JP2008047598A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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JP2008047598A JP2006219404A JP2006219404A JP2008047598A JP 2008047598 A JP2008047598 A JP 2008047598A JP 2006219404 A JP2006219404 A JP 2006219404A JP 2006219404 A JP2006219404 A JP 2006219404A JP 2008047598 A JP2008047598 A JP 2008047598A
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Keiji Yamada
慶二 山田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device manufacturing method that allows to efficiently detect defects, respectively having the same size and occurring at the same position in chip patterns caused by an exposure device. <P>SOLUTION: In an exposure step, three exposure devices are used for one substrate while respectively using each mask having the same pattern so as to execute exposure processing (S102a-c). In an inspection step (S106) after development, chip patterns a-c respectively exposed by different exposure devices are compared with each other so as to detect a non-aligned part between the chip patterns a, b and that between the chip patterns b, c respectively, and also, the respective non-aligned parts are compared with each other so as to determine in which pattern a-c defects occur. When the defects respectively having the same shape and occurring at the same position occur in a prescribed number of the chip patterns exposed by the same exposure device, the defects are determined as the defects caused by that exposure device so as to stop the use of that exposure device. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に、半導体装置の露光工程で使用する露光装置に起因する欠陥が検出容易な半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device in which defects caused by an exposure apparatus used in an exposure process of the semiconductor device can be easily detected.

大規模集積回路(LSI)等の半導体装置は、リソグラフィ技術を用いて半導体基板の内部や表面、その上に形成された配線層に様々な微細構造が形成されている。リソグラフィ技術は、回路パターンが形成されたマスクやレチクルに光を透過させ、あるいは回路パターンのデータを用いて電子ビームで直接感光性のレジスト膜に回路パターンの潜像(露光部分)を形成する露光工程と、レジスト膜の露光部分あるいは非露光部分を現像液によって除去する現像工程と、現像工程によってレジスト膜に形成されたパターンに基づいて、エッチングや不純物注入等を行う加工工程と、レジスト膜を除去する除去工程からなる。半導体装置の製造工程では、これらの工程が繰り返し行われる。   In a semiconductor device such as a large scale integrated circuit (LSI), various fine structures are formed in a wiring layer formed on or inside a semiconductor substrate using a lithography technique. In lithography technology, light is transmitted through a mask or reticle on which a circuit pattern is formed, or exposure is performed by using a circuit pattern data to form a latent image (exposed portion) of a circuit pattern directly on a photosensitive resist film with an electron beam. A process, a developing process for removing exposed or non-exposed parts of the resist film with a developer, a processing process for performing etching or impurity implantation based on the pattern formed on the resist film by the developing process, and a resist film It consists of a removal step to remove. In the manufacturing process of the semiconductor device, these processes are repeated.

露光工程では、紫外線やレーザ光、或いは電子ビームを光源とする露光装置が使われている。露光工程においては、ほとんどの場合、ウェーハ内やチップパターン内でランダムに欠陥が発生する。   In the exposure process, an exposure apparatus using an ultraviolet ray, laser beam, or electron beam as a light source is used. In the exposure process, in most cases, defects are randomly generated in the wafer or chip pattern.

また、露光装置がある時点において装置制御などに故障が生じて、所望の正確な動作ができなくなった場合、その露光装置によって露光された全てのチップに全く同じ位置で、また同じ大きさの欠陥(いわゆつパターン欠陥)を生じる場合がある。この場合、露光装置間でのマクロ比較検査や外観検査により露光装置間の画像データを比較して、処理装置や処理ユニットの異常する検知する検査方法が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。   Also, if the exposure control system fails at a certain point and the desired precise operation cannot be performed, all the chips exposed by the exposure system have the same size and the same size defect. (A so-called pattern defect) may occur. In this case, an inspection method has been proposed in which image data between exposure apparatuses is compared by macro comparison inspection or appearance inspection between exposure apparatuses to detect abnormalities in the processing apparatus or processing unit (for example, Patent Documents 1 to 3). 3).

しかしながら、これらの検査方法では、ウェーハ面内のレジスト塗布むらなどのミリメートル単位以上でのマクロ欠陥しか対応できない。さらに、露光装置の台数分やユニットの分だけウェーハが必要となり、更に撮影工程や膨大なデータ保存システムやデータ処理システムが別途必要となる。
特開2004−140206号公報 特開2000−207562号公報 特開2001−194322号公報
However, these inspection methods can deal only with macro defects in millimeters or more, such as uneven resist coating within the wafer surface. Further, wafers are required for the number of exposure apparatuses and the number of units, and further, an imaging process and a huge data storage system and data processing system are separately required.
JP 2004-140206 A JP 2000-207562 A JP 2001-194322 A

ところで、露光工程後の欠陥検査工程では、微小な欠陥を検出するために、ウェーハ内の隣り合ったチップパターン同士や、チップパターン内の特定の同じ微細パターンが存在するエリア同士を比較し、相違部分を欠陥として検出する方法が適用される。   By the way, in the defect inspection process after the exposure process, in order to detect a minute defect, the adjacent chip patterns in the wafer or areas where the same same fine pattern in the chip pattern exists are compared and different. A method of detecting a part as a defect is applied.

多数のチップパターンに亘って、チップチップパターン内の同じ場所に同じ大きさや形状で欠陥が生じる場合もある。この場合は、光源が紫外線やレーザ光を用いたステッパーやスキャナーの場合、レチクルやマスクは汚れの付着等の検査が行われるが、検査後にレチクルやマスクに付着した異物や傷などによる欠陥、装置のシステム不具合による欠陥が想定される。また、光源が電子ビームの場合は、電子ビームを照射する単位である1ドットあるいは1ショットにおいて、システムの不具合により、同じ位置、同じ大きさの欠陥が発生することが想定される。   A defect may occur in the same size and shape at the same place in the chip chip pattern over a large number of chip patterns. In this case, if the light source is a stepper or scanner that uses ultraviolet light or laser light, the reticle and mask are inspected for dirt, etc., but defects such as foreign matter and scratches attached to the reticle and mask after inspection Defects due to system failures are assumed. When the light source is an electron beam, it is assumed that a defect of the same position and the same size occurs in one dot or one shot, which is a unit for irradiating the electron beam, due to a malfunction of the system.

図1は、基板の表面に形成されたチップパターンと欠陥検査の問題点を説明するための図である。図1の上図に示すように、半導体基板の表面に多数のチップパターンがマトリックス状に形成されている。図中に1個のチップパターンが実線の矩形で示されている。欠陥検査では、隣接する3つのチップパターンを顕微鏡により拡大等して比較される。   FIG. 1 is a diagram for explaining a chip pattern formed on the surface of a substrate and problems of defect inspection. As shown in the upper diagram of FIG. 1, a large number of chip patterns are formed in a matrix on the surface of the semiconductor substrate. In the figure, one chip pattern is indicated by a solid rectangle. In the defect inspection, three adjacent chip patterns are enlarged and compared with a microscope.

図1下図のTA1に示すように、欠陥検査機は3つのチップパターンの画像を取り込んで画像同士を比較する。例えば、始めにチップパターンAとチップパターンBとを比較して、画像の不一致部分、つまり"●"で示す欠陥101の位置および大きさを記憶する。次いで、チップパターンBとチップパターンCとを比較して、画像の不一致部分の座標および大きさを記憶する。チップパターンBとチップパターンCとの場合画像が全て一致している。そして、多数決により少数派のチップパターンに欠陥あると判定する。すなわち、チップパターンA〜C間で、チップパターンAとBとの間に不一致部分があり、チップパターンBとCとの間に不一致部分がないので、チップパターンBおよびCが多数派、チップパターンAが少数派である。したがって、チップパターンAがその不一致部分に欠陥を有することになる。   As indicated by TA1 in the lower diagram of FIG. 1, the defect inspection machine captures images of three chip patterns and compares the images. For example, first, the chip pattern A and the chip pattern B are compared, and the position and size of the non-matching portion of the image, that is, the defect 101 indicated by “●” is stored. Next, the chip pattern B and the chip pattern C are compared, and the coordinates and size of the inconsistent portion of the image are stored. In the case of chip pattern B and chip pattern C, the images all match. Then, it is determined by a majority decision that the minority chip pattern is defective. That is, between the chip patterns A to C, there is a non-matching part between the chip patterns A and B, and there is no non-matching part between the chip patterns B and C. A is a minority. Therefore, the chip pattern A has a defect in the mismatched portion.

しかし、図1下図のTA2の場合は、チップパターンAおよびBに、位置と大きさがそれぞれ同一の欠陥102が存在し、チップパターンCに欠陥がない場合は、上記の検査手法では、チップパターンAおよびBが一致し、チップパターンCがBに対して不一致部分を有するので、多数決によりチップパターンAおよびBが正常であり、チップパターンCは欠陥を有することになる。すなわち、チップパターンの欠陥発生状況を正確に反映しない検査結果となってしまうという問題が生じ、欠陥を有するチップパターンが正常であるとして下流の工程に流れてしまうという問題が生じる。   However, in the case of TA2 in the lower diagram of FIG. 1, when the defects 102 having the same position and size exist in the chip patterns A and B and there is no defect in the chip pattern C, the chip pattern C Since A and B match and the chip pattern C has a non-matching portion with respect to B, the chip patterns A and B are normal by the majority vote, and the chip pattern C has a defect. That is, there arises a problem that the inspection result does not accurately reflect the defect occurrence state of the chip pattern, and a problem that the defective chip pattern is normal and flows to a downstream process.

さらには、図1下図のTA3の場合は、チップパターンA〜Cにそれぞれ同じ位置と大きさがそれぞれ同一の欠陥103が存在する場合は、チップパターンA〜Cは完全に一致するため、欠陥なしという検査結果となってしまい、さらに上記問題が深刻化する。   Furthermore, in the case of TA3 in the lower diagram of FIG. 1, when there is a defect 103 having the same position and the same size in each of the chip patterns A to C, the chip patterns A to C are completely matched, so there is no defect. As a result, the above problem becomes more serious.

図1下図のTA3のように、露光装置自体の故障などで全て或いは大多数のチップパターンで同じ位置に同じ大きさの欠陥が生じる時、チップパターンによっては違いを判別できないため、正確な欠陥検査ができない、あるいは発見できても極めて低い検出率となるという問題が生じる。   As shown by TA3 in the lower figure of FIG. 1, when defects of the same size occur at the same position in all or most of the chip patterns due to a failure of the exposure apparatus itself, the difference cannot be determined depending on the chip pattern, so accurate defect inspection However, there is a problem that the detection rate becomes extremely low even if it cannot be detected.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、露光装置に起因して発生するチップパターン内での位置と大きさが同等の欠陥を効率良く検出可能な半導体装置の製造方法を提供することである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor capable of efficiently detecting a defect having the same position and size in a chip pattern caused by an exposure apparatus. It is to provide a method for manufacturing a device.

本発明の一観点によれば、露光装置を用いて基板の表面に形成されたレジスト膜にチップパターンを露光する露光工程と、前記露光されたレジスト膜を現像して複数のチップパターンをレジスト膜に形成する現像工程と、前記複数のチップパターンを互いに比較して不一致部分を欠陥と判定する検査工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、前記露光工程は、1枚の基板の表面に形成されたレジスト膜に、複数の露光装置の各々によって同一のチップパターンを露光し、前記検査工程は、前記1枚の基板上の異なる露光装置により露光されたチップパターンを互いに比較して欠陥を検出することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, an exposure step of exposing a chip pattern to a resist film formed on a surface of a substrate using an exposure apparatus, and developing the exposed resist film to form a plurality of chip patterns as a resist film A semiconductor device manufacturing method comprising: a developing step for forming a plurality of chip patterns; and an inspection step for comparing the plurality of chip patterns with each other to determine a mismatched portion as a defect, wherein the exposure step is performed on a surface of a single substrate. The resist film formed on the substrate is exposed to the same chip pattern by each of a plurality of exposure apparatuses, and the inspection step compares the chip patterns exposed by different exposure apparatuses on the one substrate with each other to detect defects. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

本発明によれば、1枚の基板の表面に複数の露光装置によってチップパターンが形成されており、それらのチップパターンを互いに比較して欠陥を検出するので、露光装置に起因してチップパターン内の同一位置に同一形状で繰り返して発生する欠陥を容易に検出できる。なお、チップパターンは、本願の特許請求の範囲および明細書において、一つの露光工程においてレジスト膜に露光あるいは描画されるパターン、およびその露光工程および現像工程を経てレジスト膜に形成されたパターンを意味する。   According to the present invention, chip patterns are formed on the surface of a single substrate by a plurality of exposure apparatuses, and these chip patterns are compared with each other to detect defects. It is possible to easily detect a defect that repeatedly occurs in the same shape at the same position. In the claims and specification of the present application, the chip pattern means a pattern that is exposed or drawn on the resist film in one exposure process, and a pattern that is formed on the resist film through the exposure process and the development process. To do.

本発明によれば、露光装置に起因して発生するチップパターン内での位置と大きさが同等の欠陥を効率良く検出可能な半導体装置の製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the semiconductor device which can detect efficiently the defect of the position and magnitude | size in a chip pattern which generate | occur | produces resulting from an exposure apparatus can be provided efficiently.

半導体装置の製造工程では、半導体基板に様々な構造、例えば、ゲート電極、配線パターン、コンタクトホールやビア等の垂直配線部等の所望のパターンを形成するために、マスクとなる感光性のレジスト膜を露光する露光工程と、露光工程によりレジスト膜にチップパターンの潜像が形成され、その潜像に対応してレジスト膜を選択的に除去し、レジスト膜に凹部あるいは開口部を形成する現像工程と、レジスト膜をマスクとしてエッチング処理等を行う加工工程とが繰り返される。露光工程では、時間当たりの処理能力を向上するために同一パターンを形成する露光装置が複数配置されている。本発明では、複数の露光装置によって同じチップパターンを形成する場合に、特定の露光装置に発生した不具合により、チップパターンの同一位置に同一形状の欠陥が複数のチップパターンに亘って発生するとき、検出効率の向上が可能である。   In the manufacturing process of a semiconductor device, a photosensitive resist film used as a mask for forming various structures on a semiconductor substrate, for example, a desired pattern such as a gate electrode, a wiring pattern, a vertical wiring portion such as a contact hole or a via, etc. And an exposure process for forming a latent image of a chip pattern on the resist film by the exposure process, selectively removing the resist film corresponding to the latent image, and forming a recess or an opening in the resist film And a processing step of performing an etching process or the like using the resist film as a mask is repeated. In the exposure process, a plurality of exposure apparatuses that form the same pattern are arranged in order to improve the processing capacity per time. In the present invention, when the same chip pattern is formed by a plurality of exposure apparatuses, when a defect having the same shape occurs over the plurality of chip patterns at the same position of the chip pattern due to a defect occurring in a specific exposure apparatus, The detection efficiency can be improved.

本発明に係る半導体装置の製造方法において検出可能な欠陥は、露光装置に起因する欠陥である。そのような欠陥が生じる原因としては、例えば、マスクやレチクルを使用する場合、マスクやレチクルのキズや付着した異物である。マスクやレチクルは、通常、予めそれらに専用の欠陥検査装置により検査され、その結果良品と判定されたものだけが露光装置に使用される。しかし、その検査後にキズや異物が付着した場合、特に微小な場合(例えば数ミクロン以下、特に数百nm〜数十nmの場合)は本発明に係る半導体装置の製造方法により容易に検出可能である。   The defects that can be detected in the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention are defects caused by the exposure apparatus. As a cause of such a defect, for example, when a mask or a reticle is used, there is a scratch on the mask or the reticle or an attached foreign substance. Masks and reticles are usually inspected by a dedicated defect inspection apparatus in advance, and only those determined as good as a result are used in the exposure apparatus. However, if scratches or foreign matter adhere after the inspection, especially if it is very small (for example, several microns or less, especially hundreds of nanometers to several tens of nanometers), it can be easily detected by the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention. is there.

また、露光装置が電子ビーム描画装置の場合は、チップパターンはそのデータに基づいて電子ビームの1ショットで露光する領域の大きさやビーム強度等が算出されるが、その算出過程でエラーが発生し、所望のチップパターンとは異なるチップパターンが形成される場合がある。この場合の欠陥としては、例えば電子ビームの1ショットで露光される露光領域は通常互いに接して形成されるが、隣接する露光領域が位置ずれを起こしたり、露光領域間に露光されない部分が生じたものである。これらの場合も本発明に係る半導体装置の製造方法により容易に検出可能である。   When the exposure apparatus is an electron beam drawing apparatus, the chip pattern calculates the size of the area exposed by one shot of the electron beam and the beam intensity based on the data, but an error occurs in the calculation process. In some cases, a chip pattern different from the desired chip pattern is formed. As a defect in this case, for example, the exposure areas exposed by one shot of the electron beam are usually formed in contact with each other, but the adjacent exposure areas are misaligned or unexposed portions are formed between the exposure areas. Is. These cases can also be easily detected by the semiconductor device manufacturing method according to the present invention.

なお、本発明に係る半導体装置の製造方法の露光工程、現像工程および欠陥検査工程は点検として行う。例えば、製造ラインが稼働時に、日常的や間欠的に行ったり、製造ラインや露光装置のメンテナンス直後に点検として行う。これにより、上記の欠陥の発見率を向上し、歩留まり向上可能であると共に、基板の取扱の煩雑さが避けられる。さらに、メンテナンス直後に発生するトラブルによる歩留まり低下を回避できる。なお、通常の製造工程において行ってもよい。以下、図面を参照しつつ本発明に係る実施の形態を説明する。   The exposure process, the development process, and the defect inspection process of the semiconductor device manufacturing method according to the present invention are performed as inspections. For example, it is performed daily or intermittently when the production line is in operation, or as an inspection immediately after maintenance of the production line or the exposure apparatus. As a result, the defect detection rate can be improved, the yield can be improved, and the handling of the substrate can be avoided. Furthermore, it is possible to avoid a decrease in yield due to a trouble that occurs immediately after maintenance. In addition, you may carry out in a normal manufacturing process. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、露光工程に特徴があり、さらに、現像工程後にレジスト膜に形成されたパターンの欠陥を検査する検査工程が設けられるが、この検査工程にも特徴がある。
(First embodiment)
The manufacturing method of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention is characterized by an exposure process, and further includes an inspection process for inspecting a defect of a pattern formed on the resist film after the development process. The inspection process is also unique.

第1の実施の形態では、3台の露光装置A〜Cを用いるとして説明する。本発明が対象とする露光装置の種類は特に限定されず、例えば電子ビーム露光装置、X線露光装置、KrFやArFやフッ素ダイマー等の深紫外(DUV)や極短紫外光(EUV)のレーザ等の光露光装置のいずれでもよい。3台の露光装置は同一のチップパターンのマスクあるいは同一のチップパターンのデータを用いればその種類は限定されず、同一の種類の露光装置でもよく、すくなくとも1台の露光装置が他の露光装置と異なる種類の露光装置でもよい。異なる種類の露光装置とは、露光光の波長が異なる装置、あるいは描画方法が異なる装置である。このように異なる種類の露光装置を用いることで、例えば露光光の波長や描画方法に由来する欠陥の検出率を向上可能である。これは、第2および第3の実施の形態においても同様である。   In the first embodiment, description will be made assuming that three exposure apparatuses A to C are used. The type of exposure apparatus targeted by the present invention is not particularly limited. For example, an electron beam exposure apparatus, an X-ray exposure apparatus, a deep ultraviolet (DUV) or ultrashort ultraviolet (EUV) laser such as KrF, ArF, or a fluorine dimer. Any of such light exposure apparatuses may be used. The types of the three exposure apparatuses are not limited as long as they use the same chip pattern mask or the same chip pattern data. The same type of exposure apparatus may be used, and at least one exposure apparatus may be combined with other exposure apparatuses. Different types of exposure apparatuses may be used. Different types of exposure apparatuses are apparatuses having different exposure light wavelengths or apparatuses having different drawing methods. By using different types of exposure apparatuses in this way, for example, the detection rate of defects derived from the wavelength of exposure light and the drawing method can be improved. The same applies to the second and third embodiments.

第1の実施の形態では、半導体基板上に垂直配線部を形成するための開口部を形成する際のレジスト膜形成工程、露光工程、現像工程、検査工程エッチング処理工程、およびレジスト膜除去工程の一連の工程を例に挙げて説明する。   In the first embodiment, a resist film forming process, an exposure process, a developing process, an inspection process, an etching process process, and a resist film removing process when forming an opening for forming a vertical wiring portion on a semiconductor substrate. A series of steps will be described as an example.

図2および図3は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法のフローチャートである。図4は半導体装置の製造工程図である。図5は、第1の実施の形態の露光パターンの説明図である。なお、図5において、紙面縦方向をX方向、紙面横方向をY方向とする。   2 and 3 are flowcharts of the method of manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the semiconductor device. FIG. 5 is an explanatory diagram of an exposure pattern according to the first embodiment. In FIG. 5, the vertical direction on the paper is the X direction and the horizontal direction on the paper is the Y direction.

図2および図4(A)を参照するに、基板11の表面に形成された構造体上にレジスト剤を塗布してレジスト膜20を形成する(S100)。ここで、基板11上には、配線層12、キャップ層13、第1層間絶縁膜14、シリコン酸化膜15、第2層間絶縁膜16、シリコン酸化膜17、反射防止膜18が順次堆積した積層体が形成されている。レジスト膜20は、例えば、電子ビーム、波長が135nm付近のEUV、波長が157nm(フッ素ダイマーレーザ)、193nm(ArFレーザ)、248nm(KrFレーザ)のDUV等に感光する感光性樹脂を用いる。   Referring to FIGS. 2 and 4A, a resist film is formed by applying a resist agent on the structure formed on the surface of the substrate 11 (S100). Here, on the substrate 11, a wiring layer 12, a cap layer 13, a first interlayer insulating film 14, a silicon oxide film 15, a second interlayer insulating film 16, a silicon oxide film 17, and an antireflection film 18 are sequentially stacked. The body is formed. The resist film 20 is made of, for example, a photosensitive resin that is sensitive to an electron beam, EUV having a wavelength of around 135 nm, DUV having wavelengths of 157 nm (fluorine dimer laser), 193 nm (ArF laser), and 248 nm (KrF laser).

次いで、露光工程では、1枚の基板11に3台の露光装置A〜Cを用いて同一のチップパターンのマスクを用いて露光する(S102)。露光工程では、まず、レジスト膜20が形成された基板11を露光装置Aに搬送し、露光装置Aによりチップパターンをレジスト膜20に露光し、図5(A)に示すように基板11のX方向に4つのチップパターン(チップパターン列a1)を形成する(S102a)。これにより、図4(A)に示すように、レジスト膜20にチップパターンの潜像20aが形成される。さらに、この後に露光装置BおよびCにより形成するパターンのためのスペース分を空けて、他の1列(チップパターン列a2)を形成する。さらに同様にしてその他の1列あるいは複数の列(不図示)を形成してもよい。   Next, in the exposure process, one substrate 11 is exposed using the same chip pattern mask using the three exposure apparatuses A to C (S102). In the exposure step, first, the substrate 11 on which the resist film 20 is formed is transported to the exposure apparatus A, and the chip pattern is exposed to the resist film 20 by the exposure apparatus A. As shown in FIG. Four chip patterns (chip pattern array a1) are formed in the direction (S102a). Thereby, as shown in FIG. 4A, a chip pattern latent image 20 a is formed on the resist film 20. Further, after that, a space for a pattern to be formed by the exposure apparatuses B and C is left, and another row (chip pattern row a2) is formed. Further, other one row or a plurality of rows (not shown) may be formed in the same manner.

次いで、基板11を露光装置Bに搬送し、露光装置Bにより、露光装置Aと同一のチップパターンのマスクを用いて露光し、図5(B)に示すように基板11のX方向に4つのチップパターン(チップパターン列b1)を形成する(S102b)。ここで、チップパターン列b1は、チップパターン列a1に対してY方向にずれた位置でかつチップパターンが形成されていない領域に露光される。この際、チップパターン列c1の各々のチップパターンがY方向に整列するように形成することが好ましい。さらに、露光装置Bにより、チップパターン列b1と同様にして露光して、レジスト膜20にチップパターン列b2を形成する。   Next, the substrate 11 is transported to the exposure apparatus B and exposed by the exposure apparatus B using a mask having the same chip pattern as that of the exposure apparatus A. As shown in FIG. A chip pattern (chip pattern row b1) is formed (S102b). Here, the chip pattern row b1 is exposed to a region which is shifted in the Y direction with respect to the chip pattern row a1 and where no chip pattern is formed. At this time, it is preferable that the chip patterns of the chip pattern row c1 are formed so as to be aligned in the Y direction. Further, exposure is performed in the same manner as the chip pattern row b 1 by the exposure apparatus B, and the chip pattern row b 2 is formed on the resist film 20.

次いで、基板11を露光装置Cに搬送し、露光装置Cにより、露光装置Aと同一のチップパターンのマスクを用いて露光し、図5(C)に示すように基板11のX方向に4つのチップパターン(チップパターン列c1)を形成する(S102c)。ここで、チップパターン列c1は、チップパターン列b1に対してY方向にずれた位置でかつチップパターンが形成されていない領域に露光される。この際、チップパターン列c1の各々のチップパターンがチップパターン列b1の各々のチップパターンに対してY方向に整列するように形成することが好ましい。さらに、露光装置Cにより、チップパターン列c1と同様にして露光して、レジスト膜20にチップパターン列c2を形成する。
以上により、レジスト膜20には、露光装置A〜Cによってそれぞれ露光されたチップパターンの潜像が形成される。
Next, the substrate 11 is transported to the exposure apparatus C, and exposed by the exposure apparatus C using a mask having the same chip pattern as that of the exposure apparatus A. As shown in FIG. A chip pattern (chip pattern row c1) is formed (S102c). Here, the chip pattern row c1 is exposed to a region which is shifted in the Y direction with respect to the chip pattern row b1 and where no chip pattern is formed. At this time, it is preferable that each chip pattern of the chip pattern row c1 is formed so as to be aligned in the Y direction with respect to each chip pattern of the chip pattern row b1. Further, exposure is performed in the same manner as the chip pattern row c 1 by the exposure apparatus C, and the chip pattern row c 2 is formed on the resist film 20.
As described above, a latent image of the chip pattern exposed by the exposure apparatuses A to C is formed on the resist film 20.

次いで、チップパターン列a1〜c2の潜像が形成されたレジスト膜20の現像を行う(S104)。具体的には、現像液を用いて、レジスト膜20がポジ型の場合は潜像の部分を溶解し、開口部20bを形成する。これにより、図4(B)に示すようにレジスト膜20に開口部20bが形成される。   Next, the resist film 20 on which the latent images of the chip pattern rows a1 to c2 are formed is developed (S104). Specifically, when the resist film 20 is a positive type using a developing solution, the latent image portion is dissolved to form the opening 20b. As a result, an opening 20b is formed in the resist film 20 as shown in FIG.

次いで、レジスト膜20に形成されたパターンの欠陥検査を行う(S106)。パターンの欠陥検査は後ほど詳細に説明するが、図3に示すフローチャートに従って行う。   Next, a defect inspection of the pattern formed on the resist film 20 is performed (S106). The pattern defect inspection will be described in detail later, but is performed according to the flowchart shown in FIG.

次いで、レジスト膜20をマスクとしてドライエッチングを行う(S108)。具体的には、レジスト膜20をマスクとして、開口部20bの反射防止膜18,シリコン酸化膜17,第2層間絶縁膜16,シリコン酸化膜15,反射防止膜14、およびキャップ層13をそれぞれの層材料に応じてプロセスガスを選択して反応性イオンエッチング(RIE)法により除去して、配線層12の表面を露出させる。   Next, dry etching is performed using the resist film 20 as a mask (S108). Specifically, using the resist film 20 as a mask, the antireflection film 18, the silicon oxide film 17, the second interlayer insulating film 16, the silicon oxide film 15, the antireflection film 14, and the cap layer 13 in the opening 20b are respectively formed. A process gas is selected according to the layer material and removed by a reactive ion etching (RIE) method to expose the surface of the wiring layer 12.

次いで、不要となったレジスト膜20を除去する(S110)。以上により、垂直配線部を形成するための開口部21が形成される。   Next, the resist film 20 that has become unnecessary is removed (S110). Thus, the opening 21 for forming the vertical wiring portion is formed.

次に欠陥検査工程を詳細に説明する。最初に欠陥検査機を説明する。   Next, the defect inspection process will be described in detail. First, the defect inspection machine will be described.

図6は、本発明に係る製造方法に使用する欠陥検査機の一例の構成図である。図6を参照するに、欠陥検査機60には、基板11を吸引等で固定する載置台61が設けられている。載置台61はX−Yステージ62およびZ−θステージ63上に設けられ、基板11を互いに直交するX軸・Y軸・Z軸の3軸方向および基板11の回転方向に位置決め可能となっている。また、欠陥検査機60は、いわゆる明視野式や暗視野式の光学式欠陥検査機である。欠陥検査機60は、白色光、UV光、あるいはレーザ光等を発する光源64と、光源64からの照射ビームを通過させ、基板11からの反射ビームの光路を変えるハーフミラー65と、照射ビームを基板11の表面に集光すると共に基板11からの反射ビームを平行光に変換するレンズ66と、反射ビームをCCDセンサ69に集光させるレンズ68と、反射ビームによる画像を検出するCCDセンサ69を有する。さらに欠陥検査機60は、CCDセンサ69からの画像を処理すると共に欠陥検出およびX−Yステージ62やZ−θステージ63等の装置全体の制御を行う制御演算部70と、画像表示部81、入力部82、記録装置83等から構成される。制御演算部70は、画像処理部71、光学系・ステージ制御部72と、画像比較部73、不一致部分記憶部74、欠陥判定部75からなる。なお。画像比較部73、不一致部分記憶部74、欠陥判定部75は、CPUおよびメモリとメモリに記憶されたプログラムにより機能する機能ブロックである。   FIG. 6 is a configuration diagram of an example of a defect inspection machine used in the manufacturing method according to the present invention. Referring to FIG. 6, the defect inspection machine 60 is provided with a mounting table 61 for fixing the substrate 11 by suction or the like. The mounting table 61 is provided on the XY stage 62 and the Z-θ stage 63, and the substrate 11 can be positioned in the X axis, Y axis, and Z axis directions orthogonal to each other and the rotation direction of the substrate 11. Yes. The defect inspection machine 60 is a so-called bright field type or dark field type optical defect inspection machine. The defect inspection machine 60 includes a light source 64 that emits white light, UV light, laser light, or the like, a half mirror 65 that passes the irradiation beam from the light source 64 and changes the optical path of the reflected beam from the substrate 11, and the irradiation beam. A lens 66 that condenses light on the surface of the substrate 11 and converts the reflected beam from the substrate 11 into parallel light, a lens 68 that condenses the reflected beam on the CCD sensor 69, and a CCD sensor 69 that detects an image by the reflected beam. Have. Further, the defect inspection machine 60 processes the image from the CCD sensor 69 and detects the defect and controls the entire apparatus such as the XY stage 62 and the Z-θ stage 63, an image display unit 81, An input unit 82, a recording device 83, and the like are included. The control calculation unit 70 includes an image processing unit 71, an optical system / stage control unit 72, an image comparison unit 73, a mismatched portion storage unit 74, and a defect determination unit 75. Note that. The image comparison unit 73, the mismatched part storage unit 74, and the defect determination unit 75 are functional blocks that function by the CPU and the memory and the program stored in the memory.

欠陥検査機60は、2つのチップパターン、例えば、図5(C)に示すチップパターン列a1のチップパターンaとチップパターン列b1のチップbのそれぞれの領域を、X−Yステージ62およびZ−θステージ63によって位置制御を行って位置決めし、その領域の画像をそれぞれ、レンズ66,68により拡大してCCDセンサ69で検出し、画像処理部71によって画像処理後、画像比較部73により2つのチップパターンa,bのコントラストを比較して不一致部分を検出し、不一致部分記憶部にその位置および形状を記憶する。他方、チップパターンbとチップパターン列c1のチップcについても同様にして、2つのチップパターンb,cのコントラスト不一致部分を検出し、不一致部分記憶部74にその位置および形状を記憶する。そして、欠陥判定部75では不一致部分を比較して、欠陥であるか否かをする。具体的な欠陥の判定方法は、図3を参照しつつ説明する。   The defect inspecting machine 60 divides two chip patterns, for example, the regions of the chip pattern a in the chip pattern row a1 and the chip b in the chip pattern row b1 shown in FIG. Position control is performed by the θ stage 63, and images of the areas are magnified by the lenses 66 and 68 and detected by the CCD sensor 69. After image processing by the image processing unit 71, two images are compared by the image comparison unit 73. The contrasts of the chip patterns a and b are compared to detect a mismatched portion, and the position and shape are stored in the mismatched portion storage unit. On the other hand, for the chip pattern b and the chip c in the chip pattern row c 1, the contrast mismatch portion between the two chip patterns b and c is detected and the position and shape are stored in the mismatch portion storage unit 74. Then, the defect determination unit 75 compares the inconsistent portions and determines whether or not the defect is present. A specific defect determination method will be described with reference to FIG.

図3を図5(C)と共に参照しつつ、レジスト膜に形成されたチップパターンa〜cの欠陥検査工程を説明する。欠陥検査は、チップパターン列a1のチップパターンaとチップパターン列b1のチップパターンb、およびチップパターン列c1のチップパターンcを1つの比較対象グループTGとして検査する。これらのチップパターンa、チップパターンb、およびチップパターンcはY方向に隣接するチップパターンである。このように検査単位である1つの比較対象グループのチップパターンが互いに近接したチップパターンを選択することによって、X−Yステージの移動時間やフォーカシングのためのZ−θステージの移動時間を短縮化可能となり、スループットが向上する点で好ましい。   With reference to FIG. 3 together with FIG. 5C, the defect inspection process of the chip patterns a to c formed on the resist film will be described. In the defect inspection, the chip pattern a of the chip pattern array a1, the chip pattern b of the chip pattern array b1, and the chip pattern c of the chip pattern array c1 are inspected as one comparison target group TG. These chip pattern a, chip pattern b, and chip pattern c are chip patterns adjacent in the Y direction. In this way, by selecting a chip pattern in which one comparison target chip pattern as an inspection unit is close to each other, the movement time of the XY stage and the movement time of the Z-θ stage for focusing can be shortened. This is preferable in terms of improving the throughput.

最初に、欠陥検査機によりチップパターンaとチップパターンbとの画像を比較する(S120)。画像の比較は、チップパターン内の位置が互いに対応する領域毎に行い、例えば1辺が5μmの矩形の領域毎にチップパターンaとチップパターンbとの画像を比較する。比較した結果(比較結果1)、チップパターンaとチップパターンbとの互いに対応する位置に不一致部分がある場合は、その不一致部分の位置および大きさを記憶する。   First, images of chip pattern a and chip pattern b are compared by a defect inspection machine (S120). The comparison of the images is performed for each region where the positions in the chip pattern correspond to each other. For example, the images of the chip pattern a and the chip pattern b are compared for each rectangular region having a side of 5 μm. As a result of the comparison (comparison result 1), if there is a mismatched portion at a position corresponding to each other between the chip pattern a and the chip pattern b, the position and size of the mismatched portion are stored.

次いで、チップパターンbとチップパターンcとの画像を、S120と同様にして比較する(S122)。比較した結果(比較結果2)、不一致部分がある場合は、その不一致部分の位置および大きさを記録する。   Next, the images of the chip pattern b and the chip pattern c are compared in the same manner as in S120 (S122). If there is a mismatched result (comparison result 2), the position and size of the mismatched part are recorded.

次いで、チップパターン内の領域毎に比較結果1と2とを比較する(S124)。その結果、チップパターン内のある領域においてチップパターンaとチップパターンbとの間にのみ不一致部分がある場合、すなわち、チップパターンaとチップパターンbとの間に不一致部分があり、チップパターンbとチップパターンaとの間に不一致部分がない場合、チップパターンbおよびチップパターンcには欠陥がなく、チップパターンaに欠陥があることになる(S126)。   Next, the comparison results 1 and 2 are compared for each region in the chip pattern (S124). As a result, when there is a non-matching part only between the chip pattern a and the chip pattern b in a certain area in the chip pattern, that is, there is a non-matching part between the chip pattern a and the chip pattern b. If there is no inconsistent portion with the chip pattern a, the chip pattern b and the chip pattern c are not defective, and the chip pattern a is defective (S126).

一方、チップパターンbとチップパターンcとの間にのみ不一致部分がある場合、すなわちは、チップパターンbとチップパターンcとの間に不一致部分があり、チップパターンaとチップパターンbとの間に不一致部分がない場合はチップパターンcに欠陥があることになる(S128)。   On the other hand, when there is a non-matching part only between the chip pattern b and the chip pattern c, that is, there is a non-matching part between the chip pattern b and the chip pattern c. If there is no mismatch, the chip pattern c is defective (S128).

他方、チップパターンaとチップパターンbとの間、およびチップパターンbとチップパターンcとの間のぞれぞれに不一致部分がある場合は、チップパターンaおよびcには欠陥がなく、チップパターンbに欠陥があることになる(S130)。   On the other hand, if there is a mismatch between the chip pattern a and the chip pattern b and between the chip pattern b and the chip pattern c, the chip patterns a and c are free from defects and the chip pattern There is a defect in b (S130).

次いで、未検査の他のチップパターンa〜c(未検査のチップパターンの比較対象グループ)がある場合(S132の"YES")は、そのチップパターンa〜cについてS120〜S132を行う。   Next, when there are other uninspected chip patterns a to c (groups to be compared with uninspected chip patterns) (“YES” in S132), S120 to S132 are performed for the chip patterns a to c.

全てのチップパターンa〜cについて画像比較を行った場合(S132の"No")は、チップパターン列の潜像を形成した露光装置毎に欠陥位置および形状が同一か否かを判定する(S134)。すなわち、例えば、チップパターン列a1およびa2において、所定数以上のチップパターンに欠陥位置および形状が同一の欠陥がある否かを判定する。所定数以上のチップパターンに欠陥がある場合は、そのチップパターンの露光を行った露光装置、例えば露光装置Aの使用を停止する(S138)。ここで、上記所定数は2以上であれば特に制限はなく適宜設定可能である。   When image comparison is performed for all the chip patterns a to c (“No” in S132), it is determined whether or not the defect position and the shape are the same for each exposure apparatus that has formed the latent image of the chip pattern row (S134). ). That is, for example, in the chip pattern rows a1 and a2, it is determined whether or not a predetermined number or more of chip patterns have defects having the same defect position and shape. If there are defects in the predetermined number or more of chip patterns, use of the exposure apparatus that has exposed the chip patterns, for example, the exposure apparatus A is stopped (S138). Here, the predetermined number is not particularly limited as long as it is 2 or more, and can be set as appropriate.

他方、所定数よりも少ないチップパターンに欠陥位置および形状が同一の欠陥がある場合は、通常の欠陥処理、例えば、欠陥を有するチップパターンを最終的に不合格とする等の処理が行われる(S136)。以上により欠陥検査工程が完了する。   On the other hand, when there are defects having the same defect position and shape in less than a predetermined number of chip patterns, normal defect processing, for example, processing such as finally rejecting a defective chip pattern is performed ( S136). Thus, the defect inspection process is completed.

第1の実施の形態によれば、1枚の基板11上のレジスト膜20に3台の露光装置A〜Cによってチップパターンa〜cが形成されており、それらのチップパターンa〜cを互いに比較して欠陥を検出するので、露光装置に起因してチップパターン内の同一位置に同一形状で繰り返して発生する欠陥を容易に検出できる。したがって、最終製品の品質検査を待つまでもなく、発生直後に欠陥を検出可能であるので、例えば、欠陥数が所定数を超える基板を下流の製造工程を行わずに廃棄するという処理も可能である。これにより、製造装置を品質が良好な基板の処理に占有させることができるので、生産効率が向上し、さらに生産歩留まりを向上できる。   According to the first embodiment, chip patterns a to c are formed on the resist film 20 on one substrate 11 by three exposure apparatuses A to C, and these chip patterns a to c are mutually connected. Since the defect is detected by comparison, it is possible to easily detect a defect that repeatedly occurs in the same shape at the same position in the chip pattern due to the exposure apparatus. Therefore, since it is possible to detect defects immediately after occurrence without waiting for quality inspection of the final product, for example, it is possible to dispose of a substrate having a defect number exceeding a predetermined number without performing a downstream manufacturing process. is there. As a result, the manufacturing apparatus can be occupied for processing a substrate with good quality, so that the production efficiency can be improved and the production yield can be further improved.

また、1枚の基板11上に3台の露光装置A〜Cによってチップパターンa〜cが形成されているので、比較結果である不一致部分のみをデータとして記憶すればよいので、データ量が少なくてすみ、そのためテータ転送時間を短縮化できるので、基板1枚分のチップパターンの画像を記憶して他の基板のチップパターンと比較する欠陥装置よりも欠陥検査時間を短縮でき、メモリ量をも低減できる。   Further, since the chip patterns a to c are formed on the single substrate 11 by the three exposure apparatuses A to C, it is sufficient to store only the non-matching portion as a comparison result as data, so that the data amount is small. As a result, the data transfer time can be shortened, so that the defect inspection time can be shortened and the amount of memory can be reduced compared to a defect device that stores an image of a chip pattern for one substrate and compares it with the chip pattern of another substrate. Can be reduced.

なお、S134の所定数以上のチップパターンに欠陥位置および形状が同一の欠陥があるか否かについては、基板上のチップターンの全数について検査をするまでもなく、1枚の基板の最初からS120からS132のサイクル毎に計数し所定数に達した時点でS138の露光装置の停止の処理をしてもよい。なお、この場合、計数の開始は基板の検査の途中からでもよい。   It should be noted that whether or not the predetermined number or more of chip patterns in S134 have defects having the same defect position and shape does not require inspection of the total number of chip turns on the substrate, from the beginning of one substrate S120. To S132, the exposure apparatus may be stopped at S138 when the count reaches a predetermined number. In this case, the counting may be started from the middle of the substrate inspection.

また、上記では、通常の製造工程において第1の実施の形態に係る露光工程、現像工程および欠陥検査工程を行う例を挙げたが、点検として行うことでさらに効果が向上する。例えば、製造ラインが稼働時に、日常的や間欠的に行ったり、製造ラインや露光装置のメンテナンス直後に点検として行う。これにより、上記の欠陥の発見率を向上し、歩留まり向上可能であると共に、基板の取扱の煩雑さが避けられる。さらに、メンテナンス直後に発生するトラブルによる歩留まり低下を回避できる。さらに、本実施の形態に係る製造方法に用いる基板は、最終的に半導体回路が形成される基板でもよいが、露光工程のチェック用基板として、シリコン基板、例えばベアシリコンウェーハや、表面に酸化膜が形成されたシリコン基板や、表面にシリコン酸化膜を100ナノメートル程度堆積したシリコン基板を用いることが好ましい。これにより、画像のコントラストが向上し、より微細な欠陥をいっそう正確に検出できる。   Moreover, although the example which performs the exposure process, the image development process, and the defect inspection process which concerns on 1st Embodiment in the normal manufacturing process was given above, an effect improves further by performing as an inspection. For example, it is performed daily or intermittently when the production line is in operation, or as an inspection immediately after maintenance of the production line or the exposure apparatus. As a result, the defect detection rate can be improved, the yield can be improved, and the handling of the substrate can be avoided. Furthermore, it is possible to avoid a decrease in yield due to a trouble that occurs immediately after maintenance. Further, the substrate used in the manufacturing method according to the present embodiment may be a substrate on which a semiconductor circuit is finally formed. However, as a substrate for checking an exposure process, a silicon substrate such as a bare silicon wafer or an oxide film on the surface It is preferable to use a silicon substrate on which is formed, or a silicon substrate having a silicon oxide film deposited on the surface thereof for about 100 nanometers. As a result, the contrast of the image is improved, and finer defects can be detected more accurately.

また、上記の説明では3台の露光装置を用いた例を示したが、露光装置がマルチチャンバー方式やクラスタ方式の半導体製造装置の1コラムとして設けられている場合も同様である。更に1台の装置で、1枚のウェーハにおいて、同時に複数のチップパターンを露光描画するマルチコラム方式や、マルチビーム方式でも同様である。この場合、3つのコラムにより上述したチップパターンを1枚の基板に露光すればよい。マルチコラム方式やマルチビーム方式では、これらにより3つ或いは複数のコラムによる場合を同時に実行していることに他ならない。これは、以下に説明する第2および第3の実施の形態においても同様である。   In the above description, an example using three exposure apparatuses is shown. However, the same applies to the case where the exposure apparatus is provided as one column of a multi-chamber type or cluster type semiconductor manufacturing apparatus. Further, the same applies to the multi-column method and the multi-beam method in which a single apparatus exposes and draws a plurality of chip patterns simultaneously on a single wafer. In this case, the above chip pattern may be exposed on one substrate by three columns. In the multi-column method and the multi-beam method, the case of three or a plurality of columns is executed at the same time. The same applies to the second and third embodiments described below.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の変形例である。第2の実施の形態に係る製造方法では、2台の露光装置AおよびBを用いて露光する露光工程および欠陥検査工程が異なる以外は同様であるので、同様の部分については説明を省略する。
(Second Embodiment)
The method for manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention is a modification of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment. Since the manufacturing method according to the second embodiment is the same except that the exposure process and the defect inspection process for exposure using the two exposure apparatuses A and B are different, the description of the same parts is omitted.

図7は、本発明の第2の実施の形態の露光パターンの説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram of an exposure pattern according to the second embodiment of the present invention.

図7を参照するに、露光工程では、露光装置AおよびBによって、チップパターン列a1、b1、a2、a3、b2、およびa4のそれぞれをX方向に沿って、かつ、Y方向に互いに離隔して形成する。ここで、チップパターン列a1〜a4は露光装置Aによって形成し、チップパターン列b1,b2は、露光装置Bによって形成する。チップパターン列の形成方法は第1の実施の形態と同様である。   Referring to FIG. 7, in the exposure process, chip patterns a1, b1, a2, a3, b2, and a4 are separated from each other in the X direction and in the Y direction by exposure apparatuses A and B, respectively. Form. Here, the chip pattern arrays a1 to a4 are formed by the exposure apparatus A, and the chip pattern arrays b1 and b2 are formed by the exposure apparatus B. The method for forming the chip pattern row is the same as in the first embodiment.

そして、第2の実施の形態の欠陥検査工程では、図7(B)に示すように、チップパターン列a1のチップパターンa−1、チップパターン列のチップパターンb−1、チップパターン列のチップパターンa−2を1つの比較対象グループTGとして欠陥検査を行う。欠陥検査工程のフローチャートは、先の図3と略同様であり、第2の実施の形態では、図3に示すチップパターンaをa−1、チップパターンbをb−1、チップパターンcをa−2にそれぞれ置換する。すなわち、図3のS120ではチップパターンa−1とチップパターンb−1とを比較し、S122ではチップパターンb−1とチップパターンa−2とを比較する。このようにすることで、露光装置AあるいはBに起因する欠陥を検出できる。   Then, in the defect inspection process of the second embodiment, as shown in FIG. 7B, the chip pattern a-1 of the chip pattern array a1, the chip pattern b-1 of the chip pattern array, and the chips of the chip pattern array Defect inspection is performed using the pattern a-2 as one comparison target group TG. The flowchart of the defect inspection process is substantially the same as that of FIG. 3, and in the second embodiment, the chip pattern a shown in FIG. 3 is a-1, the chip pattern b is b-1, and the chip pattern c is a. -2, respectively. That is, in S120 of FIG. 3, the chip pattern a-1 and the chip pattern b-1 are compared, and in S122, the chip pattern b-1 and the chip pattern a-2 are compared. By doing in this way, the defect resulting from the exposure apparatus A or B can be detected.

以上により、第2の実施の形態によれば、露光装置が2台の場合であっても、第1の実施の形態と同様の効果を有し、つまり、露光装置に起因し、チップパターンの同一位置に同一形状で繰り返し発生する欠陥を発見できる。   As described above, according to the second embodiment, even when there are two exposure apparatuses, the same effect as that of the first embodiment is obtained, that is, the chip pattern is caused by the exposure apparatus. It is possible to find defects that occur repeatedly at the same position and in the same shape.

(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の変形例である。第3の実施の形態に係る製造方法では、4台以上、例えば6台の露光装置A〜Fを用いて露光する露光工程および欠陥検査工程が異なる以外は同様であるので、同様の部分については説明を省略する。
(Third embodiment)
The method for manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention is a modification of the method for manufacturing a semiconductor device according to the first embodiment. Since the manufacturing method according to the third embodiment is the same except that the exposure process and the defect inspection process for exposure using four or more, for example, six exposure apparatuses A to F, are different, the same parts are described. Description is omitted.

図8は、本発明の第3の実施の形態の露光パターンの説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram of an exposure pattern according to the third embodiment of the present invention.

図8を参照するに、露光工程では、露光装置A〜Fによって、それぞれ、チップパターン列a〜fをX方向に沿って、かつ、Y方向に互いに離隔して形成する。ここで、チップパターン列a1〜a4は露光装置Aによって形成し、チップパターン列b1,b2は、露光装置Bによって形成する。チップパターン列の形成方法は第1の実施の形態と同様である。   Referring to FIG. 8, in the exposure process, chip pattern rows a to f are formed along the X direction and separated from each other in the Y direction by exposure apparatuses A to F, respectively. Here, the chip pattern arrays a1 to a4 are formed by the exposure apparatus A, and the chip pattern arrays b1 and b2 are formed by the exposure apparatus B. The method for forming the chip pattern row is the same as in the first embodiment.

そして、第3の実施の形態の欠陥検査工程では、チップパターン列a〜cのチップパターンを1つの比較対象グループTG1として、チップパターン列d〜fのチップパターンを1つの比較対象グループTG2として欠陥検査を行う。欠陥検査工程のフローチャートは、先の図3と略同様であるのでその説明を省略する。   In the defect inspection process of the third embodiment, the chip pattern of the chip pattern columns a to c is defined as one comparison target group TG1, and the chip pattern of the chip pattern sequence df is defined as one comparison target group TG2. Perform an inspection. The flowchart of the defect inspection process is substantially the same as FIG.

第3の実施の形態では、露光装置が4台以上の場合であっても、第1の実施の形態と同様の効果を有し、つまり、露光装置に起因し、チップパターンの同一位置に同一形状で繰り返し発生する欠陥を発見できる。   In the third embodiment, even when there are four or more exposure apparatuses, the same effect as in the first embodiment is obtained, that is, the same position at the same position of the chip pattern due to the exposure apparatus. You can find defects that occur repeatedly in shape.

以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention described in the claims. It can be changed.

なお、上記の実施の形態では、各々の露光装置は、X方向に沿ってチップパターンを形成したが、露光装置とチップパターンとの関係の情報を有する限り、1つの露光装置によって形成するチップパターンを任意の位置に形成してもよい。ただし、その場合でも、隣接するチップパターンは互いに異なる露光装置によって形成されていることが好ましい。   In the above embodiment, each exposure apparatus forms a chip pattern along the X direction. However, as long as it has information on the relationship between the exposure apparatus and the chip pattern, a chip pattern formed by one exposure apparatus. May be formed at an arbitrary position. However, even in that case, it is preferable that adjacent chip patterns are formed by different exposure apparatuses.

また、欠陥の検出対象となる露光装置の台数が3の倍数でない場合は、第1の実施の形態の露光パターンと第2の実施の形態の露光パターンとを適宜組み合わせてもよい。また、図3のS120およびS122における1つの比較対象グループのチップパターンの数は3個よりも多くてもよいが、3個の場合がより効率がよい点で好ましい。   Further, when the number of exposure apparatuses to be detected for defects is not a multiple of 3, the exposure pattern of the first embodiment and the exposure pattern of the second embodiment may be appropriately combined. Further, the number of chip patterns in one comparison target group in S120 and S122 in FIG. 3 may be more than three, but three is preferable in terms of more efficient.

なお、以上の説明に関してさらに以下の付記を開示する。
(付記1)
露光装置を用いて基板の表面に形成されたレジスト膜にチップパターンを露光する露光工程と、
前記露光されたレジスト膜を現像して複数のチップパターンをレジスト膜に形成する現像工程と、
前記複数のチップパターンを互いに比較して不一致部分を欠陥と判定する検査工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、
前記露光工程は、1枚の基板の表面に形成されたレジスト膜に、複数の露光装置の各々によって同一のチップパターンを露光し、
前記検査工程は、前記1枚の基板上の異なる露光装置により露光されたチップパターンを互いに比較して欠陥を検出することを特徴とする半導体装置の製造方法。
(付記2)
前記露光工程は、1枚の基板の表面に形成されたレジスト膜に、少なくとも2台の露光装置を用いて露光し、
前記検査工程は、前記レジスト膜に、少なくとも2台の露光装置によって形成された3つのチップパターンを互いに比較して欠陥を検出することを特徴とする付記1記載の半導体装置の製造方法。
(付記3)
前記露光工程は、3台の露光装置を用いてチップパターンを互いに隣接するように露光し、
前記検査工程は、前記3台の異なる露光装置によって各々形成されたチップパターンを互いに比較して、欠陥を検出することを特徴とする付記2記載の半導体装置の製造方法。
(付記4)
前記露光工程は、前記各々の露光装置が、第1の方向に沿って、かつ該第1の方向に直交する第2の方向に隣接するようにチップパターンを露光することを特徴とする付記2または3記載の半導体装置の製造方法。
(付記5)
前記露光工程は、2台の露光装置を用いて、一方の露光装置が形成する2つのチップパターンが他方の露光装置によって形成する1つのチップパターンを挟むように露光し、
前記検査工程は、前記2つのチップパターンの各々と前記1つのチップパターンとを互いに比較して、欠陥を検出することを特徴とする付記2記載の半導体装置の製造方法。
(付記6)
前記複数の露光装置のうち、少なくとも1つの露光装置が他の露光装置と異なる波長の露光光あるいは描画方法を使用することを特徴とする付記1〜5記載の半導体装置の製造方法。
(付記7)
前記基板には、最終的に半導体回路が形成されることを特徴とする付記1〜6のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
(付記8)
前記基板は、その表面に酸化膜が形成されたシリコン基板あるいはシリコン酸化膜が堆積したシリコン基板であることを特徴とする付記1〜6のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
(付記9)
前記チップパターンと、該チップパターンの潜像を露光した露光装置とが対応可能であることを特徴とする付記1〜8のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
(付記10)
前記検査工程は、欠陥の形状および発生位置を検出し、同一の露光装置により露光された複数のチップパターンのうち、形状が同一でかつ発生位置が同一の欠陥が所定数検出された場合は、装置の異常発生として当該露光装置の使用を停止することを特徴とする付記1〜9のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
(付記11)
前記露光工程、現像工程、および検査工程は、日常的、間欠的、或いは適時必要に応じて行われる装置や製造工程の異常を検出するために行うことを特徴とする付記1〜10のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。
In addition, the following additional notes are disclosed regarding the above description.
(Appendix 1)
An exposure step of exposing the chip pattern to a resist film formed on the surface of the substrate using an exposure apparatus;
A developing step of developing the exposed resist film to form a plurality of chip patterns on the resist film;
An inspection step of comparing the plurality of chip patterns with each other and determining an inconsistent portion as a defect, comprising:
In the exposure step, a resist film formed on the surface of a single substrate is exposed to the same chip pattern by each of a plurality of exposure apparatuses,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the inspection step detects defects by comparing chip patterns exposed by different exposure apparatuses on the one substrate with each other.
(Appendix 2)
In the exposure step, the resist film formed on the surface of one substrate is exposed using at least two exposure apparatuses,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein in the inspection step, defects are detected by comparing three chip patterns formed on the resist film by at least two exposure apparatuses.
(Appendix 3)
The exposure step exposes the chip patterns so as to be adjacent to each other using three exposure apparatuses,
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein in the inspection step, defects are detected by comparing chip patterns respectively formed by the three different exposure apparatuses.
(Appendix 4)
The exposure step is characterized in that the respective exposure apparatuses expose the chip pattern along the first direction and adjacent to the second direction orthogonal to the first direction. Or 3. A method of manufacturing a semiconductor device according to 3.
(Appendix 5)
The exposure step uses two exposure apparatuses to expose so that two chip patterns formed by one exposure apparatus sandwich one chip pattern formed by the other exposure apparatus,
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein in the inspection step, each of the two chip patterns and the one chip pattern are compared with each other to detect a defect.
(Appendix 6)
6. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 5, wherein at least one of the plurality of exposure apparatuses uses exposure light having a wavelength different from that of other exposure apparatuses or a drawing method.
(Appendix 7)
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a semiconductor circuit is finally formed on the substrate.
(Appendix 8)
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 6, wherein the substrate is a silicon substrate having an oxide film formed on a surface thereof or a silicon substrate having a silicon oxide film deposited thereon.
(Appendix 9)
9. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 8, wherein the chip pattern and an exposure apparatus that exposes a latent image of the chip pattern are compatible.
(Appendix 10)
The inspection step detects the shape and occurrence position of the defect, and when a predetermined number of defects having the same shape and the same occurrence position are detected among a plurality of chip patterns exposed by the same exposure apparatus, 10. The method of manufacturing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 9, wherein the use of the exposure apparatus is stopped as an abnormality of the apparatus.
(Appendix 11)
Of the additional notes 1 to 10, wherein the exposure process, the development process, and the inspection process are performed to detect abnormalities in devices and manufacturing processes that are performed on a daily, intermittent, or timely basis as needed. A manufacturing method of a semiconductor device given in any 1 paragraph.

基板の表面に形成されたチップと欠陥検査の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem of the chip | tip formed in the surface of a board | substrate, and a defect inspection. 本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法のフローチャート(その1)である。5 is a flowchart (No. 1) of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the invention. 第1の実施の形態に係る半導体装置の製造方法のフローチャート(その2)である。6 is a flowchart (part 2) of the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment; 半導体装置の製造工程図である。It is a manufacturing process figure of a semiconductor device. 第1の実施の形態の露光パターンの説明図である。It is explanatory drawing of the exposure pattern of 1st Embodiment. 本発明に係る製造方法に使用する欠陥検査機の一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the defect inspection machine used for the manufacturing method which concerns on this invention. 本発明の第2の実施の形態の露光パターンの説明図である。It is explanatory drawing of the exposure pattern of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態の露光パターンの説明図である。It is explanatory drawing of the exposure pattern of the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 基板
12 配線層
13 キャップ層
14 第1層間絶縁膜
15,17 シリコン酸化膜
16 第2層間絶縁膜
18 反射防止膜
20 レジスト膜
60 欠陥検査機
61 載置台
62 X−Yステージ
63 Z−θステージ
64 光源
65 ハーフミラー
66,68 レンズ
69 CCDセンサ
70 制御演算部
71 画像処理部
72 光学系・ステージ制御部
73 画像比較部
74 不一致部分記憶部
75 欠陥判定部
81 画像表示部
82 入力部
83 記録装置
a1,a2,b1,b2,c1,c2,a〜f チップパターン列
TG 比較対象グループ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Board | substrate 12 Wiring layer 13 Cap layer 14 1st interlayer insulation film 15, 17 Silicon oxide film 16 2nd interlayer insulation film 18 Antireflection film 20 Resist film 60 Defect inspection machine 61 Mounting stand 62 XY stage 63 Z-theta stage 63 Reference Signs List 64 Light source 65 Half mirror 66, 68 Lens 69 CCD sensor 70 Control operation unit 71 Image processing unit 72 Optical system / stage control unit 73 Image comparison unit 74 Unmatched part storage unit 75 Defect determination unit 81 Image display unit 82 Input unit 83 Recording device a1, a2, b1, b2, c1, c2, a to f Chip pattern row TG Comparison target group

Claims (5)

露光装置を用いて基板の表面に形成されたレジスト膜にチップパターンを露光する露光工程と、
前記露光されたレジスト膜を現像して複数のチップパターンをレジスト膜に形成する現像工程と、
前記複数のチップパターンを互いに比較して不一致部分を欠陥と判定する検査工程と、を含む半導体装置の製造方法であって、
前記露光工程は、1枚の基板の表面に形成されたレジスト膜に、複数の露光装置の各々によって同一のチップパターンを露光し、
前記検査工程は、前記1枚の基板上の異なる露光装置により露光されたチップパターンを互いに比較して欠陥を検出することを特徴とする半導体装置の製造方法。
An exposure step of exposing the chip pattern to a resist film formed on the surface of the substrate using an exposure apparatus;
A developing step of developing the exposed resist film to form a plurality of chip patterns on the resist film;
An inspection step of comparing the plurality of chip patterns with each other and determining an inconsistent portion as a defect, comprising:
In the exposure step, a resist film formed on the surface of a single substrate is exposed to the same chip pattern by each of a plurality of exposure apparatuses,
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the inspection step detects defects by comparing chip patterns exposed by different exposure apparatuses on the one substrate with each other.
前記露光工程は、1枚の基板の表面に形成されたレジスト膜に、少なくとも2台の露光装置を用いて露光し、
前記検査工程は、前記レジスト膜に、少なくとも2台の露光装置によって形成された3つのチップパターンを互いに比較して欠陥を検出することを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。
In the exposure step, the resist film formed on the surface of one substrate is exposed using at least two exposure apparatuses,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the inspection step detects defects by comparing three chip patterns formed on the resist film by at least two exposure apparatuses.
前記複数の露光装置のうち、少なくとも1つの露光装置が他の露光装置と異なる波長の露光光あるいは描画方法を使用することを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。   3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of exposure apparatuses uses exposure light having a wavelength different from that of other exposure apparatuses or a drawing method. 前記基板は、その表面に酸化膜が形成されたシリコン基板あるいはシリコン酸化膜が堆積したシリコン基板であることを特徴とする請求項1〜3のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。   4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the substrate is a silicon substrate having an oxide film formed on a surface thereof or a silicon substrate having a silicon oxide film deposited thereon. . 前記検査工程は、欠陥の形状および発生位置を検出し、同一の露光装置により露光された複数のチップパターンのうち、形状が同一でかつ発生位置が同一の欠陥が所定数検出された場合は、当該露光装置の使用を停止することを特徴とする請求項1〜4のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。   The inspection step detects the shape and occurrence position of the defect, and when a predetermined number of defects having the same shape and the same occurrence position are detected among a plurality of chip patterns exposed by the same exposure apparatus, 5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein use of the exposure apparatus is stopped.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102375350A (en) * 2010-08-24 2012-03-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Detection layout and detection method of development technology
JP2012533884A (en) * 2009-07-17 2012-12-27 ケーエルエー−テンカー・コーポレーション Comparing and matching scanner performance using design and defect data
CN104103541A (en) * 2014-08-01 2014-10-15 上海华力微电子有限公司 Selective detection method for defect

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012533884A (en) * 2009-07-17 2012-12-27 ケーエルエー−テンカー・コーポレーション Comparing and matching scanner performance using design and defect data
CN102375350A (en) * 2010-08-24 2012-03-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Detection layout and detection method of development technology
CN102375350B (en) * 2010-08-24 2013-03-13 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 Detection layout and detection method of development technology
CN104103541A (en) * 2014-08-01 2014-10-15 上海华力微电子有限公司 Selective detection method for defect
CN104103541B (en) * 2014-08-01 2019-07-09 上海华力微电子有限公司 The method that a kind of pair of defect carries out selective enumeration method

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