DE19624649A1 - Maske zur Überprüfung der Linsenverzerrung bei einem Stepper - Google Patents

Maske zur Überprüfung der Linsenverzerrung bei einem Stepper

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Description

Die Erfindung betrifft eine Maske zur Überprüfung der Linsenverzerrung bei einem Stepper, wie er bei der Belichtungsbehandlung für die Herstellung eines Halbleiterbauelementes verwendet wird.
Im allgemeinen wird bei einem Stepper eine Linse angeordnet, wie er für die Herstellung eines Halbleiterbauelementes zum Einsatz kommt. Wenn die Oberfläche der Linse ungleichmäßig gefertigt wurde, wird die gewünschte Musterabbildung nicht auf den Wafer übertragen, da die Musterabbildung bei Durchgang durch die Linse verzerrt wird, wodurch der Datendurchsatz des Halbleiterbauelementes herabgesetzt wird.
Vor der Schrittbehandlung muß daher die Verzerrung der Linse überprüft werden, um den Linsenzustand festzustellen. Eine herkömmliche Maske zur Überprüfung der Linsenverzerrung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine Vielzahl von Mutter- Prüfmarkierungen 11 und eine Tochter-Prüfmarkierung 12. Die Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen 11 ist an unterschiedlichen Bereichen eines Quarzelementes 10 vorgesehen und die Tochter-Prüfmarkierung 12 an einer bestimmten Stelle, z. B. in der Mitte des Quarzelementes 10 angeordnet.
Das Verfahren zur Überprüfung einer Linsenverzerrung bei einem Stepper unter Verwendung der vorerwähnten Maske wird nachfolgend erläutert.
Nachdem der mit einem Fotolack beschichtete Wafer auf der Bühne des Steppers angeordnet wurde, wird eine Maske montiert und werden die Abbildungen der Vielzahl von Mutter- Prüfmarkierungen 11 auf den Fotolack mit vollständig offener Maske bei einem ersten Belichtungsvorgang übertragen. Danach wird entsprechend eingegebenen Daten die Bühne bewegt, so daß die Tochter-Prüfmarkierung 12 der Maske in eine ausgerichtete überlappende Beziehung zu einem der Mutter- Prüfmarkierungen 11 gelangt. In dieser Position wird eine Abbildung der Tochter-Prüfmarkierung 12 auf den Fotolack bei einem zweiten Belichtungsvorgang übertragen, wobei eine Blende verwendet wird, die nur die Tochter-Prüfmarkierung 12 der Maske offen läßt. Daher muß dieser Belichtungsvorgang, da die Bühne entsprechend den eingegebenen Daten bewegt wird, bei jeder Mutter-Prüfmarkierung 11 wiederholt werden.
Wenn der Belichtungsvorgang abgeschlossen ist, so daß die Abbildung von jedem der Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen 11, die auf den Fotolack übertragen wurden, sich einer Abbildung der Tochter-Prüfmarkierung 12 überlappt, wird eine Entwicklungsbehandlung durchgeführt und der Überlappungszustand der Mutter-Prüfmarkierungen 11 und der Tochter-Prüfmarkierung 12 untersucht. Die Bereiche, bei denen sich eine Mutter-Prüfmarkierung 11 und die Tochter- Prüfmarkierung 12 exakt überlappen, haben eine gute Linsenqualität. Falls es einen Bereich gibt, bei dem sich eine Mutter-Prüfmarkierung 11 und die Tochter-Prüfmarkierung 12 nicht genau überlappen, bedeutet das, daß der entsprechende Bereich der Linse verzerrt ist.
Um die Verzerrung einer Linse unter Einsatz einer herkömmlichen Maske überprüfen zu können, muß somit der Belichtungsvorgang wiederholt werden, um eine überlappende Abbildung der Tochter-Prüfmarkierung 12 mit jeder Mutter- Prüfmarkierung 11 zu erhalten. Die Bühne muß dazu bei jedem Belichtungsvorgang bewegt werden. Es ist daher viel Zeit erforderlich, da mehrere Belichtungsvorgänge vorgenommen werden müssen. Auch können exakte Verzerrungsdaten nicht immer erhalten werden, da ein Fehler aus der vielfachen Bewegung der Bühne die Verzerrungsdaten der Linse beeinflussen kann.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Maske zur Überprüfung einer Linsenverzerrung, mit der genaue Verzerrungsdaten mittels einer ersten Belichtungsbehandlung zur Übertragung der Abbildung von Mutter-Prüfmarkierungen und mittels einer zweiten Belichtungsbehandlung bei nur einer Bühnenbewegung erhalten werden können, indem bei der zweiten Belichtungsbehandlung eine Abbildung von Tochter- Prüfmarkierungen, welche die Abbildungen der Mutter- Prüfmarkierungen überlappen, übertragen werden.
Die Maske zur Überprüfung einer Linsenverzerrung gemäß der vorliegenden Erfindung, mit der das vorerwähnte Ziel erreicht wird, zeichnet sich dadurch aus, daß eine Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen an verschiedenen Stellen eines Quarzelementes vorgesehen ist, und daß eine ebensolche Vielzahl von Tochter-Prüfmarkierungen vorgesehen ist, die in gleichmäßigem Abstand von den betreffenden Mutter- Prüfmarkierungen auf dem Quarzelement angeordnet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in Draufsicht eine herkömmliche Maske zur Überprüfung einer Linsenverzerrung, und
Fig. 2 in Draufsicht eine Maske zur Überprüfung einer Linsenverzerrung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In der Zeichnung tragen gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Fig. 2 beschrieben. Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Maske zur Überprüfung einer Linsenverzerrung in Draufsicht.
Wie dargestellt, umfaßt die Maske zur Überprüfung der Linsenverzerrung eine Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen 110 und eine Vielzahl von Tochter-Prüfmarkierungen 120. Die Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen 110 ist an unterschiedlichen Bereichen eines Quarzelementes 100 vorgesehen, und jede der Vielzahl von Tochter- Prüfmarkierungen 120 ist in einem seitlichen Abstand D von der Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen 110 auf dem Quarzelement 100 angeordnet.
Das Verfahren zur Überprüfung der Linsenverzerrung eines Steppers unter Verwendung der vorerwähnten Maske wird nachfolgend erläutert.
Nachdem ein mit einem Fotolack beschichteter Wafer auf der Stepperbühne angeordnet worden ist, wird die Maske montiert und eine Abbildung der Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen 110 auf den Fotolack bei vollständig offener Maske in einem ersten Belichtungsvorgang übertragen. Dann wird die Bühne entsprechend eingegebenen Daten, d. h. seitlich um die Wegstrecke D bewegt, so daß jeweils eine der der Vielzahl von Tochter-Prüfmarkierungen 120 der Maske in eine überlappende Beziehung zu einer der Vielzahl von Mutter- Prüfmarkierungen 110 gelangt, deren Abbildung auf den Fotolack übertragen wurde. Eine Abbildung der Vielzahl von Tochter-Prüfmarkierungen 120 wird dann auf den Fotolack in einem zweiten Belichtungsvorgang mit vollständig offener Maske übertragen.
Auch kann man den Unterschied der Linsenverzerrungen zwischen zwei (2) Steppern unter Verwendung der erfindungsgemäßen Maske erkennen.
Nachdem ein mit einem Fotolack beschichteter Wafer auf die Bühne des ersten Steppers positioniert wurde, wird die Maske montiert und die Abbildung der Vielzahl von Mutter- Prüfmarkierungen 110 bei vollständig offener Maske in einem ersten Belichtungsvorgang auf den Fotolack übertragen. Danach wird, nachdem der Wafer, auf den die Abbildung der Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen 110 übertragen wurde, auf die Bühne eines zweiten Steppers positioniert worden ist, die bei dem ersten Stepper verwendete Maske montiert und dann die Bühne entsprechend eingegebenen Daten, d. h. seitlich um die Wegstrecke D bewegt, so daß jede Tochter-Prüfmarkierung 120 der Vielzahl von Tochter-Prüfmarkierungen der Maske 100 in eine überlappende Beziehung zu der Abbildung der betreffenden Mutter-Prüfmarkierung 110 auf dem Fotolack gelangt. Danach wird eine Abbildung der Vielzahl von Tochter-Prüfmarkierungen 120 auf den Fotolack in einem zweiten Belichtungsvorgang mit vollständig offener Maske übertragen.
Wenn der schrittweise Behandlungsvorgang mit Übertragung eines Bildes von jeder der Mutter-Prüfmarkierungen 110, die sich mit jeweils einer der Tochter-Prüfmarkierungen 120 überlappen, beendet ist, ermöglicht eine Entwicklungsbehandlung die Auswertung des Überlappungszustandes der entwickelten Mutter- Prüfmarkierungen 110 und Tochter-Prüfmarkierungen 120.
Bei der Überprüfung auf Linsenverzerrung bei einem Stepper gibt der Bereich der entwickelten Abbildung, an dem sich eine Mutter-Prüfmarkierung 110 und die zugehörige Tochter- Prüfmarkierung 120 einander genau überlappen, einen guten Zustand für den entsprechenden Bereich der Linse an. Falls es einen Bereich gibt, bei dem sich die Mutter-Prüfmarkierung 110 und die zugehörige Tochter-Prüfmarkierung 120 nicht genau überlappen, bedeutet dies, daß der entsprechende Bereich der Linse verzerrt ist.
Bei der Prüfung des Unterschiedes hinsichtlich der Linsenverzerrungen eines ersten und zweiten Steppers zeigt der Bereich, bei dem sich der Mutter-Prüfmarkierungen 110 und die Tochter-Prüfmarkierungen 120 exakt überlappen, an, daß der Zustand der Linse bei dem ersten und zweiten Stepper jeweils der gleiche ist. Falls es einen Bereich gibt, bei dem die Mutter-Prüfmarkierungen 110 und Tochter- Prüfmarkierungen 120 einander nicht genau überlappen, bedeutet dies, daß der Zustand jeder Linse beim ersten und zweiten Stepper unterschiedlich ist.
Wie eingangs erwähnt, kann die Prüfung auf Linsenverzerrung bei einem Stepper unter Verwendung der erfindungsgemäßen Maske mit kürzerer Prüfzeit erfolgen, da die Überprüfung nur zwei Betätigungsschritte erfordert, die eine Übertragung der Abbildung einer Vielzahl von Mutter-Prüfmarkierungen und einer Vielzahl von Tochter-Prüfmarkierungen umfassen. Mit der Erfindung können ferner die exakten Verzerrungsdaten erhalten werden, da die Bühne nur einmal bewegt wird, so daß ein Fehler aufgrund einer Vielzahl von Bühnenbewegungen, welche die Verzerrungsdaten der Linse beeinflussen können, vermieden wird. Die Erfindung kann ferner die Kompatibilität zwischen Systemen verbessern, da der Unterschied der Linsenverzerrung zwischen unterschiedlichen Steppern ermittelt werden kann.
Obgleich die Erfindung vorausgehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit einem gewissen Grad an Spezialisierung beschrieben wurde, versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf die bevorzugte Ausführungsform beschränkt ist. Abweichungen und Modifikationen, die sich dem Fachmann anhand der gegebene Lehre anbieten, sind demzufolge als im Rahmen der Erfindung anzusehen.

Claims (1)

  1. Maske zur Überprüfung einer Linsenverzerrung eines Steppers, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von an unterschiedlichen Bereichen eines Quarzelementes (100) vorgesehenen Mutter- Prüfmarkierungen (110) und eine Vielzahl von auf dem Quarzelement vorgesehenen Tochter-Prüfmarkierungen (120), von denen jede in einem gleichmäßigen Abstand von einer betreffenden Mutter-Prüfmarkierung angeordnet ist.
DE19624649A 1995-06-20 1996-06-20 Maske zur Überprüfung der Linsenverzerrung bei einem Stepper Ceased DE19624649A1 (de)

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