JP4461714B2 - 露光ずれ測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置における露光のずれを測定する露光ずれ測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、半導体素子などの製造工程では、ファースト露光により基板に形成されたパターン（例えばアライメントマーク）の位置を絶対基準として、それ以降の露光工程や検査工程などを行っている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開平５−４７６３５号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）においてアライメントエラーが発生することがあった。この場合には、製造工程を一時停止させてマニュアルアシストなどの対策を講じることが必要となり、生産性が低下してしまう。また最悪の場合には、途中工程で不良基板として処分することもあった。
【０００４】
生産性を向上させるためにはアライメントエラーを減らすことが必要であり、ファースト露光によるパターン（例えばアライメントマーク）の位置ずれを出来るだけ小さくすることが考えられるが、露光装置の性能に頼るほか無いというのが現状であった。
本発明の目的は、露光のずれを測定することによりアライメントエラーの低減に寄与できる露光ずれ測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の露光ずれ測定装置は、露光装置による露光により基板に形成された測定用パターンの、第１座標系での位置を検出する位置検出手段と、前記基板の径を検出する径検出手段と、前記露光装置が前記露光の前のアライメントによって前記基板に設定した第２座標系での前記測定用パターンの設計位置と、前記第１座標系での前記測定用パターンの検出位置との差に対して、前記第１座標系と前記第２座標系との相対的な位置関係を示すとともに前記基板の径を用いて求めた補正量を加算して、前記測定用パターンの前記設計位置と前記検出位置との位置ずれ量を算出する算出手段とを備えたものである。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明の露光ずれ測定装置において、前記露光装置が前記露光の前に行った前記基板のアライメントに関わる情報に基づいて、前記第２座標系を認識する認識手段を備えたものである。
第３の発明は、第１の発明の露光ずれ測定装置において、前記露光装置が前記露光の前に行った前記基板のアライメントの外形基準の位置と前記基板の径とに基づいて、前記第２座標系を認識する認識手段を備えたものである。
【０００７】
第４の発明の露光ずれ測定装置は、露光装置による露光により基板に形成された測定用パターンの、第１座標系での位置を検出する位置検出手段と、前記基板として、径が良好でかつ計測用パターンが正確な位置に形成された良品基板を用いたときに前記位置検出手段から得られる検出結果と、前記基板として被測定基板を用いたときに前記位置検出手段から得られる検出結果とに基づいて、前記被測定基板に形成された前記測定用パターンの位置ずれ量を算出する算出手段と、前記被測定基板の径を検出する径検出手段と、前記良品基板に対する前記被測定基板の径の誤差に基づいて、前記位置ずれ量を補正する補正手段とを備えたものである。
【０００８】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明の露光ずれ測定装置において、前記位置検出手段は、前記基板の中心を原点として前記第１座標系を設定するものである。
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明の露光ずれ測定装置において、前記位置ずれ量が許容範囲を超えたときに警告を発する警告手段を備えたものである。
【０００９】
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明の露光ずれ測定装置において、前記露光装置による前記露光は、前記基板に対するファースト露光である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態の露光ずれ測定装置１０は、図１に示すように、ウエハ１１を載置する不図示のｘｙθステージと、ファースト露光によりウエハ１１に形成されたパターン（例えばアライメントマーク）の画像を撮像するパターン検出系(１２〜１９)と、プリアライメント検出系(２０〜２２)と、制御装置２３と、記憶装置２４とで構成されている。
【００１２】
ウエハ１１は、例えばシリコンからなるＩＣウエハ（基板）であり、不図示の露光装置におけるファースト露光後、現像工程を経て、ｘｙθステージに載置される。ウエハ１１の形状は略円形である。ウエハ１１の外縁部にはノッチ１１Ａが設けられる。ノッチ１１Ａは基準切り欠き部である。
露光ずれ測定装置１０の詳細を説明する前に、図２,図３を用いてファースト露光の説明を行う。図２,図３には、径の異なる２枚のウエハ１１(1),(2)を図示した。ウエハ１１(1)の半径Ｒ1とウエハ１１(2)の半径Ｒ2との実際の差は、ごく僅か（公差の範囲内）であるが、説明をわかりやすくするために半径Ｒ1,Ｒ2の差を大きく図示した。
【００１３】
露光装置は、ファースト露光の前に、ウエハ１１(1),(2)のアライメントを行う。アライメントの方法は、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず同じである。ここではウエハ１１(1)のアライメントを例に説明する。
アライメント時、露光装置では、ウエハ１１(1)のエッジの３点をカメラで計測しながら、２つの位置決めピン３１,３２に向けてウエハ１１(1)を移動させ、位置決めピン３１,３２にウエハ１１(1)のエッジを当接させる。また、ウエハ１１(1)を回転させ、位置決めピン３１,３２を結ぶ線分の垂直二等分線上にノッチ１１Ａを位置決めする。位置決めピン３１,３２の各位置や間隔Ｄは、露光装置ごとに固有である。位置決めピン３１,３２は、請求項の「外形基準」に対応する。
【００１４】
このようにしてアライメントが終了すると、ウエハ１１(1)には座標系(Ｘ,Ｙ)が設定されたことになる。図２の座標系(Ｘ,Ｙ)は、例えば、一方の位置決めピン３１を原点として設定されたものである。また、座標系(Ｘ,Ｙ)の設定は、ウエハ１１(1)とは径の異なるウエハ１１(2)に対しても同様である。つまり、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず、常に、位置決めピン３１,３２を基準に設定される。座標系(Ｘ,Ｙ)は、請求項の「第２座標系」に対応する。
【００１５】
そして、露光装置では、アライメントにより設定された座標系(Ｘ,Ｙ)にしたがって、ウエハ１１(1),(2)に対するファースト露光を行う。つまり、レチクル上のファースト露光用パターンをウエハ１１(1),(2)に転写する。図２には、ファースト露光による全てのショット領域のうち１つ（ショット領域３３）のみを図示し、ショット領域３３の中に１つのパターン３４を例示した。パターン３４は、例えばアライメントマークである。
【００１６】
ここで、ファースト露光によりウエハ１１(1),(2)に形成されたパターン３４の座標系(Ｘ,Ｙ)での位置を(Ｘ1,Ｙ1)とする。また、座標系(Ｘ,Ｙ)でのパターン３４の設計位置を(ＸS,ＹS)とする。図３には、設計位置(ＸS,ＹS)の通りにパターン３４が形成された場合を“パターン３４ｓ”として図示した。設計位置(ＸS,ＹS)は、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず同じである。
【００１７】
実際のパターン３４の位置(Ｘ1,Ｙ1)が設計位置(ＸS,ＹS)に対してずれている場合、その位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲を超えていると、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）においてアライメントエラーが発生し、結果として生産性の低下を招いてしまう。
このため、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、露光装置における上記のファースト露光と現像工程とを経た後のウエハ１１において、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の測定を行う。
【００１８】
次に、露光ずれ測定装置１０の詳細について説明する。
ウエハ１１を載置するｘｙθステージ(不図示)は、ウエハ１１をｘｙθ方向に移動させるための機構であり、後述のプリアライメント時や位置検出時にｘｙθ方向に駆動される。
プリアライメント検出系(２０〜２２)は、光源２０と照明レンズ２１とＣＣＤ撮像素子２２とで構成される。光源２０は例えばＬＥＤである。光源２０からの照明光は、照明レンズ２１を介してウエハ１１の外縁部の付近に入射する。そして、この外縁部で遮断されなかった一部の照明光がＣＣＤ撮像素子２２に入射し、そこで受光される。ＣＣＤ撮像素子２２による受光信号は、プリアライメント信号として制御装置２３に出力される。
【００１９】
パターン検出系(１２〜１９)は、光源１２と照明レンズ１３とハーフミラー１４,１７と集光レンズ１５,１８とカメラ１６,１９とで構成される。光源１２は例えばＬＥＤである。光源１２からの照明光は、照明レンズ１３とハーフミラー１４,１７を介してウエハ１１のパターン領域の２箇所に入射する。そして、各々の箇所で反射した光がハーフミラー１４,１７と集光レンズ１５,１８を介してカメラ１６,１９に入射し、そこで撮像される。カメラ１６,１９による撮像信号は、パターン画像として制御装置２３に出力される。
【００２０】
制御装置２３は、露光ずれ測定装置１０の各部を制御し、概略、ＣＣＤ撮像素子２２から出力されるプリアライメント信号と、カメラ１６,１９から出力されるパターン画像と、記憶装置２４に記憶された情報（次に説明する）とに基づいて、図３に示すファースト露光の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定する。
記憶装置２４には、露光装置がファースト露光の前に行ったウエハ１１のアライメントに関わる情報（位置決めピン３１,３２の各位置や間隔Ｄなど）が予め記憶されている。さらに、ファースト露光時に設定された座標系(Ｘ,Ｙ)でのパターン３４の設計位置(ＸS,ＹS)も予め記憶されている。
【００２１】
次に、本実施形態の露光ずれ測定装置１０の動作を説明する。この測定動作は図４のフローチャートにしたがって行われる。
ここでは、半径Ｒ1のウエハ１１(1)を測定対象として説明する。ただし、露光ずれ測定装置１０にとってウエハ１１(1)の半径Ｒ1は未知の情報である。ウエハ１１(1)には、図５に示すように、ショット領域３３の中にパターン３４（例えばアライメントマーク）が形成されているとする。以下の説明では、パターン３４を測定用パターンの１つとする。
【００２２】
制御装置２３は、ｘｙθステージにウエハ１１(1)が載置されると、ウエハ１１(1)のプリアライメントを行う（ステップＳ１）。つまり、光源２０を点灯状態とし、ｘｙθステージをθ方向に駆動してウエハ１１(1)を回転させ（360度）、ＣＣＤ撮像素子２２からプリアライメント信号を取り込む。プリアライメント信号は、ウエハ１１(1)の外縁部の形状変化を表す。
【００２３】
そして、制御装置２３は、プリアライメント信号をサンプリングし、画像処理によりウエハ１１(1)のノッチ１１Ａのθ位置を検出する(ステップＳ２)。また、ウエハ１１(1)の中心Ｃ1(図５)のｘｙ位置と、ウエハ１１(1)の半径Ｒ1も検出する。ノッチ１１Ａのθ位置と中心Ｃ1のｘｙ位置により、ｘｙθステージ上でのウエハ１１(1)の載置状態を把握することができる。
【００２４】
このようにしてプリアライメントが終了すると、ウエハ１１(1)には座標系(Ｕ,Ｖ)が設定されたことになる。図５の座標系(Ｕ,Ｖ)は、ウエハ１１(1)の中心Ｃ1を原点として設定されたものである。なお、座標系(Ｕ,Ｖ)の設定は、ウエハ１１(1)とは径の異なるウエハ１１(2)に対しても同様であり、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず、常に、その中心Ｃ1,Ｃ2（図７参照）を基準に行われる。座標系(Ｕ,Ｖ)は、請求項の「第１座標系」に対応する。
【００２５】
次に、制御装置２３は、ウエハ１１(1)のパターン領域のうち、予め定めた２箇所（例えば図５のパターン３４の形成部位）をカメラ１６,１９による撮像領域まで移動させるため、ノッチ１１Ａのθ位置と中心Ｃ1のｘｙ位置とを考慮してｘｙθステージの駆動量を計算し、この計算結果に基づいてｘｙθステージを駆動する(ステップＳ３)。
【００２６】
さらに、制御装置２３は、光源１２を点灯状態とし、カメラ１６,１９から出力されるパターン画像をそれぞれ取り込む。そして、取り込んだパターン画像に基づいて、例えばパターン３４の座標系(Ｕ,Ｖ)での位置(Ｕ1,Ｖ1)を検出する(ステップＳ４)。
次に、制御装置２３は、この検出位置(Ｕ1,Ｖ1)が記憶装置２４内の図３の設計位置(ＸS,ＹS)に対して正しいか否かを判断するため、設計位置(ＸS,ＹS)に対応する座標系(Ｘ,Ｙ)の認識を行う。この座標系(Ｘ,Ｙ)を認識できれば、座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係が分かり、ステップＳ４で検出した位置(Ｕ1,Ｖ1)と記憶装置２４内の設計位置(ＸS,ＹS)とを比較することができるからである。
【００２７】
座標系(Ｘ,Ｙ)を認識するため、制御装置２３は、ステップＳ５において、露光装置によるファースト露光前のアライメントに関わる情報（位置決めピン３１,３２の各位置や間隔Ｄなど）を記憶装置２４から読み込む。
そして、この位置決めピン３１,３２の情報と、ステップＳ２で検出したウエハ１１(1)の半径Ｒ1とに基づいて、図６に示すように、座標系(Ｘ,Ｙ)を認識する(ステップＳ６)。また、この座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係として、原点の並進量(ＨXU1,ＨYV1)を計算する（式(１),(２)参照）。
【００２８】
ＨXU1＝Ｄ/２ …(１)
ＨYV1＝√(Ｒ1 2−Ｄ2/４) …(２)
その後、制御装置２３は、ステップＳ７において、パターン３４の座標系(Ｕ,Ｖ)での検出位置(Ｕ1,Ｖ1)と、座標系(Ｘ,Ｙ)での設計位置(ＸS,ＹS)と、座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係(ＨXU1,ＨYV1)とを用い、パターン３４の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を算出する（式(３),(４)参照）。
【００２９】
ΔＸ＝｜Ｕ1−ＸS＋ＨXU1｜ …(３)
ΔＹ＝｜Ｖ1−ＹS＋ＨYV1｜ …(４)
最後に、制御装置２３は、ステップＳ７で算出した位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲内に含まれる否かの判定を行う（ステップＳ８）。そして許容範囲内であれば（Ｓ８がYes）、測定動作を終了する。
【００３０】
位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲内のウエハ１１(1)は、検出位置(Ｕ1,Ｖ1)が設計位置(ＸS,ＹS)に対して正しいため、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）でアライメントエラーが発生することはない。
【００３１】
一方、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲を超えたとき（Ｓ８がNo）、制御装置２３はステップＳ９で、警告を発するなどのエラー処理を行った後、測定動作を終了する。
位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲を超えたウエハ１１(1)は、検出位置(Ｕ1,Ｖ1)が設計位置(ＸS,ＹS)に対して大きく外れているため、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）でアライメントエラーが発生する可能性が高い。したがって、このウエハ１１(1)を次工程へ送る前に排除することができる。
【００３２】
ウエハ１１(1)とは径の異なるウエハ１１(2)がｘｙθステージに載置された場合にも、同様の手順で、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の算出が行われる。つまり、図７に示す座標系(Ｕ,Ｖ)でのパターン３４の検出位置(Ｕ2,Ｖ2)と、図８に示す座標系(Ｘ,Ｙ)での設計位置(ＸS,ＹS)と、座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係(ＨXU2,ＨYV2)とを用い、上記の式(１)〜(４)にしたがって、パターン３４の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を算出することができる。
【００３３】
既に説明した通り、露光装置におけるファースト露光時、ウエハ１１(1),(2)には同じ座標系(Ｘ,Ｙ)が設定され、同じレチクルの設計位置(ＸS,ＹS)によるファースト露光用パターンの転写が行われる。このため、例えば図２,図３に示すように、ウエハ１１(1),(2)の座標系(Ｘ,Ｙ)での同じ位置(Ｘ1,Ｙ1)にパターン３４が形成されることがある。
【００３４】
この場合、露光ずれ測定装置１０では、ウエハ１１(1),(2)の中心Ｃ1,Ｃ2を原点として座標系(Ｕ,Ｖ)を設定し（図５,図７）、この座標系(Ｕ,Ｖ)においてパターン３４の位置検出を行うため、径の異なるウエハ１１(1)とウエハ１１(2)とで検出結果が異なってしまう。具体的には、図５のウエハ１１(1)では検出位置(Ｕ1,Ｖ1)となり、図７のウエハ１１(2)では検出位置(Ｕ2,Ｖ2)となる。
【００３５】
しかし、パターン３４の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を算出する際には、座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係（式(１),(２)）をウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に応じて適切に計算し、この計算結果をパターン３４の位置検出の結果に加味する（式(３),(４)）。
このため、最終的に得られる位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)としては、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず同じ値となる。つまり、露光ずれ測定装置１０によれば、測定対象であるウエハ１１の径がばらついていても、レチクルの設計位置(ＸS,ＹS)との比較により高精度な位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定することができる。
【００３６】
上記のように、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、ファースト露光によるパターン３４（例えばアライメントマーク）の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を設計位置(ＸS,ＹS)との比較により確実に測定できるため、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）におけるアライメントエラーの低減に寄与できる。その結果、半導体素子などの製造工程における生産性の向上に寄与できる。
【００３７】
さらに、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、露光装置によるファースト露光前のアライメントに関わる情報（位置決めピン３１,３２の各位置や間隔Ｄなど）に基づいて、ウエハ１１のファースト露光時の座標系(Ｘ,Ｙ)を認識するため、ファースト露光を行う露光装置の変更によりアライメント方法（特に位置決めピン３１,３２の構成）が変わっても、レチクルの設計位置(ＸS,ＹS)との比較により確実に位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定できる。
【００３８】
また、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、測定対象であるウエハ１１の径を考慮してファースト露光時の座標系(Ｘ,Ｙ)を認識し、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の測定を行うため、ウエハ１１の径に拘わらず高精度な測定結果を得ることができ、アライメントエラーの低減および生産性の向上に寄与できる。
さらに、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、ウエハ１１の半径を実際に検出し、この検出結果を考慮してファースト露光時の座標系(Ｘ,Ｙ)を認識し、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の測定を行うため、さらに高精度な測定結果を得ることができると共に、一括処理できるという利点もある。
【００３９】
また、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、測定開始時点でのプリアライメントによりウエハ１１の中心Ｃ1,Ｃ2を検出し、この中心Ｃ1,Ｃ2を原点として座標系(Ｕ,Ｖ)を設定するため（中心位置決めの構成）、一般的なウエハ検査装置のｘｙθステージをそのまま使用することができる。したがって、露光ずれ測定装置１０を一般的なウエハ検査装置に容易に組み込むことが可能となる。
【００４０】
さらに、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、ファースト露光によるパターン３４の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲を超えたときに、警告を発するなどのエラー処理を行うため、オペレータが露光ずれ測定装置１０の近くに居なくてもファースト露光の異常を確認することができる。
また、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、１つのｘｙθステージ上にウエハ１１を載置した状態のままで、プリアライメント検出系(２０〜２２)によるプリアライメント処理と、パターン検出系(１２〜１９)による画像取り込み処理とを順に行うため、測定精度が向上する。また、ｘｙθステージを別々に設けた場合と比較して、ウエハ１１の受け渡し時間を省略でき、全体の測定時間を短縮できる。さらに駆動系を共有できるため構成が簡単になる。
【００４１】
（変形例）
なお、上記した実施形態では、ウエハ１１の半径を実際に検出し、この検出結果を考慮して座標系(Ｘ,Ｙ)を認識し、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定したが、本発明はこれに限定されない。必要となる測定精度に応じ、ウエハ１１の半径として設計値を用いてもよい。別の手段による検出結果を用いてもよい。
【００４２】
さらに、上記した実施形態では、ウエハ１１の径を考慮して座標系(Ｘ,Ｙ)を認識し、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ウエハ１１の径の代わりにウエハ１１の曲率半径を考慮してもよい。
【００４３】
また、上記した実施形態では、露光装置によるファースト露光前のアライメント情報に基づいて位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定したが、本発明はこれに限定されない。常に同じ露光装置を用いてファースト露光を行う場合には、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定する際に、露光装置のアライメント情報が不要となる。
さらに、上記した実施形態では、露光ずれ測定装置１０のｘｙθステージが中心位置決めの構成である例を説明したが、本発明はこれに限定されない。露光装置と同様の外形基準による位置決めとした場合でも、座標系(Ｕ,Ｖ)と座標系(Ｘ,Ｙ)との相対的な位置関係を加味することにより、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定できる。
【００４４】
また、上記した実施形態では、パターン検出系(１２〜１９)とプリアライメント検出系(２０〜２２)とでｘｙθステージを共有したが、別々にしてもよい。さらに、２台のカメラ１６,１９を設けたが、カメラは１台でもよい。
さらに、上記した実施形態では、レチクルの設計位置(ＸS,ＹS)との比較により位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、良品ウエハをｘｙθステージに載置したときに得られる位置検出の結果と、被測定基板であるウエハ１１をｘｙθステージに載置したときに得られる位置検出の結果とに基づいて、２つの検出結果を比較することにより、同様の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を算出してもよい。この場合には、ウエハ１１の半径を実際に検出し、良品ウエハに対するウエハ１１の半径の誤差に基づいて、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を補正することが好ましい。
【００４５】
また、上記した実施形態では、ファースト露光による位置ずれ量の測定を例に説明したが、セカンド露光やそれ以降の露光による位置ずれ量の測定にも、本発明を適用できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、露光のずれを測定することによりアライメントエラーの低減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】露光ずれ測定装置１０の全体構成を示す概略図である。
【図２】露光装置におけるファースト露光を説明する図である。
【図３】露光装置におけるファースト露光を説明する図である。
【図４】露光ずれ測定装置１０の動作手順を示すフローチャートである。
【図５】ウエハ１１(1)での位置検出を説明する図である。
【図６】ウエハ１１(1)での位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の算出を説明する図である。
【図７】ウエハ１１(2)での位置検出を説明する図である。
【図８】ウエハ１１(2)での位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の算出を説明する図である。
【符号の説明】
１０ 露光ずれ測定装置
１１ ウエハ
１２，２０ 光源
１３，２１ 照明レンズ
１４，１７ ハーフミラー
１５，１８ 集光レンズ
１６，１９ カメラ
２２ ＣＣＤ撮像素子
２３ 制御装置
２４ 記憶装置
３１，３２ 位置決めピン
３３ ショット領域
３４ パターン（例えばアライメントマーク）
３４ｓ 設計位置に形成されたパターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置における露光のずれを測定する露光ずれ測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、半導体素子などの製造工程では、ファースト露光により基板に形成されたパターン（例えばアライメントマーク）の位置を絶対基準として、それ以降の露光工程や検査工程などを行っている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開平５−４７６３５号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）においてアライメントエラーが発生することがあった。この場合には、製造工程を一時停止させてマニュアルアシストなどの対策を講じることが必要となり、生産性が低下してしまう。また最悪の場合には、途中工程で不良基板として処分することもあった。
【０００４】
生産性を向上させるためにはアライメントエラーを減らすことが必要であり、ファースト露光によるパターン（例えばアライメントマーク）の位置ずれを出来るだけ小さくすることが考えられるが、露光装置の性能に頼るほか無いというのが現状であった。
本発明の目的は、露光のずれを測定することによりアライメントエラーの低減に寄与できる露光ずれ測定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の露光ずれ測定装置は、露光装置による露光により基板に形成された測定用パターンの、第１座標系での位置を検出する位置検出手段と、前記基板の径を検出する径検出手段と、前記露光装置が前記露光の前のアライメントによって前記基板に設定した第２座標系での前記測定用パターンの設計位置と、前記第１座標系での前記測定用パターンの検出位置との差に対して、前記第１座標系と前記第２座標系との相対的な位置関係を示すとともに前記基板の径を用いて求めた補正量を加算して、前記測定用パターンの前記設計位置と前記検出位置との位置ずれ量を算出する算出手段とを備えたものである。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明の露光ずれ測定装置において、前記露光装置が前記露光の前に行った前記基板のアライメントに関わる情報に基づいて、前記第２座標系を認識する認識手段を備えたものである。
第３の発明は、第１の発明の露光ずれ測定装置において、前記露光装置が前記露光の前に行った前記基板のアライメントの外形基準の位置と前記基板の径とに基づいて、前記第２座標系を認識する認識手段を備えたものである。
【０００７】
第４の発明の露光ずれ測定装置は、露光装置による露光により基板に形成された測定用パターンの、第１座標系での位置を検出する位置検出手段と、前記基板として、径が良好でかつ計測用パターンが正確な位置に形成された良品基板を用いたときに前記位置検出手段から得られる検出結果と、前記基板として被測定基板を用いたときに前記位置検出手段から得られる検出結果とに基づいて、前記被測定基板に形成された前記測定用パターンの位置ずれ量を算出する算出手段と、前記被測定基板の径を検出する径検出手段と、前記良品基板に対する前記被測定基板の径の誤差に基づいて、前記位置ずれ量を補正する補正手段とを備えたものである。
【０００８】
第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明の露光ずれ測定装置において、前記位置検出手段は、前記基板の中心を原点として前記第１座標系を設定するものである。
第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明の露光ずれ測定装置において、前記位置ずれ量が許容範囲を超えたときに警告を発する警告手段を備えたものである。
【０００９】
第７の発明は、第１から第６のいずれかの発明の露光ずれ測定装置において、前記露光装置による前記露光は、前記基板に対するファースト露光である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態の露光ずれ測定装置１０は、図１に示すように、ウエハ１１を載置する不図示のｘｙθステージと、ファースト露光によりウエハ１１に形成されたパターン（例えばアライメントマーク）の画像を撮像するパターン検出系(１２〜１９)と、プリアライメント検出系(２０〜２２)と、制御装置２３と、記憶装置２４とで構成されている。
【００１２】
ウエハ１１は、例えばシリコンからなるＩＣウエハ（基板）であり、不図示の露光装置におけるファースト露光後、現像工程を経て、ｘｙθステージに載置される。ウエハ１１の形状は略円形である。ウエハ１１の外縁部にはノッチ１１Ａが設けられる。ノッチ１１Ａは基準切り欠き部である。
露光ずれ測定装置１０の詳細を説明する前に、図２,図３を用いてファースト露光の説明を行う。図２,図３には、径の異なる２枚のウエハ１１(1),(2)を図示した。ウエハ１１(1)の半径Ｒ1とウエハ１１(2)の半径Ｒ2との実際の差は、ごく僅か（公差の範囲内）であるが、説明をわかりやすくするために半径Ｒ1,Ｒ2の差を大きく図示した。
【００１３】
露光装置は、ファースト露光の前に、ウエハ１１(1),(2)のアライメントを行う。アライメントの方法は、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず同じである。ここではウエハ１１(1)のアライメントを例に説明する。
アライメント時、露光装置では、ウエハ１１(1)のエッジの３点をカメラで計測しながら、２つの位置決めピン３１,３２に向けてウエハ１１(1)を移動させ、位置決めピン３１,３２にウエハ１１(1)のエッジを当接させる。また、ウエハ１１(1)を回転させ、位置決めピン３１,３２を結ぶ線分の垂直二等分線上にノッチ１１Ａを位置決めする。位置決めピン３１,３２の各位置や間隔Ｄは、露光装置ごとに固有である。位置決めピン３１,３２は、請求項の「外形基準」に対応する。
【００１４】
このようにしてアライメントが終了すると、ウエハ１１(1)には座標系(Ｘ,Ｙ)が設定されたことになる。図２の座標系(Ｘ,Ｙ)は、例えば、一方の位置決めピン３１を原点として設定されたものである。また、座標系(Ｘ,Ｙ)の設定は、ウエハ１１(1)とは径の異なるウエハ１１(2)に対しても同様である。つまり、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず、常に、位置決めピン３１,３２を基準に設定される。座標系(Ｘ,Ｙ)は、請求項の「第２座標系」に対応する。
【００１５】
そして、露光装置では、アライメントにより設定された座標系(Ｘ,Ｙ)にしたがって、ウエハ１１(1),(2)に対するファースト露光を行う。つまり、レチクル上のファースト露光用パターンをウエハ１１(1),(2)に転写する。図２には、ファースト露光による全てのショット領域のうち１つ（ショット領域３３）のみを図示し、ショット領域３３の中に１つのパターン３４を例示した。パターン３４は、例えばアライメントマークである。
【００１６】
ここで、ファースト露光によりウエハ１１(1),(2)に形成されたパターン３４の座標系(Ｘ,Ｙ)での位置を(Ｘ1,Ｙ1)とする。また、座標系(Ｘ,Ｙ)でのパターン３４の設計位置を(ＸS,ＹS)とする。図３には、設計位置(ＸS,ＹS)の通りにパターン３４が形成された場合を“パターン３４ｓ”として図示した。設計位置(ＸS,ＹS)は、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず同じである。
【００１７】
実際のパターン３４の位置(Ｘ1,Ｙ1)が設計位置(ＸS,ＹS)に対してずれている場合、その位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲を超えていると、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）においてアライメントエラーが発生し、結果として生産性の低下を招いてしまう。
このため、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、露光装置における上記のファースト露光と現像工程とを経た後のウエハ１１において、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の測定を行う。
【００１８】
次に、露光ずれ測定装置１０の詳細について説明する。
ウエハ１１を載置するｘｙθステージ(不図示)は、ウエハ１１をｘｙθ方向に移動させるための機構であり、後述のプリアライメント時や位置検出時にｘｙθ方向に駆動される。
プリアライメント検出系(２０〜２２)は、光源２０と照明レンズ２１とＣＣＤ撮像素子２２とで構成される。光源２０は例えばＬＥＤである。光源２０からの照明光は、照明レンズ２１を介してウエハ１１の外縁部の付近に入射する。そして、この外縁部で遮断されなかった一部の照明光がＣＣＤ撮像素子２２に入射し、そこで受光される。ＣＣＤ撮像素子２２による受光信号は、プリアライメント信号として制御装置２３に出力される。
【００１９】
パターン検出系(１２〜１９)は、光源１２と照明レンズ１３とハーフミラー１４,１７と集光レンズ１５,１８とカメラ１６,１９とで構成される。光源１２は例えばＬＥＤである。光源１２からの照明光は、照明レンズ１３とハーフミラー１４,１７を介してウエハ１１のパターン領域の２箇所に入射する。そして、各々の箇所で反射した光がハーフミラー１４,１７と集光レンズ１５,１８を介してカメラ１６,１９に入射し、そこで撮像される。カメラ１６,１９による撮像信号は、パターン画像として制御装置２３に出力される。
【００２０】
制御装置２３は、露光ずれ測定装置１０の各部を制御し、概略、ＣＣＤ撮像素子２２から出力されるプリアライメント信号と、カメラ１６,１９から出力されるパターン画像と、記憶装置２４に記憶された情報（次に説明する）とに基づいて、図３に示すファースト露光の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定する。
記憶装置２４には、露光装置がファースト露光の前に行ったウエハ１１のアライメントに関わる情報（位置決めピン３１,３２の各位置や間隔Ｄなど）が予め記憶されている。さらに、ファースト露光時に設定された座標系(Ｘ,Ｙ)でのパターン３４の設計位置(ＸS,ＹS)も予め記憶されている。
【００２１】
次に、本実施形態の露光ずれ測定装置１０の動作を説明する。この測定動作は図４のフローチャートにしたがって行われる。
ここでは、半径Ｒ1のウエハ１１(1)を測定対象として説明する。ただし、露光ずれ測定装置１０にとってウエハ１１(1)の半径Ｒ1は未知の情報である。ウエハ１１(1)には、図５に示すように、ショット領域３３の中にパターン３４（例えばアライメントマーク）が形成されているとする。以下の説明では、パターン３４を測定用パターンの１つとする。
【００２２】
制御装置２３は、ｘｙθステージにウエハ１１(1)が載置されると、ウエハ１１(1)のプリアライメントを行う（ステップＳ１）。つまり、光源２０を点灯状態とし、ｘｙθステージをθ方向に駆動してウエハ１１(1)を回転させ（360度）、ＣＣＤ撮像素子２２からプリアライメント信号を取り込む。プリアライメント信号は、ウエハ１１(1)の外縁部の形状変化を表す。
【００２３】
そして、制御装置２３は、プリアライメント信号をサンプリングし、画像処理によりウエハ１１(1)のノッチ１１Ａのθ位置を検出する(ステップＳ２)。また、ウエハ１１(1)の中心Ｃ1(図５)のｘｙ位置と、ウエハ１１(1)の半径Ｒ1も検出する。ノッチ１１Ａのθ位置と中心Ｃ1のｘｙ位置により、ｘｙθステージ上でのウエハ１１(1)の載置状態を把握することができる。
【００２４】
このようにしてプリアライメントが終了すると、ウエハ１１(1)には座標系(Ｕ,Ｖ)が設定されたことになる。図５の座標系(Ｕ,Ｖ)は、ウエハ１１(1)の中心Ｃ1を原点として設定されたものである。なお、座標系(Ｕ,Ｖ)の設定は、ウエハ１１(1)とは径の異なるウエハ１１(2)に対しても同様であり、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず、常に、その中心Ｃ1,Ｃ2（図７参照）を基準に行われる。座標系(Ｕ,Ｖ)は、請求項の「第１座標系」に対応する。
【００２５】
次に、制御装置２３は、ウエハ１１(1)のパターン領域のうち、予め定めた２箇所（例えば図５のパターン３４の形成部位）をカメラ１６,１９による撮像領域まで移動させるため、ノッチ１１Ａのθ位置と中心Ｃ1のｘｙ位置とを考慮してｘｙθステージの駆動量を計算し、この計算結果に基づいてｘｙθステージを駆動する(ステップＳ３)。
【００２６】
さらに、制御装置２３は、光源１２を点灯状態とし、カメラ１６,１９から出力されるパターン画像をそれぞれ取り込む。そして、取り込んだパターン画像に基づいて、例えばパターン３４の座標系(Ｕ,Ｖ)での位置(Ｕ1,Ｖ1)を検出する(ステップＳ４)。
次に、制御装置２３は、この検出位置(Ｕ1,Ｖ1)が記憶装置２４内の図３の設計位置(ＸS,ＹS)に対して正しいか否かを判断するため、設計位置(ＸS,ＹS)に対応する座標系(Ｘ,Ｙ)の認識を行う。この座標系(Ｘ,Ｙ)を認識できれば、座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係が分かり、ステップＳ４で検出した位置(Ｕ1,Ｖ1)と記憶装置２４内の設計位置(ＸS,ＹS)とを比較することができるからである。
【００２７】
座標系(Ｘ,Ｙ)を認識するため、制御装置２３は、ステップＳ５において、露光装置によるファースト露光前のアライメントに関わる情報（位置決めピン３１,３２の各位置や間隔Ｄなど）を記憶装置２４から読み込む。
そして、この位置決めピン３１,３２の情報と、ステップＳ２で検出したウエハ１１(1)の半径Ｒ1とに基づいて、図６に示すように、座標系(Ｘ,Ｙ)を認識する(ステップＳ６)。また、この座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係として、原点の並進量(ＨXU1,ＨYV1)を計算する（式(１),(２)参照）。
【００２８】
ＨXU1＝Ｄ/２ …(１)
ＨYV1＝√(Ｒ1 2−Ｄ2/４) …(２)
その後、制御装置２３は、ステップＳ７において、パターン３４の座標系(Ｕ,Ｖ)での検出位置(Ｕ1,Ｖ1)と、座標系(Ｘ,Ｙ)での設計位置(ＸS,ＹS)と、座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係(ＨXU1,ＨYV1)とを用い、パターン３４の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を算出する（式(３),(４)参照）。
【００２９】
ΔＸ＝｜Ｕ1−ＸS＋ＨXU1｜ …(３)
ΔＹ＝｜Ｖ1−ＹS＋ＨYV1｜ …(４)
最後に、制御装置２３は、ステップＳ７で算出した位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲内に含まれる否かの判定を行う（ステップＳ８）。そして許容範囲内であれば（Ｓ８がYes）、測定動作を終了する。
【００３０】
位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲内のウエハ１１(1)は、検出位置(Ｕ1,Ｖ1)が設計位置(ＸS,ＹS)に対して正しいため、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）でアライメントエラーが発生することはない。
【００３１】
一方、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲を超えたとき（Ｓ８がNo）、制御装置２３はステップＳ９で、警告を発するなどのエラー処理を行った後、測定動作を終了する。
位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲を超えたウエハ１１(1)は、検出位置(Ｕ1,Ｖ1)が設計位置(ＸS,ＹS)に対して大きく外れているため、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）でアライメントエラーが発生する可能性が高い。したがって、このウエハ１１(1)を次工程へ送る前に排除することができる。
【００３２】
ウエハ１１(1)とは径の異なるウエハ１１(2)がｘｙθステージに載置された場合にも、同様の手順で、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の算出が行われる。つまり、図７に示す座標系(Ｕ,Ｖ)でのパターン３４の検出位置(Ｕ2,Ｖ2)と、図８に示す座標系(Ｘ,Ｙ)での設計位置(ＸS,ＹS)と、座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係(ＨXU2,ＨYV2)とを用い、上記の式(１)〜(４)にしたがって、パターン３４の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を算出することができる。
【００３３】
既に説明した通り、露光装置におけるファースト露光時、ウエハ１１(1),(2)には同じ座標系(Ｘ,Ｙ)が設定され、同じレチクルの設計位置(ＸS,ＹS)によるファースト露光用パターンの転写が行われる。このため、例えば図２,図３に示すように、ウエハ１１(1),(2)の座標系(Ｘ,Ｙ)での同じ位置(Ｘ1,Ｙ1)にパターン３４が形成されることがある。
【００３４】
この場合、露光ずれ測定装置１０では、ウエハ１１(1),(2)の中心Ｃ1,Ｃ2を原点として座標系(Ｕ,Ｖ)を設定し（図５,図７）、この座標系(Ｕ,Ｖ)においてパターン３４の位置検出を行うため、径の異なるウエハ１１(1)とウエハ１１(2)とで検出結果が異なってしまう。具体的には、図５のウエハ１１(1)では検出位置(Ｕ1,Ｖ1)となり、図７のウエハ１１(2)では検出位置(Ｕ2,Ｖ2)となる。
【００３５】
しかし、パターン３４の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を算出する際には、座標系(Ｘ,Ｙ)と座標系(Ｕ,Ｖ)との相対的な位置関係（式(１),(２)）をウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に応じて適切に計算し、この計算結果をパターン３４の位置検出の結果に加味する（式(３),(４)）。
このため、最終的に得られる位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)としては、ウエハ１１(1),(2)の半径Ｒ1,Ｒ2に拘わらず同じ値となる。つまり、露光ずれ測定装置１０によれば、測定対象であるウエハ１１の径がばらついていても、レチクルの設計位置(ＸS,ＹS)との比較により高精度な位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定することができる。
【００３６】
上記のように、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、ファースト露光によるパターン３４（例えばアライメントマーク）の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を設計位置(ＸS,ＹS)との比較により確実に測定できるため、ファースト露光後の各種工程（露光工程や検査工程など）におけるアライメントエラーの低減に寄与できる。その結果、半導体素子などの製造工程における生産性の向上に寄与できる。
【００３７】
さらに、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、露光装置によるファースト露光前のアライメントに関わる情報（位置決めピン３１,３２の各位置や間隔Ｄなど）に基づいて、ウエハ１１のファースト露光時の座標系(Ｘ,Ｙ)を認識するため、ファースト露光を行う露光装置の変更によりアライメント方法（特に位置決めピン３１,３２の構成）が変わっても、レチクルの設計位置(ＸS,ＹS)との比較により確実に位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定できる。
【００３８】
また、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、測定対象であるウエハ１１の径を考慮してファースト露光時の座標系(Ｘ,Ｙ)を認識し、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の測定を行うため、ウエハ１１の径に拘わらず高精度な測定結果を得ることができ、アライメントエラーの低減および生産性の向上に寄与できる。
さらに、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、ウエハ１１の半径を実際に検出し、この検出結果を考慮してファースト露光時の座標系(Ｘ,Ｙ)を認識し、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の測定を行うため、さらに高精度な測定結果を得ることができると共に、一括処理できるという利点もある。
【００３９】
また、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、測定開始時点でのプリアライメントによりウエハ１１の中心Ｃ1,Ｃ2を検出し、この中心Ｃ1,Ｃ2を原点として座標系(Ｕ,Ｖ)を設定するため（中心位置決めの構成）、一般的なウエハ検査装置のｘｙθステージをそのまま使用することができる。したがって、露光ずれ測定装置１０を一般的なウエハ検査装置に容易に組み込むことが可能となる。
【００４０】
さらに、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、ファースト露光によるパターン３４の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)が許容範囲を超えたときに、警告を発するなどのエラー処理を行うため、オペレータが露光ずれ測定装置１０の近くに居なくてもファースト露光の異常を確認することができる。
また、本実施形態の露光ずれ測定装置１０では、１つのｘｙθステージ上にウエハ１１を載置した状態のままで、プリアライメント検出系(２０〜２２)によるプリアライメント処理と、パターン検出系(１２〜１９)による画像取り込み処理とを順に行うため、測定精度が向上する。また、ｘｙθステージを別々に設けた場合と比較して、ウエハ１１の受け渡し時間を省略でき、全体の測定時間を短縮できる。さらに駆動系を共有できるため構成が簡単になる。
【００４１】
（変形例）
なお、上記した実施形態では、ウエハ１１の半径を実際に検出し、この検出結果を考慮して座標系(Ｘ,Ｙ)を認識し、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定したが、本発明はこれに限定されない。必要となる測定精度に応じ、ウエハ１１の半径として設計値を用いてもよい。別の手段による検出結果を用いてもよい。
【００４２】
さらに、上記した実施形態では、ウエハ１１の径を考慮して座標系(Ｘ,Ｙ)を認識し、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ウエハ１１の径の代わりにウエハ１１の曲率半径を考慮してもよい。
【００４３】
また、上記した実施形態では、露光装置によるファースト露光前のアライメント情報に基づいて位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定したが、本発明はこれに限定されない。常に同じ露光装置を用いてファースト露光を行う場合には、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定する際に、露光装置のアライメント情報が不要となる。
さらに、上記した実施形態では、露光ずれ測定装置１０のｘｙθステージが中心位置決めの構成である例を説明したが、本発明はこれに限定されない。露光装置と同様の外形基準による位置決めとした場合でも、座標系(Ｕ,Ｖ)と座標系(Ｘ,Ｙ)との相対的な位置関係を加味することにより、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定できる。
【００４４】
また、上記した実施形態では、パターン検出系(１２〜１９)とプリアライメント検出系(２０〜２２)とでｘｙθステージを共有したが、別々にしてもよい。さらに、２台のカメラ１６,１９を設けたが、カメラは１台でもよい。
さらに、上記した実施形態では、レチクルの設計位置(ＸS,ＹS)との比較により位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を測定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、良品ウエハをｘｙθステージに載置したときに得られる位置検出の結果と、被測定基板であるウエハ１１をｘｙθステージに載置したときに得られる位置検出の結果とに基づいて、２つの検出結果を比較することにより、同様の位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を算出してもよい。この場合には、ウエハ１１の半径を実際に検出し、良品ウエハに対するウエハ１１の半径の誤差に基づいて、位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)を補正することが好ましい。
【００４５】
また、上記した実施形態では、ファースト露光による位置ずれ量の測定を例に説明したが、セカンド露光やそれ以降の露光による位置ずれ量の測定にも、本発明を適用できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、露光のずれを測定することによりアライメントエラーの低減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】露光ずれ測定装置１０の全体構成を示す概略図である。
【図２】露光装置におけるファースト露光を説明する図である。
【図３】露光装置におけるファースト露光を説明する図である。
【図４】露光ずれ測定装置１０の動作手順を示すフローチャートである。
【図５】ウエハ１１(1)での位置検出を説明する図である。
【図６】ウエハ１１(1)での位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の算出を説明する図である。
【図７】ウエハ１１(2)での位置検出を説明する図である。
【図８】ウエハ１１(2)での位置ずれ量(ΔＸ,ΔＹ)の算出を説明する図である。
【符号の説明】
１０ 露光ずれ測定装置
１１ ウエハ
１２，２０ 光源
１３，２１ 照明レンズ
１４，１７ ハーフミラー
１５，１８ 集光レンズ
１６，１９ カメラ
２２ ＣＣＤ撮像素子
２３ 制御装置
２４ 記憶装置
３１，３２ 位置決めピン
３３ ショット領域
３４ パターン（例えばアライメントマーク）
３４ｓ 設計位置に形成されたパターン
Claims (7)
- 露光装置による露光により基板に形成された測定用パターンの、第１座標系での位置を検出する位置検出手段と、
前記基板の径を検出する径検出手段と、
前記露光装置が前記露光の前のアライメントによって前記基板に設定した第２座標系での前記測定用パターンの設計位置と、前記第１座標系での前記測定用パターンの検出位置との差に対して、前記第１座標系と前記第２座標系との相対的な位置関係を示すとともに前記基板の径を用いて求めた補正量を加算して、前記測定用パターンの前記設計位置と前記検出位置との位置ずれ量を算出する算出手段とを備えた
ことを特徴とする露光ずれ測定装置。 - 請求項１に記載の露光ずれ測定装置において、
前記露光装置が前記露光の前に行った前記基板のアライメントに関わる情報に基づいて、前記第２座標系を認識する認識手段を備えた
ことを特徴とする露光ずれ測定装置。 - 請求項１に記載の露光ずれ測定装置において、
前記露光装置が前記露光の前に行った前記基板のアライメントの外形基準の位置と前記基板の径とに基づいて、前記第２座標系を認識する認識手段を備えた
ことを特徴とする露光ずれ測定装置。 - 露光装置による露光により基板に形成された測定用パターンの、第１座標系での位置を検出する位置検出手段と、
前記基板として、径が良好でかつ計測用パターンが正確な位置に形成された良品基板を用いたときに前記位置検出手段から得られる検出結果と、前記基板として被測定基板を用いたときに前記位置検出手段から得られる検出結果とに基づいて、前記被測定基板に形成された前記測定用パターンの位置ずれ量を算出する算出手段と、
前記被測定基板の径を検出する径検出手段と、
前記良品基板に対する前記被測定基板の径の誤差に基づいて、前記位置ずれ量を補正する補正手段とを備えた
ことを特徴とする露光ずれ測定装置。 - 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の露光ずれ測定装置において、
前記位置検出手段は、前記基板の中心を原点として前記第１座標系を設定する
ことを特徴とする露光ずれ測定装置。 - 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の露光ずれ測定装置において、
前記位置ずれ量が許容範囲を超えたときに警告を発する警告手段を備えた
ことを特徴とする露光ずれ測定装置。 - 請求項１から請求項６の何れか１項に記載の露光ずれ測定装置において、
前記露光装置による前記露光は、前記基板に対するファースト露光である
ことを特徴とする露光ずれ測定装置。
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