JP2002110518A - 重ね合わせ方法 - Google Patents
重ね合わせ方法Info
- Publication number
- JP2002110518A JP2002110518A JP2000297448A JP2000297448A JP2002110518A JP 2002110518 A JP2002110518 A JP 2002110518A JP 2000297448 A JP2000297448 A JP 2000297448A JP 2000297448 A JP2000297448 A JP 2000297448A JP 2002110518 A JP2002110518 A JP 2002110518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- exposure
- value
- error
- overlay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正常な計測とフライヤーである異常な計測と
を明確に判別することができ、合わせずれの補正を高精
度に行う。 【解決手段】 ウェハ１１上の複数のチップ領域１２で
重ね合わせ露光を行い、後の露光のために各チップ領域
１２の重ね合わせ誤差量を測定する工程を備えた重ね合
わせ方法において、チップ領域１２内に第１層目の合わ
せ誤差測定マーク１４と第２層目の合わせ誤差測定マー
ク１５がそれぞれ複数箇所設けられ、各々のチップ領域
１２でマーク１４と１５のずれ量の平均値に標準偏差の
√３倍を加えた値が上限でずれ量の平均値に標準偏差の
√３倍を引いた値が下限の範囲内に入る測定値を用い、
該測定値の平均値を再び計算してシフト誤差を算出し、
この算出値を後に露光するウェハの露光領域の重ね合わ
せ補正量とする。
を明確に判別することができ、合わせずれの補正を高精
度に行う。 【解決手段】 ウェハ１１上の複数のチップ領域１２で
重ね合わせ露光を行い、後の露光のために各チップ領域
１２の重ね合わせ誤差量を測定する工程を備えた重ね合
わせ方法において、チップ領域１２内に第１層目の合わ
せ誤差測定マーク１４と第２層目の合わせ誤差測定マー
ク１５がそれぞれ複数箇所設けられ、各々のチップ領域
１２でマーク１４と１５のずれ量の平均値に標準偏差の
√３倍を加えた値が上限でずれ量の平均値に標準偏差の
√３倍を引いた値が下限の範囲内に入る測定値を用い、
該測定値の平均値を再び計算してシフト誤差を算出し、
この算出値を後に露光するウェハの露光領域の重ね合わ
せ補正量とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体リソグラフ
ィー工程におけるマスク間の重ね合わせ方法に係わり、
特にアライメントマークや合わせ誤差測定マーク等を用
いた重ね合わせ方法に関する。
ィー工程におけるマスク間の重ね合わせ方法に係わり、
特にアライメントマークや合わせ誤差測定マーク等を用
いた重ね合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程では、半導体リソ
グラフィー工程において各種パターン膜や開口部等の形
成をしている。この工程は先に形成された層と、後から
形成する層との間で相対的な位置関係が正確に合わされ
る必要がある。ここで、仮に先に形成された層を第１
層、後から形成された層を第２層と呼ぶことにするが、
第１層と第２層は必ずしも連続した工程である必要はな
い。また、露光前に露光すべき位置を検出するためのマ
ークをアライメントマーク、露光後に露光位置のずれ量
を測定するマークを合わせ誤差測定マークと呼ぶことに
する。
グラフィー工程において各種パターン膜や開口部等の形
成をしている。この工程は先に形成された層と、後から
形成する層との間で相対的な位置関係が正確に合わされ
る必要がある。ここで、仮に先に形成された層を第１
層、後から形成された層を第２層と呼ぶことにするが、
第１層と第２層は必ずしも連続した工程である必要はな
い。また、露光前に露光すべき位置を検出するためのマ
ークをアライメントマーク、露光後に露光位置のずれ量
を測定するマークを合わせ誤差測定マークと呼ぶことに
する。
【０００３】従来は、第１層にアライメントマークと第
１の合わせ誤差測定マーク、第２層に第２の合わせ誤差
測定マークを形成し、これら第１と第２の合わせ誤差測
定マークの重なり誤差を測定することで、前記した第１
層と第２層の位置合わせ量を測定したり、又は合わせそ
のものを高精度に行うための補正を行っていた。例え
ば、測定値を解析することで、回転誤差，倍率誤差，直
交度誤差などの系統的な誤差の値を解析し、フィードバ
ックに利用することができた。
１の合わせ誤差測定マーク、第２層に第２の合わせ誤差
測定マークを形成し、これら第１と第２の合わせ誤差測
定マークの重なり誤差を測定することで、前記した第１
層と第２層の位置合わせ量を測定したり、又は合わせそ
のものを高精度に行うための補正を行っていた。例え
ば、測定値を解析することで、回転誤差，倍率誤差，直
交度誤差などの系統的な誤差の値を解析し、フィードバ
ックに利用することができた。
【０００４】一方、前記合わせ誤差測定用マークは理想
的には半導体の諸工程を経ても形状の変化は最小限であ
るべきであるが、通常は、膜の堆積やエッチングの工程
を経ると形状が大きく変化する場合がある。またこの変
化量は１枚のウェハの中でどこでも同一であるとは限ら
ないため、測定系の条件を信号処理等の手段によって一
つのマークに対して最適化を行っでも、別のマークに対
しては最適な測定条件から大きく外れる場合がしばしば
発生する。そして、このことが原因となって、測定値が
予想される誤差の範囲を大きく超えた値となることがあ
り、露光位置を正しく設定しようとする際に大きな問題
となっていた。
的には半導体の諸工程を経ても形状の変化は最小限であ
るべきであるが、通常は、膜の堆積やエッチングの工程
を経ると形状が大きく変化する場合がある。またこの変
化量は１枚のウェハの中でどこでも同一であるとは限ら
ないため、測定系の条件を信号処理等の手段によって一
つのマークに対して最適化を行っでも、別のマークに対
しては最適な測定条件から大きく外れる場合がしばしば
発生する。そして、このことが原因となって、測定値が
予想される誤差の範囲を大きく超えた値となることがあ
り、露光位置を正しく設定しようとする際に大きな問題
となっていた。
【０００５】このような現象やこの現象から得られた値
は、測定のとび、又はフライヤー（flyer）と呼ばれて
いた。また、このフライヤーは、合わせ誤差測定のとき
だけでなく、合わせ露光を行おうとする際にアライメン
トマークの位置を検出する際にも発生する場合があり、
やはり大きな問題であった。
は、測定のとび、又はフライヤー（flyer）と呼ばれて
いた。また、このフライヤーは、合わせ誤差測定のとき
だけでなく、合わせ露光を行おうとする際にアライメン
トマークの位置を検出する際にも発生する場合があり、
やはり大きな問題であった。
【０００６】さらに、このフライヤーに関しては、もう
一つ大きな問題があった。それは、正常な計測とフライ
ヤーである異常な計測は計測値に明確な区別があるわけ
でなく、どれがフライヤーなのか判断するのは非常に難
しいということである。即ち、フライヤーとする基準の
取り方を誤ると、正常な測定であるのにフライヤーとし
て解析の際にデータを除去してしまい、誤った解析結果
を算出することになる。或いは、フライヤーであるのに
正常な計測値であるとすれば、同様に誤った解析結果を
算出することになる。
一つ大きな問題があった。それは、正常な計測とフライ
ヤーである異常な計測は計測値に明確な区別があるわけ
でなく、どれがフライヤーなのか判断するのは非常に難
しいということである。即ち、フライヤーとする基準の
取り方を誤ると、正常な測定であるのにフライヤーとし
て解析の際にデータを除去してしまい、誤った解析結果
を算出することになる。或いは、フライヤーであるのに
正常な計測値であるとすれば、同様に誤った解析結果を
算出することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、アラ
イメントマークや合わせ誤差測定マーク等を用いて合わ
せずれを計測する際に、正常な計測とフライヤーである
異常な計測とを判別することができず、このために後続
の露光時の合わせずれの補正を高精度に行うことは困難
であった。
イメントマークや合わせ誤差測定マーク等を用いて合わ
せずれを計測する際に、正常な計測とフライヤーである
異常な計測とを判別することができず、このために後続
の露光時の合わせずれの補正を高精度に行うことは困難
であった。
【０００８】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、正常な計測とフライヤ
ーである異常な計測とを明確に判別することができ、合
わせずれの補正を高精度に行い得る重ね合わせ方法を提
供することにある。
ので、その目的とするところは、正常な計測とフライヤ
ーである異常な計測とを明確に判別することができ、合
わせずれの補正を高精度に行い得る重ね合わせ方法を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】（構成）上記課題を解決
するために本発明の重ね合わせ方法は，次のような構成
を採用している。即ち本発明は、ウェハ上の複数の露光
領域で重ね合わせ露光を行った後に、各露光領域の重ね
合わせ誤差又はウェハの重ね合わせ誤差を測定して、後
の露光のための重ね合わせ誤差を補正するために、次の
ような構成を採用している。
するために本発明の重ね合わせ方法は，次のような構成
を採用している。即ち本発明は、ウェハ上の複数の露光
領域で重ね合わせ露光を行った後に、各露光領域の重ね
合わせ誤差又はウェハの重ね合わせ誤差を測定して、後
の露光のための重ね合わせ誤差を補正するために、次の
ような構成を採用している。
【００１０】(1) 露光領域内での重ね合わせ測定点が複
数点あり、各々の測定点の測定値の平均値に標準偏差の
√３倍を加えた値が上限で各々の測定点の平均値に標準
偏差の√３倍を引いた値が下限の範囲内に入る測定点の
測定値を用い、該測定値の平均値を再び計算してシフト
誤差を算出し、この算出値を後に露光するウェハの露光
領域の重ね合わせ補正量とする。なお、√３は３の平方
根である３1/2 を意味している。
数点あり、各々の測定点の測定値の平均値に標準偏差の
√３倍を加えた値が上限で各々の測定点の平均値に標準
偏差の√３倍を引いた値が下限の範囲内に入る測定点の
測定値を用い、該測定値の平均値を再び計算してシフト
誤差を算出し、この算出値を後に露光するウェハの露光
領域の重ね合わせ補正量とする。なお、√３は３の平方
根である３1/2 を意味している。
【００１１】(2) 露光領域内での重ね合わせ測定点が複
数点あり、各々の測定点の測定値の平均値に標準偏差の
√３倍を加えた値が上限で各々の測定点の平均値に標準
偏差の√３倍を引いた値が下限の範囲内に入る測定点の
測定値を用いてウェハの露光領域の重ね合わせ誤差の系
統誤差を算出し、この算出値を後に露光するウェハの露
光領域の重ね合わせ補正量とする。
数点あり、各々の測定点の測定値の平均値に標準偏差の
√３倍を加えた値が上限で各々の測定点の平均値に標準
偏差の√３倍を引いた値が下限の範囲内に入る測定点の
測定値を用いてウェハの露光領域の重ね合わせ誤差の系
統誤差を算出し、この算出値を後に露光するウェハの露
光領域の重ね合わせ補正量とする。
【００１２】(3) ウェハ上での代表的な測定点によって
求めたウェハの測定値の平均値に標準偏差の２倍を加え
た値が上限で測定値の平均値に標準偏差の２倍を引いた
値が下限の範囲内に入る測定点の測定値を用い、該測定
値の平均値を再び計算してシフト誤差を算出し、この算
出値を後に露光するウェハの重ね合わせ補正量とする。
求めたウェハの測定値の平均値に標準偏差の２倍を加え
た値が上限で測定値の平均値に標準偏差の２倍を引いた
値が下限の範囲内に入る測定点の測定値を用い、該測定
値の平均値を再び計算してシフト誤差を算出し、この算
出値を後に露光するウェハの重ね合わせ補正量とする。
【００１３】(4) ウェハ上での代表的な測定点によって
求めたウェハの測定値の平均値に標準偏差の２倍を加え
た値が上限で測定値の平均値に標準偏差の２倍を引いた
値が下限の範囲内に入る測定点の測定値を用いてウェハ
の重ね合わせ誤差の系統誤差を算出し、この算出値を後
に露光するウェハの重ね合わせ補正量とする。
求めたウェハの測定値の平均値に標準偏差の２倍を加え
た値が上限で測定値の平均値に標準偏差の２倍を引いた
値が下限の範囲内に入る測定点の測定値を用いてウェハ
の重ね合わせ誤差の系統誤差を算出し、この算出値を後
に露光するウェハの重ね合わせ補正量とする。
【００１４】また本発明は、ウェハ上の複数の露光領域
で重ね合わせ露光を行うために、次のような構成を採用
している。
で重ね合わせ露光を行うために、次のような構成を採用
している。
【００１５】(5) 露光領域内のアライメントマークの位
置を測定する際に、露光領域内でのアライメントマーク
が複数点あり、各々のアライメントマークの位置の測定
値の平均値に標準偏差の√３倍を加えた値が上限で測定
値の平均値に標準偏差の√３倍を引いた値が下限の範囲
内に入るアライメントマークの測定値を用い、該測定値
の平均値を再び計算してシフト誤差を算出し、この算出
値を露光すべきウェハの露光領域内の重ね合わせ補正量
とする。
置を測定する際に、露光領域内でのアライメントマーク
が複数点あり、各々のアライメントマークの位置の測定
値の平均値に標準偏差の√３倍を加えた値が上限で測定
値の平均値に標準偏差の√３倍を引いた値が下限の範囲
内に入るアライメントマークの測定値を用い、該測定値
の平均値を再び計算してシフト誤差を算出し、この算出
値を露光すべきウェハの露光領域内の重ね合わせ補正量
とする。
【００１６】(6) 露光領域内のアライメントマークの位
置を測定する際に、露光領域内でのアライメントマーク
が複数点あり、各々のアライメントマークの位置の測定
値の平均値に標準偏差の√３倍を加えた値が上限で測定
値の平均値に標準偏差の√倍を引いた値が下限の範囲内
に入るアライメントマークの測定値を用いてウェハの露
光領域の重ね合わせ誤差の系統誤差を算出し、この算出
値を露光すべきウェハの露光領域内の重ね合わせ補正量
とする。
置を測定する際に、露光領域内でのアライメントマーク
が複数点あり、各々のアライメントマークの位置の測定
値の平均値に標準偏差の√３倍を加えた値が上限で測定
値の平均値に標準偏差の√倍を引いた値が下限の範囲内
に入るアライメントマークの測定値を用いてウェハの露
光領域の重ね合わせ誤差の系統誤差を算出し、この算出
値を露光すべきウェハの露光領域内の重ね合わせ補正量
とする。
【００１７】(7) 露光領域内のアライメントマークの位
置を測定する際に、各々の露光領域での代表的なアライ
メントマークの測定点によって求めたウェハの測定値の
平均値に標準偏差の２倍を加えた値が上限で測定値の平
均値に標準偏差の２倍を引いた値が下限の範囲内に入る
アライメントマークの測定点の測定値を用い、該測定値
の平均値を再び計算してシフト誤差を算出し、この算出
値を露光すべきウェハの重ね合わせ補正量とする。
置を測定する際に、各々の露光領域での代表的なアライ
メントマークの測定点によって求めたウェハの測定値の
平均値に標準偏差の２倍を加えた値が上限で測定値の平
均値に標準偏差の２倍を引いた値が下限の範囲内に入る
アライメントマークの測定点の測定値を用い、該測定値
の平均値を再び計算してシフト誤差を算出し、この算出
値を露光すべきウェハの重ね合わせ補正量とする。
【００１８】(8) 露光領域内のアライメントマークの位
置を測定する際に、各々の露光領域での代表的なアライ
メントマークの測定点によって求めたウェハの測定値の
平均値に標準偏差の２倍を加えた値が上限で測定値の平
均値に標準偏差の２倍を引いた値が下限の範囲内に入る
アライメントマークの測定点の測定値を用いてウェハの
重ね合わせ誤差の系統誤差を算出し、この算出値を露光
すべきウェハの重ね合わせ補正量とする。
置を測定する際に、各々の露光領域での代表的なアライ
メントマークの測定点によって求めたウェハの測定値の
平均値に標準偏差の２倍を加えた値が上限で測定値の平
均値に標準偏差の２倍を引いた値が下限の範囲内に入る
アライメントマークの測定点の測定値を用いてウェハの
重ね合わせ誤差の系統誤差を算出し、この算出値を露光
すべきウェハの重ね合わせ補正量とする。
【００１９】（作用）半導体リソグラフィー工程におい
て、異なるマスク間での重ね合わせ露光をするときに、
最初のウェハの重ね合わせ結果を２枚目以降に補正値と
してフィードバックすることがある。或いは、１枚とは
限らなくとも、以前に露光した結果に基づいて、後続の
露光時の合わせ補正値として利用することがある。
て、異なるマスク間での重ね合わせ露光をするときに、
最初のウェハの重ね合わせ結果を２枚目以降に補正値と
してフィードバックすることがある。或いは、１枚とは
限らなくとも、以前に露光した結果に基づいて、後続の
露光時の合わせ補正値として利用することがある。
【００２０】このとき、補正前の重ね合わせデータにお
いて、インドラフィールド（露光ショット）、即ちチッ
プ内に複数の測定点がある場合には、まずチップ内の重
ね合わせの測定データからＸ方向とＹ方向それぞれにつ
いて平均値ｍi と標準偏差σ i を求め、合わせデータが
ｍi ±√３σi の範囲に入っていないデータは測定時の
誤検出によるものであるとして除き、残ったデータから
平均値ｍｉ’を計算して、フィードバックに利用する。
この際、フィードバックする値は、平均値だけでなく、
倍率誤差，回転誤差，直交度誤差等をやはり残ったデー
タから計算してフィードバックすることができる。次
に、こうして求めた各チップの位置からインターフィー
ルドの重ね合わせ誤差量を求める。
いて、インドラフィールド（露光ショット）、即ちチッ
プ内に複数の測定点がある場合には、まずチップ内の重
ね合わせの測定データからＸ方向とＹ方向それぞれにつ
いて平均値ｍi と標準偏差σ i を求め、合わせデータが
ｍi ±√３σi の範囲に入っていないデータは測定時の
誤検出によるものであるとして除き、残ったデータから
平均値ｍｉ’を計算して、フィードバックに利用する。
この際、フィードバックする値は、平均値だけでなく、
倍率誤差，回転誤差，直交度誤差等をやはり残ったデー
タから計算してフィードバックすることができる。次
に、こうして求めた各チップの位置からインターフィー
ルドの重ね合わせ誤差量を求める。
【００２１】インターフィールド（ウェハ）の重ね合わ
せ誤差量を計算する際、インターフィールドのデータの
標準偏差σと平均値ｍを計算し、合わせデータがｍ±２
σの範囲に入っていないデータは測定時の誤検出による
ものであるとして除き、残ったデータから平均値ｍ’を
計算して、フィードバックに利用する。この際、フィー
ドバックする値は、平均値だけでなく倍率誤差，回転誤
差，直交度誤差等をやはり残ったデータから計算してフ
ィードバックすることができる。また、このようなイン
ターフィールド計算には、各チップの露光領域の代表点
を用いるが、露光領域内に複数の測定点がある場合に
は、その複数点からその露光領域の代表的な重ね合わせ
誤差量を計算してチップの代表的な重ね合わせ誤差量と
する。
せ誤差量を計算する際、インターフィールドのデータの
標準偏差σと平均値ｍを計算し、合わせデータがｍ±２
σの範囲に入っていないデータは測定時の誤検出による
ものであるとして除き、残ったデータから平均値ｍ’を
計算して、フィードバックに利用する。この際、フィー
ドバックする値は、平均値だけでなく倍率誤差，回転誤
差，直交度誤差等をやはり残ったデータから計算してフ
ィードバックすることができる。また、このようなイン
ターフィールド計算には、各チップの露光領域の代表点
を用いるが、露光領域内に複数の測定点がある場合に
は、その複数点からその露光領域の代表的な重ね合わせ
誤差量を計算してチップの代表的な重ね合わせ誤差量と
する。
【００２２】また、イントラフィールド（露光ショッ
ト）、即ちチップ内での合わせずれを計算する際にはイ
ンターフィールドの計算時に取り除いた残りのチップを
用いてインドラフィールドの合わせ誤差を計算する。或
いは、イントラフィールドの重ね合わせの測定データか
ら平均値ｍi と標準偏差σi を求め、合わせデータがｍ
i ±√３σi の範囲に入っていないデータは測定時の誤
検出によるものであるとして除き、残ったデータから平
均値ｍi’を計算して、フィードバックに利用する。こ
の際、フィードバックする値は、平均値だけでなく、倍
率誤差，回転誤差，直交度誤差等をやはり残ったデータ
から計算してフィードバックすることができる。
ト）、即ちチップ内での合わせずれを計算する際にはイ
ンターフィールドの計算時に取り除いた残りのチップを
用いてインドラフィールドの合わせ誤差を計算する。或
いは、イントラフィールドの重ね合わせの測定データか
ら平均値ｍi と標準偏差σi を求め、合わせデータがｍ
i ±√３σi の範囲に入っていないデータは測定時の誤
検出によるものであるとして除き、残ったデータから平
均値ｍi’を計算して、フィードバックに利用する。こ
の際、フィードバックする値は、平均値だけでなく、倍
率誤差，回転誤差，直交度誤差等をやはり残ったデータ
から計算してフィードバックすることができる。
【００２３】一方、露光時にアライメントマークを検出
して重ね合わせ露光をするときにも同様な手段が使え
る。ウェハ上のアライメントマークの位置を検出すると
きに、上述の重ね合わせ誤差の測定の際に用いたのと同
じデータ処理を行って検出誤差による測定値を取り除
き、残った測定値を使ってインターフィールドとイント
ラフィールドの露光すべき位置を検出する。
して重ね合わせ露光をするときにも同様な手段が使え
る。ウェハ上のアライメントマークの位置を検出すると
きに、上述の重ね合わせ誤差の測定の際に用いたのと同
じデータ処理を行って検出誤差による測定値を取り除
き、残った測定値を使ってインターフィールドとイント
ラフィールドの露光すべき位置を検出する。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を説明する前
に、アライメントマーク及び合わせ誤差測定マークにつ
いて説明しておく。図１（ａ）に示すように、ウェハ１
１の中央部に複数のチップ１２を規定するためのチップ
領域が設けられ、ウェハ１１の４隅にそれぞれアライメ
ントマーク１３が設けられ、各々のチップの４隅に合わ
せ誤差測定マーク１４が設けられている。ここで、アラ
イメントマーク１３は各チップ１２毎に設けても良い。
に、アライメントマーク及び合わせ誤差測定マークにつ
いて説明しておく。図１（ａ）に示すように、ウェハ１
１の中央部に複数のチップ１２を規定するためのチップ
領域が設けられ、ウェハ１１の４隅にそれぞれアライメ
ントマーク１３が設けられ、各々のチップの４隅に合わ
せ誤差測定マーク１４が設けられている。ここで、アラ
イメントマーク１３は各チップ１２毎に設けても良い。
【００２５】上記のウェハを第１層目とするとき、後か
ら形成する第２層目には合わせ誤差測定マーク１５が設
けられており、第２層目を露光した後の各誤差測定マー
ク１４，１５の関係は、例えば図１（ｂ）に示すように
なる。１層目の合わせ誤差測定マーク１４（比較的大き
な矩形）内に２層目の合わせ誤差測定マーク（小さな矩
形）１５が位置している。各々のマーク１４，１５は、
ｘ方向線分の中点ｘ14，ｘ15及びｙ方向線分の中点
ｙ14，ｙ15から中心位置が決まり、各々の中心位置を比
較することにより、１層目と２層目の合わせずれが分か
ることになる。
ら形成する第２層目には合わせ誤差測定マーク１５が設
けられており、第２層目を露光した後の各誤差測定マー
ク１４，１５の関係は、例えば図１（ｂ）に示すように
なる。１層目の合わせ誤差測定マーク１４（比較的大き
な矩形）内に２層目の合わせ誤差測定マーク（小さな矩
形）１５が位置している。各々のマーク１４，１５は、
ｘ方向線分の中点ｘ14，ｘ15及びｙ方向線分の中点
ｙ14，ｙ15から中心位置が決まり、各々の中心位置を比
較することにより、１層目と２層目の合わせずれが分か
ることになる。
【００２６】マークの位置検出には、微小スポットの光
や電子ビームをマーク近傍で走査し、その反射光や二次
電子を検出する。マークの有無により検出信号が異なる
ことから、走査位置と検出信号を基にマーク位置が計測
されることになる。
や電子ビームをマーク近傍で走査し、その反射光や二次
電子を検出する。マークの有無により検出信号が異なる
ことから、走査位置と検出信号を基にマーク位置が計測
されることになる。
【００２７】以下、本発明の詳細を図示の実施形態によ
って説明する。
って説明する。
【００２８】（第１の実施形態）イントラフィールドの
合わせずれが線形成分からなる系統誤差によって生じて
いるとする。１ショット内のｘ方向の線形誤差をｅx 、
ｙ方向の線形誤差をｅyとすると、 ｅx ＝ｓx ＋ｍx ｘ−（ａθ＋ａo ）ｙ…（１） ｅy ＝ｓy ＋ｍy ｙ−ａθｘ …（２） と表すことができる。ここで、ｘ，ｙはショット内の任
意の測定点座標、ｓx ，ｓy はそれぞれｘ方向とｙ方向
のシフト誤差、ｍx ，ｍy はそれぞれｘ方向とｙ方向の
倍率誤差、ａθはショット回転誤差、ａo はショット直
交度誤差である。ショット内の系統誤差、即ちシフト誤
差，倍率誤差，回転誤差，直交度誤差を図示すると、図
２（ａ）〜（ｄ）のように、四角形の露光領域がベクト
ル方向にずれたり変形したりすることである。ここで、
図１の実線は誤差のない露光領域であり、破線は誤差が
ある露光領域を示している。また、ｘ，ｙは、ショット
の幅をｗ、高さをｈとすると −ｗ／２ ≦ ｘ ≦ ｗ／２ …（３） −ｈ／２ ≦ ｙ ≦ ｈ／２ …（４） が成り立つ。式（１）（２）に関して、これらを ｚ＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ …（５） と書くことにする。式（４）から −ｂｈ／２ ≦ ｂｙ ≦ ｂｈ／２ …（６） であり、この式（６）と式（３）及び式（５）からｘと
ｚの存在範囲を図示すると、図３の平行四辺形の内側に
なる。
合わせずれが線形成分からなる系統誤差によって生じて
いるとする。１ショット内のｘ方向の線形誤差をｅx 、
ｙ方向の線形誤差をｅyとすると、 ｅx ＝ｓx ＋ｍx ｘ−（ａθ＋ａo ）ｙ…（１） ｅy ＝ｓy ＋ｍy ｙ−ａθｘ …（２） と表すことができる。ここで、ｘ，ｙはショット内の任
意の測定点座標、ｓx ，ｓy はそれぞれｘ方向とｙ方向
のシフト誤差、ｍx ，ｍy はそれぞれｘ方向とｙ方向の
倍率誤差、ａθはショット回転誤差、ａo はショット直
交度誤差である。ショット内の系統誤差、即ちシフト誤
差，倍率誤差，回転誤差，直交度誤差を図示すると、図
２（ａ）〜（ｄ）のように、四角形の露光領域がベクト
ル方向にずれたり変形したりすることである。ここで、
図１の実線は誤差のない露光領域であり、破線は誤差が
ある露光領域を示している。また、ｘ，ｙは、ショット
の幅をｗ、高さをｈとすると −ｗ／２ ≦ ｘ ≦ ｗ／２ …（３） −ｈ／２ ≦ ｙ ≦ ｈ／２ …（４） が成り立つ。式（１）（２）に関して、これらを ｚ＝ａｘ＋ｂｙ＋ｃ …（５） と書くことにする。式（４）から −ｂｈ／２ ≦ ｂｙ ≦ ｂｈ／２ …（６） であり、この式（６）と式（３）及び式（５）からｘと
ｚの存在範囲を図示すると、図３の平行四辺形の内側に
なる。
【００２９】合わせ誤差がｚo のときの分布をＶ
（ｚo ）とし、図３の平行四辺形の面積をＳとすると、
確率密度関数ｇ（ｚ）は、次のようになる。
（ｚo ）とし、図３の平行四辺形の面積をＳとすると、
確率密度関数ｇ（ｚ）は、次のようになる。
【００３０】 ここで、例えば、 ａｗ ≦ ｂｈ ａ＞０，ｂ＞０，ｃ＞０ と仮定すると、確率密度関数は図４のようになる。図４
の各ｚの範囲に応じてｇ（ｚ）をｇ1（ｚ），ｇ
2（ｚ），ｇ3（ｚ）と場合分けすると、それぞれ次のよ
うになる。
の各ｚの範囲に応じてｇ（ｚ）をｇ1（ｚ），ｇ
2（ｚ），ｇ3（ｚ）と場合分けすると、それぞれ次のよ
うになる。
【００３１】 ｇ1（ｚ）＝(1/awbh){z+(aw+bh)/2-c} …（９） ｇ2（ｚ）＝１／ｂｈ …（10） ｇ3（ｚ）＝(1/awbh){-z+(aw+bh)/2+c} …（11） 一方、確率密度関数ｇ(z) の分散は、
【００３２】
【数１】
【００３３】となり、標準偏差σは σ＝｛[(aw)2+(bh)2]／１２｝1/2 …（13） となる。ところで、イントラフィールド誤差の存在範囲
は、 Ｌ＝（ａｗ＋ｂｈ）／２ …（14） とおくと、図４から分かるように ｃ−Ｌ ≦ ｚ ≦ ｃ＋Ｌ …（15） である。式（13）をＬを使って書き換えると σ＝（Ｌ2／３−ａｗｂｈ／６）1/2 …（16） となり、これをＬについての式にすると、 Ｌ＝（３σ2 ＋ａｗｂｈ／２）1/2 …（17） となる。ここで、ａはショットの回転誤差や直交度誤差
であるが、通常の良く調整された露光装置では大変小さ
い値であり、 ３σ2 >> ａｗｂｈ／２ …（18） が成り立つ。これより、式（17）は、 Ｌ＝３1/2 σ …（19） となる。これを使って、式（15）のｚの範囲を書き換え
ると、 ｃ−３1/2 σ ≦ ｚ ≦ ３1/2 σ …（20） である。
は、 Ｌ＝（ａｗ＋ｂｈ）／２ …（14） とおくと、図４から分かるように ｃ−Ｌ ≦ ｚ ≦ ｃ＋Ｌ …（15） である。式（13）をＬを使って書き換えると σ＝（Ｌ2／３−ａｗｂｈ／６）1/2 …（16） となり、これをＬについての式にすると、 Ｌ＝（３σ2 ＋ａｗｂｈ／２）1/2 …（17） となる。ここで、ａはショットの回転誤差や直交度誤差
であるが、通常の良く調整された露光装置では大変小さ
い値であり、 ３σ2 >> ａｗｂｈ／２ …（18） が成り立つ。これより、式（17）は、 Ｌ＝３1/2 σ …（19） となる。これを使って、式（15）のｚの範囲を書き換え
ると、 ｃ−３1/2 σ ≦ ｚ ≦ ３1/2 σ …（20） である。
【００３４】このことから、ウェハ内の合わせ誤差は式
（20）の範囲、即ち測定点の平均値に標準偏差の√３倍
を加えた値が上限で測定点の平均値に標準偏差の√３倍
を引いた値が下限の範囲内に入ることになり、この範囲
に入らない測定点は、計測上の異常点即ちフライヤーで
あるとして以降の誤差解析には用いないようにする。
（20）の範囲、即ち測定点の平均値に標準偏差の√３倍
を加えた値が上限で測定点の平均値に標準偏差の√３倍
を引いた値が下限の範囲内に入ることになり、この範囲
に入らない測定点は、計測上の異常点即ちフライヤーで
あるとして以降の誤差解析には用いないようにする。
【００３５】こうして得られた正常な測定結果を用い
て、式（１）（２）からｘとｙ方向のシフト誤差、ｘと
ｙ方向の倍率誤差、ショット回転誤差、ショット直交度
誤差を求める。また、ショット内の測定点が多数ある場
合には、線形誤差に限らず、２次以降の高次項の系統誤
差を求めても良い。例えば、トラペゾイドと呼ばれる台
形誤差、樽型や糸巻き型の歪曲誤差などがある。これら
の系統誤差の解析値を後続のウェハやロットの露光にお
いて補正することで高精度の合わせ精度を得ることがで
きる。
て、式（１）（２）からｘとｙ方向のシフト誤差、ｘと
ｙ方向の倍率誤差、ショット回転誤差、ショット直交度
誤差を求める。また、ショット内の測定点が多数ある場
合には、線形誤差に限らず、２次以降の高次項の系統誤
差を求めても良い。例えば、トラペゾイドと呼ばれる台
形誤差、樽型や糸巻き型の歪曲誤差などがある。これら
の系統誤差の解析値を後続のウェハやロットの露光にお
いて補正することで高精度の合わせ精度を得ることがで
きる。
【００３６】次に、ウェハ内の位置合わせ誤差も系統的
な誤差に解析することが可能である。このとき、非線形
の系統的誤差も含まれているが、近似としては線形の系
統的誤差で議論することができる。そこで、ウェハ内の
ｘ方向の線形誤差をＥｘ，ｙ方向の線形誤差をＥｙとす
ると、 Ｅx ＝Ｓx ＋Ｍx Ｘ−（ＡθＡo ）Ｙ …（21） Ｅy ＝Ｓy ＋Ｍy Ｙ＋ＡθＸ …（22） と表すことができる。ここで、Ｘ，Ｙはウェハ上のショ
ット内の系統誤差を計算した際に求めたショット中心の
座標、Ｓx ，Ｓy はそれぞれｘ方向とｙ方向のシフト誤
差、Ｍx ，Ｍy はそれぞれｘ方向とｙ方向の倍率誤差、
Ａθはウェハ回転誤差、Ａo はウェハ直交度誤差であ
る。ここで、ウェハ内の系統誤差、即ちシフト誤差，倍
率誤差，回転誤差，直交度誤差を図示すると、図５
（ａ）〜（ｄ）のようにウェハ内の露光ショットの位置
がベクトル方向にずれたり変形したりすることである。
また、Ｘ，Ｙは、ウェハの半径をＲとすると Ｘ2 ＋Ｙ2 ≦ Ｒ2 …（23） が成り立つ。式（１）（２）に関して、これらを Ｚ＝ＡＸ＋ＢＹ＋Ｃ …（24） と書くことにする。
な誤差に解析することが可能である。このとき、非線形
の系統的誤差も含まれているが、近似としては線形の系
統的誤差で議論することができる。そこで、ウェハ内の
ｘ方向の線形誤差をＥｘ，ｙ方向の線形誤差をＥｙとす
ると、 Ｅx ＝Ｓx ＋Ｍx Ｘ−（ＡθＡo ）Ｙ …（21） Ｅy ＝Ｓy ＋Ｍy Ｙ＋ＡθＸ …（22） と表すことができる。ここで、Ｘ，Ｙはウェハ上のショ
ット内の系統誤差を計算した際に求めたショット中心の
座標、Ｓx ，Ｓy はそれぞれｘ方向とｙ方向のシフト誤
差、Ｍx ，Ｍy はそれぞれｘ方向とｙ方向の倍率誤差、
Ａθはウェハ回転誤差、Ａo はウェハ直交度誤差であ
る。ここで、ウェハ内の系統誤差、即ちシフト誤差，倍
率誤差，回転誤差，直交度誤差を図示すると、図５
（ａ）〜（ｄ）のようにウェハ内の露光ショットの位置
がベクトル方向にずれたり変形したりすることである。
また、Ｘ，Ｙは、ウェハの半径をＲとすると Ｘ2 ＋Ｙ2 ≦ Ｒ2 …（23） が成り立つ。式（１）（２）に関して、これらを Ｚ＝ＡＸ＋ＢＹ＋Ｃ …（24） と書くことにする。
【００３７】次に、式（23）（24）からＸの存在範囲と
Ｚに関する存在確率を求める。式（24）から Ｙ＝（Ｚ−ＡＸ−Ｃ）／Ｂ …（25） となって、これを式（23）に代入すると （X/R）2 ＋［(Z-AX-C)/BR］2 ≦１ …（26） となる。これを図示すると図６のような楕円の内側にな
る。ここで、Ｚ＝Ｚｏのときの楕円のＸ軸方向の両端聞
の距離Ｕ(Zo)を求めると となる。この関数を書き換えると、
Ｚに関する存在確率を求める。式（24）から Ｙ＝（Ｚ−ＡＸ−Ｃ）／Ｂ …（25） となって、これを式（23）に代入すると （X/R）2 ＋［(Z-AX-C)/BR］2 ≦１ …（26） となる。これを図示すると図６のような楕円の内側にな
る。ここで、Ｚ＝Ｚｏのときの楕円のＸ軸方向の両端聞
の距離Ｕ(Zo)を求めると となる。この関数を書き換えると、
【００３８】
【数２】
【００３９】となり、楕円のＺ軸の上半分であることが
分かる。これより、合わせ誤差をｚとしたときの分布は
半楕円分布であることが分かる。この分布を規格化し合
わせ誤差ｚに関する確率密度関数ｆ(z)を求めると、 となる。これを図示すると図７のようになり、ｚの範囲
は C-(A2+B2)1/2Ｒ≦ｚ≦C+(A2+B2)1/2Ｒ …（30） である。
分かる。これより、合わせ誤差をｚとしたときの分布は
半楕円分布であることが分かる。この分布を規格化し合
わせ誤差ｚに関する確率密度関数ｆ(z)を求めると、 となる。これを図示すると図７のようになり、ｚの範囲
は C-(A2+B2)1/2Ｒ≦ｚ≦C+(A2+B2)1/2Ｒ …（30） である。
【００４０】一方、確率密度関数ｆ(z)の分散Ｖ［f
(z)］をσ2 とすると、
(z)］をσ2 とすると、
【数３】 となり、標準偏差σは σ＝｛（Ａ2＋Ｂ2）1/2 ／２｝×Ｒ …（32） となる。式（30）と式（32）から、合わせずれ量ｚの存
在範囲は、 ｃ−２σ ≦ ｚ ≦ ｃ＋２σ …（33） であることが分かる。
在範囲は、 ｃ−２σ ≦ ｚ ≦ ｃ＋２σ …（33） であることが分かる。
【００４１】このことから、ウェハ内の合わせ誤差は式
（33）の範囲、即ち測定点の平均値に標準偏差の２倍を
加えた値が上限で測定点の平均値に標準偏差の２倍を引
いた値が下限の範囲内に入ることになり、この範囲に入
らない測定点は、計測上の異常点即ちフライヤーである
として以降の誤差解析には用いないようにする。
（33）の範囲、即ち測定点の平均値に標準偏差の２倍を
加えた値が上限で測定点の平均値に標準偏差の２倍を引
いた値が下限の範囲内に入ることになり、この範囲に入
らない測定点は、計測上の異常点即ちフライヤーである
として以降の誤差解析には用いないようにする。
【００４２】こうして得られた正常な測定結果を用い
て、式（21）（22）からｘとｙ方向のシフト誤差、ｘと
ｙ方向の倍率誤差、ウェハ回転誤差、ウェハ直交度誤差
を求める。また、更に、線形誤差に限らず、２次以降の
高次項の系統誤差を求めても良い。これらの系統誤差の
解析値を後続のウェハやロットの露光において補正する
ことで高精度の合わせ精度を得ることができる。ここ
で、以上の合わせ誤差の求め方を流れ図で示すと図８の
ようになる。
て、式（21）（22）からｘとｙ方向のシフト誤差、ｘと
ｙ方向の倍率誤差、ウェハ回転誤差、ウェハ直交度誤差
を求める。また、更に、線形誤差に限らず、２次以降の
高次項の系統誤差を求めても良い。これらの系統誤差の
解析値を後続のウェハやロットの露光において補正する
ことで高精度の合わせ精度を得ることができる。ここ
で、以上の合わせ誤差の求め方を流れ図で示すと図８の
ようになる。
【００４３】まず、重ね合わせ露光を行った後に、下層
の合わせ誤差測定マークと上層の合わせ誤差測定マーク
を測定して、ショット内の測定点の平均値ｃと標準偏差
σiを求める。そして、ｃ±３1/2 σｉの範囲内にある
データを用いて、ショットのｘ方向とｙ方向のシフト誤
差を求め、ショット内の系統誤差を求める。ショット内
での測定値がｃ±３1/2 σｉの範囲外にあるデータはフ
ライヤーであるとして以降の解析には用いない。
の合わせ誤差測定マークと上層の合わせ誤差測定マーク
を測定して、ショット内の測定点の平均値ｃと標準偏差
σiを求める。そして、ｃ±３1/2 σｉの範囲内にある
データを用いて、ショットのｘ方向とｙ方向のシフト誤
差を求め、ショット内の系統誤差を求める。ショット内
での測定値がｃ±３1/2 σｉの範囲外にあるデータはフ
ライヤーであるとして以降の解析には用いない。
【００４４】一方、ショットのシフト誤差とウェハ内で
の測定点の測定値としてウェハの平均値Ｃと標準偏差σ
w を求める。そして、ウェハ内での測定値がＣ±２σw
の範囲内にあるデータを用いて、ウェハのＸ方向とＹ方
向のシフト誤差を求め、ウェハ内の系統誤差を求める。
ウェハ内での測定値がＣ±２σw の範囲外にあるデータ
はフライヤーであるとして以降の解析には用いない。
の測定点の測定値としてウェハの平均値Ｃと標準偏差σ
w を求める。そして、ウェハ内での測定値がＣ±２σw
の範囲内にあるデータを用いて、ウェハのＸ方向とＹ方
向のシフト誤差を求め、ウェハ内の系統誤差を求める。
ウェハ内での測定値がＣ±２σw の範囲外にあるデータ
はフライヤーであるとして以降の解析には用いない。
【００４５】そして、上記のようにして得られたショッ
ト内の系統誤差及びウェハ内の系統誤差に基づき補正量
を決定し、この補正量を基にこれ以降の層の重ね合わせ
露光を行うことになる。
ト内の系統誤差及びウェハ内の系統誤差に基づき補正量
を決定し、この補正量を基にこれ以降の層の重ね合わせ
露光を行うことになる。
【００４６】（第２の実施形態）第１の実施形態では、
ショット内数点の測定点がある場合においてショット内
の系統誤差が計算できる場合には有効であるが、ショッ
ト内の測定点が例えば１点しかないような場合にはショ
ット内の系統誤差を解析することができない。このよう
な場合には、ショット内の代表的な測定点のＸ方向のず
れとＹ方向のずれをウェハ内でのそのショットのｘ方向
とｙ方向のずれとしてと、ウェハの位置合わせ誤差を系
統的誤差に解析することが可能であり、また正常な測定
値とフライヤーの区別をすることが可能である。
ショット内数点の測定点がある場合においてショット内
の系統誤差が計算できる場合には有効であるが、ショッ
ト内の測定点が例えば１点しかないような場合にはショ
ット内の系統誤差を解析することができない。このよう
な場合には、ショット内の代表的な測定点のＸ方向のず
れとＹ方向のずれをウェハ内でのそのショットのｘ方向
とｙ方向のずれとしてと、ウェハの位置合わせ誤差を系
統的誤差に解析することが可能であり、また正常な測定
値とフライヤーの区別をすることが可能である。
【００４７】即ち本実施形態では、チップ単位の誤差補
正はできないものの、ウェハ位置に対する誤差補正は可
能である。重ね合わせ露光方法においては、ウェハ位置
に対する誤差補正のみであっても十分な場合が多く、従
って本実施形態によっても必要十分な効果が得られる。
正はできないものの、ウェハ位置に対する誤差補正は可
能である。重ね合わせ露光方法においては、ウェハ位置
に対する誤差補正のみであっても十分な場合が多く、従
って本実施形態によっても必要十分な効果が得られる。
【００４８】（第３の実施形態）第１及び第２の実施形
態は、露光後の合わせずれ検査工程に係わる例を示した
が、本発明によるフライヤーの除去は露光前のアライメ
ントの工程にも用いることができる。
態は、露光後の合わせずれ検査工程に係わる例を示した
が、本発明によるフライヤーの除去は露光前のアライメ
ントの工程にも用いることができる。
【００４９】即ち、第１層目に対し第２層目を重ね合わ
せ露光しようとする際、第１層目に形成されたアライメ
ントマークの位置を正確に測定しなければならない。こ
の際にも、ウェハが半導体プロセスの影響などを受けた
ことでアライメントマークが検出しづらくなり、フライ
ヤーが発生することがある。このような場合にも、第１
及び第２の実施形態で示したのと同様な方法でフライヤ
ーを除去することにより、正確な重ね合わせ露光を行う
ことが可能となる。
せ露光しようとする際、第１層目に形成されたアライメ
ントマークの位置を正確に測定しなければならない。こ
の際にも、ウェハが半導体プロセスの影響などを受けた
ことでアライメントマークが検出しづらくなり、フライ
ヤーが発生することがある。このような場合にも、第１
及び第２の実施形態で示したのと同様な方法でフライヤ
ーを除去することにより、正確な重ね合わせ露光を行う
ことが可能となる。
【００５０】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種
々変形して実施することができる。
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種
々変形して実施することができる。
【００５１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、請
求項１，２の構成により、ショット内の合わせ誤差の測
定結果からフライヤーを除いた測定値を選ぶことがで
き、その結果を用いてショット内の合わせ誤差のシフト
誤差成分或いは系統誤差を後で露光するウェハをより正
確に補正することが可能になる。さらに、請求項３，４
の構成により、ウェハの合わせ誤差の測定結果からフラ
イヤーを除いた測定値を選ぶことができ、その結果を用
いてウェハの合わせ誤差のシフト誤差成分或いは系統誤
差を後で露光するウェハをより正確に補正することが可
能になる。
求項１，２の構成により、ショット内の合わせ誤差の測
定結果からフライヤーを除いた測定値を選ぶことがで
き、その結果を用いてショット内の合わせ誤差のシフト
誤差成分或いは系統誤差を後で露光するウェハをより正
確に補正することが可能になる。さらに、請求項３，４
の構成により、ウェハの合わせ誤差の測定結果からフラ
イヤーを除いた測定値を選ぶことができ、その結果を用
いてウェハの合わせ誤差のシフト誤差成分或いは系統誤
差を後で露光するウェハをより正確に補正することが可
能になる。
【００５２】また、請求項５，６の構成により、ショッ
ト内のアライメントマークの位置を測定する際、測定結
果からフライヤーを除いた測定値を選ぶことができ、そ
の結果を用いてショット内の合わせ誤差のシフト誤差或
いはアライメント位置の系統誤差を、露光するウェハの
ショットのより正確な重ね合わせ補正量とすることが可
能になる。さらに、請求項７，８の構成により、ウェハ
のアライメントマークの位置を測定する際、測定結果か
らフライヤーを除いた測定値を選ぶことができ、その結
果を用いてショット内のアライメント位置のシフト誤差
或いはアライメント位置の系統誤差を、露光するウェハ
のウェハのより正確な補正量とすることが可能になる。
ト内のアライメントマークの位置を測定する際、測定結
果からフライヤーを除いた測定値を選ぶことができ、そ
の結果を用いてショット内の合わせ誤差のシフト誤差或
いはアライメント位置の系統誤差を、露光するウェハの
ショットのより正確な重ね合わせ補正量とすることが可
能になる。さらに、請求項７，８の構成により、ウェハ
のアライメントマークの位置を測定する際、測定結果か
らフライヤーを除いた測定値を選ぶことができ、その結
果を用いてショット内のアライメント位置のシフト誤差
或いはアライメント位置の系統誤差を、露光するウェハ
のウェハのより正確な補正量とすることが可能になる。
【００５３】このように本発明によれば、正常な計測と
フライヤーである異常な計測とを明確に判別することが
でき、合わせずれの補正を高精度に行うことが可能とな
る。
フライヤーである異常な計測とを明確に判別することが
でき、合わせずれの補正を高精度に行うことが可能とな
る。
【図１】ウェハ上のアライメントマークと合わせ誤差測
定マークの形成状態、及び１，２層目における合わせ誤
差測定マークのずれ状態を示す図。
定マークの形成状態、及び１，２層目における合わせ誤
差測定マークのずれ状態を示す図。
【図２】露光ショット内の系統誤差の様子を示す図。
【図３】露光ショット内の位置と系統誤差の関係を示す
図。
図。
【図４】露光ショットでの系統誤差の確率密度分布を示
す図。
す図。
【図５】露光ウェハ内の系統誤差の様子を示す図。
【図６】露光ウェハ内の位置と系統誤差の関係を示す
図。
図。
【図７】露光ウェハ内の系統誤差の確率密度分布を示す
図。
図。
【図８】合わせ誤差の求め方を示す流れ図。
１１…ウェハ １２…チップ １３…アライメントマーク １４…第１層目の合わせ誤差測定マーク １５…第２層目の合わせ誤差測定マーク
Claims (8)
- 【請求項１】ウェハ上の複数の露光領域で重ね合わせ露
光を行い、後の露光のために各露光領域の重ね合わせ誤
差量を測定する際に、 前記露光領域内での重ね合わせ測定点が複数点あり、各
々の測定点の測定値の平均値に標準偏差の√３倍を加え
た値が上限で各々の測定点の平均値に標準偏差の√３倍
を引いた値が下限の範囲内に入る測定点の測定値を用
い、該測定値の平均値を再び計算してシフト誤差を算出
し、 この算出値を後に露光するウェハの露光領域の重ね合わ
せ補正量とすることを特徴とする重ね合わせ方法。 - 【請求項２】ウェハ上の複数の露光領域で重ね合わせ露
光を行い、後の露光のために各露光領域の重ね合わせ誤
差量を測定する際に、 前記露光領域内での重ね合わせ測定点が複数点あり、各
々の測定点の測定値の平均値に標準偏差の√３倍を加え
た値が上限で各々の測定点の平均値に標準偏差の√３倍
を引いた値が下限の範囲内に入る測定点の測定値を用い
てウェハの露光領域の重ね合わせ誤差の系統誤差を算出
し、 この算出値を後に露光するウェハの露光領域の重ね合わ
せ補正量とすることを特徴とする重ね合わせ方法。 - 【請求項３】ウェハ上の複数の露光領域で重ね合わせ露
光を行い、後の露光のためにウェハの重ね合わせ誤差を
測定する際に、 前記ウェハ上での代表的な測定点によって求めたウェハ
の測定値の平均値に標準偏差の２倍を加えた値が上限で
測定値の平均値に標準偏差の２倍を引いた値が下限の範
囲内に入る測定点の測定値を用い、該測定値の平均値を
再び計算してシフト誤差を算出し、 この算出値を後に露光するウェハの重ね合わせ補正量と
することを特徴とする重ね合わせ方法。 - 【請求項４】ウェハ上の複数の露光領域で重ね合わせ露
光を行い、後の露光のためにウェハの重ね合わせ誤差を
測定する際に、 前記ウェハ上での代表的な測定点によって求めたウェハ
の測定値の平均値に標準偏差の２倍を加えた値が上限で
測定値の平均値に標準偏差の２倍を引いた値が下限の範
囲内に入る測定点の測定値を用いてウェハの重ね合わせ
誤差の系統誤差を算出し、 この算出値を後に露光するウェハの重ね合わせ補正量と
することを特徴とする重ね合わせ方法。 - 【請求項５】ウェハ上の複数の露光領域で重ね合わせ露
光を行うために、 前記露光領域内のアライメントマークの位置を測定する
際に、前記露光領域内でのアライメントマークが複数点
あり、各々のアライメントマークの位置の測定値の平均
値に標準偏差の√３倍を加えた値が上限で測定値の平均
値に標準偏差の√３倍を引いた値が下限の範囲内に入る
アライメントマークの測定値を用い、該測定値の平均値
を再び計算してシフト誤差を算出し、 この算出値を露光すべきウェハの露光領域内の重ね合わ
せ補正量とすることを特徴とする重ね合わせ方法。 - 【請求項６】ウェハ上の複数の露光領域で重ね合わせ露
光を行うために、 前記露光領域内のアライメントマークの位置を測定する
際に、前記露光領域内でのアライメントマークが複数点
あり、各々のアライメントマークの位置の測定値の平均
値に標準偏差の√３倍を加えた値が上限で測定値の平均
値に標準偏差の√倍を引いた値が下限の範囲内に入るア
ライメントマークの測定値を用いてウェハの露光領域の
重ね合わせ誤差の系統誤差を算出し、 この算出値を露光すべきウェハの露光領域内の重ね合わ
せ補正量とすることを特徴とする重ね合わせ方法。 - 【請求項７】ウェハ上の複数の露光領域で重ね合わせ露
光を行うために、 前記露光領域内のアライメントマークの位置を測定する
際に、各々の露光領域での代表的なアライメントマーク
の測定点によって求めたウェハの測定値の平均値に標準
偏差の２倍を加えた値が上限で測定値の平均値に標準偏
差の２倍を引いた値が下限の範囲内に入るアライメント
マークの測定点の測定値を用い、該測定値の平均値を再
び計算してシフト誤差を算出し、 この算出値を露光すべきウェハの重ね合わせ補正量とす
ることを特徴とする重ね合わせ方法。 - 【請求項８】ウェハ上の複数の露光領域で重ね合わせ露
光を行うために、 前記露光領域内のアライメントマークの位置を測定する
際に、各々の露光領域での代表的なアライメントマーク
の測定点によって求めたウェハの測定値の平均値に標準
偏差の２倍を加えた値が上限で測定値の平均値に標準偏
差の２倍を引いた値が下限の範囲内に入るアライメント
マークの測定点の測定値を用いてウェハの重ね合わせ誤
差の系統誤差を算出し、 この算出値を露光すべきウェハの重ね合わせ補正量とす
ることを特徴とする重ね合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000297448A JP2002110518A (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 重ね合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000297448A JP2002110518A (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 重ね合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002110518A true JP2002110518A (ja) | 2002-04-12 |
Family
ID=18779565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000297448A Pending JP2002110518A (ja) | 2000-09-28 | 2000-09-28 | 重ね合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002110518A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004356553A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Nikon Corp | 重ね合わせ検査方法及び重ね合わせ検査装置 |
| US7203559B2 (en) * | 2002-01-29 | 2007-04-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor wafer, method for receiving order for manufacture of semiconductor wafer, and system for receiving order for manufacture of semiconductor wafer |
| JP2016201423A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | キヤノン株式会社 | インプリント装置および物品の製造方法 |
-
2000
- 2000-09-28 JP JP2000297448A patent/JP2002110518A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7203559B2 (en) * | 2002-01-29 | 2007-04-10 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor wafer, method for receiving order for manufacture of semiconductor wafer, and system for receiving order for manufacture of semiconductor wafer |
| JP2004356553A (ja) * | 2003-05-30 | 2004-12-16 | Nikon Corp | 重ね合わせ検査方法及び重ね合わせ検査装置 |
| JP4599810B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2010-12-15 | 株式会社ニコン | 重ね合わせ検査方法 |
| JP2016201423A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | キヤノン株式会社 | インプリント装置および物品の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2988393B2 (ja) | 露光方法 | |
| US6801827B2 (en) | Overlay inspection apparatus for semiconductor substrate and method thereof | |
| JP3998334B2 (ja) | 欠陥検査方法 | |
| US7894660B2 (en) | Image processing alignment method and method of manufacturing semiconductor device | |
| US7473502B1 (en) | Imaging tool calibration artifact and method | |
| JPH06132189A (ja) | 重ね合わせ精度測定機の測定条件の最適化方法、並びにアラインメントマーク形状あるいは露光装置におけるアラインメントマーク測定方式の最適化方法 | |
| JPH09148243A (ja) | 半導体素子のオーバレイ検査方法 | |
| JP4235459B2 (ja) | アライメント方法及び装置並びに露光装置 | |
| EP0947828B1 (en) | Method and apparatus for improved inspection measurements | |
| US20050168740A1 (en) | Method of evaluating reticle pattern overlay registration | |
| US7127319B2 (en) | Reducing asymmetrically deposited film induced registration error | |
| JP2859855B2 (ja) | 半導体素子の微細パターンアライメント方法 | |
| JPH07153673A (ja) | 半導体装置の製造方法および測定マークパターン | |
| KR100439472B1 (ko) | 공정 에러 측정 방법 및 장치와 이를 이용한 오버레이측정 방법 및 장치 | |
| JP2011066323A (ja) | 露光処理の補正方法 | |
| JP2009270988A (ja) | 重ね合わせずれ量算出方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JP2000277425A (ja) | 電子線描画方法とその装置 | |
| JP2002110518A (ja) | 重ね合わせ方法 | |
| KR100392744B1 (ko) | 반도체 장치, 그 제조에 이용하는 포토마스크, 및 그 중첩정밀도 향상 방법 | |
| JP4419233B2 (ja) | 露光方法 | |
| US20060274935A1 (en) | Method for measuring registration of overlapping material layers of an integrated circuit | |
| JPH11145029A (ja) | 位置合わせ測定装置 | |
| JP2000260702A (ja) | 半導体装置のアライメント方法 | |
| KR100545204B1 (ko) | 오버레이 키이 및 이 키이를 이용한 오버레이 측정 방법 | |
| EP0890983A1 (en) | Measurement pattern set and method for measuring dimension accuracy and overlay accuracy of circuit pattern |