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JP2003115445A - Exposure apparatus management system and device manufacturing method - Google Patents

Exposure apparatus management system and device manufacturing method

Info

Publication number
JP2003115445A
JP2003115445A JP2001308768A JP2001308768A JP2003115445A JP 2003115445 A JP2003115445 A JP 2003115445A JP 2001308768 A JP2001308768 A JP 2001308768A JP 2001308768 A JP2001308768 A JP 2001308768A JP 2003115445 A JP2003115445 A JP 2003115445A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
correction value
alignment
exposure apparatus
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001308768A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Mori
孝志 毛利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2001308768A priority Critical patent/JP2003115445A/en
Publication of JP2003115445A publication Critical patent/JP2003115445A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • 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

(57)【要約】 【課題】 基準ウエハに設けられたターゲットに相当す
る位置以外の場所に位置検出ターゲットが焼き付けられ
ていたとしても、高精度に位置合わせを行なうことがで
き、高スループットが容易に得られる位置合わせを可能
とする露光装置管理システムおよびデバイス製造方法を
提供する。 【解決手段】 基準ウエハに設けた位置検出用ターゲッ
トを検出して位置検出用ターゲットの所定位置からのず
れ量をステップS104で検出し、ウエハステージ上で
の位置ずれに関する補正値をステップS106で算出
し、ステップS106で求められた補正値を装置固有の
プリアライメント補正値として記憶する手段を有し、前
記プリアライメント補正値を製品ウエハのアライメント
に反映する。
(57) [Summary] [Problem] Even if a position detection target is burned in a place other than a position corresponding to a target provided on a reference wafer, positioning can be performed with high accuracy and high throughput can be easily achieved. The present invention provides an exposure apparatus management system and a device manufacturing method that enable alignment to be obtained. SOLUTION: A position detection target provided on a reference wafer is detected, a deviation amount of the position detection target from a predetermined position is detected in step S104, and a correction value relating to the position deviation on the wafer stage is calculated in step S106. The apparatus further includes means for storing the correction value obtained in step S106 as a pre-alignment correction value unique to the apparatus, and reflects the pre-alignment correction value in product wafer alignment.

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、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微細パターンを有するデバイスを製
造する露光装置の管理システムおよび該管理システムを
用いたデバイスの製造方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor chip such as IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin film magnetic head,
The present invention relates to an exposure apparatus management system for manufacturing a device having a fine pattern such as a micromachine and a device manufacturing method using the management system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より半導体素子製造用のステッパ等
の露光装置において、マスク等の原版とウエハ等の被露
光基板との相対的な位置合わせは、高集積度の半導体素
子を製造するための重要な要素となっている。このとき
のマスクとウエハとの位置合わせにおいては、まずウエ
ハをPA(プリアライメント)ステージ上の所定の位置
に精度良く位置合わせをするプリアライメントを行なっ
ている。そして、プリアライメント動作が終了したらウ
エハをウエハステージ上に搬送し、ウエハステージ上の
ウエハチャックで真空吸着して平面矯正し、以降のウエ
ハの工程処理を行なっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an exposure apparatus such as a stepper for manufacturing a semiconductor element, relative alignment between an original plate such as a mask and an exposed substrate such as a wafer is used to manufacture a highly integrated semiconductor element. It is an important factor. In aligning the mask and the wafer at this time, first, pre-alignment is performed to align the wafer at a predetermined position on a PA (pre-alignment) stage with high accuracy. Then, after the pre-alignment operation is completed, the wafer is transferred onto the wafer stage, and a wafer chuck on the wafer stage vacuum-sucks the wafer to correct the surface, and the subsequent wafer process processing is performed.

【0003】一般に、プリアライメントの位置再現性は
高く、同一の装置で該ウエハ処理用の全工程を処理する
場合は比較的に問題はない。ところが、プリアライメン
トの基準となるセンサや押し当て機構の取り付け位置が
各装置間で差異があるために、各装置間でウエハチャッ
クに対するウエハの位置合わせにバラツキが生じてく
る。
Generally, the position reproducibility of prealignment is high, and there is relatively no problem when all the steps for processing the wafer are processed by the same apparatus. However, since the mounting positions of the sensor and the pressing mechanism, which are the reference for pre-alignment, are different between the devices, the alignment of the wafer with respect to the wafer chuck varies among the devices.

【0004】一方、複数の装置を用いて種々の半導体製
造工程を介して半導体素子を製造する場合、前工程を処
理した装置と次の工程を処理する装置が同一になる可能
性は低い。その結果、プリアライメント終了後に前記ウ
エハチャック上のウエハとマスクとを精密に位置合わせ
する際、ウエハ面上に設けた位置検出ターゲットがター
ゲット検出用の顕微鏡の視野範囲に入らない場合があ
る。このときには、位置検出ターゲットを模索する処理
が加わってくる。
On the other hand, when a semiconductor device is manufactured through various semiconductor manufacturing processes using a plurality of devices, it is unlikely that the device that processed the previous process and the device that processes the next process are the same. As a result, when the wafer on the wafer chuck and the mask are precisely aligned after the completion of pre-alignment, the position detection target provided on the wafer surface may not fall within the field of view of the target detection microscope. At this time, processing for searching for a position detection target is added.

【0005】従来の位置合わせ方法に対して、位置合わ
せ用のターゲットの入った1枚のウエハ(これを基準ウ
エハとする)を用いて、ウエハチャック上の所定位置に
再現性良く送り込み、基準ウエハに設けたターゲットに
相当する位置に位置検出ターゲットを焼き付ける提案は
特開平7−221010号公報に詳しく述べられてい
る。
In contrast to the conventional alignment method, a single wafer containing a target for alignment (this wafer is used as a reference wafer) is fed to a predetermined position on a wafer chuck with good reproducibility, The proposal to print the position detection target at a position corresponding to the target provided in JP-A-7-22101 is described in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 221010/1995.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術では、装置間のバラツキを無くし、どの装
置でも基準ウエハに設けたターゲットに相当する位置に
焼き付けを行なおうとしているが、位置検出ターゲット
が異なった場所にあった時は、従来通りターゲット検出
用の顕微鏡の視野範囲に入らなくなってしまうという問
題があった。
However, in the above-mentioned conventional technique, it is attempted to eliminate the variation between the apparatuses and perform the printing at the position corresponding to the target provided on the reference wafer in any apparatus. When the target is located in a different place, there is a problem that it cannot be included in the field of view of the microscope for detecting the target as usual.

【0007】本発明は、上記従来例における問題に鑑み
てなされたもので、基準ウエハ等の試料に設けたターゲ
ットに相当する位置以外の場所に位置検出ターゲットが
焼き付けられていたとしても、高精度に位置合わせを行
なうことができ、高スループットが容易に得られる露光
装置管理システムとしての位置合わせ装置および位置合
わせ方法、並びに該管理システムを用いたデバイス製造
方法の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art. Even if the position detection target is printed at a position other than the position corresponding to the target provided on the sample such as the reference wafer, it is highly accurate. It is an object of the present invention to provide a position aligning apparatus and a position aligning method as an exposure apparatus managing system which can perform high-throughput easily, and a device manufacturing method using the managing system.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の露光装置管理システムは、原版のパターン
を基板に露光する露光装置を管理する管理システムにお
いて、基準試料に設けたターゲットを検出して該ターゲ
ットの所定位置からのずれ量を検出し、ステージ上での
位置ずれに関する補正値を求め、求められた補正値を装
置固有のプリアライメント補正値として記憶する手段を
有し、前記プリアライメント補正値を製品試料の位置合
わせに反映することを特徴とする。
In order to solve the above problems, an exposure apparatus management system according to the present invention is a management system for managing an exposure apparatus that exposes a pattern of an original onto a substrate. Detecting means for detecting a deviation amount of the target from a predetermined position, obtaining a correction value for the position deviation on the stage, and storing the obtained correction value as a pre-alignment correction value peculiar to the apparatus, It is characterized in that the pre-alignment correction value is reflected in the alignment of the product sample.

【0009】本発明においては、前記製品試料のプリア
ライメントを行なう最初の工程で、前記製品試料に設け
たターゲットを検出して前記ターゲットの所定位置から
のずれ量を検出し、前記ステージ上での位置ずれに関す
る補正値を求め、求められた補正値を製品試料固有のプ
リアライメント補正値として記憶する手段をさらに有す
ることが好ましい。
According to the present invention, in the first step of pre-aligning the product sample, the target provided on the product sample is detected to detect the deviation amount of the target from the predetermined position, and the target on the stage is detected. It is preferable to further include means for obtaining a correction value for the positional deviation and storing the obtained correction value as a pre-alignment correction value specific to the product sample.

【0010】上記問題を解決するために、本発明のデバ
イス製造方法では、前記露光装置管理システムのいずれ
かを用いてデバイスを製造することが可能である。
In order to solve the above problem, in the device manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a device using any of the exposure apparatus management systems.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態にお
いては、基準ウエハを用いて、装置固有のPA補正値を
計測する手段と、該補正値を装置のマシンパラメータと
して保存する手段と、TVPA計測を行なう最初の工程
でプリアライメントを行ない、その計測値をウエハ単位
あるいはロット単位で管理する手段と、該計測値を次工
程以降のTVPA補正値に反映する手段とが設けられて
いる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a preferred embodiment of the present invention, means for measuring a device-specific PA correction value using a reference wafer, means for storing the correction value as a machine parameter of the device, and TVPA There are provided means for performing pre-alignment in the first step of measurement and managing the measured value on a wafer-by-wafer or lot-by-lot basis, and means for reflecting the measured value on the TVPA correction value for the subsequent steps.

【0012】本実施形態によれば、基準ウエハを用い
て、TVPA補正値の装置のバラツキを無くし、TVP
A計測を行なう最初の工程でプリアライメントを行なう
ことにより、ウエハ面上に設けた位置検出ターゲットが
どの位置にあっても、ターゲット検出用の顕微鏡の視野
範囲に入るようになる。
According to the present embodiment, the reference wafer is used to eliminate the variation in the TVPA correction value of the device, and
By performing the pre-alignment in the first step of performing the A measurement, the position detection target provided on the wafer surface can be in the visual field range of the target detection microscope regardless of the position.

【0013】これらのことから、本実施形態では、基準
ウエハに設けたターゲットに相当する位置以外の場所に
位置検出ターゲットが焼き付けられていたとしても、高
精度に位置合わせを行なうことができ、高いスループッ
トが容易に得られる半導体露光装置管理システムとする
ことが可能である。
From these facts, in the present embodiment, even if the position detection target is printed at a position other than the position corresponding to the target provided on the reference wafer, it is possible to perform the alignment with high accuracy and it is high. It is possible to provide a semiconductor exposure apparatus management system in which throughput can be easily obtained.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例に係わる半
導体露光装置の外観を示す斜視図である。同図に示すよ
うに、この半導体露光装置は、装置本体の制御を行なう
CPUを有するEWS本体106、並びに、装置におけ
る所定の情報を表示するEWS用ディスプレイ装置10
2、装置本体において撮像手段を介して得られる画像情
報を表示するモニタTV105、装置に対し所定の入力
を行なうための操作パネル103、EWS用キーボード
104等を含むコンソール部を備えている。また、図1
中、107はON−OFFスイッチ、108は非常停止
スイッチ、109は各種スイッチ、マウス等、110は
LAN通信ケーブル、111はコンソール機能からの発
熱の排気ダクト、そして112はチャンバの排気装置で
ある。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the outer appearance of a semiconductor exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, this semiconductor exposure apparatus includes an EWS main body 106 having a CPU for controlling the apparatus main body, and an EWS display device 10 for displaying predetermined information in the apparatus.
2. The main body of the apparatus is provided with a monitor TV 105 for displaying image information obtained through the image pickup means, an operation panel 103 for performing a predetermined input to the apparatus, a console section including an EWS keyboard 104 and the like. Also, FIG.
In the figure, 107 is an ON-OFF switch, 108 is an emergency stop switch, 109 is various switches, a mouse and the like, 110 is a LAN communication cable, 111 is an exhaust duct for heat generated from the console function, and 112 is an exhaust device for the chamber.

【0015】半導体露光装置本体は、チャンバ101の
内部に設置される。EWS用ディスプレイ102は、E
L、プラズマ、液晶等の薄型フラットタイプのものであ
り、チャンバ101前面に納められ、LANケーブル1
10によりEWS本体106と接続される。さらに、本
装置は、操作パネル103、キーボード104、モニタ
TV105等もチャンバ101前面に設置され、チャン
バ101の前面から従来と同様のコンソール操作が行な
えるようにしてある。
The main body of the semiconductor exposure apparatus is installed inside the chamber 101. The EWS display 102 is E
L, plasma, liquid crystal, etc. are thin and flat type, and are housed in front of the chamber 101, and the LAN cable 1
It is connected to the EWS main body 106 by 10. Further, in this apparatus, the operation panel 103, the keyboard 104, the monitor TV 105, etc. are also installed on the front surface of the chamber 101, and the console operation similar to the conventional one can be performed from the front surface of the chamber 101.

【0016】図2は、図1の半導体露光装置の内部構造
を示す図であり、図2においては半導体露光装置として
のステッパが示されている。同図において、202はレ
チクル、203はウエハである。光源装置204から出
た光束が照明光学系205を通ってレチクル202を照
明するとき、投影レンズ206によりレチクル202上
のパターンをウエハ203上の感光層に転写することが
できる。レチクル202は、レチクル202を保持、移
動するためのレチクルステージ207により支持されて
いる。ウエハ203は、ウエハチャック291により真
空吸着された状態で露光される。ウエハチャック291
は、ウエハステージ209により各軸方向に移動可能で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of the semiconductor exposure apparatus of FIG. 1, and FIG. 2 shows a stepper as the semiconductor exposure apparatus. In the figure, 202 is a reticle and 203 is a wafer. When the light flux emitted from the light source device 204 passes through the illumination optical system 205 and illuminates the reticle 202, the pattern on the reticle 202 can be transferred onto the photosensitive layer on the wafer 203 by the projection lens 206. The reticle 202 is supported by a reticle stage 207 for holding and moving the reticle 202. The wafer 203 is exposed while being vacuum-sucked by the wafer chuck 291. Wafer chuck 291
Can be moved in each axial direction by the wafer stage 209.

【0017】レチクル202の上側には、レチクル20
2の位置ずれ量を検出するためのレチクル光学系281
が配置される。ウエハステージ209の上方には、投影
レンズ206に隣接してオフアクシス顕微鏡282が配
置されている。オフアクシス顕微鏡282は、内部の基
準マークとウエハ203上のアライメントマークとの相
対位置検出を行なうのが主たる役割である。また、これ
らステッパ本体に隣接して周辺装置であるレチクルライ
ブラリ220やウエハキャリアエレベータ230が配置
され、必要なレチクルやウエハはレチクル搬送装置22
1およびウエハ搬送装置231によって本体に搬送され
る。尚、レチクルがレチクル搬送装置221によってレ
チクルライブラリ220または本体に搬送される際は、
レチクルカセットバーコードリーダ222により、レチ
クルカセット上のバーコードを読み込む。
The reticle 20 is provided above the reticle 202.
Reticle optical system 281 for detecting the positional deviation amount of 2
Are placed. An off-axis microscope 282 is arranged adjacent to the projection lens 206 above the wafer stage 209. The off-axis microscope 282 mainly plays a role of detecting the relative position between the internal reference mark and the alignment mark on the wafer 203. Further, a reticle library 220 and a wafer carrier elevator 230, which are peripheral devices, are arranged adjacent to the stepper main body, and the reticle transport device 22 supplies necessary reticles and wafers.
1 and the wafer transfer device 231 transfers the wafer to the main body. When the reticle is transported to the reticle library 220 or the main body by the reticle transport device 221,
The reticle cassette barcode reader 222 reads the barcode on the reticle cassette.

【0018】チャンバ101は、主に空気の温度調節を
行なう空調装置210、微小異物を濾過し清浄空気の均
一な流れを形成するフィルタボックス213、および装
置環境を外部と遮断するブース214で構成されてい
る。チャンバ101内では、空調気室210内にある冷
却器215および再熱ヒータ216により温度調節され
た空気が、送風機217によりエアフィルタgを介して
ブース214内に供給される。このブース214に供給
された空気は、リターン口raより再度空調機室210
に取り込まれ、チャンバ101内を循環する。通常、こ
のチャンバ101は、厳密には完全な循環系ではなく、
ブース214内を常時陽圧に保つため循環空気量の約1
割のブース214外の空気を空調機室210に設けられ
た外気導入口oaより送風機217を介して導入してい
る。このようにして、チャンバ101は、本装置の置か
れる環境温度を一定に保ち、かつ空気を清浄に保つこと
を可能にしている。また、光源装置204には、超高圧
水銀灯の冷却やレーザ異常時のガス発生に備えて吸気口
saと排気口eaが設けられ、ブース214内の空気の
一部が光源装置204を経由し、空調機室210に備え
られた専用の排気ファンを介して工場設備に強制排気さ
れている。さらには、空気中の化学物質を除去するため
の化学吸着フィルタcfを、空調機室210の外気導入
口oaおよびリターン口raにそれぞれ接続して備えて
いる。
The chamber 101 is mainly composed of an air conditioner 210 for controlling the temperature of the air, a filter box 213 for filtering fine foreign substances to form a uniform flow of clean air, and a booth 214 for shutting off the environment of the device from the outside. ing. In the chamber 101, the air whose temperature is adjusted by the cooler 215 and the reheat heater 216 in the conditioned air chamber 210 is supplied by the blower 217 into the booth 214 via the air filter g. The air supplied to the booth 214 is again returned from the return port ra to the air conditioner room 210.
And is circulated in the chamber 101. Normally, this chamber 101 is not strictly a complete circulation system,
Approximately 1 of the circulating air volume to maintain positive pressure inside the booth 214
The air outside the split booth 214 is introduced from the outside air introduction port oa provided in the air conditioner room 210 through the blower 217. In this way, the chamber 101 makes it possible to keep the ambient temperature in which the device is placed constant and keep the air clean. Further, the light source device 204 is provided with an intake port sa and an exhaust port ea in preparation for cooling of the ultra-high pressure mercury lamp and gas generation at the time of laser abnormality, and a part of the air in the booth 214 passes through the light source device 204, Air is forcibly exhausted to the factory equipment via a dedicated exhaust fan provided in the air conditioner room 210. Furthermore, a chemical adsorption filter cf for removing chemical substances in the air is provided by being connected to the outside air introduction port oa and the return port ra of the air conditioner chamber 210, respectively.

【0019】図3は、図1の半導体露光装置の電気回路
構成を示すブロック図である。同図において、321は
装置全体の制御を司る図1のEWS本体106に内蔵さ
れた本体CPUであり、マイクロコンピュータまたはミ
ニコンピュータ等の中央演算処理装置からなる。322
はウエハステージ駆動装置、323は図2のオフアクシ
ス顕微鏡282等のアライメント検出系、324はレチ
クルステージ駆動装置、325は図2の光源装置204
等の照明系、326はシャッタ駆動装置、327はフォ
ーカス検出系、328はZ駆動装置である。これらは、
本体CPU321により制御される。329は図2のレ
チクル搬送装置221、ウエハ搬送装置231等の搬送
系である。330は図1のディスプレイ102、キーボ
ード104等を有するコンソールユニットであり、本体
CPU321に本露光装置の動作に関する各種のコマン
ドやパラメータを与えるためのものである。すなわち、
コンソールユニット330は、オペレータとの間で情報
の授受を行なうためのものである。331はコンソール
CPU、332はパラメータ等を記憶する外部メモリで
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing an electric circuit configuration of the semiconductor exposure apparatus of FIG. In the figure, reference numeral 321 is a main body CPU incorporated in the EWS main body 106 of FIG. 1 which controls the entire apparatus, and comprises a central processing unit such as a microcomputer or a minicomputer. 322
Is a wafer stage drive device, 323 is an alignment detection system for the off-axis microscope 282 of FIG. 2, 324 is a reticle stage drive device, 325 is a light source device 204 of FIG.
An illumination system such as 326 is a shutter drive device, 327 is a focus detection system, and 328 is a Z drive device. They are,
It is controlled by the main body CPU 321. Reference numeral 329 denotes a transfer system such as the reticle transfer device 221 and the wafer transfer device 231 in FIG. Reference numeral 330 denotes a console unit having the display 102, the keyboard 104 and the like shown in FIG. 1, and is for giving various commands and parameters related to the operation of the exposure apparatus to the main body CPU 321. That is,
The console unit 330 is for exchanging information with the operator. 331 is a console CPU, and 332 is an external memory that stores parameters and the like.

【0020】図4は、本発明の一実施例に係わる半導体
工場内のシステム構成を示す図であり、図1の半導体露
光装置としてのステッパが半導体工場内のLAN通信ケ
ーブル406により接続されていることを示す。同図に
おいて、LANケーブル406に接続されているのは、
ホストコンピュータ401、ステッパの1号機403、
2号機404、3号機405、および各ステッパ40
3,404,405で計測したTVPA補正値を情報収
集する半導体露光装置管理システム402である。
FIG. 4 is a diagram showing a system configuration in a semiconductor factory according to an embodiment of the present invention. The stepper as the semiconductor exposure apparatus in FIG. 1 is connected by a LAN communication cable 406 in the semiconductor factory. Indicates that. In the figure, what is connected to the LAN cable 406 is
Host computer 401, first stepper 403,
Unit 2 404, Unit 3 405, and each stepper 40
The semiconductor exposure apparatus management system 402 collects information on the TVPA correction values measured at 3, 404 and 405.

【0021】次に、図6および図7を参照しながら、図
1の半導体露光装置の動作について、装置固有および製
品固有の補正値を計測・保存する機能の一例を説明す
る。図6は、本発明の一実施例に係わる装置固有のTV
PA補正値計測動作を示すフローチャートである。ここ
では、図6を用いて、位置合わせ用のターゲットの入っ
た1枚のウエハ(これを基準ウエハとする)についての
補正値計測動作について説明する。
Next, with reference to FIGS. 6 and 7, with respect to the operation of the semiconductor exposure apparatus of FIG. 1, an example of the function of measuring and storing the correction values specific to the apparatus and the product will be described. FIG. 6 is a device-specific TV according to an embodiment of the present invention.
It is a flow chart which shows PA correction value measurement operation. Here, the correction value measuring operation for one wafer (which is used as a reference wafer) containing a target for alignment will be described with reference to FIG.

【0022】まず、ステップS101では、基準試料と
しての基準ウエハをウエハ搬送装置231により、PA
ステージ(不図示)に載せる。PAステージに載った基
準ウエハは、ステップS102でプリアライメントされ
る。プリアライメント終了後、基準ウエハは、送り込み
ハンド(不図示)によりPAステージからウエハステー
ジ209へと搬送される。そして、ステップS103で
は、基準ウエハがウエハステージ209へ載せられる。
ウエハステージ209へ載せられた基準ウエハは、ステ
ップS104において、ターゲット検出用のオフアクシ
ス顕微鏡282で基準ウエハに設けたターゲットの所定
位置からの位置ずれ量が計測される。その後、ステップ
S105では、基準ウエハをウエハステージ209から
回収する。
First, in step S101, a reference wafer as a reference sample is transferred to the PA by the wafer transfer device 231.
Place on a stage (not shown). The reference wafer placed on the PA stage is pre-aligned in step S102. After the pre-alignment is completed, the reference wafer is transferred from the PA stage to the wafer stage 209 by a feed hand (not shown). Then, in step S103, the reference wafer is placed on the wafer stage 209.
In step S104, the reference wafer placed on the wafer stage 209 is measured by the target detection off-axis microscope 282 for the amount of displacement of the target provided on the reference wafer from the predetermined position. Then, in step S105, the reference wafer is collected from the wafer stage 209.

【0023】そして、ステップS106では、計測した
位置ずれ量のデータより統計・演算処理し、X方向
(x)、Y方向(y)、そして回転方向(θ)の補正量
(x、y、θ)を算出する。さらに、ステップS107
では、装置固有の補正値を半導体露光装置管理システム
402へ通知(送信)し、補正値計測動作を終了する。
ここで、算出された補正値は、装置自身のマシンパラメ
ータとして保存しても良い。
Then, in step S106, statistical and arithmetic processing is performed from the data of the measured positional deviation amount, and the correction amount (x, y, θ) in the X direction (x), the Y direction (y), and the rotation direction (θ). ) Is calculated. Furthermore, step S107
Then, the correction value peculiar to the apparatus is notified (transmitted) to the semiconductor exposure apparatus management system 402, and the correction value measurement operation is ended.
Here, the calculated correction value may be stored as a machine parameter of the apparatus itself.

【0024】図7は、本発明の一実施例に係わる製品固
有のTVPA補正値計測動作を示すフローチャートであ
る。ここでは、図7を用いて、TVPA計測を行なう最
初の工程で使用する位置合わせ用のターゲットが入った
ウエハ(これを製品ウエハとする)についての補正値計
測動作について説明する。
FIG. 7 is a flow chart showing the TVPA correction value measuring operation peculiar to the product according to the embodiment of the present invention. Here, with reference to FIG. 7, a correction value measuring operation for a wafer (which will be referred to as a product wafer) containing a target for alignment used in the first step of performing TVPA measurement will be described.

【0025】まず、ステップS201では、製品試料と
しての製品ウエハをウエハ搬送装置231により、PA
ステージ(不図示)に載せる。PAステージに載った製
品ウエハは、ステップS202でプリアライメントされ
る。プリアライメント終了後、製品ウエハは、送り込み
ハンド(不図示)によりPAステージからウエハステー
ジ209へと搬送される。そして、ステップS203で
は、製品ウエハがウエハステージ209へ載せられる。
ステップS204では、上記した装置固有の補正量
(x、y、θ)を反映することにより、装置間のバラツ
キを吸収している。
First, in step S201, the product wafer as a product sample is transferred to the PA by the wafer transfer device 231.
Place on a stage (not shown). The product wafer placed on the PA stage is pre-aligned in step S202. After the pre-alignment is completed, the product wafer is transferred from the PA stage to the wafer stage 209 by a delivery hand (not shown). Then, in step S203, the product wafer is placed on the wafer stage 209.
In step S204, the variations among the devices are absorbed by reflecting the above-mentioned correction amount (x, y, θ) peculiar to the devices.

【0026】ウエハステージ209へ載せられた製品ウ
エハは、ステップS205において、ターゲット検出用
のオフアクシス顕微鏡282で製品ウエハに設けたター
ゲットの所定位置からの位置ずれ量が計測される。その
後、ステップS206では、製品ウエハがウエハステー
ジ209から回収される。
In step S205, the product wafer placed on the wafer stage 209 is measured by the target detection off-axis microscope 282 for the amount of displacement of the target provided on the product wafer from a predetermined position. Then, in step S206, the product wafer is collected from the wafer stage 209.

【0027】そして、ステップS207では、計測した
位置ずれ量のデータより統計・演算処理し、X方向(s
x)、Y方向(sy)、そして回転方向(sθ)の補正
量(sx、sy、sθ)を算出する。さらに、ステップ
S208では、製品固有の補正値を半導体露光装置管理
システム402へ通知(送信)して補正値計測動作を終
了する。ここで、算出された補正値の保存・管理方法
は、ウエハ単位でもロット単位でも良い。また、この補
正値の保存・管理は、装置内部で行なっても良い。
Then, in step S207, statistics / calculation processing is performed from the data of the measured positional deviation amount, and the X direction (s
The correction amounts (sx, sy, sθ) in the x direction, the Y direction (sy), and the rotation direction (sθ) are calculated. Further, in step S208, the correction value peculiar to the product is notified (transmitted) to the semiconductor exposure apparatus management system 402, and the correction value measurement operation is ended. Here, the method of storing and managing the calculated correction values may be wafer-based or lot-based. Further, this correction value may be stored and managed inside the device.

【0028】図5は、本発明の一実施例に係わる従来の
露光装置でウエハ面上に焼き付けた位置検出用のターゲ
ットの説明図である。図5(a)では、ウエハ面上に設
けた位置検出用のターゲット502が位置検出用の顕微
鏡の視野501の範囲内に入っている。これに対して、
図5(b)では、ウエハ面上に設けた位置検出用のター
ゲット502が右側のみ位置検出用の顕微鏡の視野50
1の範囲外となっている場合、本実施例によれば、製品
固有TVPA補正値を加味することにより、右側も位置
検出用の顕微鏡の視野503の範囲内に入るようにな
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a target for position detection printed on the wafer surface by the conventional exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5A, the target 502 for position detection provided on the wafer surface is within the range of the visual field 501 of the microscope for position detection. On the contrary,
In FIG. 5B, only the right side of the target 502 for position detection provided on the wafer surface is the field of view 50 of the microscope for position detection.
If the value is out of the range of 1, the right side is also included in the field of view 503 of the microscope for position detection by adding the product-specific TVPA correction value according to the present embodiment.

【0029】また本実施例では、各装置で計測した装置
固有TVPA補正値および製品固有TVPA補正値を半
導体露光装置管理システム402にて収集して説明した
が、他の実施例として、収集する場所をホストコンピュ
ータまたはパソコン、あるいは半導体露光装置(例え
ば、ステッパ1)としても良い。
In this embodiment, the device-specific TVPA correction value and the product-specific TVPA correction value measured by each device are collected and explained by the semiconductor exposure apparatus management system 402. However, as another embodiment, the place where they are collected May be a host computer or a personal computer, or a semiconductor exposure apparatus (for example, stepper 1).

【0030】以上のようにして、図1の装置において
は、基準ウエハを用いて、TVPA補正値の装置のバラ
ツキを無くし、TVPA計測を行なう最初の工程でプリ
アライメントを行なうことにより、ウエハ面上に設けた
位置検出ターゲットがどの位置にあっても、ターゲット
検出用の顕微鏡の視野範囲に入るようになる。
As described above, in the apparatus shown in FIG. 1, the reference wafer is used to eliminate variations in the TVPA correction value of the apparatus, and prealignment is performed in the first step of TVPA measurement, so that the wafer surface is corrected. Wherever the position detection target provided in the position is located, the position detection target comes into the visual field range of the microscope for target detection.

【0031】そのため、本実施例では、基準ウエハに設
けられたターゲットに相当する位置以外の場所に位置検
出ターゲットが焼き付けられていたとしても、高精度に
位置合わせを行なうことができ、高スループットが容易
に得ることができる。
Therefore, in this embodiment, even if the position detection target is printed at a position other than the position corresponding to the target provided on the reference wafer, it is possible to perform the alignment with high accuracy and to achieve high throughput. Can be easily obtained.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基準試料に設けたターゲットを検出して該ターゲットの
所定位置からのずれ量を検出し、ステージ上での位置ず
れに関する補正値を求め、求められた補正値を装置固有
のプリアライメント補正値として記憶する手段を有し、
前記プリアライメント補正値を製品試料の位置合わせに
反映するため、露光装置間のバラツキを吸収し、高精度
な位置合わせを可能とすると共に、高スループットが容
易に得られる。
As described above, according to the present invention,
Detects the target provided on the reference sample, detects the amount of deviation of the target from a predetermined position, obtains a correction value for the positional deviation on the stage, and stores the obtained correction value as a pre-alignment correction value unique to the apparatus. Have the means to
Since the pre-alignment correction value is reflected in the alignment of the product sample, it is possible to absorb the variation between the exposure apparatuses, enable highly accurate alignment, and easily obtain high throughput.

【0033】また、本発明では、製品試料固有のプリア
ライメント補正値を求め、記憶しているため、例えば製
品試料に設けた位置検出ターゲットがどの位置に存在し
ても、露光装置において高精度な位置合わせを可能とす
ると共に、高スループットを容易に得ることができる。
Further, in the present invention, since the pre-alignment correction value peculiar to the product sample is obtained and stored, no matter what position the position detection target provided on the product sample exists, for example, it is highly accurate in the exposure apparatus. Positioning is possible and high throughput can be easily obtained.

【0034】さらには、この露光装置管理システムを用
いたデバイス製造方法を提供することが可能となる。
Furthermore, it becomes possible to provide a device manufacturing method using this exposure apparatus management system.

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

【図1】 本発明の一実施例に係わる半導体露光装置の
外観を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a semiconductor exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1の半導体露光装置の内部構造を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing an internal structure of the semiconductor exposure apparatus of FIG.

【図3】 図1の半導体露光装置の電気回路構成を示す
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an electric circuit configuration of the semiconductor exposure apparatus of FIG.

【図4】 本発明の一実施例に係わる半導体工場内のシ
ステム構成図である。
FIG. 4 is a system configuration diagram in a semiconductor factory according to an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の一実施例に係わる従来の露光装置で
ウエハ面上に焼き付けた位置検出用のターゲットの説明
図であり、(a)はウエハ面上に設けた位置検出用のタ
ーゲット502が位置検出用の顕微鏡の視野501の範
囲内に入っている様子、(b)はウエハ面上に設けた位
置検出用のターゲット502が右側のみ位置検出用の顕
微鏡の視野501の範囲外となっている場合に製品固有
TVPA補正値を加味することによって右側も位置検出
用の顕微鏡の視野503の範囲内に入るようになる様子
をそれぞれ示す。
5A and 5B are explanatory views of a target for position detection printed on a wafer surface by a conventional exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a target 502 for position detection provided on the wafer surface. Is within the range of the field of view 501 of the microscope for position detection, (b) shows only the right side of the target 502 for position detection provided on the wafer surface is outside the range of the field of view 501 of the microscope for position detection. In this case, the right side is also included in the visual field 503 of the position detecting microscope by adding the product-specific TVPA correction value.

【図6】 本発明の一実施例に係わる装置固有のTVP
A補正値計測動作を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a device-specific TVP according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart showing an A correction value measurement operation.

【図7】 本発明の一実施例に係わる製品固有のTVP
A補正値計測動作を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a product-specific TVP according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart showing an A correction value measurement operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101:温調チャンバ、102:EWS用ディスプレイ
装置、103:操作パネル、104:EWS用キーボー
ド、105:モニタTV、106:EWS本体、10
7:ON−OFFスイッチ、108:非常停止スイッ
チ、109:各種スイッチ、マウス等、110:LAN
通信ケーブル、111:排気ダクト、112:排気装
置、 202:レチクル、203:ウエハ、204:光源
装置、205:照明光学系、206:投影レンズ、20
7:レチクルステージ、209:ウエハステージ、21
0:空調機、213:フィルタボックス、214:ブー
ス、215:冷却器、216:再熱ヒータ、217:送
風機、220:レチクルライブラリ、221:レチクル
搬送装置、222:レチクルカセットバーコードリー
ダ、230:ウエハキャリアエレベータ、231:ウエ
ハ搬送装置、281:レチクル光学系、282:オフア
クシス顕微鏡、291:ウエハチャック、g:エアフィ
ルタ、cf:化学吸着フィルタ、oa:外気導入口、r
a:リターン口、ea:排気口、sa:吸気口、32
1:本体CPU、322:ウエハステージ駆動装置、3
23:アライメント検出系、324:レチクルステージ
駆動装置、325:照明系、326:シャッタ駆動装
置、327:フォーカス検出系、328:Z駆動装置、
329:搬送系、330:コンソール、331:コンソ
ールCPU、332:外部メモリ、401:ホストコン
ピュータ、402:半導体露光装置管理システム、40
3:ステッパ1号機、404:ステッパ2号機、40
5:ステッパ3号機、406:半導体工場内LAN通信
ケーブル、501:位置検出用の顕微鏡の視野、50
2:位置検出用のターゲット、503:補正値を加味し
た位置検出用の顕微鏡の視野。
101: temperature control chamber, 102: EWS display device, 103: operation panel, 104: EWS keyboard, 105: monitor TV, 106: EWS body, 10
7: ON-OFF switch, 108: Emergency stop switch, 109: Various switches, mouse, etc., 110: LAN
Communication cable, 111: exhaust duct, 112: exhaust device, 202: reticle, 203: wafer, 204: light source device, 205: illumination optical system, 206: projection lens, 20
7: Reticle stage, 209: Wafer stage, 21
0: air conditioner, 213: filter box, 214: booth, 215: cooler, 216: reheat heater, 217: blower, 220: reticle library, 221: reticle transport device, 222: reticle cassette barcode reader, 230: Wafer carrier elevator, 231: Wafer transfer device, 281: Reticle optical system, 282: Off-axis microscope, 291: Wafer chuck, g: Air filter, cf: Chemical adsorption filter, oa: Outside air inlet, r
a: return port, ea: exhaust port, sa: intake port, 32
1: Main body CPU, 322: Wafer stage drive device, 3
23: alignment detection system, 324: reticle stage drive device, 325: illumination system, 326: shutter drive device, 327: focus detection system, 328: Z drive device,
329: Transport system, 330: Console, 331: Console CPU, 332: External memory, 401: Host computer, 402: Semiconductor exposure apparatus management system, 40
3: Stepper No. 1 machine, 404: Stepper No. 2 machine, 40
5: Stepper No. 3, 406: LAN communication cable in semiconductor factory, 501: Field of view microscope for position detection, 50
2: Target for position detection, 503: Field of view of microscope for position detection with correction value added.

フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA20 AA31 BB02 BB27 CC20 CC25 EE00 FF42 FF61 JJ03 JJ09 PP12 PP13 PP24 QQ23 QQ41 SS02 SS13 5F031 CA02 CA05 CA07 CA11 DA01 EA16 HA53 JA04 JA27 JA38 JA49 JA51 KA05 MA27 NA02 NA17 5F046 BA04 FC08 Continued front page    F term (reference) 2F065 AA20 AA31 BB02 BB27 CC20                       CC25 EE00 FF42 FF61 JJ03                       JJ09 PP12 PP13 PP24 QQ23                       QQ41 SS02 SS13                 5F031 CA02 CA05 CA07 CA11 DA01                       EA16 HA53 JA04 JA27 JA38                       JA49 JA51 KA05 MA27 NA02                       NA17                 5F046 BA04 FC08

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原版のパターンを基板に露光する露光装
置を管理する管理システムにおいて、 基準試料に設けたターゲットを検出して該ターゲットの
所定位置からのずれ量を検出し、ステージ上での位置ず
れに関する補正値を求め、求められた補正値を装置固有
のプリアライメント補正値として記憶する手段を有し、
前記プリアライメント補正値を製品試料の位置合わせに
反映することを特徴とする露光装置管理システム。
1. A management system for managing an exposure apparatus that exposes a pattern of an original onto a substrate, detects a target provided on a reference sample, detects a deviation amount of the target from a predetermined position, and detects the position on the stage. A means for obtaining a correction value relating to the deviation and storing the obtained correction value as a pre-alignment correction value peculiar to the apparatus,
An exposure apparatus management system, wherein the pre-alignment correction value is reflected in the alignment of a product sample.
【請求項2】 前記製品試料のプリアライメントを行な
う最初の工程で、前記製品試料に設けたターゲットを検
出して前記ターゲットの所定位置からのずれ量を検出
し、前記ステージ上での位置ずれに関する補正値を求
め、求められた補正値を製品試料固有のプリアライメン
ト補正値として記憶する手段をさらに有することを特徴
とする請求項1に記載の露光装置管理システム。
2. In a first step of pre-aligning the product sample, a target provided on the product sample is detected to detect a deviation amount of the target from a predetermined position, and the positional deviation on the stage is detected. The exposure apparatus management system according to claim 1, further comprising means for obtaining a correction value and storing the obtained correction value as a pre-alignment correction value specific to a product sample.
【請求項3】 請求項1または2に記載の露光装置管理
システムを用いてデバイスを製造することを特徴とする
デバイス製造方法。
3. A device manufacturing method, characterized in that a device is manufactured using the exposure apparatus management system according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005340315A (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Nikon Corp Alignment apparatus, exposure apparatus, alignment method and exposure method, device manufacturing method and calibration (tool) reticle

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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