JPH03187212A - マスクの位置合わせ方法 - Google Patents

マスクの位置合わせ方法

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JPH03187212A
JPH03187212A JP32697289A JP32697289A JPH03187212A JP H03187212 A JPH03187212 A JP H03187212A JP 32697289 A JP32697289 A JP 32697289A JP 32697289 A JP32697289 A JP 32697289A JP H03187212 A JPH03187212 A JP H03187212A
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JP
Japan
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vernier
mask
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internal
scale
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JP32697289A
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English (en)
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Eiichi Kawamura
栄一 河村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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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】 〔概要〕 マスクの位置合わせ方法に関し、 主尺マスクおよび副尺マスクに形成された内部主尺デバ
イスパターンおよび内部副尺デバイスパターン間同士の
位置ずれを小さくすることができるようなマスクの位置
合わせ方法を提供することを目的とし、 基準となる主尺位置合わせマークおよび内部主尺デバイ
スパターンが形成された主尺マスクと、該位置合わせマ
ークおよび内部主尺デバイスパターンに重なるように形
成された副尺マークおよび内部副尺デバイスパターンが
形成された副尺マスクと、を用い、前記主尺マスクと副
尺マスクとを重ね合わせて主尺および副尺位置合わせマ
ークの相対的な位置ずれと内部主尺デバイスパターンお
よび内部副尺デバイスパターンの相対的な位置ずれを予
め測定し、内部主尺および内部副尺デバイスパターン間
の位置ずれ量が最小となるときの主尺および副尺位置合
わせマークの相対的な位置ずれ量を基準にして主尺マス
クと副尺マスクの位置合わせを行うように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、マスクの位置合わせ方法に関し、詳しくは内
部主尺デバイスパターンと内部副尺デバイスパターン間
の相対的な位置ずれを小さくすることができるマスクの
位置合わせ方法に関する近時、LSIの高集積化に伴い
0.5μ−以下といった微細なパターンの形成が要求さ
れている。
このため、ウェハーにレジストパターンを複数層形成す
る際のウェハーとレジストパターンとの位置合わせに関
しても高度な要求がなされている。
〔従来の技術〕
従来のこの種のマスクの位置合わせ方法としては、例え
ば、ウェハー上にレジストパターンを形成する際に、予
め電子ビーム描画装置(E、B)等により内部主尺デバ
イスパターンおよび主尺位置合わせマークがバターニン
グされた主尺マスクを用い、この主尺マスクをウェハー
上に露光・現像して該内部主尺デバイスパターンおよび
主尺位置合わせマークをウェハー上のレジストに転写し
、続いてエツチング等によりウェハー上にデバイスパタ
ーンを形成する。そして、種々のプロセスを経た後に電
子ビーム描画装置(E、B)等により内部副尺デバイス
パターンおよび副尺位置合わせマークがバターニングさ
れた副尺マスクをウェハー上に続いて露光・現像で重ね
る。このとき、ウェハー上に転写された内部主尺デバイ
スパターンに副尺マスクの内部副尺デバイスパターンが
重なるようにするために主尺位置合わせマークと副尺位
置合わせマークの相対的な位置ずれがX、Y方向ともに
零となるようにアライメン補正して内部主尺および内部
副尺デバイスパターンの位置合わせを行っていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来のマスクの位置合わせ方
法にあっては、主尺および副尺位置合わせマークのX、
Y方向の相対的な位置ずれ量が零になった場合であって
も、必ず内部主尺および内部副尺デバイスパターンの重
ね合わせ位置のずれが厳密に零にならないという問題が
あった。すなわち、主尺マスクおよび副尺マスクの各パ
ターンおよび各位置合わせマークは電子描画装置等でバ
ターニングされるのであるが、主、副尺マスクそれぞれ
における内部主尺デバイスパターンおよび主尺位置合わ
せマークと内部副尺デバイスパターンおよび副尺位置合
わせマークとの相対的な位置関係がかならずしも正確な
ものではなく、電子描画装置の描画位置精度による相対
的な誤差を含んでしまった。このため、主尺および副尺
位置合わせマークとの相対的な位置ずれを零となるよう
に補正して、この値を信頼して内部主尺および内部副尺
デバイスパターンの重ね合わせを行っても、実際には上
述した電子描画装置による描画位置精度の誤差分だけ内
部主尺および内部副尺デバイスパターンの重ね合わせに
位置ずれを生じてしまった。
そこで本発明は、主尺マスクおよび副尺マスクに形成さ
れた内部主尺デバイスパターンおよび内部主尺デバイス
パターン間同士の位置ずれを小さくすることができるよ
うなマスクの位置合わせ方法を提供することを目的とし
ている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によるマスクの位置合わせ方法は上記目的を遠戚
するため、基準となる主尺位置合わせマークおよび内部
主尺デバイスパターンが形成された主尺マスクと、該位
置合わせマークおよび内部主尺デバイスパターンに重な
るように形成された副尺マークおよび内部副尺デバイス
パターンが形成された副尺マスクと、を用い、前記主尺
マスクと副尺マスクとを重ね合わせて主尺および副尺位
置合わせマークの相対的な位置ずれと内部主尺デバイス
パターンおよび内部副尺デバイスパターンの相対的な位
置ずれを予め測定し、内部主尺および内部副尺デバイス
パターン間の位置ずれ量が最小となるときの主尺および
副尺位置合わせマークの相対的な位置ずれ量を基準にし
て主尺マスクと副尺マスクの位置合わせを行うようにし
たものである。
〔作用〕
本発明では、主尺マスクと副尺マスクとを重ね合わせた
ときの主尺および副尺位置合わせマークの相対的な位置
ずれと内部主尺デバイスパターンと内部副尺デバイスパ
ターンの相対的な位置ずれが予め測定され、内部主尺お
よび内部副尺デバイスパターン間の位置ずれ量が最小と
なるときの主尺および副尺位置合わせマークの相対的な
位置ずれ量を基準にして主尺マスクと副尺マスクの位置
合わせがアライメントされる。したがって、実際の内部
主尺および内部副尺デバイスパターンがつじつまよく重
なり合ったときの主尺および副尺位置合わせマークの合
わせ位置に基づいて主尺、副尺マスクの位置合わせが行
われ、内部主尺および内部副尺デバイスパターン間同士
の位置ずれが小さくなる。
[実施例] 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1〜6図は本発明に係わるマスクの位置合わせ方法の
一実施例を示す図であり、第1図は一実施例のウェハー
上に主尺マスクのレジストパターンを転写した状態を示
す図、第2図は一実施例の副尺マスクを示す図、第3図
は第1図におけるウェハー上のレジストパターンに副尺
マスクのレジストパターンを転写した状態を示す図、第
4図は内部主尺および内部主尺デバイスパターン間相対
的な位置ずれを示す図、第5図はウエノ\−上に主尺マ
スクと副尺マスクのレジストパターンを転写したときの
それぞれの位置ずれ量を測定したデータ、第6図は第5
図の測定データから内部主尺および内部副尺デバイスパ
ターンの並進ずれおよび回転ずれを差し引いたデータで
ある。
まず、構成を説明する。第1〜3図において、1は基準
となる主尺位置合わせマークおよび内部主尺デバイスパ
ターンが形成された図示しない主尺マスクを、ステッパ
ー等の露光装置によって露光、した後現像してレジスト
パターンが形成されたウェハーであり、該ウェハーl上
には主尺位置合わせマークであるレジストパターン2お
よび内部主尺デバイスパターンであるレジストパターン
3が形成され、これらパターン2.3はポジレジストに
より紫外線が照射されなかった(未感光)部分である。
なお、本実施例ではレジストパターン2およびレジスト
パターン3を主尺マスクにおける主尺位置合わせマーク
および内部主尺デバイスパターンに対応するものとして
捉えている。4は副尺マスクであり、副尺マスク4は主
尺位置合わせマークに重なるように開口して形成された
副尺位置合わせマーク5および内部主尺デバイスパター
ンに重なるように開口して形成された内部副尺デバイス
パターン6を有している。
次に、本発明に係るマスクの位置合わせ方法の原理を説
明する。
まず、第1図に示すようにウェハー1に主尺マスクを、
ステッパー等の露光装置によって露光した後現像してレ
ジストパターンを形成する。次いで、このウェハー1上
に第2図に示す副尺マスク4を重ねる。具体的にはレジ
ストパターン2と副尺位置合わせマーク5の相対的な位
置ずれが零となるようにアライメント補正しながらウェ
ハー1上に副尺マスク4を重ねてステッパー等によって
露光した後現像する。このとき、副尺位置合わせマーク
5および内部副尺デバイスパターン6は開口しているの
で、紫外線はレジストパターン2.3を照射する。この
ため、第3図に示すようにウェハー1上には主尺マスク
と副尺マスク4に形成された各レジストパターンが転写
され、中央部に開口部7a、7bが形成されたレジスト
パターンが8.9が形成される。そして、このレジスト
パターン8.9を電子顕微鏡等で観察し、第4図に示す
ように各レジストパターン9の重なり状態、すなわち、
レジストパターン3と内部副尺デバイスパターン6との
重なり状態を測定し、このときの各レジストパターン8
.9のX方向およびY方向の相対相対的な位置ずれを次
式に従って計算する。
ΔX=     (xz   Xl )ΔY=    
  (Y、−Yz  )この結果、各部のレジストパタ
ーン8.9におけるレジストパターン3および内部副尺
デバイスパターン6の位置ずれ量とレジストパターン2
および副尺位置合わせマーク5の位置ずれ量が求まる。
そして、このときの各部のずれ量を最小2乗法により回
帰分析しレジストパターン3および内部副尺デバイスパ
ターン5の並進ずれおよび回転ずれを求める。すなわち
、この位置合わせの際にはレジストパターン2と副尺位
置合わせマーク5との位置ずれおよびレジストパターン
3と内部副尺デバイスパターン6との純粋な位置ずれの
他に主尺マスクおよび副尺マスク4の合わせ位置合アラ
イメントする際の有限なずれも含まれているため、各部
のレジストパターン3および内部副尺デバイスパターン
6の並進ずれおよび回転ずれ量を最小2乗法により回帰
分析して除去する。そして、算出されたレジストパター
ン3と内部副尺デバイスパターン6の純粋な位置ずれ量
をレジストパターン2と副尺位置合わせマーク5の位置
ずれ量に補正する。このため、レジストパターン3と内
部副尺デバイスパターン6がつじつまよく重なったとき
の主尺マスクと副尺マスク4の重なり状態におけるレジ
ストパターン2と副尺位置合わせマーク6のずれ量が算
出されることになる。そして、この値に基づいてレジス
トパターン2と副尺位置合わせマーク5との位置ずれ量
を管理すればレジストパターン3と内部副尺デバイスパ
ターン6は最小のずれ量で重なり合うことができる。
第5図は主尺マスクおよび副尺マスク4の主尺位置合わ
せマークおよび副尺位置合わせマークの2箇所を含み内
部主尺デバイスパターンおよび内部副尺デバイスパター
ンの5箇所を重ね合わせたときの位置ずれ量を示すデー
タであり、SおよびLは2つのパターンについての主尺
マスクおよび副尺マスクの主尺および副尺位置合わせマ
ークA、Bおよび各レジストパターンC−Gについて中
心点a−gからのX、Y方向のずれ量を表したものであ
り、各レジストパターン間のX、Y方向のずれ量を以下
に示す。
A  X : +0.027 Y : +0.097B
  X : +0.027 Y : +0.044CS
r  : +0.124 SX  : +0.005L
y  : +0.124  LX  : + QD  
Sy  : +0.044 Sx  : +0.067
Lv  : +0.071 Lx  : +0.071
E  Sv  : +0.093 SX  : +0.
010Lv  : +0.097 Lx  :  0.
018F  Sv  : +0.141 Sx  : 
 0.070L4  : +0.124 LX  : 
−0,035G   Sv  : +0.035  S
X  :   0.005LY  : +0.062 
 Lll  : −0,018そして、このデータから
アライメントによって生じる誤差(並進ずれおよび回転
ずれ)を差し引くと各レジストパターンA−Gにおける
各レジストパターンのX、Y方向のずれ量は以下のよう
な結果となった(第6図参照)。
A  X : −0,019Y : −0,019B 
 X : −0,023Y : +0.025CSv 
 :  0.002 Sx  :  0.033LY 
 :  0.002 Lx :  0.03BD  S
v  :  0.013 Sx : +0.029Lv
  :  0.014 Lx : +0.033E  
Sv  : +0.002 SX  : +0.006
Lv  : +0.006 LX  : +0.022
F  Sv  : +0.O15Sx  :  0.0
0?Lv :  0.002 Lx :  0.004
G  Sv  :  0.023 Sx  : +0.
026LY  : +0.005  LX  : +0
.013すなわち、このデータから明らかなように各し
シストパターンC−Gはつじつまよく重なる。そして、
このときの主尺位置合わせマークおよび副尺位置合わせ
マークのずれ量(A、B)を基準にして主尺マスクと副
尺マスクを合わせれば内部主尺デバイスパターンおよび
内部副尺デバイスパターンの位置ずれを小さく抑えるこ
とができる。実際には内部主尺および内部副尺デバイス
パターン間のずれ量は0.02μm〜0.03μm程度
改善することができる。
なお、本実施例では、主尺マスクと副尺マスク4とを実
際に重ねてはおらず間接的に重ね、主尺マスクと副尺マ
スクとを重ねるものとして捉えているが、このようなり
様のものに限らず、予め基準となる主尺位置合わせマー
クを有する主尺マスクと副尺位置合わせマークの位置合
アライメント補正して主尺位置合わせマークと副尺位置
合わせマークのずれ量を管理するようにしてから該マス
クをウェハー上に重ねてもよい。
また、主尺マスクと副尺マスク4との間に縮率のずれが
ある場合には露光装置にその縮率分の補正を行えば、さ
らに、内部主尺および内部副尺デバイスパターン間の位
置ずれ量を小さく抑えることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、主尺マスクおよび副尺マスクに形成さ
れた内部主尺デバイスパターンおよび内部副尺デバイス
パターン間同士の位置ずれを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜6図は本発明に係わるマスクの位置合わせ方法の
一実施例を示す図であり、 第1図は一実施例のウェハー上に主尺マスクのレジスト
パターンを転写した状態を示す図、第2図は一実施例の
副尺マスクを示す図、第3図は第1図におけるウェハー
上のレジストパターンに副尺マスクのレジストパターン
ヲ転写した状態を示す図、 第4図は内部主尺および内部主尺デバイスパターン間の
相対的な位置ずれを示す図、 第5図はウェハー上に主尺マスクと副尺マスクのレジス
トパターンを転写したときのそれぞれの位置ずれ量を測
定したデータ、 第6図は第5図の測定データから内部主尺および内部副
尺デバイスパターンの並進ずれおよび回転ずれを差し引
いたデータである。 2・・・・・・レジストパターン(主尺位置合わせマー
クに相当)、 3・・・・・・レジストパターン(内部主尺デバイスパ
ターンに相当)、 4・・・・・・副尺マスク、 5・・・・・・副尺位置合わせマーク、6・・・・・・
内部副尺デバイスパターン。 第 図 第 図 第 5 図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  基準となる主尺位置合わせマークおよび内部主尺デバ
    イスパターンが形成された主尺マスクと、該位置合わせ
    マークおよび内部主尺デバイスパターンに重なるように
    形成された副尺マークおよび内部副尺デバイスパターン
    が形成された副尺マスクと、を用い、 前記主尺マスクと副尺マスクとを重ね合わせて主尺およ
    び副尺位置合わせマークの相対的な位置ずれと内部主尺
    デバイスパターンおよび内部副尺デバイスパターンの相
    対的な位置ずれを予め測定し、 内部主尺および内部副尺デバイスパターン間の位置ずれ
    量が最小となるときの主尺および副尺位置合わせマーク
    の相対的な位置ずれ量を基準にして主尺マスクと副尺マ
    スクの位置合わせを行うようにしたことを特徴とするマ
    スクの位置合わせ方法。
JP32697289A 1989-12-15 1989-12-15 マスクの位置合わせ方法 Pending JPH03187212A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100623849B1 (ko) * 1998-12-24 2006-12-19 에스케이케미칼주식회사 2,6-나프탈렌디카르복실산의 제조방법

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KR100623849B1 (ko) * 1998-12-24 2006-12-19 에스케이케미칼주식회사 2,6-나프탈렌디카르복실산의 제조방법

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