JPH04287908A - Aligner and exposure method - Google Patents
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔目次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術(第5図、第6図)
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段(第1図)
作用
第1の実施例(第1図)
第2の実施例(第2図)
第3の実施例(第1図、第2図)
第4の実施例(第3図、第4図)
第5の実施例
第6の実施例(第5〜第8図)
第7の実施例
第8の実施例(第9図)
発明の効果
〔概要〕
フォトレジストによる半導体集積回路パターンの形成に
用いる露光装置および露光方法に関し、微細パターンで
構成されている主回路部を分割することなく大チップI
Cをパターニングすることができ、できるだけ大きいサ
イズのICチップを高スループットで露光することがで
きる露光装置および露光方法を提供することを目的とし
、被露光基板を載置し、平面上を縦方向、横方向へ任意
移動し、該被露光基板を回転可能なステージと、該被露
光基板表面にパターンを露光形成できるように、該ステ
ージに載置された該被露光基板に対向する第1の位置に
配置された第1のレチクルと、該被露光基板表面にパタ
ーンを露光形成できるように、該ステージに載置された
該被露光基板に対向し、第1の位置とは異なる位置に配
置された第2のレチクルと、前記第1のレチクルの有す
るパターンおよび前記第2のレチクルの有するパターン
を該被露光基板表面に転写するように設けられ、該第1
のレチクルおよび該第2のレチクルに光を照射する照明
および投影光学系とを有するように構成する。[Detailed description of the invention] [Table of contents] Overview Industrial field of application Conventional technology (Figures 5 and 6) Problems to be solved by the invention Means for solving the problems (Figure 1) Effect No. 1 Example (Fig. 1) Second Example (Fig. 2) Third Example (Fig. 1, Fig. 2) Fourth Example (Fig. 3, Fig. 4) Fifth Example Example Sixth embodiment (FIGS. 5 to 8) Seventh embodiment Eighth embodiment (FIG. 9) Effects of the invention [Summary] Exposure apparatus and exposure used for forming a semiconductor integrated circuit pattern using photoresist Regarding the method, large chip
The purpose of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that can pattern C and expose IC chips as large as possible with high throughput. a stage that can arbitrarily move laterally and rotate the substrate to be exposed; and a first position facing the substrate placed on the stage so as to be able to expose and form a pattern on the surface of the substrate to be exposed. a first reticle placed at a position opposite to the substrate to be exposed placed on the stage and at a position different from the first position so as to be able to form a pattern on the surface of the substrate to be exposed by exposure; and a second reticle configured to transfer the pattern of the first reticle and the pattern of the second reticle onto the surface of the substrate to be exposed;
The second reticle is configured to include an illumination and projection optical system that irradiates light onto the reticle and the second reticle.
本発明は、フォトレジストによる半導体集積回路パター
ンの形成に用いる露光装置および露光方法に関する。The present invention relates to an exposure apparatus and an exposure method used for forming a semiconductor integrated circuit pattern using photoresist.
近年の半導体集積回路(IC)は、小型でありながら高
機能であることが要求されており、増々高集積化してき
ている。同時にチップ面積も徐々に拡大傾向にある。こ
のような大型化したICチップを高スループットで大量
生産する必要に迫られている。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor integrated circuits (ICs) are required to be compact and highly functional, and are becoming increasingly highly integrated. At the same time, chip area is also gradually increasing. There is an urgent need to mass-produce such large-sized IC chips with high throughput.
この半導体IC(7)製造にあって、露光工程、即ち写
真製版の要領で導電層及び絶縁層等をエッチング形成す
る際のマスクパターンをフォトレジストに形成するため
になされる光照射の工程では、できるだけ一度に広い範
囲に光照射を行えることが必要になってきた。一方、通
常この露光工程には、縮小投影露光装置(ステッパ)と
呼ばれる装置が用いられる。この装置で行われる縮小投
影露光は、実際に被露光基板表面に転写されるパターン
の例えば5倍大のパターンがレチクルと称された透明基
板上に描画されており、このレチクルを縮小レンズで例
えば5分の1に縮少させて、この被露光基板表面のフォ
トレジストに転写させるものである。In manufacturing this semiconductor IC (7), in the exposure process, that is, the light irradiation process used to form a mask pattern on the photoresist when etching a conductive layer, an insulating layer, etc. using photolithography, It has become necessary to be able to irradiate light over as wide a range as possible at once. On the other hand, a device called a reduction projection exposure device (stepper) is usually used in this exposure process. In the reduction projection exposure performed with this apparatus, a pattern that is, for example, five times larger than the pattern that is actually transferred to the surface of the substrate to be exposed is drawn on a transparent substrate called a reticle, and this reticle is used with a reduction lens, for example. The image is reduced to one-fifth and transferred to the photoresist on the surface of the substrate to be exposed.
しかしながら、単純に広い領域を光照射するためには、
それなりに大きいレンズが必要とされている。例えば2
0mm角のチップパターンを形成するための縮小レンズ
は、直径およそ25cmのものを20枚程重ねたもので
ある。このような大きなレンズを例えば最小線幅0.3
5μmもの微細パターンを描画するのに用いようとして
も、このレンズ表面の加工精度が技術的に限界に近く、
またICチップ大型化のスピードはいまでさえレンズ露
光領域の大型化のスピードを上回っており、もはやこれ
以上の微細パターンを描画するには対応できない段階に
近づきつつある。例えば256MビットDRAM(Dy
namic Random Access Memor
y)を同時に二つのチップパターニングできる装置の実
現は非常に難しい。However, in order to simply irradiate a wide area with light,
A fairly large lens is required. For example 2
The reduction lens for forming a 0 mm square chip pattern is made by stacking about 20 lenses each having a diameter of about 25 cm. With such a large lens, for example, the minimum line width is 0.3
Even if we tried to use it to draw patterns as fine as 5 μm, the processing accuracy of this lens surface was close to the technical limit.
Moreover, the speed at which IC chips are increasing in size is even now exceeding the speed at which lens exposure areas are increasing in size, and we are approaching the stage where it is no longer possible to draw even finer patterns. For example, 256 Mbit DRAM (Dy
namic Random Access Memory
It is extremely difficult to realize an apparatus that can pattern y) on two chips at the same time.
以上のように、できるだけ大きいサイズのICチップを
高スループットで露光するには、新しい技術が待望され
ているわけである。As described above, new technology is eagerly awaited in order to expose IC chips as large as possible with high throughput.
これまで、このような光学系の技術的困難を別な方法で
解決しようと試みられたことはある。例えばステッチン
グ(Stitching)と呼ばれる技術は、一つのI
Cパターンを例えば2枚のレチクルに分割して持ち、各
々のレチクルパターンを露光段階で互いに接続させよう
としたものである。これは具体的には、大チップのパタ
ーンをN個に分割し、各々のパターンレチクルを製作し
て用意し、実際のウェーハ、マスク上への焼き付け時に
N枚のレチクルを交換しながら露光するというものであ
る。In the past, attempts have been made to solve the technical difficulties of such optical systems using other methods. For example, a technique called stitching uses one I
The C pattern is divided into two reticles, for example, and the reticle patterns are connected to each other at the exposure stage. Specifically, the pattern of a large chip is divided into N pieces, a reticle for each pattern is manufactured and prepared, and when printing onto the actual wafer or mask, the N reticles are exchanged and exposed. It is something.
第10図は被露光基板の表面段階の説明図(斜視図)で
あり、また第11図は被露光基板の表面段差の数値化グ
ラフである。これらを参照すれば、明らかなように、せ
いぜい20mm角の領域でさえ表面の段差は微細パター
ン露光時の焦点をぼけさせるには十分である。広い領域
を一気に露光しようとすればするほどこの焦点ぼけの問
題は拡大されてしまうことは言うまでもない。このこと
の解決にも、ステッチングを用いて小面積毎に焦点合わ
せを行う技術は有効に思われる。FIG. 10 is an explanatory diagram (perspective view) of the surface level of the exposed substrate, and FIG. 11 is a numerical graph of the surface level difference of the exposed substrate. Referring to these, it is clear that even in an area of at most 20 mm square, a step on the surface is sufficient to defocus during fine pattern exposure. Needless to say, the more you try to expose a wide area at once, the more this problem of defocus will become more serious. A technique that uses stitching to focus on each small area seems to be effective in solving this problem.
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記した従来の露光方法では、レチクル
交換前後での位置合わせ精度の困難性から、この方法で
単純にパターン接続を行うには、現状の回路パターンは
あまりにも微細であり、両者の接続部分でのパターンを
綺麗に接続するのは技術的に極めて困難であり、例えば
、ICパターンの主回路部分を分割するため、実際の露
光に際しては、微細パターンで構成される主回路の結合
部の位置ずれ設計余裕以上にずれる可能性がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, with the conventional exposure method described above, the current circuit pattern is too difficult to simply connect patterns using this method due to the difficulty in alignment accuracy before and after replacing the reticle. are also minute, and it is technically extremely difficult to connect the patterns neatly at the connecting parts of the two. For example, in order to divide the main circuit part of an IC pattern, during actual exposure, it is difficult to There is a possibility that the position of the connecting part of the main circuit will be shifted beyond the design margin.
このため、この接続部分ではマージンを見込んでパター
ンを太くせざるを得なかったり、あるいはこの接続を最
少度に止めるために回路設計時に制約が課せられたりと
問題は多い。それだけではなく、必須となるレチクル交
換前後でのレチクル周辺雰囲気の乱れにともなうレチク
ルへのパーティクルの付着確率が増し、歩留まり低下を
招くという問題もある。実際には、スループットへの影
響となって現れる。すなわち、一枚のウェーハに対して
レチクルを交換する度にレチクル上の塵検査が必要にな
り、スループット的に到底量産には用いることができず
、せいぜい実験的用途に限定される。For this reason, there are many problems such as having to make the pattern thicker in consideration of the margin at this connection part, or imposing restrictions on circuit design in order to minimize this connection. In addition, there is also the problem that the probability of particles adhering to the reticle increases due to the disturbance of the atmosphere around the reticle before and after the reticle is replaced, which leads to a decrease in yield. In reality, this appears as an impact on throughput. That is, it is necessary to inspect the reticle for dust every time the reticle is replaced with respect to one wafer, and in terms of throughput, it cannot be used for mass production, and is limited to experimental use at best.
そこで本発明は、以上の点を鑑み、微細パターンで構成
されている主回路部分を分割することなく大チップIC
をパターニングすることができ、できるだけ大きいサイ
ズのICチップを高スループットで露光することができ
る露光装置および露光方法を提供することを目的として
いる。Therefore, in view of the above points, the present invention has been developed to realize a large-chip IC without dividing the main circuit portion composed of fine patterns.
An object of the present invention is to provide an exposure apparatus and an exposure method that can pattern an IC chip as large as possible and expose it with high throughput.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を主
な手段とする。In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration as main means.
(1)被露光基板を載置し、平面上を縦方向、横方向へ
任意移動し、該被露光基板を回転可能なステージと、該
被露光基板表面にパターンを露光形成できるように、該
ステージに載置された該被露光基板に対向する第1の位
置に配置された第1のレチクルと、該被露光基板表面に
パターンを露光形成できるように、該ステージに載置さ
れた該被露光基板に対向し、第1の位置とは異なる位置
に配置された第2のレチクルと、前記第1のレチクルの
有するパターンおよび前記第2のレチクルの有するパタ
ーンを該被露光基板表面に転写するように設けられ、該
第1のレチクルおよび該第2のレチクルに光を照射する
照明および投影光学系とを有することを特徴とする露光
装置。あるいは、(2)第3のレチクルを貯蔵するレチ
クルストッカと、該第3のレチクルを該レチクルストッ
カから取り出して、該第1のレチクルに置き換える搬送
装置とを有することを特徴とする請求項1記載の露光装
置。あるいは、
(3)前記被露光基板表面に、前記第2のレチクルの有
するパターンを転写する際に、同時に前記搬送装置が作
動することを特徴とする請求項2記載の露光装置。ある
いは、
(4)請求項1記載の露光装置を用い、前記被露光基板
表面の第1の位置に、該第1のレチクルの有するパター
ンを転写する工程と、次いで、該被露光基板の第2の位
置に、該第2のレチクルの有するパターンを転写する工
程とを有することを特徴とする露光方法。あるいは、
(5)請求項2記載の露光装置を用い、前記被露光基板
表面の第1の位置に、前記第1のレチクルの有するパタ
ーンを転写する工程と、該被露光基板の第2の位置に、
前記第2のレチクルの有するパターンを転写する工程と
、前記第3のレチクルを該第1のレチクルと置き換える
工程とを有することを特徴とする露光方法。あるいは、
(6)請求項3記載の露光装置を用い、前記被露光基板
表面の第1の位置に、前記第1のレチクルの有するパタ
ーンを転写する工程と、該被露光基板の第2の位置に、
前記第2のレチクルの有するパターンを転写し、かつ前
記第3のレチクルを該第1のレチクルと置き換える工程
とを有することを特徴とする露光方法。あるいは、
(7)大パターンを2分割して、分割された各々のパタ
ーンを前記第1のレチクルと前記第2のレチクルとに有
し、該第1のレチクルによって転写されるべき第1のパ
ターンと、該第2のレチクルによって転写されるべき第
2のパターンとが前記被露光基板表面で互いに接続する
ように転写されることを特徴とする請求項4乃至6記載
の露光方法。(1) A stage on which a substrate to be exposed is mounted, which can be arbitrarily moved vertically and horizontally on a plane and can rotate the substrate to be exposed; a first reticle placed at a first position facing the substrate to be exposed placed on a stage; and a first reticle placed at a first position facing the substrate to be exposed placed on the stage; a second reticle facing the exposed substrate and placed at a position different from the first position; and transferring a pattern of the first reticle and a pattern of the second reticle onto the surface of the exposed substrate. 1. An exposure apparatus characterized by having an illumination and projection optical system configured to irradiate the first reticle and the second reticle with light. or (2) a reticle stocker that stores the third reticle; and a transport device that takes out the third reticle from the reticle stocker and replaces it with the first reticle. exposure equipment. 3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the transport device operates simultaneously when transferring the pattern of the second reticle onto the surface of the substrate to be exposed. Alternatively, (4) using the exposure apparatus according to claim 1, transferring a pattern of the first reticle to a first position on the surface of the substrate to be exposed; An exposure method comprising the step of transferring a pattern of the second reticle to the position. Alternatively, (5) using the exposure apparatus according to claim 2, transferring a pattern of the first reticle to a first position on the surface of the substrate to be exposed; and a step of transferring a pattern of the first reticle to a second position of the substrate to be exposed. To,
An exposure method comprising the steps of transferring a pattern of the second reticle, and replacing the third reticle with the first reticle. or (6) using the exposure apparatus according to claim 3, transferring a pattern of the first reticle to a first position on the surface of the substrate to be exposed; and a step of transferring a pattern of the first reticle to a second position of the substrate to be exposed. To,
An exposure method comprising the steps of transferring a pattern of the second reticle and replacing the third reticle with the first reticle. Alternatively, (7) the large pattern is divided into two, each of the divided patterns is provided in the first reticle and the second reticle, and the first pattern is to be transferred by the first reticle. 7. The exposure method according to claim 4, wherein the second pattern to be transferred by the second reticle is transferred so as to be connected to each other on the surface of the exposed substrate.
あるいは、
(8)大パターンをn分割(n≧3、nは整数)して、
分割された各々のパターンを、前記第1のレチクルおよ
び前記第2のレチクルおよび第nのレチクルとに有し、
かつ、該第nのレチクルはすべて前記レチクルストッカ
乃至前記搬送装置内に有し、かつ該第1のレチクルによ
って転写されるべき第1のパターンと、該第2のレチク
ルによって転写されるべき第2のパターンと、該第nの
レチクルによって転写されるべき第nのパターンとが前
記被露光基板表面で互いに接続するように転写されるこ
とを特徴とする請求項5乃至6記載の露光方法。あるい
は、
(9)ウェーハ上の同一露光領域に異なるレチクルパタ
ーンを重ね露光することによって現像後に所望のパター
ンを得ることを特徴とする露光方法。Or, (8) Divide the large pattern into n parts (n≧3, n is an integer),
having each divided pattern on the first reticle, the second reticle, and the n-th reticle,
All of the n-th reticles are included in the reticle stocker or the transport device, and a first pattern to be transferred by the first reticle and a second pattern to be transferred by the second reticle are included in the n-th reticle. 7. The exposure method according to claim 5, wherein the pattern and the n-th pattern to be transferred by the n-th reticle are transferred so as to be connected to each other on the surface of the exposed substrate. (9) An exposure method characterized in that a desired pattern is obtained after development by overlapping exposure of different reticle patterns on the same exposure area on a wafer.
この場合、密なパターンの場合は、複数のパターンに分
割してやると、各部は粗なパターンとなり、パターン間
の光干渉効果を低減でき、微細パターンが形成できる。In this case, in the case of a dense pattern, if it is divided into a plurality of patterns, each part becomes a coarse pattern, the optical interference effect between patterns can be reduced, and a fine pattern can be formed.
また、大きな段差を有するチップ上にパターンを形成し
たい場合には、各段差部に応じてパターンを分類し、別
々に最適条件で露光でき、段差各部で所望のパターンが
形成できる。Furthermore, when it is desired to form a pattern on a chip having large steps, the patterns can be classified according to each step and exposed separately under optimal conditions, making it possible to form a desired pattern at each step.
あるいは、
(10)被露光基板表面の第1の位置に、第1のレチク
ルによって、互いに接続しない複数本の線状パターンか
らなる第1のパターンを転写する工程と、該第1の位置
に、前記第2のレチクルによって、互いに接続しない複
数本の線状パターンからなる第2のパターンを、該第1
のパターンと重複しないように転写する工程とを有する
ことを特徴とする請求項9記載の露光方法。この場合、
請求項1乃至3記載の露光装置を用いて行うことができ
る。Alternatively, (10) a step of transferring a first pattern consisting of a plurality of linear patterns that are not connected to each other to a first position on the surface of the substrate to be exposed using a first reticle; With the second reticle, a second pattern consisting of a plurality of linear patterns that are not connected to each other is printed on the first reticle.
10. The exposure method according to claim 9, further comprising the step of transferring the pattern so as not to overlap the pattern. in this case,
This can be carried out using the exposure apparatus according to claims 1 to 3.
あるいは、
(11)半導体装置の回路パターンを形成する際に、第
1の密度の領域に対応するパターンと、第2の密度の領
域に対応するパターンとを分割して、各々第1のレチク
ル、第2のレチクルに有することを特徴とする請求項9
記載の露光方法。この場合、請求項1乃至3記載の露光
装置を用いて行うことができる。あるいは、
(12)第1のレチクルと第2のレチクルとは互いに同
じレチクルパターンを有し、該第1のレチクルを用い、
被露光基板表面の第1の領域にパターンを転写する工程
と、第2のレチクルを用い、該被露光基板表面の第1の
領域にパターンを転写する工程とを有することを特徴と
する請求項9記載の露光方法。この場合、請求項1記載
の露光装置を用いて行うことができる。あるいは、
(13)大小のパターンサイズを同一層内に有するIC
チップを露光する露光方法において、該パターンサイズ
に応じて、解像力の異なる露光装置で分担させて露光す
ることを特徴とする露光方法。あるいは、
(14)ICチップをその主回路部と、ダイシングライ
ン部及びボンディングパッド部とで別々に露光すること
を特徴とする請求項12記載の露光方法。Alternatively, (11) when forming a circuit pattern of a semiconductor device, the pattern corresponding to the first density area and the pattern corresponding to the second density area are divided, and the first reticle Claim 9 characterized in that the second reticle has:
Exposure method described. In this case, it can be carried out using the exposure apparatus according to claims 1 to 3. Alternatively, (12) the first reticle and the second reticle have the same reticle pattern, and using the first reticle,
A claim characterized by comprising the steps of transferring a pattern to a first region on the surface of the substrate to be exposed, and using a second reticle to transfer the pattern to the first region of the surface of the substrate to be exposed. 9. The exposure method according to 9. In this case, the exposure apparatus described in claim 1 can be used. Or (13) IC with large and small pattern sizes in the same layer.
An exposure method for exposing a chip, characterized in that exposure is performed by using exposure apparatuses with different resolutions depending on the pattern size. (14) The exposure method according to claim 12, characterized in that the main circuit portion of the IC chip, the dicing line portion, and the bonding pad portion are separately exposed.
あるいは、
(15)投影光学系で露光したウェーハを現像せずに、
再度異なるパターンを前記ウェーハに露光することを特
徴とする請求項12記載の露光方法を課題解決手段とす
る。Or, (15) without developing the wafer exposed with the projection optical system,
The exposure method according to claim 12 is characterized in that the wafer is exposed again to a different pattern.
本発明では、第1図に示すように、それぞれレチクルを
セットして、Aの露光系で位置合わせ・露光した後に、
ウェーハを吸着したままステージ移動を行い、次にBの
露光系でAで露光した箇所に対して所望の位置に露光で
きるようになるので、下記の点で有利である。In the present invention, as shown in FIG. 1, after each reticle is set and aligned and exposed using the exposure system A,
The stage can be moved while the wafer is being sucked, and then the exposure system B can be used to expose a desired position relative to the area exposed in A, which is advantageous in the following points.
■二つの投影レンズに露光パターンを分担させることが
できるようになる。したがって、一つの投影レンズの有
効露光領域内には入り切らない大きなチップを二つに分
割してそれぞれの露光系で露光できる。■It becomes possible to share the exposure pattern between two projection lenses. Therefore, a large chip that does not fit within the effective exposure area of one projection lens can be divided into two parts and exposed using each exposure system.
■1チップレチクルの場合には、両方に同一のレチクル
をセットして、レチクル上の異物検査ができるので、ど
ちらか片方のレチクルさえ検査で異物なしと判定されれ
ば、異物なしのレチクルが載っている露光系のみを使用
してすぐに露光開始できる。■In the case of a 1-chip reticle, the same reticle can be set on both sides to inspect foreign objects on the reticle, so if one reticle is judged to have no foreign objects in the inspection, the reticle with no foreign objects will be placed on the reticle. Exposure can be started immediately using only the exposure system that is available.
■片方のレチクルにはICパターンのみ、もう一方のレ
チクルには例えば位置合わせ用マークのみ、という具合
に各レチクルに機能を分担させることができるので、使
用する露光装置の機種が変わっても、片方の位置合わせ
マークが入っているレチクルのみ作り直せばよい。■It is possible to assign functions to each reticle, such as one reticle containing only the IC pattern and the other reticle containing only alignment marks, so even if the model of exposure equipment used changes, one reticle may only contain the IC pattern. Only the reticle that contains the alignment marks needs to be remade.
■また、前記■に関連して、後者のレチクルでは通常の
チップが形成される部分に位置合わせ用マークを作り込
むことができるので、ダイシングライン内のパターンの
数を大幅に削減できる。(2) Also, in relation to (2) above, with the latter reticle, alignment marks can be made in the area where normal chips are formed, so the number of patterns in the dicing line can be significantly reduced.
■複数の投影レンズに各々異なるパターンを有するレチ
クルをセットできるので、小量多品種のASICや、ウ
ェーハ・スケールLSIのパターン露光に最適で途中に
レチクル交換がないし、位置合わせが余分にかかること
もないので、スループットが向上する。■Since reticles with different patterns can be set on multiple projection lenses, it is ideal for pattern exposure of small-volume, high-mix ASICs and wafer scale LSIs, eliminating the need to change reticles midway through, and eliminating the need for extra alignment. This improves throughput.
また、本発明では、主回路部は高解像力・小有効露光領
域の露光装置で露光し、パッド部およびダイシングライ
ン部は低解像力・大有効露光領域の露光装置で露光する
ため、高集積度の大チップICを露光できるようになる
。詳細については、第6〜第8の実施例で説明する。Furthermore, in the present invention, the main circuit section is exposed with an exposure device with high resolution and a small effective exposure area, and the pad section and dicing line section are exposed with an exposure device with low resolution and a large effective exposure area. It becomes possible to expose large chip ICs. Details will be explained in the sixth to eighth embodiments.
〔第1の実施例〕
以下では、本発明の第1の実施例について、第1図を参
照して説明する。第1図は、本発明の第1の実施例に則
した露光装置の模式説明図であり、第1図中、架台上に
はレール上を可動するステージ2が配置され、このステ
ージ2上に被露光基板(半導体ウェーハ)1が載置され
る。この被露光基板1に対向するように、照明光学系3
、すなわち光源が設けられ、この照明光学系3と被露光
基板1との間に縮小投影レンズが設けられている。[First Embodiment] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a stage 2 movable on a rail is arranged on a pedestal. A substrate to be exposed (semiconductor wafer) 1 is placed. An illumination optical system 3 is arranged so as to face the substrate 1 to be exposed.
That is, a light source is provided, and a reduction projection lens is provided between the illumination optical system 3 and the substrate 1 to be exposed.
この縮小投影レンズと照明光学系3との間には、第1の
レチクル10、第2のレチクル20が配置される。A first reticle 10 and a second reticle 20 are arranged between the reduction projection lens and the illumination optical system 3.
このような第1図の露光装置について、さらに詳細に説
明する。The exposure apparatus shown in FIG. 1 will be described in more detail.
先ず、被露光基板1は、この露光装置に載置される前に
、表面にフォトレジストが例えばスピンコートして均一
形成される。このフォトレジストが形成された被露光基
板1をステージ2上に公知のロボットアームで載置する
。このステージ2は、架台上のY方向にレールを設け、
このレール上を移動するYステージと、さらにこのYス
テージ上にレールを設け、このレール上を移動するXス
テージと、さらにこのXステージ上に設けられ、回転可
能なθステージとからなり、このθステージ上に前記し
た被露光基板1が載置される構成になっている。なお、
Yステージ上にXステージを載せる構成に代えて、Xス
テージ上にYステージを載せる構成にしてもよい。また
、このステージ2に対面するように2個位置を離して配
置される縮小投影レンズは、各々20mm×20mmの
大きさのパターンを被露光基板上に形成する場合には、
直径約25cmのレンズを約20枚直列に重ねたものを
用いる。First, before the substrate 1 to be exposed is placed on this exposure apparatus, a photoresist is uniformly formed on the surface by, for example, spin coating. The exposed substrate 1 on which the photoresist is formed is placed on the stage 2 by a known robot arm. This stage 2 has a rail in the Y direction on the pedestal,
It consists of a Y stage that moves on this rail, a rail provided on this Y stage, an X stage that moves on this rail, and a rotatable θ stage that is provided on this X stage. The structure is such that the above-described substrate 1 to be exposed is placed on a stage. In addition,
Instead of the configuration in which the X stage is placed on the Y stage, a configuration in which the Y stage is placed on the X stage may be used. In addition, when two reduction projection lenses placed apart from each other so as to face the stage 2 form a pattern each having a size of 20 mm x 20 mm on the substrate to be exposed,
Approximately 20 lenses with a diameter of approximately 25 cm are stacked in series.
次に、通常は実際の製品ウェーハを露光する前に、レチ
クル上に異物検査を行うが、これは、露光装置付属の検
査器で行うこともあれば、検査専用のウェーハに露光・
現像して別置きの検査器で検査することもある。Next, before exposing the actual product wafer, a foreign matter inspection is usually performed on the reticle.
Sometimes it is developed and inspected using a separate inspection device.
被露光基板1は、このようなステージ2上に載置された
後、検査の結果、レチクル上に異物がないことを確認し
たら、被露光基板1の露光(パターニング)処理にかか
る。先ずは装置上部に配置される二つの縮小投影レンズ
のうち、一方(第1の縮小投影レンズ)に対して相対的
位置を微調整する。この微調整に際しては、Xステージ
上に形成された位置合わせマークを用いて行えばよい。After the substrate 1 to be exposed is placed on such a stage 2, if it is confirmed as a result of inspection that there is no foreign matter on the reticle, the exposure (patterning) process of the substrate 1 to be exposed is started. First, the relative position of one of the two reduction projection lenses (the first reduction projection lens) arranged at the top of the apparatus is finely adjusted. This fine adjustment may be performed using alignment marks formed on the X stage.
一方、これより以前に縮小投影レンズで像を縮小しうる
ように、照明光学系と第1の縮小投影レンズの間に、例
えば公知のロボットアームにより挿入、配置される第1
のレチクルには、一つの大型パターンの半分がパターン
形成されている。On the other hand, in order to reduce the image with the reduction projection lens before this, a first
The reticle is patterned with half of one large pattern.
この第1のレチクルのパターンを被露光基板1表面に焼
きつけ、これに次いで、前記したと同様のステージの微
調整を行った後、第2のレチクルのパターンを被露光基
板1の、既に形成されたパターンに隣合った表面に、互
いのパターンを接続させるように焼きつける。なお、2
枚目以降のウェーハも同様の手順で行うが、本発明では
、レチクルを投影レンズ上にセットしたままなので、ゴ
ミがレチクル上に付着する可能性は皆無と見なしてよい
ので、2枚目以降ではレチクル上の異物(ゴミ)検査は
不要である。The pattern of this first reticle is printed onto the surface of the substrate 1 to be exposed, and then, after fine adjustment of the stage similar to that described above, the pattern of the second reticle is printed on the surface of the substrate 1 to be exposed. The patterns are printed on the surfaces adjacent to each other so that the patterns connect to each other. In addition, 2
The same procedure is followed for subsequent wafers, but in the present invention, since the reticle remains set on the projection lens, there is no possibility of dust adhering to the reticle, so for the second and subsequent wafers, There is no need to inspect foreign matter (dust) on the reticle.
このような手順によって、レチクルを度々取り替える面
倒もそれに伴うパーティクルの付着もなく、大きいパタ
ーンを被露光基板表面に焼きつけることができる。With such a procedure, a large pattern can be printed onto the surface of the substrate to be exposed without the trouble of frequently replacing the reticle and without the accompanying particle attachment.
以上説明した露光技術を次のように応用可能でもある。The exposure technique described above can also be applied as follows.
第3図は本発明の一実施例を示す。例えば、露光(ある
いはパターニング)したいICの大きさが一個10mm
×24mmだとし、また投影レンズの露光領域が20m
m×20mmだとすると、第3図に示す如くチップを横
長にし、縦に2チップ構成にして、縦に分割してレチク
ルを2種類作成する。また、CCD(電荷結合素子)の
ように長いICを製造する場合には、例えばレチクルで
3つ分くらいに分割して、第1図に示すユニットを3個
並べた露光装置でそれぞれにレチクルをセットして製造
することもできる。FIG. 3 shows an embodiment of the invention. For example, the size of each IC to be exposed (or patterned) is 10 mm.
x 24mm, and the exposure area of the projection lens is 20m.
If the size is m x 20 mm, the chips are made horizontally long as shown in FIG. 3, and two chips are configured vertically, and two types of reticles are created by dividing the chips vertically. In addition, when manufacturing a long IC such as a CCD (charge-coupled device), for example, the reticle is divided into three parts, and an exposure device with three units shown in Figure 1 is used to separate the reticle into three parts. It can also be manufactured as a set.
〔第2の実施例〕 次に、本発明の第2の実施例について説明する。[Second example] Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第2図は、本発明の第2の実施例に則した露光装置の模
式説明図である。第2図中、第1図中にて附したのと同
じ番号を附したものは、第1図と同じものを指示する。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same numbers as in FIG. 1 indicate the same items as in FIG.
この第2図の露光装置は、レチクルストッカ4を具備し
ている点が第1図のそれとは異なる。The exposure apparatus shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 in that it is equipped with a reticle stocker 4. The exposure apparatus shown in FIG.
詳細に説明する。Explain in detail.
このレチクルストッカ4には、第3のレチクル30を貯
蔵する構成になっていて、この中から適宜選ばれた第3
のレチクル30が、搬送装置によってAユニットの所定
位置へと送られ、第1のレチクル10と置き換える構成
である。This reticle stocker 4 is configured to store a third reticle 30, from which a third reticle is appropriately selected.
The reticle 30 is sent to a predetermined position in the A unit by the transport device and is replaced with the first reticle 10.
このように、第1のレチクル10あるいは第2のレチク
ル20と適宜置き換える構成であると、ユニットを3つ
以上用意しなくても、3種以上のパターンを形成できる
。例えば小量多品種生産が多いASIC(特定用途向け
集積回路)の生産には特に便利である。In this way, if the first reticle 10 or the second reticle 20 is replaced as appropriate, three or more types of patterns can be formed without preparing three or more units. For example, it is particularly convenient for the production of ASICs (application-specific integrated circuits), which are often produced in small quantities and in a wide variety of products.
まず、第1の種類のASICの回路パターンを露光する
にあたり、Aユニットには第1のレチクル10をBユニ
ットには第2のレチクル20を各々セットする。次いで
、第2の種類のASICの回路パターンを露光するにあ
たっては、第1のレチクル10をレチクルストッカ4中
までロボットアームで搬送し収納する。次いで、レチク
ルストッカ4から必要な第3のレチクル30を捜し出し
て、ロボットアームはこの第3のレチクル30をAユニ
ットまで搬送して配置する。First, in exposing the circuit pattern of the first type of ASIC, the first reticle 10 is set in the A unit, and the second reticle 20 is set in the B unit. Next, in order to expose the circuit pattern of the second type of ASIC, the first reticle 10 is transported to and stored in the reticle stocker 4 by the robot arm. Next, a necessary third reticle 30 is retrieved from the reticle stocker 4, and the robot arm transports this third reticle 30 to the A unit and places it there.
このロボットアームによる搬送を、第2のレチクル20
によるパターニング最中に行えば、工程の時間短縮化が
可能になる。なお、以上説明してきた本発明の第2の実
施例では、縮小投影レンズを2基(ユニット2基)に対
して、レチクルストッカ4が1基の場合について述べた
が、これらの数を適宜変えることは容易に可能である。This transfer by the robot arm is performed by the second reticle 20.
If this is done during patterning, the process time can be shortened. In the second embodiment of the present invention described above, a case has been described in which there is one reticle stocker 4 for two reduction projection lenses (two units), but these numbers may be changed as appropriate. This is easily possible.
〔第3の実施例〕
本発明の露光技術は、以上のような大パターンの分割露
光にのみ用いられるものではない。以下では、その他の
応用例について説明していく。[Third Embodiment] The exposure technique of the present invention is not only used for divided exposure of large patterns as described above. Other application examples will be explained below.
例えば、パターン表面の異物検査にも用いることができ
る。すなわち、既に説明した第1図や第2図に記載した
本発明の露光装置を用い、複数あるユニットの各々に同
じレチクルパターンが形成されたレチクルをセットする
。被露光基板表面に別々にパターンを露光して、両者の
うち、正常にパターンされたレチクルのみを採用して、
以後の露光を行うのである。For example, it can be used to inspect foreign matter on the surface of a pattern. That is, using the exposure apparatus of the present invention described in FIGS. 1 and 2, which have already been described, a reticle on which the same reticle pattern is formed is set in each of a plurality of units. Patterns are separately exposed on the surface of the substrate to be exposed, and only the reticle with a normal pattern is adopted.
Subsequent exposure is performed.
つまり、Aのユニットにセットしたレチクル(チップA
1、A2)とBのユニットにセットしたレチクル(チッ
プB1、B2)で比較検査した結果が、下記のようにな
った場合には、Bユニットのみを使って製品ウェーハを
露光すればよい。In other words, the reticle (chip A) set in unit A
1, A2) and the reticle (chips B1, B2) set in the B unit, if the results are as shown below, it is sufficient to expose the product wafer using only the B unit.
このようにすることによって、レチクル表面のパーティ
クル(微小異物)によるパターン不良発生に伴い、この
レチクルを交換する手間は省かれることになって、レチ
クル交換時のパーティクル発塵を避けることができる。By doing this, it is possible to save the effort of replacing the reticle when pattern defects occur due to particles (fine foreign matter) on the reticle surface, and to avoid generation of particles when replacing the reticle.
あるいは、このように複数のユニットに同じレチクルを
セットすれば、別なパターン露光も可能になる。位置合
わせ精度が回路パターンの微細性を十分上回る必要はあ
るが、第1のレチクル10により被露光基板1表面に半
焼きを行う。つまり、露光に十分とはいえないまでもあ
る程度の露光を仮に行っておくのである。次いで、ステ
ージ2を移動させ、被露光基板1表面の同じ領域に、第
2のレチクル20により半焼きを行う。第1のレチクル
10表面と第2のレチクル20表面の全く同じ位置には
パーティクルは飛沫しないと考えられるから、一連の半
焼き操作により最終的に露光が完了するようにすれば、
仮に第1のレチクル10や第2のレチクル20にパーテ
ィクルが存在しても、露光後それが原因してパターン不
良になる可能性を非常に少なく抑えることが可能になる
。Alternatively, by setting the same reticle in multiple units in this way, different pattern exposures can be performed. Although it is necessary that the alignment accuracy sufficiently exceeds the fineness of the circuit pattern, the surface of the substrate 1 to be exposed is half-baked using the first reticle 10. In other words, a certain amount of exposure is temporarily performed, even if it is not sufficient for exposure. Next, the stage 2 is moved, and the same area on the surface of the substrate 1 to be exposed is half-baked using the second reticle 20. Since it is considered that particles will not be splashed at the exact same position on the surface of the first reticle 10 and the surface of the second reticle 20, if the exposure is finally completed by a series of half-baking operations,
Even if particles are present on the first reticle 10 or the second reticle 20, it is possible to minimize the possibility that the particles will cause pattern defects after exposure.
あるいは、例えば長方形のパターンを半焼きした後、こ
の長方形パターンに直交するように長方形パターンを重
ねて半焼きすることによって、互いに重なった部分のみ
を正方形パターンとして露光する方法もよい。Alternatively, for example, a rectangular pattern may be half-baked, and then the rectangular patterns are overlapped perpendicularly to the rectangular pattern and half-baked, so that only the overlapping portions are exposed as a square pattern.
〔第4の実施例〕
ウェーハ上の数点しか使わない位置合わせ用マークの場
合や、モニタ・チップを露光したい場合は、例えば第4
図で示すようなレチクルを作成する。[Fourth Embodiment] For example, in the case of alignment marks that use only a few points on the wafer, or when you want to expose a monitor chip,
Create a reticle as shown.
レチクルAAAは製品ICチップのみで構成されており
、レチクルBBBはモニタ・チップや位置合わせマーク
が入ったチップで構成している。Reticle AAA consists only of product IC chips, and reticle BBB consists of a monitor chip and a chip containing alignment marks.
このレチクルを第1図に示す露光ユニットA、Bにそれ
ぞれセットして第4図のようなレイアウトでウェーハ上
に露光することができる。This reticle can be set in each of the exposure units A and B shown in FIG. 1 to expose a wafer in a layout as shown in FIG. 4.
この場合、一枚のウェーハに占めるモニタ・チップの数
も必要最低限に止められるし、ダイシングライン上のマ
ークの数も減らせる。In this case, the number of monitor chips occupying one wafer can be kept to the minimum necessary, and the number of marks on the dicing line can also be reduced.
〔第5の実施例〕
第4の実施例と似てはいるが、特殊なケースについて述
べることにする。[Fifth Example] Although similar to the fourth example, a special case will be described.
ICパターン投影露光レンズは解像性能の高いもの程高
価であるが、位置合わせ用のマークは殆どの場合1μm
幅前後以上の大きさのパターンで構成されていて、この
マークの露光については低解像性能の投影レンズで良い
。したがって、第3の実施例で記したレチクルBBBで
仮に位置合わせ用マークのみを露光する場合は、第1図
でのBユニットに使われる投影レンズを安価な低解像性
能レンズで置き換えても良い。IC pattern projection exposure lenses with higher resolution are more expensive, but in most cases the alignment mark is 1 μm.
It is composed of a pattern that is larger than the front and back widths, and a projection lens with low resolution performance can be used to expose this mark. Therefore, if only the alignment marks are to be exposed using the reticle BBB described in the third embodiment, the projection lens used in the B unit in FIG. 1 may be replaced with an inexpensive low-resolution lens. .
あるいは、二つのユニットのうち少なくとも一方に、光
学系性能が可変のユニットを用いてもよい。レンズの開
口数NA(Numerical Aperture)を
可変とすれば解像力を変化させたり、あるいはパーシャ
ル.コヒーレンシー(Partial Coheren
cy)を可変とすればパターン形状の忠実度や焦点深度
を変化させることも可能である。Alternatively, a unit with variable optical system performance may be used as at least one of the two units. By making the numerical aperture NA (Numerical Aperture) of the lens variable, the resolving power can be changed, or partial . Partial Coherency
If cy) is made variable, it is also possible to change the fidelity of the pattern shape and the depth of focus.
またユニットを複数化すれば、一方のユニットで取り扱
う第1の波長を他方で取り扱う第2の波長とは異なるよ
うにユニット自体の仕様を変えることもできるから、例
えばフォトレジストに第1の波長によってポジパターン
を露光形成し、第2の波長によってネガパターンを露光
形成するといったことも可能になる。Also, if you use multiple units, you can change the specifications of the unit itself so that the first wavelength handled by one unit is different from the second wavelength handled by the other unit. It is also possible to form a positive pattern by exposure and form a negative pattern by exposure with a second wavelength.
〔第6の実施例〕
本発明においては、大小のパターンサイズを同一層内に
有するICチップを露光する露光方法において、パター
ンサイズに応じて解像力の異なる露光装置で分担させて
露光する場合であってもよい。即ち、微細パターンから
なる主回路部と、比較的粗いパターンで構成されている
パッド部およびダイシングライン部を分割して別々のレ
チクルまたはマスクを製作してそれぞれ別の投影露光装
置で露光する。[Sixth Embodiment] In the present invention, in an exposure method for exposing an IC chip having large and small pattern sizes in the same layer, there is a case where exposure is performed by sharing the exposure with exposure apparatuses having different resolutions depending on the pattern size. It's okay. That is, the main circuit section consisting of a fine pattern and the pad section and dicing line section consisting of a relatively coarse pattern are divided into separate reticles or masks, and each is exposed using a separate projection exposure apparatus.
露光装置の解像力と有効露光領域は相反する関係にあり
、低解像力の露光装置は一般に有効露光領域は広く、例
えばキャノン社製のMPA(商品名:解像力=約2μm
、有効露光領域=150mmφ)、ニコン社製のNSR
3025HT(商品名:解像力=約2μm、有効露光領
域=30mm□)がある。一方、高解像力の露光装置と
しては数多くあるが、その解像力は約0.65μm、有
効露光領域は最大でも約20mm□である。したがって
、微細パターンで構成されている主回路部は高解像力露
光装置で露光し、粗いパターンで構成されているパッド
部およびダイシングライン部は低解像力・大有効露光領
域の露光装置で露光してやると良い。There is a contradictory relationship between the resolution and effective exposure area of an exposure device, and exposure devices with low resolution generally have a wide effective exposure area, such as Canon's MPA (product name: resolution = approximately 2 μm
, effective exposure area = 150 mmφ), NSR manufactured by Nikon Corporation
3025HT (trade name: resolution=approximately 2 μm, effective exposure area=30 mm□). On the other hand, there are many exposure apparatuses with high resolution, but their resolution is about 0.65 μm and the effective exposure area is about 20 mm square at most. Therefore, it is recommended that the main circuit section, which is made up of fine patterns, be exposed with a high-resolution exposure device, and the pad section and dicing line section, which are made up of coarse patterns, are exposed with an exposure device that has low resolution and a large effective exposure area. .
以下、具体的に図面を用いてその露光方法を説明する。The exposure method will be specifically described below with reference to the drawings.
第5図は露光したいICチップ51を示す図であり、こ
こでは、露光したいICチップ51のサイズを17mm
角とし、また、微細パターン部からなる主回路部52の
専有領域を14mm角とする。なお、53はパッド部、
54はダイシングライン部で、パッド部53およびダイ
シングライン部54は17mm角である。FIG. 5 is a diagram showing the IC chip 51 to be exposed. Here, the size of the IC chip 51 to be exposed is set to 17 mm.
Furthermore, the exclusive area of the main circuit section 52 consisting of the fine pattern section is 14 mm square. In addition, 53 is a pad part,
54 is a dicing line portion, and the pad portion 53 and the dicing line portion 54 are 17 mm square.
この場合、主回路部52の微細パターンが0.5μm前
後のもので構成され、パッド部53およびダイシングラ
イン部54が1μmルールのもので形成されているとす
ると、露光装置としては例えば、といったものを用いれ
ば良い。In this case, assuming that the fine pattern of the main circuit section 52 is made up of approximately 0.5 μm, and the pad section 53 and the dicing line section 54 are formed of a 1 μm rule, the exposure apparatus is, for example, You can use .
次に、レチクルは第6図(a)、(b)に示すように、
主回路部ステッパA用レチクルA(第6図(a))と、
パッド部およびダイシングライン部ステッパB用レチク
ルB(第6図(b))を形成する。なお、55はCr等
からなる遮光部である。Next, as shown in FIGS. 6(a) and (b), the reticle is
Reticle A for main circuit stepper A (Fig. 6(a)),
A reticle B (FIG. 6(b)) for the pad portion and dicing line portion stepper B is formed. Note that 55 is a light shielding portion made of Cr or the like.
そして、第7図に示すように、レチクルAを用いてステ
ッパAでウェーハ56上に露光して主回路部52をレイ
アウトし、第8図に示すようにレチクルBを用いてステ
ッパBでウェーハ56上に露光してパッド部53および
ダイシングライン部54をレイアウトした後、現像する
ことにより、所望のICレジストパターンを得ることが
できる。なお、主回路部52と、パッド部53およびダ
イシングライン部54との形成順はどちらを先に行って
もよい。Then, as shown in FIG. 7, the main circuit section 52 is laid out by exposing the wafer 56 using reticle A and stepper A, and as shown in FIG. A desired IC resist pattern can be obtained by exposing the top to light to lay out the pad portion 53 and the dicing line portion 54 and then developing it. Note that the main circuit section 52, the pad section 53, and the dicing line section 54 may be formed in any order.
すなわち、上記実施例では、主回路部52は高解像力・
小有効露光領域の露光装置で露光し、パッド部53およ
びダイシングライン部54は低解像力・大有効露光領域
の露光装置で露光するため、高集積度の大チップICを
露光できるようになる。That is, in the above embodiment, the main circuit section 52 has high resolution and
Since the pad portion 53 and the dicing line portion 54 are exposed using an exposure device with a small effective exposure area, and the pad portion 53 and the dicing line portion 54 are exposed with an exposure device with a low resolution and a large effective exposure area, it is possible to expose a large chip IC with a high degree of integration.
〔第7の実施例〕
パターンサイズに応じて、解像力の異なる露光装置で分
担させて露光する露光方法としては、第1図に示す露光
装置を用いて行う場合であってもよい。[Seventh Embodiment] As an exposure method in which exposure apparatuses having different resolutions are assigned to perform exposure according to the pattern size, the exposure apparatus shown in FIG. 1 may be used.
その露光方法は、まず第1図に示すように、図左側の投
影レンズ3で第1のレチクル10のパターンを被露光基
板1に露光した後、被露光基板1が載っているステージ
2を図右側の投影レンズ3直下へ移動し、第2のレチク
ル20のパターンを被露光基板1に露光するというもの
である。As shown in FIG. 1, the exposure method is to first expose the pattern of the first reticle 10 onto the substrate 1 to be exposed using the projection lens 3 on the left side of the figure, and then move the stage 2 on which the substrate 1 to be exposed is placed. The second reticle 20 is moved directly under the projection lens 3 on the right side, and the pattern of the second reticle 20 is exposed onto the substrate 1 to be exposed.
この実施例は、第6の実施例の場合と同様の効果を得る
ことができる他、投影光学系で露光(1回目)した被露
光基板1を現像せずにステージ2に吸着したまま移動し
て再度異なるパターンを露光することができるため、再
度露光する際、一旦被露光基板をはずして位置合わせす
る必要がない等、工程時間の短縮化を行うことができる
。In this embodiment, in addition to being able to obtain the same effects as in the sixth embodiment, the exposed substrate 1 exposed (first time) by the projection optical system is moved while being adsorbed to the stage 2 without being developed. Since it is possible to expose a different pattern again, it is not necessary to once remove the substrate to be exposed and align it when exposing the substrate again, so that the process time can be shortened.
なお、この実施例では、別々の投影レンズ系を用いる場
合について説明したが、同一の投影レンズ系を用いてN
Aを変更することによって露光を行ってもよい。もちろ
ん、レチクル交換も行う。In this example, the case where separate projection lens systems are used has been explained, but the case where the same projection lens system is used
Exposure may be performed by changing A. Of course, we also exchange reticles.
なお、ウェーハは吸着した状態で連続して露光を行う。Note that the wafer is continuously exposed to light while being attracted.
この場合、同一のレンズで済み、最適なNAを選択する
ことができるという利点がある。In this case, there is an advantage that the same lens can be used and the optimum NA can be selected.
〔第8の実施例〕
第6、第7の実施例では、ダイシング部およびパッド部
と、主要回路部とを分けて製作する場合について説明し
たが、互いに使用するレンズの有効露光領域内でパター
ンが混在するように製作する場合であってもよい。すな
わち、主回路部がウェーハ周辺部にあってもよく、周辺
回路部がウェーハ中央部にあってもよい場合である。[Eighth Embodiment] In the sixth and seventh embodiments, the case where the dicing part and the pad part and the main circuit part are manufactured separately was explained, but the pattern within the effective exposure area of the lens used for each was explained. It may also be possible to manufacture a mixture of materials. That is, the main circuit section may be located at the periphery of the wafer, and the peripheral circuit section may be located at the center of the wafer.
例えば、第9図(a)、(b)に示すレチクルを用いる
場合、主回路部となる領域61内のパターン群は第9図
(a)および第9図(b)に示すレチクルを各々用いた
場合共に露光される。即ち、ウェーハ中央部に主回路と
なる微細パターンと周辺回路となる荒いパターンが混在
している。For example, when using the reticles shown in FIGS. 9(a) and 9(b), the pattern group in the area 61 that becomes the main circuit section uses the reticles shown in FIGS. 9(a) and 9(b), respectively. If both are exposed, they will be exposed together. That is, in the center of the wafer, fine patterns that form the main circuit and rough patterns that form the peripheral circuit coexist.
この実施例では、第6、第7の実施例の場合と同様の効
果を得ることができる他、例えば中央部に主回路となる
微細パターンと周辺回路となる荒いパターンが混在して
いる場合(周辺部に混在している場合も同様)、微細パ
ターンと粗パターンが近接している場合、別々に露光す
るので、光の干渉による近接効果が防止でき、レチクル
パターンに忠実に露光することができるという利点があ
る。In this embodiment, the same effects as in the sixth and seventh embodiments can be obtained. For example, when a fine pattern that becomes the main circuit and a rough pattern that becomes the peripheral circuit are mixed in the center part ( (The same applies when fine patterns and coarse patterns are mixed in the peripheral area), and when fine patterns and coarse patterns are close to each other, they are exposed separately, which prevents the proximity effect caused by light interference and enables faithful exposure to the reticle pattern. There is an advantage.
なお、上記各実施例では光露光装置のみの場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
光露光装置、電子ビーム露光装置、X線露光装置等の場
合に適用することができる。In addition, although each of the above embodiments describes the case where only a light exposure device is used, the present invention is not limited to this.
It can be applied to optical exposure equipment, electron beam exposure equipment, X-ray exposure equipment, etc.
組み合わせ例としては、 等が挙げられる。As a combination example, etc.
以上説明した通り、本発明によれば、従来のステッチン
グの場合のような微細パターンで構成されている主回路
部を分割することなく大チップICをパターニングする
ことができ、投影露光レンズの有効露光領域よりも大き
なサイズのチップであっても、容易にかつ安定的に露光
することができるという効果がある。As explained above, according to the present invention, it is possible to pattern a large chip IC without dividing the main circuit section, which is composed of fine patterns, as in the case of conventional stitching, and the projection exposure lens can be effectively used. Even if the chip is larger in size than the exposure area, it can be easily and stably exposed.
第1図は本発明の第1の実施例に則した露光装置の模式
説明図、
第2図は本発明の第2の実施例に則した露光装置の模式
説明図、
第3図は本発明に係わるレチクルの説明図、第4図は本
発明の第4の実施例に則した露光方法による露光後の被
露光基板の模式説明図、第5図は本発明の第6の実施例
に則したICチップを示す図、
第6図は本発明の第6の実施例に則した各レチクルを示
す図、
第7図は本発明の第6の実施例に則したレチクルAを用
いてステッパAで露光されレイアウトされたウェーハを
示す図、
第8図は本発明の第6の実施例に則したレチクルBを用
いてステッパBで露光されレイアウトされたウェーハを
示す図、
第9図は本発明の第8の実施例に則した各レチクルを示
す、
第10図は被露光基板の表面段差の説明図、第11図は
被露光基板の表面段差の数値化グラフである。
1……被露光基板、
2……ステージ、
3……照明光学系、
4……レチクルストッカ、
10……第1のレチクル、
20……第2のレチクル、
30……第3のレチクル。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of an exposure apparatus according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic illustration of a substrate to be exposed after exposure by an exposure method according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram of a reticle according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing each reticle according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a stepper A using reticle A according to the sixth embodiment of the present invention. 8 is a diagram showing a wafer exposed and laid out by stepper B using reticle B according to the sixth embodiment of the present invention; FIG. 9 is a diagram showing a wafer exposed and laid out by stepper B according to the sixth embodiment of the present invention. FIG. 10 is an explanatory diagram of the surface level difference of the exposed substrate, and FIG. 11 is a numerical graph of the surface level difference of the exposed substrate. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Substrate to be exposed, 2... Stage, 3... Illumination optical system, 4... Reticle stocker, 10... First reticle, 20... Second reticle, 30... Third reticle.
Claims (15)
向、横方向へ任意移動し、該被露光基板(1)を回転可
能なステージ(2)と、 該被露光基板(1)表面にパターンを露光形成できるよ
うに、該ステージ(2)に載置された該被露光基板(1
)に対向する第1の位置に配置された第1のレチクル(
10)と、該被露光基板(1)表面にパターンを露光形
成できるように、該ステージ(2)に載置された該被露
光基板(1)に対向し、第1の位置とは異なる位置に配
置された第2のレチクル(20)と、 前記第1のレチクル(10)の有するパターンおよび前
記第2のレチクル(20)の有するパターンを該被露光
基板(1)表面に転写するように設けられ、該第1のレ
チクル(10)および該第2のレチクル(20)に光を
照射する照明および投影光学系(3)とを有することを
特徴とする露光装置。1. A stage (2) on which a substrate to be exposed (1) is placed, and which can arbitrarily move vertically and horizontally on a plane and rotate the substrate to be exposed (1); (1) The exposed substrate (1) placed on the stage (2) so that a pattern can be formed on the surface by exposure.
a first reticle (
10), and a position opposite to the substrate to be exposed (1) placed on the stage (2) and different from the first position so that a pattern can be formed by exposure on the surface of the substrate to be exposed (1). a second reticle (20) disposed on the surface of the exposed substrate (1) so as to transfer the pattern of the first reticle (10) and the pattern of the second reticle (20) onto the surface of the exposed substrate (1); An exposure apparatus characterized in that it has an illumination and projection optical system (3) that is provided and irradiates the first reticle (10) and the second reticle (20) with light.
ルストッカ(4)と、 該第3のレチクル(30)を該レチクルストッカ(4)
から取り出して、該第1のレチクル(10)に置き換え
る搬送装置とを有することを特徴とする請求項1記載の
露光装置。2. A reticle stocker (4) for storing a third reticle (30); and a reticle stocker (4) for storing the third reticle (30).
2. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a transport device for taking out the reticle from the reticle and replacing it with the first reticle.
レチクル(20)の有するパターンを転写する際に、同
時に前記搬送装置が作動することを特徴とする請求項2
記載の露光装置。3. The transport device operates simultaneously when transferring the pattern of the second reticle (20) onto the surface of the exposed substrate (1).
The exposure apparatus described.
光基板(1)表面の第1の位置に、該第1のレチクル(
10)の有するパターンを転写する工程と、 次いで、該被露光基板(1)の第2の位置に、該第2の
レチクル(20)の有するパターンを転写する工程とを
有することを特徴とする露光方法。4. Using the exposure apparatus according to claim 1, the first reticle (
10); and then, transferring the pattern of the second reticle (20) to a second position of the exposed substrate (1). Exposure method.
光基板(1)表面の第1の位置に、前記第1のレチクル
(10)の有するパターンを転写する工程と、 該被露光基板(1)の第2の位置に、前記第2のレチク
ル(20)の有するパターンを転写する工程と、 前記第3のレチクル(30)を該第1のレチクル(10
)と置き換える工程とを有することを特徴とする露光方
法。5. Transferring a pattern of the first reticle (10) to a first position on the surface of the substrate (1) to be exposed using the exposure apparatus according to claim 2; transferring the pattern of the second reticle (20) to a second position of the substrate (1); and transferring the third reticle (30) to the first reticle (10).
).
光基板(1)表面の第1の位置に、前記第1のレチクル
(10)の有するパターンを転写する工程と、 該被露光基板(1)の第2の位置に、前記第2のレチク
ル(20)の有するパターンを転写し、かつ前記第3の
レチクル(30)を該第1のレチクル(10)と置き換
える工程とを有することを特徴とする露光方法。6. A step of transferring a pattern of the first reticle (10) to a first position on the surface of the substrate (1) to be exposed using the exposure apparatus according to claim 3; transferring the pattern of the second reticle (20) to a second position of the substrate (1), and replacing the third reticle (30) with the first reticle (10). An exposure method characterized by:
のパターンを前記第1のレチクル(10)と前記第2の
レチクル(20)とに有し、 該第1のレチクル(10)によって転写されるべき第1
のパターンと、該第2のレチクル(20)によって転写
されるべき第2のパターンとが前記被露光基板(1)表
面で互いに接続するように転写されることを特徴とする
請求項4乃至6記載の露光方法。7. A large pattern is divided into two, and each divided pattern is provided in the first reticle (10) and the second reticle (20), the first reticle (10) The first to be transcribed by
and the second pattern to be transferred by the second reticle (20) are transferred so as to be connected to each other on the surface of the exposed substrate (1). Exposure method described.
して、分割された各々のパターンを、前記第1のレチク
ル(10)および前記第2のレチクル(20)および第
nのレチクルとに有し、かつ 該第nのレチクルはすべて前記レチクルストッカ(4)
乃至前記搬送装置内に有し、かつ該第1のレチクル(1
0)によって転写されるべき第1のパターンと、該第2
のレチクル(20)によって転写されるべき第2のパタ
ーンと、該第nのレチクルによって転写されるべき第n
のパターンとが前記被露光基板(1)表面で互いに接続
するように転写されることを特徴とする請求項5乃至6
記載の露光方法。[Claim 8] Divide the large pattern into n (n≧3, n is an integer)
and each of the divided patterns is included in the first reticle (10), the second reticle (20), and the n-th reticle, and all of the n-th reticles are stored in the reticle stocker ( 4)
or the first reticle (1
0) and the second pattern to be transferred by
a second pattern to be transferred by the n-th reticle (20); and an n-th pattern to be transferred by the n-th reticle (20).
6. The pattern is transferred so as to be connected to each other on the surface of the exposed substrate (1).
Exposure method described.
ル パターンを重ね露光することによって現像後に所望のパ
ターンを得ることを特徴とする露光方法。9. An exposure method characterized in that a desired pattern is obtained after development by overlapping exposure of different reticle patterns on the same exposure area on a wafer.
第1のレチクル(10)によって、互いに接続しない複
数本の線状パターンからなる第1のパターンを転写する
工程と、 該第1の位置に、第2のレチクル(20)によって、互
いに接続しない複数本の線状パターンからなる第2のパ
ターンを、該第1のパターンと重複しないように転写す
る工程とを有することを特徴とする請求項9記載の露光
方法。10. At a first position on the surface of the exposed substrate (1),
Transferring a first pattern consisting of a plurality of linear patterns that are not connected to each other using a first reticle (10); Transferring a plurality of linear patterns that are not connected to each other to the first position using a second reticle (20); 10. The exposure method according to claim 9, further comprising the step of transferring a second pattern consisting of a linear pattern of a book so as not to overlap with the first pattern.
に、 第1の密度の領域に対応するパターンと、第2の密度の
領域に対応するパターンとを分割して、各々第1のレチ
クル(10)、第2のレチクル(20)に有することを
特徴とする請求項9記載の露光方法。11. When forming a circuit pattern of a semiconductor device, a pattern corresponding to a first density area and a pattern corresponding to a second density area are divided, and each pattern is formed on the first reticle ( 10) The exposure method according to claim 9, wherein the second reticle (20) includes: 10).
ル(20)とは互いに同じレチクルパターンを有し、該
第1のレチクル(10)を用い、被露光基板(1)表面
の第1の領域にパターンを転写する工程と、 該第2のレチクル(20)を用い、該被露光基板(1)
表面の第1の領域にパターンを転写する工程とを有する
ことを特徴とする請求項9記載の露光方法。12. The first reticle (10) and the second reticle (20) have the same reticle pattern, and the first reticle (10) is used to measure the surface of the substrate (1) to be exposed. a step of transferring a pattern to a region of the exposed substrate (1) using the second reticle (20);
10. The exposure method according to claim 9, further comprising the step of transferring a pattern to the first region of the surface.
るI Cチップを露光する露光方法において、該パターンサイ
ズに応じて、解像力の異なる露光装置で分担させて露光
することを特徴とする露光方法。13. An exposure method for exposing an IC chip having large and small pattern sizes in the same layer, characterized in that the exposure is performed by using exposure apparatuses having different resolutions depending on the pattern size. .
グライン部及びボンディングパッド部とで別々に露光す
ることを特徴とする請求項12記載の露光方法。14. The exposure method according to claim 12, wherein the main circuit portion, the dicing line portion and the bonding pad portion of the IC chip are exposed separately.
ずに、 再度異なるパターンを前記ウェーハに露光することを特
徴とする請求項12記載の露光方法。15. The exposure method according to claim 12, wherein the wafer exposed by the projection optical system is exposed again to a different pattern without developing the wafer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2324837A JPH04287908A (en) | 1990-10-03 | 1990-11-26 | Aligner and exposure method |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-265481 | 1990-10-03 | ||
JP26548190 | 1990-10-03 | ||
JP2324837A JPH04287908A (en) | 1990-10-03 | 1990-11-26 | Aligner and exposure method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04287908A true JPH04287908A (en) | 1992-10-13 |
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JP (1) | JPH04287908A (en) |
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