JPH04326507A - 半導体露光方法 - Google Patents

半導体露光方法

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Publication number
JPH04326507A
JPH04326507A JP3121727A JP12172791A JPH04326507A JP H04326507 A JPH04326507 A JP H04326507A JP 3121727 A JP3121727 A JP 3121727A JP 12172791 A JP12172791 A JP 12172791A JP H04326507 A JPH04326507 A JP H04326507A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
wafer
focusing
shot
region
Prior art date
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Pending
Application number
JP3121727A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Utamura
宇多村 信治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH04326507A publication Critical patent/JPH04326507A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning

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)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光方法に関し
、特に縮小投影方式の半導体露光装置による半導体露光
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、縮小投影方式の半導体露光装置
、即ちステッパは、マスクの拡大された回路パターンを
縮小投影光学系を通してウエハ上に繰り返し縮小投影し
、露光焼付けを行う装置である。この場合、1回の露光
でウエハ上に投影されるマスクのパターン面積は通常1
チップまたは数チップに相当する小さな面積である。
【0003】従って、マスク上のパターンをウエハ全面
に露光するためには、ウエハをマスクに対し、縮小投影
光学系光軸に直交する面内でX、Y方向にステップさせ
るとともに、各露光位置でZ方向に駆動してウエハ面の
焦点合わせを行いながら露光を繰り返す必要がある。こ
れは、ステップアンドリピート方式と呼ばれる。
【0004】従来、このウエハ面の焦点合わせは露光領
域全面に対し、各露光時に1回だけ行われていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年半
導体回路の高集積化に伴い投影レンズの高解像度化(高
NA化)と露光領域の拡大が進んできた。この場合、レ
ンズのNAが大きくなるとそれにつれて焦点深度が小さ
くなる、即ち焦点合わせの余裕がなくなるという問題が
でてくる。
【0006】従って、従来の露光方法のように、各露光
時に露光領域の中心での1回だけの焦点合わせでは、露
光領域内においての焦点合わせが保証できなくなり、例
えば1回の露光で数チップを露光するような場合には焦
点ずれにより所望の解像度が得られなくなる。この結果
、不良チップが発生してチップの歩留りを低下させ、生
産性を悪化させるという欠点があった。
【0007】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなさ
れたものであって、露光領域全域に亘って適正な焦点合
わせを行い一定の高い解像度が得られる半導体露光方法
の提供を目的をする。
【0008】
【課題を解決するための手段および作用】前記目的を達
成するため、本発明においては、マスク上の回路パター
ンに合わせて露光領域を分割し、分割された領域内で焦
点合わせを行い、その後露光を行う。
【0009】
【実施例】図1は、本発明に係る半導体露光装置の斜視
図であり、図2は、図1の装置の分割焦点合わせ機構の
概略構成図である。また、図3(A)〜(D)は図2の
焦点位置合わせ機構の動作説明図であり、図4はそのフ
ローチャートである。
【0010】図1において、1はマスクであり、このマ
スク1はX、Y、θ方向に移動可能なマスクステージ2
上に搭載される。マスク1の下方には縮小投影レンズ3
を介してウエハ4が配設される。このウエハ4は、X、
Y、θおよびZ方向に移動可能なウエハステージ5上に
搭載される。6はハウジングであり、TTLアライメン
トおよび観察用アライメントスコープ6aを収納する。 7はテレビアライメント用の対物レンズであって、得ら
れた像はテレビプリアライメント用の撮像管8で撮像さ
れる。
【0011】9は縮小投影レンズを介してウエハ4を観
察するための撮像管、10はマスクを照明するための露
光用光源、11aおよび11bはウエハ供給用キャリア
、12aおよび12bはウエハ回収用キャリアである。 プリアライメント用撮像管8およびTTL観察用撮像管
9で撮像した映像は選択的にモニタテレビ13に写し出
される。操作パネル14にはジョイスティックやスイッ
チ等が備わる。コンソール15はCRT画面と連動し装
置を制御する。
【0012】操作パネル14のジョイスティックは複数
の機能を有し、例えばマスクステージ2およびウエハス
テージ5のX、Y、θ方向の移動、アライメントスコー
プ6aのX、Y方向の移動、フォーカシングのためのZ
方向の移動およびズーム動作を行わせることができる。 これらの機能は、予めシーケンスの特定箇所でその箇所
の動作に関連する機能が自動的に選択されるようにプロ
グラムに設定される。具体的には、スタート待ちの状態
ではマスクステージ2およびアライメントスコープ6a
の駆動が可能になり、プリアライメント後やオートアラ
イメント後にはウエハステージ5の駆動が可能になり、
それぞれ対応する機能が自動的に選択される。
【0013】図2において、ウエハステージ5によりウ
エハ4を露光位置に移動し、焦点検出器23により焦点
ずれを検出し、焦点合わせ制御装置24によりウエハス
テージ5上のZステージ25を駆動する。これによりウ
エハ4の焦点合わせが行われる。22は照明系21から
出た露光光の露光領域をマスクパターンに応じて遮光さ
せるマスキングブレードである。
【0014】以下、本発明の特徴である露光時の分割焦
点合わせの動作を図3の動作概略図および図4のフロー
チャートを用いて説明する。
【0015】図3において、(A)図はマスクを表し、
2つの同種の回路パターンA、Bが形成されている。ま
ず、ウエハステージを移動して光軸上の焦点位置検出位
置に、図3(D)に示すウエハ上の第1ショット領域I
の位置bを位置合わせする(ステップS1)。この位置
で焦点検出器23(図2)により焦点位置を計測しこの
計測値に基づいて焦点合わせ制御装置24により焦点合
わせを行う(ステップS2)。次に、ウエハステージ5
を移動して図3(D)に示す第1ショットセンター位置
aを位置合わせする(ステップS3)。次に、マスキン
グブレード22(図2)を図3(B)の斜線部のパター
ンBを遮光するように移動し(ステップS4)、露光を
行う(ステップS5)。
【0016】続いて、ウエハステージの移動により、第
1ショットの位置cを焦点検出位置に位置合わせする(
ステップS6)。この位置でステップS2と同様に焦点
合わせを行う(ステップS7)。次に、ステップS3と
同様に、ウエハステージ5を図3(D)の第1ショット
センター位置aに移動し(ステップS8)、ここでマス
キングブレード22を駆動して、図3(C)に示すよう
に、斜線部のパターンAを遮光し(ステップS9)、こ
の状態で露光を行う(ステップS10)。
【0017】以上の動作によりウエハ上の第1ショット
の露光が終了する。以降、上記ステップS1からS10
までを繰り返して第2、第3ショット領域II、III
の露光を行い、ウエハ上の全ショットの露光を行う。
【0018】次に、図5および図6を参照して本発明の
別の実施例について説明する。図5は、露光領域全面に
対しての焦点合わせ検出用センサの数および位置を示す
。上記第1の実施例は、図5(A)で示すように、露光
領域での焦点合わせ用のセンサが露光領域中心に1つだ
け設けられた場合の分割焦点合わせ方法である。以下の
第2の実施例は、図5(B)に示すように、露光領域内
に複数の焦点検出センサを設けた装置による分割焦点合
わせ方法である。この実施例では、露光領域での各セン
サの位置とマスクパターンにより分割された各露光領域
で検出可能なセンサを自動的に選択し、焦点合わせおよ
び露光を行う。以下、図3、図5および図6のフローチ
ャートを用いてこの実施例について説明する。
【0019】図5(B)は、露光領域全面に対し5つの
焦点検出センサa〜eを設けた場合の各センサの配置を
示す。
【0020】まず、光軸上に、図3(D)に示すウエハ
上の第1ショットのa位置がくるようにウエハステージ
を移動する(ステップS1)。次に、図5(B)の5つ
の焦点センサのうち2つのセンサb、cを用いて図3(
A)のパターンA部の焦点合わせを行う(ステップS2
)。次に、マスキングブレード22(図2)を、図3(
B)の斜線部で示すように、パターンBを遮光するよう
に駆動し(ステップS3)、この状態で露光を行う(ス
テップS4)。
【0021】続いて、図5(B)の5つの焦点センサの
うち2つのセンサd、eを用いて、図3(A)のパター
ンBの露光領域の焦点合わせを行う(ステップS5)。 次に、マスキングブレード22により、図3(C)の斜
線部で示すように、パターンA部を遮光し(ステップS
6)、露光を行う(ステップS7)。
【0022】以上の動作により、ウエハ上の第1ショッ
トの露光が終了する。さらに、第2、第3ショットにお
いても上記ステップS1からS7を繰り返してウエハ上
の全ショットの露光を行う。
【0023】上記第2の実施例によれば、露光領域内に
複数の焦点検出センサをもつ装置において、分割露光領
域内で焦点検出可能なセンサを自動で選択し、焦点合わ
せおよび露光を行うことができ、これにより、焦点検出
センサを1つのみ有する前記第1の実施例に比べ、焦点
合わせのためにウエハステージをセンサの下に駆動する
必要がなくなるためスループットの向上を図ることがで
きる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、マスクの回路パタ
ーンに合わせて露光領域を分割し、この分割露光領域ご
とに焦点合わせを行いその後露光を行うことにより、露
光領域内全域において均一な解像度が得られチップの歩
留りが上がり生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される半導体露光装置の斜視図で
ある
【図2】図1の装置の要部機構を示す構成説明図である
【図3】図2の機構の動作を説明するための図であり、
(A)(B)(C)は露光ショット領域の分割説明図、
(D)はウエハの平面図である
【図4】図2の機構の動作を示すフローチャートである
【図5】(A)(B)は各々露光領域における焦点検出
センサの各別の位置の例を示すセンサ配置説明図である
【図6】本発明の別の実施例の動作を示すフローチャー
トである
【符号の説明】
1  マスク 3  縮小投影レンズ 4  ウエハ 5  ウエハステージ 21  露光照明系 22  マスキングブレード 23  焦点検出器 24  焦点合わせ制御装置 25  ウエハZステージ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ウエハ上の複数の露光ショット領域を
    同じマスクを用いて順次露光する半導体露光方法におい
    て、各露光ショット領域を複数に分割し、各分割領域ご
    とに焦点合わせおよび露光を行うことを特徴とする半導
    体露光方法。
  2. 【請求項2】  前記露光ショット領域に対応して焦点
    位置検出用センサを1つのみ設け、ウエハの移動により
    各分割領域の焦点位置を検出することを特徴とする請求
    項1の半導体露光方法。
  3. 【請求項3】  前記露光ショット領域に対応して焦点
    位置検出用センサを複数個設け、各分割領域に応じてセ
    ンサを選択しウエハを移動することなく各分割領域の焦
    点位置を検出することを特徴とする請求項1の半導体露
    光方法。
  4. 【請求項4】  前記マスクを遮蔽するマスキングブレ
    ードを設け、露光すべき分割領域以外の部分を該マスキ
    ングブレードの移動により遮光して各分割領域の露光を
    行うことを特徴とする請求項1の半導体露光方法。
JP3121727A 1991-04-25 1991-04-25 半導体露光方法 Pending JPH04326507A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7052986B2 (en) 2002-09-20 2006-05-30 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a semiconductor device
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US7091136B2 (en) 2001-04-16 2006-08-15 Basol Bulent M Method of forming semiconductor compound film for fabrication of electronic device and film produced by same

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US8183084B2 (en) 2002-09-20 2012-05-22 Canon Kabushiki Kaisha Methods of manufacturing solid state image pickup devices

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