JPH0298118A - Wafer alignment - Google Patents

Wafer alignment

Info

Publication number
JPH0298118A
JPH0298118A JP63249792A JP24979288A JPH0298118A JP H0298118 A JPH0298118 A JP H0298118A JP 63249792 A JP63249792 A JP 63249792A JP 24979288 A JP24979288 A JP 24979288A JP H0298118 A JPH0298118 A JP H0298118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnification
wafer
alignment
reduction
contraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63249792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazutoshi Abe
和俊 阿部
Takashi Taguchi
田口 隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP63249792A priority Critical patent/JPH0298118A/en
Publication of JPH0298118A publication Critical patent/JPH0298118A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/70866Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature of mask or workpiece
    • G03F7/70875Temperature, e.g. temperature control of masks or workpieces via control of stage temperature

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the alignment with high precision to be made by a method wherein the reduction magnification is corrected by using the previously measured scaling factor value of magnification errors due to the expansion and contraction of a wafer as the reduction magnification correcting value of the optical system of a demagnification lens. CONSTITUTION:The scaling factor value whose magnification error due to the expansion and contraction of a wafer 5 caused in the formation of various films by thermal diffusion is previously measured is calculated. That is, the alignment mark positions previously inputted and the alignment marks in alignment process of non-resist coated wafers are measured at several points in multiple wafers. The reduction magnifications are corrected using the scaling factor calculated by the measured value as the magnification correcting factor. Through these procedures, the reduction magnification of the optical system 1 of a demagnification lens 3 can be corrected so that the alignment with high precision may be made on the whole shot surface without making any magnification errors at all.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置製造におけるホトリソグラフィー
工程でのウェハとマスクの位置合わせ(アライメント)
に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to alignment of a wafer and a mask in a photolithography process in semiconductor device manufacturing.
It is related to.

(従来の技術) 従来、縮小投影露光装置でのマスクとウェハのアライメ
ントは、各露光ショット(チップ)毎にそれ以前の工程
においてウェハにアライメントマークを形成しておき、
このウェハアライメントマークに対し半導体装置製造で
の熱拡散、各種膜形成において生じるウェハの伸縮及び
歪みによるスケーリングエラーを除去するために、アラ
イメントを行う工程でのレジストコーティングを行って
いない数枚のウェハ内の数点において測定したスケーリ
ングファクターにより、新たなショットアレイの格子を
形成する。
(Prior Art) Conventionally, in order to align a mask and a wafer in a reduction projection exposure apparatus, an alignment mark is formed on the wafer in a previous process for each exposure shot (chip).
In order to eliminate scaling errors caused by thermal diffusion during semiconductor device manufacturing and wafer expansion/contraction and distortion that occur during the formation of various films, the wafer alignment mark is A new shot array grid is formed by the scaling factor measured at several points.

第3図はかかる従来の手法によるアライメントマークの
ウェハ中心から外側へ伸縮させた例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of expanding and contracting an alignment mark outward from the center of a wafer using such a conventional method.

この図において、Oはアライメントマーク形成層でのア
ライメントマーク位置、・はウェハ伸縮後のアライメン
トマーク位置、矢印はアライメントマーク位置の伸縮量
を示している。
In this figure, O indicates the alignment mark position in the alignment mark forming layer, * indicates the alignment mark position after wafer expansion/contraction, and arrows indicate the amount of expansion/contraction of the alignment mark position.

第4図はウェハ内2点でスケーリングファクタを計測す
る例を示す図であり、この図において、○は予め入力さ
れたアライメントマーク位置、・はレジストコーティン
グを行っていないウェハでのアライメントマーク位置、
[株]はスケーリングファクタを計測するためのアライ
メントマーク位置を示している。ここで、aは予め入力
された座標の2点間の距離、bは基板のアライメントマ
ークの座標の2点間の距離を示している。そして、この
aは、予め入力されたステップサイズより決められ、実
際のウェハ上において計測したアライメントマークの位
置から2点の距離すを計測して、b / aをスケーリ
ングファクタとする。また、縮小倍率制御に関しては、
気圧による変動等に関係なしに、投影倍率が一定となる
ように制御されている。
FIG. 4 is a diagram showing an example of measuring the scaling factor at two points within the wafer. In this diagram, ○ indicates the alignment mark position input in advance, . indicates the alignment mark position on the wafer without resist coating,
[Stock] indicates the alignment mark position for measuring the scaling factor. Here, a indicates the distance between two coordinate points input in advance, and b indicates the distance between two coordinate points of the alignment mark on the substrate. This a is determined from the step size input in advance, and the distance between two points from the position of the alignment mark measured on the actual wafer is measured, and b/a is used as a scaling factor. Also, regarding reduction magnification control,
The projection magnification is controlled to be constant regardless of changes due to atmospheric pressure, etc.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記した従来の方法では縮小倍率を一定
に保っているため、ウェハが外側へ伸縮した場合、第5
図に示す15鶴サイズのショット内において、スケーリ
ング補正が正確でショット中心に対するアライメントが
行われ、ショット中心01で誤差がなくても、ウェハの
伸縮により下地ショットがΔL伸縮したことにより、シ
ョットコーナー02において誤差ΔL/2が生じる。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional method described above, the reduction ratio is kept constant, so if the wafer expands or contracts outward, the fifth
In the shot of 15 crane size shown in the figure, even if the scaling correction is accurate and the alignment is performed with respect to the shot center, and there is no error at the shot center 01, the underlying shot has expanded or contracted by ΔL due to the expansion or contraction of the wafer, so the shot corner 02 An error ΔL/2 occurs.

第5図において、○は入力された格子上のアライメント
マーク位置、・はウェハ伸縮後のアライメントマーク位
置、+はショット中心(誤差0)、口はショットコーナ
ー(誤差ΔL/2)を示している。
In Fig. 5, ○ indicates the alignment mark position on the input grid, ・ indicates the alignment mark position after wafer expansion/contraction, + indicates the shot center (error 0), and mouth indicates the shot corner (error ΔL/2). .

本発明は、以上述べたウェハの伸縮による下地ショット
の倍率変化により、アライメント誤差が生じるという問
題を除去し、高精度のアライメントを行い得るウェハア
ライメント方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wafer alignment method that eliminates the above-mentioned problem of alignment errors caused by changes in the magnification of the base shot due to expansion and contraction of the wafer, and allows highly accurate alignment.

(課題を解決するための手段) 本発明は、上記問題点を解決するために、半導体装置製
造におけるホトリソグラフィー工程での縮小投影露光装
置を用いるウェハとマスクの位置合わせ方法において、
熱拡散、各種薄膜形成において生じるウェハの伸縮によ
る倍率誤差を予め測定したスケーリングファクタの値を
縮小レンズの光学系の縮小倍率の補正値として用いて縮
小倍率補正を行うようにしたものである。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a method for aligning a wafer and a mask using a reduction projection exposure apparatus in a photolithography process in semiconductor device manufacturing.
The reduction magnification correction is performed by using the value of the scaling factor, which is obtained by measuring the magnification error due to the expansion and contraction of the wafer during thermal diffusion and the formation of various thin films, as a correction value for the reduction magnification of the optical system of the reduction lens.

(作用) 本発明によれば、上記のように、アライメントを行う前
に、ウェハの伸縮に対してレンズの気圧補正等による縮
小倍率補正を行うことにより、倍率誤差をなくし、ショ
ット全面において高精度のアライメントを行うことがで
きる。
(Function) According to the present invention, as described above, by correcting the reduction magnification by correcting the atmospheric pressure of the lens for the expansion and contraction of the wafer before alignment, magnification errors are eliminated and high precision is achieved over the entire shot. alignment can be performed.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例を示すウェハアライメントシス
テム概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wafer alignment system showing an embodiment of the present invention.

この図において、1は照明系、2は原画(レチクル)、
3は縮小レンズ、4はX−Y移動台、5はそのX−Y移
動台上に載置されるウェハである。
In this figure, 1 is the illumination system, 2 is the original image (reticle),
3 is a reduction lens, 4 is an X-Y moving table, and 5 is a wafer placed on the X-Y moving table.

そこで、まず、熱拡散、各種薄膜形成において生じるウ
ェハ5の伸縮による倍率誤差を予め測定したスケーリン
グファクタの値を求め、その値を縮小レンズの光学系の
縮小倍率の補正値として用いて、縮小レンズの光学系の
縮小倍率補正を行う。
Therefore, first, the value of the scaling factor is calculated by measuring in advance the magnification error due to the expansion and contraction of the wafer 5 that occurs during thermal diffusion and various thin film formations, and this value is used as a correction value for the reduction magnification of the optical system of the reduction lens. Performs reduction magnification correction for the optical system.

つまり、予め入力されたアライメントマーク位置の値と
、レジストコーティングを行っていないウェハでのアラ
イメントを行う工程におけるアライメントマークに対し
、数枚のウェハ内の数点において位置計測した値とから
得られるスケーリングファクタを倍率補正のファクタと
して縮小倍率補正を行う。
In other words, the scaling obtained from the pre-input alignment mark position value and the values measured at several points on several wafers for the alignment mark in the process of aligning wafers without resist coating. Reduction magnification correction is performed using the factor as a magnification correction factor.

縮小倍率の補正は一例として、投影レンズ内の空気圧力
を制御して、空気の屈折率を変化させる方法を用いても
よいし、その他の方法でも良い。
For example, the reduction magnification may be corrected by controlling the air pressure within the projection lens to change the refractive index of the air, or by other methods.

このように、前記スケーリングファクタの値に対応して
縮小レンズの光学系の縮小倍率補正を行うようにしたの
で、倍率誤差がなくなり、ショット全面において、高精
度のアライメントを行うことができる。
In this way, since the reduction magnification correction of the optical system of the reduction lens is performed in accordance with the value of the scaling factor, there is no magnification error, and highly accurate alignment can be performed over the entire shot.

第2図は本発明を通用した結果を示したものであり、こ
の図において、・はウェハ伸縮後のアライメントマーク
位置、口はマスク上のアライメントマーク位置、Δは倍
率補正を行いアライメントを行った後のアライメントマ
ーク位置、+はショソト中心である。
Figure 2 shows the results of applying the present invention. In this figure, . is the alignment mark position after wafer expansion and contraction, the opening is the alignment mark position on the mask, and Δ is the alignment performed after magnification correction. The rear alignment mark position, +, is the center of Shosoto.

この図に示すように、ウェハの伸縮によるウェハ伸縮後
のアライメントマーク位置11と、マスク上のアライメ
ントマーク位置12は不一致であったものが、縮小倍率
補正を行うことによって、その倍率誤差が取り除かれ、
アライメントを行った後のアライメントマーク位置13
で示されるように高精度のアライメントを行うことが可
能となる。
As shown in this figure, alignment mark position 11 after wafer expansion and contraction due to wafer expansion and contraction and alignment mark position 12 on the mask did not match, but by performing reduction magnification correction, that magnification error was removed. ,
Alignment mark position 13 after alignment
As shown in , it is possible to perform highly accurate alignment.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
Various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.

(発明の効果) 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ウェハ
の伸縮による下地ショットの倍率変化によるアライメン
ト誤差を、測定したスケーリングファクタと同一の値を
用い縮小レンズの光学系の縮小倍率の補正を行い露光す
るようにしたので、ウェハの伸縮による下地ショットの
倍率誤差により、アライメント誤差が生じるという問題
を解決し、高精度のアライメントを行うことができる。
(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, the alignment error caused by the change in magnification of the base shot due to expansion and contraction of the wafer is calculated using the same value as the measured scaling factor. Since exposure is performed after correcting the reduction magnification, it is possible to solve the problem of alignment errors caused by magnification errors in the base shot due to expansion and contraction of the wafer, and to perform highly accurate alignment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例を示すウェハアライメントシス
テム概略構成図、第2図は本発明を適用した場合のウェ
ハアライメントの状態を示す図、第3図は従来の手法に
よるアライメントマークをウェハ中心から外側へ伸縮さ
せた例を示す図、第4図はウェハ内2点でスケーリング
ファクタを計測する例を示す図、第5図はショット内で
の伸縮によるアライメント誤差例を示す図である。 1・・・照明系、2・・・原画(レチクル)、3・・・
縮小レンズ、4・・・X−Y移動台、5・・・ウェハ。 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士  清 水  守(外1名)7、嘴−毛
のウニ、・\アライメンFンヌJ−久号ffi皓榔中万
jF15第1図 アライメント7−グのウェハ中びう外屓昧の袢1自Jl
第3図 木そ朗Q1呵(,6蒋釆E7ス泪 第2図 ウニへi11!2兜ズスクーソングファクグE宮士」1
1する伊j第4図 ショート内で・のl畦を61:Jるアライメントゼ乏ぎ
j列A第5図
Fig. 1 is a schematic configuration diagram of a wafer alignment system showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the state of wafer alignment when the present invention is applied, and Fig. 3 is a diagram showing the state of wafer alignment when the present invention is applied. FIG. 4 is a diagram showing an example of measuring the scaling factor at two points within a wafer, and FIG. 5 is a diagram showing an example of alignment error due to expansion/contraction within a shot. 1...Lighting system, 2...Original picture (reticle), 3...
Reduction lens, 4...X-Y moving table, 5... Wafer. Patent Applicant Oki Electric Industry Co., Ltd. Agent Patent Attorney Mamoru Shimizu (1 other person) 7. Beak-fur sea urchin, \Alignment F Nnu J-ku ffi Kosei Nakamanj F15 Figure 1 Alignment 7-G 1st Jl of the wafer inside and outside
Figure 3 Kisorang Q1 呵 (, 6 Chiang Chae E7 s tears Figure 2 Urchin to i11! 2 Helmets Scouse Song Fakgu E Imperial Palace" 1
1 Ij Figure 4 In the short, the l ridge is 61: J alignment is insufficient J column A Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 半導体装置製造におけるホトリソグラフィー工程での縮
小投影露光装置を用いるウェハとマスクの位置合わせ方
法において、 熱拡散、各種薄膜形成において生じるウェハの伸縮によ
る倍率誤差を予め測定したスケーリングファクタの値を
縮小レンズの光学系の縮小倍率の補正値として用いて縮
小倍率補正を行うことを特徴とするウェハアライメント
方法。
[Claims] In a method for aligning a wafer and a mask using a reduction projection exposure apparatus in a photolithography process in semiconductor device manufacturing, a scaling factor is obtained by measuring in advance a magnification error due to expansion and contraction of a wafer that occurs during thermal diffusion and various thin film formations. A wafer alignment method characterized by performing reduction magnification correction using the value of as a correction value for the reduction magnification of an optical system of a reduction lens.
JP63249792A 1988-10-05 1988-10-05 Wafer alignment Pending JPH0298118A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63249792A JPH0298118A (en) 1988-10-05 1988-10-05 Wafer alignment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63249792A JPH0298118A (en) 1988-10-05 1988-10-05 Wafer alignment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0298118A true JPH0298118A (en) 1990-04-10

Family

ID=17198289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63249792A Pending JPH0298118A (en) 1988-10-05 1988-10-05 Wafer alignment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0298118A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104736962A (en) * 2012-09-05 2015-06-24 科磊股份有限公司 Method for estimating and correcting misregistration target inaccuracy

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104736962A (en) * 2012-09-05 2015-06-24 科磊股份有限公司 Method for estimating and correcting misregistration target inaccuracy
CN104736962B (en) * 2012-09-05 2017-10-03 科磊股份有限公司 For estimation and the method for correcting offset target inaccuracy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100471461B1 (en) Exposure method and exposure apparatus
JPH06196384A (en) Exposure method
JP3884098B2 (en) Exposure apparatus and exposure method
WO2005053007A1 (en) Exposure method, device manufacturing method, exposure device, and program
US4640619A (en) Microlithographic calibration scheme
JP2002535710A (en) System for manufacturing large-area display panels with improved accuracy
JP3306772B2 (en) Projection exposure apparatus and device manufacturing method
KR100416870B1 (en) Exposure apparatus and exposure method
JP2001338860A (en) Exposure method and device manufacturing method
JP2003197502A (en) Measuring method and exposing method, aligner, and method for manufacturing device
JPS6364037A (en) Projection exposure device
JPH0147006B2 (en)
JPH08130180A (en) Exposure method
JPH0298118A (en) Wafer alignment
WO1999040486A1 (en) Exposure apparatus, exposure method, and recording medium
JPH10233358A (en) Scanning aligner
JP2891238B2 (en) Magnification projection exposure method and apparatus
JPH1152545A (en) Reticle and pattern transferred by the same as well as method for aligning reticle and semiconductor wafer
JPH1187233A (en) Projection aligner
US6456953B1 (en) Method for correcting misalignment between a reticle and a stage in a step-and-repeat exposure system
JPS6244740A (en) Formation of pattern
JPH09306818A (en) Exposing method
JP3722330B2 (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
JP2006302935A (en) Correction information creation method
JPH04155813A (en) Alignment mark