DE3247141A1 - Verfahren zum anordnen von aufnahmeflaechen bei einem aufteilungs-druckgeraet - Google Patents
Verfahren zum anordnen von aufnahmeflaechen bei einem aufteilungs-druckgeraetInfo
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Description
Aufteilungs-Druckgerät
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufnähmeflächen-Anordnungsverfahren,
das bei einem Halbleiter-Druckgerät, und insbesondere bei einem Aufteilungs-Druckgerät (Schrittdruckgerät) verwendet
wird, bei welchem eine Verkleinerungsprojektionsbelichtung erfolgt und besondere Schaltungs- bzw. Flächeneinheiten ausgelassen
werden.
Allgemein sind Halbleiter-Druckgeräte so gestaltet, daß ein
Bildmuster, das auf einer Maske ausgebildet ist, welche ein Negativbild darstellt, auf ein Halbleiterplättchen (wafer)
übertragen wird, wobei als Verfahren zum Übertragen eines solchen Bildmusters auf das Halbleiterplättchen ein Verfahren,
bei dem die Übertragung mittels einer einzigen Aufnahme bzw. Belichtung erfolgt (Gesamtdruck), und ein Verfahren angewandt
werden, bei dem die Übertragung mittels einer Vielzahl von Aufnahmen bzw. Belichtungen erfolgt (Aufteilungsdruck).
Dresdner Bank (München) Kto. 3 939 844
A/28
Bayer. Vereinsbank (München) Kto. 508
Postscheck (München) Kto. 670-43-80
Der Gesamtdruck bzw. Sammeldruck wird angewandt, wenn zum Übertragen die Maske und das Halbleiterplättchen miteinander
in Berührung gebracht werden (Kontaktverfahren) oder einander unter einem sehr kleinen Zwischenraum ohne
g Zwischensetzen eines Abbildungssystems gegenüber gesetzt
werden (Nahübertragungsverfahren) und wenn zum Übertragen
die Maske und das Halbleiterplättchen ausreichend voneinander entfernt in einem Lageverhältnis für eine Abbildung
mittels eines Abbildungssystems mit der Vergrößerung 1:1
.Q gehalten werden, wobei ein Linsensystem oder ein Spiegelsystem
eingesetzt wird (1:1-Projektionsverfahren). D.h.,
bei dem Gesamtdruck wird das Bildmuster der Maske gleichzeitig und unverändert auf das Halbleiterplättchen übertragen.
Bei dem Gesamtdruck treten jedoch insbesondere
^j- dann Schwierigkeiten bei der Herstellung der Maske auf,
wenn Elemente mit dichtem Integrationsgrad zu bilden sind, weil dann das auf das Halbleiterplättchen zu übertragende
erwünschte Bildmuster sehr fein ist und das auf der Maske zu bildende Bildmuster auch die gleiche Form im Maßstab
lsi wie das Bildmuster für das Halbleiterplättchen haben
muß „
In Anbetracht dessen wurde unter Verwendung eines Linsensystems , dessen Abbildungsvergrößerung kleiner als 1 ist,
das Bildmuster der Maske unter Verkleinerung auf das Halbleiterplättchen projiziert und übertragen, wobei für jeweilige
Einzelaufnahmen bzw. Einzelbelichtungen die Maske und das Halbleiterplättchen in Bezug aufeinander so versetzt
wurden, daß keine gegenseitige Überlappung von Belichtungsflachen
entsteht, und das gleiche Bildmuster wie bei dem Gesamtdruck mit einer Vielzahl von Aufnahmen bzw.
Belichtungen auf die nutzbare Fläche des Halbleiterplättchen übertragen wurde.
Bei dem Aufteilungsdruck mit einer derartigen Verkleinerungs-Pro
jektionsbelichtung wird auf der Maske das Bildmuster gegenüber dem auf dem Halbleiterplättchen auszubildenden
Bildmuster mit dem Kehrwert der Abbildungsvergrößerung des
,. Abbildungssystems vergrößert ausgebildet, so daß daher die
Herstellung der Maske erleichtert ist. Zur Ausführung des Aufteilungsdrucks gibt es ein Verfahren, bei dem gemäß
der Darstellung in Figur 1 der Zeichnung für eine jeweilige Belichtung ein Objektträger geradlinig versetzt wird.
Nach diesem Verfahren wird der Objektträger beispielsweise geradlinig in einer X-Richtung versetzt, so daß .sich
hinsichtlich der Verstellungsgenauigkeit des Objektträgers Fehler in der X-Richtung und der Y-Richtung nicht aufaddieren.
In der Figur 1 ist a ein Halbleiterplättchen, während b
die bei einer jeweiligen Einzelaufnahme zu belichtende Fläche ist, wobei die Reihenfolge der Einzelaufnahmen durch
die Zahlen angegeben ist und Pfeile die Verstellunasrich-2Q
tung angeben.
Hinsichtlich der Aufnahmen bzw. Aufnahmeflächen ist für die
übergänge von Nr. 4 auf Nr. 5 sowie Nr. 28 auf Nr. 29 eine Schrägversetzung gezeigt, jedoch betreffen diese Aufnahme-2,-flächen
einen ungenutzten Bereich, so daß daher hinsichtlich des nutzbaren Bereichs eine geradlinige Bewegung bzw.
Versetzung erfolgt.
Dieses Verfahren hat jedoch die folgenden Mangel:
Bei der sogenannten Mehreinheiten—Aufnahme, bei der bei
einer jeden einzelnen Aufnahme gleichzeitig eine Belichtung für mehrere Schaltungseinheiten (Chips) erfolgt,
ergeben sich viele ungenutzte Schaltungseinheiten, die nicht auf das Halbleiterplättchen übertragen werden.
*~ j ■■■
■j^ Dies stellt ein Problem dar, das insbesondere dann auftritt,
wenn der Aufteilungsdruck zusammen mit dem Gesamtdruck angewandt wird, und zwar deshalb, weil bei dem Aufteilungsdruck
angestrebt wird, Ausrichtungsmuster für den
_ Gesamtdruck und Flächen von Sondereinheiten wie Test-Schalo
tungseinheiten nicht zu belichten.
D.h, die Anordnung der Aufnahmeflächen erfolgt gemäß Figur
1 in der Weise, daß bei dem Aufteilungsdruck die Flächen von besonderen Einheiten c nicht belichtet werden,
aber auf dem Bereich dieser Aufnahmefläche mit Ausnahme der Sondereinheit keine Schaltungseinheit übertragen wird,
da keine Aufnahme bzw. Aufnahmefläche vorhanden ist, die
eine Sondereinheitsfläche enthält; daher werden bei einer Mehreinheiten-Aufnähme mit vier Einheiten je Belichtung
drei ungenutzte Einheiten d gebildet.
Dieses Problem gilt auch für die sogenannte "Schritt für Schritt"-Ausrichtung, bei der die Ausrichtung für eine
jede Einzelaufnahme vorgenommen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufnahmeflachen-Anordnungsverfahren
zu schaffen, bei dem die Anzahl ungenutzter Einheiten auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist
und auf die Oberfläche eines Halbleiterplättchen mit Ausnahme einer Fläche für Sondereinheiten die Schaltungseinheiten
nutzbringend übertragen werden.
Ferner soll mit der Erfindung ein Aufnahmeflächen-Anord-3Q
nungsverfahren geschaffen werden, bei dem der Innenabstand
L zwischen den besonderen Einheiten an einem Halbleiterplättchen auf einen vorbestimmten Bereich begrenzt
ist.
.:!Λ L6-L:!. *\Λ::, 3247U1
Die Aufgabe wird dadurch erfindungsgemäß gelöst, daß entsprechend dem Abstand zwischen den besonderen Einheiten
und der Größe der Belichtuhgsflache bei einer jeweiligen
Aufnahme die Aufnahmeflächen zumindest um die besondere ,. Einheit herum in einer schrägen Richtung angeordnet werden,
so daß die Anzahl ungenutzter Einheiten um die besonderen Einheiten herum auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.
Ferner wird erfindungsgemäß der Innenabstand L zwischen den Sondereinheiten auf L ·= (mN + q) 1 festgelegt, wenn in der
-n Richtung der Anordnung der Sondereinheiten bei einer Einzelaufnahme
m Schaltungseinheiten zu übertragen sind und die Breite einer Schaltungseinheit 1 ist, wobei N eine
positive ganze Zahl ist und q eine positive ganze Zahl ist, für die 0 ^ q ^m - 2 gilt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Figur 1 veranschaulicht das Aufnahmeflächen-Anordnungsver-2Q
verfahren bei dem Aufteilungsdruck nach dem Stand der Technik.
Figur 2 veranschaulicht eine Ausführungsart des Verfahrens zur Aufnahmeflächen-Anordnung im Falle einer An-λγ
Ordnung für vier Schaltungseinheiten je Belichttung.
Figuren 3A,3B,3C und 3D veranschaulichen Anwendungsbeispiele
des Aufnahmeflächen-Anordnungsverfahrens
bei der üblichen Mehreinhei- QQ ten-Aufnähme.
Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsart des Aufnahmeflächen-Anordnungsverfahrens
im Falle einer "Vier Schaltungseinheiten je Belichtung"- Anordnung. Durch das Anordnen der
Aufnahmeflächen in der dort gezeigten Reihenfolge der
Nummern kann die nutzbare Fläche eines Halbleiterplättchens belichtet werden, während nur eine Sondereinheiten-Fläche
ausgelassen wird. Die Aufnahmeflächen werden nämlich nicht wie nach dem Stand der Technik geradlinig, sondern zumin-
c dest um eine Sondereinheit c herum in schräger Richtung
angeordnet, so daß die belichtete Fläche b soweit wie möglich keinen unerwünschten Leerbereich um die Sondereinheit
c herum bildet» Natürlich muß ein Leerbereich in einem Format gebildet sein, das die Sondereinheit c aufnimmt.
Die allgemeine Lösung wird im folgenden beschrieben, während
hier nur vereinfacht angegeben wird, daß ein Innenabstand L •zwischen zwei besonderen bzw. Sondereinheiten c ein Vielfaches einer Breite W der zu belichtenden Fläche bzw. Flä-,pcheneinheit
b ist.
In diesem Fall entsteht aufgrund der in Figur 2 gezeigten
Aufnahmeflächen-Anordnung keine ungenutzte Einheit.
Nach Figur 2 erfolgt wie gemäß Figur 1 das übertragen bzw.
Drucken mit 32 Aufnahmen bzw. Belichtungen, jedoch wurden nach Figur 1 im Falle der Mehreinheiten-Aufnahme mit vier
Einheiten je Belichtung sechs ungenutzte Einheiten d gebildet, wogegen nach Figur 2 die Anzahl der ungenutzten
Einheiten = 0 ist. Bei dem Anordnungsverfahren ist die Aufnahmenreihenfolge nicht auf die dargestellte beschränkt.
Im Falle der üblichen Mehreinheiten-Aufnähme, bei der mit
einer einzelnen Aufnahme eine Belichtung für mehr als vier Schaltungseinheiten erfolgt, ist es gleichfalls möglich,
das Bilden ungenutzter Einheiten auf ein Mindestmaß herabzusetzen, während nur die Sondereinheiten-Fläche ausgelassen
wird; dies wird nachstehend anhand der Figur 3 beschrieben.
Die Figuren 3A, 3B, 3C, 3D zeigen, daß entsprechend dem Abstand L zwischen Sondereinheiten die Anzahl ungenutzter
Einheiten auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden kann.
Falls allgemein die Anzahl der Schaltungseinheiten je Belichtung bzw. Aufnahme m χ η ist (wobei m die Anzahl in
der Richtung der Anordnung der Sondereinheiten ist und η die Anzahl in der Richtung senkrecht hierzu ist), 1 die
Seitenlänge einer einzelnen Schaltungseinheit in der Richtung der Sondereinheiten ist, N eine positive ganze Zahl
ist (N =" 1) , q eine positive ganze Zahl ist, die nicht m
übersteigt (0 - q "=" m - 1) und für den Innenabstand L
zwischen den Sondereinheiten L = (mN + q)1 gilt, so ist
die kleinste Anzahl ungenützter Einheiten gleich (m-2), wenn 0 = q = m-2 gilt, und gleich (m-1), wenn q = m-1 gilt.
Dies ist aus den Figuren 3A, 3B, 3C und 3D ersichtlich. Die Figur 3A zeigt den Fall q = 0, die Figur 3B zeigt den
Fall q=1 und die Figur 3C zeigt den Fall q=2, wobei bei diesen Fällen die Summe der kleinsten Anzahl unbelichteter
Einheiten im linken und rechten Bereich gleich m ist und die Anzahl der ungenutzten Einheiten mit Ausnahme der beiden
Sondereinheiten gleich (m-2) ist.
Die Figur 3D zeigt den Fall q = m-1 (wobei z.B. q=3 gilt, wenn m=4 gilt). An der nach Figur 3D rechten Sondereinheit
werden einschließlich derselben m Einheiten nicht belichtet. D.h., die Summe der kleinsten Anzahlen unbelichteter
Einheiten im linken und rechten Bereich ist (m+1), während die Anzahl ungenutzer Einheiten unter Ausschluß der Sondereinheiten
gleich (m-1) ist.
Falls nach dem in Figur 1 gezeigten Verfahren nach dem
Stand der Technik bei einer einzelnen Aufnahme m χ η Schaltungseinheiten belichtet werden, ist die Summe der
kleinsten Anzahlen unbelichteter Einheiten gleich 2mn,
während die Anzahl ungenutzter Einheiten unter Ausschluß der beiden Sondereinheiten gleich (2mn-2) ist; somit ist
der Vorteil der kleinsten Anzahl (m-2) ungenutzter Einheiten bei dem Aufnahmeflächen-Anordnungsverfahren gemäß den
Ausführungsbeispielen offensichtlich.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann mit dem Aufnahmeflächen-Anordnungsverfahren
das Erzeugen ungenutzter Einheiten entsprechend dem Abstand zwischen den Sondereinheiten
und der Größe des bei einer jeweiligen Aufnahme zu belichtenden Bereich auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.
Ferner kann die absolute Anzahl ungenutzter Einheiten dadurch auf (m-2) herabgesetzt werden, daß der Abstand
L zwischen den Sondereinheiten auf L = (mN + q) 1
festgelegt wird, wobei 0 =' q ^- m-2 gilt; dies ist bei dem
Aufteilungsdruck äußerst vorteilhaft.
Bei einem Aufteilungsdruckgerät,, bei dem das Bildmuster
einer Maske unter Verkleinerung auf ein Halbleiterplättchen projiziert una. übertragen wird und das Halbleiterplättchen
und die Maske in Bezug zueinander für jede Einzelbelichtung so bewegt werden, daß zwischen den Belichtungsflächen
keine Überlappung auftritt, während auf die nutzbare Fläche des Halbleiterplättchens mit einer Vielzahl
von Belichtungen das gleiche Bildmuster wie bei dem Gesamtdruck übertragen wird, wird nach dem beschriebenen
Aufnahmeflächen-Anordnungsverfahren im Falle der sogenannten Mehreinheiten-Aufnähme, bei der bei jeder Aufnahme
gleichzeitig eine Vielzahl von Schaltungseinheiten belichtet wird, eine Sondereinheiten-Fläche des Halbleiterplättchens
nicht belichtet, aber das Halbleiterplättchen nutzbringend derart belichtet, daß die Entstehung ungenutzter
Einheiten auf ein Mindestmaß herabgesetzt ist.
Leerseite
Claims (1)
1ier»Twc — RiiLJi ιKi^ — lC,*,*,r- Patentanwälte und em
IEDTKE DUHLING IVlNNE Vertreter beim EPA if·
fK Ql f*. Dipl.-lng, H.Tiedtke f
tJIRUPE - rELLMANN - ViRAMS Dipl.-Chem. G. Bühling
Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe
32471 41 Dipl.-lng. B. Pellmann
Dipl.-lng. K Grams
Bavariaring 4, Postfach 2024( 8000 München 2
Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89 / 537377 cable: Germaniapatent Münche
20. Dezember 1982 DE 2670
Patentansprüche
1»]Verfahren zur Anordnung von Aufnahmeflachen bei einem
Auftexlungs-Druckgerät, bei dem ein Bildmuster unter Aufteilung
mittels einer Vielzahl von Aufnahmen auf ein Halbleiterplättchen übertragen wird, wobei eine Sondereinheitsfläche
ausgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeflächen zumindest um die Sondereinheit herum entsprechend dem
Abstand zwischen den Sondereinheiten und der Größe der bei jeder Aufnahme zu belichtenden Fläche in schräger Richtung so
versetzt werden, daß die Anzahl um die Sondereinheiten herum gelegener unbelichteter ungenutzter Schaltungseinheiten auf
ein Mindestmaß herabgesetzt ist»
2„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Richtung der Anordnung der Sondereinheiten bei einer Einzelaufnahme m Schaltungsexnheiten übertragen werden, wobei
bei einer Breite 1 einer einzelnen Schaltungseinheit für den Innenabstand L zwischen den Sondereinheiten L = (mN + q)1 gilt,
wobei N eine positive ganze Zahl ist und q eine positive ganze Zahl ist, für die 0lq4 m-2 gilt.
Dresdner Bank (München) Kto. 3 939 844 Bayer. Vereinsbank (München) Kto. 508 941 Postscheck (München) Kto. 670-43-80
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