JPH04287908A - 露光装置および露光方法 - 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】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第５図、第６図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 第１の実施例（第１図） 第２の実施例（第２図） 第３の実施例（第１図、第２図） 第４の実施例（第３図、第４図） 第５の実施例 第６の実施例（第５〜第８図） 第７の実施例 第８の実施例（第９図） 発明の効果 〔概要〕 フォトレジストによる半導体集積回路パターンの形成に
用いる露光装置および露光方法に関し、微細パターンで
構成されている主回路部を分割することなく大チップＩ
Ｃをパターニングすることができ、できるだけ大きいサ
イズのＩＣチップを高スループットで露光することがで
きる露光装置および露光方法を提供することを目的とし
、被露光基板を載置し、平面上を縦方向、横方向へ任意
移動し、該被露光基板を回転可能なステージと、該被露
光基板表面にパターンを露光形成できるように、該ステ
ージに載置された該被露光基板に対向する第１の位置に
配置された第１のレチクルと、該被露光基板表面にパタ
ーンを露光形成できるように、該ステージに載置された
該被露光基板に対向し、第１の位置とは異なる位置に配
置された第２のレチクルと、前記第１のレチクルの有す
るパターンおよび前記第２のレチクルの有するパターン
を該被露光基板表面に転写するように設けられ、該第１
のレチクルおよび該第２のレチクルに光を照射する照明
および投影光学系とを有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、フォトレジストによる半導体集積回路パター
ンの形成に用いる露光装置および露光方法に関する。

近年の半導体集積回路（ＩＣ）は、小型でありながら高
機能であることが要求されており、増々高集積化してき
ている。同時にチップ面積も徐々に拡大傾向にある。こ
のような大型化したＩＣチップを高スループットで大量
生産する必要に迫られている。

この半導体ＩＣ（７）製造にあって、露光工程、即ち写
真製版の要領で導電層及び絶縁層等をエッチング形成す
る際のマスクパターンをフォトレジストに形成するため
になされる光照射の工程では、できるだけ一度に広い範
囲に光照射を行えることが必要になってきた。一方、通
常この露光工程には、縮小投影露光装置（ステッパ）と
呼ばれる装置が用いられる。この装置で行われる縮小投
影露光は、実際に被露光基板表面に転写されるパターン
の例えば５倍大のパターンがレチクルと称された透明基
板上に描画されており、このレチクルを縮小レンズで例
えば５分の１に縮少させて、この被露光基板表面のフォ
トレジストに転写させるものである。

しかしながら、単純に広い領域を光照射するためには、
それなりに大きいレンズが必要とされている。例えば２
０ｍｍ角のチップパターンを形成するための縮小レンズ
は、直径およそ２５ｃｍのものを２０枚程重ねたもので
ある。このような大きなレンズを例えば最小線幅０．３
５μｍもの微細パターンを描画するのに用いようとして
も、このレンズ表面の加工精度が技術的に限界に近く、
またＩＣチップ大型化のスピードはいまでさえレンズ露
光領域の大型化のスピードを上回っており、もはやこれ
以上の微細パターンを描画するには対応できない段階に
近づきつつある。例えば２５６ＭビットＤＲＡＭ（Ｄｙ
ｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ）を同時に二つのチップパターニングできる装置の実
現は非常に難しい。

以上のように、できるだけ大きいサイズのＩＣチップを
高スループットで露光するには、新しい技術が待望され
ているわけである。

〔従来の技術〕

これまで、このような光学系の技術的困難を別な方法で
解決しようと試みられたことはある。例えばステッチン
グ（Ｓｔｉｔｃｈｉｎｇ）と呼ばれる技術は、一つのＩ
Ｃパターンを例えば２枚のレチクルに分割して持ち、各
々のレチクルパターンを露光段階で互いに接続させよう
としたものである。これは具体的には、大チップのパタ
ーンをＮ個に分割し、各々のパターンレチクルを製作し
て用意し、実際のウェーハ、マスク上への焼き付け時に
Ｎ枚のレチクルを交換しながら露光するというものであ
る。

第１０図は被露光基板の表面段階の説明図（斜視図）で
あり、また第１１図は被露光基板の表面段差の数値化グ
ラフである。これらを参照すれば、明らかなように、せ
いぜい２０ｍｍ角の領域でさえ表面の段差は微細パター
ン露光時の焦点をぼけさせるには十分である。広い領域
を一気に露光しようとすればするほどこの焦点ぼけの問
題は拡大されてしまうことは言うまでもない。このこと
の解決にも、ステッチングを用いて小面積毎に焦点合わ
せを行う技術は有効に思われる。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記した従来の露光方法では、レチクル
交換前後での位置合わせ精度の困難性から、この方法で
単純にパターン接続を行うには、現状の回路パターンは
あまりにも微細であり、両者の接続部分でのパターンを
綺麗に接続するのは技術的に極めて困難であり、例えば
、ＩＣパターンの主回路部分を分割するため、実際の露
光に際しては、微細パターンで構成される主回路の結合
部の位置ずれ設計余裕以上にずれる可能性がある。

このため、この接続部分ではマージンを見込んでパター
ンを太くせざるを得なかったり、あるいはこの接続を最
少度に止めるために回路設計時に制約が課せられたりと
問題は多い。それだけではなく、必須となるレチクル交
換前後でのレチクル周辺雰囲気の乱れにともなうレチク
ルへのパーティクルの付着確率が増し、歩留まり低下を
招くという問題もある。実際には、スループットへの影
響となって現れる。すなわち、一枚のウェーハに対して
レチクルを交換する度にレチクル上の塵検査が必要にな
り、スループット的に到底量産には用いることができず
、せいぜい実験的用途に限定される。

そこで本発明は、以上の点を鑑み、微細パターンで構成
されている主回路部分を分割することなく大チップＩＣ
をパターニングすることができ、できるだけ大きいサイ
ズのＩＣチップを高スループットで露光することができ
る露光装置および露光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〕

本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を主
な手段とする。

（１）被露光基板を載置し、平面上を縦方向、横方向へ
任意移動し、該被露光基板を回転可能なステージと、該
被露光基板表面にパターンを露光形成できるように、該
ステージに載置された該被露光基板に対向する第１の位
置に配置された第１のレチクルと、該被露光基板表面に
パターンを露光形成できるように、該ステージに載置さ
れた該被露光基板に対向し、第１の位置とは異なる位置
に配置された第２のレチクルと、前記第１のレチクルの
有するパターンおよび前記第２のレチクルの有するパタ
ーンを該被露光基板表面に転写するように設けられ、該
第１のレチクルおよび該第２のレチクルに光を照射する
照明および投影光学系とを有することを特徴とする露光
装置。あるいは、（２）第３のレチクルを貯蔵するレチ
クルストッカと、該第３のレチクルを該レチクルストッ
カから取り出して、該第１のレチクルに置き換える搬送
装置とを有することを特徴とする請求項１記載の露光装
置。あるいは、 （３）前記被露光基板表面に、前記第２のレチクルの有
するパターンを転写する際に、同時に前記搬送装置が作
動することを特徴とする請求項２記載の露光装置。ある
いは、 （４）請求項１記載の露光装置を用い、前記被露光基板
表面の第１の位置に、該第１のレチクルの有するパター
ンを転写する工程と、次いで、該被露光基板の第２の位
置に、該第２のレチクルの有するパターンを転写する工
程とを有することを特徴とする露光方法。あるいは、 （５）請求項２記載の露光装置を用い、前記被露光基板
表面の第１の位置に、前記第１のレチクルの有するパタ
ーンを転写する工程と、該被露光基板の第２の位置に、
前記第２のレチクルの有するパターンを転写する工程と
、前記第３のレチクルを該第１のレチクルと置き換える
工程とを有することを特徴とする露光方法。あるいは、 （６）請求項３記載の露光装置を用い、前記被露光基板
表面の第１の位置に、前記第１のレチクルの有するパタ
ーンを転写する工程と、該被露光基板の第２の位置に、
前記第２のレチクルの有するパターンを転写し、かつ前
記第３のレチクルを該第１のレチクルと置き換える工程
とを有することを特徴とする露光方法。あるいは、 （７）大パターンを２分割して、分割された各々のパタ
ーンを前記第１のレチクルと前記第２のレチクルとに有
し、該第１のレチクルによって転写されるべき第１のパ
ターンと、該第２のレチクルによって転写されるべき第
２のパターンとが前記被露光基板表面で互いに接続する
ように転写されることを特徴とする請求項４乃至６記載
の露光方法。

あるいは、 （８）大パターンをｎ分割（ｎ≧３、ｎは整数）して、
分割された各々のパターンを、前記第１のレチクルおよ
び前記第２のレチクルおよび第ｎのレチクルとに有し、
かつ、該第ｎのレチクルはすべて前記レチクルストッカ
乃至前記搬送装置内に有し、かつ該第１のレチクルによ
って転写されるべき第１のパターンと、該第２のレチク
ルによって転写されるべき第２のパターンと、該第ｎの
レチクルによって転写されるべき第ｎのパターンとが前
記被露光基板表面で互いに接続するように転写されるこ
とを特徴とする請求項５乃至６記載の露光方法。あるい
は、 （９）ウェーハ上の同一露光領域に異なるレチクルパタ
ーンを重ね露光することによって現像後に所望のパター
ンを得ることを特徴とする露光方法。

この場合、密なパターンの場合は、複数のパターンに分
割してやると、各部は粗なパターンとなり、パターン間
の光干渉効果を低減でき、微細パターンが形成できる。

また、大きな段差を有するチップ上にパターンを形成し
たい場合には、各段差部に応じてパターンを分類し、別
々に最適条件で露光でき、段差各部で所望のパターンが
形成できる。

あるいは、 （１０）被露光基板表面の第１の位置に、第１のレチク
ルによって、互いに接続しない複数本の線状パターンか
らなる第１のパターンを転写する工程と、該第１の位置
に、前記第２のレチクルによって、互いに接続しない複
数本の線状パターンからなる第２のパターンを、該第１
のパターンと重複しないように転写する工程とを有する
ことを特徴とする請求項９記載の露光方法。この場合、
請求項１乃至３記載の露光装置を用いて行うことができ
る。

あるいは、 （１１）半導体装置の回路パターンを形成する際に、第
１の密度の領域に対応するパターンと、第２の密度の領
域に対応するパターンとを分割して、各々第１のレチク
ル、第２のレチクルに有することを特徴とする請求項９
記載の露光方法。この場合、請求項１乃至３記載の露光
装置を用いて行うことができる。あるいは、 （１２）第１のレチクルと第２のレチクルとは互いに同
じレチクルパターンを有し、該第１のレチクルを用い、
被露光基板表面の第１の領域にパターンを転写する工程
と、第２のレチクルを用い、該被露光基板表面の第１の
領域にパターンを転写する工程とを有することを特徴と
する請求項９記載の露光方法。この場合、請求項１記載
の露光装置を用いて行うことができる。あるいは、 （１３）大小のパターンサイズを同一層内に有するＩＣ
チップを露光する露光方法において、該パターンサイズ
に応じて、解像力の異なる露光装置で分担させて露光す
ることを特徴とする露光方法。あるいは、 （１４）ＩＣチップをその主回路部と、ダイシングライ
ン部及びボンディングパッド部とで別々に露光すること
を特徴とする請求項１２記載の露光方法。

あるいは、 （１５）投影光学系で露光したウェーハを現像せずに、
再度異なるパターンを前記ウェーハに露光することを特
徴とする請求項１２記載の露光方法を課題解決手段とす
る。

〔作用〕

本発明では、第１図に示すように、それぞれレチクルを
セットして、Ａの露光系で位置合わせ・露光した後に、
ウェーハを吸着したままステージ移動を行い、次にＢの
露光系でＡで露光した箇所に対して所望の位置に露光で
きるようになるので、下記の点で有利である。

■二つの投影レンズに露光パターンを分担させることが
できるようになる。したがって、一つの投影レンズの有
効露光領域内には入り切らない大きなチップを二つに分
割してそれぞれの露光系で露光できる。

■１チップレチクルの場合には、両方に同一のレチクル
をセットして、レチクル上の異物検査ができるので、ど
ちらか片方のレチクルさえ検査で異物なしと判定されれ
ば、異物なしのレチクルが載っている露光系のみを使用
してすぐに露光開始できる。

■片方のレチクルにはＩＣパターンのみ、もう一方のレ
チクルには例えば位置合わせ用マークのみ、という具合
に各レチクルに機能を分担させることができるので、使
用する露光装置の機種が変わっても、片方の位置合わせ
マークが入っているレチクルのみ作り直せばよい。

■また、前記■に関連して、後者のレチクルでは通常の
チップが形成される部分に位置合わせ用マークを作り込
むことができるので、ダイシングライン内のパターンの
数を大幅に削減できる。

■複数の投影レンズに各々異なるパターンを有するレチ
クルをセットできるので、小量多品種のＡＳＩＣや、ウ
ェーハ・スケールＬＳＩのパターン露光に最適で途中に
レチクル交換がないし、位置合わせが余分にかかること
もないので、スループットが向上する。

また、本発明では、主回路部は高解像力・小有効露光領
域の露光装置で露光し、パッド部およびダイシングライ
ン部は低解像力・大有効露光領域の露光装置で露光する
ため、高集積度の大チップＩＣを露光できるようになる
。詳細については、第６〜第８の実施例で説明する。

〔第１の実施例〕 以下では、本発明の第１の実施例について、第１図を参
照して説明する。第１図は、本発明の第１の実施例に則
した露光装置の模式説明図であり、第１図中、架台上に
はレール上を可動するステージ２が配置され、このステ
ージ２上に被露光基板（半導体ウェーハ）１が載置され
る。この被露光基板１に対向するように、照明光学系３
、すなわち光源が設けられ、この照明光学系３と被露光
基板１との間に縮小投影レンズが設けられている。

この縮小投影レンズと照明光学系３との間には、第１の
レチクル１０、第２のレチクル２０が配置される。

このような第１図の露光装置について、さらに詳細に説
明する。

先ず、被露光基板１は、この露光装置に載置される前に
、表面にフォトレジストが例えばスピンコートして均一
形成される。このフォトレジストが形成された被露光基
板１をステージ２上に公知のロボットアームで載置する
。このステージ２は、架台上のＹ方向にレールを設け、
このレール上を移動するＹステージと、さらにこのＹス
テージ上にレールを設け、このレール上を移動するＸス
テージと、さらにこのＸステージ上に設けられ、回転可
能なθステージとからなり、このθステージ上に前記し
た被露光基板１が載置される構成になっている。なお、
Ｙステージ上にＸステージを載せる構成に代えて、Ｘス
テージ上にＹステージを載せる構成にしてもよい。また
、このステージ２に対面するように２個位置を離して配
置される縮小投影レンズは、各々２０ｍｍ×２０ｍｍの
大きさのパターンを被露光基板上に形成する場合には、
直径約２５ｃｍのレンズを約２０枚直列に重ねたものを
用いる。

次に、通常は実際の製品ウェーハを露光する前に、レチ
クル上に異物検査を行うが、これは、露光装置付属の検
査器で行うこともあれば、検査専用のウェーハに露光・
現像して別置きの検査器で検査することもある。

被露光基板１は、このようなステージ２上に載置された
後、検査の結果、レチクル上に異物がないことを確認し
たら、被露光基板１の露光（パターニング）処理にかか
る。先ずは装置上部に配置される二つの縮小投影レンズ
のうち、一方（第１の縮小投影レンズ）に対して相対的
位置を微調整する。この微調整に際しては、Ｘステージ
上に形成された位置合わせマークを用いて行えばよい。

一方、これより以前に縮小投影レンズで像を縮小しうる
ように、照明光学系と第１の縮小投影レンズの間に、例
えば公知のロボットアームにより挿入、配置される第１
のレチクルには、一つの大型パターンの半分がパターン
形成されている。

この第１のレチクルのパターンを被露光基板１表面に焼
きつけ、これに次いで、前記したと同様のステージの微
調整を行った後、第２のレチクルのパターンを被露光基
板１の、既に形成されたパターンに隣合った表面に、互
いのパターンを接続させるように焼きつける。なお、２
枚目以降のウェーハも同様の手順で行うが、本発明では
、レチクルを投影レンズ上にセットしたままなので、ゴ
ミがレチクル上に付着する可能性は皆無と見なしてよい
ので、２枚目以降ではレチクル上の異物（ゴミ）検査は
不要である。

このような手順によって、レチクルを度々取り替える面
倒もそれに伴うパーティクルの付着もなく、大きいパタ
ーンを被露光基板表面に焼きつけることができる。

以上説明した露光技術を次のように応用可能でもある。

第３図は本発明の一実施例を示す。例えば、露光（ある
いはパターニング）したいＩＣの大きさが一個１０ｍｍ
×２４ｍｍだとし、また投影レンズの露光領域が２０ｍ
ｍ×２０ｍｍだとすると、第３図に示す如くチップを横
長にし、縦に２チップ構成にして、縦に分割してレチク
ルを２種類作成する。また、ＣＣＤ（電荷結合素子）の
ように長いＩＣを製造する場合には、例えばレチクルで
３つ分くらいに分割して、第１図に示すユニットを３個
並べた露光装置でそれぞれにレチクルをセットして製造
することもできる。

〔第２の実施例〕 次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は、本発明の第２の実施例に則した露光装置の模
式説明図である。第２図中、第１図中にて附したのと同
じ番号を附したものは、第１図と同じものを指示する。

この第２図の露光装置は、レチクルストッカ４を具備し
ている点が第１図のそれとは異なる。

詳細に説明する。

このレチクルストッカ４には、第３のレチクル３０を貯
蔵する構成になっていて、この中から適宜選ばれた第３
のレチクル３０が、搬送装置によってＡユニットの所定
位置へと送られ、第１のレチクル１０と置き換える構成
である。

このように、第１のレチクル１０あるいは第２のレチク
ル２０と適宜置き換える構成であると、ユニットを３つ
以上用意しなくても、３種以上のパターンを形成できる
。例えば小量多品種生産が多いＡＳＩＣ（特定用途向け
集積回路）の生産には特に便利である。

まず、第１の種類のＡＳＩＣの回路パターンを露光する
にあたり、Ａユニットには第１のレチクル１０をＢユニ
ットには第２のレチクル２０を各々セットする。次いで
、第２の種類のＡＳＩＣの回路パターンを露光するにあ
たっては、第１のレチクル１０をレチクルストッカ４中
までロボットアームで搬送し収納する。次いで、レチク
ルストッカ４から必要な第３のレチクル３０を捜し出し
て、ロボットアームはこの第３のレチクル３０をＡユニ
ットまで搬送して配置する。

このロボットアームによる搬送を、第２のレチクル２０
によるパターニング最中に行えば、工程の時間短縮化が
可能になる。なお、以上説明してきた本発明の第２の実
施例では、縮小投影レンズを２基（ユニット２基）に対
して、レチクルストッカ４が１基の場合について述べた
が、これらの数を適宜変えることは容易に可能である。

〔第３の実施例〕 本発明の露光技術は、以上のような大パターンの分割露
光にのみ用いられるものではない。以下では、その他の
応用例について説明していく。

例えば、パターン表面の異物検査にも用いることができ
る。すなわち、既に説明した第１図や第２図に記載した
本発明の露光装置を用い、複数あるユニットの各々に同
じレチクルパターンが形成されたレチクルをセットする
。被露光基板表面に別々にパターンを露光して、両者の
うち、正常にパターンされたレチクルのみを採用して、
以後の露光を行うのである。

つまり、Ａのユニットにセットしたレチクル（チップＡ
１、Ａ２）とＢのユニットにセットしたレチクル（チッ
プＢ１、Ｂ２）で比較検査した結果が、下記のようにな
った場合には、Ｂユニットのみを使って製品ウェーハを
露光すればよい。

このようにすることによって、レチクル表面のパーティ
クル（微小異物）によるパターン不良発生に伴い、この
レチクルを交換する手間は省かれることになって、レチ
クル交換時のパーティクル発塵を避けることができる。

あるいは、このように複数のユニットに同じレチクルを
セットすれば、別なパターン露光も可能になる。位置合
わせ精度が回路パターンの微細性を十分上回る必要はあ
るが、第１のレチクル１０により被露光基板１表面に半
焼きを行う。つまり、露光に十分とはいえないまでもあ
る程度の露光を仮に行っておくのである。次いで、ステ
ージ２を移動させ、被露光基板１表面の同じ領域に、第
２のレチクル２０により半焼きを行う。第１のレチクル
１０表面と第２のレチクル２０表面の全く同じ位置には
パーティクルは飛沫しないと考えられるから、一連の半
焼き操作により最終的に露光が完了するようにすれば、
仮に第１のレチクル１０や第２のレチクル２０にパーテ
ィクルが存在しても、露光後それが原因してパターン不
良になる可能性を非常に少なく抑えることが可能になる
。

あるいは、例えば長方形のパターンを半焼きした後、こ
の長方形パターンに直交するように長方形パターンを重
ねて半焼きすることによって、互いに重なった部分のみ
を正方形パターンとして露光する方法もよい。

〔第４の実施例〕 ウェーハ上の数点しか使わない位置合わせ用マークの場
合や、モニタ・チップを露光したい場合は、例えば第４
図で示すようなレチクルを作成する。

レチクルＡＡＡは製品ＩＣチップのみで構成されており
、レチクルＢＢＢはモニタ・チップや位置合わせマーク
が入ったチップで構成している。

このレチクルを第１図に示す露光ユニットＡ、Ｂにそれ
ぞれセットして第４図のようなレイアウトでウェーハ上
に露光することができる。

この場合、一枚のウェーハに占めるモニタ・チップの数
も必要最低限に止められるし、ダイシングライン上のマ
ークの数も減らせる。

〔第５の実施例〕 第４の実施例と似てはいるが、特殊なケースについて述
べることにする。

ＩＣパターン投影露光レンズは解像性能の高いもの程高
価であるが、位置合わせ用のマークは殆どの場合１μｍ
幅前後以上の大きさのパターンで構成されていて、この
マークの露光については低解像性能の投影レンズで良い
。したがって、第３の実施例で記したレチクルＢＢＢで
仮に位置合わせ用マークのみを露光する場合は、第１図
でのＢユニットに使われる投影レンズを安価な低解像性
能レンズで置き換えても良い。

あるいは、二つのユニットのうち少なくとも一方に、光
学系性能が可変のユニットを用いてもよい。レンズの開
口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒｔｕｒｅ）を
可変とすれば解像力を変化させたり、あるいはパーシャ
ル．コヒーレンシー（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｃｏｈｅｒｅｎ
ｃｙ）を可変とすればパターン形状の忠実度や焦点深度
を変化させることも可能である。

またユニットを複数化すれば、一方のユニットで取り扱
う第１の波長を他方で取り扱う第２の波長とは異なるよ
うにユニット自体の仕様を変えることもできるから、例
えばフォトレジストに第１の波長によってポジパターン
を露光形成し、第２の波長によってネガパターンを露光
形成するといったことも可能になる。

〔第６の実施例〕 本発明においては、大小のパターンサイズを同一層内に
有するＩＣチップを露光する露光方法において、パター
ンサイズに応じて解像力の異なる露光装置で分担させて
露光する場合であってもよい。即ち、微細パターンから
なる主回路部と、比較的粗いパターンで構成されている
パッド部およびダイシングライン部を分割して別々のレ
チクルまたはマスクを製作してそれぞれ別の投影露光装
置で露光する。

露光装置の解像力と有効露光領域は相反する関係にあり
、低解像力の露光装置は一般に有効露光領域は広く、例
えばキャノン社製のＭＰＡ（商品名：解像力＝約２μｍ
、有効露光領域＝１５０ｍｍφ）、ニコン社製のＮＳＲ
３０２５ＨＴ（商品名：解像力＝約２μｍ、有効露光領
域＝３０ｍｍ□）がある。一方、高解像力の露光装置と
しては数多くあるが、その解像力は約０．６５μｍ、有
効露光領域は最大でも約２０ｍｍ□である。したがって
、微細パターンで構成されている主回路部は高解像力露
光装置で露光し、粗いパターンで構成されているパッド
部およびダイシングライン部は低解像力・大有効露光領
域の露光装置で露光してやると良い。

以下、具体的に図面を用いてその露光方法を説明する。

第５図は露光したいＩＣチップ５１を示す図であり、こ
こでは、露光したいＩＣチップ５１のサイズを１７ｍｍ
角とし、また、微細パターン部からなる主回路部５２の
専有領域を１４ｍｍ角とする。なお、５３はパッド部、
５４はダイシングライン部で、パッド部５３およびダイ
シングライン部５４は１７ｍｍ角である。

この場合、主回路部５２の微細パターンが０．５μｍ前
後のもので構成され、パッド部５３およびダイシングラ
イン部５４が１μｍルールのもので形成されているとす
ると、露光装置としては例えば、といったものを用いれ
ば良い。

次に、レチクルは第６図（ａ）、（ｂ）に示すように、
主回路部ステッパＡ用レチクルＡ（第６図（ａ））と、
パッド部およびダイシングライン部ステッパＢ用レチク
ルＢ（第６図（ｂ））を形成する。なお、５５はＣｒ等
からなる遮光部である。

そして、第７図に示すように、レチクルＡを用いてステ
ッパＡでウェーハ５６上に露光して主回路部５２をレイ
アウトし、第８図に示すようにレチクルＢを用いてステ
ッパＢでウェーハ５６上に露光してパッド部５３および
ダイシングライン部５４をレイアウトした後、現像する
ことにより、所望のＩＣレジストパターンを得ることが
できる。なお、主回路部５２と、パッド部５３およびダ
イシングライン部５４との形成順はどちらを先に行って
もよい。

すなわち、上記実施例では、主回路部５２は高解像力・
小有効露光領域の露光装置で露光し、パッド部５３およ
びダイシングライン部５４は低解像力・大有効露光領域
の露光装置で露光するため、高集積度の大チップＩＣを
露光できるようになる。

〔第７の実施例〕 パターンサイズに応じて、解像力の異なる露光装置で分
担させて露光する露光方法としては、第１図に示す露光
装置を用いて行う場合であってもよい。

その露光方法は、まず第１図に示すように、図左側の投
影レンズ３で第１のレチクル１０のパターンを被露光基
板１に露光した後、被露光基板１が載っているステージ
２を図右側の投影レンズ３直下へ移動し、第２のレチク
ル２０のパターンを被露光基板１に露光するというもの
である。

この実施例は、第６の実施例の場合と同様の効果を得る
ことができる他、投影光学系で露光（１回目）した被露
光基板１を現像せずにステージ２に吸着したまま移動し
て再度異なるパターンを露光することができるため、再
度露光する際、一旦被露光基板をはずして位置合わせす
る必要がない等、工程時間の短縮化を行うことができる
。

なお、この実施例では、別々の投影レンズ系を用いる場
合について説明したが、同一の投影レンズ系を用いてＮ
Ａを変更することによって露光を行ってもよい。もちろ
ん、レチクル交換も行う。

なお、ウェーハは吸着した状態で連続して露光を行う。

この場合、同一のレンズで済み、最適なＮＡを選択する
ことができるという利点がある。

〔第８の実施例〕 第６、第７の実施例では、ダイシング部およびパッド部
と、主要回路部とを分けて製作する場合について説明し
たが、互いに使用するレンズの有効露光領域内でパター
ンが混在するように製作する場合であってもよい。すな
わち、主回路部がウェーハ周辺部にあってもよく、周辺
回路部がウェーハ中央部にあってもよい場合である。

例えば、第９図（ａ）、（ｂ）に示すレチクルを用いる
場合、主回路部となる領域６１内のパターン群は第９図
（ａ）および第９図（ｂ）に示すレチクルを各々用いた
場合共に露光される。即ち、ウェーハ中央部に主回路と
なる微細パターンと周辺回路となる荒いパターンが混在
している。

この実施例では、第６、第７の実施例の場合と同様の効
果を得ることができる他、例えば中央部に主回路となる
微細パターンと周辺回路となる荒いパターンが混在して
いる場合（周辺部に混在している場合も同様）、微細パ
ターンと粗パターンが近接している場合、別々に露光す
るので、光の干渉による近接効果が防止でき、レチクル
パターンに忠実に露光することができるという利点があ
る。

なお、上記各実施例では光露光装置のみの場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
光露光装置、電子ビーム露光装置、Ｘ線露光装置等の場
合に適用することができる。

組み合わせ例としては、 等が挙げられる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明によれば、従来のステッチン
グの場合のような微細パターンで構成されている主回路
部を分割することなく大チップＩＣをパターニングする
ことができ、投影露光レンズの有効露光領域よりも大き
なサイズのチップであっても、容易にかつ安定的に露光
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に則した露光装置の模式
説明図、 第２図は本発明の第２の実施例に則した露光装置の模式
説明図、 第３図は本発明に係わるレチクルの説明図、第４図は本
発明の第４の実施例に則した露光方法による露光後の被
露光基板の模式説明図、第５図は本発明の第６の実施例
に則したＩＣチップを示す図、 第６図は本発明の第６の実施例に則した各レチクルを示
す図、 第７図は本発明の第６の実施例に則したレチクルＡを用
いてステッパＡで露光されレイアウトされたウェーハを
示す図、 第８図は本発明の第６の実施例に則したレチクルＢを用
いてステッパＢで露光されレイアウトされたウェーハを
示す図、 第９図は本発明の第８の実施例に則した各レチクルを示
す、 第１０図は被露光基板の表面段差の説明図、第１１図は
被露光基板の表面段差の数値化グラフである。 １……被露光基板、 ２……ステージ、 ３……照明光学系、 ４……レチクルストッカ、 １０……第１のレチクル、 ２０……第２のレチクル、 ３０……第３のレチクル。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被露光基板（１）を載置し、平面上を縦方
   向、横方向へ任意移動し、該被露光基板（１）を回転可
   能なステージ（２）と、 該被露光基板（１）表面にパターンを露光形成できるよ
   うに、該ステージ（２）に載置された該被露光基板（１
   ）に対向する第１の位置に配置された第１のレチクル（
   １０）と、該被露光基板（１）表面にパターンを露光形
   成できるように、該ステージ（２）に載置された該被露
   光基板（１）に対向し、第１の位置とは異なる位置に配
   置された第２のレチクル（２０）と、 前記第１のレチクル（１０）の有するパターンおよび前
   記第２のレチクル（２０）の有するパターンを該被露光
   基板（１）表面に転写するように設けられ、該第１のレ
   チクル（１０）および該第２のレチクル（２０）に光を
   照射する照明および投影光学系（３）とを有することを
   特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】第３のレチクル（３０）を貯蔵するレチク
   ルストッカ（４）と、 該第３のレチクル（３０）を該レチクルストッカ（４）
   から取り出して、該第１のレチクル（１０）に置き換え
   る搬送装置とを有することを特徴とする請求項１記載の
   露光装置。
3. 【請求項３】前記被露光基板（１）表面に、前記第２の
   レチクル（２０）の有するパターンを転写する際に、同
   時に前記搬送装置が作動することを特徴とする請求項２
   記載の露光装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の露光装置を用い、前記被露
   光基板（１）表面の第１の位置に、該第１のレチクル（
   １０）の有するパターンを転写する工程と、 次いで、該被露光基板（１）の第２の位置に、該第２の
   レチクル（２０）の有するパターンを転写する工程とを
   有することを特徴とする露光方法。
5. 【請求項５】請求項２記載の露光装置を用い、前記被露
   光基板（１）表面の第１の位置に、前記第１のレチクル
   （１０）の有するパターンを転写する工程と、 該被露光基板（１）の第２の位置に、前記第２のレチク
   ル（２０）の有するパターンを転写する工程と、 前記第３のレチクル（３０）を該第１のレチクル（１０
   ）と置き換える工程とを有することを特徴とする露光方
   法。
6. 【請求項６】請求項３記載の露光装置を用い、前記被露
   光基板（１）表面の第１の位置に、前記第１のレチクル
   （１０）の有するパターンを転写する工程と、 該被露光基板（１）の第２の位置に、前記第２のレチク
   ル（２０）の有するパターンを転写し、かつ前記第３の
   レチクル（３０）を該第１のレチクル（１０）と置き換
   える工程とを有することを特徴とする露光方法。
7. 【請求項７】大パターンを２分割して、分割された各々
   のパターンを前記第１のレチクル（１０）と前記第２の
   レチクル（２０）とに有し、 該第１のレチクル（１０）によって転写されるべき第１
   のパターンと、該第２のレチクル（２０）によって転写
   されるべき第２のパターンとが前記被露光基板（１）表
   面で互いに接続するように転写されることを特徴とする
   請求項４乃至６記載の露光方法。
8. 【請求項８】大パターンをｎ分割（ｎ≧３、ｎは整数）
   して、分割された各々のパターンを、前記第１のレチク
   ル（１０）および前記第２のレチクル（２０）および第
   ｎのレチクルとに有し、かつ 該第ｎのレチクルはすべて前記レチクルストッカ（４）
   乃至前記搬送装置内に有し、かつ該第１のレチクル（１
   ０）によって転写されるべき第１のパターンと、該第２
   のレチクル（２０）によって転写されるべき第２のパタ
   ーンと、該第ｎのレチクルによって転写されるべき第ｎ
   のパターンとが前記被露光基板（１）表面で互いに接続
   するように転写されることを特徴とする請求項５乃至６
   記載の露光方法。
9. 【請求項９】ウェーハ上の同一露光領域に異なるレチク
   ル パターンを重ね露光することによって現像後に所望のパ
   ターンを得ることを特徴とする露光方法。
10. 【請求項１０】被露光基板（１）表面の第１の位置に、
    第１のレチクル（１０）によって、互いに接続しない複
    数本の線状パターンからなる第１のパターンを転写する
    工程と、 該第１の位置に、第２のレチクル（２０）によって、互
    いに接続しない複数本の線状パターンからなる第２のパ
    ターンを、該第１のパターンと重複しないように転写す
    る工程とを有することを特徴とする請求項９記載の露光
    方法。
11. 【請求項１１】半導体装置の回路パターンを形成する際
    に、 第１の密度の領域に対応するパターンと、第２の密度の
    領域に対応するパターンとを分割して、各々第１のレチ
    クル（１０）、第２のレチクル（２０）に有することを
    特徴とする請求項９記載の露光方法。
12. 【請求項１２】第１のレチクル（１０）と第２のレチク
    ル（２０）とは互いに同じレチクルパターンを有し、該
    第１のレチクル（１０）を用い、被露光基板（１）表面
    の第１の領域にパターンを転写する工程と、 該第２のレチクル（２０）を用い、該被露光基板（１）
    表面の第１の領域にパターンを転写する工程とを有する
    ことを特徴とする請求項９記載の露光方法。
13. 【請求項１３】大小のパターンサイズを同一層内に有す
    るＩ Ｃチップを露光する露光方法において、該パターンサイ
    ズに応じて、解像力の異なる露光装置で分担させて露光
    することを特徴とする露光方法。
14. 【請求項１４】ＩＣチップをその主回路部と、ダイシン
    グライン部及びボンディングパッド部とで別々に露光す
    ることを特徴とする請求項１２記載の露光方法。
15. 【請求項１５】投影光学系で露光したウェーハを現像せ
    ずに、 再度異なるパターンを前記ウェーハに露光することを特
    徴とする請求項１２記載の露光方法。