JPH0222531B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はパターン位置合わせ方法に関し、特に
一対の対物レンズを用いて半導体装置を製造する
際のパターンの位置合わせ方法に関する。

(ロ) 従来の技術 半導体装置は年々集積度が増し、パターンの微
細化が進んでいる。従つて半導体装置の製造装置
にも変革が起つており、光リソグラフイ技術にお
いてもコンタクト露光方式から反射投影露光方式
へと移行している。

具体的に露光技術としては、工業調査会発行
「最新LSIプロセス技術」第261頁〜第264頁に記
載されている如く、コンタクト露光方式、プロキ
シミテイ露光方式、反射型投影方式、縮小投影露
光方式が知られており、１：１の露光方法と５：
１あるいは10：１等の縮小露光方法に大別され
る。

１：１の露光方法を採用するコンタクト露光方
式、プロキシミテイ露光方式あるいは反射型投影
方式では、第４図および第５図に示す如くマスク
の左右に一対のキーパターン１１，１２を設け、
各素子には夫々マニユアルアライメントマーク１
３を設けている。第４図はキーパターン１１，１
２を設けた位置を示す上面図であり、ウエハの左
右に離間してキーパターン１１，１２を設けてい
る。第５図は第４図の左右のキーパターン１１，
１２およびその周辺の各素子パターン１４…１４
の拡大図である。通常キーパターン１１，１２は
素子パターン１４の１個分を占有し、への字のタ
ーゲツトマークで形成されている。各素子パター
ン１４…１４には各素子を形成する上で必要なパ
ターン（図示せず）と周辺あるいはスクライブラ
イン上にマニユアルアライメントマーク１３が設
けられている。

従来の露光方式ではキーパターン１１，１２を
用いてマスクとウエハの位置合わせを自動的にマ
スク合わせ装置を用いて行い、続いて対物レンズ
を用いて各マニユアルアライメントマーク１３を
用いてオフセツト調整を行つた後、露光をして各
素子パターンを焼き付けている。このオフセツト
調整はマスクを作成する際に生ずるキーパターン
１１，１２と各素子パターン１４の誤差や製造中
に生ずるウエハの歪による誤差を手動で修正する
ものである。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら従来の露光方式ではマニユアルア
ライメントマーク１３はキーパターン１１，１２
のへの字の頂点であるターゲツトセンタTCの延
長上に配置される様に設定されていた。これはオ
フセツト調整時に一対の対物レンズを用いて左右
のマニユアルアライメントマーク１３を同時に見
ながら微調を行うためである。一対の対物レンズ
は内側に同じ距離あるいは外側に同じ距離だけ移
動する機構を有しているので、ターゲツトセンタ
TC上に位置すると左右のマニユアルアライメン
トマーク１３を同時に捕えられるからである。

ところがマニユアルアライメントマーク１３の
位置を固定すると極めてパターン設計に自由度を
失う欠点がある。これを避ける意味でマニユアル
アライメントマーク１３の位置を異ならせると、
オフセツト調整時に一対の対物レンズで左右のマ
ニユアルアライメントマーク１３を同時に見るこ
とができなくなり、オフセツト調整に多大の時間
を要し且つアライメント精度も低下する欠点があ
つた。

また同じターゲツトセンタTCを複数工程で利
用する場合にはターゲツトセンタTCの延長線上
にマニユアルアライメントマーク１３を設ける場
合１個のマニユアルアライメントマーク１３しか
設けられず、複数工程で夫々新しいマニユアルア
ライメントマーク１３を利用できない欠点があつ
た。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は斯上した欠点に鑑みてなされ、マニユ
アルアライメントマークをターゲツトセンタTC
より等距離離間して左右に設けることにより、マ
ニユアルアライメントマークを設けられる位置の
任意性を増加させて設計の自由度を持たせたパタ
ーン位置合わせ方法を提供するものである。

(ホ) 作用 本発明に依れば、マニユアルアライメントマー
クをターゲツトセンタTCより左右に等距離離し
て複数個設けているので、キーパターンを用いて
マスク合わせ装置で自動的に位置合わせを行つた
後一対の対物レンズを左右に動かしても同時にマ
ニユアルアライメントマークを見ることができ
る。

(ヘ) 実施例 本発明に依るパターン位置合わせ方法を第１図
乃至第３図を参照して詳述する。

第１図に示す左右のパターンは、第２図に示し
たマスクの左右に離間して設けられるキーパター
ン１，２およびその周辺の各素子パターン（図示
せず）の拡大図である。

本発明に依る位置合わせ用マークはキーパター
ン１，２とマニユアルアライメントマーク３より
構成されている。キーパターン１，２は第２図に
示す如く、左右に離間して設けられ、通常各キー
パターン１，２は素子パターン４の１個分を占有
して形成される。キーパターン１，２の形状はへ
の字のターゲツトマークで形成され、ウエハ上の
への字マークを位置させてマスク上の平行に離間
した２つのハの字のターゲツトマーク（図示せ
ず）の中間に位置合わせを行う。キーパターン
１，２には第１図では１種しかないが、複数種の
ターゲツトマーク５を有し、ターゲツトマークの
頂点を結ぶ点線をターゲツトセンタTCと呼んで
いる。従つて各ターゲツトマーク毎に異なるター
ゲツトセンタTCを有する。マニユアルアライメ
ントマーク３…３は各素子パターン４毎に設けら
れ、各素子パターン４の周辺あるいは隣接したス
クライブライン上に設けられる。マニユアルアラ
イメントマーク３…３は正方形又は長方形状の枠
内に種々の拡散やエツチング等のプロセス工程に
対応した指示マークを設けて形成される。

本発明の特徴はキーパターン１，２とマニユア
ルアライメントマーク３…３′との位置関係にあ
る。即ちキーパターン１，２のターゲツトマーク
５のターゲツトセンタTCから左右に等距離ａだ
け離間して同一のマニユアルアライメントマーク
３，３′を各素子パターン内あるいは隣接したス
クライブライン上に一対設けているのである。こ
の関係を満足するとき一対の対物レンズをターゲ
ツトセンタTCより内側にａだけ移動すると、第
１図の左側に示すキーパターン１側では矢印の如
く各素子パターン４の右側のマニユアルアライメ
ントマーク３′を見ることができ、第１図の右側
に示すキーパターン２側では矢印の如く各素子パ
ターン４の左側のマニユアルアライメントマーク
３を見ることができる。逆に一対の対物レンズを
ターゲツトセンタTCより外側にａだけ移動する
と、第１図の左側に示すキーパターン１側では矢
印の如く各素子パターン４の左側のマニユアルア
ライメントマーク３を見ることができ、第１図の
右側に示すキーパターン２側では矢印の如く各素
子パターン４の右側のマニユアルアライメントマ
ーク３′を見ることができる。後は一対の対物レ
ンズを内側あるいは外側に各素子パターン４の横
サイズだけ移動すれば隣接する各素子パターン４
のマニユアルアライメントマーク３…３′を次々
に一対の対物レンズを用いて同時に見ることがで
きる。

次に第３図に本発明の他の実施例を示す。本実
施例は１つのターゲツトセンタTCに対して複数
のターゲツトマーク５，５′を設けこれに対応し
て複数組のマニユアルアライメントマーク３…
３′，６…６′を設けるものである。内側に設けた
ターゲツトセンタTCより距離ａだけ左右に離間
したターゲツトマーク５に対応した第１組の一対
の同一のマニユアルアライメントマーク３，３′
と外側に設けたターゲツトセンタTCより距離ｂ
だけ左右に離間したターゲツトマーク５′に対応
した第２組の一対の同一のマニユアルアライメン
トマーク６，６′とで形成されている。本実施例
では１つのターゲツトセンタTCに対して複数組
のマニユアルアライメントマーク３，３′，６，
６′を全く任意の位置に設けることが可能となり、
同一ターゲツトセンタTCを用いても各工程で新
しいマニユアルアライメントマーク３，３′，６，
６′を利用でき、マニユアルアライメントマーク
３，３′，６，６′が見易くなる。しかも複数組の
マニユアルアライメントマーク３，３′，６，
６′は前述した実施例と同様にして一対の対物レ
ンズで同時に見ることができる。

本発明に依れば、キーパターン１，２を用いて
機械的に自動位置合わせを行つた後、一対の対物
レンズを用いてオフセツト調整を行う。このオフ
セツト調整ではターゲツトセンタTCよりａ又は
ｂだけ左右に離れた位置にマニユアルアライメン
トマーク３…３′，６…６′を設けているので、一
対の対物レンズを外側又は内側に移動しても必ず
両視野に同時に同一のマニユアルアライメントマ
ーク３…３′，６…６′を見ることができる。

(ト) 発明の効果 本発明に依れば、マニユアルアライメントマー
ク３…３′を従来のターゲツトセンタTCの延長上
以外にも設定でき、更にターゲツトセンタTCよ
り左右に等距離だけ離間して同一のマニユアルア
ライメントマーク３…３′を設けるのみで良く、
マニユアルアライメントマーク３…３′の位置を
選択でき、パターン設計の自由度を大巾に向上で
きる。

また本発明に依ればターゲツトセンタTCの位
置が任意であり、種々の位置にターゲツトマーク
５を設けることができる。従つて本発明は従来の
キーパターン１，２を用いても良く、既存のキー
パターン１，２がそのまま使用できる利点があ
る。

次に本発明ではマニユアルアライメントマーク
３…３′の位置を変更しても従来と全く同じ様に
一対の対物レンズの両視野に同時にマニユアルア
ライメントマーク３…３′を見ながらオフセツト
調整が行なえ、オフセツト調整の時間の短縮を図
れ、アライメント精度も向上できる。

更に本発明では１つのターゲツトセンタTCに
対して複数組のマニユアルアライメントマーク
３，３′，６，６′を設けられるので、複数工程で
のターゲツトセンタTCを共通にしても各工程で
新たなマニユアルアライメントマーク３，３′，
６，６′を用いることができ、マニユアルアライ
メントマーク３，３′，６，６′が見易くアライメ
ント精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパターン位置合わせ方法を説
明する上面図、第２図は本発明に用いたキーパタ
ーンの位置を説明する上面図、第３図は本発明の
他の実施例を説明する上面図、第４図は従来のキ
ーパターンの位置を説明する上面図、第５図は従
来のパターン位置合わせ方法を説明する上面図で
ある。 １，２はキーパターン、３，３′，６，６′はマ
ニユアルアライメントマーク、４は素子パター
ン、５はターゲツトマークである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ キーパターンと各素子毎に設けたマニユアル
   アライメントマークとを有するマスクを用いて前
   記キーパターンで自動位置合わせを行つた後に一
   対の対物レンズを用いて左右のマニユアルアライ
   メントマークを用いてオフセツト調整を行うパタ
   ーン位置合わせにおいて、前記キーパターンのタ
   ーゲツトマークの中心線より等距離離間した左右
   の位置に複数個の前記マニユアルアライメントマ
   ークを設け、前記一対の対物レンズで前記マニユ
   アルアライメントマークを同時に見てオフセツト
   調整を行うことを特徴とするパターン位置合わせ
   方法。