JP2830830B2 - 電子線露光方法 - Google Patents

電子線露光方法

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JP2830830B2
JP2830830B2 JP8089357A JP8935796A JP2830830B2 JP 2830830 B2 JP2830830 B2 JP 2830830B2 JP 8089357 A JP8089357 A JP 8089357A JP 8935796 A JP8935796 A JP 8935796A JP 2830830 B2 JP2830830 B2 JP 2830830B2
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wafer
distortion
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義克 小島
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NEC Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線露光方法に
関し、特にLSI製造でのリソグラフイ技術における電
子線直接描画技術に係り、詳しくは電子線露光によりパ
タ−ンを試料に描画する際の試料の位置合わせ方法に係
る電子線露光方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、試料上の所望の位置に電子線を用
いて正確にパタ−ンを描画する場合、予め試料上に配置
した“基準となる位置合わせマ−ク”の位置を検出し、
その位置を基準として電子線によりパタ−ンを描画して
いる。
【0003】図2は、従来の一例を説明するための図で
あって、ウェハ上のチップ配列を示す図であり、従来の
グロ−バルアライメント法によるアライメントを行った
場合の「ウェハ上のチップの重ね合わせの状態」を示す
図である。図2において、10はウェハを示し、A,
B,C,nは、ウェハ上のチップ、A’,B’,C’
n’は、電子線露光チップ、A1,B1,C1,n1は、位
置合わせマ−クをそれぞれ示す。
【0004】従来のグロ−バルアライメント法(以下
“従来法1”という)は、ウェハ10上にn個配置され
たチップ(A,B,C………n)のうち、任意のm(1<m
≦n)個数のチップ(i,j,k……m)について、チッ
プ当り1ヶ所の位置合わせマ−ク(il,jl,kl……m
l)の位置を予め検出し、ウェハ10上のチップの配列誤
差のみを補正して露光を行う方法である(図2参照)。
【0005】また、上記従来法1(グロ−バルアライメ
ント法)と共に一般的に用いられているアライメント方
法としては、「ダイ-バイ-ダイ(Die-by-Die)アライメン
ト法」(以下“従来法2”という)が知られている。この
従来法2は、図3(従来の他の例を説明する図であっ
て、ウェハ上のチップ配列を示す図)に示すように、ウ
ェハ10上にn個配置された個々のチップ(A,B,C
……n)内に、複数の「位置合わせマ−ク(A1〜A4,B
1〜B4,C1〜C4……n1〜n4)」を配置し、個々のチ
ップ毎に複数の位置合わせマ−クを検出し、1チップ単
位でウェハ10上の配列位置,チップの回転,倍率等を
補正しながら露光するアライメント方法である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来法
1(グロ−バルアライメント方法:図2参照)では、各チ
ップが回転している場合やチップの倍率が異なっている
場合には、それらに対する補正を行うことができず、こ
のため、重ね合わせ精度の劣化を招くという問題点を有
している。
【0007】一方、前記従来法2(ダイ-バイ-ダイアラ
イメント法)では、従来法1の上記問題点を解決するこ
とができる。しかしながら、従来法2によるアライメン
ト方法(図3参照)では、一般的に、方形のチップの4隅
に位置合わせマ−クを配置し、それら4ヶ所の位置合わ
せマ−クを検出することによってチップの回転,倍率等
の補正を行う方法である。従って、ウェハ上の全チップ
について、各チップ毎に4回の位置合わせマ−ク検出が
必要となり、アライメント時間が長大化し、このため、
スル−プットの低下を招くという問題点を有している。
【0008】本発明は、従来法1,2の前記問題点に鑑
み成されたものであって、その目的とするところは、電
子線露光によって重ね合わせを行う際、従来法1(グロ
−バルアライメント法)よりも高い重ね合わせ精度が得
られ、かつ、従来法2(ダイ-バイ-ダイアライメント法)
のように、スル−プツトの低下を招かないアライメント
方法に係る電子線露光方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子線露光に
よってウェハ上の図形に重ね合わせを行うための位置合
わせマ−クの検出手段として、任意の代表チップを用い
てウェハ上の全てのチップのチップ歪を一括して補正す
ることを特徴とし、これにより、前記目的を達成したも
のである。
【0010】即ち、本発明は、「電子線露光によってウ
ェハ上の図形に重ね合わせを行うための位置合わせマー
クの検出手段として、(1) ウェハ上のチップに予め複数個の位置合わせマーク
を形成しておく工程、 (2) ウェハ上の前記チップの少なくとも1チップについ
て、該チップ内の複数個 の位置合わせマークの位置を検
出し、チップ歪を補正する補正式を得る工程、 (3) ウェハ上の前記チップの複数個のチップについて、
該チップ内の1ヶ所の位 置合わせマークの位置を検出
し、ウェハ上のチップ配列誤差を補正する補正式 を得る
工程、 (4) 前記(2) の工程で得られたチップ歪を補正する補正
式により、個々のチップ の歪を補正し、かつ、前記(3)
の工程で得られたウェハ上のチップ配列誤差を 補正する
補正式により、ウェハ上の個々のチップの配列誤差を補
正する工程、 を含む ことを特徴とする電子線露光方法。」(請求項
1)、を要旨とする。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態とし
ては、本発明の前記要旨中・チップ歪を補正する補正式及びウェハ上のチップ配列
誤差を補正する補正式の 次数は、それぞれ検出する位置
合わせマークの個数により決定されること(請 求項
2)、 ・チップ歪を補正する補正式を得る前記(2) の工程及び
チップ歪を補正する補正 式により個々のチップの歪を補
正する前記(4) の工程において、重複しない2 ヶ所以上
のチップに対して、それぞれ該チップ内の複数個の位置
合わせマーク の位置を検出し、それぞれ個別にチップ歪
の補正式を得、チップ歪の補正を行 うこと(請求項3)、 ・チップ歪を補正する補正式を得る前記(2) の工程にお
いて、複数個の位置合わ せマークの位置を検出するチッ
プの個数は、ウェハ上の全露光チップ数よりも 少ないこ
と(請求項4)、 ・チップ歪を補正する補正式を得る前記(2) の工程およ
びウェハ上のチップ配列 誤差を補正する補正式を得る前
記(3) の工程は、チップの描画に先立って行わ れること
(請求項5)、 を特徴とする。
【0012】
【実施例】本発明の実施例について、図1を参照して説
明する。なお、図1は、本発明の実施例を説明する図で
あって、ウェハ上のチップ配列を示す図である。
【0013】本実施例では、まず、ウェハ10上に形成
されたn個のチップ(A,B,C……n)の4隅に、位置
合わせマ−ク(A1〜A4,B1〜B4,C1〜C4……n1〜
n4)を形成しておく。そして、このウェハ10上に位置
合わせを行って電子線露光する場合、まずウェハ10上
の少なくとも1チップ、例えばチップ(A)に配置された
位置合わせマ−ク(A1,A2,A3,A4)の位置を検出
し、チップ歪を補正する。この場合、4ヶ所の位置合わ
せマ−クの位置からチップの一次歪(倍率,回転)及び台
形歪をチップ歪の補正式により補正する。
【0014】次に、ウェハ10上に配置されたn個のチ
ップ(A,B,C………n)のうち、任意のm(1<m≦
n)個のチップ(i,j,k……m)について、チップ中
の1ヶ所の位置合わせマ−ク(il,jl,kl……ml)の
位置を検出し、ウェハ10上のチップの配列誤差(ウェ
ハ歪)を補正する。この場合、本実施例では、ウェハ1
0上で9個のチップについて位置合わせマ−クの検出を
行い、ウェハ10上のチップ配列の一次歪(倍率,回転)
及び台形歪をウェハ歪の補正式により補正した。
【0015】その後、前記の位置合わせマ−クの検出に
より得られたウェハ歪補正式によりウェハ上のチップ配
列誤差を補正し、かつ、チップ歪補正式により個々のチ
ップ歪を補正しながら電子線露光を行う。この場合、重
ね合わせ精度は、前記従来法2(ダイ-バイ-ダイアライ
メント法)を用い、各チップ毎に4ヶ所の位置合わせマ
−ク検出を行った場合と同等の高い精度が得られた。ま
た、この時、ウェハ上に配置されたチップ数は、100チ
ップであったため、従来法2(ダイ-バイ-ダイアライメ
ント法)を用いた場合、400回の位置合わせマ−ク検出が
必要であったが、本実施例の方法では13回の検出です
み、アライメント時間を1/30以下に低減することが可
能であった。
【0016】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の前記した要旨を逸脱しない範囲内において各種
の変更が可能である。例えば、上記実施例で記載したチ
ップ歪補正のための位置合わせマ−ク検出と、ウェハ歪
補正のための位置合わせマ−ク検出の順序は、どちらを
先にしてもかまわないものである。
【0017】また、チップ歪補正,ウェハ歪補正それぞ
れのために配置あるいは検出する位置合わせマ−クの個
数は、2ヶ所以上であれば任意の個数で良く、それに合
わせて補正の次数も任意の次数に適宜変更可能である。
更に、チップ歪の補正を行う際、2個以上の複数のチッ
プについて位置合わせマ−ク検出を行い、統計処理を用
いてチップ歪補正を行うことも可能である。
【0018】また、前記実施例では、1ヶ所のチップの
位置合わせマ−クを検出し、ウェハ上の全チップのチッ
プ歪補正を同一の補正式により行ったが、例えばウェハ
上のチップをステッパ−等を用いて露光した場合、マス
ク上に複数のチップが形成されている等の理由により、
チップ歪の異なるチップがウェハ上に混載されている場
合がある。このような場合には、予めチップ歪の異なる
複数のチップについて位置合わせマ−ク位置の検出を行
い、それぞれに対してチップ歪補正式を求めておき、実
際の露光を行うときには、指定されたチップに対して指
定されたチップ歪補正式を用いて露光を行うことも可能
である。
【0019】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、電子線
露光によってウェハ上の図形に重ね合わせを行うための
位置合わせマ−クの検出において、任意の代表チップを
用いてウェハ上の全てのチップのチップ歪を一括して補
正することを特徴とし、これにより、従来のダイ−バイ
−ダイアライメント法と同等の高い重ね合わせ精度が得
られ、かつ、アライメント時間を大幅に短縮することが
できる効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を説明する図であって、ウェハ
上のチップ配列を示す図。
【図2】従来の一例(従来のグロ−バルアライメント法)
を説明する図であって、ウェハ上のチップ配列を示す
図。
【図3】従来の他の例(従来のダイ-バイ-ダイアライメ
ント法)を説明する図であって、ウェハ上のチップ配列
を示す図。
【符号の説明】
10 ウェハ A,B,C,n ウェハ上のチップ A’,B’,C’n’ 電子線露光チップ A1〜A4,B1〜B4,C1〜C4,n1〜n4 位置合わ
せマ−ク

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子線露光によってウェハ上の図形に重
    ね合わせを行うための位置合わせマークの検出手段とし
    て、(1) ウェハ上のチップに予め複数個の位置合わせマーク
    を形成しておく工程、 (2) ウェハ上の前記チップの少なくとも1チップについ
    て、該チップ内の複数個 の位置合わせマークの位置を検
    出し、チップ歪を補正する補正式を得る工程、 (3) ウェハ上の前記チップの複数個のチップについて、
    該チップ内の1ヶ所の位 置合わせマークの位置を検出
    し、ウェハ上のチップ配列誤差を補正する補正式 を得る
    工程、 (4) 前記(2) の工程で得られたチップ歪を補正する補正
    式により、個々のチップ の歪を補正し、かつ、前記(3)
    の工程で得られたウェハ上のチップ配列誤差を 補正する
    補正式により、ウェハ上の個々のチップの配列誤差を補
    正する工程、を含む ことを特徴とする電子線露光方法。
  2. 【請求項2】 前記チップ歪を補正する補正式及びウェ
    ハ上のチップ配列誤差を補正する補正式の次数は、それ
    ぞれ検出する位置合わせマークの個数により決定される
    ことを特徴とする請求項1に記載の電子線露光方法。
  3. 【請求項3】 チップ歪を補正する補正式を得る前記
    (2)の工程及びチップ歪を補正する補正式により個々の
    チップの歪を補正する前記(4)の工程において、重複し
    ない2ヶ所以上のチップに対して、それぞれ該チップ内
    の複数個の位置合わせマークの位置を検出し、それぞれ
    個別にチップ歪の補正式を得、チップ歪の補正を行うこ
    とを特徴とする請求項1に記載の電子線露光方法。
  4. 【請求項4】 チップ歪を補正する補正式を得る前記
    (2)の工程において、複数個の位置合わせマークの位置
    を検出するチップの個数は、ウェハ上の全露光チップ数
    よりも少ないことを特徴とする請求項1又は請求項3に
    記載の電子線露光方法。
  5. 【請求項5】 チップ歪を補正する補正式を得る前記
    (2)の工程およびウェハ上のチップ配列誤差を補正する
    補正式を得る前記(3)の工程は、チップの描画に先立っ
    て行われることを特徴とする請求項1に記載の電子線露
    光方法。
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