JP2003282392A - Alignment method and alignment device - Google Patents
Alignment method and alignment deviceInfo
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置の製造プロセスにおける工程数を
増加することなくアライメントマークの位置の誤検出を
回避し、露光装置における高精度のアライメントを実現
するアライメント方法及びアライメント装置を提供す
る。
【解決手段】 ウェーハ52上の絶縁膜に形成された段
差部よりなり、その上に金属膜が形成された第1のアラ
イメントマークA1の位置を検出し、ウェーハ52上の
絶縁膜に形成され、その上に金属膜が形成されていない
段差部よりなるアライメントマークB1の位置を検出す
る工程と、アライメントマークB1とアライメントマー
クA1の位置の検出結果からアライメントマークA1の位
置の検出誤差を求める工程と、検出誤差を考慮して、ウ
ェーハ52のアライメントに用いるアライメントマーク
A1の位置情報を補正する工程とを有する。
Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alignment method and an alignment apparatus for realizing high-precision alignment in an exposure apparatus by avoiding erroneous detection of the position of an alignment mark without increasing the number of steps in a semiconductor device manufacturing process. I do. SOLUTION: The position of a first alignment mark A1 formed of a step portion formed on an insulating film on a wafer 52 and having a metal film formed thereon is detected, and is formed on the insulating film on the wafer 52. a step of detecting the position of the alignment mark B 1 consisting of the step portion which is not a metal film is formed thereon, the detection from the detection result of the position of the alignment mark B 1 and the alignment marks a 1 position of the alignment marks a 1 and a step of obtaining an error, in consideration of detection error, and a step of correcting the position information of the alignment marks a 1 to be used for alignment of the wafer 52.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
プロセスの露光工程におけるウェーハ等のアライメント
方法及びアライメント装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of aligning a wafer or the like in an exposure step of a semiconductor device manufacturing process and an alignment apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造プロセス等に用いられ
る露光装置におけるアライメントマークの検出方法とし
ては、画像処理方式よる検出方法が主流となっている。
画像処理方式による場合、ウェーハ上の各層に形成され
たアライメントマークに対して広帯域波長の照明光を垂
直に照射する。次いで、そのアライメントマークからの
反射光及び回折光を結像光学系を介して集光する。集光
した反射光及び回折光を撮像素子の撮像面に結像するこ
とによりアライメントマーク像を形成する。こうして撮
像素子により得られた撮像信号に対して信号処理を施す
ことにより、ウェーハ上のアライメントマークの位置を
検出する。2. Description of the Related Art As a method of detecting an alignment mark in an exposure apparatus used in a semiconductor device manufacturing process or the like, a detection method based on an image processing system has become mainstream.
In the case of the image processing method, the alignment mark formed on each layer on the wafer is vertically irradiated with illumination light of a wide band wavelength. Then, the reflected light and the diffracted light from the alignment mark are condensed via the imaging optical system. An image of the alignment mark is formed by focusing the reflected light and the diffracted light which are collected on the image pickup surface of the image pickup device. The position of the alignment mark on the wafer is detected by performing signal processing on the image pickup signal thus obtained by the image pickup device.
【0003】上述のようにして検出されるアライメント
マークは、例えば、ウェーハ上の酸化膜等に形成された
溝等の段差部の配列からなるものである。露光工程で
は、アライメントマークが形成された酸化膜上に金属膜
が形成された後、金属膜上にレジスト膜が形成される。
次いで、段差部からなるアライメントマークを検出する
ことにより、レジスト膜をパターニングするためのレチ
クルの位置合わせが行われる。次いで、レチクルを介し
て露光装置により照明光が照射され、レジスト膜が露光
される。The alignment mark detected as described above is composed of, for example, an array of step portions such as grooves formed in an oxide film or the like on the wafer. In the exposure step, a metal film is formed on the oxide film on which the alignment mark is formed, and then a resist film is formed on the metal film.
Then, the alignment mark composed of the step portion is detected to align the reticle for patterning the resist film. Next, the exposure film is irradiated with illumination light through the reticle to expose the resist film.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】アライメントマークと
なる段差部を有する絶縁膜等の上には、例えば配線層と
なるアルミニウム膜がスパッタ法等により形成される。
このように段差部上に金属膜が形成された場合には、段
差部本来のエッジの位置が誤って検出されてしまうこと
がある。このエッジ位置の誤検出について図7を用いて
説明する。図7はウェーハの左右の位置におけるアライ
メントマークの断面図である。An aluminum film to be a wiring layer, for example, is formed on the insulating film or the like having a step portion to be an alignment mark by a sputtering method or the like.
When the metal film is formed on the step portion in this manner, the original edge position of the step portion may be erroneously detected. The erroneous detection of the edge position will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a sectional view of the alignment mark at the left and right positions of the wafer.
【0005】図7に示すように、ウェーハ100上に、
TEOS(TetraEthOxySilane)からなる絶縁膜102
が形成されている。絶縁膜102には、アライメントマ
ークを構成する段差部104が形成されている。段差部
104が形成された絶縁膜102上には、アルミと銅と
の合金からなる金属膜106が形成されている。絶縁膜
102に形成された段差部104の対向するエッジで
は、金属膜106が非対称に被覆されている。As shown in FIG. 7, on the wafer 100,
Insulating film 102 made of TEOS (TetraEthOxySilane)
Are formed. The insulating film 102 has a step portion 104 that forms an alignment mark. A metal film 106 made of an alloy of aluminum and copper is formed on the insulating film 102 on which the step portion 104 is formed. The metal film 106 is asymmetrically coated on the opposite edges of the step portion 104 formed in the insulating film 102.
【0006】このように、段差部104が金属膜106
により非対称に被覆されることがあるため、露光装置に
おいてアライメントマークの位置を検出する際に、段差
部104本来のエッジの位置を誤って検出されてしま
う。As described above, the step portion 104 has the metal film 106.
Therefore, when the alignment mark position is detected in the exposure apparatus, the original edge position of the stepped portion 104 is erroneously detected.
【0007】特に、長時間の高温処理により溝への金属
膜の埋め込み性を高めるリフロー・スパッタ法により、
アルミニウム等からなる金属膜を形成した場合は、段差
部本来のエッジの位置の誤検出が著しくなる。Particularly, by the reflow sputtering method for enhancing the burying property of the metal film in the groove by the high temperature treatment for a long time,
When a metal film made of aluminum or the like is formed, erroneous detection of the original edge position of the step portion becomes significant.
【0008】また、金属膜材料として一般的に用いられ
る材料の一つであるアルミニウムは、光の反射率の高い
材料である。このため、アルミニウム膜の下に存在する
絶縁膜に形成された段差部の位置を透過して検出するこ
とを可能にする光学系を構築することは困難であった。Aluminum, which is one of the materials generally used as a metal film material, has a high light reflectance. Therefore, it has been difficult to construct an optical system that allows the position of the step portion formed in the insulating film existing under the aluminum film to be transmitted and detected.
【0009】従来は、上述のようにアライメントマーク
本来の位置が誤って検出されるのを防止するため、アラ
イメントマーク上に形成されたアルミニウム膜を除去す
ることが一般的に行われていた。このために、専用のレ
チクルを用いたリソグラフィ工程及びエッチング工程が
それぞれ一工程ずつ必要となり、半導体装置の製造工程
における工程数を増やす必要があった。Conventionally, in order to prevent the original position of the alignment mark from being erroneously detected as described above, the aluminum film formed on the alignment mark is generally removed. For this reason, one lithography process and one etching process using a dedicated reticle are required, and the number of semiconductor device manufacturing processes needs to be increased.
【0010】本発明の目的は、半導体装置の製造プロセ
スにおける工程数を増加することなくアライメントマー
クの位置の誤検出を回避し、露光装置における高精度の
アライメントを実現するアライメント方法及びアライメ
ント装置を提供することにある。It is an object of the present invention to provide an alignment method and an alignment apparatus which avoid erroneous detection of the position of an alignment mark without increasing the number of steps in the manufacturing process of a semiconductor device and realize highly accurate alignment in an exposure apparatus. To do.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的は、ウェーハ上
の絶縁膜に形成された段差部よりなり、その上に金属膜
が形成された第1のアライメントマークの位置を検出
し、前記ウェーハ上の前記絶縁膜に形成され、その上に
前記金属膜が形成されていない段差部よりなる基準アラ
イメントマークの位置を検出する工程と、前記基準アラ
イメントマークと前記第1のアライメントマークの位置
の検出結果から前記第1のアライメントマークの位置の
検出誤差を求める工程と、前記検出誤差を考慮して、前
記ウェーハのアライメントに用いる前記第1のアライメ
ントマークの位置情報を補正する工程とを有することを
特徴とするアライメント方法により達成される。The above object is to detect the position of a first alignment mark having a step portion formed on an insulating film on a wafer and having a metal film formed thereon, and to detect the position of the first alignment mark on the wafer. A step of detecting the position of the reference alignment mark formed by the step portion formed on the insulating film and not having the metal film formed thereon, and the detection result of the positions of the reference alignment mark and the first alignment mark. A step of obtaining a detection error of the position of the first alignment mark from the above, and a step of correcting the position information of the first alignment mark used for the alignment of the wafer in consideration of the detection error. It is achieved by the alignment method described below.
【0012】また、上記目的は、ウェーハ上の絶縁膜に
形成された段差部よりなり、その上に金属膜が形成され
た第1及び第2のアライメントマークの位置を検出し、
前記ウェーハ上の前記絶縁膜に形成され、その上に前記
金属膜が形成されていない段差部よりなる基準アライメ
ントマークの位置を検出する工程と、前記基準アライメ
ントマークと前記第1及び第2のアライメントマークの
位置の検出結果から前記第1及び第2のアライメントマ
ークの位置の検出誤差を求める工程と、前記検出誤差を
考慮して、前記ウェーハのアライメントに用いる前記第
1及び第2のアライメントマークの位置情報を補正する
工程とを有することを特徴とするアライメント方法によ
り達成される。Further, the above object is to detect the positions of the first and second alignment marks having a step portion formed on the insulating film on the wafer and having a metal film formed thereon,
A step of detecting the position of a reference alignment mark formed on the insulating film on the wafer and having a step portion on which the metal film is not formed; the reference alignment mark and the first and second alignments. A step of obtaining a detection error of the positions of the first and second alignment marks from the detection result of the position of the mark, and a step of obtaining the detection error of the first and second alignment marks used for alignment of the wafer in consideration of the detection error. And a step of correcting position information.
【0013】また、上記目的は、ウェーハ上の絶縁膜に
形成された段差部よりなり、その上に金属膜が形成され
た第1のアライメントマークの位置を検出し、前記ウェ
ーハ上の前記絶縁膜に形成され、その上に前記金属膜が
形成されていない段差部よりなる基準アライメントマー
クの位置を検出する位置検出手段と、前記基準アライメ
ントマークと前記第1のアライメントマークの位置の検
出結果から前記第1のアライメントマークの位置の検出
誤差を求める検出誤差計測手段と、前記検出誤差を考慮
して、前記ウェーハのアライメントに用いる前記第1の
アライメントマークの位置情報を補正する位置情報補正
手段とを有することを特徴とするアライメント装置によ
り達成される。Further, the above object is to detect a position of a first alignment mark having a step portion formed on an insulating film on a wafer and having a metal film formed thereon, and to detect the position of the insulating film on the wafer. Position detecting means for detecting the position of the reference alignment mark formed of a stepped portion formed on the surface of which the metal film is not formed, and the detection result of the positions of the reference alignment mark and the first alignment mark. A detection error measuring unit that obtains a detection error of the position of the first alignment mark and a position information correction unit that corrects the position information of the first alignment mark used for the alignment of the wafer in consideration of the detection error. It is achieved by an alignment device characterized by having.
【0014】また、上記目的は、ウェーハ上の絶縁膜に
形成された段差部よりなり、その上に金属膜が形成され
た第1及び第2のアライメントマークの位置を検出し、
前記ウェーハ上の前記絶縁膜に形成され、その上に前記
金属膜が形成されていない段差部よりなる基準アライメ
ントマークの位置を検出する位置検出手段と、前記基準
アライメントマークと前記第1及び第2のアライメント
マークの位置の検出結果から前記第1及び第2のアライ
メントマークの位置の検出誤差を計測する検出誤差計測
手段と、前記検出誤差を考慮して、前記ウェーハのアラ
イメントに用いる前記第1及び第2のアライメントマー
クの位置情報を補正する位置情報補正手段とを有するこ
とを特徴とするアライメント装置により達成される。Further, the above object is to detect the positions of the first and second alignment marks having a step portion formed on the insulating film on the wafer and having a metal film formed thereon,
Position detecting means for detecting the position of a reference alignment mark formed on the insulating film on the wafer and having a step portion on which the metal film is not formed, the reference alignment mark, and the first and second Detection error measuring means for measuring the detection error of the position of the first and second alignment marks from the detection result of the position of the alignment mark, and the first and the first and the second used for alignment of the wafer in consideration of the detection error. This is achieved by an alignment apparatus characterized in that it has position information correction means for correcting the position information of the second alignment mark.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】[本発明の原理]本願発明者は、
アライメントマークがアルミニウム膜により非対称に被
覆されることによる位置の誤検出の解析を行ってきた。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Principle of the Invention]
We have analyzed the misdetection of the position due to the asymmetric coating of the alignment mark with the aluminum film.
【0016】図1(a)及び図2(b)は、それぞれア
ライメントマーク上に形成されたアルミニウム膜のエッ
チング前後でのウェーハ倍率(Wafer Scaling)、ウェ
ーハ回転(Wafer Rotation)を示すグラフである。1 (a) and 2 (b) are graphs showing wafer scaling (Wafer Scaling) and wafer rotation (Wafer Rotation) before and after the etching of the aluminum film formed on the alignment mark.
【0017】下層に対する現層の位置合わせ(アライメ
ント)誤差は、線形誤差と、線形に乗らない残存誤差と
に分類することができる。線形誤差は、ウェーハの伸
縮、回転、並進、ショットの伸縮、回転の成分に分けら
れる。プロセス工程を経たウェーハは、実際に伸縮する
ことがある。ウェーハの伸縮に応じて、露光時のステッ
プピッチに倍率成分(係数)を補正している。The alignment error of the current layer with respect to the lower layer can be classified into a linear error and a non-linear residual error. The linear error is divided into components of wafer expansion / contraction, rotation, translation, shot expansion / contraction, and rotation. The wafer that has undergone the process steps may actually expand and contract. The magnification component (coefficient) is corrected to the step pitch during exposure according to the expansion and contraction of the wafer.
【0018】酸化膜に形成されたアライメントマークが
アルミニウム膜で被覆される場合には、エッチング除去
前後でのアルミニウム膜による被覆の有無でウェーハ倍
率が変化している。このため、実際にはウェーハ伸縮が
ないのに、アルミニウム膜の非対称性のために、見かけ
上ウェーハが伸縮してるように見えている。When the alignment mark formed on the oxide film is covered with the aluminum film, the wafer magnification changes depending on the presence or absence of the aluminum film covering before and after the etching removal. Therefore, although the wafer does not actually expand or contract, it seems that the wafer apparently expands or contracts due to the asymmetry of the aluminum film.
【0019】ウェーハ内での位置ずれの成分分析の解析
方法としては、線形回帰分析を用いることができる。ウ
ェーハ内の位置ずれの線形回帰分析は、位置ずれ測定機
での測定結果をΔxi、Δyi、ウェーハ内のi番目の
位置ずれ測定マークの座標をPxmi、Pymi、ウェ
ーハスケーリングをMx、My、ウェーハローテーショ
ンをRx、Ry、位置ずれ測定誤差とステッパーでのラ
ンダム誤差(或いはステッパーのステージ間mix&m
atch精度(ランダム精度を含む))の和をδxi、
δyiとすれば、以下の式A linear regression analysis can be used as an analysis method for the component analysis of the displacement within the wafer. The linear regression analysis of the displacement in the wafer is performed by measuring the displacement measurement device with Δxi, Δyi, the coordinates of the i-th displacement measurement mark in the wafer with Pxmi, Pymi, the wafer scaling with Mx, My, and the wafer rotation. Rx, Ry, position deviation measurement error and stepper random error (or stepper stage mix & m
the sum of the touch precision (including the random precision) is δxi,
Let δyi be the following formula
【0020】[0020]
【数1】
から、残存Σ(δxi)2、残存Σ(δxi)2は測定精
度とステッパーでのランダム誤差(或いはステッパーの
ステージ間mix&match精度(ランダム精度を含
む))を反映する。予めステージ間mix&match
精度は求めることができるので、測定精度を予測するこ
とができる。なお、チップの中でも同様の解析を行うこ
とにより、チップ倍率ズレやチップローテーションを計
算することができる。チップの中での更に細かい収差要
因についても別途追加する。[Equation 1] Therefore, the residual Σ (δxi) 2 and the residual Σ (δxi) 2 reflect the measurement accuracy and the random error in the stepper (or the step-to-stage mix & match accuracy (including the random accuracy)). Mix and match between stages in advance
Since the accuracy can be obtained, the measurement accuracy can be predicted. By performing the same analysis among the chips, the chip magnification deviation and the chip rotation can be calculated. We will separately add more detailed factors of aberration in the chip.
【0021】つまり、アライメントマークの位置を計測
して、並進(シフト)、伸縮、回転の各線形成分に対し
て線形回帰分析を行う。露光装置のステージは線形移動
のみ可能であるので、各成分は線形的に合うこととな
る。露光装置のステージの精度は極めて良いため、線形
に乗らない成分はすべて測定誤差と考えることができ
る。That is, the position of the alignment mark is measured, and linear regression analysis is performed for each linear component of translation (shift), expansion and contraction, and rotation. Since the stage of the exposure apparatus can move only linearly, the components are linearly matched. Since the accuracy of the stage of the exposure apparatus is extremely good, it is possible to consider all the components that do not have a linear relationship as measurement errors.
【0022】なお、図1(a)のグラフのΔScaling_x_
1μm 、ΔScaling_y_1μm は、それぞれx方向、y方向
での1μm幅のアライメントマークにおけるアルミニウ
ム膜のエッチング除去前後の差分である。ΔScaling_x_
2μm 、ΔScaling_y_2μm は、それぞれx方向、y方向
での2μm幅のアライメントマークにおけるアルミニウ
ム膜のエッチング除去前後の差分である。ここで、差分
とはアルミニウムの被覆によるアライメントマークの位
置の騙されである。ΔRotation については、CMP(C
hemical Mechanical Polishing)におけるウェーハの回
転によりアライメントマークが回転方向にクセを有する
ようになる等の場合を除き、一般的に回転成分で位置が
騙されることは少ないと考えられる。Note that ΔScaling_x_ in the graph of FIG.
1 μm and ΔScaling_y_1 μm are the differences before and after the etching removal of the aluminum film in the alignment mark having a width of 1 μm in the x direction and the y direction, respectively. ΔScaling_x_
2 μm and ΔScaling_y_2 μm are the differences before and after the etching removal of the aluminum film in the alignment mark having a width of 2 μm in the x direction and the y direction, respectively. Here, the difference is a deception of the position of the alignment mark due to the aluminum coating. For ΔRotation, CMP (C
Generally, it is considered that the position is rarely deceived by the rotation component, except for the case where the alignment mark has a habit in the rotation direction due to the rotation of the wafer in the chemical mechanical polishing).
【0023】図1(a)に示すグラフから明らかなよう
に、アライメントマークの位置の誤検出は、ウェーハ倍
率の計測結果に大きな影響を与えている。一方、図1
(b)に示すグラフから明らかなように、ウェーハ回転
の計測結果には、影響が非常に小さい或いは殆ど影響を
与えていない。As is clear from the graph shown in FIG. 1A, the misdetection of the position of the alignment mark has a great influence on the measurement result of the wafer magnification. On the other hand, FIG.
As is apparent from the graph shown in (b), the measurement result of the wafer rotation has very little influence or little influence.
【0024】しかしながら、見かけ上のウェーハ倍率
は、アルミニウム膜による段差部の被覆の非対称性によ
るものである。このため、その被覆の安定性、再現性の
小さいスパッタプロセスの場合には、ウェーハの各ロッ
ト間で一定とはならない。このような場合、アライメン
トマークの幅を最適化することにより、ウェーハ倍率の
ロット毎のばらつきを多少は低減することができる。し
かしながら、ウェーハ倍率を各ロット間で一定とするこ
とはできない。そもそも、マーク幅の最適化では、アラ
イメントマークの位置の誤検出自体を解決することはで
きない。However, the apparent wafer magnification is due to the asymmetry of the coating of the step portion with the aluminum film. Therefore, in the case of a sputtering process in which the stability and reproducibility of the coating are small, it is not constant between lots of wafers. In such a case, by optimizing the width of the alignment mark, it is possible to reduce the variation in wafer magnification from lot to lot. However, the wafer magnification cannot be constant between lots. In the first place, the optimization of the mark width cannot solve the erroneous detection itself of the position of the alignment mark.
【0025】本発明は、アライメントマークを形成する
位置を工夫し、アライメントマーク上のアルミニウム膜
等の金属膜を簡易な方法で除去し、金属膜を除去したア
ライメントマークと金属膜が形成されているアライメン
トマークとの間の位置座標計測を行うことにより、アラ
イメントマークの位置の誤検出を回避し、アライメント
精度の向上を実現するものである。In the present invention, the position for forming the alignment mark is devised, the metal film such as the aluminum film on the alignment mark is removed by a simple method, and the alignment mark and the metal film from which the metal film is removed are formed. By measuring the position coordinates with the alignment mark, erroneous detection of the position of the alignment mark is avoided and the alignment accuracy is improved.
【0026】まず、本発明では、アライメントマークを
形成する位置を、例えばウェーハ外周部近傍に形成す
る。本発明によるアライメント方法におけるアライメン
トマークの形成位置について図2を用いて説明する。図
2(a)は本発明によるアライメント方法におけるアラ
イメントマークの形成位置を説明する図、図2(b)は
従来のアライメント方法におけるアライメントマークの
形成位置を説明する図である。First, in the present invention, the position for forming the alignment mark is formed, for example, in the vicinity of the outer peripheral portion of the wafer. The formation position of the alignment mark in the alignment method according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a diagram for explaining the alignment mark formation position in the alignment method according to the present invention, and FIG. 2B is a diagram for explaining the alignment mark formation position in the conventional alignment method.
【0027】従来、アライメントマーク10は、図2
(b)に示すように、ウェーハ12の各ショットごとに
形成されていた。このため、アライメントマーク10本
来の位置が誤って検出されるのを防止するため、アライ
メントマーク10上に形成されたアルミニウム膜を除去
することが一般的に行われていた。このために、専用の
レチクルを用いたリソグラフィ工程及びエッチング工程
がそれぞれ一工程ずつ必要となり、半導体装置の製造工
程における工程数を増やす必要があった。Conventionally, the alignment mark 10 is shown in FIG.
As shown in (b), it was formed for each shot of the wafer 12. Therefore, in order to prevent the original position of the alignment mark 10 from being erroneously detected, the aluminum film formed on the alignment mark 10 is generally removed. For this reason, one lithography process and one etching process using a dedicated reticle are required, and the number of semiconductor device manufacturing processes needs to be increased.
【0028】これに対し、本発明では、図2(a)に示
すように、アライメントマーク14をウェーハ16外周
部近傍に形成する。このように、アライメントマーク1
4を外周部近傍に形成することにより、例えばステッパ
等の露光装置に比して安価な外周露光装置により外周近
傍のみのレジストを簡単に除去することができ、アライ
メントマーク上に形成されたアルミニウム膜を、エッチ
ング除去することができる。On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 2A, the alignment mark 14 is formed near the outer peripheral portion of the wafer 16. In this way, the alignment mark 1
By forming 4 in the vicinity of the outer peripheral portion, it is possible to easily remove the resist only in the vicinity of the outer periphery by an outer peripheral exposure apparatus that is less expensive than an exposure apparatus such as a stepper, and the aluminum film formed on the alignment mark. Can be removed by etching.
【0029】プロセス開発の初期段階では、上述したよ
うな簡易な方法によりアルミニウム膜を除去し、下地酸
化膜に形成された段差部よりなるアライメントマーク1
4を露出させる。次いで、アルミニウム膜が除去された
理想的な状態で、ウェーハ倍率を計測し、プロセスの成
熟に伴い、アルミニウム膜を除去する工程を不要とすれ
ばよい。In the initial stage of process development, the aluminum film is removed by the above-mentioned simple method, and the alignment mark 1 formed of the step portion formed in the underlying oxide film is formed.
Expose 4 Then, the wafer magnification is measured in an ideal state where the aluminum film is removed, and the step of removing the aluminum film may be omitted as the process matures.
【0030】また、計測したウェーハ倍率のトレンドデ
ータを蓄積し、蓄積したトレンドデータからウェーハ倍
率の補正の要否を判断し、必要ならばウェーハ倍率の補
正を行う。Further, the trend data of the measured wafer magnification is stored, whether the wafer magnification correction is necessary or not is judged from the accumulated trend data, and the wafer magnification is corrected if necessary.
【0031】以上のように、アライメントマーク上に形
成されるアルミニウム膜等を簡易に除去することができ
るようにウェーハ外周部近傍にアライメントマークを形
成し、アルミニウム膜を除去した理想的な状態でウェー
ハ倍率を計測し、計測したウェーハ倍率のトレンドデー
タに基づきウェーハ倍率の補正の要否を判断し、必要に
応じてウェーハ倍率の補正を行うので、高精度のアライ
メントを実現することができる。As described above, the alignment mark is formed in the vicinity of the outer periphery of the wafer so that the aluminum film or the like formed on the alignment mark can be easily removed, and the wafer is formed in an ideal state with the aluminum film removed. Since the magnification is measured, the necessity of correcting the wafer magnification is determined based on the measured trend data of the wafer magnification, and the wafer magnification is corrected as necessary, it is possible to realize highly accurate alignment.
【0032】[実施の形態]本発明の一実施形態による
アライメント方法について図3乃至図6を用いて説明す
る。図3は露光装置の構成を示す概略図、図4は本実施
形態によるアライメント方法におけるウェーハ倍率の計
測方法を説明する図、図5は本実施形態によるアライメ
ント方法により測定されるウェーハ倍率のトレンドチャ
ートの一例を示すグラフ、図6は本実施形態によるアラ
イメント方法を行う場合の露光装置の装置構成を示す概
略図である。[Embodiment] An alignment method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the exposure apparatus, FIG. 4 is a diagram for explaining a method for measuring the wafer magnification in the alignment method according to the present embodiment, and FIG. 5 is a trend chart of the wafer magnification measured by the alignment method according to the present embodiment. 6 is a graph showing an example, and FIG. 6 is a schematic diagram showing an apparatus configuration of an exposure apparatus when the alignment method according to the present embodiment is performed.
【0033】まず、本実施形態によるアライメント方法
において用いられる露光装置について図3を用いて説明
する。First, the exposure apparatus used in the alignment method according to the present embodiment will be explained with reference to FIG.
【0034】露光装置は、ステージ27に載置されたウ
エーハ28上に形成されているアライメントマーク30
に照明光を照射する光源26を有している。光源26と
ウエーハ28との間には、光源26側から順に、光源2
6からの照明光を平行光にする照射レンズ群32と、ア
ライメントマーク30で反射されて戻ってきた光を分岐
するビームスプリッタ34と、対物レンズ群36と、対
物レンズ群36を通過した照明光をウエーハ28に対し
て垂直に照射するプリズム38とがそれぞれ配置されて
いる。さらに、ビームスプリッタ34がウエーハ28か
らの反射光を分岐する側には、反射鏡40、インデック
スマーク41及び接眼レンズ群42を介して、受光した
光を電気信号に変換するCCDカメラ44が配置されて
いる。CCDカメラ44には、CCDカメラ44により
得られた信号に対して信号処理を施しアライメントマー
ク30の位置を検出する信号処理部46が接続されてい
る。信号処理部46には、CCDカメラ44により得ら
れた信号の波形を表示するモニタ48が接続されてい
る。The exposure apparatus includes an alignment mark 30 formed on a wafer 28 placed on a stage 27.
It has a light source 26 for illuminating it with illumination light. Between the light source 26 and the wafer 28, the light source 2 is arranged in order from the light source 26 side.
Illumination lens group 32 that makes the illumination light from 6 parallel light, beam splitter 34 that splits the light reflected and returned by alignment mark 30, objective lens group 36, and illumination light that has passed through objective lens group 36. And a prism 38 that irradiates the wafer 28 perpendicularly to the wafer 28. Further, on the side where the beam splitter 34 splits the reflected light from the wafer 28, a CCD camera 44 for converting the received light into an electric signal is arranged via the reflecting mirror 40, the index mark 41 and the eyepiece lens group 42. ing. The CCD camera 44 is connected to a signal processing unit 46 that performs signal processing on the signal obtained by the CCD camera 44 and detects the position of the alignment mark 30. A monitor 48 that displays the waveform of the signal obtained by the CCD camera 44 is connected to the signal processing unit 46.
【0035】また、図3では、リソグラフィー工程の露
光時にレチクルのパターンを縮小して投影するための露
光装置の縮小投影レンズ50が、ウエーハ28のデバイ
スパターンを形成する領域の近傍に配置されている。Further, in FIG. 3, the reduction projection lens 50 of the exposure apparatus for reducing and projecting the pattern of the reticle at the time of exposure in the lithography process is arranged in the vicinity of the area for forming the device pattern of the wafer 28. .
【0036】光源26より出射された照明光は、照射レ
ンズ群32に導かれる。照射レンズ群32は、1又は複
数のレンズから構成されており、光源26より出射した
照明光を平行光にする。The illumination light emitted from the light source 26 is guided to the irradiation lens group 32. The irradiation lens group 32 includes one or a plurality of lenses, and makes the illumination light emitted from the light source 26 parallel light.
【0037】照射レンズ群32を通った照明光は、ビー
ムスプリッタ34を透過する。そして、ビームスプリッ
タ34を透過した照明光は、1又は複数のレンズからな
る対物レンズ群36及びプリズム38を介して、ステー
ジ27上に載置されたウエーハ28を垂直方向から照射
する。The illumination light passing through the irradiation lens group 32 passes through the beam splitter 34. Then, the illumination light transmitted through the beam splitter 34 irradiates the wafer 28 mounted on the stage 27 from the vertical direction via the objective lens group 36 including one or a plurality of lenses and the prism 38.
【0038】ウエーハ28のアライメントマーク30に
より反射された光は、プリズム38を介して対物レンズ
群36を通過し、ビームスプリッタ34により反射さ
れ、反射鏡40に導かれる。ビームスプリッタ34によ
り反射された光は、反射鏡40を介してインデックスマ
ーク41及び接眼レンズ群42を順次通過する。そし
て、CCDカメラ44のCCD素子面で結像する。The light reflected by the alignment mark 30 of the wafer 28 passes through the objective lens group 36 via the prism 38, is reflected by the beam splitter 34, and is guided to the reflecting mirror 40. The light reflected by the beam splitter 34 sequentially passes through the index mark 41 and the eyepiece lens group 42 via the reflecting mirror 40. Then, an image is formed on the CCD element surface of the CCD camera 44.
【0039】CCDカメラ44は、受光した光を電気信
号に変化して信号処理部46に出力する。信号処理部4
6は、CCDカメラ44から伝達された信号に対して信
号処理を施し、各アライメントマーク30の位置を検出
する。The CCD camera 44 converts the received light into an electric signal and outputs it to the signal processing section 46. Signal processing unit 4
6 performs signal processing on the signal transmitted from the CCD camera 44, and detects the position of each alignment mark 30.
【0040】こうして検出された位置情報に基づき、露
光装置のステージ27が駆動され、ウエーハ28のアラ
イメントが行われる。On the basis of the position information thus detected, the stage 27 of the exposure apparatus is driven and the wafer 28 is aligned.
【0041】本実施形態によるアライメント方法では、
上述した露光装置におけるウェーハのアライメントを、
データベースに蓄積されたウェーハ倍率のトレンドデー
タに基づき行うことに主たる特徴がある。以下、本実施
形態によるアライメント方法におけるウェーハ倍率の計
測方法の一例について図4を用いて説明する。In the alignment method according to the present embodiment,
Wafer alignment in the above-mentioned exposure apparatus,
The main feature is that it is performed based on the wafer magnification trend data stored in the database. Hereinafter, an example of the wafer magnification measuring method in the alignment method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【0042】本実施形態によるアライメント方法により
位置合わせが行われるウェーハ52には、図4(a)に
示す配置でアライメントマークが形成されている。図4
(a)では、アライメントマークを●又は○で示してい
る。図示するように、アルミニウム膜が除去されたウェ
ーハ52の外周近傍の酸化膜に、段差部よりなるアライ
メントマークB1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B
8、……が形成されている。図4(a)では、これらを
●で示している。Alignment marks are formed in the arrangement shown in FIG. 4A on the wafer 52 which is aligned by the alignment method according to the present embodiment. Figure 4
In (a), the alignment mark is indicated by ● or ○. As shown in the drawing, the alignment marks B 1 , B 2 , B 3 , B 4 , B 5 , B 6 , B 7, B formed by the step portions are formed on the oxide film near the outer periphery of the wafer 52 from which the aluminum film is removed.
8 ... is formed. In FIG. 4A, these are indicated by ●.
【0043】ウェーハ52上の各ショット内の、上にア
ルミニウム膜が形成され更にレジストが形成された酸化
膜には、段差部よりなるアライメントマークA1、
A11、A2、A3、A4、A44、A5、A6、A7、A8、…
…が形成されている。図(a)では、これらを○で示し
ている。In each shot on the wafer 52, on the oxide film on which the aluminum film is formed and the resist is further formed, the alignment mark A 1 composed of the step portion,
A 11 , A 2 , A 3 , A 4 , A 44 , A 5 , A 6 , A 7 , A 8 , ...
... is formed. In the figure (a), these are indicated by a circle.
【0044】このように、ウェーハ52には、アルミニ
ウム膜が除去されたウェーハ52の外周近傍と、各ショ
ット内にアライメントマークが左右対称に形成されてい
る。As described above, on the wafer 52, alignment marks are formed symmetrically in the vicinity of the outer periphery of the wafer 52 from which the aluminum film is removed and in each shot.
【0045】ウェーハ倍率の計測では、まず、例えば左
側の外周近傍のB1と左側ショット内のA1との間の距離
SSを計測する。すなわち、B1を基準とした左側ショッ
ト内のA1の座標を計測する。このとき計測されるS
Sは、A1がアルミニウム膜に非対称に被覆されたことに
より、B1とA1との間の真の距離Ssに誤差を含んだも
のとして計測される。したがって、SSは、線形誤差及
び非線形誤差を考慮すると、Ssを用いて次式で表され
る。In measuring the wafer magnification, first, for example, the distance S S between B 1 in the vicinity of the outer periphery on the left side and A 1 in the left shot is measured. That is, the coordinates of A 1 in the left shot with B 1 as a reference are measured. S measured at this time
S is measured as an error in the true distance S s between B 1 and A 1 due to the asymmetric coating of A 1 on the aluminum film. Therefore, considering the linear error and the non-linear error, S S is expressed by the following equation using S s .
【0046】SS=αSs−Δe
次いで、同様に、B1と右側ショット内のA4との間の距
離SLを計測する。すなわち、B1を基準とした左側ショ
ット内のA4の座標を計測する。このとき計測されるSL
は、A4がアルミニウム膜に非対称に被覆されたことに
より、B1とA4との間の真の距離Slに誤差を含んだも
のとして計測される。したがって、SLは、線形誤差及
び非線形誤差を考慮すると、Slを用いて次式で表され
る。S S = αS s −Δe Next, similarly, the distance S L between B 1 and A 4 in the right shot is measured. That is, the coordinates of A 4 in the left-side shot with respect to B 1 are measured. S L measured at this time
Is measured as an error in the true distance S l between B 1 and A 4 due to the asymmetric coating of A 4 on the aluminum film. Therefore, S L is represented by the following equation using S 1 in consideration of linear error and non-linear error.
【0047】SL=αSl+Δe
ここで、非線形誤差Δeの符号がSSと逆に表されるの
はA1とA4とが左右対称に位置するショット内に設けら
れているためである。S L = αS l + Δe Here, the sign of the non-linear error Δe is expressed opposite to S S because A 1 and A 4 are provided in the symmetrically positioned shots. .
【0048】こうして、B1を基準とした距離の計測に
より次式を得る。Thus, the following equation is obtained by measuring the distance with B 1 as a reference.
【0049】
x1=SL−SS
=(αSl+Δe)−(αSs−Δe)
=α(Sl−Ss)+2Δe
次いで、今度は、右側の外周近傍のB4と右側ショット
内のA44との間の距離SSを計測する。すなわち、B4を
基準とした右側ショット内のA44の座標を計測する。こ
のとき計測されるSSは、上記と同様に、線形誤差及び
非線形誤差を考慮すると、Ssを用いて次式で表され
る。X 1 = S L −S S = (αS l + Δe) − (αS s −Δe) = α (S 1 −S s ) + 2Δe Then, this time, within B 4 near the outer periphery on the right side and in the right shot. Measure the distance S S between A 44 and. That is, the coordinates of A 44 in the right shot with B 4 as a reference are measured. S S to be measured at this time, in the same manner as described above, considering the linear error and non-linear error, using S s is expressed by the following equation.
【0050】SS=−αSs+Δe
次いで、同様に、B4と右側ショット内のA11との間の
距離SLを計測する。すなわち、B4を基準とした右側シ
ョット内のA11の座標を計測する。このとき計測される
SLは、同様に、線形誤差及び非線形誤差を考慮する
と、Slを用いて次式で表される。S S = −αS s + Δe Then, similarly, the distance S L between B 4 and A 11 in the right shot is measured. That is, the coordinates of A 11 in the right shot with B 4 as a reference are measured. Similarly, S L measured at this time is represented by the following equation using S l in consideration of linear error and non-linear error.
【0051】SL=−αSl−Δe
こうして、B4を基準とした距離の計測により次式を得
る。S L = −αS l −Δe Thus, the following equation is obtained by measuring the distance with B 4 as a reference.
【0052】 x2=SL−SS =(−αSl−Δe)−(−αSs+Δe) =−α(Sl−Ss)−2Δe 以上より次式を得る。X 2 = S L −S S = (− αS 1 −Δe) − (− αS s + Δe) = − α (S 1 −S s ) −2Δe The following equation is obtained.
【0053】
(x1−x2)/2=α(Sl−Ss)+2Δe
このようにして、ウェーハ外周近傍に設けられた各ウェ
ーハを基準として、ショット内のアライメントマークま
での距離を計測し、それぞれについて同様の計算を行
う。(X 1 −x 2 ) / 2 = α (S 1 −S s ) + 2Δe In this way, the distance to the alignment mark in the shot is measured with reference to each wafer provided near the outer periphery of the wafer. Then, the same calculation is performed for each.
【0054】外周近傍のアライメントマークそれぞれを
基準として求められた(x1−x2)/2をxi(i=
1、2、…、n、…)とおくと、Δeは、次式で表され
る。(X 1 −x 2 ) / 2 obtained with each of the alignment marks near the outer periphery as a reference is defined as x i (i =
, 2, ..., N, ...), Δe is expressed by the following equation.
【0055】 Δe=1/2Σ(xi−α(Sli−Ssi))2 したがって、最小二乗法により、 δ/δα(Δe)=0 を満たすαを求める。Δe = 1 / 2Σ (x i −α (S li −S si )) 2 Therefore, α that satisfies δ / δα (Δe) = 0 is obtained by the least square method.
【0056】δ/δα{1/2Σ(xi−α(Sli−S
si))2}=0
より、
α=Σxi/Σ(Sli−Ssi)
を得る。したがって、求められたxi、計測位置
(Sli、Ssi)(i=1、2、…、n、…)からαが求
まり、非線形成分Δeを導くことができる。ここで、測
定されるアライメントマークには、ウェーハの左右で逆
向きの誤差が乗り、αとの相互作用が生じている。上述
した計測方法では、左右のアライメントマークを基準と
したそれぞれの測定結果を平均化するので、サンプリン
グ効果によりαを正確に特定することができる。Δ / δα {1 / 2Σ (x i −α (S li −S
From si )) 2 } = 0, α = Σx i / Σ (S li −S si ). Therefore, α can be obtained from the obtained x i and the measurement position (S li , S si ) (i = 1, 2, ..., N, ...) And the nonlinear component Δe can be derived. Here, the measured alignment mark has an error in the opposite direction on the left and right of the wafer, and interacts with α. In the measuring method described above, since the respective measurement results based on the left and right alignment marks are averaged, α can be accurately specified by the sampling effect.
【0057】以上のようにして求められたΔeの総和や
ばらつきをトレンドデータとしてデータベースに蓄積す
る。図5は上述のようにして得られるトレンドデータの
一例を示すグラフである。The total sum and variations of Δe obtained as described above are stored in the database as trend data. FIG. 5 is a graph showing an example of trend data obtained as described above.
【0058】ウェーハアライメントの際には、蓄積した
トレンドデータに基づき、各ショットのアライメントマ
ークの位置の計測値から各Δeを差し引いた値を用い
て、位置ずれの線形成分を算出することができる。この
計算結果に基づき、ウェーハのアライメントを行うこと
により、アルミニウム膜により被覆されたことによる下
地の酸化膜に形成されたアライメントマークの位置の誤
検出を回避することができる。At the time of wafer alignment, the linear component of the positional deviation can be calculated based on the accumulated trend data by using the value obtained by subtracting each Δe from the measured value of the alignment mark position of each shot. By performing the wafer alignment based on the calculation result, it is possible to avoid erroneous detection of the position of the alignment mark formed on the underlying oxide film due to the coating with the aluminum film.
【0059】図6は上述したアライメント方法を行う場
合の露光装置の装置構成の一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of the apparatus configuration of an exposure apparatus when the above-mentioned alignment method is performed.
【0060】露光装置54には、露光装置のマークの位
置検出系を用いて、上述のようにして得られたウェーハ
倍率のトレンドデータを記憶する記憶装置56が接続さ
れている。記憶装置56には、記憶装置56に記憶され
たトレンドデータに基づきウェーハ倍率の補正の要否を
判断し、必要に応じてウェーハ倍率の補正を行い、露光
装置54におけるウェーハのアライメントを制御する判
定器58が接続されている。なお、記憶装置56及び判
定器58は、露光装置54に内蔵するようにしてもよ
い。The exposure device 54 is connected to a storage device 56 which stores the wafer magnification trend data obtained as described above using the mark position detection system of the exposure device. The storage device 56 determines whether or not the wafer magnification needs to be corrected based on the trend data stored in the storage device 56, corrects the wafer magnification as necessary, and determines the wafer alignment in the exposure device 54. The device 58 is connected. The storage device 56 and the determiner 58 may be incorporated in the exposure device 54.
【0061】このように、本実施形態によれば、アライ
メントマーク上に形成されるアルミニウム膜等を簡単に
除去することができるようにウェーハ外周部近傍にアラ
イメントマークを形成し、アルミニウム膜を除去した理
想的な状態でウェーハ倍率を計測し、計測したウェーハ
倍率のトレンドデータに基づきウェーハ倍率の補正の要
否を判断し、必要に応じてウェーハ倍率の補正を行うの
で、工程を複雑にすることなく、アルミニウム膜で非対
称に被覆されることによるアライメントマークの位置の
誤検出を回避することができる。
[変形実施形態]本発明の上記実施形態に限らず種々の
変形が可能である。As described above, according to the present embodiment, the alignment mark is formed in the vicinity of the outer peripheral portion of the wafer and the aluminum film is removed so that the aluminum film or the like formed on the alignment mark can be easily removed. The wafer magnification is measured in an ideal state, the necessity of correcting the wafer magnification is judged based on the measured wafer magnification trend data, and the wafer magnification is corrected as necessary, so that the process is not complicated. Therefore, it is possible to avoid erroneous detection of the position of the alignment mark due to the asymmetric coating with the aluminum film. [Modified Embodiments] Various modifications are possible without being limited to the above-described embodiments of the present invention.
【0062】例えば、上記実施形態では、絶縁膜に形成
された段差部よりなるアライメントマーク上にアルミニ
ウム膜が形成される場合について説明したが、アルミニ
ウム膜以外の金属膜が形成される場合にも本発明を適用
することができる。For example, in the above embodiment, the case where the aluminum film is formed on the alignment mark composed of the step portion formed in the insulating film has been described, but the case where the metal film other than the aluminum film is formed is also described. The invention can be applied.
【0063】また、上記実施形態では、アルミニウム膜
を除去するアライメントマークをウェーハ外周近傍の絶
縁膜に形成したが、アルミニウム膜を除去するアライメ
ントマークを形成する位置は、半導体装置が形成されな
い不要な位置であればウェーハ外周近傍に限定されるも
のではない。Further, in the above embodiment, the alignment mark for removing the aluminum film is formed on the insulating film near the outer periphery of the wafer, but the position for forming the alignment mark for removing the aluminum film is an unnecessary position where the semiconductor device is not formed. If so, it is not limited to the vicinity of the outer periphery of the wafer.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、ウェーハ
上の絶縁膜に形成された段差部よりなり、その上に金属
膜が形成された第1のアライメントマークの位置を検出
し、ウェーハ上の絶縁膜に形成され、その上に金属膜が
形成されていない段差部よりなる基準アライメントマー
クの位置を検出し、基準アライメントマークと第1のア
ライメントマークの位置の検出結果から第1のアライメ
ントマークの位置の検出誤差を求め、検出誤差を考慮し
て、ウェーハのアライメントに用いる第1のアライメン
トマークの位置情報を補正するので、半導体装置の製造
プロセスにおける工程数を増加することなくアライメン
トマークの位置の誤検出を回避し、露光装置における高
精度のアライメントを実現することができる。As described above, according to the present invention, the position of the first alignment mark, which is formed of the step portion formed on the insulating film on the wafer and on which the metal film is formed, is detected, The position of the reference alignment mark formed by the step portion formed on the upper insulating film and not having the metal film formed thereon is detected, and the first alignment is detected from the detection results of the positions of the reference alignment mark and the first alignment mark. Since the detection error of the position of the mark is obtained and the position information of the first alignment mark used for the wafer alignment is corrected in consideration of the detection error, the alignment mark of the alignment mark is increased without increasing the number of steps in the manufacturing process of the semiconductor device. It is possible to avoid erroneous position detection and realize highly accurate alignment in the exposure apparatus.
【図1】アルミニウム膜に被覆されたアライメントマー
クから計測されたウェーハ倍率及びウェーハ回転のばら
つきを示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing variations in wafer magnification and wafer rotation measured from an alignment mark covered with an aluminum film.
【図2】本発明の原理を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the principle of the present invention.
【図3】露光装置の構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an exposure apparatus.
【図4】本発明の一実施形態によるアライメント方法に
おけるウェーハ倍率の計測方法を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method for measuring a wafer magnification in an alignment method according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施形態によるアライメント方法に
より測定されるウェーハ倍率のトレンドチャートの一例
を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of a wafer magnification trend chart measured by an alignment method according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施形態によるアライメント方法を
行う場合の露光装置の装置構成を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing an apparatus configuration of an exposure apparatus when performing an alignment method according to an embodiment of the present invention.
【図7】酸化膜に形成された段差部よりなるアライメン
トマーク上に非対称に被覆されたアルミニウム膜を示す
概略図である。FIG. 7 is a schematic view showing an aluminum film asymmetrically coated on an alignment mark formed of a step portion formed on an oxide film.
10…アライメントマーク 12…ウェーハ 14…アライメントマーク 16…ウェーハ 26…光源 27…ステージ 28…ウェーハ 30…アライメントマーク 32…照射レンズ群 34…ビームスプリッタ 36…対物レンズ群 38…プリズム 40…反射鏡 41…インデックスマーク 42…接眼レンズ群 44…CCDカメラ 46…信号処理部 48…モニタ 50…縮小投影レンズ 52…ウェーハ 54…露光装置 56…記憶装置 58…判定器 100…ウェーハ 102…絶縁膜 104…段差部 106…金属膜 10 ... Alignment mark 12 ... Wafer 14 ... Alignment mark 16 ... Wafer 26 ... Light source 27 ... Stage 28 ... Wafer 30 ... Alignment mark 32 ... Irradiation lens group 34 ... Beam splitter 36 ... Objective lens group 38 ... Prism 40 ... Reflector 41 ... Index mark 42 ... Eyepiece group 44 ... CCD camera 46 ... Signal processing unit 48 ... Monitor 50 ... Reduction projection lens 52 ... Wafer 54 ... Exposure device 56 ... Storage device 58 ... Judgment device 100 ... Wafer 102 ... Insulating film 104 ... Step 106 ... Metal film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA03 AA21 BB02 BB27 CC19 FF04 JJ03 JJ26 QQ18 2F069 AA03 AA31 BB15 CC06 GG07 NN17 5F046 EA03 EA09 EB06 EC05 FC04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 2F065 AA03 AA21 BB02 BB27 CC19 FF04 JJ03 JJ26 QQ18 2F069 AA03 AA31 BB15 CC06 GG07 NN17 5F046 EA03 EA09 EB06 EC05 FC04
Claims (5)
よりなり、その上に金属膜が形成された第1のアライメ
ントマークの位置を検出し、前記ウェーハ上の前記絶縁
膜に形成され、その上に前記金属膜が形成されていない
段差部よりなる基準アライメントマークの位置を検出す
る工程と、 前記基準アライメントマークと前記第1のアライメント
マークの位置の検出結果から前記第1のアライメントマ
ークの位置の検出誤差を求める工程と、 前記検出誤差を考慮して、前記ウェーハのアライメント
に用いる前記第1のアライメントマークの位置情報を補
正する工程とを有することを特徴とするアライメント方
法。1. A position of a first alignment mark, which comprises a step portion formed on an insulating film on a wafer and on which a metal film is formed, is detected and formed on the insulating film on the wafer, A step of detecting the position of the reference alignment mark formed of a step portion on which the metal film is not formed; and a step of detecting the position of the reference alignment mark and the position of the first alignment mark from the detection result of the first alignment mark. An alignment method comprising: a step of obtaining a position detection error; and a step of correcting the position information of the first alignment mark used for alignment of the wafer in consideration of the detection error.
よりなり、その上に金属膜が形成された第1及び第2の
アライメントマークの位置を検出し、前記ウェーハ上の
前記絶縁膜に形成され、その上に前記金属膜が形成され
ていない段差部よりなる基準アライメントマークの位置
を検出する工程と、 前記基準アライメントマークと前記第1及び第2のアラ
イメントマークの位置の検出結果から前記第1及び第2
のアライメントマークの位置の検出誤差を求める工程
と、 前記検出誤差を考慮して、前記ウェーハのアライメント
に用いる前記第1及び第2のアライメントマークの位置
情報を補正する工程とを有することを特徴とするアライ
メント方法。2. The position of the first and second alignment marks having a step portion formed on an insulating film on a wafer and having a metal film formed thereon is detected, and the position of the insulating film on the wafer is detected. A step of detecting a position of a reference alignment mark formed of a step portion on which the metal film is not formed, and the step of detecting the position of the reference alignment mark and the positions of the first and second alignment marks First and second
And a step of correcting positional information of the first and second alignment marks used for alignment of the wafer in consideration of the detection error. Alignment method.
において、 前記基準アライメントマークの位置を検出する前に、前
記基準アライメントマーク上に形成されている金属膜を
除去する工程を更に有することを特徴とするアライメン
ト方法。3. The alignment method according to claim 1, further comprising a step of removing a metal film formed on the reference alignment mark before detecting the position of the reference alignment mark. And alignment method.
よりなり、その上に金属膜が形成された第1のアライメ
ントマークの位置を検出し、前記ウェーハ上の前記絶縁
膜に形成され、その上に前記金属膜が形成されていない
段差部よりなる基準アライメントマークの位置を検出す
る位置検出手段と、 前記基準アライメントマークと前記第1のアライメント
マークの位置の検出結果から前記第1のアライメントマ
ークの位置の検出誤差を求める検出誤差計測手段と、 前記検出誤差を考慮して、前記ウェーハのアライメント
に用いる前記第1のアライメントマークの位置情報を補
正する位置情報補正手段とを有することを特徴とするア
ライメント装置。4. A step formed on an insulating film on a wafer, a position of a first alignment mark having a metal film formed thereon is detected, and the step is formed on the insulating film on the wafer. Position detecting means for detecting the position of the reference alignment mark formed of a step portion on which the metal film is not formed, and the first alignment based on the detection results of the positions of the reference alignment mark and the first alignment mark. A detection error measuring unit for obtaining a detection error of the position of the mark; and a position information correction unit for correcting the position information of the first alignment mark used for alignment of the wafer in consideration of the detection error. And alignment device.
よりなり、その上に金属膜が形成された第1及び第2の
アライメントマークの位置を検出し、前記ウェーハ上の
前記絶縁膜に形成され、その上に前記金属膜が形成され
ていない段差部よりなる基準アライメントマークの位置
を検出する位置検出手段と、 前記基準アライメントマークと前記第1及び第2のアラ
イメントマークの位置の検出結果から前記第1及び第2
のアライメントマークの位置の検出誤差を計測する検出
誤差計測手段と、 前記検出誤差を考慮して、前記ウェーハのアライメント
に用いる前記第1及び第2のアライメントマークの位置
情報を補正する位置情報補正手段とを有することを特徴
とするアライメント装置。5. The position of the first and second alignment marks having a step portion formed on an insulating film on a wafer and having a metal film formed thereon is detected to detect the position of the insulating film on the wafer. Position detection means for detecting the position of a reference alignment mark formed of a stepped portion on which the metal film is not formed, and a detection result of the positions of the reference alignment mark and the first and second alignment marks. From the first and second
Error detection means for measuring the detection error of the position of the alignment mark, and position information correction means for correcting the position information of the first and second alignment marks used for the alignment of the wafer in consideration of the detection error. An alignment apparatus comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002077983A JP2003282392A (en) | 2002-03-20 | 2002-03-20 | Alignment method and alignment device |
Applications Claiming Priority (1)
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2002
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