JPS60180119A - アライメントマ−ク作成方法 - 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】 この発明は、集積回路、液晶等にパターンを作成する方
法に関する。

〈技術の説明〉 集積回路を作成するウェハーは、３”　（３インチ）か
ら４”　、５”と移り、これから更に大型化して行く傾
向にある。しかしながらマスクを作成することは、電子
ビーム装置の現状の能力からは６′″までであり、技術
が向上して？”　、８”マスクが出来たとしても、高価
で歩留りの悪いものとなる。

一方、ＣＣＤ、ラインセンサー等は、大面積型（とくに
長子大面積形）のものを必要とされており、この欲求を
満たす一括露光用のマスクは存在していない。

〈発明の目的〉 本発明は、現在作成可能な６″マスク等の小面積のマス
クを使用して、長さｌＯ″等の大面積用のパターンを作
成することを目的とするものである。

〈発明の構成〉 本発明は、小面積用のマスクを使用して大面積用のパタ
ーンを作成する方法であって、大面積パターン用の複数
の７ライメントマークを、一つの小面積マスクで、最初
に同時に作成するようにしたことを特徴とするパターン
作成方法である。

〈実施例の説明） ここでまず、添付図面を概略的に説明する。

第１図は、第１のマスクで、アライメントパターンのパ
ターンを作成する時の重なり具合を示し、第２図、第３
図は第２のマスク以後のパターン作成方法を示し、図に
おいて第２図でウェハーの上方の、第３図でウェハーの
下方のパターンを作成する時の重なり具合を示す。第４
図は、ウェハーとマスクのアライメントマークを示す。

第５図は、ウェハーにおけるアライメントマークの配置
例を示す。なお、図中、ウェハー又はマスクの範囲は、
パターン（実素子）の範囲のみを示しである。

最初、何もパターンのないウェハ等の基板に、１枚のマ
スクで、アライメントマークのみのパターンを形成する
ことにより、本発明の目的の一部が達成される。

たとえば、２５４Ｘ　１０　（ａｍ２）のライセンサ−
をパターン化することは、長さはｌＯ″なので、　５″
ウエハ用の６″マスク（パターンは５″シか書かれてい
ない）を使用して、アライメントマークを４ケ所にパタ
ーン化する。第１図で、マスク（２）の中心はウェハ（
１）の中心（Ｃ）と一致し、アライメントマーク（３，
４，５，６）が、（３，４）は図の上方に、　（５，８
）は図の下方にパターンを作成する。この場合は、「第
１のマスク」でのパターン作成と言うことにする。なお
ここで、実線または一点釦線で囲んだウェハ（１）なら
びにマスク（２）の範囲は、パターンが有る範囲のみで
、その外形は図示しないが、これよりも大きいものとす
る。

次にこのアライメントマークの距離゛は、マスクで保証
されているので、アライメントマーク（３，４）又はＣ
５，６）で、第２のマスク以後のパターンを形成する。

第２図が第２のマスク（７）を使用して、アライメント
マーク（３，４）に対しテ合わせた例で、第３図が第３
のマスク（８）を使用して、アライメントマーク（５，
８）に対して合せた例である。この場合のアライメント
マークの例を、第４図に拡大して示しである。第４図中
、実線で示したものがウェハ（１）上の７ライメントマ
ーク（３）で、第１のマスク（２）でパターンを作成し
たものであり、一点鎖線で示したものが第２のマスク（
７）のアライメントマーク（１１）である。

この様にして、第３のマスク（８）等によりパターンを
作成することによって、所望の大きさのパターンが、レ
ーザー干渉系を使用したステージ等を使用せず可能とな
る。なお、第１のマスクで、４つのアライメントマーク
のパターンを作成したが、このアライメントマーク（３
，４）と（５，８）の間隔が近いと、ウェハの端の方で
の重ね合わせ精度が悪くなってしまう。

第５図の配置において、２つのアライメントマーク（５
，８）の間隔をＤ、ウェハ（１）の中心線（８）からア
ライメントマーク（３，８）は、それぞれＬ４　、　Ｌ
５の距離にあり、その和がＬ２であり、ウェハー（１）
の端からはそれぞれＬｌ　、　Ｌ３とする。たとえば、
アライメントマーク（３）と（４）でアライメントを行
った時の誤差を±Δとすると、回転酸２Δ 分の誤差はΔθは、ｔｏｎ”□だけ発生する。

θ この時、ウェハー（１）の端（第５図では上方）にＬｌ
だけ離れている為、ＸにはＬｓｉｎ（Δθ）、ｙ方向に
はＬ　（１−ｃｏｓ（Δθ））だけズレることになる。

この時、Ｄ　＞　Ｌｌとなる様に配置出来れば良いが、
ライセンサ−等の細長いものでは基板の制限から、Ｄ　
＜　Ｌとなってしまう為、端でのズレは±Δ重ね合わせ
精度より悪くなってしまう。特にＬ４＝Ｌ５＝０（４つ
の７ライメントマークでなく２つのアライメントマーク
だけ）とした時が、端での重ね合わせ精度が最も悪くな
る。そこで全画面での重ね合せ精度を向上させる為には
、間隔りを大きく取ることと、アライメントマークを合
わせる画面の中央寄り（ここではＬ１＝Ｌ４及びＬ３＝
Ｌ５）に配置することが必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるｌ実施例の第１のマスクの重な
り状態を示し、第２図は上記実施例の第２のマスクの重
なり状態を示し、第３図は上記実施例の第３のマスクの
重なり状態を示す。第４図は同上の要部を示す説明図、
第５図は同上を説明する配置図である。 ｌ・・・・・・：ウエハ（基板）、 ２・・・・・・：第１のマスク。 ３〜６：アライメントマーク、 ７・・・・・・：第２のマスク、 １１・・・・・・：アライメントマーク、８・・・・・
・：第３のマスク。 第３図 第４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和６０年３月１５日 特許庁長官　殿 １、事件の表示　昭和５８年　特許願　第０３５３３０
号２、発明の名称 アライメントマーク作成方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （ｌｏｏ）キャノン株式会社 ４、代　理　人 住所　東京都港区赤坂１丁目９番２０号５、補正に伴な
い増加する発明の数　２６、補正の対象 明細書全文。 明　細　書 １１発明の名称 アライメントマーク作成方法 ２、特許請求の範囲 （１）パターンを転写すべき少なくとも２つの区域にア
ライメントマークを形成するに際し、一つのマスクを使
用して同時にアライメントマークを作成することを特徴
とするアライメントマーク作成方法。 （２）連続的なパターンを転写すべき基板にアライメン
トマークを作成する方法であって、少なくとも２つのア
ライメントマークを有するマスクを形成し、前記アライ
メントマークの各々は、前記基板の区域のうちの一つと
、基板に連続的なパターンを形成するために基板の区域
上へ転写される分離されたパターン構成部分を有するマ
スクとのアライメントを行なうために使用され、 基板の異なる区域に対してアライメントマークを同時に
転写することから成るアライメントマーク形成方法。 （３）基板の少なくとも２つの区域用のアライメントマ
ークを基板−トに形成すること、 基板に形成されたアライメントマークのうちの少なくと
も一つによって基板の区域と、パターン構成部分を有す
る第１のマスクとをアライメントさせること、 マスクのパターン構成部分を基板の区域へ転写すること
、 基板に形成されたアライメントマークの少なくとも一つ
によって基板の区域と、パターン構成部分を有する第２
のマスクとをアライメントさせること、 基板上に連続的なパターンを形成するために基板−Ｆに
転写されたパターン構成部分がお互いに補足し合うよう
に基板内の区域上へマスクのパターン構成部分を転写す
ること、から成る、連続的なパターンを基板に形成する
方法。 ３、発明の詳細な説明 本発明は、比較的大面積の連続的又はとぎれないパター
ンを形成する方法に関し、特に液晶、集積回路、ＣＯＤ
　、ラインセンサ等の製造に使用する連続パターンが形
成される比較的大面積ノ基板とマスクとのアライメント
を可能にするアライメントマーク形成方法に関する。 近年、−ト述した液晶、集積回路、ｃｃｎ　、ラインセ
ンサ等の製造分野においては、大面積の連続或いは途切
れのないパターンを形成することが望まれている。 特にＣＣＤ　、ラインセンサの分野においては、大面積
で且つ矩形の連続パターンを形成することが強く望まれ
ている。 パターンの連続性を保証するために、同一サイズの単一
のマスクで光学的リソグラフィー法等により大面積の基
板に集積パターンを形成するのが最も都合良い。 しかしながら、大面積の基板は特別困難なく作ることが
できるけれども大きなマスクの製造は実現が困難である
。これは主として技術的難易およびそれに伴なう製造コ
ストの上昇のためである。 本発明の目的は、比較的大面積の基板に連続的パターン
を形成する方法を提供することにある。 本発明の目的は、基板に連続パターンを形成する際基板
とマスクとのアライメントを可能にするために上述の基
板にアライメントマークを形成する方法を提供すること
にある。 本発明に従うと、連続パターンが形成される基板の領域
が少なくとも２つの区域に分割され、且つこれらの区域
用のアライメントマークが単一の共通マスクによって基
板に形成され、その結果最初に基板の区域に転写される
パターンの構成部分を、基板に転写するときお互いに整
合させることができる、アライメントマーク形成方法お
よびこの方法を使用したパターン形成方法が提供される
。 本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、添付の
図面を参照した本発明の好ましい実施例により一層明ら
かとなるであろう。 前述の通り大面積マスクの製造は束だ実用段階ではない
。このため本発明に従うと、現在製造可能なマスクのよ
うな比較的小面積の少なくとも２つのマスクが、基板に
連続的なパターンを形成するために使用される。連続パ
ターンが転写される同一基板内の領域（以下パターン転
写領域と称する）は、少なくとも２つの区域に分割され
、パターン転写は異なるパターン構成部分を有する少な
くとも２つのマスクを介して区域に対して続けて行なわ
れる。その結果一つの完全なパターンが基板に転写され
る。 従来知られているように半導体回路デバイスの製造は、
異なる回路パタｉンを有する異なるマスクの使用により
ウェハのような基板の同一区域に対してパターン転写を
繰り返す必要がある。パターン転写を繰り返す際、これ
らの異なるパターンをお互いに高い重ね合わせ精度で重
ね合わせなければならない。しかしながら第１マスクを
使用した最初のパターン転写に関し本質的には位置合わ
せ精度は必要とされない。なぜならば、最初のパターン
転写のときにいかなるパターンもウェハに形成されず、
且つ又転写される第１マスクのパターンはそれ自体一体
であり、一つの完全なパータンの構成部分ではない。 他方基板のパターン転写領域は複数の区域に分割され、
異なるパターン構成部分を有する異なるマスクの使用に
より複数の区域にパターン転写を連続的に行なうならば
、それぞれ基板内の区域にまず転写されるパターン構成
部分の間で７ライメントを確立しなければならない。言
いかえれば基板内の複数の区域に関して第１のパターン
転写するとき、パターン構成部分の７ライメントが、基
板に形成されるべきパターンの連続性を保証するために
望まれる。 これを達成するならば、継続的なパターン転写工程の間
基板内の区域に続けて転写されるパターン構成部分間の
アライメントは、基板内の同一区域に転写されるパター
ン構成部分と既に転写されたパターン構成部分その間の
重ね合わせ精度を追求することによってのみ自動的に保
証される。 第１図を参照するとガラス板、シリコンウェハ等のよう
な基板は、連続的なパターンが転写されるパターン転写
領域ｌを面上に有する。基板の外側境界は図面を簡略化
するために図示されていない。パターン転写領域ｌの中
心は記号Ｃで示されている。パターン転写領域ｌは中心
Ｃに関して上側半分区域および下側半分区域に分割され
ている。パターン転写領域ｌの長さの半分に略等しい長
さ又は幅を有するマスクが記号２で示されている。マス
ク２の面上には、アライメントマーク３〜６のみがお互
いに関して且つマスク２の中心に関して予め定められた
位置関係に形成されている。回路パターンはマスク２に
形成されていない。アライメントマーク３および４はパ
ターン転写領域ｌの上半分区域用のものであり、アライ
メントマーク５および６は領域ｌの下半分区域用のもの
である。 パターン転写領域ｌに対してパターンを転写するに先立
って、マスク２の中心がパターン転写領域ｌの中心Ｃと
一致し、アライメントマーク３および５或いは４および
６を連結する方向がパターン転写領域ｌの長さ方向と実
質的に平行になるように、マスク２を基板の上又は上方
に置く。この配置によってアライメントマーク３および
４は、中心Ｃに関して基板のト半分区域の上又は上方で
且つパターン転写領域ｌより他の区域の上又は上方の位
置におかれ、一方アライメントマーク５および６は、パ
ターン転写領域ｌより他の基板の下半分区域の上又は上
方の位置におかれる。 次にマスク２は照射源によって照射され基板上に塗布さ
れたフォトレジストは、マスク２を通して伝達された光
ビームにさらされる。これによってアライメントマーク
３〜６はパターン転写領域ｌより他の基板の区域に転写
される。 アライメントマーク３〜６の像は既知の現像法によって
可視化される。 上述の作業によって実素子パターンを有する実素子マス
クと基板の間のアライメントを可能にするためのアライ
メントマークが基板に設けられる。 第２〜４図を参照してパターン転写領域ｌに対するパー
タン転写を説明する。 本実施例において、一つの完全なパターンの相補的な半
分部を有する２つの実素子マスク７および８は、パター
ン転写領域ｌの区域の数に従って使用される。マスク７
および８はそれぞれ、回路パターンの構成部分に加えて
、基板のアライメントマーク３および４（又は５および
６）に対応するアライメントマーク１１を備えている。 アライメントマーク３，４，５．６および１１間の位置
関係は予め次のとおり決定される。マスク７および８を
並べて配置するとき確立されるマスク７および８のアラ
イメントマーク１１間の位置関係は、マスクのパターン
構成部分が正確な連続パターンを画定するために正確に
接続されるようなものであり、アライメントマーク３〜
６の間の位置関係と正確に同−又は厳密に一致する。既
知のエレクトロンビームパターニング法等を使用するこ
とによって、アライメントマーク３〜６．１１をそれぞ
れマスク？。 ７および８上に、ト述の位置関係を正確に維持して容易
に形成することができる。 例えばパターン転写領域１の上半分区域へのパターン転
写を最初に望む場合、マスク７は基板の−Ｌ半分区域の
ト又は−Ｆ方におかれ、しかる後アライメントマーク間
の間隔が第４図に示されるようにお互いに等しくなるま
で特開昭５３−０１３０８７２号に開示されているよう
な既知の方法で、基板に対するマスク７の位置合わせか
アライメントマーク３．４および１１を介して適宜材な
われる。この位置合わせ作業が終わったらマスク７と基
板のに半分区域との間に正確な位置関係が確立され、か
くて基板の上半分区域の露光が行なわれる。この露光中
７ライメントマーク１１の区域と同じく基板の下半分区
域は、適当な遮蔽部材によって露光ビームに対して保護
される。 その後類似パターン転写法がパターン転万領スト材料の
処理をするに先立っであるいは処理した後のいずれかで
行なうのが良い。 パターン転写領域ＩＦへ転写されるパターン構成部分の
連続性の程度は、（もし現実に製造できるならば）領域
ｌを覆う大面積を備えた単一のマスクで達成される連続
性に対しわずかに劣るものである。しかしかかるわずか
な劣りは以下の理由から十分無視することができる。液
晶、成る種のＩＣ，ＣＯＤ　、ラインセンサ等に必要な
製造精度はＶＬＳＩのような大容量ＩＣに必要な精度と
比べてそれ程きびしくない。パターン構成部分間の十分
な程度の７ライメントはアライメントマーク３〜６によ
って満足される。 パータン転写領域ｌの区域の各々に対してパターン転写
を繰り返すことを要求される場合に、基板に形成される
アライメントマーク３〜６およびアライメントマーク１
１と類似の方法でＯ 次のマスクに形成されたアライメントマークによって、
既に転写されたパターンとの７ライメントを達成しなが
ら５次のマスクを通してパターン転写を繰り返す。 第５図は、アライメントマークの位置を決定するときな
される考慮を説明するための図面である。第５図の配置
において、アライメントマーク５および６は互いに距離
りだけ離れており、アライメントマーク３および６はそ
れぞれ距離Ｌ４およびＬ５だけ領域ｌの中心線９から離
れている。Ｌ４とＬ５の和はＬ２である。同じくアライ
メントマーク３および６はそれぞれ距離Ｌ０およびＬ３
だけ領域ｌの対応する縁から離れている。アライメント
マーク３および４により達成されるアライメントが誤差
±Δを含むならば、回転方向の誤差即ちΔθはｊａｎ”
（２Δｌ口）で与えられる。このとき第５図↑領域ｌの
上縁は距離Ｌ１だけアライメントマーク３から離れてい
るので、Ｘ方向にり、−５ｉｎ（Δθ）およびＹ方向に
Ｌｌ　［１−ｃｏ、ｓ（Δθ）］だけずれることとなる
。 この場合アライメントマークの位置が不等式ＤＳＬ、　
を満足するように決定されるならば問題はないが、通常
、特に細長い形状のラインセンサの場合には領域ｌの寸
法限定により不等式Ｄ＜Ｌ、が成り立つ。このためパタ
ーン転写領域の縁部において±Δ以下の位置ずれが発生
する。特にＬ４＝Ｌ５＝０　（２つのアライメントマー
クのみが形成されることを意味する）が満足される場合
縁部での重ね合わせ精度は最も悪くなる。上記の観点か
ら距離りを大きくし、アライメントマークを区域の対応
する中心の近くの位置に即ち第５図においてＬｌ−Ｌ４
およびＬ３−Ｌ５を満足する位置に配置するのが好まし
い。 ４、図面の簡単な説明 第１図は、本発明に従って基板にアライメントマークを
形成するとき基板とマスクとの位置関係を概略的に示し
た平面図である。 第２図および第３図は本発明に従うパターン３ 転写の方法を概略的に示した平面図である。 第４図はアライメントを達成するときアライメントマー
クを示す拡大図である。 第５図は、アライメントマークの位置を決定する際なさ
れる考慮を説明するための図である。 ｌ・・・パターン転写領域 ３．４，５．６・・・アライメントマーク４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パターンを転写すべき少なくとも２つの領域にアライメ
   ントマークを形成するに際し、一つのマスクを使用して
   同時にアライメントマークを作成することを特徴とする
   アライメントマーク作成方法。