JPS6333702B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6333702B2 JPS6333702B2 JP4880284A JP4880284A JPS6333702B2 JP S6333702 B2 JPS6333702 B2 JP S6333702B2 JP 4880284 A JP4880284 A JP 4880284A JP 4880284 A JP4880284 A JP 4880284A JP S6333702 B2 JPS6333702 B2 JP S6333702B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coordinates
- pattern
- chip
- stage
- exposure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
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)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は半導体装置等の製造に使用されるフオ
ト・マスクのプリント方法に関する。
ト・マスクのプリント方法に関する。
(b) 技術の背景
集積回路の製造に用いられるマスクは、集積回
路の１品種当たり10数層よりなり、各層間の重ね
合わせが重要な問題である。
路の１品種当たり10数層よりなり、各層間の重ね
合わせが重要な問題である。
１つの回路は何層もの回路パターンの重ね合わ
せにより形成され、理想的には回路設計上決めら
れた位置で正確に重ね合わせてプリントしなけれ
ばならない。しかし各層の露光は、露光系が必ず
しも理想的な状態で露光されているとは限らず、
光学系の各種の歪や、露光環境に影響される。そ
のため回路設計上では、重ね合わせ許容誤差を設
定している。これはプリントされた回路パターン
がチツプの中で最悪どの程度までの重ね合わせ誤
差が許容できるかという限界であり、回路パター
ンの最小線幅の1/3以下の値が必要である。
せにより形成され、理想的には回路設計上決めら
れた位置で正確に重ね合わせてプリントしなけれ
ばならない。しかし各層の露光は、露光系が必ず
しも理想的な状態で露光されているとは限らず、
光学系の各種の歪や、露光環境に影響される。そ
のため回路設計上では、重ね合わせ許容誤差を設
定している。これはプリントされた回路パターン
がチツプの中で最悪どの程度までの重ね合わせ誤
差が許容できるかという限界であり、回路パター
ンの最小線幅の1/3以下の値が必要である。
半導体基板に直接、チツプ・パターンをステツ
プ（チツプの配列ピツチ）毎に、順次送つて露光
を行う所謂ステツプ・アンド・レピート露光を行
う場合は、半導体基板上の各チツプにアラインメ
ント用ターゲツト・パターンを有しているので、
チツプ毎に局所アラインメントが可能である。ま
たは半導体基板上に設けられた２点のアラインメ
ント用ターゲツト・パターン間で一括アラインメ
ントができるため、各層毎に高精度合わせが実現
できる。
プ（チツプの配列ピツチ）毎に、順次送つて露光
を行う所謂ステツプ・アンド・レピート露光を行
う場合は、半導体基板上の各チツプにアラインメ
ント用ターゲツト・パターンを有しているので、
チツプ毎に局所アラインメントが可能である。ま
たは半導体基板上に設けられた２点のアラインメ
ント用ターゲツト・パターン間で一括アラインメ
ントができるため、各層毎に高精度合わせが実現
できる。
アラインメント用ターゲツト・パターンはどの
ような形状であつてもよいが、以前のリソグラフ
イ工程で形成され、露光装置のアラインメント機
構により認識され、これを基準にパターンをアラ
インメントする。
ような形状であつてもよいが、以前のリソグラフ
イ工程で形成され、露光装置のアラインメント機
構により認識され、これを基準にパターンをアラ
インメントする。
これに対して、マスクの場合は乾板に上述のア
ラインメント用ターゲツト・パターンはなく、レ
ーザ干渉計により乾板を載せたステージのXY座
標を読み、ステツプ・サイズ毎にステージを送り
ステツプ・アンド・レピート露光を行つている。
このような方法では、各層間の重ね合わせ誤差が
大きくなり、ひどい場合は1μｍ以上にもなる。
レーザ干渉計の精度、ステージの位置決め精度に
限界があるため、露光装置の系全体を考えて、何
等かの改善対策が望まれている。
ラインメント用ターゲツト・パターンはなく、レ
ーザ干渉計により乾板を載せたステージのXY座
標を読み、ステツプ・サイズ毎にステージを送り
ステツプ・アンド・レピート露光を行つている。
このような方法では、各層間の重ね合わせ誤差が
大きくなり、ひどい場合は1μｍ以上にもなる。
レーザ干渉計の精度、ステージの位置決め精度に
限界があるため、露光装置の系全体を考えて、何
等かの改善対策が望まれている。
(c) 従来技術と問題点
乾板をステツプ・アンド・レピート露光により
プリントする場合は、前記のようにアラインメン
ト用ターゲツト・パターンがないため、各チツプ
毎のアラインメントは行われず、専らレーザ干渉
計の精度、ステージの位置決め精度に頼つて、乾
板の位置を決め露光が行われる。所謂盲打ちと呼
ばれる露光である。この場合、各層の露光が比較
的短時間に行われるときは装置が安定している
が、長時間に及ぶと装置は温度、気圧の影響を受
けて、レーザ干渉計の不調、ステージの蛇行、ま
た乾板のステージへの装置誤差等により、各層間
の重ね合わせがズレてくる。このズレは突発的な
場合もあり、連続的な場合もある。
プリントする場合は、前記のようにアラインメン
ト用ターゲツト・パターンがないため、各チツプ
毎のアラインメントは行われず、専らレーザ干渉
計の精度、ステージの位置決め精度に頼つて、乾
板の位置を決め露光が行われる。所謂盲打ちと呼
ばれる露光である。この場合、各層の露光が比較
的短時間に行われるときは装置が安定している
が、長時間に及ぶと装置は温度、気圧の影響を受
けて、レーザ干渉計の不調、ステージの蛇行、ま
た乾板のステージへの装置誤差等により、各層間
の重ね合わせがズレてくる。このズレは突発的な
場合もあり、連続的な場合もある。
第１図に後者のズレの例を示す。図で実線は各
ステツプ毎の第１層目のパターン、点線は第２層
目のそれを表す。
ステツプ毎の第１層目のパターン、点線は第２層
目のそれを表す。
測長系は常にレーザで原点からの座標を測定し
ているが上記の原因不詳のズレを生ずる。またこ
のズレは、例えばステージの直交XY座標上で、
１号機はＸ方向はよいが、Ｙ方向がズレるという
ような装置別の癖があるため、再現性よく高精度
のパターン合わせを期待することはできない。
ているが上記の原因不詳のズレを生ずる。またこ
のズレは、例えばステージの直交XY座標上で、
１号機はＸ方向はよいが、Ｙ方向がズレるという
ような装置別の癖があるため、再現性よく高精度
のパターン合わせを期待することはできない。
(d) 発明の目的
本発明の目的は従来技術の有する上記の欠点を
除去し、アラインメント用ターゲツト・パターン
がない乾板に対しても、高精度に重ね合わせがで
きるステツプ・アンド・レピート露光によるマス
ク・プリント方法を提供することにある。
除去し、アラインメント用ターゲツト・パターン
がない乾板に対しても、高精度に重ね合わせがで
きるステツプ・アンド・レピート露光によるマス
ク・プリント方法を提供することにある。
(e) 発明の構成
上記の目的は本発明によれば、多層パターンを
形成するための複数枚のフオト・マスクを製造す
るにあたつて、第１層目フオト・マスク基板に集
積回路チツプのパターンを縮小投影露光法で繰り
返し露光する際に、各チツプのパターンの露光領
域の座標を読み取り、基準座標として記憶し、第
２層目以降のフオト・マスク基板を露光する際に
は、各チツプの配列ピツチでステツプ送りされて
決まる露光領域の座標と該基準座標とを比較し、
該基準座標に基づいて各ステツプのアラインメン
トを行うことを特徴とするマスク・プリント方法
を提供することによつて達成される。
形成するための複数枚のフオト・マスクを製造す
るにあたつて、第１層目フオト・マスク基板に集
積回路チツプのパターンを縮小投影露光法で繰り
返し露光する際に、各チツプのパターンの露光領
域の座標を読み取り、基準座標として記憶し、第
２層目以降のフオト・マスク基板を露光する際に
は、各チツプの配列ピツチでステツプ送りされて
決まる露光領域の座標と該基準座標とを比較し、
該基準座標に基づいて各ステツプのアラインメン
トを行うことを特徴とするマスク・プリント方法
を提供することによつて達成される。
本発明は、乾板上にチツプ・パターンをステツ
プ毎に配列してプリントする場合、各チツプの位
置を、測長系による絶対値に依存しないで、第１
層目マスクをプリントするときに、各チツプの基
準点の座標を読み取り記憶し、これを基準にし
て、露光しようとする乾板上の各チツプの位置を
決めることにより、各層間の重ね合わせ誤差を低
減させるものである。各層間の重ね合わせ精度
は、絶対値基準よりも、本発明のように基準マス
クに準拠した相対的な補正により各チツプ毎にア
ラインメントを行う方がよい。これは後者の方は
チツプ毎の局所アラインメントができ、測長系の
環境的、時間的なランダム誤差や、乾板のステー
ジへの装着誤差等が除かれるからである。
プ毎に配列してプリントする場合、各チツプの位
置を、測長系による絶対値に依存しないで、第１
層目マスクをプリントするときに、各チツプの基
準点の座標を読み取り記憶し、これを基準にし
て、露光しようとする乾板上の各チツプの位置を
決めることにより、各層間の重ね合わせ誤差を低
減させるものである。各層間の重ね合わせ精度
は、絶対値基準よりも、本発明のように基準マス
クに準拠した相対的な補正により各チツプ毎にア
ラインメントを行う方がよい。これは後者の方は
チツプ毎の局所アラインメントができ、測長系の
環境的、時間的なランダム誤差や、乾板のステー
ジへの装着誤差等が除かれるからである。
(f) 発明の実施例
本発明は、従来の等倍一括露光にも利用できる
が、この場合は前記の盲打ちの精度で十分であ
る。集積回路の高集積化、高密度化に伴い、回路
パターンは微細化され、2μｍ程度の微細パター
ンのプリントには縮小投影露光装置が用いられて
いる。この装置に本発明を適用することにより重
ね合わせ誤差0.2μｍ程度が得られる。
が、この場合は前記の盲打ちの精度で十分であ
る。集積回路の高集積化、高密度化に伴い、回路
パターンは微細化され、2μｍ程度の微細パター
ンのプリントには縮小投影露光装置が用いられて
いる。この装置に本発明を適用することにより重
ね合わせ誤差0.2μｍ程度が得られる。
第２図は本発明の一実施例を示す説明図で、図
において、１はXYステージ、２はこれから露光
しようとする乾板、３はレテイクル、４は縮小投
影光学系を示す。
において、１はXYステージ、２はこれから露光
しようとする乾板、３はレテイクル、４は縮小投
影光学系を示す。
XYステージ１はレーザ測長系５により互いに
直交するＸ、Ｙ方向に測長されている。XYステ
ージ１の上に、乾板２を装着する。乾板２は縮小
投影光学系５の下に配置し、レテイクル４に拡大
してプリントされたチツプ・パターンをステツ
プ・サイズ毎に送り、順次乾板上に縮小投影して
露光照明系６により露光してゆく。
直交するＸ、Ｙ方向に測長されている。XYステ
ージ１の上に、乾板２を装着する。乾板２は縮小
投影光学系５の下に配置し、レテイクル４に拡大
してプリントされたチツプ・パターンをステツ
プ・サイズ毎に送り、順次乾板上に縮小投影して
露光照明系６により露光してゆく。
第１層目のマスクは、盲打ちによりステツプ・
サイズ毎にチツプ・パターンを乾板上にプリント
されて作られる。このときモニタリング・レーザ
測長系５Ａにより、各ステツプ毎の座標はコンピ
ユータ７に記憶される。基準マスクにこの第１層
目のマスクを用い、第２層目以下のマスクの露光
はこのマスクを基準にしてステツプ毎に局所アラ
インメントを行う。
サイズ毎にチツプ・パターンを乾板上にプリント
されて作られる。このときモニタリング・レーザ
測長系５Ａにより、各ステツプ毎の座標はコンピ
ユータ７に記憶される。基準マスクにこの第１層
目のマスクを用い、第２層目以下のマスクの露光
はこのマスクを基準にしてステツプ毎に局所アラ
インメントを行う。
第２層目以降のマスクに対し、各ステツプ毎の
アラインメントはつぎのように行う。
アラインメントはつぎのように行う。
XYステージ１上の乾板２は、レーザ測長系に
連動しているので、検出されたパターンのXY座
標（X2、Y2）が求められ、この値がコンピユー
タ７に送られる。コンピユータ７において既に記
憶された基準マスクの対応ステツプのXY座標
（X1、Y1）と比較され、ステージ位置が相対的に
どの程度ズレているかが計算される。この値にも
とずき、ステージはステージ制御系８により、所
定の位置まで自動的に移動され、基準マスクの座
標に従つてアラインメントされる。
連動しているので、検出されたパターンのXY座
標（X2、Y2）が求められ、この値がコンピユー
タ７に送られる。コンピユータ７において既に記
憶された基準マスクの対応ステツプのXY座標
（X1、Y1）と比較され、ステージ位置が相対的に
どの程度ズレているかが計算される。この値にも
とずき、ステージはステージ制御系８により、所
定の位置まで自動的に移動され、基準マスクの座
標に従つてアラインメントされる。
本発明の実施例はステージの移動で補正する方
法を用いたが、レテイクルを移動して補正する方
法を用いても発明の要旨は変わらない。この場合
は図の破線で示されるように、コンピユータ７の
指示に従い、レテイクル制御系９によりレテイク
ルの位置を補正する。XYステージの位置決め誤
差は通常0.5μｍ程度であるが、この誤差に相当す
る量をレテイクルの移動で補正すると、位置決め
誤差は上記誤差を縮小投影光学系の倍率で除した
値になる。通常前記倍率は10倍が多用されている
ので位置決め誤差は約１桁小さくなる。このよう
にレテイクルの移動で補正する方法は、ステージ
を移動して補正する方法より、粗い精度ですむた
め、装置の設計が容易になり、高速移動も可能と
なる。
法を用いたが、レテイクルを移動して補正する方
法を用いても発明の要旨は変わらない。この場合
は図の破線で示されるように、コンピユータ７の
指示に従い、レテイクル制御系９によりレテイク
ルの位置を補正する。XYステージの位置決め誤
差は通常0.5μｍ程度であるが、この誤差に相当す
る量をレテイクルの移動で補正すると、位置決め
誤差は上記誤差を縮小投影光学系の倍率で除した
値になる。通常前記倍率は10倍が多用されている
ので位置決め誤差は約１桁小さくなる。このよう
にレテイクルの移動で補正する方法は、ステージ
を移動して補正する方法より、粗い精度ですむた
め、装置の設計が容易になり、高速移動も可能と
なる。
(g) 発明の効果
以上詳細に説明したように本発明によれば、ア
ラインメント用ターゲツト・パターンがない乾板
に対しても、高精度に重ね合わせができるステツ
プ・アンド・レピート露光によるマスク・プリン
ト方法を提供することができる。
ラインメント用ターゲツト・パターンがない乾板
に対しても、高精度に重ね合わせができるステツ
プ・アンド・レピート露光によるマスク・プリン
ト方法を提供することができる。
第１図は従来例によるパターンのズレを示す説
明図、第２図は本発明の一実施例を示す説明図で
ある。 図において、１はXYステージ、２はこれから
露光しようとする乾板、３はレテイクル、４は縮
小投影光学系を示す。
明図、第２図は本発明の一実施例を示す説明図で
ある。 図において、１はXYステージ、２はこれから
露光しようとする乾板、３はレテイクル、４は縮
小投影光学系を示す。
Claims (1)
- １ 多層パターンを形成するための複数枚のフオ
ト・マスクを製造するにあたつて、第１層目フオ
ト・マスク基板に集積回路チツプのパターンを縮
小投影露光法で繰り返し露光する際に、各チツプ
のパターンの露光領域の座標を読み取り、基準座
標として記憶し、第２層目以降のフオト・マスク
基板を露光する際には、各チツプの配列ピツチで
ステツプ送りされて決まる露光領域の座標と該基
準座標とを比較し、該基準座標に基づいて各ステ
ツプのアラインメントを行うことを特徴とするマ
スク・プリント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59048802A JPS60192945A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | マスク・プリント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59048802A JPS60192945A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | マスク・プリント方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60192945A JPS60192945A (ja) | 1985-10-01 |
| JPS6333702B2 true JPS6333702B2 (ja) | 1988-07-06 |
Family
ID=12813342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59048802A Granted JPS60192945A (ja) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | マスク・プリント方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60192945A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0630334B2 (ja) * | 1986-02-07 | 1994-04-20 | キヤノン株式会社 | 露光方法 |
| US4784182A (en) * | 1987-10-05 | 1988-11-15 | Nobuyuki Sugimura | Bladder type accumulator associated with a sensor |
-
1984
- 1984-03-14 JP JP59048802A patent/JPS60192945A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60192945A (ja) | 1985-10-01 |
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