(57)【要約】【課題】露光光軸をマスクの中心に設定し、別途光学系でフォーカス・レベリング情報を得ながら、複数の同一パターンを含む半導体デバイスの各パターンをウエハに転写する場合において、均等な露光条件で前記同一パターンを転写する方法を提供する。【解決手段】半導体デバイスのチップパターン１内の同一パターンを単一の代表パターンとしてマスク上に配置・形成せしめた第１マスク２と、代表パターンの配置位置をマスクの中心について点対称な位置に設定した第２マスク３とを用意し、ウエハ上で前記同一パターンＤ１〜Ｄ５の各形成領域が隣接して整列している場合に、マスクの中心が前記形成領域内に位置するように第１マスク２と第２マスク３を選択的に使い分ける。転写パターンのフォーカス・レベリング情報を同一パターンの形成領域から得られ、均等な露光条件での転写が可能になる。【選択図】　　　　図２
2004140223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用光束の光軸がマスクの中心を通過するように設定し、別途の光学系により前記光軸とウエハの交点位置を基準にして求めたフォーカス・レベリング情報に基づいて前記ウエハの前記光軸方向の位置と角度を制御しながら、前記マスクに形成された半導体デバイスの各パターンを前記ウエハに転写する露光装置を用い、複数の異なるパターンをそれぞれ複数個含んだ半導体デバイスのチップをウエハ上に転写する場合の転写露光方法において、
前記半導体デバイスにおける異なるパターン毎の複数の同一パターンをそれぞれ単一の代表パターンとしてマスク上に配置・形成せしめた第１マスクと、
前記第１マスクとの関係で、前記の各代表パターンの配置領域がマスクの中心について点対称な位置に設定された第２マスクとを用意し、
前記ウエハに形成されるべき前記半導体デバイスの同一パターンの各形成領域が隣接して整列している場合に、前記光軸方向から見て、マスクの中心が前記ウエハに形成されるべき前記半導体デバイスの同一パターンの形成領域内に位置するように、前記の第１マスク又は第２マスクを選択的に使用して転写することを特徴とする半導体プロセスにおける転写露光方法。
【請求項２】
露光用光束の光軸がマスクの中心を通過するように設定し、別途の光学系により前記光軸とウエハの交点位置を基準にして求めたフォーカス・レベリング情報に基づいて前記ウエハの前記光軸方向の位置と角度を制御しながら、前記マスクに形成された半導体デバイスの各パターンを前記ウエハに転写する露光装置を用い、複数の異なるパターンをそれぞれ複数個含んだ半導体デバイスのチップをウエハ上に転写する場合の転写露光方法において、
前記半導体デバイスにおける異なるパターン毎の複数の同一パターンをそれぞれ単一の代表パターンとしてマスク上に配置・形成せしめた第１マスクと、
前記第１マスクとの関係で、前記の各代表パターンの配置領域がマスクの中心について点対称な位置に設定された第２マスクとを用意し、
前記ウエハ上に前記の複数の同一パターンを繰り返して転写する際に、前記の第１マスクと第２マスクの内で、前記光軸方向から見て、マスクの中心と前記ウエハに形成されるべき前記半導体デバイスのチップパターン配設領域の中心との距離がより短くなる方のマスクを選択的に使用して転写することを特徴とする半導体プロセスにおける転写露光方法。
【請求項３】
露光用光束の光軸がマスクの中心を通過するように設定し、別途の光学系により前記光軸とウエハの交点位置を基準にして求めたフォーカス・レベリング情報に基づいて前記ウエハの前記光軸方向の位置と角度を制御しながら、前記マスクに形成された半導体デバイスの各パターンを前記ウエハに転写する露光装置を用い、複数の異なるパターンをそれぞれ複数個含んだ半導体デバイスのチップをウエハ上に転写する場合の転写露光方法において、
前記半導体デバイスにおける異なるパターン毎の複数の同一パターンをそれぞれ単一の代表パターンとしてマスク上に配置・形成せしめた第１マスクと、
前記第１マスクとの関係で、前記の各代表パターンの配置領域がマスクの中心について点対称な位置に設定された第２マスクとを用意し、
前記ウエハに形成されるべき前記半導体デバイスの同一パターンの形成領域が前記ウエハの縁の近傍にある場合に、そのパターンに係る代表パターンを前記の第１マスクと第２マスクの隅角寄りに配置・形成せしめ、前記の第１マスクと第２マスクの内で、前記光軸方向から見て、マスクの中心が前記ウエハ内に位置するように、前記の第１マスク又は第２マスクを選択的に使用して転写することを特徴とする半導体プロセスにおける転写露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体プロセスにおける転写露光方法に係り、特にホトリソグラフィによって複数の同一パターンを含む半導体デバイスのチップをウエハ上に転写する場合において、各パターンを転写する際の露光条件の均等化を図り、またチップ取れ数を増加させるための改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤスキャナや液晶画像表示装置等に適用される半導体デバイスは、その回路構成中に多数の同一パターンが連続的に繰り返して配設されている。
そして、一般的にその種の半導体デバイスは大面積チップとなるため、チップ全体を単一のマスク内に収めることが不可能である。
【０００３】
そこで、従来から前記のような半導体デバイスをホトリソグラフィで製造する際には、同一パターンとして繰り返される回路については単一の代表パターンとしてマスクに形成するようにし、更にそれが複数種ある場合には１枚のマスクに対して集約的に配設・形成しておき、そのマスクを用いて繰り返しパターンを効率良く露光転写させる方法が採用されている。
また、その方法に基づいた半導体デバイスの製造方法に関しては、下記の特許文献１，２等において各種の提案がなされている。
【０００４】
前記の露光転写方法では、例えば、ウエハ上に多数形成される半導体デバイスの１チップが図１３（Ａ）に示すような各回路パターンの組合せからなるチップパターン１であり、各パターンＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１とＣ２，Ｄ１〜Ｄ５がそれぞれ同一パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄである場合には、図１３（Ｂ）のように各パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを集約的に配置・形成した一枚のマスク２を用いる。
尚、図１３（Ｂ）において、２０はマスク２の中心である。
【０００５】
そして、露光装置としては図１４に示すような縮小投影露光方式の装置が使用されることが多く、その場合には前記のマスク２はレチクルマスクとなる。
同図において、３１は露光光源であり、その発する光はフライアンレンズ３２、アパーチャ３３、コンデンサレンズ３４、ミラー３５及びコンデンサレンズ３６を介してマスク２に照射せしめられる。
また、ミラー３５からコンデンサレンズ３６を通じてマスク２側へ照射される露光光束の光軸１０は、設置台に固定されたマスク２の中心２０を通過するように設定されている。
尚、マスク２の上側にはブラインド３７が設けられており、ブラインド駆動部３８によってマスク２の各パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの内の転写しようとするパターン以外の領域を遮蔽するようになっている。
【０００６】
ブライド３７が開放しているマスク２のパターンを透過した光は、投影レンズ３９を介してレベリングステージ４０の上面に設置されたウエハ４１に集光せしめられ、それによってマスク２の前記パターンがウエハ４１に投影されて転写される。
前記のレベリングステージ４０はＺステージ４２の上に搭載されており、更にそのＺステージ４２はＸ−Ｙステージ４３の上に搭載されている。
そして、ＬＥＤ４４，４５とコリメートレンズ４６，４７と集光レンズ４８，４９と光検出器５０，５１で構成した２系統の光学系によって、それぞれウエハ４１と前記光軸１０の交点を基準にしたウエハ４１上の一定領域に関するレベリング情報とフォーカス情報を得るようになっており、光検出器５０，５１が検出したそれらの情報は主制御部５２へ入力され、主制御部５２がそれらの情報に基づいてレベリング駆動部５３とＺ駆動部５４を制御することにより、ウエハ４１の傾斜角度と光軸方向の位置（フォーカス位置）を調整して常に適正な転写露光が実行されるようにしている。
【０００７】
また、主制御部５２には半導体デバイスのチップパターン１とマスク２の各パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに係る配置条件、及びウエハ４１に対するチップパターン１の配設条件に基づいて作成された作業プログラムが予めセットされている。
そして、主制御部５２は、そのプログラムを読み出してＸ−Ｙ駆動部５５を制御することによりＸ−Ｙステージ４３を水平方向へ移動させ、ブラインド３７の遮蔽状態を制御すると共に前記のレベリング・フォーカス情報によってレベリングステージ４０とＺステージ４２を制御しながら、マスク２の各パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択的にウエハ４１の設定位置に転写させて最終的にウエハ４１上に多数のチップパターン１を形成させる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０６−３２３３８９号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２３３８９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の露光装置においては、マスク２がその中心２０を露光用光束の光軸１０上に位置させるように設置されており、図１３（Ｂ）に示したマスク２のパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの配置条件によれば、露光用光束の光軸１０はマスク２のパターンＣを通過するが、他のパターンＡ，Ｂ，Ｄは常に光軸１０からずれた位置にある。
一方、前記の露光装置では露光用光束の光軸１０とウエハ４１の交点を基準にしてレベリング・フォーカス情報を得ている。
【００１０】
従って、パターンＡ，Ｂ，Ｄをウエハ４１に転写する場合には、それらのパターンＡ，Ｂ，Ｄを転写すべき領域からずれたウエハ４１上の領域から得られるレベリング・フォーカス情報に基づいてレベリングステージ４０とＺステージ４２が調整制御される。
その場合、転写しようとするパターンと同一のパターンが形成されるべき領域からレベリング・フォーカス情報が得られていればまだ良いが、異なるパターンが形成されるべき領域からその情報を得ていると、繰り返して転写される複数の同一パターンが異なる露光条件で転写されることになる。
【００１１】
例えば、図１５に示すように、マスク２のパターンＤをチップパターン１内のパターンＤ１に転写する場合には、前記の光軸１０はチップパターン１内のパターンＣ１を通過する位置となり、レベリング・フォーカス情報はパターンＣ１側から得られており、その情報に基づいてウエハ４１の傾斜角度と光軸方向の位置が調整された状態でパターンＤ１がウエハ４１に転写される。
一方、Ｘ−Ｙステージ４３を移動させてチップパターン１内のパターンＤ２〜Ｄ５を順次転写してゆく段階では、前記の光軸１０はパターンＤ１〜Ｄ４へ順次移行するため、同一パターンが形成されるべき領域内でレベリング・フォーカス情報を得ながら転写が行われることになる。
すると、チップパターン１のパターンＤ１だけが異なるパターンＣ１のレベリング・フォーカス情報に基づいて転写されたことになり、パターンＤが画素回路を構成するようなものである場合には、パターンＤ１の画素とパターンＤ２の画素の繋ぎ目が他のパターンＤ２〜Ｄ５に係る各画素間の繋ぎ目と異なった状態になって、画像の表示品質の低下を招くという問題が生じる。
【００１２】
また、別の問題として、ウエハ４１のエッジ近くに配設されるチップパターン１を前記のマスク２の各パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで転写する場合を想定してみると、図１６に示すように、チップパターン１内のパターンＡ４を形成すべき領域がウエハ４１のエッジ４１ａに最も近くなるが、その場合に前記の光軸１０はウエハ４１の外側に位置することになり、その状態ではレベリング・フォーカス情報が得られなくなる。
従って、そのまま転写を実行するとデフォーカスによるパターン短絡等が発生し、また露光装置によってはそのような転写を不能とする場合もあることから、結果的にエッジ４１ａに近い領域にチップパターン１を形成できなくなってチップ取れ数の減少を招くことになる。
【００１３】
そこで、本発明は、複数の同一パターンを含む半導体デバイスのチップをウエハ上に転写する場合に用いるマスクに工夫を施し、もって、前記の各問題点を合理的に解決することが可能な露光転写方法を提供することを目的として創作された。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、露光用光束の光軸がマスクの中心を通過するように設定し、別途の光学系により前記光軸とウエハの交点位置を基準にして求めたフォーカス・レベリング情報に基づいて前記ウエハの前記光軸方向の位置と角度を制御しながら、前記マスクに形成された半導体デバイスの各パターンを前記ウエハに転写する露光装置を用い、複数の異なるパターンをそれぞれ複数個含んだ半導体デバイスのチップをウエハ上に転写する場合の転写露光方法において、前記半導体デバイスにおける異なるパターン毎の複数の同一パターンをそれぞれ単一の代表パターンとしてマスク上に配置・形成せしめた第１マスクと、前記第１マスクとの関係で、前記の各代表パターンの配置領域がマスクの中心について点対称な位置に設定された第２マスクとを用意し、前記ウエハに形成されるべき前記半導体デバイスの同一パターンの各形成領域が隣接して整列している場合に、前記光軸方向から見て、マスクの中心が前記ウエハに形成されるべき前記半導体デバイスの同一パターンの形成領域内に位置するように、前記の第１マスク又は第２マスクを選択的に使用して転写することを特徴とする半導体プロセスにおける転写露光方法に係る。
【００１５】
この発明によれば、ウエハに形成されるべき半導体デバイスの同一パターンの各形成領域が隣接して整列している場合において、それらのパターンを繰り返して転写してゆく際に、第１マスク又は第２マスクを選択的に使用することによって、フォーカス・レベリング情報を常に同一パターンが形成されるべき領域から取得でき、隣接した同一パターンをより均等な露光条件で転写させることが可能になる。
従って、同一パターンが画素に係るものである場合において、連続する画素の繋ぎ目が目立つような不具合を防止できる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明と同様の露光装置を用い、複数の同一パターンを含む半導体デバイスのチップをウエハ上に転写する場合の転写露光方法であり、第１の発明の場合と同様の関係にある第１マスクと第２マスクを用意するが、前記ウエハ上に前記の複数の同一パターンを繰り返して転写する際に、前記の第１マスクと第２マスクの内で、前記光軸方向から見て、マスクの中心と前記ウエハに形成されるべき前記半導体デバイスのチップパターン配設領域の中心との距離がより短くなる方のマスクを選択的に使用して転写することを特徴とする半導体プロセスにおける転写露光方法に係る。
【００１７】
この発明によれば、半導体デバイスにおける複数の同一パターンをマスクの代表パターンによってウエハに転写露光する場合に、第１マスクと第２マスクを使い分けることにより、フォーカス・レベリング情報を可能な限り半導体デバイスの配設領域の中心に近い領域から取得できるようになり、同一パターンをより均一な露光条件で転写せしめることが可能になる。
【００１８】
第３の発明は、第１の発明と同様の露光装置を用い、複数の同一パターンを含む半導体デバイスのチップをウエハ上に転写する場合の転写露光方法であり、前記ウエハに形成されるべき前記半導体デバイスの同一パターンの形成領域が前記ウエハの縁の近傍にある場合において、そのパターンに係る代表パターンを前記の第１マスクと第２マスクの隅角寄りに配置・形成せしめ、前記光軸方向から見て、マスクの中心が前記ウエハ内に位置するように、前記の第１マスク又は第２マスクを選択的に使用して転写することを特徴とする半導体プロセスにおける転写露光方法に係る。
【００１９】
この発明によれば、第１マスクと第２マスクを使い分けることにより、単一のマスクで転写を実行する場合と比較して、ウエハの縁の近傍領域にあるパターンについてフォーカス・レベリング情報を得て転写できる場合が多くなるために、ウエハの縁に近い領域に正常な半導体デバイスのチップパターンをより多く形成でき、ウエハからのチップ取れ数を増加させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の「半導体プロセスにおける転写露光方法」の実施形態を図１から図１２を用いて詳細に説明する。
但し、この実施形態においても、図１４に示した露光装置を用いて図１３（Ａ）に示したチップパターン１をウエハ４１に多数転写する場合を例にとって説明する。
先ず、図１の（Ａ）と（Ｂ）はこの実施形態で用いる２枚のマスクの平面図であり、（Ａ）のマスクは従来技術において説明した図１３（Ｂ）のマスク２に相当し、（Ｂ）のマスク３は、前記のマスク２との関係において、パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの配置領域がマスク２の中心２０について点対称な位置に設定されたものである。
【００２１】
今、図１３（Ａ）のチップパターン１におけるパターンＤ１〜Ｄ５をマスク２，３を用いて転写する場合を想定すると、パターンＤ１の転写のためにマスク２を用いた場合には、図１５で説明したように、マスク２のパターンＤがチップパターン１のパターンＤ１に対応するようにウエハ４１を移動させた際に光軸１０がチップパターン１のパターンＣ１の領域に位置し、パターンＣ１の領域を基準にしたレベリング・フォーカス情報しか得られなかった。
【００２２】
この問題に対して、この実施形態では前記の対称条件に基づいて作成された２枚のマスク２，３を用意しており、前記のパターンＤ１の転写に際してはマスク３を適用する。
その場合の露光装置におけるチップパターン１とマスク２の光学的位置関係は図２に示され、マスク２のパターンＤをチップパターン１のパターンＤ１に対応させると、マスク２の中心２０（即ち、露光装置の光軸１０の位置）はチップパターン１のパターンＤ２の形成領域内に位置するため、レベリング・フォーカス情報は同一パターンが形成されるべき領域から得られていることになる。
【００２３】
次に、この実施形態では、チップパターン１のパターンＤ２を転写する際にもマスク３を適用する。
その場合のチップパターン１とマスク２の光学的位置関係は図３に示され、マスク２のパターンＤをチップパターン１のパターンＤ２に対応させると、露光装置の光軸１０はチップパターン１のパターンＤ３の形成領域内に位置し、やはりレベリング・フォーカス情報は同一パターンが形成されるべき領域から得られることになる。
【００２４】
一方、チップパターン１のパターンＤ３〜Ｄ５を転写する際には、マスク２を適用する。
それらの場合におけるチップパターン１とマスク２の光学的位置関係は図４から図６に示されるが、露光装置の光軸１０はそれぞれの場合についてチップパターン１のパターンＤ２，Ｄ３，Ｄ４の形成領域内に位置し、レベリング・フォーカス情報は同一パターンが形成されるべき領域から得られていることは前記と同様である。
ここで、もし、チップパターン１のパターンＤ５の転写の際にマスク２を適用したと仮定すると、その場合における光軸１０の位置はチップパターン１のパターンＣ２となり、図１５の場合と対称的関係となって、パターンＤ１〜Ｄ５とは異なるパターンＣ２の領域からレベリング・フォーカス情報を得てしまうことになる。
【００２５】
従って、この実施形態によれば、２枚のマスク２，３を選択的に用いることにより、チップパターン１内の同一パターンＤ１〜Ｄ５をそれらパターンの形成領域内に基準を設定して得られるレベリング・フォーカス情報に基づいて転写させることができ、それらのパターンＤ１〜Ｄ５が均等な露光条件で転写がなされるために、前記パターンＤ１〜Ｄ５が画素を構成する回路の繰り返しパターンであるような場合において画素の繋ぎ目が目立ってしまうような不具合を防止できる。
【００２６】
尚、チップパターン１のパターンＤ２，Ｄ３，Ｄ４の転写に際しては、マスク２，３の何れを用いても光軸１０を同一パターンの形成領域内に位置させることができるが、図３のようにパターンＤ２をマスク３のパターンＤで転写し、パターンＤ３，Ｄ４をマスク２のパターンＤで転写するようにしているのは、光軸１０を可能な限りチップパターン１の中心に近い位置に設定しようとする配慮によるものである。
【００２７】
次に、チップパターン１におけるパターンＢ１〜Ｂ１０をマスク２，３で転写する場合について説明する。
一般に、半導体プロセスでは半導体デバイスのチップパターンをウエハに対してマトリクス状に配列させて転写する。
前記のチップパターン１についてみれば、図７に示すように、チップパターン１が縦横に密接した態様で繰り返されることになる。
その場合、同図のように、マスク２のパターンＢを用いてチップパターン１のパターンＢ１を転写する際の条件についてみると、マスク２の中心２０に相当する光軸１０の位置は上側に隣接しているチップパターン１のパターンＢ７の形成領域にあり、隣接したチップパターン１における同一パターン形成領域からレベリング・フォーカス情報が得られていることになる。
また、図７ではパターンＢ１の転写について描かれているが、マスク２又はマスク３を適宜選択的に用いることによって、パターンＢ１〜Ｂ１０を隣接したチップパターン１における同一パターン形成領域からレベリング・フォーカス情報を得ながら転写することができる。
【００２８】
ところで、この実施形態では、マスク２，３におけるパターンＢが図１の（Ａ），（Ｂ）のような配置条件になっているために前記のようなレベリング・フォーカス情報に基づく露光条件が得られるが、チップパターンの構成によってはそのような条件が得られるとは限らず、また、前記で得られているレベリング・フォーカス情報はあくまで隣接したチップパターンの同一パターンの形成領域を基準にした情報であり、実際に転写しようとするチップパターン１に係る同一パターンから得られている情報ではない。
【００２９】
一方、パターンＢ１〜Ｂ１０が画素を構成する回路でないような場合には、むしろ実際に転写しようとするチップパターン１内で露光条件を揃えた方が良いことが少なくない。
そこで、この実施形態では、２枚のマスク２，３の選択に際して、現在転写しようとしている各パターンＢ１〜Ｂ１０を含むチップパターン１の中心とマスク２又はマスク３の中心２０（光軸１０の位置）との距離が、光軸１０の方向から見て、より短くなる方のマスクを選択して転写する方法を採用した場合について説明する。
【００３０】
先ず、図８の（Ａ）はチップパターン１のパターンＢ１をマスク２のパターンＢで転写する場合を、同図の（Ｂ）はマスク３のパターンＢで転写する場合を示す。
そして、それぞれの場合において、マスク２，３の中心２０とチップパターン１の中心２５の直線距離Ｌ１，Ｌ２を比較してみると、Ｌ１＜Ｌ２の関係になっている。
従って、この場合におけるパターンＢ１の転写に際してはマスク２を選択し、そのマスク２のパターンＢでチップパターン１のパターンＢ１を転写する。
【００３１】
一方、図９と図１０は、同様の基準に基づいて、それぞれチップパターン１のパターンＢ２とパターンＢ５を転写する場合を示す。
チップパターン１のパターンＢ２〜Ｂ５の転写においては、マスク２，３の中心２０とチップパターン１の中心２５の直線距離を比較すると、マスク２の場合よりもマスク３を用いた場合の方が短くなるため、マスク３が適用されることになる。
尚、パターンＢ６〜Ｂ１０の転写に関しては図示していないが、前記の基準に準じてマスク２，３の何れか一方を選択してパターンＢを転写することになる。
【００３２】
このように、光軸１０の方向からみたマスク２，３の中心２０とチップパターン１の中心２５との直線距離が短くなる方のマスクを選択するという方法により、パターンＢ１〜Ｂ１０の転写に係るレベリング・フォーカス情報を可能な限りそれらのパターンＢ１〜Ｂ１０を含むチップパターン１の中心２５に近い位置を基準にした情報として得ることができ、チップパターン単位でより均一な露光条件を設定しながら転写できることになる。
【００３３】
次に、チップパターン１のパターンＡ１〜Ａ４を転写する場合について説明する。
それらのパターンＡ１〜Ａ４はチップパターン１の隅角に分散して配設されており、前記のパターンＤ１〜Ｄ５やパターンＢ１〜Ｂ１０と条件が異なる。
パターンＡ１〜Ａ４について問題となるのは、図１６において説明したように、ウエハ４１に対してチップパターン１をマトリクス状に配列させた場合に、ウエハ４１のエッジ４１ａの近くに形成されるべきチップパターン１のパターンＡ１〜Ａ４が極めてエッジ４１ａに近くなり、レベリング・フォーカス情報が得られなくなってデフォーカスによるパターン短絡等が発生し、結果的にチップ取れ数が減少することであった。
【００３４】
この問題について、この実施形態では、図１に示したように、マスクの中心２０に関して各パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの形成領域を点対称な関係で配設した２枚のマスク２，３を用意しており、且つパターンＡを各マスク２，３の隅角寄りに配置・形成してあるため、それらのマスク２，３を適宜選択することにより合理的に解決できる。
即ち、図１６ではマスク２を用いているために、ウエハ４１のエッジ４１ａの近くにあるチップパターン１のパターンＡ４を転写する際にマスク２の中心２０（光軸１０の位置）がウエハ４１の範囲外になり、レベリング・フォーカス情報が得られない状態となっていたが、図１１に示すように、マスク３を用いてパターンＡ４を転写するようにすれば、光軸１０の位置はウエハ４１の範囲内に含まれるためレベリング・フォーカス情報を得て転写を行うことができる。
【００３５】
また、図１２に示すように、図１１におけるチップパターン１に対してウエハ４１上で対角位置にあるチップパターン１のパターンＡ１に関しては、マスク２を用いてパターンＡ１を転写するようにすれば、前記と同様に光軸１０の位置はウエハ４１の範囲内にあり、レベリング・フォーカス情報を得た状態で転写を行うことができる。
尚、図１１と図１２はそれぞれウエハ４１の右下隅と左上隅に配設されるチップパターン１について説明したが、右上隅と左下隅に配設されるチップパターン１のパターンＡ２，Ａ３に関しては、光軸１０が少しエッジ４１ａに接近するが、マスク２，３の何れを用いても光軸１０をウエハ４１の範囲内に収めることができ、レベリング・フォーカス情報を得ながら転写できる。
【００３６】
最後に、チップパターン１のパターンＣ１，Ｃ２の転写について検討すると、マスク２，３ではパターンＣを中央に配置させており、マスク２，３の中心２０はパターンＣ内にある。
従って、マスク２，３の何れを用いても光軸１０がパターンＣ１，Ｃ２の形成領域内に位置することになり、その形成領域の中心を基準として得られるレベリング・フォーカス情報に基づいてそのまま転写が行えるため、この場合には他のパターンＤ１〜Ｄ５，Ｂ１〜Ｂ１０，Ａ１〜Ａ４に係るような問題は生じない。
【００３７】
以上のように、この実施形態の転写露光方法によれば、従来技術の各問題点を合理的に解決できるが、露光装置の露光方式としては、図１４に示したような縮小投影露光方式に限らず、等倍転写のミラープロジェクション方式であってもよく、またマスクとウエハの間に光学系を介在させずにパターンを直接転写する射影露光方式であってもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の「半導体プロセスにおける転写露光方法」は、以上の構成を有していることにより、次のような効果を奏する。
請求項１の発明は、ウエハに形成されるべき半導体デバイスの同一パターンの各形成領域が隣接して整列しており、それらのパターンを繰り返して転写してゆく場合に、フォーカス・レベリング情報を常に同一パターンが形成されるべき領域から取得しながら転写できるようにし、前記の各同一パターンを均等な露光条件で転写させることを可能にする。
特に、前記の同一パターンが画素回路に係るものである場合に最適であり、連続する画素の繋ぎ目が目立つような不具合を防止できるという利点がある。
請求項２の発明は、フォーカス・レベリング情報を可能な限り半導体デバイスの配設領域の中心に近い領域から取得できるようにして、半導体デバイス単位でそのチップパターン内に含まれている同一パターンをより均一な露光条件で転写せしめることを可能にする。
請求項３の発明は、ウエハの縁の近傍に形成されるパターンについてもウエハ面からフォーカス・レベリング情報を取得できるようにし、従来ではデフォーカス等によって形成が不可能であったウエハのエッジ近くのチップパターンについても適正な転写を可能にし、チップ取れ数の増加を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の「半導体プロセスにおける転写露光方法」の実施形態に用いられる２枚のマスクの平面図である。
【図２】図１（Ｂ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＤ１を転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図３】図１（Ｂ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＤ２を転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図４】図１（Ａ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＤ３を転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図５】図１（Ａ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＤ４を転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図６】図１（Ａ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＤ５を転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図７】ウエハ上にマトリクス状に配設されるチップパターンの相互関係と、図１（Ａ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＢ１を転写する場合におけるマスクと各チップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図８】（Ａ）は図１（Ａ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＢ１を転写する場合、（Ｂ）は図１（Ｂ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＢ１を転写する場合であって、それぞれの場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図９】図１（Ｂ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＢ２を転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図１０】図１（Ｂ）のマスクを用いてチップパターン内のパターンＢ５を転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図１１】ウエハの右下隅に配設されるチップパターン内のパターンＡ４（最もウエハのエッジに近いパターン）を図（Ｂ）のマスクで転写する場合におけるマスクとチップパターンとウエハのエッジとの光学的位置関係を示す平面図である。
【図１２】ウエハの左上隅に配設されるチップパターン内のパターンＡ１（最もウエハのエッジに近いパターン）を図（Ａ）のマスクで転写する場合におけるマスクとチップパターンとウエハのエッジとの光学的位置関係を示す平面図である。
【図１３】（Ａ）はチップパターンの平面図であり、（Ｂ）はそのチップパターン内の各同一パターンＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１とＣ２，Ｄ１〜Ｄ５を代表パターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとして１枚のマスク内に配置・形成したマスクの平面図である。
【図１４】露光装置のシステム構成図である。
【図１５】図１３（Ｂ）のマスクで図１３（Ａ）のチップパターン内のパターンＤ１を転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【図１６】ウエハの右下隅に配設されるチップパターン内のパターンＡ１（最もウエハのエッジに近いパターン）を図１３（Ｂ）のマスクで転写する場合におけるマスクとチップパターンの光学的位置関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１…チップパターン、２，３…マスク、１０…光軸、２０…マスクの中心、２５…チップパターンの中心、３１…露光光源、３２…フライアンレンズ、３３…アパーチャ、３４，３６コンデンサレンズ、３５…ミラー、３７…ブラインド、３８…ブラインド駆動部、３９…投影レンズ、４０…レベリングステージ、４１…ウエハ、４１ａ…ウエハのエッジ、４２…Ｚステージ、４３…Ｘ−Ｙステージ、４４，４５…ＬＥＤ、４６，４７…コリメートレンズ、４８，４９…集光レンズ、５０，５１…光検出器、５２…主制御部、５３…レベリング駆動部、５４…Ｚ駆動部、５５…Ｘ−Ｙ駆動部、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…マスクに配置・形成されたパターン（代表パターン）、Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ１０，Ｃ１とＣ２，Ｄ１〜Ｄ５…チップパターン内の各同一パターン、Ｌ１，Ｌ２…光軸方向から見た場合のマスクの中心（光軸の位置）とチップパターンの中心との距離。
【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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【図１６】
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