JPH09166416A - レチクルパターンの相対的位置ずれ量計測方法およびレチクルパターンの相対的位置ずれ量計測装置 - Google Patents
レチクルパターンの相対的位置ずれ量計測方法およびレチクルパターンの相対的位置ずれ量計測装置Info
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- JPH09166416A JPH09166416A JP7324433A JP32443395A JPH09166416A JP H09166416 A JPH09166416 A JP H09166416A JP 7324433 A JP7324433 A JP 7324433A JP 32443395 A JP32443395 A JP 32443395A JP H09166416 A JPH09166416 A JP H09166416A
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 半導体ウエハの投影露光のための一組のレチ
クルについて、レチクル・パターンの基準位置からのず
れ量の各レチクル間の差を、精度よく計測する。 【解決手段】 半導体ウエハの投影露光装置において、
レチクル・ステージにレチクルを、またウエハ・ステー
ジにウエハをセットし、レチクルのパターンをウエハに
投影露光する。次に、各ウエハに形成されたパターンに
ついてレチクル・アラインメント・マークを基準にして
パターンの位置ずれを測定する。複数のウエハについて
同一座標位置でのパターンの位置ずれの差を求め、レチ
クル・パターンの相対的な位置ずれ量を導出する。
クルについて、レチクル・パターンの基準位置からのず
れ量の各レチクル間の差を、精度よく計測する。 【解決手段】 半導体ウエハの投影露光装置において、
レチクル・ステージにレチクルを、またウエハ・ステー
ジにウエハをセットし、レチクルのパターンをウエハに
投影露光する。次に、各ウエハに形成されたパターンに
ついてレチクル・アラインメント・マークを基準にして
パターンの位置ずれを測定する。複数のウエハについて
同一座標位置でのパターンの位置ずれの差を求め、レチ
クル・パターンの相対的な位置ずれ量を導出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置の製
造プロセスで用いられるレチクルに関し、一つの製造プ
ロセスで用いられる複数枚のレチクルに描かれたそれぞ
れのパターンの描画位置のずれについて、その相対的な
差、つまりずれ量の差を計測する装置および計測する方
法に関するものである。
造プロセスで用いられるレチクルに関し、一つの製造プ
ロセスで用いられる複数枚のレチクルに描かれたそれぞ
れのパターンの描画位置のずれについて、その相対的な
差、つまりずれ量の差を計測する装置および計測する方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体のウエハ処理工程において、微細
化技術の進歩にともない投影露光技術の精度向上の要求
が益々強くなっている。このため、露光に用いられるレ
チクルの製造精度の向上と投影露光系における投影精度
の向上の両方が必要となる。これを達成するためには、
レチクルの製造におけるパターンの製造誤差と投影露光
系におけるパターンの投影誤差とを区別して計測すると
ともに、それぞれの誤差を極小にすることが求められ
る。
化技術の進歩にともない投影露光技術の精度向上の要求
が益々強くなっている。このため、露光に用いられるレ
チクルの製造精度の向上と投影露光系における投影精度
の向上の両方が必要となる。これを達成するためには、
レチクルの製造におけるパターンの製造誤差と投影露光
系におけるパターンの投影誤差とを区別して計測すると
ともに、それぞれの誤差を極小にすることが求められ
る。
【０００３】この目的のために従来行われていた計測方
法は、次のとおりである。図７は、レチクルＲのパター
ンの摸式図を示し、図中、１はレチクル・アラインメン
ト・マーク、Ｂはパターンの一部としてのターゲット・
ボックスを示す。また、図８は、他のレチクルＲ’のパ
ターンの摸式図を示し、１は同じくレチクル・アライン
メント・マーク、Ｂ’はターゲットボックスを示す。
法は、次のとおりである。図７は、レチクルＲのパター
ンの摸式図を示し、図中、１はレチクル・アラインメン
ト・マーク、Ｂはパターンの一部としてのターゲット・
ボックスを示す。また、図８は、他のレチクルＲ’のパ
ターンの摸式図を示し、１は同じくレチクル・アライン
メント・マーク、Ｂ’はターゲットボックスを示す。
【０００４】２枚のレチクルＲ、Ｒ’上のパターンの製
造誤差すなわちパターンの位置ずれは、次のようにして
計測される。二枚のレチクルＲ、Ｒ’について、それぞ
れレチクルアラインメントマーク１によりレチクルの中
心位置を求め、レチクルアラインメントマーク１および
この中心位置を基準位置にとる。両方のレチクルＲ、
Ｒ’において、同じ特定の位置にある描画ボックスＢ、
Ｂ’を測定対象としてのターゲットとする。ボックス
Ｂ、Ｂ’はボックス・イン・ボックスの関係にする。こ
のターゲット・ボックスＢ、Ｂ’の位置を、設計座標値
を基に測定し、レチクルＲ上での位置ずれ量ｂを得る。
次に、同様にしてレチクルＲ’上のターゲット・ボック
スＢ’の位置ずれ量ｂ’を得る。２枚のレチクルＲ、
Ｒ’の上のパターンの相対的なずれ量は、ｂ−ｂ’とな
る。
造誤差すなわちパターンの位置ずれは、次のようにして
計測される。二枚のレチクルＲ、Ｒ’について、それぞ
れレチクルアラインメントマーク１によりレチクルの中
心位置を求め、レチクルアラインメントマーク１および
この中心位置を基準位置にとる。両方のレチクルＲ、
Ｒ’において、同じ特定の位置にある描画ボックスＢ、
Ｂ’を測定対象としてのターゲットとする。ボックス
Ｂ、Ｂ’はボックス・イン・ボックスの関係にする。こ
のターゲット・ボックスＢ、Ｂ’の位置を、設計座標値
を基に測定し、レチクルＲ上での位置ずれ量ｂを得る。
次に、同様にしてレチクルＲ’上のターゲット・ボック
スＢ’の位置ずれ量ｂ’を得る。２枚のレチクルＲ、
Ｒ’の上のパターンの相対的なずれ量は、ｂ−ｂ’とな
る。
【０００５】この計測は次のようにして行なう。まず位
置ずれが知りたいレチクル・パターンをＸＹステージを
用い対物レンズの下に移動させ、水銀ランプより発生し
た光をスリット上の窓を通しレチクル・パターンに照射
させる。この状態でＸ−Ｙ方向にスキャンを繰り返して
レチクル・パターンをウエハに投影し、ウエハ上のパタ
ーンの位置ずれ量を計測する。このような計測は、従来
の計測器（例えば、ニコン製３Ｉ型、５Ｉ型、ライカ製
ＬＭＳ２０２０型計測器等）による長寸法（位置）の測
定である。なお、投影露光系の倍率が５倍とすると、レ
チクルにおけるこのずれはウエハ上では、（ｂ−ｂ’）
／５のずれ量を起こすことになる。
置ずれが知りたいレチクル・パターンをＸＹステージを
用い対物レンズの下に移動させ、水銀ランプより発生し
た光をスリット上の窓を通しレチクル・パターンに照射
させる。この状態でＸ−Ｙ方向にスキャンを繰り返して
レチクル・パターンをウエハに投影し、ウエハ上のパタ
ーンの位置ずれ量を計測する。このような計測は、従来
の計測器（例えば、ニコン製３Ｉ型、５Ｉ型、ライカ製
ＬＭＳ２０２０型計測器等）による長寸法（位置）の測
定である。なお、投影露光系の倍率が５倍とすると、レ
チクルにおけるこのずれはウエハ上では、（ｂ−ｂ’）
／５のずれ量を起こすことになる。
【０００６】次に、投影露光系の投影誤差を計測する。
先ず、ウエハ上に、両方のレチクルのターゲット・ボッ
クスＢ、Ｂ’を重ね合わせて露光（ショット）する。図
９は、２枚のレチクルＲ、Ｒ’を同一のウエハのうえに
重ねて投影、露光したウエハ上のパターンの模式図を示
す。また、図１０は図９のターゲット・ボックスＢ、
Ｂ’の部分の拡大図である。図１０に示すように、ボッ
クス・イン・ボックスでターゲットボックスＢ、Ｂ’が
ずれており、間隔ｄ１とｄ２を計測器（例えば、東京エ
レクトロン社製ＫＬＡ５１００型計測器等）により計測
する。両ボックスＢ、Ｂ’の位置ずれは、（ｄ１ーｄ
２）／２として得られる。
先ず、ウエハ上に、両方のレチクルのターゲット・ボッ
クスＢ、Ｂ’を重ね合わせて露光（ショット）する。図
９は、２枚のレチクルＲ、Ｒ’を同一のウエハのうえに
重ねて投影、露光したウエハ上のパターンの模式図を示
す。また、図１０は図９のターゲット・ボックスＢ、
Ｂ’の部分の拡大図である。図１０に示すように、ボッ
クス・イン・ボックスでターゲットボックスＢ、Ｂ’が
ずれており、間隔ｄ１とｄ２を計測器（例えば、東京エ
レクトロン社製ＫＬＡ５１００型計測器等）により計測
する。両ボックスＢ、Ｂ’の位置ずれは、（ｄ１ーｄ
２）／２として得られる。
【０００７】このずれ量は、二枚のレチクルＲ、Ｒ’の
上のパターンの相対的なずれ量に、投影露光系に起因す
るずれ量が加わったものである。従って、投影露光系に
よって生じたずれ量は、レチクル上のパターンであるタ
ーゲットボックスの位置ずれに起因する量を除いて、
（ｄ１ーｄ２）／２ー（ｂ−ｂ’）／５として得られ
る。
上のパターンの相対的なずれ量に、投影露光系に起因す
るずれ量が加わったものである。従って、投影露光系に
よって生じたずれ量は、レチクル上のパターンであるタ
ーゲットボックスの位置ずれに起因する量を除いて、
（ｄ１ーｄ２）／２ー（ｂ−ｂ’）／５として得られ
る。
【０００８】しかし、このような従来の計測方法には次
のような問題点があった。すなわち、上述のようにパタ
ーン位置ずれ量を計測する際に、補正するべき項目とし
ては、測定が長時間に及ぶ場合のドリフトの補正、レチ
クルの平坦性の変動による誤差に対する補正などがあ
る。しかし、これらを完全に補正することは困難であ
る。さらに、レチクルのターゲット・パターンのずれを
測定している時のレチクルの状態と、レチクルが投影露
光装置（ステッパーなど）のステージにセットされた時
の状態とは、同一でない。すなわち、レチクルを投影露
光装置にセットしたときは、測定時と裏表逆の状態とな
る。また、レチクル測定時には、３点支持だが、投影露
光装置へのセット時には４点バキューム支持であり、レ
チクルの自重による平坦性の変動が生じる。これらのこ
とに関する正確な補正がされていないという問題点があ
った。
のような問題点があった。すなわち、上述のようにパタ
ーン位置ずれ量を計測する際に、補正するべき項目とし
ては、測定が長時間に及ぶ場合のドリフトの補正、レチ
クルの平坦性の変動による誤差に対する補正などがあ
る。しかし、これらを完全に補正することは困難であ
る。さらに、レチクルのターゲット・パターンのずれを
測定している時のレチクルの状態と、レチクルが投影露
光装置（ステッパーなど）のステージにセットされた時
の状態とは、同一でない。すなわち、レチクルを投影露
光装置にセットしたときは、測定時と裏表逆の状態とな
る。また、レチクル測定時には、３点支持だが、投影露
光装置へのセット時には４点バキューム支持であり、レ
チクルの自重による平坦性の変動が生じる。これらのこ
とに関する正確な補正がされていないという問題点があ
った。
【０００９】近年のように、微細加工が進歩し、ウエハ
上に露光されたパターンの相対的なずれ量に対して、従
ってまたレチクルパターンのずれに起因しあるいは投影
露光系に起因するずれ量に対してもそれぞれ数十ナノメ
ートル以下程度の精度が要求されるよになってくると、
このようにレチクルを露光装置にセットしない状態で測
定したレチクルパターンのずれの値にもとづいていて
は、ウエハ上に露光されたパターンの相対的なずれの原
因を究明しきれないという問題があった。従って、従来
のようなレチクルにおけるずれの測定方法では不十分と
いうことになる。
上に露光されたパターンの相対的なずれ量に対して、従
ってまたレチクルパターンのずれに起因しあるいは投影
露光系に起因するずれ量に対してもそれぞれ数十ナノメ
ートル以下程度の精度が要求されるよになってくると、
このようにレチクルを露光装置にセットしない状態で測
定したレチクルパターンのずれの値にもとづいていて
は、ウエハ上に露光されたパターンの相対的なずれの原
因を究明しきれないという問題があった。従って、従来
のようなレチクルにおけるずれの測定方法では不十分と
いうことになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な従来の問題点を解決するためになされたもので、レチ
クルに描画されたパターンの位置ずれを精度よく計測す
る装置および方法を提供しようとするものである。さら
に詳述すれば、投影露光装置においてレチクル・ステー
ジに装着された複数のレチクルのパターンを、ウエハ・
ステージに装着されたウエハに形成し、このウエハ上の
パターンに生じる相対的なずれ量から、上記複数のレチ
クルのパターンの相対的な位置ずれを精度よく計測しよ
うとするものである。
な従来の問題点を解決するためになされたもので、レチ
クルに描画されたパターンの位置ずれを精度よく計測す
る装置および方法を提供しようとするものである。さら
に詳述すれば、投影露光装置においてレチクル・ステー
ジに装着された複数のレチクルのパターンを、ウエハ・
ステージに装着されたウエハに形成し、このウエハ上の
パターンに生じる相対的なずれ量から、上記複数のレチ
クルのパターンの相対的な位置ずれを精度よく計測しよ
うとするものである。
【００１１】半導体ウエハの製造プロセスで用いられる
レチクルに描画されたパターンの位置ずれについては、
ひとつのレチクル内の基準位置からのパターンのずれ、
いわば絶対的な誤差と、一つの製造プロセスで用いられ
る複数枚のレチクルにそれぞれ描かれたパターンの位置
ずれの量の差、いわば相対的な誤差とがある。本発明が
対象とするのは、後者、すなわち複数のレチクル間での
パターンの位置ずれの相対的な誤差である。
レチクルに描画されたパターンの位置ずれについては、
ひとつのレチクル内の基準位置からのパターンのずれ、
いわば絶対的な誤差と、一つの製造プロセスで用いられ
る複数枚のレチクルにそれぞれ描かれたパターンの位置
ずれの量の差、いわば相対的な誤差とがある。本発明が
対象とするのは、後者、すなわち複数のレチクル間での
パターンの位置ずれの相対的な誤差である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明のレチクルパタ
ーンの相対的位置ずれ量計測方法は、投影露光装置によ
り複数のレチクルのパターンをウエハ上に形成する工程
と、上記ウエハ上のパターンについてそれぞれの基準位
置からの位置ずれを計測する工程と、上記ウエハ上の各
パターンの位置ずれ量の差から上記レチクルのパターン
の位置ずれ量の差を求める工程とを含んでなるものであ
る。
ーンの相対的位置ずれ量計測方法は、投影露光装置によ
り複数のレチクルのパターンをウエハ上に形成する工程
と、上記ウエハ上のパターンについてそれぞれの基準位
置からの位置ずれを計測する工程と、上記ウエハ上の各
パターンの位置ずれ量の差から上記レチクルのパターン
の位置ずれ量の差を求める工程とを含んでなるものであ
る。
【００１３】この発明の他の発明のレチクルパターンの
相対的位置ずれ量計測方法は、投影露光装置により複数
のレチクルのパターンをそれぞれ別のウエハ上に形成す
る工程と、上記各ウエハ上のパターンについてそれぞれ
パターンの基準位置からの位置ずれ量を計測する工程
と、上記各ウエハ上のパターンの同一座標位置について
得られた位置ずれ量の差から上記レチクルのパターンの
位置ずれ量の差を求める工程とを含んでなるものであ
る。
相対的位置ずれ量計測方法は、投影露光装置により複数
のレチクルのパターンをそれぞれ別のウエハ上に形成す
る工程と、上記各ウエハ上のパターンについてそれぞれ
パターンの基準位置からの位置ずれ量を計測する工程
と、上記各ウエハ上のパターンの同一座標位置について
得られた位置ずれ量の差から上記レチクルのパターンの
位置ずれ量の差を求める工程とを含んでなるものであ
る。
【００１４】この発明の他の発明のレチクルパターンの
相対的位置ずれ量計測方法は、投影露光装置においてレ
チクルステージに装着された第一のレチクルのパターン
をウエハステージに装着されたウエハの位置に形成する
工程と、上記投影露光装置において上記レチクルステー
ジに装着された第二のレチクルのパターンを上記ウエハ
ステージに装着されたウエハの位置に形成する工程と、
上記ウエハ位置に形成された二つのパターンについてそ
れぞれ基準位置からのパターンの位置ずれ量を測定する
工程とを含み、上記ウエハ位置に形成されたそれぞれの
パターンの位置ずれ量の差から上記レチクルステージに
装着された第一および第二のレチクルのぞれぞれのパタ
ーンの相対的な位置ずれ量を導出するようにしたもので
ある。
相対的位置ずれ量計測方法は、投影露光装置においてレ
チクルステージに装着された第一のレチクルのパターン
をウエハステージに装着されたウエハの位置に形成する
工程と、上記投影露光装置において上記レチクルステー
ジに装着された第二のレチクルのパターンを上記ウエハ
ステージに装着されたウエハの位置に形成する工程と、
上記ウエハ位置に形成された二つのパターンについてそ
れぞれ基準位置からのパターンの位置ずれ量を測定する
工程とを含み、上記ウエハ位置に形成されたそれぞれの
パターンの位置ずれ量の差から上記レチクルステージに
装着された第一および第二のレチクルのぞれぞれのパタ
ーンの相対的な位置ずれ量を導出するようにしたもので
ある。
【００１５】この発明の他の発明のレチクルパターンの
相対的位置ずれ量計測方法は、投影露光装置においてレ
チクルステージに装着された第一のレチクルのパターン
をウエハステージに装着された第一のウエハに形成する
工程、上記投影露光装置において上記レチクルステージ
に装着された第二のレチクルのパターンを上記ウエハス
テージに装着された第二のウエハに形成する工程、上記
第一および第二のウエハに形成されたパターンについて
それぞれ基準位置からの位置ずれ量を測定する工程含
み、上記第一および第二のウエハに形成されたそれぞれ
のパターンの同一座標位置における位置ずれ量の差から
上記レチクルステージに装着された上記第一および第二
のレチクルのぞれぞれのパターンの相対的な位置ずれ量
を導出するようにしたものである。
相対的位置ずれ量計測方法は、投影露光装置においてレ
チクルステージに装着された第一のレチクルのパターン
をウエハステージに装着された第一のウエハに形成する
工程、上記投影露光装置において上記レチクルステージ
に装着された第二のレチクルのパターンを上記ウエハス
テージに装着された第二のウエハに形成する工程、上記
第一および第二のウエハに形成されたパターンについて
それぞれ基準位置からの位置ずれ量を測定する工程含
み、上記第一および第二のウエハに形成されたそれぞれ
のパターンの同一座標位置における位置ずれ量の差から
上記レチクルステージに装着された上記第一および第二
のレチクルのぞれぞれのパターンの相対的な位置ずれ量
を導出するようにしたものである。
【００１６】この発明の他の発明のレチクルパターンの
相対的位置ずれ量計測方法は、上記複数のレチクルのア
ラインメント・マークをそれぞれレチクルパターンの基
準位置として位置ずれ量を測定するようにしたものであ
る。
相対的位置ずれ量計測方法は、上記複数のレチクルのア
ラインメント・マークをそれぞれレチクルパターンの基
準位置として位置ずれ量を測定するようにしたものであ
る。
【００１７】この発明のレチクルパターンの相対的位置
ずれ量計測装置は、一組のレチクルのパターンをウエハ
位置に形成する投影露光装置と、上記ウエハ位置に形成
した複数のパターンについてそれぞれパターン基準位置
からの位置ずれ量を測定し上記レチクル上におけるパタ
ーンの位置ずれ量の差を導出する位置ずれ量測定装置と
を備えてなるものである。
ずれ量計測装置は、一組のレチクルのパターンをウエハ
位置に形成する投影露光装置と、上記ウエハ位置に形成
した複数のパターンについてそれぞれパターン基準位置
からの位置ずれ量を測定し上記レチクル上におけるパタ
ーンの位置ずれ量の差を導出する位置ずれ量測定装置と
を備えてなるものである。
【００１８】この発明の他の発明のレチクルパターンの
相対的位置ずれ量計測装置は、レチクル・ステージに装
着したレチクルのパターンを光転写技術によりウエハ・
ステージに装着したウエハ上に形成する投影露光装置
と、上記各ウエハ上に形成したパターンについてそれぞ
れパターン基準位置からの位置ずれ量を測定し上記レチ
クル・ステージに装着した複数のレチクルのパターンの
位置ずれ量の差を導出するパターン位置ずれ量測定装置
とを備えてなるものである。
相対的位置ずれ量計測装置は、レチクル・ステージに装
着したレチクルのパターンを光転写技術によりウエハ・
ステージに装着したウエハ上に形成する投影露光装置
と、上記各ウエハ上に形成したパターンについてそれぞ
れパターン基準位置からの位置ずれ量を測定し上記レチ
クル・ステージに装着した複数のレチクルのパターンの
位置ずれ量の差を導出するパターン位置ずれ量測定装置
とを備えてなるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について、
まずその概要を述べると、計測方法のプロセスとして
は、先ず、対象とする二枚のレチクルの全パターンをス
テッパーなど投影露光装置を用いた光転写技術によりウ
エハ上に形成する。それにより２枚のウエハが形成され
る。次に、各ウエハ上のパターンについて、その位置ず
れをアラインメント・マークを基準としてウエハ位置ず
れ計測装置を用いて計測する。同一の座標位置について
それぞれの計測により得られたずれ量の差が、レチクル
・パターンの位置ずれによって生じるウエハ上のパター
ンの位置ずれ量を示す。このウエハ上のパターンの位置
ずれ量を投影露光装置の縮小倍率で戻すと、たとえば５
分の１の縮小率のときは５倍すると、２枚のレチクルの
それぞれにおける描画位置の相対的なずれ量が得られ
る。
まずその概要を述べると、計測方法のプロセスとして
は、先ず、対象とする二枚のレチクルの全パターンをス
テッパーなど投影露光装置を用いた光転写技術によりウ
エハ上に形成する。それにより２枚のウエハが形成され
る。次に、各ウエハ上のパターンについて、その位置ず
れをアラインメント・マークを基準としてウエハ位置ず
れ計測装置を用いて計測する。同一の座標位置について
それぞれの計測により得られたずれ量の差が、レチクル
・パターンの位置ずれによって生じるウエハ上のパター
ンの位置ずれ量を示す。このウエハ上のパターンの位置
ずれ量を投影露光装置の縮小倍率で戻すと、たとえば５
分の１の縮小率のときは５倍すると、２枚のレチクルの
それぞれにおける描画位置の相対的なずれ量が得られ
る。
【００２０】次に、具体的な実施の形態について説明す
る。図１は、一つのレチクルＲに描画されたパターンの
セットの例を示す図である。図において、１はレチクル
・アラインメント・マーク、ＲＰはパターンのセット、
ＲＰ１〜ＲＰ９は個々のパターンを示す。このレチクル
Ｒにおいて、二つのレチクル・アラインメント・マーク
１の中間点を中心点とし、レチクル・アラインメント・
マーク１およびその中心点を位置基準とする。そして、
このレチクルＲ上の各パターＲＰ１〜ＲＰ９には、設計
基準位置からの位置ずれが、ＲＥ１〜ＲＥ９だけあると
する。
る。図１は、一つのレチクルＲに描画されたパターンの
セットの例を示す図である。図において、１はレチクル
・アラインメント・マーク、ＲＰはパターンのセット、
ＲＰ１〜ＲＰ９は個々のパターンを示す。このレチクル
Ｒにおいて、二つのレチクル・アラインメント・マーク
１の中間点を中心点とし、レチクル・アラインメント・
マーク１およびその中心点を位置基準とする。そして、
このレチクルＲ上の各パターＲＰ１〜ＲＰ９には、設計
基準位置からの位置ずれが、ＲＥ１〜ＲＥ９だけあると
する。
【００２１】次に、図２は、この発明で使用される投影
露光装置の構成を示す図である。図において、２は光
源、３は照射光学系、４はレチクル・ステージ、Ｒはレ
チクル、５はレチクル干渉系、６は投影光学系、７はウ
エハ・ステージ、８はウエハ・チャック、９はウエハ、
１０は座標計測システム、１１は移動鏡である。
露光装置の構成を示す図である。図において、２は光
源、３は照射光学系、４はレチクル・ステージ、Ｒはレ
チクル、５はレチクル干渉系、６は投影光学系、７はウ
エハ・ステージ、８はウエハ・チャック、９はウエハ、
１０は座標計測システム、１１は移動鏡である。
【００２２】照射光学系３は、光源２からの光をレチク
ル・ステージ４上のレチクルＲに照射する。投影光学系
６は、レチクルＲのパターンをウエハ・ステージ７上の
ウエハ９に投影する。こうして、レチクルＲのパターン
をウエハ９に投影・露光する。レチクル干渉系５はレチ
クル・ステージ４上のレチクルＲの位置を測定する。レ
チクル干渉系５は、レチクル上のアラインメント・マー
クを検出することにより、レチクルのｘ，ｙ，θの座標
を求めるものであり、構成要素には検出系、干渉計およ
びレチクル駆動系を含むものである。座標計測システム
１０および移動鏡１１は、ウエハステージ７のウエハの
位置を測定をする。
ル・ステージ４上のレチクルＲに照射する。投影光学系
６は、レチクルＲのパターンをウエハ・ステージ７上の
ウエハ９に投影する。こうして、レチクルＲのパターン
をウエハ９に投影・露光する。レチクル干渉系５はレチ
クル・ステージ４上のレチクルＲの位置を測定する。レ
チクル干渉系５は、レチクル上のアラインメント・マー
クを検出することにより、レチクルのｘ，ｙ，θの座標
を求めるものであり、構成要素には検出系、干渉計およ
びレチクル駆動系を含むものである。座標計測システム
１０および移動鏡１１は、ウエハステージ７のウエハの
位置を測定をする。
【００２３】図３は、図２の露光装置により、レチクル
ＲのパターンＲＰをウエハ９に露光するためのステップ
を示す図である。このステップに従い、レチクルＲのウ
エハ９上へのパターン露光のプロセスと露光されたショ
ット内に発生する位置ずれを説明する。
ＲのパターンＲＰをウエハ９に露光するためのステップ
を示す図である。このステップに従い、レチクルＲのウ
エハ９上へのパターン露光のプロセスと露光されたショ
ット内に発生する位置ずれを説明する。
【００２４】先ず、レチクルＲをレチクル・ステージ４
上に装着（セット）する。そのときレチクル・アライン
メントマーク１を用いて、レチクルステージ４上でのレ
チクルＲの回転量および位置ずれがレチクル干渉系５に
よって計測される。その計測値をもとにして、レチクル
干渉系５およびレチクルステージ４を用い、レチクルＲ
の回転量および位置ずれを補正する。
上に装着（セット）する。そのときレチクル・アライン
メントマーク１を用いて、レチクルステージ４上でのレ
チクルＲの回転量および位置ずれがレチクル干渉系５に
よって計測される。その計測値をもとにして、レチクル
干渉系５およびレチクルステージ４を用い、レチクルＲ
の回転量および位置ずれを補正する。
【００２５】同時に、ウエハ・ステージ７にウエハ９が
搬送され、ウエハ・チャック８上に真空吸着により固定
される。このとき、光源２からの照射光は、照射光学系
３によりレチクル・ステージ４上のレチクルＲに照射さ
れ、レチクルＲのパターンは、投影光学系６により、ウ
エハ・ステージ７上のウエハ９に投影（ショット）され
る。なおこの例では、ウエハ９は実際のウエハとして説
明するが、これは実際のものでなくても、感光剤が塗布
された他の基材であって、ウエハ９と同じ位置に同じよ
うにしてパターンが転写されるものであってもよい。
搬送され、ウエハ・チャック８上に真空吸着により固定
される。このとき、光源２からの照射光は、照射光学系
３によりレチクル・ステージ４上のレチクルＲに照射さ
れ、レチクルＲのパターンは、投影光学系６により、ウ
エハ・ステージ７上のウエハ９に投影（ショット）され
る。なおこの例では、ウエハ９は実際のウエハとして説
明するが、これは実際のものでなくても、感光剤が塗布
された他の基材であって、ウエハ９と同じ位置に同じよ
うにしてパターンが転写されるものであってもよい。
【００２６】このときショット内のパターンＲＰ１に
は、以下の式（１）に示された位置ずれ（レチクル製造
誤差）（レチクル・トータル・エラー：ＲＴＥ）が発生
する。（図３のステップ１）
は、以下の式（１）に示された位置ずれ（レチクル製造
誤差）（レチクル・トータル・エラー：ＲＴＥ）が発生
する。（図３のステップ１）
【００２７】 ＲＴＥ＝ＲＥ１×１／５ ＋ＭＲＳ＋ＭＲＫ＋ＭＴＳ＋ＭＴＫ ＋ＣＲＳ＋ＣＲＫ＋ＣＴＳ＋ＣＴＫ ＋ＳＳ＋ＯＲＴ・・・・・・・・・・・式（１）
【００２８】ＲＥ１：レチクルパターン（ＲＰ１）のレ
チクル製造誤差 ＭＲＳ：レチクル回転量検出不良値（固定値） ＭＲＫ：レチクル回転量検出不良値（バラツキ値） ＭＴＳ：レチクルズレ検出不良値（固定値） ＭＴＫ：レチクルズレ検出不良値（バラツキ値） ＣＲＳ：レチクル回転量補正誤差（固定値） ＣＲＫ：レチクル回転量補正誤差（バラツキ値） ＣＴＳ：レチクルズレ補正誤差（固定値） ＣＴＫ：レチクルズレ補正誤差（バラツキ値） ＳＳ ：スケーリング誤差 ＯＲＴ：直交誤差
チクル製造誤差 ＭＲＳ：レチクル回転量検出不良値（固定値） ＭＲＫ：レチクル回転量検出不良値（バラツキ値） ＭＴＳ：レチクルズレ検出不良値（固定値） ＭＴＫ：レチクルズレ検出不良値（バラツキ値） ＣＲＳ：レチクル回転量補正誤差（固定値） ＣＲＫ：レチクル回転量補正誤差（バラツキ値） ＣＴＳ：レチクルズレ補正誤差（固定値） ＣＴＫ：レチクルズレ補正誤差（バラツキ値） ＳＳ ：スケーリング誤差 ＯＲＴ：直交誤差
【００２９】ＲＥ１は、レチクル・パターンＲＰ１のレ
チクル製造上の位置ずれ（設計基準位置からのずれ）を
示し、×１／５は露光されたウエハ上では投影光学系に
よりその位置ずれが５分の１になることを示す。ＭＲＳ
（回転量検出不良値（固定値））、ＭＲＫ（回転量検出
不良値（バラツキ値））、ＭＴＳ（ズレ検出不良値（固
定値））およびＭＴＫ（ズレ検出不良値（バラツキ））
はレチクル干渉系１による検出誤差を示す。
チクル製造上の位置ずれ（設計基準位置からのずれ）を
示し、×１／５は露光されたウエハ上では投影光学系に
よりその位置ずれが５分の１になることを示す。ＭＲＳ
（回転量検出不良値（固定値））、ＭＲＫ（回転量検出
不良値（バラツキ値））、ＭＴＳ（ズレ検出不良値（固
定値））およびＭＴＫ（ズレ検出不良値（バラツキ））
はレチクル干渉系１による検出誤差を示す。
【００３０】ＭＲＳ（レチクル回転量検出不良値（固定
値））とは、レチクルの回転量を検出したときに発生す
る検出誤差の平均値である。ＭＲＫ（レチクル回転量検
出不良値（バラツキ値））とは、レチクルの回転量を検
出したときに発生する検出誤差の上記平均値からのばら
つきである。ＭＴＳ（レチクルズレ検出不良値（固定
値））とは、レチクルの中心位置を検出したときに発生
する検出誤差の平均値である。ＭＴＫ（レチクルズレ検
出不良値（バラツキ値））とは、レチクルの中心位置を
検出したときに発生する検出誤差の上記平均値からのば
らつきである。
値））とは、レチクルの回転量を検出したときに発生す
る検出誤差の平均値である。ＭＲＫ（レチクル回転量検
出不良値（バラツキ値））とは、レチクルの回転量を検
出したときに発生する検出誤差の上記平均値からのばら
つきである。ＭＴＳ（レチクルズレ検出不良値（固定
値））とは、レチクルの中心位置を検出したときに発生
する検出誤差の平均値である。ＭＴＫ（レチクルズレ検
出不良値（バラツキ値））とは、レチクルの中心位置を
検出したときに発生する検出誤差の上記平均値からのば
らつきである。
【００３１】ＣＲＳ（回転量補正誤差（固定値））、Ｃ
ＲＫ（回転量補正誤差（バラツキ値））、ＣＴＳ（ズレ
補正誤差（固定値））およびＣＴＫ（ズレ補正誤差（バ
ラツキ値））はレチクル干渉系１により求められた値を
もとに補正を行ったときの補正誤差を示す。
ＲＫ（回転量補正誤差（バラツキ値））、ＣＴＳ（ズレ
補正誤差（固定値））およびＣＴＫ（ズレ補正誤差（バ
ラツキ値））はレチクル干渉系１により求められた値を
もとに補正を行ったときの補正誤差を示す。
【００３２】ＣＲＳ（レチクル回転量補正誤差（固定
値））とは、検出されたデータを基にレチクルを回転補
正するときに発生する補正誤差の平均値である。ＣＲＫ
（レチクル回転量補正誤差（バラツキ値））とは、検出
されたデータを基にレチクルを回転補正するときに発生
する補正誤差の上記平均値からのバラツキである。ＣＴ
Ｓ（レチクルズレ補正誤差（固定値））とは、検出され
たデータを基にレチクルの中心位置を補正するときに発
生する補正誤差の平均値である。ＣＴＫ（レチクルズレ
補正誤差（バラツキ値））とは、検出されたデータを基
にレチクルの中心位置を補正するときに発生する補正誤
差の上記平均値からのバラツキである。
値））とは、検出されたデータを基にレチクルを回転補
正するときに発生する補正誤差の平均値である。ＣＲＫ
（レチクル回転量補正誤差（バラツキ値））とは、検出
されたデータを基にレチクルを回転補正するときに発生
する補正誤差の上記平均値からのバラツキである。ＣＴ
Ｓ（レチクルズレ補正誤差（固定値））とは、検出され
たデータを基にレチクルの中心位置を補正するときに発
生する補正誤差の平均値である。ＣＴＫ（レチクルズレ
補正誤差（バラツキ値））とは、検出されたデータを基
にレチクルの中心位置を補正するときに発生する補正誤
差の上記平均値からのバラツキである。
【００３３】ＳＳ（スケーリング誤差）およびＯＲＴ
（直交誤差）はレチクルをレチクル・ステージ７（スト
ッパー）にセットしたときのレチクルＲの自重による誤
差、およびレチクル固定時の平衡性による誤差を示す。
（直交誤差）はレチクルをレチクル・ステージ７（スト
ッパー）にセットしたときのレチクルＲの自重による誤
差、およびレチクル固定時の平衡性による誤差を示す。
【００３４】ＳＳ（スケーリング誤差）とは、レチクル
Ｒをステージ７にセットしたときにそのレチクルＲの自
重により発生する誤差であり、レチクルＲのスパンに関
係する誤差である。ＯＲＴ（直交誤差）とは、レチクル
Ｒをステージ７にセットしたときにレチクルＲの四つの
角を真空吸着しているが、そのバランスがくずれている
ときに発生する誤差である。
Ｒをステージ７にセットしたときにそのレチクルＲの自
重により発生する誤差であり、レチクルＲのスパンに関
係する誤差である。ＯＲＴ（直交誤差）とは、レチクル
Ｒをステージ７にセットしたときにレチクルＲの四つの
角を真空吸着しているが、そのバランスがくずれている
ときに発生する誤差である。
【００３５】また、レチクルＲは、アラインメントマー
ク１を基準に露光装置にセットされており、アラインメ
ントマーク１においても、同様に、回転誤差、ズレ誤差
が発生している。
ク１を基準に露光装置にセットされており、アラインメ
ントマーク１においても、同様に、回転誤差、ズレ誤差
が発生している。
【００３６】次に光源２より出射された露光光は照射光
学系３を経てレチクルＲを均一な照度で照射し、その結
果レチクルＲのパターン像が投影光学系６を介してウエ
ハ９上の各ショット領域に投影される。
学系３を経てレチクルＲを均一な照度で照射し、その結
果レチクルＲのパターン像が投影光学系６を介してウエ
ハ９上の各ショット領域に投影される。
【００３７】図４は、ウエハ９上にレチクルパターンＲ
Ｐが露光される状態を示す。図４の矢印は露光されるシ
ョットの順番を示す。露光は、図４で示されたように、
一つのショットで一つのレチクルパターンＲＰを露光し
た後、続いて隣に次々とショットを露光するステップ・
アンド・リピート方式で行われる。図５は、一つのショ
ットで露光されるレチクルパターンＲＰの拡大図であ
り、各パターンＲＰ１〜ＲＰ９を中に含んでいる。これ
は、図１のパターンが投影されたものである。
Ｐが露光される状態を示す。図４の矢印は露光されるシ
ョットの順番を示す。露光は、図４で示されたように、
一つのショットで一つのレチクルパターンＲＰを露光し
た後、続いて隣に次々とショットを露光するステップ・
アンド・リピート方式で行われる。図５は、一つのショ
ットで露光されるレチクルパターンＲＰの拡大図であ
り、各パターンＲＰ１〜ＲＰ９を中に含んでいる。これ
は、図１のパターンが投影されたものである。
【００３８】更にその時、各ショット毎にウエハ・ステ
ージ７のヨーイング・エラー補正が行われる。ここで、
ヨーイング・エラーとは、ウエハ・ステージ７をステッ
プ送りするときに発生するショット回転エラーのことで
ある。補正の手法としては、先ほど示したレチクルＲの
回転量および位置ズレを補正した方法と同様である。ウ
エハ・ステージ７の回転量および位置ずれは、ウエハ・
ステージ７の位置を測定するための移動鏡１１およびウ
エハ・ステージ７の位置測定に使用される座標計測シス
テム１０により求められる。その値をもとにし、レチク
ル干渉系５およびレチクルステージ４を用い、レチクル
Ｒを回転させてステージ４の回転補正をすることによ
り、ステージ７のヨーイングエラーを補正する。
ージ７のヨーイング・エラー補正が行われる。ここで、
ヨーイング・エラーとは、ウエハ・ステージ７をステッ
プ送りするときに発生するショット回転エラーのことで
ある。補正の手法としては、先ほど示したレチクルＲの
回転量および位置ズレを補正した方法と同様である。ウ
エハ・ステージ７の回転量および位置ずれは、ウエハ・
ステージ７の位置を測定するための移動鏡１１およびウ
エハ・ステージ７の位置測定に使用される座標計測シス
テム１０により求められる。その値をもとにし、レチク
ル干渉系５およびレチクルステージ４を用い、レチクル
Ｒを回転させてステージ４の回転補正をすることによ
り、ステージ７のヨーイングエラーを補正する。
【００３９】このときショット内のパターンＲＰ１に
は、以下の式（２）で示された位置ずれ（ステージ・ト
ータル・エラー：ＳＴＥ）が発生する。（図３のステッ
プ２）
は、以下の式（２）で示された位置ずれ（ステージ・ト
ータル・エラー：ＳＴＥ）が発生する。（図３のステッ
プ２）
【００４０】 ＳＴＥ＝ＦＲ ＋ＭＳＳ＋ＭＳＫ＋ＭＳＴＳ＋ＭＳＴＫ ＋ＣＳＲＳ＋ＣＳＲＫ＋ＣＳＴＳ＋ＣＳＴＫ ＋ＤＳ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（２）
【００４１】ＦＲ：レチクルパターンＲＰ１が投影光学
系６により受ける収差量 ＭＳＳ：ステージ回転量検出不良値（固定値） ＭＳＫ：ステージ回転量検出不良値（バラツキ値） ＭＳＴＳ：ステージズレ検出不良値（固定値） ＭＳＴＫ：ステージズレ検出不良値（バラツキ値） ＣＳＲＳ：ステージ回転量補正誤差（固定値） ＣＳＲＫ：ステージ回転量補正誤差（バラツキ値） ＣＳＴＳ：ステージ位置ズレ補正誤差（固定値） ＣＳＴＫ：ステージズレ補正誤差（バラツキ値） ＤＳ：配列誤差
系６により受ける収差量 ＭＳＳ：ステージ回転量検出不良値（固定値） ＭＳＫ：ステージ回転量検出不良値（バラツキ値） ＭＳＴＳ：ステージズレ検出不良値（固定値） ＭＳＴＫ：ステージズレ検出不良値（バラツキ値） ＣＳＲＳ：ステージ回転量補正誤差（固定値） ＣＳＲＫ：ステージ回転量補正誤差（バラツキ値） ＣＳＴＳ：ステージ位置ズレ補正誤差（固定値） ＣＳＴＫ：ステージズレ補正誤差（バラツキ値） ＤＳ：配列誤差
【００４２】ＦＲはレチクルパターンＲＰ１が投影光学
系６により受ける収差量を示す。この収差量は、位置ず
れとなり、デイストーションと呼ばれる。ＭＳＳ（回転
量検出不良値（固定値））、ＭＳＫ（回転量検出不良値
（バラツキ値）、ＭＳＴＳ（ズレ検出不良値（固定
値））およびＭＳＴＫ（ズレ検出不良値（バラツキ
値））は、ステージ７の位置を測定するための移動鏡１
１およびステージ７の位置測定に使用される座標計測シ
ステム１０による検出誤差を示す。
系６により受ける収差量を示す。この収差量は、位置ず
れとなり、デイストーションと呼ばれる。ＭＳＳ（回転
量検出不良値（固定値））、ＭＳＫ（回転量検出不良値
（バラツキ値）、ＭＳＴＳ（ズレ検出不良値（固定
値））およびＭＳＴＫ（ズレ検出不良値（バラツキ
値））は、ステージ７の位置を測定するための移動鏡１
１およびステージ７の位置測定に使用される座標計測シ
ステム１０による検出誤差を示す。
【００４３】ＭＳＳ（ステージ回転量検出不良値（固定
値））とは、ステージの回転量を検出したときに発生す
る検出誤差の平均値である。ＭＳＫ（ステージ回転量検
出不良値（バラツキ値））とは、ステージの回転量を検
出したときに発生する検出誤差の上記平均値からのばら
つきである。ＭＳＴＳ（ステージズレ検出不良値（固定
値））とは、ステージの中心位置を検出したときに発生
する検出誤差の平均値である。ＭＳＴＫ（ステージズレ
検出不良値（バラツキ値））とは、ステージの中心位置
を検出したときに発生する検出誤差の上記平均値からの
ばらつきである。
値））とは、ステージの回転量を検出したときに発生す
る検出誤差の平均値である。ＭＳＫ（ステージ回転量検
出不良値（バラツキ値））とは、ステージの回転量を検
出したときに発生する検出誤差の上記平均値からのばら
つきである。ＭＳＴＳ（ステージズレ検出不良値（固定
値））とは、ステージの中心位置を検出したときに発生
する検出誤差の平均値である。ＭＳＴＫ（ステージズレ
検出不良値（バラツキ値））とは、ステージの中心位置
を検出したときに発生する検出誤差の上記平均値からの
ばらつきである。
【００４４】ＣＳＲＳ（回転量補正誤差（固定値））、
ＣＳＲＫ（回転量補正誤差（バラツキ値））、ＣＳＴＳ
（位置ズレ補正誤差（固定値））およびＣＳＴＫ（ズレ
補正誤差（バラツキ値））はステージ７の位置を測定す
るための移動鏡１１およびステージ７の位置測定に使用
される座標計測システム１０により求められた値をもと
に補正を行ったときの補正誤差を示す。
ＣＳＲＫ（回転量補正誤差（バラツキ値））、ＣＳＴＳ
（位置ズレ補正誤差（固定値））およびＣＳＴＫ（ズレ
補正誤差（バラツキ値））はステージ７の位置を測定す
るための移動鏡１１およびステージ７の位置測定に使用
される座標計測システム１０により求められた値をもと
に補正を行ったときの補正誤差を示す。
【００４５】ＣＳＲＳ（ステージ回転量補正誤差（固定
値））とは、検出されたデータを基にステージを回転補
正するときに発生する補正誤差の平均値である。ＣＳＲ
Ｋ（ステージ回転量補正誤差（バラツキ値））とは 、
検出されたデータを基にステージレチクルを回転補正す
るときに発生する補正誤差の上記平均値からのバラツキ
である。ＣＳＴＳ（ステージ位置ズレ補正誤差（固定
値））とは、検出されたデータを基にステージの中心位
置を補正するときに発生する補正誤差の平均値である。
ＣＳＴＫ（ステージズレ補正誤差（バラツキ値））と
は、検出されたデータを基にステージ中心位置を補正す
るときに発生する補正誤差の上記平均値からのバラツキ
である。
値））とは、検出されたデータを基にステージを回転補
正するときに発生する補正誤差の平均値である。ＣＳＲ
Ｋ（ステージ回転量補正誤差（バラツキ値））とは 、
検出されたデータを基にステージレチクルを回転補正す
るときに発生する補正誤差の上記平均値からのバラツキ
である。ＣＳＴＳ（ステージ位置ズレ補正誤差（固定
値））とは、検出されたデータを基にステージの中心位
置を補正するときに発生する補正誤差の平均値である。
ＣＳＴＫ（ステージズレ補正誤差（バラツキ値））と
は、検出されたデータを基にステージ中心位置を補正す
るときに発生する補正誤差の上記平均値からのバラツキ
である。
【００４６】ＤＳ（配列誤差）は各ショットをステップ
・アンド・リピート方式で露光するときに発生する配列
位置ズレ誤差を示すものであり、ステップ・アンド・リ
ピート方式で露光したときに発生するショット中心の位
置のずれのことである。
・アンド・リピート方式で露光するときに発生する配列
位置ズレ誤差を示すものであり、ステップ・アンド・リ
ピート方式で露光したときに発生するショット中心の位
置のずれのことである。
【００４７】また、レチクルＲのアラインメントマーク
１はパターンＲＰと同時に露光される。従って、アライ
ンメントマーク１においても、パターンＲＰと同様に、
回転誤差、ズレ誤差、配列誤差が発生している。
１はパターンＲＰと同時に露光される。従って、アライ
ンメントマーク１においても、パターンＲＰと同様に、
回転誤差、ズレ誤差、配列誤差が発生している。
【００４８】次に、露光されたウエハ９を現像すること
によりウエハ９上にパターンＲＰが形成される。（図３
のステップ３）
によりウエハ９上にパターンＲＰが形成される。（図３
のステップ３）
【００４９】以上の手順により作成されたウエハ９に対
して各レチクルパターンＲＰ１〜ＲＰ９の位置ズレ量
を、ウエハ位置ズレ測定器（例えばライカ製ＬＭＳ２０
２０型等）を用いて計測する。そのとき計測されるずれ
量（トータル・エラー：ＴＥ１）は、レチクルパターン
ＲＰ１に関しては式（１）と式（２）の和であり、次の
式（３）となる。
して各レチクルパターンＲＰ１〜ＲＰ９の位置ズレ量
を、ウエハ位置ズレ測定器（例えばライカ製ＬＭＳ２０
２０型等）を用いて計測する。そのとき計測されるずれ
量（トータル・エラー：ＴＥ１）は、レチクルパターン
ＲＰ１に関しては式（１）と式（２）の和であり、次の
式（３）となる。
【００５０】 ＴＥ＝ＲＴＥ＋ ＳＴＥ ＝ＲＥ１×１／５ ＋ＭＲＳ＋ＭＲＫ＋ＭＴＳ＋ＭＴＫ ＋ＣＲＳ＋ＣＲＫ＋ＣＴＳ＋ＣＴＫ ＋ＳＳ＋ＯＲＴ ＋ＦＲ ＋ＭＳＳ＋ＭＳＫ＋ＭＳＴＳ＋ＭＳＴＫ ＋ＣＳＲＳ＋ＣＳＲＫ＋ＣＳＴＳ＋ＣＳＴＫ ＋ＤＳ＋ＭＥ・・・・・・・・・・・・・・式（３）
【００５１】 Ｒ１：レチクルパターン（ＲＰ１）のレチクル製造誤差 ＭＲＳ：レチクル回転量検出不良値（固定値） ＭＲＫ：レチクル回転量検出不良値（バラツキ値） ＭＴＳ：レチクルズレ検出不良値（固定値） ＭＴＫ：レチクルズレ検出不良値（バラツキ値） ＣＲＳ：レチクル回転量補正誤差（固定値） ＣＲＫ：レチクル回転量補正誤差（バラツキ値） ＣＴＳ：レチクルズレ補正誤差（固定値） ＣＴＫ：レチクルズレ補正誤差（バラツキ値） ＳＳ：スケーリング誤差 ＯＲＴ：直交誤差 ＦＲ ：レチクルパターン（ＲＰ１）が投影光学系
（６）により受ける収差量 ＭＳＳ：ステージ回転量検出不良値（固定値） ＭＳＫ：ステージ回転量検出不良値（バラツキ値） ＭＳＴＳ：ステージズレ検出不良値（固定値） ＭＳＴＫ：ステージズレ検出不良値（バラツキ値） ＣＳＲＳ：ステージ回転量補正誤差（固定値）） ＣＳＲＫ：ステージ回転量補正誤差（バラツキ値） ＣＳＴＳ：ステージ位置ズレ補正誤差（固定値） ＣＳＴＫ：ステージズレ補正誤差（バラツキ値） ＤＳ：配列誤差 ＭＥ：計測誤差
（６）により受ける収差量 ＭＳＳ：ステージ回転量検出不良値（固定値） ＭＳＫ：ステージ回転量検出不良値（バラツキ値） ＭＳＴＳ：ステージズレ検出不良値（固定値） ＭＳＴＫ：ステージズレ検出不良値（バラツキ値） ＣＳＲＳ：ステージ回転量補正誤差（固定値）） ＣＳＲＫ：ステージ回転量補正誤差（バラツキ値） ＣＳＴＳ：ステージ位置ズレ補正誤差（固定値） ＣＳＴＫ：ステージズレ補正誤差（バラツキ値） ＤＳ：配列誤差 ＭＥ：計測誤差
【００５２】計測誤差（ＭＥ）とは、ウエハ上のパター
ンを計測器（例えば、ライカ製ＬＭＳ２０２０型等）で
計測したときに発生する誤差である。
ンを計測器（例えば、ライカ製ＬＭＳ２０２０型等）で
計測したときに発生する誤差である。
【００５３】次に、式（３）に示した誤差を幾つかの手
法を用いて低減させる。先ず、計測誤差（ＭＥ）に関し
ては測定回数を増やしその平均値を用いることにより除
去可能である。
法を用いて低減させる。先ず、計測誤差（ＭＥ）に関し
ては測定回数を増やしその平均値を用いることにより除
去可能である。
【００５４】次に、ＲＥ１×１／５（レチクルパターン
ＲＰ１のレチクル製造誤差の１／５），ＳＳ（スケーリ
ング誤差），ＯＲＴ（直交誤差），ＦＲ（レチクルパタ
ーンＲＰ１が投影光学により受ける収差の量）以外の誤
差に関しては以下の理由により除去可能である。
ＲＰ１のレチクル製造誤差の１／５），ＳＳ（スケーリ
ング誤差），ＯＲＴ（直交誤差），ＦＲ（レチクルパタ
ーンＲＰ１が投影光学により受ける収差の量）以外の誤
差に関しては以下の理由により除去可能である。
【００５５】ショットの回転量および位置ずれは、ウエ
ハ９上に形成されたアラインメント・マーク１とパター
ンＲＰ１は同じ量であり、各パターンＲＰ１〜ＲＰ９の
位置ずれ量を測定するときには、まずアラインメントマ
ーク１を基準にし、ショットの回転を補正し、更に原点
の決定を行うので、各パターンＲＰ１〜ＲＰ９を測定す
るときにはレチクルおよびウエハステージの回転および
ずれの誤差は除去されることになる。このことは、配列
誤差についても同様である。
ハ９上に形成されたアラインメント・マーク１とパター
ンＲＰ１は同じ量であり、各パターンＲＰ１〜ＲＰ９の
位置ずれ量を測定するときには、まずアラインメントマ
ーク１を基準にし、ショットの回転を補正し、更に原点
の決定を行うので、各パターンＲＰ１〜ＲＰ９を測定す
るときにはレチクルおよびウエハステージの回転および
ずれの誤差は除去されることになる。このことは、配列
誤差についても同様である。
【００５６】従って、最終的なズレ量（トータル・エラ
ー：ＴＥ）として式（４）の値が存在することになる。 ＴＥ＝ ＲＥ１×１／５＋ＳＳ＋ＯＲＴ＋ＦＲ・・・・・式（４）
ー：ＴＥ）として式（４）の値が存在することになる。 ＴＥ＝ ＲＥ１×１／５＋ＳＳ＋ＯＲＴ＋ＦＲ・・・・・式（４）
【００５７】 ＲＥ１：レチクルパターンＲＰ１のレチクル製造誤差 ＳＳ ：スケーリング誤差 ＯＲＴ：直交誤差 ＦＲ ：レチクルパターンＲＰ１が投影光学系６により
受ける収差量
受ける収差量
【００５８】次に、同様のことを別のレチクルＲ’につ
いて行う。図６は、別のレチクルＲ’に描画されたパタ
ーンのセットの例を示す図である。図において、１はレ
チクル・アラインメント・マーク、ＲＰ’はパターンの
セット、ＲＰ１’〜ＲＰ９’は個々のパターンを示す。
このレチクルＲ’においても、二つのレチクル・アライ
ンメント・マーク１の中間点を中心点とし、レチクル・
アラインメント・マーク１およびその中心点を位置基準
とする。そして、このレチクルＲ’上の各パターンＲＰ
１’〜ＲＰ９’には、設計基準位置からの位置ずれがＲ
Ｅ１’〜ＲＥ９’だけあるとする。
いて行う。図６は、別のレチクルＲ’に描画されたパタ
ーンのセットの例を示す図である。図において、１はレ
チクル・アラインメント・マーク、ＲＰ’はパターンの
セット、ＲＰ１’〜ＲＰ９’は個々のパターンを示す。
このレチクルＲ’においても、二つのレチクル・アライ
ンメント・マーク１の中間点を中心点とし、レチクル・
アラインメント・マーク１およびその中心点を位置基準
とする。そして、このレチクルＲ’上の各パターンＲＰ
１’〜ＲＰ９’には、設計基準位置からの位置ずれがＲ
Ｅ１’〜ＲＥ９’だけあるとする。
【００５９】このレチクルＲ’についても、先のレチク
ルＲの場合と同様に、投影露光装置においてレチクル
Ｒ’をレチクル・ステージ４に装着し、そのパターンを
光転写技術によりウエハ・ステージ７上の別のウエハ９
上に形成する。次に、ウエハ９上のパターンについて、
その位置ずれをウエハに形成されたアラインメント・マ
ーク１を基準としてウエハ位置ずれ計測装置を用いて計
測する。このプロセスは、先のレチクルＲについて行っ
たものと同じであるから詳細は省略する。このような計
測プロセスの結果、レチクルＲ’について以下に示した
最終的なずれ量（トータル・エラー：ＴＥ’）が計測さ
れる。 ＴＥ’＝ＲＥ１’×１／５＋ＳＳ’＋ＯＲＴ’＋ＦＲ’・・・式（５）
ルＲの場合と同様に、投影露光装置においてレチクル
Ｒ’をレチクル・ステージ４に装着し、そのパターンを
光転写技術によりウエハ・ステージ７上の別のウエハ９
上に形成する。次に、ウエハ９上のパターンについて、
その位置ずれをウエハに形成されたアラインメント・マ
ーク１を基準としてウエハ位置ずれ計測装置を用いて計
測する。このプロセスは、先のレチクルＲについて行っ
たものと同じであるから詳細は省略する。このような計
測プロセスの結果、レチクルＲ’について以下に示した
最終的なずれ量（トータル・エラー：ＴＥ’）が計測さ
れる。 ＴＥ’＝ＲＥ１’×１／５＋ＳＳ’＋ＯＲＴ’＋ＦＲ’・・・式（５）
【００６０】ＲＥ１’：レチクルパターンＲＰ１’のレ
チクル製造誤差 ＳＳ’ ：スケーリング誤差 ＯＲＴ’：直交誤差 ＦＲ’ ：レチクルパターンＲＰ１’が投影光学系６に
より受ける収差量
チクル製造誤差 ＳＳ’ ：スケーリング誤差 ＯＲＴ’：直交誤差 ＦＲ’ ：レチクルパターンＲＰ１’が投影光学系６に
より受ける収差量
【００６１】二枚のレチクルＲ、Ｒ’の同一座標におけ
るパターンＲＰ、ＲＰ’の位置ずれ量の差、すなわちレ
チクル製造上の相対誤差（ＤＥ）は、レチクルＲのずれ
量（トータル・エラー：ＴＥ）とレチクルＲ’のずれ量
（トータル・エラー：ＴＥ’）の差から導出することが
できる。
るパターンＲＰ、ＲＰ’の位置ずれ量の差、すなわちレ
チクル製造上の相対誤差（ＤＥ）は、レチクルＲのずれ
量（トータル・エラー：ＴＥ）とレチクルＲ’のずれ量
（トータル・エラー：ＴＥ’）の差から導出することが
できる。
【００６２】レチクルＲで露光されたショットとレチク
ルＲ’で露光されたショットとは、同一の投影露光装置
で露光され同じ状態に管理されているので、スケーリン
グ誤差は同じ（ＳＳ＝ＳＳ’）、直交誤差も同じ（ＯＲ
Ｔ＝ＯＲＴ’）、またレチクルパターンＲＰ１、ＲＰ
１’が投影光学系６により受ける収差量も同じ（ＦＲ＝
ＦＲ’）となる。
ルＲ’で露光されたショットとは、同一の投影露光装置
で露光され同じ状態に管理されているので、スケーリン
グ誤差は同じ（ＳＳ＝ＳＳ’）、直交誤差も同じ（ＯＲ
Ｔ＝ＯＲＴ’）、またレチクルパターンＲＰ１、ＲＰ
１’が投影光学系６により受ける収差量も同じ（ＦＲ＝
ＦＲ’）となる。
【００６３】従って、二枚のレチクルＲ、Ｒ’の同一座
標におけるパターンＲＰ、ＲＰ’のずれ量の差（ＤＥ）
は、次のとおりとなる。 ＤＥ＝ＴＥーＴＥ’ ＝（ＲＥ１ーＲＥ１’）×１／５・・・・・・・・・式（６）
標におけるパターンＲＰ、ＲＰ’のずれ量の差（ＤＥ）
は、次のとおりとなる。 ＤＥ＝ＴＥーＴＥ’ ＝（ＲＥ１ーＲＥ１’）×１／５・・・・・・・・・式（６）
【００６４】式（６）より、二枚のレチクルＲ、Ｒ’の
同一座標におけるパターンＲＰ、ＲＰ’のずれ量の相対
誤差（ＲＥ１ーＲＥ１’）は、ウエハ上に転写したパタ
ーンＲＰ、ＲＰ’の同一座標におけるパターンのずれ量
の差を５倍することにより得られる。
同一座標におけるパターンＲＰ、ＲＰ’のずれ量の相対
誤差（ＲＥ１ーＲＥ１’）は、ウエハ上に転写したパタ
ーンＲＰ、ＲＰ’の同一座標におけるパターンのずれ量
の差を５倍することにより得られる。
【００６５】以上のとおり、この発明では、先ず、対称
とする複数の、例えば二枚のレチクルの全パターンをス
テッパーを用いた光転写技術によりウエハ上に形成す
る。それによりパターンが転写された２枚のウエハが形
成される。次に、ウエハ上に形成されたパターンのうち
同一座標位置にあるパターンについて、その位置ずれを
ウエハ位置ずれ測定装置を用いて測定し、得られた測定
値の差を求める。この差を投影光学系の縮小率で戻せ
ば、例えば縮小率が５分の１であれば５倍した値が、２
枚のレチクルの描画位置誤差の相対誤差として得られる
というものである。
とする複数の、例えば二枚のレチクルの全パターンをス
テッパーを用いた光転写技術によりウエハ上に形成す
る。それによりパターンが転写された２枚のウエハが形
成される。次に、ウエハ上に形成されたパターンのうち
同一座標位置にあるパターンについて、その位置ずれを
ウエハ位置ずれ測定装置を用いて測定し、得られた測定
値の差を求める。この差を投影光学系の縮小率で戻せ
ば、例えば縮小率が５分の１であれば５倍した値が、２
枚のレチクルの描画位置誤差の相対誤差として得られる
というものである。
【００６６】このように、この発明によれば、実際の製
造状態と同じ様にそれぞれのレチクルをレチクルステー
ジに装着し、レチクルのパターンをウエハ上に転写す
る。この転写されたパターンを測定することにより、レ
チクルを個々に測定した時における誤差要因あるいはレ
チクルをレチクルステージに装着せずに測定した時にお
ける誤差要因を除き、実用的なレチクルパターンの相対
的位置ずれ量を導出することが出来る。これにより、レ
チクルパターンの良否判定、レチクル製造精度の向上を
図ることができ、更にはウエハパターンの製造精度の向
上と一層の微細化に役立つものである。
造状態と同じ様にそれぞれのレチクルをレチクルステー
ジに装着し、レチクルのパターンをウエハ上に転写す
る。この転写されたパターンを測定することにより、レ
チクルを個々に測定した時における誤差要因あるいはレ
チクルをレチクルステージに装着せずに測定した時にお
ける誤差要因を除き、実用的なレチクルパターンの相対
的位置ずれ量を導出することが出来る。これにより、レ
チクルパターンの良否判定、レチクル製造精度の向上を
図ることができ、更にはウエハパターンの製造精度の向
上と一層の微細化に役立つものである。
【図１】 この発明の実施の形態を説明するための、レ
チクルパターンの模式図。
チクルパターンの模式図。
【図２】 この発明の実施の形態における、レチクルパ
ターンをウエハ上に形成する投影露光装置の概略構成
図。
ターンをウエハ上に形成する投影露光装置の概略構成
図。
【図３】 この発明の実施の形態における、レチクルパ
ターンをウエハ上に形成するプロセスを示す図。
ターンをウエハ上に形成するプロセスを示す図。
【図４】 この発明の実施の形態を説明するための、ウ
エハ上に形成されたパターンを示す図。
エハ上に形成されたパターンを示す図。
【図５】 図４のウエハパターンの拡大図。
【図６】 この発明の実施の形態を説明するための、他
のレチクルのレチクルパターンの模式図。
のレチクルのレチクルパターンの模式図。
【図７】 一のレチクルのパターンの模式図。
【図８】 他のレチクルのパターンの模式図。
【図９】 ウエハ上に重ね合わされたパターンの模式
図。
図。
【図１０】ウエハ上に重ね合わされたターゲット・パタ
ーンの拡大摸式図。
ーンの拡大摸式図。
Ｒ レチクル、ＲＰ パターン・セット、ＲＰ１ パタ
ーン、１ レチクル・アラインメント・マーク、４ レ
チクル・ステージ、７ ウエハ・ステージ、９ウエハ
ーン、１ レチクル・アラインメント・マーク、４ レ
チクル・ステージ、７ ウエハ・ステージ、９ウエハ
Claims (7)
- 【請求項１】 投影露光装置により複数のレチクルのパ
ターンをウエハ上に形成する工程と、上記ウエハ上のパ
ターンについてそれぞれの基準位置からの位置ずれを計
測する工程と、上記ウエハ上の各パターンの位置ずれ量
の差から上記レチクルのパターンの位置ずれ量の差を求
める工程とを含むレチクルパターンの相対的位置ずれ量
計測方法。 - 【請求項２】 投影露光装置により複数のレチクルのパ
ターンをそれぞれ別のウエハ上に形成する工程と、上記
各ウエハ上のパターンについてそれぞれパターンの基準
位置からの位置ずれ量を計測する工程と、上記各ウエハ
上のパターンの同一座標位置について得られた位置ずれ
量の差から上記レチクルのパターンの位置ずれ量の差を
求める工程とを含むレチクルパターンの相対的位置ずれ
量計測方法。 - 【請求項３】 投影露光装置においてレチクルステージ
に装着された第一のレチクルのパターンをウエハステー
ジに装着されたウエハの位置に形成する工程と、上記投
影露光装置において上記レチクルステージに装着された
第二のレチクルのパターンを上記ウエハステージに装着
されたウエハの位置に形成する工程と、上記ウエハ位置
に形成された二つのパターンについてそれぞれ基準位置
からのパターンの位置ずれ量を測定する工程と、上記ウ
エハ位置に形成されたそれぞれのパターンの位置ずれ量
の差から上記レチクルステージに装着された第一および
第二のレチクルのぞれぞれのパターンの相対的な位置ず
れ量を導出するようにしたレチクルパターンの相対的位
置ずれ量計測方法。 - 【請求項４】 投影露光装置においてレチクルステージ
に装着された第一のレチクルのパターンをウエハステー
ジに装着された第一のウエハに形成する工程、上記投影
露光装置において上記レチクルステージに装着された第
二のレチクルのパターンを上記ウエハステージに装着さ
れた第二のウエハに形成する工程、上記第一および第二
のウエハに形成されたパターンについてそれぞれ基準位
置からの位置ずれ量を測定する工程、上記第一および第
二のウエハに形成されたそれぞれのパターンの同一座標
位置における位置ずれ量の差から上記レチクルステージ
に装着された上記第一および第二のレチクルのぞれぞれ
のパターンの相対的な位置ずれ量を導出するようにした
レチクルパターンの相対的位置ずれ量計測方法。 - 【請求項５】 上記複数のレチクルのアラインメント・
マークをそれぞれレチクルパターンの基準位置として位
置ずれ量を測定するようにした請求項１ないし４に記載
のレチクルパターンの相対的位置ずれ量計測方法。 - 【請求項６】 一組のレチクルのパターンをウエハ位置
に形成する投影露光装置と、上記ウエハ位置に形成した
複数のパターンについてそれぞれパターン基準位置から
の位置ずれ量を測定し上記レチクル上におけるパターン
の位置ずれ量の差を導出する位置ずれ量測定装置とを備
えたレチクルパターンの相対的位置ずれ量計測装置。 - 【請求項７】 レチクル・ステージに装着したレチクル
のパターンを光転写技術によりウエハ・ステージに装着
したウエハ上に形成する投影露光装置と、上記各ウエハ
上に形成したパターンについてそれぞれパターン基準位
置からの位置ずれ量を測定し上記レチクル・ステージに
装着した複数のレチクルのパターンの位置ずれ量の差を
導出するパターン位置ずれ量測定装置とを備えたレチク
ルパターンの相対的位置ずれ量計測装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7324433A JPH09166416A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | レチクルパターンの相対的位置ずれ量計測方法およびレチクルパターンの相対的位置ずれ量計測装置 |
| US08/663,812 US5773180A (en) | 1995-12-13 | 1996-06-14 | Measuring method of a relative positional deviation of reticle pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7324433A JPH09166416A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | レチクルパターンの相対的位置ずれ量計測方法およびレチクルパターンの相対的位置ずれ量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166416A true JPH09166416A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18165758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7324433A Pending JPH09166416A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | レチクルパターンの相対的位置ずれ量計測方法およびレチクルパターンの相対的位置ずれ量計測装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5773180A (ja) |
| JP (1) | JPH09166416A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282395A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フォトリソグラフィーの露光方法 |
| JP2012164811A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法、露光マスクの出荷判定方法及び作製方法 |
| JP2019109364A (ja) * | 2017-12-18 | 2019-07-04 | キヤノン株式会社 | 計測方法、計測装置、露光装置、および物品製造方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1012544A (ja) * | 1996-06-26 | 1998-01-16 | Nikon Corp | 位置計測方法及び露光方法 |
| US5962172A (en) * | 1996-11-12 | 1999-10-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for manufacturing photomask and method of manufacturing a semiconductor device |
| US5798193A (en) * | 1997-05-16 | 1998-08-25 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus to accurately correlate defect coordinates between photomask inspection and repair systems |
| US5917932A (en) * | 1997-06-24 | 1999-06-29 | International Business Machines Corporation | System and method for evaluating image placement on pre-distorted masks |
| JP2000021738A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-21 | Nikon Corp | 位置検出装置及び該装置を用いた位置検出方法 |
| CN100347841C (zh) * | 2001-02-27 | 2007-11-07 | Nxp股份有限公司 | 具有过程控制组件的半导体晶片 |
| US6694498B2 (en) | 2001-12-13 | 2004-02-17 | Internationl Business Machines Corporation | Feed-forward lithographic overlay offset method and system |
| JP5133239B2 (ja) | 2006-04-05 | 2013-01-30 | シャープ株式会社 | 露光方法および露光装置 |
| WO2011024289A1 (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | 富士通株式会社 | 光学部品製造方法および光学部品製造装置 |
| US11563027B2 (en) | 2020-09-09 | 2023-01-24 | Micron Technology, Inc. | Microelectronic devices with tiered decks of differing pillar density and related methods and systems |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4835078A (en) * | 1987-07-06 | 1989-05-30 | American Telephone And Telegraph Company | Method for aligning photomasks |
| KR100273785B1 (ko) * | 1991-07-18 | 2001-01-15 | 기타지마 요시토시 | 정합패턴을 갖는 패턴판의 묘화방법 및 그 방법에 의하여 묘화된 패턴판 |
| KR970010666B1 (ko) * | 1993-12-27 | 1997-06-30 | 현대전자산업 주식회사 | 반도체 소자의 패턴 중첩오차 측정방법 |
| KR0144082B1 (ko) * | 1994-04-01 | 1998-08-17 | 김주용 | 레티클 및 그 레티클을 사용한 가림막 세팅 방법 |
| DE19512245C2 (de) * | 1994-04-01 | 2002-12-05 | Hyundai Electronics Ind | Photomaske zum Messen der Auflösung von Belichtungseinrichtungen |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP7324433A patent/JPH09166416A/ja active Pending
-
1996
- 1996-06-14 US US08/663,812 patent/US5773180A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003282395A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フォトリソグラフィーの露光方法 |
| JP2012164811A (ja) * | 2011-02-07 | 2012-08-30 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法、露光マスクの出荷判定方法及び作製方法 |
| JP2019109364A (ja) * | 2017-12-18 | 2019-07-04 | キヤノン株式会社 | 計測方法、計測装置、露光装置、および物品製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5773180A (en) | 1998-06-30 |
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