JPS6113622A - 半導体露光方法 - Google Patents
半導体露光方法Info
- Publication number
- JPS6113622A JPS6113622A JP59133114A JP13311484A JPS6113622A JP S6113622 A JPS6113622 A JP S6113622A JP 59133114 A JP59133114 A JP 59133114A JP 13311484 A JP13311484 A JP 13311484A JP S6113622 A JPS6113622 A JP S6113622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- wafer
- resist
- mask
- image
- 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
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体パターンなウェハ上に重ね露光する方法
に関するものであり、特に多層レジスト等レジスト膜厚
の大きなウェハに露光するのに好適な半導体露光方法に
関する。
に関するものであり、特に多層レジスト等レジスト膜厚
の大きなウェハに露光するのに好適な半導体露光方法に
関する。
半導体回路のパターン幅は年々微細になっており、レジ
スト膜厚に匹適する程度（１〜２μｍ）のパターン幅声
るいは、それ以下のパターンも現われている。このよう
な微細パターンの形成には、開口数（Ｎｌ）が大きなレ
ンズが使われている。一般に開口数が大きくなると焦点
深度も小さくなり、その値は’／ＮＡ２にほぼ等しい。
スト膜厚に匹適する程度（１〜２μｍ）のパターン幅声
るいは、それ以下のパターンも現われている。このよう
な微細パターンの形成には、開口数（Ｎｌ）が大きなレ
ンズが使われている。一般に開口数が大きくなると焦点
深度も小さくなり、その値は’／ＮＡ２にほぼ等しい。
現状ではこの値は５μｍ程度であるが、今後益々この値
は小さくなる。このようになるとレジストパターン厚よ
り焦点深度の方が小さくなる。１゜このような状況の他
に、レジストの下地となっているウエハパターンカ粒状
性の高いＡｔ／＜ターンのようなものであると、下地ア
ルミ面で露光光が散乱し、パターンぼけが起るという不
都合が起る。またレジストと下地の間で多重干渉が起り
、現像レジスト断面に縞が現われレジストの切れが悪く
なる。このようなパターンぼけに対し、多層レジストを
用い、中間層に吸光材を入れ、薄い最上層レジストにパ
ターン像を露光する技術が用いられるようになった。こ
のような多層レジスト構造は一般にレジスト厚が５μｍ
程度になるため、下地パターンとマスクを結像する最上
層レジストの表面の距離は従来に比べ更に大きくなる。
は小さくなる。このようになるとレジストパターン厚よ
り焦点深度の方が小さくなる。１゜このような状況の他
に、レジストの下地となっているウエハパターンカ粒状
性の高いＡｔ／＜ターンのようなものであると、下地ア
ルミ面で露光光が散乱し、パターンぼけが起るという不
都合が起る。またレジストと下地の間で多重干渉が起り
、現像レジスト断面に縞が現われレジストの切れが悪く
なる。このようなパターンぼけに対し、多層レジストを
用い、中間層に吸光材を入れ、薄い最上層レジストにパ
ターン像を露光する技術が用いられるようになった。こ
のような多層レジスト構造は一般にレジスト厚が５μｍ
程度になるため、下地パターンとマスクを結像する最上
層レジストの表面の距離は従来に比べ更に大きくなる。
このため下地パターンのアライメント検出の合焦位置に
マスク像を結像しても鮮明な像が露光できない。
マスク像を結像しても鮮明な像が露光できない。
本発明の目的は、上記の問題を解決し、パターンずれの
小さいアライメントを行ない、かつ鮮明なパターン焼付
けを行なうことの可能な半導体露光方法を提供すること
にある。
小さいアライメントを行ない、かつ鮮明なパターン焼付
けを行なうことの可能な半導体露光方法を提供すること
にある。
上記目的を達成するため本発明においては、マスク（又
はレチクル）パターンとウェハパターンのアライメント
は両パターンが合焦点状態になるように実行し、核アラ
イメント後に行なうマスク（又はレチクル）パターンの
ウェハへの露光は、マスク（又はレチクル）パターンの
上記結像レンズによる合焦点像が上記ウェハの上に塗布
したレジストの上面に形成されるごとく実行する。この
半導体露光方法は、特に多層レジストのごとくレジスト
厚が大きなものに対・し効果が大きい。また上記のアラ
イメント時及・び露光時の合焦点合せは、ウェハ上のレ
ジスト。
はレチクル）パターンとウェハパターンのアライメント
は両パターンが合焦点状態になるように実行し、核アラ
イメント後に行なうマスク（又はレチクル）パターンの
ウェハへの露光は、マスク（又はレチクル）パターンの
上記結像レンズによる合焦点像が上記ウェハの上に塗布
したレジストの上面に形成されるごとく実行する。この
半導体露光方法は、特に多層レジストのごとくレジスト
厚が大きなものに対・し効果が大きい。また上記のアラ
イメント時及・び露光時の合焦点合せは、ウェハ上のレ
ジスト。
膜厚に応じ、焦点位置整合手段にて行なう。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例である。レチクル１゜上の回路
パターン１１は照明光学系４より出射さ。
パターン１１は照明光学系４より出射さ。
れる露光用照明光で照明され、レチクル上回路パターン
を透過した光は縮小レンズ３によりつ。
を透過した光は縮小レンズ３によりつ。
エバステージ７上のウェハ２にチップ２１単位で露。
光される。半導体回路はこのようなパターンの露光を士
数種のレチクルパターンを用いて行な。
数種のレチクルパターンを用いて行な。
うため、チップ周辺に記録されているターゲラｌ。
トマーク２２と、レチクル上のターゲットマーク１２１
とのアライメントを精密に行なう必要がある。例えば、
第１図に示されているような双曲線群パターン１２１
、１２１’をレチクルのターゲットマークとして用い、
第２図に示されるごとく、この双曲線群パターンに下方
よりレーザ光源５１′より得られるレーザ光を照射し、
その反射回折光として線状パターンを第２図（α）の１
１２２の位置に得、これをレチクルアライメントに用い
る。
とのアライメントを精密に行なう必要がある。例えば、
第１図に示されているような双曲線群パターン１２１
、１２１’をレチクルのターゲットマークとして用い、
第２図に示されるごとく、この双曲線群パターンに下方
よりレーザ光源５１′より得られるレーザ光を照射し、
その反射回折光として線状パターンを第２図（α）の１
１２２の位置に得、これをレチクルアライメントに用い
る。
他方ウェハアライメントは、ウェハ照明用光源５１より
出射した光をレチクル上に設けたミラーパターン１２０
で反射させ、チップ周辺にあるウェハターゲットマーク
２２（２２’）を照明する。なおこれらターゲットマー
クはｘ、ｙ方向の位置合せ用に本実施例ではそれぞれ２
ケ所に設けられている。ウェハターゲットマークで反射
した光は、一般には露光光とアライメント用照明光の波
長が一致しないため、レチクル１上のミラーパターン１
２０． １２０で反射した後、第２図（α）ｋ示す１１
２２の位置にウェハターゲットマークの像は結像する。
出射した光をレチクル上に設けたミラーパターン１２０
で反射させ、チップ周辺にあるウェハターゲットマーク
２２（２２’）を照明する。なおこれらターゲットマー
クはｘ、ｙ方向の位置合せ用に本実施例ではそれぞれ２
ケ所に設けられている。ウェハターゲットマークで反射
した光は、一般には露光光とアライメント用照明光の波
長が一致しないため、レチクル１上のミラーパターン１
２０． １２０で反射した後、第２図（α）ｋ示す１１
２２の位置にウェハターゲットマークの像は結像する。
従ってウェハとレチクルのターゲットマークはほぼ同一
場所に空間像が形成されるためミラ５６、結像レンズ５
４、パターン検出器５により、この２つのターゲットマ
ークの位置ずれを検出し、アライメントを行なうこと４
。
場所に空間像が形成されるためミラ５６、結像レンズ５
４、パターン検出器５により、この２つのターゲットマ
ークの位置ずれを検出し、アライメントを行なうこと４
。
ができる。第５図は多層レジストの構造を示したもので
、半導体基板２の上に形成された回路パターン２００の
上にパターンを重ねて焼くために多層レジスト２１０
、 ２２０ 、 ２５０が塗布されている。２２０は吸
光材を含むレジスト、２３０は感光層である。アライメ
ント時はパターン２００に焦点を合せ、露光時には、レ
ジストパターンが感光層２５０の上面に結像するように
する必要がある。またこのような多層レジストを用いる
プロセスと、用いないプロセスが、１つの半導体回路を
作製する際に生ずる。従ってレジストの厚さもプロセス
ととに大きく変って来る。そこで第５図に示すごとくレ
ジスト厚に伴ない変化する第２図に於る空間像位置１１
２２が楔ガラス８０、８１から成る焦点位置整合手段に
より、パターン検出器の撮像面に結像するように、楔ガ
ラス８１を移動し調整する。
、半導体基板２の上に形成された回路パターン２００の
上にパターンを重ねて焼くために多層レジスト２１０
、 ２２０ 、 ２５０が塗布されている。２２０は吸
光材を含むレジスト、２３０は感光層である。アライメ
ント時はパターン２００に焦点を合せ、露光時には、レ
ジストパターンが感光層２５０の上面に結像するように
する必要がある。またこのような多層レジストを用いる
プロセスと、用いないプロセスが、１つの半導体回路を
作製する際に生ずる。従ってレジストの厚さもプロセス
ととに大きく変って来る。そこで第５図に示すごとくレ
ジスト厚に伴ない変化する第２図に於る空間像位置１１
２２が楔ガラス８０、８１から成る焦点位置整合手段に
より、パターン検出器の撮像面に結像するように、楔ガ
ラス８１を移動し調整する。
第４図はウェハターゲットマークと、レジストターゲッ
トマークな波長選択ミラー又は偏光プリズム５１０を用
いて分離し、ウエハターゲツトマークのみの結像位置ず
れを焦点位置整合手段により調整し、ウェハターゲット
マークがレジストの厚さ変化に対し常に合焦点状態で結
像するようにする。
トマークな波長選択ミラー又は偏光プリズム５１０を用
いて分離し、ウエハターゲツトマークのみの結像位置ず
れを焦点位置整合手段により調整し、ウェハターゲット
マークがレジストの厚さ変化に対し常に合焦点状態で結
像するようにする。
上述の実施例の他に本発明は他のいかなるアライメント
方法にも同様に適用できることは云うまでもない。また
第１図ではレジストパターンをウェハに縮小露光する際
の合焦点手段としてエアマイクロ９１を用いているが、
他の合焦点手段、例えば光を用いる方法等にも同様に適
用できる。
方法にも同様に適用できることは云うまでもない。また
第１図ではレジストパターンをウェハに縮小露光する際
の合焦点手段としてエアマイクロ９１を用いているが、
他の合焦点手段、例えば光を用いる方法等にも同様に適
用できる。
本発明によれば、縮小レンズ等を用い微細パターンを露
光する際、特に多層レジストを用いる際に、鮮明な像を
露光すると同時に高いパターン重ね合せ精度が得られる
ため、集積度の高いパターン形成が可能となるのみなら
ず、高い歩留りで製品を製作することが可能となり、効
果は非常に大きい。 ゛
光する際、特に多層レジストを用いる際に、鮮明な像を
露光すると同時に高いパターン重ね合せ精度が得られる
ため、集積度の高いパターン形成が可能となるのみなら
ず、高い歩留りで製品を製作することが可能となり、効
果は非常に大きい。 ゛
第１図は本発明の一実施例の構成を示す斜視図、第２図
は同じく動作説明図、第５図、第４図は同じく作用説明
図、第５図は多層レジストの構造断面図である。 １・・、レジスト、２・・・ウェハ、２２・・・ウェハ
ターゲットマーク、３・・・縮小レンズ、４・・・照明
光学系、５・・・アライメントパターン検出器、８・・
・焦点位置整合手段。 第３図 ｇ り図
は同じく動作説明図、第５図、第４図は同じく作用説明
図、第５図は多層レジストの構造断面図である。 １・・、レジスト、２・・・ウェハ、２２・・・ウェハ
ターゲットマーク、３・・・縮小レンズ、４・・・照明
光学系、５・・・アライメントパターン検出器、８・・
・焦点位置整合手段。 第３図 ｇ り図
Claims (1)
- １．マスクまたはレチクルパターンを結像光学系を用い
ウエハに露光する際に行なう、マスク（又はレチクル）
パターンとウエハパターンのアライメントは両パターン
が合焦点状態になるように実行し、該アライメント後に
行なうマスク（又はレチクル）パターンのウエハへの露
光は、マスク（又はレチクル）パターンの上記結像レン
ズによる合焦点像が上記ウエハの上に塗布したレジスト
の上面に形成されるごとく実行することを特徴とする半
導体露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133114A JPS6113622A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半導体露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59133114A JPS6113622A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半導体露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6113622A true JPS6113622A (ja) | 1986-01-21 |
Family
ID=15097125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59133114A Pending JPS6113622A (ja) | 1984-06-29 | 1984-06-29 | 半導体露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6113622A (ja) |
-
1984
- 1984-06-29 JP JP59133114A patent/JPS6113622A/ja active Pending
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