JPH0749927B2 - 重ね合せ検査方法 - Google Patents
重ね合せ検査方法Info
- Publication number
- JPH0749927B2 JPH0749927B2 JP63243116A JP24311688A JPH0749927B2 JP H0749927 B2 JPH0749927 B2 JP H0749927B2 JP 63243116 A JP63243116 A JP 63243116A JP 24311688 A JP24311688 A JP 24311688A JP H0749927 B2 JPH0749927 B2 JP H0749927B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction
- diffracted light
- pattern
- light
- grating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はLSI製造プロセスにおける光リソグラフィ工程
で使用する露光装置の重ね合せ検査方法に関する。
で使用する露光装置の重ね合せ検査方法に関する。
［従来の技術］ 従来、この種の露光装置の重ね合せ検査方法は、第４図
（ａ），（ｂ）に示す工程を経て行なわれる。すなわ
ち、予めウエハ（10）に塗布されたレジスト膜上に入射
光（42）を照射し、第１マーク（40）を描画する。その
後、ウエハ（10）の任意の移動を行なった後に、もう一
度同じ位置に第２マーク（41）を描画する。
（ａ），（ｂ）に示す工程を経て行なわれる。すなわ
ち、予めウエハ（10）に塗布されたレジスト膜上に入射
光（42）を照射し、第１マーク（40）を描画する。その
後、ウエハ（10）の任意の移動を行なった後に、もう一
度同じ位置に第２マーク（41）を描画する。
次に、第１マーク（40）と第２マーク（41）の右端部の
位置の差（43）と左端部の位置の差（44）を測定して、
露光装置の重ね合せ精度を評価する。
位置の差（43）と左端部の位置の差（44）を測定して、
露光装置の重ね合せ精度を評価する。
このとき、右側の差（43）をａとし、左側の差（44）を
ｂとすると、第１マーク40と第２マーク41との横方向の
位置のずれｘは次の式で表わすことができる。
ｂとすると、第１マーク40と第２マーク41との横方向の
位置のずれｘは次の式で表わすことができる。
ｘ＝（ａ−ｂ）/2 以上は、図４（ｂ）において横方向（×方向）について
説明したが、縦方向であるｙ方向についても同様にして
求めることができる。
説明したが、縦方向であるｙ方向についても同様にして
求めることができる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述したような従来の露光装置の重ね合せ検
査方法によれば、第１マークと第２マークの位置のずれ
は、実測に頼っているため、測定精度が限られている。
したがって、今後ますます激しく要求される露光装置の
重ね合せ精度に対応しきれなくなりつつある。
査方法によれば、第１マークと第２マークの位置のずれ
は、実測に頼っているため、測定精度が限られている。
したがって、今後ますます激しく要求される露光装置の
重ね合せ精度に対応しきれなくなりつつある。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
露光装置の重ね合せ精度を高精度に評価をすることので
きる露光装置の重ね合せ検査方法を提供することを目的
とする。
露光装置の重ね合せ精度を高精度に評価をすることので
きる露光装置の重ね合せ検査方法を提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］ この発明における重ね合せ検査方向においては、以下の
工程を備えている。
工程を備えている。
まず、半導体基板の上に回折格子が所定間隔ｄで配置さ
れた第１格子パターンが形成する。その後、上記第１格
子パターンに可干渉光を入射して、第１の回折光を生じ
させる。
れた第１格子パターンが形成する。その後、上記第１格
子パターンに可干渉光を入射して、第１の回折光を生じ
させる。
次に、上記第１の回折光を観測し、第１回折パターンを
得る。その後、上記回折格子がd/2のピッチをなして一
列に並ぶように、上記第１格子パターンが形成された上
記半導体基板の上に上記回折格子を配置し、第２格子パ
ターンを形成する。
得る。その後、上記回折格子がd/2のピッチをなして一
列に並ぶように、上記第１格子パターンが形成された上
記半導体基板の上に上記回折格子を配置し、第２格子パ
ターンを形成する。
次に、上記第２格子パターンに可干渉光を入射して、第
２の回折光を生じさせる。その後、上記第２の回折光を
観測し、第２回折パターンを得る。
２の回折光を生じさせる。その後、上記第２の回折光を
観測し、第２回折パターンを得る。
次に、上記第１回折パターンに基づいて上記第２回折パ
ターンの規格化を行なう。その後、規格化を行なった上
記第２回折パターンの、奇数次の回折光の光強度と偶数
次の回折光の光強度との比を求めることにより、露光装
置の重ね合せ精度を評価する。
ターンの規格化を行なう。その後、規格化を行なった上
記第２回折パターンの、奇数次の回折光の光強度と偶数
次の回折光の光強度との比を求めることにより、露光装
置の重ね合せ精度を評価する。
［作用］ この発明によれば、第２回折パターンの回折格子のピッ
チがd/2に正確に配置されている場合は、規格化を行な
った第２回折パターンの奇数次の回折光の光強度は限り
なく０に近づく。したがって、第２回折パターンの奇数
次の回折光の光強度と、偶数次の回折光の光強度との比
を求めることにより、この比の値が０に近づくほど第２
格子パターンの回折格子のピッチがd/2に正確に配置さ
れていることになる。その結果、第２格子パターンの形
成時に、第１格子パターンの回折格子間に正確に回折格
子が配置されたこととなり、このことにより、露光装置
の重ね合せ精度を評価することが可能となる。
チがd/2に正確に配置されている場合は、規格化を行な
った第２回折パターンの奇数次の回折光の光強度は限り
なく０に近づく。したがって、第２回折パターンの奇数
次の回折光の光強度と、偶数次の回折光の光強度との比
を求めることにより、この比の値が０に近づくほど第２
格子パターンの回折格子のピッチがd/2に正確に配置さ
れていることになる。その結果、第２格子パターンの形
成時に、第１格子パターンの回折格子間に正確に回折格
子が配置されたこととなり、このことにより、露光装置
の重ね合せ精度を評価することが可能となる。
［実施例］ 以下、本発明における露光装置の重ね合せ検査方法につ
いて、図を用いて説明する。
いて、図を用いて説明する。
第１図（ａ）において、10は半導体基板、11は間隔ｄで
配置された回折格子、13は入射光、14は回折光を示して
いる。また、第１図（ｂ）において、12は、回折格子11
の間に新たに形成した回折格子であり、各回折格子の間
隔はd/2となっている。
配置された回折格子、13は入射光、14は回折光を示して
いる。また、第１図（ｂ）において、12は、回折格子11
の間に新たに形成した回折格子であり、各回折格子の間
隔はd/2となっている。
まず、第１図（ａ）に示すように、半導体基板（10）上
に格子間隔ｄの回折格子（11）を形成する。次に、この
回折格子（11）に、可干渉光（13）を入射する。する
と、回折格子（11）から回折光（14）が生じる。この回
折光（14）を、図示しない１次元カウンタにより観測す
ると、第２図（ａ）に示す第１回折パターンを求めるこ
とができる。第２図（ａ）において、（20）は０次光、
（21）は奇数次回折光、（22）は偶数次回折光を示す。
に格子間隔ｄの回折格子（11）を形成する。次に、この
回折格子（11）に、可干渉光（13）を入射する。する
と、回折格子（11）から回折光（14）が生じる。この回
折光（14）を、図示しない１次元カウンタにより観測す
ると、第２図（ａ）に示す第１回折パターンを求めるこ
とができる。第２図（ａ）において、（20）は０次光、
（21）は奇数次回折光、（22）は偶数次回折光を示す。
次に、半導体基板（10）を第１図（ａ）に示す位置から
回折格子11が配置される方向にd/2だけ移動させる。そ
の後、再び回折格子間隔ｄの回折格子を形成することに
より、第１図（ｂ）に示すように、格子間隔d/2の回折
格子12が形成される。
回折格子11が配置される方向にd/2だけ移動させる。そ
の後、再び回折格子間隔ｄの回折格子を形成することに
より、第１図（ｂ）に示すように、格子間隔d/2の回折
格子12が形成される。
その後、再び、この回折格子12に可干渉光を照射して、
回折光（14）を生じさせる。この回折光14を図示しない
１次元カウンタにより観測することで、第２図（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示す半導体基板10の位置のずれの程度
により３種類の第２回折パターンを得ることができる。
回折光（14）を生じさせる。この回折光14を図示しない
１次元カウンタにより観測することで、第２図（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示す半導体基板10の位置のずれの程度
により３種類の第２回折パターンを得ることができる。
以下、この３種類の第２回折パターンについて説明す
る。
る。
１） 半導体基板の位置ずれが大きいとき（回折格子の
間隔がd/2でないとき）は、第２図（ｂ）に示すような
回折パターンが得られる。これは、第２図（ａ）の第１
回折パターンと同様なパターンであり、スケール因子以
外の違いはない。
間隔がd/2でないとき）は、第２図（ｂ）に示すような
回折パターンが得られる。これは、第２図（ａ）の第１
回折パターンと同様なパターンであり、スケール因子以
外の違いはない。
２） 半導体基板の位置ずれが０に近いとき（回折格子
の間隔がほぼd/2のとき）は、第２図（ｃ）に示す回折
パターンが得られる。第２図（ｂ）に示す回折パターン
と比較した場合、奇数次回折光の光強度が減少し、偶数
次回折光の光強度が増大している。この光強度の増大お
よび減少の程度から、半導体基板の位置ずれを評価する
ことができる。
の間隔がほぼd/2のとき）は、第２図（ｃ）に示す回折
パターンが得られる。第２図（ｂ）に示す回折パターン
と比較した場合、奇数次回折光の光強度が減少し、偶数
次回折光の光強度が増大している。この光強度の増大お
よび減少の程度から、半導体基板の位置ずれを評価する
ことができる。
３） 半導体基板の位置ずれが０のとき（回折格子の間
隔が正確にd/2のとき）は、第２図（ｄ）に示す回折パ
ターンが得られる。このとき、奇数次回折光の光強度は
消滅して０となり、偶数次回折光の光強度のみが観測さ
れる。
隔が正確にd/2のとき）は、第２図（ｄ）に示す回折パ
ターンが得られる。このとき、奇数次回折光の光強度は
消滅して０となり、偶数次回折光の光強度のみが観測さ
れる。
次に、上述のようにして得られた第２図（ｂ）〜（ｄ）
に示される第２回折パターンは、第２図（ａ）に示す第
１回折パターンを用いて規格化される。この場合の規格
化は、たとえば対応する次数の光強度の比を求めること
により行なわれる。その後、規格化を行なった第２回折
パターンの偶数次の光強度と奇数次の光強度との比を測
定する。この比（奇数次の光強度／偶数次の光強度）が
０に近いほど、露光装置の重ね合せ精度が良好であるこ
とを示している。
に示される第２回折パターンは、第２図（ａ）に示す第
１回折パターンを用いて規格化される。この場合の規格
化は、たとえば対応する次数の光強度の比を求めること
により行なわれる。その後、規格化を行なった第２回折
パターンの偶数次の光強度と奇数次の光強度との比を測
定する。この比（奇数次の光強度／偶数次の光強度）が
０に近いほど、露光装置の重ね合せ精度が良好であるこ
とを示している。
ここで、第３図に回折格子の位置ずれの大きさに対する
回折光の光強度の変化の図を示す。図中（30）は偶数次
の回折光の光強度を示し、（31）は奇数次の回折光の光
強度を示している。この図から、位置ずれが０の場合、
奇数次の回折光の光強度は極小値０を示し、偶数次の回
折光の光強度は極大値を示している。このように、位置
ずれが０の場合には、奇数次の光強度／偶数次の光強度
の比が０となることから、従来の実測における重ね合せ
検査方法よりも遥かに高い精度で露光装置の重ね合せ精
度を評価することができる。
回折光の光強度の変化の図を示す。図中（30）は偶数次
の回折光の光強度を示し、（31）は奇数次の回折光の光
強度を示している。この図から、位置ずれが０の場合、
奇数次の回折光の光強度は極小値０を示し、偶数次の回
折光の光強度は極大値を示している。このように、位置
ずれが０の場合には、奇数次の光強度／偶数次の光強度
の比が０となることから、従来の実測における重ね合せ
検査方法よりも遥かに高い精度で露光装置の重ね合せ精
度を評価することができる。
なお、上記実施例においては、第１図に示す回折格子が
配列される方向のみの位置ずれについて述べているが、
この方向に直交する方向に対しても同様の操作を行なう
ことで、直交する方向の露光装置の重ね合せ精度を評価
することができる。また、上記実施例においては、回折
格子のスポットの数については述べていないが、スポッ
トの数が多いほど露光装置の重ね合せ精度を向上させる
ことができる。
配列される方向のみの位置ずれについて述べているが、
この方向に直交する方向に対しても同様の操作を行なう
ことで、直交する方向の露光装置の重ね合せ精度を評価
することができる。また、上記実施例においては、回折
格子のスポットの数については述べていないが、スポッ
トの数が多いほど露光装置の重ね合せ精度を向上させる
ことができる。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、第２回折パターンを
第１回折パターンに基づいて規格化を行ない、この規格
化を行なった第２回折パターンの奇数次の回折光の光強
度と偶数次の回折光の光強度との比を求めることによ
り、露光装置の重ね合せ精度の評価を行なっている。こ
れにより、この光強度の比が０に近いほど重ね合せ精度
の評価が向上され、従来の実測による重ね合せ検査方向
よりも高い精度で重ね合せ検査方法を行なうことができ
る。
第１回折パターンに基づいて規格化を行ない、この規格
化を行なった第２回折パターンの奇数次の回折光の光強
度と偶数次の回折光の光強度との比を求めることによ
り、露光装置の重ね合せ精度の評価を行なっている。こ
れにより、この光強度の比が０に近いほど重ね合せ精度
の評価が向上され、従来の実測による重ね合せ検査方向
よりも高い精度で重ね合せ検査方法を行なうことができ
る。
第１図は、本発明の実施例における評価方法を示す図で
ある。 第２図は、本発明の実施例において得られる回折パター
ンを示す図である。 第３図は、本発明の実施例において得られる回折光強度
を示す図である。 第４図は、従来の重ね合せ精度評価方法を示す図であ
る。 （11）は第一の回折格子、（13）は入射光、（14）は回
折光、（12）は第二の回折格子。 なお図中同一符号は同一又は相当の部分を示す。
ある。 第２図は、本発明の実施例において得られる回折パター
ンを示す図である。 第３図は、本発明の実施例において得られる回折光強度
を示す図である。 第４図は、従来の重ね合せ精度評価方法を示す図であ
る。 （11）は第一の回折格子、（13）は入射光、（14）は回
折光、（12）は第二の回折格子。 なお図中同一符号は同一又は相当の部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】露光装置の重ね合せ精度を評価するプロセ
スにおいて、 半導体基板の上に回折格子が所定間隔ｄで配置された第
１格子パターンを形成する工程と、 前記第１格子パターンに可干渉光を入射して、第１の回
折光を生じさせる工程と、 前記第１の回折光を観測し、第１回折パターンを得る工
程と、 前記回折格子がd/2のピッチをなして一列に並ぶよう
に、前記第１格子パターンが形成された前記半導体基板
上にさらに前記回折格子を配置し、第２格子パターンを
形成する工程と、 前記第２格子パターンに可干渉光を入射して、第２の回
折光を生じさせる工程と、 前記第２の回折光を観測し、第２回折パターンを得る工
程と、 前記第１回折パターンに基づいて前記第２回折パターン
の規格化を行なう工程と、 規格化を行なった前記第２回折パターンの、奇数次の回
折光の光強度と偶数次の回折光の光強度との比を求める
ことにより、露光装置の重ね合せ精度を評価する工程
と、 を備えた重ね合せ検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243116A JPH0749927B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 重ね合せ検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243116A JPH0749927B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 重ね合せ検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0290007A JPH0290007A (ja) | 1990-03-29 |
| JPH0749927B2 true JPH0749927B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=17099037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63243116A Expired - Lifetime JPH0749927B2 (ja) | 1988-09-27 | 1988-09-27 | 重ね合せ検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749927B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041295A1 (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Nikon Corporation | 表面検査方法および表面検査装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1497538A (zh) | 2002-10-07 | 2004-05-19 | 三星电子株式会社 | 带式记录器的磁头鼓部件 |
-
1988
- 1988-09-27 JP JP63243116A patent/JPH0749927B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041295A1 (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Nikon Corporation | 表面検査方法および表面検査装置 |
| JP5534406B2 (ja) * | 2007-09-26 | 2014-07-02 | 株式会社ニコン | 表面検査方法および表面検査装置 |
| KR101527619B1 (ko) * | 2007-09-26 | 2015-06-09 | 가부시키가이샤 니콘 | 표면 검사 방법 및 표면 검사 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0290007A (ja) | 1990-03-29 |
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