JPH0869958A - Method and device for manufacturing x-ray mask - Google Patents

Method and device for manufacturing x-ray mask

Info

Publication number
JPH0869958A
JPH0869958A JP20495894A JP20495894A JPH0869958A JP H0869958 A JPH0869958 A JP H0869958A JP 20495894 A JP20495894 A JP 20495894A JP 20495894 A JP20495894 A JP 20495894A JP H0869958 A JPH0869958 A JP H0869958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
reticle
mask
exposure
alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20495894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Nose
哲志 野瀬
Ryuichi Ebinuma
隆一 海老沼
Hidehiko Fujioka
秀彦 藤岡
Hiroshi Maehara
広 前原
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP20495894A priority Critical patent/JPH0869958A/en
Priority to US08/367,856 priority patent/US5593800A/en
Publication of JPH0869958A publication Critical patent/JPH0869958A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70358Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
    • 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

Abstract

PURPOSE: To realize the high precision, high resolution, low cost and wide exposure area by a method wherein one mask pattern is formed by arranging a plurality of original plates of patterns arrayed on a specific relative positions on a substrate using a scanning reduced exposure to be transferred. CONSTITUTION: A reticle 115 and X-ray mask 127 are scanned in Y axial direction at a scanning ratio of N: 1. In this scanning process, AA signals are transmitted in the timing when the light flux and the checking area of alignment checking systems 111, 112 enter into the areas of SAA(x) 73, 96, SAA(y) 71, 90. After further scanning process, AA signals are transmitted in the timing when SAA(x) 83, 100, SAA(y) 81, 98 enter into the pattern areas of said light flux, etc., repeatedly. Finally, after processing the slippage between the reticle 115 and the X-ray mask 127, the rotary stage 131 on X, Y stages 129 and XY surface is moved so as to make the precise mutual alignment between the reticle 115 and the X-ray mask 127.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はX線を露光光とするX線
リソグラフィー等において使用される、X線マスクの製
造方法と装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray mask manufacturing method and apparatus used in X-ray lithography or the like using X-rays as exposure light.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの高集積化が進む中で、
解像性能と露光サイズの両立が限界に近づいているとい
われている。256MDRAMの半導体デバイスには
0.25μmレベルを解像する露光技術が、又1GDR
AMの半導体デバイスには0.15μmレベルを解像す
る露光技術が必要とされ、X線露光技術が有望視されて
いる。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices become highly integrated,
It is said that compatibility between resolution and exposure size is approaching the limit. For semiconductor devices of 256M DRAM, the exposure technology for resolving 0.25μm level is 1GDR
The semiconductor device of AM requires an exposure technique for resolving 0.15 μm level, and the X-ray exposure technique is regarded as promising.

【0003】シンクロトロン放射光等を露光光として用
いるX線リソグラフィーでは、通常等倍露光によるパタ
ーン転写が行なわれる。そのためマスク精度が直接転写
精度に影響することになり、様々な研究が盛んに行なわ
れている。
In X-ray lithography using synchrotron radiation light or the like as exposure light, pattern transfer is usually performed by equal-magnification exposure. Therefore, the mask accuracy directly affects the transfer accuracy, and various studies have been actively conducted.

【0004】一方、等倍転写用X線マスクの作成方法と
して一般的に知られているものは、基板上にメンブレ
ン、吸収体を積層せしめた後、イオンビーム露光又は電
子ビーム露光とエッチングにより吸収体上に所望のパタ
ーン(即ちマスクパターン)を形成し、又そのパターン
形成前あるいは後にX線露光領域の基板をくりぬくバッ
クエッチを行なうというものである。
On the other hand, a method generally known as a method for producing an X-ray mask for equal-magnification transfer is to absorb by ion beam exposure or electron beam exposure and etching after laminating a membrane and an absorber on a substrate. A desired pattern (that is, a mask pattern) is formed on the body, and back etching is performed to hollow out the substrate in the X-ray exposure region before or after the pattern formation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記イオンビーム露光
や電子ビーム露光では、通常電磁偏向で処理できる範囲
を描画範囲としているため、それ以上の範囲を描画しよ
うとする場合はその範囲を複数のフィールドに分け、各
フィールドの描画が終了する毎に次のフィールドにステ
ージを動かして再び描画を繰り返すフィールド露光が行
なわれる。そのため、このフィールド露光の際のステー
ジ移動機構における測長精度と位置決め停止精度によっ
てパターン配置精度(長寸法精度)が決まることにな
る。従って、露光領域中の対象とするパターン寸法が小
さくなってもこのパターン配置精度に変化はなく、25
6M(0.25μm Line and Space)
や1G(0.15μm Line and Spac
e)の世代のマスク描画においては、パターン配置精度
の低さが、半導体回路作成時に目標とする重ね合わせ精
度をクリアできないという問題もひきおこすことにな
る。即ち、EB描画でマスクをパターニングすると、コ
ストが非常に高くつく、或は描画精度が十分なものが得
られにくい。更に、1G時代のICのチップサイズとス
ループットを実現するためには、30mm とか35m
m といった広い露光サイズを持ったX線マスクが要求
される。
In the above-mentioned ion beam exposure or electron beam exposure, the drawing range is usually a range that can be processed by electromagnetic deflection. Therefore, when a larger range is to be drawn, the range is divided into a plurality of fields. Field exposure is performed by repeating the drawing by moving the stage to the next field each time drawing of each field is completed. Therefore, the pattern placement accuracy (long dimension accuracy) is determined by the length measurement accuracy and the positioning stop accuracy in the stage moving mechanism during the field exposure. Therefore, even if the target pattern size in the exposure area becomes small, the pattern placement accuracy does not change.
6M (0.25 μm Line and Space)
And 1G (0.15 μm Line and Spac
In the mask writing of the generation e), the low pattern placement accuracy also causes a problem that the target overlay accuracy cannot be cleared when a semiconductor circuit is created. That is, if the mask is patterned by EB drawing, the cost becomes very high, or it is difficult to obtain the one with sufficient drawing accuracy. Furthermore, in order to realize the IC chip size and throughput of the 1G era, 30mm or 35m
An X-ray mask having a wide exposure size such as m 2 is required.

【0006】本発明は、従来技術の以上の様な問題にか
んがみ提出されたもので、高精度、高解像力、低コス
ト、Wide露光エリアを実現するX線マスクの新しい
制作方法および装置を提供するものである。
The present invention has been submitted in view of the above problems of the prior art, and provides a new method and apparatus for producing an X-ray mask which realizes high precision, high resolution, low cost, and wide exposure area. It is a thing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記問題を解
決するために鋭意検討を行い本発明に到達した。
The inventor of the present invention has made earnest studies to solve the above problems and arrived at the present invention.

【0008】即ち、本発明は複数の原版を用いて、これ
ら原版のパターンを走査縮小露光で基板上に所定の位置
関係で並べて転写することによって1つのマスクパター
ンを形成することを特徴とするマスクの製造方法であ
り、さらに各原版には所定の検出マークが設けられてお
り、この検出マークの検出を基に各原版のパターンを所
定の位置関係で並べることを特徴とする前記のマスクの
製造方法である。前記マスクがX線マスクであるマスク
の製造方法であり、前記露光が紫外線またはX線の波長
域の光によって行うマスクの製造方法である。
That is, according to the present invention, a mask is characterized in that a plurality of original plates are used to form one mask pattern by transferring the patterns of these original plates side by side in a predetermined positional relationship on a substrate by scanning reduction exposure. The method of manufacturing the mask, wherein each original plate is provided with a predetermined detection mark, and the pattern of each original plate is arranged in a predetermined positional relationship based on the detection of the detection mark. Is the way. A method for manufacturing a mask, wherein the mask is an X-ray mask, and the method for manufacturing a mask, wherein the exposure is performed by ultraviolet rays or light in a wavelength range of X-rays.

【0009】更に、原版のパターンを走査縮小によって
基板に転写する手段と、原版が持つ所定の検出マークを
検出する手段と、該検出マークの検出を基に複数の原版
パターンを所定の位置関係で並べて基板に転写する手段
を有することを特徴とするマスクの製造方法提供するも
のである。
Further, means for transferring the pattern of the original plate onto the substrate by scanning reduction, means for detecting a predetermined detection mark of the original plate, and a plurality of original plate patterns in a predetermined positional relationship based on the detection of the detection mark. The present invention provides a method for manufacturing a mask, which has means for arranging them and transferring them to a substrate.

【0010】また本発明は上記のいずれか記載の製造方
法によって製造されたマスクを提供することにある。
The present invention also provides a mask manufactured by any one of the above manufacturing methods.

【0011】そのため本発明は、マスクを構成するメン
ブレン上に吸収体を積層せしめ、パターン露光を行なっ
た後、エッチングを行なって該吸収体を所望のパターン
に加工することでX線マスクを作る製造方法について、
前記露光パターンにつき縮小投影光(Deep UV含
む)露光或はX線露光を行なう際に、レンズ或はミラー
から成る縮小投影光学系について共役関係(或は一部共
役関係)にある。レチクルとX線マスクとなる被露光物
体とをH:1の比でスキャンさせて焼付け露光し更に、
レチクルと別のパターンのものに交換したのちX線マス
クとなる被露光物体の焼付けエリアを広くするために、
既露光エリアに接続して、アライメントして再び露光
する事により、高精細化、低コスト、Wide露光エリ
アのX線マスクを得る事を基本的特徴としている。この
焼付け時に所謂ICパターンエリア以外の領域で、スク
ライブライン(デバイスをチップ単位で切断する領域)
に余分なパターンあ余り多く焼付けられないようにし
て、X線マスクとして使用するときに必要な本来のアラ
イメント機能をするパターンがスクライブエリアに必要
なレイヤー(層)数ぶんだけ確保できるべくする事を特
徴の1つとしている。更に、X線マスク作成時のパター
ン露光において接続(ステッチング)の精度についての
量的評価ができる様にずれ検出マークを設け、このパタ
ーンにもとづく計測値を、得られたX線マスクを本来の
マスクとして使用する時のアライメント即ちX線マスク
とその時の被露光ウエハーの位置合わせの際の補正値と
して用いることにより、高精度なアライメントを実現す
る。
Therefore, according to the present invention, an X-ray mask is manufactured by stacking an absorber on a membrane forming a mask, performing pattern exposure, and then etching the absorber to form a desired pattern. About how
When reducing projection light (including Deep UV) exposure or X-ray exposure is performed on the exposure pattern, the reducing projection optical system including a lens or a mirror has a conjugate relationship (or a partial conjugate relationship). The reticle and the exposed object to be the X-ray mask are scanned at a ratio of H: 1 to be printed and exposed.
In order to widen the printing area of the exposed object that will become the X-ray mask after replacing the reticle with another pattern,
The basic feature is to obtain an X-ray mask of a wide exposure area with high definition by connecting to an already exposed area, aligning and exposing again. At the time of this baking, in a region other than the so-called IC pattern area, a scribe line (a region where the device is cut into chips)
In order to prevent the excessive pattern from being burned too much, and to secure the pattern that performs the original alignment function required when using it as an X-ray mask, as many layers as necessary for the scribe area. It is one of the features. Further, a shift detection mark is provided so that the accuracy of connection (stitching) can be quantitatively evaluated in the pattern exposure when the X-ray mask is formed, and the measured value based on this pattern is used as the original X-ray mask. Highly accurate alignment is achieved by using it as a correction value for alignment when used as a mask, that is, for the alignment of the X-ray mask and the wafer to be exposed at that time.

【0012】以上の事をまとめて要約すると、本発明の
特徴は、 Wide FieldなX線マスクを得るために、
光(Deep UV含む)或はX線の縮小ステッパーに
おいて、レチクルと被露光物となる作成目的であるX線
マスクをスキャンする。《スキャン露光》。 更にWide Field化するために、被露光物
となるX線マスク上に接続してパターンを焼付ける《ス
テッチング》。この時、レチクルは別のパターンのもの
に必要ならば交換したうえでステッチングする。同じパ
ターンでよい場合もありうる。ステッチングの際、接続
するパターン同士でアライメントを行なうか、被露光さ
れるべきX線マスクが載っているSTGの送り精度で位
置合わせを実現する。 得られるX線マスクの、マスクとして用いる際の所
謂スクライブライン領域に、本来設けるべきアライメン
トパターン等が設定できる様に十分なエリアを確保す
る。そのためX線マスク作成時にできるだけ余計なパタ
ーンがスクライブエリアに入らない様にする。 ステッチング(接続、つなぎ)の量的評価ができる
パターンを設け、このパターンからの計測値を、本来の
X線マスクとして使用する時のアライメント時の補正に
用いる。 という事になる。これにより、Wide Fieldで
かつ高解像力、高位置精度、低コスト、Wide露光エ
リアのX線マスクが実現される。
Summarizing the above, the features of the present invention are to obtain a wide field X-ray mask.
A light (including deep UV) or X-ray reduction stepper scans the reticle and the X-ray mask, which is the object to be exposed and is the object of preparation. << Scan exposure >>. Further, in order to make it a wide field, the pattern is printed by connecting it on an X-ray mask which is an object to be exposed << stitching >>. At this time, the reticle should be replaced with another pattern if necessary, and then stitched. In some cases, the same pattern may be acceptable. At the time of stitching, the patterns to be connected are aligned with each other, or the alignment is realized with the feed accuracy of the STG on which the X-ray mask to be exposed is mounted. A sufficient area is secured in the so-called scribe line area of the obtained X-ray mask when it is used as a mask so that an alignment pattern or the like to be originally provided can be set. Therefore, when creating the X-ray mask, try to prevent unnecessary patterns from entering the scribe area. A pattern that allows quantitative evaluation of stitching (connection, connection) is provided, and the measured value from this pattern is used for correction during alignment when the mask is used as the original X-ray mask. It means that. As a result, a wide field, high resolution, high position accuracy, low cost, and X-ray mask for a wide exposure area are realized.

【0013】以下、もっと詳しく、図面に即して説明し
ていく。
Hereinafter, the details will be described with reference to the drawings.

【0014】[0014]

【実施例】次に本発明の実施例について、ケースを分け
て説明していく。ケース分けは次の通りである。いずれ
も光ステッパーの例について主に説明するが、X線縮小
結像系を用いた場合も同様にしてできる。 1.Aパターン,Bパターン(図1参照)間にスクライ
ブラインがないとき、 1−1.Aパターン露光現像したのち、レジスト塗布し
Bパターンの露光・現像をする場合 1−1−1.Aパターン,Bパターン間でアライメント
(レイヤー間アライメントと類似)する時 1−1−2.ステージ送り精度で位置合わせする場合、
すなわちAAパターンに頼らない場合 1−2.Aパターン露光し、Bパターン露光後現像する
場合 1−2−1.ステージ送り精度で位置合わせする場合、
すなわちAAパターンに頼らない場合 1−2−2.Aパターン,Bパターン間でアライメント
(レイヤー間アライメントと類似)する場合。この時
は、所謂潜像アライメントを用いる。
EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described separately for different cases. The cases are as follows. In both cases, an example of an optical stepper will be mainly described, but the same can be applied when an X-ray reduction imaging system is used. 1. When there is no scribe line between the A pattern and the B pattern (see FIG. 1), 1-1. When A pattern is exposed and developed and then a resist is applied and then B pattern is exposed and developed 1-1-1. When performing alignment between A pattern and B pattern (similar to alignment between layers) 1-1-2. When aligning with stage feed accuracy,
That is, when not relying on the AA pattern 1-2. When A pattern is exposed and B pattern is exposed and then developed 1-2-1. When aligning with stage feed accuracy,
That is, when not relying on the AA pattern 1-2-2. When alignment is performed between pattern A and pattern B (similar to alignment between layers). At this time, so-called latent image alignment is used.

【0015】2.Aパターン,Bパターン芦田にスクラ
イブラインがある時、 2−1.Aパターン露光現像したのち、レジスト塗布し
Bパターンの露光・現像をする場合 2−1−1.Aパターン,Bパターン間でアライメント
(レイヤー間アライメントと類似)する場合、 2−1−2.ステージ送り精度で位置合わせする場合、 2−2.Aパターン露光し、Bパターン露光後現像する
場合 2−2−1.ステージ送り精度で位置合わせする場合。
2. When there are scribe lines in A pattern and B pattern Ashida, 2-1. When A pattern is exposed and developed, then a resist is applied and then B pattern is exposed and developed 2-1-1. When alignment is performed between the A pattern and the B pattern (similar to alignment between layers), 2-1-2. When aligning with stage feed accuracy, 2-2. When A pattern is exposed and B pattern is exposed and then developed 2-2-1. When aligning with stage feed accuracy.

【0016】2−2−2.Aパターン,Bパターン間で
アライメント(レイヤー間アライメントと類似)する場
合、 この時は、所謂潜像アライメントを用いる。以上のケー
ス分けに従って、順次具体的な実施例について説明して
いく。
2-2-2. When alignment is performed between the A pattern and the B pattern (similar to alignment between layers), so-called latent image alignment is used at this time. Specific examples will be sequentially described according to the above case classification.

【0017】実施例1 1−1−1.の場合の実施例について、図を用いて説明
する。図2,3はそれぞれこの場合のAパターン,Bパ
ターンを露光する時のレチクル47の中にあるパターン
の配置と機能の関係をわかり易く示したものである。即
ち、図2は、Aパターンを焼付けるときのレチクルの光
の当たるエリアと、そこにどういうパターンが存在する
かを示している。図2に示すように、Aパターン焼付け
用のレチクル上には、レチクル47を露光装置に対して
所定の位置にセットしてアライメントするためのパター
ンRAA101,102、X線マスクとして完成した
後、X線マスクとして用いる際に、マスクをX線露光装
置に対して位置決めのアライメントするためのパターン
M・AAパターン78,80,87、X線マスクとして
用いるときの対ウエハーとのアライメントするためのパ
ターンW・AAパターン76,78、X線マスクとして
用いる時次のレイヤーのアライメントするためにあらか
じめウエハー上に焼付けておくNEXT・レイヤーパタ
ーン77,79、X線マスク作成時にステッチングに必
要なBパターンとの関係を保証するべくアライメントす
るためにあらかじめ露光焼付けしておく必要のあるステ
ッチングAA用パターンSAA(x)73とSAA
(y)71更にS・AA(x)83とS・AA(y)8
1がある。ここにx,yは図に添付した座標の方位につ
いて定義しており、(x)はX方向、(y)はy方向の
意味を示す。更に図2のレチクル上にはAパターン,B
パターンが隣あって接続露光された後に、どれくらいの
接続アライメント誤差で焼付けられたかを検出するため
のパターンOL・A(x)74,OL・A(y)72,
OL・A(x)84,OL・A(y)82が設けられて
いる。図2のパターン配置で特徴的な事は、W・AAパ
ターン、NEXTレイヤーパターン、S・AAパター
ン、OL・AOパターンはいずれもX線マスクが完成さ
れ、マスクとして利用する場合に、ウエハーにX線で焼
付けられた時のウエハー上でのチップ間の切断を行な
う。いわゆるスクライブラインに相当するエリアに設定
されるようになすことができる点である。また、M・A
Aパターンは75と80は相対しているパターンであれ
ばX線マスクとして用いるときのマスクアライメントの
精度を上げるためにお互いに話して設けた方がよい。図
のAを示した領域が所謂IC回路パターンエリアであ
り、斜線で示した領域は露光光をしゃ断する例えばCr
膜の設けられたエリアである。スキャン露光する際の光
がレチクルに当たるエリアはW×Lで示しているが、W
とLは次の条件をみたしていればよい。ここにスキャン
の方向はy方向である。すなわち、WはM・AAパター
ン87と、SAA(y)71;OLA(y)72,SA
A(x)83;OL・A(x)84,M・AAパターン
80を光露光する必要がある故これらをカバーするよう
に当たらねばならない。又、スキャン方向のLは、M・
AAパターン75,80をカバーして露光する必要があ
る。R・AAパターン101とR・AAパターン102
はレチクル47を露光装置に対してアライメントするた
めのパターンなので露光光に当たらなくてよい。W×L
の露光エリアの粗い制限は、Wについてはレチクル47
の照明光源側のアパーチャー或はスリット等により与え
る事ができる。又、Lについてはレチクルステージの送
り量でコントロールすればよい。図2はあたかもBパタ
ーンもあるかのように示しているが、実際のレチクルは
ICパターンはAパターンのみで、この他に上記に述べ
た必要パターンが配置されているレチクルである。ちな
みに、最終的に完成したX線マスクの露光エリアが例え
ば40mm×40mmのものを入手するとした時、Wは
25mm程度、Lは45mm〜50mmあればよい。
又、Δxは〜1mm程度以下、Δyは100μm以下の
小スペースにすることができる。
Example 1 1-1-1. An example in this case will be described with reference to the drawings. 2 and 3 show the relationship between the arrangement of the patterns in the reticle 47 and the function when exposing the A pattern and the B pattern in this case in an easy-to-understand manner. That is, FIG. 2 shows an area where the reticle is exposed to light when the pattern A is printed and what kind of pattern exists there. As shown in FIG. 2, a pattern RAA 101, 102 for setting and aligning the reticle 47 at a predetermined position with respect to the exposure apparatus on the reticle for printing the A pattern, and completed as an X-ray mask. Pattern M / AA patterns 78, 80, 87 for positioning alignment with the X-ray exposure apparatus when used as an X-ray mask, and pattern W for alignment with a wafer when used as an X-ray mask・ AA patterns 76, 78, NEXT which is pre-baked on a wafer for alignment of the next layer when used as an X-ray mask ・ Layer patterns 77, 79, B pattern necessary for stitching when creating an X-ray mask Pre-exposure print to align to ensure the relationship Need stitching AA pattern SAA (x) 73 and SAA
(Y) 71 and S ・ AA (x) 83 and S ・ AA (y) 8
There is one. Here, x and y define the azimuth of the coordinates attached to the figure, where (x) means the X direction and (y) means the y direction. Further, on the reticle of FIG. 2, pattern A, pattern B
Patterns OL.A (x) 74, OL.A (y) 72, for detecting how much the connection alignment error causes printing after the patterns are adjacently connected and exposed.
An OL.A (x) 84 and an OL.A (y) 82 are provided. The characteristic of the pattern arrangement of FIG. 2 is that the W / AA pattern, the NEXT layer pattern, the S / AA pattern, and the OL / AO pattern are all X-ray masks, and when used as a mask, X Cutting between chips on a wafer when baked with a wire. The point is that it can be set in an area corresponding to a so-called scribe line. Also, M ・ A
If the pattern A is a pattern in which 75 and 80 are opposed to each other, it is better to talk to each other in order to improve the accuracy of mask alignment when used as an X-ray mask. The area indicated by A in the figure is a so-called IC circuit pattern area, and the area indicated by the diagonal lines blocks the exposure light, for example, Cr.
This is the area where the film is provided. The area where the reticle is exposed to light during scan exposure is shown as W × L.
And L need only satisfy the following conditions. Here, the scanning direction is the y direction. That is, W is the M.AA pattern 87, SAA (y) 71; OLA (y) 72, SA
A (x) 83; OL.A (x) 84, M.AA patterns 80 need to be exposed to light, so they must be covered. Also, L in the scanning direction is M
It is necessary to cover and expose the AA patterns 75 and 80. R / AA pattern 101 and R / AA pattern 102
Since it is a pattern for aligning the reticle 47 with respect to the exposure apparatus, it need not be exposed to the exposure light. W x L
The rough limit of the exposure area of
It can be provided by an aperture or slit on the illumination light source side. Further, L may be controlled by the feed amount of the reticle stage. Although FIG. 2 shows as if there is a B pattern, the actual reticle is a reticle in which the IC pattern is only the A pattern, and the necessary patterns described above are arranged in addition to this. By the way, when it is assumed that the exposure area of the finally completed X-ray mask is 40 mm × 40 mm, for example, W may be about 25 mm and L may be 45 mm to 50 mm.
Further, it is possible to make a small space in which Δx is about 1 mm or less and Δy is 100 μm or less.

【0018】図2に示したAパターンの焼付け用レチク
ルと同様に、Bパターンを焼付けるためのレチクル用の
パターン配置を図3に示す。図3において、Bと示して
いるのはBパターンのIC回路エリア、R・AA10
1,103はこのレチクルをスキャン露光装置に対して
位置決めするためのレクチルアライメントパターン、W
AAパターン89,94はX線マスクとして完成後ウエ
ハーとこのX線マスクをアライメントするためのパター
ン、NEXT・レイヤーパターン88,93はX線マス
クとしてウエハーに焼付けるときの次のレイヤー用のア
ライメントのためにウエハーに焼付けるパターン、M・
AAパターン92はX線マスクとして用いる時にX線露
光装置に対してマスクを位置合わせするためのマスクア
ライメントマーク、S・AA(x)96,100、SA
A(y)90,96はAパターン,Bパターンを接続し
てお互いの相互関係を正確に維持して焼付けるためのア
ライメントパターン、OLB(x)99,95、OLB
(y)97,91はAパターン,Bパターンを接続して
露光した時に結果的にもたらされる誤差の量を検出する
ための検出マークであり、図3は表示と物理的な意味は
図2と同じことを意味する。(x),(y)は各々X方
向,y方向を意味する。
Similar to the printing reticle for the A pattern shown in FIG. 2, the pattern arrangement for the reticle for printing the B pattern is shown in FIG. In FIG. 3, B indicates an IC circuit area of the B pattern, R-AA10.
Reference numeral 1,103 denotes a reticle alignment pattern for positioning this reticle with respect to the scanning exposure apparatus, and W
The AA patterns 89 and 94 are patterns for aligning the wafer with the X-ray mask after completion as an X-ray mask, and the NEXT / layer patterns 88 and 93 are alignment patterns for the next layer when printing on the wafer as an X-ray mask. Pattern to be printed on the wafer for
The AA pattern 92 is a mask alignment mark for aligning the mask with the X-ray exposure apparatus when used as an X-ray mask, S · AA (x) 96, 100, SA.
A (y) 90 and 96 are alignment patterns for connecting the A pattern and the B pattern and printing while maintaining the mutual relations accurately, OLB (x) 99, 95, OLB
(Y) 97 and 91 are detection marks for detecting the amount of error that results when the A pattern and the B pattern are connected and exposed, and FIG. Means the same. (X) and (y) mean the X direction and the y direction, respectively.

【0019】図4に、図2のAパターン用レチクルと、
図3のBパターン用レチクルを用いてスキャン露光機で
ステッチングアライメントをしながら作成したX線マス
クのパターンの配置を示す。実際には、X線を遮断する
ためにウエハー上でのスクライブエリアに相当する位置
の外側にAuなどの吸収体を設けていたりするが、図4
には省略してある。X線マスクとして得られたパターン
配置上のポイントは スキャン露光機へのレチクルアライメントができる、
レチクルAAマークRAAがある。これはスキャン露光
エリアにない方がよい。
FIG. 4 shows the reticle for A pattern of FIG.
The arrangement of the pattern of the X-ray mask created while performing the stitching alignment with the scan exposure machine using the B pattern reticle of FIG. 3 is shown. In practice, an absorber such as Au is provided outside the position corresponding to the scribe area on the wafer to block X-rays.
Is omitted. The points on the pattern layout obtained as an X-ray mask can be reticle aligned to the scan exposure machine.
There is a reticle AA mark RAA. This should not be in the scan exposure area.

【0020】X線マスクとして用いるときの、X線露
光装置へのマスクアライメントができるためのマスクA
AマークM・AAがある。
Mask A for enabling mask alignment to an X-ray exposure apparatus when used as an X-ray mask
There are A marks M and AA.

【0021】X線マスクとウエハーのアライメントを
するためのW・AAマークとNEXT・レイヤーマーク
がある。
There are W / AA marks and NEXT / layer marks for aligning the X-ray mask and the wafer.

【0022】A,Bのパターンをステッチング接続を
行なう時アライメント機能を利用するためにステッチン
グアライメントパターンS・AA(x)およびS・AA
(y)がある。
The stitching alignment patterns S.AA (x) and S.AA for utilizing the alignment function when the stitching connection of the patterns A and B is performed.
There is (y).

【0023】ステッチングの合わせ誤差量検出のため
の、いわゆるオーバレイ検出マークともいうべきOLA
(x),OLB(x),OLA(y),OLB(y)が
ある。この時、検出はOLA(x),OLB(x)をペ
アーで、OLA(y),OLB(y)をいまひとつのペ
アーでセットとして検出する。
An OLA which is also called an overlay detection mark for detecting the stitching alignment error amount.
(X), OLB (x), OLA (y), OLB (y). At this time, OLA (x) and OLB (x) are detected as a pair, and OLA (y) and OLB (y) are detected as a set by another pair.

【0024】尚、図2,3でA,Bパターンの外枠と、
点線の間のエリアがウエハー上のスクライブラインエリ
アに相当する。スキャン露光機が1/N倍の縮小露光だ
と当然X線マスク上のパターンのサイズのN倍がレチク
ルサイズとなる。
The outer frame of the A and B patterns in FIGS.
The area between the dotted lines corresponds to the scribe line area on the wafer. If the scan exposure machine performs 1 / N times reduction exposure, N times the size of the pattern on the X-ray mask becomes the reticle size.

【0025】ここで、合わせ誤差量検出のための、オー
バレイ検出マークOLA(x),OLB(x)のペアと
OLA(y),OLB(y)のペアのパターンをどのよ
うに利用するかについて述べる。
Here, how to use the pattern of the pair of overlay detection marks OLA (x), OLB (x) and the pair of OLA (y), OLB (y) for detecting the alignment error amount. Describe.

【0026】既に本出願人により提出されている特開平
4−212002および特開平5−87530で開示さ
れている合わせ誤差量検出方法がオーバーレイ検出の1
つである。この方法は図6に示す様な、141a,14
1bの回折格子パターンをそれぞれ露光のN番目とN+
1番目へレイヤーに同時に焼付けたもの(ウエハー等、
本発明の場合はX線マスクに相当する)を作成し、この
141a,141bのパターンにレーザー光線を当てそ
の回折光同士を干渉させて(これをI1 )、別途設けた
参照用干渉光(これをI2 )をレファレンス格子として
用いて、I2 とI1 の位相ずれを検出する。この際、元
のレーザー光をわずかに周波数の異なる(0.1MHz
〜数十MHz)2周波光としておけば、前記I1 ,I2
はそのヘラロダイン光の位相が電気格子の強弱の位相と
して得られるため、例えばロックインアンプなどにより
高精度に(〜1mm程度の精度で)、141aと141
bの格子の位相ずれΔxが電気的位相ずれとして求めら
れる。図6に於て、格子のピッチは例えば1μm〜10
μm程度でレーザー光の波長と回折光の方向と次数に応
じて数値を設定すればよい。この他に、KLA社で製品
化している様に、(KLA5011システム;商品名)
単純なパターンを露光を同時に焼付けておいて、画像と
してパターンをとり込んで処理し、重ね合わせ(オーバ
ーレイ)の誤差検出をする方法もある。図7にそのパタ
ーンの例を示す。142aはN番目のレイヤーと同時
に、142bはN+1番目のレイヤーと同時に露光した
パターン。図8にN番目とN+1番目のレイヤーの重ね
合わせ(オーバーレイ)誤差検出の原理を示す。顕微鏡
などの広大画像と光検出器でとらえ、142aと142
bのパターンのエッジのプロフィルを求める。この時、
重ね合わせずれ量をdxとすると
The overlay error detection method disclosed in JP-A-4-212002 and JP-A-5-87530, which has been already submitted by the present applicant, is one of overlay detection methods.
Is one. This method is as shown in FIG.
The 1b diffraction grating pattern is used for the Nth exposure and the N + exposure, respectively.
The one that was baked to the first layer at the same time (wafer, etc.
In the case of the present invention, an X-ray mask is created, and a laser beam is applied to the patterns of 141a and 141b to cause the diffracted lights to interfere with each other (this is I 1 ). the using I 2) as a reference grating, for detecting the phase shift of I 2 and I 1. At this time, the original laser light has a slightly different frequency (0.1 MHz
(-Several tens of MHz) If the two-frequency light is used, the above I 1 , I 2
Since the phase of the herrodyne light is obtained as the phase of the strength of the electric grating, the lock-in amplifier or the like provides high accuracy (with accuracy of about 1 mm) to 141a and 141a.
The phase shift Δx of the grating of b is obtained as the electrical phase shift. In FIG. 6, the grating pitch is, for example, 1 μm to 10 μm.
The value may be set in accordance with the wavelength of the laser light, the direction of the diffracted light, and the order in the order of μm. In addition to this, as it is commercialized by KLA (KLA 5011 system; product name)
There is also a method in which a simple pattern is exposed and baked at the same time, and the pattern is captured as an image and processed to detect an overlay error. FIG. 7 shows an example of the pattern. The pattern 142a is exposed simultaneously with the Nth layer, and the pattern 142b is exposed simultaneously with the N + 1th layer. FIG. 8 shows the principle of overlay error detection of the Nth and N + 1th layers. Captured with a vast image such as a microscope and a photodetector,
Find the edge profile of the pattern b. This time,
If the overlay deviation is dx

【0027】[0027]

【数1】 により求められる。ここに、Xol,Xorは142aのエ
ッジの出力値、Xil,X irは142bのエッジの出力値
を意味する。
[Equation 1]Required by. Where Xol, Xor142a
Output value, Xil, X irIs the output value of the edge of 142b
Means

【0028】このように、図6或は図7のパターンがオ
ーバレイ検出マークOLA(x),OLB(x)のペア
とOLA(y),OLB(y)のペアのパターンとすれ
ばよい。ペアパターンという意味は、OLA(x)が例
えば141a或は142aであり、OLB(x)が14
1b或は142bであればということである。OLA
(y),OLB(y)は図5に於けるy軸方向の意味で
OLA(x),OLB(x)と同様に方向のみ異なると
考えればよい。
As described above, the pattern of FIG. 6 or 7 may be a pattern of a pair of overlay detection marks OLA (x), OLB (x) and a pair of OLA (y), OLB (y). The pair pattern means that OLA (x) is, for example, 141a or 142a, and OLB (x) is 14
It means that it is 1b or 142b. OLA
It should be considered that (y) and OLB (y) are different only in the direction in the y-axis direction in FIG. 5, like OLA (x) and OLB (x).

【0029】次に図2,3,4で示したマスク作成が可
能なスキャン露光機の構成と機能について説明する。
Next, the configuration and function of the scan exposure apparatus capable of forming the mask shown in FIGS. 2, 3 and 4 will be described.

【0030】図5はそのスキャン露光の構成の1実施例
である。図5に示すスキャン露光機には、次の機能が必
要である。
FIG. 5 shows an embodiment of the scan exposure configuration. The scan exposure apparatus shown in FIG. 5 requires the following functions.

【0031】(イ)レチクルAA(レチクル115をス
キャン露光機の装置の対してアライメントする) (ロ)ステッチングAA (ハ)スキャン露光のため、レチクル115とX線マス
ク127の共役関係は瞬間的には2点フォーカスでよ
い。そのため、ダイナミックには露光されるX線マスク
をチルトさせフォーカスを高精度に行なう。
(A) Reticle AA (Aligning the reticle 115 with the device of the scan exposure machine) (b) Stitching AA (c) Due to scan exposure, the conjugate relationship between the reticle 115 and the X-ray mask 127 is instantaneous. For this, a two-point focus is sufficient. Therefore, the exposed X-ray mask is dynamically tilted to perform focusing with high accuracy.

【0032】(ニ)スキャンのためのスリット照明 尚、この外にレチクルは解像力と焦点深度を上げるため
に位相シフトマスクにしてもより効果が上がるし、又、
最近注目をあびている変形照明等の技術を併用すればよ
り解像力と焦点深度が上がる。通常のウエハー上にチッ
プを焼付ける場合には位相シフトのコストが無視できな
くなるが、本来X線マスクをEB描画でパターニングし
て作成する場合のコストと比較すれば、スキャン露光機
で次々に同一レチクルで何枚も量産可能な本方式だと、
位相シフトレクチルのコストは殆ど気にならない。
(D) Slit illumination for scanning In addition to this, the reticle is more effective if it is a phase shift mask in order to increase the resolution and the depth of focus.
The resolution and depth of focus can be further increased by using technologies such as modified illumination, which has been attracting attention recently. Although the phase shift cost cannot be ignored when chips are printed on a normal wafer, compared with the cost when originally patterning an X-ray mask by EB drawing, the scan exposure machine is the same one after another. With this method, which can mass-produce many sheets with a reticle,
The cost of a phase shift reticle is of little concern.

【0033】上記(イ),(ロ),(ハ),(ニ)につ
いて図5で説明する。
The above (a), (b), (c) and (d) will be described with reference to FIG.

【0034】111と112はレチクルAAおよびステ
ッチングAAを行なうアライメント検出系で、レチクル
AAは装置側であるアライメント検出系に対してなされ
る。114はスリットアパーチャーであるがレクチル1
15の直前に置かずに、光源側にスリットとほぼ共役な
位置前後にスリットアパーチャーを設けてもよい。13
0は照明光束である。118はレチクルホルダーで、1
16はレチクルステージ、117はその駆動系である。
119はミラー、120はレンズ系、121はハーフミ
ラー或は偏光ビームスプリッター、122はミラー、1
23はレンズ系、127は被露光物であるX線マスク、
128はチルトステージ、129はX,Yステージ、1
24,124はX線マスク面とレチクル114がミラー
119〜レンズ系123に関して合焦となるようにフォ
ーカス検出を行なう系であり、この検出値にもとづいて
デフォーカスであればチルトステージ128によりX線
マスク127をスキャン方向y方向に対して垂直なn・
z面或は平行な面でチルドを行ない正確なピント合わせ
を行なう。126はそのための合焦検出系125の結果
にもとづきチルトステージ128を駆動するコントロー
ル部である。スリット開口状にレチクルを照明(図5で
スリットの長手方向はy方向)し、1/Nの縮小倍率に
応じて、レクチル115とX線マスク127のスキャン
スピードをN:1にスキャンさせる故、フォーカスはス
リット開口状のレチクル有効部のうちのある2点につい
て行なえばよく、これは一括露光方式の場合の面フォー
カス即ち3点フォーカスにくらべて、被露光面が少し凹
凸がある場合にはより誤差の少ない正確なピット合わせ
が行なえる。124,125のフォーカス検出系は例え
ば124が半導体レーザーやLEDで2つのビームを被
露光体であるX線マスク127に移動し、これを125
の中にある例えばPSD(ポジションセンサー)で検出
する事によって、フォーカス検出をすることができる。
瞬間的には2点のフォーカスをレクチル115とX線マ
スク127の間にとる必要があることから、スキャンス
テージ129の動きに応じて、X線マスク127が凹凸
のある分だけx−z面に平行な方向にチルトステージ1
28でチルトさせて常時フォーカスをとる必要がある。
図5で、132はレチクルステージの動きを計測する測
長機、133はX線マスク127のx,y動きを計測す
る測長機である。次に、ステッチングAAに用いるオー
トアライメントの例を示す。
Reference numerals 111 and 112 denote alignment detection systems for performing the reticle AA and stitching AA, and the reticle AA is provided for the alignment detection system on the apparatus side. 114 is a slit aperture, but reticle 1
Instead of placing the slit aperture immediately before 15, slit slit apertures may be provided on the light source side before and after the position substantially conjugate with the slit. Thirteen
0 is an illumination luminous flux. 118 is a reticle holder, 1
Reference numeral 16 is a reticle stage and 117 is a drive system thereof.
119 is a mirror, 120 is a lens system, 121 is a half mirror or a polarization beam splitter, 122 is a mirror, 1
23 is a lens system, 127 is an X-ray mask which is an object to be exposed,
128 is a tilt stage, 129 is an X, Y stage, 1
Reference numerals 24 and 124 are systems that perform focus detection so that the X-ray mask surface and the reticle 114 are in focus with respect to the mirror 119 to the lens system 123. If defocusing is performed based on the detected values, X-rays are generated by the tilt stage 128. The mask 127 is n.
Accurate focusing is performed by chilling on the z-plane or parallel planes. Reference numeral 126 is a control unit for driving the tilt stage 128 based on the result of the focus detection system 125 for that purpose. The reticle is illuminated in a slit aperture shape (the longitudinal direction of the slit is the y direction in FIG. 5), and the scan speed of the reticle 115 and the X-ray mask 127 is scanned N: 1 according to the reduction magnification of 1 / N. Focusing may be performed on a certain two points of the slit-shaped reticle effective portion. This is more effective when the surface to be exposed is slightly uneven, as compared with the surface focusing, that is, the three-point focusing in the batch exposure method. Accurate pit alignment with little error can be performed. In the focus detection system of 124 and 125, for example, 124 is a semiconductor laser or LED that moves two beams to an X-ray mask 127 which is an exposure target,
The focus can be detected by, for example, detecting with a PSD (position sensor) inside.
Since it is necessary to instantaneously focus two points between the reticle 115 and the X-ray mask 127, the X-ray mask 127 has an uneven surface corresponding to the movement of the scan stage 129, so that the X-Z mask 127 has an uneven surface. Tilt stage 1 in parallel direction
It is necessary to tilt at 28 to always focus.
In FIG. 5, 132 is a length measuring machine that measures the movement of the reticle stage, and 133 is a length measuring machine that measures the x and y movements of the X-ray mask 127. Next, an example of automatic alignment used for stitching AA is shown.

【0035】レチクル115をレチクル駆動ステージ1
16にセットし、X線マスク127をあらかじめ粗いア
ライメントを不図示の例えばTV画像パターンの観察等
によりスキャンステージ129に対して行ない、レチク
ル115とX線マスク127の相互位置合わせ(アライ
メント)を行なっておく。所謂プリアライメント。レチ
クル115はレチクルAAパターンをターゲットにアラ
イメント系111,112でもって、装置側である検出
系系111,112に対して位置合わせする。この場合
のAAの方法は既に世の中で用いられている種々の方式
が使用可能である。又レチクル115とX線マスク12
7を位置合わせするアライメント手段についても同様
に、既に世の中で用いられている方式が使える。
The reticle 115 is attached to the reticle drive stage 1
16, the X-ray mask 127 is preliminarily rough-aligned with the scan stage 129 by observing, for example, a TV image pattern (not shown), and the reticle 115 and the X-ray mask 127 are mutually aligned (aligned). deep. So-called pre-alignment. The reticle 115 aligns the reticle AA pattern as a target with the alignment systems 111 and 112 with respect to the detection system systems 111 and 112 on the apparatus side. As the AA method in this case, various methods already used in the world can be used. Also, the reticle 115 and the X-ray mask 12
Similarly, the alignment means for aligning 7 can use the method already used in the world.

【0036】例えば(A)回折格子をレチクルとウエハ
ー(本発明の場合にはX線マスクにあたる)に設けこれ
にレーザー光を当て得られる回折光の強度より、レチク
ルとウエハーのずれを検出する。Japanese Jorrnal of
Applied Physics Vol.24,No.11,NOV.1985 pp.1555-1560
参照。 (B)レチクルとウエハー上にx,yの2次元位置情報
が得られるシュブロン型のマークにレーザービームを高
速スキャンさせ、そのマークからの反射光を検出して、
反射光の時間的間隔よりずれを検出する。
For example, (A) A diffraction grating is provided on a reticle and a wafer (corresponding to an X-ray mask in the case of the present invention), and a laser beam is applied to the diffraction grating to detect the deviation between the reticle and the wafer from the intensity of the diffracted light. Japanese Jorrnal of
Applied Physics Vol.24, No.11, NOV.1985 pp.1555-1560
reference. (B) A laser beam is scanned at a high speed on a chevron-type mark on the reticle and the wafer where x- and y-dimensional position information can be obtained, and reflected light from the mark is detected,
The deviation is detected from the time interval of the reflected light.

【0037】センサ技術 1985年2月号(Vol.5,N
o.2)pp.23〜27参照。 (C)レチクルとウエハー上に設けられたパターンをT
V画像としてとらえ、その画像ずれを格子処理によって
求めてずれを検出する画像処理方式。 電子材料 1989年3月号 pp.69〜74参照。
Sensor Technology February 1985 (Vol.5, N
o.2) pp. See 23-27. (C) T the pattern provided on the reticle and the wafer.
An image processing method in which a V image is recognized and the image shift is obtained by lattice processing to detect the shift. Electronic Materials March 1989 pp. 69-74.

【0038】これらの方式のいずれかを用いることによ
り、レチクルアライメント(スキャン露光装置側に対し
レチクルを位置決めする)及びレチクル115とX線マ
スク127の相互位置ずれ検出を数nmレベルでの高精
度な検出が可能である。
By using any of these methods, reticle alignment (positioning the reticle with respect to the scanning exposure apparatus) and detection of mutual positional deviation between the reticle 115 and the X-ray mask 127 can be performed with high accuracy at the level of several nm. It can be detected.

【0039】図5に於て、レチクルアライメント(レチ
クル115をスキャン露光機に対して位置決めするアラ
イメント)や、レチクル115とX線マスク127の相
互位置合わせをする場合には、上に述べた(A)或は、
(B)或は、(C)のいずれかの方式によりアライメン
トすればよい。アライメントパターンは(A)の場合に
は回折格子状パターン、(B)の場合にはシェブロン型
のマーク、(C)の場合には例えば図7の如きパターン
であればよい。
In FIG. 5, reticle alignment (alignment for positioning the reticle 115 with respect to the scan exposure machine) and mutual alignment of the reticle 115 and the X-ray mask 127 are described above (A). ) Or,
The alignment may be performed by either method of (B) or (C). The alignment pattern may be a diffraction grating pattern in the case of (A), a chevron type mark in the case of (B), or a pattern as shown in FIG. 7 in the case of (C).

【0040】即ち、スティッチングAAのパターン S
AA(x),SAA(y)のパターンはこれらの如きパ
ターンを用いる。尚、レチクルアライメントの場合には
R・AAマークとしてこれら(A),(B),(C)各
方式に応じたパターンを利用すればよい。但し、レチク
ルアライメントの場合には、(A),(B),(C)の
各方式ともウエハー上のアライメントパターンに相当す
るパターンをレチクルアライメントパターンRAAとし
設け、スキャン露光装置側に(A),(B),(C)各
方式におけるレチクル側アライメントマークに相当する
マークを設けておいて、レチクル115をスキャン露光
装置に対して位置決めする。レチクル115とX線マス
ク127をN:1のスキャンスピード比で、図5のy軸
方向にスキャンする。但し、この時露光光130はシャ
ッターで遮断しておく。スキャンの過程でアライメント
検出系111,112の光束と検出エリアがSAA
(x)73,96、SAA(y)71,90のエリアに
かかった時にタイミングをとってAA信号をとり、更に
スキャンしたのち再度SAA(x)83,100、SA
A(y)81,98のパターンエリアにかかった時タイ
ミングをとってAA信号をとり信号からレチクル115
とX線マスク127のずれを算出したのち、X,Yステ
ージ129及びXY面内の回転ステージ131を動かし
て精確にレチクル115とX線マスク127の相互位置
を合わせる。そののち露光光130を照射して、焼付け
のためのスキャンを行なう。尚、所謂ウエハーの上に焼
付ける量産スラッパーの場合はスループットが8”ウエ
ハーで例えば60枚/時間程度要求されるが、X線マス
ク生産用としてはスループットはもっと低くて良いの
で、スキャンのスピードは低く即ち露光時間も長くてよ
い。
That is, the pattern S of stitching AA
The patterns of AA (x) and SAA (y) use such patterns. In the case of reticle alignment, a pattern corresponding to each of these methods (A), (B), and (C) may be used as the R / AA mark. However, in the case of reticle alignment, in each of the methods (A), (B), and (C), a pattern corresponding to the alignment pattern on the wafer is provided as the reticle alignment pattern RAA, and (A), Marks corresponding to the reticle side alignment marks in each of the methods (B) and (C) are provided, and the reticle 115 is positioned with respect to the scan exposure apparatus. The reticle 115 and the X-ray mask 127 are scanned in the y-axis direction in FIG. 5 at a scan speed ratio of N: 1. However, at this time, the exposure light 130 is blocked by the shutter. During the process of scanning, the light flux of the alignment detection systems 111 and 112 and the detection area are SAA.
(X) 73, 96, SAA (y) 71, 90 When the area is reached, the AA signal is taken at a timing, and after further scanning, SAA (x) 83, 100, SA
When the pattern area of A (y) 81, 98 is reached, the AA signal is taken at a timing and the reticle 115 is extracted from the signal.
After calculating the shift between the X-ray mask 127 and the X-ray mask 127, the X, Y stage 129 and the rotary stage 131 in the XY plane are moved to accurately align the reticle 115 with the X-ray mask 127. After that, the exposure light 130 is irradiated to perform scanning for printing. In the case of a so-called mass-production slapper which is printed on a wafer, throughput is required for an 8 ″ wafer, for example, about 60 sheets / hour, but for X-ray mask production, the throughput may be lower, so the scanning speed is It can be low, ie the exposure time can be long.

【0041】更に、レチクルは解像力や焦点深度を上げ
るために位相シフトマスクを採用すれば更に効果的であ
る。位相シフトマスクの内容については、日経マイクロ
デバイス1990年7月号p.103〜114を参照。
又、照明系には所謂変形照明を採用すれば解像力や焦点
深度の向上が得られる。変形照明の内容については、日
経マイクロデバイス1992年4月号p.28〜39に
例示されてある。
Further, the reticle is more effective if a phase shift mask is adopted in order to increase the resolution and the depth of focus. For details of the phase shift mask, see Nikkei Microdevices July 1990 issue p. See 103-114.
Further, if so-called modified illumination is adopted for the illumination system, the resolution and the depth of focus can be improved. For the details of modified illumination, see Nikkei Microdevices April 1992 p. 28-39.

【0042】次に1−1−2.のステージ送り精度で位
置合わせをする場合の実施例について説明する。
Next, 1-1-2. An example will be described in which the position is adjusted with the stage feed accuracy.

【0043】この場合スティッチングAAに頼らない
で、ステージの位置情報と送り精度で図6のAパターン
とBパターンのつなぎを行なう。この場合、従って図
2,図3,図4に於けるスティッチングアライメントパ
ターンSAA(x)72,96、SAA(y)71,9
0、SAA(x)83,100、SAA(y)81,9
8は不要である。更に図5において、Aパターン,Bパ
ターンの接続のためのスティッチングAAの機能は用い
る必要がない。その代わり、ステージ116の位置情報
を与える測長手段132と、X線マスク127のスキャ
ンステージ129の位置情報を与える測長手段133
と、レチクルアライメント手段111と112を活用す
る。即ち、レチクルA,レチクルBを各々露光装置にセ
ットした後スキャン露光装置に対し、アライメント手段
を用いて高精度に位置決めする。これにより、露光装置
側の例えばセンサーが基準物体となりアライメントさ
れ、レチクルAからBに変化したあとも露光装置即ちア
ライメント検出センサー(111および112の中に収
められている)に対し高精度の再現性をもって位置決め
される。この時図5に於て、レチクルの微笑回転ができ
る回転ステージ137でもって回転のアライメントを行
なう。尚、スキャンステージ116はy方向にスキャン
できる様になっているが、x方向には不図示の微笑移動
ステージがついていて調整できる様になっている。
In this case, the stitching AA is not relied upon, and the pattern A and the pattern B shown in FIG. 6 are connected by the positional information of the stage and the feed accuracy. In this case, therefore, the stitching alignment patterns SAA (x) 72, 96 and SAA (y) 71, 9 in FIGS.
0, SAA (x) 83,100, SAA (y) 81,9
8 is unnecessary. Further, in FIG. 5, it is not necessary to use the function of stitching AA for connecting the A pattern and the B pattern. Instead, the length measuring means 132 for giving the position information of the stage 116 and the length measuring means 133 for giving the position information of the scan stage 129 of the X-ray mask 127.
Then, the reticle alignment means 111 and 112 are utilized. That is, the reticle A and the reticle B are set in the exposure apparatus, respectively, and then the scanning exposure apparatus is positioned with high accuracy by using the alignment means. As a result, for example, a sensor on the exposure apparatus side is used as a reference object for alignment, and even after the reticle A is changed to B, highly accurate reproducibility with respect to the exposure apparatus, that is, the alignment detection sensor (stored in 111 and 112). Be positioned with. At this time, in FIG. 5, rotational alignment is performed by the rotary stage 137 that can rotate the reticle while smiling. Although the scan stage 116 can scan in the y direction, it has a smile moving stage (not shown) in the x direction for adjustment.

【0044】露光装置側に対してレチクル115を位置
合わせしたのち、結像系138のフォーカスをX線マス
ク127との間にとり、スキャン露光する。この時ステ
ージ116と129の位置情報を各々測長手段132と
133で高精度に求めておき、レチクルを別のレチクル
に変えたのち、レチクルアライメントをしたうえで、測
長機116と133の前記測長値を参考にして、X線マ
スク上にAとBのパターンが接続して並ぶようにステー
ジ129をx軸方向に一定距離ずらしたのち、y軸方向
の測長値の前記値をもとに露光スキャンする。これによ
りAパターン,Bパターンの接続のためのスティッチン
グAAの機能の代わりにステージ116,129の測長
手段132,133を活用することで高精度に接続でき
るX線マスクが得られる。尚、AパターンとBパターン
は実質同じICパターンであってもよいし、又異なるパ
ターンであってもよい。
After the reticle 115 is aligned with the exposure apparatus side, the image forming system 138 is focused between the X-ray mask 127 and scan exposure. At this time, the positional information of the stages 116 and 129 is obtained with high accuracy by the length measuring means 132 and 133, respectively, and after changing the reticle to another reticle, the reticle is aligned and the length measuring devices 116 and 133 are subjected to the aforesaid measurement. Referring to the length measurement value, the stage 129 is shifted by a certain distance in the x-axis direction so that the patterns A and B are connected and lined up on the X-ray mask, and then the value of the length measurement value in the y-axis direction is also measured. And scan exposure. As a result, an X-ray mask that can be connected with high precision can be obtained by utilizing the length measuring means 132, 133 of the stages 116, 129 instead of the function of stitching AA for connecting the A pattern and the B pattern. The A pattern and the B pattern may be substantially the same IC pattern or different patterns.

【0045】次に、Aパターン露光し、更にBパターン
露光したのち現象する場合で、ステージ送り精度でA,
Bパターンの接続を行ない、アライメント計測手段11
1あるいは112に頼らない場合、即ち1−2−1のケ
ースについて説明する。この場合も先に述べた1−1−
2の場合と同様に行なえばよい。レチクルステージ11
6とX線マスクのステージ129と各々の位置計測を行
なう測長手段132と133を利用する。即ち図5に示
す如く露光装置側に対してレチクル115を位置合わせ
したのち、結像系138のフォーカスをX線マスク12
7との間にとりスキャン露光する。この時ステージ11
6と129の位置情報を各々測長手段132と133で
高精度に求めておき、レチクルを別のレチクルに変えた
のち、露光装置に対してレチクルアライメントをしたう
えで、測長機116と133の前記測長値を参考にし
て、X線マスク上にAとBのパターンが接続して並ぶよ
うにステージ129をx軸方向に一定距離ずらしたの
ち、y軸方向の測長値の前記値をもとに露光スキャンす
る。これによりAパターン,Bパターンの接続のための
スティッチングAAの機能の代わりにステージ116,
129の測長手段132,133を活用することで高精
度に接続できるX線マスクが得られる。これまで述べた
ケース1−1−1,1−1−2,1−2−1,1−2−
2いずれもレジストがネガ、ポジとも使用可能でその時
露光部のエリアは逆転して設定すればよい。1−2−2
のケースについての実施例について示す。即ち、Aパタ
ーン露光し、Bパターン露光現像する場合での、Aパタ
ーン,Bパターン間でアライメント(レイヤー間アライ
メントと類似)する場合について述べる。この場合は、
所謂潜像アライメントを用いるが、これについて説明す
る。レジストは光の照射により光化学的な反応を起こす
が、それは光学的な意味でも又透過率、屈折率の変化を
生じ、あるいは特殊な場合には膨張ないし収縮により非
照射部との表面段差等を生じる。一般的に使用されてい
るレジストにおいても露光の結果を白色光の顕微鏡下で
濃淡像として観察できる。以下の説明でこの像を便宜的
に潜像と称する。潜像アライメントとは、露光の結果生
じたレジスト層の部分的な変化を利用する方法である。
レジスト潜像はウエハー(本発明の場合はX線マスク)
のフォトレジスト上に形成されたレチクルのアライメン
トマーク像であるから、このレジスト潜像を使用してこ
の潜像との相対位置関係を検出することにより誤差の少
ない位置合わせが可能となる。
Next, when the phenomenon occurs after the A pattern exposure and the B pattern exposure, A,
Alignment measuring means 11 is performed by connecting the B pattern.
The case of not relying on 1 or 112, that is, the case of 1-2-1 will be described. Also in this case, the above-mentioned 1-1-
It may be performed in the same manner as in the case of 2. Reticle stage 11
6 and the stage 129 of the X-ray mask and the length measuring means 132 and 133 for measuring the respective positions. That is, after aligning the reticle 115 with respect to the exposure apparatus side as shown in FIG. 5, the focus of the imaging system 138 is set to the X-ray mask 12.
7 and scan exposure. Stage 11 at this time
The position information of 6 and 129 are obtained with high precision by the length measuring means 132 and 133, respectively, and after changing the reticle to another reticle, the reticle is aligned with the exposure device, and then the length measuring devices 116 and 133 are measured. With reference to the length measurement value of, the stage 129 is shifted in the x-axis direction by a certain distance so that the patterns A and B are connected and lined up on the X-ray mask, and then the value of the length measurement value in the y-axis direction is obtained. Exposure scan based on. Thus, instead of the function of stitching AA for connecting the A pattern and the B pattern, the stage 116,
By utilizing the length measuring means 132 and 133 of 129, an X-ray mask which can be connected with high precision can be obtained. Cases 1-1 up to this point 1-1-1, 1-1-2, 1-2-1, 1-2
In both cases, both negative and positive resists can be used, and at that time, the area of the exposed portion may be set in reverse. 1-2-2
An example of the case will be described. That is, a case will be described in which alignment between A patterns and B patterns (similar to alignment between layers) is performed when A patterns are exposed and B patterns are exposed and developed. in this case,
A so-called latent image alignment is used, which will be described below. A resist causes a photochemical reaction when irradiated with light, but it also causes a change in transmittance and a refractive index in an optical sense, or in a special case, a surface step difference with a non-irradiated part due to expansion or contraction. Occurs. Even in a commonly used resist, the result of exposure can be observed as a grayscale image under a white light microscope. In the following description, this image is referred to as a latent image for convenience. Latent image alignment is a method that utilizes a partial change in the resist layer resulting from exposure.
The resist latent image is a wafer (in the case of the present invention, an X-ray mask)
Since it is the alignment mark image of the reticle formed on the photoresist, the registration latent image can be aligned with a small error by detecting the relative positional relationship with the latent image using the resist latent image.

【0046】即ち、図2,図3,図4に即して言えば、
図2の場合のようにAパターンのレチクルでX線マスク
上に露光したのちはX線マスク上には図2の斜線部以外
のエリアが露光されるため当然スティッチングアライメ
ントパターンSAA(x)73,83、SAA(y)7
1,81もX線マスク上にレジスト潜像として形成され
る。従って、図3のように、Bパターンのレチクルに変
えてスティッチングアライメントを、ケース1−1−1
の場合と同様、レジスト潜像を利用して行なう。即ち、
SAA(x)96のレチクル側のSAAパターンに対し
レジスト潜像アライメントパターンSAA(x)73を
組み合わせ、以下同様にレチクル上のパターンSAA
(x)100にはレジスト潜像パターンとしてSAA
(x)83のそれを、SAA(y)98にはSAA
(y)81のレジスト潜像パターンを、SAA(y)9
1にはSAA(y)71のレジスト潜像パターンをそれ
ぞれアライメントパターンのペアとして使用する。アラ
イメント検出装置や方法の利用についてはケース1−1
−1で述べた内容と同様で可能である。
That is, referring to FIGS. 2, 3 and 4,
After the exposure on the X-ray mask with the reticle having the pattern A as in the case of FIG. 2, the area other than the hatched portion of FIG. , 83, SAA (y) 7
1, 81 are also formed as a resist latent image on the X-ray mask. Therefore, as shown in FIG. 3, the stitching alignment is changed to the case 1-1-1 by changing to the B pattern reticle.
As in the case of, the process is performed using the latent resist image. That is,
The resist latent image alignment pattern SAA (x) 73 is combined with the SAA pattern on the reticle side of the SAA (x) 96, and the pattern SAA on the reticle is similarly formed.
(X) 100 has SAA as a resist latent image pattern
(X) 83 of SAA (y) 98 SAA
The resist latent image pattern of (y) 81 is changed to SAA (y) 9
The resist latent image patterns of SAA (y) 71 are used as a pair of alignment patterns, respectively. Case 1-1 regarding the use of alignment detection devices and methods
The same as the contents described in -1 is possible.

【0047】次に、Aパターン,Bパターン間にスクラ
イブラインがある時で、Aパターン露光しレジスト現象
したのち、レジスト塗布し、Bパターンの露光しレジス
ト現象をする場合についての実施例を述べる。Aパター
ン,Bパターン間でアライメント(レイヤー間アライメ
ントと類似)する場合のケース2−1−1の場合の実施
例について具体的に説明する。図9はAパターン,Bパ
ターン間にスクライブライン150がある場合のレイア
ウトを示す。スクライブライン150がある場合はAパ
ターン,Bパターンがそれぞれ1チップとして切り離し
て使用される場合などがあたる。この時には、スクライ
ブライン150のエリア上にもスティッチングAAパタ
ーン、SAA(x)orSAA(y)やオーバーレイパ
ターンOLA(x),OLA(y),OLB(x),O
LB(y)を設けることが可能である。この場合の1例
を図10と図11に示す。RAA,MAA,SAA,O
LA,OLB,WAA,NEXTレイヤーの意味はすべ
て図2,3と同様で、各々レチクルアライメントパター
ン、マスク(x&yマスク)アライメントパターン、ス
ティッチングアライメントパターン、Aパターン露光時
にX線マスクに同時に焼付けられるオーバーレイ(重ね
合わせ誤差)検出マーク、Bパターン露光時に同時にX
線マスクに焼付けられるオーバーレイ検出マーク、IC
をつくる過程でウエハーとX線マスクのアライメントを
とるためのX線マスク側のパターン、同じくウエハー側
に次のレイヤーの位置合わせのために焼付けておくため
のパターン(NETレイヤーパターン)を意味してい
る。図の用に、スクライブライン150に相当するエリ
アにオーバーレイ検出マークOLA(x)162,16
4、OLA(y)163,165、OLB(x)17
6,178、OLB(y)175,177がレイアウト
されている。各々のパターンの機能とアライメントの装
置との関係は、1−1−1,1−1−2,1−2−1,
1−2−1の場合と同様でよい。又、スクライブライン
150に相当するエリア内にはオーバーレイ検出マーク
だけでなくスティッチングパターンSAA(x)或はS
AA(y)パターンもレイアウトさせることも可能であ
る。即ち、スクライブライン150に相当するエリア内
にはオーバーレイ検出マーク、スティッチングアライメ
ントパターンを配置する事が可能である。又、IC作成
プロセス上レイヤーの数が比較的少ない場合などにはW
AAパターンやNEXTレイヤーパターンを設けてもよ
い。更に、Aパターン,Bパターンがお互いに異なるパ
ターンに限らず、A,BパターンのIC回路パターンが
全く同じパターンの場合にもあてはまる事は言うまでも
ない。
Next, an example will be described in which, when there is a scribe line between the A pattern and the B pattern, the A pattern is exposed and the resist phenomenon is performed, and then the resist is applied and the B pattern is exposed and the resist phenomenon is performed. An example of case 2-1-1 in the case of performing alignment between pattern A and pattern B (similar to alignment between layers) will be specifically described. FIG. 9 shows a layout when there is a scribe line 150 between the A pattern and the B pattern. When the scribe line 150 is provided, the pattern A and the pattern B may be separated and used as one chip. At this time, stitching AA patterns, SAA (x) or SAA (y) and overlay patterns OLA (x), OLA (y), OLB (x), O are also formed on the area of the scribe line 150.
It is possible to provide LB (y). An example of this case is shown in FIGS. RAA, MAA, SAA, O
The LA, OLB, WAA, and NEXT layers all have the same meanings as in FIGS. 2 and 3, and the reticle alignment pattern, the mask (x & y mask) alignment pattern, the stitching alignment pattern, and the overlay that is simultaneously printed on the X-ray mask during exposure of the A pattern. (Overlay error) X when detecting mark and B pattern exposure
Overlay detection mark, IC printed on line mask
Means a pattern on the X-ray mask side for aligning the wafer and the X-ray mask in the process of forming a wafer, and a pattern (NET layer pattern) for printing on the wafer side for aligning the next layer. There is. As shown in the figure, the overlay detection marks OLA (x) 162, 16 are formed in the area corresponding to the scribe line 150.
4, OLA (y) 163, 165, OLB (x) 17
6, 178 and OLB (y) 175, 177 are laid out. The relationship between the function of each pattern and the alignment device is 1-1-1, 1-1-2, 1-2-1,
It may be similar to the case of 1-2-1. In the area corresponding to the scribe line 150, not only the overlay detection mark but also the stitching pattern SAA (x) or S
It is also possible to lay out the AA (y) pattern. That is, it is possible to arrange the overlay detection mark and the stitching alignment pattern in the area corresponding to the scribe line 150. If the number of layers is relatively small in the IC manufacturing process, W
An AA pattern or NEXT layer pattern may be provided. Further, it goes without saying that the A pattern and the B pattern are not limited to the patterns different from each other, and the case where the IC circuit patterns of the A pattern and the B pattern are exactly the same pattern is applicable.

【0048】図10,11において、スキャン露光のス
キャン方向はy方向であり、W’は露光幅でありこれは
レチクル115を照明する露光光の照明幅を決めるアパ
ーチャー等によって与えられる。露光光の照明幅を決め
るアパーチャーはレンズを介してレチクル115とほぼ
共役な位置に置いてもよいし、図5に示す用にレチクル
の直前に置いてもよい。又、L”とL''' は露光時のス
キャンの長さであり、図10においてはW’×L”が露
光照明エリアであり、図11についてはW’×L”が露
光照明エリアとなる。実際にX線マスク127上に露光
光が当たるのは斜線で施していないエリアとなり、レチ
クル115のパターンによることは言うまでもない。
In FIGS. 10 and 11, the scan direction of the scan exposure is the y direction, and W ′ is the exposure width, which is given by an aperture or the like that determines the illumination width of the exposure light that illuminates the reticle 115. The aperture that determines the illumination width of the exposure light may be placed at a position substantially conjugate with the reticle 115 via a lens, or may be placed immediately before the reticle as shown in FIG. Further, L ″ and L ′ ″ are scan lengths at the time of exposure, W ′ × L ″ is an exposure illumination area in FIG. 10, and W ′ × L ″ is an exposure illumination area in FIG. 11. It is needless to say that the exposure light actually shines on the X-ray mask 127 in the area not shaded and depends on the pattern of the reticle 115.

【0049】スクライブライン150が場合に、ステー
ジ送り精度で位置合わせする場合、即ちケース2−1−
2の場合と全く同様にケース1−1−2ト同様ににすれ
ばよい。パターンのレイアウトがスクライブラインエリ
ア150に相当するエリアに設けられる点が異なるだけ
である。
When the scribe line 150 is used and the position is aligned with the stage feed accuracy, that is, Case 2-1.
In the same manner as in case 2, case 1-1-2 may be performed. The only difference is that the pattern layout is provided in an area corresponding to the scribe line area 150.

【0050】又、Aパターン露光し、Bパターン露光後
現像するについてのケース2−2−1もケース1−2−
1と同様に、ケース2−2−2の場合は潜像アライメン
トとしてケース1−2−2と同様に行なえばよい。
Also, the case 2-2-1 in which the A pattern is exposed and the B pattern is exposed and then developed is also the case 1-2.
In the case 2-2-2, the latent image alignment may be performed in the same manner as in the case 1-2-2 as in the case 1.

【0051】又、実施例について以上は光露光光(i線
365nm,KrF248nm,ArF193nm)の
側について示したが、全く同様にX線を露光することに
よって焼付けを行なうX線縮小スキャン露光の場合につ
いても適用することができる。X線露光の場合使用波長
のレンズは数Å〜200Å程度で通常使用される。
Further, although the embodiments have been described above on the side of light exposure light (i-line 365 nm, KrF 248 nm, ArF 193 nm), the case of X-ray reduction scan exposure in which printing is performed by exposing X-rays in exactly the same manner. Can also be applied. In the case of X-ray exposure, a lens having a wavelength used is usually several Å to 200 Å.

【0052】又、これまでの中で主にX線マスクはプロ
キミティ露光を用いる等倍X線マスクについて述べた
が、等倍X線マスクに限らずともよく、場合によっては
例えば1/N倍縮小X線マスクなどであってもよい。
Further, in the above, the X-ray mask has mainly been described as a unit-size X-ray mask using prokinetic exposure, but the unit is not limited to the unit-size X-ray mask, and may be reduced by, for example, 1 / N. It may be an X-ray mask or the like.

【0053】又、パターンの接続はA,B2パターンの
例に限らず図12,図13に示す用に3パターン、4パ
ターンの場合であってもよい。
Further, the connection of the patterns is not limited to the example of A and B2 patterns, but may be the case of 3 patterns or 4 patterns as shown in FIGS.

【0054】次に上記説明したマスクや露光装置を利用
したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図14は
微少デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パ
ネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロシリンジ等)
の製造工程を示すフローチャートである。ステップ71
(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ス
テップ72(マスク製作)では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。このマスクは反射型マスク
であって、上記説明した特徴を有している。一方、ステ
ップ73(ウエハ製造)ではシリコン等の材料を用いて
ウエハを製造する。ステップ74(ウエハプロセス)は
前処理工程と呼ばれ、上記用意したマウスとウエハを用
いて、リソグフィ技術によってウエハ上に実際の回路を
形成する。次のステップ75(組み立て)は後工程と呼
ばれ、ステップ74によって作成されたウエハを用いて
半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダ
イシング、ボンディング)、パッケージング工程(チッ
プ封入)等の工程を含む。ステップ76(検査)ではス
テップ75で作成された半導体デバイスの動作確認テス
ト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て
半導体デバイスが完成し、これが出荷(ステップ77)
される。
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described mask and exposure apparatus will be described. FIG. 14 is a minute device (semiconductor chip such as IC or LSI, liquid crystal panel, CCD, thin film magnetic head, microsyringe, etc.)
3 is a flowchart showing a manufacturing process of. Step 71
In (Circuit design), the circuit of the semiconductor device is designed. In step 72 (mask manufacturing), a mask having the designed circuit pattern is manufactured. This mask is a reflective mask and has the features described above. On the other hand, in step 73 (wafer manufacturing), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 74 (wafer process) is called a pretreatment process, and an actual circuit is formed on the wafer by the lithographic technique using the mouse and the wafer prepared above. The next step 75 (assembly) is called a post-process, which is a process of forming a semiconductor chip using the wafer created in step 74, such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), and the like. including. In step 76 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device created in step 75 are performed. Through these steps, the semiconductor device is completed and shipped (step 77).
To be done.

【0055】本発明はX線マスク構造体の作成プロセス
において、露光手段や描画手段によるパターニング時の
問題を主に解決するのが本発明の主旨であるが、本発明
の方法で形成されたマスクパターンを使用してX線マス
ク構造体の製造プロセスの具体的な例を以下に示す。
The main purpose of the present invention is to solve the problem at the time of patterning by the exposing means and the drawing means in the process of producing the X-ray mask structure. However, the mask formed by the method of the present invention. A specific example of the manufacturing process of the X-ray mask structure using the pattern is shown below.

【0056】図15にX線マスク構造体の製造プロセス
の第1の具体例を示す。まず(a)で、後に支持枠とな
る両面研磨されたシリコンウエハー11の表面に化学気
相蒸着法によって窒化シリコン12等のX線透過膜を形
成する。次に(b)で後にパターンを形成する領域にウ
エハー背面からシリコンのエッチングを行ない、該X線
透過膜の自立膜を形成する。(c)でX線透過膜上にめ
っきの電極となるCr13,Au14をそれぞれ5n
m,50nmの膜厚のなるように、EB蒸着装置にて連
続蒸着する。(d)で更にレジスト15を塗布し、ステ
ッパー等の光学的露光手段や電子線描画装置等によって
パターンを形成する。本発明のポイントはこの際のパタ
ーニング作成のやり方にある。次いで、(e)で、この
レジストパターンの間隙にめっき法によってAu16等
の重金属を堆積しレジストを剥離する。続いて、(f)
で非パターン部分の露光した電極部分をAuスパッタと
2 RIEによる酸化、透明化処理を行ない、X線マス
ク構造体を得ている。最後に(g)で、この基板をパイ
レックスガラスや炭化ケイ素やチタン合金等の補強フレ
ーム17にエポキシ系等の接着剤18で接着する。ま
た、X線露光装置で磁性チャックを用いてX線マスクを
保持する場合には、(h)でマスクフレーム17に磁性
体19を更に接着する。
FIG. 15 shows a first specific example of the manufacturing process of the X-ray mask structure. First, in (a), an X-ray transparent film such as silicon nitride 12 is formed on the surface of a silicon wafer 11 whose both sides are to be polished later by polishing by chemical vapor deposition. Next, in (b), silicon is etched from the back surface of the wafer in a region where a pattern is to be formed later to form a free-standing film of the X-ray transparent film. In (c), 5n of Cr13 and Au14 each serving as an electrode for plating are formed on the X-ray transparent film.
Successive vapor deposition is performed by an EB vapor deposition device so that the film thickness becomes m and 50 nm. In (d), the resist 15 is further applied, and a pattern is formed by an optical exposure means such as a stepper, an electron beam drawing device, or the like. The point of the present invention lies in the method of patterning at this time. Then, in (e), a heavy metal such as Au16 is deposited in the gap between the resist patterns by a plating method to remove the resist. Then, (f)
Then, the exposed electrode portion of the non-patterned portion is subjected to oxidation and transparency treatment by Au sputtering and O 2 RIE to obtain an X-ray mask structure. Finally, in (g), this substrate is bonded to a reinforcing frame 17 made of Pyrex glass, silicon carbide, titanium alloy or the like with an adhesive 18 such as an epoxy type. When the X-ray mask is held using the magnetic chuck in the X-ray exposure apparatus, the magnetic material 19 is further bonded to the mask frame 17 in (h).

【0057】更に、図16に、X線マスク構造体の製造
プロセスの第2の具体例を示す。
Further, FIG. 16 shows a second specific example of the manufacturing process of the X-ray mask structure.

【0058】まず、(a)で後に支持枠となる両面研磨
されたシリコンウエハー21の表面に化学気相蒸着法に
よって窒化シリコン22等のX線透過膜を形成する。次
に(b)で後にパターンを形成する領域にウエハー背面
からシリコンのエッチングを行ない、該X線透過膜の自
立膜を形成する。(c)でX線透過膜上にエッチングス
トッパー層23、X線吸収体の膜24をそれぞれスパッ
タ法で成膜する。次いで、電子線レジストであるPMM
Aやフォトレジスト等のレジスト25を塗布する。
(d)でステッパー等の光学的露光手段や電子線描画装
置等によってパターンを形成する。次いで、(e)で、
このレジストをマスクにX線吸収体膜をドライエッチン
グしパターンを形成する。続いて(f)で非パターン部
分の露光したエッチングストッパー層23を除去し、X
線マスク構造体を得ている。最後に(g)で、この基板
をパイレックスガラスや炭化ケイ素やチタン合金等の補
強フレーム26にエポキシ系等の接着剤27で接着す
る。また、X線露光装置で磁性チャックを用いてX線マ
スクを保持する場合には、(h)でマスクフレーム26
に磁性体28を更に接着する。
First, an X-ray transparent film such as silicon nitride 22 is formed on the surface of a silicon wafer 21 whose both sides are polished in (a), which will later become a support frame, by a chemical vapor deposition method. Next, in (b), silicon is etched from the back surface of the wafer in a region where a pattern is to be formed later to form a free-standing film of the X-ray transparent film. At (c), the etching stopper layer 23 and the X-ray absorber film 24 are formed on the X-ray transparent film by the sputtering method. Next, PMM which is electron beam resist
A resist 25 such as A or a photoresist is applied.
In (d), a pattern is formed by an optical exposure means such as a stepper, an electron beam drawing device, or the like. Then, in (e),
The X-ray absorber film is dry-etched using this resist as a mask to form a pattern. Subsequently, in (f), the exposed etching stopper layer 23 in the non-patterned portion is removed, and X
Obtaining a line mask structure. Finally, in (g), this substrate is bonded to a reinforcing frame 26 made of Pyrex glass, silicon carbide, titanium alloy or the like with an adhesive 27 such as an epoxy type adhesive. When the X-ray mask is held using the magnetic chuck in the X-ray exposure apparatus, the mask frame 26 is set in (h).
The magnetic body 28 is further adhered to.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば縮小ス
キャン露光装置にパターンのつなぎ露光技術を組み合わ
せることにより、高解像度(微細パターン)とWide
Field化が求められているX線マスクを低コスト
で実現できる。
As described above, according to the present invention, a high resolution (fine pattern) and a wide pattern can be obtained by combining the reduction scan exposure apparatus with the pattern continuous exposure technique.
An X-ray mask required to be fielded can be realized at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】X線マスクパターン上の配列説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an arrangement on an X-ray mask pattern.

【図2】本発明の実施例でAパターンの焼付けを説明す
る図面である。
FIG. 2 is a diagram illustrating printing of an A pattern according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例でBパターンの焼付けを説明す
る図面である。
FIG. 3 is a diagram illustrating printing of a B pattern according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例でA、Bパターンの焼付けられ
た場合の配列を説明する図面である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement in which patterns A and B are printed in an embodiment of the present invention.

【図5】本発明のスキャン露光の装置の一実施例を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the scanning exposure apparatus of the present invention.

【図6】オーバーレイ検出方法を示す図面である。FIG. 6 is a diagram showing an overlay detection method.

【図7】オーバーレイ検出方法を示す他の例の図面であ
る。
FIG. 7 is a drawing of another example showing an overlay detection method.

【図8】オーバーレイ検出方法を示す他の例の図面であ
る。
FIG. 8 is a drawing of another example showing an overlay detection method.

【図9】X線マスクパターン上の配列を説明する図面で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating an arrangement on an X-ray mask pattern.

【図10】本発明の実施例でAパターンとBパターン間
にスクライブラエリアがある場合のAパターンの焼き付
けの説明の図面である。
FIG. 10 is a drawing for explaining printing of the A pattern when there is a scribe area between the A pattern and the B pattern in the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例でAパターンとBパターン間
にスクライブラエリアがある場合のBパターンの焼き付
けの説明の図面である。
FIG. 11 is a diagram for explaining the printing of the B pattern when there is a scribe area between the A pattern and the B pattern in the embodiment of the present invention.

【図12】3パターン接続の場合の配列の例を示す図面
である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of an array in the case of 3-pattern connection.

【図13】4パターン接続の場合の配列の例を示す図面
である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of an array in the case of 4-pattern connection.

【図14】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャ
ートである。
FIG. 14 is a flowchart showing manufacturing steps of a semiconductor device.

【図15】X線マスク構造体の製造プロセスの例を示す
図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a manufacturing process of an X-ray mask structure.

【図16】X線マスク構造体の製造プロセスの例を示す
図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of a manufacturing process of an X-ray mask structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

71〜102 各種のアライメントのためのパターン 111 アライメント検出系 112 アライメント検出系 114 スリットアパーチャー 115 レチクル 116 レチクルスラージ 117 レチクルスラージの駆動系 118 レチクルホールダー 119 ミラー 120 レンズ系 121 ミラー 122 ミラー 123 レンズ系 124 フォーカス検出系 125 フォーカス検出系 126 コントロール系 127 被露光物であるX線マスク 128 チルトステージ 129 X,Yスラージ 130 照明光束 132 レチクルスラージの動きを計測する測長機 133 X線マスクの動きを計測する測長機 137 回転ステージ 138 結像系 141a 回折格子パターン 141b 回折格子パターン 150 スクライブライン 151〜182 各種のアライメントのためのパター
ン 11 シリコンウエハ 12 X線透過膜 13 Cr蒸着膜 14 Au蒸着膜 15 レジスト 16 メッキ法により堆積された重金属 17 補強フレーム 18 接着剤 19 磁性体 21 シリコンウエハ 22 X線透過膜 23 エッチングストッパー層 24 X線吸収体の膜 25 レジスト 26 マスクフレーム 27 接着剤 28 磁性体
71 to 102 patterns for various alignments 111 alignment detection system 112 alignment detection system 114 slit aperture 115 reticle 116 reticle large 117 reticle large drive system 118 reticle holder 119 mirror 120 lens system 121 mirror 122 mirror 123 lens system 124 focus detection System 125 Focus detection system 126 Control system 127 X-ray mask that is the exposed object 128 Tilt stage 129 X, Y large 130 Illumination light beam 132 Length measuring machine that measures the movement of reticle large 133 Length measuring device that measures the movement of the X-ray mask Machine 137 Rotation stage 138 Imaging system 141a Diffraction grating pattern 141b Diffraction grating pattern 150 Scribe line 151-182 Various arrays Pattern 11 silicon wafer 12 X-ray transparent film 13 Cr deposited film 14 Au deposited film 15 Resist 16 Heavy metal deposited by plating 17 Reinforcement frame 18 Adhesive 19 Magnetic material 21 Silicon wafer 22 X-ray transparent film 23 Etching Stopper layer 24 X-ray absorber film 25 Resist 26 Mask frame 27 Adhesive 28 Magnetic substance

フロントページの続き (72)発明者 前原 広 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内Front page continued (72) Inventor Hiro Maehara 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の原版を用いて、これら原版のパタ
ーンを走査縮小露光で基板上に所定の位置関係で並べて
転写することによって1つのマスクパターンを形成する
ことを特徴とするマスクの製造方法。
1. A method for manufacturing a mask, comprising forming a mask pattern by using a plurality of original plates and transferring the patterns of these original plates side by side in a predetermined positional relationship on a substrate by scanning reduction exposure. .
【請求項2】 各原版には所定の検出マークが設けられ
ており、この検出マークの検出を基に各原版のパターン
を所定の位置関係で並べることを特徴とする請求項1記
載のマスクの製造方法。
2. A mask according to claim 1, wherein each original plate is provided with a predetermined detection mark, and the patterns of each original plate are arranged in a predetermined positional relationship based on the detection of the detection mark. Production method.
【請求項3】 前記マスクはX線マスクであることを特
徴とする請求項1記載のマスクの製造方法。
3. The method of manufacturing a mask according to claim 1, wherein the mask is an X-ray mask.
【請求項4】 前記露光を紫外線またはX線の波長域の
光によって行うことを特徴とする請求項1記載のマスク
の製造方法。
4. The method of manufacturing a mask according to claim 1, wherein the exposure is performed with light in a wavelength range of ultraviolet rays or X-rays.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか記載の製造方
法によって製造されたことを特徴とするマスク。
5. A mask manufactured by the manufacturing method according to claim 1.
【請求項6】 原版のパターンを走査縮小によって基板
に転写する手段と、原版が持つ所定の検出マークを検出
する手段と、該検出マークの検出を基に複数の原版パタ
ーンを所定の位置関係で並べて基板に転写する手段を有
すること特徴とするマスクの製造装置。
6. A means for transferring an original pattern onto a substrate by scanning reduction, a means for detecting a predetermined detection mark of the original, and a plurality of original patterns in a predetermined positional relationship based on the detection of the detection mark. An apparatus for manufacturing a mask, characterized in that it has means for arranging them side by side and transferring them to a substrate.
JP20495894A 1994-01-06 1994-08-30 Method and device for manufacturing x-ray mask Pending JPH0869958A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20495894A JPH0869958A (en) 1994-08-30 1994-08-30 Method and device for manufacturing x-ray mask
US08/367,856 US5593800A (en) 1994-01-06 1995-01-03 Mask manufacturing method and apparatus and device manufacturing method using a mask manufactured by the method or apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20495894A JPH0869958A (en) 1994-08-30 1994-08-30 Method and device for manufacturing x-ray mask

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0869958A true JPH0869958A (en) 1996-03-12

Family

ID=16499129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20495894A Pending JPH0869958A (en) 1994-01-06 1994-08-30 Method and device for manufacturing x-ray mask

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0869958A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050712A1 (en) * 1998-03-26 1999-10-07 Nikon Corporation Exposure method and system, photomask, method of manufacturing photomask, micro-device and method of manufacturing micro-device
KR100502797B1 (en) * 1997-12-01 2005-10-19 삼성전자주식회사 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2008042194A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Asml Netherlands Bv Lithography method and patterning device
KR100824572B1 (en) * 2000-04-11 2008-04-23 가부시키가이샤 니콘 Exposure method and exposure apparatus
CN117406546A (en) * 2023-12-14 2024-01-16 合肥晶合集成电路股份有限公司 Mask plate and pattern correction method thereof
CN117406546B (en) * 2023-12-14 2024-04-12 合肥晶合集成电路股份有限公司 Mask plate and pattern correction method thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100502797B1 (en) * 1997-12-01 2005-10-19 삼성전자주식회사 Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
WO1999050712A1 (en) * 1998-03-26 1999-10-07 Nikon Corporation Exposure method and system, photomask, method of manufacturing photomask, micro-device and method of manufacturing micro-device
US6337162B1 (en) 1998-03-26 2002-01-08 Nikon Corporation Method of exposure, photomask, method of production of photomask, microdevice, and method of production of microdevice
KR100824572B1 (en) * 2000-04-11 2008-04-23 가부시키가이샤 니콘 Exposure method and exposure apparatus
JP2008042194A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Asml Netherlands Bv Lithography method and patterning device
US7879514B2 (en) 2006-08-04 2011-02-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic method and patterning device
CN117406546A (en) * 2023-12-14 2024-01-16 合肥晶合集成电路股份有限公司 Mask plate and pattern correction method thereof
CN117406546B (en) * 2023-12-14 2024-04-12 合肥晶合集成电路股份有限公司 Mask plate and pattern correction method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6040909A (en) Surface position detecting system and device manufacturing method using the same
JP2593440B2 (en) Projection type exposure equipment
EP1039511A1 (en) Projection exposure method and projection aligner
JP3229118B2 (en) Pattern forming method for stacked semiconductor device
KR100724050B1 (en) A method for measuring information about a substrate, and a substrate for use in a lithographic apparatus
US20070229788A1 (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
JP2003297743A (en) Calibration method, calibration substrate, lithographic apparatus and device manufacturing method
JPH088177A (en) Projection aligner and manufacture of device
JPH0616476B2 (en) Pattern exposure method
US6890692B2 (en) Method of focus monitoring and manufacturing method for an electronic device
US6654096B1 (en) Exposure apparatus, and device manufacturing method
US11640118B2 (en) Method of pattern alignment for field stitching
JP2860578B2 (en) Exposure equipment
US6855997B2 (en) Mask, exposure method, line width measuring method, and method for manufacturing semiconductor devices
JPH09199406A (en) Position detecting device and manufacture of semiconductor element using thereof
JP3210145B2 (en) Scanning exposure apparatus and method for manufacturing a device using the apparatus
US7050151B2 (en) Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method
JP2004170948A (en) Pattern transfer mask, method for manufacturing mask and exposure method
US20010023918A1 (en) Alignment apparatus, alignment method, exposure apparatus and exposure method
JP3466893B2 (en) Positioning apparatus and projection exposure apparatus using the same
US6975407B1 (en) Method of wafer height mapping
JP3428705B2 (en) Position detecting device and method of manufacturing semiconductor device using the same
JPH0869958A (en) Method and device for manufacturing x-ray mask
US6157452A (en) Position detecting apparatus
JP4658004B2 (en) Device manufacturing method