JP2004022552A - Exposure deviation inspection method, exposure deviation inspection apparatus, exposure deviation inspection program, and computer-readable recording medium recording exposure deviation inspection program - Google Patents
Exposure deviation inspection method, exposure deviation inspection apparatus, exposure deviation inspection program, and computer-readable recording medium recording exposure deviation inspection program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004022552A JP2004022552A JP2002170983A JP2002170983A JP2004022552A JP 2004022552 A JP2004022552 A JP 2004022552A JP 2002170983 A JP2002170983 A JP 2002170983A JP 2002170983 A JP2002170983 A JP 2002170983A JP 2004022552 A JP2004022552 A JP 2004022552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- points
- amount
- substrate
- shift
- 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
Links
Images
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
【課題】限られた測定点数で精度の高い露光重ね合わせ検査を行うことができるようにすること。
【解決手段】本発明は、予め、第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得する工程と(ステップS1)、検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得する工程と(ステップS2)、m点の位置ずれ量から線形成分ずれ量を求める工程と(ステップS3)、n点のディストーションマッチングデータと線形成分ずれ量とから検査対象となる基板の1ショット領域のn点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出する工程と(ステップS4)を備えている。
【選択図】 図1An object of the present invention is to perform a high-accuracy exposure overlay inspection with a limited number of measurement points.
The present invention includes a step of previously acquiring distortion matching data resulting from a difference between an exposure condition in a first exposure and an exposure condition in a second exposure at n points (n is a natural number) per one shot area. (Step S1) a step of obtaining m points (m is a natural number smaller than n) per shot area of a pattern displacement amount after the first exposure and the second exposure on the substrate to be inspected (Step S2) ), A step of calculating a linear component shift amount from the positional shift amount of the m point (step S3), and corresponding to the n point of one shot area of the substrate to be inspected from the distortion matching data of the n point and the linear component shift amount. The method includes a step of calculating a positional shift amount in exposure at each position (step S4).
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置による基板への第1の露光と、その後に行う第2の露光とで形成されるパターンの位置ずれを検査する方法、装置およびプログラムならびにコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
フォトリソグラフィ技術によってウェハ等の基板にパターンを形成していく半導体装置の製造では、下地に合わせて上地をパターニングしていく方法をとる限り、その重ね合わせ精度が重要となる。パターン露光を行う露光装置には、装置自身の揺らぎや各ロットの揺らぎがあるため、リソグラフィプロセス終了後、重ね合わせ精度の測定を行い、各ロットの良否を判定する必要がある。
【0003】
特に、デバイスの集積化が進み、パターン形成のマージンが小さくなってきており、重ね合わせ精度の実力に対して余裕がなくなっていることから、重ね合わせ測定による検査をより正確に行い、精度良く判定する必要がある。
【0004】
従来、重ね合わせの測定方法は、マークの配置エリア、検査測定時間などの制限があるため、露光エリア内の一部のみをサンプリング測定し、そのロットの結果としている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、露光エリア内の未測定エリアには誤差成分が残留しており、このようなサンプリング測定方法では精度の高い結果を得ることができないという問題が生じる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、基板への第1の露光と、その後に行う第2の露光とで形成されるパターンの位置ずれを検査する方法において、予め、第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得する工程と、検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得する工程と、m点の位置ずれ量から線形成分ずれ量を求める工程と、n点のディストーションマッチングデータと線形成分ずれ量とから検査対象となる基板の1ショット領域のn点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出する工程とを備える。
【0007】
また、本発明は、基板への第1の露光と、その後に行う第2の露光とで形成されるパターンの位置ずれを検査する装置において、第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得するデータ入力手段と、検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得するデータ取得手段と、データ取得手段で取得したm点の位置ずれ量から線形成分ずれ量を求めるとともに、データ入力手段で取得したn点のディストーションマッチングデータと線形成分ずれ量とから検査対象となる基板の1ショット領域のn点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出する算出手段とを備えるものでもある。
【0008】
また、本発明は、基板への第1の露光と、その後に行う第2の露光とで形成されるパターンの位置ずれを検査するプログラムにおいて、第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得するステップと、検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得するステップと、m点の位置ずれ量から線形成分ずれ量を求めるステップと、n点のディストーションマッチングデータと線形成分ずれ量とから検査対象となる基板の1ショット領域のn点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出するステップとを備えるものでもある。また、このプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体でもある。
【0009】
このような本発明では、予め露光装置自体の露光ずれに起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(自然数)取得しておき、検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(nより小さい自然数)して、そこから線形成分ずれ量を算出し、先に取得したn点のディストーションマッチングデータに線形成分ずれ量を合わせてn点分の位置ずれ量を算出する。これにより、検査対象となる基板の1ショット領域での検査点数はm点で済むとともに、ディストーションマッチングデータと線形成分ずれ量とからn点分の正確な位置ずれ量を算出できるようになる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。図1は、本実施形態に係る露光ずれ検査方法の概略を説明するフローチャートである。本実施形態の露光ずれ検査方法は、例えば半導体ウェハへのパターン形成における第1の露光と、その後に行う第2の露光とで、形成されるパターンの位置ずれを検査する方法である。
【0011】
先ず、ステップS1に示すように、予め、露光装置を用いた第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得し、データベースに蓄積しておく。
【0012】
次に、ステップS2に示すように、露光を行った検査対象の基板を用い、第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得する。
【0013】
次いで、ステップS3に示すように、先に取得したm点の位置ずれ量から露光装置で補正することのできる線形成分ずれ量を求める処理を行う。そして、ステップS4に示すように、データベースから読み込んだn点のディストーションマッチングデータと線形成分ずれ量とから、検査対象となる基板の1ショット領域のn点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出する処理を行う。
【0014】
このような流れによって、検査対象となる基板について1ショット領域当たりm点の測定のみで、n点分の正確なデータを算出することができ、限られた時間で精度の高い露光位置ずれを検証できるようになる。
【0015】
ここで、第1の露光と第2の露光でのパターンの位置ずれを測定するマークについて説明する。図2は、測定用マークを説明する模式図で、(a)は平面図、(b)は断面図である。すなわち、第1の露光によって形成される第1マークP1は、例えば平面視略正方形から成り、基板S上に形成される。また、第2の露光によって形成される第2マークP2は、例えば、第1マークP1より小さな平面視略正方形から構成され、第1マークP1を覆う絶縁層I上に形成される。
【0016】
設計上では、この第1マークP1の中心と第2マークP2の中心とが一致していれば第1の露光と第2の露光での露光ずれは発生していないことになる。したがって、第1マークP1と第2のマークP2との中心位置を各々算出することで、そのずれ量(例えば、X方向およびY方向のずれ量)が第1の露光と第2の露光との露光ずれ量になる。
【0017】
図3は、測定用マークの配置を説明する模式図である。測定用マーク(図中×印参照)はウェハ等の基板Sにおける1回の露光(1ショット)領域内に数カ所配置されている。例えば、1ショット領域の中心および四隅の計5カ所に設けられている。検査対象となる基板Sの露光ずれ量を測定する場合には、1枚の基板Sのうち数ショット(例えば、図中斜線で示すショット)を選択して、各ショット内の測定用マークを用いて各々露光ずれ量を算出する。通常、1枚の基板Sで合計数百の露光ずれ量が算出される。
【0018】
本実施形態では、このように実際に測定・算出した各露光ずれ量のほか、予め1ショット領域で取得したディストーションマッチングデータの測定点での露光ずれ量をも算出し、短時間で精度の高い露光ずれ検証を行う点に特徴がある。
【0019】
次に、本実施形態の露光ずれ測定方法の具体例を説明する。先ず、図4に基づきディストーションマッチングデータの取得方法を説明する。すなわち、ディストーションマッチングデータを取得するには、露光エリア内に多数の重ね合わせ検査マークを配置した専用のマスクにて、第1の露光(1st工程)を処理する装置、照明条件にて露光を行う。
【0020】
次に第2の露光(2nd工程)を処理する装置、照明条件にてそのウェハに重ね合わせ露光し、1stと2ndの露光エリア内の重ね合わせずれ量残留分を測定してディストーションマッチング(X,Y)=(A1,B1)、(A2,B2)、…、(An,Bn)を計測する。ディストーションマッチングデータは、1ショット領域当たりn点取得しておく。
【0021】
ディストーションマッチングデータは露光装置自体がもつ露光ずれを表すもので、この計測を定期的に行うことにより常に最新のマッチング結果を算出しておく。
【0022】
次に、検査対象となる基板の露光ずれの測定を図5に基づき説明する。ここでは、検査対象となる基板Sの図中上下左右中央の5つのショットについて、第1の露光と第2の露光でのパターンの重ね合わせずれの検査の結果を求め、ここから線形成分のずれ量(P1、P2、…、Pm、Q1、Q2、…、Qm)を算出する。
【0023】
ここで、線形成分ずれ量とは、露光装置側で補正できるずれ量であり、例えばオフセットX,Y、ウェハ倍率X,Y、ウェハローテーション、直交度、ショット倍率X,Y、ショットローテーションX,Yなどが挙げられる。
【0024】
検査対象となる基板Sの重ね合わせずれの検査は、1ショット領域当たりm点(図5に示す例では4点)測定する。mはnより小さい自然数であり、これによって測定時間の短縮化を図ることができる。
【0025】
次に、図6に示すように、予め取得した最近のディストーションマッチングデータ(A1,B1)〜(An,Bn)のn点について、先に算出したm点での線形成分ずれ量を用いて線形補正をほどこし、n点の各位置での露光位置ずれ量を計算する。
【0026】
例えば、(A1,B1)ポイントの配置座標を(C1,D1)、(A2,B2)の座標を(C2,D2)、…、(An,Bn)の座標を(Cn,Dn)とすると、露光位置ずれ値(E1,Fn)〜(En,Fn)は以下の式で表される。
【0027】
E1=A1+h1×C1×P1+…+hm×C1×Pm+k1×D1×P1+…+km×D1×Pm
E2=A2+h1×C2×P1+…+hm×C2×Pm+k1×D2×P1+…+km×D2×Pm
・
・
・
En=An+h1×Cn×P1+…+hm×Cn×Pm+k1×Dn×P1+…+km×Dn×Pm
F1=A1+r1×C1×P1+…+rm×C1×Pm+s1×D1×P1+…+sm×D1×Pm
F2=A2+r1×C2×P1+…+rm×C2×Pm+s1×D2×P1+…+sm×D2×Pm
・
・
・
Fn=An+r1×Cn×P1+…+rm×Cn×Pm+s1×Dn×P1+…+sm×Dn×Pm
ここでh1〜hm、k1〜km、r1〜rm、s1〜smは係数とする。
【0028】
上記の計算によって求めた(E1,Fn)〜(En,Fn)の結果を用い、そのロットの良否を判定する。
【0029】
次に、図7に示すように、(E1,Fn)〜(En,Fn)の結果から実ロットの線形成分ずれ量を再度算出する。この結果を(U1、U2、…、Um、V1、V2、…、Vm)とする。そして、この値を次ロットにフィードバック(重ね合わせずれ補正)する。
【0030】
前ロットの使用補正値を(W1、W2、…、Wm、Z1、Z2、…、Zm)とすると、新補正値(G1、G2、…、Gm、H1、H2、…、Hm)は以下の計算で求まる。
【0031】
G1=W1−U1 H1=Z1−V1
G2=W2−U2 H2=Z2−V2
・
・
・
Gm=Wm−Um Hm=Zm−Vm
【0032】
また、上記は過去1ロットの計算結果だが、複数ロットの結果から決定してもよい。この値を使用して露光することにより、次ロットもより精度良く露光ができることになる。なお、各ロットの良否判定は、算出されたずれ量の最大(Worst)または平均値と標準偏差(ave+nσ)で判定することができる。
【0033】
次に、この露光ずれ検査方法を実現する装置(露光ずれ検査装置)について説明する。この装置では、上記説明した露光ずれ検査方法を全て自動で行うことができる。図8は、本実施形態に係る露光ずれ検査装置を説明する構成図である。
【0034】
すなわち、この露光ずれ検査装置は、ホストコンピュータ1を中心として構成されており、データベースD/Bからディストーションマッチングデータを取得するデータ入力手段と、検査対象となる基板での露光位置ずれ量を取得するデータ取得手段と、取得したディストーションマッチングデータおよび露光位置ずれ量に基づき1ショット領域内での各点の位置ずれ量を算出する算出手段とを備えている。なお、本実施形態では、データ入力手段、データ取得手段および算出手段はホストコンピュータ1で実行されるプログラムによって実現されている。
【0035】
先ず、1stと2ndの重ね合わせずれ量残留分(ディストーションマッチング)を重ね合わせ測定機4で計測し、その結果(A1,B1)、(A2,B2)、…、(An,Bn)を定期的にシステム上のデータベースD/Bに保存しておく。この結果は固定値でも良いし、定期的に更新しても良い。
【0036】
次に、露光機2で製品ロットを露光し、重ね合わせ測定機3で重ね合わせ検査を行う。検査終了時に得られた結果(P1、P2、…、Pm、Q1、Q2、…、Qm)をホストコンピュータ1に計上する。計上すると同時に、ホストコンピュータ1にて補正計算を自動で行い、露光位置ずれ量(E1,Fn)〜(En,Fn)を算出する。そこで、その結果が予め設定された規格内がどうかの判定を自動で行う。(ロット良否自動判定)スペック内であれば、次工程へ、スペック外であれば、再生処理を行う。
【0037】
次に、(E1,Fn)〜(En,Fn)の結果から実ロットの線形成分のずれ量(U1、U2、…、Um、V1、V2、…、Vm)を算出する。各ロットの算出結果をホストにて保持しておく。
【0038】
そして、次ロットがリソグラフィ工程処理開始時に、新補正値(G1、G2、…、Gm、H1、H2、…、Hm)を算出する。得られた、新補正値をロット処理時にホストから送信しその値にて、ロットの処理を行う。これにより、線形成分ずれ量を高精度に補正でき、次ロットの露光ずれを減少させることが可能となる。
【0039】
なお、上記説明した露光位置ずれ測定装置はホストコンピュータ1で実行されるプログラムのほか、ハードウェアとして構成してもよく、またプログラムを格納したCD−ROM等の記録媒体に記録されたり、ネットワークを介して配信されるよう構成してもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。すなわち、限られた測定点数でも精度の高い露光位置ずれ量を算出でき、短時間でも高精度な重ね合わせ検査を行うことが可能となる。これにより、少ない測定点数で製品の良否判定を的確に行うことができ、露光位置ずれ測定装置の処理能力の向上および構成の簡素化によるコストダウンを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る露光ずれ検査方法の概略を説明するフローチャートである。
【図2】測定用マークを説明する模式図である。
【図3】測定用マークの配置を説明する模式図である。
【図4】ディストーションマッチングデータの取得方法を説明する図である。
【図5】検査対象となる基板の露光ずれの測定を説明する図である。
【図6】各位置における露光位置ずれの算出を説明する図である。
【図7】新たな線形成分ずれ量の算出を説明する図である。
【図8】本実施形態に係る露光ずれ検査装置を説明する構成図である。
【符号の説明】
1…ホストコンピュータ、2…露光機、3…重ね合わせ測定機、4…重ね合わせ測定機、P1…第1マーク、P2…第2マーク、S…基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method, an apparatus, a program, and a computer-readable recording medium for inspecting a positional shift of a pattern formed by a first exposure of a substrate by an exposure apparatus and a second exposure performed thereafter.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of a semiconductor device in which a pattern is formed on a substrate such as a wafer by photolithography, the overlay accuracy is important as long as a method of patterning an upper surface in accordance with a base is used. Since the exposure apparatus that performs pattern exposure has fluctuations of the apparatus itself and fluctuations of each lot, it is necessary to measure the overlay accuracy after the lithography process to determine the quality of each lot.
[0003]
In particular, as the integration of devices has progressed, the margin for pattern formation has become smaller, and there is no room for the ability of overlay accuracy. There is a need to.
[0004]
Conventionally, in the overlay measurement method, since there are limitations on the mark arrangement area, inspection measurement time, and the like, only a part of the exposure area is sampled and measured to obtain the result of the lot.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, an error component remains in an unmeasured area in the exposure area, and there is a problem that a highly accurate result cannot be obtained by such a sampling measurement method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve such a problem. That is, the present invention provides a method for inspecting a position shift of a pattern formed by a first exposure to a substrate and a second exposure to be performed thereafter, wherein an exposure condition in the first exposure and a second A step of obtaining n points (n is a natural number) per shot area of distortion matching data due to a difference from an exposure condition in exposure, and a step of obtaining a pattern after a first exposure and a second exposure on a substrate to be inspected. A step of obtaining a position shift amount of m points (m is a natural number smaller than n) per shot area; a step of calculating a linear component shift amount from the position shift amounts of the m points; a distortion matching data and a linear component shift amount of n points Calculating the amount of positional deviation in exposure at each position corresponding to n points in one shot area of the substrate to be inspected.
[0007]
Further, the present invention provides an apparatus for inspecting a position shift of a pattern formed by a first exposure to a substrate and a second exposure to be performed thereafter, wherein an exposure condition in the first exposure and an exposure condition in the second exposure A data input unit for acquiring n points (n is a natural number) per shot area for distortion matching data due to a difference from the exposure condition, and a first exposure and a second exposure pattern for a substrate to be inspected; A data acquisition unit for acquiring the position deviation amount at m points per shot area (m is a natural number smaller than n); a linear component deviation amount obtained from the position deviation amount of the m points acquired by the data acquisition unit; Based on the acquired n-point distortion matching data and the linear component shift amount, the positions at the exposures corresponding to the n-points in one shot area of the substrate to be inspected There is also one and a calculating means for calculating an amount is.
[0008]
According to the present invention, there is provided a program for inspecting a positional shift of a pattern formed by a first exposure to a substrate and a second exposure to be performed thereafter, the exposure condition in the first exposure and the exposure condition in the second exposure. A step of acquiring n points (n is a natural number) per one shot area for distortion matching data due to a difference from an exposure condition, and a positional displacement of a pattern after a first exposure and a second exposure on a substrate to be inspected A step of obtaining an amount of m points (m is a natural number smaller than n) per shot area; a step of obtaining a linear component deviation amount from the positional deviation amount of the m points; and a step of obtaining the n points of distortion matching data and the linear component deviation amount Calculating a displacement amount in exposure at each position corresponding to n points in one shot area of the substrate to be inspected. It is also a computer-readable recording medium recording this program.
[0009]
In the present invention, distortion matching data resulting from exposure deviation of the exposure apparatus itself is acquired in advance for n points (natural numbers) per one shot area, and the first exposure and the second exposure to the substrate to be inspected are performed. The position shift amount of the pattern after exposure is set to m points (a natural number smaller than n) per one shot area, and the linear component shift amount is calculated therefrom. The linear component shift amount is added to the distortion matching data of the previously obtained n points. In addition, the displacement amount for n points is calculated. As a result, the number of inspection points in one shot area of the substrate to be inspected can be m points, and an accurate positional deviation amount for n points can be calculated from the distortion matching data and the linear component deviation amount.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart illustrating an outline of the exposure shift inspection method according to the present embodiment. The exposure shift inspection method according to the present embodiment is a method for inspecting a position shift of a pattern to be formed by, for example, a first exposure in forming a pattern on a semiconductor wafer and a second exposure performed thereafter.
[0011]
First, as shown in step S1, distortion matching data resulting from the difference between the exposure condition in the first exposure using the exposure apparatus and the exposure condition in the second exposure is previously set to n points (n: (Natural number) and store it in the database.
[0012]
Next, as shown in step S2, using the substrate to be inspected which has been subjected to the exposure, the positional deviation amount of the pattern after the first exposure and the second exposure is set to m points per shot area (m is smaller than n). Natural number) to get.
[0013]
Next, as shown in step S3, a process is performed to obtain a linear component shift amount that can be corrected by the exposure apparatus from the previously obtained position shift amount of the m point. Then, as shown in step S4, from the distortion matching data of n points read from the database and the linear component shift amount, the position shift in the exposure of each position corresponding to the n point of one shot area of the substrate to be inspected is performed. A process for calculating the amount is performed.
[0014]
According to such a flow, accurate data for n points can be calculated by measuring only m points per one shot area on a substrate to be inspected, and a highly accurate exposure position shift can be verified in a limited time. become able to.
[0015]
Here, a mark for measuring a position shift of a pattern between the first exposure and the second exposure will be described. 2A and 2B are schematic views illustrating a measurement mark, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view. That is, the first mark P1 formed by the first exposure is formed, for example, of a substantially square shape in plan view, and is formed on the substrate S. The second mark P2 formed by the second exposure is formed, for example, of a substantially square shape in plan view smaller than the first mark P1, and is formed on the insulating layer I covering the first mark P1.
[0016]
In design, if the center of the first mark P1 and the center of the second mark P2 match, it means that there is no exposure shift between the first exposure and the second exposure. Therefore, by calculating the center position of the first mark P1 and the center position of the second mark P2, the shift amount (for example, the shift amount in the X direction and the Y direction) between the first exposure and the second exposure is calculated. Exposure shift amount.
[0017]
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the arrangement of the measurement marks. Several measurement marks (see the mark x in the figure) are arranged in one exposure (one shot) region on the substrate S such as a wafer. For example, they are provided at a total of five places at the center and four corners of one shot area. When measuring the exposure shift amount of the substrate S to be inspected, several shots (for example, shots indicated by oblique lines in the drawing) are selected from one substrate S, and the measurement marks in each shot are used. To calculate the exposure shift amount. Usually, a total of several hundred exposure shift amounts are calculated for one substrate S.
[0018]
In the present embodiment, in addition to the exposure deviation amounts actually measured and calculated in this way, the exposure deviation amount at the measurement point of the distortion matching data acquired in advance in one shot area is also calculated, and high accuracy is achieved in a short time. The feature is that the exposure deviation is verified.
[0019]
Next, a specific example of the exposure shift measuring method of the present embodiment will be described. First, a method for acquiring distortion matching data will be described with reference to FIG. That is, in order to obtain distortion matching data, exposure is performed using a dedicated mask in which a number of overlay inspection marks are arranged in an exposure area under an apparatus for processing the first exposure (1st step) under illumination conditions. .
[0020]
Next, an apparatus for processing the second exposure (2nd step), the wafer is superimposed and exposed under illumination conditions, and the amount of overlay deviation remaining in the first and second exposure areas is measured to obtain distortion matching (X, Y) = (A1, B1), (A2, B2),..., (An, Bn). Distortion matching data is acquired at n points per shot area.
[0021]
The distortion matching data represents the exposure deviation of the exposure apparatus itself, and the measurement is performed periodically to always calculate the latest matching result.
[0022]
Next, measurement of the exposure shift of the substrate to be inspected will be described with reference to FIG. Here, for the five shots at the top, bottom, left, and right in the drawing of the substrate S to be inspected, the results of the inspection of the overlay deviation of the patterns in the first exposure and the second exposure are obtained, and from this the deviation of the linear component is obtained. The quantities (P1, P2,..., Pm, Q1, Q2,..., Qm) are calculated.
[0023]
Here, the linear component shift amount is a shift amount that can be corrected on the exposure apparatus side. For example, offset X, Y, wafer magnification X, Y, wafer rotation, orthogonality, shot magnification X, Y, shot rotation X, Y And the like.
[0024]
Inspection of overlay displacement of the substrate S to be inspected is performed by measuring m points (4 points in the example shown in FIG. 5) per one shot area. m is a natural number smaller than n, whereby the measurement time can be shortened.
[0025]
Next, as shown in FIG. 6, for the n points of the latest distortion matching data (A1, B1) to (An, Bn) acquired in advance, the linear distortion is calculated using the linear component shift amount at the previously calculated m points. The correction is applied, and the exposure position shift amount at each of the n points is calculated.
[0026]
For example, if the coordinates of the (A1, B1) point are (C1, D1), the coordinates of (A2, B2) are (C2, D2), ..., the coordinates of (An, Bn) are (Cn, Dn), The exposure position shift values (E1, Fn) to (En, Fn) are represented by the following equations.
[0027]
E1 = A1 + h1 * C1 * P1 + ... + hm * C1 * Pm + k1 * D1 * P1 + ... + km * D1 * Pm
E2 = A2 + h1 * C2 * P1 + ... + hm * C2 * Pm + k1 * D2 * P1 + ... + km * D2 * Pm
・
・
・
En = An + h1 * Cn * P1 + ... + hm * Cn * Pm + k1 * Dn * P1 + ... + km * Dn * Pm
F1 = A1 + r1 * C1 * P1 + ... + rm * C1 * Pm + s1 * D1 * P1 + ... + sm * D1 * Pm
F2 = A2 + r1 * C2 * P1 + ... + rm * C2 * Pm + s1 * D2 * P1 + ... + sm * D2 * Pm
・
・
・
Fn = An + r1 * Cn * P1 + ... + rm * Cn * Pm + s1 * Dn * P1 + ... + sm * Dn * Pm
Here, h1 to hm, k1 to km, r1 to rm, and s1 to sm are coefficients.
[0028]
Using the results of (E1, Fn) to (En, Fn) obtained by the above calculation, the quality of the lot is determined.
[0029]
Next, as shown in FIG. 7, the linear component deviation amount of the actual lot is calculated again from the results of (E1, Fn) to (En, Fn). This result is defined as (U1, U2, ..., Um, V1, V2, ..., Vm). Then, this value is fed back to the next lot (overlay displacement correction).
[0030]
Assuming that the use correction values of the previous lot are (W1, W2,..., Wm, Z1, Z2,..., Zm), the new correction values (G1, G2,..., Gm, H1, H2,. Obtained by calculation.
[0031]
G1 = W1-U1 H1 = Z1-V1
G2 = W2-U2 H2 = Z2-V2
・
・
・
Gm = Wm-Um Hm = Zm-Vm
[0032]
Although the above is the calculation result of the past one lot, it may be determined from the results of a plurality of lots. By performing exposure using this value, the next lot can be more accurately exposed. The quality of each lot can be determined based on the maximum (Worst) or average value of the calculated shift amounts and the standard deviation (ave + nσ).
[0033]
Next, an apparatus (exposure deviation inspection apparatus) that realizes the exposure deviation inspection method will be described. In this apparatus, all of the above-described exposure deviation inspection methods can be automatically performed. FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an exposure deviation inspection apparatus according to the present embodiment.
[0034]
That is, this exposure deviation inspection apparatus is configured mainly with the
[0035]
First, the overlay displacement amount (distortion matching) of the 1st and 2nd is measured by the
[0036]
Next, the product lot is exposed by the
[0037]
Next, the deviation amounts (U1, U2,..., Um, V1, V2,..., Vm) of the linear components of the actual lot are calculated from the results of (E1, Fn) to (En, Fn). The host holds the calculation result of each lot.
[0038]
Then, when the next lot starts the lithography process, new correction values (G1, G2,..., Gm, H1, H2,..., Hm) are calculated. The obtained new correction value is transmitted from the host at the time of lot processing, and the lot is processed based on the value. As a result, the linear component shift amount can be corrected with high accuracy, and the exposure shift of the next lot can be reduced.
[0039]
The above-described exposure position deviation measuring device may be configured as hardware in addition to the program executed by the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects. That is, a highly accurate exposure position shift amount can be calculated even with a limited number of measurement points, and a highly accurate overlay inspection can be performed in a short time. As a result, the quality of the product can be accurately determined with a small number of measurement points, and the processing capability of the exposure position deviation measuring device can be improved and the cost can be reduced by simplifying the configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating an outline of an exposure shift inspection method according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a measurement mark.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the arrangement of measurement marks.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for acquiring distortion matching data.
FIG. 5 is a diagram illustrating measurement of exposure shift of a substrate to be inspected.
FIG. 6 is a diagram illustrating calculation of an exposure position shift at each position.
FIG. 7 is a diagram illustrating calculation of a new linear component deviation amount.
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an exposure deviation inspection apparatus according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
予め、第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得する工程と、
検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得する工程と、
前記m点の位置ずれ量から線形成分ずれ量を求める工程と、
前記n点のディストーションマッチングデータと前記線形成分ずれ量とから前記検査対象となる基板の1ショット領域の前記n点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出する工程と
を備えることを特徴とする露光ずれ検査方法。In a method for inspecting a position shift of a pattern formed by a first exposure to a substrate and a second exposure performed thereafter,
Previously acquiring n points (n is a natural number) per shot area of distortion matching data resulting from a difference between the exposure conditions in the first exposure and the exposure conditions in the second exposure;
Obtaining m points (m is a natural number smaller than n) per shot area of a displacement amount of the pattern after the first exposure and the second exposure on the substrate to be inspected;
Obtaining a linear component shift amount from the position shift amount of the m point;
Calculating a displacement amount of the exposure at each position corresponding to the n point in the one-shot area of the substrate to be inspected from the distortion matching data of the n points and the displacement amount of the linear component. Characteristic exposure deviation inspection method.
ことを特徴とする請求項1記載の露光ずれ検査方法。2. The exposure shift inspection method according to claim 1, wherein after calculating a shift amount in exposure at each position corresponding to the n points, a new shift amount of a linear component is obtained based on the shift amount.
第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得するデータ入力手段と、
検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段で取得したm点の位置ずれ量から線形成分ずれ量を求めるとともに、前記データ入力手段で取得したn点のディストーションマッチングデータと前記線形成分ずれ量とから前記検査対象となる基板の1ショット領域の前記n点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする露光ずれ検査装置。In an apparatus for inspecting a position shift of a pattern formed by a first exposure on a substrate and a second exposure performed thereafter,
Data input means for acquiring n points (n is a natural number) per shot area of distortion matching data resulting from a difference between the exposure condition in the first exposure and the exposure condition in the second exposure;
Data acquisition means for acquiring the position deviation amount of the pattern after the first exposure and the second exposure on the substrate to be inspected per point m per shot area (m is a natural number smaller than n);
The linear component shift amount is obtained from the positional shift amount of the m points obtained by the data obtaining means, and the distortion matching data of the n points obtained by the data input means and the linear component shift amount are used to obtain the linear component shift amount. An exposure shift inspection apparatus, comprising: a calculating unit that calculates a shift amount in exposure at each position corresponding to the n points in one shot area.
ことを特徴とする請求項3記載の露光ずれ検査装置。4. The exposure deviation inspection apparatus according to claim 3, wherein the calculation unit calculates a new linear component deviation amount from the positional deviation amount in exposure at each position corresponding to the n points.
第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得するステップと、
検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得するステップと、
前記m点の位置ずれ量から線形成分ずれ量を求めるステップと、
前記n点のディストーションマッチングデータと前記線形成分ずれ量とから前記検査対象となる基板の1ショット領域の前記n点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出するステップと
を備えることを特徴とする露光ずれ検査プログラム。In a program for inspecting a position shift of a pattern formed by a first exposure on a substrate and a second exposure performed thereafter,
Acquiring n points (n is a natural number) per shot area of distortion matching data resulting from a difference between the exposure condition in the first exposure and the exposure condition in the second exposure;
Acquiring m points (m is a natural number smaller than n) per shot area of the amount of positional shift of the pattern after the first exposure and the second exposure on the substrate to be inspected;
Obtaining a linear component shift amount from the position shift amount of the m point;
Calculating a displacement amount in exposure at each position corresponding to the n point in one shot area of the substrate to be inspected from the distortion matching data at the n points and the displacement amount of the linear component. Characteristic exposure deviation inspection program.
ことを特徴とする請求項5記載の露光ずれ検査プログラム。6. The exposure deviation inspection program according to claim 5, wherein, after calculating a deviation amount in exposure at each position corresponding to the n points, a new linear component deviation amount is obtained based on the deviation amount.
第1の露光における露光条件と第2の露光における露光条件との相違に起因するディストーションマッチングデータを1ショット領域当たりn点(nは自然数)取得するステップと、
検査対象となる基板への第1の露光および第2の露光後のパターンの位置ずれ量を1ショット領域当たりm点(mはnより小さい自然数)取得するステップと、
前記m点の位置ずれ量から線形成分ずれ量を求めるステップと、
前記n点のディストーションマッチングデータと前記線形成分ずれ量とから前記検査対象となる基板の1ショット領域の前記n点に対応する各位置の露光での位置ずれ量を算出するステップと
を備える露光ずれ検査プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。In a computer-readable recording medium recording a program for inspecting a positional shift of a pattern formed by a first exposure on a substrate and a second exposure performed thereafter,
Acquiring n points (n is a natural number) per shot area of distortion matching data resulting from a difference between the exposure condition in the first exposure and the exposure condition in the second exposure;
Acquiring m points (m is a natural number smaller than n) per shot area of the amount of positional shift of the pattern after the first exposure and the second exposure on the substrate to be inspected;
Obtaining a linear component shift amount from the position shift amount of the m point;
Calculating a displacement amount in exposure at each position corresponding to the n point in one shot area of the substrate to be inspected from the distortion matching data at the n points and the linear component displacement amount. A computer-readable recording medium on which an inspection program is recorded.
ことを特徴とする請求項7記載の露光ずれ検査プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。8. The exposure deviation inspection program according to claim 7, wherein after calculating a deviation amount in exposure of each position corresponding to the n point, a new linear component deviation amount is obtained based on the deviation amount. A recorded computer-readable recording medium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170983A JP2004022552A (en) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | Exposure deviation inspection method, exposure deviation inspection apparatus, exposure deviation inspection program, and computer-readable recording medium recording exposure deviation inspection program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170983A JP2004022552A (en) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | Exposure deviation inspection method, exposure deviation inspection apparatus, exposure deviation inspection program, and computer-readable recording medium recording exposure deviation inspection program |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004022552A true JP2004022552A (en) | 2004-01-22 |
Family
ID=31170954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002170983A Pending JP2004022552A (en) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | Exposure deviation inspection method, exposure deviation inspection apparatus, exposure deviation inspection program, and computer-readable recording medium recording exposure deviation inspection program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004022552A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023022066A (en) * | 2016-08-24 | 2023-02-14 | 株式会社ニコン | measurement system |
-
2002
- 2002-06-12 JP JP2002170983A patent/JP2004022552A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023022066A (en) * | 2016-08-24 | 2023-02-14 | 株式会社ニコン | measurement system |
| JP7505536B2 (en) | 2016-08-24 | 2024-06-25 | 株式会社ニコン | Measurement System |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4022374B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and system | |
| US8804137B2 (en) | Unique mark and method to determine critical dimension uniformity and registration of reticles combined with wafer overlay capability | |
| KR100431329B1 (en) | Method for correcting atomatically overlay alignment of semiconductor wafer | |
| KR101263059B1 (en) | Device manufacturing method device manufacturing system and measuring/examining instrument | |
| JP3962648B2 (en) | Distortion measuring method and exposure apparatus | |
| US7826068B2 (en) | Method for correcting measured values resulting from the bending of a substrate | |
| JP2002064046A (en) | Exposure method and system | |
| JP2007504664A (en) | Structure for Pattern Recognition and Method for X Initiative Layout Design | |
| JPH10163286A (en) | Semiconductor device manufacturing equipment | |
| US6239858B1 (en) | Exposure method, exposure apparatus and semiconductor device manufactured by using the exposure apparatus | |
| CN111128829B (en) | Alignment method and calibration method | |
| CN112882346B (en) | Overlay compensation method and system | |
| JP2001274073A (en) | Overlay exposure method and exposure system | |
| US7011912B2 (en) | Method of designing and manufacturing reticles for use in a photolithographic process | |
| US6309944B1 (en) | Overlay matching method which eliminates alignment induced errors and optimizes lens matching | |
| US8248584B2 (en) | Exposure apparatus and device manufacturing method | |
| TWI289239B (en) | Method of aligning dies of wafer(s) with exposure equipment in the fabricating of semiconductor devices | |
| JP2003100604A (en) | Exposure apparatus and its control method, device manufacturing method, computer-readable memory, program | |
| JP2004022552A (en) | Exposure deviation inspection method, exposure deviation inspection apparatus, exposure deviation inspection program, and computer-readable recording medium recording exposure deviation inspection program | |
| JP2011035009A (en) | Method of measuring distortion and movement characteristics of substrate stage, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
| JP3902839B2 (en) | Overlay accuracy measurement method | |
| CN114167687B (en) | Dynamic sampling measurement method and device for overlay error | |
| KR20060041892A (en) | A method of estimating at least one component placement position on a substrate and an apparatus for executing the method | |
| US7171319B2 (en) | Method and apparatus to separate field and grid parameters on first level wafers | |
| JP2005285916A (en) | Alignment mark position measurement method |