(57)【要約】【課題】ウェハ内における電気的特性のばらつきを低減するようにマスクパターンを転写する露光装置を提供すること。【解決手段】透明ＥＬディスプレイ１４は、マスクパターンを表示する。露光部１６は、透明ＥＬディスプレイ１４を介してマスク上にマスクパターンを転写する。マスクパターン切換え部１３は、少なくとも２つの異なるマスクパターンを切換えて、透明ＥＬディスプレイ１４に異なるマスクパターンを表示させて、同一のウェハ２上に異なるマスクパターンが転写されるように制御を行なう。したがって、ウェハ２内における電気的特性のばらつきを低減するようにマスクパターンを転写することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ上にマスクパターンを転写する露光装置であって、
前記マスクパターンを表示する透明ディスプレイと、
前記透明ディスプレイを介して前記マスク上に前記マスクパターンを転写する露光手段と、
少なくとも２つの異なるマスクパターンを切換えて、前記透明ディスプレイに前記異なるマスクパターンを表示させて、同一のウェハ上に前記異なるマスクパターンが転写されるように制御する制御手段とを含む、露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクパターンをウェハ上に転写する技術に関し、特に、ウェハの領域に応じて異なるマスクパターンを転写することが可能な露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高機能化、多機能化に伴い、プロセスの微細化が進んでおり、半導体装置を製造する機器においても高い精度が要求されるようになってきている。そのような製造機器の１つとして、露光装置を挙げることができる。
【０００３】
従来の露光装置においては、既にＯＰＣ（Optical Proximity Correction）補正されたパターンを有するマスクセットと、そのマスクセットのパターンを転写するウェハとを取り込み、複数のマスクを差し替えながら露光することにより、ウェア面内に複数ショット分のパターン転写を行なう。
【０００４】
なお、マスクは１ショット分のパターンとしてウェハプロセス工程毎に作成され、全ウェハプロセス工程分を１セットのマスクセットとしている。これに関連する技術として、下記の特許文献１に開示された発明がある。
【０００５】
特許文献１は、露光量精度を劣化させることなく、露光量レンジを拡張し、ショット内のパターン線幅精度を向上させることを目的とする。マスクと感光基板とを走査させながらマスクを介して感光基板のショット領域を露光する際、走査の方向におけるショット内の目標露光量分布から複数の目標露光量プロファイルを算出し、目標露光量プロファイルごとに、目標露光量プロファイルにしたがって露光量を制御しながら、マスクを介してショット領域を露光する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−０３８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、プロセスの微細化が進むに伴い、ウェハ面内ばらつきやショット内ばらつきが加速度的に増大しており、ＳｏＣ（System on Chip）やマイコンなどの半導体製品の特性に与える影響が大きくなってきている。
【０００８】
また、従来の露光装置は、１組のマスクセットのパターンをウェハ面内に転写するものであり、１種類のショットを複数回転写することで１つのウェハにマスクパターンを形成するものである。そのため、異なるマスクセットのパターンを同一ウェハ内に混在させることができなかった。また、異なる補正を行なったマスクセットを複数用意しようとした場合、それに要するコストや工数が多大なものになってしまうという問題点もあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ウェハ内における電気的特性のばらつきを低減するようにマスクパターンを転写する露光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例によれば、ウェハ上にマスクパターンを転写する露光装置が提供される。透明ＥＬディスプレイは、マスクパターンを表示する。露光部は、透明ＥＬディスプレイを介してマスク上にマスクパターンを転写する。マスクパターン切換え部は、少なくとも２つの異なるマスクパターンを切換えて、透明ＥＬディスプレイに異なるマスクパターンを表示させて、同一のウェハ上に異なるマスクパターンが転写されるように制御を行なう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施例によれば、マスクパターン切換え部は、少なくとも２つの異なるマスクパターンを切換えて、透明ＥＬディスプレイに異なるマスクパターンを表示させて、同一のマスク上に異なるマスクパターンが転写されるように制御を行なうので、ウェハ内における電気的特性のばらつきを低減するようにマスクパターンを転写することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態における露光装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における露光装置のマスクパターン生成および表示を行なうコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態における露光装置によってマスクパターンが転写されたウェハの一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における露光装置によってマスクパターンが転写されたウェハの一例を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態における露光装置によってマスクパターンが転写されたチップの一例を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態における露光装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における露光装置の機能的構成を示すブロック図である。この露光装置１は、基本マスクパターン格納部１１と、マスク補正部１２と、マスクパターン切換え部１３と、マスク表示部１４と、ウェハロード部１５と、露光部（マスク転写部）１６とを含む。また、マスク補正部１２は、データ解析部２１と、補正情報格納部２２と、補正マスクパターン生成部２３とを含む。
【００１４】
マスクパターン設計部３は、ＣＡＤ（Computer Aided Design）などによって設計された論理回路からマスクパターンを生成する。なお、マスクパターン設計部３は、ＯＰＣ補正も行ない、ＯＰＣ補正を行なった後のマスクパターンを基本マスクパターンとして、基本マスクパターン格納部１１に格納する。
【００１５】
基本マスクパターン格納部１１は、マスクパターン設計部３によって生成されたウェハプロセス工程毎のパターンデータを基本マスクパターンとして格納する。この基本マスクパターンは、品種別、ショット別などの様々な形態で格納される。
【００１６】
データ解析部２１は、ＷＡＴ（Wafer Acceptance Testing）データ４を解析することにより補正情報を生成し、補正情報格納部２２に格納する。ＷＡＴデータは、ウェハ内の各チップに対して種々のテスト項目のテストを行なった結果である。データ解析部２１は、トランジスタ特性、たとえばリーク電流が所定値から乖離している場合には、その所定値に近くなるようにマスクパターンの補正情報を作成し、補正情報格納部２２に格納する。この補正情報には、補正をすべきウェハ内のチップ位置などの情報も含まれる。
【００１７】
補正マスクパターン生成部２３は、補正情報格納部２２に格納される補正情報を参照して、基本マスクパターン格納部１１に格納される基本マスクパターンを補正して、補正マスクパターンとして出力する。これによって、マスク内における特性のばらつきを低減するようにマスクパターンを作成することができる。
【００１８】
マスクパターン切換え部１３は、補正情報格納部２２に格納される補正情報を参照して、露光を行なうチップ位置に応じたマスクパターンとして、基本マスクパターン格納部１１から出力される基本マスクパターンおよび補正マスクパターン生成部２３から出力される補正マスクパターンを選択的に切換えてマスク表示部１４に出力する。
【００１９】
マスク表示部１４は、透明ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイなどの透明ディスプレイによって構成され、ディスプレイのガラス面に蒸着された発光体に印加する電圧を制御することにより、基本マスクパターンまたは補正マスクパターンを表示する。従来は、ガラス構造のマスクが使用されていたため、１つのウェハ内に異なるマスクパターンを転写することができなかったが、本実施の形態のように透明ディスプレイを用いることによりマスクパターンの表示を切換えることができるため、１つのマスク内に異なるマスクパターンを転写することが可能となる。
【００２０】
ウェハロード部１５は、外部からウェハ２を取り込んで露光位置に配置する。そして、露光部（マスク転写部）１６は、マスク表示部１４を介してウェハ２に露光することによって、ウェハ２上にマスクパターンを形成する。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態における露光装置のマスクパターン生成および表示を行なうコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。図２に示すコンピュータがソフトウェアを実行することによって、図１に示す基本マスクパターン格納部１１、マスク補正部１２およびマスクパターン切換え部１３の機能が実現される。
【００２２】
図２に示すコンピュータは、コンピュータ本体３１、マスク表示部１４に対応するディスプレイ装置３２、ＦＤ（Flexible Disk）３４が装着されるＦＤドライブ３３、キーボード３５、マウス３６、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）３８が装着されるＣＤ−ＲＯＭ装置３７、およびネットワーク通信装置３９を含む。マスクパターンの生成や表示のためのプログラムは、ＦＤ３４またはＣＤ−ＲＯＭ３８等の記録媒体によって供給される。プログラムがコンピュータ本体３１によって実行されることによって、マスクパターンの生成や表示が行なわれる。また、プログラムは他のコンピュータより通信回線を経由し、コンピュータ本体３１に供給されてもよい。
【００２３】
また、コンピュータ本体３１は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ（Read Only Memory）４１、ＲＡＭ（Random Access Memory）４２およびハードディスク４３を含む。ＣＰＵ４０は、ディスプレイ装置３２、ＦＤドライブ３３、キーボード３５、マウス３６、ＣＤ−ＲＯＭ装置３７、ネットワーク通信装置３９、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２またはハードディスク４３との間でデータを入出力しながら処理を行なう。ＦＤ３４またはＣＤ−ＲＯＭ３８に記録されたプログラムは、ＣＰＵ４０によりＦＤドライブ３３またはＣＤ−ＲＯＭ装置３７を介してハードディスク４３に格納される。ＣＰＵ４０は、ハードディスク４３から適宜プログラムをＲＡＭ４２にロードして実行することによって、マスクパターンの生成や表示が行なわれる。
【００２４】
なお、基本マスクパターン格納部１１および補正情報格納部２２は、ＲＡＭ４２またはハードディスク４３内の所定領域に設けられる。また、マスクパターン設計部３によって作成された基本マスクパターンやＷＡＴデータ４は、ＦＤ３４またはＣＤ−ＲＯＭ３８によってコンピュータ内に取り込まれるようにしてもよいし、ネットワーク通信装置３９を介して取り込まれるようにしてもよい。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態における露光装置によってマスクパターンが転写されたウェハの一例を示す図である。図３に示すように、ウェハの中央部分には基本マスクパターンＡが転写され、周辺部分には補正マスクパターンＢ〜Ｄが転写される。このように、ウェハ内の電気的特性などのばらつきに応じて、そのばらつきを低減するように１つのウェハ内に異なるマスクパターンを転写することが可能となる。
【００２６】
以上説明したように、本実施の形態における露光装置によれば、透明ディスプレイにマスクパターンを表示してウェハ上にそのマスクパターンを転写するようにしたので、１つのウェハ内に異なるマスクパターンを転写することができ、ウェハ内における電気的特性などのばらつきを低減することが可能となる。
【００２７】
また、透明ディスプレイに表示するマスクパターンを切換えるだけで、ウェハ上に転写するマスクパターンを変更することができるため、ガラス構造のマスクを取り替えるなどの手間が不要となり、マスクパターンの転写に要する時間を削減することが可能となる。
【００２８】
また、ガラス構造のマスクを作成する必要がないため、ガラスマスクの生成コストや工期を削減することが可能となる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態における露光装置の機能的構成およびコンピュータの構成は、図１および図２に示す第１の実施の形態における露光装置と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
【００３０】
図４は、本発明の第２の実施の形態における露光装置によってマスクパターンが転写されたウェハの一例を示す図である。データ解析部２１がＷＡＴデータ４を解析することにより、図４（ａ）に示すウェハ２の中心部（領域Ａ）と外周部（領域Ｂ）とでトランジスタ特性、たとえばリーク電流が異なることを検出したとする。この場合、トランジスタのゲート長やゲート幅にばらつきがあるため、データ解析部２１は、リーク電流が同じになるように領域Ｂのマスクパターンを補正するための補正情報を作成する。
【００３１】
図４（ｂ）に示すように、マスクパターン切換え部１３が、領域Ａに対応するチップにはマスクパターンＡが転写されるようにマスクパターンの表示を行ない、領域Ｂに対応するチップにはマスクパターンＢが転写されるようにマスクパターンの表示を切換える。これにより、ウェハ内におけるリーク電流を均一化することができる。
【００３２】
以上説明したように、本実施の形態における露光装置によれば、電気的特性などのばらつきに応じてウェハ２の領域毎にマスクパターンを切換えるようにしたので、ウェハ面内における電気的特性などを均一にすることが可能となる。
【００３３】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態における露光装置の機能的構成およびコンピュータの構成は、図１および図２に示す第１の実施の形態における露光装置と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
【００３４】
図５は、本発明の第３の実施の形態における露光装置によってマスクパターンが転写されたチップの一例を示す図である。図５（ａ）は、ショット１におけるチップ内のサブチップ構成を示しており、サブチップＡ〜Ｆが配置されている。
【００３５】
図５（ｂ）は、ショット２におけるチップ内のサブチップ構成を示しており、図５（ａ）に示すサブチップ構成と比較して、サブチップＣおよびＥが、サブチップＨ、ＩおよびＪに置換されている。
【００３６】
また、図５（ｃ）は、ショット３におけるチップ内のサブチップ構成を示しており、図５（ａ）に示すサブチップ構成と比較して、サブチップＡ〜Ｆが、サブチップＧ〜Ｌにすべて置換されている。なお、これらのサブチップ構成が異なるパターンは、基本マスクパターン格納部１１に予め格納されており、マスクパターン切換え部１３が基本マスクパターン格納部１１からサブチップ構成が異なるパターンを読み出して表示を切換える。
【００３７】
このように、マスクパターン切換え部１３がマスクパターンを切換えることにより、ショット毎に異なるサブチップ構成のパターンをウェハ２内の任意の位置に転写することができる。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態における露光装置によれば、マスクパターン切換え部１３が基本マスクパターン格納部１１からサブチップ構成が異なるパターンを読み出して表示を切換えるようにしたので、評価したい項目や内容に応じてウェハ２内の任意の位置に異なるマスクパターンを転写することが可能となる。
【００３９】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態における露光装置の機能的構成およびコンピュータの構成は、図１および図２に示す第１の実施の形態における露光装置と同様である。したがって、重複する構成および機能の詳細な説明は繰り返さない。
【００４０】
図６は、本発明の第４の実施の形態における露光装置の構成を示すブロック図である。図１に示す第１の実施の形態における露光装置と比較して、露光装置補正情報格納部６１〜６３が追加されている点のみが異なる。
【００４１】
露光装置は、メーカや機種の差によって、パターンが太りやすかったり、細りやすかったりといった癖がある。また、同じメーカや機種であっても、露光装置間でレンズの歪に差が生じたり、ショット内のマスクパターン寸法に差が生じたりすることがある。本実施の形態の露光装置においては、このような差異によるマスクパターンのばらつきを低減するものである。
【００４２】
図６（ａ）に示す露光装置は、露光装置Ａを用いた場合に生じるばらつきを低減するための補正情報を格納するための露光装置Ａ補正情報格納部６１がマスク補正部５１内に設けられている。図６（ｂ）に示す露光装置は、露光装置Ｂを用いた場合に生じるばらつきを低減するための補正情報を格納するための露光装置Ｂ補正情報格納部６２がマスク補正部５２内に設けられている。また、図６（ｃ）に示す露光装置は、露光装置Ｃを用いた場合に生じるばらつきを低減するための補正情報を格納するための露光装置Ｃ補正情報格納部６３がマスク補正部５３内に設けられている。
【００４３】
補正マスクパターン生成部２３は、補正情報格納部２２に格納される補正情報を参照すると共に、露光装置Ａ補正情報格納部６１、露光装置Ｂ補正情報格納部６２または露光装置Ｃ補正情報格納部６３に格納される補正情報を参照して基本マスクパターン格納部１１に格納される基本マスクパターンを補正する。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態における露光装置によれば、補正マスクパターン生成部２３が、露光装置補正情報格納部に格納された補正情報を参照して基本マスクパターンを補正するようにしたので、露光装置に応じてショット内のマスクパターンの寸法を調整でき、ショット内マスクパターンの仕上がり寸法の差や、露光装置の個体差による仕上がり寸法のばらつきを低減することが可能となる。
【００４５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４６】
１  露光装置、１１  基本マスクパターン格納部、１２，５１〜５３  マスク補正部、１３  マスクパターン切換え部、１４  マスク表示部、１５  ウェハロード部、１６  露光部、２１  データ解析部、２２  補正情報格納部、２３  補正マスクパターン生成部、３１  コンピュータ本体、３２  ディスプレイ装置、３３  ＦＤドライブ、３４  ＦＤ、３５  キーボード、３６  マウス、３７  ＣＤ−ＲＯＭ装置、３８  ＣＤ−ＲＯＭ、３９  ネットワーク通信装置、４０  ＣＰＵ、４１  ＲＯＭ、４２  ＲＡＭ、４３  ハードディスク、６１〜６３  露光装置補正情報格納部。
【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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