JPS5914637A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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Publication number
JPS5914637A
JPS5914637A JP57123656A JP12365682A JPS5914637A JP S5914637 A JPS5914637 A JP S5914637A JP 57123656 A JP57123656 A JP 57123656A JP 12365682 A JP12365682 A JP 12365682A JP S5914637 A JPS5914637 A JP S5914637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mark
mask
stage
reference mark
angle adjustment
Prior art date
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Pending
Application number
JP57123656A
Other languages
English (en)
Inventor
Shizuo Sawada
沢田 静雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57123656A priority Critical patent/JPS5914637A/ja
Publication of JPS5914637A publication Critical patent/JPS5914637A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

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

(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】 〔発明の技術分野〕 本発明はウェハ露光装置に関し、特に縮小投影型のステ
ップアンドリピート方式のウエノ・露光装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
LSIの集積化が進むにつれてマイクロリングラフィの
重要性が増々大きくなυつつある。マイクロリングラフ
(の精度は、露光装置の性能に大きく依存する。最近の
露光装置の性能向よには、目覚しいものがあるが、中で
も微細な線巾のりソグラフィには投影型、特に縮小投影
型のステップアンドリピート方式の露光装置が開発され
、1μm程度の線巾リソグラフィ用マシーンとして有望
視されている。
ところで、ステップアンドリピート方式の露光装置とし
ては、第1図に示す構造のものが知られている。即ち、
図中の1はモータ等によシ回転可能なウェハチャック2
を保持するXY方向に移動自在なステージである。この
ステージ1のウェハチャック2以外の領域には後記マス
クのマークと照合するだめの1つの例えは十字状マーク
3が付されている。また、前記ステージ1の上方にはマ
スクのパターンを縮小する光学系を内蔵した鏡筒4が配
設され、かつ該鏡筒4上には所定距離へだてで光源5が
設けられている。更に、図中の6は前記鏡筒4と一定の
位置関係でステージ1上方に配設された合わせ機構であ
る。この合わせ機構6は前記鏡筒4と一定の位置関係で
配置された本体2と、この本体7の底部付近に付され、
ウニノ1の合わせマークと照合させるだめのマーク8a
、8bと、前記本体7に設けられ、ウェハの合わせマー
クと前記マーク8a、8bとの照合状態を観察するだめ
の顕微鏡9m 、9bとから構成されている。
次に、上述した露光装置によるウェハの露光方法を説明
する。
まず、鏡筒4上に所望(例えばフィールド形成用)のパ
ターンを有するマスクを配置するが、マスクとウェハと
は間接合わせであるため、充分に合わせ精度を向上させ
る目的から、例えばステージ1の座標系のX軸とマスク
の座標のX軸が平行となるように、またステージ1の座
標系のY軸とマスクの座標のY軸が平行となるように設
定することが必要である。このため、従来の露光装置で
は第1図及び第2図に示す如く中心点を基準としてマス
クパターンからはずれたX軸上の箇所K例えば十字状基
準マーク10aが、一方マスクパターンからはずれY軸
上の箇所にも十字状θ角調整用マーク10bが、夫々性
されたマスク11を用いる。つづいて、鏡筒4上に前記
マスク11を配置し、ステージ1を移動させてステージ
1のマーク3を本来の設定位11(常に決った座標)に
動かした後、マスク11を移動させてX軸上の基準マー
ク10aをステージ1のマーク3に一致させる。8.ひ
きつづき、ステージ1を再度移動させてそのマー、り3
を本来の設定位置(これも常に決った座標)に動かした
後、X軸上の基準マークlOaを中心にしてマスク11
を回転させて他方のY軸上のθ角調整用マーク10bを
ステージ1のマーク3に照合させる。こうした操作によ
りマスクの位置合わせがなされる。
次いで、予めウニノ1チャック2に固定したウェハ12
をステージ1ごとXY方向にステツブアンドリピート露
光させ、そのステップ毎に光源5よりマスク11に光を
照射してフィールP形成用のノリーンを鏡筒4で縮小す
ることによシ、第3図に示す如くウニノー12にフィー
ルド用の転写ノ4ターン13・・・を形成する。但し、
この転写工程においては所定領域に転写ノ9ターン13
・・・を形成すると共に2つの十字状合わせマークを夫
々付す。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、前述したマスクを用いる露光装置にあっ
ては、マスク合わせがかなシ完全に行なわれることが稀
であυ、通常はステージ1の位置決めが完全であっても
マスク材料力;イ申縮するために合わせずれを発生する
。これを、マスク11が伸びた場合のずれ量を以下に具
体的に示す。
まず、1/10縮小露光装置の場合を例にし、寸法10
0mmX’100−のマスク11輿が10μm伸びた場
合を考える。ここで、第4図に示す如く伸びたマスク1
1′の基準マーク(座標−50,005m 、 0 )
を10編′、θ角調整用マーク(座標0 、50.00
5 m )を10b′とする。かかるマスク11′をス
テージ1に合わせるには、前述した手順通り、基準マー
クzc>a’(IOa)をステージ1のマーク3に照合
させ、該基準マーク10a′を中心にしてマスク11′
を所望角度回転させてθ角調整用マーク10b′をステ
ージ1の設定位置に再度移動させたマーク3に照合させ
てマスク11′の合わせを行なう。この時、マスクが伸
びているため、同第4図に示す如く伸びがない場合のθ
角調整用マーク4obの位置に比較して伸びのあるマス
ク11′のθ角調整用マーク10b’の位置がある回転
角(α)だけマスクの回転をひろうことになる。このα
を計算すると、α=0.0057287°となる。X軸
方向で100鰭離れた箇所でのY軸方向のずれ量を前記
α値から見積ると、約10.000μmのずれ量となる
。但し、縮小露光装置であるため、ウェハ12上では1
/10に縮小されるからウェハ12上の1つの転写パタ
ーンのY軸方向のずれ量は1.0μmとなる。マスクの
伸び量を8μmとすると、ウェハ上で100m離れた箇
所のY軸方向のずれ量は8710μmとなる。
ところで、上述したずれ量をもとにマスクを多数枚用い
た時の合わせずれ量を考える。まず、上記ずれ量は1回
目のPEP工程の時にはマスクの1つの転写パターンが
夫々回転する、つtb第5図に示す如くウェハ12上の
レジスト罠転写されたパターンI J’・・・はダイロ
ーテーションとなる。次いで、かかる下地パターンに対
して2層目(例えばダート電極形成)のための合わせを
行なう。通常、前述した第1図図示の合わせ機構6にお
ける2つの顕微鏡9m、9bの距離が、例えば63.5
wなどのように決っているため、第1回目のPEP工程
においてウェハ12に転写パターン13・・・を繰シ返
し形成する際、第6図に示す如く転写ノ9ターンI J
−・・中に夫々2つの合わせマーク14@、14bを所
定の2つの転写ノJ?ターン131.13nのうちの一
方の/lターン131の合わせ148と他方の、41タ
ーン13nの合わせマーク14bとの距離が前記顕微鏡
5’ a * 9 b間のそれと一致するように同時に
形成している。通常、2回目のPEP工程ではこれら合
わせマーク14m、14bを用いて顕微鏡9tr、9b
VC合わせてウェハ12のXY方向の位置決めを行なっ
た後、2回目の転写を行なうため、1回目の転写パター
ンの形成には発生しなかった、第2層転写パターンと第
2層転写パターン間の合わせずれが発生する。りまシ、
第7図に示す如く右の顕微鏡9bに見える合わせマーク
14b′と左の顕微鏡9aに見える合わせマーク14a
′が転写パターンI J、1 。
13n内でローテーションが発生しているにもかかわら
ず、合わせマーク14&’a14b’間を結んだ線が水
平となるように調整するため、ウェハ12を回転させる
ことになシ、結局ローテーションをひろうことになる。
この量は、例えばマスクが10μm伸びており、10諺
の領域でマークの位置が10諺離れていると考えると、
前述した如くダイローテーションが1.0μmあるため
、マークの位置は一方(z4b)を基準とした場合、他
方のマーク14 m#′iY軸方向で1.0μmだけず
れることになる。その結果、顕微鏡9a 、9b間の距
離を63.5■、ウエノ112の径を100fiとした
場合、トータルのウェハローテーション量はウェノS1
2の端間で1.0μm X−L00= 1.57μmと
なシ、非常に大63.5 きな合わせずれとなる。つまシ、転写されたノやターン
でみると、転写パターン131′でのチップの合わせは
良好であるが、n個離れた転写ノ9ターン13n′での
チップの合わせはY軸方向の合わせずれをひろうことに
なる。
〔・発明の目的〕
本発明は1回目のステップアンドリピートによる露光工
程でのダイp−チージョン、及び2回目以降の露光工程
においてウェノ・の1回目に形成された下地パターンに
対する転写パターンのローテーションな解消し、良好な
IJ?ターン形成が可能な露光装置を提供しようとする
ものである。
〔発明の概要〕
本発明はX軸上及びY軸上に付された基準マーク及びθ
角調整用マークのうち、θ角調整用マークが該マークと
基準マークの結線方向に方向付けられた形状をなすマス
クを用いること罠よって、マスクの膨張に伴なりてマス
クがある回転角だけ変位してステージのマークに合わせ
られることなく、常に目的とした状態でステージへの合
わせを可能にすることを骨子とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第8図を参照して説明する。な
お、マスク以外の露光装置の各部材は第1図と同様な構
造であるため、説明を省略する。
図中の21は露光装置に組込まれるマスクである。この
マスク21はX軸上、Y軸上に夫々十字形状の基準マー
ク22a1十字形状のθ角調整用マーク22bが付され
ている。これらマーク22a、22bの結線はマスクの
X軸に対して45°の角度となっていると共に、θ角調
整用マーク22bは前記結線方向に方向づけられた線要
素231 とこれと直方する線俄素23゜とからhる十
字形状をなしている。
しかして、第8図図示のマスク21を第1図の如く鏡筒
4に合わせるには、まずステー−)1を移動させてその
マーク3を本来の設定位置に動かした後、マスク21を
移動させてX軸上の基準マーク22亀をステージ1のマ
ーク3に一致させる。つづいて、ステージ1を再度移動
させてそのマークを本来の設定位置に動かした後、X軸
上の基準マーク22aを中心Kl、−(マスク21を回
転させ、他方のY軸上のθ角調整用マーク22bt□ス
テージ1のマl−2−3に照合させてマスク2)の位置
合わせを行なう。こうした位置合わせにおいて、マスク
21が膨張して点線で示す状態になった場合を考える。
マスク21が膨張すると、その膨張は等方向であシ、マ
スク21の十字形状をなすθ角調整用マーク22bの一
方の線要素231は該マーク22bと基準マーク22m
の結線方向に方向づけられているため、膨張後のマスク
21′のθ角調整用マーク22b′の一方の線要素23
1′は基準マーク22%’(22th)と該マーク22
b′の結線の延長線上に合致する。しかるに、前述した
のと同様な手順で膨張したマスク21′の基準マーク2
2a’(22m)をステージ1の設定位置に再度移動さ
せたマーク3に合致させる際、該基準マーク22a′(
22&)を中心にマスク21′を回転させ、ステージ1
の十字状マーク3の交点と十字状θ角調整用マーク22
b′の交点とを合致させるものではなく、該マーク3の
交点が十字状θ角調整用マーク22b′の一方の線要素
231′上に重なるように位置決めすれば、同第8図に
示す如く膨張したマスク21′が膨張前のマスク2ノに
対してローテーションを起こすことなく位置決めできる
したがって、マスクのX軸、Y軸を合わせる基準マーク
及びθ角調整用マークを、マスクに伸びがあった場合に
も同じ座標に重なるように設定できるため、露光された
マスクツ4ターンはマスクのX軸、Y軸を合わせるマー
クに極めて近い箇所では合わせずれがなく、離れるにし
たがって合わせずれが大きくなる。しかし、ステップア
ンドリピート方式の露光装置においては、ウェハ上に繰
り返し露光する転写パターンの中央の座標をサブミクロ
ン以下にまで正確にコントロールできるため、下地/4
’ターンとその・母ターンに合わせたパターンの夫々の
中央で合わせずれを零にするように調整することが可能
であシ、マスクの伸縮による合わせずれを著しく減少で
きる。また、マスクの伸び量を自動伯に計算し、そのデ
ータを露光装置の計算機に入力することも可能であり、
マスクの伸びとずれ量からX軸方向へマスクを移動させ
、マスクのセンタと露光領域の中央の座標を完全に重ね
ることもできる。
なお、本発明に係る露光装置のマスクは上記実施例の如
く基準マークとθ角調整用マークとを、それらの結線が
X軸に対して45°となるように配置する場合に限らず
、第9図に示す如く基準□マーク22hとθ角調整用マ
ーク22bとを′、それらの結線がX軸に対して所定角
(γ′)となるように配置してもよい。但し、この場合
もθ角調整用マーク22bは前記結線方向に方向付けら
れた線要素231とこれと直交する線要素232とから
なる交差した形状をなしている。
また。ステージに付すマークを、マスクの基準マークと
θ角調整用マークの結線方向に方向付けられた線要素と
、この線要素と交差する他の線要素とからなる形状にし
てもよい。このようにすれば、ステージのマークにマス
クの゛θ角調整用マークを合わせる場合、前記マークの
一方の線要素とθ角調整用マークの一方の線要素とが重
なるようにマスクの基準マークを中心にしてマスクを回
転すればマスクの合わせを行なうことができるため、合
わせ操作をより簡便にできる。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く、本発明によれば1回目のステップア
ンドリピートによる露光工程でのマスクの膨張圧伴なう
グイローテーション、及び2回目以降の露光工程におい
てウェハの1回目に形成された下地ノ4ターンに対する
転写パターンのローテーションを解消し、良好なパター
ン形成が可能な露光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
絽1図はステップアンドリピート方式の露光装置を示す
概略斜視図、第2図は第1図の窮光装置に用いられる従
来のマスクを示す平面図、第3図は第1図の露光装置に
よるウェハへのステップアンドリピート露光過程を示す
概略斜視図、第4図は従来のマスクにおける伸びがある
場合の位置合わせ状態を示す平面図、第5図は従来のマ
スクを用いた場合のウェハローテーションによるパター
ンの合わせずれを説明するだめの平面図、第6図は露光
装置における合わせ機構の顕微鏡とウェハの合わせマー
クとの関係を示す平面図、第7図はウェハがローテーシ
ョンを生じている場合の顕微鏡によるウェハの合わせマ
ークへの合わせずれローテーションを説明するだめの平
面図、第8図は本発明の一実施例を示す露光装置のマス
クの平面図、第9図は夫々本発明の他の実施例を示す露
光装置のマスクの平面図である。 1・・・ステージ、2・・・ウェハチャック、3・・・
ステージのマーク、4・・・銃筒、5・・・光源、6・
・・合わせ機構、9m、9b・・・顕微鏡、12・・・
ウェハ、14a、14b・・・合わせマーク、21・・
・マスク、22ト・・基準マーク、22b・・・θ角調
整用マーク、23y 、23島・・・線要素。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦15 第1回 第2図 鯵 3 図 第9図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  ウェハを載置する二次元方向に移動自在なス
    テージと、このステージに付されたl−)のマークと、
    前記ステージの上方に配置された鏡筒と、との鏡筒上に
    配設され、X座標、軸上もしくはY座標軸上に付された
    基準マーク及び該マークと異なる座標軸上に付されたθ
    角調整用マークを有するマスクとを具備し、前記ステー
    ジのマークを前記鏡筒下の設定位置に移動させ、前記マ
    スクの基準マークをステージのマークに合致させた後、
    再度、ステージのマークを設定位置に移動させ、前記基
    準マークを中心圧してマスクを回転させ、そのθ角調整
    用マークを前記ステージのマークに合致させてマスクを
    合せを行なう露光装置において、前記θ角調整用マーク
    が該マークと前記基準マークの結線方向に方向付けられ
    た形状をなしたマスクを用いることを特徴とする露光装
    置。
  2. (2)  ステージのマークが2′)の線要素を交差さ
    せた形状をなし、かつマスクの基準マークが2つの線要
    素を交差させた形状をなすと共に、θ角調整用マークが
    2つの線要素を交差させ、一方の線要素を該マークと前
    記基準マークの結線方向に長く延出させた形状を、なす
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の露光装置
  3. (3)  ステージに、マスクの基準マークとθ角調整
    用マークの結線方向に方向付けされた線要素を含むマー
    クを付したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の露光装置。
JP57123656A 1982-07-15 1982-07-15 露光装置 Pending JPS5914637A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57123656A JPS5914637A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 露光装置

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JP57123656A JPS5914637A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 露光装置

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JPS5914637A true JPS5914637A (ja) 1984-01-25

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ID=14866012

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JP57123656A Pending JPS5914637A (ja) 1982-07-15 1982-07-15 露光装置

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JP (1) JPS5914637A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4762254A (en) * 1985-11-08 1988-08-09 Tokai Corporation Pressure container for aerosol
JP2002240874A (ja) * 2001-02-15 2002-08-28 Daizo:Kk 人体用エアゾール製品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4762254A (en) * 1985-11-08 1988-08-09 Tokai Corporation Pressure container for aerosol
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