JP2005181044A - Coordinate measurement accuracy calibration method, coordinate measurement accuracy evaluation method, program, and mask - Google Patents
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Abstract
【課題】座標測定器の誤差を簡易に把握することができ、正確な較正を行うことができる座標測定精度較正方法および当該較正方法を実施するプログラムを提供する。
【解決手段】被測定体に形成された複数のマークの絶対位置を座標測定器により測定し(ステップST3)、マーク間の相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定する(ステップST4)。ステップST3で測定されたマークの絶対位置に基づいて、マーク間の相対位置を求める。そして、重ね合わせ精度測定器により測定されたマーク間の相対位置の実測値と、マークの絶対位置に基づいて算出されたマーク間の相対位置の算出値との間の整合性を判定し(ステップST6)、整合性がないと判断される場合に、座標測定器を較正する(ステップST7)。
【選択図】図1
A coordinate measuring accuracy calibration method capable of easily grasping an error of a coordinate measuring instrument and performing accurate calibration and a program for executing the calibration method are provided.
An absolute position of a plurality of marks formed on a measured object is measured by a coordinate measuring instrument (step ST3), and a relative position between the marks is measured by an overlay accuracy measuring instrument (step ST4). Based on the absolute position of the mark measured in step ST3, the relative position between the marks is obtained. Then, the consistency between the measured value of the relative position between the marks measured by the overlay accuracy measuring instrument and the calculated value of the relative position between the marks calculated based on the absolute position of the mark is determined (step ST6) When it is determined that there is no consistency, the coordinate measuring device is calibrated (step ST7).
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えば、マスクあるいはウエハに形成されたマークの座標を測定する座標測定器の較正のための座標測定精度較正方法、座標測定精度評価方法、および当該較正方法および評価方法を実施するプログラム、およびマスクに関する。 The present invention relates to a coordinate measurement accuracy calibration method, a coordinate measurement accuracy evaluation method, and a program for executing the calibration method and the evaluation method, for example, for calibration of a coordinate measuring instrument that measures the coordinates of a mark formed on a mask or a wafer. , And masks.
デザインルール65nm世代以降、フォトリソグラフィの解像性が限界に近づいており、従来のKrFレーザー(波長248nm)やArFレーザー(波長193nm)ではなく、より波長の短い電子線(EB)や極紫外光(EUV光)をもちいた次世代リソグラフィ技術(NGL)の開発が進められている。 Since the design rule 65nm generation, the resolution of photolithography is approaching its limit, and instead of the conventional KrF laser (wavelength 248nm) and ArF laser (wavelength 193nm), shorter wavelength electron beam (EB) and extreme ultraviolet light Development of next generation lithography technology (NGL) using (EUV light) is underway.
これらの次世代リソグラフィ技術は、はじめからデバイスの全層に適用されるのではなく、ゲート層やコンタクト層など、デザインルールの厳しい、いわゆるクリティカル層と呼ばれる層から順次適用されていくと予想される。なぜなら、フォトリソグラフィで加工可能な非クリティカル層に対して新しい技術をもちいることは、コスト的に不利だからである。 These next-generation lithography technologies are not applied to all layers of the device from the beginning, but are expected to be applied sequentially from the so-called critical layers, such as gate layers and contact layers, which have strict design rules. . This is because using a new technique for a non-critical layer that can be processed by photolithography is disadvantageous in terms of cost.
従来、クリティカル層は単一の露光装置で一貫して加工されるのが普通である。なぜなら、個々の露光装置が有する固有の系統誤差(具体的には、レンズ収差、ステージ精度など装置起因の系統誤差)があるため、異なる露光装置をもちいて各層を加工すると、重ね合わせ不良や線幅不良が生じる可能性が高いからである。 Conventionally, the critical layer is usually processed consistently with a single exposure apparatus. This is because there are inherent systematic errors (specifically, systematic errors such as lens aberration and stage accuracy) that each exposure apparatus has. If each layer is processed using a different exposure apparatus, overlay errors or line errors will occur. This is because there is a high possibility that a width defect will occur.
上述のように、EBやEUV光をもちいた次世代リソグラフィ技術が順次導入されていく過程で、異なる露光装置で同一デバイスの各層を加工するというミックスアンドマッチ(mix−and−match)露光が発生する。 As described above, mix-and-match exposure, in which each layer of the same device is processed with different exposure apparatuses, is generated as next-generation lithography technology using EB and EUV light is sequentially introduced. To do.
また、仮に次世代露光技術をもちいないとしても、単一露光装置による一貫生産では、その装置が故障やメンテナンスで停止する時に、デバイスの生産も同時に停止してしまうという問題がある。さらに、装置の空き時間に応じて、異なる露光装置をもちいたミックスアンドマッチ露光をおこなった方が工場の生産性が向上する。 Even if the next-generation exposure technology is not used, in the integrated production using a single exposure apparatus, there is a problem that when the apparatus is stopped due to a failure or maintenance, the production of the device is simultaneously stopped. Furthermore, the productivity of the factory is improved by performing mix-and-match exposure using different exposure apparatuses according to the idle time of the apparatus.
解像性と生産性の観点からミックスアンドマッチ露光をおこなうためには、前工程の露光装置の系統誤差を把握する必要がある。特に、前工程におけるレンズ収差やステージ精度に起因する位置精度は、次工程における重ね合わせ精度に大きな影響をもつ。したがって、前工程で加工された下地の位置精度を正確に評価することが、次工程における重ね合わせ誤差の見積もり(ミックスアンドマッチ露光をおこなうかの判断に必要)や誤差補正方法開発のために不可欠である。 In order to perform mix and match exposure from the viewpoint of resolution and productivity, it is necessary to grasp the systematic error of the exposure apparatus in the previous process. In particular, the positional accuracy due to lens aberration and stage accuracy in the previous process has a great influence on the overlay accuracy in the next process. Therefore, accurate evaluation of the positional accuracy of the substrate processed in the previous process is indispensable for estimating the overlay error in the next process (needed to determine whether to perform mix-and-match exposure) and developing an error correction method. It is.
下地の位置精度は、前工程においてウエハ上に加工されたマークをLMS IPRO(LEICA社)および光波XY−6i(ニコン)に代表される座標測定器により計測できる。これらの座標測定器は、フォトマスクの位置精度保証のために世界中でルーチン的にもちいられており、一般には、極めて信頼性の高い長寸法測定手段であると言える。
しかしながら、本願発明者らは、ウエハあるいはウエハから製造される次世代露光用マスクを評価する場合には、座標測定器による測定には様々な誤差要因があり、その信頼性は必ずしも高くなく、正確なデータ取得のためには細心の注意が必要であることを見出した。なお、座標測定器とは異なるが、位置計測系の誤差を補正する技術が開示されている(特許文献1参照)。 However, when the present inventors evaluate a wafer or a next-generation exposure mask manufactured from the wafer, there are various error factors in the measurement by the coordinate measuring instrument, and the reliability is not necessarily high and the accuracy is high. I found out that it was necessary to pay close attention to data acquisition. Although different from the coordinate measuring instrument, a technique for correcting an error of the position measurement system is disclosed (see Patent Document 1).
フォトマスクの材料は超低膨張ガラス(膨張係数7.5×10-7/K以下)であり、厚さも6.25mmであり剛性が高い。したがって、温度変化や装置のチャッキングによる変形が小さい。一方、シリコンウエハの膨張係数は2.6×10-6/Kであり、厚さも725μmしかない。つまり、フォトマスクよりも温度による変形が大きく、剛性もはるかに低い。 The material of the photomask is ultra-low expansion glass (expansion coefficient 7.5 × 10 −7 / K or less), the thickness is 6.25 mm, and the rigidity is high. Therefore, deformation due to temperature change or device chucking is small. On the other hand, the expansion coefficient of the silicon wafer is 2.6 × 10 −6 / K and the thickness is only 725 μm. That is, the deformation due to temperature is larger than that of the photomask, and the rigidity is much lower.
図13は、座標測定器の系統誤差を説明するための図であり、図13(a)は、ArFスキャナーで加工したウエハの位置精度を、ウエハ方位0°において光波XY−6iで測定した結果を示す図であり、図13(b)は、ウエハ方位180°において光波XY−6iで測定した結果を示す図である。図13(a)に示すように、X位置が5000μmの位置に系統的な誤差が生じていることが分かる。ウエハを180°回転させた場合に、この系統誤差がArFスキャナーに起因するものであるならば、それは180°回転して現れるはずである。しかし、図13(b)に示すように、図13(a)の0°の場合と同じ位置に誤差が現れていることから、この系統誤差は測定器に起因するいわゆるTIS(tool induced shift)であることが分かる。 FIG. 13 is a diagram for explaining the systematic error of the coordinate measuring device. FIG. 13A shows the result of measuring the positional accuracy of the wafer processed by the ArF scanner with the light wave XY-6i at the wafer orientation of 0 °. FIG. 13B is a diagram showing a result of measurement with a light wave XY-6i at a wafer orientation of 180 °. As shown in FIG. 13A, it can be seen that a systematic error occurs at the X position of 5000 μm. If this systematic error is due to the ArF scanner when the wafer is rotated 180 °, it should appear rotated 180 °. However, as shown in FIG. 13B, since an error appears at the same position as 0 ° in FIG. 13A, this systematic error is a so-called TIS (tool induced shift) caused by the measuring instrument. It turns out that it is.
このように、ウエハあるいはウエハから製造される次世代露光用マスクのパターン位置精度を座標測定器により測定する場合、フォトマスクと同等の高精度な位置精度測定をおこなうのは容易ではない。しかし、下地の位置精度は、ウエハ上に転写されたレジストパターン、もしくはそれをエッチング加工した掘り込みパターンを座標測定器で評価する以外に方法がないので、信頼性の高い計測方法の確立が望まれる。 As described above, when the pattern position accuracy of a wafer or a next-generation exposure mask manufactured from the wafer is measured by a coordinate measuring device, it is not easy to perform highly accurate position accuracy measurement equivalent to that of a photomask. However, since there is no method other than evaluating the resist pattern transferred on the wafer or the digging pattern obtained by etching it with a coordinate measuring instrument, it is desirable to establish a highly reliable measurement method. It is.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、座標測定器の誤差を簡易に把握することができ、正確な較正を行うことができる座標測定精度較正方法および当該較正方法を実施するプログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to easily grasp an error of a coordinate measuring instrument and to perform accurate calibration and a calibration method of the coordinate measurement accuracy and the calibration method. It is to provide a program that implements.
また、本発明の他の目的は、座標測定器の精度を簡易かつ正確に評価することができる座標測定精度評価方法および当該評価方法を実施するプログラムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a coordinate measurement accuracy evaluation method capable of easily and accurately evaluating the accuracy of a coordinate measuring instrument and a program for executing the evaluation method.
さらに、本発明の他の目的は、座標測定器により正確に座標測定を行うことができるマスクを提供することにある。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a mask capable of accurately performing coordinate measurement with a coordinate measuring instrument.
上記の目的を達成するため、本発明の座標測定精度較正方法は、被測定体に形成された複数のマークの絶対位置を座標測定器により測定するステップと、前記マーク間の相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定するステップと、前記マークの絶対位置に基づいて、前記マーク間の相対位置を求めるステップと、前記重ね合わせ精度測定器により測定された前記マーク間の相対位置の実測値と、前記マークの絶対位置に基づいて算出された前記マーク間の相対位置の算出値との間の整合性を判定するステップと、前記整合性がないと判断される場合に、前記座標測定器を較正するステップとを有する。 In order to achieve the above object, the coordinate measurement accuracy calibration method according to the present invention includes a step of measuring the absolute positions of a plurality of marks formed on a measured object by a coordinate measuring instrument and a relative position between the marks. A step of measuring by an accuracy measuring device, a step of obtaining a relative position between the marks based on an absolute position of the mark, an actual value of the relative position between the marks measured by the overlay accuracy measuring device, Determining the consistency between the calculated relative position between the marks calculated based on the absolute position of the mark, and calibrating the coordinate measuring instrument when it is determined that there is no consistency A step of performing.
上記の本発明の座標測定精度較正方法においては、重ね合わせ精度測定器では、マークの相対位置しか測定できない反面、測定の信頼性が高いことに注目している。このため、本発明では、座標測定器の精度を判定する際に、座標測定器により測定されたマークの絶対位置に基づいてマーク間の相対位置を算出し、当該算出値と重ね合わせ精度測定器により測定された実測値との整合性を判定している。座標測定器の精度が高ければ、両者は一致するはずである。両者の結果に整合性がないと判断される場合には、整合性がとれるように座標測定器を較正する。 In the coordinate measurement accuracy calibration method of the present invention described above, the overlay accuracy measuring device can measure only the relative position of the mark, but attention is paid to the high measurement reliability. Therefore, in the present invention, when determining the accuracy of the coordinate measuring device, the relative position between the marks is calculated based on the absolute position of the mark measured by the coordinate measuring device, and the calculated value and the overlay accuracy measuring device are calculated. The consistency with the actual measurement value measured by the method is determined. If the accuracy of the coordinate measuring machine is high, they should match. If it is determined that the results of the two are not consistent, the coordinate measuring device is calibrated so that the results are consistent.
上記の目的を達成するため、本発明の座標測定精度較正方法は、被測定体に座標測定用の複数の第1マークと、重ね合わせ精度測定用の複数の第2マークを形成するステップと、前記第1マークの絶対位置を座標測定器により測定するステップと、前記第2マークの相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定し、重ね合わせ誤差を得るステップと、設計値からの前記第1マークの前記絶対位置のずれに基づいて、前記被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出するステップと、前記被測定体の前記第1線形歪を用いて、前記重ね合わせ誤差のうち前記被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求めるステップと、前記重ね合わせ誤差から前記線形歪起因成分を差し引いて、前記被測定体の第2非線形歪を求めるステップと、前記被測定体の前記第1非線形歪と前記第2非線形歪との間の整合性を判定するステップと前記整合性がないと判断される場合に、前記座標測定器を較正するステップとを有する。 In order to achieve the above object, the coordinate measurement accuracy calibration method of the present invention includes a step of forming a plurality of first marks for coordinate measurement and a plurality of second marks for overlay accuracy measurement on a measurement object; Measuring the absolute position of the first mark with a coordinate measuring instrument, measuring the relative position of the second mark with an overlay accuracy measuring instrument to obtain an overlay error, and the first mark from a design value Calculating a first linear distortion and a first nonlinear distortion of the object to be measured based on the absolute position shift of the measurement object, and using the first linear distortion of the object to be measured, A step of obtaining a linear distortion-derived component due to the first linear distortion of the measured object, a step of subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error to obtain a second nonlinear distortion of the measured object, Previous If it is determined that there is no the consistency and determining consistency between the first nonlinear distortion and the second non-linear distortion of the object to be measured, and a step of calibrating the coordinate measuring machine.
上記の本発明の座標測定精度較正方法においては、座標測定器では、被測定体の非線形歪の測定精度が低い反面、被測定体の線形歪はほぼ正確に測定でき、一方、重ね合わせ精度測定器ではマークの相対位置しか測定できない反面、測定の信頼性が高いことに注目している。
このため、本発明では、座標測定器により測定された第1マークの絶対位置の設計値からのずれに基づいて、被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出し、被測定体の第1線形歪を用いて、重ね合わせ誤差のうち被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求める。
そして、重ね合わせ誤差から線形歪起因成分を差し引いて、被測定体の第2非線形歪を求め、被測定体の第1非線形歪と第2非線形歪との間の整合性を判定する。座標測定器の精度が高ければ、両者は一致するはずである。両者の結果に整合性がないと判断される場合には、整合性がとれるように座標測定器を較正する。
In the coordinate measurement accuracy calibration method of the present invention described above, the coordinate measuring instrument has low measurement accuracy of the non-linear distortion of the measured object, but can measure the linear distortion of the measured object almost accurately, while measuring the overlay accuracy. While the instrument can only measure the relative position of the mark, it pays attention to its high measurement reliability.
Therefore, in the present invention, the first linear distortion and the first nonlinear distortion of the measured object are calculated based on the deviation from the design value of the absolute position of the first mark measured by the coordinate measuring instrument, and the measured object Using the first linear distortion of the body, a linear distortion-derived component resulting from the first linear distortion of the measured object is obtained from the overlay error.
Then, the linear distortion-derived component is subtracted from the overlay error to obtain the second nonlinear distortion of the measured object, and the consistency between the first nonlinear distortion and the second nonlinear distortion of the measured object is determined. If the accuracy of the coordinate measuring machine is high, they should match. If it is determined that the results of the two are not consistent, the coordinate measuring device is calibrated so that the results are consistent.
上記の目的を達成するため、本発明の座標測定精度評価方法は、被測定体に形成された複数のマークの絶対位置を座標測定器により測定するステップと、前記マーク間の相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定するステップと、前記マークの絶対位置に基づいて、前記マーク間の相対位置を求めるステップと、前記重ね合わせ精度測定器により測定された前記マーク間の相対位置の実測値と、前記マークの絶対位置に基づいて算出された前記マーク間の相対位置の算出値との間の整合性を判定するステップとを有する。 In order to achieve the above object, the coordinate measurement accuracy evaluation method of the present invention superimposes the step of measuring the absolute positions of a plurality of marks formed on a measured object with a coordinate measuring instrument and the relative positions between the marks. A step of measuring by an accuracy measuring device, a step of obtaining a relative position between the marks based on an absolute position of the mark, an actual value of the relative position between the marks measured by the overlay accuracy measuring device, Determining a consistency with a calculated value of a relative position between the marks calculated based on an absolute position of the mark.
上記の本発明の座標測定精度評価方法においては、重ね合わせ精度測定器では、マークの相対位置しか測定できない反面、測定の信頼性が高いことに注目している。このため、本発明では、座標測定器の精度を判定する際に、座標測定器により測定されたマークの絶対位置に基づいてマーク間の相対位置を算出し、当該算出値と重ね合わせ精度測定器により測定された実測値との整合性を判定している。座標測定器の精度が高ければ、両者は一致するはずである。 In the coordinate measurement accuracy evaluation method of the present invention described above, the overlay accuracy measuring device can measure only the relative position of the mark, but attention is paid to the high measurement reliability. Therefore, in the present invention, when determining the accuracy of the coordinate measuring device, the relative position between the marks is calculated based on the absolute position of the mark measured by the coordinate measuring device, and the calculated value and the overlay accuracy measuring device are calculated. The consistency with the actual measurement value measured by the method is determined. If the accuracy of the coordinate measuring machine is high, they should match.
上記の目的を達成するため、本発明の座標測定精度評価方法は、被測定体に座標測定用の複数の第1マークと、重ね合わせ精度測定用の複数の第2マークを形成するステップと、前記第1マークの絶対位置を座標測定器により測定するステップと、前記第2マークの相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定し、重ね合わせ誤差を得るステップと、設計値からの前記第1マークの前記絶対位置のずれに基づいて、前記被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出するステップと、前記被測定体の前記第1線形歪を用いて、前記重ね合わせ誤差のうち前記被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求めるステップと、前記重ね合わせ誤差から前記線形歪起因成分を差し引いて、前記被測定体の第2非線形歪を求めるステップと、前記被測定体の前記第1非線形歪と前記第2非線形歪との間の整合性を判定するステップとを有する。 In order to achieve the above object, the coordinate measurement accuracy evaluation method of the present invention includes a step of forming a plurality of first marks for coordinate measurement and a plurality of second marks for overlay accuracy measurement on a measurement object; Measuring the absolute position of the first mark with a coordinate measuring instrument, measuring the relative position of the second mark with an overlay accuracy measuring instrument to obtain an overlay error, and the first mark from a design value Calculating a first linear distortion and a first nonlinear distortion of the object to be measured based on the absolute position shift of the measurement object, and using the first linear distortion of the object to be measured, A step of obtaining a linear distortion-derived component due to the first linear distortion of the measured object, a step of subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error to obtain a second nonlinear distortion of the measured object, Previous And a determining consistency between the second nonlinear distortion and the first non-linear distortion of the object to be measured.
上記の本発明の座標測定精度評価方法においては、座標測定器では、被測定体の非線形歪の測定精度が低い反面、被測定体の線形歪はほぼ正確に測定でき、一方、重ね合わせ精度測定器ではマークの相対位置しか測定できない反面、測定の信頼性が高いことに注目している。
このため、本発明では、座標測定器により測定された第1マークの絶対位置の設計値からのずれに基づいて、被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出し、被測定体の第1線形歪を用いて、重ね合わせ誤差のうち被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求める。
そして、重ね合わせ誤差から線形歪起因成分を差し引いて、被測定体の第2非線形歪を求め、被測定体の第1非線形歪と第2非線形歪との間の整合性を判定する。座標測定器の精度が高ければ、両者は一致するはずである。
In the coordinate measurement accuracy evaluation method of the present invention described above, the coordinate measuring instrument has low measurement accuracy of the non-linear distortion of the measured object, but can measure the linear distortion of the measured object almost accurately, while measuring the overlay accuracy. While the instrument can only measure the relative position of the mark, it pays attention to its high measurement reliability.
Therefore, in the present invention, the first linear distortion and the first nonlinear distortion of the measured object are calculated based on the deviation from the design value of the absolute position of the first mark measured by the coordinate measuring instrument, and the measured object Using the first linear distortion of the body, a linear distortion-derived component resulting from the first linear distortion of the measured object is obtained from the overlay error.
Then, the linear distortion-derived component is subtracted from the overlay error to obtain the second nonlinear distortion of the measured object, and the consistency between the first nonlinear distortion and the second nonlinear distortion of the measured object is determined. If the accuracy of the coordinate measuring machine is high, they should match.
上記の目的を達成するため、本発明は、座標測定用の複数の第1マークと、重ね合わせ精度測定用の複数の第2マークが形成された被測定体に対し、座標測定器により前記第1マークの絶対位置を測定し、重ね合わせ精度測定器により前記第2マークの相対位置を測定して重ね合わせ誤差を求めて、入力された前記第1マークの絶対位置と前記重ね合わせ誤差に基づいて、前記座標測定器による測定値の補正処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、設計値からの前記第1マークの前記絶対位置のずれに基づいて、前記被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出するステップと、前記被測定体の前記第1線形歪を用いて、前記重ね合わせ誤差のうち前記被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求めるステップと、前記重ね合わせ誤差から前記線形歪起因成分を差し引いて、前記被測定体の第2非線形歪を求めるステップと、前記第1非線形歪が前記第2非線形歪に一致するように、座標測定器による測定値に補正値を設定するステップと、をコンピュータに実行させるものである。 In order to achieve the above object, the present invention relates to a measurement object in which a plurality of first marks for coordinate measurement and a plurality of second marks for overlay accuracy measurement are formed by a coordinate measuring instrument. An absolute position of one mark is measured, a relative accuracy of the second mark is measured by an overlay accuracy measuring device to obtain an overlay error, and based on the input absolute position of the first mark and the overlay error. A program for causing a computer to execute a correction process of a measurement value by the coordinate measuring device, and based on a deviation of the absolute position of the first mark from a design value, A step of calculating a first nonlinear distortion, and a step of obtaining a linear distortion-caused component resulting from the first linear distortion of the device under test from the overlay error using the first linear strain of the device under test. When, Subtracting the linear distortion-derived component from the registration error to obtain a second nonlinear distortion of the object to be measured; and measuring by a coordinate measuring device so that the first nonlinear distortion matches the second nonlinear distortion. And a step of setting a correction value to the value, and causing the computer to execute.
上記の本発明においては、座標測定器では、被測定体の非線形歪の測定精度が低い反面、被測定体の線形歪はほぼ正確に測定でき、一方、重ね合わせ精度測定器ではマークの相対位置しか測定できない反面、測定の信頼性が高いことに注目している。
このため、本発明のプログラムでは、座標測定器により測定された第1マークの絶対位置の設計値からのずれに基づいて、被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出し、被測定体の第1線形歪を用いて、重ね合わせ誤差のうち被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求める処理を実行させる。
そして、重ね合わせ誤差から線形歪起因成分を差し引いて、被測定体の第2非線形歪を求め、被測定体の第1非線形歪と第2非線形歪との間の整合性を判定する処理を実行させる。座標測定器の精度が高ければ両者は一致するため、両者が一致するように、座標測定器による測定値に補正値を設定させる。
In the above-described present invention, the coordinate measuring instrument has low measurement accuracy of the non-linear distortion of the measured object, while the linear distortion of the measured object can be measured almost accurately, while the overlay measuring instrument can measure the relative position of the mark. Although it can only measure, it pays attention to the high reliability of measurement.
Therefore, in the program of the present invention, the first linear distortion and the first nonlinear distortion of the measured object are calculated based on the deviation from the design value of the absolute position of the first mark measured by the coordinate measuring instrument, Using the first linear distortion of the measured object, a process for obtaining a linear distortion-derived component resulting from the first linear distortion of the measured object among the overlay errors is executed.
Then, a process for determining the consistency between the first nonlinear distortion and the second nonlinear distortion of the measured object is obtained by subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error to obtain the second nonlinear distortion of the measured object. Let If the accuracy of the coordinate measuring device is high, the two match each other. Therefore, a correction value is set to the measurement value obtained by the coordinate measuring device so that they match.
上記の目的を達成するため、本発明は、座標測定用の複数の第1マークと、重ね合わせ精度測定用の複数の第2マークが形成された被測定体に対し、座標測定器により前記第1マークの絶対位置を測定し、重ね合わせ精度測定器により前記第2マークの相対位置を測定して重ね合わせ誤差を求めて、入力された前記第1マークの絶対位置と前記重ね合わせ誤差に基づいて、前記座標測定器の精度を評価する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、設計値からの前記第1マークの前記絶対位置のずれに基づいて、前記被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出するステップと、前記被測定体の前記第1線形歪を用いて、前記重ね合わせ誤差のうち前記被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求めるステップと、前記重ね合わせ誤差から前記線形歪起因成分を差し引いて、前記被測定体の第2非線形歪を求めるステップと、前記第1非線形歪と前記第2非線形歪とが整合するか否かを判定するステップと、をコンピュータに実行させるものである。 In order to achieve the above object, the present invention relates to a measurement object in which a plurality of first marks for coordinate measurement and a plurality of second marks for overlay accuracy measurement are formed by a coordinate measuring instrument. An absolute position of one mark is measured, a relative accuracy of the second mark is measured by an overlay accuracy measuring device to obtain an overlay error, and based on the input absolute position of the first mark and the overlay error. A program for causing a computer to execute processing for evaluating the accuracy of the coordinate measuring instrument, wherein the first linear distortion of the object to be measured is determined based on a deviation of the absolute position of the first mark from a design value. A step of calculating a first nonlinear distortion, and a step of obtaining a linear distortion-caused component resulting from the first linear distortion of the device under test from the overlay error using the first linear strain of the device under test. And before Subtracting the linear distortion-derived component from an overlay error to obtain a second nonlinear distortion of the object to be measured; and determining whether the first nonlinear distortion and the second nonlinear distortion match. Are executed by a computer.
上記の本発明においては、座標測定器では、被測定体の非線形歪の測定精度が低い反面、被測定体の線形歪は正確に測定でき、一方、重ね合わせ精度測定器ではマークの相対位置しか測定できない反面、測定の信頼性が高いことに注目している。
このため、本発明のプログラムでは、座標測定器により測定された第1マークの絶対位置の設計値からのずれに基づいて、被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出し、被測定体の第1線形歪を用いて、重ね合わせ誤差のうち被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求める処理を実行させる。
そして、重ね合わせ誤差から線形歪起因成分を差し引いて、被測定体の第2非線形歪を求め、被測定体の第1非線形歪と第2非線形歪との間の整合性を判定する処理を実行させる。座標測定器の精度が高ければ、両者は一致するはずである。
In the above-described present invention, the coordinate measuring instrument has low measurement accuracy of the non-linear distortion of the object to be measured, while the linear distortion of the object to be measured can be accurately measured, whereas the overlay measuring instrument can only measure the relative position of the mark. Although it cannot be measured, it pays attention to the high reliability of measurement.
Therefore, in the program of the present invention, the first linear distortion and the first nonlinear distortion of the measured object are calculated based on the deviation from the design value of the absolute position of the first mark measured by the coordinate measuring instrument, Using the first linear distortion of the measured object, a process for obtaining a linear distortion-derived component resulting from the first linear distortion of the measured object among the overlay errors is executed.
Then, a process for determining the consistency between the first nonlinear distortion and the second nonlinear distortion of the measured object is obtained by subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error to obtain the second nonlinear distortion of the measured object. Let If the accuracy of the coordinate measuring machine is high, they should match.
上記の目的を達成するため、本発明のマスクは、開口によりパターンが形成されたパターン形成膜と、前記パターン形成膜を区画して、前記パターン形成膜を補強する補強部と、を有し、前記補強部に、座標測定器による絶対位置の測定と、重ね合わせ精度測定器による相対位置の測定をし得る、歪計測用マークが形成されたものである。 In order to achieve the above object, the mask of the present invention has a pattern forming film in which a pattern is formed by an opening, and a reinforcing portion that partitions the pattern forming film and reinforces the pattern forming film, A strain measurement mark that can measure an absolute position with a coordinate measuring device and a relative position with an overlay accuracy measuring device is formed on the reinforcing portion.
上記の本発明のマスクでは、座標測定器による絶対位置の測定と、重ね合わせ精度測定器による相対位置の測定をし得る、歪計測用マークが補強部に形成されている。
従って、マスク歪の計測において、座標測定器により歪計測用マークの絶対位置を測定し、絶対位置の測定結果が正しいか否かの検証として、重ね合わせ精度測定器による相対位置の測定を行うことができるように、歪計測用マークが構成されている。
すなわち、重ね合わせ精度測定器による相対位置の測定結果に基づいて、座標測定器が較正されることから、正しいマスク歪の計測結果が得られる。正しいマスク歪の計測結果が得られることにより、当該マスクを用いた露光において、当該マスク歪を補正して露光することができ、マスクのパターンが正確に被露光体に露光される。
In the mask of the present invention described above, a strain measurement mark capable of measuring an absolute position with a coordinate measuring instrument and a relative position with an overlay accuracy measuring instrument is formed on the reinforcing portion.
Therefore, in the measurement of mask distortion, the absolute position of the distortion measurement mark is measured by a coordinate measuring instrument, and the relative position is measured by the overlay accuracy measuring instrument as verification of whether the absolute position measurement result is correct. The strain measurement mark is configured so that
That is, since the coordinate measuring device is calibrated based on the measurement result of the relative position by the overlay accuracy measuring device, a correct mask distortion measurement result can be obtained. By obtaining a correct measurement result of the mask distortion, the mask distortion can be corrected and exposed in the exposure using the mask, and the mask pattern is accurately exposed on the object to be exposed.
本発明の座標測定精度較正方法および当該較正方法を実施するプログラムによれば、座標測定器の誤差を簡易に把握することができ、正確な較正を行うことができる。
また、座標測定精度評価方法および当該評価方法を実施するプログラムによれば、座標測定器の精度を簡易かつ正確に評価することができる。
上記のようにして較正された、あるいは精度が良好であると評価された座標測定器により、露光装置による転写位置精度や、マスクに形成されたパターンの位置精度を正確に測定することができる。
さらに、本発明のマスクによれば、座標測定器により正確に座標測定を行うことができる。正確な座標測定結果が得られることにより、当該マスクを用いた露光において、当該マスク歪を補正して露光することができる。この結果、パターンを正確に被露光体に露光することができるマスクを実現できる。
According to the coordinate measurement accuracy calibration method and the program for executing the calibration method of the present invention, the error of the coordinate measuring device can be easily grasped, and accurate calibration can be performed.
Moreover, according to the coordinate measurement accuracy evaluation method and the program for executing the evaluation method, the accuracy of the coordinate measuring device can be evaluated easily and accurately.
The coordinate measuring instrument calibrated as described above or evaluated to have good accuracy can accurately measure the transfer position accuracy by the exposure apparatus and the position accuracy of the pattern formed on the mask.
Furthermore, according to the mask of the present invention, coordinate measurement can be accurately performed by a coordinate measuring instrument. By obtaining an accurate coordinate measurement result, the mask distortion can be corrected and exposed in exposure using the mask. As a result, it is possible to realize a mask that can accurately expose the pattern onto the object to be exposed.
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る座標測定精度較正方法および座標測定精度評価方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、座標測定器を較正するための被測定体として、マスクによりマークが転写されたウエハを用いる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a flowchart showing a procedure of a coordinate measurement accuracy calibration method and a coordinate measurement accuracy evaluation method according to this embodiment. In the present embodiment, a wafer on which a mark is transferred by a mask is used as a measurement object for calibrating the coordinate measuring device.
(ステップST1)
まず、座標測定器を較正するためにウエハにマークを転写するためのマスクを作製する。マスクは、座標測定器により位置精度を評価したい露光装置に適合したものを用いる。例えば、フォトリソグラフィのステッパーやスキャナーならば、ガラス基板にクロムでパターンが形成された通常のフォトマスクである。EPL(electron-beam projection lithography)やLEEPL(low-energy electron-beam proximity-projection lithography)のようなEB転写リソグラフィならば、薄膜メンブレンに開口パターンが形成されたステンシルマスクである。EUVリソグラフィならば、フォトマスクと同様の低膨張ガラス基板上にMo/Si多層膜を形成し、その上にEUV光吸収体によりパターンが形成されているマスクである。なお、マスクはもちいない、レーザー直描およびEB直描に対しても本発明を適用することができる。
(Step ST1)
First, in order to calibrate the coordinate measuring device, a mask for transferring a mark to a wafer is produced. A mask suitable for an exposure apparatus whose position accuracy is to be evaluated by a coordinate measuring device is used. For example, a photolithography stepper or scanner is a normal photomask in which a pattern is formed of chromium on a glass substrate. For EB transfer lithography such as EPL (electron-beam projection lithography) and LEEPL (low-energy electron-beam proximity-projection lithography), it is a stencil mask in which an opening pattern is formed in a thin film membrane. In the case of EUV lithography, a Mo / Si multilayer film is formed on a low expansion glass substrate similar to a photomask, and a pattern is formed thereon by an EUV light absorber. The present invention can also be applied to laser direct drawing and EB direct drawing that do not use a mask.
上記マスクの構成には2通りある。図2(a)は、第1のタイプのマスクの概略構成図である。図2(a)に示すように、第1のタイプのマスクMは、マスク中央部に複数の座標測定用マーク(第1マーク)11を配置し、マスク周辺部に重ね合わせ精度測定用マーク(第2マーク)を配置したものである。図2(a)に示すマスクMは、例えば1つのチップの大きさに相当する。重ね合わせ精度測定用マークは、マスク周辺部の2辺に沿って配置した主尺21と、マスク周辺部の他の2辺に沿って配置した副尺22を1組として構成される。座標測定用マーク11は、例えばマスク中央部に100〜200点配置する。図2(b)に示すように、この1枚のマスクMをウエハWに繰り返し露光することで、ウエハ上で主尺21と副尺22が重なり合って転写される。
There are two mask configurations. FIG. 2A is a schematic configuration diagram of a first type mask. As shown in FIG. 2A, in the first type mask M, a plurality of coordinate measurement marks (first marks) 11 are arranged at the mask central portion, and an overlay accuracy measurement mark ( The second mark) is arranged. The mask M shown in FIG. 2A corresponds to the size of one chip, for example. The overlay accuracy measurement mark includes a
図3は、マスクを2枚もちいる第2のタイプのマスクを説明するための図であり、図3(a)は第1マスクM1、図3(b)は第2マスクM2を示す図である。図3に示すように、第1マスクM1には重ね合わせ精度測定用マークの主尺21を配置しており、2枚目の第2マスクM2には重ね合わせ精度測定用マークの副尺22を配置している。図3(a)および図3(b)に示すマスクM1,M2は、各々4つのチップサイズに相当する例である。この2枚のマスクで順次露光することで、ウエハ上で主尺21と副尺22が重なり合って転写される。
3A and 3B are diagrams for explaining a second type mask using two masks. FIG. 3A shows the first mask M1, and FIG. 3B shows the second mask M2. is there. As shown in FIG. 3, an overlay accuracy measurement mark
(ステップST2)
次に、位置精度を評価したい露光装置により、ステップST1で製造したマスクのマークをウエハに露光する。
(Step ST2)
Next, the mask mark manufactured in step ST1 is exposed on the wafer by an exposure apparatus whose position accuracy is to be evaluated.
第1のタイプのマスクMでウエハ上にマークを転写すると、図2(b)に示すように、各チップJの中央部に座標測定用マーク11が転写されると同時に、チップ境界部で重ね合わせマークの主尺21と副尺22が重なり合って転写される。ただし、主尺21と副尺22は隣接する2つのチップJに属している。EB直描の場合は、チップ幅をEB偏向のフィールド幅と一致するように設計し、境界部の主尺21と副尺22を別々のフィールドで描画すればよい。
When the mark is transferred onto the wafer with the first type mask M, the coordinate
一方、図3に示す第2のタイプの2枚のマスクM1,M2で順次露光すると、ウエハ上で主尺21と副尺22が重なり合う。この方法によっても、図2(b)に示す場合と同様に、チップ境界部で重ね合わせマークの主尺21と副尺22が重なり合って転写される。EB直描の場合は、2つのデータを別々に2重露光すればよい。
On the other hand, when the two masks M1 and M2 of the second type shown in FIG. 3 are sequentially exposed, the
(ステップST3)
ステップST2で露光した後に現像してレジストパターンを形成し、当該レジストパターンを用いてエッチング加工したウエハに対して、図2(a)に示す1枚のマスクを用いてマークを転写した場合には、ウエハWの各チップ中央部の座標測定マークの位置を座標測定器で測定する。図3に示す2枚のマスクM1,M2を用いてマークを転写した場合には、重なり合っている主尺21と副尺22の少なくともどちらかの位置を座標測定器により測定する。このデータを用いて座標測定器の信頼性を検証する。
(Step ST3)
When a resist pattern is formed by developing after exposure in step ST2, and a mark is transferred using a single mask shown in FIG. 2A to a wafer etched using the resist pattern The position of the coordinate measurement mark at the center of each chip of the wafer W is measured with a coordinate measuring device. When the mark is transferred using the two masks M1 and M2 shown in FIG. 3, the position of at least one of the overlapping
(ステップST4)
重ね合わせ精度測定器により、主尺21と副尺22の相対位置を計測する。装置のステージ座標系に対するマークの絶対位置を計測する座標測定器と異なり、重ね合わせ精度測定器は、距離の近い主尺21と副尺22の相対位置のみを計測するので、装置の温度やウエハ変形の影響を受け難く、その信頼性は極めて高い。この重ね合わせ精度測定データを、座標測定器の信頼性を検証するためにもちいる。
(Step ST4)
The relative position of the
(ステップST5)
ステップST3およびST4で得られたデータから、以下に述べるようなデータ処理によって、座標測定器の信頼性を検証する。図4は、座標測定器による測定データと、重ね合わせ精度測定器による測定データとの関係を説明するための図である。
(Step ST5)
From the data obtained in steps ST3 and ST4, the reliability of the coordinate measuring device is verified by data processing as described below. FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the measurement data obtained by the coordinate measuring device and the measurement data obtained by the overlay accuracy measuring device.
図4に示すように、隣接するチップJ,J+1の境界に存在する一組の主尺21、副尺22に対して座標測定器により測定される絶対位置Rin,Rout と、重ね合わせ精度測定器により測定される相対位置ROLとの間には、座標測定器による測定が正しければROL=Rin−Rout という関係が成り立つはずである。図4において点線は、チップJ,J+1が、理想的な格子となっている場合を示し、実線はチップJ,J+1に歪が生じている場合を示す。図4に示すように、歪が生じていない場合には、主尺21と副尺22の中央の座標は同じでありROL=0となるが、歪がある場合には、主尺21’と副尺22’の中央の座標は一致せず、ROL=0とならない。
As shown in FIG. 4, the absolute positions R in and R out measured by the coordinate measuring instrument with respect to a set of
本実施形態においては、座標測定器では、チップの非線形歪の測定精度が低い反面、チップの線形歪はほぼ正確に測定でき、一方、重ね合わせ精度測定器では主尺と副尺の相対位置しか測定できない反面、測定の信頼性は高いことに注目し、以下のように座標測定器の精度を評価する。 In this embodiment, the coordinate measuring instrument has low measurement accuracy of the nonlinear distortion of the chip, but the linear distortion of the chip can be measured almost accurately. On the other hand, the overlay measuring instrument can only measure the relative position of the main scale and the vernier scale. Although it cannot be measured, it pays attention to the high reliability of the measurement and evaluates the accuracy of the coordinate measuring instrument as follows.
最も広義には、重ね合わせ精度測定器により測定された主尺21と副尺22間の相対位置(重ね合わせ誤差)の実測値ROLと、座標測定器によりマークの絶対位置に基づいて算出されたRin−Rout の値(重ね合わせ誤差)の整合性を判定することにより、座標測定器の精度を評価できる。
In the broadest sense, it is calculated based on the actual measurement value R OL of the relative position (overlay error) between the
しかし、上記したように、座標測定器はチップの線形歪を正確に測定できていることを前提とした場合には、座標測定器により測定されたマークの絶対座標に基づいて、チップの非線形歪を抽出し、このチップの非線形歪と、重ね合わせ精度測定器により測定された重ね合わせ誤差から抽出した非線形歪との整合性を評価すればよい。 However, as described above, if it is assumed that the coordinate measuring instrument can accurately measure the linear distortion of the chip, the nonlinear distortion of the chip is determined based on the absolute coordinates of the mark measured by the coordinate measuring instrument. And the consistency between the nonlinear distortion of the chip and the nonlinear distortion extracted from the overlay error measured by the overlay accuracy measuring device may be evaluated.
従って、本実施形態では、以下に示すようなデータ処理を行う。図5は、図1のステップST5におけるデータ処理の詳細なフローチャートである。 Therefore, in the present embodiment, the following data processing is performed. FIG. 5 is a detailed flowchart of the data processing in step ST5 of FIG.
まず、座標測定器により位置が測定された座標測定用マークの理想的な位値からのずれに基づいて、チップの第1線形歪と第1非線形歪とを算出する(ステップST11)。 First, the first linear distortion and the first nonlinear distortion of the chip are calculated based on the deviation from the ideal position of the coordinate measuring mark whose position is measured by the coordinate measuring instrument (step ST11).
ウエハ上のあるチップに着目すると、そのチップ内の座標測定用マークの理想的な位置R(X0 ,Y0 )からの変位ΔR(dX,dY)は、次のようにチップの第1線形歪と第1非線形歪の和で表すことができる。 When attention is paid to a certain chip on the wafer, the displacement ΔR (dX, dY) from the ideal position R (X 0 , Y 0 ) of the coordinate measurement mark in the chip is as follows. It can be represented by the sum of the distortion and the first nonlinear distortion.
ここで、(μX , μY )はX/Y方向の倍率変化であり、θとψはチップの回転と非直交性を表している。(TX ,TY )はチップの並進誤差(シフト)を表す。これらのパラメーターにより、チップの第1線形歪(LX ,LY )が与えられる。一方、第1非線形歪(σX ,σY )は上式の行列でフィッティングできない残差項である。 Here, (μ X , μ Y ) is a magnification change in the X / Y direction, and θ and ψ represent the rotation and non-orthogonality of the chip. (T X , T Y ) represents the translation error (shift) of the chip. These parameters give the first linear distortion (L X , L Y ) of the chip. On the other hand, the first nonlinear distortion (σ X , σ Y ) is a residual term that cannot be fitted with the matrix of the above equation.
ステップST11では、座標測定器により測定された座標測定用マークの絶対座標に対して上式をフィッティングすることにより、各チップの第1線形歪と第1非線形歪をもとめる。本実施形態では、ここで得られた第1非線形歪の値が妥当であるかを検証することで、座標測定器の信頼性を検証する。 In step ST11, the first linear distortion and the first nonlinear distortion of each chip are obtained by fitting the above equation to the absolute coordinates of the coordinate measurement mark measured by the coordinate measuring instrument. In the present embodiment, the reliability of the coordinate measuring device is verified by verifying whether the value of the first nonlinear distortion obtained here is valid.
次に、上記の第1線形歪を用いて、重ね合わせ精度測定器により測定された主尺21と副尺22の重ね合わせ誤差のうちチップの第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求める(ステップST12)。
Next, using the first linear distortion described above, a linear distortion-derived component resulting from the first linear distortion of the chip is obtained from the overlay error of the
第1のタイプのマスクを用いた場合、重ね合わせ精度測定器によるチップ境界における主尺と副尺の相対位置ROL=(XOL,YOL)は、それぞれの絶対座標の差であり、上式(1)をもちいると次のように与えられる。 When the first type mask is used, the relative position R OL = (X OL , Y OL ) of the main scale and the sub-scale at the chip boundary by the overlay accuracy measuring instrument is the difference between the absolute coordinates, Using equation (1), it is given as follows.
上記式(2)において、第1項は、重ね合わせ誤差の線形歪起因成分であり、隣接チップJ,J+1の境界における第1線形歪の差である。また、第2項は、重ね合わせ誤差の非線形歪起因成分であり、隣接チップJ,J+1の第1非線形歪の差である。ステップST12では、座標測定器により測定された隣接する各チップの第1線形歪から、上記式(2)の第1項を計算する。 In the above equation (2), the first term is a linear distortion-induced component of the overlay error, which is the difference between the first linear distortions at the boundary between adjacent chips J and J + 1. The second term is a non-linear distortion-induced component of the overlay error, which is a difference between the first non-linear distortions of the adjacent chips J and J + 1. In step ST12, the first term of the above equation (2) is calculated from the first linear distortion of each adjacent chip measured by the coordinate measuring device.
そして、算出された第1項の値を重ね合わせ誤差から差し引くと、上式の第2項、つまり重ね合わせ誤差の非線形歪起因成分(非線形歪の差)が得られる(ステップST13)。非線形歪の差の標準偏差は、非線形歪の標準偏差の√2倍である。したがって、得られた標準偏差を√2で割って非線形歪(第2非線形歪とする)の標準偏差に変換する(ステップST14)。 Then, when the calculated value of the first term is subtracted from the overlay error, the second term of the above equation, that is, the nonlinear distortion-caused component (nonlinear distortion difference) of the overlay error is obtained (step ST13). The standard deviation of the difference in nonlinear distortion is √2 times the standard deviation of nonlinear distortion. Therefore, the obtained standard deviation is divided by {square root over (2)} and converted into a standard deviation of nonlinear distortion (referred to as second nonlinear distortion) (step ST14).
(ステップST6)
図1のステップST6では、重ね合わせ精度測定器により測定された重ね合わせ誤差から抽出された第2非線形歪の標準偏差と、座標測定器の測定データから得られた第1非線形歪の標準偏差を比較することにより、座標測定器の信頼性を検証する。すなわち両者が略一致すれば、座標測定器は信頼できるものであり、両者が所定値以上かけ離れていれば較正する必要がある。また、座標測定器により測定されたチップの線形歪は正確であることを前提として上記のデータ処理を行っているが、この線形歪が正確に測定できているかどうかの確認として、座標測定器により得られた上記式(2)の第1項の線形歪起因成分と、これを差し引いた後の第2項の非線形歪起因成分との間には相関がないことを確かめる。なぜなら、非線形歪の多くはランダムに発生する誤差であり、それは線形な誤差と相関がないはずだからである。最後にこれを確認して、相関がなければ座標測定器は信頼性のあるものであると考えられる。
(Step ST6)
In step ST6 of FIG. 1, the standard deviation of the second nonlinear distortion extracted from the overlay error measured by the overlay accuracy measuring instrument and the standard deviation of the first nonlinear distortion obtained from the measurement data of the coordinate measuring instrument are calculated. By comparing, the reliability of the coordinate measuring instrument is verified. That is, the coordinate measuring instrument is reliable if the two substantially match each other and needs to be calibrated if they are separated by a predetermined value or more. In addition, the above-described data processing is performed on the assumption that the linear distortion of the chip measured by the coordinate measuring instrument is accurate, but as a confirmation of whether this linear distortion can be measured accurately, the coordinate measuring instrument It is confirmed that there is no correlation between the obtained linear distortion-derived component of the first term of the above formula (2) and the non-linear distortion-derived component of the second term after subtracting this. This is because most nonlinear distortions are randomly generated errors, which should not correlate with linear errors. Finally, this is confirmed, and if there is no correlation, the coordinate measuring instrument is considered to be reliable.
(ステップST7)
ステップST6で座標測定器の信頼性が得られない場合は、座標測定器の温度管理、ウエハホルダー、ステージ精度、ウエハ裏面異物などに問題があると考えられる。従って、座標測定器の較正の1つの方法としては、座標測定器の温度管理、ウエハホルダーの吸着力・平面度の最適化、ステージ精度、ウエハの裏面に付着した異物の除去等の改善をおこなう。座標測定器の改善をおこなったら、再びステップST3に戻り、信頼性の検証をおこなう。上記したステップST3〜ST7を信頼性が確認できるまで続ける。
(Step ST7)
If the reliability of the coordinate measuring device cannot be obtained in step ST6, it is considered that there are problems in the temperature management of the coordinate measuring device, the wafer holder, the stage accuracy, the wafer backside foreign matter, and the like. Therefore, as one method for calibrating the coordinate measuring device, the temperature management of the coordinate measuring device, optimization of the suction force / flatness of the wafer holder, stage accuracy, removal of foreign matter adhering to the back surface of the wafer, etc. are performed. . If the coordinate measuring instrument is improved, the process returns to step ST3 to verify the reliability. Steps ST3 to ST7 described above are continued until the reliability can be confirmed.
座標測定器の較正の他の方法としては、上記した改善は行わずに、ステップST6における整合性がとれるように、ウエハ上の位置に依存した系統誤差に対する補正値を座標測定器にもたせる。補正値の設定後、再びステップST3に戻り、信頼性の検証をおこなう。上記したステップST3〜ST7を信頼性が確認できるまで続ける。本願明細書では、座標測定器の較正とは、信頼性が得られるように上記した温度管理やステージ精度を改善する他、これらは改善せずに補正値を設定することにより測定値を補正するようにすることも含む。 As another method of calibrating the coordinate measuring device, the above-described improvement is not performed, and a correction value for a systematic error depending on the position on the wafer is given to the coordinate measuring device so as to achieve consistency in step ST6. After setting the correction value, the process returns to step ST3 to verify the reliability. Steps ST3 to ST7 described above are continued until the reliability can be confirmed. In the specification of the present application, the calibration of the coordinate measuring instrument is to improve the temperature management and stage accuracy as described above so that reliability can be obtained, and to correct the measurement value by setting a correction value without improving them. To include.
上記の本実施形態に係る座標測定精度較正方法および評価方法は、上述した図1のステップST5,ST6を行うためのデータ処理手順が書き込まれたプログラムをコンピュータに実行させることにより実現される。 The coordinate measurement accuracy calibration method and the evaluation method according to the present embodiment are realized by causing a computer to execute a program in which a data processing procedure for performing steps ST5 and ST6 of FIG. 1 described above is written.
図6は、本実施形態に係るプログラムが読み込まれることにより、座標測定精度を評価および較正するための装置構成の一例を説明するための図である。
図6に示すように、上記の座標測定精度評価および較正方法は、座標測定器1と重ね合わせ精度測定器2に接続されたデータ処理装置3により実施することができる。データ処理装置3では、内蔵されたCPU5が本実施形態に係るプログラム4に基づいて、座標測定器1からの測定データと、重ね合わせ精度測定器2からの測定データに対して上記したデータ処理を行い、座標測定器1の精度を評価する。当該装置構成では、データ処理装置3により座標測定器の信頼性がないと判定された場合には、座標測定器の改善を行う。
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of an apparatus configuration for evaluating and calibrating the coordinate measurement accuracy by reading the program according to the present embodiment.
As shown in FIG. 6, the above coordinate measurement accuracy evaluation and calibration method can be performed by the
図7は、本実施形態に係るプログラムが読み込まれることにより、座標測定精度を評価および較正するための装置構成の他の例を説明するための図である。
図7に示す例では、座標測定器1内のCPU5がプログラム4に基づいて、測定データの評価および補正値の設定による較正を行う。図7に示す例では、予め重ね合わせ精度測定器を用いて測定された重ね合わせ精度測定データDを備え、座標測定器1による測定データに対し、上記したデータ処理を行い重ね合わせ精度測定データDと整合性がとれるように、CPU5がウエハの位置毎に系統誤差を補正するための補正値を設定する。
FIG. 7 is a diagram for explaining another example of an apparatus configuration for evaluating and calibrating the coordinate measurement accuracy by reading the program according to the present embodiment.
In the example shown in FIG. 7, the
以下、より詳細な実施例を参照して、本発明を説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to more detailed examples. The present invention is not limited to the following examples.
(実施例)
図2(a)に示すフォトマスクをもちい、ウエハ用座標測定器の精度を評価した。フォトマスクの露光領域は、1つのチップに相当する22.5mm角であり、その左辺と下辺に主尺21を、上辺と右辺に副尺22を配置した。また、チップの中央部分には座標測定用マーク11を配置した。主尺21は6μm角の正方形であり、副尺22はそれを囲むようなボックス形状をしている。このフォトマスクをASML社のArFスキャナPASS5500/1100に搭載し、レジストZEP520(厚さ50nm)を塗布した200mmシリコンウエハにパターンを転写した。転写後のウエハは東京エレクトロン社製塗布現像機MARK8で現像され、レジストパターンが形成された。このパターンをマスクにしてシリコンウエハをエッチングし、座標測定用マークと重ね合わせ精度測定用マークを加工した。
(Example)
The accuracy of the wafer coordinate measuring device was evaluated using the photomask shown in FIG. The exposure area of the photomask is a 22.5 mm square corresponding to one chip, and the
チップ中央部の座標測定用マークの座標を、ライカ社製座標測定器LMS IPROで測定した。ウエハは特製のホルダに真空吸着され、23℃に保たれた測定室に自動搬送された。あらかじめ測定レシピに登録したマーク位置にステージが移動し、マークの光学像をCCDカメラにより読み取る。ステージ系に設置された高精度なレーザー干渉計により座標測定用マークの座標が測定される。 The coordinates of the coordinate measurement mark at the center of the chip were measured with a coordinate measuring instrument LMS IPRO manufactured by Leica. The wafer was vacuum-sucked by a special holder and automatically transferred to a measurement chamber maintained at 23 ° C. The stage moves to the mark position registered in advance in the measurement recipe, and the optical image of the mark is read by the CCD camera. The coordinates of the coordinate measurement mark are measured by a highly accurate laser interferometer installed on the stage system.
図8(a)は、座標測定器により測定された座標測定用マークの測定データを示す図であり、図8(b)はウエハ全体の倍率補正後の測定データである。露光時のウエハ温度と座標測定器内でのウエハ温度が変化していることに起因する倍率誤差を補正するため、図8(b)では−3.2ppmだけ倍率補正した。 FIG. 8A is a diagram showing measurement data of a coordinate measurement mark measured by a coordinate measuring device, and FIG. 8B is measurement data after the magnification correction of the entire wafer. In order to correct the magnification error caused by the change in the wafer temperature during exposure and the wafer temperature in the coordinate measuring instrument, the magnification was corrected by -3.2 ppm in FIG. 8B.
図8(b)のデータに上記式(1)をフィッティングすることにより、座標測定データを第1線形歪と第1非線形歪とに分離した。図9(a)は、このようにして分離された座標測定データの第1線形歪を示す図であり、図9(b)は座標測定データの第1非線形歪を示す図である。以降、図9(b)に示す第1非線形歪の妥当性を検証することにより、座標測定器の信頼性を確認する。 The coordinate measurement data was separated into the first linear distortion and the first nonlinear distortion by fitting the above equation (1) to the data of FIG. 8B. FIG. 9A is a diagram showing the first linear distortion of the coordinate measurement data thus separated, and FIG. 9B is a diagram showing the first nonlinear distortion of the coordinate measurement data. Thereafter, the reliability of the coordinate measuring device is confirmed by verifying the validity of the first nonlinear distortion shown in FIG.
次に、チップ境界の重ね合わせ精度を測定した。装置は日立製LA3200をもちいた。図10(a)は、重ね合わせ精度測定器による重ね合わせ精度測定データを示す図である。また、座標測定器の測定データを分離する際に得られる各チップの線形歪係数(シフト、倍率、非直交性)から、チップ境界の重ね合わせ精度の線形歪起因成分を算出した。図10(b)は、このようにして得られた重ね合わせ精度の線形歪起因成分を示す図である。 Next, the chip boundary overlay accuracy was measured. The apparatus used was Hitachi LA3200. FIG. 10A is a diagram showing overlay accuracy measurement data obtained by the overlay accuracy measuring instrument. In addition, the linear distortion-derived component of the chip boundary overlay accuracy was calculated from the linear distortion coefficients (shift, magnification, non-orthogonality) of each chip obtained when separating the measurement data of the coordinate measuring device. FIG. 10B is a diagram showing a linear distortion-derived component with superimposition accuracy obtained in this way.
図10(a)に示すデータと、図10(b)に示すデータから、上記式(2)をもちいて、非線形歪起因成分を計算し、その標準偏差を√2で割って非線形歪の標準偏差に変換した。図11は、求められた重ね合わせ精度の非線形歪起因成分を示す図である。図11に示す結果では、非線形歪の標準偏差は、X方向で16.6nm、Y方向で12.4nmであった。一方、座標測定器のみから算出した値はX方向で16.4nm、Y方向で12.6nmであった(図9(b)参照)。 From the data shown in FIG. 10 (a) and the data shown in FIG. 10 (b), the above-described equation (2) is used to calculate the nonlinear distortion-derived component, and its standard deviation is divided by √2 to calculate the nonlinear distortion standard. Converted to deviation. FIG. 11 is a diagram illustrating the nonlinear distortion-derived component with the obtained overlay accuracy. In the results shown in FIG. 11, the standard deviation of the non-linear distortion was 16.6 nm in the X direction and 12.4 nm in the Y direction. On the other hand, the values calculated only from the coordinate measuring instrument were 16.4 nm in the X direction and 12.6 nm in the Y direction (see FIG. 9B).
このことから、一見両者の一致は良く、座標測定機の信頼性が検証されたように思われる。しかし、後述したように、標準偏差の値が一致することのみではなく、重ね合わせ精度測定データの線形歪起因成分と非線形歪起因成分の相関が低いことを確かめる必要がある。なぜなら、非線形歪の多くはランダムに発生する誤差であり、それは線形な誤差と相関がないはずだからである。このことを確かめるために、図10(b)に示すデータと図11に示すデータの相関を計算したところ、相関係数が0.92であり、図11に示した非線形歪起因成分は信頼性が低いことが分かる。すなわち、今回用いた座標測定器では、線形歪を正確に計測できていないことになる。原因としては、温度変化、チャッキングによるウエハ変形等が考えられる。このため、座標測定器のウエハホルダーなどを改良等して座標測定器の較正を行う必要がある。 From this, it seems that the agreement between the two is good, and the reliability of the coordinate measuring machine has been verified. However, as described later, it is necessary not only to match the standard deviation values but also to confirm that the correlation between the linear distortion-derived component and the nonlinear distortion-derived component of the overlay accuracy measurement data is low. This is because most nonlinear distortions are randomly generated errors, which should not correlate with linear errors. In order to confirm this, when the correlation between the data shown in FIG. 10B and the data shown in FIG. 11 was calculated, the correlation coefficient was 0.92, and the nonlinear distortion-derived component shown in FIG. Is low. That is, the coordinate measuring instrument used this time cannot measure the linear distortion accurately. Possible causes include temperature change and wafer deformation due to chucking. For this reason, it is necessary to calibrate the coordinate measuring instrument by improving the wafer holder of the coordinate measuring instrument.
以上説明したように、本実施形態によれば、重ね合わせ精度測定器により測定された主尺21と副尺22間の相対位置(重ね合わせ誤差)の実測値ROLと、座標測定器によりマークの絶対位置に基づいて算出されたRin−Rout の値(重ね合わせ誤差)の整合性を判定することにより、座標測定器の精度を簡易に評価できる。
As described above, according to the present embodiment, the measured value R OL of the relative position (superposition error) between the
より詳細な方法では、座標測定器はチップの線形歪を正確に測定できていることを前提とした場合には、座標測定器により測定されたマークの絶対座標に基づいて、チップの非線形歪を抽出し、このチップの非線形歪と、重ね合わせ精度測定器により測定された重ね合わせ誤差から抽出した非線形歪との整合性を判定することにより、座標測定器の精度を簡易かつ正確に評価できる。 In a more detailed method, assuming that the coordinate measuring instrument can accurately measure the linear distortion of the chip, the nonlinear distortion of the chip is calculated based on the absolute coordinates of the mark measured by the coordinate measuring instrument. By extracting and determining the consistency between the nonlinear distortion of the chip and the nonlinear distortion extracted from the overlay error measured by the overlay accuracy measuring instrument, the accuracy of the coordinate measuring instrument can be easily and accurately evaluated.
そして、上記の整合性がとれるように、座標測定器を改善するか、あるいは系統誤差を補正するようにウエハの位置毎に補正値を設定することにより、座標測定器の正確な較正を行うことができる。 Then, the coordinate measuring instrument can be calibrated accurately by improving the coordinate measuring instrument so as to achieve the above-mentioned consistency or by setting a correction value for each wafer position so as to correct the systematic error. Can do.
上記のようにして較正された、あるいは精度が良好であると評価された座標測定器は、露光装置による転写位置精度や、マスクに形成されたパターンの位置精度を正確に測定することができる。 The coordinate measuring instrument calibrated as described above or evaluated to have good accuracy can accurately measure the transfer position accuracy by the exposure apparatus and the position accuracy of the pattern formed on the mask.
(第2実施形態)
座標測定器による座標測定は、例えばウエハに限らず、EPLやLEEPLのようにシリコンウエハを基に製造されるマスクの位置歪の測定にも用いられる。
(Second Embodiment)
The coordinate measurement by the coordinate measuring device is used not only for measuring a wafer but also for measuring the positional distortion of a mask manufactured on the basis of a silicon wafer such as EPL and LEEPL.
LEEPLやEPLにもちいられるマスクのパターンをウエハに高精度に転写する方法として、マスクの歪を計測しておき、転写時にそれを補正することが考えられる。LEEPLやEPLのように荷電粒子をもちいるリソグラフィでは、静電/磁場レンズにより入射粒子を高精度・高速に偏向させることができるので、より高度な補正が可能になると考えられる。LEEPLの場合、主偏向レンズでEBをマスク領域上で走査するのだが、副偏向レンズをもちいてEBの入射角度をリアルタイムに変化させることで、マスクの歪を補正することができる。 As a method for transferring a mask pattern used in LEEPL or EPL to a wafer with high accuracy, it is conceivable to measure the distortion of the mask and correct it at the time of transfer. In lithography using charged particles such as LEEPL and EPL, incident particles can be deflected with high accuracy and high speed by an electrostatic / magnetic field lens, and it is considered that more advanced correction can be performed. In the case of LEEPL, the main deflection lens scans the EB over the mask area, but the mask distortion can be corrected by changing the incident angle of the EB in real time using the sub deflection lens.
このようにマスクの歪を補正するためには、まずはマスク歪を正確に計測することが重要である。図12は、第1実施形態に係る座標測定精度較正方法に好適に使用され、マスク歪を正確に計測することができる本実施形態にかかるマスクの構成を示す図である。図12に示すマスクは、LEEPLやEPLに使用される。 In order to correct the mask distortion in this way, it is important to first accurately measure the mask distortion. FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a mask according to the present embodiment that is preferably used in the coordinate measurement accuracy calibration method according to the first embodiment and can accurately measure the mask distortion. The mask shown in FIG. 12 is used for LEEPL and EPL.
図12に示すように、本実施形態に係るマスクは、小区画(典型的には約1mm角)のメンブレン31に分割されている。例えばLEEPLでは、厚さ数百nmのメンブレン31にデバイスパターンに相当する開口パターンが形成される。メンブレンを大きくすると自重によりたわみ、内部応力によりマスクパターンが歪むことを防止するため、小区画のメンブレン31が厚膜の梁32により補強されている。
As shown in FIG. 12, the mask according to this embodiment is divided into
本実施形態では、メンブレン31間の梁32の上に、通常の座標測定用マークとは異なり、2重露光により形成された重ね合わせ精度測定マーク(歪計測用マーク)が複数形成されている。重ね合わせ精度測定用マークは、主尺33と副尺34をペアとして構成される。梁32上のマークはウエハ上に転写されないので、計測点数を増やし、歪計測精度を向上させることができる。
In the present embodiment, a plurality of overlay accuracy measurement marks (distortion measurement marks) formed by double exposure are formed on the
そして、座標測定器により主尺33の座標を測定し、同時に重ね合わせ精度測定器により主尺33と副尺34の相対位置を測定することにより、第1実施形態で説明した方法により、座標測定器の較正が可能になる。これにより、マスクの歪を正確に測定することができ、歪補正の精度も向上する。
Then, by measuring the coordinates of the
これに対し、梁32上に従来のような座標測定用マークを配置したのでは、梁32上に形成された座標測定用マークの絶対位置を座標測定器により測定した場合に、座標測定器による誤差が発生し、マスクの歪を正確に測定できない。
On the other hand, when a conventional coordinate measurement mark is arranged on the
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本実施形態に係る座標測定精度評価方法および座標測定精度較正方法に使用される被測定体として、ウエハやウエハから製造されるマスクに限定されず、その他、熱膨張率が大きく、剛性の低いものも好適に使用できる。また、座標測定器は、重ね合わせ精度測定器としての機能を備えたものであってもよく、この場合には、座標測定機能により測定された測定データの検証を、重ね合わせ精度測定機能による重ね合わせ精度測定データを用いて、本実施形態と同様の方法により行うことができる。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
The present invention is not limited to the description of the above embodiment.
For example, the measurement object used in the coordinate measurement accuracy evaluation method and the coordinate measurement accuracy calibration method according to the present embodiment is not limited to a wafer or a mask manufactured from the wafer, but also has a large thermal expansion coefficient and rigidity. Low ones can also be suitably used. In addition, the coordinate measuring device may have a function as an overlay accuracy measuring device. In this case, verification of the measurement data measured by the coordinate measuring function is performed using the overlay accuracy measuring function. The alignment accuracy measurement data can be used by the same method as in this embodiment.
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…座標測定器、2…重ね合わせ精度測定器、3…データ処理装置、4…プログラム、5…CPU、11…座標測定用マーク、21…主尺、22…副尺、31…メンブレン、32…梁部、33…主尺、34…副尺、D…重ね合わせ精度測定データ、M…マスク、M1…第1マスク、M2…第2マスク
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記マーク間の相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定するステップと、
前記マークの絶対位置に基づいて、前記マーク間の相対位置を求めるステップと、
前記重ね合わせ精度測定器により測定された前記マーク間の相対位置の実測値と、前記マークの絶対位置に基づいて算出された前記マーク間の相対位置の算出値との間の整合性を判定するステップと、
前記整合性がないと判断される場合に、前記座標測定器を較正するステップと
を有する座標測定精度較正方法。 Measuring absolute positions of a plurality of marks formed on the measurement object with a coordinate measuring instrument;
Measuring a relative position between the marks with an overlay accuracy measuring instrument;
Obtaining a relative position between the marks based on the absolute position of the marks;
The consistency between the measured value of the relative position between the marks measured by the overlay accuracy measuring instrument and the calculated value of the relative position between the marks calculated based on the absolute position of the mark is determined. Steps,
A coordinate measurement accuracy calibration method comprising: calibrating the coordinate measuring device when it is determined that the consistency is not obtained.
前記第1マークの絶対位置を座標測定器により測定するステップと、
前記第2マークの相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定し、重ね合わせ誤差を得るステップと、
設計値からの前記第1マークの前記絶対位置のずれに基づいて、前記被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出するステップと、
前記被測定体の前記第1線形歪を用いて、前記重ね合わせ誤差のうち前記被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求めるステップと、
前記重ね合わせ誤差から前記線形歪起因成分を差し引いて、前記被測定体の第2非線形歪を求めるステップと、
前記被測定体の前記第1非線形歪と前記第2非線形歪との間の整合性を判定するステップと
前記整合性がないと判断される場合に、前記座標測定器を較正するステップと
を有する座標測定精度較正方法。 Forming a plurality of first marks for measuring coordinates on a measurement object and a plurality of second marks for measuring overlay accuracy;
Measuring the absolute position of the first mark with a coordinate measuring instrument;
Measuring a relative position of the second mark with an overlay accuracy measuring instrument to obtain an overlay error;
Calculating a first linear distortion and a first nonlinear distortion of the measured object based on a deviation of the absolute position of the first mark from a design value;
Using the first linear strain of the device under test to determine a linear strain-caused component due to the first linear strain of the device under test of the overlay error;
Subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error to obtain a second nonlinear distortion of the measured object;
Determining the consistency between the first nonlinear distortion and the second nonlinear distortion of the object to be measured, and calibrating the coordinate measuring instrument when it is determined that the consistency is not present. Coordinate measurement accuracy calibration method.
前記第2非線形歪と前記第1線形歪との間に相関があるか否かを判定するステップと、
前記相関があると判定される場合に、前記座標測定器を較正するステップと
を有する請求項2記載の座標測定精度較正方法。 If it is determined that there is consistency, after determining the consistency,
Determining whether there is a correlation between the second nonlinear distortion and the first linear distortion;
The coordinate measurement accuracy calibration method according to claim 2, further comprising a step of calibrating the coordinate measuring device when it is determined that the correlation exists.
請求項2記載の座標測定精度較正方法。 In the step of obtaining the second nonlinear distortion of the measured object, the nonlinear distortion-derived component of the overlay error is obtained by subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error, and the nonlinear distortion-derived component is determined as The coordinate measurement accuracy calibration method according to claim 2, wherein the coordinate measurement accuracy is converted into non-linear distortion.
請求項2記載の座標測定精度較正方法。 The coordinate measurement accuracy calibration method according to claim 2, wherein the first mark is selected from a plurality of the second marks.
前記マーク間の相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定するステップと、
前記マークの絶対位置に基づいて、前記マーク間の相対位置を求めるステップと、
前記重ね合わせ精度測定器により測定された前記マーク間の相対位置の実測値と、前記マークの絶対位置に基づいて算出された前記マーク間の相対位置の算出値との間の整合性を判定するステップと
を有する座標測定精度評価方法。 Measuring absolute positions of a plurality of marks formed on the measurement object with a coordinate measuring instrument;
Measuring a relative position between the marks with an overlay accuracy measuring instrument;
Obtaining a relative position between the marks based on the absolute position of the marks;
The consistency between the measured value of the relative position between the marks measured by the overlay accuracy measuring instrument and the calculated value of the relative position between the marks calculated based on the absolute position of the mark is determined. A coordinate measurement accuracy evaluation method comprising:
前記第1マークの絶対位置を座標測定器により測定するステップと、
前記第2マークの相対位置を重ね合わせ精度測定器により測定し、重ね合わせ誤差を得るステップと、
設計値からの前記第1マークの前記絶対位置のずれに基づいて、前記被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出するステップと、
前記被測定体の前記第1線形歪を用いて、前記重ね合わせ誤差のうち前記被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求めるステップと、
前記重ね合わせ誤差から前記線形歪起因成分を差し引いて、前記被測定体の第2非線形歪を求めるステップと、
前記被測定体の前記第1非線形歪と前記第2非線形歪との間の整合性を判定するステップと
を有する座標測定精度評価方法。 Forming a plurality of first marks for measuring coordinates on a measurement object and a plurality of second marks for measuring overlay accuracy;
Measuring the absolute position of the first mark with a coordinate measuring instrument;
Measuring a relative position of the second mark with an overlay accuracy measuring instrument to obtain an overlay error;
Calculating a first linear distortion and a first nonlinear distortion of the measured object based on a deviation of the absolute position of the first mark from a design value;
Using the first linear strain of the device under test to determine a linear strain-caused component due to the first linear strain of the device under test of the overlay error;
Subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error to obtain a second nonlinear distortion of the measured object;
A coordinate measurement accuracy evaluation method comprising: determining consistency between the first nonlinear strain and the second nonlinear strain of the measured object.
前記第2非線形歪と前記第1線形歪との間に相関があるか否かを判定するステップをさらに有する
請求項7記載の座標測定精度評価方法。 If it is determined that there is consistency, after determining the consistency,
The coordinate measurement accuracy evaluation method according to claim 7, further comprising a step of determining whether or not there is a correlation between the second nonlinear distortion and the first linear distortion.
設計値からの前記第1マークの前記絶対位置のずれに基づいて、前記被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出するステップと、
前記被測定体の前記第1線形歪を用いて、前記重ね合わせ誤差のうち前記被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求めるステップと、
前記重ね合わせ誤差から前記線形歪起因成分を差し引いて、前記被測定体の第2非線形歪を求めるステップと、
前記第1非線形歪が前記第2非線形歪に一致するように、座標測定器による測定値に補正値を設定するステップと、をコンピュータに実行させる
プログラム。 An absolute position of the first mark is measured by a coordinate measuring instrument on a measurement object on which a plurality of first marks for coordinate measurement and a plurality of second marks for overlay accuracy measurement are formed. The relative position of the second mark is measured by a measuring device to obtain an overlay error, and based on the input absolute position of the first mark and the overlay error, the measured value is corrected by the coordinate measuring device. A program for causing a computer to execute
Calculating a first linear distortion and a first nonlinear distortion of the measured object based on a deviation of the absolute position of the first mark from a design value;
Using the first linear strain of the device under test to determine a linear strain-caused component due to the first linear strain of the device under test of the overlay error;
Subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error to obtain a second nonlinear distortion of the measured object;
A program for causing a computer to execute a step of setting a correction value to a measurement value by a coordinate measuring device so that the first nonlinear distortion matches the second nonlinear distortion.
設計値からの前記第1マークの前記絶対位置のずれに基づいて、前記被測定体の第1線形歪と第1非線形歪とを算出するステップと、
前記被測定体の前記第1線形歪を用いて、前記重ね合わせ誤差のうち前記被測定体の第1線形歪に起因する線形歪起因成分を求めるステップと、
前記重ね合わせ誤差から前記線形歪起因成分を差し引いて、前記被測定体の第2非線形歪を求めるステップと、
前記第1非線形歪と前記第2非線形歪とが整合するか否かを判定するステップと、をコンピュータに実行させる
プログラム。 An absolute position of the first mark is measured by a coordinate measuring instrument on a measurement object on which a plurality of first marks for coordinate measurement and a plurality of second marks for overlay accuracy measurement are formed. A process of measuring the relative position of the second mark by a measuring device to obtain an overlay error, and evaluating the accuracy of the coordinate measuring device based on the input absolute position of the first mark and the overlay error A program for causing a computer to execute
Calculating a first linear distortion and a first nonlinear distortion of the measured object based on a deviation of the absolute position of the first mark from a design value;
Using the first linear strain of the device under test to determine a linear strain-caused component due to the first linear strain of the device under test of the overlay error;
Subtracting the linear distortion-derived component from the overlay error to obtain a second nonlinear distortion of the measured object;
A program for causing a computer to execute a step of determining whether or not the first nonlinear distortion and the second nonlinear distortion match.
前記パターン形成膜を区画して、前記パターン形成膜を補強する補強部と、
を有し、
前記補強部に、座標測定器による絶対位置の測定と、重ね合わせ精度測定器による相対位置の測定をし得る、歪計測用マークが形成された
マスク。
A pattern forming film in which a pattern is formed by an opening;
A reinforcing portion that partitions the pattern forming film and reinforces the pattern forming film;
Have
A mask in which a strain measurement mark is formed on the reinforcing portion so that the absolute position can be measured by a coordinate measuring instrument and the relative position can be measured by an overlay accuracy measuring instrument.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100984271B1 (en) | 2008-12-24 | 2010-10-04 | 김주환 | Calibration method of mask inspection device |
| CN103954261A (en) * | 2014-05-07 | 2014-07-30 | 广西玉柴机器股份有限公司 | Tool cylinder cover for engine cylinder hole deformation measurement |
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2003
- 2003-12-18 JP JP2003420686A patent/JP2005181044A/en active Pending
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