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制造半導體器件的方法

文檔序號:2686589閱讀:128來源:國知局
專利名稱:制造半導體器件的方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種制造半導體器件的方法,并且具體地涉及ー種在應用于包括使用掩膜板的曝光步驟的半導體器件制造時有效的技木。
背景技術
在半導體器件的制造步驟中,當使用光刻技術來圖案化半導體襯底之上方的膜時,執(zhí)行用于在掩膜板(光掩模)之上方投影圖案的曝光以將光阻劑膜形成為所需形狀。這 時,通過穿過掩膜板來阻隔曝光的部分,并且通過穿過投影透鏡以照射半導體襯底(晶片)的表面在尺寸上減少掩膜板透射的曝光。以這一方式,在尺寸上減少并且在光阻劑膜上投影掩膜板之上方提供的圖案。這時,為了使投影透鏡透射和投影的光聚焦于半導體襯底的主表面上,使用如下已知方法,在該方法中,在半導體襯底裝配于之上方的晶片臺架之上方形成的光敏襯底(檢測器)上投影在位于掩膜板的中心部分中的實際器件區(qū)域以外的周界(recto)(未形成產(chǎn)品的區(qū)域)之上方提供的自動聚焦校正標記(對準標記)以確定最優(yōu)聚焦位置。在公開號為2005-129781的日本待審專利公開(專利文獻I)中陳述了對準標記被提供于芯片區(qū)域之上方并且由此將芯片區(qū)域在晶片之上方的占據(jù)比增加至比在劃線區(qū)域中提供對準標記的情況下更高的值。這里陳述了相應對準標記設置于穿過掩膜板的中心的X軸和Y軸延伸經(jīng)過的至少兩個芯片中。在公開號為Hei5 (1993)-182897的日本待審專利申請(專利文獻2)中,描述如下曝光裝置,該裝置使用通過使用TTL (經(jīng)過透鏡)自動聚焦系統(tǒng)測量的值考慮投影透鏡的性質在最優(yōu)焦平面中執(zhí)行曝光。在公開號為Hei4(1992)-58250的日本待審專利公開(專利文獻3)中,陳述了通過使用掩膜板之上方形成的縫狀校正圖案來自動校正在自動聚焦系統(tǒng)與曝光光學系統(tǒng)之間的移位數(shù)量。在公開號為Hei9 (1997)-260269的日本待審專利公開(專利文獻4)中,陳述了在投影曝光裝置中,通過曝光向光敏襯底之上投影掩膜板之上方形成的圖案,檢測光敏襯底上形成的圖案的圖像狀態(tài)以允許確定最優(yōu)聚焦位置,并且基于多個標記聚焦位置校正臺架之上方的最優(yōu)聚焦位置。這里在掩膜板的實際器件區(qū)域以外提供用于校正聚焦位置的標記(光透射部分)。[相關領域文獻][專利文獻][專利文獻I]
公開號為2005-129781的日本待審專利公開[專利文獻2]公開號為Hei 5(1993)-182897的日本待審專利公開[專利文獻3]公開號為Hei 4(1992)-58250的日本待審專利公開[專利文獻4]公開號為Hei 9(1997)-260269的日本待審專利公開
發(fā)明內(nèi)容
在投影曝光裝置中,使用自動聚焦校正功能在豎直方向上移動晶片裝配于其之上方的晶片臺架以控制曝光場中的聚焦。在這ー情況下,可以考慮如下方法,在該方法中,在晶片臺架之上方提供的參考標記上投影向掩膜板的表面的位于其實際器件區(qū)域(產(chǎn)品區(qū)域)以外的區(qū)域(周界)之上方形成的自動聚焦校正標記施加的曝光,從而在參考標記之下的光敏元件(檢測器)檢測曝光以確定最優(yōu)聚焦位置(最佳聚焦)。當重復使光敏膜(比如光阻劑膜)曝光的步驟時遵循的是向投影透鏡重復施加曝光并且投影透鏡的具有特別低的熱釋放性質的中心部分達到高溫。因而中心部分的透鏡形狀變形或者中心部分的折射率改變。另ー方面,不同于投影透鏡的中心部分,投影透鏡的具有高的熱釋放性質的末端部分(外部外圍部分)更少可能保持熱并且變形的可能性低。因而投影透鏡的末端部分透射的待施加的曝光更少可能未對焦。用于投影周界之上方形成的自動聚焦校正標記的曝光由投影透鏡的末端部分透射并且向光敏元件施加。這造成如下問題即使經(jīng)過投影透鏡的中心部分向半導體襯底的實際器件區(qū)域施加的曝光未對焦,仍然不能檢測未對焦狀態(tài)。在這ー情況下,即使當使用自動聚焦校正標記來執(zhí)行聚焦校正操作時,仍然不能校正投影透鏡的中心部分透射的曝光的聚焦。因而出現(xiàn)散焦從而引起半導體襯底之上方形成的圖案中的尺度誤差。本發(fā)明的目的在于提供一種用于防止在為半導體器件形成圖案時的失效的技木。本發(fā)明的上述和其它目的以及新穎特征將從本說明書和附圖中的陳述中變得清
TL·, ο下文是對本申請中公開的本發(fā)明的有代表性的方面的概括簡述。也就是說,本發(fā)明的一種制造半導體器件的方法包括以下步驟(a)制備掩膜板,掩膜板在其實際器件區(qū)域中具有多個芯片圖案并且包括每個芯片圖案中的至少ー個第一對準標記;(b)制備半導體襯底;(c)在半導體襯底中形成待加工的對象;(d)在待加工的對象之上方形成光阻劑膜;并且(e)使用掩膜板來使光阻劑膜曝光。下文是對本申請中公開的本發(fā)明的有代表性的方面可實現(xiàn)的效果的簡述。也就是說,根據(jù)ー個有代表性的實施例,可以防止在半導體器件形成圖案時的失效。


圖I是在作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的投影曝光裝置的不意圖2是在作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的平面圖;圖3是示出了在作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的一個芯片圖案的平面圖;圖4是在放大之下示出了在作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的芯片圖案的部分的平面圖;圖5是在放大之下示出了在作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的部分的平面圖;圖6是圖示了作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟的橫截面圖;
圖7是半導體器件在它的繼圖6的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖8是半導體器件在它的繼圖7的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖9是半導體器件在它的繼圖8的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖10是半導體器件在它的繼圖9的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖11是半導體器件在它的繼圖10的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖12是半導體器件在它的繼圖11的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖13是在作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的平面圖;圖14是半導體器件在它的繼圖12的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖15是半導體器件在它的繼圖14的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖16是半導體器件在它的繼圖14的制造步驟之后的制造步驟中的平面圖;圖17是半導體器件在它的繼圖15的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖18是半導體器件在它的繼圖16的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖19是半導體器件在它的繼圖18的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖20是半導體器件在它的繼圖19的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖21是半導體器件在它的繼圖20的制造步驟之后的制造步驟中的橫截面圖;圖22示出了各自代表在曝光次數(shù)與聚焦值變化之間的關系的圖形;圖23示出了各自代表在曝光次數(shù)與聚焦值變化之間的關系的圖形;圖24是示出了在作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的修改的平面圖;圖25是示出了在作為本發(fā)明第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的投影曝光裝置的修改的示意圖;圖26是在作為本發(fā)明第二實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的平面圖;圖27是在作為本發(fā)明第三實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的平面圖;圖28是在作為本發(fā)明第四實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的平面圖;圖29是在作為本發(fā)明第五實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的平面圖30是在作為本發(fā)明第六實施例的半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板的平面圖;并且圖31示出了各自代表在曝光次數(shù)與聚焦值變化之間的關系的圖形。
具體實施例方式下文將基于附圖更具體描述本發(fā)明的實施例。注意在用于圖示實施例的所有附圖中,具有相同功能的構件由相同標號表示,并且省略其重復描述。在以下實施例中,除非特別有必要則原則上不會重復對相同內(nèi)容的描述。在以下實施例中使用的附圖中,為了圖示清楚,即使平面圖也可以部分加影線。(第一實施例)首先將參照圖I至圖5給出對在第一實施例的半導體器件的制造步驟中使用的投 影曝光裝置和掩膜板的描述。第一實施例涉及ー種制造半導體器件的方法,該方法包括使用圖I中所示投影曝光裝置來使形成于半導體襯底之上方的光敏膜曝光。圖I是具有自動聚焦校正功能的投影曝光裝置的示意圖。圖2是掩膜板的平面圖。圖3至圖5是示出了在放大之下的掩膜板的部分的平面圖。這里將在如下假設下給出描述圖I中所示投影曝光裝置是使用步進和重復技術向半導體襯底的主表面上投影器件圖案的步進器。如圖I中所示,投影曝光裝置是用于在其之上方裝配半導體襯底(半導體晶片)SB的臺并且具有在豎直、橫向和前后方向上可移動的晶片臺架(XYZ臺架)。曝光照明系統(tǒng)OS設置于晶片臺架之上方,該曝光照明系統(tǒng)包括用于發(fā)射曝光的光源、用于調(diào)整曝光的施加方向的透鏡等。在掩膜板臺架RS之上方裝配的掩膜板RT設置于曝光照明系統(tǒng)OS與晶片臺架WS之間。包括多個投影透鏡的投影光學系統(tǒng)OL設置于掩膜板RT與晶片臺架WS之間。掩膜板RT是具有如下圖案并且具有透光率的原型板,該圖案例如包含形成于其表面之上方的鉻(Cr)。在曝光半導體襯底的步驟中,向掩膜板RT施加來自曝光照明系統(tǒng)OS的曝光,并且經(jīng)由投影光學系統(tǒng)OL中的投影透鏡向晶片臺架WS之上方的半導體襯底SB的表面施加由掩膜板RT的其中未形成圖案的區(qū)域透射的曝光,以將半導體襯底SB的上表面之上方的光敏膜曝光成通過減小掩膜板RT之上方形成的圖案而獲得的圖案形狀。這時,形成于掩膜板RT之上方的圖案減小至將在半導體襯底SB的上表面上投影的原有尺寸的約1/4至1/5。在圖I中,在投影曝光時的光跡線由箭頭示出。在曝光步驟中,進ー步減小和投影掩膜板RT中形成的微小圖案,從而重要的是執(zhí)行待曝光的半導體襯底SB在XY方向上的精確定位、曝光向半導體襯底SB上的精確聚焦等。這里為了在最優(yōu)聚焦(最佳聚焦)位置用曝光照射半導體襯底SB,掩膜板RT的表面具有作為包含鉻的鉻圖案的部分而形成的自動聚焦校正標記(對準標記)FM。也提供晶片臺架WS之上方形成的參考標記BM和在參考標記BM之下形成于晶片臺架WS的上表面中的光接收元件(檢測器)DT。當使用自動聚焦校正功能來調(diào)整曝光的聚焦時,從曝光照明系統(tǒng)OS發(fā)射曝光以經(jīng)過掩膜板RT、自動聚焦校正標記FM和在投影光學系統(tǒng)中OL的投影透鏡投影于光接收元件DT上。如果晶片臺架WS在光接收元件DT感測曝光的狀態(tài)中豎直移動,則光接收元件DT檢測到的光的輸出在曝光聚焦時變成最大。這允許確定晶片臺架的使曝光的聚焦最優(yōu)化的位置。通過這樣的操作,有可能自動校正曝光的聚焦并且在最優(yōu)聚焦位置執(zhí)行曝光。注意在掩膜板RT的表面之上方形成多個自動聚焦校正標記FM,但是為了圖示清楚而僅示出自動聚焦校正標記FM的ー個。圖2示出了掩膜板RT的平面圖。圖2是示出了在相同層中形成于掩膜板RT的主表面?zhèn)壬系你t圖案的布局的視圖。在圖I中,掩膜板RT被設置成其形成有鉻圖案的表面向下。如圖2中所示,掩膜板RT的表面的中心部分具有實際器件區(qū)域D1,該區(qū)域形成有用于投影器件(產(chǎn)品)的圖案形狀的鉻圖案。在掩膜板RT的表面的外圍邊緣部分中,提供器件(產(chǎn)品)的鉻圖案未形成于其之上方的周界(外圍區(qū)域)Rl以便包圍實際器件區(qū)域D1。實際器件區(qū)域Dl是如下區(qū)域,其中可以通過使用投影透鏡曝光在半導體襯底上投影鉻圖案。作為其外側區(qū)域的周界Rl是如下區(qū)域,即使在形成布線圖案時仍然難以從該區(qū)域在半導體襯底上投影其圖案形狀。也就是說,在周界Rl之上方未形成用于在半導體襯底之上方形成產(chǎn)品圖案的鉻圖案。在實際器件區(qū)域Dl與周界Rl之間形成作為鉻圖案的部分的光阻隔范圍BR以分 離實際器件區(qū)域Dl與周界R1。當在半導體襯底上投影實際器件區(qū)域Dl中的器件圖案吋,通過曝光到半導體襯底的上表面上,同時投影矩形器件圖案的整個表面。然后,除了前述曝光步驟在半導體襯底上投影的區(qū)域之外的區(qū)域(例如與在先前曝光步驟中投影的區(qū)域相鄰的區(qū)域)受到與在前述曝光步驟中執(zhí)行的曝光投影相同的曝光投影。通過其中這樣重復曝光步驟的步進和重復エ藝,在半導體襯底的上表面上投影最大可能數(shù)量的器件圖案。這里注意為了圖示清楚,光阻隔范圍BR加影線。對于后文描述的掃描器,使用與用于根據(jù)步進和重復エ藝執(zhí)行曝光的步進器的曝光方法不同的曝光方法。圖2中所示實際器件區(qū)域Dl中的器件圖案包括在X方向和與X方向正交的Y方向上布置成矩陣配置的各自沿著掩膜板RT的主表面延伸的多個矩形芯片圖案CP。包括通過在其上投影芯片圖案CP而形成的圖案的半導體襯底在后續(xù)步驟中受到切分以單ー化成多個半導體芯片。因而在芯片圖案CP之間提供預定間距并且在個體芯片圖案CP之間的區(qū)域中提供劃線SL。劃線SL是用于在半導體襯底被単一化成個體半導體芯片時借助切分刀片來切割半導體襯底的區(qū)域并且設置成從其外側包圍每個芯片圖案CP。由于在矩陣配置中布置芯片圖案CP,所以在其間穿過的劃線SL具有網(wǎng)格狀平面形狀。這里注意包括芯片圖案CP和劃線SL的區(qū)域稱為實際器件區(qū)域Dl。實際器件區(qū)域具有矩形平面形狀。光阻隔范圍BR具有包圍實際器件區(qū)域Dl這樣的四邊形線性形狀。在周界Rl的位于形成光阻隔范圍BR的四邊中的相反兩邊的兩端的外部的相應部分之上方,形成在上文描述的多個自動聚焦校正標記FM之中的自動聚焦校正標記(對準標記)Fl。也就是說,在周界Rl的位于矩形光阻隔范圍BR的四個拐角附近的相應部分之上方,形成各自形成鉻圖案的部分的自動聚焦校正標記F1。自動聚焦校正標記Fl是未設置于掩膜板RT的中心部分中、但是設置于其末端部分中的對準標記。前文已經(jīng)給出對如下配置的描述,在該配置中,在周界Rl的位于矩形光阻隔范圍BR的四個拐角附近的相應部分之上方形成自動聚焦校正標記Fl。然而也可以有可能還在周界Rl的位于形成光阻隔范圍BR的四邊中的相反兩邊的中間附近的相應部分之上方形成自動聚焦正標記。換而言之,也可以在周界Rl的位于光阻隔范圍BR附近的區(qū)域之上方并且在與穿過實際器件區(qū)域Dl的中心點并且在X方向上延伸的中心線重疊的位置形成自動校正標記以便彼此相向而前述中心點介于其間。在第一實施例中,多個芯片圖案CP中的每個芯片圖案具有至少ー個自動聚焦校正標記(對準標記)F2。自動聚焦校正標記F2形成于每個芯片圖案CP的外部外圍部分內(nèi)。因此,在掩膜板RT的主表面之上方,形成數(shù)目比形成于實際器件區(qū)域Dl中的芯片的總數(shù)更大的自動聚焦校正標記Fl和F2。自動聚焦校正標記F2包括形成于掩膜板RT的中心部分中的自動聚焦校正標記和形成于掩膜板RT的末端部分中的自動聚焦校正標記。圖3示出了通過放大圖2的實際器件區(qū)域Dl中的芯片圖案CP之一而獲得的平面圖。如圖3中所示,在芯片圖案CP之上方,形成用于在通過加工半導體襯底而形成的半導體芯片中形成布線圖案等的鉻圖案。注意并不是芯片圖案CP之上方的整個鉻圖案提供為出于形成用于操作半導體芯片的圖案的目的。上文描述的自動聚焦校正標記F2用來聚焦曝光。此外,也有用于檢查形成的半導體芯片中的器件是否正常操作等的測試圖案。圖4示出了通過放大由圖3中的虛線包圍的如下區(qū)域而獲得的平面圖,該區(qū)域是矩形芯片圖案CP的拐角部分之一。圖4中所示芯片圖案CP的拐角部分形成有自動聚焦校 正標記F2。多個測試圖案TP被形成為布置于自動聚焦校正標記F2的X方向上和Y方向上。也就是說,沿著芯片圖案CP的邊之一布置測試圖案,并且自動聚焦校正標記F2設置于芯片圖案CP的邊之ー的末端部分附近。如圖3和圖4中所示,僅自動聚焦校正標記F2之一設置于芯片圖案CP之一之上方。然而自動聚焦校正標記F2也可以形成于芯片圖案CP的四個相應拐角上。其中形成自動聚焦校正標記F2的區(qū)域并不限于芯片圖案CP的拐角部分。也可以在芯片圖案CP中的其它區(qū)域中提供自動聚焦校正標記F2。在芯片圖案CP以外的區(qū)域中有劃線SL(見圖2)(但是在圖3和圖4中未示出)。這里如圖4中所示,測試圖案TP和自動聚焦校正標記F2未在芯片圖案CP中形成干與其中形成布線圖案等的區(qū)域相同的區(qū)域中、但是設置于原本未用于形成布線圖案等的區(qū)域中。因此即使在芯片圖案CP中提供自動聚焦校正標記F2以便在其中存在測試圖案TP等的過剩區(qū)域附近提供這些自動聚焦校正標記,但是與其中完全未提供自動聚焦校正標記F2的情況相比,未犧牲芯片圖案CP中的空間。也就是說,由于在芯片圖案CP的末端部分中提供自動聚焦校正標記F2,所以沒有由于提供自動聚焦校正標記F2而產(chǎn)生的半導體器件集成度下降。如圖5中所示,自動聚焦校正標記F2由具有多個縫狀間隙的鉻圖案形成。圖5是在放大之下示出了圖2和圖3中所示自動聚焦校正標記F2的平面圖。這里為了圖示清楚,其中形成鉻圖案的區(qū)域加影線。自動聚焦校正標記F2包括在X方向上延伸并且在Y方向上布置的多個縫以及在其附近形成、在Y方向上延伸并且在X方向上布置的多個縫。注意圖2中所示姆個自動聚焦校正標記Fl具有相同結構。當將自動校正在投影曝光裝置的晶片臺架上的曝光聚焦時,用曝光照射上文描述的自動聚焦校正標記Fl和F2的縫,并且使前述縫和投影透鏡透射的曝光在圖I中所示晶片臺架WS之上方的光接收元件DT上形成前述縫的圖案圖像。光接收元件具有與經(jīng)由形成于掩膜板RT之上方的自動聚焦校正標記FM投影的圖像對應的形狀。也就是說,光接收元件DT具有如下平面形狀,該形狀包括以在X方向上延伸并且在Y方向上布置的多個條這一形式的圖案和以在其附近形成、在Y方向上延伸并且在X方向上布置的多個條這一形式的圖案。
對于光接收元件DT,例如使用光電ニ極管。當在豎直方向(Z方向)上移動晶片臺架WS吋,自動聚焦校正標記FM的縫透射的并且投影的曝光具有最高強度的位置,適于作為在晶片臺架WS之上方的半導體襯底SB受到曝光時的最佳聚焦位置。通過這樣的操作,可以檢測最佳聚焦位置,并且通過后續(xù)曝光半導體襯底SB,可以在最佳焦距執(zhí)行曝光。注意當在焦距并非最佳的狀態(tài)中執(zhí)行半導體襯底SB的曝光并且曝光的投影圖像變模糊時,在其中投影圖像未對焦的區(qū)域中,出現(xiàn)如下現(xiàn)象(散焦),在該現(xiàn)象中,未在與半導體襯底SB的主表面垂直的方向上,向在半導體襯底SB之上方作為將曝光的膜而形成的光阻劑膜施加、但是在各種角度向光阻劑膜施加用于照射光阻劑膜的曝光。本質上希望形成通過光刻技術在半導體襯底SB之上方形成的光阻劑膜的側壁與半導體襯底SB的主表面垂直。然而在散焦已經(jīng)出現(xiàn)的情況下,當在曝光步驟之后顯影光阻劑膜時,逐漸減少的光阻劑膜保留于側壁之上方。因而不再有可能形成具有所需寬度的光阻劑膜。當使用具有這樣的形狀誤差的光阻劑膜作為掩模通過蝕刻方法圖案化絕緣膜、傳導膜等時,出現(xiàn)如諸如比所需厚度更薄或者更厚的具有尺度誤差的布線線路、圖案的明顯位移等問題。當使用如上文描述的具有形狀誤差的光阻劑膜向半導體襯底SB等中執(zhí)行離 子注入時,出現(xiàn)諸如執(zhí)行離子注入的位置移位或者注入的離子密度局部減小等問題。在第一實施例的半導體器件的制造步驟中,使用圖2中所示實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2和在周界Rl之上方提供的自動聚焦校正標記Fl之一來執(zhí)行自動聚焦校正,以由此在實際器件區(qū)域Dl之上方的鉻圖案投影于半導體襯底SB之上時允許實際器件區(qū)域Dl中的芯片圖案CP作為整體在與最佳聚焦位置接近的聚焦位置曝光。下文將使用圖6至圖21給出對第一實施例的半導體器件的制造步驟的描述。圖6至圖12、圖14、圖15和圖17至圖21是第一實施例的半導體器件(例如具有η溝道場效應晶體管(MISFET:金屬絕緣體半導體場效應晶體管)的半導體器件)在其制造步驟中的橫截面圖。在圖6至圖12、圖14、圖15和圖17至圖21中的每幅圖中,在附圖的左側上示出了 P溝道MISFET形成區(qū)域Al,在附圖的中間示出了 η溝道MISFET形成區(qū)域BI,并且在附圖的右側上示出了校正標記投影曝光區(qū)域Cl,該區(qū)域是適于作為半導體芯片的末端部分的區(qū)域并且以圖5中所示自動聚焦校正標記F2的縫這一形式用曝光來照射。首先如圖6中所示,制備半導體襯底(半導體晶片)1,該襯底包括P型單晶硅等并且具有例如約I至IOQcm的特定電阻率。接著熱氧化半導體襯底I以在其表面之上方形成具有例如約Ilnm厚度的絕緣膜2。然后通過CVD (化學氣相沉積)方法等在位于其之上方的層中沉積具有例如約90nm厚度的絕緣膜3。絕緣膜2包括氧化硅等。絕緣膜3包括氮化硅膜等。接著如圖7中所示,在半導體襯底I的整個上表面之上方涂覆光阻劑膜PRl。接著如圖8中所示,使用圖I中所示投影曝光裝置來曝光光阻劑膜PRl。隨后,在對其執(zhí)行顯影之后,去除光阻劑膜PRl的非所需部分以在半導體襯底I之上方留下包括光阻劑膜PRl的光阻劑圖案。這時,在校正標記投影曝光區(qū)域Cl中,具有與自動聚焦校正標記的縫狀形狀對應的條狀形狀的光阻劑膜PRl保留于絕緣膜3之上方。注意在曝光光阻劑膜PRl之前,為了在最優(yōu)聚焦執(zhí)行曝光,執(zhí)行使用圖I至圖5描述的用于投影曝光裝置的自動聚焦校正。后文將描述自動校正的具體方法。
接著如圖9中所示,使用光阻劑膜PRl作為蝕刻掩模,絕緣膜3和2以及半導體襯底I相繼受到干蝕刻以在半導體襯底I的其中將形成隔離的區(qū)域中形成各自具有例如約300nm厚度的溝槽(用于隔離的溝槽)4a。然后執(zhí)行使用氧等離子體等的灰化以去除光阻劑膜PR1。溝槽4a用于隔離(即用于形成后文描述的隔離區(qū)域4)。接著如圖10中所示,在半導體襯底I的主表面(包括溝槽4a的內(nèi)側(側壁和底部部分)之上方形成具有例如約IOnm厚度的絕緣膜4b。然后在半導體襯底I的主表面之上方(即在絕緣膜4b之上方)通過CVD方法等形成(沉積)絕緣膜4c以便填充溝槽4a。絕緣膜4b包括氧化硅膜或者氮氧化硅膜。當絕緣膜4b為氮氧化硅膜時獲得如下效果,通過該膜可以防止由于在形成絕緣膜4b的步驟之后的熱處理而氧化溝槽4a的側壁所產(chǎn)生的體積擴張并且可以減小作用于半導體襯底I的壓應力。絕緣膜4c是通過HDP-DVD (高密度等離子體CVD)方法沉積的氧化硅膜、O3-TEOS氧化物膜等。注意O3-TEOS氧化物膜是使用O3 (臭氧)和TEOS (四こ基原硅酸鹽)作為原材料氣體(源氣體)通過熱CVD方法形成的氧化硅膜。 隨后通過使半導體襯底I在例如約1150°C受到熱處理,烘焙溝槽4a中掩埋的絕緣膜4c。在烘焙之前的狀態(tài)中,通過HDP-CVD方法沉積的氧化硅膜比O3-TEOS氧化物膜更密集。因而在絕緣膜4c為O3-TEOS氧化物膜的情況下,由于烘焙而壓縮絕緣膜4c實現(xiàn)允許減小作用于半導體襯底I的壓應カ的效果。接著如圖11中所示,通過CMP (化學機械拋光)方法拋光絕緣膜4c以曝光絕緣膜3。在通過使用熱磷酸等濕蝕刻去除絕緣膜3之后,使用氫氟酸(HF)溶液等來去除位于溝槽4a以外的絕緣膜4c和絕緣膜2以留下溝槽4a中的絕緣膜4b和4c并且由此形成隔離區(qū)域(隔離)4。在校正標記投影曝光區(qū)域Cl中形成條狀隔離區(qū)域4。以這一方式,形成隔離區(qū)域4,該區(qū)域包括溝槽4a中掩埋的絕緣膜4b和4c。在第一實施例中,未通過LOCOS (局部硅氧化)方法、但是通過STI (淺溝槽隔離)方法形成隔離區(qū)域4。也就是說,第一實施例的隔離區(qū)域4優(yōu)選地包括在形成于半導體襯底I的用于隔離的溝槽4a中掩埋的絕緣體(這里為絕緣膜4b和4c)。在隔離區(qū)域4限定(包圍)的有源區(qū)域中形成后文描述的η溝道MISFET Qn (即形成η溝道MISFET Qn的柵極絕緣膜7、柵極電極8a、源極/漏極η—型半導體區(qū)域9a和源極/漏極η.型半導體區(qū)域9b)。接著如圖12中所示,從半導體襯底I的主表面形成P型井5和η型井6至預定深度??梢酝ㄟ^使用覆蓋P溝道MISFET形成區(qū)域的光阻劑膜(未示出)作為離子注入抑制掩模,在η溝道MISFET形成區(qū)域中向半導體襯底I中離子注入P型雜質(如例如硼(B))來形成P型井5。另ー方面,可以通過使用覆蓋η溝道MISFET形成區(qū)域的另一光阻劑膜(未示出)作為離子注入抑制掩模在P溝道MISFET形成區(qū)域中向半導體襯底I中離子注入η型雜質(如例如磷(P)或者砷(As))來形成η型井6。注意當也形成未示出的前述光阻劑膜的圖案時,使用圖I中所示投影曝光裝置,并且在涂覆前述光阻劑膜之后并且在曝光光阻劑膜的步驟之前,執(zhí)行使用圖I至圖5描述的自動聚焦校正。當形成P型井5和η型井6時,在半導體襯底I的在校正標記投影曝光區(qū)域Cl中以條狀形狀曝光的主表面中形成半導體區(qū)域6a,在該區(qū)域中注入P型雜質(例如硼(B))和η型雜質(例如磷(P)或者砷(As))中的每種雜質。隨后通過例如使用氫氟酸(HF)溶液等的濕蝕刻來清潔(沖洗)半導體襯底I的表面。然后在半導體襯底I的表面(即P型井5和η型井6的表面)之上方形成絕緣膜7a。絕緣膜7a例如包括薄氧化硅膜等并且可以例如通過熱氧化方法等來形成。隨后在半導體襯底I之上方形成硅膜8(比如多晶硅膜)作為用于形成柵極電極的導體膜。在硅膜8之中,位于η溝道MISFET形成區(qū)域BI中的適于作為后文描述的柵極電極8a的區(qū)域,通過使用光阻劑膜(未示出)作為掩模在其中離子注入η型雜質(比如磷(P)或者砷(As)),來改變成低阻η型半導體膜(摻雜多晶硅膜)。也在硅膜8之中,位于P溝道MISFET形成區(qū)域Al中的適于作為后文描述的柵極電極Sb的區(qū)域,通過使用另一光阻劑膜(未示出)作為掩模在其中離子注入P型雜質(比如硼(B)),來改變成低阻P型半導體膜(摻雜多晶硅膜)。在這樣向η溝道MISFET形成區(qū)域BI和ρ溝道MISFET形成區(qū)域Al中注入具有不同傳導性類型的雜質的步驟中,向硅膜8的確切位于校正標記投影曝光區(qū)域Cl中的部分中引入η型雜質和ρ型雜質中的每種雜質。因此,在向η溝道MISFET形成區(qū)域BI和ρ溝道MISFET形成區(qū)域Al中有選擇地引入不同雜質的情況下,向校正標記投影曝光區(qū)域Cl中注入每種雜質,因為在半導體器件的制造步驟期間執(zhí)行的形成多個光阻劑膜的步驟使用的每 個掩膜板之上方提供自動聚焦校正標記。隨后在硅膜8之上方涂覆光阻劑膜PR2。注意硅膜8 (在沉積時為非晶態(tài)膜)也可以通過在其沉積之后(在離子注入之后)執(zhí)行的熱處理來改變成多晶硅膜。然后在曝光光阻劑膜PR2之前執(zhí)行使用圖I至圖5描述的自動聚焦校正。這里將使用圖13給出對自動聚焦校正的方法的具體描述。圖13是示出了在第一實施例的半導體器件的制造步驟之中的曝光步驟中使用的掩膜板的平面圖。在當用曝光照射半導體襯底時的自動聚焦校正中,如使用圖I描述的那樣,從曝光照明系統(tǒng)OS朝著掩膜板RT施加曝光。在其中未形成鉻圖案的掩膜板RT的表面之上方提供的自動聚焦校正標記FM的縫狀區(qū)域透射的曝光,穿過投影光學系統(tǒng)OL以向晶片臺架WS的上表面之上方的參考標記BM并且向其中的光接收元件DT施加。這時,在豎直方向上移動晶片臺架WS,并且光接收元件DT檢測到的曝光具有峰強度的晶片臺架WS的位置適于作為在執(zhí)行曝光時獲得最佳聚焦的位置。通過這樣自動測量最優(yōu)焦距(通過投影每個自動聚焦校正標記FM的形狀而獲得的圖像在該焦距對焦)來執(zhí)行聚焦校正。注意通過一次自動聚焦校正操作,可以引起掩膜板RT之上方形成的多個自動聚焦校正標記FM中的僅ー個自動聚焦校正標記對焦。也就是說,通過一次校正操作,可以僅在掩膜板RT的有限區(qū)域(在該區(qū)域中形成自動聚焦校正標記FM中的僅ー個自動聚焦校正標記)中測量最佳聚焦。自動聚焦校正標記FM包括圖2中所示自動聚焦校正標記Fl和F2。自動聚焦校正標記Fl具有與圖5中所示自動聚焦校正標記F2的圖案形狀相同的圖案形狀。如圖2中所示,在布置于實際器件區(qū)域Dl中的多個芯片圖案CP中的每個芯片圖案中提供自動聚焦校正標記F2中的至少ー個自動聚焦校正標記。如上文描述的那樣,即使通過投影自動聚焦校正標記FM之一來執(zhí)行聚焦校正操作,當投影掩膜板RT中的另一區(qū)域時,投影的圖像仍然未對焦并且明顯變模糊從而引起散焦。當使用自動聚焦校正標記FM中的僅ー個自動聚焦校正標記來執(zhí)行聚焦校正、然后在半導體襯底上投影實際器件區(qū)域Dl的圖案時,散焦出現(xiàn)于除了其中可設想地執(zhí)行聚焦校正的部分之外的區(qū)域中,例如因為在圖I中所示投影光學系統(tǒng)OL中的投影透鏡通過重復的曝光步驟被加熱為部分變形或者具有其折射率的改變(這可以改變透鏡的性質)。此夕卜,投影曝光裝置中的投影透鏡未必形成為理想形狀,并且可以可設想地在執(zhí)行曝光之前具有部分畸變等。因而透鏡可以具有從ー個透鏡到另一透鏡不同的折射率性質。由于這樣的因素,即使當使用自動聚焦校正標記FM之一來檢測到最佳聚焦時,在除了相關自動聚焦校正標記FM附近的區(qū)域之外的區(qū)域中,使用曝光來投影的圖像仍然可能未對焦從而可能引起散焦。具有圖11中所示STI結構、后文使用圖15描述的柵極電極8a和Sb等的隔離區(qū)域4具有耐受尺度誤差的特別小的裕度并且因此需要被準確形成。因此,當執(zhí)行自動聚焦校正吋,希望曝光掩膜板RT之上方形成的并且包括自動聚焦校正標記Fl和F2的所有自動聚焦校正標記FM中的姆個自動聚焦校正標記,并且投影姆個自動聚焦校正標記FM的圖案到光接收元件DT(見圖I)上以執(zhí)行自動聚焦校正。通過針對形成于掩膜板RT之上方的所有自動聚焦校正標記FM中的姆個自動聚焦校正標記分別執(zhí)行聚焦校正操作,當投影掩膜板RT中的鉻圖案時,有可能使整個實際器件區(qū)域Dl內(nèi)的聚焦更接近最佳聚焦。 然而由于在掩膜板RT之上方提供大量自動聚焦校正標記FM,所以如果針對所有自動聚焦校正標記FM中的姆個自動聚焦校正標記執(zhí)行自動校正,則自動聚焦校正操作所需要的時間增加從而減少半導體器件的制造呑吐量。因此重要的是選擇掩膜板RT中的一些自動聚焦校正標記FM并且通過更小數(shù)目的校正操作使整個掩膜板RT的投影圖像對焦。將使用圖13給出對在自動聚焦校正操作中使用的自動聚焦校正標記FM的描述。圖13是示出了與圖2中相同的掩膜板RT的平面圖。在第一實施例中,使用掩膜板Rl之上方形成的四個自動聚焦校正標記Fl和實際器件區(qū)域Dl的中心區(qū)域中形成的自動聚焦校正標記F2之一針對整個掩膜板RT的投影圖像執(zhí)行自動聚焦校正操作。形成于周界Rl之上方的四個自動聚焦校正標記Fl指示分別在周界Rl的位于形成四邊形光阻隔范圍BR(該范圍包圍實際器件區(qū)域Dl)的四邊中的相反兩邊的兩端之外的部分之上方提供的自動聚焦校正標記。在實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2指示在實際器件區(qū)域Dl之上方的如下矩陣配置中布置的多個相應芯片圖案CP中形成的自動聚焦校正標記F2之一,該矩陣配置存在于通過耦合矩形實際器件區(qū)域Dl的相應對角線上的如下點而獲得的矩形范圍中,其中每點與矩形實際器件區(qū)域Dl的中心點(其對角線相交于該中心點)的距離對應于每個對角線的長度的四分之一)。也就是說,當假設實際器件區(qū)域Dl為具有在X方向上延伸的邊和在Y方向上延伸的邊的矩形區(qū)域時,實際器件區(qū)域Dl的中心部分是如同圖13中所示虛線圍繞的如下區(qū)域一祥的矩形區(qū)域,該區(qū)域具有它的位于實際器件區(qū)域Dl的中心點(其對角線相交于該中心點)處的中心、具有各自在X方向上延伸并且長度與實際器件區(qū)域Dl的在相同X方向上延伸的每邊的長度的一半對應的邊,而且具有各自在Y方向上延伸并且長度與實際器件區(qū)域Dl的在相同Y方向上延伸的每邊的長度的一半對應的邊。因此,實際器件區(qū)域Dl的中心部分為矩形區(qū)域,并且其對角線與實際器件區(qū)域Dl的對角線重疊,而且實際器件區(qū)域Dl的矩形中心部分的每個對角線的長度對應于實際器件區(qū)域Dl的每個對角線的長度的一半。這里假設實際器件區(qū)域Dl的中心部分與掩膜板RT的中心部分同義并且實際器件區(qū)域Dl的末端部分(即掩膜板RT的末端部分)是指其位于中心部分以外的區(qū)域。注意當例如投影光學系統(tǒng)OL(見圖I)中的每個投影透鏡具有31. Ilmm的直徑并且矩形實際器件區(qū)域Dl的每邊具有約22mm或者26mm的長度時,假設前述點(每點在與實際器件區(qū)域Dl的每個對角線的四分之一對應的距離)為在沿著實際器件區(qū)域Dl的對角線的方向上從實際器件區(qū)域Dl的中心點隔開(即從實際器件區(qū)域Dl的對角線的交點)4. 5mm的點。在圖2和圖13中,僅用于自動聚焦校正的自動聚焦校正標記加影線。當選擇實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2之一并且執(zhí)行校正操作時,希望使用位干與矩形實際器件區(qū)域Dl的中心點(其對角線相交于該中心點)最近的位置的自動聚焦校正標記F2。這可以使得用于在半導體襯底上投影的整個芯片圖案的聚焦更接近最佳聚焦。通過這樣在參考標記BM上投影在圖I中所示掩膜板RT之上方的多個位置的自動聚焦校正標記FM的圖案來執(zhí)行自動聚焦校正。也就是說,這里被選擇用于自動聚焦校正的自動聚焦校正標記包括圖13中所示四個自動聚焦校正標記Fl和位于實際器件區(qū)域Dl的 中心部分中的自動聚焦校正標記F2之一,并且其總數(shù)為五個。隨后在X方向和Y方向上(在前后和橫向方向上)移動晶片臺架WS,并且以以下方式在半導體襯底SB的表面的位于預定位置的部分上投影實際器件區(qū)域Dl中的鉻圖案(見圖2和圖13)以曝光光阻劑膜。也就是說,如圖14中所示,使用圖I中所示投影曝光裝置來曝光光阻劑膜PR2。隨后執(zhí)行顯影,并且隨后執(zhí)行使用氧等離子體等的灰化以去除光阻劑膜PR2的非所需部分并且在半導體襯底I之上方留下包括光阻劑膜PR2的光阻劑圖案。這時,在校正標記投影曝光區(qū)域Cl中,以與自動聚焦校正標記的形狀對應的條狀形狀的光阻劑膜PR2保留于硅膜8之上方。接著如圖15中所示,通過使用光阻劑膜PR2作為掩模的干蝕刻方法來圖案化硅膜8以形成柵極電極8a和8b。適于作為η溝道MISFET的柵極電極的柵極電極8a包括其中已經(jīng)引入η型雜質的多晶硅(η型半導體膜或者摻雜多晶硅膜)并且在η溝道MISFET形成區(qū)域BI中經(jīng)由包括絕緣膜7a的柵極絕緣膜7形成于ρ型井5之上方。另ー方面,適于作為ρ溝道MISFET的柵極電極的柵極電極8b包括其中已經(jīng)引入ρ型雜質的多晶硅(P型半導體膜或者摻雜多晶硅膜)并且在P溝道MISFET形成區(qū)域Al中經(jīng)由包括絕緣膜7a的柵極絕緣膜7形成于η型井6之上方。柵極電極8a和8b的柵極長度可以按照需要改變成例如約50nm。這里形成柵極電極8a和Sb,并且在校正標記投影曝光區(qū)域Cl中,硅膜8經(jīng)由絕緣膜7a以條狀形狀保留于半導體區(qū)域6a之上方。也就是說,在校正標記投影曝光區(qū)域Cl中,形成與每個柵極電極8a和8b的堆疊結構相同的堆疊結構。在ー個方向(例如X方向)上延伸的堆疊圖案中形成每個柵極電極8a和Sb的硅膜8a和位于其下的絕緣膜7a,并且在與硅膜8的延伸方向正交的方向(例如Y方向)上布置多個堆疊圖案。在其附近,在與上文描述的娃膜8的延伸方向不同的方向(例如Y方向)上延伸的多個堆疊圖案被設置成布置干與其延伸方向正交的方向(例如X方向)上。注意這里提到的條狀形狀指示在沿著半導體襯底的主表面的方向上延伸并且在與前述延伸方向正交的方向上布置的多個圖案中的每個圖案的形狀。也就是說,當在平面圖中查看時,形成如圖16中所示圖案。各自包括硅膜8和絕緣膜7a的堆疊圖案形成為與圖5中所示自動聚焦校正標記F2的縫的圖案對應的平面形狀,并且因此如圖16中所示形成在X方向上延伸并且在Y方向上布置的多個圖案以及在其附近形成、在Y方向上延伸并且在X方向上布置的多個圖案。圖16是示出了在作為半導體襯底的上表面中的如下區(qū)域的校正標記投影曝光區(qū)域Cl中形成的硅膜8的圖案的平面圖,自動聚焦校正標記F2(見圖5)投影于該區(qū)域上。如圖16中所示,在半導體襯底的在硅膜8的圖案周圍的主表面中形成隔離區(qū)域4。注意包括圖14中所示校正標記投影曝光區(qū)域Cl中形成的硅膜8的膜是在后續(xù)步驟完成的半導體器件中未起電作用的結構。接著如圖17中所示,向η型井5的位于柵極電極8a的兩側上的區(qū)域中離子注入η型雜質(比如磷(P)或者砷(As))以由此形成(成對)rT型半導體區(qū)域9a,而向η型井6的位于柵極電極Sb的兩側上的區(qū)域中離子注入ρ型雜質(比如硼(B))以形成(成對)ρ_型半導體區(qū)域10a。n_型半導體區(qū)域9a和p_型半導體區(qū)域IOa的深度(結深度)可以設置成例如約30nm。接著在柵極電極8a和8b的側壁之上方形成作為絕緣膜、各自例如包括氧化硅、氮化硅或者絕緣膜的層疊膜的側壁間隔物或者側壁(側壁絕緣膜)11??梢酝ㄟ^例如在半導 體襯底I之上方沉積氧化硅膜、氮化硅膜或者其層疊膜并且通過RIE (反應離子蝕刻)方法等各向異性蝕刻氧化硅膜、氮化硅膜或者其層疊膜來形成側壁11。側壁11是形成于校正標記投影曝光區(qū)域Cl中的圖案并且也形成于具有與每個柵極電極8a和Sb的結構相同的結構的硅膜8的側壁之上方。在形成側壁11之后,例如通過向ρ型井5的位于柵極電極8a和側壁11的兩側上的區(qū)域中注入η型雜質(比如磷(P)或者砷(As))來形成(成對)η+型半導體區(qū)域9b (源極/漏極區(qū)域)。例如通過注入約5 X IO1Vcm2的磷(P)或者約4 X IO1Vcm2的神(As)來形成n+型半導體區(qū)域%。另ー方面,例如通過向η型井6的位于柵極電極Sb和側壁11的兩側上的區(qū)域中注入P型雜質(比如硼(B))來形成(成對)P+型半導體區(qū)域IOb (源扱/漏極區(qū)域)。例如通過注入約4 X IO1Vcm2的硼⑶來形成P+型半導體區(qū)域10b。可以首先形成η.型半導體區(qū)域9b或者ρ+型半導體區(qū)域10b。在離子注入之后,也可以通過例如在約1050°C持續(xù)約5秒的熱處理(尖峰退火處理)來執(zhí)行用于激活引入的雜質的退火處理。n+型半導體區(qū)域9b和ρ+型半導體區(qū)域IOb的深度(結深度)可以設置成例如約80nm。當形成n+型半導體區(qū)域9b時,在形成覆蓋P溝道MISFET形成區(qū)域Al的光阻劑膜的狀態(tài)中執(zhí)行離子注入。當形成P+型半導體區(qū)域IOb吋,在形成覆蓋η溝道MISFET形成區(qū)域BI的光阻劑膜的狀態(tài)中執(zhí)行離子注入。在任ー步驟中,在形成光阻劑膜之前,執(zhí)行使用圖13描述的自動聚焦校正等。注意在用于形成η+型半導體區(qū)域9b和ρ+型半導體區(qū)域IOb的離子注入步驟中,即使當基本上整個校正標記投影曝光區(qū)域Cl由光阻劑膜覆蓋時,由于掩膜板中的每個自動聚焦校正標記F2的鉻圖案形成有如圖5中所示具有用于聚焦校正的縫狀開ロ的圖案,所以光阻劑膜仍然未直接形成于硅膜8之上方(圖17中所示)。因而在用于形成η.型半導體區(qū)域9b和ρ+型半導體區(qū)域IOb的離子注入步驟中注入的雜質也各自向娃膜8中注入。η+型半導體區(qū)域9b具有比ιΓ型半導體區(qū)域9a的雜質濃度更高的雜質濃度,而P+型半導體區(qū)域IOb具有比p_型半導體區(qū)域IOa的雜質濃度更高的雜質濃度。因而作為η溝道MISFET的源扱/漏極來工作的η型半導體區(qū)域(雜質擴散層)由η+型半導體區(qū)域(雜質擴散層)9b和η—型半導體區(qū)域9a形成,而作為ρ溝道MISFET的源極/漏極來工作的P型半導體區(qū)域(雜質擴散層)由P+型半導體區(qū)域(雜質擴散層)IOb和ρ—型半導體區(qū)域IOa形成。因而η溝道MISFET和ρ溝道MISFET的源極/漏極區(qū)域具有LDD (輕度摻雜漏扱)結構。通過關于柵極電極8a的自對準來形成η—型半導體區(qū)域9a,而通過關于形成于柵極電極8a的側壁上方的側壁11的自對準來形成n+型半導體區(qū)域%。通過關于柵極電極Sb的自對準來形成p_型半導體區(qū)域10a,而通過關于形成于柵極電極Sb的側壁上方的側壁11的自對準來形成P+型半導體區(qū)域10b。因此,在ρ型井5中形成η溝道MISFET Qn作為場效應晶體管,而在η型井6中形成P溝道MISFET Qp作為場效應晶體管。以這一方式,獲得圖9的結構。η溝道MISFET Qn可以視為η溝道場效應晶體管,而ρ溝道MISFET Qp可以視為ρ溝道場效應晶體管。另外,η+型半導體區(qū)域9b可以視為η溝道MISFET Qn的源極/漏極半導體區(qū)域,而ρ+型半導體區(qū)域IOb可以視為ρ溝道MISFET Qp的源極/漏極半導體區(qū)域。接著通過Salicide(自對準硅化物)技術,低阻金屬硅化物層(對應于后文描述 的金屬硅化物層41)形成于η溝道MISFET Qn的源極/漏極區(qū)域(這里為η.型半導體區(qū)域9b)和柵極電極8a的表面以及ρ溝道MISFET Qp的源扱/漏極區(qū)域(這里為P+型半導體區(qū)域IOb)和柵極電極8b的表面中的每個表面中。在形成硅化物層的步驟中,首先例如使用濺射方法來在半導體襯底I的主表面(整個表面)(包括硅膜8、n+型半導體區(qū)域9b、p+型半導體區(qū)域IOb和柵極電極8a和Sb的上表面)之上方形成(沉積)金屬膜。假設金屬膜12例如包括Ni-Pt (鎳-鉬)合金膜(Ni和Pt的合金膜)。隨后半導體襯底I在250°C至300°C的溫度受到第一熱處理(第I退火處理)。隨后執(zhí)行濕清潔處理以去除金屬膜的未反應部分,然后半導體襯底I受到第二熱處理(第2退后處理)。以上文描述的第一熱處理中的熱處理溫度基本上相同或者比第一熱處理溫度更高的熱處理溫度執(zhí)行第二熱處理。以這一方式,主要包含NiSi (娃化鎳)的金屬娃化物層41形成于柵極電極8a和8b、n+型半導體區(qū)域9b和p+型半導體區(qū)域IOb的相應上部分中。注意在形成金屬娃化物層41的步驟中,以與在柵極電極8a和Sb的相應上表面中相同的方式,金屬硅化物層41也形成于校正標記投影曝光區(qū)域Cl的硅膜8的上表面中。接著如圖19中所示,在半導體襯底I的主表面之上方形成絕緣膜42。也就是說,絕緣膜42形成于包括金屬硅化物層41的半導體襯底I之上方以便覆蓋柵極電極8a和Sb以及硅膜8。絕緣膜42例如包括氮化硅膜并且可以通過等離子體CVD方法(其中沉積溫度(襯底溫度)約為450°C等)來形成。隨后在絕緣膜42之上方形成比絕緣膜42更厚的絕緣膜43。絕緣膜43例如包括氧化硅膜等并且可以通過等離子體CVD方法(其中沉積溫度約為450°C等)使用TEOS來形成。因而形成包括絕緣膜42和43的層間絕緣膜。隨后絕緣膜43的上表面受到通過CMP方法等的拋光以平坦化。即使絕緣膜42的表面由于下層水平面差異而形成為齒狀形狀,通過CMP方法拋光絕緣膜43的表面仍然可以獲得具有平坦化表面的層間絕緣膜。接著如圖20中所示,使用絕緣膜43之上方形成的光阻劑圖案(未示出)作為蝕刻掩模,絕緣膜43和42受到干蝕刻以形成有接觸孔(通孔或者孔)44。這時,在比絕緣膜42更可能蝕刻絕緣膜43的條件之下,先執(zhí)行絕緣膜43的干蝕刻以使絕緣膜42作為蝕刻停止膜來工作,并且由此在絕緣膜43中形成接觸孔44。然后在比絕緣膜43更可能蝕刻絕緣膜42的條件之下,在接觸孔44的底部部分的絕緣膜42受到干蝕刻以去除。在接觸孔44的底部部分,曝光半導體襯底I的主表面的部分(例如在n+型半導體區(qū)域9b、p+型半導體區(qū)域10b、柵極電極8a和Sb以及硅膜8的每個表面之上方的金屬硅化物層41的部分)。在相同步驟中,通過蝕刻來加工校正標記投影曝光區(qū)域Cl中的絕緣膜42和43以形成接觸孔44并且由此暴露硅膜8的上表面之上方的金屬硅化物層41。也在形成前述光阻劑圖案之前執(zhí)行使用圖13描述的自動聚焦校正。接著在接觸孔44中形成包括鎢(W)等的塞(連接導體部分、掩埋塞或者掩埋導體部分)。為了例如在包括接觸孔44的內(nèi)部(底部部分和側壁)的絕緣膜43之上方形成塞45,通過等離子體CVD方法(其中沉積溫度(襯底溫度)約為450°C )形成阻擋導體膜45a (例如鈦膜、氮化鈦膜或者其層疊膜)。隨后通過CVD方法等在阻擋導體膜45a之上方形成包括鎢膜等的主要導體膜45b以便填充接觸孔44,并且通過CMP方法、回蝕方法等去除位于絕緣膜43之上方的阻擋導體膜45a和主要導體膜45b的非所需部分,可以在接觸孔 44中形成塞45。形成于柵極電極8a和8b、n+型半導體區(qū)域9b或者p+型半導體區(qū)域IOb之上方的塞45在其底部部分與在柵極電極8a和Sb、n+型半導體區(qū)域9b或者p+型半導體區(qū)域IOb的每個表面之上方的金屬硅化物層41接觸以與之電耦合。另ー方面,形成于硅膜8之上方的塞45在其底部部分與在娃膜8的姆個表面之上方的金屬娃化物層41接觸以電稱合到娃膜8。接著如圖21中所示,在塞45掩埋于其中的絕緣膜43之上方相繼形成用于布線形成的停止絕緣膜51和絕緣膜52。停止絕緣膜51在絕緣膜52受到溝槽加工時適于作為蝕刻停止層并且使用對絕緣膜具有蝕刻選擇性的材料。停止絕緣膜51可以例如包括通過等離子CVD方法形成的氮化硅膜,并且絕緣膜52可以例如由通過等離子體CVD方法形成的氧化硅膜形成。注意在停止絕緣膜51和絕緣膜52中形成接下來描述的第一層布線線路。接著通過單大馬士革方法形成第一層布線線路。首先通過使用光阻劑圖案(未示出)作為掩模進行干蝕刻,在絕緣膜52和停止絕緣膜51的預定區(qū)域中形成布線溝槽53。然后在主表面之上方(即在包括布線溝槽的底部部分和側壁的絕緣膜52之上方)形成阻擋導體膜(阻擋金屬膜)54。作為阻擋導體膜54,可以例如使用氮化鈦膜、鉭膜、氮化鉭膜等。隨后通過CVD方法、濺射方法等在阻擋導體膜54之上方形成銅種子層,并且使用電鍍方法等在種子層之上方形成鍍銅膜。用鍍銅膜填充布線溝槽53。然后通過CMP方法從除了布線溝槽53之外的區(qū)域去除鍍銅膜、種子層和阻擋導體膜54以形成包含銅作為主要傳導材料的第一層布線線路55。布線線路55經(jīng)由塞45電耦合到η溝道MISFET Qn和ρ溝道MISFET Qp的源極/漏極η.型半導體區(qū)域9b和源極/漏極P+型半導體區(qū)域10b、其柵極電極8a和8b等。通過該步驟,在校正標記投影曝光區(qū)域Cl中,在塞45之上方形成具有與塞45的寬度相等的寬度的第一層布線線路55。注意娃膜8、電稱合到娃膜8的第一層布線線路55以及塞45是由于存在于圖13中所示掩膜板RT的相應芯片圖案CP中的自動聚焦校正標記F2而形成的結構,并且是在完成的半導體器件中未起電作用的導體。隨后通過雙大馬士革方法形成上層布線線路(比如第二層布線線路),但是這里省略其圖示和描述。在堆疊布線線路形成于第一層布線線路55之上方之后,部分暴露最上層布線線路以形成用作電極的焊盤部分。隨后沿著劃線切割半導體襯底I以単一化從而形成在與圖13中所示芯片圖案CP對應的相應區(qū)域中形成的多個半導體芯片。以這一方式完成第一實施例的半導體器件。在每個完成的半導體芯片的襯底之上方形成如下膜,該膜是如在圖21的校正標記投影曝光區(qū)域Cl中所示具有與自動聚焦校正標記對應的形狀的條狀結構,并且未起電作用。如果在掩膜板RT的芯片圖案CP中無自動聚焦校正標記,則如在圖21的校正標記投影曝光區(qū)域Cl中所示條狀結構未形成于完成的半導體器件中。注意如上文描述的那樣,僅當在半導體器件的制造步驟中使用的掩膜板在相同位置具有自動聚焦校正標記時,具有基本上相同寬度的絕緣膜7a、硅膜8、塞45和布線線路55以堆疊關系在半導體區(qū)域6a之上方形成為與自動聚焦校正標記的縫形狀對應的形狀。也就是說,當自動聚焦校正標記的位置從ー個掩膜板到另ー掩膜板不同時,硅膜8可以經(jīng)由絕緣膜7a緊接地形成于隔離區(qū)域4之上方,或者塞45可以未形成于娃膜8之上方。接著將更具體描述第一實施例的效果。如使用圖I至圖5描述的那樣,當形成于 掩膜板之上方的鉻圖案投影于半導體襯底上吋,出于防止出現(xiàn)散焦的目的而執(zhí)行自動聚焦校正。即使當在掩膜板的區(qū)域之一之上方的圖案的投影圖像由于執(zhí)行自動聚焦校正一次而對焦時,在掩膜板的其它區(qū)域之上方的圖案仍然可能未對焦。這是因為如上文描述的那樣由于在圖I中所示投影光學系統(tǒng)OL中的任何投影透鏡的部分變形或者其折射率的改變而使得投影透鏡的性質可能在其中不均勻。另外即使當針對掩膜板之上方的多個自動聚焦校正標記執(zhí)行在執(zhí)行曝光之前的自動聚焦校正,并且可以在最優(yōu)焦距形成整個掩膜板的投影圖像時,在大量半導體襯底隨后受到曝光處理之時,任何投影透鏡仍然可以由曝光加熱以由此部分變形并且可能引起散焦。每個投影透鏡在其中心部分更厚而在其末端部分(外圍邊緣部分)中更薄,并且中心部分比末端部分更頻繁地暴露于曝光。因而投影透鏡的末端部分比其中心部分更少暴露于曝光并且具有比其中心部分的熱釋放性質更高的熱釋放性質,從而中心部分達到更高的高溫。換而言之,投影透鏡的中心部分由于重復的曝光處理而更可能受熱和變形,但是投影透鏡的末端部分即使在重復曝光處理時仍然更少可能受熱并且因此具有減少的變形。因而,由于執(zhí)行曝光處理多次而在投影透鏡的末端部分的性質與其中心部分的性質之間觀測到相對改變。在使用i線(在365nm的波長)作為曝光的光源的情況下考慮將玻璃用于投影透鏡的構件。也在使用KrF (氟化氪)線(在248nm的波長)作為曝光的光源的情況下考慮將石英用于投影透鏡的構件,而在使用ArF(氟化氬)線(在193nm的波長)作為曝光的光源的情況下考慮將氟石用于投影透鏡的構件。對于上文描述的投影透鏡的構件,根據(jù)曝光的波長使用容易透射具有前述波長的光的材料。注意,i線是使用汞燈作為光源時的光。這時,石英在熱吸收方面相對低并且即使在投影透鏡的中心部分中仍然更小可能達到高溫。然而由于包括玻璃的投影透鏡在熱吸收方面高并且氟石在熱吸收方面高于玻璃,所以由于曝光處理所致的其溫度増加是明顯的。當使用如下的掩膜板時,其中鉻圖案占據(jù)的面積與掩膜板的形成有鉻圖案的ー個表面的尺寸之比為低,由于其中曝光由鉻圖案阻隔的區(qū)域小,所以每個投影透鏡往往達到高溫。另外,當執(zhí)行如下曝光步驟時,在該步驟中,曝光的照射時間長并且一次曝射的曝光量大,在投影透鏡中積累比在曝光的照射時間相對短的情況下更大熱量,從而投影透鏡的變形明顯。圖31示出了各自代表在曝光多個半導體襯底(半導體晶片)時的聚焦值變化的圖形。在圖31中,縱軸代表示出了聚焦值偏差(變化)量值的值,而橫軸代表曝光的半導體晶片的數(shù)目。也就是說,在兩個中位于更右側的測量值示出了在執(zhí)行更大數(shù)目的曝光步驟時的聚焦值。圖31示出了通過測量在投影透鏡的中心測量聚焦值而獲得的圖形CTl以及通過在如下部分中測量聚焦值而獲得的圖形ED1,在這些部分上經(jīng)過投影透鏡的末端部分投影掩膜板的表面之上方的自動聚焦校正標記Fl (見圖2)的圖案。這里每個圖形基于在曝光第一半導體襯底時的聚焦值(該聚焦值設置成零)。注意聚焦值變化示出了聚焦圖像高度變化。理想地,無圖像高度差(聚焦值之差)并且其中投影透鏡中無變化。在圖31中所示圖形EDl中,即使當曝光二十個或者更多半導體晶片時,聚焦值保持接近O的值,因為已經(jīng)針對每個曝光步驟執(zhí)行自動聚焦校正。這是因為在每個曝光步驟之前通過自動聚焦校正來移動晶片臺架以調(diào)整聚焦,并且因為投影透鏡的末端部分(通過 該末端部分透射已經(jīng)穿過自動聚焦校正標記Fl(見圖2)的圖案的曝光)是投影透鏡的更少可能受熱的區(qū)域,所以即使重復執(zhí)行曝光,由于加熱歷史所致的聚焦值改變?yōu)樾?。這里注意溫度與時間的乘積代表的熱量稱為加熱歷史。投影透鏡具有在加熱歷史増加并且達到高溫時變形或者折射率改變從而變化聚焦的性質。對照而言,在圖形CTl中,每當曝光晶片的數(shù)目増加從而增加曝光曝射次數(shù)吋,聚焦值變化,并且當超過曝光晶片的給定數(shù)目時,聚焦值改變減少,從而維持基本上均勻聚焦值。這是因為圖形CTl由測量各自穿過投影透鏡中心部分的投影圖像的聚焦值產(chǎn)生,并且投影透鏡的中心部分在吸熱方面為高并且更可能由于變形或者折射率改變而經(jīng)歷聚焦值改變。圖形CTl中的聚焦值從中間點保持基本上恒定的原因在于平衡了曝光向投影透鏡施加的熱和從其釋放的熱,因此投影透鏡的熱不再增加。其中執(zhí)行針對圖形CTl的測量的部分在實際上用作產(chǎn)品的實際器件區(qū)域中,并且示出了在掩膜板的中心部分的圖案投影于其上的部分中測量聚焦值的結果。這里對于圖形CTl,尚未執(zhí)行如針對圖形EDl執(zhí)行的使用自動聚焦校正標記的聚焦校正,并且尚未校正聚焦值改變,從而聚焦值已經(jīng)明顯變化。當聚焦值已經(jīng)從作為參考值的O顯著地變化到絕對值多于O. 2 μ m的值時,散焦現(xiàn)象變成明顯從而明顯降低半導體器件的可靠性。在圖形CTl中,在受到曝光處理的半導體晶片的數(shù)目超過五個時,聚焦值變化超過O. 2 μ m,從而散焦出現(xiàn)。不能忽略已經(jīng)通過這樣執(zhí)行重復曝光而加熱的投影透鏡的中心部分中的聚焦值改變。另外,當僅使用掩膜板的末端部分(例如周界)中形成的自動聚焦校正標記來執(zhí)行聚焦校正操作時,即使經(jīng)過掩膜板的末端部分(由于加熱所致的聚焦改變在該末端部分很少出現(xiàn))的曝光可以在基礎聚焦會聚,仍然不可能檢測穿過掩膜板的中心部分(由于加熱所致的聚焦改變在該中心部分明顯)的曝光是否已經(jīng)經(jīng)歷聚焦移位,因此不能針對中心部分執(zhí)行自動校正。因而可以考慮如下方法,在該方法中,在掩膜板之上方提供的自動聚焦校正標記的布置使得僅在掩膜板的周界之上方提供自動聚焦校正標記并且僅使用在實際器件區(qū)域以外形成的自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正。然而在這ー情況下,難以校正經(jīng)過投影透鏡的中心部分(聚焦在該中心部分可能因加熱而改變)投影的掩膜板的實際器件區(qū)域中的聚焦。對照而言,在圖13中所示掩膜板RT中,不僅在掩膜板RT的周界上方提供自動聚焦校正標記F1,而且在布置于掩膜板RT的實際器件區(qū)域Dl之上方的每個芯片圖案CP中提供至少ー個自動聚焦校正標記F2。在第一實施例的半導體器件的制造步驟中,將實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2用于自動聚焦校正操作,允許校正經(jīng)過投影透鏡的中心部分(在該中心部分可能由于重復曝光所產(chǎn)生的加熱歷史而出現(xiàn)形狀改變)投影的曝光的聚焦。通過這樣防止出現(xiàn)散焦,有可能使用光刻技術以所需形狀并且在所需位置形成圖案。因此可以提高半導體器件的可靠性。當實際執(zhí)行聚焦校正時,使用周界上形成的四個自動聚焦校正標記Fl和在實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2之一來執(zhí)行自動聚焦。當使用具有如圖31中所示性質的投影透鏡時,這樣執(zhí)行校正使得移動晶片臺架以將圖形CTl的聚焦值移入正(+)范圍以使經(jīng)過投影透鏡的中心部分投影的圖像的聚焦成為最佳聚焦。 這時,圖形EDl的聚焦值也變化成在正范圍中更大。也就是說,當已經(jīng)由于加熱歷史等而在投影透鏡的末端部分與其中心部分之間出現(xiàn)像差時,不可能在裝置中變化經(jīng)過投影透鏡的中間部分的曝光的聚焦值而未變化經(jīng)過投影透鏡的末端部分的曝光的聚焦值。因而如圖22中所示,這里執(zhí)行聚焦校正使得圖形ED2(示出了已經(jīng)經(jīng)過掩膜板的末端部分投影的曝光的聚焦值變化)和圖形CT2(示出了已經(jīng)經(jīng)過掩膜板的中間部分投影的曝光的聚焦值變化)的相應絕對值少于O. 2也就是說,執(zhí)行聚焦校正使得已經(jīng)穿過投影透鏡的中間部分的曝光的聚焦值和已經(jīng)穿過投影透鏡的末端部分的曝光的聚焦值的相應絕對值基本上相等。因而與僅使用掩膜板的末端部分中形成的自動聚焦校正標記來執(zhí)行聚焦校正的情況對照,有可能減少經(jīng)過投影透鏡的中間部分投影的曝光的聚焦變化并且防止散焦出現(xiàn)于半導體襯底的如下區(qū)域中,在該區(qū)域中形成適于作為產(chǎn)品區(qū)域的半導體芯片。注意圖22與圖31相似地示出了各自代表在聚焦值變化與曝光半導體晶片數(shù)目之間的關系的兩個圖形,這些圖形是圖形ED2(示出了已經(jīng)經(jīng)過投影透鏡的末端部分投影的曝光的聚焦值)和圖形CT2(示出了已經(jīng)經(jīng)過投影透鏡的中心部分投影的曝光的聚焦值)。如上文描述的那樣,投影透鏡的中心部分和末端部分對熱負荷具有不同程度的影響并且具有不同聚焦變化。因而即使當僅使用掩膜板的末端部分(周界)中的自動聚焦校正標記來執(zhí)行聚焦校正時,仍然未正確執(zhí)行對經(jīng)過投影透鏡的中心部分的聚焦的自動校正,并且引起實際器件區(qū)域中出現(xiàn)散焦的問題。對照而言,在第一實施例的制造半導體器件的方法中,自動聚焦校正標記形成于掩膜板的實際器件區(qū)域之上方的個體芯片圖案中,并且使用位于實際器件區(qū)域的中心部分中的自動聚焦校正標記之一來執(zhí)行聚焦校正、由此允許防止曝光區(qū)域的中心部分中出現(xiàn)散焦。以這一方式,有可能防止布線線路等中的尺度誤差及其位移并且提高半導體器件的可靠性。除了投影透鏡的中心部分和末端部分由于它們對熱負荷的影響程度不同而具有不同聚焦變化的情況之外,還有投影透鏡的中心部分和末端部分其間原本具有聚焦差異的情況。這可以可設想地包括即使根據(jù)相同規(guī)范制造的投影透鏡具有互不相同的像差性質的情況、投影透鏡的中心部分和末端部分由于老化退化而具有不同聚焦的情況等。如圖31和圖22中所示,投影透鏡具有由于用于曝光和受熱而在預定方向(在圖31和圖22中所示聚焦值的負(-)方向)上變化聚焦值的性質。就如下投影透鏡而言,該投影透鏡具有像差,并且具有在執(zhí)行曝光之前引起在穿過其中心部分的曝光與穿過其末端部分的曝光之間的聚焦差異這樣的可能性,在第一次曝光(在曝光第一半導體晶片時)時,如圖23中所示,穿過投影透鏡的中心部分的曝光的聚焦值圖形CT3可以在正(+)方向上從穿過其末端部分的曝光的聚焦值圖形ED3位移。注意圖23與圖22相似地示出了各自代表在聚焦值變化與曝光晶片數(shù)目之間的關系的兩個圖形,這些圖形是圖形ED3(代表經(jīng)過投影透鏡的末端部分投影的曝光的聚焦值)和圖形CT3 (代表經(jīng)過投影透鏡的中心部分投影的曝光的聚焦值)。當使用這樣的投影透鏡來執(zhí)行曝光時,可以獲得更接近理想狀態(tài)的聚焦特征曲線,其中,投影透鏡的中心部分達到高溫以由此使圖形CT3的聚焦值更接近圖形ED3的聚焦值,并且在穿過投影透鏡的中心部分的曝光與穿過其末端部分的曝光之間的聚焦差異減小 以由此允許整個投影透鏡提供均勻聚焦值。為了通過允許投影透鏡的中心部分達到高溫并且使穿過中心部分的曝光的聚焦值更接近穿過投影透鏡的末端部分的曝光的聚焦值來獲得減小整個投影透鏡的像差的效果,可以僅使用實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2來適當執(zhí)行聚焦校正而未將實際器件區(qū)域Dl的末端部分附近的自動聚焦校正標記(比如圖13中所示周界Rl中的自動聚焦校正標記Fl)用于聚焦校正操作。也就是說,如圖24中所示,通過僅使用實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行自動聚焦校正,有可能減小如上文描述的那樣固有地具有像差的投影透鏡的像差并且在造成總體上少量聚焦值差異的狀態(tài)中使用投影透鏡。這使經(jīng)過投影透鏡的中心部分和末端部分的每個聚焦成為最佳聚焦并且因此可以防止由于散焦而出現(xiàn)尺度誤差。注意圖24是示出了在第一實施例的制造半導體器件的方法中使用的掩膜板的修改的平面圖。在附圖中,僅用于自動聚焦校正的自動聚焦校正標記加影線。即使當這涉及到使用其間具有固有差異的多個投影透鏡時,仍然有可能阻止由于在投影透鏡之間的固有差異而出現(xiàn)從ー個半導體晶片到另一半導體晶片和從ー個曝光步驟(曝射)到另ー曝光步驟(曝射)的尺寸變化。在這ー情況下,無需使用實際器件區(qū)域的末端部分附近的自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正。由于可以減少使用自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正的次數(shù),所以可以提高半導體器件的制造步驟的呑吐量。即使當未使用如上文描述的在執(zhí)行曝光之前其間固有地具有聚焦差異的投影透鏡時,如果給予對由于加熱歷史所致的聚焦值變化在穿過投影透鏡的中心部分(經(jīng)過該部分投影實際器件區(qū)域)的曝光中比在穿過其末端部分的曝光中更大這樣的事實的考慮,則仍然也有可能僅使用如圖24中所示位于掩膜板RT的實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行自動聚焦校正而未例如使用周界之上方形成的自動聚焦校正標記。如果這樣僅使用實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行自動聚焦校正,則與僅使用實際器件區(qū)域Dl的中心部分以外的區(qū)域之上方的自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正的情況相比,可以更有效地阻止散焦的出現(xiàn)。這是因為如果僅使用實際器件區(qū)域Dl的中心部分以外的區(qū)域(例如周界Rl)之上方的自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正,則不可能檢測經(jīng)過投影透鏡的中心部分(在該中心部分由于加熱歷史聚焦明顯改變)在半導體襯底上投影的曝光的聚焦并且對其執(zhí)行校正。在這ー情況下,如上文描述的那樣,也有可能省略使用實際器件區(qū)域Dl的末端部分附近的自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正的步驟。因此有可能提高半導體器件的制造步驟的呑吐量。在第一實施例中,已經(jīng)使用如下步進器作為例子給出描述,該步進器是使用如下步進和重復方法的曝光裝置,在該方法中,一個半導體襯底的上表面重復受到使用圖24中所示如下掩膜板RT的曝光步驟,最大可能數(shù)目的芯片圖案CP在該掩膜板之上方布置于矩形實際器件區(qū)域Dl中。然而本發(fā)明也適用于掃描器。圖25示出了在第一實施例的制造半導體器件的方法的修改中使用的掃描器(掃描減少投影曝光裝置)的示意圖。如圖25中所示,掃描器具有與圖I中所示步進器的配置相似的配置、但是與步進器大為不同在于用于保持掩膜板RT的掩膜板臺架RS在前后和橫 向方向(X和Y方向)上可移動并且掃描器具有在掩膜板RT與曝光照明系統(tǒng)OS之間的具有縫的場停止板SI。掃描器是用于向半導體襯底SB上傳送掩膜板RT的掩模圖案的曝光類型裝置。具體而言,掃描器是通過施加曝光來執(zhí)行半導體襯底SB的曝光的裝置,其中使用場停止板SI并且在同時移動用于掃描的晶片臺架WS之時移動掩膜板臺架RS以實現(xiàn)與一個芯片對應的掃描,來減少光通量的橫截面為縫狀形狀,以使用投影透鏡的具有小的像差的縫狀部分。這時,如圖25中的箭頭所示,在相反方向上同時移動掩膜板臺架ES和晶片臺架WS用于掃描。在步進器中使用投影透鏡上刻畫的方形或者矩形部分作為實際器件區(qū)域,而在掃描器中可以使用投影透鏡的具有小的像差的縫狀部分。此外由于曝光區(qū)域取決于縫的長邊和為了掃描而移動掩膜板臺架RS的距離,所以可以獲得比在步進器中獲得的曝光區(qū)域更大的曝光區(qū)域。與步進器相比,掃描器可以使用投影透鏡的具有更小的差異的區(qū)域來執(zhí)行曝光。然而以與上文描述的步進器中相同的方式,當執(zhí)行曝光時,投影透鏡的中心部分達到高溫,并且在穿過投影透鏡的末端部分的曝光與穿過其中心部分的曝光之間產(chǎn)生聚焦值差異。因此通過應用本發(fā)明,有可能防止在形成于半導體襯底之上方的圖案中形成尺度誤差。(第二實施例)在前述第一實施例中,已經(jīng)給出對如圖13中所示使用周界Rl中的自動聚焦校正標記Fl和實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行聚焦校正的情況以及對如圖24中所示僅使用實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行聚焦校正的情況的描述。在第二實施例中,將給出對如下方法的描述,在該方法中,如圖26中所示,使用如下自動聚焦校正標記F2之中的位于掩膜板RT之上方的實際器件區(qū)域Dl的矩形中心部分(由虛線包圍)的拐角部分附近的四個自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正,這些自動聚焦校正標記形成于在上文描述的實際器件區(qū)域Dl中布置的芯片圖案CP中,從而每個芯片圖案CP包括自動聚焦校正標記F2中的至少ー個自動聚焦校正標記。圖26是示出了在第二實施例的半導體器件的制造步驟之中的曝光步驟中使用的掩膜板的平面圖。
在第二實施例中制造的半導體器件的制造步驟與使用圖I至圖23描述的方法基本相同、但是與前述第一實施例的制造步驟不同在于選擇在自動聚焦校正中使用的自動聚焦校正標記的方式。具體而言,使用位于矩形實際器件區(qū)域Dl的對角線上的點附近并且與實際器件區(qū)域Dl的對角線末端部分的距離各自與每個對角線的長度的四分之ー對應的自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行自動聚焦校正。換而言之,使用位于實際器件區(qū)域Dl的對角線上的點附近并且與矩形實際器件區(qū)域Dl的對角線相交地方的距離各自與每個對角線的長度的四分之一對應的自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行自動聚焦校正。假設位于實際器件區(qū)域Dl的對角線上的點附近并且與實際器件區(qū)域Dl的對角線末端部分的距離各自與每個對角線的長度的四分之一對應的自動聚焦校正標記F2例如指示與前述點最近的自動聚焦校正標記F2 ο這意味著使用位于在實際器件區(qū)域Dl的中心與實際器件區(qū)域Dl的四個拐角部分之間的中間點附近的自動聚焦校正標記F2。也就是說,這樣選擇的自動聚焦校正標記F2各自位于如下地方,其中與實際器件區(qū)域Dl的中心部分的距離與從實際器件區(qū)域Dl的最近拐角部分的距離基本上相同。
通過這樣將與實際器件區(qū)域Dl的中心部分和末端部分中的每個部分最近的自動聚焦校正標記F2用于校正操作,有可能僅基于在四個地方的自動聚焦校正標記F2通過數(shù)目減少的校正操作在整個掩膜板RT內(nèi)執(zhí)行基本上均勻的自動聚焦校正。因此以與前述第一實施例中相同的方式,有可能響應于穿過投影透鏡的中心部分的由于加熱歷史所致的曝光聚焦變化來執(zhí)行聚焦校正并且防止由于散焦而在半導體器件中出現(xiàn)尺度誤差。此外由于與基于在五個或者更多地方的自動聚焦校正標記執(zhí)行聚焦校正操作的情況相比可以減少執(zhí)行校正操作的次數(shù),所以可以提高半導體器件的制造呑吐量。可以獲得這樣的效果是因為即使當未嚴格檢測在穿過投影透鏡的末端部分的曝光與穿過其中心部分的曝光之間的聚焦差異時,如果使用在掩膜板RT之上方的實際器件區(qū)域Dl的與投影透鏡的末端部分和中心部分對應的末端部分和中心部分之間的中間點的自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行校正操作,則仍然有可能使經(jīng)過整個投影透鏡的聚焦(包括經(jīng)過投影透鏡的末端部分和經(jīng)過其中心部分的聚焦)成為最佳聚焦。以這一方式,有可能防止由于執(zhí)行僅對與實際器件區(qū)域Dl的中心對應的聚焦的校正而完全不能執(zhí)行對與實際器件區(qū)域Dl的末端部分附近對應的聚焦的校正這樣的情形。(第三實施例)在第三實施例中,將不給出對如圖13和26中所示形成實際器件區(qū)域Dl以占據(jù)光阻隔范圍BR內(nèi)的最大可能區(qū)域的情況、但是對如圖27中所示實際器件區(qū)域Dl設置于與光阻隔范圍BR相距大距離的情況的描述。圖27是在第三實施例的制造半導體器件的方法中使用的掩膜板RT的平面圖。在圖27中,僅在自動聚焦校正中使用的自動聚焦校正標記加影線。以與前述第一和第二實施例中相同的方式執(zhí)行第三實施例的半導體器件的制造步驟,但是如圖27中所示,在掩膜板RT中的芯片圖案CP的布置不同于前述第一和第二實施例中的每個實施例中的布置。如圖27中所示,在掩膜板RT之上方的實際器件區(qū)域Dl設置于由光阻隔范圍BR包圍的中心部分中,并且在實際器件區(qū)域Dl與光阻隔范圍BR之間有實際器件區(qū)域Dl中的芯片圖案CP可以進一歩布置于其中的空間。
這樣提供芯片圖案CP以僅占據(jù)掩膜板RT的中心部分中的相對小的區(qū)域以便使用從其外圍邊緣部分開始由于其使用而霧化的投影透鏡持續(xù)最長可能時段并且減少半導體器件的制造成本。也就是說,用于曝光的投影透鏡傾向于未從其中心部分、但是從其末端部分開始由于其使用所致的老化退化而霧化并且達到在不再可以使用中心部分之前不再可以使用末端部分的狀態(tài)。因而為了允許甚至使用具有霧化末端部分的投影透鏡,使用如圖27中所示掩膜板RT(在該掩膜板中,芯片圖案未形成于光阻隔范圍BR內(nèi)的區(qū)域的末端部分中)以由此延長投影曝光裝置中的每個投影透鏡的壽命。然而在使用如上文描述的掩膜板以及步進和重復技術來執(zhí)行半導體襯底的曝光的情況下,實際器件區(qū)域的面積小,從而與最大可能數(shù)目的芯片圖案設置于光阻隔范圍內(nèi)并且執(zhí)行曝光的情況相比,有必要將曝光重復最大可能次數(shù)并且通過曝光在半導體襯底的整個表面上投影芯片圖案。當使用圖27中所示掩膜板RT來執(zhí)行自動聚焦校正時,用于曝光的掩膜板RT的實際器件區(qū)域Dl僅為光阻隔區(qū)域BR包圍的其中心部分。因而使用位于中心部分中的個體芯片圖案CP中形成的自動聚焦校正標記F2或者實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記F2之一來執(zhí)行聚焦校正。以這一方式,可以獲得與前述第一實施例中相同的效
果O在第三實施例中,光阻隔范圍BR中的區(qū)域的末端部分中(即周界Rl附近)未形成芯片圖案。因此如果使用芯片圖案中的自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正,則與僅使用周界之上方形成的自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正相比,可以特別有效地防止出現(xiàn)散焦。(第四實施例)在第四實施例中,將給出對在使用如下掩膜板RT來執(zhí)行自動聚焦校正時制造半導體器件的方法的描述,在該掩膜板中,在掩膜板RT之上方的實際器件區(qū)域Dl中的姆個芯片圖案CP的四個拐角中提供自動聚焦校正標記F2并且也在劃線SL中提供自動聚焦校正標記(對準標記)F3。圖28是示出了在第四實施例的半導體器件的制造步驟中的曝光步驟中使用的掩膜板的平面圖。在圖28中,僅用于自動聚焦校正的自動聚焦校正標記加影線。在第四實施例中制造的半導體器件的制造步驟與使用圖I至圖23描述的方法中基本上相同、但是與前述第一實施例的制造步驟不同在于選擇并且在掩膜板之上方布置在自動聚焦校正中使用的自動聚焦校正標記的方式。具體而言,如圖28中所示,在布置于實際器件區(qū)域Dl中的最大可能數(shù)目的芯片圖案CP的相應內(nèi)拐角部分中形成自動聚焦校正標記F2。也就是說,每個矩形芯片圖案CP在其各個拐角部分中具有自動聚焦校正標記F。也就是說,在每個芯片圖案CP中設置四個自動聚焦校正標記F2。另外,在掩膜板RT的劃線SL(這些劃線在投影于半導體襯底上時適于作為在切分步驟中切割的區(qū)域)形成各自具有與芯片圖案CP中的每個自動聚焦校正標記F2的結構(見圖5)相同的結構的自動聚焦校正標記F3。這里,自動聚焦校正標記F3設置于劃線SL的矩形外部外圍部分的四個拐角部分中、外部外圍部分的兩個相反邊的相應中間部分之上方以及劃線SL的中間部分之上方。假設劃線SL的中間部分是例如與實際器件區(qū)域Dl的中心點重疊的劃線SL的部分。也就是說,自動聚焦校正標記F3是設置于掩膜板RT的中心部分和末端部分中的對準標記。在第四實施例中使用投影曝光裝置時的自動聚焦校正操作中,在圖28中所示的形成于掩膜板RT的多個芯片圖案CP之上方的所有自動聚焦校正標記F2之中,使用與實際器件區(qū)域Dl的拐角部分最近的四個自動聚焦校正標記F2和使用在前述劃線SL的中間部分中的自動聚焦校正標記F3。也就是說,基于在實際器件區(qū)域Dl的中心部分和拐角部分中形成的自動聚焦校正標記之中的位干與芯片圖案CP特別接近的地方的自動聚焦校正標記來執(zhí)行自動聚焦校正操作。通過這樣選擇與芯片圖案CP最近的自動聚焦校正標記作為實際地作為半導體芯片來操作的區(qū)域,有可能更精確地校正在其中實際形成器件的區(qū)域中的聚焦并且比在僅使用實際器件區(qū)域Dl以外的自動聚焦校正標記的情況下更有效地防止散焦出現(xiàn)。這里通過在芯片圖案CP的四個內(nèi)拐角中并且也在劃線SL中提供自動聚焦校正標記,増加待選擇的可能候選自動聚焦校正標記以允許檢測和校正在希望精確聚焦校正的區(qū)域中的聚焦。注意由于在劃線SL上提供自動聚焦校正標記F3,所以半導體襯底的劃線區(qū) 域(劃線SL投影于這些劃線區(qū)域上)中形成與條形式的結構(包括圖16和圖21的校正標記投影曝光區(qū)域Cl中所示曝光膜8)相同的結構。(第五實施例)在第五實施例中,將給出對如圖29中所示在每個劃線SL和實際器件區(qū)域Dl之上方提供自動聚焦校正標記的情況的描述,這些自動聚焦校正標記形成于掩膜板RT的與光阻隔范圍BR或者周界Rl遠離的區(qū)域之上方。圖29是示出了在第五實施例的半導體器件的制造步驟之中的曝光步驟中使用的掩膜板的平面圖。在第五實施例中使用的掩膜板RT的布局與在前述第三實施例中描述的掩膜板的布局相似地具有在恰當阻隔范圍BR包圍的中心部分中在與其相距大距離處設置的多個芯片圖案CP。然而在定位成包圍芯片圖案CP的劃線SL的矩形外部外圍的四個拐角部分中形成相應自動聚焦校正標記F3,并且也在實際器件區(qū)域Dl中的芯片圖案CP的四個內(nèi)拐角部分中形成相應自動聚焦校正標記F2。在第五實施例中制造的半導體器件的制造步驟與前述第三實施例中基本上相同、但是與前述第三實施例的制造步驟不同在于選擇并且在掩膜板之上方布置在自動聚焦校正中使用的自動聚焦校正標記的方式。在第五實施例中,使用劃線SL的拐角部分中形成的四個自動聚焦校正標記F3以及在位干與實際器件區(qū)域Dl的中心點最近的四個芯片圖案CP中的自動聚焦校正標記F2之中的位于與前述中心點最近的劃線SL中的自動聚焦校正標記來執(zhí)行聚焦校正操作。這允許獲得如在前述第三實施例中獲得的效果相同的效果。注意這里通過使用與實際器件區(qū)域Dl接近的四個自動聚焦校正標記F2和與實際器件區(qū)域Dl的四個拐角接近的自動聚焦校正標記F3,可以比在前述第三實施例中更有效地阻止出現(xiàn)散焦。當實際器件區(qū)域Dl如在圖29中所示掩膜板RT中那樣形成干與周界Rl遠離的位置時(即當芯片圖案CP僅形成于掩膜板RT的中心部分之上方吋),用曝光局部和專門照射投影透鏡的用于曝光的中心部分,而幾乎未用曝光照射透鏡的其附近末端部分。因而可能特別在投影透鏡的中心部分與末端部分之間產(chǎn)生溫度差。在使用如下掩膜板、在該掩膜板中鉻圖案占據(jù)的面積比值為低的情況下,在投影透鏡的中心部分中的聚焦值變化特別大。因此希望主要選擇與實際器件區(qū)域Dl的中心部分接近的自動聚焦校正標記。這是因為由于實際器件區(qū)域小,所以使用步進和重復技術對半導體襯底的上表面執(zhí)行曝光的次數(shù)増加從而增加由投影透鏡的中心部分吸收的熱量。通過這樣根據(jù)鉻圖案或者其布局占據(jù)掩膜板表面的比值來選擇自動聚焦校正標記,有可能阻止穿過投影透鏡的曝光的聚焦值變化并且也阻止經(jīng)過投影透鏡的曝光的聚焦值變化。(第六實施例)在第六實施例中,將給出對使用如下掩膜板來執(zhí)行曝光的情況的描述,該掩膜板具有與在前述第四實施例中使用圖28描述的掩膜板的配置相同的配置。圖30是示出了在第六實施例的半導體器件的制造步驟之中的曝光步驟中使用的掩膜板的平面圖。圖30中所示掩膜板具有與圖28中所示掩膜板的結構相同的結構、但是不同在于為了執(zhí)行自動聚焦校正而選擇的自動聚焦校正標記。具體而言,使用在劃線SL的中間形成的ー個自動聚焦校正標記F3和與劃線SL的中心部分(即實際器件區(qū)域Dl的中心部分)最 近的四個自動聚焦校正標記F2來執(zhí)行聚焦校正操作。這里,在與劃線SL的中心部分相鄰的兩個相應芯片圖案CP中的每個芯片圖案CP中形成的四個自動聚焦校正標記F2之中,選擇與前述中心部分最近的兩個自動聚焦校正標記F2。也就是說,第六實施例已經(jīng)主要選擇位于實際器件區(qū)域Dl的中心部分中的自動聚焦校正標記作為將被選擇用于自動聚焦校正操作的自動聚焦校正標記。因而設置于實際器件區(qū)域Dl的末端部分(外部外圍部分)附近的自動聚焦校正標記尚未被選擇和用于自動聚焦校正。因而如在前述第一實施例中描述的那樣,在使用投影透鏡的曝光步驟中(在其中,如果針對在投影透鏡之間的固有差異以及老化退化自動校正僅經(jīng)過中心部分的聚焦,則投影透鏡的中心部分中的溫度増加以由此使經(jīng)過投影透鏡的中心部分和末端部分中的每個部分的聚焦接近最佳聚焦),可以在整個投影圖像接近理想地對焦的狀態(tài)中執(zhí)行曝光。當使用這樣的投影透鏡、該投影透鏡由于其與另ー投影透鏡的固有差異而具有局部不同像差時,通過選擇在掩膜板之上方形成的多個自動聚焦校正標記之中的位于指定區(qū)域中的自動聚焦校正標記,可以執(zhí)行這樣的聚焦校正以抑制由于投影透鏡的固有差異所致的變化??梢酝ㄟ^在每個芯片圖案中提供至少ー個自動聚焦校正標記來獲得這樣的效果。盡管上文已經(jīng)基于本發(fā)明人實現(xiàn)的本發(fā)明的實施例具體描述本發(fā)明,但是本發(fā)明并不限于前述實施例。將理解可以在未脫離本發(fā)明主g的范圍內(nèi)在本發(fā)明中做出各種改變和修改。例如與前述第一實施例的方法相似地第二至第六實施例的制造半導體器件的方法適用于包括使用掃描儀的曝光步驟的制造半導體器件的方法。本發(fā)明在應用于如下制造技術時有效,該制造技術用于包括如下半導體元件的半導體器件,該半導體元件具有金屬硅化物層。
權利要求
1.一種制造半導體器件的方法,包括以下步驟 (a)制備掩膜板,所述掩膜板在其實際器件區(qū)域中具有多個芯片圖案,并且在每個所述芯片圖案中包括至少一個第一對準標記; (b)制備半導體襯底; (C)在所述半導體襯底中形成待加工的對象; (d)在待加工的所述對象之上方形成光阻劑膜;以及 (e)使用所述掩膜板來使所述光阻劑膜曝光
2.根據(jù)權利要求I所述的制造半導體器件的方法, 其中在所述步驟(e)之前使用存在于所述掩膜板的中心部分中的所述第一對準標記來執(zhí)行對曝光的聚焦的校正。
3.根據(jù)權利要求2所述的制造半導體器件的方法, 其中在所述步驟(e)之前使用存在于所述掩膜板的末端部分中的所述第一對準標記來執(zhí)行對所述曝光的所述聚焦的所述校正。
4.根據(jù)權利要求2所述的制造半導體器件的方法, 其中在所述步驟(e)之前使用存在于所述實際器件區(qū)域以外的第二對準標記來執(zhí)行對所述曝光的所述聚焦的所述校正。
5.根據(jù)權利要求I所述的制造半導體器件的方法, 其中形成于每個所述芯片圖案中的所述第一對準標記設置于每個所述芯片圖案的外部外圍部分內(nèi)。
6.一種制造半導體器件的方法,包括以下步驟 (a)制備掩膜板,所述掩膜板在其實際器件區(qū)域中具有多個芯片圖案,并且在所述實際器件區(qū)域的中心部分中包括第一對準標記; (b)制備半導體襯底; (C)在所述半導體襯底中形成待加工的對象; (d)在待加工的所述對象之上方形成光阻劑膜;以及 (e)使用所述掩膜板來使所述光阻劑膜曝光。
7.根據(jù)權利要求6所述的制造半導體器件的方法, 其中所述實際器件區(qū)域的所述中心部分是從具有矩形平面形狀的所述實際器件區(qū)域的中心點到如下位置的范圍,該位置與所述中心點的距離對應于所述實際器件區(qū)域的對角線的長度的四分之一。
8.根據(jù)權利要求6所述的制造半導體器件的方法, 其中在所述步驟(e)之前使用所述第一對準標記來執(zhí)行對曝光的聚焦的校正。
9.根據(jù)權利要求8所述的制造半導體器件的方法, 其中第二對準標記設置于所述掩膜板的末端部分中。
10.根據(jù)權利要求9所述的制造半導體器件的方法, 其中在所述步驟(e)之前使用所述第二對準標記來執(zhí)行對所述曝光的所述聚焦的所述校正。
11.根據(jù)權利要求6所述的制造半導體器件的方法, 其中所述至少一個第一對準標記形成于每個所述芯片圖案中。
12.根據(jù)權利要求6所述的制造半導體器件的方法,其中所述第一對準標記形成于劃線中,所述劃線被設置成包圍每個所述芯片圖案。
13.根據(jù)權利要求9所述的制造半導體器件的方法,其中所述第二對準標記形成于每個所述芯片圖案中。
14.根據(jù)權利要求9所述的制造半導體器件的方法,其中所述第二對準標記形成于劃線中,所述劃線被設置成包圍每個所述芯片圖案。
15.根據(jù)權利要求9所述的制造半導體器件的方法, 其中所述第二對準標記形成于所述實際器件區(qū)域以外。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造半導體器件的方法。校正經(jīng)過投影透鏡的聚焦以防止由于散焦而在圖案中出現(xiàn)尺度誤差。至少一個自動聚焦校正標記形成于在用于曝光的掩膜板中形成的每個芯片圖案的上方。使用位于實際器件區(qū)域的中心部分中的自動聚焦校正標記之一來執(zhí)行對曝光聚焦的自動校正。以這一方式,檢測和校正經(jīng)過投影透鏡的中心部分(該中心部分比投影透鏡的末端部分更可能達到高溫)的曝光的聚焦變化。
文檔編號G03F7/20GK102832106SQ201210203588
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權日2011年6月16日
發(fā)明者寺本直幸, 深澤穗, 熊代真行, 川頭清司 申請人:瑞薩電子株式會社
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