(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）多重露光のためのそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する段階と、
（ｂ）前記サブレイアウト別オーバレイパラメータを露光装置に入力する段階と、
（ｃ）前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにそれぞれのサブレイアウトを順番に露光する際に、各露光段階前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階と、
（ｄ）全てのサブレイアウトを露光した後で、前記露光されたフォトレジストを現像する段階とを含むことを特徴とする多重露光法。
【請求項２】
前記それぞれのサブレイアウトは１枚のフォトマスクに配されていることを特徴とする請求項１に記載の多重露光法。
【請求項３】
前記（ｂ）段階と（ｃ）段階の間にフォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントする段階を少なくとも１回有することを特徴とする請求項２に記載の多重露光法。
【請求項４】
前記それぞれのサブレイアウトは何枚かのフォトマスクにそれぞれ配されていることを特徴とする請求項１に記載の多重露光法。
【請求項５】
前記（ｃ）段階は、前記フォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配された各フォトマスクとをアライメントする段階を前記強制補正を実施する前に有することを特徴とする請求項４に記載の多重露光法。
【請求項６】
前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはそれぞれＸ，Ｙオフセット、ウェーハに対するＸ，Ｙスケール、フィールドに対するＸ，Ｙ拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度とを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の多重露光法。
【請求項７】
（ａ）ウェーハ上に第１層をパターニングしつつダイの外郭にフレーム状の第１オーバレイマークをいくつか形成する段階と、
（ｂ）前記第１層上に多重露光法を利用して第２層をパターニングするために、前記第２層のレイアウトを２つ以上のサブレイアウトに分ける段階と、
（ｃ）前記フレーム状の第１オーバレイマークが形成されたウェーハ上に前記第２層パターニングのためのフォトレジストを塗布する段階と、
（ｄ）前記フォトレジスト上に前記サブレイアウトを順番に露光する際、露光のたびに相異なるフレーム状の第１オーバレイマークに対してアライメントされる位置に第２オーバレイマークを形成する段階と、
（ｅ）測定装置を利用して前記各第１オーバレイマークと各第２オーバレイマークの位置を測定することによりそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する段階と、
（ｆ）前記オーバレイパラメータを露光装置に入力する段階と、
（ｇ）前記露光装置を用い、前記第１層がパターニングされてその上部にフォトレジストが塗布されたウェーハに前記サブレイアウトを順番に露光する際に、各露光前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階と、
（ｈ）全てのサブレイアウトを露光した後で、前記露光されたフォトレジストを現像する段階とを含むことを特徴とする多重露光法。
【請求項８】
前記それぞれのサブレイアウトは１枚のフォトマスクに配され、前記（ｆ）段階と（ｇ）段階の間に前記第１層がパターニングされてその上部にフォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントさせる段階を少なくとも１回有することを特徴とする請求項７に記載の多重露光法。
【請求項９】
前記それぞれのサブレイアウトは何枚かのフォトマスクにそれぞれ配され、前記（ｇ）段階は前記第１層がパターニングされてその上部にフォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配されたフォトマスクとをアライメントする段階を前記強制補正を実施する前に有することを特徴とする請求項７に記載の多重露光法。
【請求項１０】
前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはウェーハに対するＸ，Ｙスケール、フィールドに対するＸ，Ｙ拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度とを含むことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載の多重露光法。
【請求項１１】
２つ以上のサブレイアウトを利用した多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体であり、
（ａ）多重露光のためのサブレイアウト数及びそれぞれのサブレイアウトに対して算出されたサブレイアウト別オーバレイパラメータを入力されるステップと、
（ｂ）露光するサブレイアウトを選択させるステップと、
（ｃ）前記選択されたサブレイアウトに該当する前記サブレイアウト別オーバレイパラメータを用いて、露光装置を作動することにより行われる前記サブレイアウトと前記サブレイアウトが露光されるウェーハとの重ね合わせ位置を強制補正するステップと、
（ｄ）前記強制補正後に前記露光装置を作動して前記ウェーハ上のフォトレジストに前記選択されたサブレイアウトを露光するステップと、
（ｅ）前記入力されたサブレイアウトの数だけ前記（ｃ）段階及び（ｄ）段階が行われたか否かを判断し、判断結果が否ならば前記（ｂ）段階乃至（ｄ）段階をさらに行って（ｅ）段階に戻り、判断結果が然りならば露光工程を終了するステップとを含むことを特徴とする多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体。
【請求項１２】
前記それぞれのサブレイアウトが１枚のフォトマスクに配されている場合には露光するサブレイアウトを選択する前に前記露光装置を作動してフォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとを少なくとも１回アライメントさせるステップをさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体。
【請求項１３】
前記それぞれのサブレイアウトが何枚かのフォトマスクにそれぞれ配されている場合には露光するサブレイアウトを選択した後で、前記露光装置を作動してフォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配されたフォトマスクとをアライメントさせるステップを前記強制補正する前に有することを特徴とする請求項１１に記載の多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体。
【請求項１４】
前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはそれぞれＸ，Ｙオフセット、ウェーハに対するＸ，Ｙスケール、フィールドに対するＸ，Ｙ拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度とを含むことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一つに記載の多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多重露光法に係り、さらに詳細には多重露光における重ね合わせ位置（オーバレイ）の正確度を向上した多重露光法、及びこのための多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層構造の半導体素子を製造するためのリソグラフィを進めるにあたり、すでに形成された下部層と上部層の重ね合わせ位置（オーバレイ）を確認する必要がある。半導体素子が高集積化及び小型化されて行くにつれて下部層と上部層の重ね合わせ位置は素子の信頼性及び収率に一層重要な要因として作用する。一般的にかかる重ね合わせ位置の確認は図１に示されたオーバレイマークを使用して行われる。
【０００３】
図１を参照すれば、オーバレイマーク１０は、テストウェーハに対して前の工程にて下部層を形成する間に形成されたフレーム状の第１オーバレイマーク２０と、現工程にて形成されたプレート型第２オーバレイマーク３０とよりなる。
【０００４】
かようなオーバレイマーク１０は一般的にダイを分割するスクライブラインに設けられるが、４つのダイが一つのフィールドを構成する場合には最外郭スクライブラインに沿ってフィールドの各コーナーに設けられる。
【０００５】
そして、第１オーバレイマーク２０は下部層と同一の物質よりなるパターンに形成され、第２オーバレイマーク３０はフォトレジストパターンに形成される。
【０００６】
測定装置は第１オーバレイマーク２０と第２オーバレイマーク３０の位置を測定する。具体的にはＸ軸方向間隔Ｘ１，Ｘ２を読み取るのである。
【０００７】
その後、読み取られた値から第２オーバレイマーク３０の中心が第１オーバレイマーク２０の中心からずれたオフセットＸを下記（１）式により計算する。オフセットＸが０に近いほど重ね合わせの状態が良好であることを示している。
【０００８】
【数１】
0004326243.tif 000002
【０００９】
第１オーバレイマーク２０と第２オーバレイマーク３０とはＸ軸方向はもとより、Ｙ軸方向にもシフトが起こりうるのでＸ軸方向へのオフセットを測定した後にはＹ軸方向へのオフセットも測定する。
【００１０】
測定装置は測定したＸ，Ｙオフセットを含む各種オーバレイパラメータを露光装置にフィードバックする。
【００１１】
これにより、実際の素子を形成するためのウェーハに対してはテストウェーハにより測定されたオーバレイパラメータにより重ね合わせ位置の強制補正が行われて、露光工程が実行される。
【００１２】
図２は、このような従来の多重露光の手順を示すフローチャートである。
【００１３】
図２を参照すれば、ウェーハにフォトレジストを塗布した後（段階１００）、フォトマスクとウェーハとのアライメント（位置合わせ）を行い（段階１１０）、露光装置に入力させたオーバレイパラメータにより重ね合わせ位置の強制補正を実施する（段階１２０）。しかる後に、レイアウトを露光し（段階１３０）、露光されたフォトレジストを現像する（段階１４０）。
【００１４】
一方、リソグラフィ工程を行うための露光装置及び露光法が改良されるにつれて微細なパターンを有する小ピッチ素子の製造が可能になって来ている。しかし、露光装置の性能向上はさらに微細なパターンを形成しようとする半導体装置の製造業界における要求に応えられないでいる。従って、斜入射照明やσを小さくするコンベンショナル照明のように特定形態のパターンに合うべく最適化された照明系を利用したり、コンタクトホール用またはラインアンドスペース用に特化されたフォトレジストを使用して工程的に対応している。
【００１５】
しかし、半導体素子は一層内にも多様なパターンを含んでいるゆえ、高集積化された素子の場合に既存の露光装置と露光法とでは多種のパターンを全て満足させる条件を確保し難い。また、高性能な露光装置の開発は多くの日時がかかり、また半導体製造コスト高の要因になるために、装置開発よりは工程的にかような問題を解決するのが有利である。かような観点から多様な工程的の開発がなされており、多重露光もそのうちの一つである。
【００１６】
多重露光は一層内のレイアウトをパターンの形態や大きさ、配列などを基準に２つまたはそれ以上のサブレイアウト（サブイメージともいう）に分けて順次露光した後で最後に現像する方法である。
【００１７】
必要によりそれぞれのサブレイアウトを１枚のフォトマスクに配するか、または何枚かのフォトマスクにそれぞれ配して用いる。
【００１８】
例えば、図３に示すように、１回の露光工程でパターニングされ得る１枚のフォトマスク４０に配されたレイアウト５０を、多重露光では、例えば２つのサブレイアウト５０ａ，５０ｂに分離して１枚のフォトマスク６０に配してそれぞれのサブレイアウト５０ａ，５０ｂに対して全部で２回の露光工程を行う。または、２枚のフォトマスク７０ａ，７０ｂにそれぞれのサブレイアウト５０ａ，５０ｂを配して、同様に２回の露光工程を行う。
【００１９】
多重露光法を使用すればそれぞれのサブレイアウトパターンに最適化された露光条件を用い、ＥＬ（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｌａｔｉｔｕｄｅ）とＤＯＦ（Ｄｅｐｔｈ  Ｏｆ  Ｆｏｃｕｓ）に関する工程ラチチュードを確保できる。
【００２０】
しかし、いくつかのサブレイアウト（またはサブイメージ）が１枚のフォトマスク内にあるか、または何枚かのフォトマスク内にあるか否かに関係なく各サブレイアウトは、フィールドレジストレーション（位置決め位置）が同じであるとは限らない。従って、それぞれのサブレイアウトを下部層に対してアライメントして露光する時、各サブレイアウト別にオーバレイパラメータを用いて補正してこそ重ね合わせ位置の正確度を最大限確保できる。しかし、現在まで開発されている全ての露光装置は微細なピッチの素子を開発するにあたってパターニングと共に最も重要な問題である重ね合わせ位置をサブレイアウト別に補正できない。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明がなそうとする技術的課題は、２つ以上のサブレイアウト（またはサブイメージ）を利用して多重露光を実施する際に、重ね合わせ位置の正確度を向上させることのできる多重露光法を提供することである。
【００２２】
本発明がなそうとする他の技術的課題は、重ね合わせ位置の正確度を向上させた多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題を達成するために、本発明による多重露光法は次のような段階を含んでなる。すなわち、本発明は、多重露光のためのそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する段階と、前記サブレイアウト別オーバレイパラメータを露光装置に入力する段階と、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにそれぞれのサブレイアウトを順番に露光する際に、各露光段階前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階と、全てのサブレイアウトを露光した後で、前記露光されたフォトレジストを現像する段階とを含むことを特徴とする多重露光法である。
【００２４】
本発明において、前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはそれぞれＸ，Ｙオフセット、ウェーハに対するＸ，Ｙスケール、フィールドに対するＸ，Ｙ拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度を含み得る。
【００２５】
また本発明において、前記それぞれのサブレイアウトは１枚のフォトマスクに配されたものであり、または何枚かのフォトマスクにそれぞれ配されたものである。
【００２６】
また本発明において、前記それぞれのサブレイアウトが１枚のフォトマスクに配されたものならば、前記オーバレイパラメータを算出した後で、それらを露光装置に入力する段階と、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにそれぞれのサブレイアウトを順番に露光する際に、各露光段階前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階との間で、フォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントさせる段階を少なくとも１回行う段階を含む。
【００２７】
また、前記それぞれのサブレイアウトが何枚かのフォトマスクにそれぞれ配されたものならば、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにそれぞれのサブレイアウトを順番に露光する際、各サブレイアウトの露光段階前に前記サブレイアウト別オーバレイパラメータにより露光すべきサブレイアウトの重ね合わせ位置の補正を実施する段階とにおいて、前記フォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配された各フォトマスクとをアライメントする段階を前記強制補正を実施する前に有する。
【００２８】
さらに前記技術的課題を達成するために、本発明による他の多重露光法は次のような段階を含んでなる。（ａ）ウェーハ上に第１層をパターニングしつつダイの外郭にフレーム状の第１オーバレイマークをいくつか形成する段階と、（ｂ）前記第１層上に多重露光法を利用して第２層をパターニングするために、前記第２層のレイアウトを２つ以上のサブレイアウトに分ける段階と、（ｃ）前記フレーム状の第１オーバレイマークが形成されたウェーハ上に前記第２層パターニングのためのフォトレジストを塗布する段階と、（ｄ）前記フォトレジスト上に前記サブレイアウトを順番に露光する際、露光のたびに相異なるフレーム状の第１オーバレイマークに対してアライメントされる位置に第２オーバレイマークを形成する段階と、（ｅ）測定装置を利用して前記各第１オーバレイマークと各第２オーバレイマークの位置を測定することによりそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する段階と、（ｆ）前記オーバレイパラメータを露光装置に入力する段階と、（ｇ）前記露光装置を用い、前記第１層がパターニングされてその上部にフォトレジストが塗布されたウェーハに前記サブレイアウトを順番に露光する際に、各露光前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正し、露光のための最終アラインメントパラメータを求めて重ね合わせ位置の強制補正を実施する段階と、（ｈ）全てのサブレイアウトを露光した後で、前記露光されたフォトレジストを現像する段階とを含むことを特徴とする多重露光法である。
【００２９】
さらに前記他の技術的課題を達成するために、本発明による多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体は、２つ以上のサブレイアウトを利用した多重露光法プログラムを記録したコンピュータ読み込み可能な記録媒体であり、（ａ）多重露光のためのサブレイアウト数及びそれぞれのサブレイアウトに対して算出されたサブレイアウト別オーバレイパラメータを入力されるステップと、（ｂ）露光するサブレイアウトを選択させるステップと、（ｃ）前記選択されたサブレイアウトに該当する前記サブレイアウト別オーバレイパラメータを用いて、露光装置を作動することにより行われる前記サブレイアウトと前記サブレイアウトが露光されるウェーハとの重ね合わせ位置を強制補正するステップと、（ｄ）前記強制補正後に前記露光装置を作動して前記ウェーハ上のフォトレジストに前記選択されたサブレイアウトを露光するステップと、（ｅ）前記入力されたサブレイアウトの数だけ前記（ｃ）段階及び（ｄ）段階が行われたか否かを判断し、判断結果が否ならば前記（ｂ）段階乃至（ｄ）段階をさらに行って（ｅ）段階に戻り、判断結果が然りならば露光工程を終了するステップとを含むことを特徴とする。
【００３０】
前記それぞれのサブレイアウトが１枚のフォトマスクに配された場合には露光するサブレイアウトを選択する前に前記露光装置を作動してフォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントさせる段階を少なくとも１回行うステップをさらに含み得る。
【００３１】
また、前記それぞれのサブレイアウトが何枚かのフォトマスクにそれぞれ配された場合には露光するサブレイアウトを選択した後で、前記露光装置を作動してフォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配されたフォトマスクとをアライメントさせるステップを前記強制補正する前に有する。
【００３２】
本発明によれば、各サブレイアウト（またはサブイメージ）別にオーバレイを独立的に補正できるように露光装置のアライメント、露光に対するアルゴリズムが最適化される。各サブレイアウト（またはサブイメージ）別にオーバレイを独立的に補正でき、オーバレイ正確度が向上する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。図面にて同じ参照符号は同じ要素を指す。しかし、本発明の実施の形態はさまざま異なる形に変形でき、本発明の範囲が後述する実施の形態に限定されると解釈されてはならない。本発明は請求範囲により定義される本発明の思想及び範疇内に含まれうる代案、変形及び等価を含む。
【００３４】
まず、本発明の実施の形態を説明するに先立ち、本発明の理解を促進するために従来の多重露光法について図４ないし図６を参照して説明する。
【００３５】
図４はいくつかのサブレイアウト（またはサブイメージ）が１枚のフォトマスク内にある場合の従来の多重露光法を示したフローチャートである。
【００３６】
図４を参照すれば、ウェーハにフォトレジストを塗布した後（段階２００）、フォトマスクとウェーハとのアライメントを終え（段階２１０）、最初に入力されたオーバレイパラメータにより強制補正を実施する（段階２２０）。補正されたオーバレイにより一つのサブレイアウトを露光し（段階２３０）、全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断する（段階２３５）。まだ露光すべきサブレイアウトが残っているならば、次のサブレイアウトを露光し続ける（段階２３０）。全てのサブレイアウトが露光されたならば、露光されたフォトレジストを現像する（段階２４０）。
【００３７】
そして、図５はいくつかのサブレイアウト（またはサブイメージ）が何枚かのフォトマスクにそれぞれ配された場合の従来の多重露光法を示したフローチャートである。
【００３８】
図５を参照すれば、ウェーハにフォトレジストを塗布した後（段階３００）、フォトマスクとウェーハとのアライメントを終え（段階３１０）、最初に入力されたオーバレイパラメータにより重ね合わせ位置の強制補正を実施する（段階３２０）。補正された重ね合わせ位置により１サブレイアウトを露光し（段階３３０）、全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断する（段階３３５）。露光するサブレイアウトが残っているならば、その次のサブレイアウトを描いたフォトマスクとウェーハとのアライメントを終え（段階３１０）、やはり最初に入力されたオーバレイパラメータにより重ね合わせ位置の強制補正を実施する（段階３２０）。この補正されたデータによりサブレイアウトを露光し（段階３３０）、全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し（段階３３５）、全てのサブレイアウトが露光されたならば、露光されたフォトレジストを現像する（段階３４０）。
【００３９】
図５の場合には、フォトマスクを変えた後で強制補正する段階が行われているが、この時の強制補正条件は最初に入力された値であってそれぞれのサブレイアウトの特性を考慮した値ではない。
【００４０】
図４や図５の場合、どちらも最初に入力されたオーバレイパラメータはいくつかのサブレイアウトのうち最も重ね合わせの条件がタイトに管理さるべきサブレイアウトについてだけオーバレイパラメータを測定して露光装置にフィードバックしたものである。しかし、この方法は素子のデザインルール減少により全てのパターンのオーバレイが重要になり、その適用に問題がある。
【００４１】
あるいは、最初に入力されたオーバレイパラメータは各サブレイアウト別に下部層との重ね合わせの誤差を測定してその平均を求めて露光装置にフィードバックしたものである。
【００４２】
この方法はいくつかのサブレイアウトに対する重ね合わせ位置を平均して代用できる。しかし、図６に示すように、個々のサブレイアウトが下部層のフィールドレジストレーション８０に対して相異なるレジストレーション（位置決め位置）８５ａ，８５ｂを有する場合、平均値による補正は各サブレイアウトごとに補正できない残留値８５を生じさせることになり、その適用に問題がある。
【００４３】
以上のように、既存の露光装置は強制補正のために入力されたオーバレイパラメータを利用して補正することが露光プロセス当たり（すなわち、一つの層を形成するためのプロセス当たり）一度だけしか行われないため、多重露光のために２つ以上のサブレイアウトを使用する場合でもそれぞれに対して補正を実施できない。
【００４４】
これに反して、本発明は多重露光工程に適すべくそれぞれのサブレイアウト（またはサブイメージ）別に多重露光における重ね合わせ位置を独立的に補正できるようにしたものである。
【００４５】
図７は本発明の第１の実施の形態により多重露光を進める過程を説明するためのフローチャートである。
【００４６】
図７においては、１枚のフォトマスクに２つまたはそれ以上のサブレイアウト（サブイメージ）を有する場合にそれぞれのサブレイアウトに対して重ね合わせ位置の補正を進める方法を示したものである。
【００４７】
まず、多重露光のためのそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出した後、それらサブレイアウト別オーバレイパラメータを露光装置に入力する（段階４００）。前記サブレイアウト別オーバレイパラメータはそれぞれＸ，Ｙオフセット、ウェーハに対するＸ，Ｙスケール、フィールドに対するＸ，Ｙ拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度を含み得る。なお、サブレイアウト別オーバレイパラメータの算出については後述する。
【００４８】
次に、フォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメント（位置決め）する（段階４１０）。
【００４９】
次に、入力されたサブレイアウト別オーバレイパラメータにより今回の段階にて露光しようとするサブレイアウトに対する重ね合わせ位置の強制補正を行う（段階４２０）。
【００５０】
ここで、重ね合わせ位置の強制補正とは、各露光段階前にそれぞれのサブレイアウト別に露光装置自体がアラインメントを行って求めたパラメータを、前記入力されたオーバレイパラメータを使用して補正して露光のための最終アラインメントパラメータを求めて実施することである。
【００５１】
しかる後に、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにサブレイアウトを露光する（段階４３０）。
【００５２】
全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し（段階４３５）、まだ露光するサブレイアウトが残っているならば、次のサブレイアウトに対するオーバレイ強制補正を行う（段階４２０）。しかる後に、ウェーハ上のフォトレジストに前記サブレイアウトを露光する（段階４３０）。
【００５３】
全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し（段階４３５）、全てのサブレイアウトが露光されたならば、露光されたフォトレジストを現像する（段階４４０）。
【００５４】
なお、段階４００にてオーバレイパラメータを入力しておいたので、その次からのウェーハに対しては段階４１０ないし段階４４０を行えばよい。
【００５５】
図８は本発明の第２実施の形態により多重露光を進める過程を説明するためのフローチャートである。図８は何枚かのフォトマスクに２つまたはそれ以上のサブレイアウト（サブイメージ）がそれぞれ配された場合に、それぞれのサブレイアウトに対して重ね合わせ位置の補正を進行する方法を示すものである。
【００５６】
まず、多重露光のためのそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出した後で、それらを露光装置に入力する（段階５００）。前記サブレイアウト別オーバレイパラメータもそれぞれＸ，Ｙオフセット、ウェーハに対するＸ，Ｙスケール、フィールドに対するＸ，Ｙ拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度とを含み得る。
【００５７】
次に、フォトレジストが塗布されたウェーハと前記フォトマスクとをアライメントする（段階５１０）。
【００５８】
次に、入力させたサブレイアウト別オーバレイパラメータにより今回の段階にて露光しようとするサブレイアウトに対する重ね合わせ位置の強制補正を行う（段階５２０）。
【００５９】
しかる後に、前記露光装置を利用してウェーハ上のフォトレジストにサブレイアウトを露光する（段階５３０）。
【００６０】
全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し（段階５３５）、まだ露光するサブレイアウトが残っているならば、フォトレジストが塗布されたウェーハと露光されるサブレイアウトが配されたフォトマスクとをアライメントし続ける（段階５１０）。
【００６１】
次に、今回露光されるサブレイアウトに対するオーバレイ強制補正を行う（段階５２０）。しかる後に、ウェーハ上のフォトレジストに前記サブレイアウトを露光する（段階５３０）。全てのサブレイアウトが露光されたか否かを判断し（段階５３５）、全てのサブレイアウトが露光されたとすれば、露光されたフォトレジストを現像する（段階５４０）。
【００６２】
段階５００にてオーバレイパラメータを入力しておいたので、その次からのウェーハに対しては段階５１０ないし段階５４０を行えばよい。
【００６３】
以上の実施の形態によれば、サブレイアウトを露光するために下部層にアライメントさせる時、それぞれのサブレイアウトに対して重ね合わせ位置をレイアウト別オーバレイパラメータにより補正することにで一層正確な重ね合わせを行うことができる。
【００６４】
本発明の概念を適用した多重露光時には図９及び図１０に示すように、サブレイアウトと下部層間のオーバレイパラメータを測定して、各サブレイアウト別オーバレイパラメータを算出し、これにより重ね合わせ位置を補正して露光することにより正確な重ね合わせ結果を得られる。
【００６５】
サブレイアウト別オーバレイパラメータの算出は、まず、図９を参照すれば、ウェーハ上に下部層（図示せず）をパターニングしつつダイ６１０の外郭（例えばスクライブライン上など）にフレーム状の第１オーバレイマーク６２０をいくつか形成する。
【００６６】
前記下部層上に多重露光法を利用して上部層をパターニングするために、前記上部層のレイアウトを２つ以上のサブレイアウトに分ける。本実施の形態では２つのサブレイアウトに分けた場合を想定する。
【００６７】
次に、図１０に示すように前記フレーム状の第１オーバレイマーク６２０が形成されたウェーハ上に前記上部層パターニングのためのフォトレジスト（図示せず）を塗布する。
【００６８】
そして塗布したフォトレジスト上に前記サブレイアウトを順番に露光するが、露光のたびにそれぞれ異なる第１オーバレイマーク６２０とアライメントされる位置に第２オーバレイマーク６４０ａ，６４０ｂを順次形成する。すなわち、第２オーバレイマーク６４０ａは第１サブレイアウト露光時に形成したものであり、第２オーバレイマーク６４０ｂは第２サブレイアウトを露光する時に形成したものである。
【００６９】
そして、測定装置を利用して前記各第１オーバレイマーク６２０と各第２オーバレイマーク６４０ａ，６４０ｂのオフセットを始めとするオーバレイパラメータ（例えば、Ｘ，Ｙオフセット、ウェーハに対するＸ，Ｙスケール、フィールドに対するＸ，Ｙ拡大度、ウェーハ及びフィールドの回転度とウェーハ及びフィールドの直交度など）を測定することによりそれぞれのサブレイアウトに対してサブレイアウト別オーバレイパラメータを算出する。
【００７０】
このように算出したオーバレイパラメータを露光装置に入力し、露光のたびに強制補正を行うことにより図１１でのように補正前には下部層と上部層の第１及び第２サブレイアウトのフィールドレジストレーション６８０，６８５ａ，６８５ｂが異なっても、各強制補正により下部層のフィールドレジストレーション６８０に正確にアライメントされる上部層のフィールドレジストレーション６８５が形成される。
【００７１】
前述の本発明の各サブレイアウト別に強制補正する多重露光法はプログラムで具現可能であり、そのプログラムはコンピュータが読み込み可能な記録媒体により提供される。
【００７２】
また、この記録媒体は汎用デジタルコンピュータまたは露光装置に取り付けられているデジタルコンピュータにより読み込まれて、その多重露光プログラムが実行されることで露光装置が制御されて本発明の多重路公報が実施される。
【００７３】
なお、前記記録媒体としては、例えば磁気記録媒体（例：フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光学的記録媒体（例：ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）及びキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通した伝送やネットワーク上のサーバを含む）のような媒体を含む。
【００７４】
本発明による記録媒体に記録される多重露光法のプログラムは、前述した第１又は第２の多重露光法による手順をプログラムとしたものであって、基本的には、（ａ）多重露光のためのサブレイアウト数及びそれぞれのサブレイアウトに対して算出されたサブレイアウト別オーバレイパラメータを入力されるステップと、（ｂ）露光するサブレイアウトを選択するステップと、（ｃ）前記選択されたサブレイアウトに該当するサブレイアウト別オーバレイパラメータを考慮して露光装置を作動することにより前記サブレイアウトと前記サブレイアウトが露光されるウェーハの重ね合わせ位置を強制補正するステップと、（ｄ）前記強制補正後に前記露光装置を作動して前記ウェーハ上のフォトレジストに前記サブレイアウトを露光するステップと、（ｅ）前記入力されたサブレイアウトの数だけ前記（ｃ）段階及び（ｄ）段階が行われたか否かを判断し、判断結果が否ならば前記（ｂ）段階ないし（ｄ）段階をさらに行って（ｅ）段階に戻り、判断結果が然りならば露光工程を終了するステップとを含むものである。
【００７５】
ここで、各ステップを実際にコード化した機能的なプログラムコード及びコードセグメントは本発明が属する技術分野のプログラマにより容易に作成されうる。
【００７６】
以上本発明を適用した実施の形態を説明したが、本発明の実施の形態についての以上の説明は本発明の適用例、及び説明を目的に提供されたものである。本発明は前記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想内で当業者によりさまざまな多くの修正及び変形が可能であることは明白である。本発明の範疇は請求範囲及びその等価物により限定される。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各サブレイアウト別に多重露光における重ね合わせ位置が独立して補正されるので、露光装置のアライメント、露光に対するアルゴリズムが最適化される。
【００７８】
また、各サブレイアウト（またはサブイメージ）別に重ね合わせ位置が独立的に補正できるので、多重露光における各レイアウトの重ね合わせの正確度が向上する。重ね合わせ位置の正確度が向上すれば重ね合わせ位置がずれたフォトレジストパターンを除去してさらに露光工程を行う、いわゆる再生段階を減らすことが可能となる。従って、本発明によれば再生ウェーハを再び露光する必要がないので装置活用と効率性とが高まり、再生装置に対する投資額が容易に節約され、また、再生段階に起因するウェーハの汚染が防止されるので全体的な製品収率が高まる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  オーバレイ測定のためのオーバレイマークを示す。
【図２】  従来の露光法を示す順序図である。
【図３】  多重露光のために一つのレイアウトをいくつかのサブレイアウトに分離して１枚のフォトマスクまたは何枚かのフォトマスクに配する場合を図式的に説明する図面である。
【図４】  いくつかのサブレイアウトが１枚のフォトマスクに配された場合に多重露光する従来の方法を示す順序図である。
【図５】  いくつかのサブレイアウトが何枚かのフォトマスクにそれぞれ配された場合に多重露光する従来の方法を示す順序図である。
【図６】  いくつかのサブレイアウトに対するオーバレイオフセット平均値を適用した場合の問題を説明するための図面である。
【図７】  本発明の第１実施の形態により多重露光する方法を示した順序図である。
【図８】  本発明の第２実施の形態により多重露光する方法を示した順序図である。
【図９】  本発明の実施の形態によりいくつかのサブレイアウトに対するオーバレイオフセットをそれぞれ補正する概念を説明するための図面である。
【図１０】  本発明の実施の形態によりいくつかのサブレイアウトに対するオーバレイオフセットをそれぞれ補正する概念を説明するための図面である。
【図１１】  本発明の実施の形態によりいくつかのサブレイアウトに対するオーバレイオフセットをそれぞれ補正する場合の効果を説明するための図面である。
【符号の説明】
６１０  ダイ
６２０  第１オーバレイマーク
６４０ａ，６４０ｂ  第２オーバレイマーク
【図１】
0004326243.tif 000003
【図２】
0004326243.tif 000004
【図３】
0004326243.tif 000005
【図４】
0004326243.tif 000006
【図５】
0004326243.tif 000007
【図６】
0004326243.tif 000008
【図７】
0004326243.tif 000009
【図８】
0004326243.tif 000010
【図９】
0004326243.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
0004326243.tif 000013