JP2000243691A

JP2000243691A - 露光方法

Info

Publication number: JP2000243691A
Application number: JP11042731A
Authority: JP
Inventors: Hideshi Shiobara; 英志塩原; Soichi Inoue; 壮一井上; Satoshi Tanaka; 聡田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-02-22
Also published as: JP3961707B2

Abstract

(57)【要約】【課題】合わせ露光における合わせズレを少なくする。【解決手段】被露光基板の周期性パターン配置領域に対
して、共通な周期性を有する複数のパターンの露光を行
う露光方法であって、前記共通な周期性に対応したパタ
ーンが配置形成されたマスクと前記被露光基板とを相対
的に移動させつつ該基板に対してほぼ同じ照明条件で露
光を行うことによって、前記共通な周期性を有する各パ
ターンの露光を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、共通の周期性を有
する複数のパターンが配置された領域の露光方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の微細化が進み、
レジストパターンに対する寸法制御性及び焦点深度に対
する要求が厳しくなってきている。そのため、各種パタ
ーンに対する様々な超解像技術が提案されている。

【０００３】一例として、ライン＆スペースのような１
次元周期パターンでは、輪帯照明などの斜入射照明で露
光することで、より大きな焦点深度が得られることがわ
かっている。斜入射照明法を用いた露光方法では、使用
するマスクとしてハーフトーン型位相シフトマスクを用
いることでより効果が上がる。

【０００４】また、１次元周期パターンの場合は、σ値
０．３程度の比較的小さいσ値の照明条件でレベンソン
型位相シフトマスクを用いて露光する事で、より広い焦
点深度を得ることが出来る。最適となるσの値及び形状
は、基板上に形成しようとするパターンサイズにより異
なり、最大の焦点深度を得るためには、種々のパターン
に対して、これを最適化する必要がある。

【０００５】一般的に、ＤＲＡＭの様な半導体装置の場
合、セルアレイ内には比較的周期性の高いパターンが形
成されているが、その周辺回路部分では一定の周期性を
持たない場合が多い。そのために、特開平１０−６４７
８８号のように、セルアレイ部と周辺回路部分を異なる
マスクを用い、それぞれに最適化された照明条件により
多重露光する方法が提案されている。

【０００６】一方、コンタクトホールのような２次元パ
ターンでは、１次元周期パターンとは異なり、ハーフト
ーン型位相シフトマスクと小σの照明条件で露光するこ
とで大きな焦点深度が得られることがわかっている。

【０００７】しかし、このように各半導体装置の部品に
相当するパターンを作成する上で行う露光工程におい
て、種々の異なる照明条件が混在した場合、個々の照明
条件やパターンのピッチによって、ウェハ上に転写され
る位置にズレが生じ、オーバーレイ精度が劣化する問題
が予想される。

【０００８】一般的に、半導体装置の合わせ露光は、パ
ターンが転写されるべき基板上に予め形成されたアライ
メントマークを露光装置が検出し、その座標データをも
とに、ウェハ上に転写すべき各チップの位置及び倍率な
どを計算し、これを転写する。転写されたパターンの合
わせ精度は、同じく予め基板上に形成された合わせ精度
測定用マークと、露光によりレジストなどで形成された
合わせ精度測定用マークの相対位置のズレを測定するこ
とになる。実際の露光工程においては、この相対位置の
ズレが許容値をはずれた場合、ズレを補正して再度露光
を行うことになる。

【０００９】ところが、光学系にコマ収差などのレンズ
歪みが存在した場合、パターンピッチの違いなどによっ
て位置ズレが発生する。従って、マスク内におけるパタ
ーン位置精度が十分な精度を持っていたとしても、光学
系にコマ収差があった場合、セル内で位置ズレが起こる
場合がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、寸法
制御性及び焦点深度に対する要求を満足させるために種
々の異なる照明条件を用いて露光を行った場合、個々の
照明条件やパターンのピッチによって、ウェハ上に転写
される位置にずれが生じ、オーバーレイ精度が劣化する
という問題があった。

【００１１】本発明の目的は、寸法制御性及び焦点深度
に対する要求をを満足しつつ、オーバーレイ精度の劣化
を抑制する露光方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】［構成］本発明は、上記
目的を達成するために以下のように構成されている。（１）本発明（請求項１）の露光方法は、被露光基板の
周期性パターン配置領域に対して、共通な周期性を有す
る複数のパターンの露光を行う露光方法であって、前記
共通な周期性を有する各パターンの露光は前記共通な周
期性に対応したパターンが配置形成されたマスクを用い
てほぼ同じ照明条件で行われ、且つ前記マスクと前記被
露光基板とを相対的に移動させつつ該基板に対して露光
を行うことによって少なくとも一つのパターンの露光を
行うことを特徴とする。

【００１３】本発明の好ましい実施態様を以下に示す。
前記被処理基板は複数の層から構成され、前記共通な周
期性を有する各パターンの露光は前記被処理基板の周期
性パターン配置領域中の複数の層に対して行われる。前
記共通な周期性を有する各パターンの露光は、前記被処
理基板の周期性パターン配置領域中の同一層に対して行
われる。

【００１４】（２）本発明（請求項４）の露光方法は、
ＤＲＡＭのセルアレイ領域に対して露光を行う露光方法
であって、前記セルアレイ内の露光は、該セルアレイ内
の複数のパターンが有する共通な周期性に対応したパタ
ーンが形成された同一マスクを用いてほぼ同じ照明条件
で行われ、且つ少なくとも一つのパターンに対して前記
マスクと前記被露光基板とを相対的に移動させつつ該基
板に対して露光を行うことを特徴とする。

【００１５】本発明の好ましい実施態様を以下に示す。
前記マスクとしてホールパターンに対応したパターンが
形成されたマスクを用いる。前記マスクがハーフトーン
型位相シフトマスクである。小σの照明条件で露光を行
う。前記ホールパターンに対応したパターンの周囲に
は、サイドローブを消失させる補助パターンが配置形成
されている。また、前記マスクと異なるマスクで露光さ
れ、形成された基板上の合わせマークに対して、前記セ
ルアレイの露光と周辺回路部との多重露光を行うことが
好ましい。

【００１６】［作用］本発明は、上記構成によって以下
の作用・効果を有する。複数のパターンをマスク及び照
明条件を変えることなく形成することができるため、マ
スク間の位置ズレや異種照明条件間でのレンズ歪みなど
によるオーバーレイ精度の劣化を抑制したパターンの形
成を行うことができる。

【００１７】特に、ダイナミック・ランダム・アクセス
・メモリ内のセルアレイには、共通な周期性を有する複
数のパターンを形成し、且つ合わせズレに対する要求が
厳しいので本発明を用いることによって、合わせズレが
少なくなり歩留まりを向上させることができる。

【００１８】また、前記セルアレイ内に共通な周期性を
持つものとしてホールパターンがあるので、ホールパタ
ーンに対応したパターンが形成されたマスクを用いるこ
とによって、合わせズレを少なくすることができる。

【００１９】ホールパターンの形成には、ハーフトーン
型位相シフトマスクを用いることによって大きな焦点深
度を得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。以下に、本発明を用いたレジスト
パターン形成方法を示す。尚、発明の内容はこれに限定
されない。

【００２１】［第１実施形態］本発明を用いた、ＤＲＡ
Ｍ（ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ）のセ
ルアレイ領域などの比較的周期性の高いパターンを有す
る半導体装置の製造における光リソグラフィー工程で、
ＫｒＦエキシマレーザーを光源とするＤＵＶ露光装置を
用いた場合の実施形態を示す。例として露光装置は縮小
投影光学系による露光方法を示すが、本発明はこれに限
定されない。深紫外露光装置としては反射光学系を用い
ても良い。また、光源はこれに限定しない。ちなみに、
縮小率は１／４とする。

【００２２】本実施形態では、最小デザインルール０．
１７５μｍで設計されたＤＲＡＭのセルアレイ領域の比
較的周期性の高いパターンを形成する場合を例として、
水平方向（ｘｙ方向）と垂直方向（ｚ方向）に移動可能
なウェハステージを有する露光装置を用いた場合を示
す。

【００２３】先ず、図１に示すように、セル構造を形成
するための一連のパターンに共通の周期性に対応したパ
ターンを配したマスクを用意する。図１では、２Ｆ×４
Ｆ＝８Ｆ²のセル構造（Ｆ＝０．１７５μｍｘ２＝０．
３５μｍ）に対応した場合のマスクを示してある。

【００２４】ｘ方向に５．６μｍ（ウェハ上には５．６
／４＝１．４μｍに転写される）、ｙ方向に２．８μｍ
（ウェハ上０．７μｍ）の矩形セルの中央に一辺０．７
２μｍ（ウェハ上０．１８μｍ）の正方形の中央部の開
口部（以下ホールとする）１１と四隅に一辺０．３６μ
ｍの四隅のホール１３が配置形成されている。尚、実際
のマスク上では四隅のホール１３は隣接したセルの他の
四隅のホール１３とつながることで、中央部のホール１
１と同様に一辺０．７２μｍの一つのホールを形成す
る。従って、マスクとウェハを相対的に移動させないで
露光を行った場合には、図２に示すように、１辺０．７
２μｍ（ウェハ上０．１８μｍ）のホールパターンが転
写される。

【００２５】また、マスク１０はハーフトーン型位相シ
フトマスクで構成され、各ホール１１，１３の周辺には
サイドロープを抑制するための補助パターン１３，１４
が形成されている。ホールパターンの形成にハーフトー
ン型位相シフトマスクを用い小σの照明条件で露光を行
うと大きい焦点深度を得ることができる。

【００２６】また、図３に本実施形態の露光の際に用い
た露光装置の概略構成を示す。マスク３１が載置された
レチクルステージ３２の位置がレチクルステージｘｙ座
標検出機構３３によって検出され、ステージ３２の位置
がレチクルステージ制御ユニット３４によって制御され
る。マスク３１を透過した露光光は、縮小光学系３５を
介して、ウェハステージ３７上に載置されたウェハ３６
の表面に照射される。ウェハステージ３７の垂直方向の
位置がウェハステージｚ座標検出機構３８によって、ま
た水平方向の位置がウェハステージｘｙ座標検出機構３
９によってそれぞれ測定され、ステージ３７の位置がウ
ェハステージ制御ユニット４０によって制御される。

【００２７】マスク３１を介して、ネガ型レジストが塗
布されたウェハにパターンを転写する。ウェハ上には、
図４に示されるようなホールの光学像が形成される。図
４では、シミュレーションより求めた露光装置のＮＡが
０．６、σが０．３の場合の光学像を示してある。等高
線は５％で切った等ドーズ線を示している。図４の縦方
向には、中心をフォーカスセンターとして、０．２μｍ
でフォーカス値を振った時の像を示してある。

【００２８】この時、マスクに対して、ウェハを相対的
にｘ方向にスキャンしながら移動することで、図５に示
すようなパターンがウェハ上に転写される。図５では、
図４で求めた各像をｘ方向に１．０μｍ（ウェハ上）ず
らした場合に、ウェハ上に転写される光学像のシミュレ
ーション結果を示してある。本実施形態では、ネガレシ
ストを用い、長さ１．０μｍの幅０．１７５μｍのライ
ンが形成される。

【００２９】ステージの移動は以下の方法で行われる。
まず、ウェハステージ３７上のウェハ３６をマスク３１
に対して所定の位置にセットする。ウェハステージｘｙ
位置検出機構３９により、ステージ３７の位置を検出
し、ウェハステージ制御ユニット４０により移動させる
ことにより行われる。この様なウェハの移動機構は、半
導体装置のリソグラフィ工程で用いられているウェハ・
ステッパーやスキャナーのウェハステージの機構を用い
ることで可能である。

【００３０】実際に、図５に示したパターンの形成を図
６を用いて説明する。ステージ上でパターンの中心（点
Ａ）から０．５μｍ右（もしくは左）にシフトした位置
（点Ｂ）に露光せずに移動する（図６中の点線）。続い
て、所定の寸法（直径０．１７５μｍのピラー状パター
ン）を得るための露光量で露光する。その後、ステージ
を左（もしくは右）方向に１０ｎｍ移動し、再度同一露
光量で露光を行う。これを繰り返しながら点Ｃまで１μ
ｍ移動する（図６中の実線）。

【００３１】この場合、横方向への移動距離は、ステー
ジ精度が許す限り、小さくすることが望ましい。具体的
には、レジストエッジ部分に発生するラフネスを低減す
るために、全移動距離の１／１００以下とすることが望
ましい。

【００３２】比較例として、マスク上に幅０．７μｍ
（ウェハ上換算で０．１７５μｍ）のスリットをもうけ
た場合のシミュレーション結果を図７に示す。照明条件
はＮＡ＝０．６，σ＝０．７５で輪帯遮蔽率は０．６７
としている。本発明を用いることで、パターンの像質が
劣化していないことがわかる。更に、スリット開口のマ
スクで形成されたパターンでは最隣接したパターン間の
明部の寸法と明部の中央部の寸法差が小さくなっている
等の寸法精度の劣化が見られる。

【００３３】以上の図２に示したホールパターン及び図
６に示したパターンは同一マスク、同一照明条件で形成
する事が可能であり、周期性を有する領域に関しては複
数マスクの位置精度に起因する合わせずれなく形成する
ことが可能である。なお、これらの異なるパターンの露
光は、同一層であっても良いし異なる層に形成しても良
い。

【００３４】一般的に複数マスクを用いて、同一基板上
にパターンを重ね焼きを行う場合、ウェハ内の各ショッ
トにおける、座標値のオフセット、スケーリング、直行
度、及びショット内のスケーリング、直行度の位置補正
は行われるが、マスク描画時のショットつなぎなどの局
所的な位置ズレに関しては補正を行っていない。従っ
て、マスク内におけるパターンの位置ズレが起こるた
め、ウェハ上に焼き付けられたレジストパターンにおい
ても位置ズレを生じる。

【００３５】しかし、本発明では、同一マスクを用いて
種々のパターン形成を行うため、マスクのショットつな
ぎに起因する位置ズレも回避される。

【００３６】尚、周辺回路に関しては、別レチクルによ
り多重露光を行いパターン形成するが、一般的に、周辺
回路はセル内ほどの合わせ精度が必要ないため多重露光
による合わせズレは問題にならない。

【００３７】次に、ＤＲＡＭ（ダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリ）セルアレイ領域内での異なる層
（レイア）にパターンを形成する場合の位置合わせ方法
について説明する。ウェハ上にはセルアレイパターンを
転写する前に予め、図８に示すような第１の露光用マス
ク８０を用いてウェハ上露光領域の所定の位置に、ウェ
ハアライメント用マーク８１、及び各レイアの合わせ精
度測定用マーク８２の一部もしくは全部を転写してお
く。図８では両マークはダイシングライン領域に設けら
れている。

【００３８】この後に行われるセルアレイ領域の露光は
第１の露光で転写されたウェハアライメント用マークを
検出して位置合わせをして重ね合わせ露光を行う。図９
に示したセルアレイ露光用のマスク９０には、予め、第
１の露光用マスク８０のウェハアライメント用マーク８
１及び各レイアの合わせ精度測定用マーク８２に対応し
た位置に、アライメント用マーク９１及び合わせ精度測
定用マーク９２を形成しておく。

【００３９】一例として、バー・イン・バー方式と呼ば
れる合わせ精度検出方法を用いた場合では、第１の露光
により一連のレイアに対するアウターマークの一部もし
くは全部を形成する。続いて行う各レイアのインナーマ
ークの形成に於いては、セルアレイ部の露光時に、図１
０に示すように、特定の領域に開口部を設けたブライン
ド１００を用い、これを形成しようとするセルアレイ部
の合わせマークのみが露光されるように、所定の移動量
だけ動かしこれを露光する。図１０では図１０（ａ）に
示したａ〜ｇの合わせ精度測定用マーク９２の内ｄのみ
のマークを露光する場合に関して示してある。

【００４０】特定の開口部を持ったブラインド１００を
マスク上のｘ及びｙ方向に所定の量だけ動かし、図１０
（ｂ）に示すように、合わせ精度検出用マークａ〜ｇの
内、合わせ精度検出用マークｄのみが露光されるように
する。この場合、ブラインドにより遮光される領域のエ
ッジ部分は、ウェハ上に形成される像のコントラストが
劣化するため、各マーク間の距離ｌは５０〜１００μｍ
に設定され、またマーク間は遮光されることが望まし
い。

【００４１】合わせ精度測定用マークは、図１１（ａ）
に示したように、セルパターンの重ね合わせ露光の移動
量に従って、位置のシフトが起こる（図に示した点線の
領域内が露光される）。図１１に示した合わせ精度測定
用マークの移動は、図１１（ｂ）に示すような、セルア
レイ内のホールパターンに対してｘ方向に移動させた場
合である。移動は、基準となるホール位置（ｘ＝０）に
対して±両方向に等距離移動した場合を示す。転写され
るインナーマークの位置は、この移動量を加味された上
でエッジ位置を計算より求め、合わせ精度が測定され
る。

【００４２】次に、セルアレイ部と周辺回路との位置合
わせについて説明する。先ず、セルアレイから隣接する
２本の配線がセンスアンプに接続される場合について説
明する。

【００４３】図１２に示すような、周辺回路（センスア
ンプ）に対し、隣接する２本の配線（１３１と１３２，
１３’と１３２’）を重ね合わせ露光する場合について
記述する。

【００４４】先ず、基板上にネガ型レジストを塗布し、
加熱処理を行いレジスト膜を形成する。次いで、以下の
ようにマスクに対してウェハを相対的に移動させながら
露光を行う。先ず、図１３の点ａより露光を開始し、ｙ
方向に点ｂまで移動しながら露光を行う。この様にマス
クに対してウェハが移動することで、図１２に示す様な
ラインパターン１３１，１３３，１３１’及び１３３’
が形成される。続いて、露光を行わないでｘ方向に点ｃ
まで移動し、再度露光を行いながらｙ方向に点ｃより点
ｄに至る。点ｃから点ｄへの移動で図１２に示すライン
１３２，１３４，１３２’及び１３４’が形成される。
点ｂ及び点ｃでは、それぞれ図１２のライン１３１及び
１３２のパターンの重なる部分でセンスアンプ部と重な
ることになる。セルアレイ部の反対側では、図１２のラ
イン１３３及び１３４が同様にセンスアンプ部に接続さ
れることになる。

【００４５】次に、セルアレイから１本おきに配線が周
辺回路に接続される場合について説明する。図１４に示
すような、周辺回路に対し、１本おきに配線（１５１と
１５３及び１５１’と１５２’）を重ね合わせ露光する
場合について記述する。

【００４６】前述の様に、はじめに、基板上にネガ型レ
ジストを塗布し、加熱処理を行いレジスト膜を形成す
る。続いて、以下のようにマスクに対してウェハを相対
的に移動させながら露光を行う。まず、図１５の点ａよ
り露光を開始し、ｙ方向に点ｂまで移動しながら露光を
行う。この様にマスクに対してウェハが移動すること
で、図１４に示す様なラインパターン１５１，１５２，
１５１’及び１５２’が形成される。続いて、露光を行
わないでｘ方向に１ピッチ及びｙ方向に１ピッチの点ｃ
まで移動し、再度露光を行いながらｙ方向に点ｃより点
ｄに至る。点ｃから点ｄへの移動で図１４に示すライン
１５３，１５４，１５３’、１５４’が形成される。点
ｂ及び点ｃでは、それぞれ図１４の１５１及び１５３の
ラインのパターンの重なる部分でセンスアンプ部と重な
ることになる。セルアレイ部の反対側では、図１４のラ
イン１５２及び１５４が同様にセンスアンプ部に接続さ
れることになる。

【００４７】［第２実施形態］本実施形態では、第１実
施形態と同様の露光方法で、図１６に示すツインホール
パターンを形成する場合を示す。

【００４８】ホールパターンを形成する場合には、第１
実施形態と同一の照明条件で、ポジ型レジストを塗布し
たウェハに露光を行う。ウェハをスキャンさせない場合
にウェハ上に転写される光学像は図２と同じである。た
だし、本実施形態では、ポジレシストを使用するため、
露光部のレジストが除去される。

【００４９】露光方法を図１６を用いて説明する。ま
ず、ステージを点Ａから露光せずに点Ｄまで移動させる
（図の点Ａから点Ｄまでの点線）。続いて、所望寸法を
形成するのに必要な露光量で露光する。この後、ウェハ
をＹ方向に４．５ｎｍ移動し、再度同一露光量で露光す
る。これを１００回繰り返すことで点Ｅまで移動し、片
側のホールパターンを形成する。この時の移動量は全部
で０．４５μｍとなる（図の点Ｄから点Ｅまでの実
線）。続いてＸ方向に露光ぜずに０．３５μｍ移動する
（図の点Ｅから点Ｆまでの点線）。さらに、Ｙ方向に方
向に、先の露光を行った方向と反対方向に先ほどと同様
に全部で０．４５μｍ移動しながら露光する（図の点Ｆ
から点Ｇまでの実線）。図９には、図８と同様に、この
場合に得られる光学像のシミュレーション結果を示す。
この場合でも形成されるパターンにおいて良好な像質が
得られる。

【００５０】更に、本発明では、これら一連のレジスト
パターンを形成し、加工までを行うことで合わせ精度の
よりよい半導体装置を提供することができる。

【００５１】［第３実施形態］第１及び第２実施形態で
形成したパターンを得るためには、ステージを連続移動
させても良い。本実施形態では、第１実施形態セ示した
パターンを形成するための他の方法を示す。

【００５２】使用するマスクは第１実施形態と同じであ
る。露光方法は以下の通りである。まず、ステージを点
Ａの更に左方向の点Ｃまで移動する。次に点Ｂより右方
向にステージを加速させ、点Ａ通過以前に一定速度とな
るようにする。ステージが点Ａを通過すると同時に、所
定の一定露光量で露光を開始する。ステージが点Ａの右
方向１．０μｍの点Ｂを通過した時点で露光を終了す
る。こうすることで、ウェハ上には第１実施形態と同等
もしくはそれ以上の光学像を得ることができる。掲記露
光中のウェハの移動は、必ずしも等速運動でなくても良
い。その場合は、予め露光中の速度変化とそのときの露
光量を制御する必要がある。

【００５３】更に、これらのパターンを形成するには、
レチクルステージを移動させても良い。この場合には、
移動量はウェハステージに比較して４倍となる（縮小倍
率による）。移動方法は、ウェハステージと同じであ
る。

【００５４】［第４実施形態］本発明による等倍Ｘ線露
光による露光方法を示す。基本的には第１実施形態と同
様に周期性を有したホールパターンを形成した等倍Ｘ線
マスクを準備する。

【００５５】等倍Ｘ線露光の場合にも、マスク（レチク
ル）及びウェハの移動はどちらのステージで行っても良
い。この場合は、縮小光学系と異なり、レチクルステー
ジの移動においても、その移動量はウェハステージと同
じとなる。

【００５６】［第５実施形態］本発明では、更に半導体
装置のリソグラフィー工程で用いられるマスク（レチク
ル）のパターン描画にも適用することができる。特に、
レーザー描画装置による描画と本発明による露光方法を
用いることでより精度良く、一連のマスタパターンを描
画することができる。特に、本発明をマスクアライナー
のような縮小光学系と組み合わせることで、更に高精度
のパターン描画が可能となる。

【００５７】本実施形態では、まず、元となる一連のパ
ターンに対し、共通の周期性を有する原盤を準備する。
これは、第１実施形態で示したマスクと基本的な構成は
変わらない。唯一の違いは、そのサイズである。続い
て、第１実施形態のウェハプロセスと同様に、レチクル
ステージを原盤のステージに対して相対的に移動させる
ことでパターンを転写する。更に、各パターンの周辺回
路はレーザー描画装置で描画する事で、膨大なデータ量
のセル内の描画をより速やかに行うことができる。

【００５８】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、本発明では、光露光やＸ線露
光などの１ｃｍ²以上の大きな螢光量域を一括で露光で
きる露光方法でより有効であるが、電子線露光等の描画
方法に於いても基本的には有効である。その他、本発明
は、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることが可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、共
通の周期性を有する複数のパターンに対して、前記共通
の周期性に対応するパターンが形成されたマスクと被処
理基板とを相対的に移動させつつほぼ同じ照明条件で露
光して各パターンを形成することによって、複数のパタ
ーンをマスク及び照明条件を変えることなく形成するこ
とができるため、マスク間の位置ズレや異種照明条件間
でのレンズ歪みなどによるオーバーレイ精度の劣化を抑
制したパターンの形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係わる共通の周期性を有するパ
ターンに対して露光を行うマスクの構成を示す図。

【図２】図１に示したマスクとホールを相対的に移動さ
せないで露光を行った場合に形成されるホールのパター
ンを示す平面図。

【図３】第１実施形態に係わる露光装置の概略構成を示
す図。

【図４】図１に示したマスクを用いて形成されるホール
の光学像を示す平面図。

【図５】図４に示した光学像をｘ方向にずらした場合
に、ウェハ上に転写される光学像のシミュレーション結
果を示す図。

【図６】第１実施形態に係わる露光方法を説明するため
の図。

【図７】のスリットをもうけて露光を行った場合のシミ
ュレーション結果を示す図。

【図８】第１実施形態に係わる、ウェハアライメント用
マーク及び合わせ精度測定用マークを有するマスクの構
成を示す平面図。

【図９】セルアレイの露光に用いられるマスクの概略構
成を示す平面図。

【図１０】図９及び１０を用いた露光方法を説明するた
めの図。

【図１１】露光時の合わせ精度用マークを示す図。

【図１２】セルアレイから隣接する周辺回路に対し、２
本の配線が接続されている回路を示す平面図。

【図１３】図１２に示した配線パターンの周辺回路に接
続する２本の配線を、図１に示したマスクを用いた重ね
合わせ露光によって行う方法を説明するための図。

【図１４】セルアレイから隣接する周辺回路に対し、１
本おきに配線が接続されている回路を示す平面図。

【図１５】図１４に示した配線パターンの周辺回路に１
本おきに接続する配線を、図１に示したマスクを用いた
重ね合わせ露光によって行う方法を説明するための図。

【図１６】第２実施形態に係わり、図１のマスクを用い
て形成されるツインホールの構成を示す平面図。

【符号の説明】

１０…マスク１１…ホール１３…ホール３１…レチクル３２…レチクルステージ３３…レチクルステージ座標検出機構３４…レチクルステージ制御ユニット３５…縮小光学系３６…ウェハ３７…ウェハステージ３８…ウェハステージｚ座標検出機構３９…ウェハステージｘｙ座標検出機構４０…ウェハステージ制御ユニット８０…第１の露光用マスク８１…ウェハアライメント用マーク８２…合わせ精度測定用マーク９０…マスク９１…ウェハアライメント用マーク９２…合わせ精度測定用マーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中聡神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内Ｆターム(参考） 5F046 AA13 BA03 BA08 CA04 CA08 CB05 CB17 CB23 CC01 CC04 DA02 DA07 EB02 EB07 5F083 PR01 ZA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被露光基板の周期性パターン配置領域に対
して、共通な周期性を有する複数のパターンの露光を行
う露光方法であって、前記共通な周期性を有する各パターンの露光を前記共通
な周期性に対応したパターンが配置形成された同一マス
クを用いてほぼ同じ照明条件で行い、且つ少なくとも一
つのパターンに対して前記マスクと前記被露光基板とを
相対的に移動させつつ該基板に対して露光を行うことを
特徴とする露光方法。
【請求項２】前記被処理基板は複数の層から構成され、
前記共通な周期性を有する各パターンの露光は前記被処
理基板の周期性パターン配置領域中の複数の層に対して
行われることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】前記共通な周期性を有する各パターンの露
光は、前記被処理基板の周期性パターン配置領域中の同
一層に対して行われることを特徴とする請求項１に記載
の露光方法。
【請求項４】ＤＲＡＭのセルアレイ領域に対して露光を
行う露光方法であって、前記セルアレイ内の露光は、該セルアレイ内の複数のパ
ターンが有する共通な周期性に対応したパターンが形成
された同一マスクを用いてほぼ同じ照明条件で行われ、
且つ少なくとも一つのパターンに対して前記マスクと前
記被露光基板とを相対的に移動させつつ該基板に対して
露光を行うことを特徴とする露光方法。
【請求項５】前記マスクとしてホールパターンに対応し
たパターンが形成されたマスクを用いることを特徴とす
る請求項４に記載の露光方法。
【請求項６】前記マスクがハーフトーン型位相シフトマ
スクであることを特徴とする請求項５に記載の露光方
法。
【請求項７】前記ホールパターンに対応したパターンの
周囲には、サイドローブを消失させる補助パターンが配
置形成されていることを特徴とする請求項５に記載の露
光方法。