JP2006013178A - Method and system for exposure - Google Patents

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JP2006013178A JP2004189042A JP2004189042A JP2006013178A JP 2006013178 A JP2006013178 A JP 2006013178A JP 2004189042 A JP2004189042 A JP 2004189042A JP 2004189042 A JP2004189042 A JP 2004189042A JP 2006013178 A JP2006013178 A JP 2006013178A
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真歩 高桑
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve matching deviation precision in an actual exposure stage by applying a statistical model and predicting a matching deviation correction value. <P>SOLUTION: An exposure method has a calculating means (S13) of calculating a 1st matching deviation value (optimum matching deviation value) from existent data, a predicting means (S14) of performing calculation processing for the calculated 1st matching deviation value with the statistical model and predicting a 2nd matching deviation correction value (matching deviation value used for this lot) to be used in an exposure processing stage, and an exposure processing means (S16) of performing the exposure processing stage by using the predicted 2nd matching deviation correction value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子部品の製造工程における露光方法及び露光システムに関する。   The present invention relates to an exposure method and an exposure system in an electronic component manufacturing process.

電子部品、特に半導体の製造プロセスのリソグラフィ工程において、パターン形成に要求される重ね合わせ精度を確保し、更に、露光条件を決定するためのテスト露光(先行露光)を必要最小限にしてフォトレジスト塗布現像装置、露光装置及び合わせずれ検査装置の処理能力を最大限に保つことが求められている。   In the lithography process of electronic parts, especially semiconductor manufacturing processes, the overlay accuracy required for pattern formation is ensured, and furthermore, photoresist coating is performed with a minimum test exposure (advance exposure) to determine exposure conditions. There is a demand for maintaining the processing capabilities of the developing device, the exposure device, and the misalignment inspection device to the maximum.

通常、新規に投入される製品のリソグラフィ工程において、例えば、最初のロットは先行露光を実施し、合わせずれ検査装置におけるパターンの合わせずれ誤差を、シフト成分、ウェハ倍率成分、ウェハ回転成分、ショット倍率成分、ショット回転成分等で最小2乗フィッティングしたものを露光装置に入力し補正し、その後、実際の露光処理工程を実行し、パターンを形成する。   Usually, in the lithography process of a newly introduced product, for example, the first lot is subjected to advance exposure, and the pattern misalignment error in the misalignment inspection apparatus is changed to shift component, wafer magnification component, wafer rotation component, shot magnification. The least square fitting of the component, shot rotation component, etc. is input to the exposure apparatus for correction, and then the actual exposure process is executed to form a pattern.

同一リソグラフィ工程における後続のロットに関しては、例えば、最適合わせずれ補正値をもとに露光処理を実行し、先行露光等を省略する。このようなリソグラフィ工程において、既存のデータを用いて精度良く合わせずれ補正値を算出する方法が開発され、例えば、先行露光挿入の自動化及び異常値除去の方法が報告されている(例えば、特許文献1参照。)。   For subsequent lots in the same lithography process, for example, the exposure process is executed based on the optimum misalignment correction value, and the preceding exposure is omitted. In such a lithography process, a method for accurately calculating a misalignment correction value using existing data has been developed, and for example, a method for automating advance exposure insertion and removing an abnormal value has been reported (for example, Patent Documents). 1).

しかし、半導体装置の微細化が更に進む中で、合わせずれ補正値を更に正確に予測し、後続のロットにフィードバックすることが重要な課題になっている。
P2001―257159号公報(第13ページ、第4図)
However, as semiconductor devices are further miniaturized, it is an important issue to accurately predict misalignment correction values and feed them back to subsequent lots.
P2001-257159 (page 13, FIG. 4)

本発明は、電子部品の製造工程で用いられる露光方法及び露光システムであって、合わせずれ補正値を予測し、露光処理によって得られるパターンの合わせずれ精度を向上させることを目的とする。   An object of the present invention is to provide an exposure method and an exposure system used in a manufacturing process of an electronic component, and an object of the invention is to predict a misalignment correction value and improve a misalignment accuracy of a pattern obtained by exposure processing.

本発明の第1の態様は、露光方法として、既存のデータから第1の合わせずれ補正値を算出する算出手段と、算出された前記第1の合わせずれ補正値を統計モデルによって計算処理し、露光処理工程で用いる第2の合わせずれ補正値を予測する予測手段と、予測した前記第2の合わせずれ補正値を用いて、前記露光処理工程を実行する露光処理手段とを有することを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, as an exposure method, a calculation unit that calculates a first misalignment correction value from existing data, and the calculated first misalignment correction value are calculated using a statistical model, A predicting unit that predicts a second misalignment correction value used in the exposure processing step; and an exposure processing unit that executes the exposure processing step using the predicted second misalignment correction value. To do.

また、本発明の第2の態様は、露光方法として、既存のデータから第1の合わせずれ補正値を算出する算出手段と、算出された前記第1の合わせずれ補正値を、統計モデルとして自己回帰モデル及び自己回帰移動平均モデルを用いてそれぞれ計算処理し、露光処理工程で用いる第2の合わせずれ補正値をそれぞれ予測する予測手段と、予測した前記自己回帰モデル及び自己回帰移動平均モデルによる前記第2の合わせずれ補正値の中で、精度の高い第2の合わせずれ補正値を選択する選択手段と、選択された前記第2の合わせずれ補正値を用いて、前記露光処理工程を実行する露光処理手段とを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, as an exposure method, calculation means for calculating a first misalignment correction value from existing data, and the calculated first misalignment correction value as a statistical model Prediction means that performs calculation processing using a regression model and an autoregressive moving average model, respectively, and predicts a second misalignment correction value used in the exposure processing step, and the predicted autoregressive model and autoregressive moving average model The exposure processing step is executed using a selection unit that selects a second misalignment correction value with high accuracy among the second misalignment correction values and the selected second misalignment correction value. Exposure processing means.

また、本発明の第3の態様は、露光システムとして、データを格納するデータサーバと、前記データサーバに格納されているデータから第1の合わせずれ補正値を算出し、算出された前記第1の合わせずれ補正値を統計モデルによって計算処理し、露光処理工程で用いる第2の合わせずれ補正値を予測するシステム制御部と、前記第2の合わせずれ補正値を用いて露光処理工程を実行する露光処理装置と、露光処理されたロットの合わせずれ値を計測する合わせずれ検査装置とを有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, as an exposure system, a data server that stores data, a first misalignment correction value is calculated from the data stored in the data server, and the calculated first A misalignment correction value is calculated using a statistical model, and a system control unit for predicting a second misalignment correction value used in the exposure processing step and the exposure processing step are executed using the second misalignment correction value. It has an exposure processing apparatus and a misalignment inspection apparatus that measures misalignment values of the lot subjected to exposure processing.

本発明によれば、統計モデルを適用することにより、合わせずれ補正値を予測し、実際の露光工程での合わせずれ精度を向上させることができる。   According to the present invention, by applying a statistical model, it is possible to predict a misalignment correction value and improve misalignment accuracy in an actual exposure process.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本実施例の露光システムを示すブロック構成図である。本実施例では半導体基板としてシリコン基板を用い、同一の製品を製造するために、シリコン基板を例えば20枚程度まとめて一群にした所謂ロットを基本構成単位として露光システムを運用する。   FIG. 1 is a block diagram showing the exposure system of this embodiment. In this embodiment, a silicon substrate is used as a semiconductor substrate, and in order to manufacture the same product, the exposure system is operated with a so-called lot, which is a group of, for example, about 20 silicon substrates as a group.

データサーバ13は、製品ロットの製造工程、履歴等の情報、及び露光装置18に入力した合わせずれ補正値等の情報を管理するロット履歴データベース14と、合わせずれ検査装置20で計測された製品ロットの合わせずれ値及び重ね合わせ検査での計測座標値等の情報を管理する合わせずれ検査データベース15の2ブロックで構成されている。   The data server 13 includes a lot history database 14 that manages information such as manufacturing process and history of product lots, and information such as misalignment correction values input to the exposure device 18, and product lots measured by the misalignment inspection device 20. Are composed of two blocks of a misalignment inspection database 15 for managing information such as a misalignment value and a measurement coordinate value in overlay inspection.

一方、システム制御部10はデータ受け渡し部12及び演算部11から成っている。データ受け渡し部12では、露光装置群17の露光装置18、合わせずれ検査装置群19の合わせずれ検査装置群20、データサーバ13及びシステム制御部10の中の演算部11とのデータのやりとりが行われる。   On the other hand, the system control unit 10 includes a data transfer unit 12 and a calculation unit 11. The data transfer unit 12 exchanges data with the exposure device 18 of the exposure device group 17, the misalignment inspection device group 20 of the misalignment inspection device group 19, the data server 13, and the arithmetic unit 11 in the system control unit 10. Is called.

また、演算部11は過去のロットデータもしくはロットを構成する各半導体基板のデータに基づき、第1の合わせずれ補正値である既存データでの最適合わせずれ補正値の算出、得られた既存データでの最適合わせずれ補正値を基に、移動平均(MA)モデル、自己回帰(AR)モデル及び自己回帰移動平均(ARMA)モデル等の統計手法を用い、第2の合わせずれ補正値である本ロットでの合わせずれ補正値の設定、最良の統計モデルの決定、露光装置18、合わせずれ検査装置20、データサーバ13及びデータ受け渡し部12への指示等を実行する。   In addition, the calculation unit 11 calculates the optimum misalignment correction value with the existing data that is the first misalignment correction value based on the past lot data or the data of each semiconductor substrate constituting the lot, and uses the obtained existing data. This lot, which is the second misalignment correction value, using statistical methods such as a moving average (MA) model, an autoregressive (AR) model, and an autoregressive moving average (ARMA) model based on the optimal misalignment correction value of , Misalignment correction value setting, determination of the best statistical model, instruction to the exposure device 18, the misalignment inspection device 20, the data server 13, and the data transfer unit 12 are executed.

図2は本実施例における露光手順を示すフローチャートである。先ず、スタートし(S11)、露光工程に入る本ロットについて、そのロット情報を認識する(S11)。例えばバーコードリーダ等により、ロット内のシリコン基板がまとめて保管されている所謂ロット箱のロットID番号を読み取る。   FIG. 2 is a flowchart showing the exposure procedure in this embodiment. First, the process starts (S11), and the lot information of the main lot entering the exposure process is recognized (S11). For example, a lot ID number of a so-called lot box in which the silicon substrates in the lot are stored together is read by a barcode reader or the like.

読み取られたロットID番号は、データ受け渡し部12を介して演算部11に送られ、演算部11からの指示により、このID番号を参照し、ロット履歴データベース15から以下の既存データを検索する(S12)。例えば、同一製品で同一工程を有し、かつ、本露光処理に用いられた露光装置が同一であるロットに関し、その合わせずれ検査データを検索する。   The read lot ID number is sent to the calculation unit 11 via the data transfer unit 12, and in response to an instruction from the calculation unit 11, the ID number is referred to and the following existing data is searched from the lot history database 15 ( S12). For example, the misalignment inspection data is searched for lots having the same product, the same process, and the same exposure apparatus used for the exposure process.

この履歴データには製品名、工程名、下層を露光した際の露光装置及びその露光条件、件,露光日時等が含まれる。この検索により該当したロットの既存データから該当ロットの最適合わせずれ補正値を、例えば該当したすべてのロットに関し、時系列を辿って演算部10へ読み出す。   This history data includes the product name, process name, exposure apparatus when exposing the lower layer, its exposure conditions, matters, exposure date and time, and the like. As a result of this search, the optimum misalignment correction value of the corresponding lot is read from the existing data of the corresponding lot, for example, to all the corresponding lots in the time series and read out to the calculation unit 10.

第1の合わせずれ補正値である既存データでの最適合わせずれ補正値は、そのロットを露光した際に設定した合わせずれ補正値と、実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値との差を求めて決定する(S13)。   The optimum misalignment correction value in the existing data which is the first misalignment correction value is the misalignment correction value set when the lot is exposed and the misalignment correction value obtained from the actually measured misalignment amount. And determine the difference (S13).

ここで合わせずれ補正値は次のように算出する。即ち、合わせずれ検査装置で測定した実際の合わせずれ誤差を、例えばシフト成分、ウェハ倍率成分、ウェハ回転成分、ショット倍率成分、ショット回転成分等で最小2乗フィッティングし、補正する。   Here, the misalignment correction value is calculated as follows. That is, the actual misalignment error measured by the misalignment inspection apparatus is corrected by least square fitting using, for example, a shift component, a wafer magnification component, a wafer rotation component, a shot magnification component, a shot rotation component, and the like.

実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値の算出には、下記に示す(1)式及び(2)式を用いる。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
In calculating the misalignment correction value obtained from the actually measured misalignment amount, the following equations (1) and (2) are used.
Figure 2006013178
Figure 2006013178

kn項(例えばn=1〜20)及びKn項(例えばn=1〜20)が実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値に該当する。kn項及びKn項は製品と工程により所定の値に設定する。本実施例では例えば0次項はシフト成分、1次項は倍率成分及び回転成分である。(1)式は半導体基板内での露光領域単位であるショット(Shot)成分の計算、(2)式は半導体基板(Wafer)成分の計算に用いる。   The kn terms (for example, n = 1 to 20) and the Kn terms (for example, n = 1 to 20) correspond to the misalignment correction values obtained from the actually measured misalignment amounts. The kn term and the Kn term are set to predetermined values depending on the product and the process. In this embodiment, for example, the 0th order term is a shift component, and the 1st order term is a magnification component and a rotation component. Equation (1) is used to calculate a shot component which is an exposure region unit in a semiconductor substrate, and equation (2) is used to calculate a semiconductor substrate (Wafer) component.

以上に示したような測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値と、露光の際に設定した合わせずれ補正値とを用いて、既存データでの最適合わせずれ補正値が算出される。   The optimum misalignment correction value in the existing data is calculated using the misalignment correction value obtained from the measured misalignment amount as described above and the misalignment correction value set at the time of exposure.

次に、既存データでの最適合わせずれ補正値に基づき、本ロットでの合わせずれを統計モデルによって予測し、第2の合わせずれ補正値である本ロットに適用する合わせずれ補正値を算出する(S14)。この方法を用いることにより、本ロットに適用する合わせずれ補正値の精度を向上させることができると共に、露光処理工程のやり直し等の低減か図れる。   Next, based on the optimum misalignment correction value in the existing data, the misalignment in this lot is predicted by a statistical model, and the misalignment correction value to be applied to this lot as the second misalignment correction value is calculated ( S14). By using this method, it is possible to improve the accuracy of the misalignment correction value applied to the present lot, and to reduce the re-exposure of the exposure process.

統計モデルとして以下に示すMAモデル、ARモデル、ARMAモデルを用いて本ロットでの合わせずれ補正値を算出する。   The misalignment correction value for this lot is calculated using the following MA model, AR model, and ARMA model as statistical models.

先ず、MAモデルでの計算を(3)式により示す。同一工程における既存のmロット分(j−1ロット,j−2ロット,j−3ロット・・・j−mロット)の最適合わせずれ補正値をそれぞれyj-1、yj-2、・・・、yj-mとする。また、露光装置に入力する本ロットでの合わせずれ補正値をyjとすると、以下の式になる。

Figure 2006013178
First, calculation with the MA model is shown by equation (3). The optimum misalignment correction values for existing m lots in the same process (j-1 lot, j-2 lot, j-3 lot,..., Jm lot) are y j-1 , y j-2,. .., y jm Further, if the misalignment correction value in this lot input to the exposure apparatus is y j , the following equation is obtained.
Figure 2006013178

次に、ARモデルでの計算を示す。ARモデルでは、本ロットでの合わせずれ補正値を以下に示すように、既存のpロット分の数式を仮定し、その式を用いてフィッティングして求める。先ず、p次のモデルにより、同一工程における既存のqロット分(pロット,・・qロット)の最適合わせずれ補正値をそれぞれx、x、・・・、xとし、露光装置に入力する本ロットでの合わせずれ補正値をxとすると、以下の(4)、(5)式になる。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
Next, calculation in the AR model is shown. In the AR model, the misalignment correction value for this lot is calculated by fitting an equation for an existing p lot as shown below. First, according to the p-order model, the optimum misalignment correction values for the existing q lots (p lot,... Q lot) in the same process are set as x 1 , x 2 ,. When the misalignment correction value in the input lot is x j , the following equations (4) and (5) are obtained.
Figure 2006013178
Figure 2006013178

は本ロットでの合わせずれ補正値xjと既存のロット分の最適合わせずれ補正値の平均との差である。すなわち、yjを求めることにより、xjは(4)式を用いて算出できる。yjを求めるため、次の(6)式のp次のARモデルを仮定する。

Figure 2006013178
y j is the difference between the misalignment correction value xj in this lot and the average of the optimum misalignment correction values for the existing lots. That is, by obtaining yj, xj can be calculated using equation (4). In order to obtain yj, a p-order AR model of the following equation (6) is assumed.
Figure 2006013178

残渣平方和Qpを(7)式のようにおき、このQpが最小になるようa1、a2、・・・、apを求め、(8)式の行列式を解く。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
The residual sum of squares Qp is set as shown in equation (7), a 1 , a 2 ,..., A p are obtained so that Qp is minimized, and the determinant of equation (8) is solved.
Figure 2006013178
Figure 2006013178

(8)式で求められたa1、a2、・・・、apを(6)式に代入し、yjを求める。このyjを(5)式に代入し、xjを算出する。 Substituting a 1 , a 2 ,..., A p obtained by the equation (8) into the equation (6) to obtain y j . Substituting this y j into the equation (5), x j is calculated.

次に、ARMAモデルでの計算を示す。ARMAモデルでは、本ロットでの合わせずれ補正値を以下に示すように、既存のpロット分の数式を仮定し、その式を用い、フィッティングして求める。先ず、p次のモデルにより、同一工程における既存のqロット(pロット,・・qロット)の最適合わせずれ補正値をそれぞれx、x、・・・、xとし、露光装置に入力する本ロットでの合わせずれ補正値をxとすると、以下の(9)、(10)式になる。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
Next, calculation by the ARMA model is shown. In the ARMA model, the misalignment correction value for this lot is calculated as follows by assuming a formula for the existing p lot and using that formula. First, the optimal misalignment correction values of existing q lots (p lot,... Q lot) in the same process are set to x 1 , x 2 ,. If the misalignment correction value in this lot is x j , the following equations (9) and (10) are obtained.
Figure 2006013178
Figure 2006013178

は本ロットでの合わせずれ補正値xjと既存のロット分の最適合わせずれ補正値の平均との差である。すなわち、yjを求めることにより、xjは(9)式を用いて算出できる。yjを求めるため、次の(11)式に示すp次のARMAモデルを仮定する。

Figure 2006013178
y j is the difference between the misalignment correction value x j in this lot and the average of the optimum misalignment correction value of the existing lots minute. That is, by obtaining y j , x j can be calculated using equation (9). In order to obtain y j , a p-order ARMA model shown in the following equation (11) is assumed.
Figure 2006013178

残渣平方和Qpを(12)式のようにおき、このQpが最小になるようap1、ap2、・・・、appを求め、(13)式の行列式を解く。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
The residual sum of squares Q p is set as in equation (12), a p1 , a p2 ,..., A pp are obtained so that this Q p is minimized, and the determinant of equation (13) is solved.
Figure 2006013178
Figure 2006013178

(13)式で求められたap1、ap2、・・・、appを(11)式に代入し、yjを求める。このyjを(10)式に代入し、xjを算出する。 (13) determined by the formula a p1, a p2, ···, substituted in the a pp (11) equation to determine the y j. Substituting this y j into the equation (10), x j is calculated.

以上に述べたように、MAモデルの場合は製品及び工程ごとに、あらかじめ指定したmを、またARモデル及びARMAモデルの場合は製品及び工程により指定したp及びqを入力し、本ロットに使用する合わせずれ補正値を算出する(S14)。   As described above, in the case of the MA model, m specified in advance is input for each product and process, and in the case of the AR model and ARMA model, p and q specified by the product and process are input and used for this lot. A misalignment correction value to be calculated is calculated (S14).

次に、上記のように決定した本ロットに使用する合わせずれ補正値を、データとして露光装置に入力する(S15)。   Next, the misalignment correction value used for the main lot determined as described above is input to the exposure apparatus as data (S15).

続けて、本ロットについて露光処理を実行する(S16)。例えば、20枚乃至25枚のシリコン基板を単位として構成された本ロットを露光装置に導入する。露光装置に導入されたシリコン基板は1枚ずつ露光処理される。シリコン基板への露光は、シリコン基板内の1チップ或いは2チップを一つのショット単位として行われる。   Subsequently, an exposure process is executed for this lot (S16). For example, this lot configured with 20 to 25 silicon substrates as a unit is introduced into the exposure apparatus. The silicon substrates introduced into the exposure apparatus are exposed one by one. The exposure to the silicon substrate is performed using one chip or two chips in the silicon substrate as one shot unit.

露光終了後、例えばロットの中からシリコン基板を抜き取り、そのシリコン基板を合わせずれ検査装置に導入し、合わせずれ計測を実行する(S17)。   After the exposure is completed, for example, a silicon substrate is extracted from the lot, the silicon substrate is introduced into a misalignment inspection apparatus, and misalignment measurement is performed (S17).

次に、合わせずれ計測データを、データ受け渡し部12を介して演算部11に送信し、演算部11において、得られた合わせずれ計測データを本ロットの所定の規格と比較し、規格に入っているのか、或いは規格外であるのかを判断する(S18)。規格内外に係わらず、得られた合わせずれ計測データはロット検査データベースへ送られ格納される。規格内のデータは後続ロットの合わせずれ補正値算出に使用するため、所定のファイルに保存され(S20)、一方、規格外のデータは、例えばその原因等を分析する際に使用するため、例えば別のファイルに保存され(S19)、本ロットの処理は終了する(S21)。   Next, the misalignment measurement data is transmitted to the calculation unit 11 via the data delivery unit 12, and the calculation unit 11 compares the obtained misalignment measurement data with a predetermined standard of this lot, and enters the standard. It is determined whether it is out of specification or not (S18). Regardless of the standards, the obtained misalignment measurement data is sent to and stored in the lot inspection database. The data within the standard is stored in a predetermined file for use in calculating the misalignment correction value of the subsequent lot (S20). On the other hand, the data outside the standard is used for analyzing the cause, for example, It is stored in another file (S19), and the processing of this lot ends (S21).

本実施例において、統計モデルを適用することにより、合わせずれ補正値を予測し、実際の露光工程での合わせずれ精度を向上させることが可能になる。   In this embodiment, by applying a statistical model, it is possible to predict misalignment correction values and improve misalignment accuracy in the actual exposure process.

また、ロットごとに先行処理を行う必要性を低減し、更に、合わせずれが大きいことによるやり直しの発生等も低減でき、生産性の低下を防止することが可能になる。   In addition, it is possible to reduce the necessity of performing the preceding process for each lot, and to reduce the occurrence of redoing due to a large misalignment, thereby preventing a reduction in productivity.

図3は本実施例における露光手順を示すフローチャートである。本実施例は基本的に第1の実施例とほぼ同様な手順をとる。第1実施例でのフローチャートと異なる点は、ARモデル及びARMAモデルから、最適なモデルを選択するステップを追加している点である。   FIG. 3 is a flowchart showing an exposure procedure in this embodiment. The present embodiment basically takes the same procedure as that of the first embodiment. The difference from the flowchart in the first embodiment is that a step of selecting an optimum model from the AR model and the ARMA model is added.

本実施例での露光システムは、第1の実施例1で図1に示した露光システム1と同様であり、その説明は省略する。   The exposure system in the present embodiment is the same as the exposure system 1 shown in FIG. 1 in the first embodiment 1, and the description thereof is omitted.

露光手順は図3に示すように、先ずスタートし(S30)、露光工程に入る本ロットについて、そのロット情報を認識する(S31)。例えばバーコードリーダ等により、ロット内のシリコン基板がまとめて保管されている所謂ロット箱のロットID番号を読み取る。   As shown in FIG. 3, the exposure procedure starts first (S30), and the lot information of the lot that enters the exposure process is recognized (S31). For example, a lot ID number of a so-called lot box in which the silicon substrates in the lot are stored together is read by a barcode reader or the like.

読み取られたロットID番号は、データ受け渡し部12を介して演算部11に送られ、演算部11からの指示により、このID番号を参照し、ロット履歴データベース15から以下の既存データを検索する(S32)。例えば、同一製品で同一工程を有し、かつ、本露光処理に用いられた露光装置が同一であるロットに関し、その合わせずれ検査データを検索する。   The read lot ID number is sent to the calculation unit 11 via the data transfer unit 12, and in response to an instruction from the calculation unit 11, the ID number is referred to and the following existing data is searched from the lot history database 15 ( S32). For example, the misalignment inspection data is searched for lots having the same product, the same process, and the same exposure apparatus used for the exposure process.

この履歴データには製品名、工程名、下層を露光した際の露光装置及びその露光条件、件,露光日時等が含まれる。この検索により該当したロットの既存データから該当ロットの最適合わせずれ補正値を、例えば該当したすべてのロットに関し、時系列を辿って演算部11へ読み出す。   This history data includes the product name, process name, exposure apparatus when exposing the lower layer, its exposure conditions, matters, exposure date and time, and the like. As a result of this search, the optimum misalignment correction value of the corresponding lot is read from the existing data of the corresponding lot, for example, for all the corresponding lots, by reading the time series in the calculation unit 11.

第1の合わせずれ補正値である既存データでの最適合わせずれ補正値は、そのロットを露光した際に設定した合わせずれ補正値と、実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値との差を求めて決定する(S33)。   The optimum misalignment correction value in the existing data which is the first misalignment correction value is the misalignment correction value set when the lot is exposed and the misalignment correction value obtained from the actually measured misalignment amount. And determine the difference (S33).

ここで合わせずれ補正値は次のように算出する。即ち、合わせずれ検査装置で測定した実際の合わせずれ誤差を、例えばシフト成分、ウェハ倍率成分、ウェハ回転成分、ショット倍率成分、ショット回転成分等で最小2乗フィッティングし、補正する。   Here, the misalignment correction value is calculated as follows. That is, the actual misalignment error measured by the misalignment inspection apparatus is corrected by least square fitting using, for example, a shift component, a wafer magnification component, a wafer rotation component, a shot magnification component, a shot rotation component, and the like.

実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値の算出には、下記に示す(1)式及び(2)式を用いる。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
In calculating the misalignment correction value obtained from the actually measured misalignment amount, the following equations (1) and (2) are used.
Figure 2006013178
Figure 2006013178

kn項(例えばn=1〜20)及びKn項(例えばn=1〜20)が実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値に該当する。kn項及びKn項は製品と工程により所定の値に設定する。本実施例では例えば0次項はシフト成分、1次項は倍率成分及び回転成分である。(1)式は半導体基板内での露光領域単位であるショット(Shot)成分の計算、(2)式は半導体基板(Wafer)成分の計算に用いる。   The kn terms (for example, n = 1 to 20) and the Kn terms (for example, n = 1 to 20) correspond to the misalignment correction values obtained from the actually measured misalignment amounts. The kn term and the Kn term are set to predetermined values depending on the product and the process. In this embodiment, for example, the 0th order term is a shift component, and the 1st order term is a magnification component and a rotation component. Equation (1) is used to calculate a shot component which is an exposure region unit in a semiconductor substrate, and equation (2) is used to calculate a semiconductor substrate (Wafer) component.

以上に示したような測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値と、露光の際に設定した合わせずれ補正値とを用いて、既存データでの最適合わせずれ補正値が算出される。   The optimum misalignment correction value in the existing data is calculated using the misalignment correction value obtained from the measured misalignment amount as described above and the misalignment correction value set at the time of exposure.

次に、既存データでの最適合わせずれ補正値に基づき、本ロットでの合わせずれを統計モデルによって予測し、第2の合わせずれ補正値である本ロットに適用する合わせずれ補正値を算出する。この時、統計モデルとしてARモデル及びARMAモデルを用いてそれぞれの合わせずれ補正値を算出する(S34)。それぞれのモデルに基づく計算式は実施例1で用いた(3)式乃至(13)式に示す通りである。   Next, based on the optimum misalignment correction value in the existing data, the misalignment in this lot is predicted by a statistical model, and the misalignment correction value to be applied to this lot as the second misalignment correction value is calculated. At this time, each misalignment correction value is calculated using the AR model and the ARMA model as statistical models (S34). Calculation formulas based on the respective models are as shown in the formulas (3) to (13) used in the first embodiment.

先ず、ARモデル及びARMAモデルにおいてpを設定する。例えば、pを1乃至50まで設定し、ARモデル及びARMAモデルそれぞれ50個の式を立てる。この時、qは例えば、同じ製品を製造流品開始した時から本ロットの前までの既存のすべてのロット分とする。   First, p is set in the AR model and the ARMA model. For example, p is set from 1 to 50, and 50 formulas are set for each of the AR model and the ARMA model. At this time, q is, for example, all the existing lots from the time when the same product is manufactured and started to the current lot.

ARモデルは以下の(5)式になる。

Figure 2006013178
The AR model is expressed by the following equation (5).
Figure 2006013178

ARMAモデルは以下の(10)式になる。

Figure 2006013178
The ARMA model is expressed by the following equation (10).
Figure 2006013178

次に(14)式を用いて上述の100個の式それぞれにおいて情報量基準値を求める。

Figure 2006013178
Next, an information amount reference value is obtained in each of the above-described 100 equations using equation (14).
Figure 2006013178

設定した100個の式の中で情報量基準値が最小になるpを選択し、(5)式及び(10)式において合わせずれ補正値を算出する。   Among the 100 formulas set, p is selected that minimizes the information amount reference value, and the misalignment correction value is calculated in formulas (5) and (10).

得られた合わせずれ補正値から精度の良好なモデルを選択し、本ロットに適用する合わせずれ補正値とする(S35)。   A model with good accuracy is selected from the obtained misalignment correction values, and set as a misalignment correction value to be applied to this lot (S35).

次に、上記のように決定した本ロットに使用する合わせずれ補正値を、データとして露光装置に入力する(S36)。   Next, the misalignment correction value used for the main lot determined as described above is input to the exposure apparatus as data (S36).

続けて、本ロットについて露光処理を実行する(S37)。例えば、20枚乃至25枚のシリコン基板を単位として構成された本ロットを露光装置に導入する。露光装置に導入されたシリコン基板は1枚ずつ露光処理される。シリコン基板への露光は、シリコン基板内の1チップ或いは2チップを一つのショット単位として行われる。   Subsequently, an exposure process is executed for this lot (S37). For example, this lot configured with 20 to 25 silicon substrates as a unit is introduced into the exposure apparatus. The silicon substrates introduced into the exposure apparatus are exposed one by one. The exposure to the silicon substrate is performed using one chip or two chips in the silicon substrate as one shot unit.

露光終了後、例えばロットの中からシリコン基板を抜き取り、そのシリコン基板を合わせずれ検査装置に導入し、合わせずれ計測を実行する(S38)。   After the exposure is completed, for example, a silicon substrate is extracted from the lot, the silicon substrate is introduced into a misalignment inspection apparatus, and misalignment measurement is performed (S38).

次に、合わせずれ計測データを、データ受け渡し部12を介して演算部11に送信し、演算部11において、得られた合わせずれ計測データを本ロットの所定の規格と比較し、規格に入っているのか、或いは規格外であるのかを判断する(S39)。規格内外に係わらず、得られた合わせずれ計測データはロット検査データベースへ送られ格納される。規格内のデータは後続ロットの合わせずれ補正値算出に使用するため、所定のファイルに保存され(S41)、一方、規格外のデータは、例えばその原因等を分析する際に使用するため、例えば別のファイルに保存され(S40)、本ロットの処理は終了する(S42)。   Next, the misalignment measurement data is transmitted to the calculation unit 11 via the data delivery unit 12, and the calculation unit 11 compares the obtained misalignment measurement data with a predetermined standard of this lot, and enters the standard. It is determined whether it is out of specification or not (S39). Regardless of the standards, the obtained misalignment measurement data is sent to and stored in the lot inspection database. The data within the standard is stored in a predetermined file for use in calculating the misalignment correction value of the subsequent lot (S41). On the other hand, the data outside the standard is used when analyzing the cause, for example, It is stored in another file (S40), and the processing of this lot is finished (S42).

本実施例において、統計モデルを適用し、かつ、統計モデルの中で最適なモデルを選択することにより、更に精度の高い合わせずれ補正値を予測し、実際の露光工程での合わせずれ精度を向上させることが可能になる。   In this embodiment, by applying a statistical model and selecting an optimal model from among the statistical models, a more accurate misalignment correction value is predicted, thereby improving misalignment accuracy in the actual exposure process. It becomes possible to make it.

また、ロットごとに先行処理を行う必要性を低減し、更に、合わせずれが大きいことによるやり直しの発生等も低減でき、生産性の低下を防止することが可能になる。   In addition, it is possible to reduce the necessity of performing the preceding process for each lot, and to reduce the occurrence of redoing due to a large misalignment, thereby preventing a reduction in productivity.

図4は本実施例における露光手順を示すフローチャートである。本実施例は基本的に第2の実施例と同様な手順をとる。第2の実施例でのフローチャートと異なる点は、ARモデル及びARMAモデルから、最適なモデルを選択するステップにおいて、第2の実施例では情報量基準値を最小とするようにpを設定したのに対し、本実施例では残渣平方和を最小とするようにpを設定している点である。   FIG. 4 is a flowchart showing the exposure procedure in this embodiment. This embodiment basically takes the same procedure as that of the second embodiment. The difference from the flowchart in the second embodiment is that, in the step of selecting the optimum model from the AR model and the ARMA model, p is set so as to minimize the information amount reference value in the second embodiment. On the other hand, in this embodiment, p is set so as to minimize the residual sum of squares.

本実施例での露光システムは、第1の実施例1で図1に示した露光システム1と同様であり、その説明は省略する。   The exposure system in the present embodiment is the same as the exposure system 1 shown in FIG. 1 in the first embodiment 1, and the description thereof is omitted.

露光手順は図4に示すように、先ずスタートし(S50)、露光工程に入るロットについて、そのロット情報、例えばロットID番号を認識する(S51)。認識されたロットID番号は、データ受け渡し部12を介して演算部11に送られ、演算部11からの指示により、このID番号を参照し、ロット履歴データベース15から既存データを検索する(S52)。   As shown in FIG. 4, the exposure procedure starts first (S50), and the lot information, for example, the lot ID number, is recognized for the lot entering the exposure process (S51). The recognized lot ID number is sent to the calculation unit 11 via the data transfer unit 12, and in response to an instruction from the calculation unit 11, the ID number is referred to and existing data is searched from the lot history database 15 (S52). .

この検索により該当したロットの既存データから該当ロットの最適合わせずれ補正値を、例えば該当したすべてのロットに関し、時系列を辿って演算部10へ読み出す。   As a result of this search, the optimum misalignment correction value of the corresponding lot is read from the existing data of the corresponding lot, for example, to all the corresponding lots in the time series and read out to the calculation unit 10.

第1の合わせずれ補正値である既存データでの最適合わせずれ補正値は、そのロットを露光した際に設定した合わせずれ補正値と、実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値との差を求めて決定する(S53)。   The optimum misalignment correction value in the existing data which is the first misalignment correction value is the misalignment correction value set when the lot is exposed and the misalignment correction value obtained from the actually measured misalignment amount. The difference is obtained and determined (S53).

ここで合わせずれ補正値は次のように算出する。即ち、合わせずれ検査装置で測定した実際の合わせずれ誤差を、例えばシフト成分、ウェハ倍率成分、ウェハ回転成分、ショット倍率成分、ショット回転成分等で最小2乗フィッティングし、補正する。   Here, the misalignment correction value is calculated as follows. That is, the actual misalignment error measured by the misalignment inspection apparatus is corrected by least square fitting using, for example, a shift component, a wafer magnification component, a wafer rotation component, a shot magnification component, a shot rotation component, and the like.

実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値の算出には、下記に示す(1)式及び(2)式を用いる。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
In calculating the misalignment correction value obtained from the actually measured misalignment amount, the following equations (1) and (2) are used.
Figure 2006013178
Figure 2006013178

kn項(例えばn=1〜20)及びKn項(例えばn=1〜20)が実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値に該当する。kn項及びKn項は製品と工程により所定の値に設定する。本実施例では例えば0次項はシフト成分、1次項は倍率成分及び回転成分である。(1)式は半導体基板内での露光領域単位であるショット(Shot)成分の計算、(2)式は半導体基板(Wafer)成分の計算に用いる。   The kn terms (for example, n = 1 to 20) and the Kn terms (for example, n = 1 to 20) correspond to the misalignment correction values obtained from the actually measured misalignment amounts. The kn term and the Kn term are set to predetermined values depending on the product and the process. In this embodiment, for example, the 0th order term is a shift component, and the 1st order term is a magnification component and a rotation component. Equation (1) is used to calculate a shot component which is an exposure region unit in a semiconductor substrate, and equation (2) is used to calculate a semiconductor substrate (Wafer) component.

以上に示したような測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値と、露光の際に設定した合わせずれ補正値とを用いて、既存データでの最適合わせずれ補正値が算出される。   The optimum misalignment correction value in the existing data is calculated using the misalignment correction value obtained from the measured misalignment amount as described above and the misalignment correction value set at the time of exposure.

次に、既存データでの最適合わせずれ補正値に基づき、本ロットでの合わせずれを統計モデルによって予測し、第2の合わせずれ補正値である本ロットに適用する合わせずれ補正値を算出する。この時、統計モデルとしてARモデル及びARMAモデルを用いてそれぞれの合わせずれ補正値を算出する(S54)。それぞれのモデルに基づく計算式は実施例1で用いた(3)式乃至(13)式に示す通りである。   Next, based on the optimum misalignment correction value in the existing data, the misalignment in this lot is predicted by a statistical model, and the misalignment correction value to be applied to this lot as the second misalignment correction value is calculated. At this time, each misalignment correction value is calculated using the AR model and the ARMA model as statistical models (S54). Calculation formulas based on the respective models are as shown in the formulas (3) to (13) used in the first embodiment.

先ず、ARモデル及びARMAモデルにおいてpを設定する。例えば、pを1乃至50まで設定し、ARモデル及びARMAモデルそれぞれ50個の式を立てる。この時、qは例えば、同じ製品を製造流品開始した時から本ロットの前までの既存のすべてのロット分とする。   First, p is set in the AR model and the ARMA model. For example, p is set from 1 to 50, and 50 formulas are set for each of the AR model and the ARMA model. At this time, q is, for example, all the existing lots from the time when the same product is manufactured and started to the current lot.

以下に示す(6)式及び(11)式により定義された残渣平方和が最小になるpを100個の式の中から選択し、式(5)または式(10)において合わせずれ補正値を算出する。   P that minimizes the residual sum of squares defined by the following formulas (6) and (11) is selected from 100 formulas, and the misalignment correction value is set in formula (5) or formula (10). calculate.

得られた合わせずれ補正値から精度の良好なモデルを選択し、本ロットに適用する合わせずれ補正値とする(S55)。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
A model with good accuracy is selected from the obtained misalignment correction values and set as a misalignment correction value to be applied to this lot (S55).
Figure 2006013178
Figure 2006013178

次に、上記のように決定した本ロットに使用する合わせずれ補正値を、データとして露光装置に入力する(S56)。続けて、本ロットについて露光処理を実行する(S57)。露光終了後、例えばロットの中からシリコン基板を抜き取り、そのシリコン基板を合わせずれ検査装置に導入し、合わせずれ計測を実行する(S58)。   Next, the misalignment correction value used for the main lot determined as described above is input to the exposure apparatus as data (S56). Subsequently, an exposure process is executed for this lot (S57). After the exposure is completed, for example, a silicon substrate is extracted from the lot, the silicon substrate is introduced into a misalignment inspection apparatus, and misalignment measurement is performed (S58).

次に、合わせずれ計測データを、データ受け渡し部12を介して演算部11に送信し、演算部11において、得られた合わせずれ計測データを本ロットの所定の規格と比較し、規格に入っているのか、或いは規格外であるのかを判断する(S59)。規格内外に係わらず、得られた合わせずれ計測データはロット検査データベースへ送られ格納される。規格内のデータは後続ロットの合わせずれ補正値算出に使用するため、所定のファイルに保存され(S61)、一方、規格外のデータは、例えばその原因等を分析する際に使用するため、例えば別のファイルに保存され(S60)、本ロットの処理は終了する(S62)。   Next, the misalignment measurement data is transmitted to the calculation unit 11 via the data delivery unit 12, and the calculation unit 11 compares the obtained misalignment measurement data with a predetermined standard of this lot, and enters the standard. It is determined whether it is out of specification or not (S59). Regardless of the standards, the obtained misalignment measurement data is sent to and stored in the lot inspection database. The data within the standard is stored in a predetermined file for use in calculating the misalignment correction value of the subsequent lot (S61). On the other hand, the data outside the standard is used for analyzing the cause, for example, It is stored in another file (S60), and the processing of this lot is finished (S62).

本実施例で用いた統計処理のモデルによる合わせずれ補正値の予測精度について、図5にその一例を示す。ARモデル及びARMAモデルは共に時系列モデルであり、その効果が表れている。5ロット分のデータを用いているが、従来例(現状)と比較し、ARモデル(AR)及びARMAモデル(ARMA)を活用した場合、合わせずれ量3シグマは、低減化されていることがわかる。   An example of the prediction accuracy of the misalignment correction value based on the statistical processing model used in this embodiment is shown in FIG. Both the AR model and the ARMA model are time series models, and their effects are manifested. Although data for 5 lots is used, when the AR model (AR) and the ARMA model (ARMA) are used as compared with the conventional example (current state), the misalignment amount 3 sigma is reduced. Recognize.

本実施例において、統計モデルを適用し、かつ、統計モデルの中で最適なモデルを選択することにより、更に精度の高い合わせずれ補正値を予測し、実際の露光工程での合わせずれ精度を向上させることが可能になる。   In this embodiment, by applying a statistical model and selecting an optimal model from among the statistical models, a more accurate misalignment correction value is predicted, thereby improving misalignment accuracy in the actual exposure process. It becomes possible to make it.

また、ロットごとに先行処理を行う必要性を低減し、更に、合わせずれが大きいことによるやり直しの発生等も低減でき、生産性の低下を防止することが可能になる。   In addition, it is possible to reduce the necessity of performing the preceding process for each lot, and to reduce the occurrence of redoing due to a large misalignment, thereby preventing a reduction in productivity.

図6は本実施例における露光手順を示すフローチャートである。本実施例は基本的に第2の実施例と同様な手順をとる。第2の実施例でのフローチャートと異なる点は、ARモデル及びARMAモデルから、最適なモデルを選択するステップにおいて、第2の実施例では情報量基準値を最小とするようにpを設定し、また、第3の実施例では残渣平方和を最小とするようにpを設定しているのに対し、本実施例では既存のロット分の予測値と最適補正値との差分をとり、この差分の偏差または分散が最小になるようにpをする点である。   FIG. 6 is a flowchart showing an exposure procedure in this embodiment. This embodiment basically takes the same procedure as that of the second embodiment. The difference from the flowchart in the second embodiment is that in the step of selecting the optimum model from the AR model and the ARMA model, p is set so that the information amount reference value is minimized in the second embodiment, Further, in the third embodiment, p is set so as to minimize the residual sum of squares, whereas in this embodiment, the difference between the predicted value and the optimum correction value for the existing lot is taken, and this difference is taken. This is the point where p is set so that the deviation or variance of the above is minimized.

本実施例での露光システムは、第1の実施例1で図1に示した露光システム1と同様であり、その説明は省略する。   The exposure system in the present embodiment is the same as the exposure system 1 shown in FIG. 1 in the first embodiment 1, and the description thereof is omitted.

露光手順は図6に示すように、先ずスタートし(S70)、露光工程に入るロットについて、そのロット情報、例えばロットID番号を認識する(S71)。認識されたロットID番号は、データ受け渡し部12を介して演算部11に送られ、演算部11からの指示により、このID番号を参照し、ロット履歴データベース15から既存データを検索する(S72)。   As shown in FIG. 6, the exposure procedure starts first (S70), and the lot information, for example, the lot ID number, is recognized for the lot entering the exposure process (S71). The recognized lot ID number is sent to the calculation unit 11 via the data transfer unit 12, and in response to an instruction from the calculation unit 11, the ID number is referred to and existing data is searched from the lot history database 15 (S72). .

この検索により該当したロットの既存データから該当ロットの最適合わせずれ補正値を、例えば該当したすべてのロットに関し、時系列を辿って演算部11へ読み出す。   As a result of this search, the optimum misalignment correction value of the corresponding lot is read from the existing data of the corresponding lot, for example, for all the corresponding lots, by reading the time series in the calculation unit 11.

第1の合わせずれ補正値である既存データでの最適合わせずれ補正値は、そのロットを露光した際に設定した合わせずれ補正値と、実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値との差を求めて決定する(S73)。   The optimum misalignment correction value in the existing data which is the first misalignment correction value is the misalignment correction value set when the lot is exposed and the misalignment correction value obtained from the actually measured misalignment amount. The difference is obtained and determined (S73).

ここで合わせずれ補正値は次のように算出する。即ち、合わせずれ検査装置で測定した実際の合わせずれ誤差を、例えばシフト成分、ウェハ倍率成分、ウェハ回転成分、ショット倍率成分、ショット回転成分等で最小2乗フィッティングし、補正する。   Here, the misalignment correction value is calculated as follows. That is, the actual misalignment error measured by the misalignment inspection apparatus is corrected by least square fitting using, for example, a shift component, a wafer magnification component, a wafer rotation component, a shot magnification component, a shot rotation component, and the like.

実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値の算出には、下記に示す(1)式及び(2)式を用いる。

Figure 2006013178
Figure 2006013178
In calculating the misalignment correction value obtained from the actually measured misalignment amount, the following equations (1) and (2) are used.
Figure 2006013178
Figure 2006013178

kn項(例えばn=1〜20)及びKn項(例えばn=1〜20)が実際に測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値に該当する。kn項及びKn項は製品と工程により所定の値に設定する。本実施例では例えば0次項はシフト成分、1次項は倍率成分及び回転成分である。(1)式は半導体基板内での露光領域単位であるショット(Shot)成分の計算、(2)式は半導体基板(Wafer)成分の計算に用いる。   The kn terms (for example, n = 1 to 20) and the Kn terms (for example, n = 1 to 20) correspond to the misalignment correction values obtained from the actually measured misalignment amounts. The kn term and the Kn term are set to predetermined values depending on the product and the process. In this embodiment, for example, the 0th order term is a shift component, and the 1st order term is a magnification component and a rotation component. Equation (1) is used to calculate a shot component which is an exposure region unit in a semiconductor substrate, and equation (2) is used to calculate a semiconductor substrate (Wafer) component.

以上に示したような測定された合わせずれ量から求めた合わせずれ補正値と、露光の際に設定した合わせずれ補正値とを用いて、既存データでの最適合わせずれ補正値が算出される。   The optimum misalignment correction value in the existing data is calculated using the misalignment correction value obtained from the measured misalignment amount as described above and the misalignment correction value set at the time of exposure.

次に、既存データでの最適合わせずれ補正値に基づき、本ロットでの合わせずれを統計モデルによって予測し、第2の合わせずれ補正値である本ロットに適用する合わせずれ補正値を算出する。この時、統計モデルとしてARモデル及びARMAモデルを用いてそれぞれの合わせずれ補正値を算出する(S74)。それぞれのモデルに基づく計算式は実施例1で用いた(3)式乃至(13)式に示す通りである。   Next, based on the optimum misalignment correction value in the existing data, the misalignment in this lot is predicted by a statistical model, and the misalignment correction value to be applied to this lot as the second misalignment correction value is calculated. At this time, each misalignment correction value is calculated using the AR model and the ARMA model as statistical models (S74). Calculation formulas based on the respective models are as shown in the formulas (3) to (13) used in the first embodiment.

先ず、ARモデル及びARMAモデルにおいてpを設定する。例えば、pを1乃至50まで設定し、ARモデル及びARMAモデルそれぞれ50個の式を立てる。この時、qは例えば、同じ製品を製造流品開始した時から本ロットの前までの既存のすべてのロット分とする。   First, p is set in the AR model and the ARMA model. For example, p is set from 1 to 50, and 50 formulas are set for each of the AR model and the ARMA model. At this time, q is, for example, all the existing lots from the time when the same product is manufactured and started to the current lot.

次に、既存のロット分の予測値と最適補正値との差分をとり、この差分の偏差または分散が最小になるようにpを設定し、(5)式及び(10)式において合わせずれ補正値を算出する。   Next, the difference between the predicted value for the existing lot and the optimum correction value is taken, p is set so that the deviation or variance of this difference is minimized, and the misalignment correction is performed in Equations (5) and (10). Calculate the value.

得られた合わせずれ補正値から精度の良好なモデルを選択し、本ロットに適用する合わせずれ補正値とする(S75)。   A model with good accuracy is selected from the obtained misalignment correction values and set as a misalignment correction value to be applied to this lot (S75).

次に、上記のように決定した本ロットに使用する合わせずれ補正値を、データとして露光装置に入力する(S76)。続けて、本ロットについて露光処理を実行する(S77)。露光終了後、例えばロットの中からシリコン基板を抜き取り、そのシリコン基板を合わせずれ検査装置に導入し、合わせずれ計測を実行する(S78)。   Next, the misalignment correction value used for the main lot determined as described above is input to the exposure apparatus as data (S76). Subsequently, an exposure process is executed for this lot (S77). After the exposure is completed, for example, a silicon substrate is extracted from the lot, the silicon substrate is introduced into a misalignment inspection apparatus, and misalignment measurement is performed (S78).

次に、合わせずれ計測データを、データ受け渡し部12を介して演算部11に送信し、演算部11において、得られた合わせずれ計測データを本ロットの所定の規格と比較し、規格に入っているのか、或いは規格外であるのかを判断する(S79)。規格内外に係わらず、得られた合わせずれ計測データはロット検査データベースへ送られ格納される。規格内のデータは後続ロットの合わせずれ補正値算出に使用するため、所定のファイルに保存され(S81)、一方、規格外のデータは、例えばその原因等を分析する際に使用するため、例えば別のファイルに保存され(S80)、本ロットの処理は終了する(S82)。   Next, the misalignment measurement data is transmitted to the calculation unit 11 via the data delivery unit 12, and the calculation unit 11 compares the obtained misalignment measurement data with a predetermined standard of this lot, and enters the standard. It is determined whether it is out of specification or not (S79). Regardless of the standards, the obtained misalignment measurement data is sent to and stored in the lot inspection database. The data within the standard is stored in a predetermined file for use in calculating the misalignment correction value of the subsequent lot (S81). On the other hand, the data outside the standard is used for analyzing the cause, for example, It is stored in another file (S80), and the processing of this lot is finished (S82).

本実施例において、統計モデルを適用し、かつ、統計モデルの中で最適なモデルを選択することにより、更に精度の高い合わせずれ補正値を予測し、実際の露光工程での合わせずれ精度を向上させることが可能になる。   In this embodiment, by applying a statistical model and selecting an optimal model from among the statistical models, a more accurate misalignment correction value is predicted, thereby improving misalignment accuracy in the actual exposure process. It becomes possible to make it.

また、ロットごとに先行処理を行う必要性を低減し、更に、合わせずれが大きいことによるやり直しの発生等も低減でき、生産性の低下を防止することが可能になる。   In addition, it is possible to reduce the necessity of performing the preceding process for each lot, and to reduce the occurrence of redoing due to a large misalignment, thereby preventing a reduction in productivity.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

上述の第1乃至第4の実施例では、ロット単位で合わせずれ補正値を算出する手順を述べたが、半導体基板単位或いは露光のショット単位でも同様の処理が可能である。   In the first to fourth embodiments described above, the procedure for calculating the misalignment correction value in units of lots has been described, but the same processing can be performed in units of semiconductor substrates or exposure shots.

また、回帰モデルにおいて式に代入するqは既存のすべてのロットとは限らない。例えば、露光装置のメンテナンスや装置リセット等で装置定数が変化した場合は、それ以降のロットまたは半導体基板を対象にするようqを設定すればよい。   Further, q to be substituted into the equation in the regression model is not limited to all existing lots. For example, when the apparatus constant changes due to exposure apparatus maintenance, apparatus reset, or the like, q may be set to target subsequent lots or semiconductor substrates.

既存のロット分のデータ若しくは半導体基板のデータから最適合わせずれ補正値を算出する役割、最適合わせずれ補正値からMAモデル、ARモデル、ARMAモデルの統計手法を用いて、次ロットまたは半導体基板の補正値を算出する役割、及び上記モデルから最良のモデルを決定する役割は必ずしもシステム制御部で行う必要はない。例えば露光装置内または合わせずれ装置で行ってもよい。   The role of calculating the optimum misalignment correction value from existing lot data or semiconductor substrate data, and the correction of the next lot or semiconductor substrate using the MA model, AR model, and ARMA model statistical methods from the optimum misalignment correction value The role of calculating the value and the role of determining the best model from the above models are not necessarily performed by the system control unit. For example, it may be performed in the exposure apparatus or in a misalignment apparatus.

また、合わせずれ検査装置で行う計測は、露光装置内の合わせずれ計測機能を利用しても構わない。   Further, the measurement performed by the misalignment inspection apparatus may use a misalignment measurement function in the exposure apparatus.

以上の実施例ではpの次数を50としたが、既存のロット数によって大小の選択が可能である。また、ARモデルにおいて式に代入するqは既存のロット分すべてとしたが、特にそれに限らない。例えば、露光装置のメンテナンスや装置リセット等で装置定数が変化した場合は、それ以降のロットを対象にするようqを設定すればよい。また、実施例では、ARモデル、ARMAモデルの中から最適なモデルを選択する方法を述べたが、ARモデル単独の中から最適なモデルを選択しても、ARMAモデル単独の中から最適なモデルを選択してもよい。   In the above embodiment, the order of p is set to 50. However, it is possible to select the order depending on the number of existing lots. In the AR model, q to be substituted into the equation is set for all existing lots, but is not limited thereto. For example, if the apparatus constant changes due to exposure apparatus maintenance, apparatus reset, or the like, q may be set to target the subsequent lots. In the embodiment, the method for selecting the optimum model from the AR model and the ARMA model is described. However, even if the optimum model is selected from the AR model alone, the optimum model from the ARMA model alone is selected. May be selected.

また、本発明は、以下の付記に記載されるような構成が考えられる。   In addition, the present invention can be configured as described in the following supplementary notes.

付記1として、前記統計モデルとして、移動平均モデル、自己回帰モデル又は自己回帰移動平均モデルのいずれか一つを用いることを特徴とする請求項5に記載の露光システム。   6. The exposure system according to claim 5, wherein any one of a moving average model, an autoregressive model, and an autoregressive moving average model is used as the statistical model.

付記2として、データを格納するデータサーバと、前記データから最適合わせずれ値を算出する算出し、算出された前記最適合わせずれ値を、統計モデルとして自己回帰モデル及び自己回帰移動平均モデルを用いてそれぞれ計算処理し、露光処理工程における本ロットの合わせずれ補正値をそれぞれ予測し、予測した前記自己回帰モデル及び自己回帰移動平均モデルによる前記本ロットの合わせずれ補正値の中で、精度の高い前記本ロットの合わせずれ補正値を選択するシステム制御部と、選択された前記本ロットの合わせずれ補正値用いて、前記露光処理工程を実行する露光装置群と、露光された前記本ロットの合わせずれ値を計測する合わせずれ検査装置群とを有することを特徴とする露光システム。   As Supplementary Note 2, a data server for storing data, an optimal misalignment value is calculated from the data, and the calculated optimal misalignment value is calculated using an autoregressive model and an autoregressive moving average model as a statistical model. Each of the calculation processing, the misalignment correction value of the main lot in the exposure process step is predicted, and the high accuracy of the misalignment correction value of the main lot by the predicted autoregressive model and autoregressive moving average model A system control unit that selects a misalignment correction value for the main lot, an exposure apparatus group that performs the exposure process using the misalignment correction value for the selected main lot, and a misalignment of the exposed main lot. An exposure system comprising a misalignment inspection apparatus group for measuring values.

付記3として、前記計算処理において、情報量基準を最小にする次数、残渣平方和を最小にする次数、残渣の偏差を最小にする次数、又は残渣の分散を最小にする次数のいずれか一つの次数を選択することを特徴とする露光システム。   As Supplementary Note 3, in the calculation process, any one of the order that minimizes the information criterion, the order that minimizes the residual sum of squares, the order that minimizes the deviation of the residue, or the order that minimizes the dispersion of the residue An exposure system characterized by selecting an order.

本発明の第1の実施例における露光システムを示すブロック構成図。1 is a block diagram showing an exposure system in a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例における露光方法のステップを示すフローチャート。5 is a flowchart showing steps of an exposure method according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例における露光方法のステップを示すフローチャート。The flowchart which shows the step of the exposure method in 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例における露光方法のステップを示すフローチャート。10 is a flowchart showing steps of an exposure method according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施例における合わせずれ補正値の精度を向上を示すグラフ。The graph which shows the improvement of the precision of the misalignment correction value in the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例における露光方法のステップを示すフローチャート。The flowchart which shows the step of the exposure method in the 4th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 露光システム
10 システム制御部
11 演算部
12 データ受け渡し部
13 データサーバ
14 ロット検査データベース
15 ロット履歴データベース
16 ロット保管庫
17 露光装置群
18 露光装置
19 合わせずれ検査装置群
20 合わせずれ検査装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure system 10 System control part 11 Calculation part 12 Data delivery part 13 Data server 14 Lot inspection database 15 Lot history database 16 Lot storage 17 Exposure apparatus group 18 Exposure apparatus 19 Misalignment inspection apparatus group 20 Misalignment inspection apparatus

Claims (5)

既存のデータから第1の合わせずれ補正値を算出する算出手段と、
算出された前記第1の合わせずれ補正値を統計モデルによって計算処理し、露光処理工程で用いる第2の合わせずれ補正値を予測する予測手段と、
予測した前記第2の合わせずれ補正値を用いて、前記露光処理工程を実行する露光処理手段と
を有することを特徴とする露光方法。
Calculating means for calculating a first misalignment correction value from existing data;
Predicting means for calculating the calculated first misalignment correction value using a statistical model and predicting a second misalignment correction value used in the exposure processing step;
An exposure method comprising: an exposure processing unit that executes the exposure processing step using the predicted second misalignment correction value.
前記統計モデルとして、移動平均モデル、自己回帰モデル又は自己回帰移動平均モデルのいずれか一つを用いることを特徴とする請求項1に記載の露光方法。   The exposure method according to claim 1, wherein any one of a moving average model, an autoregressive model, and an autoregressive moving average model is used as the statistical model. 既存のデータから第1の合わせずれ補正値を算出する算出手段と、
算出された前記第1の合わせずれ補正値を、統計モデルとして自己回帰モデル及び自己回帰移動平均モデルを用いてそれぞれ計算処理し、露光処理工程で用いる第2の合わせずれ補正値をそれぞれ予測する予測手段と、
予測した前記自己回帰モデル及び自己回帰移動平均モデルによる前記第2の合わせずれ補正値の中で、精度の高い第2の合わせずれ補正値を選択する選択手段と、
選択された前記第2の合わせずれ補正値を用いて、前記露光処理工程を実行する露光処理手段と
を有することを特徴とする露光方法。
Calculating means for calculating a first misalignment correction value from existing data;
Prediction for calculating the first misalignment correction value calculated using the autoregressive model and the autoregressive moving average model as statistical models, respectively, and predicting the second misalignment correction value used in the exposure process. Means,
Selecting means for selecting a second misalignment correction value with high accuracy among the second misalignment correction values based on the predicted autoregressive model and autoregressive moving average model;
An exposure method comprising: an exposure processing unit that executes the exposure processing step using the selected second misalignment correction value.
前記計算処理において、情報量基準を最小にする次数、残渣平方和を最小にする次数、残渣の偏差を最小にする次数、又は残渣の分散を最小にする次数のいずれか一つの次数を選択することを特徴とする請求項3に記載の露光方法。   In the calculation process, the order that minimizes the information criterion, the order that minimizes the residual sum of squares, the order that minimizes residue deviation, or the order that minimizes residue dispersion is selected. The exposure method according to claim 3. データを格納するデータサーバと、
前記データサーバに格納されているデータから第1の合わせずれ補正値を算出し、算出された前記第1の合わせずれ補正値を統計モデルによって計算処理し、露光処理工程で用いる第2の合わせずれ補正値を予測するシステム制御部と、
前記第2の合わせずれ補正値を用いて露光処理工程を実行する露光処理装置と、
露光処理されたロットの合わせずれ値を計測する合わせずれ検査装置と
を有することを特徴とする露光システム。
A data server for storing data;
A first misalignment correction value is calculated from data stored in the data server, the calculated first misalignment correction value is calculated using a statistical model, and a second misalignment used in an exposure processing step. A system controller that predicts a correction value;
An exposure processing apparatus that executes an exposure processing step using the second misalignment correction value;
An exposure system comprising: a misalignment inspection apparatus that measures misalignment values of an exposed lot.
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