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JP2003031468A - 半導体露光装置の管理システム及び管理方法 - Google Patents

半導体露光装置の管理システム及び管理方法

Info

Publication number
JP2003031468A
JP2003031468A JP2001214345A JP2001214345A JP2003031468A JP 2003031468 A JP2003031468 A JP 2003031468A JP 2001214345 A JP2001214345 A JP 2001214345A JP 2001214345 A JP2001214345 A JP 2001214345A JP 2003031468 A JP2003031468 A JP 2003031468A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distortion
semiconductor exposure
exposure apparatus
function
semiconductor
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.)
Pending
Application number
JP2001214345A
Other languages
English (en)
Inventor
Norihiko Utsunomiya
紀彦 宇都宮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2001214345A priority Critical patent/JP2003031468A/ja
Priority to US10/190,714 priority patent/US6801825B2/en
Publication of JP2003031468A publication Critical patent/JP2003031468A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70525—Controlling normal operating mode, e.g. matching different apparatus, remote control or prediction of failure
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70458—Mix-and-match, i.e. multiple exposures of the same area using a similar type of exposure apparatus, e.g. multiple exposures using a UV apparatus

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体露光装置の諸条件に依存して発生する
各ディストーションに応じて自動的に最適な露光を行な
う各半導体露光装置の組合せを実行するように管理し、
工程増を招くことなく効率良くディストーション要因の
合わせ誤差を可及的に低減する。 【解決手段】 複数の半導体露光装置１０１を備え、半
導体装置を製造する際の各種露光を制御する管理システ
ムを、複数回の露光に際して、半導体露光装置１０１に
発生するディストーションに基き、各回の露光に対応し
た最適な露光状態の各半導体露光装置１０１の組合せを
判断するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハー上に回路
パターンを焼き付ける半導体露光装置の管理システムに
関し、半導体露光装置のディストーションによって発生
する製品の合わせ誤差を意識し、かつ半導体露光装置の
選定の自由度を確保した露光装置運用方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体露光装置のレンズディスト
ーションについては、半導体製造ラインのエンジニアが
各装置のレンズディストーションの計測結果を管理し、
ディストーションの傾向の近い装置を選び、製品毎ある
いは工程毎に号機限定を行い、ディストーション要因に
よる合わせ誤差の低減を計っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような半導体露
光装置の運用を行った場合に、必ずしも特定の装置への
処理ロットの集中等、非効率な運用となるケースがあ
る。また、露光照明モード毎のディストーション差、工
程毎の許容誤差まで含めたディストーションのマッチン
グを考えると、製造ラインエンジニアによる管理の工程
数が増大するという問題がある。
【０００４】そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされ
たものであり、半導体露光装置の諸条件に依存して発生
する各ディストーションに応じて自動的に最適な露光を
行なう各半導体露光装置の組合せを実行するように管理
し、工程増を招くことなく効率良くディストーション要
因の合わせ誤差を可及的に低減して、信頼性の高い露光
を行なうことを可能とする半導体露光装置の管理システ
ム及び管理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体露光装置
の管理システムは、複数の半導体露光装置を備え、半導
体装置を製造する際の各種露光を制御する管理システム
であって、前記半導体露光装置のディストーションを装
置毎、照明条件毎に管理する機能を有する第１の手段
と、基準工程を構成する製品及び工程を指定する機能を
有する第２の手段と、前記第２の手段により指定された
製品及び工程の照明条件を取得する機能を有する第３の
手段と、前記第２の手段により指定された工程を合わせ
基準工程とする検索対象工程を取得する機能を有する第
４の手段と、前記第４の手段により取得した検索対象工
程の照明条件を取得する機能を有する第５の手段と、全
ての前記半導体露光装置について、前記第２の手段によ
り指定された工程の照明条件のディストーションデータ
を取得する機能を有する第６の手段と、全ての前記半導
体露光装置について、前記第４の手段により取得した検
索対象工程に対応して、前記第５の手段により取得した
照明条件のディストーションデータを取得する機能を有
する第７の手段と、前記第４の手段により取得した検索
対象工程のディストーション要因の合わせ誤差の許容値
を取得する機能を有する第８の手段と、前記第６の手段
により取得したディストーションデータと前記第７の手
段により取得したディストーションデータとを比較し、
前記半導体露光装置の組み合わせによるディストーショ
ン要因の合わせ誤差を求める機能を有する第９の手段
と、前記第９の手段により求めたディストーション要因
の合わせ誤差と前記第８の手段により取得した許容値と
を比較する機能を有する第１０の手段と、前記第１０の
手段により比較した結果、所定の許容誤差に収まる前記
半導体露光装置の装置台数を基準にして、前記基準工程
に用いる前記半導体露光装置の評価結果を表示する機能
を有する第１０の手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】本発明の半導体露光装置の管理システムの
一態様では、前記半導体露光装置に発生するディストー
ションを、前記半導体露光装置の有する計測機能を用い
て計測する場合に、ネットワークあるいはオンライン経
由により自動的にデータ取得する。
【０００７】本発明の半導体露光装置の管理システムの
一態様では、前記第１０の手段によりディストーション
要因の合わせ誤差を計算する際に、合わせ誤差に含まれ
る線形成分を計算し、前記線形成分の補正を実施し、補
正後の残差成分のみを判定材料とする機能を有する第１
２の手段を備える。
【０００８】本発明の半導体露光装置の管理システムの
一態様では、前記第１の手段により管理されているディ
ストーションデータとして、計測点毎の理想投影位置か
らのずれ量を示すＸ，Ｙ２つの数値を用いる。
【０００９】本発明の半導体露光装置の管理システムの
一態様では、前記第１の手段は、ディストーション管理
において、ディストーション焼き付けに用いたレチクル
の名称を管理する機能と、ディストーション計測に用い
るレチクルの各レチクル個体が持つ誤差を管理する機能
とを有し、前記第１０の手段は、ディストーション要因
の合わせ誤差計算を行なう際に、ディストーション計測
レチクルによる誤差成分を補正する機能を有する。
【００１０】本発明の半導体露光装置の管理システム
は、複数の半導体露光装置を備え、半導体装置を製造す
る際の各種露光を制御する管理システムであって、複数
回の露光に際して、前記半導体露光装置に発生するディ
ストーションに基き、各回の露光に対応した最適な露光
状態の前記各半導体露光装置の組合せを判断することを
特徴とする。
【００１１】本発明の半導体露光装置の管理システムの
一態様では、前記半導体露光装置毎、照明条件毎に前記
ディストーションを管理し、これらの差異に基いて各回
の露光に対応した最適な露光状態の前記半導体露光装置
の組合せを判断する。
【００１２】本発明の半導体露光装置の管理方法は、複
数の半導体露光装置を備え、半導体装置を製造する際の
各種露光を制御する方法であって、前記半導体露光装置
のディストーションを装置毎、照明条件毎に管理する第
１の工程と、基準工程を構成する製品及び工程を指定す
る第２の工程と、前記第２の工程にて指定された製品及
び工程の照明条件を取得する第３の工程と、前記第２の
工程にて指定された工程を合わせ基準工程とする検索対
象工程を取得する第４の工程と、前記第４の工程にて取
得した検索対象工程の照明条件を取得する第５の工程
と、全ての前記半導体露光装置について、前記第２の工
程にて指定された工程の照明条件のディストーションデ
ータを取得する機能を取得する第６の工程と、全ての前
記半導体露光装置について、前記第４の工程にて取得し
た検索対象工程に対応して、前記第５の工程にて取得し
た照明条件のディストーションデータを取得する第７の
工程と、前記第４の工程にて取得した検索対象工程のデ
ィストーション要因の合わせ誤差の許容値を取得する第
８の工程と、前記第６の工程にて取得したディストーシ
ョンデータと前記第７の工程にて取得したディストーシ
ョンデータとを比較し、前記半導体露光装置の組み合わ
せによるディストーション要因の合わせ誤差を求める第
９の工程と、前記第９の工程にて求めたディストーショ
ン要因の合わせ誤差と前記第８の工程にて取得した許容
値とを比較する第１０の工程と、前記第１０の工程にて
比較した結果、所定の許容誤差に収まる前記半導体露光
装置の装置台数を基準にして、前記基準工程に用いる前
記半導体露光装置の評価結果を表示する第１０の工程と
を備えたことを特徴とする。
【００１３】本発明の半導体露光装置の管理方法の一態
様では、前記半導体露光装置に発生するディストーショ
ンを、前記半導体露光装置の有する計測機能を用いて計
測する場合に、ネットワークあるいはオンライン経由に
より自動的にデータ取得する。
【００１４】本発明の半導体露光装置の管理方法の一態
様では、前記第１０の工程にてディストーション要因の
合わせ誤差を計算する際に、合わせ誤差に含まれる線形
成分を計算し、前記線形成分の補正を実施し、補正後の
残差成分のみを判定材料とする第１２の工程を備える。
【００１５】本発明の半導体露光装置の管理方法の一態
様では、前記第１の工程にて管理されているディストー
ションデータとして、計測点毎の理想投影位置からのず
れ量を示すＸ，Ｙ２つの数値を用いる。
【００１６】本発明の半導体露光装置の管理方法の一態
様において、前記第１の工程では、ディストーション管
理において、ディストーション焼き付けに用いたレチク
ルの名称を管理し、ディストーション計測に用いるレチ
クルの各レチクル個体が持つ誤差を管理し、前記第１０
の工程では、ディストーション要因の合わせ誤差計算を
行なう際に、ディストーション計測レチクルによる誤差
成分を補正する。
【００１７】本発明の記憶媒体は、前記半導体露光装置
の管理方法の前記各工程を実行させるためのプログラム
を格納したコンピュータ読取り可能なものである。
【００１８】本発明においては、半導体露光装置間のデ
ィストーションの差を比較することになるため、半導体
露光装置とオンライン機能あるいはオンライン機能とは
独立したネットワークで接続された管理システムを用
い、複数露光装置分のデータ管理、複数の半導体露光装
置に跨るデータ間の演算を行うことになる。露光装置の
レンズディストーションを管理するディストーションデ
ータ、製品のアライメントツリー及び工程毎の許容誤差
を管理する製品情報データを用いる。上記の２データに
より、基準工程の照明条件時の半導体露光装置のディス
トーションと後工程時の半導体露光装置のディストーシ
ョンを総当たりにて比較し、ディストーション要因合わ
せ誤差を求め、その誤差が許容誤差に収まる装置台数を
求め、この台数により装置運用の自由度とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した好適な実
施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図
１は、本実施形態の半導体露光装置の管理システムの全
体構成を示す模式図である。図１は、本実施形態の半導
体露光装置の管理システムを示す全体図である。図中、
１０１が半導体露光装置に該たり、１０２は半導体露光
装置内の通常コンソールと呼ばれるコンピュータ、１０
３はメインシーケンスと呼ばれる制御用コンピュータ、
１０４は半導体露光装置管理システムのサーバコンピュ
ータである。１０４の中には、１０５のデータベース管
理システムがあり、データベース管理システムが管理し
ているデータには、１０６に示したディストーション管
理データベースと１０７に示した製品情報データベース
が搭載されている。本実施形態においては、これらの情
報を管理するためにデータベース管理システムを用いて
いるが、データベース管理システムを用いずに通常のフ
ァイルシステムでの情報管理を行ってもかまわない。
【００２０】１０８は半導体露光装置管理システムのク
ライアントコンピュータである。１０８には、１０９で
示すユーザーインターフェース部と１１０で示すデータ
処理部の２つのシステムが動作している。
【００２１】１１１は、半導体工場内のネットワークを
示しており、１０１，１０４，１０８がそれぞれ接続さ
れ、データ通信がなされている。
【００２２】ここで、本実施形態にて管理するディスト
ーションの計測パターンを図２のような３×３の９点の
パターンとし、計測座標も図２に含まれる表の通りとす
る。２０１に示している外枠は、露光装置の露光領域を
示しており、２０２〜２１０により示しているプロット
が各計測点を示し、各点に対応する計測点座標を２２０
の表に示す。この表において、２２１が計測点を一意に
識別する計測点のＩＤであり、２２２がそのＩＤに対応
する計測点のＸ座標、２２３がＹ座標となっている。各
ＩＤと各計測点の対応は、２０２が１Ｄ＝１、２０３が
ＩＤ＝２、２０４がＩＤ＝３、２０５が１Ｄ＝４、２０
６がＩＤ＝５、２０７がＩＤ＝６、２０８がＩＤ＝７、
２０９がＩＤ＝８、２１０がＩＤ＝９となっている。本
実施形態においては、この９点各点でのＸ，Ｙのずれ成
分をディストーションとして用いている。
【００２３】ディストーション管理データベースの構築
例について、図３に示す。ディストーション管理データ
ベースは大きく３つに分かれる。３０１は、ディストー
ション計測レチクル誤差情報であり、ディストーション
計測に用いるレチクルのレチクル描画誤差を示すテーブ
ルである。３０２はレチクルを一意に識別するレチクル
識別ＩＤであり、３０３は計測座標ＩＤであって、図２
で示したＩＤと同じ座標を示している。３０４は、レチ
クル識別Ｄ及び計測座標１］）に対応したＸ方向のレチ
クル描画誤差であり、３０５は、Ｙ方向のレチクル描画
誤差である。この例では、一枚のレチクルに対して計測
点９点分の情報である３０６で示した分の情報が存在す
る。３０１では、２枚のレチクル分の情報を図示してい
るが、実際には、ディストーションの計測に用いるレチ
クル枚数分のデータが存在する。
【００２４】３１１は、ディストーション計測座標テー
ブルであり、ディストーション計測座標と計測点ＩＤを
結びつけるテーブルであり、図２の表と同様のものであ
る。３１２は計測座標Ｄを示している。３１３は、計測
座標ＩＤに対応したＸ座標であり、３１４はＹ座標であ
る。
【００２５】３２１はディストーション計測データテー
ブルであり、各計測点ＩＤに対応する計測値が格納され
ている。３２２は露光装置を一意に識別する装置ＩＤを
示している。３２３はディストーションを計測した計測
日時を表している。本実施形態では、最新のディストー
ションデータのみ用いており、特に計測日時を用いてい
ないため、計測日時を持たせない管理方法でもかまわな
い。３２４は計測に用いたレチクルのレチクル識別ＩＤ
を示している。３２５，３２６は、計測したディストー
ションの照明モードを示している。
【００２６】３２５はＮＡを、３２６はＳｉｇｍａを示
している。３２７は、それぞれの計測座標に対応する計
測座標ＩＤである。３２８，３２９は、それぞれの計測
点１に対応するディストーションの計測値で、３２８が
Ｘ、３２９がＹの計測値を示している。装置計測タイミ
ング照明モードにより特定される、ここでは、１セット
の計測データは３３０で示されたデータとなる。本実施
形態では９点のデータが存在する。
【００２７】製品情報データベースの構築例について、
図４に示す。４０１が製品情報であり、製品毎にアライ
メントツリー及び露光照明モードを記述したものとなっ
ている。４０２が製品を一意に識別する製品ＩＤであ
る。ここでは、１つの製品のみの製品情報を図示してい
る。４０３が工程を一意に識別する工程ＩＤである。４
０４が製品を構成する露光工程の順番を示している工程
シーケンスＮｏ．となっている。４０５が該当する工程
がどの工程に対して位置合わせを行うのかを示すアライ
メントターゲットレイヤを示している。このアライメン
トターゲットレイヤに対して、露光装置は正しく位置合
わせをし、露光することが要求される。４０６側７が露
光に用いる照明モードを示している。４０６がＮＡであ
り、４０７がＳｉｇｍａを示している。４０８，４０９
がアライメントターゲットレイヤに対する位置合わせの
許容精度となり、４０８がＸ方向の合わせ許容誤差で、
４０９がＹ方向の合わせ許容誤差を示している。
【００２８】ディストーションデータの収集方法につい
て説明する。まずディストーションデータを半導体露光
装置で計測する場合の例について示す通常、半導体露光
装置でディストーション計測を行う場合は、ディストー
ションパターンを焼き付け後現像済みのウェハを再度半
導体露光装置のアライメント計測系を用いて計測する。
ディストーション焼き付け方法としては、図５のよう
に、先ず一括全面焼きを行う。その際に使用するレチク
ルには、５０２〜５１０の各計測点に対応する座標に５
２１のようなマークを配置しておく。ここでは、ポジレ
ジストを用いる例を示すため、５２１のハッチング部
は、クロームによる遮光部を示すものとする。この一括
全面焼きでは、５２１のマークが、レンズのディストー
ション分変位した位置に投影されウェハー上に露光され
る。この一括全面焼きした上にステージを基準として、
図６の６０１〜６０９のように図５の５０２〜５１０に
それぞれ重なるように６２１で示されるマークを露光す
る。このマークも５２１と同様にポジレシストを用いる
例であるため、ハッチング部が、クロームによる遮光部
を示している。６０１〜６０９を各ショットを露光する
際に用いる６２１のマークは、レチクル上の同一マーク
（同一像高）を用いる。
【００２９】このように焼き付けたレイアウトのイメー
ジを図７に示す。７０２から７１０の各々の計測点の現
像後のイメージが７２１となる。７２１では、ハッチン
グ部がレジストが残存している部分となっている。実際
に、レンズのディストーションが存在している場合に
は、７２１の中のレジストが抜けているマーク像が、周
りのレジスト残存のマーク内でどちらかに偏ることにな
る。ディストーション計測時には、この偏りを計測する
ことにより、各点でのディストーション計測を行うこと
ができる。
【００３０】実際の計測時には、図８に示した各寸法を
計測することにより、計算により求めることができる。
計算式としては、ＸＹそれぞれのディストーションをＸ
ｄｉｓ，Ｙｄｉｓとすると、 Ｘｄｉｓ＝（ＸＲ−ＸＬ）／２ Ｙｄｉｓ＝（ＹＵ−ＹＤ）／２ により求められる。
【００３１】この計測は、露光装置のもつ計測機能を用
いて実施してもよいし、外部計測器による計測機能を用
いてもよい。
【００３２】上記のうち、露光装置によって計測するこ
とを前提とした場合、各点のディストーションデータ
を、図１の１０３の制御コンピュータが計測し、１０２
のコンソールコンピュータに送信する。１０２のコンソ
ールコンピュータが１１２のネットワークを経由し１０
４で示された管理システムサーバコンピュータ内の１０
６のディストーションデータベースに１０５のデータベ
ース管理システム経由で送信する。但し、ここで送信す
るデータには、図３の３２１に示したディストーション
計測データの項目すべてを送信する必要がある。
【００３３】このように送信することによって、装置
毎、露光照明モード毎に日付を付けた形で履歴管理され
る形となる。以上がディストーションデータの取得方法
である。
【００３４】製品情報の設定方法はユーザーによる入力
となる。この入力画面を図９に示す。入力オペレーショ
ンはとしては、９０２のセルに製品ＩＤを入力し、９０
３を押下すると、現在設定されている該製品ＩＤの製品
情報の一覧が表示される。その状態で、９０４のフレー
ム内の１行を選択し、９１３の追加あるいは９１４の挿
入を押下する。９１３押下時には、選択行の次の行に新
規の行が追加され、９０５〜９１２の各項目が入力可能
となる９１４押下時には、選択行の前に新規の行が挿入
され同様に９０５〜９１２の各項目が入力可能となる。
また、行選択後に９１５が押下された場合には、選択行
の削除が行われる。これらオペレーション時には、自動
的に９０７の工程シーケンスＮｏ．の再設定が行われる
ものとする。９１６の終了ボタンは図９の画面の終了ボ
タンであり、同時に設定内容を製品情報データベースヘ
の反映も同時に行っている。
【００３５】以上の説明が、データを蓄積する部分の説
明になる。ここからは、実際の検索処理の流れを説明す
る。露光装置管理システムのクライアントコンピュータ
から、基準工程の製品名、工程ＩＤを入力する。入力画
面を図１０に示す。図１０において、１００１が入力画
面を示し、１００２が製品ＩＤを入力するテキスト入力
フィールドを示している。ここでは、キーボードを用い
た入力をイメージしているが、バーコードリーダー、磁
気カード等を用いた入力を用いても構わない。１００２
に製品ＩＤを入力後、１００３を押下することにより、
１００４に示されたリスト表示エリアに１００２に入力
した製品ＩＤに対応した工程ＩＤのリスト１００５と、
工程ＩＤに対応した工程内での露光順を示す工程シーケ
ンスＮｏ．１００６及び対応する合わせ基準工程である
アライメントターゲットレイヤ１００７をリスト表示す
る。ここで、検索の基準となる工程のリストセルを選択
し、１００９を押下すると検索処理を開始する。また、
１００８の線形補正の有無の指定は、後に実施する合わ
せ誤差比較のアルゴリズム内で用いている。１０１０を
押下すると、１００１の画面を消去する。
【００３６】１００８が押下された後の処理の流れを図
１１及び図１２のフローチャートに従って説明する。図
１１及び図１２に示した、フローの番号を括弧内に記述
しそれぞれの処理の説明を行う。
【００３７】（１１０２）１１０１に入力した製品Ｉ
Ｄ、工程ＩＤを用いて図４の製品情報データベースを検
索する。このとき、入力値を４０２の製品ＩＤ、４０５
のアライメントターゲットレイヤの工程ＩＤが一致する
工程を検索し、結果として、４０３の工程ＩＤを取得す
る。図１０の例では、製品ＩＤ、工程ＩＤについて、そ
れぞれＤＲ６４００１、ＣＨ６４−４Ａが指定されてい
るため、求められるものは、ＣＨ６４５−Ａ、ＣＨ６４
−６Ａ，ＣＨ６４−７Ａ，ＣＨ６４−８Ａとなる。結果
の件数である、ｎは４となり、各々の工程は表１に示す
ようになる。
【００３８】
【表１】
【００３９】（１１０３）１１０１で入力された製品工
ＩＤ、工程ＩＤにより、図３の製品情報データを検索
し、使用照明モードＮＡ（４０６）、Ｓｉｇｍａ（４０
７）を取得する。
【００４０】（１１０４）全半導体露光装置のリストを
取得する。全装置台数をｍとする。それぞれの装置名称
を、Ｍ−ＩＤ1〜Ｍ−ＩＤmで表す。
【００４１】（１１０５）基準工程処理装置をループさ
せるための変数ｉに１を入れる。
【００４２】（１１０６）図３のディストーションデー
タを装置ＩＤ、Ｍ−ＩＤi（３２２）と（１１０３）で
求めた基準工程の処理照明ＮＡとＳｉｇｍａ（３２
５），（３２６）と（３２３）の計測日時が最新のディ
ストーションデータを検索する。同時に（３２４）のデ
ィストーション計測に用いたレチクルＩＤを取得する。
【００４３】（１１０７）１１０６で求めたレチクル識
別用ＩＤから、（３０１）を検索し、レチクル要因の各
点でのディストーションデータの誤差成分（３０３），
（３０４），（３０５）を取得する。
【００４４】（１１０８）１１０６で求めた各点のディ
ストーション計測値と（１１０７）で求めた各点のレチ
クル要因の誤差を基に、ディストーション計測値からレ
チクル要因分の誤差成分を取り除き、純粋なディストー
ション成分を抽出する。
【００４５】この抽出方法は、図１３に示すように単純
なベクトルの引き算となる。（１２０１〉が計測点であ
り、（１２０２）が１１０６で求めたディストーション
計測値、（１２０３）が１１０７で求めたレチクル誤差
成分、（１２０４）がレチクル誤差を補正したディスト
ーション成分である。
【００４６】単純に１２０２から１２０３を引いたベク
トルとなっている。この演算を各点（計測座標ＩＤ）に
ついて繰り返すことにより、補正を行うことができる。
【００４７】以上により、ある１台の基準工程処理の候
補号機に対する基準工程の処理照明条件のディストーシ
ョンデータの取得処理が終了する。
【００４８】（１１０９）対象工程分のループのための
変数ｊに１を入れる。ある１台の基準工程処理号機Ｍ−
ＩＤiに対する使用可能装置台数を示す評価値ＡＶＡＩ
Ｌiに対象号機台数（ここではｍ）を入れる。
【００４９】（１１１０）１１０１で指定された製品Ｉ
Ｄで図４の製品情報データを（４０２），（４０３）で
検索し、ＰＲＣｊの工程名の処理照明モードＮＡ、Ｓｉ
ｇｍａ（４０６），（４０７）を取得する。
【００５０】（１１１１）図３のディストーションデー
タの（３２１）を各装置毎に（３２２），（１１１０）
で求めた照明ＮＡ、Ｓｉｇｍａ（３２５），（３２６）
で検索し、最新の（３２３）各装置Ｍ−ＩＤ1〜Ｍ−Ｉ
Ｄmのディストーションデータ（３２７），（３２
８），（３２９）を取得する。同時にそれぞれの計測に
用いたレチクル識別ＩＤ（３２４）を取得する。
【００５１】（１１１２）１１１１で求めた各装置の最
新ディストーションに対応する、レチクル識別ＩＤ（３
０２）により、図３の（３０１）を検索する。各点のレ
チクル要因の誤差（３０３），（３０４），（３０５）
を取得する。装置台数分（ｍ台）繰り返し行う。
【００５２】（１１１３）１１０８と同様の計算によ
り、各装置毎（ｍ台）にレチクル要因誤差補正後の純粋
な各装置の最新ディストーションを求める。当然、装置
台数分繰り返し行う。
【００５３】（１１１４）１１０８で求めた基準工程の
号機Ｍ−ＩＤiのディストーションと１１１３で求めた
Ｐｒｃjの各装置のディストーションデータを比較し、
ディストーション要因の各点のアライメント誤差を算出
する。この算出方法は、図１４に示すように単純なベク
トルの引き算となる。１３０１が計測点であり、１３０
２が１１０８で求めた基準工程のＭ−ＩＤiの装置のデ
ィストーション計測値、１３０３が１１１３で求めた対
象工程Ｐｒｃjのディストーション計測値、１３０４が
それぞれのディストーションを合わせた際のディストー
ション要因の合わせ誤差である。単純に１３０２から１
３０３を引いたベクトルとなっている。この演算を各点
について繰り返し、さらに、各対象装置（Ｍ−ＩＤ1〜
Ｍ−ＩＤm）に対して繰り返すことにより、各半導体露
光装置のディストーション要因の合わせ誤差を求めるこ
とができる。
【００５４】（１１１５）１１１４で求めたディストー
ション要因の各計測点でのアライメント誤差を基に、ア
ライメント誤差の線形成分を計算する。ローテーション
補正値、チップ倍率補正値、シフト補正値の各決定方法
について以下に示す。
【００５５】計測座標ＩＤ−１に対応する計測座標Ｘ，
ＹをＰｏｓＸｉ，ＰｏｓＹｉとしそれに対応する計測値
をＤａｔａＸｉ，ＤａｔａＹｉとする（すなわちｉ＝Ｉ
Ｄ−１）。計測座標点数をｎとする。下記に示す式によ
り、アライメント誤差の持つ線形成分の計算が可能であ
る。なお前提として、ステッパの対象としているローテ
ーション成分は十分小さいものであり、ｓｉｎθ≒ｔａ
ｎθと見なしている。
【００５６】
【数１】
【００５７】
【数２】
【００５８】求める線形成分は、式３１〜式３６のＭａ
ｇＸ，ＭａｇＹ，ＲｏｔＸ，ＲｏｔＹ，ＳｈｉｆｔＸ，
ＳｈｉｆｔＹがそれぞれ、チップ倍率Ｘ、チップ倍率
Ｙ，チップローテーションＸ、チップローテーション
Ｙ，シフトＸ，シフトＹを表している。通常のステップ
アンドリピート型のステッパ等を用いている場合、チッ
プ倍率とチップローテーションをＸ，Ｙに分けて処理す
る意味がないため、Ｘ，Ｙの平均値を用いてもよい。
【００５９】ここで求めた各線形成分にて、各計測点の
ディストーション要因のアライメント誤差を補正する。
補正方法は、下記式により計算できるが、上記式３１〜
式３６により計算されているものは、アライメント誤差
の線形成分であるため、すべて逆符号にして下記式に入
力する必要がある。それぞれの補正値は、Ｍｘ，Ｍｙ、
Ｒｘ，Ｒｙ，Ｓｘ，Ｓｙとなる。
【００６０】
【数３】
【００６１】ここで、補正後のディストーション要因の
合わせ誤差をＤａｔａＸｉ’、ＤａｔａＹｉ’とすると
下記式にて求めることができる。
【００６２】
【数４】
【００６３】（１１１６）１１１４または１１１５にて
求めた線形補正後もしくは補正を行わないディストーシ
ョン要因合わせ誤差のうち、図３の指定に応じて、１１
１４，１１１５のいずれかを採用する。採用した合わせ
誤差は、ここでは、各ディストーション計測点の合わせ
誤差となるため、これを装置毎（Ｍ−ＩＤ）毎にＸ，Ｙ
それぞれ最大の合わせ誤差となる計測点の計測値を合わ
せ誤差の評価値とする。この評価値を図４のＰｒｃ
j（４０２）に対応した、許容誤差Ｘ，Ｙ（４０８）
（４０９）とそれぞれ比較し、このＸ，Ｙ双方が許容誤
差内に収まっている号機を使用可能号機とし、この号機
台数を対象工程Ｐｒｃjにおける使用可能号機数と数え
る。ここで、対象工程Ｐｒｃjにおける使用可能号機数
が、基準工程処理号機に対する評価値肌より少ない場
合、ＡＶＡＩＬiに新たな使用可能号機数を入れる。
【００６４】（１１１７）ここでは、対象工程分のルー
プが完了しているかのチェックを行う。対象工程数を表
すｎとループ用の変数ｊが等しくなっているかのチェッ
クを実施している。
【００６５】（１１１８）ここでは、対象工程分の次ル
ープを実行するため、ｊをインクリメントし、１１１０
に処理を戻す。
【００６６】（１１１９）ここでは、基準工程処理号機
分のループが完了しているかのチェックを行う。基準工
程処理候補号機（全号機）を示すｍとループ用の変数ｉ
が等しいか否かのチェックを実施している。
【００６７】（１１２０）ここでは、基準工程処理号機
分の次ループを実行するため、ｉをインクリメントし、
１１０６に処理を戻す。
【００６８】（１１２１）ここで、上記２重ループを抜
けてきた段階で、ＡＶＡＩＬ1〜ＡＶＡＩＬmに基準工程
処理候補号機Ｍ−ＩＤ1〜Ｍ−ＩＤmに対応した評価値が
取得されている。
【００６９】この評価値は、ある号機Ｍ−ＩＤxを基準
工程の処理に用いた場合、基準工程を合わせ基準工程と
している複数の工程のうち、もっとも使用可能な装置が
少ない工程における使用可能装置台数がＡＶＡＩＬxと
なる。このＡＶＡＩＬxが大きい装置ほど、後の装置運
用に自由度が大きい装置であると言える。ここで、ＡＶ
ＡＩＬxの順にリスト表示する。
【００７０】図１５は、基準工程の処理号機リストを表
示している。１４０２に対象としている製品ＩＤを示
し、１４０３は基準工程のＩＤを示している。１４０４
の補正モードは、ディストーションの比較の際に線形補
正の実施の有無を表している。１４０５のリストでは、
１４０３の工程で用いる装置を、後工程の装置運用の自
由度が大きいもの順に表示している。１４０６は判定順
位を、１４０７は判定順位の装置ＩＤを示している。１
４０８の評価値は、１４０７の装置を基準工程に用いた
場合、後工程で最も装置運用が厳しくなる場合の使用可
能装置台数である。ここでは、１４０８に大きい装置順
に表示する。１４１１のＣＬＯＳＥボタンを押下した場
合、１４０１の画面を閉じる。
【００７１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、半導体露光装置１０１の諸条件に依存して発生する
各ディストーションに応じて自動的に最適な露光を行な
う各半導体露光装置１０１の組合せを実行するように管
理し、工程増を招くことなく効率良くディストーション
要因の合わせ誤差を可及的に低減して、信頼性の高い露
光を行なうことを可能とする半導体露光装置の管理シス
テム及び管理方法を提供することができる。
【００７２】ここで、上述した実施形態の機能を実現す
るように各種のデバイスを動作させるように、前記各種
デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピ
ュータに対し、実施形態の機能を実現するためのソフト
ウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムある
いは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格
納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作さ
せることによって実施したものも、本発明の範疇に含ま
れる。
【００７３】また、この場合、前記ソフトウェアのプロ
グラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現する
ことになり、そのプログラムコード自体、およびそのプ
ログラムコードをコンピュータに供給するための手段、
例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本
発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記
憶媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハード
ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を
用いることができる。
【００７４】また、コンピュータが供給されたプログラ
ムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコン
ピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティング
システム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共
同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかか
るプログラムコードは本発明の実施形態に含まれること
は言うまでもない。
【００７５】さらに、供給されたプログラムコードがコ
ンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続され
た機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そ
のプログラムの指示に基づいてその機能拡張ボードや機
能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部ま
たは全部を行い、その処理によって上述した実施形態の
機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
【００７６】
【発明の効果】本発明によれば、半導体露光装置の諸条
件に依存して発生する各ディストーションに応じて自動
的に最適な露光を行なう各半導体露光装置の組合せを実
行するように管理し、工程増を招くことなく効率良くデ
ィストーション要因の合わせ誤差を可及的に低減して、
信頼性の高い露光を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体露光装置の管理システムの全体構成を示
す模式図である。
【図２】ディストーションの計測座標を示す模式図であ
る。
【図３】ディストーションデータの管理方法を示す模式
図である。
【図４】製品情報データの管理方法を示す模式図であ
る。
【図５】ディストーション焼き付け（一括全面焼き）を
示す模式図である。
【図６】ディストーション焼き付け（ステージ格子焼
き）を示す模式図である。
【図７】ディストーション焼き付け（重ね合わせ後）を
示す模式図である。
【図８】ディストーションの計測方法を示す模式図であ
る。
【図９】製品情報の入力画面を示す模式図である。
【図１０】基準工程の入力画面を示す模式図である。
【図１１】半導体露光装置の管理方法を示すフローチャ
ートである。
【図１２】図１１に引き続き、半導体露光装置の管理方
法を示すフローチャートである。
【図１３】レチクル誤差の補正を説明するための模式図
である。
【図１４】ディストーション要因の合わせ誤差の算出を
説明するための模式図である。
【図１５】基準工程処理号機のリスト表示画面を示す模
式図である。
【符号の説明】
１０１ 半導体露光装置 １０２ コンピュータ（コンソール） １０３ 制御用コンピュータ（メインシーケンス） １０４ サーバコンピュータ １０５ データベース管理システム １０６ ディストーション管理データベース １０７ 製品情報データベース １０８ クライアントコンピュータ １０９ ユーザーインターフェース １１０ システム １１１ ネットワーク

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の半導体露光装置を備え、半導体装
    置を製造する際の各種露光を制御する管理システムであ
    って、 前記半導体露光装置のディストーションを装置毎、照明
    条件毎に管理する機能を有する第１の手段と、 基準工程を構成する製品及び工程を指定する機能を有す
    る第２の手段と、 前記第２の手段により指定された製品及び工程の照明条
    件を取得する機能を有する第３の手段と、 前記第２の手段により指定された工程を合わせ基準工程
    とする検索対象工程を取得する機能を有する第４の手段
    と、 前記第４の手段により取得した検索対象工程の照明条件
    を取得する機能を有する第５の手段と、 全ての前記半導体露光装置について、前記第２の手段に
    より指定された工程の照明条件のディストーションデー
    タを取得する機能を有する第６の手段と、 全ての前記半導体露光装置について、前記第４の手段に
    より取得した検索対象工程に対応して、前記第５の手段
    により取得した照明条件のディストーションデータを取
    得する機能を有する第７の手段と、 前記第４の手段により取得した検索対象工程のディスト
    ーション要因の合わせ誤差の許容値を取得する機能を有
    する第８の手段と、 前記第６の手段により取得したディストーションデータ
    と前記第７の手段により取得したディストーションデー
    タとを比較し、前記半導体露光装置の組み合わせによる
    ディストーション要因の合わせ誤差を求める機能を有す
    る第９の手段と、 前記第９の手段により求めたディストーション要因の合
    わせ誤差と前記第８の手段により取得した許容値とを比
    較する機能を有する第１０の手段と、 前記第１０の手段により比較した結果、所定の許容誤差
    に収まる前記半導体露光装置の装置台数を基準にして、
    前記基準工程に用いる前記半導体露光装置の評価結果を
    表示する機能を有する第１０の手段とを備えたことを特
    徴とする半導体露光装置の管理システム。
  2. 【請求項２】 前記半導体露光装置に発生するディスト
    ーションを、前記半導体露光装置の有する計測機能を用
    いて計測する場合に、ネットワークあるいはオンライン
    経由により自動的にデータ取得することを特徴とする請
    求項１に記載の半導体露光装置の管理システム。
  3. 【請求項３】 前記第１０の手段によりディストーショ
    ン要因の合わせ誤差を計算する際に、合わせ誤差に含ま
    れる線形成分を計算し、前記線形成分の補正を実施し、
    補正後の残差成分のみを判定材料とする機能を有する第
    １２の手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に
    記載の半導体露光装置の管理システム。
  4. 【請求項４】 前記第１の手段により管理されているデ
    ィストーションデータとして、計測点毎の理想投影位置
    からのずれ量を示すＸ，Ｙ２つの数値を用いることを特
    徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体露
    光装置の管理システム。
  5. 【請求項５】 前記第１の手段は、ディストーション管
    理において、ディストーション焼き付けに用いたレチク
    ルの名称を管理する機能と、ディストーション計測に用
    いるレチクルの各レチクル個体が持つ誤差を管理する機
    能とを有し、 前記第１０の手段は、ディストーション要因の合わせ誤
    差計算を行なう際に、ディストーション計測レチクルに
    よる誤差成分を補正する機能を有することを特徴とする
    請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体露光装置の
    管理システム。
  6. 【請求項６】 複数の半導体露光装置を備え、半導体装
    置を製造する際の各種露光を制御する管理システムであ
    って、 複数回の露光に際して、前記半導体露光装置に発生する
    ディストーションに基き、各回の露光に対応した最適な
    露光状態の前記各半導体露光装置の組合せを判断するこ
    とを特徴とする半導体露光装置の管理システム。
  7. 【請求項７】 前記半導体露光装置毎、照明条件毎に前
    記ディストーションを管理し、これらの差異に基いて各
    回の露光に対応した最適な露光状態の前記半導体露光装
    置の組合せを判断することを特徴とする請求項６に記載
    の半導体露光装置の管理システム。
  8. 【請求項８】 複数の半導体露光装置を備え、半導体装
    置を製造する際の各種露光を制御する半導体露光装置の
    管理方法であって、 前記半導体露光装置のディストーションを装置毎、照明
    条件毎に管理する第１の工程と、 基準工程を構成する製品及び工程を指定する第２の工程
    と、 前記第２の工程にて指定された製品及び工程の照明条件
    を取得する第３の工程と、 前記第２の工程にて指定された工程を合わせ基準工程と
    する検索対象工程を取得する第４の工程と、 前記第４の工程にて取得した検索対象工程の照明条件を
    取得する第５の工程と、 全ての前記半導体露光装置について、前記第２の工程に
    て指定された工程の照明条件のディストーションデータ
    を取得する機能を取得する第６の工程と、 全ての前記半導体露光装置について、前記第４の工程に
    て取得した検索対象工程に対応して、前記第５の工程に
    て取得した照明条件のディストーションデータを取得す
    る第７の工程と、 前記第４の工程にて取得した検索対象工程のディストー
    ション要因の合わせ誤差の許容値を取得する第８の工程
    と、 前記第６の工程にて取得したディストーションデータと
    前記第７の工程にて取得したディストーションデータと
    を比較し、前記半導体露光装置の組み合わせによるディ
    ストーション要因の合わせ誤差を求める第９の工程と、 前記第９の工程にて求めたディストーション要因の合わ
    せ誤差と前記第８の工程にて取得した許容値とを比較す
    る第１０の工程と、 前記第１０の工程にて比較した結果、所定の許容誤差に
    収まる前記半導体露光装置の装置台数を基準にして、前
    記基準工程に用いる前記半導体露光装置の評価結果を表
    示する第１０の工程とを備えたことを特徴とする半導体
    露光装置の管理方法。
  9. 【請求項９】 前記半導体露光装置に発生するディスト
    ーションを、前記半導体露光装置の有する計測機能を用
    いて計測する場合に、ネットワークあるいはオンライン
    経由により自動的にデータ取得することを特徴とする請
    求項８に記載の半導体露光装置の管理方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１０の工程にてディストーショ
    ン要因の合わせ誤差を計算する際に、合わせ誤差に含ま
    れる線形成分を計算し、前記線形成分の補正を実施し、
    補正後の残差成分のみを判定材料とする第１２の工程を
    備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の半導体
    露光装置の管理方法。
  11. 【請求項１１】 前記第１の工程にて管理されているデ
    ィストーションデータとして、計測点毎の理想投影位置
    からのずれ量を示すＸ，Ｙ２つの数値を用いることを特
    徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の半導体
    露光装置の管理方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１の工程では、ディストーショ
    ン管理において、ディストーション焼き付けに用いたレ
    チクルの名称を管理し、ディストーション計測に用いる
    レチクルの各レチクル個体が持つ誤差を管理し、 前記第１０の工程では、ディストーション要因の合わせ
    誤差計算を行なう際に、ディストーション計測レチクル
    による誤差成分を補正することを特徴とする請求項８〜
    １１のいずれか１項に記載の半導体露光装置の管理方
    法。
  13. 【請求項１３】 請求項８〜１２のいずれか１項に記
    載の半導体露光装置の管理方法の前記各工程を実行させ
    るためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能
    な記録媒体。
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