JP3524259B2 - アライメント評価レチクルと評価方法 - Google Patents
アライメント評価レチクルと評価方法Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造過程等
において用いられる露光装置、例えばレチクルパターン
をウエハ上に投影して転写する投影露光装置を評価する
ためのレチクルとその評価方法に関するものである。
において用いられる露光装置、例えばレチクルパターン
をウエハ上に投影して転写する投影露光装置を評価する
ためのレチクルとその評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造技術の進展はめざまし
く、中でもその中核を担う投影露光装置（以下ステッパ
と称す）の進展は著しい。近年このステッパへの要求と
して、パターンの微細化とともに高スループット化が望
まれている。これを実現するために投影露光倍率の異な
るステッパを併用することが試みられている。
く、中でもその中核を担う投影露光装置（以下ステッパ
と称す）の進展は著しい。近年このステッパへの要求と
して、パターンの微細化とともに高スループット化が望
まれている。これを実現するために投影露光倍率の異な
るステッパを併用することが試みられている。
【０００３】現在、主流の投影露光倍率１／５のステッ
パに加え、その縮小率を落として画面サイズを拡大した
ステッパが開発されている。
パに加え、その縮小率を落として画面サイズを拡大した
ステッパが開発されている。
【０００４】まず、線幅の厳しい工程において従来どお
り投影露光倍率１／５のステッパを用いてウエハ上に２
２ｍｍ角または２０ｍｍ角のショットサイズで露光す
る。その後、線幅、アライメント精度の緩い工程におい
ては、投影露光倍率が×１／２ないしは×１／２．５の
大画面ステッパを用いて先に露光したウエハ上の２×２
の４ショットを一括して露光する。これによって格段
（約４倍）の高スループット化が実現される。
り投影露光倍率１／５のステッパを用いてウエハ上に２
２ｍｍ角または２０ｍｍ角のショットサイズで露光す
る。その後、線幅、アライメント精度の緩い工程におい
ては、投影露光倍率が×１／２ないしは×１／２．５の
大画面ステッパを用いて先に露光したウエハ上の２×２
の４ショットを一括して露光する。これによって格段
（約４倍）の高スループット化が実現される。
【０００５】ここでは露光倍率が１／５と１／２のステ
ッパを組み合わせた場合を例にとり説明する。図３にそ
の露光例を示す。本図はウエハ上でのショット配列を示
したものである。基準点７１から（±Ｌ、±Ｌ）の基準
点８１を中心として１／５ステッパで実線で示した４シ
ョットを順次露光した後１／２ステッパで基準点７１を
中心に上記４ショット分を一括露光している。
ッパを組み合わせた場合を例にとり説明する。図３にそ
の露光例を示す。本図はウエハ上でのショット配列を示
したものである。基準点７１から（±Ｌ、±Ｌ）の基準
点８１を中心として１／５ステッパで実線で示した４シ
ョットを順次露光した後１／２ステッパで基準点７１を
中心に上記４ショット分を一括露光している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで問題になるのが
倍率の異なる装置間のアライメント評価である。同じ投
影露光倍率のステッパ同士であれば、レチクル上に図６
の（ａ）および（ｂ）のごとき評価マークを一定間隔お
いて規則的に配置しておき、第２露光時にその間隔分シ
フトすることにより図６（ｃ）のパターンが残る。残っ
たパターンの外側と内側のエッジの相対位置を測定する
ことによりアライメント精度が評価される。
倍率の異なる装置間のアライメント評価である。同じ投
影露光倍率のステッパ同士であれば、レチクル上に図６
の（ａ）および（ｂ）のごとき評価マークを一定間隔お
いて規則的に配置しておき、第２露光時にその間隔分シ
フトすることにより図６（ｃ）のパターンが残る。残っ
たパターンの外側と内側のエッジの相対位置を測定する
ことによりアライメント精度が評価される。
【０００７】ところが、前述のごとき投影露光倍率の異
なるステッパを用いる場合一般にはそれぞれのステッパ
に対するレチクルが必要となる。先の図３において、ウ
エハ上でピッチＰの評価マークを配置するためには、ま
ず１／５ステッパ用レチクルにおいて図７の如くピッチ
５Ｐで図６（ａ）の評価マークを７×７配置する。
なるステッパを用いる場合一般にはそれぞれのステッパ
に対するレチクルが必要となる。先の図３において、ウ
エハ上でピッチＰの評価マークを配置するためには、ま
ず１／５ステッパ用レチクルにおいて図７の如くピッチ
５Ｐで図６（ａ）の評価マークを７×７配置する。
【０００８】次に１／２ステッパ用レチクルにおいて図
８の如くピッチ２Ｐで図６（ｂ）のマークを１５×１５
配置する。この２枚のレチクルを用いて前述の図３で示
した例のように露光することが必要となる。
８の如くピッチ２Ｐで図６（ｂ）のマークを１５×１５
配置する。この２枚のレチクルを用いて前述の図３で示
した例のように露光することが必要となる。
【０００９】また、１／５ステッパで露光する際、図５
のように評価マークを６×６に配置し、各ショットのス
テップサイズをＭにした場合、図９に示すレチクルが必
要になる。
のように評価マークを６×６に配置し、各ショットのス
テップサイズをＭにした場合、図９に示すレチクルが必
要になる。
【００１０】このように投影倍率の異なるステッパ同士
のアライメント評価には複数のレチクルが必要になる。
のアライメント評価には複数のレチクルが必要になる。
【００１１】加えて各レチクルには描画誤差がありこれ
をいちいち補正するのは多大な時間と労力を費やすこと
になる。
をいちいち補正するのは多大な時間と労力を費やすこと
になる。
【００１２】ここで、図８と図７または９の評価パター
ンを同一レチクルに描画することも考えられるが、単純
に重ね合わせただけではレチクル上、中心、および（±
１０Ｐ、±１０Ｐ）（０、±１０Ｐ）（±１０Ｐ、０）
の位置で評価マークが重なり配置が不可能である。
ンを同一レチクルに描画することも考えられるが、単純
に重ね合わせただけではレチクル上、中心、および（±
１０Ｐ、±１０Ｐ）（０、±１０Ｐ）（±１０Ｐ、０）
の位置で評価マークが重なり配置が不可能である。
【００１３】仮に１／５ステッパ用評価マークのみを図
１０のようにＸ方向にΔｃ、Ｙ方向にΔｄシフトして配
置しても１／２ステッパ用評価マークと重ね合わせる際
ステージを駆動する必要がありその分ステージ駆動誤差
が生じる。
１０のようにＸ方向にΔｃ、Ｙ方向にΔｄシフトして配
置しても１／２ステッパ用評価マークと重ね合わせる際
ステージを駆動する必要がありその分ステージ駆動誤差
が生じる。
【００１４】本発明は上記を顧み、１枚のレチクルでか
つステージをシフト駆動することなく、倍率の異なるス
テッパ同士のアライメント評価を可能にすることを目的
とする。
つステージをシフト駆動することなく、倍率の異なるス
テッパ同士のアライメント評価を可能にすることを目的
とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明では、ウエハ等の被露光体上でピッチＰの格子
状にアライメント評価マークを重ねる際、各投影露光装
置で用いるレチクルの評価マークを以下の条件を満たす
ように配置する。
め本発明では、ウエハ等の被露光体上でピッチＰの格子
状にアライメント評価マークを重ねる際、各投影露光装
置で用いるレチクルの評価マークを以下の条件を満たす
ように配置する。
【００１６】投影露光倍率１／αの第１のステッパに対
する評価マークは、レチクル上ピッチαＰの格子に対し
αΔｘ、αΔｙ、シフトさせ配置する。また、投影露光
倍率１／βの第２のステッパに対する評価マークは、レ
チクル上ピッチβＰの格子に対しβΔｘ、βΔｙ、シフ
トさせ配置する（但し、−Ｐ／２＜Δｘ＜＋Ｐ／２、−
Ｐ／２＜Δｙ＜＋Ｐ／２、Δｘ×Δｙ≠０、α≠β）。
する評価マークは、レチクル上ピッチαＰの格子に対し
αΔｘ、αΔｙ、シフトさせ配置する。また、投影露光
倍率１／βの第２のステッパに対する評価マークは、レ
チクル上ピッチβＰの格子に対しβΔｘ、βΔｙ、シフ
トさせ配置する（但し、−Ｐ／２＜Δｘ＜＋Ｐ／２、−
Ｐ／２＜Δｙ＜＋Ｐ／２、Δｘ×Δｙ≠０、α≠β）。
【００１７】本発明の方法は、先ず上記のレチクルを用
いて第１の投影露光装置で被露光体上に露光し、次いで
該レチクルと該被露光体を第２の投影露光装置へ装着
し、レチクル中心と被露光体上のショット中心を位置合
わせした後、レチクルおよび被露光体をシフトすること
なしに露光し、該被露光体上に露光された前記第１の投
影露光装置用評価マークと前記第２の投影露光装置用評
価マークとの重なりの状態を両ステッパのアライメント
状態として評価することを特徴とする。
いて第１の投影露光装置で被露光体上に露光し、次いで
該レチクルと該被露光体を第２の投影露光装置へ装着
し、レチクル中心と被露光体上のショット中心を位置合
わせした後、レチクルおよび被露光体をシフトすること
なしに露光し、該被露光体上に露光された前記第１の投
影露光装置用評価マークと前記第２の投影露光装置用評
価マークとの重なりの状態を両ステッパのアライメント
状態として評価することを特徴とする。
【００１８】
【作用】アライメント評価マークを上記のように配置し
た本発明のレチクルを用いて第１のステッパで被露光体
上に露光することにより、第１のステッパに対する評価
マークは、被露光体上ピッチＰの格子に対しΔｘ、Δｙ
シフトされた位置に露光される。次いで同じレチクルと
該被露光体を第２のステッパへ装着し、レチクル中心と
被露光体上のショット中心を位置合わせした後、レチク
ルおよび被露光体をシフトすることなしに露光すること
により、第２のステッパに対する評価マークは、被露光
体上ピッチＰの格子に対しΔｘ、Δｙシフトされた位置
に露光される。すなわち、第１のステッパに対する評価
マークも第２のステッパに対する評価マークも理想的に
は被露光体上の同一の位置に重ね合わされて露光され
る。したがって、これらの露光像における１／α倍ステ
ッパ用評価マークと１／β倍ステッパ用評価マークとの
重なりの状態を検査すれば両ステッパのアライメント状
態を評価することができる。
た本発明のレチクルを用いて第１のステッパで被露光体
上に露光することにより、第１のステッパに対する評価
マークは、被露光体上ピッチＰの格子に対しΔｘ、Δｙ
シフトされた位置に露光される。次いで同じレチクルと
該被露光体を第２のステッパへ装着し、レチクル中心と
被露光体上のショット中心を位置合わせした後、レチク
ルおよび被露光体をシフトすることなしに露光すること
により、第２のステッパに対する評価マークは、被露光
体上ピッチＰの格子に対しΔｘ、Δｙシフトされた位置
に露光される。すなわち、第１のステッパに対する評価
マークも第２のステッパに対する評価マークも理想的に
は被露光体上の同一の位置に重ね合わされて露光され
る。したがって、これらの露光像における１／α倍ステ
ッパ用評価マークと１／β倍ステッパ用評価マークとの
重なりの状態を検査すれば両ステッパのアライメント状
態を評価することができる。
【００１９】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 （第１の実施例）図１は本発明の一実施例に係るレチク
ルを示し、図２は図１のレチクル上に形成される評価マ
ークの配置を示す。ここでは投影露光倍率が１／２倍と
１／５倍の場合を例にとる。
る。 （第１の実施例）図１は本発明の一実施例に係るレチク
ルを示し、図２は図１のレチクル上に形成される評価マ
ークの配置を示す。ここでは投影露光倍率が１／２倍と
１／５倍の場合を例にとる。
【００２０】図３の如く、ウエハ上でピッチＰの格子を
基準点として評価マークを重ねることを考える。まず、
１／５倍ステッパにおいて図３のウエハ上の基準点５１
に対応して図１のレチクル上のピッチ５Ｐの格子の基準
点５０を定める。ここで図２に示すように、基準点５０
から５Δｘ、５Δｙ、偏心した位置に評価マークａを配
置する。一方、１／２倍ステッパにおいて図３のウエハ
上の基準点２１に対応して図１のレチクル上のピッチ２
Ｐの格子の基準点２０を定める。ここで図２に示すよう
に、基準点２０から２Δｘ、２Δｙ、偏心した位置に評
価マークｂを配置する。但し、−Ｐ＜Δｘ＜＋Ｐ、−Ｐ
＜Δｙ＜＋Ｐ、Δｘ×Δｙ≠０とする。
基準点として評価マークを重ねることを考える。まず、
１／５倍ステッパにおいて図３のウエハ上の基準点５１
に対応して図１のレチクル上のピッチ５Ｐの格子の基準
点５０を定める。ここで図２に示すように、基準点５０
から５Δｘ、５Δｙ、偏心した位置に評価マークａを配
置する。一方、１／２倍ステッパにおいて図３のウエハ
上の基準点２１に対応して図１のレチクル上のピッチ２
Ｐの格子の基準点２０を定める。ここで図２に示すよう
に、基準点２０から２Δｘ、２Δｙ、偏心した位置に評
価マークｂを配置する。但し、−Ｐ＜Δｘ＜＋Ｐ、−Ｐ
＜Δｙ＜＋Ｐ、Δｘ×Δｙ≠０とする。
【００２１】このようにウエハ上で重なる基準点５１、
２１に対しレチクル上において１／２倍ステッパでは２
Δｘ、２Δｙ、１／５倍ステッパでは５Δｘ、５Δｙ評
価マークをシフトすることにより、一枚のレチクル内に
異なる倍率の評価マークを重なることなく配置できる。
２１に対しレチクル上において１／２倍ステッパでは２
Δｘ、２Δｙ、１／５倍ステッパでは５Δｘ、５Δｙ評
価マークをシフトすることにより、一枚のレチクル内に
異なる倍率の評価マークを重なることなく配置できる。
【００２２】アライメント評価の際は、図３の如く、初
めに１／５倍ステッパで１チップ内に７×７個の評価マ
ークａを基準点５１に露光する。これを２Ｌのステップ
量で４チップ露光する。これによってできた評価マーク
ａに対し１／２倍ステッパで同じレチクルを用い位置合
わせ後１５×１５個の評価マークｂを基準点２１に重ね
ることができる。
めに１／５倍ステッパで１チップ内に７×７個の評価マ
ークａを基準点５１に露光する。これを２Ｌのステップ
量で４チップ露光する。これによってできた評価マーク
ａに対し１／２倍ステッパで同じレチクルを用い位置合
わせ後１５×１５個の評価マークｂを基準点２１に重ね
ることができる。
【００２３】（第２の実施例）図４は本発明の第２の実
施例に係るレチクルを示す。このレチクルは、前述第１
の実施例の評価に加え 図５のような評価を可能とする
ものである。
施例に係るレチクルを示す。このレチクルは、前述第１
の実施例の評価に加え 図５のような評価を可能とする
ものである。
【００２４】すなわち、１／５ステッパにおいて図５の
ウエハ上の基準点６０に対し図４のレチクル上でピッチ
５Ｐの格子の基準点６０を定める。ここで各基準点６０
から５Δｘ、５Δｙシフトして図２の評価マークｂを配
置する（レチクル中心に対し評価マークがシフトしてい
る）。図１のレチクル上にこの評価マークｂを追加した
ものが図４である。
ウエハ上の基準点６０に対し図４のレチクル上でピッチ
５Ｐの格子の基準点６０を定める。ここで各基準点６０
から５Δｘ、５Δｙシフトして図２の評価マークｂを配
置する（レチクル中心に対し評価マークがシフトしてい
る）。図１のレチクル上にこの評価マークｂを追加した
ものが図４である。
【００２５】アライメント評価の際は、図４のレチクル
を用いて第１の実施例と同様に１／５倍ステッパで基準
点５０に１チップ内７×７個の評価マークａを４チップ
露光し、１／２倍ステッパでウエハ上の基準点２１に図
２の評価マークｂを位置合わせし露光する。
を用いて第１の実施例と同様に１／５倍ステッパで基準
点５０に１チップ内７×７個の評価マークａを４チップ
露光し、１／２倍ステッパでウエハ上の基準点２１に図
２の評価マークｂを位置合わせし露光する。
【００２６】本実施例によれば、レチクル上でマーク同
士がいずれも重なることなく配置でき１枚で図３と５の
評価が可能となった。
士がいずれも重なることなく配置でき１枚で図３と５の
評価が可能となった。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
異なる倍率のステッパ間のアライメント評価において一
枚のレチクルにそれぞれの評価マークを配置することが
可能となりかつステージの駆動なく評価が可能となる。
これにより高精度な装置間のアライメント評価が可能と
なった。
異なる倍率のステッパ間のアライメント評価において一
枚のレチクルにそれぞれの評価マークを配置することが
可能となりかつステージの駆動なく評価が可能となる。
これにより高精度な装置間のアライメント評価が可能と
なった。
【図１】 本発明の第１の実施例に係るレチクルを示す
平面図である。
平面図である。
【図２】 図１のレチクルにおけるアライメント評価マ
ークの詳細な配置を示す図である。
ークの詳細な配置を示す図である。
【図３】 図１のレチクルを用いた評価マークの重ね合
せを示す図である。
せを示す図である。
【図４】 本発明の第２の実施例に係るレチクルを示す
平面図である。
平面図である。
【図５】 図４のレチクルを用いた評価マークの重ね合
せの一例を示す図である。
せの一例を示す図である。
【図６】 従来用いられているアライメント評価マーク
を示す図である。
を示す図である。
【図７】 １／５倍ステッパにおける評価マークのレチ
クル上の配置を示す図である。
クル上の配置を示す図である。
【図８】 １／２倍ステッパにおける評価マークのレチ
クル上の配置を示す図である。
クル上の配置を示す図である。
【図９】 １／５倍ステッパにおける評価マークのレチ
クル上の他の配置を示す図である。
クル上の他の配置を示す図である。
【図１０】 １／５倍ステッパにおける評価マークのレ
チクル上のさらに他の配置を示す図である。
チクル上のさらに他の配置を示す図である。
２０：１／２倍ステッパ用評価マークのウエハ上の基準
点、５０，６０：１／５倍ステッパ用評価マークのウエ
ハ上の基準点、２１：１／２倍ステッパ用評価マークの
レチクル上の基準点、５１，６１：１／５倍ステッパ用
評価マークのレチクル上の基準点，ａ：１／５倍ステッ
パ用評価マーク，ｂ：１／２倍ステッパ用評価マーク。
点、５０，６０：１／５倍ステッパ用評価マークのウエ
ハ上の基準点、２１：１／２倍ステッパ用評価マークの
レチクル上の基準点、５１，６１：１／５倍ステッパ用
評価マークのレチクル上の基準点，ａ：１／５倍ステッ
パ用評価マーク，ｂ：１／２倍ステッパ用評価マーク。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 9/00
Claims (2)
- 【請求項１】 投影露光倍率１／α倍の第１の投影露光
装置と投影露光倍率１／β倍の第２の投影露光装置（但
し、α≠β）を用いて１つの被露光体上に第１の投影露
光装置による投影像と第２の投影露光装置による投影像
を重ね合わせ露光する際に、それらの露光装置間のアラ
イメント評価を行うためのアライメント評価用レチクル
であって、被露光体上のピッチＰで両投影露光装置のア
ライメント評価マークを重ねるために前記第１の投影露
光装置用の評価マークを該評価用レチクル上でピッチα
Ｐの基準点よりαΔｘ、αΔｙ偏心させ（但し、−Ｐ／
２＜Δｘ＜＋Ｐ／２、−Ｐ／２＜Δｙ＜＋Ｐ／２、Δｘ
×Δｙ≠０）、前記第２の投影露光装置用の評価マーク
を該評価用レチクル上でピッチβＰの基準点よりβΔ
ｘ、βΔｙ偏心させて配置したことを特徴とするアライ
メント評価用レチクル。 - 【請求項２】 先ず請求項１記載のレチクルを用いて第
１の投影露光装置で被露光体上に露光し、次いで該レチ
クルと該被露光体を第２の投影露光装置へ装着し、レチ
クル中心と被露光体上のショット中心を位置合わせした
後、レチクルおよび被露光体をシフトすることなしに露
光し、該被露光体上に露光された前記第１の投影露光装
置用評価マークと前記第２の投影露光装置用評価マーク
との重なりの状態を両ステッパのアライメント状態とし
て評価することを特徴とする評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09739596A JP3524259B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | アライメント評価レチクルと評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09739596A JP3524259B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | アライメント評価レチクルと評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09266163A JPH09266163A (ja) | 1997-10-07 |
| JP3524259B2 true JP3524259B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=14191336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09739596A Expired - Fee Related JP3524259B2 (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | アライメント評価レチクルと評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3524259B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102043324B (zh) * | 2009-10-22 | 2012-08-01 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 在新工艺开发中评估套刻标记的方法 |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP09739596A patent/JP3524259B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102043324B (zh) * | 2009-10-22 | 2012-08-01 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 在新工艺开发中评估套刻标记的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09266163A (ja) | 1997-10-07 |
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