JPH11186132A - 半導体装置の製造工程のフィードバック方法 - Google Patents
半導体装置の製造工程のフィードバック方法Info
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- JPH11186132A JPH11186132A JP9351015A JP35101597A JPH11186132A JP H11186132 A JPH11186132 A JP H11186132A JP 9351015 A JP9351015 A JP 9351015A JP 35101597 A JP35101597 A JP 35101597A JP H11186132 A JPH11186132 A JP H11186132A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体製造工程において、素子の線幅精度の
向上により素子の微細化、高集積化が可能になることで
デバイス性能の向上を図ることができるとともに、生産
性の向上を図ることができる半導体製造工程の製造工程
のフィードバック方法を提供すること。 【解決手段】 半導体装置の製造プロセスのリソグラフ
ィー工程で既に処理された数ロットの工程内プロセス品
質制御データに基づいて、これから着工するロットの処
理条件を決定するフィードバック方法であって、配線幅
を露光量に換算するための回帰係数Ｄを加重価を基にし
て加重移動平均して求め、この回帰係数を基にしてフィ
ードバック値を求めるアルゴリズムを加重価を基にして
加重移動平均して求めることを特徴とする半導体装置の
製造工程のフィードバック方法。
向上により素子の微細化、高集積化が可能になることで
デバイス性能の向上を図ることができるとともに、生産
性の向上を図ることができる半導体製造工程の製造工程
のフィードバック方法を提供すること。 【解決手段】 半導体装置の製造プロセスのリソグラフ
ィー工程で既に処理された数ロットの工程内プロセス品
質制御データに基づいて、これから着工するロットの処
理条件を決定するフィードバック方法であって、配線幅
を露光量に換算するための回帰係数Ｄを加重価を基にし
て加重移動平均して求め、この回帰係数を基にしてフィ
ードバック値を求めるアルゴリズムを加重価を基にして
加重移動平均して求めることを特徴とする半導体装置の
製造工程のフィードバック方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程のフィードバック方法に関し、詳しくはリソグラフ
ィー工程におけるフィードバック方法に関するものであ
る。
工程のフィードバック方法に関し、詳しくはリソグラフ
ィー工程におけるフィードバック方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスの大きな課題として
ＣＯＯ（Ｃｏｓｔ Ｏｆ Ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ）の低減
がある。特に非常に回数、時間を要するリソグラフィー
工程でのＣＯＯの低減は、半導体製造プロセス中でも重
要である。
ＣＯＯ（Ｃｏｓｔ Ｏｆ Ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ）の低減
がある。特に非常に回数、時間を要するリソグラフィー
工程でのＣＯＯの低減は、半導体製造プロセス中でも重
要である。
【０００３】現在、リソグラフィー工程での生産性を大
きく低下させている要因の一つには先行ウエハ（Ｓｅｎ
ｄ Ａｈｅａｄ Ｗａｆｅｒ）による事前の条件設定の
工程かあげられる。例えば、ウエハ１枚にレジストを塗
布した後、露光、現像を行い、レジストパターンの寸法
測定を行う。その結果に基づいて露光エネルギーおよび
フォーカス位置を決定する。さらに重ね合わせ精度の測
定を行う。それによってアライメント補正量を決定す
る。例えば、パターンのシフト量（パターン横ずれ
量）、スケーリング（放射状の倍率）、ウエハ回転、直
交性、ショット回転、ショット倍率等の露光条件補正量
を決定する。その後、本体ウエハ上にレジストパターン
形成を行う。
きく低下させている要因の一つには先行ウエハ（Ｓｅｎ
ｄ Ａｈｅａｄ Ｗａｆｅｒ）による事前の条件設定の
工程かあげられる。例えば、ウエハ１枚にレジストを塗
布した後、露光、現像を行い、レジストパターンの寸法
測定を行う。その結果に基づいて露光エネルギーおよび
フォーカス位置を決定する。さらに重ね合わせ精度の測
定を行う。それによってアライメント補正量を決定す
る。例えば、パターンのシフト量（パターン横ずれ
量）、スケーリング（放射状の倍率）、ウエハ回転、直
交性、ショット回転、ショット倍率等の露光条件補正量
を決定する。その後、本体ウエハ上にレジストパターン
形成を行う。
【０００４】上記のような条件変動要因としては、リソ
グラフィー要因と他のプロセス要因とに分類できる。例
えば露光エネルギーの変動は、リソグラフィー要因とし
てはレジスト膜厚変動、レジスト感度変動、露光装置
（例えばステッパ）の照明むら変動等が、他のプロセス
では、下地のＣＶＤ時の膜厚や光学定数（屈折率、吸光
係数等）の変動等が考えられる。
グラフィー要因と他のプロセス要因とに分類できる。例
えば露光エネルギーの変動は、リソグラフィー要因とし
てはレジスト膜厚変動、レジスト感度変動、露光装置
（例えばステッパ）の照明むら変動等が、他のプロセス
では、下地のＣＶＤ時の膜厚や光学定数（屈折率、吸光
係数等）の変動等が考えられる。
【０００５】そこで上記のような先行ウエハを廃止する
目的で、ＩＢＭ社のＰＨＡＬＣ０Ｎ（Ｐｈｏｔ Ａｕｔ
ｏｍａｔｅｄ Ｌｏｇｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌｓｙｓｔｅｍ）に代表されるフィードバック方法が導
入されつつある。これは上記先行ウエハによる条件出し
を廃止する代わりに、直近の数ロットのデータを用いて
露光パラメータ（露光エネルギー、アライメント補正
値）を決定する方法である。
目的で、ＩＢＭ社のＰＨＡＬＣ０Ｎ（Ｐｈｏｔ Ａｕｔ
ｏｍａｔｅｄ Ｌｏｇｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏ
ｌｓｙｓｔｅｍ）に代表されるフィードバック方法が導
入されつつある。これは上記先行ウエハによる条件出し
を廃止する代わりに、直近の数ロットのデータを用いて
露光パラメータ（露光エネルギー、アライメント補正
値）を決定する方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｐ
ＨＡＬＣＯＮに代表されるフィードバック方法は、汎用
メモリのように大量に同じデバイスが流れる製造ライン
ではその威力を発揮するが、数日あるいは数週間に１ロ
ットが流れる程度のデバイス製造ラインには向かない。
そのため、ＡＳＩＣ等の少量多品種の高付加価値品の生
産工程に上記フィドバック方法を適用することは困難で
あった。そこで本発明は上記課題を解消し、半導体製造
工程において、素子の線幅精度の向上により素子の微細
化、高集積化が可能になることでデバイス性能の向上を
図ることができるとともに、生産性の向上を図ることが
できる半導体製造工程の製造工程のフィードバック方法
を提供することを目的としている。
ＨＡＬＣＯＮに代表されるフィードバック方法は、汎用
メモリのように大量に同じデバイスが流れる製造ライン
ではその威力を発揮するが、数日あるいは数週間に１ロ
ットが流れる程度のデバイス製造ラインには向かない。
そのため、ＡＳＩＣ等の少量多品種の高付加価値品の生
産工程に上記フィドバック方法を適用することは困難で
あった。そこで本発明は上記課題を解消し、半導体製造
工程において、素子の線幅精度の向上により素子の微細
化、高集積化が可能になることでデバイス性能の向上を
図ることができるとともに、生産性の向上を図ることが
できる半導体製造工程の製造工程のフィードバック方法
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、半導体装置の製造プロセスのリソグラフィー工
程で既に処理された数ロットの工程内プロセス品質制御
データに基づいて、これから着工するロットの処理条件
を決定するフィードバック方法であって、配線幅を露光
量に換算するための回帰係数を加重価を基にして加重移
動平均して求め、この回帰係数を基にしてフィードバッ
ク値を求めるアルゴリズムを加重価を基にして加重移動
平均して求めることを特徴とする半導体装置の製造工程
のフィードバック方法により達成される。
っては、半導体装置の製造プロセスのリソグラフィー工
程で既に処理された数ロットの工程内プロセス品質制御
データに基づいて、これから着工するロットの処理条件
を決定するフィードバック方法であって、配線幅を露光
量に換算するための回帰係数を加重価を基にして加重移
動平均して求め、この回帰係数を基にしてフィードバッ
ク値を求めるアルゴリズムを加重価を基にして加重移動
平均して求めることを特徴とする半導体装置の製造工程
のフィードバック方法により達成される。
【０００８】本発明では、回帰係数を加重移動平均によ
り求めるので、回帰係数に加重価としてプロセス条件の
時間的要因を導入することが可能となる。また、この回
帰係数を基にしてフィードバック値を求めるアルゴリズ
ムを加重移動平均により求めることから、フィードバッ
ク値を求めるアルゴリズムに加重価としてプロセス条件
の時間要因を導入することが可能になる。そのため、数
日あるいは数週間前に流れたロットのＩＰＱＣデータに
基づいてフィードバック値が求まる。また、加重価には
時間をパラメータとした重み付け係数を導入することか
ら、加重価によって時間的変動要因が考慮されることに
なる。そのため、数日あるいは数週間前に流れたロット
のプロセスデータを基にしてフィードバック値を求めて
も、フィードバック値の時間による変動要因が抑制され
る。
り求めるので、回帰係数に加重価としてプロセス条件の
時間的要因を導入することが可能となる。また、この回
帰係数を基にしてフィードバック値を求めるアルゴリズ
ムを加重移動平均により求めることから、フィードバッ
ク値を求めるアルゴリズムに加重価としてプロセス条件
の時間要因を導入することが可能になる。そのため、数
日あるいは数週間前に流れたロットのＩＰＱＣデータに
基づいてフィードバック値が求まる。また、加重価には
時間をパラメータとした重み付け係数を導入することか
ら、加重価によって時間的変動要因が考慮されることに
なる。そのため、数日あるいは数週間前に流れたロット
のプロセスデータを基にしてフィードバック値を求めて
も、フィードバック値の時間による変動要因が抑制され
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
【００１０】本発明の好ましい実施形態の一例を、図１
のリソグラフィー工程の説明図によって説明する。図１
に示すように、「加重移動平均による処理条件の決定」
Ｓ１によって、半導体装置の製造プロセスのリソグラフ
ィー工程で、既に処理された数ロットの工程内プロセス
品質制御データより着工するロットの処理条件を決定す
る。
のリソグラフィー工程の説明図によって説明する。図１
に示すように、「加重移動平均による処理条件の決定」
Ｓ１によって、半導体装置の製造プロセスのリソグラフ
ィー工程で、既に処理された数ロットの工程内プロセス
品質制御データより着工するロットの処理条件を決定す
る。
【００１１】上記「加重移動平均による処理条件の決
定」Ｓ１では、露光条件のフィードバック値を求めるア
ルゴリズムを加重移動平均により求める。その加重価に
は時間をパラメータとした重み付け係数を導入する。加
重移動平均により求める露光条件の対象としては、例え
ば重ね合わせと線幅の露光エネルギーとがある。
定」Ｓ１では、露光条件のフィードバック値を求めるア
ルゴリズムを加重移動平均により求める。その加重価に
は時間をパラメータとした重み付け係数を導入する。加
重移動平均により求める露光条件の対象としては、例え
ば重ね合わせと線幅の露光エネルギーとがある。
【００１２】まず、重ね合わせにおいて、従来の一般的
な重ね合わせのフィードバックアルゴリズムは、（１）
式のように表せる。
な重ね合わせのフィードバックアルゴリズムは、（１）
式のように表せる。
【００１３】
【数１】
【００１４】これに対し、本発明の好ましい実施形態で
ある重ね合わせのフィードバックアルゴリズムでは、
（１）式に加重移動平均を導入して、（２）式のように
表した。
ある重ね合わせのフィードバックアルゴリズムでは、
（１）式に加重移動平均を導入して、（２）式のように
表した。
【００１５】
【数２】
【００１６】また、線幅の露光エネルギーにおいて、従
来の一般的な線幅精度に影響を及ぼす露光エネルギーｅ
のフィードバックアルゴリズムは、（３）式のように表
せる。
来の一般的な線幅精度に影響を及ぼす露光エネルギーｅ
のフィードバックアルゴリズムは、（３）式のように表
せる。
【００１７】
【数３】
【００１８】これに対し、線幅の露光エネルギーｅのフ
ィードバックアルゴリズムでは、（３）式に加重移動平
均を導入して、（４）式のように表した。
ィードバックアルゴリズムでは、（３）式に加重移動平
均を導入して、（４）式のように表した。
【００１９】
【数４】
【００２０】また、この発明の好ましい実施形態である
線幅の露光エネルギーｅのフィードバック方法では、さ
らに以下のような処理も行う。回帰係数Ｄは、（４）式
において線幅を露光量に換算する係数である。（４）式
においては、予め線幅と露光量の関係（近似的に１次関
数とみなしている）より固定値として扱っていたが、本
発明の好ましい実施形態のフィードバック方法では、
（４）式の回帰係数Ｄにも加重移動平均の概念を導入す
る。
線幅の露光エネルギーｅのフィードバック方法では、さ
らに以下のような処理も行う。回帰係数Ｄは、（４）式
において線幅を露光量に換算する係数である。（４）式
においては、予め線幅と露光量の関係（近似的に１次関
数とみなしている）より固定値として扱っていたが、本
発明の好ましい実施形態のフィードバック方法では、
（４）式の回帰係数Ｄにも加重移動平均の概念を導入す
る。
【００２１】線幅ｄ’と露光量ｅ’が、
【数５】 で表される一次式であるとすると、一般に用いられる最
小二乗法を用いてα、βを求める。
小二乗法を用いてα、βを求める。
【００２２】即ち、
【数６】
【００２３】この（６）式のχ2 を最小にするような
α、βを、正規方程式を用いて求めれば良い。これによ
り求めた関数の傾きβの逆数が回帰係数Ｄということに
なる。このようにして直近のデータに重みをかけること
により、最新の線幅−露光量の関係を基に露光量を決定
でき、その結果所望の線幅を得ることができる。
α、βを、正規方程式を用いて求めれば良い。これによ
り求めた関数の傾きβの逆数が回帰係数Ｄということに
なる。このようにして直近のデータに重みをかけること
により、最新の線幅−露光量の関係を基に露光量を決定
でき、その結果所望の線幅を得ることができる。
【００２４】上記（２）式、（６）式等を用いて加重移
動平均による処理条件の決定を行い、入力補正値を求め
る。
動平均による処理条件の決定を行い、入力補正値を求め
る。
【００２５】そして「レジスト膜の形成」Ｓ２によっ
て、製品を形成するウエハにレジストを塗布してレジス
ト膜を形成する。その際、塗布後にベーキングを行って
レジスト膜を硬化させる。この「レジスト膜の形成」Ｓ
２は、「加重移動平均による処理条件の決定」Ｓ１と並
列に処理してもよい。
て、製品を形成するウエハにレジストを塗布してレジス
ト膜を形成する。その際、塗布後にベーキングを行って
レジスト膜を硬化させる。この「レジスト膜の形成」Ｓ
２は、「加重移動平均による処理条件の決定」Ｓ１と並
列に処理してもよい。
【００２６】次いで「露光」Ｓ３によって、上記「加重
移動平均による処理条件の決定」Ｓ１により決定した処
理条件に基づいて露光条件を設定して露光を行う。
移動平均による処理条件の決定」Ｓ１により決定した処
理条件に基づいて露光条件を設定して露光を行う。
【００２７】続いて「現像」Ｓ４によって、上記露光し
たウエハの現像を行い、レジストパターンを形成する。
たウエハの現像を行い、レジストパターンを形成する。
【００２８】その後「検査」Ｓ５によって、レジストパ
ターン寸法（線幅）の測定、レジストパターン形状の検
査を行う。その結果、良好であればリソグラフィー工程
を「終了」する。もし検査結果が不良であれば、ウエハ
を再生する工程に送る。
ターン寸法（線幅）の測定、レジストパターン形状の検
査を行う。その結果、良好であればリソグラフィー工程
を「終了」する。もし検査結果が不良であれば、ウエハ
を再生する工程に送る。
【００２９】このように、（２）、（４）式を利用した
フィードバック方法では、重ね合わせの補正値および露
光エネルギーを求める式に加重移動平均を導入すること
によって、アルゴリズムに加重価としてプロセス条件の
時間的要因を導入することが可能になる。そのため、数
日あるいは数週間前に流れたロットのプロセスデータに
基づいてフィードバック値が求まる。また、加重価Ｗi
に時間をパラメータとした重み付け係数を導入すること
により、加重価Ｗi によって時間的変動要因が考慮され
ることになる。そのため、数日あるいは数週間前に流れ
たロットのプロセスデータを基にしてフィードバック値
を求めても、フィードバック値の時間による変動要因が
抑制される。
フィードバック方法では、重ね合わせの補正値および露
光エネルギーを求める式に加重移動平均を導入すること
によって、アルゴリズムに加重価としてプロセス条件の
時間的要因を導入することが可能になる。そのため、数
日あるいは数週間前に流れたロットのプロセスデータに
基づいてフィードバック値が求まる。また、加重価Ｗi
に時間をパラメータとした重み付け係数を導入すること
により、加重価Ｗi によって時間的変動要因が考慮され
ることになる。そのため、数日あるいは数週間前に流れ
たロットのプロセスデータを基にしてフィードバック値
を求めても、フィードバック値の時間による変動要因が
抑制される。
【００３０】さらに、線幅精度の露光エネルギーのフィ
ードバック方法として、（４）式の代わりに（６）式を
用いる。この際、回帰係数Ｄ自体を加重移動平均により
求める。これにより、回帰係数Ｄに加重価Ｗj としてプ
ロセス条件の時間的要因を導入することが可能となる。
また、この回帰係数Ｄを基にしてフィードバック値を求
めるアルゴリズムを加重移動平均により求めるので、ア
ルゴリズムに加重価Ｗi としてプロセス条件の時間要因
を導入することが可能になる。そのため、数日あるいは
数週間前に流れたロットのプロセスデータに基づいてフ
ィードバック値を求めることが可能になるので、さらに
高精度のフィードバックを実現することができる。
ードバック方法として、（４）式の代わりに（６）式を
用いる。この際、回帰係数Ｄ自体を加重移動平均により
求める。これにより、回帰係数Ｄに加重価Ｗj としてプ
ロセス条件の時間的要因を導入することが可能となる。
また、この回帰係数Ｄを基にしてフィードバック値を求
めるアルゴリズムを加重移動平均により求めるので、ア
ルゴリズムに加重価Ｗi としてプロセス条件の時間要因
を導入することが可能になる。そのため、数日あるいは
数週間前に流れたロットのプロセスデータに基づいてフ
ィードバック値を求めることが可能になるので、さらに
高精度のフィードバックを実現することができる。
【００３１】次に、重ね合わせ及び線幅精度の露光エネ
ルギーのフィードバック方法において、従来と本発明の
実施形態とを比較する。まず、重ね合わせ精度の平行移
動誤差（Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を一例として、従来
のフィードバック方法と本発明の好ましい実施形態であ
るフィードバック方法との比較を行う。
ルギーのフィードバック方法において、従来と本発明の
実施形態とを比較する。まず、重ね合わせ精度の平行移
動誤差（Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）を一例として、従来
のフィードバック方法と本発明の好ましい実施形態であ
るフィードバック方法との比較を行う。
【００３２】図２は、あるステッパ（露光装置）のＥＱ
Ｃ（装置メンテナンスデータ）での平均移動誤差を示し
たものであり、縦軸に平均移動誤差を示し、横軸に時間
を示す。
Ｃ（装置メンテナンスデータ）での平均移動誤差を示し
たものであり、縦軸に平均移動誤差を示し、横軸に時間
を示す。
【００３３】図２に示すように、時問の経過とともに平
均移動誤差が変化していることがわかる。このような変
化が起こる理由は、例えばステッパのアライメントセン
サーのテレセン性（フォーカス像の横方向ずれ）の悪化
等が考えられるが、原因は特定できない。このような変
動要因を補正することを目的として、上記説明したよう
に加重移動平均を導入することによってプロセス条件を
求める。
均移動誤差が変化していることがわかる。このような変
化が起こる理由は、例えばステッパのアライメントセン
サーのテレセン性（フォーカス像の横方向ずれ）の悪化
等が考えられるが、原因は特定できない。このような変
動要因を補正することを目的として、上記説明したよう
に加重移動平均を導入することによってプロセス条件を
求める。
【００３４】また、図３は、ある製品ロットでの先行ウ
エハ法による重ね合わせ誤差とその時のステッパ（露光
装置）への補正入力値であり、縦軸にＩＰＱＣ値及び補
正入力値を示し、横軸に時間を示す。
エハ法による重ね合わせ誤差とその時のステッパ（露光
装置）への補正入力値であり、縦軸にＩＰＱＣ値及び補
正入力値を示し、横軸に時間を示す。
【００３５】図３に示すように、補正を行わないＩＰＱ
Ｃ値は時間の経過とともに平均移動誤差は、例えば、５
８日前が−０．０１μｍ、５６日前が−０．００μｍ、
１１日前が０．０４μｍ、７日前が０．０６μｍ、２日
前が０．０５μｍ、当日が０．０６μｍというように、
大きく変動を起こしている。このように変動が起こる原
因は、例えばステッパのアライメントセンサーのテレセ
ン性（フォーカス像の横方向ずれ）の悪化等が考えられ
るが、原因は特定できない。このような変動要因を補正
することを目的として、上記説明したように加重移動平
均を導入することによってプロセス条件を求める。
Ｃ値は時間の経過とともに平均移動誤差は、例えば、５
８日前が−０．０１μｍ、５６日前が−０．００μｍ、
１１日前が０．０４μｍ、７日前が０．０６μｍ、２日
前が０．０５μｍ、当日が０．０６μｍというように、
大きく変動を起こしている。このように変動が起こる原
因は、例えばステッパのアライメントセンサーのテレセ
ン性（フォーカス像の横方向ずれ）の悪化等が考えられ
るが、原因は特定できない。このような変動要因を補正
することを目的として、上記説明したように加重移動平
均を導入することによってプロセス条件を求める。
【００３６】今、先行ウエハ法による入力補正値を理想
補正値とする。その入力補正値は、５８日前が０．００
μｍ、５６日前が−０．０１μｍ 、１１日前が−０．
０３μｍ、７日前が−０．０４μｍ、２日前が−０．０
４μｍ、当日が−０．０６μｍであった。そして、その
補正値を用いて処理した後のＩＰＱＣ値は、５８日前が
−０．０１μｍ、５６日前が−０．０１μｍ、１１日前
が０．０１μｍ、７日前が０．０２μｍ、２日前か０．
０１μｍ、当日が０．００μｍになった。
補正値とする。その入力補正値は、５８日前が０．００
μｍ、５６日前が−０．０１μｍ 、１１日前が−０．
０３μｍ、７日前が−０．０４μｍ、２日前が−０．０
４μｍ、当日が−０．０６μｍであった。そして、その
補正値を用いて処理した後のＩＰＱＣ値は、５８日前が
−０．０１μｍ、５６日前が−０．０１μｍ、１１日前
が０．０１μｍ、７日前が０．０２μｍ、２日前か０．
０１μｍ、当日が０．００μｍになった。
【００３７】ここで重ね合わせにおけるフィードバック
方法を使用した場合で、従来のフィードバック法である
（１）式、及び本発明の好ましい実施形態のフィードバ
ック方法である（２）式において係数Ａ＝１．０とし、
参照ロット数を５ロット（ただし、参照データの有効期
間は６０日）として計算を行った。また加重移動平均の
加重価はここでは等差級数として以下のように設定し
た。Ｗ1 ＝０．１０、Ｗ2 ＝０．１５、Ｗ3 ＝０．２
０、Ｗ4 ＝０．２５、Ｗ5 ＝０．３０、ただしΣＷi ＝
１．００とした。
方法を使用した場合で、従来のフィードバック法である
（１）式、及び本発明の好ましい実施形態のフィードバ
ック方法である（２）式において係数Ａ＝１．０とし、
参照ロット数を５ロット（ただし、参照データの有効期
間は６０日）として計算を行った。また加重移動平均の
加重価はここでは等差級数として以下のように設定し
た。Ｗ1 ＝０．１０、Ｗ2 ＝０．１５、Ｗ3 ＝０．２
０、Ｗ4 ＝０．２５、Ｗ5 ＝０．３０、ただしΣＷi ＝
１．００とした。
【００３８】その結果、従来のフィードバック法では、
入力補正値（入力オフセット量）は−０．０３μｍとな
り、理想補正量＝−０．０６μｍとのフィードバック誤
差は０．０３μｍとなった。一方、本発明の好ましい実
施形態のフィードバック方法では、入力補正値（入力オ
フセット量）は−０．０４μｍとなり、理想補正量＝−
０．０６μｍとのフィードバック誤差は０．０２μｍと
なった。そして両者を比較すると、加重移動平均を用い
た本発明の好ましい実施形態によるフィードバック方法
の方が、フィードバック性能は０．０１μｍ良いことが
わかる。
入力補正値（入力オフセット量）は−０．０３μｍとな
り、理想補正量＝−０．０６μｍとのフィードバック誤
差は０．０３μｍとなった。一方、本発明の好ましい実
施形態のフィードバック方法では、入力補正値（入力オ
フセット量）は−０．０４μｍとなり、理想補正量＝−
０．０６μｍとのフィードバック誤差は０．０２μｍと
なった。そして両者を比較すると、加重移動平均を用い
た本発明の好ましい実施形態によるフィードバック方法
の方が、フィードバック性能は０．０１μｍ良いことが
わかる。
【００３９】次に上記Ｗi を時間ｔの関数ｆ（ｔ）＝Ｗ
i とし、ここでは（７）式として、上記（２）式に適用
した場合を以下に示す。
i とし、ここでは（７）式として、上記（２）式に適用
した場合を以下に示す。
【００４０】
【数７】
【００４１】したがって、加重移動平均の加重価は以下
のようになる。例えば５８日前の加重価Ｗi ＝（−５
８）／６０＋１≒０．０３となる。ここでは、ｔは当日
を０として起算し、マイナスにて表すことにしている。
したがって、５８日前であればｔ＝−５８となる。同様
にして５６日前、１１日前、７日前、２日前の加重価
は、それぞれ、Ｗ2 ≒０．０７、Ｗ3 ≒０．８２、Ｗ4
≒０．８８、Ｗ5 ≒０．９７となる。これらの加重価を
基にして（２）式により計算すると、入力補正値（入力
オフセット量）は−０．０５μｍとなる。その結果、上
記理想補正値＝−０．０６μｍとのフィードバック誤差
は０．０１μｍである。重ね合わせにおいて両者を比較
すると、加重移動平均を用いた本発明の実施形態による
フィードバック方法の方がフィードバック性能は０．０
２μｍ優れていることがわかる。
のようになる。例えば５８日前の加重価Ｗi ＝（−５
８）／６０＋１≒０．０３となる。ここでは、ｔは当日
を０として起算し、マイナスにて表すことにしている。
したがって、５８日前であればｔ＝−５８となる。同様
にして５６日前、１１日前、７日前、２日前の加重価
は、それぞれ、Ｗ2 ≒０．０７、Ｗ3 ≒０．８２、Ｗ4
≒０．８８、Ｗ5 ≒０．９７となる。これらの加重価を
基にして（２）式により計算すると、入力補正値（入力
オフセット量）は−０．０５μｍとなる。その結果、上
記理想補正値＝−０．０６μｍとのフィードバック誤差
は０．０１μｍである。重ね合わせにおいて両者を比較
すると、加重移動平均を用いた本発明の実施形態による
フィードバック方法の方がフィードバック性能は０．０
２μｍ優れていることがわかる。
【００４２】次に、線幅精度に影響する露光エネルギー
において、従来のフィードバック方法と本発明の好まし
い実施形態によるフィードバック方法との比較を行う。
図４は、イニシャル（デバイス投入時）と、現在時点の
それぞれの線幅と露光量の関係を示したものである。図
４によると、１次関数近似（線形）での傾き、切片とも
に変化していることがわかる。これは、図５のような同
一露光量にて処理した線幅の約半年間の経過時の線幅の
変化からも理解することができる。
において、従来のフィードバック方法と本発明の好まし
い実施形態によるフィードバック方法との比較を行う。
図４は、イニシャル（デバイス投入時）と、現在時点の
それぞれの線幅と露光量の関係を示したものである。図
４によると、１次関数近似（線形）での傾き、切片とも
に変化していることがわかる。これは、図５のような同
一露光量にて処理した線幅の約半年間の経過時の線幅の
変化からも理解することができる。
【００４３】図６は、従来（現行）のフィードバック方
法及び本発明の実施形態によるフィードバック方法によ
り露光された線幅の各ロット毎のばらつきを示してい
る。ここでは、例えば１６ロット（ロットＡ、ロット
Ｂ、・・・、ロットＰ）についての結果を示す。従来の
フィードバック方法による線幅（菱形のドットライン）
６ａは、最近の製品ロットのトレンドデータを示してお
り、線幅６ｂは、本発明の実施形態によるフィードバッ
ク方法により露光された線幅を示す。ここで、フィード
バックに使用した回帰直線は、図４のイニシャルデータ
４ａを使用した。線幅は、ターゲットが０．４μｍであ
って、スペックが±０．０４μｍである。以上のような
条件の下で、従来のフィードバック方法による線幅と本
発明の実施形態のフィードバック方法による線幅とを比
較検討する。
法及び本発明の実施形態によるフィードバック方法によ
り露光された線幅の各ロット毎のばらつきを示してい
る。ここでは、例えば１６ロット（ロットＡ、ロット
Ｂ、・・・、ロットＰ）についての結果を示す。従来の
フィードバック方法による線幅（菱形のドットライン）
６ａは、最近の製品ロットのトレンドデータを示してお
り、線幅６ｂは、本発明の実施形態によるフィードバッ
ク方法により露光された線幅を示す。ここで、フィード
バックに使用した回帰直線は、図４のイニシャルデータ
４ａを使用した。線幅は、ターゲットが０．４μｍであ
って、スペックが±０．０４μｍである。以上のような
条件の下で、従来のフィードバック方法による線幅と本
発明の実施形態のフィードバック方法による線幅とを比
較検討する。
【００４４】線幅６ａにおいては、図６を参照すると従
来方法１６ロットともスペックはクリアしている。しか
しながら、徐々に線幅がプラス側に遷移（ドリフト）
し、最悪値は０．４４μｍとスペックぎりぎりのロット
（ロットＩ、ロットＭ及びロットＰ等）が存在するた
め、配線幅にばらつきがある。
来方法１６ロットともスペックはクリアしている。しか
しながら、徐々に線幅がプラス側に遷移（ドリフト）
し、最悪値は０．４４μｍとスペックぎりぎりのロット
（ロットＩ、ロットＭ及びロットＰ等）が存在するた
め、配線幅にばらつきがある。
【００４５】一方、線幅６ｂおいては、図４の最新デー
タの回帰直線を使用した場合の線幅予想値を計算により
算出したものを図６の線幅６ｂ（四角のドットライン）
に示す。これによれば、同じく１６ロットともスペック
はクリアしている。従来のフィードバック方法との違い
は、最悪値が０．４２８μｍ（ロットＩ等）となってお
り、線幅誤差が改善されていることである。
タの回帰直線を使用した場合の線幅予想値を計算により
算出したものを図６の線幅６ｂ（四角のドットライン）
に示す。これによれば、同じく１６ロットともスペック
はクリアしている。従来のフィードバック方法との違い
は、最悪値が０．４２８μｍ（ロットＩ等）となってお
り、線幅誤差が改善されていることである。
【００４６】尚、ここで（５）、（６）式の演算におい
て使用したパラメータは、次のようになっている。 フィードバックゲインＡ＝１．０ 参照ロット数Ｎ＝５ 加重移動平均の加重価Ｗi ＝１（重み付けなし）
て使用したパラメータは、次のようになっている。 フィードバックゲインＡ＝１．０ 参照ロット数Ｎ＝５ 加重移動平均の加重価Ｗi ＝１（重み付けなし）
【００４７】ところで本発明は上述した実施形態に限定
されるものではない。ここでは、重み付けに、加重価が
単調減少する関数として一次関数を用いたが、ガウス関
数など時問により加重価が単調に減少する関数であれ
ば、一次関数に限定されない。なお、上記ガウス関数は
標準偏差が大きくなると、近似的に一次関数と見なすこ
とが可能である。
されるものではない。ここでは、重み付けに、加重価が
単調減少する関数として一次関数を用いたが、ガウス関
数など時問により加重価が単調に減少する関数であれ
ば、一次関数に限定されない。なお、上記ガウス関数は
標準偏差が大きくなると、近似的に一次関数と見なすこ
とが可能である。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回帰係数を加重移動平均により求めるので、回帰係数に
加重価としてプロセス条件の時間的要因を導入すること
が可能となる。また、さらにこの回帰係数を基にしてフ
ィードバック値を求めるアルゴリズムを加重移動平均に
より求めるので、アルゴリズムに加重価としてプロセス
条件の時間要因を導入することが可能になる。そのた
め、数日あるいは数週間前に流れたロットのプロセスデ
ータに基づいてフィードバック値を求めることが可能に
なるので、高精度のフィードバックを実現することが可
能になる。さらに加重価に時間をパラメータとした重み
付け係数を導入する方法によれば、さらに高精度のフィ
ードバックを実現できる。よって、ＴＡＴの短縮、再生
ウエハの発生の減少等を実現することができるので、生
産性の向上を図ることができる。それとともに、線幅精
度の向上により素子の微細化、高集積化が可能になると
ともにデバイス性能の向上が図ることができる。
回帰係数を加重移動平均により求めるので、回帰係数に
加重価としてプロセス条件の時間的要因を導入すること
が可能となる。また、さらにこの回帰係数を基にしてフ
ィードバック値を求めるアルゴリズムを加重移動平均に
より求めるので、アルゴリズムに加重価としてプロセス
条件の時間要因を導入することが可能になる。そのた
め、数日あるいは数週間前に流れたロットのプロセスデ
ータに基づいてフィードバック値を求めることが可能に
なるので、高精度のフィードバックを実現することが可
能になる。さらに加重価に時間をパラメータとした重み
付け係数を導入する方法によれば、さらに高精度のフィ
ードバックを実現できる。よって、ＴＡＴの短縮、再生
ウエハの発生の減少等を実現することができるので、生
産性の向上を図ることができる。それとともに、線幅精
度の向上により素子の微細化、高集積化が可能になると
ともにデバイス性能の向上が図ることができる。
【図１】本発明の好ましい実施形態であるフィードバッ
ク方法によるリソグラフィー工程の説明図である。
ク方法によるリソグラフィー工程の説明図である。
【図２】ステッパのＥＱＣデータの説明図である。
【図３】先行ウエハ法による製品ロットの重ね合わせ結
果の説明図である。
果の説明図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態であるフィードバッ
ク方法による線幅と露光量の関係を示す説明図である。
ク方法による線幅と露光量の関係を示す説明図である。
【図５】本発明の好ましい実施形態であるフィードバッ
ク方法による同一露光量での線幅の経時変化を示す説明
図である。
ク方法による同一露光量での線幅の経時変化を示す説明
図である。
【図６】本発明の好ましい実施形態であるフィードバッ
ク方法により露光した場合の予想線幅を示す説明図であ
る。
ク方法により露光した場合の予想線幅を示す説明図であ
る。
Ｄ・・・回帰係数、Ｓ１・・・加重移動平均による処理
条件の決定
条件の決定
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体装置の製造プロセスのリソグラフ
ィー工程で既に処理された数ロットの工程内プロセス品
質制御データに基づいて、これから着工するロットの処
理条件を決定するフィードバック方法であって、 配線幅を露光量に換算するための回帰係数を、加重価を
基にして加重移動平均して求め、この回帰係数を基にし
てフィードバック値を求めるアルゴリズムを、加重価を
基にして加重移動平均して求めることを特徴とする半導
体装置の製造工程のフィードバック方法。 - 【請求項２】 前記加重価に、時間をパラメータとした
重み付け係数を導入する請求項１に記載の半導体装置の
製造工程のフィードバック方法。 - 【請求項３】 前記重み付け係数に、ガウス関数又は１
次関数を用いる請求項２に記載の半導体装置の製造工程
のフィードバック方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9351015A JPH11186132A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 半導体装置の製造工程のフィードバック方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9351015A JPH11186132A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 半導体装置の製造工程のフィードバック方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186132A true JPH11186132A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18414467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9351015A Pending JPH11186132A (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 半導体装置の製造工程のフィードバック方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11186132A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10037243A1 (de) * | 2000-07-31 | 2002-03-07 | Infineon Technologies Ag | Regelsystem für photolithographische Prozesse |
| JP2003506899A (ja) * | 1999-08-10 | 2003-02-18 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | バッチ製造環境でラン・トゥ・ラン制御を行なうための方法および装置 |
| WO2004095547A1 (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-04 | Fujitsu Limited | 半導体装置の製造方法、及び、半導体装置製造システム |
| US6917901B2 (en) | 2002-02-20 | 2005-07-12 | International Business Machines Corporation | Contact hole profile and line edge width metrology for critical image control and feedback of lithographic focus |
| JP2005251977A (ja) * | 2004-03-04 | 2005-09-15 | Victor Co Of Japan Ltd | フォトレジスト画素電極パターンの形成方法 |
| KR100736033B1 (ko) | 2005-08-04 | 2007-07-06 | 삼성전자주식회사 | 비즈니스 프로세스의 자동 성장 장치 및 방법 |
| WO2008117444A1 (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Fujitsu Limited | リソグラフィ処理の露光位置アライメント方法 |
| JP2009182063A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Nikon Corp | 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
| JP2009532897A (ja) * | 2006-04-06 | 2009-09-10 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 時間加重移動平均フィルタ |
| JP4508457B2 (ja) * | 2000-04-06 | 2010-07-21 | 三星電子株式会社 | 露光時間調節システム |
| JP2011003712A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法及び記憶媒体 |
| JP2014529909A (ja) * | 2011-09-01 | 2014-11-13 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 問題のある高度プロセス制御パラメータの検出及び訂正のための方法及びシステム |
| JP2021182162A (ja) * | 2012-08-01 | 2021-11-25 | ケーエルエー コーポレイション | デバイスの特性の予測方法及びシステム |
-
1997
- 1997-12-19 JP JP9351015A patent/JPH11186132A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7186488B2 (en) | 2003-04-23 | 2007-03-06 | Fujitsu Limited | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device manufacturing system |
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