JP2003037049A

JP2003037049A - 露光装置の精度分析方法

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Publication number: JP2003037049A
Application number: JP2001224170A
Authority: JP
Inventors: Yozo Fukagawa; 容三深川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2003-02-07
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: JP4834249B2

Abstract

(57)【要約】【課題】計測データに付随する位置情報と属性情報に
よって、各種精度のデータを系統的に分析し、精度の内
訳を定量的に且つ詳細に把握する。【解決手段】基板に転写された複数のマークを計測し
て露光装置の精度を分析する際に、マークの位置および
属性に関する情報を用いて基板に転写されたマーク計測
データの自乗平均値を分析する。自乗平均値を分析する
工程において、マーク位置に関する情報に基づいて互い
に直交する列ベクトルを求め、これにより分析対象の計
測値の全自乗和または自乗平均を抽出し、次にマークの
属性に関する情報に基づいて直交配置ベクトルを求め、
これにより全自乗和または自乗平均を分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、ＩＣやＬ
ＳＩ等の半導体素子を製造する際に、レチクル面上の回
路パターンをウェハ面上にステップアンドリピートして
投影露光する露光装置（いわゆるステッパ）や、同様
に、レチクル面上の回路パターンを、ウェハ面上に順に
ステップアンドスキャンして投影露光する露光装置（い
わゆるスキャナ）において、装置の各種精度を調べるた
めに計測したデータの分析方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】露光装置の各種精度は、ウエハに転写し
た重ね合せマークのずれを計測する方法や、ウエハステ
ージを移動させて、ウエハ全面に転写されたグレーティ
ングマークを顕微鏡で順次計測する方法によって計測さ
れている。従来は、その計測データの平均値や標準偏差
から装置の精度を評価したり、回帰分析によって求めた
各種オフセット値によって装置の調整が行われていた。

【０００３】例えば、重ね合せ精度のデータとして、Ｘ
方向にシフトＤx 、ウエハ倍率Ｍx、ウエハ回転Ｒy の
アライメント誤差をもったデータを仮定する。

【０００４】

【数１】

【０００５】このとき、各モードの係数推定値Ｄ_x ，Ｍ
_x ，Ｒ_y は回帰分析により、以下の式（１）〜（３）の
ように求めていた。

【０００６】

【数２】

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の分析方法では、
計測データに付随する位置情報を利用した回帰分析を行
っていたが、誤差の二乗平均を定量的に分析していなか
ったため、定量的に評価することはできない、誤差に占
めるさまざまな要因があった。例えば、ステッパの重ね
合せ精度では第１露光過程で、レチクルに描画された複
数の主尺バーニヤを一括転写し、第２露光過程では、こ
れらの主尺バーニヤに副尺バーニヤが重なるよう、ステ
ージ位置に一定のオフセット距離を与えて露光する。こ
のとき、ウエハ毎にシフトやウエハ倍率などを求めるだ
けでは、誤差の二乗平均に占めるこれらの成分を定量的
に把握できなかった。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題を解決し、
計測データに付随する位置情報と属性情報によって、各
種精度のデータを系統的に分析し、精度の内訳を定量的
に且つ詳細に把握することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、原版のテストパターンを、投影光学系に
より基板に結像し、その基板に転写された複数のマーク
を計測して、重ね合せ精度、アライメント精度、配列再
現性、ステッピング精度、レンズディストーション精
度、テレセン度等の、露光装置の精度を分析する方法に
おいて、マークの位置および属性に関する情報（例え
ば、ウエハ平面上のショット中心位置座標、各ショット
中心を原点とするマーク位置座標等の位置情報、および
各データが属するウエハ、ショット、マーク種別等の属
性情報）を用いて基板に転写されたマーク計測データの
自乗平均値を分析する工程を有することを特徴とする。

【００１０】つまり、計測データの自乗平均に対し、例
えば、データが属するウエハ、ショット、マークという
データの付随情報も利用した分析を行い、装置性能の評
価や装置調整に有効な情報を提供することが可能とな
る。

【００１１】ここで、自乗平均値を分析する工程を、具
体的に説明すると、例えば、各マーク（ｉ＝１〜Ｎ）位
置に関する情報（ｘ_i ，ｙ_i ）をＮ行２列の列ベクトル
に表わし、これから派生した様々な形状モード、例えば
各要素を自乗したベクトルなどを加え、これらの形状モ
ードを用いた回帰分析によって各モード毎のモード係数
を求める。つまり、これらの形状モードベクトルに基づ
いて互いに直交する列ベクトルを求め、これにより分析
対象の計測値の全自乗和または自乗平均を抽出する。

【００１２】さらに、得られたモード係数について、属
性情報から直交配置によって求めた主効果や交互作用の
直交配置ベクトルで分散分析を行い、データ全体の自乗
平均値を各形状モードと各種属性に分離する。

【００１３】本発明の半導体デバイス製造方法は、露光
装置を含む各種プロセス用の製造装置群を半導体製造工
場に設置する工程と、上記本発明の方法により露光装置
の精度を分析する工程とを有し、この製造装置群を用い
て複数のプロセスによって半導体デバイスを製造する工
程とを有することを特徴とする。これにより、装置性能
の評価や装置調整を細かく行うことが可能となり、精密
な半導体デバイスを製造することができるようになる。
この際、製造装置群をローカルエリアネットワークで接
続する工程と、ローカルエリアネットワークと半導体製
造工場外の外部ネットワークとの間で、製造装置群の少
なくとも１台に関する情報をデータ通信してもよい。ま
た、製造装置のベンダーもしくはユーザーが提供するデ
ータベースに外部ネットワークを介してアクセスしてデ
ータ通信によって製造装置の保守情報を得る、または半
導体製造工場とは別の半導体製造工場との間で外部ネッ
トワークを介してデータ通信して生産管理を行ってもよ
い。

【００１４】本発明のデバイス製造装置の保守方法は、
半導体製造工場に設置された露光装置の保守方法であっ
て、露光装置のベンダーまたはユーザーが、半導体製造
工場の外部ネットワークに接続された保守データベース
を提供する工程と、半導体製造工場内から外部ネットワ
ークを介して保守データベースへのアクセスを許可する
工程と、保守データベースに蓄積される保守情報を外部
ネットワークを介して半導体製造工場側に送信する工程
とを有することを特徴とする。

【００１５】

【作用】以上の方法により露光装置の精度を分析するこ
とにより、データの自乗平均値は、データに付随する位
置情報と属性情報によって詳細に分析することができる
ため、誤差の主要因を定量的に把握することが可能とな
る。

【００１６】

【実施例】（第１実施例）本発明の第１実施例について
述べる。図１は配列再現精度を評価するときのショット
レイアウト例である。同図において、１は配列再現精度
を評価するための重ね合せマーク、２は配列再現精度を
評価するためのウエハである。

【００１７】配列再現精度の評価において、第１露光過
程では、１枚のウエハにつき１６個のショットをステッ
プピッチ２２ｍｍで転写する。続いて行われる第２露光
過程では、第１露光過程で転写されたショット内１点の
主尺に副尺を重ね合せ、重ね合せマーク１を形成する。
これを、４枚のウエハ２に連続して行い、重ね合せ誤差
を計測する。表１および表２に、このときに得られたデ
ータを示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】各行に１つの重ね合せマークから得られる
情報が記録されていて、１列目が重ね合せマークの番号
である。ウエハ枚数はＫ（＝４）枚、ウエハ当リショッ
ト数はＪ（＝１６）ショットであるから、マークの数は
Ｋ×Ｊ（＝６４）個ある。そして、２列目（ｋ）がウエ
ハの番号、３列目（ｊ）がショット番号、４列目（Ｘ）
と５列目（Ｙ）がウエハ中心を原点とするマークの位置
座標Ｘ_j ，Ｙ_j 、６列目（ｘ）と７列目（ｙ）が重ね合
せ誤差のＸ，Ｙ各方向計測値である。つまり、得られた
重ね合せマークの情報には、ウエハ中心を原点とするマ
ーク位置座標（Ｘ_j ，Ｙ_j ）の位置情報、データの属す
るウエハｋ、ショットｊの属性情報が付随している。次
に、従来と同様に計測値ｘ_j ，ｙ_j を形状モードベクト
ル毎に分析する。ここでは例として、計測値ｘ_j を分析
する。

【００２１】表３は、形状モードに０次（シフト）、Ｘ
１次（ウエハ倍率）、Ｙ１次（ウエハ回転）、Ｘ２次、
Ｘ３次を設定した場合の原形モードベクトルを示してい
る。

【００２２】

【表３】

【００２３】この原形モードベクトルを本実施例の分析
に用いる際は、各列ベクトルは互いに直交していなくて
はならない。それは、直交化しなければ、計測値の自乗
平均値ｍｅａｎ（ｘ² ）を形状モード毎に独立して分離
できないからである。なお、形状モードベクトルに位置
座標の高次ベクトル（例えば、Ｘ² ）を設定した場合
や、ショット配列が対称でない場合は、全ての形状モー
ドベクトルが互いに直交するとは限らないため、その場
合はモードに優先順位をつけ（通常は単純なモードを優
先している) 優先順位の高いモード成分を除いた残差を
新しいモードにする方法で直交化し、各形状モードベク
トルの内積が要素数Ｎになるようにする。あるいは、シ
ュミット（Ｓｈｕｍｉｄｔ）の直交化法を用いて正規直
交ベクトルに変換し、要素数Ｎの平方根を乗じてもよ
い。表４は表３に示した原形モードベクトルを直交化し
たものである。

【００２４】

【表４】

【００２５】今、分析対象である計測値ｘが、Ｎ次元の
ベクトルとして与えられ、ベクトルｘはｎ個の形状モー
ドベクトルΦ_i （ｉ＝１〜ｎ）と誤差ｅの線形和で表わ
されるとする。ここで、計測値ｘに含まれる各形状モー
ドベクトルの量を「モードゲイン（ａ）」と呼ぶことに
する。

【００２６】

【数３】

【００２７】式（５）中、ＥはＮ個の要素全てが１の列
ベクトル、ｅは残差（列ベクトル）である。さて、分析
によって求めたいものは各モードゲインａである。そこ
で、上の式（５）について、単位ベクトルＥとの内積を
とれば、

【００２８】

【数４】となり、また、形状モードベクトルΦ_k との内積をとれ
ば、

【００２９】

【数５】

【００３０】よって、（５）（６）式から、容易に各モ
ードゲインａ_iが得られる。このとき、ベクトルｘの自
乗平均値は、

【００３１】

【数６】となる。

【００３２】このように、「直交ベクトル」を用いれ
ば、分析対象のデータ（ベクトル）の自乗平均値（分散
と平均値の自乗の和）に含まれる各モードゲインを抽出
できる。

【００３３】表５は、図１に示したウエハの計測データ
ｘを表４の形状モードベクトルで分析したモードゲイン
をウエハ毎に求めた結果である。

【００３４】

【表５】

【００３５】直交ベクトルによるモード分析は、１セッ
トのデータ（例えば、１枚のウエハから得られるデー
タ）を分析する方法であるから、その成分は１セットに
つき１つ得られる。しかし、枚数を増やすと成分値も枚
数分得られる。さらに複数台の装置でデータをとると
「台数×枚数」の成分値が得られる。このようにして得
た成分値も１セットのデータであるが、もはや位置情報
による形状モードベクトルでは説明できない。そこで、
さらに各モードゲインと残差を分散分析の手法で、２種
類の属性（ウエハ、ショット）をもったＫ×Ｊ個のデー
タを、ｎ個の統計的な直交配置ベクトルで分析する。こ
のとき、データのモデルは、各原因を示す形状モードが
様々な割合で重畳してできていると考える。

【００３６】

【数７】このとき、データの自乗和は次のようになる。

【００３７】

【数８】

【００３８】上の式（１０）をみると、各形状モードの
成分と残差に分類されていることが分かるので、各モー
ドゲインを次の式（１１）のように表現する。

【００３９】

【数９】次に、各形状モードベクトルの自乗和を求める。

【００４０】

【数１０】続いて、残差を次の式（１３）のように表現する。

【００４１】

【数１１】

【００４２】同様に、残差の自乗和を求める。各括孤内
に示された直交配置ベクトルは互いに直交するので、多
くの項が零になる。

【００４３】

【数１２】

【００４４】（１２），（１４）式から、データの自乗
和は次のように表わされる。なお、データの自乗平均は
これをデータ数（ＫＪ）で割ればよい。

【００４５】

【数１３】

【００４６】表６は、図１に示したウエハの計測データ
ｘの自乗平均値を分析した結果である。分析表は縦横の
合計が右下に表示されていて、それ（８９．６０ｎｍ²)
が計測データｘの自乗平均値になっている。縦系は位置
情報による形状モードによる分析であり、上の項目ほど
優先順位の高いモードであり、Ｏｔｈｅｒという項目は
形状モードで分析した残差を示している。一方、横系は
統計的な直交配置モードである。縦系のモードも横系の
モードも、各々の系で互いに直交したベクトルである
が、縦系の形状モードは、分析者の洞察などから定めた
モードで、元来は直交しないモードも強制的に直交化し
ている。一方、横系の直交配置モードはデータ属性の種
類（ウエハ・ショット) から決定されるもので、２を属
性の種類数だけ累乗した数だけ存在する。なお、各列の
統計的モードの意味は、［＊，＊］が全平均、［ｋ，
＊］が第１因子の級間変動、［＊，ｊ］が第２因子の級
間変動であり、［ｋ，ｊ］が残差である。

【００４７】

【表６】

【００４８】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
について述べる。図２は重ね合せ精度を評価するときの
ショットレイアウト例である。同図において、１は重ね
合せ精度を評価するための重ね合せマーク、４は重ね合
せ精度を評価するためのウエハを示す。本例では、第１
露光過程で１枚のウエハにつき５２個のショットをステ
ップピッチ２２ｍｍで５枚のウエハに連続して転写し、
これらを現像した後、１枚づつウエハをステージにチャ
ッキングし、チャッキングに際して生じたウエハのシフ
ト誤差、ウエハ回転誤差、現像プロセスによって生じた
ウエハの倍率誤差を補正するため、抽出された複数のア
ライメントマークを計測し、ウエハのシフト誤差、ウエ
ハ回転誤差、ウエハの倍率誤差を補正するグローバルア
ライメントが行われ、続いて行われる第２露光過程で
は、第１露光過程で転写されたショット内５点の主尺に
対し、副尺の重ね合せ露光が行われ、重ね合せマーク３
が形成される。そして、これを４枚のウエハ４に連続し
て行い、重ね合せ誤差を計測している。このとき、ウエ
ハ枚数はＫ（＝５）、ウエハ当りショット数はＪ（＝５
２）、ショット内のマーク数はＩ（＝５）であるから、
マークの総数はＫ×Ｊ×Ｉ（＝１３００）個あり、各デ
ータには、ショット中心位置座標（Ｘ_j ，Ｙ_j ）、ショ
ット中心を原点とするマーク位置座標（Ｕ_i ，Ｖ_i ）の
位置情報、データの属するウエハｋ、ショットｊおよび
マークｉ、の属性情報が付随している。

【００４９】ここで、第１実施例と同様にマークやショ
ットの位置情報を用いた直交モード分析と、分析で得た
モードゲインおよび残差の直交配置ベクトルによる分散
分析によって、表７に示す分析表が得られる。この場合
も、右下の値（１７０．５１ｎｍ² ）が計測データｘの
自乗平均値である。なお、各列の統計的モードの意味
は、［＊，＊，＊］が全平均、［ｋ，＊，＊］が第１因
子の級間変動、［＊，j，＊］が第２因子の級問変動、
［＊，＊，ｉ］が第３因子の級間変動、［ｋ，j，＊］
が第１因子と第２因子の交互作用、［ｋ，＊，ｉ］が第
１因子と第３因子の交互作用、［＊，j ，ｉ］が第２因
子と第３因子の交互作用、［ｋ，ｊ，ｉ］が残差であ
る。

【００５０】

【表７】

【００５１】（半導体生産システムの実施例）次に、半
導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パ
ネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の
生産システムの例を説明する。これは半導体製造工場に
設置された製造装置のトラブル対応や定期メンテナン
ス、あるいはソフトウェア提供などの保守サービスを、
製造工場外のコンピュータネットワークを利用して行う
ものである。

【００５２】図３は全体システムをある角度から切り出
して表現したものである。図中、１０１は半導体デバイ
スの製造装置を提供するベンダー（装置供給メーカー）
の事業所である。製造装置の実例として、半導体製造工
場で使用する各種プロセス用の半導体製造装置、例え
ば、前工程用機器（露光装置、レジスト処理装置、エッ
チング装置等のリソグラフィ装置、熱処理装置、成膜装
置、平坦化装置等）や後工程用機器（組立て装置、検査
装置等）を想定している。事業所１０１内には、製造装
置の保守データベースを提供するホスト管理システム１
０８、複数の操作端末コンピュータ１１０、これらを結
んでイントラネットを構築するローカルエリアネットワ
ーク（ＬＡＮ）１０９を備える。ホスト管理システム１
０８は、ＬＡＮ１０９を事業所の外部ネットワークであ
るインターネット１０５に接続するためのゲートウェイ
と、外部からのアクセスを制限するセキュリティ機能を
備える。

【００５３】一方、１０２〜１０４は、製造装置のユー
ザーとしての半導体製造メーカーの製造工場である。製
造工場１０２〜１０４は、互いに異なるメーカーに属す
る工場であっても良いし、同一のメーカーに属する工場
（例えば、前工程用の工場、後工程用の工場等）であっ
ても良い。各工場１０２〜１０４内には、夫々、複数の
製造装置１０６と、それらを結んでイントラネットを構
築するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１１
と、各製造装置１０６の稼動状況を監視する監視装置と
してホスト管理システム１０７とが設けられている。各
工場１０２〜１０４に設けられたホスト管理システム１
０７は、各工場内のＬＡＮ１１１を工場の外部ネットワ
ークであるインターネット１０５に接続するためのゲー
トウェイを備える。これにより各工場のＬＡＮ１１１か
らインターネット１０５を介してベンダー１０１側のホ
スト管理システム１０８にアクセスが可能となり、ホス
ト管理システム１０８のセキュリティ機能によって限ら
れたユーザーだけがアクセスが許可となっている。具体
的には、インターネット１０５を介して、各製造装置１
０６の稼動状況を示すステータス情報（例えば、トラブ
ルが発生した製造装置の症状）を工場側からベンダー側
に通知する他、その通知に対応する応答情報（例えば、
トラブルに対する対処方法を指示する情報、対処用のソ
フトウェアやデータ）や、最新のソフトウェア、ヘルプ
情報などの保守情報をベンダー側から受け取ることがで
きる。各工場１０２〜１０４とベンダー１０１との間の
データ通信および各工場内のＬＡＮ１１１でのデータ通
信には、インターネットで一般的に使用されている通信
プロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）が使用される。なお、工場
外の外部ネットワークとしてインターネットを利用する
代わりに、第三者からのアクセスができずにセキュリテ
ィの高い専用線ネットワーク（ＩＳＤＮなど）を利用す
ることもできる。また、ホスト管理システムはベンダー
が提供するものに限らずユーザーがデータベースを構築
して外部ネットワーク上に置き、ユーザーの複数の工場
から該データベースへのアクセスを許可するようにして
もよい。

【００５４】さて、図４は本実施形態の全体システムを
図３とは別の角度から切り出して表現した概念図であ
る。先の例ではそれぞれが製造装置を備えた複数のユー
ザー工場と、該製造装置のベンダーの管理システムとを
外部ネットワークで接続して、該外部ネットワークを介
して各工場の生産管理や少なくとも１台の製造装置の情
報をデータ通信するものであった。これに対し本例は、
複数のベンダーの製造装置を備えた工場と、該複数の製
造装置のそれぞれのベンダーの管理システムとを工場外
の外部ネットワークで接続して、各製造装置の保守情報
をデータ通信するものである。図中、２０１は製造装置
ユーザー（半導体デバイス製造メーカー）の製造工場で
あり、工場の製造ラインには各種プロセスを行う製造装
置、ここでは例として露光装置２０２、レジスト処理装
置２０３、成膜処理装置２０４が導入されている。なお
図４では製造工場２０１は１つだけ描いているが、実際
は複数の工場が同様にネットワーク化されている。工場
内の各装置はＬＡＮ２０６で接続されてイントラネット
を構成し、ホスト管理システム２０５で製造ラインの稼
動管理がされている。一方、露光装置メーカー２１０、
レジスト処理装置メーカー２２０、成膜装置メーカー２
３０などベンダー（装置供給メーカー）の各事業所に
は、それぞれ供給した機器の遠隔保守を行なうためのホ
スト管理システム２１１，２２１，２３１を備え、これ
らは上述したように保守データベースと外部ネットワー
クのゲートウェイを備える。ユーザーの製造工場内の各
装置を管理するホスト管理システム２０５と、各装置の
ベンダーの管理システム２１１，２２１，２３１とは、
外部ネットワーク２００であるインターネットもしくは
専用線ネットワークによって接続されている。このシス
テムにおいて、製造ラインの一連の製造機器の中のどれ
かにトラブルが起きると、製造ラインの稼動が休止して
しまうが、トラブルが起きた機器のベンダーからインタ
ーネット２００を介した遠隔保守を受けることで迅速な
対応が可能で、製造ラインの休止を最小限に抑えること
ができる。

【００５５】半導体製造工場に設置された各製造装置は
それぞれ、ディスプレイと、ネットワークインタフェー
スと、記憶装置にストアされたネットワークアクセス用
ソフトウェアならびに装置動作用のソフトウェアを実行
するコンピュータを備える。記憶装置としては内蔵メモ
リやハードディスク、あるいはネットワークファイルサ
ーバーなどである。上記ネットワークアクセス用ソフト
ウェアは、専用又は汎用のウェブブラウザを含み、例え
ば図５に一例を示す様な画面のユーザーインタフェース
をディスプレイ上に提供する。各工場で製造装置を管理
するオペレータは、画面を参照しながら、製造装置の機
種（４０１）、シリアルナンバー（４０２）、トラブル
の件名（４０３）、発生日（４０４）、緊急度（４０
５）、症状（４０６）、対処法（４０７）、経過（４０
８）等の情報を画面上の入力項目に入力する。入力され
た情報はインターネットを介して保守データベースに送
信され、その結果の適切な保守情報が保守データベース
から返信されディスプレイ上に提示される。またウェブ
ブラウザが提供するユーザーインタフェースはさらに図
示のごとくハイパーリンク機能（４１０〜４１２）を実
現し、オペレータは各項目の更に詳細な情報にアクセス
したり、ベンダーが提供するソフトウェアライブラリか
ら製造装置に使用する最新バージョンのソフトウェアを
引出したり、工場のオペレータの参考に供する操作ガイ
ド（ヘルプ情報）を引出したりすることができる。ここ
で、保守データベースが提供する保守情報には、上記説
明した露光精度の分析方法に関する情報も含まれ、また
前記ソフトウエアライブラリは露光精度を分析するため
の最新のソフトウエアも提供する。

【００５６】次に上記説明した生産システムを利用した
半導体デバイスの製造プロセスを説明する。図６は半導
体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示す。ス
テップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を
行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パ
ターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３
（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ５（組立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組立て
工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製
された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト
等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイス
が完成し、これを出荷（ステップ７）する。前工程と後
工程はそれぞれ専用の別の工場で行い、これらの工場毎
に上記説明した遠隔保守システムによって保守がなされ
る。また前工程工場と後工程工場との間でも、インター
ネットまたは専用線ネットワークを介して生産管理や装
置保守のための情報がデータ通信される。

【００５７】図７は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を成膜する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造
装置では、ウエハやレジストの精密な位置決めが必要な
ところに上記説明した、光学式エンコーダを用いている
ため、半導体デバイス製造における歩留を向上すること
ができる。また、上記説明した遠隔保守システムによっ
て各製造装置の保守がなされているので、トラブルを未
然に防ぐと共に、もしトラブルが発生しても迅速な復旧
が可能で、従来に比べて半導体デバイスの生産性を向上
させることができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、データに付随する位置
情報と属性情報によって、各種精度のデータを系統的に
分析できるので、精度の内訳を定量的に且つ詳細に把握
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】配列再現精度を評価する検査ウエハのショッ
ト配列を示す図。

【図２】重ね合せ精度を評価する検査ウエハのショッ
ト配列を示す図。

【図３】半導体デバイスの生産システムをある角度か
ら見た概念図。

【図４】半導体デバイスの生産システムを別の角度か
ら見た概念図。

【図５】ユーザーインタフェースの具体例。

【図６】デバイスの製造プロセスのフローを説明する
図。

【図７】ウエハプロセスを説明する図。

【符号の説明】

１：重ね合せマーク、２：ウエハ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原版のテストパターンを、投影光学系に
より基板に結像し、その基板に転写された複数のマーク
を計測して露光装置の精度を分析する際に、マークの位
置および属性に関する情報を用いて、前記基板に転写さ
れたマーク計測データの自乗平均値を分析する工程を有
することを特徴とする精度分析方法。
【請求項２】前記露光装置の精度は、重ね合せ精度、
アライメント精度、配列再現性、ステッピング精度、レ
ンズディストーション精度またはテレセン度であること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記マーク位置に関する情報は、ウエハ
平面上のショット中心位置座標および各ショット中心を
原点とするマーク位置座標から選択される少なくとも１
種を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方
法。
【請求項４】前記マーク属性に関する情報は、マーク
が属するウエハを表す情報、マークが属するショットを
表す情報、およびショット内のマーク種別を表す情報か
ら選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】前記自乗平均値を分析する工程におい
て、前記マーク位置に関する情報に基づいて互いに直交
する列ベクトルを求め、これにより分析対象の計測値の
全自乗和または自乗平均を抽出することを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】前記自乗平均値を分析する工程におい
て、前記マークの属性に関する情報に基づいて直交配置
ベクトルを求め、これにより前記全自乗和または自乗平
均を分離することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】前記露光装置を含む各種プロセス用の製
造装置群を半導体製造工場に設置する工程と、請求項１
〜６のいずれか１項に記載の方法により前記露光装置の
精度を分析する工程とを有し、前記製造装置群を用いて
複数のプロセスによって半導体デバイスを製造すること
を特徴とするデバイス製造方法。
【請求項８】前記製造装置群をローカルエリアネット
ワークで接続する工程と、前記ローカルエリアネットワ
ークと前記半導体製造工場外の外部ネットワークとの間
で、前記製造装置群の少なくとも１台に関する情報をデ
ータ通信する工程とをさらに有する請求項７に記載の方
法。
【請求項９】前記露光装置のベンダーもしくはユーザ
ーが提供するデータベースに前記外部ネットワークを介
してアクセスしてデータ通信によって前記製造装置の保
守情報を得る、または前記半導体製造工場とは別の半導
体製造工場との間で前記外部ネットワークを介してデー
タ通信して生産管理を行う請求項７に記載の方法。
【請求項１０】半導体製造工場に設置された露光装置
の保守方法であって、前記露光装置のベンダーもしくは
ユーザーが、半導体製造工場の外部ネットワークに接続
された保守データベースを提供する工程と、前記半導体
製造工場内から前記外部ネットワークを介して前記保守
データベースへのアクセスを許可する工程と、前記保守
データベースに蓄積される保守情報を前記外部ネットワ
ークを介して半導体製造工場側に送信する工程と、前記
保守情報を用いて請求項１〜６のいずれか１項に記載の
方法で露光装置の精度を分析する工程とを有することを
特徴とする露光装置の保守方法。