JPH02125414A - 平版印刷プロセス解析システム - Google Patents

平版印刷プロセス解析システム

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JPH02125414A
JPH02125414A JP63265212A JP26521288A JPH02125414A JP H02125414 A JPH02125414 A JP H02125414A JP 63265212 A JP63265212 A JP 63265212A JP 26521288 A JP26521288 A JP 26521288A JP H02125414 A JPH02125414 A JP H02125414A
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JP
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exposure
focus
lithographic printing
data
printing process
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JP63265212A
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English (en)
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Christopher P Ausschnitt
クリストファー・ピー・オーシュニット
Edward A Mcfadden
エドワード・エイ・マクファーデン
Raul V Tan
ロール・ブイ・タン
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Shipley Co Inc
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、平版印刷プロセスのパラメーターをモデリン
グするだめの、また平版印刷プロセスを最適化するのに
有用なグラフィック・デイスプレィを融通のきく形で与
えるためのコンピューター・システムに関する。さらに
詳細には、本発明は、望ましい特徴幅許容範囲内におい
て集積回路を信頼性高く製造するために、最適露光範囲
設定値および最適焦点範囲設定値を求めるシステムに関
する０ （従来の技術） 平版印刷プロセスは、集積回路の製造において半導体ウ
ェーハにパターン付けするのに使用される方法である。
リングラフ法の性能は２つのキー・パラメーター（限界
寸法（ＣＤ）−パターンに対する限界特徴のサイズ（通
常は線幅）；およびパターン重ね合わせ（ＰＲ）−相互
に対するパターン特徴の相対的配量）の測定と制御によ
って決まる。特徴サイズが収縮して集積回路の複雑さが
増大するにつれて、製造プロセスを最適化し制御するた
めには、ＣＤとＰＲのデータを解析するだめの改良され
た方法が必要となってくる。
平版印刷プロセスにおいて生じる変動には、空間的な分
布（はぼ同時に異なる場所に印刷された異なるパターン
）と時間的な分布（異なる時間において同じ場所に印刷
された同じパターン）がある。適切なタイム・スケール
はプロセスの変動の頻度によって決定される。完全に安
定なプロセスは空間的な分布を特徴とするが、極めて不
安定なプロセスは時間的な分布を特徴とする。通常、従
来の平版印刷プロセスでは、どちらの分布も考慮しなけ
ればならない。適度に安定なプロセスの場合、単一シフ
トの間にパターン付けされたウェーハのパッチは主とし
て空間的な変動を示すが、複数のシフトのときには時間
的な変動が起こる。
空間的および時間的変動は、平版印刷上のパラメーター
と制御不可能な成分の調整をトレースすることのできる
制御可能な成分を有する。本発明の目的は、製造装置に
関する制御可能なパラメーターを最適化することによっ
て製造プロセスが改良できるよう、変動の解析を与える
ことにある。
露光時間の選定、フィルムの厚さ、焼付温度、現像速度
等のような製造上のパラメーターを最適化することによ
って、装置は目標とする作動ポイントにより近づいて作
動することができ、従って空間的および時間的変動が少
なくなる。新たに改良された装置は必要としないので、
こうしたパラメーター設定手法は、製造プロセスの改良
に対しては最も安価なアプローチであるといえる。
計測学的ツールおよび平版印刷ツールからの生データを
受け取ることのできるシステムはある。
しかしながら、望ましい特徴幅データで集積回路を製造
するために、最適露光範囲と焦点設定値を求めるための
データを使用するような方法は見出されていない。本発
明の他の目的は、焦点、露光、および特徴幅との間の関
係をグラフで表示して、データの有用性を向上させるこ
とのできるようなシステムを提供することにある。本発
明のさらに他の目的は、限界寸法データをコンピュータ
ーによって速やかにかつ効率的に解析し解釈することの
できる式へと移し変えうるような限界寸法データのモデ
ルを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、
平版印刷プロセスのリアルタイム制御ができるよう、限
界寸法データの迅速な解析を可能にすることにある。
本発明は、計測学的ツールまたは平版印刷ツールから焦
点データ、露光データ、および特徴幅データを受け取る
ためのインターフェース、データを解析に役立つ形で格
納するための記憶装置、データを限界寸法モデルに最良
適合させるためのプログラム、および最良適合モデルを
グラフとして表すための表示装置からなる平版印刷プロ
セスを解析するためのコンピューター・システムに関ス
るものである。この平版印刷プロセス解析システムはさ
らに、製造プロセスを最適化する際にモデル化されたデ
ータ・パラメーターから平版印刷ツールが使用する限界
値を計算するためのプログラムを含む。本システムはさ
らに、３次元でのグラフ表示を可能にするためのプログ
ラムを含む。本システムはさらに、２つのグラフを表示
スクリーンの左側と右側に同時に表示することを可能に
するプログラム、および／または１つのグラフをもう１
つのグラフ上に重ねるプログラムが選択できることを特
徴とする。さらに、データを内挿することができるプロ
グラムも組み込まれており、これによシ同じパラメータ
ー値に沿って２つのグラフを比較することが可能となる
。
本発明の他の目的と利点は、添付の図面を参照しながら
本発明の好ましい実施態様に関する以下の詳細な説明を
読めば明らかとなろう。
本発明の平版印刷プロセスによる解析・表示制御装置１
０がコンピューターすなわちデータ処理装置１２内に装
備されている。コンピューター１２には、入力／出力制
御装置１４、記憶装置１５、ＣＰＵ１６、グラフィック
表示制御装置、および外部インターフェース制御装置２
０のような、標準的な構成要素が含まれている。グラフ
ィック表示制御装置１８はパーティコム（Ｖｅｒｔｉ−
ｃｏｍ）Ｍｌ　６Ｅ、ＣＰＵはインテル８０２８６でよ
い。記憶装置１５は、コンピューター拳シスｆムによっ
て蓄積および生成されたデータを格納するのに使用する
ことができる。インターフェース２０は、例えばＲ８２
３２ポートインターフエースのような従来のインターフ
ェースでよい。インターフエース２０は、計測学的ツー
ル２２、平版印刷ツール２４、または外部データベース
２６からデータを受け取るためのものである。外部デー
タベース２６は、独立したコンピューター・メインフレ
ームの記憶装置に設けることもできる。この外部データ
ベース２６は、これまでに行われた実験で得られた結果
を格納することができる。平版印刷ツール２４は、光学
的ツール、電子ビーム・ツール、あるいはＸ線ツールな
どのような技術において通常使用されるツールのいかな
るものであってもよい。インターフェース２０に与える
ことができ、かつ本発明のシステムによる解析が可能な
測定値を提供するような平版印刷ツール２４が知られて
いる。平版印刷技術においては、計測学的ツール２２が
広く知られており、これは光学的プローブシステム、走
査電子顕微鏡、および電気的プローブシステムを含む。
これらのツールは、平版印刷プロセス時において、集積
回路上の特徴サイズを測定するのに使用される。
コンピューター１２の１０制御装置１４は、キーボード
２８、プリンター３０、モニター３２、および記憶媒体
３３とインターフェースで連結している。特に、相互に
重なり合った２つのグラフを観察するときに見易くする
ために、モニター３２はカラーモニターが好ましい。記
憶媒体は、ハードディスクまたはテープドライブのよう
な記憶装置である。本発明のシステムを操作する際に、
モニター３２上に現れるスクリーンの制御を行い易くす
るために、キーボード２８の他に、マウス２８を取り付
けるのが有利である。
第２図には、本発明のシステムに入力すると現れろスク
リーンが示されている。スクリーンが表示されると、平
版印刷プロセス解析・表示制御装置１０のサブプログラ
ムが列挙される。使用者は、例えばカーソルを所望のサ
ブプログラム名のところに移動させるのにマウス２９を
使用することによって、これらのサブプログラムのどれ
でも選択することができる。第２図に示されているよう
に、サブプログラムのコミュニケーションはカーソルに
よって強調される。マウスを動かすと、カーソルがある
プログラムから他のプログラムへと移動し、マウス上の
活性化ボタンを押すと、その時点でカーソルによって強
調されているプログラムの選択が行われる。
平版印刷プロセス解析・表示制御装置のサブプログラム
は、解析３４、コミュニケーション３６、キーボード入
力３８、データ変換４０、ファイル管理４２、およびシ
ステム仕様４４を含む。コミュニケーションプログラム
３６は、コンピューター１２と計測学的ツール２２また
は平版印刷ツール２４との間のコミュニケーションを行
うよう考案されたプログラムのライブラリーを提供する
。
各ツールに対し、データがインターフェース２０全通し
てコンピューターに与えられる際にコンピューターがデ
ータを受け取ることを可能にし、そしてコンピューター
が制御信号をコンピューターからツールへと伝送するこ
とを可能にする、個別のコミュニケーション・ルーチン
がある。このようなコミュニケーション・ルーチンは当
接術者には公知であり、これらの設計は、特定の計測学
的ツールまたは平版印刷ツールによってなされるデータ
・フォーマットおよび出力インターフェース・ルーチン
に依存する。
キーボード入力サブプログラム３８により、コンピュー
ター１２へのデータベースの手操作入力が可能となる。
データ変換サブプログラム４０は、ツールとのコミュニ
ケーション連結に対して与えられていないパラメーター
を加えるのに使用される。実施される実験は露光設定値
や焦点設定値のようなパラメーターにより説明され、こ
れらのパラメーターは別々に入力する必要のあることが
多い。データ変換サブプログラムはさらに、実験データ
を、解析サブプログラムによって使用することのできる
フォーマツ・トにするのに役立つ。
ファイル管理プログラム４２は、通常のフラットファイ
ル・データベース管理プログラムである。
システム仕様サブプログラム４４により、平版印刷プロ
セスにおいて使用されるツールと材料の特性を入力する
ことができる。
解析サブプログラム３４は２つのタイプの解析、すなわ
ち限界寸法とパターン焼き付けからなる。
パターン焼き付はデータの解析は、平版印刷関係の当接
術者には公知である。限界寸法解析は２つのサブプログ
ラム、すなわち焦点露光サブプログラムと均一性サブプ
ログラムからなる。均一性サブプログラムは、ウエーノ
・上の異なる場所に対するプロセス性能の変化を解析す
る０焦点露光サブプログラムは、焦点、露光、および特
徴幅の間の関係を解析する。計測学的ツールによって得
られるデータを、所定の実験に対して焦点設定値および
露光設定値と関連付ける。焦点はここではＺによって示
され、平版印刷ツールの像平面に関して半導体ウエーノ
・面の位置設定値を表している。ある与えられた場所お
よび処理中のある時点におけろ実際の焦点は、平版印刷
ツールの性能（焦点制御の再現性と感度）およびプロセ
ス性能（形態学的な面、ウエーノ・の平面度、薄膜効果
等）の変動によって影響される０露光はここではＥによ
って示され、シャッター速度の設定値を表す０特徴サイ
ズに対応する実際の露光は、ウエーノ・上の入射光エネ
ルギーとフォトレジスト最小エネルギーの比によって決
まる。露光は、平版印刷ツール性能（ランプの強度、ラ
ンプの均一性、シャッター速度等）の変動およびプロセ
ス性能（皮膜の厚さ、焼き付は温度、現像速度等）の変
動によって影響される。限界寸法はＷによって表され、
これは平版印刷プロセスによって集積回路上に形成され
る線幅または他の特徴幅の寸法である。
本発明のシステムは、高解像度かつ高速で、２次元また
は３次元のカラー・グラフィックを生成することができ
る。２組のデータ・セット全同時ζこ観察することので
きる独立した右側制御装置および左側制御装置によって
種々の比較を行うことが可能となる。またこれとは別に
、本発明の制御システムは、２つのプロットを１つのグ
ラフ上で重ね合わして直ちに比較することのできる能力
を有する。使用されるパラメーターの値が２つのプロッ
トに対して異なる場合、２つのプロットを直接比較でき
ろように、一方のプロットのデータを内挿することがで
きる。さらに、本システムは、いかなる軸においてもグ
ラフを拡大または縮小できるよう、グラフに対する範囲
を変えることができる。従って、関心のある部分に関し
てグラフを拡大することが可能である。
本発明のグラフィック機能と解析機能により、特徴幅デ
ータ、焦点データ、および露光データを利用することの
できる能力が増強される０本発明の制御システムは、コ
ンピューターのグラフィックデイスプレィボードによっ
てモニター３２上に表示を行うため、グラフの形でデー
タを与える。
焦点と露光のデータ・セットを検討する場合、本発明の
制御システムが作り出すことのできろいくつかの異なる
グラフがある。これらのうちの１つは、特徴幅（線幅）
、露光、および焦点の軸を有する３次元グラフの応答曲
面である０第３図には、実測した応答曲面が左側、のス
クリーンに示されている。第３図と第４図に示すように
、特徴幅対焦点、特徴幅対露光、および露光対焦点のよ
うな２次元グラフを得るのに同じデータを使用すること
ができる。線幅対焦点のグラフから分かるように、線幅
は焦点の変化に対して感受性が比較的鈍い。
最適焦点は、露光に対する線幅の感受性が最も低い値を
選択することによって求めることができろ。
言い換えると、ＬＷ対無焦点関する曲線が最も密な束状
になるか、あるいはＬＷ対露光に対する曲線が最も小さ
な勾配を有するような場合である。
いったん最適焦点が得られたら、露光対焦点のグラフを
呼び出すことができ、そして所望の線幅に対応するプロ
ットに関して最適露光を求めることができる。許容露光
設定値の範囲は、最小許容線幅に対するプロットと最大
許容線幅に対するプロットとの間で見出される範囲であ
る。許容焦点範囲は、第４図に示した線幅対露光のグラ
フから求めることができる。焦点を限定する規準は、許
容しうるΔＷ／ΔＥｔ−示すような焦点、すなわち、許
容露光範囲にわたってグラフ上のプロットの勾配が最小
となるような焦点のみを許容することである。このよう
に、本発明の表示能力は平版印刷関連の技術者にとって
は大きな恵みとなる、なぜなら、この表示能力によって
最適焦点設定値と最適露光設定値を求めるのに有効なグ
ラフが容易に得られるようになるからである。
さらに、本発明の制御システムは、実測した焦点−露光
線幅データをモデル・セットの式に最良適合させる能力
も与える。こうして得られる最良適合モデルを、実測デ
ータに対して行う場合と同じようにプロットし表示する
ことができる。本システムはさらに、プロットをグラフ
上に重ね合わすことのできる機能を有する。例えば第５
図は、破線で表した実測データを、実線で表したその対
応モデル上に重ね合わした図である。第５図には、もう
１つのグラフィック能力が示されている。左側のスクリ
ーンのグラフが焦点軸および露光軸に関して拡大されて
右側スクリーン上にプロットを与えている。
集積回路の平版印刷技術者にとってもう１つの関心事は
、ウェーハ上の集積回路の均一性である。
従って、ウェーハに対する平版印刷プロセスの均一性を
調べることができるように、ウェーハ上の種々の場所に
おいて測定値が採取される。線幅とウェーハ上の場所と
を関係付けるこれらのデータ・セットは、本発明により
、縦列と横列に対して線幅をプロットしている３次元グ
ラフである応答曲面を含む数多くのグラフを使用して表
すことができる。このデータは、線幅対横列、または線
幅対縦列のような２次元グラフの形で与えることもでき
る。またこれとは別に、第６図に示したように、横列対
縦列の座標システムに対して等高線図を描くこともでき
る。
第７図には、制御装置１０のＣＤエンジンのフローチャ
ートが示されている。ＣＤエンジンより、データはモデ
ルに最良適合され、露光と焦点に対する範囲が決定され
る。実測した限界寸法（Ｗ）、焦点（Ｅ）、および霧光
（Ｚ）の間の厳密な関係は極めて複雑である。本発明に
よれば、Ｗと（Ｅ。
Ｚ）との間の関係は、コンピューターにより簡単かつ速
やかに求めることのできるモデルによって近似される。
計算時間は極めて短いので、コンピューターはモデルを
決定することができ、そしてモデルを使用して平版印刷
プロセスをリアルタイム制御することができる。
モデルは次の式に基づいている： 式中、Ｗｏは共役ＣＤｔ表し、これは応答曲面の等焦点
での特徴幅である。第８図には、典型的なモデル化され
た応答曲面がスクリーンの右側に示されている。等焦点
は、焦点２の変化に対して特徴幅Ｗの感受性が最も低い
応答曲面上の場所である。Ｅｏと２゜は、等焦点におけ
る露光設定値と焦点設定値を表す。１−Ａ／Ｗ０はｚ＝
ｚｏにおける有効画像鋭敏性である。Ｂ／Ｗ０は焦点ぼ
けによる画像鋭敏性低下係数である０本モデルは、アウ
スシユニット（Ａｕ５ｓｃｈｎｉｔｔ　）による、“平
版印刷に％性化するための電気的測定”　、　ＶＬＳＴ
イエンス、　ｖｏｌ、　　１６．アカデミツク・プレス
Ｉｏｃ、、１９８７．ｐ、３２０−３５６　（本文献の
開示内容を参照の形で引用する）において詳細に説明さ
れている。
本発明では上記式（１）を採用し、ＷがほぼＷｏに等し
い、Ａ／Ｗｏ〈〈１である、そしてＢ／Ｗｏ（Ｚ−Ｚｏ
）２＜＜１であるという仮定に基づいて式（１）を単純
化する。このような条件下においては、式（１）は次の
ように近似することができる： Ｗ＝Ｋｌ＋に２Ｚ＋に３Ｚ２＋ （Ｋ４　＋に５Ｚ十に６Ｚ２　＞ 式（２）に対し、物理的に意味のあるパラメーターが、
次のような式によってに係数に関係している： に４　Ｋ３ に６ 付は加えたパラメーターβは、特徴幅がｚｏについての
焦点変化に依存している状態おいて起こりうる″傾き（
ｔｉｌｔ）”または不均整を説明するパラメーターであ
る。上記式における全てのに値とコントロール・パラメ
ーターＥおよび２との関係は線形関係にあり、従って、
本発明では標準的な線形回帰分析を使用して、実測した
特徴幅に対して式を最良適合させるようなに値ｅＥと２
の関数として得ることができる。線形回帰分析は、比較
的安価なＣＰＵを装備したコンピューターで迅速に実行
することができる。このように、本発明は経済的な装置
で使用することができ、しかもリアルタイムのプロセス
制御が可能である。
モデル応答曲面を求めた後、ＣＤエンジンによシ最良適
合モデルを使用してＥと２に対するパラメーターの範囲
が求められ、これによって所望の特徴幅許容範囲が達成
される。システムのユーザーは、最大ＷＤ　Ｍ　ＡＸ許
容特徴幅および最小ＷＤＭＩＮ許容特徴幅に沿って、キ
ーボードから所望の特徴幅ＷＤｏを入力する。
プログラムによりＷｎｏ　％　Ｗ［１ＭＩＮ　％および
ＷＤＭＡＸ　が採り上げられ、これらが式（２）に代入
されて焦点と露光との間の関係が求められる。この関係
は、第５図に示されているように、表示画面上でグラフ
として観察することができる。ＥＤＯ（最適露光設定値
）は、式（２）においてｗ＝ｗＤ。
およびｚ−２ｏとしてＥの値を計算することによって求
められるＯ１９は最適焦点と定義され、式（５）によっ
て与えられる。露光許容範囲ＬＥは、特徴幅Ｗが露光Ｅ
と共に変化する速度である。従ってＬ８は、特徴幅を露
光に対してプロットした曲線の導関数に等しい。これは
モデル曲線に対して容易に計算することができ、露光許
容範囲プロットがサンプルとして第９図に示されている
。露光許容範囲を限定する式は次の通りである：最小露
光許容範囲は、霧光の変化に対して最も感受性の低いプ
ロセスに相当する。ある与えられたプロセスに対し、露
光許容範囲の限界値が設定されてプロセス安定性の限界
値が得られ、これによって所望のプロセス性能が設定さ
れる。またこれとは別に、露光許容範囲の代わりに、フ
ォトレジスト材料によって作られるサイドウォール・ア
ングルを、プロセス性能に対する規準として使用するこ
ともできる。サイドウォール・アングルθと露光許容範
囲ＬＥとの関係は次の式によって表される： ｔａｎ　θ＝　２　ｔ、／ＬＥ 式中、ｔｏは露光前のフォトレジスト皮膜の厚さである
。システムのユーザーは、最大霧光許容範囲ＬＰまたは
これに対応する最小サイドウオールや７７グルをコンピ
ューターに入力する。コンピューターは、最良適合式か
らＫの値がわかると、次の式によりＺＤＭＩＮとＺ　Ｄ
ＭＡＸを最大露光許容範囲の関数として算出する。
ｇＭＡＸ ＺＤＭＩＮとＺ　ＤＭＡＸはこの二次方程式の根である
。
第９図の露光許容範囲プロットヲ参照すればわかるよう
に、露光許容範囲曲線に対して最大露光許容範囲を適用
すると、最小焦点値および最大焦点値が直ちに明らかと
なる。
最小露光と最大露光は、特徴幅の許容範囲（ＷＤＭＡＸ
　　ＷＤＭＩＮ）を調べ、そしてユーザーが入力した最
大露光許容範囲でこれを割ることによって求められる。
これによって、露光に対する許容範囲（ＥＤＭＡＸ　　
ＥＤＭＩＮ）が得られる。通常の場合、ＥＤＭＡＸ＝Ｅ
Ｏ＋１／２（ＥＤＭＡＸ　　ＥＤＭＩＮ）およびＥＤＭ
ＩＮ　＝　Ｅｏ　−１／２　（ＥＤＭＡＸ　−ＥＤＭＩ
Ｎ　）である。露光と焦点の範囲は最大可能ウィンドー
（ｌａｒｇｅｓｔ　ａｖａｉｌａｂｌｅ　ｗｉｎｄｏｗ
　；　ＬＡＷ　）　　と呼ばれる。ＬＡＷは平版印刷装
置の所望の作動範囲を規定して所望のプロセス性能を付
与し、特徴幅を所定の許容範囲内に制限する。
焦点設定値と露光設定値に対する最大可能ウィンドーを
求めて所望の特徴幅を達成することができるという機能
は、多くの方法で使用することができる。これらの方法
のうちの１つは、所望の特徴幅を得るための最適プロセ
スを決定することである。異なるプロセスを実行するこ
とによって数多くの異なるデータ・セットが生成される
が、このとき各プロセスに対し、焼き付は温度、現像速
度、皮膜の厚さ、フォトレジスト材料、平版印刷ツール
等の変数がそれぞれ変化する。各プロセスに対し、ＣＤ
エンジンによシ最大可能ウィンドーが求められ、そして
これらの最大可能ウィンドーを比較して、最大ウィンド
ーを与えるプロセスが求められる。これによって、製造
上極めて高い信頼性で所望の特徴幅を生成すると思われ
るプロセスが得られろ。
ＣＤエンジンは、特定のプロセスによって引き起こされ
る空間的変動と特徴＠音調べるのに使用することもでき
る。あるプロセスに対し、多くの異なる場所で特徴幅の
測定を行う。各場所において得られるデータ・セットを
使用して、露光設定値と焦点設定値の最大可能ウィンド
ーを求める。
各場所に対する最大可能露光焦点ウィンドーが比較され
、重なり合っているウィンドーの部分が、特定のプロセ
スに対する正味の最大可能ウィンドーとして得られる。
本発明によれば、プロセスをリアルタイムで制御するの
にＣＤエンジンを使用することができる。
限界寸法または線幅は、所望の線幅あるいはその近くに
おいては焦点の変動に対して比較的感受性が低いので、
露光だけをリアルタイムで制御すればよい。焦点を定期
的（例えば１日に１回）にチエツクし、作動中のプロセ
スを所望のパラメーター内に保つよう修正することがで
きる。
焦点をチエツクするには、製造プロセスを中断してトラ
イアル・ランを行い、このとき応答曲面を形成するのに
十分なデータが得られるよう露光と焦点を変化させる。
測定は１つ以上の選定した場所で行う。測定場所は、正
味の最大可能ウィンドー上において最大入力を有するよ
うな場所であることが好ましい。
第７図のＣＤエンジンのステップ５０，５２゜および５
４をデータに適用して、各場所に対しＺｏを求める。各
場所は、正味の最大可能ウィンドーに対する２゜と特定
の場所のＬＡＷに対するＺｏどの差に等しい特有のオフ
セラ）　（ｏｆｆｓｅｔ）を有する。プロセスの応答が
一定であれば、オフセットが加えられた場合、各場所に
対する２゜は正味のＬＡＷに対して単一の２゜となる。
もし応答が変化すれば、オフセットを評価して単一のＺ
ｏを得ることができる。変化量が所定の限界値を越える
場合は、プロセスをチエツクして不安定さの原因を突き
止め、これを除去しなければならない。時々、プロセス
全体を再度特性付けする必要がある。ｚｏが変化する場
合、新たなＺ。の近くに中心がくるよう正味のＬＡＷが
シフトし、そして平版印刷ツールが新たなＺ。でセット
される。
第１０図を参照するとわかるように、製造プロセスの進
行中、露光は本発明によりリアルタイムで制御すること
ができる。最初の露光設定値Ｅｉは記憶される。１つ以
上の場所に対する特徴幅の測定値のデータが、所定の時
間にわたって蓄積される。使用する所定時間はプロセス
の安定性に従って定めるべきであり、こうすればより安
定なプロセスをより長い時間使用することができるであ
ろう。所定時間において得られる最小特徴幅と最大特徴
幅が確認される。各場所に対する露光変動は、最大幅と
最小幅との間の変動を、当該場所と当該作動焦点におけ
るシステムの所定の露光許容範囲で割ることによって求
められる。これらのことは次の式によって表すことがで
きる：ＬＥ 露光の極値が正味の最大可能ウィンドー内であれば、補
正を行う必要はない。しかしながら、露光の極値間の中
点が最適舘光から所定の限界値を越えてシフトするとき
は常に補正信号を送るよう、本システムの配置を行うこ
とができる。露光極値のうちの１つがＬＡＷの外側にあ
る場合、その作用は、極値間のスパンがＬＡＷの露光限
界値間のスパンより大きいかどうかによって決まる。露
光の極値がＬＡＷに対するスパンより小さなスパンを有
する場合、Ｅｉ二Ｅ４　＋　ＥＬＯ１／２　（ＥＴＭＡ
Ｘ十ＥＴＩＩＩＩＮ　）　　という式（式中、ＥＬＯは
ＬＡＷにおける最適露光である）から新たな露光設定値
が求められる。従って、露光設定値を検出されるシフト
に等しい量だけシフトさせるために、平版印刷ツールに
制御信号が送られる。露光の極値が、正味のＬＡＷの変
動露光限界値を越えて変動する場合は、プロセスをチエ
ツクして不安定性の原因を究明する必要がある。本プロ
セスを再度特性付けする必要の生じることも起こりうる
。
平版印刷プロセス解析・制御システムの特定の実施例を
本発明の好ましい実施態様に関して説明してきたが、本
発明はこれに限定されるものではない。本発明の精神と
範囲内で種々の変形が可能であることは、当接術者には
明らかである。従って、特許請求の範囲にはこのような
種々の変形が含まれているものとする。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のシステム全体の概略図である。 第２図は、本発明のシステムの最上位レベル・メニュー
を表示するモニタｍ−スクリーンの正面図である。 第３図は、本発明のシステムによって得られるモニター
・スクリーン表示物の図である。 第４図は、本発明のシステムによって得られるモニター
・スクリーン表示物の図である。 第５図は、グラフの軸を拡大できる機能を示した、本発
明のモニター・スクリーン表示物の図である。 第６図は、本発明のシステムによって得られるモニター
・スクリーン表示物の図である。 第７図は、本発明のＣＤエンジンのフローチャートであ
る。 第８図は、本発明のシステムによって得られるモニター
・スクリーン表示物の図である。 第９図は、本発明のスクリーン上に表示することのでき
る、露光許容範囲のプロットされたグラフの図である。 第１０図は、本発明によるリアルタイム露光制御のフロ
ーチャートである。 第７図 第９図 手 昭和７３年７７月３０日 １、事件の表示 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係 住所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）特徴幅データ、露光データ、および焦点デー
    タを受け取るための手段； （ｂ）前記データを記憶装置中に整理して格納するため
    の手段； （ｃ）限界寸法モデルに対し、前記データの最良適合モ
    デルを求めるための手段；および （ｄ）座標軸が特徴幅、露光、および焦点である３次元
    グラフに対し、前記データの前記最良適合モデルを表示
    するための手段； からなる平版印刷プロセス解析システム。 ２、前記の限界寸法モデルが Ｗ＝Ｋ＿１＋Ｋ＿２Ｚ＋Ｋ＿３Ｚ＾２＋（１／Ｅ）（Ｋ
    ＿４＋Ｋ＿５Ｚ＋Ｋ＿６Ｚ＾２） という式からなる、請求項第１項に記載の平版印刷プロ
    セス解析システム。 ３、限界寸法モデルを最良適合させるための前記手段が
    線形回帰分析を行うための手段からなる、請求項第１項
    に記載の平版印刷プロセス解析システム。 ４、さらに、座標軸が前記最良適合モデルの前記グラフ
    に沿つて測定された特徴幅、露光および焦点である３次
    元グラフを表示するための手段からなる、請求項第１項
    に記載の平版印刷プロセス解析システム。 ５、さらに、特徴幅、焦点、および露光に対する測定デ
    ータから得られる３次元グラフを、最良適合モデルの３
    次元グラフ上にオーバーレイさせて表示するための手段
    からなる、請求項第１項に記載の平版印刷プロセス解析
    システム。 ６、さらに、所定の最大露光許容範囲から焦点範囲を求
    めるための手段からなる、請求項第１項に記載の平版印
    刷プロセス解析システム。 ７、さらに、所定のサイドウォール・アングルから焦点
    範囲を求めるための手段からなる、請求項第１項に記載
    の平版印刷プロセス解析システム。 ８、さらに、前記の３次元グラフに使用されているいず
    れの２次元に対してもその２次元グラフを表示するため
    の手段からなる、請求項第１項に記載の平版印刷プロセ
    ス解析システム。 ９、さらに、２次元グラフを３次元グラフ上にオーバー
    レイさせて表示するための手段からなる、請求項第１項
    に記載の平版印刷プロセス解析システム。 １０、（ａ）実験による焦点データ、露光データ、およ
    び特徴幅データを限界寸法モデルに最良適合させること
    によつて最大可能ウインドー焦点と最大可能ウインドー
    露光を求めるための手段； （ｂ）制御される平版印刷プロセスから特徴幅測定値を
    受け取るための手段； （ｃ）前記特徴幅測定値からの露光シフトと、最良適合
    モデルから求めた作動露光および作動焦点における露光
    許容範囲とを確認するための手段；および （ｄ）露光シフトを補正するために補正信号を発生する
    ための手段 からなる平版印刷プロセス解析・制御システム。 １１、（ａ）実験による焦点データ、露光データ、およ
    び特徴幅データを限界寸法モデルに最良適合させること
    によつて最大可能ウインドー焦点と最大可能ウインドー
    露光を求める工程；（ｂ）制御される平版印刷プロセス
    から特徴幅測定値を受け取る工程； （ｃ）ある時間にわたつて最小特徴幅と最大特徴幅を求
    める工程； （ｄ）前記の最小特徴幅と最大特徴幅から最大有効露光
    と最小有効露光を、そして限界寸法モデルから露光許容
    範囲を求める工程；および （ｅ）最大露光と最小露光の中点の、最大可能ウインド
    ーの最適露光設定値からのシフトを補正するために、前
    記平版印刷プロセスに対して補正信号を与える工程 からなる平版印刷プロセスの制御方法。 １２、最大可能ウインドーを求める前記工程が、（ａ）
    特徴幅を焦点と露光の関数として測定する工程； （ｂ）特徴幅、焦点、および露光の測定値を、本質的に
    最適焦点を与える限界寸法モデルに最良適合させる工程
    ； （ｃ）焦点が最適焦点に等しく、特徴幅が所定の望まし
    い幅に等しいときに、限界寸法モデルにおける最適露光
    値を求める工程； （ｄ）最適露光にて限界寸法モデルに所定の最大露光許
    容範囲を適用することによつて焦点範囲を求める工程；
    および （ｅ）所定の特徴幅範囲を前記の最大露光許容範囲で割
    ることによつて露光範囲を求める工程からなる、請求項
    第１１項に記載の方法。
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