JPH0423311A - パターン転写方法 - 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、半導体集積回路のパターン転写方法に関する
。

従来の技術 昨今、半導体集積回路パターンの微細化に伴い、レティ
クルパターンを半導体基板に縮小転写する際のパターン
転写能力、特に位置合わせ精度の向上が望まれている。

以下、その構成について第２図および第３図を参照しな
がら説明する。

第２図において、１１はガラス基板、１２ａ１２ｂはガ
ラス基板１１上に形成された同一の遮光膜パターンで、
この場合は２個の同一パターンを示した例である。この
２個の遮光膜パターン１２ａ１２ｂを有するレティクル
を用いて第３図に示すようにパターン転写を行う。

すなわち、レティクル上の拡大された遮光膜パターン１
２ａ、１２ｂは露光装置により縮小投影され、半導体基
板（図示せず）上に半導体集積回路縮小転写パターン１
３ａ、１３ｂが得られる。

その後、半導体基板を１４の矢印の方向にステージ（図
示せず）により移動する。移動の大きさは、レティクル
に形成された半導体集積回路のチップサイズとチップ個
数の積に等しくとられる。次いで、第２図の同し遮光膜
パターン１２ａ、１２ｂを縮小投影し、縮小転写パター
ン１５ａ、１５ｂを得る。以上の動作を繰り返して半導
体基板の全面を露光する。

このような従来の露光方法においては、ステージの停止
精度が重要な要因である。例えば位置合わせ精度０．２
７μｍ（３σ）として一般に用いられている装置では、
ステージ停止精度か約２６％を占めている。また位置合
わせ光学系をレーザ干渉計で構成し、位置合わせ精度０
．１２μｍを実現した装置ではステージ停止精度が約４
４％を占める。このように位置検出精度が向上するにつ
れてステージ停止精度が位置合わせ精度に占める割合が
大きくなってくる。したがって、ステージ停止精度の向
上が位置合わせ精度向上に重要となる。

発明が解決しようとする課題 このような従来のパターン転写方法では、半導体基板の
移動の大きさがチップサイズとチップ個数の積に等しく
とられるため、位置検出精度か向上するにつれて、ステ
ージ停止精度の位置合わせ精度に占める割合が大きくな
り、その結果位置合わせ精度があまり向上しないという
課題かあった。

本発明は上記課題を解決するもので、高精度な位置合わ
せを可能とするパターン転写方法を提供することを目的
としている。

課題を解決するための手段 発明は上記目的を達成するために、同一の遮光膜パター
ンをＮ個有するレティクルを通して半導体基板上へ縮小
転写するパターン転写方法において、第１回の露光後、
半導体基板を縮小された１個の遮光膜パターンのピッチ
に前記同一の遮光膜パターンの数Ｎ未満の整数値を乗じ
た距離だけ順次移動させ、移動ごとに両端部遮光膜パタ
ーンを除いて多重露光し、その多重露光の回数の逆数分
の１の露光量を１回の露光量とする構成よりなる。

作用 本発明では、ステージ送りピッチを一括露光の大きさよ
りも小さくすることによって、半導体集積回路パターン
を多重露光し、ステージ停止誤差を相殺することになる
。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図を参照しながら
説明する。

同図において、１ａ、ｌｂ、２ａ、２ｂ、３ａおよび３
ｂは半導体基板（図示せず）上に露光された半導体装置
回路の縮小転写パターン、４．５および６はステージ位
置、ＡおよびＢの矢印はステージによる半導体基板の移
動方向と移動距離を示す。ただしこの場合も、第２図に
示したレティクルと同様のレティクルを用いている。

すなわち第２図に示す同一の遮光膜パターン１２ａ、１
２ｂを従来例の第３図（ａｌと同様に縮小投影し、第１
図（ａｌの縮小転写パターンｌａ、ｌｂを得る。ただし
露光量は従来例の１／２である。

この時のステージ位置を点４で代表させる。次いで、ス
テージをＸ方向に縮小された１個の遮光膜パターンのピ
ッチ分の距離すなわち矢印Ａだけステップ移動し、ステ
ージ位置５において第２図のパターン１２ａ、１２ｂを
縮小投影し、縮小転写パターン２ａ、２ｂを露光する。

この動作により、縮小転写パターン１ｂと２ａは多重露
光される。

次に、ステージを点５から点６へ矢印Ｂたけ移動し、前
回同様に縮小転写パターン３ａ、３ｂを露光する。この
動作により縮小転写パターン２ａと３ａか多重露光され
る。以下同様の動作を繰り返すことにより、半導体基板
全面の縮小転写パターンは２回重ねて露光される。なお
、上記動作説明において、各縮小投影露光は従来法を用
いた場合の露光量の半分に設定されている。

今、ステージ位置４，５および６におけるステージ位置
誤差をそれぞれδ１．δ２．δ３とする。

露光１ｂと２ａを重ねて得られる縮小転写パターン７は
これら２つの露光が重なった部分だけが解像する。露光
１ｂには位置誤差δ１が、露光２ａには位置誤差δ２か
含まれているので、縮小転写パターン７は（δ１＋δ２
）／２の位置誤差を持つことになる。一方、位置誤差δ
０．δ２はある誤差分布、例えば３σ−０，０６μｍに
従う互いに独立した誤差量である。一般に、平均Ｍ、標
準偏差σの分布を持つ集合から独立にＮ個の標本を採り
出し、そのＮ個の平均値ＭＮを求める、という操作を繰
り返したとき、平均値ＭＮの集合は平均ＭＮ＝Ｍ、標準
偏差σＭＮ−σ／Ｖ’２となることが知られている（中
心極限定理）。ステージ移動量を小さくして、複数の露
光を重ねるという操作は正に上記定理を実践したもので
ある。したかつて、得られるパターンは１／ｆ２の誤差
分布に縮まる。こうして従来法に比べて、装置に特別な
機構を付加することもなく、ステージ停止精度を見かけ
上向上させることができる。

なお、本実施例によれば、半導体基板に配列した回路パ
ターンのうち、外周部に一度しか露光されないチップが
現れる。このチップが半導体基板の外に現れるように露
光の繰り返し領域を拡げれば、半導体基板上のパターン
は全て多重露光された状態にすることができる。

なお、上記説明では、第２図に示したようにルティクル
に２チップ分のパターンが描かれているとしたが、さら
に多数チップ分の、遮光膜パターンをＮ個を有するレテ
ィクルか描かれている場合も同様にして２回以上の多重
露光が可能で、その場合の１回の露光量は多重露光の回
数の逆数分の１となる。またこの場合の半導体基板の移
動量も縮小された１個の遮光膜パターンのピッチに限ら
ず、そのピッチに同一の遮光膜パターンの数Ｎ未満の整
数値を乗じた距離だけ順次移動させることも可能である
。このような場合にはさらに高精度な位置精度を実現で
きる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、同一
の遮光膜パターンをＮ個有するレティクルを通して半導
体基板上へ縮小転写するパターン転写方法において、第
１回の露光後、前記半導体基板を縮小された１個の前記
遮光膜パターンのピッチに前記同一の遮光膜パターンの
数Ｎ未満の整数値を乗じた距離だけ順次移動させ、移動
ごとに両端部遮光膜パターンを除いて多重露光し、その
多重露光の回数の逆数分の１の露光量を１回の露光量と
するパターン転写方法によるので、ステージ停止精度に
起因したパターン位置誤差を低減し、高精度な位置合わ
せの可能なパターン転写方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃｌは本発明の一実施例
のパターン転写方法を説明するための図、第２図は同一
の遮光膜パターンを２個有するレティクルの平面図、第
３図（ａ）、　（ｂｌは従来のパターン転写方法を説明
するための図である。 ｌａ　　ｌｂ、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ＝・・−縮小転
写パターン、Ａ、Ｂ・・・・・・半導体基板の移動方向
と移動距離、１．２ａ、１２ｂ・・・・・・遮光膜パタ
ーン。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１８第 第 図 図 ）２０５．／２ｂ Δ裏＊＋　＆ブー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　同一の遮光膜パターンをＮ個有するレティクルを通し
   て半導体基板上へ縮小転写するパターン転写方法におい
   て、第１回の露光後、前記半導体基板を縮小された１個
   の前記遮光膜パターンのピッチに前記同一の遮光膜パタ
   ーンの数Ｎ未満の整数値を乗じた距離だけ順次移動させ
   、移動ごとに両端部遮光膜パターンを除いて多重露光し
   、その多重露光の回数の逆数分の１の露光量を１回の露
   光量とするパターン転写方法。