JPH01140625A - 半導体ウエハの位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウェハの位置合わせ方法に関する。

（従来の技術） 従来、半導体ウェハ等の電子部品の製造プロセスでは、
半導体ウェハにレジストを塗布し、この半導体ウェハに
マスク等を用いてパターンを焼き付は露光する露光工程
がある。

この露光工程では、レジストを塗布した半導体ウェハと
パターン印刷用のマスクとを精度良く位置合わせする必
要°がある。

このような露光装置、例えばステッパ露光装置における
半導体ウェハの位置合わせ方法としては、第５図に示す
ように、半導体ウェハ１上に予めチップ２とともに位置
合わせ用マーク、例えばアライメントターゲット３を形
成し、これを用いて位置合わせを行う方法がある。

このようなステッパ露光装置における露□光作業は、第
６図に示すように、まず半導体ウェハ１上にレジストを
塗布しく１０１）　、このレジストをべ一キング工程に
て乾燥させた後（１０２）　、半導体ウェハ１を露光装
ばの処理台例えばＸ−Ｙステージ上に載置して処理対象
チップの位置合わせを行い（１０３）　、露光を行う（
１０４）。

位置合わせに際しては、検出機構例えばＣＯＤカメラ等
でアライメントターゲット３を撮像し、この撮像情報と
予め記憶機構に記憶されたパターンの画像情報とを確認
しながら位置合わせが行われる。

こうしてチップの位置合わせ作業と、露光作業を終了し
た後、次処理以降のチップについても同様に位置合わせ
、露光作業を行い、この作業を繰返して全てのチップの
露光が終了する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような露光装置におけるレジスト塗布方
法には種々あるが、例えば、半導体ウェハ上の中心部に
レジスト液を滴下した後、半導体ウニ′ハを回転させて
その遠心力によりレジストを均一に分散させる方法等が
一般的に行われている。このような方法により分散した
レジストは、′第７図に示すように凹凸部近傍□におい
てん−に分散しないため、アライメントターゲット３付
近のレジスト４の塗布状態は、レジスト４の流れる方向
即ちアライメントターゲット３の外径方向ａでレジスト
膜厚が厚くなった状態となっている。

この状態でアライメントターゲットの位置検出を行おう
とすれば、レジスト層の厚みの違いによる光透過率、反
射率および屈折率等のバラツキにより、撮像コントラス
トが著しく低下し、アライメントターゲット３の正しい
位置検出が困難となり、高精度な位置合わせができない
という問題があった。

即ち、上述した従来の位置合わせ方法では、レジストの
塗布状態によって画・像のコントラストが著しく変化す
るため、正確な撮像情報が得られず、またレジストが透
光率の低い材質のものである場合には、アライメントタ
ーゲットの検出が困難となる等、正確なアライメントタ
ーゲットの検出を行うことが難しく、高精度の位置合わ
せを行うことは不可能であった。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
で、レジスト膜による位置検出精度の低下を解消し、高
精度な位置合わせが可能な半導体ウェハの位置合わせ方
法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の半導体ウェハの位置合わせ方法は、レジスト膜
に被覆された半導体ウェハの位置合わせパターンを読み
取り、このパターン情報に基づいて前記半導体ウェハの
位置合わせを行う方法において、前記半導体ウェハの少
なくとも上記位置合わせパターン上に形成されたレジス
ト膜のみ透明度を比較的高くすることを特徴とするもの
である。

（作　用） 位置合わせ作業の前工程として、位置合わせ用パターン
上のレジスト膜を予備露光しておくことで、レジストが
硬化して透明度、が良好となり、位置合わせ用パターン
の確認が容易になる。また、予備露光後、予備露光した
レジスト膜を除去してもよい。

（実施例） 以下、本発明方法をステッパ露光作業に適用した一実施
例について図を参照して説明する。

まず、レジスト膜厚にてアライメントターゲットの形成
された半導体ウェハＳ１基板上にレジストを塗布しく２
０１）　、ベーキング工程でこの半導体ウェハに塗布さ
れタレシストを乾燥させた後（２０２）　、半導体ウェ
ハを露光装置の処理台例えばＸ−Ｙステージ上に載置し
て処理対象チップに形成された少なくともアライメント
ターゲラ計上またはその近傍のレジスト膜のみを透明度
を比較的高くする如く例えば露光する（２０３）　。

次に、アライメントターゲット近傍の画像を検出機楢例
えばＣＯＤカメラ等により読取り、この撮像情報と予め
定められたパターンの画像情報とを確認しながら半導体
ウェハの位置合わせを行う（２０４）　。

こうして、位置合わせ作業を終了した後、処理対象チッ
プの本露光作業を行う（２０５）。

少なくともアライメントターゲットのレジストの透明度
を比較的高くする、即ち上記アライメントターゲットの
露光作業（２０３）は、第２図に示したように、アライ
メントターゲット５以外を覆うマスク６を用いて、予め
半導体ウェハ７上の全てのアライメントターゲットを一
括露光しておけばよい。

このように予めアライメントターゲット近傍のレジスト
のみを露光しておけば、レジストの透明度が良好になり
、レジスト膜によるコントラストの低下を防止できる。

従って、アライメントターゲットの識別が容易になり、
高精度の位置合わせが可能となる。上記実施例では、マ
スク６は透明死後除去して本露光工程に移動する。

上述実施例では、アライメントターゲット上のレジスト
膜を予め露光することにより、レジストの透明度を向上
させてアライメントターゲットの識別を容易としたが、
本発明方法はこれに限定されるものではなく、第３図に
示すようにアライメントターゲットの露光後（２０３）
　、これを現像しく３０１）　、アライメントターゲッ
ト近傍のレジスト膜を除去する方法でもよい（３０２）
。この後、半導体ウェハの位置合わせをして（２０４）
　、処理対象チップの本露光を行う。

即ち、位置合わせ作業時においては、第４図に示すよう
にアライメントターゲット５上のレジスト膜８が除去さ
れた状態であるので、どのようなレジスト膜を塗布した
半導体ウェハでも正確にアライメントターゲット８の確
認ができ、高精度の位置合わせを行うことができる。特
に、濃色のレジストを使用する場合や、レジスト膜厚が
厚い場合等には上記方法は有効である。

尚、位置合わせ用のパターンとしてはアライメントター
ゲット以外のものでもよく、予備露光をしても支障のな
いパターンであればどのパターンでもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の半導体ウェハの位置合わ
せ方法によれば、半導体ウェハ」二に形成されるレジス
ト膜の種類にかかわらず、確実にアライメントターゲッ
トを検出することができるので、高精度の位置合わせを
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法をステッパ露光に適用した一実施例
を示す図、第２図はアライメントターゲット露光作業時
に用いる露光用マスクの一例を示す図、第３図は本発明
方法の他の実施例を示す図、第４図はアラ・イメントタ
ーゲット」−のレジスト膜を除去した半導体ウェハを示
す部分断面図、第５図は半導体ウェハに形成されたアラ
イメントターゲットを示す図、第６図は従来の方法を示
す図、第７図はアライメントターゲット上のレジストの
ｅｖ状態を示す図°である。 ５・・・・・・アライメントターゲット、６・・・・・
・マスク、７・・・・・・半導体ウェハ、８・・・・・
・レジスト。 出願人　　　東京エレクトロン株式会社代理人　　　弁
理士　　須　山　佐　−第３図 第４図 第６図 ａ 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）レジスト膜に被覆された半導体ウェハの位置合わ
   せパターンを読み取り、このパターン情報に基づいて前
   記半導体ウェハの位置合わせを行う方法において、 前記半導体ウェハの少なくとも上記位置合わせパターン
   上に形成されたレジスト膜のみ透明度を比較的高くする
   ことを特徴とする半導体ウェハの位置合わせ方法。
2. （２）透明度を比較的高くする手段は、露光により行う
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体ウ
   ェハの位置合わせ方法。
3. （３）半導体ウェハの所定のパターンとして前記半導体
   ウェハに予め形成された位置合わせ用パターンを用いる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体ウ
   ェハの位置合わせ方法。
4. （４）パターン情報の読み取りは、予備露光したレジス
   ト膜を除去した後行うことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の半導体ウェハの位置合わせ方法。