JPH0267713A - 多重露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は半導体素子製造等に用いられ、長時間の多重露
光を必要とする多重露光方法に関し、特に、多重露光間
におけるマスク等の原版とウニへ等の基板との位置関係
を精密に維持するようにした多重露光方法に関する。

［従来の技術］ 昨今のＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子の高集積化に伴い、
これを製造する露光装置もますます高精度なものが要求
されている。マスクの回路パターンとウェハ上の回路パ
ターンとの位置合せ技術としては、マスクとクエへにそ
れぞれ設けられたアライメントマークを基準として投影
レンズを介して位置合せする方法が一般的であり、この
位置合せ後に露光が行なわれる。露光時間は露光光源の
強度やレジストの感度等によって調整される。光源が弱
かったり、レジストの感度が低かったりする場合には露
光時間を長くする必要があるが、シャッタの制御などの
原因で一括長時間露光が不可能な場合もある。その場合
には１ショットを２回以上に時分割して露光する多重露
光方式が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが多重露光を行なうと、１ショットの露光時間が
長くなる。すなわち、マスクとクエハのアライメントマ
ークでアライメントをとってからそのショットの露光を
終了する迄の時間が長くなり、アライメントの有効時間
が問題となってくる。

一度合せたアライメントが長時間露光によってずれる要
因としては （１）露光中サーボをかけて現在位置を維持する場合、 ■霊囲気変化等によるサーボ系計測位置からショット位
置までの伸び ■霊囲気変化等によるサーボ系位置検出手段に生ずるず
れ （２）露光中にサーボを切って位置ロックする場合、 ■他系統から発生する振動によるずれ ■熱膨張等による歪 ■メカニカル的な位置維持能力の限界から生ずるずれ などが考えられる。

高精度のアライメントを行なうことができ、かつ加工線
幅が十分に細いとしてもこれらのずれによって焼付精度
が低下してしまう。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、
長時間露光を必要とする場合でも、焼付精度を高く維持
できる多重露光方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］上記目的を達
成するため本発明では、原版と基板とを対向させて位置
合せし、１ショットを２回以上に時分割して露光するこ
とにより、原版のパターンを基板に転写する多重露光方
法において、時分割された各露光間に原版と基板との位
置合せをやり直して焼付を行なうようにしている。

これによれば、上述したような原因で生ずるずれが時分
割された各露光ごとに修正され、長時間露光を必要とす
る焼付においても高い焼付精度を維持して焼付が行なわ
る。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る多重露光方法を示す１
ショット分のフローチャートであり、第２図はこの方法
により露光を行なう露光装置の一例を示す概略図である
。第２図において１はマスク、２はウェハ、３はウェハ
２を保持して移動する移動機構を備えたウェハステージ
、４はマスク１とウェハ２のアライメントをとるための
アライメント光学系、５はアライメント光、６は露光光
源、７は露光光源６が発する光束、８は光源からの光を
遮断する手段であるシャッタ、９はレンズ、１１は本装
置の動作を制御する制御回路、１２はシャッタ８を駆動
するシャッタ駆動装置、１３はウェハステージ３を駆動
するウェハステージ駆動装置である。

次に、この構成による露光装置がマスク１とウェハ２と
を対向させ、１ショットの露光を行なう手順を第１図（
ａ）を参照して説明する。

まず、ステップ１０１では、マスク１とウェハ２上にそ
れぞれ設けられたアライメントマークにアライメント光
５を照射し、アライメント光学系４を用いてそれらの位
置ずれ量を検知し、検知された位置ずれ量を位置ずれ信
号３２として制御回路１１に送る。この信号を受信する
と制御回路１１は、この信号に基づきウェハステージ駆
動装置１３を起動してウェハステージ駆動信号３３を発
信させ、マスク１とウェハ２のパターンが合致するよう
にウェハステージ３を駆動させてアライメントをとる。

次に、ステップ１０２では、制御回路１１がシャッタ駆
動装置１２を起動し、シャッタ駆動信号３１を発信させ
てシャッタ８を開き、１回目の露光を行なう、−重露光
時間が経ったら、同様にしてシャッタ８を閉じる。ここ
で、露光時間の管理は装置固有のデータあるいはあらか
じめ設定されたデータに基づいて制御回路１１が行なう
。

そしてステップ１０３において、そのショットに必要な
光量が照射されたか否かを判断し、さらに露光が必要な
らばステップ１０１に戻り、アライメントをとり直す。

既に必要な光量が照射されていわばそのショットの露光
を終了する。

第１図（ｂ）に示す手順は１回のアライメントで２回の
露光を行なうようにしたものであり、他は同図（ａ）　
　と同様である。同図（ａ）の方法と同図（ｂ）の方法
のいずれを選択するかは、１回の露光時間やアライメン
ト有効時間を考慮することによってなされる。１回の露
光時間は装置に固有のものであり、アライメント有効時
間は前述のアライメントがずれる要因によって決まるも
のであるから、前もってこれらを見積もっておく必要が
ある。

なお、露光を中断する手段としては、シャッタ８を用い
る以外に光源自身を点滅させる方法がある。また本実施
例ではウェハ２を移動させることによってマスク１とウ
ェハ２とのアライメントをとっているが、マスク１を動
かしてアライメントをとる方法もある。

第３図は本発明の他の実施例に係る多重露光方法を示す
１ショット分のフローチャートであり、第４図はその実
施例に関わる露光装置の一例を示す概略図である。この
露光装置では露光光源６がＸ線源となっており、したが
ってレンズが無いが、紫外線を用いる場合でも同様であ
る６　１４は雰囲気および振動を監視する監視装置であ
る。

第３図に示す露光方法においては、ステップ１２１およ
び１２２で第１図に示した方法と同様にしてアライメン
トをとって露光をした後、ステップ１２３において１シ
ョットに必要な露光が行なわれたか否かの判断を行なう
。ここで、１ショットに必要な露光が行なわれていれば
露光を終了し、まだ露光が足りなければステップ１２４
へ進んでアライメントをとり直す必要があるが否かを判
断する。この判断基準としては、前述のアライメント有
効時間があるが、本実施例では監視装置１４からの情報
を装置固有の要因に加味して制御回路１１で判断してい
る。

この方法によれば、第１図に示した方法では雰囲気変動
を見積りざらに安全を見込んでアライメントをとり直し
ているのに対し、実際の変動に即してアライメントの要
、不要を判断できるのでアライメントの冗長性がなくな
り、露光に要する時間が短縮される。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の方法を用いれば、位置合
せ後の原版と基板との相対的位置関係を保ったまま長時
間の露光が可能となるため、高精度の位置合せを維持す
ることができ、微小線幅の加工性を生かした高精度な焼
付が実現できる。

法を示す１ショット分の概略フローチャート、第２図は
、本発明の一実施例に係る露光装置の概略図、 第３図は、本発明の他の実施例に係る多重露光方法を示
す１ショット分の概略フローチャート、そして 第４図は、本発明の他の実施例に係る露光装置の概略図
である。

１：マスク、 ２：ウェハ、 ３：ウェハステージ、 ４：アライメント光学系、 ５：アライメント光、 ６：光源、 ７：光束、 ８：シャッタ、 ９：レンズ、 １１：制御回路、 １２：シャッタ駆動装置、 １３：ウェハステージ駆動装置、 １４：雰囲気、振動監視装置、 ３１：シャッタ駆動信号、 ３２：位置ずれ信号、 ３３：ウェハステージ駆動信号。

（ｂ） 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原版と基板とを対向させて位置合せし、１ショッ
   トを２回以上に時分割して露光することにより、原版の
   パターンを基板に転写する多重露光方法において、時分
   割された各露光間に原版と基板との位置合せを必要に応
   じやり直して露光を行なうことを特徴とする多重露光方
   法。