
の原板２０のモニタリングパターン２６ａ〜２６ｄと
は、各露光用の第２領域１３，２３内の互いに異なる位
置に配置される。これにより、第１及び第２の原板１
０，２０による露光の際に、各パターンの多重露光が防
止される。

【００３４】次に、第１及び第２の原板による基板の製
造方法について説明する。先ず、上記のような構成によ
る第１及び第２の原板１０，２０を準備し、これら第１
及び第２の原板１０，２０をステッパ装置にセットす
る。これにより、ステッパ装置は、１回の露光工程にお
いて、第１の原板１０と第２の原板２０をこの順番に使
用して露光を行う。

【００３５】この際、第１の原板１０に配置されている
位置合わせパターン１５は、当該第１の原板１０に形成
される複数形状の位置合わせパターンの中から該使用す
るステッパ装置に対応したパターンが選択される。従っ
て、ステッパ装置は、第１の原板１０に形成されている
回路パターン１４を、すでにウェハ１上に形成されてい
るパターン（下地パターン）と精密に位置合わせしてウ
ェハ１上に転写する。

【００３６】先ず、第１の原板１０を用いて露光を行う
場合について説明する。ステッパ装置は、第１の原板１
０の位置合わせパターン１５に基づいて該第１の原板１
０の回路パターン１４とウェハ１の下地パターンとの位
置合わせを行った後、図３（ａ）に示すようにショット
位置（露光位置）Ｓ１を露光する。これにより、ショッ
ト位置Ｓ１に第１の原板１０の回路パターン１４が縮小
投影され、ウェハ１上のチップ領域２には、回路パター
ン４が形成される。このとき、同様にしてスクライブ領
域３（ショット位置Ｓ１の左端側）には、第１の原板１
０の位置合わせパターン１５が縮小投影されて、位置合
わせパターン５が形成される。

【００３７】この際、上述したように第１の原板１０の
第２領域１３には、遮光領域１６及び１７ａ〜１７ｃが
形成されている（図２（ａ）参照）。従って、ショット
位置Ｓ１を露光した際、ウェハ１上には、遮光領域１６
に対応する領域に未露光領域１８が形成され、遮光領域
１７ａ〜１７ｄに対応する領域に未露光領域１９ａ〜１
９ｄが形成される。

【００３８】次いで、図３（ｂ）に示すように、ステッ
パ装置は、ショット位置Ｓ１からウェハ１をシフト距離
ｘだけシフトさせてショット位置Ｓ２を露光する。ここ
で、シフト距離ｘは、同図に示すようにショット位置Ｓ
１において、スクライブ領域３の左端からチップ領域２
の右端までの距離である。

【００３９】つまり、ステッパ装置は、ショット位置Ｓ
１の右端側におけるスクライブ領域３と、ショット位置
Ｓ２の左端側におけるスクライブ領域３とを重複するよ
うに露光する。この際、ショット位置Ｓ１の右端側のス
クライブ領域３に形成されている未露光領域１９ｃと、
当該ショット位置Ｓ２の左端側のスクライブ領域３に形
成される未露光領域１９ａとは同じ領域になる。また、
ショット位置Ｓ１の右端側におけるスクライブ領域３に
は、未露光領域１８が形成されているため、ショット位
置Ｓ２の左端側におけるスクライブ領域３には、位置合
わせパターン５を形成可能である。

【００４０】同様にしてステッパ装置は、ショット位置
Ｓ２からウェハ１をシフト距離ｘだけシフトさせてショ
ット位置Ｓ３を露光し、次いで、図３（ｃ）に示すよう
にショット位置Ｓ３からウェハ１をシフト距離ｙだけシ
フトさせてショット位置Ｓ４を露光する。ここで、シフ
ト距離ｙは、同図に示すようにショット位置Ｓ３におい
て、スクライブ領域３の上端からチップ領域２の下端ま
での距離である。

【００４１】つまり、ステッパ装置は、ショット位置Ｓ
３の下端側におけるスクライブ領域３と、ショット位置
Ｓ４の上端側におけるスクライブ領域３とを重複するよ
うに露光する。この際、ショット位置Ｓ３の下端側のス
クライブ領域３に形成されている未露光領域１９ｄと、
当該ショット位置Ｓ４の上端側のスクライブ領域３に形
成される未露光領域１９ｂとは同じ領域になる。

【００４２】以下、同様にしてステッパ装置は、シフト
距離ｘあるいはシフト距離ｙだけ順次ウェハ１をシフト
させ、各ショット位置Ｓ１〜Ｓ９でスクライブ領域３を
重複させるようにして露光する。そして、図３（ｃ）に
示すように、ウェハ１上のショット位置Ｓ１〜Ｓ９に、
回路パターン４及び位置合わせパターン５がマトリック
ス状に形成される。

【００４３】次に、第２の原板２０を用いて露光を行う
場合について説明する。第２の原板２０は、ウェハ１上
にマトリックス状に露光された第１の原板１０のショッ
ト位置Ｓ１〜Ｓ９うち隣接しないショット位置に対して
露光される。すなわち、第２の原板２０は、第１の原板
１０を露光したショット位置Ｓ１〜Ｓ９に対し、ショッ
ト位置Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９の少なくともいず
れか１つのショット位置に露光可能である。

【００４４】本実施形態においては、第２の原板２０
は、図４に示すようにショット位置Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，
Ｓ７，Ｓ９に露光される。つまり、第２の原板２０は、
ショット位置Ｓ１〜Ｓ９に対して市松模様（１つ置き）
となるような位置に露光される。このように、第１の原
板１０の露光位置に対し、第２の原板２０が市松模様と
なるような位置に露光される場合に、スクライブ領域３
内に形成できるモニタリングパターン６ａ〜６ｄの種類
が最も多くなる。

【００４５】ステッパ装置は、第２の原板２０を用いて
ショット位置Ｓ１を露光し、これによりショット位置Ｓ
１には、第２の原板２０のモニタリングパターン２６ａ
〜２６ｄが縮小投影される。従って、ウェハ１上のスク
ライブ領域３には、モニタリングパターン６ａ〜６ｄが
形成される。

【００４６】この際、上述したように第２の原板２０に
は、その第１領域２２に遮光領域２７が形成されるとと
もに、モニタリングパターン２６ａ〜２６ｄを配置した
位置を除く第２領域２３に遮光領域２８が形成されてい
る（図２（ｂ）参照）。従って、ステッパ装置は、ショ
ット位置Ｓ１を露光した際、遮光領域２７，２８に対応
する領域を未露光とする。これにより、ウェハ１上にす
でに形成されている回路パターン４及び位置合わせパタ
ーン５が多重露光にならない。

【００４７】以下、同様にしてステッパ装置は、ショッ
ト位置Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９を露光する。これによ
り、ウェハ１上の各チップ領域２を囲むスクライブ領域
３にはモニタリングパターン６ａ〜６ｄが形成される。

【００４８】このように第２の原板２０を市松模様（１
つ置き）となる位置に露光することで、図４に示すよう
に１つのチップ領域２を囲むスクライブ領域３の４辺に
配置されるモニタリングパターン６ａ〜６ｄは、各チッ
プ領域２の周囲毎でそれぞれ異なる位置（辺）に配置さ
れる。

【００４９】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１）第１の原板１０は、その露光用の第１領域１２に
回路パターン１４を形成し、露光用の第２領域１３に位
置合わせパターン１５を形成する。第２の原板２０は、
その露光用の第２領域２３にモニタリングパターン２６
ａ〜２６ｄを形成する。第１及び第２の原板１０，２０
が準備されたステッパ装置は、先ず第１の原板１０を使
用してショット位置Ｓ１〜Ｓ９を露光する。次いで、ス
テッパ装置は、第２の原板２０を使用してショット位置
Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９を露光する。つまり、第
２の原板２０は、第１の原板１０が露光された位置に対
して市松模様（１つ置き）となるような位置に露光され
る。このため、ウェハ１のスクライブ領域３に形成でき
るプロセスパターン（位置合わせパターン５及びモニタ
リングパターン６ａ〜６ｄ）の面積を大きくすることが
できる。従って、プロセスパターンをチップ領域２内に
形成することなく、該パターンの種類をスクライブ領域
３内に増加させることができるため、チップ面積の増大
を抑止してウェハ１枚当たりのチップ取得数を増加させ
ることができる。

【００５０】（２）第２の原板２０は、第１の原板１０
により露光されるショット位置Ｓ１〜Ｓ９に対して市松
模様となるようなショット位置Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ
７，Ｓ９に露光される。この結果、ウェハ１上の各チッ
プ領域２を囲むスクライブ領域３の４辺には、モニタリ
ングパターン６ａ〜６ｄが、それぞれ異なる位置（辺）
で配置される。従って、プロセスパターンの種類を増加
させることができる。

【００５１】（３）ウェハ１のスクライブ領域３内に形
成可能となるプロセスパターンの面積を大きくすること
ができる。従って、第１の原板１０には、複数種類（形
状）の位置合わせパターン１５を形成することができ、
これにより露光を行うにあたって複数のステッパ機種に
対応可能とした原板を提供可能となる。

【００５２】（４）ウェハ１のスクライブ領域３内に形
成可能となるプロセスパターンの面積を大きくすること
ができる。従って、第２の原板２０には、各チップの電
気的特性を測定するための電気的特性モニタリングパタ
ーン（本実施形態においては、モニタリングパターン２
６ａ〜２６ｄのいずれかに含まれる）の種類（形状）を
増加させることができ、これにより測定精度を向上させ
ることができる。このように電気特性モニタリングの精
度が向上することにより、試験コストの低減化に貢献で
きる。

【００５３】（５）第１の原板１０には、第２の原板２
０にてモニタリングパターン２６ａ〜２６ｄを配置した
位置に対応して遮光領域１７ａ〜１７ｄが配置される。
このように、第１の原板１０に予め遮光領域１７ａ〜１
７ｄが設けられることにより、多重露光を防止するため
の遮蔽手段を必要としない。従って、遮蔽の際の遮光帯
マージンを設ける必要がないため、プロセスパターンの
種類を増加させることができる。

【００５４】（第二実施形態）以下、本発明を具体化し
た第二実施形態を図５〜図６に従って説明する。尚、本
実施形態においては、３枚の原板を使用し、第１の原板
は、上記第一実施形態の第１の原板１０（図２（ａ）参
照）と同様に回路パターン１４及び位置合わせパターン
１５を形成する。また、第２及び第３の原板は、上記第
一実施形態の第２の原板２０（図２（ｂ）参照）に形成
したモニタリングパターン２６ａ〜２６ｄの配置を分割
してそれぞれ形成する。従って、本実施形態において、
第一実施形態と同様な構成については、同一符号を付し
てその詳細な説明を省略する。

【００５５】図５（ａ）に示すように、第１の原板３０
は、上記第１の原板１０と同様に露光用の第１領域３２
に回路パターン１４が形成され、露光用の第２領域３３
に位置合わせパターン１５が形成される。第２領域３３
には、位置合わせパターン１５及び後述する第２及び第
３の原板に形成するモニタリングパターン２６ａ〜２６
ｄの多重露光を防止する遮光領域１６，１７ａ〜１７ｄ
が上記第一実施形態と同様にして形成される。この際、
遮光領域１６，１７ａ〜１７ｄは、同様にして位置合わ
せパターン１５を配置した位置を除く第２領域３３の全
ての領域としてもよい。

【００５６】図５（ｂ）に示すように、第２の原板４０
は、その露光用の第２領域４３にモニタリングパターン
２６ａ，２６ｄが１つの角（図では左下角）を挟む２辺
に沿って形成される。また、第２の原板４０は、その露
光用の第１領域４２に遮光領域４４が形成され、モニタ
リングパターン２６ａ，２６ｄを配置した位置を除く第
２領域４３に遮光領域４５が形成される。

【００５７】図５（ｃ）に示すように、第３の原板５０
は、その露光用の第２領域５３にモニタリングパターン
２６ｂ，２６ｃが、前記第２の原板４０の角の対角（右
上角）を挟む２辺に沿って形成される。また、第３の原
板５０は、その露光用の第１領域５２に遮光領域５４が
形成され、モニタリングパターン２６ｂ，２６ｃを配置
した位置を除く第２領域５３に遮光領域５５が形成され
る。

【００５８】このように、上記第一実施形態の第２の原
板２０に形成されるモニタリングパターン２６ａ〜２６
ｄのうち、モニタリングパターン２６ａ，２６ｄは第２
の原板４０に形成され、モニタリングパターン２６ｂ，
２６ｃは第３の原板５０に形成される。

【００５９】尚、本実施形態は、第２及び第３の原板４
０，５０に配置するモニタリングパターン２６ａ〜２６
ｄを上記のように分割したが、これらは、第２の原板４
０にモニタリングパターン２６ａ，２６ｂを配置し、第
３の原板５０にモニタリングパターン２６ｃ，２６ｄを
配置してもよい。つまり、各モニタリングパターン２６
ａ〜２６ｄは、第２及び第３の原板４０，５０に分割し
て配置され、それらは各露光用の第２領域４３，５３に
おいて、いずれかの角を挟む２辺（Ｌ字型状となる２
辺）に配置される。

【００６０】今、例えば第１〜第３の原板３０，４０，
５０は、それらの第１領域３２，４２，５２が正方形状
に形成され、第１の原板３０の第１領域３２（図５
（ａ）に示す１辺の長さＬ１）は、第２及び第３の原板
４０，５０の第１領域４２，５２（図５（ｂ）及び図５
（ｃ）に示す１辺の長さＬ２）より大きく形成されてい
る（Ｌ１＞Ｌ２）。つまり、第１の原板３０は、第２及
び第３の原板４０，５０より大きなサイズで形成されて
いる。

【００６１】次に、第１〜第３の原板による基板の製造
方法について説明する。先ず、上記のような構成による
第１〜第３の原板３０，４０，５０を準備し、これら第
１〜第３の原板３０，４０，５０をステッパ装置にセッ
トする。これにより、ステッパ装置は、１回の露光工程
において、第１の原板３０、第２の原板４０、第３の原
板５０の順に３枚の原板を使用して露光を行う。尚、第
２及び第３の原板４０，５０の露光順序は逆の順序とし
てもよい。

【００６２】この際、第１の原板３０に配置されている
位置合わせパターン１５は、当該第１の原板３０に形成
される複数形状の位置合わせパターンの中から該使用す
るステッパ装置に対応したパターンが選択される。従っ
て、ステッパ装置は、第１の原板３０に形成されている
回路パターン１４を、ウェハ１上に形成されている下地
パターンと精密に位置合わせしてウェハ１上に転写す
る。

【００６３】先ず、第１の原板３０を用いて露光する場
合について説明する。ステッパ装置は、上記第一実施形
態の第１の原板１０を露光する場合（図３（ａ）〜図３
（ｃ）参照）と同様にして全てのショット位置Ｓ１〜Ｓ
９を露光する。つまり、ステッパ装置は、各ショット位
置Ｓ１〜Ｓ９でスクライブ領域３を重複させて露光し、
第１の原板３０の回路パターン１４及び位置合わせパタ
ーン１５を縮小投影してウェハ１上に回路パターン４及
び位置合わせパターン５を形成する。この際、同様にし
て各ショット位置Ｓ１〜Ｓ９におけるスクライブ領域３
には、未露光領域１８，１９ａ〜１９ｄが形成される。

【００６４】次に、第２の原板４０を用いて露光する場
合について説明する。図６に示すように、ステッパ装置
は、第２の原板４０を用いてショット位置Ｓ１を露光す
る。この際、第２の原板４０は第１の原板３０のサイズ
（各露光用の第１領域３２，４２の大きさ）より小さい
ため、ステッパ装置は、第１の原板３０を露光した際の
中心位置Ｃ１に対し、第２の原板４０を露光する際の中
心位置Ｃ２を（Ｌ１−Ｌ２）／２の距離だけ同図に示す
左下方向にオフセットさせる。これにより、ショット位
置Ｓ１のスクライブ領域３における左下角では露光位置
合わせが行われる。

【００６５】従って、ウェハ１上には、ショット位置Ｓ
１のスクライブ領域３にモニタリングパターン６ａ，６
ｄが形成される。この際、上記第一実施形態と同様に第
２の原板４０には、第１領域４２、及びモニタリングパ
ターン２６ａ，２６ｄを配置した位置を除く第２領域４
３に遮光領域４４，４５が形成されている。従って、第
２の原板４０の露光が行われる際に、ウェハ１上の回路
パターン４及び位置合わせパターン５が多重露光になら
ない。

【００６６】このように、ステッパ装置は、上記第一実
施形態の第２の原板２０を露光する場合（図４参照）と
同様にして、第１の原板３０を露光したショット位置Ｓ
１〜Ｓ９に対し、第２の原板４０を用いてショット位置
Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ９を露光する。

【００６７】次に、第３の原板５０を用いて露光する場
合について説明する。図７に示すように、ステッパ装置
は、第３の原板５０を用いてショット位置Ｓ１を露光す
る。この際、ステッパ装置は、前記第２の原板４０によ
る露光の際と同様にして第１の原板３０を露光した際の
中心位置Ｃ１に対し、第３の原板５０を露光する際の中
心位置Ｃ３を（Ｌ１−Ｌ２）／２の距離だけ同図に示す
右上方向にオフセットさせる。これにより、ショット位
置Ｓ１のスクライブ領域３における右上角で露光位置合
わせが行われ、ウェハ１上にモニタリングパターン６
ｂ，６ｃが形成される。ちなみに、第３の原板５０によ
る露光の際にも、第１の原板３０の露光により形成され
た回路パターン４及び位置合わせパターン５が多重露光
にならない。

【００６８】このように、ステッパ装置は、第１の原板
３０を露光したショット位置Ｓ１〜Ｓ９に対し、第３の
原板５０を用いてショット位置Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ
７，Ｓ９を露光する。

【００６９】つまり、第２及び第３の原板４０，５０
は、上記第一実施形態と同様（図４参照）にして第１の
原板３０のショット位置Ｓ１〜Ｓ９に対して市松模様
（１つ置き）となるような位置に露光される。

【００７０】以上記述したように、本実施の形態によれ
ば、上記第一実施形態で奏する効果に加え、以下の効果
を奏する。 （１）モニタリングパターン２６ａ〜２６ｄは、第２及
び第３の原板４０，５０に分割して配置される。このた
め、回路パターン１４を配置した第１の原板３０とサイ
ズが異なる場合には、露光位置合わせのためのオフセッ
トを考慮して露光する。つまり、回路パターンが配置さ
れた第１の原板３０が複数準備されている場合に、それ
らのサイズが異なる場合にも第２及び第３の原板４０，
５０が、雛形原板として応用可能となる。これにより、
露光用原板の製造コストの上昇が抑止される。

【００７１】（第三実施形態）以下、本発明を具体化し
た第三実施形態を図８に従って説明する。尚、本実施形
態は、上記第一実施形態の第１及び第２の原板１０，２
０を使用してステッパ装置により露光を行い、第２の原
板２０の露光位置（ショット位置）を特定位置のみとし
た場合について記述する。従って、第一実施形態と同様
な構成については、同一符号を付してその詳細な説明を
省略する。

【００７２】図８に示すように、ステッパ装置は、上記
第一実施形態と同様にして、先ず第１の原板１０を使用
してショット位置Ｓ１〜Ｓ２５を露光し、ウェハ１上に
回路パターン４及び位置合わせパターン５を形成する。

【００７３】次いで、ステッパ装置は、第２の原板２０
を使用して、ショット位置Ｓ１〜Ｓ２５に対し、例えば
ショット位置Ｓ１，Ｓ５，Ｓ１３，Ｓ２１，Ｓ２５等の
特定位置のみに露光を行い、ウェハ１上にモニタリング
パターン６ａ〜６ｄを形成する。ここで、特定位置と
は、第２の原板２０に配置されるモニタリングパターン
２６ａ〜２６ｄによって、ウェハ１のプロセス状況ある
いは電気的特性のモニタリングを最低限必要とする位
置、又は特性評価を実施することが望ましい位置であ
る。

【００７４】つまり、モニタリングパターン６ａ〜６ｄ
は、該ウェハ１の各チップ領域２に形成される回路パタ
ーン４について、各チップ領域２での特性分布のばらつ
きを確認することを目的として配置される。一般的に、
このような特性分布のばらつきは、ウェハ１の中央付近
（図中、ショット位置Ｓ１３付近）に形成される回路パ
ターン４と、同ウェハ１の端部付近（図中、ショット位
置Ｓ１，Ｓ５，Ｓ２１，Ｓ２５付近）に形成される回路
パターン４とで生じる。このため、特性分布の計測は、
ウェハ１の複数箇所に形成される全ての回路パターン４
について行わず、ウェハ１上の特定位置について行う。

【００７５】従って、モニタリングパターン６ａ〜６ｄ
は、特性分布のばらつきを確認することができる最低限
のショット位置（本実施形態では、例えばショット位置
Ｓ１，Ｓ５，Ｓ１３，Ｓ２１，Ｓ２５）にのみ形成す
る。

【００７６】尚、本実施形態では、第一実施形態の第１
及び第２の原板１０，２０を使用したが、第二実施形態
の第１〜第３の原板３０，４０，５０を使用してもよ
い。以上記述したように、本実施の形態によれば、上記
第一実施形態で奏する効果に加え、以下の効果を奏す
る。

【００７７】（１）モニタリングパターン６ａ〜６ｄ
は、回路パターン４が転写されるショット位置Ｓ１〜Ｓ
２５に対し、特性分布計測を行う特定位置（例えば、シ
ョット位置Ｓ１，Ｓ５，Ｓ１３，Ｓ２１，Ｓ２５）にの
み配置される。従って、試験コストの低減化を図ること
ができる。

【００７８】（２）モニタリングパターン６ａ〜６ｄ
は、特性分布計測を行う特定位置にのみ配置されること
により、第２の原板２０による露光回数（ショット数）
が低減する。従って、１回の露光に複数枚の原板を使用
した場合にも、その露光時間を短縮させることができ
る。

【００７９】尚、本発明は上記各実施形態に限定される
ものではなく、以下のように実施してもよい。 ・上記各実施形態において、位置合わせパターン１５
は、露光工程を行うにあたって使用するステッパ装置が
１種類とする場合には、必ずしも複数のパターン形状を
設ける必要はなく、当該ステッパ装置に対応可能とする
パターン形状を１種類のみ形成するようにしてもよい。

【００８０】・位置合わせパターン１５を配置する位
置、及びモニタリングパターン２６ａ〜２６ｄを配置す
る位置は、上記各実施形態で記述した位置に限られな
い。 ・ウェハ１を露光するショット数は、上記各実施形態の
数に限定されない。すなわち、ウェハ１上に形成するチ
ップ数は、各実施形態における数に限定されない。

【００８１】・第一実施形態において、第２の原板２０
は、ショット位置Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８に露光されて
もよい（このように露光した場合にも市松模様（１つ置
き）となるような位置になる）。

【００８２】・第二実施形態において、第２の原板４０
にモニタリングパターン２６ａ，２６ｂを形成し、第３
の原板５０にモニタリングパターン２６ｃ，２６ｄを形
成してもよい。

【００８３】・第二実施形態では、モニタリングパター
ン２６ａ〜２６ｄは、第２及び第３の原板４０，５０に
分割して配置したが、３枚以上の原板に分割して配置し
てもよい。

【００８４】・第三実施形態において、ウェハ１上のシ
ョット位置Ｓ１〜Ｓ２５に対しモニタリングパターン６
ａ〜６ｄを露光する位置（特定位置）は、他の位置とし
てもよい。

【００８５】上記各実施形態をまとめると以下のように
なる。 （付記１） 露光用の第１領域と、前記第１領域の周囲
に設けられる露光用の第２領域とを有する複数枚の原板
を使用して基板に所望のパターンを露光する露光方法で
あって、前記第１領域に回路パターンを形成し、前記第
２領域に少なくとも位置合わせパターンを形成した原板
と、前記第２領域にモニタリングパターンを形成した少
なくとも１枚の原板とを使用して前記基板の任意の箇所
を露光することを特徴とする露光方法。 （付記２） 露光用の第１領域と、前記第１領域の周囲
に設けられる露光用の第２領域とを有する複数枚の原板
を使用して基板に所望のパターンを露光する露光方法で
あって、前記第１領域に回路パターンを形成し、前記第
２領域に少なくとも位置合わせパターンを形成した第１
の原板を使用して、当該第１の原板を前記基板上にマト
リックス状に露光する第１工程と、前記第２領域にモニ
タリングパターンを形成した少なくとも１枚の原板を使
用して、当該原板を前記マトリックス状に露光された前
記第１の原板の複数の露光位置のうち隣接しない露光位
置に対して露光する第２工程とを１回の露光工程に含む
ことを特徴とする露光方法。 （付記３） 前記第１工程では、前記マトリックス状に
露光される前記第１の原板の複数の露光位置のうち隣接
する露光位置では当該第１の原板の第２領域が重複する
ように露光されることを特徴とする付記２に記載の露光
方法。 （付記４） 前記第２工程では、前記マトリックス状に
露光された前記第１の原板の複数の露光位置に対し、前
記第２領域にモニタリングパターンが形成された原板が
１つ置きに露光され、前記回路パターンが転写される前
記基板上の複数のチップ領域の周囲には、当該チップ領
域を囲むスクライブ領域の４辺すべてに前記モニタリン
グパターンが転写されることを特徴とする付記２又は３
に記載の露光方法。 （付記５） 前記第２領域にモニタリングパターンが形
成された原板を、前記第１の原板が露光される露光位置
に対しオフセットした位置で露光することを特徴とする
付記１乃至４のいずれか１に記載の露光方法。 （付記６） 前記第２領域にモニタリングパターンが形
成された原板は、前記第２領域の１つの角を挟む２辺に
沿って前記モニタリングパターンが形成された第１の補
助原板と、前記１つの角の対角を挟む２辺に沿って前記
モニタリングパターンが形成された第２の補助原板とか
らなることを特徴とする付記５に記載の露光方法。 （付記７） 露光用の第１領域と、前記第１領域の周囲
に設けられる露光用の第２領域とを有する露光用原板に
おいて、前記第２領域に形成するパターンを複数枚の原
板の第２領域に分割して配置したことを特徴とする露光
用原板。 （付記８） 前記複数枚の原板は、前記第１領域に回路
パターンを形成し、前記第２領域に少なくとも位置合わ
せパターンを形成した第１の原板と、前記第２領域にモ
ニタリングパターンを形成した少なくとも１枚の原板と
を含むことを特徴とする付記７に記載の露光用原板。 （付記９） 複数箇所に設けられるチップ領域に回路パ
ターンを形成し、前記各チップ領域の周囲に格子状に設
けられるスクライブ領域に複数種類のパターンを形成し
た基板において、前記スクライブ領域には、予め準備さ
れる複数枚の原板のうち少なくとも２枚の原板に配置さ
れたパターンが形成されていることを特徴とする基板。 （付記１０） 前記基板は、半導体材料又は絶縁材料か
らなることを特徴とする付記９に記載の基板。

【００８６】

【発明の効果】以上記述したように、この発明は、チッ
プ取得数を減少させることなく基板上に複数のパターン
を形成することのできる露光方法、露光用原板、及び基
板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第一実施形態の基板を示す概略平面図であ
る。

【図２】 第１及び第２の原板を示す概略平面図であ
る。

【図３】 基板の製造方法を説明する概略平面図であ
る。

【図４】 基板の製造方法を説明する概略平面図であ
る。

【図５】 第二実施形態の第１〜第３の原板を示す概略
平面図である。

【図６】 基板の製造方法を説明する概略平面図であ
る。

【図７】 基板の製造方法を説明する概略平面図であ
る。

【図８】 第三実施形態の基板を示す概略平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 基板としてのウェハ １０ 複数枚の原板としての第１の原板 １２ 露光用の第１領域 １３ 露光用の第２領域 １４ 回路パターン １５ 位置合わせパターン ２０ 複数枚の原板としての第２の原板 ２６ａ〜２６ｄ モニタリングパターン ３０ 複数枚の原板としての第１の原板 ３２ 露光用の第１領域 ３３ 露光用の第２領域 ４０ 複数枚の原板としての第２の原板 ４２ 露光用の第１領域 ４３ 露光用の第２領域 ５０ 複数枚の原板としての第３の原板 ５２ 露光用の第１領域 ５３ 露光用の第２領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 洋司 愛知県春日井市高蔵寺町二丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H095 BB02 BC09 BE08 BE09 5F046 AA11 AA25 BA04 CB17 EB07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光用の第１領域と、前記第１領域の周
   囲に設けられる露光用の第２領域とを有する複数枚の原
   板を使用して基板に所望のパターンを露光する露光方法
   であって、 前記第１領域に回路パターンを形成し、前記第２領域に
   少なくとも位置合わせパターンを形成した原板と、 前記第２領域にモニタリングパターンを形成した少なく
   とも１枚の原板とを使用して前記基板の任意の箇所を露
   光することを特徴とする露光方法。
2. 【請求項２】 露光用の第１領域と、前記第１領域の周
   囲に設けられる露光用の第２領域とを有する複数枚の原
   板を使用して基板に所望のパターンを露光する露光方法
   であって、 前記第１領域に回路パターンを形成し、前記第２領域に
   少なくとも位置合わせパターンを形成した第１の原板を
   使用して、当該第１の原板を前記基板上にマトリックス
   状に露光する第１工程と、 前記第２領域にモニタリングパターンを形成した少なく
   とも１枚の原板を使用して、当該原板を前記マトリック
   ス状に露光された前記第１の原板の複数の露光位置のう
   ち隣接しない露光位置に対して露光する第２工程とを１
   回の露光工程に含むことを特徴とする露光方法。
3. 【請求項３】 前記第２工程では、 前記マトリックス状に露光された前記第１の原板の複数
   の露光位置に対し、前記第２領域にモニタリングパター
   ンが形成された原板が１つ置きに露光され、 前記回路パターンが転写される前記基板上の複数のチッ
   プ領域の周囲には、当該チップ領域を囲むスクライブ領
   域の４辺すべてに前記モニタリングパターンが転写され
   ることを特徴とする請求項２に記載の露光方法。
4. 【請求項４】 露光用の第１領域と、前記第１領域の周
   囲に設けられる露光用の第２領域とを有する露光用原板
   において、 前記第２領域に形成するパターンを複数枚の原板の第２
   領域に分割して配置したことを特徴とする露光用原板。
5. 【請求項５】 複数箇所に設けられるチップ領域に回路
   パターンを形成し、前記各チップ領域の周囲に格子状に
   設けられるスクライブ領域に複数種類のパターンを形成
   した基板において、 前記スクライブ領域には、予め準備される複数枚の原板
   のうち少なくとも２枚の原板に配置されたパターンが形
   成されていることを特徴とする基板。