JPH1187229A - Aligning method, aligner and manufacture of device - Google Patents

Aligning method, aligner and manufacture of device

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JPH1187229A
JPH1187229A JP9250133A JP25013397A JPH1187229A JP H1187229 A JPH1187229 A JP H1187229A JP 9250133 A JP9250133 A JP 9250133A JP 25013397 A JP25013397 A JP 25013397A JP H1187229 A JPH1187229 A JP H1187229A
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JP
Japan
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alignment
reference layer
shot
shot positions
exposure
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JP9250133A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeyuki Uzawa
繁行 鵜澤
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize a required sample shots for alingment with a plurality of reference layers by independently selecting the required numbers of shot positions per respective reference layer, in the case that the reference layers in the case of laminated exposure are plural numbers. SOLUTION: In order to specify a sample shot numbers and the sample shot positions per respective reference layers, a plurality of sample shot files for respective reference layers are prepared on an aligner. For example, in the case of two layers of A and B layers, the required alignment precisions with A and B layers are assumed respectively as a and b. Furthermore, the required sample shot numbers in the A and B layers are assumed respectively as Ma and Mb. Furthermore, assuming the total number of sample shots specified as the global alignment to be M, the required sample shot numbers are displayed in a formula, wherein the Max } represents a function which selects a maximum value which selects, while the Int } represents the integer function.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体デバ
イスの製造装置である露光装置およびマスクやレチクル
等の原板と半導体ウエハ等の基板とを精度よく位置合わ
せ(アライメント)してデバイスを製造する方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a device by precisely aligning an original plate such as a mask or a reticle with a substrate such as a semiconductor wafer. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年ICやLSI等の半導体集積回路の
微細化、高集積化に伴い、高い位置合わせ精度が必要と
なってきている。さらに精度のみならず、従来は一つの
基準層に対する位置合わせが必要とされたが、現在では
複数の基準層に対してそれぞれ高い位置合わせ精度が要
求されるようになってきている。この要求に対し、複数
の基準層のマークを計測し、各層に対する計測値を重み
付け平均して、その結果に基づいて位置合わせする手法
(特開平7−321012号公報等)が提案されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, with the miniaturization and high integration of semiconductor integrated circuits such as ICs and LSIs, high alignment accuracy is required. Further, not only the accuracy but also the positioning with respect to one reference layer has conventionally been required, but now a high positioning accuracy is required for each of a plurality of reference layers. In response to this request, there has been proposed a method of measuring marks on a plurality of reference layers, weighing and averaging the measured values for each layer, and performing positioning based on the result (Japanese Patent Laid-Open No. 7-32012, etc.).

【0003】実際のグローバル位置合わせ法では、各基
準層ごとに、各々のショット位置に設けられたマークの
内の幾つかをサンプルショットとして選択して、それぞ
れのサンプルショットにおける各層の位置合わせマーク
の計測から得られる位置ずれを各層ごとに要求される位
置合わせ精度に基づき重み付け平均する。
In the actual global alignment method, some of the marks provided at each shot position are selected as sample shots for each reference layer, and the alignment marks of each layer in each sample shot are selected. The displacement obtained from the measurement is weighted and averaged based on the positioning accuracy required for each layer.

【0004】また、特公平4−63534号公報や特開
平6−252027号公報には、ロット(通常25枚の
同一工程のウエハの集まり)の先頭のウエハでは多くの
マークを計測しておき、2枚目以降のウエハの計測では
マークの計測数を減らすことにより、露光時のスループ
ットへの影響を減じる方法が開示されている。
In Japanese Patent Publication No. Hei 4-63534 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 6-252027, many marks are measured on the first wafer of a lot (usually a group of 25 wafers of the same process). In the measurement of the second and subsequent wafers, a method is disclosed in which the number of marks to be measured is reduced to reduce the influence on the throughput at the time of exposure.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位置合わせ方法においては、各基準層のサンプルシ
ョットが同一であるため、このサンプルショットの計測
時には、複数の基準層から作られたマークをそれぞれ測
定することとなり、一般に基準層の種類数分の計測時間
が必要なため、露光時のスループットに影響を与えてい
た。
However, in the above-described conventional alignment method, since the sample shots of the respective reference layers are the same, when measuring the sample shots, the marks made from the plurality of reference layers are respectively used. The measurement requires measurement time for the number of types of the reference layer, which affects the throughput at the time of exposure.

【0006】本発明の目的は、複数の基準層に対する位
置合わせをグローバル位置合わせ法にて行う際、サンプ
ルショットの数を必要最小限とし、露光装置のスループ
ット向上を図ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to minimize the number of sample shots and improve the throughput of an exposure apparatus when positioning a plurality of reference layers by a global positioning method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、本発明の方法は、原板のパターンを基板上
の複数のショット位置に重ね合わせ露光する際に、複数
のショット位置から複数の所定のショット位置における
位置合わせマークの位置を計測し、この計測を重ね合わ
せ露光された複数の種類の所定の基準層における位置合
わせマークに対して繰り返し行い、その計測値の統計処
理から補正量を計算し原板と基板の位置合わせを行う方
法において、重ね合わせ露光時に基準層が2層以上ある
場合に、各基準層における必要数のショット位置を各基
準層ごとに独立に選択することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method according to the present invention comprises a method of superposing a pattern of an original onto a plurality of shot positions on a substrate and exposing a plurality of shot positions from a plurality of shot positions. The position of the alignment mark at a predetermined shot position is measured, and this measurement is repeatedly performed on the alignment marks on a plurality of types of predetermined reference layers that are overlaid and exposed, and a correction amount is obtained from statistical processing of the measured value. In the method for calculating and aligning the original plate and the substrate, when there are two or more reference layers at the time of overlay exposure, a required number of shot positions in each reference layer are independently selected for each reference layer. I do.

【0008】本発明の位置合わせ方法は、通常、重ね合
わせ露光時に各基準層において計測するショット位置の
必要数を、各基準層において要求されるアライメント精
度を考慮して設定するショット数設定工程により設定
し、その重ね合わせ露光前の露光時の位置合わせで計測
したショット位置の中から、その設定した必要数だけ計
測すべきショット位置を選択するものである。
In the positioning method of the present invention, the required number of shot positions to be measured in each reference layer at the time of overlay exposure is usually set by a shot number setting step in which the alignment accuracy required in each reference layer is set in consideration. The shot positions to be measured by the set required number are selected from the shot positions which are set and measured by the alignment at the time of the exposure before the overlay exposure.

【0009】このショット数設定工程は、各基準層にお
いて要求されるアライメント精度および位置合わせに必
要なショット位置の総数から、各基準層において必要と
される計測ショット数を算出する工程であることが望ま
しい。
The number-of-shots setting step may be a step of calculating the number of measurement shots required for each reference layer from the alignment accuracy required for each reference layer and the total number of shot positions required for alignment. desirable.

【0010】具体的には、各基準層において必要とされ
る計測ショット数を下記式(1)に従って設定すること
ができる(但し、式中、Maiは各基準層のショット位
置の数、Mは重ね合わせ露光時に必要とされるショット
位置の総数、aiは各基準層に要求されるアライメント
精度、nは基準層の数を示し、Max{}は最大値を選
択する関数を表し、Int{}は整数化関数を表す)。
Specifically, the number of measurement shots required for each reference layer can be set according to the following equation (1) (where Mai is the number of shot positions of each reference layer, and M is The total number of shot positions required during the overlay exposure, ai indicates the alignment accuracy required for each reference layer, n indicates the number of reference layers, Max 層 indicates a function for selecting the maximum value, and Int {} Represents an integer function).

【0011】[0011]

【数2】 また、他の方法として、各基準層において必要とされる
計測ショット数を、アライメント精度、計測精度および
計測ショット数の関係を表す予め定められたテーブルに
基づいて設定してもよい。
(Equation 2) As another method, the number of measurement shots required for each reference layer may be set based on a predetermined table representing the relationship between alignment accuracy, measurement accuracy, and the number of measurement shots.

【0012】ここで、本発明の位置合わせ方法において
は、計測するショット位置を複数の基準層において独立
に選択するが、複数の基準層において同一ショット位置
になるように選択することももちろん可能である。
Here, in the positioning method of the present invention, the shot position to be measured is independently selected in a plurality of reference layers, but it is of course possible to select the same shot position in a plurality of reference layers. is there.

【0013】また、複数の基板に対して同一パターンの
露光処理を順次行う際に、その一連の基板(ロット)の
1枚目で各基準層に対して独立に前記ショット位置の基
本配列を作成し、2枚目以降の基板の計測では、作成し
た基本配列から必要なショット位置を選択して、さらに
ショット数を減らすことも可能である。
When sequentially performing exposure processing of the same pattern on a plurality of substrates, the basic arrangement of the shot positions is created independently for each reference layer on the first sheet of the series of substrates (lots). However, in the measurement of the second and subsequent substrates, it is possible to further reduce the number of shots by selecting a necessary shot position from the created basic arrangement.

【0014】なお、本発明の露光装置は以上説明した位
置合わせを行う手段を有する露光装置であり、本発明の
デバイス製造方法は本発明の露光装置を用いて半導体デ
バイスを製造する方法である。
The exposure apparatus of the present invention is an exposure apparatus having the means for performing the above-described alignment, and the device manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device using the exposure apparatus of the present invention.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

(第1の実施例)図4は本発明に関わるアライメント装
置を示す。図4において、Rはレチクル、Wはウエハ、
1は投影レンズ、Sはアライメント用の光学系である。
また、Sの構成要素として、2はアライメント用の照明
装置、3はビームスプリッタ、4はアライメントスコー
プ、5は撮像装置である。
(First Embodiment) FIG. 4 shows an alignment apparatus according to the present invention. In FIG. 4, R is a reticle, W is a wafer,
1 is a projection lens, and S is an alignment optical system.
As components of S, 2 is an illumination device for alignment, 3 is a beam splitter, 4 is an alignment scope, and 5 is an imaging device.

【0016】アライメント用の照明装置2からの照明光
は、ビームスプリッタ3、投影レンズ1を介してウエハ
W上のマークを照明し、マークの像は投影レンズ1、ビ
ームスプリッタ3、アライメントスコープ4を介して撮
像装置5に結像される。6のA/Dの変換装置は、撮像
装置5からの撮像信号をデジタル信号に変換する。この
デジタル信号は、積算装置7で積算された後、8の位置
検出装置でテンプレートマッチング法により位置検出さ
れる。位置検出装置8はα、βおよびγのテンプレート
を持ち、マークの種類に応じて高速に処理を切り替える
ことができる。各々のマークの位置計測情報は9のCP
Uで統計処理されて、ウエハW全体の位置、倍率、回転
を表す格子情報に変換され、この格子情報にしたがっ
て、10のステージ駆動装置が11のXYステージを駆
動してウエハを移動させる。12は処理に必要な情報を
保存するための記憶装置である。
Illumination light from the illumination device 2 for alignment illuminates a mark on the wafer W via the beam splitter 3 and the projection lens 1, and an image of the mark is projected on the projection lens 1, the beam splitter 3, and the alignment scope 4. An image is formed on the imaging device 5 via the camera. The A / D converter 6 converts the imaging signal from the imaging device 5 into a digital signal. After this digital signal is integrated by the integrating device 7, the position is detected by the position matching device 8 by the template matching method. The position detection device 8 has templates of α, β, and γ, and can switch processing at high speed according to the type of mark. The position measurement information of each mark is 9 CP
The data is statistically processed by U and converted into grid information indicating the position, magnification, and rotation of the entire wafer W. According to the grid information, ten stage driving devices drive eleven XY stages to move the wafer. Reference numeral 12 denotes a storage device for storing information necessary for processing.

【0017】図3に本発明に関わるアライメントマーク
配置の例を示す。図3(a)はショット内の平面配置
図、図3(b)はマークの段差構造を示す。13および
15は基準層Aで形成されたマーク、14および16は
基準層Bで形成されたマークを表す。
FIG. 3 shows an example of an alignment mark arrangement according to the present invention. FIG. 3A is a plan layout view in a shot, and FIG. 3B shows a step structure of a mark. Reference numerals 13 and 15 represent marks formed on the reference layer A, and reference numerals 14 and 16 represent marks formed on the reference layer B.

【0018】図1にグローバルアライメント時の計測シ
ョット配置の例を表す。図1のA1からA8が基準層A
のマークを計測するためのサンプルショットを示し、B
1からB4が基準層Bのマークを計測するためのサンプ
ルショットを示す。上述のように、従来の場合基準層A
と基準層Bのサンプルショットが同一であったため、合
計16回のマーク計測が必要であったのに対して、本実
施例においては基準層Bのマーク計測数を半分にしたた
め、合計12回のマーク計測をすれば良くなっている。
FIG. 1 shows an example of a measurement shot arrangement at the time of global alignment. A1 to A8 in FIG.
Shows a sample shot for measuring the mark of
Reference numerals 1 to B4 denote sample shots for measuring the mark of the reference layer B. As described above, in the conventional case, the reference layer A
Since the sample shots of the reference layer B and the reference layer B were the same, a total of 16 mark measurements were necessary. In the present embodiment, however, the number of mark measurements of the reference layer B was halved. It is better to do mark measurement.

【0019】本実施例においては、各基準層ごとにサン
プルショット数とサンプルショット位置を指定するた
め、各基準層に対する複数のサンプルショットのファイ
ルを露光装置上に準備している。
In this embodiment, in order to specify the number of sample shots and the position of the sample shot for each reference layer, a file of a plurality of sample shots for each reference layer is prepared on the exposure apparatus.

【0020】次に、サンプルショット数の決め方を、A
層とB層の2層の場合を例として説明する。必要とされ
るA層との位置合わせ精度をa、B層との位置合わせ精
度をbとする。A層で必要なサンプルショット数をM
a、B層で必要なサンプルショット数をMbとする。ま
た、グローバルアライメントとして指定されているサン
プルショット総数をMとすると、求めるサンプルショッ
ト数は以下の式で表される。
Next, how to determine the number of sample shots
The case of two layers, a layer and a layer B, will be described as an example. The required positioning accuracy with the A layer is a, and the required positioning accuracy with the B layer is b. The number of sample shots required for layer A is M
The number of sample shots required for the layers a and B is Mb. Further, assuming that the total number of sample shots designated as the global alignment is M, the number of sample shots to be obtained is represented by the following equation.

【0021】[0021]

【数3】 上式でMax{}は最大値を選択する関数を表し、In
t{}は整数化関数を表す。
(Equation 3) In the above equation, Max {} represents a function for selecting the maximum value, and InIn
t {} represents an integer function.

【0022】図2に示すように、基準層Aのマークと基
準層Bのマークを同一のサンプルショットから選択して
も良い。この場合、マーク間の計測のためにステージが
移動する距離が小さくなるのでスループットが向上す
る。
As shown in FIG. 2, the mark of the reference layer A and the mark of the reference layer B may be selected from the same sample shot. In this case, the distance that the stage moves for the measurement between marks is reduced, so that the throughput is improved.

【0023】(第2の実施例)マークの計測数はアライ
メント精度と密接な関係がある。図5にシミュレーショ
ンから求めたマークの計測数(サンプルショット数)と
アライメント精度との関係を示す。マークの計測数は各
基準層に対して必要とされる精度と、例えば、図5のよ
うなシミュレーションデータから決定する事ができる。
本実施例では、基準層Aに対するアライメント精度を4
0nm、基準層Bに対するアライメント精度を55nm
と仮定している。各マークの計測精度を40nmと想定
すると、基準層Aに対しては8個、基準層Bに対しては
4個で十分であることがわかる。
(Second Embodiment) The number of marks measured is closely related to the alignment accuracy. FIG. 5 shows a relationship between the number of measured marks (the number of sample shots) obtained from the simulation and the alignment accuracy. The number of marks to be measured can be determined from the accuracy required for each reference layer and, for example, simulation data as shown in FIG.
In this embodiment, the alignment accuracy for the reference layer A is 4
0 nm, alignment accuracy with reference layer B is 55 nm
It is assumed that Assuming that the measurement accuracy of each mark is 40 nm, it is understood that eight pieces are sufficient for the reference layer A and four pieces are sufficient for the reference layer B.

【0024】図5のグラフに示したデータを露光装置内
部で記憶しておけば、各基準層に対する必要位置合わせ
精度を入力するだけでショット数を決定することができ
る。
If the data shown in the graph of FIG. 5 is stored in the exposure apparatus, the number of shots can be determined only by inputting the required positioning accuracy for each reference layer.

【0025】(第3の実施例)ロット処理の観点から、
ロット(通常25枚の同一工程のウエハの集まり)の先
頭のウエハでは多くのマークを計測しておき、2枚目以
降のウエハの計測ではマークの計測数を減らすことが可
能である。この場合、特公平4−63534号公報等に
あるようにロットの1枚目でマーク計測を行うショット
の配列を作り、2枚目以降はその配列を利用して少数の
マーク計測からグローバルアライメントを行う。さらに
進んで、特開平6−252027号公報にあるように、
1枚目のグローバルアライメントの計測において非線形
成分をエラー配列として記憶し、2枚目以降では、非線
形成分の計測を省略して記憶したエラー配列を露光時に
反映することも考えられる。いずれにしても、これらの
発明と組み合わせて、本実施例では1枚目で作る基本配
列を第1の実施例における基準層A、基準層Bそれぞれ
に対して作成し、それぞれの基準層における配列を独立
に2枚目以降に適用し、最後の補正値を求める段階でそ
れぞれの重み平均を求めている。
(Third Embodiment) From the viewpoint of lot processing,
Many marks can be measured on the first wafer of a lot (usually a group of 25 wafers of the same process), and the measurement number of marks can be reduced in the measurement of the second and subsequent wafers. In this case, as described in Japanese Patent Publication No. Hei 4-63534, an array of shots for which the mark measurement is performed on the first lot of the lot is made, and the second and subsequent shots are used to perform global alignment from the measurement of a small number of marks. Do. Further on, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252027,
It is also conceivable that the non-linear component is stored as an error array in the measurement of the global alignment of the first image, and the error array stored after omitting the measurement of the non-linear component is reflected at the time of exposure for the second and subsequent images. In any case, in combination with these inventions, in the present embodiment, the basic array made on the first sheet is created for each of the reference layers A and B in the first embodiment, and the array in each reference layer is formed. Are independently applied to the second and subsequent sheets, and the weighted average is calculated at the stage of obtaining the final correction value.

【0026】(第4の実施例)次に、上記説明した位置
合わせ手段を有する露光装置を利用したデバイスの生産
方法を説明する。
(Fourth Embodiment) Next, a method for producing a device using an exposure apparatus having the above-described positioning means will be described.

【0027】図6は微小デバイス(ICやLSI等の半
導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップ1
(回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ス
テップ2(マスク製作)では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ製造)
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディン
グ)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含
む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷(ステップ7)される。
FIG. 6 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin film magnetic heads, micro machines, etc.). Step 1
In (circuit design), a circuit of a semiconductor device is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. Step 3 (wafer manufacturing)
Then, a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process,
An actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation check test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0028】図7は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン
打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では上記説明した露光の適否を確認す
る手段を有する露光装置によってマスクの回路パターン
をウエハに焼付露光する。ステップ17(現像)では露
光したウエハを現像する。ステップ18(エッチング)
では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステッ
プ19(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要と
なったレジストを取り除く。これらのステップ11〜1
9を繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路
パターンが形成される。
FIG. 7 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 16 (exposure), the circuit pattern on the mask is printed and exposed on the wafer by the exposure apparatus having the above-described means for confirming the suitability of the exposure. Step 17 (development) develops the exposed wafer. Step 18 (etching)
Then, portions other than the developed resist image are scraped off. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. These steps 11-1
By repeating step 9, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0029】本実施例ではこの繰り返しの各プロセスに
おいて、上記述べたように露光(ステップ16)時に、
効率的な位置合わせを行うことにより、半導体デバイス
の製造効率を向上することができる。
In this embodiment, in each of the repetitive processes, as described above, during the exposure (step 16),
By performing the efficient alignment, the manufacturing efficiency of the semiconductor device can be improved.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
露光装置のスループットへの影響を最小限にして、複数
の基準層に対するアライメントを行うことができ、半導
体デバイス製造における製造効率を向上することができ
る。
As described above, according to the present invention,
Alignment for a plurality of reference layers can be performed while minimizing the influence on the throughput of the exposure apparatus, and the manufacturing efficiency in manufacturing semiconductor devices can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に関わるグローバルアライメント時の
計測ショットの例を示す図。
FIG. 1 is a view showing an example of a measurement shot at the time of global alignment according to the present invention.

【図2】 本発明に関わるグローバルアライメント時の
計測ショットの例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a measurement shot at the time of global alignment according to the present invention.

【図3】 本発明に関わるアライメントマークの配置を
示す図。
FIG. 3 is a view showing the arrangement of alignment marks according to the present invention.

【図4】 本発明に関わるアライメント装置を示す図。FIG. 4 is a view showing an alignment apparatus according to the present invention.

【図5】 サンプルショット数(計測マーク数)とアラ
イメント精度の関係のシミュレーションデータを表すグ
ラフ。
FIG. 5 is a graph showing simulation data of the relationship between the number of sample shots (the number of measurement marks) and the alignment accuracy.

【図6】 微小デバイスの製造工程を示すフローチャー
ト。
FIG. 6 is a flowchart showing a manufacturing process of a micro device.

【図7】 図6のウエハプロセスの詳細なフローチャー
ト。
FIG. 7 is a detailed flowchart of the wafer process of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:投影レンズ、2:照明装置、3:ビームスプリッ
タ、4:アライメントスコープ、5:撮像装置、6:A
/Dの変換装置、7:積算装置、8:位置検出装置、
9:CPU、10:ステージ駆動装置、11:XYステ
ージ、12:記憶装置、13〜16:位置合わせマー
ク、R:レチクル、W:ウエハ、S:光学系、α,β,
γ:テンプレート。
1: Projection lens, 2: Illumination device, 3: Beam splitter, 4: Alignment scope, 5: Imaging device, 6: A
/ D converter, 7: integrating device, 8: position detecting device,
9: CPU, 10: stage driving device, 11: XY stage, 12: storage device, 13 to 16: alignment mark, R: reticle, W: wafer, S: optical system, α, β,
γ: template.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原板のパターンを基板上の複数のショッ
ト位置に重ね合わせ露光する際に、前記複数のショット
位置から複数の所定のショット位置における位置合わせ
マークの位置を計測し、この計測を重ね合わせ露光され
た複数の種類の所定の基準層における位置合わせマーク
に対して繰り返し行い、その計測値の統計処理から補正
量を計算し前記原板と前記基板の位置合わせを行う方法
において、前記基準層が2層以上ある場合に、各基準層
における必要数のショット位置を各基準層ごとに独立に
選択することを特徴とする位置合わせ方法。
When overlaying a pattern of an original onto a plurality of shot positions on a substrate and performing exposure, the position of an alignment mark at a plurality of predetermined shot positions is measured from the plurality of shot positions, and the measurement is repeated. In a method of repeatedly performing alignment marks on a plurality of types of predetermined reference layers that have been subjected to alignment exposure, calculating a correction amount from statistical processing of measured values and performing alignment between the original plate and the substrate, the reference layer The number of shot positions in each reference layer is selected independently for each reference layer when there are two or more layers.
【請求項2】 前記重ね合わせ露光時に各基準層におい
て計測する前記ショット位置の必要数を、各基準層にお
いて要求されるアライメント精度を考慮して設定するシ
ョット数設定工程を有し、その重ね合わせ露光前の露光
時の位置合わせで計測したショット位置の中から設定し
た数のショット位置を選択することを特徴とする請求項
1に記載の位置合わせ方法。
2. A shot number setting step of setting a required number of shot positions to be measured in each reference layer at the time of the overlay exposure in consideration of an alignment accuracy required in each reference layer. The positioning method according to claim 1, wherein a set number of shot positions are selected from shot positions measured in alignment at the time of exposure before exposure.
【請求項3】 前記ショット数設定工程は、前記各基準
層において要求される前記アライメント精度および位置
合わせに必要な前記ショット位置の総数から、各基準層
において必要とされる計測ショット数を算出する工程で
あることを特徴とする請求項2に記載の位置合わせ方
法。
3. The number-of-shots setting step calculates the number of measurement shots required in each reference layer from the alignment accuracy required in each reference layer and the total number of shot positions required for alignment. 3. The method according to claim 2, wherein the step is a step.
【請求項4】 前記ショット数設定工程は、各基準層に
おいて必要とされる前記計測ショット数を下記式(1)
に従って設定することを特徴とする請求項2または3に
記載の位置合わせ方法(但し、式中、Maiは各基準層
のショット位置の数、Mは重ね合わせ露光時に必要とさ
れるショット位置の総数、aiは各基準層に要求される
アライメント精度、nは基準層の数を示し、Max{}
は最大値を選択する関数を表し、Int{}は整数化関
数を表す)。 【数1】
4. The number-of-shots setting step includes calculating the number of measurement shots required in each reference layer by the following equation (1).
The alignment method according to claim 2 or 3, wherein Mai is the number of shot positions of each reference layer, and M is the total number of shot positions required at the time of overlay exposure. , Ai are the alignment accuracy required for each reference layer, n is the number of reference layers, and Max {}
Represents a function for selecting the maximum value, and Int {} represents an integer function.) (Equation 1)
【請求項5】 前記ショット数設定工程は、各基準層に
おいて必要とされる前記計測ショット数を、前記アライ
メント精度、計測精度および前記計測ショット数の関係
を表す予め定められたテーブルに基づいて設定する工程
であることを特徴とする請求項2または3に記載の位置
合わせ方法。
5. The shot number setting step sets the number of measurement shots required in each reference layer based on a predetermined table representing a relationship between the alignment accuracy, the measurement accuracy, and the number of measurement shots. The positioning method according to claim 2, wherein the positioning is performed.
【請求項6】 前記位置合わせ方法が、前記ショット位
置を複数の前記基準層において同一ショット位置になる
ように選択することを特徴とする請求項1〜5のいずれ
かに記載の位置合わせ方法。
6. The positioning method according to claim 1, wherein the positioning method selects the shot positions so as to be the same shot positions in a plurality of the reference layers.
【請求項7】 複数の前記基板に対して同一パターンの
露光処理を順次行う際に、その一連の基板の1枚目で各
基準層に対して独立に前記ショット位置の基本配列を作
成し、2枚目以降の基板の計測では、作成した前記基本
配列から必要なショット位置を選択することを特徴とす
る請求項1〜6のいずれかに記載の位置合わせ方法。
7. When sequentially performing exposure processing of the same pattern on a plurality of substrates, a basic arrangement of the shot positions is created independently for each reference layer on a first sheet of the series of substrates. 7. The alignment method according to claim 1, wherein in the measurement of the second and subsequent substrates, a necessary shot position is selected from the created basic arrangement.
【請求項8】 請求項1〜7に記載の位置合わせ方法に
より位置合わせを行い、前記基板に前記原板のパターン
を重ね合わせ露光することを特徴とするデバイス製造方
法。
8. A device manufacturing method, comprising: performing positioning by the positioning method according to claim 1; and superposing and exposing the pattern of the original on the substrate.
【請求項9】 原板のパターンを基板上の複数のショッ
ト位置に重ね合わせ露光する際に、前記複数のショット
位置から複数の所定のショット位置における位置合わせ
マークを計測する計測手段と、この計測を重ね合わせ露
光された複数の種類の所定の基準層における位置合わせ
マークに対して繰り返し行い、その計測値の統計処理か
ら前記原板と前記基板の位置合わせを行う露光装置にお
いて、前記基準層が2層以上ある場合に、前記計測手段
が、その重ね合わせ露光前の露光時の位置合わせで計測
したショット位置の中から各基準層ごとに独立に選択し
たショット位置の前記位置合わせマークを計測するもの
であることを特徴とする露光装置。
9. A measuring means for measuring an alignment mark at a plurality of predetermined shot positions from the plurality of shot positions when overlaying and exposing a pattern of an original onto a plurality of shot positions on a substrate; In an exposure apparatus that repeatedly performs alignment marks on a plurality of types of predetermined reference layers that have been subjected to overlay exposure, and performs alignment of the original plate and the substrate based on statistical processing of measured values, the reference layer has two layers. In the above case, the measurement unit measures the alignment mark of a shot position independently selected for each reference layer from shot positions measured in alignment at the time of exposure before the overlay exposure. An exposure apparatus, comprising:
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JP2017044721A (en) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社オーク製作所 Projection exposure apparatus

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