JPH05217834A - マスク上のlsiチップレイアウト方法 - Google Patents

マスク上のlsiチップレイアウト方法

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JPH05217834A
JPH05217834A JP4016786A JP1678692A JPH05217834A JP H05217834 A JPH05217834 A JP H05217834A JP 4016786 A JP4016786 A JP 4016786A JP 1678692 A JP1678692 A JP 1678692A JP H05217834 A JPH05217834 A JP H05217834A
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JP
Japan
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pattern
mask
lsi
window
chip
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Pending
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JP4016786A
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English (en)
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Koji Nakagawa
浩司 中川
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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    • 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
    • G03F7/70475Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
    • 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
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure

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  • 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】 【目的】 フォトリソ工程時、イメージ露光、現像を行
った場合、ウェハ周辺部において、不完全チップができ
るため、パターンはがれ等により工程歩留まりの低下を
引き起こすのを防止すること。 【構成】 マスク上にLSI用窓開けパターンとは別に
ブランクパターンとして機能する窓開けパターンを配置
しておき、ウェハー周辺部での不完全チップのところに
ブランクパターンの窓開けパターンをも露光する。 【効果】 1.パターンプロファイルのくずれたレジス
トパターンを削除することができ、リフトオフなどの工
程不良をなくすことができ、工程歩留りを向上できる。 2.ウェハ周辺部での不完全チップの影響により、複数
チップの乗っているマスクでは、不完全チップを乗せな
いために、同一ショット内の完全チップもウェハ上に乗
せることが困難であったのを、不完全チップのみを削除
することにより、完全チップの乗り数を増加できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマスク上のLSIチップ
レイアウト方法に関し、更に詳しくは、集積回路製造工
程におけるフォトリソグラフィ工程でのパターンプロフ
ァイルのくずれたレジストのマスクパターンを削除して
工程歩留りの向上できるマスク上のLSIチップレイア
ウト方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】集積回
路製造工程におけるフォトリソグラフィ時に、イメー
ジ,露光、現像を行った場合、ウェハー周辺部におい
て、不完全チップができるため、レジストのマスクパタ
ーン(以下単にレジストパターンという)のはがれやく
ずれ等により工程歩留まりの低下を引き起こす。実際、
図23に示すように、チップCで不完全なLSIができ
てしまう。そのチップCではウェハーエッジ部のレジス
ト除去と一致した部分で図17に示すレジストパターン
くずれKが発生する。
【0003】図23において、A,Bの各チップは完全
チップ41,42であるが、Cのチップ40は不完全チ
ップである。図24はLSIパターン露光時に用いられ
るマスク50を示す。図24において、符号51は、L
SI チップA,B,Cの窓52を形成するCr膜を示
す。ウェハー周辺部の領域のレジストパターンくずれの
メカニズムは以下のとおりである。ウェハー上に感光剤
であるレジスト1を塗布した(図21参照)後、例え
ば、シンナーによるウェハー周辺部の領域にあるレジス
トを除去する、いわゆる、エッジリンスを行う(図22
参照)。
【0004】この際、レジスト1の周辺部の領域Mは、
シンナーと感光剤が混ざり合っている。この領域Mは、
レジストの溶剤とエッジリンスのそれとからなる溶剤の
存在する割合が多く、領域Mの膜厚が、周辺部以外のレ
ジスト1のそれよりも薄く、しかもその膜厚にばらつき
がある。このような領域Mを周辺部にもつレジストにマ
スクパターンが転写されると、レジストパターンくずれ
が発生するおそれがある。
【0005】そのようなレジストパターンを用いて下地
膜をパターン形成すると、リフトオフなどの工程不良が
起こり、結果的にダストが発生して歩留まりの低下が起
こる。すなわち、図16に示すように、Si基板上に、
例えばSiO2 膜10、SiN膜11及びSiO2 膜1
2を順次積層して下地膜付けを行い、続いて、SiO 2
膜12上にレジストパターン13を形成する(図17参
照)。
【0006】続いて、ドライエッチングによりパターン
化された下地膜14を形成する(図18参照)。この
際、レジストパターンくずれにより所望の下地膜を形成
することができない。このことは、以下の工程に悪影響
を及ぼす。続いて、SiN、SiO2 の二重側壁を形成
するために、下地膜14を含むSi基板上の全面に薄い
SiN膜、厚いSiO2 膜を順次積層してエッチバック
してもSiN膜11さえ下地膜14の側壁に残らずサイ
ドウォールを形成できない(図19参照)。
【0007】続いて、SiO2 からなるサイドウォール
を除去する際、オフセットSiN膜35(図11参照)
が形成されていないため、図20に示すように、SiO
2 膜10,12が除去される。そして、SiN膜11の
リフトオフによりダストが発生し、歩留まりの低下が起
こる。また、ウェハー周辺部での不完全チップの影響に
より複数チップの乗っているマスクでは、不完全チップ
を乗せないために、同一ショット内の完全チップもウェ
ハー上に乗せることができなくなる。このようにパター
ンくずれKを起こす符号40で示すチップCを削除する
ために(図23参照)同じショット内の符号41、42
で示す完全チップA,Bをも削除する必要があり(図1
5参照)、LSIの乗り数が減っていた。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、L
SI用窓開けパターンで構成されるLSIレチクルの中
にブランクパターンとして機能する窓開けパターンに窓
を有するレチクルマスクの、LSIパターンのみを、ま
ず露光し、続いて、そのレチクルマスクを、LSIパタ
ーン露光領域のうちの不完全チップパターン露光領域上
にブランクパターンの上記窓開けパターンを重ねて配置
して、そのブランクパターンの窓開けパターンを露光す
ることからなるマスク上のLSIチップレイアウト方法
である。
【0009】すなわち、この発明は、マスク上にLSI
用窓開けパターンとは別にブランクパターンとして機能
する窓開けパターンを配置しておき、ウェハー周辺部で
の不完全チップのところにブランクパターンの窓開けパ
ターンをも露光したものである。そのため、この発明で
は、図1にレイアウトされているように、LSI用窓開
けパターン(窓)3で構成されるLSIレチクルRの中
に、ブランクパターン(ダミーパターン)4として機能
する窓開けパターンに窓5を有するレチクルマスク(以
下マスクという)1を用いることによって、(1)パタ
ーンプロファイルのくずれた部分を削除することによ
り、最終的にダストの発生源をなくしたり、(2)不完
全チップを完全に取り除くことにより、不完全チップの
影響で削除していた、完全チップをウェハー上に置くこ
とができてLSIの乗り数を向上することができる。
【0010】すなわち、図1はこの発明のマスクのレイ
アウトを示し、図1において、I−I線の矢印方向に見
たものが図2に示してあり、図1のII−II線の矢印方向
に見たものが図3に示している。図1,図2,図3にお
いて、マスク1は、ガラス基板2上に例えば、LSIチ
ップAのパターン(図示せず)を有する窓3とダミーパ
ターン(D)4の窓5を形成するCr膜5aを有してな
る。
【0011】そして、(a)不完全チップCのパターン
プロファイルの悪い部分のみを削除するためには、図1
4に示すように、悪い部分にダミーパターン4をセット
して悪い部分を露光することで成就できる。また、
(b)不完全チップCを削除するためには、図13に示
すように、不完全チップC全体にダミーパターン4をセ
ットして不完全チップC全体を露光することで成就でき
る。
【0012】このように、イメージ露光時にマスク1の
ダミーパターン4の窓5をパターンくずれの発生する部
分に露光する。これは、縮小投影露光機でプログラムす
ることが望ましい。例えば、(i)図4に示すようにL
SI チップA,B,Cのパターン6を露光するには、
露光機のシャッター(図4で斜線で示す)7でダミーパ
ターン4を遮光しておき、シャッター7の窓8を介して
パターン6のみに光を通すと、ウェハー9上に数10シ
ョットのLSIパターン6aを形成できる(図5参
照)。
【0013】また、(ii)図6に示すようにダミーパタ
ーン4を露光するには、シャッター7でLSI チップ
A,B,Cのパターン6を遮光しておき、シャッター7
の窓8を介してダミーパターン4のみに光を通すと、ウ
ェハー9上の不完全チップCのパターンの上にダミーパ
ターン4を数回露光すればレジストがアルカリ可溶とな
る(図7参照)。
【0014】
【実施例】以下所望の下地膜を形成する工程について図
8〜図12を用いて説明する。図8に示すように、Si
基板上に、例えばSiO2 膜10、SiN膜11及びS
iO2 膜12を順次積層して下地膜付けを行い、続い
て、イメージ,パターン削除の露光、現像を行ってSi
2 膜12上にレジストパターン33を形成する(図9
参照)。
【0015】続いて、ドライエッチングによりパターン
化された下地膜34を形成する(図10参照)。この
際、下地膜34は従来のようにレジストパターンくずれ
により形成されるものではないことから、以下の工程に
悪影響を及ぼすことはない。続いて、SiN、SiO2
を膜付けして二重側壁を形成するために、下地膜34を
含むSi基板上の全面に薄いSiN膜、厚いSiO2
を順次積層し、エッチバックをおこなう。SiN膜35
とSiO2 膜36からなるサイドウォールを形成する
(図11参照)。
【0016】続いて、酸化膜であるSiO2 膜12,3
6を除去する(図12参照)。このように本実施例で
は、マスク上にLSI用窓開けパターンとは別にダミー
パターンとして機能する窓開けパターンを配置してお
き、ウェハー周辺部での不完全チップのところにダミー
パターンの窓開けパターンをも露光するようにしたの
で、工程歩留まりの向上及びチップ乗り数の向上を図る
ことができる。
【0017】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、マスク
上にLSI用窓開けパターンとは別にブランクパターン
として機能する窓開けパターンを配置しておき、ウェハ
ー周辺部での不完全チップのところにブランクパターン
の窓開けパターンをも露光するようにしたので、 1.パターンプロファイルのくずれたレジストパターン
を削除することができ、リフトオフなどの工程不良をな
くすことができ、工程歩留りを向上できる。
【0018】2.ウェハ周辺部での不完全チップの影響
により、複数チップの乗っているマスクでは、不完全チ
ップを乗せないために、同一ショット内の完全チップも
ウェハ上に乗せることが困難であったのを、不完全チッ
プのみを削除することにより、完全チップの乗り数を増
加できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例で用いるマスクの構成説明
図である。
【図2】図1のI−I線の矢印の方向に見た構成説明図
である。
【図3】図1のII−II線の矢印の方向に見た構成説明図
である。
【図4】上記実施例におけるLSIパターン露光を示す
構成説明図である。
【図5】上記実施例におけるLSIパターン露光により
形成されるLSIパターンを示す構成説明図である。
【図6】上記実施例におけるダミーパターン露光を示す
構成説明図である。
【図7】不完全チップ上にダミーパターンを数回露光し
た状態を示す構成説明図である。
【図8】上記実施例を用いて所望の下地膜を形成する工
程の第1ステップを示す構成説明図である。
【図9】上記実施例を用いて所望の下地膜を形成する工
程の第2ステップを示す構成説明図である。
【図10】上記実施例を用いて所望の下地膜を形成する
工程の第3ステップを示す構成説明図である。
【図11】上記実施例を用いて所望の下地膜を形成する
工程の第4ステップを示す構成説明図である。
【図12】上記実施例を用いて所望の下地膜を形成する
工程の第4ステップを示す構成説明図である。
【図13】不完全チップ上にダミーパターンを露光する
上記実施例の一つ目の変形例を示す構成説明図である。
【図14】不完全チップ上にダミーパターンを露光する
上記実施例の二つ目の変形例を示す構成説明図である。
【図15】従来技術の欠点の一つを示す構成説明図であ
る。
【図16】従来技術を用いて下地膜を形成する工程の第
1ステップを示す構成説明図である。
【図17】従来技術を用いて下地膜を形成する工程の第
2ステップを示す構成説明図である。
【図18】従来技術を用いて下地膜を形成する工程の第
3ステップを示す構成説明図である。
【図19】従来技術を用いて下地膜を形成する工程の第
4ステップを示す構成説明図である。
【図20】従来技術を用いて下地膜を形成する工程の第
5ステップを示す構成説明図である。
【図21】ウェハー上に感光剤であるレジストを塗布し
た状態を示す構成説明図である。
【図22】エッジリンスを行う状態を示す構成説明図で
ある。
【図23】従来技術の欠点の一つを示す構成説明図であ
る。
【図24】従来技術で用いたマスクを示す構成説明図で
ある。
【符号の説明】
1 レチクルマスク 3 LSI用窓開けパターン 4 ダミーパターン(ブランクパターン) 5 ブランクパターンの窓 R LSIレチクル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 LSI用窓開けパターンで構成されるL
    SIレチクルの中にブランクパターンとして機能する窓
    開けパターンに窓を有するレチクルマスクの、LSIパ
    ターンのみを、まず露光し、続いて、そのレチクルマス
    クを、LSIパターン露光領域のうちの不完全チップパ
    ターン露光領域上にブランクパターンの上記窓開けパタ
    ーンを重ねて配置して、そのブランクパターンの窓開け
    パターンを露光することからなるマスク上のLSIチッ
    プレイアウト方法。
JP4016786A 1992-01-31 1992-01-31 マスク上のlsiチップレイアウト方法 Pending JPH05217834A (ja)

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US08/009,070 US5362583A (en) 1992-01-31 1993-01-26 Reticle mask exposure method comprising blank to remove incomplete circuits

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