JP2003224061A - Misalignment measurement method - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 合わせずれの真の値に最も近似する合わせず
れ測定値を求めるようにした合わせずれ測定方法を提供
する。
【解決手段】 本合わせずれ測定方法は、合わせずれ測
定機を使って、前工程で被露光体上に形成されているパ
ターンと、前工程に続く後工程で被露光体上に転写する
パターンとの合わせずれをそれぞれのパターンに設けら
れた合わせずれ測定マークにより測定するに当たり、合
わせずれ測定機に最適な合わせずれ測定手法を見い出し
て、合わせずれを測定する方法である。本方法では、被
露光体W上に一様に分散された合わせずれ測定点32に
パターンの合わせずれ測定マークを配置し、各合わせず
れ測定マークの合わせずれを複数種類の測定手法により
測定するステップと、各合わせずれ測定マークの合わせ
ずれ測定値のばらつきを各測定手法毎に求めるステップ
と、ばらつきの最も小さい測定手法を合わせずれ測定機
に最適な測定手法として選定するステップとを有する。
(57) [Problem] To provide a misalignment measurement method for obtaining a misalignment measurement value most approximate to a true value of misalignment. The present misalignment measuring method uses a misalignment measuring device to determine a pattern formed on an object to be exposed in a previous step and a pattern to be transferred onto the object to be exposed in a subsequent step following the previous step. In measuring the misalignment using the misalignment measurement marks provided on the respective patterns, a misalignment measuring method that is optimal for a misalignment measuring device is found and the misalignment is measured. In the present method, a step of arranging the misalignment measurement marks of the pattern at the misalignment measurement points 32 uniformly distributed on the exposure target W and measuring the misalignment of each misalignment measurement mark by a plurality of types of measurement methods. And a step of obtaining a variation of the misalignment measurement value of each misalignment measurement mark for each measurement technique, and a step of selecting a measurement technique having the smallest variation as an optimal measurement technique for the misalignment measuring apparatus.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、合わせずれ測定方
法に関し、更に詳細には、合わせずれの真の値に最も近
似する合わせずれ測定値を求めるようにした合わせずれ
測定方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a misalignment measuring method, and more particularly to a misalignment measuring method for obtaining a misalignment measurement value which is closest to a true misalignment value.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造過程では、配線層等の
パターン形成層をパターニングして、配線、コンタクト
ホール等のパターンを形成することが多い。パターン形
成層のパターニングに際しては、通常、光リソグラフィ
技術を適用することによって、パターニングを行う。光
リソグラフィ技術では、半導体基板の基板面に感光性樹
脂(ホトレジスト)の皮膜を形成し、所望のパターンを
有するマスクを介して紫外線等の露光光を照射し、ホト
レジスト膜(以下、レジスト膜と言う)上にマスクのパ
ターンを縮小投影して露光させる。次いで、現像する
と、マスクのパターンを微小化したパターンをレジスト
膜上に転写することができる。2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a semiconductor device, a pattern forming layer such as a wiring layer is often patterned to form patterns such as wiring and contact holes. When patterning the pattern formation layer, patterning is usually performed by applying an optical lithography technique. In the photolithography technique, a film of a photosensitive resin (photoresist) is formed on a substrate surface of a semiconductor substrate, exposure light such as ultraviolet rays is irradiated through a mask having a desired pattern, and a photoresist film (hereinafter referred to as a resist film). ) Reduce the size of the mask pattern onto the mask and expose it. Then, by developing, a pattern in which the mask pattern is miniaturized can be transferred onto the resist film.
【0003】例えば、絶縁膜を貫通して、絶縁膜下の下
層配線に連通するコンタクトホールを形成する場合を例
にする。先ず、絶縁膜上にレジスト膜を成膜する。次い
で、コンタクトホールのパターンを有するマスクを介し
て露光光を照射し、レジスト膜上にマスクのコンタクト
ホールのパターンを縮小投影して露光させる。次いで、
現像すると、レジスト膜上にマスクのコンタクトホール
のパターンを微小化したパターンを転写したエッチング
マスクを絶縁膜上に形成することができる。次いで、エ
ッチングマスク上から絶縁膜をエッチングすると、絶縁
膜を貫通して下層配線に達するコンタクトホールを開口
することができる。For example, a case where a contact hole penetrating an insulating film and communicating with a lower wiring under the insulating film is formed will be taken as an example. First, a resist film is formed on the insulating film. Next, exposure light is irradiated through a mask having a pattern of contact holes, and the pattern of the contact holes of the mask is reduced and projected on the resist film for exposure. Then
By developing, an etching mask can be formed on the insulating film by transferring a pattern obtained by miniaturizing the pattern of the contact hole of the mask on the resist film. Then, when the insulating film is etched from above the etching mask, a contact hole which penetrates the insulating film and reaches the lower layer wiring can be opened.
【0004】ところで、上述のコンタクトホールを開口
する場合、下層配線のパターンとコンタクトホールのパ
ターンとが相互に整合していると、コンタクトホール
は、丁度、下層配線上に位置する。しかし、下層配線の
パターンとコンタクトホールのパターンとの間でパター
ンずれが生じていると、コンタクトホールは、下層配線
からはずれた位置に開口し、コンタクトホールにコンタ
クトプラグを形成し、コンタクトプラグ上に上層配線を
形成したとき、上層配線と下層配線とが導通しない不良
品となる。従って、下層配線のパターンとコンタクトホ
ールのパターンとを相互に整合させることが、パターン
形成に際して、最も重要になる。When the above-mentioned contact hole is opened, if the pattern of the lower layer wiring and the pattern of the contact hole are aligned with each other, the contact hole is located just above the lower layer wiring. However, if a pattern shift occurs between the lower layer wiring pattern and the contact hole pattern, the contact hole opens at a position deviated from the lower layer wiring, a contact plug is formed in the contact hole, and the contact plug is formed on the contact plug. When the upper layer wiring is formed, the upper layer wiring and the lower layer wiring are not electrically connected to each other, resulting in a defective product. Therefore, it is most important to match the pattern of the lower layer wiring and the pattern of the contact hole with each other when forming the pattern.
【0005】そこで、半導体装置の製造過程で実施する
光リソグラフィ工程では、下層配線とコンタクトホール
を形成する上下のレイヤー(パターン形成層)の合わせ
ずれを測定することが必要になる。従来、前工程で形成
したレイヤーと後工程で形成するレイヤーとの合わせず
れは、ウエハ上に設けられた合わせずれ測定マークと、
後工程で形成するレイヤーのマスクパターン上の合わせ
ずれ測定マークとの合わせずれを合わせずれ測定機で測
定することにより、求められている。Therefore, in the photolithography process performed in the process of manufacturing a semiconductor device, it is necessary to measure the misalignment between the lower layer wiring and the upper and lower layers (pattern forming layers) forming the contact holes. Conventionally, the misalignment between the layer formed in the previous process and the layer formed in the subsequent process is caused by the misalignment measurement mark provided on the wafer,
It is obtained by measuring the misalignment with the misalignment measurement mark on the mask pattern of the layer formed in the subsequent step with an misalignment measuring machine.
【0006】合わせずれ測定マークは、図4に示すよう
に、複数個の合わせずれ測定マークがウエハWの4個の
チップ形成領域12A〜D(梨地部分)をカバーする露
光領域上、又は露光領域となる4個のチップ形成領域1
2A〜Dを取り囲むスクライブ領域に設けられている。
図4では、合わせずれ測定マークは、ウエハWのウエハ
中央と、ウエハ周辺の4か所、計5か所に設けてある。
図4は合わせずれ測定点を示すウエハ平面図である。合
わせずれ測定マーク10は、図5に示すように、前工程
で形成されたレイヤー上に設けられた外側測定マーク1
4と、前工程で形成したレイヤー上に成膜するために位
置合わせを行うレイヤー上に設ける内側測定マーク16
とから構成されている。外側測定マーク14は四角環状
形として形成され、内側測定マーク16は外側測定マー
ク14の四角環状形より小さい四角環状形として形成さ
れている。The misalignment measurement marks are, as shown in FIG. 4, on the exposure area where a plurality of misalignment measurement marks cover the four chip forming areas 12A to 12D (matte portion) of the wafer W, or on the exposure area. 4 chip forming area 1
It is provided in a scribe area surrounding 2A to D.
In FIG. 4, the misalignment measurement marks are provided at the center of the wafer W and at four locations around the wafer, a total of five locations.
FIG. 4 is a wafer plan view showing the misalignment measurement points. The misalignment measurement mark 10 is, as shown in FIG. 5, the outer measurement mark 1 provided on the layer formed in the previous step.
4 and the inner measurement mark 16 provided on the layer to be aligned for forming a film on the layer formed in the previous step
It consists of and. The outer measurement mark 14 is formed as a square ring shape, and the inner measurement mark 16 is formed as a square ring shape smaller than the square ring shape of the outer measurement mark 14.
【0007】合わせずれ測定機30は、図6に示すよう
に、光源18と、光源18からの照射光の光路を変える
ビームスプリッタ20と、ビームスプリッタ20から受
光した照射光をウエハチャック22上に保持されたウエ
ハWに縮小投影するレンズ24と、ウエハWからの反射
光をレンズ24及びビームスプリッタ20を介して受光
し、合わせずれ測定マークを検出するCCDカメラ26
とを有する。As shown in FIG. 6, the misalignment measuring machine 30 includes a light source 18, a beam splitter 20 for changing the optical path of the irradiation light from the light source 18, and irradiation light received from the beam splitter 20 on a wafer chuck 22. A lens 24 for reducing and projecting onto the held wafer W, and a CCD camera 26 for receiving reflected light from the wafer W via the lens 24 and the beam splitter 20 and detecting a misalignment measurement mark.
Have and.
【0008】合わせずれ測定機30は、CCDカメラ2
6により合わせずれ測定マーク10の外側測定マーク1
4及び内側測定マーク16を撮像して画像データとして
画像処理装置に出力し、次いで画像処理装置により外側
測定マーク14及び内側測定マーク16の位置を図7に
示すような検出波形として求め、外側測定マーク14と
内側測定マーク16の中点位置の差分を合わせずれ値と
して測定している。図7で、検出波形の内側の2本の細
いピークは、内側測定マーク16の位置を示し、外側の
2本の太いピークは、外側測定マーク14の位置を示し
ている。以下、細いピークを内側測定マークのCCD検
出波形と言い、太いピークを外側測定ピークのCCD検
出波形と言う。The misalignment measuring machine 30 is a CCD camera 2
6, the measurement mark 1 outside the misalignment measurement mark 10
4 and the inner measurement mark 16 are picked up and output as image data to the image processing device, and then the positions of the outer measurement mark 14 and the inner measurement mark 16 are obtained as detection waveforms as shown in FIG. The difference between the midpoint positions of the mark 14 and the inner measurement mark 16 is measured as a misalignment value. In FIG. 7, the two thin peaks inside the detected waveform indicate the position of the inner measurement mark 16, and the two outer thick peaks indicate the position of the outer measurement mark 14. Hereinafter, the thin peak is referred to as the CCD detection waveform of the inner measurement mark, and the thick peak is referred to as the CCD detection waveform of the outer measurement peak.
【0009】合わせずれ測定機30を使用して合わせず
れを測定する際、合わせずれ測定のレシピ(測定手法)
には、種々のものがある。例えば、図8(a)に示すよ
うに、検出波形の測定に使用する外側測定マークのCC
D検出波形の外側波形と内側測定マークのCCD検出波
形の外側波形に位置測定のウインドウを設定するレシピ
(以下、第1のレシピと言う)がある。また、図8
(b)に示すように、検出波形の測定に使用する外側測
定マークのCCD検出波形の内側波形と内側測定マーク
のCCD検出波形の外側波形にウインドウを設定するレ
シピ(以下、第2のレシピと言う)がある。更には、図
8(c)に示すように、検出波形の測定に使用する外側
測定マークのCCD検出波形の波形全体と内側測定マー
クのCCD検出波形の外側波形にウインドウを設定する
レシピ(以下、第3のレシピと言う)がある。更に、他
の方式のレシピも採用することができる。When measuring the misalignment using the misalignment measuring machine 30, a recipe for measuring misalignment (measurement method)
There are various types. For example, as shown in FIG. 8A, the CC of the outer measurement mark used for measuring the detected waveform is used.
There is a recipe (hereinafter referred to as a first recipe) for setting a position measurement window on the outer waveform of the D detection waveform and the outer waveform of the CCD detection waveform of the inner measurement mark. Also, FIG.
As shown in (b), a recipe for setting windows on the inner waveform of the CCD detection waveform of the outer measurement mark and the outer waveform of the CCD detection waveform of the inner measurement mark used for measuring the detection waveform (hereinafter referred to as the second recipe and There is). Further, as shown in FIG. 8C, a recipe for setting a window for the entire waveform of the CCD detection waveform of the outer measurement mark used for measuring the detection waveform and the outer waveform of the CCD detection waveform of the inner measurement mark (hereinafter, referred to as There is a third recipe). Furthermore, recipes of other methods can be adopted.
【0010】従来の合わせずれ測定方法では、ウエハ上
に設けた複数個の合わせずれ測定点のいずれかに設けた
1個の合わせずれ測定マークの合わせずれを種々のレシ
ピによって測定し、最も合わせずれ測定値のばらつきの
少ないレシピを最適レシピとして選択している。例え
ば、1個の合わせずれ測定マークの合わせずれを上述の
第1から第3のレシピでそれぞれ複数回測定して、各レ
シピの測定再現精度、つまり3σ、レンジ(Range)等
を求め、最も3σ値、レンジ値の小さなレシピを最適レ
シピとして選択し、合わせずれ測定を実施している。こ
こで、3σとは複数回測定した測定値の標準偏差値の3
倍を言い、レンジとは複数回測定した測定値の最小値か
ら最大値を差し引いた差の絶対値を言う。In the conventional misalignment measuring method, the misalignment of one misalignment measurement mark provided at any of a plurality of misalignment measuring points provided on the wafer is measured by various recipes, and the most misalignment is measured. A recipe with less variation in measured values is selected as the optimum recipe. For example, the misalignment of one misalignment measurement mark is measured a plurality of times using the above-mentioned first to third recipes, and the measurement reproducibility of each recipe, that is, 3σ, the range (Range), etc. A recipe with a small value or range value is selected as the optimum recipe, and misalignment measurement is performed. Here, 3σ is 3 of the standard deviation value of the measurement values measured multiple times.
The range means the absolute value of the difference obtained by subtracting the maximum value from the minimum value of the measurement values measured multiple times.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の合わせずれ測定方法では、誤測定を低減することはで
きたとしても、合わせずれの測定値の絶対値が、正確か
どうか、即ち真値との差が小さいかどうかという点に関
して疑問が残る。そこで、本発明の目的は、合わせずれ
の真の値に最も近似する合わせずれ測定値を求めるよう
にした合わせずれ測定方法を提供することである。However, in the conventional misalignment measuring method described above, it is possible to reduce erroneous measurement, but whether the absolute value of the misalignment measurement value is accurate, that is, the true value. There remains a question as to whether the difference between and is small. Therefore, an object of the present invention is to provide a misalignment measurement method that obtains a misalignment measurement value that most closely approximates the true misalignment value.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る合わせずれ測定方法は、前工程で被露
光体上に形成されているパターンと、前工程に続く後工
程で被露光体上に転写するパターンとの合わせずれをそ
れぞれのパターンに設けられた合わせずれ測定マークに
基づき合わせずれ測定機を使って測定するに当たり、合
わせずれ測定機に最適な合わせずれ測定手法を見い出し
て、合わせずれを測定する方法であって、被露光体上に
一様に分散された合わせずれ測定点にパターンの合わせ
ずれ測定マークを配置し、各合わせずれ測定マークの合
わせずれを複数種類の測定手法により測定するステップ
と、各合わせずれ測定マークの合わせずれ測定値のばら
つきを各測定手法毎に求めるステップと、ばらつきの最
も小さい測定手法を合わせずれ測定機に最適な測定手法
として選定するステップとを有することを特徴としてい
る。In order to achieve the above-mentioned object, a method for measuring misalignment according to the present invention comprises a pattern formed on an object to be exposed in a pre-process and a pattern formed in a post-process following the pre-process. When measuring the misalignment with the pattern to be transferred on the exposed body using the misalignment measuring machine based on the misalignment measuring marks provided on each pattern, we found the optimum misalignment measuring method for the misalignment measuring machine. , A method of measuring misalignment, in which pattern misalignment measurement marks are arranged at evenly distributed misalignment measurement points on the exposed object, and misalignment of each misalignment measurement mark is measured by a plurality of types. Method, the step of obtaining the deviation of the misalignment measurement value of each misalignment measurement mark for each measurement method, and the measurement method with the smallest deviation It is characterized by a step of selecting as the optimum measurement techniques misalignment measuring machine.
【0013】実用的には、合わせずれ測定値のばらつき
を3σで表示し、3σの最も小さい測定手法を最適測定
手法として選択する。また、合わせずれを複数種類の測
定手法により測定するステップでは、合わせずれ測定マ
ークの合わせずれを各1回ずつ複数種類の測定手法によ
り測定する。これにより、最小の労力で最大の効果を上
げることができる。Practically, the variation of the misalignment measurement value is displayed as 3σ, and the measurement method with the smallest 3σ is selected as the optimum measurement method. In the step of measuring the misalignment by a plurality of kinds of measuring methods, the misalignment of the misalignment measuring mark is measured once by a plurality of kinds of measuring methods. As a result, the maximum effect can be achieved with the minimum effort.
【0014】本発明に係る合わせ測定の最適化手法は、
測定再現精度を利用して最適化レシピを設定し誤測定を
削減することにより測定機の測定精度を向上させるとい
う従来の手法では無く、合わせずれ測定機に最適な測定
手法を選択することにより、合わせずれ測定機の絶対値
測定精度(真値との差)を向上させる測定手法である。
本発明方法は、合わせずれ測定機である限り適用できる
ものの、光学的合わせずれ測定機に好適に適用できる。The optimization method of the alignment measurement according to the present invention is
By selecting the optimum measurement method for the misalignment measuring machine, instead of the conventional method of improving the measurement accuracy of the measuring machine by setting the optimization recipe using the measurement reproducibility and reducing erroneous measurements. This is a measurement method that improves the absolute value measurement accuracy (difference from the true value) of the misalignment measuring machine.
The method of the present invention can be applied to an optical misalignment measuring machine, although it can be applied to any misalignment measuring machine.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例
本実施形態例は、本発明に係る合わせずれ測定方法の実
施形態の一例であって、図1は合わせずれ測定点の位置
を示すウエハ平面図である。本実施形態例では、先ず、
ウエハWの全面に一様に分散させて、合わせずれ測定点
を設定する。例えば、図1に示すように、合わせずれ測
定点32をウエハWの一つおきのチップ形成領域12上
又は一つおきのチップ形成領域12を取り囲むスクライ
ブ領域上に設ける。合わせずれ測定点32には、前工程
で形成されたレイヤーのパターンに設けた外側測定マー
クが配置されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described specifically and in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiment Example This embodiment example is an example of an embodiment of a misalignment measuring method according to the present invention, and FIG. 1 is a wafer plan view showing positions of misalignment measuring points. In this embodiment example, first,
Dispersion is evenly distributed over the entire surface of the wafer W, and misalignment measurement points are set. For example, as shown in FIG. 1, the misalignment measuring points 32 are provided on every other chip forming area 12 of the wafer W or on a scribe area surrounding every other chip forming area 12. At the misalignment measurement point 32, an outer measurement mark provided on the pattern of the layer formed in the previous step is arranged.
【0016】次いで、図7に示すように、マークパター
ンに設けられた内側測定マークを外側測定マークの内側
に位置させるようにして、後工程で形成するレイヤーの
マスクを前工程で形成したレイヤー上に位置合わせす
る。各合わせずれ測定点32の合わせずれ測定マークの
合わせずれを種々のレシピでそれぞれ1回測定し、全合
わせずれ測定点での各レシピによる合わせずれ測定値の
X方向及びY方向のσ、つまり3σX、及び3σYを求
める。Next, as shown in FIG. 7, the inner measurement mark provided in the mark pattern is positioned inside the outer measurement mark, and the mask of the layer formed in the subsequent step is placed on the layer formed in the previous step. Align with. The misalignment of the misalignment measurement marks at each misalignment measurement point 32 is measured once by each of various recipes, and the σ of the misalignment measurement values by the respective recipes at all the misalignment measurement points in the X and Y directions, that is, 3σX. , And 3σY.
【0017】例えば、本実施形態例では、前述の第1か
ら第3のレシピにより、図1に示すウエハW上の合わせ
ずれ測定点32の合わせずれ測定マークの合わせずれを
それぞれ1回ずつ測定し、各第1から第3のレシピのそ
れぞれについて、3σX、及び3σYを求める。各レシ
ピの3σX、及び3σYは、それぞれ、表1に示す通り
である。For example, in this embodiment, the misalignment of the misalignment measurement mark at the misalignment measurement point 32 on the wafer W shown in FIG. 1 is measured once by each of the above-described first to third recipes. , 3σX and 3σY are obtained for each of the first to third recipes. 3σX and 3σY of each recipe are as shown in Table 1.
【0018】
表1から、第2のレシピの3σX及び3σYの双方の値
が、最も小さいので、第2のレシピを使用合わせずれ測
定機に最適なレシピとして認定し、以後、このレシピを
使って合わせずれ測定を行う。本実施形態例を合わせず
れ測定機のレシピ選定に適用することにより、合わせ測
定機の絶対値精度(真値との差)が向上する。[0018] From Table 1, the values of both 3σX and 3σY of the second recipe are the smallest, so the second recipe is certified as the optimum recipe for the use misalignment measuring machine, and thereafter, the misalignment measurement is performed using this recipe. I do. By applying this embodiment to the recipe selection of the misalignment measuring machine, the absolute value accuracy (difference from the true value) of the misalignment measuring machine is improved.
【0019】本実施形態例の方法を真値との差の大小に
より評価するために、本実施形態例の方法を露光装置の
投影レンズの収差の測定の際のレシピ選択に適用して、
本実施形態例の方法による結果と、収差測定機の測定結
果とを比較した。収差測定機は、投影レンズの収差を測
定するための専用機として開発された絶対値精度の高い
高精度の測定機であって、収差測定機の測定結果は真値
と見なし得るものであって、図2(a)に示す測定結果
であった。第1から第3のレシピによる測定結果は、そ
れぞれ、図2(b)、図3(d)及び(e)に示す通り
である。図2(c)は、図2(a)、図3(d)及び
(e)の収差の大きさを表す等高線の高さを示す。図2
(a)と(b)及び図3(d)と(e)は、それぞれ、
レンズ収差の大きさを等高線グラフで示したものであっ
て、収差の大きさはλで表示されている。図2(a)か
ら(c)、及び図3(d)と(e)の元の写真をそれぞ
れ参考写真1から5として、別途提出する。In order to evaluate the method of the present embodiment by the magnitude of the difference from the true value, the method of the present embodiment is applied to the recipe selection when measuring the aberration of the projection lens of the exposure apparatus,
The result of the method of the present embodiment and the measurement result of the aberration measuring machine were compared. The aberration measuring machine is a high-precision measuring machine with a high absolute value accuracy developed as a dedicated machine for measuring the aberration of the projection lens, and the measurement result of the aberration measuring machine can be regarded as a true value. The measurement results are shown in FIG. The measurement results of the first to third recipes are as shown in FIGS. 2B, 3D and 3E, respectively. FIG. 2C shows the height of contour lines representing the magnitude of the aberrations of FIGS. 2A, 3D and 3E. Figure 2
(A) and (b) and FIGS. 3 (d) and (e), respectively,
The magnitude of the lens aberration is shown by a contour graph, and the magnitude of the aberration is indicated by λ. The original photographs of FIGS. 2A to 2C and FIGS. 3D and 3E are separately submitted as reference photographs 1 to 5, respectively.
【0020】図2及び図3から判るように、本実施形態
例の方法を適用して最適レシピとして選択した第2のレ
シピによる測定結果、つまり図2(b)に示す測定結果
が、収差測定機の測定結果に最も近似している。つま
り、第2のレシピによる測定結果が真の値に最も近いと
評価することができる。As can be seen from FIGS. 2 and 3, the measurement result by the second recipe selected as the optimum recipe by applying the method of this embodiment, that is, the measurement result shown in FIG. It is the closest to the measurement result of the machine. That is, it can be evaluated that the measurement result of the second recipe is the closest to the true value.
【0021】上述の実施形態例では、光学的合わせずれ
測定機を例に挙げて本発明に係る合わせずれ測定方法を
説明したが、本発明方法は、合わせずれ測定機に限るこ
となく、例えば測長SEM、膜厚測定機等の他の測定機
にも適用することにより、測定機の絶対値測定精度を向
上させることができる。In the above-described embodiment, the optical misalignment measuring machine is taken as an example to describe the misalignment measuring method according to the present invention. However, the inventive method is not limited to the misalignment measuring machine, and may be, for example, By applying it to other measuring machines such as a long SEM and a film thickness measuring machine, it is possible to improve the absolute value measurement accuracy of the measuring machine.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、被露光体上に一様に分
散された合わせずれ測定点にパターンの合わせずれ測定
マークを配置し、各合わせずれ測定マークの合わせずれ
を複数種類の測定手法により測定するステップと、各合
わせずれ測定マークの合わせずれ測定値のばらつきを各
測定手法毎に求めるステップと、ばらつきの最も小さい
測定手法を合わせずれ測定機に最適な測定手法として選
定するステップとで合わせずれ測定方法を構成すること
により、合わせずれ測定の絶対値測定精度を向上させる
ことができる。本発明方法を測長SEM、膜厚測定等に
適用することにより、測定の絶対値測定精度を向上させ
ることができる。According to the present invention, the misalignment measurement marks of the pattern are arranged at the misalignment measurement points which are uniformly dispersed on the object to be exposed, and the misalignment of each misalignment measurement mark is measured by a plurality of types. A step of measuring by the method, a step of obtaining the deviation of the misalignment measurement value of each misalignment measurement mark for each measurement method, and a step of selecting the measurement method having the smallest deviation as the optimum measurement method for the misalignment measuring machine. By configuring the misalignment measuring method with, it is possible to improve the absolute value measurement accuracy of misalignment measurement. By applying the method of the present invention to length measurement SEM, film thickness measurement, etc., the absolute value measurement accuracy of measurement can be improved.
【図1】合わせずれ測定点の位置を示すウエハ平面図で
ある。FIG. 1 is a wafer plan view showing positions of misalignment measurement points.
【図2】図2(a)及び(b)は、それぞれ、レンズ収
差測定専用機によるレンズ収差の測定結果、及び第2の
レシピによるレンズ収差の測定結果を示す図である。図
2(c)は、図2(a)、図3(d)及び(e)の収差
の大きさを表す等高線の高さを示す表である。FIG. 2A and FIG. 2B are diagrams respectively showing a lens aberration measurement result by a lens aberration measurement dedicated machine and a lens aberration measurement result by a second recipe. FIG. 2C is a table showing the heights of contour lines representing the magnitudes of the aberrations of FIGS. 2A, 3D and 3E.
【図3】図3(d)及び(e)は、それぞれ、第1のレ
シピ及び及び第2のレシピによるレンズ収差の測定結果
を示す図である。3 (d) and 3 (e) are diagrams showing lens aberration measurement results according to a first recipe and a second recipe, respectively.
【図4】合わせずれ測定点を示すウエハ平面図である。FIG. 4 is a wafer plan view showing misalignment measurement points.
【図5】合わせずれ測定マークの構成を示す模式図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a misalignment measurement mark.
【図6】合わせずれ測定機の構成を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a misalignment measuring machine.
【図7】合わせずれ測定機の合わせずれ測定マークの検
出波形を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a detection waveform of a misalignment measurement mark of the misalignment measuring machine.
【図8】図8(a)から(c)は、それぞれ、合わせず
れ測定マークの検出波形を示す図である。8A to 8C are diagrams showing detection waveforms of misalignment measurement marks, respectively.
10……合わせずれ測定マーク、12……チップ形成領
域、14……外側測定マーク、16……内側測定マー
ク、18……光源、20……ビームスプリッタ、24…
…レンズ、26……CCDカメラ、30……合わせずれ
測定機、32……合わせずれ測定点。10 ... Misalignment measurement mark, 12 ... Chip forming area, 14 ... Outer measurement mark, 16 ... Inner measurement mark, 18 ... Light source, 20 ... Beam splitter, 24 ...
... Lens, 26 ... CCD camera, 30 ... misalignment measuring device, 32 ... misalignment measuring point.
Claims (4)
ターンと、前記前工程に続く後工程で前記被露光体上に
転写するパターンとの合わせずれをそれぞれのパターン
に設けられた合わせずれ測定マークに基づき合わせずれ
測定機を使って測定するに当たり、前記合わせずれ測定
機に最適な合わせずれ測定手法を見い出して、合わせず
れを測定する方法であって、 前記被露光体上に一様に分散された合わせずれ測定点に
パターンの合わせずれ測定マークを配置し、前記各合わ
せずれ測定マークの合わせずれを複数種類の測定手法に
より測定するステップと、 各合わせずれ測定マークの合わせずれ測定値のばらつき
を前記各測定手法毎に求めるステップと、 前記ばらつきの最も小さい測定手法を前記合わせずれ測
定機に最適な測定手法として選定するステップとを有す
ることを特徴とする合わせずれ測定方法。1. A misalignment between a pattern formed on an object to be exposed in a previous step and a pattern transferred onto the object to be exposed in a subsequent step subsequent to the previous step. A method for measuring the misalignment by finding an optimum misalignment measuring method for the misalignment measuring machine when measuring with the misalignment measuring machine based on the misalignment measuring mark, and measuring the misalignment uniformly on the exposed object. Steps for arranging the pattern misalignment measurement marks at the misalignment measurement points dispersed in the above, and measuring the misalignment of each of the misalignment measurement marks by a plurality of types of measurement methods, and the misalignment measurement value of each misalignment measurement mark. Variation for each measurement method, and the measurement method with the smallest variation is selected as the optimum measurement method for the misalignment measuring machine. A method for measuring misalignment, comprising the steps of:
示されることを特徴とする請求項1に記載の合わせずれ
測定方法。2. The misalignment measuring method according to claim 1, wherein the deviation of the misalignment measurement value is displayed as 3σ.
測定する前記ステップでは、前記合わせずれ測定マーク
の合わせずれを各1回ずつ前記複数種類の測定手法によ
り測定することを特徴とする請求項1又は2に記載の合
わせずれ測定方法。3. The misalignment of the misalignment measurement mark is measured once each by the plural kinds of measuring methods in the step of measuring the misalignment by a plurality of kinds of measuring methods. Alternatively, the misalignment measuring method described in 2.
せずれ測定機を使用することを特徴とする請求項1に記
載の合わせずれ測定方法。4. The misalignment measuring method according to claim 1, wherein an optical misalignment measuring machine is used as the misalignment measuring machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022656A JP2003224061A (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Misalignment measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2002022656A JP2003224061A (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Misalignment measurement method |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003224061A true JP2003224061A (en) | 2003-08-08 |
Family
ID=27745598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002022656A Pending JP2003224061A (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Misalignment measurement method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003224061A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011095359A (en) * | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Casio Computer Co Ltd | Imaging apparatus and program of the same |
| JP2012129303A (en) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Elpida Memory Inc | Semiconductor device manufacturing method |
| US9244365B2 (en) | 2013-03-22 | 2016-01-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for measuring pattern misalignment |
| WO2023190400A1 (en) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Method for manufacturing semiconductor device |
-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002022656A patent/JP2003224061A/en active Pending
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| US9244365B2 (en) | 2013-03-22 | 2016-01-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for measuring pattern misalignment |
| WO2023190400A1 (en) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Method for manufacturing semiconductor device |
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