JPH09306818A - 露光方法 - Google Patents
露光方法Info
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- JPH09306818A JPH09306818A JP8121940A JP12194096A JPH09306818A JP H09306818 A JPH09306818 A JP H09306818A JP 8121940 A JP8121940 A JP 8121940A JP 12194096 A JP12194096 A JP 12194096A JP H09306818 A JPH09306818 A JP H09306818A
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- shot
- shots
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging 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
- G03F7/70475—Stitching, 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
(57)【要約】
【課題】 基板に伸縮による非線形な変形があってもデ
バイスの性能を低下させることのない画面合成方式のパ
ターン露光方法を提供する。 【解決手段】 １つのデバイス２１を構成する複数のシ
ョットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１つの単位として、ショット位
置のシフト、回転及び倍率等のショット位置の補正を行
う。ショット位置の補正は、デバイスパターンを構成す
る複数のショットのつなぎ合わせ部での重ね合わせ精度
差が最小となるように行う。
バイスの性能を低下させることのない画面合成方式のパ
ターン露光方法を提供する。 【解決手段】 １つのデバイス２１を構成する複数のシ
ョットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１つの単位として、ショット位
置のシフト、回転及び倍率等のショット位置の補正を行
う。ショット位置の補正は、デバイスパターンを構成す
る複数のショットのつなぎ合わせ部での重ね合わせ精度
差が最小となるように行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子や半
導体素子の製造における基板の露光方法に関し、特に基
板上で複数のショットをつなぎ合わせて１つのデバイス
パターンを形成する際の露光方法に関する。
導体素子の製造における基板の露光方法に関し、特に基
板上で複数のショットをつなぎ合わせて１つのデバイス
パターンを形成する際の露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や半導体素
子等のデバイスの製造工程には、レジストが塗布された
ガラスやウエハ等の感光基板（以下、単に基板という）
上にレチクルやマスク（以下、レチクルという）のパタ
ーンを投影露光する工程がある。この投影露光の方法と
して、レチクル上に形成されたパターンを基板の所定領
域に露光したのち、基板を一定距離だけステッピングさ
せて、再びレチクルのパターンを露光することを繰り返
す、いわゆるステップ・アンド・リピート方式のものが
ある。
子等のデバイスの製造工程には、レジストが塗布された
ガラスやウエハ等の感光基板（以下、単に基板という）
上にレチクルやマスク（以下、レチクルという）のパタ
ーンを投影露光する工程がある。この投影露光の方法と
して、レチクル上に形成されたパターンを基板の所定領
域に露光したのち、基板を一定距離だけステッピングさ
せて、再びレチクルのパターンを露光することを繰り返
す、いわゆるステップ・アンド・リピート方式のものが
ある。
【０００３】表示面積の大きなＬＣＤの場合、基板上の
ＬＣＤデバイスパターンは、ステップ・アンド・リピー
ト方式のＬＣＤ用露光装置で通常、画面合成法により形
成される。この画面合成法は、例えば図３に示すよう
に、１つのＬＣＤデバイスのパターン１０を４つのパタ
ーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分解して露光するものである。各
パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、各々１枚のレチクルに対応
し、一般には、このようなパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを合
成してなるＬＣＤデバイスのパターンを基板（ガラスプ
レート）上に複数デバイスずつ露光する。図４は、１枚
の基板Ｐ上に６個のＬＣＤのデバイスパターン４１〜４
６を形成する例である。ＬＣＤの作製に当たっては、デ
バイス構造によって異なるが、ＴＦＴ方式の場合だと、
プロセス処理を行いながら６〜７層の重ね合わせ露光を
行う。パターンの露光時には同時にアライメントマーク
ＡＬＭ１，ＡＬＭ２，…も露光され、次層の露光の際に
は、このアライメントマークＡＬＭｎ（ｎ＝１，２，
…）を検出して、次のショット位置が決められる。
ＬＣＤデバイスパターンは、ステップ・アンド・リピー
ト方式のＬＣＤ用露光装置で通常、画面合成法により形
成される。この画面合成法は、例えば図３に示すよう
に、１つのＬＣＤデバイスのパターン１０を４つのパタ
ーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分解して露光するものである。各
パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、各々１枚のレチクルに対応
し、一般には、このようなパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを合
成してなるＬＣＤデバイスのパターンを基板（ガラスプ
レート）上に複数デバイスずつ露光する。図４は、１枚
の基板Ｐ上に６個のＬＣＤのデバイスパターン４１〜４
６を形成する例である。ＬＣＤの作製に当たっては、デ
バイス構造によって異なるが、ＴＦＴ方式の場合だと、
プロセス処理を行いながら６〜７層の重ね合わせ露光を
行う。パターンの露光時には同時にアライメントマーク
ＡＬＭ１，ＡＬＭ２，…も露光され、次層の露光の際に
は、このアライメントマークＡＬＭｎ（ｎ＝１，２，
…）を検出して、次のショット位置が決められる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、基板Ｐに図
４のようにパターンを露光しても、その後のプロセスに
より、基板Ｐが例えば図５に実線で示すように非線形に
伸縮して変形することがある（図５の左上部）。露光後
のプロセスで図５の実線のように非線形に変形したパタ
ーン５１〜５６に、破線で示すように次層のパターンを
重ね合わせて露光すると、変形部分のデバイスパターン
５１で大きな重ね合わせずれが生じる。
４のようにパターンを露光しても、その後のプロセスに
より、基板Ｐが例えば図５に実線で示すように非線形に
伸縮して変形することがある（図５の左上部）。露光後
のプロセスで図５の実線のように非線形に変形したパタ
ーン５１〜５６に、破線で示すように次層のパターンを
重ね合わせて露光すると、変形部分のデバイスパターン
５１で大きな重ね合わせずれが生じる。
【０００５】変形した基板Ｐのパターンに次層のパター
ンを高精度に重ね合わせて露光する方法として、特開昭
６１−４４４２９号公報や特開昭６２−８４５１６号公
報に記載されているような、ショット配列の規則性を統
計的手法によって特定するエンハンスド・グローバル・
アライメント（ＥＧＡ）方式がある。しかし、ＥＧＡ方
式では、線形な伸縮を補正して重ね合わせ露光をするこ
とができても、非線形な変形部分では大きな重ね合わせ
ずれが発生するという問題がある。
ンを高精度に重ね合わせて露光する方法として、特開昭
６１−４４４２９号公報や特開昭６２−８４５１６号公
報に記載されているような、ショット配列の規則性を統
計的手法によって特定するエンハンスド・グローバル・
アライメント（ＥＧＡ）方式がある。しかし、ＥＧＡ方
式では、線形な伸縮を補正して重ね合わせ露光をするこ
とができても、非線形な変形部分では大きな重ね合わせ
ずれが発生するという問題がある。
【０００６】また、基板に非線形な変形があっても良好
な重ね合わせ露光を行うことができる方法として、各シ
ョット毎にショット位置を補正する方法が、例えば特開
昭６２−２９１１３３号公報に記載されている。この方
法によれば、各ショット毎に高い重ね合わせ精度を保っ
て露光することが可能であり、ＬＳＩなど１ショットで
１個又は複数個のデバイスを構成する場合には有効であ
る。しかし、ＬＣＤ等のように画面合成を伴う複数ショ
ットで１つのデバイスを構成する露光方法に対しては有
効な方法とは言えない。
な重ね合わせ露光を行うことができる方法として、各シ
ョット毎にショット位置を補正する方法が、例えば特開
昭６２−２９１１３３号公報に記載されている。この方
法によれば、各ショット毎に高い重ね合わせ精度を保っ
て露光することが可能であり、ＬＳＩなど１ショットで
１個又は複数個のデバイスを構成する場合には有効であ
る。しかし、ＬＣＤ等のように画面合成を伴う複数ショ
ットで１つのデバイスを構成する露光方法に対しては有
効な方法とは言えない。
【０００７】図６は、画面合成法でＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４
つのパターンをつなぎ合わせて形成したＬＣＤのデバイ
スパターンに、前記ショット毎にショット位置を補正す
る方法で重ね合わせ露光を行った例を示す。図６に実線
で示したデバイスパターンは非線形な変形を受けた前層
のパターンを表し、破線のパターンはその上に重ね合わ
せようとする露光パターンを表す。非線形な変形が生じ
ている図６の左上部のデバイスパターン６１を見ると、
一つひとつのパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ自体は前層のパタ
ーンに精度良く重ね合わせされている。しかし、パター
ンＡとパターンＢあるいはパターンＡとパターンＣな
ど、合成したパターンの境界部分の画面継ぎ誤差や、そ
の画面継ぎ部での上下層の重ね合わせ精度誤差が大きく
なっている。
つのパターンをつなぎ合わせて形成したＬＣＤのデバイ
スパターンに、前記ショット毎にショット位置を補正す
る方法で重ね合わせ露光を行った例を示す。図６に実線
で示したデバイスパターンは非線形な変形を受けた前層
のパターンを表し、破線のパターンはその上に重ね合わ
せようとする露光パターンを表す。非線形な変形が生じ
ている図６の左上部のデバイスパターン６１を見ると、
一つひとつのパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ自体は前層のパタ
ーンに精度良く重ね合わせされている。しかし、パター
ンＡとパターンＢあるいはパターンＡとパターンＣな
ど、合成したパターンの境界部分の画面継ぎ誤差や、そ
の画面継ぎ部での上下層の重ね合わせ精度誤差が大きく
なっている。
【０００８】このように合成したパターン境界部での画
面継ぎ誤差や画面継ぎ部の重ね合わせ誤差が大きいと、
その境界線上に形成されるトランジスタ等の素子の性能
が他の領域に形成された素子の性能と大きく異なったも
のとなる。その結果、完成品のＬＣＤには、その境界線
の位置にコントラストの相違による線が現れる等の問題
が生じる。本発明は、基板に伸縮による非線形な変形が
あってもデバイスの性能を低下させることのない画面合
成方式のパターン露光方法を提供することを目的とす
る。
面継ぎ誤差や画面継ぎ部の重ね合わせ誤差が大きいと、
その境界線上に形成されるトランジスタ等の素子の性能
が他の領域に形成された素子の性能と大きく異なったも
のとなる。その結果、完成品のＬＣＤには、その境界線
の位置にコントラストの相違による線が現れる等の問題
が生じる。本発明は、基板に伸縮による非線形な変形が
あってもデバイスの性能を低下させることのない画面合
成方式のパターン露光方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、複数の露光
ショットから画面合成で構成される１つのデバイスを１
つの単位として、重ね合わせ露光のショット位置補正の
ためのパラメータを一体的に管理することによって前記
目的を達成する。このパラメータには、例えばショット
位置のオフセット、回転、倍率が挙げられる。ショット
位置の補正は、デバイスパターンを構成する複数のショ
ットのつなぎ合わせ部での重ね合わせ精度差が最小とな
るように行うのが好都合である。
ショットから画面合成で構成される１つのデバイスを１
つの単位として、重ね合わせ露光のショット位置補正の
ためのパラメータを一体的に管理することによって前記
目的を達成する。このパラメータには、例えばショット
位置のオフセット、回転、倍率が挙げられる。ショット
位置の補正は、デバイスパターンを構成する複数のショ
ットのつなぎ合わせ部での重ね合わせ精度差が最小とな
るように行うのが好都合である。
【００１０】ショット位置補正のパラメータをショット
毎ではなく１つのデバイスを構成する複数のショットを
単位として設定、管理することで、画面合成時の画面継
ぎ誤差、及び継ぎ部の重ね合わせ精度差を小さく抑える
ことができ、デバイス内に形成される素子の性能をデバ
イス全面にわたって均一化することができる。そのた
め、ＬＣＤ画面上に望ましくない線が出現するなどの不
都合を防止することができる。
毎ではなく１つのデバイスを構成する複数のショットを
単位として設定、管理することで、画面合成時の画面継
ぎ誤差、及び継ぎ部の重ね合わせ精度差を小さく抑える
ことができ、デバイス内に形成される素子の性能をデバ
イス全面にわたって均一化することができる。そのた
め、ＬＣＤ画面上に望ましくない線が出現するなどの不
都合を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】レジストを塗布した基板（ガラス
プレート）にＬＣＤ用のパターンを重ね合わせて露光す
る例を用いて本発明を詳細に説明する。図１は、ＬＣＤ
のパターン露光に用いられるステップ・アンド・リピー
ト方式の露光装置の概略図である。照明光学系１によっ
て照明されたレチクルＲのパターンは、投影レンズＰＬ
によってＸＹステージ２上に載置された基板Ｐ上の所定
の領域に転写される。ＸＹステージ２には移動鏡３が固
定されており、レーザ干渉計４で移動鏡３との間の距離
を計測することでＸＹステージ２の２次元位置座標がモ
ニタされる。主制御装置５は、レーザ干渉計４から出力
されたＸＹステージ２の現在位置と目標位置情報（ショ
ットアドレス値）に基づき、ステージ制御装置６を介し
てモーターＭを駆動することでＸＹステージ２をサーボ
制御する。位置合わせを行うためのアライメント系とし
ては、レチクルＲをアライメントするレチクルアライメ
ント系７、基板Ｐをアライメントする基板アライメント
系８がそれぞれ配置されている。また、レチクルＲを交
換するレチクル交換機構９が装備されている。
プレート）にＬＣＤ用のパターンを重ね合わせて露光す
る例を用いて本発明を詳細に説明する。図１は、ＬＣＤ
のパターン露光に用いられるステップ・アンド・リピー
ト方式の露光装置の概略図である。照明光学系１によっ
て照明されたレチクルＲのパターンは、投影レンズＰＬ
によってＸＹステージ２上に載置された基板Ｐ上の所定
の領域に転写される。ＸＹステージ２には移動鏡３が固
定されており、レーザ干渉計４で移動鏡３との間の距離
を計測することでＸＹステージ２の２次元位置座標がモ
ニタされる。主制御装置５は、レーザ干渉計４から出力
されたＸＹステージ２の現在位置と目標位置情報（ショ
ットアドレス値）に基づき、ステージ制御装置６を介し
てモーターＭを駆動することでＸＹステージ２をサーボ
制御する。位置合わせを行うためのアライメント系とし
ては、レチクルＲをアライメントするレチクルアライメ
ント系７、基板Ｐをアライメントする基板アライメント
系８がそれぞれ配置されている。また、レチクルＲを交
換するレチクル交換機構９が装備されている。
【００１２】ＬＣＤパターンは、例えば図３に示すよう
に１つのＬＣＤのデバイスパターンを４つのパターン
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分解し、画面合成法によりつなぎ合わ
せて基板Ｐ上に形成するものとする。各パターンＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは、各々１枚のレチクルＲに対応し、レチク
ル交換機構９で４枚のレチクルＲを交換しながらＸＹス
テージ２をステップ的に移動することで、パターンＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄを基板Ｐ上の隣接領域に位置合わせして露光
する。基板上には、複数（この例では６個）のデバイス
パターンを形成する。デバイスパターンの周囲にはアラ
イメントマークＡＬＭｎ（ｎ＝１，２，３，…）が同時
に露光、現像されている。
に１つのＬＣＤのデバイスパターンを４つのパターン
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分解し、画面合成法によりつなぎ合わ
せて基板Ｐ上に形成するものとする。各パターンＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは、各々１枚のレチクルＲに対応し、レチク
ル交換機構９で４枚のレチクルＲを交換しながらＸＹス
テージ２をステップ的に移動することで、パターンＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄを基板Ｐ上の隣接領域に位置合わせして露光
する。基板上には、複数（この例では６個）のデバイス
パターンを形成する。デバイスパターンの周囲にはアラ
イメントマークＡＬＭｎ（ｎ＝１，２，３，…）が同時
に露光、現像されている。
【００１３】いま、６個のデバイスパターンを露光した
基板Ｐを処理したところ、図２に実線で示すように非線
形な伸縮が発生し、左上部に歪みが発生したとする。基
板Ｐの変形によって、パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが変形す
るとともに各アライメントマークＡＬＭｎ（ｎ＝１，
２，３…）の配列座標もずれる。アライメントマークの
配列座標は、ＸＹステージ２を移動してアライメントマ
ークＡＬＭｎを基板アライメント系のセンサ８によって
検出し、その時のレーザ干渉計４の出力から計測するこ
とができる。
基板Ｐを処理したところ、図２に実線で示すように非線
形な伸縮が発生し、左上部に歪みが発生したとする。基
板Ｐの変形によって、パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが変形す
るとともに各アライメントマークＡＬＭｎ（ｎ＝１，
２，３…）の配列座標もずれる。アライメントマークの
配列座標は、ＸＹステージ２を移動してアライメントマ
ークＡＬＭｎを基板アライメント系のセンサ８によって
検出し、その時のレーザ干渉計４の出力から計測するこ
とができる。
【００１４】次に、このように変形した基板の変形を計
測し、次層のショット位置を補正する方法について説明
する。ショット位置の補正パラメータ、例えばショット
のオフセット、回転、投影倍率等の導出は、複数ショッ
トの画面合成により構成される１つのデバイス単位で行
われる。すなわち、デバイス２１，２２，２３，…，２
６毎に補正パラメータを求める。各デバイスでは、ショ
ットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの画面継ぎの誤差、継ぎ部の重ね合
わせ精度差及び重ね合わせ誤差が最小となるように補正
パラメータを計算する。計算には一般に統計的手法が用
いられ、最小自乗近似により値の追い込みを行う。ま
た、最大誤差が最小になるように計算を行うこともあ
る。また、継ぎ部の重ね合わせ精度差と、デバイス全面
の重ね合わせ精度では、補正パラメータが異なった値を
とることもあるので、どちらを優先するか指定したり、
または双方に対して重み付けをして補正パラメータを求
めることもできる。画面合成においては、継ぎ部の重ね
合わせ精度差を優先した方が、ＬＣＤの継ぎ部分のＴＦ
Ｔの性能の差が無くなり、高性能のＬＣＤを得ることが
できる。
測し、次層のショット位置を補正する方法について説明
する。ショット位置の補正パラメータ、例えばショット
のオフセット、回転、投影倍率等の導出は、複数ショッ
トの画面合成により構成される１つのデバイス単位で行
われる。すなわち、デバイス２１，２２，２３，…，２
６毎に補正パラメータを求める。各デバイスでは、ショ
ットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの画面継ぎの誤差、継ぎ部の重ね合
わせ精度差及び重ね合わせ誤差が最小となるように補正
パラメータを計算する。計算には一般に統計的手法が用
いられ、最小自乗近似により値の追い込みを行う。ま
た、最大誤差が最小になるように計算を行うこともあ
る。また、継ぎ部の重ね合わせ精度差と、デバイス全面
の重ね合わせ精度では、補正パラメータが異なった値を
とることもあるので、どちらを優先するか指定したり、
または双方に対して重み付けをして補正パラメータを求
めることもできる。画面合成においては、継ぎ部の重ね
合わせ精度差を優先した方が、ＬＣＤの継ぎ部分のＴＦ
Ｔの性能の差が無くなり、高性能のＬＣＤを得ることが
できる。
【００１５】最小自乗近似によりショット位置の補正パ
ラメータを計算する例について説明する。いま、注目す
るデバイスを２１とする。デバイス２１の周囲に設けら
れたアライメントマークＡＬＭ１，ＡＬＭ２，…の設計
上の配列座標を（Ｘｎ，Ｙｎ）（図２の場合、ｎ＝１，
２，…，８）とし、設計上の配列座標からのずれ（ΔＸ
ｎ，ΔＹｎ）について次の（数１）の線形モデルを仮定
する。
ラメータを計算する例について説明する。いま、注目す
るデバイスを２１とする。デバイス２１の周囲に設けら
れたアライメントマークＡＬＭ１，ＡＬＭ２，…の設計
上の配列座標を（Ｘｎ，Ｙｎ）（図２の場合、ｎ＝１，
２，…，８）とし、設計上の配列座標からのずれ（ΔＸ
ｎ，ΔＹｎ）について次の（数１）の線形モデルを仮定
する。
【００１６】
【数１】ΔＸｎ＝ａ・Ｘｎ＋ｂ・Ｙｎ＋ｅ ΔＹｎ＝ｃ・Ｘｎ＋ｄ・Ｙｎ＋ｆ さらに、各アライメントマークＡＬＭ１，ＡＬＭ２，…
の実際の配列座標（計測値）の設計値からのずれを（Δ
ｘｎ，Δｙｎ）としたとき、このモデルを当てはめたと
きの残差の二乗和Ｅは次の（数２）で表される。
の実際の配列座標（計測値）の設計値からのずれを（Δ
ｘｎ，Δｙｎ）としたとき、このモデルを当てはめたと
きの残差の二乗和Ｅは次の（数２）で表される。
【００１７】
【数２】 Ｅ＝Σ｛（Δｘｎ−ΔＸｎ）2＋（Δｙｎ−ΔＹｎ）2｝ そこで、この値Ｅを最小にするようなパラメータａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを求める。これらのパラメータは、
基板のＸ，Ｙ方向のスケーリング量Ｒｘ，Ｒｙ、Ｘ，Ｙ
方向の基板Ｐのオフセット量Ｏｘ，Ｏｙ、ショット領域
の配列座標系の残留回転誤差θ、及び配列座標系の傾き
量（直交度）ωと、次のように関係づけられる。
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを求める。これらのパラメータは、
基板のＸ，Ｙ方向のスケーリング量Ｒｘ，Ｒｙ、Ｘ，Ｙ
方向の基板Ｐのオフセット量Ｏｘ，Ｏｙ、ショット領域
の配列座標系の残留回転誤差θ、及び配列座標系の傾き
量（直交度）ωと、次のように関係づけられる。
【００１８】Ｒｘ＝ａ，Ｒｙ＝ｄ，Ｏｘ＝ｅ，Ｏｙ＝
ｆ，θ＝ｃ／ｄ，ω＝−（ｂ／ａ＋ｃ／ｄ）
ｆ，θ＝ｃ／ｄ，ω＝−（ｂ／ａ＋ｃ／ｄ）
【００１９】こうして求められた、基板のＸ，Ｙ方向の
スケーリング量Ｒｘ，Ｒｙ、Ｘ，Ｙ方向の基板のオフセ
ット量Ｏｘ，Ｏｙ、ショット領域の配列座標系の残留回
転誤差θ、及び配列座標系の傾き量（直交度）ωに基づ
き、デバイス２１を構成する４つのパターンＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄがその隣接部分で連続的につなぎ合わされるとい
う条件を満たすようにして各ショット座標や回転、投影
倍率等に補正を加える。他のデバイスパターン２２〜２
６を構成するショットについても、そのデバイスの周囲
に設けられたアライメントマークの配列座標に基づき同
様の計算を行って補正パラメータを求め、そのパラメー
タに従ってショット位置に補正を加えることで、ショッ
トつなぎ合わせ部での重ね合わせ誤差を小さくして次層
のパターンを露光することができる。
スケーリング量Ｒｘ，Ｒｙ、Ｘ，Ｙ方向の基板のオフセ
ット量Ｏｘ，Ｏｙ、ショット領域の配列座標系の残留回
転誤差θ、及び配列座標系の傾き量（直交度）ωに基づ
き、デバイス２１を構成する４つのパターンＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄがその隣接部分で連続的につなぎ合わされるとい
う条件を満たすようにして各ショット座標や回転、投影
倍率等に補正を加える。他のデバイスパターン２２〜２
６を構成するショットについても、そのデバイスの周囲
に設けられたアライメントマークの配列座標に基づき同
様の計算を行って補正パラメータを求め、そのパラメー
タに従ってショット位置に補正を加えることで、ショッ
トつなぎ合わせ部での重ね合わせ誤差を小さくして次層
のパターンを露光することができる。
【００２０】図２に破線で示したのが、前記処理を施し
て重ね合わせ露光したパターンである。図５では左上部
のデバイスパターン５１の重ね合わせ精度が悪かった
が、図２では改善されている。また、図６では左上部の
デバイスパターン６１に関し、ショット毎の重ね合わせ
精度はよいが、画面継ぎ精度が逆に悪くなるという問題
があったが、図２によると継ぎ精度の問題も解決されて
いる。
て重ね合わせ露光したパターンである。図５では左上部
のデバイスパターン５１の重ね合わせ精度が悪かった
が、図２では改善されている。また、図６では左上部の
デバイスパターン６１に関し、ショット毎の重ね合わせ
精度はよいが、画面継ぎ精度が逆に悪くなるという問題
があったが、図２によると継ぎ精度の問題も解決されて
いる。
【００２１】上述の例では、各デバイスの周囲に設けら
れたアライメントマークのみの配列座標に基づいて補正
パラメータを計算したが、より多くのアライメントマー
クの配列座標をもとに補正パラメータを計算することも
できる。例えば、ｍ個のアライメントマークの配列座標
を用い、補正パラメータを求めようとするｉ番目のデバ
イスパターンの中心位置から各アライメントマークＡＬ
Ｍｎ（ｎ＝１，２，…ｍ）間の距離Ｌｉｎに応じて重み
付け係数Ｗｉｎを与えて、（数２）と同様に残差の二乗
和Ｅｉを次の（数３）で評価し、Ｅｉが最小になるよう
にパラメータａ〜ｆを決定する。
れたアライメントマークのみの配列座標に基づいて補正
パラメータを計算したが、より多くのアライメントマー
クの配列座標をもとに補正パラメータを計算することも
できる。例えば、ｍ個のアライメントマークの配列座標
を用い、補正パラメータを求めようとするｉ番目のデバ
イスパターンの中心位置から各アライメントマークＡＬ
Ｍｎ（ｎ＝１，２，…ｍ）間の距離Ｌｉｎに応じて重み
付け係数Ｗｉｎを与えて、（数２）と同様に残差の二乗
和Ｅｉを次の（数３）で評価し、Ｅｉが最小になるよう
にパラメータａ〜ｆを決定する。
【００２２】
【数３】Ｅｉ＝ΣＷｉｎ｛（Δｘｎ−ΔＸｎ）2＋（Δ
ｙｎ−ΔＹｎ）2｝ 重み付け係数Ｗｉｎは、例えば次式（数４）で表すこと
ができる。ただし、Ｓは重み付けの度合いを変更するた
めのパラメータである。
ｙｎ−ΔＹｎ）2｝ 重み付け係数Ｗｉｎは、例えば次式（数４）で表すこと
ができる。ただし、Ｓは重み付けの度合いを変更するた
めのパラメータである。
【００２３】
【数４】 Ｗｉｎ＝exp(−Ｌｉｎ2／２Ｓ)／（２πＳ）1/2 ここでは、液晶用ディスプレイ用のパターンを露光する
場合について述べたが、その他のディスプレイパターン
や複数ショットで構成されるデバイス、例えば撮像素
子、平面センサー、リニアセンサー、サーマルヘッド等
にも本発明の方法を適用することができる。また、半導
体集積回路でも複数ショットでデバイスを構成する場
合、またマルチチップモジュール等にも適用できる。
場合について述べたが、その他のディスプレイパターン
や複数ショットで構成されるデバイス、例えば撮像素
子、平面センサー、リニアセンサー、サーマルヘッド等
にも本発明の方法を適用することができる。また、半導
体集積回路でも複数ショットでデバイスを構成する場
合、またマルチチップモジュール等にも適用できる。
【００２４】なお、上述の例では、アライメントマーク
の位置情報に基づいて各パラメータを求めたが、実際に
重ね合わせ露光をした後に、重ね合わせのずれ量を読み
取るバーニアパターンを用いて重ね合わせの誤差量を読
み取ることもできる。また、実際のデバイスの被合わせ
層のパターンと露光済パターンとから直接重ね合わせの
誤差量を例えば画像処理を用いることにより読み取り、
各パラメータを求めることもできる。
の位置情報に基づいて各パラメータを求めたが、実際に
重ね合わせ露光をした後に、重ね合わせのずれ量を読み
取るバーニアパターンを用いて重ね合わせの誤差量を読
み取ることもできる。また、実際のデバイスの被合わせ
層のパターンと露光済パターンとから直接重ね合わせの
誤差量を例えば画像処理を用いることにより読み取り、
各パラメータを求めることもできる。
【００２５】このように、直接露光した結果から各パラ
メータを求めることにより、各パラメータの信頼性を高
めることができる。すなわち、テスト露光として実際に
露光して求めた各パラメータをアライメント時のオフセ
ットとして本露光装置に入力したのちに実際のプレート
を露光することにより高精度のデバイスを作製すること
ができる。
メータを求めることにより、各パラメータの信頼性を高
めることができる。すなわち、テスト露光として実際に
露光して求めた各パラメータをアライメント時のオフセ
ットとして本露光装置に入力したのちに実際のプレート
を露光することにより高精度のデバイスを作製すること
ができる。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数ショ
ットを画面合成して構成されるデバイスでも画面合成に
関する精度を損なうことなく重ね合わせ露光ができ、高
精度のデバイスを作製することができる。
ットを画面合成して構成されるデバイスでも画面合成に
関する精度を損なうことなく重ね合わせ露光ができ、高
精度のデバイスを作製することができる。
【図１】露光装置の概略図。
【図２】本発明の露光方法の説明図。
【図３】つなぎ合わせ露光の説明図。
【図４】パターンレイアウト説明図。
【図５】変形した基板の説明図。
【図６】従来の方法により露光したパターンの模式図。
１…照明光学系、２…ＸＹステージ、３…移動鏡、４…
レーザ干渉計、５…主制御装置、６…ステージ制御装
置、７…レチクルアライメント系、８…基板アライメン
ト系、９…レチクル交換機構、１０…１つのデバイスパ
ターン、２１〜２６，４１〜４６，５１〜５６，６１〜
６６…デバイスパターン、ＡＬＭｎ…アライメントマー
ク、Ｍ…モーター、Ｐ…基板、ＰＬ…投影レンズ、Ｒ…
レチクル
レーザ干渉計、５…主制御装置、６…ステージ制御装
置、７…レチクルアライメント系、８…基板アライメン
ト系、９…レチクル交換機構、１０…１つのデバイスパ
ターン、２１〜２６，４１〜４６，５１〜５６，６１〜
６６…デバイスパターン、ＡＬＭｎ…アライメントマー
ク、Ｍ…モーター、Ｐ…基板、ＰＬ…投影レンズ、Ｒ…
レチクル
Claims (5)
- 【請求項１】 複数のショットからなるデバイスパター
ンが複数形成された基板上に次層のショットを重ねて露
光する露光方法において、 １つのデバイスを構成する複数のショットを１つの単位
としてショット位置の補正を行うことを特徴とする露光
方法。 - 【請求項２】 前記ショット位置の補正は、前記デバイ
スパターンを構成する複数のショットのつなぎ合わせ部
での重ね合わせ精度差が最小となるように行うことを特
徴とする請求項１記載の露光方法。 - 【請求項３】 前記ショット位置の補正は、前記デバイ
スパターンを構成する複数のショットのつなぎ合わせ部
での重ね合わせ精度を重視して行うことを特徴とする請
求項１記載の露光方法。 - 【請求項４】 前記ショット位置の補正は、前記重ね合
わせ露光の重ね合わせ精度を重視して行うことを特徴と
する請求項１記載の露光方法。 - 【請求項５】 前記補正は、ショット位置のシフト、回
転及び倍率であることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか１項記載の露光方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121940A JPH09306818A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 露光方法 |
| KR1019970018304A KR100471461B1 (ko) | 1996-05-16 | 1997-05-12 | 노광방법및노광장치 |
| US08/856,029 US5973766A (en) | 1996-05-16 | 1997-05-14 | Exposure method and exposure device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8121940A JPH09306818A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306818A true JPH09306818A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14823701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8121940A Pending JPH09306818A (ja) | 1996-05-16 | 1996-05-16 | 露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09306818A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007142328A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法、マスクおよび半導体装置 |
| US8139218B2 (en) | 2005-07-06 | 2012-03-20 | Asml Netherlands B.V. | Substrate distortion measurement |
| JP2015534102A (ja) * | 2012-08-29 | 2015-11-26 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 変形パターン認識手法、パターン転写方法、処理デバイスモニタリング方法、及びリソグラフィ装置 |
-
1996
- 1996-05-16 JP JP8121940A patent/JPH09306818A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8139218B2 (en) | 2005-07-06 | 2012-03-20 | Asml Netherlands B.V. | Substrate distortion measurement |
| US9645512B2 (en) | 2005-07-06 | 2017-05-09 | Asml Netherlands B.V. | Substrate distortion measurement |
| JP2007142328A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法、マスクおよび半導体装置 |
| JP2015534102A (ja) * | 2012-08-29 | 2015-11-26 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 変形パターン認識手法、パターン転写方法、処理デバイスモニタリング方法、及びリソグラフィ装置 |
| US9753377B2 (en) | 2012-08-29 | 2017-09-05 | Asml Netherlands B.V. | Deformation pattern recognition method, pattern transferring method, processing device monitoring method, and lithographic apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041109 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061024 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061225 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070612 |