JP2003249433A - Exposure system and exposure controlling method - Google Patents

Exposure system and exposure controlling method

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JP2003249433A
JP2003249433A JP2002048468A JP2002048468A JP2003249433A JP 2003249433 A JP2003249433 A JP 2003249433A JP 2002048468 A JP2002048468 A JP 2002048468A JP 2002048468 A JP2002048468 A JP 2002048468A JP 2003249433 A JP2003249433 A JP 2003249433A
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JP
Japan
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exposure
shot area
focus
position information
unexposed
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Withdrawn
Application number
JP2002048468A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumiaki Ushiyama
文明 牛山
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure system and an exposure control method capable of easily detecting a defective pattern due to defocusing without deteriorating high manufacturing efficiency. <P>SOLUTION: A reticle stage 13, an image projection system 14, an alignment system 15, and a wafer stage 16 are arranged in a thermostatic chamber 10 also having a lighting system 11. A focus value measuring mechanism 19 utilizes an automatic focusing mechanism 18 for measuring a focus value for each shot region, and stores the measurements in a memory 20. An arithmetic unit 21 compares focus values for specified shot regions with each other, out of the measured focus values, and differences between the focuses are compared with a predetermined value for evaluation. Then, shot regions in conformity with the evaluation by the arithmetic unit 21 are exposed one after the other while those not in conformity with the evaluation are left unexposed. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、半導体装置製造に
係り、特に半導体基板への集積回路のパターンを繰り返
し順次露光していく製造ライン中の露光装置及び露光制
御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor device manufacturing, and more particularly to an exposure apparatus and an exposure control method in a manufacturing line in which a pattern of an integrated circuit on a semiconductor substrate is repeatedly and sequentially exposed.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSI製造に必要な回路パターンは、複
数のレチクルパターンによって半導体基板上に順次露光
される。例えば、所定のレチクルがセットされた縮小投
影露光装置(図示せず)は、半導体基板上の被投影領域
を次々とずらしながら繰り返しパターンを投影露光す
る。このようなステップアンドリピート方式により、半
導体基板内に所定個数分の集積回路チップ領域を取得す
る。
2. Description of the Related Art Circuit patterns required for LSI manufacturing are sequentially exposed on a semiconductor substrate by a plurality of reticle patterns. For example, a reduction projection exposure apparatus (not shown) in which a predetermined reticle is set projects and exposes a repetitive pattern while sequentially shifting the projection target area on the semiconductor substrate. By such a step-and-repeat method, a predetermined number of integrated circuit chip areas are acquired in the semiconductor substrate.

【0003】集積回路チップ領域の一つの領域は、複数
回のパターン露光が例えばスクライブライン領域内に存
在する位置合わせマークに従って重ね合わされる。この
ような露光処理は、半導体基板の裏面に存在する除去不
能なキズや異物の有無に関係なく実施される。この基板
裏面に存在する除去不能なキズは、例えば搬送系を介す
ることにより発生する。このキズや異物によって、フォ
ーカスずれに起因するパターン不良が発生する。
One area of the integrated circuit chip area is overlaid by a plurality of pattern exposures, for example according to alignment marks present in the scribe line area. Such an exposure process is carried out regardless of the presence or absence of irremovable scratches or foreign matter existing on the back surface of the semiconductor substrate. The non-removable scratch existing on the back surface of the substrate is generated, for example, through the transport system. Due to the scratches and the foreign matter, a pattern defect due to the focus shift occurs.

【0004】図8は、従来の露光装置によるフォーカス
ずれが含まれるパターン不良検出のプロセスを示す流れ
図である。まず、処理S81に示すように、現像による
パターン形成後に外観検査を実施する。これにより、パ
ターン不良かどうか判定される(処理S82)。パター
ン不良が検出されない場合はそのまま後工程に回るが、
パターン不良が検出されれば再露光処理、すなわち、レ
ジストの剥離処理からレジスト再塗布のリワーク工程を
経る(処理S83)。
FIG. 8 is a flow chart showing a process of detecting a pattern defect including a focus shift by a conventional exposure apparatus. First, as shown in process S81, a visual inspection is performed after pattern formation by development. As a result, it is determined whether the pattern is defective (process S82). If no pattern defect is detected, it goes directly to the subsequent process,
If a pattern defect is detected, a re-exposure process, that is, a resist peeling process to a rework process of resist re-application is performed (process S83).

【0005】再露光処理後、完全に不良が解消されたと
判断されれば、その原因を明かにする作業、また、原因
解析後、場合によっては後工程へ回される(処理S8
4)。再露光処理後もパターン不良が再発する場合、あ
るいはパターン不良とはいえないまでも疑わしい判定で
ある場合、それがIC回路動作上で完全に不良になるか
否かを判定する(処理S85)。完全に不良になると判
定されればそのまま後工程へ流動される(処理S8
7)。つまり、後の動作テスト等で不良として検出され
るからである。完全不良になるか不明の場合は、故意に
そのパターン部分を破壊するか、レジストを刷毛塗りす
るなどしてパターンを完全に不良化し(処理S86)、
後工程へ移行させる。
After the re-exposure process, if it is judged that the defect is completely eliminated, the cause is clarified, and after the cause is analyzed, it may be sent to a subsequent process (process S8).
4). If the pattern defect reoccurs even after the re-exposure process, or if it is a suspicious judgment even if it is not a pattern defect, it is judged whether or not it is completely defective in the operation of the IC circuit (process S85). If it is determined to be completely defective, the process is directly transferred to the subsequent process (process S8).
7). That is, it is detected as a defect in a later operation test or the like. If it is unknown whether the pattern will be completely defective, the pattern portion is intentionally destroyed, or the resist is brushed to completely render the pattern defective (step S86).
Move to the subsequent process.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記処理S82におい
て外観検査を実施しても、確実に検出されない恐れがあ
り、後工程へパターン不良が流出してしまうケースがあ
る。特に、コンタクトホール形成工程のパターン不良は
検出し難い。
Even if the appearance inspection is carried out in the above step S82, there is a possibility that it may not be surely detected, and a pattern defect may flow out to a subsequent process. In particular, it is difficult to detect a pattern defect in the contact hole forming process.

【0007】また、処理S83を経たリワーク品に関
し、不良原因が基板裏面の除去不能なキズや異物による
ものであれば、不良は再発する。このため、再露光処理
(S83)自体が無駄になる。基板裏面のキズや異物が
除去可能であるか否かは、結局、レジストの剥離処理な
どを経ないと判定できない。また、除去可能である異物
は非常に少なく、そのほとんどが除去不能なキズや異物
であるというのが現状である。
Further, regarding the reworked product that has undergone the processing S83, if the cause of the defect is an irremovable scratch or foreign matter on the back surface of the substrate, the defect will reoccur. Therefore, the re-exposure process (S83) itself is wasted. Whether or not the scratches or foreign matter on the back surface of the substrate can be removed cannot be determined after all through the resist peeling process. In addition, the number of foreign substances that can be removed is very small, and most of them are scratches and foreign substances that cannot be removed.

【0008】さらに、上記処理S85におけるパターン
不良が完全に不良になるか否かの判定には相当の時間を
要する。これにより、製品流動が長く停滞し、生産効率
が低下する懸念がある。当然その後の処理S86に関し
ても、レジストを刷毛塗り等、作業効率に問題があり、
最悪、誤って良品チップ領域に対して処理してしまう恐
れがある。
Further, it takes a considerable amount of time to judge whether or not the pattern defect in the process S85 is completely defective. As a result, there is a concern that product flow will be stagnant for a long time and production efficiency will decline. As a matter of course, also in the subsequent step S86, there is a problem in work efficiency such as brush coating of resist,
In the worst case, there is a possibility that the good chip area may be erroneously processed.

【0009】本発明は、上記のような事情を考慮してな
されたもので、生産効率を高く維持すると共にフォーカ
スずれに起因するパターン不良が容易に検出できる露光
装置及び露光制御方法を提供しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an exposure apparatus and an exposure control method capable of maintaining high production efficiency and easily detecting a pattern defect due to a focus shift. To do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る露光装置
は、露光ステージに保持された半導体基板上のレジスト
に対し投影露光系を介してレチクルパターンに応じた露
光処理を各ショット領域毎順次行うことのできる機構を
有したステップアンドリピート方式の露光装置であっ
て、前記露光処理に伴うフォーカス条件によって順次の
ショット領域を実際に露光処理または未露光の状態とす
ることを特徴とする。
An exposure apparatus according to the present invention sequentially performs an exposure process according to a reticle pattern on a resist on a semiconductor substrate held on an exposure stage via a projection exposure system for each shot area. An exposure apparatus of a step-and-repeat type having a mechanism capable of performing the above-mentioned operation, characterized in that successive shot areas are actually exposed or unexposed in accordance with a focus condition associated with the exposure processing.

【0011】上記本発明に係る露光装置によれば、未露
光の状態とするショット領域は必ず回路動作的に完全不
良になる。これにより、検出し難いパターン不良の判定
は不要となるし、完全に不良になるか否かの判定作業も
全く必要なくなる。生産効率の向上に寄与する。
According to the above-described exposure apparatus of the present invention, the shot area which is not exposed is always defective in terms of circuit operation. This eliminates the need to determine a pattern defect that is difficult to detect, and also eliminates the need for determining whether or not the pattern is completely defective. It contributes to the improvement of production efficiency.

【0012】本発明に係るより好ましい実施態様として
の露光装置は、露光ステージに保持された半導体基板上
のレジストに対し投影露光系を介してレチクルパターン
に応じた露光処理を各ショット領域毎順次行うことので
きる機構を有したステップアンドリピート方式の露光装
置であって、前記ショット領域の所定点について自動的
に焦点調節するオートフォーカス機構と、前記オートフ
ォーカス機構を利用して各ショット領域に関するフォー
カス値を計測し、各々データとして記憶するフォーカス
値計測機構と、前記各フォーカス値のうち所定のショッ
ト領域に対応するフォーカス値どうしを比較し、フォー
カス差を判定する演算部と、を具備し、前記演算部の判
定結果に応じて順次のショット領域を実際に露光処理ま
たは未露光の状態とすることを特徴とする。
An exposure apparatus as a more preferred embodiment of the present invention sequentially performs exposure processing according to a reticle pattern on a resist on a semiconductor substrate held on an exposure stage via a projection exposure system for each shot area. A step-and-repeat type exposure apparatus having a mechanism capable of adjusting, an autofocus mechanism for automatically adjusting a focus at a predetermined point of the shot area, and a focus value for each shot area using the autofocus mechanism. And a focus value measuring mechanism that stores each as data, and a calculation unit that compares focus values corresponding to a predetermined shot area among the focus values and determines a focus difference. Sequential shot areas are actually exposed or unexposed according to the judgment result Characterized in that it.

【0013】上記本発明に係る露光装置によれば、フォ
ーカス差を判定する演算部を設ける。フォーカス差が許
容範囲より大きくなるなどの異常は、基板裏面にキズ、
異物付着などの可能性が高いと認められる。このような
ショット領域は未露光の状態とすれば、必ず回路動作的
に完全不良になる。これにより、検出し難いパターン不
良の判定は不要となるし、完全に不良になるか否かの判
定作業も全く必要なくなる。生産効率の向上に寄与す
る。
According to the above-described exposure apparatus of the present invention, the arithmetic unit for determining the focus difference is provided. If the focus difference is larger than the allowable range, the backside of the board may be scratched.
It is recognized that there is a high possibility that foreign matter will adhere. If such a shot area is left unexposed, the shot area will be completely defective in terms of circuit operation. This eliminates the need to determine a pattern defect that is difficult to detect, and also eliminates the need for determining whether or not the pattern is completely defective. It contributes to the improvement of production efficiency.

【0014】上記本発明に係る露光装置によれば、未露
光の状態とするショット領域は必ず回路動作的に完全不
良になる。これにより、検出し難いパターン不良の判定
は不要となるし、完全に不良になるか否かの判定作業も
全く必要なくなる。生産効率の向上に寄与する。
According to the above-described exposure apparatus of the present invention, the shot area in the unexposed state is always defective in circuit operation. This eliminates the need to determine a pattern defect that is difficult to detect, and also eliminates the need for determining whether or not the pattern is completely defective. It contributes to the improvement of production efficiency.

【0015】なお、上記本発明に係る露光装置におい
て、前記演算部は予め設定値が準備され、前記フォーカ
ス差がこの設定値より大きいか小さいかを判定すること
を特徴とする。判定のための設定値は任意であり、プロ
セス、デバイス等に応じた判定が可能である。
In the exposure apparatus according to the present invention, the arithmetic unit is prepared with a preset value in advance and determines whether the focus difference is larger or smaller than the preset value. The setting value for the determination is arbitrary, and the determination according to the process, device, etc. is possible.

【0016】また、上記本発明に係る露光装置におい
て、前記演算部の判定結果に応じて未露光となるショッ
ト領域の位置情報を記憶する記憶部を具備したことを特
徴とする。現在の半導体基板の処理より以前の過去の未
露光位置情報も記憶できるので、基板の特定部に対して
フォーカスずれを起こす原因究明に寄与する。
Further, the above-mentioned exposure apparatus according to the present invention is characterized by further comprising a storage section for storing position information of a shot area which is unexposed according to the determination result of the arithmetic section. Since the past unexposed position information before the current processing of the semiconductor substrate can be stored, it contributes to the investigation of the cause of the focus shift with respect to the specific portion of the substrate.

【0017】また、上記本発明に係る露光装置におい
て、前記演算部の判定結果に応じて未露光となるショッ
ト領域の位置情報を記憶する記憶部と、処理後の各半導
体基板に関し未露光のショット領域の位置情報を表示す
る表示機構とを具備したことを特徴とする。位置情報表
示により、オペレータにフォーカスずれを起こす位置情
報を認識させやすい。
Further, in the above-described exposure apparatus according to the present invention, a storage unit that stores position information of a shot area that is unexposed according to the determination result of the arithmetic unit, and an unexposed shot for each processed semiconductor substrate. And a display mechanism for displaying position information of the area. By displaying the position information, the operator can easily recognize the position information that causes the focus shift.

【0018】上述した各々の本発明に係る露光装置にお
いて、前記演算部の判定結果に応じて警報または警報と
同時に以降の露光処理を中止する機構を有することを特
徴とする。オペレータへの認識手段の一つである。ま
た、フォーカスずれを起こす位置情報によっては基板裏
面にではなく装置側(露光ステージ側)に原因がある可
能性があり、そのときは以降の露光処理を中止する方が
よい。
Each of the above-described exposure apparatuses according to the present invention is characterized by having an alarm or a mechanism for stopping the subsequent exposure processing at the same time as the alarm depending on the determination result of the arithmetic unit. It is one of the recognition means for the operator. Further, there is a possibility that the cause is not on the back surface of the substrate but on the device side (exposure stage side) depending on the position information that causes defocus, and in that case it is better to stop the subsequent exposure processing.

【0019】さらに、上述した各々の本発明に係る露光
装置において、前記演算部の判定結果に応じて未露光の
ショット領域に対し、識別マークを転写する露光光学系
をさらに具備したことを特徴とする。識別マークを配す
ることにより、後の工程全てにおいて容易に確認でき
る。なお、前記露光光学系は前記識別マークを視認可能
な大きさで形成するように構成されることを特徴とす
る。
Further, each of the above-described exposure apparatuses according to the present invention is characterized by further comprising an exposure optical system for transferring an identification mark to an unexposed shot area in accordance with the determination result of the arithmetic unit. To do. By arranging the identification mark, it can be easily confirmed in all subsequent steps. In addition, the exposure optical system is configured to form the identification mark in a size that can be visually recognized.

【0020】本発明に係る露光制御方法は、露光ステー
ジに保持された半導体基板上のレジストに対し投影露光
系を介してレチクルパターンに応じた露光処理をオート
フォーカスで各ショット領域毎順次行うことのできるス
テップアンドリピート方式の露光に関し、各ショット領
域毎に前記オートフォーカスによるフォーカス値を計測
し、各々データとして記憶するフォーカス値計測工程
と、前記フォーカス値計測工程による最新のショット領
域に対するフォーカス値が以前の隣接する一つ以上のシ
ョット領域のフォーカス値と比較され、そのフォーカス
差が予め準備された設定値と比べて大きいか小さいか判
定される演算工程と、を具備し、前記演算工程の判定の
結果、フォーカス差が設定値より小さければ前記最新の
ショット領域は前記露光処理が達成され、フォーカス差
が設定値より大きければ前記最新のショット領域は未露
光のまま次のショット領域へ移行することを特徴とす
る。
In the exposure control method according to the present invention, the exposure process according to the reticle pattern is sequentially performed on each of the shot areas by autofocus on the resist on the semiconductor substrate held on the exposure stage via the projection exposure system. Regarding the exposure of the step-and-repeat method that can be performed, the focus value by the auto focus is measured for each shot area, and the focus value measurement step of storing each as data, and the focus value for the latest shot area by the focus value measurement step is the same as before. Comparing with the focus value of one or more adjacent shot areas, it is determined whether the focus difference is larger or smaller than a preset setting value, and As a result, if the focus difference is smaller than the set value, the latest shot area is Light treatment is achieved, the latest shot area if focus difference is greater than the set value, characterized in that the transition to remain unexposed next shot area.

【0021】上記本発明に係る露光制御方法によれば、
演算工程によりフォーカスずれの程度が検出できる。フ
ォーカス差が設定値より大きければ最新のショット領域
は未露光のまま次のショット領域へ移行する。フォーカ
ス差が大きく異常と判断される場合、基板裏面にキズ、
異物付着などの可能性が高い。このショット領域を未露
光の状態とすれば、必ず回路動作的には完全不良とする
ことができる。これにより、検出し難いパターン不良の
判定は不要となるし、完全に不良になるか否かの判定作
業も全く必要なくなる。生産効率の向上に寄与する。
According to the exposure control method of the present invention,
The degree of defocus can be detected by the calculation process. If the focus difference is larger than the set value, the latest shot area remains unexposed and moves to the next shot area. If the focus difference is large and it is judged to be abnormal, scratches on the back surface of the substrate,
There is a high possibility that foreign matter will adhere. If this shot region is left unexposed, it is possible to ensure that the circuit operation is completely defective. This eliminates the need to determine a pattern defect that is difficult to detect, and also eliminates the need for determining whether or not the pattern is completely defective. It contributes to the improvement of production efficiency.

【0022】なお、上記本発明に係る露光制御方法にお
いて、前記演算工程の判定結果に応じて未露光となるシ
ョット領域の位置情報を記憶し、次の半導体基板の露光
処理または総合的な評価に利用することを特徴とする。
現在の半導体基板の処理より以前の過去の未露光位置情
報も記憶できるので、基板の特定部に対してフォーカス
ずれを起こす原因究明に寄与する。
In the exposure control method according to the present invention, the position information of the shot area which is not exposed according to the judgment result of the calculation step is stored and used for the next exposure processing or comprehensive evaluation of the semiconductor substrate. It is characterized by using.
Since the past unexposed position information before the current processing of the semiconductor substrate can be stored, it contributes to the investigation of the cause of the focus shift with respect to the specific portion of the substrate.

【0023】また、上記本発明に係る露光制御方法にお
いて、前記演算工程の判定結果に応じて未露光となるシ
ョット領域の位置情報を記憶すると共に処理後の各半導
体基板に関し未露光のショット領域の位置情報が確認で
きるように表示することを特徴とする。位置情報表示に
より、オペレータにフォーカスずれを起こす位置情報を
認識させやすい。
In the exposure control method according to the present invention, the position information of the unexposed shot area is stored according to the determination result of the calculation step and the unexposed shot area of each processed semiconductor substrate is stored. The feature is that it is displayed so that the position information can be confirmed. By displaying the position information, the operator can easily recognize the position information that causes the focus shift.

【0024】上述した各々の本発明に係る露光制御方法
において、前記演算工程の判定結果に応じて未露光とな
るショット領域の位置情報を記憶すると共に、前記演算
工程の判定結果または過去の位置情報に応じて警報また
は警報と同時に以降の露光処理を中止することを特徴と
する。警報はオペレータへの認識手段の一つとして有用
である。また、フォーカスずれを起こす位置情報によっ
ては基板裏面にではなく装置側(露光ステージ側)に原
因がある可能性があり、そのときは以降の露光処理を中
止する方がよい。
In each of the above-described exposure control methods according to the present invention, the position information of the shot area that is unexposed according to the result of the determination in the operation step is stored, and the result of the operation step determination or the past position information is stored. Depending on the above, the following exposure processing is stopped at the same time as the alarm. The alarm is useful as one of the recognition means for the operator. Further, there is a possibility that the cause is not on the back surface of the substrate but on the device side (exposure stage side) depending on the position information that causes defocus, and in that case it is better to stop the subsequent exposure processing.

【0025】さらに、上述した各々の本発明に係る露光
制御方法において、前記演算工程の判定結果に応じて未
露光のショット領域に対し、目視で認識可能な識別マー
クを転写することを特徴とする。識別マークを配するこ
とにより、後の工程全てにおいて確認は容易である。
Further, in each of the above-described exposure control methods according to the present invention, a visually recognizable identification mark is transferred to the unexposed shot area in accordance with the result of the determination in the calculation step. . By arranging the identification mark, confirmation is easy in all subsequent steps.

【0026】本発明に係るより好ましい実施態様として
の露光制御方法は、露光ステージに保持された半導体基
板上のレジストに対し投影露光系を介してレチクルパタ
ーンに応じた露光処理をオートフォーカスで各ショット
領域毎順次行うことのできるステップアンドリピート方
式の露光に関し、各ショット領域毎に前記オートフォー
カスによるフォーカス値を計測し、各々データとして記
憶するフォーカス値計測工程と、前記フォーカス値計測
工程による最新のショット領域に対するフォーカス値が
以前の隣接する一つ以上のショット領域のフォーカス値
と比較され、そのフォーカス差が予め準備された設定値
と比べて大きいか小さいか判定される演算工程と、前記
演算工程の判定結果に応じて稼動する特別露光処理工程
と、を具備し、前記演算工程の判定の結果、フォーカス
差が設定値より小さければ前記最新のショット領域は前
記露光処理が達成され、フォーカス差が設定値より大き
ければ前記最新のショット領域は前記特別露光処理工程
により識別マークが転写され次のショット領域へ移行す
ることを特徴とする。
In a more preferable embodiment of the exposure control method according to the present invention, an exposure process corresponding to a reticle pattern is auto-focused for each shot on a resist on a semiconductor substrate held on an exposure stage via a projection exposure system. Regarding step-and-repeat exposure that can be sequentially performed for each area, a focus value measurement step of measuring the focus value by the autofocus for each shot area and storing each as data, and the latest shot by the focus value measurement step A calculation step in which the focus value for the area is compared with the focus values of one or more previous adjacent shot areas, and it is determined whether the focus difference is larger or smaller than a preset setting value; And a special exposure processing step that operates according to the determination result, If the focus difference is smaller than the set value as a result of the determination in the calculation step, the exposure processing is achieved in the latest shot area, and if the focus difference is larger than the set value, the latest shot area is identified by the special exposure processing step. Is transferred to the next shot area.

【0027】上記本発明に係る露光制御方法によれば、
フォーカスずれが許容範囲を超えているときに識別マー
クが転写されれば、後の工程全てにおいて確認は容易で
あり、生産効率のよりいっそうの向上に寄与する。
According to the exposure control method of the present invention,
If the identification mark is transferred when the focus shift exceeds the permissible range, it is easy to confirm in all subsequent steps, which contributes to further improvement in production efficiency.

【0028】また、上記本発明に係る露光制御方法にお
いて、前記演算工程の判定結果に応じて識別マークが転
写されたショット領域の位置情報を記憶すると共に、前
記演算工程の判定結果または過去の位置情報に応じて警
報または警報と同時に以降の露光処理を中止することを
特徴とする。警報はオペレータへの認識手段の一つとし
て有用である。また、フォーカスずれを起こす位置情報
によっては基板裏面にではなく装置側(露光ステージ
側)に原因がある可能性があり、そのときは以降の露光
処理を中止する方がよい。
In the exposure control method according to the present invention, the position information of the shot area to which the identification mark is transferred is stored according to the judgment result of the calculation step, and the judgment result of the calculation step or the past position is stored. It is characterized in that an alarm or the subsequent exposure processing is stopped at the same time as the alarm depending on the information. The alarm is useful as one of the recognition means for the operator. Further, there is a possibility that the cause is not on the back surface of the substrate but on the device side (exposure stage side) depending on the position information that causes defocus, and in that case it is better to stop the subsequent exposure processing.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施形態に
係る露光装置の要部構成を示す概観図である。図はステ
ップアンドリピート方式の露光装置、いわゆるステッパ
を示す。恒温チャンバー10内において、照明系11が
併設され、レチクル12を保持して位置決めするレチク
ルステージ13、投影光学系14、アライメント系1
5、半導体基板Wafを保持するウェハステージ16が
配備されている。このような構成により、半導体基板W
af上に塗布されたレジストに対しレチクルパターンに
応じた露光処理を各ショット領域毎順次行うことができ
る。表示部17はオペレータが操作できる場所に設置さ
れ、レシピ等様々な入出力業務、モニタが可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view showing a main configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention. The figure shows a step-and-repeat type exposure apparatus, a so-called stepper. An illumination system 11 is provided side by side in the constant temperature chamber 10, and a reticle stage 13 for holding and positioning the reticle 12, a projection optical system 14, and an alignment system 1 are provided.
5. A wafer stage 16 that holds the semiconductor substrate Waf is provided. With such a configuration, the semiconductor substrate W
An exposure process according to the reticle pattern can be sequentially performed for each shot area on the resist applied on af. The display unit 17 is installed in a place where an operator can operate, and can perform various input / output operations such as recipes and monitors.

【0030】オートフォーカス機構18は、ショット領
域の所定点について自動的に焦点調節する。フォーカス
値計測機構19は、このオートフォーカス機構18を利
用して各ショット領域に関するフォーカス値を計測し、
各々データとしてメモリ部(20)に記憶する。また、
演算部21は、上記各フォーカス値のうち所定のショッ
ト領域に対応するフォーカス値どうしを比較し、フォー
カス差を判定する。
The autofocus mechanism 18 automatically adjusts the focus at a predetermined point in the shot area. The focus value measurement mechanism 19 uses this autofocus mechanism 18 to measure the focus value for each shot area,
Each is stored as data in the memory unit (20). Also,
The calculation unit 21 compares the focus values corresponding to a predetermined shot area among the focus values, and determines the focus difference.

【0031】例えば現処理段階のショット領域Aに対す
るフォーカス値Zと、ショット領域Aに隣接関係のショ
ット領域Anに対するフォーカス値Znを比較し(nは
1つ以上;n=1,2,…)、フォーカス差を導出する。基
板に対する最初のショット領域、あるいは隣接ショット
領域のデータが非常に少ないショット領域に関しては考
慮する必要がある。その場合、前に処理した基板(マス
ター基板でも可)についての隣接関係に相当するショッ
ト領域Anのフォーカス値Znを読み出し、比較すれば
よい。
For example, the focus value Z for the shot area A at the current processing stage is compared with the focus value Zn for the shot area An adjacent to the shot area A (n is one or more; n = 1, 2, ...), Derive the focus difference. It is necessary to consider the first shot area with respect to the substrate or the shot area with very little data in the adjacent shot area. In that case, the focus value Zn of the shot area An corresponding to the adjacency relationship of the previously processed substrate (may be the master substrate) may be read and compared.

【0032】演算部21には予め設定値が準備され、こ
の設定値と上記フォーカス差が比較される。つまり、順
次のショット領域について演算部21で上述の判定がな
され、判定結果に応じて実際に露光処理または未露光の
状態とする。
A set value is prepared in advance in the calculation unit 21, and this set value is compared with the focus difference. That is, the above-described determination is made by the calculation unit 21 for the sequential shot areas, and the exposure process or the unexposed state is actually performed according to the determination result.

【0033】上記実施形態による露光装置によれば、フ
ォーカス差を判定する演算部21が設けられる。フォー
カス差が許容範囲(設定値)より大きくなるなどの異常
は、基板裏面にキズ、異物付着などの可能性が高いと認
められる。このようなショット領域を未露光の状態とす
れば、必ず回路動作的に完全不良になる。これにより、
検出し難いパターン不良の判定は不要となるし、完全に
不良になるか否かの判定作業も全く必要としないで後工
程へ回せる。よって、従来問題となっていた再露光処理
もほとんどなくなり、生産効率の向上に寄与する。
According to the exposure apparatus of the above embodiment, the arithmetic unit 21 for determining the focus difference is provided. It is recognized that an abnormality such as a focus difference exceeding an allowable range (set value) is likely to be a scratch or foreign matter attached to the back surface of the substrate. If such a shot area is left unexposed, the circuit operation will always be completely defective. This allows
It is not necessary to determine a pattern defect that is difficult to detect, and it is possible to send the pattern to a subsequent process without any need for determining whether or not the pattern is completely defective. Therefore, the re-exposure process which has been a problem in the past is almost eliminated, which contributes to the improvement of production efficiency.

【0034】図2は、上記第1実施形態に示す露光装置
に関する露光制御方法を示す流れ図である。図1を参照
しながら説明する。まず、半導体基板Wafは、露光ス
テージによって移動され現在露光処理されるべき最新の
ショット領域Aが処理環境に入る(処理S1)。次に、
フォーカス値計測機構19がオートフォーカス機構18
を利用してショット領域Aに関するフォーカス値Zを計
測する(処理S2)。フォーカス値Zはメモリ部(2
0)に記憶されると共に演算部20に送られる。さら
に、メモリ部(20)からショット領域A以前のデー
タ、ここではショット領域Aと隣接関係にあるショット
領域An(n=1,2,…)のフォーカス値Zn(n=1,2,
…)が読み出され演算部21に送られる(処理S3)。
FIG. 2 is a flow chart showing an exposure control method for the exposure apparatus shown in the first embodiment. Description will be made with reference to FIG. First, the semiconductor substrate Waf is moved by the exposure stage, and the latest shot area A to be subjected to the exposure processing enters the processing environment (processing S1). next,
The focus value measuring mechanism 19 is the autofocus mechanism 18
The focus value Z relating to the shot area A is measured by using (step S2). The focus value Z is stored in the memory section (2
0) and is sent to the calculation unit 20. Further, the focus value Zn (n = 1,2, ...) Of the data before the shot area A from the memory section (20), here, the shot area An (n = 1,2, ...) Adjacent to the shot area A is used.
...) is read and sent to the calculation unit 21 (process S3).

【0035】演算部21ではフォーカス値Zと、フォー
カス値Znをそれぞれ比較しフォーカス差(|Z−Zn
|)を導出する。そして、予め準備された設定値と比較
し、フォーカス値Zが適正であるか否かが判定される
(処理S4)。演算部21における判定の結果、フォー
カス差が設定値より小さければ、この最新のショット領
域Aは通常の露光処理が達成される(処理S5)、フォ
ーカス差が設定値より大きければ、この最新のショット
領域Aは未露光のままとし(処理S6)、次のショット
領域へ移行する。
The computing unit 21 compares the focus value Z and the focus value Zn, respectively, and compares the focus value Z with the focus difference (| Z-Zn
|) Is derived. Then, it is determined whether or not the focus value Z is appropriate by comparing with a preset setting value (step S4). If the focus difference is smaller than the set value as a result of the determination by the calculation unit 21, normal exposure processing is achieved in the latest shot area A (step S5). If the focus difference is larger than the set value, the latest shot area A is obtained. The area A is left unexposed (process S6), and the process moves to the next shot area.

【0036】上記露光制御方法によれば、処理S4の演
算工程によりフォーカスずれの程度が検査される。すな
わち、基板裏面におけるキズ、異物付着などによるフォ
ーカスずれを適確に検出可能となる。また、判定のため
の設定値は任意であり、プロセス、デバイス等に応じた
判定が可能である。
According to the above exposure control method, the degree of defocus is inspected in the calculation step of step S4. That is, it is possible to accurately detect a focus shift due to a scratch on the back surface of the substrate, adhesion of foreign matter, or the like. Further, the setting value for the determination is arbitrary, and the determination can be made according to the process, the device, etc.

【0037】上述のように、フォーカスずれの程度によ
りキズや異物などの異状があると判定された場合、その
ショット領域は未露光の状態となる。パターンが形成さ
れないため、回路動作的には完全不良となる。従って、
検出し難いパターン不良の判定は不要となるし、完全に
不良になるか否かの判定作業も全く必要なくなる。つま
り、生産効率の向上が図られつつ後工程への信頼性が格
段に向上する。
As described above, when it is determined that there is a defect such as a scratch or a foreign substance depending on the degree of defocus, the shot area is in an unexposed state. Since no pattern is formed, the circuit operation is completely defective. Therefore,
It is not necessary to determine a pattern defect that is difficult to detect, and it is not necessary to determine whether the pattern is completely defective. In other words, the production efficiency is improved and the reliability of the subsequent process is significantly improved.

【0038】次に、上記実施形態に関して、より好まし
い第2実施形態の構成を説明する。図1の露光装置にお
いて、さらに、演算部21の判定結果に応じて未露光と
なるショット領域の位置情報が記憶できるようにしても
よい。この場合にはメモリ部(20)内に所定の記憶エ
リアを設け、位置情報を蓄積させる。このような未露光
ショット領域の位置情報は、表示部17に表示すること
もできる。第1実施形態で得られる効果に加え、処理履
歴が残せるという利点も有する。基板の特定部に対して
フォーカスずれを起こす場合などの原因究明に寄与す
る。
Next, with respect to the above-mentioned embodiment, the configuration of a more preferable second embodiment will be described. In the exposure apparatus of FIG. 1, position information of an unexposed shot area may be further stored according to the determination result of the calculation unit 21. In this case, a predetermined storage area is provided in the memory unit (20) to store the position information. Such position information of the unexposed shot area can also be displayed on the display unit 17. In addition to the effects obtained in the first embodiment, there is an advantage that a processing history can be recorded. This contributes to investigating the cause such as when the focus shift occurs in a specific portion of the substrate.

【0039】図3は、上記第2実施形態に示す露光装置
に関する露光制御方法を示す流れ図である。上記図2に
比べて、処理S6すなわち未露光の命令を出した後、未
露光ショット領域の位置情報を記憶させる処理S7が追
加されている。図示しないが、もちろん未露光ショット
領域の位置情報は、表示命令があれば表示部17で表示
することもできる。その他の処理の流れは図2と同様で
あるので同一の符号を付し説明は省略する。
FIG. 3 is a flow chart showing an exposure control method for the exposure apparatus shown in the second embodiment. Compared to FIG. 2, the process S6, that is, the process S7 of storing the position information of the unexposed shot area after issuing the unexposed command is added. Although not shown, of course, the position information of the unexposed shot area can be displayed on the display unit 17 if there is a display command. The other processing flow is the same as that in FIG. 2, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0040】上記本発明に係る露光制御方法によれば、
第1実施形態と同様の効果に加えて、次の半導体基板の
露光処理または総合的な評価に利用することができる。
すなわち、現在の半導体基板の処理より以前の過去の未
露光位置情報も記憶できるので、基板の特定部に対して
フォーカスずれを起こすなどの原因究明に寄与する。
According to the exposure control method of the present invention,
In addition to the effect similar to that of the first embodiment, it can be used for the next exposure processing or comprehensive evaluation of the semiconductor substrate.
That is, the past unexposed position information prior to the current processing of the semiconductor substrate can also be stored, which contributes to the investigation of the cause such as defocusing with respect to a specific portion of the substrate.

【0041】例えば、処理される複数の半導体基板が常
に特定の未露光位置を有していた場合等、検出できるこ
とになる。その場合、基板裏面にではなく装置側(露光
ステージ側)に原因がある可能性がある。また、搬送系
における特定部の異常というケースも考えられ、早期発
見が期待できる。いずれにしても、より短時間の的確な
メンテナンス及び信頼性回復に効果を発揮する。
For example, the case where a plurality of semiconductor substrates to be processed always have a specific unexposed position can be detected. In that case, there is a possibility that the cause is not on the back surface of the substrate but on the device side (exposure stage side). In addition, there may be a case where the specific part in the transport system is abnormal, and early detection can be expected. In any case, it is effective for accurate maintenance and reliability recovery in a shorter time.

【0042】図4は、本発明の第3実施形態に係る露光
装置の要部構成を示す概観図である。前記第1または第
2実施形態(図1に示す)の構成に比べて異なる点は、
警報及び処理中断機構31が配備された点である。演算
部21の判定結果に応じて警報または警報と同時に以降
の露光処理を中止する。その他の構成は図1と同様構成
であるため同一符号を付し説明は省略する。
FIG. 4 is a schematic view showing a main configuration of an exposure apparatus according to the third embodiment of the present invention. The difference from the configuration of the first or second embodiment (shown in FIG. 1) is that
This is the point where the alarm and process interruption mechanism 31 is provided. Depending on the determination result of the calculation unit 21, an alarm or the subsequent exposure process is stopped at the same time as the alarm. Since other configurations are the same as those in FIG. 1, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

【0043】上記実施形態による露光装置によれば、第
2実施形態と同様の効果に加えて、オペレータへより明
確に認識させる手段の一つとして有用である。上述のよ
うに、処理される複数の半導体基板が常に特定の未露光
位置を有していた場合等、警報により認識度が向上す
る。また、このようにフォーカスずれの位置情報によっ
ては基板裏面にではなく装置側(露光ステージ側)に原
因がある可能性があり、そのときは以降の露光処理を中
止する手段がとられる。警報は、その他、異常な大きさ
のフォーカスずれやその他のトラブル検出にも利用可能
である。
The exposure apparatus according to the above-described embodiment is useful as one of means for making the operator recognize more clearly, in addition to the effect similar to that of the second embodiment. As described above, when the plurality of semiconductor substrates to be processed always have a specific unexposed position, the alarm improves the recognition level. Further, depending on the position information of the focus shift as described above, there is a possibility that the cause is not on the back surface of the substrate but on the apparatus side (exposure stage side), and in that case, means for stopping the subsequent exposure processing is taken. The alarm can also be used to detect an abnormally large focus shift and other troubles.

【0044】図5は、上記第3実施形態に示す露光装置
に関する露光制御方法を示す流れ図である。前記図3に
比べて、処理S4の演算工程でフォーカス異常の検出
後、相当するショット領域の位置が処理済みの複数の基
板で同様に存在するか否かが判定される処理S8、警報
及び以降の露光処理を中止する処理S9が追加される。
その他の処理の流れは図3と同様であるので同一の符号
を付し説明は省略する。
FIG. 5 is a flow chart showing an exposure control method for the exposure apparatus shown in the third embodiment. Compared to FIG. 3, after the focus abnormality is detected in the calculation step of the process S4, it is determined whether or not the positions of the corresponding shot areas similarly exist in the plurality of processed substrates, the process of S8, the alarm, and the following. The process S9 of stopping the exposure process of is added.
Since the other processing flow is the same as that in FIG. 3, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

【0045】すなわち、処理S8で未露光とするショッ
ト領域が複数の基板で常に同じ位置であることが検出さ
されば、処理S9が実施され、オペレータに確認させる
と共に原因究明のため露光処理は自動的に中止される。
処理S8での検出は基板数の設定にもよる。処理S8で
否定さされば処理S6に移行し装置処理は続行される。
例えば、連続した2枚の基板で未露光ショット領域が一
致すれば警報は出すが装置処理は続行、次の基板でも未
露光ショット領域が一致すれば露光処理中止という設定
も考えられる。
That is, if it is detected in step S8 that the shot area to be unexposed is always the same position on a plurality of substrates, step S9 is carried out, and the operator confirms and the exposure process is automatically performed to investigate the cause. Will be discontinued.
The detection in step S8 also depends on the setting of the number of substrates. If the result in step S8 is negative, the process proceeds to step S6 and the device processing is continued.
For example, it is conceivable that a warning is issued if the unexposed shot areas match on two consecutive substrates, but the apparatus processing continues, and the exposure processing is stopped if the unexposed shot areas match on the next substrate.

【0046】上記実施形態による露光制御方法によれ
ば、第2実施形態と同様の効果に加えて、オペレータへ
の明確な認識と異状の早期検出、歩留り低下防止に寄与
する。また、フォーカスずれの位置情報によってメンテ
ナンス箇所の相関が把握できる可能性もあり、よりいっ
そう個々の露光装置、その処理に関する高信頼性の監視
機能が得られる。
According to the exposure control method of the above embodiment, in addition to the same effect as the second embodiment, it contributes to clear recognition to the operator, early detection of abnormalities, and prevention of yield reduction. Further, there is a possibility that the correlation of the maintenance points can be grasped by the position information of the focus shift, and a more reliable monitoring function for each exposure apparatus and its processing can be obtained.

【0047】図6は、本発明の第4実施形態に係る露光
装置の要部構成を示す概観図である。前記第1または第
2実施形態(図1に示す)の構成に比べて異なる点は、
識別マーク転写機構41が配備された点である。演算部
21の判定結果に応じて未露光のショット領域に対し、
識別マーク42を転写する。識別マーク42は目視で確
認可能(視認可能)な大きさを有することが望ましい。
FIG. 6 is a schematic view showing a main configuration of an exposure apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The difference from the configuration of the first or second embodiment (shown in FIG. 1) is that
This is the point where the identification mark transfer mechanism 41 is provided. Depending on the determination result of the calculation unit 21, for the unexposed shot area,
The identification mark 42 is transferred. The identification mark 42 preferably has a size that can be visually confirmed (visible).

【0048】識別マーク転写機構41は、例えばウェハ
ステージ16を移動制御するなどして投影光学系14を
介さずに専用の露光光学系を介して所定のショット領域
に識別マークを転写する。あるいは、レチクルステージ
13の移動制御により通常のレチクルに代えて専用の識
別マークマスクを設置し投影光学系14を介して所定の
ショット領域に識別マークを転写するなど、機構は様々
考えられる。その他の構成は図1と同様構成であるため
同一符号を付し説明は省略する。
The identification mark transfer mechanism 41 transfers the identification mark to a predetermined shot area not through the projection optical system 14 but through a dedicated exposure optical system by controlling the movement of the wafer stage 16, for example. Alternatively, various mechanisms are conceivable, such as installing a dedicated identification mark mask in place of a normal reticle by controlling the movement of the reticle stage 13 and transferring the identification mark to a predetermined shot area via the projection optical system 14. Since other configurations are the same as those in FIG. 1, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

【0049】図6の露光装置においては、前記第2実施
形態と同様に、演算部21の判定結果に応じて識別マー
クが転写されたショット領域の位置情報が記憶できるよ
うにしてもよい。この場合にはメモリ部(20)内に所
定の記憶エリアを設け、位置情報を蓄積させる。このよ
うな識別マークショット領域の位置情報は、表示部17
に表示することもできる。処理履歴が残せるため、基板
の特定部に対してフォーカスずれを起こす場合などの原
因究明に寄与する。
In the exposure apparatus of FIG. 6, the position information of the shot area to which the identification mark is transferred may be stored according to the determination result of the arithmetic unit 21, as in the second embodiment. In this case, a predetermined storage area is provided in the memory unit (20) to store the position information. Such position information of the identification mark shot area is displayed on the display unit 17
It can also be displayed in. Since the processing history can be left, it contributes to the investigation of the cause such as the case where the defocus occurs in the specific portion of the substrate.

【0050】上記実施形態による露光装置によれば、前
記第2実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、演
算部21によりフォーカス差の異常が検出され、基板裏
面にキズ、異物付着などの可能性が高いショット領域に
対し識別マークが転写される。識別マークがパターニン
グされた状態になれば、必ず回路動作的には完全不良に
なる。これにより、検出し難いパターン不良の判定は不
要となるし、完全に不良になるか否かの判定作業も全く
必要としないで後工程へ回せる。しかも後工程へ回って
も識別マークにより異常ショットの領域が視認できるの
で、マーキングの作業も容易、または省略可能である。
もちろん、従来問題となっていた再露光処理もほとんど
なくなり、生産効率の向上に寄与する。
According to the exposure apparatus of the above embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. That is, the calculation unit 21 detects an abnormality in the focus difference, and the identification mark is transferred to the shot area where there is a high possibility of scratches, foreign matter adhesion, etc. on the back surface of the substrate. If the identification mark is in a patterned state, the circuit operation is always completely defective. As a result, it becomes unnecessary to determine a pattern defect that is difficult to detect, and it is possible to send the process to a subsequent process without requiring any work for determining whether the pattern is completely defective. Moreover, since the area of the abnormal shot can be visually recognized by the identification mark even when the process goes to the subsequent step, the marking operation can be facilitated or omitted.
Of course, the re-exposure process which has been a problem in the past is almost eliminated, which contributes to the improvement of production efficiency.

【0051】図7は、上記第4実施形態に示す露光装置
に関する露光制御方法を示す流れ図である。前記図3に
対応させており、図3に比べて、処理S6の代りに、処
理S11の識別マーク転写処理、処理7の代りに、処理
S12の識別マークショット領域の位置記憶処理が設け
られる。図示しないが、もちろん識別マークショット領
域の位置情報は、表示命令があれば表示部17で表示す
ることもできる。その他の処理の流れは前記図2と同様
であるので同一の符号を付し説明は省略する。
FIG. 7 is a flow chart showing an exposure control method for the exposure apparatus shown in the fourth embodiment. It corresponds to FIG. 3, and in comparison with FIG. 3, an identification mark transfer process of process S11 is provided instead of the process S6, and a position storage process of the identification mark shot area of process S12 is provided instead of the process 7. Although not shown, of course, the position information of the identification mark shot area can be displayed on the display unit 17 if there is a display command. The other processing flow is the same as that in FIG. 2, and therefore, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0052】上記本発明に係る露光制御方法によれば、
上述の第4実施形態の効果と同様であり、次の半導体基
板の露光処理または総合的な評価に利用することができ
る。すなわち、現在の半導体基板の処理より以前の過去
の識別マークショット領域の位置情報も記憶できる。こ
れにより、基板の特定部に対してフォーカスずれを起こ
すような場合の原因究明に寄与する。また、後工程で扱
う者にも容易に確認可能であるため原因究明作業も捗る
ことが期待できる。
According to the exposure control method of the present invention,
It is similar to the effect of the above-described fourth embodiment, and can be used for the next exposure processing of the semiconductor substrate or comprehensive evaluation. That is, the position information of the past identification mark shot area before the current processing of the semiconductor substrate can also be stored. This contributes to the investigation of the cause of defocus in a specific portion of the substrate. Further, since it can be easily confirmed by a person who handles it in a later process, it can be expected that the cause investigation work will be advanced.

【0053】その他、上記第4の実施形態は、図示しな
いが、もちろん前記第3実施形態に示す露光装置(図4
の警報及び処理中断機構31参照)、露光制御方法(図
5)にも採用することができる。すなわち、フォーカス
異常ショット領域を未露光のままにするところ、識別マ
ーク転写処理を施す。さらに、相当するショット領域の
位置が処理済みの複数の基板で同様に存在するか否かが
判定される(図5の処理S8参照)。この判定に応じて
警報及び以降の露光処理を中止する(図5の処理S9参
照)。これにより、オペレータ及び後工程で扱う者への
明確な認識と異状の早期検出、歩留り低下防止に寄与す
る。上述したように、処理される複数の半導体基板が常
に特定の位置に識別マークショット領域を有していた場
合等、警報により認識度が向上する。
In addition, although not shown in the fourth embodiment, of course, the exposure apparatus shown in the third embodiment (see FIG. 4).
The warning and processing interruption mechanism 31) and the exposure control method (FIG. 5). That is, the identification mark transfer process is performed while leaving the abnormal focus shot area unexposed. Furthermore, it is determined whether or not the positions of the corresponding shot areas similarly exist in the plurality of processed substrates (see processing S8 in FIG. 5). According to this determination, the alarm and the subsequent exposure processing are stopped (see processing S9 in FIG. 5). This contributes to the clear recognition to the operator and the person handling in the subsequent process, early detection of abnormalities, and prevention of yield reduction. As described above, when the plurality of semiconductor substrates to be processed always have the identification mark shot area at a specific position, the degree of recognition is improved by the alarm.

【0054】上記各実施形態及び露光制御方法によれ
ば、基板裏面のキズや異物がほとんど除去不可能なもの
であることに着目し、許容できないフォーカスずれに対
してそのショット領域を未露光としたり、識別マークを
パターニングする。これにより、パターン不良となるで
あろうショット領域は完全に検出でき、不良になるか否
か曖昧なショット領域はなくすることができる。また、
未露光または識別マークのショット領域位置から歩留り
向上のためのメンテナンスがより的確に実施できる。こ
れにより、大量不良流出による歩留り低下の懸念がない
限り、露光処理を継続することが可能となる。
According to each of the above embodiments and the exposure control method, it is noted that scratches and foreign matters on the back surface of the substrate are almost unremovable, and the shot area is not exposed to an unacceptable defocus. , Patterning the identification mark. This makes it possible to completely detect a shot area that is likely to cause a pattern defect, and eliminate a shot area that is ambiguous as to whether or not the pattern will be defective. Also,
Maintenance for improving the yield can be performed more accurately from the shot area position of the unexposed or identification mark. As a result, the exposure process can be continued unless there is a concern that the yield will decrease due to the outflow of a large number of defects.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フォーカス条件が適合するショット領域は通常の露光処
理をし、適合しないショット領域は未露光の状態とす
る、あるいは識別マークを転写する処置をする。これに
より、フォーカス条件が適合しないショット領域は必ず
回路動作的に完全不良になる。未露光または識別マーク
のショット領域位置の確認、把握によって、歩留り向上
対策(点検及びメンテナンス箇所の早期特定)、早期の
信頼性回復に寄与する。これにより、露光処理は、大量
不良流出による歩留り低下の懸念がない限り、継続する
ことが可能となる。この結果、生産効率を高く維持する
と共にフォーカスずれに起因するパターン不良が容易に
検出できる露光装置及び露光制御方法を提供することが
できる。
As described above, according to the present invention,
The shot area to which the focus condition conforms is subjected to normal exposure processing, and the shot area to which the focus condition does not conform is left unexposed, or the identification mark is transferred. As a result, the shot area to which the focus condition does not meet always becomes completely defective in circuit operation. Confirming and grasping the shot area position of the unexposed or identification mark contributes to yield improvement measures (early identification of inspection and maintenance points) and early recovery of reliability. As a result, the exposure process can be continued unless there is a concern that the yield will decrease due to the outflow of a large number of defective products. As a result, it is possible to provide an exposure apparatus and an exposure control method capable of maintaining high production efficiency and easily detecting a pattern defect due to a focus shift.

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

【図1】 本発明の第1実施形態または第2実施形態に
係る露光装置の要部構成を示す概観図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a main configuration of an exposure apparatus according to a first embodiment or a second embodiment of the present invention.

【図2】 第1実施形態に示す露光装置に関する露光制
御方法を示す流れ図である。
FIG. 2 is a flowchart showing an exposure control method for the exposure apparatus shown in the first embodiment.

【図3】 第2実施形態に示す露光装置に関する露光制
御方法を示す流れ図である。
FIG. 3 is a flowchart showing an exposure control method for the exposure apparatus shown in the second embodiment.

【図4】 本発明の第3実施形態に係る露光装置の要部
構成を示す概観図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a main configuration of an exposure apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 第3実施形態に示す露光装置に関する露光制
御方法を示す流れ図である。
FIG. 5 is a flowchart showing an exposure control method for the exposure apparatus shown in the third embodiment.

【図6】 本発明の第4実施形態に係る露光装置の要部
構成を示す概観図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a main configuration of an exposure apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 第4実施形態に示す露光装置に関する露光制
御方法を示す流れ図である。
FIG. 7 is a flowchart showing an exposure control method for the exposure apparatus shown in the fourth embodiment.

【図8】 従来の露光装置によるフォーカスずれが含ま
れるパターン不良検出のプロセスを示す流れ図である。
FIG. 8 is a flowchart showing a process of detecting a pattern defect including a focus shift by a conventional exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…恒温チャンバー 11…照明系 12…レチクル 13…レチクルステージ 14…投影光学系 15…アライメント系 16…ウェハステージ 17…表示部 18…オートフォーカス機構 19…フォーカス値計測機構 20…メモリ部(CPU/メモリ) 21…演算部 31…警報及び処理中断機構 41…識別マーク転写機構 42…識別マーク S1〜S9,S11,S12,S81〜S87…処理ス
テップ Waf…基板
10 ... Constant temperature chamber 11 ... Illumination system 12 ... Reticle 13 ... Reticle stage 14 ... Projection optical system 15 ... Alignment system 16 ... Wafer stage 17 ... Display unit 18 ... Auto focus mechanism 19 ... Focus value measurement mechanism 20 ... Memory unit (CPU / Memory 21 ... Computation unit 31 ... Warning and processing interruption mechanism 41 ... Identification mark transfer mechanism 42 ... Identification marks S1 to S9, S11, S12, S81 to S87 ... Processing step Waf ... Substrate

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露光ステージに保持された半導体基板上
のレジストに対し投影露光系を介してレチクルパターン
に応じた露光処理を各ショット領域毎順次行うことので
きる機構を有したステップアンドリピート方式の露光装
置であって、 前記露光処理に伴うフォーカス条件によって順次のショ
ット領域を実際に露光処理または未露光の状態とするこ
とを特徴とする露光装置。
1. A step-and-repeat system having a mechanism capable of sequentially performing an exposure process corresponding to a reticle pattern on a resist on a semiconductor substrate held on an exposure stage via a projection exposure system for each shot area. An exposure apparatus, wherein sequential shot areas are actually exposed or not exposed depending on a focus condition associated with the exposure processing.
【請求項2】 露光ステージに保持された半導体基板上
のレジストに対し投影露光系を介してレチクルパターン
に応じた露光処理を各ショット領域毎順次行うことので
きる機構を有したステップアンドリピート方式の露光装
置であって、 前記ショット領域の所定点について自動的に焦点調節す
るオートフォーカス機構と、 前記オートフォーカス機構を利用して各ショット領域に
関するフォーカス値を計測し、各々データとして記憶す
るフォーカス値計測機構と、 前記各フォーカス値のうち所定のショット領域に対応す
るフォーカス値どうしを比較し、フォーカス差を判定す
る演算部と、を具備し、 前記演算部の判定結果に応じて順次のショット領域を実
際に露光処理または未露光の状態とすることを特徴とす
る露光装置。
2. A step-and-repeat system having a mechanism capable of sequentially performing an exposure process according to a reticle pattern on a resist on a semiconductor substrate held on an exposure stage through a projection exposure system for each shot area. An exposure apparatus, in which an autofocus mechanism that automatically adjusts a focus at a predetermined point in the shot area, and a focus value measurement that measures a focus value for each shot area using the autofocus mechanism and stores each as data A mechanism and a calculation unit that compares focus values corresponding to a predetermined shot area among the focus values to determine a focus difference, and includes a sequential shot area according to the determination result of the calculation unit. An exposure apparatus that is actually exposed or unexposed.
【請求項3】 前記演算部は予め設定値が準備され、前
記フォーカス差がこの設定値より大きいか小さいかを判
定することを特徴とする請求項2記載の露光装置。
3. The exposure apparatus according to claim 2, wherein the arithmetic unit prepares a preset value in advance and determines whether the focus difference is larger or smaller than the preset value.
【請求項4】 前記演算部の判定結果に応じて未露光と
なるショット領域の位置情報を記憶する記憶部を具備し
たことを特徴とする請求項2または3記載の露光装置。
4. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising a storage unit that stores position information of a shot area that is unexposed according to the determination result of the arithmetic unit.
【請求項5】 前記演算部の判定結果に応じて未露光と
なるショット領域の位置情報を記憶する記憶部と、処理
後の各半導体基板に関し未露光のショット領域の位置情
報を表示する表示機構とを具備したことを特徴とする請
求項2または3記載の露光装置。
5. A storage unit that stores position information of a shot region that is unexposed according to the determination result of the arithmetic unit, and a display mechanism that displays position information of an unexposed shot region for each processed semiconductor substrate. The exposure apparatus according to claim 2 or 3, further comprising:
【請求項6】 前記演算部の判定結果に応じて警報また
は警報と同時に以降の露光処理を中止する機構を有する
ことを特徴とする請求項2〜5いずれか一つに記載の露
光装置。
6. The exposure apparatus according to claim 2, further comprising an alarm or a mechanism for stopping the subsequent exposure processing at the same time as the alarm according to the determination result of the arithmetic unit.
【請求項7】 前記演算部の判定結果に応じて未露光の
ショット領域に対し、識別マークを転写する露光光学系
をさらに具備したことを特徴とする請求項2〜6いずれ
か一つに記載の露光装置。
7. The exposure optical system according to claim 2, further comprising an exposure optical system that transfers an identification mark to an unexposed shot area according to a determination result of the arithmetic unit. Exposure equipment.
【請求項8】 前記露光光学系は前記識別マークを視認
可能な大きさで形成するように構成されることを特徴と
する請求項7記載の露光装置。
8. The exposure apparatus according to claim 7, wherein the exposure optical system is configured to form the identification mark in a visible size.
【請求項9】 露光ステージに保持された半導体基板上
のレジストに対し投影露光系を介してレチクルパターン
に応じた露光処理をオートフォーカスで各ショット領域
毎順次行うことのできるステップアンドリピート方式の
露光に関し、 各ショット領域毎に前記オートフォーカスによるフォー
カス値を計測し、各々データとして記憶するフォーカス
値計測工程と、 前記フォーカス値計測工程による最新のショット領域に
対するフォーカス値が以前の隣接する一つ以上のショッ
ト領域のフォーカス値と比較され、そのフォーカス差が
予め準備された設定値と比べて大きいか小さいか判定さ
れる演算工程と、を具備し、 前記演算工程の判定の結果、フォーカス差が設定値より
小さければ前記最新のショット領域は前記露光処理が達
成され、フォーカス差が設定値より大きければ前記最新
のショット領域は未露光のまま次のショット領域へ移行
することを特徴とする露光制御方法。
9. A step-and-repeat type exposure capable of sequentially performing an exposure process according to a reticle pattern on a resist on a semiconductor substrate held on an exposure stage through a projection exposure system by autofocus for each shot area. With respect to the focus value measurement step of measuring the focus value by the autofocus for each shot area, and storing each as data, the focus value for the latest shot area by the focus value measurement step is one or more of the previous adjacent focus values. And a calculation step of comparing the focus value of the shot area and determining whether the focus difference is larger or smaller than a preset setting value, the result of the judgment of the calculation step is that the focus difference is the set value. If it is smaller, the latest shot area has been subjected to the exposure process, An exposure control method, wherein if the dreg difference is larger than a set value, the latest shot area is moved to the next shot area without being exposed.
【請求項10】 前記演算工程の判定結果に応じて未露
光となるショット領域の位置情報を記憶し、次の半導体
基板の露光処理または総合的な評価に利用することを特
徴とする請求項9記載の露光制御方法。
10. The position information of an unexposed shot area is stored according to the determination result of the calculation step, and is used for the next exposure processing of the semiconductor substrate or the comprehensive evaluation. The exposure control method described.
【請求項11】 前記演算工程の判定結果に応じて未露
光となるショット領域の位置情報を記憶すると共に処理
後の各半導体基板に関し未露光のショット領域の位置情
報が確認できるように表示することを特徴とする請求項
9記載の露光制御方法。
11. Position information of a shot region that is not exposed according to the result of the determination in the calculation step is displayed and displayed so that the position information of the unexposed shot region of each processed semiconductor substrate can be confirmed. The exposure control method according to claim 9, wherein
【請求項12】 前記演算工程の判定結果に応じて未露
光となるショット領域の位置情報を記憶すると共に、前
記演算工程の判定結果または過去の位置情報に応じて警
報または警報と同時に以降の露光処理を中止することを
特徴とする請求項9記載の露光制御方法。
12. The position information of a shot area which is not exposed in accordance with the result of the determination of the calculation step is stored, and the subsequent exposure is performed at the same time as an alarm or an alarm depending on the result of the calculation step or past position information. 10. The exposure control method according to claim 9, wherein the processing is stopped.
【請求項13】 前記演算工程の判定結果に応じて未露
光のショット領域に対し、目視で認識可能な識別マーク
を転写することを特徴とする請求項9〜12いずれか一
つに記載の露光制御方法。
13. An exposure mark according to claim 9, wherein a visually recognizable identification mark is transferred to an unexposed shot area according to a result of the calculation step. Control method.
【請求項14】 露光ステージに保持された半導体基板
上のレジストに対し投影露光系を介してレチクルパター
ンに応じた露光処理をオートフォーカスで各ショット領
域毎順次行うことのできるステップアンドリピート方式
の露光に関し、 各ショット領域毎に前記オートフォーカスによるフォー
カス値を計測し、各々データとして記憶するフォーカス
値計測工程と、 前記フォーカス値計測工程による最新のショット領域に
対するフォーカス値が以前の隣接する一つ以上のショッ
ト領域のフォーカス値と比較され、そのフォーカス差が
予め準備された設定値と比べて大きいか小さいか判定さ
れる演算工程と、 前記演算工程の判定結果に応じて稼動する特別露光処理
工程と、を具備し、 前記演算工程の判定の結果、フォーカス差が設定値より
小さければ前記最新のショット領域は前記露光処理が達
成され、フォーカス差が設定値より大きければ前記最新
のショット領域は前記特別露光処理工程により識別マー
クが転写され次のショット領域へ移行することを特徴と
する露光制御方法。
14. A step-and-repeat type exposure capable of sequentially performing an exposure process according to a reticle pattern on a resist on a semiconductor substrate held on an exposure stage through a projection exposure system by autofocus for each shot area. With respect to the focus value measurement step of measuring the focus value by the autofocus for each shot area, and storing each as data, the focus value for the latest shot area by the focus value measurement step is one or more of the previous adjacent focus values. A calculation step that is compared with the focus value of the shot area, and that the focus difference is larger or smaller than a preset value, and a special exposure processing step that operates according to the determination result of the calculation step, As a result of the judgment in the calculation step, the focus difference is smaller than the set value. If the focus difference is larger than a set value, the latest shot area is subjected to the exposure processing, and if the focus difference is larger than a set value, the identification mark is transferred to the next shot area by the special exposure processing step. And an exposure control method.
【請求項15】 前記演算工程の判定結果に応じて識別
マークが転写されたショット領域の位置情報を記憶する
と共に、前記演算工程の判定結果または過去の位置情報
に応じて警報または警報と同時に以降の露光処理を中止
することを特徴とする請求項14記載の露光制御方法。
15. The position information of the shot area to which the identification mark is transferred is stored according to the determination result of the calculation step, and an alarm or an alarm is issued simultaneously with the alarm according to the determination result of the calculation step or past position information. 15. The exposure control method according to claim 14, wherein the exposure process of step 1 is stopped.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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