JPH05136021A - レジストレーシヨン測定装置 - Google Patents
レジストレーシヨン測定装置Info
- Publication number
- JPH05136021A JPH05136021A JP3297409A JP29740991A JPH05136021A JP H05136021 A JPH05136021 A JP H05136021A JP 3297409 A JP3297409 A JP 3297409A JP 29740991 A JP29740991 A JP 29740991A JP H05136021 A JPH05136021 A JP H05136021A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measuring
- pattern
- monitor
- alignment
- size
- 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
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Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体装置製造のフォト工程で、露光現像処理
されたレジストパターンと下地パターンの相対的な合わ
せずれを測定する機能を有するレジストレーション測定
装置において、アライメント精度の測定中もしくは、そ
の前後でアライメント精度測定用のモニターの大きさを
容易に、しかも、正確に把握できるレジストレーション
測定装置を提供する。 【構成】アライメント精度測定用のモニターは、ＢＯＸ
形状になっていて、下地の相対位置を検出するための基
準パターン１２とレジストの相対位置を検出するための
合わせパターン１３によって構成する。レジストレーシ
ョン測定装置は、前記アライメント精度測定用のモニタ
ーの寸法を把握できるように１０μｍ毎に目盛りが付け
られたスケール１１がＣＲＴ画面上に表示される。
されたレジストパターンと下地パターンの相対的な合わ
せずれを測定する機能を有するレジストレーション測定
装置において、アライメント精度の測定中もしくは、そ
の前後でアライメント精度測定用のモニターの大きさを
容易に、しかも、正確に把握できるレジストレーション
測定装置を提供する。 【構成】アライメント精度測定用のモニターは、ＢＯＸ
形状になっていて、下地の相対位置を検出するための基
準パターン１２とレジストの相対位置を検出するための
合わせパターン１３によって構成する。レジストレーシ
ョン測定装置は、前記アライメント精度測定用のモニタ
ーの寸法を把握できるように１０μｍ毎に目盛りが付け
られたスケール１１がＣＲＴ画面上に表示される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置製造のフォ
ト工程に関し、特にレジスト形状の合わせずれを測定す
るための指標の絶対寸法を把握することに関する。
ト工程に関し、特にレジスト形状の合わせずれを測定す
るための指標の絶対寸法を把握することに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の半導体装置の微細化に伴い、半導
体装置製造のフォト工程においては、微細パターン形成
と同時にアライメント精度の向上が大きな課題となって
いる。従来のアライメント精度の測定は、バーニアと呼
ばれるモニターを顕微鏡を用いて目読みによって測定し
ていた。特に高精度なアライメント精度が要求される工
程では前記測定によって得られた測定結果を基にアライ
メントの補正を行っていた。しかしながら、目読みによ
るアライメント精度の測定は測定者の違いや測定者の体
調などによる測定精度の低下が問題となっている。そこ
で最近、レジストレーション測定装置と呼ばれるアライ
メント精度を測定する装置が導入されつつある。
体装置製造のフォト工程においては、微細パターン形成
と同時にアライメント精度の向上が大きな課題となって
いる。従来のアライメント精度の測定は、バーニアと呼
ばれるモニターを顕微鏡を用いて目読みによって測定し
ていた。特に高精度なアライメント精度が要求される工
程では前記測定によって得られた測定結果を基にアライ
メントの補正を行っていた。しかしながら、目読みによ
るアライメント精度の測定は測定者の違いや測定者の体
調などによる測定精度の低下が問題となっている。そこ
で最近、レジストレーション測定装置と呼ばれるアライ
メント精度を測定する装置が導入されつつある。
【０００３】代表的なレジストレーション測定装置の測
定原理を以下に示す。図２に示したようなモニターが半
導体基板上に形成されている場合、Ｘ方向のアライメン
ト精度２３は、下地基準パターン２１の中心位置と上地
（レジストパターン）合わせパターン２２の中心位置の
差を測定することにより算出する。同様にＹ方向のアラ
イメント精度２４も下地基準パターン２１の中心位置と
上地（レジストパターン）合わせパターン２２の中心位
置の差を測定することによりを算出する。ＢＯＸマーク
の波形の取り込みは、一般的な金属顕微鏡のような明視
野系によって画像処理するものやレーザーによる回折光
を検出するものなどが代表的である。
定原理を以下に示す。図２に示したようなモニターが半
導体基板上に形成されている場合、Ｘ方向のアライメン
ト精度２３は、下地基準パターン２１の中心位置と上地
（レジストパターン）合わせパターン２２の中心位置の
差を測定することにより算出する。同様にＹ方向のアラ
イメント精度２４も下地基準パターン２１の中心位置と
上地（レジストパターン）合わせパターン２２の中心位
置の差を測定することによりを算出する。ＢＯＸマーク
の波形の取り込みは、一般的な金属顕微鏡のような明視
野系によって画像処理するものやレーザーによる回折光
を検出するものなどが代表的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では以下のような問題点を有する。
術では以下のような問題点を有する。
【０００５】フォト工程のアライメント精度は０である
ことが望ましいが、実際にはステージ精度、レチクルア
ライメントの精度、またアライメントセンサーそのもの
の誤差などにより必ず重ね合わせずれが生じる。そのた
め、高精度なアライメント精度を必要とするフォト工程
ではアライメント精度の測定は必ず行う必要がある。ま
た、実際の半導体装置製造に工程では数多くのフォト工
程を繰り返すため、その工程数分、アライメント精度測
定のためのモニターが必要となる。そのため、工程によ
ってモニターの大きさが異なったり、プロセスの異常に
よってモニターの大きさが極端に変化してしまった場
合、従来のレジストレーション測定装置では前記異常な
どを把握することができなかった。
ことが望ましいが、実際にはステージ精度、レチクルア
ライメントの精度、またアライメントセンサーそのもの
の誤差などにより必ず重ね合わせずれが生じる。そのた
め、高精度なアライメント精度を必要とするフォト工程
ではアライメント精度の測定は必ず行う必要がある。ま
た、実際の半導体装置製造に工程では数多くのフォト工
程を繰り返すため、その工程数分、アライメント精度測
定のためのモニターが必要となる。そのため、工程によ
ってモニターの大きさが異なったり、プロセスの異常に
よってモニターの大きさが極端に変化してしまった場
合、従来のレジストレーション測定装置では前記異常な
どを把握することができなかった。
【０００６】そこで本発明は、このような問題点を解決
するもので、その目的は、測定中もしくは、その前後で
アライメント精度測定用のモニターの大きさを容易に、
しかも、正確に把握できるレジストレーション測定装置
を提供するところにある。
するもので、その目的は、測定中もしくは、その前後で
アライメント精度測定用のモニターの大きさを容易に、
しかも、正確に把握できるレジストレーション測定装置
を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】半導体装置製造のフォト
工程のおいて、下地パターンが存在する半導体基板上に
前記下地パターンと次工程のパターンの位置合わせ行っ
た後に露光現像処理されたレジストパターンと前記下地
パターンの相対的な合わせずれを測定する機能を有する
レジストレーション測定装置において、前記レジストパ
ターンの合わせずれを測定するためのモニターの絶対寸
法を把握するための指標を表示することを特徴とする。
工程のおいて、下地パターンが存在する半導体基板上に
前記下地パターンと次工程のパターンの位置合わせ行っ
た後に露光現像処理されたレジストパターンと前記下地
パターンの相対的な合わせずれを測定する機能を有する
レジストレーション測定装置において、前記レジストパ
ターンの合わせずれを測定するためのモニターの絶対寸
法を把握するための指標を表示することを特徴とする。
【０００８】
【実施例】本発明のレジストレーション測定装置は、従
来技術同様に金属顕微鏡を用いた明視野系の画像処理を
用いた測定装置である。
来技術同様に金属顕微鏡を用いた明視野系の画像処理を
用いた測定装置である。
【０００９】この装置の測定原理を簡単に説明すると、
まずハロゲンランプにより照明されたアライメント測定
用のモニターの像を対物レンズ、写真撮影用レンズでＣ
ＣＤリニアイメージセンサ上に拡大結像させ、拡大像の
光強度をＣＣＤリニアイメージセンサにより各画素ごと
のアナログ電気信号に変換する。次にこの信号をアナロ
グ演算回路で最適化処理した後、Ａ／Ｄコンバータによ
りデジタル化し、マイクロコンピュータに送り演算処理
し測定値を算出する。
まずハロゲンランプにより照明されたアライメント測定
用のモニターの像を対物レンズ、写真撮影用レンズでＣ
ＣＤリニアイメージセンサ上に拡大結像させ、拡大像の
光強度をＣＣＤリニアイメージセンサにより各画素ごと
のアナログ電気信号に変換する。次にこの信号をアナロ
グ演算回路で最適化処理した後、Ａ／Ｄコンバータによ
りデジタル化し、マイクロコンピュータに送り演算処理
し測定値を算出する。
【００１０】本発明では、横方向、縦方向共に１０μｍ
間隔に目盛りを付けたスケールを拡大観察系の光学経路
上に挿入し、前記アライメント測定用のモニターと共に
拡大し、撮像できるようにした。
間隔に目盛りを付けたスケールを拡大観察系の光学経路
上に挿入し、前記アライメント測定用のモニターと共に
拡大し、撮像できるようにした。
【００１１】図１は、本発明のレジストレーション測定
装置を用いてアライメント精度測定用のモニターを測定
している所を示しており、前記モニターは、測定装置の
顕微鏡倍率の高倍で撮像されている。アライメント精度
測定用のモニターは、ＢＯＸ形状になっていて、下地の
相対位置を検出するための基準パターン１２とレジスト
の相対位置を検出するための合わせパターン１３によっ
て構成されている。更に本発明のレジストレーション測
定装置は、前記アライメント精度測定用のモニターの寸
法を把握できるように１０μｍ毎に目盛りが付けられた
スケール１１がＣＲＴ画面上に表示されるようになって
いる。このため、前記アライメント精度測定用のモニタ
ーの寸法を前記スケールを用いて、容易に、しかも、正
確に前記モニターの大きさを把握することができるよう
になった。このため、著しく寸法の異なる異常な半導体
基板を即座に確認することができるようになった。ま
た、工程によってモニターの大きさが異なる場合でも測
定モニターを計り間違えることも皆無になった。
装置を用いてアライメント精度測定用のモニターを測定
している所を示しており、前記モニターは、測定装置の
顕微鏡倍率の高倍で撮像されている。アライメント精度
測定用のモニターは、ＢＯＸ形状になっていて、下地の
相対位置を検出するための基準パターン１２とレジスト
の相対位置を検出するための合わせパターン１３によっ
て構成されている。更に本発明のレジストレーション測
定装置は、前記アライメント精度測定用のモニターの寸
法を把握できるように１０μｍ毎に目盛りが付けられた
スケール１１がＣＲＴ画面上に表示されるようになって
いる。このため、前記アライメント精度測定用のモニタ
ーの寸法を前記スケールを用いて、容易に、しかも、正
確に前記モニターの大きさを把握することができるよう
になった。このため、著しく寸法の異なる異常な半導体
基板を即座に確認することができるようになった。ま
た、工程によってモニターの大きさが異なる場合でも測
定モニターを計り間違えることも皆無になった。
【００１２】以上のように、レジストレーション測定装
置のＣＲＴ画面上に１０μｍ毎に目盛りが付けられたス
ケールを表示することにより、従来技術のレジストレー
ション測定装置では把握が困難だったアライメント測定
用のモニターの大きさを用意にしかも簡単に把握するこ
とができるようになり、そのため、アライメント測定用
のモニターの寸法が著しく異なる異常な半導体基板を即
座に認識することができるようになった。また、工程に
よってモニターの大きさが異なる場合でも測定モニター
を間違えることも皆無になるという効果を有する。
置のＣＲＴ画面上に１０μｍ毎に目盛りが付けられたス
ケールを表示することにより、従来技術のレジストレー
ション測定装置では把握が困難だったアライメント測定
用のモニターの大きさを用意にしかも簡単に把握するこ
とができるようになり、そのため、アライメント測定用
のモニターの寸法が著しく異なる異常な半導体基板を即
座に認識することができるようになった。また、工程に
よってモニターの大きさが異なる場合でも測定モニター
を間違えることも皆無になるという効果を有する。
【００１３】以上、本発明の一実施例を述べたが、これ
以外にも、 １）目盛り以外の大きさを判定するための指標を用いる
場合。
以外にも、 １）目盛り以外の大きさを判定するための指標を用いる
場合。
【００１４】２）横、縦方向以外の方向にも指標を設け
る場合。
る場合。
【００１５】３）明視野系の方式以外に、レーザーによ
る回折光を検出する方式など他の方式のレジストレーシ
ョン測定装置に本発明を適用する場合。
る回折光を検出する方式など他の方式のレジストレーシ
ョン測定装置に本発明を適用する場合。
【００１６】についても、本実施例と同様な効果がある
ことはいうもでもない。
ことはいうもでもない。
【００１７】
【発明の効果】半導体装置製造のフォト工程のおいて、
下地パターンが存在する半導体基板上に前記下地パター
ンと次工程のパターンの位置合わせ行った後に露光現像
処理されたレジストパターンと前記下地パターンの相対
的な合わせずれを測定する機能を有するレジストレーシ
ョン測定装置において、前記レジストパターンの合わせ
ずれを測定するためのモニターの絶対寸法を把握するた
めの指標を表示することにより、アライメント精度を測
定するためのモニターの大きさを容易に、しかも、正確
に把握でき、前記モニターの大きさによりプロセスの異
常を瞬時に確認できると共に、工程によって前記モニタ
ーの大きさが異なっている場合でも前記モニターを取り
間違えることがなくなるという効果を有するものであ
る。
下地パターンが存在する半導体基板上に前記下地パター
ンと次工程のパターンの位置合わせ行った後に露光現像
処理されたレジストパターンと前記下地パターンの相対
的な合わせずれを測定する機能を有するレジストレーシ
ョン測定装置において、前記レジストパターンの合わせ
ずれを測定するためのモニターの絶対寸法を把握するた
めの指標を表示することにより、アライメント精度を測
定するためのモニターの大きさを容易に、しかも、正確
に把握でき、前記モニターの大きさによりプロセスの異
常を瞬時に確認できると共に、工程によって前記モニタ
ーの大きさが異なっている場合でも前記モニターを取り
間違えることがなくなるという効果を有するものであ
る。
【図１】本発明のレジストレーション測定装置を用いて
アライメント精度測定用のモニターをＣＴＲ画面上に表
示したのを示した図である。
アライメント精度測定用のモニターをＣＴＲ画面上に表
示したのを示した図である。
【図２】従来のレジストレーション測定装置を用いてア
ライメント精度測定用のモニターをＣＴＲ画面上に表示
したのを示した図である。
ライメント精度測定用のモニターをＣＴＲ画面上に表示
したのを示した図である。
１１・・・スケール １２・・・基準パターン（下地） １３・・・合わせパターン（レジストパターン） ２１・・・基準パターン（下地） ２２・・・合わせパターン（レジストパターン） ２３・・・Ｘ方向のアライメント精度 ２４・・・Ｙ方向のアライメント精度
Claims (1)
- 【請求項１】半導体装置製造のフォト工程のおいて、下
地パターンが存在する半導体基板上に前記下地パターン
と次工程のパターンの位置合わせ行った後に露光現像処
理されたレジストパターンと前記下地パターンの相対的
な合わせずれを測定する機能を有するレジストレーショ
ン測定装置において、前記レジストパターンの合わせず
れを測定するためのモニターの絶対寸法を把握するため
の指標を表示することを特徴とするレジストレーション
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3297409A JPH05136021A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | レジストレーシヨン測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3297409A JPH05136021A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | レジストレーシヨン測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136021A true JPH05136021A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17846134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3297409A Pending JPH05136021A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | レジストレーシヨン測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136021A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100323722B1 (ko) * | 2000-03-15 | 2002-02-19 | 박종섭 | 정렬도 측정용 오버레이 패턴 |
| US6436595B1 (en) | 2001-02-08 | 2002-08-20 | International Business Machines Corporation | Method of aligning lithographically printed product layers using non-zero overlay targets |
-
1991
- 1991-11-13 JP JP3297409A patent/JPH05136021A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100323722B1 (ko) * | 2000-03-15 | 2002-02-19 | 박종섭 | 정렬도 측정용 오버레이 패턴 |
| US6436595B1 (en) | 2001-02-08 | 2002-08-20 | International Business Machines Corporation | Method of aligning lithographically printed product layers using non-zero overlay targets |
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