JPS627538B2 - - Google Patents
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- JPS627538B2 JPS627538B2 JP56121146A JP12114681A JPS627538B2 JP S627538 B2 JPS627538 B2 JP S627538B2 JP 56121146 A JP56121146 A JP 56121146A JP 12114681 A JP12114681 A JP 12114681A JP S627538 B2 JPS627538 B2 JP S627538B2
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- photomask
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- exposure
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置の製造工程中、写真食刻工
程中に使用される露光転写用フオトマスクに係
り、特に投影露光用フオトマスクに関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an exposure transfer photomask used during a semiconductor device manufacturing process or a photolithography process, and more particularly to a projection exposure photomask.
半導体装置の製造工程中、写真食刻工程では、
半導体基板(ウエハー)上にフオトレジストを塗
布し、ブリベークした後、ウエハーとフオトマス
クを位置合せし、露光、現像するとフオトマスク
上のパターンに対応したフオトレジストのパター
ンがウエハー上に形成され、フオトマスクのパタ
ーンがウエハー上に転写される。この後、ポスト
ベークを行ない、下地の酸化膜や窒化膜等の絶縁
膜を湿式又は乾式エツチングし、次に不要となつ
たフオトレジストを除去するとウエハー上に酸化
膜や窒化膜等のパターンが形成される。 During the manufacturing process of semiconductor devices, in the photolithography process,
After coating a photoresist on a semiconductor substrate (wafer) and pre-baking, aligning the wafer and photomask, exposing and developing, a pattern of photoresist corresponding to the pattern on the photomask is formed on the wafer, and the pattern of the photomask is is transferred onto the wafer. After this, post-bake is performed, and the underlying insulating film such as oxide film or nitride film is wet or dry etched, and then unnecessary photoresist is removed to form a pattern of oxide film or nitride film on the wafer. be done.
従来、上記露光の工程では、ウエハーとフオト
マスクを密着して露光する方式、いわゆる密着露
光方式が広く採用されており、また、ウエハーと
フオトマスクの位置合せは自動的に処理する方式
が広く採用されている。第1図は、左L、右Rに
自動位置合せ用ターゲツト群1及び1′、をもつ
フオトマスク2を示し、第2図はフオトマスクに
対た自動位置合せ用ターゲツト群1及び1′をも
つウエハー3を示している。第3図は前記マスク
とウエハーを自動位置合せし、重ね合せた状態を
示している。自動位置合せには、マスク及びウエ
ハー上の左右のターゲツト群のうちそれぞれ1対
のターゲツトが使用される。第4図は従来のマス
ク及びウエハーの左右に配置されたターゲツト群
1及び1′の拡大図を示し、各々の番号((1)〜
(9))((1′)〜(9′))をつけた領域内にターゲツ
トが配置されている。例えば第1回目の露光転写
には(1)と(1′)の領域のターゲツトが使用され、
第2回目の露光転写には(2)と(2′)の領域のター
ゲツトが使用され、第3回目以後は(3)と(3′)…
………(i)、(i′)と次々に使用される。 Conventionally, in the above exposure process, a method in which the wafer and photomask are exposed in close contact, a so-called contact exposure method, has been widely adopted, and a method in which the alignment of the wafer and photomask is automatically processed has been widely adopted. There is. FIG. 1 shows a photomask 2 with target groups 1 and 1' for automatic alignment on the left L and right R, and FIG. 2 shows a wafer with target groups 1 and 1' for automatic alignment with respect to the photomask. 3 is shown. FIG. 3 shows a state in which the mask and wafer are automatically aligned and overlaid. For automatic alignment, one pair of targets from the left and right target groups on the mask and wafer are used. FIG. 4 shows an enlarged view of target groups 1 and 1' arranged on the left and right sides of a conventional mask and wafer, and each number ((1) to
(9)) The target is placed in the area marked ((1') to (9')). For example, targets in areas (1) and (1') are used for the first exposure transfer.
Targets in areas (2) and (2') are used for the second exposure transfer, and from the third time onwards, targets in areas (3) and (3') are used.
......(i), (i′) are used one after another.
ここで、従来の密着露光方式では左右のターゲ
ツトは第4図に示すように通常は左右のターゲツ
トは左右対称に配置されておらず、ほぼランダム
に配置されていた。前記密着露光に対して最近で
は、ウエハーとマスクを離した状態で露光する、
反射ミラー光学系を使用した投影露光が普及して
いる。反射ミラー光学系を使用する投影露光では
ウエハーとフオトマスクは非接触なので、ポジ型
フオトレジストとの組合せが可能で、ポジ型フオ
トレジストの利点である高解像力を生かすことが
できる、またフオトマスクの損傷が少ない、等の
利点がある。これに対して、従来の密着露光方式
では、フオトマスクとウエハーは密着するので、
フオトマスクにフオトレジストが付着しやすく、
欠陥発生の要因となる。特にポジ型レジストでは
ネガ型レジストに比べて、付着しやすく、事実上
密着露光とポジ型レジストとの組合せは不可能で
あつた。 In the conventional contact exposure method, the left and right targets are not normally arranged symmetrically, as shown in FIG. 4, but are arranged almost randomly. In contrast to the above-mentioned contact exposure, recently, exposure is performed with the wafer and mask separated.
Projection exposure using reflective mirror optics is widespread. In projection exposure using a reflective mirror optical system, there is no contact between the wafer and the photomask, so it can be combined with a positive photoresist, allowing the high resolution that is an advantage of a positive photoresist to be utilized, and also preventing damage to the photomask. There are advantages such as less On the other hand, in the conventional contact exposure method, the photomask and wafer are in close contact with each other.
Photoresist easily adheres to the photomask,
This can cause defects. In particular, positive type resists tend to adhere more easily than negative type resists, making it virtually impossible to combine contact exposure and positive type resists.
投影露光方式は前述したように大きな利点があ
るが、ウエハーとフオトマスクの自動位置合せを
行なう場合、第4図に示すようなターゲツト配置
のフオトマスクは使用できないという欠点があつ
た。すなわち、第5図は反射ミラー光学系を使用
する投影露光方式において、ウエハー3とフオト
マスク2の自動位置合せが終了した状態を示して
いる。反射ミラー光学系を使用する投影露光方式
では、ウエハーは1〜2mm巾のスリツト4を通過
する紫外線により走査露光される。走査露光はウ
エハー3がY方向に移動することにより行なわれ
る。ウエハーとフオトマスクの自動位置合せは、
このスリツト4を通過してくるウエハーからの反
射光を利用してなされる為、このスリツト内にウ
エハーとフオトマスク上のターゲツトを露出させ
る必要がある。第4図に示す従来のターゲツトの
配置ではスリツト巾が1〜2mmとせまいため、ウ
エハー3又はフオトマスク2をX、Y方向に移動
させるだけでは左右いずれかのターゲツトはせま
いスリツト領域からはずれてしまう。また無理に
1対の左右のターゲツトをスリツト領域内4に露
出させるためにはθ方向の回転移動が必要であ
る。θ方向の回転移動が多いと従来の投影露光装
置では自動位置合せ精度が著しく低下するという
欠点があつた。また、個々のターゲツト又はター
ゲツト領域が広くなるとますますこの傾向は強
く、事実上自動位置合せは不可能であつた。これ
らの理由により、ウエハーとフオトマスクの位置
合せは手動に頼らなくてはならず、能率が悪く、
又、位置合せ精度が悪いという欠点があつた。 Although the projection exposure method has great advantages as described above, it has the disadvantage that a photomask with a target arrangement as shown in FIG. 4 cannot be used when automatically aligning the wafer and the photomask. That is, FIG. 5 shows a state in which automatic alignment of the wafer 3 and photomask 2 has been completed in a projection exposure method using a reflective mirror optical system. In the projection exposure method using a reflective mirror optical system, the wafer is scanned and exposed by ultraviolet light passing through a slit 4 having a width of 1 to 2 mm. Scanning exposure is performed by moving the wafer 3 in the Y direction. Automatic alignment of wafer and photomask
Since this is done using reflected light from the wafer passing through this slit 4, it is necessary to expose the wafer and the target on the photomask within this slit. In the conventional target arrangement shown in FIG. 4, the slit width is narrow, 1 to 2 mm, so simply moving the wafer 3 or the photomask 2 in the X and Y directions will cause either the left or right target to move out of the narrow slit area. Further, in order to forcibly expose the pair of left and right targets in the slit area 4, rotational movement in the θ direction is required. Conventional projection exposure apparatuses have a drawback in that automatic alignment accuracy is significantly reduced when there is a large amount of rotational movement in the θ direction. Further, as the individual targets or target areas become wider, this tendency becomes stronger, and automatic alignment is virtually impossible. For these reasons, alignment of the wafer and photomask must be done manually, which is inefficient and
Another drawback was that the alignment accuracy was poor.
本発明の目的は反射ミラー光学系を使用する投
影露光においてウエハーとフオトマスクの自動位
置合せと可能にするフオトマスクを提供すること
にある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photomask that allows automatic alignment of a wafer and a photomask in projection exposure using reflective mirror optics.
すなわち、本発明は半導体装置製造に使用され
る露光転写用フオトマスクにおいて、該露光転写
用フオトマスクと半導体基板との自動位置合せの
ためのターゲツト群を具備し、該ターゲツト群が
左右対称に配置され、かつ1回の露光転写に使用
される各々1対のターゲツトが左右対称に配置さ
れていることを特徴とする投影露光用フオトマス
クに関するものである。 That is, the present invention provides a photomask for exposure and transfer used in the manufacture of semiconductor devices, which includes a group of targets for automatic alignment of the photomask for exposure and transfer and a semiconductor substrate, and the group of targets is arranged symmetrically, The present invention also relates to a projection exposure photomask characterized in that each pair of targets used for one exposure transfer are arranged symmetrically.
本発明により生産性は向上し、また、位置合せ
精度の向上が期待できる。 The present invention can be expected to improve productivity and improve alignment accuracy.
以下に本発明の実施例を図を追つて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第6図に本発明実施例による投影露光用フオト
マスクのターゲツト群1、および1′の拡大図を
示す。左右の各々対をなすターゲツトは(1)と
(1′)、(2)と(2′)、…………の様に左右対称に配
置されている。第7図は本以明実施例によるフオ
トマスクを使用して、反射ミラー光学系を使用す
る投影露光装置で自動位置合せを終了した状態を
示す。図からわかるように本実施例によるフオト
マスクでは各々対をなすターゲツト(1)と(1′)、
(2)と(2′)、…………(i)と(i′)はそれぞれ左右対
称に配置されているので、ウエハー3、およびフ
オトマスク2のターゲツトをスリツト領域4内に
容易に露出できることがわかる。第7図の例では
(3)と(3′)のターゲツトがスリツト領域内に露出
していを例を示している。他のターゲツトを露出
する為には、ウエハーおよびフオトマスクをX方
向、Y方向へ移動するだけで済み、θ方向の回転
移動は必要ない。 FIG. 6 shows an enlarged view of target groups 1 and 1' of a photomask for projection exposure according to an embodiment of the present invention. The left and right pairs of targets are arranged symmetrically as (1) and (1'), (2) and (2'), and so on. FIG. 7 shows a state in which automatic alignment has been completed in a projection exposure apparatus using a reflection mirror optical system using a photomask according to an embodiment of the present invention. As can be seen from the figure, the photomask according to this embodiment has pairs of targets (1) and (1'),
(2) and (2'), ......(i) and (i') are arranged symmetrically, so that the wafer 3 and the target of the photomask 2 can be easily exposed within the slit area 4. I understand. In the example in Figure 7
(3) and (3') show examples where targets are exposed within the slit area. To expose another target, it is only necessary to move the wafer and photomask in the X and Y directions, and rotational movement in the θ direction is not necessary.
このように各々左右のターゲツトはX、Y方向
の操作のみでスリツト領域内に容易に露出できる
ので、前述した理由により自動位置合せが容易に
なり自動位置合せの再現性は著しく改善され、こ
れにより生産性の向上、位置合せ精度の向上が実
現できる。 In this way, the left and right targets can be easily exposed within the slit area by only operating in the X and Y directions, so automatic alignment becomes easy for the reasons mentioned above, and the reproducibility of automatic alignment is significantly improved. It is possible to improve productivity and alignment accuracy.
第1図は自動位置合せ用ターゲツトをもつフオ
トマスク、第2図はウエハー、第3図は従来の密
着露光方式によりフオトマスクとウエハーを位置
合せした状態を、それぞれ示す平面図である。第
4図は従来の自動位置合せ用ターゲツト群の拡大
図を示す平面図であり、第5図は従来のフオトマ
スクを反射ミラー光学系を使用する投影露光装置
で、フオトマスクと、ウエハーの位置合せを終了
した状態を示す平面図である。第6図、第7図は
本発明の実施例を示す平面図である。
なお、図中の記号は、1,1′……ターゲツト
群、2……フオトマスク、3……ウエハー(半導
体基板)、4……スリツト、である。
FIG. 1 is a plan view showing a photomask with an automatic alignment target, FIG. 2 is a wafer, and FIG. 3 is a plan view showing the photomask and wafer aligned using a conventional contact exposure method. FIG. 4 is a plan view showing an enlarged view of a conventional automatic alignment target group, and FIG. 5 is a projection exposure apparatus that uses a reflection mirror optical system to align a photomask and a wafer. It is a top view which shows the completed state. FIGS. 6 and 7 are plan views showing embodiments of the present invention. The symbols in the figure are 1, 1'... target group, 2... photomask, 3... wafer (semiconductor substrate), 4... slit.
Claims (1)
トマスクにおいて、該露光転写用フオトマスクと
半導体基板との自動位置合せのためのターゲツト
群を具備し、該ターゲツト群が左右対称に配置さ
れ、かつ1回の露光転写に使用される各々1対の
ターゲツトが左右対称に配置されていることを特
徴とする投影露光用フオトマスク。1. A photomask for exposure and transfer used in the manufacture of semiconductor devices is provided with a group of targets for automatic alignment of the photomask for exposure and transfer with a semiconductor substrate, and the group of targets is arranged symmetrically, and A photomask for projection exposure, characterized in that each pair of targets used for exposure transfer are arranged symmetrically.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121146A JPS5821740A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Photomask for projection exposure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121146A JPS5821740A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Photomask for projection exposure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5821740A JPS5821740A (en) | 1983-02-08 |
| JPS627538B2 true JPS627538B2 (en) | 1987-02-18 |
Family
ID=14803988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56121146A Granted JPS5821740A (en) | 1981-07-31 | 1981-07-31 | Photomask for projection exposure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5821740A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63184929U (en) * | 1987-05-21 | 1988-11-28 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60149130A (en) * | 1984-01-17 | 1985-08-06 | Hitachi Ltd | Method for pattern detection |
| JPS636659A (en) * | 1986-06-27 | 1988-01-12 | Hitachi Ltd | Identity verification method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56109350A (en) * | 1980-02-01 | 1981-08-29 | Hitachi Ltd | Photomask |
-
1981
- 1981-07-31 JP JP56121146A patent/JPS5821740A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63184929U (en) * | 1987-05-21 | 1988-11-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5821740A (en) | 1983-02-08 |
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