JP2002328461A - マスク及びそれを用いた露光方法 - Google Patents

マスク及びそれを用いた露光方法

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JP2002328461A
JP2002328461A JP2001135365A JP2001135365A JP2002328461A JP 2002328461 A JP2002328461 A JP 2002328461A JP 2001135365 A JP2001135365 A JP 2001135365A JP 2001135365 A JP2001135365 A JP 2001135365A JP 2002328461 A JP2002328461 A JP 2002328461A
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Japan
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mask
semiconductor wafer
orientation flat
chip
flat
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Shogo Inaba
正吾 稲葉
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハに対するマスクの位置決めを容
易、正確に行なえるようにする。 【解決手段】 マスク11のマスク内スクライブライン
19に所定間隔で位置合せマーク17を設け、異なるマ
スク内スクライブライン19に設けた位置合せマーク1
7を結ぶ仮想線を、半導体ウエハに設けられたオリエン
テーションフラットと平行にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に製造
に用いるマスクに係り、特にマスクに形成したチップ領
域が半導体ウエハのオリエンテーションフラットと直交
した方向に長いマスク及びそれを用いた露光方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、図5あるいは図6に示すように、
一般的に半導体ウエハ51には結晶方位を示すオリエン
テーションフラット53(以下、フラット53という)
が設けられている。この半導体ウエハ51に例えば長方
形状のチップ55形成する場合、チップ55をできるだ
け多く取れるように、チップ55の長辺Lhを図5の実
線で示すようにフラット53に対して平行に配置する場
合(以下、横面付けと呼ぶ)と、図6の実線で示すよう
にフラット53に対して直交して配置する場合(以下、
縦面付けと呼ぶ)とが検討される。この検討結果より、
より多くの個数が取れるように、チップ55が横面付け
のチップ55A、あるいは、縦面付けチップ55Bのい
ずれかが選択されて配置され、半導体ウエハ51から作
製するチップ55の歩留まりが向上することが行われて
いる。
【0003】また、多数のチップ55を形成した半導体
ウエハ51には、半導体ウエハ51を切断して個々のチ
ップ55に分割(スクライビング)するために、各チップ
55間に幅Baのいわゆるスクライブライン57が設け
られている。このスクライブライン57は、図6に示す
ように、チップ55を作製するために使用されるマスク
61に設けたパターン用被膜63によるパターンを半導
体ウエハ51に転写した際に形成される。すなわち、こ
のマスク61を通して図示しない露光用光源からの紫外
線Riを半導体ウエハ51上に塗布されたレジスト69
に露光して現像する。このとき、パターン用被膜63に
よって紫外線Riを遮断し、例えばチップ55が形成さ
れる位置のレジスト69aを露光しないでおき、またパ
ターン用皮膜63を形成していない位置を紫外線Riが
透過してスクライブライン57に相当する位置のレジス
ト69b(斜線部)を露光するようにしておく。これに
より、レジスト69を現像すると、マスク61に形成し
た描画(パターン)がレジスト69に転写して形成され
る。
【0004】このようにして半導体ウエハ51にパター
ンを転写するマスク61の半導体ウエハ51との相対位
置は、半導体ウエハ51のフラット53にチップ55の
一辺を、図示しない顕微鏡を通して目視により合わせて
位置決めしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年で
はチップが大型になり、そのチップ形状は、一辺が長い
長方形、あるいは、各辺が長い矩形又は長方形などのチ
ップが作製されるようになった。従って、半導体ウエハ
51に対するマスク61の相対位置を決める場合、半導
体ウエハ51に形成するチップ55の数を最大とするマ
スク61の位置は、チップ55のフラット53と平行な
辺55aが必ずしもフラット53と一致したり、フラッ
ト53の近傍にくるとは限らず、半導体ウエハ51のフ
ラット53が長い長方形のチップ55の長手方向中央付
近にくるときがある。このため、例えば半導体ウエハ5
1にウエルを形成する場合のように、チップを形成する
ためのマスク61を、何の処理もされていない半導体ウ
エハ51に対して位置決めをするときに、顕微鏡の視野
にフラット53とこれと平行なチップ55の辺55aと
を同時に捉えることができなくなり、作業者の勘によっ
て相対位置決めをしなければならない。このため、マス
ク61がフラット53に対して傾いた状態で位置決めさ
れることがあり、このような場合、マスク61をステッ
パによってステップ状に移動させて露光し、面付け(割
付)を行なったときに、最初の位置決めがずれていたた
めに目標とする面付けがでず、最初からやり直す必要を
生じ、生産性を大きく低下させる。
【0006】本発明は、上記従来の問題点に着目してな
されたもので、マスクを用いてチップを作製する際に、
半導体ウエハのオリエンテーションフラットと交差する
チップのスクライブラインに所定間隔のマークを形成
し、このマークによる仮想線とオリエンテーションフラ
ットとを平行にすることにより、マスクを半導体ウエハ
に対して容易、正確に位置決めを行なえるようにするこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るマスクの発明は、半導体ウエハにパタ
ーンを転写するマスクであって、前記半導体ウエハに設
けられたオリエンテーションフラットと交差するスクラ
イブラインに、所定間隔離間した位置合せマークを複数
設けた構成としている。
【0008】上記の構成によれば、マスクにはオリエン
テーションフラットと交差するスクライブラインに所定
間隔離間させて位置合せマークが設けられているため、
サイズの大きなチップを形成するためのマスクの位置と
半導体ウエハのオリエンテーションフラットとを位置合
せするときに、オリエンテーションフラットをマスクの
チップの中央部に位置させなければならない場合であっ
ても、異なるスクライブラインに設けた位置合せマーク
を結ぶ仮想線をオリエンテーションフラットと平行にす
ることにより、半導体ウエハに対するマスクの位置合せ
を目視により容易に精度よく行うことができる。従っ
て、チップの形状に係らずマスクを半導体ウエハに対し
て最適に配置することができ、チップの取り数を多くす
ることができる。
【0009】また、第2の発明は、前記所定間隔は、顕
微鏡を介して前記オリエンテーションフラットを見たと
きに、同時に2以上を検出可能な距離である構成として
いる。上記構成により、オリエンテーションフラットを
位置合せマーク間に位置させる場合であっても、顕微鏡
を通してマスクと半導体ウエハとの位置合わせを目視に
より容易に位置合わせができる。
【0010】そして、発明の第3は、前記半導体ウエハ
に形成されるチップ形成領域に対応した前記パターン
は、前記オリエンテーションフラットと直交する方向
が、前記オリエンテーションフラットと平行な方向より
長く形成してある構成となっている。すなわち、縦面付
け用のマスクであっても容易に合わせが可能となる。
【0011】本発明に係るマスクを用いた露光方法は、
請求項1ないし3のいずれかに記載のマスクを露光装置
に装着し、前記マスクの異なる前記スクライブラインに
設けた前記位置合わせマークを結ぶ仮想線を、半導体ウ
エハに設けられたオリエンテーションフラットと平行に
したのち、前記マスクを介して前記半導体ウエハを露光
し、マスクに形成したパターンを転写することを特徴と
する。
【0012】上記方法によれば、マスクの異なるスクラ
イブラインに設けた位置合せマークを結ぶ仮想線を、半
導体ウエハのオリエンテーションフラットと平行とする
ことにより、オリエンテーションフラットをマスクに形
成したチップ領域の中央部に位置させなければならない
場合であっても、マスクがオリエンテーションフラット
に対して傾くのを防止でき、マスクの位置決めを容易
に、精度よく行なうことができる。また、必要に応じて
マスクをオリエンテーションフラットに対して所定の角
度だけ容易に傾けて位置決めすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るマスク及び
それを用いて露光方法の具体的実施形態について図面を
参照して詳細に説明する。なお、従来技術と同一部品に
は同一符号を付して説明は省略する。図1はマスク11
の平面図、図2はマスク11の側面図を示す。
【0014】図1および図2において、マスク11は、
透明な石英ガラス13の上のチップ55を構成するチッ
プ膜15が形成されている。また、チップ膜15の間に
は、半導体ウエハに幅Baのスクライブライン57が形
成される、幅Bmのマスク内スクライブライン19が設
けられている。各マスク内スクライブライン19には、
図示の上下方向でチップ膜15、即ち、チップ55の長
辺Lhに沿って一定のピッチ間隔Piで離間され、チッ
プ55の長辺Lhに接触しない位置に直径d(d<B
m)のマーク(位置合せマーク)17が形成されている。
このマーク17は、中心線19a上に設けると良い。ピ
ッチ間隔Piは、後述するように、マスク11を半導体
ウエハに対して位置決めする際に、顕微鏡の視野に2つ
以上のマーク17が検出できる距離にしてある。
【0015】また、マーク17の形状は、実施形態の場
合、丸で示しているが、三角形、四角形、あるいは、多
角形などいずれの形状でも良い。このマーク17の位置
は、図3に示すように、マスク11が露光装置(ステッ
パ)に装着されて半導体ウエハ51に重ねられ、半導体
ウエハ51のフラット53と位置決めされるとき、図示
しない顕微鏡の一点鎖線で示す視野内Msに同時に2つ
以上が入るような位置にマーキングされている。
【0016】このマーク17は、例えば、次のように作
製される。透明な石英ガラス13の上には、先ず、クロ
ム膜をスパッタリングあるいは真空蒸着法で形成する。
次に、フォトレジストをスプレイ法などによってクロム
膜の上に被覆する。その後、フォトレジストにEB装置
から電子線(EB)を照射し、電子線によって所定のパタ
ーンを描画して露光する。このとき、チップ膜15の描
画と同時にマーク17がマーキングされる。この後に、
フォトレジスト膜を現像し、フォトレジスト膜をマスク
として無ロム膜をエッチングし、さらに、フォトレジス
トの剥離を行なうことにより、クロム膜で形成されたチ
ップ膜15とマーク17とを有するマスク11が作製さ
れる。
【0017】上記により作製されたマスク11は、先
ず、露光装置に装着されてフォトレジストが塗布された
半導体ウエハ51の上方に配設される。作業者は、顕微
鏡を覗いて視野Ms内に存在するマスク11のマーク1
7のうち、フラット53に近いマーク17(例えば、マ
ーク17a)と、このマーク17aに対応した他のマス
ク内スクライブライン19に設けられたマーク17とを
結ぶ仮想直線Snを設定し、仮想直線Snがフラット5
3と平行になるように顕微鏡を覗きながらマスク11の
傾き、あるいは/および位置を目視によって調整する。
これにより、マスク11をフラット53に対して傾くこ
となく容易に位置決めすることができる。この位置決め
がなされたマスク11は、ステップ・アンド・リピート
露光により半導体ウエハ51の上を順次移動して全面を
露光している。
【0018】上記のごとく、顕微鏡を用いて目視によ
り、マスク11に設けられたマーク17を用いて半導体
ウエハ51のフラット52に対してマスク11の位置合
せを行なうため、容易で、かつ、精度良く位置合せがで
きる。この位置合せは、上記では、縦面付けに対してチ
ップ膜15の間に設けた異なるマスク内スクライブライ
ン19のマーク17を結ぶ仮想直線Snを設定したが、
横面付けの場合、同一のマスク内スクライブライン幅1
9に設けたマーク17による仮想直線を設定して位置合
せをしても良い。したがって、マーク17が設けられた
ことにより、一辺が長い長方形、あるいは、各辺が長い
矩形又は長方形などのチップ55が作製される場合に、
チップ55は縦面付けおよび横面付けのいずれを用いて
も良くなるため、マスク11の位置合せを容易、精度よ
く行なうことができ、生産性を向上することが可能で、
チップの取り数をより多いできるマスク11の配置を選
択できる。マーク17の間隔は、顕微鏡の視野Msに2
以上のマーク17が入る距離となっているため、容易に
仮想線Snを設定でき、位置合わせをすることができ
る。
【0019】なお、上記実施形態では、マスク11のチ
ップ膜15、すなわちチップの長手方向が半導体ウエハ
51のフラット52に直交する場合について説明した
が、図4に示したように、異なるマスク内スクライブラ
イン19の対応していないマーク17を結ぶ仮想線Sn
‘を、フラット53と一致または平行とすることによ
り、必要に応じてマスク11をフラット53に対して任
意の角度に傾斜させることができる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マスクの、半導体ウエハのオリエンテーションフラット
と交差するスクライブラインに、所定間隔離間させて位
置合せマークを設けたことにより、マスクと半導体ウエ
ハのオリエンテーションフラットとを位置合せするとき
に、オリエンテーションフラットをチップの中央部に位
置させなければならない場合であっても、異なるスクラ
イブラインに設けた位置合せマークを結ぶ仮想線をオリ
エンテーションフラットと平行にすることによって、半
導体ウエハに対するマスクの位置合せを目視により容易
に精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマスクの平面図である。
【図2】本発明に係るマスクの側面図である。
【図3】本発明に係るマスクと半導体ウエハのオリエン
テーションフラットとの位置合わせを説明する図であ
る。
【図4】本発明に係るマスクを半導体ウエハのオリエン
テーションフラットに対して傾斜させて位置合せする方
法の説明図である。
【図5】半導体ウエハに対してチップを配列するための
説明図であり、横面付けを示す図である。
【図6】半導体ウエハに対してチップを配列するための
説明図であり、縦面付けを示す図である。
【図7】従来のマスクと半導体ウエハとの関係を説明す
る図である。
【符号の説明】
11……マスク 13……石英ガラス 15……チップ膜 17……マーク 19……マスク内スクライブライン 51……半導体ウエハ 53……オリエンテーションフラット 55……チップ 57……スクライブライン Ba……スクライブライン幅 Bm……マスク用スクライブライン幅 Lh……長辺 Pi……ピッチ間隔 Ms……顕微鏡の視野内 Sn、Sn’……仮想線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウエハにパターンを転写するマス
    クであって、前記半導体ウエハに設けられたオリエンテ
    ーションフラットと交差するスクライブラインに、所定
    間隔離間した位置合せマークを複数設けたことを特徴と
    するマスク。
  2. 【請求項2】 前記所定間隔は、顕微鏡を介して前記オ
    リエンテーションフラットを見たときに、同時に2以上
    を検出可能な距離であることを特徴とする請求項1に記
    載のマスク。
  3. 【請求項3】 前記半導体ウエハに形成されるチップ形
    成領域に対応した前記パターンは、前記オリエンテーシ
    ョンフラットと直交する方向が、前記オリエンテーショ
    ンフラットと平行な方向より長く形成してあることを特
    徴とする請求項1または2に記載のマスク。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載のマ
    スクを露光装置に装着し、前記マスクの異なる前記スク
    ライブラインに設けた前記位置合わせマークを結ぶ仮想
    線を、半導体ウエハに設けられたオリエンテーションフ
    ラットと平行にしたのち、前記マスクを介して前記半導
    体ウエハを露光し、前記マスクに形成したパターンを転
    写することを特徴とするマスクを用いた露光方法。
JP2001135365A 2001-05-02 2001-05-02 マスク及びそれを用いた露光方法 Withdrawn JP2002328461A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1333437C (zh) * 2004-04-01 2007-08-22 上海宏力半导体制造有限公司 具有双向对准图案的掩膜

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