JPS61152013A - オフセツト制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は半導体装置製造用のアライナに係り、特にアラ
イナにおけるオフセット補正を自動的に行なう工うにし
た講御システムに関するものである。

〔臂景技術〕

半導体装置のウェーハ処理工程、特にフォトマスク（レ
チクル）パターンをウェーハに転写するフナトリソゲラ
フイエ程では、ウェーハへのパターン露光、現像等のウ
ェーハ処理をバッチ、ロフト、枚単位で行なっているた
め、これらパッチ間。

ロフト間、ウェーハ枚葉間でオフセット（本明細書では
、以下、パターンずれのことをオフセットと称する）が
生じ易い。特にウェーハにパターンを露光する従来のア
ライナ（たとえば、電子材料、１９８１年１１月号別冊
、ｐ１０３〜１０９）においては種々の理由によってオ
フセットが大きくなり易く、したがって微細かつ高謂匿
のパターン形成を行な５ためにはアライナにおけるオフ
セットを正確に管理、制御する必要があることがわかり
た。

このようなアライナにおけるオフセラ）ＩＪａは、第３
図のフローチャートのように行なうことが考えられる。

先ず、ロフト内のウェー７１１枚を先行ウェーハとして
取出し、このウェーハに対し℃アライナにおいて現在の
オフセット値の設定条件で露光を行な５にのクエーノ〜
を現像してパターンを顕出し、パターン一部に形成した
バーニアのずれを作業者が金属顕微鏡で読み取る。そし
て、ここに表われたずれを、このロット忙おけるオフセ
ットとして従前のオフセットに加算（正又は負の加算）
し、これから新たなオフセットを得てこれをアライナに
設定する。このオフセット量が基準値に収まることを確
認した後、以下に続くウェーハの露光を行ないかつ現像
、積置を経てエツチングされ、所定のウェーハ処理が行
なわれることになる。

しかしながら、このようなオフセットの制御方法では、
先行ウェーハに形成した現像パターンのバーニアを作業
者が目視で読み取った上でオフセットを設定しているた
め、人手と時間がかかりスルーブツトの低下の原因にな
ると共に、オフセットの設定には経験が必要とされかつ
誤った設定がなされることもあり、！′Ｒ度上、信ｎＫ
上の問題もある。

し発明の目的〕 本発明の目的はオフセット補正値の設定を自動的に行な
うことができ、かつこれに基づい℃アライナのオフセッ
トの管理、制御を自動化し、これによりオフセット制御
の高速化および高ｎ度化を達成することのできるオフセ
ット制御システムを提供することにある。

本発明の前記ならびＫそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、アライナと、このアライナによって形成され
るパターンのオフセット量を検出するオフセット検出部
と、このオフセット検出部の出力に基づいてオフセット
補正値を算出する演算部と、演算部で求められたオフセ
ット補正値に基づいて前記アライナのオフセットを？Ｂ
ＩＪ＠する制ａ部とでオフセット制御システムを構成し
、これにより先行ウェーハのオフセットを自動的に検出
しかつこれに基づいてアライナのオフセットを自動的に
制御でき、アライナのオフセット設定を高速かつ高精度
に行なうことができる。

し実施例〕 第１図は本発明の一実施例の構成図である。図において
、１はウェーハにパターンを露光するためのアライナで
あり、表面にフォトレジスト（図示せず）膜を形成した
ウエーノ・６をＸＹテーブル２上に載置し、ＸＹ駆動部
３によってその平面位置を設定できろ。また、ＸＹテー
ブル２の上刃にはレチクル４のパターンを縮小してウエ
ーノ・６上に投影露光する光学系５を設置している。そ
して、このアライナ１では前記ＸＹｆｆｉａ部３および
光学系５の駆動部７を？ｔｉＪ御することにより、投影
ハターンの平面位置や方向、投影倍率、フォーカス等を
適宜に設定できるようになりて〜・る。

８は現像槽であり、アライナＩＩＣよってパターン露光
されたウェーハ６をここで現像し、その表面に７オトレ
ジストのパターンを顕在化させる。

９はパターンを検出することによって、オフセット量を
検出するオフセット検出部である。このオフセット検出
部９はウェーハ６を載置するＸＹテーブル１０と、この
上刃に位置した顕微鏡型カメラ１１とを備え、ウェーハ
６表面の所要位置、通常はバーニア形成位置のパターン
を５大して撮像する。更にこのカメラ１１にはパターン
認識部１２を一体に有しており、撮像パターンからバー
ニアパターンを認識してパターンのオフセット量を検出
する。

前記オフセット検出部９には、検出したオフセット量か
ら前記アライナ１におけるオフセット補正値を算出する
演算部１３を接続し、更にこの演算部１３にはオフセッ
ト補正値に基づいて前記アライナ１のＸＹ駆動部３や光
学系ＷＡｗＪ部７をフィ−ドパツク？！１１１ａｌＬ、
これによりオフセットをコントロールする？ｆｆ１Ｊ御
部１４を接続して〜・る。

なお、？Ｉ！１ｌＪａ邪１４にはフロッピーデツキ１５
を付設してオフセット補正値やコントロール指令をフロ
ッピーディスクに記憶することができ、またアライナ１
にはこのフロッピーディスクの情報を読み取るフロッピ
ーデツキ１６を付設している、以上の構成によれば、第
２図にフローチャートで合わせて示すように、ロフト内
の先行ウェーハをアライナ１におい℃パターン露光し、
現像工ａを経た後にオフセット検出部９にセットする。

ここでは顕微鏡型カメラ１１によってウェーハ６上パタ
ーンのバーニアを自動的に読み取り、パターン認識部１
２と協働してオフセット量を検出する。

すると、この検出信号は直ちに演算部１３１Ｃ送られて
ここでオフセット補正値が算出され、虹にこのオフセッ
ト補正値に基づいて制御部１４はアライナ１のＸＹ駆動
部３や光学系５の駆動部７を制御し、アライナ１におけ
るオフセットおよびこれと共に配列ピッチや配列直交度
をコントロールする、これにより、アライナ１のオフセ
ットは自動的に好適値に設定される。

以下、新たに設定したアライナ１において形成されるノ
４ターンが許答円に存在し℃いるか否かをｆｉｐＨ７Ａ
の上、ロット内のウェーハの処理を進行させることにな
る。

なお、先行ウェーハによるオフセット検出のみを先行さ
せてその補正指令を予めフロッピーディスクに記憶させ
ておき、ロフトの処理時にこのフロッピーディスクを利
用してアライナｌの設定を行なう！−５にすれば、先行
ウェーハと本処理との間のタイムラグを更に短縮するこ
とができる。

〔効果〕

（１）アライナで形成したパターンのオフセット量を検
出するオフセット検出部と、この検出値からオフセット
補正値を算出する演算部と、オフセット補正値に基づい
てアライナのオフセットを好適に設定するｌ’ｆｆ１Ｊ
ａ部とを備えているので、アライナのオフセットを自動
的に設定することができ、人手による作業を不要にする
と共に、短時間の設定を可能にする、 （２）作業者を不要にして自動設定できるので、オフセ
ット設定の精度を高め、微細パターンの形成に特に有利
なものになる。

（３）制御部によるアライナの制御をフィートノ（ツク
制御法で行なうことにエリ、オフ七ツ）　？ＩＩＩＪ御
を一層高速かつ高ｎ度に行なうことができる。

（４）７０ツビーの併用により、オフセット補正指令を
先行して得ることができ、ロフトの本処理に際しての停
滞時間の短縮化を図り、処理の高速化を達成できる。

（５）オフセットと合わせて、配列ピッチ、配列直交夏
、更にはフォーカス等の制御をも容易に行なうことがで
きる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、オフセット
検出部、特にパターンを認識してオフセント量を検出す
る７式には、これまで提案されている種々の７式のもの
が採用できる。勿論、フロッピーに代えて磁気テープや
半導体メモリを用いることもできる。更に現像方式にも
種々の７式が採用できる。

（利用分野〕 以上の説明は主として本発明者によってなされた発明を
その背景となった利用分野である半導体ウェーハへのパ
ターン転写技術に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、多徨類のパターンを７オ
トエ糧を利用して多層に形成する作業を必要とするもの
であれば同様に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオフセラ）？ｌ！ＩＪａシステムの一
実施例の全体構成図、 第２図はそのフローチャート図、 第３図は考えられるオフセット制御方法のフローチャー
ト図である。 １・・・アライナ、２・・・ＸＹテーブル、３・・・Ｘ
Ｙ駆動部、４・・・レチクル、５・・・光学系、６・・
・ウェーハ、７・・・駆１Ｉｌｌ１部、８・・・現像液
、９・・・パターン検出部、１１・・・顕微鏡カメラ、
１２・・・パターン認識部、１３・・・演算部、１４・
・・制御部、１５・・・フロッピーデツキ。 代理人　弁理士　　高　橋　明　夫、。 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所要のパターンをウェーハ等の所定位置に露光する
   アライナと、このアライナによつて露光されかつ顕在化
   されたパターンのオフセット量を検出するオフセット検
   出部と、このオフセット検出部の出力に基づいてオフセ
   ット補正値を算出する演算部と、このオフセット補正値
   に基づいて前記アライナのオフセット設定を行なう制御
   部とを備えることを特徴とするオフセット制御システム
   。 ２、アライナと制御部および演算部とを直接接続してフ
   ィードバック制御回路構成としてなる特許請求の範囲第
   １項記載のオフセット制御システム。 ３、オフセット検出部はオフセット量と共に、パターン
   の配列ピッチや配列直交度を検出してなる特許請求の範
   囲第１項記載のオフセット制御システム。