JPH11145029A - Alignment measuring equipment - Google Patents
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- JPH11145029A JPH11145029A JP9303114A JP30311497A JPH11145029A JP H11145029 A JPH11145029 A JP H11145029A JP 9303114 A JP9303114 A JP 9303114A JP 30311497 A JP30311497 A JP 30311497A JP H11145029 A JPH11145029 A JP H11145029A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造分野等の微細加工としてのフォトリソグラフィ工程
におけるウェハ内のチップの位置合わせずれを測定する
位置合わせ測定装置に関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an alignment measuring apparatus for measuring an alignment deviation of a chip in a wafer in a photolithography process as a fine processing in a semiconductor device manufacturing field or the like.
【０００２】[0002]
【従来技術】半導体装置の製造工程のリソグラフィ工程
においては、ウェハ（半導体基板）上にレジストパター
ンを形成する際に、ステップ式縮小投影露光装置（以
下、ステッパ）に設置されたマスクパターンを投影転写
する露光位置とウェハとの位置合わせ精度は、半導体装
置の特性や歩留りに大きな影響を与える。露光装置は、
次工程の設計パターンを、半導体基板に既存するパター
ンに対してアライメントして、半導体基板上のレジスト
に露光する装置である。2. Description of the Related Art In a lithography process of a semiconductor device manufacturing process, when a resist pattern is formed on a wafer (semiconductor substrate), a mask pattern set in a step-type reduction projection exposure apparatus (hereinafter, stepper) is projected and transferred. The accuracy of the alignment between the exposure position and the wafer greatly affects the characteristics and yield of the semiconductor device. The exposure device is
This is an apparatus that aligns a design pattern of the next process with a pattern existing on a semiconductor substrate and exposes the resist on the semiconductor substrate.
【０００３】ここで、図１０に半導体基板への露光ショ
ットの一例を示す。ステッパによるマスクパターンの転
写は、図に示すように、１〜６４の番号が付されたショ
ットが形成されるように、順次所定のステップ量毎にウ
ェハステージを移動させて露光する。ショットとは一回
の露光で照射される領域である。FIG. 10 shows an example of an exposure shot on a semiconductor substrate. The transfer of the mask pattern by the stepper is performed by exposing the wafer stage by sequentially moving the wafer stage by a predetermined step amount so that shots numbered 1 to 64 are formed as shown in the drawing. A shot is an area irradiated by one exposure.
【０００４】通常、リソグラフィ工程においては、ウェ
ハの熱処理や成膜処理等の処理の影響で、位置合わせず
れの要因となる各種のずれが生じる。ウェハに生じる各
種のずれは、たとえば、図１１に示すように、ウェハ全
体の基準位置からのＸ軸，Ｙ軸方向のシフト量（offse
t）Ｓｘ，Ｓｙ、ウェハのＸ軸，Ｙ軸方向の伸縮量（sca
ling)Ｐｘ，Ｐｙ、ウェハの基準位置からの回転量θ（w
afer rotation) 、ウェハの基準面に対する傾きを示す
直交度(wafer orthogonality) αなどである。これら各
種のずれの検出は、位置合わせ測定装置を用いて行なわ
れる。位置合わせ測定装置は、例えば、図１２に示すよ
うな構成となっている。図１２において、位置合わせ測
定装置１０１は、たとえばレーザ光Ｌを出射する光源１
０２と、ハーフミラー１０３と、プリズム１１０と、反
射ミラー１０４と、フォトディテクタからなる検出器１
０６と、メインコンピュータ１０８とを有している。Usually, in the lithography process, various kinds of misalignment which cause misalignment occur due to the influence of processing such as heat treatment and film formation of a wafer. For example, as shown in FIG. 11, various types of shifts occurring in the wafer are caused by shift amounts (offseed in the X-axis and Y-axis directions from the reference position of the entire wafer.
t) Sx, Sy, the amount of expansion and contraction of the wafer in the X-axis and Y-axis directions (sca
ling) Px, Py, rotation amount θ (w from the reference position of the wafer)
afer rotation), an orthogonality (wafer orthogonality) α indicating an inclination with respect to the reference plane of the wafer, and the like. The detection of these various shifts is performed using an alignment measurement device. The alignment measuring device has, for example, a configuration as shown in FIG. In FIG. 12, the alignment measuring apparatus 101 includes, for example, a light source 1 that emits a laser beam L.
02, a half mirror 103, a prism 110, a reflection mirror 104, and a detector 1 including a photodetector.
06 and a main computer 108.
【０００５】光源から出射されたレーザ光Ｌは、集光レ
ンズ１１１、ハーフミラー１０３および集光レンズ１１
２を通じてプリズム１１０に入射し、プリズム１１０に
よって所定の方向に屈折されて、ウェハＷ上に照射され
る。ウェハ上に照射されたレーザ光Ｌの反射光は、プリ
ズム１１０を通って、ハーフミラー１０３および反射ミ
ラー１０４で反射して検出器１０６に入射する。ウェハ
Ｗ上に形成された凸状の位置検出マークＭＫが各ショッ
ト毎に所定の位置に一または複数形成されている。この
位置検出マークＭＫ上にレーザ光Ｌが入射すると、その
反射光は、位置検出マークＭＫの非形成領域からの反射
光とは位相が異なるため、検出器１０６の検出する位置
検出マークＭＫの非形成領域からの反射光と位置検出マ
ークＭＫからの反射光との光強度は異なる。このため、
この光強度の差を検出することにより、位置検出マーク
ＭＫの座標位置を検出することができる。The laser light L emitted from the light source is condensed by a condenser lens 111, a half mirror 103, and a condenser lens 11.
2, the light is incident on the prism 110, is refracted in a predetermined direction by the prism 110, and is irradiated onto the wafer W. The reflected light of the laser light L applied to the wafer passes through the prism 110, is reflected by the half mirror 103 and the reflecting mirror 104, and is incident on the detector 106. One or a plurality of convex position detection marks MK formed on the wafer W are formed at predetermined positions for each shot. When the laser beam L is incident on the position detection mark MK, the reflected light has a different phase from the reflected light from the area where the position detection mark MK is not formed. The light intensity of the light reflected from the formation area and the light reflected from the position detection mark MK are different. For this reason,
By detecting this difference in light intensity, the coordinate position of the position detection mark MK can be detected.
【０００６】具体的には、たとえば、図１３に示すよう
に、多数のショットを有するウェハから、複数、例えば
６個の任意のショットＣ1 〜Ｃ6 を選択し、これらショ
ットＣ1 〜Ｃ6 のそれぞれの所定の位置に形成された位
置検出マークの座標位置を検出する。なお、多数のショ
ットの全部について測定するのではなく、任意の一部を
測定するのは製品のリードタイムを稼ぐためである。次
いで、ショットＣ1 〜Ｃ6 の検出された位置検出マーク
の座標位置に基づいて、ウェハのシフト量Ｓｘ，Ｓｙ、
伸縮量Ｐｘ，Ｐｙ、回転量θ、直交度αを算出する。そ
して、これらの算出値に基づいて、Ｘ軸方向およびＹ軸
方向の位置合わせずれ量を全ショットについて推定して
いる。したがって、リソグラフィ工程では、この全ショ
ットについての位置合わせずれ量の推定値を基に、位置
合わせずれ量がキャンセルされるようにウェハステージ
のステップ量を決定している。More specifically, for example, as shown in FIG. 13, a plurality of, for example, six arbitrary shots C1 to C6 are selected from a wafer having a large number of shots, and a predetermined number of each of these shots C1 to C6 is selected. The coordinate position of the position detection mark formed at the position is detected. It should be noted that the measurement of an arbitrary part instead of the measurement of all of a large number of shots is performed to increase the lead time of the product. Next, based on the coordinate positions of the detected position detection marks of the shots C1 to C6, the shift amounts Sx, Sy,
The expansion / contraction amounts Px and Py, the rotation amount θ, and the orthogonality α are calculated. Then, based on these calculated values, the amount of misalignment in the X-axis direction and the Y-axis direction is estimated for all shots. Therefore, in the lithography process, the step amount of the wafer stage is determined based on the estimated value of the misalignment amount for all shots so that the misalignment amount is canceled.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したリ
ソグラフィ工程では、ウェハに形成された位置検出マー
クはプロセス処理の進行にともなう表面の荒れ、各位置
検出マークの位置間の非対称性、位置検出マークの高さ
のバラツキなどの影響で、位置検出マークの座標位置の
検出が正確でない場合もあり得る。位置検出マークの座
標位置の検出値が誤っていると、決定されるウェハステ
ージのステップ量が適切でなくなるため、製品に不良を
生じてしまうおそれがある。たとえば、継続的に位置検
出マークの座標位置の検出値が誤っている場合には、リ
ソグラフィ工程におけるウェハの定期的な抜き取り検査
によって発見が可能である。In the lithography process described above, the position detection marks formed on the wafer have a rough surface due to the progress of the process, the asymmetry between the positions of the position detection marks, and the position detection marks. There may be cases where the detection of the coordinate position of the position detection mark is not accurate due to variations in the height of the position detection mark. If the detected value of the coordinate position of the position detection mark is incorrect, the determined step amount of the wafer stage becomes inappropriate, and there is a possibility that the product may be defective. For example, when the detected value of the coordinate position of the position detection mark is continuously incorrect, it can be found by periodic sampling inspection of the wafer in the lithography process.
【０００８】しかしながら、ある工程において突発的に
位置検出マークの座標位置の誤検出が発生した場合に
は、誤検出の発生を発見するのが難しい。図１４は、あ
る工程におけるウェハの伸縮量（scaling)を位置検出マ
ークの座標位置の検出値から２１枚について検出し、露
光転写した後、これらの２１枚について再度伸縮量を測
定した結果を示す図である。図１４に示すように、１〜
２０枚目のウェハについては、Ｘ軸，Ｙ軸方向のウェハ
の伸縮量の検出値は略一定しており、これに基づいてス
テップ量を補正することにより、ウェハの伸縮量の測定
値から略ウェハの伸縮量の影響が除去されているのがわ
かる。However, if the coordinate position of the position detection mark is suddenly erroneously detected in a certain process, it is difficult to detect the occurrence of the erroneous detection. FIG. 14 shows the result of detecting the expansion and contraction amount (scaling) of a wafer in a certain process from the detected value of the coordinate position of the position detection mark for 21 sheets, performing exposure transfer, and measuring the expansion and contraction amount again for these 21 sheets. FIG. As shown in FIG.
Regarding the twentieth wafer, the detected value of the amount of expansion and contraction of the wafer in the X-axis and Y-axis directions is substantially constant, and the step amount is corrected based on this, so that the measured value of the amount of expansion and contraction of the wafer is substantially equal. It can be seen that the influence of the amount of expansion and contraction of the wafer has been removed.
【０００９】ところが、２１枚目のウェハは、Ｘ軸，Ｙ
軸方向のウェハの伸縮量の検出値が１〜２０枚目のウェ
ハが大きく異なっており、測定値からはウェハの伸縮量
が悪化しているのが分かる。すなわち、２１枚目のウェ
ハの伸縮量の検出値は誤検出値であり、この誤った伸縮
量が工程間の合わせずれの原因となり、製品不良の一因
となる。しかしながら、このような誤検出値を通常の抜
き取り検査で発見するのは困難であるという問題があ
る。However, the 21st wafer has an X-axis and a Y-axis.
The detected values of the amount of expansion and contraction of the wafer in the axial direction are significantly different from the first to twentieth wafers, and the measured values show that the amount of expansion and contraction of the wafer is deteriorated. In other words, the detected value of the amount of expansion and contraction of the 21st wafer is an erroneous detection value, and this erroneous amount of expansion and contraction causes misalignment between processes, which contributes to product failure. However, there is a problem that it is difficult to find such an erroneously detected value by a normal sampling inspection.
【００１０】一方、上述したように、ショットの位置検
出マークの座標位置の測定は、ウェハ上の全部のショッ
トについて測定するのではなく、任意の一部を測定し、
この測定結果の平均値に３σ（標準偏差）を加えた統計
値で管理し、ウェハ全体のシフト量Ｓｘ，Ｓｙ、伸縮量
Ｐｘ，Ｐｙ、回転量θ、直交度αを管理している。この
ため、すべてのショットについての位置合わせずれが測
定されているわけではない。On the other hand, as described above, the measurement of the coordinate position of the shot position detection mark does not measure all shots on the wafer, but measures an arbitrary part.
Statistical values obtained by adding 3σ (standard deviation) to the average value of the measurement results are managed, and shift amounts Sx and Sy, expansion and contraction amounts Px and Py, rotation amounts θ, and orthogonality α of the entire wafer are managed. For this reason, not all shots are measured for misalignment.
【００１１】たとえば、図１５に示すように、ハッチン
グ部分（９個）のショット（チップ）についてのみ位置
検出マークの座標位置の測定を行ない、位置合わせずれ
を測定したとする。なお、図１５の矢印は、位置合わせ
ずれ量の向きと大きさとをベクトル量として表示してい
る。ここで、図１６は図１５に示した位置合わせずれを
有するウェハに形成されたチップの特性（歩留り）評価
結果であって、良品のチップにはＯＫと表示されてお
り、不良品のチップにはＮＧと表示されている。図１５
と図１６とを比較すると、任意のショットの位置合わせ
ずれの測定結果と歩留り評価結果との相関を把握するの
は非常に困難であるのがわかる。これでは、製品の歩留
りの要因の解析を行なったり、半導体装置のデザインル
ールの決定などを行なうことが難しい。For example, as shown in FIG. 15, it is assumed that the coordinate position of the position detection mark is measured only for the shots (chips) in the hatched portions (9), and the misalignment is measured. The arrow in FIG. 15 indicates the direction and magnitude of the amount of misalignment as a vector amount. Here, FIG. 16 shows the evaluation results of the characteristics (yield) of the chips formed on the wafer having the misalignment shown in FIG. 15, where "OK" is displayed for non-defective chips and "No" for defective chips. Is displayed as NG. FIG.
When FIG. 16 is compared with FIG. 16, it is found that it is very difficult to grasp the correlation between the measurement result of the misalignment of an arbitrary shot and the yield evaluation result. In this case, it is difficult to analyze the factors of the product yield or to determine the design rules of the semiconductor device.
【００１２】したがって、ショットの位置合わせずれの
測定結果と歩留り評価結果との相関を知るには、全部の
ショットについて位置検出マークの座標位置の測定を行
なう必要があり、歩留り解析等に非常に多くの時間を要
する。Therefore, in order to know the correlation between the measurement result of the shot misalignment and the yield evaluation result, it is necessary to measure the coordinate positions of the position detection marks for all shots, which is very often used in yield analysis and the like. It takes time.
【００１３】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ウェハの各ショットに形成され
た位置検出マークの座標位置を検出する際に、位置検出
マークの座標位置の誤検出を発見することができ、位置
検出マークの座標位置の誤検出が発生した場合に、これ
を補正することが可能な位置合わせ測定装置を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、ウェハ上のす
べてのショットについての位置合わせずれを測定しなく
ても、全てのチップの位置合わせずれを予測可能で、全
てのチップの位置合わせずれと歩留りとの相関関係を把
握可能な位置合わせ測定装置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 detect an error in the coordinate position of a position detection mark when detecting the coordinate position of the position detection mark formed on each shot of a wafer. It is an object of the present invention to provide an alignment measurement device capable of detecting a detection and correcting an erroneous detection of a coordinate position of a position detection mark when the detection occurs. Further, another object of the present invention is to be able to predict the misalignment of all chips without measuring the misalignment of all shots on a wafer, and to improve the misalignment and yield of all chips. It is an object of the present invention to provide a positioning measurement device capable of grasping the correlation between the two.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、露光装置に設
置され所定のステップ量毎にマスクパターンが転写され
てチップが形成される半導体基板の各露光領域毎に形成
された位置検出マークの座標位置を検出するマーク位置
検出手段と、前記マーク位置検出手段によって検出され
た各座標位置データに基づいて、前記露光装置に設けら
れたマスクパターンと前記半導体基板との位置合わせず
れ量を算出する位置合わせずれ算出手段と、前記位置合
わせずれ算出手段によって算出された複数の位置合わせ
ずれ量に基づいて、全ての露光領域についての位置合わ
せずれ量を予測する位置合わせずれ予測手段とを有す
る。According to the present invention, there is provided a position detecting mark formed in each exposure area of a semiconductor substrate on which a mask pattern is transferred every predetermined step amount and a chip is formed. A mark position detecting means for detecting a coordinate position, and an amount of misregistration between the mask pattern provided in the exposure apparatus and the semiconductor substrate is calculated based on each coordinate position data detected by the mark position detecting means. A positioning error calculating unit; and a positioning error estimating unit for estimating an alignment error amount for all exposure regions based on the plurality of positioning error amounts calculated by the positioning error calculating unit.
【００１５】前記位置合わせずれ予測手段は、複数の露
光領域の位置検出マークの座標位置から位置合わせずれ
を発生させる構成要素の値を算出し、算出された構成要
素の値を用いて所定の予測式に基づいて全ての露光領域
についての位置合わせずれ量を予測する。The misalignment predicting means calculates a value of a component causing a misalignment from the coordinate positions of the position detection marks in the plurality of exposure areas, and performs a predetermined prediction using the calculated value of the component. The misregistration amount for all the exposure regions is predicted based on the equation.
【００１６】前記パラメータは、前記複数の露光領域の
各位置検出マークのシフト量と、半導体基板全体の伸縮
率と、前記半導体基板の基準位置に対する回転量と、前
記半導体基板の基準面に対する傾きと、各露光領域の基
準位置に対する回転量と、各露光領域の伸縮率とからな
る。The parameters include a shift amount of each position detection mark of the plurality of exposure areas, an expansion / contraction ratio of the entire semiconductor substrate, a rotation amount of the semiconductor substrate with respect to a reference position, and an inclination of the semiconductor substrate with respect to a reference plane. , The rotation amount of each exposure area with respect to the reference position, and the expansion / contraction rate of each exposure area.
【００１７】前記位置合わせずれ予測手段によって予測
された全ての露光領域についての位置合わせずれ量に基
づいて、前記露光装置のステップ量を補正するステップ
量補正手段をさらに有する。Further, there is provided a step amount correcting means for correcting the step amount of the exposure apparatus based on the positional deviation amounts of all the exposure regions predicted by the positional deviation predicting means.
【００１８】また、本発明は、露光装置に設置され所定
のステップ量毎にマスクパターンが転写されてチップが
形成される半導体基板の各露光領域毎に形成された位置
検出マークの座標位置を検出するマーク位置検出手段
と、前記マーク位置検出部によって検出された検出デー
タが誤検出データか否かを判断する誤検出判断手段とを
有する。Further, the present invention detects the coordinate position of a position detection mark formed in each exposure area of a semiconductor substrate on which a mask pattern is transferred at a predetermined step amount and a chip is formed in an exposure apparatus. Mark detection means for determining whether or not the detection data detected by the mark position detection section is erroneous detection data.
【００１９】前記誤検出判断手段は、複数の位置検出マ
ークの座標位置から、位置合わせずれを発生させる構成
要素の値を算出し、前記構成要素の値が所定の許容範囲
をはずれた場合に誤検出と判断する。The erroneous detection judging means calculates a value of a component causing a misalignment from the coordinate positions of the plurality of position detection marks, and when the value of the component deviates from a predetermined allowable range, an erroneous detection is performed. Judge as detection.
【００２０】前記誤検出判断手段は、前記マーク位置検
出部によって検出された検出データが誤検出データの場
合に、前記マーク位置検出手段に対して再度前記位置検
出マークの座標位置を検出させる制御信号を出力する。When the detection data detected by the mark position detection section is erroneous detection data, the erroneous detection determination means controls the mark position detection means to detect the coordinate position of the position detection mark again. Is output.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。第１実施形態 図１は、本発明が適用された露光システムの一実施形態
を示す構成図である。図１に示す露光システムは、半導
体装置の製造工程におけるリソグラフィ工程に用いら
れ、設計パターンを、ウェハに既存するパターンに対し
てアライメントして、ウェハ上のレジストに露光するも
のである。図１において、露光システムは、位置合わせ
測定装置１とステップ式露光装置１１とからなってい
る。また、位置合わせ測定装置１は、マーク位置検出部
２と、演算処理部４と、データ記憶部５と、データ入力
部６と、表示部８と、インターフェース部１０とを有す
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of an exposure system to which the present invention is applied. The exposure system shown in FIG. 1 is used in a lithography process in a semiconductor device manufacturing process, and aligns a design pattern with an existing pattern on a wafer and exposes a resist on the wafer. In FIG. 1, the exposure system includes an alignment measuring device 1 and a step type exposure device 11. Further, the alignment measurement device 1 includes a mark position detection unit 2, an arithmetic processing unit 4, a data storage unit 5, a data input unit 6, a display unit 8, and an interface unit 10.
【００２２】マーク位置検出部２は、たとえば、図１２
に示した位置合わせ測定装置の検出部と同様な構成とす
ることができる。なお、ウェハに形成される位置検出マ
ークＭＫは、たとえば、各ショットの四隅に形成するこ
とができ、場合によっては各ショットの中心位置に位置
検出マークＭＫを形成することができる。なお、本実施
形態においては、１ショット内に１チップが形成される
ものとして以下説明する。演算処理部４は、図１２に示
した位置合わせ測定装置のメインコンピュータ１０８に
よって実現することができる。The mark position detecting section 2 is, for example, shown in FIG.
The configuration can be the same as that of the detection unit of the alignment measurement device shown in FIG. The position detection marks MK formed on the wafer can be formed, for example, at the four corners of each shot, and in some cases, the position detection marks MK can be formed at the center of each shot. In the present embodiment, a description will be given below assuming that one chip is formed in one shot. The arithmetic processing unit 4 can be realized by the main computer 108 of the alignment measuring device shown in FIG.
【００２３】データ記憶部５は、演算処理部４の算出結
果等のデータを記憶する。たとえば、フロッピディスク
装置やハードディスク装置などの記憶手段によって実現
される。データ入力部６は、必要なデータを演算処理部
４に対して入力する。たとえば、キーボードやマウス等
によって実現される。表示部８は、演算処理部４の処理
結果等を表示する。たとえば、ＣＲＴなどによって実現
される。インターフェース部１０は、演算処理部４にお
いて算出された、補正されたステップ量などの情報信号
１０ｓをステップ式露光装置１１に対して出力する。The data storage unit 5 stores data such as calculation results of the arithmetic processing unit 4. For example, it is realized by a storage unit such as a floppy disk device or a hard disk device. The data input unit 6 inputs necessary data to the arithmetic processing unit 4. For example, it is realized by a keyboard, a mouse, and the like. The display unit 8 displays a processing result of the arithmetic processing unit 4 and the like. For example, it is realized by a CRT or the like. The interface unit 10 outputs an information signal 10 s such as the corrected step amount calculated by the arithmetic processing unit 4 to the step-type exposure apparatus 11.
【００２４】ステップ式露光装置１１は、マスクパター
ンの投影像に対し、ウェハを繰り返しステップさせて各
ショット（露光領域）に露光する装置である。。ステッ
プ式露光装置１１においては、マスクパターンを転写す
る露光位置とウェハとの位置合わせ精度が半導体装置の
特性に大きく影響する。The step type exposure apparatus 11 is an apparatus for exposing each shot (exposure area) by repeatedly stepping a wafer with respect to a projected image of a mask pattern. . In the step-type exposure apparatus 11, the alignment accuracy between the exposure position for transferring the mask pattern and the wafer greatly affects the characteristics of the semiconductor device.
【００２５】以下、図１に示す構成の露光システムの動
作の一例について、図２に示すフローチャートに基づい
て説明する。まず、ステップ式露光装置１１に設置され
たウェハのショットのうち任意の数ショット（チップ）
を選択し、これらのショットに形成された位置検出マー
クのＸ軸方向およびＹ軸方向の座標位置を検出する（ス
テップＳ１）。An example of the operation of the exposure system having the configuration shown in FIG. 1 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. First, an arbitrary number of shots (chips) among the shots of the wafer set in the step-type exposure apparatus 11
Is selected, and the coordinate positions in the X-axis direction and the Y-axis direction of the position detection marks formed on these shots are detected (step S1).
【００２６】次いで、この測定結果を基に、位置合わせ
ずれを発生させる構成要素の値（以下、パラメータとい
う）を算出する（ステップＳ２）。パラメータは、位置
検出マークのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置合わせずれ
量の平均値（シフト量）Ｘ0 ，Ｙ0 、ウェハＷ全体の伸
縮率Ｐx ，Ｐy 、ウェハＷの基準位置からの回転量θ、
ウェハＷの基準面に対する傾きを示す直交度α、ショッ
トの基準位置からの回転量θc 、ショットの縮小率Ｍか
らなる。Next, based on the measurement result, the value of a component (hereinafter, referred to as a parameter) that causes a misalignment is calculated (step S2). The parameters are the average values (shift amounts) X0 and Y0 of the displacement amount of the position detection mark in the X-axis direction and the Y-axis direction, the expansion and contraction ratios Px and Py of the entire wafer W, and the rotation amount θ of the wafer W from the reference position. ,
The orthogonality α indicates the inclination of the wafer W with respect to the reference plane, the rotation amount θc of the shot from the reference position, and the reduction ratio M of the shot.
【００２７】図７は、上述した図１５において示したウ
ェハＷ内のハッチング部分（９個）のショット（チッ
プ）についてのパラメータ等の算出結果を示しており、
各ショットの四隅に形成された合計で３６個の位置検出
マークのＸ軸方向およびＹ軸方向の座標位置を検出した
結果である。上から、位置合わせずれ量の最大値、最小
値、平均値、３σ（標準偏差）（ｎ−１）、｜平均値｜
＋３σ、ウェハＷ全体の伸縮率、ウェハＷの基準位置か
らの回転量、ウェハＷの基準面に対する傾きを示す直交
度、ショットの基準位置からの回転量、ショットの縮小
率が示されている。FIG. 7 shows calculation results of parameters and the like for shots (chips) of hatched portions (9 pieces) in the wafer W shown in FIG.
It is a result of detecting coordinate positions in the X-axis direction and the Y-axis direction of a total of 36 position detection marks formed at four corners of each shot. From the top, the maximum value, minimum value, average value, 3σ (standard deviation) (n-1), | average value
+ 3σ, the expansion and contraction rate of the entire wafer W, the rotation amount of the wafer W from the reference position, the orthogonality indicating the inclination of the wafer W with respect to the reference plane, the rotation amount of the shot from the reference position, and the reduction rate of the shot.
【００２８】図７における、｜平均値｜＋３σがウェハ
Ｗ全体の位置合わせずれ量の統計値であり、従来はこの
値で位置合わせずれ量を維持管理していた。上述したよ
うに、統計値である｜平均値｜＋３σによる位置合わせ
ずれ量の維持管理の方法では、位置検出マークの測定点
数が少なく、位置合わせずれ量の管理を容易に行なうこ
とができるが、すべてのショットの位置合わせずれ量の
管理はできない。このため、各ショット（チップ）の位
置合わせずれ量と各チップの歩留りとの関係を把握する
のが困難であった。| Average | + 3σ in FIG. 7 is a statistical value of the amount of misalignment of the entire wafer W. Conventionally, the amount of misalignment has been maintained and controlled using this value. As described above, in the method of maintaining and controlling the misalignment amount using the statistical value of | average value + 3σ, the number of measurement points of the position detection mark is small, and the misalignment amount can be easily managed. It is not possible to manage the misalignment of all shots. For this reason, it has been difficult to grasp the relationship between the amount of misalignment of each shot (chip) and the yield of each chip.
【００２９】このため本実施形態では、上述したウェハ
Ｗ内の９個のショットの位置合わせずれ量の検出結果か
ら、全ショット（チップ）についての位置合わせずれ量
を予測する（ステップＳ３）。以下、この全ショット
（チップ）についての位置合わせずれ量の予測方法につ
いて説明する。For this reason, in the present embodiment, the amount of misalignment for all shots (chips) is predicted from the result of detecting the amount of misalignment of the nine shots in the wafer W (step S3). Hereinafter, a method of estimating the amount of misalignment for all shots (chips) will be described.
【００３０】各ショット（チップ）のＸ軸方向、Ｙ軸方
向の位置合わせずれ量をΔＸ、ΔＹとしたとき、ΔＸ、
ΔＹは次式（１）および（２）によって算出できること
が一般的に知られている。When the amount of misalignment of each shot (chip) in the X-axis direction and the Y-axis direction is ΔX and ΔY, ΔX, ΔY
It is generally known that ΔY can be calculated by the following equations (1) and (2).
【００３１】 ΔＸ＝Ｘ0 ＋Ｐx ×Ｘ−α×（Ｙ＋Ｙp ）＋Ｍ×Ｘp −θc ×Ｙp …（１） ΔＹ＝Ｙ0 ＋Ｐy ×Ｙ＋θ×（Ｘ＋Ｘp ）＋Ｍ×Ｙp ＋θc ×Ｘp …（２）ΔX = X0 + Px × X−α × (Y + Yp) + M × Xp−θc × Yp (1) ΔY = Y0 + Py × Y + θ × (X + Xp) + M × Yp + θc × Xp (2)
【００３２】なお、Ｘは各ショット（チップ）の中心位
置のウェーハ上でのＸ座標位置であり、Ｙは各ショット
（チップ）の中心位置のウェーハ上でのＹ座標位置であ
る。また、Ｘp はデバイス特性（歩留り）評価点のショ
ット（チップ）内のＸ軸方向座標位置であり、Ｙp はデ
バイス特性（歩留り）評価点のチップ（ショット）内の
Ｙ軸方向の座標位置である。X is the X coordinate position of the center position of each shot (chip) on the wafer, and Y is the Y coordinate position of the center position of each shot (chip) on the wafer. Xp is the X-axis coordinate position of the device characteristic (yield) evaluation point in the shot (chip), and Yp is the Y-axis coordinate position of the device characteristic (yield) evaluation point in the chip (shot). .
【００３３】ここで、位置合わせずれ量の算出例とし
て、図３を参照して説明する。図３におけるウェハＷ内
のチップＣ0 のＹ方向の位置合わせずれ量ΔＹは、Ｙ0
＝０．１μｍ、Ｐy ＝２ｐｐｍであり、その他のパラメ
ータがゼロである場合には、次のように算出される。Here, an example of calculating the amount of misalignment will be described with reference to FIG. The misalignment .DELTA.Y in the Y direction of the chip C0 in the wafer W in FIG.
= 0.1 μm, Py = 2 ppm, and other parameters are zero, the following calculation is performed.
【００３４】 ΔＹ＝Ｙ0 ＋Ｐy ×Ｙ＋θ×（Ｘ＋Ｘp ）＋Ｍ×Ｙp ＋θc ×Ｘｐ ＝０．１＋２／１００００００×５００００＋０＋０＋０ ＝０．２μｍΔY = Y0 + Py × Y + θ × (X + Xp) + M × Yp + θc × Xp = 0.1 + 2 / 1,000,000 × 50000 + 0 + 0 + 0 = 0.2 μm
【００３５】このような手法によって、図３の全ショッ
ト（チップ）のデバイス特性（歩留り）評価点（チップ
の中心位置）における位置合わせずれ量を算出し、これ
を上述したデータ記憶部５に記憶する（ステップＳ
４）。データ記憶部５に全ショットの位置合わせずれ量
ΔＸ，ΔＹを記憶するのは、半導体装置の完成後に、位
置合わせずれ量とデバイス特性（歩留り）評価結果との
相関を把握するためである。By such a method, the amount of misalignment at the device characteristic (yield) evaluation point (center position of the chip) of all shots (chips) in FIG. 3 is calculated, and this is stored in the data storage unit 5 described above. (Step S
4). The reason why the misalignment amounts ΔX and ΔY of all shots are stored in the data storage unit 5 is to grasp the correlation between the misalignment amount and the device characteristic (yield) evaluation result after the completion of the semiconductor device.
【００３６】次いで、算出した全ショットの位置合わせ
ずれ量ΔＸ，ΔＹに基づいて、位置合わせずれを最小に
するステップ式露光装置１１のステップ量を算出する
（ステップＳ５）。この結果、全ショットの位置合わせ
ずれ量ΔＸ，ΔＹが算出されているため、理想的なステ
ップ量の補正が可能となる。このときの算出結果は、上
述した表示部８に、たとえば図８に示す状態で表示され
ることになる。図８に示す画面の右側には、全ショット
の位置合わせずれ量ΔＸ，ΔＹがベクトル量として表示
され、左側にはステップ量を補正した結果の位置合わせ
ずれ量がベクトル量として表示されている。Next, a step amount of the step-type exposure apparatus 11 for minimizing the positional deviation is calculated based on the calculated positional deviation amounts ΔX and ΔY of all shots (step S5). As a result, since the misregistration amounts ΔX and ΔY of all shots have been calculated, the ideal step amount can be corrected. The calculation result at this time is displayed on the display unit 8 described above, for example, in the state shown in FIG. On the right side of the screen shown in FIG. 8, the positional deviation amounts ΔX and ΔY of all shots are displayed as vector amounts, and on the left side, the positional deviation amounts resulting from correcting the step amounts are displayed as vector amounts.
【００３７】次いで、補正されたステップ量の情報は、
演算処理部４からインターフェース部１０を通じて、ス
テップ式露光装置１１に出力され、ウェハＷへのマスク
パターンの転写が行なわれることになる（ステップＳ
６）。Next, the information of the corrected step amount is:
The data is output from the arithmetic processing unit 4 to the step-type exposure apparatus 11 through the interface unit 10, and the mask pattern is transferred to the wafer W (step S).
6).
【００３８】ここで、上述したデータ記憶部５に記憶さ
れた全ショットの位置合わせずれ量ΔＸ，ΔＹとデバイ
ス特性（歩留り）評価結果との相関について説明する。
図４には、図３の全ショット（チップ）のデバイス特性
（歩留り）評価点（チップの中心位置）における位置合
わせずれ量を算出した結果を示す。図４の全ショット
（チップ）の位置合わせずれ量の算出結果と、図１６に
示したデバイス特性（歩留り）評価結果とを比較してみ
ると、Ｘ軸方向の位置合わせずれ量が１５０ｎｍ（０．
１５μｍ）を越えるチップがＮＧとなっており、位置合
わせずれ量とデバイス特性（歩留り）との相関が把握で
きるのが分かる。Here, the correlation between the misregistration amounts ΔX, ΔY of all shots stored in the data storage unit 5 and the device characteristic (yield) evaluation results will be described.
FIG. 4 shows the result of calculating the misalignment amount at the device characteristic (yield) evaluation point (the center position of the chip) for all shots (chips) in FIG. Comparing the calculation result of the misalignment of all shots (chips) in FIG. 4 with the evaluation result of the device characteristics (yield) shown in FIG. 16, the misalignment in the X-axis direction is 150 nm (0 .
Chips exceeding 15 μm) are NG, and it can be seen that the correlation between the amount of misalignment and the device characteristics (yield) can be grasped.
【００３９】以上のように、本実施形態によれば、ウェ
ハＷ内の数チップ（ショット）の位置合わせずれ量の測
定結果から、瞬時に、ウェーハＷ内の全チップ（ショッ
ト）の位置合わせずれ量やその方向を予測できる。この
ため、本実施形態において説明した機能を既存するまた
は新規の位置合わせ測定装置に容易に追加することがで
き、デバイス開発（デザインルール最適化）や、デバイ
ス歩留り解析を効率よく実施できる。なお、位置合わせ
ずれの予測にかかる時間は、たとえば数秒である。As described above, according to the present embodiment, the misalignment of all chips (shots) in the wafer W is instantaneously obtained from the measurement result of the misalignment of several chips (shots) in the wafer W. The amount and its direction can be predicted. Therefore, the functions described in the present embodiment can be easily added to an existing or new alignment measurement device, and device development (design rule optimization) and device yield analysis can be efficiently performed. The time required for estimating the misalignment is, for example, several seconds.
【００４０】ここで、上述した位置合わせ測定装置は、
図５に示すように、メインコンピュータ、半導体装置の
欠陥検査装置、ＳＥＭ，特性評価装置、ＦＥＢ等の機器
とたとえば、イーサネットによって接続することが可能
である。このような接続によって、特性（歩留り）評価
結果と位置合わせずれ量との相関関係の解析ができる歩
留り解析総合システムとすることができる。メインコン
ピュータで２装置をリンクさせれば、瞬時に図６に示す
ような、特性（歩留り）評価結果と位置合わせずれ量と
の相関関係の解析結果を得ることができる。Here, the above-described alignment measuring device is:
As shown in FIG. 5, it is possible to connect to a main computer, a defect inspection device for a semiconductor device, an SEM, a characteristic evaluation device, an FEB or the like by, for example, Ethernet. With such a connection, a comprehensive yield analysis system capable of analyzing the correlation between the characteristic (yield) evaluation result and the amount of misalignment can be provided. If the two devices are linked by the main computer, an analysis result of the correlation between the characteristic (yield) evaluation result and the misalignment amount can be instantaneously obtained as shown in FIG.
【００４１】第２実施形態 次に、図１に示した露光システムの動作の他の例につい
て説明する。図１４において説明したように、位置検出
マークＭＫの座標位置の検出に、突発的に誤検出が発生
すると、工程間の合わせずれの原因となり、製品不良の
一因となる。そこで、本実施形態では、図１に示した構
成の位置合わせ測定装置１において、図９に示すような
処理を行なう。Second Embodiment Next, another example of the operation of the exposure system shown in FIG. 1 will be described. As described with reference to FIG. 14, if an erroneous detection occurs suddenly in detecting the coordinate position of the position detection mark MK, it causes misalignment between processes and causes a product defect. Therefore, in the present embodiment, the processing as shown in FIG. 9 is performed in the alignment measuring device 1 having the configuration shown in FIG.
【００４２】リソグラフィ工程のある工程において、ス
テップ式露光装置１１に設置されたウェハのショットの
うち任意の数ショット（チップ）を選択し、これらのシ
ョットに形成された位置検出マークのＸ軸方向およびＹ
軸方向の座標位置を検出する（ステップＳ１１）。In a certain step of the lithography step, an arbitrary number of shots (chips) are selected from among the shots of the wafer set in the step-type exposure apparatus 11, and the position detection marks formed on these shots in the X-axis direction and Y
An axial coordinate position is detected (step S11).
【００４３】次いで、位置検出マークのＸ軸方向および
Ｙ軸方向の座標位置のデータに基づいて、図１１におい
て説明した位置合わせずれの要因となる各種のずれ（パ
ラメータ）を算出する（ステップＳ１２）。ここで、予
め各種パラメータについて、許容値を定めておく。例え
ば、パラメータが図１４に示したウェハの伸縮量の場合
には、図１４に示す点線のように、上限値Ｓmax 、下限
値Ｓmin を予め設定しておく。Next, based on the data of the coordinate position of the position detection mark in the X-axis direction and the Y-axis direction, various deviations (parameters) which cause the positional deviation described in FIG. 11 are calculated (step S12). . Here, allowable values of various parameters are determined in advance. For example, when the parameter is the amount of expansion and contraction of the wafer shown in FIG. 14, the upper limit value Smax and the lower limit value Smin are set in advance as shown by the dotted line in FIG.
【００４４】次いで、算出したパラメータの値が上限値
Ｓmax および下限値Ｓmin の範囲から外れたか否かを判
断する（ステップＳ１３）。そして、算出したパラメー
タの値が許容値の範囲から外れた場合には、誤検出と判
断して再度位置検出マークのＸ軸方向およびＹ軸方向の
座標位置を検出する。Next, it is determined whether or not the calculated parameter value is out of the range between the upper limit value Smax and the lower limit value Smin (step S13). If the calculated parameter value is out of the range of the allowable value, it is determined to be erroneous detection, and the coordinate position of the position detection mark in the X-axis direction and the Y-axis direction is detected again.
【００４５】算出したパラメータの値が許容値である場
合には、正常な検出と判断し、算出したパラメータの値
に基づいて、ステップ式露光装置１１のステップ量を算
出する（ステップＳ１４）。そして、算出されたステッ
プ量に基づいてウェハにマスクパターンを露光転写する
（ステップＳ１５）。If the calculated parameter value is an allowable value, it is determined that the detection is normal, and the step amount of the step-type exposure apparatus 11 is calculated based on the calculated parameter value (step S14). Then, the mask pattern is exposed and transferred to the wafer based on the calculated step amount (step S15).
【００４６】以上のように、本実施形態よれば、通常の
ウェハの抜き取り検査で発見するのは困難な突発的な位
置検出マークの位置の誤検出を発見することができ、工
程間の位置合わせずれを抑えることが可能となる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to detect a sudden erroneous detection of the position of the position detection mark, which is difficult to be detected by the normal sampling inspection of the wafer, and to perform the alignment between the processes. The displacement can be suppressed.
【００４７】なお、本実施形態の処理を第１実施形態に
おける位置検出マークＭＫの座標位置の検出に適用する
ことにより、第１実施形態において予測する位置合わせ
ずれ量ΔＸ，ΔＹの信頼性が高まる。By applying the processing of this embodiment to the detection of the coordinate position of the position detection mark MK in the first embodiment, the reliability of the misregistration amounts ΔX and ΔY predicted in the first embodiment is improved. .
【００４８】[0048]
【発明の効果】本発明によれば、ウェハ内の数チップ
（ショット）の位置合わせずれ量の測定結果から、ウェ
ハ内の全ショットの位置合わせずれ量を予測することが
できる。このため、３００ｍｍウェハ等の今後のウェー
ハ大口径化に対して特に有効である。また、位置合わせ
ずれ量とデバイス特性（歩留り）評価結果の相関を容易
に求めることができるようになり、デバイス開発におけ
るデザインルール決定、製造における製品の歩留り解析
が効率良く実施できる。また、位置合わせ測定装置を歩
留り解析システムに接続し、デバイス特性（歩留り）評
価装置の評価結果とリンクさせることにより、予測時間
や解析時間の短縮を図ることができる。According to the present invention, the amount of misalignment of all shots in a wafer can be predicted from the measurement result of the misalignment of several chips (shots) in the wafer. For this reason, it is particularly effective for increasing the diameter of a wafer such as a 300 mm wafer in the future. In addition, the correlation between the amount of misalignment and the device characteristic (yield) evaluation result can be easily obtained, so that design rule determination in device development and product yield analysis in manufacturing can be efficiently performed. Further, by connecting the alignment measurement device to the yield analysis system and linking it with the evaluation result of the device characteristic (yield) evaluation device, the prediction time and the analysis time can be reduced.
【００４９】本発明によれば、位置検出マークの誤検出
を自動的に発見でき、再度位置検出マークの座標位置を
検出することにより、工程間の位置合わせずれを抑える
ことが可能となる。また、半導体基板への露光の際のマ
スクパターンの位置合わせ精度が向上し、従来行なって
いた抜き取り検査を行なう必要がなくなる。According to the present invention, an erroneous detection of a position detection mark can be automatically found, and the coordinate position of the position detection mark is detected again, thereby making it possible to suppress misalignment between steps. Further, the accuracy of alignment of the mask pattern at the time of exposing the semiconductor substrate is improved, so that it is not necessary to perform the sampling inspection which has been conventionally performed.
【図１】本発明が適用された露光システムの一実施形態
を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an exposure system to which the present invention is applied.
【図２】図１の露光システムの動作の一例を示すフロー
チャートである。FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the exposure system of FIG.
【図３】位置合わせずれ量の算出方法を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a calculation method of a position shift amount.
【図４】全ショットの位置合わせずれ量の予測結果を示
す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a prediction result of a misalignment amount of all shots.
【図５】歩留り解析総合システムの構成例を示す説明図
である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of a yield analysis comprehensive system.
【図６】図５の歩留り解析総合システムの解析結果の一
例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an analysis result of the integrated yield analysis system of FIG. 5;
【図７】ウェハ内の複数のショットについてのパラメー
タ等の算出結果を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing calculation results of parameters and the like for a plurality of shots in a wafer.
【図８】位置合わせ測定装置の表示部の表示例を示す説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a display example of a display unit of the alignment measurement device.
【図９】図１の露光システムの動作の他の例を示すフロ
ーチャートである。9 is a flowchart showing another example of the operation of the exposure system of FIG.
【図１０】半導体基板への露光ショットの一例を示す説
明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing an example of an exposure shot on a semiconductor substrate.
【図１１】露光の際にウェハに生じる各種のずれを示す
説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing various types of shifts that occur on a wafer during exposure.
【図１２】位置合わせ測定装置の構成例を示す説明図で
ある。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a positioning measurement device.
【図１３】多数のショットを有するウェハから任意のシ
ョットを選択してそれぞれの所定の位置に形成された位
置検出マークの座標位置を検出する様子を示す説明図で
ある。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a state in which an arbitrary shot is selected from a wafer having a large number of shots and the coordinate position of a position detection mark formed at each predetermined position is detected.
【図１４】ある工程におけるウェハの伸縮量を位置検出
マークの座標位置の検出値から２１枚について検出し、
露光転写した後、これらの２１枚について再度伸縮量を
測定した結果を示す図である。FIG. 14 detects the amount of expansion and contraction of a wafer in a certain process from the detected value of the coordinate position of the position detection mark for 21 wafers;
It is a figure which shows the result of having measured the expansion-contraction amount again about these 21 sheets after exposure transfer.
【図１５】任意の複数のショットの位置合わせずれを測
定した結果を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a result of measuring misalignment of a plurality of arbitrary shots.
【図１６】図１５に示した位置合わせずれを有するウェ
ハに形成されたチップの特性（歩留り）評価結果を示す
説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing characteristics (yield) evaluation results of chips formed on the wafer having the misalignment shown in FIG.
１…位置合わせ測定装置、２…マーク位置検出部、４…
演算処理部、５…データ記憶部、６…データ入力部、８
…表示部、１０…インターフェース部、１１…ステップ
式露光装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Position measuring device, 2 ... Mark position detection part, 4 ...
Arithmetic processing unit, 5: data storage unit, 6: data input unit, 8
... Display unit, 10 ... Interface unit, 11 ... Step type exposure apparatus.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｆ 9/00 Ｇ０３Ｆ 9/00 Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２５Ｗ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G03F 9/00 G03F 9/00 H H01L 21/30 525W
Claims (8)
マスクパターンが転写されてチップが形成される半導体
基板の各露光領域毎に形成された位置検出マークの座標
位置を検出するマーク位置検出手段と、 前記マーク位置検出手段によって検出された各座標位置
データに基づいて、前記露光装置に設けられたマスクパ
ターンと前記半導体基板との位置合わせずれ量を算出す
る位置合わせずれ算出手段と、 前記位置合わせずれ算出手段によって算出された複数の
位置合わせずれ量に基づいて、全ての露光領域について
の位置合わせずれ量を予測する位置合わせずれ予測手段
とを有する位置合わせ測定装置。1. A mark position detection device for detecting a coordinate position of a position detection mark formed for each exposure area of a semiconductor substrate on which a mask pattern is transferred and a chip is formed for each predetermined step amount and is installed in an exposure apparatus. Means for calculating an amount of misalignment between a mask pattern provided in the exposure apparatus and the semiconductor substrate based on each coordinate position data detected by the mark position detecting means; An alignment measurement device comprising: an alignment deviation estimating unit for estimating an alignment deviation amount for all exposure regions based on a plurality of alignment deviation amounts calculated by the alignment deviation calculating unit.
光領域の位置検出マークの座標位置から位置合わせずれ
を発生させる構成要素の値を算出し、算出された構成要
素の値を用いて所定の予測式に基づいて全ての露光領域
についての位置合わせずれ量を予測する請求項１に記載
の位置合わせ測定装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said misalignment predicting means calculates a value of a component causing a misalignment from the coordinate positions of the position detection marks in the plurality of exposure areas, and uses the calculated value of the component to determine a predetermined value. The alignment measuring apparatus according to claim 1, wherein the misalignment amount for all the exposure regions is predicted based on the prediction formula.
各位置検出マークのシフト量と、半導体基板全体の伸縮
率と、前記半導体基板の基準位置に対する回転量と、前
記半導体基板の基準面に対する傾きと、各露光領域の基
準位置に対する回転量と、各露光領域の伸縮率とからな
る請求項２に記載の位置合わせ測定装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the parameters include a shift amount of each position detection mark of the plurality of exposure regions, an expansion / contraction ratio of the entire semiconductor substrate, a rotation amount of the semiconductor substrate with respect to a reference position, and a reference amount of the semiconductor substrate with respect to a reference surface. 3. The alignment measuring apparatus according to claim 2, comprising an inclination, a rotation amount of each exposure area with respect to a reference position, and an expansion / contraction rate of each exposure area.
された全ての露光領域についての位置合わせずれ量に基
づいて、前記露光装置のステップ量を補正するステップ
量補正手段をさらに有する請求項１に記載の位置合わせ
測定装置。4. The apparatus according to claim 1, further comprising a step amount correcting means for correcting the step amount of said exposure apparatus based on the positional deviation amounts of all the exposure regions predicted by said positional deviation predicting means. Alignment measuring device.
マスクパターンが転写されてチップが形成される半導体
基板の各露光領域毎に形成された位置検出マークの座標
位置を検出するマーク位置検出手段と、 前記マーク位置検出部によって検出された検出データが
誤検出データか否かを判断する誤検出判断手段とを有す
る位置合わせ測定装置。5. A mark position detecting device for detecting a coordinate position of a position detecting mark formed for each exposure region of a semiconductor substrate on which a chip is formed by transferring a mask pattern for each predetermined step amount and installed in an exposure apparatus. And an erroneous detection judging means for judging whether or not the detection data detected by the mark position detection section is erroneous detection data.
ークの座標位置から、位置合わせずれを発生させる構成
要素の値を算出し、前記構成要素の値が所定の許容範囲
をはずれた場合に誤検出と判断する請求項５に記載の位
置合わせ測定装置。6. The erroneous detection judging means calculates a value of a component causing a misalignment from a coordinate position of a plurality of position detection marks, and calculates a value of the component out of a predetermined allowable range. 6. The alignment measuring apparatus according to claim 5, wherein the misalignment is determined to be false.
出部によって検出された検出データが誤検出データの場
合に、前記マーク位置検出手段に対して再度前記位置検
出マークの座標位置を検出させる制御信号を出力する請
求項５に記載の位置合わせ測定装置。7. The erroneous detection judging means causes the mark position detecting means to detect the coordinate position of the position detection mark again when the detection data detected by the mark position detecting section is erroneous detection data. The alignment measuring device according to claim 5, which outputs a control signal.
マスクパターンが転写されてチップが形成される半導体
基板の各露光領域毎に形成された位置検出マークの座標
位置を検出するマーク位置検出手段と、 前記マーク位置検出手段によって検出された各座標位置
データに基づいて、前記露光装置に設けられたマスクパ
ターンと前記半導体基板との位置合わせずれ量を算出す
る位置合わせずれ算出手段と、 前記位置合わせずれ算出手段によって算出された複数の
位置合わせずれ量に基づいて、全ての露光領域について
の位置合わせずれ量を予測する位置合わせずれ予測手段
と、 前記マーク位置検出部によって検出された検出データが
誤検出データか否かを判断し、誤検出データの場合に前
記マーク位置検出手段に対して再度前記位置検出マーク
の座標位置を検出させる制御信号を出力する誤検出判断
手段とを有する位置合わせ測定装置。8. A mark position detector for detecting a coordinate position of a position detection mark formed for each exposure area of a semiconductor substrate on which a mask is transferred and a chip is formed for each predetermined step amount and is set in an exposure apparatus. Means for calculating an amount of misalignment between a mask pattern provided in the exposure apparatus and the semiconductor substrate based on each coordinate position data detected by the mark position detecting means; Based on the plurality of misalignments calculated by the misalignment calculation means, misalignment prediction means for estimating misalignment amounts for all exposure regions, and detection data detected by the mark position detection unit Judge whether or not the mark detection data is erroneous detection data. Alignment measurement device having a detection error determining means for outputting a control signal for detecting the coordinate position of the click.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303114A JPH11145029A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Alignment measuring equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303114A JPH11145029A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Alignment measuring equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145029A true JPH11145029A (en) | 1999-05-28 |
Family
ID=17917061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9303114A Pending JPH11145029A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Alignment measuring equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11145029A (en) |
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