JPH10223518A - Fabrication of device and aligner therefor - Google Patents
Fabrication of device and aligner thereforInfo
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- JPH10223518A JPH10223518A JP3428697A JP3428697A JPH10223518A JP H10223518 A JPH10223518 A JP H10223518A JP 3428697 A JP3428697 A JP 3428697A JP 3428697 A JP3428697 A JP 3428697A JP H10223518 A JPH10223518 A JP H10223518A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に形成され
た第1のパターン像に対してマスク上の第2のパターン
を位置合せし、重ねて露光するデバイス製造方法および
これに使用できる露光装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device manufacturing method for aligning a second pattern on a mask with respect to a first pattern image formed on a substrate and exposing the device in a superposed manner, and an exposure method usable for the device. Related to the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近半導体素子の製造技術の進展は目覚
しく、またそれに伴なう微細加工技術の発展も著しい。
とくに光加工技術はサブミクロンの解像力を有する縮小
投影露光装置、通称ステッパが主流であり、さらなる解
像力向上に向けて光学系の開口数(NA)の拡大や、露
光波長の単波長化が図られている。2. Description of the Related Art Recently, the semiconductor device manufacturing technology has been remarkably advanced, and the fine processing technology has been remarkably developed.
In particular, optical processing technology is mainly the use of a reduction projection exposure apparatus with a submicron resolution and a so-called stepper. To further improve the resolution, the numerical aperture (NA) of the optical system has been increased and the exposure wavelength has been reduced to a single wavelength. ing.
【0003】また、従来の反射投影光学系を用いた等倍
の走査型露光装置を改良し、投影光学系に屈折素子を組
み込んで、反射素子と屈折素子とを組み合わせたもの、
あるいは屈折素子のみで構成した縮小投影光学系を用い
て、マスクステージと感光基板のステージ(ウエハステ
ージ)との両方を縮小倍率に応じた速度比で同期走査す
る走査型露光装置も注目されている。[0003] Further, a conventional one-size scanning type exposure apparatus using a catoptric projection optical system is improved, a refraction element is incorporated in the projection optical system, and a reflection element and a refraction element are combined.
Alternatively, a scanning exposure apparatus that synchronously scans both a mask stage and a stage of a photosensitive substrate (wafer stage) at a speed ratio according to a reduction magnification by using a reduction projection optical system including only a refraction element has been attracting attention. .
【0004】この走査型露光装置の一例を図1を用いて
説明する。An example of this scanning type exposure apparatus will be described with reference to FIG.
【0005】図1において、原画が描かれているマスク
1はマスクステージ4で支持され、感光基板であるウエ
ハ3はウエハステージ5で支持されている。マスク1と
ウエハ3は投影露光系2を介して光学的に共役な位置に
置かれており、不図示の照明系からの図中Y方向に伸び
るスリット状露光光6がマスク1を照明し投影露光系2
の投影倍率に比した大きさでウエハ3に結像せしめられ
る。走査露光は、このスリット状露光光6、言い換えれ
ば投影光学系2に対してマスクステージ4とウエハステ
ージ5の双方を光学倍率に応じた速度比でX方向に動か
してマスク1とウエハ3を走査することにより行われマ
スク1上のデバイスパターン21全面をウエハ3上の転
写領域22に転写する。In FIG. 1, a mask 1 on which an original image is drawn is supported by a mask stage 4, and a wafer 3 as a photosensitive substrate is supported by a wafer stage 5. The mask 1 and the wafer 3 are placed at optically conjugate positions via the projection exposure system 2, and a slit-like exposure light 6 extending in the Y direction in the drawing from an illumination system (not shown) illuminates the mask 1 and projects it. Exposure system 2
The image is formed on the wafer 3 with a size corresponding to the projection magnification. The scanning exposure scans the mask 1 and the wafer 3 by moving both the mask stage 4 and the wafer stage 5 with respect to the projection optical system 2 in the X direction at a speed ratio corresponding to the optical magnification with respect to the projection optical system 2. Then, the entire surface of the device pattern 21 on the mask 1 is transferred to the transfer region 22 on the wafer 3.
【0006】また、半導体製造工程の特に露光工程にお
いては、上記走査型露光装置等のステッパを用いて、エ
ッチングされたウエハ3とマスク1のパターンとをアラ
イメントした後、重ね合わせ露光している。In the semiconductor manufacturing process, particularly, in the exposure process, the etched wafer 3 and the pattern of the mask 1 are aligned using a stepper such as the above-mentioned scanning exposure apparatus, and then are subjected to overlay exposure.
【0007】その際、重ね合わせ精度とオフセット誤差
を計測するには、ウエハ3上に位置ずれ計測用のパター
ン(バーニヤ)を描き、検査作業者が顕微鏡などを使用
してバーニヤの目視検査を行なうか、自動的に焼き付
け、パターンの重ね合わせ精度を測定するようにした半
導体製造方法も実施されている。At this time, in order to measure the overlay accuracy and the offset error, a pattern (vernier) for measuring the positional deviation is drawn on the wafer 3 and an inspector visually inspects the vernier using a microscope or the like. Alternatively, a semiconductor manufacturing method for automatically printing and measuring the overlay accuracy of a pattern has also been implemented.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】アライメントを必要と
するデバイスの製造において、重ね合わせ精度検査を必
要とする場合に、つまり、上記走査型露光装置を用いて
上記半導体製造法などを実施した場合、ウエハ上に位置
ずれ量計測用の焼き付けパターン41をマスク1に入れ
ることになる。ところがマスク1にマーク41を描画す
る際には、各マスクごとに必ず描画誤差が入ることにな
る。例えば描画誤差±0.05μmとして1/5縮小し
た場合、ウエハ上の誤差は±10nmである。このとき
計測精度は、アライメント精度の1/10以下が必要と
いわれている。いま、描画誤差が0.35μm以下のマ
スクを使用する露光装置では、アライメント精度は60
nm以下が要求されている。つまり、1/5縮小した場
合のウエハ上の誤差は70nm以下となり、アライメン
ト精度を満たしていない。ただし、描画誤差によるずれ
量は一定の値、すなわちオフセットになる。したがっ
て、マスク1に焼き付けパターン41を描画した場合、
焼き付けパターンの重ね合わせ精度を測定する時には、
マスク1が他のマスクにかわる度にずれ量検査マークの
マスク描画誤差を考慮しなければならないことになる。
つまり、マスク側ずれ量検査マークの描画誤差が各マス
クに依存しており、マスクを変える度に描画誤差も変わ
る。In the manufacture of devices that require alignment, when overlay accuracy inspection is required, that is, when the above-described semiconductor manufacturing method or the like is performed using the above scanning exposure apparatus, A printing pattern 41 for measuring the amount of displacement is put on the mask 1 on the wafer. However, when the mark 41 is drawn on the mask 1, a drawing error always occurs for each mask. For example, when the drawing error is reduced to ± 0.05 μm and reduced by 5, the error on the wafer is ± 10 nm. At this time, it is said that the measurement accuracy is required to be 1/10 or less of the alignment accuracy. Now, in an exposure apparatus using a mask having a writing error of 0.35 μm or less, alignment accuracy is 60
nm or less is required. That is, the error on the wafer when the size is reduced by 1/5 is 70 nm or less, which does not satisfy the alignment accuracy. However, the shift amount due to the drawing error has a constant value, that is, an offset. Therefore, when the printing pattern 41 is drawn on the mask 1,
When measuring the overlay accuracy of the printed pattern,
Each time the mask 1 is replaced with another mask, a mask drawing error of the displacement amount inspection mark must be considered.
That is, the drawing error of the mask side shift amount inspection mark depends on each mask, and the drawing error changes each time the mask is changed.
【0009】その場合は更に、各マスクごとに存在する
ずれ量検査用マークのマスク描画誤差を管理することに
なる。一方半導体製造においては、一つの製品に対して
数十枚のレチクルを使用し、また、製品の種類も多量に
ある。よって、マスク毎に管理された極めて多量な値を
入力することになるため多量のデータ管理が必要とな
り、装置の管理にもデメリットとなる。In this case, a mask drawing error of a deviation amount inspection mark existing for each mask is further managed. On the other hand, in semiconductor manufacturing, dozens of reticles are used for one product, and there are many types of products. Therefore, since an extremely large amount of values managed for each mask must be input, a large amount of data management is required, which is disadvantageous in device management.
【0010】本発明は、マスク1に依存しない位置に
(例えばダミーマスク8上に)バーニヤを描画すること
により、マスク1の取り換えによる各マスクごとのバー
ニヤ描画誤差の影響を除き、多量のデータ管理を削減す
ることを目的とする。According to the present invention, by writing a vernier at a position independent of the mask 1 (for example, on the dummy mask 8), a large amount of data management can be performed by eliminating the influence of a vernier drawing error for each mask due to the replacement of the mask 1. The purpose is to reduce.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、基板上に形成された第1のパターン像に
対してマスク上の第2のパターンを位置合せし、好まし
くは走査露光により、重ねて露光するデバイス製造方法
であって、基板上には第1パターン像と一定の位置関係
にある重ね合せ誤差検出用の第1のマーク像が形成され
ており、露光に際しては第1マーク像上に、第2パター
ンと一定の位置関係にある重ね合せ誤差検出用の第2の
マークを同時に露光し、そして基板上の第1マーク像お
よび第2マークの転写像間の位置関係に基づいて第1パ
ターンおよび第2パターン間の重ね合せ誤差を検出する
ものにおいて、第2マークとして、マスクとは分離・独
立した位置に設けられているものを用いることを特徴と
する。In order to achieve the above object, the present invention provides a method for aligning a second pattern on a mask with a first pattern image formed on a substrate, preferably by scanning exposure. Wherein a first mark image for overlay error detection having a fixed positional relationship with the first pattern image is formed on the substrate. On the mark image, a second mark for overlay error detection having a fixed positional relationship with the second pattern is simultaneously exposed, and the positional relationship between the first mark image and the transferred image of the second mark on the substrate is determined. In the method for detecting an overlay error between the first pattern and the second pattern based on the first mark, a mark provided at a position separated and independent from the mask is used as the second mark.
【0012】このデバイス製造方法は、通常、製品とな
る基板と同一のプロセスを経て第1パターン像および第
1マーク像が形成されたテスト用の基板に対して第2パ
ターンおよび第2マークの露光を行って重ね合せ誤差を
検出し、その結果を考慮して、製品となる基板上に形成
された第1パターン像に対してマスク上の第2パターン
を位置合せし、重ねて露光する。In this device manufacturing method, the exposure of the second pattern and the second mark is usually performed on the test substrate on which the first pattern image and the first mark image are formed through the same process as the substrate as the product. Is performed to detect the overlay error, and in consideration of the result, the second pattern on the mask is aligned with the first pattern image formed on the substrate to be a product, and the overlay is exposed.
【0013】また、基板上に露光される第1マーク像
は、通常、第2マークと一定の位置関係にあり、かつ第
1パターン像を形成するために使用される第1のパター
ンを有するマスクとは分離・独立した位置に設けられて
いる第1のマークを、第1パターンと同時に露光するこ
とにより形成される。ここで、第1パターン像に対する
第2パターンの位置合せは、いずれのマスクとも分離・
独立した位置に設けられ、第1マークおよび第2マーク
とは一定の位置関係にある位置合せ用のマークを用いて
行う。The first mark image exposed on the substrate is usually in a fixed positional relationship with the second mark, and has a first pattern used to form a first pattern image. Is formed by simultaneously exposing a first mark provided at a separate and independent position from the first pattern. Here, the alignment of the second pattern with respect to the first pattern image is performed by separating / separating from any mask.
This is performed using alignment marks which are provided at independent positions and have a fixed positional relationship with the first mark and the second mark.
【0014】このような第1パターン像と第1マーク像
および第2パターン像と第2マーク像の形成ならびに重
ね合せ誤差の検出は、それぞれ複数のショット位置につ
いて行うことによって、各ショット位置についての重ね
合せ誤差に基き、第2パターンを露光する際の位置合せ
におけるオフセット値を得、および重ね合せ精度を判断
する。The formation of the first pattern image and the first mark image and the formation of the second pattern image and the second mark image and the detection of the overlay error are performed for a plurality of shot positions, respectively. On the basis of the overlay error, an offset value in alignment when exposing the second pattern is obtained, and overlay accuracy is determined.
【0015】また、本発明は、複数層のマスクのパター
ンを順次重なるように基板上に露光するための露光装置
において、基板上の各隣接層間の重ね合せ誤差を検出す
るために各層のパターンの露光時に同時に露光される重
ね合せ誤差検出用のマークを、各マスク上にではなく、
装置上に有し、このマークは各隣接層間の重ね合せ誤差
を検出するために共通に用いられるものであることを特
徴とする。この露光装置は、通常、ステップ・アンド・
リピート型の露光装置であり、好ましくは走査型露光装
置である。Further, according to the present invention, in an exposure apparatus for exposing a plurality of mask patterns onto a substrate so as to sequentially overlap each other, a pattern of each layer is detected in order to detect an overlay error between adjacent layers on the substrate. Marks for overlay error detection, which are exposed simultaneously during exposure, are not printed on each mask,
This mark is provided on the apparatus, and is characterized in that the mark is commonly used for detecting an overlay error between adjacent layers. This exposure apparatus is usually a step-and-
It is a repeat type exposure apparatus, preferably a scanning type exposure apparatus.
【0016】また、露光装置に設けられたマークは、好
ましくは、各隣接層間の重ね合せ誤差を検出するために
露光後にそれらの像間の位置関係が検出される2種のマ
ークを含む。The marks provided in the exposure apparatus preferably include two types of marks in which the positional relationship between the images is detected after exposure in order to detect an overlay error between adjacent layers.
【0017】[0017]
(実施例1)図1は本発明の一実施例に係るデバイス製
造装置を示す全体構成図である。Embodiment 1 FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a device manufacturing apparatus according to one embodiment of the present invention.
【0018】図1において、原画が描かれているマスク
1は、レーザ干渉計80と駆動制御手段103によっ
て、XY方向に駆動制御されるマスクステージ4に載置
され、そしてマスクステージ4は、不図示の装置本体に
支持されている。感光基板であるウエハ3は、レーザ干
渉計81と駆動制御手段103によって、XY方向に駆
動制御されるウエハステージ5に載置され、そしてウエ
ハステージ5は、不図示の装置本体に支持されている。
このマスク1とウエハ3は投影光学系2を介して光学的
に共役な位置に置かれており、不図示の照明系からの図
中Y方向に伸びるスリット状露光光6がマスク1を照明
し、投影露光系2を介して投影倍率に比した大きさでウ
エハ3に結像せしめられる。走査露光は、このスリット
状露光光6に対してマスクステージ4とウエハステージ
5の双方を光学倍率に応じた速度比でX方向に動かして
マスク1とウエハ3を走査することにより行われ、マス
ク1上のデバイスパターン21全面をウエハ3上の転写
領域(パターン領域)22に転写する。また、この走査
露光は、スリット状露光光6に対してマスクステージ4
とウエハステージ5の双方を光学倍率に応じた速度比で
X方向に動かしてマスク8とウエハ3を走査することも
行ない、マスク8上のデバイスパターン23全面をウエ
ハ3上の転写領域(パターン領域)例えば24にも転写
する。In FIG. 1, a mask 1 on which an original image is drawn is placed on a mask stage 4 which is driven and controlled in the X and Y directions by a laser interferometer 80 and a drive control means 103. It is supported by the illustrated apparatus main body. The wafer 3, which is a photosensitive substrate, is mounted on a wafer stage 5 that is driven and controlled in the X and Y directions by a laser interferometer 81 and a drive control unit 103, and the wafer stage 5 is supported by an apparatus main body (not shown). .
The mask 1 and the wafer 3 are placed at optically conjugate positions via the projection optical system 2, and a slit-like exposure light 6 extending in the Y direction in the figure from an illumination system (not shown) illuminates the mask 1. Then, an image is formed on the wafer 3 via the projection exposure system 2 at a size corresponding to the projection magnification. The scanning exposure is performed by scanning both the mask 1 and the wafer 3 by moving both the mask stage 4 and the wafer stage 5 in the X direction with respect to the slit-shaped exposure light 6 at a speed ratio according to the optical magnification. 1 is transferred to a transfer area (pattern area) 22 on the wafer 3. This scanning exposure is performed by using the mask stage 4 with respect to the slit exposure light 6.
The mask 8 and the wafer 3 are also scanned by moving both the wafer stage 5 and the wafer stage 5 in the X direction at a speed ratio corresponding to the optical magnification, and the entire device pattern 23 on the mask 8 is transferred to the transfer area (pattern area) on the wafer 3. ) For example, transfer to 24.
【0019】ここで、本実施例では、マスク1をウエハ
3に焼き付ける際、1/4〜1/5倍の縮小をかける。
そのような場合に使うマスクを以下レチクルと呼ぶ。Here, in this embodiment, when the mask 1 is printed on the wafer 3, a reduction of 1/4 to 1/5 is applied.
The mask used in such a case is hereinafter referred to as a reticle.
【0020】また、本実施例においては、ウエハ3の露
光時のアライメント精度とオフセット誤差の検査を自動
化するために、コータCO、ステッパSTおよびディベ
ロッパDEを直列に結合して備える。ただし、図9に示
すようなステッパST、コータCO、ディベロッパDE
間でウエハをロボット搬送させてもよい。コータCO
は、検査するウエハにレジストを塗布する機構を有す
る。ステッパSTは、レチクルRTのパターンを検査ウ
エハに上に形成されたずれ量計測用マーク24を露光す
る機構および計測を行なう機構を有する。デベロッパD
Eは、ステッパSTで露光された検査ウエハを現像する
機構を有する。In this embodiment, a coater CO, a stepper ST and a developer DE are connected in series in order to automate the inspection of the alignment accuracy and the offset error during the exposure of the wafer 3. However, the stepper ST, the coater CO, and the developer DE as shown in FIG.
The wafers may be transferred by robot between them. Coater CO
Has a mechanism for applying a resist to a wafer to be inspected. The stepper ST has a mechanism for exposing the pattern of the reticle RT to the deviation amount measurement mark 24 formed on the inspection wafer and a mechanism for performing measurement. Developer D
E has a mechanism for developing the inspection wafer exposed by the stepper ST.
【0021】ウエハの検査は制御装置の指令によって、
コータCOの入口に置かれた検査用ウエハを、各機構間
を移動させながら自動的に行なわれる。計測したずれ量
から算出されたアライメント精度と工程オフセットはス
テッパSTの制御装置CUに入力され、製品用ウエハの
アライメント補正値として使用される。検査用ウエハ
は、製品ウエハと同一のプロセスを経たウエハである。Inspection of the wafer is performed according to a command from the control device.
The inspection wafer placed at the entrance of the coater CO is automatically moved while moving between the mechanisms. The alignment accuracy and the process offset calculated from the measured shift amount are input to the control unit CU of the stepper ST, and are used as alignment correction values for the product wafer. The inspection wafer is a wafer that has undergone the same process as the product wafer.
【0022】次に、図2、図3、図4および図5を参照
しながら図1を用いて、本実施例に係る詳細な自動検査
工程を示す。ただし、以下の第1ステップから第4ステ
ップまでの制御は、ステッパ制御装置CUによって行な
われ、各機器とステッパ制御装置CUとは通信ケーブル
につながれている。Next, a detailed automatic inspection process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1 while referring to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, and FIG. However, the following first to fourth steps are controlled by the stepper control unit CU, and each device and the stepper control unit CU are connected to a communication cable.
【0023】図3の第1ステップ(S001〜S00
3)において、検査対象となるウエハは、ウエハセット
テーブルWSTに置かれ(S001)、このウエハは搬
送路9を通り、レジスト塗布装置(コータ)COでレジ
ストが塗られ(S002)、搬送路10を介してステッ
パSTに送られ、オートハンドHASでウエハステージ
5に載せられる(S003)。The first step (S001 to S00) in FIG.
In 3), the wafer to be inspected is placed on the wafer set table WST (S001). The wafer passes through the transfer path 9 and is coated with a resist by a resist coating device (coater) CO (S002), and the transfer path 10 And is placed on the wafer stage 5 by the automatic hand HAS (S003).
【0024】第2ステップ(S004〜S007)は、
マスク1に描かれたパターンをウエハ上に塗布されたレ
ジストに露光する工程である。ウエハステージ上に置か
れたウエハはオフアクシス光学系OEによって位置を合
わせられる(S004)。それに基づいてウエハ内の数
ショットについて、オフアクシス光学系OE内の基準マ
ークに対するウエハマークのアライメントの計測をし、
この計測値を統計的に処理し、ウエハの座標系を補正す
る(S005)。そして、最初のショット位置でウエハ
を露光する。この露光が終るとウエハステージを、次に
露光する位置に移動する。ここで述べたステージ移動、
アライメント、露光、ステージ移動の繰り返しをステッ
プアンドリピートという(S006)。また、一度に露
光されるパターン領域をショットと言う。The second step (S004-S007)
This is a step of exposing a pattern drawn on the mask 1 to a resist applied on a wafer. The position of the wafer placed on the wafer stage is adjusted by the off-axis optical system OE (S004). Based on the measurement, the alignment of the wafer mark with respect to the reference mark in the off-axis optical system OE is measured for several shots in the wafer,
This measured value is statistically processed to correct the coordinate system of the wafer (S005). Then, the wafer is exposed at the first shot position. When the exposure is completed, the wafer stage is moved to the next exposure position. Stage movement described here,
The repetition of alignment, exposure and stage movement is called step and repeat (S006). A pattern area exposed at one time is called a shot.
【0025】また、このステップアンドリピート(S0
06)における露光時、この走査型露光装置は、後述す
る第4ステップで使用するレチクル側ずれ量計測マーク
(図2(A))をウエハ側マーク(図2(B))に露光
する(図5参照)。つまりこのスリット状露光光6に対
してレチクルステージ4とウエハステージ5の双方を光
学倍率に応じた速度比でX方向に動かしてレチクル8と
ウエハ3を走査することも行ない、レチクル8上のレチ
クル側ずれ量計測マーク(図2(A))をウエハ3上の
パターン21のデバイス作成に影響しない転写領域(パ
ターン領域)24に転写する。ここで、図5はレチクル
計測マークおよびウエハ計測マークの段差構造とマーク
画像を示している。なお、図5ではスリット6の幅がレ
チクル計測マークを含むように転写されているが、この
幅はレチクル計測マークを含む必要はない(上記走査型
露光装置では、そのような場合の転写も可能である)。The step and repeat (S0
At the time of exposure in step (06), this scanning type exposure apparatus exposes a reticle side displacement amount measurement mark (FIG. 2A) used in a fourth step to be described later on a wafer side mark (FIG. 2 (B)). 5). That is, the reticle stage 4 and the wafer stage 5 are both moved in the X direction at a speed ratio corresponding to the optical magnification with respect to the slit exposure light 6 to scan the reticle 8 and the wafer 3, and the reticle on the reticle 8 is scanned. The side displacement amount measurement mark (FIG. 2A) is transferred to a transfer area (pattern area) 24 on the wafer 3 which does not affect the device creation of the pattern 21. Here, FIG. 5 shows a step structure and a mark image of the reticle measurement mark and the wafer measurement mark. In FIG. 5, the width of the slit 6 is transferred so as to include the reticle measurement mark, but this width does not need to include the reticle measurement mark. Is).
【0026】ステップアンドリピートが終り、ウエハの
露光がすべて完了すると、ウエハを回収ハンドHARで
ウエハチャックから現像装置の搬入通路11へ送り、第
3ステップに移行する(S007)。When the step-and-repeat is completed and the exposure of the wafer is completed, the wafer is sent from the wafer chuck to the carry-in passage 11 of the developing device by the recovery hand HAR, and the process proceeds to the third step (S007).
【0027】第3ステップでは、搬入通路11に送られ
たウエハを現像機DEへ送り現像する(S008)。現
像を終了すると、ウエハを搬入通路12を介して搬入通
路13へ送り、検査工程である第4ステップへ移行す
る。In the third step, the wafer sent to the carry-in passage 11 is sent to the developing machine DE for development (S008). When the development is completed, the wafer is sent to the carry-in passage 13 via the carry-in passage 12, and the process proceeds to a fourth step which is an inspection process.
【0028】第4ステップ(S009〜S014)で
は、ウエハを、第1ステップで使用した搬入通路9を介
して、コータCOではレジストを塗布しないで、そのま
ま搬入通路10へ送り、供給ハンドHASにより再びウ
エハステージ上に載せ(S009)、オフアクシス光学
系OEによってウエハの位置を合わせる(S010)。
それに基づいてウエハ内の数ショットについてアライメ
ントの計測をし、この計測値を統計的に処理し、ウエハ
の座標系を補正し(S011)、そして、アライメント
精度を第2ステップのウエハ上のずれ量検査マークを利
用して検査する(S012)。In the fourth step (S009 to S014), the wafer is sent to the carry-in passage 10 through the carry-in passage 9 used in the first step without applying a resist in the coater CO, and is again supplied by the supply hand HAS. The wafer is placed on the wafer stage (S009), and the position of the wafer is adjusted by the off-axis optical system OE (S010).
Based on this, alignment measurement is performed for several shots in the wafer, the measured values are statistically processed, the coordinate system of the wafer is corrected (S011), and the alignment accuracy is reduced by the amount of displacement on the wafer in the second step. Inspection is performed using the inspection mark (S012).
【0029】このアライメント精度の検査(S012)
は、図4に示すように、ウエハ第1ショットから最終シ
ョットまで順に第2可動ステージ5をステップアンドリ
ピートさせながら(SB001)、始めにずれ量計測マ
ークの画像をセンサで取り込んでオートフォーカスを行
ない、ステージと投影レンズの間隔を最適な距離に設定
し(SB002)、次に、画像処理によってずれ量計測
マークの測定を行ない(SB003)、その測定値を制
御装置CU内部に蓄積する。Inspection of this alignment accuracy (S012)
As shown in FIG. 4, while the second movable stage 5 is step-and-repeat in order from the first shot to the last shot of the wafer (SB001), an image of the displacement amount measurement mark is first captured by the sensor to perform auto-focusing. Then, the distance between the stage and the projection lens is set to an optimum distance (SB002), and then the deviation amount measurement mark is measured by image processing (SB003), and the measured value is stored in the control unit CU.
【0030】計測を終了したウエハは、回収ハンドHA
Rでウエハチャックから、現像装置の搬入通路11へ送
り、現像装置DEでは、現像作業をしないで搬入通路1
2へ送って、ウエハ受取りテーブルWENでウエハを取
り出す(S013)。The wafer whose measurement has been completed is collected by the collection hand HA.
At R, the wafer is sent from the wafer chuck to the carry-in passage 11 of the developing device.
2 and the wafer is taken out from the wafer receiving table WEN (S013).
【0031】次に、ステッパ制御装置CUは、蓄積され
たずれ量計測値から、オートアライメント精度であると
ころの、分散σの3倍値3σと、ずれ計測値の平均値で
あるオフセットを算出して出力する。ここで、3σ値が
大きく許容範囲を越えている場合、不図示のオペレーシ
ョン用の端末CSにワーニングを出力し、検査作業者に
知らせる。もし、3σ値が許容範囲内であれば、検査し
たウエハの工程オフセットは、正常検出された事とな
る。この工程オフセットは、アライメント時にレチクル
ステージ4を駆動補正する値として、ステッパ制御装置
CUに自動設定される(S014)。ただし、ここでは
触れていないが、ステッパST、コータCO、ディベロ
ッパDEをクリーンルームの外から自動で動かすオンラ
インシステムとよばれるシステムを利用した場合は、工
程オフセット等の情報はオンラインシステムのホストコ
ンピュータに知らせることになる。Next, the stepper control unit CU calculates the triple value 3σ of the variance σ, which is the auto alignment accuracy, and the offset, which is the average value of the deviation measurement values, from the accumulated deviation amount measurement values. Output. Here, when the 3σ value greatly exceeds the allowable range, a warning is output to the operation terminal CS (not shown) to notify the inspection worker. If the 3σ value is within the allowable range, the process offset of the inspected wafer is normally detected. This process offset is automatically set in the stepper control unit CU as a value for driving correction of the reticle stage 4 during alignment (S014). However, although not described here, when a system called an online system for automatically moving the stepper ST, the coater CO, and the developer DE from outside the clean room is used, information such as a process offset is notified to a host computer of the online system. Will be.
【0032】次に、検査工程である第4ステップにおけ
る、マーク位置の検出とずれ量の計算(S012)につ
いて、図5を用いて説明する。Next, the detection of the mark position and the calculation of the shift amount (S012) in the fourth step of the inspection process will be described with reference to FIG.
【0033】まず、レチクル、ウエハ間の位置合わせの
方法を述べる。図5における、レチクル側マーク中心を
R1,R2、レチクル描画誤差のオフセットをRI、レ
チクルマーク中心をRCとすると、このレチクルマーク
中心RCは、以下の数1式により求められる。First, a method for positioning the reticle and the wafer will be described. Assuming that the center of the reticle-side mark in FIG. 5 is R1, R2, the offset of the reticle drawing error is RI, and the center of the reticle mark is RC, the reticle mark center RC is obtained by the following equation (1).
【0034】[0034]
【数1】 また、レチクルマーク中心とウエハ側マーク中心とのず
れ量をE、ウエハ側マーク中心をWCとすると、このず
れ量Eは、以下の数2式により求められる。(Equation 1) Further, assuming that the shift amount between the center of the reticle mark and the center of the wafer side mark is E and the center of the wafer side mark is WC, the shift amount E is obtained by the following equation (2).
【0035】[0035]
【数2】 (Equation 2)
【0036】次に、先に述べた工程オフセットの算出と
アライメント精度の判定方法について説明する。Nを全
ショット数、Eを計測されたずれ量、Mを工程オフセッ
トとすれば、工程オフセットMは、Next, the above-described method of calculating the process offset and determining the alignment accuracy will be described. If N is the total number of shots, E is the measured deviation, and M is the process offset, the process offset M is
【0037】[0037]
【数3】 として求められ、アライメント精度の分散σは、(Equation 3) And the variance σ of the alignment accuracy is
【0038】[0038]
【数4】 として求められる。検査したウエハのアライメント評価
は3σで評価している。(Equation 4) Is required. The alignment of the inspected wafer is evaluated by 3σ.
【0039】ここで、もし図2(A)に示される計測マ
ークがレチクル1に描画されていた場合、レチクル1が
変更される度に描画誤差のオフセットRIを考慮しなけ
ればならなくなる。ところが本実施例によれば、レチク
ル1に依存しない位置にずれ量検査用マークを使用する
ことにより、描画誤差のオフセットRIは図1のレチク
ル8の描画誤差のオフセットのみを考慮すればよいわけ
である。Here, if the measurement mark shown in FIG. 2A is drawn on the reticle 1, the offset RI of the drawing error must be considered each time the reticle 1 is changed. However, according to the present embodiment, the offset RI of the drawing error can be determined by considering only the offset of the drawing error of the reticle 8 in FIG. 1 by using the shift amount inspection mark at a position independent of the reticle 1. is there.
【0040】ここでは、アライメント評価の仕方の一例
を示したが、必ずこのとおりの方法で評価する必要はな
い。例えば、本実施例では、図2(A)のようなマスク
パターンをあげたが、デバイス作成用マスクの描画誤差
に影響されない位置に存在するマスクパターンであれ
ば、図10のような、どのようなマスクパターンであっ
てもよい。また、本実施例の場合、マスクパターンを描
画する位置を、マスクステージ4上(例えばダミーマス
ク8上)としたが、マスク1に依存しない位置であれ
ば、投射光学系を介して光学的に共役な不図示の照明系
上にマスクパターンをおくことも可能である。Here, an example of the method of evaluating the alignment has been described, but it is not always necessary to perform the evaluation in the same manner. For example, in the present embodiment, the mask pattern as shown in FIG. 2A is given. However, if the mask pattern is located at a position which is not affected by the drawing error of the device creation mask, as shown in FIG. It may be a simple mask pattern. In this embodiment, the mask pattern is drawn on the mask stage 4 (for example, on the dummy mask 8). However, if the mask pattern is not dependent on the mask 1, the mask pattern is drawn optically via the projection optical system. It is also possible to place a mask pattern on a conjugate illumination system (not shown).
【0041】(実施例2)半導体製造ラインでの、本発
明の他の実施例を、図6で示したマークを用いて、図7
で示したフローチャートを参照して説明する。(Embodiment 2) Another embodiment of the present invention in a semiconductor manufacturing line will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【0042】本実施例においても、使用されるデバイス
製造装置は実施例1と同様のものを使用しており、図1
により示される。In this embodiment, the device manufacturing apparatus used is the same as that used in the first embodiment.
Is indicated by
【0043】また、本実施例におけるウエハの検査は、
制御装置の指令によってコータCOの入口に置かれた検
査用ウエハを、各機構間を移動させながら自動的に行な
われる。計測したずれ量から算出されたアライメント精
度と工程オフセットはステッパSTの制御装置CUに入
力され、この工程オフセットは製品用ウエハのアライメ
ント補正値として使用される。検査用ウエハは、製品ウ
エハと同一のプロセスを経たウエハである(実施例1と
同様)。In the inspection of the wafer in this embodiment,
Inspection wafers placed at the entrance of the coater CO are automatically moved while moving between the mechanisms according to a command from the control device. The alignment accuracy and the process offset calculated from the measured shift amount are input to the control unit CU of the stepper ST, and the process offset is used as an alignment correction value for the product wafer. The inspection wafer is a wafer that has undergone the same process as the product wafer (similar to the first embodiment).
【0044】図7の第1ステップ(S101〜S10
3)において、検査対象となるウエハは、ウエハセット
テーブルWSTにおかれ(S101)、このウエハは搬
送路9を通り、レジスト塗布装置(コータ)COでレジ
ストが塗布され(S102)、搬送路10を介して、ス
テッパに送られ、オートハンドHASでウエハステージ
5に搭載される(S103)。The first step (S101 to S10) in FIG.
In 3), the wafer to be inspected is placed on the wafer set table WST (S101), and the wafer passes through the transfer path 9 and is coated with a resist by a resist coating device (coater) CO (S102), and the transfer path 10 And is mounted on the wafer stage 5 by the automatic hand HAS (S103).
【0045】第2ステップ(S104〜S105)は、
マスク1に描かれたパターンをウエハ上に塗布されたレ
ジストに露光する工程である。本実施例では、このステ
ップにおける露光(S104)を1st露光という。The second step (S104-S105)
This is a step of exposing a pattern drawn on the mask 1 to a resist applied on a wafer. In the present embodiment, the exposure in this step (S104) is referred to as first exposure.
【0046】この1st露光における、露光装置の動作
は実施例1の2nd露光時(図3のS006)と同様で
あるが、1st露光のとき、この走査型露光装置は、後
述する第6ステップで使用するレチクル側ずれ量計測マ
ーク(図6の主尺:図6(A))を露光する。つまり、
レチクル8上のレチクル側ずれ量計測マーク(図6
(A))を、パターン21のデバイス作成に影響しない
ウエハ3上の転写領域(パターン領域)24にも転写す
る。The operation of the exposure apparatus in the first exposure is the same as that in the second exposure (S006 in FIG. 3) of the first embodiment. However, in the first exposure, the scanning type exposure apparatus performs a sixth step described later. The reticle side displacement amount measurement mark (main scale in FIG. 6: FIG. 6A) to be used is exposed. That is,
The reticle-side deviation amount measurement mark on the reticle 8 (FIG. 6)
(A) is also transferred to a transfer area (pattern area) 24 on the wafer 3 which does not affect the device creation of the pattern 21.
【0047】ここで、図8に計測マークの段差構造と、
この画像を示す。なお、図8ではスリット6の幅が主尺
を含むように転写されているが、スリット6の幅が主尺
を含む必要はない(上記走査型露光装置では、そのよう
な場合の転写も可能である)。また、図8では、この1
st露光時に主尺のみが転写されるように図示されてい
るが、スリット6の幅が十分大きく、主尺を転写するの
と同時に副尺も転写してしまってもかまわない。Here, FIG. 8 shows a step structure of the measurement mark,
This image is shown. In FIG. 8, the width of the slit 6 is transferred so as to include the main scale. However, the width of the slit 6 does not need to include the main scale. Is). In FIG. 8, this 1
Although only the main scale is transferred at the time of st exposure, the width of the slit 6 is sufficiently large, and the sub-scale may be transferred at the same time as the main scale is transferred.
【0048】第3ステップでは、搬入通路11に送られ
たウエハを現像機DEへ送り現像する(S106)。現
像を終了すると、ウエハを搬入通路12を介して搬入通
路13へ送り、検査工程である第4ステップへ移行す
る。In the third step, the wafer sent to the carry-in passage 11 is sent to the developing machine DE for development (S106). When the development is completed, the wafer is sent to the carry-in passage 13 via the carry-in passage 12, and the process proceeds to a fourth step which is an inspection process.
【0049】第4ステップ(S107〜S112)で
は、ウエハを、第1ステップで使用した搬入通路9を介
して、コータCOではレジストを塗布しないで、そのま
ま搬入通路10へ送り、供給ハンドHASにより再びウ
エハステージ上に載せ(S108)、オフアクシス光学
系OEによってウエハの位置を合わせる(S109)。
それに基づいてウエハ内の数ショットについて上記1s
t露光時に同時に露光したウエハ上のアライメントマー
クの像を用いてアライメントの計測をし、この計測値を
統計的に処理し、ウエハの座標系を補正する(S11
0)。そして、最初のショット位置で図6の主尺と副尺
が重なるように、レチクルをウエハに対して一定量シフ
トして、副尺(図6(A))を重ね合わせ露光する。こ
の露光が終るとウエハステージを、次に露光する位置に
移動し、ステップアンドリピートを行う(S111)。
本実施例における、このステップアンドリピートによる
露光を2nd露光という(2nd露光により副尺が転写
される)。In the fourth step (S107 to S112), the wafer is sent to the carry-in passage 10 without being coated with the resist by the coater CO through the carry-in passage 9 used in the first step, and again supplied by the supply hand HAS. The wafer is placed on the wafer stage (S108), and the position of the wafer is adjusted by the off-axis optical system OE (S109).
Based on this, the above 1s for several shots in the wafer
The alignment is measured using the image of the alignment mark on the wafer simultaneously exposed at the time of t exposure, and the measured value is statistically processed to correct the coordinate system of the wafer (S11).
0). Then, the reticle is shifted by a certain amount with respect to the wafer so that the main scale and the vernier in FIG. 6 overlap at the first shot position, and the sub-meter (FIG. 6A) is overlapped and exposed. When this exposure is completed, the wafer stage is moved to the next exposure position, and step and repeat are performed (S111).
This step-and-repeat exposure in the present embodiment is referred to as 2nd exposure (the vernier scale is transferred by the 2nd exposure).
【0050】ステップアンドリピートが終りウエハの露
光がすべてを完了すると、ウエハを回収ハンドHARで
ウエハチャックから現像装置の搬入通路11へ送り、第
5ステップに移行する(S112)。When the step-and-repeat is completed and the exposure of the wafer is completed, the wafer is sent from the wafer chuck to the carry-in passage 11 of the developing device by the collection hand HAR, and the process proceeds to the fifth step (S112).
【0051】第5ステップでは、第3ステップと同様に
搬入通路11に送られたウエハを現像機DEへ送り現像
する(S113)。現像を終了すると、ウエハを搬入通
路12を介して搬入通路13へ送り、検査工程である第
6ステップへ移行する。In the fifth step, similarly to the third step, the wafer sent to the carry-in path 11 is sent to the developing machine DE for development (S113). When the development is completed, the wafer is sent to the carry-in passage 13 via the carry-in passage 12, and the process proceeds to a sixth step which is an inspection process.
【0052】第6ステップ(S114〜S119)で
は、ウエハを第1および第4ステップで使用した搬入通
路9を介して、コータCOではレジストを塗布しない
で、そのまま搬入通路10へ送り、供給ハンドHASに
より再びウエハチャック上に載せ(S114)、第4ス
テップと同様に、オフアクシス光学系OEによってウエ
ハの位置を合わせ(S115)、それに基づいてウエハ
内の数ショットについてアライメントの計測をし、この
計測値を統計的に処理し、ウエハの座標系を補正する
(S116)。そして、第4ステップでのアライメント
精度をウエハ上のずれ量検査マークを利用して検査する
(S117)。In the sixth step (S114 to S119), the wafer is sent to the carry-in passage 10 through the carry-in passage 9 used in the first and fourth steps without applying a resist in the coater CO, and the supply hand HAS The wafer is again mounted on the wafer chuck (S114), and the position of the wafer is adjusted by the off-axis optical system OE (S115) in the same manner as in the fourth step, and alignment measurement is performed for several shots within the wafer based on the position. The values are statistically processed to correct the coordinate system of the wafer (S116). Then, the alignment accuracy in the fourth step is inspected using the deviation amount inspection mark on the wafer (S117).
【0053】すなわち、図4に示すように、ウエハ第1
ショットから最終ショットまで順に第2可動ステージを
ステップアンドリピートさせながら(SB001)始め
にずれ量計測マークの画像を、センサで取り込んで、オ
ートフォーカスを行ない、ステージと投影レンズの間隔
を最適な距離に設定し(SB002)、次に、画像処理
によってずれ量計測マークの測定を行ない(SB00
3)、その測定値を制御装置CU内部に蓄積する。That is, as shown in FIG.
While the second movable stage is step-and-repeat in order from the shot to the last shot (SB001), the image of the displacement amount measurement mark is first captured by the sensor, and autofocus is performed, and the distance between the stage and the projection lens is set to the optimum distance. Are set (SB002), and then the deviation amount measurement mark is measured by image processing (SB00).
3), and accumulate the measured values inside the control unit CU.
【0054】計測を終了したウエハは、回収ハンドHA
Rでウエハチャックから、現像装置の搬入通路11へ送
り、現像装置DEでは、現像作業をしないで12へ送っ
て、ウエハ受取テーブルWENでウエハを取り出す(S
118)。The wafer whose measurement has been completed is collected by the collection hand HA.
In R, the wafer is sent from the wafer chuck to the carry-in passage 11 of the developing device, and in the developing device DE, the wafer is sent to 12 without performing the developing operation, and the wafer is taken out from the wafer receiving table WEN (S
118).
【0055】次にステッパ制御装置CUは、蓄積された
ずれ量測定値から、オートアライメント精度であるとこ
ろの、分散σの3倍値3σと、ずれ計測値の平均値であ
るオフセットを算出して出力する。Next, the stepper control unit CU calculates a triple value 3σ of the variance σ, which is the auto alignment accuracy, and an offset which is an average value of the deviation measurement values, from the accumulated deviation amount measurement values. Output.
【0056】ここで、3σ値が大きく許容範囲を越えて
いる場合、不図示のオペレーション用の端末にワーニン
グを出力し、検査作業者に知らせる。もし、3σ値が許
容範囲内であれば、検査したウエハの工程オフセット
は、正常検出された事となる。この工程オフセットは、
アライメント時にレチクルステージ4RSを駆動補正す
る値として、ステッパ制御装置CUに自動設定される
(S119)。Here, if the 3σ value is significantly outside the allowable range, a warning is output to an operation terminal (not shown) to notify the inspection operator. If the 3σ value is within the allowable range, the process offset of the inspected wafer is normally detected. This process offset is
At the time of alignment, a value for drive correction of the reticle stage 4RS is automatically set in the stepper control unit CU (S119).
【0057】マーク位置の検出とずれ量の計算について
は、実施例1と同様にして求められる。実施例2の場合
も、図6(A)がレチクル1に描画されていた場合、レ
チクル1が変更される度にその描画誤差のオフセットを
考慮しなければならなくなる。The detection of the mark position and the calculation of the shift amount are obtained in the same manner as in the first embodiment. Also in the case of the second embodiment, when FIG. 6A is drawn on the reticle 1, every time the reticle 1 is changed, the offset of the drawing error must be considered.
【0058】ところがレチクル1に依存しない位置ずれ
量検査用マークを使用すれば、レチクルの描画誤差とし
て考えるオフセットは図1のレチクル8のみ考慮すれば
よいわけである。However, if a mark for inspecting the amount of displacement which does not depend on the reticle 1 is used, only the reticle 8 shown in FIG.
【0059】(実施例3)実施例1、2では、フローチ
ャートに”現像”の処理が入っている(第3図:S00
8、第7図:S106,S113)。しかし、ずれ量検
査の場合などは、現像処理を行なわず、露光によるレジ
ストの変化を計測することによって、ずれ量検査を行な
う”潜像”とよばれる処理も実施されている。”潜像”
の場合、図3や図7の現像処理がなくなることになる。(Embodiment 3) In Embodiments 1 and 2, the process of "development" is included in the flowchart (FIG. 3: S00).
8, FIG. 7: S106, S113). However, in the case of a shift amount inspection or the like, a process called a “latent image” for performing the shift amount inspection is performed by measuring a change in the resist due to exposure without performing the developing process. "Latent image"
In this case, the development processing shown in FIGS. 3 and 7 is eliminated.
【0060】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はこれらフローの処理やシーケンスによらな
い。つまり、本発明は、アライメントを必要とするデバ
イスの製造において、重ね合わせ精度検査を必要とする
場合に、どのような手段をつかってデバイスを製造しよ
うとも、マスク1に依存しない位置に(例えばダミーマ
スク8上に)描画されたマスク側検査用マークを用いて
デバイスを製造するものである。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention does not depend on the processing or sequence of these flows. In other words, the present invention provides a method for manufacturing a device that requires alignment, in a case where an overlay accuracy inspection is required, in a position independent of the mask 1 (for example, a dummy The device is manufactured by using the mask side inspection mark drawn on the mask 8).
【0061】[0061]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アライメントを必要とするデバイスの製造において、重
ね合わせ精度検査または工程オフセットを算出する場合
に、マスク1に依存しないマスクステージ4上に(例え
ばダミーマスク8上に)マスク側検査用マークを描画す
ることにより、ずれ量検査用マークにどんなマークを採
用しようとも、マスク1の取り換えによる各マスクごと
の検査用マーク描画誤差の影響を除き、多量のデータ管
理を削減することができる。As described above, according to the present invention,
In the manufacture of a device requiring alignment, a mask side inspection mark is drawn on the mask stage 4 (for example, on the dummy mask 8) independent of the mask 1 when calculating an overlay accuracy inspection or calculating a process offset. Accordingly, no matter what mark is used as the deviation amount inspection mark, a large amount of data management can be reduced except for the influence of the inspection mark drawing error for each mask due to the replacement of the mask 1.
【図1】 本発明に係る露光装置の要部概略図。FIG. 1 is a schematic view of a main part of an exposure apparatus according to the present invention.
【図2】 (A)は、実施例1におけるレチクル側ずれ
量検査用プレートであり、(B)は、実施例1における
ウエハ側ずれ量検査用マーク。2A is a diagram illustrating a reticle-side displacement amount inspection plate according to the first embodiment, and FIG. 2B is a diagram illustrating a wafer-side displacement amount inspection mark according to the first embodiment.
【図3】 実施例1の重ね合わせ検査の検査工程を示す
フローチャート。FIG. 3 is a flowchart illustrating an inspection process of an overlay inspection according to the first embodiment.
【図4】 図3、7のマーク位置の検出とずれ量の計算
に関するフローチャート。FIG. 4 is a flowchart illustrating detection of a mark position and calculation of a shift amount in FIGS.
【図5】 実施例1に使用したダミーレチクルの計測マ
ークの段差構造とマークの画像。FIG. 5 is a diagram showing a step structure of a measurement mark of a dummy reticle used in Example 1 and an image of the mark.
【図6】 (A)は、実施例2におけるレチクル側ずれ
量検査用プレートであり、(B)は、実施例2における
重ね焼き済みウエハ側ずれ量検査用マ−ク。FIG. 6A is a diagram illustrating a reticle-side displacement amount inspection plate according to the second embodiment, and FIG. 6B is a diagram illustrating the overprinted wafer-side displacement amount inspection mark according to the second embodiment.
【図7】 実施例2の重ね合わせ検査の検査工程を示す
フローチャート。FIG. 7 is a flowchart illustrating an inspection process of an overlay inspection according to the second embodiment.
【図8】 実施例2に使用したダミーレチクルの計測マ
ークの段差構造とマークの画像。FIG. 8 shows a step structure of a measurement mark of a dummy reticle used in Example 2 and an image of the mark.
【図9】 本発明の要部概略図の一例。FIG. 9 is an example of a schematic view of a main part of the present invention.
【図10】 (A)は、本発明の実施例1、2以外のレ
チクル側ずれ量検査用プレートのマーク例であり、
(B)は、本発明の実施例1、2以外のウエハ側ずれ量
検査用マーク例。FIG. 10A is an example of marks on a reticle side displacement amount inspection plate other than the first and second embodiments of the present invention;
(B) is an example of a wafer side shift amount inspection mark other than the first and second embodiments of the present invention.
1:マスク、2:投影露光系、3:ウエハ、4:マスク
ステージ、5:ウエハステージ、6:スリット状露光
光、7、101:マーク検出手段、8:ダミーレチク
ル、9〜13:搬入通路、21:マスク上デバイスパタ
ーン、22:ウエハ上デバイスパターン、24:パター
ン転写領域、41、42:位置ずれ量計測用焼付けパタ
ーン、80、81:レーザー干渉計、102:演算処理
手段、103:駆動制御手段、HAR:回収ハンド、H
AS:オートハンド、CO:コータ、ST:ステッパ、
DE:ディベロッパ、WEN:ウエハ受取テーブル、W
ST:ウエハセットテーブル、OE:オフアクシス光学
系、CU:制御装置。1: mask, 2: projection exposure system, 3: wafer, 4: mask stage, 5: wafer stage, 6: slit exposure light, 7, 101: mark detecting means, 8: dummy reticle, 9 to 13: carry-in passage , 21: device pattern on a mask, 22: device pattern on a wafer, 24: pattern transfer area, 41, 42: burn-in pattern for measuring the amount of displacement, 80, 81: laser interferometer, 102: arithmetic processing means, 103: drive Control means, HAR: collection hand, H
AS: Auto hand, CO: Coater, ST: Stepper,
DE: Developer, WEN: Wafer receiving table, W
ST: wafer set table, OE: off-axis optical system, CU: control device.
Claims (11)
対してマスク上の第2のパターンを位置合せし、重ねて
露光するデバイス製造方法であって、前記基板上には前
記第1パターン像と一定の位置関係にある重ね合せ誤差
検出用の第1のマーク像が形成されており、前記露光に
際しては前記第1マーク像上に、前記第2パターンと一
定の位置関係にある重ね合せ誤差検出用の第2のマーク
を同時に露光し、そして前記基板上の前記第1マーク像
および第2マークの転写像間の位置関係に基づいて前記
第1パターンおよび第2パターン間の重ね合せ誤差を検
出するものにおいて、前記第2マークとして、前記マス
クとは分離・独立した位置に設けられているものを用い
ることを特徴とするデバイス製造方法。1. A device manufacturing method comprising: aligning a second pattern on a mask with a first pattern image formed on a substrate, and exposing the second pattern on the mask, wherein the first pattern image is formed on the substrate. A first mark image for detecting an overlay error having a fixed positional relationship with the pattern image is formed, and upon the exposure, an overlay having a fixed positional relationship with the second pattern is formed on the first mark image. A second mark for alignment error detection is exposed at the same time, and a superposition between the first pattern and the second pattern is performed based on a positional relationship between the transferred image of the first mark and the transferred image of the second mark on the substrate. A device manufacturing method for detecting an error, wherein a mark provided at a position separated and independent from the mask is used as the second mark.
前記第1パターン像および第1マーク像が形成されたテ
スト用の基板に対して前記第2パターンおよび第2マー
クの露光を行って重ね合せ誤差を検出し、その結果を考
慮して、製品となる基板上に形成された前記第1パター
ン像に対して前記マスク上の第2パターンを位置合せ
し、重ねて露光することを特徴とする請求項1記載のデ
バイス製造方法。2. A test substrate on which the first pattern image and the first mark image are formed through the same process as that of a substrate to be a product is exposed to the second pattern and the second mark to be overlapped. Detecting an alignment error, taking into account the result, aligning the second pattern on the mask with the first pattern image formed on the substrate to be a product, and exposing the second pattern on the mask. The device manufacturing method according to claim 1.
一定の位置関係にあり、かつ前記第1パターン像を形成
するために使用される第1のパターンを有するマスクと
は分離・独立した位置に設けられている第1のマーク
を、前記第1パターンと同時に露光することにより形成
されることを特徴とする請求項1または2記載のデバイ
ス製造方法。3. The first mark image has a fixed positional relationship with the second mark, and is separated / independent from a mask having a first pattern used to form the first pattern image. 3. The device manufacturing method according to claim 1, wherein the first mark provided at the set position is formed by exposing the first mark simultaneously with the first pattern.
ンの位置合せは、いずれのマスクとも分離・独立した位
置に設けられ、前記第1マークおよび第2マークとは一
定の位置関係にある位置合せ用のマークを用いて行うこ
とを特徴とする請求項3記載のデバイス製造方法。4. The positioning of the second pattern with respect to the first pattern image is provided at a position separated and independent from any mask, and has a fixed positional relationship with the first mark and the second mark. 4. The method for manufacturing a device according to claim 3, wherein the method is performed using a mark for use.
び第2パターン像と第2マーク像の形成ならびに重ね合
せ誤差の検出はそれぞれ複数のショット位置について行
うことを特徴とする請求項1〜4記載のデバイス製造方
法。5. The method according to claim 1, wherein the formation of the first pattern image and the first mark image and the formation of the second pattern image and the second mark image and the detection of the overlay error are performed at a plurality of shot positions, respectively. 5. The device manufacturing method according to 4.
する請求項1〜5記載のデバイス製造方法。6. The device manufacturing method according to claim 1, wherein said exposure is scanning exposure.
誤差に基き、前記第2パターンを露光する際の位置合せ
におけるオフセット値を得、および重ね合せ精度を判断
することを特徴とする請求項5記載のデバイス製造方
法。7. The method according to claim 5, further comprising: obtaining an offset value in alignment when exposing the second pattern, and judging overlay accuracy, based on the overlay error for each shot position. Device manufacturing method.
ように基板上に露光するための露光装置において、基板
上の各隣接層間の重ね合せ誤差を検出するために各層の
パターンの露光時に同時に露光される重ね合せ誤差検出
用のマークを、各マスク上にではなく、装置上に有し、
このマークは各隣接層間の重ね合せ誤差を検出するため
に共通に用いられるものであることを特徴とする露光装
置。8. An exposure apparatus for exposing a plurality of mask patterns on a substrate so as to sequentially overlap with each other, and simultaneously exposing the patterns of each layer to detect an overlay error between adjacent layers on the substrate. Mark on the device, not on each mask, for overlay error detection
An exposure apparatus characterized in that the mark is commonly used to detect an overlay error between adjacent layers.
差を検出するために露光後にそれらの像間の位置関係が
検出される2種のマークを含むことを特徴とする請求項
8記載の露光装置。9. The mark according to claim 8, wherein the marks include two kinds of marks whose positional relationship between the images is detected after exposure in order to detect an overlay error between adjacent layers. Exposure equipment.
請求項8または9記載の露光装置。10. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the exposure apparatus is of a step-and-repeat type.
光装置。11. The exposure apparatus according to claim 8, wherein the exposure apparatus is a scanning type.
Priority Applications (1)
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JP3428697A JPH10223518A (en) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | Fabrication of device and aligner therefor |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10223518A true JPH10223518A (en) | 1998-08-21 |
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1997
- 1997-02-04 JP JP3428697A patent/JPH10223518A/en active Pending
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