JP2002270489A - ショット形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方法 - Google Patents
ショット形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方法Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光したショットのずれ量を計測するにあた
りショット間の重なり部を狭めることができるショット
形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方
法を提供する。 【解決手段】 転写倍率に誤差が生じていなければ、直
線状マークＡ１と直線状マークＢ１との間の中心線Ｌ１
と直線状マークＡ２と直線状マークＡ３との間の中心線
Ｌ２とが重なり合う。一方、転写倍率が小さくなった場
合には、直線状マークＡ１、Ａ２及びＡ３は、第１のシ
ョットにより形成されるパターンの中心に近づき、直線
状マークＢ１は、第２のショットにより形成されるパタ
ーンの中心に近づく。この結果、中心線Ｌ１が中心線Ｌ
２よりも直線状マークＢ１側に位置するようになる。逆
に、転写倍率が大きくなった場合には、中心線Ｌ２が中
心線Ｌ１よりも直線状マークＢ１側に位置するようにな
る。
りショット間の重なり部を狭めることができるショット
形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方
法を提供する。 【解決手段】 転写倍率に誤差が生じていなければ、直
線状マークＡ１と直線状マークＢ１との間の中心線Ｌ１
と直線状マークＡ２と直線状マークＡ３との間の中心線
Ｌ２とが重なり合う。一方、転写倍率が小さくなった場
合には、直線状マークＡ１、Ａ２及びＡ３は、第１のシ
ョットにより形成されるパターンの中心に近づき、直線
状マークＢ１は、第２のショットにより形成されるパタ
ーンの中心に近づく。この結果、中心線Ｌ１が中心線Ｌ
２よりも直線状マークＢ１側に位置するようになる。逆
に、転写倍率が大きくなった場合には、中心線Ｌ２が中
心線Ｌ１よりも直線状マークＢ１側に位置するようにな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハへの
パターン形成に好適なショット形状計測用マーク及びそ
れを使用した転写の誤差検出方法に関し、特に、縮小投
影露光装置の最大露光領域の拡大を図ったショット形状
計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方法に
関する。
パターン形成に好適なショット形状計測用マーク及びそ
れを使用した転写の誤差検出方法に関し、特に、縮小投
影露光装置の最大露光領域の拡大を図ったショット形状
計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハ上に最初に露光する場合の
ように、ショット形状を計測し合わせるためのマークが
ない場合でも、正確にショット形状を計測してその計測
値をフィードバックすることがパターン形成上要請され
ている。このため、従来、縮小投影露光機の日常点検等
によりショット形状が正しいかどうかが管理されてい
る。しかし、この管理方法では、日常点検におけるレチ
クルと製品のレチクルとが異なっていたり、日常点検と
製品の露光工程とが時間的にずれたりしているため、日
常点検等で調整を行っても、完全に製品のショット形状
を正しく保つことはできない。
ように、ショット形状を計測し合わせるためのマークが
ない場合でも、正確にショット形状を計測してその計測
値をフィードバックすることがパターン形成上要請され
ている。このため、従来、縮小投影露光機の日常点検等
によりショット形状が正しいかどうかが管理されてい
る。しかし、この管理方法では、日常点検におけるレチ
クルと製品のレチクルとが異なっていたり、日常点検と
製品の露光工程とが時間的にずれたりしているため、日
常点検等で調整を行っても、完全に製品のショット形状
を正しく保つことはできない。
【０００３】また、特開平１０−２７４８５５号公報に
は、下地パターンがない場合であってもショット形状の
適否の判断を可能とすることを目的として、矩形状チッ
プ形成領域の周辺に１辺当たり２個の計測用マークを形
成し、２回の露光を行った後にこれらの重なり具合を観
察することによってショット形状の適否を判断する方法
が記載されている。具体的には、隣り合う２辺の外側に
２個ずつ正方形状の計測用マークが形成され、これらに
対向する２辺の外側により小さい正方形状の計測用マー
クが形成されている。これらの計測用マークは転写によ
りその中心が一致されるように設計されている。従っ
て、転写後に中心間のずれを計測することにより、転写
による誤差を検出することができる。
は、下地パターンがない場合であってもショット形状の
適否の判断を可能とすることを目的として、矩形状チッ
プ形成領域の周辺に１辺当たり２個の計測用マークを形
成し、２回の露光を行った後にこれらの重なり具合を観
察することによってショット形状の適否を判断する方法
が記載されている。具体的には、隣り合う２辺の外側に
２個ずつ正方形状の計測用マークが形成され、これらに
対向する２辺の外側により小さい正方形状の計測用マー
クが形成されている。これらの計測用マークは転写によ
りその中心が一致されるように設計されている。従っ
て、転写後に中心間のずれを計測することにより、転写
による誤差を検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
重ね合わせ測定機で使用されている計測用マークの形状
は、一辺の長さが４０μｍ程度の大きな正方形状であ
り、このため、２つのショットの重なり部を十分に大き
く確保する必要があるという問題点がある。つまり、重
なり部を大きく設定することにより、縮小投影露光装置
の最大露光領域が狭められてしまう。
重ね合わせ測定機で使用されている計測用マークの形状
は、一辺の長さが４０μｍ程度の大きな正方形状であ
り、このため、２つのショットの重なり部を十分に大き
く確保する必要があるという問題点がある。つまり、重
なり部を大きく設定することにより、縮小投影露光装置
の最大露光領域が狭められてしまう。
【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、露光したショットのずれ量を計測するにあ
たりショット間の重なり部を狭めることができるショッ
ト形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出
方法を提供することを目的とする。
のであって、露光したショットのずれ量を計測するにあ
たりショット間の重なり部を狭めることができるショッ
ト形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出
方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るショット形
状計測用マークは、半導体ウェハ上に形成されたレジス
ト膜に転写されたショット形状計測用マークであって、
互いに平行に配列した４本の直線状マークを有し、前記
４本の直線状マークのうち外側に位置する２本の間の中
心線と内側に位置する２本の間の中心線とが一致してい
ることを特徴とする。
状計測用マークは、半導体ウェハ上に形成されたレジス
ト膜に転写されたショット形状計測用マークであって、
互いに平行に配列した４本の直線状マークを有し、前記
４本の直線状マークのうち外側に位置する２本の間の中
心線と内側に位置する２本の間の中心線とが一致してい
ることを特徴とする。
【０００７】本発明においては、ショット形状に転写倍
率の誤差又は回転若しくはゆがみ（スキュー）による誤
差が生じている場合には、２本の中心線が一致しなくな
る。従って、２本の中心線が重なり合っているか否かで
ショット形状の適否の判断が可能である。また、中心線
が重なっておらず修正する必要がある場合には、その中
心線間のずれ量をフィードバックすればよいので、容易
に新たな転写パターンを正確に形成することが可能であ
る。また、ショット形状計測用マークに４本の直線状マ
ークが設けられていればよいので、２回の転写による重
なり部の幅が小さくても十分である。例えば、１乃至２
μｍ程度の重なり部があれば、ショット形状の適否の判
断が可能である。このため、縮小投影露光装置の露光可
能領域を有効に使用することが可能である。
率の誤差又は回転若しくはゆがみ（スキュー）による誤
差が生じている場合には、２本の中心線が一致しなくな
る。従って、２本の中心線が重なり合っているか否かで
ショット形状の適否の判断が可能である。また、中心線
が重なっておらず修正する必要がある場合には、その中
心線間のずれ量をフィードバックすればよいので、容易
に新たな転写パターンを正確に形成することが可能であ
る。また、ショット形状計測用マークに４本の直線状マ
ークが設けられていればよいので、２回の転写による重
なり部の幅が小さくても十分である。例えば、１乃至２
μｍ程度の重なり部があれば、ショット形状の適否の判
断が可能である。このため、縮小投影露光装置の露光可
能領域を有効に使用することが可能である。
【０００８】なお、前記４本の直線状マークのうち３本
は、前記半導体ウェハ内に区画された第１のチップ形成
領域における転写と同時に形成されたものであり、残り
の１本は、前記第１のチップ形成領域に隣接する第２の
チップ形成領域における転写と同時に形成されたもので
あることが好ましい。
は、前記半導体ウェハ内に区画された第１のチップ形成
領域における転写と同時に形成されたものであり、残り
の１本は、前記第１のチップ形成領域に隣接する第２の
チップ形成領域における転写と同時に形成されたもので
あることが好ましい。
【０００９】また、前記４本の直線状マークのうち少な
くとも１本は、前記第１及び第２のチップ形成領域にお
ける転写が重なり合う領域内に形成されていることが好
ましい。
くとも１本は、前記第１及び第２のチップ形成領域にお
ける転写が重なり合う領域内に形成されていることが好
ましい。
【００１０】本発明に係る転写の誤差検出方法は、半導
体ウェハ上に形成されたレジスト膜に互いに平行に配列
した３本の直線状マークを前記半導体ウェハ内に区画さ
れた第１のチップ形成領域における転写と同時に転写す
る工程と、前記レジスト膜に前記３本の直線状マークと
平行に配列する１本の直線状マークを４本の直線状マー
クのうち外側に位置する２本の間の中心線と内側に位置
する２本の間の中心線とが一致するようにして前記第１
のチップ形成領域に隣接する第２のチップ形成領域にお
ける転写と同時に転写する工程と、を有することを特徴
とする。
体ウェハ上に形成されたレジスト膜に互いに平行に配列
した３本の直線状マークを前記半導体ウェハ内に区画さ
れた第１のチップ形成領域における転写と同時に転写す
る工程と、前記レジスト膜に前記３本の直線状マークと
平行に配列する１本の直線状マークを４本の直線状マー
クのうち外側に位置する２本の間の中心線と内側に位置
する２本の間の中心線とが一致するようにして前記第１
のチップ形成領域に隣接する第２のチップ形成領域にお
ける転写と同時に転写する工程と、を有することを特徴
とする。
【００１１】なお、前記４本の直線状マークのうち少な
くとも１本は、前記第１及び第２のチップ形成領域にお
ける転写が重なり合う領域内に形成されていることが好
ましい。
くとも１本は、前記第１及び第２のチップ形成領域にお
ける転写が重なり合う領域内に形成されていることが好
ましい。
【００１２】また、前記４本の直線状マークの位置を検
出することにより、前記２本の中心線が一致しているか
否かを判断することができる。
出することにより、前記２本の中心線が一致しているか
否かを判断することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るショ
ット形状計測用マークについて、添付の図面を参照して
具体的に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る
ショット形状計測用マークを示す平面図である。第１の
実施例は、半導体ウェハ表面の一方向（以下、Ｘ方向と
いう）に延びるスクライブ線領域に挿入されてその一方
向に直交する方向（以下、Ｙ方向という）における転写
倍率の誤差の計測に使用されるマークである。
ット形状計測用マークについて、添付の図面を参照して
具体的に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る
ショット形状計測用マークを示す平面図である。第１の
実施例は、半導体ウェハ表面の一方向（以下、Ｘ方向と
いう）に延びるスクライブ線領域に挿入されてその一方
向に直交する方向（以下、Ｙ方向という）における転写
倍率の誤差の計測に使用されるマークである。
【００１４】第１の実施例に係るショット形状計測用マ
ーク２１は、４本の直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及び
Ｂ１から構成されている。半導体ウェハ上にレジスト膜
１０が形成されており、このレジスト膜１０に２つのシ
ョットにより直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及びＢ１が
この順でＹ方向に配列して形成されている。直線状マー
クＡ１、Ａ２及びＡ３は、第１のショット（露光工程）
で転写され、直線状マークＢ１のみが第２のショット
（露光工程）で転写されている。直線状マークＡ１、Ａ
２及びＡ３は、第１のショットによるパターンのスクラ
イブ線領域１内に形成されており、直線状マークＢ１
は、第２のショットによるパターンのスクライブ線領域
２内に形成されている。スクライブ線領域１及び２に
は、互いに重なり合う重なり部３が存在しており、例え
ば直線状マークＡ３が重なり部３内に形成されている。
重なり部３のＸ方向に延びる中心線がスクライブ線中心
４となる。直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及びＢ１の長
さは、例えば１０μｍ程度であり、直線状マークＡ１と
直線状マークＢ１との間隔は、例えば２０μｍ程度であ
り、直線状マークＡ２と直線状マークＡ３との間隔は、
例えば１０μｍ程度である。このような大きさであれ
ば、直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及びＢ１は、直線状
マークの位置を測定するための重ね合わせ精度測定機の
視野に入る。
ーク２１は、４本の直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及び
Ｂ１から構成されている。半導体ウェハ上にレジスト膜
１０が形成されており、このレジスト膜１０に２つのシ
ョットにより直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及びＢ１が
この順でＹ方向に配列して形成されている。直線状マー
クＡ１、Ａ２及びＡ３は、第１のショット（露光工程）
で転写され、直線状マークＢ１のみが第２のショット
（露光工程）で転写されている。直線状マークＡ１、Ａ
２及びＡ３は、第１のショットによるパターンのスクラ
イブ線領域１内に形成されており、直線状マークＢ１
は、第２のショットによるパターンのスクライブ線領域
２内に形成されている。スクライブ線領域１及び２に
は、互いに重なり合う重なり部３が存在しており、例え
ば直線状マークＡ３が重なり部３内に形成されている。
重なり部３のＸ方向に延びる中心線がスクライブ線中心
４となる。直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及びＢ１の長
さは、例えば１０μｍ程度であり、直線状マークＡ１と
直線状マークＢ１との間隔は、例えば２０μｍ程度であ
り、直線状マークＡ２と直線状マークＡ３との間隔は、
例えば１０μｍ程度である。このような大きさであれ
ば、直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及びＢ１は、直線状
マークの位置を測定するための重ね合わせ精度測定機の
視野に入る。
【００１５】このような直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３
及びＢ１は、例えば１個のレチクルのＹ方向における一
端部のスクライブ線領域に直線状マークＡ１、Ａ２及び
Ａ３を形成するための透過領域を形成し、他端部のスク
ライブ線領域に直線状マークＢ１を形成するための透過
領域を形成し、このレチクルを使用して縮小投影露光機
等でレジスト膜１０を露光することにより形成すること
ができる。このとき、直線状マークＡ１と直線状マーク
Ｂ１との間の中心線が直線状マークＡ２と直線状マーク
Ａ３との間の中心線に一致するように設計されている。
及びＢ１は、例えば１個のレチクルのＹ方向における一
端部のスクライブ線領域に直線状マークＡ１、Ａ２及び
Ａ３を形成するための透過領域を形成し、他端部のスク
ライブ線領域に直線状マークＢ１を形成するための透過
領域を形成し、このレチクルを使用して縮小投影露光機
等でレジスト膜１０を露光することにより形成すること
ができる。このとき、直線状マークＡ１と直線状マーク
Ｂ１との間の中心線が直線状マークＡ２と直線状マーク
Ａ３との間の中心線に一致するように設計されている。
【００１６】なお、直線状マークＡ１、Ａ２、Ａ３及び
Ｂ１は、レジスト膜１０がポジ型の場合には、その後の
現像によりその部分が除去され、レジスト膜１０がネガ
型の場合には、その後の現像によりその部分が残存す
る。
Ｂ１は、レジスト膜１０がポジ型の場合には、その後の
現像によりその部分が除去され、レジスト膜１０がネガ
型の場合には、その後の現像によりその部分が残存す
る。
【００１７】次に、前述のように構成されたショット形
状計測用マークを使用した転写倍率の誤差検出方法につ
いて説明する。図２はショット形状の誤差検出方法を示
す図であって、（ａ）は転写の倍率に誤差が生じていな
い場合の状態を示す平面図、（ｂ）は転写の倍率が小さ
くなった場合の状態を示す平面図である。
状計測用マークを使用した転写倍率の誤差検出方法につ
いて説明する。図２はショット形状の誤差検出方法を示
す図であって、（ａ）は転写の倍率に誤差が生じていな
い場合の状態を示す平面図、（ｂ）は転写の倍率が小さ
くなった場合の状態を示す平面図である。
【００１８】上述のように、設計上、直線状マークＡ１
と直線状マークＢ１との間の中心線は直線状マークＡ２
と直線状マークＡ３との間の中心線に一致している。従
って、転写倍率に誤差が生じていなければ、図２（ａ）
に示すように、直線状マークＡ１と直線状マークＢ１と
の間の中心線Ｌ１と直線状マークＡ２と直線状マークＡ
３との間の中心線Ｌ２とが重なり合う。一方、転写倍率
が小さくなった場合には、直線状マークＡ１、Ａ２及び
Ａ３は、第１のショットにより形成されるパターンの中
心に近づき、直線状マークＢ１は、第２のショットによ
り形成されるパターンの中心に近づく。この結果、図２
（ｂ）に示すように、中心線Ｌ１が中心線Ｌ２よりも直
線状マークＢ１側に位置するようになる。逆に、転写倍
率が大きくなった場合には、中心線Ｌ２が中心線Ｌ１よ
りも直線状マークＢ１側に位置するようになる。
と直線状マークＢ１との間の中心線は直線状マークＡ２
と直線状マークＡ３との間の中心線に一致している。従
って、転写倍率に誤差が生じていなければ、図２（ａ）
に示すように、直線状マークＡ１と直線状マークＢ１と
の間の中心線Ｌ１と直線状マークＡ２と直線状マークＡ
３との間の中心線Ｌ２とが重なり合う。一方、転写倍率
が小さくなった場合には、直線状マークＡ１、Ａ２及び
Ａ３は、第１のショットにより形成されるパターンの中
心に近づき、直線状マークＢ１は、第２のショットによ
り形成されるパターンの中心に近づく。この結果、図２
（ｂ）に示すように、中心線Ｌ１が中心線Ｌ２よりも直
線状マークＢ１側に位置するようになる。逆に、転写倍
率が大きくなった場合には、中心線Ｌ２が中心線Ｌ１よ
りも直線状マークＢ１側に位置するようになる。
【００１９】従って、現像終了後に、少なくとも１方向
での位置検出が可能な重ね合わせ測定機等で直線状マー
クＡ１、Ａ２、Ａ３及びＢ１の位置を検出し、この検出
結果から中心線Ｌ１と中心線Ｌ２との位置関係を求めれ
ば、転写倍率に誤差が生じたのか、誤差が生じている場
合にはそれがどの程度なのかを知ることができる。
での位置検出が可能な重ね合わせ測定機等で直線状マー
クＡ１、Ａ２、Ａ３及びＢ１の位置を検出し、この検出
結果から中心線Ｌ１と中心線Ｌ２との位置関係を求めれ
ば、転写倍率に誤差が生じたのか、誤差が生じている場
合にはそれがどの程度なのかを知ることができる。
【００２０】その後、中心線Ｌ１と中心線Ｌ２との間隔
が後の工程に悪影響を与える程大きなものと判断した場
合には、レジスト膜１０を剥離し、この検出結果をフィ
ードバックして露光及び現像を行えばよい。フィードバ
ックは、例えば縮小投影露光装置のショット形状のオフ
セット値に上記計測値を代入することにより行うことが
できる。一方、中心線Ｌ１と中心線Ｌ２とが一致してい
る場合等、特に悪影響が考えられない場合には、その後
の工程を進めればよい。
が後の工程に悪影響を与える程大きなものと判断した場
合には、レジスト膜１０を剥離し、この検出結果をフィ
ードバックして露光及び現像を行えばよい。フィードバ
ックは、例えば縮小投影露光装置のショット形状のオフ
セット値に上記計測値を代入することにより行うことが
できる。一方、中心線Ｌ１と中心線Ｌ２とが一致してい
る場合等、特に悪影響が考えられない場合には、その後
の工程を進めればよい。
【００２１】また、夫々異なるショットで形成された２
つのマーク間の距離を測定する場合には、その距離は２
ショット分の値、即ち１ショットでのずれの２倍の値と
なるが、本実施例においては、４本の直線状マークＡ
１、Ａ２、Ａ３及びＢ１のうち直線状マークＢ１のみが
第２のショットで形成されているため、計測された値を
半分にする必要がない。
つのマーク間の距離を測定する場合には、その距離は２
ショット分の値、即ち１ショットでのずれの２倍の値と
なるが、本実施例においては、４本の直線状マークＡ
１、Ａ２、Ａ３及びＢ１のうち直線状マークＢ１のみが
第２のショットで形成されているため、計測された値を
半分にする必要がない。
【００２２】なお、第１の実施例はＹ方向における転写
倍率の誤差を計測するためのマークであるが、これを９
０度回転させてＹ方向に延びるスクライブ線領域に挿入
すれば、Ｘ方向における転写倍率の誤差を計測すること
ができる。
倍率の誤差を計測するためのマークであるが、これを９
０度回転させてＹ方向に延びるスクライブ線領域に挿入
すれば、Ｘ方向における転写倍率の誤差を計測すること
ができる。
【００２３】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。第２の実施例は、半導体ウェハ表面のＸ方向に延
びるスクライブ線領域に挿入されて転写の際の回転によ
る誤差の計測に使用されるマークである。図３は本発明
の第２の実施例に係るショット形状計測用マークを示す
平面図である。
する。第２の実施例は、半導体ウェハ表面のＸ方向に延
びるスクライブ線領域に挿入されて転写の際の回転によ
る誤差の計測に使用されるマークである。図３は本発明
の第２の実施例に係るショット形状計測用マークを示す
平面図である。
【００２４】第２の実施例に係るショット形状計測用マ
ーク２２は、４本の直線状マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び
Ｄ１から構成されている。半導体ウェハ上にレジスト膜
１０が形成されており、このレジスト膜１０に２つのシ
ョットにより直線状マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１が
この順でＸ方向に配列して形成されている。直線状マー
クＣ１、Ｃ２及びＣ３は、第１のショットで形成され、
直線状マークＤ１のみが第２のショットで形成されてい
る。直線状マークＣ１、Ｃ２及びＣ３は、第１のショッ
トによるパターンのスクライブ線領域１内に形成されて
おり、直線状マークＤ１は、第２のショットによるパタ
ーンのスクライブ線領域２内に形成されている。第２の
実施例では、例えば直線状マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び
Ｄ１が重なり部３内に形成されている。直線状マークＣ
１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１の長さは、例えば１０μｍ程度
であり、直線状マークＣ１と直線状マークＤ１との間隔
は、例えば２０μｍ程度であり、直線状マークＣ２と直
線状マークＣ３との間隔は、例えば１０μｍ程度であ
る。このような大きさであれば、直線状マークＣ１、Ｃ
２、Ｃ３及びＤ１は、直線状マークの位置を測定するた
めの重ね合わせ精度測定機の視野に入る。なお、直線状
マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１の長手方向における中
心がスクライブ線中心４上に位置している。
ーク２２は、４本の直線状マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び
Ｄ１から構成されている。半導体ウェハ上にレジスト膜
１０が形成されており、このレジスト膜１０に２つのシ
ョットにより直線状マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１が
この順でＸ方向に配列して形成されている。直線状マー
クＣ１、Ｃ２及びＣ３は、第１のショットで形成され、
直線状マークＤ１のみが第２のショットで形成されてい
る。直線状マークＣ１、Ｃ２及びＣ３は、第１のショッ
トによるパターンのスクライブ線領域１内に形成されて
おり、直線状マークＤ１は、第２のショットによるパタ
ーンのスクライブ線領域２内に形成されている。第２の
実施例では、例えば直線状マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び
Ｄ１が重なり部３内に形成されている。直線状マークＣ
１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１の長さは、例えば１０μｍ程度
であり、直線状マークＣ１と直線状マークＤ１との間隔
は、例えば２０μｍ程度であり、直線状マークＣ２と直
線状マークＣ３との間隔は、例えば１０μｍ程度であ
る。このような大きさであれば、直線状マークＣ１、Ｃ
２、Ｃ３及びＤ１は、直線状マークの位置を測定するた
めの重ね合わせ精度測定機の視野に入る。なお、直線状
マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１の長手方向における中
心がスクライブ線中心４上に位置している。
【００２５】このような直線状マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３
及びＤ１は、例えば１個のレチクルのＸ方向における一
端部のスクライブ線領域に直線状マークＣ１、Ｃ２及び
Ｃ３を形成するための透過領域を形成し、他端部のスク
ライブ線領域に直線状マークＤ１を形成するための透過
領域を形成し、このレチクルを使用して縮小投影露光機
等でレジスト膜１０を露光することにより形成すること
ができる。このとき、直線状マークＣ１とマークＤ１と
の間の中心線が直線状マークＣ２と直線状マークＣ３と
の間の中心線に一致するように設計されている。
及びＤ１は、例えば１個のレチクルのＸ方向における一
端部のスクライブ線領域に直線状マークＣ１、Ｃ２及び
Ｃ３を形成するための透過領域を形成し、他端部のスク
ライブ線領域に直線状マークＤ１を形成するための透過
領域を形成し、このレチクルを使用して縮小投影露光機
等でレジスト膜１０を露光することにより形成すること
ができる。このとき、直線状マークＣ１とマークＤ１と
の間の中心線が直線状マークＣ２と直線状マークＣ３と
の間の中心線に一致するように設計されている。
【００２６】なお、直線状マークＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び
Ｄ１は、レジスト膜１０がポジ型の場合には、その後の
現像によりその部分が除去され、レジスト膜１０がネガ
型の場合には、その後の現像によりその部分が残存す
る。
Ｄ１は、レジスト膜１０がポジ型の場合には、その後の
現像によりその部分が除去され、レジスト膜１０がネガ
型の場合には、その後の現像によりその部分が残存す
る。
【００２７】次に、前述のように構成されたショット形
状計測用マークを使用したショット形状の回転による誤
差の検出方法について説明する。図４はショット形状の
回転による誤差の検出方法を示す図であって、（ａ）は
回転が生じていない場合の状態を示す平面図、（ｂ）は
時計回りの回転が生じた場合の状態を示す平面図であ
る。
状計測用マークを使用したショット形状の回転による誤
差の検出方法について説明する。図４はショット形状の
回転による誤差の検出方法を示す図であって、（ａ）は
回転が生じていない場合の状態を示す平面図、（ｂ）は
時計回りの回転が生じた場合の状態を示す平面図であ
る。
【００２８】上述のように、設計上、直線状マークＣ１
と直線状マークＤ１との間の中心線は直線状マークＣ２
と直線状マークＣ３との間の中心線に一致している。従
って、回転による誤差が生じていなければ、図４（ａ）
に示すように、直線状マークＣ１と直線状マークＤ１と
の間の中心線Ｌ３と直線状マークＣ２と直線状マークＣ
３との間の中心線Ｌ４とが重なり合う。一方、時計方向
への回転が生じた場合には、図４（ｂ）に示すように、
中心線Ｌ４が中心線Ｌ３よりも直線状マークＤ１側に位
置するようになる。逆に、反時計方向への回転が生じた
場合には、中心線Ｌ３が中心線Ｌ４よりも直線状マーク
Ｄ１側に位置するようになる。
と直線状マークＤ１との間の中心線は直線状マークＣ２
と直線状マークＣ３との間の中心線に一致している。従
って、回転による誤差が生じていなければ、図４（ａ）
に示すように、直線状マークＣ１と直線状マークＤ１と
の間の中心線Ｌ３と直線状マークＣ２と直線状マークＣ
３との間の中心線Ｌ４とが重なり合う。一方、時計方向
への回転が生じた場合には、図４（ｂ）に示すように、
中心線Ｌ４が中心線Ｌ３よりも直線状マークＤ１側に位
置するようになる。逆に、反時計方向への回転が生じた
場合には、中心線Ｌ３が中心線Ｌ４よりも直線状マーク
Ｄ１側に位置するようになる。
【００２９】従って、現像終了後に、少なくとも１方向
での位置検出が可能な重ね合わせ測定機等で直線状マー
クＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１の位置を検出し、この検出
結果から中心線Ｌ３と中心線Ｌ４との位置関係を求めれ
ば、回転による誤差が生じたのか、誤差が生じている場
合にはそれがどの程度なのかを知ることができる。
での位置検出が可能な重ね合わせ測定機等で直線状マー
クＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１の位置を検出し、この検出
結果から中心線Ｌ３と中心線Ｌ４との位置関係を求めれ
ば、回転による誤差が生じたのか、誤差が生じている場
合にはそれがどの程度なのかを知ることができる。
【００３０】なお、第２の実施例はＸ方向に延びるスク
ライブ線領域を基準とした回転による誤差を計測するた
めのマークであるが、これを９０度回転させてＹ方向に
延びるスクライブ線領域に挿入すれば、Ｙ方向に延びる
スクライブ線領域を基準とした回転による誤差を計測す
ることができる。転写倍率の誤差及び回転による誤差の
みが生じている場合には、夫々Ｘ方向及びＹ方向に延び
る２つのスクライブ線領域を基準とした回転による誤差
は一致する。しかし、これらの誤差のみならず、ゆがみ
（スキュー）が生じている場合には、これらの誤差は一
致しなくなる。この場合、Ｘ方向に延びるスクライブ線
領域を基準とした誤差をＲＸ、Ｙ方向に延びるスクライ
ブ線領域を基準とした誤差をＲＹとすると、回転による
全体の誤差Ｒは、下記数式１で求められる。即ち、各ス
クライブ線領域を基準とした誤差を平均化したものを全
体の誤差とすることができる。また、ゆがみ（スキュ
ー）Ｓの程度は、下記数式２で求められる。
ライブ線領域を基準とした回転による誤差を計測するた
めのマークであるが、これを９０度回転させてＹ方向に
延びるスクライブ線領域に挿入すれば、Ｙ方向に延びる
スクライブ線領域を基準とした回転による誤差を計測す
ることができる。転写倍率の誤差及び回転による誤差の
みが生じている場合には、夫々Ｘ方向及びＹ方向に延び
る２つのスクライブ線領域を基準とした回転による誤差
は一致する。しかし、これらの誤差のみならず、ゆがみ
（スキュー）が生じている場合には、これらの誤差は一
致しなくなる。この場合、Ｘ方向に延びるスクライブ線
領域を基準とした誤差をＲＸ、Ｙ方向に延びるスクライ
ブ線領域を基準とした誤差をＲＹとすると、回転による
全体の誤差Ｒは、下記数式１で求められる。即ち、各ス
クライブ線領域を基準とした誤差を平均化したものを全
体の誤差とすることができる。また、ゆがみ（スキュ
ー）Ｓの程度は、下記数式２で求められる。
【００３１】
【数１】Ｒ＝（ＲＸ＋ＲＹ）／２
【００３２】
【数２】Ｓ＝（ＲＸ−ＲＹ）／２
【００３３】その後、これらの誤差Ｒ又はゆがみＳが後
の工程に悪影響を与える程大きなものと判断した場合に
は、レジスト膜１０を剥離し、この検出結果をフィード
バックして露光及び現像を行えばよい。フィードバック
は、例えば縮小投影露光装置のショット形状のオフセッ
ト値に上記計測値を代入することにより行うことができ
る。一方、中心線Ｌ３と中心線Ｌ４とが一致している場
合等、特に悪影響が考えられない場合には、その後の工
程を進めればよい。
の工程に悪影響を与える程大きなものと判断した場合に
は、レジスト膜１０を剥離し、この検出結果をフィード
バックして露光及び現像を行えばよい。フィードバック
は、例えば縮小投影露光装置のショット形状のオフセッ
ト値に上記計測値を代入することにより行うことができ
る。一方、中心線Ｌ３と中心線Ｌ４とが一致している場
合等、特に悪影響が考えられない場合には、その後の工
程を進めればよい。
【００３４】また、夫々異なるショットで形成された２
つのマーク間の距離を測定する場合には、その距離は２
ショット分の値、即ち１ショットでのずれの２倍の値と
なるが、本実施例においても、４本の直線状マークＣ
１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１のうち直線状マークＤ１のみが
第２のショットで形成されているため、計測された値を
半分にする必要がない。
つのマーク間の距離を測定する場合には、その距離は２
ショット分の値、即ち１ショットでのずれの２倍の値と
なるが、本実施例においても、４本の直線状マークＣ
１、Ｃ２、Ｃ３及びＤ１のうち直線状マークＤ１のみが
第２のショットで形成されているため、計測された値を
半分にする必要がない。
【００３５】なお、第１及び第２の実施例においては、
各直線状マークがスクライブ線領域内に形成されている
が、その内部のチップ形成用の領域内に形成されていて
もよい。
各直線状マークがスクライブ線領域内に形成されている
が、その内部のチップ形成用の領域内に形成されていて
もよい。
【００３６】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。第３の実施例は、第１及び第２の実施例を組み合
わせたものである。図５は本発明の第３の実施例に係る
ショット形状計測用マークを示す平面図である。
する。第３の実施例は、第１及び第２の実施例を組み合
わせたものである。図５は本発明の第３の実施例に係る
ショット形状計測用マークを示す平面図である。
【００３７】第３の実施例においては、Ｙ方向で隣接す
る２個のチップ形成領域６間に存在しＸ方向に延びるス
クライブ線領域３内に第１の実施例に係るショット形状
計測用マーク２１及び第２の実施例に係るクショット形
状計測用マーク２２が１つずつ形成されている。同様
に、Ｘ方向で隣接する２個のチップ形成領域６間に存在
しＹ方向に延びるスクライブ線領域５内に第１の実施例
に係るショット形状計測用マーク２１及び第２の実施例
に係るショット形状計測用マーク２２が１つずつ形成さ
れている。但し、スクライブ線領域５内に形成されてい
るショット形状計測用マーク２１及び２２は、夫々図１
及び３に示すものを９０度回転させたものである。
る２個のチップ形成領域６間に存在しＸ方向に延びるス
クライブ線領域３内に第１の実施例に係るショット形状
計測用マーク２１及び第２の実施例に係るクショット形
状計測用マーク２２が１つずつ形成されている。同様
に、Ｘ方向で隣接する２個のチップ形成領域６間に存在
しＹ方向に延びるスクライブ線領域５内に第１の実施例
に係るショット形状計測用マーク２１及び第２の実施例
に係るショット形状計測用マーク２２が１つずつ形成さ
れている。但し、スクライブ線領域５内に形成されてい
るショット形状計測用マーク２１及び２２は、夫々図１
及び３に示すものを９０度回転させたものである。
【００３８】このような第３の実施例によれば、Ｘ方向
及びＹ方向における転写倍率の誤差、回転による誤差並
びにゆがみによる誤差を同時に計測することができる。
及びＹ方向における転写倍率の誤差、回転による誤差並
びにゆがみによる誤差を同時に計測することができる。
【００３９】また、第２の実施例に係るショット形状計
測マーク２２を２個のチップ領域間のスクライブ線領域
に２つ形成することにより、第１の実施例に係るショッ
ト形状計測マーク２１と同様にＸ方向及びＹ方向におけ
る転写倍率の誤差も計測することが可能になる。
測マーク２２を２個のチップ領域間のスクライブ線領域
に２つ形成することにより、第１の実施例に係るショッ
ト形状計測マーク２１と同様にＸ方向及びＹ方向におけ
る転写倍率の誤差も計測することが可能になる。
【００４０】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。図６は本発明の第４の実施例に係るショット形状
計測用マークを示す平面図である。
する。図６は本発明の第４の実施例に係るショット形状
計測用マークを示す平面図である。
【００４１】第４の実施例では、Ｙ方向に延びるスクラ
イブ線領域５内に２つのショット形状計測用マーク２２
が形成されている。
イブ線領域５内に２つのショット形状計測用マーク２２
が形成されている。
【００４２】このような第４の実施例によれば、２つの
ショット形状計測用マーク２２による計測値を平均化す
ることにより、より一層正確な誤差の計測を行うことが
できる。
ショット形状計測用マーク２２による計測値を平均化す
ることにより、より一層正確な誤差の計測を行うことが
できる。
【００４３】なお、２個のチップ領域間に形成されたス
クライブ線領域内に形成されるショット形状計測用マー
クの数は、特に限定されるものではない。但し、本発明
に係るショット形状計測マークは２つのショットの重ね
合わせにより形成されるので、ショット配列の精度の影
響を受けやすい。従って、複数のショット形状計測用マ
ークを形成し、このショット形状計測用マークを使用し
た計測値を平均化することにより、より正確な測定が可
能になる。転写倍率の誤差を計測するためのショット形
状計測マークは、１つのスクライブ線領域当たり１つ以
上形成されていることが望ましく、回転及びゆがみによ
る誤差を計測するためのショット形状計測マークは、１
つのスクライブ線領域当たり２つ以上形成されているこ
とが望ましい。
クライブ線領域内に形成されるショット形状計測用マー
クの数は、特に限定されるものではない。但し、本発明
に係るショット形状計測マークは２つのショットの重ね
合わせにより形成されるので、ショット配列の精度の影
響を受けやすい。従って、複数のショット形状計測用マ
ークを形成し、このショット形状計測用マークを使用し
た計測値を平均化することにより、より正確な測定が可
能になる。転写倍率の誤差を計測するためのショット形
状計測マークは、１つのスクライブ線領域当たり１つ以
上形成されていることが望ましく、回転及びゆがみによ
る誤差を計測するためのショット形状計測マークは、１
つのスクライブ線領域当たり２つ以上形成されているこ
とが望ましい。
【００４４】また、第１乃至第４の実施例では、４本の
直線状マークのうちで外側に位置する１本の直線状マー
クが他の３本の直線状マークと異なる露光工程により転
写されているが、内側に位置する１本の直線状マークが
他の３本の直線状マークと異なる露光工程により転写さ
れていてもよい。
直線状マークのうちで外側に位置する１本の直線状マー
クが他の３本の直線状マークと異なる露光工程により転
写されているが、内側に位置する１本の直線状マークが
他の３本の直線状マークと異なる露光工程により転写さ
れていてもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
２本の中心線が重なり合っているか否かでショット形状
の適否を判断することができる。また、中心線が重なっ
ておらず修正する必要がある場合には、その中心線間の
ずれ量をフィードバックすればよいので、容易に新たな
転写パターンを正確に形成することができる。更に、シ
ョット形状計測用マークに４本の直線状マークが設けら
れていればよいので、２回の転写による重なり部の幅が
小さくても十分であり、縮小投影露光装置の露光可能領
域を有効に使用することができる。
２本の中心線が重なり合っているか否かでショット形状
の適否を判断することができる。また、中心線が重なっ
ておらず修正する必要がある場合には、その中心線間の
ずれ量をフィードバックすればよいので、容易に新たな
転写パターンを正確に形成することができる。更に、シ
ョット形状計測用マークに４本の直線状マークが設けら
れていればよいので、２回の転写による重なり部の幅が
小さくても十分であり、縮小投影露光装置の露光可能領
域を有効に使用することができる。
【図１】本発明の第１の実施例に係るショット形状計測
用マークを示す平面図である。
用マークを示す平面図である。
【図２】ショット形状の誤差検出方法を示す図であっ
て、（ａ）は転写の倍率に誤差が生じていない場合の状
態を示す平面図、（ｂ）は転写の倍率が小さくなった場
合の状態を示す平面図である。
て、（ａ）は転写の倍率に誤差が生じていない場合の状
態を示す平面図、（ｂ）は転写の倍率が小さくなった場
合の状態を示す平面図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係るショット形状計測
用マークを示す平面図である。
用マークを示す平面図である。
【図４】ショット形状の回転による誤差の検出方法を示
す図であって、（ａ）は回転が生じていない場合の状態
を示す平面図、（ｂ）は時計回りの回転が生じた場合の
状態を示す平面図である。
す図であって、（ａ）は回転が生じていない場合の状態
を示す平面図、（ｂ）は時計回りの回転が生じた場合の
状態を示す平面図である。
【図５】本発明の第３の実施例に係るショット形状計測
用マークを示す平面図である。
用マークを示す平面図である。
【図６】本発明の第４の実施例に係るショット形状計測
用マークを示す平面図である。
用マークを示す平面図である。
１、２；スクライブ線領域 ３、５；重なり部 ４；スクライブ線中心 １０；レジスト膜 ２１、２２；ショット形状計測用マーク Ａ１〜Ａ３、Ｂ１、Ｃ１〜Ｃ３、Ｄ１；直線状マーク
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体ウェハ上に形成されたレジスト膜
に転写されたショット形状計測用マークであって、互い
に平行に配列した４本の直線状マークを有し、前記４本
の直線状マークのうち外側に位置する２本の間の中心線
と内側に位置する２本の間の中心線とが一致しているこ
とを特徴とするショット形状計測用マーク。 - 【請求項２】 前記４本の直線状マークのうち３本は、
前記半導体ウェハ内に区画された第１のチップ形成領域
における転写と同時に形成されたものであり、残りの１
本は、前記第１のチップ形成領域に隣接する第２のチッ
プ形成領域における転写と同時に形成されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載のショット形状計測用
マーク。 - 【請求項３】 前記４本の直線状マークのうち少なくと
も１本は、前記第１及び第２のチップ形成領域における
転写が重なり合う領域内に形成されていることを特徴と
する請求項１又は２に記載のショット形状計測用マー
ク。 - 【請求項４】 半導体ウェハ上に形成されたレジスト膜
に互いに平行に配列した３本の直線状マークを前記半導
体ウェハ内に区画された第１のチップ形成領域における
転写と同時に転写する工程と、前記レジスト膜に前記３
本の直線状マークと平行に配列する１本の直線状マーク
を４本の直線状マークのうち外側に位置する２本の間の
中心線と内側に位置する２本の間の中心線とが一致する
ようにして前記第１のチップ形成領域に隣接する第２の
チップ形成領域における転写と同時に転写する工程と、
を有することを特徴とする転写の誤差検出方法。 - 【請求項５】 前記４本の直線状マークのうち少なくと
も１本は、前記第１及び第２のチップ形成領域における
転写が重なり合う領域内に形成されていることを特徴と
する請求項４に記載の転写の誤差検出方法。 - 【請求項６】 前記４本の直線状マークの位置を検出す
ることにより、前記２本の中心線が一致しているか否か
を判断する工程を有することを特徴とする請求項４又は
５に記載の転写の誤差検出方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001068293A JP2002270489A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | ショット形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方法 |
| US10/090,883 US20020127486A1 (en) | 2001-03-12 | 2002-03-05 | Shot configuration measuring mark and transfer error detection method using the same |
| KR1020020013246A KR20020073093A (ko) | 2001-03-12 | 2002-03-12 | 샷 형상 계측 마크 및 이를 이용한 전사 오차 검출 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001068293A JP2002270489A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | ショット形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270489A true JP2002270489A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18926505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001068293A Pending JP2002270489A (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | ショット形状計測用マーク及びそれを使用した転写の誤差検出方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020127486A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002270489A (ja) |
| KR (1) | KR20020073093A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009259966A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Canon Inc | 計測方法、ステージ移動特性の調整方法、露光方法及びデバイス製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101646909B1 (ko) * | 2010-08-19 | 2016-08-09 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 제조 방법 |
| CN111505910B (zh) * | 2020-05-08 | 2021-07-20 | 长江存储科技有限责任公司 | 套刻标记的对位方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6095435A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-28 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 露光用マスク |
| JPS60179745A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-13 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | パターン転写方法、及び転写装置 |
| JPH0444307A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-02-14 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH08220481A (ja) * | 1995-02-20 | 1996-08-30 | Sony Corp | 映像投影用レチクル及び投影映像の位置合わせ方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3316830B2 (ja) * | 1991-12-10 | 2002-08-19 | 株式会社ニコン | 露光方法及び装置 |
| KR19990039601A (ko) * | 1997-11-13 | 1999-06-05 | 윤종용 | 반도체 웨이퍼 정렬 방법 |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001068293A patent/JP2002270489A/ja active Pending
-
2002
- 2002-03-05 US US10/090,883 patent/US20020127486A1/en not_active Abandoned
- 2002-03-12 KR KR1020020013246A patent/KR20020073093A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60179745A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-13 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | パターン転写方法、及び転写装置 |
| JPH0444307A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-02-14 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
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| JP2009259966A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Canon Inc | 計測方法、ステージ移動特性の調整方法、露光方法及びデバイス製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020073093A (ko) | 2002-09-19 |
| US20020127486A1 (en) | 2002-09-12 |
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