JPH1131229A - 検査測定装置および測定方法 - Google Patents
検査測定装置および測定方法Info
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- JPH1131229A JPH1131229A JP9197968A JP19796897A JPH1131229A JP H1131229 A JPH1131229 A JP H1131229A JP 9197968 A JP9197968 A JP 9197968A JP 19796897 A JP19796897 A JP 19796897A JP H1131229 A JPH1131229 A JP H1131229A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置固有の誤差に影響されないで、パターン
などの重ね合わせのズレ量の計測値を簡便、かつ正確に
補正することができる。 【解決手段】 本発明による検査測定装置は、パターン
を検出するパターン位置検出器と、前記パターンごとの
前記検出結果に基づいて前記パターンの被測定基板上に
おける位置ズレ量を算出する位置ズレ量算出器と、あら
かじめ前記被測定基板とは異なる基準基板に露光した所
定のパターンの検出結果に基づくＴＩＳａｆ値を記憶す
る第１メモリー部と、前記被測定基板の所定のパターン
の検出結果に基づくＴＩＳａｌｌ値から、前記ＴＩＳａ
ｆ値を引いた前記検査測定装置の特性に依存しない値Ｔ
ＩＳｒを記憶する第２メモリー部と、前記ＴＩＳａｆ値
と前記ＴＩＳｒ値に基づいて前記位置ズレ量を補正する
位置ズレデータ補正部とからなることを特徴とする。
などの重ね合わせのズレ量の計測値を簡便、かつ正確に
補正することができる。 【解決手段】 本発明による検査測定装置は、パターン
を検出するパターン位置検出器と、前記パターンごとの
前記検出結果に基づいて前記パターンの被測定基板上に
おける位置ズレ量を算出する位置ズレ量算出器と、あら
かじめ前記被測定基板とは異なる基準基板に露光した所
定のパターンの検出結果に基づくＴＩＳａｆ値を記憶す
る第１メモリー部と、前記被測定基板の所定のパターン
の検出結果に基づくＴＩＳａｌｌ値から、前記ＴＩＳａ
ｆ値を引いた前記検査測定装置の特性に依存しない値Ｔ
ＩＳｒを記憶する第２メモリー部と、前記ＴＩＳａｆ値
と前記ＴＩＳｒ値に基づいて前記位置ズレ量を補正する
位置ズレデータ補正部とからなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造過程に
おけるウエハ上の半導体パターン層間での位置ズレ量の
測定装置および測定方法に関する。
おけるウエハ上の半導体パターン層間での位置ズレ量の
測定装置および測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造工程において、異なるパタ
ーンをウエハ上に複数回露光する場合がある。かかる場
合に、パターンを正確に重ね合わせるために、ウエハ上
に重ね合わせ用の測定マークを設けておき、該測定マー
クのエッジ検出等を行って、パターン間のウエハ上にお
ける位置ズレ量を求めている。
ーンをウエハ上に複数回露光する場合がある。かかる場
合に、パターンを正確に重ね合わせるために、ウエハ上
に重ね合わせ用の測定マークを設けておき、該測定マー
クのエッジ検出等を行って、パターン間のウエハ上にお
ける位置ズレ量を求めている。
【０００３】重ね合わせ用の測定マークのエッジ等を検
出して計測された重ね合わせのズレ量（位置ズレ量）の
計測値は、検査測定装置自身が有する装置固有の誤差
（「系統的誤差」とも呼ぶ）、例えば光学系の収差、及
び測定光の傾き等に起因する誤差成分を含んでいるので
補正する必要がある。
出して計測された重ね合わせのズレ量（位置ズレ量）の
計測値は、検査測定装置自身が有する装置固有の誤差
（「系統的誤差」とも呼ぶ）、例えば光学系の収差、及
び測定光の傾き等に起因する誤差成分を含んでいるので
補正する必要がある。
【０００４】従来、この補正方法としては、所定方向の
位置（正方向）で測定マークのエッジ検出等の第１回目
の測定を行い、次にウエハを１８０度回転した位置（反
方向）で同じマークの第２回目の測定を行っている。そ
して、第１回目の測定マークの測定結果と第２回目の測
定マークの測定結果の相加平均をとり、補正データであ
るＴＩＳ値（Ｔｏｏｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｈｉｆｔ
値）としている。そして、重ね合わせのズレ量の計測値
からＴＩＳ値を差し引くことで、最終値としていた。
位置（正方向）で測定マークのエッジ検出等の第１回目
の測定を行い、次にウエハを１８０度回転した位置（反
方向）で同じマークの第２回目の測定を行っている。そ
して、第１回目の測定マークの測定結果と第２回目の測
定マークの測定結果の相加平均をとり、補正データであ
るＴＩＳ値（Ｔｏｏｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｈｉｆｔ
値）としている。そして、重ね合わせのズレ量の計測値
からＴＩＳ値を差し引くことで、最終値としていた。
【０００５】かかるＴＩＳ値を算出するにあたっては、
装置が光学系の収差等に起因する系統的誤差を有さない
とすれば、正方向で測定した値と反方向で測定した値は
同一となるはずである。このような理想的な状態では、
重ね合わせのズレ量の計測値そのままを使用することが
出来る。しかし、実際は、装置の系統的誤差のため、正
方向と反方向の測定結果は同一とならない。従って、上
記のような手順でＴＩＳ値を算出し、該ＴＩＳ値を用い
て重ね合わせのズレ量の計測値を補正すれば、系統的な
誤差を除去することができる。
装置が光学系の収差等に起因する系統的誤差を有さない
とすれば、正方向で測定した値と反方向で測定した値は
同一となるはずである。このような理想的な状態では、
重ね合わせのズレ量の計測値そのままを使用することが
出来る。しかし、実際は、装置の系統的誤差のため、正
方向と反方向の測定結果は同一とならない。従って、上
記のような手順でＴＩＳ値を算出し、該ＴＩＳ値を用い
て重ね合わせのズレ量の計測値を補正すれば、系統的な
誤差を除去することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このＴＩＳ値は、特定
の装置に対して特定のウエハを用いて特定のオートフォ
ーカス条件（例えば、オペレーターが、測定マークに合
焦した位置から所定量だけオフセットさせた位置で測定
マークを測定したいと判断した場合の該オフセット値）
で得られた値である。かかる諸条件は、測定条件ファイ
ルに書き込まれている。従って、ＴＩＳ値を用いた補正
が有効なのは、測定条件ファイルを作成したのと同一条
件で、かつ同一装置で測定する場合に限られる。
の装置に対して特定のウエハを用いて特定のオートフォ
ーカス条件（例えば、オペレーターが、測定マークに合
焦した位置から所定量だけオフセットさせた位置で測定
マークを測定したいと判断した場合の該オフセット値）
で得られた値である。かかる諸条件は、測定条件ファイ
ルに書き込まれている。従って、ＴＩＳ値を用いた補正
が有効なのは、測定条件ファイルを作成したのと同一条
件で、かつ同一装置で測定する場合に限られる。
【０００７】換言すれば、従来使用しているＴＩＳ値
は、該ＴＩＳ値を算出した特定の装置のオートフォーカ
ス特性及び特定のオートフォーカス位置等に依存してい
るものである。
は、該ＴＩＳ値を算出した特定の装置のオートフォーカ
ス特性及び特定のオートフォーカス位置等に依存してい
るものである。
【０００８】そのため、第１の検査測定装置で作成した
ＴＩＳ値や測定諸条件を含む測定条件ファイルを、他の
第２の装置に複写してそのまま利用しようとする時に
は、第２の装置において、第１の装置固有の誤差成分を
加味して補正してしまうことになる。このため、却って
補正した計測値は真値から離れしまう問題があった。
ＴＩＳ値や測定諸条件を含む測定条件ファイルを、他の
第２の装置に複写してそのまま利用しようとする時に
は、第２の装置において、第１の装置固有の誤差成分を
加味して補正してしまうことになる。このため、却って
補正した計測値は真値から離れしまう問題があった。
【０００９】また、補正データであるＴｌＳ値は、測定
マークを測定する際の特定のオートフォーカス位置での
値であるため、第２の装置における測定マークの測定時
の最適オートフォーカス位置が、ＴＩＳ値を算出した際
の第１の装置におけるオートフォーカス位置と異なって
いる場合には、ＴＩＳ値のオートフォーカスの位置依存
特性から最適な補正が出来ないという問題もあった。こ
のため、重ね合わせのズレ量などの計測値に対しては、
装置ごとにＴＩＳ値を測定し、算出をしなければならず
非常に煩雑であり問題であった。また、被測定基板のパ
ターンの層数、種類は近年ますます増加する傾向であ
り、これら種類毎の測定条件に対して、装置毎にＴＩＳ
値を求める作業は多大な時間がかかり、従ってコストの
かかる作業であった。
マークを測定する際の特定のオートフォーカス位置での
値であるため、第２の装置における測定マークの測定時
の最適オートフォーカス位置が、ＴＩＳ値を算出した際
の第１の装置におけるオートフォーカス位置と異なって
いる場合には、ＴＩＳ値のオートフォーカスの位置依存
特性から最適な補正が出来ないという問題もあった。こ
のため、重ね合わせのズレ量などの計測値に対しては、
装置ごとにＴＩＳ値を測定し、算出をしなければならず
非常に煩雑であり問題であった。また、被測定基板のパ
ターンの層数、種類は近年ますます増加する傾向であ
り、これら種類毎の測定条件に対して、装置毎にＴＩＳ
値を求める作業は多大な時間がかかり、従ってコストの
かかる作業であった。
【００１０】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
のであり、検査測定装置自身の有する固有誤差に影響さ
れないで、簡便にパターンなどの重ね合わせのズレ量の
計測値を正確に補正することができる検査測定装置およ
び測定方法を提供することを目的とする。
のであり、検査測定装置自身の有する固有誤差に影響さ
れないで、簡便にパターンなどの重ね合わせのズレ量の
計測値を正確に補正することができる検査測定装置およ
び測定方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、被測定基板上における少なくとも２つ
のパターンのパターン間の位置ズレを測定する検査測定
装置において、前記パターンを検出するパターン位置検
出器と、前記パターンごとの前記検出結果に基づいて前
記パターンの前記被測定基板上における位置ズレ量を算
出する位置ズレ量算出器と、あらかじめ前記被測定基板
とは異なる基準基板に露光した所定のパターンを、前記
基準基板が所定方向のとき及び該所定方向に対して約１
８０度回転した方向のときに検出した検出結果に基づい
て得られる前記検査測定装置の特性に固有な値ＴＩＳａ
ｆを記憶する第１メモリー部と、前記被測定基板の所定
のパターンを、前記被測定基板が所定方向のとき及び該
所定方向に対して約１８０度回転した方向のときに検出
した検出結果に基づいて得られる値ＴＩＳａｌｌから、
前記ＴＩＳａｆ値を引いた前記検査測定装置の特性に依
存しない値ＴＩＳｒを記憶する第２メモリー部と、前記
ＴＩＳａｆ値と前記ＴＩＳｒ値に基づいて前記位置ズレ
量を補正する位置ズレデータ補正部と、からなることを
特徴としている。
達成するために、被測定基板上における少なくとも２つ
のパターンのパターン間の位置ズレを測定する検査測定
装置において、前記パターンを検出するパターン位置検
出器と、前記パターンごとの前記検出結果に基づいて前
記パターンの前記被測定基板上における位置ズレ量を算
出する位置ズレ量算出器と、あらかじめ前記被測定基板
とは異なる基準基板に露光した所定のパターンを、前記
基準基板が所定方向のとき及び該所定方向に対して約１
８０度回転した方向のときに検出した検出結果に基づい
て得られる前記検査測定装置の特性に固有な値ＴＩＳａ
ｆを記憶する第１メモリー部と、前記被測定基板の所定
のパターンを、前記被測定基板が所定方向のとき及び該
所定方向に対して約１８０度回転した方向のときに検出
した検出結果に基づいて得られる値ＴＩＳａｌｌから、
前記ＴＩＳａｆ値を引いた前記検査測定装置の特性に依
存しない値ＴＩＳｒを記憶する第２メモリー部と、前記
ＴＩＳａｆ値と前記ＴＩＳｒ値に基づいて前記位置ズレ
量を補正する位置ズレデータ補正部と、からなることを
特徴としている。
【００１２】また、本発明では、被測定基板上における
少なくとも２つのパターンのパターン間の位置ズレを測
定する検査測定方法において、前記パターンを検出する
工程と、前記パターンごとの前記検出結果に基づいて前
記パターンの前記被測定基板上における位置ズレ量を算
出する工程と、あらかじめ前記被測定基板とは異なる基
準基板に露光した所定のパターンを、前記基準基板が所
定方向のとき及び該所定方向に対して約１８０度回転し
た方向のときに検出した検出結果に基づいて得られる検
査測定装置の特性に固有な値ＴＩＳａｆを記憶する工程
と、前記被測定基板の所定のパターンを、前記被測定基
板が所定方向のとき及び該所定方向に対して約１８０度
回転した方向のときに検出した検出結果に基づいて得ら
れる値ＴＩＳａｌｌから、前記ＴＩＳａｆ値を引いた前
記検査測定装置の特性に依存しない値ＴＩＳｒを記憶す
る工程と、前記ＴＩＳａｆ値と前記ＴＩＳｒ値に基づい
て前記位置ズレ量を補正する工程と、からなることを特
徴としている。
少なくとも２つのパターンのパターン間の位置ズレを測
定する検査測定方法において、前記パターンを検出する
工程と、前記パターンごとの前記検出結果に基づいて前
記パターンの前記被測定基板上における位置ズレ量を算
出する工程と、あらかじめ前記被測定基板とは異なる基
準基板に露光した所定のパターンを、前記基準基板が所
定方向のとき及び該所定方向に対して約１８０度回転し
た方向のときに検出した検出結果に基づいて得られる検
査測定装置の特性に固有な値ＴＩＳａｆを記憶する工程
と、前記被測定基板の所定のパターンを、前記被測定基
板が所定方向のとき及び該所定方向に対して約１８０度
回転した方向のときに検出した検出結果に基づいて得ら
れる値ＴＩＳａｌｌから、前記ＴＩＳａｆ値を引いた前
記検査測定装置の特性に依存しない値ＴＩＳｒを記憶す
る工程と、前記ＴＩＳａｆ値と前記ＴＩＳｒ値に基づい
て前記位置ズレ量を補正する工程と、からなることを特
徴としている。
【００１３】かかる構成または工程では、予め基準基板
を用いて、装置ごとのオートフォーカス特性に合わせた
補正値ＴｌＳａｆを測定し、その値を測定条件ファイル
ではなく、装置ごとに個別のファイルとして記憶してい
る。次にユーザーがユーザーの基板を用いて、ＴＩＳａ
ｌｌ値を測定する。そして、ＴＩＳａｌｌ値からＴＩＳ
ａｆ値を差し引くことで、オートフォーカス条件や基板
の反射率、厚さ、パターンの形に依存するＴＩＳｒ値を
求める。
を用いて、装置ごとのオートフォーカス特性に合わせた
補正値ＴｌＳａｆを測定し、その値を測定条件ファイル
ではなく、装置ごとに個別のファイルとして記憶してい
る。次にユーザーがユーザーの基板を用いて、ＴＩＳａ
ｌｌ値を測定する。そして、ＴＩＳａｌｌ値からＴＩＳ
ａｆ値を差し引くことで、オートフォーカス条件や基板
の反射率、厚さ、パターンの形に依存するＴＩＳｒ値を
求める。
【００１４】このように、ＴＩＳａｌｌ値を、装置固有
の成分ＴＩＳａｆ値と測定条件に依存する成分ＴＩＳｒ
値に分離することで、異なる装置においても、使用する
装置固有の誤差を除去し、常に正確に位置ズレ量を補正
する事ができる。
の成分ＴＩＳａｆ値と測定条件に依存する成分ＴＩＳｒ
値に分離することで、異なる装置においても、使用する
装置固有の誤差を除去し、常に正確に位置ズレ量を補正
する事ができる。
【００１５】また、本発明では、前記パターンに自動的
に焦点を合わせるオートフォーカス部と、前記オートフ
ォーカス部による前記基準基板のパターンの合焦位置を
基準にして所定間隔の位置で複数の前記ＴＩＳａｆ値を
得るための焦点位置移動機構部と、前記所定間隔の位置
における前記複数のＴＩＳａｆ値を多項式で近似したと
きの前記多項式の係数を記憶する第３メモリー部と、を
さらに有することを特徴としている。
に焦点を合わせるオートフォーカス部と、前記オートフ
ォーカス部による前記基準基板のパターンの合焦位置を
基準にして所定間隔の位置で複数の前記ＴＩＳａｆ値を
得るための焦点位置移動機構部と、前記所定間隔の位置
における前記複数のＴＩＳａｆ値を多項式で近似したと
きの前記多項式の係数を記憶する第３メモリー部と、を
さらに有することを特徴としている。
【００１６】また、本発明では、前記パターンに自動的
に焦点を合わせる工程と、前記基準基板のパターンの合
焦位置を基準にして所定間隔の位置で複数の前記ＴＩＳ
ａｆ値を得るための工程と、前記所定間隔の位置におけ
る前記複数のＴＩＳａｆ値を多項式で近似したときの前
記多項式の係数を記憶する工程と、をさらに有すること
を特徴としている。
に焦点を合わせる工程と、前記基準基板のパターンの合
焦位置を基準にして所定間隔の位置で複数の前記ＴＩＳ
ａｆ値を得るための工程と、前記所定間隔の位置におけ
る前記複数のＴＩＳａｆ値を多項式で近似したときの前
記多項式の係数を記憶する工程と、をさらに有すること
を特徴としている。
【００１７】かかる構成または工程では、基準基板のパ
ターンの合焦位置を基準にして所定間隔の位置で測定さ
れた複数のＴＩＳａｆ値を多項式近似している。従っ
て、多項式の係数に基づいて、所定間隔の位置に加えて
任意の位置におけるＴＩＳａｆ値をも求めることが出来
る。このため、測定時のオートフォーカスの位置（所定
の間隔位置とは限られない）でのＴＩＳａｆ値に基づい
て正確な補正を行うことが出来る。
ターンの合焦位置を基準にして所定間隔の位置で測定さ
れた複数のＴＩＳａｆ値を多項式近似している。従っ
て、多項式の係数に基づいて、所定間隔の位置に加えて
任意の位置におけるＴＩＳａｆ値をも求めることが出来
る。このため、測定時のオートフォーカスの位置（所定
の間隔位置とは限られない）でのＴＩＳａｆ値に基づい
て正確な補正を行うことが出来る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【００１９】まず、パターンの重ね合わせ測定の手順を
説明する。ウエハ上に異なるパターンを重ねて露光する
場合に、露光するパターンに応じて位置合わせ用のボッ
クス状の測定マークが設けられている。例えば、図３に
示すように、あるパターンＡを露光し、さらに他のパタ
ーンＢをパターンＡに重ねて露光する場合、パターンＡ
用のボックスマークＭＫＡとパターンＢ用のボックスマ
ークＭＫＢの両者に対してオートフォーカスにより合焦
し、２次元ＣＣＤにより、各ボックスマークのエッジを
検出することで、パターンＡ，Ｂ相互の位置ズレ量△の
検出を行う。図３にはＸ方向の位置ズレのみ示したが、
Ｙ方向についても同様に行う。以下、かかる手順で計測
された重ね合わせの位置ズレ量を計測値Ｚとする。上述
したように、この計測値Ｚには装置固有の誤差が含まれ
ている。
説明する。ウエハ上に異なるパターンを重ねて露光する
場合に、露光するパターンに応じて位置合わせ用のボッ
クス状の測定マークが設けられている。例えば、図３に
示すように、あるパターンＡを露光し、さらに他のパタ
ーンＢをパターンＡに重ねて露光する場合、パターンＡ
用のボックスマークＭＫＡとパターンＢ用のボックスマ
ークＭＫＢの両者に対してオートフォーカスにより合焦
し、２次元ＣＣＤにより、各ボックスマークのエッジを
検出することで、パターンＡ，Ｂ相互の位置ズレ量△の
検出を行う。図３にはＸ方向の位置ズレのみ示したが、
Ｙ方向についても同様に行う。以下、かかる手順で計測
された重ね合わせの位置ズレ量を計測値Ｚとする。上述
したように、この計測値Ｚには装置固有の誤差が含まれ
ている。
【００２０】また、マークＭＫＡとマークＭＫＢの光軸
方向の高さが異なっている場合は、両者の中間に合焦す
るか、あるいはどちらか一方に合焦することとなる。か
かる場合には、オペレーターはマニュアル操作で合焦し
た位置から、さらに所定量オフセットをかけてエッジ検
出する場合もある。
方向の高さが異なっている場合は、両者の中間に合焦す
るか、あるいはどちらか一方に合焦することとなる。か
かる場合には、オペレーターはマニュアル操作で合焦し
た位置から、さらに所定量オフセットをかけてエッジ検
出する場合もある。
【００２１】次に、上記計測値Ｚを補正するためのＴＩ
Ｓ値の算出手順を説明する。まず、ＴＩＳａｆ値を求め
るためには、予めそのための基準ウエハを測定する。基
準ウエハは、すべての装置において、下記の手順でＴＩ
Ｓ値を算出するときに使用する共通のウエハである。
Ｓ値の算出手順を説明する。まず、ＴＩＳａｆ値を求め
るためには、予めそのための基準ウエハを測定する。基
準ウエハは、すべての装置において、下記の手順でＴＩ
Ｓ値を算出するときに使用する共通のウエハである。
【００２２】基準ウエハを、ウエハのオリフラあるいは
ノッチ位置がオペレーターにとって手前側の方向（以
下、「正方向」という）にセットし、上記手順で重ね合
わせ用のボックスマークの測定を行う。正方向の測定の
際、オートフォカスの合焦位置を中心として、＋２μｍ
から−２μｍの範囲を０．０５μｍピッチで測定を行
い、測定結果（Ｘ１、Ｙ１）…（Ｘｎ、Ｙｎ）をメモリ
ーに記憶させる。
ノッチ位置がオペレーターにとって手前側の方向（以
下、「正方向」という）にセットし、上記手順で重ね合
わせ用のボックスマークの測定を行う。正方向の測定の
際、オートフォカスの合焦位置を中心として、＋２μｍ
から−２μｍの範囲を０．０５μｍピッチで測定を行
い、測定結果（Ｘ１、Ｙ１）…（Ｘｎ、Ｙｎ）をメモリ
ーに記憶させる。
【００２３】次に、基準ウエハを１８０度反転させた方
向（以下、「反方向」という）で上記正方向と同じ手順
で測定を行い、測定結果（Ｘ’１、Ｙ’１）…（Ｘ’
ｎ、Ｙ’ｎ）をメモリーに記憶させておく。そして、同
一の焦点位置で得られた正方向の測定結果と反方向の測
定結果をメモリー上の保存領域から取り出し、それぞれ
を加えて２で割った値 （（Ｘ１＋Ｘ’１）／２、（Ｙ１＋Ｙ’１）／２）… （（Ｘｎ＋Ｘ’ｎ）／２、（Ｙｎ＋Ｙ’ｎ）／２）． をＴＩＳａｆ値とし、それをオートフォーカス位置依存
補正データとして結果ファイルに保存する。すなわち、
基準ウエハに対して、オートフォーカス合焦位置を中心
に０．０５μｍピッチ毎に８１組（ｎ＝８１）のＴＩＳ
ａｆ値が算出されることとなる。なお、ＴＩＳａｆ値に
は、オートフォーカス位置に依存する成分の他にウエハ
に依存する成分も含まれている。
向（以下、「反方向」という）で上記正方向と同じ手順
で測定を行い、測定結果（Ｘ’１、Ｙ’１）…（Ｘ’
ｎ、Ｙ’ｎ）をメモリーに記憶させておく。そして、同
一の焦点位置で得られた正方向の測定結果と反方向の測
定結果をメモリー上の保存領域から取り出し、それぞれ
を加えて２で割った値 （（Ｘ１＋Ｘ’１）／２、（Ｙ１＋Ｙ’１）／２）… （（Ｘｎ＋Ｘ’ｎ）／２、（Ｙｎ＋Ｙ’ｎ）／２）． をＴＩＳａｆ値とし、それをオートフォーカス位置依存
補正データとして結果ファイルに保存する。すなわち、
基準ウエハに対して、オートフォーカス合焦位置を中心
に０．０５μｍピッチ毎に８１組（ｎ＝８１）のＴＩＳ
ａｆ値が算出されることとなる。なお、ＴＩＳａｆ値に
は、オートフォーカス位置に依存する成分の他にウエハ
に依存する成分も含まれている。
【００２４】図１に、ＴＩＳａｆ値の変化の様子の一例
を示す。縦軸はＴＩＳａｆ値、横軸はオートフォーカス
のオフセット値を示している。
を示す。縦軸はＴＩＳａｆ値、横軸はオートフォーカス
のオフセット値を示している。
【００２５】さらに、ＴＩＳａｆ値はオートフォーカス
のピッチ位置毎に求められる離散的な値であるため、内
挿補間により中間値を求めるため、オートフォーカスの
合焦位置からの変位量とＴｌＳａｆ値の関係を４次多項
式で近似し、４次多項式の係数も同時に結果ファイルに
保存する。このオートフォーカス位置依存補正データ
（ＴＩＳａｆ値）の結果ファイルは装置ごとに固有のフ
ァイルとして存在する。
のピッチ位置毎に求められる離散的な値であるため、内
挿補間により中間値を求めるため、オートフォーカスの
合焦位置からの変位量とＴｌＳａｆ値の関係を４次多項
式で近似し、４次多項式の係数も同時に結果ファイルに
保存する。このオートフォーカス位置依存補正データ
（ＴＩＳａｆ値）の結果ファイルは装置ごとに固有のフ
ァイルとして存在する。
【００２６】測定条件ファイルを作成する際には、ユー
ザーがユーザーの基板を用いて所定の測定条件で測定し
たＴｌＳａｌｌ値から、その測定条件で予め基準基板を
用いて測定したオートフォーカス位置依存補正データＴ
ＩＳａｆ値を差し引いた結果を、測定条件に依存する成
分の補正値ＴＩＳｒ値として、測定条件ファイルに書き
込む。
ザーがユーザーの基板を用いて所定の測定条件で測定し
たＴｌＳａｌｌ値から、その測定条件で予め基準基板を
用いて測定したオートフォーカス位置依存補正データＴ
ＩＳａｆ値を差し引いた結果を、測定条件に依存する成
分の補正値ＴＩＳｒ値として、測定条件ファイルに書き
込む。
【００２７】これらＴＩＳ値の関係は次式、 ＴＩＳａｌｌ＝ＴＩＳａｆ＋ＴＩＳｒ （１） のように表すことが出来る。ユーザー基板を用いて測定
されるＴＩＳａｌｌ値は、装置に固有な成分のＴＩＳａ
ｆ値と測定条件に依存する成分のＴＩＳｒ値からなって
いる。
されるＴＩＳａｌｌ値は、装置に固有な成分のＴＩＳａ
ｆ値と測定条件に依存する成分のＴＩＳｒ値からなって
いる。
【００２８】すなわち、装置Ａで基準ウエハを測定して
装置Ａ固有のＴＩＳａｆ値を求め、他の装置Ｂで同一の
基準ウエハを測定して装置Ｂ固有のＴＩＳａｆ値を求め
ておけば、基板（ウエハ）の反射率、厚み、パターンの
ダレ、オートフォーカスのオフセット値やボックスマー
クのエッジのどの部分を測定したかなどの測定条件に依
存するＴＩＳｒ値（装置の特性に依存しない成分）は、
装置Ａ，Ｂに関わりなく共通して位置ズレの計測値Ｚの
補正に使用することが出来る。
装置Ａ固有のＴＩＳａｆ値を求め、他の装置Ｂで同一の
基準ウエハを測定して装置Ｂ固有のＴＩＳａｆ値を求め
ておけば、基板（ウエハ）の反射率、厚み、パターンの
ダレ、オートフォーカスのオフセット値やボックスマー
クのエッジのどの部分を測定したかなどの測定条件に依
存するＴＩＳｒ値（装置の特性に依存しない成分）は、
装置Ａ，Ｂに関わりなく共通して位置ズレの計測値Ｚの
補正に使用することが出来る。
【００２９】次に、計測値ＺをＴＩＳ値により補正する
手順を説明する。重ね合わせの位置ズレ量の計測結果Ｚ
を得たときのオートフォーカス位置をその時の測定条件
ファイルから得る。オートフォーカス位置とＴＩＳａｆ
値の関係は、上述のように４次多項式に近似され、その
多項式係数が記憶されているので、これにより、計測結
果Ｚを得たときのオートフォーカス位置でのＴＩＳａｆ
値を求める。
手順を説明する。重ね合わせの位置ズレ量の計測結果Ｚ
を得たときのオートフォーカス位置をその時の測定条件
ファイルから得る。オートフォーカス位置とＴＩＳａｆ
値の関係は、上述のように４次多項式に近似され、その
多項式係数が記憶されているので、これにより、計測結
果Ｚを得たときのオートフォーカス位置でのＴＩＳａｆ
値を求める。
【００３０】そして、計測値Ｚから、上述のようにして
求めた装置固有のＴＩＳａｆ値と装置に依存しない測定
条件固有のＴＩＳｒを次式のように差し引いて、 Ｚ’＝Ｚ−（ＴＩＳａｆ＋ＴＩＳｒ） （２） 最終的に補正された計測結果Ｚ’が得られる。
求めた装置固有のＴＩＳａｆ値と装置に依存しない測定
条件固有のＴＩＳｒを次式のように差し引いて、 Ｚ’＝Ｚ−（ＴＩＳａｆ＋ＴＩＳｒ） （２） 最終的に補正された計測結果Ｚ’が得られる。
【００３１】上述のように、オートフォーカス位置とそ
の時のＴＩＳａｆ値を多項式近似しているので、離散的
なＴＩＳａｆ値の代わりに常に測定時の最適ＡＦ位置で
のＴｌＳａｆ値を用いて計測値Ｚの補正を行なうことが
できる。この結果、計測値の補正の再現性、信頼性が向
上する。
の時のＴＩＳａｆ値を多項式近似しているので、離散的
なＴＩＳａｆ値の代わりに常に測定時の最適ＡＦ位置で
のＴｌＳａｆ値を用いて計測値Ｚの補正を行なうことが
できる。この結果、計測値の補正の再現性、信頼性が向
上する。
【００３２】上述した補正の概念を図２（ａ）乃至
（ｄ）に基づいて説明する。図２（ａ）は、従来の方法
で得られる、第１の装置における測定条件ファイルに保
存されるＴＩＳａｌｌ値Ａを表している。図２（ｂ）に
示すように、従来の方法で得られる、第１の装置におけ
る測定条件ファイルに保存されるＴＩＳａｌｌ値Ａは、
第２の装置が有するＴＩＳａｌｌ値Ｂと異なっているこ
とがわかる。そこで本発明では、図２（ｃ）に示すよう
に、第１の装置におけるＴＩＳａｌｌ値Ａを、測定条件
に依存するＴＩＳｒ値ａと、第１の装置固有のオートフ
ォーカス位置等に依存するＴＩＳａｆ値ｂとに分離して
いる。
（ｄ）に基づいて説明する。図２（ａ）は、従来の方法
で得られる、第１の装置における測定条件ファイルに保
存されるＴＩＳａｌｌ値Ａを表している。図２（ｂ）に
示すように、従来の方法で得られる、第１の装置におけ
る測定条件ファイルに保存されるＴＩＳａｌｌ値Ａは、
第２の装置が有するＴＩＳａｌｌ値Ｂと異なっているこ
とがわかる。そこで本発明では、図２（ｃ）に示すよう
に、第１の装置におけるＴＩＳａｌｌ値Ａを、測定条件
に依存するＴＩＳｒ値ａと、第１の装置固有のオートフ
ォーカス位置等に依存するＴＩＳａｆ値ｂとに分離して
いる。
【００３３】第２の装置で計測を行う場合には、図２
（ｄ）に示すように、第２の装置固有のオートフォーカ
ス位置等に依存するＴＩＳａｆ値ｂ’と測定条件に依存
するＴＩＳｒ値ａを用いて、第２の装置が有するＴＩＳ
ａｌｌ値Ｂとする。
（ｄ）に示すように、第２の装置固有のオートフォーカ
ス位置等に依存するＴＩＳａｆ値ｂ’と測定条件に依存
するＴＩＳｒ値ａを用いて、第２の装置が有するＴＩＳ
ａｌｌ値Ｂとする。
【００３４】このようにすることで、第１、第２の装置
に関係なく、測定条件に依存するＴＩＳｒ値ａを共通し
て使用する事が出来る。
に関係なく、測定条件に依存するＴＩＳｒ値ａを共通し
て使用する事が出来る。
【００３５】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれ
ば、半導体等の製造においてパターンの重ね合わせのズ
レ量を補正する際、補正に使用するＴＩＳ値を装置に固
有なＴＩＳａｆ成分と測定条件に依存するＴＩＳｒ成分
に分離している。このため、ＴＩＳｒ成分を含む測定条
件ファイルの装置依存性が低いので、異なる装置におい
て同一条件でパターン層間の重ね合わせを測定する場合
にも、共通の測定条件ファイルを使用できる。従って、
異なる装置毎に測定条件ファイルを作成する必要が無
く、低コストで簡便に計測値の補正ができる。さらに、
測定条件ファイルの装置間における汎用性、互換性も向
上し、かつ他装置への移動（ポータビリティー）も容易
である。
ば、半導体等の製造においてパターンの重ね合わせのズ
レ量を補正する際、補正に使用するＴＩＳ値を装置に固
有なＴＩＳａｆ成分と測定条件に依存するＴＩＳｒ成分
に分離している。このため、ＴＩＳｒ成分を含む測定条
件ファイルの装置依存性が低いので、異なる装置におい
て同一条件でパターン層間の重ね合わせを測定する場合
にも、共通の測定条件ファイルを使用できる。従って、
異なる装置毎に測定条件ファイルを作成する必要が無
く、低コストで簡便に計測値の補正ができる。さらに、
測定条件ファイルの装置間における汎用性、互換性も向
上し、かつ他装置への移動（ポータビリティー）も容易
である。
【図１】ＴＩＳ値のオートフォーカス位置依存性を示す
図である。
図である。
【図２】（ａ）乃至（ｄ）は、ＴＩＳ値の概念を示す図
である。
である。
【図３】パターン間の位置ズレを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｆ 15/62 ４０５Ｃ
Claims (4)
- 【請求項１】 被測定基板上における少なくとも２つの
パターンのパターン間の位置ズレを測定する検査測定装
置において、 前記パターンを検出するパターン位置検出器と、 前記パターンごとの前記検出結果に基づいて前記パター
ンの前記被測定基板上における位置ズレ量を算出する位
置ズレ量算出器と、 あらかじめ前記被測定基板とは異なる基準基板に露光し
た所定のパターンを、前記基準基板が所定方向のとき及
び該所定方向に対して約１８０度回転した方向のときに
検出した検出結果に基づいて得られる前記検査測定装置
の特性に固有な値ＴＩＳａｆを記憶する第１メモリー部
と、 前記被測定基板の所定のパターンを、前記被測定基板が
所定方向のとき及び該所定方向に対して約１８０度回転
した方向のときに検出した検出結果に基づいて得られる
値ＴＩＳａｌｌから、前記ＴＩＳａｆ値を引いた前記検
査測定装置の特性に依存しない値ＴＩＳｒを記憶する第
２メモリー部と、 前記ＴＩＳａｆ値と前記ＴＩＳｒ値に基づいて前記位置
ズレ量を補正する位置ズレデータ補正部と、からなるこ
とを特徴とする検査測定装置。 - 【請求項２】 前記パターンに自動的に焦点を合わせる
オートフォーカス部と、 前記オートフォーカス部による前記基準基板のパターン
の合焦位置を基準にして所定間隔の位置で複数の前記Ｔ
ＩＳａｆ値を得るための焦点位置移動機構部と、 前記所定間隔の位置における前記複数のＴＩＳａｆ値を
多項式で近似したときの前記多項式の係数を記憶する第
３メモリー部と、をさらに有することを特徴とする請求
項１記載の検査測定装置。 - 【請求項３】 被測定基板上における少なくとも２つの
パターンのパターン間の位置ズレを測定する検査測定方
法において、 前記パターンを検出する工程と、 前記パターンごとの前記検出結果に基づいて前記パター
ンの前記被測定基板上における位置ズレ量を算出する工
程と、 あらかじめ前記被測定基板とは異なる基準基板に露光し
た所定のパターンを、前記基準基板が所定方向のとき及
び該所定方向に対して約１８０度回転した方向のときに
検出した検出結果に基づいて得られる検査測定装置の特
性に固有な値ＴＩＳａｆを記憶する工程と、 前記被測定基板の所定のパターンを、前記被測定基板が
所定方向のとき及び該所定方向に対して約１８０度回転
した方向のときに検出した検出結果に基づいて得られる
値ＴＩＳａｌｌから、前記ＴＩＳａｆ値を引いた前記検
査測定装置の特性に依存しない値ＴＩＳｒを記憶する工
程と、 前記ＴＩＳａｆ値と前記ＴＩＳｒ値に基づいて前記位置
ズレ量を補正する工程と、からなることを特徴とする検
査測定方法。 - 【請求項４】 前記パターンに自動的に焦点を合わせる
工程と、 前記基準基板のパターンの合焦位置を基準にして所定間
隔の位置で複数の前記ＴＩＳａｆ値を得るための工程
と、 前記所定間隔の位置における前記複数のＴＩＳａｆ値を
多項式で近似したときの前記多項式の係数を記憶する工
程と、をさらに有することを特徴とする請求項３記載の
検査測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9197968A JPH1131229A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 検査測定装置および測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9197968A JPH1131229A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 検査測定装置および測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1131229A true JPH1131229A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16383328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9197968A Withdrawn JPH1131229A (ja) | 1997-07-09 | 1997-07-09 | 検査測定装置および測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1131229A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003014438A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Nikon Corp | 基板検査装置および基板検査方法 |
-
1997
- 1997-07-09 JP JP9197968A patent/JPH1131229A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003014438A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-15 | Nikon Corp | 基板検査装置および基板検査方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041005 |