JPH09275066A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、露光装置について、露光工程を簡易
にし得るようにする。 【解決手段】本発明は、第１の露光後には、読取り手段
によつてウエハから得たウエハ識別情報と、回路パター
ンの位置ずれ量とを対応させて情報記憶手段に記憶し、
第２の露光時には、演算手段によつて得たウエハに応じ
た補正係数に基づいてウエハを位置合わせして露光する
ようにしたことにより、ウエハの変形が大きい場合でも
露光工程中の作業者によるマニユアルアシストを除くこ
とができ、かくして露光工程を簡易にし得る露光装置を
実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は露光装置に関し、例
えば半導体チツプの回路パターンに応じてレチクル上に
形成されたパターン（以下、これをレチクルパターンと
呼ぶ）をウエハ上に投影露光する露光装置に適用して好
適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の露光装置として、ウエハ
上に設けられたレジスト膜の所定領域をレチクルのレチ
クルパターンに応じて露光した後、当該ウエハを一定距
離だけステツピングさせ、再びウエハ上のレジスト膜を
レチクルのレチクルパターンに応じて露光することを繰
り返す、いわゆるステツプアンドリピート方式が適用さ
れたものがある。

【０００３】ところで、近年、半導体チツプの高密度化
に伴い、このような露光装置（ステツパ）を用いてレチ
クルのレチクルパターンをウエハ上に投影露光する場
合、ウエハ上にすでに形成された複数の回路パターンと
レチクルのレチクルパターンのパターン像とを重ね合わ
せるように、当該ウエハ上のレジスト膜をレチクルのレ
チクルパターンに応じて露光するようになされている。
この場合、この露光装置においては、ウエハ上の回路パ
ターンの所定位置に形成されたアライメントマークの位
置を、露光毎に所定のセンサ（以下、これをアライメン
トセンサと呼ぶ）を用いて検出し、当該検出結果に基づ
いて回路パターンとレチクルパターンのパターン像との
位置ずれ量が例えば 0.1〔μm 〕以内となるようにウエ
ハ（すなわち、ウエハ上の回路パターン）を位置合わせ
して露光（以下、これを重ね合わせ露光と呼ぶ）するよ
うになされていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
露光装置においては、１回目の露光時、ウエハのステツ
ピングにより当該ウエハの位置がずれた状態で露光する
ことがある。また、ウエハは重ね合わせ露光が繰り返さ
れるうち、露光の前後のウエハ上へのレジストの塗布工
程やレチクルパターンに応じて露光されたレジスト膜の
現像工程（以下、これらを処理工程と呼ぶ）等において
形状が変形することがある。このため、ウエハ上に形成
された回路パターンの位置が設計値に対して大きくずれ
ることがある。

【０００５】従つて、この露光装置においては、アライ
メントセンサのアライメントマークの検出範囲が狭い
と、上述したような位置ずれが生じたウエハの回路パタ
ーンのアライメントマークが検出範囲以外に位置する等
して、このアライメントセンサではアライメントマーク
を検出し難くなり、作業者による位置ずれ補正（以下、
これをマニユアルアシストと呼ぶ）が必要になる。ま
た、この露光装置においては、マニユアルアシストした
際のアシスト量をウエハ上の回路パターンと重ね合わせ
て形成された回路パターンの重ね合わせ精度の良否の判
定に用い、露光終了と供に消去していた。従つて、この
ように回路パターンの位置がずれたウエハにおいては、
重ね合わせ露光毎に、作業者によるマニユアルアシスト
が必要となり、露光工程が煩雑になる問題があつた。

【０００６】ところで、ウエハ上に形成された回路パタ
ーン上に重ね合わせ露光する場合、各重ね合わせ露光毎
に異なる露光装置を用いるようになされている。また、
これら各露光装置においては、レチクルパターンのパタ
ーン像をウエハ上に投影させる投影レンズが当該投影さ
せたパターン像を歪ませる等（以下、これをデイストー
シヨンと呼ぶ）の特性を有し、投影レンズによつて生じ
るデイストーシヨンは個々の投影レンズによつて異な
る。従つて、重ね合わせ露光毎に露光装置を替えて露光
する場合、重ね合わせ露光された各回路パターンの重ね
合わせ精度を規格内に維持し難くなる問題があつた。

【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、露光工程を簡易にし得る露光装置を提案しようとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ウエハの所定領域に形成されたウ
エハ識別情報を読み取る読取り手段と、読取り手段によ
つて得たウエハ識別情報と、回路パターンの位置ずれ量
とを対応させて記憶する情報記憶手段と、露光時、読取
り手段によつてウエハから得たウエハ識別情報を基に対
応する位置ずれ量を情報記憶手段から読み出し、位置ず
れ量に基づいて位置ずれを補正する補正係数を算出する
演算手段とを設けるようにし、第１の露光後には、読取
り手段によつてウエハから得たウエハ識別情報と、回路
パターンの位置ずれ量とを対応させて情報記憶手段に記
憶し、第２の露光時には、演算手段によつて得たウエハ
に応じた補正係数に基づいてウエハを位置合わせして露
光するようにした。

【０００９】第１の露光後には、読取り手段によつてウ
エハから得たウエハ識別情報と、回路パターンの位置ず
れ量とを対応させて情報記憶手段に記憶し、第２の露光
時には、演算手段によつて得たウエハに応じた補正係数
に基づいてウエハを位置合わせして露光するようにした
ことにより、ウエハの変形が大きい場合でも露光工程中
の作業者によるマニユアルアシストを除くことができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１１】図１において、１は全体として実施例によ
る露光装置を示し、図示しない照明光学系から発射され
た露光光をレチクルホルダ２に保持されたレチクルＲに
照射すると供に、当該露光光がレチクルＲのレチクルパ
ターン（図示せず）を通過することにより得られるレチ
クルパターンのパターン像を投影レンズ３を介してステ
ージ４に載置されたウエハＷ上のレジスト膜（図示せ
ず）上に結像させる。これによりこの露光装置１は、ウ
エハＷ上に形成されたレジスト膜をレチクルパターンに
応じて露光し得るようになされている。

【００１２】この場合、この露光装置１には、重ね合わ
せ露光毎に用いられる複数の露光装置と共有されたホス
トコンピユータ５が設けられている。このホストコンピ
ユータ５には、重ね合わせ露光に用いられるウエハＷ毎
にウエハ情報が当該ウエハを識別するウエハ識別情報と
供に記憶されている。なお、このウエハ情報は、ウエハ
Ｗ上に形成された複数の回路パターンのうち、例えば任
意に選定された５つの回路パターン（以下、これらをサ
ンプル回路パターンと呼ぶ）の実装座標値と回路パター
ンの設計座標値との位置ずれ量や露光条件等でなる。

【００１３】ここで、この露光装置１においては、図示
しない所定の搬送装置によつて回路パターンが複数積層
形成されたウエハＷが搬送され、ステージ４上に載置さ
れると、内部に制御回路（図示せず）を有する演算回路
６がステージ４に設けられた図示しない第１及び第２の
モータにそれぞれ制御信号Ｓ１を送出し、これら第１及
び第２のモータを駆動制御して当該ステージ４をＸ方向
及びＹ方向に移動させることによりウエハＷを基準位置
に位置合わせする。

【００１４】また、ウエハＷの周側面ＷＡと対向する所
定位置に設けられたバーコードリーダ等でなる第１の読
取り装置７は、当該ウエハＷの周側面ＷＡの所定位置に
設けられたバーコード等でなるウエハ識別情報（図示せ
ず）を、ウエハＷがステージ４に載置される直前又は載
置された後に読み取る。この第１の読取り装置７は、読
み取つたウエハ識別情報に基づくウエハ識別信号Ｓ２を
演算装置６に送出する。

【００１５】演算装置６は、入力されたウエハ識別信号
Ｓ２に基づいてウエハ情報を検索する検索信号Ｓ３をホ
ストコンピユータ５に送出する。ホストコンピユータ５
は、入力された検索信号Ｓ３に基づいて複数のウエハ情
報のうち、露光装置１のステージ４上に載置されたウエ
ハＷのウエハ識別情報に対応するウエハ情報を検索す
る。

【００１６】ここで、まずホストコンピユータ５に、ウ
エハ識別情報に対応するウエハ情報が記憶されていない
場合、このホストコンピユータ５は、演算回路６にエラ
ー信号Ｓ４を送出する。この場合、この露光装置１にお
いては、投影レンズ３とレチクルＲとの間のそれぞれ所
定位置に設けられた光電素子でなる第１及び第２のアラ
イメントセンサ８及び９と、それぞれ図示しないレーザ
光源とアライメント光学系とによつて構成されたアライ
メントマーク検出部により、ウエハＷ上に形成された各
サンプル回路パターンのそれぞれの所定位置に設けられ
ているＸ方向アライメントマーク及びＹ方向アライメン
トマーク（図示せず）の位置を検出する。

【００１７】このアライメントマーク検出部において
は、レーザ光源からレジスト膜を感光させない波長でな
るレーザ光を発射させ、当該レーザ光を図示しないビー
ムスプリツタを介して第１及び第２のレーザ光に分割す
る。これら第１及び第２のレーザ光は、それぞれ複数の
光学素子によつて構成された第１及び第２のアライメン
ト光学系を介してそれぞれＸ方向及びＹ方向にほぼ平行
となるように収束され、第１及び第２の走査線となる。

【００１８】ここで、まずＸ方向にほぼ平行となるよう
に収束された第１の走査線は、ウエハＷ上の回路パター
ンにおいてＸ方向に長い所定の長さでなる回折格子状の
Ｙ方向アライメントマークを、検出範囲において相対的
にＹ方向に走査する。これにより第１の走査線が照射さ
れたＹ方向アライメントマークにおいては回折光を生
じ、当該回折光は第１のアライメント光学系を介して第
１のアライメントセンサ８に受光される。かくして第１
のアライメントセンサ８は、受光した回折光の光量に応
じた光電信号Ｓ５を演算回路６に送出する。

【００１９】また、Ｙ方向にほぼ平行となるように収束
された第２の走査線は、ウエハＷ上の回路パターンにお
いてＹ方向に長い所定の長さでなる回折格子状のＸ方向
アライメントマークを、検出範囲において相対的にＸ方
向に走査する。これにより第２の走査線が照射されたＸ
方向アライメントマークにおいては回折光が生じ、当該
回折光は第２のアライメント光学系を介して第２のアラ
イメントセンサ９に受光される。かくして第２のアライ
メントセンサ９は、受光した回折光の光量に応じた光電
信号（図示せず）を演算回路６に送出する。

【００２０】演算装置６は、入力された光電信号Ｓ５に
基づいて回路パターンの設計座標値（回路パターンの中
心位置の座標）に対するウエハＷ上の各サンプル回路パ
ターンのＸ方向及びＹ方向アライメントマークの座標値
を算出し、これらＸ方向及びＹ方向アライメントマーク
の座標値に基づいて実測座標値（サンプル回路パターン
の中心位置の座標値）を算出する。この後、演算回路６
は各サンプル回路パターンの設計座標値を実測座標値と
同じ値となるように補正すると供に、各サンプル回路パ
ターンの補正された設計座標値（以下、これを補正座標
値と呼ぶ）と、各サンプル回路パターン以外の回路パタ
ーンを位置決めすべき座標値との位置ずれ量を最小にす
るような所定の誤差パラメータを算出し、当該誤差パラ
メータと回路パターンの設計座標値に基づいて各回路パ
ターンの位置ずれ（すなわち、ウエハＷの位置ずれ）を
補正する補正係数を算出する。

【００２１】なお、この補正係数は、ウエハＷの回転誤
差、ステージ４に設けられた第１及び第２のモータによ
る当該ステージ４の移動方向の直行度、ウエハＷのＸ方
向及びＹ方向の線形伸縮及びウエハＷのオフセツト量の
誤差等の補正量でなる。

【００２２】従つて、この露光装置１においては、演算
回路６によつて算出された補正係数に応じてウエハＷを
位置決めし、当該ウエハＷ上の各回路パターンとレチク
ルパターンのパターン像とを重ね合わせように、当該パ
ターン像をウエハＷ上のレジスト膜上に結像させ得るよ
うになされている。

【００２３】また、この露光装置１において、投影レン
ズ３には投影レンズ補正機構１０及び図示しないレンズ
コントローラが設けられている。この場合、投影レンズ
補正機構１０は演算回路６から入力される制御信号Ｓ６
に基づいて投影レンズ３の特性を補正し、またレンズコ
ントローラは投影レンズ３の倍率を補正する。これによ
りこれら投影レンズ補正機構１０及びレンズコントロー
ラは、当該投影レンズ３を通過したパターン像のデイス
トーシヨンを補正し得るようになされている。

【００２４】さらに、この露光装置１においては、レチ
クルＲ上の所定位置に設けられた当該レチクルを識別す
る例えばバーコード等でなるレチクル識別情報（図示せ
ず）と対向する位置にバーコードリーダ等でなる第２の
読取り装置１１が設けられている。この第２の読取り装
置１１は、所定の搬送装置によつてレチクルＲが搬送さ
れ、レチクルホルダ２に保持される直前又は保持されて
いる間にレチクル識別情報を読み取り、当該レチクル識
別情報に基づくレチクル識別信号Ｓ７を演算装置６に送
出する。

【００２５】これにより演算回路６は、算出した補正係
数と当該補正係数に応じた位置ずれ量と投影レンズ補正
機構１０及びレンズコントローラの補正量と、レチクル
識別情報等でなる露光条件を対応するウエハ識別情報と
共にウエハ情報として、当該ウエハ情報に基づくウエハ
情報信号Ｓ８をホストコンピータ５に送出する。かくし
てホストコンピータ５は、入力されたウエハ情報信号Ｓ
８に基づくウエハ情報を記憶するようになされている。

【００２６】一方、ホストコンピユータ５に、ウエハ識
別情報に対応するウエハ情報が記憶されている場合、こ
のホストコンピユータ５は、そのウエハ情報に応じたウ
エハ情報信号Ｓ８を演算回路６に送出する。演算回路６
は、入力されたウエハ情報信号Ｓ８に応じたウエハ情報
のうち、各サンプル回路パターンの位置ずれ量に基づい
て、これら各サンプル回路パターンの設計座標値をそれ
ぞれ対応する実測座標値と同じになるように補正する。

【００２７】この場合、この露光装置１においては、演
算回路６によつてサンプル回路パターン毎に当該サンプ
ル回路パターンの補正座標値に基づいてステージ４を移
動制御させてウエハＷを位置決めさせる。この状態にお
いてアライメントマーク検出部においてはサンプル回路
パターンのＸ方向及びＹ方向アライメントマークの位置
を検出させる。これにより第１及び第２のアライメント
センサ８及び９はそれぞれ受光した回折光の光量に応じ
た光電信号Ｓ５を演算回路６に送出する。

【００２８】演算回路６は、入力された光電信号Ｓ５に
基づいてサンプル回路パターンの補正座標値に対するこ
のサンプル回路パターンのＸ方向及びＹ方向アライメン
トマークの座標値を算出し、これらＸ方向及びＹ方向ア
ライメントマークの座標値がウエハ情報に基づく位置ず
れ量からさらに位置ずれを生じている場合、これらＸ方
向及びＹ方向アライメントマークの座標値に基づいて新
たに実測座標値を算出する。これにより演算回路６は、
各サンプル回路パターンにおいてそれぞれ新たに算出さ
れた実測座標値と、各サンプル回路パターン以外の回路
パターンの位置決めすべき座標値との位置ずれ量を最小
にするような所定の誤差パラメータを算出し、当該誤差
パラメータと回路パターンの設計座標値に基づいて各回
路パターンの位置ずれを補正する補正係数を算出する。

【００２９】従つて、この露光装置１においては、演算
回路６によつて算出された補正係数に基づいてウエハＷ
を位置決めし、当該ウエハＷ上の各回路パターンとレチ
クルパターンのパターン像とを重ね合わせように、当該
パターン像をウエハＷ上のレジスト膜上に結像させ得る
ようになされている。なお、この場合、演算回路６は、
入力されたウエハ情報信号Ｓ８に応じたウエハ情報の投
影レンズ補正機構１０及びレンズコントローラの補正量
に基づいてこれら投影レンズ補正機構１０及びレンズコ
ントローラを制御する。これにより投影レンズ補正機構
１０及びレンズコントローラは、投影レンズ３を通過し
たパターン像のデイストーシヨンを補正し得るようにな
されている。

【００３０】また、この露光装置１における演算回路６
は、各サンプル回路パターンのＸ方向及びＹ方向アライ
メントマークの座標値がウエハ情報に基づく位置ずれ量
からさらに大きくずれている場合、新たな補正係数と当
該補正係数に応じた位置ずれ量と投影レンズ補正機構１
０及びレンズコントローラの補正量と、レチクル識別情
報等でなる露光条件を対応するウエハ識別情報と共にウ
エハ情報として、当該ウエハ情報に基づくウエハ情報信
号Ｓ８をホストコンピータ５に送出する。かくしてホス
トコンピータ５は、入力されたウエハ情報信号Ｓ８に基
づくウエハ情報をさきに記憶されているウエハ情報と置
き換えて記憶するようになされている。

【００３１】実際上、この実施例においては、ウエハＷ
上に回路パターンを重ね合わせ露光する時、まず搬送装
置によつてまだ回路パターンが形成されていないウエハ
Ｗを第１の露光装置に搬送し、ステージ４に載置させて
位置決めすると、図２及び図３に示す重ね合わせ露光処
理手順ＲＴ１をステツプＳＰ１において開始してステツ
プＳＰ１からステツプＳＰ２に進む。このステツプＳＰ
２において、第１の露光装置はウエハＷ上に形成する回
路パターンの設計座標値に基づいて、ウエハＷ上のレジ
スト膜をレチクルＲのレチクルパターンに応じて露光し
た後、当該ウエハＷをステツピングさせ、再びウエハＷ
上のレジスト膜をレチクルパターンに応じて露光するこ
とを順次繰り返す。この後、搬送装置はウエハＷを所定
の処理装置に搬送し、当該処理装置はウエハＷのレジス
ト膜の現像及びウエハＷのエツチング等を行い、ウエハ
Ｗ上に複数の回路パターンを形成する。

【００３２】次いで、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ３に進み、搬送装置によつてウエハＷを第
２の露光装置に搬送させ、ステージ４上に載置させて位
置決めし、アライメントマーク検出部によつて当該ウエ
ハＷ上の各サンプル回路パターンのＸ方向及びＹ方向ア
ライメントマークの位置を検出する。これにより演算回
路６はこの検出結果に基づいて回路パターンの設計座標
値に対するウエハＷ上の各サンプル回路パターンの実測
座標値を算出し、これら各サンプル回路パターンの設計
座標値をそれぞれ対応する実測座標値と同じになるよう
に補正する。これにより演算回路６は、各サンプル回路
パターンの補正座標値と、各サンプル回路パターン以外
の回路パターンの位置決めすべき座標値との位置ずれ量
を最小にするような所定の誤差パラメータを算出し、当
該誤差パラメータと回路パターンの設計座標値に基づい
て補正係数を算出する。

【００３３】この後、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ４に進み、補正係数に基づいてウエハＷを
位置決めし、当該ウエハＷ上の回路パターンとレチクル
パターンのパターン像とを重ね合わせるように当該パタ
ーン像をウエハＷ上のレジスト膜上に結像させ、このレ
ジスト膜をレチクルパターンに応じて露光する。

【００３４】続いて、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ５に進み、搬送装置によつてウエハＷを処
理装置に搬送させ、当該処理装置によつてウエハＷに対
するレジスト膜の現像及びウエハＷのエツチング等を行
い、ウエハＷ上に形成されている複数の回路パターン上
にそれぞれ回路パターンを形成する。この後、ウエハＷ
を搬送装置によつて例えば電子顕微鏡等の計測装置に搬
送させ、当該計測装置においてウエハＷ上の回路パター
ンの設計座標値に対する各サンプル回路パターンの実測
座標値の位置ずれ量を計測する。

【００３５】この後、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ６において、ウエハ識別情報と計測した位
置ずれ量とでなるウエハ情報に基づくウエハ情報信号Ｓ
７をホストコンピユータに送出し、当該ホストコンピユ
ータ５にウエハ情報信号Ｓ７に基づくウエハ情報を記憶
させる。次いで、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１はステ
ツプＳＰ７に進み、搬送装置によつてウエハＷを第３の
露光装置に搬送させ、ステージ４上に載置させて位置決
めする。

【００３６】続いて、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ８に進み、第１の読取り装置７によつてウ
エハＷに設けられたウエハ識別情報を読み取り、当該ウ
エハ識別情報に基づくウエハ識別信号Ｓ２を演算回路６
に送出する。この後、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ９に進み、演算回路６が入力されたウエハ
識別信号Ｓ２に基づいて検索信号Ｓ３をホストコンピユ
ータ５に送出し、当該ホストコンピユータ５は入力され
た検索信号Ｓ３に基づいて複数のウエハ情報のうち、ウ
エハ識別情報に対応するウエハ情報を検索し、当該ウエ
ハ情報に基づくウエハ情報信号Ｓ８を演算回路６に送出
する。これにより演算回路６は、ウエハ情報信号Ｓ８に
基づくウエハ情報から位置ずれ量を読み出す。

【００３７】次いで、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ１０に進み、位置ずれ量に基づいて各サン
プル回路パターンのＸ方向及びＹ方向アライメントマー
クがアライメントマーク検出部による検出範囲内（すな
わち、規格内）に位置するか否かを判断する。これによ
り肯定結果を得ると続くステツプＳＰ１１において各サ
ンプル回路パターンの位置ずれ量に基づいて、これら各
サンプル回路パターンの設計座標値をそれぞれ対応する
実測座標値と同じになるように補正する。

【００３８】この後、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ１２に進み、サンプル回路パターン毎に当
該サンプル回路パターンの補正座標値に基づいてウエハ
Ｗを位置決めする。この状態においてアライメントマー
ク検出部においては、サンプル回路パターンのＸ方向及
びＹ方向アライメントマークの位置を検出し、検出結果
を演算回路６に送出する。演算回路６は入力された光電
信号Ｓ５に基づいてサンプル回路パターンの補正座標値
に対するこのサンプル回路パターンの新たな実測座標値
を算出する。これにより演算回路６は各サンプル回路パ
ターンにおいてそれぞれ新たに算出された実測座標値
と、各サンプル回路パターン以外の回路パターンの位置
決めすべき座標値との位置ずれ量を最小にするような所
定の誤差パラメータを算出し、当該誤差パラメータと回
路パターンの設計座標値に基づいて各回路パターンの位
置ずれを補正する補正係数を算出する。

【００３９】かくして、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１
はステツプＳＰ１３に進み、演算回路６によつて算出さ
れた補正係数に基づいてウエハＷを位置決めし、当該ウ
エハＷ上の各回路パターンとレチクルパターンのパター
ン像とを重ね合わせように、当該ウエハＷ上のレジスト
膜をレチクルパターンに応じて露光する。

【００４０】また、この重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１
では、ステツプＳＰ１０において否定結果を得ると続く
ステツプＳＰ１４に進み、規格外のサンプル回路パター
ンと新たなサンプル回路パターンとを交換する。アライ
メントマーク検出部は、新たなサンプル回路パターンの
Ｘ方向及びＹ方向アライメントマークの位置を検出し、
検出結果を演算回路６に送出する。演算回路６は検出結
果に基づいて回路パターンの設計座標値に対する新たな
サンプル回路パターンの実測座標値を算出し、当該サン
プル回路パターンの設計座標値をそれぞれ対応する実測
座標値と同じになるように補正する。次いで、重ね合わ
せ露光処理手順ＲＴ１はステツプＳＰ１２に進み、上述
と同様にして各回路パターンの位置ずれを補正する補正
係数を算出する。

【００４１】この後、重ね合わせ露光処理手順ＲＴ１は
ステツプＳＰ１５に進んでこの重ね合わせ露光処理手順
ＲＴ１を終了することにより、重ね合わせ露光を終了す
る。

【００４２】以上の構成において、この露光装置１を用
いた重ね合わせ露光は、まず第１の露光装置において回
路パターンの設計座標値に基づいて、ウエハＷ上のレジ
スト膜をレチクルＲのレチクルパターンに応じて露光
し、この後処理装置によつてウエハＷ上に複数の回路パ
ターンを形成する（ステツプＳＰ１〜ステツプＳＰ
２）。次いで、第２の露光装置においてウエハＷ上の各
サンプル回路パターンの実測座標値を算出し、当該実測
座標値に応じた補正座標値、位置決めすべき座標値、誤
差パラメータ及び設計座標値に基づいて補正係数を算出
した後、補正係数に基づいてウエハＷを位置決めし、ウ
エハＷ上のレジスト膜をレチクルパターンに応じて露光
する（ステツプＳＰ３〜ステツプＳＰ４）。続いて、処
理装置によつてウエハＷ上に形成されている複数の回路
パターン上にそれぞれ回路パターンを形成し、計測装置
によつて設計座標値に対する各サンプル回路パターンの
実測座標値の位置ずれ量を計測した後、ウエハ識別情報
と計測した位置ずれ量とでなるウエハ情報をホストコン
ピユータ５に記憶させる（ステツプＳＰ５〜ステツプＳ
Ｐ６）。

【００４３】次いで、第３の露光装置において、第１の
読取り装置７によつてウエハＷのウエハ識別情報を読み
取り、当該ウエハ識別情報に対応するウエハ情報をホス
トコンピユータ５から読み出して当該ウエハ情報から位
置ずれ量を読み出す（ステツプＳＰ７〜ステツプＳＰ
９）。続いて、位置ずれ量が規格内か否かを判断し、肯
定結果を得ると各サンプル回路パターンの位置ずれ量に
基づいて、これら各サンプル回路パターンの設計座標値
をそれぞれ補正座標値に補正する（ステツプＳＰ１０〜
ステツプＳＰ１１）。この後、サンプル回路パターン毎
に補正座標値に基づいてウエハＷを位置決めし、サンプ
ル回路パターンの補正座標値に対する新たな実測座標値
を算出する。これにより新たな実測座標値、位置決めす
べき座標値、誤差パラメータ及び設計座標値に基づいて
各回路パターンの位置ずれを補正する補正係数を算出
し、当該補正係数に基づいてウエハＷを位置決めしてウ
エハＷ上のレジスト膜をレチクルパターンに応じて露光
する（ステツプＳＰ１２〜ステツプＳＰ１５）。

【００４４】また、位置ずれ量が規格内か否かを判断
し、否定結果を得ると規格外のサンプル回路パターンと
新たなサンプル回路パターンとを交換し、当該新たなサ
ンプル回路パターンの設計座標値を補正座標値に補正
し、各回路パターンの位置ずれを補正する補正係数を算
出する（ステツプＳＰ１４〜ステツプＳＰ１２）。

【００４５】従つて、この露光装置１では、ウエハＷ上
のウエハ識別情報と供に各サンプル回路パターンの位置
ずれ量をホストコンピユータ５に記憶させ、重ね合わせ
露光毎に当該ホストコンピユータ５から位置ずれ量を読
み出し、当該位置ずれ量に基づいて回路パターンの位置
ずれを補正する補正係数を算出するようにしたことによ
り、ウエハＷ上の回路パターンの位置ずれやウエハＷの
変形が大きい場合でも作業者によるマニユアルアシスト
を必要とせず、露光工程を簡易にすることができる。

【００４６】また、この露光装置１においては、露光に
よつてサンプル回路パターンにさらに位置ずれを生じた
場合でも、新たなウエハ情報としてホストコンピユータ
５に記憶させることができるので、重ね合わせ露光毎に
サンプル回路パターンの位置ずれ量に応じて容易に位置
ずれを補正することができる。

【００４７】さらに、この露光装置１においては、ウエ
ハ識別情報と供に、投影レンズ補正機構１０及びレンズ
コントローラの補正量をホストコンピユータ５に記憶さ
せ、重ね合わせ露光毎に当該ホストコンピユータ５から
投影レンズ補正機構１０及びレンズコントローラの補正
値を読み出し、これら補正値に基づいて投影レンズ補正
機構１０及びレンズコントローラを制御するようにした
ことにより、投影レンズ３を通過したパターン像のデイ
ストーシヨンによる重ね合わせ精度の誤差を低減するこ
とができる。

【００４８】以上の構成によれば、第１の読取り装置７
によつてウエハＷから読み取つたウエハ識別情報と供
に、各サンプル回路パターンの位置ずれ量とをホストコ
ンピユータ５に記憶させ、この後、重ね合わせ露光毎に
第１の読取り装置７によつてウエハＷから読み取つたウ
エハ識別情報に対応する各サンプル回路パターンの位置
ずれ量をホストコンピユータ５から読み出し、当該位置
ずれ量に基づいて補正係数を算出するようにしたことに
より、ウエハＷ上の回路パターンの位置ずれやウエハＷ
の変形が大きい場合でも露光工程中の作業者によるマニ
ユアルアシストを除くことができ、かくして露光工程を
簡易にし得る露光装置を実現することができる。

【００４９】なお上述の実施例においては、重ね合わせ
露光において第２の露光装置による露光の後、計測装置
によつてウエハＷ上の回路パターンの設計座標値に対す
る各サンプル回路パターンの実測座標値の位置ずれ量を
計測するようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、例えばウエハＷ上のサンプル回路パターン
の位置ずれに対してマニユアルアシストを行い、当該ア
シスト量をウエハ識別情報と供に、ホストコンピユータ
５に記憶させるようにしても良い。

【００５０】すなわち、図２及び図３の対応部分に同一
符号を付して示す図４及び図５に、他の実施例による重
ね合わせ露光手順ＲＴ２を示し、ステツプＳＰ１からス
テツプＳＰ４までは重ね合わせ露光手順ＲＴ１と同一手
順を繰り返す。続くステツプＳＰ２０において所定の計
測装置又は露光装置に装填させたウエハＷの２層でなる
サンプル回路パターンのＸ方向及びＹ方向アライメント
マークの位置を検出し、これらＸ方向及びＹ方向アライ
メントマークが検出領域の外に位置している場合、マニ
ユアルアシストを行いサンプル回路パターンの実測座標
値を検出する。この後、重ね合わせ露光手順ＲＴ２はス
テツプＳＰ２１においてウエハ識別情報と供にアシスト
量（すなわち、実測座標値）をホストコンピユータ５に
記憶させる。このようにして、以下、重ね合わせ露光手
順ＲＴ１と同様の手順を繰り返し、第３の露光装置によ
るウエハＷへの露光を終了させる。

【００５１】この場合、この重ね合わせ露光手順ＲＴ２
においては、ウエハＷ上のサンプル回路パターンの位置
ずれ量が規格外の場合でも、新たなサンプル回路パター
ンを選定したり、この新たなサンプル回路パターンのＸ
方向及びＹ方向アライメントマークの位置を検出する必
要がないので、実施例による重ね合わせ露光手順ＲＴ１
に比べて露光工程をさらに簡易にすることができる。

【００５２】また上述の実施例においては、第２の露光
装置による露光の後に、計測装置によつてウエハＷ上の
回路パターンの設計座標値に対する各サンプル回路パタ
ーンの実測座標値の位置ずれ量を計測するようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、第２の露
光装置による露光の後、ウエハＷ上の全ての回路パター
ンについて設計座標値に対する実測座標値の位置ずれ量
を計測するようにしても良い。この場合、第３の露光装
置以降の露光装置による露光において回路パターンの位
置ずれ量が大きすぎ、サンプル回路パターンの位置ずれ
量に基づいて算出された補正係数だけでは補正しきれな
い場合、その回路パターンの位置ずれ量（すなわち、実
測座標値）を補正係数に付加することにより、当該回路
パターンの位置ずれを容易に補正することができる。

【００５３】さらに上述の実施例においては、ウエハＷ
に設けられたウエハ識別情報としてバーコードでなるウ
エハ識別情報を周側面の所定位置に設けるようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、ウエハＷ
の周側面又は裏面の所定位置に算用数字等でなるこの他
種々のウエハ識別情報を用いるようにしても良い。

【００５４】さらに上述の実施例においては、ホストコ
ンピータ５にウエハ情報を記憶させる際、同一のウエハ
に応じたウエハ情報がすでに記憶されていると、このす
でに記憶されたウエハ情報（旧ウエハ情報）に置き換え
て新たなウエハ情報（新ウエハ情報）を記憶するように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、新
ウエハ情報と旧ウエハ情報とを何らかの重みを付けて平
均化したり、新ウエハ情報と旧ウエハ情報とをそのまま
記憶させるようにしても良い。

【００５５】これにより、例えば各工程毎又は各装置毎
に差分情報を収集し、その差分の傾向を調べることがで
きる。この場合、このようにして傾向を調べると、例え
ばある工程後に一定のスケーリングが生じる等の何らか
の規則性があることがある。従つて、このような差分の
傾向に基づく情報が得られた場合には、当該情報をウエ
ハ情報に付加し、その工程において差分の傾向に基づく
情報を例えばウエハＷの位置ずれの補正に用いることに
より、精度良く位置ずれを補正することができる。

【００５６】また、投影レンズ補正機構１０及びレンズ
コントローラにおいて、前工程までに用いられた複数の
露光装置における倍率やデイストーシヨン補正後の露光
装置の情報の総和と、このとき用いられる露光装置の情
報とを比較し、補正残留分が最小となるようにこのとき
用いられ露光装置において補正することにより、実施例
における補正よりも精度良く補正することができる。

【００５７】さらに上述の実施例においては、ウエハ情
報において補正係数と当該補正係数に応じた位置ずれ量
と投影レンズ補正機構１０及びレンズコントローラの補
正量と、レチクル識別情報とを露光条件とするようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例え
ば露光装置の識別情報やさきの工程で用いられる露光装
置の情報、また処理装置にもホストコンピユータ５を接
続し、当該処理装置の識別情報及び所定の工程情報等の
この他種々の情報をウエハ情報としてホストコンピユー
タ５に記憶させるようにしても良い。

【００５８】これにより、例えばホストコンピユータ５
において、記憶されたウエハ情報とウエハの露光工程の
順序とを参照させて次の工程内容を調べ、当該工程にお
ける例えば露光装置に用いられるプロセスプログラムや
レチクルが適切であるか否かをチエツクすることができ
る。また、チエツクの結果、露光装置に用いられるプロ
セスプログラムやレチクルが不適切な場合には、警告を
発したり、プロセスプログラムやレチクルを事前に交換
すること等ができるようになる。

【００５９】さらに上述の実施例においては、重ね合わ
せ露光において第３の露光装置による露光の際に読み出
したウエハ情報の位置ずれ量に対して規格内であるか否
かを判別するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、第２の露光装置による露光を終了させ
て計測装置によつて位置ずれ量を計測したときに、当該
位置ずれ量に対して規格内であるか否かを判別するよう
にしても良い。これにより第３の露光装置における露光
の停止時間を短縮させることができ、重ね合わせ露光の
能率を向上させることができる。

【００６０】さらに上述の実施例においては、読取り手
段によつて得たウエハ識別情報と、回路パターンの位置
ずれ量とを対応させて記憶する情報記憶手段として、ホ
ストコンピユータ５を用いるようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、ウエハ識別情報と回路
パターンの位置ずれ量とを対応させて記憶し得れば、こ
の他種々の情報記憶手段を用いるようにしても良い。

【００６１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、第１の露
光後には、読取り手段によつてウエハから得たウエハ識
別情報と、回路パターンの位置ずれ量とを対応させて情
報記憶手段に記憶し、第２の露光時には、演算手段によ
つて得たウエハに応じた補正係数に基づいてウエハを位
置合わせして露光するようにしたことにより、ウエハの
変形が大きい場合でも露光工程中の作業者によるマニユ
アルアシストを除くことができ、かくして露光工程を簡
易にし得る露光装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による露光装置の構成を示す
略線的ブロツク図である。

【図２】本発明の一実施例による重ね合わせ露光処理手
順を示すフローチヤートである。

【図３】本発明の一実施例による重ね合わせ露光処理手
順を示すフローチヤートである。

【図４】他の実施例による重ね合わせ露光処理手順を示
すフローチヤートである。

【図５】他の実施例による重ね合わせ露光処理手順を示
すフローチヤートである。

【符号の説明】

１……露光装置、２……レチクルホルダ、３……投影レ
ンズ、４……ステージ、５……ホストコンピユータ、６
……演算回路、７……第１の読取り装置、８……第１の
アライメントセンサ、９……第２のアライメントセン
サ、１０……投影レンズ補正機構、１１……第２の読取
り装置、Ｒ……レチクル、Ｗ……ウエハ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハの一面に複数形成された回路パター
   ン上にそれぞれ所定のパターン像を重ね合わせるように
   露光する露光装置において、 ウエハの所定領域に形成されたウエハ識別情報を読み取
   る読取り手段と、 前記読取り手段によつて得たウエハ識別情報と、前記回
   路パターンの位置ずれ量とを対応させて記憶する情報記
   憶手段と、 露光時、前記読取り手段によつて前記ウエハから得た前
   記ウエハ識別情報を基に対応する前記位置ずれ量を前記
   情報記憶手段から読み出し、前記位置ずれ量に基づいて
   位置ずれを補正する補正係数を算出する演算手段とを具
   え、 第１の露光後には、前記読取り手段によつて前記ウエハ
   から得た前記ウエハ識別情報と、前記回路パターンの前
   記位置ずれ量とを対応させて前記情報記憶手段に記憶
   し、 第２の露光時には、前記演算手段によつて得た前記ウエ
   ハに応じた前記補正係数に基づいて前記ウエハを位置合
   わせして露光することを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】前記情報記憶手段は、 第２の露光時に、前記ウエハ識別情報と、前記補正係数
   に基づいて前記ウエハが位置合わせされて露光された後
   に形成された前記回路パターンの位置ずれ量とを対応さ
   せて記憶する。ことを特徴とする請求項１に記載の露光
   装置。
3. 【請求項３】前記情報記録手段は、 前記ウエハ識別情報と供に、前記ウエハの変形に基づく
   情報、前記ウエハの前記一面の各前記回路パターン上に
   それぞれ所定のパターン像を重ね合わせるように露光し
   た露光装置の識別情報及び前記ウエハに対する複数種類
   の工程にそれぞれ応じた情報を記憶する。ことを特徴と
   する請求項１に記載の露光装置。