WO2005106932A1 - 解析方法、露光装置及び露光装置システム - Google Patents

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Kenichi Shiraishi
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    • G03F7/70633—Overlay, i.e. relative alignment between patterns printed by separate exposures in different layers, or in the same layer in multiple exposures or stitching

Definitions

  • the present invention is used for manufacturing electronic devices (hereinafter simply referred to as electronic devices or devices) such as semiconductor devices, liquid crystal display devices, imaging devices such as CCDs, plasma display devices, and thin-film magnetic heads.
  • electronic devices such as semiconductor devices, liquid crystal display devices, imaging devices such as CCDs, plasma display devices, and thin-film magnetic heads.
  • the present invention relates to an analysis method suitable for analyzing data relating to an exposure result and capable of early detection of poor line width control accuracy and overlay accuracy. Further, the present invention relates to an exposure apparatus and an exposure apparatus system capable of detecting an inaccuracy of line width control accuracy and overlay accuracy at an early stage by using the analysis method and improving productivity of an electronic device.
  • an image of a fine pattern formed on a photomask reticle (hereinafter, collectively referred to as a “reticle”) is exposed to light using a lithography apparatus, using an exposure apparatus.
  • a projection exposure is performed on a substrate (hereinafter, collectively referred to as a wafer) such as a semiconductor wafer or a glass plate coated with a photosensitive agent such as
  • a substrate hereinafter, collectively referred to as a wafer
  • the reticle and the wafer are aligned with high precision (alignment), the reticle pattern is already formed on the wafer, and is superimposed on the pattern, and projection exposure is performed.
  • pattern miniaturization and high integration have been rapidly progressing, and such an exposure apparatus is required to have higher exposure accuracy than before. As a result, the requirements for accuracy for alignment have become more stringent, and a higher-precision alignment has been demanded.
  • a mark detection method in reticle alignment a method using exposure light can be said to be general.
  • the VRA (Visual Reticle Alignment) method which applies the exposure light to the alignment mark drawn on the reticle and measures the mark position by processing the image data of the alignment mark imaged by a CCD camera, etc., is applied.
  • an LSA (Laser Step Alignment) method in which a laser beam is applied to an alignment mark in a row of dots on a wafer and the mark position is measured using light diffracted or scattered by the mark. is there. Also, light a halogen lamp, etc.
  • FIA Field Image Alignment
  • the alignment mark is illuminated with light having a wide wavelength bandwidth as a source, and the mark position is measured by processing the image data of the alignment mark captured by a CCD camera or the like. Furthermore, a laser beam with a slightly changed frequency is applied to the diffraction grating alignment mark on the wafer from two directions, and the two generated diffraction lights interfere with each other to measure the position of the phase alignment mark. (Laser Interferometric Alignment) method.
  • Wafer alignment includes a die-by-die (D / D) alignment method in which alignment marks are detected and aligned for each shot area of a wafer, and wafer-only alignment of only a few shot areas.
  • D / D die-by-die
  • the global alignment method is mainly used for electronic device manufacturing lines in view of the throughput.
  • the Enno-Nst 'Global' Alignment (EGA) method which detects the regularity of the arrangement of shot regions on a wafer with high accuracy by a statistical method, is widely used (for example, see Patent Document 1). .
  • optical alignments first, an alignment mark on a reticle is detected, and position coordinates are measured. Next, the alignment mark on the wafer is detected, and the position coordinates are measured. Next, based on these measurement results, the relative positional relationship between the position of the reticle and the position of the shot to be superimposed is determined. Based on these results, the wafer is moved by a wafer stage so that the reticle pattern image overlaps the shot position, and the reticle pattern image is projected and exposed.
  • a specific error may become larger than in a lithographic process.
  • a certain process program sometimes called a recipe
  • the nonlinear component of the EGA increases and the overlay accuracy increases.
  • the focus control accuracy of a chipped shot that is strong at the wafer edge may be adversely affected only for a wafer in a specific process.
  • it is very difficult to optimize all parameters in the recipe for each process because of the large number of parameters. Therefore, wafer exposure is not always performed under optimal recipe settings for practical use. This excludes certain recipes from aggravating certain errors.
  • an object of the present invention is to provide measurement data related to device manufacturing such as line width control accuracy and overlay accuracy depending on a process program (recipe), a processing unit, or a combination thereof in a lithographic process.
  • An object of the present invention is to provide an analysis method capable of performing an analysis easily and appropriately.
  • Another object of the present invention relates to such an analysis method. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus and an exposure apparatus system capable of appropriately performing electronic analysis and manufacturing an electronic device with appropriate and high productivity.
  • Patent Document 1 JP-A-62-84516
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 336436
  • a predetermined characteristic of an exposure result obtained by exposing an exposure target is detected (Step S110), and the exposure includes the exposure performed on the exposure target.
  • a process program that defines predetermined processing conditions of the Lisodara Fye is detected (step S120), and the predetermined characteristics of the detected exposure result are classified for each of the process programs (step S130), and the exposure result is determined.
  • An analysis method is provided for detecting a dependency of a predetermined characteristic on the process program.
  • characteristics of the exposure result such as line width accuracy and overlay accuracy
  • the characteristics are arbitrarily detected from the result of the exposure process, and the characteristics are obtained when the exposure process exhibiting the characteristics is performed.
  • the characteristics of the exposure result can be compared for each recipe, and as a result, the relationship and correlation between the characteristic and the recipe, that is, the dependence of the characteristic on the recipe can be detected.
  • a processing unit or a combination of processing units used for a predetermined process of the lithographic process performed on the exposure target is detected, and the detected
  • the predetermined characteristics of the exposure result are classified by the process program, the processing unit or the combination of the processing units, or each combination thereof, and the process program, the processing unit or the processing unit having the predetermined characteristic of the exposure result Combinations or dependencies on those combinations can be detected.
  • the predetermined characteristics of the exposure result are accuracy of a line width of a pattern formed by exposure and overlay accuracy of the pattern.
  • the process program is configured to predict that a predetermined characteristic of the exposure result exceeds a predetermined reference value.
  • a unit or a combination of processing units or at least one of the combinations is specified, and the specified process program and the specified processing An alarm can be issued when a unit, a combination of processing units, or a process corresponding to the combination is performed.
  • a predetermined characteristic of an exposure result obtained by exposing an exposure target is detected, and a predetermined process of the lithographic process performed on the exposure target is performed.
  • the used processing unit or combination of processing units is detected, and the predetermined characteristic of the detected exposure result is classified for each processing unit or combination of processing units, and the process program of the predetermined characteristic of the exposure result is obtained.
  • An analysis method for detecting a dependency on is provided.
  • an exposure unit for exposing a pattern formed on a mask to a substrate a detection unit for detecting a predetermined characteristic of an exposure result of the pattern, and a substrate provided for the exposure
  • a process program that specifies the conditions of the processing used in the predetermined processing of the lithographic process including the exposure, the processing unit used in the predetermined processing of the lithographic process, or a combination of the processing units, or Collecting means for collecting a combination of the above, and a predetermined characteristic of the exposure result detected by the detecting means, a combination of the process program, the processing unit or the processing unit collected by the collecting means, or a combination thereof.
  • the process program and the processing unit are classified for each combination and have predetermined characteristics of the exposure result. Tsu DOO or processing Interview - combination of Tsu bets, or an exposure apparatus having analyzing means for analyzing the dependence on a combination thereof are provided.
  • the analysis means may include a combination of the process program, the processing unit, or the processing unit that affects a predetermined characteristic of an exposure target substrate force. Alternatively, if the combination of the substrates is used, a warning to that effect can be issued.
  • the exposure means may be configured such that the substrate to be exposed is the process program, the processing unit or a combination of the processing units, or a substrate on which the combination is used, which affects predetermined characteristics of an exposure result. The exposure can be performed together with the correction processing for removing the influence on the predetermined characteristic.
  • a pre-exposure step and a pre-exposure step are performed on a substrate to be exposed.
  • a track (20) having a processing unit for performing a predetermined process in a subsequent process, an exposure device (10) for transferring a pattern formed on a mask to a predetermined shot area of a substrate by an exposure process, and A process program defining the conditions of the substrate used in the predetermined process of the lithographic process including the exposure, and the processing unit or the processing unit used in the predetermined process of the lithographic process.
  • a collection means (210) for collecting combinations or combinations thereof, and a predetermined characteristic of the exposure result, for each of the process programs, the processing units or the processing units collected by the collection means, or for each combination thereof.
  • the process program the processing unit or the process having predetermined characteristics of the exposure result.
  • An exposure apparatus system (1) having an analyzer (251) for detecting a combination of processing units or a dependency on the combination is provided.
  • the track (20) may be the process program, the processing unit, or a combination of the processing units, or a combination thereof, which affects predetermined characteristics of an exposure result.
  • the exposure apparatus (10) further includes an optimum condition detection unit that detects a control condition for processing the substrate using the combination by the exposure apparatus so as not to affect the predetermined characteristics.
  • the optimal condition detecting means is used. Exposure can be performed according to the control condition detected in step (1). Further, the optimum condition detecting means may measure the surface shape of the substrate and detect the control condition for performing focus control. Further, the optimum condition detecting means may observe a pattern formed on the substrate and detect the control condition for detecting the position of the pattern.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an exposure apparatus system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a configuration of an exposure apparatus of the exposure apparatus system shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an index plate of an off-axis alignment optical system of the exposure apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing a functional configuration of a server of the exposure apparatus system shown in FIG. 1.
  • FIG. 5 is a view showing an error collection graph by a process analysis function of the apparatus of the server function shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a productivity graph by a device / process analysis function of the server function shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing a device environment graph by the device 'process analysis function of the server function shown in FIG.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of an exposure apparatus and a track processing unit shown in FIG. 1.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an analysis method according to the present invention in the exposure apparatus system shown in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a diagram showing the distribution of EGA nonlinear components for each recipe.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an exposure apparatus system 1 according to one embodiment of the present invention.
  • the exposure apparatus system 1 includes an exposure apparatus 10, a track 20, a laser 30, an inline measuring instrument (inspection apparatus) 40, an offline measuring instrument (inspection apparatus) 50, an apparatus support system 60, and a communication network.
  • the device support system 60 has a server 61, a terminal device 62, and a remote terminal device 63.
  • the communication network 70 has a first network 71, a second network 72, and a gate device 73.
  • the exposure apparatus system 1 has a plurality of device manufacturing lines, and a plurality of exposure apparatuses 10, tracks 20, lasers 30, and in-line measuring instruments 40 are provided, for example, corresponding to each line. Further, a plurality of offline measuring instruments 50 are provided separately from the production lines.
  • the exposure apparatus 10 projects an image of a desired pattern formed on a reticle onto a substrate (e.g., wafer) coated with a photosensitive material, and transfers the pattern onto a wafer.
  • a substrate e.g., wafer
  • exposure apparatus 10 of the present embodiment includes a so-called twin-stage type exposure apparatus having two units of a wafer stage on which a wafer is mounted, and also having two units of an alignment system for performing wafer alignment. It is. After the wafer mounted on the first stage is aligned in the first alignment unit, the wafer is placed at an exposure position below the projection optical system for each first stage and exposed to light.
  • the wafer mounted on the second stage is aligned in the second alignment unit
  • the wafer is arranged at the exposure position below the projection optical system for each second stage and is subjected to exposure.
  • An alignment process for the first stage wafer by the first alignment unit and an exposure process for the second stage wafer via the projection optical system, and an exposure process for the first stage wafer via the projection optical system Since the processing and the alignment by the second alignment unit for the wafer in the second stage are performed alternately and concurrently, the exposure processing can be performed efficiently. Since these two stage units and two alignment units have the same configuration, in the following description of the configuration of the exposure apparatus, only one of each will be illustrated and described.
  • the overall configuration of the exposure apparatus will be described with reference to FIGS.
  • the XYZ rectangular coordinate system shown in FIG. 2 is set, and the positional relationship and the like of each member will be described with reference to the XYZ rectangular coordinate system.
  • the XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Z axis are parallel to the paper surface and the Y axis is perpendicular to the paper surface.
  • the XY plane is actually set as a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set vertically upward.
  • exposure apparatus 10 as shown in FIG.
  • exposure light EL emitted from an unillustrated illumination optical system emits uniform illuminance distribution to pattern area PA formed on reticle R via condenser lens 101.
  • As the exposure light EL for example, g-line (436 nm) or 1-line (365 nm), or light emitted from a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), or an F laser (157 nm) is used. g-line (436 nm) or 1-line (365 nm), or light emitted from a KrF excimer laser (248 nm), an ArF excimer laser (193 nm), or an F laser (157 nm) is used. .
  • Reticle R is held on reticle stage 102, and reticle stage 102 is supported on base 103 so that it can move and minutely rotate in a two-dimensional plane.
  • a main control system 115 for controlling the operation of the entire apparatus controls the operation of the reticle stage 102 via the driving device 104 on the base 103.
  • the reticle R is formed by detecting a reticle alignment mark (not shown) formed therearound by a reticle alignment system including a mirror 105, an objective lens 106, and a mark detection system 107. Positioned relative to AX.
  • the exposure light EL transmitted through the pattern area PA of the reticle R is incident on, for example, both-side (or one side) telecentric projection optical system PL, and is projected on each shot area on the wafer (substrate) W. .
  • the projection optical system PL is best corrected for aberration with respect to the wavelength of the exposure light EL, and the reticle R and the wafer W are conjugated to each other under that wavelength.
  • the exposure light EL is Keller illumination, and is formed as a light source image at the center of the pupil EP of the projection optical system PL.
  • the projection optical system PL has a plurality of optical elements such as lenses.
  • an optical material such as quartz or fluorite is used according to the wavelength of the exposure light EL.
  • Wafer W is placed on wafer stage 109 via wafer holder 108.
  • a reference mark 110 used for baseline measurement or the like is provided on the wafer stage 109.
  • the wafer stage 109 two-dimensionally positions the wafer W in a plane perpendicular to the optical axis AX of the projection optical system PL.
  • the XY stage the wafer W in a direction (Z direction) parallel to the optical axis AX of the projection optical system PL.
  • An L-shaped moving mirror 111 is attached to one end of the upper surface of the wafer stage 109, and a laser interferometer 112 is arranged at a position facing the mirror surface of the moving mirror 111.
  • the movable mirror 111 is composed of a plane mirror having a reflection surface perpendicular to the X axis and a plane mirror having a reflection surface perpendicular to the Y axis.
  • the laser interferometer 112 has two laser interferometers for the X-axis that irradiate the moving mirror 111 along the X-axis and a laser interferometer for irradiating the moving mirror 111 along the Y-axis
  • the X coordinate and the Y coordinate of the ueno and the stage 109 are measured by one laser interferometer for the X axis and one laser interferometer for the ⁇ axis.
  • the rotation angle of the wafer stage 109 in the XY plane is measured based on the difference between the measurement values of the two X-axis laser interferometers.
  • the position measurement signal PDS indicating the X coordinate, the Y coordinate, and the rotation angle measured by the laser interferometer 112 is supplied to the stage controller 113.
  • the stage controller 113 controls the position of the stage and the stage 109 via the drive system 114 in accordance with the position measurement signal PDS under the control of the main control system 115.
  • the position measurement information PDS is output to the main control system 115.
  • the main control system 115 outputs a control signal for controlling the position of the stage 109 to the stage controller 113 while monitoring the supplied position measurement signal PDS.
  • the position measurement signal PDS output from the laser interferometer 112 is output to a field image alignment (FIA) calculation unit 141 described later.
  • FIA field image alignment
  • the exposure apparatus 10 includes an off-axis type alignment optical system (hereinafter, referred to as an alignment sensor) on the side of the projection optical system PL.
  • This alignment sensor performs signal processing (including image processing) on a signal (n-dimensional signal) taken near the alignment mark on the substrate surface, and detects the position information of the mark, using an FIA (Field Image Alignment) type alignment. It is a sensor.
  • search alignment measurement / fine alignment measurement is performed by the alignment sensor.
  • the search alignment measurement is a process of detecting a plurality of search alignment marks formed on a wafer, and detecting a rotation amount of the wafer and a displacement in an XY plane.
  • a signal processing method for search alignment measurement uses a preset reference pattern (template) and a template. Using a template matching method that detects a predetermined pattern corresponding to a plate
  • Fine alignment measurement is a process for detecting an alignment mark for fine alignment formed corresponding to a shot area and finally positioning each exposure shot.
  • a fine alignment image processing method a method of extracting an edge of a mark and detecting its position (edge measurement method) is used.
  • the image processing method is not limited to the method of the present embodiment, but may be a template matching method or an edge measurement method. It may be an image processing method.
  • the observation magnification at the time of the search alignment measurement and the observation magnification at the time of the fine alignment measurement may be equal to each other, or the magnification at the time of the fine alignment may be higher than the magnification at the time of the search alignment. You can set it to.
  • the alignment sensor includes a halogen lamp 126 that emits irradiation light for illuminating the wafer W, a condenser lens 127 that collects illumination light emitted from the halogen lamp 126 to one end of an optical fiber 128, and And an optical fiber 128 for guiding illumination light.
  • the reason that the halogen lamp 126 is used as a light source of the illumination light is that the wavelength range of the illumination light emitted from the halogen lamp 126 is 500 to 800 nm, which is a wavelength range in which the photo resist applied to the upper surface of the wafer W is not exposed. Also, it is possible to reduce the influence of the wavelength characteristic of the reflectance on the surface of the wafer W having a wide wavelength band.
  • Illumination light emitted from the optical fiber 128 passes through a filter 129 that cuts a photosensitive wavelength (short wavelength) region and an infrared wavelength region of the photoresist applied on the wafer W, and passes through a lens system.
  • the half mirror 131 is reached via 130.
  • the illumination light reflected by the half mirror 131 is reflected by the mirror 132 almost in parallel with the X-axis direction, then enters the objective lens 133, and further around the lower part of the barrel of the projection optical system PL.
  • the light is reflected by a prism (mirror) 34 fixed so as not to block the field of view, and irradiates the wafer W vertically.
  • a proper illumination field stop is provided at a position conjugate with the wafer W with respect to the objective lens 133 in the optical path up to the objective lens 133 with respect to the output end force of the optical fiber 128 which is not shown.
  • the objective lens 133 is set to be telecentric, and its aperture stop An image of the exit end of the optical fiber 128 is formed on the surface 133a (same as the pupil), and Koehler illumination is performed.
  • the optical axis of the objective lens 133 is determined to be vertical on the wafer W, so that the mark position does not shift due to the tilt of the optical axis when detecting the mark.
  • the reflected light from wafer W is imaged on index plate 136 by lens system 135 via prism 134, objective lens 133, mirror 132, and half mirror 131.
  • the index plate 136 is arranged conjugate with the wafer W by the objective lens 133 and the lens system 135, and linearly extends in the X-axis direction and the Y-axis direction in a rectangular transparent window as shown in FIG.
  • Index markers 136a, 136b, 136c, 136d are formed in the transparent window 136e of the index plate 136, and the image of the mark of the wafer W and the images of the index marks 136a, 136b, 136c and 136d are connected to a relay system.
  • An image is formed on the image sensor 140 via 137, 139 and the mirror 138.
  • the image sensor 140 (photoelectric conversion means, photoelectric conversion element) converts an image incident on the imaging surface into a photoelectric signal (image signal, image data, data, signal). Used.
  • the signal (n-dimensional signal) output from the image sensor 140 is input to the FIA operation unit 141 together with the position measurement signal PDS from the laser interferometer 112.
  • a two-dimensional image signal is obtained by the image sensor 140 and is input to the FIA operation unit 141 for use.
  • the signals obtained by the two-dimensional CCD are integrated (projected) in the non-measurement direction and used as a one-dimensional projection signal for measurement in the measurement direction.
  • the format of the signal obtained by the image sensor 140 and the signal to be processed in the subsequent signal processing is not limited to the example of the present embodiment.
  • two-dimensional image processing may be performed to use two-dimensional signals for measurement. Further, a configuration may be adopted in which a three-dimensional image signal is obtained and three-dimensional image processing is performed.
  • the CCD signal is expanded into n dimensions (n is an integer of n ⁇ l) to generate, for example, an n-dimensional cosine component signal, an n-dimensional sine signal, or an n-dimensional frequency signal, It is also applicable to those that perform position measurement using the n-dimensional signal.
  • n is an integer of n ⁇ l
  • image, image signal, image information, pattern signal, etc.” similarly applies not only to a two-dimensional image but also to this.
  • Such an n-dimensional signal an n-dimensional image signal or a signal developed from an image signal as described above is also included.
  • the FIA operation unit 141 also detects an alignment mark in the input image signal, and obtains a shift of the mark image of the alignment mark with respect to the index marks 136a to 136d. Then, from the stop position of the wafer stage 109 represented by the position measurement signal PDS, when the image of the mark formed on the wafer W is accurately positioned at the center of the index marks 136a to 136d, Information AP2 on the mark center detection position is output.
  • the FIA operation unit 141 detects a position of a predetermined alignment mark image and detects a deviation thereof at the time of each alignment process of the search alignment and the fine alignment.
  • the position of a mark and the detection of a deviation are detected using a template matching method at the time of search alignment, and using an edge detection processing method at the time of fine alignment.
  • Each component of the exposure apparatus 10 operates in cooperation under the control of the main control system 115.
  • the main control system 115 controls each unit of the exposure apparatus 10 in such a manner. Further, the main control system 115 communicates with the server 61 of the device support system 60 described later via the communication network 70. Then, operation history data, process programs (process condition data, sometimes referred to as recipes), equipment setup status data, and measurement data at each section described above, ie, alignment measurement data and trace data of mark signal waveforms And the like to the server 61.
  • the main control system 115 controls the operating conditions, stops the operation, or suspends the operation based on the control information obtained by the server 61 of the device support system 60 based on the data described above. Or be done.
  • the main control system 115 can collect the power data of each device such as the truck 20, the laser 30, the in-line measuring device 40, and the off-line measuring device 50 via the first network 71 constituting the communication network 70. it can.
  • the schematic configuration of the exposure apparatus 10 has been described above.
  • the track 20 is a processing system for sequentially transporting wafers in each line and for performing processes before and after exposure.
  • the truck 20 has an optimum condition detecting unit 25, a coating unit 21, a first beta unit 22, a second beta unit 23, and a developing unit 24.
  • the reflection enhancement film is coated with a resist in the coating unit 21, the solvent is blown off by the beta in the first beta unit 22, the solvent is thrown into the exposure apparatus 10, and the exposure processing is performed.
  • beta (PEB) is performed in the second beta unit 23, and development is performed in the developing unit 24.
  • the optimum condition detection unit 25 obtains a wafer surface shape measurement alignment signal for the loaded wafer under the same conditions as the exposure apparatus 10, and selects an optimal focus control method alignment method for the wafer. . Therefore, the same AF system and alignment system as the exposure apparatus 10 are installed in the optimum condition detection unit 25, and the conditions for performing optimal processing in the exposure apparatus 10 are thereby detected.
  • the coating unit 21, the first beta unit 22, the second beta unit 23, and the developing unit 24 of the truck 20 each have three units having the same function and the same performance. Then, the loaded wafers are processed simultaneously and in parallel by these units.
  • the laser 30 is a light source that provides exposure light to the exposure device 10 of each line.
  • the in-line measuring device 40 is a sensor incorporated in a device such as the exposure device 10, the track 20, or the laser 30, and is a sensor that measures information such as temperature, humidity, and atmospheric pressure of the device atmosphere.
  • the data measured by the in-line measuring device 40 is output to the server 61 of the device support system 60 based on a data transfer method described later.
  • the offline measuring device 50 is a measuring tool that is not directly incorporated in a device manufacturing line, and is, for example, an overlay measuring device or a line width measuring device.
  • the apparatus support system 60 collects various kinds of data such as the exposure apparatus 10, the track 20, the laser 30, the in-line measuring instrument 40, and the off-line measuring instrument 50 via the network 70, and analyzes the collected data. For example, a state such as a device abnormality is grasped. If there is an abnormality in the device, the cause is detected based on the analysis result. Further, the process of each production line of the exposure apparatus system 1 is controlled based on the state of each apparatus. For that purpose, the server 61 of the equipment support system 60 first collects data from the exposure equipment 10, the track 20, the laser 30, the in-line measuring instrument 40, and the offline measuring instrument 50, and stores and manages the data in a database. . Then, using the stored data, analysis and diagnosis of the operating state of the device line are performed. In addition, if necessary, Make an estimate. Also, based on the result, processing such as automatic correction control of each device, report creation and notification is performed.
  • the data collection unit 210 of the server 61 includes an exposure device data acquisition unit 211 that collects data from the exposure device 10, a track data acquisition unit 212 that collects data from the track 20, and a laser that collects data from the laser 30. It has a data acquisition unit 213, an inline measurement device data acquisition unit 214 that collects data from the inline measurement device 40, and an offline measurement device data acquisition unit 215 that collects data from the offline measurement device 50. These data acquisition units 2
  • various signal waveform files such as an event log file, a sequence log file, an error log file, an operation history log file, a measurement result file, a meter setting file, a diagnostic result file, an alignment, and others via the communication network 70. Collect various trace data and log files.
  • Information on, for example, the used recipe / used processing unit for each lot according to the present invention is input via the exposure apparatus data acquisition unit 211 and the track data acquisition unit 212.
  • the EGA measurement result data and the overlay measurement result data can be obtained from the exposure apparatus 10 via the exposure apparatus data acquisition section 211 or from the overlay error measurement of the offline measurement instrument 50 via the offline measurement instrument data acquisition section 215. The strength is also input.
  • the exposure step DB 220 is a database that stores the data collected by the data collection unit 210. For example, information on the used recipe / used processing unit for each lot, or EGA measurement result data, overlay error measurement data, and the like are also accumulated in the exposure step DB 220.
  • Exposure Step The data stored in the DB 220 is used by an application 250 described later as appropriate, and is used for assisting processing of the exposure apparatus. In addition, it is also accessed from a terminal device 62 and a remote terminal device 63 described later. Generally, the amount of data generated in the exposure apparatus 10 is enormous as compared with other process apparatuses, and the enormous database is efficiently managed by the exposure process DB 220.
  • the common software tool 230 is a tool commonly used when the server 61 performs a desired operation. For example, functions such as access to data collected by the data collection unit 210 or data stored in the exposure process DB 220, remote connection via a communication network, and the like are provided as the common tool.
  • the interface 240 is an interface for the server 61 to perform communication with other devices and input and output of data and instructions with an operator. Specifically, the interface 240 provides a communication environment in which the server 61 is connected to another apparatus such as the exposure apparatus 10 via the communication network 70 to transfer data. In addition, a remote network connection environment that allows access from the terminal device 62 connected via the communication network 70 is provided. It also provides a human interface environment for inputting and outputting instructions and data from workers in a suitable form.
  • the application 250 is a program that implements a function for the server 61 in the exposure apparatus system 1 to actually support the apparatus such as the exposure apparatus 10.
  • the server 61 of the present embodiment has a device 'process analysis function 251, a report' notification function 2 52, an e-mail diagnosis function 253, an automatic diagnosis function 254, a PP management function 255, and an automatic correction control function 256.
  • the apparatus' process analysis function 251 analyzes the data stored in the exposure step DB 220 and outputs the analysis result in the form of, for example, a graph.
  • the apparatus' process analysis function 251 includes, as the analysis processing according to the present invention, a process program (recipe), an overlay apparatus, a line width accuracy, and the like for the processing units of the exposure apparatus 10 and the track 20 as shown in FIG. Of the exposure characteristics is analyzed. The specific contents of this analysis method will be described later in detail.
  • the apparatus' process analysis function 251 performs a tallying processing, a statistical processing, and the like of the data accumulated in the exposure step DB 220.
  • the device 'process analysis function 251 totals the number of errors for each unit of the device, and outputs an error total graph as shown in FIG.
  • the error aggregation graph shown in FIG. 5 is a graph showing the number of errors that have occurred for each of the exposure apparatuses 10 during a predetermined period for each type of error (for each unit where an error has occurred). Looking at this graph, you can see which unit of which exposure tool has the problem. You can grasp at a glance. In other words, it is possible to analyze the dependence of the error on the device or recipe (process “program”), thereby shortening the time required for troubleshooting.
  • the apparatus' process analysis function 251 tallies up, for example, the processing time for each processing step, and outputs a productivity graph as shown in FIG.
  • the productivity graph shown in FIG. 6 is a graph showing the wafer exchange time, alignment time, and exposure time for each wafer in the lot. From such a graph, it can be seen that wafers having a long wafer exchange time sometimes exist, and wasteful wafer transport occurs. In other words, the use status of the device can be grasped from such a graph, and measures for improving productivity can be examined.
  • the apparatus' process analysis function 251 outputs a graph indicating the control state of the atmospheric pressure as shown in FIG. 7, for example, by totalizing the target atmospheric pressure and the actual atmospheric pressure of the lens chamber.
  • Figure 7 is a plot of the target air pressure of the two lens chambers (Room A and Room B) and the measured actual air pressure superimposed.
  • the upper row shows data for Room A
  • the lower row shows data for Room B.
  • the target air pressure is indicated by broken lines
  • the actual air pressure is indicated by diamonds.
  • Each is plotted as a figure.
  • This graph shows that both Room A and Room B follow the target air pressure well.
  • the environment of the exposure apparatus 10 can be grasped from such a graph. That is, it is possible to obtain the correlation between the equipment performance and environmental fluctuations, shorten the time required to investigate the cause of the process abnormality, and optimize the frequency of equipment adjustment.
  • the apparatus' process analysis function 251 operates in this manner, thereby reducing the graph creation load when data is arranged and analyzed. Then, the analysis efficiency is improved, and the downtime can be reduced.
  • the report "notification function 252" transmits the analysis processing result or the abnormality cause estimation result performed by the device "process analysis function 251" to the terminal device 62 where the worker is located or the remote terminal device via the communication network 70. Output to 63.
  • the report 'notification function 252 automatically generates a report indicating the operation status of each device of the exposure apparatus system 1 on a monthly, weekly, or daily basis, and outputs a predetermined output destination. Output to The content of the report is management data for maintaining the proper operation status of the equipment, such as MTBF, MTBI, or histograms for each fault occurrence factor.
  • the e-mail diagnosis function 253 is a function of transmitting the output contents and the like of the automatic diagnosis function 254 described later to the remote terminal device 63 at a remote place via the communication network 70.
  • the e-mail diagnosis function 253 it is possible to monitor the performance of each device of the exposure apparatus system 1 at the remote terminal device 63, grasp a defect or a failure, determine a failure site, and the like.
  • diagnosis and adjustment of the exposure apparatus 10 and the like can be performed from a remote location. By constantly monitoring the operation history and log data, preventive maintenance of the equipment becomes possible.
  • the automatic diagnosis function 254 is a function of analyzing data transmitted from various devices and automatically detecting abnormalities in the operation status of the devices. In the automatic diagnosis function 254 as well, the data is analyzed and analyzed and the cause of the abnormality is estimated using the analysis method according to the present invention. The analysis method and the method of estimating the cause of abnormality according to the present invention will be described later in detail.
  • the automatic diagnosis function 254 also performs an automatic diagnosis such as error number diagnosis, maintenance data diagnosis, or production data diagnosis.
  • the error count diagnosis is to find an apparatus trouble and a defective process from the number of errors that occur in the stage, loader, alignment, and the like of the exposure apparatus 10.
  • Maintenance data diagnosis optimizes the maintenance frequency and the time to replace consumables by monitoring changes in various measurement results such as the stage, imaging system, illumination system, alignment, and AF of the exposure system 10. It performs Production data diagnosis is intended to detect process abnormalities early and prevent defective product production by monitoring alignment measurement results and focus control data. With such an automatic diagnosis function 254, the downtime can be reduced and abnormalities during production can be detected early or at an appropriate timing, and the number of rework wafers can be reduced.
  • the recipe (PP) management function 255 is a function of managing a recipe in which actual processing conditions in a processing apparatus such as the exposure apparatus 10 are described.
  • recipes applied to the exposure apparatus 10 and the tracks 20 are centrally managed in the server 61, and the server 61 can download or upload the recipes to the control apparatuses of the respective exposure apparatuses 10 and the respective tracks. I have.
  • the PP management function 255 stores information indicating which recipe is applied to which lot and the processing of the exposure apparatus 10 and the track 20 is controlled. This information is obtained by using the process analysis function 251 of the equipment described above, It is referred to when analyzing whether or not the degree depends on the recipe.
  • the PP management function 255 provides an environment in which an operator can create a recipe on the server 61.
  • the PP management function 255 provides an environment, tools, and the like that allow an operator to access the server 61, such as an office PC, via the communication network 70 to create and edit recipes (desktop recipe editing). function).
  • the PP management function 255 provides an environment for optimizing recipes. Normally, an operator edits and optimizes a recipe based on, for example, an analysis result or a diagnosis result obtained by the above-described apparatus' process analysis function 251 or automatic diagnosis function 254. However, when editing a recipe, you may want to check the validity of the processing conditions.
  • the PP management function 255 provides a worker with a simulation environment for checking the validity of such conditions. More specifically, the PP management function 255 provides a simulation environment for exposure processing based on a set recipe, thereby enabling, for example, evaluation of overlay, imaging, and throughput.
  • the automatic correction control function 256 is a function of performing feed knock or feed forward correction control based on data to which various device powers are also sent, and stabilizing the functions and operations of the device.
  • the automatic correction control function 256 is based on the dependence of the exposure characteristics such as the overlay accuracy and line width accuracy on the recipe related to the present invention, the exposure unit 20 and the processing unit of the track 30 and the combination thereof in the process analysis function 251. If the analysis process is performed and a newly input lot uses a recipe processing unit that affects such overlay accuracy and line width accuracy, Automatic correction control is performed for this. In such a case, the automatic correction control function 256 first instructs the optimum condition detection unit 25 shown in FIG. 8 to detect the optimum condition.
  • a wafer surface shape measurement alignment signal is obtained for the inserted wafer under the same conditions as in the exposure apparatus 10, and an instruction is made to select an optimal focus control method alignment method for the wafer.
  • the automatic correction control function 256 instructs the exposure apparatus 10 to perform the exposure processing under the selected conditions.
  • the automatic correction control function 256 performs correction control for changes in the environment and the state of the apparatus, and correction control for processes. Correction control for changes in the environment and equipment status
  • the stability of the apparatus performance is achieved by performing correction control on environmental fluctuations such as temperature, atmospheric pressure or humidity, and changes in the state of the apparatus such as an exposure apparatus, a track, and a laser. Specifically, for example, the following controls are performed. First, the focus surface of the exposure apparatus 10 is predicted and controlled based on the change data of the atmospheric pressure, temperature, and humidity to improve the surface stability (long-term focus stability). In addition, from the change data of laser, barometric pressure, temperature and humidity
  • the optimum exposure is predicted and controlled to improve the CD stability between wafers ( ⁇ CD stabilization between wafers).
  • the unevenness of the line width in the wafer due to the uneven PEB temperature is corrected by finely adjusting the exposure amount for each shot to improve the stability of ⁇ CD in the wafer (stabilization of ⁇ CD in the wafer). ). It also measures the temperature change at the interface between the loader and the track, predicts the amount of wafer expansion and contraction during exposure, applies alignment corrections, and improves overlay accuracy (stabilization of overlap between wafers).
  • the correction control for the process predicts a variation due to the process and a variation due to a combination during operation of the exposure apparatus, the track, the laser, and the like, and corrects various operating conditions based on the prediction. By controlling, the performance of the device is stabilized. Specifically, the following control is performed. For example, optimization of correction parameters for SDM (distortion matching) and GCM (grid matching) is aimed at improving overlay accuracy (improvement of overlay accuracy between units). For details of SDM and GCM, refer to JP-A-7-57991 and JP-A-2002-353121. It also calculates the actual throughput using each recipe (process program), calculates the actual throughput between the exposure equipment tracks, and identifies the units with reduced throughput and supports countermeasures. Improvement). In addition, the alignment measurement algorithm is automatically selected for each process to improve the overlay accuracy (alignment measurement algorithm automatic measurement). In addition, lens aberration correction control optimized for the mask pattern is performed (lens aberration correction control).
  • the terminal device 62 of the device support system 60 is connected to a server, for example, in a factory. It is a terminal device for accessing 61.
  • the terminal device 62 is connected to a first network 71 of a communication network 70, and is connected to the server 61 via the first network 71.
  • the remote terminal device 63 of the device support system 60 is a terminal device for a related person to access the server 61 from, for example, an office outside a factory or a vendor of the exposure apparatus 10.
  • the remote terminal device 63 is connected to the server 61 via the second network 72, the gate device 73, and the first network 71 and using the function of the interface 240 of the server 61.
  • the above is the configuration of the device support system 60.
  • the communication network 70 is a network for connecting each device of the exposure apparatus system 1.
  • the first network 71 of the communication network 70 is, for example, a communication network in a factory, and includes the server 61 and the terminal device 62 of the apparatus support system 60, the exposure apparatus 10, the truck 20, the laser 30, the in-line measuring device 40, and the like. Connect the offline measuring instrument 50 etc.
  • the second network 72 of the communication network 70 is, for example, a communication network outside the factory, a network managed by a vendor of the exposure apparatus 10, or the like. As shown, the second network 72 and the first network 71 are connected by, for example, a gate device 73 having a firewall function.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the analysis process.
  • the non-linear components of the EGA are totaled for each recipe, the recipes with large non-linear components are specified, and countermeasures are taken against them. Only the line forming component is corrected by the EGA, and the magnitude of the non-linear component is very large. Therefore, this non-linear component is detected and analyzed as a characteristic indicating the exposure result.
  • the causes of the EGA nonlinear component are that the sensors and algorithms at the time of alignment are not optimized, that the alignment mark has an effect such as asymmetry by CMP, or that the temperature of the wafer is low. Inadequate management accuracy.
  • this analysis process is started by performing an exposure process on a certain number of lots using various recipes and storing log information and the like thereof.
  • Analysis processing When started (step S100), the non-linear component of EGA is detected and collected for each processed lot (step S110). If the EGA nonlinear component has already been detected as overlay error data and accumulated in, for example, the exposure step DB 220, it may be read and used. When alignment measurement data or the like is stored, a nonlinear component may be extracted using the function of the device's process analysis function 251.
  • step S120 a track or a recipe used during exposure processing is detected (step S120).
  • the information of the recipe used is stored in the exposure process DB 220 for each lot, and thus is referred to.
  • step S130 the information on the collected EGA nonlinear components is classified in association with the recipe used (step S130), and the information on the nonlinear components for each of the classified recipes is graphed for easy comparison (step S130).
  • step S140 a graph as shown in FIG. 10 is obtained.
  • the graph shown in FIG. 10 is a graph in which the exposure recipe is plotted on the horizontal axis and the EGA nonlinear component is plotted on the vertical axis, and the data of each lot is plotted.
  • step S150 it is detected whether or not the recipe is present (step S150). Specifically, the average value and the standard deviation of the EGA nonlinear component are calculated for each recipe, and for example, the difference between the average value and the standard deviation calculated for a certain number of recipes is detected. If the difference exceeds a predetermined threshold, it is determined that the difference depends on the EGA nonlinear component S recipe.
  • the operator directly determines the dependence of the EGA nonlinear component on the recipe, the operator can easily grasp the dependence state by referring to the graph shown in FIG. From the graph shown in FIG. 10, it is observed that the EGA nonlinear component is clearly larger in the recipe scale, recipe S, and recipe Z than in the other recipes.
  • a predetermined corresponding process is performed as necessary (Step S160).
  • a recipe determined to affect the EGA nonlinear component a recipe determined to have an EGA non-linear component dependent on that recipe
  • control the report 'notification function 252 and provide such notifications and alerts.
  • GCM shot array correction function
  • the EGA nonlinear component that is included can be automatically corrected.
  • the optimal condition detection unit 25 which has the same function as the FIA in the exposure apparatus 10 and is arranged in the track 20 as shown in FIG. Utilizing the dwell time, an algorithm that can obtain the most appropriate alignment waveform is specified in advance. As a result, an optimal alignment algorithm can be used at the time of exposure.
  • the same configuration as the AF system of the exposure apparatus 10 is arranged in the optimum condition detection unit 25, and the step profile in the wafer in the target process is measured before exposure, and the AF control response is determined according to the measurement result. If optimization is performed, processing can also be performed.
  • the same analysis processing as described in the example of the EGA nonlinear component can be applied to the EGA line forming component.
  • the linear component of the EGA is a force that should be corrected by EGA measurement.If the wafer expands or contracts between the EGA measurement and the exposure, a linear component remains in the exposure result. Become. Therefore, the above analysis is applied to the EGA linear component to detect the dependence between the residual linear error and the recipe. In the case of performing exposure using a recipe having a dependency, the exposure is performed by adding an offset that also provides an analysis result to the EGA measurement result. Thereby, the exposure accuracy of the exposure apparatus 10 can be improved.
  • Such an analysis method can also be used for analysis in the case where the exposure characteristics fluctuate depending on the processing units used in the exposure apparatus 10 and the track 20, or a combination thereof.
  • the exposure apparatus 10 and the track 20 include a plurality of processing units having the same function.
  • the ODC function at the time of exposure (uneven illumination intensity for each shot and the function to intentionally change the exposure control to improve line width uniformity) can be used.
  • Optimal exposure correction for the corresponding unit combination can be executed.
  • the state of the exposure apparatus 10 and the abnormal state are quickly downloaded to the server 61, and the data is easily and appropriately analyzed, and, for example, the cause of the abnormality Etc. can be estimated.
  • the server 61 constituting the apparatus support system 60 performs the process of analyzing the dependence of the exposure characteristic on the process program, the processing unit of the exposure apparatus 10 and the track 20, and the combination thereof. Examples have been described, but the present invention is not limited to these.
  • the main controller 115 included in the exposure apparatus 10 may collect necessary information via the communication network 70 and perform the same analysis as described above. In this case, the collecting means for collecting the information and the analyzing means for performing the analysis are realized by cooperation of the hardware of the main control device 115 and the software.
  • the present embodiment is described for facilitating understanding of the present invention, and does not limit the present invention in any way.
  • Each element disclosed in the present embodiment includes all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention, and also includes any suitable various Can be modified.
  • the present invention is not limited to a system including an exposure apparatus.
  • the present invention can be applied to any processing apparatus used in an electronic device manufacturing process.

Abstract

【課題】レシピや処理ユニットの組み合わせに依存するデバイスの製造に関わる計測データの分析を容易かつ適切に行えるような解析方法を提供する。 【解決手段】本発明の解析方法によれば、例えば線幅精度や重ね合わせ精度等の露光結果の特性を、ロット毎の露光処理の結果より任意に検出し、その特性を、その特性を呈する露光処理を行った時の例えばレシピ、及び、露光装置やトラックにおける処理ユニット又はその組み合わせに対応付けて分類する。そして、その分類結果に基づいて、特定のレシピや処理ユニットに露光結果の特性への依存性があるか否かを判定する。依存性がある場合には、その後そのレシピや処理ユニットを使用するロットが投入された場合には、警告を発したり、自動的に補正を行う等して、精度の悪い処理が施されるのを防止する。

Description

明 細 書
解析方法、露光装置及び露光装置システム
技術分野
[0001] 本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、 CCD等の撮像素子、プラズマディ スプレイ素子、薄膜磁気ヘッド等の電子デバイス (以下、単に電子デバイスあるいは デバイスと称する）を製造する際に使用して好適な、露光結果に係るデータを解析し 線幅制御精度や重ね合わせ精度の悪ィヒを早期に検出することができる解析方法に 関する。また、その解析方法を用いることにより線幅制御精度や重ね合わせ精度の 悪ィ匕を早期に検出することができ、電子デバイスの生産性を向上させることができる 露光装置及び露光装置システムに関する。
背景技術
[0002] 電子デバイスの製造にあたっては、リソグラフイエ程にぉ 、て、露光装置を用いて、 フォトマスクゃレチクル (以後、レチクルと総称する。）に形成された微細なパターンの 像を、フォトレジスト等の感光剤を塗布した半導体ウェハやガラスプレート等の基板 ( 以下、ウェハと総称する。）上に投影露光する。その際、レチクルとウェハとを高精度 に位置合わせ (ァライメント）し、レチクルのパターンをウェハ上に既に形成されて 、る パターンに重ね合わせ、投影露光をする。近年、パターンの微細化や高集積度化が 急速に進んでおり、このような露光装置には以前に増して高い露光精度が要求され ている。そのため、ァライメントに対する精度の要求も一層厳しくなつてきており、より 高精度なァライメントが要望されて 、る。
[0003] レチクルァライメントにおけるマーク検出の方式としては、露光光を用いる方式が一 般的と言える。露光光をレチクル上に描画されたァライメントマークに照射し、 CCD力 メラ等で撮像したァライメントマークの画像データを画像処理してマーク位置を計測 する VRA (Visual Reticle Alignment)方式等が適用されている。ウェハァラィメ ントにおけるマーク検出の方式としては、レーザー光をウェハのドット列状のァラィメ ントマークに照射し、そのマークにより回折又は散乱された光を用いてマーク位置を 計測する LSA (Laser Step Alignment)方式がある。また、ハロゲンランプ等を光 源とする波長帯域幅の広い光でァライメントマークを照明し、 CCDカメラ等で撮像し たァライメントマークの画像データを画像処理してマーク位置を計測する FIA (Field Image Alignment)方式がある。さらに、ウェハ上の回折格子状のァライメントマ ークに周波数を僅かに変えたレーザー光を 2方向から照射し、発生した 2つの回折光 を干渉させ、その位相力 ァライメントマークの位置を計測する LIA (Laser Interfe rometric Alignment)方式等もめる。
[0004] ウェハァライメントには、ウェハのショット領域毎にァライメントマークを検出して位置 合わせを行うダイ ·バイ ·ダイ (D/D)ァライメント方式と、ゥェハの 、くつかのショット 領域のみのァライメントマークを検出し、ショット領域の配列の規則性を求めることで 各ショット領域を位置合わせするグローバル'ァライメント方式とがある。電子デバイス の製造ラインでは、現在のところ、スループットとの兼ね合いから、主にグローバル'ァ ライメント方式が使用されている。特に最近では、ウェハ上のショット領域の配列の規 則性を統計的手法によって高精度に検出するェンノ、ンスト'グローバル'ァライメント（ EGA)方式が広く用いられている（例えば、特許文献 1参照)。これらの光学式ァライ メントにおいては、まず、レチクル上のァライメントマークを検出し、位置座標を計測す る。次に、ウェハ上のァライメントマークを検出し、位置座標を計測する。次に、これら の計測結果から、レチクルの位置と重ね合わせられるショットの位置との相対的な位 置関係を求める。これらの結果をもとに、ショット位置にレチクルのパターン像が重な るように、ウェハをウェハステージにより移動させ、レチクルのパターン像を投影露光 する。
[0005] また、多数の種類の電子デバイスを短期間に製造することが要求されており、生産 性の向上が求められている。そのため、電子デバイスの製造ラインにおいては、製造 上の不具合を早急に検出して迅速に対応するために、また、これにより特性の優れ たデバイスを効率良く製造するために、ひいては、装置の稼動率を向上させて歩留 まりを向上させるために、情報収集 ·解析装置、診断システム及び装置支援システム 等の導入が行われている。このような診断システムや装置支援システムにおいては、 露光装置やプロセス処理装置等の製造装置、検査装置及び計測装置等から各種の データを収集し、サーバー装置等にお!、てそれらのデータを解析することにより状況 の把握等を行い、制御パラメータ等の調整を行っている。これにより、例えば、装置の 稼動状況の分析及び把握、装置の傾向を統計的に解析しての異常の検知、及び、 装置の傾向から未来を予測しての異常発生の防止、等の処理が行われている（例え ば、特許文献 2参照)。
[0006] ところで、リソグラフイエ程にぉ 、て、特定のプロセスにお 、て特定の誤差が大きく なる場合がある。例えば、あるプロセスプログラム（レシピと称する場合もある。）を使用 して 1層目のパターンを露光したロットに 2層目のパターンを露光する場合に、 EGA の非線形成分が大きくなり、重ね合わせ精度に悪影響を及ぼしたり、特定プロセスの ウェハに対してのみ、ウェハエッジに力かった欠けショットでのフォーカス制御精度が 悪ィ匕する場合がある。一般的に露光装置にてロットを流す場合、プロセス毎にレシピ を作成し、レシピ内のパラメータをそのプロセスに対して最適化する必要がある。しか し、レシピ内の全てのパラメータをプロセス毎に最適化するのはパラメータの数も多く 、非常に困難である。そのため、実使用上必ずしも最適なレシピ設定の下でウェハの 露光が行われているとは限らない。これにより、特定のレシピで特定の誤差が悪化す ると考免られる。
[0007] 一方、トラックが塗布、ベータ、クール及び現像等の各モジュール内に同一の機能 のユニットを複数備えている場合、実際に使用したユニットの組み合わせに依存して 線幅制御精度や重ね合わせ精度に差が生じる場合がある。露光装置が複数のステ ージ、露光ユニット及びァライメント系を具備している場合も同様で、特定のユニットあ るいはそれらの特定の組み合わせを用いた場合に EG Aの非線形成分が大きくなり、 線幅制御精度や重ね合わせ精度に悪影響を及ぼす場合がある。このような問題は、 電子デバイスの性能のばらつきや歩留まりの低下をもたらす可能性が高ぐこれをな るべく早く検知し、迅速に補正や対策を講じることが、生産性の向上や品質の向上の 観点からも重要である。
[0008] よって、本発明の目的は、リソグラフイエ程においてプロセスプログラム（レシピ）、処 理ユニットあるいはそれらの組み合わせに依存する線幅制御精度や重ね合わせ精 度等のデバイスの製造に関わる計測データの分析を容易かつ適切に行えるような解 析方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのような解析方法に係 る解析を適切に行 ヽ、電子デバイスを適切かつ高 、生産性で製造することができる 露光装置及び露光装置システムを提供することにある。
特許文献 1：特開昭 62— 84516号公報
特許文献 2：特許第 336436号公報
発明の開示
[0009] 本発明の第 1の観点によると、露光対象を露光して得られた露光結果の所定の特 性を検出し (ステップ S 110)、前記露光対象に対して行った前記露光を含むリソダラ フイエ程の所定の処理の条件を規定したプロセスプログラムを検出し (ステップ S120 )、前記検出した前記露光結果の所定の特性を、前記プロセスプログラム毎に分類し (ステップ S 130)、前記露光結果の所定の特性の前記プロセスプログラムに対する依 存性を検出するようにした解析方法が提供される。
[0010] この解析方法では、例えば線幅精度や重ね合わせ精度等の露光結果の特性を、 露光処理の結果より任意に検出し、その特性を、その特性を呈する露光処理を行つ た時のプロセスプログラム（レシピ）に対応付けて分類する。これにより、レシピ毎に露 光結果の特性を比較することができ、その結果、その特性とレシピとの関係、相関、 すなわち、その特性のそのレシピへの依存性を検出することができる。
[0011] 本発明の第 1の観点に係る解析方法において、前記露光対象に対して行った前記 リソグラフイエ程の所定の処理に使用した処理ユニット又は処理ユニットの組み合わ せを検出し、前記検出した前記露光結果の所定の特性を、前記プロセスプログラム、 前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせ毎に 分類し、前記露光結果の所定の特性の前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又 は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせに対する依存性を検出 するようにできる。好適な具体例としては、前記露光結果の所定の特性は、露光して 形成したパターンの線幅の精度と、前記パターンの重ね合わせ精度である。
[0012] 本発明の第 1の観点に係る解析方法において、前記検出した依存性に基づいて、 前記露光結果の所定の特性が予め定めた基準値を超えると予測される前記プロセス プログラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み 合わせの少なくとも 1つを特定し、前記特定した前記プロセスプログラム、前記処理ュ ニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせに該当する処理 が行われる際に警報を発するようにできる。
[0013] 本発明の第 2の観点によると、露光対象を露光して得られた露光結果の所定の特 性を検出し、前記露光対象に対して行った前記リソグラフイエ程の所定の処理に使 用した処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせを検出し、前記検出した前記露光 結果の所定の特性を、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ毎に分類し 、前記露光結果の所定の特性の前記プロセスプログラムに対する依存性を検出する ようにした解析方法が提供される。
[0014] 本発明の第 3の観点によると、マスクに形成されたパターンを基板に露光する露光 手段と、前記パターンの露光結果の所定の特性を検出する検出手段と、前記露光に 供した基板に対して、前記露光を含むリソグラフイエ程の所定の処理において使用し た当該処理の条件を規定したプロセスプログラム、前記リソグラフイエ程の所定の処 理において使用した処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの 組み合わせを収集する収集手段と、前記検出手段により検出した前記露光結果の 所定の特性を、前記収集手段により収集した前記プロセスプログラム、前記処理ュニ ット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせ毎に分類し、前記 露光結果の所定の特性の前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ュ-ッ トの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせに対する依存性を解析する解析手段 とを有する露光装置が提供される。
[0015] 本発明の第 3の観点に係る露光装置において、前記解析手段は、露光対象の基 板力 露光結果の所定の特性に影響を与える前記プロセスプログラム、前記処理ュ ニット又は処理ユニットの組み合わせ若しくはそれらの組み合わせが使用された基板 である場合は、当該旨の警告を発するようにできる。また、前記露光手段は、露光対 象の基板が、露光結果の所定の特性に影響を与える前記プロセスプログラム、前記 処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせが使用さ れた基板である場合は、前記所定の特性に対する影響を除去する補正処理とともに 露光を行うようにできる。
[0016] 本発明の第 4の観点によると、露光に供する基板に対して、前記露光の前工程及 び後工程の所定の処理を行う処理ユニットを有するトラック（20)と、マスクに形成され たパターンを露光処理により基板の所定ショット領域に転写する露光装置（10)と、前 記露光に供した基板に対して、前記露光を含むリソグラフイエ程の所定の処理にお Vヽて使用した当該処理の条件を規定したプロセスプログラム、前記リソグラフイエ程の 所定の処理において使用した処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくは それらの組み合わせを収集する収集手段（210)と、前記露光結果の所定の特性を、 前記収集手段により収集した前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ュ ニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせ毎に分類し、前記露光結果の所 定の特性の前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わ せ、若しくはそれらの組み合わせに対する依存性を検出する解析装置（251)とを有 する露光装置システム（1)が提供される。
[0017] 本発明の第 4の観点に係る露光装置システムにおいて、前記トラック（20)は、露光 結果の所定の特性に影響を与える前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処 理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせが使用された基板を、前記所 定の特性に影響が生じないように前記露光装置で処理するための制御条件を検出 する最適条件検出手段をさらに有し、前記露光装置（10)は、露光対象の基板が、 露光結果の所定の特性に影響を与える前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又 は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせが使用された基板である 場合は、前記最適条件検出手段で検出された前記制御条件により露光を行うよう〖こ できる。また、前記最適条件検出手段は、前記基板の表面形状を計測し、フォーカス 制御を行うための前記制御条件を検出するようにできる。さらに、前記最適条件検出 手段は、前記基板に形成されたパターンを観察し、前記パターンの位置検出を行う ための前記制御条件を検出するようにできる。
[0018] なお、本欄において一部付した符号は、添付図面に示されている対応する構成の 符号であるが、これはあくまでも理解を容易にするためのものであって、何ら本発明 に係る手段が添付図面を参照して後述する実施の形態の態様に限定されることを示 すものではない。
[0019] 本発明の第 1又は第 2の観点に係る解析方法によれば、リソグラフイエ程において プロセスプログラム（レシピ）、処理ユニットあるいはそれらの組み合わせに依存する 線幅制御精度や重ね合わせ精度等のデバイスの製造に関わる計測データの分析を 容易かつ適切に行えるようになる。また、本発明の第 3の観点に係る露光装置又は第 4の観点に係る露光装置システムによれば、電子デバイスを適切かつ高 ヽ生産性で 製造することができるよう〖こなる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]図 1は本発明の一実施の形態の露光装置システムの構成を示す図である。
[図 2]図 2は図 1に示した露光装置システムの露光装置の構成を示す図である。
[図 3]図 3は図 1に示した露光装置のオフ'ァクシス方式のァライメント光学系の指標 板の断面図である。
[図 4]図 4は図 1に示した露光装置システムのサーバーの機能構成を示す図である。
[図 5]図 5は図 4に示したサーバーの機能の装置'プロセス解析機能によるエラー集 計グラフを示す図である。
[図 6]図 6は図 4に示したサーバーの機能の装置 ·プロセス解析機能による生産性グ ラフを示す図である。
[図 7]図 7は図 4に示したサーバーの機能の装置 'プロセス解析機能による装置環境 グラフを示す図である。
[図 8]図 8は図 1に示した露光装置及びトラックの処理ユニットの構成を模式的に示す 図である。
[図 9]図 9は図 1に示した露光装置システムにおける本発明に係る解析方法を示すフ ローチャートである。
[図 10]図 10はレシピ別の EGA非線形成分の分布を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
[0021] 本発明の一実施の形態について、図 1〜図 10を参照して説明する。図 1は、本発 明の一実施の形態の露光装置システム 1の構成を示すブロック図である。図 1に示す ように、露光装置システム 1は、露光装置 10、トラック 20、レーザー 30、インライン計 測器 (検査装置) 40、オフライン計測器 (検査装置) 50、装置支援システム 60及び通 信ネットワーク 70を有する。 [0022] 装置支援システム 60は、サーバー 61、端末装置 62及びリモート端末装置 63を有 する。また、通信ネットワーク 70は、第 1のネットワーク 71、第 2のネットワーク 72及び ゲート装置 73を有する。なお、露光装置システム 1は、複数のデバイス製造ラインを 有し、露光装置 10、トラック 20、レーザー 30及びインライン計測器 40は、例えば各ラ インに対応して複数設けられている。また、オフライン計測器 50は、それらの製造ライ ンとは別に複数設けられている。
[0023] まず、露光装置システム 1の各部の構成について順に説明する。露光装置 10は、 レチクル上に形成された所望のパターンの像を感光材料が塗布された基板 (ウエノ、） 上に投影し、ウェハ上にそのパターンを転写する。本実施の形態の露光装置 10は、 図 8に示すように、ウェハを載置するウェハステージを 2ユニット具備し、また、ウェハ ァライメントを行うァライメント系も 2ユニット有するいわゆるツインステージタイプの露 光装置である。第 1のステージに載置されたウェハは、第 1のァライメントユニットでァ ライメントが行われた後、第 1のステージ毎投影光学系の下の露光位置に配置され露 光に供される。また、第 2のステージに載置されたウェハは、第 2のァライメントュ-ッ トでァライメントが行われた後、第 2のステージ毎投影光学系の下の露光位置に配置 され露光に供される。第 1のステージのウェハに対する第 1のァライメントユニットによ るァライメントと第 2のステージのウェハに対する投影光学系を介した露光処理、及び 、第 1のステージのウェハに対する投影光学系を介した露光処理と第 2のステージの ウェハに対する第 2のァライメントユニットによるァライメントが交互に同時並行的に行 われることにより、効率良く露光処理を行うことができる。なお、これら 2つのステージ ユニット及び 2つのァライメントユニットは、各々構成は同一なので、以下の露光装置 の構成の説明においては、各々 1つだけを図示してその説明を行う。
[0024] 露光装置の全体構成について図 2〜図 3を参照して説明する。なお、以下の説明 においては、図 2中に示した XYZ直交座標系を設定し、この XYZ直交座標系を参照 しつつ各部材の位置関係等について説明する。 XYZ直交座標系は、 X軸及び Z軸 が紙面に対して平行となるよう設定され、 Y軸が紙面に対して垂直となる方向に設定 される。図中の XYZ座標系は、実際には XY平面が水平面に平行な面に設定され、 Z軸が鉛直上方向に設定される。 [0025] 露光装置 10においては、図 2に示すように、図示しない照明光学系から出射された 露光光 ELは、コンデンサレンズ 101を介してレチクル Rに形成されたパターン領域 P Aに均一な照度分布で照射される。露光光 ELとしては、例えば g線 (436nm)や 1線（ 365nm)、又は、 KrFエキシマレーザ（248nm)、 ArFエキシマレーザ（193nm)又 は Fレーザ（157nm)から出射される光等が用いられる。
2
[0026] レチクル Rはレチクルステージ 102上に保持され、レチクルステージ 102はベース 1 03上の 2次元平面内において移動及び微小回転ができるように支持される。装置全 体の動作を制御する主制御系 115が、ベース 103上の駆動装置 104を介してレチク ルステージ 102の動作を制御する。このレチクル Rは、その周辺に形成された図示し ないレチクルァライメントマークがミラー 105、対物レンズ 106、マーク検出系 107から なるレチクルァライメント系で検出されることによって、投影光学系 PLの光軸 AXに関 して位置決めされる。
[0027] レチクル Rのパターン領域 P Aを透過した露光光 ELは、例えば両側（片側でもよ ヽ 。）テレセントリックな投影光学系 PLに入射され、ウェハ (基板) W上の各ショット領域 に投影される。投影光学系 PLは、露光光 ELの波長に関して最良に収差補正されて おり、その波長のもとでレチクル Rとウェハ Wとは互いに共役になっている。また、露 光光 ELは、ケラー照明であり、投影光学系 PLの瞳 EP内の中心に光源像として結像 される。なお、投影光学系 PLはレンズ等の光学素子を複数有する。その光学素子の 硝材としては露光光 ELの波長に応じて石英、蛍石等の光学材料が使用される。
[0028] ウェハ Wは、ウェハホルダー 108を介してウェハステージ 109上に載置される。ゥ ェハホルダー 108上には、ベースライン計測等で使用する基準マーク 110が設けら れている。ウェハステージ 109は、投影光学系 PLの光軸 AXに垂直な面内でウェハ Wを 2次元的に位置決めする XYステージ、投影光学系 PLの光軸 AXに平行な方向 (Z方向）にウェハ Wを位置決めする Zステージ、ウェハ Wを Z軸を中心として微小回 転させるステージ、及び、 Z軸に対する角度を変化させて XY平面に対するウェハ W の傾きを調整するステージ等を有する。
[0029] ウェハステージ 109の上面の一端には L字型の移動ミラー 111が取り付けられ、移 動ミラー 111の鏡面に対向した位置にレーザー干渉計 112が配置される。図 2では 簡略ィヒして図示して 、るが、移動鏡 111は X軸に垂直な反射面を有する平面鏡及び Y軸に垂直な反射面を有する平面鏡より構成される。また、レーザー干渉計 112は、 X軸に沿って移動鏡 111にレーザービームを照射する 2個の X軸用のレーザー干渉 計及び Y軸に沿って移動鏡 111にレーザービームを照射する Y軸用のレーザー干 渉計より構成され、 X軸用の 1個のレーザー干渉計及び γ軸用の 1個のレーザー干渉 計〖こより、ウエノ、ステージ 109の X座標及び Y座標が計測される。また、 X軸用の 2個 のレーザー干渉計の計測値の差により、ウェハステージ 109の XY平面内における 回転角が計測される。
[0030] レーザー干渉計 112により計測された X座標、 Y座標及び回転角を示す位置計測 信号 PDSは、ステージコントローラ 113に供給される。ステージコントローラ 113は、 主制御系 115の制御の下、この位置計測信号 PDSに応じて、駆動系 114を介してゥ エノ、ステージ 109の位置を制御する。また、位置計測情報 PDSは主制御系 115へ 出力される。主制御系 115は、供給された位置計測信号 PDSをモニターしつつ、ゥ エノ、ステージ 109の位置を制御する制御信号をステージコントローラ 113へ出力する 。さらに、レーザー干渉計 112から出力された位置計測信号 PDSは後述するフィー ルドイメージァライメント (FIA)演算ユニット 141へ出力される。
[0031] なお、図 2に示した露光装置においては、 TTL方式のァライメント系（116, 117, 1 18, 119, 120, 121, 122, 123及び 124)を有する力 ここではその説明は省略す る。露光装置 10は、オフ'ァクシス方式のァライメント光学系（以下、ァライメントセンサ と称する）を投影光学系 PLの側方に備える。このァライメントセンサは、基板表面のァ ライメントマーク付近を撮像した信号 (n次元信号)を信号処理 (画像処理を含む)して 、マークの位置情報を検出する FIA (Field Image Alignment)方式のァライメント センサである。
[0032] 露光装置 10においては、このァライメントセンサにより、サーチァライメント計測ゃフ アインァライメント計測を行う。サーチァライメント計測は、ウェハ上に形成されている 複数個のサーチァライメント用のマークを検出し、ウェハの回転量や XY面内での位 置ずれを検出する処理である。本実施の形態にぉ 、てサーチァライメント計測の信 号処理方法としては、予め設定した基準パターン (テンプレート）を用いて、そのテン プレートに対応する所定のパターンを検出するテンプレートマッチング手法を用いる
[0033] また、ファインァライメント計測は、ショット領域に対応して形成されて ヽるファインァ ライメント用のァライメントマークを検出し、最終的に各露光ショットの位置決めを行う ための処理である。本実施の形態にぉ 、てファインァライメントの画像処理方法とし ては、マークのエッジを抽出してその位置を検出する手法 (エッジ計測手法)を用い る。なお、サーチァライメント計測及びファインァライメント計測のいずれにおいても、 その画像処理方法は本実施の形態の手法に限られるものではなぐ各々、テンプレ ートマッチング手法でもエッジ計測手法でも、ある 、はまたその他の画像処理方法で あってもょ 、。上記サーチァライメント計測時の観察倍率とファインァライメント計測時 の観察倍率とは、互いに等しい観察倍率としてもよいし、あるいは、ファインァライメン ト時の倍率をサーチァライメント時の倍率よりも高倍に設定するようにしてもょ 、。
[0034] このァライメントセンサは、ウェハ Wを照明するための照射光を出射するハロゲンラ ンプ 126、ハロゲンランプ 126から出射された照明光を光ファイバ一 128の一端に集 光するコンデンサレンズ 127、及び、照明光を導波する光ファイバ一 128を有する。 照明光の光源としてハロゲンランプ 126を用いるのは、ハロゲンランプ 126から出射 される照明光の波長域は 500〜800nmであり、ウェハ W上面に塗布されたフオトレ ジストを感光しない波長域であるため、及び、波長帯域が広ぐウェハ W表面におけ る反射率の波長特性の影響を軽減することができるためである。
[0035] 光ファイバ一 128から出射された照明光は、ウェハ W上に塗布されたフォトレジスト の感光波長（短波長)域と赤外波長域とをカットするフィルタ 129を通過して、レンズ 系 130を介してハーフミラー 131に達する。ハーフミラー 131によって反射された照 明光は、ミラー 132によって X軸方向とほぼ平行に反射された後、対物レンズ 133に 入射し、さらに投影光学系 PLの鏡筒下部の周辺に投影光学系 PLの視野を遮光しな いように固定されたプリズム (ミラー） 34で反射されてウェハ Wを垂直に照射する。
[0036] なお、図示を省略している力 光ファイバ一 128の出射端力も対物レンズ 133まで の光路中には、適当な照明視野絞りが対物レンズ 133に関してウェハ Wと共役な位 置に設けられる。また、対物レンズ 133はテレセントリック系に設定され、その開口絞り (瞳と同じ)の面 133aには、光ファイバ一 128の出射端の像が形成され、ケーラー照 明が行われる。対物レンズ 133の光軸は、ウェハ W上では垂直となるように定められ 、マーク検出時に光軸の倒れによるマーク位置のずれが生じな 、ようになって 、る。
[0037] ウェハ Wからの反射光は、プリズム 134、対物レンズ 133、ミラー 132、ハーフミラー 131を介して、レンズ系 135によって指標板 136上に結像される。この指標板 136は 、対物レンズ 133とレンズ系 135とによってウェハ Wと共役に配置され、図 3に示すよ うに矩形の透明窓内に、 X軸方向と Y軸方向のそれぞれに伸びた直線状の指標マー ク 136a, 136b, 136c, 136dを有する。従って、ウエノ、 Wのマークの像は、指標板 1 36の透明窓 136e内に結像され、このウェハ Wのマークの像と指標マーク 136a, 13 6b, 136c, 136dの像とは、リレー系 137, 139及びミラー 138を介してイメージセン サ 140に結像する。
[0038] イメージセンサ 140 (光電変換手段、光電変換素子）は、その撮像面に入射する像 を光電信号 (画像信号、画像データ、データ、信号）に変換するものであり、例えば 2 次元 CCDが用いられる。イメージセンサ 140から出力された信号 (n次元信号）は、 F IA演算ユニット 141に、レーザー干渉計 112からの位置計測信号 PDSとともに入力 される。
[0039] なお、本実施の形態では、イメージセンサ 140にお 、て 2次元画像信号を得て、こ れを FIA演算ユニット 141に入力し使用する。また、サーチァライメント処理の時に行 うテンプレートマッチングの際には、 2次元 CCDで得た信号を非計測方向に積算（投 影)して 1次元投影信号として、計測方向への計測に使用する。なお、イメージセンサ 140で得る信号やその後段の信号処理の際に処理対象とする信号の形式は、本実 施の形態の例に限られるものではない。テンプレートマッチングの際に、 2次元画像 処理を行うように構成して 2次元信号を計測に用いるようにしてもよい。また、 3次元画 像信号を得て、 3次元画像処理を行うように構成してもよい。さらに言えば、 CCDの 信号を n次元 (nは、 n≥lの整数）に展開して、例えば、 n次元の余弦成分信号、 n次 元正弦信号、あるいは n次周波数信号等を生成し、その n次元信号を用いて位置計 測を行うものに対しても適用可能である。なお、本明細書の説明において画像、画像 信号、画像情報、パターン信号等と称する時も同様に、 2次元の画像のみならず、こ のような n次元信号 (n次元の画像信号や、上述のごとく画像信号から展開された信 号等)をも含むものとする。
[0040] FIA演算ユニット 141は、入力された画像信号カもァライメントマークを検出し、その ァライメントマークの指標マーク 136a〜 136dに対するマーク像のずれを求める。そ して、位置計測信号 PDSによって表されるウェハステージ 109の停止位置から、ゥェ ハ Wに形成されたマークの像が指標マーク 136a〜136dの中心に正確に位置した 時のウェハステージ 109のマーク中心検出位置に関する情報 AP2を出力する。
[0041] FIA演算ユニット 141は、サーチァライメント及びファインァライメントの各ァライメント 処理時に、各々、所定のァライメントマーク像の位置検出及びそのずれの検出を行う 。本実施の形態においては、サーチァライメントの時にはテンプレートマッチング手法 を利用し、また、ファインァライメントの時にはエッジ検出処理手法を利用して、マーク の位置検出及びずれの検出を行う。
[0042] これら露光装置 10の各構成部は、主制御系 115の制御に基づいて協働して動作 する。主制御系 115は、そのように、露光装置 10の各部を制御する。また、主制御系 115は、通信ネットワーク 70を介して後述する装置支援システム 60のサーバー 61と 通信を行う。そして、運転履歴データ、プロセスプログラム（プロセス条件データ。レシ ピと称する場合もある）、装置セットアップ状態データや、前述した各部での計測デー タ、すなわち、ァライメント計測データや、マーク信号波形のトレースデータ等を、サ 一バー 61に送信する。また、主制御系 115は、前述したデータに基づいて装置支援 システム 60のサーバー 61で得られた制御情報に基づ 、て、動作条件が制御された り、あるいは、動作を停止されたり、中断されたりする。また、主制御系 115は通信ネ ットワーク 70を構成する第 1のネットワーク 71を介して、トラック 20、レーザー 30、イン ライン計測器 40及びオフライン計測器 50等の各装置力 データを収集することもで きる。以上、露光装置 10の概略の構成である。
[0043] 図 1に示す露光装置システム 1に戻って、トラック 20は、各ラインにおいてウェハを 順次搬送するとともに、露光の前工程及び後工程の処理を行う処理系である。トラッ ク 20は、例えば図 8に示すように、最適条件検出ユニット 25、塗布ユニット 21、第 1の ベータユニット 22、第 2のベータユニット 23及び現像ユニット 24を有する。このようなト ラック 20においては、塗布ユニット 21において反射増進膜をレジスト塗布し、第 1の ベータユニット 22でベータして溶剤が飛ばされて、露光装置 10に投入されて露光処 理が施される。露光が終了したら、第 2のベータユニット 23においてベータ（PEB)を 行い、現像ユニット 24で現像する。
[0044] 最適条件検出ユニット 25は、投入されたウェハに対して露光装置 10と同じ条件で ウェハ表面形状計測ゃァライメント信号取得を行 、、そのウェハに最適なフォーカス 制御方法ゃァライメント方法を選択する。そのため、最適条件検出ユニット 25には、 露光装置 10と同一の AFシステム及びァライメントシステムが設置されており、これに より露光装置 10にお 、て最適な処理を行うための条件を検出する。トラック 20の塗 布ユニット 21、第 1のベータユニット 22、第 2のベータユニット 23及び現像ユニット 24 は、各々同じ機能、同じ性能のユニットを 3つずつ有する。そして、投入されたウェハ を、これら各ユニットで同時並行的に処理する。
[0045] レーザー 30は、各ラインの露光装置 10に露光光を提供する光源である。インライン 計測器 40は、露光装置 10、トラック 20あるいはレーザー 30等の装置内に組み込ま れたセンサであり、例えば装置雰囲気の温度、湿度、気圧等の情報を計測するセン サである。インライン計測器 40で計測されたデータは、後述するデータ転送方式に 基づいて、装置支援システム 60のサーバー 61に出力される。オフライン計測器 50は 、デバイスの製造ラインに直接は組み込まれていない計測ツールであり、例えば重ね 合わせ計測装置や、線幅測定装置等である。
[0046] 装置支援システム 60は、露光装置 10、トラック 20、レーザー 30、インライン計測器 40及びオフライン計測器 50等の各種装置力もネットワーク 70を介して種々のデータ を収集し、これを解析し、例えば装置異常等の状態を把握する。また、装置に異常が あった場合には、解析結果に基づいて、その原因を検出する。また、各装置の状態 に基づいて、露光装置システム 1の各製造ラインのプロセスを制御する。そのために 装置支援システム 60のサーバー 61は、まず、露光装置 10、トラック 20、レーザー 30 、インライン計測器 40及びオフライン計測器 50等の各装置よりデータを収集し、これ をデータベースに保存し管理する。そして、その保存したデータを用いて、装置ゃラ インの稼動状態の解析や診断等を行う。また、必要に応じて、装置の故障の原因の 推定を行う。また、その結果に基づいて、各装置の自動補正制御、レポート作成'通 知等の処理を行う。
[0047] 装置支援システム 60のサーバー 61には、ソフトウェアあるいはハードウェアにより、 例えば図 4に示すような機能モジュールが展開されており、これにより後述する種々 の装置支援動作が実行される。
[0048] サーバー 61のデータ収集部 210は、露光装置 10からデータを収集する露光装置 データ取得部 211、トラック 20からデータを収集するトラックデータ取得部 212、レー ザ一 30からデータを収集するレーザーデータ取得部 213、インライン計測器 40から データを収集するインライン計測器データ取得部 214、オフライン計測器 50からデー タを収集するオフライン計測器データ取得部 215を有する。これらのデータ取得部 2
11〜215により、前述した露光装置 10を初めとする露光装置システム 1の各装置より
、通信ネットワーク 70を介して、イベントログファイル、シーケンスログファイル、エラー ログファイル、稼動履歴ログファイル、計測結果ファイル、ノ メータ設定ファイル、診 断結果ファイル、ァライメント等の各種信号波形ファイル、及び、その他各種トレース データやログファイル等を収集する。
[0049] 本発明に係る例えば各ロットに対する使用レシピゃ使用処理ユニット等の情報は、 露光装置データ取得部 211及びトラックデータ取得部 212を介して入力される。また 、 EGA計測結果データや重ね合わせ計測結果データは、露光装置データ取得部 2 11を介して露光装置 10から、あるいは、オフライン計測器データ取得部 215を介し てオフライン計測器 50たる重ね合わせ誤差計測器力も入力される。
[0050] 露光工程 DB220は、データ収集部 210において収集したデータを蓄積するデー タベースである。例えば、各ロットに対する使用レシピゃ使用処理ユニット等の情報、 あるいは、 EG A計測結果データや重ね合わせ誤差計測データ等も露光工程 DB22 0に蓄積される。露光工程 DB220に蓄積されたデータは、適宜、後述するアプリケー シヨン 250により使用され、露光装置の支援処理に供される。また、後述する端末装 置 62及びリモート端末装置 63からもアクセスされる。一般的に露光装置 10は他のプ ロセス装置に比較して発生するデータ量は膨大であり、それらの膨大なデータベース は露光工程 DB220により効率良く管理される。 [0051] 共通ソフトツール 230は、サーバー 61が所望の動作をする際に共通的に使用され るツールである。例えば、データ収集部 210において収集したデータあるいは露光 工程 DB220に蓄積されて!、るデータへのアクセス、通信ネットワークを介したリモー ト接続等の機能等がこの共通ツールとして提供される。
[0052] インターフェイス 240は、サーバー 61が、他の装置との通信や作業者とのデータや 命令の入出力を行うためのインターフェイスである。具体的には、インターフェイス 24 0は、サーバー 61が通信ネットワーク 70を介して露光装置 10等の他の装置に接続さ れてデータの転送を行う通信環境を提供する。また、通信ネットワーク 70を介して接 続された端末装置 62からアクセス可能にするリモートネットワーク接続環境を提供す る。また、作業者からの命令やデータの入出力を好適な形態で行うヒューマンインタ 一フェイス環境を提供する。
[0053] アプリケーション 250は、露光装置システム 1において実際にサーバー 61が露光装 置 10等の装置支援を行うための機能を実現するプログラムである。図示のごとぐ本 実施の形態のサーバー 61には、装置'プロセス解析機能 251、レポート '通知機能 2 52、 e— mail診断機能 253、自動診断機能 254、 PP管理機能 255、自動補正制御 機能 256を各々実現するアプリケーションが具備されて！、る。
[0054] 装置'プロセス解析機能 251は、露光工程 DB220に蓄積されているデータを解析 し、解析結果を例えばグラフ等の形態で出力する。装置'プロセス解析機能 251は、 本発明に係る解析処理として、プロセスプログラム (レシピ)、図 8に示すような露光装 置 10やトラック 20の処理ユニット及びその組み合わせに対する重ね合わせ精度や線 幅精度等の露光特性の依存性の解析処理を行う。なお、この解析方法の具体的内 容については後に詳細に説明する。
[0055] 本発明に係る解析処理の他に、装置'プロセス解析機能 251は、露光工程 DB220 に蓄積されているデータの集計処理、統計処理等を行う。例えば、装置 'プロセス解 析機能 251は、装置のユニット毎のエラー件数を集計し、図 5に示すようなエラー集 計グラフを出力する。図 5に示すエラー集計グラフは、所定の期間における露光装置 10毎のエラー発生件数をエラーの種類毎 (エラー発生のユニット毎）に表示するダラ フである。このグラフを見れば、どの露光装置のどのユニットに問題が存在するかを 一見して把握することができる。すなわち、エラーの装置やレシピ (プロセス 'プロダラ ム)への依存性を解析することができ、トラブル対応時間を短縮することができる。
[0056] また、装置 'プロセス解析機能 251は、例えば、処理工程毎の処理時間を集計し、 図 6に示すような生産性グラフを出力する。図 6に示す生産性グラフは、ロット内の各 ウェハに対する、ウェハ交換時間、ァライメント時間及び露光時間を示すグラフであ る。このようなグラフを見れば、ウェハ交換時間が長いウェハが時々存在しており、ゥ ェハ搬送に無駄が発生していることがわかる。すなわち、このようなグラフより、装置の 利用状況を把握することができ、生産性効率を高める方策を検討することができる。
[0057] また、装置 'プロセス解析機能 251は、例えば、レンズ室の目標気圧と実際の気圧 とを集計することにより、図 7に示すような気圧の制御状態を示すグラフを出力する。 図 7は、 2つのレンズ室 (A室及び B室）の目標気圧と計測した実際の気圧とを重ねて プロットしたものである。図 7において、上段に表示されているのが A室に関するデー タであり、下段に表示されているのが B室に関するデータであり、目標気圧は折れ線 でそれぞれ表示され、実際の気圧は菱形の図形でそれぞれプロットされている。この グラフを見れば、 A室、 B室ともに目標気圧によく追従していることがわかる。そして、 このようなグラフにより、露光装置 10の環境を把握することができる。すなわち、装置 性能と環境変動の相関を求め、プロセス異常の原因調査の時間の短縮及び装置調 整の頻度の最適化を行うことができる。
[0058] 装置'プロセス解析機能 251がこのように動作することにより、データの整理や解析 を行う場合におけるグラフ作成の負荷が軽減される。そして、解析効率が向上し、ダ ゥンタイムを短縮ィ匕することができる。
[0059] レポート '通知機能 252は、装置'プロセス解析機能 251で行われた解析処理結果 あるいは異常原因推定結果等を、通信ネットワーク 70を介して、例えば作業者のいる 端末装置 62やリモート端末装置 63に出力する。また、レポート '通知機能 252は、露 光装置システム 1の各装置の月、週あるいは日等を単位とした稼動状態を示すレポ ートを自動的に生成し、予め設定された所定の出力先に出力する。レポート内容は、 例えば MTBF、 MTBIあるいは障害発生要因別ヒストグラム等の、装置の適切な運 転状態を維持するための管理データである。 [0060] e— mail診断機能 253は、後述する自動診断機能 254の出力内容等を遠隔地のリ モート端末装置 63に通信ネットワーク 70を介して送信する機能である。これにより、リ モート端末装置 63での露光装置システム 1の各装置の性能監視、不具合や故障の 把握、故障部位の判断等が可能となる。その結果、遠隔地からの露光装置 10等の 診断や調整が可能となる。また、定常的に運転履歴やログデータを監視することによ り、装置の予防保守も可能となる。
[0061] 自動診断機能 254は、各種装置力も送られてくるデータを解析し、装置の稼動状 況の異常を自動的に検出する機能である。自動診断機能 254においても、本発明に 係る解析方法を用いてデータの分析'解析及び異常原因の推定を行う。本発明に係 る解析方法及び異常原因推定の方法については、後に詳細に説明する。自動診断 機能 254は、その他に、例えばエラー件数診断、メンテナンスデータ診断、あるいは プロダクションデータ診断と言うような自動診断を行う。エラー件数診断は、露光装置 10のステージ、ローダー、ァライメント等におけるエラーの発生件数から、装置トラブ ルと不良プロセスを発見するものである。メンテナンスデータ診断は、露光装置 10の ステージ、結像系、照明系、ァライメント、 AF等の各種計測結果の変化を監視するこ とにより、メンテナンス頻度の最適化、及び、消耗品交換時期の最適化を行うもので ある。また、プロダクションデータ診断は、ァライメント計測結果、フォーカス制御デー タ等を監視することにより、プロセス異常の早期発見と不良品生産の予防を行うもの である。このような自動診断機能 254により、ダウンタイムの短縮と生産中の異常を早 期に、あるいは適切なタイミングで検出することができ、リワークウェハの削減を行うこ とがでさる。
[0062] レシピ（PP)管理機能 255は、露光装置 10等のプロセス装置における実際の処理 条件を記載したレシピを管理する機能である。露光装置システム 1においては、露光 装置 10及びトラック 20に適用するレシピをサーバー 61において集中管理しており、 サーバー 61から各露光装置 10及び各トラックの制御装置にダウンロードあるいはァ ップロードできるようになつている。また、 PP管理機能 255は、どのレシピをどのロット に適用して露光装置 10及びトラック 20の処理を制御したかという情報を記憶する。こ の情報は、前述した装置'プロセス解析機能 251により、重ね合わせ精度や線幅精 度がレシピに依存するか否かを解析する場合等に参照される。
[0063] また、 PP管理機能 255は、作業者がサーバー 61上においてレシピを作成すること ができる環境を提供する。すなわち、 PP管理機能 255は、作業者が通信ネットワーク 70を介してオフィスの PC等力もサーバー 61にアクセスし、レシピの作成、編集を行う ことができる環境、ツール等を提供する (デスクトップ 'レシピ編集機能)。また、 PP管 理機能 255は、レシピを最適化するための環境を提供する。通常、作業者は、例え ば前述した装置 'プロセス解析機能 251や自動診断機能 254による解析結果や診断 結果に基づいて、レシピを編集し最適化を行う。しかし、レシピを編集する際には、そ れ以外に処理条件の妥当性をチェックしたい場合がある。そのような条件の妥当性 のチェックのためのシミュレーション環境を、 PP管理機能 255は作業者に提供する。 より具体的には、 PP管理機能 255は、設定したレシピに基づく露光処理のシミュレ一 シヨン環境を提供し、これにより、例えば重ね合わせ、結像及びスループットの評価が 行えるようになっている。
[0064] 自動補正制御機能 256は、各種装置力も送られてくるデータに基づいて、フィード ノ ック又はフィードフォワード補正制御を行 、、装置の機能及び動作を安定化させる 機能である。自動補正制御機能 256は、装置 'プロセス解析機能 251において本発 明に関わるレシピ、露光装置 20やトラック 30の処理ユニット及びその組み合わせに 対する重ね合わせ精度や線幅精度等の露光特性の依存性の解析処理が行われた 場合であって、新たに投入されたロットがそのような重ね合わせ精度や線幅精度に影 響を及ぼすようなレシピゃ処理ユニットを使用することとなっている場合に、これに対 して自動補正制御を行う。そのような場合、自動補正制御機能 256は、まず、図 8に 示す最適条件検出ユニット 25に対して、最適条件の検出を指示する。すなわち、投 入されたウェハに対して露光装置 10と同じ条件でウェハ表面形状計測ゃァライメント 信号取得を行 、、そのウェハに最適なフォーカス制御方法ゃァライメント方法を選択 するよう指示を行う。そのような最適な処理条件が選択されたら、自動補正制御機能 256は、露光装置 10に対して、選択された条件で露光処理を行うように指示をする。
[0065] また、自動補正制御機能 256は、環境や装置状態の変化に対する補正制御、及び 、プロセスに対する補正制御を行う。環境や装置状態の変化に対する補正制御は、 温度、気圧あるいは湿度等の環境の変動や、露光装置、トラックあるいはレーザー等 の装置の状態の変化に対して補正制御を行うことにより装置性能の安定ィヒを図るも のである。具体的には、例えば次のような各制御を行う。まず、気圧、温度及び湿度 の変化データから、露光装置 10のフォーカス面を予測制御し、面安定性の向上を図 る (長期フォーカス安定ィ匕)。また、レーザー、気圧、温度及び湿度の変化データから
、最適露光量を予測制御し、ウェハ間の CD安定性の向上を図る（ウェハ間 Δ CD安 定化）。また、 PEB温度の不均一に起因するウェハ内の線幅の不均一をショット毎に 露光量を微調整して補正し、ウェハ内 Δ CDの安定性の向上を図る（ウェハ内 Δ CD 安定化)。また、ローダーとトラックのインターフェイスの温度変化を計測し、露光時の ウェハ伸縮量を予測し、ァライメント補正をかけ、重ね精度の向上を図る（ウェハ間重 ね安定化)。
[0066] プロセスに対する補正制御は、プロセスに起因する変動や、露光装置、トラック、レ 一ザ一等の装置の運用時の組み合わせによる変動を予測し、これに基づいて種々 の動作条件等を補正制御することにより、装置性能の安定化を図るものである。具体 的には、次のような制御を行う。例えば、 SDM (ディストーションマッチング）、 GCM ( グリッドマッチング)の補正パラメータの最適化を行い、重ね合わせ精度の向上を図る (号機間マッチング重ね合わせ精度向上)。なお、 SDM, GCMの詳細については、 特開平 7— 57991号公報及び特開 2002— 353121号公報を参照されたい。また、 各レシピ (プロセスプログラム）による実スループットの算出、及び、露光装置 トラッ ク間での実スループットの算出を行!、、スループット低下ユニットの特定とその対策の 支援を行う（スループットシミュレータによる生産性向上)。また、プロセス毎にァラィメ ント計測アルゴリズムの自動選択を行い、重ね合わせ精度の向上を図る（ァライメント 計測アルゴリズム自動計測)。また、マスクパターンに最適化されたレンズ収差補正 制御を行う（レンズ収差補正制御)。
[0067] なお、これらのアプリケーションレベルの機能の操作画面は、ウェブブラウザで構築 されており、リモート Zローカルの区別無ぐ全ての機能がどこ力もでも利用できるよう になっている。
[0068] 装置支援システム 60の端末装置 62は、例えば工場内において作業者がサーバー 61にアクセスするための端末装置である。端末装置 62は、通信ネットワーク 70の第 1 のネットワーク 71に接続されており、第 1のネットワーク 71を介してサーバー 61と接続 される。
[0069] 装置支援システム 60のリモート端末装置 63は、例えば工場外のオフィスや、あるい は露光装置 10のベンダーから、関係者がサーバー 61にアクセスするための端末装 置である。リモート端末装置 63は、第 2のネットワーク 72、ゲート装置 73及び第 1のネ ットワーク 71を介し、また、サーバー 61のインターフェイス 240の機能を用いてサー バー 61に接続される。以上が、装置支援システム 60の構成である。
[0070] 通信ネットワーク 70は、露光装置システム 1の各装置を接続するためのネットワーク である。通信ネットワーク 70の第 1のネットワーク 71は、例えば工場内の通信ネットヮ ークであって、装置支援システム 60のサーバー 61及び端末装置 62、露光装置 10、 トラック 20、レーザー 30、インライン計測器 40及びオフライン計測器 50等を接続する 。また、通信ネットワーク 70の第 2のネットワーク 72は、例えば工場外の通信ネットヮ ークや、露光装置 10のベンダーが管理するネットワーク等である。図示のごとぐ第 2 のネットワーク 72と第 1のネットワーク 71とは、例えばファイア一ウォール機能を有す るゲート装置 73により接続される。
[0071] 次に、このような構成の露光装置システム 1における、本発明に係るレシピに依存す る露光特性の解析方法及び解析結果に基づく対応処理について図 8〜図 10を参照 して説明する。図 9は、その解析処理の流れを示すフローチャートである。この解析 処理においては、 EGAの非線形成分をレシピ毎に集計し、非線形成分の大きいレシ ピを特定するとともに、これに対する対策を施す。 EGAにより補正されるのは線形成 分のみであり非線形成分の大き!/、ウェハでは重ね合わせ精度が悪ィ匕する。そこで、 この非線形成分を露光結果を示す特性として検出し解析する。なお、 EGA非線形成 分が発生する原因は、ァライメント時のセンサやアルゴリズムが最適化されていないこ と、 CMPによりァライメントマークに非対称等の影響が現れていること、あるいは、ゥ ェハの温度管理の精度が不十分であること等が挙げられる。
[0072] この解析処理は、種々のレシピを用いてある程度多数のロットに対して露光処理を 行い、そのログ情報等が蓄積された状態でスタートするのが好適である。解析処理を 開始すると (ステップ S 100)、処理を施したロット毎に EGAの非線形成分を検出し収 集する (ステップ S110)。 EGA非線形成分が、重ね合わせ誤差データとして既に検 出されて例えば露光工程 DB220に蓄積されている場合には、それを読み出して用 いればよい。また、ァライメント計測データ等が蓄積されている場合には、装置'プロ セス解析機能 251の機能を利用して、非線形成分を抽出するようにしてもよい。
[0073] 次に、非線形成分を抽出したロットに対して、トラックあるいは露光処理時に使用し たレシピを検出する (ステップ S120)。使用したレシピの情報は、ロット毎に露光工程 DB220に記憶されているのでこれを参照する。
[0074] 次に、収集した EGA非線形成分の情報を、使用したレシピに対応付けて分類し (ス テツプ S130)、分類したレシピ毎の非線形成分の情報を比較が容易なようにグラフ 化する (ステップ S 140)。その結果、例えば図 10に示すようなグラフが得られる。図 1 0に示すグラフは、横軸に露光レシピをとり、縦軸に EGA非線形成分をとり各ロットの データをプロットしたグラフである。
[0075] 次に、この EGA非線形成分力 レシピに依存して 、るか否かを検出する (ステップ S150)。具体的には、レシピ別に EGA非線形成分の平均値及び標準偏差を算出し 、例えばある程度の数のレシピについて算出した平均の平均値及び標準偏差との差 を検出する。そして、この差が、各々所定の閾値を越えた場合に、 EGA非線形成分 力 Sレシピに依存していると判定する。なお、オペレータがレシピによる EGA非線形成 分の依存性を直接に判定する場合には、図 10に示すグラフを参照することにより、ォ ペレータは依存状態を容易に把握することができる。図 10に示すグラフからは、レシ ピ尺、レシピ S及びレシピ Zにおいて、明らかに EGA非線形成分が他のレシピに比べ て大きくなつて ヽることが観察される。
[0076] 依存性がある旨が判定されたら、必要に応じて所定の対応処理を実施する (ステツ プ S160)。例えば、 EGA非線形成分に影響を与えると判定されたレシピ (EGA非線 形成分がそのレシピに依存していると判定されたレシピ）力 新たなロットに対して適 用された場合、何らかの警告を発してオペレータに調査やメンテナンスを促す。例え ばレポート '通知機能 252を制御し、そのような通知、警告を行う。このような警告を行 えば、重ね合わせ精度の悪ィ匕を未然に防ぐことができる。 [0077] また、例えば自動補正制御機能 256を制御して、ァライメントのアルゴリズムを変更 したり、 GCM (ショット配列補正機能）を有効にして 3次までのショット配列を補正する ことにより、発生すると見こまれる EGA非線形成分を自動補正することができる。ァラ ィメントのアルゴリズムを変更する際には、露光装置 10内の FIAと同様の機能を有し 図 8に示すようにトラック 20内に配置されている最適条件検出ユニット 25により、露光 前のウェハの滞留時間を利用して、予め、最も適切なァライメント波形が得られるァ ルゴリズムを特定しておく。これにより、露光時に最適なァライメントアルゴリズムを使 用することができる。最適条件検出ユニット 25に、露光装置 10の AFシステムと同様 の構成を配置しておき、露光前に対象プロセスでのウェハ内の段差プロファイルを計 測し、この計測結果に応じて AF制御応答性の最適化を行うと 、う処理をとることもで きる。
[0078] このような解析処理を行うことにより、レシピに依存して EGA非線形成分が生じてい る場合、これを容易に把握し、分析し、対策することができる。その結果、露光装置 1 0の最適な設定を行うことが容易になり、露光精度を向上させることができる。なお、 本実施の形態では EGA非線形成分の例を説明した力 同様の解析処理を EGA線 形成分に対して適用することができる。 EGA線形成分は、本来 EGA計測により補正 されるべきものである力 EGA計測時と露光時との間にウェハに伸縮等があると露光 結果に線形成分が残留してしまい、これが重ね合わせ誤差となる。そこで、上述の解 析処理を EGA線形成分にも適用し、残留線形誤差とレシピとの依存性を検出する。 そして、依存性のあるレシピを使用して露光を行う場合には、 EGA計測結果に解析 結果力も得られるオフセットをカ卩えて露光する。これにより露光装置 10の露光精度を 向上させることができる。
[0079] このような解析方法は、露光装置 10及びトラック 20で使用する処理ユニット又はそ の組み合わせに依存して露光特性が変動する場合の解析にも使用することができる 。例えば、図 8に示すように露光装置 10及びトラック 20がともに同一機能の複数の処 理ユニットを含んでいるものとする。図 8の場合では、ウェハが実際に通過するュ-ッ トの組み合わせは 324 ( = 34 X 22)通りとなる。そこで、特定のレシピに着目し、前述 した方法と同様の方法により、このレシピにより処理された多数のウェハに対して例え ば線幅ばらつきを算出し、これを処理ユニットの組み合わせに対応付けて分類するこ とにより、線幅バラツキの処理ユニットの組み合わせに対する依存性を検出すること ができる。すなわち、線幅バラツキに影響を与える処理ユニットの組み合わせを容易 に検出することができる。
[0080] このような場合も、線幅ばらつきが大きくなる傾向にある処理ユニットの組み合わせ によってウェハが流れて来た時には、露光前あるいは現像終了後等に警告を発して オペレータに対処を促すことにより、不良品生産の拡大を防止することができる。また
、処理ユニットの組み合わせ毎に線幅分布を計測しておけば、露光時に ODC機能（ ショット毎に照度むら、露光量制御を意図的に変化させて線幅均一性を高める機能） を用いて、該当するユニット組み合わせに対する最適な露光量補正を実行すること ができる。
[0081] このように、本実施の形態の露光装置システム 1においては、露光装置 10の状態 や異常状態を迅速にサーバー 61に吸い上げ、容易かつ適切にそのデータの解析を 行い、例えば異常の原因等を推定することができる。特に、レシピゃ処理ユニット又 はその組み合わせに依存する線幅や重ね合わせ精度への影響を、容易に解析し、 依存関係を検出し、また対策をとることができる。従って、異常状態の発生に対しても 適切に対応することができ、また、露光装置の最適な設定を行うことが容易になり、露 光精度を向上させ、高性能な電子デバイスを生産性よく製造することができる。
[0082] なお、本実施の形態では、装置支援システム 60を構成するサーバー 61によりプロ セスプログラム、露光装置 10やトラック 20の処理ユニット及びその組み合わせに対す る露光特性の依存性の解析処理を行う例を説明したが本発明はこれらに限られない 。例えば、露光装置 10が備える主制御装置 115が通信ネットワーク 70を介して必要 な情報を収集し、上記と同様の解析を行うようにしても構わない。この場合、情報を収 集する収集手段と、解析を行う解析手段とは、主制御装置 115のハードウェアとソフ 卜ウェアとが協働することにより実現される。
[0083] なお、本実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであつ て本発明を何ら限定するものではない。本実施の形態に開示された各要素は、本発 明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含み、また任意好適な種々 の改変が可能である。例えば、本発明は露光装置を含むシステムに限られるもので はな 、。電子デバイス製造工程にお 、て用いられる任意のプロセス処理装置等にも 適用可能である。
本開示は、 2004年 4月 28日に提出された日本国特許出願第 2004— 133600号 に含まれた主題に関連し、その開示の全てはここに参照事項として明白に組み込ま れる。

Claims

請求の範囲
[1] 露光対象を露光して得られた露光結果の所定の特性を検出し、
前記露光対象に対して行った前記露光を含むリソグラフイエ程の所定の処理の条 件を規定したプロセスプログラムを検出し、
前記検出した前記露光結果の所定の特性を、前記プロセスプログラム毎に分類し、 前記露光結果の所定の特性の前記プロセスプログラムに対する依存性を検出する 解析方法。
[2] 前記露光対象に対して行った前記リソグラフイエ程の所定の処理に使用した処理 ユニット又は処理ユニットの組み合わせを検出し、
前記検出した前記露光結果の所定の特性を、前記プロセスプログラム、前記処理 ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせ毎に分類し、 前記露光結果の所定の特性の前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処 理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせに対する依存性を検出する 請求項 1に記載の解析方法。
[3] 前記露光結果の所定の特性は、露光して形成したパターンの線幅の精度と、前記 パターンの重ね合わせ精度である
請求項 1又は 2に記載の解析方法。
[4] 前記検出した依存性に基づいて、前記露光結果の所定の特性が予め定めた基準 値を超えると予測される前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ユニット の組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせの少なくとも 1つを特定し、
前記特定した前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み 合わせ、若しくはそれらの組み合わせに該当する処理が行われる際に警報を発する 請求項 2又は 3に記載の解析方法。
[5] 露光対象を露光して得られた露光結果の所定の特性を検出し、
前記露光対象に対して行った前記リソグラフイエ程の所定の処理に使用した処理 ユニット又は処理ユニットの組み合わせを検出し、
前記検出した前記露光結果の所定の特性を、前記処理ユニット又は処理ユニット の組み合わせ毎に分類し、 前記露光結果の所定の特性の前記プロセスプログラムに対する依存性を検出する 解析方法。
[6] マスクに形成されたパターンを基板に露光する露光手段と、
前記パターンの露光結果の所定の特性を検出する検出手段と、
前記露光に供した基板に対して、前記露光を含むリソグラフイエ程の所定の処理に ぉ 、て使用した当該処理の条件を規定したプロセスプログラム、前記リソグラフイエ程 の所定の処理において使用した処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しく はそれらの組み合わせを収集する収集手段と、
前記検出手段により検出した前記露光結果の所定の特性を、前記収集手段により 収集した前記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、 若しくはそれらの組み合わせ毎に分類し、前記露光結果の所定の特性の前記プロセ スプログラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組 み合わせに対する依存性を解析する解析手段とを有する露光装置。
[7] 前記解析手段は、露光対象の基板が、露光結果の所定の特性に影響を与える前 記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ若しくはそれ らの組み合わせが使用された基板である場合は、当該旨の警告を発する請求項 6〖こ 記載の露光装置。
[8] 前記露光手段は、露光対象の基板が、露光結果の所定の特性に影響を与える前 記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそ れらの組み合わせが使用された基板である場合は、前記所定の特性に対する影響 を除去する補正処理とともに露光を行う請求項 6又は 7に記載の露光装置。
[9] 露光に供する基板に対して、前記露光の前工程及び後工程の所定の処理を行う 処理ユニットを有するトラックと、
マスクに形成されたパターンを露光処理により基板の所定ショット領域に転写する 露光装置と、
前記露光に供した基板に対して、前記露光を含むリソグラフイエ程の所定の処理に ぉ 、て使用した当該処理の条件を規定したプロセスプログラム、前記リソグラフイエ程 の所定の処理において使用した処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しく はそれらの組み合わせを収集する収集手段と、
前記露光結果の所定の特性を、前記収集手段により収集した前記プロセスプログ ラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わ せ毎に分類し、前記露光結果の所定の特性の前記プロセスプログラム、前記処理ュ ニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせに対する依存性 を検出する解析装置とを有する露光装置システム。
[10] 前記トラックは、露光結果の所定の特性に影響を与える前記プロセスプログラム、前 記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそれらの組み合わせが使用 された基板を、前記所定の特性に影響が生じな 、ように前記露光装置で処理するた めの制御条件を検出する最適条件検出手段をさらに有し、
前記露光装置は、露光対象の基板が、露光結果の所定の特性に影響を与える前 記プロセスプログラム、前記処理ユニット又は処理ユニットの組み合わせ、若しくはそ れらの組み合わせが使用された基板である場合は、前記最適条件検出手段で検出 された前記制御条件により露光を行う請求項 9に記載の露光装置システム。
[11] 前記最適条件検出手段は、前記基板の表面形状を計測し、フォーカス制御を行う ための前記制御条件を検出する請求項 10に記載の露光装置システム。
[12] 前記最適条件検出手段は、前記基板に形成されたパターンを観察し、前記パター ンの位置検出を行うための前記制御条件を検出する請求項 10又は 11に記載の露 光装置システム。
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