JP4178189B2

JP4178189B2 - Manufacturing method of semiconductor products

Info

Publication number: JP4178189B2
Application number: JP2003003915A
Authority: JP
Inventors: 拡坂上; 栄一河村
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2023-01-10
Also published as: JP2004221152A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に形成したレジスト膜に投影光学系を用いてパターンを露光転写するリソグラフィ工程に改善を加えた半導体製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体装置や液晶装置などの製品を製造する工程では、製品基板上に既に形成されているパターンに対して重ね合わせるように所望のパターンを形成しなければならない場合が多い。
【０００３】
パターンの形成には、通常、レチクルやマスクなど、予め所望のパターンを形成した原版を用意しておき、そのパターンを投影光学系に依って基板上に転写する方法をとるが、その際、下地のパターンと転写パターンとの重ね合わせ精度は製品の性能や製造歩留りを左右する重要な要素となる。
【０００４】
前記パターンの重ね合わせは、下地パターンと転写パターンとの並行位置のみでなく、転写するショットの歪みについても可能な限り合わせ込み行うことで精度の向上を図ることができる。
【０００５】
パターンに生成される歪みとしては、レチクルがもつパターンの歪みの他、露光装置個々がもつ投影光学系（レンズ）の特性としてショットの歪みが発生し、その歪みは露光装置毎に異なり、しかも、単体の露光装置に於いても、露光時の光学条件に依って異なるのが普通である。
【０００６】
複数の品種の製品を処理する工場での露光処理に於いては、それら複数の品種それぞれが持つショット・サイズも異なるのが一般的である。
【０００７】
製品処理に於いては、パターンの重ね合わせの精度を計測する為のパターンがショットの四隅近傍などに配置されていて、露光及び現像後にそのパターンを計測することで、各ショットの下地パターンに対する重ね合わせ精度を知ることができ、同時にショットの歪みのずれについても知ることができるようになっている。
【０００８】
本発明者等の実験に依る経験では、同一露光装置、同一光学特性の場合であっても、ショットサイズが異なることに依って、重ね合わせ精度検査パターンで計測されるショット歪みずれの傾向は異なることが知得されている。
【０００９】
図４はリソグラフィ工程に於ける従来の製品処理の流れを例示するフローチャートであり、Ｓ及びそれに連なる２桁の数字記号はステップを示している。
【００１０】
実際の製品の処理に於いては、これまでに得られている同じ品種の同じ層のパターンを同じ露光装置で露光した時の過去の処理結果としての重ね合わせ測定結果からショットの歪みを傾向を算出し、その傾向から適切であると予測される歪み補正値を露光装置にセットして次の製品の露光を行う。
【００１１】
過去の処理結果のデータが存在しない場合には、例えば同じ品種、同じ層のパターンの露光は過去にも行ったのであるが、これから露光に用いようとしている露光装置には、その履歴がない場合、或いは、全く新規に新しい品種の製品が仕掛かった場合などに於いては、過去に参照するデータが無い為、適切なショット歪み補正のパラメータを設定することができないので、ロットから一部の基板を抜き取り、その一部の基板について先行して試験的に処理した結果を確認する必要が生じ、これを先行パイロットと呼んでいる。尚、補正値が適切でないまま、製品ロットの処理を行う場合もある。
【００１２】
前記したように、従来の方法に於いては、過去に露光した情報がない条件の場合、即ち、品種、工程、露光装置のそれぞれが一致する処理結果データが存在しない場合、その製品を露光処理する為には、先行パイロットを処理した結果からショット歪みの補正値を決定しなければならず、それには、製品ロットから一部の基板材料の抜き出し、露光処理、現像、重ね合わせ精度の測定を実施する必要があり、製品ロットそのものの処理に先立って同じ処理を先行して実施する作業及びその為の時間を必要とするので、製品処理の効率を低下させることになる。
【００１３】
この場合の工数を単純に削減しようとして、先行パイロットの処理を行わないようにした場合、製品へのパターン転写の重ね合わせ精度が悪くなり、製品の品質や歩留りを悪くすることに結び付くことになる。
【００１４】
また、前記したように、過去に同一条件の露光結果データが存在しない場合、異なる品種や異なる層の露光結果データに依る過去のショット歪みの傾向から、当該製品のショット歪み補正値を設定したとしても、実際には一致しないことの方が多く、場合に依っては、製品製造上の規格を逸脱する重ね合わせずれを生ずることもある。
【００１５】
更にまた、同一品種、同一層の露光であっても、露光装置が異なる条件での過去の処理結果データが存在しない場合、そのショット歪み傾向から当該製品のショット歪み補正値を設定しても、露光装置毎の歪み特性の相違などに依って、やはりパターンの重ね合わせで歪みずれを生ずることがある。
【００１６】
ところで、従来、ショット歪み情報を求める場合の計算過程に於いて、ショットサイズをパラメータの１つとして加えることが行われている（例えば、特許文献１を参照。）。
【００１７】
然しながら、特許文献１に見られる発明では、その場合のショットサイズは、あくまでショット歪みを算出する為のパラメータとして用いていて、参照しようとする過去の処理結果データを抽出するに際し、ショットサイズを検索キーに用いるようなことは行っていない。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００１−８５３２１号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、製品が新規品種であるなど過去に処理結果データがない条件での露光処理に於いて、先行パイロット処理を行うことなく、ショット歪みの補正値を設定してロット本体の処理を実施できるようにしようとする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明に依る半導体製品の製造方法に於いては、基板上に塗布したレジストに半導体製品形成の為の形状パターンを投影光学系に依って露光転写するリソグラフィ工程に於いて、該工程で処理対象となる半導体製品の露光条件並びにその半導体製品のショットサイズに関する情報を取得する工程と、該半導体製品の処理に先立ち既に得られているショット歪みに関するデータとショットサイズとが関連付けられた履歴情報を参照する工程とを備え、処理対象半導体製品のショットサイズに適したショット歪み補正値を設定して露光を行うことが基本になっている。
【００２１】
前記手段を採ることに依り、製品について、過去に処理結果データがない場合の露光処理であっても、先行パイロット処理を行うことなく、ショット歪みの補正値を設定してロット本体の処理を実施することができるので、製品処理の効率を向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に於いては、リソグラフィ工程を実施するに際し、過去の処理結果データ中に同一露光装置での同一品種、同一層の露光結果データが全く存在しない場合のショット歪みの補正値設定を行う。
【００２３】
過去の処理結果データ中に当該データが全く存在しない場合、用いようとしている露光装置に於ける処理結果データの中から他の品種、或いは、他の層での処理結果データを検索する。この際、検索のキーとしては露光装置と光学条件が同一であることとし、また、各品種、層毎にショット・サイズの情報も同時に取得するものとする。
【００２４】
このようにして得られたデータの中から、現在、仕掛かっている、即ち、補正値を設定する対象である製品のショットサイズと比較し、先ず、ショットサイズが同一であるもののデータを検索する。
【００２５】
同一のもののデータが見つかれば、その品種、層についての過去のデータのトレンドから補正値を設定するものである。
【００２６】
ショットサイズが同一であるものが見つからなかった場合、現在仕掛かっている製品とショットサイズが最も近いもののデータを選択し、その品種、層についての過去のデータのトレンドから補正値を設定するものとする。
【００２７】
実施例１
図１は本発明に於けるリソグラフィ工程の製品処理の流れを例示するフローチャートであり、また、図２は図１のフローチャートの流れで製品処理が行われる場合の製品と処理結果データの流れを例示する説明図である。
【００２８】
図２に於いて、１はデータベース管理サーバ、２Ａ，２Ｂは露光装置、３は補正値演算計算機、４は位置ずれ検査装置、５はこの場合の製品である半導体ウエハをそれぞれ示している。
【００２９】
図示のシステムは、例えば工場内の各露光装置２Ａ，２Ｂ・・・・及び各位置ずれ検査装置４から処理時のデータや測定結果データが収集されてデータベース管理サーバ１に蓄積され、そのデータベースから過去の製品処理結果データを集計処理し、そのトレンドデータから各種処理条件に対して適切と思われる補正値を算出する機能を備えた補正値演算計算機３とが用意されている環境にある。
【００３０】
補正値演算計算機３に於いては、既に実績がある処理条件に対しては、蓄積されたトレンドデータから、その同じ条件の製品に対して、次からは適切な補正値を計算することができる機能を備えているものとする。
【００３１】
補正値演算計算機３の前記機能では、既に実績がある処理条件に対して補正値を演算するのみであるから、新規品種やこれまでに処理履歴がない露光装置に新たに製品が仕掛かった場合には、その製品に対して設定すべき適当な補正値を回答することはできない。
【００３２】
前記したシステムに対し、処理結果データのデータベースに各製品ロット毎にショットサイズ情報を追加する。但し、ショットサイズの情報は、他の処理結果データと有機的に関連付けられていることが前提である。
【００３３】
そこで、補正値演算計算機３には、これから露光処理される製品のショットサイズを取得する機能と、過去の製品処理結果データの集計に於いて、それ等の集計されたデータの中からショットサイズが同一、或いは、最も近いものを探し出す検索機能とを新たに付加する。
【００３４】
前記説明したシステムに実際に製品が仕掛かった場合には、図１に見られるフローチャートに従って流れ、先ず、最初に仕掛かった製品の品種、層、露光装置などの処理条件となる情報と、その他に、この露光に於けるショットサイズの情報も取得する。
【００３５】
取得した処理条件と一致する処理結果データが既に存在する場合、そのトレンドデータから従来の方法と同じ方法で補正値を算出し、露光装置に当該補正値を設定して露光を行う。
【００３６】
取得した処理条件と一致する処理結果データが未だ存在しない場合、品種、層の両キー項目は除外し、代わりに光学条件をキー項目に追加して過去の製品処理データを検索する。
【００３７】
検索条件に該当した製品処理データのうち、更に各ショットサイズに着目し、現在、仕掛かっている製品のショットサイズと比較し、同一のデータがあれば、その品種、層、露光装置の処理結果データからトレンドに従って補正値を算出して、その補正値を露光装置に設定する。尚、処理結果のトレンドデータから補正値を算出する方法については、従来の方法と同じ方法を利用する。
【００３８】
また、現在、仕掛かっている製品のショットサイズと同一のショットサイズの処理結果データが存在しない場合、ショットサイズが最も近いものを検索し、同様なものがあれば、その品種、層、露光装置の処理結果データからトレンドに従って補正値を算出し、その補正値を露光装置に設定する。
【００３９】
図３は複数品種の製品に関する実績データ（トレンドデータ）が存在する場合に於ける新規品種製品のロットを露光処理する場合の説明図である。
【００４０】
図示されているように、これまで、同一露光条件となる処理結果の履歴情報に品種Ａ，Ｂ，Ｃの３種の品種のトレンドデータが存在するものとし、新規品種Ｎのロットを新たに露光処理する場合について説明する。
【００４１】
既存品種それぞれのショットサイズは、
品種Ａ：１７〔ｍｍ〕×１８〔ｍｍ〕
品種Ｂ：２０〔ｍｍ〕×２０〔ｍｍ〕
品種Ｃ：１９〔ｍｍ〕×２１〔ｍｍ〕
であるのに対し、新規品種Ｄのショットサイズは１９〔ｍｍ〕×１９〔ｍｍ〕であって、既存品種にショットサイズが同一のものは存在しないので、最もショットサイズが近い品種を選択する。
【００４２】
ショットサイズが近い品種を選択する方法の一例として、Ｘ及びＹの各寸法差の二乗和を採る方法がある。即ち、歪み補正値を設定しようとしている新規品種のショットサイズをＸ_N×Ｙ_Nとし、そして、各既存品種ｉのショットサイズをＸ_i×Ｙ_iとして、それ等の差の二乗和である
（Ｘ_N−Ｘ_i）²＋（Ｙ_N−Ｙ_i）²
を計算し、その最も小さいものをショットサイズが近いものとして採用する。
【００４３】
図３に示す例では、新規品種Ｎに対する各既存品種Ａ、Ｂ、Ｃのショットサイズ差の二乗和を計算すると、品種Ａが
（１９−１７）²＋（１９−１８）²＝５
品種Ｂが
（１９−２０）²＋（１９−２０）²＝２
品種Ｃが
（１９−１９）²＋（１９−２１）²＝４
となり、品種Ｂのショットサイズが最も近いと判断される。
【００４４】
品種Ｎが新規に、即ち、同じ露光条件となる処理結果が履歴データに存在しない状況に於いて露光処理される場合、前記したようにして検索された既存品種の履歴データからショット歪みの補正を設定する。
【００４５】
ここに言うショット歪みの補正とは、ショットの縮率及び回転の各補正値を指していて、露光装置の種類に依って、例えばスキャナ等では、更にショット縮率が縦横２方向個別の補正値を設定することが可能であったり、また、ショット回転補正の他に直交度補正が設定できるものもあるが、それ等ショット単位での補正値の一部、或いは、全てに適用することができる。
【００４６】
実施例２
実施例１に於いては、仕掛かっている製品のショットサイズと同一のショットサイズの処理結果データが見つからない場合、ショットサイズが最も近いものを検索し、そのデータを用いて補正値を算出するようにした。
【００４７】
このような実施例１に対し、ショットサイズは様々なものを含むが、露光装置と光学条件とをキーにして検索された処理結果データから、近似式を用いてショット歪みの補正値をショットサイズの関数として表現し、その関数式から所望のショットサイズに於けるショット歪みの補正値を求めることもできる。
【００４８】
例えばショット歪みの補正値としてショット縮率Ｇ_Sとショット回転Ｒ_Sが設定される場合に於いて、これ等各補正値をショットサイズ（Ｘ_S，Ｙ_S）の関数として定義しておき、ロット処理などで得られる履歴データから最小二乗法などに依って予めＧ_S、Ｒ_Sの関数を求め、その上で同一条件での処理履歴がない新規品種のロットを露光処理する際、この新規品種のショットサイズを前記関数に適用し、目的の補正値を算出してショット歪み補正値を算出する。
【００４９】
実施例３
実施例１及び実施例２では、露光を行う場合の種々な問題についても説明したが、実際には、現在処理しようとしている露光装置の他に、重ね合わせる相手の層を露光した露光装置やその光学条件が一致しているか否か、或いは、その製品の一番目の層である初期層を露光した露光装置やその光学条件などが一致しているか否か、などのことも重ね合わせの精度やショット歪みの傾向に大きく影響を与えることが判っている。
【００５０】
従って、前記した情報、即ち、他の露光を行った露光装置やその光学条件に関する情報について過去の製品処理結果データを検索するキー項目に加えることも大変有効である。
【００５１】
ところで、前記説明した何れの実施例に於いても、過去の履歴情報（データベース）に基づいて作成した補正値のデータテーブルを参照し、ショットサイズをキーにした検索からショット歪み補正値を引き出すようにしている。
【００５２】
その補正値のデータテーブルは予め作成しておくものであり、適当なタイミングで過去の履歴情報を集計して補正値を算出し、他の露光条件及びショットサイズをキーに検索できるテーブルを作成しておく方法を採用する。そして、データテーブルの内容は再計算されるまで固定にするか、或いは、１／週、１／月のように定期的に更新しても良い。
【００５３】
また、前記とは別に、例えば１ロットの処理対象半導体製品の露光処理を行って、その測定結果が得られる度に補正値テーブルを更新することも可能であり、そのようにすれば、最新のデータに基づく補正値を設定することができるから、露光装置に於ける特性変動などについてもタイムリーに対応することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に依る半導体製品の製造方法に於いては、基板上に塗布したレジストに半導体製品形成の為の形状パターンを投影光学系に依って露光転写するリソグラフィ工程に於いて、該工程で処理対象となる半導体製品の露光条件並びにその半導体製品のショットサイズに関する情報を取得する工程と、該半導体製品の処理に先立ち既に得られているショット歪みに関するデータとショットサイズとが関連付けられた履歴情報を参照する工程とを備え、処理対象半導体製品のショットサイズに適したショット歪み補正値を設定して露光を行うことが基本になっている。
【００５５】
前記構成を採ることに依り、処理対象半導体製品について、過去に処理結果データがない場合の露光処理であっても、先行パイロット処理を行うことなく、ショット歪みの補正値を設定してロット本体の処理を実施することができるので、製品処理の効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に於けるリソグラフィ工程の製品処理の流れを例示するフローチャートである。
【図２】図１のフローチャートの流れで製品処理が行われる場合の製品と処理結果データの流れを例示する説明図である。
【図３】複数品種の製品に関する実績データ（トレンドデータ）が存在する場合に於ける新規品種製品のロットを露光処理する場合の説明図である。
【図４】リソグラフィ工程に於ける従来の製品処理の流れを例示するフローチャートである。
【符号の説明】
１データベース管理サーバ
２Ａ，２Ｂ露光装置
３補正値演算計算機
４位置ずれ検査装置
５製品である半導体ウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor product in which a lithography process for exposing and transferring a pattern to a resist film formed on a substrate using a projection optical system is improved.
[0002]
[Prior art]
In general, in a process of manufacturing a product such as a semiconductor device or a liquid crystal device, a desired pattern often has to be formed so as to overlap with a pattern already formed on a product substrate.
[0003]
The pattern is usually formed by preparing a master plate on which a desired pattern, such as a reticle or mask, is prepared in advance, and transferring the pattern onto the substrate using a projection optical system. The overlay accuracy of the pattern and the transfer pattern is an important factor that affects the performance of the product and the manufacturing yield.
[0004]
The overlaying of the patterns can improve accuracy by aligning not only the parallel position of the base pattern and the transfer pattern but also the distortion of the shot to be transferred as much as possible.
[0005]
As distortion generated in the pattern, distortion of the shot occurs as a characteristic of the projection optical system (lens) of the exposure apparatus, in addition to the distortion of the pattern of the reticle, and the distortion differs for each exposure apparatus, Even in a single exposure apparatus, it usually differs depending on optical conditions at the time of exposure.
[0006]
In an exposure process at a factory that processes products of a plurality of varieties, the shot sizes of the plurality of varieties are generally different.
[0007]
In product processing, patterns for measuring the overlay accuracy of patterns are arranged near the four corners of shots, etc., and the patterns are measured after exposure and development. It is possible to know the alignment accuracy and at the same time to know the deviation of the shot distortion.
[0008]
In the experience by the inventors, even in the case of the same exposure apparatus and the same optical characteristics, the tendency of the shot distortion deviation measured by the overlay accuracy inspection pattern differs depending on the shot size. It is known that.
[0009]
FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of conventional product processing in the lithography process, and S and the two-digit number symbol connected thereto indicate steps.
[0010]
In the actual product processing, the shot distortion tends to be distorted from the overlay measurement result as the past processing result when the same layer pattern of the same type obtained so far is exposed with the same exposure device. The distortion correction value calculated and predicted to be appropriate from the tendency is set in the exposure apparatus, and the next product is exposed.
[0011]
If there is no past processing result data, for example, the exposure of the same type and pattern of the same layer has been performed in the past, but the exposure apparatus to be used for exposure does not have a history Or, when a completely new product of a new product has been set up, since there is no data to refer to in the past, appropriate shot distortion correction parameters cannot be set. It is necessary to extract the substrate and confirm the result of the preliminary processing for some of the substrates, which is called a leading pilot. In some cases, the product lot is processed while the correction value is not appropriate.
[0012]
As described above, in the conventional method, when there is no information that has been exposed in the past, that is, when there is no processing result data that matches each of the product type, process, and exposure apparatus, the product is subjected to exposure processing. In order to do this, the correction value for shot distortion must be determined from the results of processing the preceding pilot, including the extraction of some substrate materials from the product lot, exposure processing, development, and measurement of overlay accuracy. Since it is necessary to carry out the work and the time for carrying out the same processing prior to the processing of the product lot itself, the efficiency of the product processing is reduced.
[0013]
If the preceding pilot process is not performed in order to simply reduce the number of man-hours in this case, the overlay accuracy of pattern transfer onto the product will deteriorate, leading to deterioration in product quality and yield. .
[0014]
In addition, as described above, when there is no exposure result data of the same condition in the past, it is assumed that the shot distortion correction value of the product is set from the past shot distortion tendency depending on the exposure result data of different varieties and different layers. However, there are more cases where they do not actually coincide with each other, and in some cases, overlay deviation that deviates from the standard for manufacturing products may occur.
[0015]
Furthermore, even if the exposure is the same product type and the same layer, if there is no past processing result data under different conditions of the exposure apparatus, even if the shot distortion correction value of the product is set from the shot distortion tendency, Depending on the difference in distortion characteristics of each exposure apparatus, a distortion shift may also occur due to the superposition of patterns.
[0016]
By the way, conventionally, in the calculation process when obtaining the shot distortion information, the shot size is added as one of the parameters (see, for example, Patent Document 1).
[0017]
However, in the invention shown in Patent Document 1, the shot size in that case is used only as a parameter for calculating shot distortion, and when the past processing result data to be referred to is extracted, the shot size is searched. I don't use it for keys.
[0018]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-85321
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, in the exposure processing under the condition that there is no processing result data in the past, such as when the product is a new product type, the correction of the shot distortion is set and the lot body processing is performed without performing the preceding pilot processing. Try to be able to.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In the method of manufacturing a semiconductor product according to the present invention, in a lithography process in which a shape pattern for forming a semiconductor product is exposed and transferred by a projection optical system onto a resist coated on a substrate, the object to be processed in the process Refer to the history information that associates the shot size with the data related to the exposure conditions and the shot size of the semiconductor product to be acquired, the process of acquiring the information about the shot size of the semiconductor product, and the shot distortion data already obtained prior to the processing of the semiconductor product. And performing exposure by setting a shot distortion correction value suitable for the shot size of the semiconductor product to be processed.
[0021]
By adopting the above means, the lot body processing is performed by setting the correction value for shot distortion without performing the pilot pilot processing even if the exposure processing is performed when there is no processing result data for the product in the past. Therefore, the efficiency of product processing can be improved.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, when the lithography process is performed, a correction value for shot distortion is set when there is no exposure result data of the same type and the same layer in the same exposure apparatus in the past processing result data.
[0023]
When the data does not exist at all in the past processing result data, the processing result data in another kind or other layer is searched from the processing result data in the exposure apparatus to be used. At this time, it is assumed that the optical conditions are the same as those of the exposure apparatus as a search key, and that information on the shot size for each product type and layer is acquired at the same time.
[0024]
The data obtained in this way is compared with the shot size of the product that is currently in process, that is, the product for which the correction value is to be set. First, data having the same shot size is searched.
[0025]
If the same data is found, a correction value is set from the past data trend for the product type and layer.
[0026]
If no shot with the same shot size is found, select the data with the closest shot size to the product currently in progress, and set the correction value from the past data trend for that product type and layer. .
[0027]
Example 1
FIG. 1 is a flowchart illustrating the flow of product processing in a lithography process according to the present invention, and FIG. 2 illustrates the flow of products and processing result data when product processing is performed in the flow of the flowchart of FIG. It is explanatory drawing to do.
[0028]
In FIG. 2, 1 is a database management server, 2A and 2B are exposure apparatuses, 3 is a correction value calculation computer, 4 is a misregistration inspection apparatus, and 5 is a semiconductor wafer as a product in this case.
[0029]
In the illustrated system, for example, processing data and measurement result data are collected from each exposure apparatus 2A, 2B,..., And each misalignment inspection apparatus 4 in the factory, stored in the database management server 1, and stored in the database. There is an environment in which a correction value calculation computer 3 having a function of summing up past product processing result data and calculating correction values that are considered appropriate for various processing conditions from the trend data is prepared.
[0030]
In the correction value calculation computer 3, an appropriate correction value can be calculated from the accumulated trend data for a processing condition that has already been proven, and a product having the same condition. It is assumed to have a function.
[0031]
The function of the correction value calculation computer 3 only calculates a correction value for processing conditions that have already been proven, so when a new product is started in a new type or an exposure apparatus that has no processing history so far. Cannot respond with an appropriate correction value to be set for the product.
[0032]
For the above-described system, shot size information is added to the processing result data database for each product lot. However, it is assumed that the shot size information is organically associated with other processing result data.
[0033]
Therefore, the correction value calculation computer 3 has a function for acquiring the shot size of the product to be exposed from now on, and the total of the past product processing result data, the shot size is selected from the aggregated data. A search function for finding the same or the nearest one is newly added.
[0034]
When a product is actually started in the above-described system, the flow follows the flow chart shown in FIG. 1. First, information about the processing conditions such as the type, layer, exposure apparatus, etc. of the product initially set, and others In addition, information on the shot size in this exposure is also acquired.
[0035]
If processing result data that matches the acquired processing conditions already exists, a correction value is calculated from the trend data by the same method as the conventional method, and exposure is performed by setting the correction value in the exposure apparatus.
[0036]
If processing result data that matches the acquired processing conditions does not yet exist, both the product and layer key items are excluded, and instead optical condition is added to the key items to search past product processing data.
[0037]
Of the product processing data that meets the search conditions, pay more attention to each shot size, compare it with the shot size of the product currently in progress, and if there is the same data, process result data for the product type, layer, and exposure device Then, a correction value is calculated according to the trend, and the correction value is set in the exposure apparatus. The method for calculating the correction value from the trend data of the processing result is the same as the conventional method.
[0038]
If there is no processing result data with the same shot size as the shot size of the product currently in progress, the closest shot size is searched, and if there is a similar one, the product type, layer, and exposure device A correction value is calculated from the processing result data according to the trend, and the correction value is set in the exposure apparatus.
[0039]
FIG. 3 is an explanatory diagram in the case where a lot of a new product is exposed when there is performance data (trend data) relating to a plurality of products.
[0040]
As shown in the drawing, it is assumed that the trend data of the three types of types A, B, and C exist in the history information of the processing results having the same exposure condition so far, and a lot of the new type N is newly exposed. A case of processing will be described.
[0041]
The shot size of each existing variety is
Variety A: 17 [mm] x 18 [mm]
Product type B: 20 [mm] x 20 [mm]
Variety C: 19 [mm] x 21 [mm]
On the other hand, the shot size of the new variety D is 19 [mm] × 19 [mm], and since there is no existing product with the same shot size, the product with the closest shot size is selected.
[0042]
As an example of a method of selecting a variety having a close shot size, there is a method of taking the square sum of the dimensional differences of X and Y. That is, the shot size of a new product for which distortion correction values are to be set is X _N × Y _N , and the shot size of each existing product i is X _i × Y _i , which is the sum of squares of these differences ( X _N -X _i ) ² + (Y _N -Y _i ) ²
And the smallest one is adopted as the one with the closest shot size.
[0043]
In the example shown in FIG. 3, when the square sum of the shot size differences of the existing varieties A, B, and C with respect to the new cultivar N is calculated, the cultivar A is (19−17) ² + (19−18) ² = 5.
Variety B is (19-20) ² + (19-20) ² = 2
Variety C is (19-19) ² + (19-21) ² = 4
Thus, it is determined that the shot size of the product B is the closest.
[0044]
When the product type N is new, that is, when exposure processing is performed in a situation where the processing result having the same exposure condition does not exist in the history data, the shot distortion is corrected from the history data of the existing product retrieved as described above. Set.
[0045]
The correction of shot distortion referred to here refers to each correction value of shot reduction ratio and rotation. Depending on the type of exposure apparatus, for example, in a scanner or the like, the shot reduction ratio is further corrected separately in two vertical and horizontal directions. Can be set, and orthogonality correction can be set in addition to shot rotation correction, but can be applied to some or all of the correction values for each shot. .
[0046]
Example 2
In the first embodiment, when the processing result data having the same shot size as the shot size of the product in progress is not found, the closest shot size is searched, and the correction value is calculated using the data. I made it.
[0047]
The shot size includes various shot sizes as compared with the first embodiment, but the shot distortion correction value is calculated from the processing result data retrieved using the exposure apparatus and the optical conditions as a key using an approximate expression. It is also possible to obtain a correction value for shot distortion at a desired shot size from the function expression.
[0048]
For example, when the shot reduction ratio G _S and the shot rotation R _S are set as correction values for shot distortion, these correction values are defined as functions of the shot size (X _S , Y _S ), When the functions of G _S and R _S are obtained in advance from the history data obtained by processing, etc. according to the least squares method, and a lot of a new variety having no processing history under the same conditions is exposed, Is applied to the function, and a target correction value is calculated to calculate a shot distortion correction value.
[0049]
Example 3
In the first and second embodiments, various problems in the case of performing exposure have been described. Actually, in addition to the exposure apparatus that is currently being processed, an exposure apparatus that exposes a layer to be overlaid, and its exposure apparatus. Whether the optical conditions match, the exposure apparatus that exposed the initial layer, which is the first layer of the product, and whether the optical conditions match, etc. It has been found that it greatly affects the tendency of shot distortion.
[0050]
Therefore, it is also very effective to add the above-mentioned information, that is, information relating to the exposure apparatus that has performed other exposures and the optical conditions thereof, to the key items for searching past product processing result data.
[0051]
In any of the above-described embodiments, the correction value data table created based on the past history information (database) is referred to, and the shot distortion correction value is derived from the search using the shot size as a key. I have to.
[0052]
The correction value data table is created in advance, and past history information is aggregated at an appropriate timing to calculate the correction value, and a table that can be searched using other exposure conditions and shot sizes as keys is created. Adopt the method to keep. Then, the contents of the data table may be fixed until they are recalculated, or may be updated periodically such as 1 / week, 1 / month.
[0053]
In addition to the above, it is also possible to update the correction value table each time the measurement result is obtained, for example, by performing exposure processing of one lot of the semiconductor product to be processed. Since the correction value based on the data can be set, it is possible to deal with characteristic fluctuations in the exposure apparatus in a timely manner.
[0054]
【The invention's effect】
In the method of manufacturing a semiconductor product according to the present invention, in a lithography process in which a shape pattern for forming a semiconductor product is exposed and transferred by a projection optical system onto a resist coated on a substrate, the object to be processed in the process Refer to the history information that associates the shot size with the data related to the exposure conditions and the shot size of the semiconductor product to be acquired, the process of acquiring the information about the shot size of the semiconductor product, and the shot distortion data already obtained prior to the processing of the semiconductor product. And performing exposure by setting a shot distortion correction value suitable for the shot size of the semiconductor product to be processed.
[0055]
By adopting the above configuration, the correction value of the shot distortion can be set for the processing target semiconductor product without performing the pilot pilot process even in the exposure process when there is no processing result data in the past. Since processing can be performed, the efficiency of product processing can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a product processing flow in a lithography process according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the flow of products and processing result data when product processing is performed in the flow chart of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram in a case where a lot of a new product is exposed when there is performance data (trend data) related to a plurality of products.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of conventional product processing in a lithography process.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Database management server 2A, 2B Exposure apparatus 3 Correction value calculation computer 4 Position shift inspection apparatus 5 Semiconductor wafer which is a product

Claims

In a lithography process in which a shape pattern for forming a semiconductor product is exposed and transferred by a projection optical system to a resist coated on a substrate.
Obtaining information on the exposure conditions of the semiconductor product to be processed in the step and the shot size of the semiconductor product;
Referring to history information associated with shot size and data relating to shot distortion already obtained prior to processing of the semiconductor product;
And a step of performing exposure by setting a shot distortion correction value suitable for the shot size of the semiconductor product to be processed.

The process of updating the correction value table using the processing result data newly obtained when the shot distortion correction value is set and the exposure to the group of processing target semiconductor products is completed is performed sequentially for each step. The method of manufacturing a semiconductor product according to claim 1, wherein:

In a lithography process in which a shape pattern for forming a semiconductor product is exposed and transferred by a projection optical system to a resist coated on a substrate.
Obtaining information on the exposure conditions of the semiconductor product to be processed in the step and the shot size of the semiconductor product;
In the case where there is no history information that matches the processing target semiconductor product in the history information in which the data relating to shot distortion already obtained prior to the processing of the semiconductor product and the shot size are associated with each other,
A step of performing exposure by setting a shot distortion correction value suitable for the shot size of the semiconductor product to be processed with reference to history information relating to the shot size closest to the shot size of the semiconductor product to be processed. A method for manufacturing a semiconductor product.

In a lithography process in which a shape pattern for forming a semiconductor product is exposed and transferred by a projection optical system to a resist coated on a substrate.
Obtaining information on the exposure conditions of the semiconductor product to be processed in the step and the shot size of the semiconductor product;
In the case where there is no history information that matches the processing target semiconductor product in the history information that is associated with the shot size and the data relating to shot distortion already obtained prior to the processing of the semiconductor product,
Express the shot distortion correction value as a function of the shot size using an approximate expression from the processing result data including various shot sizes retrieved using the exposure device and optical conditions as keys, and select the desired function from the function expression. And a step of performing exposure by setting a correction value of a shot distortion at the shot size.