JPH036649B2 - - Google Patents
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- JPH036649B2 JPH036649B2 JP56111767A JP11176781A JPH036649B2 JP H036649 B2 JPH036649 B2 JP H036649B2 JP 56111767 A JP56111767 A JP 56111767A JP 11176781 A JP11176781 A JP 11176781A JP H036649 B2 JPH036649 B2 JP H036649B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- monitor
- reticle
- regular
- patterns
- Prior art date
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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
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70066—Size and form of the illuminated area in the mask plane, e.g. reticle masking blades or blinds
-
- 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
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
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)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は縮小投影露光方法の改善に関する。
半導体装置の高密度化と共に、微細加工の基幹
となるリソグラフイ技術はめざましく進歩してき
た。フオトマスクパターンを基板上に転写する露
光方法も、従来の密着露光方式から10：１又は
５：１などの比率で縮小する縮小投影露光方法が
採られるようになつてきた。これは密着露光方式
に比べて、解像力にすぐれ、高精度にアライメン
トができる利点があるためである。このような縮
小投影露光方法において、パターン原板は拡大さ
れたマスク（通常、10倍が多い）であるから、レ
チクルと呼んでいるが、レチクルにも複数の同一
パターンが形成されており、これは大型化した基
板上への露光処理効率を向上するためである。
となるリソグラフイ技術はめざましく進歩してき
た。フオトマスクパターンを基板上に転写する露
光方法も、従来の密着露光方式から10：１又は
５：１などの比率で縮小する縮小投影露光方法が
採られるようになつてきた。これは密着露光方式
に比べて、解像力にすぐれ、高精度にアライメン
トができる利点があるためである。このような縮
小投影露光方法において、パターン原板は拡大さ
れたマスク（通常、10倍が多い）であるから、レ
チクルと呼んでいるが、レチクルにも複数の同一
パターンが形成されており、これは大型化した基
板上への露光処理効率を向上するためである。
しかし、半導体基板上にパターンを焼き付ける
フオトプロセスは数回ないしは十数回にも及び、
又熱処理・エツチング処理も同様に多く、これら
ウエハー処理工程途中で、間違いなく所要特性の
素子が形成されつヽあるかどうかの検出を行う必
要がある。そのため、電気的特性を検査するモニ
タパターンが基板上の任意位置に数個形成され
て、そのモニタパターンによりトランジスタ特
性、絶縁耐圧、接触抵抗、その他の配線層抵抗も
検査されている。又、ウエハー処理工程後、所要
特性の半導体素子が得られなかつたとき、特性解
析が行われるが、正規パターンでは微細なためプ
ローバーによる検出が不可能で、その場合にもモ
ニタパターンが利用される。したがつて、是非基
板上に数個のモニタパターンを形成することが必
要であり、従来の密着露光方式はフオトマスクに
はそのまゝ基板と同数のパターンが形成されてい
るから、これら多数の正規パターン内に数個のモ
ニタパターンを形成せしめておくことは容易であ
つた。ところが、縮小投影露光方法では、一枚の
レチクルに複数の正規パターンを形成しておい
て、一度の露光で複数の正規パターンを転写する
のが量産性がよい。しかしこのような縮小投影露
光方法では、わずか一個のモニタパターンをレチ
クルに同居させただけでも、一回の転写ごとにモ
ニタパターンが必ず一個は形成されることになつ
て、転写されるウエハの表面には不必要に多数の
モニタパターンが形成されることとなる。例えば
レチクル上に４個の正規パターンが形成されてお
り、被露光基板上には200個の集積回路パターン
が形成されるとすると、50回のステツプアンドレ
ピートが繰り返えされ、合計で50個のモニタパタ
ーンが形成されることになり、そのように基板の
使用の使用効率の悪いパターンニングをすること
はできない。モニタパターンは精々数個あればよ
いから、縮小投影露光方式では、現在、モニタパ
ターンのみ形成したレチクルを別に用意してお
き、正規パターンが形成されているレチクルと
時々交換して、基板上の所要位置にモニタパター
ンを形成せしめている。
フオトプロセスは数回ないしは十数回にも及び、
又熱処理・エツチング処理も同様に多く、これら
ウエハー処理工程途中で、間違いなく所要特性の
素子が形成されつヽあるかどうかの検出を行う必
要がある。そのため、電気的特性を検査するモニ
タパターンが基板上の任意位置に数個形成され
て、そのモニタパターンによりトランジスタ特
性、絶縁耐圧、接触抵抗、その他の配線層抵抗も
検査されている。又、ウエハー処理工程後、所要
特性の半導体素子が得られなかつたとき、特性解
析が行われるが、正規パターンでは微細なためプ
ローバーによる検出が不可能で、その場合にもモ
ニタパターンが利用される。したがつて、是非基
板上に数個のモニタパターンを形成することが必
要であり、従来の密着露光方式はフオトマスクに
はそのまゝ基板と同数のパターンが形成されてい
るから、これら多数の正規パターン内に数個のモ
ニタパターンを形成せしめておくことは容易であ
つた。ところが、縮小投影露光方法では、一枚の
レチクルに複数の正規パターンを形成しておい
て、一度の露光で複数の正規パターンを転写する
のが量産性がよい。しかしこのような縮小投影露
光方法では、わずか一個のモニタパターンをレチ
クルに同居させただけでも、一回の転写ごとにモ
ニタパターンが必ず一個は形成されることになつ
て、転写されるウエハの表面には不必要に多数の
モニタパターンが形成されることとなる。例えば
レチクル上に４個の正規パターンが形成されてお
り、被露光基板上には200個の集積回路パターン
が形成されるとすると、50回のステツプアンドレ
ピートが繰り返えされ、合計で50個のモニタパタ
ーンが形成されることになり、そのように基板の
使用の使用効率の悪いパターンニングをすること
はできない。モニタパターンは精々数個あればよ
いから、縮小投影露光方式では、現在、モニタパ
ターンのみ形成したレチクルを別に用意してお
き、正規パターンが形成されているレチクルと
時々交換して、基板上の所要位置にモニタパター
ンを形成せしめている。
しかしながら、レチクルの交換は予想以上に低
スループツトとなり、露光処理効果が激減するこ
ととなる。即ち、レチクルは交換毎に洗浄し、露
光装置に装着すると位置を調整し、更には装着後
検査基板に焼き付けを行つて異物付着の検査がな
され、その処理工数は著しく増大する。又、交換
回数が増えれば、レチクルパターンを損傷する危
険もそれだけ大きい。
スループツトとなり、露光処理効果が激減するこ
ととなる。即ち、レチクルは交換毎に洗浄し、露
光装置に装着すると位置を調整し、更には装着後
検査基板に焼き付けを行つて異物付着の検査がな
され、その処理工数は著しく増大する。又、交換
回数が増えれば、レチクルパターンを損傷する危
険もそれだけ大きい。
そこで従来、例えば正規パターン一個に加えて
モニタパターン一個を同居形成したものをレチク
ルパターンとして用い、モニタパターンを要しな
い場合にはシヤツターでレチクル面のモニタパタ
ーン表面だけを覆つてモニタパターンが多数形成
されることを防いだ方法が用いられてきた。この
方法によれば、確かに必要量しかモニタパターン
が形成されないことになつて、ウエハの無駄遣い
はなくなる。しかし一回の露光で一個の正規パタ
ーンしか形成されないことになつて、量産的では
ない。
モニタパターン一個を同居形成したものをレチク
ルパターンとして用い、モニタパターンを要しな
い場合にはシヤツターでレチクル面のモニタパタ
ーン表面だけを覆つてモニタパターンが多数形成
されることを防いだ方法が用いられてきた。この
方法によれば、確かに必要量しかモニタパターン
が形成されないことになつて、ウエハの無駄遣い
はなくなる。しかし一回の露光で一個の正規パタ
ーンしか形成されないことになつて、量産的では
ない。
本発明はかような問題点を解消させる縮小投影
露光方法を提案するもので、 モニタパターンと複数の正規パターンとを有す
るレチクルを用い、被露光基板表面に該レチクル
の正規パターンの転写像を形成する第１の工程
と、 該レチクルを用い、該被露光基板表面に該レチ
クルのモニタパターンの転写像を形成する第２の
工程と を含むステツプアンドレピートにより、空きパタ
ーン領域が形成されないようにして行う縮小投影
露光方法において、 前記第１の工程では、 前記複数の正規パターンのうち、前記第２の工
程で前記モニタパターンが転写される位置に重な
る該正規パターンを遮蔽しつつ、残りの該正規パ
ターンを転写することにより、 該正規パターンと該モニタパターンとが互いに
重ねて形成されないようにすることを特徴とする
縮小投影露光方法であり、以下実施例により詳細
に説明する。
露光方法を提案するもので、 モニタパターンと複数の正規パターンとを有す
るレチクルを用い、被露光基板表面に該レチクル
の正規パターンの転写像を形成する第１の工程
と、 該レチクルを用い、該被露光基板表面に該レチ
クルのモニタパターンの転写像を形成する第２の
工程と を含むステツプアンドレピートにより、空きパタ
ーン領域が形成されないようにして行う縮小投影
露光方法において、 前記第１の工程では、 前記複数の正規パターンのうち、前記第２の工
程で前記モニタパターンが転写される位置に重な
る該正規パターンを遮蔽しつつ、残りの該正規パ
ターンを転写することにより、 該正規パターンと該モニタパターンとが互いに
重ねて形成されないようにすることを特徴とする
縮小投影露光方法であり、以下実施例により詳細
に説明する。
第１図は従来のレチクル１の平面図を示し、中
央に９個の正規パターンP1〜P9が形成され、レ
チクルの有効面積は100mm角程度で、周囲部分は
蒸着クロムで遮光されている。このようなレチク
ルは前記したように露光装置に装着されると、先
づ検査用基板に焼き付けして、ゴミ付着、損傷な
どの異常有無を検査した後、被露光基板上に焼き
付け（転写）される。第２図は被露光用半導体基
板２の平面図で、Ｍはモニタパターンを示し、密
着露光法で３個のモニタパターンを基板上に形成
せしめた例を示している。半導体基板２を直径４
インチ（100mm）の大きさとすれば、第１図に示
すレチクル縮小率1/10で転写する場合、100回近
くのステツプアンドレピート露光が行われるが、
その間に第２図のように３個のモニタパターンを
焼き付けることは不可能になる。１シヨツト９個
のモニタパターンを焼き付ける事は出来るが、そ
れではレチクル交換の手間もかかり、又チツプが
むだになる。
央に９個の正規パターンP1〜P9が形成され、レ
チクルの有効面積は100mm角程度で、周囲部分は
蒸着クロムで遮光されている。このようなレチク
ルは前記したように露光装置に装着されると、先
づ検査用基板に焼き付けして、ゴミ付着、損傷な
どの異常有無を検査した後、被露光基板上に焼き
付け（転写）される。第２図は被露光用半導体基
板２の平面図で、Ｍはモニタパターンを示し、密
着露光法で３個のモニタパターンを基板上に形成
せしめた例を示している。半導体基板２を直径４
インチ（100mm）の大きさとすれば、第１図に示
すレチクル縮小率1/10で転写する場合、100回近
くのステツプアンドレピート露光が行われるが、
その間に第２図のように３個のモニタパターンを
焼き付けることは不可能になる。１シヨツト９個
のモニタパターンを焼き付ける事は出来るが、そ
れではレチクル交換の手間もかかり、又チツプが
むだになる。
第３図は本発明にかヽるレチクルであり、９個
の正規パターンP1〜P9の周囲部分に１個のモニ
タパターンＭを作成したレチクル１１である。そ
して、第４図に示すモデル図のように、レチクル
１１の両側にパターンシヤツタ１２，１３を設け
て、これを左右にスライドさせ、正規パターン
P1とモニタパターンＭとを交互に遮蔽又は露出
させて、適宜にモニタパターンを被露光基板２上
に転写する。第５図ａ，ｂ，ｃはこれらのパター
ンとシヤツタとの関係を示しており、第５図ａは
正規パターンのみ焼き付ける関係位置で、パター
ンシヤツタ１３がモニタパターンＭを遮蔽してい
る。第５図ｂはモニタパターンＭを焼き付ける関
係位置で、パターンシヤツタ１２が正規パターン
P1を遮蔽し、パターンシヤツタ１３は開いてモ
ニタパターンＭを露出させている。第５図ｃはパ
ターンシヤツタ１２が正規パターンを遮蔽し、パ
ターンシヤツタ１３がモニタパターンＭを遮蔽し
ている。また、これら三つの関係位置の他に、何
も遮蔽せず正規パターンとモニタパターンをすべ
て焼き付ける関係位置がある。
の正規パターンP1〜P9の周囲部分に１個のモニ
タパターンＭを作成したレチクル１１である。そ
して、第４図に示すモデル図のように、レチクル
１１の両側にパターンシヤツタ１２，１３を設け
て、これを左右にスライドさせ、正規パターン
P1とモニタパターンＭとを交互に遮蔽又は露出
させて、適宜にモニタパターンを被露光基板２上
に転写する。第５図ａ，ｂ，ｃはこれらのパター
ンとシヤツタとの関係を示しており、第５図ａは
正規パターンのみ焼き付ける関係位置で、パター
ンシヤツタ１３がモニタパターンＭを遮蔽してい
る。第５図ｂはモニタパターンＭを焼き付ける関
係位置で、パターンシヤツタ１２が正規パターン
P1を遮蔽し、パターンシヤツタ１３は開いてモ
ニタパターンＭを露出させている。第５図ｃはパ
ターンシヤツタ１２が正規パターンを遮蔽し、パ
ターンシヤツタ１３がモニタパターンＭを遮蔽し
ている。また、これら三つの関係位置の他に、何
も遮蔽せず正規パターンとモニタパターンをすべ
て焼き付ける関係位置がある。
レチクルパターンをステツプアンドレピートし
て、ウエハ表面の左から右へ転写を続ける際に、
まず最初の転写ではモニタパターンのみをシヤツ
タで覆つて第５図ａの状態を採る。続いて何も遮
蔽しない関係位置を採り、モニタパターンを初め
て一個形成する。この後、３番目に転写されるパ
ターンは、２番目に転写したパターンに隣接して
いた方がウエハが無駄なく利用できる。そのため
には、次に第５図ｃの状態を選んで、２番目の転
写できたモニタパターン部の輪郭に３番目のパタ
ーンを輪郭を継ぎ合わせるようにする。
て、ウエハ表面の左から右へ転写を続ける際に、
まず最初の転写ではモニタパターンのみをシヤツ
タで覆つて第５図ａの状態を採る。続いて何も遮
蔽しない関係位置を採り、モニタパターンを初め
て一個形成する。この後、３番目に転写されるパ
ターンは、２番目に転写したパターンに隣接して
いた方がウエハが無駄なく利用できる。そのため
には、次に第５図ｃの状態を選んで、２番目の転
写できたモニタパターン部の輪郭に３番目のパタ
ーンを輪郭を継ぎ合わせるようにする。
あるいは別の例としては、まず何も遮蔽しない
関係位置で転写した後、次いで第５図ｃ、第５図
ａ、第５図ａと順に転写を続ける。
関係位置で転写した後、次いで第５図ｃ、第５図
ａ、第５図ａと順に転写を続ける。
このように二つのパターンシヤツタで遮蔽、露
光を変化させ、モニタパターン転写位置に、正規
パターンの一部を重ねて転写する際には、パター
ン中のモニタパターンに重なる部分の正規パター
ンを遮蔽して残りの正規パターンを転写すること
によつて、モニタパターンを形成してできる転写
パターンの輪郭の凹凸をうまく継ぎ合わせること
ができる。このため、従来のパターンシヤツタを
用いて行う縮小投影露光よりもずつとウエハの無
駄がない。
光を変化させ、モニタパターン転写位置に、正規
パターンの一部を重ねて転写する際には、パター
ン中のモニタパターンに重なる部分の正規パター
ンを遮蔽して残りの正規パターンを転写すること
によつて、モニタパターンを形成してできる転写
パターンの輪郭の凹凸をうまく継ぎ合わせること
ができる。このため、従来のパターンシヤツタを
用いて行う縮小投影露光よりもずつとウエハの無
駄がない。
このようなパターンシヤツタ１２，１３は縮小
投影露光装置の本体に付設せしめて、モニタパタ
ーンを焼き付けたいときは、手動操作に切り換え
て転写するが、勿論自動的にシヤツタを動作させ
て、電子計算機操作により制御プログラムに組み
入れることも可能である。尚、第４図において、
１４は縮小レンズ系を示している。
投影露光装置の本体に付設せしめて、モニタパタ
ーンを焼き付けたいときは、手動操作に切り換え
て転写するが、勿論自動的にシヤツタを動作させ
て、電子計算機操作により制御プログラムに組み
入れることも可能である。尚、第４図において、
１４は縮小レンズ系を示している。
以上が本発明の一実施例である。さらに本発明
には、この一実施例に限定されることなく、多数
の変形が可能である。例えば正規パターンからな
るレチクルパターンの外周に形成すべきモニタパ
ターンは、正規パターンがなす長方形の大パター
ンの隅に配置されたものを一例として採り上げた
が、外周中央であつて何ら差支えない。以上から
明らかなように、本発明によれば、モニタパター
ンを転写するためのレチクル交換をなくすころが
できるのに加えて、転写すべきパターン相互をぴ
つたり接合でき、転写すべきウエハの面積を無駄
なく有効に利用できるという効果がある。
には、この一実施例に限定されることなく、多数
の変形が可能である。例えば正規パターンからな
るレチクルパターンの外周に形成すべきモニタパ
ターンは、正規パターンがなす長方形の大パター
ンの隅に配置されたものを一例として採り上げた
が、外周中央であつて何ら差支えない。以上から
明らかなように、本発明によれば、モニタパター
ンを転写するためのレチクル交換をなくすころが
できるのに加えて、転写すべきパターン相互をぴ
つたり接合でき、転写すべきウエハの面積を無駄
なく有効に利用できるという効果がある。
第１図は従来方式のレチクル平面図、第２図は
モニタパターンを形成した基板の平面図、第３図
は本発明にかゝるレチクル平面図、第４図は同じ
く本発明にかゝる方式のモデル図、第５図はパタ
ーンシヤツタとパターンとの関係位置を示す図で
ある。 図中、１，１１はレチクル、２は基板、１２，
１３はパターンシヤツタ、１４は縮小レンズ系、
Ｐは正規パターン、Ｍはモニタパターンを示して
いる。
モニタパターンを形成した基板の平面図、第３図
は本発明にかゝるレチクル平面図、第４図は同じ
く本発明にかゝる方式のモデル図、第５図はパタ
ーンシヤツタとパターンとの関係位置を示す図で
ある。 図中、１，１１はレチクル、２は基板、１２，
１３はパターンシヤツタ、１４は縮小レンズ系、
Ｐは正規パターン、Ｍはモニタパターンを示して
いる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ モニタパターンと複数の正規パターンとを有
するレチクルを用い、被露光基板表面に該レチク
ルの正規パターンの転写像を形成する第１の工程
と、該レチクルを用い、該被露光基板表面に該レ
チクルのモニタパターンの転写像を形成する第２
の工程と を含むステツプアンドレピートにより、空きパタ
ーン領域が形成されないようにして行う縮小投影
露光方法において、 前記第１の工程では、 前記複数の正規パターンのうち、前記第２の工
程で前記モニタパターンが転写される位置に重な
る該正規パターンを遮蔽しつつ、残りの該正規パ
ターンを転写することにより、 該正規パターンと該モニタパターンとが互いに
重ねて形成されないようにすることを特徴とする
縮小投影露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111767A JPS5814137A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 縮小投影露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111767A JPS5814137A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 縮小投影露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814137A JPS5814137A (ja) | 1983-01-26 |
| JPH036649B2 true JPH036649B2 (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=14569657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56111767A Granted JPS5814137A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | 縮小投影露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814137A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281727A (ja) * | 1985-10-05 | 1987-04-15 | Fujitsu Ltd | 埋込型素子分離溝の形成方法 |
| JP3035297B1 (ja) * | 1999-05-27 | 2000-04-24 | 株式会社ケムテックジャパン | プリント基板の製造装置および製造方法 |
| CN100347841C (zh) * | 2001-02-27 | 2007-11-07 | Nxp股份有限公司 | 具有过程控制组件的半导体晶片 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5226902A (en) * | 1975-08-25 | 1977-02-28 | Hitachi Ltd | Method of making photomask pattern |
| JPS55129333A (en) * | 1979-03-28 | 1980-10-07 | Hitachi Ltd | Scale-down projection aligner and mask used for this |
| JPS5679431A (en) * | 1979-12-03 | 1981-06-30 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Manufacture of semiconductor integrated circuit device |
| JPS5748233A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-19 | Toshiba Corp | Exposure system for semiconductor substance |
-
1981
- 1981-07-16 JP JP56111767A patent/JPS5814137A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5814137A (ja) | 1983-01-26 |
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