JPH09283580A - 重ね合わせ誤差の測定方法 - Google Patents
重ね合わせ誤差の測定方法Info
- Publication number
- JPH09283580A JPH09283580A JP8094507A JP9450796A JPH09283580A JP H09283580 A JPH09283580 A JP H09283580A JP 8094507 A JP8094507 A JP 8094507A JP 9450796 A JP9450796 A JP 9450796A JP H09283580 A JPH09283580 A JP H09283580A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- edge
- measuring
- marks
- mark
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子の製造工程において、回路パター
ンの重ね合わせ誤差を正確且つ再現性良く測定する前提
となる、測定用マークの各エッジに対応する測定範囲を
決定する方法を提供する。 【解決手段】 半導体ウェハ上に重ね合わせて形成され
た２つの大きさの異なる正方形の測定用マークの顕微鏡
像を撮影し、デジタル画像に変換し、画像処理を行い、
その測定用マークの各エッジの位置を決定し、測定用マ
ークの重ね合わせ誤差を測定する方法において、前記２
つのうちいづれかの測定用マークの画像の中心位置をｘ
ｙ直交座標の原点とし、ｘ及びｙ方向にそれぞれ画像の
強度を積算してｘ及びｙ方向の積算強度プロファイルを
得、各積算強度の値をその原点からの距離に応じて規格
化することによって、各エッジを自動的に認識し、各エ
ッジに対応する測定範囲を自動的に決定する。
ンの重ね合わせ誤差を正確且つ再現性良く測定する前提
となる、測定用マークの各エッジに対応する測定範囲を
決定する方法を提供する。 【解決手段】 半導体ウェハ上に重ね合わせて形成され
た２つの大きさの異なる正方形の測定用マークの顕微鏡
像を撮影し、デジタル画像に変換し、画像処理を行い、
その測定用マークの各エッジの位置を決定し、測定用マ
ークの重ね合わせ誤差を測定する方法において、前記２
つのうちいづれかの測定用マークの画像の中心位置をｘ
ｙ直交座標の原点とし、ｘ及びｙ方向にそれぞれ画像の
強度を積算してｘ及びｙ方向の積算強度プロファイルを
得、各積算強度の値をその原点からの距離に応じて規格
化することによって、各エッジを自動的に認識し、各エ
ッジに対応する測定範囲を自動的に決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路製
造のフォトリソグラフィ工程において、半導体ウェハ上
に形成された工程毎の回路パターンの重ね合わせ精度を
検査する方法に関する。
造のフォトリソグラフィ工程において、半導体ウェハ上
に形成された工程毎の回路パターンの重ね合わせ精度を
検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の高集積化に伴い、素
子製造のフォトリソグラフィ工程ではその工程毎の回路
パターン同士を精度良く重ね合わせる必要性が増しつつ
ある。そのためには、回路パターンとは別に重ね合わせ
誤差を測定するための測定用マークをウェハ上に設け、
例えば、第１の工程で作られた四角形の測定用マーク
（以下、第１ボックスマークという）と第１ボックスマ
ークより小さめの第２の工程で作られた四角形の測定用
マーク（以下、第２ボックスマークという）との２つの
ボックスマークの顕微鏡像の重ね合わせ誤差を測定して
いる。重ね合わせ誤差すなわち２つのボックスマークの
中心間距離の値が、許容範囲内にある場合はその半導体
ウェハを良品として次工程に投入し、許容範囲を越えて
いる場合は不良品として製造工程から除外していた。
子製造のフォトリソグラフィ工程ではその工程毎の回路
パターン同士を精度良く重ね合わせる必要性が増しつつ
ある。そのためには、回路パターンとは別に重ね合わせ
誤差を測定するための測定用マークをウェハ上に設け、
例えば、第１の工程で作られた四角形の測定用マーク
（以下、第１ボックスマークという）と第１ボックスマ
ークより小さめの第２の工程で作られた四角形の測定用
マーク（以下、第２ボックスマークという）との２つの
ボックスマークの顕微鏡像の重ね合わせ誤差を測定して
いる。重ね合わせ誤差すなわち２つのボックスマークの
中心間距離の値が、許容範囲内にある場合はその半導体
ウェハを良品として次工程に投入し、許容範囲を越えて
いる場合は不良品として製造工程から除外していた。
【０００３】従来、この重ね合わせ誤差の測定には、重
ね合わせ測定機が用いられており、バーニアマークの顕
微鏡像をオペレータの眼で観察し、その顕微鏡像により
目視にて重ね合わせ誤差を測定するマニュアル式と、受
光素子を用いて２つのボックスマークのエッジ付近の正
反射光強度の差からエッジを自動認識して中心間距離を
自動測定する方式とがあった。エッジ位置を決定するに
は、先ず各エッジの周辺に、図６の斜線部で表示するよ
うな測定範囲を決め、その測定範囲に基づいて各エッジ
の正確な位置を検出している。
ね合わせ測定機が用いられており、バーニアマークの顕
微鏡像をオペレータの眼で観察し、その顕微鏡像により
目視にて重ね合わせ誤差を測定するマニュアル式と、受
光素子を用いて２つのボックスマークのエッジ付近の正
反射光強度の差からエッジを自動認識して中心間距離を
自動測定する方式とがあった。エッジ位置を決定するに
は、先ず各エッジの周辺に、図６の斜線部で表示するよ
うな測定範囲を決め、その測定範囲に基づいて各エッジ
の正確な位置を検出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の方法にお
いて、マニュアル式の場合は、バーニアマークの顕微鏡
像の目盛りの認識には、オペレータにより或いは顕微鏡
像の見え方により、差異が生じ易いために、測定が不正
確になっていた。一方、自動測定方式の場合は、エッジ
が鋭角でないときには正反射光のコントラストが弱いた
めに、エッジ周辺に別のパターンやグレインが存在する
ときには特にノイズの影響を受け、エッジを正確に認識
し難くなり、適正な測定範囲を決める際に支障があっ
た。そして、結果的に、２つのボックスマークの中心間
距離の測定が不正確になる恐れがあった。この自動測定
方式においてマニュアルで測定範囲を決めるためには、
オペレータにはある程度の経験と熟練を要するが、それ
でも測定範囲の再現性が良くなかったり、ボックスマー
クの相対するエッジの測定範囲が非対称になったりする
不都合が生じていた。
いて、マニュアル式の場合は、バーニアマークの顕微鏡
像の目盛りの認識には、オペレータにより或いは顕微鏡
像の見え方により、差異が生じ易いために、測定が不正
確になっていた。一方、自動測定方式の場合は、エッジ
が鋭角でないときには正反射光のコントラストが弱いた
めに、エッジ周辺に別のパターンやグレインが存在する
ときには特にノイズの影響を受け、エッジを正確に認識
し難くなり、適正な測定範囲を決める際に支障があっ
た。そして、結果的に、２つのボックスマークの中心間
距離の測定が不正確になる恐れがあった。この自動測定
方式においてマニュアルで測定範囲を決めるためには、
オペレータにはある程度の経験と熟練を要するが、それ
でも測定範囲の再現性が良くなかったり、ボックスマー
クの相対するエッジの測定範囲が非対称になったりする
不都合が生じていた。
【０００５】そこで本発明は、自動測定方式において、
エッジからの正反射光のコントラストが弱くとも、ノイ
ズの原因となる別のパターンやグレインが存在していて
も、ボックスマーク像のエッジを正確に認識し、測定範
囲を決めるための方法を提供することを目的とする。こ
れにより、最終的に、正確且つ再現性の良い重ね合わせ
誤差の測定が可能となる。
エッジからの正反射光のコントラストが弱くとも、ノイ
ズの原因となる別のパターンやグレインが存在していて
も、ボックスマーク像のエッジを正確に認識し、測定範
囲を決めるための方法を提供することを目的とする。こ
れにより、最終的に、正確且つ再現性の良い重ね合わせ
誤差の測定が可能となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項１に記載の発明は、半導体ウェハ
上に重ね合わせて形成された２つの大きさの異なる正方
形の測定用マークを顕微鏡で観察し、前記測定用マーク
の顕微鏡像を撮影し、デジタル画像に変換し、画像処理
を行い、測定用マークの重ね合わせ誤差を測定する方法
において、前記２つのうちいづれかの測定用マークの画
像の中心位置をｘｙ直交座標の原点とし、ｘ及びｙ方向
にそれぞれ画像の強度を積算してｘ及びｙ方向の積算強
度プロファイルを得、各積算強度の値をその原点からの
距離に応じて規格化することによって前記測定用マーク
の各エッジを自動認識し、各エッジに対応する測定範囲
を自動的に決定することを特徴とする。
めに、本発明の請求項１に記載の発明は、半導体ウェハ
上に重ね合わせて形成された２つの大きさの異なる正方
形の測定用マークを顕微鏡で観察し、前記測定用マーク
の顕微鏡像を撮影し、デジタル画像に変換し、画像処理
を行い、測定用マークの重ね合わせ誤差を測定する方法
において、前記２つのうちいづれかの測定用マークの画
像の中心位置をｘｙ直交座標の原点とし、ｘ及びｙ方向
にそれぞれ画像の強度を積算してｘ及びｙ方向の積算強
度プロファイルを得、各積算強度の値をその原点からの
距離に応じて規格化することによって前記測定用マーク
の各エッジを自動認識し、各エッジに対応する測定範囲
を自動的に決定することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の実施例に係る重
ね合わせ誤差の測定に用いられる重ね合わせ測定機の主
要部分の概略構成を示す図である。図２は、測定用ステ
ージ３、顕微鏡４、画像処理部５、システム制御部６、
ステージ駆動制御部７、焦点位置検出部８及び光源部９
から成る。さらに、測定用ステージ３は、ウェハ１０を
載置してＸ方向及びＹ方向（図中、紙面に垂直な方向）
に直線移動可能なＸＹステージ３ａ、Ｚ方向に直線移動
可能なＺステージ３ｂ及びＺ軸廻りに回転可能なθステ
ージ３ｃとから成る。画像処理部５は、ボックスマーク
の顕微鏡像を撮影するＣＣＤカメラ５ａと、その顕微鏡
像をデジタル画像に変換するＡ／Ｄ変換器５ｂと、その
デジタル画像を処理する画像処理装置５ｃとから成る。
画像処理装置５ｃにより処理された画像データは、例え
ばＬＡＮによってシステム制御部６に転送される。ステ
ージ駆動制御部７は、ＸＹステージ３ａの移動制御を行
うＸＹ駆動制御部７ａ、Ｚステージ３ｂの移動制御を行
うＺ駆動制御部７ｂ及びθステージ３ｃの回転制御を行
うθ駆動制御部７ｃから成る。ＸＹ駆動制御部７ａ及び
θ駆動制御部７ｃは、システム制御部６からの指令によ
り、それぞれＸＹステージ３ａの移動制御及びθステー
ジ３ｃの回転制御を行う。焦点位置検出部８は、検出値
をＺ駆動制御部７ｂに送り、Ｚステージ３ｂのＺ方向の
移動制御すなわち焦点調整を行う。又、光源部９から発
する光は、半透過鏡１１、１２及び顕微鏡４を通してウ
ェハ１０を照明し、ウェハ１０からの反射光は、顕微鏡
４、半透過鏡１２、１１を順次通過して、ＣＣＤカメラ
５ａにより画像として撮影される。光源部９の光源に
は、例えばメタルハライドランプが用いられる。
ね合わせ誤差の測定に用いられる重ね合わせ測定機の主
要部分の概略構成を示す図である。図２は、測定用ステ
ージ３、顕微鏡４、画像処理部５、システム制御部６、
ステージ駆動制御部７、焦点位置検出部８及び光源部９
から成る。さらに、測定用ステージ３は、ウェハ１０を
載置してＸ方向及びＹ方向（図中、紙面に垂直な方向）
に直線移動可能なＸＹステージ３ａ、Ｚ方向に直線移動
可能なＺステージ３ｂ及びＺ軸廻りに回転可能なθステ
ージ３ｃとから成る。画像処理部５は、ボックスマーク
の顕微鏡像を撮影するＣＣＤカメラ５ａと、その顕微鏡
像をデジタル画像に変換するＡ／Ｄ変換器５ｂと、その
デジタル画像を処理する画像処理装置５ｃとから成る。
画像処理装置５ｃにより処理された画像データは、例え
ばＬＡＮによってシステム制御部６に転送される。ステ
ージ駆動制御部７は、ＸＹステージ３ａの移動制御を行
うＸＹ駆動制御部７ａ、Ｚステージ３ｂの移動制御を行
うＺ駆動制御部７ｂ及びθステージ３ｃの回転制御を行
うθ駆動制御部７ｃから成る。ＸＹ駆動制御部７ａ及び
θ駆動制御部７ｃは、システム制御部６からの指令によ
り、それぞれＸＹステージ３ａの移動制御及びθステー
ジ３ｃの回転制御を行う。焦点位置検出部８は、検出値
をＺ駆動制御部７ｂに送り、Ｚステージ３ｂのＺ方向の
移動制御すなわち焦点調整を行う。又、光源部９から発
する光は、半透過鏡１１、１２及び顕微鏡４を通してウ
ェハ１０を照明し、ウェハ１０からの反射光は、顕微鏡
４、半透過鏡１２、１１を順次通過して、ＣＣＤカメラ
５ａにより画像として撮影される。光源部９の光源に
は、例えばメタルハライドランプが用いられる。
【０００８】次に、本発明の重ね合わせ誤差測定の手順
を説明する。ウェハ１０は、不図示の非接触プリアライ
メント部により偏心量算出と回転補正がなされた後に測
定用ステージ３の上に載置される。ウェハ１０は、顕微
鏡４の視野中心にボックスマークが位置するように、測
定用ステージ３のＸＹステージ３ａによりＸＹ方向に動
かされ、焦点を合わせるためにＺ方向に動かされる。ウ
ェハ１０は、ウェハ上の予め登録された２点のボックス
マークを用いて、いわゆるグローバルアライメントを行
い、θステージ３ｃによりウェハ１０の精密な回転補正
を行う。これによりボックスマークのエッジはＸＹステ
ージ３ａのＸ、Ｙ方向に平行となる。
を説明する。ウェハ１０は、不図示の非接触プリアライ
メント部により偏心量算出と回転補正がなされた後に測
定用ステージ３の上に載置される。ウェハ１０は、顕微
鏡４の視野中心にボックスマークが位置するように、測
定用ステージ３のＸＹステージ３ａによりＸＹ方向に動
かされ、焦点を合わせるためにＺ方向に動かされる。ウ
ェハ１０は、ウェハ上の予め登録された２点のボックス
マークを用いて、いわゆるグローバルアライメントを行
い、θステージ３ｃによりウェハ１０の精密な回転補正
を行う。これによりボックスマークのエッジはＸＹステ
ージ３ａのＸ、Ｙ方向に平行となる。
【０００９】ボックスマークの顕微鏡像はＣＣＤカメラ
５ａで撮影され、Ａ／Ｄ変換機５ｂでデジタル化された
後に、画像処理装置５ｃの記憶媒体に記憶される。画像
処理装置５ｃは、この画像データをシステム制御部６に
転送するとともに、以下に述べるシーケンスに従って演
算処理を行う。図１は、本発明の実施態様に係る重ね合
わせ誤差測定の手順を説明するためのフローチャートで
ある。
５ａで撮影され、Ａ／Ｄ変換機５ｂでデジタル化された
後に、画像処理装置５ｃの記憶媒体に記憶される。画像
処理装置５ｃは、この画像データをシステム制御部６に
転送するとともに、以下に述べるシーケンスに従って演
算処理を行う。図１は、本発明の実施態様に係る重ね合
わせ誤差測定の手順を説明するためのフローチャートで
ある。
【００１０】Ｓ０１において、図３に示すボックスマー
ク１及び２のデジタル化された像がシステム制御部６か
ら読み出される。ボックスマーク１の中心がｘｙ座標の
原点となるように位置合わせが行われ、ｘ、ｙ軸は各
々、ＸＹステージ３ａのＸ、Ｙ方向に平行となる。図３
には、ボックスマーク以外にも別のパターンや、ランダ
ムに発生するグレインが存在する。これは後述するよう
にノイズの原因になる。
ク１及び２のデジタル化された像がシステム制御部６か
ら読み出される。ボックスマーク１の中心がｘｙ座標の
原点となるように位置合わせが行われ、ｘ、ｙ軸は各
々、ＸＹステージ３ａのＸ、Ｙ方向に平行となる。図３
には、ボックスマーク以外にも別のパターンや、ランダ
ムに発生するグレインが存在する。これは後述するよう
にノイズの原因になる。
【００１１】Ｓ０２において、図３に示すｘｙ座標のｘ
≠０のうちの１本のラインｘ＝ｋについて、ｙ方向にｋ
の長さ分だけ画像の強度を積算する。このようにしてｘ
≠０の複数のラインについて積算強度をとり、ｘライン
に対してプロットすると、図４の積算強度プロファイル
が得られる。しかし、これだけでは、ｘｙ座標の原点か
らの距離によって同一の画像でも積算強度が異なってし
まう。例えば、図４の積算強度プロファイルでは、ボッ
クスマークの外側のエッジの方が内側のエッジジよりも
積算強度が大きくなっている。このままではボックスマ
ークのエッジ位置（ボトム）を認識できない場合があ
る。又、ボックスマークの中心から遠距離に存在するパ
ターン２０やグレイン３０は、積算強度が過大に表され
るために、ボックスマークのエッジ位置を認識する際の
障害となる。そこで、積算強度を規格化する必要があ
る。
≠０のうちの１本のラインｘ＝ｋについて、ｙ方向にｋ
の長さ分だけ画像の強度を積算する。このようにしてｘ
≠０の複数のラインについて積算強度をとり、ｘライン
に対してプロットすると、図４の積算強度プロファイル
が得られる。しかし、これだけでは、ｘｙ座標の原点か
らの距離によって同一の画像でも積算強度が異なってし
まう。例えば、図４の積算強度プロファイルでは、ボッ
クスマークの外側のエッジの方が内側のエッジジよりも
積算強度が大きくなっている。このままではボックスマ
ークのエッジ位置（ボトム）を認識できない場合があ
る。又、ボックスマークの中心から遠距離に存在するパ
ターン２０やグレイン３０は、積算強度が過大に表され
るために、ボックスマークのエッジ位置を認識する際の
障害となる。そこで、積算強度を規格化する必要があ
る。
【００１２】Ｓ０３において、積算強度を規格化する。
その方法は、積算強度をｘ方向の原点からの距離の２倍
で除することによって行われる。例えば、ラインｘ＝ｋ
上にある画像では、その積算強度を２ｋの長さで除す
る。一般には、ボックスマーク１の中心位置をｘｙ座標
における（ｉc,ｊc ) とすると、座標（ｋ, ｊ) の画像
の規格化された積算強度Ｆ（ｋ）は数式１によって表す
ことができる。
その方法は、積算強度をｘ方向の原点からの距離の２倍
で除することによって行われる。例えば、ラインｘ＝ｋ
上にある画像では、その積算強度を２ｋの長さで除す
る。一般には、ボックスマーク１の中心位置をｘｙ座標
における（ｉc,ｊc ) とすると、座標（ｋ, ｊ) の画像
の規格化された積算強度Ｆ（ｋ）は数式１によって表す
ことができる。
【００１３】
【数１】
【００１４】本実施の形態では、数式１において、ｉc
＝０，ｊc ＝０としている。このようにしてｘ≠０の複
数のラインについて規格化された積算強度を計算する。
その計算値をｘラインに対してプロットすると、図５に
示すラインプロファイルが得られる。これにより、例え
ばボックスマークのエッジ部分の積算強度は大体同じに
なる。又、ボックスマークの中心から遠距離に存在する
パターン２０やグレイン３０の積算強度が減少するの
で、ボックスマークのエッジ位置を認識する際の障害に
なり難くなる。
＝０，ｊc ＝０としている。このようにしてｘ≠０の複
数のラインについて規格化された積算強度を計算する。
その計算値をｘラインに対してプロットすると、図５に
示すラインプロファイルが得られる。これにより、例え
ばボックスマークのエッジ部分の積算強度は大体同じに
なる。又、ボックスマークの中心から遠距離に存在する
パターン２０やグレイン３０の積算強度が減少するの
で、ボックスマークのエッジ位置を認識する際の障害に
なり難くなる。
【００１５】Ｓ０４において、図５のラインプロファイ
ルから、ボックスマークのエッジ位置となり得る候補を
選択する。Ｓ０５において、ボックスマークのエッジ位
置となり得る候補について、ペアとなるエッジ位置（ボ
トム）を見つける。Ｓ０６において、各エッジについて
測定範囲が自動的に決定される。この測定範囲は、例え
ば、エッジの急峻性や直線性及びエッジ周辺の状況に応
じて適切な広さに定められる。測定範囲が広い方がエッ
ジ位置の再現性は向上するが、確率的にノイズは増加す
るので、適切な広さを選ぶ必要がある。図６に概念的に
示すように、重ね合わせて形成された第１ボックスマー
ク１、第２ボックスマーク２の各エッジに対応する測定
範囲（図中、斜線部で示す）が決定される。
ルから、ボックスマークのエッジ位置となり得る候補を
選択する。Ｓ０５において、ボックスマークのエッジ位
置となり得る候補について、ペアとなるエッジ位置（ボ
トム）を見つける。Ｓ０６において、各エッジについて
測定範囲が自動的に決定される。この測定範囲は、例え
ば、エッジの急峻性や直線性及びエッジ周辺の状況に応
じて適切な広さに定められる。測定範囲が広い方がエッ
ジ位置の再現性は向上するが、確率的にノイズは増加す
るので、適切な広さを選ぶ必要がある。図６に概念的に
示すように、重ね合わせて形成された第１ボックスマー
ク１、第２ボックスマーク２の各エッジに対応する測定
範囲（図中、斜線部で示す）が決定される。
【００１６】以上のＳ０１からＳ０６までの各動作はｙ
ラインについても同様に行われ、最終的に２つのボック
スマークの全部のエッジに対応する測定範囲が自動的に
決定される。この後、上述の測定範囲に基づいてボック
スマーク１及び２の全エッジの位置が正確に検出され、
それにより重ね合わせ誤差量の測定が以下の手順で行わ
れる。先ず、２つのボックスマークのエッジ位置が測定
され、次に、２つのボックスマークのｘ方向の中点位置
が算出され、その中点間距離がｘ方向の重ね合わせ誤差
量Δｘとなる。同様に、ｙ方向についても、重ね合わせ
誤差量Δｙが求められる。従って、ΔｘとΔｙから２つ
のボックスマークの重ね合わせ誤差量が得られる。
ラインについても同様に行われ、最終的に２つのボック
スマークの全部のエッジに対応する測定範囲が自動的に
決定される。この後、上述の測定範囲に基づいてボック
スマーク１及び２の全エッジの位置が正確に検出され、
それにより重ね合わせ誤差量の測定が以下の手順で行わ
れる。先ず、２つのボックスマークのエッジ位置が測定
され、次に、２つのボックスマークのｘ方向の中点位置
が算出され、その中点間距離がｘ方向の重ね合わせ誤差
量Δｘとなる。同様に、ｙ方向についても、重ね合わせ
誤差量Δｙが求められる。従って、ΔｘとΔｙから２つ
のボックスマークの重ね合わせ誤差量が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、ウェハの
重ね合わせ誤差量を測定するために設けられたボックス
マークのエッジが正確に自動認識でき、エッジ毎の測定
範囲が自動的に決定できるので、エッジのプロフィール
が不鮮明であっても適正な測定範囲が得られる。又、オ
ペレーターに熟練を必要としなくなる。その結果、ｘ方
向の重ね合わせ誤差量Δｘ、ｙ方向の重ね合わせ誤差量
Δｙ及び２つのボックスマークの重ね合わせ誤差量が高
精度且つ再現性良く測定できる。
重ね合わせ誤差量を測定するために設けられたボックス
マークのエッジが正確に自動認識でき、エッジ毎の測定
範囲が自動的に決定できるので、エッジのプロフィール
が不鮮明であっても適正な測定範囲が得られる。又、オ
ペレーターに熟練を必要としなくなる。その結果、ｘ方
向の重ね合わせ誤差量Δｘ、ｙ方向の重ね合わせ誤差量
Δｙ及び２つのボックスマークの重ね合わせ誤差量が高
精度且つ再現性良く測定できる。
【００１８】さらに、ボックスマークのエッジとＸＹス
テージの移動方向とが多少合致していない場合でも、本
発明は、画像の強度を積算しその積算値を規格化してい
るので、エッジ位置を正確に認識でき、測定範囲を適正
に決定することができる。又、ボックスマークの近隣に
別のパターンが存在していたり、ボックスマークの周辺
にグレインが存在していたとしても、本発明によれば、
これらはボックスマークのエッジ位置を認識する際の障
害になり難いので、測定範囲を適正に決定できる。
テージの移動方向とが多少合致していない場合でも、本
発明は、画像の強度を積算しその積算値を規格化してい
るので、エッジ位置を正確に認識でき、測定範囲を適正
に決定することができる。又、ボックスマークの近隣に
別のパターンが存在していたり、ボックスマークの周辺
にグレインが存在していたとしても、本発明によれば、
これらはボックスマークのエッジ位置を認識する際の障
害になり難いので、測定範囲を適正に決定できる。
【図１】本発明の実施の形態に係る測定範囲を決定する
ための手順を示すフローチャート。
ための手順を示すフローチャート。
【図２】本発明の実施の形態に係る重ね合わせ誤差測定
のための重ね合わせ測定機の主要部分の概略構成図。
のための重ね合わせ測定機の主要部分の概略構成図。
【図３】本発明の実施の形態に係る２つのボックスマー
ク及びその周辺の状態を示す概念図。
ク及びその周辺の状態を示す概念図。
【図４】図３に関する積算強度プロファイル。
【図５】図３に関する規格化された積算強度プロファイ
ル。
ル。
【図６】２つのボックスマークと測定範囲を示す概念
図。
図。
１ ・・・第１の工程で作られたボックスマーク ２ ・・・第２の工程で作られたボックスマーク ３ ・・・測定用ステージ ４ ・・・顕微鏡 ５ ・・・画像処理部 ５ａ ・・・ＣＣＤカメラ ５ｂ ・・・Ａ／Ｄ変換器 ５ｃ ・・・画像処理装置 ６ ・・・システム制御部 ７ ・・・ステージ駆動制御部 ８ ・・・焦点位置検出部 ９ ・・・光源部 １０ ・・・ウェハ
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体ウェハ上に重ね合わせて形成され
た２つの大きさの異なる正方形の測定用マークを顕微鏡
で観察し、前記測定用マークの顕微鏡像を撮影し、デジ
タル画像に変換し、画像処理を行い、前記測定用マーク
の各エッジの位置を決定し、前記測定用マークの重ね合
わせ誤差を測定する方法において、 前記２つのうちいづれかの測定用マークの画像の中心位
置をｘｙ直交座標の原点とし、ｘ及びｙ方向にそれぞれ
画像の強度を積算してｘ及びｙ方向の積算強度プロファ
イルを得、各積算強度の値をその原点からの距離に応じ
て規格化することによって前記測定用マークの各エッジ
を自動的に認識し、各エッジに対応する測定範囲を自動
的に決定することを特徴とする、重ね合わせ誤差の測定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09450796A JP3590809B2 (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 重ね合わせ誤差の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09450796A JP3590809B2 (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 重ね合わせ誤差の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283580A true JPH09283580A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3590809B2 JP3590809B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=14112239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09450796A Expired - Lifetime JP3590809B2 (ja) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | 重ね合わせ誤差の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3590809B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100642380B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2006-11-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 웨이퍼 결함 측정 방법 |
| JP2007250578A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Nikon Corp | 重ね合わせ測定装置 |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP09450796A patent/JP3590809B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100642380B1 (ko) * | 2004-12-30 | 2006-11-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 웨이퍼 결함 측정 방법 |
| JP2007250578A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | Nikon Corp | 重ね合わせ測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3590809B2 (ja) | 2004-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7466854B2 (en) | Size checking method and apparatus | |
| US7643961B2 (en) | Position detecting device and position detecting method | |
| US7127098B2 (en) | Image detection method and its apparatus and defect detection method and its apparatus | |
| US20080144922A1 (en) | Pattern alignment method, pattern inspection apparatus, and pattern inspection system | |
| US7973931B2 (en) | Method for determining the position of the edge bead removal line of a disk-like object | |
| US6544805B2 (en) | Method for determining the internal orientation of a wafer | |
| US10197390B2 (en) | Pre-alignment measurement device and method | |
| JP2004228327A (ja) | アライメント方法及び装置並びに露光装置 | |
| US6965687B2 (en) | Size checking method and apparatus | |
| JP2005057222A (ja) | マーク検出装置、マーク検出方法、マーク検出プログラム、露光装置、デバイスの製造方法、及び、デバイス | |
| JP3590810B2 (ja) | 重ね合わせ誤差の測定方法 | |
| JP3590809B2 (ja) | 重ね合わせ誤差の測定方法 | |
| JPH11326229A (ja) | 異物検査装置 | |
| KR20210145010A (ko) | 웨이퍼 검사 장치 | |
| US7545497B2 (en) | Alignment routine for optically based tools | |
| JPH11264718A (ja) | ウエハの位置把握方法並びに露光方法及び露光装置 | |
| US20230207356A1 (en) | Wafer processing apparatus | |
| JP3189604B2 (ja) | 検査方法および装置 | |
| JP4997768B2 (ja) | 検査装置 | |
| JPH08316132A (ja) | パターンの位置測定方法およびそれを用いた光学装置 | |
| JP3491102B2 (ja) | 重ね合わせ測定装置 | |
| JPH11176724A (ja) | バーニア装置 | |
| JP2597754B2 (ja) | 基板の回転補正方法 | |
| JPH0523502B2 (ja) | ||
| JPS6165432A (ja) | プリアライメント装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040420 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040608 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040621 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 9 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 9 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |