JPH0729815A - Method and apparatus for aligning mask and work - Google Patents
Method and apparatus for aligning mask and workInfo
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- JPH0729815A JPH0729815A JP5195604A JP19560493A JPH0729815A JP H0729815 A JPH0729815 A JP H0729815A JP 5195604 A JP5195604 A JP 5195604A JP 19560493 A JP19560493 A JP 19560493A JP H0729815 A JPH0729815 A JP H0729815A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の生産に
使用される露光装置におけるマスクとワークの位置合わ
せの装置と方法に関する。特に、ワークの両面を露光す
る場合の位置合わせの装置と方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for aligning a mask and a work in an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor device. In particular, it relates to an apparatus and method for alignment when exposing both sides of a work.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来、パワートランジスタやマイクロマシ
ン等の製造においては、シリコンウエハの両面にパター
ンを焼付けることがあり、裏面のパターンに対する表面
のパターンの位置を正確に合わせることが重要である。
例えば、要求される位置ズレの精度は１μｍ乃至数μｍ
以内の精度である。2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacture of power transistors, micromachines, etc., patterns may be printed on both sides of a silicon wafer, and it is important to accurately align the position of the pattern on the front surface with the pattern on the back surface.
For example, the required positional deviation accuracy is 1 μm to several μm.
Within the accuracy.
【０００３】従来のこの位置合わせのためのアライメン
ト方法を図９並びに図１０を用いて説明する。まず図１
０を用いて説明する。表裏の正しい位置にアライメント
マークが印されている基準ワーク２１を、露光位置に保
持する。次に、基準ワーク２１の上方に設置したアライ
メント用光源１１と下方に設置したアライメント用光源
１２とから、ワークの表および裏に印されたアライメン
トマーク１０１，１０２へ光を照射する。照射された光
の一部はワークの表面および裏面により反射され、各々
の反射光は例えば対物レンズ系３１、ハーフミラー３
３、反射ミラー３８、プリズム３９等で構成される光学
系を経由してＣＣＤ等の画像処理認識手段４１へ入射す
る。この信号は画像処理され、モニタ４２でモニタリン
グされる。このようにして認識された基準ワーク２１の
表裏のアライメントマーク１０１，１０２の像が重なり
合うように、光学系を調整する。この時点で、露光前の
光学系調整が完了する。A conventional alignment method for this alignment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. Figure 1
It will be described using 0. The reference work 21 having alignment marks at the correct positions on the front and back is held at the exposure position. Next, the alignment light source 11 installed above the reference work 21 and the alignment light source 12 installed below the reference work 21 irradiate the alignment marks 101 and 102 marked on the front and back of the work with light. A part of the irradiated light is reflected by the front surface and the back surface of the work, and each reflected light is, for example, the objective lens system 31 and the half mirror 3.
3, the light enters the image processing recognition means 41 such as a CCD through an optical system including a reflection mirror 38, a prism 39 and the like. This signal is image-processed and monitored by the monitor 42. The optical system is adjusted so that the images of the alignment marks 101 and 102 on the front and back sides of the reference work 21 recognized in this way overlap. At this point, the adjustment of the optical system before exposure is completed.
【０００４】次に続く手順を図１１を用いて説明する。
基準ワーク２１を取り除き、マスクＭおよび露光処理を
行うワーク２２を露光位置に挿入し保持する。ワーク２
２のアライメントマーク１０４は露光面の裏に印されて
ある。先に述べた手順で画像処理認識手段４１によりマ
スクＭのアライメントマーク１０５とワーク２２のアラ
イメントマーク１０４を認識し、その２つのアライメン
トマークの像が重なり合う様に、マスクＭまたはワーク
２２の位置を調整する。The following procedure will be described with reference to FIG.
The reference work 21 is removed, and the mask M and the work 22 to be exposed are inserted and held at the exposure position. Work 2
The second alignment mark 104 is printed on the back of the exposed surface. The alignment mark 105 of the mask M and the alignment mark 104 of the work 22 are recognized by the image processing recognition means 41 by the procedure described above, and the position of the mask M or the work 22 is adjusted so that the images of the two alignment marks overlap. To do.
【０００５】この位置合わせ方法では、例えば対物レン
ズ系３１、ハーフミラー３３、反射ミラー３８、プリズ
ム３９等で構成されるアライメント用光学系の光路が、
基準ワーク２１で光学系を調整したあとは固定され動か
ないという条件下では正確に行うことができる。しかし
長時間稼働させた場合は、アライメント用光学系の構成
要素の保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響を受
けて位置ズレや変形を起こす。これら位置ズレや変形が
起こった場合は、図１１を用いて説明した手順でマスク
Ｍとワーク２２のアライメントマークの重ね合わせを行
っても、それらの機構自体に異常があるので、正確な位
置合わせは不可能となる。In this alignment method, the optical path of the alignment optical system including, for example, the objective lens system 31, the half mirror 33, the reflection mirror 38, and the prism 39,
After the optical system is adjusted by the reference work 21, it can be accurately performed under the condition that the optical system is fixed and does not move. However, when it is operated for a long time, the holding mechanism for the components of the alignment optical system is affected by the vibration and thermal expansion of the entire apparatus, causing positional displacement and deformation. If these positional deviations or deformations occur, even if the alignment marks of the mask M and the work 22 are superposed according to the procedure described with reference to FIG. Becomes impossible.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明が解
決しようとする課題は、アライメント用光学系の構成要
素の保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響を受け
て位置ズレあるいは変形したとしても、それらの影響を
受けることなく、正確に、マスクとワークの位置合わせ
ができる方法を提供することにある。Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the holding mechanism for the components of the alignment optical system is displaced or deformed under the influence of vibration and thermal expansion of the entire apparatus. Even so, it is to provide a method capable of accurately aligning the mask and the work without being affected by them.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】課題を解決するためのこ
の発明におけるマスクとワークの位置合わせ方法につい
て、図１、図２、図３を用いて説明する。まず図１を用
いて説明する。表裏の正しい位置にアライメントマーク
１０１，１０２を印した基準ワーク２１を露光位置に保
持し、マスクＭを重ね、基準ワーク２１の上方に設置し
たアライメント用光源１１から光を照射する。照射され
た光の一部は基準ワーク２１の表面により反射され、例
えば対物レンズ系３１、ハーフミラー３３等で構成され
る光学系を経由してＣＣＤ等の第１の画像処理認識手段
３４へ入射する。この信号は画像処理され、第１のモニ
タ３７でモニタリングされる。このようにして認識され
た基準ワーク２１の表面のアライメントマーク１０１と
マスクＭのアライメントマーク１０５の像が重なり合う
ように、マスクＭまたは基準ワーク２１を移動させる。A method of aligning a mask and a work according to the present invention for solving the problem will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. First, it demonstrates using FIG. The reference work 21 in which the alignment marks 101 and 102 are marked at the correct positions on the front and back is held at the exposure position, the mask M is overlaid, and light is emitted from the alignment light source 11 installed above the reference work 21. A part of the emitted light is reflected by the surface of the reference work 21 and enters the first image processing recognition means 34 such as a CCD via an optical system including an objective lens system 31, a half mirror 33 and the like. To do. This signal is image-processed and monitored by the first monitor 37. The mask M or the reference work 21 is moved so that the images of the alignment mark 101 on the surface of the reference work 21 and the image of the alignment mark 105 of the mask M, which are recognized as described above, overlap each other.
【０００８】次に基準ワーク２１の下方に設置したアラ
イメント用光源１２から光を照射する。照明用集光レン
ズ３２、基準アライメントマーク１０６を有する基準マ
スクＭ１、基準アライメントマーク１０７を有する基準
マスクＭ２を透過した光の一部は基準ワーク２１の裏面
により反射され、例えば対物レンズ系３１、ハーフミラ
ー３３等で構成される光学系を経由して第２の画像処理
認識手段３５へ入射する。この信号は画像処理され、第
２のモニタ３６でモニタリングされる。このようにして
認識された基準ワーク２１の裏面のアライメントマーク
１０２と、基準マスクＭ１の基準アライメントマーク１
０６の像が重なり合うように、基準マスクＭ１を移動さ
せる。Next, light is emitted from the alignment light source 12 installed below the reference work 21. A part of the light transmitted through the illumination condenser lens 32, the reference mask M1 having the reference alignment mark 106, and the reference mask M2 having the reference alignment mark 107 is reflected by the back surface of the reference work 21. For example, the objective lens system 31, half The light enters the second image processing recognition means 35 via the optical system including the mirror 33 and the like. This signal is image processed and monitored by the second monitor 36. The alignment mark 102 on the back surface of the reference work 21 and the reference alignment mark 1 of the reference mask M1 thus recognized.
The reference mask M1 is moved so that the images of 06 overlap.
【０００９】次に続く手順を図２を用いて説明する。基
準のワーク２１を取り除く。下方の光源１２より放射さ
れた光は、照明用集光レンズ３２、基準アライメントマ
ーク１０６を有する基準マスクＭ１、基準アライメント
マーク１０７を有する基準マスクＭ２を透過し、マスク
Ｍと対物レンズ系３１、ハーフミラー３３等で構成され
る光学系を経由してＣＣＤ等の第１の画像処理認識手段
３４へ入射する。この信号は画像処理され、第１のモニ
タ３７でモニタリングされる。このようにして認識され
た基準マスクＭ２の基準アライメントマーク１０７とマ
スクＭのアライメントマーク１０５が第１のモニタ３７
上で重なり合うように基準マスクＭ２を移動させる。こ
の時点で基準マスクＭ１と基準マスクＭ２の位置調整、
即ち露光前の光学系調整が完了する。The following procedure will be described with reference to FIG. The reference work 21 is removed. The light emitted from the light source 12 below passes through the condenser lens 32 for illumination, the reference mask M1 having the reference alignment mark 106, and the reference mask M2 having the reference alignment mark 107, and the mask M, the objective lens system 31, and the half. The light enters the first image processing recognition unit 34 such as a CCD via an optical system including a mirror 33 and the like. This signal is image-processed and monitored by the first monitor 37. The reference alignment mark 107 of the reference mask M2 and the alignment mark 105 of the mask M which are recognized in this way are displayed on the first monitor 37.
The reference mask M2 is moved so that it overlaps with the above. At this time, position adjustment of the reference mask M1 and the reference mask M2,
That is, the adjustment of the optical system before exposure is completed.
【００１０】次に続く手順を図３を用いて説明する。露
光処理を行うワーク２２を露光位置に挿入し保持する。
ワーク２２のアライメントマーク１０４は露光面の裏側
に位置するようにする。先に述べた基準ワーク２１の裏
面のアライメントマーク１０２を認識した手順と同様に
して、第２の画像処理認識手段３５によりワーク２２の
アライメントマーク１０４と基準マスクＭ１の基準アラ
イメントマーク１０６を認識し、その２つの像が重なり
合うようにワーク２２を移動させる。以上で露光前のマ
スクＭとワーク２２のアライメントが完了する。The following procedure will be described with reference to FIG. The work 22 to be exposed is inserted and held at the exposure position.
The alignment mark 104 of the work 22 is located on the back side of the exposure surface. The alignment mark 104 of the work 22 and the reference alignment mark 106 of the reference mask M1 are recognized by the second image processing recognition means 35 in the same manner as the procedure for recognizing the alignment mark 102 on the back surface of the reference work 21 described above. The work 22 is moved so that the two images overlap. This completes the alignment of the mask M and the work 22 before exposure.
【００１１】露光終了後次のワークを露光する際は、図
３で説明した手順の前に以下の調整を必ず行う。すなわ
ち、先に述べた基準ワーク２１の表面のアライメントマ
ーク１０１を認識した手順と同様にして、第１の画像処
理認識手段３４でマスクＭのアライメントマーク１０５
と基準マスクＭ２の基準アライメントマーク１０７を認
識し、その２つの像が重なり合うように、マスクＭまた
は光学系全体を移動させる。When the next work is exposed after the exposure is completed, the following adjustment is always performed before the procedure described in FIG. That is, in the same manner as the procedure for recognizing the alignment mark 101 on the surface of the reference work 21 described above, the alignment mark 105 of the mask M is detected by the first image processing recognition means 34.
And the reference alignment mark 107 of the reference mask M2 is recognized, and the mask M or the entire optical system is moved so that the two images overlap.
【００１２】[0012]
【作用】この発明のマスクとワークの位置合わせ方法に
よれば、アライメント用光学系の構成要素の保持機構や
マスクＭの保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響
を受けて位置ズレや変形を起こしたとしても、基準アラ
イメントマーク１０６と基準アライメントマーク１０７
の相対位置が変化しなければ、ワークを露光する前には
必ずマスクＭまたは光学系全体の位置を調整しているの
で、正しいアライメントができる。基準アライメントマ
ーク１０６を有する基準マスクＭ１と基準アライメント
マーク１０７を有する基準マスクＭ２は、約１ｍｍ位の
間隔で保持される。これは従来方法における光学系の光
路長と比較すると１／１００以下である。従って、アラ
イメントに大きく影響を及ぼす装置全体の振動や熱膨張
に起因する光学系の位置ズレや変形による光路のズレ
も、従来方法と比較すると１／１００以下となるので、
本発明の方法においては、実質的に振動や熱の影響を受
けないと考えてよい。According to the method of aligning the mask and the work of the present invention, the holding mechanism for the components of the alignment optical system and the holding mechanism for the mask M are displaced due to the vibration and thermal expansion of the entire apparatus. Even if the deformation occurs, the reference alignment mark 106 and the reference alignment mark 107
If the relative position of No. does not change, the position of the mask M or the entire optical system is always adjusted before exposing the work, so that correct alignment can be performed. The reference mask M1 having the reference alignment mark 106 and the reference mask M2 having the reference alignment mark 107 are held at an interval of about 1 mm. This is 1/100 or less as compared with the optical path length of the optical system in the conventional method. Therefore, the displacement of the optical system due to the vibration and thermal expansion of the entire device, which greatly affects the alignment, and the displacement of the optical path due to the deformation are also 1/100 or less as compared with the conventional method.
It can be considered that the method of the present invention is substantially free from vibration and heat.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図４は、
半導体装置の生産に使用する露光装置における構成例を
示す説明図である。アライメントマークは、マスクＭの
下面およびワーク２２の裏面に印されている。ここでワ
ーク２２は、用途に応じて透明の場合も不透明な場合も
ある。ワーク２２のアライメントマーク１０４とマスク
Ｍのアライメントマーク１０５の間隙は、０．１ｍｍ乃
至数ｍｍが代表的である。またワーク２２の露光面とマ
スクＭのパターン面との間隙ｔ1 は、１０μｍ乃至１０
０μｍが代表的である。基準アライメントマークを投影
する光学要素は、投影レンズＬ１、基準マスクＭ１およ
びＭ２、照明レンズＬ２および照明光を導く照明ファイ
バーＦより構成される。図４には示していないが、通常
ワーク２２のアライメントマーク１０４は２ヵ所印して
あるのが一般的であり、従ってこれら光学要素は実際に
は２組設けられる。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Figure 4
It is explanatory drawing which shows the structural example in the exposure apparatus used for manufacture of a semiconductor device. The alignment marks are provided on the lower surface of the mask M and the back surface of the work 22. Here, the work 22 may be transparent or opaque depending on the application. The gap between the alignment mark 104 of the work 22 and the alignment mark 105 of the mask M is typically 0.1 mm to several mm. The gap t 1 between the exposed surface of the work 22 and the pattern surface of the mask M is 10 μm to 10 μm.
0 μm is typical. The optical element that projects the reference alignment mark is composed of a projection lens L1, reference masks M1 and M2, an illumination lens L2, and an illumination fiber F that guides illumination light. Although not shown in FIG. 4, generally, the alignment mark 104 of the work 22 is generally marked at two places, and therefore two sets of these optical elements are actually provided.
【００１４】基準マスクＭ１およびＭ２は、照明レンズ
Ｌ２を介して照明ファイバーＦからの光が照射され、基
準アライメントマーク１０６および１０７は、投影レン
ズＬ１を介してそれぞれワーク２２のアライメントマー
ク１０４の近傍およびマスクＭのアライメントマーク１
０５の近傍に投影される。これら投影像はそれぞれ対物
レンズＬ３、Ｌ４を介して、第１のＣＣＤカメラ１０
９、第２のＣＣＤカメラ１０８により認識される。尚、
基準マスクＭ１およびＭ２は、図９に示すようなホルダ
ー１１２に約１ｍｍ程度の間隙ｔ2 を設けるように保持
され、接着等によって固定されている。従って基準マス
クＭ１およびＭ２の相対的位置はほとんど変化しない。
尚、本ホルダー１１２は水平面内でθ方向に回転できる
ように保持し、十字の向きが多少変えられるようになっ
ている。The reference masks M1 and M2 are irradiated with the light from the illumination fiber F through the illumination lens L2, and the reference alignment marks 106 and 107 are near the alignment mark 104 of the work 22 and through the projection lens L1, respectively. Alignment mark 1 of mask M
It is projected in the vicinity of 05. These projected images are transmitted through the objective lenses L3 and L4, respectively, to the first CCD camera 10
9, recognized by the second CCD camera 108. still,
The reference masks M1 and M2 are held in a holder 112 as shown in FIG. 9 so as to provide a gap t 2 of about 1 mm, and are fixed by adhesion or the like. Therefore, the relative positions of the reference masks M1 and M2 hardly change.
The main holder 112 is held so as to be rotatable in the θ direction in a horizontal plane, and the direction of the cross can be changed slightly.
【００１５】実際の処理手順は以下のようになる。 １）マスクＭをセットする。モニタ４２は接続切換スイ
ッチ１１０によって第２のＣＣＤカメラ１０８の出力を
モニタするよう設定されている。最初、第２のＣＣＤカ
メラ１０８の出力はモニタ４２のディスプレイ上におい
て図５のように現れる。すなわち、マスクＭのアライメ
ントマーク１０５と基準アライメントマーク１０７の像
は重なっていない。尚、基準マスクＭ１およびＭ２の間
隙ｔ2 は約１ｍｍ程度であって光学系の焦点深度約２０
μｍから大きく外れているので、基準アライメントマー
ク１０６の像は実質上、モニタ４２のディスプレイ上に
現れない。 ２）基準アライメントマーク１０７およびマスクＭのア
ライメントマーク１０５の相対位置を認識するには、例
えば、モニタ４２上の画像データをここでは図示してい
ないパターン認識手段によって処理し、基準アライメン
トマーク１０７およびマスクＭのアライメントマーク１
０５の中心間の距離を計測することによって可能であ
る。 ３）基準アライメントマーク１０７およびマスクＭのア
ライメントマーク１０５の像が、モニタ４２のディスプ
レイ上において図６のように重なり合うように、マスク
Ｍの位置もしくはアライメント投影光学系の位置を調整
する。自動調整を行う場合は、例えば先に述べたパター
ン認識手段によって認識したマーク間距離データ信号を
用いて光学要素を保持したＸＹステージ１１１を制御す
る。手動調整を行う場合は、モニタ４２のディスプレイ
を目視しながらＸＹステージ１１１を動作させる。この
時点で露光前の光学系調整が完了する。The actual processing procedure is as follows. 1) Set the mask M. The monitor 42 is set to monitor the output of the second CCD camera 108 by the connection changeover switch 110. First, the output of the second CCD camera 108 appears on the display of the monitor 42 as shown in FIG. That is, the images of the alignment mark 105 on the mask M and the reference alignment mark 107 do not overlap. The gap t 2 between the reference masks M1 and M2 is about 1 mm, and the focal depth of the optical system is about 20.
Because of the large deviation from μm, the image of the reference alignment mark 106 does not substantially appear on the monitor 42 display. 2) In order to recognize the relative position of the reference alignment mark 107 and the alignment mark 105 of the mask M, for example, the image data on the monitor 42 is processed by a pattern recognition unit (not shown), and the reference alignment mark 107 and the mask are processed. M alignment mark 1
This is possible by measuring the distance between the centers of 05. 3) The position of the mask M or the position of the alignment projection optical system is adjusted so that the images of the reference alignment mark 107 and the alignment mark 105 of the mask M overlap on the display of the monitor 42 as shown in FIG. When performing automatic adjustment, for example, the XY stage 111 holding the optical element is controlled using the inter-mark distance data signal recognized by the pattern recognition means described above. When performing the manual adjustment, the XY stage 111 is operated while visually observing the display of the monitor 42. At this point, the adjustment of the optical system before exposure is completed.
【００１６】４）次に、ワーク２２をセットする。モニ
タ４２を接続切換スイッチ１１０によって第１のＣＣＤ
カメラ１０９の出力をモニタするよう設定する。第１の
ＣＣＤカメラ１０９の出力はモニタ４２のディスプレイ
上において図７のように現れる。すなわち、ワーク２２
のアライメントマーク１０４と基準アライメントマーク
１０６の像は重なっていない。尚、先に述べたようにワ
ーク２２のアライメントマーク１０４とマスクＭのアラ
イメントマーク１０５の間隙は、０．１ｍｍ乃至数ｍ
ｍ、基準マスクＭ１およびＭ２の間隙ｔ2 は約１ｍｍ程
度であって、光学系の焦点深度約２０μｍから大きく外
れているので、マスクＭのアライメントマーク１０５、
基準アライメントマーク１０７の像は実質上、モニタ４
２のディスプレイ上に現れない。 ５）基準アライメントマーク１０６およびワーク２２の
アライメントマーク１０４の相対位置を認識するには、
前記と同様に、モニタ４２上の画像データをここでは図
示していないパターン認識手段によって処理し、基準ア
ライメントマーク１０６およびワーク２２のアライメン
トマーク１０４の中心間の距離を計測する。 ６）基準アライメントマーク１０６およびワーク２２の
アライメントマーク１０４の像が、モニタ４２のディス
プレイ上において図８のように重なり合うように、ワー
ク２２を載置したここには示していないワークステージ
をＸ方向・Ｙ方向または回転方向に移動させる。4) Next, the work 22 is set. The monitor 42 is connected to the first CCD by the connection changeover switch 110.
The output of the camera 109 is set to be monitored. The output of the first CCD camera 109 appears on the display of the monitor 42 as shown in FIG. That is, the work 22
The images of the alignment mark 104 and the reference alignment mark 106 do not overlap. As described above, the gap between the alignment mark 104 of the work 22 and the alignment mark 105 of the mask M is 0.1 mm to several meters.
m, the gap t 2 between the reference masks M1 and M2 is about 1 mm, which is largely deviated from the focal depth of the optical system of about 20 μm.
The image of the reference alignment mark 107 is substantially on the monitor 4.
2 does not appear on the display. 5) To recognize the relative position of the reference alignment mark 106 and the alignment mark 104 of the work 22,
Similarly to the above, the image data on the monitor 42 is processed by a pattern recognition means (not shown), and the distance between the centers of the reference alignment mark 106 and the alignment mark 104 of the work 22 is measured. 6) A work stage (not shown) on which the work 22 is placed is placed in the X direction so that the images of the reference alignment mark 106 and the alignment mark 104 of the work 22 overlap each other on the display of the monitor 42 as shown in FIG. Move in Y direction or rotation direction.
【００１７】一般的には、第１のＣＣＤカメラ１０９、
第２のＣＣＤカメラ１０８の相対位置や対物レンズＬ
３、４の相対位置が熱的な影響で変動することが、アラ
イメントを正確に行うことを困難にする原因の一つであ
る。しかし本発明のような方法であれば基準マスクＭ１
およびＭ２の相対位置が正確に保持されている限り、そ
の他の光学要素が熱的伸縮により変形したとしてもアラ
イメントは正確に行うことができる。また本発明のよう
な手順によれば、ワーク２２を排出したあとに第２のＣ
ＣＤカメラ１０８とモニタ４２で基準アライメントマー
ク１０７およびマスクＭのアライメントマーク１０５の
像を観察することにより、両マークの重なりのズレ度合
をもって各光学要素の熱的伸縮をも検定できる。Generally, the first CCD camera 109,
The relative position of the second CCD camera 108 and the objective lens L
The fact that the relative positions of 3 and 4 fluctuate due to thermal influence is one of the causes that make accurate alignment difficult. However, if the method according to the present invention is used, the reference mask M1
As long as the relative positions of M2 and M2 are accurately maintained, the alignment can be accurately performed even if other optical elements are deformed by thermal expansion and contraction. Further, according to the procedure like the present invention, the second C
By observing the images of the reference alignment mark 107 and the alignment mark 105 of the mask M with the CD camera 108 and the monitor 42, the thermal expansion and contraction of each optical element can be verified by the degree of deviation of the overlapping of both marks.
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、この発明のマスク
とワークの位置合わせ方法によれば、アライメント用光
学系の構成要素の保持機構やマスクＭの保持機構が、装
置全体の振動や熱膨張の影響を受けて位置ズレや変形を
起こしたとしても、基準アライメントマーク１０６と基
準アライメントマーク１０７の相対位置は変化しにく
い。そして、ワークを露光する前には必ずマスクＭまた
は光学系全体の位置を、基準アライメントマーク１０７
とマスクＭのアライメントマーク１０５が一致するよう
に調整しているので、ワーク及びマスク面に投影された
基準アライメントマーク１０６と基準アライメントマー
ク１０７を介して相対的に正しいアライメントができ
る。As described above, according to the mask / workpiece alignment method of the present invention, the holding mechanism for the constituent elements of the alignment optical system and the holding mechanism for the mask M cause vibration and thermal expansion of the entire apparatus. Even if the position shift or the deformation is caused by the influence of, the relative positions of the reference alignment mark 106 and the reference alignment mark 107 are hard to change. Before exposing the work, the position of the mask M or the entire optical system must be set to the reference alignment mark 107.
Is adjusted so that the alignment mark 105 of the mask M and the alignment mark 105 of the mask M coincide with each other, so that relatively correct alignment can be performed via the reference alignment mark 106 and the reference alignment mark 107 projected on the surface of the work and the mask.
【図１】本発明におけるマスクとワークの位置合わせ方
法を説明するための説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a method of aligning a mask and a work according to the present invention.
【図２】本発明におけるマスクとワークの位置合わせ方
法を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a method of aligning a mask and a work according to the present invention.
【図３】本発明におけるマスクとワークの位置合わせ方
法を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method of aligning a mask and a work according to the present invention.
【図４】半導体装置の生産に使用される露光装置におけ
る構成を示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor device.
【図５】実施例における処理手順を説明するための図で
ある。FIG. 5 is a diagram for explaining a processing procedure in the embodiment.
【図６】実施例における処理手順を説明するための図で
ある。FIG. 6 is a diagram for explaining a processing procedure in the embodiment.
【図７】実施例における処理手順を説明するための図で
ある。FIG. 7 is a diagram for explaining a processing procedure in the embodiment.
【図８】実施例における処理手順を説明するための図で
ある。FIG. 8 is a diagram for explaining a processing procedure in the embodiment.
【図９】基準マスクＭ１およびＭ２の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of reference masks M1 and M2.
【図１０】従来のマスクとワークの位置合わせ方法を説
明するための説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a conventional mask and work alignment method.
【図１１】従来のマスクとワークの位置合わせ方法を説
明するための説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a conventional mask and work alignment method.
１１ アライメント用光源 １２ アライメント用光源 ２１ 基準ワーク ２２ ワーク ３１ 対物レンズ ３２ 照明用集光レンズ ３３ ハーフミラー ３４ 第１の画像処理認識手段 ３５ 第２の画像処理認識手段 ３６ 第２のモニタ ３７ 第１のモニタ ３８ 反射ミラー ３９ プリズム ４１ 画像処理認識手段 ４２ モニタ １０１ アライメントマーク １０２ アライメントマーク １０４ アライメントマーク １０５ アライメントマーク １０６ 基準アライメントマーク １０７ 基準アライメントマーク １０８ 第２のＣＣＤカメラ １０９ 第１のＣＣＤカメラ １１０ 接続切換スイッチ １１１ ＸＹステージ １１２ ホルダー Ｆ 照明ファイバー Ｍ マスク Ｍ１ 基準マスク Ｍ２ 基準マスク Ｌ１ 投影レンズ Ｌ２ 照明レンズ Ｌ３ 対物レンズ Ｌ４ 対物レンズ ｔ1 ワーク２２の露光面とマスクＭのパターン面との間
隙 ｔ2 基準マスクＭ１およびＭ２の間隙Reference Signs List 11 alignment light source 12 alignment light source 21 reference work 22 work 31 objective lens 32 illumination condenser lens 33 half mirror 34 first image processing recognition means 35 second image processing recognition means 36 second monitor 37 first Monitor 38 Reflecting mirror 39 Prism 41 Image processing recognition means 42 Monitor 101 Alignment mark 102 Alignment mark 104 Alignment mark 105 Alignment mark 106 Reference alignment mark 107 Reference alignment mark 108 Second CCD camera 109 First CCD camera 110 Connection changeover switch 111 XY stage 112 Holder F Illumination fiber M Mask M1 Reference mask M2 Reference mask L1 Projection lens L2 Illumination lens L3 Objective lens L4 Objective lens 1 clearance gap t 2 reference mask M1 and M2 between the exposure surface and the pattern surface of the mask M of the workpiece 22
Claims (2)
マークを有する第１の基準マスクと、ワークのマークに
投影される第２の基準マークを有する第２の基準マスク
とを近接配置した基準マスクセットを、位置合わせ用光
学系の途中に配置してなることを特徴とするマスクとワ
ークとの位置合わせ装置。1. A first reference mask having a first reference mark projected on a mark of a mask and a second reference mask having a second reference mark projected on a mark of a work are arranged in proximity to each other. An apparatus for aligning a mask and a work, wherein a reference mask set is arranged in the middle of an alignment optical system.
マークを有する第１の基準マスクと、ワークのマークに
投影される第２の基準マークを有する第２の基準マスク
とを近接配置した基準マスクセットを使用して、第１の
基準マークでマスクの位置を決める工程と、第２の基準
マークでワークの位置を決める工程とを含むことを特徴
とするマスクとワークとの位置合わせ方法。2. A first reference mask having a first reference mark projected on the mark of the mask and a second reference mask having a second reference mark projected on the mark of the work are arranged in proximity to each other. A method for aligning a mask and a work, which comprises using a reference mask set to determine a mask position with a first reference mark and a step to determine a work position with a second reference mark. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5195604A JPH0729815A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Method and apparatus for aligning mask and work |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP5195604A JPH0729815A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Method and apparatus for aligning mask and work |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729815A true JPH0729815A (en) | 1995-01-31 |
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ID=16343926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5195604A Pending JPH0729815A (en) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | Method and apparatus for aligning mask and work |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729815A (en) |
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1993
- 1993-07-14 JP JP5195604A patent/JPH0729815A/en active Pending
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