GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK
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Diese Erfindung bezieht sich auf ein Ausrichtverfahren bei
einer Superpositionsbelichtung, die bei einem
Belichtungsverfahren (ein Mix-Match-Belichtungsverfahren)
angewendet wird, bei dem Belichtungsgeräte mit
unterschiedlichen Verkleinerungsverhältnissen in Kombination
verwendet werden. Bei einem anderen Aspekt betrifft die
vorliegenden Erfindung ein Halbleiterbelichtungsverfahren unter
Verwendung eines Belichtungsgerätes der sogenannten Step-and-
Repeat-Art oder der sogenannten Step-and-Scan-Art zum Ausführen
einer Hochgenauigkeitsbelichtung bei Prozessen zur Herstellung
von Halbleitervorrichtungen. Des weiteren ist ein Retikel (ein
Halter) offenbart, das bei einem derartigen Ausrichtprozess
oder einem derartigen Halbleiterbelichtungsprozess verwendet
wird.
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In einigen Fällen eines Belichtungsprozesses bei der
Herstellung von Halbleitervorrichtungen werden ein
Belichtungsgerät der Step-and-Repeat-Art mit einem
Verkleinerungsverhältnis von 1 : 10 bis 1 : 5 (das "Stepper mit
einem höheren Verkleinerungsverhältnis" genannt wird) und ein
Belichtungsgerät der Spiegelprojektionsart oder der
Proximityart einer Einheitsvergrößerung in einer Kombination
angewendet (dies wird der sog. "Mix-Match-Prozess" genannt).
Der Grund dafür ist der folgende: ein Belichtungsgerät der
Einheitsvergrößerung schafft einen höheren Durchsatz als ein
Belichtungsgerät eines Steppers mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis. Unter Berücksichtigung dieses
Umstandes wird von Halbleiterprozessen von mehr als zehn das
Belichtungsgerät der Einheitsvergrößerung bei jenen Verfahren
angewendet, bei denen eine geringere Auflösungsgenauigkeit oder
eine geringere Ausrichtgenauigkeit erforderlich ist; wohingegen
der Stepper mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis bei
jenen Verfahren angewendet wird, bei denen eine höhere
Auflösung oder Genauigkeit erforderlich ist. Eine derartige
Mix-Match-Prozedur ist beim Verringern der
Halbleiterherstellkosten wirkungsvoll.
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Es wurde unlängst als ein Belichtungsgerät ein Stepper (ein
sogenannter Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis) mit einem Verkleinerungsverhältnis
von 1 : 2 bis 1 : 4 und einer Übertragungsbildgröße, die zweimal
größer (in Bezug auf die Fläche viermal größer) als ein Stepper
mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis ist, vorgeschlagen.
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Nachstehend ist ein Belichtungsprozess unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen erläutert, bei dem ein Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis und ein Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis in Kombination angewendet werden.
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Fig. 19 zeigt, wie eine globale Ausrichtmessung (eine
Ausrichtmessung auf der Grundlage einiger weniger ausgewählter
Probenpunkte an einem Wafer) bei einem Stepper mit einem
niedrigeren Verkleinerungsverhältnis bei dem sog. Mix-Match-
Verfahren ausgeführt wird. In diesem Fall sind, wie dies aus
Fig. 19 hervorgeht, jene Zonen an einem Wafer 110, die vier
Aufnahmen 430 entsprechen, die durch einen Stepper mit einem
höheren Verkleinerungsverhältnis belichtet werden, durch einen
Stepper mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis als eine
Aufnahme 420 zu belichten. In Fig. 20 ist ein Auszugsabschnitt
von Fig. 19 gezeigt, der einer durch den Stepper mit einem
niedrigeren Verkleinerungsverhältnis zu belichtenden Aufnahme
420 entspricht. Mit den Bezugszeichen 440X und 440Y ist eine X-
Richtungsmessausrichtmarkierung bzw. eine Y-
Richtungsmessausrichtmarkierung bezeichnet, die während einer
Aufnahme (Belichtung) durch den Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis ausgebildet worden sind.
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Bei einem Fall eines globalen Ausrichtprozesses, bei dem acht
Umfangsaufnahmen von Fig. 19 zu messen sind, werden die
Positionen der zu messenden Ausrichtmarkierungen in Bezug auf
die Mitte der durch den Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis zu belichtenden Aufnahme befestigt,
wie dies durch die Kreise 460 mit der gestrichelten Linie (die
bei der X-Richtungsmessung zu verwendenden Markierungen) und
durch die Kreise 470 mit durchgehender Linie (die bei der Y-
Richtungsmessung zu verwendenden Markierungen) abgebildet ist.
Dies kann ein Erfassen einer Markierung oder von Markierungen
erforderlich machen, die sich außerhalb eines gedachten Kreises
450 (der den gleichen Mittelpunkt wie der Wafer hat) befinden,
der einen Bereich abbildet, in dem der Effekt eines Verziehens
des Wafers oder einer Ungleichförmigkeit der
Widerstandsbeschichtung des Wafers gering ist, oder dies kann
zu einem unerwünschten Ergebnis einer verringerten Anzahl an
Messungen führen, wenn derartige Außenmarkierungen nicht
gemessen werden.
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Andererseits hat im Allgemeinen ein Retikel oder Halter R, der
bei einem Stepper zu verwenden ist, eine Vielzahl an
Schaltungsmustern 5A bis 5D (siehe Fig. 21), die vielen Chips
entsprechen, die durch eine Aufnahme zu belichten sind.
Außerdem sind Ausrichtmarkierungen as und bs für die
Positionserfassung in Bezug auf die Richtungen X und Y
vorhanden, die an Umfangsabschnitten (Umrissabschnitten) um die
Belichtungszone einer Aufnahme herum angeordnet sind. Was das
Waferausrichtverfahren betrifft, so kann vom Gesichtspunkt des
Gleichgewichtes in Bezug auf die Produktivität und die
Ausrichtgenauigkeit ein globales Ausrichtverfahren angewendet
werden, bei dem die Positionen sämtlicher Aufnahmen des Wafers
auf der Grundlage von Messungen oder Ausrichtmarkierungen as
und bs von wenigen Aufnahmen (Probenaufnahmen) des Wafers
bestimmt werden und wobei in Übereinstimmung mit den somit
bestimmten Positionen die Position von jeder Aufnahme des
Wafers eingestellt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei einem derartigen vorstehend beschriebenen Mix-Match-
Verfahren, bei dem ein Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis und ein Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis in Kombination verwendet werden, ist
die Anzahl an Belichtungen (Belichtungsvorgängen) pro Wafer
geringer als bei dem Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis, da der Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis eine größere Bildfeldgröße pro
Aufnahme hat.
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Daraus ergibt sich ein Problem dahingehend, dass, wenn eine
Ausrichtmessung ausgeführt wird, indem einige Probenpunkte auf
einem Wafer ausgewählt werden, die Anzahl an Probenpunkten
kleiner wird, was zu einer verringerten Ausrichtgenauigkeit
führen kann. Außerdem kann eine große Spanne nicht zwischen den
Ausrichtmarkierungen definiert werden und die
Ausrichtgenauigkeit kann sich verschlechtern.
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Da darüber hinaus die Positionen der zu messenden
Ausrichtmarkierungen in Bezug auf die Mitte der durch den
Stepper mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis zu
belichtenden Aufnahme feststehend sind, ergibt sich eine
Möglichkeit, dass einige Ausrichtmarkierungen sich an einem
Umfangsabschnitt des Wafers befinden, was in der Hinsicht einer
höheren Empfindlichkeit gegenüber einem Verziehen des Wafers
oder einer Änderung der Filmdicke eines Widerstands unerwünscht
ist. Somit kann die Ausrichtgenauigkeit sich Verschlechtern.
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In diesem Hinblick ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Ausrichtverfahren zu schaffen, durch das ein
genaues Ausrichten ohne Verschlechterung der
Ausrichtgenauigkeit sichergestellt ist, selbst wenn es nicht
viele Probenpunkte gibt oder wenn die Spanne an
Ausrichtmarkierungen nicht groß ist.
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Außerdem ist die Belichtungsfeldgröße von jeder Aufnahme der
Stepper größer geworden. Als ein Ergebnis davon ist die Anzahl
an Step-And-Repeat-Bewegungen eines Wafers (die im Allgemeinen
der Anzahl an Aufnahmen entspricht) sehr gering geworden. Dies
ist ein Faktor zur Einschränkung der Wahl von Probenaufnahmen
und dahingehend, dass eine Verschlechterung der
Ausrichtgenauigkeit bewirkt wird.
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In Fig. 22 ist ein Belichtungsumriss in einem derartigen Fall
gezeigt. In dem dargestellten Beispiel wird ein in Fig. 21
gezeigter Retikel R in Kombination mit einem Wafer 41 mit einem
Durchmesser von 8 Zoll (203,2 mm) und mit einer
Belichtungsgröße von 55 mm² verwendet und der Umriss und die
Positionen der Ausrichtmarkierungen as und bs von jeder
Aufnahme sind abgebildet. Bei diesem Beispiel sind nur 16
Aufnahmen an dem Wafer 41 definiert, wie dies dargestellt ist.
Des weiteren ist in Bezug auf diese Aufnahmen, die sich an
einem Außenumfangsabschnitt des Wafers befinden, eine
Ungleichförmigkeit der Filmdicke eines Widerstandes oder ein
Verzug des Wafers sehr wahrscheinlich. Mit Rücksicht darauf
können für die Probenaufnahmen für die Globalausrichtung
lediglich vier Aufnahmen 1s bis 4s um den Mittelpunkt herum
ausgewählt werden. Die Spanne zwischen den Ausrichtmarkierungen
ist sehr kurz und beträgt ungefähr 50 mm und die Anzahl der
Probenaufnahmen beträgt lediglich vier. Als ein Ergebnis würde
sich die Genauigkeit der Messwerte in Bezug auf die Drehung
oder Vergrößerung des Aufnahmeumrisses des Wafers
verschlechtern.
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Die Aufnahmen 2s, 3s, 5s und 6s können als Probenaufnahmen bei
einem Versuch zum Erzielen einer langen Spanne an
Ausrichtmarkierungen gewählt werden. In diesem Fall sind jedoch
die Markierungspositionen nicht in Bezug auf die Wafermitte
symmetrisch und dadurch wird unerwünschterweise ein
Fehlerfaktor erzeugt. Des weiteren können bei unterschiedlichen
Aufnahmen die Markierungspositionen unterschiedlich gestaltet
sein. In diesem Fall kann jedoch ein Messfehler aufgrund
beispielsweise eines Verzugs eines optischen Belichtungssystems
auftreten. Ein derartiger Fehler führt direkt zu einem
Verschlechterungsfaktor der Messgenauigkeit und ist daher auch
nicht erwünscht.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Halbleiterbelichtungsverfahren und/oder einen Halter (Retikel)
zu schaffen, durch das/den eine genaue Ausrichtung
sichergestellt ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein
Ausrichtverfahren zur Anwendung bei einem Belichtungsprozess
geschaffen, bei dem ein Substrat durch einen ersten Stepper mit
einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis und einem zweiten
Stepper mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis belichtet
wird, und wobei die Aufnahmefläche des ersten Steppers zwei
oder mehrfach größer als die Aufnahmefläche des zweiten
Steppers ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritten
aufweist:
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Belichten des Substrates unter Verwendung von entweder dem
ersten oder dem zweiten Stepper bei einem ersten
Belichtungsschritt; und
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Ausführen einer Globalausrichtung des anderen Steppers
relativ zu dem Substrat auf der Basis von Ausrichtmarkierungen,
die an jeweiligen Abtastbereichen vorgesehen sind, die an dem
Substrat definiert sind, wobei die Relativposition einer ersten
Ausrichtmarkierung innerhalb eines ersten Abtastbereiches sich
von der Relativposition einer zweiten Ausrichtmarkierung
innerhalb eines zweiten Abtastbereiches unterscheidet.
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Bei einer bevorzugten Form von diesem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird bei der Globalausrichtung durch den ersten
Stepper die gleiche bei der Globalausrichtung zu verwendende
Ausrichtmarkierung durch den zweiten Stepper gemessen.
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Genauer gesagt kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein erster
Stepper mit einer ersten Verkleinerung und ein zweiter Stepper
mit einer zweiten Verkleinerung, die größer als die erste
Verkleinerung ist, in Kombination angewendet werden und für
eine Globalausrichtung durch den ersten Stepper auf der
Grundlage der Ausrichtmarkierungen, die durch den zweiten
Stepper in Bezug auf seine Aufnahmen definiert worden sind,
kann bei jeder Aufnahme des ersten Steppers die Position einer
derartigen zu messenden Ausrichtmarkierung oder von derartigen
zu messenden Ausrichtmarkierungen in Bezug auf die
Aufnahmemitte variabel gestaltet werden. Dadurch ist es
möglich, dass eine zu messende Ausrichtmarkierung oder zu
messende Ausrichtmarkierungen sich an der Position befinden, an
der die Wirkung eines Waferverziehens oder einer Änderung der
Widerstandsfilmdicke gering ist.
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Bei der Globalausrichtung durch den ersten Stepper kann die
gleiche bei der Globalausrichtung durch den zweiten Stepper
anzuwendende Ausrichtmarkierung gemessen werden. Dadurch wird
eine höhere Größe zum Einstellen der
Ausrichtmarkierungsposition vorgesehen und die
Ausrichtmarkierungsspanne kann größer gestaltet werden. Somit
wird eine Verschlechterung der Ausrichtgenauigkeit wirkungsvoll
verhindert. Außerdem kann die Anzahl an bei der
Globalausrichtung zu messenden Aufnahmen größer als die Anzahl
an durch den ersten Stepper mit der niedrigeren Verkleinerung
zu belichtenden Aufnahmen gestaltet werden, und somit kann eine
Verringerung der Anzahl an Probenaufnahmen verhindert werden.
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Die durch den ersten Stepper definierten Ausrichtmarkierungen
können in Bezug auf die Aufnahmemitte des ersten Steppers
symmetrisch angeordnet werden oder sie können in Bezug auf die
Aufnahmemitte lediglich in Bezug auf die Messrichtung
symmetrisch gestaltet werden. Außerdem kann die
Globalausrichtung durch den zweiten Stepper die somit
symmetrisch angeordneten Ausrichtmarkierungen verwenden, deren
Anzahl für unterschiedliche Aufnahmen gleich sein kann. Dadurch
wird wirkungsvoll der Effekt der Aberration durch das Verziehen
vermieden.
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Ein Versatz kann auf der Grundlage der Bildhöhen von
Ausrichtmarkierungen einer Aufnahme eingestellt werden und der
eingestellte Versatz kann in Übereinstimmung mit der Anzahl an
Ausrichtmarkierungen bei jeder gemessenen Bildhöhe
wiedergegeben werden. In diesem Fall kann eine Abweichung von
jeder Ausrichtmarkierung von der Bildhöhe berechnet werden und
das Ergebnis kann als ein Versatz verwendet werden. Dadurch
wird der Effekt der Aberration des Verzugs wirkungsvoll
verringert.
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Es ist ein Retikel oder Halter offenbart, der bei einem
Halbleiterbelichtungsgerät zu verwenden ist und ein Muster
einer Vielzahl an in Bezug auf eine einzelne Aufnahme zu
belichtenden Chips hat und dadurch gekennzeichnet ist, dass der
Retikel mit einer Ausrichtmarkierung in Bezug auf jeden Chip
versehen ist.
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Es ist ein Belichtungsverfahren zum aufeinanderfolgenden
Ausführen einer Belichtung von unterschiedlichen
Aufnahmebereichen eines Substrates offenbart, das die folgenden
Schritte aufweist: Ausführen eines Belichtungsprozesses bei dem
Substrat unter Verwendung eines Retikels mit einer Vielzahl an
Chipmustern, die bei einer einzelnen Aufnahme zu belichten
sind, und Ausrichtmarkierungen, die in Bezug auf die Chipmuster
jeweils vorgesehen sind; und Ausführen eines Ausrichtprozesses
bei dem Substrat unter Verwendung einer Ausrichtmarkierung bei
jedem Chip beim Übertragen zu dem Substrat durch den
Belichtungsprozess.
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Bei einer bevorzugten Form wird bei jeder Aufnahme an dem
Substrat ein Positionsmessfehler, der in Abhängigkeit von der
Position der Ausrichtmarkierung in Bezug auf die Aufnahmemitte
erzeugt wird, gemessen und ein Messwert der
Ausrichtmarkierungsposition in Bezug auf die Aufnahmemitte wird
auf der Grundlage der Fehlermessung korrigiert.
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Es ist ein Belichtungsverfahren zum aufeinanderfolgenden
Ausführen einer Belichtung von unterschiedlichen
Aufnahmebereichen eines Substrates offenbart, das die folgenden
Schritte aufweist: Ausführen eines Belichtungsprozesses bei dem
Substrat unter Verwendung eines Halters oder Retikels mit einer
Vielzahl an bei einer einzelnen Aufnahme zu belichtenden
Chipmustern und Ausrichtmarkierungen, die in Bezug auf die
Chipmuster jeweils vorgesehen sind; und Messen von zumindest
entweder einem Chipvergrößerungsfehler oder einer Chipdrehung
unter Verwendung einer Ausrichtmarkierung bei jedem Chip beim
Übertragen zu dem Substrat durch den Belichtungsprozess.
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Bei einer bevorzugten Form ist jeder Chip des Retikels mit zwei
entgegengesetzten Ausrichtmarkierungen für die Erfassung in X-
Richtung und zwei entgegengesetzten Ausrichtmarkierungen für
die Erfassung in Y-Richtung versehen, die um diesen Chip herum
angeordnet sind.
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Genauer gesagt ist selbst in dem Fall einer großen
Feldgrößenbelichtung, bei der eine Aufnahmezone groß ist, da
jeder Chip ein Ausrichtmarkierungsmuster oder mehrere
Ausrichtmarkierungsmuster hat, ein großer Spielraum an einer
Ausrichtmarkierungswahl vorhanden. Daher ist es im Vergleich zu
herkömmlichen Prozessen, bei denen eine Ausrichtmarkierung oder
mehrere Ausrichtmarkierungen lediglich in Bezug auf die
Aufnahme vorgesehen sind, möglich, einen größeren Abstand
zwischen für die Globalausrichtung zu messenden
Ausrichtmarkierungen vorzusehen. Außerdem ist die Wahl von
derartigen Ausrichtmarkierungen mit einer höheren Symmetrie in
Bezug auf die Wafermitte sichergestellt. Somit ist eine
verbesserte Ausrichtgenauigkeit geschaffen. In diesem Fall kann
ein Positionsmessfehler in Abhängigkeit von der Position der
Ausrichtmarkierung in der Aufnahmezone in Bezug auf die
Aufnahmemitte auftreten. Somit kann ein derartiger Fehler
vorzugsweise zuvor gespeichert werden und auf der Grundlage
davon kann der Messwert der Ausrichtmarkierungsposition in
Bezug auf die Aufnahmemitte korrigiert werden. Dies stellt eine
weitere Verbesserung der Ausrichtgenauigkeit sicher.
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Ein Vergrößerungsfehler einer Aufnahme oder eine Chipdrehung
bei dieser Aufnahme kann unter Verwendung der Position der
Ausrichtmarkierungen bei einer Vielzahl an Chips von jener
Aufnahme gemessen werden. Durch eine Korrektur von einem
derartigen Fehler oder einer derartigen Drehung ist eine noch
genauere Belichtung sichergestellt.
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Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind
nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer
Globalausrichtmessung bei einem Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis bei einem Ausrichtverfahren gemäß
einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 1, der einer einzelnen
Aufnahme des Steppers mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis entspricht.
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Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer
Globalausrichtmessung bei einem Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis bei einem Ausrichtverfahren gemäß
einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 3, der einer einzelnen
Aufnahme eines Steppers mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis entspricht.
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Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung der
Anzahl an Messungen (Messhäufigkeiten) bei jeder Messposition
von Fig. 4.
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Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung von
einem Beispiel, das sich auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 3
bezieht, bei dem eine Aberration des Verzugs nicht
berücksichtigt ist.
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Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 6, der einer einzelnen
Aufnahme eines Steppers mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis entspricht.
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Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung der
Anzahl an Messungen (Messhäufigkeiten) bei jeder Messposition
von Fig. 7.
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Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer
Globalausrichtmessung durch einen Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis bei einem Ausrichtverfahren gemäß
einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
insbesondere bei einem Fall, bei dem die Größe von einer
Aufnahme eines Steppers mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis nicht n-Mal größer (n ist eine ganze
Zahl) als jene des Steppers mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis ist.
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Fig. 10 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 9, der einer einzelnen
Aufnahme des Steppers mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis entspricht.
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Fig. 11 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 9, der einer einzelnen
Aufnahme des Steppers mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis entspricht.
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Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf einen Retikel oder Halter
gemäße einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 13 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines
Umrisses bei einem Fall, bei dem der Retikel oder Halter von
Fig. 12 mit einem Stepper zur Belichtung eines Wafers verwendet
wird.
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Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf einen Halter oder Retikel
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
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Fig. 15 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines
Umrisses bei einem Fall, bei dem der Retikel von Fig. 14 bei
einem Stepper für eine Belichtung eines Wafers angeordnet wird.
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Fig. 16 zeigt eine Draufsicht auf einen Retikel gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 17 zeigt eine schematische Ansicht der Erläuterung eines
Umrisses bei einem Fall, bei dem der Retikel von Fig. 14 bei
einem Stepper für eine Belichtung des Wafers angewendet wird.
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Fig. 18 zeigt eine schematische Ansicht von einem
Projektionsbelichtungsgerät zur Herstellung einer
Halbleitervorrichtung, bei dem die vorliegende Erfindung
angewendet werden kann.
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Fig. 19 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung einer
Globalausrichtmessung durch einen Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis bei einem herkömmlichen Mix-
Matschprozess.
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Fig. 20 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 19, der einer
einzelnen Aufnahme des Steppers mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis entspricht.
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Fig. 21 zeigt eine Draufsicht auf einen Retikel einer bekannten
Art.
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Fig. 22 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines
Umrisses bei einem Fall, bei dem der Retikel von Fig. 21 bei
einem Stepper zur Belichtung eines Wafers angewendet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Zunächst ist der Aufbau eines Projektionsbelichtungsgerätes der
Step-und-Repeat-Art (oder Step-und-Scan-Art), das Stepper
genannt wird und bei dem die vorliegende Erfindung angewendet
werden kann, unter Bezugnahme auf Fig. 18 erläutert. In dieser
Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 100 ein optisches
Beleuchtungssystem bezeichnet, das Belichtungslicht erzeugt,
mit dem ein an einem Retikel oder Halter 101 ausgebildetes
Muster (das eine Vielzahl an Chipmustern enthält) zu
projizieren und lithographisch zu einer fotosensitiven
Widerstandslage zu übertragen ist, an einem Wafer 1 angewendet
wird. Mit dem Bezugszeichen 102 ist ein Retikeltisch oder
Haltertisch zum Halten des Retikels 101 bezeichnet. Im
Ansprechen auf eine Projektion von Belichtungslicht von dem
optischen Beleuchtungssystem 100 zu dem Retikel 101, das durch
den Retikeltisch 102 gehalten wird, wird das Muster des Retikel
101 über eine Verkleinerungsprojektionslinse 103 und in einem
verkleinerten Maßstab auf einen Wafer 101 projiziert, der durch
eine Wafereinspanneinrichtung 106 gehalten wird. In dieser
Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "Stepper mit einem
höheren Verkleinerungsverhältnis" auf einen Stepper mit einer
Projektionslinse 103 mit einer Projektionsvergrößerung von
ungefähr 1 : 9 bis 1 : 10, während sich der Ausdruck "Stepper mit
einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis" auf einen Stepper
mit einer Projektionslinse 103 mit einer
Einheitsprojektionsvergrößerung 1 : 1 oder einer
Projektionsvergrößerung von ungefähr 1 : 2 bis 1 : 4 bezieht.
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Mit dem Bezugszeichen 104 ist ein Autofokussystem mit einem
bekannten Aufbau bezeichnet. Dieses dient dem Projizieren eines
Lichtstrahles auf die Oberfläche des Wafers 1 und dem Erfassen
der Position der Waferoberfläche in der Richtung der optischen
Achse (Achse Z) und in Bezug auf die Fokussierebene der
Projektionslinse 103 durch ein photoelektrisches Erfassen von
reflektiertem Licht von der Waferoberfläche. Auf der Grundlage
der Erfassung durch das Autofokussystem wird die
Waferspanneinrichtung 106 durch einen (nicht gezeigten)
Antriebsmechanismus in der Richtung der optischen Achse der
Projektionslinse 103 derart bewegt, dass die Oberfläche des
Wafers 101 an der Fokussierebene der Projektionslinse 103
angeordnet ist. Mit dem Bezugszeichen 107 ist ein Wafertisch
für eine Bewegung des durch die Waferspanneinrichtung 101
gehaltenen Wafers 1 entlang einer senkrecht zu der Richtung der
optischen Achse der Projektionslinse 103 stehenden Ebene (Ebene
X-Y) bezeichnet. Insbesondere dient dieser dafür, dass eine
Step-und-Repeat-Bewegung des Wafers 1 bei dem Prozess des
aufeinanderfolgenden Belichtens von Zonen des Wafers 1 bewirkt
wird.
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Mit dem Bezugszeichen 108 ist ein Spiegel bezeichnet, der
zusammen mit dem Wafertisch 107 entlang der Ebene X-Y bewegbar
ist, und mit dem Bezugszeichen 109 ist ein
Entfernungsmesssystem der Laserinterferometerart mit einem
bekannten Aufbau bezeichnet, das dem Messen der Position des
Wafertisches 107 an der Ebene X-Y in Kombination mit dem
Spiegel 108 dient. Mit dem Bezugszeichen 110 ist eine
Konsoleneinheit bezeichnet, die dem Steuern des
Projektionsbelichtungsgerätes als Ganzes dient. Mit dem
Bezugszeichen 111 ist ein Ausrichterfassungssystem mit einem
bekannten Aufbau bezeichnet, das eine Ausrichtmarkierung oder
Ausrichtmarkierungen, die an dem Wafer 1 ausgebildet sind, über
die Projektionslinse 103 erfasst und die Position des Wafers 1
in Bezug auf die Ebene X-Y misst. Die Konsoleneinheit 110
bewirkt einerseits ein Steuern des
Projektionsbelichtungsgerätes als Ganzes und andererseits dient
sie dem Bestimmen und Auswählen von Probenaufnahmen (zu
messenden Ausrichtmarkierungen), wie dies anschließend
beschrieben ist. In der nachstehend dargelegten Beschreibung
wird, sofern dies nicht anderweitig speziell erwähnt wird, die
Bestimmung durch die Steuerung durch eine Zentralrecheneinheit
(CPU) der Konsoleneinheit 1 ausgeführt.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines
Globalausrichtmessprozesses mit einem Stepper mit einem
niedrigeren Verkleinerungsverhältnis bei einem
Ausführungsbeispiel des Ausrichtverfahrens der vorliegenden
Erfindung. Wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, werden jene
Zonen, die vier Aufnahmen 30 entsprechen, die durch einen
Stepper mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis mit einer
Verkleinerungsverhältnis von ungefähr 1 : 4 bis 1 : 10 belichtet
werden, durch eine einzelne Aufnahme 20 eines Steppers mit
einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis mit einer
Verkleinerungsverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 4 belichtet. Fig. 2
entspricht einem Ausschnitt von Fig. 1, der einer Aufnahme 20
des Steppers mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis
entspricht.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird für das
Globalausrichtverfahren durch den Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis von den Ausrichtmarkierungen 40X&sub1; bis
40X&sub4; und 40Y&sub1; bis 40Y&sub4;, die bei den Belichtungsprozessen durch
den Stepper mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis in Bezug
auf die Aufnahmen 30 an dem Wafer 10 ausgebildet worden sind,
eine Ausrichtmarkierung in Bezug auf die Richtung X ausgewählt
und eine Ausrichtmarkierung in Bezug auf die Richtung Y
ausgewählt, wobei die Wahl in Bezug auf jede durch den Stepper
mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis zu belichtende
Aufnahme 20 derart vonstatten geht, dass die Positionen der als
Messgegenstand zu verwendenden Markierungen variabel in Bezug
auf die Mitte der Aufnahme 20 eingestellt werden können.
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Genauer gesagt werden die Positionen der als Messgegenstand zu
verwendenden Markierungen in Fig. 1 durch Kreise 60 mit
gestrichelten Linien (bei der Messung in Richtung Y zu
verwendende Markierungen) und Kreise 70 mit durchgehenden
Linien (bei der Messung in der Richtung Y zu verwendende
Markierungen) in Fig. 1 angezeigt. Wie dies aus der Zeichnung
ersichtlich ist, werden jene Markierungen gewählt, die sich
innerhalb eines gedachten Kreises 50 befinden, der einen
Bereich abbildet, in dem eine geringfügige Verziehwirkung des
Wafers 15 oder Ungleichförmigkeit bei der
Widerstandsbeschichtung auftritt, und die sich an einem
Außenabschnitt innerhalb jenen Bereiches befinden. Nach der
Wahl wird der Wafertisch 107 entlang der Ebene X-Y in
Übereinstimmung mit Signalen von der Konsoleneinheit 110 so
bewegt, dass die gewählten Ausrichtmarkierungen nacheinander an
der Position angeordnet werden, an der die Markierung durch das
Ausrichterfassungssystem 111 erfasst wird. Somit starten die
Messungen des Globalausrichtverfahrens.
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Dadurch wird eine minimale Gestaltung der Wirkung der
Ungleichmäßigkeit bei der Widerstandsbeschichtung oder des
Waferverziehens insbesondere an dem Umfangsabschnitt des Wafers
sichergestellt. Außerdem ist es möglich, eine maximale Spanne
von jenen Ausrichtmarkierungen zu definieren, die als
Messgegenstand gewählt sind. Als ein Ergebnis kann eine gute
Ausrichtgenauigkeit erzielt werden.
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Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines
Globalausrichtmessverfahrens mit einem Stepper mit einem
höheren Verkleinerungsverhältnis bei einem Ausführungsbeispiel
eines Ausrichtverfahrens der vorliegenden Erfindung. Fig. 4
entspricht einem Ausschnitt von Fig. 3, der einer Aufnahme 20
eines Steppers mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis
entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Vergleich zu
dem vorherigen Ausführungsbeispiel der Aufnahmeumriss für den
Stepper mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis derart,
dass Seitenreihen eine Verschiebung zueinander um eine halbe
Teilung haben. Bei diesem Beispiel ist das
Globalausrichtverfahren durch den Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis unter Verwendung von
Ausrichtmarkierungen auszuführen, die durch den Stepper mit
einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis in Bezug auf ihre
Aufnahmen belichtet worden sind.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel werden durch den Stepper mit
einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis zu belichtende
Ausrichtmarkierungen symmetrisch in Bezug auf die Mitte 180 der
optischen Achse (Aufnahmemitte) der Reduktionsprojektionslinse
103 (siehe Fig. 18) so angeordnet, dass eine Aufnahme, bei der
jene Ausrichtmarkierungen zu belichten sind, sich an der
Belichtungsposition befindet. Außerdem ist in Bezug auf die bei
dem Globalausrichtverfahren durch den Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis zu verwendenden Ausrichtmarkierungen
die gleiche Anzahl an Messungen bei diesen Markierungen in
Bezug auf die Mitte 180 der optischen Achse der
Reduktionsprojektionslinse 103 eingestellt. In Fig. 3 ist mit
dem Bezugszeichen 110 ein Wafer bezeichnet und mit dem
Bezugszeichen 120 ist eine Zone bezeichnet, die einer einzelnen
Aufnahme durch den Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis entspricht. Mit dem Bezugszeichen 130
ist eine Zone bezeichnet, die einer einzelnen Aufnahme des
Steppers mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis entspricht.
Die Positionen der bei dem Globalausrichtverfahren durch den
Stepper mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis zu
verwendenden Ausrichtmarkierungen sind durch Kreise 160 mit
gestrichelten Linien (Messung X) und Kreise mit durchgehenden
Linien (Messung Y) abgebildet.
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Gemäß dem "Linsengestaltungsverfahren" von Yoshiya Matsui, das
in Japan 1972 durch Kyoritsu Shuppan veröffentlicht worden ist,
ist die Aberration der Abweichung proportional der dritten
Potenz des Feldwinkels (bei einer Aberrationsexplosion in die
dritte Potenz). Das heißt, wenn die Markierungen 140X&sub1;, 140X&sub2;,
140Y&sub1; und 140Y&sub2;, die in Fig. 4 gezeigt sind, symmetrisch in
Bezug auf die Mitte 180 der optischen Achse der Reduktionslinse
103 angeordnet sind und wenn die eingestellte Anzahl an
Messungen (Messhäufigkeit T) an jede
Ausrichtmarkierungsposition innerhalb jeder Probenaufnahme 120
gleich ist, wird die Wirkung der Aberration des Verzugs
aufgehoben. Bei diesem Beispiel beträgt die Anzahl T an
Messungen bei jeder Ausrichtmarkierungsposition innerhalb von
jeder Probenaufnahme 120 "vier".
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Fig. 6 entspricht einem Fall, bei dem die Aberration des
Verzugs nicht berücksichtigt ist. Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt
von Fig. 6, der einer einzelnen Aufnahme durch den Stepper mit
einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis entspricht. Fig. 8
zeigt die Anzahl an Messungen bei jeweiligen Messpositionen in
Fig. 7.
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Wenn die Aberration des Verzugs nicht berücksichtigt wird, ist
die Anzahl an Messungen nicht gerade, so dass, wie dies in Fig.
8 gezeigt ist, für eine Markierung 240X&sub1; und 240X&sub2; der
Messvorgang jeweils dreimal (T = T&sub3;) bzw. einmal (T = T&sub1;)
ausgeführt wird. Somit kann aufgrund der Wirkung der Aberration
des Verzugs die Ausrichtgenauigkeit abnehmen. Für die
Markierungen 240Y&sub2; und 240Y&sub3; wird der Messvorgang viermal
ausgeführt (T = T&sub4;). Für die Markierungen 240X&sub3; und 240X&sub4; wird
der Messvorgang zweimal ausgeführt (T = T2).
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Bei dem Beispiel von Fig. 5 werden die Messung in der Richtung
X und die Messung in der Richtung Y unter Verwendung von
separaten Markierungen ausgeführt (was auch "X-Y-
Aufteilungsmarkierung" genannt wird). Jedoch kann eine
derartige Markierung angewendet werden, durch die sowohl die
Messung in der Richtung X als auch die Messung in der Richtung
Y erzielt werden kann. Wenn eine X-Y-Aufteilungsmarkierung
verwendet wird und wenn die Anzahl an bei der Markierung
eingestellten Messungen gerade ist, ist es nicht erforderlich,
dass die Aufteilungsmarkierung exakt symmetrisch in Bezug auf
die Mitte 180 (siehe Fig. 4) der Reduktionsprojektionslinse 103
angeordnet ist. Eine ungefähr erzielte Symmetrie kann
ausreichend sein.
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Als ein Paar an Markierungen 140X&sub3; und 140X&sub4;, die
beispielsweise in Fig. 4 gezeigt sind, können beispielweise
jene Markierungen, die von der Achse versetzt sind, unter der
Voraussetzung angewendet werden, dass sie symmetrisch in Bezug
auf die Richtung angeordnet sind, in Bezug auf die die Messung
ausgeführt wird. Außerdem kann die Aberration des Verzugs der
Reduktionsprojektionslinse zuvor gemessen werden und die
Ausrichtmarkierungen können an jenen Positionen vorgesehen
sein, an denen die Aberration des Verzugs aufgehoben sein kann.
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In einem derartigen Fall, bei dem die Positionen der
Ausrichtmarkierungen an einem Wafer aufgrund der Aberration des
Verzugs der Reduktionsprojektionslinse abweichen, kann der
Abweichbetrag von jeder Ausrichtmarkierung von der Bildhöhe,
bei der die Markierung sein sollte, so gemessen werden, dass
eine Versatzinformation in Bezug auf diese Ausrichtmarkierungen
vorbereitet wird. Eine derartige Versatzinformation kann auf
der Grundlage der Messung der Aberration des Verzugs der
Reduktionsprojektionslinse bestimmt werden. Alternativ kann ein
Referenzwafer angewendet werden: das heißt ein
Globalausrichtverfahren kann beispielsweise bei einer
Kombination von Ausrichtmarkierungen 40Xi und 40Yj (i = j, i =
1-4) ausgeführt werden, wobei in Bezug auf jedes i oder j ein
Ausrichtversatz erfasst werden kann. Der Ausrichtversatz kann
ein Versatz sein, der die Häufigkeit der Verwendung der
Markierung wiedergibt. Was die Anwendung der Bildhöhe auf der
Grundlage des vorstehend beschriebenen Ausrichtversatzes
betrifft, so kann dies nicht nur bei einem Fall angewendet
werden, bei dem ein Globalausrichtverfahren durch einen Stepper
mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis unter Verwendung von
Ausrichtmarkierungen ausgeführt wird, die durch einen Stepper
mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis belichtet
werden, sondern auch in einem Fall, bei dem ein
Globalausrichtverfahren durch einen Stepper mit einem
niedrigeren Verkleinerungsverhältnis unter Verwendung von
Ausrichtmarkierungen ausgeführt wird, die durch einen Stepper
mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis belichtet werden.
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Außerdem kann dies in einem Fall angewendet werden, bei dem,
während die Ausrichtmarkierungen bei unterschiedlichen
Bildhöhen angeordnet sind und durch einen Stepper mit einem
niedrigeren Verkleinerungsverhältnis belichtet werden, das
Globalausrichtverfahren durch den Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis unter Verwendung von
Ausrichtmarkierungen bei unterschiedlichen Bildhöhen ausgeführt
wird.
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Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Mix-
Match-Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, bei dem eine Globalausrichtmessung
durch einen Stepper mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis
in einem Fall auszuführen ist, bei dem die Größe einer
einzelnen Aufnahme eines Steppers mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis nicht n-fach (n ist eine ganze Zahl)
größer als jene des Steppers mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis ist. Fig. 10 zeigt einen Ausschnitt
von Fig. 9, der einer einzelnen Aufnahme des Steppers mit einem
höheren Verkleinerungsverhältnis entspricht. Fig. 11 zeigt
einen Ausschnitt von Fig. 9, der einer einzelnen Aufnahme des
Steppers mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis
entspricht.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird, wie dies in Fig. 9 gezeigt
ist, eine Substratlage unter Verwendung des Steppers mit einem
höheren Verkleinerungsverhältnis ausgebildet und dann wird der
Ausrichtvorgang durch den Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis bewirkt. Bei dem in Fig. 10 gezeigten
Stepper mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis gibt es eine
Vielzahl an Chips pro Aufnahme (sechs Chips bei dem Beispiel
von Fig. 10) und in Bezug auf jede Messung in der Richtung X
und jede Messung in der Richtung Y gibt es eine
Ausrichtmarkierung 340X&sub1; bzw. 340Y&sub1;. Jedes Kreuz bezeichnet die
Mitte der Aufnahme des Steppers mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis. In einem in Fig. 9 gezeigten Fall,
bei dem die Größe von einer Aufnahme des Steppers mit einem
niedrigeren Verkleinerungsverhältnis nicht n-fach größer (n ist
eine ganze Zahl) als jene des Steppers mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis ist, ist der Umriss für den
Belichtungsprozess durch den Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis derart, wie dies in Fig. 9 gezeigt
ist, wobei jede Aufnahme teilweise mit einigen Aufnahmen des
Steppers mit einem höheren Verkleinerungsverhältnis überdeckt
ist. Bei dem zuvor auszuführenden Globalausrichtverfahren
werden die Ausrichtmarkierungen in Bezug auf den Aufnahmeumriss
gewählt, der durch den Stepper mit einem höheren
Verkleinerungsverhältnis bestimmt ist. Beispielsweise bei durch
doppelte Kreise bezeichneten Ausrichtmarkierungen von jenen
Aufnahmen kann eine ausreichend breite
Ausrichtmarkierungsspanne definiert werden und außerdem ist die
Anzahl an Markierungen nicht unzureichend. Was das Einstellen
der Ausrichtmarkierung bei diesem Ausführungsbeispiel betrifft,
so ist das Einstellen nicht auf das in Fig. 9 gezeigte
Einstellen beschränkt. Es ist lediglich erforderlich, dass
zumindest eine Markierung in Bezug auf eine Aufnahme des
Steppers mit einem niedrigeren Verkleinerungsverhältnis
eingestellt wird.
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Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf einen Retikel oder Halter
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, der
bei einem Stepper mit einem niedrigeren
Verkleinerungsverhältnis anzuwenden ist. Wie dies in der
Zeichnung gezeigt ist, ist dieser Retikel mit Chipmustern 5A
bis SD versehen und in Bezug auf jedes Chipmuster gibt es
Ausrichtmarkierungen a und b für die Messung in der Richtung X
bzw. die Messung in der Richtung Y. Fig. 13 zeigt eine
Draufsicht zur Erläuterung des Umrisses und der Anordnung der
Ausrichtmarkierungen a und b bei einem Fall, bei dem der
vorstehend beschriebene Retikel bei einer Belichtungsgröße von
50 mm² und bei einem Wafer mit einem Durchmesser von 8 Zoll
anzuwenden ist.
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Bei dem herkömmlichen Globalausrichtverfahren können nur die
Ausrichtmarkierungen an vier mittleren Aufnahmen verwendet
werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es, wie dies in Fig.
13 gezeigt ist, möglich, die Messung auszuführen, während
Ausrichtmarkierungen a und b der Chips 1 bis 8 als
Probenaufnahmen (Probenchips) verwendet werden. Die Wahl der
Ausrichtmarkierung bei der Aufnahme kann nämlich bei der
Einheit des Chips ausgeführt werden. Als ein Ergebnis kann die
Zahl an Probenaufnahmen (Probenchips) 4 bis 8 betragen.
Außerdem kann eine längere Ausrichtmarkierungsspanne definiert
werden. Was den Probenchip betrifft, so ist ein weiteres
Ausdehnen der Ausrichtmarkierungsspanne möglich und somit ist
ein Sicherstellen von weiteren Verbesserungen in Bezug auf die
Genauigkeit möglich, wenn das Chipmuster an dem
Außenumfangsabschnitt des Wafers verdunkelt werden kann, sofern
die Messung bei den Ausrichtmarkierungen der Chips 9 bis 12
ausgeführt wird, bei der die Ausrichtmarkierungen a und b
belichtet werden.
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Bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel sind, wie dies in Fig.
13 gezeigt ist, die Ausrichtmarkierungen a und b an den Chips 1
bis 8 an unterschiedlichen Positionen in Bezug auf die
Aufnahmemitte angeordnet. Beispielsweise befinden sich bei der
Aufnahme B-I an der Spalte B und Reihe I die
Ausrichtmarkierungen a und b des Chips 1 an der unteren linken
Seite der Mitte. Bei der Aufnahme A-II befinden sich die
Ausrichtmarkierungen a und b an der oberen rechten Seite der
Mitte. Somit kann aufgrund des Verzugs des optischen
Belichtungssystems (Projektionslinse 103) beispielsweise die
Ausrichtmarkierungsposition a oder b in Bezug auf die
Aufnahmemitte bei verschiedenen Aufnahmen unterschiedlich sein.
Dies ist ein Faktor in bezug auf einen Ausrichtfehler.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die nachstehend
beschriebene Korrektur zum Verbessern der Ausrichtgenauigkeit
ausgeführt. Das heißt, die Menge des Verzugs bei dem optischen
Belichtungssystem wird in einer Tabelle zuvor gespeichert. Dann
wird in Bezug auf die Markierungsposition x beim Messen der
Betrag α (in %) des Verzugs entsprechend jener Position aus
der Tabelle herausgelesen und es wird ein Korrekturbetrag αx
bestimmt. In dieser Weise ist es unabhängig von der
Ausrichtmarkierungsposition innerhalb der Aufnahme möglich, die
Aufnahmemitte genau zu berechnen und daher eine verbesserte
Ausrichtgenauigkeit zu erhalten.
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Fig. 14 zeigt eine Draufsicht auf einen Halter oder Retikel
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Wenn ein Step-und-Repeat-Belichtungsverfahren unter
Verwendung eines Steppers ausgeführt wird, tritt im Allgemeinen
ein Fehler bei der Vergrößerung (ein sogenannter
"Chipvergrößerungsfehler") aufgrund des optischen
Belichtungssystems oder der Drehung (die "Chipdrehung" genannt
wird) aufgrund eines Fehlers bei der Bewegung eines Tisches wie
beispielsweise des Wafertisches 107 von Fig. 18 auf. Diese
beiden Fehlerfaktoren werden insbesondere bei einem
Großfeldbelichtungsstepper beachtlich. Bei diesem
Ausführungsbeispiel sind unter Berücksichtigung dessen, wie
dies in Fig. 14 gezeigt ist, Erfassungsausrichtmarkierungen a
und a' für die Position in der Richtung X und
Erfassungsausrichtmarkierungen b und b' für die Position in der
Richtung Y um die Chips SA bis SD herum vorgesehen.
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Fig. 15 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung des Umrisses bei
einem Fall, bei dem ein 8-Zoll-Wafer unter Verwendung des
vorstehend erwähnten Retikels belichtet. In Bezug auf die
Aufnahme B-II werden die Positionen der Ausrichtmarkierungen a
der Chips SA und SB (oder die Ausrichtmarkierungen a' der Chips
SC und SD) und auch die Positionen der Ausrichtmarkierungen b
der Chips SB und SA (oder die Ausrichtmarkierungen b' der Chips
SA und SB) gemessen. Auf Grundlage dessen ist es möglich, die
Chipvergrößerung in Bezug auf sowohl die Richtung X als auch
die Richtung Y zu berechnen. Andererseits ist es durch ein
Messen der Positionen der Ausrichtmarkierungen b' der Chips SA
und der Ausrichtmarkierung b des Chips SB möglich, die
Chipdrehung zu berechnen.
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Der Chipvergrößerungsfehler kann korrigiert werden, indem ein
Abschnitt des optischen Belichtungssystems 103 eingestellt
wird. Außerdem kann die Chipdrehung korrigiert werden, indem
der Wafer während der Step-und-Repeat-Bewegung des Wafertisches
107 in Übereinstimmung mit dem Berechnungsergebnis gedreht
wird. Somit ist selbst bei einem Großfeldbelichtungsprozess
eine weitere Verbesserung der Ausrichtgenauigkeit
sichergestellt.
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Fig. 16 zeigt eine Draufsicht auf einen Halter oder Retikel
gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. Fig. 17 zeigt eine Draufsicht zur Erläuterung des
Belichtungsumrisses in einem Fall, bei dem der
Belichtungsprozess unter Verwendung des vorstehend erwähnten
Retikels ausgeführt wird. Bei diesem Beispiel sind die
Ausrichtmarkierungen a, b, a' und b' an Eckenabschnitten der
Chipmuster angeordnet, die sich an Diagonalen der ausgeführten
Belichtung befinden. Die Ausrichtmarkierungsspanne bei der
Messung der Chipvergrößerung oder der Chipdrehung ist größer
als jene des Ausführungsbeispiels von Fig. 14. Außerdem kann
bei diesem Ausführungsbeispiel eine Korrektur der Chipdrehung
oder der Chipvergrößerung durch eine Messung unter Anwendung
der Ausrichtmarkierungen a, b, a' und b' erhalten werden, wie
dies unter Bezugnahme auf das in Fig. 14 beschriebene
Ausführungsbeispiel erörtert worden ist.
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Während die Erfindung unter Bezugnahme auf die hierbei
offenbarten Aufbauarten beschrieben worden ist, ist sie nicht
auf die aufgeführten Einzelheiten beschränkt und diese
Anmeldung soll derartige Abwandlungen oder Veränderungen
abdecken, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.