JP3127851B2 - 重ね合わせ露光方法 - Google Patents
重ね合わせ露光方法Info
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- 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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/7045—Hybrid exposures, i.e. multiple exposures of the same area using different types of exposure apparatus, e.g. combining projection, proximity, direct write, interferometric, UV, x-ray or particle beam
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- 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
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- G03F7/70466—Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数回の露光を行い
重ね合わせ描画を行う重ね合わせ露光方法に関する。
重ね合わせ描画を行う重ね合わせ露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体のパターン形成のためにウ
エハに露光を行う方法として、光露光や電子ビーム露光
などがある。このうち、電子ビーム露光は、非常に微細
なパターン形成が可能であるが、描画速度が遅いという
欠点がある。そこで、光露光及び電子ビーム露光のそれ
ぞれの特性を活かし、１枚のウエハに対し微細なパター
ンについては電子ビーム露光を行い、それほど微細であ
る必要のないパターンについては光露光を行うことによ
り、微細なパターンが形成可能でしかも作業時間が比較
的短かい重ね合わせ露光方法が行われることがある。
エハに露光を行う方法として、光露光や電子ビーム露光
などがある。このうち、電子ビーム露光は、非常に微細
なパターン形成が可能であるが、描画速度が遅いという
欠点がある。そこで、光露光及び電子ビーム露光のそれ
ぞれの特性を活かし、１枚のウエハに対し微細なパター
ンについては電子ビーム露光を行い、それほど微細であ
る必要のないパターンについては光露光を行うことによ
り、微細なパターンが形成可能でしかも作業時間が比較
的短かい重ね合わせ露光方法が行われることがある。
【０００３】このような重ね合わせ露光方法において
は、複数回の露光によって形成されたパターンが正確に
重なることにより所望のパターンを構成することが必要
であり、パターンの相対的な位置精度の向上が望まれ
る。
は、複数回の露光によって形成されたパターンが正確に
重なることにより所望のパターンを構成することが必要
であり、パターンの相対的な位置精度の向上が望まれ
る。
【０００４】したがって、精度よくパターン形成するた
めに、光露光を行う際に所望のパターン以外に位置検出
用のマークを形成しておき、電子ビーム露光に際しては
このマークの位置を読み取って求めた歪みデータに基づ
いて補正したパターンを描画する方法が提案されてい
る。例えば、特開昭６２−１４９１２７号公報に記載の
方法は、図３、４に示すように、光露光時に等間隔に配
列された多数の位置検出用マーク６を形成しておき、電
子ビーム露光を行う際には、ウエハ７を位置検出用マー
ク６に対応する等面積の複数の補正フィールド８に区画
して、各補正フィールド８ごとに位置検出用マーク６の
位置を検出し歪み補正して、露光を行う。
めに、光露光を行う際に所望のパターン以外に位置検出
用のマークを形成しておき、電子ビーム露光に際しては
このマークの位置を読み取って求めた歪みデータに基づ
いて補正したパターンを描画する方法が提案されてい
る。例えば、特開昭６２−１４９１２７号公報に記載の
方法は、図３、４に示すように、光露光時に等間隔に配
列された多数の位置検出用マーク６を形成しておき、電
子ビーム露光を行う際には、ウエハ７を位置検出用マー
ク６に対応する等面積の複数の補正フィールド８に区画
して、各補正フィールド８ごとに位置検出用マーク６の
位置を検出し歪み補正して、露光を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】重ね合わせ露光におい
て、光露光工程ではマスクやレンズの歪みによりパター
ンに誤差が生じるおそれがあり、電子ビーム露光工程で
は露光フィールド内の歪みや座標測定時の誤差によりパ
ターンに誤差が生じるおそれがある。このように、異種
露光装置においてそれぞれの誤差が生じることに加え、
先の露光が完了した後に行われるウエハ７の加熱や酸化
や薄膜堆積やエッチングなどの中間処理工程において、
ウエハ７自体に不均一な歪みが生じる。先の露光工程、
中間処理工程、後の露光工程で、それぞれ歪みが生じる
が、これらの歪みは全て均一ではなく、しかも１枚のウ
エハ７内の位置によって歪み量にばらつきがある。
て、光露光工程ではマスクやレンズの歪みによりパター
ンに誤差が生じるおそれがあり、電子ビーム露光工程で
は露光フィールド内の歪みや座標測定時の誤差によりパ
ターンに誤差が生じるおそれがある。このように、異種
露光装置においてそれぞれの誤差が生じることに加え、
先の露光が完了した後に行われるウエハ７の加熱や酸化
や薄膜堆積やエッチングなどの中間処理工程において、
ウエハ７自体に不均一な歪みが生じる。先の露光工程、
中間処理工程、後の露光工程で、それぞれ歪みが生じる
が、これらの歪みは全て均一ではなく、しかも１枚のウ
エハ７内の位置によって歪み量にばらつきがある。
【０００６】このように、ウエハ７内の位置によって歪
みの量も傾向もばらばらであるのに、前記従来例では、
先に形成したパターンの実際の歪みには無関係にウエハ
７を同じ大きさの補正フィールド８に区画している。し
たがって、ウエハ７を比較的大面積かつ少数の補正フィ
ールド８に区画すると、１つの補正フィールド８内でも
歪みにばらつきがあって効果的な補正ができないおそれ
がある。この原因は、補正フィールド８区画の基準とな
る位置検出用マーク６がまばらに配置されていることに
伴い歪み測定精度が低い部分が生じることである。
みの量も傾向もばらばらであるのに、前記従来例では、
先に形成したパターンの実際の歪みには無関係にウエハ
７を同じ大きさの補正フィールド８に区画している。し
たがって、ウエハ７を比較的大面積かつ少数の補正フィ
ールド８に区画すると、１つの補正フィールド８内でも
歪みにばらつきがあって効果的な補正ができないおそれ
がある。この原因は、補正フィールド８区画の基準とな
る位置検出用マーク６がまばらに配置されていることに
伴い歪み測定精度が低い部分が生じることである。
【０００７】逆に、ウエハ７を比較的小面積かつ多数の
補正フィールド８に区画すると、補正精度は向上する
が、歪み量の小さい領域に対しては必要以上に細かく区
画している。そのため、位置検出用マークの検出、歪み
の測定等を繰り返し数多く行う必要があり、工程が煩雑
になり作業時間が長くなる。さらに、電子ビーム露光に
際して補正フィールド８ごとに分割して電子ビーム露光
を行う場合、すなわち補正フィールド８と露光フィール
ドとを一致させて露光する場合、多数の小面積の露光フ
ィールドに分割して露光を行うため、露光フィールド間
のつなぎめが多くなる。露光装置の機械的な誤差などか
ら露光フィールド間のつなぎめには位置ずれが生じ易い
ので、つなぎめが多いほど描画精度が悪くなる。露光フ
ィールドが補正フィールド８よりも大面積となるように
区画して、露光フィールド間のつなぎめを少なくするこ
とはできるが、その場合でも補正フィールド８ごとに補
正して求めた露光すべき位置を、補正フィールド間で整
合して、電子ビームの走査が行えるようにする必要があ
る。すなわち、補正フィールド８間のつなぎめに関して
は、補正済みデータ同士を整合させる必要があり、工程
が煩雑になる。
補正フィールド８に区画すると、補正精度は向上する
が、歪み量の小さい領域に対しては必要以上に細かく区
画している。そのため、位置検出用マークの検出、歪み
の測定等を繰り返し数多く行う必要があり、工程が煩雑
になり作業時間が長くなる。さらに、電子ビーム露光に
際して補正フィールド８ごとに分割して電子ビーム露光
を行う場合、すなわち補正フィールド８と露光フィール
ドとを一致させて露光する場合、多数の小面積の露光フ
ィールドに分割して露光を行うため、露光フィールド間
のつなぎめが多くなる。露光装置の機械的な誤差などか
ら露光フィールド間のつなぎめには位置ずれが生じ易い
ので、つなぎめが多いほど描画精度が悪くなる。露光フ
ィールドが補正フィールド８よりも大面積となるように
区画して、露光フィールド間のつなぎめを少なくするこ
とはできるが、その場合でも補正フィールド８ごとに補
正して求めた露光すべき位置を、補正フィールド間で整
合して、電子ビームの走査が行えるようにする必要があ
る。すなわち、補正フィールド８間のつなぎめに関して
は、補正済みデータ同士を整合させる必要があり、工程
が煩雑になる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ウエハ上に第
１のパターンと位置検出用マークとを形成した後、位置
検出用マークを基準としてウエハ上に第２のパターンを
露光する重ね合わせ露光方法において、予め、第１のパ
ターン形成時にウエハ自体及び第１のパターンに生じる
歪みを調べておき、その歪み量に対応するように複数の
位置検出用マークを分布させ、第２のパターンの露光時
には、複数の補正フィールドに区画し、位置検出用マー
クの位置を検出し歪み量を求め、各補正フィールドごと
に補正を行ってから、第２のパターンの露光を行うこと
を特徴とする。
１のパターンと位置検出用マークとを形成した後、位置
検出用マークを基準としてウエハ上に第２のパターンを
露光する重ね合わせ露光方法において、予め、第１のパ
ターン形成時にウエハ自体及び第１のパターンに生じる
歪みを調べておき、その歪み量に対応するように複数の
位置検出用マークを分布させ、第２のパターンの露光時
には、複数の補正フィールドに区画し、位置検出用マー
クの位置を検出し歪み量を求め、各補正フィールドごと
に補正を行ってから、第２のパターンの露光を行うこと
を特徴とする。
【０００９】なお、第１のパターン及び位置検出用マー
クの形成工程は、電子ビーム露光以外の方法で露光を行
った後、エッチング等の中間処理を施すものであり、第
２のパターンの露光工程は、電子ビーム露光によるもの
である。
クの形成工程は、電子ビーム露光以外の方法で露光を行
った後、エッチング等の中間処理を施すものであり、第
２のパターンの露光工程は、電子ビーム露光によるもの
である。
【００１０】複数の位置検出用マークが、歪み量の大き
い部分は密に、歪み量の小さい部分は疎になるように分
布しており、複数の補正フィールドが、歪み量の大きい
部分は小面積に、歪み量の小さい部分は大面積になるよ
うに区画形成されていてもよい。
い部分は密に、歪み量の小さい部分は疎になるように分
布しており、複数の補正フィールドが、歪み量の大きい
部分は小面積に、歪み量の小さい部分は大面積になるよ
うに区画形成されていてもよい。
【００１１】また、複数の位置検出用マークが、歪み量
の変動の大きい部分は密に、歪み量の変動の小さい部分
は疎になるように分布しており、複数の補正フィールド
が、歪み量の変動の大きい部分は小面積に、歪み量の変
動の小さい部分は大面積になるように区画形成されてい
てもよい。
の変動の大きい部分は密に、歪み量の変動の小さい部分
は疎になるように分布しており、複数の補正フィールド
が、歪み量の変動の大きい部分は小面積に、歪み量の変
動の小さい部分は大面積になるように区画形成されてい
てもよい。
【００１２】さらに、複数の位置検出用マークが、歪み
量の変動の大きい部分は密に、歪み量の変動の小さい部
分は疎になるように分布しており、複数の露光フィール
ドが、歪み量の変動の大きい部分は小面積に、歪み量の
変動の小さい部分は大面積になるように区画形成されて
いてもよい。
量の変動の大きい部分は密に、歪み量の変動の小さい部
分は疎になるように分布しており、複数の露光フィール
ドが、歪み量の変動の大きい部分は小面積に、歪み量の
変動の小さい部分は大面積になるように区画形成されて
いてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。なお、図１は光露光工程に
おいてウエハ１上に形成された位置検出用マーク２を示
す平面図、図２は位置検出用マーク２に対応して区画さ
れた補正フィールド３を示す平面図である。図面には、
実際には電気的配線のため複雑な形状をしたパターンが
形成されるが、図１（ａ）では簡略化して第１のパター
ン４、第２のパターン５が重ね合わせて形成されること
が分かる程度に想像線で示してある。例えば、図１
（ｂ）に示すようなパターンがチップ内に周期的に配列
されているようなものであってもよい。
て図面を参照して説明する。なお、図１は光露光工程に
おいてウエハ１上に形成された位置検出用マーク２を示
す平面図、図２は位置検出用マーク２に対応して区画さ
れた補正フィールド３を示す平面図である。図面には、
実際には電気的配線のため複雑な形状をしたパターンが
形成されるが、図１（ａ）では簡略化して第１のパター
ン４、第２のパターン５が重ね合わせて形成されること
が分かる程度に想像線で示してある。例えば、図１
（ｂ）に示すようなパターンがチップ内に周期的に配列
されているようなものであってもよい。
【００１４】本実施形態の概略について説明すると、ま
ず、図示しない光学的露光装置によりウエハ１に光露光
が施される。マスキングして露光することにより、第１
のパターン４および位置検出用マーク２の形状に応じた
露光が行われる。その後、加熱やエッチング等の中間処
理工程を行い、第１のパターン４および位置検出用マー
ク２が形成される。位置検出用マーク２は、位置の検出
ならびに歪み測定用のものであり、ウエハ１の中央部に
は比較的まばらに設けられており、それに比べて外周部
には密に設けられている。この分布状態については後述
する。なお、位置検出用マーク２は、カギ型、十文字
型、四角型などの任意の形状に形成できる。
ず、図示しない光学的露光装置によりウエハ１に光露光
が施される。マスキングして露光することにより、第１
のパターン４および位置検出用マーク２の形状に応じた
露光が行われる。その後、加熱やエッチング等の中間処
理工程を行い、第１のパターン４および位置検出用マー
ク２が形成される。位置検出用マーク２は、位置の検出
ならびに歪み測定用のものであり、ウエハ１の中央部に
は比較的まばらに設けられており、それに比べて外周部
には密に設けられている。この分布状態については後述
する。なお、位置検出用マーク２は、カギ型、十文字
型、四角型などの任意の形状に形成できる。
【００１５】続いて、図示しない電子ビーム露光装置に
よって、ウエハ１に第２のパターン５（図１参照）が露
光される。この時、図２に示すように、位置検出用マー
ク２に対応してウエハ１は複数の補正フィールド３に区
画される。位置検出用マーク２と補正フィールド３とは
１対１に対応しており、位置検出用マーク２の分布がま
ばらである部分（ウエハ１の中央部）では、補正フィー
ルド３は大面積であり、位置検出用マーク２の分布が密
である部分（ウエハ１の外周部）では、補正フィールド
３は小面積である。そして、面積の大小にかかわらず各
補正フィールド３ごとに、位置検出マーク２の位置を検
出し、その検出結果から歪み量を求めて歪み補正した上
で、電子ビームにより第２のパターン５が露光される。
詳述しないが、その後エッチング等の処理により第２の
パターン５が完成する。そして、第１のパターン４と第
２のパターン５とが重ね合わされて所望のパターンが構
成される。チップが多数ウエハ上に描画される。なお、
各図面には、ウエハ１のうち一つのチップに相当する部
分のみが示されている。第２のパターン５は特に微細に
形成することが必要な部分であり、第１のパターン４は
それほど微細でない部分である。
よって、ウエハ１に第２のパターン５（図１参照）が露
光される。この時、図２に示すように、位置検出用マー
ク２に対応してウエハ１は複数の補正フィールド３に区
画される。位置検出用マーク２と補正フィールド３とは
１対１に対応しており、位置検出用マーク２の分布がま
ばらである部分（ウエハ１の中央部）では、補正フィー
ルド３は大面積であり、位置検出用マーク２の分布が密
である部分（ウエハ１の外周部）では、補正フィールド
３は小面積である。そして、面積の大小にかかわらず各
補正フィールド３ごとに、位置検出マーク２の位置を検
出し、その検出結果から歪み量を求めて歪み補正した上
で、電子ビームにより第２のパターン５が露光される。
詳述しないが、その後エッチング等の処理により第２の
パターン５が完成する。そして、第１のパターン４と第
２のパターン５とが重ね合わされて所望のパターンが構
成される。チップが多数ウエハ上に描画される。なお、
各図面には、ウエハ１のうち一つのチップに相当する部
分のみが示されている。第２のパターン５は特に微細に
形成することが必要な部分であり、第１のパターン４は
それほど微細でない部分である。
【００１６】次に、位置検出用マーク２の分布、補正フ
ィールド３の区画について説明する。これらは、実際に
ウエハ１への重ね合わせ露光を行う前に、準備段階にお
いて設定される。
ィールド３の区画について説明する。これらは、実際に
ウエハ１への重ね合わせ露光を行う前に、準備段階にお
いて設定される。
【００１７】ウエハ１上の位置検出用マーク２の分布
は、予め実験を行うなどして求めた光露光時の歪み及び
エッチング等の中間処理時の歪みを考慮して設定され
る。すなわち、これらの歪み（ウエハ自体の歪みも位置
検出用マークの歪みも含む）の大きい部分は位置検出用
マーク２が密に分布され、歪みの小さい部分は位置検出
用マーク２がまばらに分布される。一般的に露光歪みは
露光領域の中心付近よりも周縁部において大きく、それ
に加えて、使用される露光装置に特有の歪みと、中間処
理工程における歪みとが生じる。これらの歪みを全て総
合した上で、歪み量の大きい部分は密に、歪み量の小さ
い部分はまばらになるように、位置検出用マーク２が分
布される。
は、予め実験を行うなどして求めた光露光時の歪み及び
エッチング等の中間処理時の歪みを考慮して設定され
る。すなわち、これらの歪み（ウエハ自体の歪みも位置
検出用マークの歪みも含む）の大きい部分は位置検出用
マーク２が密に分布され、歪みの小さい部分は位置検出
用マーク２がまばらに分布される。一般的に露光歪みは
露光領域の中心付近よりも周縁部において大きく、それ
に加えて、使用される露光装置に特有の歪みと、中間処
理工程における歪みとが生じる。これらの歪みを全て総
合した上で、歪み量の大きい部分は密に、歪み量の小さ
い部分はまばらになるように、位置検出用マーク２が分
布される。
【００１８】電子ビーム露光装置（図示省略）におい
て、このような位置検出マーク２の分布に基づいてウエ
ハ１が複数の補正フィールド３に区画され、補正が行わ
れる。位置検出用マーク２が密である部分は小面積の補
正フィールド３が多数形成され、位置検出用マーク２が
まばらである部分は大面積の補正フィールド３が少数形
成される。従って、光露光及び中間処理時により大きな
歪みが生じる部分は、小面積かつ多数の補正フィールド
３に区画され、微細な歪みしか生じない部分は大面積か
つ少数の補正フィールド３に区画される。
て、このような位置検出マーク２の分布に基づいてウエ
ハ１が複数の補正フィールド３に区画され、補正が行わ
れる。位置検出用マーク２が密である部分は小面積の補
正フィールド３が多数形成され、位置検出用マーク２が
まばらである部分は大面積の補正フィールド３が少数形
成される。従って、光露光及び中間処理時により大きな
歪みが生じる部分は、小面積かつ多数の補正フィールド
３に区画され、微細な歪みしか生じない部分は大面積か
つ少数の補正フィールド３に区画される。
【００１９】そして、電子ビーム露光装置において、各
補正フィールド３ごとに、位置決め用マーク２の位置検
出が行われ、その検出結果に基づいて歪み量を求め、こ
の歪みを補正してから、電子ビームによりパターン露光
が行われる。従って、同一の補正フィールド３内に関し
ては一様な補正が施され、他の補正フィールド３につい
ては、また別の歪み補正が行われる。このように、各補
正フィールド３ごとにそれぞれ独自の歪み補正が施され
るので、効果的な補正が可能である。
補正フィールド３ごとに、位置決め用マーク２の位置検
出が行われ、その検出結果に基づいて歪み量を求め、こ
の歪みを補正してから、電子ビームによりパターン露光
が行われる。従って、同一の補正フィールド３内に関し
ては一様な補正が施され、他の補正フィールド３につい
ては、また別の歪み補正が行われる。このように、各補
正フィールド３ごとにそれぞれ独自の歪み補正が施され
るので、効果的な補正が可能である。
【００２０】次に、電子ビーム露光について説明する。
【００２１】図示しないが、電子ビーム露光装置におい
て、電子ビームの偏向歪みが許容範囲内に入る範囲で露
光できるほぼ最大の領域がメインフィールド、このメイ
ンフィールドを細分化した領域がサブフィールドと呼ば
れる。通常、メインフィールド単位で露光する場合は、
ウエハなどの被露光物を移動させながら電子ビーム走査
が行われるのに対し、サブフィールド単位で露光する場
合は、被露光物は固定したままで電子ビームを電気的に
偏向することによって走査可能である。なお、電子ビー
ム露光装置には、低速で高電圧であるが広い範囲に走査
可能なメインフィールド露光用偏向器と、高速で低電圧
で狭い範囲にのみ走査可能なサブフィールド露光用偏向
器とを両方備えた構成の装置も、電気的な制御によって
１台の偏向器で兼用する構成の装置も存在する。
て、電子ビームの偏向歪みが許容範囲内に入る範囲で露
光できるほぼ最大の領域がメインフィールド、このメイ
ンフィールドを細分化した領域がサブフィールドと呼ば
れる。通常、メインフィールド単位で露光する場合は、
ウエハなどの被露光物を移動させながら電子ビーム走査
が行われるのに対し、サブフィールド単位で露光する場
合は、被露光物は固定したままで電子ビームを電気的に
偏向することによって走査可能である。なお、電子ビー
ム露光装置には、低速で高電圧であるが広い範囲に走査
可能なメインフィールド露光用偏向器と、高速で低電圧
で狭い範囲にのみ走査可能なサブフィールド露光用偏向
器とを両方備えた構成の装置も、電気的な制御によって
１台の偏向器で兼用する構成の装置も存在する。
【００２２】この電子ビーム露光装置によって前記のウ
エハ１を露光する場合、メインフィールド単位の露光で
第２のパターン５全てを露光すると、電子ビームを制御
するための偏向器の電圧を高くしなければならないため
走査速度を速くできないため作業時間が長くなるので、
実用には不適である。そこで、通常はウエハ１を複数の
露光フィールド（メインフィールド）に区画して、各露
光フィールドごとに露光する方法が採用されている。
エハ１を露光する場合、メインフィールド単位の露光で
第２のパターン５全てを露光すると、電子ビームを制御
するための偏向器の電圧を高くしなければならないため
走査速度を速くできないため作業時間が長くなるので、
実用には不適である。そこで、通常はウエハ１を複数の
露光フィールド（メインフィールド）に区画して、各露
光フィールドごとに露光する方法が採用されている。
【００２３】この場合、補正フィールド３と露光フィー
ルドとを一致させる方法と、補正フィールド３と無関係
に露光フィールドを区画する方法とがある。
ルドとを一致させる方法と、補正フィールド３と無関係
に露光フィールドを区画する方法とがある。
【００２４】補正フィールド３と露光フィールドとが一
致する場合、各補正フィールド３ごとに、位置決め用マ
ーク２の位置検出が行われて歪み量が求められ、その歪
みが補正されてから電子ビーム露光が行われる。この作
業が各補正フィールド３に対し順次行われる。
致する場合、各補正フィールド３ごとに、位置決め用マ
ーク２の位置検出が行われて歪み量が求められ、その歪
みが補正されてから電子ビーム露光が行われる。この作
業が各補正フィールド３に対し順次行われる。
【００２５】露光フィールド間のつなぎめの部分には、
露光装置の機械的な誤差などに起因するパターンずれが
生じ易いが、露光フィールドが大面積で少数であると、
このようなつなぎめが少なくなるので、パターンずれに
よる描画精度の低下が抑制できる。そこで、補正フィー
ルド３と露光フィールドとが一致する場合は、前記のよ
うに効果的な補正が可能な範囲で、できるだけ補正フィ
ールド３（露光フィールド）は大面積かつ少数にするこ
とが望ましい。そうすることによって、作業時間の高効
率化（スループットの向上）が図れるとともに精度が向
上する。そして、複数の偏向器を有する電子ビーム露光
装置を用いる場合は、面積の大きな補正フィールド３
（露光フィールド）に関してはメインフィールド露光用
の偏向器を、面積の小さな補正フィールド３（露光フィ
ールド）に関してはサブフィールド露光用の偏向器をそ
れぞれ用いるようにしてもよい。
露光装置の機械的な誤差などに起因するパターンずれが
生じ易いが、露光フィールドが大面積で少数であると、
このようなつなぎめが少なくなるので、パターンずれに
よる描画精度の低下が抑制できる。そこで、補正フィー
ルド３と露光フィールドとが一致する場合は、前記のよ
うに効果的な補正が可能な範囲で、できるだけ補正フィ
ールド３（露光フィールド）は大面積かつ少数にするこ
とが望ましい。そうすることによって、作業時間の高効
率化（スループットの向上）が図れるとともに精度が向
上する。そして、複数の偏向器を有する電子ビーム露光
装置を用いる場合は、面積の大きな補正フィールド３
（露光フィールド）に関してはメインフィールド露光用
の偏向器を、面積の小さな補正フィールド３（露光フィ
ールド）に関してはサブフィールド露光用の偏向器をそ
れぞれ用いるようにしてもよい。
【００２６】補正フィールド３と露光フィールドとが一
致しない場合として、露光フィールドが補正フィールド
よりも小さいケースと、大きいケースとがある。露光フ
ィールドが補正フィールドよりも小さいケースでは、各
補正フィールド３ごとに位置決め用マーク２の位置検出
が行われて歪みが求められ、歪みが補正されてから、そ
の補正済みデータに基づいて各露光フィールドごとに露
光が行われる。したがって、１補正フィールド内で１つ
の補正済みデータに基づいて複数回の露光が行われるこ
とになる。
致しない場合として、露光フィールドが補正フィールド
よりも小さいケースと、大きいケースとがある。露光フ
ィールドが補正フィールドよりも小さいケースでは、各
補正フィールド３ごとに位置決め用マーク２の位置検出
が行われて歪みが求められ、歪みが補正されてから、そ
の補正済みデータに基づいて各露光フィールドごとに露
光が行われる。したがって、１補正フィールド内で１つ
の補正済みデータに基づいて複数回の露光が行われるこ
とになる。
【００２７】露光フィールドが補正フィールドよりも大
きいケースでは、各補正フィールド３ごとに位置決め用
マーク２の位置検出が行われて歪みが求められ、歪みが
補正されてから、１つの露光フィールド内に含まれる複
数の補正フィールド３のそれぞれの補正済みデータを整
合して、露光フィールド内全域を電子ビーム走査するた
めの偏向器の制御データが作成される。そして、その制
御データに基づいて電子ビーム露光が行われる。
きいケースでは、各補正フィールド３ごとに位置決め用
マーク２の位置検出が行われて歪みが求められ、歪みが
補正されてから、１つの露光フィールド内に含まれる複
数の補正フィールド３のそれぞれの補正済みデータを整
合して、露光フィールド内全域を電子ビーム走査するた
めの偏向器の制御データが作成される。そして、その制
御データに基づいて電子ビーム露光が行われる。
【００２８】前者のように露光フィールドが小さい場
合、個々の電子ビーム走査速度（偏向速度）が早くなる
という利点があり、後者のように露光フィールドが大き
い場合、露光フィールド間のつなぎめの部分が少なく精
度の低下が抑制できるという利点がある。いずれの場合
においても、各露光フィールドが全て均一な大きさであ
る必要はないが、補正フィールド３と露光フィールドと
の外周縁が一致する部分が多い方が、電子ビームを走査
するための偏向器の制御データを作成する上で便利であ
る。
合、個々の電子ビーム走査速度（偏向速度）が早くなる
という利点があり、後者のように露光フィールドが大き
い場合、露光フィールド間のつなぎめの部分が少なく精
度の低下が抑制できるという利点がある。いずれの場合
においても、各露光フィールドが全て均一な大きさであ
る必要はないが、補正フィールド３と露光フィールドと
の外周縁が一致する部分が多い方が、電子ビームを走査
するための偏向器の制御データを作成する上で便利であ
る。
【００２９】本発明の重ね合わせ露光方法は、位置検出
用マークが不均一に分布されており、補正フィールドは
可変であり光露光及び中間処理による歪みに基づいて、
任意に区画することができる。そこで、歪み量の大きい
部分の補正フィールドを小さくし、歪み量の小さい部分
の補正フィールドが大きくなるように、そして一様な補
正方法（補正計算）で適切な歪み補正が可能である範囲
が１つの補正フィールドとなるように区画している。こ
れにより、歪みの大きい部分は小さな補正フィールドご
とにきめ細かく効果的に補正でき、第１、２のパターン
の重ね合わせ誤差を小さくできる。さらに、歪みの小さ
い部分は補正フィールド数及び位置検出用マーク数が最
小限に抑えられるので、露光時のマーク検出及び歪み量
測定にかかる時間を減らして作業効率を向上させること
ができる。
用マークが不均一に分布されており、補正フィールドは
可変であり光露光及び中間処理による歪みに基づいて、
任意に区画することができる。そこで、歪み量の大きい
部分の補正フィールドを小さくし、歪み量の小さい部分
の補正フィールドが大きくなるように、そして一様な補
正方法（補正計算）で適切な歪み補正が可能である範囲
が１つの補正フィールドとなるように区画している。こ
れにより、歪みの大きい部分は小さな補正フィールドご
とにきめ細かく効果的に補正でき、第１、２のパターン
の重ね合わせ誤差を小さくできる。さらに、歪みの小さ
い部分は補正フィールド数及び位置検出用マーク数が最
小限に抑えられるので、露光時のマーク検出及び歪み量
測定にかかる時間を減らして作業効率を向上させること
ができる。
【００３０】また、前記した説明では、歪み量の大きい
部分の補正フィールドを小さく、歪み量の小さい部分の
補正フィールドを大きくしているが、歪み量の大きさで
はなく歪み量の変動の大きさに応じて位置検出用マーク
及び補正フィールドを形成してもよい。すなわち、歪み
量自体ではなく、歪み量の変動の大きい部分の補正フィ
ールドを小さく、歪み量の変動の小さい部分の補正フィ
ールドを大きく設定することにより、効果的な補正を行
って重ね合わせ精度を高めることができる。
部分の補正フィールドを小さく、歪み量の小さい部分の
補正フィールドを大きくしているが、歪み量の大きさで
はなく歪み量の変動の大きさに応じて位置検出用マーク
及び補正フィールドを形成してもよい。すなわち、歪み
量自体ではなく、歪み量の変動の大きい部分の補正フィ
ールドを小さく、歪み量の変動の小さい部分の補正フィ
ールドを大きく設定することにより、効果的な補正を行
って重ね合わせ精度を高めることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の重ね合わ
せ露光方法によると、複数回の露光を行う上で重ね合わ
せ精度を向上することができ、高精度描画が可能であ
る。先の露光時の歪みのみならず、先の露光工程と後の
露光工程との間に行われるエッチング等の中間処理時に
ウエハに生じる不均一な歪みをも補正して、効果的に精
度向上可能である。
せ露光方法によると、複数回の露光を行う上で重ね合わ
せ精度を向上することができ、高精度描画が可能であ
る。先の露光時の歪みのみならず、先の露光工程と後の
露光工程との間に行われるエッチング等の中間処理時に
ウエハに生じる不均一な歪みをも補正して、効果的に精
度向上可能である。
【００３２】位置検出用マークの分布及び補正フィール
ドの区画を、歪み量または歪み量の変動に応じて設定す
ることにより、精度と作業効率とをともに向上すること
ができる。
ドの区画を、歪み量または歪み量の変動に応じて設定す
ることにより、精度と作業効率とをともに向上すること
ができる。
【図１】本発明の一実施形態における位置検出用マーク
の分布を示す説明図である。
の分布を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態における補正フィールドの
区画を示す説明図である。
区画を示す説明図である。
【図３】従来の位置検出用マークの分布を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】従来の補正フィールドの区画を示す説明図であ
る。
る。
１ ウエハ（チップ） ２ 位置検出用マーク ３ 補正フィールド ４ 第１のパターン ５ 第２のパターン ６ 位置検出用マーク ７ ウエハ（チップ） ８ 補正フィールド
Claims (5)
- 【請求項１】 ウエハ上に第１のパターンと位置検出用
マークとを形成した後、前記位置検出用マークを基準と
して前記ウエハ上に第２のパターンを露光する重ね合わ
せ露光方法において、 予め、第１のパターン形成時に前記ウエハ自体及び前記
第１のパターンに生じる歪みを調べておき、その歪み量
の大きい領域では前記位置検出用マークの密度を高く
し、歪み量の小さい領域では前記位置検出用マークの密
度を低く配置させ、 前記第２のパターンの露光時には、前記ウエハを前記位
置検出用マークの配置密度に応じて複数の補正フィール
ドに区画し、各補正フィールドごとに前記位置検出用マ
ークの位置を検出し歪み補正を行ってから、前記第２の
パターンの露光を行うことを特徴とする重ね合わせ露光
方法。 - 【請求項２】 前記第１のパターン及び前記位置検出用
マークの形成工程が、電子ビーム露光以外の方法で露光
を行った後、エッチング等の中間処理を施すものであ
り、 前記第２のパターンの露光工程が、電子ビーム露光によ
るものである請求項１に記載の重ね合わせ露光方法。 - 【請求項３】 複数の前記位置検出用マークが、前記歪
み量の大きい部分は密に、前記歪み量の小さい部分は疎
になるように分布しており、 複数の前記補正フィールドが、前記歪み量の大きい部分
は小面積に、前記歪み量の小さい部分は大面積になるよ
うに区画形成されている請求項１または２に記載の重ね
合わせ露光方法。 - 【請求項４】 複数の前記位置検出用マークが、前記歪
み量の変動の大きい部分は密に、前記歪み量の変動の小
さい部分は疎になるように分布しており、 複数の前記補正フィールドが、前記歪み量の変動の大き
い部分は小面積に、前記歪み量の変動の小さい部分は大
面積になるように区画形成されている請求項１または２
に記載の重ね合わせ露光方法。 - 【請求項５】 複数の前記位置検出用マークが、前記歪
み量の変動の大きい部分は密に、前記歪み量の変動の小
さい部分は疎になるように分布しており、 複数の露光フィールドが、前記歪み量の変動の大きい部
分は小面積に、前記歪み量の変動の小さい部分は大面積
になるように区画形成されている請求項１または２に記
載の重ね合わせ露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6988797A JP3127851B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 重ね合わせ露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6988797A JP3127851B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 重ね合わせ露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10270313A JPH10270313A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3127851B2 true JP3127851B2 (ja) | 2001-01-29 |
Family
ID=13415706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6988797A Expired - Fee Related JP3127851B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 重ね合わせ露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127851B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016202560A1 (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Asml Netherlands B.V. | Calibration method for a lithographic apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100342385B1 (ko) * | 1999-11-11 | 2002-07-04 | 황인길 | 반도체 소자 제조 공정에서의 웨이퍼 스케일 측정 방법 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP6988797A patent/JP3127851B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016202560A1 (en) * | 2015-06-18 | 2016-12-22 | Asml Netherlands B.V. | Calibration method for a lithographic apparatus |
| TWI667550B (zh) * | 2015-06-18 | 2019-08-01 | 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 | 微影裝置之校準方法、使用該方法之微影裝置及元件製造方法 |
| US10627729B2 (en) | 2015-06-18 | 2020-04-21 | Asml Netherlands B.V. | Calibration method for a lithographic apparatus |
| US10884345B2 (en) | 2015-06-18 | 2021-01-05 | Asml Netherlands B.V. | Calibration method for a lithographic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10270313A (ja) | 1998-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |