JPH09246151A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH09246151A JPH09246151A JP8048537A JP4853796A JPH09246151A JP H09246151 A JPH09246151 A JP H09246151A JP 8048537 A JP8048537 A JP 8048537A JP 4853796 A JP4853796 A JP 4853796A JP H09246151 A JPH09246151 A JP H09246151A
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- 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
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パイロットウェハとして選択するウェハのア
ライメントマーク測定値がばらつきの中央付近にあるよ
うにしてアライメント補正値の適正化を期す。 【構成】 指定枚数のウェハについてアライメントマー
クの座標を測定する（Ｓ１０２）。測定値の規定値から
のずれ量を求め、ずれ量を、シフト成分、ウェハの伸び
及びショット配列の直交度に分解する（Ｓ１０３）。各
成分の平均値（又は中央値）を求め（Ｓ１０４）、平均
値に最も近いウェハから指定枚数を選択して（Ｓ１０
５）露光し（Ｓ１０６）、現像する（Ｓ１０７）。現像
結果の重ね合わせ誤差を計測し（Ｓ１０８）、これに基
づいてアライメント補正値を算出する（Ｓ１０９）。こ
のアライメント補正値を用いてロット内の他のウェハを
露光する（Ｓ１１０）。
ライメントマーク測定値がばらつきの中央付近にあるよ
うにしてアライメント補正値の適正化を期す。 【構成】 指定枚数のウェハについてアライメントマー
クの座標を測定する（Ｓ１０２）。測定値の規定値から
のずれ量を求め、ずれ量を、シフト成分、ウェハの伸び
及びショット配列の直交度に分解する（Ｓ１０３）。各
成分の平均値（又は中央値）を求め（Ｓ１０４）、平均
値に最も近いウェハから指定枚数を選択して（Ｓ１０
５）露光し（Ｓ１０６）、現像する（Ｓ１０７）。現像
結果の重ね合わせ誤差を計測し（Ｓ１０８）、これに基
づいてアライメント補正値を算出する（Ｓ１０９）。こ
のアライメント補正値を用いてロット内の他のウェハを
露光する（Ｓ１１０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関し、特に投影露光装置などの露光装置でのアライ
メント補正の方法に関するものである。
法に関し、特に投影露光装置などの露光装置でのアライ
メント補正の方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置を製造工程においては、数１
０回のフォトリソグラフィ工程が行われそれに続いてエ
ッチング工程やドーピング工程が行われてウェハ内に所
望の回路が作り込まれる。そして、フォトリソグラフィ
工程においては、その都度ウェハ上に形成されてあるア
ライメントマークを用いて位置決めを行った後に露光を
行い、これにより下地パターンとの重ね合わせずれの発
生を抑制している。
０回のフォトリソグラフィ工程が行われそれに続いてエ
ッチング工程やドーピング工程が行われてウェハ内に所
望の回路が作り込まれる。そして、フォトリソグラフィ
工程においては、その都度ウェハ上に形成されてあるア
ライメントマークを用いて位置決めを行った後に露光を
行い、これにより下地パターンとの重ね合わせずれの発
生を抑制している。
【０００３】而して、アライメントは通常レジストが感
光しないように露光光波長より長い波長の光を用いて行
われる。そのために、露光光とアライメントに用いられ
る波長の光とでは、同じステッパのレンズ系を用いてい
ても、レジスト膜や半導体基板上のＳｉＯ2 膜などでの
結像位置が異なり重ね合わせ誤差が発生する。この現象
はアライメント光がアライメント用のみの光学系をも通
ることによって助長される。さらに、アライメントマー
クの上に半導体製造工程で数層から十数層成膜されたり
エッチングされることにより、アライメントマークの断
面形状が非対称になる。アライメントマークの断面形状
が非対称になると、アライメント信号も非対称になるた
め、アライメントマークの位置が真の位置からずれて観
測されてしまう。そこで、パイロットウェハを用いてこ
のようなアライメントセンサの計測誤差の補正を行って
いる。
光しないように露光光波長より長い波長の光を用いて行
われる。そのために、露光光とアライメントに用いられ
る波長の光とでは、同じステッパのレンズ系を用いてい
ても、レジスト膜や半導体基板上のＳｉＯ2 膜などでの
結像位置が異なり重ね合わせ誤差が発生する。この現象
はアライメント光がアライメント用のみの光学系をも通
ることによって助長される。さらに、アライメントマー
クの上に半導体製造工程で数層から十数層成膜されたり
エッチングされることにより、アライメントマークの断
面形状が非対称になる。アライメントマークの断面形状
が非対称になると、アライメント信号も非対称になるた
め、アライメントマークの位置が真の位置からずれて観
測されてしまう。そこで、パイロットウェハを用いてこ
のようなアライメントセンサの計測誤差の補正を行って
いる。
【０００４】図４は、この補正方法の手順を示すフロー
チャートである。ウェハは通常キャリアに収容されて露
光装置に搬入される。通常、キャリアには２５枚程度の
ウェハが収容されており、２キャリア分のウェハで１ロ
ットが組まれる。枚葉式の装置では、通常キャリアの１
番下から順番にウェハを取り出し、処理が終わった後
に、同一キャリアにウェハを戻す場合には取り出した位
置にウェハが戻され、別のキャリアにウェハを収納する
場合にはキャリアの上から順番に詰めていく。
チャートである。ウェハは通常キャリアに収容されて露
光装置に搬入される。通常、キャリアには２５枚程度の
ウェハが収容されており、２キャリア分のウェハで１ロ
ットが組まれる。枚葉式の装置では、通常キャリアの１
番下から順番にウェハを取り出し、処理が終わった後
に、同一キャリアにウェハを戻す場合には取り出した位
置にウェハが戻され、別のキャリアにウェハを収納する
場合にはキャリアの上から順番に詰めていく。
【０００５】まず、ステップＳ３０１において、ロット
の最初のウェハをキャリアの一番下から取り出し、パイ
ロットウェハとしてステッパにロードする。続いて、ス
テップＳ３０２において、アライメントマークにより補
正を行うことなく位置合わせを行い、ステップアンドリ
ピート方式にて露光を行う。次に、ステップＳ３０３に
おいて、現像を行い、ステップＳ３０４において、重ね
合わせ誤差の測定を行う。このステップＳ３０４におけ
る重ね合わせ誤差の測定は、例えば、下地に予めノギス
を形成しておき、現像後のフォトレジストパターンとノ
ギスを比較することによって行う。ここで、重ね合わせ
誤差が規格内に入っていない場合には、他のウェハ（例
えば下から２番目のウェハ）をパイロットウェハとして
選択して同様の作業を行う。
の最初のウェハをキャリアの一番下から取り出し、パイ
ロットウェハとしてステッパにロードする。続いて、ス
テップＳ３０２において、アライメントマークにより補
正を行うことなく位置合わせを行い、ステップアンドリ
ピート方式にて露光を行う。次に、ステップＳ３０３に
おいて、現像を行い、ステップＳ３０４において、重ね
合わせ誤差の測定を行う。このステップＳ３０４におけ
る重ね合わせ誤差の測定は、例えば、下地に予めノギス
を形成しておき、現像後のフォトレジストパターンとノ
ギスを比較することによって行う。ここで、重ね合わせ
誤差が規格内に入っていない場合には、他のウェハ（例
えば下から２番目のウェハ）をパイロットウェハとして
選択して同様の作業を行う。
【０００６】次に、ステップＳ３０５において、先のス
テップＳ３０４において求めた重ね合わせ誤差に基づい
てアライメントの補正値を算出する。次いで、ロットの
残りのウェハについて、ステップＳ３０５において求め
た補正値を用いてアライメント補正を行いながら露光を
行い、現像を行う（ステップＳ３０６）。次に、ステッ
プＳ３０７において、ウェハ毎に重ね合わせ誤差を検査
し、規格外のウェハについてはフォトレジストの剥離を
行う（ステップＳ３０８）。
テップＳ３０４において求めた重ね合わせ誤差に基づい
てアライメントの補正値を算出する。次いで、ロットの
残りのウェハについて、ステップＳ３０５において求め
た補正値を用いてアライメント補正を行いながら露光を
行い、現像を行う（ステップＳ３０６）。次に、ステッ
プＳ３０７において、ウェハ毎に重ね合わせ誤差を検査
し、規格外のウェハについてはフォトレジストの剥離を
行う（ステップＳ３０８）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ロット内のプロセスば
らつきは正規分布に近いので、上述した従来のアライメ
ント補正方法では、パイロットウェハとして選択したキ
ャリアの一番下のウェハがロットの中のプロセスばらつ
きの端の方に位置するウェハを選択する確率はかなり大
きい。例えば、全ウェハを補正なしで霞光した場合のプ
ロセスばらつきによるアライメント誤差が、平均値０μ
ｍ、標準偏差：σ＝０．０８８μｍの正規分布である場
合、アライメントの補正値は０が最適であるが、プロセ
スばらつきのためパイロットウェハのアライメント誤差
が、±０．０５μｍ以下に入らない確率は０．６２とな
る。すなわち、６２％の確率で０．０５μｍ以上の重ね
合わせ誤差をパイロットウェハを用いてアライメント補
正を行うことにより発生させてしまうことになる。
らつきは正規分布に近いので、上述した従来のアライメ
ント補正方法では、パイロットウェハとして選択したキ
ャリアの一番下のウェハがロットの中のプロセスばらつ
きの端の方に位置するウェハを選択する確率はかなり大
きい。例えば、全ウェハを補正なしで霞光した場合のプ
ロセスばらつきによるアライメント誤差が、平均値０μ
ｍ、標準偏差：σ＝０．０８８μｍの正規分布である場
合、アライメントの補正値は０が最適であるが、プロセ
スばらつきのためパイロットウェハのアライメント誤差
が、±０．０５μｍ以下に入らない確率は０．６２とな
る。すなわち、６２％の確率で０．０５μｍ以上の重ね
合わせ誤差をパイロットウェハを用いてアライメント補
正を行うことにより発生させてしまうことになる。
【０００８】また、従来のパイロットウェハの選択方法
では、露光・現像後の重ね合わせ誤差の計測において、
この重ね合わせ誤差が規格外となる可能性が高く、規格
外となった場合には再度パイロットウェハを選択して同
様の作業を誤差が規格内となるまで続けなければなら
ず、露光に長時間を要する原因となっていた。したがっ
て、本発明の解決すべき課題は、第１に、パイロットウ
ェハを用いたアライメント補正が適正に行われるように
して重ね合わせ誤差の少ない露光を実現できるようにす
ることであり、第２に、パイロットウェハの選定が一度
で済むようにして露光作業の効率化を図ることである。
では、露光・現像後の重ね合わせ誤差の計測において、
この重ね合わせ誤差が規格外となる可能性が高く、規格
外となった場合には再度パイロットウェハを選択して同
様の作業を誤差が規格内となるまで続けなければなら
ず、露光に長時間を要する原因となっていた。したがっ
て、本発明の解決すべき課題は、第１に、パイロットウ
ェハを用いたアライメント補正が適正に行われるように
して重ね合わせ誤差の少ない露光を実現できるようにす
ることであり、第２に、パイロットウェハの選定が一度
で済むようにして露光作業の効率化を図ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した課題は、ロット
中予め指定した枚数のウェハについてアライメントマー
クの座標の計測を行い、計測値がバラツキの平均値もし
くは中央値に最も近いウェハを所定枚数選択して露光・
現像を行い、その結果に基づいてアライメント補正値を
算出することにより解決することができる。
中予め指定した枚数のウェハについてアライメントマー
クの座標の計測を行い、計測値がバラツキの平均値もし
くは中央値に最も近いウェハを所定枚数選択して露光・
現像を行い、その結果に基づいてアライメント補正値を
算出することにより解決することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明による半導体装置の製造方
法は次の各過程を有するものである。 アライメントマークの測定を行うウェハ枚数（以
下、マーク測定枚数という）とアライメント補正の算出
する重ね合わせ誤差を測定するウェハの枚数（以下、誤
差測定枚数という）とを指定する。 において指定されたマーク測定枚数のウェハにつ
いてアライメントマークの測定を行う。 において求められた測定値（または測定値の規定
値からのずれ量）の平均値または中央値を計算する。 平均値または中央値に最も近いウェハをで指定さ
れた誤差測定枚数だけ選択し、アライメント補正なしで
露光・現像を行う。 露光・現像を行ったウェハについて重ね合わせ誤差
を測定する。 重ね合わせ誤差の結果からアライメント補正値を算
出する。 残りのウェハについて求められたアライメント補正
値で補正を行いつつ露光し、現像を行う。
法は次の各過程を有するものである。 アライメントマークの測定を行うウェハ枚数（以
下、マーク測定枚数という）とアライメント補正の算出
する重ね合わせ誤差を測定するウェハの枚数（以下、誤
差測定枚数という）とを指定する。 において指定されたマーク測定枚数のウェハにつ
いてアライメントマークの測定を行う。 において求められた測定値（または測定値の規定
値からのずれ量）の平均値または中央値を計算する。 平均値または中央値に最も近いウェハをで指定さ
れた誤差測定枚数だけ選択し、アライメント補正なしで
露光・現像を行う。 露光・現像を行ったウェハについて重ね合わせ誤差
を測定する。 重ね合わせ誤差の結果からアライメント補正値を算
出する。 残りのウェハについて求められたアライメント補正
値で補正を行いつつ露光し、現像を行う。
【００１１】上記のように、アライメントマーク測定の
平均値（または中央値）に最も近いウェハを選んで露光
・現像を行うことにより、プロセスばらつきの中央付近
のウェハをパイロットウェハとする確率が高くなり、ア
ライメント補正を適切に行う可能性が高くなる。例え
ば、指定されたマーク測定枚数を５、誤差測定枚数を１
としてアライメント誤差がσ＝０．０８８μｍで正規分
布しているものとすると、アライメント誤差が±０．０
５μｍ以内のウェハが選ばれない確率は０．０９以下と
なりパイロットウェハに適切なウェハが選択される確率
が高くなる。
平均値（または中央値）に最も近いウェハを選んで露光
・現像を行うことにより、プロセスばらつきの中央付近
のウェハをパイロットウェハとする確率が高くなり、ア
ライメント補正を適切に行う可能性が高くなる。例え
ば、指定されたマーク測定枚数を５、誤差測定枚数を１
としてアライメント誤差がσ＝０．０８８μｍで正規分
布しているものとすると、アライメント誤差が±０．０
５μｍ以内のウェハが選ばれない確率は０．０９以下と
なりパイロットウェハに適切なウェハが選択される確率
が高くなる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 ［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例の手順
を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０１
において、オンラインもしくは手入力でアライメント補
正値を算出するための計測枚数、すなわちアライメント
マークを測定するためのマーク測定枚数と、重ね合わせ
誤差を測定するための誤差測定枚数をステッパに与え
る。次に、ステップＳ１０２において、指定されたマー
ク測定枚数だけ順番にアライメントマークの座標をアラ
イメントセンサでウェハ面内で２点以上計測する。
て説明する。 ［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例の手順
を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０１
において、オンラインもしくは手入力でアライメント補
正値を算出するための計測枚数、すなわちアライメント
マークを測定するためのマーク測定枚数と、重ね合わせ
誤差を測定するための誤差測定枚数をステッパに与え
る。次に、ステップＳ１０２において、指定されたマー
ク測定枚数だけ順番にアライメントマークの座標をアラ
イメントセンサでウェハ面内で２点以上計測する。
【００１３】次いで、ステップＳ１０３において、アラ
イメントマークの測定値の規定値（設計値）からのずれ
量を計算し、その結果を位置のシフト成分、ウェハの伸
び（以下、スケーリングと呼ぶ）、ショット配列の直交
度（以下、オーソゴナリティと呼ぶ）に分解し、それぞ
れの項目について中央値もしくは平均値を計算する。こ
こで、図２に示すように、ウェハ面内５点計測したもの
とする。図２において、１は選択されたウェハ、２は露
光ショット領域（チップ）、３〜７は計測点である。各
計測点でのずれ量を（Ｘｉ，Ｙｉ）とするとき、シフト
成分、スケーリング、オーソゴナリティは次のように求
められる。シフト成分 Ｘ：ΣＸｉ／５ Ｙ：ΣＹｉ／５ スケーリング Ｘ：（Ｘ1 −Ｘ3 ）×１０6 ／Ｌ Ｙ：（Ｙ4 −Ｙ5 ）×１０6 ／Ｌ オーソゴナリテイ （Ｙ1 −Ｙ3 ＋Ｘ5 −Ｘ4 ）／２
イメントマークの測定値の規定値（設計値）からのずれ
量を計算し、その結果を位置のシフト成分、ウェハの伸
び（以下、スケーリングと呼ぶ）、ショット配列の直交
度（以下、オーソゴナリティと呼ぶ）に分解し、それぞ
れの項目について中央値もしくは平均値を計算する。こ
こで、図２に示すように、ウェハ面内５点計測したもの
とする。図２において、１は選択されたウェハ、２は露
光ショット領域（チップ）、３〜７は計測点である。各
計測点でのずれ量を（Ｘｉ，Ｙｉ）とするとき、シフト
成分、スケーリング、オーソゴナリティは次のように求
められる。シフト成分 Ｘ：ΣＸｉ／５ Ｙ：ΣＹｉ／５ スケーリング Ｘ：（Ｘ1 −Ｘ3 ）×１０6 ／Ｌ Ｙ：（Ｙ4 −Ｙ5 ）×１０6 ／Ｌ オーソゴナリテイ （Ｙ1 −Ｙ3 ＋Ｘ5 −Ｘ4 ）／２
【００１４】次に、ステップＳ１０４において、各成分
の平均値もしくは中央値を計算する。続いて、ステップ
Ｓ１０５において、それぞれの項目について、中央値も
しくは平均値に最も近いウェハから指定された誤差測定
枚数だけ選択し、露光・現像を行う（ステップＳ１０
６、ステップＳ１０７）。現像後、ステップＳ１０８に
おいて、形成されたフォトレジストパターンと下地パタ
ーンとの重ね合わせ誤差を計測する。ステップＳ１０５
において、多くの場合は３つの成分に分解しても平均値
（中央値）に近いウェハは同一のウェハとなるが、アラ
イメントマークの形状が非対称となっており、その傾向
がロット内で安定している場合に、シフト成分の平均値
に近いウェハとスケーリング、オーソゴナリティの平均
値に近いウェハとが異なる場合が起こりうる。その場合
には、シフト成分、スケーリング、オーソゴナリティに
関し、それぞれ平均値に近いものから順番を付け、各ウ
ェハに対してシフト成分、スケーリング、オーソゴナリ
ティの順位を足し合わせ、その足し合わせ結果の小さい
順に指定枚数だけ選択するようにする。
の平均値もしくは中央値を計算する。続いて、ステップ
Ｓ１０５において、それぞれの項目について、中央値も
しくは平均値に最も近いウェハから指定された誤差測定
枚数だけ選択し、露光・現像を行う（ステップＳ１０
６、ステップＳ１０７）。現像後、ステップＳ１０８に
おいて、形成されたフォトレジストパターンと下地パタ
ーンとの重ね合わせ誤差を計測する。ステップＳ１０５
において、多くの場合は３つの成分に分解しても平均値
（中央値）に近いウェハは同一のウェハとなるが、アラ
イメントマークの形状が非対称となっており、その傾向
がロット内で安定している場合に、シフト成分の平均値
に近いウェハとスケーリング、オーソゴナリティの平均
値に近いウェハとが異なる場合が起こりうる。その場合
には、シフト成分、スケーリング、オーソゴナリティに
関し、それぞれ平均値に近いものから順番を付け、各ウ
ェハに対してシフト成分、スケーリング、オーソゴナリ
ティの順位を足し合わせ、その足し合わせ結果の小さい
順に指定枚数だけ選択するようにする。
【００１５】次に、ステップＳ１０９において、重ね合
わせ誤差を前記の成分に分解して、それぞれの項目につ
いてアライメントの補正値を計算する。そして、このア
ライメント補正値を用いて残りのウェハを露光する（ス
テップＳ１１０）。次いで、重ね合わせ誤差を検査し
（ステップＳ１１１）、不良品についてはフォトレジス
トを剥離する（ステップＳ１１２）。
わせ誤差を前記の成分に分解して、それぞれの項目につ
いてアライメントの補正値を計算する。そして、このア
ライメント補正値を用いて残りのウェハを露光する（ス
テップＳ１１０）。次いで、重ね合わせ誤差を検査し
（ステップＳ１１１）、不良品についてはフォトレジス
トを剥離する（ステップＳ１１２）。
【００１６】［第２の実施例］図３は、本発明の第２の
実施例の手順を示すフローチャートである。本実施例
は、流しパイロット方式と呼ばれる方法に本発明を適用
した例に関する。流しパイロット方式とは、1 番最初の
ロットを処理する場合にはアライメントに何も補正を行
わずに1 ロット分すべて露光を行い、現像後１乃至複数
枚のウェハを抜き取って重ね合わせ誤差の測定を行って
アライメント補正値を算出し、その結果を次のロット以
降に反映させるという方式であり、ロットの露光前にパ
イロットウェハの露光、現像、重ね合わせ誤差計測を行
わなくてよいため、処理時間を短縮できるという利点が
ある。
実施例の手順を示すフローチャートである。本実施例
は、流しパイロット方式と呼ばれる方法に本発明を適用
した例に関する。流しパイロット方式とは、1 番最初の
ロットを処理する場合にはアライメントに何も補正を行
わずに1 ロット分すべて露光を行い、現像後１乃至複数
枚のウェハを抜き取って重ね合わせ誤差の測定を行って
アライメント補正値を算出し、その結果を次のロット以
降に反映させるという方式であり、ロットの露光前にパ
イロットウェハの露光、現像、重ね合わせ誤差計測を行
わなくてよいため、処理時間を短縮できるという利点が
ある。
【００１７】第１の実施例と同様に、まず、ステップＳ
２０１において、オンラインもしくは手入力でパイロッ
トウェハ選択のための計測枚数、すなわちアライメント
マークを測定するためのマーク測定枚数と、重ね合わせ
誤差を測定するための誤差測定枚数をステッパに与え
る。次に、ステップＳ２０２において、指定されたマー
ク測定枚数だけ順番にあらかじめ位置（設計値）の判っ
ているアライメントマークの座標をアライメントセンサ
でウェハ面内で２点以上計測する。
２０１において、オンラインもしくは手入力でパイロッ
トウェハ選択のための計測枚数、すなわちアライメント
マークを測定するためのマーク測定枚数と、重ね合わせ
誤差を測定するための誤差測定枚数をステッパに与え
る。次に、ステップＳ２０２において、指定されたマー
ク測定枚数だけ順番にあらかじめ位置（設計値）の判っ
ているアライメントマークの座標をアライメントセンサ
でウェハ面内で２点以上計測する。
【００１８】次いで、ステップＳ２０３において、アラ
イメントマークの測定値の設計値からのずれを計測点毎
にベクトルとして求め、求められたベクトルを面内で加
算する。次に、ステップＳ２０４において、アライメン
トマークを測定して全てのウェハのベクトルの平均値も
しくは中央値を求める。そして、ステップＳ２０５にお
いて、中央値もしくは平均値に最も近いウェハから指定
された誤差測定枚数だけ選択し、そのロットの全てのウ
ェハをアライメント補正を行うことなく露光・現像を行
う（ステップＳ２０６、ステップＳ２０７）。現像後、
ステップＳ２０８において、露光前に選別しておいたパ
イロットウェハの重ね合わせ誤差を計測する。
イメントマークの測定値の設計値からのずれを計測点毎
にベクトルとして求め、求められたベクトルを面内で加
算する。次に、ステップＳ２０４において、アライメン
トマークを測定して全てのウェハのベクトルの平均値も
しくは中央値を求める。そして、ステップＳ２０５にお
いて、中央値もしくは平均値に最も近いウェハから指定
された誤差測定枚数だけ選択し、そのロットの全てのウ
ェハをアライメント補正を行うことなく露光・現像を行
う（ステップＳ２０６、ステップＳ２０７）。現像後、
ステップＳ２０８において、露光前に選別しておいたパ
イロットウェハの重ね合わせ誤差を計測する。
【００１９】次に、ステップＳ２０９において、重ね合
わせ誤差に基づいてアライメントの補正値を計算する。
そして、このアライメント補正値を用いて次のロットの
ウェハを露光する（ステップＳ２１０）。本実施例にお
いては、アライメント測定の結果のずれ量のベクトルを
ウェハ毎に求め、これの平均値（中央値）を求めていた
が、この方法に代え第１の実施例の場合のように、ずれ
量（またはその分解値）の平均値（中央値）を求めるよ
うにしてもよい。逆に、第１の実施例をずれのベクトル
を用いる方式に変更することもできる。また、実施例で
は、測定値のずれ量の平均値（中央値）を求めていた
が、この方法に代え、測定値そのものの平均値（中央
値）を求め、これに基づいてアライメント補正値を求め
るようにしてもよい。
わせ誤差に基づいてアライメントの補正値を計算する。
そして、このアライメント補正値を用いて次のロットの
ウェハを露光する（ステップＳ２１０）。本実施例にお
いては、アライメント測定の結果のずれ量のベクトルを
ウェハ毎に求め、これの平均値（中央値）を求めていた
が、この方法に代え第１の実施例の場合のように、ずれ
量（またはその分解値）の平均値（中央値）を求めるよ
うにしてもよい。逆に、第１の実施例をずれのベクトル
を用いる方式に変更することもできる。また、実施例で
は、測定値のずれ量の平均値（中央値）を求めていた
が、この方法に代え、測定値そのものの平均値（中央
値）を求め、これに基づいてアライメント補正値を求め
るようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の露光方法
は、複数のウェハについてアライメント測定を行いその
ずれ量の平均値（または中央値）に最も近いウェハをパ
イロットウェハに選択してアライメント補正を行うもの
であるので、無作為にパイロット露光に用いるウェハを
選択する場合のように、選択したウェハがロット内のプ
ロセスばらつきの範囲の中心付近に位置しないことがな
くなり、常に適正なアライメント補正を行うことが可能
になる。また、従来例の場合のように、パイロットウェ
ハとして選択したウェハの露光後の重ね合わせ誤差が許
容範囲を越えているために、再度パイロットウェハを選
択し直さなければならなくなる可能性が低くなり、処理
作業の高速化を実現できる。
は、複数のウェハについてアライメント測定を行いその
ずれ量の平均値（または中央値）に最も近いウェハをパ
イロットウェハに選択してアライメント補正を行うもの
であるので、無作為にパイロット露光に用いるウェハを
選択する場合のように、選択したウェハがロット内のプ
ロセスばらつきの範囲の中心付近に位置しないことがな
くなり、常に適正なアライメント補正を行うことが可能
になる。また、従来例の場合のように、パイロットウェ
ハとして選択したウェハの露光後の重ね合わせ誤差が許
容範囲を越えているために、再度パイロットウェハを選
択し直さなければならなくなる可能性が低くなり、処理
作業の高速化を実現できる。
【図１】本発明の第１の実施例の手順を示すフローチャ
ート。
ート。
【図２】本発明の第１の実施例を説明するための、アラ
イメントマーク測定ウェハの計測点を示す図。
イメントマーク測定ウェハの計測点を示す図。
【図３】本発明の第２の実施例の手順を示すフローチャ
ート。
ート。
【図４】従来例の手順を示すフローチャート。
１ ウェハ（アライメントマーク測定ウェハ） ２ 露光ショット領域（チップ） ３ 計測点１（Ｘ1 ，Ｙ1 ） ４ 計測点２（Ｘ2 ，Ｙ2 ） ５ 計測点３（Ｘ3 ，Ｙ3 ） ６ 計測点４（Ｘ4 ，Ｙ4 ） ７ 計測点５（Ｘ5 ，Ｙ5 ）
Claims (5)
- 【請求項１】 あるロット内の指定枚数のウェハについ
て１乃至複数個のアライメントマークの座標の計測を行
い、計測値または計測値の規定値からのずれ量の平均値
もしくは中央値を求め、計測値の規定値からのずれ量が
求められた平均値もしくは中央値に最も近いウェハから
所定枚数選択して露光・現像を行い、現像結果からアラ
イメント補正値を算出し、このアライメント補正値を同
一ロット内の他のウェハまたは他のロットのウェハのマ
スクアライメントに反映させることを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項２】 アライメント補正値の算出には、予め形
成されているノギスと現像後のフォトレジストパターン
との比較データが用いられることを特徴とする請求項１
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記計測値の規定値からのずれ量を用い
て、位置のシフト成分、ウェハの伸びおよびショット配
列の直交度を求め、それぞれの項目が分布の平均値もし
くは中央値に最も近いウェハから所定枚数を選択するこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 アライメント補正値の算出は、位置のシ
フト成分、ウェハの伸びおよびショット配列の直交度に
ついて行うことを特徴とする請求項３記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項５】 計測値の規定値からのずれをベクトルと
して求め、ベクトルが分布の平均ベクトルもしくは中央
値ベクトルに最も近いウェハから所定枚数を選択するこ
とを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP8048537A JP2839081B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 半導体装置の製造方法 |
| KR1019970007245A KR100249256B1 (ko) | 1996-03-06 | 1997-03-05 | 반도체 장치 제조 방법 |
| US08/812,246 US5989762A (en) | 1996-03-06 | 1997-03-06 | Method of producing a semiconductor device |
| EP97103715A EP0794465A3 (en) | 1996-03-06 | 1997-03-06 | Photolithographic method of producing a semiconductor device, using an alignment correction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048537A JP2839081B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246151A true JPH09246151A (ja) | 1997-09-19 |
| JP2839081B2 JP2839081B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=12806124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8048537A Expired - Lifetime JP2839081B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 半導体装置の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5989762A (ja) |
| EP (1) | EP0794465A3 (ja) |
| JP (1) | JP2839081B2 (ja) |
| KR (1) | KR100249256B1 (ja) |
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| WO2007086316A1 (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-02 | Nikon Corporation | 重ね合わせ管理方法及び装置、処理装置、測定装置及び露光装置、デバイス製造システム及びデバイス製造方法、並びにプログラム及び情報記録媒体 |
| US7410735B2 (en) | 2003-05-13 | 2008-08-12 | Asml Netherlands B.V. | Method of characterization, method of characterizing a process operation, and device manufacturing method |
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| US6440612B1 (en) | 1999-09-01 | 2002-08-27 | Micron Technology, Inc. | Field correction of overlay error |
| KR100568589B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2006-04-07 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 노광 시스템 제어방법 |
| US6309944B1 (en) | 2000-05-26 | 2001-10-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Overlay matching method which eliminates alignment induced errors and optimizes lens matching |
| JP2001338855A (ja) * | 2000-05-30 | 2001-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 先行ウェハ決定方法、測定ウェハ決定方法及びウェハ数調整方法 |
| US6727989B1 (en) | 2000-06-20 | 2004-04-27 | Infineon Technologies Ag | Enhanced overlay measurement marks for overlay alignment and exposure tool condition control |
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| US7649614B2 (en) | 2005-06-10 | 2010-01-19 | Asml Netherlands B.V. | Method of characterization, method of characterizing a process operation, and device manufacturing method |
| CN105446090B (zh) * | 2014-08-20 | 2018-07-20 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 对准测量方法 |
| NL2017860B1 (en) | 2015-12-07 | 2017-07-27 | Ultratech Inc | Systems and methods of characterizing process-induced wafer shape for process control using cgs interferometry |
| EP3339959A1 (en) | 2016-12-23 | 2018-06-27 | ASML Netherlands B.V. | Method of determining a position of a feature |
| US10895813B2 (en) * | 2017-11-01 | 2021-01-19 | Asml Holding N.V. | Lithographic cluster, lithographic apparatus, and device manufacturing method |
| CN112885731B (zh) * | 2021-01-29 | 2024-07-12 | 南京诚芯集成电路技术研究院有限公司 | 对准系统的监控和数据的筛选方法 |
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1996
- 1996-03-06 JP JP8048537A patent/JP2839081B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-05 KR KR1019970007245A patent/KR100249256B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-03-06 US US08/812,246 patent/US5989762A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-06 EP EP97103715A patent/EP0794465A3/en not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0794465A3 (en) | 2000-03-22 |
| JP2839081B2 (ja) | 1998-12-16 |
| EP0794465A2 (en) | 1997-09-10 |
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