JP2010147253A - 位置合わせ方法、ホトマスクおよびウエハ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】窓部240および反射部340は、移動方向に平行な対角線を有する矩形の形状に形成されている。したがって、ウエハをホトマスクに対して相対的に移動させると、窓部240と反射部340が重なる部分が二次関数的に変化するため、窓部240から観察できる反射光の光量も二次関数的に変化するので、ユーザは、その光量の変化をより敏感に検出することが可能となり、より容易に反射光の光量が最大となる位置にステージ1の位置を調整することができるので、結果として、より高精度かつ簡便な位置合わせを実現することができる。
【選択図】 図8
Description
1つ目は、大規模集積回路に代表されるサブミクロン以下の極めて小さな電子回路を作成する場合の位置合わせ技術であって、ホトステッパまたはホトスキャナと呼ばれる露光装置を用いて行われるものである。この露光装置は、実寸よりも数倍(4倍、5倍)大きなパターンが形成された大きなホトマスクをウェハ上で移動させながら縮小投影露光することにより、ホトレジストに極めて小さなパターンを転写するものである(例えば、非特許文献1参照。)。この場合の位置合わせは、ホトマスクと露光装置との間、および、露光装置とウエハの間という少なくとも2箇所で行う必要があり、かつ、極めて小さい電子回路を作成するために、高精度に行わなければならない。このため、従来では、関係する全ての構成要素を高精度な干渉計でモニタしながら全体を制御している。したがって、装置構成が大規模となるため、操作が複雑であるとともに、高コストであった。
また、本発明に係るウエハは、上記位置合わせ方法に使用されるウエハであって、上記第2のマークを備えたことを特徴とする。
図1は、本実施の形態に係る位置合わせ方法を使用する露光装置の内部構成を模式的に示す図である。この図1に示す露光装置は、ウエハ3を載置する載置面11を有するステージ1と、ホトマスク2を載置面と略平行に対向配置する支持部(図示せず)と、露光に用いられる光源(図示せず)とを少なくとも備えている。このような露光装置は、レジストが塗布されたウエハ3をX方向およびY方向に移動可能なステージ1の載置面11に載置し、ウエハ3にホトマスク2を通じて露光することにより、ホトマスク2に形成されたパターン21をレジストに転写するものである。露光の後、ウエハ3を現像液に浸して余分なレジストを除去すると、ウエハ3には、ホトマスク2のパターン21に対応するパターン31が形成されることとなる。
なお、以下の説明において、載置台11の平面に沿った1の方向をX方向、載置台11の平面に沿いかつX方向と直交する方向をY方向、X方向およびY方向と直交する方向、すなわちステージ1とホトマスク2の距離方向をZ方向とする。また、X方向において、図1の紙面に対して左から右に向かう方向を正、Y方向において、図1の紙面に対して手前から奥に向かう方向を正、Z方向において、図1の紙面に対して下から上に向かう方向を正とする。
次に、位置合わせ部22,32の構成について参照して説明する。
図4に示すように、ホトマスク2に形成される位置合わせ部22は、中心200の同心円からなり、所定の長さずつ直径が大きくなる第1〜第4の円201〜204と、第4の円204の動径に対応する線分からなる第1〜第20の線分211〜230と、第1〜第4の円201〜204と第1〜第20の線分211〜230の交点またはその交点近傍に形成された複数の窓部240とから構成されている。例えば、第4の円201の直径は、50[μm]であり、第1〜第4の円201〜204の間隔は、10[μm]である。
また、第6の線分216は、中心200からY方向の正の方向に第4の円204の円周まで延在した線分からなり、第7〜第10の線分217〜220は、中心200を回転中心として第1の線分211を反時計回りおよび時計回りにそれぞれ5°および10°回転させた線分からなる。
また、第11の線分221は、中心200からX方向の負の方向に第4の円204の円周まで延在した線分からなり、第12〜第15の線分222〜225は、中心200を回転中心として第11の線分211を反時計回りおよび時計回りにそれぞれ5°および10°回転させた線分からなる。
また、第16の線分226は、中心200からY方向の負の方向に第4の円204の円周まで延在した線分からなり、第17〜第20の線分227〜230は、中心200を回転中心として第16の線分226を反時計回りおよび時計回りにそれぞれ5°および10°回転させた線分からなる。
まず、X方向またはY方向に沿った線分、すなわち第1の線分211,第6の線分216,第11の線分221および第16の線分226と第1〜第4の円201〜204との交点においては、この交点と対角線の交点が一致するように窓部240が形成される。
また、第1の線分211または第11の線分221から中心200に対して時計回りおよび反時計回りにn番目の線分と第1〜第4の円201〜204との交点については、その交点からY方向に沿って第1の線分211または第11の線分221から離れる方向に0.1×n[μm]の位置に、対角線の交点が位置するように窓部240が形成される。
同様に、第6の線分216または第16の線分226から中心200に対して時計回りおよび反時計回りにn番目の線分と第1〜第4の円201〜204との交点については、その交点からX方向に沿って第6の線分216または第16の線分226から離れる方向に0.1×n[μm]の位置に、対角線の交点が位置するように窓部240が形成される。
図6に示すように、ウエハ3に形成される位置合わせ部32は、中心300の同心円からなり所定の長さずつ直径が大きくなる第1〜第4の円301〜304と、第4の円304の動径に対応する線分からなる第1〜第20の線分311〜330と、第1〜第4の円301〜304と第1〜第20の線分311〜330との各交点に形成された反射部340とから構成されている。例えば、第4の円301の直径は、50[μm]であり、第1〜第4の円301〜304の間隔は、10[μm]である。
また、第6の線分316は、中心300からY方向の正の方向に第4の円304の円周まで延在した線分からなり、第7〜第10の線分317〜320は、中心300を回転中心として第1の線分311を反時計回りおよび時計回りにそれぞれ5°および10°回転させた線分からなる。
また、第11の線分321は、中心300からX方向の負の方向に第4の円304の円周まで延在した線分からなり、第12〜第15の線分322〜325は、中心300を回転中心として第11の線分311を反時計回りおよび時計回りにそれぞれ5°および10°回転させた線分からなる。
また、第16の線分326は、中心300からY方向の負の方向に第4の円304の円周まで延在した線分からなり、第17〜第20の線分327〜330は、中心300を回転中心として第16の線分326を反時計回りおよび時計回りにそれぞれ5°および10°回転させた線分からなる。
次に、本実施の形態に係る露光装置におけるホトマスク2とウエハ3との位置合わせ動作について説明する。なお、この位置合わせは、ホトマスク2の位置合わせ部22とウエハ3の位置合わせ部32とがZ方向から見たときに同じ位置に位置するようにする動作を意味する。
=L×L−21/2×L×Δx+Δx2/2 ・・・(1)
Claims (6)
- ホトマスクに形成された第1のマークとウエハに形成された第2のマークとに基づいて、前記ホトマスクとこのホトマスクに対して光学的に平行に配置された前記ウエハとを相対的に平行移動させることにより前記ホトマスクと前記ウエハとの位置合わせを行う位置合わせ方法であって、
前記第1のマークは、光を透過する窓からなり、
前記第2のマークは、光を反射する反射部を構成し、
前記第1のマークおよび前記第2のマークは、移動方向に平行な対角線を有する矩形の形状に形成され、
前記第2のマークにより反射され前記第1のマークを透過した反射光の光量に基づいて、前記ホトマスクと前記ウエハとの位置合わせを行う
ことを特徴とする位置合わせ方法。 - 前記第1のマークおよび前記第2のマークは、複数形成される
ことを特徴とする請求項1記載の位置合わせ方法。 - 前記第1のマークおよび前記第2のマークは、一直線上に形成される
ことを特徴とする請求項2記載の位置合わせ方法。 - 前記第1のマークおよび前記第2のマークは、同心円の円周上に形成される
ことを特徴とする請求項3記載の位置合わせ方法。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載された位置合わせ方法に用いられるホトマスクであって、前記第1のマークを備えたことを特徴とするホトマスク。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載された位置合わせ方法に用いられるウエハであって、前記第2のマークを備えたことを特徴とするウエハ。
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