(57)【要約】      （修正有）【課題】  重ね合わせマーク形成時のリソグラフ処理を修正する方法を提供する。【解決手段】  物理蒸着処理（ＰＶＤ）は、ウェハー上に膜を堆積するように実行される。開口部の側壁上への膜の非対称な堆積は、ＰＶＤ処理における標的の消費の変化に関連する。従って、重ね合わせマークにおける位置シフトは、各時間にて変化する。標的の消費と位置シフトとの関連する定式を抽出し、この定式をコントローラーシステム上に記録する。このコントローラーシステムから補償値を取得し、次のリソグラフ処理にフィードバックする。即ち、ＰＶＤ処理における標的の消費からもたらされる重ね合わせマークにおける位置シフトに関して修正するように、コントローラーシステムを介して上記の補償値がフィードバックされるので、重ね合わせマークの測定における誤差は軽減され得る。【選択図】  図４
2005268745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフ処理を修正する方法であって：
ウェハー上に薄膜を形成するように、物理蒸着（ＰＶＤ）処理を実行するステップであって、前記ウェハー上の重ね合わせマークは、前記ＰＶＤ処理における標的の消費に依存する位置シフトを有し、前記重ね合わせマーク及び前記位置シフトが抽出され得る、ステップ；
前記定式に由来する補償値を取得するステップ；
前記薄膜上にフォトレジスト層を形成するステップ；並びに
前記フォトレジスト層をパターン化するようにリソグラフ処理を実行するステップであって、リソグラフ処理に使用されるパラメーターを修正するように、前記補償値をフィードバックする、ステップ；
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
材料層を有するウェハー上に重ね合わせマークを形成する方法であって：
外部マークとして機能するように、前記材料層に開口パターンを形成するステップ；
前記材料層上に第１膜層を形成するステップ；
前記材料層の一部を露出するように、前記第１膜層の一部を除去するステップ；
前記第１膜層上に第２膜層を形成するように、物理蒸着（ＰＶＤ）処理を実行するステップであって、シフトの程度が、前記ＰＶＤ処理における標的の消費と関連付けられ且つ前記の標的の消費と前記のシフトの程度に関連する定式が抽出され得るように、堆積された第２膜層が、重ね合わせマークにおいてシフトを生じる、ステップ；
前記定式から補償値を取得するステップ；
前記第２膜層上にフォトレジスト層を形成するステップ；及び
内部マークを形成するように、リソグラフ処理を実行するステップであって、リソグラフ処理に使用されるパラメーターを修正するように、前記補償値がフィードバックされる、ステップ；
を有する方法。
【請求項３】
リソグラフ処理を修正する方法であって：
ウェハー上に薄膜を形成するように、物理蒸着（ＰＶＤ）処理を実行するステップであって、前記ウェハー上の重ね合わせマークは、前記ＰＶＤ処理における標的の消費に依存する位置シフトを有し、前記の標的の消費及び前記位置シフトに関連する定式が抽出され得る、ステップ；
前記定式から補償値を取得するステップ；
前記薄膜上にフォトレジスト層を形成するステップ；
第２補償値を生成するように、リソグラフ修正システムにおけるデータと第１補償値とを組み合わせるステップ；並びに
前記フォトレジスト層をパターン化するように、リソグラフ処理を実行するステップであって、リソグラフ処理に使用されるパラメーターを修正するように、前記第２補償値をフィードバックする、ステップ；
を有する方法。
【請求項４】
前記材料層は、絶縁材料層を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１膜層は、第１材料層を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記第２膜層は、第２材料層を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記リソグラフ修正システムにおけるデータは、写真露出ステーションから取得したデータを備えていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記の補償値を取得するステップは、各ウェハーに関する補償値を取得することを有することを特徴とする請求項１乃至２及び４乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記の第１補償値を取得するステップは、各ウェハーに関する第１補償値を取得することを有することを特徴とする請求項３又は７に記載の方法。
【請求項１０】
前記の補償値を取得するステップは、特定数のウェハーを有する各バッチに関して補償値を取得することを有することを特徴とする請求項１乃至２、４乃至６及び８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記の第１補償値を取得するステップは、特定数のウェハーを有する各バッチに関する第１補償値を取得することを有することを特徴とする請求項３、７又は９に記載の方法。
【請求項１２】
前記の標的の消費及び前記のシフトの程度に関連する定式は、前記補償値を演算しリソグラフ動作を修正するように前記補償値をフィードバックするコントロールシステム内に記録されることを特徴とする請求項１乃至２、４乃至６、８及び１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記の標的の消費及び前記のシフトの程度に関連する前記定式は、前記第１補償値を演算し且つリソグラフ動作を修正するように前記第２補償値をフィードバックするコントロールシステム内に記録されることを特徴とする請求項３、７、９又は１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記コントロールシステムは、前記定式が更新され得るように、各ＰＶＤ処理における標的の消費と重ね合わせマークの位置における対応するシフトとをさらに記録することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記コントロールシステムは、先進的プロセス制御（ＡＰＣ）システムを備えていることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記のシフトは、前記ウェハーの中心に向かう方向に存在することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記のシフトは、前記ウェハーの中心から遠ざかる方向に存在することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記のシフトは、回転シフトであることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００４年３月１７日出願の台湾国特許出願番号９３１０７０５１号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、処理のエラーを修正する方法及び重ね合わせマークの形成方法に関する。より詳細には、本発明は、重ね合わせマークが半導体製造のアライメントに使用される際、アライメント手段におけるエラーを阻止し得るリソグラフ処理の修正方法及び重ね合わせマークの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、臨界的で適切な寸法の制御を除くと、写真リソグラフ動作の後のウェハーの収率は、アライメントの正確性に依存する。従って、半導体製造における正確なアライメント手段又は重ね合わせ誤差の手段は、非常に重要である。重ね合わせは、重ね合わせ誤差を測定するのに補助的なツールである。重ね合わせは、写真リソグラフ工処理の後に製造されたパターン化されたフォトレジスト層が、前段階の膜パターンに正確にアライメントされているかどうかを決定する手段である。特に、アルミニウム製導電ライン層がウェハー及び金属内結合の製造においてフォトレジスト層を用いてエッチングされたアルミニウム層上に全体的に堆積された後、アライメントマーク及び重ね合わせマークの位置がしばしば測定され且つ比較される。これにより、アルミニウムラインが接点又はプラグに正確にアライメントされることを確実にする。さらに、これらアライメントにおいてシフトが存在すると、他のアルミニウムライン層を規定するための次のフォトレジスト層は、誤差を補償するように改質されてもよい。
【０００４】
典型的に、重ね合わせマークは、ウェハーの角又はチップの周辺領域上に堆積するように設計され、且つ、金属内結合を形成する工程中に形成される。従って、金属内結合の形成工程において誤差が存在する場合、ウェハー上の重ね合わせマークの相対的な位置に影響を及ぼす。言い換えれば、種々の重ね合わせマークの測定値は異なる。
【０００５】
例として、アルミニウムラインは、スパッタリング処理で形成される。スパッタリン処理中、プラズマの生成は、ガス状のプラズマイオン（例えば、アルゴンイオン）の生成に近接に関連している。言い換えれば、高エネルギー電子とガス状プラズマ原子との間の照射の確率は、スパッタリング処理に直接影響を及ぼす。ガス状プラズマ原子のイオン化の確率（いわゆるスパッタリングの収率）を増加するため、プラズマの存在しない電子の平均自由通路は、好ましく増加される。現在、最も一般的に使用されるこの平均自由通路を増加する方法は、追加のマグネトロン装置を配置することである。典型的にこのことが意味するのは、回転可能マグネトロン装置が、プラズマ反応チャンバー内の標的の上に導入されることである。従って、このマグネトロン装置により生成される磁場を介して、上記の反応チャンバー内部の帯電粒子は、らせん状の動きを追うように活性化され、これにより、衝突の確率が増大する。電子は光粒子であるので、これらは、非常に小さい回転半径を有し、且つ、磁力線から短距離の間を移動するようにほとんど制限される。言い換えれば、電子は、磁場の近傍でほとんどらせん形となり、この場所におけるイオンの衝突頻度と同様にプラズマイオンの密度が増加する。
【０００６】
標的上の磁石は、中心で旋回するので、衝突した標的の表面は、一定時間の後、同心開口部を展開する。標的の表面は、もはや平坦表面ではなくなるので、スパッタリングされた金属原子の一部は、この開口部の側壁に衝突する可能性があり、標的の中心部分と周辺部分との間でスパッタリングの比率が変化する。スパッタリングされる原子がウェハー上の凹部又は開口部に到達すると、標的の中心方向及び周辺方向に面する側壁は、スパッタリングされた、異なる膜厚を有することとなる。さらに、このスパッタリング動作が継続されると、上記の同心開口部における変化量が増加し、スパッタリング位置における磁場強度が増大する。究極的に、スパッタリングされた膜の非対称な堆積は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように増幅される。
【０００７】
その間、マグネトロン装置に由来する磁場を受けるガス状プラズマイオンは、上記の反射方向におけるスパッタリングされる金属原子の量が他の方向よりも大きくなるように、若干バイアスされた角度にて上記の標的の表面に衝突する。回転方向に垂直な方向を追うようにガス状のプラズマイオンを活性化する回転方向に平行な磁力線により生じた非対称な堆積は、マグネトロン装置の回転により中和される。しかしながら、上記の回転方向に垂直な磁力線は、回転方向に平行な方向で、非対称な堆積をもたらす。図１Ａ及び図１Ｂは、常套的なＤ．Ｃ．マグネトロンスパッタリング法を用いて、ウェハー上のリソグラフマーク又は重ね合わせマークの内部の開口部分上の薄膜を示す図である。標的上の同心開口部の存在と衝突する標的に相対したガス状プラズマイオンのスパッタリング角度における磁力線の影響とに起因して、ウェハー１００上の膜１０２が開口部１０４の側壁上に非対称に堆積されてもよい。従って、重ね合わせマークの座標において、回転シフト１０６と円周シフト１０８とが存在する。
【０００８】
一般に、重ね合わせマーク手段は、種々のインターフェースにおける輝度の差異により測定されるウェハーの表面上の高さの差に基づく。開口部の側壁上の金属膜が非対称に堆積される際、開口部の側壁の高さの差異を測定することにより得られる中央点は、真の値から偏差してもよい。さらに、非対称な堆積の程度は、標的の消費に比例して増加してもよく、従って、シフトの程度も使用に応じて増加する。リソグラフ処理におけるシフトの問題が若干の適応ステップを介して調節されてもよいが、各堆積ステーション及び各シフトの周囲の環境が異なるので、効果的な手段ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明は、物理蒸着（ＰＶＤ）処理における標的の消費の度合いで、薄膜の非対称な堆積における増加の問題を軽減し得るリソグラフ処理を修正する方法を提供し、これにより、前段階のパターンの重ね合わせマークに相対して堆積された金属導電ラインにおけるシフトの程度における変化を減少させる。
【００１０】
本発明は、常套的なＰＶＤ処理を用いた薄膜堆積に起因する、重ね合わせマークのシフトの問題を軽減し得る、重ね合わせマークの形成方法を提供し、これにより、重ね合わせマークの計測における誤差を減少させる。
【００１１】
本発明は、処理頻度に伴った、重ね合わせマークにおけるシフトの程度が増加するという問題を軽減し得る、リソグラフ処理を修正する方法を提供し、これにより、重ね合わせマークの測定における誤差を減少させる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施例によると、リソグラフ処理を修正する方法を提供する。第１に、ウェハー上に膜を堆積するように物理蒸着処理（ＰＶＤ）を実行する。堆積された膜は、重ね合わせマークにおいてシフトし、重ね合わせにおけるシフトの程度は、ＰＶＤ処理における標的の消費に関連する。標的の消費及びシフトの程度に関連した定式がもたらされてもよい。この定式は、コントローラーシステム内に保存される。標的の消費／重ね合わせマークのシフト定式に基づいた演算を介してコントローラーシステムから補償値を取得してもよい。この補償値は、次のリソグラフ処理にフィードバックされてもよい。さらに、上記の膜上にフォトレジスト層が形成され、このフォトレジストをパターン化するようにリソグラフ処理が実行される。このリソグラフ処理の間、コントローラーシステムは、ＰＶＤ処理における標的の消費に由来する位置のシフトを修正するように上記の補償値をフィードバックする。補償値を演算する上述の処理において、対応する補償値が各ウェハーに関して取得され、或いは、対応する補償値が、特定数のウェハーを有する各バッチに関して取得される。
【００１３】
また、本発明は、重ね合わせマークの形成方法にも関する。この方法は、金属層を有するウェハー上に重ね合わせマークを形成するのに適する。第１に、外部マークとして機能するように材料層に開口パターンを形成する。その後、この材料層上に第１膜層を形成する。第１膜の一部は、材料層の一部を露出するように除去される。第１膜層を覆う材料層上に第２膜層を形成するように物理蒸着処理（ＰＶＤ）を実行する。堆積された第２膜層は、ＰＶＤ処理における標的の消費に従った特定のシフトの程度を有する。標的の消費に関するシフトの程度のうちに定式が見出されてもよい。この定式は、コントローラーシステムにより記録される。従って、このコントローラーシステムは、補償値を算出可能であり、次のリソグラフ処理にこの補償値をフィードバックする。その後、第２膜層上にフォトレジスト層が形成され、内部マーク中にフォトレジストをパターン化するようにリソグラフ処理を実行する。このリソグラフ処理の間、上記のコントローラーシステムは、ＰＶＤ処理における標的の消費に由来する位置のシフトに関して修正するように、上記の補償値をフィードバックする。上述の補償値を演算する処理において、対応する補償値は、各ウェハーに関して取得され、或いは、対応する補償値は、特定数のウェハーを有する各バッチに関して取得される。
【００１４】
また、本発明は、リソグラフ処理を修正する方法にも関する。第１二、ウェハー上に薄膜層を形成するように物理蒸着処理（ＰＶＤ）が実行される。堆積された薄膜は、この膜層上の重ね合わせマークにシフトをもたらす。この重ね合わせマークにおけるシフトの程度は、ＰＶＤ処理における標的の消費に関連する。標的の消費によるシフトの程度において、定式が見出されてもよい。その後、この定式から第１補償値が取得される。上記の膜層上にフォトレジスト層が形成される。上記の第１補償値は、第２補償値を生成するように、リソグラフ処理を修正するためのデータのセットと組み合わされる。フォトレジスト層をパターン化するように、リソグラフ処理を実行する。このリソグラフ処理中、上記の第２補償値は、ＰＶＤ処理における標的の消費に由来する位置のシフトを修正するようにフィードバックされる。
【００１５】
本発明の実施例によると、物理蒸着又はその他の処理に起因した、ウェハー上の重ね合わせマークにおける異なるシフト量を修正するように、補償値をフィードバックする。従って、重ね合わせマークにおけるシフトに起因した、重ね合わせマークの位置の測定における誤差が軽減され得る。言い換えれば、パターン化された膜層と前段階の膜層との間のアライメントミスに関する問題が軽減され得る。さらに、重ね合わせマークにおけるシフトの程度にて、ＰＣＤ処理における標的の消費に関連する定式を介したリソグラフ処理の修正方法は、リソグラフ処理を修正するその他の方法と共に使用されてもよい。
【００１６】
上述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、例示するものであって、請求項に記載した本発明のさらなる理解を提供することを意図する。
【００１７】
添付した図面は、本発明をさらに理解するように記載されており、本願に組み込まれ、且つ、本願明細書の一部を構成している。これら図面は、本発明の実施例を示し、且つ、詳細な説明とともに、本発明の本質を説明すべく機能している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の方法を用いることにより、重ね合わせマークのアライメントの測定における誤差に起因したウェハー上のリソグラフと前段階の膜層とのアライメントミスが軽減され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の好適実施例に関する詳細な説明を以下に行い、その例は、添付した図面に示している。可能であれば、同様の参照番号を図面に用い、同様の部品を参照している。
【００２０】
本発明の実施例によると、リソグラフ処理の修正方法及び重ね合わせマークの形成方法を提供する。物理蒸着処理（ＰＶＤ）における標的の消費と重ね合わせマークのシフトの程度との関係により、補償値を演算し、リソグラフ処理に使用されるパラメーターを修正するようにフィードバックされる。従って、重ね合わせマークのアライメントの測定における誤差に起因したウェハー上のリソグラフと前段階の膜層とのアライメントミスが軽減され得る。続いて、金属内結合の製造における重ね合わせマークの形成に関するステップを例として示す。しかしながら、本発明の有用性は、金属内結合の形成に限定されない。加えて、物理蒸着におけるシフトの程度と標的の消費との関係を用いてリソグラフ処理の修正方法を示すが、本発明は、かかる処理に限定されない。本発明は、シフトの程度と処理動作の頻度との限定的な関係を含むその他の処理に適用され得る。
【００２１】
図２は、金属内結合の製造工程に使用される、重ね合わせマークの上面図である。図３Ａ乃至図３Ｆは、本発明の一実施例による、重ね合わせマークの製造に関するステップを示す概略断面図である。図３Ａ乃至図３Ｆは、図２の線Ｉ−Ｉに沿った断面を示す。図２及び図３Ａに示す金属内結合の製造工程において、チップ領域及び重ね合わせマーク領域を有する基板２００が設けられる。基板２００上には、材料層２０２が堆積される。その後、複数の接点開口部（図示せず）がチップ領域内の材料層２０２に形成されるように、材料層２０２をパターン化するようにフォトリソグラフ処理及びエッチング処理を実行する。例えば、絶縁材料を用いて材料層２０２を構築する。その後、外部マークとして機能するように、基板２００の重ね合わせマークに開口パターン２０４を形成する。本発明の一実施例において、重ね合わせマークの外部マークは、方形構造を形成するように配置された４つの開口パターン２０４を備える。さらに、開口パターン２０４は、接点開口部よりも大きな幅を有する。
【００２２】
図３Ｂに示すように、材料層２０２上に金属層２０６を形成するように金属材料を堆積する。金属層２０６は、チップ領域内に接点開口部を充填し、且つ、重ね合わせマーク領域内に開口パターン２０４を充填する。接点開口部は、開口パターン２０４よりも小さな幅を有するので、金属層２０６は、簡便に接点開口部を充填するが、開口パターン２０４を部分的にしか充填しない。
【００２３】
図３Ｃに示すように、金属層２０６の一部は、材料層２０２の一部を曝露するように除去される。例えば、化学的−機械的研磨動作を実行することにより、金属層２０６を除去してもよい。チップ領域内の接触開口部の外側の金属層２０６は、プラグ構造（図示せず）を形成するように除去される。同時に、重ね合わせマーク領域の内の開口パターン２０４外部の金属層２０６は、開口パターン２０４を部分的にのみ充填する金属層２０６ａを形成するように除去される。
【００２４】
図３Ｄに示すように、他の金属層２０８を誘電層２０２上に形成する。その後、チップ領域内の金属層２０８は、接点プラグに接続する導電ラインを形成するようにパターン化される。重ね合わせマーク領域内では、外部マーク領域上の金属層２０８は、開口パターン２０４を充填し、且つ、金属層２０６ａを覆う。開口パターン２０４は、十分な幅を有するので、金属層２０８は、開口パターン２０４を完全には充填しない。ここで、チタン、コバルト、ニッケル、タンタル、アルミニウム及び銅等からなる群から選択された材料を用いて、金属層２０８を構築する。
【００２５】
金属層２０８は、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて形成されることを留意すべきである。スパッタリングステーション内の標的が幾つかの時間に用いられた後、衝突された標的の表面上に同心開口部が形成される。また、回転する磁場により発生する効果に起因して、衝突するガス状プラズマイオンの投射角度が影響を受ける。従って、金属層２０８は、図３Ｄに示すように、非対称に堆積される。究極的に、重ね合わせマークにシフトが存在する。図３Ｄに示すようにウェハーの中心から離れる方向でのシフトとは別に、上記の堆積は、ウェハーの中心に向かう円周シフト又は回転シフト（図１中、１０６）であってもよい。加えて、この回転シフト（１０６）は、例えば、時計周り又は反時計周りであってもよい。
【００２６】
金属層２０８の非対称な堆積に起因した、重ね合わせマークの測定における続く誤差を軽減するため、続いて実行されるリソグラフ処理を修正することを目的として図４に示すステップのシリーズを第１に実行する。
【００２７】
図４に示すように、物理堆積処理（ＰＶＤ）を実行した後（ステップ３００）、フォトレジスト層を直接形成する（ステップ３０４）。他の実施例では、物理蒸着処理（ＰＶＤ）を実行した後（ステップ３００）、抗反射コーティング（ＡＲＣ）又はハードマスクを形成し、その後、この抗反射コーティング（ＡＲＣ）又はハードマスク上に、フォトレジスト層を形成する。その後、金属層２０８をパターン化するため、パターン化されたフォトレジストを形成するようにリソグラフ処理を実行する（ステップ３０６）。ウェハー上に堆積された膜におけるシフトの程度は、ＰＶＤ処理（ステップ３００）における標的の消費に依存するので、これら２つに関連する定式を発見してもよい。本発明において、ＰＶＤ処理の後（ステップ３００）、上述の定式を用いて補償値を取得する。フォトレジスト層を形成した後（ステップ３０４）、フィードバックされた保証値を考慮して、リソグラフ処理（ステップ３０６）を実行する。
【００２８】
上述の定式は、コントロールシステムに記録される。このコントロールシステムは、標的の消費及び上記の定式に基づいた補償値を演算し、リソグラフ処理を実行する前にこの値をフィードバックする。コントロールシステムは、例えば、先進的プロセス制御（ＡＰＣ）システムである。加えて、前段階で記録されたＰＶＤ標的の消費と対応するシフトとの間の全ての統計分析を実行することにより、上記の定式を取得してもよい。さらに、標的の消費を測定するためのユニットに特別な制限はない。例えば、標的の消費は、キロワット・時間であってもよい。上記のコントロールシステムは、標的消費とシフト定式とが経時的に更新され得るように（新しいデータ位置を取得するように）、各ＰＶＤ処理の標的の消費及び対応するシフトを記録してもよい。
【００２９】
図３Ｅ及び図４に示すように、金属層２０８上に、フォトレジスト層２１１を形成する（ステップ３０４）。フォトレジスト層２１１は、例えば、スピンコーティング及び熱焼成処理を実行することにより形成される。
【００３０】
図２、図３Ｆ及び図４に示すように、フォトレジスト層２１１のリソグラフ処理は、チップ領域内の金属層２０８上にパターン化されたフォトレジスト層を形成するように実行される（ステップ３０６）。その後、内部マークとして機能するように重ね合わせマーク領域内の金属層２０８上に重ね合わせマークパターン２１２を形成する。リソグラフ処理の間（ステップ３０６）、コントロールシステムは、アライメント及び露出ステップにおける種々の誤差を修正するように、前段階にて演算された補償値をフィードバックする。
【００３１】
リソグラフ処理の後、重ね合わせマークの測定を実行する。図３Ｆに示すように、破線２０１は、外部マーク２０４上の金属層２０８の２つの角領域（矢印で示している）間の中心位置信号に位置している。同様に、破線２０３は、内部マーク２１２の２つの端部領域（矢印で示している）間の中心位置信号に位置している。リソグラフ処理用の、内部マーク２１４及び中心位置信号２０５の配置は、表示される種々の補償値をフィードバックすることなく実行される。
【００３２】
常套的な技術において、外部マーク２０４の信号２０１及び内部マーク２１４の信号２０５は、内部マークが外部マークに正確にアライメントされているかどうかを決定するのに使用される。ここで、外部マークは、前段階のパターンの重ね合わせマークを示し、内部マークは、現在の層又は金属層の重ね合わせマークを示す。理論的には、現在の層と前段階の層との間のシフトは、外部マークの中心位置と内部マークの中心位置との距離を比較することにより見出され得る。しかしながら、信号２０４は、この中心位置からではなく生成され、信号２０５に関する種々の補償修正が存在する。内部マーク２１４及び外部マーク２０４が距離Ａ及びＡ’に従ってアライメントされるが、リソグラフ処理は、種々のシフトを既に発生している。従って、金属層２０８を規定するのにフォトレジスト層が続いて使用されると、接点開口部は、導電ラインに正確にアライメントされない。
【００３３】
本発明において、内部マーク／外部マークのアライメント、及び、本発明におけるリソグラフ処理におけるアライメントの正確性は、常套的な技術のように、内部マーク２０４の信号２０１及び外部マーク２１２の信号２０３により同定され得ない（例えば、値Ｂ及びＢ’）。しかしながら、ＰＶＤ処理の後生成される種々のシフトに関して修正するため補償値を直接介して内部マーク２１２の位置を調節することにより、リソグラフ処理のアライメントの正確性が再構築される。例えば、方向２１０に向かって堆積がシフトすると、補償値は、方向２１６に向かって内部マーク２１２の位置を調節する。従って、フィードバックされる保証値に起因した内部マーク２１２の位置における変化とは別に、チップ領域内におけるパターン化された後とレジストの配置は、対応して調節される。言い換えれば、ＰＶＤ処理の後の種々の位置的なシフトを修正するため補償値を用いる方法は、重ね合わせマークの位置におけるシフトに由来する誤差を有する、重ね合わせマークの測定値を修正する効果的な手段である。
【００３４】
補償値は、ステップ３０２における各ウェハーに関して取得されてもよいことに留意すべきである。明らかに、限定的な下部のウェハーを備える各ウェハーによるウェハーのバッチに関する補償値を取得することが同様に可能である。さらに、特定の補償値が種々の時間に関して使用されると、上記のコントロールシステムは、同様の消費／シフト定式を用いて新規の補償値を生成してもよい。代替的に、次のリソグラフ処理に関する新規の補償値を演算する前に、新規の定式を生成すべく、新規に取得した標的の消費／シフトデータを用いて、新規の統計分析を実行してもよい。
【００３５】
本発明の他の実施例において、一つの特定のシフト値を得るための第１補償値を得るようにＰＶＤの標的の消費の定式及びシフトを用いた後、リソグラフシステムの第１補償値及びその他のデータは、図４のステップ３０８に示すように、他の補償値（第２補償値）を生成するため共に組み合わされてもよい。その後、リソグラフ処理を実行する（ステップ３０６）。例えば、フォトレジストを露出するためその他のリソグラフシステムは、ステーションを含んでいてもよい。従って、リソグラフ処理（ステップ３０６）が実行される前、全体的な正確性を向上するため、リソグラフの１つのバッチにおいて、目的とする複数の修正が実行されてもよい。
【００３６】
まとめると、本発明の主要な利点は、少なくとも以下の点を有する。
【００３７】
１．本発明は、ＰＶＤ又はその他の処理に由来する、重ね合わせマークの位置的なシフトを修正するため、補償値のフィードバックを利用する。従って、パターン化された膜層と前段階の膜層との間のアライメントミスをもたらす、重ね合わせマークの誤差を有する測定が低減される。さらに、リソグラフを修正するための、ＰＶＤの標的の消費とシフトとの間の関係を使用する方法は、その他の修正方法と組み合わされてもよい。
【００３８】
２．補償値を提供することに加えて、標的の消費及びシフトの定式を保持する上記のコントロールシステムは、各ＰＶＤ処理の標的の消費及び対応するシフトを記録してもよい（新たなデータ位置が動作中に収集されてもよい）。従って、標的の消費及びシフトの定式は、経時的に更新されてもよい。
【００３９】
３．本発明の方法が金属導電性ラインをパターン化するのに使用されると、この導電性ラインは、さらに正確にアライメントされ得る。さらに、常套的な方法とは異なり、各時間における補償値を調節する必要がなく、アライメントマーク又は重ね合わせマークはシフトされる。従って、処理動作は単純化される。
【００４０】
当業者にとって明らかなのは、種々の改質及び変法は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、本発明の構造に対して実行され得るということである。上述の観点において意図されているのは、本発明は、提供された本発明の改質及び変法を包含することであって、これらは、以下の請求項及びこれらに等価な構成の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１Ａ】常套的なＤ．Ｃ．マグネトロンスパッタリング法を用いた、ウェハー上のリソグラフマーク又は重ね合わせマーク内の開口部上の薄膜を示す図である。
【図１Ｂ】常套的なＤ．Ｃ．マグネトロンスパッタリング法を用いた、ウェハー上のリソグラフマーク又は重ね合わせマーク内の開口部上の薄膜を示す図である。
【図２】金属内部接続の常套的な製造構成を用いた、重ね合わせマークの上面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施例による、重ね合わせマークの製造に関するステップを示す概略断面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施例による、重ね合わせマークの製造に関するステップを示す概略断面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施例による、重ね合わせマークの製造に関するステップを示す概略断面図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施例による、重ね合わせマークの製造に関するステップを示す概略断面図である。
【図３Ｅ】本発明の一実施例による、重ね合わせマークの製造に関するステップを示す概略断面図である。
【図３Ｆ】本発明の一実施例による、重ね合わせマークの製造に関するステップを示す概略断面図である。
【図４】本発明の一実施例による、リソグラフ工程を修正するためのステップを示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００      ウェハー
１０２      膜
１０４      開口部
１０６      回転シフト
１０８      円周シフト
２００      基板
２０１      破線
２０２      材料層
２０３      破線
２０４      開口パターン
２０５      中心位置信号
２０６      金属層
２０６ａ    金属層
２０８      金属層
２１０      方向
２１１      フォトレジスト層
２１２      重ね合わせマークパターン
２１４      内部マーク
２１６      方向
３００      ステップ
３０２      ステップ
３０４      ステップ
３０６      ステップ
３０８      ステップ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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