JPH09129537A - Pattern transfer method and method for manufacturing solid element and solid element using the same - Google Patents

Pattern transfer method and method for manufacturing solid element and solid element using the same

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JPH09129537A
JPH09129537A JP7282889A JP28288995A JPH09129537A JP H09129537 A JPH09129537 A JP H09129537A JP 7282889 A JP7282889 A JP 7282889A JP 28288995 A JP28288995 A JP 28288995A JP H09129537 A JPH09129537 A JP H09129537A
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pattern
mask
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transfer
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Akira Imai
彰 今井
Fumio Murai
二三夫 村井
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  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a superimposition error of the both by a method wherein a transfer position of a second circuit pattern is corrected by data in a transfer position of a first circuit pattern, and the second circuit pattern is superimposed thereon to be transferred. SOLUTION: A first circuit pattern is transferred (1), a stage drive result at this time of transfer is monitored, and as a result of stage drive in a memory device, data of error of a transfer pattern position are acquired (2) and stored in the memory device (3). After a specific circuit pattern is processed (4), a second circuit pattern is superimposed on the first circuit pattern to be transferred. At this time, data stored are read out (5), a stage drive position is corrected based on these data, while a mask pattern is transferred (6). Thus, a specific circuit pattern can be processed with desired precision and an element can be made at high manufacturing yield.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子,超伝
導体素子,磁性体素子,光集積回路素子、等の各種固体
素子を製造する際に用いる露光装置及びこれを用いて製
造した固体素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus used for manufacturing various solid-state elements such as semiconductor elements, superconductor elements, magnetic elements, and optical integrated circuit elements, and solid-state elements manufactured using the same. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路素子等の製造では、マス
クあるいはレチクル(以下では、マスクと総称する)上
に形成されたマスクパタンを露光光を照射して基板上に
転写する光リソグラフィ法が主に用いられてきた。特
に、マスクパタンを結像光学系を介して基板上に縮小転
写する縮小投影露光法が設計寸法1μm程度以下の微細
パタンの転写で主に用いられてきた。
2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor integrated circuit devices and the like, an optical lithography method is mainly used in which a mask pattern formed on a mask or a reticle (hereinafter referred to as a mask) is irradiated with exposure light and transferred onto a substrate. Has been used for. In particular, a reduction projection exposure method for reducing and transferring a mask pattern onto a substrate via an imaging optical system has been mainly used for transferring a fine pattern having a design dimension of about 1 μm or less.

【0003】縮小投影露光法における解像度の向上は露
光光の短波長化,結像光学系の高NA化により進められ
てきた。さらに、最近は位相シフトマスク露光法,変形
照明露光法などの高解像度化技術の開発も進められてき
た。
The resolution improvement in the reduction projection exposure method has been promoted by shortening the wavelength of exposure light and increasing the NA of the imaging optical system. Further, recently, development of high resolution technology such as a phase shift mask exposure method and a modified illumination exposure method has been advanced.

【0004】また、素子の高集積化とともにチップサイ
ズも次第に拡大してきた。一回の露光光で転写可能な領
域である最大フィールドサイズも次第に拡大し、最近の
ステップアンドリピート方式の縮小投影露光装置(以下
では、ステッパと呼ぶ)ではウエハ基板上寸法で22mm
角(31.1mmφ)の領域を転写できるようになってき
た。本方式は露光光照射によるマスクパタン転写と基板
ステージ移動をステップアンドリピートで繰り返し行う
ことにより基板上に複数のチップを繰り返し転写する方
法である。
Further, the chip size has been gradually expanded with the high integration of elements. The maximum field size, which is the area that can be transferred with a single exposure light, is also gradually increasing, and in recent step-and-repeat reduction projection exposure apparatuses (hereinafter referred to as steppers), the size on the wafer substrate is 22 mm.
It has become possible to transfer a corner (31.1 mmφ) area. This method is a method in which a plurality of chips are repeatedly transferred onto a substrate by repeating step-and-repeat the mask pattern transfer by exposure light irradiation and the substrate stage movement.

【0005】さらに大きな領域を転写可能な装置とし
て、ステップアンドスキャン方式の縮小投影露光装置
(以下では、スキャナと呼ぶ)も開発されてきた。本方
式は、マスクと基板を所定のマスクパタン縮小比率に応
じて相対移動させながら、円弧状あるいはスリット状等
の照明領域をマスク上をスキャンさせてマスクパタンを
転写する方式である。
A step-and-scan type reduction projection exposure apparatus (hereinafter referred to as a scanner) has also been developed as an apparatus capable of transferring a larger area. This method is a method in which a mask and a substrate are moved relative to each other according to a predetermined mask pattern reduction ratio, and an illumination region having an arc shape or a slit shape is scanned on the mask to transfer the mask pattern.

【0006】しかし、これら露光装置に各種高解像度化
技術を適用しても、光リソグラフィ法を用いて100n
m以下の微細パタンを形成することは非常に困難である
と予測されている。
However, even if various high-resolution techniques are applied to these exposure apparatuses, the photolithography method is used to obtain 100n.
It is predicted that it is very difficult to form a fine pattern of m or less.

【0007】これに対して、電子線を用いてパタンを描
画あるいは転写する電子線露光法は、100nm以下の
極微細パタンを形成可能な微細加工技術の一つとして実
用化されている。電子線露光法の方式は、矩形状に整形
した電子線を用いて基板上にパタンを直接描く可変矩形
成形式電子線直接描画法や、ある所定の図形状に整形し
た電子線を繰り返し転写するセルプロジェクション方式
電子線露光法など、いくつかの露光方式が開発されてき
た。しかし、一般に電子線露光法はマスクパタンを一括
転写する光リソグラフィ法と比較してスループットが低
くなってしまうという問題があった。
On the other hand, the electron beam exposure method of drawing or transferring a pattern using an electron beam has been put into practical use as one of fine processing techniques capable of forming an ultrafine pattern of 100 nm or less. The electron beam exposure method is a variable rectangular shaped electron beam direct drawing method in which a pattern is directly drawn on a substrate using an electron beam shaped in a rectangular shape, or an electron beam shaped in a certain predetermined shape is repeatedly transferred. Several exposure methods have been developed, including a cell projection method and an electron beam exposure method. However, in general, the electron beam exposure method has a problem that the throughput is lower than that of the optical lithography method in which a mask pattern is transferred at one time.

【0008】そこで、電子線露光法の極微細寸法加工性
能を活用しつつリソグラフィ工程でのスループットの低
下を抑えるために、例えば、光リソグラフィ法で転写で
きないような微細寸法パタンを電子線露光法で、それ以
外の比較的大きなパタンを光リソグラフィ法で転写する
といったように、複数のリソグラフィ技術をミックスア
ンドマッチで混用する方法が用いられている。
Therefore, in order to suppress the decrease in throughput in the lithography process while utilizing the ultrafine dimension processing performance of the electron beam exposure method, for example, a fine dimension pattern which cannot be transferred by the optical lithography method is used by the electron beam exposure method. , A method of mixing a plurality of lithography techniques by mix and match is used, such as transferring a relatively large pattern other than the above by an optical lithography method.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】スキャンタイプの露光
装置では、マスクパタンを転写する基板が載置された基
板ステージとマスクが載置されたマスクステージとを、
マスクパタン縮小比に応じて相対的に同期させて精密に
移動させながらマスクパタンを転写する。このとき、ス
テージ移動の誤差が生じてしまうことがある。この誤差
はマスクパタン転写精度に影響を与えてしまう。特に、
ステージ誤差によるパタン位置の誤差は、重ね合わせ露
光精度に大きく影響する。
In a scan type exposure apparatus, a substrate stage on which a substrate for transferring a mask pattern is placed and a mask stage on which the mask is placed are
The mask pattern is transferred while precisely moving in synchronization with each other in accordance with the mask pattern reduction ratio. At this time, an error in stage movement may occur. This error affects the mask pattern transfer accuracy. Especially,
The error in the pattern position due to the stage error greatly affects the overlay exposure accuracy.

【0010】また、電子線露光装置を用いてパタンを転
写する場合も同様に、基板が載置された基板ステージの
移動誤差が重ね合わせ露光精度に影響を与える恐れがあ
る。さらに、スキャンタイプの露光装置と電子線露光装
置とをミックスアンドマッチで使用する場合、両者の各
ステージ移動位置の差が重ね合わせ露光精度に影響を与
えてしまう。
Also, when a pattern is transferred using an electron beam exposure apparatus, similarly, the movement error of the substrate stage on which the substrate is placed may affect the overlay exposure accuracy. Furthermore, when a scan type exposure apparatus and an electron beam exposure apparatus are used in a mix-and-match manner, the difference in the stage movement positions of the two affects the overlay exposure accuracy.

【0011】従来は、このようなステージ誤差に起因し
た重ね合わせ誤差を重ね合わせ露光時に考慮していなか
ったため、重ね合わせ精度が劣化してしまうという問題
があった。
Conventionally, since the overlay error caused by such a stage error has not been taken into consideration during the overlay exposure, there is a problem that the overlay accuracy is deteriorated.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記問題は、露光光で所
定形状の照明領域を照明し、該所定形状の照明領域を第
1の回路パタン転写用のマスクパタンが形成されたマス
ク上を走査するとともに、前記所定形状の照明領域を投
影光学系で基板上に投影した所定形状の露光領域に対し
て前記マスクと同期して基板を走査することにより、前
記第1の回路パタンを前記基板上に露光する際に、該所
定形状の照明領域がマスク上を走査する際の走査位置誤
差に関する情報と上記所定形状の露光領域が基板上を走
査する際の走査位置誤差に関する情報とから、上記基板
上に転写した第1の回路パタンの転写位置誤差に関する
情報を求める工程と、該基板上の該第1の回路パタンに
対して第2の回路パタンを位置合わせして重ね合わせ転
写する際に該第1の回路パタンの転写位置誤差に関する
情報を用いて該第1の回路パタンとの重ね合わせ誤差を
小さくするように該第2の回路パタンの転写位置を補正
するパタン転写方法により、さらに、露光光で所定形状
の照明領域を照明し、該所定形状の照明領域を第2の回
路パタン転写用のマスクパタンが形成されたマスク上を
走査するとともに、前記所定形状の照明領域を投影光学
系で基板上に投影した所定形状の露光領域に対して前記
マスクと同期して基板を走査することにより、前記第2
の回路パタンを前記基板上に露光する際に、前記基板上
に転写した第1の回路パタンの転写位置誤差に関する情
報を用いて上記所定形状の照明領域を第2の回路パタン
転写用のマスクパタンが形成されたマスク上を走査する
際の走査位置を補正することにより、あるいは前記所定
形状の照明領域を投影光学系で基板上に投影した所定形
状の露光領域に対して前記マスクと同期して基板を走査
する際の走査位置を補正することにより、該第1の回路
パタンとの重ね合わせ誤差を小さくするように上記第2
の回路パタンの転写位置を補正するパタン転写方法によ
り、さらに、前記第2の回路パタンを電子線露光法を用
いて転写するとともに、該第2の回路パタンを電子線露
光する際の電子線の偏向位置を前記基板上に転写した第
1の回路パタンの転写位置誤差に関する情報を用いて補
正することにより、あるいは前記基板を載置した試料台
の駆動位置を補正することにより、該第1の回路パタン
との重ね合わせ誤差を小さくするように上記第2の回路
パタンの転写位置を補正するパタン転写方法により解決
される。
The above problem is caused by illuminating an illumination area of a predetermined shape with exposure light, and scanning the illumination area of the predetermined shape on a mask on which a mask pattern for transferring a first circuit pattern is formed. In addition, the substrate is scanned in synchronization with the mask with respect to an exposure region having a predetermined shape, which is obtained by projecting the illumination region having the predetermined shape on the substrate by a projection optical system, so that the first circuit pattern is formed on the substrate. When exposing the substrate, from the information on the scanning position error when the illumination area of the predetermined shape scans the mask and the information on the scanning position error when the exposure area of the predetermined shape scans the substrate, A step of obtaining information on a transfer position error of the first circuit pattern transferred onto the substrate, and a step of aligning and transferring the second circuit pattern onto the first circuit pattern on the substrate. First By using a pattern transfer method that corrects the transfer position of the second circuit pattern so as to reduce the overlay error with the first circuit pattern by using the information about the transfer position error of the circuit pattern, a predetermined exposure light is used. Illuminating an illumination area having a predetermined shape, scanning the illumination area having the predetermined shape on a mask on which a mask pattern for second circuit pattern transfer is formed, and projecting the illumination area having the predetermined shape onto a substrate by a projection optical system. By scanning the substrate in synchronization with the mask with respect to the projected exposure area of a predetermined shape, the second
When the above circuit pattern is exposed on the substrate, the illumination area having the predetermined shape is used as a mask pattern for transferring the second circuit pattern by using information about the transfer position error of the first circuit pattern transferred onto the substrate. By correcting the scanning position when scanning on the mask on which is formed, or in synchronization with the mask with respect to the exposure region of the predetermined shape projected on the substrate by the projection optical system the illumination region of the predetermined shape By correcting the scanning position at the time of scanning the substrate, it is possible to reduce the overlay error with the first circuit pattern so as to reduce the second error.
By the pattern transfer method for correcting the transfer position of the circuit pattern, the second circuit pattern is further transferred by using the electron beam exposure method, and the electron beam at the time of exposing the second circuit pattern by the electron beam is used. By correcting the deflection position by using the information regarding the transfer position error of the first circuit pattern transferred onto the substrate, or by correcting the driving position of the sample table on which the substrate is placed, the first position is corrected. This is solved by the pattern transfer method of correcting the transfer position of the second circuit pattern so as to reduce the overlay error with the circuit pattern.

【0013】ステージ誤差を補正するためには、被重ね
合わせパタンを転写したときのステージ駆動位置をもと
に、重ね合わせパタン転写時にステージを調整して駆動
してやれば良い。また、電子線描画装置を用いて重ね合
わせパタンを転写する場合、ステージ駆動補正を行わ
ず、電子線偏向位置を補正することにより行ってもよ
い。
In order to correct the stage error, the stage may be adjusted and driven during the transfer of the superposition pattern based on the stage drive position when the superposition pattern is transferred. Further, when the superposition pattern is transferred using the electron beam drawing apparatus, it may be performed by correcting the electron beam deflection position without performing the stage drive correction.

【0014】補正方法を図1を用いてさらに説明する。
まず、第1の回路パタンを転写する工程1を処理する。
このとき、パタン転写時のステージ駆動結果をモニタ
し、記憶装置にステージ駆動結果、転写パタン位置誤差
に関する情報を求め(工程2)、記憶装置に記憶する
(工程3)。ステージ位置はレーザ干渉系によりモニタ
されているので、そのステージ位置駆動結果を制御装置
を介して記憶装置に記憶させておく。スキャナの場合、
基板ステージとマスクステージの同期駆動誤差に関する
情報を記憶してもよい。このとき、露光日時,ロット識
別子,処理ウエハ識別子,転写チップ配列,順序,転写
パタン識別子,露光装置識別子,使用マスク識別子、等
のマスクパタン転写に関わる情報も同時に記憶しておく
ことにより、プロセス処理工程を管理することもでき
る。
The correction method will be further described with reference to FIG.
First, step 1 of transferring the first circuit pattern is processed.
At this time, the stage drive result at the time of pattern transfer is monitored, the stage drive result and information regarding the transfer pattern position error are obtained from the storage device (step 2), and stored in the storage device (step 3). Since the stage position is monitored by the laser interference system, the stage position drive result is stored in the storage device via the control device. For scanners,
Information about the synchronous drive error between the substrate stage and the mask stage may be stored. At this time, information relating to mask pattern transfer such as exposure date / time, lot identifier, processed wafer identifier, transfer chip arrangement, sequence, transfer pattern identifier, exposure apparatus identifier, used mask identifier, etc. is also stored at the same time, so that process processing is performed. The process can also be managed.

【0015】記憶した情報は、磁気テープや磁気ディス
ク装置,光磁気ディスク装置等の手段により他の露光装
置へデータを送ることができる。また、各露光装置の制
御装置をネットワークを介して相互に接続しておけば、
情報をより容易に転送することができる。また、各露光
装置をネットワークを介して相互に接続するとともに各
露光装置間で情報を記憶しておく記憶装置を共通で設け
ておいたり、マスクパタン露光に関わるこれら情報を専
用に操作する制御装置を設けておけば、作業をより効率
的に行うこともできる。
The stored information can be sent to another exposure device by means of a magnetic tape, a magnetic disk device, a magneto-optical disk device or the like. In addition, if the control devices of each exposure device are connected to each other via a network,
Information can be transferred more easily. In addition, a control device that connects each exposure apparatus to each other via a network and is provided with a common storage device for storing information between the exposure apparatuses, or a control apparatus that exclusively operates this information related to mask pattern exposure By providing, it is possible to perform the work more efficiently.

【0016】所定の回路パタンを加工する工程4を処理
した後、第1の回路パタンに対して第2の回路パタンを
重ね合わせ転写する。このとき、以上のようにして記憶
しておいた情報を読み出し(工程5)、この情報をもと
にステージ駆動位置を補正しながらマスクパタンを転写
すればよい(工程6)。例えば、被重ね合わせパタンを
転写した時のマスクパタン転写に関わる情報を上述の記
憶装置から呼び出し、基板ステージやマスクステージの
駆動結果に関する情報から転写すべきマスクパタン位置
の補正量を求めれば良い。
After the step 4 of processing a predetermined circuit pattern is processed, the second circuit pattern is superimposed and transferred onto the first circuit pattern. At this time, the information stored as described above may be read (step 5), and the mask pattern may be transferred while correcting the stage drive position based on this information (step 6). For example, the information related to the mask pattern transfer when the superimposed pattern is transferred is called from the above-mentioned storage device, and the correction amount of the mask pattern position to be transferred may be obtained from the information related to the driving result of the substrate stage and the mask stage.

【0017】電子線描画装置を用いて重ね合わせパタン
を転写する場合も、被重ね合わせパタン転写結果に関す
る情報をもとに基板ステージ駆動位置を補正しながらマ
スクパタンを描画すればよい。また、基板ステージ駆動
位置ではなくパタンを描画する電子線の偏向量を電子レ
ンズを制御することにより調整して転写パタン位置を補
正することも可能である。
Even when the superposition pattern is transferred using the electron beam drawing apparatus, the mask pattern may be drawn while correcting the substrate stage driving position based on the information on the transfer result of the superposition pattern. It is also possible to correct the transfer pattern position by adjusting the deflection amount of the electron beam for drawing the pattern instead of the substrate stage drive position by controlling the electron lens.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1)最小設計寸法180nm,転写チップサイ
ズ20mm×24mm角の1ギガビットDRAM(ダイナミ
ックランダムアクセスメモリ)級の大規模集積回路の回
路パタンを加工する工程を例に説明する。
(Embodiment 1) A process for processing a circuit pattern of a 1-gigabit DRAM (dynamic random access memory) class large-scale integrated circuit having a minimum design dimension of 180 nm and a transfer chip size of 20 mm × 24 mm square will be described as an example.

【0019】本実施例では、KrFエキシマレーザ露光
装置(縮小比4:1)を用いて所定の半導体記憶装置の
配線パタンを所定の工程を処理した基板上に転写した。
In this embodiment, a wiring pattern of a predetermined semiconductor memory device was transferred onto a substrate processed by a predetermined process using a KrF excimer laser exposure device (reduction ratio 4: 1).

【0020】図2を用いて本発明のマスクパタン露光方
法を実現する投影露光装置の構成の例を説明する。光源
31から発する光は、照明光学系30を介してマスキン
グブレード52により成形されてマスク36を照明す
る。
An example of the configuration of a projection exposure apparatus that realizes the mask pattern exposure method of the present invention will be described with reference to FIG. The light emitted from the light source 31 is shaped by the masking blade 52 via the illumination optical system 30 and illuminates the mask 36.

【0021】マスク36はマスクステージ48上に載置
されている。マスクステージ48は主制御系49からの
制御命令に応じて駆動手段47によって駆動されるの
で、所望の位置に移動可能である。マスクステージ48
の位置は、ステージ上に固定されたミラー53の位置と
してレーザ測長機54で正確にモニタされている。マス
ク36上には異物付着によるパタン転写不良を防止する
ためのペリクル37が設けられている。
The mask 36 is placed on a mask stage 48. Since the mask stage 48 is driven by the driving means 47 according to a control command from the main control system 49, it can be moved to a desired position. Mask stage 48
The position of is accurately monitored by the laser length measuring machine 54 as the position of the mirror 53 fixed on the stage. A pellicle 37 is provided on the mask 36 to prevent pattern transfer failure due to foreign matter.

【0022】マスク36上に描かれたマスクパタンは、
投影レンズ38を介して試料基板であるウエハ39上に
投影される。ウエハ39は、基板ステージ40上に真空
吸着されている。基板ステージ40は、投影レンズ38
の光軸方向、すなわち、Z方向に移動可能なZステージ
41上に載置され、さらにXYステージ42上に搭載さ
れている。Zステージ41及びXYステージ42は、主
制御系49からの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段
43,44によって駆動されるので、所望の露光位置に
移動可能である。その位置はZステージ41に固定され
たミラー46の位置として、レーザ測長機45で正確に
モニタされている。また、ウエハ39の表面位置は、通
常の露光装置が有する焦点位置検出手段で計測される。
計測結果に応じてZステージ41を駆動させることによ
り、ウエハ39の表面は常に投影レンズ38の結像面と
一致させることができる。
The mask pattern drawn on the mask 36 is
It is projected on a wafer 39 which is a sample substrate through a projection lens 38. The wafer 39 is vacuum-adsorbed on the substrate stage 40. The substrate stage 40 has a projection lens 38.
Is mounted on a Z stage 41 movable in the optical axis direction, that is, the Z direction, and further mounted on an XY stage 42. Since the Z stage 41 and the XY stage 42 are driven by the respective driving means 43 and 44 according to the control command from the main control system 49, they can be moved to a desired exposure position. The position is accurately monitored by the laser length measuring device 45 as the position of the mirror 46 fixed to the Z stage 41. In addition, the surface position of the wafer 39 is measured by a focus position detecting means included in a normal exposure apparatus.
By driving the Z stage 41 according to the measurement result, the surface of the wafer 39 can always be made to coincide with the image plane of the projection lens 38.

【0023】マスク36はマスキングブレード52によ
りスリット形状に成形された照明光により照明される。
マスクステージ48を移動させることによりマスク36
上をスリット形状照明光が走査し、これにより照明され
たマスク36上のマスクパタンがマスク36に同期して
移動されるウエハ39上に転写される。
The mask 36 is illuminated by the illumination light shaped into a slit by the masking blade 52.
The mask 36 is moved by moving the mask stage 48.
The slit-shaped illumination light scans the upper part, and the mask pattern on the mask 36 illuminated by this is transferred onto the wafer 39 which is moved in synchronization with the mask 36.

【0024】マスクパタン縮小比は4:1であったの
で、マスクステージ48の駆動量は基板ステージ40の
駆動量に対して4倍の距離だけ大きく駆動される。例え
ば、マスクステージのY方向移動量1に対して基板ステ
ージ40のY方向移動量を4とし、お互いに同期させて
Y方向に連続的に移動させればよい。
Since the mask pattern reduction ratio is 4: 1, the driving amount of the mask stage 48 is driven by a distance four times as large as the driving amount of the substrate stage 40. For example, the amount of movement of the substrate stage 40 in the Y direction is set to 4 with respect to the amount of movement of the mask stage in the Y direction, and the substrate stage 40 may be continuously moved in the Y direction in synchronization with each other.

【0025】本実施例で、パタンを転写する基板サイズ
は6インチφであったので、本実施例では図3に模式的
に示したような露光チップ配置とし、全てのウエハにつ
いて、左下のチップから図中で矢印で示した順に露光し
た。また、基板は25枚で1ロットを構成し、ロット識
別子はLOT154、基板は1毎目から順に01,0
2,…,24,25とした。
In this embodiment, the size of the substrate on which the pattern is transferred was 6 inches φ. Therefore, in this embodiment, the exposure chip arrangement as schematically shown in FIG. Was exposed in the order shown by the arrow in the figure. In addition, 25 substrates make up one lot, the lot identifier is LOT 154, and the substrates are 01, 0 sequentially from the first.
2, ..., 24, 25.

【0026】パタン転写時の基板ステージ40の駆動結
果及びマスクステージ48の駆動結果を、それぞれレー
ザ測長機45,54により正確にモニタし、モニタ結果
を演算処理して得たパタン配置誤差に関する情報を制御
装置49を介して記憶装置51内にファイル形式で記憶
した。なお、記憶装置51はネットワーク425を介し
て他の露光装置間でデータを共有できるように構成し
た。
Information on pattern placement errors obtained by accurately monitoring the driving result of the substrate stage 40 and the driving result of the mask stage 48 at the time of pattern transfer by the laser length measuring machines 45 and 54 and performing arithmetic processing on the monitoring results. Was stored in the storage device 51 via the control device 49 in a file format. The storage device 51 is configured to be able to share data with other exposure apparatuses via the network 425.

【0027】記憶装置51に記憶したパタン配置に関す
る情報は、図8に示したようにネットワーク装置425
に接続されたデータ処理専用の制御装置201に転送
し、記憶装置202に記憶した。このような装置構成
は、処理プロセスに関する情報の一括管理,生産管理の
ために有効である。
Information about the pattern arrangement stored in the storage device 51 is stored in the network device 425 as shown in FIG.
It is transferred to the control device 201 dedicated to the data processing connected to and is stored in the storage device 202. Such a device configuration is effective for collective management of information on processing processes and production management.

【0028】投影露光装置を用いて所定のゲートパタン
を転写した。基板ステージ40、及びマスクステージ4
8の駆動結果を演算処理して両者の同期駆動誤差により
生じた転写パタン配置誤差に関する情報を求め、得られ
た結果を記憶装置51にファイル形式で記憶した。
A predetermined gate pattern was transferred using a projection exposure apparatus. Substrate stage 40 and mask stage 4
The driving result of No. 8 was subjected to arithmetic processing to obtain information on the transfer pattern placement error caused by the synchronous driving error between the two, and the obtained result was stored in the storage device 51 in a file format.

【0029】本実施例では、転写パタン配置誤差に関す
る情報をファイル形式で記憶したが、記憶方式等はこれ
に限るものではない。また、ファイルは、ファイルの先
頭からロット識別子,露光日時,露光装置識別子,転写
パタン識別子,使用マスク識別子,転写パタン配置誤差
に関する情報を基板1枚目から順に25枚目まで、順に
配置したファイル構成としたが、記憶する内容,順序,
ファイル形式等、これに限るものではない。
In this embodiment, the information regarding the transfer pattern arrangement error is stored in the file format, but the storage system is not limited to this. In addition, the file has a file structure in which information on the lot identifier, the exposure date and time, the exposure device identifier, the transfer pattern identifier, the used mask identifier, and the transfer pattern arrangement error is arranged in order from the first substrate to the 25th substrate from the top of the file. However, the content, order,
The file format is not limited to this.

【0030】所定のレジストパタン現像処理工程後、形
成したレジストパタンをマスクに所定の配線パタンを加
工した。次に、層間絶縁膜をこの基板上に形成し、今度
は電子線露光装置を用いて所定の電極取り出し孔用の第
2の回路パタンを転写した。図4を用いて、本発明のパ
タン転写方法を実現する電子線露光装置の構成例を説明
する。電子銃401より放出された電子402は複数の
電子レンズ403,404により集束され偏向レンズ4
05,406により偏向されてステージ407上のウエハ
408に照射される。この時電子線の形状は二つのアパ
ーチャ409と410によって決定される。第2のアパ
ーチャ支持台410に例えば図7に示されたようなアパ
ーチャを搭載し電子線成形レンズ411及び412によ
り第2アパーチャ支持台410上の任意のアパーチャパ
タンを選択して使用する。同時にアパーチャ支持台40
1の中心部には矩形のアパーチャパタンが形成されてい
るので可変矩形型電子線描画装置としても使用すること
ができる。ウエハ408は試料交換室415を介して試
料室413の高真空雰囲気を破らずに装置外部との出し
入れが可能である。
After the predetermined resist pattern development process, a predetermined wiring pattern was processed using the formed resist pattern as a mask. Next, an interlayer insulating film was formed on this substrate, and this time, a second circuit pattern for a predetermined electrode extraction hole was transferred using an electron beam exposure apparatus. An example of the configuration of the electron beam exposure apparatus that realizes the pattern transfer method of the present invention will be described with reference to FIG. Electrons 402 emitted from the electron gun 401 are focused by a plurality of electron lenses 403 and 404 and are deflected by the deflection lens 4.
The wafer 408 on the stage 407 is deflected by the beams 05 and 406 and is irradiated. At this time, the shape of the electron beam is determined by the two apertures 409 and 410. For example, an aperture as shown in FIG. 7 is mounted on the second aperture support base 410, and an arbitrary aperture pattern on the second aperture support base 410 is selected and used by the electron beam shaping lenses 411 and 412. Aperture support 40 at the same time
Since a rectangular aperture pattern is formed in the central part of 1, it can be used also as a variable rectangular electron beam drawing apparatus. The wafer 408 can be taken in and out of the apparatus through the sample exchange chamber 415 without breaking the high vacuum atmosphere of the sample chamber 413.

【0031】装置全体のシステムは制御装置423によ
り制御され、データを記憶する記憶装置424が接続さ
れている。さらに、制御装置423はネットワーク装置
425に接続され、他の露光装置やプロセス装置とデータ
通信可能なように接続されている。
The system of the entire apparatus is controlled by a control device 423, and a storage device 424 for storing data is connected. Further, the control device 423 is a network device.
425, and is connected so as to be able to perform data communication with other exposure apparatuses and process apparatuses.

【0032】本実施例では、ネットワーク装置425を
介して記憶装置202内にファイル形式で記憶したパタ
ン配置に関する情報を制御装置423に読み込んだ。な
お、本実施例とは異なり制御装置や記憶装置がネットワ
ーク装置に接続されてなく、露光装置がスタンドアロー
ン構成である場合、磁気テープ,磁気ディスク,光磁気
ディスク等の移動可能な記憶手段を介して情報を転送し
てもよい。
In this embodiment, the information about the pattern arrangement stored in the storage device 202 in the file format is read into the control device 423 via the network device 425. Unlike the present embodiment, when the control device and the storage device are not connected to the network device and the exposure device has a stand-alone configuration, it is possible to use a movable storage means such as a magnetic tape, a magnetic disk, or a magneto-optical disk. Information may be transferred by transferring.

【0033】以上のようにして読み込んだパタン配置に
関する情報を用いて、所定の電極取り出し孔パタンを転
写する際の転写位置を補正した。
Using the information on the pattern arrangement read in as described above, the transfer position at the time of transferring the predetermined electrode take-out hole pattern was corrected.

【0034】図12は、第1の回路パタンを転写した際
の、あるチップに対する基板ステージ40のy方向駆動
結果をモニタした結果を表わした図である。横軸は基板
ステージ40を駆動する際に用いた基準座標位置を表わ
し、縦軸は基板ステージ駆動結果のモニタ結果から求め
た上記基準座標位置からのずれ量を表わしている。図で
は、実際のモニタ結果から駆動誤差が20nm未満であ
る部分は切り捨てて表示した。これは、ステージ駆動位
置の再現性が20nm程度であったため、ステージ駆動
精度を考慮するとパタン転写位置を十分に補正すること
が困難であったためである。
FIG. 12 is a diagram showing a result of monitoring the y-direction driving result of the substrate stage 40 with respect to a certain chip when the first circuit pattern is transferred. The horizontal axis represents the reference coordinate position used when driving the substrate stage 40, and the vertical axis represents the deviation amount from the reference coordinate position obtained from the monitor result of the substrate stage drive result. In the figure, the portion where the drive error is less than 20 nm is cut off from the actual monitor result and displayed. This is because the reproducibility of the stage drive position was about 20 nm, and it was difficult to sufficiently correct the pattern transfer position in consideration of the stage drive accuracy.

【0035】図9は、図12の結果を用いて被重ね合わ
せパタンである第1の回路パタンの転写パタン配置を2
次元的に模式的に示したものである。図の格子点は、2
0mm×24mm角転写パタン内2mmピッチ格子点位置にお
ける転写パタン位置のずれを模式的に示した図である。
各格子点位置は、転写パタン位置誤差がない場合を基準
としたときの第1の回路パタンの転写位置を示したもの
である。格子点間11のy方向距離は基準長2mmに対し
て20nm縮小し、格子点間12のy方向距離は基準長
2mmに対して20nm拡大して転写された例を示してい
る。
FIG. 9 shows the transfer pattern arrangement of the first circuit pattern, which is the pattern to be overlapped, using the result of FIG.
This is a dimensional schematic representation. The grid points in the figure are 2
It is the figure which showed typically the shift of the transfer pattern position in a 2 mm pitch grid point position in a 0 mm x 24 mm square transfer pattern.
Each lattice point position indicates the transfer position of the first circuit pattern with reference to the case where there is no transfer pattern position error. The y-direction distance between the lattice points 11 is reduced by 20 nm with respect to the reference length of 2 mm, and the y-direction distance between the lattice points 12 is enlarged by 20 nm with respect to the reference length of 2 mm.

【0036】以下では、ステージをy方向にスキャンし
て転写した場合において主にy方向のずれが生じた例を
用いて説明するが、図10に示したようにx方向,y方
向ともに同程度の転写パタン位置の誤差が生じる恐れも
ある。但し、スキャン方向と垂直なx方向に対しては、
投影露光装置の転写チップ倍率が一定であるとすると転
写パタン位置がシフトして転写される。図10は格子点
間13のx方向位置がマイナス方向に25nmシフト
し、格子点間14のx方向位置がプラス方向に25nm
シフトするとともにy方向距離が基準長2mmに対して2
0nm拡大して転写された例を示している。この場合
も、以下で述べる方法を応用して適用することができ
る。
In the following, description will be given using an example in which a shift in the y direction mainly occurs when the stage is scanned and transferred in the y direction, but as shown in FIG. 10, the x direction and the y direction are substantially the same. An error in the transfer pattern position may occur. However, for the x direction, which is perpendicular to the scan direction,
If the transfer chip magnification of the projection exposure apparatus is constant, the transfer pattern position is shifted and transferred. In FIG. 10, the position in the x direction between the lattice points 13 is shifted by 25 nm in the negative direction, and the position in the x direction between the lattice points 14 is 25 nm in the positive direction.
When shifting, the y-direction distance is 2 for a standard length of 2 mm
An example is shown in which the image is enlarged by 0 nm and transferred. Also in this case, the method described below can be applied and applied.

【0037】上述のパタン配置に関する情報から、例え
ば、図9に示したような回路パタン配置に関する情報を
求め、これを用いて電極取り出し孔パタンの転写位置を
補正することができる。本実施例では上述のパタン配置
に関する情報を用いて偏向レンズ405,406を制御
して電子線の偏向を制御,補正することにより、第1の
回路パタン転写位置に合わせて電極取り出し孔パタン転
写位置を補正した。なお、ステージ407の駆動位置を
補正することにより、パタン転写位置を補正してもよ
い。
From the information on the pattern arrangement described above, for example, the information on the circuit pattern arrangement as shown in FIG. 9 can be obtained and used to correct the transfer position of the electrode take-out hole pattern. In this embodiment, the deflection lenses 405 and 406 are controlled by using the information on the pattern arrangement described above to control and correct the deflection of the electron beam, so that the electrode extraction hole pattern transfer position is aligned with the first circuit pattern transfer position. Was corrected. The pattern transfer position may be corrected by correcting the drive position of the stage 407.

【0038】図5は素子の製造工程を示す断面図であ
る。図5(a)に示すように、P型のSi半導体71を
基板に用い。その表面に公知の素子分離技術を用い素子
分離領域72を形成する。次に、例えば厚さ150nm
の多結晶シリコンと厚さ200nmの酸化シリコンを積
層した構造のワード線73を形成し、さらに化学気相成
長法を用いて例えば厚さ150nmの酸化シリコンを被
着し、異方的に加工してワード線の側壁に酸化シリコン
のサイドスペーサ74を形成する。次に、通常の方法で
n拡散層75を形成する。
FIG. 5 is a sectional view showing the manufacturing process of the device. As shown in FIG. 5A, a P-type Si semiconductor 71 is used for the substrate. An element isolation region 72 is formed on the surface by using a known element isolation technique. Next, for example, a thickness of 150 nm
Forming a word line 73 having a structure in which the polycrystalline silicon and the silicon oxide having a thickness of 200 nm are laminated, and further, for example, a silicon oxide having a thickness of 150 nm is deposited by the chemical vapor deposition method and anisotropically processed. A side spacer 74 of silicon oxide is formed on the side wall of the word line. Next, the n diffusion layer 75 is formed by a usual method.

【0039】次に図5(b)に示すように、通常の工程
を経て多結晶シリコン又は高融点金属シリサイド、ある
いはこれらの積層膜などから成るデータ線76を形成す
る。次に図5(c)に示すように、通常の工程を経て多
結晶シリコンからなる蓄積電極78を形成する。その
後、五酸化タンタル,窒化シリコン,酸化シリコン,強
誘電体、あるいはこれらの複合膜などを被着し、キャパ
シタ用絶縁膜79を形成する。ひきつづき多結晶シリコ
ン,高融点金属,高融点金属シリサイド、あるいはA
l,Cu等の低抵抗な導体を被着しプレート電極80を
形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, a data line 76 made of polycrystalline silicon, refractory metal silicide, or a laminated film of these is formed through a normal process. Next, as shown in FIG. 5C, a storage electrode 78 made of polycrystalline silicon is formed through a normal process. After that, tantalum pentoxide, silicon nitride, silicon oxide, a ferroelectric material, or a composite film thereof is deposited to form a capacitor insulating film 79. Polycrystalline silicon, refractory metal, refractory metal silicide, or A
A plate electrode 80 is formed by depositing a low resistance conductor such as 1, Cu.

【0040】次に図5(d)に示すように、通常の工程
を経て配線81を形成する。次に通常の配線層形成工程
やパッシベーション工程を経て半導体記憶素子を作製し
た。なお、ここでは、代表的な製造工程のみを説明した
が、これ以外は通常の素子製造工程を用いた。この素子
製造工程におけるリソグラフィ工程では一部の工程に光
リソグラフィ法を適用し、上述の投影露光装置を用いて
パタンの転写を行った。
Next, as shown in FIG. 5D, the wiring 81 is formed through a normal process. Next, a semiconductor memory element was manufactured through a normal wiring layer forming process and a passivation process. Although only typical manufacturing steps have been described here, the normal element manufacturing steps are used for other steps. In the lithography process in this element manufacturing process, the optical lithography method was applied to a part of the process, and the pattern transfer was performed using the above-described projection exposure apparatus.

【0041】次に、リソグラフィ工程で形成したパタン
について説明する。図6は製造した半導体記憶素子を構
成する代表的なパタンのメモリ部のパタン配置を示す。
図6(a)は作製した第1の素子のパタンの一例を示
す。82がワード線,83がデータ線,84がアクティ
ブ領域,85が蓄積電極,86が電極取り出し孔のパタ
ンである。本実施例では、図6(a)に示したパタンで
はワード線82,データ線83,アクティブ領域84の
パタンの転写に上記投影露光装置と位相シフトマスクを
用いた。また、図6(a)に示したパタンでは電極取り
出し孔86と蓄積電極85を形成するためのパタンを電
子線露光装置を用いて転写した。
Next, the pattern formed by the lithography process will be described. FIG. 6 shows a pattern layout of a memory section of a typical pattern that constitutes the manufactured semiconductor memory device.
FIG. 6A shows an example of the pattern of the manufactured first element. Reference numeral 82 is a word line, 83 is a data line, 84 is an active area, 85 is a storage electrode, and 86 is a pattern of electrode lead-out holes. In this embodiment, in the pattern shown in FIG. 6A, the projection exposure apparatus and the phase shift mask are used for transferring the patterns of the word lines 82, the data lines 83, and the active areas 84. Further, in the pattern shown in FIG. 6A, the pattern for forming the electrode extraction hole 86 and the storage electrode 85 was transferred using an electron beam exposure apparatus.

【0042】また、図6(b)は作製した第2の素子の
パタンの一例を示す。87がワード線,88がデータ
線,89がアクティブ領域,90が蓄積電極,91が電
極取り出し孔のパタンである。この例でも、ワード線,
データ線,アクティブ領域のパタンの転写に投影露光装
置を、電極取り出し孔,蓄積電極のパタンの転写に電子
線露光装置を用いた。
FIG. 6B shows an example of the pattern of the manufactured second element. 87 is a word line, 88 is a data line, 89 is an active region, 90 is a storage electrode, and 91 is a pattern of electrode lead-out holes. In this example, the word line,
A projection exposure apparatus was used to transfer the data line and active area patterns, and an electron beam exposure apparatus was used to transfer the electrode take-out holes and storage electrode patterns.

【0043】以上のようにしてパタンを転写した後、所
定の配線パタンと所定の電極取り出し孔パタンの重ね合
わせ誤差を電子線顕微鏡を用いて測定したところ、重ね
合わせ誤差が80nmより大きくなっている部分は観察
されなかった。すなわち、二つのパタンの重ね合わせ誤
差は、所望の重ね合わせ誤差許容範囲内であり、所望の
重ね合わせ精度が達成された。
After the pattern was transferred as described above, the overlay error between the predetermined wiring pattern and the predetermined electrode extraction hole pattern was measured using an electron microscope, and the overlay error was found to be larger than 80 nm. No part was observed. That is, the overlay error of the two patterns was within the desired overlay error tolerance range, and the desired overlay accuracy was achieved.

【0044】以上で述べたような方法を適用して大規模
集積回路素子を製造することにより、所望の精度で所定
の回路パタンを加工することが可能であるので、高い歩
留まりで素子を製造することが可能である。さらに、加
工ばらつきを小さくできるので、安定した特性の回路素
子の製造が可能となる。すなわち、高い歩留まりで素子
を製造することが可能である。
By manufacturing a large-scale integrated circuit device by applying the method as described above, it is possible to process a predetermined circuit pattern with a desired accuracy, so that the device is manufactured with a high yield. It is possible. Furthermore, since processing variations can be reduced, it is possible to manufacture circuit elements having stable characteristics. That is, it is possible to manufacture devices with a high yield.

【0045】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内におい
て本発明を応用して適用することができる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and the present invention can be applied and applied within the scope of the gist of the present invention.

【0046】(実施例2)本実施例では、最小設計寸法
250nm,転写チップサイズ20mm角の256メガビ
ットDRAM級の大規模集積回路の回路パタンを加工す
る工程を例に説明する。
(Embodiment 2) In this embodiment, a process for processing a circuit pattern of a 256-Mbit DRAM class large-scale integrated circuit having a minimum design dimension of 250 nm and a transfer chip size of 20 mm square will be described as an example.

【0047】本実施例で用いた露光装置の構成を図8に
示す。露光装置426A,426B,426Cはそれぞ
れ制御装置423A,423B,423Cにより制御さ
れ、さらに、記憶装置424A,424B,424Cが
各々の制御装置に接続されている。また、制御装置20
1には記憶装置202が接続されている。制御装置42
3A,423B,423C,201はネットワーク装置
425に接続されているので、制御装置間でのデータ通
信がネットワーク装置425を介して可能である。制御
装置201と記憶装置202は各プロセス装置のプロセ
ス処理結果、処理状態等を専用に管理するために設けた
ものである。ネットワーク装置425にはリソグラフィ
装置以外のプロセス処理装置(図示せず)も接続されて
いる。さらに、データ通信装置427により、ネットワ
ーク装置425に直接接続されていない制御装置とのデ
ータ通信も可能である。
The structure of the exposure apparatus used in this embodiment is shown in FIG. The exposure devices 426A, 426B, 426C are controlled by the control devices 423A, 423B, 423C, respectively, and the storage devices 424A, 424B, 424C are connected to the respective control devices. The control device 20
A storage device 202 is connected to 1. Control device 42
Since 3A, 423B, 423C and 201 are connected to the network device 425, data communication between control devices is possible via the network device 425. The control device 201 and the storage device 202 are provided to exclusively manage the process processing result, processing state, etc. of each process device. A process processor (not shown) other than the lithographic apparatus is also connected to the network apparatus 425. Further, the data communication device 427 enables data communication with a control device that is not directly connected to the network device 425.

【0048】まず、実施例1と同様にして第1の回路パ
タンを転写した。第1の回路パタンは、投影露光装置4
26Aを用いて転写した。このとき、パタン転写時の基
板ステージ40の駆動結果及びマスクステージ48の駆
動結果を、それぞれレーザ測長機45,54によりモニ
タし、モニタ結果を演算処理して得たパタン配置誤差に
関する情報を制御装置423Aを介して記憶装置424
Aにファイル形式で記憶した。さらに、ネットワーク装
置425を介して制御装置201に転送し、記憶装置2
02に記憶して保存した。
First, the first circuit pattern was transferred in the same manner as in Example 1. The first circuit pattern is the projection exposure apparatus 4
Transferred using 26A. At this time, the driving result of the substrate stage 40 and the driving result of the mask stage 48 at the time of pattern transfer are monitored by the laser length measuring machines 45 and 54, respectively, and the information on the pattern placement error obtained by arithmetic processing of the monitoring result is controlled. Storage device 424 via device 423A
The file format is stored in A. Further, the data is transferred to the control device 201 via the network device 425, and the storage device 2
No. 02 was stored and saved.

【0049】次に、第1の回路パタンを転写したものと
同じ構成の第2の投影露光装置426Bを用いて第2の回路
パタンを転写した。本実施例では、ネットワーク装置4
25,制御装置201を介して記憶装置202内にファ
イル形式で記憶したパタン配置に関する情報を制御装置
423Bに読み込んだ。なお、本実施例とは異なり制御
装置や記憶装置がネットワーク装置に接続されておら
ず、露光装置がスタンドアローン構成である場合、磁気
テープ,磁気ディスク,光磁気ディスク等の移動可能な
記憶手段を介して情報を転送してもよい。
Next, the second circuit pattern was transferred using the second projection exposure apparatus 426B having the same structure as the one to which the first circuit pattern was transferred. In this embodiment, the network device 4
25, the information regarding the pattern arrangement stored in the storage device 202 in the file format via the control device 201 is read into the control device 423B. Unlike the present embodiment, when the control device and the storage device are not connected to the network device and the exposure device has a stand-alone configuration, a movable storage means such as a magnetic tape, a magnetic disk, or a magneto-optical disk is used. The information may be transferred via.

【0050】上述のようにして読み込んだ第1の回路パ
タンのパタン配置に関する情報を用いて、第1の回路パ
タンに対する第2の回路パタンの重ね合わせ誤差を小さ
くするようにマスクステージ48の駆動位置を補正しな
がら第2の回路パタンを転写した。なお、基板ステージ
40の駆動位置を補正することにより、あるいは基板ス
テージ40とマスクステージ48の両方の駆動位置を補
正することにより第2の回路パタンのパタン転写位置を
補正してもよい。
By using the information on the pattern arrangement of the first circuit pattern read as described above, the driving position of the mask stage 48 so as to reduce the overlay error of the second circuit pattern on the first circuit pattern. The second circuit pattern was transferred while correcting The pattern transfer position of the second circuit pattern may be corrected by correcting the drive position of the substrate stage 40 or by correcting the drive positions of both the substrate stage 40 and the mask stage 48.

【0051】以上のようにしてパタンを転写した後、上
記の第1の回路パタンと第2の回路パタンとの重ね合わ
せ誤差を電子線顕微鏡を用いて測定したところ、重ね合
わせ誤差が100nmより大きくなっている部分は観察
されなかった。すなわち、二つのパタンの重ね合わせ誤
差は、所望の重ね合わせ誤差許容範囲内であり、所望の
重ね合わせ精度が達成された。
After the pattern was transferred as described above, the overlay error between the first circuit pattern and the second circuit pattern was measured using an electron microscope, and the overlay error was larger than 100 nm. The part that was marked was not observed. That is, the overlay error of the two patterns was within the desired overlay error tolerance range, and the desired overlay accuracy was achieved.

【0052】本実施例で述べた方法は、図6(b)に示
したパタンでは、例えばアクティブ領域89に対してワ
ード線87を重ね合わせ転写する際に用いたが、これに
限定されるものではない。
In the pattern shown in FIG. 6B, the method described in this embodiment was used, for example, when the word line 87 was superposed and transferred to the active area 89, but the method is not limited to this. is not.

【0053】以上で述べたような方法を適用して大規模
集積回路素子を製造することにより、所望の精度で所定
の回路パタンを加工することが可能であるので、高い歩
留まりで素子を製造することが可能である。さらに、加
工ばらつきを小さくできるので、安定した特性の回路素
子の製造が可能となる。すなわち、高い歩留まりで素子
を製造することが可能である。
By manufacturing a large-scale integrated circuit device by applying the method as described above, it is possible to process a predetermined circuit pattern with desired accuracy, and thus the device is manufactured with a high yield. It is possible. Furthermore, since processing variations can be reduced, it is possible to manufacture circuit elements having stable characteristics. That is, it is possible to manufacture devices with a high yield.

【0054】(実施例3)本実施例では、最小設計寸法
180nm,転写チップサイズ20mm角の1ギガビット
DRAM級の大規模集積回路の回路パタンを加工する工
程を例に説明する。
(Embodiment 3) In this embodiment, a process of processing a circuit pattern of a 1-gigabit DRAM class large-scale integrated circuit having a minimum design dimension of 180 nm and a transfer chip size of 20 mm square will be described as an example.

【0055】まず、電子線露光装置426Cを用いて第
1の回路パタンを転写した。このとき、パタン転写時の
基板ステージ407の駆動結果をモニタした。さらに、
第1の回路パタンを転写したときの電子線露光装置の露
光フィールド内のディストーション誤差と上述の基板ス
テージ駆動位置モニタ結果を用いて演算処理して得た第
1の回路パタンのパタン配置誤差に関する情報を制御装
置423Cを介して記憶装置424Cにファイル形式で
記憶した。さらに、ネットワーク装置425を介して制
御装置201に転送し、記憶装置202に記憶して保存
した。
First, the first circuit pattern was transferred using the electron beam exposure device 426C. At this time, the driving result of the substrate stage 407 during pattern transfer was monitored. further,
Information on the pattern placement error of the first circuit pattern obtained by arithmetic processing using the distortion error in the exposure field of the electron beam exposure apparatus when the first circuit pattern is transferred and the substrate stage drive position monitor result described above. Was stored in a file format in the storage device 424C via the control device 423C. Further, the data is transferred to the control device 201 via the network device 425 and stored and stored in the storage device 202.

【0056】次に、電子線露光装置426Cを用いて第
2の回路パタンを転写した。本実施例では、ネットワー
ク装置425,制御装置201を介して記憶装置202
内にファイル形式で記憶したパタン配置に関する情報を
制御装置423Cに読み込んだ。
Next, the second circuit pattern was transferred using the electron beam exposure device 426C. In this embodiment, the storage device 202 is connected via the network device 425 and the control device 201.
The information about the pattern arrangement stored in the file format in the inside is read into the control device 423C.

【0057】上述のようにして読み込んだ第1の回路パ
タンのパタン配置に関する情報を用いて、第1の回路パ
タンに対する第2の回路パタンの重ね合わせ誤差を小さ
くするように偏向レンズ405,406を制御して電子
線の偏向を調整して第2の回路パタン転写位置を補正し
た。なお、第2の回路パタン露光時の電子線露光装置の
ディストーション誤差は、露光前に所定の方法を用いて
あらかじめ露光装置側で補正しておいた。
Using the information on the pattern arrangement of the first circuit pattern read as described above, the deflection lenses 405 and 406 are arranged so as to reduce the overlay error of the second circuit pattern with respect to the first circuit pattern. By controlling the deflection of the electron beam, the transfer position of the second circuit pattern was corrected. The distortion error of the electron beam exposure apparatus during the second circuit pattern exposure was corrected on the exposure apparatus side in advance by using a predetermined method before the exposure.

【0058】本実施例における第1の回路パタンのパタ
ン配置を図11に模式的に示す。格子点間15Aと15
Bの重なる領域と、格子点間16Aと16Bの重なる領
域において、各格子点位置における転写パタン位置のず
れに応じて、各格子点間位置では線形補間してパタン転
写位置を補正した。なお、ステージ407の駆動位置を
補正することにより、第2の回路パタンの転写位置を補
正してもよい。
FIG. 11 schematically shows the pattern layout of the first circuit pattern in this embodiment. 15A and 15 between grid points
In the overlapping area of B and the overlapping area of the inter-lattice points 16A and 16B, the pattern transfer position is corrected by linear interpolation at each inter-grid point position in accordance with the shift of the transfer pattern position at each grid point position. The transfer position of the second circuit pattern may be corrected by correcting the drive position of the stage 407.

【0059】本実施例で述べた方法は、図6(b)で示
したパタンでは例えばデータ線88に対して電極取り出
し孔パタン91を重ね合わせ転写する際に用いたが、こ
れに限定されるものではない。
In the pattern shown in FIG. 6B, the method described in this embodiment was used, for example, when the electrode lead-out hole pattern 91 was superposed and transferred onto the data line 88, but the method is not limited to this. Not a thing.

【0060】以上のようにしてパタンを転写した後、上
記の第1の回路パタンと第2の回路パタンとの重ね合わ
せ誤差を電子線顕微鏡を用いて測定したところ、重ね合
わせ誤差が100nmより大きくなっている部分は観察
されなかった。すなわち、二つのパタンの重ね合わせ誤
差は、所望の重ね合わせ誤差許容範囲内であり、所望の
重ね合わせ精度が達成された。
After the pattern was transferred as described above, the overlay error between the first circuit pattern and the second circuit pattern was measured using an electron microscope, and the overlay error was larger than 100 nm. The part that was marked was not observed. That is, the overlay error of the two patterns was within the desired overlay error tolerance range, and the desired overlay accuracy was achieved.

【0061】以上で述べたような方法を適用して大規模
集積回路素子を製造することにより、所望の精度で所定
の回路パタンを加工することが可能であるので、高い歩
留まりで素子を製造することが可能である。さらに、加
工ばらつきを小さくできるので、安定した特性の回路素
子の製造が可能となる。すなわち、高い歩留まりで素子
を製造することが可能である。
By manufacturing a large-scale integrated circuit device by applying the method as described above, it is possible to process a predetermined circuit pattern with desired accuracy, and thus the device is manufactured with a high yield. It is possible. Furthermore, since processing variations can be reduced, it is possible to manufacture circuit elements having stable characteristics. That is, it is possible to manufacture devices with a high yield.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、高い重ね合わせ精度で
パタンを転写できる。
According to the present invention, patterns can be transferred with high overlay accuracy.

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

【図1】本発明による工程を示した工程のフローチャー
ト。
FIG. 1 is a process flow chart showing a process according to the present invention.

【図2】実施例で用いた投影露光装置のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of a projection exposure apparatus used in the examples.

【図3】実施例におけるパタン転写順序を示した説明
図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a pattern transfer sequence in an example.

【図4】実施例で用いた電子線露光装置の構成を示した
ブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an electron beam exposure apparatus used in the examples.

【図5】実施例において製造した半導体装置の製造途中
の素子の断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view of an element in the process of manufacturing a semiconductor device manufactured in an example.

【図6】実施例において製造した半導体装置のパタン配
置を示した平面図。
FIG. 6 is a plan view showing a pattern layout of a semiconductor device manufactured in an example.

【図7】電子線露光装置で用いたアパーチャを示した平
面図。
FIG. 7 is a plan view showing an aperture used in an electron beam exposure apparatus.

【図8】実施例における露光装置群のブロック図。FIG. 8 is a block diagram of an exposure apparatus group in the embodiment.

【図9】転写パタンの位置ずれの例を示した説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of positional deviation of a transfer pattern.

【図10】転写パタンの位置ずれの例を示した説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of positional deviation of a transfer pattern.

【図11】転写パタンの位置ずれの例を示した説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of positional deviation of a transfer pattern.

【図12】基板ステージの駆動位置誤差を示した説明
図。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a drive position error of the substrate stage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1の回路パタンを転写する工程、2…第1の回路
パタンの転写位置誤差を求める工程、3…転写位置誤差
に関する情報を記憶する工程、4…回路パタンを加工す
る工程、5…転写位置誤差に関する情報を読み出す工
程、6…第2の回路パタンを転写位置を補正しながら転
写する工程、7…回路パタンを加工する工程。
1 ... Step of transferring first circuit pattern, 2 ... Step of obtaining transfer position error of first circuit pattern, 3 ... Step of storing information about transfer position error, 4 ... Step of processing circuit pattern, 5 ... A step of reading information on a transfer position error, a step of transferring the second circuit pattern while correcting the transfer position, and a step of processing the circuit pattern.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】露光光で所定形状の照明領域を照明し、第
1の回路パタンが形成されたマスクを走査することによ
り上記所定形状の照明領域をマスク上を走査させるとと
もに、上記所定形状の照明領域を投影光学系を用いて基
板上に投影した所定形状の露光領域に対して上記マスク
と同期して基板を走査することにより上記第1の回路パ
タンを上記基板上に露光する際に、該露光で用いる露光
装置が上記マスクを載置したマスクステージの走査位置
を検出する第1の検出系と上記基板を載置した試料台の
走査位置を検出する第2の検出系とを備え、上記第1の
検出系を用いてマスクステージの走査位置を検出すると
ともに上記第2の検出系を用いて試料台の走査位置を検
出する工程と、検出したマスクステージの走査位置及び
試料台の走査位置に関する情報から第1の回路パタンの
転写位置に関する情報を求める工程と、該基板上の第1
の回路パタンに対して第2の回路パタンを位置合わせし
て重ね合わせ転写する際に上記第1の回路パタンの転写
位置に関する情報を用いて上記第1の回路パタンとの重
ね合わせ誤差を小さくするように該第2の回路パタンの
転写位置を補正して第2の回路パタンを重ね合わせ転写
する工程を含むことを特徴とするパタン転写方法。
1. An illumination area of a predetermined shape is illuminated with exposure light, and a mask on which a first circuit pattern is formed is scanned to scan the illumination area of the predetermined shape on the mask, and at the same time, the mask of the predetermined shape is formed. When exposing the first circuit pattern on the substrate by scanning the substrate in synchronization with the mask with respect to an exposure region having a predetermined shape, which is obtained by projecting an illumination region on the substrate using a projection optical system, An exposure apparatus used in the exposure includes a first detection system that detects a scanning position of a mask stage on which the mask is mounted, and a second detection system that detects a scanning position of a sample stage on which the substrate is mounted, Detecting the scanning position of the mask stage using the first detection system and detecting the scanning position of the sample stage using the second detection system; and the detected scanning position of the mask stage and scanning of the sample stage. position A step of obtaining the information about the transfer position of the first circuit pattern from information about, first on the substrate
When the second circuit pattern is aligned with the second circuit pattern and superimposed and transferred, information on the transfer position of the first circuit pattern is used to reduce an overlay error with the first circuit pattern. A pattern transfer method including the step of correcting the transfer position of the second circuit pattern and transferring the second circuit pattern in an overlapping manner.
【請求項2】請求項1において、上記露光光で所定形状
の照明領域を照明し、第2の回路パタンが形成された第
2のマスクを走査することにより該所定形状の照明領域
を第2のマスク上を走査させるとともに、上記所定形状
の照明領域を投影光学系を用いて基板上に投影した所定
形状の露光領域に対して上記マスクと同期して基板を走
査することにより上記第2の回路パタンを上記基板上の
第1の回路パタンに対して位置合わせして重ね合わせ露
光する際に、上記第1の回路パタンの転写位置に関する
情報を用いて上記第1の回路パタンと上記第2の回路パ
タンとの重ね合わせずれ量を小さくするように上記第2
のマスクが載置されたマスクステージの走査位置と上記
基板を載置された試料台の走査位置のいずれか一つ、も
しくは両方を補正するパタン転写方法。
2. The illumination area having a predetermined shape is illuminated with the exposure light and the second mask having the second circuit pattern is scanned to scan the illumination area having a predetermined shape. And scanning the substrate in synchronization with the mask with respect to an exposure region of a predetermined shape obtained by projecting the illumination region of the predetermined shape on the substrate using a projection optical system while scanning the mask. When the circuit pattern is aligned with the first circuit pattern on the substrate and is superimposed and exposed, information on the transfer position of the first circuit pattern is used to detect the first circuit pattern and the second circuit pattern. In order to reduce the amount of misalignment with the circuit pattern of
Pattern transfer method for correcting one or both of the scanning position of the mask stage on which the mask is mounted and the scanning position of the sample stage on which the substrate is mounted.
【請求項3】請求項1において、前記第2の回路パタン
を電子線露光法を用いて転写するとともに、前記基板上
に転写した第1の回路パタンの転写位置に関する情報を
用いて前記第2の回路パタンを電子線露光する際の電子
線の偏向量を補正することにより該第1の回路パタンと
の重ね合わせ誤差を小さくするように上記第2の回路パ
タンの転写位置を補正するパタン転写方法。
3. The second circuit pattern according to claim 1, wherein the second circuit pattern is transferred using an electron beam exposure method, and the second circuit pattern is transferred using information about a transfer position of the first circuit pattern transferred onto the substrate. Pattern transfer for correcting the transfer position of the second circuit pattern so as to reduce the overlay error with the first circuit pattern by correcting the deflection amount of the electron beam when the circuit pattern of FIG. Method.
【請求項4】請求項1において、前記第2の回路パタン
を電子線露光法を用いて転写するとともに、前記基板上
に転写した第1の回路パタンの転写位置誤差に関する情
報を用いて前記基板を載置した試料台の駆動位置を補正
することにより前記第1の回路パタンとの重ね合わせ誤
差を小さくするように前記第2の回路パタンの転写位置
を補正するパタン転写方法。
4. The substrate according to claim 1, wherein the second circuit pattern is transferred using an electron beam exposure method, and information about a transfer position error of the first circuit pattern transferred onto the substrate is used. A pattern transfer method in which the transfer position of the second circuit pattern is corrected so as to reduce the overlay error with the first circuit pattern by correcting the drive position of the sample table on which is mounted.
【請求項5】前記検出したマスクステージの走査位置に
関する情報,前記試料台の走査位置に関する情報,前記
第1の回路パタンの転写位置に関する情報のうち、一つ
以上の情報を記憶する工程を第2の回路パタンを重ね合
わせ転写する工程以前に行う請求項1、又は請求項2、
又は請求項3、又は請求項4記載のパタン転写方法。
5. A step of storing one or more pieces of information among information on the detected scanning position of the mask stage, information on the scanning position of the sample stage, and information on the transfer position of the first circuit pattern. The method according to claim 1 or claim 2, which is carried out before the step of transferring the two circuit patterns in an overlapping manner.
Alternatively, the pattern transfer method according to claim 3 or 4.
【請求項6】請求項1,2,3,4または5に記載のパ
タン転写方法を用いて製造した固体素子の製造方法。
6. A method of manufacturing a solid-state device manufactured by using the pattern transfer method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
【請求項7】請求項6に記載の固体素子の製造方法を用
いて製造した固体素子。
7. A solid-state device manufactured by using the method for manufacturing a solid-state device according to claim 6.
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