JP2001052981A - 半導体製造装置及び半導体製造方法 - Google Patents
半導体製造装置及び半導体製造方法Info
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- JP2001052981A JP2001052981A JP11223630A JP22363099A JP2001052981A JP 2001052981 A JP2001052981 A JP 2001052981A JP 11223630 A JP11223630 A JP 11223630A JP 22363099 A JP22363099 A JP 22363099A JP 2001052981 A JP2001052981 A JP 2001052981A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置の生産性を向上しうる半導体製造
方法及び半導体製造装置を提供する。 【解決手段】 半導体基板上にパターンを露光する半導
体製造装置であって、フォーカスを計測するフォーカス
計測機構と、フォーカス面の傾斜を補正するフォーカス
面傾斜補正機構とを有し、フォーカス面の補正値が所定
値より大きい半導体チップの位置座標を抽出し、位置座
標に基づいて半導体チップの検査を行う。
方法及び半導体製造装置を提供する。 【解決手段】 半導体基板上にパターンを露光する半導
体製造装置であって、フォーカスを計測するフォーカス
計測機構と、フォーカス面の傾斜を補正するフォーカス
面傾斜補正機構とを有し、フォーカス面の補正値が所定
値より大きい半導体チップの位置座標を抽出し、位置座
標に基づいて半導体チップの検査を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造方法及
び半導体製造装置に係り、特に半導体装置の生産性を向
上しうる半導体製造方法及び半導体製造装置に関する。
び半導体製造装置に係り、特に半導体装置の生産性を向
上しうる半導体製造方法及び半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程では、フォトリソ
グラフィ技術が広く用いられており、露光後に適宜検査
が行われる。
グラフィ技術が広く用いられており、露光後に適宜検査
が行われる。
【０００３】従来の半導体装置の製造方法を図９を用い
て説明する。図９は、従来の半導体装置の製造方法を示
すフローチャートである。
て説明する。図９は、従来の半導体装置の製造方法を示
すフローチャートである。
【０００４】まず、所定のロットの半導体基板について
露光処理を行う。
露光処理を行う。
【０００５】次に、露光装置のフォーカスずれ等による
パターン異常や、位置ずれ誤差等を測定すべく、検査を
行う（ステップ２１）。検査を行う際には、ＳＥＭ（Sc
anning Electron Microscope、走査電子顕微鏡）や位置
ずれ検査装置等が用いられる。
パターン異常や、位置ずれ誤差等を測定すべく、検査を
行う（ステップ２１）。検査を行う際には、ＳＥＭ（Sc
anning Electron Microscope、走査電子顕微鏡）や位置
ずれ検査装置等が用いられる。
【０００６】次に、検査結果と規格値とを比較し、検査
結果が規格値を満足しない場合はＮＧ、検査結果が規格
値を満足する場合にはＯＫと判定する（ステップ２
２）。ＮＧの場合には、フォトレジスト膜を剥離する等
の再処理が行われる（ステップ２３）。
結果が規格値を満足しない場合はＮＧ、検査結果が規格
値を満足する場合にはＯＫと判定する（ステップ２
２）。ＮＧの場合には、フォトレジスト膜を剥離する等
の再処理が行われる（ステップ２３）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体製造方法では、所定のロットの半導体基板につい
てすべて露光が完了した後に検査が行われていたため、
露光処理終了後にすべての半導体基板について検査を行
わなければならず、生産効率が低くなっていた。生産効
率を向上するためには、所定の位置の半導体チップにつ
いてのみ抜き取り検査を行うことも考えられるが、抜き
取り検査では異常のある半導体チップを見落とすことも
あり、確実に半導体チップの異常を発見することが困難
であった。
半導体製造方法では、所定のロットの半導体基板につい
てすべて露光が完了した後に検査が行われていたため、
露光処理終了後にすべての半導体基板について検査を行
わなければならず、生産効率が低くなっていた。生産効
率を向上するためには、所定の位置の半導体チップにつ
いてのみ抜き取り検査を行うことも考えられるが、抜き
取り検査では異常のある半導体チップを見落とすことも
あり、確実に半導体チップの異常を発見することが困難
であった。
【０００８】更には、検査装置としてＳＥＭを用いた場
合に、ＳＥＭの経時変化の影響が考慮されていなかっ
た。即ち、測長ＳＥＭにおいては通常波形データをもと
に測定データを導出するが、波形データに異常が生じて
も測定データが正常な範囲であれば、検査装置あるいは
露光装置の異常として検出できないし、仮に波形データ
の異常に気がついたとしても、それが露光装置に起因す
るものか検査装置に起因するものかの判断を自動的に判
断する方法がなかった。従って、作業者が画像データや
装置データの解析を行って異常の判断をせざるを得ず、
解析結果にバラツキが生ずるとともに、露光装置や検査
装置のダウンタイムを増加させる原因となっていた。
合に、ＳＥＭの経時変化の影響が考慮されていなかっ
た。即ち、測長ＳＥＭにおいては通常波形データをもと
に測定データを導出するが、波形データに異常が生じて
も測定データが正常な範囲であれば、検査装置あるいは
露光装置の異常として検出できないし、仮に波形データ
の異常に気がついたとしても、それが露光装置に起因す
るものか検査装置に起因するものかの判断を自動的に判
断する方法がなかった。従って、作業者が画像データや
装置データの解析を行って異常の判断をせざるを得ず、
解析結果にバラツキが生ずるとともに、露光装置や検査
装置のダウンタイムを増加させる原因となっていた。
【０００９】本発明の目的は、半導体装置の生産性を向
上しうる半導体製造方法及び半導体製造装置を提供する
ことにある。
上しうる半導体製造方法及び半導体製造装置を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、半導体基板
上にパターンを露光する半導体製造装置であって、フォ
ーカスを計測するフォーカス計測機構と、フォーカス面
の傾斜を補正するフォーカス面傾斜補正機構とを有し、
前記フォーカス面の補正値が所定値より大きい半導体チ
ップの位置座標を抽出し、前記位置座標に基づいて前記
半導体チップの検査を行うことを特徴とする半導体製造
装置により達成される。これにより、フォーカス面の補
正値が所定値より大きい半導体チップの位置座標を抽出
し、この位置座標に基づいて半導体チップの検査を行う
ので、露光異常等を早期に発見することができ、半導体
装置の生産性を向上することができる。
上にパターンを露光する半導体製造装置であって、フォ
ーカスを計測するフォーカス計測機構と、フォーカス面
の傾斜を補正するフォーカス面傾斜補正機構とを有し、
前記フォーカス面の補正値が所定値より大きい半導体チ
ップの位置座標を抽出し、前記位置座標に基づいて前記
半導体チップの検査を行うことを特徴とする半導体製造
装置により達成される。これにより、フォーカス面の補
正値が所定値より大きい半導体チップの位置座標を抽出
し、この位置座標に基づいて半導体チップの検査を行う
ので、露光異常等を早期に発見することができ、半導体
装置の生産性を向上することができる。
【００１１】また、上記目的は、フォーカスを計測し、
フォーカス面の傾斜を補正して半導体基板上にパターン
を露光する工程と、前記フォーカス面の補正値が所定値
より大きい半導体チップの位置座標を抽出し、前記位置
座標に基づいて前記半導体チップの検査を行う工程とを
有することを特徴とする半導体製造方法により達成され
る。これにより、フォーカス面の補正値が所定値より大
きい半導体チップの位置座標を抽出し、この位置座標に
基づいて半導体チップの検査を行うので、露光異常等を
早期に発見することができ、半導体装置の生産性を向上
することができる。
フォーカス面の傾斜を補正して半導体基板上にパターン
を露光する工程と、前記フォーカス面の補正値が所定値
より大きい半導体チップの位置座標を抽出し、前記位置
座標に基づいて前記半導体チップの検査を行う工程とを
有することを特徴とする半導体製造方法により達成され
る。これにより、フォーカス面の補正値が所定値より大
きい半導体チップの位置座標を抽出し、この位置座標に
基づいて半導体チップの検査を行うので、露光異常等を
早期に発見することができ、半導体装置の生産性を向上
することができる。
【００１２】また、上記目的は、露光装置と測長ＳＥＭ
とを有する半導体製造装置であって、前記測長ＳＥＭに
より測定される配線の波形データを順次保存し、波形デ
ータの経時変化に基づいて前記露光装置を制御すること
を特徴とする半導体製造装置により達成される。これに
より、測長ＳＥＭにより測定される配線の波形データの
経時変化に基づいて露光装置を制御するので、半導体装
置の生産性を向上することができる。しかも、異常の判
断を自動的に行うことができるので、作業員の熟練度に
よるバラツキが少なく、また、人員コストを削減するこ
とができる。
とを有する半導体製造装置であって、前記測長ＳＥＭに
より測定される配線の波形データを順次保存し、波形デ
ータの経時変化に基づいて前記露光装置を制御すること
を特徴とする半導体製造装置により達成される。これに
より、測長ＳＥＭにより測定される配線の波形データの
経時変化に基づいて露光装置を制御するので、半導体装
置の生産性を向上することができる。しかも、異常の判
断を自動的に行うことができるので、作業員の熟練度に
よるバラツキが少なく、また、人員コストを削減するこ
とができる。
【００１３】また、上記の半導体製造装置において、前
記測長ＳＥＭは標準測定サンプルを更に有し、前記配線
の波形データと前記標準測定サンプルの波形データとを
比較することにより、前記露光装置を制御し、又は前記
測長ＳＥＭの故障を警告することが望ましい。
記測長ＳＥＭは標準測定サンプルを更に有し、前記配線
の波形データと前記標準測定サンプルの波形データとを
比較することにより、前記露光装置を制御し、又は前記
測長ＳＥＭの故障を警告することが望ましい。
【００１４】また、上記の半導体製造装置において、前
記配線の幅の測定値と、前記配線の波形データと、前記
標準測定サンプルの波形データとを関連付けて保存する
ことが望ましい。
記配線の幅の測定値と、前記配線の波形データと、前記
標準測定サンプルの波形データとを関連付けて保存する
ことが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】［第１実施形態］本発明の第１実
施形態による半導体製造装置及び半導体製造方法を図１
及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態による
半導体製造装置の概略を示すブロック図である。図２
は、本実施形態による半導体製造方法を示すフローチャ
ートである。
施形態による半導体製造装置及び半導体製造方法を図１
及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態による
半導体製造装置の概略を示すブロック図である。図２
は、本実施形態による半導体製造方法を示すフローチャ
ートである。
【００１６】（半導体製造装置）まず、本実施形態によ
る半導体製造装置の概略を図１を用いて説明する。
る半導体製造装置の概略を図１を用いて説明する。
【００１７】図１に示すように、本実施形態による半導
体製造装置は、主として、露光装置１０、記憶装置１
２、異常チップ判定手段１４、検査ファイル作成手段１
６、ＳＥＭ１８、及び位置ずれ検査装置２０を有してい
る。
体製造装置は、主として、露光装置１０、記憶装置１
２、異常チップ判定手段１４、検査ファイル作成手段１
６、ＳＥＭ１８、及び位置ずれ検査装置２０を有してい
る。
【００１８】露光装置１０には、フォーカス計測機構と
フォーカス面傾斜補正機構とが設けられている。露光装
置１０は、シャープな像を露光すべく、フォーカス計測
機構とフォーカス面傾斜補正機構とを用いてレベリング
（leveling）を行う。露光装置１０は、露光した半導体
チップの位置座標とレベリング面計測値とを記憶装置１
２に出力する。
フォーカス面傾斜補正機構とが設けられている。露光装
置１０は、シャープな像を露光すべく、フォーカス計測
機構とフォーカス面傾斜補正機構とを用いてレベリング
（leveling）を行う。露光装置１０は、露光した半導体
チップの位置座標とレベリング面計測値とを記憶装置１
２に出力する。
【００１９】記憶装置１２は、半導体チップの位置座標
と、その半導体チップのレベリング面計測値とを記憶
し、これらの値を異常チップ判定手段１４に出力する。
と、その半導体チップのレベリング面計測値とを記憶
し、これらの値を異常チップ判定手段１４に出力する。
【００２０】異常チップ判定手段１４は、レベリング面
計測値が規格値を満足しているか否かを判定し、規格値
を満足していない半導体チップの位置座標を検査ファイ
ル作成手段１６に出力する。
計測値が規格値を満足しているか否かを判定し、規格値
を満足していない半導体チップの位置座標を検査ファイ
ル作成手段１６に出力する。
【００２１】本実施形態による半導体製造装置は、レベ
リング面計測値が規格値を満足しているか否かについて
異常チップ判定手段１４を用いて判定し、規格値を満足
していない半導体チップについて検査を行うことに主な
特徴がある。
リング面計測値が規格値を満足しているか否かについて
異常チップ判定手段１４を用いて判定し、規格値を満足
していない半導体チップについて検査を行うことに主な
特徴がある。
【００２２】従来の半導体製造方法では、所定のロット
について露光がすべて完了した後に検査を行っていたた
め、露光が完了した多数の半導体基板について検査を行
わなければならず、半導体装置の生産効率が低かった。
また、生産効率を向上すべく抜き取り検査を行う場合に
は、異常な半導体チップを見落としてしまうことがあっ
た。
について露光がすべて完了した後に検査を行っていたた
め、露光が完了した多数の半導体基板について検査を行
わなければならず、半導体装置の生産効率が低かった。
また、生産効率を向上すべく抜き取り検査を行う場合に
は、異常な半導体チップを見落としてしまうことがあっ
た。
【００２３】これに対し、本実施形態では、レベリング
面計測値が規格値を満足していない半導体チップについ
て位置座標を抽出し、その半導体チップについて検査を
行うので、露光異常等を早期に発見することができ、異
常な半導体チップを見落としてしまうのを防止すること
ができる。
面計測値が規格値を満足していない半導体チップについ
て位置座標を抽出し、その半導体チップについて検査を
行うので、露光異常等を早期に発見することができ、異
常な半導体チップを見落としてしまうのを防止すること
ができる。
【００２４】検査ファイル作成手段１６は、検査すべき
半導体チップの位置座標を特定する検査ファイルを形成
する。検査ファイル作成手段１６は、抜き取り検査を行
うための標準検査ファイルを保持しており、異常チップ
判定手段１４から規格値を満足しない半導体チップの位
置座標が入力された場合には、その位置座標を考慮して
検査ファイルを作成する。具体的には、異常チップ判定
手段１４から入力された半導体チップの位置座標と、標
準検査ファイルで特定されている半導体チップの位置座
標とを併せて、検査ファイルを作成する。検査ファイル
は、汎用性を考慮して、例えばテキストファイル形式で
作成する。なお、検査ファイルは、テキストファイルに
限定されるものではなく、ＳＥＭ１８や位置ずれ検査装
置２０の機種に適したファイル形式とすればよい。
半導体チップの位置座標を特定する検査ファイルを形成
する。検査ファイル作成手段１６は、抜き取り検査を行
うための標準検査ファイルを保持しており、異常チップ
判定手段１４から規格値を満足しない半導体チップの位
置座標が入力された場合には、その位置座標を考慮して
検査ファイルを作成する。具体的には、異常チップ判定
手段１４から入力された半導体チップの位置座標と、標
準検査ファイルで特定されている半導体チップの位置座
標とを併せて、検査ファイルを作成する。検査ファイル
は、汎用性を考慮して、例えばテキストファイル形式で
作成する。なお、検査ファイルは、テキストファイルに
限定されるものではなく、ＳＥＭ１８や位置ずれ検査装
置２０の機種に適したファイル形式とすればよい。
【００２５】検査ファイル作成手段１６により作成され
た検査ファイルは、ＳＥＭ１８と位置ずれ検査装置２０
とに出力される。
た検査ファイルは、ＳＥＭ１８と位置ずれ検査装置２０
とに出力される。
【００２６】ＳＥＭ１８は、検査ファイルにより特定さ
れた位置座標の半導体チップについてパターン等を観測
する。また、位置ずれ検査装置２０は、露光の際のパタ
ーンの位置ずれを検査する。
れた位置座標の半導体チップについてパターン等を観測
する。また、位置ずれ検査装置２０は、露光の際のパタ
ーンの位置ずれを検査する。
【００２７】（半導体製造装置の動作）次に、本実施形
態による半導体製造装置の動作を図１及び図２を用いて
説明する。
態による半導体製造装置の動作を図１及び図２を用いて
説明する。
【００２８】まず、露光装置１０を用いて露光する際
に、シャープな像を露光すべく、レベリングを行う（ス
テップ１１）。露光した半導体チップの位置座標と、そ
の半導体チップのレベリング面計測値ＬVは、記憶装置
１２に記憶される。レベリング面計測値ＬVとは、具体
的には、フォーカス面の傾斜を適切な角度に補正する際
に得られた値である。
に、シャープな像を露光すべく、レベリングを行う（ス
テップ１１）。露光した半導体チップの位置座標と、そ
の半導体チップのレベリング面計測値ＬVは、記憶装置
１２に記憶される。レベリング面計測値ＬVとは、具体
的には、フォーカス面の傾斜を適切な角度に補正する際
に得られた値である。
【００２９】次に、異常チップ判定手段１４により、レ
ベリング面計測値ＬVと規格値とを比較する（ステップ
１２）。レベリング面計測値ＬVが規格値より大きい場
合には、その半導体チップには何らかの異常があると考
えられるのでＮＧと判定し、レベリング面計測値ＬVが
規格値より小さい場合には、特段の異常はないと考えら
れるのでＯＫと判定する。
ベリング面計測値ＬVと規格値とを比較する（ステップ
１２）。レベリング面計測値ＬVが規格値より大きい場
合には、その半導体チップには何らかの異常があると考
えられるのでＮＧと判定し、レベリング面計測値ＬVが
規格値より小さい場合には、特段の異常はないと考えら
れるのでＯＫと判定する。
【００３０】次に、検査ファイル作成手段１６により、
検査ファイルを作成する。具体的には、レベリング面計
測値ＬVが規格値を満足していないことによりＮＧと判
定された場合には、その半導体チップの位置座標を算出
し、登録する（ステップ１３）。次に、ＮＧと判定され
た半導体チップの位置座標と、標準検査の対象となって
いる半導体チップの位置座標とを併せて、検査ファイル
を作成する（ステップ１４）。一方、すべての半導体チ
ップがＯＫと判定された場合には、検査ファイル作成手
段１６は、標準検査ファイルを用いる（ステップ１
５）。
検査ファイルを作成する。具体的には、レベリング面計
測値ＬVが規格値を満足していないことによりＮＧと判
定された場合には、その半導体チップの位置座標を算出
し、登録する（ステップ１３）。次に、ＮＧと判定され
た半導体チップの位置座標と、標準検査の対象となって
いる半導体チップの位置座標とを併せて、検査ファイル
を作成する（ステップ１４）。一方、すべての半導体チ
ップがＯＫと判定された場合には、検査ファイル作成手
段１６は、標準検査ファイルを用いる（ステップ１
５）。
【００３１】次に、ＳＥＭ１８や位置ずれ検査装置２０
を用いて検査を行う（ステップ１６）。
を用いて検査を行う（ステップ１６）。
【００３２】次に、検査結果が規格に適合しているか否
かを判定する（ステップ１７）。検査結果が規格に適合
している場合には、ＯＫと判定する。一方、検査結果が
規格に適合していない場合はＮＧと判定する。
かを判定する（ステップ１７）。検査結果が規格に適合
している場合には、ＯＫと判定する。一方、検査結果が
規格に適合していない場合はＮＧと判定する。
【００３３】検査結果が規格に適合せず、ＮＧと判定さ
れた場合には、必要に応じて半導体基板の再処理を行う
（ステップ１８）。半導体基板の再処理は、レジスト溶
剤やアッシングでフォトレジスト膜を剥離等することに
より行われる。
れた場合には、必要に応じて半導体基板の再処理を行う
（ステップ１８）。半導体基板の再処理は、レジスト溶
剤やアッシングでフォトレジスト膜を剥離等することに
より行われる。
【００３４】このように、本実施形態によれば、レベリ
ング面計測値が規格値を満足するか否かを判定し、この
判定結果を考慮して半導体チップを検査するので、露光
異常等を早期に発見することができ、半導体装置の生産
性を向上することができる。
ング面計測値が規格値を満足するか否かを判定し、この
判定結果を考慮して半導体チップを検査するので、露光
異常等を早期に発見することができ、半導体装置の生産
性を向上することができる。
【００３５】［第２実施形態］本発明の第２実施形態に
よる半導体製造装置を図３乃至図７を用いて説明する。
図３は、測長ＳＥＭで配線幅を測定する場合の概念図で
ある。図４は、測長ＳＥＭにより測定される配線の平面
図及び波形データである。図５は、本実施形態による半
導体製造装置の概略を示すブロック図である。図６は、
本実施形態による半導体製造装置に保存される管理ファ
イルの例である。図７は、測長ＳＥＭにより測定される
波形データの例を示す図である。図１及び図２に示す第
１実施形態による半導体製造方法及び半導体製造装置と
同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略ま
たは簡潔にする。
よる半導体製造装置を図３乃至図７を用いて説明する。
図３は、測長ＳＥＭで配線幅を測定する場合の概念図で
ある。図４は、測長ＳＥＭにより測定される配線の平面
図及び波形データである。図５は、本実施形態による半
導体製造装置の概略を示すブロック図である。図６は、
本実施形態による半導体製造装置に保存される管理ファ
イルの例である。図７は、測長ＳＥＭにより測定される
波形データの例を示す図である。図１及び図２に示す第
１実施形態による半導体製造方法及び半導体製造装置と
同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略ま
たは簡潔にする。
【００３６】本実施形態による半導体製造装置は、露光
装置と測長ＳＥＭとを有している。露光装置は、半導体
基板上のフォトレジスト膜にパターンを露光する。一
方、測長ＳＥＭ１１０は、図３に示すようにして、半導
体基板１１２上に形成された配線１１４の幅を測定す
る。
装置と測長ＳＥＭとを有している。露光装置は、半導体
基板上のフォトレジスト膜にパターンを露光する。一
方、測長ＳＥＭ１１０は、図３に示すようにして、半導
体基板１１２上に形成された配線１１４の幅を測定す
る。
【００３７】測長ＳＥＭ１１０によって半導体基板１１
２上の配線１１４を観測した場合、図４（ａ）に示すよ
うな画像と、図４（ｂ）に示すような波形が得られる。
図４（ａ）は、測長ＳＥＭによって配線の上面を観測し
た画像であり、図４（ｂ）は、配線の波形を示す図であ
る。
２上の配線１１４を観測した場合、図４（ａ）に示すよ
うな画像と、図４（ｂ）に示すような波形が得られる。
図４（ａ）は、測長ＳＥＭによって配線の上面を観測し
た画像であり、図４（ｂ）は、配線の波形を示す図であ
る。
【００３８】本実施形態による半導体製造装置では、測
長ＳＥＭの内部に、標準測定サンプル、即ちテンプレー
ト（図示せず）が設けられている。測長ＳＥＭ１１０
は、半導体基板１１２上の配線１１４を観測するのみな
らず、テンプレートをも観測する。
長ＳＥＭの内部に、標準測定サンプル、即ちテンプレー
ト（図示せず）が設けられている。測長ＳＥＭ１１０
は、半導体基板１１２上の配線１１４を観測するのみな
らず、テンプレートをも観測する。
【００３９】次に、本実施形態による半導体製造装置の
動作を図５を用いて説明する。
動作を図５を用いて説明する。
【００４０】図５に示すように、露光装置１１６から
は、露光処理結果が出力される。露光処理結果には、露
光の際に用いられる露光データと、露光した半導体チッ
プを特定するサンプル・ナンバーとが含まれている。
は、露光処理結果が出力される。露光処理結果には、露
光の際に用いられる露光データと、露光した半導体チッ
プを特定するサンプル・ナンバーとが含まれている。
【００４１】測長ＳＥＭ１１０からは、測長データとテ
ンプレートの波形データとが出力される。測長データに
は、測長ＳＥＭによって測定された配線の幅の測定値
と、測長ＳＥＭによって測定された配線の波形データと
が含まれている。
ンプレートの波形データとが出力される。測長データに
は、測長ＳＥＭによって測定された配線の幅の測定値
と、測長ＳＥＭによって測定された配線の波形データと
が含まれている。
【００４２】本実施形態による半導体製造装置は、露光
装置１１６から出力される露光処理結果と、測長ＳＥＭ
１１０から出力される測長データとテンプレート波形デ
ータとを関連付けて保存し、これらのデータを用いて半
導体製造装置を制御したり、半導体製造装置の故障を警
告したりすることに主な特徴がある。
装置１１６から出力される露光処理結果と、測長ＳＥＭ
１１０から出力される測長データとテンプレート波形デ
ータとを関連付けて保存し、これらのデータを用いて半
導体製造装置を制御したり、半導体製造装置の故障を警
告したりすることに主な特徴がある。
【００４３】即ち、従来の半導体製造装置では、測長Ｓ
ＥＭ１１０によって測定された配線等の波形データは、
一時的にメモリ等に保存され、作業員による半導体製造
装置の状態把握や、測定データの正常・異常の判断、露
光装置のフォーカスずれの有無の判断等に適宜利用され
ていたが、単に一時的な状態把握等に利用されるにすぎ
ず、半導体製造装置の制御に有効利用されていなかっ
た。
ＥＭ１１０によって測定された配線等の波形データは、
一時的にメモリ等に保存され、作業員による半導体製造
装置の状態把握や、測定データの正常・異常の判断、露
光装置のフォーカスずれの有無の判断等に適宜利用され
ていたが、単に一時的な状態把握等に利用されるにすぎ
ず、半導体製造装置の制御に有効利用されていなかっ
た。
【００４４】これに対し、本実施形態による半導体製造
装置では、露光の際に用いられた露光データ、測長ＳＥ
Ｍによって測定された配線の幅の測定値、配線の波形デ
ータ、及びテンプレートの波形データ等について、これ
らのデータを関連付けてメモリ等に保存し、このデータ
を有効利用することにより、半導体製造装置を制御した
り、半導体製造装置の故障を警告したりする。例えば、
波形データの経時変化を観測すれば露光装置等のフォー
カスずれを早期に発見することができ、また、測長ＳＥ
Ｍの故障等を判定することが可能となる。
装置では、露光の際に用いられた露光データ、測長ＳＥ
Ｍによって測定された配線の幅の測定値、配線の波形デ
ータ、及びテンプレートの波形データ等について、これ
らのデータを関連付けてメモリ等に保存し、このデータ
を有効利用することにより、半導体製造装置を制御した
り、半導体製造装置の故障を警告したりする。例えば、
波形データの経時変化を観測すれば露光装置等のフォー
カスずれを早期に発見することができ、また、測長ＳＥ
Ｍの故障等を判定することが可能となる。
【００４５】本実施形態による半導体製造装置は、図６
に示すような管理ファイルを作成する。即ち、図６に示
すように、管理ファイルには、ヘッダとロットＩＤとが
付される。そして、サンプル・ナンバーに関連付けて、
測長ＳＥＭによって測定された配線の幅の測定値、測長
ＳＥＭによって測定された配線の波形データ、測長ＳＥ
Ｍによって測定されたテンプレートの波形データが保存
される。また、露光装置から出力される露光処理結果の
データもこれらのデータに関連付けて保存される。
に示すような管理ファイルを作成する。即ち、図６に示
すように、管理ファイルには、ヘッダとロットＩＤとが
付される。そして、サンプル・ナンバーに関連付けて、
測長ＳＥＭによって測定された配線の幅の測定値、測長
ＳＥＭによって測定された配線の波形データ、測長ＳＥ
Ｍによって測定されたテンプレートの波形データが保存
される。また、露光装置から出力される露光処理結果の
データもこれらのデータに関連付けて保存される。
【００４６】本実施形態では、このようにデータを関連
付けて保存するので、この管理ファイルを用いて、以下
のような制御を行うことが可能となる。
付けて保存するので、この管理ファイルを用いて、以下
のような制御を行うことが可能となる。
【００４７】本実施形態による半導体製造装置の制御を
図７を用いて説明する。図７（ａ）は、測長ＳＥＭによ
って測定された正常な波形を示す図であり、図７（ｂ）
は、測長ＳＥＭによって測定された異常な波形を示す図
である。
図７を用いて説明する。図７（ａ）は、測長ＳＥＭによ
って測定された正常な波形を示す図であり、図７（ｂ）
は、測長ＳＥＭによって測定された異常な波形を示す図
である。
【００４８】例えば、あるロットの初期の段階では図７
（ａ）のような波形が観測されていて、経時変化により
徐々に波形が変化し、図７（ｂ）のような波形が観測さ
れるようになった場合には、半導体製造装置に何らかの
異常が生じていることが考えられる。しかし、単にこれ
らの波形を比較しただけでは、露光装置のフォーカスず
れによるものなのか、測長ＳＥＭの電子銃の故障による
ものなのか判断できない。そこで、本実施形態では、測
定された配線の波形データと、この波形データに関連付
けられて保存されているテンプレートの波形データとを
比較することにより、半導体製造装置の異常箇所を特定
する。
（ａ）のような波形が観測されていて、経時変化により
徐々に波形が変化し、図７（ｂ）のような波形が観測さ
れるようになった場合には、半導体製造装置に何らかの
異常が生じていることが考えられる。しかし、単にこれ
らの波形を比較しただけでは、露光装置のフォーカスず
れによるものなのか、測長ＳＥＭの電子銃の故障による
ものなのか判断できない。そこで、本実施形態では、測
定された配線の波形データと、この波形データに関連付
けられて保存されているテンプレートの波形データとを
比較することにより、半導体製造装置の異常箇所を特定
する。
【００４９】即ち、半導体基板上の配線の波形が図７
（ｂ）のようになっており、テンプレートの波形が図７
（ａ）のようになっている場合には、測長ＳＥＭの故障
ではないと考えられ、露光装置にフォーカスずれが生じ
ていると考えられる。従って、このような場合には、露
光装置のレシピにフィードバックを行い、例えばフォー
カスずれを補正する。なお、波形が正常か否かの判断
は、例えば、波形のピーク値の半値幅の測定や、波形の
立上りや立ち下がりの傾きにより判断することができ
る。波形のピーク値の半値幅により判断する場合には、
露光データの配線幅に対して実際に測長ＳＥＭにより測
定された配線幅がどの程度異なっているかにより異常か
否かを判断することができる。また、波形の立上りや立
下がりにより異常か否かを判断する場合には、波形の傾
きがほぼ垂直の場合には正常と判断し、例えば傾きが約
４５°の場合には異常と判断することができる。
（ｂ）のようになっており、テンプレートの波形が図７
（ａ）のようになっている場合には、測長ＳＥＭの故障
ではないと考えられ、露光装置にフォーカスずれが生じ
ていると考えられる。従って、このような場合には、露
光装置のレシピにフィードバックを行い、例えばフォー
カスずれを補正する。なお、波形が正常か否かの判断
は、例えば、波形のピーク値の半値幅の測定や、波形の
立上りや立ち下がりの傾きにより判断することができ
る。波形のピーク値の半値幅により判断する場合には、
露光データの配線幅に対して実際に測長ＳＥＭにより測
定された配線幅がどの程度異なっているかにより異常か
否かを判断することができる。また、波形の立上りや立
下がりにより異常か否かを判断する場合には、波形の傾
きがほぼ垂直の場合には正常と判断し、例えば傾きが約
４５°の場合には異常と判断することができる。
【００５０】一方、半導体基板上の配線の波形が図７
（ｂ）のようになっており、テンプレートの波形も図７
（ｂ）のようになっている場合には、測長ＳＥＭの電子
銃が故障していることが考えられる。従って、このよう
な場合には、測長ＳＥＭの電子銃が故障している可能性
がある旨の警告を発することができる。
（ｂ）のようになっており、テンプレートの波形も図７
（ｂ）のようになっている場合には、測長ＳＥＭの電子
銃が故障していることが考えられる。従って、このよう
な場合には、測長ＳＥＭの電子銃が故障している可能性
がある旨の警告を発することができる。
【００５１】このように、本実施形態によれば、露光デ
ータ、配線幅のデータ、配線の波形データ、及びテンプ
レートの波形データ等を関連付けて保存するので、デー
タの経時変化等を考慮して、露光装置のフォーカスずれ
や、測長ＳＥＭの故障等を判断することができ、これに
より、半導体装置の生産性を向上することができる。し
かも、異常の判断を自動的に行うことができるので、作
業員の熟練度によるバラツキが少なく、また、人員コス
トを削減することができる。
ータ、配線幅のデータ、配線の波形データ、及びテンプ
レートの波形データ等を関連付けて保存するので、デー
タの経時変化等を考慮して、露光装置のフォーカスずれ
や、測長ＳＥＭの故障等を判断することができ、これに
より、半導体装置の生産性を向上することができる。し
かも、異常の判断を自動的に行うことができるので、作
業員の熟練度によるバラツキが少なく、また、人員コス
トを削減することができる。
【００５２】（変形例）次に、本実施形態の半導体製造
装置の変形例について図８を用いて説明する。図８は、
本実施形態の変形例による半導体製造装置のデータ管理
例を示す図である。
装置の変形例について図８を用いて説明する。図８は、
本実施形態の変形例による半導体製造装置のデータ管理
例を示す図である。
【００５３】本変形例による半導体製造装置では、ロッ
トＩＤに対応づけて各データを管理することに主な特徴
がある。
トＩＤに対応づけて各データを管理することに主な特徴
がある。
【００５４】図８は、ロットＩＤがＡＢＣ００の場合の
例である。
例である。
【００５５】ロットＩＤに関連付けられて、線幅の測定
値のデータ、配線の波形データ、及びテンプレートの波
形データが、それぞれ保存される。なお、これらのデー
タに測定時刻も付される。
値のデータ、配線の波形データ、及びテンプレートの波
形データが、それぞれ保存される。なお、これらのデー
タに測定時刻も付される。
【００５６】このように本変形例によれば、ロットＩＤ
に対応づけて線幅の測定値のデータ、配線の波形デー
タ、及びテンプレートの波形データが保存されるので、
これらのデータを用いて上記と同様の制御を行うことが
できる。
に対応づけて線幅の測定値のデータ、配線の波形デー
タ、及びテンプレートの波形データが保存されるので、
これらのデータを用いて上記と同様の制御を行うことが
できる。
【００５７】［変形実施形態］本発明は上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。
限らず種々の変形が可能である。
【００５８】例えば、第１実施形態では、標準の抜き取
り検査の対象となる半導体チップと、レベリング面計測
値ＬVが規格値を満足しない半導体チップの両者につい
てＳＥＭ等による検査を行ったが、レベリング面計測値
ＬVが規格値を満足しない半導体チップについてのみＳ
ＥＭ等による検査を行ってもよい。これにより、検査工
数を削減することができ、更なる生産性の向上を図るこ
とができる。
り検査の対象となる半導体チップと、レベリング面計測
値ＬVが規格値を満足しない半導体チップの両者につい
てＳＥＭ等による検査を行ったが、レベリング面計測値
ＬVが規格値を満足しない半導体チップについてのみＳ
ＥＭ等による検査を行ってもよい。これにより、検査工
数を削減することができ、更なる生産性の向上を図るこ
とができる。
【００５９】また、第２実施形態では、露光装置のフォ
ーカスずれと測長ＳＥＭの電子銃の故障とを判断する場
合を例に説明したが、第２実施形態のように関連付けて
保存された様々なデータは、半導体製造装置の様々な制
御に用いることができる。例えば、露光装置の露光量が
経時的に減少していった場合に、露光装置の露光量を増
加する制御を行うのに利用することもできる。
ーカスずれと測長ＳＥＭの電子銃の故障とを判断する場
合を例に説明したが、第２実施形態のように関連付けて
保存された様々なデータは、半導体製造装置の様々な制
御に用いることができる。例えば、露光装置の露光量が
経時的に減少していった場合に、露光装置の露光量を増
加する制御を行うのに利用することもできる。
【００６０】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、レベリン
グ面計測値が規格値を満足するか否かを判定し、この判
定結果を考慮して半導体チップを検査するので、露光異
常等を早期に発見することができ、半導体装置の生産性
を向上することができる。
グ面計測値が規格値を満足するか否かを判定し、この判
定結果を考慮して半導体チップを検査するので、露光異
常等を早期に発見することができ、半導体装置の生産性
を向上することができる。
【００６１】また、本発明によれば、露光データ、配線
幅のデータ、配線の波形データ、及びテンプレートの波
形データ等を関連付けて保存するので、データの経時変
化等を考慮して、露光装置のフォーカスずれや、測長Ｓ
ＥＭの故障等を判断することができ、これにより、半導
体装置の生産性を向上することができる。しかも、異常
の判断を自動的に行うことができるので、作業員の熟練
度によるバラツキが少なく、また、人員コストを削減す
ることができる。
幅のデータ、配線の波形データ、及びテンプレートの波
形データ等を関連付けて保存するので、データの経時変
化等を考慮して、露光装置のフォーカスずれや、測長Ｓ
ＥＭの故障等を判断することができ、これにより、半導
体装置の生産性を向上することができる。しかも、異常
の判断を自動的に行うことができるので、作業員の熟練
度によるバラツキが少なく、また、人員コストを削減す
ることができる。
【図１】本発明の第１実施形態による半導体製造装置の
概略を示すブロック図である。
概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による半導体製造方法を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図３】測長ＳＥＭで配線幅を測定する場合の概念図で
ある。
ある。
【図４】測長ＳＥＭにより測定される配線の平面図及び
波形データである。
波形データである。
【図５】本発明の第２実施形態による半導体製造装置の
概略を示すブロック図である。
概略を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態による半導体製造装置に
保存される管理ファイルの例である。
保存される管理ファイルの例である。
【図７】測長ＳＥＭにより測定される波形データの例を
示す図である。
示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例による半導体製
造装置のデータ管理例を示す図である。
造装置のデータ管理例を示す図である。
【図９】従来の半導体装置の製造方法を示すフローチャ
ートである。
ートである。
１０…露光装置 １２…記憶装置 １４…異常チップ判定手段 １６…検査ファイル作成手段 １８…ＳＥＭ ２０…位置ずれ検査装置 １１０…測長ＳＥＭ １１２…半導体基板 １１４…配線 １１６…露光装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 泰 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2F067 AA03 AA54 BB01 BB04 CC17 EE06 GG01 HH06 LL00 RR24 RR30 UU32 4M106 AA02 BA02 CA39 DB30 DJ18 DJ21 5F046 AA17 CC01 CC05 DA14 DB05 DD03
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板上にパターンを露光する半導
体製造装置であって、 フォーカスを計測するフォーカス計測機構と、 フォーカス面の傾斜を補正するフォーカス面傾斜補正機
構とを有し、 前記フォーカス面の補正値が所定値より大きい半導体チ
ップの位置座標を抽出し、前記位置座標に基づいて前記
半導体チップの検査を行うことを特徴とする半導体製造
装置。 - 【請求項２】 フォーカスを計測し、フォーカス面の傾
斜を補正して半導体基板上にパターンを露光する工程
と、 前記フォーカス面の補正値が所定値より大きい半導体チ
ップの位置座標を抽出し、前記位置座標に基づいて前記
半導体チップの検査を行う工程とを有することを特徴と
する半導体製造方法。 - 【請求項３】 露光装置と測長ＳＥＭとを有する半導体
製造装置であって、 前記測長ＳＥＭにより測定される配線の波形データを順
次保存し、波形データの経時変化に基づいて前記露光装
置を制御することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の半導体製造装置におい
て、 前記測長ＳＥＭは標準測定サンプルを更に有し、 前記配線の波形データと前記標準測定サンプルの波形デ
ータとを比較することにより、前記露光装置を制御し、
又は前記測長ＳＥＭの故障を警告することを特徴とする
半導体製造装置。 - 【請求項５】 請求項３又は４記載の半導体製造装置に
おいて、 前記配線の幅の測定値と、前記配線の波形データと、前
記標準測定サンプルの波形データとを関連付けて保存す
ることを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11223630A JP2001052981A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 半導体製造装置及び半導体製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11223630A JP2001052981A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 半導体製造装置及び半導体製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001052981A true JP2001052981A (ja) | 2001-02-23 |
Family
ID=16801221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11223630A Pending JP2001052981A (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 半導体製造装置及び半導体製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001052981A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006170969A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-29 | Horon:Kk | 測定値の判定方法 |
| US7075074B2 (en) | 2003-06-26 | 2006-07-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electron beam inspection apparatus and method for testing an operation state of an electron beam inspection apparatus |
| JP2011145302A (ja) * | 2004-11-19 | 2011-07-28 | Horon:Kk | 測定値の判定方法 |
-
1999
- 1999-08-06 JP JP11223630A patent/JP2001052981A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7075074B2 (en) | 2003-06-26 | 2006-07-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electron beam inspection apparatus and method for testing an operation state of an electron beam inspection apparatus |
| JP2006170969A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-29 | Horon:Kk | 測定値の判定方法 |
| JP2011145302A (ja) * | 2004-11-19 | 2011-07-28 | Horon:Kk | 測定値の判定方法 |
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040331 |
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