(57)【要約】      （修正有）【課題】基板外周部でも正確に露光でき、且つ、露光時のショット数を抑制することのできる、露光方法を提供する。【解決手段】レチクルは、レチクル一端側に設けられた隣接パターン部分と、レチクル他端側に設けられた第２パターン部分とを備え、前記第２パターン部分は、前記第２領域に対応するパターン部分であり、前記隣接パターン部分は、前記第１領域に対応する第１部分と、前記第２領域に対応する第２部分とを含み、前記露光するステップは、前記第２パターン部分により、前記複数のチップのうちで最も基板他端側に位置する他端チップの前記第２領域を露光するステップと、前記隣接パターン部分により、隣接する前記各チップ同士の隣接部分を露光するステップと、前記隣接パターン部分における前記第１部分により、前記複数のチップのうちで最も基板一端側に位置する一端チップの前記第１領域を露光するステップとを備える。【選択図】図１１
2010016195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レチクルを準備するステップと、
前記レチクルを用いて、基板上に第１方向に沿って並ぶ複数のチップのパターンを露光するステップと、
を具備し、
前記複数のチップの各々は、前記第１方向におけるチップ一端側に設けられた第１領域と、前記第１方向におけるチップ他端側に設けられた第２領域とを備えており、
前記レチクルは、レチクル一端側に設けられた隣接パターン部分と、レチクル他端側に設けられた第２パターン部分とを備え、
前記第２パターン部分は、前記第２領域に対応するパターン部分であり、
前記隣接パターン部分は、前記第１領域に対応する第１部分と、前記第２領域に対応する第２部分とを含み、
前記露光するステップは、
前記第２パターン部分により、前記複数のチップのうちで最も基板他端側に位置する他端チップの前記第２領域を露光するステップと、
前記隣接パターン部分により、隣接する前記各チップ同士の隣接部分を露光するステップと、
前記隣接パターン部分における前記第１部分により、前記複数のチップのうちで最も基板一端側に位置する一端チップの前記第１領域を露光するステップとを備える
露光方法。
【請求項２】
請求項１に記載された露光方法であって、
隣接パターン部分において、前記第１部分は前記レチクル他端側に設けられ、前記第２部分は前記レチクル一端側に設けられている
露光方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された露光方法であって、
前記各チップは、更に、前記第１領域と前記第２領域との間に設けられた第３領域を備えており、
前記第３領域は、複数の第３領域部分を有し、
前記複数の第３領域部分は同一のパターンであり、
前記レチクルは、更に、前記隣接パターン部分と前記第２パターン部分との間に、前記複数の第３領域部分の各々に対応する第３パターン部分を備え、
前記露光するステップは、
更に、
前記第３パターン部分により、前記各チップの前記第３領域を露光するステップを備えている
露光方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された露光方法であって、
前記複数のチップの各々は、固体撮像素子である
露光方法。
【請求項５】
基板上に感光性レジストを形成するステップと、
請求項４に記載された露光方法により、前記感光性レジストを露光するステップと、
露光された前記感光性レジストを利用して、固体撮像素子を製造するステップと、
を具備する
固体撮像素子の製造方法。
【請求項６】
基板上で第１方向に沿って並ぶ複数のチップのパターンを露光する際のフォトマスクとして用いられるレチクルであって、
前記第１方向におけるレチクル一端側に設けられた隣接パターン部分と、
前記第１方向におけるレチクル他端側に設けられた第２パターン部分と
を具備し、
前記複数のチップの各々は、前記第１方向におけるチップ一端側に設けられた第１領域と、前記第１方向におけるチップ他端側に設けられた第２領域とを備えており、
前記第２パターン部分は、前記第２領域に対応するパターン部分であり、
前記隣接パターン部分は、隣接する前記各チップ同士の隣接部分に対応する部分であり、前記第１領域に対応する前記第１部分と、前記第２領域に対応する第２部分とを備えている
レチクル。
【請求項７】
請求項６に記載されたレチクルであって、
隣接パターン部分において、前記第２部分は、前記第１部分より前記レチクル一端側に設けられている
レチクル。
【請求項８】
請求項６又は７に記載されたレチクルであって、
更に、
前記隣接パターン部分と前記第２パターン部分との間に設けられた第３パターン部分
を具備し、
前記各チップは、更に、前記第１領域と前記第２領域との間に設けられた第３領域を備えており、
前記第３領域は、互いに同一のパターンである複数の第３領域部分を有し、
前記第３パターン部分は、前記複数の第３領域部分の各々に対応する部分である
レチクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光方法、レチクル、及び固体撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子などの素子を製造する過程では、基板上に感光性のレジストが塗布される。塗布された感光性のレジストは、所定のパターンで露光される。露光の手法として、ステップ式投影露光装置を用いた手法が知られている。ステップ式投影露光装置を用いる場合、レチクルが用いられる。レチクルを介して基板に光を照射することにより、レチクルに描かれたパターンが基板上に縮小投影され、基板が露光される。一回のショットにより露光することのできる領域は、レチクルのサイズや露光時の投影倍率等により、制限される。
【０００３】
固体撮像素子の場合、一つのチップサイズが、長手方向で２０ｍｍ〜８０ｍｍに設定されることがある。特に、固体撮像素子のなかでも１次元ＣＣＤ素子などは、チップサイズが大きくなり易い。チップサイズが、１ショットで露光することのできる領域よりも大きくなることがある。この場合、一つのチップを露光するために、複数のレチクルが必要となり、レチクルを製造するための費用が高くなる。
【０００４】
大面積を占める半導体装置を製造する際に適した露光方法を提供することを課題とした技術が、特許文献１（特開平１０−１８９４２３号公報）に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１８９４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば固体撮像素子などのチップでは、繰り返し部分の両側に、周辺回路部分が配置される。そのような固体撮像素子などのチップとして、図１に示されるチップについて考える。このチップには、パターンＡと、複数のパターンＢと、パターンＣとが設けられている。パターンＡ、複数のパターンＢ、及びパターンＣは、第１方向に沿って並んでいる。複数のパターンＢは、パターンＡとパターンＣの間に設けられている。このチップの第１方向に沿う両側を表現するにあたり、パターンＡが設けられた側がチップ一端側と表現され、パターンＣが設けられた側がチップ他端側と表現される。複数のパターンＢが繰り返し部分に相当し、パターンＡ及びパターンＣは周辺回路部分に相当する。
【０００７】
基板上には、通常、複数のチップが形成される。図２に示されるように、基板上において、チップが第１方向に沿って複数形成されるものとする。この基板の第１方向に沿う両側が、基板一端側及び基板他端側と表現される。基板一端側は、チップ一端側に対応する側であり、基板他端側はチップ他端側に対応する側である。
【０００８】
図１、２に示されるチップを露光する場合、複数のパターンＢを複数回に分けて露光することができる。レチクルに、一つのパターンＢが描かれていれば、複数回に分けて複数のパターンＢを露光することができる。これにより、チップを露光するのに必要なレチクルの枚数を一枚に抑えることが可能となる。
【０００９】
複数のパターンＢを複数回に分けて露光するために、図３に示されるレチクルを用いることが考えられる。図３に示されるレチクルは、パターンＡに対応する部分（パターンＡ部分）と、パターンＢに対応する部分（パターンＢ部分）と、パターンＣに対応する部分（パターンＣ部分）とが、別々に設けられている。パターンＣ部分は、レチクル他端側に設けられている。パターンＡ部分は、レチクル一端側に設けられている。パターンＢ部分は、パターンＡ部分とパターンＣ部分との間に設けられている。露光時には、レチクル一端側が基板一端側に対応し、レチクル他端側が基板他端側に対応するように、レチクルと基板との向きがあわされる。
【００１０】
図３に示されるレチクルを用いた場合、まず、図４に示されるように、パターンＢ部分とパターンＣ部分とが遮光される。そして、各チップのパターンＡが露光される。すなわち、図２中、αで示される領域が露光される。続いて、図５に示されるように、パターンＡ部分とパターンＣ部分が遮光され、各チップのパターンＢが露光される。すなわち、図２中、βで示される領域が露光される。続いて、図６に示されるように、パターンＡ部分とパターンＢ部分とが遮光され、各チップのパターンＣ部分が露光される。すなわち、図２中、γで示される領域が露光される。
【００１１】
このレチクルを用いた場合、レチクルの枚数を一枚に抑えることができるものの、パターンＡとパターンＣとが別々のショットにより露光される。従って、ショット回数が増加してしまう。これにより、露光工程におけるスループットが低下してしまう。また、パターンＡを露光する際の露光機の設定値と、パターンＣを露光する際の露光機の設定値とが、別々に設定される必要がある。露光機には、設定できるオフセット設定値の数に制限があることがあり、そのような露光機には図３に示されるレチクルを用いることは難しい。
【００１２】
ショット回数を少なくするために、図７に示されるレチクルを用いることが考えられる。図７に示されるレチクルには、複数のパターンＢの各々に対応する部分（パターンＢ部分）と、パターンＡ及びＣに対応する部分（パターン隣接部分）とが設けられている。図７には、第１方向に対応する方向が、矢印で示されている。パターンＢ部分は、レチクル他端側に設けられている。パターン隣接部分は、レチクル一端側に設けられている。
【００１３】
図８は、図７のレチクルを用いたときに露光されるパターンを示している。まず、レチクルのパターンＢ部分が遮光される（図９参照）。そして、レチクルのパターン隣接部分を用いて、第１方向で隣り合う二つのチップの隣接部分（パターンＡ及びパターンＣ）が露光される。また、基板他端側に配置されたチップ（チップＸ）のパターンＣ部分と、基板一端に配置されたチップ（チップＹ）のパターンＡ部分も、この隣接パターン部分により露光される。すなわち、図８中、αとして示される領域が露光される。続いて、レチクルのパターン隣接部分が遮光される（図１０参照）。そして、レチクルのパターンＢ部分を用いて、各チップの複数のパターンＢが露光される。すなわち、図８中、βとして示される領域が露光される。複数のパターンＢは、複数回のショットにより、露光される。
【００１４】
図７のレチクルを用いれば、チップ同士が隣接する部分（α領域）において、一方のチップのパターンＡと他方のチップのパターンＣとが１ショットで露光される。よって、露光工程におけるショット数を抑えることができる。
【００１５】
その一方、基板外周部において露光時にフォーカスが合いにくくなる。これは、以下の理由による。露光時には、１ショット毎に、基板に対してフォーカスを合わせる必要がある。フォーカスは、通常、レチクルの中点を利用して合わされる。図７のレチクルを用いた場合には、基板他端側のチップＸにおけるパターンＣは、レチクル一端側に描かれたパターン隣接部分により露光される。このとき、レチクルの中点の位置は、基板他端側のチップＸよりも更に基板他端側に対応する位置である。場合によっては、レチクルの中点の位置が、基板の外側にはみ出すことがある。レチクル中点の直下に基板が存在しなければ、フォーカスを正確にあわせることはできない。対策として、１ショット前のフォーカス設定で露光を行うことが考えられるが、フォーカスに関する誤差が生じる。このように、図７のレチクルを用いた場合には、フォーカスの観点から、基板の外周部を正確に露光することが困難となる。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、基板外周部でも正確に露光でき、且つ、露光時のショット数を抑制することのできる、露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用する括弧付き符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであり、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１８】
本発明に係る露光方法は、レチクルを準備するステップと、そのレチクルを用いて、基板上に第１方向に沿って並ぶ複数のチップのパターンを露光するステップとを具備する。その複数のチップの各々は、その第１方向におけるチップ一端側に設けられた第１領域と、その第１方向におけるチップ他端側に設けられた第２領域とを備えている。そのレチクルは、レチクル一端側に設けられた隣接パターン部分と、レチクル他端側に設けられた第２パターン部分とを備える。その第２パターン部分は、前記第２領域に対応するパターン部分である。その隣接パターン部分は、前記第１領域に対応する第１部分と、前記第２領域に対応する第２部分とを含んでいる。その露光するステップは、その第２パターン部分により、前記複数のチップのうちで最も基板他端側に位置する他端チップの前記第２領域を露光するステップと、その隣接パターン部分により、隣接する前記各チップ同士の隣接部分を露光するステップと、その隣接パターン部分における前記第１部分により、前記複数のチップのうちで最も基板一端側に位置する一端チップの前記第１領域を露光するステップとを備える。
【００１９】
この発明によれば、一枚のレチクルにより、チップ一端に設けられた第１領域とチップ他端に設けられた第２領域との双方を露光することができる。第１領域と第２領域とを、別々のショットにより露光する必要はなく、ショット数を抑えることができる。また、基板一端部に設けられたチップ（一端チップ）における第１領域は、レチクル一端側に設けられた隣接パターン部分により露光される。このとき、レチクルの中点は、隣接パターン部分よりもレチクル他端側であるので、基板外にはみだすことはない。従って、フォーカスを正確に合わせることができる。同様に、基板他端部に設けられた他端チップの第２領域は、レチクル他端側に設けられた第２パターン部分により露光される。この場合も、レチクルの中点は基板上に位置し、フォーカスを合わせることができる。
【００２０】
本発明に係るレチクルは、基板上で第１方向に沿って並ぶ複数のチップのパターンを露光する際のフォトマスクとして用いられるレチクルである。このレチクルは、その第１方向におけるレチクル一端側に設けられた隣接パターン部分と、その第１方向におけるレチクル他端側に設けられた第２パターン部分とを具備する。その複数のチップの各々は、その第１方向におけるチップ一端側に設けられた第１領域と、その第１方向におけるチップ他端側に設けられた第２領域とを備えている。その第２パターン部分は、その第２領域に対応するパターン部分である。その隣接パターン部分は、隣接する各チップ同士の隣接部分に対応する部分であり、その第１領域に対応する第１部分と、その第２領域に対応する第２部分とを備えている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、基板外周部でも正確に露光でき、且つ、露光時のショット数を抑制することのできる、露光方法及びレチクルが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１１は、本実施形態に係る露光方法により基板上に露光されるパターンを示す模式図である。基板（ウエハ）上には、複数のチップが形成されるものとする。複数のチップは、第１方向及び第２方向に並んでいるものとする。第２方向は、第１方向に直交する方向である。
【００２４】
本明細書では、基板上において、第１方向に沿う両側が、基板一端側及び基板他端側と表現される。また、複数のチップの各々において、基板一端側に対応する側がチップ一端側と表現され、基板他端側に対応する側がチップ他端側と表現される。更に、レチクルの両端側が、レチクル一端側及びレチクル他端側と表現される。露光時には、レチクル一端側が基板一端側に対応し、レチクル他端側が基板他端側に対応するように、レチクルが基板の上方に配置されるものとする。
【００２５】
更に、複数のチップのうちで最も基板一端側に設けられたチップ群が、一端チップ群と記載される。一端チップ群は、第２方向に沿って並ぶ複数の一端チップを備えているものとする。また、複数のチップのうちで最も基板他端側に設けられたチップ群が、他端チップ群と記載される。一端チップ群と同様に、他端チップ群も、第２方向に沿って並ぶ複数の他端チップを備えているものとする。
【００２６】
複数のチップの各々は、第１領域「Ａ」と、第２領域「Ｃ」と、第３領域とを有している。第３領域は、複数（３個）の第３領域部分「Ｂ」を含んでいる。第１領域「Ａ」は、チップ一端側に設けられている。第２領域「Ｃ」は、チップ他端側に設けられている。第３領域は、第１領域「Ａ」と第２領域「Ｃ」の間に設けられている。
【００２７】
図１２は、本実施形態に係る露光方法で用いられるレチクルを示す概略図である。図１２中に、第１方向に対応する方向が矢印で示されている。このレチクルには、隣接パターン部分１と、第２パターン部分２と、第３パターン部分３とが設けられている。
【００２８】
隣接パターン部分１は、レチクル一端側に設けられている。隣接パターン部分１は、第１方向で隣り合うチップ同士の隣接部分を露光するための部分である。隣接パターン部分１は、各チップの第１領域Ａに対応する部分（第１部分１−１）と、第２領域Ｃに対応する部分（第２部分１−２）とを有している。第１部分１−１は、隣接パターン部分１内のレチクル他端側に設けられている。第２部分１−２は、隣接パターン部分１内のレチクル一端側に設けられている。
【００２９】
第２パターン部分２は、レチクル他端側に設けられている。第２パターン部分２は、基板他端側の他端チップ群における各チップの第２領域Ｃに対応する部分である。
【００３０】
第３パターン部分３は、隣接パターン部分１と第２パターン部分との間に設けられている。第３パターン部分は、各チップの各第３領域部分Ｂに対応する部分である。
【００３１】
続いて、図１２に示したレチクルを用いた露光方法について説明する。
【００３２】
まず、露光機にレチクルをセットする。露光機には、通常、レチクルの一部を遮光するブラインド装置が設けられている。そのブラインド装置を利用して、図１３に示されるように、レチクルの隣接パターン部分１及び第３パターン部分３を遮光する。
【００３３】
そして、レチクルの第２パターン部分２を用いて、他端チップ群における各他端チップの第２領域Ｃを、露光する。図１１には、このときに露光される領域が、第１ステップ露光領域として示されている。レチクル他端側で、基板他端部が露光されることになる。このとき、レチクルの中点は、基板外にはみ出ることはない。従って、フォーカスをあわせることができる。
【００３４】
次に、図１４に示されるように、レチクルの第２パターン部分Ｃ及び第３パターン部分Ｂを遮光する。そして、隣接パターン部分１を用いて、第１方向で隣接する各チップ同士の隣接部分を露光する。すなわち、隣接する二つのチップのうち、一方のチップの第１領域Ａと、他方のチップの第２領域Ｃとを露光する。さらに、一端チップ群における各一端チップの第１領域Ａも、この隣接パターン部分１の第１部分１−１により露光される。隣接パターン部分１により露光される領域が、図１１中に、第２ステップ露光領域として示されている。
【００３５】
隣接パターン部分１により、一方のチップの第１領域Ａと他方のチップの第２領域Ｃとが、１ショットで露光される。その結果、第１領域Ａと第２領域とが別々のショットで露光される場合と比較し、ショット回数を低減することができる。露光工程におけるスループットが向上する。
【００３６】
また、各一端チップの第１領域Ａは、レチクル一端側に設けられた隣接パターン部分１を用いて露光される。この場合も、レチクルの中点は基板上に位置するので、フォーカスをあわせることができる。
【００３７】
なお、この際、各一端チップにおける第１領域Ａの更に基板一端側には、隣接パターン部分１の第２部分１−２により、第２領域Ｃのパターンが露光される。
【００３８】
次に、図１５に示されるように、レチクルの隣接パターン部分１及び第２パターン部分２が遮光される。そして、レチクルの第３パターン部分３により、各チップの各第３領域部分Ｂが露光される。第３パターン部分３により露光される領域が、図１１中に、第３ステップ露光領域として示されている。
【００３９】
以上の動作により、複数のチップのパターンが露光される。
【００４０】
本実施形態によれば、他端チップにおけるチップ他端部が、レチクル他端部により露光される。同様に、一端チップにおけるチップ一端部が、レチクル一端側により露光される。従って、基板外周部を露光する際に、レチクルの中点を基板上に位置させることができ、フォーカスをあわせることができる。これにより、基板の外周部を正確に露光することができる。
【００４１】
加えて、本実施形態では、隣接パターン部分１により、一方のチップの第１領域Ａと他方のチップの第２領域Ｃとが、１ショットで露光される。第１領域Ａと第２領域Ｃとを別々のショットにより露光する必要がなく、露光工程におけるスループットを向上できる。また、露光機に設定されるオフセット設定値の数を抑えることができる。
【００４２】
また、各チップのパターンを一枚のレチクルにより露光することができる。レチクルを多数用意する必要がなく、レチクルの作成に要する費用を抑えることができる。
【００４３】
尚、本実施形態では、第１ステップ露光領域（図１１参照）、第２ステップ露光領域（図１１参照）、及び第３ステップ露光領域（図１１参照）の順で露光が行われる場合について説明した。しかし、露光される領域の順番は、この順番に限定されない。例えば、第３露光領域が最初に露光され、その後、第１ステップ露光領域及び第２ステップ露光領域が露光されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】チップを示す模式図である。
【図２】露光されるチップのパターンを示す模式図である。
【図３】レチクルを示す模式図である。
【図４】レチクルを示す模式図である。
【図５】レチクルを示す模式図である。
【図６】レチクルを示す模式図である。
【図７】レチクルを示す模式図である。
【図８】露光されるチップのパターンを示す模式図である。
【図９】レチクルを示す模式図である。
【図１０】レチクルを示す模式図である。
【図１１】本発明の実施形態において露光されるパターンを示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るレチクルを示す模式図である。
【図１３】本発明の実施形態に係るレチクルを示す模式図である。
【図１４】本発明の実施形態に係るレチクルを示す模式図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るレチクルを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  隣接パターン部分
２  第２パターン部分
３  第３パターン部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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