(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣパターン及びアライメントマ−クが形成されたレチクルを用いて、ウェハ−上に前記ＩＣパターンのチップサイズから決まる移動量の分だけ移動させながら前記ＩＣパターン及びアライメントマ−クの露光を行う露光方法において、
異なるレチクル上の同じ位置に配置されたアラインメントマークを用いてウェハ−上に露光する際に、前記アラインメントマークをウェハー上で露光する行又は列を選択して露光することにより、前記異なるレチクルに対応するアラインメントマークをウェハー上の異なる位置に配置することを特徴とする露光方法。
【請求項２】
ＩＣパターン及びアライメントマ−クが形成されたレチクルを用いて、ウェハ−上に前記ＩＣパターンのチップサイズから決まる移動量の分だけ移動させながら前記ＩＣパターン及びアライメントマ−クの露光を行う露光方法において、
異なるレチクル上の重なる位置に配置されたアラインメントマークを用いてウェハ−上に露光する際に、前記アラインメントマークをウェハー上で露光する行又は列を選択して露光することにより、前記異なるレチクルに対応するアラインメントマークをウェハー上の異なる位置に配置することを特徴とする露光方法。
【請求項３】
前記アラインメントマークをスクライブ線上に形成することを特徴とする請求項１または２記載の露光方法。
【請求項４】
ＩＣパターン及びアライメントマ−クが形成されたレチクルを用いて、ウェハ−上に前記ＩＣパターンのチップサイズから決まる移動量の分だけ移動させながら前記ＩＣパターン及びアライメントマ−クの露光を行う露光方法において、
１個のアラインメントマークをレチクル上に分割配置し、異なるレチクル上の同じ位置に前記分割配置されたアラインメントマークを用いてウェハ−上に露光する際に、前記分割配置されたアラインメントマークがウェハー上で前記１個のアラインメントマークに再合成されるよう、前記分割配置されたアラインメントマークを行又は列に応じて選択的に露光することにより、前記異なるレチクルに対応する前記１個のアラインメントマークをウェハー上の異なる位置に配置することを特徴とする露光方法。
【請求項５】
ＩＣパターン及びアライメントマ−クが形成されたレチクルを用いて、ウェハ−上に前記ＩＣパターンのチップサイズから決まる移動量の分だけ移動させながら前記ＩＣパターン及びアライメントマ−クの露光を行う露光方法において、
１個のアラインメントマークをレチクル上に分割配置し、異なるレチクル上の重なる位置に前記分割配置されたアラインメントマークを用いてウェハ−上に露光する際に、前記分割配置されたアラインメントマークがウェハー上で前記１個のアラインメントマークに再合成されるよう、前記分割配置されたアラインメントマークを行又は列に応じて選択的に露光することにより、前記異なるレチクルに対応する前記１個のアラインメントマークをウェハー上の異なる位置に配置することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光方法に関し、特に、ウェハ−アライメントマ−クの配置に係る露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来技術におけるアライメントマ−クの配置の一例を示す図である。
従来、この種のアライメントマ−ク１０ａ〜１０ｄは、図１２に示すように、ウェハ−のチップ１とチップ１との間にあるスクライブ線上に配置されている。そして、次工程の露光時にチップ１の横方向（Ｘ方向），縦方向（Ｙ方向）各々数箇所のアライメントマ−クを検出し位置合わせを行っている。この時のアライメントマ−ク１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄは、短柵状内にパターンとなる基礎６群でなる凹凸が形成されている。この凹凸を光学的に検出しパタ−ン認識を行うが、誤検出防止のため他の工程のアライメントマ−クを重ねて配置することができない。
【０００３】
また、近年、半導体装置の製造工程で、平坦化技術が主流となり、アライメントマ−クを各工程毎に形成しないと凹凸の段差が低減され認識が困難となるため、全工程にアライメントマ−クが必要とされる。その結果、アライメントマ−クの種類が増えてきている。アライメントマ−クが増え、一つのチップでは入りきらない場合がある。
【０００４】
図１３は従来技術におけるアライメントマ−クの配置の他の例を示す図である。この問題を回避する方法が特開昭６１−２４８５２６に開示されている。この方法は、図１３に示すように、レチクル上に複数のチップ（ここでは一露光領域に四つのチップ）を面付けし、各々のチップ２１〜２４にアライメントマ−ク３１〜３８を分割して配置している。すなわち、チップ２１，２２とチップ２３，２４との間のスクライブ線上にアライメントマ−ク３１，３２，３３，３４が並び、隣（下方）のスクライブ線上にアライメントマ−ク３５，３６，３７，３８が並んで配置されている。そして、これらアライメントマ−クを検出する際、ウェハ−上の座標を指定し、所定の位置合わせ行うことを特徴としている。
【０００５】
ところが、パタ−ンの微細化が進むにつれ、レチクルの中心部と外周部との出来上がり寸法の差が問題となりつつあり、極力、レチクルの中央付近のみを使う必要性が出てきている。
【０００６】
必要となるアライメントマ−クは、プロセスによって異なってくるが、一例として、チップサイズが１２ｍｍ□程度の長さが必要な場合、露光時のばらつきを考慮すると、チップサイズは１６ｍｍ□程度までとされている。
【０００７】
チップサイズ
１２ｍｍ□〜１６ｍｍ□  ：単面付け（一露光領域で一チップ）でアクセサリ類の配置可能。
【０００８】
８ｍｍ□以下          ：複数の面付けし、チップサイズの合計がちょうど１                            ２ｍｍ□を越える面付け数にすることで、アクセサ                            リ類の配置可能。
【０００９】
８ｍｍ□〜１２ｍｍ□  ：複数の面付け不可能。アクセサリ類の配置不可能。
というように、チップサイズによっては、アクセサリ類（アライメントマ−クやチェクトランジスタ等）を配置できない場合がでてきた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来技術の問題点は、チップサイズによっては、アライメントマ−クを配置しきれない場合が起こりうるからである。何となれば、アライメントマ−クの数が増えてくる反面、レチクル上のパターン形成可能領域が狭くなり、面付け数（上述の図１３の場合４チップ）を増やして配置することができなくなってしまったためである。
【００１１】
従って、本発明の目的は、露光工程が増加しても露光時の精度を損なわずにアライメントマ−クを配置できるウェハ−アライメントマ−クの露光方法を提供することにある。
【００１２】
【解決を解決するための手段】
本発明の特徴は、ＩＣパターン及びアライメントマ−クが形成されたレチクルを用いて、ウェハ−上に前記ＩＣパターンのチップサイズから決まる移動量の分だけ移動させながら前記ＩＣパターン及びアライメントマ−クの露光を行う露光方法において、異なるレチクル上の同じ位置に配置されたアラインメントマークを用いてウェハ−上に露光する際に、前記アラインメントマークをウェハー上で露光する行又は列を選択して露光することにより、前記異なるレチクルに対応するアラインメントマークをウェハー上の異なる位置に配置する露光方法である。
【００１３】
また、本発明は、ＩＣパターン及びアライメントマ−クが形成されたレチクルを用いて、ウェハ−上に前記ＩＣパターンのチップサイズから決まる移動量の分だけ移動させながら前記ＩＣパターン及びアライメントマ−クの露光を行う露光方法において、異なるレチクル上の重なる位置に配置されたアラインメントマークを用いてウェハ−上に露光する際に、前記アラインメントマークをウェハー上で露光する行又は列を選択して露光することにより、前記異なるレチクルに対応するアラインメントマークをウェハー上の異なる位置に配置することも特徴とする。
【００１４】
また、前記アラインメントマークをスクライブ線上に形成することが望ましい。
【００１５】
本発明の他の特徴は、ＩＣパターン及びアライメントマ−クが形成されたレチクルを用いて、ウェハ−上に前記ＩＣパターンのチップサイズから決まる移動量の分だけ移動させながら前記ＩＣパターン及びアライメントマ−クの露光を行う露光方法において、１個のアラインメントマークをレチクル上に分割配置し、異なるレチクル上の同じ位置に前記分割配置されたアラインメントマークを用いてウェハ−上に露光する際に、前記分割配置されたアラインメントマークがウェハー上で前記１個のアラインメントマークに再合成されるよう、前記分割配置されたアラインメントマークを行又は列に応じて選択的に露光することにより、前記異なるレチクルに対応する前記１個のアラインメントマークをウェハー上の異なる位置に配置する露光方法である。
【００１６】
また、本発明の他の特徴は、ＩＣパターン及びアライメントマ−クが形成されたレチクルを用いて、ウェハ−上に前記ＩＣパターンのチップサイズから決まる移動量の分だけ移動させながら前記ＩＣパターン及びアライメントマ−クの露光を行う露光方法において、１個のアラインメントマークをレチクル上に分割配置し、異なるレチクル上の重なる位置に前記分割配置されたアラインメントマークを用いてウェハ−上に露光する際に、前記分割配置されたアラインメントマークがウェハー上で前記１個のアラインメントマークに再合成されるよう、前記分割配置されたアラインメントマークを行又は列に応じて選択的に露光することにより、前記異なるレチクルに対応する前記１個のアラインメントマークをウェハー上の異なる位置に配置する露光方法でもある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（ａ）および（ｂ）ならびに（ｃ）は本発明の一実施の形態の露光方法を説明するためのアライメントマ−クのレイアウトデ−タを示す図である。このウェハアライメントマ−クは、ＣＡＤ（Ｃ−ｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）などを用いてデ−タを作成するときは、異なる層のアライメントマ−クを重ねて配置する。例えば、図１（ａ）に示すアライメントマ−ク２は、図１（ｂ）に示す一層のアライメントマ−ク２−１と図１（ｃ）に示す５層のアライメントマ−ク２−２を重ねて配置する。
【００１９】
以下同様に、図１（ａ）のアライメントマ−ク３は、２層のアライメントマ−クと６層のアライメントマ−ク、アライメントマ−ク４は、３層のアライメントマ−クと７層のアライメントマ−ク、アライメントマ−ク５は、４層のアライメントマ−クと８層のアライメントマ−クを重ねて配置する。
【００２０】
このようにＣＡＤなど用いてデ−タを作成するときは、１層用レチクル、２層用レチクル…８層用レチクルに異なる層のアライメントマ−クを重ねて配置する。重ねて配置したアライメントマ−クは異なる層を用いているため、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、一層のアライメトマ−ク２−１と５層のアライメントマ−ク２−２は各々のレチクル上に作成される。その他の層も同様に作成される。
【００２１】
図２は図１のアライメントマ−クのレイアウトデ−タを用いて露光方法を説明するためのウェハ上の第１のアライメント配置図、図３は図１のアライメントマ−クのレイアウトデ−タを用いて露光方法を説明するためのウェハ上の第２のアライメント配置図、及び図４は図１のアライメントマ−クのレイアウトデ−タを用いて露光方法を説明するためのウェハ上の第１及び第２のアライメント配置図である。次に、図２、図３及び図４を参照して図１のアライメントマ−クが施されたレチクルを使用して露光方法について説明する。
【００２２】
まず、１層から４層まで露光を行う場合を図２で説明する。１層用レチクルを用いて露光するとき、奇数番目の行のチップ１に対して右側の遮光板を開け、アライメントマ−ク２−１を露光する。そして、偶数番目の行を露光する時は、右側の遮光板を閉じレチクルのアライメントマ−ク２−１の部分を隠すように露光装置を制御し露光する。また、奇数番目の列を露光する時、チップ１の下側の遮光板を開け、アライメントマ−ク２−１を露光し、偶数番目の列を露光する時はチップ１の下側の遮光板を閉じアライメントマ−ク２−１の部分を隠すように、露光装置を制御する。以下同様にして２層から４層の露光を行う。
【００２３】
次に、５層から８層まで露光を行う場合を図３を参照して説明する。まず、５層用レチクルを用いて露光する場合は、奇数番目の行を露光するときチップ１の右側の遮光板を閉じアライメントマ−ク２−２の部分を隠し露光し、偶数番目の行を露光するときチップ１の右側の遮光板を開けアライメントマ−ク２−２を露光するように、露光装置を制御する。また、奇数番目の列を露光する時はチップ１の下側の遮光板を閉じてアライメントマ−ク２−２の部分を隠し、偶数番目の列を露光する時はチップ１の下側の遮光板を開けアライメントマ−ク２−２を露光するように、露光装置を制御する。同様にして６層から８層の露光を行う。
【００２４】
結果として、図４に示すように、ウェハの出来上がりとして、１層のアライメントマ−ク２−１と５層のアライメントマ−ク２−２が、交互に形成されることになる。このように遮光板の開閉と露光すべき列あるいは行のチップとの組み合わせで任意に各層のアライメントマ−クを違った位置に配置できる。
【００２５】
なお、露光時に遮光板を用いる技術は、特に図面には示していないが、ＴＥＧチップをウェハ−内の特定の位置のみ露光する技術として、例えば、特開平５−２９１１０６号公報に開示されている。しかし、この露光方法においては、遮光板を開閉する単純な機構が必要である。例えば、この開閉動作機構は、遮光板を前進させアライメントマ−クを覆うように遮光板を常に押す板ばねと、板ばねの反発力に抗して遮光板を後退させる圧電素子とを備えた機構が単純である。そして、圧電素子に所定の電圧を印加することで遮光板が開くようにする。この電圧印加信号を露光装置のシ−ケンス制御部から転送するようにすれば良い。
【００２６】
図５（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施形態における露光方法を説明するためのウェハ−の部分平面図（ａ）及びレイアウトデ−タ図、図６（ａ）及び（ｂ）は１層用レチクルと５層用レチクルを示す図である。前述した実施の形態では、チップ１の紙面に対して右側の辺と下側の辺に短ざく状のアライメントマ−クを配置した方法で説明したが、この実施の形態における露光方法におけるアライメントマ−クは、図５（ａ）に示すように、パターンとなる基礎６を繰り返して配置したパターン群で構成される。そして、アライメントマ−ク２ｂは、スクライブ線の領域の中心線から下に、すなわち、紙面の下側のチップ１の上に基礎６が一列に配置されている。一方、アライメントマ−ク２ａは、スクライブ線の領域の中心線より上、すなわち、チップ１の上側のチップ１の下側に基礎６を二列に並べて配置している。この場合も、チップの上下左右の４つの辺に設けた遮光板を開閉することで他の層と重ならないように露光することができる。
【００２７】
この構成を図５（ｂ）を参照して説明すると、ＣＡＤツ−ルなど用いてデ−タを作成するときは、アライメントマ−ク２ａとして１層の一列のパターン群でなる図６（ａ）のアライメントマ−ク２−１ａと５層の図６（ｂ）のアライメントマ−ク２−２ａと重ねて配置し、アライメントマ−ク２ｂとして二列のパターン群でなる１層の図６（ａ）のアライメントマ−ク２−１ｂと５層の図６（ｂ）の二列のパターン群でなるアライメントマ−ク２−２ｂと重ねて配置する。
【００２８】
同様にして、アライメントマ−ク３ａは２層の一列のパターン群でなるアライメントマ−クと６層の一列のパターン群でなるアライメントマ−クを重ね配置し、アライメントマ−ク３ｂは２層の二列のパターン群でなるアライメントマ−クと６層の二列のパターン群でなるアライメントマ−クと重ね配置する
【００２９】
さらに、アライメントマ−ク４ａは３層の一列のパターン群でなるアライメントマ−クと７層の一列のパターン群でなるアライメントマ−クと重ね配置し、アライメントマ−ク４ｂは３層の二列のパターン群でなるアライメントマ−クと７層の二列のパターン群でなるアライメントマ−クと重ね配置する。
【００３０】
そして、アライメントマ−ク５ａは４層の一列のパターン群でなるアライメントマ−クと８層の一列のパターン群でなるアライメントマ−クと重ね配置し、アライメントマ−ク５ｂは４層の二列のパターン群でなるアライメントマ−クと８層の二列のパターン群でなるアライメントマ−クと重ね配置する。
【００３１】
このように、一列のパターン群でなるアライメントマ−クと二列のパターン群でなるアライメントマ−クを各層に対応するレチクルの四辺に配置すれば、各層のアライメントマ−クは重ならないように配置できる。
【００３２】
図７、図８及び図９は本発明の他の実施の形態における露光方法を説明するためのウェハ−のアライメントマ−クの配置図である。次に、前述のように作成されたレチクルを用いた露光方法を説明する。１層用レチクルを用いて露光する場合、図７に示すように、奇数番目の行を露光するときは、チップ１の左右両側の遮光板を開けアライメントマ−ク２−１ａ，２−１ｂ共に露光し、偶数目の行を露光するとき、チップ１の左右両側の遮光板を閉じてアライメントマ−ク２−１ａ，２−１ｂとを共に隠すように露光装置を制御する。また、奇数番目の列を露光するときはチップ１の上下両側の遮光板を開け、アライメントマ−ク２−１ａと２−１ｂを露光し、偶数番目の列を露光するときは、チップ１の上下両側の遮光板を閉じてアライメントマ−クを隠すように露光装置を制御する。
【００３３】
同様にして、２層から４層の露光を行う。次に、５層から８層まで行う露光を行う場合を図８を参照して説明する。まず、５層用レチクルにて露光する場合、奇数番目の行を露光する時はチップ１の左右両側の遮光板を閉じアライメントマ−ク２−２ａ，２−２ｂの部分をともに隠し、偶数番目の行を露光する時はチップの左右両側の遮光板を開けアライメントマ−ク２−２ａ，２−２ｂを露光するように、露光装置を制御する。また、奇数番目の列を露光する時はチップ１の上下両側の遮光板を閉じてアライメントマ−ク２−２ａ，２−２ｂをともに隠し、偶数番目の列を露光するときはチップ１の上下両側の遮光板を開けアライメントマ−ク２−２ａ，２−２ｂを露光するように、露光装置を制御する。
【００３４】
こように、チップ１の上下（Ｘ方向）及び左右（Ｙ方向）の遮光板の開閉を制御し露光すれば、結果として、図９に示すように、ウェハ−の出来上がりとして、１層のアライメントマ−ク２−１ａ，２−１ｂと、５層のアライメントマ−ク２−２ａ，２−２ｂとが交互に形成される。また、前述したように、一列のパタン群でなるアライメントマ−クと二列のパタン群でなるアライメントマ−クが隣接して配置された結果、露光装置に必要な３列のパタン群でなるアライメントマ−クの形成が可能となる。
【００３５】
図１０（ａ）及び（ｂ）は本発明の露光方法に係るアライメントマ−クの変形例を説明するための図である。このアライメントマ−クのパターンの基礎６となる部分が透過となる場合（図１０ａ）と遮光となる場合（図１０ｂ）がある。そして、図１０（ａ）のようにアライメントマ−クのパターンの基礎６となる部分が透過となる層同士を重ねて配置したレイアウトデ−タを作成する。その後、作成されたレチクルを用いて露光する場合に、遮光板を用いて選択的にパタ−ニングを行う。
【００３６】
図１１（ａ）及び（ｂ）は本発明のその他のその他の実施の形態における露光方法を説明するためのウェハの部分平面図である。このウェハ−アライメントマ−クの露光方法は、チップ１の周辺のスクライブ線の領域を全部遮蔽するか部分的に遮蔽するかである。
【００３７】
例えば、図１１（ａ）に示すように、チップ１の一辺に沿ってチップ１の辺と同等あるいは少し長めの遮光領域７をもつ遮光板を開閉し、選択的に露光する場合である。なお、この場合、アライメントマ−ク１２，１３，１４，１５をどの位置に配置しても良い。
【００３８】
また、別の方法として、例えば、図１１（ｂ）に示すように、部分的に遮光領域７を設けても良い。この方法によれば、チップ１の各辺に選択的にアライメントマ−ク１２，１３を露光できる。一方、紙面の右側にアクセサリの一つであるチェックトランジスタ８を配置することで、チップ１の各辺に露光することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、アライメントマ−ク配置デ−タ上では、隔たれた層同士にアライメントマ−クを重ねて配置し、作成されたレイアウトデ−タに基ずき、各層に対応するレチクルを製作し、露光する毎に、アライメントマ−クの部分を選択的に遮光することによって、重ねて配置されたアライメントマ−クが異なる位置に配置でき、しかも面付けした時と同様に複数のチップにまたがってアライメントマ−クをＩＣパタ−ンが形成されるチップの周辺部にアライメントマ−クを配置できるので、露光工程が増加してもその露光工程毎にアライメントが行え、アライメント精度を損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の露光方法を説明するためのアライメントマ−クのレイアウトデ−タを示す図である。
【図２】図１のアライメントマ−クのレイアウトデ−タを用いて露光方法を説明するためのウェハ上の第１のアライメント配置図である。
【図３】図１のアライメントマ−クのレイアウトデ−タを用いて露光方法を説明するためのウェハ上の第２のアライメント配置図である。
【図４】図１のアライメントマ−クのレイアウトデ−タを用いて露光方法を説明するためのウェハ上の第１及び第２のアライメント配置図である。
【図５】本発明の他の実施形態における露光方法を説明するためのウェハ−の部分平面図（ａ）及びレイアウトデ−タ図である。
【図６】１層用レチクルと５層用レチクルを示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態における露光方法を説明するためのウェハ−のアライメントマ−クの一例の配置図である。
【図８】本発明の他の実施の形態における露光方法を説明するためのウェハ−のアライメントマ−クの他の例の配置図である。
【図９】本発明の他の実施の形態における露光方法を説明するための図７と図８と合成したウェハ−のアライメントマ−クの配置図である。
【図１０】本発明の露光方法に係るアライメントマ−クの変形例を説明するための図である。
【図１１】本発明のその他のその他の実施の形態における露光方法を説明するためのウェハの部分平面図である。
【図１２】従来技術におけるアライメントマ−クの配置の一例を示す図である。
【図１３】従来技術におけるアライメントマ−クの配置の他の例を示す図である。
【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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