JP4326243B2 - 多重露光法及び多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体 - Google Patents
多重露光法及び多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は多重露光法に係り、さらに詳細には多重露光における重ね合わせ位置(オーバレイ)の正確度を向上した多重露光法、及びこのための多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
積層構造の半導体素子を製造するためのリソグラフィを進めるにあたり、すでに形成された下部層と上部層の重ね合わせ位置(オーバレイ)を確認する必要がある。半導体素子が高集積化及び小型化されて行くにつれて下部層と上部層の重ね合わせ位置は素子の信頼性及び収率に一層重要な要因として作用する。一般的にかかる重ね合わせ位置の確認は図1に示されたオーバレイマークを使用して行われる。
【0003】
図1を参照すれば、オーバレイマーク10は、テストウェーハに対して前の工程にて下部層を形成する間に形成されたフレーム状の第1オーバレイマーク20と、現工程にて形成されたプレート型第2オーバレイマーク30とよりなる。
【0004】
かようなオーバレイマーク10は一般的にダイを分割するスクライブラインに設けられるが、4つのダイが一つのフィールドを構成する場合には最外郭スクライブラインに沿ってフィールドの各コーナーに設けられる。
【0005】
そして、第1オーバレイマーク20は下部層と同一の物質よりなるパターンに形成され、第2オーバレイマーク30はフォトレジストパターンに形成される。
【0006】
測定装置は第1オーバレイマーク20と第2オーバレイマーク30の位置を測定する。具体的にはX軸方向間隔X1,X2を読み取るのである。
【0007】
その後、読み取られた値から第2オーバレイマーク30の中心が第1オーバレイマーク20の中心からずれたオフセットXを下記(1)式により計算する。オフセットXが0に近いほど重ね合わせの状態が良好であることを示している。
【0008】
【数1】
【0009】
第1オーバレイマーク20と第2オーバレイマーク30とはX軸方向はもとより、Y軸方向にもシフトが起こりうるのでX軸方向へのオフセットを測定した後にはY軸方向へのオフセットも測定する。
【0010】
測定装置は測定したX,Yオフセットを含む各種オーバレイパラメータを露光装置にフィードバックする。
【0011】
これにより、実際の素子を形成するためのウェーハに対してはテストウェーハにより測定されたオーバレイパラメータにより重ね合わせ位置の強制補正が行われて、露光工程が実行される。
【0012】
図2は、このような従来の多重露光の手順を示すフローチャートである。
【0013】
図2を参照すれば、ウェーハにフォトレジストを塗布した後(段階100)、フォトマスクとウェーハとのアライメント(位置合わせ)を行い(段階110)、露光装置に入力させたオーバレイパラメータにより重ね合わせ位置の強制補正を実施する(段階120)。しかる後に、レイアウトを露光し(段階130)、露光されたフォトレジストを現像する(段階140)。
【0014】
一方、リソグラフィ工程を行うための露光装置及び露光法が改良されるにつれて微細なパターンを有する小ピッチ素子の製造が可能になって来ている。しかし、露光装置の性能向上はさらに微細なパターンを形成しようとする半導体装置の製造業界における要求に応えられないでいる。従って、斜入射照明やσを小さくするコンベンショナル照明のように特定形態のパターンに合うべく最適化された照明系を利用したり、コンタクトホール用またはラインアンドスペース用に特化されたフォトレジストを使用して工程的に対応している。
【0015】
しかし、半導体素子は一層内にも多様なパターンを含んでいるゆえ、高集積化された素子の場合に既存の露光装置と露光法とでは多種のパターンを全て満足させる条件を確保し難い。また、高性能な露光装置の開発は多くの日時がかかり、また半導体製造コスト高の要因になるために、装置開発よりは工程的にかような問題を解決するのが有利である。かような観点から多様な工程的の開発がなされており、多重露光もそのうちの一つである。
【0016】
多重露光は一層内のレイアウトをパターンの形態や大きさ、配列などを基準に2つまたはそれ以上のサブレイアウト(サブイメージともいう)に分けて順次露光した後で最後に現像する方法である。
【0017】
必要によりそれぞれのサブレイアウトを1枚のフォトマスクに配するか、または何枚かのフォトマスクにそれぞれ配して用いる。
【0018】
例えば、図3に示すように、1回の露光工程でパターニングされ得る1枚のフォトマスク40に配されたレイアウト50を、多重露光では、例えば2つのサブレイアウト50a,50bに分離して1枚のフォトマスク60に配してそれぞれのサブレイアウト50a,50bに対して全部で2回の露光工程を行う。または、2枚のフォトマスク70a,70bにそれぞれのサブレイアウト50a,50bを配して、同様に2回の露光工程を行う。
【0019】
多重露光法を使用すればそれぞれのサブレイアウトパターンに最適化された露光条件を用い、EL(Exposure Latitude)とDOF(Depth Of Focus)に関する工程ラチチュードを確保できる。
【0020】
しかし、いくつかのサブレイアウト(またはサブイメージ)が1枚のフォトマスク内にあるか、または何枚かのフォトマスク内にあるか否かに関係なく各サブレイアウトは、フィールドレジストレーション(位置決め位置)が同じであるとは限らない。従って、それぞれのサブレイアウトを下部層に対してアライメントして露光する時、各サブレイアウト別にオーバレイパラメータを用いて補正してこそ重ね合わせ位置の正確度を最大限確保できる。しかし、現在まで開発されている全ての露光装置は微細なピッチの素子を開発するにあたってパターニングと共に最も重要な問題である重ね合わせ位置をサブレイアウト別に補正できない。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
本発明がなそうとする技術的課題は、2つ以上のサブレイアウト(またはサブイメージ)を利用して多重露光を実施する際に、重ね合わせ位置の正確度を向上させることのできる多重露光法を提供することである。
【0022】
本発明がなそうとする他の技術的課題は、重ね合わせ位置の正確度を向上させた多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するために、本発明による多重露光法は次のような段階を含んでなる。すなわち、本発明は、多重露光のためのそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する段階と、前記サブレイアウト別オーバレイパラメータを露光装置に入力する段階と、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにそれぞれのサブレイアウトを順番に露光する際に、各露光段階前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階と、全てのサブレイアウトを露光した後で、前記露光されたフォトレジストを現像する段階とを含むことを特徴とする多重露光法である。
【0024】
本発明において、前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはそれぞれX,Yオフセット、ウェーハに対するX,Yスケール、フィールドに対するX,Y拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度を含み得る。
【0025】
また本発明において、前記それぞれのサブレイアウトは1枚のフォトマスクに配されたものであり、または何枚かのフォトマスクにそれぞれ配されたものである。
【0026】
また本発明において、前記それぞれのサブレイアウトが1枚のフォトマスクに配されたものならば、前記オーバレイパラメータを算出した後で、それらを露光装置に入力する段階と、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにそれぞれのサブレイアウトを順番に露光する際に、各露光段階前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階との間で、フォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントさせる段階を少なくとも1回行う段階を含む。
【0027】
また、前記それぞれのサブレイアウトが何枚かのフォトマスクにそれぞれ配されたものならば、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにそれぞれのサブレイアウトを順番に露光する際、各サブレイアウトの露光段階前に前記サブレイアウト別オーバレイパラメータにより露光すべきサブレイアウトの重ね合わせ位置の補正を実施する段階とにおいて、前記フォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配された各フォトマスクとをアライメントする段階を前記強制補正を実施する前に有する。
【0028】
さらに前記技術的課題を達成するために、本発明による他の多重露光法は次のような段階を含んでなる。(a)ウェーハ上に第1層をパターニングしつつダイの外郭にフレーム状の第1オーバレイマークをいくつか形成する段階と、(b)前記第1層上に多重露光法を利用して第2層をパターニングするために、前記第2層のレイアウトを2つ以上のサブレイアウトに分ける段階と、(c)前記フレーム状の第1オーバレイマークが形成されたウェーハ上に前記第2層パターニングのためのフォトレジストを塗布する段階と、(d)前記フォトレジスト上に前記サブレイアウトを順番に露光する際、露光のたびに相異なるフレーム状の第1オーバレイマークに対してアライメントされる位置に第2オーバレイマークを形成する段階と、(e)測定装置を利用して前記各第1オーバレイマークと各第2オーバレイマークの位置を測定することによりそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する段階と、(f)前記オーバレイパラメータを露光装置に入力する段階と、(g)前記露光装置を用い、前記第1層がパターニングされてその上部にフォトレジストが塗布されたウェーハに前記サブレイアウトを順番に露光する際に、各露光前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階と、(h)全てのサブレイアウトを露光した後で、前記露光されたフォトレジストを現像する段階とを含むことを特徴とする多重露光法である。
【0029】
さらに前記他の技術的課題を達成するために、本発明による多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体は、2つ以上のサブレイアウトを利用した多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体であり、(a)多重露光のためのサブレイアウト数及びそれぞれのサブレイアウトに対して算出されたサブレイアウト別オーバレイパラメータを入力されるステップと、(b)露光するサブレイアウトを選択させるステップと、(c)前記選択されたサブレイアウトに該当する前記サブレイアウト別オーバレイパラメータを用いて、露光装置を作動することにより行われる前記サブレイアウトと前記サブレイアウトが露光されるウェーハとの重ね合わせ位置を強制補正するステップと、(d)前記強制補正後に前記露光装置を作動して前記ウェーハ上のフォトレジストに前記選択されたサブレイアウトを露光するステップと、(e)前記入力されたサブレイアウトの数だけ前記(c)段階及び(d)段階が行われたか否かを判断し、判断結果が否ならば前記(b)段階乃至(d)段階をさらに行って(e)段階に戻り、判断結果が然りならば露光工程を終了するステップとを含むことを特徴とする。
【0030】
前記それぞれのサブレイアウトが1枚のフォトマスクに配された場合には露光するサブレイアウトを選択する前に前記露光装置を作動してフォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントさせる段階を少なくとも1回行うステップをさらに含み得る。
【0031】
また、前記それぞれのサブレイアウトが何枚かのフォトマスクにそれぞれ配された場合には露光するサブレイアウトを選択した後で、前記露光装置を作動してフォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配されたフォトマスクとをアライメントさせるステップを前記強制補正する前に有する。
【0032】
本発明によれば、各サブレイアウト(またはサブイメージ)別にオーバレイを独立的に補正できるように露光装置のアライメント、露光に対するアルゴリズムが最適化される。各サブレイアウト(またはサブイメージ)別にオーバレイを独立的に補正でき、オーバレイ正確度が向上する。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。図面にて同じ参照符号は同じ要素を指す。しかし、本発明の実施の形態はさまざま異なる形に変形でき、本発明の範囲が後述する実施の形態に限定されると解釈されてはならない。本発明は請求範囲により定義される本発明の思想及び範疇内に含まれうる代案、変形及び等価を含む。
【0034】
まず、本発明の実施の形態を説明するに先立ち、本発明の理解を促進するために従来の多重露光法について図4ないし図6を参照して説明する。
【0035】
図4はいくつかのサブレイアウト(またはサブイメージ)が1枚のフォトマスク内にある場合の従来の多重露光法を示したフローチャートである。
【0036】
図4を参照すれば、ウェーハにフォトレジストを塗布した後(段階200)、フォトマスクとウェーハとのアライメントを終え(段階210)、最初に入力されたオーバレイパラメータにより強制補正を実施する(段階220)。補正されたオーバレイにより一つのサブレイアウトを露光し(段階230)、全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断する(段階235)。まだ露光すべきサブレイアウトが残っているならば、次のサブレイアウトを露光し続ける(段階230)。全てのサブレイアウトが露光されたならば、露光されたフォトレジストを現像する(段階240)。
【0037】
そして、図5はいくつかのサブレイアウト(またはサブイメージ)が何枚かのフォトマスクにそれぞれ配された場合の従来の多重露光法を示したフローチャートである。
【0038】
図5を参照すれば、ウェーハにフォトレジストを塗布した後(段階300)、フォトマスクとウェーハとのアライメントを終え(段階310)、最初に入力されたオーバレイパラメータにより重ね合わせ位置の強制補正を実施する(段階320)。補正された重ね合わせ位置により1サブレイアウトを露光し(段階330)、全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断する(段階335)。露光するサブレイアウトが残っているならば、その次のサブレイアウトを描いたフォトマスクとウェーハとのアライメントを終え(段階310)、やはり最初に入力されたオーバレイパラメータにより重ね合わせ位置の強制補正を実施する(段階320)。この補正されたデータによりサブレイアウトを露光し(段階330)、全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し(段階335)、全てのサブレイアウトが露光されたならば、露光されたフォトレジストを現像する(段階340)。
【0039】
図5の場合には、フォトマスクを変えた後で強制補正する段階が行われているが、この時の強制補正条件は最初に入力された値であってそれぞれのサブレイアウトの特性を考慮した値ではない。
【0040】
図4や図5の場合、どちらも最初に入力されたオーバレイパラメータはいくつかのサブレイアウトのうち最も重ね合わせの条件がタイトに管理さるべきサブレイアウトについてだけオーバレイパラメータを測定して露光装置にフィードバックしたものである。しかし、この方法は素子のデザインルール減少により全てのパターンのオーバレイが重要になり、その適用に問題がある。
【0041】
あるいは、最初に入力されたオーバレイパラメータは各サブレイアウト別に下部層との重ね合わせの誤差を測定してその平均を求めて露光装置にフィードバックしたものである。
【0042】
この方法はいくつかのサブレイアウトに対する重ね合わせ位置を平均して代用できる。しかし、図6に示すように、個々のサブレイアウトが下部層のフィールドレジストレーション80に対して相異なるレジストレーション(位置決め位置)85a,85bを有する場合、平均値による補正は各サブレイアウトごとに補正できない残留値85を生じさせることになり、その適用に問題がある。
【0043】
以上のように、既存の露光装置は強制補正のために入力されたオーバレイパラメータを利用して補正することが露光プロセス当たり(すなわち、一つの層を形成するためのプロセス当たり)一度だけしか行われないため、多重露光のために2つ以上のサブレイアウトを使用する場合でもそれぞれに対して補正を実施できない。
【0044】
これに反して、本発明は多重露光工程に適すべくそれぞれのサブレイアウト(またはサブイメージ)別に多重露光における重ね合わせ位置を独立的に補正できるようにしたものである。
【0045】
図7は本発明の第1の実施の形態により多重露光を進める過程を説明するためのフローチャートである。
【0046】
図7においては、1枚のフォトマスクに2つまたはそれ以上のサブレイアウト(サブイメージ)を有する場合にそれぞれのサブレイアウトに対して重ね合わせ位置の補正を進める方法を示したものである。
【0047】
まず、多重露光のためのそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出した後、それらサブレイアウト別オーバレイパラメータを露光装置に入力する(段階400)。前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはそれぞれX,Yオフセット、ウェーハに対するX,Yスケール、フィールドに対するX,Y拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度を含み得る。なお、サブレイアウト別オーバレイパラメータの算出については後述する。
【0048】
次に、フォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメント(位置決め)する(段階410)。
【0049】
次に、入力されたサブレイアウト別オーバレイパラメータにより今回の段階にて露光しようとするサブレイアウトに対する重ね合わせ位置の強制補正を行う(段階420)。
【0050】
ここで、重ね合わせ位置の強制補正とは、各露光段階前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正して露光のための最終アラインメントパラメータを求めて実施することである。
【0051】
しかる後に、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにサブレイアウトを露光する(段階430)。
【0052】
全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し(段階435)、まだ露光するサブレイアウトが残っているならば、次のサブレイアウトに対するオーバレイ強制補正を行う(段階420)。しかる後に、ウェーハ上のフォトレジストに前記サブレイアウトを露光する(段階430)。
【0053】
全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し(段階435)、全てのサブレイアウトが露光されたならば、露光されたフォトレジストを現像する(段階440)。
【0054】
なお、段階400にてオーバレイパラメータを入力しておいたので、その次からのウェーハに対しては段階410ないし段階440を行えばよい。
【0055】
図8は本発明の第2実施の形態により多重露光を進める過程を説明するためのフローチャートである。図8は何枚かのフォトマスクに2つまたはそれ以上のサブレイアウト(サブイメージ)がそれぞれ配された場合に、それぞれのサブレイアウトに対して重ね合わせ位置の補正を進行する方法を示すものである。
【0056】
まず、多重露光のためのそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出した後で、それらを露光装置に入力する(段階500)。前記サブレイアウト別オーバレイパラメータもそれぞれX,Yオフセット、ウェーハに対するX,Yスケール、フィールドに対するX,Y拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度とを含み得る。
【0057】
次に、フォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントする(段階510)。
【0058】
次に、入力させたサブレイアウト別オーバレイパラメータにより今回の段階にて露光しようとするサブレイアウトに対する重ね合わせ位置の強制補正を行う(段階520)。
【0059】
しかる後に、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにサブレイアウトを露光する(段階530)。
【0060】
全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し(段階535)、まだ露光するサブレイアウトが残っているならば、フォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配されたフォトマスクとをアライメントし続ける(段階510)。
【0061】
次に、今回露光されるサブレイアウトに対するオーバレイ強制補正を行う(段階520)。しかる後に、ウェーハ上のフォトレジストに前記サブレイアウトを露光する(段階530)。全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し(段階535)、全てのサブレイアウトが露光されたとすれば、露光されたフォトレジストを現像する(段階540)。
【0062】
段階500にてオーバレイパラメータを入力しておいたので、その次からのウェーハに対しては段階510ないし段階540を行えばよい。
【0063】
以上の実施の形態によれば、サブレイアウトを露光するために下部層にアライメントさせる時、それぞれのサブレイアウトに対して重ね合わせ位置をレイアウト別オーバレイパラメータにより補正することにで一層正確な重ね合わせを行うことができる。
【0064】
本発明の概念を適用した多重露光時には図9及び図10に示すように、サブレイアウトと下部層間のオーバレイパラメータを測定して、各サブレイアウト別オーバレイパラメータを算出し、これにより重ね合わせ位置を補正して露光することにより正確な重ね合わせ結果を得られる。
【0065】
サブレイアウト別オーバレイパラメータの算出は、まず、図9を参照すれば、ウェーハ上に下部層(図示せず)をパターニングしつつダイ610の外郭(例えばスクライブライン上など)にフレーム状の第1オーバレイマーク620をいくつか形成する。
【0066】
前記下部層上に多重露光法を利用して上部層をパターニングするために、前記上部層のレイアウトを2つ以上のサブレイアウトに分ける。本実施の形態では2つのサブレイアウトに分けた場合を想定する。
【0067】
次に、図10に示すように前記フレーム状の第1オーバレイマーク620が形成されたウェーハ上に前記上部層パターニングのためのフォトレジスト(図示せず)を塗布する。
【0068】
そして塗布したフォトレジスト上に前記サブレイアウトを順番に露光するが、露光のたびにそれぞれ異なる第1オーバレイマーク620とアライメントされる位置に第2オーバレイマーク640a,640bを順次形成する。すなわち、第2オーバレイマーク640aは第1サブレイアウト露光時に形成したものであり、第2オーバレイマーク640bは第2サブレイアウトを露光する時に形成したものである。
【0069】
そして、測定装置を利用して前記各第1オーバレイマーク620と各第2オーバレイマーク640a,640bのオフセットを始めとするオーバレイパラメータ(例えば、X,Yオフセット、ウェーハに対するX,Yスケール、フィールドに対するX,Y拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度など)を測定することによりそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する。
【0070】
このように算出したオーバレイパラメータを露光装置に入力し、露光のたびに強制補正を行うことにより図11でのように補正前には下部層と上部層の第1及び第2サブレイアウトのフィールドレジストレーション680,685a,685bが異なっても、各強制補正により下部層のフィールドレジストレーション680に正確にアライメントされる上部層のフィールドレジストレーション685が形成される。
【0071】
前述の本発明の各サブレイアウト別に強制補正する多重露光法はプログラムで具現可能であり、そのプログラムはコンピュータが読み込み可能な記録媒体により提供される。
【0072】
また、この記録媒体は汎用デジタルコンピュータまたは露光装置に取り付けられているデジタルコンピュータにより読み込まれて、その多重露光プログラムが実行されることで露光装置が制御されて本発明の多重路公報が実施される。
【0073】
なお、前記記録媒体としては、例えば磁気記録媒体(例:フレキシブルディスク、ハードディスクなど)、光学的記録媒体(例:CD−ROM、DVDなど)及びキャリアウェーブ(例えば、インターネットを通した伝送やネットワーク上のサーバを含む)のような媒体を含む。
【0074】
本発明による記録媒体に記録される多重露光法のプログラムは、前述した第1又は第2の多重露光法による手順をプログラムとしたものであって、基本的には、(a)多重露光のためのサブレイアウト数及びそれぞれのサブレイアウトに対して算出されたサブレイアウト別オーバレイパラメータを入力されるステップと、(b)露光するサブレイアウトを選択するステップと、(c)前記選択されたサブレイアウトに該当するサブレイアウト別オーバレイパラメータを考慮して露光装置を作動することにより前記サブレイアウトと前記サブレイアウトが露光されるウェーハの重ね合わせ位置を強制補正するステップと、(d)前記強制補正後に前記露光装置を作動して前記ウェーハ上のフォトレジストに前記サブレイアウトを露光するステップと、(e)前記入力されたサブレイアウトの数だけ前記(c)段階及び(d)段階が行われたか否かを判断し、判断結果が否ならば前記(b)段階ないし(d)段階をさらに行って(e)段階に戻り、判断結果が然りならば露光工程を終了するステップとを含むものである。
【0075】
ここで、各ステップを実際にコード化した機能的なプログラムコード及びコードセグメントは本発明が属する技術分野のプログラマにより容易に作成されうる。
【0076】
以上本発明を適用した実施の形態を説明したが、本発明の実施の形態についての以上の説明は本発明の適用例、及び説明を目的に提供されたものである。本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想内で当業者によりさまざまな多くの修正及び変形が可能であることは明白である。本発明の範疇は請求範囲及びその等価物により限定される。
【0077】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各サブレイアウト別に多重露光における重ね合わせ位置が独立して補正されるので、露光装置のアライメント、露光に対するアルゴリズムが最適化される。
【0078】
また、各サブレイアウト(またはサブイメージ)別に重ね合わせ位置が独立的に補正できるので、多重露光における各レイアウトの重ね合わせの正確度が向上する。重ね合わせ位置の正確度が向上すれば重ね合わせ位置がずれたフォトレジストパターンを除去してさらに露光工程を行う、いわゆる再生段階を減らすことが可能となる。従って、本発明によれば再生ウェーハを再び露光する必要がないので装置活用と効率性とが高まり、再生装置に対する投資額が容易に節約され、また、再生段階に起因するウェーハの汚染が防止されるので全体的な製品収率が高まる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 オーバレイ測定のためのオーバレイマークを示す。
【図2】 従来の露光法を示す順序図である。
【図3】 多重露光のために一つのレイアウトをいくつかのサブレイアウトに分離して1枚のフォトマスクまたは何枚かのフォトマスクに配する場合を図式的に説明する図面である。
【図4】 いくつかのサブレイアウトが1枚のフォトマスクに配された場合に多重露光する従来の方法を示す順序図である。
【図5】 いくつかのサブレイアウトが何枚かのフォトマスクにそれぞれ配された場合に多重露光する従来の方法を示す順序図である。
【図6】 いくつかのサブレイアウトに対するオーバレイオフセット平均値を適用した場合の問題を説明するための図面である。
【図7】 本発明の第1実施の形態により多重露光する方法を示した順序図である。
【図8】 本発明の第2実施の形態により多重露光する方法を示した順序図である。
【図9】 本発明の実施の形態によりいくつかのサブレイアウトに対するオーバレイオフセットをそれぞれ補正する概念を説明するための図面である。
【図10】 本発明の実施の形態によりいくつかのサブレイアウトに対するオーバレイオフセットをそれぞれ補正する概念を説明するための図面である。
【図11】 本発明の実施の形態によりいくつかのサブレイアウトに対するオーバレイオフセットをそれぞれ補正する場合の効果を説明するための図面である。
【符号の説明】
610 ダイ
620 第1オーバレイマーク
640a,640b 第2オーバレイマーク
Claims (14)
- (a)多重露光のためのそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する段階と、
(b)前記サブレイアウト別オーバレイパラメータを露光装置に入力する段階と、
(c)前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにそれぞれのサブレイアウトを順番に露光する際に、各露光段階前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階と、
(d)全てのサブレイアウトを露光した後で、前記露光されたフォトレジストを現像する段階とを含むことを特徴とする多重露光法。 - 前記それぞれのサブレイアウトは1枚のフォトマスクに配されていることを特徴とする請求項1に記載の多重露光法。
- 前記(b)段階と(c)段階の間にフォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントする段階を少なくとも1回有することを特徴とする請求項2に記載の多重露光法。
- 前記それぞれのサブレイアウトは何枚かのフォトマスクにそれぞれ配されていることを特徴とする請求項1に記載の多重露光法。
- 前記(c)段階は、前記フォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配された各フォトマスクとをアライメントする段階を前記強制補正を実施する前に有することを特徴とする請求項4に記載の多重露光法。
- 前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはそれぞれX,Yオフセット、ウェーハに対するX,Yスケール、フィールドに対するX,Y拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度とを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の多重露光法。
- (a)ウェーハ上に第1層をパターニングしつつダイの外郭にフレーム状の第1オーバレイマークをいくつか形成する段階と、
(b)前記第1層上に多重露光法を利用して第2層をパターニングするために、前記第2層のレイアウトを2つ以上のサブレイアウトに分ける段階と、
(c)前記フレーム状の第1オーバレイマークが形成されたウェーハ上に前記第2層パターニングのためのフォトレジストを塗布する段階と、
(d)前記フォトレジスト上に前記サブレイアウトを順番に露光する際、露光のたびに相異なるフレーム状の第1オーバレイマークに対してアライメントされる位置に第2オーバレイマークを形成する段階と、
(e)測定装置を利用して前記各第1オーバレイマークと各第2オーバレイマークの位置を測定することによりそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する段階と、
(f)前記オーバレイパラメータを露光装置に入力する段階と、
(g)前記露光装置を用い、前記第1層がパターニングされてその上部にフォトレジストが塗布されたウェーハに前記サブレイアウトを順番に露光する際に、各露光前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階と、
(h)全てのサブレイアウトを露光した後で、前記露光されたフォトレジストを現像する段階とを含むことを特徴とする多重露光法。 - 前記それぞれのサブレイアウトは1枚のフォトマスクに配され、前記(f)段階と(g)段階の間に前記第1層がパターニングされてその上部にフォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントさせる段階を少なくとも1回有することを特徴とする請求項7に記載の多重露光法。
- 前記それぞれのサブレイアウトは何枚かのフォトマスクにそれぞれ配され、前記(g)段階は前記第1層がパターニングされてその上部にフォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配されたフォトマスクとをアライメントする段階を前記強制補正を実施する前に有することを特徴とする請求項7に記載の多重露光法。
- 前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはウェーハに対するX,Yスケール、フィールドに対するX,Y拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度とを含むことを特徴とする請求項7〜9のいずれか一つに記載の多重露光法。
- 2つ以上のサブレイアウトを利用した多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体であり、
(a)多重露光のためのサブレイアウト数及びそれぞれのサブレイアウトに対して算出されたサブレイアウト別オーバレイパラメータを入力されるステップと、
(b)露光するサブレイアウトを選択させるステップと、
(c)前記選択されたサブレイアウトに該当する前記サブレイアウト別オーバレイパラメータを用いて、露光装置を作動することにより行われる前記サブレイアウトと前記サブレイアウトが露光されるウェーハとの重ね合わせ位置を強制補正するステップと、
(d)前記強制補正後に前記露光装置を作動して前記ウェーハ上のフォトレジストに前記選択されたサブレイアウトを露光するステップと、
(e)前記入力されたサブレイアウトの数だけ前記(c)段階及び(d)段階が行われたか否かを判断し、判断結果が否ならば前記(b)段階乃至(d)段階をさらに行って(e)段階に戻り、判断結果が然りならば露光工程を終了するステップとを含むことを特徴とする多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体。 - 前記それぞれのサブレイアウトが1枚のフォトマスクに配されている場合には露光するサブレイアウトを選択する前に前記露光装置を作動してフォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとを少なくとも1回アライメントさせるステップをさらに有することを特徴とする請求項11に記載の多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体。
- 前記それぞれのサブレイアウトが何枚かのフォトマスクにそれぞれ配されている場合には露光するサブレイアウトを選択した後で、前記露光装置を作動してフォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配されたフォトマスクとをアライメントさせるステップを前記強制補正する前に有することを特徴とする請求項11に記載の多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体。
- 前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはそれぞれX,Yオフセット、ウェーハに対するX,Yスケール、フィールドに対するX,Y拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度とを含むことを特徴とする請求項11〜13のいずれか一つに記載の多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体。
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