JPS63312636A - Stepper - Google Patents
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- JPS63312636A JPS63312636A JP62148626A JP14862687A JPS63312636A JP S63312636 A JPS63312636 A JP S63312636A JP 62148626 A JP62148626 A JP 62148626A JP 14862687 A JP14862687 A JP 14862687A JP S63312636 A JPS63312636 A JP S63312636A
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Classifications
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- 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
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、投影露光装置、特に画面を合成してより大き
な露光領域を得ることのできる投影露光装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a projection exposure apparatus, and particularly to a projection exposure apparatus that can combine screens to obtain a larger exposure area.
今日、超ＬＳＩ等の高集積度半導体素子の製造にあたっ
ては、投影型露光装置は不可欠の装置となっている。そ
して、最近の一層の高集積化に対応して、より微細なパ
ターンをより広い領域にわたって正確に投影露光する要
請が高まってきている。Nowadays, projection type exposure apparatuses have become indispensable devices for manufacturing highly integrated semiconductor devices such as VLSIs. In response to the recent trend toward higher integration, there is an increasing demand for accurate projection exposure of finer patterns over a wider area.
しかしながら、一般に投影露光装置に搭載される投影レ
ンズの性能は、露光波長、開口数（Ｎ、Ａ、）及び露光
領域により決定され、高い解像力を得るために短波長化
、高Ｎ、Ａ、化しながら、同時に広い領域を確保するこ
とは極めて困難なことである。However, the performance of a projection lens installed in a projection exposure apparatus is generally determined by the exposure wavelength, numerical aperture (N, A,), and exposure area. However, it is extremely difficult to secure a large area at the same time.
そこで、比較的狭い露光領域ではあるが高い解像力を有
する投影レンズを用い、被露光物体とじてのウェハを所
定量だけ移動させて複数の露光を繰り返して画面を合成
することが提案されている。Therefore, it has been proposed to use a projection lens that has a relatively narrow exposure area but high resolution, move the wafer as the object to be exposed by a predetermined amount, and repeat multiple exposures to synthesize a screen.
即ち、大きなパターンを複数に分割してそれぞれを順に
露光して感光体基板上で露光画面をつなぐことによって
大きなパターンを合成するのである。That is, a large pattern is synthesized by dividing a large pattern into a plurality of parts, exposing each part in turn, and connecting the exposed screens on a photoreceptor substrate.
これによって、高い解像力を維持しつつ、より広い露光
傾城を得ることが可能となる。This makes it possible to obtain a wider exposure tilt while maintaining high resolution.
ところが、優れた結像性能を有する投影光学系といえど
も、歪曲収差が少なからず残存しているため、画面合成
の際、隣接して接続される露光パターンごとの境界にお
いてパターンのズレを生ずる恐れがあった。このため、
各露光の境界領域において形成されるパターン形状に不
整合が生じ、境界領域のパターンの接続が不良となり、
回路素子等の機能が所望の特性にならないという問題が
生じ易かった。However, even with a projection optical system that has excellent imaging performance, considerable distortion remains, so when compositing images, there is a risk of pattern misalignment at the boundary between adjacent exposure patterns. was there. For this reason,
Inconsistency occurs in the pattern shapes formed in the boundary areas of each exposure, resulting in poor connections between the patterns in the boundary areas.
Problems tend to occur in which the functions of circuit elements and the like do not have desired characteristics.
本発明の目的は、微細パターンの投影露光を繰り返して
より大きな画面を合成するに際し、画面の境界領域にお
けるパターンの接続を良好に維持し、以て高い解像力を
有しつつより広い領域の投影露光を行い、大きな画面の
構成を可能とする投影露光装置を提供することにある。It is an object of the present invention to maintain good connection of patterns in the boundary area of the screen when repeating projection exposure of fine patterns to synthesize a larger screen, thereby achieving projection exposure of a wider area while maintaining high resolution. An object of the present invention is to provide a projection exposure apparatus that can perform the following operations and configure a large screen.
本発明は、レチクルのパターン像をウェハ上に投影する
ための投影光学系と、前記ウェハと前記レチクルとの位
置を相対的に移動するためのステージとを有する投影露
光装置において、投影光学系によるレチクルのパターン
像をウェハ上の第１の領域に投影露光する第１露光を行
い、次に、ステージを所定量移動させることによって前
記ウェハ上の第１ ％Ｍ域に隣接する第２領域にレチク
ルのパターン像を投影露光する第２露光とを行い、同一
又は異なるレチクルのパターン像を同一ウェハ上の異な
る領域に投影露光して画面合成を行い得る投影露光装置
を基本とするものである。The present invention provides a projection exposure apparatus including a projection optical system for projecting a pattern image of a reticle onto a wafer, and a stage for relatively moving the positions of the wafer and the reticle. A first exposure is performed in which the pattern image of the reticle is projected onto a first area on the wafer, and then the reticle is projected onto a second area adjacent to the 1%M area on the wafer by moving the stage a predetermined amount. It is based on a projection exposure apparatus that can carry out a second exposure in which a pattern image of the same or a different reticle is projected onto different areas on the same wafer to perform screen synthesis.
そして、前記ステージは、前記第１露光の際のレチクル
のパターン像と前記第２露光の際のレチクルのパターン
像との前記ウェハ上での重複領域が、前記第１及び第２
露光における各レチクルパターン像の光軸位置から互い
にほぼ等しい距離となるように、前記レチクルとウェハ
とを相対的に移動するものである。The stage is configured such that an overlapping area on the wafer between the reticle pattern image during the first exposure and the reticle pattern image during the second exposure is located at the first and second exposure areas.
The reticle and the wafer are moved relative to each other so that they are approximately equal distances from the optical axis position of each reticle pattern image during exposure.
上記の如き本発明の構成によれば、接続される２つのパ
ターンの重複領域が光軸位置から等しい距離にあるため
重複領域における各パターン像の歪曲収差による変形が
等しくなるため、残存歪曲収差の状態に限らず、常に良
好なパターンの接続が可能となる。従って、分割露光さ
れたパターンの境界が滑らかに接続され、良好な画面合
成を行うことが可能となる。According to the configuration of the present invention as described above, since the overlapping regions of the two patterns to be connected are at equal distances from the optical axis position, the deformation due to distortion of each pattern image in the overlapping region is equal, so that residual distortion can be reduced. Good pattern connections are always possible regardless of the condition. Therefore, the boundaries of the patterns subjected to divided exposure are smoothly connected, and it becomes possible to perform good screen composition.
本発明を以下に図示した実施例に基づいて説明する。第
１図は本発明の投影露光装置の例を示す概略構成図であ
る。水銀ランプ等の光源１から供給される露光光束を、
楕円鏡２及び反射鏡３によって所定位置に集光し、コリ
メーターレンズ４によって平行光束に変換した後、オプ
ティカルインテグレータ５によってその射出面の近傍に
実質的面光源を形成する。そして反射鏡６及びコンデン
サーレンズ系７によって、レチクルＲを均一に照明する
。レチクルＲ上の所定のパターンは、投影レンズＬによ
ってウェハＷ上に投影され、ウェハ上に塗布されたレジ
ストにレチクルＲ上のパターン像が露光される。１回の
露光が終了すると、ウェハＷを載置するステージ８が移
動して、ウェハＷを次の露光位置にまで所定量移動させ
て次の露光が行われる。このような複数の露光を同一ウ
ェハ上に繰り返して行なった後、ウェハを現像、エツチ
ングすることによってウェハ上にレチクルパターンに応
じた所望のパターンを転写することができる。The present invention will be explained below based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the projection exposure apparatus of the present invention. The exposure light flux supplied from the light source 1 such as a mercury lamp is
After the light is focused at a predetermined position by the elliptical mirror 2 and the reflecting mirror 3 and converted into a parallel light beam by the collimator lens 4, the optical integrator 5 forms a substantial surface light source near its exit surface. Then, the reticle R is uniformly illuminated by the reflecting mirror 6 and the condenser lens system 7. A predetermined pattern on the reticle R is projected onto the wafer W by a projection lens L, and the pattern image on the reticle R is exposed to a resist coated on the wafer. When one exposure is completed, the stage 8 on which the wafer W is placed moves to move the wafer W by a predetermined amount to the next exposure position, and the next exposure is performed. After repeatedly performing such a plurality of exposures on the same wafer, the wafer is developed and etched, thereby making it possible to transfer a desired pattern corresponding to the reticle pattern onto the wafer.
そして、同一ウェハ上にレチクルパターンの露光を繰り
返して、大きな画面の合成を行うために必要なうエバの
移動量即ち、ステージ８の移動量を演算する演算手段１
０と、演算手段１０からの信号によってステージ移動量
を制御する駆動制御手段１１及びステージ８を駆動する
ステージ駆動手段１２が設けられている。さらに、第１
露光領域おける光軸中心から境界領域までの距離と、こ
の第１露光領域の横或いは縦に隣接する第２＃を光領域
における光軸中心から境界領域までの距離が一定になる
ようにステージを駆動するために、あらかじめ第１露光
領域の横或いは縦方向における光軸中心から境界領域ま
での距離を設定しておく入力手段１３が設けられている
。この入力手段１３においては、画面合成のために最適
な各露光パターンの重複量Δを演算するための情報も入
力され、入力手段１３から入力される露光波長λ、投影
レンズＬの開口数（Ｎ、＾、）、照明条件としてのσ値
から、第１露光と第２露光との各投影パターンの重複量
Δの適切な値を求め、演算手段１０によりこのために必
要なステージ８の移動量が算出される。Then, calculation means 1 calculates the amount of movement of the evaporator, that is, the amount of movement of the stage 8, which is necessary to synthesize a large screen by repeating exposure of the reticle pattern on the same wafer.
0, a drive control means 11 that controls the stage movement amount based on a signal from the calculation means 10, and a stage drive means 12 that drives the stage 8. Furthermore, the first
The stage is set so that the distance from the optical axis center to the boundary area in the exposure area and the distance from the optical axis center to the boundary area in the second exposure area horizontally or vertically adjacent to the first exposure area are constant. For driving, an input means 13 is provided in which the distance from the optical axis center to the boundary area in the horizontal or vertical direction of the first exposure area is set in advance. In this input means 13, information for calculating the optimum overlap amount Δ of each exposure pattern for screen composition is also input, and the exposure wavelength λ input from the input means 13 and the numerical aperture (N , ^, ), From the σ value as the illumination condition, an appropriate value of the overlap amount Δ of each projection pattern between the first exposure and the second exposure is determined, and the amount of movement of the stage 8 necessary for this purpose is determined by the calculation means 10. is calculated.
第２図に、投影光学系の持つ典型的な歪曲収差曲線を示
す、横軸は像面上での光軸からの距離（像高）を表し、
単位は一般にはｌである。一方、縦軸は歪曲収差の収差
量ＤＳであり、単位は一般には０．０１μｍ又は０．１
μ−である、尚、ここで言う歪曲収差量ＤＳとは、実際
の像点と歪曲収差の無い場合の像点との像高差である。Figure 2 shows a typical distortion aberration curve of a projection optical system, where the horizontal axis represents the distance from the optical axis on the image plane (image height).
The unit is generally l. On the other hand, the vertical axis is the aberration amount DS of distortion, and the unit is generally 0.01 μm or 0.1 μm.
Here, the distortion amount DS is the image height difference between the actual image point and the image point when there is no distortion.
さて、第２図に例示したような歪曲収差特性を・持つ投
影光学系を用いて、上述した本願発明による画面合成を
行うと、歪曲収差の状態がどのようなものであっても、
像高の等しい点における歪曲収差量が等しいので、境界
領域におけるパターンは互いにほぼ完全に重複すること
となり、パターンの接続が良好になされる。第３Ａ図は
第１露光領域Ａとこれに隣接する第２露光領域Ｂとのウ
ェハ面上での像の概要を示す平面図であり、第３Ｂ図は
第１露光領域に対して第２露光領域を所定の重複量Δだ
け重複させて接続したときの様子を示している０両図に
おいて、点ＣＡ、ＣＩは、第１露光及び第２露光による
レチクルパターン像の光軸中心位置をそれぞれ示してい
る。第１露光領域の光軸中心ＣＡから境界領域までの距
離ｘＡは、第２露光領域の光軸中心Ｃｍから境界領域ま
での距離Ｘ、と等しく、第１露光領域への露光の後にス
テージ８に必要な移動量Ｖは、
Ｖ−ｘＡ＋ｘ、−Δ
と与えられ、ｚ 、 ｍ ｚ 、であるから、Ｖｓ−ｊ
ｘＡ−Δ
となる。Now, when the above-mentioned screen synthesis according to the present invention is performed using a projection optical system having distortion aberration characteristics as illustrated in FIG. 2, no matter what the state of the distortion aberration is,
Since the amounts of distortion at points with the same image height are the same, the patterns in the boundary area almost completely overlap each other, and the patterns are well connected. FIG. 3A is a plan view showing an overview of images of a first exposure area A and an adjacent second exposure area B on the wafer surface, and FIG. In both figures, which show the state when regions are connected by overlapping by a predetermined overlap amount Δ, points CA and CI indicate the optical axis center positions of the reticle pattern images obtained by the first exposure and the second exposure, respectively. ing. The distance xA from the optical axis center CA of the first exposure area to the boundary area is equal to the distance X from the optical axis center Cm of the second exposure area to the boundary area. The required movement amount V is given as V-xA+x, -Δ, and since z, mz, Vs-j
It becomes xA-Δ.
この場合、レチクル上で等間隔である配線パターンの像
は、歪曲収差によって間隔、幅が異なった配線パターン
として形成されるが、その差異は通常数％以下に過ぎな
いため、実質的に接続領域での回路上の障害を生ずる恐
れはない。In this case, images of wiring patterns that are equally spaced on the reticle are formed as wiring patterns with different spacing and width due to distortion, but since the difference is usually only a few percent or less, the connection area is There is no risk of circuit failure.
一方、第４図は像高の異なる点同志で露光パターンの接
続を行った場合の模式図である。この場合、Ｘ、≠Ｘｓ
（ＸＡ＞Ｘ、）であり、第１露光によるレチクルパ
ターン像の接ｔｉｔ ｍｌ域に対して、第２露光による
レチクルパターン像の接続領域が光軸に近い位置にある
ため、歪曲収差量に差があり、接続領域における配線パ
ターンが一部でズレを生じ、実質的に接続されるパター
ン幅の差が大きくなり、回路上の支障を来すことになる
。On the other hand, FIG. 4 is a schematic diagram when exposure patterns are connected at points having different image heights. In this case, X, ≠Xs
(XA > As a result, the wiring pattern in the connection area is partially misaligned, and the difference in the width of the connected pattern becomes large, causing a problem in the circuit.
尚、上記第３図及び第４図においては、各パターン像の
接続領域における歪曲収差による歪のうち、継ぎ誤差に
影響する方向、即ちパターン像の境界線に平行な方向の
みを強調して示し、継ぎ誤差に直接影響のないこれと直
交する方向については表現を省略した。In addition, in FIGS. 3 and 4 above, among the distortions due to distortion aberration in the connection area of each pattern image, only the direction that affects the joining error, that is, the direction parallel to the boundary line of the pattern images, is emphasized. , the expressions for directions orthogonal to this, which do not directly affect the splicing error, are omitted.
以上の本発明による実施例においては、歪曲収差の特性
として、同一の投影光学系を用いるものとし、その光学
系においても歪曲収差の特性が第２図に示す特性が回転
対称であることを前提としたが、実際の投影光学系では
、製造上の僅かな差によりレンズ単体ごと、或いは１つ
のレンズでも光軸からの方向により歪曲収差の特性が異
なる場合もある。しかしながら、上記のような場合にお
いても、本発明の如（、光軸からの距離（像高）の等し
い領域においてパターン像を接続することとすれば、歪
曲収差によるパターン像の歪に起因する接続誤差を最小
限に留めることが可能となる。In the embodiments according to the present invention described above, the same projection optical system is used for the distortion aberration characteristics, and it is assumed that the distortion aberration characteristics of the optical systems are rotationally symmetrical as shown in FIG. However, in an actual projection optical system, the characteristics of distortion may differ for each lens or even for one lens depending on the direction from the optical axis due to slight manufacturing differences. However, even in the above case, if pattern images are connected in areas with equal distances (image heights) from the optical axis as in the present invention, connection due to distortion of pattern images due to distortion aberration may occur. It becomes possible to keep errors to a minimum.
ところで、本発明においては、第５Ａ図に示す如く、第
１露光のパターンＰ１とこれに接続されるべき第２露光
のパターンＰ！とが、所定の幅Δだけ重複されるため、
第５Ｂ図の如く、各パターンの重複部分の中心に対応す
る境界線上での合成光強度■２は、レジストの露光に必
要な閾値１゜より大きくすることができる。従って、こ
の境界領域においては露光不足になることはなく、所定
のパターン形成に必要な露光により良好なパターンの接
続が可能になる。第１露光のパターンＰ１と第２露光の
パターンＰｇとの境界領域においては、両者の露光時の
光が加算されるため、各露光時に必要な境界線Ｅ上にお
ける光強度は、所定のレジスト闇値の２分の１以上であ
ることが必要である。従って、物理光学的に必要な両パ
ターンの重複量Δは、一方の露光パターンの像強度分布
がレジスト闇値の２分の１になる位置と幾何光学的境界
線（パターンの末端）ｌとの距離δの２倍の値として求
められる。By the way, in the present invention, as shown in FIG. 5A, a first exposure pattern P1 and a second exposure pattern P! and are overlapped by a predetermined width Δ,
As shown in FIG. 5B, the combined light intensity (2) on the boundary line corresponding to the center of the overlapping portion of each pattern can be made larger than the threshold value of 1° necessary for exposing the resist. Therefore, underexposure does not occur in this boundary region, and good pattern connection is possible with the exposure necessary for forming a predetermined pattern. In the boundary area between the first exposure pattern P1 and the second exposure pattern Pg, the light from both exposures is added, so the light intensity on the boundary line E required for each exposure is equal to the predetermined resist darkness. It needs to be at least one-half of the value. Therefore, the physical-optically necessary overlap amount Δ between both patterns is the difference between the position where the image intensity distribution of one exposure pattern is half of the resist darkness value and the geometrical optical boundary line (pattern end) l. It is determined as a value twice the distance δ.
このように、第１露光と第２露光との各投影パターンの
重複領域がそれぞれの露光領域における光軸中心から等
しい距離にあると共に、境界領域における合成の光強度
が、レジストの閾値以上になるように、各レチクルパタ
ーンの投影像を重複するように構成することが必要であ
るが、実際の装置においては、レチクルとウェハとのア
ライメントの誤差が存在するため、少なくとも上記の物
理光学的重複量Δを安定して実現するために、各投影パ
ターンの重複量としては、物理光学的重複量Δにその投
影露光装置としてのアライメント精度によって決まるア
ライメント誤差量を加味することが望ましい。In this way, the overlapping regions of the projection patterns of the first exposure and the second exposure are at the same distance from the optical axis center in each exposure region, and the combined light intensity in the boundary region is equal to or greater than the threshold of the resist. Therefore, it is necessary to configure the projection images of each reticle pattern to overlap, but in actual equipment, there is an error in alignment between the reticle and the wafer, so at least the physical-optical overlap amount described above is In order to stably realize Δ, it is desirable to add an alignment error amount determined by the alignment accuracy of the projection exposure apparatus to the physical-optical overlap amount Δ as the overlap amount of each projection pattern.
第６Ａ図は所定の露光パターンを有するレチクルＲの平
面図であり、このレチクルＲは画面合成するために隣接
する前後の露光パターンとの接続用に形成された周辺部
の接続部分Ｑ、と中心部分Ｑ□とを有している。このレ
チクルＲの像が前記した露光装置の投影レンズによって
ウェハＷ上に投影され、ステージ８を所定量移動させる
ことによって、第６Ｂ図の如く、第１領域Ｓ１に対する
第１露光とこれの右側に隣接する第２ｆＩＩ域Ｓ２への
第２露光、さらに、下側に隣接する第３領域ｓ３への第
３露光、そしてその左側に隣接する第４領域Ｓ４への第
４露光が順次行われれる。このような露光を繰り返すこ
とによって、４つの隣接領域全体にわたる露光を可能と
し、全体で１つの大きなパターンを形成することができ
る。ここに示した画面合成の場合には、レチクルパター
ン領域が図示のように正方形であるため、ステージ８の
横方向及び縦方向に必要な移動量Ｖは、共に前述のとお
り、
Ｖｘ２ｘａ −Δ雪ｄ−Δ
である、ここでｄは露光領域の一辺の長さであり、レチ
クルの有効露光領域の一辺の長さをＤ、投影光学系の倍
率のβとするとき、ｄ−Ｄ／βであるから、
Ｖ−Ｄ／β−Δ
となる。FIG. 6A is a plan view of a reticle R having a predetermined exposure pattern. It has a portion Q□. The image of this reticle R is projected onto the wafer W by the projection lens of the exposure device described above, and by moving the stage 8 by a predetermined amount, as shown in FIG. Second exposure to the adjacent second fII area S2, third exposure to the third area s3 adjacent to the lower side, and fourth exposure to the fourth area S4 adjacent to the left thereof are sequentially performed. By repeating such exposure, it is possible to expose all four adjacent areas and form one large pattern as a whole. In the case of screen composition shown here, since the reticle pattern area is square as shown, the required movement amount V of the stage 8 in the horizontal and vertical directions is, as described above, Vx2xa - Δ snow d -Δ, where d is the length of one side of the exposure area, where D is the length of one side of the effective exposure area of the reticle, and β is the magnification of the projection optical system, then d-D/β. Therefore, it becomes V-D/β-Δ.
レチクル上のパターン領域が長方形である場合には、左
右方向と上下方向とで必要なステージ移動量が異なるこ
とはいうまでもない。但し、互いに接続される２つのレ
チクルパターン像の光軸中心位置から重複領域（境界領
域）までの距離は、互いに接続されるレチクルパターン
像において常に等しく配列される。When the pattern area on the reticle is rectangular, it goes without saying that the amount of stage movement required in the left-right direction and the up-down direction is different. However, the distances from the optical axis center positions of the two reticle pattern images connected to each other to the overlapping area (boundary area) are always arranged equally in the two reticle pattern images connected to each other.
第１ｆｔ光と第２露光とで各露光領域の大きさが異なる
場合には、各露光領域において重？！Ｉ ｅＩ域と投影
光学系の光軸との距離が等しくなるように、レチクル上
でのパターン位置を調整しておくか、投影光学系の光軸
に対してレチクルを移動するようにすれば、常に歪曲収
差が等しい位置にてパターンの接続が可能となり、異な
る大きさの露光領域を組み合わせることによっても良好
な画面合成が可能となる。If the size of each exposure area is different between the 1st ft light and the second exposure, is there overlap in each exposure area? ! If you adjust the pattern position on the reticle so that the distance between the I eI area and the optical axis of the projection optical system is equal, or move the reticle with respect to the optical axis of the projection optical system, Patterns can always be connected at positions where the distortion aberration is the same, and good screen composition can also be achieved by combining exposure areas of different sizes.
ところで、上記のシミュレーションにおいては、パター
ンの横ズレ量Δｙは無いものと仮定したが、実際には上
記の如く投影露光装置としてのアライメント精度によっ
て決まるアライメント誤差が存在するため、この値の範
囲でのズレは避けられない、このため、パターンの接続
を良好に維持するために、接続パターンの境界線に対し
て平行な方向でのパターン幅をこのアライメント誤差量
だけ大きく形成しておくことが望ましい、即ち、第７図
に示す如く、レチクル上のパターンのうち接続部分Ｑ、
内のパターンの重複領域Δにおいて、パターン幅をアラ
イメント誤差分だけ大きくしておくのである。この場合
、第８図に示す如く、ウェハ上での投影パターンは、例
えば第１露光によるパターン像Ｐ、の幅がＹ、であると
すると、少なくとも重？ｊ［ｆＪＩ域Δにおいてはアラ
イメント誤差量に対応するΔＹｌ＋Δ。たけ、幅が大き
くなっている。このような構成にすれば、第１１光パタ
ーン像Ｐ、に対して、第２露光パターン像Ｐ２は必ず第
１露光パターン像Ｐ１と重複することになり、境界領域
におけるアライメント誤差に起因する横ズレに対しても
良好なパターンの接続を行うことが可能である。By the way, in the above simulation, it was assumed that there was no lateral deviation amount Δy of the pattern, but in reality, as mentioned above, there is an alignment error determined by the alignment accuracy of the projection exposure apparatus, so Misalignment is unavoidable. Therefore, in order to maintain good pattern connection, it is desirable to increase the pattern width in the direction parallel to the boundary line of the connection pattern by this amount of alignment error. That is, as shown in FIG. 7, among the patterns on the reticle, the connecting portion Q,
The pattern width is increased by the alignment error in the overlapping region Δ of the patterns. In this case, as shown in FIG. 8, if the projected pattern on the wafer is, for example, the width of the pattern image P by the first exposure is Y, then the projected pattern is at least overlapping? j[fJI region Δ, ΔYl+Δ corresponding to the alignment error amount. The width is getting bigger. With such a configuration, the second exposure pattern image P2 will definitely overlap with the first exposure pattern image P1 with respect to the eleventh light pattern image P, and lateral deviation due to alignment error in the boundary area will be avoided. It is also possible to connect a good pattern to
従って、ウェハ上での前記レチクルパターン像の重複領
域内に位置するパターンに対応するレチクル上のパター
ンは、第１露光領域と第２露光領域との境界線に対する
承け方向において、該重複領域以外のパターンよりは少
なくともアライメント誤差量分だけ大きな幅を有する構
成とすればよい、この場合、重複される第１と第２の露
光パターンの一方にて幅を大きくしておけば十分である
が、両方の幅を大きくしておくことも可能である。Therefore, the pattern on the reticle corresponding to the pattern located within the overlapping region of the reticle pattern images on the wafer is The width may be larger than the width of the pattern by at least the amount of alignment error. In this case, it is sufficient to make the width larger in one of the overlapping first and second exposure patterns; It is also possible to make the width larger.
尚、上記の実施例においては、同一レチクルのパターン
をウェハ上の隣接する領域に投影する場合について説明
したが、異なるレチクルのパターンを組み合わせて大き
な画面を構成することも可能である。また、レチクル上
に複数の異なるパターンを形成しておき、ウェハ上の隣
接領域に対してレチクル上の異なるパターンを投影して
、一つの大きな画面を合成することも可能であることは
言うまでもない、また、ウェハ上の第１露光を行った領
域に対して隣接する領域に第２露光を行うに当たっては
、ウェハのステージを移動させる場合に限らず、レチク
ルのステージを移動してレチクルをウェハに対して移動
するように構成することも可能である。In the above embodiment, a case has been described in which patterns of the same reticle are projected onto adjacent areas on a wafer, but it is also possible to configure a large screen by combining patterns of different reticles. It goes without saying that it is also possible to form a plurality of different patterns on the reticle and project the different patterns on the reticle onto adjacent areas on the wafer to synthesize one large screen. In addition, when performing second exposure on an area adjacent to the area on the wafer where the first exposure was performed, it is not only necessary to move the wafer stage, but also to move the reticle stage and move the reticle relative to the wafer. It is also possible to configure it so that it can be moved.
以上の如く本発明の投影露光装置によれば、微細パター
ンの投影露光を繰り返してより大きな画面を合成するに
際し、投影光学系の残存歪曲収差にもかかわらず、画面
の境界領域におけるパターンの接続を良好に維持するこ
とが可能となる。As described above, according to the projection exposure apparatus of the present invention, when a larger screen is synthesized by repeating the projection exposure of fine patterns, the connection of patterns in the boundary area of the screen is possible despite the residual distortion aberration of the projection optical system. It becomes possible to maintain it well.
従って、比較的狭い領域において極めて高い解像力を有
する投影光学系によって、より広い領域の投影露光を行
い大きなパターンの形成を可能とし、超微細化と大画面
化との相反する要求を十分に満たし得るものである。Therefore, by using a projection optical system that has an extremely high resolution in a relatively narrow area, it is possible to perform projection exposure on a wider area and form a large pattern, and it is possible to fully satisfy the conflicting demands of ultra-fineness and large screen size. It is something.
第１図は本発明の投影露光装置の全体構成を示す概略梼
成図、第２図は投影光学系の持つ典型的な歪曲収差量を
示す特性図、第３Ａ図は第１露光領域Ａとこれに隣接す
る第２露光領域Ｂとのウェハ面上での像の様子を示す平
面図であり、第３Ｂ図は第１露光領域に対して第２露光
領域を所定の重複量Δだけ重複させて接続したときの様
子を示す平面図、第４図は像高の異なる点同志で露光パ
ターンの接続を行った場合の模式図、第５Ａ図はステッ
プパターンの第１露光に対して、第２露光をΔだけ重複
して行う場合の説明図、第５Ｂ図はその場合の光強度分
布特性口、第６Ａ図は実施例に用いるレチクルの平面図
、第６Ｂ図はそのレチクルにより露光されたウェハの露
光領域を説明する平面図、第７図はレチクル上の境界部
分のパターンの例を示す平面図、第８図は第１露光と第
２露光との間の横ズレがある場合の各露光パターン像の
関係を示す平面図である。
〔主要部分の符号の説明〕
Ｒ・・・レチクル し・・・投影光学系Ｗ・・
・ウェハ ８・・・ステージ出願人 日本
光学工業株式会社
代理人 弁理士 渡 辺 隆 男
第１図
バ
第２図
ム＝２５
第５８図
第７図
第６図
第６Ｂ図FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the projection exposure apparatus of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the amount of typical distortion aberration of the projection optical system, and FIG. 3A is a diagram showing the first exposure area A and FIG. 3B is a plan view showing the state of the image on the wafer surface with the adjacent second exposure area B, and FIG. 3B shows the second exposure area overlapped with the first exposure area by a predetermined overlap amount Δ. Fig. 4 is a schematic diagram showing the connection of exposure patterns at points with different image heights, and Fig. 5A is a plan view showing how the exposure patterns are connected at points with different image heights. An explanatory diagram when exposure is carried out overlappingly by Δ, FIG. 5B is a light intensity distribution characteristic window in that case, FIG. 6A is a plan view of a reticle used in the example, and FIG. 6B is a wafer exposed by the reticle. 7 is a plan view illustrating an example of the pattern of the boundary portion on the reticle, and FIG. 8 is a plan view illustrating each exposure when there is a horizontal shift between the first exposure and the second exposure. FIG. 3 is a plan view showing the relationship between pattern images. [Explanation of symbols of main parts] R...Reticle...Projection optical system W...
・Wafer 8...Stage Applicant Nippon Kogaku Kogyo Co., Ltd. Agent Patent Attorney Takashi Watanabe Figure 1 B Figure 2 M = 25 Figure 58 Figure 7 Figure 6 Figure 6B
Claims (1)
光学系と、前記ウェハと前記レチクルとの位置を相対的
に移動するためのステージとを有し、前記投影光学系に
よる前記レチクルのパターン像をウェハ上の第１の領域
に投影露光する第１露光と、前記ステージを所定量移動
させることによって前記ウェハ上の第１領域に隣接する
第２領域に前記と同一又は異なるレチクルのパターン像
を投影露光する第２露光とを行うことのできる投影露光
装置において、 前記ステージは、前記第１露光の際のレチクルのパター
ン像と前記第２露光の際のレチクルのパターン像との前
記ウェハ上での重複領域が、前記第１及び第２露光にお
ける各レチクルパターン像の光軸位置から互いにほぼ等
しい距離となるように、前記レチクルとウェハとを相対
的に移動することを特徴とする投影露光装置。[Scope of Claims] A projection optical system for projecting a pattern on a reticle onto a wafer; and a stage for relatively moving the positions of the wafer and the reticle; A first exposure in which a pattern image of the reticle is projected onto a first area on the wafer, and a second area adjacent to the first area on the wafer is exposed, which is the same or different from the above, by moving the stage by a predetermined amount. In a projection exposure apparatus capable of performing a second exposure in which a pattern image of a reticle is projected and exposed, the stage is configured to expose a pattern image of a reticle during the first exposure and a pattern image of the reticle during the second exposure. The reticle and the wafer are moved relative to each other so that the overlapping areas on the wafer are approximately equal distances from the optical axis positions of the respective reticle pattern images in the first and second exposures. Projection exposure equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148626A JP2590478B2 (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Projection exposure apparatus and projection exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62148626A JP2590478B2 (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Projection exposure apparatus and projection exposure method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63312636A true JPS63312636A (en) | 1988-12-21 |
| JP2590478B2 JP2590478B2 (en) | 1997-03-12 |
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ID=15456992
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|---|---|---|---|
| JP62148626A Expired - Fee Related JP2590478B2 (en) | 1987-06-15 | 1987-06-15 | Projection exposure apparatus and projection exposure method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590478B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01154519A (en) * | 1987-12-11 | 1989-06-16 | Hitachi Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| US6583854B1 (en) | 1999-11-30 | 2003-06-24 | Nikon Corporation | Method and apparatus for the manufacture of circuits for a large display device using stitch exposure |
| US6653025B2 (en) | 1998-06-17 | 2003-11-25 | Nikon Corporation | Mask producing method |
| JP2007072345A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Seiko Epson Corp | Exposure apparatus and method for manufacturing wiring board |
Citations (1)
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| JPS61251034A (en) * | 1985-04-27 | 1986-11-08 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Step-and-repeat exposure |
-
1987
- 1987-06-15 JP JP62148626A patent/JP2590478B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251034A (en) * | 1985-04-27 | 1986-11-08 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Step-and-repeat exposure |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2590478B2 (en) | 1997-03-12 |
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