JPH11274037A - 半導体装置の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】露光工程におけるホトマスクの位置合わせずれ
についてマージンを設定し、該マージンを利用して半導
体装置の製造工程管理を行う。 【解決手段】ウエハに処理を開始する前にデバイスの設
計情報を入力として露光工程別におけるホトマスクの位
置合わせずれに対するマージンを算出するホトマスク検
証装置２３と、該算出結果を格納する位置合わせマージ
ンデータベース２４と、ウエハ上のパターン形状からホ
トマスクの位置合わせずれの情報を検出する位置合わせ
検査装置３と、該検出結果を検査の履歴として格納する
位置合わせ検査データベース１２と、前記位置合わせマ
ージンと前記位置合わせずれの履歴とを比較し、実施さ
れた露光工程毎に処理の良否を判定する手段を備えるデ
ータ処理部４と、該判定結果を表示する表示装置５を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製品の製造方
法及び装置に関し、特に露光工程での位置合わせ精度の
管理方法に関する技術である。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置のパターン形状は成膜、露
光、エッチング等の処理を繰り返し行うことにより生成
するが、露光工程では工程ごとに異なるパターン形状を
有したホトマスクを用いる。このため、露光工程で必要
な位置合わせ精度は工程ごとに異なる。また、異なるホ
トマスク間におけるパターンの位置関係は必ずしも対称
ではないため、必要な位置合わせ精度は方向性を有して
いる。このため位置合わせ検査においてはパターン間の
相互干渉（断線、短絡等）を生じるホトマスクの位置合
わせずれのマージン（ずれ量とずれの方向）を露光工程
ごとに正確に把握する必要がある。

【０００３】露光工程におけるホトマスクの位置合わせ
精度の検査は、位置合わせ検査用のマークを用いて、前
の工程で生成したパターンと新しく生成したパターンと
のずれを検出することにより行う。従来技術では、露光
工程におけるホトマスクの位置合わせずれを考慮してデ
バイスの特性を予測する手段がなかったため、露光工程
ごとに適正な位置合わせ精度を設定することができなか
った。このため位置合わせ検査において検査結果が規格
の範囲を越えた場合でも、実際には製品の特性には影響
がない場合があり、製品の良否判定を行うことが困難で
あった。

【０００４】特公平６−１６４７５号公報には、半導体
装置製造の途中工程において、前の工程の製造装置の処
理バラツキを記録し、この記録データに基づいて現在処
理中の製品の不純物濃度やデバイス形状等をシミュレー
トし、その結果と従来の統計データおよびノウハウにも
とづいて次の工程以降での加工装置や検査装置のレシピ
を適正化する方法について記されている。この方法によ
れば良品を正しく判定することはできるが、前の処理の
終了から次の処理の開始までの間に複雑なシミュレーシ
ョンを行うため、工完が長期化する場合があるという問
題点がある。

【０００５】また、露光工程では露光装置のレンズ歪み
等による処理のばらつきがデバイスに与える影響を低減
するため、製造ライン中の複数の露光装置から該ウエハ
の処理に適した装置の選択をおこなっている。このた
め、特定の装置に処理が集中し工完が長期化するという
問題もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような半導体
装置の製造における課題に対して、露光工程におけるホ
トマスクの位置合わせずれについてマージンを設定し、
該マージンを利用して半導体装置の製造工程管理を行う
ことが本発明の目的である。

【０００７】具体的には、本発明の目的は、半導体装置
製造方法において、露光工程別に適正な位置合わせ精度
を設定し、露光工程後におこなう位置合わせ検査におい
て精度よく製品の品質を管理することを可能とする方法
及び装置を提供することにある。

【０００８】また、本発明の他の目的は、露光工程別に
必要な位置合わせ精度が得られる露光装置を１あるいは
複数選択する方法を提供することにある。

【０００９】また、本発明の他の目的は、露光工程にお
ける製品の良否判定を正確かつ迅速におこない、製造装
置への仕掛かり量を適正化することにより工完の長期化
を防止することができる方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ホトマスクを用いてウエハ上にパターンを
形成するための露光工程を含む半導体装置を製造する方
法において、前記半導体装置の設計情報を入力として、
前記露光工程におけるホトマスクの位置合わせずれに対
するマージンを算出するマージン算出処理と、前記ウエ
ハ上のパターン形状の検査結果から当該露光工程での位
置合わせずれを算出する位置合わせずれ算出処理と、前
記算出した位置合わせずれと前記算出されたマージンと
を比較することで、当該露光工程の処理結果の良否を判
定する判定処理とを含むことを特徴とする。

【００１１】また、上記目的を達成するために本発明
は、ウエハ上にパターンを形成するための露光工程を含
む半導体装置を製造する方法において、前記露光工程で
使用可能な複数の露光装置各々の処理ばらつきに関する
情報を記録するばらつき情報記憶処理と、前記露光装置
別の処理ばらつき情報を用いて、前記露光工程で各露光
装置を使用した場合に製造される前記半導体装置の特性
をシミュレーションにより推定するシミュレーション処
理と、前記シミュレーション処理により推定された前記
半導体装置の特性が目標とする条件を満足している露光
装置を複数選択する選択処理とを含み、前記選択処理で
は、前記半導体装置の製造を開始する前に前記露光工程
で使用可能な露光装置を複数選択しておくことを特徴と
する。本製造方法によれば、露光工程別に適切な露光装
置を複数選択することにより露光装置の仕掛かり量を低
減し、工完の長期化を防止することができる。

【００１２】また、上記目的を達成するために本発明
は、ホトマスクを用いてウエハ上にパターンを形成する
ための露光工程を含む半導体装置を製造する装置におい
て、前記半導体装置の設計情報を入力として、前記露光
工程毎に前記ホトマスクの位置合わせずれに対するマー
ジンを算出するマージン算出部と、前記算出されたマー
ジンを記憶するマージンデータベースと、前記ウエハ上
のパターン形状の検査結果から各露光工程での位置合わ
せずれを算出する位置合わせずれ算出部と、前記算出し
た位置合わせずれと前記算出されたマージンとを比較す
ることで、当該露光工程の処理結果の良否を判定する判
定部とを備えることを特徴とする。

【００１３】また、上記本発明による半導体装置の製造
装置は、例えば、ホトマスクやプロセスフロー等のデバ
イスの設計情報を入力として、露光工程におけるホトマ
スクの位置合わせずれに対するマージンを算出するホト
マスク検証装置と、ウエハ上のパターン形状からホトマ
スクの位置合わせずれの情報を検出する検査装置と、ホ
トマスク検証装置により算出したマージンと検査装置に
より検出した位置合わせずれの情報とを比較する手段と
から構成してもよい。

【００１４】また、上記発明による製造装置では、ウエ
ハに処理を開始する前に露光工程ごとにホトマスクの位
置合わせずれに対するマージンを算出しておくことによ
り、露光工程の処理を終了した後におこなう位置合わせ
検査において、工程ごとに適正な精度でホトマスクの位
置合わせ精度を管理する構成としてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１の実施形態
について図面を参照して説明する。

【００１６】本実施形態に示す半導体製造方法は、ホト
マスク検証装置を用いて露光工程における適正な位置合
わせ精度を製品の製造を開始する以前に把握しておくこ
とにより、露光工程後の位置合わせ検査の結果から製品
の良否および製造装置の対策の必要性を正確かつ迅速に
判定する方法である。

【００１７】本実施形態の半導体製造方法が適用される
半導体製造システムの全体構成を図１に示す。すなわ
ち、本システムは、位置合わせ検査データ記録部１０
と、ホトマスク検証部２０と、１または複数の位置合わ
せ検査装置３と、データ処理部４と、表示装置５とを備
える。なお、図１下方の矢印線は、本実施形態の方法に
より管理しようとしている半導体製造工程１を示してい
る。

【００１８】半導体製造工程１においては、露光装置２
がウエハに塗布したレジストにパターンを転写し、その
後、位置合わせ検査装置３がレジストに転写されたパタ
ーンの位置合わせ精度について検査を行う。本半導体製
造工程１においては、前記パターン転写および転写され
たパターンの位置合わせ精度検査が、１回あるいは複数
回繰り返されるものとする。

【００１９】位置合わせ検査データ記録部１０は、デー
タ収集部１１と位置合わせ検査データベース１２とで構
成する。データ収集部１１は位置合わせ検査装置３から
新規作成したパターンと基準パターンとのｘ、ｙ方向の
ずれを測定することで得られた位置合わせ検査の結果を
収集し、その履歴を位置合わせ検査データベース１２に
記録する。

【００２０】ホトマスク検証部２０は、ホトマスク検証
装置２３と位置合わせマージンデータベース２４により
構成する。ホトマスク検証部２０は本発明の特徴的構成
の一つであり、以下にその処理内容を詳述する。

【００２１】なお、本実施形態による半導体製造システ
ムは、ネットワークを介して接続された複数のコンピュ
ータ及びデータベースから構成されるもので、例えば、
ホトマスク検証装置２３とデータ処理部４とをそれぞれ
１つのコンピュータで実現し、これらをネットワークを
介して接続する構成としてもよい。

【００２２】ホトマスク検証装置２３は、例えば図３に
示すように、シミュレーション条件作成手段５４と、形
状シミュレータ５５と、デバイスシミュレータ５６と、
位置合わせマージン判定手段５７と、特性マージンデー
タベース５８とを備えて構成する。

【００２３】シミュレーション条件作成手段５４では、
シミュレーションの入力フォーマットに従ったデータ形
式を備えるホトマスク情報２１、プロセスフロー情報２
２、及び位置合わせ管理情報２５を入力して、ホトマス
ク情報２１とプロセスフロー情報２２とからシミュレー
ション領域および特性評価に必要なデバイス形状をシミ
ュレートするために必要な工程を抽出するとともに、露
光装置２の位置合わせずれに対してマージンの小さい方
向を算出する。

【００２４】形状シミュレータ５５では、これらの情報
に基づいてデバイス形状を生成するもので、露光・現像
処理後のレジストのパターン形状と成膜処理・エッチン
グ処理後のパターン形状をシミュレートする機能を有す
る。デバイスシミュレータ５６では形状シミュレータ５
５により得られたデバイス形状をもとにデバイスの電気
特性をシミュレートする。なお、本発明において、これ
らシミュレータの具体的構成は限定されるものではな
く、例えば周知の形状シミュレータおよびデバイスシミ
ュレータを利用することができる。

【００２５】位置合わせマージン判定手段５７では、上
記シミュレーションにより得られたデバイス特性とあら
かじめ設定した目標値とを比較することにより、露光工
程におけるホトマスクの位置合わせずれに対するマージ
ンを算出し、該算出結果から位置合わせマージンデータ
ベース２４を作成する。目標値はあらかじめ特性マージ
ンデータベース５８に登録しておき、必要に応じて位置
合わせマージン判定手段５８により検索する。

【００２６】ここで、ホトマスク情報２１はホトマスク
に記述されたパターン形状の座標データである。プロセ
スフロー情報２２は半導体製造工程１において行う処理
条件を工程順に記述したものである。位置合わせ管理情
報２５は、図４に示すように、露光処理を行う際に位置
合わせの基準とするパターンと、該基準パターンに対し
て位置合わせを行うべきパターンの名称を記述したもの
である。

【００２７】本実施形態の半導体製造方法の処理手順の
一例を図２に示す。

【００２８】本処理手順では、ホトマスク検証装置２３
ではウエハの加工処理を開始する前に、ホトマスク情報
２１とプロセスフロー情報２２と位置合わせ管理情報２
５とを入力として（ステップ４０）、位置合わせマージ
ンデータベース２４を作成しておく（ステップ４１）。

【００２９】ウエハは製造装置によるパターンの加工処
理を開始後（ステップ３０）、成膜、エッチング等の処
理を繰り返し行う（ステップ３１）。露光工程（ステッ
プ３２）で加工処理を受けたウエハを、位置合わせ検査
装置３によりレジストに転写されたパターンの位置合わ
せの精度を検査する（ステップ３３）。

【００３０】次に、当該露光工程で必要となる位置合わ
せ精度のマージンをあらかじめ作成しておいた位置合わ
せマージンデータベース２４より検索し（ステップ３
４）、該検索結果と位置合わせ検査結果の履歴から求め
たウエハを基準とした当該露光工程の位置合わせずれと
比較する（ステップ３５）。ここで、位置合わせずれの
履歴を用いる理由は、複数の露光工程を経て半導体装置
が形成されるウエハ自体に固定された座標系での位置合
わせずれを求めるためであり、１回の位置合わせ検査で
は、通常その１回前あるいはそれ以前の露光処理で形成
されたパターンとのずれだけしか検出できないからであ
る。

【００３１】上記比較の結果、当該露光工程での位置合
わせずれが上記マージンより小さい場合は次の工程の加
工処理を開始し（ステップ３８）、そうでない場合は表
示装置５にアラームを表示することで（ステップ３
６）、本システムの管理者等に対して、露光装置のメン
テナンスまたは該ウエハの良否判定等の対策の必要性を
告知する。

【００３２】次に、ホトマスク検証部２０の位置合わせ
マージンデータベース２４について詳細に説明する。図
５に位置合わせマージンデータベース２４の作成手順を
示す。

【００３３】ホトマスク検証装置２３では、ホトマスク
情報２１とプロセスフロー情報２２と位置合わせ管理情
報２５との入力を受け（ステップ６０）、シミュレーシ
ョン条件作成手段５４が、位置合わせマージンの検討を
行うパターンの選択、シミュレーションをおこなう領域
および工程の抽出、位置合わせずれを検討する方向の抽
出、選択したパターンの位置合わせずれの許容値の設定
等のシミュレーション条件の作成を行う（ステップ６
１）。

【００３４】次に、マージンの検討対象となるパターン
近傍のデバイス形状を形状シミュレータ５５により求め
（ステップ６２）、デバイスシミュレータ５８によりパ
ターン間の電気的な特性を算出する（ステップ６３）。

【００３５】次に、デバイスシミュレーションの結果と
あらかじめ設定した目標値とを比較し（ステップ６
４）、シミュレーション結果が目標値を満たしていない
場合で、かつ位置合わせずれが一番小さい場合のずれ量
およびその時のずれの方向をマージン情報として位置合
わせマージンデータベース２４に登録する（ステップ６
５）。それ以外の場合はマージン合わせずれ量を変更し
て（ステップ６６）、形状シミュレーション、デバイス
シミュレーションを繰り返すことにより、電気特性が目
標値から外れるときの合わせずれ量を算出し、その時点
でのずれ情報を位置合わせマージンデータベースに登録
する。

【００３６】上記図５のステップ６１におけるシミュレ
ーション条件の作成方法をメモリセルの場合を例に挙げ
て、具体的に説明する。図６にシミュレーション条件作
成の処理フローの一例を示す。

【００３７】本処理フローにおいて、ホトマスク情報２
１と位置合わせ管理情報２５とからマージンを検討すべ
き２つのパターンを選択し（ステップ７０）、位置合わ
せずれマージンを検討するためのパターンの領域を抽出
する（ステップ７１）。なお、メモリセルの場合はパタ
ーンの周期性の最小単位をシミュレーション対象領域と
する。抽出したパターンを生成するために必要な工程は
プロセスフロー情報２２から抽出する（ステップ７
２）。

【００３８】次に、抽出したパターンについて露光工程
後のレジスト形状を形状シミュレータ５５で実施される
露光シミュレーションにより求める（ステップ７３）こ
こで、形状シミュレータ５５は成膜、エッチング、およ
び露光処理をシミュレーションすることが可能な構成を
備えているものとする。さらに、図７に示すように、２
つのパターン８１、８２間の最短距離方向８０を算出し
て（ステップ７４）、その算出結果を位置合わせずれの
検討方向として、さらにその方向における２つのパター
ンの相対的ずれ量を、位置合わせマージンデータベース
２４に登録する（ステップ７５）。

【００３９】以上の処理をすべての露光工程におけるパ
ターンの組み合わせについて繰り返しおこない（ステッ
プ７６、７７）、全てのパターンの組み合わせを網羅し
た後、上記図６のステップ６２へ進む。

【００４０】位置合わせマージンデータベース２４のデ
ータ構成の例を図８に示す。下段と上段の数値はそれぞ
れ縦軸と横軸に示した露光工程９０のうち２つで生成す
るパターン間の最短距離方向９２と相対的なずれ量の許
容値９１である。例えば、パターン１とパターン２とは
（x、y）=（0.4、0.9）の方向９２に設計値から０.１５
μｍ以上ずれると不良を起こすことを意味する。

【００４１】なお、本発明において位置合わせマージン
データベースのデータ構成は図８の例に限定されるもの
ではなく、組み合わせられる２つのパターンと、該パタ
ーン間の最短距離方向および相対的なずれ量の許容値
（マージン）とが対応づけられた状態で記憶されていれ
ば、他のデータ構成を備えていても構わない。

【００４２】次に、シミュレーションにより求めた位置
合わせマージンを利用した、位置合わせ精度の管理方法
について説明する。

【００４３】図９にウエハ上の代表的な点における位置
合わせ検査の結果を登録した位置合わせ検査データベー
スの例を、図１０に位置合わせ精度を管理するための処
理フローの例を示す。

【００４４】製造ラインの位置合わせ検査装置３では、
あらかじめ設定した測定点においてｘ方向とｙ方向のず
れ量を測定し（ステップ１１０）、検査結果をベクトル
量（以下、ずれベクトル）として、例えば図９に示すよ
うなデータ形式で、位置合わせ検査データベース１２に
登録しておく。図９において、レイヤとは１回の露光工
程でウエハ上に転写されたパターンをすべて指すもの
で、通常１つのレイヤは複数のパターンから構成され
る。

【００４５】本実施形態における位置合わせ検査処理
は、図１０に示すように、位置合わせ検査データベース
１２から、対象となるパターン（ｉ）とパターン（ｊ）
との位置合わせ検査の履歴を検索し（ステップ１１
１）、位置合わせ管理情報２５に従ってずれベクトルを
足しあわせることにより、ウエハ上に固定した座標系で
のそれぞれのずれベクトルを算出する（ステップ１１
２、１１３）。ここでは、例えば図１１に示すように、
パターン（ｊ）について２つのずれベクトル１２３、１
２４が、パターン（ｉ）についてずれベクトル１２１が
検索されたとする。

【００４６】次に、位置合わせマージンデータベース２
４からパターン（ｉ）とパターン（ｊ）との位置合わせ
検討方向（Vij）１２０と位置合わせマージンとを検索
し（ステップ１１４）、パターン（ｉ）とパターン
（ｊ）のずれベクトルのVij方向成分と相対的なずれ量
を算出する（ステップ１１５）。具体的には、ずれベク
トル１２５のVij成分１２６、ずれベクトル１２１のVij
成分１２２、および両Vij成分の差を求める。

【００４７】この結果と検索した位置合わせマージンと
を比較し（ステップ１１６）、算出された相対的なずれ
量がマージンを超えた場合には、表示装置５にアラーム
等を表示して、使用者にその旨を告知する（ステップ１
１７）。また、そうでない場合には、繰り返しパターン
を変更して（ステップ１１８）、同様の検討を行うこと
により、すべての露光工程で生成したパターンとのマー
ジン検討をおこなう。

【００４８】次に、本発明の第２の実施形態について図
面を参照して説明する。

【００４９】本実施形態に示す半導体製造方法は、上記
第１の実施形態のホトマスク検証装置（図１の２３）を
用いて露光装置の処理ばらつきを考慮し、デバイスの電
気特性を算出することにより、該露光工程の処理に適し
た露光装置を複数選択する方法である。

【００５０】本発明の半導体製造方法が適用される半導
体製造システムの全体構成を図１２に示す。本システム
は、例えば位置合わせ検査装置１３２と、装置データ収
集部１５０と、ホトマスク検証装置１４４と、表示装置
１４５とを備えている。装置データ収集部１５０は、デ
ータ処理部１５１と、露光装置の処理ばらつきを記録す
る露光装置の処理ばらつきデータベース１５２と、パタ
ーンの合わせずれ等の検査の履歴を記録する位置合わせ
検査データベース１５３とから構成される。

【００５１】ここで、位置合わせ検査装置１３２および
表示装置１４５は、上記第１の実施形態で説明されたも
のと同じ機能構成を備えるものとし、それらの説明は省
略する。

【００５２】データ処理部１５１は、半導体製造工程１
３０における位置合わせ検査装置１３２により検出した
位置合わせのずれや寸法のずれ等のパターンの歪みデー
タを収集し、該露光装置１３１から以前に収集した歪み
データとともに統計処理を施し、露光装置別の処理ばら
つきデータとして露光装置の処理ばらつきデータベース
１５２に登録あるいは登録済みデータを更新する。登録
するデータとしては、装置名、誤差の種類（オフセッ
ト、縮小率、回転）、誤差量（ずれ量）、ずれ方向等を
含むことが好ましい。

【００５３】ホトマスク検証装置１４４は、例えば上記
図３に示すような、ホトマスク検証装置２３のシミュレ
ーション条件作成手段５４、形状シミュレータ５５、お
よびデバイスシミュレータ５６を少なくとも備えるもの
である。ホトマスク検証装置１４４では、ホトマスク情
報１４１、プロセスフロー情報１４２および位置合わせ
管理情報１４３と、露光装置の処理ばらつきデータベー
ス１５２から検索する露光装置の処理ばらつきとを入力
とし、上記第１の実施形態と同様のシミュレーションを
おこなうことによりパターン間の電気特性を算出する。
露光シミュレーションのパラメータは露光装置の処理ば
らつきデータベース１５２から検索した値を用いて繰り
返し変更し、目標の電気特性がえられる露光装置の組み
合わせを決定する。

【００５４】本実施形態のシステムにおけるウエハ加工
処理フローの一例を図１３を参照して説明する。

【００５５】本処理フローでは、成膜、エッチング工程
等の露光処理前あるいは露光処理間の加工処理を実施し
た後（ステップ１６１）、対象となる工程で必要される
位置合わせ精度を達成することができる露光装置を選択
する（ステップ１６２）。

【００５６】本実施形態では、後述する図１４に示すよ
うな処理により、該当する工程で使用可能な１つあるい
は複数の露光装置を予め選択しておき、ステップ１６２
において、それら選択した露光装置の中から仕掛かり量
等を考慮して最終的に使用すべき露光装置を当該製造工
程の管理者等が任意に選択できるようにしている。ま
た、ステップ１６２で複数の露光装置を選択し、さらに
その中から使用すべき露光装置を選択する構成としても
よい。また、例えば仕掛かり量の数値データ等を付加的
な条件を選択条件として加えることで、ステップ１６２
において、最終的に１つの露光装置を自動的に選択する
構成としてもよい。

【００５７】次に、選択された露光装置１３１を用いて
露光処理を行い（ステップ１６３）、該露光処理により
レジストに転写されたパターンの位置合わせの精度を位
置合わせ検査装置１３２で検査し（ステップ１６４）、
パターンの合わせずれ等の検査結果を履歴として位置合
わせ検査データベース１５３に登録する（ステップ１６
５）。以上のステップ１６１〜１６５をすべての工程に
ついて実行し（ステップ１６６、１６８）、本ウエハ加
工処理を終了する。

【００５８】本実施形態による複数の露光装置の選択方
法について図１４を参照して説明する。ここで、本処理
はデータ処理部１５１により実行されるものとする。

【００５９】最初、位置合わせ検査データベース１５３
からパターンの合わせずれ状態などの検査の履歴を検索
し（ステップ１７０）、該検索の結果得られた履歴、プ
ロセスフロー情報１４２、および位置合わせ管理情報１
４３を用いて、当該工程までのデバイス形状を再現する
（ステップ１７１）。

【００６０】次に、当該工程から最終工程までについて
は、露光装置の処理ばらつきデータベース１５２から、
ここで対象となっている露光装置の合わせずれ方向・ず
れ量の履歴あるいは該履歴から求められた統計的な傾向
等を検索する（ステップ１７２）。この検索の結果得ら
れた情報、位置合わせ管理情報１４３、および当該工程
以降のプロセスフロー情報１４２を用いて、形状シミュ
レーション（ステップ１７３）、デバイスシミュレーシ
ョン（ステップ１７４）をそれぞれ実施し、最終的なデ
バイスの電気的特性を算出する。

【００６１】このようにして得られた電気的特性が予め
設定した目標値を満たしている場合には、当該露光装置
の装置名等を表示装置１４５に表示し（ステップ１７
６）、使用可能な露光装置を当該製造工程の管理者に告
知する。また、目標値を満たしていない場合には、露光
装置を変更して（ステップ１７７）、上記と同様な検討
を行う。

【００６２】本実施形態によれば、対象とする製造工程
において必要な加工精度を備えている露光装置を複数選
択することができる。

【００６３】さらに、本実施形態によれば、選択された
複数の露光装置の組み合わせから仕掛かり量が少ない露
光装置を選択し、該選択した露光装置を含む組み合わせ
を当該製造工程に採用することにより、特定の装置に処
理が集中するという事態を避けることが可能となり、高
い品質の製品を滞りなく製造することができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、半導体装置製造装置に
おける処理ばらつきの許容値（マージン）を適正に評価
することにより、露光工程における製品の良否判定を正
確かつ迅速におこなえる。

【００６５】さらに、本発明によれば、露光工程別に適
切な露光装置を複数選択することにより、製造装置の組
み合わせに関する柔軟性を高めると共に、特定の装置へ
の仕掛かり量の低減および工完の長期化の防止を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態が適用される半導体製
造システムの構成を示すブロック図。

【図２】第１の実施形態における半導体装置製造方法の
処理手順を示すフローチャート。

【図３】ホトマスク検証装置の構成を示すブロック図。

【図４】露光工程の位置合わせ管理情報の例を示す説明
図。

【図５】位置合わせマージンデータベースの作成処理手
順の一例を示すフローチャート。

【図６】ホトマスク検証装置におけるシミュレーション
条件の作成処理手順を示すフローチャート。

【図７】２つのパターン間の最短距離の算出例を示す説
明図。

【図８】位置合わせマージンデータベースのデータ構成
例を示す図表。

【図９】位置合わせ検査データベースのデータ構成例を
示す図表。

【図１０】位置合わせ精度の管理方法の処理手順を示す
フローチャート。

【図１１】２つのパターンの相対的な合わせずれ量の算
出方法の一例を示す説明図。

【図１２】本発明の第２の実施形態における半導体製造
システムの構成例を示すブロック図。

【図１３】第２の実施形態における製造方法の処理手順
の一例を示すフローチャート。

【図１４】必要な位置合わせ精度を達成可能な露光装置
の選択処理の一例を示すフローチャート。

【符号の説明】

１…半導体製造工程 １０…位置合わせ検査データ記録部 ２０…ホトマスク検証部 ８０…パターン間の最短距離方向 ８１…パターン１ ８２…パターン２ ９１…パターン間の相対的なずれ量の許容値 ９２…パターン間の最短距離方向の成分表示 １００…位置合わせ検査データベースの例 １２０…パターン（ｉ）とパターン（ｊ）との最短距離
Vij方向 １２１…パターン（ｉ）の位置合わせの基準となるパタ
ーンの検査履歴（１） １２２…パターン（ｉ）のずれベクトルの最短距離方向
成分 １２３…パターン（ｊ）の位置合わせの基準となるパタ
ーンの検査履歴（１） １２４…パターン（ｊ）の位置合わせの基準となるパタ
ーンの検査履歴（２） １２５…パターン（ｊ）のずれベクトル １２６…パターン（ｊ）のずれベクトル最短距離方向成
分 １３０…半導体製造工程 １５０…装置データ収集部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホトマスクを用いてウエハ上にパターンを
   形成するための露光工程を含む半導体装置を製造する方
   法において、 前記半導体装置の設計情報を入力として、前記露光工程
   における前記ホトマスクの位置合わせずれに対するマー
   ジンを算出するマージン算出処理と、 前記ウエハ上のパターン形状の検査結果から当該露光工
   程での位置合わせずれを算出する位置合わせずれ算出処
   理と、 前記算出した位置合わせずれと前記算出されたマージン
   とを比較することで、当該露光工程の処理結果の良否を
   判定する判定処理とを含むことを特徴とする半導体装置
   の製造方法。
2. 【請求項２】前記ずれ算出処理では、前記ウエハ上のパ
   ターン形状の検査結果から求めた前記ホトマスクの位置
   合わせずれの履歴を用いて、当該露光工程での前記ウエ
   ハを基準とした座標系における位置合わせずれを算出す
   ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造
   方法。
3. 【請求項３】前記マージン算出処理では、前記ウエハに
   処理を開始する前に前記位置合わせずれのマージンを露
   光工程別に算出しておくことを特徴とする請求項１に記
   載の半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】前記マージン算出処理では、前記位置合わ
   せずれのマージンとして、当該露光工程で許容可能なず
   れ量およびずれ方向を少なくとも算出することを特徴と
   する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】ホトマスクを用いてウエハ上にパターンを
   形成するための露光工程を含む半導体装置を製造する方
   法において、 前記露光工程で使用可能な複数の露光装置各々の処理ば
   らつきに関する情報を記録するばらつき情報記憶手段
   と、 前記露光装置別の処理ばらつき情報を用いて、前記露光
   工程で各露光装置を使用した場合に製造される前記半導
   体装置の特性をシミュレーションにより推定するシミュ
   レーション処理と、 前記シミュレーション処理により推定された前記半導体
   装置の特性が目標とする条件を満足している露光装置を
   複数選択する選択処理とを含み、 前記選択処理では、前記半導体装置の製造を開始する前
   に前記露光工程で使用可能な露光装置を複数選択してお
   くことを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 【請求項６】ホトマスクを用いてウエハ上にパターンを
   形成するための露光工程を含む半導体装置を製造する装
   置において、 前記半導体装置の設計情報を入力として、前記露光工程
   毎に前記ホトマスクの位置合わせずれに対するマージン
   を算出するマージン算出部と、 前記算出されたマージンを記憶するマージンデータベー
   スと、 前記ウエハ上のパターン形状の検査結果から各露光工程
   での位置合わせずれを算出する位置合わせずれ算出部
   と、 前記算出した位置合わせずれと前記算出されたマージン
   とを比較することで、当該露光工程の処理結果の良否を
   判定する判定部とを備えることを特徴とする半導体装置
   の製造装置。
7. 【請求項７】前記マージン算出部は前記ウエハの処理を
   開始する前に、前記位置合わせずれのマージンとして、
   露光工程毎に許容可能なずれ量およびずれ方向を少なく
   とも算出し、 前記マージンデータベースは、前記算出された露光工程
   毎の許容可能なずれ量およびずれ方向を記憶することを
   特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造装置。
8. 【請求項８】前記位置合わせずれ算出部は、 前記ウエハ上のパターン形状の検査結果から求めた前記
   ホトマスクの位置合わせずれの履歴を記憶する位置合わ
   せずれ検査データベースを備え、 前記位置合わせずれ検査データベースに記憶されている
   当該露光工程の前の工程までの履歴を用いて、当該露光
   工程での前記ウエハを基準とした座標系における位置合
   わせずれを算出することを特徴とする請求項６に記載の
   半導体装置の製造装置。