特許 6191534 ウエハのそりの評価方法及びウエハの選別方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6191534

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】ウエハのそりの評価方法及びウエハの選別方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20170828BHJP

   G01B 21/20 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 521

   G01B21/20 A

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-94469(P2014-94469)

(22)【出願日】2014年5月1日

(65)【公開番号】特開2015-213099(P2015-213099A)

(43)【公開日】2015年11月26日

【審査請求日】2016年4月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000190149

【氏名又は名称】信越半導体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102532

【弁理士】

【氏名又は名称】好宮 幹夫

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 久之

【審査官】 赤尾 隼人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１４７２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１４９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２７０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０７５１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２０８２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１７３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５３７３９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ １／００−１／８６；７／２０−７／２４；

９／００−９／０２

Ｇ０１Ｂ ２１／００−２１／３２

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７；２１／６４−２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエハのそりを評価する方法であって、
吸着していないフリーの状態のウエハのそりを測定する第１の工程と、前記測定したウエハのそりのデータを用いて、ウエハ面内の任意の点Ｐを通る直線上にあり前記点Ｐを中心として前記点Ｐから距離ａ離れた点Ｑ^１と点Ｑ^２の２点間のウエハそり量Ａと、前記直線上にあり前記点Ｐを中心として前記点Ｐから前記距離ａとは異なる距離ｂ離れた点Ｒ^１と点Ｒ^２の２点間のウエハそり量Ｂを求め、前記ウエハそり量Ａ及び前記ウエハそり量Ｂから前記点Ｐにおけるウエハそり量の差を算出する第２の工程とを有し、算出した前記ウエハそり量の差からウエハのそりを評価することを特徴とするウエハのそりの評価方法。

【請求項2】

前記距離ａ及び前記距離ｂは０．５〜１２．５ｍｍであり、かつ（距離ａ−距離ｂ）≧５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のウエハのそりの評価方法。

【請求項3】

前記ウエハそり量は、前記点Ｐから所定の距離離れた２点におけるウエハ裏面の高さを０としたときの前記点Ｐにおけるウエハ表面の高さから求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウエハのそりの評価方法。

【請求項4】

前記ウエハそり量の差の算出は、少なくともウエハ面内の中心で直角に交わるＸ軸、Ｙ軸上の複数の任意の点におけるウエハそり量の差を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のウエハのそりの評価方法。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のウエハのそりの評価方法で求めたウエハそり量の差と、フォトリソグラフィー工程におけるオーバーレイ不良の発生の有無との相関関係を求め、該相関関係からオーバーレイ不良の発生しないウエハを選別することを特徴とするウエハの選別方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエハのそりの評価方法及びこれを用いたウエハの選別方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フォトリソグラフィー技術を用いて半導体デバイスや液晶デバイス等のデバイスを製造する際に、投影光学系を介して原版（以下、マスクともいう）のパターンを感光剤が塗布された感光基板（以下、ウエハともいう）上に露光し転写している。

【0003】

近年デバイスの高集積化がますます加速度を増しており、これに伴う感光基板の微細加工技術の進展も著しい。この微細加工技術の中心をなす露光装置として、ミラープロジェクションアライナー、ステッパー、スキャナー等がある。ミラープロジェクションアライナーは円弧状の露光領域を持つ等倍のミラー光学系に対して原版と感光基板を走査しながら露光する等倍投影露光装置である。ステッパーは原版のパターン像を屈折光学系により感光基板上に形成し、感光基板をステップアンドリピート方式で露光する縮小投影露光装置である。スキャナーは原版を走査するのに同期させて感光基板を走査しながら露光する縮小投影露光装置である。

【0004】

露光を行う際は、マスクをウエハに重ね合わせて露光を行うが、ステッパーを用いてウエハの露光を行う際は、数回のショットで露光を行うため重ね合わせの位置がずれる、いわゆるオーバーレイ不良が発生することがある。このようなオーバーレイ不良の発生を防止するために、これまで様々な装置や方法が提案されてきた。

【0005】

特許文献１では、ショットごとにマスクパターンの像とウエハ上の所定領域とを位置合わせしてマスクパターンをウエハ上に形成する投影露光装置において、ウエハステージをショットごとに定められた所定位置にステッピング移動する装置が提案されている。また、特許文献２では、ショットごとにファインアライメントした後、露光を実行する方法が提案されている。これらの特許文献では、１ｓｔショットのパターン位置に合わせて２ｎｄ以降のショットを打つ場所を特定しているが、実際には一部のアライメントマークを確認し、正常な位置にあれば、残りのショットではアライメントを行わないため、オーバーレイ不良の発生を十分に防止することはできないという問題があった。

【0006】

このような問題を解決するため、特許文献３では、一ショットごとにアライメントを行う方法が提案されており、またアライメントをダイバイダイアライメント方式で行うことが提案されている。しかしながら、このように一ショットごとにアライメントを行うと操作が煩雑になり、また生産性が低下するという問題があった。
また、これらの特許文献ではオーバーレイ不良の発生原因については特定されていなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平６−２０４１１５号公報

【特許文献2】特開平１１−２０４４１９号公報

【特許文献3】特開平１１−２６５８４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ウエハの形状は主にフラットネスとそりに分けられ、フラットネスは裏面を平らにした場合の表面形状、つまり、厚さむらである。一方、そりは裏面吸着を行わない、フリーの状態での表面形状である。
従来、フォトリソグラフィー工程に用いられるウエハにおいて重要視されていたのはフラットネスであり、これは、露光を行う際にはウエハをステージ上に吸着してそりを修正するため、フラットネスが表面形状になるとされていたからである。
ステッパーにおけるウエハの吸着は通常真空吸着によって行われ、ウエハ１を吸着するステージ２は図６（ａ）のように真空でウエハを引っ張る溝凹部とウエハを保つ凸部（ピンチャック）３からなり、ウエハ１は平らなピンチャック３に吸着されることで、そりが修正され、裏面形状はピンチャック３と同じように平らになると考えられていた。

【0009】

しかし、実際には、吸着を行っても図６（ｂ）のようにピンチャック３のピッチと同じかそれ以下の周期（幅）のそりを修正することはできないため、ウエハ裏面は完全に平らにはならない。また、吸着によってそりが修正されるのはウエハ裏面とピンチャックが触れる一部分だけであり、その一部の場所はステッパーによって異なる。つまり、ステッパーごとにウエハの形状の修正のされ方が異なるということである。
ステッパーにおけるピンチャックの形状やピッチはメーカーのノウハウであり、メーカーや開発時期によって異なる。さらに、デバイスメーカーはいろいろなステッパーをミックス＆マッチで使い分けるため、一つのデバイスを作るためには、何台かの異なるステッパーでフォトリソグラフィー工程を行うことになる。

【0010】

常に裏面が平らにされた状態でフォトリソグラフィー工程が行われるなら、たとえウエハが反っていても、工程ごとに同じようにウエハの形状が修正されるので、パターンの歪みは生じない。しかし、実際には上述のように工程ごとにピンチャックのピッチが異なるステッパーを使う必要があり、またステッパーの違いにより工程ごとにウエハの形状の修正のされ方は異なるため、もともと、直線に作られた配線が歪んでしまったり、ウエハの形状が歪んでしまい、結果としてオーバーレイ不良が発生するという問題がある。

【0011】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ウエハを吸着した際にピンチャックのピッチの違いによって生じるそりの修正度合の違いを示す新規パラメータを導入し、これを用いてウエハのそりを評価する方法を提供することを目的とする。また、この評価方法を用いて、フォトリソグラフィー工程においてオーバーレイ不良が発生しないウエハを選別する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】

【0012】

上記課題を解決するために、本発明では、ウエハのそりを評価する方法であって、
吸着していないフリーの状態のウエハのそりを測定する第１の工程と、前記測定したウエハのそりのデータを用いて、ウエハ面内の任意の点Ｐを通る直線上にあり前記点Ｐを中心として前記点Ｐから距離ａ離れた点Ｑ^１と点Ｑ^２の２点間のウエハそり量Ａと、同一直線上にあり前記点Ｐを中心として前記点Ｐから前記距離ａとは異なる距離ｂ離れた点Ｒ^１と点Ｒ^２の２点間のウエハそり量Ｂを求め、前記ウエハそり量Ａ及び前記ウエハそり量Ｂから前記点Ｐにおけるウエハそり量の差を算出する第２の工程とを有し、算出した前記ウエハそり量の差からウエハのそりを評価するウエハのそりの評価方法を提供する。

【0013】

このような評価方法であれば、吸着していないフリーの状態のウエハのそりから、ウエハを吸着した際にピンチャックのピッチの違いによって生じるそりの修正度合の違いを示す新規パラメータを導入し、これを用いてウエハのそりを評価することができる。

【0014】

またこのとき、前記距離ａ及び前記距離ｂは０．５〜１２．５ｍｍであり、かつ（距離ａ−距離ｂ）≧５ｍｍであることが好ましい。
このような距離であれば、より一層ウエハのそりやピンチャックのピッチの違いが反映されたウエハそり量の差を算出することができる。

【0015】

またこのとき、前記ウエハそり量は、前記点Ｐから所定の距離離れた２点におけるウエハ裏面の高さを０としたときの前記点Ｐにおけるウエハ表面の高さから求めることができる。

【0016】

またこのとき、前記ウエハそり量の差の算出は、少なくともウエハ面内の中心で直角に交わるＸ軸、Ｙ軸上の複数の任意の点におけるウエハそり量の差を算出することが好ましい。
これにより、より正確にウエハ全面のそりを評価することができる。

【0017】

さらに、本発明では上記のウエハのそりの評価方法で求めたウエハそり量の差と、フォトリソグラフィー工程におけるオーバーレイ不良の発生の有無との相関関係を求め、該相関関係からオーバーレイ不良の発生しないウエハを選別するウエハの選別方法を提供する。
このような選別方法であれば、フォトリソグラフィー工程においてオーバーレイ不良が発生しないウエハを容易に選別することができる。

【発明の効果】

【0018】

以上のように、本発明のウエハのそりの評価方法であれば、吸着していないフリーの状態のウエハのそりから、ウエハを吸着した際にピンチャックのピッチの違いによって生じるそりの修正度合の違いを示す新規パラメータを導入し、これを用いてウエハのそりを評価することができる。さらに、本発明の評価方法で求めたウエハそり量の差と、フォトリソグラフィー工程におけるオーバーレイ不良の発生の有無との相関関係を求めることで、オーバーレイ不良が発生しないウエハを容易に選別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明のウエハのそりの評価方法の一例を示すフロー図である。

【図2】本発明のウエハのそりの評価方法におけるピンチャックそりの算出方法の一例を示す説明図である。

【図3】本発明のウエハのそりの評価方法におけるピンチャックそりの算出をウエハ全面で行う一例を示す説明図である。

【図4-1】本発明の実施例のサンプル１におけるウエハ全体のそりの測定結果を示すグラフである。

【図4-2】本発明の実施例のサンプル２におけるウエハ全体のそりの測定結果を示すグラフである。

【図4-3】本発明の実施例のサンプル３におけるウエハ全体のそりの測定結果を示すグラフである。

【図5-1】本発明の実施例のサンプル１におけるピンチャックそり（２０／１０と２０／５）の算出結果をプロットしたグラフである。

【図5-2】本発明の実施例のサンプル２におけるピンチャックそり（２０／１０と２０／５）の算出結果をプロットしたグラフである。

【図5-3】本発明の実施例のサンプル３におけるピンチャックそり（２０／１０と２０／５）の算出結果をプロットしたグラフである。

【図6】ピンチャックに吸着した際のウエハの形状を示す説明図である。

【図7】ピンチャックのピッチとウエハ形状の修正され方の関係を示す説明図である。

【図8】ピンチャックのピッチとウエハの伸びの関係を示す説明図である。

【図9】ウエハを吸着した際の伸び量Ｘとウエハのそり量Ｙとの関係を表す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

上述のように、近年、ステッパーを用いたフォトリソグラフィー工程におけるオーバーレイ不良の発生が問題となっており、オーバーレイ不良の発生の防止が課題となっていた。

【0021】

本発明者は、フォトリソグラフィー工程に用いるウエハの形状に着目し、従来フォトリソグラフィー工程において、ウエハは裏面吸着されることで裏面は平らになると考えられていたが、実際には裏面は完全に平らにはならないことを知見した。
これは、ピンチャックのピッチより長い周期（幅）のウエハそりは吸着によって修正することができるが、ピンチャックのピッチより短い周期のウエハのそりは、吸着によって修正することができないためである。

【0022】

つまり、ピンチャックのピッチが異なるステッパーでフォトリソグラフィー工程を行う場合、そりが修正される箇所と修正されない箇所があるため、図７のようにピンチャック３のピッチによってウエハ１の形状の修正のされ方に違いが出る。即ち、そりの形状によってはパターンが伸び縮みするということである。

【0023】

また例えば図８に示すように、２０ｍｍピッチのピンチャック３に吸着することで修正されたウエハ１の形状と、１０ｍｍピッチのピンチャック３で吸着することで修正されたウエハ１の形状では、後者の方がより平らになるため、上から見た展開図では面積が広くなってしまい、ウエハ１が変形したのと同じ現象が起こり、これがオーバーレイ不良の発生原因となると考えられる。

【0024】

また、ここで、ウエハのそり量とウエハを吸着した際の伸び量の変化を図９のように想定して、オーバーレイ不良が発生する場合のそり量を計算した。図９中のＸは伸び量、Ｙはそり量を示す。
なお、最新のデバイスチップの最小回路幅は２０−１０ｎｍといわれており、その線幅、もしくは半分以上の伸び縮みがあれば、オーバーレイ不良となると仮定し、２０ｎｍ、１０ｎｍ、５ｎｍの伸びが起きる場合のウエハのそり量を概算した。
（１）吸着なし→ピッチ２５ｍｍのピンチャックで吸着を行った場合
伸び量Ｘ ウエハのそり量Ｙ
２０ｎｍ ３２μｍ
１０ｎｍ ２２μｍ
５ｎｍ １６μｍ
（２）ピッチ２５ｍｍのピンチャックからピッチ１２．５ｍｍのピンチャックに変えた場合）
伸び量Ｘ ウエハのそり量Ｙ
２０ｎｍ １６μｍ
１０ｎｍ １１μｍ
５ｎｍ ７．９μｍ
（３）ピッチ２５ｍｍのピンチャックからピッチ８．３ｍｍのピンチャックに変えた場合
伸び量Ｘ ウエハのそり量Ｙ
２０ｎｍ １３μｍ
１０ｎｍ ９．１μｍ
５ｎｍ ６．５μｍ
（４）ピッチ２５ｍｍのピンチャックからピッチ６．２５ｍｍのピンチャックに変えた場合
伸び量Ｘ ウエハのそり量Ｙ
２０ｎｍ ７．９μｍ
１０ｎｍ ５．６μｍ
５ｎｍ ４．０μｍ

【0025】

実際には、そりは複雑な形状であるため、ここで求めたそり量よりも小さなそりでもオーバーレイ不良の原因となることが考えられるが、上記計算結果に示されるように、ピッチ２５ｍｍの中で数μｍの凹凸があれば、５ｎｍ以上の伸びが発生し得るため、オーバーレイ不良の原因となり得ると考えられる。

【0026】

以上のことから、本発明者は、ピンチャックのピッチが異なるステッパーを用いてウエハを吸着した際に、ピンチャックのピッチの違いによるそりの修正度合の違いが小さいウエハであれば、オーバーレイ不良が発生しにくいことに想到し、ピンチャックのピッチの違いによるそりの修正度合の違いを示す新規パラメータを導入することで、オーバーレイ不良と相関するウエハのそりを評価できることを見出して本発明を完成させた。

【0027】

即ち、本発明は、ウエハのそりを評価する方法であって、
吸着していないフリーの状態のウエハのそりを測定する第１の工程と、前記測定したウエハのそりのデータを用いて、ウエハ面内の任意の点Ｐを通る直線上にあり前記点Ｐを中心として前記点Ｐから距離ａ離れた点Ｑ^１と点Ｑ^２の２点間のウエハそり量Ａと、同一直線上にあり前記点Ｐを中心として前記点Ｐから前記距離ａとは異なる距離ｂ離れた点Ｒ^１と点Ｒ^２の２点間のウエハそり量Ｂを求め、前記ウエハそり量Ａ及び前記ウエハそり量Ｂから前記点Ｐにおけるウエハそり量の差を算出する第２の工程とを有し、算出した前記ウエハそり量の差からウエハのそりを評価するウエハのそりの評価方法である。

【0028】

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図１は、本発明のウエハのそりの評価方法の一例を示すフロー図である。
本発明のウエハのそりの評価方法では、まず（Ｉ）第１の工程として、吸着していないフリーの状態のウエハのそりを測定する。次に（ＩＩ）第２の工程として、ウエハ面内の任意の点におけるウエハそり量の差（以下、ピンチャックそりともいう）を算出する。次に、（ＩＩＩ）算出したピンチャックそりからウエハのそりを評価する。
以下、各工程について詳しく説明する。

【0029】

（第１の工程）
本発明のウエハのそりの評価方法の第１の工程では、吸着していないフリーの状態のウエハのそりを測定する（図１（Ｉ））。
ウエハとしては、特に限定されないが、例えば一般的にフォトリソグラフィー工程に用いられるシリコン単結晶ウエハであれば、本発明に好適に用いることができる。
また、ウエハのそりの測定は、吸着していないフリーの状態のウエハのそりを測定できる公知の装置・方法を用いて測定すればよい。

【0030】

（第２の工程）
本発明のウエハのそりの評価方法の第２の工程では、上記第１の工程で測定したウエハのそりのデータを用いて、ウエハ面内の任意の点Ｐを通る直線上にあり前記点Ｐを中心として前記点Ｐから距離ａ離れた点Ｑ^１と点Ｑ^２の２点間のウエハそり量Ａと、同一直線上にあり前記点Ｐを中心として前記点Ｐから前記距離ａとは異なる距離ｂ離れた点Ｒ^１と点Ｒ^２の２点間のウエハそり量Ｂを求め、前記ウエハそり量Ａ及び前記ウエハそり量Ｂから前記点Ｐにおけるウエハそり量の差（ピンチャックそり）を算出する（図１（ＩＩ））。

【0031】

以下、ピンチャックそりの算出方法について図２を参照しながらさらに詳しく説明する。
まず、ウエハ面内の任意の点Ｐを通る直線上にあり点Ｐを中心として点Ｐから距離ａ離れた点Ｑ^１と点Ｑ^２の２点間のウエハそり量Ａを求める（図２（ｉ）参照）。

【0032】

このとき、ウエハそり量Ａは、例えば図２に示されるように点Ｐから距離ａ離れた点Ｑ^１と点Ｑ^２の２点におけるウエハ裏面の高さを０としたときの点Ｐにおけるウエハ表面の高さ（図中の矢印）から求めることができる。
なお、点Ｑ^１と点Ｑ^２の２点におけるウエハ表面の高さを０としたり、点Ｐにおけるウエハ裏面の高さからウエハそり量Ａを求めてもよく、ウエハそり量Ａと後述のウエハそり量Ｂを同じ基準のもとに算出すればよい。

【0033】

次に、点Ｐ、点Ｑ^１、点Ｑ^２と同一直線上にあり点Ｐを中心として点Ｐから距離ａとは異なる距離ｂ離れた点Ｒ^１と点Ｒ^２の２点間のウエハそり量Ｂを求める（図２（ｉ）参照）。
このウエハそり量Ｂもウエハそり量Ａと同様にして求めることができる。

【0034】

次に、上述のようにして求めたウエハそり量Ａ及びウエハそり量Ｂから、点Ｐにおけるウエハそり量の差（ピンチャックそり）を算出する（図２（ｉｉｉ）参照）。
これは、ピンチャックそり＝（ウエハそり量Ａ）−（ウエハそり量Ｂ）として算出すればよい。

【0035】

なお、本明細書中、ピンチャックそりの後にピンチャックのピッチを記載する場合がある。
このとき、点Ｑ^１と点Ｑ^２の２点間の距離（２ａ）と、点Ｒ^１と点Ｒ^２の２点間の距離（２ｂ）がピンチャックのピッチに相当するため、「ピンチャックそり２ａ／２ｂ」と記載する。例えば、距離ａを１０ｍｍ、距離ｂを５ｍｍとしたときのピンチャックそりは「ピンチャックそり２０／１０」となる。

【0036】

図２の（ｉ）のように大きな周期でなめらかに形状が変わるピンチャックそりの小さいウエハは、例えば２０ｍｍピッチのピンチャックで吸着しても、５ｍｍピッチのピンチャックで吸着しても、表面形状が変わりにくい。従って、たとえウエハ全体のそり値が大きくてもオーバーレイ不良が発生しにくい。一方、図２の（ｉｉ）のように短い周期で形状が変わるピンチャックそりが大きいウエハは、ピッチの違いによる表面形状の変化が大きいため、オーバーレイ不良が発生しやすい。

【0037】

距離ａ及び距離ｂは０．５〜１２．５ｍｍであり、かつ（距離ａ−距離ｂ）≧５ｍｍであることが好ましい。
これは、現在ステッパー、スキャナーのショット面積の主流である３５×２５ｍｍに適用できるよう、ピンチャックのピッチが１〜２５ｍｍの場合を想定したものであり、もちろん距離ａ及び距離ｂはこのような範囲に限定されるものではない。
また、（距離ａ−距離ｂ）≧５ｍｍとすることで、Ｑ^１Ｑ^２間の距離とＲ^１Ｒ^２間の距離の差（即ち、ピンチャックのピッチの差）が大きくなるため、より一層ウエハのそりが反映されたピンチャックそりを算出することができる。

【0038】

また、ピンチャックそりの算出は、少なくともウエハ面内の中心で直角に交わるＸ軸、Ｙ軸上の複数の任意の点におけるピンチャックそりを算出することが好ましい。Ｘ軸、Ｙ軸上の複数箇所でピンチャックそりを算出することで、より正確にウエハ全面のそりを評価することができる。また、Ｘ軸、Ｙ軸に対して斜め方向の直線上のピンチャックそりを算出してもよい。

【0039】

また、ピンチャックそりの算出をウエハ全面で行えば、さらに正確にウエハ全面のそりを評価することができる。このとき、縦横１〜２０ｍｍ間隔の直線上のピンチャックそりを算出することが好ましい。図３にウエハ全面で縦横２０ｍｍ間隔の直線上のピンチャックそりを算出する例を示す。

【0040】

また、同一直線上の複数の箇所でピンチャックそりを算出するときは、例えば１ｍｍの間隔でピンチャックそりを算出すれば、より正確にウエハのそりを評価することができるが、もちろんこの間隔は１ｍｍに限定されず、任意の間隔としてもよい。

【0041】

以下、本発明の評価方法をより具体的に説明する。
１．フリー状態でのウエハのそりを測定する。
２．任意の点のピンチャックそりを求める。
ステッパーにウエハの裏面を吸着させたときのピンチャック間で生じるそり量をウエハを吸着させず１で求めたフリーの状態のそりから求める。
３．Ｘ軸、Ｙ軸の任意の点の両隣１０ｍｍの点（２０ｍｍ間隔の場合；即ちａ＝１０ｍｍ）の裏面高さを０とした場合、ウエハ形状はそのままだとして任意の点の表面高さ（ウエハそり量）Ａを求める。
４．同様に両隣２．５ｍｍの点（５ｍｍ間隔の場合；即ちｂ＝２．５ｍｍ）の裏面高さを０とした場合の任意の点の表面高さ（ウエハそり量）Ｂを求める。
５．上記３、４を１ｍｍピッチでＸ軸、Ｙ軸全域に渡って求める。
６．高さＡと高さＢの差をその点のピンチャックそり２０／５とし、値が大きい場合はピンチャックのピッチが変わった場合の差が大きいということになり、オーバーレイ不良が発生しやすいウエハであると評価することができる。

【0042】

さらに、本発明では上記のウエハのそりの評価方法で求めたピンチャックそりと、フォトリソグラフィー工程におけるオーバーレイ不良の発生の有無との相関関係を求め、該相関関係からオーバーレイ不良の発生しないウエハを選別するウエハの選別方法を提供する。
このような選別方法であれば、フォトリソグラフィー工程においてオーバーレイ不良が発生しないウエハを容易に選別することができる。

【0043】

以上のように、本発明のウエハのそりの評価方法であれば、吸着していないフリーの状態のウエハのそりから、ウエハを吸着した際にピンチャックのピッチの違いによるそりの修正度合の違いを示す新規パラメータを導入し、これを用いてウエハのそりを評価することができる。さらに、本発明の評価方法で求めたウエハそり量の差と、フォトリソグラフィー工程におけるオーバーレイ不良の発生の有無との相関関係を求めることで、オーバーレイ不良が発生しないウエハを容易に選別することができる。

【実施例】

【0044】

以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0045】

［実施例］
直径３００ｍｍのシリコンウエハを３サンプル用意し（それぞれサンプル１〜３とする）、コベルコ科研社製 ＳＢＷ３３０を用いて、吸着していないフリーの状態のウエハのそりを測定した。なお、ウエハのそりはウエハの中心を通る４線（Ｘ軸、Ｙ軸及びＸ軸、Ｙ軸に対して斜め方向の直線）で測定した。測定結果を図４−１〜３に示す。

【0046】

図４−１に示されるようにサンプル１のウエハ全体のそりは−２４〜１８μｍ程度であり、図４−２に示されるようにサンプル２のウエハ全体のそりは−４５〜４５μｍ程度であり、図４−３に示されるようにサンプル３のウエハ全体のそりは−１８〜１５μｍ程度であった。

【0047】

次に、上述のようにしてウエハのそりを測定したサンプル１〜３に対して、ピンチャックそり２０／１０とピンチャックそり２０／５を算出した。なお、ピンチャックそりはノッチからウエハの中心を通る直線上の端から端までを１ｍｍ間隔で計算して求めた。
算出したサンプル１〜３のピンチャックそり２０／１０とピンチャックそり２０／５を図５−１〜３に示す。

【0048】

図５−１に示されるように、サンプル１のピンチャックそり２０／１０とピンチャックそり２０／５は絶対値で０．４５μｍ程度以下であり、図５−２に示されるようにサンプル２のピンチャックそり２０／１０とピンチャックそり２０／５は絶対値で０．５０μｍ程度以下であり、図５−３に示されるようにサンプル３のピンチャックそり２０／１０とピンチャックそり２０／５は絶対値で０．３０μｍ程度以下であった。

【0049】

次に、サンプル１〜３を用いて実際にフォトリソグラフィー工程を行ったところ、サンプル１とサンプル２ではオーバーレイ不良が発生したが、サンプル３ではオーバーレイ不良が発生しなかった。

【0050】

上述のように、サンプル２のウエハ全体のそりはほかの二つのサンプルに比べて大きいものの、サンプル１とサンプル３のウエハ全体のそりは同程度であり、ウエハ全体のそりからオーバーレイ不良を起こさないウエハ（サンプル３）を選別するのは困難であることがわかる。
一方、本発明の評価方法で導入したピンチャックそりを用いた評価方法であれば、上述のようにピンチャックそりの大きいサンプル１、２とピンチャックそりの小さいサンプル３を区別することができるため、容易にオーバーレイ不良を起こさないウエハ（サンプル３）を選別することができる。

【0051】

以上のように、本発明の評価方法であれば、ウエハを吸着した際にピンチャックのピッチの違いによって生じるそりの修正度合の違いを示す新規パラメータを導入することで、オーバーレイ不良と相関するウエハのそりを評価することができるため、求めたウエハそり量の差から、オーバーレイ不良が発生しないウエハを容易に選別することができることが明らかとなった。

【0052】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

【符号の説明】

【0053】

１…ウエハ、 ２…ステージ、 ３…ピンチャック。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4-1】

【図4-2】

【図4-3】

【図5-1】

【図5-2】

【図5-3】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】