專利名稱：半導(dǎo)體器件的制造方法和半導(dǎo)體器件的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不進(jìn)行返工的半導(dǎo)體器件的制造方法和半導(dǎo)體器件的制造裝置。
為此，在半導(dǎo)體襯底上設(shè)置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，用于進(jìn)行與上層一側(cè)圖形的定位對(duì)合。首先，在該半導(dǎo)體襯底上邊，形成感光性膜(根據(jù)場(chǎng)合也形成反射防止膜)(S201)。把半導(dǎo)體襯底送到對(duì)感光性膜進(jìn)行圖形曝光的曝光裝置內(nèi)(S202)。而且，設(shè)定曝光位置、曝光量、襯底高度(S203)。曝光裝置具備檢測(cè)下層圖形位置的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。通過(guò)用對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)檢測(cè)配置于感光性膜下層的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位置，算出對(duì)上層圖形進(jìn)行曝光的位置。按照該位置信息進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)以后，進(jìn)行器件圖形的曝光(S204)。從曝光裝置搬出來(lái)以后(S205)，進(jìn)行整個(gè)感光性膜的PEB、顯影處理(S206)，形成感光性膜圖形。
為提高成品率，為了檢查感光性膜圖形與其下層膜上形成的圖形的位置偏差，進(jìn)行對(duì)合偏差檢查(S207)。就對(duì)合偏差檢查而言，借助于檢查裝置，測(cè)定感光性膜圖形中對(duì)合偏差檢查標(biāo)記與下層膜中形成的對(duì)合偏差檢查標(biāo)記的位置。
檢查的結(jié)果，對(duì)合偏差量未落入容許值內(nèi)的情況下，就需要?jiǎng)冸x感光性膜(根據(jù)情況，為反射防止膜)(S208)，校正曝光位置、曝光量、襯底高度以后(S209)，再次涂布感光性膜以后，再次進(jìn)行顯影(S201～S206)處理，進(jìn)行所謂的返工。返工隨情況而不同，也會(huì)達(dá)到1批規(guī)模，成為拖延制造時(shí)間的原因。
正如上述的那樣，對(duì)合偏差檢查的結(jié)果，對(duì)合偏差量沒(méi)有落入容許值內(nèi)的情況下，需要進(jìn)行返工，變成了制造成本升高的原因。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明構(gòu)成如下。
(1)本發(fā)明一例的曝光方法包括半導(dǎo)體襯底主面上邊，形成感光性膜的工序；把上述感光性膜形成后的半導(dǎo)體襯底搬送到上述感光性膜上用于分別形成檢查標(biāo)記和器件圖形的形成了掩模上檢查標(biāo)記和掩模上器件圖形的掩模所搭載的曝光裝置里的工序；對(duì)上述感光性膜選擇性曝光掩模上檢查標(biāo)記，在該感光性膜上形成檢查標(biāo)記潛像的工序；加熱至少檢查標(biāo)記潛像形成區(qū)域的上述感光性膜，使檢查標(biāo)記像浮現(xiàn)的工序；測(cè)量浮現(xiàn)的檢查標(biāo)記像的工序；根據(jù)測(cè)量結(jié)果，變更選擇性曝光時(shí)的上述曝光裝置設(shè)定值，使其曝光條件變成設(shè)計(jì)值的工序；按照變更后的設(shè)定值，對(duì)上述感光性膜，曝光掩模上器件圖形，在該感光性膜上形成器件圖形潛像的工序；加熱整個(gè)上述感光性膜的工序；以及使上述感光性膜顯影的工序。
(2)本發(fā)明一例的曝光裝置具備襯底保持部；曝光用掩模保持部；光源；從光源來(lái)的光照明曝光用掩模的照明光學(xué)系統(tǒng)；透過(guò)曝光用掩模的光投影到被處理襯底上邊的投影光學(xué)系統(tǒng)；檢測(cè)被處理襯底上形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位置的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)；用光照射，選擇性加熱襯底保持部上邊保持的襯底上一部分的加熱手段。
圖2表示第1實(shí)施方案的曝光方法流程圖。
圖3表示

圖1中所示曝光裝置里搭載的掩模概略平面圖。
圖4表示第2實(shí)施方案的處理裝置概略構(gòu)成框圖。
圖5表示現(xiàn)有的曝光方法流程圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明100 半導(dǎo)體襯底111 照明光學(xué)系統(tǒng)101 晶片臺(tái)102 晶片臺(tái)XY軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)103 晶片臺(tái)Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)104 掩模105 掩模臺(tái)106 XY軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107 Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)110 光源120 投影光學(xué)系統(tǒng)131 對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)132 選擇加熱器133 位置偏差測(cè)量部134 焦點(diǎn)位置測(cè)量部135 曝光量測(cè)量部第1實(shí)施方案本實(shí)施方案是關(guān)于將KrF(248nm)用作曝光光源的半導(dǎo)體制造方法。本實(shí)施方案中，使用圖1中表示的曝光裝置。
曝光裝置具備裝載半導(dǎo)體襯底100的第1晶片臺(tái)101、在水平方向和高度方向分別移動(dòng)第1晶片臺(tái)101的晶片臺(tái)XY軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)102和晶片臺(tái)Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)103、裝載掩模104的第2掩模臺(tái)105。本裝置具備在水平方向及高度方向分別移動(dòng)第2掩膜臺(tái)105的掩模臺(tái)XY軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)106及掩模臺(tái)Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)107。進(jìn)而，本裝置具備由KrF激態(tài)準(zhǔn)分子激光器構(gòu)成的光源110、引導(dǎo)光源110來(lái)的激態(tài)準(zhǔn)分子激光，照明掩模104的照明光學(xué)系統(tǒng)111、透過(guò)掩模104的光成像于半導(dǎo)體襯底100上邊的投影光學(xué)系統(tǒng)120、測(cè)量半導(dǎo)體襯底上邊形成的標(biāo)記位置的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)131、以及選擇性加熱器132。進(jìn)而，具備根據(jù)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)131的測(cè)量結(jié)果，測(cè)量下層形成的第1對(duì)合偏差標(biāo)記與上層形成的第2對(duì)合偏差標(biāo)記的位置偏差量的位置偏差測(cè)量部133、求出實(shí)際上感光性膜上曝光后的曝光位置偏差的焦點(diǎn)位置測(cè)量部134、以及求出實(shí)際上感光性膜上邊曝光的曝光量偏差的曝光量測(cè)量部135。
選擇性加熱器132是用光纖，將設(shè)于曝光裝置外的Q-開(kāi)關(guān)YAG激光器照射的基波(波長(zhǎng)1064nm，脈寬＝5nsec.)導(dǎo)向曝光裝置內(nèi)，調(diào)整對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的大致焦點(diǎn)位置，使其照射加熱。
利用圖2的流程圖，說(shuō)明圖1中表示的曝光裝置的光刻工序。
步驟S101預(yù)先設(shè)置對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第1位置偏差檢查標(biāo)記用于進(jìn)行與上層一側(cè)形成的圖形的定位對(duì)合，并準(zhǔn)備處于制造工序中途的半導(dǎo)體襯底。把該半導(dǎo)體襯底搬送到涂布顯影機(jī)，在半導(dǎo)體襯底上邊形成對(duì)KrF光的反射防止膜以后，形成感光性膜。
步驟S102接著，從涂布顯影機(jī)把形成了反射防止膜和感光性膜的半導(dǎo)體襯底送往曝光裝置，把半導(dǎo)體襯底裝到晶片臺(tái)101上邊。該曝光裝置里，在掩模臺(tái)上邊搭載有如圖3(a)所示的掩模。如圖3(a)所示，掩模300上具備形成器件圖形的掩模上器件圖形區(qū)302和配置于掩模上器件圖形區(qū)302周邊部分，形成包括掩模上對(duì)合偏差檢查標(biāo)記、掩模上焦點(diǎn)位置檢測(cè)圖形、掩模上曝光量檢測(cè)圖形等圖形的掩模上檢查標(biāo)記區(qū)301。
步驟S103給曝光裝置設(shè)定用于對(duì)掩模上形成的圖形進(jìn)行曝光的半導(dǎo)體襯底上形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記水平位置、襯底高度位置、曝光量等的設(shè)計(jì)值。
步驟S104利用曝光裝置中配備的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)131，檢測(cè)配設(shè)于半導(dǎo)體襯底的下層圖形上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位置。而且，按照測(cè)定的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位置和步驟S103中設(shè)定的曝光位置，借助于晶片臺(tái)XY軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)102驅(qū)動(dòng)晶片臺(tái)101，把半導(dǎo)體襯底移動(dòng)到對(duì)掩模上所形成的圖形進(jìn)行曝光的位置。而且，按照襯底高度位置，借助于晶片臺(tái)Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)103，調(diào)整半導(dǎo)體襯底的高度方向位置。
步驟S105接著，如圖3(b)所示，用掩蔽膜303，遮蔽曝光用掩模上形成的掩模上器件圖形區(qū)302，對(duì)感光成膜，選擇性曝光對(duì)合偏差檢查標(biāo)記、曝光量測(cè)量標(biāo)記、和焦點(diǎn)位置測(cè)量標(biāo)記存在的掩模上檢查標(biāo)記區(qū)301，形成在掩模上檢查標(biāo)記區(qū)301上形成的各標(biāo)記的潛像形成后的檢查標(biāo)記區(qū)。并且，在半導(dǎo)體襯底上，檢查標(biāo)記區(qū)是60×200μm的矩形形狀。
步驟S106接著，借助于晶片臺(tái)XY軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)102和晶片臺(tái)Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)103，把半導(dǎo)體襯底移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)131的大致焦點(diǎn)位置，以便設(shè)置檢查標(biāo)記區(qū)。
而且，從選擇性加熱器132給檢查標(biāo)記區(qū)選擇性照射光，有選擇地加熱檢查標(biāo)記區(qū)。而且，通過(guò)選擇性加熱，使檢查標(biāo)記區(qū)浮現(xiàn)各標(biāo)記的像。采用Q-開(kāi)關(guān)YAG激光器的基波(薄層1064nm，脈寬＝5nsec.)，使用成形光束，使其在半導(dǎo)體襯底上成為70×70μm的矩形點(diǎn)，每移動(dòng)70μm進(jìn)行3次以2.45mJ/pu1se單發(fā)射的照射，使其總能量為50mJ/cm2。
步驟S107接著，利用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)131，對(duì)通過(guò)選擇性加熱而浮現(xiàn)的3種標(biāo)記像，測(cè)定其標(biāo)記的位置和形狀。
步驟S108根據(jù)3種標(biāo)記的測(cè)定結(jié)果，利用位置偏差測(cè)量部133、焦點(diǎn)位置測(cè)量部134和曝光量測(cè)量部135，算出對(duì)合偏差量、實(shí)際上給感光性膜曝光的曝光量、實(shí)際的焦點(diǎn)位置。表1表示算出結(jié)果。表1設(shè)定值和檢查結(jié)果以及校正值

表1中表示的校正值是比較設(shè)定值與測(cè)量值算出來(lái)的。關(guān)于對(duì)合偏差量、焦點(diǎn)位置的校正值，可用校正值＝設(shè)定值-測(cè)量值 (1)求出，關(guān)于曝光量的校正值，可由校正值＝設(shè)定值×設(shè)定值/測(cè)量值 (2)求出。
步驟S109接著，按照算出的校正值，變更曝光裝置的設(shè)定值，使其基于設(shè)計(jì)值變成曝光條件。關(guān)于對(duì)合偏差、焦點(diǎn)位置(襯底高度位置)，重新設(shè)定設(shè)定值+校正值，關(guān)于曝光量重新設(shè)定校正值。在這里，襯底高度位置的校正既可有用手動(dòng)，也可以曝光裝置自動(dòng)進(jìn)行。本實(shí)施方案中，對(duì)于對(duì)合偏差量、焦點(diǎn)值、曝光量這三個(gè)參數(shù)，進(jìn)行測(cè)量-校正，但不限于此。也可以只對(duì)三個(gè)參數(shù)中不穩(wěn)定的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量-校正。
步驟S110如圖3(c)所示，用掩蔽膜304隱蔽掩模上檢查標(biāo)記區(qū)301，對(duì)掩模上器件圖形區(qū)302進(jìn)行曝光。
步驟S111、112采用加熱該半導(dǎo)體襯底的辦法，加熱整個(gè)感光性膜(PEB)以后，對(duì)感光性膜進(jìn)行顯影，形成感光性膜圖形。
象現(xiàn)有的方法一樣，進(jìn)行全面曝光以后，進(jìn)行對(duì)合偏差檢查時(shí)，成為對(duì)合偏差容許范圍外而變成返工的幾率是10％，因曝光量誤差變成返工的幾率是2％，因焦點(diǎn)誤差而變成返工的幾率是5％。但是，倘采用本實(shí)施方案所示的辦法，可以確保都在0.2％以內(nèi)，比現(xiàn)有的辦法變得非常小。該值是以曝光裝置的再現(xiàn)性來(lái)衡量的。
本實(shí)施方案是關(guān)于以KrF為光源的曝光，但是不限于此，也可以應(yīng)用于使用ArF、F2激光、EUV等所有曝光光源的半導(dǎo)體制造。
本實(shí)施方案中，采用Q-開(kāi)關(guān)YAG激光器的基波(波長(zhǎng)1064nm)，以每單位面積的能量為50mJ/cm2，進(jìn)行第2標(biāo)記區(qū)的加熱，但是照射波長(zhǎng)和能量也不限于此。例如，也可以把特開(kāi)2001-44130號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的用作紅外線燈加熱器的鹵素?zé)?、紅色的半導(dǎo)體激光器、LED等用作照射源。
這時(shí)，可以確認(rèn)波長(zhǎng)λ對(duì)半導(dǎo)體襯底(包括半導(dǎo)體襯底上形成的薄膜)第2標(biāo)記區(qū)的透過(guò)率(＜1)和反射率(＜1)，若設(shè)定能量E(mJ/cm2)為[數(shù)學(xué)式1] 的范圍，就獲得同樣的效果。
也可以采用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)這樣的裝置作為加熱手段。進(jìn)行加熱時(shí)的能量只要在式(3)范圍內(nèi)就行。
另外，即使照射區(qū)微小也需要考慮從照射點(diǎn)傳遞給襯底的熱擴(kuò)散。即使在式(3)范圍內(nèi)，照射區(qū)溫度高，照射區(qū)附近溫度變成100度以上的場(chǎng)合，為了冷卻半導(dǎo)體襯底，也要想辦法或在保持半導(dǎo)體襯底的搭載臺(tái)上設(shè)置冷卻功能，或向半導(dǎo)體襯底表面吹冷風(fēng)是所希望的。這里，理想的是使得器件圖形區(qū)之間，感光性膜的溫度在感光性膜中的物質(zhì)因溫度而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的溫度值以下，較好是70℃以下。
本發(fā)明是以曝光裝置內(nèi)部浮現(xiàn)檢查標(biāo)記像，用曝光裝置內(nèi)部的觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，反饋給曝光為特征的，至于檢查標(biāo)記，也可以照舊使用公知技術(shù)，或其改進(jìn)。
關(guān)于定位對(duì)合標(biāo)記的種類和測(cè)量方法，特開(kāi)2000-122304號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的標(biāo)記等也可以應(yīng)用。特開(kāi)2000-122304號(hào)公報(bào)中也公開(kāi)了可測(cè)量象差的標(biāo)記，然而也很容易進(jìn)行有關(guān)的測(cè)量。
并且，就曝光量測(cè)量標(biāo)記來(lái)說(shuō)，可以采用特開(kāi)2000-12425號(hào)公報(bào)的圖1、2、9、13、14等記載的圖形，并且，也可以按照特開(kāi)2000-12425號(hào)公報(bào)的辦法進(jìn)行測(cè)量。
就焦點(diǎn)值測(cè)量標(biāo)記來(lái)說(shuō)，可以使用特開(kāi)2000-12425號(hào)公報(bào)的圖14中表示的圖形等，在最佳焦點(diǎn)值使長(zhǎng)邊方向尺寸變成最大，隨著散焦，利用其尺寸縮短的性質(zhì)就能求出來(lái)。
就選擇性加熱部來(lái)說(shuō)，也可以是與對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)獨(dú)立的光源，然而最好照樣使用對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的光照射物是理想的。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)中幾乎不能獲得加熱值的能量的場(chǎng)合，但是增加使用的光源輸出，檢查時(shí)如果需要減弱光強(qiáng)，可以通過(guò)插入使用減光濾色片等光強(qiáng)度調(diào)整機(jī)構(gòu)，使加熱和觀測(cè)兼用。
按照本發(fā)明，對(duì)感光性膜，選擇性曝光掩模上檢查標(biāo)記，感光性膜上形成檢查標(biāo)記的潛像以后，選擇性加熱檢查標(biāo)記的潛像形成區(qū)，就能夠測(cè)量浮現(xiàn)的對(duì)合偏差檢查標(biāo)記、曝光量測(cè)量標(biāo)記、焦點(diǎn)位置測(cè)量標(biāo)記的像，測(cè)定重合位置、曝光量和焦點(diǎn)位置離設(shè)定值的偏差。根據(jù)設(shè)定值的偏差，校正檢查標(biāo)記選擇曝光時(shí)曝光裝置的設(shè)定值，對(duì)感光性膜曝光器件圖形。在曝光器件圖形之際，校正與設(shè)定值的偏差，因而能夠減少所形成的圖形與設(shè)定值的偏差，變成也可以不進(jìn)行返工，能夠抑制制造成本增加。
并且，若在曝光裝置外進(jìn)行加熱，就要取出、加熱、傳送，以及延長(zhǎng)制造時(shí)間，因而在曝光裝置內(nèi)進(jìn)行選擇性加熱是理想的。
第2實(shí)施方案本實(shí)施方案是關(guān)于ArF(193nm)用于曝光光源的半導(dǎo)體器件制造方法。本實(shí)施方案中，因?yàn)樽R(shí)別第2檢查標(biāo)記與第1實(shí)施方案不同，所以僅就加熱整個(gè)襯底進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示第2實(shí)施方案的處理裝置概略構(gòu)成框圖。
如圖4所示，處理裝置801是由進(jìn)行涂布、加熱、顯影的涂布顯影機(jī)802和曝光裝置803構(gòu)成。涂布顯影機(jī)802和曝光裝置803用接口部804連接起來(lái)，使襯底可以往來(lái)。曝光裝置803中，并設(shè)置可以規(guī)定處理溫度進(jìn)行加熱的熱板805，構(gòu)成為通過(guò)搬送單元806，使襯底可與曝光裝置803往來(lái)。
以下，說(shuō)明有關(guān)利用本裝置801的處理方法。
在半導(dǎo)體襯底上邊，預(yù)先設(shè)置用于進(jìn)行與上層一側(cè)圖形定位對(duì)合的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。在涂布顯影機(jī)802內(nèi)，在該半導(dǎo)體襯底上邊形成對(duì)作為曝光光的ArF光的反射防止膜以后，涂布感光性膜，在110℃、60秒的條件下進(jìn)行加熱處理成膜。隨后通過(guò)接口部804把該半導(dǎo)體襯底送往曝光裝置803。曝光裝置803是圖1所示曝光裝置省去了選擇性加熱器132構(gòu)成的。
曝光裝置803中，具備檢測(cè)下層圖形位置的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)通過(guò)檢測(cè)配置于半導(dǎo)體襯底上感光性膜下層的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位置，算出給感光性膜上的圖形曝光的位置。按照該位置信息，借助于晶片臺(tái)XY軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將半導(dǎo)體襯底移動(dòng)到圖形曝光的位置。
而且，以掩模上器件圖形為掩蔽，在感光性膜上僅選擇性曝光掩模上檢查標(biāo)記區(qū)，在感光性膜的檢查標(biāo)記區(qū)上形成各標(biāo)記的潛像。另外，檢查標(biāo)記區(qū)是半導(dǎo)體襯底上50×60μm的矩形形狀。
使掩模上檢查標(biāo)記區(qū)選擇性曝光以后，用搬送單元806，將半導(dǎo)體襯底送往熱板805。而且，通過(guò)用熱板805對(duì)半導(dǎo)體襯底，在110℃、30秒的條件下進(jìn)行加熱處理，加熱整個(gè)感光性膜，使檢查標(biāo)記區(qū)上形成的各標(biāo)記的像浮現(xiàn)。進(jìn)而，用冷卻部件冷卻半導(dǎo)體襯底到室溫以后，用搬送單元806送往曝光裝置803。
對(duì)通過(guò)用熱板805加熱整個(gè)襯底而浮現(xiàn)的各標(biāo)記像，利用曝光裝置803的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)，測(cè)定對(duì)合偏差標(biāo)記，測(cè)量在檢查標(biāo)記的選擇性曝光中發(fā)生的誤差，按照該測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正值的算出。校正值的算出，例如可用第1實(shí)施方案中記載的方法進(jìn)行。
接著，再次給曝光裝置803設(shè)定對(duì)合偏差的校正值，對(duì)曝光用掩模中器件圖形區(qū)進(jìn)行曝光。另外，就本實(shí)施方案中使用的感光性膜而言，曝光前，即使添加為浮現(xiàn)第2檢查標(biāo)記像的加熱處理，對(duì)感光性膜的靈敏度也沒(méi)有變化，因此以現(xiàn)有的曝光量條件進(jìn)行曝光。
曝光以后，通過(guò)接口部804，將半導(dǎo)體襯底送往涂布顯影機(jī)802，進(jìn)行加熱、顯影，形成感光性膜圖形。
按照本實(shí)施方案，造成返工的幾率為0.25％與現(xiàn)有的13％相比，能夠大幅度降低。
對(duì)本實(shí)施方案中使用的感光性膜而言，即使曝光前添加為浮現(xiàn)檢查標(biāo)記潛像的加熱處理，對(duì)感光性膜的曝光光靈敏度也沒(méi)有變化，而靈敏度變化的有無(wú)取決于感光性膜的材料和加熱條件。靈敏度上發(fā)生變化的場(chǎng)合，應(yīng)預(yù)先求出復(fù)制器件圖形的曝光區(qū)上發(fā)生的靈敏度變化，通過(guò)校正器件圖形復(fù)制時(shí)的曝光量、器件圖形復(fù)制后的加熱處理溫度、加熱處理時(shí)間的任何一種條件以上，就很容易獲得要求的器件圖形尺寸。
并且，本實(shí)施方案中，雖然規(guī)定用于浮現(xiàn)檢查標(biāo)記潛像的加熱手段為熱板，但是不限于此。例如，使用特開(kāi)2001-44130號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的燈加熱器等加熱源，也獲得同樣的效果，并且，本實(shí)施方案中，雖然說(shuō)過(guò)曝光裝置內(nèi)并設(shè)用于浮現(xiàn)檢查標(biāo)記潛像的加熱手段的情況，但是并不限定于此。曝光裝置內(nèi)設(shè)置加熱手段也行。并且，使用涂布顯影機(jī)內(nèi)的加熱部件來(lái)加熱也行。這時(shí)，當(dāng)然不需要在曝光裝置并設(shè)或曝光裝置內(nèi)設(shè)置熱板。
本發(fā)明是以在曝光裝置內(nèi)部浮現(xiàn)檢查標(biāo)記潛像，用曝光裝置內(nèi)部的觀察系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，反饋給曝光為特征，至于檢查標(biāo)記，可以照舊使用公知技術(shù)，或其改進(jìn)。
關(guān)于定位對(duì)合標(biāo)記的種類和測(cè)量方法，可以應(yīng)用特開(kāi)2000-122304號(hào)公報(bào)里公開(kāi)的標(biāo)記等。特開(kāi)2000-122304號(hào)公報(bào)里也公開(kāi)了能測(cè)量象差的標(biāo)記，而且用本發(fā)明的辦法也很容易進(jìn)行有關(guān)的測(cè)量。
并且，本實(shí)施方案中，已說(shuō)過(guò)了對(duì)合偏差標(biāo)記，但是并不限定于此。也可以應(yīng)用于曝光量測(cè)量標(biāo)記和焦點(diǎn)誤差測(cè)量標(biāo)記。
就曝光量測(cè)量標(biāo)記來(lái)說(shuō)，可以采用特開(kāi)2000-12425號(hào)公報(bào)的圖1、2、9、13、14等上記載的圖形，并且，也可以按照特開(kāi)2000-12425號(hào)公報(bào)的辦法進(jìn)行測(cè)量。
就焦點(diǎn)值測(cè)量標(biāo)記來(lái)說(shuō)，可以使用特開(kāi)2000-12425號(hào)公報(bào)的圖14中表示的圖形等，在最佳焦點(diǎn)值使長(zhǎng)邊方向尺寸變成最大，隨著散焦，利用其尺寸縮短的性質(zhì)就能求出來(lái)。
另外，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方案，在不脫離本宗旨的范圍內(nèi)，也能進(jìn)行各種變形加以實(shí)施。
正如以上說(shuō)明的那樣，按照本發(fā)明，在對(duì)感光性膜曝光器件圖形之前，采用選擇性形成檢查標(biāo)記，按照檢查標(biāo)記的檢查結(jié)果曝光器件圖形的辦法，就不需要返工，能夠抑制制造成本的上升。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于包括在半導(dǎo)體襯底主面上形成感光性膜的工序；把上述感光性膜形成后的半導(dǎo)體襯底搬送到上述感光性膜上用于分別形成檢查標(biāo)記和器件圖形的，形成了掩模上檢查標(biāo)記和掩膜上器件圖形的掩模所搭載的曝光裝置里的工序；對(duì)上述感光性膜選擇性曝光掩模上檢查標(biāo)記，在該感光性膜上形成檢查標(biāo)記潛像的工序；加熱至少檢查標(biāo)記潛像形成的區(qū)域的上述感光性膜，使檢查標(biāo)記像浮現(xiàn)的工序；測(cè)量浮現(xiàn)的檢查標(biāo)記像的工序；根據(jù)測(cè)量結(jié)果，變更選擇性曝光時(shí)的上述曝光裝置設(shè)定值，使曝光條件成為設(shè)計(jì)值的工序；按照變更后的設(shè)定值，對(duì)上述感光性膜，曝光掩模上器件圖形，在該感光性膜上形成器件圖形潛像的工序；加熱整個(gè)上述感光性膜的工序；以及使上述感光性膜顯影的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在上述半導(dǎo)體襯底的主面上形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，在進(jìn)行上述掩模上檢查標(biāo)記的選擇性曝光之前，在上述曝光裝置內(nèi)，檢測(cè)上述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的位置，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，算出對(duì)上述感光性膜上的曝光位置進(jìn)行上述掩模上形成的圖形的對(duì)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于至少加熱上述檢查標(biāo)記潛像的形成區(qū)之際，選擇性加熱上述感光性膜的檢查標(biāo)記的潛像形成區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述感光性膜的加熱是在上述曝光裝置內(nèi)進(jìn)行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于上述感光性膜的加熱是將包括上述感光性膜或半導(dǎo)體襯底上形成的膜材料吸收的波長(zhǎng)的光照射到上述檢查標(biāo)記潛像形成區(qū)來(lái)進(jìn)行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于至少加熱上述檢查標(biāo)記潛像形成區(qū)之際，對(duì)整個(gè)上述感光性膜進(jìn)行加熱；按照靈敏度對(duì)由加熱上述感光性膜的曝光光的變化，校正對(duì)上述掩模上器件圖形曝光時(shí)的曝光量、整個(gè)加熱時(shí)的加熱溫度、以及整個(gè)加熱時(shí)的加熱時(shí)間的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于包括下列工序在上述半導(dǎo)體襯底的主面上，形成第1對(duì)合偏差檢查標(biāo)記；在上述感光性膜上形成第2對(duì)合偏差檢查標(biāo)記的像，作為檢查標(biāo)記；測(cè)量檢查標(biāo)記像之際，測(cè)量第1對(duì)合偏差檢查標(biāo)記的位置離開(kāi)第2對(duì)合偏差檢查標(biāo)記的位置的對(duì)合偏差量；變更上述曝光裝置的設(shè)定值，以使測(cè)量的對(duì)合偏差量為0。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在上述感光性膜上形成曝光量測(cè)量標(biāo)記作為檢查標(biāo)記，由曝光量測(cè)量標(biāo)記的檢測(cè)結(jié)果，算出照射到該感光性膜的實(shí)際曝光量，變更上述曝光裝置的設(shè)定值，使得給上述感光性膜曝光的曝光量為設(shè)計(jì)值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于在上述感光性膜上形成焦點(diǎn)位置測(cè)量標(biāo)記作為檢查標(biāo)記，由焦點(diǎn)位置測(cè)量標(biāo)記的形狀，算出照射到該感光性膜的實(shí)際曝光光的焦點(diǎn)位置，變更選擇性曝光時(shí)上述曝光裝置的設(shè)定值，使其與設(shè)計(jì)值的偏差量為0。
10.一種半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于具備保持被處理襯底的襯底保持部；保持曝光用掩模的曝光用掩模保持部；光源；將從光源來(lái)的光照射上述曝光用掩模的照明光學(xué)系統(tǒng)；將透過(guò)上述曝光用掩模的光投影到上述被處理襯底上邊的投影光學(xué)系統(tǒng)；檢測(cè)上述被處理襯底上形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位置的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)；用光照射，選擇性加熱上述被處理襯底上一部分的加熱裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于用上述加熱裝置加熱被處理襯底的加熱位置，大約與檢測(cè)襯底上形成的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記位置的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)位置一致。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于由加熱裝置照射的光的波長(zhǎng)包括該被處理襯底或構(gòu)成襯底上薄膜的光吸收度值大于0的波長(zhǎng)區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于上述加熱裝置是上述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的光照射部。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件的制造裝置，其特征在于上述光照射部具備調(diào)整光強(qiáng)度的光強(qiáng)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法和半導(dǎo)體器件的制造裝置。在半導(dǎo)體襯底主面上形成感光性膜把半導(dǎo)體襯底送到曝光裝置；給上述感光性膜選擇性曝光掩模上檢查標(biāo)記，在該感光性膜上形成檢查標(biāo)記的潛像；加熱至少檢查標(biāo)記的潛像形成區(qū)的上述感光性膜，浮現(xiàn)第2檢查標(biāo)記的潛像；測(cè)量浮現(xiàn)的檢查標(biāo)記像；根據(jù)測(cè)量結(jié)果，變更選擇性曝光時(shí)上述曝光裝置的設(shè)定值，使其曝光條件為設(shè)計(jì)值；按照變更后的設(shè)定值，給上述感光性膜曝光上述感光性膜上掩模上器件圖形，使該感光性膜形成器件圖形的潛像；加熱整個(gè)上述感光性膜；以及使上述感光性膜顯影。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1442885SQ0310514
公開(kāi)日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2003年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者伊藤信一, 東木達(dá)彥, 奧村勝?gòu)? 川野健二, 井上壯一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝