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JP2004153131A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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JP2004153131A
JP2004153131A JP2002318210A JP2002318210A JP2004153131A JP 2004153131 A JP2004153131 A JP 2004153131A JP 2002318210 A JP2002318210 A JP 2002318210A JP 2002318210 A JP2002318210 A JP 2002318210A JP 2004153131 A JP2004153131 A JP 2004153131A
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wafer
reticle
resist
semiconductor device
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JP2002318210A
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Japanese (ja)
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Hisashi Shindo
寿 進藤
Yasuhiro Sekine
康弘 関根
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】分割露光によって生じる出力差を抑制することのできる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】レジストを塗布する工程と、上記レジストを露光する工程と、上記露光が施されたレジストを現像する工程の3つの工程が統括されたインライン工程を含み、順次投入されるウェーハ毎に、上記インライン工程により所望のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、上記露光の工程は、複数のレチクルを順次入れ替えながら露光を行い、該露光により得られる上記複数のレチクルからのパターンをつなぎ合わせて上記所望のパターンを形成する分割露光工程であることを特徴とする。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of suppressing an output difference caused by divided exposure.
The method includes an in-line process in which a process of applying a resist, a process of exposing the resist, and a process of developing the exposed resist are integrated. A method of manufacturing a semiconductor device for forming a desired pattern by the in-line process, wherein the exposing step performs the exposing while sequentially exchanging a plurality of reticles, the pattern from the plurality of reticles obtained by the exposing This is a division exposure step of forming the desired pattern by joining together.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程のウェーハプロセスでは、ホトリソグラフィを用いて基板上への半導体素子の造り込みが行われる。このホトリソグラフィ工程では、マスクパターン(レチクルパターンともいう)をウェーハ上に転写露光することでチップパターンが形成される。転写露光には、射影露光と投影露光があり、特に、投影露光の1つである縮小投影露光(ステッパ露光ともいう)は、他の露光方法に比べて高解像度でのパターン形成が可能なため、高集積度の半導体装置に好適に用いられている。
【0003】
一例として、特許文献1に開示された縮小投影露光装置の要部を図4に模式的に示す。この縮小投影露光装置は、ウェーハ127が固定されるXYステージ128と、レチクル122に形成されているレチクルパターンをウェーハ127上に縮小投影する縮小投影レンズ123と、レチクル122の位置合わせを行うためのアライメント光学系121と、ウェーハ127の位置合わせを行うためのアライメント光学系125と、XYステージ128のXY方向への移動量を検出するためのレーザ干渉計124とを有する。
【0004】
上記の縮小投影露光装置では、レクチル122に形成されたレチクルパターンを用いて縮小投影レンズ123によりウェーハ127上にパターンを結像させ、1ショット毎にXYステージ128を段階的に移動させてパターンを焼き付けていくステップアンドリピートにより、ウェーハ127全体を露光する。このステッパ露光によれば、限界解像度を例えば1.0μm以下とすることができる。この場合の1回の投影露光で転写可能なフィールドサイズ(以下、露光フィールドサイズという)は、φ40mm程度である。
【0005】
ところで、上述した縮小投影露光装置の場合、チップサイズが露光フィールドサイズを超える半導体装置については、1回の投影露光でウェーハ上に目的のチップパターンを形成することができない。そこで、チップパターンを分割して露光する分割露光が行われている(特許文献1参照)。以下、その分割露光を具体的に説明する。
【0006】
図5に、分割露光に用いられるレチクルの一例を示し、図6にそのレチクルを用いてウェーハ上に形成されるチップパターンの一例を示す。図5に示すレチクル100には、回路パターンAに対応するレチクルパターン100a、回路パターンBに対応するレチクルパターン100b、回路パターンCに対応するレチクルパターン100cの3つの分割パターンが形成されている。回路パターンA〜Cは1つの回路パターンを分割したものである。レチクルパターン100a〜100cをウェーハ上で繋ぎ合わせて露光することで、図6に示すような、回路パターンA〜Cが繋がったチップパターン200を形成する。
【0007】
図5に示した例では、一つのレチクル100に、3つのレチクルパターン100a、100b、100cが形成されているが、固体撮像素子などの半導体装置の製造における分割露光では、通常、レチクルパターン100a、100b、100cが別々に形成された3枚のレチクルが用いられる。例えば、1チップが縮小投影露光装置の露光フィールドを越える大面積の固体撮像素子を構成するカラーフィルタ層のパターンを形成する場合は、複数のレチクルを用いて分割露光を行うのが一般的である。
【0008】
また、固体撮像素子などの半導体装置の製造工程では、通常、n枚(例えば25枚)のウェーハを1ロットとして、ロット単位にレジスト塗布、プリベーク、露光、現像、ポストベークなどの一連の処理が行われる。図7に、その一連の処理の流れを示す。
【0009】
図7を参照すると、n枚のウェーハを1ロットとして、ロット単位に塗布/プリベーク工程、露光(分割露光)工程、現像/ポストベーク工程の3つの工程が順次行われる。まず、塗布/プリベーク工程において、1枚目のウェーハに対して、レジストを塗布してプリベークを行う。次いで、2枚目のウェーハに対して、レジストを塗布してプリベークを行う。同様な処理を、3枚目〜n枚目のウェーハに対して順次行う。こうして全てのウェーハに対して、レジスト塗布およびプリベークが行われる。この後、次工程である露光工程に移る。
【0010】
露光工程では、図4に示したような縮小投影露光装置において、m枚のレチクルを用いた分割露光が行われる。まず、1枚目のレチクルを用いて、ウェーハを順次入れ替えながら露光する。1枚目のレチクルを用いた露光が全てのウェーハに対して行われると、次いで、レチクルを2枚目のレチクルに交換してウェーハを順次入れ替えながら露光する。同様な手順で、m枚目のレチクルまで露光を行う。こうして全てのウェーハに対して、m枚のレチクルによる分割露光が行われる。この後、次工程である現像/ポストベーク工程に移る。
【0011】
現像/ポストベーク工程では、1枚目のウェーハに対して、現像およびポストベークを行う。次いで、2枚目のウェーハに対して、現像およびポストベークを行う。同様な処理を、3枚目〜n枚目のウェーハに対して順次行う。こうして全てのウェーハに対して、現像およびポストベークが行われる。
【0012】
【特許文献1】
特開平5−6849号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した分割露光を適用して固体撮像素子などの半導体装置を作製する場合に、図7に示したような処理を行うと、以下のような問題が生じることがこれまでの解析により明らかになった。
【0014】
図7に示した処理工程においては、各ウェーハにおける、
(1)レジスト塗布後から露光終了までの経過時間(引き置き時間)
(2)露光後から現像終了までの経過時間(焼き置き時間)
が非常に長く、またそれらの時間は各レチクルでの露光ショット間で異なる。このため、レジストの種類によっては、露光ショット間で、レジスト特性の経時変化の違いにより転写パターンの寸法や形状に違いを生じたり、残渣の出方が異なったりする。
【0015】
例えば、固体撮像素子を構成するカラーフィルタ層の形成に用いられる顔料分散型レジストでは、露光ショット間での引き置き時間や焼き置き時間の差が大きく異なると、現像後のパターンの寸法にばらつきを生じたり、現像後の顔料残渣の出方が異なったりする。また、化学増幅レジスト(光が照射された部分に酸が発生し、その部分がパターンとして残る酸発生型のレジスト)の場合にも、現像後のパターンの寸法や形状にばらつきを生じる。
【0016】
上記のように、露光ショット間で、パターンの寸法や形状および残渣の出方に違いを生じると、その差が半導体装置の出力特性に影響することがある。
【0017】
また、上記の引き置き時間および焼き置き時間の差はウェーハ間でも異なる。例えば、最初に投入されるウェーハにおける、1枚目のレチクルでの露光ショットに関する引き置き時間には、全ウェーハへの塗布/プリベークに要する時間が含まれるが、最後に投入されるウェーハにおける、1枚目のレチクルでの露光ショットに関する引き置き時間には、そのような塗布/プリベークに要する時間は含まれない。また、最後に投入されるウェーハにおける、1枚目のレチクルでの露光ショットに関する焼き置き時間には、それまでに投入されたウェーハに対して行われる現像/ポストベークに要する時間が含まれるが、最初に投入されるウェーハにおける、1枚目のレチクルでの露光ショットに関する焼き置き時間には、そのような現像/ポストベークに要する時間は含まれない。この場合、上述した露光ショット間でのパターンの寸法や形状の差による半導体装置の出力特性への影響が、ウェーハ間で異なることになる。この結果、1ロットのウェーハ群の中で、感度の悪いものがいくつか出てくる。
【0018】
次に、露光ショット間でのパターンの寸法や形状の差が及ぼす、半導体装置の出力特性への影響について、固体撮像素子を例に具体的に説明する。
【0019】
図8は、固体撮像素子の画素部を2分割して露光した場合の分割領域を示す模式図である。この図8に示す画素部300は、同一構造の画素がマトリクス状に複数配置されたものであって、中央付近につなぎ目300cを有し、このつなぎ目300cを境界にして2つの分割領域300a、300bを有する。分割領域300a,300bは、それぞれ異なるレチクルでの露光ショットにより形成された領域であって、上述したパターン寸法差を有する。
【0020】
上記の画素部300では、分割領域300a、300b間で出力(電気信号)に差を生じる。例えば、画素部300全体に一定光量の光が入射した場合は、図9に示すように、つなぎ目300cを境にして、分割領域300a側の出力が低く、分割領域300b側の出力が高くなる。このため、画素部300全体での撮像画像において、つなぎ目300cに対応する位置に目視できるスジが生じる。
【0021】
上記の出力差の原因は、分割領域300a、300b間で、例えばカラーフィルタの寸法や形状に違いを生じたり、隣接するカラーフィルタ間の隙間の大きさに違いを生じたりすることにある。図10に、カラーフィルタ層におけるパターン寸法差の影響を模式的に示す。
【0022】
図10に示す例では、画素部300は、表面側(主面側)の各画素に対応する位置に光電変換部302が形成された半導体基板301上に、配線層/層間絶縁膜303、平坦化層304、カラーフィルタ層305、平坦化層306が順次積層された構造になっており、さらに平坦化層306上の各画素に対応する位置にマイクロレンズ307がそれぞれ形成されている。配線層/層間絶縁膜303は、通常、複数の配線層とこれら配線層毎に設けられる複数の層間絶縁膜とからなるが、図10中、それらの構成は略している。また、入射光量に応じて光電変換部302で生成される電荷を電気信号に変換して送出するための半導体素子(例えばCMOS)なども省略している。
【0023】
光電変換部302、配線層/層間絶縁膜303、カラーフィルタ層305、およびマイクロレンズ307は、いずれもホトリソグラフィ工程を利用して形成されており、使用されるレジストの種類によっては、分割領域300a、300b間で上述したパターン寸法差を生じるが、ここでは、カラーフィルタ層305におけるパターン寸法差の影響を説明する。
【0024】
カラーフィルタ層305の形成では、平坦化層304上に所定の顔料が分散されたフォトレジスト層を形成し、このフォトレジスト層を露光して画素に対応した色フィルタを形成する(ホトリソグラフィ工程)。この工程を各色(R、G、B)ごとに行うことで、各色(R、G、B)のフィルタが画素に対応して配置されたカラーフィルタ層305を得る。
【0025】
上記のホトリソグラフィ工程において、分割露光が行われると、上述したパターン寸法差により、分割領域300a、300b間で、色フィルタの寸法や形状に違いを生じる。例えば、分割領域300aにおけるパターン寸法が、分割領域300bにおけるパターン寸法より小さい場合は、色フィルタの大きさは、分割領域300b側に比べて分割領域300a側が小さくなる。この結果、分割領域300a、300b間で、隣接する色フィルタの隙間の大きさに違いを生じる。図10の例では、隣接する色フィルタの隙間の大きさは、分割領域300a側が大きくなっている。
【0026】
色フィルタの隙間からの入射光は、平坦化層304や配線層/層間絶縁膜303などで反射されて光電変換部302に入射する。隙間の大きさが変化すると、隙間からの入射光量が変化し、その結果、光電変換部302への入射光量も変化する。このため、分割領域300a、300b間で、隣接する色フィルタの隙間の大きさに違いを生じた場合、その差が光電変換部302への入射光量の差となって現れ、画素部300からの出力に図9に示したような出力差を生じる。
【0027】
本発明の目的は、上述した問題を解決し、分割露光によって生じる出力差を抑制することのできる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造方法は、レジストを塗布する工程と、前記レジストを露光する工程と、前記露光が施されたレジストを現像する工程の3つの工程が統括されたインライン工程を含み、前記インライン工程により所望のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、
前記露光する工程は、順次投入されるウェーハ毎に複数のレチクルを順次入れ替えながら露光を行い、該露光により得られる前記複数のレチクルからのパターンをつなぎ合わせて前記所望のパターンを形成する分割露光工程であることを特徴とする。
【0029】
上記の発明によれば、インライン工程としたことで、投入されたウェーハは、レジスト塗布後すぐに露光が行われ、また露光後すぐに現像が行われる。また、分割露光工程においても、各レチクルでの露光が連続して行われる。この場合の、ウェーハ1枚あたりの、レジスト塗布開始から現像終了までの所要時間は、図7に示した従来の手法における処理時間に比べて大幅に短縮され、引き置き時間および焼き置き時間の各露光ショット間での差による半導体装置の出力特性への影響は最小限に抑えられる。また、分割露光時に発生する引き置き時間および焼き置き時間のウェーハ間での差による半導体装置の出力特性への影響も最小限に抑えられる。よって、顔料分散型レジストや化学増幅レジストを用いた場合でも、従来のような半導体装置の出力特性の差は生じない。
【0030】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0031】
図1は、本発明の一実施形態であるインライン工程を示す図、図2は、そのインライン工程が行われるインラインシステムの概略構成図である。
【0032】
まず、図2を参照して、インラインシステムの構成を説明する。このインラインシステムは、レジスト塗布ユニット1、ベークユニット2、現像ユニット3および露光ユニット4がインライン化されたシステムであって、n枚(例えば25枚)のウェーハW〜Wが格納されたウェーハキャリア5からウェーハがシステム内に順次投入されて各ユニットにて処理が施されるような搬送機構(不図示)を有する。
【0033】
レジスト塗布ユニット1、ベークユニット2および現像ユニット3は、ウェーハプロセスで用いられている周知のユニットであって、それぞれウェーハキャリア5から投入されたウェーハに対してレジスト塗布、ベーク処理、現像処理を行う。露光ユニット4は、図4に示した縮小投影露光装置と同様な構成の露光装置41と、分割露光により所望のパターンを形成するためのm枚のレチクルr〜rが格納されたレチクルチェンジャー42とを有し、レチクルチェンジャー42から露光装置41へレチクルが順次供給されるようになっている。ウェーハキャリア5から投入されたウェーハは、不図示のウェーハチャックを介して露光装置41のXYステージ(図4の128)上に固定されるようになっている。
【0034】
ウェーハキャリア5からのウェーハの投入、レジスト塗布ユニット1、ベークユニット2、現像ユニット3および露光ユニット4の各ユニット間におけるウェーハの引渡し、およびレチクルチェンジャー42から露光ユニット4へのレチクルの供給は、いずれも不図示の制御部によって自動制御される。
【0035】
次に、図1を参照して本実施形態のインライン工程の一連の処理を説明する。
【0036】
まず、1枚目のウェーハWが、ウェーハキャリア5から取り出されてインラインシステム内に投入される。投入されたウェーハWは、レジスト塗布ユニット1にてレジストが塗布され(ステップS1)、ベークユニット2にてプリベークが施された後(ステップS2)、露光ユニット4内の露光装置41のステージ上に供給される。
【0037】
露光ユニット4では、レチクルrがレチクルチェンジャー42から取り出されて露光装置41にセットされ、ステージ上に供給されたウェーハWに対して、そのセットされたレチクルrを用いた露光処理が行われる。次いで、レチクルrに換えてレチクルrが露光装置41にセットされ、ステージ上に供給されたウェーハWに対して、そのセットされたレチクルrを用いた露光処理が行われる。同様な手順で、レチクルr〜rが順次、露光装置41にセットされて、ステージ上に供給されたウェーハWに対して露光処理が行われる(ステップS3)。
【0038】
上記のようにして全てのレチクルr〜rを用いた露光処理が行われると、次いで、ウェーハWは露光ユニット4から現像ユニット3へ受け渡され、現像ユニット3にて現像処理が行われる(ステップS4)。現像処理が行われたウェーハWは、ベークユニット2にてポストベークが施された後(ステップS5)、インラインシステムから搬出されてウェーハキャリア5内に格納される。
【0039】
残りのウェーハW〜Wについても、ウェーハキャリア5からインラインシステム内に順次投入され、上述したウェーハWの場合と同様に、レジスト塗布(ステップS1)、プリベーク(ステップS2)、分割露光(ステップS3)、現像(ステップS4)、ポストベーク(ステップS5)の処理が順次行われる。
【0040】
以上のインライン工程によれば、1枚のウェーハに対して、レジスト塗布、プリベーク、露光(分割露光)、現像、ポストベークの処理が連続して行われる。しかも、露光工程においては、1枚のウェーハに対して、m枚のレチクルr〜rを順次入れ替えながら露光が行われる。このため、1枚のウェーハに関するインライン工程に要する時間(レジスト塗布を開始してからポストベークが終了するまでの時間)は、図7に示した従来の手法における処理時間に比べて、大幅に短縮される。
【0041】
また、インラインシステムへのウェーハの投入のタイミングおよび各ユニット間でのウェーハの受け渡しのタイミングを適切に制御することで、インライン工程に要する時間は、ウェーハW〜W間で同じになる。すなわち、各ウェーハW〜Wにおけるインライン工程に要する時間は、
T1f−T1s=T2f−T2s=・・・=Tnf−Tns
となる。ここで、T1s,T2s,...,TnsはそれぞれウェーハW,W,...,Wのレジスト塗布開始時間であり、T1f,T2f,...,Tnfはそれぞれ、ウェーハW,W,...,Wのポストベーク終了時間である。この場合、分割露光時に発生する引き置き時間および焼き置き時間のウェーハ間での差による半導体装置の出力特性への影響を最小限に抑えられる。
【0042】
さらに、少なくともレジスト塗布ユニット1、現像ユニット3および露光ユニット4の3つのユニットでは、それぞれ異なるウェーハに対して処理を行うことが可能である。例えば、現像ユニット3でウェーハWが現像されている間に、露光ユニット4でウェーハWが露光され、レジスト塗布ユニット1でウェーハWが塗布される、といった並列的な処理が可能である。これにより、製造工程全体の所要時間も短くなる。なお、図1に示した例では、各ウェーハにおける分割露光の処理が時間的に一部重なっているが、これは、各ウェーハにおける処理の時間軸を縮小して示しているためで、実際は、各ウェーハは、1枚ずつ露光が行われるため、処理が時間的に重なることはない。
【0043】
また、上述したインライン工程によれば、露光ショット間(レチクルr〜rによる露光処理の間)での引き置き時間および焼き置き時間の差を最小限に抑えることができる。図3に、図1に示したインライン工程における露光ショット間での引き置き時間および焼き置き時間の差を示す。
【0044】
図3において、引き置き時間Ta1,Ta2,...,Tamは、それぞれレジスト塗布開始から各レチクルr〜rにおける露光終了までの経過時間であって、
Ta1<Ta2<,...,<Tam
の関係にある。また、焼き置き時間Tb1,Tb2,...,Tbmはそれぞれ、各レチクルr〜rにおける露光終了から現像終了までの経過時間であって、
Tb1>Tb2>,...,>Tbm
の関係にある。
【0045】
1枚のウェーハに対してm枚のレチクルr〜rを順次入れ替えながら露光を行う場合、最も短い引き置き時間Ta1と最も長い引き置き時間Tamとの差分は、基本的には(m−1)枚のレチクル露光に要する時間分となる。また、最も短い焼き置き時間Tbmと最も長い焼き置き時間Tb1との差分も、基本的には(m−1)枚のレチクル露光に要する時間分となる。これらの差分は、図7に示した従来の手法に比べて格段に小さい。このため、顔料分散型レジストを用いた場合でも、露光ショット間で、パターンの寸法や形状、残渣の出方に問題となるような差が生じることはない。また、化学増幅レジストを用いた場合にも、露光ショット間で、パターンの寸法や形状に問題となるような差が生じることはない。
【0046】
以上説明した本実施形態の半導体装置の製造方法は、特に、固体撮像素子に有効である。本発明の半導体装置の製造方法を利用して固体撮像素子を作製すれば、例えば、図10に示した構成において、分割領域300a、300b間での、カラーフィルタ層305を構成する各色フィルタの寸法や形状および隙間の差、さらにはそれら色フィルタにおける残渣の出方差を最小限に抑えることができる。これと同様なことが、分割露光が行われる他の層(マイクロレンズ307が形成される層、光電変換部302からの、入射光量に応じた電荷を転送するための能動素子(例えばCMOSトランジスタ)が形成される層など)においても言える。よって、本発明の半導体装置の製造方法によれば、図9で示したような出力差をほぼなくすことができ、撮像画像におけるつなぎ目部分でのスジの問題を解消することができる。
【0047】
(他の実施形態)
図3に示した引き置き時間Ta1〜Tamおよび焼き置き時間Tb1〜Tbmは、レジスト特性の経時変化を考えると、より短いことが望ましい。ここでは、引き置き時間および焼き置き時間を短くする方法について説明する。
【0048】
通常、複数のレチクルを用いて分割露光を行う場合、露光ショット毎に、下地に設けられたアライメントマークを目印として、下地に対するレチクルの位置合わせ(以下、アライメントと称す)を行うのが一般的である。このアライメントは、例えば図4に示した縮小投影露光装置において、アライメント光学系121、125を用いて行われる。このように、露光ショット毎にアライメントを行うと、アライメントに要する時間分だけ引き置き時間および焼き置き時間が長くなる。
【0049】
そこで、本実施形態では、先行して行われた露光ショットにおけるアライメント情報をそれ以降に行われる露光ショットにおけるアライメント情報として少なくとも1回使用する。例えば、図1に示したインライン工程において、「レチクルr露光」を行う際にアライメントを行い、このアライメントにより得られたアライメント情報を「レチクルr露光」で用いる。この場合は、図3に示した引き置き時間Ta1〜Tamおよび焼き置き時間Tb1〜Tbmは、アライメント1回分の時間だけ短縮される。「レチクルr露光」で得られたアライメント情報を「レチクルr露光」〜「レチクルr露光」のそれぞれで使用した場合は、図3に示した引き置き時間Ta1〜Tamおよび焼き置き時間Tb1〜Tbmは、アライメント(m−1)回分の時間だけ短縮される。
【0050】
以上、本発明の実施形態について図を参照して説明したが、本発明は、その説明範囲および参照した図の範囲に限定されるものではなく、本発明の趣旨から外れない範囲で適宜変更、追加することができる。以下に、本発明の実施態様の例を列挙する。
【0051】
[実施態様1] レジストを塗布する工程と、前記レジストを露光する工程と、前記露光が施されたレジストを現像する工程の3つの工程が統括されたインライン工程を含み、前記インライン工程により所望のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、前記露光する工程は、順次投入されるウェーハ毎に複数のレチクルを順次入れ替えながら露光を行い、該露光により得られる前記複数のレチクルからのパターンをつなぎ合わせて前記所望のパターンを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【0052】
[実施態様2] 前記順次投入されるウェーハのそれぞれにおける、前記レジストの塗布開始から前記露光の終了までの時間が略等しいことを特徴とする実施態様1に記載の半導体装置の製造方法。
【0053】
[実施態様3] 前記順次投入されるウェーハのそれぞれにおける、前記露光の終了から前記現像の終了までの所要時間が略等しいことを特徴とする実施態様1に記載の半導体装置の製造方法。
【0054】
[実施態様4] 前記順次投入されるウェーハのそれぞれにおける、前記レジストの塗布開始から前記現像の終了までの所要時間が等しいことを特徴とする実施態様1に記載の半導体装置の製造方法。
【0055】
[実施態様5] 前記所要時間は、所定の時間内であることを特徴とする実施態様2から4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。ここで、所定の時間内とは、レジスト特性の経時変化によって生じる、露光ショット間での、パターンの寸法や形状および残渣などの差が、問題(半導体装置の出力差が生じること)とならないような時間範囲である。
【0056】
[実施態様6] 前記分割露光工程は、先行して行われた露光におけるアライメント情報をそれ以降に行われる露光におけるアライメント情報として少なくとも1回使用する工程を含むことを特徴とする実施態様1から5のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【0057】
[実施態様7] 前記レジストは、顔料分散型レジストであることを特徴とする実施態様1から6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【0058】
[実施態様8] 前記レジストは、化学増幅レジストであることを特徴とする実施態様1から6のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、分割露光による特性差を最小限に抑えることができるので、従来に比べて動作特性の安定した半導体装置を提供することができる。特に、固体撮像素子に適用した場合には、撮像画像の、分割露光のつなぎ目で生じるスジの問題を解消することができるので、高品質の画像を提供することができる。
【0060】
加えて、ロット全体で、動作特性の安定した半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である半導体装置の製造方法の手順を示す図である。
【図2】図1に示す半導体装置の製造方法が適用されるインラインシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示す半導体装置の製造方法における、引き置き時間および焼き置き時間の関係を説明するための図である。
【図4】従来の半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【図5】縮小投影露光装置の一例を示す要部斜視図である。
【図6】レチクルの一例を示す模式図である。
【図7】チップパターンの一例を示す模式図である。
【図8】固体撮像素子の画素部を2分割して露光した場合の分割領域を示す模式図である。
【図9】従来の半導体装置の製造方法で形成された固体撮像素子の出力を示す図である。
【図10】従来の半導体装置の製造方法で形成された固体撮像素子の断面図である。
【符号の説明】
100 レチクル
100a〜100c レチクルパターン
121 アライメント光学系
122 レチクル
123 縮小投影レンズ
124 レーザ干渉計
125 アライメント光学系
127 ウェーハ
128 XYステージ
200 チップパターン
300 画素部
300a、300b 分割領域
300c つなぎ目
301 半導体基板
302 光電変換部
303 配線層/層間絶縁膜
304、306 平坦化層
305 カラーフィルタ層
307 マイクロレンズ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
[0002]
[Prior art]
In a wafer process in a semiconductor device manufacturing process, a semiconductor element is formed on a substrate using photolithography. In the photolithography process, a chip pattern is formed by transferring and exposing a mask pattern (also referred to as a reticle pattern) onto a wafer. Transfer exposure includes projection exposure and projection exposure. In particular, reduction projection exposure (also referred to as stepper exposure), which is one of projection exposure, can form a pattern with higher resolution than other exposure methods. , Are suitably used for highly integrated semiconductor devices.
[0003]
As an example, FIG. 4 schematically shows a main part of a reduction projection exposure apparatus disclosed in Patent Document 1. This reduction projection exposure apparatus aligns the reticle 122 with an XY stage 128 on which the wafer 127 is fixed, a reduction projection lens 123 for reducing and projecting a reticle pattern formed on the reticle 122 onto the wafer 127. An alignment optical system 121, an alignment optical system 125 for aligning the position of the wafer 127, and a laser interferometer 124 for detecting the amount of movement of the XY stage 128 in the XY directions are provided.
[0004]
In the above-described reduction projection exposure apparatus, the pattern is formed on the wafer 127 by the reduction projection lens 123 using the reticle pattern formed on the reticle 122, and the XY stage 128 is moved step by step for each shot to change the pattern. The entire wafer 127 is exposed by step and repeat printing. According to this stepper exposure, the limit resolution can be set to, for example, 1.0 μm or less. In this case, a field size that can be transferred by one projection exposure (hereinafter, referred to as an exposure field size) is about φ40 mm.
[0005]
Incidentally, in the case of the above-described reduced projection exposure apparatus, for a semiconductor device having a chip size exceeding the exposure field size, a target chip pattern cannot be formed on a wafer by one projection exposure. In view of this, divisional exposure for dividing and exposing a chip pattern is performed (see Patent Document 1). Hereinafter, the divided exposure will be specifically described.
[0006]
FIG. 5 shows an example of a reticle used for divided exposure, and FIG. 6 shows an example of a chip pattern formed on a wafer using the reticle. On reticle 100 shown in FIG. 5, three divided patterns of reticle pattern 100a corresponding to circuit pattern A, reticle pattern 100b corresponding to circuit pattern B, and reticle pattern 100c corresponding to circuit pattern C are formed. The circuit patterns A to C are obtained by dividing one circuit pattern. The reticle patterns 100a to 100c are connected and exposed on a wafer to form a chip pattern 200 in which circuit patterns A to C are connected as shown in FIG.
[0007]
In the example shown in FIG. 5, three reticle patterns 100a, 100b, and 100c are formed on one reticle 100. However, in divided exposure in the manufacture of a semiconductor device such as a solid-state imaging device, the reticle patterns 100a, Three reticles in which 100b and 100c are separately formed are used. For example, when forming a pattern of a color filter layer constituting a large-area solid-state imaging device in which one chip exceeds an exposure field of a reduction projection exposure apparatus, divided exposure is generally performed using a plurality of reticles. .
[0008]
In the process of manufacturing a semiconductor device such as a solid-state image sensor, a series of processes such as resist coating, pre-baking, exposure, development, and post-baking are usually performed for each lot with n (for example, 25) wafers as one lot. Done. FIG. 7 shows a flow of the series of processes.
[0009]
Referring to FIG. 7, with n wafers as one lot, three steps of a coating / pre-bake step, an exposure (division exposure) step, and a development / post-bake step are sequentially performed for each lot. First, in a coating / prebaking step, a resist is applied to the first wafer and prebaking is performed. Next, a resist is applied to the second wafer and prebaked. Similar processing is sequentially performed on the third to n-th wafers. Thus, resist application and pre-bake are performed on all wafers. After that, the process moves to the next exposure step.
[0010]
In the exposure step, divided exposure using m reticles is performed in a reduction projection exposure apparatus as shown in FIG. First, exposure is performed using the first reticle while sequentially changing wafers. When the exposure using the first reticle is performed on all the wafers, the reticle is replaced with a second reticle, and the exposure is performed while the wafers are sequentially replaced. Exposure is performed up to the m-th reticle in the same procedure. In this manner, the divided exposure using m reticles is performed on all the wafers. Thereafter, the process proceeds to the next step of development / post-bake.
[0011]
In the development / post-baking process, development and post-baking are performed on the first wafer. Next, development and post-baking are performed on the second wafer. Similar processing is sequentially performed on the third to n-th wafers. Thus, development and post-baking are performed on all the wafers.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-5-6849
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case where a semiconductor device such as a solid-state imaging device is manufactured by applying the above-described divisional exposure, it is clear from the analysis so far that the following problem occurs when the processing shown in FIG. 7 is performed. Became.
[0014]
In the processing step shown in FIG.
(1) Elapsed time from application of resist to completion of exposure (reservation time)
(2) Elapsed time from exposure to completion of development (baking time)
Are very long and their time varies between exposure shots at each reticle. For this reason, depending on the type of the resist, the size and shape of the transfer pattern may differ between the exposure shots due to the change over time in the resist characteristics, or the residue may differ in appearance.
[0015]
For example, in a pigment-dispersed resist used for forming a color filter layer constituting a solid-state imaging device, if the difference between the pull-out time and the baking time between exposure shots is significantly different, the pattern dimensions after development may vary. Or the manner in which the pigment residue after development is different. Also, in the case of a chemically amplified resist (an acid-generating type resist in which an acid is generated in a portion irradiated with light and the portion remains as a pattern), the size and shape of the developed pattern vary.
[0016]
As described above, if a difference occurs in the dimension, shape, and residue of the pattern between exposure shots, the difference may affect the output characteristics of the semiconductor device.
[0017]
Further, the difference between the above-mentioned pulling time and baking time differs between wafers. For example, the lay-out time relating to the exposure shot with the first reticle in the first wafer is included in the time required for application / pre-bake to all the wafers. The delay time for the exposure shot on the reticle does not include the time required for such coating / prebaking. In addition, the baking time for the exposure shot with the first reticle in the last wafer to be loaded includes the time required for development / post-baking performed on the wafers loaded so far, The baking time for the exposure shot on the first reticle in the first wafer to be loaded does not include the time required for such development / post-bake. In this case, the effect on the output characteristics of the semiconductor device due to the difference in the pattern size or shape between the exposure shots differs between wafers. As a result, some wafers with low sensitivity appear in a wafer group of one lot.
[0018]
Next, the effect of the difference in pattern size and shape between exposure shots on the output characteristics of the semiconductor device will be specifically described using a solid-state imaging device as an example.
[0019]
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a divided area when a pixel portion of a solid-state imaging device is divided into two and exposed. The pixel portion 300 shown in FIG. 8 includes a plurality of pixels having the same structure arranged in a matrix, has a joint 300c near the center, and has two divided regions 300a and 300b with the joint 300c as a boundary. Having. The divided areas 300a and 300b are areas formed by exposure shots with different reticles, and have the above-described pattern dimension difference.
[0020]
In the above-described pixel portion 300, a difference occurs in the output (electric signal) between the divided regions 300a and 300b. For example, when a certain amount of light is incident on the entire pixel unit 300, as shown in FIG. 9, the output of the divided region 300a is low and the output of the divided region 300b is high at the joint 300c. For this reason, in the captured image of the entire pixel portion 300, a streak that can be visually observed occurs at a position corresponding to the joint 300c.
[0021]
The output difference is caused by, for example, a difference in the size or shape of the color filter or a difference in the size of the gap between adjacent color filters between the divided regions 300a and 300b. FIG. 10 schematically shows the influence of the pattern size difference in the color filter layer.
[0022]
In the example illustrated in FIG. 10, the pixel unit 300 includes a wiring layer / interlayer insulating film 303 and a flat surface on a semiconductor substrate 301 on which a photoelectric conversion unit 302 is formed at a position corresponding to each pixel on the front surface side (main surface side). The structure has a structure in which a passivation layer 304, a color filter layer 305, and a flattening layer 306 are sequentially stacked, and a microlens 307 is formed on the flattening layer 306 at a position corresponding to each pixel. The wiring layer / interlayer insulating film 303 usually includes a plurality of wiring layers and a plurality of interlayer insulating films provided for each of these wiring layers, but their configuration is omitted in FIG. Further, a semiconductor element (for example, CMOS) for converting charges generated by the photoelectric conversion unit 302 according to the amount of incident light into an electric signal and transmitting the electric signal is also omitted.
[0023]
The photoelectric conversion unit 302, the wiring layer / interlayer insulating film 303, the color filter layer 305, and the microlens 307 are all formed using a photolithography process, and depending on the type of resist used, the divided region 300a , And 300b, the pattern size difference described above occurs. Here, the effect of the pattern size difference in the color filter layer 305 will be described.
[0024]
In the formation of the color filter layer 305, a photoresist layer in which a predetermined pigment is dispersed is formed on the flattening layer 304, and the photoresist layer is exposed to form a color filter corresponding to a pixel (photolithography step). . By performing this process for each color (R, G, B), a color filter layer 305 in which filters of each color (R, G, B) are arranged corresponding to pixels is obtained.
[0025]
In the above photolithography process, when the division exposure is performed, the size and the shape of the color filter are generated between the divided regions 300a and 300b due to the pattern dimension difference described above. For example, when the pattern size in the divided region 300a is smaller than the pattern size in the divided region 300b, the size of the color filter is smaller on the divided region 300a side than on the divided region 300b side. As a result, a difference occurs in the size of the gap between adjacent color filters between the divided areas 300a and 300b. In the example of FIG. 10, the size of the gap between the adjacent color filters is larger on the side of the divided region 300a.
[0026]
The incident light from the gap between the color filters is reflected by the flattening layer 304, the wiring layer / interlayer insulating film 303, etc., and enters the photoelectric conversion unit 302. When the size of the gap changes, the amount of incident light from the gap changes, and as a result, the amount of incident light on the photoelectric conversion unit 302 also changes. Therefore, when a difference occurs in the size of the gap between the adjacent color filters between the divided regions 300a and 300b, the difference appears as a difference in the amount of light incident on the photoelectric conversion unit 302, and the difference appears from the pixel unit 300. The output produces an output difference as shown in FIG.
[0027]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device which can solve the above-mentioned problem and can suppress an output difference caused by divided exposure.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes three steps: a step of applying a resist, a step of exposing the resist, and a step of developing the exposed resist. A method of manufacturing a semiconductor device forming a desired pattern by the in-line step, comprising:
The exposing step is a division exposure step of performing exposure while sequentially exchanging a plurality of reticles for each sequentially input wafer, and joining the patterns from the plurality of reticles obtained by the exposure to form the desired pattern. It is characterized by being.
[0029]
According to the invention described above, since the in-line process is performed, the loaded wafer is exposed immediately after the application of the resist, and is developed immediately after the exposure. Also, in the divided exposure step, exposure on each reticle is performed continuously. In this case, the time required from the start of resist coating to the end of development per wafer is greatly reduced as compared with the processing time in the conventional method shown in FIG. The effect on the output characteristics of the semiconductor device due to the difference between the exposure shots can be minimized. Further, the influence on the output characteristics of the semiconductor device due to the difference between the wafers in the withdrawal time and the baking time generated during the divided exposure can be minimized. Therefore, even when a pigment-dispersed resist or a chemically amplified resist is used, there is no difference in the output characteristics of the conventional semiconductor device.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0031]
FIG. 1 is a diagram showing an inline process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an inline system in which the inline process is performed.
[0032]
First, the configuration of the inline system will be described with reference to FIG. The in-line system, the resist coating unit 1, the bake unit 2, the developing unit 3 and the exposure unit 4 is in-line system, a wafer wafer W 1 to W-n of n sheets (e.g. 25 sheets) is stored It has a transport mechanism (not shown) in which wafers are sequentially loaded into the system from the carrier 5 and processing is performed in each unit.
[0033]
The resist coating unit 1, the baking unit 2, and the developing unit 3 are well-known units used in a wafer process, and perform resist coating, baking processing, and developing processing on a wafer loaded from the wafer carrier 5, respectively. . The exposure unit 4 includes an exposure device 41 having the same configuration as the reduction projection exposure device shown in FIG. 4 and a reticle changer in which m reticles r 1 to rm for forming a desired pattern by divided exposure are stored. The reticle is sequentially supplied from the reticle changer 42 to the exposure device 41. The wafer loaded from the wafer carrier 5 is fixed on an XY stage (128 in FIG. 4) of the exposure apparatus 41 via a wafer chuck (not shown).
[0034]
The loading of the wafer from the wafer carrier 5, the delivery of the wafer between the resist coating unit 1, the baking unit 2, the developing unit 3 and the exposure unit 4, and the supply of the reticle from the reticle changer 42 to the exposure unit 4 Is also automatically controlled by a control unit (not shown).
[0035]
Next, a series of processes of the inline process of the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0036]
First, the wafer W 1 of the first sheet is introduced into a line system is taken out from the wafer carrier 5. The inserted wafers W 1 is the resist in the resist coating unit 1 is applied (step S1), and after being subjected to pre-baking at the baking unit 2 (step S2), and the exposure unit 4 exposure device 41 on the stage Supplied to
[0037]
In the exposure unit 4, the reticle r 1 is set in the exposure apparatus 41 is taken out from the reticle changer 42, to the wafer W 1 supplied onto the stage, the exposure process line using a reticle r 1 which is the set Be done. Then, the reticle r 2 instead of the reticle r 1 is set in the exposure apparatus 41, to the wafer W 1 supplied onto the stage, exposure using a reticle r 2, which is the set is performed. In a similar procedure, the reticle r 3 ~r m is sequentially set to the exposure apparatus 41, exposure processing on the wafer W 1 supplied onto the stage is performed (step S3).
[0038]
When exposure processing using all of the reticle r 1 ~r m as described above is performed, then the wafer W 1 is transferred from the exposure unit 4 to the developing unit 3, developing process line at the developing unit 3 (Step S4). Wafer W 1 to the development processing is performed, after the post-baking at bake unit 2 is subjected (step S5), and are unloaded from the line system is stored in the wafer carrier 5.
[0039]
The remaining wafers W 2 to W n are also sequentially loaded into the in-line system from the wafer carrier 5 and, similarly to the case of the wafer W 1 described above, resist coating (step S1), pre-bake (step S2), and division exposure ( Step S3), development (step S4), and post-bake (step S5) are sequentially performed.
[0040]
According to the above-described in-line process, resist coating, pre-baking, exposure (division exposure), development, and post-baking are sequentially performed on one wafer. Moreover, in the exposure step, exposure is performed on one wafer while sequentially replacing the m reticles r 1 to rm. For this reason, the time required for the in-line process for one wafer (the time from the start of resist application to the end of post-bake) is greatly reduced as compared with the processing time in the conventional method shown in FIG. Is done.
[0041]
Further, by appropriately controlling the timing of the delivery of a wafer between the timing and the units of the wafer to the in-line system is turned on, the time required for the in-line process is the same between the wafer W 1 to W-n. That is, the time required for the in-line process in each of the wafers W 1 to W n is:
T1f-T1s = T2f-T2s =... = Tnf-Tns
It becomes. Here, T1s, T2s,. . . , Tns are the wafers W 1 , W 2 ,. . . , A resist coating start time of W n, T1f, T2f ,. . . , Tnf are wafers W 1 , W 2 ,. . . Is a post-baking end time of the W n. In this case, it is possible to minimize the influence on the output characteristics of the semiconductor device due to the difference between the wafers in the withdrawal time and the bake time generated during the divided exposure.
[0042]
Further, at least the three units of the resist coating unit 1, the developing unit 3 and the exposure unit 4 can perform processing on different wafers. For example, while the wafer W 1 by the developing unit 3 is developed, is a wafer W 2 is exposed at the exposure unit 4, a resist coating unit 1 with the wafer W 3 is applied, it is possible to parallel processing such as . As a result, the time required for the entire manufacturing process is also reduced. In the example shown in FIG. 1, the processing of the divided exposure on each wafer partially overlaps in time, but this is because the time axis of the processing on each wafer is reduced and shown. Since each wafer is exposed one by one, the processing does not overlap in time.
[0043]
Further, according to the in-line process described above, it is possible to minimize the difference in the holding time period and tempering holding time period between exposure shot (during the exposure process by the reticle r 1 ~r m). FIG. 3 shows a difference between a pull-up time and a baking time between exposure shots in the in-line process shown in FIG.
[0044]
In FIG. 3, the holding times Ta1, Ta2,. . . , Tam is an elapsed time from the respective resist coating start to the exposure end for each reticle r 1 ~r m,
Ta1 <Ta2 <,. . . , <Tam
In a relationship. Further, the baking times Tb1, Tb2,. . . , Respectively Tbm, a time elapsed until the termination of development from exposure end of each reticle r 1 ~r m,
Tb1>Tb2>,. . . ,> Tbm
In a relationship.
[0045]
When exposure is performed while sequentially replacing the m reticles r 1 to rm for one wafer, the difference between the shortest storage time Ta1 and the longest storage time Tam is basically (m− 1) It is the time required for exposure of a reticle. Also, the difference between the shortest baking time Tbm and the longest baking time Tb1 is basically the time required for (m-1) reticle exposures. These differences are much smaller than in the conventional method shown in FIG. For this reason, even when a pigment-dispersed resist is used, there is no difference between exposure shots that causes a problem in the dimensions and shape of the pattern and the manner in which the residue appears. Also, when a chemically amplified resist is used, there is no difference between exposure shots that causes a problem in the dimensions and shape of the pattern.
[0046]
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment described above is particularly effective for a solid-state imaging device. When a solid-state imaging device is manufactured by using the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, for example, in the configuration shown in FIG. 10, the size of each color filter constituting the color filter layer 305 between the divided regions 300a and 300b And the difference in the shape and the gap, and the difference in the appearance of the residue in the color filters can be minimized. The same applies to an active element (for example, a CMOS transistor) for transferring an electric charge according to the amount of incident light from another layer (the layer on which the microlens 307 is formed, the photoelectric conversion unit 302) on which the divided exposure is performed. This is also true for a layer where is formed. Therefore, according to the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the output difference as shown in FIG. 9 can be substantially eliminated, and the problem of streaks at a joint portion in a captured image can be solved.
[0047]
(Other embodiments)
It is desirable that the holding times Ta1 to Tam and the baking times Tb1 to Tbm shown in FIG. Here, a method for shortening the withdrawal time and the baking time will be described.
[0048]
In general, when performing divided exposure using a plurality of reticles, it is common to perform alignment of the reticle with respect to the base (hereinafter, referred to as alignment) using an alignment mark provided on the base for each exposure shot. is there. This alignment is performed using the alignment optical systems 121 and 125 in, for example, the reduction projection exposure apparatus shown in FIG. As described above, when the alignment is performed for each exposure shot, the pull-up time and the baking time are lengthened by the time required for the alignment.
[0049]
Therefore, in the present embodiment, the alignment information in the exposure shot performed earlier is used at least once as the alignment information in the exposure shot performed thereafter. For example, in the in-line process shown in FIG. 1, alignment is performed when performing “reticle r 1 exposure”, and alignment information obtained by this alignment is used in “reticle r 2 exposure”. In this case, the pull-out times Ta1 to Tam and the baking times Tb1 to Tbm shown in FIG. 3 are reduced by the time of one alignment. When used in each alignment information obtained in the "reticle r 1 exposure" of "reticle r 2 exposure" - "reticle r m exposure" time placed pulling shown in FIG. 3 Ta1~Tam and tempering holding time period Tb1 TTbm is reduced by the time corresponding to the alignment (m−1) times.
[0050]
As described above, the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the description range and the range of the drawings referred to, and may be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Can be added. Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be listed.
[0051]
[Embodiment 1] An in-line process in which three steps of a step of applying a resist, a step of exposing the resist, and a step of developing the exposed resist are integrated. A method of manufacturing a semiconductor device for forming a pattern, wherein the exposing step performs exposure while sequentially exchanging a plurality of reticles for each wafer to be sequentially input, and a pattern from the plurality of reticles obtained by the exposure. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising forming the desired pattern by joining together.
[0052]
[Embodiment 2] The method of manufacturing a semiconductor device according to embodiment 1, wherein the time from the start of application of the resist to the end of the exposure is substantially equal in each of the wafers sequentially charged.
[0053]
[Embodiment 3] The method of manufacturing a semiconductor device according to Embodiment 1, wherein the time required from the end of the exposure to the end of the development is substantially equal in each of the sequentially input wafers.
[0054]
[Embodiment 4] The method of manufacturing a semiconductor device according to embodiment 1, wherein the time required from the start of the application of the resist to the end of the development is the same for each of the wafers sequentially charged.
[0055]
[Embodiment 5] The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of Embodiments 2 to 4, wherein the required time is within a predetermined time. Here, within the predetermined time, a difference (such as a difference in the output of the semiconductor device) between the exposure shots due to a change in resist characteristics with time, such as a difference in pattern size, shape, residue, or the like, does not occur. Time range.
[0056]
[Embodiment 6] The first to fifth embodiments are characterized in that the division exposure step includes a step of using alignment information in the exposure performed earlier as alignment information in the subsequent exposure at least once. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of the above.
[0057]
Embodiment 7 The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of Embodiments 1 to 6, wherein the resist is a pigment-dispersed resist.
[0058]
Embodiment 8 The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of Embodiments 1 to 6, wherein the resist is a chemically amplified resist.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the characteristic difference due to the divided exposure can be minimized, so that it is possible to provide a semiconductor device having more stable operation characteristics than the conventional one. In particular, when the present invention is applied to a solid-state imaging device, a problem of a streak occurring at a joint of divided exposures of a captured image can be solved, so that a high-quality image can be provided.
[0060]
In addition, a semiconductor device with stable operation characteristics can be provided for the whole lot.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a procedure of a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of an in-line system to which the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 is applied;
FIG. 3 is a diagram for explaining a relationship between a pulling-in time and a baking time in the method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a view for explaining a conventional method of manufacturing a semiconductor device.
FIG. 5 is a perspective view of an essential part showing an example of a reduction projection exposure apparatus.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a reticle.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a chip pattern.
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a divided region when a pixel portion of a solid-state imaging device is divided into two and exposed.
FIG. 9 is a diagram illustrating an output of a solid-state imaging device formed by a conventional method of manufacturing a semiconductor device.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a solid-state imaging device formed by a conventional method for manufacturing a semiconductor device.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 100 reticle 100 a to 100 c reticle pattern 121 alignment optical system 122 reticle 123 reduction projection lens 124 laser interferometer 125 alignment optical system 127 wafer 128 XY stage 200 chip pattern 300 pixel portion 300 a, 300 b division region 300 c joint 301 semiconductor substrate 302 photoelectric conversion portion 303 Wiring layer / interlayer insulating film 304, 306 Flattening layer 305 Color filter layer 307 Micro lens

Claims (1)

レジストを塗布する工程と、前記レジストを露光する工程と、前記露光が施されたレジストを現像する工程の3つの工程が統括されたインライン工程を含み、前記インライン工程により所望のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、
前記露光する工程は、順次投入されるウェーハ毎に複数のレチクルを順次入れ替えながら露光を行い、該露光により得られる前記複数のレチクルからのパターンをつなぎ合わせて前記所望のパターンを形成する分割露光工程であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
A semiconductor for forming a desired pattern by the in-line process including three steps of applying a resist, exposing the resist, and developing the exposed resist; A method of manufacturing a device, comprising:
The exposing step is an exposing step in which the exposing is performed while sequentially exchanging a plurality of reticles for each wafer to be sequentially input, and the desired patterns are formed by joining patterns from the plurality of reticles obtained by the exposing. A method for manufacturing a semiconductor device.
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