JPH11162842A

JPH11162842A - 基板のリソグラフィ処理方法及び基板処理方法

Info

Publication number: JPH11162842A
Application number: JP9343966A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakajima; 伸一中島
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】処理しようとするウエハの処理履歴に拘わら
ずスループットの高い処理を可能とする処理方法を提供
する。【解決手段】基板Ｗにパターンを形成する工程を含む
リソグラフィ処理方法において、基板Ｗに付された識別
符号１２１と実際に第１リソグラフィ処理で基板Ｗが処
理された処理条件とを記憶し、第１リソグラフィ処理が
行われた基板Ｗの識別符号１２１を読み取り、識別符号
１２１を用いて、記憶された処理条件を呼び出し、呼び
出された処理条件に基づいて、基板Ｗに第２リソグラフ
ィ処理を行うリソグラフィ処理方法。記憶された第１リ
ソグラフィ処理が行われた基板Ｗの識別符号１２１を用
いて、前記処理条件を呼び出して、その条件に基づい
て、基板Ｗに第２リソグラフィ処理を行うので、識別符
号により、基板毎に前に行われた処理の順序などを知
り、その順序を調整した上で次の第２リソグラフィ処理
を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板のリソグラフ
ィ処理方法及び基板処理方法に関し、特に半導体素子や
液晶表示素子等の製造工程における基板のリソグラフィ
処理方法及び基板処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子や液晶表示素子の製造にあた
っては、露光装置を用いてフォトマスクやレチクル（以
下、「レチクル」という）に形成された微細なパターン
の像をフォトレジスト等の感光剤を塗布した半導体ウェ
ハやガラスプレート等の基板（以下、「ウェハ」とい
う）上に投影露光することが行われる。レチクルのパタ
ーンは、例えばステップ・アンド・リピート方式の露光
装置を用い、レチクルとウェハを高精度に位置合わせ
（アライメント）して、ウェハ上に既に形成されている
パターンに重ね合わせて投影露光される。このアライメ
ントの精度に対する要求は、パターンの微細化と共に厳
しくなってきており、アライメントにはさまざまな工夫
がなされている。

【０００３】アライメントの方式としては、レーザー光
をウェハ上のドット列状のアライメントマークに照射
し、そのマークにより回折または散乱された光を用いて
マーク位置を検出するＬＳＡ（Laser Step Alignment）
方式、ハロゲンランプ等を光源とする波長帯域幅の広い
光で照明して撮像したアライメントマークの画像データ
を画像処理してマーク位置を計測するＦＩＡ（Field Im
age Alignment）方式、あるいはウェハ上の回折格子状
のアライメントマークに周波数を僅かに変えたレーザ光
を２方向から照射し、発生した２つの回折光を干渉さ
せ、その位相からアライメントマークの位置を計測する
ＬＩＡ（Laser Interferometric Alignment）方式等が
ある。

【０００４】これら光学式アライメントにおいては、露
光のためにレジストが塗布されたウェハ上のアライメン
トマークを検出し、その位置座標を計測することで重ね
合わされるショットの位置を求める。その後、ショット
位置にレチクルのパターン像が重なるようにウェハをウ
ェハステージにより移動させて、レチクルのパターン像
を投影露光する。

【０００５】前記光学式アライメント系は、ウェハ内の
３点以上の異なるショット領域のアライメントマークを
検出し、ウェハ内でショット領域がどのように配列して
いるかを計算し、配列座標を求める。各ショットは、そ
の座標に基づいてウェハステージを移動させることでウ
ェハ上のショット領域に順次露光されていく。

【０００６】ここで、一般に、計測するアライメントマ
ークの数を増やせば、アライメント精度は向上するが、
スループットは下がる。精度が最も良いのは、ウェハ上
に形成されたアライメントマーク総てを計測することで
あるが、全てを計測していてはスループットの向上は望
めない。ここで、できるだけ精度を落とさずに計測数を
減らし、スループットを挙げることが要求される。最終
的には精度とスループットを比較較量し、いかに精度を
維持しつつスループット向上するかという問題となる。

【０００７】従来、例えば同一のウエハキャリアに収納
されて連続的に処理されたウエハのような、通常連続し
て処理された一群のウエハは、一つのロットとして管理
される。これら一つのロットのウエハについても、事前
に計測するアライメントマーク位置を選び、これらのウ
エハの一枚一枚について同じアライメントマーク位置を
計測することにより露光処理を行っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の方
法は、露光等の処理をしようとするウェハが、「それ以
前の工程で同じロットである」あるいは「前工程での露
光順が同じである」という条件下においては有効であ
る。しかしながら、前工程におけるエラー処理や他の装
置でのウェハ操作によって、ウェハの順序が変わった
り、他のロットのウェハと混ざったりする可能性があ
る。そのような場合、ウエハによって最適なアライメン
ト条件が大きく異なるため、計測すべきアライメントマ
ークの数を減らすことは困難であるという問題があっ
た。

【０００９】そこで本発明は、処理しようとするウエハ
の処理履歴に拘わらず、スループットの高い処理を可能
とする処理方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明によるリソグラフィ処理方法
は、図１に示されるように基板Ｗにパターンを形成する
工程を含むリソグラフィ処理方法において、前記基板Ｗ
に付された識別符号１２１（図５）と実際に第１リソグ
ラフィ処理で前記基板Ｗが処理された処理条件とを記憶
し、前記第１リソグラフィ処理が行われた前記基板Ｗの
前記識別符号１２１を読み取り、前記識別符号１２１を
用いて、記憶された前記処理条件を呼び出し、呼び出さ
れた前記処理条件に基づいて、前記基板Ｗに第２リソグ
ラフィ処理を行う。識別符号１２１は、ウェハ購入時か
ら描画されているウェハＩＤであってもよいし、前工程
である第１リソグラフィ処理で描画したウェハＩＤであ
ってもよい。

【００１１】このように構成すると、記憶された第１リ
ソグラフィ処理が行われた基板Ｗの識別符号１２１を用
いて、やはり記憶された前記処理条件を呼び出して、そ
の処理条件に基づいて、基板Ｗに第２リソグラフィ処理
を行うので、識別符号により、基板毎に例えば前に行わ
れた処理の順序などを知り、その順序を調整した上で次
の第２リソグラフィ処理を行うことができる。

【００１２】前記方法においては、請求項２に記載のよ
うに、前記処理条件は、前記基板Ｗが実際に前記第１リ
ソグラフィ処理で処理された処理順であってもよく、前
記処理順に基づいて、基板Ｗの前記第２リソグラフィ処
理を行うようにしてもよい。

【００１３】このように構成すると、前の処理における
処理順に基づいて、基板Ｗの前記第２リソグラフィ処理
を行うので、例えば処理順を前の処理と同様にすること
ができ、処理順によるアライメント誤差を容易に制御で
きる。すなわち、第１リソグラフィ処理での基板の処理
順を知り、その処理順に基づいて、第２リソグラフィ処
理での処理の順番を並べ変えて第１の処理順と同じにし
たり、あるいは第１と第２の処理順の違いに基づき、例
えば倍率の変化を知り、第２リソグラフィ処理の際に計
測するアライメントマークの数を増減することができ
る。

【００１４】この方法においては、請求項３に記載のよ
うに、前記基板Ｗの前記第１リソグラフィ処理の前記処
理順と、前記第２リソグラフィ処理を行う予定の基板Ｗ
の順序とを比較して、前記処理順と前後関係が異なる順
序の基板を排除するようにしてもよい。

【００１５】このように構成すると、前の処理順と前後
関係が異なる順序の基板を排除するので、前後関係が入
れ替わった状態での処理を避けることができ、処理順に
よるアライメント誤差を抑えることができる。

【００１６】以上のような方法においては、請求項４に
記載のように、前記識別符号１２１に基づいて呼び出さ
れる前記第１リソグラフィ処理のときの処理条件を用い
て、前記第２リソグラフィ処理の処理条件を予測し、予
測された前記処理条件を用いて、前記第２リソグラフィ
処理を行うようにしてもよい。ここでいう位置合わせ
は、例えば倍率調整も含む。

【００１７】このように構成すると、識別符号１２１を
媒介して各基板の処理条件を知ることができ、次の処理
条件を予測できるので、次の処理における例えばアライ
メント誤差を抑えることができる。

【００１８】この方法においては、請求項５に記載のよ
うに、前記第２リソグラフィ処理の処理条件の予測は、
識別符号１２１の基板Ｗと同一ロットで処理された基板
Ｗの前記第１リソグラフィ処理のときの処理条件を用い
て行うものとしてもよい。

【００１９】同一ロットであれば、そのウエハ群に属す
るウエハは同様な特徴を持っており、その一群のウエハ
のうちの後の方で露光するウェハは、前の方で露光する
ウエハに比較してマーク計測数を減らすことができる。
例えばウェハの倍率、回転、直行度がロット内でほぼそ
ろっているとすると、第１露光と第２露光との間の重ね
合わせの位置ズレさえ知ればよいので、２枚目以降はウ
ェハの平行移動位置を計測するために、１点だけ測れば
すむことになる。

【００２０】請求項６に記載のように、請求項４または
請求項５に記載のリソグラフィ処理方法では、前記第２
リソグラフィ処理の処理条件の予測は、前記同一ロット
で処理された基板Ｗの前記第１リソグラフィ処理のとき
の処理条件と前記同一ロット中で前記処理条件の変化か
ら求められる変化量とを用いて行うものとしてもよい。

【００２１】請求項７に記載のように、請求項４乃至請
求項６のいずれかに記載のリソグラフィ処理方法では、
前記第２リソグラフィ処理の処理条件の予測は、前記第
１リソグラフィ処理で前記識別符号１２１の基板Ｗと同
一処理号機で処理された基板Ｗの前記第１リソグラフィ
処理のときの処理条件を用いて行うようにしてもよい。

【００２２】露光装置は、一般に装置毎に一定の特性を
有している。例えばある露光装置はショット倍率が、露
光開始から最後の露光に到るまでに小から大に変化した
り、他の露光装置では、逆に大から小に変化する等の傾
向があり、その傾向は一定の露光条件の下では露光装置
毎に一定である。例えば露光順をそろえれば、第１と第
２の処理を同一の特性の下で行うことができる。また特
性は日によって変化することもある。

【００２３】以上の方法では、請求項８に記載のよう
に、前記処理条件が、前記第１及び第２リソグラフィ処
理の処理のときに、前記基板Ｗを基板処理部に位置決め
する際の位置決め条件を含むものとしてもよい。そのよ
うな位置決め条件は、使用するアライメント系の種類で
あってもよいし、温度条件であってもよいし、露光した
のが何日前であるかのような条件であってもよい。

【００２４】また以上の方法では、識別符号１２１と処
理条件に基づき基板の処理順の並べ替えを行うようにし
てもよいし、あるいは、基板の前の工程における処理順
を認識した上でアライメント等の処理を行うものとして
もよい。

【００２５】請求項９に係る発明による基板処理方法
は、基板Ｗを処理する第１処理工程と第２処理工程とを
行う処理方法において、前記基板Ｗに付された識別符号
１２１と実際に前記第１処理工程で前記基板が処理され
た処理条件とを記憶し、前記第１処理工程の後の前記第
２処理工程の際に、前記基板Ｗの前記識別符号１２１を
読み取り、前記識別符号１２１を用いて、記憶された前
記処理条件を呼び出し、前記処理条件を用いて、前記第
２処理工程の処理条件を予測し、予測された前記処理条
件を用いて、前記基板Ｗを前記第２処理工程で処理す
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複
した説明は省略する。

【００２７】図１は、本発明による処理方法を実施する
のに適した露光装置を示す概略図である。図１におい
て、例えば超高圧水銀ランプやエキシマレーザーなどの
光源１から射出される照明光は図中上方に進むが、その
光路中に反射鏡４が光路に対してほぼ４５度の角度をも
って設けられている。反射鏡４によりほぼ水平方向に偏
向された照明光の光路中に、波長選択フィルタ５が配置
されている。波長選択フィルタ５は、露光に必要な波長
の光のみを通過させるものである。

【００２８】光路中の波長選択フィルタ５の先には、フ
ライアイレンズ等のオプティカルインテグレータ６が配
置されている。光路中さらに先には典型的には矩形の開
口Ｓを有するレチクルブラインド７が配置されている。
レチクルブラインド７は、開口Ｓの大きさを変化させて
照明光によるレチクルＲ上の照明範囲を調整するもので
ある。

【００２９】レチクルブラインド７の先には、光路を垂
直方向下向きに偏向するために光路に対してほぼ４５度
の角度をもって配置された反射鏡８が設けられている。
反射鏡８によって下向きに偏向された光路中には、コン
デンサーレンズ系９が配置されている。図中このレンズ
系９の下方には、レンズ系９に関してレチクルブライン
ド７と共役な位置に、レチクルＲのパターン面が位置す
るように、レチクルＲを載置するレチクルステージＲＳ
Ｔが設けられている。

【００３０】図中、レチクルステージＲＳＴの下方には
投影光学系ＰＬが設けられており、この投影光学系ＰＬ
に関してレチクルＲのパターン面と共役な位置に基板で
あるウエハＷの露光面が位置するように、ウエハＷを載
置するウエハステージＷＳＴが設けられている。

【００３１】ウエハステージＷＳＴは、その上にウエハ
Ｗを真空吸着するように構成されている。ウエハステー
ジＷＳＴは、互いに直行する方向へ移動可能な一対のブ
ロックを重ね合せた構造を有し、ウエハステージＷＳＴ
にはそれを駆動する、モータ等を含む駆動手段２１が取
り付けられている。

【００３２】さらにウエハステージＷＳＴに隣接して、
ステージ移動座標系内におけるステージＷＳＴの位置を
計測するレーザ干渉計２０が設けられている。ウエハス
テージＷＳＴには、レーザ干渉計２０からのレーザ光を
受光するように、移動鏡１４が固定的に搭載されてい
る。

【００３３】レーザ干渉計２０には、ステージ制御系３
６が、その測定値を受信するように、例えば電気的信号
を伝送する信号伝送線により接続されている。さらに、
ステージ制御系３６は、その制御情報を伝送するため
に、ステージ駆動手段２１に信号伝送線により接続され
ている。さらに主制御系３７が、ステージ制御系３６に
信号伝送線により接続されており、ステージ制御系３６
から主制御系３７にレーザ干渉計２０の測定値の情報が
供給されるようになっている。

【００３４】図１を参照して、以上のような構成を有す
る露光装置の作用を説明する。光源１から射出された照
明光は、反射鏡４で反射されて波長選択フィルタ５に入
射する。波長選択フィルタ５は、露光に必要な波長の光
のみを通過させるもので、波長選択フィルタ５を通過し
た照明光は、フライアイレンズ６によって均一な強度分
布の光束に調整されてレチクルブラインド７に到達す
る。

【００３５】レチクルブラインド７の開口Ｓを通過した
照明光は、反射鏡８で反射されてコンデンサーレンズ系
９に入射し、このレンズ系９によってレチクルブライン
ド７の開口Ｓの像がレチクルＲ上に結像され、レチクル
Ｒの所望範囲が照明される。

【００３６】レチクルＲの照明範囲に存在するショット
パターン又はアライメントマークの像は、投影光学系Ｐ
Ｌによりレジストが塗付されたウェハＷ上に結像され、
これによりウェハＷの特定領域にレチクルＲのパターン
像が露光される。

【００３７】ウェハＷはステージＷＳＴ上に真空吸着さ
れて保持されている。ステージＷＳＴは、駆動手段２１
で駆動することによりステージ移動座標系内でのステー
ジＷＳＴの位置、したがって投影光学系ＰＬの露光視野
と重なるウェハＷ上のショット位置が調整される。ステ
ージ移動座標系内におけるステージＷＳＴの位置は、ス
テージＷＳＴに固定された移動鏡１４に向けてレーザを
照射するレーザ干渉計２０で検出される。

【００３８】レーザ干渉計２０の測定値はステージ制御
系３６に送られ、ステージ制御系３６はその情報に基づ
いてステージ駆動手段２１を制御する。また、ステージ
制御系３６から主制御系３７にレーザ干渉計２０の測定
値の情報が供給されており、主制御系３７はその情報に
基づいてステージ制御系３６を制御する。

【００３９】さらに、この投影露光装置には、レチクル
ＲとウェハＷの位置合わせを行うための、例えばＴＴＲ
（スルー・ザ・レチクル）方式のレチクル・アライメン
トセンサ３１が、レチクルＲの上方からレチクルＲに形
成されたアライメント用のレチクルマークを観察できる
ように、図中、レチクルステージＲＳＴの上方に設けら
れている。図中、ウエハステージＷＳＴの上方にはウエ
ハマークを観察できるように、オフアクシス方式のウェ
ハ・アライメントセンサ３２が備えられている。

【００４０】ＴＴＲ方式のレチクル・アライメントセン
サ３１のアライメント方式としては、Ｈｅ−Ｎｅレーザ
等を使用するＬＳＡ方式及びＬＩＡ方式、又は露光光を
使用する露光光アライメント方式が望ましい。特に、Ｋ
ｒＦ（フッ化クリプトン）、ＡｒＦ（フッ化アルゴン）
エキシマレーザ用の投影光学系ＰＬを採用した場合に
は、Ｈｅ−ＮｅレーザとＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ
との波長が大きく異なるので、投影光学系ＰＬの色収差
の関係で露光光アライメント方式が好ましい。また、露
光光アライメント方式を使うと、実際の露光光と測定光
との波長の違いによるオフセットを考慮する必要がな
く、いわゆるベースラインを管理する必要もない。

【００４１】ウエハステージＷＳＴ上には基準マーク部
材３３が設置されており、その表面はウエハＷの露光面
と同一平面に位置しており、その表面にはアライメント
の基準となる基準マークが形成されている。

【００４２】露光光アライメント方式の場合は、モニタ
用の撮像素子（ＣＣＤ）が用意されている。

【００４３】オフアクシス方式のウェハ・アライメント
センサ３２のアライメント方式としては、ＦＩＡ方式、
ＬＳＡ方式、ＬＩＡ方式、又は露光光を使用する露光光
アライメント方式を適用できる。オフアクシスのアライ
メント方式はプリアライメント（簡易位置決め）に使用
する事が多いので、ＦＩＡ方式が好ましい。

【００４４】図１を参照して、以上のような構成を有す
るアライメント系の作用を説明する。この投影露光装置
に備えられたＴＴＲ方式のレチクル・アライメントセン
サ３１及びオフアクシス方式のウェハ・アライメントセ
ンサ３２により、レチクルＲとウェハＷの位置合わせを
行う。レチクル・アライメントセンサ３１は、レチクル
Ｒに形成されたアライメントマークと、投影光学系ＰＬ
を介して観察される基準マーク部材３３上の基準マーク
又はウェハＷとの位置関係（ずれ量）を計測する。露光
光アライメント方式では、撮像素子（ＣＣＤ）を用いて
モニタに表示することで、その位置関係を直接的に観察
できる。

【００４５】アライメント時には、アライメントセンサ
３１、３２の何れかを用いてウェハＷ上に形成されたア
ライメントマークの位置を検出し、その検出結果に基づ
いて、ウェハＷのショット領域に前工程で形成されたパ
ターンとレチクル上のパターンとを正確に位置合わせす
る。これらのアライメントセンサ３１、３２からの検出
信号はアライメント制御系３５によって処理され、アラ
イメント制御系３５は主制御系３７により制御されてい
る。

【００４６】ステージ制御系３６は、主制御系３７から
アライメント結果を受け取り、その結果をもとにしてス
テージ駆動手段２１を制御し、図５に示したようなショ
ット（Ｓ１、Ｓ２、・・）を露光する。

【００４７】図２は、本発明による識別符号であるウェ
ハＩＤ１２１（図５参照）を検出して、露光を行う方法
を実施する露光装置の一例を示す概念図である。ウェハ
Ｗ上には予めウェハＩＤ１２１が描画されている（図５
参照）。露光装置１０に隣接してウェハキャリア３８が
設置される。ウエハキャリア３８から露光装置１０への
ウェハＷの搬送ルートには、ウェハＩＤ検出部３９が設
けられている。

【００４８】ウェハＩＤ検出部３９はデータ伝送線によ
り、制御部４３に接続されており、さらに制御部４３
は、制御部４３で処理される或いは処理されたデータを
記憶しておく記憶装置４０がデータ伝送線により接続さ
れている。

【００４９】またウエハＩＤ検出部３９から送られてく
るウエハＷを一旦格納するサブキャリア４１、またウエ
ハＩＤ検出部３９でリジェクト即ち排除されたウエハを
受け入れるリジェクトキャリア４２が、ウエハＩＤ検出
部３９に隣接して設けられている。

【００５０】図２を参照して、以上説明した構成を有す
るシステムの作用と共に本発明の一実施の形態である処
理方法を説明する。先ず本発明の第１リソグラフィ処理
である１ｓｔ露光が以下の手順で行われる。ウェハキャ
リア３８から取り出されたウェハＷはウェハＩＤ検出部
３９に送られる。ここでウェハＩＤ１２１を読み取った
のち、露光される。ウェハＩＤ１２１は、制御部４３を
介して、本発明の処理順としての露光した順と対応づけ
て記憶装置４０に記憶される。

【００５１】これらのウェハＷは現像、プロセス処理等
を経て、２ｎｄ露光される。このとき、ウェハＷはウェ
ハキャリア３８に格納された形で戻ってくるが、格納さ
れている順序が前回の露光時と異なっている可能性があ
る。そのような状況で行われる本発明の第２リソグラフ
ィ処理である２ｎｄ露光の手順を説明する。

【００５２】ウェハキャリア３８から取り出されたウェ
ハＷは、ウェハＩＤ検出部３９に送られ、ウェハＩＤ１
２１を読み取られる。制御部４３は、記憶装置４０に記
録されているウェハＩＤ１２１と１ｓｔ露光の露光の順
番との対応づけにより、このウェハＷが、どのロットで
何番目に露光されたものか判定し、露光順にサブキャリ
ア４１に格納する。

【００５３】２枚目以降のウェハＷが、もし違うロット
のものであれば、本発明の基板の排除を行い、すなわち
リジェクトキャリア４２に格納し、このウェハがどのロ
ットに属する物かをオペレータにしらせる。こうするこ
とによって、ウェハを１ｓｔ露光の露光順に並べなおし
てから露光を行う事ができる。

【００５４】図３は、本発明の別の実施の形態の実施に
適した、露光装置から独立した並べかえ装置の概念図で
ある。図３においては、ウエハキャリア４４からのウェ
ハＷ搬送ルートには、ウェハＩＤ検出部４５が設けられ
ており、ウェハＩＤ検出部４５はデータ伝送線により、
制御部４９に接続されており、さらに制御部４９は、制
御部４９で処理される或いは処理されたデータを記憶し
ておく記憶装置４６がデータ伝送線により接続されてい
る。

【００５５】またウエハＩＤ検出部４５から送られてく
るウエハＷを一旦格納するサブキャリア４７、またウエ
ハＩＤ検出部４５でリジェクト即ち排除されたウエハを
受け入れるリジェクトキャリア４８が、ウエハＩＤ検出
部４５に隣接して設けられている。これらの配置の関係
は、露光装置が設けられていない点を除けば、図２の例
と同様である。

【００５６】図３の並べかえ装置においては、１ｓｔ露
光の前に以下の手順のプロセスが行われる。ウェハキャ
リア４４から取り出されたウェハＷはウェハＩＤ検出部
４５に送られる。ここでウェハＩＤを読み取り、制御装
置４９を介して、露光した順とを対応づけて記憶装置４
６に記憶される。読み取りが終わったウェハは、サブキ
ャリア４７に収納され、このサブキャリア４７に格納さ
れた状態で露光装置にセットして露光する。

【００５７】次に、２ｎｄ露光の前に行われる手順につ
いて説明する。ウェハキャリア４４から取り出されたウ
ェハＷは、ウェハＩＤ検出部４５に送られ、ウェハＩＤ
を読み取られる。制御装置４９は、記憶装置４６に記録
されているウェハＩＤと１ｓｔ露光順との対応づけによ
り、このウェハＷが、どのロットで何番目に露光された
ものか判定し、露光順にサブキャリア４７に格納する。
２枚目以降のウェハＷが、もし違うロットのものであれ
ば、リジェクトキャリア４８に格納し、このウェハがど
のロットに属する物かをオペレータにしらせる。１ｓｔ
露光と同様に、サブキャリア４７を露光装置にセットし
露光を行う。このようにすることによって、ウェハＷを
１ｓｔ露光の露光順に並べなおした上で露光処理に回す
ことができる。

【００５８】上記の例では、実際にウェハＷを並べ替え
たり、リジェクトする方法を示したが、並べ替える以外
にも対応方法がある。たとえば、ウェハＷが１ｓｔ露光
時と異なる順序で送られてきた場合や、違うロットのウ
ェハＷが送られてきた場合に、アライメントマーク計測
位置を増やしたり、ロット、順序によって予測されるウ
ェハの特徴を露光時に取り入れるなどである。これは、
本発明でいう、識別符号に基づいて呼び出される第１リ
ソグラフィ処理のときの処理条件を用いて、第２リソグ
ラフィ処理の処理条件を予測し、予測された処理条件を
用いて、第２リソグラフィ処理を行うという場合の一例
である。

【００５９】ウェハＩＤ１２１の形態とウェハＷの読み
取り方法については、例えば図５に示されるように数字
で描かれたものをＣＣＤカメラなどで読み取る方法、ま
たはバーコードで描画されたものをバーコードリーダで
読み取る方法などが考えられる。

【００６０】図４、図５は、前者の場合の概略図であ
り、それぞれ、ウェハＩＤ検出部及びウェハＷ上に形成
されたウェハＩＤ１２１の一例の概略図である。

【００６１】図４を参照して、ウェハＩＤ検出部３９ま
たは４５の一例を説明する。図４は、ウェハＩＤ検出部
３９または４５を側面から見た概略図である。図中、固
定台５０は送られてきたウエハＷを載置する台である。
ウェハＷのウェハＩＤ描画位置を照明する照明部５２、
照明部５２とウェハＩＤ描画位置に対応する固定台５０
の部分との間には、反射ミラー５４とハーフミラー５３
が設けられている。固定台５０から反射された光の光路
がハーフミラー５３により偏向された方向の光路中には
ＣＣＤカメラ５１が設けられている。

【００６２】このような構成において、ウェハＩＤ検出
部３９（図２参照）または４５（図３参照）に送られた
ウェハＷは、固定台５０に固定載置される。ウェハＷの
ウェハＩＤ描画位置には照明部５２より図中水平方向に
射出された照明光が、反射ミラー５４により図中下方に
偏向され、さらにハーフミラー５３を介して、即ち本実
施の形態ではハーフミラー５３を透過して照射される。
照らし出されたウェハＩＤ１２１からの反射光は、ハー
フミラー５３で水平方向に偏向された後、ＣＣＤカメラ
５１によって受光され読み取られる。

【００６３】このように、本発明によれば露光しようと
するウェハの計測結果のみでなく、それ以前に計測した
ウェハの計測結果を、アライメントに用いることができ
る。

【００６４】以上のような本発明の実施の形態によれ
ば、露光順が先頭のウェハに対しては、予め決められた
位置のアライメントマークを計測し、２枚目以降はそれ
以前の計測結果から予測される、現在の基板の情報を用
いるようにする。このようにして、マークの計測数を減
らすことができる。この方法は、ある特徴が一様である
場合だけでなく、関数として近似できるなどして、予測
することが可能であれば有効である。

【００６５】あるいは以前の計測結果にばらつきがあっ
た場合には、それが計測点数が少なすぎたためであると
予想される場合、例えば計測点数を増やすなどの制御が
可能となる。

【００６６】また、露光装置では一般に一定の経時的特
性変化の特徴をもっており、露光順を同じにすれば、特
性変化を相殺することができるので重ね合わせの精度を
高く維持することができる。例えば典型的には、一つの
露光装置では倍率は小から大、あるいは大から小に変化
する等一定の傾向がある。このような傾向を把握して、
それに基づき倍率変化を予測することができ、少ない測
定点数でも露光精度を高く維持すことができる。

【００６７】また図２では、１台の露光装置１０に各１
の制御部４３、記憶装置４０を備える場合を示したが、
複数の例えば１０台の露光装置につき１の制御部と１の
記憶装置とを備えて、複数の露光装置を集中管理できる
ように構成したオンラインシステムとしてもよい。

【００６８】図６は、そのような露光装置及びそれらを
統括するオンラインシステムの実施例を示す全体構成図
である。本図を参照して、そのような実施例を説明す
る。

【００６９】図中露光装置１０ａ〜１０ｎが、並列的に
設置されており、それらの露光装置の各々は信号伝送線
により、このオンラインシステム全体を制御するホスト
コンピュータ６０に接続されている。露光装置１０ａ〜
１０ｎの各々は、本発明の識別符号を認識するウエハＩ
Ｄ認識手段（不図示）を有している。

【００７０】このようなオンラインシステムにおいて、
ウエハが各露光装置に送られるたびに、ウエハＩＤ認識
手段によりウエハＩＤを読みとり、それをホストコンピ
ュータ６０に送信する。ホストコンピュータ６０は、各
ウエハの処理履歴をウエハＩＤと対応させて記憶する。
例えば、どの露光処理に対する露光を、いつ、どの露光
装置で、どのロットとして行ったか等である。このよう
にすることによって、各ウエハに対して次の工程のため
の露光を行う際、アライメント条件に対する事前の情報
を用いることができる。

【００７１】具体的には、例えば次のような形態があ
る。

【００７２】１．あるロットの中に、他のロットとして
処理されたウエハが混入していた場合、このウエハに対
してのみアライメント計測点数を増やす。

【００７３】２．ロットの中でショット倍率が増加する
など、露光状態がある予測可能な傾向を示す場合、次の
工程の露光にこれらの条件を反映させる。

【００７４】ある工程において、ｘ₀枚目に露光される
ウエハのショット倍率が、ＳＳ₀（ｘ₀）＝Ｓ₀＋α₀×ｘ
₀で表され、（α₀は係数）その上に重ねる工程で、ｘ₁枚目に露光されるウエハの
ショット倍率が、ＳＳ₁（ｘ₁）＝Ｓ₁＋α₁×ｘ₁で表さ
れるとき、（α₁は係数）レンズに倍率補正として、ＳＳ₀（ｘ₀）／ＳＳ₁（ｘ₁）
を乗じることによって、最も倍率誤差の少ない重ね合わ
せ露光が可能である。

【００７５】ここで、Ｓ₀、Ｓ₁は、露光開始時の倍率で
あり、例えば１．００や１／５或いは１／４といった値
をとる。また、α₀、α₁は、倍率の変化率であり、それ
ぞれの露光装置に固有のものである場合もあり、また、
工程によっても、レチクル透過率、露光量などによって
変化するため、これらは、号機、工程の関数である。

【００７６】係数α₀、α₁の算出の方法としては、それ
ぞれの号機の特徴を露光装置納入時などに検査し、露光
装置の定数としてホストコンピュータに記憶させる方法
がある。工程ごとの違いは、露光時間、レチクル透過率
などから計算する方法がある。即ち、例えば次のような
式で表される。

【００７７】α＝ｐ（号機検査時に測定）＋ｑ（工程、
露光時間、レチクル透過率などから算出）また、前記のＳＳ₀の式では、ショット倍率をウエハの
露光開始からの枚数ｘに対する１次近似で表現したが、
例えば次式のように、２次以上の項を導入することもで
きる。

【００７８】ＳＳ₀（ｘ₀）＝Ｓ₀＋α₀₁×ｘ₀＋α₀₂×ｘ₀ ² ３．また、露光装置自体にも、個々の号機には「くせ」
があり、前工程でどの号機で露光したかによって、例え
ば直行度などをある程度予測し、アライメントに反映す
ることができる。

【００７９】号機Ａで露光を行った層に対して、号機Ｂ
で重ね合わせ露光を行う場合、直行度の補正として、Ｏ
ＲＴ（Ａ）−ＯＲＴ（Ｂ）をＥＧＡ法による測定結果に
加味すれば、最も直行度誤差の小さな露光が可能であ
る。ＥＧＡ法とは、統計的手法を用いた基板上のマーク
位置座標測定法であり、例えば特開昭６１−４４４２９
号公報に詳細に説明されている。

【００８０】４．その他、露光日時の情報を用いれば、
日によって変動する気圧などによる、露光状態の変動を
考慮してアライメントを行うことができる。

【００８１】露光時の気圧によって、ショット倍率が変
動する場合がある。上記２．で説明した倍率補正式の、
ＳＳ₀（ｘ₀）＝Ｓ₀＋α₀×ｘ₀に、βＰ（Ｐは気圧、β
は係数）の項を加えて、次のような式を用いればよい。

【００８２】ＳＳ₀（ｘ₀）＝Ｓ₀＋α₀×ｘ₀＋βＰ５．露光条件のパラメータ（倍率、直行度など）を記憶
する。

【００８３】前工程で、露光パラメータがウエハごとに
ばらついていれば、これから行おうとする処理工程でも
ばらつくと考えられる。そこで、これから行う処理工程
については、測定点数を増やし、変動に対応できるよう
にすることが可能である。

【００８４】以上のように、一般には、露光パラメータ
に対する補正量として、Ｄ（工程、ロット、ロット内
順、号機、気圧、日時）という関数を求める。また、前
の工程でパラメータのばらつきが大きかったりした場
合、測定点数を増やす。

【００８５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、記憶され
た第１リソグラフィ処理が行われた基板の識別符号を用
いて、やはり記憶された前記処理条件を呼び出して、そ
の処理条件に基づいて、基板に第２リソグラフィ処理を
行うので、識別符号により、基板毎に例えば前に行われ
た処理の順序などを知り、その順序を調整した上で次の
第２リソグラフィ処理を行うことができる。したがっ
て、例えば処理しようとする基板の処理履歴に拘わら
ず、高い精度を維持しつつ高いスループットの処理が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に適した露光装置の概略側面図で
ある。

【図２】本発明の実施に用いられる露光装置とその周辺
要素、及びそれらの関係を示した概念図である。

【図３】本発明の実施に用いられるウェハＩＤ検出によ
るウェハ並べ替え装置及びその構成要素間の関係を示し
た概念図である。

【図４】ウエハＩＤ検出部の一例を示す概略側面図であ
る。

【図５】ウエハ上のショット番号と識別符号の例を示
す、ウエハの平面図である。

【図６】本発明の実施に適した、複数の露光装置を含む
オンラインシステムの実施例を示す全体構成図である。

【符号の説明】

１照明光源５波長選択フィルタ６オプティカルインテグレータ７レチクルブラインド２０レーザ干渉計２１ステージ駆動手段３１レチクルアライメントセンサ３２ウェハアライメントセンサ３５アライメント制御系３６ステージ制御系３７主制御系３８ウェハキャリア３９ウェハＩＤ検出部４０記憶装置４１サブキャリア４２リジェクトキャリア４３制御部４４ウェハキャリア４５ウェハＩＤ検出部４６記憶装置４７サブキャリア４８リジェクトキャリア４９制御部５０固定台５１ＣＣＤカメラ５２照明部５３ハーフミラー５４反射ミラーＲレチクルＰＬ投影光学系ＷウェハＷＳＴステージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板にパターンを形成する工程を含むリ
ソグラフィ処理方法において、前記基板に付された識別符号と実際に第１リソグラフィ
処理で前記基板が処理された処理条件とを記憶し、前記第１リソグラフィ処理が行われた前記基板の前記識
別符号を読み取り、前記識別符号を用いて、記憶された前記処理条件を呼び
出し、呼び出された前記処理条件に基づいて、前記基板に第２
リソグラフィ処理を行うことを特徴とするリソグラフィ
処理方法。
【請求項２】前記処理条件は、前記基板が実際に前記
第１リソグラフィ処理で処理された処理順を含み、前記処理順に基づいて、前記基板の前記第２リソグラフ
ィ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のリソグ
ラフィ処理方法。
【請求項３】前記基板の前記第１リソグラフィ処理の
前記処理順と、前記第２リソグラフィ処理を行う予定の
前記基板の順序とを比較して、前記処理順と前後関係が
異なる順序の基板を排除することを特徴とする請求項２
に記載のリソグラフィ処理方法。
【請求項４】前記識別符号に基づいて呼び出される前
記第１リソグラフィ処理のときの処理条件を用いて、前
記第２リソグラフィ処理の処理条件を予測し、予測された前記処理条件を用いて、前記第２リソグラフ
ィ処理を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３の
いずれかに記載のリソグラフィ処理方法。
【請求項５】前記第２リソグラフィ処理の処理条件の
予測は、前記識別符号の基板と同一ロットで処理された
基板の前記第１リソグラフィ処理のときの処理条件を用
いて行うことを特徴とする請求項４に記載のリソグラフ
ィ処理方法。
【請求項６】前記第２リソグラフィ処理の処理条件の
予測は、前記同一ロットで処理された基板の前記第１リ
ソグラフィ処理のときの処理条件と前記同一ロット中で
前記処理条件の変化から求められる変化量とを用いて行
うことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のリ
ソグラフィ処理方法。
【請求項７】前記第２リソグラフィ処理の処理条件の
予測は、前記第１リソグラフィ処理で前記識別符号の基
板と同一処理号機で処理された基板の前記第１リソグラ
フィ処理のときの処理条件を用いて行うことを特徴とす
る請求項４乃至請求項６のいずれかに記載のリソグラフ
ィ処理方法。
【請求項８】前記処理条件が、前記第１及び第２リソ
グラフィ処理の処理のときに、前記基板を基板処理部に
位置決めする際の位置決め条件を含むことを特徴とする
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のリソグラフィ
処理方法。
【請求項９】基板を処理する第１処理工程と第２処理
工程とを行う処理方法において、前記基板に付された識別符号と実際に前記第１処理工程
で前記基板が処理された処理条件とを記憶し、前記第１処理工程の後の前記第２処理工程の際に、前記
基板の前記識別符号を読みとり、前記識別符号を用いて、記憶された前記処理条件を呼び
出し、前記処理条件を用いて、前記第２処理工程の処理条件を
予測し、予測された前記処理条件を用いて、前記基板を前記第２
処理工程で処理することを特徴とする基板処理方法。