(57)【要約】【課題】複数枚のウェハを連続して位置合わせする際の位置合わせ方法に関し、高い位置合わせ精度を保ちつつスループットを向上させた位置合わせ方法の提供【解決手段】  複数枚の基板に対して、Ｍｍａｘ個のパターン領域の位置を計測して得られた実測値に基づいて誤差パラメータを推定し、現実に露光すべきショット位置を決定する第１のステップと、  選択した計測点の中からさらに抽出したP個の計測点の組み合わせ対して、計測結果を用いて被露光基板上の各ショット位置に対して露光する際の誤差パラメータを算出する第２のステップと、第１と第２のステップで算出した誤差パラメータの差を算出し、算出した誤差パラメータの差が所定の閾値内かチェックし、結果を記憶する第3のステップを有し、誤差パラメータに基づいて、現実に露光すべきショット位置を決定することを特徴とする位置合わせ方法。【選択図】  図１
2018060108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパターン領域が形成されたＮ枚の基板の各々について、前記パターン領域の位置に関する設計値と複数の誤差パラメータとに基づいて、前記パターン領域の各々に対して現実に露光すべきショット位置を決定して位置合わせする位置合わせ方法で、
前記Ｎ枚の基板の内、ｍ枚目（ｍ＜Ｎ）までの各基板についての第１の計測点数Sと、ｍ＋１〜Ｎ枚目までの各基板についての第２の計測点数S’とは異なることを特徴とする位置合わせ方法において、
前記ｍ枚目までの各基板に対して、Ｍｍａｘ個の前記パターン領域の位置を計測して得られた第１の実測値に基づいて前記複数の誤差パラメータを推定し、現実に露光すべきショット位置を決定する第１のステップと、 
前記選択した計測点の中からさらに抽出したP個(P≦Mmax)の1つ以上の計測点の組み合わせパターンに対して、計測結果を用いて前記被露光基板上の各ショット位置に対して露光する際の誤差パラメータを算出する第2のステップと、
前記第１のステップと前記第２のステップで算出した誤差パラメータの差を算出し、前記算出した誤差パラメータの差が所定の閾値に入っているかをチェックし、各誤差パラメータの差と閾値チェックの結果を記憶する第3のステップを有し、誤差パラメータに基づいて、現実に露光すべきショット位置を決定することを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項２】
前記第１〜３のステップを複数枚繰り返し行い、ｍ枚目までのチェック結果に応じて、ｍ＋１枚目以降の計測点を、前記第2のステップで抽出した計測点の組み合わせパターンのうち、第３のステップで記憶した各誤差パラメータの差が閾値内であり、且つ、差のばらつきの最も小さかった組み合わせの計測点を計測し、計測した実測値に基づいて誤差パラメータを推定し、現実に露光すべきショット位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項３】
前記Ｍｍａｘの値は、ｍ＋１枚目以降の処理ではｍ＋１枚目の計測点数に更新することを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項４】
前記閾値は誤差パラメータ毎に設定可能であることを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ方法。
【請求項５】
設定した基板の処理間隔毎に、再度計測点数を初期値に戻して計測を行い、そこで計測した実測値に基づいて誤差パラメータのすべてを推測し、計測点からさらに抽出し組み合わせた計測点の誤差パラメータとの差を、再度閾値チェックすることを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位置合わせ方法を使用して基板の露光すべき位置に露光することを特徴とする露光方法。
【請求項７】
請求項５に記載の露光方法を使用して基板を露光する工程と、その露光した基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置等で複数枚の基板を連続して処理する際の位置合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ICやLSI等の半導体集積回路や液晶パネルの微細化や高集積化に伴い、これらの製品の製造装置である露光装置も高精度化や高機能化が進んでいる。このような露光装置としては、ステッパやスキャナと呼ばれる露光装置が用いられることが多い。これらの露光装置は、基板(例えばウェハ)をステップ移動しながら、原板(例えばレチクル)上に形成したパターンを基板の複数個所に順次転写する。この転写を一括で行う装置をステッパと呼び、ステージをスキャンしながら転写を行う装置をスキャナと呼んでいる。
【０００３】
近年においては、露光装置の重要な性能である重ね合わせ精度及びスループットの向上への要求が厳しくなり課題となっている。この課題に対する従来の技術として、複数のパターン領域が形成されたＮ枚の基板の各々について、パターン領域の位置に関する設計値と複数の誤差パラメータとに基づいて、パターン領域の各々に対して現実に露光すべきショット位置を決定して位置合わせする位置合わせ方法において、１枚目からｍ（ｍ＜Ｎ）枚目までの各基板に対しては、Ｍｍａｘ個のパターン領域の位置を計測して得られた第１の実測値に基づいて複数の誤差パラメータの全てを推定する。
【０００４】
そして、現実に露光すべきショット位置を決定する第１のステップと、推定された複数の誤差パラメータのうち、１又は２以上の所定の誤差パラメータを選択し、ｍ枚の基板の各々から求められた選択された誤差パラメータの各値をそれぞれ平均化処理する。
【０００５】
そして、登録された第１の「判定基準」内の各判定基準項目に格納する第２のステップと、ｍ＋１枚目以降の基板の各々に対しては、計測点数がＭｍｉｎ（＜Ｍｍａｘ）個のパターン領域の位置を計測して得られた第２の実測値に基づいて推定した複数の誤差パラメータの全てのうち選択された誤差パラメータの値が第１の「判定基準」に対して所定の範囲内にあれば、第１の「判定基準」内の各判定基準項目に格納されている誤差パラメータと当該実測値で得られたその他の誤差パラメータとに基づいて、現実に露光すべきショット位置を決定する第３のステップと、第２の実測値に基づいて推定した複数の誤差パラメータのうち選択された誤差パラメータの値が所定の範囲内になければ、選択された誤差パラメータの値が所定の範囲内に入るまで計測点数を追加して再計測を行う第４のステップとを備えたことを特徴とする位置合わせ方法がある。（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−５５９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の位置合わせ方法では、パターン領域の計測点数を削減する際に最適な計測点及び計測点数の算出をせずに計測点を減らしているため、計測点数を削減した後に推定した誤差パラメータが所定の範囲内になかった際は計測点数を追加して再計測を行うため、逆にスループットを落としてしまうというケースが発生する問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、複数枚のウェハを連続して位置合わせする際の位置合わせ方法に関し、各ウェハ内のパターン毎に最適な計測点数及び計測点の算出したうえで、計測点を計測、誤差パラメータの算出、誤差パラメータに基づいて露光すべきショット位置を決定することで、高い位置合わせ精度を保ちつつスループットを向上させた位置合わせ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】
【０００９】
その目的を達成するために、本発明の一側面としての位置合わせ方法は、複数のパターン領域が形成されたＮ枚の基板の各々について、パターン領域の位置に関する設計値と複数の誤差パラメータとに基づいて、パターン領域の各々に対して現実に露光すべきショット位置を決定して位置合わせする位置合わせ方法で、
前記Ｎ枚の基板の内、ｍ枚目（ｍ＜Ｎ）までの各基板についての第１の計測点数Sと、ｍ＋１〜Ｎ枚目までの各基板についての第２の計測点数S’とは異なることを特徴とする位置合わせ方法において、
前記ｍ枚目までの各基板に対して、Ｍｍａｘ個の前記パターン領域の位置を計測して得られた第１の実測値に基づいて前記複数の誤差パラメータの全てを推定し、現実に露光すべきショット位置を決定する第１のステップと、 
前記選択した計測点の中からさらに抽出したP個(P≦Mmax)の1つ以上の計測点の組み合わせパターンに対して、計測結果を用いて前記被露光基板上の各ショット位置に対して露光する際の複数の誤差パラメータを算出する第2のステップと、
前記第１のステップと前記第２のステップで算出した誤差パラメータの差を算出し、前記算出した誤差パラメータの差が所定の閾値に入っているかをチェックし、各誤差パラメータの差と閾値チェックの結果を記憶する第3のステップと
前記第１〜３のステップをｍ枚目まで繰り返し行い、前記ｍ枚目までのチェック結果に応じて、ｍ＋１枚目以降の計測点を、前記第2のステップで抽出した計測点の組み合わせパターンのうち、第３のステップで記憶した各誤差パラメータの差が閾値内であり、且つ、差のばらつきの最も小さかった組み合わせの計測点を計測し、計測した実測値に基づいて誤差パラメータのすべてを推定し、現実に露光すべきショット位置を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、複数枚の基板を連続して位置合わせする際の位置合わせ方法に関し、各基板内のパターン毎に最適な計測点数及び計測点の算出したうえで、計測点を計測、誤差パラメータを算出し、誤差パラメータに基づいて露光すべきショット位置を決定することで、高い位置合わせ精度を保ちつつスループットを向上させた位置合わせ方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
・添付図面の各々について、下記のように簡単な説明を記載する。
【図１】本発明の一実施形態の露光方法のフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態の基板の露光パターンと計測点の例である。
【図３】本発明の一実施形態の計測点の組み合わせ例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
〔第1実施形態〕
本発明の第１実施形態の位置合わせ方法について説明する。図１は本発明の一実施形態の位置合わせ方法のフローチャートである。本実施形態の位置合わせ方法では、図１に示すように基板内に露光するパターン領域より、計測点数Mmaxと計測点を決定する(S101)。
【００１３】
次に１枚目の基板(S102)を装置内のステージに搬送し(S103)、S103で決定した計測点を計測(S104)、S104により得られた各計測点の計測結果から誤差パラメータαを算出する(S105)。さらに、S104により得られた各計測点の計測結果から、計測点数をMmaxより減らした組み合わせでの誤差パラメータβを算出する(S106)。
【００１４】
その後、誤差パラメータαと誤差パラメータβの差γを算出する(S107)。誤差パラメータβは計測点の組み合わせ分のあるため、γも計測点の組み合わせ分ある。γが閾値の範囲内にあるかどうかをチェックし(S108)、チェック結果、つまり閾値以内であるか、閾値外であるかと、γの値を記憶する(S109)。
【００１５】
１枚目の基板はS104にて算出された誤差パラメータを使用して現実に露光すべきショット位置を決定し露光される。基板がm枚目になったかを判定し(S110)、m枚目になるまで基板を変えながら(S111)、S103〜S109の処理を行う。処理がm枚目の基板まで達したら、１〜ｍ枚目までで記憶された閾値チェックの結果とγの値より、計測点数をMmaxより減らした計測点の組み合わせの中で、γの値が閾値外にならなかった組み合わせで、且つ１〜ｍ枚目までのγの値のばらつきが最も小さい計測点の組み合わせを選び(S109)、Mmaxの値を選ばれた計測点数とする(S110)。
【００１６】
m+1枚目以降の基板の計測では、選ばれた計測点の計測のみを行い誤差パラメータを算出する。これによりm+1枚目以降では、位置合わせ精度を保ったうえで、m枚目まで計測点数が減少することで、計測にかかる時間を削減することができ、スループットを向上させることができる。
【００１７】
［実施例１］
図２、図３に基づいて本発明の一実施形態の位置合わせ方法の実施例を説明する図２は基板２０１とその露光パターン領域と計測点２０２を示している。図2の例では、
計測点数は８点である。図２の露光パターン領域を持つ基板を25枚分露光するとき、
1枚目から５枚目までは２０２で示す通り計測点数８点分の計測を行い、その実測値さに基づいて、誤差パラメータを算出する。続いて、２０２で示す計測点８点内から考えられる計測点の組み合わせ8Cr(3≦r＜8)毎の、誤差パラメータを算出する。
【００１８】
図３で示す３０１〜３０８は、計測点２０２から考えられる計測点の組み合わせの１例である。２０２のように計測点８点の場合、組み合わせ数は8C3 + 8C4 + 8C5 + 8C6 + 8C7 = 218通りであり、各々について実測値に基づいて、誤差パラメータを算出することができる。
【００１９】
次に２０２で示す計測点８点分の実測値から算出した誤差パラメータと各組み合わせで算出した誤差パラメータの差を取る。この差が、事前に指定した閾値本例では、例えば5%未満とし、この値に納まっているかどうかをチェックし、チェック結果及び誤差パラメータの差を組み合わせ数分保存する。そして、１〜５枚目までの基板露光時の位置合わせにおいては、前述の計測点８点の実測値に基づいて、算出した誤差パラメータを用いて位置合わせを行い、基板の所望の位置に露光を行う。
【００２０】
続いて６枚目の基板を処理する前に１〜５枚目までに行った、閾値チェックと誤差パラメータの差をもとに、６枚目以降で計測する計測点の組み合わせを決定する。組み合わせの決定には、１〜５枚目の基板処理時に行った閾値チェックの結果をもとに、本実施例では、閾値チェックで一度も閾値を外れなかった組み合わせで且つ、１〜５枚目の誤差パラメータの差のばらつきが最も小さい計測点の組み合わせを選択することとする。
【００２１】
本実施例では、図３の３０１が選択されたこととする。選択された計測点を使って６枚目以降の計測を行い、誤差パラメータを算出し、算出した誤差パラメータを用いて位置合わせを行い、基板の所望の位置に露光を行う。これにより、６枚目以降では計測点数８から７に変わっているため、計測にかかる時間が短縮され、スループットを向上させることができる。また、実施例１では、計測点の組み合わせの決定には誤差パラメータの差のばらつきを考慮して決定しているが、計測点の配列評価値を算出および考慮に入れて、計測点を決定することもできる。
【００２２】
〔第２実施形態〕
本発明の一実施形態の誤差パラメータは例えば、スケーリングX、Y、ローテーション、直行度、シフトX、Y等が考えられる。本発明では各誤差パラメータに閾値をもつことも可能である。また、１〜ｍ枚目までの閾値チェックの結果から、m+1枚目以降の計測点の組み合わせを決定する際の決定方法では、決定するための要素において、各誤差パラメータの重みを変えられることも可能である。
【００２３】
〔第３実施形態〕
本発明の一実施形態の位置合わせ方法では、例えば実施例１に示した６枚目以降の計測点の計測で、指定した間隔毎に、再度計測点数を元に戻して計測し、再度誤差パラメータの差と閾値チェックし、計測点を再度選択し直すことも可能である。
【００２４】
〔第４実施形態〕
つぎに、本発明の一実施形態の露光方法について説明する。複数枚のウェハを連続して位置合わせする際の位置合わせ方法において、上述した実施形態１〜４で説明したように誤差パラメータを算出する際の計測点とその組み合わせを決定し、実際に決定した計測点の計測をし、誤差パラメータの算出を行い、算出された誤差パラメータに従って、露光すべきショット位置を決定し、露光することで、高い位置合わせ精度を維持しつつスループットを向上させた露光方法が可能である。
【００２５】
〔第５実施形態〕
つぎに、本発明の一実施形態のデバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたウエハを露光する工程と、ウエハを現像する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。
【００２６】
透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に感光剤を塗布する工程と、前述の露光装置を使用して感光剤が塗布されたガラス基板を露光する工程と、ガラス基板を現像する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高いスループットでデバイスを製造することができる。
【００２７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
２０１  基板
２０２  計測点
【図１】
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【図２】
2018060108.tif 000004
【図３】
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