JPS60192945A - Mask printing method - Google Patents
Mask printing methodInfo
- Publication number
- JPS60192945A JPS60192945A JP59048802A JP4880284A JPS60192945A JP S60192945 A JPS60192945 A JP S60192945A JP 59048802 A JP59048802 A JP 59048802A JP 4880284 A JP4880284 A JP 4880284A JP S60192945 A JPS60192945 A JP S60192945A
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- Japan
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- pattern
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- exposure
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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
- 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
Landscapes
- 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)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(a)9発明の技術分野
本発明は半導体装置等の製造に使用されるフォト・マス
クのプリント方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) 9 Technical Field of the Invention The present invention relates to a method of printing a photomask used in manufacturing semiconductor devices and the like.
(b)、技術の背景
集積回路の製造に用いられるマスクは、集積回路の1品
種当たり10数層よりなり、各層間の重ね合わせが重要
な問題である。(b) Background of the Technology Masks used in the manufacture of integrated circuits consist of more than ten layers for each type of integrated circuit, and overlapping between the layers is an important issue.
1つの回路は何層もの回路パターンの重ね合わせにより
形成され、理想的には回路設計上法められた位置で正確
に重ね合わせてプリントしなければならない。しかし各
層の露光は、露光系が必ずしも理想的な状態で露光され
ているとは限らず、光学系の各種の歪や、露光環境に影
響される。そのため回路設計上では、重ね合わせ許容誤
差を設定している。これはプリントされた回路パターン
がチップの中で最悪どの程度までの重ね合わせ誤差が許
容できるかという限界であり、回路パターンの最小線幅
の1/3以下の値が必要である。One circuit is formed by overlapping many layers of circuit patterns, and ideally they must be printed by overlapping each other accurately at positions determined by circuit design. However, the exposure of each layer is not necessarily carried out under ideal conditions by the exposure system, and is affected by various distortions of the optical system and the exposure environment. Therefore, in circuit design, an overlay tolerance is set. This is the limit of the worst overlay error that a printed circuit pattern can tolerate within a chip, and the value must be 1/3 or less of the minimum line width of the circuit pattern.
半導体基板に直接、デツプ・パターンをステップ(チッ
プの配列ピッチ)毎に、順次送って露光を行う所謂ステ
ップ・アンド・レピート露光を行う場合は、半導体基板
上の各チップにアラインメント用ターゲット・パターン
を有しているので、チップ毎に局所アラインメントが可
能である。または半導体基板上に設けられた2点のアラ
インメント用ターゲット・パターン間で一括アラインメ
ントができるため、各層毎に高精度合わせが実現できる
。When performing so-called step-and-repeat exposure, in which a depth pattern is sequentially sent step by step (chip arrangement pitch) directly onto the semiconductor substrate, an alignment target pattern is attached to each chip on the semiconductor substrate. Therefore, local alignment is possible for each chip. Alternatively, since simultaneous alignment can be performed between two alignment target patterns provided on the semiconductor substrate, high precision alignment can be achieved for each layer.
アラインメント用ターゲット・パターンはどのような形
状であってもよいが、以前のりソゲラフイエ程で形成さ
れ、露光装置のアラインメント機構により認識され、こ
れを基準にパターンをアラインメントする。The alignment target pattern may have any shape, but it is formed in a previous process and is recognized by the alignment mechanism of the exposure apparatus, and the pattern is aligned based on this.
これに対して、マスクの場合は乾板に上述のアラインメ
ント用ターゲット・パターンはなく、レーザ干渉計によ
り乾板を載せたステージのXY座標を読み、ステップ・
サイズ毎にステージを送りステップ・アンド・レピート
露光を行っている。On the other hand, in the case of a mask, the dry plate does not have the above-mentioned target pattern for alignment, and the XY coordinates of the stage on which the dry plate is placed are read using a laser interferometer.
Stages are moved for each size and step-and-repeat exposure is performed.
このような方法では、各層間の重ね合わせ誤差が大きく
なり、ひどい場合は1μm以上にもなる。In such a method, the overlay error between each layer becomes large, and in severe cases, it becomes 1 μm or more.
レーザ干渉計の精度、ステージの位置決め精度に限界が
あるため、露光装置の系全体を考えて、何等かの改善対
策が望まれている。Since there are limits to the accuracy of the laser interferometer and the positioning accuracy of the stage, some kind of improvement measure is desired by considering the entire system of the exposure apparatus.
(C)、従来技術と問題点
乾板をステップ・アンド・レピート露光によりプリント
する場合は、前記のようにアラインメント用ターゲット
・パターンがないため、各チップ毎のアラインメントは
行われず、専らレーザ干渉計の精度、ステージの位置決
め精度に頼って、乾板の位置を決め露光が行われる。所
謂盲打ちと呼ばれる露光である。この場合、各層の露光
が比較的短時間に行われるときは装置が安定しているが
、長時間に及ぶと装置は温度、気圧の影響を受けて、レ
ーザ干渉計の不調、ステージの蛇行、また乾板のステー
ジへの装着誤差等により、各層間の重ね合わせがズして
くる。このズレは突発的な場合もあり、連続的な場合も
ある。(C), Prior art and problems When printing a dry plate by step-and-repeat exposure, as mentioned above, there is no target pattern for alignment, so alignment of each chip is not performed, and only the laser interferometer is used. Depending on the precision and positioning accuracy of the stage, the position of the dry plate is determined and exposure is performed. This is an exposure known as blind exposure. In this case, the apparatus is stable when each layer is exposed for a relatively short time, but when exposed for a long time, the apparatus is affected by temperature and atmospheric pressure, causing problems such as malfunction of the laser interferometer, meandering of the stage, etc. Furthermore, due to errors in mounting the dry plate on the stage, the overlapping between each layer may be misaligned. This deviation may be sudden or continuous.
第1図に後者のズレの例を示す。図で実線は各ステップ
毎の第1層目のパターン、点線は第2層目のそれ表す。FIG. 1 shows an example of the latter deviation. In the figure, solid lines represent the first layer pattern for each step, and dotted lines represent the second layer pattern.
測長系は常にレーザで原点からの座標を測定しているが
上記の原因不詳のズレを生ずる。またこのズレは、例え
ばステージの直交XY座標上で、1号機はX方向はよい
が、Y方向がズレるというような装置別の癖があるため
、再現性よく高精度のパターン合わせを期待することは
できない。The length measurement system always measures the coordinates from the origin using a laser, but the above-mentioned deviation occurs for unknown reasons. Also, this deviation is due to the peculiarity of each device, for example, on the orthogonal XY coordinates of the stage, the first machine is good in the X direction, but it is misaligned in the Y direction, so we cannot expect high precision pattern alignment with good reproducibility. I can't.
(d)9発明の目的
本発明の目的は従来技術の有する上記の欠点を除去し、
アラインメント用ターゲット・パターンがない乾板に対
しても、高精度に重ね合わせができるステップ・アンド
・レビート露光によるマスク・プリント方法を提供する
ことにある。(d)9 Object of the invention The object of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art,
It is an object of the present invention to provide a mask printing method using step-and-reveat exposure, which allows highly accurate overlaying even on a dry plate without an alignment target pattern.
(e)3発明の構成
上記の目的は本発明によれば、多層パターンを形成する
ための複数枚のフォト・マスクを製造するにあたって、
第1層目フォト・マスク基板に集積回路チップのパター
ンを縮小投影露光法で繰り返し露光する際に、各チップ
のパターンの露光領域の座標を読み取り、基準座標とし
て記憶し、第2層目以降のフォト・マスク基板を露光す
る際には、各チップの配列ピッチでステップ送りされて
決まる露光領域の座標と該基準座標とを比較し、該基準
座標に基づいて各ステップのアラインメントを行うこと
を特徴とするマスク・プリント方法を提供することによ
って達成される。(e) 3 Structure of the Invention According to the present invention, in manufacturing a plurality of photomasks for forming a multilayer pattern,
When the integrated circuit chip pattern is repeatedly exposed on the first layer photomask substrate using the reduction projection exposure method, the coordinates of the exposed area of each chip pattern are read and stored as reference coordinates, and When exposing a photomask substrate, the coordinates of the exposure area determined by step feeding at the arrangement pitch of each chip are compared with the reference coordinates, and alignment for each step is performed based on the reference coordinates. This is achieved by providing a mask printing method that achieves this.
本発明は、乾板上にチップ・パターンをステップ毎に配
列してプリントする場合、各チップの位置を、測長系に
よる絶対値に依存しないで、第1層目マスクをプリント
するときに、各チップの基準点の座標を読み取り記憶し
、これを基準にして、露光しようとする乾板上の各デツ
プの位置を決めることにより、各層間の重ね合わせ誤差
を低減させるものである。各層間の重ね合わせ精度は、
絶対値基準よりも、本発明のように基準マスクに準拠し
た相対的な補正により各チップ毎にアラインメントを行
う方がよい。これは後者の方はチップ毎の局所アライン
メントができ、測長系の環境的、時間的なランダム誤差
や、乾板のステージへの装着誤差等が除かれるからであ
る。In the present invention, when a chip pattern is arranged and printed step by step on a dry plate, the position of each chip is determined without depending on the absolute value by the length measurement system, and when printing the first layer mask. By reading and storing the coordinates of the reference point of the chip, and using this as a reference to determine the position of each depth on the dry plate to be exposed, the overlay error between each layer is reduced. The overlay accuracy between each layer is
Rather than using an absolute value standard, it is better to perform alignment for each chip by relative correction based on a reference mask as in the present invention. This is because the latter allows local alignment for each chip, and eliminates environmental and temporal random errors in the length measurement system, errors in mounting the dry plate on the stage, etc.
(f)9発明の実施例
本発明は、従来の等倍一括露光にも利用できるが、この
場合は前記の盲打ちの精度で十分である。(f) 9 Embodiments of the Invention The present invention can also be used for conventional same-magnification batch exposure, but in this case, the accuracy of the blind exposure described above is sufficient.
集積回路の高集積化、高密度化に伴い、回路パターンは
微細化され、2μm程度の微細パターンのプリントには
縮小投影露光装置が用いられている。As integrated circuits become more highly integrated and densely packed, circuit patterns become finer, and reduction projection exposure apparatuses are used to print fine patterns of about 2 μm.
この装置に本発明を適用することにより重ね合わせ誤差
0.2 p m程度が得られる。By applying the present invention to this device, an overlay error of about 0.2 pm can be obtained.
第2図は本発明の一実施例を示す説明図で、図において
、1はXYステージ、2はこれから露光しようとする乾
板、3はレティクル、4は縮小投影光学系を示す。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an XY stage, 2 is a dry plate to be exposed, 3 is a reticle, and 4 is a reduction projection optical system.
XYステージ1はレーザ測長系5により互いに直交する
X、Y方向に測長されている。XYステージ1の上に、
乾板2を装着する。乾板2は縮小投影光学系5の下に配
置し、レティクル4に拡大してプリントされたチップ・
パターンをステップ・サイズ毎に送り、順次乾板上に縮
小投影して露光照明系6により露光してゆく。The length of the XY stage 1 is measured by a laser length measuring system 5 in X and Y directions orthogonal to each other. On top of XY stage 1,
Attach dry plate 2. The dry plate 2 is placed under the reduction projection optical system 5, and the chip printed on the reticle 4 is magnified.
The pattern is sent step by step, projected in a reduced size onto a dry plate, and exposed by the exposure illumination system 6.
第1層目のマスクは、盲打ちによりステップ・サイズ毎
にチップ・パターンを乾板上にプリントされて作られる
。このときモニタリング・レーザ測長系5Aにより、各
ステップ毎の座標はコンピュータ7に記憶される。基準
マスクにこの第1層目のマスクを用い、第2層目以下の
マスクの露光はこのマスクを基準にしてステップ毎に局
所アラインメントを行う。The first layer mask is made by printing a chip pattern for each step size on a dry plate by blind printing. At this time, the coordinates for each step are stored in the computer 7 by the monitoring laser length measurement system 5A. This first layer mask is used as a reference mask, and in the exposure of the second layer and subsequent layers, local alignment is performed step by step using this mask as a reference.
第2層目以降のマスクに対し、各ステップ毎のアライン
メントはつぎのように行う。Alignment for each step for the second and subsequent layers of masks is performed as follows.
XYステージl上の乾板2は、レーザ測長系に連動して
いるので、検出されたパターンのXY座標(X2 、Y
2 )がめられ、この値がコンピュータ7に送られる。The dry plate 2 on the XY stage l is linked to the laser length measurement system, so the XY coordinates (X2, Y
2) and this value is sent to the computer 7.
コンピュータ7において既に記憶された基準マスクの対
応ステップのXY座標(X+、Y+)と比較され、ステ
ージ位置が相対的にどの程度ズしているかが計算される
。この値にもとすき、ステージはステージ制御系8によ
り、所定の位置まで自動的に移動され、基準マスクの座
標に従ってアラインメントされる。The computer 7 compares this with the XY coordinates (X+, Y+) of the corresponding step of the reference mask already stored, and calculates how much the stage position has shifted relative to each other. When this value is reached, the stage is automatically moved to a predetermined position by the stage control system 8 and aligned according to the coordinates of the reference mask.
本発明の実施例はステージの移動で補正する方法を用い
たが、レティクルを移動して補正する方法を用いても発
明の要旨は変わらない。この場合は図の破線で示される
ように、コンピュータ7の指示に従い、レティクル制御
系9によりレティクルの位置を補正する。XYステージ
の位置決め誤差は通常0.5 /J m程度であるが、
この誤差に相当する量をレティクルの移動で補正すると
、位置決め誤差は上記誤差を縮小投影光学系の倍率で除
した値になる。通常前記倍率は10倍が多用されている
ので位置決め誤差は約1桁小さくなる。このようにレテ
ィクルの移動で補正する方法は、ステージを移動して補
正する方法より、粗い精度ですむため、装置の設計が容
易になり、高速移動も可能となる。Although the embodiment of the present invention uses a method of correcting by moving the stage, the gist of the invention does not change even if a method of correcting by moving the reticle is used. In this case, the position of the reticle is corrected by the reticle control system 9 according to instructions from the computer 7, as shown by the broken line in the figure. The positioning error of the XY stage is usually about 0.5/J m,
When an amount corresponding to this error is corrected by moving the reticle, the positioning error becomes a value obtained by dividing the above error by the magnification of the reduction projection optical system. Since the magnification is usually 10 times, the positioning error is reduced by about one order of magnitude. This method of correcting by moving the reticle requires less precision than the method of correcting by moving the stage, which simplifies the design of the device and enables high-speed movement.
(g)1発明の効果
以上詳細に説明したように本発明によれば、アラインメ
ント用ターゲット・パターンがない乾板に対しても、高
精度に重ね合わせができるステップ・アンド・レビート
露光によるマスク・プリント方法を提供することができ
る。(g) 1 Effect of the Invention As explained in detail above, according to the present invention, mask printing by step-and-rebeat exposure enables highly accurate overlay even on a dry plate without an alignment target pattern. method can be provided.
第1図は従来例によるパターンのズレを示す説明図、第
2図は本発明の一実施例を示す説明図である。
図において、1はXYステージ、2はこれから露光しよ
うとする乾板、3はレティクル、4は縮小投影光学系を
示す。FIG. 1 is an explanatory diagram showing pattern deviation according to a conventional example, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an XY stage, 2 is a dry plate to be exposed, 3 is a reticle, and 4 is a reduction projection optical system.
Claims (1)
を製造するにあたって、第1層目フォト・マスク基板に
集積回路チップのパターンを縮小投影露光法で繰り返し
露光する際に、各チップのパターンの露光領域の座標を
読み取り、基準座標として記憶し、第2層目以降のフォ
ト・マスク基板を露光する際には、各チップの配列ピン
チでステップ送りされて決まる露光領域の座標と該基準
座標とを比較し、該基準座標に基づいて各ステップのア
ラインメントを行うことを特徴とするマスク・プリント
方法。When manufacturing multiple photomasks to form a multilayer pattern, when the pattern of an integrated circuit chip is repeatedly exposed on the first layer photomask substrate using the reduction projection exposure method, the pattern of each chip is exposed. The coordinates of the area are read and stored as reference coordinates, and when exposing the second layer and subsequent photomask substrates, the coordinates of the exposure area determined by step-feeding with the array pinch of each chip and the reference coordinates are read. A mask printing method characterized by comparing and performing alignment of each step based on the reference coordinates.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59048802A JPS60192945A (en) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | Mask printing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59048802A JPS60192945A (en) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | Mask printing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60192945A true JPS60192945A (en) | 1985-10-01 |
JPS6333702B2 JPS6333702B2 (en) | 1988-07-06 |
Family
ID=12813342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59048802A Granted JPS60192945A (en) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | Mask printing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60192945A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62183517A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Canon Inc | Exposure apparatus |
US4784182A (en) * | 1987-10-05 | 1988-11-15 | Nobuyuki Sugimura | Bladder type accumulator associated with a sensor |
-
1984
- 1984-03-14 JP JP59048802A patent/JPS60192945A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62183517A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-11 | Canon Inc | Exposure apparatus |
US4784182A (en) * | 1987-10-05 | 1988-11-15 | Nobuyuki Sugimura | Bladder type accumulator associated with a sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6333702B2 (en) | 1988-07-06 |
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