JP5434547B2 - Method for forming a plurality of patterns using a reticle - Google Patents
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Description
本発明は、半導体リソグラフィのパターニングに関する。特に、シリコンウェハに同一パターンを複数形成するときのパターン形成方法に関する。 The present invention relates to patterning of semiconductor lithography. In particular, the present invention relates to a pattern forming method for forming a plurality of identical patterns on a silicon wafer.
半導体等の産業分野では、大量生産の手法として、リソグラフィによるパターンの転写方法を利用している。これは、同じパターンを数多く、ウェハ上に形成することにおいて優れた手法である。リソグラフィのパターン転写方法として、ステッパを使用してパターン形成を実施する方法がある。主にi線やg線(紫外光)を透明な石英にCr等の金属でパターンを形成したレチクルを介して、ウェハ上にレチクルパターンを投影させる。これにより、投影された部分のレジストを光反応させることで、ウェハ上にパターンを形成する。 In the industrial field such as semiconductors, a pattern transfer method using lithography is used as a mass production technique. This is an excellent technique for forming many identical patterns on a wafer. As a lithography pattern transfer method, there is a method of performing pattern formation using a stepper. A reticle pattern is projected onto a wafer mainly through a reticle in which a pattern is formed of a metal such as Cr on transparent quartz using i-line or g-line (ultraviolet light). Thus, a pattern is formed on the wafer by photoreacting the projected portion of the resist.
このとき、二つ以上のパターンを形成するには、複数のレチクルを用意し、パターンの種類に応じた数の露光処理を施す。この手法では、パターンが増えると、その分だけレチクル数やステッパ処理回数が増加する。レチクル数やステッパ処理回数の増加は、製造工程を煩雑化し、製造コストの上昇を招く。 At this time, in order to form two or more patterns, a plurality of reticles are prepared, and the number of exposure processes corresponding to the type of pattern is performed. In this method, as the number of patterns increases, the number of reticles and the number of stepper processes increase accordingly. An increase in the number of reticles and the number of stepper treatments complicates the manufacturing process and causes an increase in manufacturing cost.
このようなレチクル数やステッパ処理回数の増加を抑制するために、例えば、特許文献1には、複数チップパターンを有するレチクルに対し、開口アパーチャを利用して、所望のチップパターンを露光する技術が開示されている。この方法では、1つの露光領域に1つのチップパターンがあり、1回の露光で1つのチップパターンが形成される。また、特許文献2には、レチクルに複数種類のパターンを形成し、ブラインドによりレチクルの照明範囲を変更して画面合成を行う技術が開示されている。しかし、この方法は、レチクルブラインド等の駆動オフセット量を求める方法であるため、基板全体に次々とパターンを形成するのみであり、露光済みのチップパターン領域に重ねて別のパターンを再度露光することはない。これらの方法では、二つ以上のパターンを形成して1つのチップパターンを形成する場合に、レチクル数やステッパ処理回数を減らすことはできない。
In order to suppress such an increase in the number of reticles or the number of stepper processes, for example,
本発明は、半導体リソグラフィにおいて、少ないレチクル数で複数の異なるパターンを形成することができるパターンの形成方法及びパターン形成装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a pattern forming method and a pattern forming apparatus capable of forming a plurality of different patterns with a small number of reticles in semiconductor lithography.
本発明の一実施形態によると、ウェハ上のレジストに複数の異なるパターンを有するチップパターンを形成する方法において、複数の領域に前記複数の異なるパターンを配置したレチクルを用い、前記複数の領域には、第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向にそれぞれ所定の幅を有し、前記第1の方向に直線状、且つ断続的に形成された複数の前記パターンを含み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行に形成した複数のチップパターンを有し、前記複数の領域は第1の領域と前記第1の領域と異なる第2の領域を有し、前記ウェハのへき開面と前記ウェハの前記パターンを形成する面とが直交する軸と、前記第1の領域における前記第1の方向又は第2の方向あるいは前記第2の領域における前記第1の方向又は第2の方向とが、異なるように、前記複数の領域から前記第1の領域を選択し、前記第1の領域の一部以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第1の領域の一部に光を照射して、前記レジストに第1のパターンを形成し、前記複数の領域から前記第2の領域を選択し、前記第2の領域の一部以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第2の領域の一部に光を照射して、前記レジストに第2のパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法が提供される。 According to an embodiment of the present invention, in a method of forming a chip pattern having a plurality of different patterns on a resist on a wafer, using a reticle in which the plurality of different patterns are arranged in a plurality of regions, Each having a predetermined width in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction, including a plurality of the patterns formed linearly and intermittently in the first direction, A plurality of chip patterns formed in parallel with the first direction and the second direction, the plurality of regions having a first region and a second region different from the first region; An axis in which a cleavage plane of the wafer and a plane forming the pattern of the wafer are orthogonal to each other, the first direction or the second direction in the first region, or the first direction in the second region or Second Direction Metropolitan different way, selecting the first region from said plurality of regions, said plurality of regions other than the portion of the first region is shielded by a blind, a portion of the first region by irradiating light to the light shielding, the first pattern formed in the resist, to select the second region from said plurality of regions, said plurality of regions other than the portion of the second region by the blind Then, a pattern forming method is provided in which a second pattern is formed on the resist by irradiating a part of the second region with light.
前記複数の領域から第1の領域を選択し、前記レチクルのアライメントマークと前記ウェハのアライメントマークとが一致するように前記レチクルを配置し、前記第1の領域以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第1の領域に光を照射して、前記レジストにパターンを形成し、前記複数の領域から前記第1の領域と異なる第2の領域を選択し、前記レチクルのアライメントマークと前記ウェハのアライメントマークとが一致するように前記レチクルを配置し、前記第2の領域以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第2の領域に光を照射して、前記レジストにパターンを形成してもよい。 A first region is selected from the plurality of regions, the reticle is arranged so that the alignment mark of the reticle and the alignment mark of the wafer coincide with each other, and the plurality of regions other than the first region are blinded. Shielding the light, irradiating the first region with light, forming a pattern on the resist, selecting a second region different from the first region from the plurality of regions, and aligning the alignment mark of the reticle and the The reticle is arranged so as to coincide with the alignment mark of the wafer, the plurality of regions other than the second region are shielded from light by the blind, light is irradiated to the second region, and a pattern is formed on the resist. It may be formed.
前記レチクルは、複数の前記アライメントマークを有してもよい。 The reticle may have a plurality of the alignment marks.
前記第1の領域と前記第2の領域との間に遮光領域を形成し、前記第1の領域と前記第2の領域とは所定の間隔で前記レチクルに配置されてもよい。 A light shielding region may be formed between the first region and the second region, and the first region and the second region may be disposed on the reticle at a predetermined interval.
また、本発明の一実施形態によると、ウェハ上のレジストに複数のパターンを有するチップパターンを形成する方法において、複数の領域に複数の異なるパターンを配置したレチクルを用い、前記複数の領域には、第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向にそれぞれ所定の幅を有し、前記第1の方向に直線状、且つ断続的に形成された複数の前記パターンを含み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行に形成した複数のチップパターンを有し、前記複数の領域は第1の領域と前記第1の領域と異なる第2の領域を有し、前記ウェハのへき開面と前記ウェハの前記パターンを形成する面とが直交する軸と、前記第1の領域における前記第1の方向又は第2の方向あるいは前記第2の領域における前記第1の方向又は第2の方向とが、異なるように、前記複数の領域から前記第1の領域を選択し、前記第1の領域以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第1の領域に光を照射して、前記レジストに第1のチップパターンパターンを形成し、前記複数の領域から前記第2の領域を選択し、前記第2の領域以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第2の領域に光を照射して、前記レジストに第2のチップパターンパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法が提供される。 According to one embodiment of the present invention, in a method of forming a chip pattern having a plurality of patterns on a resist on a wafer, a reticle in which a plurality of different patterns are arranged in a plurality of regions is used, and the plurality of regions are included in the plurality of regions. Each having a predetermined width in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction, including a plurality of the patterns formed linearly and intermittently in the first direction, A plurality of chip patterns formed in parallel with the first direction and the second direction, the plurality of regions having a first region and a second region different from the first region; An axis in which a cleavage plane of the wafer and a plane forming the pattern of the wafer are orthogonal to each other, the first direction or the second direction in the first region, or the first direction in the second region or Second direction But differently, selects the first region from said plurality of regions, said plurality of regions other than the first region is shielded by a blind, by irradiating light to the first region, the resist to form a first chip pattern patterns, select the second region from said plurality of regions, said plurality of regions other than the second region shielded by a blind, a light to said second region Is provided to form a second chip pattern pattern on the resist.
前記第1の領域の前記チップパターンは、前記第2の領域の前記チップパターンを90°回転させたパターンと一致してもよい。 The chip pattern in the first region may coincide with a pattern obtained by rotating the chip pattern in the second region by 90 °.
本発明よると、半導体リソグラフィにおいて、少ないレチクル数で複数の異なるパターンを形成することができる。 According to the present invention, a plurality of different patterns can be formed with a small number of reticles in semiconductor lithography.
以下、図面を参照して本発明に係るレチクルを用いた複数パターンの形成方法及びパターン形成装置について説明する。但し、本発明のレチクルを用いた複数パターンの形成方法及びパターン形成装置は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態及び実施例で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, a method for forming a plurality of patterns and a pattern forming apparatus using a reticle according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the method for forming a plurality of patterns and the pattern forming apparatus using the reticle of the present invention can be implemented in many different modes, and are limited to the description of the embodiments and examples shown below. It is not something. Note that in the drawings referred to in this embodiment mode and examples, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof is omitted.
(実施形態1)
図12は、ステッパを用いてウェハにパターン形成するための従来のレチクルを用いた投影露光方法を示す模式図である。1種類のパターンが形成された1枚のレチクル901に照射光951を照射して、上部表面にレジスト層を形成したシリコンウェハ921にパターン911を投影露光する。この従来の方法では、上述の通りパターンの種類に呼応してレチクル数やステッパ処理回数が増加する。
(Embodiment 1)
FIG. 12 is a schematic diagram showing a projection exposure method using a conventional reticle for forming a pattern on a wafer using a stepper.
製品の微細化が常に求められるCPU(中央処理装置)や半導体メモリの製造分野においては、より微細で複雑なパターン形成が必要となり、設計が変更されるたびにその要求を満たすパターン形成のためのレチクルが必要となる。一方、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)の分野においては、それらの分野に比して単純で大きなパターンを形成する場合が多く、形成するパターンの大きさも数十μm〜数百μmと比較的大きなものが多い。また、MEMSの分野においては、微細化を常に追及するような要求は比較的少なく、製品の大きさは他の分野のように年々微細化するものでもない。このようなパターン形成への要求の違いに着目し、より効率の良いパターン形成方法を検討した。 In the field of manufacturing CPUs (Central Processing Units) and semiconductor memories, where miniaturization of products is always required, finer and more complicated pattern formation is required, and a reticle for pattern formation that meets the requirements whenever the design is changed. Is required. On the other hand, in the field of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), there are many cases where a simple and large pattern is formed as compared with those fields, and the size of the pattern to be formed is relatively large, such as several tens to several hundreds of μm. There are many. Further, in the field of MEMS, there is relatively little demand for constantly pursuing miniaturization, and the size of products is not miniaturized year by year as in other fields. Focusing on such differences in pattern formation requirements, a more efficient pattern formation method was studied.
図1は、実施形態1の本発明に係る複数パターンの形成方法を示す模式図である。例えば、シリコンウェハ上のレジストにチップパターン200を露光する場合、チップパターン200はパターン201とパターン203を含むため、チップパターン200と一致するパターンが形成されたレチクルを用いるか、パターン201とパターン203とがそれぞれ形成されたレチクルを組み合わせることになる。本実施形態の本発明に係るレチクル100は、パターン201に対応するパターンを含む第1単位領域101とパターン203に対応するパターンを含む第2単位領域103を1枚のレチクルに有する。
FIG. 1 is a schematic view showing a method for forming a plurality of patterns according to the present invention of
ここでレチクル100について詳細に説明する。図2は、実施形態1の本発明に係るレチクル100の模式図であり、(a)は概観図を示し、(b)はパターンの例を示す図である。レチクル100は、例えばパターン111が形成された第1単位領域101、パターン111とは関連性がないパターン113が形成された第2単位領域103、パターン113を90°回転したが形成された第3単位領域105、及びパターン113をX軸方向(第2の方向)にわずかに移動させたパターンが形成された第4単位領域107を有する。なお、本実施形態で示した第1単位領域101、第2単位領域103、第3単位領域105及び第4単位領域107は、一例に過ぎず、それぞれ、どのようなパターンを有していてもよい。
Here, the
また、各単位領域は、遮光体121によりそれぞれの単位領域は分離するように遮光される。遮光体121は、図2(a)の領域のみではなく、図2(b)のそれぞれのパターン、例えばパターン111を1つ1つ形成するようにパターン111の周囲にも形成されている。レチクル100の材料には、一般にレチクルに用いる透明な石英等を用いることができる。また、遮光体121には公知の材料を用いることができ、例えばクロムを用いることができる。なお、本実施形態では、一つのレチクル100が4つの単位領域を有する例について説明しているが、これに限定されるわけではない。また、本発明に用いるレチクル100のパターンは、ネガレジスト用途又はポジレジスト用途に応じて、その形状を適宜形成すればよい。
Each unit area is shielded by the
レチクル100を用いてチップパターン200を形成する場合、パターン201に対応するパターン111を含むレチクル100の第1単位領域101の一部の領域を指定し、それ以外の領域を遮光領域221により遮光して露光する。つづいてパターン203に対応するパターン113を含む第2単位領域103の一部の領域を指定し、それ以外の領域を遮光領域223により遮光して露光すればよい。このように、所望のパターンのあるレチクルの領域の一部のみを露光し、このパターンを複数組み合わせることで所望のチップパターンを形成することができる。
When the
図3は、実施形態1の本発明に係るステッパ700を示す模式図である。ステッパ700は、例えば、光源701と、調光部である楕円鏡703、反射鏡705、波長選択フィルタ707及びフライアイインテグレータ709と、開閉部であるブラインド711と、導光部である反射鏡713及びレンズ系715と、投影光学系717と、位置調整部であるステージ719及び駆動制御系751とを有する。
FIG. 3 is a schematic view showing a
光源701から発する光は、楕円鏡703及び反射鏡705により波長選択フィルタ707に導かれ、波長選択フィルタ707により所望の波長に調整されてフライアイインテグレータ709で均一化される。均一化された光は、ブラインド711の開閉により、レチクル531へ照射される。シリコンウェハ1の上部表面に塗布されたレジスト3へパターンを投影露光する場合は、光は反射鏡713、レンズ系715を通してレチクル100に導かれ、レチクル100により遮られなかった光は、投影光学系717を通してシリコンウェハ1上のレジスト3に照射される。これにより、レチクル100に形成されたパターンはレジスト3に投影露光される。シリコンウェハ1を載せたステージ719は、水平方向の二軸方向(互いに直交するX軸方向(第2の方向)とY軸方向(第1の方向))への移動及び水平方向の回転が可能であり、シリコンウェハ1の露光位置を調整する。
Light emitted from the
例えば、パターン201を露光する場合、対応するレチクル100の第1単位領域101に複数形成されたパターン111の一部のみに照射光791を照射する。駆動制御系751は、図1に示したようにレチクル100に遮光領域221ができるように、ブラインド711を制御して開口する位置と形状を制御する。一般にブラインド711は、L字形状の遮光板2枚の組合せで、この遮光板を水平方向に動かすことにより矩形状の開口部の形状や大きさを変更する。本実施形態に係る本発明のブラインド711は、駆動制御系751によりレチクル100の所望の領域に所望の形状や大きさで照射光791を照射することができる。なお、ブラインド711は、L字形状の遮光板2枚の組合せに限定されず、遮光板の形状や枚数は他の組合せであってもよい。
For example, when the
以上説明したように、本実施形態に係る本発明の複数パターンの形成方法及びパターン形成装置によると、複数の領域に複数の異なるパターンを形成した1枚のレチクルを用いて、所望の領域のみに照射光を照射し、複数の異なるパターンを組み合わせることにより、シリコンウェハ上のレジストに所望のパターンを形成することができるという優れた効果を奏する。本発明の複数パターンの形成方法及びパターン形成装置は、パターンをテンプレート化することでレチクルに汎用性を付与し、レジストパターンの形成に必要なレチクルの枚数を減らすことができる。これにより、レチクルの製作に必要な時間とコストを削減することが可能となる。特に、製品の試作段階でのスピードアップとコストダウンには有効である。また、本実施形態に係る本発明の複数パターンの形成方法及びパターン形成装置は、MEMSのような多品種少量生産を行う分野においては、製造する製品ごとにレチクルを用意する必要がなくなるため特に有効である。 As described above, according to the method for forming a plurality of patterns and the pattern forming apparatus of the present invention according to the present embodiment, using a single reticle in which a plurality of different patterns are formed in a plurality of regions, only a desired region is used. By irradiating irradiation light and combining a plurality of different patterns, there is an excellent effect that a desired pattern can be formed on the resist on the silicon wafer. The method and apparatus for forming a plurality of patterns according to the present invention can impart versatility to a reticle by forming a pattern as a template, and can reduce the number of reticles necessary for forming a resist pattern. Thereby, it is possible to reduce the time and cost required for manufacturing the reticle. In particular, it is effective for speeding up and cost reduction at the prototype stage of the product. Further, the multiple pattern forming method and pattern forming apparatus of the present invention according to the present embodiment are particularly effective in the field of high-mix low-volume production such as MEMS because it is not necessary to prepare a reticle for each product to be manufactured. It is.
(実施形態2)
実施形態2においては、実施形態1で説明した複数パターンの形成方法の精度を向上するための手段について説明する。図4は、本実施形態に係る本発明のパターン形成時の位置あわせ方法を示す模式図である。レジストを塗布したシリコンウェハ1には、アライメントマーク31が付されており、レチクル300にもアライメントマーク331が付されている。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, means for improving the accuracy of the multiple pattern forming method described in the first embodiment will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing an alignment method when forming a pattern according to the present invention according to the present embodiment. An
パターンを形成するときにアライメントマーク31とアライメントマーク331とをあわせることで、レチクル300とシリコンウェハ1との任意の位置での位置あわせを精度よく行うことができる。位置あわせした後にレチクル300の所望のパターンのある領域を指定して露光することで、シリコンウェハ1の任意の位置に所望のパターンを形成することができる。
By aligning the
ところで、一般的なステッパはレチクルの照射領域を指定すると、ブラインドによる開口領域がずれを生じることがある。図5(a)は、ずれの領域を示す図で、レチクル300の任意の領域に光を照射するようにブラインドを開口すると、領域351はずれの範囲となり、パターン形成には使用できない。1枚のレチクルで1種類のパターンを形成する場合は、このようなずれは問題となりにくいが、本発明の複数パターンの形成方法においては細かな照射領域指定をするため問題となる。
By the way, when a general stepper designates an irradiation area of a reticle, a blind opening area may be displaced. FIG. 5A is a diagram showing a shift area. When a blind is opened so as to irradiate light to an arbitrary area of the
このようなずれの対処法としては、図5(b)に示すように、ずれの領域以上にパターン領域301とパターン領域303との間を開けるようにレチクル300にパターンを形成する。図6は、本実施形態に係るレチクル300の遮光領域321を示す模式図である。パターン領域301に光を照射する場合、ブラインドによる開口領域341より外側まで開口するようなずれを生じることがある。このため、開口領域341より外側まで遮光領域321を形成するようにしてもよい。遮光領域321は、パターン領域301の外側に200μm以上の幅で形成してもよい。遮光領域321は、一般に用いられるクロムを用いることができる。
As a countermeasure for such a shift, as shown in FIG. 5B, a pattern is formed on the
以上説明したように、本実施形態に係る本発明の複数パターンの形成方法の精度を向上するための手段によると、レチクルの所望の領域にあるパターンを精度よくレジストに露光すること可能となる。これにより、汎用性と精度がともに高い複数パターンの形成方法及びパターン形成装置が提供される。 As described above, according to the means for improving the accuracy of the method for forming a plurality of patterns of the present invention according to the present embodiment, it is possible to accurately expose a resist in a desired region of a reticle onto a resist. As a result, a multi-pattern forming method and a pattern forming apparatus having both high versatility and high accuracy are provided.
(実施形態3)
実施形態1及び2においては、複数パターンの形成方法について詳細に述べたが、実施形態3においては、上述のパターン形成を製品へ応用する例について説明する。図7(a)は、従来のチップパターン配置を示し、図7(b)は実施形態3に係る本発明のパターン形成方法によるチップパターン配置を示す模式図である。
(Embodiment 3)
In the first and second embodiments, the method for forming a plurality of patterns has been described in detail. In the third embodiment, an example in which the above pattern formation is applied to a product will be described. FIG. 7A shows a conventional chip pattern arrangement, and FIG. 7B is a schematic diagram showing a chip pattern arrangement according to the pattern forming method of the present invention according to the third embodiment.
半導体リソグラフィにおいては、所望の電気特性を得るために、一般に面方位をあわせるようにしてパターンを形成する。例えば、(100)面方位のシリコンウェハに図7(a)に示したような直線的なパターン811が連続して形成され、そのようなチップパターン801が同一方向に連続して形成される場合、そのパターンが<110>面方位のへき開面850と一致すると、そのパターンに沿ってシリコンウェハは破断しやすくなる。一点鎖線は、そのときのへき開面830と一致するパターン811の方向を示す。
In semiconductor lithography, in order to obtain desired electrical characteristics, a pattern is generally formed so that the plane orientation is aligned. For example, when a
特に、バルクMEMS分野においては、メモリなどの半導体素子に比して、シリコンウェハに深い穴や溝を有する同一パターンを複数形成することが多い。形成される穴や溝の深さは、数十μm〜数百μmにもなるため、シリコンウェハの開面に沿って破断が生じやすい。このため、シリコンウェハに同一パターンを複数形成するときに、破断を起こしにくいパターン形成方法が望まれる。 In particular, in the bulk MEMS field, a plurality of identical patterns having deep holes and grooves are often formed in a silicon wafer as compared with a semiconductor element such as a memory. Since the depths of the holes and grooves to be formed are several tens of μm to several hundreds of μm, breakage tends to occur along the open surface of the silicon wafer. For this reason, when forming the same pattern in multiple numbers on a silicon wafer, the pattern formation method which does not raise | generate a fracture | rupture is desired.
一方で、バルクMEMSにおいては、面方を必ずしもそろえる必要はない。そこで、本発明者らは、半導体リソグラフィよるパターン形成において、通常行われないシリコンウェハの面方位をずらす試みをあえて検討した。図7(b)に示すように、チップパターン403とチップパターン405を市松模様のように形成するチップパターン配置400は、シリコンウェハのそのような破断を防ぐ方法として有効である。
On the other hand, in bulk MEMS, it is not always necessary to align the sides. Therefore, the present inventors have deliberately tried to shift the plane orientation of a silicon wafer which is not normally performed in pattern formation by semiconductor lithography. As shown in FIG. 7B, the
詳細に説明すると、チップパターン配置400は、例えば、所定の深さをもって第1の方向411a及び第2の方向411bにエッチングされたパターン411を直線状に断続的に形成したパターンを含むチップパターン403と、チップパターン403を90°回転したチップパターン405とが第1の方向411aと第2の方向411bに繰り返し形成されている。
More specifically, the
パターン411としては、例えば櫛歯構造の櫛歯部、一方向に複数配列した流路、あるいはセンシングデバイスのビーム部等がこれに該当する。また、シリコンウェハは、ベアシリコンウェハやSOI(Silicon on Insulator)基板であってもよい。
Examples of the
このとき、チップパターン403において断続的に形成したパターン411を仮想的に直線として結んだ線433は、第1の方向411aと一致している。また、チップパターン405において断続的に形成したパターン411を仮想的に直線として結んだ線435は、第1の方向411aと一致せず、90°の角度を形成している。本実施形態においては、図7に示したようにチップパターン403に隣接するチップパターン405は、チップパターン403を90°回転した配置としている。このような市松模様の配置においては線433と線435とが互いに直交するようになるため、シリコンウェハの全体にわたり連続して軸850と一致する仮想的な線は生じない。よって、ウェハの破断は起きにくくなる。
At this time, a
図8に本実施形態におけるレチクル100のパターンを示す。レチクル100の第2単位領域103には、第1の方向113a及び第2の方向113bに所定の幅を有するパターン113を直線状に断続的に形成したパターンが第1の方向111aと第2の方向111bとに繰り返し形成されている。第3単位領域105には、パターン113を90°回転したパターンが第2の方向113bに直線状に断続的に形成したパターンが第1の方向111aと第2の方向111bとに繰り返し形成されている。さらに第4単位領域107には、パターン113を第2の方向に所定の距離dX移動させたパターンが第1の方向113aに直線状に断続的に形成され、パターンが第1の方向111aと第2の方向111bとに繰り返し形成されている。
FIG. 8 shows a pattern of the
チップパターン103において断続的に形成したパターン113を仮想的に直線として結んだ線133は、第1の方向113aと一致している。また、チップパターン105において断続的に形成したパターン113を仮想的に直線として結んだ線135は、第1の方向113aと一致せず、90°の角度を形成している。さらに、チップパターン107において断続的に形成したパターン113を仮想的に直線として結んだ線137は、第1の方向113aと一致するが、パターン113の配置が第2の方向に所定の距離dX移動しているため、チップパターン103のパターン113を仮想的に直線として結んだ線133とは第2の方向にわずかにずれが生じる。
A
本実施形態においては、図7(b)に示したようなチップパターン配置400を形成するために、レチクル100の第2単位領域103と第3単位領域105とを用いて、隣接して配置するようにウェハ上のレチクルに照射することで、ウェハのへき開面とウェハのパターンを形成する面とが直交する軸と、ウェハの第1の領域における第1の方向又は隣接する第2の領域における第1の方向とが、異なるように複数のチップパターンを形成することができる。
In the present embodiment, in order to form a
図9は、上述のパターンを形成する方法を説明する模式図である。まず、図9(a)上図のようにチップパターン配置400の一部であるチップパターン配置410を形成する。図9(a)下図のように、チップパターン403に対応するレチクル100のパターン113が形成された第2単位領域103のみに光を照射するように、ブラインドにより遮光領域421を遮光して露光する。次に、図9(b)上図のチップパターン405を形成するために、図9(b)下図のように、レチクル100のパターン113が90°回転したパターンが形成された第3単位領域105のみに光を照射するように、ブラインドにより遮光領域423を遮光して露光する。このように、順次所望の領域のみを開口するようにブラインドを調整することで、チップパターン配置400を1枚のレチクルのみで形成することができる。
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method of forming the above-described pattern. First, as shown in the upper diagram of FIG. 9A, a
また、1つのチップパターンを形成するために、1つの領域を選択して照射する例を説明したが、本実施形態の複数パターンの形成方法は、これに限定されるものではなく、1つの領域の中の複数のパターンが形成された一部の領域を選択して照射することで、1つのチップパターンを形成するようにしてもよい。 Further, although an example in which one region is selected and irradiated in order to form one chip pattern has been described, the method for forming a plurality of patterns of the present embodiment is not limited to this, and one region is formed. One chip pattern may be formed by selecting and irradiating a partial region in which a plurality of patterns are formed.
以上説明したように、本実施形態に係る本発明の複数パターンの形成方法によると、1枚のレチクルに形成された複数のパターンを用いて、所望の領域にあるパターンを組み合わせて露光することで、ウェハに破断しにくいパターン形成をすること可能となる。 As described above, according to the method for forming a plurality of patterns of the present invention according to the present embodiment, by using a plurality of patterns formed on one reticle, by combining and exposing patterns in a desired region. Thus, it becomes possible to form a pattern that is difficult to break on the wafer.
(実施形態4)
実施形態3においては、連続するパターンのへき開面との一致によるシリコンウェハの破断を防ぐため市松模様のようなパターン形成をする方法について説明したが、本実施形態のおいては、別のパターン形成方法について説明する。
(Embodiment 4)
In the third embodiment, the method of forming a pattern such as a checkered pattern is described in order to prevent the silicon wafer from being broken by the coincidence with the cleavage plane of the continuous pattern. However, in this embodiment, another pattern formation is performed. A method will be described.
図10は、実施形態4に係る本発明のチップパターン配置500を示す模式図である。チップパターン配置500においては、例えば、所定の深さをもって第1の方向511a及び第2の方向511bにエッチングされたパターン511を直線状に断続的に形成したパターンを含むチップパターン503と、チップパターン503を第2の方向511bに距離dXだけずらしたチップパターン507とが第1の方向511aに交互に形成される。このような配置では、パターン503のパターン方向の仮想的な線533と、パターン507のパターン方向の仮想的な線537とが一致しないため、シリコンウェハ全体にわたるようなパターンの連続性が失われるため、へき開面の軸850との一致による破断は生じにくくなる。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a
図11は、上述のパターンを形成する方法を説明する模式図である。実施形態3で説明したレチクル100を用いた例として説明すると、まず、図11(a)のように、パターン503に対応するレチクル100のパターン113が形成された第2単位領域103のみに光を照射するように、ブラインドにより遮光領域521を遮光して露光する。次に、図11(b)に示すように、パターン507を形成するためにレチクル100のパターン113を第2の方向に所定の距離dX移動させたパターンが形成された第4単位領域107のみに光を照射するように、ブラインドにより遮光領域523を遮光して露光する。このように、順次所望の領域のみを開口するようにブラインドを調整することで、チップパターン配置500を1枚のレチクルのみで形成することができる。
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a method of forming the above-described pattern. As an example using the
また、1つのチップパターンを形成するために、1つの領域を選択して照射する例を説明したが、本実施形態の複数パターンの形成方法は、これに限定されるものではなく、1つの領域の中の複数のパターンが形成された一部の領域を選択して照射することで、1つのチップパターンを形成するようにしてもよい。 Further, although an example in which one region is selected and irradiated in order to form one chip pattern has been described, the method for forming a plurality of patterns of the present embodiment is not limited to this, and one region is formed. One chip pattern may be formed by selecting and irradiating a partial region in which a plurality of patterns are formed.
以上説明したように、本実施形態に係る本発明の複数パターンの形成方法によると、1枚のレチクルに形成された複数のパターンを用いて、所望の領域にあるパターンを組み合わせて露光することで、ウェハに破断しにくいパターン形成をすること可能となる。 As described above, according to the method for forming a plurality of patterns of the present invention according to the present embodiment, by using a plurality of patterns formed on one reticle, by combining and exposing patterns in a desired region. Thus, it becomes possible to form a pattern that is difficult to break on the wafer.
1 シリコンウェハ
3 レジスト
31 アライメントマーク
100 レチクル
101 第1単位領域
103 第2単位領域
105 第3単位領域
107 第4単位領域
111 パターン
113 パターン
113a 第1の方向
113b 第2の方向
121 遮光体
133 仮想的な線
135 仮想的な線
137 仮想的な線
200 チップパターン
201 パターン
203 パターン
221 遮光領域
223 遮光領域
300 レチクル
301 パターン領域
303 パターン領域
331 アライメントマーク
351 ずれの範囲
400 チップパターン配置
403 パターン
405 パターン
410 一部のチップパターン
411 パターン
411a 第1の方向
411b 第2の方向
421 遮光領域
423 遮光領域
433 仮想的な線
435 仮想的な線
500 チップパターン配置
503 パターン
507 パターン
511 パターン
511a 第1の方向
511b 第2の方向
521 遮光領域
523 遮光領域
533 仮想的な線
537 仮想的な線
700 ステッパ
701 光源
703 楕円鏡
705 反射鏡
707 波長選択フィルタ
709 フライアイインテグレータ
711 ブラインド
713 反射鏡
715 レンズ系
717 投影光学系
719 ステージ
751 駆動制御系
791 照射光
800 チップパターン群
801 チップパターン
811 パターン
830 仮想的な線
850 へき開面
901 レチクル
911 チップパターン
921 シリコンウェハ
951 照射光
Claims (6)
複数の領域に前記複数の異なるパターンを配置したレチクルを用い、
前記複数の領域には、第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向にそれぞれ所定の幅を有し、前記第1の方向に直線状、且つ断続的に形成された複数の前記パターンを含み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行に形成した複数のチップパターンを有し、
前記複数の領域は第1の領域と前記第1の領域と異なる第2の領域を有し、
前記ウェハのへき開面と前記ウェハの前記パターンを形成する面とが直交する軸と、前記第1の領域における前記第1の方向又は第2の方向あるいは前記第2の領域における前記第1の方向又は第2の方向とが、異なるように、
前記複数の領域から前記第1の領域を選択し、前記第1の領域の一部以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第1の領域の一部に光を照射して、前記レジストに第1のパターンを形成し、
前記複数の領域から前記第2の領域を選択し、前記第2の領域の一部以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第2の領域の一部に光を照射して、前記レジストに第2のパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。 In a method of forming a chip pattern having a plurality of different patterns on a resist on a wafer,
Using a reticle in which the plurality of different patterns are arranged in a plurality of regions,
The plurality of regions each have a predetermined width in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction, and are formed in a straight line and intermittently in the first direction. A plurality of chip patterns formed in parallel to the first direction and the second direction,
The plurality of regions include a first region and a second region different from the first region,
The axis at which the cleavage plane of the wafer and the plane forming the pattern of the wafer are orthogonal to each other, the first direction or the second direction in the first region, or the first direction in the second region Or so that the second direction is different,
Wherein said plurality of regions a first select an area, the plurality of areas other than the part of the first region is shielded by a blind, by radiating light to a portion of said first region, said Forming a first pattern on the resist;
Wherein said plurality of regions a second region is selected, the plurality of areas other than the part of the second region is shielded by a blind, by radiating light to a portion of the second region, the A pattern forming method comprising forming a second pattern on a resist.
前記複数の領域から前記第1の領域と異なる第2の領域を選択し、前記レチクルのアライメントマークと前記ウェハのアライメントマークとが一致するように前記レチクルを配置し、前記第2の領域以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第2の領域に光を照射して、前記レジストにパターンを形成することを特徴とする請求項1に記載のパターン形成方法。 A first region is selected from the plurality of regions, the reticle is arranged so that the alignment mark of the reticle and the alignment mark of the wafer coincide with each other, and the plurality of regions other than the first region are blinded. Shielding the light, irradiating the first region with light, forming a pattern on the resist,
A second region different from the first region is selected from the plurality of regions, the reticle is arranged so that the alignment mark of the reticle and the alignment mark of the wafer coincide with each other, and other than the second region The pattern forming method according to claim 1, wherein the plurality of regions are shielded by a blind, and the second region is irradiated with light to form a pattern on the resist.
複数の領域に複数の異なるパターンを配置したレチクルを用い、
前記複数の領域には、第1の方向及び前記第1の方向に直交する第2の方向にそれぞれ所定の幅を有し、前記第1の方向に直線状、且つ断続的に形成された複数の前記パターンを含み、前記第1の方向及び前記第2の方向に平行に形成した複数のチップパターンを有し、
前記複数の領域は第1の領域と前記第1の領域と異なる第2の領域を有し、
前記ウェハのへき開面と前記ウェハの前記パターンを形成する面とが直交する軸と、前記第1の領域における前記第1の方向又は第2の方向あるいは前記第2の領域における前記第1の方向又は第2の方向とが、異なるように、前記複数の領域から前記第1の領域を選択し、前記第1の領域以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第1の領域に光を照射して、前記レジストに第1のチップパターンパターンを形成し、
前記複数の領域から前記第2の領域を選択し、前記第2の領域以外の前記複数の領域をブラインドにより遮光し、前記第2の領域に光を照射して、前記レジストに第2のチップパターンパターンを形成することを特徴とするパターン形成方法。 In a method of forming a chip pattern having a plurality of patterns on a resist on a wafer,
Using a reticle with multiple different patterns in multiple areas,
The plurality of regions each have a predetermined width in a first direction and a second direction orthogonal to the first direction, and are formed in a straight line and intermittently in the first direction. A plurality of chip patterns formed in parallel to the first direction and the second direction,
The plurality of regions include a first region and a second region different from the first region,
The axis at which the cleavage plane of the wafer and the plane forming the pattern of the wafer are orthogonal to each other, the first direction or the second direction in the first region, or the first direction in the second region or the second and the direction, differently, selecting the first region from said plurality of regions, said plurality of regions other than the first region is shielded by a blind, a light to the first region , To form a first chip pattern pattern on the resist,
Wherein said plurality of regions a second region is selected, the plurality of areas other than the second region shielded by a blind, by irradiating light to the second region, the second chip to the resist A pattern forming method comprising forming a pattern pattern.
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