JP2007509500A - ウェーハアラインメントマークを付加するための方法及び装置 - Google Patents
ウェーハアラインメントマークを付加するための方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007509500A JP2007509500A JP2006536638A JP2006536638A JP2007509500A JP 2007509500 A JP2007509500 A JP 2007509500A JP 2006536638 A JP2006536638 A JP 2006536638A JP 2006536638 A JP2006536638 A JP 2006536638A JP 2007509500 A JP2007509500 A JP 2007509500A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment mark
- wafer
- reticle
- light source
- imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/708—Mark formation
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70275—Multiple projection paths, e.g. array of projection systems, microlens projection systems or tandem projection systems
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7084—Position of mark on substrate, i.e. position in (x, y, z) of mark, e.g. buried or resist covered mark, mark on rearside, at the substrate edge, in the circuit area, latent image mark, marks in plural levels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
【課題】フォトリソグラフィ的画像化のためにウェーハを位置合せする方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明の実施形態は、アラインメントマークの効率的かつコスト効率の高い画像化の方法及び装置を提供する。一実施形態に対しては、アラインメントマーク画像化は、相対的に低コストで低解像度の画像化ツールを用いて製品画像化とは別にかつそれから独立して達成される。一実施形態に対しては、ウェーハは、望ましいアラインメントマークに対応するいくつかのアラインメントパターンを有するレチクルを通じて低解像度光源に露出される。一実施形態に対しては、グローバルアラインメントマークが、ウェーハの裏側に画像化される。本発明の様々な実施形態は、非常に正確なステージ及び高解像度画像化装置に対する必要性を排除し、従って、処理コスト及び処理時間を低減するものである。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の実施形態は、アラインメントマークの効率的かつコスト効率の高い画像化の方法及び装置を提供する。一実施形態に対しては、アラインメントマーク画像化は、相対的に低コストで低解像度の画像化ツールを用いて製品画像化とは別にかつそれから独立して達成される。一実施形態に対しては、ウェーハは、望ましいアラインメントマークに対応するいくつかのアラインメントパターンを有するレチクルを通じて低解像度光源に露出される。一実施形態に対しては、グローバルアラインメントマークが、ウェーハの裏側に画像化される。本発明の様々な実施形態は、非常に正確なステージ及び高解像度画像化装置に対する必要性を排除し、従って、処理コスト及び処理時間を低減するものである。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、一般的には、フォトリソグラフィの分野に関し、より具体的には、フォトリソグラフィ的画像化のためにウェーハを位置合せする方法及び装置に関する。
半導体素子の各層を製造する時に、素子の次の層が指定の公差内で下に重なる対応する層に近接して製造されるようにウェーハを位置合せすることは、製品の完全性に極めて重要である。この位置合せは、一般的に、アラインメントマークをウェーハ上に画像化することによって達成される。
典型的なフォトリソグラフィ工程は、その一部分が以下のように進められる。ウェーハは、トラック上をフォトレジスト付加装置まで進む。液体フォトレジストをウェーハに付加して余分なフォトレジストを振り落とす。フォトレジストはウェーハにわたって均一に付加されるのでこの時点ではウェーハを位置合せする必要はない。フォトレジストの付加後に、ウェーハを加熱してフォトレジストを硬化させ、次に、更に別の処理のために冷却する。続いてウェーハは、製品画像化装置(例えば、ステッパ又はスキャナ)に進む前にウェーハを予備位置合せする受けカセットに入る。一般に、ウェーハには、予備アラインメントを容易にするためのウェーハの切り欠き又は平坦区域の形を取る場合がある方向インジケータが設けられる。予備アラインメントの典型的な公差は、x軸及びy軸方向で約8.5ミクロン、回転方向で100マイクロラジアン(μrads)とすることができる。予備アラインメントは、次に続くより正確な画像化工程のためにウェーハを捕捉範囲内に置くものである。
予備位置合せしたウェーハは、次に、製品画像化装置の下にある段階へ送られる。それは、例えば、ステッパ(すなわち、ステッパ及びリピータ)である。ステッパは、望ましいパターンを画像化するためにレチクルパターンをウェーハ上に投影する光学システムである。典型的なステッパは、サブミクロン解像度で22mm×22mmのフィールドを画像化することができるレンズを有する。
ウェーハは、x軸及びy軸方向の両方に歩進させられ、ウェーハを横切ってフィールドのアレイの画像化を達成する。各フィールドは、1つ又は複数の製品(例えば、トランジスタ)を含むことができる。
1つの製品層から次の層へのアラインメントを容易にするために、各フィールドにアラインメントマークが画像化される。各製品層でのアラインメントマークを利用し、各ダイに対して次の製品層で画像化装置を位置合せする。例えば、レーザ干渉計システムを用いて、前の層のアラインメントマークに基づいてステージをリセットすることができる。この技術は、各製品層のアラインメントマークが次の製品層のアラインメントに使用されるので、カスケードアラインメントとして公知である。
製品フィールドにおけるアラインメントマークの配置によるウェーハ上のダイ区域の損失を回避するために、アラインメントマークは、代わりに、スクライブラインに置くことができる。スクライブラインにアラインメントマークを有することの欠点は、アラインメントマークが次に続く処理段階(例えば、平坦化工程)を通して維持し難いことである。
限られたステージ精度、及び/又は、限られた解像度のシステムは、ステージが望ましい公差内でマークと位置合せするのに十分なほど正確ではないことがあるために、複数のアラインメントマークを使用する場合がある。すなわち、各フィールドにアラインメントマークが僅かに1つという場合もあるが、一般的には、限られたステージ精度のためにフィールド毎に複数のアラインメントマークがある。このようなシステムの場合は、一般的に、異常値を無視した後に複数のアラインメントマークの平均オフセットを利用することができる。
カスケードアラインメントには、1つの製品層から次の層へのミスアラインメントを悪化させるという欠点がある。更に、ダイ単位のアラインメントは、時間を費やすことになる。
これらの欠点は、より正確なステージ(例えば、10nm未満)を使用するシステムに対しては、2点グローバルのゼロ層アラインメントマーク画像化手法を使用することによって対処することができる。このような手法の場合、ステージの精度は、2つのアラインメントマークがウェーハ全体を定義することを可能にし、これは、ダイ間のアラインメントが不要であることを意味する。アラインメントマークは、製品フィールドアレイの外側に配置され、従ってダイ区域を使用しない。更に、各製品層は、前の製品層上のアラインメントマークに対してではなく、初期基準層(ゼロ層)アラインメントマークに対して位置合せされる。このようなゼロ層アラインメントは、カスケードアラインメント手法で発生する可能性があるミスアラインメントの悪化を防止する。
2点グローバルのゼロ層アラインメントの場合、一般的に必要なものは、各々が直径約400ミクロンの2つのマークが全てである。一般的に、これらのマークは、製品フィールドを画像化するのに使用するのと同じ画像化装置(すなわち、ステッパ又はスキャナ)を使用してウェーハ上に画像化される。一般的に、2つのアラインメントマークの一方を画像化し、次に、指定の公差内で望ましい場所においてウェーハを横切る他方のアラインメントマークの画像化を可能にするためにウェーハを正確に歩進させる。この正確なウェーハ配置は、非常に正確なステージにより可能である。
典型的なアラインメントマーク寸法は、1mm2の画像化フィールドで十二分なものであり、しかも、典型的なステッパは、その数百倍も大きい画像フィールドを有する。アラインメントマークに必要な典型的な解像度は、約8ミクロンであり、しかも、典型的なステッパは、サブミクロンの解像度を有する。予備位置合せステーションの捕捉範囲のアラインメントマーク内になければならない画像化用の非常に正確なステッパ又はスキャナの使用は、そのような画像化装置が高価であり、その使用が製造費に追加されるので非常に非効率的である。
本発明は、本発明の実施形態を示すために使用する以下の説明及び添付図面を参照することによって最も良く理解することができる。
本発明の実施形態は、アラインメントマークの効率的かつコスト効率の高い画像化の方法及び装置を提供する。一実施形態に対しては、アラインメントマーク画像化は、相対的に低コストで低解像度の画像化ツールを用いて製品画像化とは別にかつそれから独立して達成される。一実施形態に対しては、ウェーハは、望ましいアラインメントマークに対応するいくつかのアラインメントパターンを有するレチクルを通じて低解像度光源に露出される。一実施形態に対しては、グローバルアラインメントマークが、ウェーハの裏側に画像化される。本発明の様々な実施形態は、非常に正確なステージ及び高解像度画像化装置に対する必要性を排除し、従って、処理コスト及び処理時間を低減するものである。
以下の説明においては、多くの特定の詳細が示される。しかし、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細がなくても実施することができることが理解される。他の例においては、公知の回路、構造、及び技術は、この説明の理解を曖昧にしないように詳細には示していない。
本明細書を通して「一実施形態」又は「実施形態」への参照は、その実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれていることを意味する。従って、本明細書を通して様々な場所に「一実施形態では」又は「実施形態では」という語句が現れても、必ずしも全てが同じ実施形態を言及するとは限らない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、あらゆる適切な方法で1つ又はそれよりも多くの実施形態に組み合わせることができる。
更に、本発明の態様は、単一の開示する実施形態の全ての特徴にあるわけではない。従って、「発明の開示」及び「発明を実施するための最良の形態」とは別にある特許請求の範囲は、本明細書においてこの「発明の開示」及び「発明を実施するための最良の形態」に明示的に組み込まれており、各請求項は、本発明の別々の実施形態として独自に存在するものである。
図1は、本発明の一実施形態によるアラインメントマークを画像化するためのアラインメントマーク画像化モジュールを使用するシステムを示している。図1に示すシステム100は、アラインメントマーク画像化モジュール102を構成する光源105、レチクル110、及びいくつかの対物レンズ115a−115dを含む。アラインメントマーク画像化モジュール102はまた、本発明の一実施形態に対しては、レチクル110を支持するステージ(図示せず)を含むことができる。システム100はまた、予備アラインメントステーション120を含む。ウェーハ125は、予備アラインメントステーション120上に配置された状態で示されている。
予備アラインメントステーション120は、望ましい公差でウェーハ125を対物レンズ115a−115dの下方に位置決めすることになる。光源105の照明がオンになると、光は、アラインメントマークパターン111a−111d及び対物レンズ115a−115dを通るように向けられ、ウェーハ125上のフォトレジスト(図示せず)がアラインメントマーク126a−126dによって画像化されることになる。すなわち、ウェーハが予備アラインメントステーション120にある時にアラインメントマークが画像化される。
本発明の一実施形態によれば、レチクル110は、いくつかのアラインメントマークパターン111a−111dを有する。一実施形態に対しては、レチクルは、2つのアラインメントマークパターンを含むことができる。代替的な実施形態に対しては、レチクルは、付加的なアラインメントマークパターンを含み、複数の方向に対するアラインメントをもたらすことができる。アラインメントマークパターン111a−111dは、指定の公差内でレチクル上に位置決めされる。
アラインメントマークパターンをレチクル上に固定し、アラインメントマークの全てを一回の露出で画像化することができる。従って、従来技術の手法による場合のようにアラインメントマークを画像化した後にウェーハを望ましい位置に歩進させて第2のアラインメントマークを画像化するための非常に正確なトラック又はステッパを有する必要はない。
アラインメントマーク画像化モジュール102は、アラインメントマークを画像化するために使用されることになるが、製品フィールドを画像化するのに使用することにはならない。従って、対物レンズ115a−115dは、アラインメントマークの面積及び解像度に等しい有効画像化面積及び解像度を有することだけが必要である。典型的なアラインメントマークは、600μm×600μm又はそれ未満の寸法を有し、解像度は約8μmである。
アラインメントマーク画像化モジュール102の画像化面積及び解像度要件の軽減により、一実施形態に対しては、光源105は、相対的に不均一とすることができる。すなわち、従来技術の手法では、ステッパレンズの面積全体にわたって1%以内の均一性が必要であったが(すなわち、数百平方mm)、本発明の一実施形態に対しては、照明の均一性は、約1mm2又はそれ未満の面積にわたって必要なだけである。更に、アラインメントマーク画像化に必要な解像度の軽減により、製品画像化とは逆に、解像度のより低い(及び実質的により廉価な)フォトレジストを使用することができ、これは、照明の均一性も同じく相応に緩和することができることを意味する。例えば、本発明の代替的な実施形態に対しては、gライン、iライン、又は広帯域フォトレジストを対応する照明と共に使用することができるであろう。
図2は、本発明の一実施形態によりアラインメントマークパターンが形成されたレチクルを作成する工程を示している。図2に示す工程200は、2つ又はそれよりも多くのウェーハアラインメントマーク位置を判断する作業205から始まる。このような位置は、製品フィールドレイアウトを含むいくつかの判断基準に基づいて判断することができる。
作業210では、判断したアラインメントマーク位置に対応する位置で、アラインメントマークパターンをレチクル内に形成する。パターン発生器又は他のレチクルパターン化装置(例えば、電子ビーム)によってアラインメントマークパターンを形成することができる。
作業215では、レチクルのアラインメントマークパターンを測定して望ましい位置からのあらゆるオフセットを判断する。すなわち、レチクルオフセットは、レチクル上のアラインメントマークパターンの位置と、対応するアラインメントマークの判断した位置との差として判断される。レチクルオフセットは、レチクルパターン化装置内のエラー(電子ビーム書込みエラー)によって引き起こされる場合がある。測定オフセット総量(x軸オフセット、y軸オフセット、及び回転オフセット)を用いて、倍率調整を判断する。本発明の一実施形態に対しては、判断した位置の5nmの精度でアラインメントマークパターンを位置決めする。代替的な実施形態に対しては、アラインメントマークパターンは、予備位置合せステーション捕捉範囲にそれらを置く精度で位置決めされる。
図3は、本発明の一実施形態によりアラインメントマーク画像化モジュールを使用してアラインメントマークを画像化する工程を示している。図3に示す工程300は、フォトレジストを典型的な方法でウェーハに付加する作業305から始まる。様々な実施形態に対して、ウェーハは、半導体ウェーハとすることができ、又はガラス及びセラミックを含むあらゆる他の適切な材料とすることができる。典型的なフォトレジスト付加工程により、フォトレジストをウェーハ上にスピンコートし、ウェーハを焼き付けし、冷却して処理する。
作業310では、被覆したウェーハを予備アラインメントステーションまで進める。予備アラインメントステーションは、図1を参照して上述したように、アラインメントマーク画像化モジュールの下に位置する。予備アラインメントステーションでは、ウェーハを予備アラインメントスピンドル上で回転させて方向インジケータ(例えば、切り欠き又は平坦部)の位置を探す。
作業315では、方向インジケータを利用して所定の公差内でウェーハを望ましい画像化位置に位置決めする。一実施形態に対しては、予備アラインメントステーションは、方向インジケータを利用して望ましい画像化位置から約44μm以内にウェーハを位置決めする。
作業330では、アラインメントマーク画像化モジュールによってウェーハ上にアラインメントマークを画像化する。一実施形態によれば、ウェーハが予備アラインメントステーションにある間にアラインメントマークをウェーハ上に画像化する。
裏側のアラインメント
本発明の代替的な実施形態によるアラインメントマーク画像化モジュールを使用すると、ウェーハの前側(製品フィールド側)にグローバルゼロ層アラインメントマークを画像化することができる。前側アラインメント(FSA)、すなわち、ウェーハの前側のグローバルゼロ層アラインメントマークの画像化には、いくつかの欠点がある、FSAを用いた場合、各素子製造業者は、ウェーハあたりにできるだけ多くの製品フィールドを収容したいと考えているので、グローバルゼロ層アラインメントマークに対して固定された位置に決めることが困難である。従って、素子製造業者は、彼らの特定の素子寸法に対してウェーハの使用を最大にするために異なる製品フィールドレイアウトを有することが多い。これらの様々なレイアウトに適合させることは、アラインメントマーク画像化対物レンズの再位置決めが必要になると考えられる。更に、前側のグローバルゼロ層アラインメントでは、各製品層の画像化後にマークに対するアラインメントが必要である。これは、増大する工程レベル及び製品層の数を通して連続的に位置合せする必要があることを意味している。
本発明の代替的な実施形態によるアラインメントマーク画像化モジュールを使用すると、ウェーハの前側(製品フィールド側)にグローバルゼロ層アラインメントマークを画像化することができる。前側アラインメント(FSA)、すなわち、ウェーハの前側のグローバルゼロ層アラインメントマークの画像化には、いくつかの欠点がある、FSAを用いた場合、各素子製造業者は、ウェーハあたりにできるだけ多くの製品フィールドを収容したいと考えているので、グローバルゼロ層アラインメントマークに対して固定された位置に決めることが困難である。従って、素子製造業者は、彼らの特定の素子寸法に対してウェーハの使用を最大にするために異なる製品フィールドレイアウトを有することが多い。これらの様々なレイアウトに適合させることは、アラインメントマーク画像化対物レンズの再位置決めが必要になると考えられる。更に、前側のグローバルゼロ層アラインメントでは、各製品層の画像化後にマークに対するアラインメントが必要である。これは、増大する工程レベル及び製品層の数を通して連続的に位置合せする必要があることを意味している。
裏側アラインメント(BSA)手法は、両面研磨ウェーハの片側にウェーハアラインメントマークを画像化する段階、及び製品層を反対側に画像化する段階から成る。このような手法では、アラインメントマークは、チャック上のウィンドウに対応する標準的な位置にある。BSAは、前側のアラインメントを裏側のアラインメントと相関付けるのに十分に正確であるステージを用いて可能である。BSAの場合、ウェーハの前側全体を製品フィールドに使用することができる。また、アラインメントは、複数の製品層を通じて行われないので、アラインメントが容易になり、より有効になる。
図4は、本発明の一実施形態により還元リソグラフィのためのBSAに影響を与えるためにウェーハの裏側にアラインメントマークを画像化する工程を示している。図4に示す工程400は、ウェーハの両側を研磨する作業405から始まる。
作業410では、保護層をウェーハの両側に付加して次の処理中にウェーハを保護する。例えば、ウェーハの両方を保護酸化物で被覆することができる。
作業415では、ウェーハの片側をフォトレジストを被覆し、還元リソグラフィ工程を用いてアラインメントマークをウェーハ上に画像化する。図1を参照して説明したように、アラインメントマーク画像化モジュールを用いて、又は代替的に従来技術の画像化装置を用いてアラインメントマーク画像化を達成することができる。フォトレジストを現像し、アラインメントマークを画像化した後にエッチングされる。
操作420では、フォトレジストをウェーハから保護酸化物層と共に剥離する。次に、画像化したアラインメントマークを有するウェーハの側は、ウェーハの裏側と見なされる。反対側をウェーハの前側と考え、製品画像化に使用される。すなわち、アラインメントマークは、BSAに対して裏側に有効に画像化された。
一般事項
本発明の実施形態は、2つ又はそれよりも多くのアラインメントマークパターンを有するレチクルと、従来技術の手法の正確なステージ及び画像化装置に取って代わる一組の相対的に解像度の低い対物レンズとを用いるアラインメントマーク画像化モジュールを提供する。一実施形態に対しては、対物レンズは、約1mm2の有効な画像化面積を有する。一実施形態に対しては、低解像度フォトレジストを使用してアラインメントマークを画像化する。このような実施形態の場合、相対的に不均一な光源を使用することができる。
本発明の実施形態は、2つ又はそれよりも多くのアラインメントマークパターンを有するレチクルと、従来技術の手法の正確なステージ及び画像化装置に取って代わる一組の相対的に解像度の低い対物レンズとを用いるアラインメントマーク画像化モジュールを提供する。一実施形態に対しては、対物レンズは、約1mm2の有効な画像化面積を有する。一実施形態に対しては、低解像度フォトレジストを使用してアラインメントマークを画像化する。このような実施形態の場合、相対的に不均一な光源を使用することができる。
本発明の実施形態を上述の図1から図4を参照して説明したが、当業者が認めるように多くの代替的な実施形態が可能である。
例えば、図1を参照して説明した光源105は、一実施形態に対しては、各対物レンズに対応する個々の光源で置き換えることができる。このような実施形態の場合、各個々の光源からの光は、光ファイバ又は光導体を通じて対物レンズに伝達させることができる。このような実施形態は、望ましい対応する光源のみの照明によって選択したアラインメントマークの画像化を可能にするであろう。
一実施形態に対しては、図1を参照して説明したレチクル110及び対物レンズ115a−115dは、近接マスクで置き換えることができる。一実施形態に対しては水晶板とすることができるマスクは、アラインメントマークを画像化するほど十分近くにウェーハの上方で吊すことができる。別の代替的な実施形態に対しては、接触マスクを使用することができると考えられる。更に別の代替的な実施形態に対しては、各アラインメントマークに対するレチクルは、各レチクルを共通ステージに取り付けて使用することができる。
一実施形態に対しては、図3を参照して説明したように、ウェーハが予備アラインメントステーションにある間にアラインメントマークの画像化が達成される。このような実施形態の場合、確認機構を使用して、予備アラインメントがウェーハを指定の公差内で望ましい位置に位置決めすることを保証することができる。一実施形態に対しては、予備アラインメントステーション・フィードバックループを実施して、余分の位置確認を提供することができる。
図4を参照すると、アラインメントマークをウェーハの裏側に画像化して還元リソグラフィ工程のためのBSAに影響を与えるための工程が説明されており、これは、ウェーハの両側が最初に研磨されるものである。代替的な実施形態では、ウェーハは、最初に片側だけを研磨する。研磨側には保護用の酸化物を被覆する。次に、ウェーハにフォトレジストを被覆し、アラインメントマークをウェーハ上に画像化する。次に、フォトレジストを現像してエッチングし、酸化物コーティングが研磨側に残される。次に、ウェーハの未研磨側が研磨されて前側として使用される(すなわち、製品画像化のために)。
本発明をいくつかの実施形態によって説明したが、当業者は、本発明が説明した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の精神及び範囲内で修正及び変更を行って実施することができることを認識するであろう。本説明の説明は、従って、限定的ではなく例示的であると考えるものとする。
102 アラインメントマーク画像化モジュール
105 光源
110 レチクル
120 予備アラインメントステーション
125 ウェーハ
105 光源
110 レチクル
120 予備アラインメントステーション
125 ウェーハ
Claims (34)
- 望ましいアラインメントマークに対応する2つ又はそれよりも多くのアラインメントマークパターンが形成されたレチクルユニットと、
前記レチクルの前記アラインメントマークパターンを通して光を伝達することができる光源と、
各レンズが前記アラインメントマークパターンの1つを通して伝達された光を受け取るように位置決めされ、かつ各レンズが前記望ましいアラインメントマークの面積にほぼ等しい有効画像化面積を有する2つ又はそれよりも多くの対物レンズと、
を含むことを特徴とする装置。 - 前記レチクルユニットは、単一のレチクルであることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 各対物レンズの前記有効画像化面積は、1mm2未満であることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記光源は、広帯域光源であることを特徴とする請求項3に記載の装置。
- 前記光源は、各々が前記対物レンズの1つに対応する複数の個別の光源を含むことを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記アラインメントマークパターンは、望ましい位置から5nm以内で前記レチクルユニット上に位置決めされていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記個別の光源の各々からの光は、光ファイバを通じて対応する対物レンズに伝達されることを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 前記レチクルは、水晶ウェーハであることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記光源は、前記望ましいアラインメントマークを画像化するのに必要な解像度に基づく均一性を有することを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記望ましいアラインメントマークを画像化するのに必要な前記解像度は、約8μmであることを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 方向インジケータを有するウェーハ上にフォトレジストの層を堆積させる段階と、
前記方向インジケータによって判断された望ましい位置に前記ウェーハを置く段階と、
レチクルユニット内に形成された複数のアラインメントマークパターンを通るように向けられた光源で前記フォトレジストを露出することにより、アラインメントマークを前記ウェーハ上に画像化する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記レチクルユニットは、単一のレチクルであることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記光源は、広帯域光源であることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記アラインメントマークパターンは、望ましい位置から5nm以内で前記レチクルユニット上に位置決めされていることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記レチクルは、水晶ウェーハであることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記光源は、前記アラインメントマークを画像化するのに必要な解像度に基づく均一性を有することを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記望ましいアラインメントマークを画像化するのに必要な前記解像度は、約8μmであることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 2つ又はそれよりも多くのアラインメントマークの各々に対する位置を判断する段階と、
2つ又はそれよりも多くのアラインメントマークパターンが形成されたレチクルを作成する段階と、
を含み、
各アラインメントマークパターンは、アラインメントマークに対して判断された位置に対応する位置で前記レチクル上に形成されている、
ことを特徴とする方法。 - レチクルオフセットを判断するために前記アラインメントマークパターンの前記位置を測定する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 各レチクルオフセットは、5nm未満であることを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記レチクルは、クロム層が堆積した水晶ウェーハであり、
前記アラインメントマークパターンは、前記クロム層をエッチングすることによって形成される、
ことを特徴とする請求項20に記載の方法。 - ウェーハの前側と該ウェーハの裏側を研磨する段階と、
前記ウェーハの前記前側と該ウェーハの前記裏側の両方に保護層を付加する段階と、
前記ウェーハの前記裏側にフォトレジスト層を堆積させる段階と、
還元リソグラフィ工程を用いて前記ウェーハの前記裏側にアラインメントマークを画像化する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記ウェーハの前記裏側から前記フォトレジストを剥離する段階と、
前記ウェーハの前記前側と該ウェーハの前記裏側の両方から前記保護層を剥離する段階と、
前記ウェーハの前記前側に製品を画像化する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。 - 前記保護層は、酸化物層を含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記ウェーハの前記裏側にアラインメントマークを画像化する段階は、望ましいアラインメントマークに対応する2つ又はそれよりも多くのアラインメントマークパターンが形成されたレチクルユニットと、該レチクルの該アラインメントマークパターンを通して光を伝達することができる光源と、各レンズが該アラインメントマークパターンの1つを通して伝達された光を受け取るように位置決めされ、かつ各レンズが該望ましいアラインメントマークの面積にほぼ等しい有効画像化面積を有する2つ又はそれよりも多くの対物レンズとを含む装置を使用して達成されることを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 前記レチクルユニットは、単一のレチクルであることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 各対物レンズの前記有効画像化面積は、1mm2未満であることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記光源は、広帯域光源であることを特徴とする請求項27に記載の方法。
- 前記光源は、各々が前記対物レンズの1つに対応する複数の個別の光源を含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記アラインメントマークパターンは、望ましい位置から5nm以内で前記レチクルユニット上に位置決めされていることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記個別の光源の各々からの光は、光ファイバを通して対応する対物レンズに伝達されることを特徴とする請求項29に記載の方法。
- 前記レチクルは、水晶ウェーハであることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記光源は、前記望ましいアラインメントマークを画像化するのに必要な解像度に基づく均一性を有することを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 前記望ましいアラインメントマークを画像化するのに必要な前記解像度は、約8μmであることを特徴とする請求項33に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/692,494 US7256865B2 (en) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | Methods and apparatuses for applying wafer-alignment marks |
PCT/US2004/031627 WO2005043243A2 (en) | 2003-10-24 | 2004-09-23 | Methods and apparatuses for applying wafer-alignment marks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007509500A true JP2007509500A (ja) | 2007-04-12 |
Family
ID=34522142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006536638A Pending JP2007509500A (ja) | 2003-10-24 | 2004-09-23 | ウェーハアラインメントマークを付加するための方法及び装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7256865B2 (ja) |
JP (1) | JP2007509500A (ja) |
TW (1) | TWI265585B (ja) |
WO (1) | WO2005043243A2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190116071A (ko) * | 2018-04-03 | 2019-10-14 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 및 물품 제조 방법 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7408618B2 (en) * | 2005-06-30 | 2008-08-05 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus substrate alignment |
WO2007121300A2 (en) * | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Massachusetts Institute Of Technology | Infrared interferometric-spatial-phase imaging using backside wafer marks |
CN102789143A (zh) * | 2011-05-17 | 2012-11-21 | 川宝科技股份有限公司 | 曝光机标靶影像对位装置及使用该装置的曝光机 |
US8846494B2 (en) | 2011-07-07 | 2014-09-30 | Aptina Imaging Corporation | Alignment marks and alignment methods for aligning backside components to frontside components in integrated circuits |
US8754421B2 (en) | 2012-02-24 | 2014-06-17 | Raytheon Company | Method for processing semiconductors using a combination of electron beam and optical lithography |
CN105527800B (zh) * | 2016-02-18 | 2017-07-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种曝光方法、曝光装置及彩膜基板 |
JP6876470B2 (ja) * | 2017-03-07 | 2021-05-26 | 東京エレクトロン株式会社 | ワーク加工装置、ワーク加工方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10261576A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-09-29 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
JP2003031463A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-31 | Nikon Corp | 基板ホルダ、露光装置、アライメント装置及び方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8600639A (nl) * | 1986-03-12 | 1987-10-01 | Asm Lithography Bv | Werkwijze voor het ten opzichte van elkaar uitrichten van een masker en een substraat en inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze. |
US5094539A (en) * | 1988-03-07 | 1992-03-10 | Hitachi, Ltd. | Method of making semiconductor integrated circuit, pattern detecting method, and system for semiconductor alignment and reduced stepping exposure for use in same |
US5463200A (en) * | 1993-02-11 | 1995-10-31 | Lumonics Inc. | Marking of a workpiece by light energy |
JP3456597B2 (ja) * | 1994-04-14 | 2003-10-14 | 株式会社ニコン | 露光装置 |
JPH08130181A (ja) * | 1994-10-28 | 1996-05-21 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
JP4029130B2 (ja) * | 1997-06-03 | 2008-01-09 | 株式会社ニコン | 露光装置及び露光方法 |
US6320609B1 (en) * | 1998-07-10 | 2001-11-20 | Nanometrics Incorporated | System using a polar coordinate stage and continuous image rotation to compensate for stage rotation |
TWI240850B (en) * | 2001-12-26 | 2005-10-01 | Pentax Corp | Projection aligner |
-
2003
- 2003-10-24 US US10/692,494 patent/US7256865B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-09-23 WO PCT/US2004/031627 patent/WO2005043243A2/en active Application Filing
- 2004-09-23 JP JP2006536638A patent/JP2007509500A/ja active Pending
- 2004-10-22 TW TW093132273A patent/TWI265585B/zh not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-04-11 US US11/786,587 patent/US20070196746A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10261576A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-09-29 | Nikon Corp | 投影露光装置 |
JP2003031463A (ja) * | 2001-07-12 | 2003-01-31 | Nikon Corp | 基板ホルダ、露光装置、アライメント装置及び方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190116071A (ko) * | 2018-04-03 | 2019-10-14 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 및 물품 제조 방법 |
KR102520399B1 (ko) * | 2018-04-03 | 2023-04-12 | 캐논 가부시끼가이샤 | 노광 장치 및 물품 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI265585B (en) | 2006-11-01 |
TW200520133A (en) | 2005-06-16 |
WO2005043243A3 (en) | 2005-08-04 |
US20070196746A1 (en) | 2007-08-23 |
US7256865B2 (en) | 2007-08-14 |
WO2005043243A2 (en) | 2005-05-12 |
US20050089762A1 (en) | 2005-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4334436B2 (ja) | デバイス製造方法 | |
US6356343B1 (en) | Mark for position detection and mark detecting method and apparatus | |
WO1999034255A1 (fr) | Procede et appareil de fabrication de photomasque et procede de fabrication de l'appareil | |
US20070196746A1 (en) | Methods and apparatuses for applying wafer-alignment marks | |
US20190302606A1 (en) | Lithography apparatus, method of forming pattern, and method of manufacturing article | |
US20020037460A1 (en) | Stage unit, measurement unit and measurement method, and exposure apparatus and exposure method | |
JP2018072541A (ja) | パターン形成方法、基板の位置決め方法、位置決め装置、パターン形成装置、及び、物品の製造方法 | |
US8149385B2 (en) | Alignment unit and exposure apparatus | |
JP2007005794A (ja) | リソグラフィ装置の予備位置合わせ基板、デバイス製造方法、およびその製造方法で製造したデバイス | |
JP2005012021A (ja) | 露光装置、及び当該装置を用いたデバイス製造方法、位置合わせ方法、並びにステージ装置 | |
US20060109441A1 (en) | Reticle, exposure apparatus, and methods for measuring the alignment state thereof | |
US6569579B2 (en) | Semiconductor mask alignment system utilizing pellicle with zero layer image placement indicator | |
KR20040030305A (ko) | 리소그래피장치, 디바이스 제조방법 및 이에 따라 제조된디바이스 | |
US4561773A (en) | Projection exposure apparatus | |
US6243158B1 (en) | Projection exposure apparatus and method | |
US6256085B1 (en) | Exposure apparatus | |
JP2002015992A (ja) | リソグラフィ・プロセス及びリソグラフィ・システムの評価方法、基板処理装置の調整方法、リソグラフィ・システム、露光方法及び装置、並びに感光材料の状態の測定方法 | |
JP2004279166A (ja) | 位置検出装置 | |
JP7022807B2 (ja) | パターン形成方法、リソグラフィ装置、および物品製造方法 | |
JPH0154854B2 (ja) | ||
US20070072128A1 (en) | Method of manufacturing an integrated circuit to obtain uniform exposure in a photolithographic process | |
JPH06302500A (ja) | 投影露光装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 | |
JPH1027738A (ja) | 走査型露光方法および該方法を用いたデバイス製造方法 | |
JPH10125589A (ja) | 走査型露光装置及びそれを用いたデバイス製造方法 | |
JPH11251232A (ja) | 基板および露光装置および素子製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070329 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070322 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091113 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100408 |