JP3245556B2 - ミックスアンドマッチ露光方法 - Google Patents
ミックスアンドマッチ露光方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
において、複数の層について、異なった方式、即ち、ス
キャン型露光装置およびステッパー（縮小投影露光装
置）を使用する、所謂、ミックスアンドマッチ露光方法
に関する。
において、複数の層について、異なった方式、即ち、ス
キャン型露光装置およびステッパー（縮小投影露光装
置）を使用する、所謂、ミックスアンドマッチ露光方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造のリソグラフィー工程
には、ステッパーと呼ばれる縮小投影露光装置が最も一
般的に用いられてきた。しかしながら、素子寸法の微細
化及び高集積化に伴って、チップサイズが拡大する状況
では、半導体製造のリソグラフィー工程について、スキ
ャン型露光装置の適用が好適である。これは、スキャン
型露光装置では、レチクルと半導体基板を、縮小投影比
に応じた速度で同期走査させながら、スリット状の照明
領域を露光して行くからである。
には、ステッパーと呼ばれる縮小投影露光装置が最も一
般的に用いられてきた。しかしながら、素子寸法の微細
化及び高集積化に伴って、チップサイズが拡大する状況
では、半導体製造のリソグラフィー工程について、スキ
ャン型露光装置の適用が好適である。これは、スキャン
型露光装置では、レチクルと半導体基板を、縮小投影比
に応じた速度で同期走査させながら、スリット状の照明
領域を露光して行くからである。
【０００３】しかしながら、スキャン型露光装置を用い
る場合には、一般的にスループットが、ステッパーを用
いる場合よりも若干、劣るため、また、既存の設備を有
効に活用する観点から、ステッパーとスキャン型露光装
置とを組み合わせて、半導体製造工程において、複数の
層について異なる方式で露光する、所謂、ミックスアン
ドマッチ露光方法が採用されるようになってきた。
る場合には、一般的にスループットが、ステッパーを用
いる場合よりも若干、劣るため、また、既存の設備を有
効に活用する観点から、ステッパーとスキャン型露光装
置とを組み合わせて、半導体製造工程において、複数の
層について異なる方式で露光する、所謂、ミックスアン
ドマッチ露光方法が採用されるようになってきた。
【０００４】現在の半導体製造工程を鑑みると、スキャ
ン型露光装置は、ＫｒＦエキシマレーザー（波長：２４
８ｎｍ）を光源として、微細な寸法を有する工程に好適
し、ステッパーは、水銀灯のｉ線（波長：３６５ｎｍ）
を光源として、比較的緩やかな寸法の工程に好適であ
る。
ン型露光装置は、ＫｒＦエキシマレーザー（波長：２４
８ｎｍ）を光源として、微細な寸法を有する工程に好適
し、ステッパーは、水銀灯のｉ線（波長：３６５ｎｍ）
を光源として、比較的緩やかな寸法の工程に好適であ
る。
【０００５】前記ミックスアンドマッチ露光方法におい
て、注意すべきことは、スキャン型露光装置とステッパ
ーとは、そのフィールドサイズが相違することである。
製造元により若干の違いはあるが、例えば、ＫｒＦエキ
シマスキャン露光装置のフィールドサイズは、典型的に
は２５×３３ｍｍ角、一方、ステッパーのフィールドサ
イズは、２２×２２ｍｍ角程度である。
て、注意すべきことは、スキャン型露光装置とステッパ
ーとは、そのフィールドサイズが相違することである。
製造元により若干の違いはあるが、例えば、ＫｒＦエキ
シマスキャン露光装置のフィールドサイズは、典型的に
は２５×３３ｍｍ角、一方、ステッパーのフィールドサ
イズは、２２×２２ｍｍ角程度である。
【０００６】このため、ミックスアンドマッチ露光方法
を採用するに際して、スキャン露光装置とステッパーの
“面付け”が異なる場合が生じる。具体的には、例え
ば、図４（ａ）に示したように、ステッパーを用いる場
合では、その露光領域に２２×１６ｍｍ2 のチップが一
つしか入らないけれども、図４の（ｂ）に示すように、
スキャン型露光装置の場合では、その露光領域に２チッ
プを収めることが可能である。従って、半導体基板上へ
の露光も、ステッパーでは１チップづつ行われるが、ス
キャン型露光装置では２チップまとめて行われる。
を採用するに際して、スキャン露光装置とステッパーの
“面付け”が異なる場合が生じる。具体的には、例え
ば、図４（ａ）に示したように、ステッパーを用いる場
合では、その露光領域に２２×１６ｍｍ2 のチップが一
つしか入らないけれども、図４の（ｂ）に示すように、
スキャン型露光装置の場合では、その露光領域に２チッ
プを収めることが可能である。従って、半導体基板上へ
の露光も、ステッパーでは１チップづつ行われるが、ス
キャン型露光装置では２チップまとめて行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようなミックスア
ンドマッチ露光方法を採用する場合の従来の技術の問題
点は、ある半導体基板に対して、既に形成されている
“面付け”について、そのアライメントマークの計測を
行い、それを基準として前記“面付け”に重ね合わせて
露光をする場合に、例えば、平面上の直交度の誤差があ
ると、図５に示したような位置ずれしたチップの配列と
なる。
ンドマッチ露光方法を採用する場合の従来の技術の問題
点は、ある半導体基板に対して、既に形成されている
“面付け”について、そのアライメントマークの計測を
行い、それを基準として前記“面付け”に重ね合わせて
露光をする場合に、例えば、平面上の直交度の誤差があ
ると、図５に示したような位置ずれしたチップの配列と
なる。
【０００８】図４に示す前例に従って、スキャン露光装
置のフィールドサイズ内に２チップ、ステッパーのフィ
ールドサイズ内に１チップが含まれる場合を考えると、
図６に示したように、直交度の誤差による重ね合わせ誤
差が不可避になる。
置のフィールドサイズ内に２チップ、ステッパーのフィ
ールドサイズ内に１チップが含まれる場合を考えると、
図６に示したように、直交度の誤差による重ね合わせ誤
差が不可避になる。
【０００９】既に、スキャン型露光装置では、露光フィ
ールドを平行四辺形に形成するような、所謂、“Ｆｉｅ
ｌｄ ｓｋｅｗ”と呼ばれる補正機能があるが、仮に、
本機能を用いた場合でも、図７に示すように、連続する
２チップの上部と下部とは合わせられるものの、チツプ
相互の接続部で重ね合わせの誤差は生じる。その理由
は、もともと、ステッパーにより、連続する２チップが
ずれて露光されているためである。
ールドを平行四辺形に形成するような、所謂、“Ｆｉｅ
ｌｄ ｓｋｅｗ”と呼ばれる補正機能があるが、仮に、
本機能を用いた場合でも、図７に示すように、連続する
２チップの上部と下部とは合わせられるものの、チツプ
相互の接続部で重ね合わせの誤差は生じる。その理由
は、もともと、ステッパーにより、連続する２チップが
ずれて露光されているためである。
【００１０】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、ステッパーとスキャン
型露光装置とによるミックスアンドマッチ露光方法にお
いて、重ね合わせ精度を向上させることである。
ので、その目的とするところは、ステッパーとスキャン
型露光装置とによるミックスアンドマッチ露光方法にお
いて、重ね合わせ精度を向上させることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
レチクルと半導体基板を縮小投影比に応じた速度で同期
走査し、スリット状の照明領域を通過する回路パターン
を露光転写するスキャン型露光装置によるスキャン露
光、および、レチクルと半導体基板を静止させた状態で
一括露光するステッパー（縮小投影露光装置）によるス
テッパー露光を組み合わせて行うミックスアンドマッチ
露光方法において、前記スキャン露光は前記ステッパー
で一度に露光される領域を単位とし、また、前記スキャ
ン露光による露光領域には前記ステッパーの露光ショッ
トが複数個含まれており、前記ステッパー露光によって
露光ショットを行う際、この露光ショットの重ね合わせ
誤差の補正を、同一スキャン露光領域内に含まれるステ
ッパー露光ショット毎に行ない、その後前記スキャン露
光によって露光ショットを行う際、この露光ショットを
前記ステッパー露光における誤差補正の単位と一致させ
ることを特徴とする。
レチクルと半導体基板を縮小投影比に応じた速度で同期
走査し、スリット状の照明領域を通過する回路パターン
を露光転写するスキャン型露光装置によるスキャン露
光、および、レチクルと半導体基板を静止させた状態で
一括露光するステッパー（縮小投影露光装置）によるス
テッパー露光を組み合わせて行うミックスアンドマッチ
露光方法において、前記スキャン露光は前記ステッパー
で一度に露光される領域を単位とし、また、前記スキャ
ン露光による露光領域には前記ステッパーの露光ショッ
トが複数個含まれており、前記ステッパー露光によって
露光ショットを行う際、この露光ショットの重ね合わせ
誤差の補正を、同一スキャン露光領域内に含まれるステ
ッパー露光ショット毎に行ない、その後前記スキャン露
光によって露光ショットを行う際、この露光ショットを
前記ステッパー露光における誤差補正の単位と一致させ
ることを特徴とする。
【００１２】この場合、前記重ね合わせ誤差の補正は、
配列の直交度及び回転の少なくともいずれか一つの補正
を含むのがよい。また、前記スキャン露光領域には、ス
テッパーの露光ショットが複数個含まれていることが、
重ね合わせ誤差の減少に有効である。
配列の直交度及び回転の少なくともいずれか一つの補正
を含むのがよい。また、前記スキャン露光領域には、ス
テッパーの露光ショットが複数個含まれていることが、
重ね合わせ誤差の減少に有効である。
【００１３】従って、ステッパーで露光する場合、露光
前の位置計測で直交度誤差が観測された場合でも、スキ
ャン露光装置のフィールド（露光領域）内に含まれるチ
ップ数を単位として直交度の補正を行うようにすると、
例えば、同一スキャン露光領域に２チップが含まれる
と、図１に示すような補正を行うことになり、少なくと
も、所望の工程間で、ミックスアンドマッチ露光に伴
う、重ね合わせ誤差を低減することができる。
前の位置計測で直交度誤差が観測された場合でも、スキ
ャン露光装置のフィールド（露光領域）内に含まれるチ
ップ数を単位として直交度の補正を行うようにすると、
例えば、同一スキャン露光領域に２チップが含まれる
と、図１に示すような補正を行うことになり、少なくと
も、所望の工程間で、ミックスアンドマッチ露光に伴
う、重ね合わせ誤差を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）次に、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の
第１の実施の形態を示す半導体基板上のチップ配列を示
した平面図である。Ｘ軸とＹ軸が直交していないが、こ
れは、前のリソグラフィー工程において、配列の直交度
誤差があったことに相当している。
実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の
第１の実施の形態を示す半導体基板上のチップ配列を示
した平面図である。Ｘ軸とＹ軸が直交していないが、こ
れは、前のリソグラフィー工程において、配列の直交度
誤差があったことに相当している。
【００１５】なお、チップサイズはＸ方向が２２ｍｍ、
Ｙ方向が１５ｍｍとする。ｉ線を光源とするステッパー
で露光する場合は、１ショットにつき１チップの露光で
あるから、通常、チップ毎にアライメントマークを計測
して直交度補正を行うことになる。しかしながら、本発
明の実施の形態では、ステッパー露光によって露光ショ
ットを行う際、この露光ショットの重ね合わせ誤差の補
正、例えば、直交度の補正を、同一スキャン露光領域内
に含まれるステッパー露光ショット毎（例えば、２チッ
プを単位として）に行うので、半導体基板上のチップの
配列は、図１のようになるのである。
Ｙ方向が１５ｍｍとする。ｉ線を光源とするステッパー
で露光する場合は、１ショットにつき１チップの露光で
あるから、通常、チップ毎にアライメントマークを計測
して直交度補正を行うことになる。しかしながら、本発
明の実施の形態では、ステッパー露光によって露光ショ
ットを行う際、この露光ショットの重ね合わせ誤差の補
正、例えば、直交度の補正を、同一スキャン露光領域内
に含まれるステッパー露光ショット毎（例えば、２チッ
プを単位として）に行うので、半導体基板上のチップの
配列は、図１のようになるのである。
【００１６】また、ドライエッチング、イオン注入及び
成膜などの、少なくとも、何れかの工程を経て、再び、
リソグラフィー工程に戻るが、このリソグラフィー工程
は、ＫｒＦエキシマレーザーを光源とするスキャン型露
光装置で処理する。スキャン型露光装置は、露光フィー
ルドが広いため、一つの露光フィールド内に前記チップ
が２個入る。この２チップは、ステッパーによる露光に
おける直交度の補正の単位と一致させる。ステッパー露
光における直交度補正の単位内のチップの境界部には、
ずれが無いので、スキャン露光でも、良好に重ね合わせ
ができる。
成膜などの、少なくとも、何れかの工程を経て、再び、
リソグラフィー工程に戻るが、このリソグラフィー工程
は、ＫｒＦエキシマレーザーを光源とするスキャン型露
光装置で処理する。スキャン型露光装置は、露光フィー
ルドが広いため、一つの露光フィールド内に前記チップ
が２個入る。この２チップは、ステッパーによる露光に
おける直交度の補正の単位と一致させる。ステッパー露
光における直交度補正の単位内のチップの境界部には、
ずれが無いので、スキャン露光でも、良好に重ね合わせ
ができる。
【００１７】（実施の形態２）次に、本発明の第２の実
施の形態について、図２および図３を用いて、具体的に
説明する。図２は、チップローテーションが発生してい
る基板に対し、ステッパーによって、チップ毎のローテ
ーションを補正した場合の、半導体基板上のチップの配
列を示した模式的平面図である。ここでは、チップ境界
部にズレが発生しているので、直交度に誤差がある場合
と同様に、スキャン型露光装置では、重ね合わせ誤差が
不可避である。
施の形態について、図２および図３を用いて、具体的に
説明する。図２は、チップローテーションが発生してい
る基板に対し、ステッパーによって、チップ毎のローテ
ーションを補正した場合の、半導体基板上のチップの配
列を示した模式的平面図である。ここでは、チップ境界
部にズレが発生しているので、直交度に誤差がある場合
と同様に、スキャン型露光装置では、重ね合わせ誤差が
不可避である。
【００１８】これに対して、図３に示すように、ローテ
ーションの補正を、同一スキャン露光領域について、２
チップを単位として行うことにより、スキャン型露光装
置による露光の際に発生する重ね合わせ誤差を回避でき
る。
ーションの補正を、同一スキャン露光領域について、２
チップを単位として行うことにより、スキャン型露光装
置による露光の際に発生する重ね合わせ誤差を回避でき
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、スキャ
ン型露光装置とステッパー（縮小投影露光装置）のミッ
クスアンドマッチ露光方法において、ステッパー露光に
おける直交度及び回転の補正を、スキャン露光装置の露
光フィールドに含まれるチップ数を単位として行うこと
によって、スキャン露光工程における重ね合わせ精度を
向上することである。
ン型露光装置とステッパー（縮小投影露光装置）のミッ
クスアンドマッチ露光方法において、ステッパー露光に
おける直交度及び回転の補正を、スキャン露光装置の露
光フィールドに含まれるチップ数を単位として行うこと
によって、スキャン露光工程における重ね合わせ精度を
向上することである。
【図１】本発明の第１の実施の形態を示したチップ配列
の模式平面図である。
の模式平面図である。
【図２】通常の場合のステッパー露光の位置補正の際の
チップ回転を示す模式図である。
チップ回転を示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示したチップ配列
の模式平面図である。
の模式平面図である。
【図４】スキャン型露光装置とステッパーの各露光領域
を示した平面図である。
を示した平面図である。
【図５】チップ配列の直交度誤差を示した模式平面図で
ある。
ある。
【図６】ミックスアンドマッチ露光方法による重ね合わ
せ誤差を示した模式図である。
せ誤差を示した模式図である。
【図７】ｆｉｅｌｄ ｓｋｅｗによる重ね合わせ誤差補
正を示した模式図である。
正を示した模式図である。
１ ステッパー露光ショット ２ スキャン露光領域 ３ チップ接続部
Claims (2)
- 【請求項１】 レチクルと半導体基板を縮小投影比に応
じた速度で同期走査し、スリット状の照明領域を通過す
る回路パターンを露光転写するスキャン型露光装置によ
るスキャン露光、および、レチクルと半導体基板を静止
させた状態で一括露光するステッパー（縮小投影露光装
置）によるステッパー露光を組み合わせて行うミックス
アンドマッチ露光方法において、前記スキャン露光は前
記ステッパーで一度に露光される領域を単位とし、ま
た、前記スキャン露光による露光領域には前記ステッパ
ーの露光ショットが複数個含まれており、前記ステッパ
ー露光によって露光ショットを行う際、この露光ショッ
トの重ね合わせ誤差の補正を、同一スキャン露光領域内
に含まれるステッパー露光ショット毎に行ない、その後
前記スキャン露光によって露光ショットを行う際、この
露光ショットを前記ステッパー露光における誤差補正の
単位と一致させることを特徴とするミックスアンドマッ
チ露光方法。 - 【請求項２】 前記重ね合わせ誤差の補正は、配列の直
交度及び回転の少なくともいずれか一つの補正を含むこ
とを特徴とする請求項１に記載のミックスアンドマッチ
露光方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31693097A JP3245556B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | ミックスアンドマッチ露光方法 |
| US09/192,940 US6027839A (en) | 1997-11-18 | 1998-11-16 | Method for transferring pattern images through mix-and-match exposure at improved overlay accuracy |
| KR1019980049228A KR100281214B1 (ko) | 1997-11-18 | 1998-11-17 | 개선된 오버레이 정밀도의 믹스 앤드 매치 노광을 통한패턴 이미지 전사 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31693097A JP3245556B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | ミックスアンドマッチ露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11150054A JPH11150054A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3245556B2 true JP3245556B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=18082518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31693097A Expired - Fee Related JP3245556B2 (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | ミックスアンドマッチ露光方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6027839A (ja) |
| JP (1) | JP3245556B2 (ja) |
| KR (1) | KR100281214B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100688721B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2007-02-28 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 제조 공정에서의 오버레이 측정 방법 |
| KR20010058692A (ko) * | 1999-12-30 | 2001-07-06 | 황인길 | 반도체 웨이퍼의 오버레이 파라미터 보정 방법 |
| SG103303A1 (en) * | 2000-07-07 | 2004-04-29 | Nikon Corp | Exposure apparatus, surface position adjustment unit, mask, and device manufacturing method |
| KR100416618B1 (ko) * | 2002-03-27 | 2004-02-05 | 삼성전자주식회사 | 오버레이 정확도가 향상된 다중노광 방법 및 이를 기록한기록매체 |
| JP6555868B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2019-08-07 | キヤノン株式会社 | パターン形成方法、および物品の製造方法 |
| JP6956516B2 (ja) * | 2016-06-01 | 2021-11-02 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ方法、決定方法、情報処理装置、プログラム及び物品の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3516546B2 (ja) * | 1995-12-22 | 2004-04-05 | 株式会社ルネサステクノロジ | 重ね合せ誤差の低減方法 |
-
1997
- 1997-11-18 JP JP31693097A patent/JP3245556B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-16 US US09/192,940 patent/US6027839A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-17 KR KR1019980049228A patent/KR100281214B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6027839A (en) | 2000-02-22 |
| JPH11150054A (ja) | 1999-06-02 |
| KR100281214B1 (ko) | 2001-04-02 |
| KR19990045342A (ko) | 1999-06-25 |
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