JPS59161033A - Photo mask - Google Patents
Photo maskInfo
- Publication number
- JPS59161033A JPS59161033A JP59027051A JP2705184A JPS59161033A JP S59161033 A JPS59161033 A JP S59161033A JP 59027051 A JP59027051 A JP 59027051A JP 2705184 A JP2705184 A JP 2705184A JP S59161033 A JPS59161033 A JP S59161033A
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- JP
- Japan
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- alignment
- pattern
- wafer
- photomask
- alignment pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体装置の製造過程において使用される写
真蝕刻用7オトマスクに関するものであシ、特に複数フ
ォトマスク・ウエノ・間の位置合わせ方法の改善に係る
フォトマスクに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a 7-photomask for photolithography used in the manufacturing process of semiconductor devices. This relates to an improved photomask.
従来技術における自動フォトマスク位置合わせ装置で位
置合わせを行なう場合には、機械的な操作によりフォト
マスク上の位置合わせパターンとウェーハ上の位置合わ
せパターンを合わせなければならず、粗アライメント機
能の精度あるいはウェハ形状の不均一さのため必然的に
フォトマスク間の位置合わせパターンとして、500X
500μm2以上の大きさのものが必要となっている。When alignment is performed using a conventional automatic photomask alignment device, the alignment pattern on the photomask must be aligned with the alignment pattern on the wafer by mechanical operation, and the accuracy of the coarse alignment function or Due to the non-uniformity of the wafer shape, it is necessary to use a 500X alignment pattern between photomasks.
A size of 500 μm2 or more is required.
また、該位置合わせパターンを用いて、フォトマスク・
ウニへ間の位置合わせを行なう方法として、一つに、第
1図に示すごとく、フォトマスク1の各チップ2ごとに
該位置合わせパターン3を内蔵し、複数個の位置合わせ
パターンを用いてフォトマスク・ウェーハ間の位置合わ
せを行なう方法、二つに、第2図に示すごとく、フォト
マスク1内の任意のチップの場所4に、まとめて複数個
の位置合わせパターン3を配置することによって7オト
マスク・ウェーハ間の位置合わせを行なう方法がある。Also, using the alignment pattern, a photomask
As a method for aligning the sea urchin, one method is to incorporate the alignment pattern 3 into each chip 2 of the photomask 1, as shown in FIG. Second, as shown in FIG. There is a method for aligning the otomask and wafer.
位置合わせ精度の点から言えば、上記した第2の方法は
、フォトマスク作製時に、現状のマスク製造装置ではチ
ップ2に用いるレチクル(ウェーハに焼付ける10倍の
図形を有する)と、任意の場所4に配置する位置合わせ
パターンに用いるレチクルとをリピート時に入れ換えな
ければならず、その際の装置上の位置ずれが加わる点で
、上記した第1の方法に比べて劣る。一方、上記した第
1の方法は、500X500μm2以上の大きさの位置
合わせパターンを各チップに内蔵するため集積回路の占
める有効面積が小さくなシウエー/%当シのチップの取
得数が少なくなるという欠点を有する。From the point of view of alignment accuracy, the above-mentioned second method is effective when producing a photomask.In the current mask manufacturing equipment, the reticle used for chip 2 (having a pattern 10 times larger than that printed on the wafer) and the reticle at an arbitrary location This method is inferior to the first method described above in that the reticle used for the alignment pattern arranged in No. 4 must be replaced at the time of repeating, and positional deviation on the apparatus is added at that time. On the other hand, the first method described above has the disadvantage that the effective area occupied by the integrated circuit is small because the alignment pattern with a size of 500 x 500 μm2 or more is built into each chip, and the number of chips obtained is small. has.
〔発明の目的〕
本発明の目的は、複数フォトマスク・ウェハ間の位置合
わせ精度の低下をきたすことなく、合わせ用パターンの
占有面積を著しく減少しうる写真蝕刻用7オトマスクを
提供することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a 7-otomask for photolithography that can significantly reduce the area occupied by alignment patterns without deteriorating the alignment accuracy between multiple photomasks and wafers. .
本発明は、上記した従来技術によるフォトマスク・ウェ
ーハ間の位置合わせを精度良く、かつ位置合わせパター
ンの占有面積を著しく減少しうる写真蝕刻用7オトマス
クを提供するにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a photo-etching photomask capable of accurately aligning a photomask and a wafer and significantly reducing the area occupied by the alignment pattern.
本発明は、第1、第2の位置合せパターンを有し、第1
の位置合せパターンの設ける位置を特定することによシ
良好な位置合せを達成するものである。The present invention has a first alignment pattern, a second alignment pattern, and a first alignment pattern.
Good alignment is achieved by specifying the position of the alignment pattern.
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.
第3図は、本発明を用いたフォトマスク・ウェーハ間の
位置合わせ方法を説明するためのフォトマスクを示すも
のである。FIG. 3 shows a photomask for explaining the alignment method between a photomask and a wafer using the present invention.
同図に示すように、フォトマスク1内の任意の場所4,
4′には、粗アライメント用複数個の例えば500X5
00μm2程度以上の大きさの位置合わせパターン3,
3′が配置され、また、各チップ2には高精度アシイメ
ント用の例えば50X50μm2程度の大きさの位置合
わせパターン5が内蔵されている。このフォトマスクに
よってフォトマスク・ウェーハ間の位置合わせを行なう
には、まず、自動フォトマスク位置合わせ装置の機械的
な操作によシアオドマスク上の位置合わせパターン3.
3′と、ウェーハ上の同種の位置合わせパターンを合わ
せる。ついで、自動フォトマスク位置合わせ装置の機械
的な操作によp、任意のチップ、例えば第3図a 、
a’のチップに内蔵された位置合わせバター15と、ウ
ェーハ上の同種の位置合わせパターンを合わせる。As shown in the figure, any location 4 within the photomask 1,
4', for example, 500x5 for rough alignment.
Alignment pattern 3 with a size of about 00 μm2 or more,
Furthermore, each chip 2 has a built-in alignment pattern 5 of, for example, about 50×50 μm 2 for high-precision alignment. In order to perform alignment between the photomask and the wafer using this photomask, first, the alignment patterns 3.
3' and the same type of alignment pattern on the wafer. Then, by mechanical operation of an automatic photomask alignment device, an arbitrary chip, e.g.
Align the alignment butter 15 built into the chip a' with the same type of alignment pattern on the wafer.
以上に述べたフォトマスク・ウェーハ間の位置合わせ方
法によれば、従来技術の欠点であった、位置合わせパタ
ーン3,3′で位置合わせを行なうことによる、位置ず
れに起因した位置合わせ精度の低下は、ついで行なうチ
ップに内蔵された精アライメント用の位置合わせパター
ンによる位置合わせで補正され、かつ、チップに内蔵さ
れた位置合わせパターンの占有面積は50XjOμm2
程度と小さいため、ウェーハ当シのチップの取得数が少
なくなるという従来技術の欠点は解消される。According to the above-described alignment method between a photomask and a wafer, alignment accuracy decreases due to positional deviation due to alignment using alignment patterns 3 and 3', which was a drawback of the conventional technology. is corrected by the subsequent positioning using a fine alignment alignment pattern built into the chip, and the area occupied by the alignment pattern built into the chip is 50XjOμm2.
The disadvantage of the prior art, which is that the number of chips obtained per wafer is small, is overcome.
第4図は、第3図で説明したフォトマスク・ウェーハ間
の位置合わせ方法を具体的に実現するための装置を模式
的に示したものである。10はウェーハ、11は3,3
′および5なる位置合わせパターンを認識する装置、1
2.12’は上記位置合わせパターンを直接認識する装
置で、例えは10倍程度の対物レンズを示している。第
4図に示したフォトマスク・ウェーハ間の位置合わせ装
置で、位置合わせを行なう方法はまず、自動フォトマス
ク位置合わせ装置の機械的な操作によシ、フォトマスク
1上の位置合わせパターン3.3’、!:ウェーハ10
上の四穐の位置合わせパターンを12.12’なる対物
レンズを通して合わせる。ついで、自動フォトマスク位
置合わせ装置の機械的な操作に、よシ対物レンズ12
、12’を第4図におけるx 、 x’あるいはY 、
Y’の方向に移動させ、任意のチップ、例えばa 、
a’あるいはb 、 b’のチップに内蔵、された位
置合わせパターン5と、ウェーハ10上の同種の位置合
わせパターンを合わせる。FIG. 4 schematically shows an apparatus for specifically implementing the photomask-wafer alignment method described in FIG. 3. 10 is wafer, 11 is 3,3
Apparatus for recognizing alignment patterns consisting of ' and 5, 1
2.12' is a device that directly recognizes the above-mentioned alignment pattern, and indicates, for example, an objective lens with a magnification of about 10 times. The method of performing alignment using the photomask-wafer alignment apparatus shown in FIG. 4 is as follows: First, the alignment pattern 3. 3',! : wafer 10
Align the alignment pattern of the above four lines through the objective lens 12 and 12'. Next, the objective lens 12 is used for mechanical operation of the automatic photomask positioning device.
, 12' as x, x' or Y in Figure 4,
Move in the direction of Y' and select an arbitrary chip, for example a,
The alignment pattern 5 built into the chip a' or b, b' is aligned with the alignment pattern of the same type on the wafer 10.
第4図に示した位置合わせ装置では、位置合わせパター
ンを直接認識する装置として10倍程度の対物レンズを
例にとったが、5なるチップ2に内蔵された位置合わせ
パターンを合わせる場合、該パターンの大きさが50X
50μm2程度と小さいため、認識が困難になることも
考えられる。この場合には、位置合わせパターンを認識
する装置として、第5図に示すような装置を用いる。同
図において、12.12’は10倍程度の対物レンズで
、第4図における500X500μm2程度の大きな位
置合わせパターン3を合わせるのに用いる。In the alignment device shown in FIG. 4, an objective lens with a magnification of about 10 times is used as an example of a device that directly recognizes the alignment pattern. The size of is 50X
Since the size is as small as about 50 μm2, recognition may become difficult. In this case, a device as shown in FIG. 5 is used as a device for recognizing the alignment pattern. In the figure, 12.12' is an objective lens with a magnification of about 10 times, which is used to align the large alignment pattern 3 of about 500×500 μm 2 in FIG. 4.
13.13’は、例えば50倍以上の倍率の対物レンズ
で、第4図における50X50μm2程度の小さな位置
合わせパターン5を合わせるのに用いる。13.13' is an objective lens with a magnification of, for example, 50 times or more, and is used to align the small alignment pattern 5 of about 50×50 μm 2 in FIG. 4.
12.12’および13.13’の距離AおよびBは、
位置合わせに用いる位置合わせパターンの配置に応じて
決められる。第5図に示したフォトマスク・ウェーハ間
の位置合わせ装置で、位置合わせな行なう方法は、まず
、12.12’で位置合わせな行なったのち、自動フォ
トマスク位置合わせ装置の機械的な操作により、位置合
わせパターンを認 識する装置11をZ方向に
回転さセ、J3.131で位置合わせを行なう。The distances A and B of 12.12' and 13.13' are
It is determined according to the arrangement of alignment patterns used for alignment. The method for performing alignment using the photomask-to-wafer alignment device shown in Figure 5 is to first perform alignment at 12.12' and then mechanically operate the automatic photomask alignment device. , rotate the alignment pattern recognition device 11 in the Z direction, and perform alignment at J3.131.
なお、本発明の骨子はフォトマスク内に配置した複数個
の位置合わせパターンで位置合わせを行ない、ついで、
フォトマスクの各チップに内蔵した位置合わせパターン
で高精度の位置合わせを行なう、ことを特徴とするフォ
トマスクを提供するに姦り、本発明の適用範囲は上述し
た実施例に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲
で種々適用可能なことは言うまでもない。たとえば、位
置合わせパターンのフォトマスク内配置あるいはチップ
内配置などは、位置合わせの可能な範囲で自由に配置で
きる。また、上記した位置合わせの実
方法な隈現しうる装置についても上述した実施例に限定
されず、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々適用可能
であることは言うまでもない。The gist of the present invention is to perform alignment using a plurality of alignment patterns arranged within a photomask, and then,
The scope of application of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but the scope of application of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. It goes without saying that various applications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, the positioning pattern can be freely placed within the photomask or within the chip as long as alignment is possible. Furthermore, it goes without saying that the apparatus that can be used to implement the above-mentioned alignment method is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be applied in various ways without departing from the spirit of the present invention.
〔発明の効果)
以上述べた本発明によれは、位置合わせ精度の低下をき
たすことなく、高精度でフォトマスク・ウェーハ間の図
形位置合わせを行なうことができ、また、位置合わせパ
ターンも小さくなるためウェーハ当りのチップの取得数
が多くなるという、従来技術にない利点かえられる。[Effects of the Invention] According to the present invention described above, pattern alignment between a photomask and a wafer can be performed with high precision without deteriorating alignment accuracy, and the alignment pattern can also be made smaller. Therefore, the number of chips obtained per wafer is increased, which is an advantage not found in the conventional technology.
第1図、第2図は従来例乞示す図、第3図、第4図、第
5図は本発明の一実施例を示す図である。
符号の説明
1・・・フォトマスク、2・・・半導体チップ対応部、
3・・・位置合せパターン、4・・・位置合わせパター
ンを設けたチップ部、5・・・高精度アライメント用位
置合わせパターン、
】0・・・ウェーハ、】1・・・認識装置基体、】2.
12://13、】31・・・認識装置。
萬lコ
s2図
謁 3 川
漂 4ヌ1 and 2 are diagrams showing a conventional example, and FIGS. 3, 4, and 5 are diagrams showing an embodiment of the present invention. Explanation of symbols 1...Photomask, 2...Semiconductor chip corresponding part,
3... Alignment pattern, 4... Chip part provided with alignment pattern, 5... Alignment pattern for high precision alignment, ]0... Wafer, ]1... Recognition device base, ] 2.
12://13, ]31... Recognition device. Manko S2 Audience 3 Drifting on the River 4
Claims (1)
ーンとから成るフォトマスクにおいて、前記半導体素子
形成用パターン内には第2の位置合せ用パターンを有し
、かつ前記第1の位置合せ用パターンは前記フォトマス
ク外縁に内接する円に内接する正方形に少くともその一
部が含まれるように設けられてなることを特徴とするフ
ォトマスク。 2、半導体素子形成用パターンと第1の位置合せ用パタ
ーンとから成るフォトマスクにおいて、前記半導体素子
形成用パターン内には第2の位置合せ用パターンを有し
、かつ、前記第1の位置合せパターンは、当該フォトマ
スクによシ露光される半導体ウェハに内接する正方形に
少くともその一部が含まれるように設けられてなること
を特徴とするフォトマスク。[Scope of Claims] 1. A photomask comprising a semiconductor element forming pattern and a first alignment pattern, wherein the semiconductor element forming pattern has a second alignment pattern, and the semiconductor element forming pattern has a second alignment pattern; A photomask characterized in that the first alignment pattern is provided such that at least a portion thereof is included in a square inscribed in a circle inscribed in the outer edge of the photomask. 2. A photomask comprising a semiconductor element forming pattern and a first alignment pattern, wherein the semiconductor element forming pattern has a second alignment pattern, and the first alignment pattern has a second alignment pattern; A photomask characterized in that the pattern is provided so that at least a part of the pattern is included in a square inscribed in a semiconductor wafer exposed by the photomask.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59027051A JPS59161033A (en) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | Photo mask |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59027051A JPS59161033A (en) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | Photo mask |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13404876A Division JPS5359370A (en) | 1976-11-10 | 1976-11-10 | Positioning method |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61028809A Division JPS61234036A (en) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | Positioning method and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59161033A true JPS59161033A (en) | 1984-09-11 |
Family
ID=12210271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59027051A Pending JPS59161033A (en) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | Photo mask |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59161033A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61168227A (en) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | Substrate for exposure of minute pattern and apparatus for exposing minute pattern |
USH1463H (en) * | 1992-02-03 | 1995-07-04 | Kazuya Ota | Method for detecting positions of photomask and substrate |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP59027051A patent/JPS59161033A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61168227A (en) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | Substrate for exposure of minute pattern and apparatus for exposing minute pattern |
USH1463H (en) * | 1992-02-03 | 1995-07-04 | Kazuya Ota | Method for detecting positions of photomask and substrate |
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