JP6149449B2 - ウェハ上へのパターン形成方法、マスク、露光方法および露光装置 - Google Patents
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Description
A−1.露光装置の構成:
図1は、本発明の実施形態における露光装置10の構成を模式的に示す説明図である。本実施形態の露光装置10は、マスク20(レチクルとも呼ばれる)に形成されたパターンを縮小してウェハW上(より詳細には、ウェハWに塗布された感光性レジスト上)に焼き付ける縮小投影型の露光装置である。より詳細には、露光装置10は、縮小投影露光倍率が1/2.5であるステッパと呼ばれる露光装置である。図1に示すように、露光装置10は、照明光学系110と、マスクステージ130と、縮小投影光学系140と、ウェハステージ150とを備える。
図2は、本実施形態の露光装置10において用いられるマスク20の構成を概略的に示す説明図である。図2に示すように、本実施形態のマスク20には、半導体チップパターン210と露光精度測定用パターン220とが形成されている。なお、図2では、半導体チップパターン210の外形を単なる白抜きの矩形で示し、半導体チップパターン210の内部の実際のパターン構成については図示を省略している。マスク20における半導体チップパターン210および露光精度測定用パターン220以外の領域は、光を遮蔽する遮蔽領域230とされている。
図4は、本実施形態における半導体チップ製造処理の流れを示すフローチャートである。半導体チップ製造処理は、ウェハW上に複数の半導体チップを形成する処理である。以下の説明では、形成される半導体チップは、2つのレイヤ(層)から構成されるものとする。
X−Pitch=((Xa+Xb)+(Xc+Xd))/2・・・(1)
Y−Pitch=((Ya+Yc)+(Yb+Yd))/2・・・(2)
Rot =((Xa−Xc)+(Xb−Xd))/2・・・(3)
この発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
20…マスク
110…照明光学系
130…マスクステージ
140…縮小投影光学系
150…ウェハステージ
210…マスク上の半導体チップパターン
220…マスク上の露光精度測定用パターン
222…遮蔽領域
230…遮蔽領域
240…パターン
242…透過領域
250…パターン
252…遮蔽領域
260…パターン
262…透過領域
310…ウェハ上の半導体チップパターン
320…ウェハ上の露光精度測定用パターン
420…露光精度測定用パターンの設計上の位置
520…ウェハ上の第2レイヤの露光精度測定用パターン
620…露光精度測定用パターンの設計上の位置
W…ウェハ
Claims (8)
- ウェハ上にパターンを形成する方法であって、
複数の半導体チップパターンと、前記ウェハ上に形成される単一レイヤの位置精度と複数レイヤ間の重ね合わせ精度とを測定可能な1つの露光精度測定用パターンと、が形成された1つのマスクを準備する工程と、
1つの前記マスクと縮小投影型露光装置とを用いて、前記ウェハ上に複数の前記半導体チップパターンを露光すると共に、前記ウェハ上における前記半導体チップパターンが露光される領域の外側の領域のみに前記露光精度測定用パターンを露光する第1レイヤのための露光工程と、
前記第1レイヤのための露光工程において前記ウェハ上に露光されたパターンに基づき加工を施すことにより、前記ウェハ上に複数の前記半導体チップパターンと前記露光精度測定用パターンとを含む前記第1レイヤを形成する工程と、
1つの前記マスクと縮小投影型露光装置とを用いて、前記ウェハ上に複数の前記半導体チップパターンを露光すると共に、前記ウェハ上における前記半導体チップパターンが露光される領域より外側の領域のみに前記第1レイヤのための露光工程と同じ前記露光精度測定用パターンを露光する第2レイヤのための露光工程と、
前記第2レイヤのための露光工程において前記ウェハ上に露光されたパターンに基づき加工を施すことにより、前記ウェハ上に複数の前記半導体チップパターンと前記露光精度測定用パターンとを含む前記第2レイヤを形成する工程と、
前記第1レイヤと前記第2レイヤとの間の重ね合わせ精度を測定し、縮小投影型露光装置のずれが低減されるよう補正する露光補正処理工程と、を備えることを特徴とする、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記第1レイヤのための露光工程と前記第2レイヤのための露光工程とは、それぞれ、前記マスクと前記ウェハとのアンロードを実行することなく、前記半導体チップパターンと前記露光精度測定用パターンとを露光する工程であることを特徴とする、方法。 - 請求項1または請求項2に記載の方法であって、
前記第1レイヤのための露光工程と前記第2レイヤのための露光工程とは、それぞれ、少なくとも前記ウェハの中心を対角線の交点とする矩形の各頂点の位置に前記露光精度測定用パターンを露光する工程であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の方法であって、
前記露光精度測定用パターンは、十字形状のパターンと矩形のパターンとの少なくとも一方であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の方法であって、
前記第1レイヤのための露光工程と前記第2レイヤのための露光工程とは、それぞれ、前記縮小投影型露光装置として、縮小投影露光倍率が1/2.5であるステッパを用いて実行され、
前記マスクに形成された前記露光精度測定用パターンの中心と前記半導体チップパターンの外縁との最短距離は、2.125mm以上であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の方法であって、
前記第1レイヤのための露光工程と前記第2レイヤのための露光工程とは、それぞれ、前記縮小投影型露光装置として、縮小投影露光倍率が1/4であるステッパを用いて実行され、
前記マスクに形成された前記露光精度測定用パターンの中心と前記半導体チップパターンの外縁との最短距離は、1.58mm以上であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の方法であって、
前記第1レイヤのための露光工程と前記第2レイヤのための露光工程とは、それぞれ、前記縮小投影型露光装置として、縮小投影露光倍率が1/5であるステッパを用いて実行され、
前記マスクに形成された前記露光精度測定用パターンの中心と前記半導体チップパターンの外縁との最短距離は、1.6mm以上であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の方法であって、
前記露光精度測定用パターンは、パターン寸法の精度を測定可能なパターンである、方法。
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