JPS62271428A - 投影露光方法及び投影露光装置 - Google Patents
投影露光方法及び投影露光装置Info
- Publication number
- JPS62271428A JPS62271428A JP61115584A JP11558486A JPS62271428A JP S62271428 A JPS62271428 A JP S62271428A JP 61115584 A JP61115584 A JP 61115584A JP 11558486 A JP11558486 A JP 11558486A JP S62271428 A JPS62271428 A JP S62271428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- wafer
- projection exposure
- projection
- optical system
- 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
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 48
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は、投影光学系を介してマスク(或いはレチクル
)のパターンをウェハ上に転写する技術に係わり、特に
複数のマスクパターンを露光してその周辺をつなぎ合わ
せてチップパターンを形成するフォトコンボーズ方式の
投影露光方法及びこの方法に使用する投影露光装置に関
する。
)のパターンをウェハ上に転写する技術に係わり、特に
複数のマスクパターンを露光してその周辺をつなぎ合わ
せてチップパターンを形成するフォトコンボーズ方式の
投影露光方法及びこの方法に使用する投影露光装置に関
する。
(従来の技術)
近年、LSI等の半導体素子の回路パターンの微細化に
伴い、パターン転写手段として、第11図に示す如く高
w1m性能を有する光学式縮小投影露光装置が広く使用
されるようになっている。
伴い、パターン転写手段として、第11図に示す如く高
w1m性能を有する光学式縮小投影露光装置が広く使用
されるようになっている。
図中10は露光用照明光学系、20はマスク、30は縮
小投影レンズ、40は半導体ウェハであり、マスク20
には位置合わせ用マーク21a。
小投影レンズ、40は半導体ウェハであり、マスク20
には位置合わせ用マーク21a。
21bが形成されている。また、50はウェハステージ
、61a、61bはアライメント検出光学系、71a、
71bは駆動系、72a、72bはレーザ測長系を示し
ている。
、61a、61bはアライメント検出光学系、71a、
71bは駆動系、72a、72bはレーザ測長系を示し
ている。
この装置の解像性能は、搭載される投影レンズ30の解
像度Rで略決定され、リイレーの理論等から解像度Rは
次式で表わされる。
像度Rで略決定され、リイレーの理論等から解像度Rは
次式で表わされる。
R−k (λ/NA)
ここで、Rは解像度(μm)、λは波長(μTrL)、
NAはレンズの開口数にューメリカル・アパーチャ)で
あり、NA−nsinαで示される。αはウェハ40に
対して入射する光の開き角度(光束角度)、nは媒質の
屈折率である。kは比例定数であり、レンズ30の収差
が無い場合理論上に−0,61となるが、実際に研究室
レベルではk = 0.65程度、量産レベルではk
= 0.8程度と言われている。この式から判るように
解像度を上げるには、露光波長を短くするか、レンズの
開口数NAを大きくするのが有効である。従来から、こ
の種の露光装置に用いられている露光波長としては水銀
スペクトル中のQ線(436ni )が主流で、近年よ
うやくi線(365n1m )用の投影レンズが出始め
た段階であり、それ以上の短波長用についてはレンズ自
身の吸収率の増加に伴う諸問題等のため実用化されてい
ない。従って、レンズの開口数NAを大きくすることが
、解像度向上の上で最も重要な要因となる。
NAはレンズの開口数にューメリカル・アパーチャ)で
あり、NA−nsinαで示される。αはウェハ40に
対して入射する光の開き角度(光束角度)、nは媒質の
屈折率である。kは比例定数であり、レンズ30の収差
が無い場合理論上に−0,61となるが、実際に研究室
レベルではk = 0.65程度、量産レベルではk
= 0.8程度と言われている。この式から判るように
解像度を上げるには、露光波長を短くするか、レンズの
開口数NAを大きくするのが有効である。従来から、こ
の種の露光装置に用いられている露光波長としては水銀
スペクトル中のQ線(436ni )が主流で、近年よ
うやくi線(365n1m )用の投影レンズが出始め
た段階であり、それ以上の短波長用についてはレンズ自
身の吸収率の増加に伴う諸問題等のため実用化されてい
ない。従って、レンズの開口数NAを大きくすることが
、解像度向上の上で最も重要な要因となる。
ところが、レンズ設計上は開口数NAと露光領域とはあ
る種のトレード・オフの関係にあり、開口数NAの大き
なレンズは一般的には大きな露光領域を確保することが
難しい。例えば、0.35クラスのNAに対しては15
m+口(20mφ)程度の露光領域を確保できるが、0
.42クラスのNAに対しては10順口(14Mφ)程
度の露光領域しか確保できない。
る種のトレード・オフの関係にあり、開口数NAの大き
なレンズは一般的には大きな露光領域を確保することが
難しい。例えば、0.35クラスのNAに対しては15
m+口(20mφ)程度の露光領域を確保できるが、0
.42クラスのNAに対しては10順口(14Mφ)程
度の露光領域しか確保できない。
一方、半導体素子の最近の傾向としてパターンの微細化
にも拘らず、高集積化の要求から素子のチップサイズは
大きくなっている。特に、1MビットダイナミックRA
M以上の超LSI等では10厘口以上のチップサイズが
必要となっている。
にも拘らず、高集積化の要求から素子のチップサイズは
大きくなっている。特に、1MビットダイナミックRA
M以上の超LSI等では10厘口以上のチップサイズが
必要となっている。
しかし、上述したように光学式投影露光装置においては
、大きな開口数NAと大きな露光領域とを同時に満足す
ることは難しく、これが大きな問題となっている。
、大きな開口数NAと大きな露光領域とを同時に満足す
ることは難しく、これが大きな問題となっている。
ところで、この問題の解決法の一つとして、フォトコン
ポーズ露光法と云う提案がある。これは、第12図(a
)に示すように素子チップ42の領域をA、B、C,D
のように4分割し、それぞれの領域のパターンを別々に
露光していくと云うものである。つまり、1つの露光領
域は小さくても、これらをつなぎ合わせることによって
大きな露光領域を得ることができると云うものである。
ポーズ露光法と云う提案がある。これは、第12図(a
)に示すように素子チップ42の領域をA、B、C,D
のように4分割し、それぞれの領域のパターンを別々に
露光していくと云うものである。つまり、1つの露光領
域は小さくても、これらをつなぎ合わせることによって
大きな露光領域を得ることができると云うものである。
この方法によれば、例えば1つの露光領域が10WlI
I口であっても、4面つなぎ合わせることで20IMR
口の領域を得ることができる。
I口であっても、4面つなぎ合わせることで20IMR
口の領域を得ることができる。
しかし、この方法における大きな欠点は、分割した各w
4域を高精度につなぎ合わせなくてはならない点である
。前記第11図に示す従来装置を用いてこの方法を行う
と、第12図(b)に示す如く1つの領1iitAにつ
いては、該領MAの周辺に設けた位置合わせ用マーク4
1a、41b及びマスク20のマスクパターン領域周辺
に設けた位置合わせ用マーク21a、21bを用い、ア
ライメント検出光学系61a、61bにより高精度に位
置決めして露光することができる。しかし、その他の領
域B、C,Dについては、上記と同一関係に位置合わせ
用マークを設けることができないため、マークを頼りに
して高精度に位置決めすることができない。
4域を高精度につなぎ合わせなくてはならない点である
。前記第11図に示す従来装置を用いてこの方法を行う
と、第12図(b)に示す如く1つの領1iitAにつ
いては、該領MAの周辺に設けた位置合わせ用マーク4
1a、41b及びマスク20のマスクパターン領域周辺
に設けた位置合わせ用マーク21a、21bを用い、ア
ライメント検出光学系61a、61bにより高精度に位
置決めして露光することができる。しかし、その他の領
域B、C,Dについては、上記と同一関係に位置合わせ
用マークを設けることができないため、マークを頼りに
して高精度に位置決めすることができない。
考えられる方法としては領域B、C,Dを位置決めする
場合、一旦領MAの位置で領域B、C。
場合、一旦領MAの位置で領域B、C。
Dをマーク21a、21bに対して位置決めした後、ウ
ェハ40が載置されるステージ50を移動し、その際ス
テージ50の移動山は別の測長系(例えばレーザ測長系
72a、72b等)を用いて計測し、その圃を頼りにし
て領域B、C,Dそれぞれの位置を決定して露光してい
くことである。
ェハ40が載置されるステージ50を移動し、その際ス
テージ50の移動山は別の測長系(例えばレーザ測長系
72a、72b等)を用いて計測し、その圃を頼りにし
て領域B、C,Dそれぞれの位置を決定して露光してい
くことである。
しかし、この方法は関節的な位置合わせであるため、高
精度に位置決めすることが難しく、転写されるA、B、
C,Dの各領域を高精度につなぎ合わせることはできな
い。
精度に位置決めすることが難しく、転写されるA、B、
C,Dの各領域を高精度につなぎ合わせることはできな
い。
(発明が解決しようとする問題点)
このように従来のフォトコンボーズ露光方式にあっては
、分割される各領域を高精度に位置決めすることが困難
であり、各領域を高精度につなぎ合わせることはできな
かった。
、分割される各領域を高精度に位置決めすることが困難
であり、各領域を高精度につなぎ合わせることはできな
かった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、フォトコンボーズ露光方式において分
割される各領域を高精度に位置決めして露光することが
でき、各領域間を高精度につなぎ合わせることのできる
投影露光方法を提供することにある。
とするところは、フォトコンボーズ露光方式において分
割される各領域を高精度に位置決めして露光することが
でき、各領域間を高精度につなぎ合わせることのできる
投影露光方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記方法を実施するための
投影露光装置を提供することにある。
投影露光装置を提供することにある。
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
本発明の骨子は、ウェハ上に転写すべき位置に応じてマ
スクに設ける位置合わせ用マークの位置を変えることに
より、それぞれのマスク毎にマークを用いた直接位置合
わせを行うことにある。
スクに設ける位置合わせ用マークの位置を変えることに
より、それぞれのマスク毎にマークを用いた直接位置合
わせを行うことにある。
即ち本発明は、所定のパターンが形成された複数のマス
クを用い、複数のマスクパターンを投影光学系を介して
順次ウェハ上に転写し、各々のマスクパターン領域の周
辺部をウェハ上で結合して1つのチップパターンを形成
する投影露光方法において、前記マスクには前記マスク
パターン領域の前記ウェハ上で結合されない少なくとも
2つの周辺部の近傍にそれぞれ第1の位置合わせ用マー
ク群を形成し、前記ウェハには前記各マスク毎の上記マ
ーク群と位置合わせされるべき第2の位置合わせ用マー
ク群を形成しておき、上記第1及び第2の位置合わせ用
マーク群の相対位置を合わせて、それぞれのマスクパタ
ーンを露光するようにした方法である。
クを用い、複数のマスクパターンを投影光学系を介して
順次ウェハ上に転写し、各々のマスクパターン領域の周
辺部をウェハ上で結合して1つのチップパターンを形成
する投影露光方法において、前記マスクには前記マスク
パターン領域の前記ウェハ上で結合されない少なくとも
2つの周辺部の近傍にそれぞれ第1の位置合わせ用マー
ク群を形成し、前記ウェハには前記各マスク毎の上記マ
ーク群と位置合わせされるべき第2の位置合わせ用マー
ク群を形成しておき、上記第1及び第2の位置合わせ用
マーク群の相対位置を合わせて、それぞれのマスクパタ
ーンを露光するようにした方法である。
また本発明は、上記方法を実施するための投影露光装置
において、前記マスクとウェハとの位置合わせを行うた
めの位置検出光学系を、前記マスクパターンの4周辺方
向にそれぞれ配設するようにしたものである。
において、前記マスクとウェハとの位置合わせを行うた
めの位置検出光学系を、前記マスクパターンの4周辺方
向にそれぞれ配設するようにしたものである。
(作用)
上記の方法であれば、各マスク毎に第1の位置合わせ用
マーク群と第2の位置合わせ用マーク群とが直接的に位
置合わせされるので、全てのマスクについてウェハの位
置合わせを高精度に行うことが可能となる。従って、パ
ターンのつなぎを高精度に行うことが可能となり、フォ
トコンボーズ露光方式の利点を十分に生かすことができ
る。
マーク群と第2の位置合わせ用マーク群とが直接的に位
置合わせされるので、全てのマスクについてウェハの位
置合わせを高精度に行うことが可能となる。従って、パ
ターンのつなぎを高精度に行うことが可能となり、フォ
トコンボーズ露光方式の利点を十分に生かすことができ
る。
(実施例)
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第1図は本発明の一実施例に係わる投影露光装置を示す
概略構成図である。図中10は露光用照明光学系であり
、この照明光学系10からの光はマスク20に照射され
る。マスク20を透過した光は、縮小投影レンズ(投影
光学系)30を介してウェハ40上に照射され、これに
よりマスクパターンがウェハ40上に転写されるものと
なっている。
概略構成図である。図中10は露光用照明光学系であり
、この照明光学系10からの光はマスク20に照射され
る。マスク20を透過した光は、縮小投影レンズ(投影
光学系)30を介してウェハ40上に照射され、これに
よりマスクパターンがウェハ40上に転写されるものと
なっている。
ここで、本装置の基本構成は前記第11図に示した従来
装置と同様であり、本装置がこれと異なる点は、アライ
メント検出光学系61を4個設けたことにある。即ち、
マスク20のマスクパターン領域の4つの周辺にアライ
メント検出光学系61 (61a、 〜、61d)がそ
れぞれ配置されている。そして、マスク20及びウェハ
40には、後述する如く第1及び第2の位置合わせ用マ
ーク群21.41がそれぞれ形成されるものとなってい
る。
装置と同様であり、本装置がこれと異なる点は、アライ
メント検出光学系61を4個設けたことにある。即ち、
マスク20のマスクパターン領域の4つの周辺にアライ
メント検出光学系61 (61a、 〜、61d)がそ
れぞれ配置されている。そして、マスク20及びウェハ
40には、後述する如く第1及び第2の位置合わせ用マ
ーク群21.41がそれぞれ形成されるものとなってい
る。
第2図はウェハ4o上に転写されるチップパターンの分
割例を示す平面図であり、チップパターン42はA、、
B、C,Dの4つの領域に分割されている。また、各領
域の周辺には、予め第2の位置合ワセ用マーク群41
(41a、 〜、41h)が形成されている。即ち、領
域Aの他の領域B。
割例を示す平面図であり、チップパターン42はA、、
B、C,Dの4つの領域に分割されている。また、各領
域の周辺には、予め第2の位置合ワセ用マーク群41
(41a、 〜、41h)が形成されている。即ち、領
域Aの他の領域B。
Dと結合されない2つの周辺部にはマーク41a。
41bが形成され、領域Bの他の領域A、Cと結合され
ない2つの周辺部にはマーク41c、41dが形成され
、領域Cの他の領域B、Dと結合されない2つの周辺部
にはマーク41e、41fが形成され、また領域りの他
の領域A、Cと結合されない2つの周辺部にはマーク4
1a、41hが形成されている。
ない2つの周辺部にはマーク41c、41dが形成され
、領域Cの他の領域B、Dと結合されない2つの周辺部
にはマーク41e、41fが形成され、また領域りの他
の領域A、Cと結合されない2つの周辺部にはマーク4
1a、41hが形成されている。
ここで、アライメント検出光学系61によるマーク21
.41の位置合わせは、ウェハ40に形成したマーク4
1に光を照射し、該マーク41からの反射光を投影レン
ズ3oによりマスク20に形成したマーク21に結像し
、これをアライメント検出光学系61により受光する。
.41の位置合わせは、ウェハ40に形成したマーク4
1に光を照射し、該マーク41からの反射光を投影レン
ズ3oによりマスク20に形成したマーク21に結像し
、これをアライメント検出光学系61により受光する。
そして、第3図に示す如く、ウェハマーク41による検
出信号のビークPt 、P2の中点と、マスクマーク2
1による検出信号のピークQ1.Q2の中点とが一致す
るようにすればよい。
出信号のビークPt 、P2の中点と、マスクマーク2
1による検出信号のピークQ1.Q2の中点とが一致す
るようにすればよい。
一方、マスク2oは第4図乃至第7図に示す如く4種類
であり、それぞれのマスク20 (20a。
であり、それぞれのマスク20 (20a。
〜、20d)には、ウェハ40上の第2の位置合わせ用
マーク群41に対応する第1の位置合わせ用マーク群2
1 (21a、 〜、21 h)が形成されている。即
ち、マスク20aには、第4図(a)に示す如く、該マ
スク20aのマスクパターン領域Aの周辺部で、且つウ
ェハ40上で他のマスクパターン領域と結合されない2
つの周辺部にマーク21a、21bが形成されている。
マーク群41に対応する第1の位置合わせ用マーク群2
1 (21a、 〜、21 h)が形成されている。即
ち、マスク20aには、第4図(a)に示す如く、該マ
スク20aのマスクパターン領域Aの周辺部で、且つウ
ェハ40上で他のマスクパターン領域と結合されない2
つの周辺部にマーク21a、21bが形成されている。
同様に、マスク20bには第5図(a)に示す如くマー
ク21G、21dが形成され、マスク20cには第6図
(a)に示す如くマーク21e、21fが形成され、マ
スク20dには第7図(a>に示す如(マーク21g、
21hが形成されている。
ク21G、21dが形成され、マスク20cには第6図
(a)に示す如くマーク21e、21fが形成され、マ
スク20dには第7図(a>に示す如(マーク21g、
21hが形成されている。
次に、上記装置を用いた投影露光方法について説明する
。
。
第4図乃至第7図は位置合わせを行う際に使う位置検出
光学系とマスクマークとの関係を説明するためのもので
、マスク上面から見た図である。
光学系とマスクマークとの関係を説明するためのもので
、マスク上面から見た図である。
転写パターンはA、B、C,Dの順に露光していくもの
とし、各々ステップA、ステップB、ステップC,ステ
ップDとする。
とし、各々ステップA、ステップB、ステップC,ステ
ップDとする。
まず、ステップAについて、第4図(a)(b)を参照
して説明する。この場合、使用するマスク20は、第4
図(a)に示す如くパターン“A 11が描画されてい
るマスク20aである。このパターン“A”の周辺には
位置合わせ用マーク21a。
して説明する。この場合、使用するマスク20は、第4
図(a)に示す如くパターン“A 11が描画されてい
るマスク20aである。このパターン“A”の周辺には
位置合わせ用マーク21a。
21bが存在する。このマスク20aを投影露光装置に
セットし、転写ざるれるウェハ40をステージ上にセッ
トし、第4図(b)に示す如くパターン“A”が転写さ
れる領域Aの中心が投影レンズ30の中心になるように
ステージ50を移動する。このとき、アライメント検出
光学系61aを用いてマスクマーク21aとウェハマー
ク41aとの位置ずれ量を、アライメント検出光学系6
1bを用いてマスクマーク21bとウェハマーク41b
との位置ずれ量をそれぞれ検出し、ウェハステージ50
のX、Y、θ方向の微動機構(図示せず)を用いて位置
補正を行い、マスク20aとウェハ40との位置合わせ
を行う。位置合わせ終了後、マスクパターン“A ”を
ウェハ40上に転写し、ステップAが終了する。
セットし、転写ざるれるウェハ40をステージ上にセッ
トし、第4図(b)に示す如くパターン“A”が転写さ
れる領域Aの中心が投影レンズ30の中心になるように
ステージ50を移動する。このとき、アライメント検出
光学系61aを用いてマスクマーク21aとウェハマー
ク41aとの位置ずれ量を、アライメント検出光学系6
1bを用いてマスクマーク21bとウェハマーク41b
との位置ずれ量をそれぞれ検出し、ウェハステージ50
のX、Y、θ方向の微動機構(図示せず)を用いて位置
補正を行い、マスク20aとウェハ40との位置合わせ
を行う。位置合わせ終了後、マスクパターン“A ”を
ウェハ40上に転写し、ステップAが終了する。
次に、マスク20をマスク20bに交換し、ステップB
に移る。マスク20bに゛は、第5図(a)に示す如く
転写パターン“B”とマスクマーク21c、21dが形
成されている。このマスク20bをセットした後、第5
図(b)に示す如くウェハ40にパターン“B′が転写
されるべき位置ヘウエハステージ5oを移動する。そし
て、アライメント検出光学系61bを用いてマスクマー
ク21cとウェハマーク41cとの位置ずれ量を、アラ
イメント検出光学系61cを用いてマスクマーク21(
jとウェハマーク21dとの位置ずれ量をそれぞれ検出
し、ステップAの場合と同様にマスク20aとウェハ4
0との位置合わせを行い、その後マスクパターン゛′B
″をウェハ40上に転写し、ステップBが終了する。
に移る。マスク20bに゛は、第5図(a)に示す如く
転写パターン“B”とマスクマーク21c、21dが形
成されている。このマスク20bをセットした後、第5
図(b)に示す如くウェハ40にパターン“B′が転写
されるべき位置ヘウエハステージ5oを移動する。そし
て、アライメント検出光学系61bを用いてマスクマー
ク21cとウェハマーク41cとの位置ずれ量を、アラ
イメント検出光学系61cを用いてマスクマーク21(
jとウェハマーク21dとの位置ずれ量をそれぞれ検出
し、ステップAの場合と同様にマスク20aとウェハ4
0との位置合わせを行い、その後マスクパターン゛′B
″をウェハ40上に転写し、ステップBが終了する。
ステップC,ステップDの場合にも、ステップA、ステ
ップBの場合と同様の手順を行う。但し、ステップCに
おける使用マスク20はマスク20C1使用するアライ
メント検出光学系は61c、61d、マスクマークは2
1e、21f、ウェハマークは41e、41fである。
ップBの場合と同様の手順を行う。但し、ステップCに
おける使用マスク20はマスク20C1使用するアライ
メント検出光学系は61c、61d、マスクマークは2
1e、21f、ウェハマークは41e、41fである。
また、ステップDにおける使用マスク2oはマスク20
d、使用するアライメント検出光学系は61d。
d、使用するアライメント検出光学系は61d。
61a、マスクマークは21!;l、21h、ウェハマ
ークは41g、41hである。
ークは41g、41hである。
上記の方法により、4枚のマスク2oをウェハ40上の
それぞれに対応したマークに対して位置合わせを行うこ
とができ、それぞれ高精度に位置決めしてパターン転写
を行うことができる。従って、4つのマスクパターンを
ウェハ4o上に高精度につなぎ合わせて転写することが
でき、フォトコンポーズ露光方式の利点を十分に生かす
ことができる。
それぞれに対応したマークに対して位置合わせを行うこ
とができ、それぞれ高精度に位置決めしてパターン転写
を行うことができる。従って、4つのマスクパターンを
ウェハ4o上に高精度につなぎ合わせて転写することが
でき、フォトコンポーズ露光方式の利点を十分に生かす
ことができる。
ところで、上述のパターンA、B、C,Dを高精度につ
なぎ合わせるためには、本方法によれば、それぞれのパ
ターンの位置合わせに用いるウェハ上)位置合bt用v
−り41 a、41 b ;41 c。
なぎ合わせるためには、本方法によれば、それぞれのパ
ターンの位置合わせに用いるウェハ上)位置合bt用v
−り41 a、41 b ;41 c。
41d:41e、41f:41o、41hそれぞれの位
置関係が正確でなければならない。このウェハ上マーク
の形成法としては、他の露光装置を用いて描画する方法
が考えられる。つまり、第1回目の露光でマークパター
ンを形成するが、同一の装置でこれを行うには露光領域
が小さいため、第2図に示す如きマーク41a、〜、4
1hを形成するために最低4回の露光を必要とする。こ
のときの露光はウェハステージ50の絶対位置決め精度
に頼って行われるため、マーク41a、〜。
置関係が正確でなければならない。このウェハ上マーク
の形成法としては、他の露光装置を用いて描画する方法
が考えられる。つまり、第1回目の露光でマークパター
ンを形成するが、同一の装置でこれを行うには露光領域
が小さいため、第2図に示す如きマーク41a、〜、4
1hを形成するために最低4回の露光を必要とする。こ
のときの露光はウェハステージ50の絶対位置決め精度
に頼って行われるため、マーク41a、〜。
41h間の位置精度は上記4回の露光の際の位置決め精
度に依存し、十分な位置精度を保証することは難しい。
度に依存し、十分な位置精度を保証することは難しい。
そこで、第1回目の露光の際には露光領域の大きな他の
露光装置を用いる。つまり、第8図に示す如くマーク4
1a、〜、41hを含むマスクパターンを1回の露光で
行い、ウェハマークを同時に形成する。このようにすれ
ば、マーク41a。
露光装置を用いる。つまり、第8図に示す如くマーク4
1a、〜、41hを含むマスクパターンを1回の露光で
行い、ウェハマークを同時に形成する。このようにすれ
ば、マーク41a。
〜、41h間の位置精度はステージ50の位置決め精度
に依存されずに保証される。また、この1回目の露光で
はマークパターンを形成できる程度の解像度があればよ
いため、前述したように光学式投影露光装置を用いても
大きな露光領域を確保することが可能である。また、他
の露光装置として、電子ビーム露光装置を用いてもよく
、要は第1回目の露光でマーク41a、〜、41h間の
位置関係を高精度に補償してアライメントマークを形成
すればよい。
に依存されずに保証される。また、この1回目の露光で
はマークパターンを形成できる程度の解像度があればよ
いため、前述したように光学式投影露光装置を用いても
大きな露光領域を確保することが可能である。また、他
の露光装置として、電子ビーム露光装置を用いてもよく
、要は第1回目の露光でマーク41a、〜、41h間の
位置関係を高精度に補償してアライメントマークを形成
すればよい。
このように本実施例によれば、ウェハ40上に形成され
、且つ位置関係が十分に保証された第2の位置合わせ用
マーク群41のそれぞれに対して、4枚のマスク20上
にそれぞれ形成された第1の位置合わせ用マーク群21
を位置合わせすることにより、マスクパターンA、B、
C,Dを高精度に位置決めしてウェハ40上に転写する
ことができる。つまり、パターンA、B、C,Dを高精
度につなぎ合わせて1つのチップパターンを形成するこ
とが可能となる。従って、投影レンズ30の高NA化に
伴い露光領域が小さくなっても、大きなチップサイズの
パターンを形成することができ、より微細なパターン形
成が可能となる。即ち、半導体素子形成のりソゲラフイ
エ程における効果は絶大である。また、第1図と第11
図とを比較して判るように、装置としては、従来装置の
アライメント検出光学系61の個数及び配置位置を変え
るのみで、簡易に実現し得る等の利点がある。
、且つ位置関係が十分に保証された第2の位置合わせ用
マーク群41のそれぞれに対して、4枚のマスク20上
にそれぞれ形成された第1の位置合わせ用マーク群21
を位置合わせすることにより、マスクパターンA、B、
C,Dを高精度に位置決めしてウェハ40上に転写する
ことができる。つまり、パターンA、B、C,Dを高精
度につなぎ合わせて1つのチップパターンを形成するこ
とが可能となる。従って、投影レンズ30の高NA化に
伴い露光領域が小さくなっても、大きなチップサイズの
パターンを形成することができ、より微細なパターン形
成が可能となる。即ち、半導体素子形成のりソゲラフイ
エ程における効果は絶大である。また、第1図と第11
図とを比較して判るように、装置としては、従来装置の
アライメント検出光学系61の個数及び配置位置を変え
るのみで、簡易に実現し得る等の利点がある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記チップパターンの分割は4分割に限る
ものではな(、第9図に示す如く2分割としてもよい。
い。例えば、前記チップパターンの分割は4分割に限る
ものではな(、第9図に示す如く2分割としてもよい。
この場合、マスクに形成する第1の位置合わせ用マーク
群は、マスクパターン領域のウェハ上で結合されない2
つ若しくは3つの周辺部に形成すればよい。つまり、第
1の位置合わせ用マーク群は、マスクパターン領域のウ
ェハ上で結合されない少なくとも2つの周辺部に形成す
ればよい。また、アライメント検出光学系61は、第1
0図に示す如く、マスク20と投影レンズ30との間に
設置されるものであってもよい。さらに、アライメント
検出光学系61による位置合わせの原理は、前記第3図
に示した方法に何等限定されるものではなく、仕様に応
じて適宜変更可能である。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
群は、マスクパターン領域のウェハ上で結合されない2
つ若しくは3つの周辺部に形成すればよい。つまり、第
1の位置合わせ用マーク群は、マスクパターン領域のウ
ェハ上で結合されない少なくとも2つの周辺部に形成す
ればよい。また、アライメント検出光学系61は、第1
0図に示す如く、マスク20と投影レンズ30との間に
設置されるものであってもよい。さらに、アライメント
検出光学系61による位置合わせの原理は、前記第3図
に示した方法に何等限定されるものではなく、仕様に応
じて適宜変更可能である。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、各マスク毎に第1
の位置合わせ用マーク群と第2の位置合わせ用マーク群
とが直接的に位置合わせされるので、全てのマスクにつ
いてウェハの位置合わせを高精度に行うことが可能とな
る。従って、フォトコンボーズ露光方式において分割さ
れる各領域を高精度に位置決めして露光することができ
、各領域間を高精度につなぎ合わせることができる。
の位置合わせ用マーク群と第2の位置合わせ用マーク群
とが直接的に位置合わせされるので、全てのマスクにつ
いてウェハの位置合わせを高精度に行うことが可能とな
る。従って、フォトコンボーズ露光方式において分割さ
れる各領域を高精度に位置決めして露光することができ
、各領域間を高精度につなぎ合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係わる投影露光装置を示す
概略構成図、第2図はウェハ上に形成すべきパターン及
び第1の位置合わせマーク群を示す平面図、第3図はマ
ークによる位置合わせ原理を説明するための模式図、第
4図乃至第7図はそれぞれアライメント検出光学系とマ
スクマークとの関係を説明するための模式図、第8図は
ウェハ上マークを形成する方法を説明するための模式図
、第9図及び第10図はそれぞれ変形例を説明するため
の模式図、第11図は従来の投影露光装置を示す概略構
成図、第12図は従来のフォトコンボーズ露光法を説明
するための模式図である。 10・・・露光用照明光学系、20.20a、〜。 20d−マスク、21.21a、 〜、21h・マスク
マーク(第1の位置合わせ用マーク群)30・・・縮小
投影レンズ(投影光学系)、40・・・ウェハ、41、
41 a、 〜、 41 tl・(第2の位置合わせ用
マーク群)、42・・・チップrRwi、50・・・ウ
ェハステージ、61.61a、 〜、61d・・・アラ
イメント検出光学系。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 第4図 (a) (b)第5図 (a) (b)第6図 (a) (b)’ 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図
概略構成図、第2図はウェハ上に形成すべきパターン及
び第1の位置合わせマーク群を示す平面図、第3図はマ
ークによる位置合わせ原理を説明するための模式図、第
4図乃至第7図はそれぞれアライメント検出光学系とマ
スクマークとの関係を説明するための模式図、第8図は
ウェハ上マークを形成する方法を説明するための模式図
、第9図及び第10図はそれぞれ変形例を説明するため
の模式図、第11図は従来の投影露光装置を示す概略構
成図、第12図は従来のフォトコンボーズ露光法を説明
するための模式図である。 10・・・露光用照明光学系、20.20a、〜。 20d−マスク、21.21a、 〜、21h・マスク
マーク(第1の位置合わせ用マーク群)30・・・縮小
投影レンズ(投影光学系)、40・・・ウェハ、41、
41 a、 〜、 41 tl・(第2の位置合わせ用
マーク群)、42・・・チップrRwi、50・・・ウ
ェハステージ、61.61a、 〜、61d・・・アラ
イメント検出光学系。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 第4図 (a) (b)第5図 (a) (b)第6図 (a) (b)’ 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図
Claims (7)
- (1)所定のパターンが形成された複数のマスクを用い
、複数のマスクパターンを投影光学系を介して順次ウェ
ハ上に転写し、各々のマスクパターン領域の周辺部をウ
ェハ上で結合して1つのチップパターンを形成する投影
露光方法において、前記マスクには前記マスクパターン
領域の前記ウェハ上で結合されない少なくとも2つの周
辺部の近傍にそれぞれ第1の位置合わせ用マーク群を形
成し、前記ウェハには前記各マスク毎の上記マーク群と
位置合わせされるべき第2の位置合わせ用マーク群を形
成しておき、上記第1及び第2の位置合わせ用マーク群
の相対位置を合わせて、それぞれのマスクパターンを露
光することを特徴とする投影露光方法。 - (2)前記複数のマスクとして、矩形のマスクパターン
領域を有する4枚のマスクを用いることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の投影露光方法。 - (3)前記第2の位置合わせ用マーク群を形成する手段
として、電子ビーム露光装置を用いることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の投影露光方法。 - (4)前記第2の位置合わせ用マーク群を形成する手段
として、前記マスクパターンを前記ウェハ上に転写する
際に用いる投影露光装置よりも露光領域の広い投影露光
装置を用いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の投影露光方法。 - (5)マスクに形成されたマスクパターンを投影光学系
を介してウェハ上に転写する投影露光装置において、前
記マスクとウェハとの位置合わせを行うための位置検出
光学系を、前記マスクパターン領域の4周辺方向にそれ
ぞれ配設したことを特徴とする投影露光装置。 - (6)前記位置検出光学系は、マスクの種類により任意
の複数個が選択して使用されるものであることを特徴と
する特許請求の範囲第5項記載の投影露光装置。 - (7)前記位置検出光学系は、前記マスクに形成された
第1の位置合わせ用マーク群と前記ウェハに形成された
第2の位置合わせ用マーク群との相対位置を検出するも
のであり、該位置検出光学系によるそれぞれのマーク信
号検出は、前記投影光学系を介して行われることを特徴
とする特許請求の範囲第5項記載の投影露光装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61115584A JPS62271428A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 投影露光方法及び投影露光装置 |
KR1019870005015A KR900004051B1 (ko) | 1986-05-20 | 1987-05-20 | 투영노광법 및 그 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61115584A JPS62271428A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 投影露光方法及び投影露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62271428A true JPS62271428A (ja) | 1987-11-25 |
Family
ID=14666206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61115584A Pending JPS62271428A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 投影露光方法及び投影露光装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62271428A (ja) |
KR (1) | KR900004051B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114270A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体チップの製造方法 |
US9024457B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP61115584A patent/JPS62271428A/ja active Pending
-
1987
- 1987-05-20 KR KR1019870005015A patent/KR900004051B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012114270A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体チップの製造方法 |
US9024457B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR880014642A (ko) | 1988-12-24 |
KR900004051B1 (ko) | 1990-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5160957A (en) | Alignment and exposure apparatus | |
US5933219A (en) | Projection exposure apparatus and device manufacturing method capable of controlling polarization direction | |
US4269505A (en) | Device for the projection printing of the masks of a mask set onto a semiconductor substrate | |
US5262822A (en) | Exposure method and apparatus | |
JPS62145730A (ja) | 投影型露光装置 | |
JP3292022B2 (ja) | 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 | |
US8149385B2 (en) | Alignment unit and exposure apparatus | |
JPS58112330A (ja) | 投影型露光装置 | |
JPS62271428A (ja) | 投影露光方法及び投影露光装置 | |
JPS5990929A (ja) | 投影露光装置のピント合わせ方法 | |
JP2702496B2 (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
JP3326446B2 (ja) | 露光方法及び装置、リソグラフィ方法、マーク焼き付け装置、及びプロキシミティ露光装置 | |
JPS6258139B2 (ja) | ||
JP3376291B2 (ja) | 露光装置及びデバイスの製造方法 | |
JP2884767B2 (ja) | 観察装置 | |
JPS5821740A (ja) | 投影露光用フオトマスク | |
JPH1152545A (ja) | レチクルおよびそれによって転写されたパターンならびにレチクルと半導体ウエハとの位置合わせ方法 | |
JPS63275115A (ja) | 半導体装置のパタ−ン形成方法 | |
JP4729899B2 (ja) | 走査型投影露光装置、マスクステージの走り補正方法及びマイクロデバイスの製造方法 | |
JPH01209721A (ja) | 投影露光装置 | |
JPH08279457A (ja) | 位置合わせ方法及びそれを用いた露光装置 | |
JP2819592B2 (ja) | 位置合わせ装置 | |
JPS59101829A (ja) | アライメントマ−クの配置方法 | |
JPS62262423A (ja) | 露光装置 | |
JPH05190420A (ja) | 露光装置及びそれを用いた半導体チップの製造方法 |