JPH05343289A - 露光処理方法 - Google Patents

露光処理方法

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JPH05343289A
JPH05343289A JP4149624A JP14962492A JPH05343289A JP H05343289 A JPH05343289 A JP H05343289A JP 4149624 A JP4149624 A JP 4149624A JP 14962492 A JP14962492 A JP 14962492A JP H05343289 A JPH05343289 A JP H05343289A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
mask pattern
pattern
exposure
exposed
Prior art date
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Pending
Application number
JP4149624A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihiko Noro
文彦 野呂
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
Priority to JP4149624A priority Critical patent/JPH05343289A/ja
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下地パターンとマスクパターンの重ね合わせ
を正確に行え、位置合わせ精度の向上を図ることができ
る露光処理方法を提供する。 【構成】 粗合わせ用X方向位置マーク3、Y方向位置
マーク4および微調整用X方向位置マーク7、Y方向位
置マーク8により下地パターンとマスクパターンの位置
合わせを行い、その後ウェーハ2上の数箇所のショット
14に露光を行い、いったんウェーハステージ1および
ウェーハ2を熱膨張させておき、この露光後に露光を行
ったショット14内に形成された微調整用X方向位置マ
ーク7、Y方向位置マーク8により再度下地パターンと
マスクパターンの位置合わせを行い、ウェーハの熱膨張
による位置合わせのずれを補正した後にウェーハの未露
光部分を露光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウェーハ製造
工程における露光処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】あるパターンがすでに形成された半導体
ウェーハ上に、マスクパターンを重ね合わせて露光処理
する方法としては、ウェーハ上に形成された粗調整用位
置合わせマークによりX方向、Y方向の位置合わせを行
い、さらにウェーハ上の各ショット上の数箇所に形成し
た微調整用位置合わせマークによりX方向、Y方向の位
置合わせを行って露光する方法が良く知られている。近
年、半導体装置の微細化に伴いマスクパターンの位置合
わせ精度の向上を図った露光処理方法が求めらている。
【0003】以下、図3の工程図に基づいて従来の露光
処理方法について説明する。まず、図3(a)に示すよ
うに、半導体ウェーハ32の一主面上にあらかじめ形成
された粗合わせ用X方向位置合わせマーク33、Y方向
位置合わせマーク34をヘリウム・ネオンレーザ等で走
査し(図中、35の矢印は粗合わせ用X方向走査、36
の矢印は粗合わせ用Y方向走査を示す)、X方向、Y方
向の粗合わせを行う。31は露光装置のウェーハステー
ジである。
【0004】次に、同図(b)に示すように、各ショッ
ト内にあらかじめ形成された微調整用X方向位置合わせ
マーク37、Y方向位置合わせマーク38の数箇所をヘ
リウム・ネオンレーザ等で走査し、(図中、39の矢印
は微調整用X方向走査、40の矢印は微調整用Y方向走
査を示す)X方向、Y方向の重ね合わせの微調整を行
う。
【0005】このようにしてマスクパターンの位置合わ
せを行って後、同図(c)に示すように、各ショットに
紫外光、例えばg線41を照射し、同図(d)に示すよ
うに、所望のマスクパターン42を形成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の露光処理方法で
は、上記したように、紫外光を照射する前に重ね合わせ
の測定を行うようにしている。しかしながら、紫外光照
射に伴う熱により露光装置のステージが熱膨張する。こ
のため、ステージの熱膨張によって半導体ウェーハも膨
張し、マスクパターンの位置合わせ精度が悪くなり、歩
留りが低下するという問題点があった。
【0007】したがって、この発明の目的は、上記課題
を解決するために、下地パターンとマスクパターンの重
ね合わせを正確に行え、位置合わせ精度の向上を図るこ
とができる露光処理方法を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の露光処理
方法は、ウェーハ上に形成された位置合わせマークによ
って下地パターンとマスクパターンの位置合わせを行
い、その後ウェーハ上の数箇所のショットに露光を行
い、この露光処理後に露光を行ったショット内に形成さ
れた位置合わせマークにより再度下地パターンとマスク
パターンの位置合わせを行い、その後ウェーハの未露光
部分に露光を行ってウェーハ上にマスクパターンを形成
するようにしている。
【0009】請求項2記載の露光処理方法は、ウェーハ
上に形成された位置合わせマークによって下地パターン
とマスクパターンの位置合わせを行い、その後ウェーハ
を載置するウェーハステージに形成した露光領域に露光
を行い、この露光処理後に前記位置合わせマークにより
再度下地パターンとマスクパターンの位置合わせを行
い、その後ウェーハ全面に露光を行ってウェーハ上にマ
スクパターンを形成するようにしている。
【0010】
【作用】請求項1の構成によれば、いったんウェーハ上
に形成された位置合わせマークによって下地パターンと
マスクパターンの位置合わせを行っておき、その後ウェ
ーハ上の数箇所のショットに露光が行われる。この露光
処理によりステージおよびウェーハを熱膨張させてお
き、この露光処理を行ったショット内に形成された位置
合わせマークにより再度下地パターンとマスクパターン
の位置合わせを行った後に、ウェーハの未露光部分に露
光を行ってウェーハ上にマスクパターンを形成するよう
にしているので、ステージおよびウェーハの熱膨張によ
る下地パターンとマスクパターンとの重ね合わせのずれ
を補正して露光処理を行うことができる。
【0011】請求項2の構成によれば、いったんウェー
ハ上に形成された位置合わせマークによって下地パター
ンとマスクパターンの位置合わせを行っておき、その後
ウェーハを載置するウェーハステージに形成した露光領
域に露光が行われる。この露光処理によってステージを
熱膨張させておき、この露光処理後に位置合わせマーク
により再度下地パターンとマスクパターンの位置合わせ
を行った後に、ウェーハ全面に露光を行ってウェーハ上
にマスクパターンを形成するようにしているので、ステ
ージおよびウェーハの熱膨張による下地パターンとマス
クパターンとの重ね合わせのずれを補正して露光処理を
行うことができる。
【0012】
【実施例】
〔第1の実施例〕以下、この発明の第1の実施例につい
て図1の工程図に基づいて説明する。まず、図1(a)
に示すように、あらかじめ粗合わせ用X方向位置合わせ
マーク3、Y方向位置合わせマーク4が形成され、露光
装置のウェーハステージ1上に載置された半導体ウェー
ハ2の一主面上にフォトレジストが塗布される。
【0013】次に、図1(b)に示すように、ウェーハ
2上の粗合わせ用X方向位置合わせマーク3、Y方向位
置合わせマーク4をヘリウム・ネオンレーザ等で走査し
(図中、5の矢印は粗合わせ用X方向走査、6の矢印は
粗合わせ用Y方向走査を示す)、X方向、Y方向の粗合
わせを行う。次に、図1(c)に示すように、各ショッ
ト内にあらかじめ形成された重ね合わせ合わせの微調整
用X方向位置合わせマーク7、Y方向位置合わせマーク
8の数カ所をヘリウム・ネオンレーザ等で走査し(図
中、9の矢印は微調整用X方向走査、10の矢印は微調
整用Y方向走査を示す)、X方向、Y方向の重ね合わせ
の微調整を行う。
【0014】次に、図1(d)に示すように、主面上の
ショットの数箇所を紫外光、例えばg線11で照射し、
そのショット内に含まれる微調整用X方向位置合わせマ
ーク7、Y方向位置合わせマーク8をヘリウム・ネオン
レーザ等で走査し(図中、12の矢印は再微調整用X方
向走査、13の矢印は再微調整用Y方向走査を示す)、
X方向、Y方向の重ね合わせの測定を行う。
【0015】次に、図1(e)に示すように、まだ照射
されていないショットに紫外光、例えばg線11を照射
する。14は露光済みのショットを示す。次に、図1
(f)に示すように、ウェーハ2の主面上を現像して所
望のマスクパターン15を形成する。上記したように、
第1の実施例によれば、ウェーハ2の下地パターンとマ
スクパターンの位置合わせを行い、その後ウェーハ2の
数箇所のショット14に露光を行って、いったんウェー
ハステージ1およびウェーハ2を熱膨張させておき、こ
の露光後に露光を行ったショット14内に形成された微
調整用X方向位置合わせマーク7、Y方向位置合わせマ
ーク8により再度下地パターンとマスクパターンの位置
合わせを行い、その後にウェーハ2の未露光部分に露光
を行ってウェーハ2上に所望のマスクパターンを形成す
るようにしているので、ステージ1およびウェーハ2の
熱膨張による下地パターンとマスクパターンとの重ね合
わせのずれを補正した上で露光処理が行われる。このた
め、マスクパターンの位置合わせ精度の向上と歩留りの
向上が図られることになる。 〔第2の実施例〕以下、この発明の第2の実施例につい
て図2の工程順に基づいて説明する。
【0016】まず、図2(a)に示すように、露光装置
のウェーハステージ21上に載置された半導体ウェーハ
2の一主面上にフォトレジストが塗布される。ウェーハ
2上には、上記第1の実施例と同様に、あらかじめ形成
された粗合わせ用X方向位置合わせマーク3、Y方向位
置合わせマーク4および微調整用X方向位置合わせマー
ク7、Y方向位置合わせマーク8が形成されている。
【0017】次に、図2(b)に示すように、ウェーハ
2の主面上の粗合わせ用X方向位置合わせマーク3、Y
方向位置合わせマーク4をヘリウム・ネオンレーザ等で
走査5、6を行い、X方向、Y方向の粗合わせを行う。
次に、図2(c)に示すように、ステージ21の露出さ
れた部分のステージ露光領域22に柴外光、例えばg線
11を数回照射する。
【0018】次に、図2(d)に示すように、各ショッ
ト内にあらかじめ形成された重ね合わせ合わせ微調整用
X方向位置合わせマーク7、Y方向位置合わせマーク8
の数カ所をヘリウム・ネオンレーザ等で走査9、10を
行い、X方向、Y方向の重ね合わせの微調整を行う。次
に、図2(e)に示すように、各ショットに紫外光、例
えばg線11を照射して露光を行う。次に、図2(f)
に示すように、ウェーハ2上を現像して所望のマスクパ
ターン25を形成する。
【0019】上記したように、第2の実施例によれば、
ウェーハ2の下地パターンとマスクパターンの位置合わ
せを行い、その後ウェーハ2を載置するウェーハステー
ジ21に形成した露光領域22を露光し、この露光処理
によってウェーハステージ21を熱膨張させておき、こ
の露光後に微調整用X方向位置合わせマーク7、Y方向
位置合わせマーク8により再度下地パターンとマスクパ
ターンの位置合わせを行い、その後にウェーハ2に露光
を行ってウェーハ2上に所望のマスクパターンを形成す
るようにしているので、ステージ1およびウェーハ2の
熱膨張による下地パターンとマスクパターンとの重ね合
わせのずれを補正した上で露光処理が行われる。このた
め、マスクパターンの位置合わせ精度の向上と歩留りの
向上が図られることになる。
【0020】
【発明の効果】この発明の露光処理方法は、ウェーハ上
に形成された下地パターンとマスクパターンの位置合わ
せを行い、ウェーハの一部またはウェーハを載置するス
テージに露光を行っていったんステージおよびウェーハ
に熱膨張を起こさせ、その後に再度下地パターンとマス
クパターンの位置合わせを行い、その後に露光処理を行
うようにしているので、紫外光照射に伴う熱によって露
光装置のステージや半導体ウェーハが膨張して生じる下
地パターンとマスクパターンのずれを補正することがで
きる。このため、位置合わせの精度を高めて歩留りの向
上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例である露光処理方法の
手順を示す工程図である。
【図2】第2の実施例である露光処理方法の手順を示す
工程図である。
【図3】従来の露光処理方法の手順を示す工程図であ
る。
【符号の説明】
1 露光装置のウェーハステージ 2 ウェーハ 3 粗合わせ用X方向位置合わせマーク 4 粗合わせ用Y方向位置合わせマーク 7 微調整用X方向位置合わせマーク 8 微調整用Y方向位置合わせマーク 11 g線(露光用紫外線) 14 露光済みショット 15 所望のマスクパターン 21 露光装置のウェーハステージ 22 ステージの露光領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下地パターンが形成されたウェーハ上に
    位置合わせマークを複数箇所形成しておき、これらの位
    置合わせマークによって下地パターンにマスクパターン
    を重ね合わせて露光を行う露光処理方法であって、 前記ウェーハ上に形成された位置合わせマークによって
    前記下地パターンとマスクパターンの位置合わせを行
    い、その後前記ウェーハ上の数箇所のショットに露光を
    行い、この露光処理後に露光を行ったショット内に形成
    された前記位置合わせマークにより再度前記下地パター
    ンとマスクパターンの位置合わせを行い、その後ウェー
    ハの未露光部分に露光を行ってウェーハ上にマスクパタ
    ーンを形成することを特徴とする露光処理方法。
  2. 【請求項2】 下地パターンが形成されたウェーハ上に
    位置合わせマークを複数箇所形成しておき、これらの位
    置合わせマークによって下地パターンにマスクパターン
    を重ね合わせるマスクパターンの位置合わせ方法であっ
    て、 前記ウェーハ上に形成された位置合わせマークによって
    前記下地パターンとマスクパターンの位置合わせを行
    い、その後前記ウェーハを載置するウェーハステージに
    形成した露光領域に露光を行い、この露光処理後に前記
    位置合わせマークにより再度前記下地パターンとマスク
    パターンの位置合わせを行い、その後ウェーハに露光を
    行ってウェーハ上にマスクパターンを形成することを特
    徴とする露光処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008146946A2 (en) * 2007-05-29 2008-12-04 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for producing device

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