KR19980019218A - 마스크와 그 검사 방법 및 노광 방법(Mask pattern for alignment) - Google Patents

마스크와 그 검사 방법 및 노광 방법(Mask pattern for alignment) Download PDF

Info

Publication number
KR19980019218A
KR19980019218A KR1019970045883A KR19970045883A KR19980019218A KR 19980019218 A KR19980019218 A KR 19980019218A KR 1019970045883 A KR1019970045883 A KR 1019970045883A KR 19970045883 A KR19970045883 A KR 19970045883A KR 19980019218 A KR19980019218 A KR 19980019218A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
mask
region
reticle
circuit pattern
Prior art date
Application number
KR1019970045883A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100317100B1 (ko
Inventor
다카히로 사사키
하지메 다카오카
Original Assignee
가네코 히사시
닛폰 덴키주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가네코 히사시, 닛폰 덴키주식회사 filed Critical 가네코 히사시
Publication of KR19980019218A publication Critical patent/KR19980019218A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100317100B1 publication Critical patent/KR100317100B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605—Workpiece metrology
    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
    • 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
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/42—Alignment or registration features, e.g. alignment marks on the mask substrates
    • 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
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/70—Adapting basic layout or design of masks to lithographic process requirements, e.g., second iteration correction of mask patterns for imaging
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

레티클 정렬 마크와 위치 측정 패턴간의 오프셋에 근거한 레티클 정렬 마크에 대해 마스크상에 회로 패턴의 오프셋 량의 결정을 허용하는 레티클 마스크가 제공된다. 위치 측정 패턴은 광차폐 영역에 의해 둘러싸인 회로 패턴 영역에 형성되며, 레티클 정렬 마크에 대해 회로 패턴의 오프셋 량을 결정함으로서 피복된 회로 패턴간의 오프셋 량을 감측시킨다.

Description

마스크와 그 검사방법 및 노광방법
본 발명은 반도체 집적회로의 제조중에 포토리소그래프 기술에 사용되는 축소 투사 얼라이너 및 접촉 얼라이너 마스크에서 사용하기 위하여 레티클 마스크와 같은 정렬용 마스크에 관한 것이며 또한, 그러한 마스크를 검사하는 방법에 관한것이다.
일반적으로 마스크, 특히 레티클 마스크는 레티클 정렬 마크가 제공되어 있는 주변 영역과, 회로 패턴 영역이 스트라이프 차광 영역으로 둘러싸여 있는 중앙 영역을 갖는 유리기판을 구비한다. 정렬 마크, 차광 영역 및 회로 패턴이 전자빔 리소그래픽 시스템으로 규정되어 있기 때문에 정렬 마크, 차광 영역 및 회로 패턴 사이에서 상대위치를 고정확도로서 달성해야 한다. 이것이 사실이라면, 진행단계중에 반도체 웨이퍼에 형성된 패턴에서 위치 마크에 관하여 레티클 마스크의 정렬 마크를 인덱싱한 후 노광기술을 사용함으로써 레티클 마스크의 회로 패턴을 반도체 웨이퍼에 정확히 전사할 수 있다.
도 1은 일본 특허공보 1992-l02851호에 설명된 레티클 마스크를 도시하고 있는데, 이것은 정렬 마크(33), 스트라이프 차광 영역(32) 및 상기 스트라이프 차광 영역으로 둘러싸인 회로 패턴 영역(38)을 포함하는 회로 그룹 중에서 반도체 웨이퍼에 관한 위치관계를 검사할 수 있도록 하기 위해서 유리기판(36)의 4개의 코너에 상대위치 측정 마크(34)를 제안하고 있다. 이 공보에서는 주변 영역에서의 레티클 정렬 마크(33)와 차광 영역으로 둘러싸인 중앙 영역에서의 회로 패턴(31)과의 사이에서의 상대위치 관계에서 고정확도가 달성되고, 이들 패턴 사이에 실제로 위치오프셋이 없다고 생각할 수 있다.
그러나, 발생전자 빔에서의 드리프트가 전자빔에 의한 패턴을 드로잉하는 도중에 마스크를 제조하기 위하여 사용되는 전자빔의 리소그라픽 시스템에서 발생된다면, 원주 영역에서 회로 패턴과 레티클 창치 마스크사이에서 오프셋을 발생시킨다. 즉, 정확한 위치 또는 인덱싱은 레티클 장치 마스크를 사용함으로써 반도체 웨이퍼에서 형성되는 패턴에 대하여 항상 성취되지 않고, 오프셋은 형성될 회로 패턴과 반도체 웨이퍼에서 이미 형성된 다른 패턴사이에서 발생된다. 상기 오프셋은 레티클 마스크로 부터 얻어진 반도체의 직접 회로의 생산에서 감소를 발생시킨다. 상기 오프셋의 량이 반도체 웨이퍼에서 결정될수 있다면, 마스크 그 자체 또는 마스크를 사용하는 정렬기(노광 단위)에 공헌 하는지를 결정하는 방법이 없다.
본 발명은 마스크위의 정렬 마스크를 기초로 한 마스크의 회로 패턴의 오프셋량을 결정하는 마스크를 제공함으로써, 상기 반도체의 직접 회로에서의 오프셋이 마스크 또는 노광 유닛에 공헌하는지를 결정하고, 상기 반도체의 직접회로의 생산을 향상시킨다.
본 발명의 다른 목적은 마스크위의 정렬 마스크와, 반도체 웨이퍼위에 형성된 회로 패턴사이에 오프셋이 존재한다면, 반도체 집적회로에 형성된 회로 패턴사이에서 오프셋을 감소시키는 노광방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 회로 패턴영역을 가지는 제 1영역과 정렬패턴을 구비하는 제 2영역을 구비하고, 상기 회로 패턴은 정렬 패턴에 대한 회로 영역의 오프셋량을 결정하기 위한 위치 측정 패턴을 구비한다.
본 발명에 따른 마스크에 의하면, 마스크상에 설계 위치로부터 회로 패턴 영역의 오프셋량은 배열 표시에 대하여 위치 측정 패턴의 좌표를 결정하는 것에 의해 그 디자인 위치로 부터 위치 측정 패턴의 오프셋에 근거하여 마스크 자체로 부터 결정할 수 있다.
본 발명은 또한 각각 회로 패턴 영역을 포함하는 제 1영역과 배열 표시를 포함하는 제 2영역을 갖는 제 1마스크 및 제 2마스크를 통해 반도체 웨이퍼를 연속적으로 노광하기 위한 방법을 제공하며, 이 방법은 제 1 및 제 2마스크의 회로 패턴 영역내에 각각 제 1 및 제 2위치 측정 패턴을형성하는 단계와 제 1 및 제 2마스크의 배열 표시에 대하여 제 1 및 제 2위치 측정 패턴의 제 1 및 제 2오프셋량을 측정하는 단계와 제 1 및 제 2좌표에 근거하여 반도체 웨이퍼상에 중첩 배치된 제 1및 제 2마스크의 회로 패턴 영역간에 상대적인 가능한 오프셋량을 결정하는 단계와 상대적인 가능한 오프셋량에 근거하여 제 1 및 제 2마스크의 어느 하나의 위치를 보정하는 단계로 이루어진다.
본 발명의 방법에 따르면, 레티클 배열 표시에 대하여 다른 노광 단계 동안에 사용되는 각 레티클 표시의 회로 패턴들간에 상대적인 가능한 오프셋량은 위치 측정 패턴의 좌표에 근거하여 결정될 수 있고, 해당 보정은 반도체 웨이퍼상에 형성된 회로 패턴의 오프셋량을 줄이기 위해 노광 유닛에 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 장점은 다음 상세한 설명, 첨부 도면에 의해 보다 명백해 질 것이다.
도 1은 종래 마스크의 평면도.
도 2A 및 도 2B는 오프셋의 존재시와 부재시를 각각 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 레티클 마스크의 평면도.
도 3A 및 도 3B는 도 2A 또는 도 2B에 도시된 위치 측정 패턴의 실시예의 평면도.
도 3C는 도 3A 및 도 3B의 레티클 마스크를 사용하는 것에 의해 중첩 배치된 패턴을 갖는 반도체 웨이퍼의 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 노광 방법의 원리를 설명하는 도 3A의 위치 측정 패턴의 개략적인 평면도.
도 5는 상술한 실시예에 따른 프로세스의 플로우챠트.
도 6A 및 도 6B는 도 5의 프로세스에 사용된 레티클 마스크의 평면도.
도 6C는 보정을 위하여 노광 유닛에 장착된 도 6B의 레티클 마스크의 평면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11,21,31 : 회로패턴12,22,32 : 차광 영역
13,23,33 : 정렬마크5,15,25 : 위치 측정 패턴
5a,5b,5c,5d : 위치 측정용 직사각형 패턴 소자
16,26,36 : 유리기판18 : 회로패턴영역
이하, 본 발명은 첨부된 도면을 참고하여 더 특별하게 설명하며, 여기서 유사한 구성 요소들은 같은 또는 유사한 도면번호로 표시한다.
도 2A 및 도 2B에서, 본 발명의 실시예에 따른 레티클 마스크의 각각은, 레티클 정렬 마크(13)가 레티클 마스크의 각각의 측부 근처에서 제공된 주변 영역을가지며, 회로 패턴(11)이 스트립 광 보호 영역(12)에 의하여 둘러싸인 회로 패턴영역(18)내에 형성된 중앙 정사각형 영역을 갖는, 대체로 정사각형의 유리 기판(16)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 네 위치 측정 패턴(15)은 평방 회로 패턴 영역(18)의 네 측면 부근의 회로 패턴 영역(18)내에 또한 형성된다. 회로 패턴(11)과 광 차폐 영역(12)과 레티클 정렬 마크(13) 및 위치 측정 패턴(15)은 전자빔 노광로 형성된다.
도 2a에는 위치 오프셋이 회로 패턴(11)과 광 차폐 영역(12와 레티클 정렬 마크(13) 및 위치 측정 패턴(15)중에 하나가 존재하지 않는 레티클 마스크가 도시되어 있는 반면에, 도 2b에는 회로 패턴(l1)과 광 차폐 영역(12) 및 위치 측정 패턴(15)의 위치 오프셋이 레티클 정렬 마크(13)에 대해 존재하는 레티클 마스크가 도시되어 있다.
전자빔에 있는 경향은 드로잉 작동중에 유사하게 발생하고, 상기 오프셋이 레티클 정렬 마크(13)에 대해 결정되는 통상의 위치로부터 회로 패턴(11)의 위치 오프셋을 측정하기 위해 위치 측정 패턴(15)을 제공하는 것이다. 이에 대해서, 위치 측정 패턴(15)은 회로 패턴(11)의 오프셋량과 동일한 오프셋량을 갖도록 설계되어 있다. 이 때문에, 위치 측정 패턴(15)은 회로 패턴(11)과 함께 광 차폐 영역(12)으로 에워싸인 회로 패턴 영역(18)에 형성된다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 한 쌍의 직사각형 패턴 소자(15a와 15b 또는15c와 15d)는 도 2a 또는 도 2b에 도시된 각 위치 측정 패턴(15)에 제공된다. 직사각형 패턴 소자(15a,15b,15c 또는 15d)의 짧은 측면은 오프셋량을 위해 측정유닛 해상도를 고려하여 1 내지 40㎛ 범위의 레티클 마스크로 측정된 길이를 갖는 것이 적합하다.
레티클 마스크(reticle nnsk)의 위치 측정 패턴(15)이 앞선 제조 공정 동안 반도체 웨이퍼상에 이미 형성된 다른 위치 측정 패턴과 중복되는 것을 방지하기 위해, 위치 측정 패턴(15)은 다른 좌표를 가진 위치에 배치될 수 있거나 또는, 양자택일이나 부가적으로, 위치 측정 패턴(15)은 앞선 제조 공정에 의해 이미 형성된 상기 위치 측정 패턴(15)의 어둡거나 밝은 패턴 소자에 따른 밝거나 어두운 패턴 소자를 갖는다.
회로 패턴 영역(18)에 형성된 위치 측정 패턴(15)을 나타내는 좌표는 레티클 정렬 마스크를 참조로하여 적합한 위치 좌표 측정 유닛의 사용에 의해 처음 결정된다. 이 공정에 의해, 각 노광 공정에 사용된 각 레티클 마스크 상의 레티클 정렬마스크(13)에 관련하여 회로 패턴(11)의 오프셋을 아는 것이 가능하고, 그때 다른 레티클 마스크 상의 회로 패턴사이의 관련된 가능한 오프셋량을 아는 것이 가능하다. 그것의 오프셋량으로 부터 레티클 마스크의 질을 결정하는 것이나 또는, 보정값으로서 노광 유닛에 오프셋량을 공급하는 것에 의해, 씌워진 회로 패턴 사이의 오프셋량을 취소하는 것이 가능하고, 그에의해 오프셋에 기인된 반도체 회로의 항복의 감소가 방지된다.
위치 측정 패턴(15)이 명확한 패턴 조합에 인접하게 배치되고, 메인 스케일과 버어니어 스케일을 포함하는 버어니어 캘리퍼스로서 참조되는 것이 바람직하다.
버어니어 캘리퍼스 패턴은 일반적으로 앞선 공정에 의해 형성된 회로 패턴과, 수반되는 공정 동안 사용된 레티클 마스크 상의 회로 패턴 사이의 위치적 오프셋 결정용으로 사용된다.
도 3A의 예에서, 직각(또는 스트라이프) 패턴 소자(15a,15b)는 각각 위치 측정 패턴(15)의 중앙 참조 좌표(17a)로부터 X와 Y방향으로 연장되어 형성된다. 예를보이기 위해, 직사각형 패턴 소자(15a, 또는 15b)의 큰 측면은 20μm의 길이를 갖고, 작은 측면은 10μm의 길이를 갖는다. 1/5 직선 감소 투영법을 사용할 때, 직사각형 패턴 소자(15a,15b)는 반도체 웨이퍼 상에 큰 측면은 4μm 길이로, 작은 측면은 2μm 길이로 투영된다. 상기한 바와 같이, 직사각형 패턴 소자(15a,15b)의 작은 측면은 1에서 40μm 의 범위로 선택된다.
도 3B에 도시된 위치 측정 패턴(15)의 예에서, 직사각형 패턴(15c,15d)는 위치 측정 소자의 참조 좌표(17b)로부터 Y와 X방향으로 연장된다. 참조 위치(17b)는 정사각형 패턴(15)의 모서리의 부근에 배치되고, 어두운 패턴 소자(15c,15d)는 본 예에서 도 3A에 도시된 밝은 패턴 소자로 부터 반전되어 형성된다.
위치 측정 패턴(15)에는 도 3C에 도시한 바와 같이 도 3A 및 도 3B의 레티클마스크를 사용하여 반도체 웨이퍼가 놓이며, 도 3A의 위치 측정 패턴(15a 및 15b)과 위치 측정 패턴(15c 및 15d)는 단일 위치 측정 패턴(15)에 놓인다. 상기와 같은 방식에서, 위치 측정 패턴이 두 개의 레티클 마스크가 서로 다른 노광 단계에서 사용되는 방식인 경우, 위치 측정 패턴(15)의 개별적인 패턴 요소(15a,15b,15c 및 15d)의 겹침이 회피된다. 대안으로 또는 추가하여, 레티클 상의 위치 측정 패턴(15)은 서로 다른 레티클 마스크 사이의 밝고 어두운 패턴 요소를 역전시켜 사용할 수도 있다.
따라서, 도 3A에 도시한 레티클을 사용한 석판 단계 및 도 3B에 도시한 레티클 마스크를 사용한 후속 석판 단계 이후에는, 도 3C에 도시한 패턴의 1/5 크기의 조합 패턴이 반도체 웨이퍼 상에 형성된다.
상술한 실시예에서, 위치 측정 패턴(15)은 회로 패턴 영역(18) 대신에 광 보호 영역(2) 내에 형성될 수 있다. 위치 측정 패턴(15)은 레티클 정렬마크(13)에 대해 회로 패턴(11)의 위치 오프셋을 결정할 수 있게 한다.
회로 패턴(11)의 오프셋량을 결정하기 위한 기술을 도시하는 도 4를 참조하면, 레티클 정렬 마크(13)에 대한 오프셋량은 X 방향 및 Y 방향에서 레이저 빔을 사용하여 위치 측정 패턴(15)을 스캐닝함으로써 결정된다.
한 쌍의 직사각형 패턴 요소(15a 및 15b (또는 15c 및 15d))를 구비하는 위치 측정 패턴(15)은, 종전에는 회로 패턴(11)과 레티클 정렬 마크(13)와 함께 공지의 레티클 마스크 제조 기술에 따라 회로 패턴(11)의 하나 이상의 영역에 형성되었다.
위치 측정 패턴(l5)의 기준 좌표(17a)는 광학기구에서 레이저 빔 스캐닝기술을 사용하여 레티클 정렬 마크(13)와 관련하여 결정된다. 이러한 결정은 검출광에 대해 신호 a 및 b를 구동하기 위해 전송광 또는 반사광중 하나(또는 전송광과 반사광의 조합)의 강도를 결정하는 광학기구를 사용해도 된다. 신호 a 및 b의 파형으로부터, 위치측정패턴(15)의 기준좌표(17a)가 판정될 수 있다.
특히, 기준 좌표(17a)는, 도 4에 도시된 것과 같이, 수평으로 신호 a의 상승 에지(41)와 하강 에지(42) 사이의 중간점 및 수직으로 신호 b 의 상승 에지(43)와 하강 에지(44) 사이의 중간점에 의해 결정된다. 이러한 방식으로 기준좌표(17a)가 결정된 후, 레티클 정렬 마크(13)상의 위치 측정 패턴(15)의 디자인 좌표에 대한 차가 판정되므로, 위치 측정 패턴(15)의 오프셋량이 얻어진다. 이렇게 결정된 레티클 정렬 마크(13)에 대한 위치 측정 패턴(15)의 오프셋량은 위치 측정 패턴(15)이 회로 패턴 영역(18) 내부 또는 부근에 배치되는한은 레티클 정렬 마크(3)에 대한 회로 패턴(11)의 오프셋 량을 표시하는 것으로 간주될 수 있다.
레티클 정렬 마크(13)에 대한 각 레티클 마스크 상의 회로 패턴(11)의 오프셋 량은 각 레티클의 제조 이후에 결정된다. 이는 반도체 집적 회로의 제조에 사용되는 두 개의 레티클 마스크의 회로 패턴 사이에서 있을 수 있는 상대적인 오프셋량을 제공한다.
각 회로 패턴(11)의 오프셋량은 피복 노광 작업에 의해 형성된 회로 패턴중의 각 오프셋을 취소하기 이전에 노광 유니트로 입력된다. 이런 방식으로, 회로패턴의 오프셋에 의해 야기되는 반도체 집적 회로에서의 수율 감소가 방지될수 있다.
투영 또는 반사형의 노광 유니트를 이용한 반도체 집적회로의 제조중에는, 제조 단계에 따라 회로 패턴을 갖는 다수의 레티클 마스크가 사용된다. 이들 레티클 마스크는 이전의 제조 단계중에 반도체 웨이퍼상에 형성된 다른 회로 패턴상에 레티클의 회로 패턴을 피복시키기 위해 노광 유니트에 사용된다.
피복 노광에 의해 형성되는 회로 패턴 사이의 오프셋량은 레티클 마스크와 반도체 웨이퍼 사이의 오정렬과 레티클 제조중의 에러에 의해 초래되는 오프셋과 노광 유니트에 사용되는 렌즈의 왜곡에 의해 초래되는 오프셋에 의해 야기될수 있다. 이들중, 레티클과 반도체 웨이퍼 사이의 오정렬에 의해 야기되는 오프셋은 수정치로서 노광유니트에 오프셋량을 피딩(feeding)하므로써 제거될수 있다. 그러나, 오프셋이 레티클 마스크 제조중의 에러에 의해 야기되는지 노광 유니트에 사용되는 렌즈의 왜곡에 의해 야기되는지를 결정하는 것은 종래의 기술로는 간단한 일이 아니다.
명확하게는, 박스에서 박스와 같이 위치 패턴 또는 버니어 스케일(vernier scale) 및 메인 스케일을 구비하는 버니어 캘리퍼 스케일로서 일반적으로 언급된 위치 패턴을 사용함으로써 오프셋의 존재가 검사될 때, 반도체 웨이퍼에 형성된 위치 패턴에서 오프셋이 없고 회로 패턴에서 오프셋이 있다. 반도체 웨이퍼의 오프셋은 레티클(reticle) 제조에 있어서 에러가 발생하고, 노광 유니트에 사용된 렌즈가 일그러뜨리지게 된다.
본 발명은 반도체 웨이퍼 또는 오프셋에 회로 패턴이 형성되는 동안 발생된 오프셋이 직점적으로 레티클상의 위치 측정 패턴(15)과 정렬 마크(13)의 상대 위치를 결정하기 위해 위치 측정 패턴(15)을 사용함으로써 노광 유니트에 사용된 렌즈의 일그러뜨림 또는 레티클의 제조를 결정할 수 있다.
도 5에 의거하면, 본 발명의 실시예에 따른 노광 프로세스가 설명된다. 단계 S1에서, 레티클 정렬 마크(13)에 대하여 제 1레티클 마스크상의 회로 패턴(11)의 특정의 위치 오프셋을 위한 검사는 레티클 정렬 마크(13)에 대하여 위치 측정 패턴(15)의 상대 위치를 결정함으로써 효과가 있다. 게다가 제 1마스크는 단계 S4에서 노광 유니트에 설치된다.
도 6A는 제 1포토이소그래피 단계에 사용된 제 1레티클 마스크(10)의 예가 도시되어 있다. 유리 기판(16)은 레티클 정렬 마크(13)가 설치되는 주변 영역과 회로 패턴 영역(18)이 스트라이프 광 차폐 영역(12)으로 둘러싸인 중심 영역이 구비되어 있다 회로 패턴(11)과 4개의 위치 측정 패턴(15)은 회로 패턴 영역(l8)에 형성된다. 회로 패턴 영역(18)내에 설정 위치로 형성된 위치 측정 패턴(l5)은 레티클 정렬 마크(13)를 참고로 위치 측정 패턴(15)의 좌표를 결정함으로써 결정된다.
노광전에, 레티클 정렬 마크(13)는 다른 레티클 마크에 의해 반도체 웨이퍼상에 기형성된 정렬마크로 단계 S5에서 정렬된다. 계속해서, 노광은 단계 S6에서 행해지고, 디벨롭핑 및 에칭 단계가 제 1포토리소그래픽 단계를 완성하도록 단계 S7에서 행해진다.
도 6B 는 도 5의 프로세스의 제 2포토그래픽 단계에서 사용될 때, 제 2레티클 마크(20)의 예를 도시한다. 유리기판(26)은 레티클 정렬 마크(23)가 형성된 주변영역과 4개의 위치 측정 패턴(25)과 회로패턴(21)을 가진 회로 패턴영역(28)이 광선 차단영역(22)에 의해 둘러싸인 중심영역을 포함한다. 제 2레티클 마크(20)의 4개의 위치 측정 패턴(25)과 회로 패턴(21)이 레티클 정렬 마크(23)에 대해 위치 오프셋을 가지므로 주워진 위치로 부터 이동되는 위치에 형성된다는 점에 주목해야한다.
오프셋이 X 또는 Y방향으로의 이동을 포함하면, 회전에 의한 오프셋, 스캘링인자상의 에러나 회전은 도 6B 에 개략 도시 되었다. 오프셋으로 인한 에러 때문에, 4개의 레티클 정렬 마크(23)에 대해 4개의 위치 측정 패턴(25)의 위치를 결정함으로써 오프셋의 양을 계산하는 것이 가능해진다.
제 2마크상의 레티클 정렬 마크(23)에 대한 회로 패턴(21)의 위치 오프셋을 위한 검사는 레티클 마크(23)에 대한 4개의 위치 측정 패턴(25)의 위치를 결정함으로써 단계 S2에서 행해진다. 그후 제 2마스크(20)는 단계 S8의 노광 유닛상에 고정된다.
동시에 보정값은 회로기판(11)의 위치에 재현되는 조합 사이의 오프셋량과 제 1 및 제 2레티클 마스크(10 및 20)내에서 얻어지는 레티클 정렬 마크(13 및 23)에 관해서 근거하여 단계 533에서 계산된다. 즉 제 1마스크(10)상에 회로 패턴(11)에 관한 제 2마스크(20)상에 회로 패턴(21)의 위치 오프셋은 단계 S3의 보정값으로 계산되며 이는 오프셋량에 근거하는 합에 의해 보정을 제공하기위해 노광 유닛에 대해서 S9에 피드한다. 그후 노광은 단계 S10의 레티클 정렬마크(23)사용에의해 영향을 받으며, 단계 S11에서 노광에 의해 따르는 단계 S12의 디벨로핑 및 에칭 제 2포토리소그래피 단계에 의해 완료된다.
도 6B 에 나타내는 예에 있어서, 제 2마스크(20)상의 회로 패턴(21)은 회전에 의해 레티클 정렬 마크(23)에 대한 오프셋을 가지며, 따라서 S9 단계에서의 보정 입력은 도 6C에 나타낸 바와같이 단계 S11에서 수행된 노광시에 대응량에 의해 전체 제 2 마스크(20) 또는 유리기판(26)을 회전하는데 사용된다. 이 방식에 있어서, 회로 패턴(21)은 제 1마스크(10)의 회로 패턴(11)에 의해 이미 형성된 반도체 웨이퍼의 패턴상에 정확하게 피복된다. 자체의 회전 작업은 제 2마스크(20)를 회전하는 대신에 반도체 웨이퍼를 회전함으로써 수행된다.
본 실시예에 따른 노광 방법의 상술에 있어서, 제 1리소그래피 단계시에 사용된 제 1마스크에 대해 제 2포토리소그래피 단계시에 사용된 제 2마스크상에 보정이 수행된다. 그러나 제 1포토리소그래피 단계시에 사용된 제 1 스크를 위해 유사한 보정이 수행될 수 있다. 유사하게, 수반되는 제 2포토리소그래피 단계에 대해 수행된 포토리소그래피 단계 사이에서 대응하는 보정이 수행된다.
본 발명의 실시예가 감축 투영 정렬기에 사용된 레티클 마스크와 관련하여 상술되었지만, 본 발명이 접촉 정렬기 마스크에 적용될 때 유사한 결과가 성취될수 있다는 것은 명백하다.
상술의 실시예가 예를 위해서만 기재되었기 때문에 본 발명은 상술한 실시예에 제한되지 않으며 다양한 변형 또는 변경이 본 발명의 정신 이탈없이 통상의 지식을 가진자에 의해 용이하게 수행될 수 있다.

Claims (9)

  1. 회로 패턴 영역을 가지는 제 1영역과 정렬 패턴을 가지는 제 2영역을 구비하는 정렬기에 사용하기 위한 마스크에 있어서, 상기 회로 패턴 영역은 상기 정렬 패턴에 대해 상기 회로 패턴 영역의 오프셋량을 결정하기 위해 위치 측정 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 정렬기에 사용하기 위한 마스크.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 위치 측정 패턴은 한쌍의 사각형 패턴 요소를 구비하며, 상기 사각형 패턴 요소중의 하나는 다른 사각형 패턴 요소의 긴측에 수직 연장되는 긴 측을 가지는 것을 특징으로 하는 마스크.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 사각형 패턴 요소의 각각의 작은측은 길이가 1 내지 40㎛ 인 것을 특징으로 하는 마스크.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 1영역은 상기 회로 패턴 영역을 둘러싸는 광차폐 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 마스크.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 마스크는 감축 투영 정렬기에 사용하기 위한 레티클 마스크인 것을 특징으로 하는 마스크.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 마스크는 접촉 정렬기 마스크인 것을 특징으로 하는 마스크.
  7. 회로 패턴 영역을 구비하는 제 1영역을 가지는 제 1마스크와 정렬 마크를 구비하는 제 2영역을 가지는 제 2마스크를 통하여 반도체 웨이퍼를 연속 노광하기 위한 방법에 있어서,상기 제 1 및 제 2마스크의 회로 패턴 영역내에 제 1 및 제 2위치 측정 패턴을 형성하는 단계와 제 1 및 제 2마스크의 정렬 마스크에 대해 상기 제 1 및 제 2위치 측정 패턴의 제 1 및 제 2오프셋량을 측정하는 단계와, 제 1 및 제 2좌표에 근거한 반도체 웨이퍼상에 피복될 상기 제 1 및 제 2마스크의 회로 패턴 영역 사이의 가능한 상대 오프셋량을 결정하는 단계와 상기 가능한 상대 오프셋 에 근거한 상기 제 1 및 제 2마스크중의 하나의 위치를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼를 연속 노광하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 방법은 감축 투영 정렬로서 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼를 연속 노광하는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 방법은 접촉 정렬로서 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼를 연속 노광하는 방법.
KR1019970045883A 1996-08-29 1997-08-29 마스크 KR100317100B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP96-229094 1996-08-29
JP22909496A JP2988393B2 (ja) 1996-08-29 1996-08-29 露光方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000050300A Division KR100303743B1 (ko) 1996-08-29 2000-08-29 노광 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980019218A true KR19980019218A (ko) 1998-06-05
KR100317100B1 KR100317100B1 (ko) 2002-11-23

Family

ID=16886668

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970045883A KR100317100B1 (ko) 1996-08-29 1997-08-29 마스크
KR1020000050300A KR100303743B1 (ko) 1996-08-29 2000-08-29 노광 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000050300A KR100303743B1 (ko) 1996-08-29 2000-08-29 노광 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6118517A (ko)
JP (1) JP2988393B2 (ko)
KR (2) KR100317100B1 (ko)
GB (1) GB2316768B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100506106B1 (ko) * 2001-09-29 2005-08-05 가부시끼가이샤 도시바 마스크 패턴 작성 방법 및 반도체 장치의 제조 방법

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5854671A (en) 1993-05-28 1998-12-29 Nikon Corporation Scanning exposure method and apparatus therefor and a projection exposure apparatus and method which selectively chooses between static exposure and scanning exposure
DE19817714C5 (de) * 1998-04-21 2011-06-30 Vistec Semiconductor Systems GmbH, 35781 Verfahren zur Messung der Lage von Strukturen auf einer Maskenoberfläche
KR100555470B1 (ko) * 1999-04-06 2006-03-03 삼성전자주식회사 노광 장치의 그리드 보정 방법
JP3677426B2 (ja) * 2000-02-21 2005-08-03 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 位置合わせ精度計測マーク
JP4873779B2 (ja) 2000-12-18 2012-02-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 フォトマスク、パターン欠陥検査方法、及び半導体装置の製造方法
JP2002319533A (ja) * 2001-04-24 2002-10-31 Nikon Corp 転写露光方法、転写露光装置及びデバイス製造方法
KR100815907B1 (ko) * 2001-12-29 2008-03-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자의 제조방법
US7190823B2 (en) * 2002-03-17 2007-03-13 United Microelectronics Corp. Overlay vernier pattern for measuring multi-layer overlay alignment accuracy and method for measuring the same
AU2003224400A1 (en) * 2002-05-02 2003-11-17 Orbotech Ltd. A system and method for manufacturing printed circuit boards employing non-uniformly modified images
KR100488543B1 (ko) * 2002-11-05 2005-05-11 삼성전자주식회사 포토리소그래피 공정용 레티클 제작방법
TWI264619B (en) * 2002-12-19 2006-10-21 Asml Netherlands Bv A lithographic projection mask, a device manufacturing method using a lithographic projection mask and a device manufactured thereby
DE10345471B4 (de) * 2003-09-30 2006-03-30 Infineon Technologies Ag Justiermarke zur Grobjustage und Feinjustage eines Halbleiterwafers in einem Belichtungsgerät
US7030772B1 (en) * 2004-04-07 2006-04-18 Advanced Micro Devices, Inc. Inspection for alignment between IC die and package substrate
WO2006104011A1 (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Nikon Corporation ショット形状の計測方法、マスク
JP5136745B2 (ja) * 2006-12-13 2013-02-06 大日本印刷株式会社 多重露光技術におけるマスク製造誤差検証方法
IL194967A0 (en) * 2008-10-28 2009-08-03 Orbotech Ltd Producing electrical circuit patterns using multi-population transformation
CN101750899B (zh) * 2008-12-04 2011-06-22 上海华虹Nec电子有限公司 光刻版图及其测量光刻形变的方法
US9097989B2 (en) 2009-01-27 2015-08-04 International Business Machines Corporation Target and method for mask-to-wafer CD, pattern placement and overlay measurement and control
US8988653B2 (en) * 2009-08-20 2015-03-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, distortion determining method, and patterning device
US9490154B2 (en) 2015-01-15 2016-11-08 Applied Materials, Inc. Method of aligning substrate-scale mask with substrate
JP6362716B2 (ja) * 2017-02-03 2018-07-25 ルネサスエレクトロニクス株式会社 マスクおよび半導体装置
US10866508B2 (en) * 2018-05-18 2020-12-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Method for manufacturing photomask and semiconductor manufacturing method thereof
JP7001044B2 (ja) * 2018-11-28 2022-01-19 オムロン株式会社 制御システム
US10942444B2 (en) * 2019-05-01 2021-03-09 Nxp Usa, Inc. Optical control modules for integrated circuit device patterning and reticles and methods including the same
CN111142343B (zh) * 2020-01-02 2022-11-18 长江存储科技有限责任公司 对准标记的中心坐标的生成方法
CN113325662B (zh) * 2020-02-28 2024-07-02 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 辅助图形的配置方法、掩膜版及其形成方法和相关设备

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2845603C2 (de) * 1978-10-19 1982-12-09 Censor Patent- und Versuchs-Anstalt, 9490 Vaduz Verfahren und Einrichtung zum Projektionskopieren
JPS5788451A (en) * 1980-11-25 1982-06-02 Hitachi Ltd Photomask
US4768883A (en) * 1986-11-07 1988-09-06 Motorola Inc. Alignment reticle for a semiconductor wafer stepper system and method of use
JPH021110A (ja) * 1988-06-09 1990-01-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 露光用マスク及び露光方法
JP2770960B2 (ja) * 1988-10-06 1998-07-02 キヤノン株式会社 Ｓｏｒ−ｘ線露光装置
JPH04102851A (ja) * 1990-08-22 1992-04-03 Nec Corp レチクル
US5331371A (en) * 1990-09-26 1994-07-19 Canon Kabushiki Kaisha Alignment and exposure method
JP2788822B2 (ja) * 1992-05-14 1998-08-20 鹿児島日本電気株式会社 ホトマスク
US5691115A (en) * 1992-06-10 1997-11-25 Hitachi, Ltd. Exposure method, aligner, and method of manufacturing semiconductor integrated circuit devices
FR2704660B1 (fr) * 1993-04-27 1995-07-13 Sgs Thomson Microelectronics Masques pour une machine d'insolation double face.
JPH06324475A (ja) * 1993-05-15 1994-11-25 Nec Corp レチクル
JPH07297119A (ja) * 1994-04-27 1995-11-10 Nikon Corp 位置検出方法
JP3451603B2 (ja) * 1994-06-16 2003-09-29 株式会社ニコン 露光方法及び該露光方法に使用されるマスク
US5601957A (en) * 1994-06-16 1997-02-11 Nikon Corporation Micro devices manufacturing method comprising the use of a second pattern overlying an alignment mark to reduce flattening
US5795687A (en) * 1995-02-24 1998-08-18 Nikon Corporation Projection exposure method and alignment
JPH08316134A (ja) * 1995-05-24 1996-11-29 Nikon Corp 露光方法
JPH1012544A (ja) * 1996-06-26 1998-01-16 Nikon Corp 位置計測方法及び露光方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100506106B1 (ko) * 2001-09-29 2005-08-05 가부시끼가이샤 도시바 마스크 패턴 작성 방법 및 반도체 장치의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100303743B1 (ko) 2001-09-24
JPH1069066A (ja) 1998-03-10
KR100317100B1 (ko) 2002-11-23
JP2988393B2 (ja) 1999-12-13
GB9718252D0 (en) 1997-11-05
US6118517A (en) 2000-09-12
GB2316768B (en) 2000-09-13
GB2316768A (en) 1998-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100317100B1 (ko) 마스크
US6114072A (en) Reticle having interlocking dicing regions containing monitor marks and exposure method and apparatus utilizing same
JP2987112B2 (ja) 半導体素子のオーバレイ検査方法
KR100239020B1 (ko) 레티클 및 그것에 의해 전사된 패턴 및 보정 방법
KR20180008295A (ko) 마스크, 계측 방법, 노광 방법, 및 물품 제조 방법
US4792693A (en) Step-and-repeat exposure method
JPH06308712A (ja) 位相シフトマスクおよびその検査方法
JP2914315B2 (ja) 走査型縮小投影露光装置及びディストーション測定方法
US5638179A (en) Method for measuring amount of bend of moving mirror
JPS5994032A (ja) 投影露光装置
KR100396146B1 (ko) 위치검출장치 및 방법
JP2009099873A (ja) 露光装置およびデバイス製造方法
JPS6338697B2 (ko)
JP3259190B2 (ja) 投影光学系のディストーション検査方法
JPH06324475A (ja) レチクル
US5552251A (en) Reticle and method for measuring rotation error of reticle by use of the reticle
JPH04209518A (ja) 位置ずれ計測方法、及び露光装置の精度確認方法
JPH05158218A (ja) マスク基板および描画方法
JP2787904B2 (ja) 露光装置
JP2924635B2 (ja) 半導体素子製造用レチクルおよび露光装置の製造誤差の補正方法
JP3237022B2 (ja) 投影露光装置
JPS61256636A (ja) 縮小投影露光装置
JPS6243128A (ja) 投影光学装置
JPH08181051A (ja) ディストーション計測方法
JPH1012520A (ja) 投影露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
A107 Divisional application of patent
J201 Request for trial against refusal decision
E902 Notification of reason for refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
LAPS Lapse due to unpaid annual fee