JPH0222532B2 - - 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６図および第７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６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７図は第６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、ヘの字のタ
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）と周辺等のパターン内部の空
白部分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
のヘ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。

(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、キーパ
ターンのターゲツトマークをターゲツトセンタが
チツプセンタの延長上になる様に設け、マニユア
ルアライメントマークを各素子間の縦方向のスク
ライブライン上に設けることによりマニユアルア
ライメントマークを各素子パターンと無関係の位
置に設けてパターン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
クを縦方向のスクライブライン上に設けているの
で、各素子パターンと無関係にマニユアルアライ
メントマークを配置でき、パターン設計を無制約
で行なえる。また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左右のマニ
ユアルアライメントマークを見ながらオフセツト
調整を行なえる。

(ヘ) 実施例 本発明に依るパターン位置合わせ方法の第１の
実施例を第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、各キーパタ
ーン１，２は素子パターン５の通常１個分を占有
して形成される。キーパターン１，２の形状はヘ
の字のターゲツトマーク４で形成され、マスク側
に設けた平行に離間した２組のハの字の中間にウ
エハ上のヘの字マークを位置させて位置合わせを
行う。キーパターン１，２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４を有し、タ
ーゲツトマークの頂点を結ぶ一点破線をターゲツ
トセンタTCと呼んでいる。マニユアルアライメ
ントマーク３…３は各素子パターン５毎に設けら
れ、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
４のターゲツトセンタTCをチツプセンタＣと一
致させ、マニユアルアライメントマーク３…３を
各素子パターン５に隣接する縦方向のスクライブ
ライン６上に設けているのである。スクライブラ
イン６はチツプサイズにより若干異なるが大体長
さ2000μｍで巾100μｍ位の大きさを有し、マニユ
アルアライメントマーク３…３を十分に配置でき
る。従つて第３図に示す如く、チツプの横方向の
サイズを2lとすると、各マニユアルアライメント
マーク３…３はターゲツトセンタTCより左右に
ｌだけ離間して配置される。なおターゲツトセン
タTCの延長上に設けた三角印のマニユアルアラ
イメントマーク７…７は従来のルールに依るもの
である。本発明では本発明に依るマニユアルアラ
イメントマーク３…３と従来のマニユアルアライ
メントマーク７…７のいずれかを選択できる。

本発明に依れば、一対の対物レンズをターゲツ
トセンタTCより内側にｌ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５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図右側に示す
キーパターン２側では矢印に示す如く各素子パタ
ーン５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ｌだけ移動すると
上述したのと逆方向のマニユアルアライメントマ
ーク３…３を見ることができる。その後は一対の
対物レンズを内側あるいは外側に各素子パターン
５の横方向サイズ2lだけ移動すれば隣接する各素
子パターン５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４図および第５図を参照して本発明の他
の実施例を説明する。本実施例では１つのターゲ
ツトセンタTCに対して複数のターゲツトマーク
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを縦積みで設け、夫々の
ターゲツトマークに対応したマニユアルアライメ
ントマーク３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを縦方向のス
クライブライン６上に複数縦積みに設けている。
従つて本実施例では各ターゲツトマーク４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄ毎に新しいマニユアルアライメン
トマーク３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを用意されるの
で、同一ターゲツトセンタTCを用いても各プロ
セス工程で新しいマニユアルアライメントマーク
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを利用でき、各マニユア
ルアライメントマーク３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが
見易くなり且つアライメント精度を向上できる。
しかも各マニユアルアライメントマーク３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄはターゲツトセンタTCより左右
にｌだけ一対の対物レンズを移動するのみで同時
に見ることができ、きわめて一対の対物レンズの
取り扱いが規格化でき操作が容易となる。

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
セツト調整はターゲツトセンタTCよるｌだけ離
間したマニユアルアライメントマーク３…３を一
対の対物レンズを外側又は内側に移動して必ず両
視野に同時に捕えながら行う。

(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を縦方向のスクライブライン６上に配置
できるので、各素子パターン５とは無関係となり
パターン設計の自由度が大巾に向上できる。

次に本発明では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、マニユアルアライメントマーク
３…３の位置を選択できる様になり、パターン設
計が容易となる。また既存のマスクにも直ちに採
用できる。

更に本発明ではマニユアルアライメントマーク
３…３の位置をターゲツトセンタTCよりｌだけ
固定して離間しているので、一対の対物レンズの
操作が極めて容易となり、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。

更に本発明の実施例では１つのターゲツトセン
タTCに複数のターゲツトマーク４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄを配置し、夫々に対応して新たなマニユ
アルアライメントマーク３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ
を設けているので、各マニユアルアライメントマ
ーク３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは夫々の工程で１回
のみ使用でき、マニユアルアライメントマーク３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが見易くなりアライメント
精度を向上できる。

更に本発明の他の実施例では各マニユアルアラ
イメントマーク３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄはスクラ
イブライン６上に縦積みに配置しているので、チ
ツプの縦方向サイズだけ設けることができ、各素
子パターン５に無関係に多数のマニユアルアライ
メントマーク３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを設けられ
る。また多数のマニユアルアライメントマーク３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを設けてもいずれもターゲ
ツトセンタTCより一定距離ｌしか離れていない
ので、極めて捜し易く取り扱いが容易となる。

【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図は第１図の
キーパターン付近の拡大したパターンを説明する
上面図、第４図は本発明の他の実施例を説明する
上面図、第５図は第４図のキーパターン付近の拡
大したパターンを説明する上面図、第６図は従来
のキーパターンの位置を説明する上面図、第７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、３，３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄはマニユアルアライメントマーク、４，
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはターゲツトマーク、５
は各素子パターン、６はスクライブライン、TC
はターゲツトセンタ、Ｃはチツプセンタである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   ーン位置合わせ方法において、前記キーパターン
   のターゲツトマークのターゲツトセンタをチツプ
   センタの延長上に設け、前記マニユアルアライメ
   ントマークを各素子間の縦方向のスクライブライ
   ン上に設け、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。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記ターゲ
   ツトマークを夫々のターゲツトセンタがチツプセ
   ンタの延長上に位置する様に複数個設け、前記マ
   ニユアルアライメントを各素子間の縦方向のスク
   ライブライン上に複数個縦積みに設けることを特
   徴とするパターン位置合わせ方法。