JP2000299271A - Exposure method and aligner - Google Patents

Exposure method and aligner

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JP2000299271A
JP2000299271A JP11106405A JP10640599A JP2000299271A JP 2000299271 A JP2000299271 A JP 2000299271A JP 11106405 A JP11106405 A JP 11106405A JP 10640599 A JP10640599 A JP 10640599A JP 2000299271 A JP2000299271 A JP 2000299271A
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exposure
value
optical microscope
exposure method
semiconductor substrate
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JP11106405A
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Takeo Hashimoto
武夫 橋本
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NEC Corp
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure method and an aligner, where pilot exposure can be dispensed with. SOLUTION: An exposure method, where a circuit pattern on a mask is transferred on a semiconductor substrate through a surface image forming technique comprises a process 103 where the mask and the semiconductor substrate are aligned with each other, a process 104 where only a test pattern formed on the mask is exposed, a process 105 where the latent image of an exposed pattern is measured with an optical microscope and an atomic force microscope provided to an exposure system, a process 106 where a measured value or an induced value is compared with a prescribed value, a process 108 where an exposure process is carried out when the measured value is within the range of a prescribed value, a process 107 where an exposure condition is corrected through a correction process, if the measured value is beyond the range of a prescribed value, and then a process 108 where a main exposure process is carried out.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法および露
光装置に関し、特に、リワークの発生をほぼ防止できる
露光方法および露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method and an exposure apparatus, and more particularly, to an exposure method and an exposure apparatus capable of substantially preventing the occurrence of rework.

【0002】[0002]

【従来の技術】光リソグラフィーにおいて、解像力を得
つつ焦点深度の低下を抑えるために短波長化が進んでい
る。現在、量産レベルでは、i線(365nm)からK
rFエキシマレーザー(248nm)まで、研究開発レ
ベルでは、KrFエキシマレーザーからArFエキシマ
レーザー(193nm)までが用いられている。今後、
さらに波長の短いVUV(Vacuum Ultra
Violet)域のレーザーを用いる検討が進んでお
り、具体的にはF2レーザー(157nm)等が有望な
候補とされている。
2. Description of the Related Art In optical lithography, the wavelength has been shortened in order to suppress a decrease in the depth of focus while obtaining a resolving power. At present, at the mass production level, the i-line (365 nm)
Up to rF excimer laser (248 nm), and at the research and development level, from KrF excimer laser to ArF excimer laser (193 nm). from now on,
VUV (Vacuum Ultra) having a shorter wavelength
Studies using a laser in the (Violet) range are progressing, and specifically, an F2 laser (157 nm) or the like is a promising candidate.

【0003】上述したことは、露光機の側からの議論で
あるが、パターン形成にあたってはレジスト材料も重要
な要素である。一般に、有機物の光吸収は短波長になる
ほど大きくなるので、g線(365nm),i線,Kr
F,及びArFへの変更に伴い、如何にレジストの透過
率を確保するかが大きな課題であった。透過率が40〜
50%以下に下がると、レジスト膜の表面と基板側での
光強度の差が大きくなり、良好なパターン形成ができな
くなるからである。ArFまでは透過率を確保しつつそ
の他のレジスト性能を保持することがある程度可能であ
り、良好なパターン形状を持ったArFレジストが多数
報告されている。一方、F2に対しては適当なレジスト
材料が報告されておらず、従来的な単層レジストでのパ
ターン形成は現時点では不可能である。
Although the above is a discussion from the side of the exposing machine, a resist material is also an important factor in forming a pattern. In general, since the light absorption of an organic substance increases as the wavelength becomes shorter, g-line (365 nm), i-line, Kr
With the change to F and ArF, how to secure the transmittance of the resist has been a major issue. Transmittance is 40 ~
This is because, if it is reduced to 50% or less, the difference in light intensity between the surface of the resist film and the substrate side becomes large, and it becomes impossible to form a good pattern. Up to ArF, it is possible to maintain the other resist performance while maintaining the transmittance to some extent, and many ArF resists having a good pattern shape have been reported. On the other hand, no appropriate resist material has been reported for F2, and pattern formation using a conventional single-layer resist is not possible at present.

【0004】レジスト材料の光吸収が大きくても良好な
パターン形成が可能な方法として、TSI(Top S
urface Imaging)技術がある。これは、
露光によりレジスト膜表面近傍のみ光反応させ、露光部
又は未露光部を選択的にシリル化反応させ、次いでドラ
イエッチングによりシリル化反応が起きていない部分を
エッチング除去し、パターン形成を行うものである。T
SI技術の報告は数多い(例えば、松永他,第57回応
用物理学会学術講演会予稿集,No.2,P476,7
p−S−1(1996)、および、遠藤他,第58回応
用物理学会学術講演会予稿集,No.2,P645,3
a−SC−11,(1997)など)が、F2レーザー
リソグラフィーに関してもTSI技術は非常に有望であ
り、かつ唯一可能なレジストプロセスである可能性が高
い。
As a method capable of forming a good pattern even if the light absorption of the resist material is large, TSI (Top S
(surface imaging) technology. this is,
A light reaction is performed only in the vicinity of the resist film surface by exposure, and an exposed or unexposed portion is selectively subjected to a silylation reaction, and then a portion where no silylation reaction occurs is removed by dry etching to form a pattern. . T
There are many reports on SI technology (for example, Matsunaga et al., Proceedings of the 57th Annual Conference of the Japan Society of Applied Physics, No. 2, P476, 7).
p-S-1 (1996), Endo et al., Proc. 2, P645,3
a-SC-11, (1997)), TSI technology is also very promising for F2 laser lithography, and is likely to be the only possible resist process.

【0005】ところで、TSI技術は、一般に、図10
に示したプロセスフローになる。この工程フローにおい
ては、まずレジスト塗布した(工程1001)後、露光
し(工程1002)、シリル化し(工程1002)、ド
ライ現像し(工程1004)、位置ずれをCD計測し
(工程1005)、所定値内かどうかを確認し(工程1
006)、所定値内でないときはレジストを剥離し(工
程1007)、検査して(工程1008)、終了する
(工程1009)工程よりなる。
[0005] By the way, the TSI technology is generally used in FIG.
The process flow shown in FIG. In this process flow, first, a resist is applied (step 1001), and then exposure is performed (step 1002), silylation is performed (step 1002), dry development is performed (step 1004), and a displacement is measured by CD (step 1005). Check if it is within the value (Step 1
006) If not, the resist is stripped (step 1007), inspected (step 1008), and terminated (step 1009).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の工程では非常に複雑になり、特に、露光後のシリル化
反応とドライ現像とは、従来のプロセスには無かった工
程である。このためパターン寸法の規格や重ね合わせの
規格は、ずれが発生した場合のリワーク(図10のレジ
スト剥離から再度の工程繰り返しに至る一連の工程)は
極めて大きな負担になり、経済的な面、TAT及び歩留
りの面から極めて望ましくない。そこでリワークを発生
させない技術の開発が必要となる。また、一連のロット
処理を行う場合、先頭の数枚の半導体基板に対してパイ
ロット露光を行う方法がとられているが、パイロット露
光に用いた基板はリワークと同様になってしまうので、
パイロット露光も行わなくて済む技術が必要になってい
る。
As described above, the conventional steps become very complicated. In particular, the silylation reaction after the exposure and the dry development are steps which are not present in the conventional processes. For this reason, the pattern dimension standard and the superimposition standard impose an extremely heavy burden on rework (a series of steps from the resist peeling to the repetition of the steps in FIG. 10) in the case of deviation, which is economical. It is extremely undesirable from the viewpoint of yield. Therefore, it is necessary to develop a technology that does not cause rework. In addition, when performing a series of lot processing, a method of performing pilot exposure on the first few semiconductor substrates has been adopted, but since the substrate used for pilot exposure is similar to rework,
There is a need for a technique that does not require pilot exposure.

【0007】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決
すべく、パイロット露光を行わなくても済む露光方法お
よび露光装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an exposure method and an exposure apparatus which do not require pilot exposure in order to solve the above-mentioned problem.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の露光方法は、表面像形成技術によってマス
ク上の回路パターンを半導体基板に転写する露光方法に
おいて、半導体基板とマスクとの位置合わせを行った
後、マスク上に形成された検査パターン部のみ露光する
工程と、露光された検査パターン部の潜像を光学顕微鏡
及び原子間力顕微鏡により計測する工程と、計測値又は
その誘導値と、予め決められた所定値とを比較し、所定
値内ならばそのまま露光し所定値外ならば予め定められ
た補正処理により露光条件の補正を行う工程と、本露光
する工程とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an exposure method according to the present invention is an exposure method for transferring a circuit pattern on a mask to a semiconductor substrate by a surface image forming technique. After aligning, a step of exposing only the inspection pattern portion formed on the mask, a step of measuring a latent image of the exposed inspection pattern portion by an optical microscope and an atomic force microscope, and a measurement value or its induction A step of comparing the value with a predetermined value, and performing exposure if the value is within the predetermined value and correcting exposure conditions by a predetermined correction process if the value is outside the predetermined value, and a step of performing main exposure. It is characterized by the following.

【0009】また、計測する工程は、リワーク(再工
事)を発生させないために、試験露光後のレジストの潜
像を用いて線幅や重ね合わせずれを求めることを含むの
が好ましい。
Preferably, the step of measuring includes obtaining a line width and a misalignment using a latent image of the resist after the test exposure so as not to cause rework (reconstruction).

【0010】さらに、原子間力顕微鏡は、レジストの光
照射部が体積収縮する現象を利用して段差を測定し、事
前に求めた段差と線幅との相関関係より線幅の予測を行
うのが好ましい。
Further, an atomic force microscope measures a step by utilizing a phenomenon in which a light irradiation part of a resist contracts in volume, and predicts a line width from a correlation between the step and a line width obtained in advance. Is preferred.

【0011】またさらに、光学顕微鏡は、レジストの透
過率の変化や体積収縮に伴う吸収波長の変化を利用して
重ね合わせずれを計測するのが好ましい。
Further, it is preferable that the optical microscope measures the overlay displacement by utilizing the change in the transmittance of the resist and the change in the absorption wavelength accompanying the volume shrinkage.

【0012】また、原子間力顕微鏡および光学顕微鏡
は、露光装置内に内蔵するのが好ましい。
Further, it is preferable that the atomic force microscope and the optical microscope are built in the exposure apparatus.

【0013】さらに、光学顕微鏡は、露光装置内のアラ
イメント光学系と共用するのが好ましい。
Further, the optical microscope is preferably used in common with an alignment optical system in the exposure apparatus.

【0014】またさらに、半導体基板を載置するウェハ
ステージは、原子間力顕微鏡および光学顕微鏡のための
ウェハステージとして共用するのが好ましい。
Further, it is preferable that the wafer stage on which the semiconductor substrate is mounted is commonly used as a wafer stage for an atomic force microscope and an optical microscope.

【0015】また、本発明の露光装置は、表面像形成技
術によってマスク上の回路パターンを半導体基板に転写
する露光装置において、露光された検査パターンの潜像
を計測する光学顕微鏡および原子間力顕微鏡とを備え、
計測値またはその誘導値と予め決められた所定値とを比
較し、所定値内ならばそのまま露光し、所定値外ならば
予め定められた補正処理により露光条件の補正を行うこ
とを特徴とする。
An exposure apparatus according to the present invention is an exposure apparatus for transferring a circuit pattern on a mask to a semiconductor substrate by a surface image forming technique, wherein the optical microscope and the atomic force microscope measure a latent image of an exposed inspection pattern. With
The measured value or its induced value is compared with a predetermined value, and if it is within the predetermined value, the exposure is performed as it is, and if it is outside the predetermined value, the exposure condition is corrected by a predetermined correction process. .

【0016】また、半導体基板を載置するウェハステー
ジが、原子間力顕微鏡および光学顕微鏡のためのウェハ
ステージとして共用されるのが好ましい。
Further, it is preferable that the wafer stage on which the semiconductor substrate is mounted is commonly used as a wafer stage for an atomic force microscope and an optical microscope.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施例について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0018】図1は、本発明の露光方法の実施例を工程
順に示すフローチャートである。この方法は、ウエハを
ステージにロードした(工程101)後、アライメント
マークを計測し(工程102)、露光位置を決定し(工
程103)、検査パターン部のみ露光し(工程10
4)、位置ずれをCD計測(予測)し(工程105)、
計測値が所定値内かどうか(工程106)確認し、所定
値内でないとき露光条件を補正し(工程107)、所定
値内のときは本露光を実施し(工程107)、ウエハを
アンロードして(工程108)終了する(工程10
9)。本発明の露光方法は、上記工程104,105,
106以外は、従来の露光方法と同じである。すなわ
ち、本発明の露光方法は、アライメントマークの計測
(工程102)後に露光位置を決定し(工程103)、
検査パターン部のみの露光を行い(104工程)、位置
ずれをCD計測(予測)する(105工程)ことを特徴
としている。
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of an exposure method according to the present invention in the order of steps. In this method, after a wafer is loaded on a stage (Step 101), an alignment mark is measured (Step 102), an exposure position is determined (Step 103), and only an inspection pattern portion is exposed (Step 10).
4), CD measurement (estimation) of the displacement (step 105),
It is checked whether the measured value is within a predetermined value (step 106). If the measured value is not within the predetermined value, the exposure condition is corrected (step 107). If the measured value is within the predetermined value, main exposure is performed (step 107), and the wafer is unloaded. (Step 108) and end (Step 10).
9). The exposure method of the present invention comprises the steps 104, 105,
Other than 106, it is the same as the conventional exposure method. That is, the exposure method of the present invention determines the exposure position after the alignment mark measurement (Step 102) (Step 103),
It is characterized in that only the inspection pattern portion is exposed (step 104), and the displacement is measured (predicted) by CD (step 105).

【0019】次に、図2は、本発明の実施例におけるレ
チクルの構成を示す平面図である。検査パターン部のみ
の潜像を得るために、図2に示した構成のレチクル、即
ち検査パターン部2のみ遮光帯で本チップ部3と区分さ
れたレチクル1を用いる。
Next, FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the reticle in the embodiment of the present invention. In order to obtain a latent image of only the inspection pattern portion, a reticle having the configuration shown in FIG. 2, that is, a reticle 1 which is separated from the present chip portion 3 by a light-shielding band only in the inspection pattern portion 2 is used.

【0020】次に、図3は、本発明の露光装置の実施例
の構成を示す平面図である。レジストの潜像観察には露
光装置に内蔵されたAFM4及び光学顕微鏡6が用いら
れる。位置ずれは光学顕微鏡(又はアライメント光学系
5)を用いる。
Next, FIG. 3 is a plan view showing the configuration of an embodiment of the exposure apparatus of the present invention. The AFM 4 and the optical microscope 6 built in the exposure device are used for observing the latent image of the resist. For the displacement, an optical microscope (or alignment optical system 5) is used.

【0021】次に、図4は、CDモニタによる計測を示
す概略図である。上述したように、線幅観察にはAFM
4及び光学顕微鏡6が用いられる一方、線幅は潜像から
直接求めることはできないが、図4に示したCDモニタ
11の凹凸をAFM4で計測することにより、ドライ現
像後の寸法を推測する。図には大きい方形の外ボックス
9と、より小さい方形の内ボックス10とを示してい
る。詳細は後述する。
Next, FIG. 4 is a schematic diagram showing measurement by a CD monitor. As described above, AFM is used for line width observation.
4 and the optical microscope 6, the line width cannot be directly obtained from the latent image. However, the dimensions after dry development are estimated by measuring the unevenness of the CD monitor 11 shown in FIG. The figure shows a large square outer box 9 and a smaller square inner box 10. Details will be described later.

【0022】次に、図5は、本発明の実施例におけるボ
ックスマークを示す概略図である。この図に示すよう
に、重ね合わせ誤差計測パターン、通称、ボックス(B
ox)パターンを計測して求められる。ボックスパター
ンは、外ボックス9と内ボックス10とを有する。
Next, FIG. 5 is a schematic diagram showing a box mark in the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the overlay error measurement pattern, commonly known as a box (B
ox) It is obtained by measuring a pattern. The box pattern has an outer box 9 and an inner box 10.

【0023】以上により、パターン形成後の線幅と位置
ずれが予測できるので、それぞれ所定の規格内であれば
そのままの条件で露光し、規格外であれば予め設定され
た補正式により条件の補正を行い露光する。
As described above, the line width and the positional deviation after the pattern formation can be predicted, so that the exposure is performed under the same condition if it is within a predetermined standard, and the condition is corrected by a preset correction formula if it is out of the standard. And exposure.

【0024】次に、図面を参照して、本発明の実施例の
動作について説明する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0025】まず、レジストが塗布された半導体基板
が、F2レーザー露光機に導入され、通常の露光方法と
同じく、図1の工程101から工程103まで処理され
る。次に、図2に示したレチクル1を用い、露光機のブ
ラインドを検査パターン部2のみ開き、半導体基板上に
露光する。露光場所はスクライブライン内や基板周辺部
のチップが無い部分が選ばれる。次に、図5に示した潜
像と下地段差から形成されたボックスマークにおいて、
外ボックス9と内ボックス10との相対的な位置ずれか
ら重ね合わせ誤差を求めることができる。レジストは、
500nm以上の長波長の光に対しては透明であり、重
ね合わせ測定機での位置測定には問題がない。半導体基
板内に3点以上の本マークを露光し計測することによっ
て、シフト,回転,直交度,及び倍率等の補正要因を計
算することができる。計算結果が予め設定された規格値
以下ならそのまま露光し、設定値より大きければ求めた
補正値を加味して露光を行う。規格値は上記補正要因で
設定する以外に、測定された重ね合わせ誤差そのもので
規定しても良い。
First, the semiconductor substrate coated with the resist is introduced into an F2 laser exposure machine, and is processed from step 101 to step 103 in FIG. 1 in the same manner as in a normal exposure method. Next, using the reticle 1 shown in FIG. 2, the blind of the exposure machine is opened only in the inspection pattern section 2 and the semiconductor substrate is exposed. The portion to be exposed is selected in a scribe line or a peripheral portion of the substrate where no chip exists. Next, in the box mark formed from the latent image and the base step shown in FIG.
The overlay error can be determined from the relative displacement between the outer box 9 and the inner box 10. The resist is
It is transparent to light having a long wavelength of 500 nm or more, and there is no problem in position measurement with an overlay measurement device. By exposing and measuring three or more real marks in the semiconductor substrate, correction factors such as shift, rotation, orthogonality, and magnification can be calculated. If the calculation result is equal to or smaller than a preset standard value, the exposure is performed as it is. The standard value may be defined by the measured overlay error itself, instead of being set by the correction factor.

【0026】次に、図6〜図8を参照して、露光量の増
減について説明する。重ね合わせ誤差計測の次に、線幅
の予測を行う。このとき、一般に、感光性有機材料、特
に化学増幅レジストは、感光に伴い体積変化を起こす。
例えば、図4に示したCDモニタ11が基板に露光され
ると、レジストは、図6に示すような断面形状になる。
この膜減り量(図中Dで表示)をAFM(原子間力顕微
鏡)で測定する。この測定値と、図7に示すような事前
に求めた膜減り量Dと寸法(線幅)との関係から、出来
上がりの線幅を予測する。図7に示された関係は、シリ
ル化やドライ現像の条件で異なる。同じく、図8に示す
ような事前に求めた露光量と膜減り量Dとの関係を用い
ると、所望の寸法にするためにはどのくらいの露光量の
増減を行ったら良いかが解る。位置ずれの場合と同様
に、規格値と比較し、そのまま露光するか、又は露光量
補正を行い露光する。
Next, with reference to FIGS. 6 to 8, an increase and a decrease in the exposure amount will be described. Subsequent to the overlay error measurement, the line width is predicted. At this time, generally, a photosensitive organic material, particularly a chemically amplified resist, undergoes a volume change with exposure to light.
For example, when the CD monitor 11 shown in FIG. 4 is exposed on the substrate, the resist has a cross-sectional shape as shown in FIG.
The amount of film reduction (indicated by D in the figure) is measured by AFM (atomic force microscope). The completed line width is predicted from the relationship between the measured value, the film thickness reduction D obtained in advance as shown in FIG. 7, and the dimension (line width). The relationship shown in FIG. 7 differs depending on the conditions of silylation and dry development. Similarly, by using the relationship between the exposure amount and the film reduction amount D obtained in advance as shown in FIG. 8, it can be understood how much the exposure amount should be increased or decreased to obtain a desired size. In the same manner as in the case of the displacement, the exposure is performed as it is by comparing it with a standard value or exposing as it is, or performing exposure amount correction.

【0027】上述したAFM4による膜減り量の計測を
行う際に、半導体基板は、ウェハステージ8に載ったま
まである。何故なら、位置計測を行う際に固定された状
態からいったん解放されてしまうと、既に求めた補正値
が使えなくなってしまう(やり直す必要がある)からで
ある。従って、露光とAFM計測の際にウェハステージ
8が共用されることは、本発明の露光装置を構成する特
徴の一つとなっている。
When measuring the amount of film reduction by the AFM 4 described above, the semiconductor substrate remains on the wafer stage 8. This is because once released from the fixed state when performing position measurement, the correction value already obtained cannot be used (it is necessary to start over). Therefore, the fact that the wafer stage 8 is shared between the exposure and the AFM measurement is one of the features constituting the exposure apparatus of the present invention.

【0028】以上説明したように、位置ずれと線幅とが
十分規格内に収まる条件が見つかったら、露光装置のブ
ラインドをレチクル1の本チップ部3のみに光が当たる
ように開き、本露光を開始する(工程107)。この後
の工程は、通常のTSI技術の場合と同様である。
As described above, when the condition that the displacement and the line width are sufficiently within the standard is found, the blind of the exposure apparatus is opened so that the light is applied only to the main chip portion 3 of the reticle 1, and the main exposure is performed. Start (step 107). Subsequent steps are the same as in the case of ordinary TSI technology.

【0029】次に、図9を参照して、本発明の他の実施
例について説明する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0030】図9は、本発明の他の実施例におけるレク
チルの構成を示す平面図である。図2のレチクルを用い
た場合、ウェハの回転,直交度,及び倍率は補正するこ
とができるが、チップの回転,直交度,及び倍率は補正
することができない。そこで、図9に示したように、本
チップ部3の上下に検査パターン部2a,2bを配した
レチクル1aを用いるとチップに係る補正要因も補正可
能である。
FIG. 9 is a plan view showing the configuration of a reticle according to another embodiment of the present invention. When the reticle of FIG. 2 is used, the rotation, orthogonality, and magnification of the wafer can be corrected, but the rotation, orthogonality, and magnification of the chip cannot be corrected. Therefore, as shown in FIG. 9, if a reticle 1a having test pattern portions 2a and 2b arranged above and below the chip portion 3 is used, it is possible to correct a correction factor relating to the chip.

【0031】また、図1の工程フローでは、基板毎に潜
像計測を行うことになるが、必ずしもその必要は無く、
ロットの先頭の1枚乃至は数枚で十分な場合が多い。
In the process flow of FIG. 1, the latent image measurement is performed for each substrate, but it is not always necessary.
In many cases, the first one or several sheets of the lot are sufficient.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明により、実
露光を行って位置ずれと線幅に関する補正値を求めてい
るので、少なくともこの二つの要因に起因するリワーク
の発生を非常に小さく抑える(リワークが発生した基板
を廃棄しても問題ない程度に)ことができるという効果
を奏する。
As described above, according to the present invention, since the actual exposure is performed to obtain the correction values relating to the positional deviation and the line width, the occurrence of rework due to at least these two factors is suppressed to a very small level. (To the extent that there is no problem even if the substrate on which rework has occurred is discarded).

【0033】また、リワークが発生する要因の大部分
は、前述した位置ずれと線幅の2者のみであるので、経
済性を高めかつTATの短縮に寄与できるという効果を
奏する。
Further, most of the factors causing the rework are only the above-mentioned two factors of the positional deviation and the line width, so that there is an effect that the economy can be improved and the TAT can be reduced.

【0034】さらに、リワークに際しては、シリル化反
応とドライ現像とで形成された有機物とSiO2 との混
合物をきれいに剥離しなくてはならない。この混合物
は、非常に剥離しにくい物質であるが、残ると欠陥とな
り歩留り低下を起こすが、10回以上もあるリソグラフ
ィー工程で欠陥発生要因を一つ無くすことにより歩留り
の向上を達成できるという効果を奏する。
Further, at the time of rework, the mixture of the organic substance formed by the silylation reaction and the dry development and SiO 2 must be peeled off cleanly. This mixture is a substance that is very difficult to peel off, but if it remains, it becomes a defect and causes a decrease in yield. However, the effect of improving the yield by eliminating one defect generation factor in a lithography process that has been performed 10 times or more is achieved. Play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の露光方法の実施例を工程順に示すフロ
ーチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of an exposure method according to the present invention in the order of steps.

【図2】本発明の実施例におけるレクチルの構成を示す
平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a reticle according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例における検査パターンを示す部
分拡大図である。
FIG. 3 is a partially enlarged view showing an inspection pattern according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例の構成を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a configuration of an example of the present invention.

【図5】本発明の実施例におけるボックスマークを示す
概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a box mark in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例におけるCDモニターのAFM
計測を示す概略図である。
FIG. 6 is an AFM of a CD monitor according to the embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram showing measurement.

【図7】本発明の実施例における堆積収集と線幅との関
係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between deposition collection and line width in an example of the present invention.

【図8】堆積収縮と線幅との関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between deposition shrinkage and line width.

【図9】従来のレクチルの一例を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing an example of a conventional reticle.

【図10】従来例の動作を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レクチル(実施例) 1a,1b レクチル(他の実施例) 2 検査パターン部(実施例) 2a,2b 検査パターン(他の実施例) 3 本チップ部 4 AFM 5 (Off−axis)アライメント光学系 6 投影光学系 7 ウェハ 8 ウェハステージ 9 外ボックス 10 内ボックス 11 CDモニター Reference Signs List 1 reticle (example) 1a, 1b reticle (other example) 2 inspection pattern part (example) 2a, 2b inspection pattern (other example) 3 main chip part 4 AFM 5 (Off-axis) alignment optical system 6 Projection optical system 7 Wafer 8 Wafer stage 9 Outer box 10 Inner box 11 CD monitor

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面像形成技術によってマスク上の回路パ
ターンを半導体基板に転写する露光方法において、 前記半導体基板と前記マスクとの位置合わせを行った
後、前記マスク上に形成された検査パターン部のみ露光
する工程と、 前記露光された検査パターン部の潜像を光学顕微鏡及び
原子間力顕微鏡により計測する工程と、 前記計測値又はその誘導値と、予め決められた所定値と
を比較し、前記所定値内ならばそのまま露光し前記所定
値外ならば予め定められた補正処理により露光条件の補
正を行う工程と、 本露光する工程とを含むことを特徴とする露光方法。
1. An exposure method for transferring a circuit pattern on a mask onto a semiconductor substrate by a surface image forming technique, wherein an inspection pattern portion formed on the mask after performing alignment between the semiconductor substrate and the mask. Only exposing, and measuring the exposed latent image of the inspection pattern portion with an optical microscope and an atomic force microscope, and comparing the measured value or its induced value with a predetermined value, An exposure method comprising: exposing as it is if the value is within the predetermined value; and correcting exposure conditions by a predetermined correction process if the value is outside the predetermined value; and performing a main exposure.
【請求項2】前記計測する工程は、リワーク(再工事)
を発生させないために、試験露光後のレジストの潜像を
用いて線幅や重ね合わせずれを求めることを含むことを
特徴とする、請求項1に記載の露光方法。
2. The method according to claim 1, wherein the measuring step includes rework (reconstruction).
2. The exposure method according to claim 1, further comprising obtaining a line width and a misregistration using a latent image of the resist after the test exposure so as not to generate the image.
【請求項3】前記原子間力顕微鏡は、前記レジストの光
照射部が体積収縮する現象を利用して段差を測定し、事
前に求めた段差と線幅との相関関係より線幅の予測を行
うことを特徴とする、請求項2に記載の露光方法。
3. The atomic force microscope measures a step using a phenomenon in which a light irradiation part of the resist contracts in volume, and predicts a line width based on a correlation between the step and a line width obtained in advance. The exposure method according to claim 2, wherein the exposure is performed.
【請求項4】前記光学顕微鏡は、前記レジストの透過率
の変化や体積収縮に伴う吸収波長の変化を利用して重ね
合わせずれを計測することを特徴とする、請求項2また
は3に記載の露光方法。
4. The optical microscope according to claim 2, wherein the optical microscope measures overlay deviation using a change in transmittance of the resist or a change in absorption wavelength accompanying volume shrinkage. Exposure method.
【請求項5】前記原子間力顕微鏡および前記光学顕微鏡
は、露光装置内に内蔵することを特徴とする、請求項1
〜4のいずれかに記載の露光方法。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said atomic force microscope and said optical microscope are built in an exposure apparatus.
5. The exposure method according to any one of items 1 to 4.
【請求項6】前記光学顕微鏡は、前記露光装置内のアラ
イメント光学系と共用することを特徴とする、請求項5
に記載の露光方法。
6. The optical microscope according to claim 5, wherein said optical microscope is shared with an alignment optical system in said exposure apparatus.
Exposure method according to 1.
【請求項7】前記半導体基板を載置するウェハステージ
は、前記原子間力顕微鏡および前記光学顕微鏡のための
ウェハステージとして共用することを特徴とする、請求
項1〜6のいずれかに記載の露光方法。
7. A wafer stage on which the semiconductor substrate is mounted is commonly used as a wafer stage for the atomic force microscope and the optical microscope. Exposure method.
【請求項8】表面像形成技術によってマスク上の回路パ
ターンを半導体基板に転写する露光装置において、 露光された検査パターンの潜像を計測する光学顕微鏡お
よび原子間力顕微鏡とを備え、前記計測値またはその誘
導値と予め決められた所定値とを比較し、前記所定値内
ならばそのまま露光し、前記所定値外ならば予め定めら
れた補正処理により露光条件の補正を行うことを特徴と
する露光装置。
8. An exposure apparatus for transferring a circuit pattern on a mask to a semiconductor substrate by a surface image forming technique, comprising: an optical microscope and an atomic force microscope for measuring a latent image of an exposed inspection pattern; Alternatively, the induced value is compared with a predetermined value, and if it is within the predetermined value, the exposure is performed as it is, and if it is outside the predetermined value, the exposure condition is corrected by a predetermined correction process. Exposure equipment.
【請求項9】前記半導体基板を載置するウェハステージ
が、前記原子間力顕微鏡および前記光学顕微鏡のための
ウェハステージとして共用されることを特徴とする、請
求項8に記載の露光装置。
9. An exposure apparatus according to claim 8, wherein a wafer stage on which said semiconductor substrate is mounted is shared as a wafer stage for said atomic force microscope and said optical microscope.
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