JPS6325920A - 露光方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、露光技術、特に、半導体装置の製造における
ウェハ処理工程での半導体ウェハの露光に適用して有効
な技術に関する。

［従来の技術］ 半導体ウェハの露光技術については、株式会社工業調査
会、昭和５７年１１月１５日発行、「電子材料Ｊ　１９
８２年１１月号別冊、Ｐ１１７〜Ｐ１２４に記載されて
いる。

ところで、比較的大口径の半導体ウェハに対してフォト
マスクなどの原版に形成された図形を１対ｌに転写して
露光する場合、半導体ウェハの全域を同時に露光する、
いわゆる−括露光方式では、寸法が大きく高価なフォト
マスクが必要となったり、位置合わせ精度の確保が困難
であるなどの問題がある。

このため、たとえば、比較的大口径の半導体ウェハを、
比較的小さなフォトマスクで露光可能な複数の露光領域
に分割し、いわゆるステップ・アンド・リピート方式で
、個々の露光領域を順次等倍に露光することが考えられ
る。

この場合、個々の露光領域におけるフォトマスクと半導
体ウェハとの位置合わせのため、たとえば、フォトマス
クの転写すべき図形が形成された転写領域の一部に位１
合わせマークを配置することが考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のように、フォトマスクの転写領域
の一部に位置合わせマークを配置する方式では、転写す
べき所定の図形とともに位置合わせマークの像も半導体
ウェハの露光領域に転写されてしまうため、たとえばフ
ォトマスクに形成された位置合わせマークの数にステッ
プ・アンド・リピートの回数を乗じた数だけ、半導体ウ
ェハがら取得できる半導体素子の個数が減少することは
避けられず、生産性が低下されるという問題があること
を本発明者は見いだした。

本発明の目的は、生産性を向上させることが可能な露光
技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。

［問題点を解決するための手段コ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を而単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、被露光物の上下左右の周辺部にそれぞれ第１
の位置合わせマークを形成するとともに、原版の矩形の
転写領域の外部の四隅に第２の位置合わせマークをそれ
ぞれ形成し、この第２の位置合わせマークの対角方向の
一対と、第１の位置合わせマークの、上下のいずれか一
方と左右のいずれか一方との組合せで構成される一対と
を一致させることにより、原版の被露光物に対する位置
決めを行うようにしたものである。

［作用］ 上記した手段によれば、原版に形成された位置合わせマ
ークが被露光物の露光領域に転写されないので、露光領
域の一部が位置合わせマークの形成などによって無駄に
なることがなく、露光における生産性が向上される。

［実施例］ 第１図ｆａ＋は、本発明の一実施例である露光装置で露
光される半導体ウェハなどの被露光物１を示す平面図で
あり、同図山）は、該露光装置に使用されるフォトマス
クなどの原版２の平面図である。

本実施例においては、半導体ウェハなどの被露光物１の
上側の周辺部には、前段のフォトリソグラフィー工程な
どにおいて形成された第１の位置合わせマークＡ１およ
び第１の位置合わせマークＢ、が隣接して配設され、同
様に、下側の周辺部には、第１の位置合わせマークＤ２
および第１の位置合わせマークＣ２が隣接して配設され
ている。

さらに、被露光物１の右側の周辺部には、上側の第１の
位置合わせマークＡ、と対をなす第１の位置合わせマー
クＡｔ、および下側の第１の位置合わせマークＤ２と対
をなす第１の位置合わせマークＤＩが隣接して配設され
、同様に、左側の周辺部には、下側の第１の位置合わせ
マークＣ２と対をなす第１の位置合わせマークＣ１、お
よび上側の第１の位置合わせマークＢ、と対をなす第１
の位置合わせマークＢ２が隣接して配設されている。

一方、フォトマスクなどの原版２の中央部には、たとえ
ば透明な基板に所定の金属の薄膜などからなる遮光膜を
所定の図形に被着して形成される転写領域３が矩形をな
して設けられている。

この場合、矩形の前記転写領域３の外部における四隅に
は、該転写領域３の対角方向に互いに対をなす第２の位
置合わせマークａ１．第２の位置合わせマークａｔ、お
よび第２の位置合わせマークＣＩ＋第２の位置合わせマ
ークｃ８、さらには、第２の位置合わせマークｄ１．第
２の位置合わせマークｄ２、および第２の位置合わせマ
ークｂ。

、第２の位置合わせマークｂ、が、それぞれ配設されて
いる。

そして、被露光物１において、互いに対をなす第１の位
置合わせマークＡ＋　、Ａｔ　、またはＢ１、Ｂｔ、ま
たはＣ１，ＣＩ、またはＤ＋、Ｄｚに対して、原版２に
おいて互い対をなす、第２０位置合わせマークａ１．ａ
２ｓまたはす、、ｂ、。

またはｅｌ＋　　０２−またはｄ、、ｄ、をそれぞれ−
敗させることにより、被露光物１に異なる領域における
露光時の、該被露光物１に対する原版２の位置合わせ操
作が行われる構造とされている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、半導体ウェハなどの被露光物１の上側の周辺部に
形成された第１の位置合わせマークＡ。

と右側の周辺部に形成された第１の位置合わせマークＡ
２との対に対して、フォトマスクなどの原版２の左上隅
の第２の位置合わせマークａ、と右下隅の第２の位置合
わせマークａ２との対を一致させることにより、第２図
に示されるように、所定のフォトレジストなどが表面に
被着されている被露光物１の右上の領域に、フォトマス
クなどの原版２が位置決めされる。

その後、所定の波長の露光光を原版２を介して被露光物
１に照射することにより、原版２の転写領域３に対応し
て、第３図における被露光物Ｉの露光領域３ａが所定の
図形に露光される。

次に、原版２を被露光物１に対して相対的に移動させ、
被露光物１の周辺部に形成された第１の位置合わせマー
クＢ、、Ｂｆｆの対と、原版の第２の位置合わせマーク
ｂ、、ｂ、の対とを一致させることによって、前記露光
領域３ａに隣接する露光領域３ｂが露光される。

同様に、被露光物１の周辺部に形成された第１の位置合
わせマークＣ＋、Ｃｚの対と、原版２の第２の位置合わ
せマークＣ，，Ｃ，の対とを一致させることにより、前
記露光領域３ｂに隣接する露光領域３Ｃが所定の図形に
露光され、さらに、被露光物１の周辺部に形成された第
１の位置合わせマークＤ＋、Ｄｔの対と、原版２の第２
の位置合わせマーｄＣ，，ｄｔの対とを一致させること
により、前記露光領域３Ｃに隣接する露光領域３ｄが所
定の図形に露光される。

このように、本実施例においては、ステップ・アンド・
リピートによる露光操作において、被露光物１の周辺部
に対をなして形成された第１の位置合わせマークＡ＋　
、　Ａｚ　、Ｂｒ　、Ｂｉ　、ＣＩ　。

ＣＩ、Ｄ、、Ｄ、と原版２において転写領域３の外部に
対をなして形成された第２の位置合わせマークａＩ、ａ
ｇ’ｓｂｌ＋　　ｂｔｂｃＨ，Ｃ２、ｄ＋、ｄ！とをそ
れぞれ一致させることによって、原版２の被露光物１に
対する位置合わせが行われるので、被露光物１の複数の
露光領域３ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄの全域に無駄な（半導体素子などを形成する
ことが可能となり、半導体ウェハなどの被露光物ｌの露
光工程などにおける生産性が向上される。

また、原版２の転写領域３の対角方向に対をなす第２の
位置合わせマークａ、、ａ２、ｂ、、ｂｔ　、ＣＩ　、
Ｃｍ　、ｄ＋　＋　　ｄｉを使用することにより、該第
２の位置合わせマークａｌ　＋　　ａ＝　、’）１＋　
　ｂ、　、ＣＩ　＋　　ＣＩ　、ａ、＋　　ｄ、の個々
の対における相互間の距離が比較的大きくなり、原版２
の被露光物１に対する位置合わせ精度を向上させること
ができる。

また、半導体ウェハなどの被露光物１の口径が比較的大
きい場合でも、比較的小さなフォトマスりなどの原版２
によって露光操作を行うことができるので、露光光学系
などに大きな変更を要せず、これまでにＭ１７１された
露光技術をそのまま使用することができる結果、半導体
ウェハなどの被露光物ｌの大口径化に円滑に対応できる
。

このように本実施例においては以下の効果を得ることが
できる。

（１）、ステップ・アンド・リピートによる露光操作に
おいて、半導体ウェハなどの被露光物ｌの周辺部に対を
なして形成された第１の位置合わせマークＡ１□Ａｘ、
Ｂ＋、Ｂ！、ＣＩ、Ｃ２、ＤＩ。

Ｄよと原版２において転写領域３の外部に対をなして形
成された第２の位置合わせマークａ、、ａ！、ｂＩ　ｌ
　　ｂｔｓ　ＣＩ　＋　　Ｃｔ、（１＋　ｌ　　ｄｌ　
とをそれぞれ一致させることによって、原版２の被露光
物１に対する位置合わせが行われるので、被露光物ｌの
複数の露光領域３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの全域に無駄な
く半導体素子などを形成することが可能となり、半導体
ウェハなどの被露光物１の露光工程などにおける生産性
が向上される。

（２）、前記＋１１の結果、原版２の転写領域３の対角
方向に対をなす第２の位置合わせマークａｌ＋　　ａ２
、ｂＩ−ｂｔ、ＣＩ＋　　Ｃｚ、ｄｌ、ｄｚを使用する
ことにより、該第２の位置合わせマークａＩ＋ａｚ、ｔ
）１＋　　ｂＩ、ＣＩ＋　　Ｃ２、ｄｌ、ｄｔの個々の
対における相互間の距離が比較的大きくなり、原版２の
被露光物１に対する位置合わせ精度を向上させることが
できる。

（３）、前記１１の結果、比較的口径の大きな半導体ウ
ェハなどの被露光物１の露光操作を、比較的小さなフォ
トマスクなどの原版２を用いて行うことができるので、
露光光学系などに大きな変更を要せず、これまでに蓄積
された露光技術をそのまま使用することができ、半導体
ウェハなどの被露光物１の大口径化に円滑に対応できる
。

（４）、前記（１）〜（３）の結果、半導体装置の製造
における生産性が向上される。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要舌を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、原版２の矩形
の転写領域３の対角方向の延長上に、それぞれ単一の第
２の位置合わせマークを形成してもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体ウェハの露光
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、ステップ・アンド・リピートによっ
て原版に形成された所定の図形を被露光物に等倍に転写
する技術に広く適用できる。

［発明の効果］ 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、原版の矩形の転写領域に形成された図形を被
露光物に等倍に転写する露光技術で、前記被露光物の上
下左右の周辺部にそれぞれ第１の位置合わせ、マークを
形成するとともに、前記原版の前記矩形の転写領域の外
部の四隅に第２の位置合わせマークをそれぞれ形成し、
該第２の位置合わせマークの対角方向の一対と、前記第
１の位置合わせマークの、上下のいずれか一方と左右の
いずれか一方との組合せで構成される一対とを一致させ
ることにより、前記原版の前記被露光物に対する位置決
めを行うため、原版に形成された位置合わせマークが被
露光物の露光領域に転写されないので、露光領域の一部
が位置合わせマークの形成などによって無駄になること
がなく、露光における生産性が向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図１ａｌは、本発明の一実施例である露光装置で露
光される半導体ウェハなどの被露光物ｌを示す平面図、 第１図（ｂｌは、該露光装置に使用されるフォトマスク
などの原版２の平面図、 第２図は、原版と被露光物との位置合わせの様子を説明
する説明図、 第３図は、被露光物における複数の露光領域を示す説明
図である。 １・・・被露光物、２・・・原版、３・・・転写領域、
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ　・・・露光領域、Ａ＋、Ａｚ
　　・・・第１の位置合わせマーク、Ｂ＋、Ｂｔ　　・
・・第１の位置合わせマーク、Ｃ＋、Ｃ７・・・第１の
位置合わせマーク、ＤＩ、Ｄ！　・・・第１の位置合わ
せマーク、ａｌ＋ａｌ　　・・・第２の位置合わせマー
ク、ｂ、、ｂ、　　・・・第２の位置合わせマーク、Ｃ
Ｉ＋Ｃ！　　・・・第２の位置合わせマーク、ｄ、、ｄ
、　　・・・第２の位置合わせマーク。 、′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原版の矩形の転写領域に形成された図形を被露光物
   に等倍に転写する露光方法であって、前記被露光物の上
   下左右の周辺部にそれぞれ第１の位置合わせマークを形
   成するとともに、前記原版の前記矩形の転写領域の外部
   の四隅に第２の位置合わせマークをそれぞれ形成し、該
   第２の位置合わせマークの対角方向の一対と、前記第１
   の位置合わせマークの、上下のいずれか一方と左右のい
   ずれか一方との組合せで構成される一対とを一致させる
   ことにより、前記原版の前記被露光物に対する位置決め
   を行うことを特徴とする露光方法。 ２、前記被露光物が半導体ウェハであり、該半導体ウェ
   ハの平面方向に前記原版を相対的に逐次移動させること
   により、前記半導体ウェハの全域を４分割して構成され
   る領域を順次露光することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の露光方法。 ３、原版の矩形の転写領域に形成された図形を被露光物
   に等倍に転写する露光装置であって、上下左右の周辺部
   にそれぞれ第１の位置合わせマークが形成された前記被
   露光物と、前記矩形の転写領域の外部の四隅にそれぞれ
   第２の位置合わせマークが形成された前記原版とを用い
   、該第２の位置合わせマークの対角方向の一対と、前記
   第１の位置合わせマークの、上下のいずれか一つと左右
   のいずれか一つとの組合せで構成される一対とを一致さ
   せることにより、前記原版の前記被露光物に対する位置
   決めが行われることを特徴とする露光装置。 ４、前記被露光物が半導体ウェハであり、該半導体ウェ
   ハの平面方向に前記原版を相対的に逐次移動させること
   により、前記半導体ウェハの全域を４分割して構成され
   る領域が順次露光されることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項記載の露光装置。