JPH11340133A - 重ね合わせ精度測定方法及び半導体製造装置 - Google Patents
重ね合わせ精度測定方法及び半導体製造装置Info
- Publication number
- JPH11340133A JPH11340133A JP10158422A JP15842298A JPH11340133A JP H11340133 A JPH11340133 A JP H11340133A JP 10158422 A JP10158422 A JP 10158422A JP 15842298 A JP15842298 A JP 15842298A JP H11340133 A JPH11340133 A JP H11340133A
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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】 重ね合わせ精度の測定を比較的簡単に且つ高
精度に行うことができる重ね合わせ精度測定方法及び半
導体製造装置を提供する。 【解決手段】 第１のパターンと第２のパターンとの単
一の組内で基準位置における重ね合わせずれ量と基準位
置以外の位置における重ね合わせずれ量との減算値を求
め、複数の組内における減算値の中央値との差が所定の
閾値を超える重ね合わせずれ量を除去し、除去された残
りの重ね合わせずれ量から重ね合わせの精度を測定す
る。このため、小さな閾値で、工程上の不具合等に起因
する異常な重ね合わせずれ量のみを除去することができ
る。
精度に行うことができる重ね合わせ精度測定方法及び半
導体製造装置を提供する。 【解決手段】 第１のパターンと第２のパターンとの単
一の組内で基準位置における重ね合わせずれ量と基準位
置以外の位置における重ね合わせずれ量との減算値を求
め、複数の組内における減算値の中央値との差が所定の
閾値を超える重ね合わせずれ量を除去し、除去された残
りの重ね合わせずれ量から重ね合わせの精度を測定す
る。このため、小さな閾値で、工程上の不具合等に起因
する異常な重ね合わせずれ量のみを除去することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、半導体装置を
製造するためのリソグラフィ工程における重ね合わせ精
度測定方法及びこの様な重ね合わせ精度測定を行う半導
体製造装置に関するものである。
製造するためのリソグラフィ工程における重ね合わせ精
度測定方法及びこの様な重ね合わせ精度測定を行う半導
体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造に際してはゲート電極
等のパターンをリソグラフィで基体上に転写するが、こ
の転写すべきパターンを、以前の工程で既に形成されて
いる下地のパターンに対して正確に重ね合わせる必要が
ある。このため、レジストの露光前にレジストが感応し
ない光を用いて重ね合わせ精度を測定して各種のパラメ
ータを補正してから露光したり、露光で転写されたパタ
ーンの重ね合わせ精度を測定して良品と不良品とを判別
したりしている。
等のパターンをリソグラフィで基体上に転写するが、こ
の転写すべきパターンを、以前の工程で既に形成されて
いる下地のパターンに対して正確に重ね合わせる必要が
ある。このため、レジストの露光前にレジストが感応し
ない光を用いて重ね合わせ精度を測定して各種のパラメ
ータを補正してから露光したり、露光で転写されたパタ
ーンの重ね合わせ精度を測定して良品と不良品とを判別
したりしている。
【０００３】しかし、前の工程における不具合等のため
に、重ね合わせ測定マーク上が荒れていたり重ね合わせ
測定マーク上に異物が付着していたりして、測定した重
ね合わせずれ量に異常値が混入する場合がある。この様
な異常値が混入していると、測定した重ね合わせずれ量
の精度が低下して、パラメータを正常に補正することが
できなくて露光を正常に行うことができなかったり、良
品が不良品と判別されると共に不良品が良品と判別され
たりする。
に、重ね合わせ測定マーク上が荒れていたり重ね合わせ
測定マーク上に異物が付着していたりして、測定した重
ね合わせずれ量に異常値が混入する場合がある。この様
な異常値が混入していると、測定した重ね合わせずれ量
の精度が低下して、パラメータを正常に補正することが
できなくて露光を正常に行うことができなかったり、良
品が不良品と判別されると共に不良品が良品と判別され
たりする。
【０００４】そこで、測定した重ね合わせずれ量から異
常値を除去することが従来から行われている。即ち、図
２に示す様に、レジストを塗布した後、重ね合わせの測
定と重ね合わせ補正データの演算つまり異常値の除去と
露光とを露光装置で行い、更に現像を行った後、異常値
の除去を含む重ね合わせ精度の測定を重ね合わせ測定装
置で行っている。
常値を除去することが従来から行われている。即ち、図
２に示す様に、レジストを塗布した後、重ね合わせの測
定と重ね合わせ補正データの演算つまり異常値の除去と
露光とを露光装置で行い、更に現像を行った後、異常値
の除去を含む重ね合わせ精度の測定を重ね合わせ測定装
置で行っている。
【０００５】そして、重ね合わせ精度測定方法の一従来
例では、測定した重ね合わせずれ量から異常値を除去す
るために、測定した重ね合わせずれ量の平均値との差が
所定の閾値を超える重ね合わせずれ量を除去していた。
例では、測定した重ね合わせずれ量から異常値を除去す
るために、測定した重ね合わせずれ量の平均値との差が
所定の閾値を超える重ね合わせずれ量を除去していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レジストに
転写すべきパターンやレジストを現像して形成したパタ
ーンが実際にずれている場合もあるが、測定した重ね合
わせずれ量の平均値との差に閾値を設定する上述の一従
来例の重ね合わせ精度測定方法では、数μｍ程度の大き
な閾値を設定せざるを得ず、異常な重ね合わせずれ量を
有効に除去することができなくて、重ね合わせ精度の測
定を高精度に行うことができなかった。
転写すべきパターンやレジストを現像して形成したパタ
ーンが実際にずれている場合もあるが、測定した重ね合
わせずれ量の平均値との差に閾値を設定する上述の一従
来例の重ね合わせ精度測定方法では、数μｍ程度の大き
な閾値を設定せざるを得ず、異常な重ね合わせずれ量を
有効に除去することができなくて、重ね合わせ精度の測
定を高精度に行うことができなかった。
【０００７】従って、本願の発明は、重ね合わせ精度の
測定を比較的簡単に且つ高精度に行うことができる重ね
合わせ精度測定方法及び半導体製造装置を提供すること
を目的としている。
測定を比較的簡単に且つ高精度に行うことができる重ね
合わせ精度測定方法及び半導体製造装置を提供すること
を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る重ね合わ
せ精度測定方法及び請求項３に係る半導体製造装置で
は、第１のパターンと第２のパターンとの単一の組内で
基準位置における重ね合わせずれ量と基準位置以外の位
置における重ね合わせずれ量との減算値を求め、複数の
組内における減算値の中央値との差が所定の閾値を超え
る重ね合わせずれ量を除去し、除去された残りの重ね合
わせずれ量から重ね合わせの精度を測定する。
せ精度測定方法及び請求項３に係る半導体製造装置で
は、第１のパターンと第２のパターンとの単一の組内で
基準位置における重ね合わせずれ量と基準位置以外の位
置における重ね合わせずれ量との減算値を求め、複数の
組内における減算値の中央値との差が所定の閾値を超え
る重ね合わせずれ量を除去し、除去された残りの重ね合
わせずれ量から重ね合わせの精度を測定する。
【０００９】単一の組内における減算値や複数の組内に
おける中央値を求める処理は比較的簡単である。また、
減算値の中央値との差に閾値を設定すれば、小さな閾値
で、実際にずれている場合の重ね合わせずれ量を除去す
ることなく工程上の不具合等に起因する異常な重ね合わ
せずれ量のみを除去することができる。
おける中央値を求める処理は比較的簡単である。また、
減算値の中央値との差に閾値を設定すれば、小さな閾値
で、実際にずれている場合の重ね合わせずれ量を除去す
ることなく工程上の不具合等に起因する異常な重ね合わ
せずれ量のみを除去することができる。
【００１０】請求項２に係る重ね合わせ精度測定方法及
び請求項４に係る半導体製造装置では、単一の組内にお
ける総ての重ね合わせずれ量について中央値との差が閾
値を超える場合は基準位置における重ね合わせずれ量を
除去するので、基準位置における重ね合わせずれ量が異
常な場合でも異常な重ね合わせずれ量のみを除去するこ
とができる。
び請求項４に係る半導体製造装置では、単一の組内にお
ける総ての重ね合わせずれ量について中央値との差が閾
値を超える場合は基準位置における重ね合わせずれ量を
除去するので、基準位置における重ね合わせずれ量が異
常な場合でも異常な重ね合わせずれ量のみを除去するこ
とができる。
【００１１】請求項５に係る半導体製造装置では、演算
処理部の駆動及び停止と閾値の値とを第１及び第２のパ
ターン毎に選択可能であるので、異常な重ね合わせずれ
量の除去そのものと除去すべき重ね合わせずれ量の異常
の程度とを選択することができる。
処理部の駆動及び停止と閾値の値とを第１及び第２のパ
ターン毎に選択可能であるので、異常な重ね合わせずれ
量の除去そのものと除去すべき重ね合わせずれ量の異常
の程度とを選択することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本願の発明の一実施形態
を、図１を参照しながら説明する。図１（ａ）に示す様
に、複数回の露光でウェハ１１の複数の領域１２にパタ
ーンが転写されており、各々の領域１２で既に形成され
ている下地のパターンと転写したパターンとが重ね合わ
されている。
を、図１を参照しながら説明する。図１（ａ）に示す様
に、複数回の露光でウェハ１１の複数の領域１２にパタ
ーンが転写されており、各々の領域１２で既に形成され
ている下地のパターンと転写したパターンとが重ね合わ
されている。
【００１３】本実施形態では、図１（ｂ）に示す様に、
一つの領域１２の、例えば、上右部（ＵＲ）、下右部
（ＬＲ）、上左部（ＵＬ）、下左部（ＬＬ）及び中央部
（ＣＥ）の５個の位置で、下地のパターンと転写したパ
ターンとのＸ方向及びＹ方向における重ね合わせずれ量
を得る。そして、中央部における重ね合わせずれ量と上
右部における重ね合わせずれ量との減算値を求める。
一つの領域１２の、例えば、上右部（ＵＲ）、下右部
（ＬＲ）、上左部（ＵＬ）、下左部（ＬＬ）及び中央部
（ＣＥ）の５個の位置で、下地のパターンと転写したパ
ターンとのＸ方向及びＹ方向における重ね合わせずれ量
を得る。そして、中央部における重ね合わせずれ量と上
右部における重ね合わせずれ量との減算値を求める。
【００１４】その後、例えば、図１（ａ）に網掛けで示
されている１２個の領域１２における減算値の中央値を
求め、この中央値との差が所定の閾値を超える上右部の
重ね合わせずれ量を除去する。また、下右部、上左部及
び下左部における重ね合わせずれ量についても上述と同
様の処理を行って、所定の閾値を超える重ね合わせずれ
量を除去する。そして、除去された残りの重ね合わせず
れ量から重ね合わせ精度を測定する。
されている１２個の領域１２における減算値の中央値を
求め、この中央値との差が所定の閾値を超える上右部の
重ね合わせずれ量を除去する。また、下右部、上左部及
び下左部における重ね合わせずれ量についても上述と同
様の処理を行って、所定の閾値を超える重ね合わせずれ
量を除去する。そして、除去された残りの重ね合わせず
れ量から重ね合わせ精度を測定する。
【００１５】なお、１個の領域１２で上右部、下右部、
上左部及び下左部における総ての重ね合わせずれ量が除
去される場合は、基準位置になっている中央部の重ね合
わせずれ量が異常であると考えられるので、上右部、下
右部、上左部及び下左部における重ね合わせずれ量を除
去せずに、中央部の重ね合わせずれ量を除去する。
上左部及び下左部における総ての重ね合わせずれ量が除
去される場合は、基準位置になっている中央部の重ね合
わせずれ量が異常であると考えられるので、上右部、下
右部、上左部及び下左部における重ね合わせずれ量を除
去せずに、中央部の重ね合わせずれ量を除去する。
【００１６】また、以上の説明では、上右部、下右部、
上左部、下左部及び中央部の５個の位置における重ね合
わせずれ量を得ているが、他の組み合わせの位置や他の
位置における重ね合わせずれ量を得てもよい。また、以
上の説明では、中央部を基準位置にして減算値を求めて
いるが、他の位置を基準位置にして減算値を求めてもよ
い。
上左部、下左部及び中央部の５個の位置における重ね合
わせずれ量を得ているが、他の組み合わせの位置や他の
位置における重ね合わせずれ量を得てもよい。また、以
上の説明では、中央部を基準位置にして減算値を求めて
いるが、他の位置を基準位置にして減算値を求めてもよ
い。
【００１７】また、以上の説明では、図１（ａ）に網掛
けで示されている１２個の領域１２における減算値の中
央値を求めているが、この１２個の領域１２は一例であ
って、他の複数個の領域１２における減算値の中央値を
求めてもよい。
けで示されている１２個の領域１２における減算値の中
央値を求めているが、この１２個の領域１２は一例であ
って、他の複数個の領域１２における減算値の中央値を
求めてもよい。
【００１８】上述の一従来例では、異常値を除去するた
めの閾値が既述の様に数μｍ程度と大きかったが、本実
施形態では、ゲート電極の形成工程で０．０３μｍ程
度、重ね合わせずれ量の測定精度がよくない配線の形成
工程でも０．０８μｍ程度に閾値を設定することができ
る。このため、前の工程の不具合等に起因する異常な重
ね合わせずれ量を有効に除去することができて、重ね合
わせ精度の測定を高精度に行うことができる。
めの閾値が既述の様に数μｍ程度と大きかったが、本実
施形態では、ゲート電極の形成工程で０．０３μｍ程
度、重ね合わせずれ量の測定精度がよくない配線の形成
工程でも０．０８μｍ程度に閾値を設定することができ
る。このため、前の工程の不具合等に起因する異常な重
ね合わせずれ量を有効に除去することができて、重ね合
わせ精度の測定を高精度に行うことができる。
【００１９】図２に示した重ね合わせ測定を行う露光装
置に以上の本実施形態の処理を行う演算処理部を組み込
めば、異常値が有効に除去された後の中央値、ウェハス
ケーリング、ウェハローテーション、ウェハ直交度、シ
ョット倍率及びショット回転等のデータをフィードバッ
クして露光することができるので、露光時の重ね合わせ
精度が向上する。
置に以上の本実施形態の処理を行う演算処理部を組み込
めば、異常値が有効に除去された後の中央値、ウェハス
ケーリング、ウェハローテーション、ウェハ直交度、シ
ョット倍率及びショット回転等のデータをフィードバッ
クして露光することができるので、露光時の重ね合わせ
精度が向上する。
【００２０】また、図２に示した重ね合わせ精度測定を
行う重ね合わせ測定装置に以上の本実施形態の処理を行
う演算処理部を組み込めば、異常値が有効に除去された
後の最大値、最小値、中央値、３σ、ウェハスケーリン
グ、ウェハローテーション、ウェハ直交度、ショット倍
率及びショット回転等のデータを得ることができるの
で、良品と不良品とを正確に判別することができる。
行う重ね合わせ測定装置に以上の本実施形態の処理を行
う演算処理部を組み込めば、異常値が有効に除去された
後の最大値、最小値、中央値、３σ、ウェハスケーリン
グ、ウェハローテーション、ウェハ直交度、ショット倍
率及びショット回転等のデータを得ることができるの
で、良品と不良品とを正確に判別することができる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１に係る重ね合わせ精度測定方法
及び請求項３に係る半導体製造装置では、単一の組内に
おける減算値や複数の組内における中央値を求める処理
は比較的簡単であり、また、小さな閾値で、実際にずれ
ている場合の重ね合わせずれ量を除去することなく工程
上の不具合等に起因する異常な重ね合わせずれ量のみを
除去することができるので、重ね合わせ精度の測定を比
較的簡単に且つ高精度に行うことができる。
及び請求項３に係る半導体製造装置では、単一の組内に
おける減算値や複数の組内における中央値を求める処理
は比較的簡単であり、また、小さな閾値で、実際にずれ
ている場合の重ね合わせずれ量を除去することなく工程
上の不具合等に起因する異常な重ね合わせずれ量のみを
除去することができるので、重ね合わせ精度の測定を比
較的簡単に且つ高精度に行うことができる。
【００２２】請求項２に係る重ね合わせ精度測定方法及
び請求項４に係る半導体製造装置では、基準位置におけ
る重ね合わせずれ量が異常な場合でも異常な重ね合わせ
ずれ量のみを除去することができるので、重ね合わせ精
度の測定を更に高精度に行うことができる。
び請求項４に係る半導体製造装置では、基準位置におけ
る重ね合わせずれ量が異常な場合でも異常な重ね合わせ
ずれ量のみを除去することができるので、重ね合わせ精
度の測定を更に高精度に行うことができる。
【００２３】請求項５に係る半導体製造装置では、異常
な重ね合わせずれ量の除去そのものと除去すべき重ね合
わせずれ量の異常の程度とを選択することができるの
で、柔軟な条件で半導体装置を製造することができる。
な重ね合わせずれ量の除去そのものと除去すべき重ね合
わせずれ量の異常の程度とを選択することができるの
で、柔軟な条件で半導体装置を製造することができる。
【図１】本願の発明の一実施形態を説明するための平面
図であり、（ａ）はウェハの全体、（ｂ）は１回の露光
領域を夫々示している。
図であり、（ａ）はウェハの全体、（ｂ）は１回の露光
領域を夫々示している。
【図２】一般的なフォトリソグラフィ工程の流れ図であ
る。
る。
１１…ウェハ、１２…領域
Claims (5)
- 【請求項１】 第１のパターンと第２のパターンとの複
数の組の重ね合わせからこれらの重ね合わせの精度を測
定する重ね合わせ精度測定方法において、 単一の前記組内の複数の位置における重ね合わせずれ量
を得る工程と、 基準位置における前記重ね合わせずれ量と前記基準位置
以外の位置における前記重ね合わせずれ量との減算値を
求める工程と、 前記複数の組内における前記減算値の中央値を求める工
程と、 前記中央値との差が所定の閾値を超える前記重ね合わせ
ずれ量を除去する工程と、 前記除去された残りの前記重ね合わせずれ量から前記精
度を測定する工程とを具備することを特徴とする重ね合
わせ精度測定方法。 - 【請求項２】 前記単一の組内における総ての前記重ね
合わせずれ量について前記中央値との差が前記閾値を超
える場合は前記基準位置における前記重ね合わせずれ量
を除去することを特徴とする請求項１記載の重ね合わせ
精度測定方法。 - 【請求項３】 第１のパターンと第２のパターンとの複
数の組の重ね合わせからこれらの重ね合わせの精度を測
定する半導体製造装置において、 単一の前記組内の複数の位置における重ね合わせずれ量
を得る工程と、 基準位置における前記重ね合わせずれ量と前記基準位置
以外の位置における前記重ね合わせずれ量との減算値を
求める工程と、 前記複数の組内における前記減算値の中央値を求める工
程と、 前記中央値との差が所定の閾値を超える前記重ね合わせ
ずれ量を除去する工程と、 前記除去された残りの前記重ね合わせずれ量から前記精
度を測定する工程とを実行する演算処理部を具備するこ
とを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項４】 前記単一の組内における総ての前記重ね
合わせずれ量について前記中央値との差が前記閾値を超
える場合は前記基準位置における前記重ね合わせずれ量
を前記演算処理部が除去することを特徴とする請求項３
記載の半導体製造装置。 - 【請求項５】 前記第１及び第２のパターン毎に前記演
算処理部の駆動及び停止を選択可能であり、 前記第１及び第２のパターン毎に前記閾値の値を選択可
能であることを特徴とする請求項３記載の半導体製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10158422A JPH11340133A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 重ね合わせ精度測定方法及び半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10158422A JPH11340133A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 重ね合わせ精度測定方法及び半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11340133A true JPH11340133A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15671422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10158422A Pending JPH11340133A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 重ね合わせ精度測定方法及び半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11340133A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100321442B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-03-18 | 황인길 | 반도체 제조 공정에서의 오버레이 측정 방법 |
| JP2003282395A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フォトリソグラフィーの露光方法 |
| KR20160120676A (ko) * | 2015-04-08 | 2016-10-18 | 캐논 가부시끼가이샤 | 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법 |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10158422A patent/JPH11340133A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100321442B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-03-18 | 황인길 | 반도체 제조 공정에서의 오버레이 측정 방법 |
| JP2003282395A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フォトリソグラフィーの露光方法 |
| KR20160120676A (ko) * | 2015-04-08 | 2016-10-18 | 캐논 가부시끼가이샤 | 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법 |
| CN106054517A (zh) * | 2015-04-08 | 2016-10-26 | 佳能株式会社 | 压印装置及物品制造方法 |
| JP2016201423A (ja) * | 2015-04-08 | 2016-12-01 | キヤノン株式会社 | インプリント装置および物品の製造方法 |
| TWI634589B (zh) * | 2015-04-08 | 2018-09-01 | 佳能股份有限公司 | 壓印設備及物品製造方法 |
| US10732522B2 (en) | 2015-04-08 | 2020-08-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Imprint apparatus and article manufacturing method |
| CN106054517B (zh) * | 2015-04-08 | 2020-11-06 | 佳能株式会社 | 压印装置及物品制造方法 |
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