JPH0263285B2 - - Google Patents
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- JPH0263285B2 JPH0263285B2 JP56107003A JP10700381A JPH0263285B2 JP H0263285 B2 JPH0263285 B2 JP H0263285B2 JP 56107003 A JP56107003 A JP 56107003A JP 10700381 A JP10700381 A JP 10700381A JP H0263285 B2 JPH0263285 B2 JP H0263285B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- exposure
- identification mark
- pattern
- semiconductor
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 48
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 7
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
- G03F7/70541—Tagging, i.e. hardware or software tagging of features or components, e.g. using tagging scripts or tagging identifier codes for identification of chips, shots or wafers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は微細パターンを用いた高集積半導体素
子等を製造する製造工程において使用されるパタ
ーン露光装置の改良に関するものである。
子等を製造する製造工程において使用されるパタ
ーン露光装置の改良に関するものである。
一般に、半導体素子の製造工程においては、半
導体基板（半導体ウエーハ）上に形成されるLSI
等の高集積半導体素子の特性管理や工程管理を徹
底させるため、半導体基板の一枚一枚にそれぞれ
固有の識別マークを形成することが必要である。
導体基板（半導体ウエーハ）上に形成されるLSI
等の高集積半導体素子の特性管理や工程管理を徹
底させるため、半導体基板の一枚一枚にそれぞれ
固有の識別マークを形成することが必要である。
このため、従来においては、一般に、半導体基
板を半導体素子製造工程、特にパターン露光工程
に投入する前に作業者が手書きによつて半導体基
板毎に識別マークの書き込み作業を行なつたり、
あるいは、例えばウエーハアイデンイフアイアの
ような専用の識別マーク書き込み装置を用いて半
導体基板毎に識別マークを形成している。このよ
うな識別マーク形成の公知例として、例えば、電
子材料（1980年１月号，第134頁）がある。
板を半導体素子製造工程、特にパターン露光工程
に投入する前に作業者が手書きによつて半導体基
板毎に識別マークの書き込み作業を行なつたり、
あるいは、例えばウエーハアイデンイフアイアの
ような専用の識別マーク書き込み装置を用いて半
導体基板毎に識別マークを形成している。このよ
うな識別マーク形成の公知例として、例えば、電
子材料（1980年１月号，第134頁）がある。
しかしながら、このような識別マーク形成作業
は煩雑となるばかりでなく、これらの識別マーク
形成作業により半導体基板上に汚染を誘発するこ
とがあり、最終的な半導体素子の歩留りの低下の
原因となるなどの問題をひき起していた。
は煩雑となるばかりでなく、これらの識別マーク
形成作業により半導体基板上に汚染を誘発するこ
とがあり、最終的な半導体素子の歩留りの低下の
原因となるなどの問題をひき起していた。
したがつて、本発明の目的はこのような半導体
基板上に識別マークを形成するための手作業や、
専用の識別マーク形成装置を不要とし、かつ、半
導体基板を汚染することなく、半導体基板上に識
別マークを容易に形成する手段を具備したパター
ン露光装置を提供することにある。
基板上に識別マークを形成するための手作業や、
専用の識別マーク形成装置を不要とし、かつ、半
導体基板を汚染することなく、半導体基板上に識
別マークを容易に形成する手段を具備したパター
ン露光装置を提供することにある。
上記目的を達成するために本発明においては、
半導体基板上に塗布された、感光剤膜上に半導体
素子パターンを露光する手段と、感光剤膜上の一
部に半導体基板毎に異なる識別マークを露光する
手段とによつてパターン露光装置を構成したこと
を特徴としている。
半導体基板上に塗布された、感光剤膜上に半導体
素子パターンを露光する手段と、感光剤膜上の一
部に半導体基板毎に異なる識別マークを露光する
手段とによつてパターン露光装置を構成したこと
を特徴としている。
かかる本発明の特徴的な構成によつて、従来の
ように作業者の手書きによる識別マークの形成作
業や、専用の識別マーク形成装置を使用する必要
もなくなり、その上、半導体基板の汚染の問題が
改善されると共に、半導体素子の製造に要する時
間を短縮することも可能となるなどの大きな効果
が得られる。
ように作業者の手書きによる識別マークの形成作
業や、専用の識別マーク形成装置を使用する必要
もなくなり、その上、半導体基板の汚染の問題が
改善されると共に、半導体素子の製造に要する時
間を短縮することも可能となるなどの大きな効果
が得られる。
以下、本発明を図を用いて詳細に述べる。
第１図は本発明によるパターン露光装置の一例
としての縮小投影形露光装置の基本構成を示した
ものである。この縮小投影形露光装置はホトレジ
ストのような感光剤が塗布された半導体基板１を
載置した露光ステージ１１を定寸送りするたびに
原画パターン２を照明用光源４で照明し、照明す
ることによつて形成される原画パターン２の像を
縮小レンズ３を介して縮小し、半導体基板１上に
投影露光することによつて半導体基板１の全面に
原画パターン２の縮小パターンを形成する装置で
ある。半導体素子はこのような原画パターンを拡
散、酸化等の工程を経る毎に幾層にも重ねて形成
しながら作られる。
としての縮小投影形露光装置の基本構成を示した
ものである。この縮小投影形露光装置はホトレジ
ストのような感光剤が塗布された半導体基板１を
載置した露光ステージ１１を定寸送りするたびに
原画パターン２を照明用光源４で照明し、照明す
ることによつて形成される原画パターン２の像を
縮小レンズ３を介して縮小し、半導体基板１上に
投影露光することによつて半導体基板１の全面に
原画パターン２の縮小パターンを形成する装置で
ある。半導体素子はこのような原画パターンを拡
散、酸化等の工程を経る毎に幾層にも重ねて形成
しながら作られる。
したがつて、幾層にも重ねて形成されるパター
ン間の位置合わせ精度を確保する必要があるた
め、第１図に示した本発明による縮小投影形露光
装置にはウエーハプリアライメント系５が設けら
れている。
ン間の位置合わせ精度を確保する必要があるた
め、第１図に示した本発明による縮小投影形露光
装置にはウエーハプリアライメント系５が設けら
れている。
このような縮小投影形露光装置に供給される半
導体基板１′は供給用カセツト（図示せず）から
取り出されて矢印６の方向に搬送され、ウエーハ
プリアライメント系５のステージ（図示せず）上
にセツトされる。そして、まず、半導体基板１′
上の切り欠き７を利用した機械的な粗い位置決め
が行なわれた後、２つのレンズ系８，９を用いて
テレビモニタ２９上で半導体基板１′上に形成さ
れている。例えば“−”，“＋”などの位置合せマ
ーク３５，３６を観測しながら矢印１０の如くス
テージをＸ，Ｙ方向に移動したり、回転させて半
導体基板１′を微動させることによつて、ウエー
ハプリアライメント系５の基準となる位置（テレ
ビモニタ２９上にカーソル３７，３８として表示
されている。）に半導体基板１′上の位置合せマー
ク３５，３６を位置合せする作業が行なわれる。
その後、半導体基板１′は搬送アーム（図示せず）
に吸着させて露光ステージ１１上に正確に搬送し
固定される。そして、露光ステージ１１ではさら
に最終的な非常に正確な位置合わせを行なつた後
に、上述のパターン露光形成作業が開始される。
導体基板１′は供給用カセツト（図示せず）から
取り出されて矢印６の方向に搬送され、ウエーハ
プリアライメント系５のステージ（図示せず）上
にセツトされる。そして、まず、半導体基板１′
上の切り欠き７を利用した機械的な粗い位置決め
が行なわれた後、２つのレンズ系８，９を用いて
テレビモニタ２９上で半導体基板１′上に形成さ
れている。例えば“−”，“＋”などの位置合せマ
ーク３５，３６を観測しながら矢印１０の如くス
テージをＸ，Ｙ方向に移動したり、回転させて半
導体基板１′を微動させることによつて、ウエー
ハプリアライメント系５の基準となる位置（テレ
ビモニタ２９上にカーソル３７，３８として表示
されている。）に半導体基板１′上の位置合せマー
ク３５，３６を位置合せする作業が行なわれる。
その後、半導体基板１′は搬送アーム（図示せず）
に吸着させて露光ステージ１１上に正確に搬送し
固定される。そして、露光ステージ１１ではさら
に最終的な非常に正確な位置合わせを行なつた後
に、上述のパターン露光形成作業が開始される。
この時、露光ステージ１１上におけるパターン
露光形成作業に並行して、次の半導体基板１′が
供給用カセツトから取り出されて再び矢印６の方
向に搬送され、ウエーハプリアライメント系５の
ステージ上にセツトされる。そして、上述したこ
とと同様の位置合せ作業が行なわれる。
露光形成作業に並行して、次の半導体基板１′が
供給用カセツトから取り出されて再び矢印６の方
向に搬送され、ウエーハプリアライメント系５の
ステージ上にセツトされる。そして、上述したこ
とと同様の位置合せ作業が行なわれる。
ところで、ステージ上にセツトされた半導体基
板１′上に最初に原画パターンを形成する際には
ウエーハプリアライメント系５における２つのレ
ンズ８，９を用いた半導体基板１′の位置合わせ
作業は不要（なぜならば、最初の原画パターンの
形成時に初めて位置合わせマークが半導体基板１
上に形成されるため位置合わせを行なう必要がな
いことによる。）であり、半導体基板１′の切り欠
き７を利用した機械的な粗い位置決めが行なわれ
た後、しばらく待機している。そして既に並行し
てパターン形成中の露光ステージ１１上の半導体
基板１への露光作業の終了を待つて、吸着を利用
した搬送アームによつて露光ステージ１１上に半
導体基板１′を搬送し、原画パターンの形成が行
なわれる。
板１′上に最初に原画パターンを形成する際には
ウエーハプリアライメント系５における２つのレ
ンズ８，９を用いた半導体基板１′の位置合わせ
作業は不要（なぜならば、最初の原画パターンの
形成時に初めて位置合わせマークが半導体基板１
上に形成されるため位置合わせを行なう必要がな
いことによる。）であり、半導体基板１′の切り欠
き７を利用した機械的な粗い位置決めが行なわれ
た後、しばらく待機している。そして既に並行し
てパターン形成中の露光ステージ１１上の半導体
基板１への露光作業の終了を待つて、吸着を利用
した搬送アームによつて露光ステージ１１上に半
導体基板１′を搬送し、原画パターンの形成が行
なわれる。
そして、露光工程を終了した半導体基板１は吸
着を利用した搬送アームによつて露光ステージ１
１上から収納カセツト（図示せず）へ収納され
る。その後に、ウエーハプリアライメント系５の
ステージ上の半導体基板１′が露光ステージ１１
上に搬送されることになる。
着を利用した搬送アームによつて露光ステージ１
１上から収納カセツト（図示せず）へ収納され
る。その後に、ウエーハプリアライメント系５の
ステージ上の半導体基板１′が露光ステージ１１
上に搬送されることになる。
本実施例はこのウエーハプリアライメント系５
における待ち時間を巧みに利用することにより、
半導体基板１′上に識別マークを露光し形成しよ
うとするものである。
における待ち時間を巧みに利用することにより、
半導体基板１′上に識別マークを露光し形成しよ
うとするものである。
第２図は本実施例の説明の都合上、従来のウエ
ーハプリアライメント系５′を詳細に示したもの
であつて、本実施例による識別マーク形成機能を
付加する以前の構成を示したものである。第２図
において、Xeランプからなる光源２１からの光
は半導体基板１′上に塗布された例えば、シツプ
レー社の商品名であるAX1350ポジ型ホトレジス
トの如き感光剤が感光しないようにフイルタ（波
長が450nm以下の光をカツトする。）２２を経た
のち、実線の矢印で示した如くプリズム２３、ミ
ラー２４，２４′、レンズ系８，９などの光学部
品を介して半導体基板１′を照明し、半導体基板
１′上の位置合せパターン３５，３６を破線の矢
印で示した如く逆にテレビモニタ２９用の撮像管
２７，２８上に結像させている。この装置の操作
者はテレビモニタ２９上でこの位置合せパターン
３５，３６の像を観察し、半導体基板１′を矢印
１０の如く移動、回転させて予めテレビモニタ２
９上に表示されている基準位置（カーソル３７，
３８）に位置合せしている。
ーハプリアライメント系５′を詳細に示したもの
であつて、本実施例による識別マーク形成機能を
付加する以前の構成を示したものである。第２図
において、Xeランプからなる光源２１からの光
は半導体基板１′上に塗布された例えば、シツプ
レー社の商品名であるAX1350ポジ型ホトレジス
トの如き感光剤が感光しないようにフイルタ（波
長が450nm以下の光をカツトする。）２２を経た
のち、実線の矢印で示した如くプリズム２３、ミ
ラー２４，２４′、レンズ系８，９などの光学部
品を介して半導体基板１′を照明し、半導体基板
１′上の位置合せパターン３５，３６を破線の矢
印で示した如く逆にテレビモニタ２９用の撮像管
２７，２８上に結像させている。この装置の操作
者はテレビモニタ２９上でこの位置合せパターン
３５，３６の像を観察し、半導体基板１′を矢印
１０の如く移動、回転させて予めテレビモニタ２
９上に表示されている基準位置（カーソル３７，
３８）に位置合せしている。
第３図は第２図に示した従来のウエーハプリア
ライメント系５′に本実施例による識別マーク形
成機能を付加したウエーハプリアライメント系５
の基本構成を示したものである。すなわち、本発
明によるウエーハプリアライメント系５は第３図
に示すように、これまでのウエーハプリアライメ
ント系５′の機構に）半導体基板１′上に塗布さ
れた感光剤が感光する波長の光のみを透過するフ
イルタ（波長が450nm以上の光をカツトする。）
３１，およびその回転板３２と、）装置の操作
者の指示に連動して識別マーク３３，３３′を移
動できる回転板３４，３４′とをそれぞれ付加し
たものである。
ライメント系５′に本実施例による識別マーク形
成機能を付加したウエーハプリアライメント系５
の基本構成を示したものである。すなわち、本発
明によるウエーハプリアライメント系５は第３図
に示すように、これまでのウエーハプリアライメ
ント系５′の機構に）半導体基板１′上に塗布さ
れた感光剤が感光する波長の光のみを透過するフ
イルタ（波長が450nm以上の光をカツトする。）
３１，およびその回転板３２と、）装置の操作
者の指示に連動して識別マーク３３，３３′を移
動できる回転板３４，３４′とをそれぞれ付加し
たものである。
半導体基板１′上に最初の原画パターンを形成
する際には上述の待ち時間中に装置の操作者の指
示により、これらの付加された識別マーク３３，
３３′，感光剤が感光する波長の光のみを透過す
るフイルタ３１を光軸上に設定することにより、
例えば“A2”の如く半導体基板１′毎に固有の識
別マークを露光し形成することができる。
する際には上述の待ち時間中に装置の操作者の指
示により、これらの付加された識別マーク３３，
３３′，感光剤が感光する波長の光のみを透過す
るフイルタ３１を光軸上に設定することにより、
例えば“A2”の如く半導体基板１′毎に固有の識
別マークを露光し形成することができる。
すなわち、さらに詳述するならば回転板３２，
３４，３４′は歯車のような適当な回転手段によ
つてそれぞれ矢印の方向に回転され、露光のため
のフイルタ３１、識別マーク３３のうちの“２”，
識別マーク３３′のうちの“Ａ”が光軸上にセツ
トされる。この識別マーク３３，３３′は透明な
回転板３４，３４′上に不透明な文字で形成され
る。なお、半導体基板１′上の位置合せマークを
検出する時は回転板３４，３４′は回転されて識
別マーク３３，３３′の存在しない部分を用いて
行なわれる。また、半導体基板１′に識別マーク
を形成する領域は位置合せマークの位置でも良い
が、通常は原画パターン２を形成しない領域が用
いられる。
３４，３４′は歯車のような適当な回転手段によ
つてそれぞれ矢印の方向に回転され、露光のため
のフイルタ３１、識別マーク３３のうちの“２”，
識別マーク３３′のうちの“Ａ”が光軸上にセツ
トされる。この識別マーク３３，３３′は透明な
回転板３４，３４′上に不透明な文字で形成され
る。なお、半導体基板１′上の位置合せマークを
検出する時は回転板３４，３４′は回転されて識
別マーク３３，３３′の存在しない部分を用いて
行なわれる。また、半導体基板１′に識別マーク
を形成する領域は位置合せマークの位置でも良い
が、通常は原画パターン２を形成しない領域が用
いられる。
その代表的な領域は切り欠き７側か、その反対
側の半導体基板１′の周縁部である。この場合は
識別マークが周縁部に形成されるように半導体基
板１′を載置しているステージが移動され、露光
が終了した後に元のセツト位置に戻される。そし
て、露光ステージ１１への搬送を待つ。
側の半導体基板１′の周縁部である。この場合は
識別マークが周縁部に形成されるように半導体基
板１′を載置しているステージが移動され、露光
が終了した後に元のセツト位置に戻される。そし
て、露光ステージ１１への搬送を待つ。
したがつて、これまでのように作業者の手書き
による識別マークの作製や、専用の識別マーク形
成装置を使用する必要もなくなり、半導体基板の
汚染の問題が改善されると共に、半導体素子の製
造に要する時間を短縮することも可能となり、そ
の効果は大きい。
による識別マークの作製や、専用の識別マーク形
成装置を使用する必要もなくなり、半導体基板の
汚染の問題が改善されると共に、半導体素子の製
造に要する時間を短縮することも可能となり、そ
の効果は大きい。
なお、上述の実施例ではウエーハプリアライメ
ント系に識別マーク形成手段を具備させた構成例
を述べたが、これに限らず主露光光学系中に識別
マーク形成手段を具備させてもよい。さらに、こ
の識別マーク形成手段は電子線露光装置のウエー
ハプリアライメント系に具備させてもよいことは
もちろんである。
ント系に識別マーク形成手段を具備させた構成例
を述べたが、これに限らず主露光光学系中に識別
マーク形成手段を具備させてもよい。さらに、こ
の識別マーク形成手段は電子線露光装置のウエー
ハプリアライメント系に具備させてもよいことは
もちろんである。
第１図は本発明によるパターン露光装置の一例
としての縮小投影形露光装置の基本構成図、第２
図は従来の縮小投影形露光装置におけるウエーハ
プリアライメント系の基本構成図、第３図は第１
図に示した装置におけるウエーハプリアライメン
ト系の基本構成図である。 １，１′：半導体基板、２：原画パターン、
３：縮小レンズ、４：照明用光源、５：ウエーハ
プリアライメント系、７：切り欠き、８，９：レ
ンズ系、１１：露光ステージ、２１：光源、２
２，３１：フイルタ、２３：プリズム、２４，２
４′：ミラー、２７，２８：撮像管、２９：テレ
ビモニタ、３２，３４，３４′に回転板、３５，
３６：位置合せパターン、３７，３８：カーソ
ル、３３，３３′：識別マーク。
としての縮小投影形露光装置の基本構成図、第２
図は従来の縮小投影形露光装置におけるウエーハ
プリアライメント系の基本構成図、第３図は第１
図に示した装置におけるウエーハプリアライメン
ト系の基本構成図である。 １，１′：半導体基板、２：原画パターン、
３：縮小レンズ、４：照明用光源、５：ウエーハ
プリアライメント系、７：切り欠き、８，９：レ
ンズ系、１１：露光ステージ、２１：光源、２
２，３１：フイルタ、２３：プリズム、２４，２
４′：ミラー、２７，２８：撮像管、２９：テレ
ビモニタ、３２，３４，３４′に回転板、３５，
３６：位置合せパターン、３７，３８：カーソ
ル、３３，３３′：識別マーク。
Claims (1)
- １ 半導体基板上に塗布された感光剤膜上に半導
体素子パターンを露光する手段と、次に露光され
るべき半導体基板をプリアライメントするための
光学的位置合せ手段と、上記感光剤膜上の一部に
半導体基板毎に異なる識別マークを露光する手段
とからなるパターン露光装置において、上記識別
マーク露光手段が上記光学的位置合せ手段の光学
系内に設けられていることを特徴とするパターン
露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107003A JPS589319A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | パターン露光装置 |
| US06/396,880 US4477182A (en) | 1981-07-10 | 1982-07-09 | Pattern exposing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107003A JPS589319A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | パターン露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS589319A JPS589319A (ja) | 1983-01-19 |
| JPH0263285B2 true JPH0263285B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=14448018
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56107003A Granted JPS589319A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | パターン露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4477182A (ja) |
| JP (1) | JPS589319A (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8401476A (nl) * | 1984-05-09 | 1985-12-02 | Philips Nv | Inrichting voor het wisselen van maskers. |
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