JP4529099B2 - Reticle, exposure method and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、露光に用いられるレチクル、露光方法および半導体装置の製造方法に関するものである。 The present invention is a reticle used in the exposure light, a manufacturing method for an exposure method and a semiconductor device.
レチクルに描画されたパターンをレジストに転写する投影露光装置の1つに縮小投影露光装置がある。この縮小投影露光装置では、ステップアンドリピート方式が採用され、この方式を実現できる機構が備えられている。 One of projection exposure apparatuses that transfer a pattern drawn on a reticle to a resist is a reduction projection exposure apparatus. In this reduced projection exposure apparatus, a step-and-repeat method is adopted, and a mechanism capable of realizing this method is provided.
ステップアンドリピート方式とは、レチクルのパターンをレジストに転写する場合、2次元に移動できるX−Yステージ上のウェハを定寸送りするたびごとに露光する方法である。以下、この縮小投影露光装置における露光方法について説明する。 The step-and-repeat method is a method in which exposure is performed every time a wafer on an XY stage that can move in two dimensions is fed in a fixed dimension when a reticle pattern is transferred to a resist. Hereinafter, an exposure method in the reduced projection exposure apparatus will be described.
図14は、一般的な縮小投影露光装置の露光の様子を示す図である。図14を参照して、光源51から水銀ランプの光(g線またはi線)がコンデンサレンズ50を介してガラスマスク(レチクル)210に照射される。このレチクル210を通過した光は、縮小投影レンズ40を通じてウェハ20上のフォトレジストに写される。
FIG. 14 is a view showing a state of exposure of a general reduction projection exposure apparatus. Referring to FIG. 14, light (g-line or i-line) from a mercury lamp is emitted from
このような縮小投影露光装置では、1回(1ショット)で露光できる領域がたとえば20mm×20mm前後である。このため、ウェハ20の位置がX−Yステージ52によりX、Y方向に順次自動的に移動されて、1ショットごとにウェハ20が露光される。
In such a reduced projection exposure apparatus, an area that can be exposed at one time (one shot) is, for example, about 20 mm × 20 mm. For this reason, the position of the
なお、ウェハ20は、X−Yステージ52上に真空固定されている。
次に、この縮小投影露光装置に用いられる従来のレチクルの構成について説明する。
The
Next, the configuration of a conventional reticle used in the reduced projection exposure apparatus will be described.
図15は、従来のレチクルの構成を示す概略平面図である。また図16と図17とは、図15の領域P5と領域P6とを拡大して示す部分平面図である。 FIG. 15 is a schematic plan view showing the configuration of a conventional reticle. FIGS. 16 and 17 are partial plan views showing the area P5 and the area P6 in FIG. 15 in an enlarged manner.
図15を参照して、このレチクル210では、1ショット内に、2チップ分の回路パターンが形成された構成を示している。つまり素子形成領域1Aと1Bとの各1つが1チップ分の回路パターンに対応している。また各素子形成領域1Aと1Bとの間にはダイシング領域3Bが配置されており、素子形成領域1A、1Bとダイシング領域3Bとにより四角形の平面形状を有する所定領域2が構成されている。
Referring to FIG. 15, this
図15と図16とを参照して、この所定領域2の外形の図中左辺と下辺とに接するように比較的広いダイシング領域203Aが配置されている。この広いダイシング領域203A内には、所定領域2の図中左上角部、左下角部および右下角部の各々に対応してアライメントマーク領域5および重ね合せ検査マーク領域7のモニタマーク領域が配置されている。またダイシング領域3B内にもモニタマーク領域5、7が配置されている。
Referring to FIGS. 15 and 16, a relatively wide dicing area 203 </ b> A is arranged so as to contact the left side and the lower side in the drawing of the outline of the
図15と図17とを参照して、所定領域2の外側の図中右辺と上辺とには、比較的細いダイシング領域203Cが配置されている。
Referring to FIGS. 15 and 17, relatively thin dicing areas 203 </ b> C are arranged on the right side and the upper side in the drawing outside the
図15〜図17を参照して、比較的広いダイシング領域203Aと狭いダイシング領域203Cとの各々に接し、それらの外周を囲むようにオーバーラップ領域(スリット領域)204が配置されている。このオーバーラップ領域204は、ステップアンドリピートによる露光の際に生ずるステップズレを考慮したものである。ダイシング領域203A、203Cとオーバーラップ領域204との外周領域には遮光領域9が配置されている。
Referring to FIGS. 15 to 17, an overlap region (slit region) 204 is arranged so as to be in contact with each of a relatively wide dicing region 203 </ b> A and a narrow dicing region 203 </ b> C and to surround the outer periphery thereof. This
次に、この従来のレチクルを図16のA3−A3線に沿う断面で見てみると、たとえば図18(a)のようになっている。図18(a)を参照して、レチクル210は、透明基板11と、その透明基板11上に形成された遮光膜13、15とから構成されている。素子形成領域1A,1B内には、図示は省略してあるが、所定の回路パターンが遮光膜によって形成されている。またアライメントマーク領域5内には、遮光膜よりなる複数のアライメントマークパターン13が配置されている。また最外周の遮光領域9の全面には遮光膜15が形成されている。
Next, when this conventional reticle is viewed in a cross section taken along line A3-A3 of FIG. 16, for example, it is as shown in FIG. With reference to FIG. 18A, the
次に、この従来のレチクルを用いてウェハの被エッチング膜をパターニングするまでの工程について説明する。 Next, a process until patterning a film to be etched on a wafer using this conventional reticle will be described.
図15に示すレチクル210を透過した露光光は、ウェハに塗布されたフォトレジストに照射されて1ショット分の露光が完了する。その後、図14に示すようにウェハ20を載置したステージ52が移動して次のショットの露光が行なわれる。この際、既に露光されたショットのオーバーラップ領域204(図16、図17)と新たに露光されるショットのオーバーラップ領域204とが互いに重なり合うように露光される。これは、ステップアンドリピートによる露光の際に生ずるステップズレによって隣り合うショット間に未露光領域が生じるのを防止するためである。
The exposure light transmitted through the
このようにして図19に示すようにフォトレジストに複数のショット260が露光される。このショット260には、図15に示すレチクル210に対応して素子形成領域61A、61Bと、比較的広いダイシング領域263A、263Bと、比較的狭いダイシング領域263c(図示省略)と、アライメントマーク領域65と、重ね合わせ検査マーク領域67とが含まれている。なお、図19は4つのショットが露光された状態を示している。図19に示すように各ショット260のフォトレジストへの露光が完了した後に、フォトレジストが現像され、レジストパターンが形成される。
In this way, a plurality of
図18(b)は、図18(a)のレチクルに対応したウェハの図19のB3−B3線に沿う断面に対応する図である。図18(b)を参照して、フォトレジスト27がポジ型の場合、フォトレジスト27の未露光領域のみを現像により残存する。そして、このレジストパターン27をマスクとして下層の被エッチング膜23をエッチングすることで、被エッチング膜23が所定の形状にパターニングされる。この後、レジストパターン27が除去される。なお、ここでは、アライメントマーク領域65内の半導体基板21上に凸型のアライメントマーク23が形成される場合を示している。
FIG. 18B is a view corresponding to a cross section taken along line B3-B3 of FIG. 19 of the wafer corresponding to the reticle of FIG. Referring to FIG. 18B, when the
また図18(b)においてウェハ上の遮光領域9に対応する領域にフォトレジスト27が残存していないのは、この領域には隣のショットの素子形成領域61Bとダイシング領域の一部が位置することになるからである。
Further, in FIG. 18B, the
通常、露光前には、レチクルのパターンとウェハのパターンとの位置を高い精度で重ね合せるために、レチクルの位置をウェハの位置に合わせるアライメントが行なわれている。このアライメントは、たとえば回折光を用いてウェハ上のアライメントマークの位置を認識し、この認識に基づいてショットローテーションや縮小倍率などを定めるとともに、ウェハのアライメントマークの位置にレチクルのアライメントマークの位置を合わせることで行なわれる。 In general, before exposure, alignment is performed to align the position of the reticle with the position of the wafer in order to overlay the positions of the reticle pattern and the wafer pattern with high accuracy. In this alignment, for example, the position of the alignment mark on the wafer is recognized using diffracted light, and shot rotation and reduction magnification are determined based on this recognition, and the position of the alignment mark on the reticle is set to the position of the alignment mark on the wafer. It is done by matching.
ところが、従来のレチクルでは、図15中の所定領域2の右上部の角部近傍にはアライメントマーク5を配置することができない。このため、この角部の位置ずれ情報が欠落することになり、フォトレジストに転写されるショットの右上部の角部に位置ずれ(すなわちショット倍率の誤差やショットローテーションの誤差など)が生じやすいという問題点があった。
However, in the conventional reticle, the
また露光・現像後には、通常、ウェハの回路パターンとレジストパターンとの重ね合せ誤差の測定が行なわれる。その重ね合せ誤差の測定は、たとえば公知のbox-in-boxなどの手法により行なわれる。つまり、ウェハ上の回路パターンと同一の層より形成された重ね合せマークと、レジストパターンに形成された重ね合せマークとの相対位置から両パターンが精度よく重ね合せられているか否かが判定される。そして、重ね合せ誤差が許容値以内であれば、そのレジストパターンをマスクとして被エッチング膜にエッチングが施される。また重ね合せ誤差が許容値を超えると、再度フォトレジストの塗布・露光・現像が行なわれる。 Further, after the exposure / development, the overlay error between the circuit pattern of the wafer and the resist pattern is usually measured. The overlay error is measured by a known box-in-box method, for example. That is, it is determined whether or not the two patterns are accurately superimposed based on the relative position between the overlay mark formed from the same layer as the circuit pattern on the wafer and the overlay mark formed on the resist pattern. . If the overlay error is within an allowable value, the etching target film is etched using the resist pattern as a mask. If the registration error exceeds the allowable value, the photoresist is applied, exposed and developed again.
しかし、従来のレチクルでは、図15中の右上部の角部近傍には重ね合せマーク7を配置することができない。このため、アライメントマークの場合と同様、この角部の位置ずれ情報が欠落することになり、ショット倍率の誤差やショットローテーションの誤差などにより重ね合せ精度が劣化するという問題点があった。
However, with the conventional reticle, the
また、重ね合せ検査結果より解析を行なって、アライメントに補正を行なって露光するにしても、ショットの右上部のアライメントの補正値を算出できないので、重ね合せ精度が劣化するという問題点もあった。 In addition, even if analysis is performed based on the overlay inspection result and the exposure is performed after correcting the alignment, the alignment correction value in the upper right part of the shot cannot be calculated, so that there is a problem that the overlay accuracy is deteriorated. .
また、この重ね合せ精度の劣化を防止するために、レチクルの構成を図20のようにすることも考えられる。 In order to prevent the deterioration of the overlay accuracy, it can be considered that the reticle is configured as shown in FIG.
図20を参照して、この構成では、四角形の所定領域302の外形の四辺全部に比較的太いダイシング領域303Aが配置されている。なお、所定領域302は、上述と同様、素子形成領域1A、1Bと、それらの間に挟まれるダイシング領域303Bとにより構成されている。
Referring to FIG. 20, in this configuration, a relatively thick dicing area 303 </ b> A is arranged on all four sides of the outer shape of rectangular
このように四辺全体に比較的太いダイシング領域303Aを配置することで、アライメントマーク領域5、重ね合せ検査マーク領域7などのモニタマーク領域を所定領域302の4つの角部すべての近傍に配置することが可能となる。これにより、所定領域302のいずれか1つの角部のモニタマーク5、7が欠落することによる重ね合せ精度の劣化は防止され得る。
Thus, by arranging the relatively
しかし、この場合には、図21に示すようにショット間のダイシング領域363Aの幅W0が太くなり、その面積が大きくなる。このため、ウェハ上での素子形成領域61A、61Bの平面占有率が減少し、半導体チップの取れ率が減少するという問題点があった。
However, in this case, as shown in FIG. 21, the width W 0 of the
それゆえ、本発明の目的は、ダイシング領域の面積を大きくすることなく、ショットローテーションやショット倍率の誤差による重ね合せ精度の劣化を防止できるレチクル、露光方法および半導体装置の製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a reticle , an exposure method, and a semiconductor device manufacturing method that can prevent deterioration of overlay accuracy due to shot rotation or shot magnification error without increasing the area of a dicing region. is there.
本発明のレチクルは、所定領域と、第1および第2の外周部ダイシング領域と、アライメントマーク領域とを備えている。所定領域は、複数の素子形成領域と素子形成領域間に挟まれる中間部ダイシング領域とから構成される、平面形状が四角形の領域である。第1の外周部ダイシング領域は、所定領域の四角形の平面形状の対辺をなす一辺の一部に接して配置された2以上の凸部を有する平面形状を有している。第2の外周部ダイシング領域は、対辺をなす他辺の一部に接して配置され、かつ第1の外周部ダイシング領域の凸部が形成されていない領域に嵌まり込むように配置された2以上の凸部を有する平面形状を有している。アライメントマーク領域は、所定領域の四角形の平面形状の4つの角部のすべてに対応して第1および第2の外周部ダイシング領域のそれぞれ異なる凸部内に配置されている。 The reticle of the present invention includes a predetermined area, first and second outer peripheral dicing areas, and an alignment mark area. Predetermined region is comprised of an intermediate portion dicing region sandwiched between the element forming region and the element formation region of multiple, planar shape is a rectangular area. The first outer peripheral dicing region has a planar shape having two or more convex portions arranged in contact with a part of one side forming the opposite side of the rectangular planar shape of the predetermined region. The second outer peripheral dicing region of the are arranged in contact with a portion of the other side forming the opposite side, and the convex portion of the first outer peripheral dicing region is disposed such writing fits in a region not formed 2 It has the planar shape which has the above convex part. The alignment mark regions are arranged in different convex portions of the first and second outer peripheral dicing regions corresponding to all four corners of the square planar shape of the predetermined region.
本発明のレチクルによれば、互いに対辺に配置された第1および第2の外周部ダイシング領域が凸部を有しているため、四角形の所定領域の4つの角部すべての近傍に凸部を設け、その凸部にアライメントマーク領域を配置することができる。よって、角部の1つの位置ずれ情報が欠落することなく、ゆえにショットローテーション、ショット倍率の誤差などによる重ね合せ精度の劣化を防止することができる。 According to the reticle of the present invention, since the first and second outer peripheral portion dicing regions arranged on opposite sides have the convex portions, the convex portions are formed in the vicinity of all four corner portions of the rectangular predetermined region. And an alignment mark region can be arranged on the convex portion. Therefore, one positional deviation information of the corner portion is not lost, and hence it is possible to prevent deterioration in overlay accuracy due to shot rotation, shot magnification error, and the like.
また第1および第2の外周部ダイシング領域は互いに嵌まり合う凸部と凸部が形成されていない領域とを有する形状となっている。このため、ショットが連続的に転写された場合、隣り合うショットのうち一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凸部が形成されていない領域には他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凸部が嵌まり、他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凸部が形成されていない領域には一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凸部が嵌まる。よって、第1および第2の外周部ダイシング領域の幅をアライメントマークなどを配置できるくらいに均一に太くした従来例よりも、第1および第2の外周部ダイシング領域の幅の和を小さくすることができる。
上記のレチクルにおいて好ましくは、凸部内に配置された重ね合わせ検査マーク領域がさらに備えられている。
上記のレチクルにおいて好ましくは、第1の外周部ダイシング領域は、凸部が形成されていない一辺の領域に配置され、かつ第1の外周部ダイシング領域の凸部よりも狭い幅を有する凹部を有し、第2の外周部ダイシング領域は、凸部が形成されていない他辺の領域に配置され、かつ第2の外周部ダイシング領域の凸部よりも狭い幅を有する凹部を有し、第1の外周部ダイシング領域の凸部および凹部に嵌まり込むように第2の外周部ダイシング領域の凹部および凸部が配置されている。
In addition, the first and second outer peripheral dicing regions have a shape having convex portions that fit into each other and regions where no convex portions are formed . For this reason, when shots are continuously transferred, the second outer peripheral dicing of the other shot is not formed in the region where the convex portion of the first outer peripheral dicing region of one of the adjacent shots is not formed. The convex part of the region is fitted, and the convex part of the first outer peripheral dicing region of one shot is fitted to the region where the convex part of the second outer peripheral dicing region of the other shot is not formed . Therefore, the sum of the widths of the first and second outer peripheral dicing regions should be made smaller than the conventional example in which the widths of the first and second outer peripheral dicing regions are made thick enough to allow alignment marks or the like to be arranged. Can do.
In the above reticle, preferably, an overlay inspection mark region disposed in the convex portion is further provided.
Preferably, in the above-described reticle, the first outer peripheral dicing region has a concave portion that is disposed in a region on one side where the convex portion is not formed and has a narrower width than the convex portion of the first outer peripheral dicing region. The second outer peripheral dicing region has a concave portion that is disposed in a region on the other side where the convex portion is not formed and has a narrower width than the convex portion of the second outer peripheral dicing region, The concave portion and the convex portion of the second outer peripheral portion dicing region are arranged so as to fit into the convex portion and the concave portion of the outer peripheral portion dicing region.
上記のレチクルにおいて好ましくは、透明基板と透明基板の表面上に形成された遮光膜とがさらに備えられ、所定領域の外周に配置された第1および第2の外周部ダイシング領域の外周には遮光膜が形成されている。 In the above reticle, preferably, a transparent substrate and a light shielding film formed on the surface of the transparent substrate are further provided, and light shielding is provided on the outer periphery of the first and second outer peripheral dicing regions disposed on the outer periphery of the predetermined region. A film is formed.
このようにレチクルの外周に遮光膜が設けられているため、隣り合うショットの境界部付近において二重露光の生じることが防止され得る。 As described above, since the light shielding film is provided on the outer periphery of the reticle, it is possible to prevent double exposure from occurring in the vicinity of the boundary portion between adjacent shots.
上記のレチクルにおいて好ましくは、第1および第2の外周部ダイシング領域の少なくともいずれかは凸部または凹部を2以上有している。 In the above reticle, preferably, at least one of the first and second outer peripheral dicing regions has two or more convex portions or concave portions.
これにより、第1および第2の外周部ダイシング領域の凸部の数を適宜設定することが可能となる。 Thereby, the number of convex portions of the first and second outer peripheral dicing regions can be appropriately set.
上記のレチクルにおいて好ましくは、2以上の凸部は、互いに幅の異なる凸部を有している。 In the above reticle, preferably, the two or more protrusions have protrusions having different widths.
これにより、凸部の形状および配置の自由度を拡大することができる。
上記のレチクルにおいて好ましくは、第1の外周部ダイシング領域は、一辺の一方端から一辺上の第1の点までの第1の長さを有する第1の部分と、第1の点から一辺の他方端までの第2の長さを有する第2の部分とを有している。第2の外周部ダイシング領域は、一辺の一方端と同方向に位置する他辺の一方端から第2の点までの第2の長さを有する第1の部分と、第2の点から他辺の他方端までの第1の長さを有する第2の部分とを有している。第1の外周部ダイシング領域の第1の部分の凸部および凹部は、第2の外周部ダイシング領域の第2の部分の凹部および凸部に嵌まり合うような形状を有し、第1の外周部ダイシング領域の第2の部分の凸部および凹部は、第2の外周部ダイシング領域の第1の部分の凹部および凸部に嵌まり合うような形状を有している。
Thereby, the shape of a convex part and the freedom degree of arrangement | positioning can be expanded.
Preferably, in the above-described reticle, the first outer peripheral dicing region includes a first portion having a first length from one end of one side to a first point on one side, and one side from the first point. And a second portion having a second length to the other end. The second outer peripheral dicing region includes a first portion having a second length from one end of the other side to the second point located in the same direction as one end of the one side, and another from the second point. And a second portion having a first length to the other end of the side. The convex portion and the concave portion of the first portion of the first outer peripheral dicing region have a shape that fits into the concave portion and the convex portion of the second portion of the second outer peripheral dicing region, The convex portion and the concave portion of the second portion of the outer peripheral dicing region have a shape that fits into the concave portion and the convex portion of the first portion of the second outer peripheral dicing region.
これにより、1のショットに対し、そのショットと隣接する他のショットをたとえば1/2ショット分だけずらして配置したとしても、第1および第2の外周部ダイシング領域の互いに凸部と凹部とが嵌まり合う。このため、1のショットの第1の外周部ダイシング領域の幅と他のショットの第2の外周部ダイシング領域の幅との和を小さくすることができる。 As a result, even if another shot adjacent to that shot is shifted by, for example, ½ shot with respect to one shot, the convex and concave portions of the first and second outer peripheral dicing regions are Fit together. For this reason, the sum of the width of the first outer peripheral portion dicing area of one shot and the width of the second outer peripheral portion dicing area of another shot can be reduced.
上記のレチクルにおいて好ましくは、対辺をなす一辺および他辺の双方に平行で所定領域の中心を通る仮想線に対して線対称位置にある第1の外周部ダイシング領域の凸部の幅と第2の外周部ダイシング領域の凹部の幅との和、および仮想線に対して線対称位置にある第1の外周部ダイシング領域の凹部の幅と第2の外周部ダイシング領域の凸部の幅との和は、一辺および他辺に沿って一定である。In the above reticle, preferably, the width of the convex portion of the first outer peripheral dicing region and the second width are in line symmetry with respect to an imaginary line parallel to both of the opposite side and the other side and passing through the center of the predetermined region. The sum of the width of the concave portion of the outer peripheral dicing region and the width of the concave portion of the first outer peripheral dicing region and the width of the convex portion of the second outer peripheral dicing region which are axisymmetric with respect to the virtual line The sum is constant along one side and the other side.
本発明の露光方法は、レチクルのパターンを投影レンズを通してウェハ表面に転写する露光方法であって、以下の工程を備えている。 The exposure method of the present invention is an exposure method for transcription patterns Les chicle the wafer surface through projecting shadow lens includes the following steps.
まず光源から露光光が発せられる。そして露光光がレチクルに照射される。そしてレチクルを透過した露光光が半導体基板上のフォトレジストに投射される。そしてそのレチクルは、所定領域と、第1および第2の外周部ダイシング領域と、アライメントマーク領域とを有している。所定領域は、複数の素子形成領域と素子形成領域間に挟まれる中間部ダイシング領域とから構成される、平面形状が四角形の領域である。第1の外周部ダイシング領域は、所定領域の四角形の平面形状の対辺をなす一辺に接し、かつ2以上の凸部および凹部を有する平面形状を有している。第2の外周部ダイシング領域は、対辺をなす他辺に接して配置され、かつ第1の外周部ダイシング領域の凸部および凹部に嵌まり込むような凹部および2以上の凸部を有する平面形状を有している。アライメントマーク領域は、所定領域の四角形の平面形状の4つの角部のすべてに対応して第1および第2の外周部ダイシング領域のそれぞれ異なる凸部内に配置されている。そして隣り合う一方および他方のショットのうち一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凸部が他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凹部に嵌まり込み、他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凸部が一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凹部に嵌まり込むように各ショットは露光される。
First, exposure light is emitted from a light source. Then, the exposure light is irradiated onto the reticle. Then, the exposure light transmitted through the reticle is projected onto the photoresist on the semiconductor substrate. The reticle has a predetermined area, first and second outer peripheral dicing areas, and an alignment mark area. Predetermined region is comprised of an intermediate portion dicing region sandwiched between the element forming region and the element formation region of multiple, planar shape is a rectangular area. The first outer peripheral dicing region of, and has a planar shape having a beauty recess side in contact, and
本発明の露光方法によれば、互いに対辺に配置された第1および第2の外周部ダイシング領域が凸部と凹部とを有しているため、四角形の所定領域の4つの角部すべての近傍に凸部を設け、その凸部にアライメントマーク領域を配置することができる。よって、いずれの角部の位置ズレ情報も欠落することなく、ゆえにショットローテーション、ショット倍率の誤差などによる重ね合わせ精度の劣化を防止することができる。 According to the exposure method of the present invention, since the first and second outer peripheral portion dicing regions arranged on opposite sides have a convex portion and a concave portion, the vicinity of all four corners of the rectangular predetermined region Protruding portions can be provided on the alignment mark regions. Therefore, the positional deviation information of any corner is not lost, and therefore deterioration of overlay accuracy due to shot rotation, shot magnification error, and the like can be prevented.
また第1および第2の外周部ダイシング領域は互いに嵌まり合う凹部と凸部とを有する形状となっている。このため、ショットが連続的に転写された場合、隣り合うショットのうち一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凹部には他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凸部が嵌まり、他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凹部には一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凸部が嵌まる。よって、第1および第2の外周部ダイシング領域の幅をアライメントマークなどを配置できるくらいに均一に太くした従来例よりも、第1および第2の外周部ダイシング領域の幅の和を小さくすることができる。 Moreover, the 1st and 2nd outer peripheral part dicing area | region has a shape which has the recessed part and convex part which mutually fit. For this reason, when shots are continuously transferred, the convex portion of the second outer peripheral dicing region of the other shot fits into the concave portion of the first outer peripheral dicing region of one of the adjacent shots. The convex portion of the first outer peripheral portion dicing area of one shot fits into the concave portion of the second outer peripheral portion dicing region of the other shot. Therefore, the sum of the widths of the first and second outer peripheral dicing regions should be made smaller than the conventional example in which the widths of the first and second outer peripheral dicing regions are made thick enough to allow alignment marks or the like to be arranged. Can do.
上記の露光方法において好ましくは、レチクルは、第1および第2の外周部ダイシング領域に接してその外周部全体に配置されたオーバーラップ領域をさらに備えている。一方のショットの第1の外周部ダイシング領域に接するオーバーラップ領域と他方のショットの第2の外周部ダイシング領域に接するオーバーラップ領域とが互いに重なるように露光される。 Preferably, in the above exposure method, the reticle further includes an overlap region that is in contact with the first and second outer peripheral dicing regions and is disposed on the entire outer peripheral portion. The exposure is performed so that the overlap region in contact with the first outer peripheral dicing region of one shot and the overlap region in contact with the second outer peripheral dicing region of the other shot overlap each other.
これにより、ショットの露光時にステップズレが生じてもショット間に未露光領域の生じることが防止され得る。
本発明の半導体装置の製造方法は、レチクルのパターンを投影レンズを通してウェハ表面に転写する半導体装置の製造方法であって、以下の工程を備えている。
まず露光光がレチクルに照射される。このレチクルを透過した露光光が半導体基板上のフォトレジストに投射される。このレチクルは、所定領域と、第1および第2の外周部ダイシング領域と、アライメントマーク領域とを備えている。所定領域は、複数の素子形成領域と素子形成領域間に挟まれる中間部ダイシング領域とから構成される、平面形状が四角形の領域である。第1の外周部ダイシング領域は、所定領域の四角形の平面形状の対辺をなす一辺に接し、かつ2以上の凸部および凹部を有する平面形状を有している。第2の外周部ダイシング領域は、対辺をなす他辺に接して配置され、かつ第1の外周部ダイシング領域の凸部および凹部に嵌まり込むような凹部および2以上の凸部を有する平面形状を有している。アライメントマーク領域は、所定領域の四角形の平面形状の4つの角部のすべてに対応して第1および第2の外周部ダイシング領域のそれぞれ異なる凸部内に配置されている。露光光をフォトレジストに投射する工程は、隣り合う一方および他方のショットのうち一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凸部が他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凹部に嵌まり込み、他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凸部が一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凹部に嵌まり込むように各ショットを露光する工程を有している。
上記の半導体装置の製造方法において好ましくは、レチクルは、第1および第2の外周部ダイシング領域に接してその外周全体に配置されたオーバーラップ領域をさらに備え、一方のショットの第1の外周部ダイシング領域に接するオーバーラップ領域と他方のショットの第2の外周部ダイシング領域に接するオーバーラップ領域とが互いに重なり合うように露光される。
As a result, it is possible to prevent an unexposed area from occurring between shots even if a step shift occurs during exposure of the shots.
A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device that transfers a reticle pattern onto a wafer surface through a projection lens, and includes the following steps.
First, exposure light is irradiated onto the reticle. The exposure light transmitted through the reticle is projected onto the photoresist on the semiconductor substrate. The reticle includes a predetermined area, first and second outer peripheral dicing areas, and an alignment mark area. Predetermined region is comprised of an intermediate portion dicing region sandwiched between the element forming region and the element formation region of multiple, planar shape is a rectangular area. The first outer peripheral dicing region of, and has a planar shape having a beauty recess side in contact, and
Preferably, in the semiconductor device manufacturing method described above, the reticle further includes an overlap region disposed in contact with the first and second outer peripheral dicing regions and disposed on the entire outer periphery thereof, and the first outer peripheral portion of one shot. The overlap area in contact with the dicing area and the overlap area in contact with the second outer peripheral dicing area of the other shot are exposed so as to overlap each other.
本発明のレチクルによれば、互いに対辺に配置された第1および第2の外周部ダイシング領域が凸部と凸部が形成されていない領域とを有しているため、四角形の所定領域の4つの角部すべての近傍に凸部を設け、その凸部にアライメントマーク領域を配置することができる。よって、角部の位置ずれ情報が欠落することなく、ゆえにショットローテーション、ショット倍率の誤差などによる重ね合せ精度の劣化を防止することができる。 According to the reticle of the present invention, the first and second outer peripheral dicing regions arranged on opposite sides of each other have the convex portion and the region where the convex portion is not formed. Protrusions can be provided in the vicinity of all the corners, and alignment mark regions can be arranged on the protrusions. Accordingly, the positional information on the corners is not lost, and therefore, it is possible to prevent deterioration in overlay accuracy due to shot rotation, shot magnification error, and the like.
また第1および第2の外周部ダイシング領域は互いに嵌まり合う凸部と凸部が形成されていない領域とを有する形状となっている。このため、ショットが連続的に転写された場合、隣り合うショットのうち一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凸部が形成されていない領域には他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凸部が嵌まり、他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凸部が形成されていない領域には一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凸部が嵌まる。よって、第1および第2の外周部ダイシング領域の幅をアライメントマークなどを配置できるくらいに均一に太くした従来例よりも、第1および第2の外周部ダイシング領域の幅の和を小さくすることができる。 In addition, the first and second outer peripheral dicing regions have a shape having convex portions that fit into each other and regions where no convex portions are formed . For this reason, when shots are continuously transferred, the second outer peripheral dicing of the other shot is not formed in the region where the convex portion of the first outer peripheral dicing region of one of the adjacent shots is not formed. The convex part of the region is fitted, and the convex part of the first outer peripheral dicing region of one shot is fitted to the region where the convex part of the second outer peripheral dicing region of the other shot is not formed . Therefore, the sum of the widths of the first and second outer peripheral dicing regions should be made smaller than the conventional example in which the widths of the first and second outer peripheral dicing regions are made thick enough to allow alignment marks or the like to be arranged. Can do.
上記のレチクルにおいて好ましくは、透明基板と透明基板の表面上に形成された遮光膜とがさらに備えられ、所定領域の外周に配置された第1および第2の外周部ダイシング領域の外周には遮光膜が形成されている。 In the above reticle, preferably, a transparent substrate and a light shielding film formed on the surface of the transparent substrate are further provided, and light shielding is provided on the outer periphery of the first and second outer peripheral dicing regions disposed on the outer periphery of the predetermined region. A film is formed.
このようにレチクルの外周に遮光膜が設けられているため、隣り合うショットの境界部付近において二重露光の生じることが防止され得る。 As described above, since the light shielding film is provided on the outer periphery of the reticle, it is possible to prevent double exposure from occurring in the vicinity of the boundary portion between adjacent shots.
上記のレチクルにおいて好ましくは、第1および第2の外周部ダイシング領域の少なくともいずれかは凸部または凹部を2以上有している。 In the above reticle, preferably, at least one of the first and second outer peripheral dicing regions has two or more convex portions or concave portions.
これにより、第1および第2の外周部ダイシング領域の凸部の数を適宜設定することが可能となる。 Thereby, the number of convex portions of the first and second outer peripheral dicing regions can be appropriately set.
上記のレチクルにおいて好ましくは、2以上の凸部は、互いに幅の異なる凸部を有している。 In the above reticle, preferably, the two or more protrusions have protrusions having different widths.
これにより、凸部の形状および配置の自由度を拡大することができる。
上記のレチクルにおいて好ましくは、第1の外周部ダイシング領域は、一辺の一方端から一辺上の第1の点までの第1の長さを有する第1の部分と、第1の点から一辺の他方端までの第2の長さを有する第2の部分とを有している。第2の外周部ダイシング領域は、一辺の一方端と同方向に位置する他辺の一方端から第2の点までの第2の長さを有する第1の部分と、第2の点から他辺の他方端までの第1の長さを有する第2の部分とを有している。第1の外周部ダイシング領域の第1の部分の凸部および凹部は、第2の外周部ダイシング領域の第2の部分の凹部および凸部に嵌まり合うような形状を有し、第1の外周部ダイシング領域の第2の部分の凸部および凹部は、第2の外周部ダイシング領域の第1の部分の凹部および凸部に嵌まり合うような形状を有している。
Thereby, the shape of a convex part and the freedom degree of arrangement | positioning can be expanded.
Preferably, in the above-described reticle, the first outer peripheral dicing region includes a first portion having a first length from one end of one side to a first point on one side, and one side from the first point. And a second portion having a second length to the other end. The second outer peripheral dicing region includes a first portion having a second length from one end of the other side to the second point located in the same direction as one end of the one side, and another from the second point. And a second portion having a first length to the other end of the side. The convex portion and the concave portion of the first portion of the first outer peripheral dicing region have a shape that fits into the concave portion and the convex portion of the second portion of the second outer peripheral dicing region, The convex portion and the concave portion of the second portion of the outer peripheral dicing region have a shape that fits into the concave portion and the convex portion of the first portion of the second outer peripheral dicing region.
これにより、1のショットの対し、そのショットと隣接する他のショットをたとえば1/2ショット分だけずらして配置したとしても、第1および第2の外周部ダイシング領域の互いに凸部と凹部とが嵌まり合う。このため、1のショットの第1の外周部ダイシング領域の幅と他のショットの第2の外周部ダイシング領域の幅との和を小さくすることができる。 Thereby, even if another shot adjacent to the shot is shifted by, for example, 1/2 shot, the first and second outer peripheral dicing regions are not protruded from each other. Fit together. For this reason, the sum of the width of the first outer peripheral portion dicing area of one shot and the width of the second outer peripheral portion dicing area of another shot can be reduced.
本発明の露光方法によれば、互いに対辺に配置された第1および第2の外周部ダイシング領域が凸部と凹部とを有しているため、四角形の所定領域の4つの角部すべての近傍に凸部を設け、その凸部にアライメントマーク領域を配置することができる。よって、角部の位置ズレ情報が欠落することなく、ゆえにショットローテーション、ショット倍率の誤差による重ね合わせ精度の劣化を防止することができる。 According to the exposure method of the present invention, since the first and second outer peripheral portion dicing regions arranged on opposite sides have a convex portion and a concave portion, the vicinity of all four corners of the rectangular predetermined region Protruding portions can be provided on the alignment mark regions. Therefore, the positional deviation information at the corners is not lost, and therefore deterioration in overlay accuracy due to shot rotation and shot magnification errors can be prevented.
また第1および第2の外周部ダイシング領域は互いに嵌まり合う凹部と凸部とを有する形状となっている。このため、ショットが連続的に転写された場合、隣り合うショットのうち一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凹部には他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凸部が嵌まり、他方のショットの第2の外周部ダイシング領域の凹部には一方のショットの第1の外周部ダイシング領域の凸部が嵌まる。よって、第1および第2の外周部ダイシング領域の幅をアライメントマークなどを配置できるくらいに均一に太くした従来例よりも、第1および第2の外周部ダイシング領域の幅の和を小さくすることができる。 Moreover, the 1st and 2nd outer peripheral part dicing area | region has a shape which has the recessed part and convex part which mutually fit. For this reason, when shots are continuously transferred, the convex portion of the second outer peripheral dicing region of the other shot fits into the concave portion of the first outer peripheral dicing region of one of the adjacent shots. The convex portion of the first outer peripheral portion dicing area of one shot fits into the concave portion of the second outer peripheral portion dicing region of the other shot. Therefore, the sum of the widths of the first and second outer peripheral dicing regions should be made smaller than the conventional example in which the widths of the first and second outer peripheral dicing regions are made thick enough to allow alignment marks or the like to be arranged. Can do.
上記の露光方法において好ましくは、レチクルは、第1および第2の外周部ダイシング領域に接してその外周部全体に配置されたオーバーラップ領域をさらに備えている。一方のショットの第1の外周部ダイシング領域に接するオーバーラップ領域と他方のショットの第2の外周部ダイシング領域に接するオーバーラップ領域とが互いに重なるように露光される。 Preferably, in the above exposure method, the reticle further includes an overlap region that is in contact with the first and second outer peripheral dicing regions and is disposed on the entire outer peripheral portion. The exposure is performed so that the overlap region in contact with the first outer peripheral dicing region of one shot and the overlap region in contact with the second outer peripheral dicing region of the other shot overlap each other.
これにより、ショットの露光時にステップズレが生じてもショット間に未露光領域の生じることが防止され得る。 As a result, it is possible to prevent an unexposed area from occurring between shots even if a step shift occurs during exposure of the shots.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態1
図1は、本発明の実施の形態1におけるレチクルの構成を概略的に示す平面図である。また図2と図3とは、図1の領域P1と領域P2とを拡大して示す部分平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a reticle in the first embodiment of the present invention. 2 and 3 are enlarged partial plan views showing the region P1 and the region P2 in FIG.
図1を参照して、この構成は、1ショット内に2チップ分の回路パターンが形成された構成を示している。つまり素子形成領域1Aと1Bとの各1つが1チップ分の回路パターンに対応している。この素子形成領域1A、1Bとこれらの間に挟まれるダイシング領域3Bとは、平面形状が四角形の所定領域2を構成している。この所定領域2の外形の各辺に接するように外周領域にダイシング領域3A、3Cが配置されている。
Referring to FIG. 1, this configuration shows a configuration in which circuit patterns for two chips are formed in one shot. That is, each one of the
図1〜図3を参照して、ダイシング領域3A、3Cは、辺方向に沿って幅(たとえばW11〜W14)が変動する形状を有し、幅の大きい凸部3A(たとえば幅W11、W14の部分)と幅の小さい凹部3C(たとえば幅W12、W13の部分)とを有している。
Referring to FIGS. 1 to 3, dicing regions 3 </ b> A and 3 </ b> C have a shape whose width (for example, W 11 to W 14 ) varies along the side direction, and has a large convex portion 3 </ b> A (for example, width W 11) , and a part) and a width
またこのダイシング領域3A、3Cは具体的には以下の凹凸の平面形状を有している。
所定領域2の外形の対辺をなす一辺(たとえば図中左辺)に配置された左側ダイシング領域部の凸部3Aが、対辺をなす他辺(たとえば図中右辺)に配置された右側ダイシング領域部の凹部3Cに、また右側ダイシング領域部の凸部3Aは左側ダイシング領域部の凹部3Cに各々嵌り合うような形状を有している。
In addition, the
The
より具体的には、所定領域2の中心を通る仮想線C−Cに対して対称位置にある左側ダイシング領域部の幅と右側ダイシング領域部の幅との和(W11+W12、W13+W14)は図中上下方向に沿って一定である。つまり、W11+W12=W13+W14の関係が成り立つ。またこの関係は、所定領域2の図中上辺および下辺に接して配置された上側ダイシング領域部と下側ダイシング領域部とについても同様にいえる。
More specifically, the sum (W 11 + W 12 , W 13 + W) of the width of the left dicing region and the width of the right dicing region at a symmetric position with respect to the virtual line CC passing through the center of the predetermined region 2. 14 ) is constant along the vertical direction in the figure. That is, the relationship of W 11 + W 12 = W 13 + W 14 is established. This relationship can be similarly applied to the upper dicing region portion and the lower dicing region portion arranged in contact with the upper side and the lower side of the
そして、この凸部にアライメントマーク領域5や重ね合せ検査マーク領域7などのモニタマーク領域が、所定領域2の4つの角部のすべてに対応して配置されている。
In addition, monitor mark areas such as the
またダイシング領域3Aに接し、その外周を囲むようにオーバーラップ領域4が配置されていることが好ましい。このオーバーラップ領域4は、ステップアンドリピートによる露光の際に生ずるステップズレを考慮したものである。ダイシング領域3Aとオーバーラップ領域4との外周領域には遮光領域9が配置されている。
Moreover, it is preferable that the overlap area |
なお、オーバーラップ領域4は、露光の際に生ずるステップズレが許容範囲内であれば、特に設ける必要はない。このため、図2〜4にはオーバーラップ領域を有する構成について示しているが、このオーバーラップ領域4がない構成もあり得る。
The
また図1において外周部ダイシング領域3A、3Cの上側ダイシング領域の図中右側に位置する長さL1を有する部分の凹凸形状は、下側ダイシング領域部の図中左側の長さL1を有する部分の凹凸形状に嵌まり合うような形状を有し、かつ上側ダイシング領域部の図中左側の長さL2を有する領域の凹凸形状は下側ダイシング領域部の図中右側の長さL2を有する領域の凹凸形状に嵌まり合うような形状を有していることが好ましい。これにより、後述するように各ショットを1/2ショット分だけずらしても良好に露光することができるからである。
Further, in FIG. 1, the uneven shape of the portion having the length L1 located on the right side of the upper dicing region of the outer
次に、本実施の形態のレチクルを図2のA1−A1線に沿う断面で見てみると、たとえば図4(a)に示すようになっている。図4(a)を参照して、レチクル10は、たとえば石英よりなる透明基板11と、たとえばクロムよりなる遮光膜13、15とを有している。素子形成領域1A、1B内には、図示は省略してあるが所定の回路パターンが遮光膜によって形成されている。また、アライメントマーク領域5内には、遮光膜よりなる複数のアライメントマークパターン13が配置されている。またダイシング領域3Aとオーバーラップ領域4との外周の遮光領域9の全面には遮光膜15が形成されている。
Next, when the reticle of the present embodiment is viewed in a cross section taken along the line A1-A1 in FIG. 2, for example, as shown in FIG. Referring to FIG. 4A,
次に、このようなレチクルを備えた露光装置の構成について説明する。
図5は、露光装置の主要部の構成を示す概略図である。図5を参照して、この露光装置は、レチクル上のパターンを縮小して、ウェハに塗布されたフォトレジストに投射するものである。また露光装置は、レチクル10と、光源からレチクル10のパターンまでの照明光学系30と、レチクル10のパターンからウェハ20までの投射光学系40とを有している。
Next, the configuration of an exposure apparatus provided with such a reticle will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the main part of the exposure apparatus. Referring to FIG. 5, this exposure apparatus reduces a pattern on a reticle and projects it onto a photoresist applied to a wafer. The exposure apparatus also includes a
照明光学系30は、光源である水銀ランプ31と、反射鏡32と、フライアイレンズ33と、絞り34と、集光レンズ35、37、39と、ブラインド絞り36と、反射鏡38とを有している。また投射光学系40は、投影レンズ41、43と、鏡面絞り42とを有している。
The illumination
その露光動作においては、まず水銀ランプ31から発せられた光は反射鏡32により、たとえばg線(波長・436nm)のみが反射されて、単一波長の光となる。次に、光は、フライアイレンズ33の各フライアイ構成レンズの各々に入射し、その後、絞り34を通過する。
In the exposure operation, first, light emitted from the
絞り34を通過した光は、集光レンズ35、ブラインド絞り36および集光レンズ37を通過して反射鏡38により所定角度で反射される。反射鏡38により反射された光は、集光レンズ39を透過した後、所定のパターンが形成されたレチクル10(図1)の全面を均一に照射する。この後、光は投影レンズ41、43により所定の倍率に縮小され、ウェハ20のフォトレジストを露光する。
The light that has passed through the
なお、この露光装置は、g線以外にi線(波長・365nm)、エキシマレーザ光(krFエキシマレーザ光(波長・284nm)、ArFエキシマレーザ光(波長・193nm))にも用いられる。 In addition to the g-line, this exposure apparatus is also used for i-line (wavelength: 365 nm), excimer laser light (krF excimer laser light (wavelength: 284 nm), ArF excimer laser light (wavelength: 193 nm)).
次に、本実施の形態のレチクルを用いてウェハの被エッチング膜をパターニングするまでの工程について説明する。 Next, steps required until the film to be etched of the wafer is patterned using the reticle of this embodiment mode will be described.
図1に示すレチクル10を透過した露光光が、ウェハに塗布されたフォトレジストに照射されて、1ショット分の露光が完了する。その後、図14に示すようにウェハを載置するステージ52が移動して次のショットの露光が行なわれる。このようにして図6に示すようにフォトレジストに複数のショット60が露光される。
The exposure light transmitted through the
図6を参照して、この露光の際、隣り合うショット間においては、一方のショットのダイシング領域の凸部が他方のショットのダイシング領域の凹部に、かつ一方のショットのダイシング領域の凹部に他方のショットのダイシング領域の凸部が各々嵌まり合うように露光が行なわれる。またダイシング領域63Aの幅の広い凸部には各角部に対応してアライメントマーク65と重ね合せ検査マーク67とのパターンが各々露光される。
Referring to FIG. 6, during this exposure, between adjacent shots, the convex part of the dicing area of one shot is the concave part of the dicing area of the other shot, and the concave part of the dicing area of one shot is the other. The exposure is performed so that the convex portions of the dicing area of the shots fit into each other. Further, the pattern of the
また、既に露光されたショットのオーバーラップ領域4(図2、図3)と新たに露光されるショットのオーバーラップ領域4とが互いに重なり合うように露光される。これは、ステップアンドリピートによる露光の際に生ずるステップズレによって隣り合うショット間に未露光領域が生じるのを防止するためである。
Further, exposure is performed so that the overlap area 4 (FIGS. 2 and 3) of the shot that has already been exposed and the
なお、このショット60には、レチクル10に対応して素子形成領域61A、61Bと、比較的広いダイシング領域63A、63Bと、比較的狭いダイシング領域63C(図示省略)と、アライメントマーク領域65と、重ね合わせ検査マーク領域67とが含まれている。なお、図6は4つのショットが露光された状態を示している。
The
各ショット60の露光が完了した後に、フォトレジストが現像され、レジストパターンが形成される。図4(b)は、図4(a)のレチクルに対応したウェハの図6のB1−B1線に沿う断面に対応する図である。図4(b)を参照して、フォトレジスト27がポジ型の場合、現像によりフォトレジスト27の未露光領域のみが残存される。そして、このレジストパターン27をマスクとして下層の被エッチング膜23をエッチングすることで、被エッチング膜23が所定の形状にパターニングされる。この後、レジストパターニング27が除去される。なお、ここでは、アライメントマーク領域65内の半導体基板21上に凸型のアライメントマーク23を形成する場合を示している。
After the exposure of each shot 60 is completed, the photoresist is developed to form a resist pattern. FIG. 4B is a view corresponding to a cross section taken along line B1-B1 of FIG. 6 of the wafer corresponding to the reticle of FIG. Referring to FIG. 4B, when the
また図4(b)においてウェハの遮光領域にフォトレジスト27が残存していないのは、この領域には隣のショットの素子形成領域61Bとダイシング領域の一部が位置することになるからである。
In FIG. 4B, the
なお、凹型のアライメントマークを形成する場合には、図2のA1−A1線に沿う断面において図7(a)の構成を有するレチクル10が用いられればよい。図7(a)、(b)を参照して、ポジ型のフォトレジスト27を用いる場合、アライメントマークを形成する領域のみ遮光膜13が除去される。
In the case of forming a concave alignment mark, the
そしてこの図7(a)のレチクル10を用いて図7(b)のウェハに塗布されたフォトレジスト27に露光および現像が行なわれる。この時、フォトレジスト27がポジ型であるため、フォトレジスト27の露光領域のみが除去されレジストパターン27が形成される。このため、このレジストパターン27では、アライメントマーク形成部上にのみフォトレジストが存在しない。このレジストパターン27をマスクとして下層の被エッチング膜23にエッチングが施されることで、この被エッチング膜23に凹型のアライメントマークが形成されることになる。この後、レジストパターン27が除去される。
Then, using the
本実施の形態では、ダイシング領域3A、3Cは、所定領域2の外形の対辺に配置された一方のダイシング領域の凸部3Aが他方のダイシング領域の凹部3Cに嵌まり込むような形状を有している。このため、図6に示すようにショットを並べて転写したときに、隣り合うショット60の間に位置するダイシング領域63A、63Cの幅W1を図21に示す従来例の幅W0よりも細くすることができる。よって、図20に示す従来例のレチクルを用いた場合よりもウェハ上における半導体チップの取れ率が増加する。
In the present embodiment, the
また、図1に示すように外周に配置されるダイシング領域3A、3Cは、その幅W11、W12が変動し、幅の大きい凸部3Aと幅の小さい凹部3Cとを有している。このため、このダイシング領域の幅の大きい凸部3Aにモニタマーク領域5、7を配置することで、所定領域2の4つの角部のすべてに対応してモニタマーク領域5、7を配置することが可能となる。よって、所定領域2の角部の位置ずれ情報が欠落することはなく、ゆえにショットローテーション、ショット倍率の誤差などによる重ね合せ精度の劣化を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 1, the
なお、図1に示すようにレチクル10の最外周には遮光膜9が形成されている。これは、図6に示すようにショット同士が隣り合って転写される場合に隣のショットと二重露光になることを避けるためである。
As shown in FIG. 1, a
また図2および図3に示すようにダイシング領域3Aには、いわゆるオーバーラップ領域4が所定の幅W4で設けられている。このオーバーラップ領域4は、隣り合うショット間で互いにオーバーラップさせる領域である。このようにオーバーラップ領域をオーバーラップさせることにより、ステップアンドリピートによる露光の際にステップずれが生じた場合でも、隣り合うショット間のダイシング領域間に未露光領域の生ずることが防止され得る。
As shown in FIGS. 2 and 3, a so-called
またダイシング領域3Aは、2以上の凸部3Aまたは凹部3Cを有していてもよい。所定領域2の4つの角部のすべてに対応してモニタマーク領域5、7を配置でき、かつ所定領域2の対辺に配置される一方のダイシング領域の凸部3Aが他方のダイシング領域の凹部3Cに嵌まり込むような構成を有している限り、ダイシング領域3Aは任意に設計され得る。
The
なお、図8に示すように上方のショットに対して下方のショットを1/2ショット分だけずらして露光が行なわれる場合がある。この場合にも、上側のショットと下側のショットとの間の一方のダイシング領域の凸部63Aが他方のダイシング領域の凹部63Cにうまく嵌まり込むような上述の構成とすることが好ましい。
Note that, as shown in FIG. 8, exposure may be performed by shifting the lower shot by ½ shot with respect to the upper shot. Also in this case, it is preferable to have the above-described configuration in which the
実施の形態2
図9は、本発明の実施の形態2におけるレチクルの構成を概略的に示す平面図である。図9を参照して、本実施の形態では、所定領域2の外周に配置されるダイシング領域103A、103C、103Dが凹凸形状を有している点、およびその凸部にモニタマーク領域5、7が所定領域2の4つの角部のすべてに対応して配置される点において実施の形態1と同じである。
FIG. 9 is a plan view schematically showing the configuration of the reticle in the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, in the present embodiment, dicing
異なる点は、重ね合せ検査マーク領域7が配置されるダイシング領域103Dの幅W23、W24である。この幅W23、W24は、アライメントマーク領域5が配置される部分103Aのダイシング領域の幅W21より狭く、かつマーク類が配置されない部分103Cの幅W22よりも大きくなっている。つまり、本実施の形態では、ダイシング領域103A、103C、103Dの幅が3段階に変化している。
The difference is the widths W 23 and W 24 of the
なお、これ以外の構成については、上述した実施の形態1とほぼ同じであるため、同一の部材については同一の符号を付しその説明を省略する。 Since the configuration other than this is substantially the same as that of the first embodiment described above, the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
また図9に示すレチクルを用いて、本実施の形態1と同様にして図12に示すようにステップアンドリピートにより複数のショット160が露光される。これにより、フォトレジストには、図9のレチクルに対応して素子形成領域61A、61Bと、ダイシング領域163A、163B、163C、163Dと、アライメントマーク領域65と、重ね合わせ検査マーク領域67とが露光される。
Further, using the reticle shown in FIG. 9, a plurality of
また図10および図11に示すようにダイシング領域103A、103C、103Dの最外周領域には、実施の形態1と同様、オーバーラップ領域4が設けられてもよい。これにより、ステップアンドリピートによる露光の際にステップずれが生じても、隣り合うショット間のダイシング領域間に未露光領域が生じることが防止される。
Further, as shown in FIGS. 10 and 11, an
またダイシング領域103Aの外周領域には遮光膜9が設けられているため、実施の形態1と同様、隣り合うショット間で二重露光が生ずることは防止される。
Further, since the
また本実施の形態では、ダイシング領域103A、103C、103Dの幅が3段階に変化する場合について説明したが、3段階に限定されるものではなく4段階以上に変化していてもよく、また連続的に変化していてもよい。
In the present embodiment, the case where the widths of the
また、本実施の形態においても、図13に示すように1/2ショット分だけずらして転写した場合でも、一方のショットのダイシング領域の凸部および凹部が他方のショットのダイシング領域の凹部および凸部に嵌まり込むように、ダイシング領域103Aが形成されていることが好ましい。
Also in this embodiment, as shown in FIG. 13, even when the transfer is shifted by a half shot, the convex portion and the concave portion of the dicing area of one shot are the concave and convex portions of the dicing area of the other shot. It is preferable that the
本実施の形態においても、実施の形態1と同様、フォトレジストに転写されるショット間のダイシング領域が互いに凹部と凸部とが嵌まり合うことにより、これらダイシング領域の幅W2は、図21に示す従来例の幅W0よりも小さくすることができる。このため、半導体チップの取れ率を向上させることができる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the dicing area between the shots transferred to the photoresist fits into the concave part and the convex part, so that the width W 2 of these dicing areas is as shown in FIG. The width W 0 of the conventional example shown in FIG. For this reason, the removal rate of a semiconductor chip can be improved.
また、図9に示すように凸部103A、103Dにモニタマーク領域5、7を所定領域2の4つの角部のすべてに対応して配置することができる。このため、角部の位置ずれ情報が欠落することはなく、ゆえにショットローテーション、ショット倍率の誤差などによる重ね合せ精度の劣化を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 9, the
なお、実施の形態1および2では、素子形成領域が2つ配置された構成について説明したが、所定領域2は、単一の素子形成領域から構成されていてもよく、また3以上の素子形成領域を有していてもよい。
In the first and second embodiments, the configuration in which two element forming regions are arranged has been described. However, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1A、1B 素子形成領域、3A、3B、3C、103A、103B、103C、103D ダイシング領域、5 アライメントマーク領域、7 重ね合せ検査マーク領域、9 遮光領域。 1A, 1B Element formation area, 3A, 3B, 3C, 103A, 103B, 103C, 103D Dicing area, 5 Alignment mark area, 7 Overlay inspection mark area, 9 Light shielding area.
Claims (12)
前記所定領域の四角形の平面形状の対辺をなす一辺の一部に接して配置された2以上の凸部を有する平面形状の第1の外周部ダイシング領域と、
前記対辺をなす他辺の一部に接して配置され、かつ前記第1の外周部ダイシング領域の前記凸部が形成されていない領域に嵌まり込むように配置された2以上の凸部を有する平面形状の第2の外周部ダイシング領域と、
前記所定領域の四角形の平面形状の4つの角部のすべてに対応して前記第1および第2の外周部ダイシング領域のそれぞれ異なる前記凸部内に配置されたアライメントマーク領域とを備えた、レチクル。 And the predetermined region consists of a middle portion dicing region, the planar shape of square sandwiched between multiple element formation region between the element forming region,
A planar first outer peripheral dicing region having two or more convex portions arranged in contact with a part of one side forming the opposite side of the rectangular planar shape of the predetermined region;
It has two or more convex parts arrange | positioned so that it may fit in the area | region in which the said convex part of the said 1st outer peripheral part dicing area | region is not formed, arrange | positioned in contact with a part of other side which makes the said opposite side A planar outer peripheral dicing region;
A reticle comprising: alignment mark regions arranged in the different convex portions of the first and second outer peripheral dicing regions corresponding to all four corners of the rectangular planar shape of the predetermined region.
前記第2の外周部ダイシング領域は、前記凸部が形成されていない前記他辺の領域に配置され、かつ前記第2の外周部ダイシング領域の前記凸部よりも狭い幅を有する凹部を有し、
前記第1の外周部ダイシング領域の前記凸部および前記凹部に嵌まり込むように前記第2の外周部ダイシング領域の前記凹部および前記凸部が配置されている、請求項1または請求項2に記載のレチクル。 The first outer peripheral dicing region has a concave portion that is disposed in the one side region where the convex portion is not formed and has a narrower width than the convex portion of the first outer peripheral dicing region,
The second outer peripheral dicing region has a concave portion that is disposed in the region on the other side where the convex portion is not formed and has a narrower width than the convex portion of the second outer peripheral dicing region. ,
The said recessed part and said convex part of a said 2nd outer peripheral part dicing area | region are arrange | positioned so that it may fit in the said convex part and the said recessed part of a said 1st outer peripheral part dicing area | region. The described reticle.
前記所定領域の外周に配置された前記第1および第2の外周部ダイシング領域の前記凹部の外周には、前記遮光膜が形成されている、請求項3に記載のレチクル。 Having a transparent substrate and a light shielding film formed on the surface of the transparent substrate;
The reticle according to claim 3, wherein the light-shielding film is formed on an outer periphery of the concave portion of the first and second outer peripheral dicing regions disposed on an outer periphery of the predetermined region.
前記第2の外周部ダイシング領域は、前記一辺の前記一方端と同じ方向に位置する前記他辺の一方端から第2の点までの前記第2の長さを有する第1の部分と、前記第2の点から前記他辺の他方端までの前記第1の長さを有する第2の部分とを有し、
前記第1の外周部ダイシング領域の前記第1の部分の前記凸部および前記凹部は、前記第2の外周部ダイシング領域の前記第2の部分の前記凹部および前記凸部に嵌まり合うような形状を有し、
前記第1の外周部ダイシング領域の前記第2の部分の前記凸部および前記凹部は、前記第2の外周部ダイシング領域の前記第1の部分の前記凹部および前記凸部に嵌まり合うような形状を有している、請求項3に記載のレチクル。 The first outer peripheral dicing region includes a first portion having a first length from one end of the one side to a first point on the one side, and the other end of the one side from the first point. A second portion having a second length up to
The second outer peripheral dicing area includes a first portion having the second length from one end of the other side to a second point located in the same direction as the one end of the one side, A second portion having the first length from a second point to the other end of the other side;
The convex portion and the concave portion of the first portion of the first outer peripheral dicing region fit into the concave portion and the convex portion of the second portion of the second outer peripheral dicing region. Has a shape,
The convex portion and the concave portion of the second portion of the first outer peripheral dicing region are fitted to the concave portion and the convex portion of the first portion of the second outer peripheral dicing region. The reticle according to claim 3, which has a shape.
光源から露光光を発する工程と、
前記露光光を前記レチクルに照射する工程と、
前記レチクルを透過した露光光を半導体基板上のフォトレジストに投射する工程とを備え、
前記レチクルは、
複数の素子形成領域と前記素子形成領域間に挟まれる中間部ダイシング領域とから構成される、平面形状が四角形の所定領域と、
前記所定領域の四角形の平面形状の対辺をなす一辺に接し、かつ2以上の凸部および凹部を有する平面形状の第1の外周部ダイシング領域と、
前記対辺をなす他辺に接して配置され、かつ前記第1の外周部ダイシング領域の前記凸部および前記凹部に嵌まり込むような凹部および2以上の凸部を有する平面形状の第2の外周部ダイシング領域と、
前記所定領域の四角形の平面形状の4つの角部のすべてに対応して前記第1および第2の外周部ダイシング領域のそれぞれ異なる前記凸部内に配置されたアライメントマーク領域とを備え、
前記露光光を前記フォトレジストに投射する工程は、隣り合う一方および他方のショットのうち前記一方のショットの前記第1の外周部ダイシング領域の前記凸部が前記他方のショットの前記第2の外周部ダイシング領域の前記凹部に嵌まり込み、前記他方のショットの前記第2の外周部ダイシング領域の前記凸部が前記一方のショットの前記第1の外周部ダイシング領域の前記凹部に嵌まり込むように各前記ショットを露光する工程を有する、露光方法。 An exposure method for transferring a reticle pattern to a wafer surface through a projection lens,
Emitting exposure light from a light source;
Irradiating the reticle with the exposure light;
Projecting the exposure light transmitted through the reticle onto a photoresist on a semiconductor substrate,
The reticle is
And the predetermined region consists of a middle portion dicing region, the planar shape of square sandwiched between multiple element formation region between the element forming region,
And the predetermined area in contact with one side forming opposite sides of the planar shape of square, and the first outer peripheral dicing region of the planar shape having a beauty recess Oyo 2 or more protrusions,
It is disposed in contact with the other side forming the opposite side, and a second outer periphery of the planar shape having the projections and recesses as fitted into the recess and at least two protrusions of the first outer peripheral dicing region Dicing area,
An alignment mark region disposed in each of the different convex portions of the first and second outer peripheral dicing regions corresponding to all four corners of the rectangular planar shape of the predetermined region,
The step of projecting the exposure light onto the photoresist includes the second outer periphery of the other shot in which the convex portion of the first outer peripheral dicing region of the one shot among the adjacent one and the other shot is the second shot. The convex portion of the second outer peripheral dicing region of the other shot fits into the concave portion of the first outer peripheral dicing region of the one shot. And exposing each of the shots to an exposure method.
前記一方のショットの前記第1の外周部ダイシング領域に接する前記オーバーラップ領域と前記他方のショットの前記第2の外周部ダイシング領域に接する前記オーバーラップ領域とが互いに重なり合うように露光される、請求項9に記載の露光方法。 The reticle further includes an overlap region disposed in contact with the first and second outer peripheral dicing regions and disposed on the entire outer periphery thereof,
The overlap area in contact with the first outer peripheral dicing area of the one shot and the overlap area in contact with the second outer peripheral dicing area of the other shot are exposed so as to overlap each other. Item 10. The exposure method according to Item 9.
露光光を前記レチクルに照射する工程と、
前記レチクルを透過した露光光を半導体基板上のフォトレジストに投射する工程とを備え、
前記レチクルは、
複数の素子形成領域と前記素子形成領域間に挟まれる中間部ダイシング領域とから構成される、平面形状が四角形の所定領域と、
前記所定領域の四角形の平面形状の対辺をなす一辺に接し、かつ2以上の凸部および凹部を有する平面形状の第1の外周部ダイシング領域と、
前記対辺をなす他辺に接して配置され、かつ前記第1の外周部ダイシング領域の前記凸部および前記凹部に嵌まり込むような凹部および2以上の凸部を有する平面形状の第2の外周部ダイシング領域と、
前記所定領域の四角形の平面形状の4つの角部のすべてに対応して前記第1および第2の外周部ダイシング領域のそれぞれ異なる前記凸部内に配置されたアライメントマーク領域とを備え、
前記露光光を前記フォトレジストに投射する工程は、隣り合う一方および他方のショットのうち前記一方のショットの前記第1の外周部ダイシング領域の前記凸部が前記他方のショットの前記第2の外周部ダイシング領域の前記凹部に嵌まり込み、前記他方のショットの前記第2の外周部ダイシング領域の前記凸部が前記一方のショットの前記第1の外周部ダイシング領域の前記凹部に嵌まり込むように各前記ショットを露光する工程を有する、半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device that transfers a reticle pattern onto a wafer surface through a projection lens,
Irradiating the reticle with exposure light;
Projecting the exposure light transmitted through the reticle onto a photoresist on a semiconductor substrate,
The reticle is
And the predetermined region consists of a middle portion dicing region, the planar shape of square sandwiched between multiple element formation region between the element forming region,
And the predetermined area in contact with one side forming opposite sides of the planar shape of square, and the first outer peripheral dicing region of the planar shape having a beauty recess Oyo 2 or more protrusions,
It is disposed in contact with the other side forming the opposite side, and a second outer periphery of the planar shape having the projections and recesses as fitted into the recess and at least two protrusions of the first outer peripheral dicing region Dicing area,
An alignment mark region disposed in each of the different convex portions of the first and second outer peripheral dicing regions corresponding to all four corners of the rectangular planar shape of the predetermined region,
The step of projecting the exposure light onto the photoresist includes the second outer periphery of the other shot in which the convex portion of the first outer peripheral dicing region of the one shot among the adjacent one and the other shot is the second shot. The convex portion of the second outer peripheral portion dicing region of the other shot is fitted into the concave portion of the first outer peripheral portion dicing region of the one shot. A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising: exposing each of the shots.
前記一方のショットの前記第1の外周部ダイシング領域に接する前記オーバーラップ領域と前記他方のショットの前記第2の外周部ダイシング領域に接する前記オーバーラップ領域とが互いに重なり合うように露光される、請求項11に記載の半導体装置の製造方法。 The reticle further includes an overlap region disposed in contact with the first and second outer peripheral dicing regions and disposed on the entire outer periphery thereof,
The overlap area in contact with the first outer peripheral dicing area of the one shot and the overlap area in contact with the second outer peripheral dicing area of the other shot are exposed so as to overlap each other. Item 12. A method for manufacturing a semiconductor device according to Item 11.
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