JPH10125578A - Exposure method - Google Patents

Exposure method

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JPH10125578A
JPH10125578A JP8277755A JP27775596A JPH10125578A JP H10125578 A JPH10125578 A JP H10125578A JP 8277755 A JP8277755 A JP 8277755A JP 27775596 A JP27775596 A JP 27775596A JP H10125578 A JPH10125578 A JP H10125578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure apparatus
projection type
distortion
projection
type exposure
Prior art date
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Pending
Application number
JP8277755A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironao Watanabe
洋直 渡辺
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH10125578A publication Critical patent/JPH10125578A/en
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the precision of alignment by previously measuring the shift quantity of a projected image owing to distortion in first and second optical systems and reducing the difference of shift quantity first and second graphic at the transfer size of the second optical system with a wide field until it becomes a value not more than a previous value which is previously decided. SOLUTION: The first graphic by a first aligner is previously transferred on a wafer 1a. The field size of the first aligner is narrower than that of the second aligner. A storage device 40 stores shift quantity by the distortion of the first optical system and that by the distortion of the second optical system with the wide field. In the first graphic on the wafer 1a, the shift quantity and the position of the projected image in the maximum transfer size of the second alighner with the wide field are called from the storage means 40 and the difference of shift quantity between the first optical system and the second optical system is operated in an operation means 42. Then, the transfer size of the second aligner is repetitively reduced until the difference of shift quantity becomes a previously decided specification so as to search the optimum size.

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、LSIのような半
導体デバイスの製造工程中のフォトリソグラフィ工程に
おける露光方法に関し、特に、フィ−ルドサイズの異な
る縮小投影式露光機を用いて図形の転写を重ねて行なっ
てゆくときの露光方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method in a photolithography process in a manufacturing process of a semiconductor device such as an LSI, and more particularly, to a method of transferring figures by using reduced projection type exposure machines having different field sizes. The exposure method when performing the exposure.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、シリコンの単結晶基板(ウエ
ハ)を加工してLSIを製造するには、ウエハ上に塗布
されたフォトレジスト膜にフォトマスク上の図形を露光
し、レジストで描かれた図形(以後、レジスト図形と記
す)を形成する、その後そのレジスト図形をマスクとし
て、ウエハにエッチングを施し或いは不純物を導入す
る、次いで、再度レジスト膜を塗布し、2番目のフォト
マスク上の図形を露光し、レジスト図形を形成するとい
うように、数多い製造工程のほぼそれぞれ毎に、フォト
リソグラフィが行われる。その場合、第2回目のレジス
ト図形形成の際に、既に下地のウエハ表面に転写されて
いる図形(この図形は、第1回目のフォトリソグラフィ
工程で形成されたレジスト図形や、その後のエッチング
によりウエハ表面に生じた凹凸或いは光学的性質の違い
などにより認識される)に対して、第2回目のレジスト
図形を正確に位置合わせ(アライメント)しなければな
らない。
2. Description of the Related Art For example, in order to manufacture an LSI by processing a silicon single crystal substrate (wafer), a pattern on a photomask is exposed on a photoresist film applied on the wafer, and the resist film is drawn with the resist. A figure (hereinafter referred to as a resist figure) is formed. Thereafter, using the resist figure as a mask, the wafer is etched or impurities are introduced. Then, a resist film is applied again, and the figure on the second photomask is formed. Photolithography is performed almost at each of many manufacturing steps, such as exposing and forming a resist pattern. In this case, at the time of the second resist pattern formation, a figure that has already been transferred to the underlying wafer surface (this figure is a resist figure formed in the first photolithography step, The second resist pattern must be accurately aligned (aligned) with respect to the unevenness generated on the surface or the difference in optical properties.

【0003】ところで、上記のフォトリソグラフィに用
いられる露光装置には、ウエハとフォトマスクとを密着
させる密着露光方式の装置と、ウエハとフォトマスク
(レチクル)とを離し、レチクル上の図形の像をウエハ
上に結像させる投影方式の装置とがあるが、近年の高集
積化の著しいLSIの製造には、通常、投影式露光装置
が用いられる。密着式露光装置におけるウエハ及びフォ
トマスクの損傷、これによる良品率の低下がないからで
ある。図10に、投影式露光装置を用いた場合のウエ
ハ、レチクル及び光学系の位置関係を、模式的に示す。
図10を参照して、ウエハ1とレチクル2とが、距離を
保って上下に配置されている。ウエハ1の表面にはその
全面に、フォトレジスト膜(図示せず)が形成されてい
る。レチクル2には、フォトレジスト膜に転写すべき図
形(図示せず)が予め描かれている。レチクル2とウエ
ハ1との間の空間には、投影光学系3が配置されてい
る。このような配置で、レチクル2の上方から可視光線
あるいは紫外線を照射し、レチクル上の図形の像を投影
光学系3によってウエハ1上に結像させ、フォトレジス
ト膜を感光させて、転写する。
An exposure apparatus used in the above-described photolithography includes an apparatus of a contact exposure type in which a wafer and a photomask are brought into close contact with each other, and a wafer and a photomask (reticle) are separated from each other to form a figure image on the reticle. There is a projection-type apparatus that forms an image on a wafer, and a projection-type exposure apparatus is usually used for manufacturing an LSI with a remarkably high integration in recent years. This is because there is no damage to the wafer and the photomask in the contact type exposure apparatus, and there is no decrease in the yield rate due to the damage. FIG. 10 schematically shows a positional relationship between a wafer, a reticle, and an optical system when a projection exposure apparatus is used.
Referring to FIG. 10, wafer 1 and reticle 2 are vertically arranged with a distance therebetween. On the entire surface of the wafer 1, a photoresist film (not shown) is formed. On the reticle 2, a figure (not shown) to be transferred to the photoresist film is drawn in advance. In the space between the reticle 2 and the wafer 1, a projection optical system 3 is arranged. In this arrangement, visible light or ultraviolet light is irradiated from above the reticle 2, an image of a figure on the reticle is formed on the wafer 1 by the projection optical system 3, and the photoresist film is exposed and transferred.

【0004】次に、図10に示した投影式露光装置は、
レチクル2上の図形がウエハ上のレジスト膜に等倍で転
写される等倍型の投影式露光装置であるが、LSIの製
造には縮小投影式露光装置が用いられるのが、一般的で
ある。この型の投影式露光装置では、レチクル上の図形
を投影光学系で縮小してウエハに結像させ、後述するよ
うに、ウエハ上をステップ・アンド・リピート方式で順
次露光(ショット)してゆく。従って、生産性は低下す
るものの、レチクル上の図形における寸法誤差がウエハ
上では縮小される、1ショット毎の露光領域(転写サイ
ズ)が小さく又ショット毎に焦点調整ができるなどの理
由から、ウエハの反りの影響などが小さく、位置合せ精
度(アライメント精度)及び寸法精度に優れているから
である。
Next, the projection type exposure apparatus shown in FIG.
This is an equal-size projection exposure apparatus in which a figure on the reticle 2 is transferred to a resist film on the wafer at an equal magnification, but a reduced-projection exposure apparatus is generally used for manufacturing an LSI. . In a projection type exposure apparatus of this type, a figure on a reticle is reduced by a projection optical system to form an image on a wafer, and the wafer is sequentially exposed (shot) by a step-and-repeat method as described later. . Therefore, although the productivity is reduced, the dimensional error in the figure on the reticle is reduced on the wafer, the exposure area (transfer size) for each shot is small, and the focus can be adjusted for each shot. This is because the effect of warpage is small and the alignment accuracy (alignment accuracy) and the dimensional accuracy are excellent.

【0005】図11に、縮小投影式露光装置の構成図を
示す。尚、これ以後の説明において図11中の投影光学
系3は、ウエハ上に第1番目の図形を転写するための第
1のフォトリソグラフィ工程では第1の投影光学系3a
を表わし、ウエハ上に転写された第1の図形に対して第
2番目の図形をアライメント、転写するための第2のフ
ォトリソグラフィ工程では、第1の投影光学系とは別の
第2の投影光学系3bを表わすことになるが、説明を簡
潔にするために、図11では単に「投影光学系3」とし
て示すこととする。ウエハ1及びレチクル2について
も、同様とする。
FIG. 11 shows a configuration diagram of a reduction projection type exposure apparatus. In the following description, the projection optical system 3 shown in FIG. 11 is used as the first projection optical system 3a in the first photolithography step for transferring the first figure on the wafer.
In the second photolithography step for aligning and transferring the second graphic with respect to the first graphic transferred on the wafer, a second projection different from the first projection optical system is performed. The optical system 3b is shown, but for simplicity of description, it is simply shown as "projection optical system 3" in FIG. The same applies to the wafer 1 and the reticle 2.

【0006】又、一般に、ウエハ上にはチップを繰返し
の単位とする同じ絵柄の図形が、ウエハのほぼ全面に亙
って行・列に多数配列されている。一方、レチクルに
は、チップ内の絵柄を拡大した図形が、行・列に配列さ
れている。但し、レチクル上の行・列の数は、当然、ウ
エハ上のチップの行・列よりも少ない。投影式露光装置
は、レチクル上の図形を縮小してウエハ上に投影するも
のであるからである。従って実際のフォトリソグラフィ
工程では、ウエハ上の或る領域に含まれるチップに対し
てレチクル上の図形をアライメントし、ショットすると
いう操作を、ステップ・アンド・リピートで繰り返して
ゆくことになる。ここで、本発明を理解するに当って、
ウエハ或いはレチクル上の図形が何行何列のチップ(レ
チクルの場合は、拡大されたチップ)の配列から成るか
ということが重要であるので、以後の説明においては、
チップの並びかたを「チップ配列パターン」と記すこと
とする。
In general, a large number of figures having the same pattern, each having a chip as a repetition unit, are arranged in rows and columns over substantially the entire surface of the wafer. On the other hand, on the reticle, figures in which the pattern in the chip is enlarged are arranged in rows and columns. However, the number of rows and columns on the reticle is naturally smaller than the number of rows and columns of chips on the wafer. This is because the projection type exposure apparatus reduces a figure on a reticle and projects it on a wafer. Therefore, in an actual photolithography process, an operation of aligning a pattern on a reticle with a chip included in a certain region on a wafer and performing a shot is repeated in a step-and-repeat manner. Here, in understanding the present invention,
Since it is important that the pattern on the wafer or reticle is composed of an array of chips and rows (in the case of a reticle, enlarged chips), in the following description,
The arrangement of the chips is referred to as a “chip arrangement pattern”.

【0007】図11を参照して、この図に示す露光装置
は、特開平3―241728号公報に開示された縮小投
影式露光装置であって、既にウエハ1a上に転写されて
いる図形と(ウエハ1a上のレジスト膜にこれから転写
すべき)レチクル2b上の図形とを、スルー・ザ・レン
ズ(TTL)方式でアライメントする型の投影式露光装
置である。このような構成の縮小投影式露光装置では、
始めにウエハ1aに図形転写する際に用いた投影光学系
3aと、次にウエハ1a上の図形に重なり合うレジスト
図形の形成に用いる投影光学系3bとが異なったもので
ある場合、それぞれの投影光学系が特有に持つディスト
ーションの違いによって、ウエハ上に転写された二つの
図形(始めのフォトリソグラフィ工程によってウエハ1
a表面に予め転写された第1の図形と、次のフォトリソ
グラフィ工程でその第1の図形にアライメントされたレ
ジスト図形)との間のアライメント精度が低下すること
がある。上記公報記載の発明は、そのような投影光学系
のディストーションに起因するアライメントずれを補正
し、アライメント精度を向上させようとするものであ
る。以下に、その説明を行なう。
Referring to FIG. 11, the exposure apparatus shown in this figure is a reduction projection type exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-241728, and includes a figure already transferred onto wafer 1a. This is a projection type exposure apparatus of a type that aligns a figure on a reticle 2b (to be transferred to a resist film on a wafer 1a) with a through-the-lens (TTL) method. In such a reduced projection type exposure apparatus,
In the case where the projection optical system 3a used for transferring a pattern to the wafer 1a first and the projection optical system 3b used for forming a resist pattern overlapping the pattern on the wafer 1a are different from each other, the respective projection optical systems Due to the unique distortion of the system, the two figures transferred on the wafer (wafer 1
The alignment accuracy between the first figure previously transferred to the surface a and the resist figure aligned with the first figure in the next photolithography step may decrease. The invention described in the above publication is intended to correct the alignment deviation due to the distortion of the projection optical system and improve the alignment accuracy. The description is given below.

【0008】上記公報記載の発明では、先ず始めに、第
1の投影光学系3aのディスト−ションによる投影像の
誤差量を、予め記憶手段30に記憶させる。誤差量の記
憶方法の一例を、図12(a)に基づいて説明する。図
12(a)を参照して、理想格子20が投影光学系3a
を介して、投影像20aのように投影されたとする。こ
のとき、X軸とY軸それぞれの正の向きを図中に矢印で
示す向きとすると、点Aがディスト−ションにより点A
1 に投影されたときの誤差量を(ΔX1 ,−ΔY1 )と
表すことができる。同様に、点Bが点B1 に投影された
ときの誤差量および点Cが点C1 に投影されたときの誤
差量はそれぞれ、(ΔX3 ,0)、(ΔX4 ,ΔY4
と表わされる。このようにして、投影光学系3aのディ
スト−ションに基づく誤差量をイメ−ジフィ−ルド内で
複数点、座標を指定して計測し、マップを作製して記憶
手段30に記憶させる。
In the invention described in the above publication, first, the amount of error of the projected image due to the distortion of the first projection optical system 3a is stored in the storage means 30 in advance. An example of a method for storing the error amount will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 12A, the ideal grating 20 is formed by the projection optical system 3a.
Is projected as a projected image 20a via At this time, when the positive directions of the X axis and the Y axis are indicated by arrows in the figure, the point A is distorted by the point A.
It may represent an error amount of when projected 1 (ΔX 1, -ΔY 1). Similarly, the error amount when the point B is projected on the point B 1 and the error amount when the point C is projected on the point C 1 are (ΔX 3 , 0) and (ΔX 4 , ΔY 4 ), respectively.
It is expressed as In this way, the error amount based on the distortion of the projection optical system 3a is measured by designating a plurality of points and coordinates in the image field, and a map is created and stored in the storage means 30.

【0009】同様にして、第2の投影光学系3bのディ
スト−ションに基づく投影像の誤差量マップも、予め記
憶手段30に記憶させる。この場合の誤差量の一例を、
図12(b)に示す。図12(b)を参照して、理想格
子20が投影光学系3bを介して、投影像20bのよう
に投影されたとする。点Dが点D1 に投影されたときの
誤差量および点Eが点E1 に投影されたときの誤差量は
それぞれ、(−ΔX5,0)、(−ΔX6 ,−ΔY5
と表される。このようにして、第2の投影光学系3bの
ディスト−ションに基づく誤差量を、予め記憶手段30
に記憶させる。
Similarly, an error amount map of the projected image based on the distortion of the second projection optical system 3b is stored in the storage means 30 in advance. An example of the error amount in this case is:
This is shown in FIG. Referring to FIG. 12B, it is assumed that ideal grating 20 is projected via projection optical system 3b as projected image 20b. Each error amount when the point D is an error amount and point E when it is projected to a point D 1 is projected to a point E 1 (- ΔX 5, 0 ), (- ΔX 6, -ΔY 5)
It is expressed as In this way, the error amount based on the distortion of the second projection optical system 3b is stored in advance in the storage unit 30.
To memorize.

【0010】次に、第1回目のフォトリソグラフィ工程
でウエハ1a上に転写された第1の図形に対し、第2の
投影光学系3bを用いて、レチクル2b上の第2の図形
の像をTTL方式でアライメントする。そのアライメン
トの際、通常のアライメント操作を行なっただけでは、
二つの投影光学系3a,3bのディストーションの違い
により、アライメントずれが生じる。例えば、図13
(a)は、ウエハ1a上の図形には第1の投影光学系1
aのディストーションにより、図12(a)に示すよう
な糸巻き型の誤差が生じており、一方、レチクル2b上
の図形の投影像には第2の投影光学系3bのディストー
ションにより、図12(b)に示すような樽型の誤差が
生じているとして、二つの図形21a,21bが望まし
い状態でアライメントされた状態を示す。このアライメ
ント状態は、通常のアライメント操作に加えて、投影光
学系3a,3bのディストーションに基づく誤差に対す
る補正(後述する)を加えた結果得られたものである。
それぞれの図形21a,21bの中心が一致している。
一方、ウエハ上の図形21a中に設けられたアライメン
トマーク22aと、レチクル上の図形21b中に設けら
れたアライメントマーク22bとは、距離△X1 +△X
2 だけ離れている(但し、△X1 は第1の投影光学系3
aにおけるディストーションによりアライメントマーク
22aの位置に生じた誤差量、△X2 は第2の投影光学
系3bにおけるディストーションによりアライメントマ
ーク22bの位置に生じた誤差量)。
Next, an image of the second figure on the reticle 2b is formed using the second projection optical system 3b on the first figure transferred onto the wafer 1a in the first photolithography step. Alignment is performed by the TTL method. At the time of the alignment, just performing the normal alignment operation
An alignment shift occurs due to a difference in distortion between the two projection optical systems 3a and 3b. For example, FIG.
(A) shows a first projection optical system 1 for a figure on a wafer 1a.
Due to the distortion a, a pincushion-type error as shown in FIG. 12A occurs, while the projection image of the figure on the reticle 2b is distorted by the second projection optical system 3b as shown in FIG. 2) shows a state in which the two figures 21a and 21b are aligned in a desirable state on the assumption that a barrel-shaped error as shown in FIG. This alignment state is obtained as a result of adding a correction (described later) for an error based on the distortion of the projection optical systems 3a and 3b in addition to a normal alignment operation.
The centers of the figures 21a and 21b coincide.
On the other hand, the alignment mark 22a provided in the figure 21a on the wafer and the alignment mark 22b provided in the figure 21b on the reticle are separated by a distance ΔX 1 + ΔX
2 (however, ΔX 1 is the first projection optical system 3
(a) is the amount of error generated at the position of the alignment mark 22a due to the distortion, and .DELTA.X2 is the amount of error generated at the position of the alignment mark 22b due to the distortion in the second projection optical system 3b.

【0011】これに対し、図13(b)は、通常の操作
により得られる(補正なしの)アライメント状態を示
す。ウエハ1a上の図形21aがレチクル上の図形21
bに対し、相対的にX軸の負の方向にずれている。一
方、ウエハ上のアライメントマーク22aとレチクル上
のアライメントマーク22bとは、二つのアライメント
マークの位置関係を拡大して示す図13(c)に示され
るように、X軸方向の位置が一致している。これは、以
下の理由による。投影式露光装置の構成を示す図11を
参照して、一般にTTL方式によるアライメント操作に
おいては、ITVカメラ4で観察されるウエハ上のアラ
イメントマ−ク22aとレチクル上のアライメントマー
ク22bとの位置関係がL1 =L2 (図13(c)参
照)になるように、画像処理手段31から移動手段32
に指令が送られ、モ−タ5,6が作動し、図13(b)
に示すようなアライメントが実施される。このアライメ
ント操作の結果、見掛け上二つのアライメントマークは
一致しているものの、肝心のウエハの図形どうしには、
X軸に沿って(ΔX1 +ΔX2 )のアライメント誤差が
生じることになる。
On the other hand, FIG. 13B shows an alignment state (without correction) obtained by a normal operation. The graphic 21a on the wafer 1a is the graphic 21 on the reticle.
b is relatively shifted in the negative direction of the X axis. On the other hand, the alignment mark 22a on the wafer and the alignment mark 22b on the reticle have the same position in the X-axis direction as shown in FIG. I have. This is for the following reason. Referring to FIG. 11 showing the configuration of the projection type exposure apparatus, in general, in the alignment operation by the TTL method, the positional relationship between the alignment mark 22a on the wafer and the alignment mark 22b on the reticle observed by the ITV camera 4 is shown. From the image processing means 31 to the moving means 32 so that L 1 = L 2 (see FIG. 13C).
And the motors 5 and 6 are operated, and FIG.
Is performed as shown in FIG. As a result of this alignment operation, although the two alignment marks seem to coincide,
An alignment error of (ΔX 1 + ΔX 2 ) will occur along the X axis.

【0012】そこで、上記のアライメント結果に対し、
図13(a)に示すアライメント状態になるように補正
量を求め、その補正量に基づいてウエハ1aとレチクル
2bとを相対的に移動させる。先ず、画像処理手段31
はITVカメラ4により撮影された画像に基づき、アラ
イメントマ−ク22a,22bそれぞれのイメ−ジフィ
−ルド内での座標を検出する。そして、その検出された
座標に対応する誤差量がアライメントマーク22a,2
2b毎に記憶手段30から読み出される。補正量演算手
段32は、これをアライメント誤差を修正するための補
正量に換算して移動手段33に与える。移動手段33
は、与えられた補正量に従ってモ−タ5,6を駆動さ
せ、ウエハ1a及びレチクル2bを移動させる。
Therefore, with respect to the above alignment result,
A correction amount is obtained so as to be in the alignment state shown in FIG. 13A, and the wafer 1a and the reticle 2b are relatively moved based on the correction amount. First, the image processing means 31
Detects coordinates in the image fields of the alignment marks 22a and 22b based on an image taken by the ITV camera 4. Then, the error amount corresponding to the detected coordinates is the alignment mark 22a, 2
It is read from the storage means 30 every 2b. The correction amount calculating means 32 converts the value into a correction amount for correcting the alignment error, and provides the correction amount to the moving means 33. Transportation means 33
Drives the motors 5 and 6 according to the given correction amount, and moves the wafer 1a and the reticle 2b.

【0013】再び図13(a)を参照して、例えば、記
憶手段30から読み出されたレチクル上のアライメント
マ−ク22bの誤差量が(−ΔX2 ,0)であり、ウエ
ハ上のアライメントマ−ク22aの誤差量が(ΔX1
0)であったとすると、補正量演算手段32が示すX軸
方向の補正量は{(−ΔX2 )−(ΔX1 )}=−(Δ
1 +ΔX2 )、Y軸方向の補正量は(0−0)とな
る。つまり補正後は(−(ΔX1 +ΔX2 ),0)とな
る。この補正量は移動手段33に与えられ、移動手段3
3は図13(b)中のレチクル上のアライメントマ−ク
22bが、ウエハ上のアライメントマ−ク22aに対し
相対的にX軸の負方向に(ΔX1 +ΔX2)だけずれる
ようにモ−タ5,6を駆動する。その後、ウエハ1aに
対しレチクル2b上の図形の投影露光が行われる。この
ことにより、アライメント結果は図13(a)に示され
る状態に補正され、第1,第2の投影光学系3a,3b
それぞれのディスト−ションに起因する投影誤差を減少
させることができる。
Referring again to FIG. 13A, for example, the error amount of the alignment mark 22b on the reticle read from the storage means 30 is (-ΔX 2 , 0), and the alignment on the wafer is The error amount of the mark 22a is (ΔX 1 ,
0), the correction amount in the X-axis direction indicated by the correction amount calculating means 32 is {(−ΔX 2 ) − (ΔX 1 )} = − (Δ
X 1 + ΔX 2 ), and the correction amount in the Y-axis direction is (0-0). That is, after the correction, it becomes (-(ΔX 1 + ΔX 2 ), 0). This correction amount is given to the moving means 33 and the moving means 3
Reference numeral 3 denotes a mode in which the alignment mark 22b on the reticle in FIG. 13B is shifted relative to the alignment mark 22a on the wafer by (ΔX 1 + ΔX 2 ) in the negative X-axis direction. The terminals 5 and 6 are driven. Thereafter, projection exposure of a figure on the reticle 2b is performed on the wafer 1a. As a result, the alignment result is corrected to the state shown in FIG. 13A, and the first and second projection optical systems 3a and 3b
The projection error caused by each distortion can be reduced.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】第1の問題点は、上述
した公報記載のアライメント技術は、本来好ましい状態
に位置合せすべき図形が、投影光学系のディスト−ショ
ンの相違によってアライメントマ−クの位置に誤差が生
じることによって、所望の状態からずれた状態に位置合
せされてしまうのを防ぐのが目的であって、第1の投影
式露光装置で転写したウエハ上の第1の図形と、第2の
投影式露光装置で投影したレチクル上の第2の図形との
間のディスト−ションによるずれ量を直接圧縮するもの
ではないことである。
The first problem is that, in the alignment technique described in the above-mentioned publication, the figure to be aligned in an originally preferable state is not aligned with the alignment mark due to the difference in the distortion of the projection optical system. The purpose of this is to prevent the position from being shifted from the desired state due to the occurrence of an error in the position of the first figure, and the first figure on the wafer transferred by the first projection type exposure apparatus. In addition, the shift amount due to the distortion between the reticle and the second figure projected on the reticle projected by the second projection type exposure apparatus is not directly compressed.

【0015】すなわち、例えばX軸方向におけるアライ
メントの誤差を考えた場合、図13(a)に示すアライ
メント状態では、ウエハ上の図形21aとレチクル上の
図形21bとは、各図形の中心ではよく一致しているも
のの、図形の左側の辺には△X1 +△X2 の誤差が生じ
ている。右側の辺には、△X3 +△X4 (但し、△X3
はウエハ1a上の図形21aの右辺の位置における誤差
量、△X4 はレチクル2b上の図形21bの右辺の位置
における誤差量)のずれが生じている。一方、補正を加
えない図13(b)のアライメント状態では、図形の左
側の辺でのずれ量はゼロであるものの、中心では△X1
+△X2 のずれが生じ、右側の辺では△X1 +△X2
△X3 +△X4 のずれが生じている。つまり、通常のア
ライメント操作で生じる最大のずれ△X1 +△X2 +△
3 +△X4 を図形21a,21bの各部分に適宜割り
振っているだけであって、二つの投影光学系のディスト
ーションによって生じる最大ずれ量△X1 +△X2 +△
3 +△X4 そのものを圧縮しているのではないのであ
る。
That is, for example, when an alignment error in the X-axis direction is considered, in the alignment state shown in FIG. 13A, the figure 21a on the wafer and the figure 21b on the reticle are often not located at the center of each figure. However, there is an error of △ X 1 + △ X 2 on the left side of the figure.辺 X 3 + △ X 4 (however, △ X 3
Is an error amount at the right side position of the figure 21a on the wafer 1a, and ΔX 4 is an error amount at the right side position of the figure 21b on the reticle 2b). On the other hand, in the alignment state shown in FIG. 13B where no correction is applied, the shift amount on the left side of the figure is zero, but ΔX 1 at the center.
+ ΔX 2 occurs, and on the right side, ΔX 1 + ΔX 2 +
A shift of ΔX 3 + ΔX 4 has occurred. In other words, the maximum deviation {X 1 + {X 2 +} that occurs in the normal alignment operation.
X 3 + △ X 4 is simply assigned to each part of the figures 21a and 21b as appropriate, and the maximum deviation amount ΔX 1 + {X 2 +} caused by the distortion of the two projection optical systems.
X 3 + △ X 4 itself is not compressed.

【0016】第2の問題点は、第1の投影式露光装置の
フィ−ルドサイズよりも広いフィ−ルドサイズを有する
第2の投影式露光装置を用い、第2回目のフォトリソグ
ラフィ工程における1ショットでの転写チップ数を、第
1回目のフォトリソグラフィ工程における1ショットで
の転写チップ数より多くした場合、ディスト−ションに
よるアライメントマ−クの投影誤差の補正が難しくなる
ことである。これは、第1の投影光学系3aのディスト
−ションには、ショット間の配列誤差が含まれるからで
ある。
The second problem is that a second projection type exposure apparatus having a field size larger than the field size of the first projection type exposure apparatus is used and one shot in the second photolithography step is performed. When the number of transfer chips is larger than the number of transfer chips for one shot in the first photolithography process, it is difficult to correct the projection error of the alignment mark due to the distortion. This is because the distortion of the first projection optical system 3a includes an alignment error between shots.

【0017】すなわち、異なるフィ−ルドサイズの投影
式露光装置間でのアライメントにおいて、第1の投影式
露光装置でより広フィ−ルドの第2の投影式露光装置を
使用したときは、広フィ−ルドの第2の投影光学系のデ
ィスト−ションの方が必然的に大きく、又、ウエハ上の
第1の図形にはショット間配列誤差も含まれることか
ら、ウエハ上の第1の図形とレチクル上の第2の図形と
の間のアライメント精度が悪く、広フィ−ルド投影式露
光装置を適用できる工程が制限される。このことは、生
産効率の上で、大きな問題となる。
That is, in the alignment between the projection type exposure apparatuses having different field sizes, when the second projection type exposure apparatus having a wider field is used in the first projection type exposure apparatus, the wide field type is used. Since the distortion of the second projection optical system is inevitably larger and the first figure on the wafer includes an alignment error between shots, the first figure on the wafer and the reticle The alignment accuracy with the above-mentioned second figure is poor, and the process to which the wide field projection type exposure apparatus can be applied is limited. This poses a major problem in terms of production efficiency.

【0018】縮小投影式露光装は、前述したように、レ
チクルからの図形の転写精度が高いという非常に大きな
利点を持っており、その高精度性は、縮小率が大きいほ
ど顕著である。しかし一方で、縮小率が大きくなると1
ウエハ全体を露光するのに要するショット数が増えるの
で、生産性は当然低下する。そこで、LSIの製造にあ
たっては、ウエハ上に転写すべき図形の寸法精度と生産
性とを勘案して縮小率をきめることになる。その際に、
広フィールド投影式露光装置の適用に制限が加わること
は、非常に不都合なことである。
As described above, the reduction projection type exposure apparatus has a very great advantage that the transfer accuracy of a figure from a reticle is high, and the high precision is more remarkable as the reduction ratio is larger. However, on the other hand, when the reduction ratio increases, 1
Since the number of shots required to expose the entire wafer increases, the productivity naturally decreases. Therefore, in manufacturing an LSI, a reduction ratio is determined in consideration of dimensional accuracy and productivity of a figure to be transferred onto a wafer. At that time,
It is very inconvenient to limit the application of the wide field projection exposure apparatus.

【0019】従って本発明は、ウエハ上に第1の図形を
転写する際に用いた第1の投影式露光装置とその第1の
図形に位置合せしてレジスト図形を形成するのに用いる
第2の投影式露光装置とが異なるとき、それぞれの露光
装置に特有のディストーションの違いによって通常のア
ライメント操作によれば生じるであろう最大のアライメ
ント誤差そのものを小さくすることを目的とするもので
ある。
Accordingly, the present invention provides a first projection exposure apparatus used for transferring a first figure onto a wafer and a second projection apparatus used for forming a resist figure in alignment with the first figure. It is an object of the present invention to reduce the maximum alignment error itself that would be caused by a normal alignment operation due to a difference in distortion peculiar to each exposure apparatus when the projection type exposure apparatus is different.

【0020】本発明の他の目的は、広フィ−ルド投影式
露光装置が適用可能なフォトリソグラフィ工程を拡大で
きるようにすることである。
Another object of the present invention is to expand the photolithography process applicable to the wide field projection exposure apparatus.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】フィールドサイズが下地
基板に第1のチップ配列パターンを転写した第1の投影
式露光装置のフィールドサイズよりも広い第2の投影式
露光装置を用いて複数の第2のチップ配列パターンをア
ライメント、ショットする操作を含む露光方法におい
て、予め前記第1の投影式露光装置のディストーション
と第2の投影式露光装置のディストーションとを計測
し、その計測結果のデータに基づいて、前記第2のチッ
プ配列パターンに相当する複数の前記第1のチップ配列
パターンのディストーションと前記第2のチップ配列パ
ターンのディストーションの差が小さくなるように、前
記広フィールドの第2の投影式露光装置のフィールドか
ら転写サイズを選び出し、その転写サイズに合わせてブ
ラインドを設定した後、アライメント、ショットを実行
することを特徴とする。
According to the present invention, a plurality of second projection exposure apparatuses are used by using a second projection exposure apparatus whose field size is larger than the field size of the first projection exposure apparatus in which the first chip arrangement pattern is transferred to the underlying substrate. In an exposure method including an operation of aligning and shooting the two chip arrangement patterns, the distortion of the first projection type exposure apparatus and the distortion of the second projection type exposure apparatus are measured in advance, and based on data of the measurement results. The second projection expression of the wide field is set such that the difference between the distortion of the plurality of first chip arrangement patterns corresponding to the second chip arrangement pattern and the distortion of the second chip arrangement pattern is reduced. After selecting the transfer size from the field of the exposure equipment and setting the blinds according to the transfer size Alignment, and executes a shot.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、実施例を用い図面を参照して説明する。図1は、本
発明の実施例1及び実施例2において第2回目のフォト
リソグラフィ工程で用いられる、広フィ−ルド投影式露
光装置の構成図である。図1と図11とを比較して、本
願発明を実施する際に第2のフォトリソグラフィ工程で
用いられる広フィールドの投影式露光装置は、レチクル
2b上(露光用光源に近い側)にブラインド45を備え
ている点が、従来の投影式露光装置と異なっている。そ
のブラインド45は、一例を図2及び図3(a)に示す
ような、4枚の羽板を2枚ずつ縦方向、横方向に向い合
せに間隔を調整できるように配置したものや、図3
(b)に示すようなL字型の羽板を2枚向い合せに配置
したものからなる。このような構造のブラインド45で
は、モータ46(図1参照)を駆動してそれぞれの羽板
を図3中に太い矢印で示す方向に前後に移動させること
により、開口面積を調整できる。開口面積の調整は、後
に詳述するように、ブラインド制御系44が記憶手段4
0からのデータに基づいてモータ46を駆動することに
より、行われる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings using examples. FIG. 1 is a configuration diagram of a wide field projection type exposure apparatus used in the second photolithography step in the first and second embodiments of the present invention. Comparing FIG. 1 with FIG. 11, a wide-field projection exposure apparatus used in the second photolithography step when practicing the present invention is provided with a blind 45 on the reticle 2b (closer to the exposure light source). Is different from the conventional projection type exposure apparatus. The blind 45 is, for example, as shown in FIG. 2 and FIG. 3 (a) in which four blades are arranged two by two so that the interval can be adjusted in the vertical and horizontal directions. 3
It consists of two L-shaped wings as shown in FIG. In the blind 45 having such a structure, the opening area can be adjusted by driving the motor 46 (see FIG. 1) to move each wing plate back and forth in the direction indicated by the thick arrow in FIG. The adjustment of the opening area is performed by the blind control system 44 as described later in detail.
This is performed by driving the motor 46 based on data from 0.

【0023】ブラインド45とその制御系以外の構成
は、図11に示す従来の投影式露光装置の構成と、ほぼ
同じである。すなわち、ウエハステ−ジ7は、レ−ザ−
干渉計システム8で位置が測定され、モータ6で移動さ
れる。ウエハ1aには、第1の投影式露光装置を用いて
転写された第1の図形(図示せず)が、予め転写されて
いる。その第1の図形転写に用いられる第1の投影式露
光装置のフィールドサイズは、図1に示した第2の投影
式露光装置のフィールドサイズより狭い。折返しミラ−
9は、照射光の進路を変える。レンズ10は、照射光を
収束させる。ハ−フミラー11は、照射光を透過させウ
エハ1a上のショット間配列誤差計測用マ−ク(後述す
る)の反射光の光路を変える。レンズ12は、反射光を
CCDカメラ4に結像させる。CCDカメラ4のショッ
ト間配列誤差計測用マ−ク画像は、画像処理手段41に
与えられる。画像処理手段41はステ−ジ制御系43に
指令を出し、モ−タ6を駆動してウエハステ−ジ7を移
動させる。そしてマ−ク位置を計測し、理想格子からの
ずれ量を記憶手段40に送る(後述する)。記憶手段4
0は又、予め第1の投影光学系におけるディスト−ショ
ンによる理想格子からのずれ量と、広フィ−ルドの第2
の投影光学系3bにおけるディスト−ションに基づく理
想格子からのずれ量とを、記憶している。
The configuration other than the blind 45 and its control system is substantially the same as the configuration of the conventional projection type exposure apparatus shown in FIG. That is, the wafer stage 7 is
The position is measured by the interferometer system 8 and moved by the motor 6. A first figure (not shown) transferred by using the first projection type exposure apparatus is transferred onto the wafer 1a in advance. The field size of the first projection exposure apparatus used for the first graphic transfer is smaller than the field size of the second projection exposure apparatus shown in FIG. Folded mirror
9 changes the course of irradiation light. The lens 10 converges the irradiation light. The half mirror 11 transmits the irradiation light and changes the optical path of the reflected light of the mark for measuring the arrangement error between shots (described later) on the wafer 1a. The lens 12 causes the reflected light to form an image on the CCD camera 4. The mark image for measuring the arrangement error between shots of the CCD camera 4 is given to the image processing means 41. The image processing means 41 issues a command to the stage control system 43 and drives the motor 6 to move the wafer stage 7. Then, the mark position is measured, and the deviation from the ideal lattice is sent to the storage means 40 (described later). Storage means 4
0 also indicates the amount of deviation from the ideal grating due to the distortion in the first projection optical system and the second field of the wide field in advance.
And the shift amount from the ideal grating based on the distortion in the projection optical system 3b.

【0024】本発明においては、互いにフィ−ルドサイ
ズの異なる投影式露光装置間でのアライメントで、特
に、下地基板(ウエハ1a)に第1の図形を転写する際
に用いる第1の投影式露光装置よりもフィールドサイズ
の広い第2の投影式露光装置で第2の図形を転写する場
合、第1の投影光学系におけるディストーションに基づ
く投影像のずれ量と、広フィ−ルドの第2の投影光学系
におけるディスト−ションに基づく投影像のずれ量とを
予め計測し、それぞれの露光装置を用いた場合の理想格
子からのずれ量のマップを、記憶手段40に記憶させ
る。
In the present invention, a first projection exposure apparatus used for transferring a first figure to an underlying substrate (wafer 1a) in alignment between projection exposure apparatuses having different field sizes from each other. When the second figure is transferred by the second projection type exposure apparatus having a larger field size, the displacement of the projection image based on the distortion in the first projection optical system and the second field of the second field The shift amount of the projected image based on the distortion in the system is measured in advance, and a map of the shift amount from the ideal lattice when each of the exposure devices is used is stored in the storage means 40.

【0025】その上で、ウエハ1a上の第1の図形にお
いて、第2の広フィ−ルド投影式露光装置の1ショット
で露光できる最大の領域(最大転写サイズ)に相当する
領域に含まれる複数のショットに対し、投影像のずれ量
及び位置を記憶手段40から呼び出す。又、第2の広フ
ィ−ルド投影式露光装置の最大転写サイズにおける投影
像のずれ量及び位置を記憶手段40から呼び出す。そし
て、第1の投影光学系における投影像のずれ量と第2の
投影光学系における投影像のずれ量との差を、演算処理
手段42で演算する。上記のずれ量の差が予め定めた規
格を越えているときは、第2の広フィ−ルド投影式露光
装置の転写サイズ(1ショットでウエハ1aに紫外線照
射する領域)を最大転写サイズからチップ単位で縮小
し、再度、ずれ量の差を演算する。この操作をずれ量差
が規格以内になるまで繰り返し、最適な転写サイズを探
し出す。
Then, in the first figure on the wafer 1a, a plurality of areas included in an area corresponding to the maximum area (maximum transfer size) that can be exposed by one shot of the second wide field projection type exposure apparatus. The shift amount and the position of the projected image are called from the storage means 40 for the shot of. The shift amount and the position of the projected image at the maximum transfer size of the second wide field projection type exposure apparatus are called from the storage means 40. Then, the difference between the amount of shift of the projected image in the first projection optical system and the amount of shift of the projected image in the second projection optical system is calculated by the arithmetic processing means 42. If the difference between the deviation amounts exceeds a predetermined standard, the transfer size of the second wide field projection type exposure apparatus (the area where the wafer 1a is irradiated with ultraviolet light in one shot) is changed from the maximum transfer size to the chip size. The unit is reduced in units, and the difference in the amount of displacement is calculated again. This operation is repeated until the difference between the deviation amounts falls within the standard, and an optimum transfer size is found.

【0026】最適転写サイズを決めた後、ウエハ1a上
に形成されている残りの第1の図形のうち、上記の操作
により最適転写サイズが求まった領域に隣接する複数の
チップに対し、第2の広フィ−ルド投影式露光装置の最
大転写サイズに相当する領域に含まれる複数のショット
についても、同様に、第1の投影式露光装置と第2の投
影式露光装置との間の投影像のずれ量の差を演算し、ず
れ量差が規格内になるように最適転写サイズを探し出
す。
After the optimum transfer size is determined, the remaining first figures formed on the wafer 1a are subjected to the second operation for a plurality of chips adjacent to the area where the optimum transfer size has been obtained by the above operation. Similarly, for a plurality of shots included in an area corresponding to the maximum transfer size of the wide field projection type exposure apparatus, the projected image between the first projection type exposure apparatus and the second projection type exposure apparatus Then, the optimum transfer size is found such that the difference between the deviation amounts is within the standard.

【0027】上記の方法でウエハ−上の全ての領域に対
し、最適転写サイズを探し出し記憶手段40に記憶させ
る。
With the above method, the optimum transfer size is found for all the areas on the wafer and stored in the storage means 40.

【0028】そして、広フィールドでの第2のステップ
・アンド・リピート露光を開始するが、その際、記憶手
段40に記憶させておいた最適転写サイズを呼び出し、
ブラインド45の開口形状を最適転写サイズに設定し、
レチクル2b及びウエハ1aを転写位置まで移動させ、
ショットを実行してゆく。
Then, the second step-and-repeat exposure in a wide field is started. At this time, the optimum transfer size stored in the storage means 40 is called,
Set the opening shape of the blind 45 to the optimal transfer size,
Moving the reticle 2b and the wafer 1a to the transfer position,
Execute the shot.

【0029】本発明においては、上述のように、第1の
投影式露光装置で転写したウエハ上の第1の図形と広フ
ィ−ルドの第2の投影式露光装置で転写すべきレチクル
上の第2の図形との間で、それぞれの露光装置における
ディストーションによるずれ量の差が一定値以下になる
ように最適な転写サイズを求めてから、実際のショット
を実行する。従って、ディストーションによってもたら
されるアライメントの誤差の最大値そのものが低減す
る。しかも、その効果は、ディストーションの計測と計
算処理のみで、容易に得られる。
In the present invention, as described above, the first figure on the wafer transferred by the first projection type exposure apparatus and the reticle to be transferred by the wide field second projection type exposure apparatus are used. An actual shot is executed after an optimum transfer size is determined so that the difference between the amounts of displacement due to distortion in the respective exposure apparatuses and the second figure is equal to or smaller than a predetermined value. Therefore, the maximum value of the alignment error caused by the distortion is reduced. Moreover, the effect can be easily obtained only by distortion measurement and calculation processing.

【0030】次に、上記のアライメント操作は、ウエハ
1a上に予め第1の図形を転写するときにショット間の
位置ずれ(ショット間配列誤差)が無いものとした場合
の操作であるが、実際上は、第1の図形にショット間配
列誤差が生じるのは避けられない。以下に、第1の図形
にショット間配列誤差が生じている場合のアライメント
操作について、説明する。これまでの説明から分るよう
に、第1の露光装置より広フィールドの第2の露光装置
を用いて第2の図形を第1の図形にアライメントすると
き、第2の投影露光の際の転写サイズ中には、通常、第
1の図形を投影露光した際の複数のショット分が含まれ
ている。従って、ウェハ1a上の第1の図形にレチクル
上の第2の図形をアライメントするときには、第1の図
形におけるショット間配列誤差(図9(a)参照。後述
する)を考慮して位置合せしなければならない。
Next, the above alignment operation is an operation in the case where there is no positional deviation between shots (inter-shot arrangement error) when the first figure is transferred onto the wafer 1a in advance. Above, it is inevitable that an inter-shot arrangement error occurs in the first figure. Hereinafter, an alignment operation performed when an inter-shot arrangement error occurs in the first figure will be described. As can be seen from the above description, when aligning the second figure with the first figure using the second exposure apparatus having a wider field than the first exposure apparatus, the transfer at the time of the second projection exposure is performed. The size usually includes a plurality of shots when the first figure is projected and exposed. Therefore, when aligning the second graphic on the reticle with the first graphic on the wafer 1a, the alignment is performed in consideration of the arrangement error between shots in the first graphic (see FIG. 9A, which will be described later). There must be.

【0031】本発明においては、ウエハ1a上に転写す
べき第1の図形23a(図9(b)参照)に含まれるチ
ップ内に、ショット間配列誤差を計測するためのマ−ク
46(同)を挿入しておく。そして、そのマ−ク位置に
基づいて、ショット間配列誤差を含んだ、第1の投影光
学系のディスト−ションによる投影像のずれ量を計測
し、ずれ量マップを記憶手段40に記憶させる。又、第
2の広フィールド投影光学系におけるディストーション
による投影像のずれ量マップを、記憶手段40に記憶さ
せておく。
In the present invention, a mark 46 for measuring an inter-shot arrangement error is provided in a chip included in the first figure 23a to be transferred onto the wafer 1a (see FIG. 9B). ) Is inserted. Then, based on the mark position, the shift amount of the projected image due to the distortion of the first projection optical system including the arrangement error between shots is measured, and the shift amount map is stored in the storage means 40. Further, a map of a shift amount of a projected image due to distortion in the second wide-field projection optical system is stored in the storage unit 40.

【0032】その後、ウエハ上の第1の図形の内、第2
の広フィ−ルド投影式光学系の最大の転写サイズに相当
する領域内に含まれる複数のショットにおける、ショッ
ト間配列誤差を含むずれ量と、第2の投影光学系におけ
るずれ量とを比較する。そして、第1の投影光学系の複
数のショットにおけるショット間配列誤差を含んだずれ
量と、第2の広フィ−ルド投影式露光装置のずれ量との
差が予め定めた規格値に収まるまで、第2の広フィ−ル
ド投影式光学系の転写サイズをチップ単位で縮小してゆ
き、最適転写サイズを求める。残った第1の図形の内、
上記の操作で最適転写サイズを求めた領域に隣接する領
域についても、同様にして最適転写サイズを求める。こ
の操作を繰り返してウエハ上の全領域に対して最適転写
サイズを定め、記憶手段40に記憶させる。
Then, of the first figures on the wafer,
Of a plurality of shots included in an area corresponding to the maximum transfer size of the wide field projection type optical system, including the arrangement error between shots, and the amount of deviation in the second projection optical system. . Until the difference between the shift amount including the alignment error between shots in the plurality of shots of the first projection optical system and the shift amount of the second wide field projection type exposure apparatus falls within a predetermined standard value. Then, the transfer size of the second wide field projection type optical system is reduced in units of a chip, and the optimum transfer size is obtained. Of the remaining first figures,
The optimum transfer size is similarly obtained for the area adjacent to the area for which the optimum transfer size has been obtained by the above operation. By repeating this operation, the optimum transfer size is determined for the entire area on the wafer, and is stored in the storage means 40.

【0033】その上で第2の投影式光学系でステップ・
アンド・リピートでショットを行ってゆくが、その際、
ブラインド45の開口形状を予め選定しておいた最適転
写サイズに合せて設定し、レチクル2bとウエハ1aと
を所定の位置に移動させたのちショットを行うという操
作を繰り返してゆく。
Then, the second projection type optical system performs step
I will make a shot with and repeat,
The operation of setting the opening shape of the blind 45 in accordance with the optimal transfer size selected in advance, moving the reticle 2b and the wafer 1a to predetermined positions, and then performing a shot is repeated.

【0034】以下に、実施例を用いて、具体的に説明す
る。
Hereinafter, a specific description will be given using examples.

【0035】(実施例1)本実施例では、先ず、図4
(a)に示す4面付けレチクル(4個のチップCa1〜C
a4を、一例として2行2列の配列パターン=第1のチッ
プ配列パターン=で配置したレチクル)と第1の投影式
露光装置とを用い、ウエハ1a上に、それぞれ4個のチ
ップを含む第1のチップ配列パターンを、10行7列の
70ショットで転写する。その結果のチップ配列状態
を、図5に示す。図5を参照して、破線で区分された1
領域が、1チップである。実線で区分された1領域が、
第1の投影露光の際の転写サイズである。ウエハ上に
は、280個のチップが20行14列で配列されてい
る。
(Embodiment 1) In this embodiment, first, FIG.
(A) A 4-imposition reticle (four chips C a1 to C a1)
a4 is, for example, a reticle arranged in an array pattern of 2 rows and 2 columns = a first chip array pattern =) and a first projection exposure apparatus, and a wafer 1a including four chips is used. One chip array pattern is transferred by 70 shots in 10 rows and 7 columns. FIG. 5 shows the resulting chip arrangement state. Referring to FIG. 5, 1 indicated by a broken line
The area is one chip. One area divided by a solid line is
This is the transfer size at the time of the first projection exposure. On the wafer, 280 chips are arranged in 20 rows and 14 columns.

【0036】次に、第1の投影式露光装置よりも広フィ
−ルドの第2の投影式露光装置と、図4(b)に示す2
5面付けの第2のレチクル(25個のチップCb1〜Cb
25 を、一例として5行5列の配列パターン=第2のチ
ップ配列パターン=で配置したレチクル)とを用い、ウ
エハ1a上に既に形成されている(4面付けレチクルに
よる)チップ配列に対して、レチクル2b上の第2のチ
ップ配列パターンをアライメントし、ショットしてゆ
く。図6に、第1の露光装置にも第2の露光装置にもデ
ィストーションが全く無く、アライメントが理想的に行
われたとした場合の状態を示す。図6において、細い実
線で区分された1領域が、ウエハ1a上に形成されてい
る第1の図形における転写サイズである。太い実線で区
分された領域1が、レチクル2a上の第2のチップ配列
パターンの最大転写サイズである。従って、本来なら、
第2のフォトリソグラフ工程では、25面付けレチクル
を用い、4行3列の12ショットで1ウエハを露光する
ことになる。
Next, a second projection type exposure apparatus having a wider field than the first projection type exposure apparatus, and a second projection type exposure apparatus shown in FIG.
5 Imposition of a second reticle (25 chips C b1 to CB
25 is used as an example, using an array pattern of 5 rows and 5 columns = a reticle arranged in a second chip array pattern =) and a chip array already formed on the wafer 1a (by a 4-sided reticle). The second chip arrangement pattern on the reticle 2b is aligned and shot. FIG. 6 shows a state in which the first exposure apparatus and the second exposure apparatus have no distortion and alignment is ideally performed. In FIG. 6, one area divided by a thin solid line is the transfer size of the first figure formed on the wafer 1a. The area 1 divided by the thick solid line is the maximum transfer size of the second chip array pattern on the reticle 2a. Therefore, originally,
In the second photolithographic process, one wafer is exposed with 12 shots in 4 rows and 3 columns using a 25-imposition reticle.

【0037】本実施例においては、第1の露光装置にも
第2の露光装置にもディストーションがあるので、それ
らのディストーションに起因するアライメントの誤差
を、以下のように補正しながら、ショットを実行してゆ
く。すなわち、ウエハ上に配列されたチップ(図5)に
対してレチクル上の第2のチップ配列パターンを図6に
示すように重ねてショットしてゆく場合、予め第1の投
影光学系におけるレンズ・ディストーションによる投影
像のずれ量と、第2の広フィ−ルド投影光学系2bにお
けるディスト−ションによる投影像のずれ量とを、それ
ぞれ図7(a),(b)中に○印で示す位置で計測し、
それぞれにおける計測位置および投影像のずれ量を記憶
手段40に記憶させる。
In this embodiment, since the first exposure apparatus and the second exposure apparatus have distortion, the shot is executed while correcting the alignment error caused by the distortion as follows. I will do it. In other words, when the second chip arrangement pattern on the reticle is shot by overlapping the chips (FIG. 5) arranged on the wafer as shown in FIG. The positions indicated by the circles in FIGS. 7A and 7B respectively indicate the amount of displacement of the projected image due to distortion and the amount of displacement of the projected image due to distortion in the second wide field projection optical system 2b. Measured with
The measurement position and the amount of deviation of the projected image in each case are stored in the storage means 40.

【0038】次に、ウエハ上に配列されたチップの内、
第2の投影光学系の1ショットで転写できる最大の領域
(最大転写サイズ)に相当する領域に含まれる第1のチ
ップ配列パタ−ン数個分に対し、第1の投影光学系にお
ける投影像のずれ量及び計測位置を記憶手段40から呼
び出す。又、広フィ−ルドの第2の投影式露光装置にお
ける第2の配列パタ−ン一個分の領域(最大転写サイ
ズ)における投影像のずれ量及び計測位置を、記憶手段
40から呼び出す。そして、第1の投影光学系における
投影像のずれ量と第2の投影光学系における投影像のず
れ量との差を、演算処理手段42で演算する。そのずれ
量の差が予め定めておいた規格値(例えば、±100n
m)を越えていれば、第2の広フィ−ルド投影式露光装
置上で、第2のレチクル上の第2のチップ配列パタ−ン
から転写するサイズを、チップ単位で縮小する。つま
り、転写サイズを、最大転写サイズからチップ単位で小
さくする。そして、縮小した転写サイズに対し再度、ず
れ量差を演算する。この操作をずれ量差が規格値±10
0nm以下になるまで繰り返して、最適転写サイズ(図
8参照)を探す。
Next, of the chips arranged on the wafer,
An image projected by the first projection optical system for several first chip arrangement patterns included in an area corresponding to a maximum area (maximum transfer size) that can be transferred by one shot of the second projection optical system. The shift amount and the measurement position are called from the storage means 40. In addition, the shift amount and the measurement position of the projected image in the area (maximum transfer size) for one second arrangement pattern in the wide field second projection type exposure apparatus are called from the storage means 40. Then, the difference between the amount of shift of the projected image in the first projection optical system and the amount of shift of the projected image in the second projection optical system is calculated by the arithmetic processing means 42. The difference between the deviation amounts is a predetermined standard value (for example, ± 100 n
If it exceeds m), the size transferred from the second chip array pattern on the second reticle on the second wide field projection type exposure apparatus is reduced in chip units. That is, the transfer size is reduced in chip units from the maximum transfer size. Then, the shift amount difference is calculated again for the reduced transfer size. When this operation is performed, the difference in deviation
The process is repeated until the size becomes 0 nm or less, and the optimum transfer size (see FIG. 8) is searched.

【0039】最適転写サイズの決定後、残りの第1の図
形のうち、上記の操作により最適転写サイズを求めた領
域に隣接するチップ配列パターンに対しても、上と同様
にして二つの露光装置間で投影像のずれ量の差を演算
し、そのずれ量差が規格値±100nm以下になるよう
に最適転写サイズを探す。上記の操作を繰り返して、ウ
エハ−1a上の全ての領域に対して最適転写サイズを探
し出し、記憶手段40に記憶させる。
After the determination of the optimum transfer size, of the remaining first figures, the chip exposure pattern adjacent to the area for which the optimum transfer size has been determined by the above operation is also subjected to two exposure apparatuses in the same manner as above. A difference in the amount of displacement of the projected image is calculated between the two, and an optimum transfer size is searched so that the difference in the amount of displacement becomes a standard value ± 100 nm or less. By repeating the above operation, the optimum transfer size is found for all the areas on the wafer-1a, and stored in the storage means 40.

【0040】その上で、広フィ−ルド投影式露光装置で
アライメント、ショットを行ってゆく。その際、図2に
示すように、各ショット毎に記憶手段40に記憶させた
最適転写サイズを呼び出し、ブラインド45で転写領域
の設定を行い、レチクル2b及びウエハステ−ジ1aを
転写位置まで移動させ、アライメント、ショットを行
う。この操作を、ステップ・アンド・リピートで繰り返
してゆく。
Then, alignment and shot are performed by a wide field projection type exposure apparatus. At this time, as shown in FIG. 2, the optimum transfer size stored in the storage means 40 is called for each shot, the transfer area is set by the blind 45, and the reticle 2b and the wafer stage 1a are moved to the transfer position. Perform alignment, shots. This operation is repeated in a step-and-repeat manner.

【0041】(実施例2)次に、ウエハ1a上の第1の
図形にショット間のずれが生じている場合のアライメン
ト操作を、実施例2に依って説明する。通常、広フィ−
ルドの第2の投影式露光装置を用い、第1の投影式露光
装置で転写した第1のチップ配列パタ−ンよりもチップ
数の多い第2のチップ配列パタ−ンを転写する場合は、
ウェハ上に形成された第1のチップ配列パタ−ンどうし
の間には、図9(a)にその一例を示すような、チップ
配列パターン間の配列誤差つまり、第1の投影露光時の
ショット間のずれに起因する配列誤差が含まれている。
(Embodiment 2) Next, an alignment operation in the case where a shift between shots has occurred in the first figure on the wafer 1a will be described with reference to Embodiment 2. Usually a wide field
When transferring a second chip arrangement pattern having a larger number of chips than the first chip arrangement pattern transferred by the first projection exposure apparatus using the second projection type exposure apparatus of
FIG. 9A shows an example of an arrangement error between chip arrangement patterns between the first chip arrangement patterns formed on the wafer, that is, a shot at the time of the first projection exposure. An alignment error due to the deviation between the two is included.

【0042】そこで、本実施例では、図9(b)に示す
ように、第1のチップ配列パタ−ンに含まれるチップ
に、ショット間配列誤差を計測するマ−ク46を、予め
挿入しておく。そして、そのマ−ク位置に基づいて、第
1の投影光学系における、ショット間誤差を含んだずれ
量および位置と、広フィ−ルド投影光学系におけるずれ
量(X,Y)および位置とを計測し、両方の計測結果か
ら得られるずれ量のマップ(ディストーションマップ)
を記憶手段40に記憶させておく。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 9B, a mark 46 for measuring an inter-shot arrangement error is inserted in advance into a chip included in the first chip arrangement pattern. Keep it. Then, based on the mark position, a shift amount and a position including an error between shots in the first projection optical system and a shift amount (X, Y) and a position in the wide field projection optical system are determined. A map of the amount of deviation obtained from both measurement results (distortion map)
Is stored in the storage means 40.

【0043】その上で、広フィ−ルド投影式露光装置の
最大転写サイズに相当する領域に含まれる最大数の第1
のチップ配列パタ−ンにおける、ショット間誤差を含ん
だずれ量マップと、第2の投影光学系のずれ量マップと
から、広フィ−ルド投影式露光装置におけるずれ量の差
が予め定めた規格値以下になるように広フィ−ルド投影
式光学系の転写サイズを選び記憶させてゆく。そして、
実際に露光を行う段階では、ブラインド45の開口形状
を選択した最適転写サイズに合わせて設定し、レチクル
2b及びウエハ1aを所定の転写位置に移動し、アライ
メント、ショットを実行してゆく。
Then, the maximum number of the first number included in the area corresponding to the maximum transfer size of the wide field projection type exposure apparatus
The difference in the amount of deviation in the wide field projection type exposure apparatus is determined in advance from the deviation amount map including an error between shots and the deviation amount map of the second projection optical system in the chip arrangement pattern of FIG. The transfer size of the wide field projection type optical system is selected and stored so as to be smaller than the value. And
At the stage of actually performing exposure, the opening shape of the blind 45 is set in accordance with the selected optimum transfer size, the reticle 2b and the wafer 1a are moved to predetermined transfer positions, and alignment and shot are executed.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、第1の
投影式露光装置にてウエハ上に転写した第1の図形に、
フィ−ルドサイズが第1の投影式露光装置より広い第2
の投影式露光装置でレチクル上の第2の図形をアライメ
ントする場合、予め第1の投影式光学系におけるディス
トーションによる投影像のずれ量と、第2の投影式光学
系におけるディストーションによる投影像のずれ量とを
計測し、第1の図形と第2の図形とのずれ量の差が予め
定めた一定値以下になるまで、広フィールドの第2の投
影光学系における転写サイズをチップ単位で縮小する。
As described above, according to the present invention, the first pattern transferred onto the wafer by the first projection type exposure apparatus is
A second field having a larger field size than the first projection exposure apparatus
When aligning a second figure on a reticle with the projection type exposure apparatus, the amount of displacement of the projected image due to distortion in the first projection type optical system and the amount of displacement of the projected image due to distortion in the second projection type optical system are determined in advance. And the transfer size in the wide-field second projection optical system is reduced in chip units until the difference between the shift amounts of the first graphic and the second graphic is equal to or smaller than a predetermined fixed value. .

【0045】これにより本発明によれば、ウエハ上の第
1の図形とレチクル上の第2の図形との間の、二つの露
光装置のディストーションの相違に基づくアライメント
のずれそのものを小さくできる。従って、アライメント
精度を向上させることができる。
Thus, according to the present invention, it is possible to reduce the deviation of the alignment itself between the first figure on the wafer and the second figure on the reticle due to the difference in distortion between the two exposure apparatuses. Therefore, alignment accuracy can be improved.

【0046】本発明はまた、ウエハ上の第1の図形に対
し、第1の図形におけるショット間配列誤差を含む投影
像のずれ量を計測するマ−クを設けている。
According to the present invention, there is provided a mark for measuring a deviation amount of a projection image including an alignment error between shots in the first figure with respect to the first figure on the wafer.

【0047】これにより本発明によれば、ウエハ上の第
1の図形にショット間の配列誤差がある場合でも、レチ
クル上の第2の図形を精度よくアライメントすることが
できる。
Thus, according to the present invention, even when there is an alignment error between shots in the first figure on the wafer, it is possible to accurately align the second figure on the reticle.

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

【図1】本発明の実施に用いられる広フィ−ルドの第2
の投影式露光装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a second view of a wide field used in the practice of the present invention.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection type exposure apparatus.

【図2】図1に示す広フィ−ルド投影式光学装置におけ
るアライメント露光時のフィールドサイズと最適転写サ
イズとの関係を模式的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a relationship between a field size and an optimum transfer size at the time of alignment exposure in the wide field projection optical device shown in FIG.

【図3】図1に示す広フィ−ルド投影式光学装置に用い
られるブラインドの構造を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a view schematically showing a structure of a blind used in the wide-field projection optical device shown in FIG.

【図4】第1の投影式光学系に用いられる第1のレチク
ル上のチップ配列パタ−ンを示す図及び、広フィールド
投影式光学系に用いられる第2のレチクル上のチップ配
列パタ−ンを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a chip arrangement pattern on a first reticle used in a first projection optical system, and a chip arrangement pattern on a second reticle used in a wide field projection optical system. FIG.

【図5】第1の投影式露光装置によりウエハ上に転写し
たチップ配列パタ−ンを示す図である。
FIG. 5 is a view showing a chip arrangement pattern transferred onto a wafer by a first projection type exposure apparatus.

【図6】図5に示すチップ配列パタ−ンに、広フィ−ル
ドの第2の投影式露光装置で第2のチップ配列パターン
をアライメントした状態を示す図である。
6 is a view showing a state in which a second chip array pattern is aligned with the chip array pattern shown in FIG. 5 by a wide field second projection type exposure apparatus.

【図7】第1の投影式光学系における理想格子からのず
れ量計測位置を示す図及び、広フィ−ルドの第2の投影
式光学系における理想格子からのずれ量計測位置を示す
図である。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a displacement measuring position from an ideal grating in the first projection optical system and a diagram showing a displacement measuring position from the ideal grating in a wide field second projection optical system; is there.

【図8】最適転写サイズを説明するための模式図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an optimum transfer size.

【図9】第1の投影式露光装置に図形転写時に生じたシ
ョット間配列誤差を模式的に示す図および、ショット間
配列誤差測定用マ−クを示す図である。
FIG. 9 is a view schematically showing an inter-shot arrangement error generated in the first projection exposure apparatus at the time of pattern transfer, and a view showing a mark for measuring an inter-shot arrangement error.

【図10】ウエハ上にレジストパタ−ンを形成形成する
ときの、レチクル、投影光学系及びウエハの基本的な配
置関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a basic arrangement of a reticle, a projection optical system, and a wafer when a resist pattern is formed on a wafer.

【図11】LSIの製造に従来用いられる投影式露光装
置の構成の一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a configuration of a projection exposure apparatus conventionally used for manufacturing an LSI.

【図12】投影光学系のディスト−ションによる投影像
の誤差の一例を示す図および、他の例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an error of a projection image due to a distortion of the projection optical system, and a diagram illustrating another example.

【図13】ウエハ上の第1の図形と第2のレチクル上の
第2の図形とを好ましい状態でアライメントした状態を
示す図、ウエハ上の第1の図形と第2のレチクル上の第
2の図形とを通常のアライメント操作でアライメントし
た状態を示す図および、通常のアライメント操作でアラ
イメントが正常に行われたときの、ウエハ上のアライメ
ントマ−クとレチクル上のアライメントマークの位置関
係を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a state in which a first graphic on a wafer and a second graphic on a second reticle are aligned in a preferable state, and the first graphic on the wafer and the second graphic on the second reticle. FIG. 3 is a view showing a state in which the figure is aligned by a normal alignment operation and a positional relationship between an alignment mark on a wafer and an alignment mark on a reticle when alignment is normally performed by the normal alignment operation. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a ウエハ 2,2b レチクル 3,3b 投影式光学系 4 ITVカメラ 5,6 モータ 7 ウエハステージ 8 レーザ干渉計システム 9 折返しミラー 10,12 レンズ 11 ハーフミラー 20a,20b 投影像 21,21a,21b 図形 22a,22b アライメントマーク 23a,23b チップ配列パターン 30,40 記憶手段 31,41 画像処理手段 32,42 補正量演算手段 33 移動手段 43 レチクル及びウエハステージ制御手段 44 ブラインド制御手段 45 ブラインド 46 ショット間配列誤差計測用マーク Reference Signs List 1, 1a Wafer 2, 2b Reticle 3, 3b Projection optical system 4 ITV camera 5, 6 Motor 7 Wafer stage 8 Laser interferometer system 9 Folding mirror 10, 12 Lens 11 Half mirror 20a, 20b Projected image 21, 21a, 21b Figures 22a, 22b Alignment marks 23a, 23b Chip arrangement pattern 30, 40 Storage means 31, 41 Image processing means 32, 42 Correction amount calculation means 33 Moving means 43 Reticle and wafer stage control means 44 Blind control means 45 Blind 46 Array between shots Error measurement mark

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィールドサイズが下地基板に第1のチ
ップ配列パターンを転写した第1の投影式露光装置のフ
ィールドサイズよりも広い第2の投影式露光装置を用い
て複数の第2のチップ配列パターンをアライメント、シ
ョットする操作を含む露光方法において、 予め前記第1の投影式露光装置のディストーションと第
2の投影式露光装置のディストーションとを計測し、 その計測結果のデータに基づいて、前記第2のチップ配
列パターンに相当する複数の前記第1のチップ配列パタ
ーンのディストーションと前記第2のチップ配列パター
ンのディストーションの差が小さくなるように、前記広
フィールドの第2の投影式露光装置のフィールドから転
写サイズを選び出し、 その転写サイズに合わせてブラインドを設定した後、ア
ライメント、ショットを実行することを特徴とする露光
方法。
1. A plurality of second chip arrangements using a second projection exposure apparatus having a field size wider than a field size of a first projection exposure apparatus in which a first chip arrangement pattern is transferred to a base substrate. In an exposure method including an operation of aligning and shooting a pattern, the distortion of the first projection type exposure apparatus and the distortion of the second projection type exposure apparatus are measured in advance, and based on the measurement result data, The field of the wide field second projection type exposure apparatus is set such that the difference between the distortion of the plurality of first chip arrangement patterns corresponding to the two chip arrangement patterns and the distortion of the second chip arrangement pattern is reduced. Select the transfer size from, set the blinds according to the transfer size, and then align And performing a shot.
【請求項2】 フィ−ルドサイズが下地基板に第1のチ
ップ配列パタ−ンを転写した第1の投影式露光装置のフ
ィールドサイズよりも広い第2の投影式露光装置を用い
て複数の第2のチップ配列パタ−ンをアライメント、シ
ョットする操作を含む露光方法において、 前記第1のチップ配列パターンに、下地基板上の複数の
第1のチップ配列パタ−ンのショット間配列誤差を含む
ディスト−ションを計測するためのマ−クを設け、 前記第1のチップ配列パタ−ンと前記第2のチップ配列
パタ−ンとの位置合わせに際して、前記マ−クを計測
し、その計測値と予め計測した前記第2の投影式露光装
置のディスト−ションとの差が小さくなるように前記広
フィ−ルドの第2の投影式露光装置のフィ−ルドから転
写サイズを選び出し、 その転写サイズに合わせてブラインドを設定した後、ア
ライメント、ショットを実行することを特徴とする露光
方法。
2. A plurality of second projection type exposure apparatuses using a second projection type exposure apparatus whose field size is larger than the field size of the first projection type exposure apparatus in which the first chip arrangement pattern is transferred to the underlying substrate. An exposure method including an operation of aligning and shot of the chip arrangement pattern of claim 1, wherein the first chip arrangement pattern includes a shot-to-shot arrangement error of a plurality of first chip arrangement patterns on a base substrate. A mark for measuring the position of the first chip arrangement pattern and the second chip arrangement pattern, the mark is measured, and the measured value is set in advance. A transfer size is selected from the wide field of the second projection type exposure apparatus so that a difference between the measured and the distortion of the second projection type exposure apparatus is reduced. An exposure method, wherein after setting a blind according to the conditions, an alignment and a shot are executed.
【請求項3】 基板上に第1の投影式露光装置を用いて
第1の図形を転写した後、前記第1の投影式露光装置よ
りもフィ−ルドサイズの広い第2の投影式露光装置を用
いて、前記基板上に転写された第1の図形にレチクル上
の第2の図形をアライメントし、ショットする工程を含
む露光方法において、 前記第2の図形を転写する際の転写サイズを、予め計測
しておいた前記第1の投影式露光装置における投影像の
ディストーションに基づくずれ量及び位置並びに前記第
2の投影式露光装置における投影像のディストーション
に基づくずれ量及び位置から求めた、前記二つの投影式
露光装置間における投影像のずれ量の差が予め定めた一
定値以下になるように、第2の投影式露光装置のフィー
ルドサイズで決まる最大転写サイズから狭めることを特
徴とする露光方法。
3. After transferring a first figure onto a substrate using a first projection exposure apparatus, a second projection exposure apparatus having a larger field size than the first projection exposure apparatus is used. In an exposure method including a step of aligning a second figure on a reticle with a first figure transferred onto the substrate and using a shot, a transfer size for transferring the second figure is set in advance. The above-described two values obtained from the measured shift amount and position based on the distortion of the projected image in the first projection type exposure apparatus and the measured shift amount and position based on the distortion of the projected image in the second projection type exposure apparatus. Reducing the maximum transfer size determined by the field size of the second projection type exposure apparatus so that the difference in the amount of displacement of the projected image between the two projection type exposure apparatuses is equal to or smaller than a predetermined value. Exposure method according to claim.
【請求項4】 基板上に第1の投影式露光装置を用いて
第1の図形を転写する第1の工程と、第1の工程終了後
の基板に感光性樹脂膜を形成した後、前記第1の投影式
露光装置よりもフィ−ルドサイズの広い第2の投影式露
光装置を用いて、前記基板上に転写された第1の図形に
レチクル上の第2の図形を位置合せし前記感光性樹脂膜
を露光する第2の工程とを含む露光方法において、 前記第2の工程では、前記第1の投影式露光装置におけ
る投影像のディストーションに基づくずれ量及び位置
と、前記第2の投影式露光装置における投影像のディス
トーションに基づくずれ量及び位置とを予め計測し、 計測されたデ−タに基づき、第1の図形のディスト−シ
ョンによるずれ量と第2の図形のディスト−ションによ
るずれ量との差が予め定めた一定値より小さくなるよう
に、第2の投影式露光装置のフィ−ルドから転写サイズ
を選び出し、その転写サイズでショットを行うことを特
徴とする露光方法。
4. A first step of transferring a first graphic onto a substrate using a first projection type exposure apparatus, and after forming a photosensitive resin film on the substrate after the first step, By using a second projection type exposure apparatus having a larger field size than the first projection type exposure apparatus, the second figure on the reticle is aligned with the first figure transferred on the substrate, and the photosensitive pattern is exposed. A second step of exposing the conductive resin film, wherein in the second step, a shift amount and a position based on a distortion of a projection image in the first projection type exposure apparatus; The displacement amount and the position based on the distortion of the projection image in the type exposure apparatus are measured in advance, and based on the measured data, the displacement amount due to the distortion of the first figure and the distortion amount due to the distortion of the second figure are determined. The difference from the deviation amount is predetermined To be less than a certain value, Fi of the second projection type exposure apparatus - picks transcription size from field exposure method, which comprises carrying out a shot at the transfer size.
【請求項5】 基板上に、第1の投影式露光装置を用い
て第1のレチクル上の第1のチップ配列パターンをステ
ップ・アンド・リピートでショットして、第1の図形を
転写する第1の工程と、第1の工程終了後の基板に感光
性樹脂膜を形成した後、前記第1の投影式露光装置より
もフィ−ルドサイズの広い第2の投影式露光装置を用い
て、前記基板上に転写された第1の図形に、レチクル上
の第2のチップ配列パターンをステップ・アンド・リピ
ートでアライメントしショットする第2の工程とを含む
露光方法において、 前記第2の工程では、予め前記第1の投影式露光装置に
おける投影像のディストーションに基づくずれ量及び位
置並びに前記第2の投影式露光装置における投影像のデ
ィストーションに基づくずれ量及び位置を計測し、 計測されたデ−タに基づき、基板上で前記第2の投影式
露光装置における最大転写サイズに相当する領域に含ま
れる複数の前記第1のチップ配列パターンにおけるずれ
量と、前記第2の投影式露光装置における最大転写サイ
ズにおけるずれ量との差を求め、そのずれ量のさが予め
定めた一定値より大なる時は、第2の投影式露光装置に
おける転写サイズを前記最大転写サイズからチップ単位
で縮小すると共に、縮小された転写サイズに対して再度
第1のチップ配列パターンにおけるずれ量と第2の投影
式露光措置におけるずれ量との差を求める操作を、ずれ
量の差が前記予め定めた一定値以下になるまで繰り返し
て、最適転写サイズ選び出し、 前記最適転写サイズを選択する操作を、基板上の隣接す
る領域に順次施すことを繰り返して基板上の全領域を最
適転写サイズを有する領域に区分した後、 前記最適転写サイズに区分された領域毎に、その領域に
最適な転写サイズで、ステップ・アンド・リピートでシ
ョットしてゆくことを特徴とする露光方法。
5. A step of repeating a first chip arrangement pattern on a first reticle on a substrate by step-and-repeat using a first projection exposure apparatus to transfer a first figure. After forming the photosensitive resin film on the substrate after the first step and the first step, the second projection type exposure apparatus having a larger field size than the first projection type exposure apparatus is used. A second step of aligning a second chip arrangement pattern on a reticle with a first pattern transferred onto a substrate in a step-and-repeat manner and shot. The second step includes: Measuring in advance the shift amount and position based on the distortion of the projected image in the first projection type exposure apparatus and the shift amount and position based on the distortion of the projected image in the second projection type exposure apparatus; Based on the data obtained, the amounts of shift in the plurality of first chip arrangement patterns included in the area corresponding to the maximum transfer size in the second projection type exposure apparatus on the substrate and the second projection type The difference between the maximum transfer size and the deviation amount in the exposure apparatus is obtained. When the deviation amount is larger than a predetermined value, the transfer size in the second projection type exposure apparatus is calculated in chip units from the maximum transfer size. The operation of obtaining the difference between the shift amount in the first chip array pattern and the shift amount in the second projection exposure process again with respect to the reduced transfer size is determined by the above-described method. Iteratively selecting the optimal transfer size until it becomes equal to or less than a certain value, and repeatedly performing the operation of selecting the optimal transfer size sequentially on adjacent regions on the substrate. After the area is divided into areas having the optimum transfer size, exposure is performed by step-and-repeat shots at the optimum transfer size for each area divided into the optimum transfer size. Method.
【請求項6】 請求項5記載の露光方法において、 前記第1のレチクル上の前記第1のチップ配列パターン
に、基板上に第1の図形を転写する際のショット間のず
れを計測するためのマークを設け、 前記基板上に転写された第1の図形におけるショット毎
のマークの位置から、ショット間のずれによる配列誤差
を含んだディストーションによるずれを求め、 前記最適転写サイズ選定の際の第1のチップ配列パター
ンと前記第2のチップ配列パターンとの間のずれ量の差
の演算に、前記ショット間の配列誤差を含むディストー
ションによるずれを用いることを特徴とする露光方法。
6. The exposure method according to claim 5, wherein a shift between shots when transferring a first figure on a substrate to the first chip arrangement pattern on the first reticle is measured. The position of the mark for each shot in the first figure transferred onto the substrate is used to determine a displacement due to a distortion including an alignment error due to a displacement between shots. An exposure method, wherein a shift due to a distortion including an alignment error between shots is used to calculate a difference in a shift amount between a first chip array pattern and the second chip array pattern.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6558852B1 (en) 1999-06-30 2003-05-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Exposure method, reticle, and method of manufacturing semiconductor device

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