JP2000021769A - 位置合わせ方法及び位置合わせ装置 - Google Patents
位置合わせ方法及び位置合わせ装置Info
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- JP2000021769A JP2000021769A JP10205904A JP20590498A JP2000021769A JP 2000021769 A JP2000021769 A JP 2000021769A JP 10205904 A JP10205904 A JP 10205904A JP 20590498 A JP20590498 A JP 20590498A JP 2000021769 A JP2000021769 A JP 2000021769A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体露光装置においてプリアライメント精
度により、アライメントマークが観察視野から外れても
該アライメントマークの位置を検出することで、装置の
稼働率を向上させ、ウエハの処理効率を高めること。 【解決手段】 アライメントマーク周辺の画像を記憶す
ることにより、プリアライメントがずれて該アライメン
トマークが精密アライメント工程で用いる顕微鏡の視野
に入らない場合にも、自動的に該記憶した周辺パターン
情報からアライメントマークの位置を検出すること。
度により、アライメントマークが観察視野から外れても
該アライメントマークの位置を検出することで、装置の
稼働率を向上させ、ウエハの処理効率を高めること。 【解決手段】 アライメントマーク周辺の画像を記憶す
ることにより、プリアライメントがずれて該アライメン
トマークが精密アライメント工程で用いる顕微鏡の視野
に入らない場合にも、自動的に該記憶した周辺パターン
情報からアライメントマークの位置を検出すること。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位置合わせ方法及び
位置合わせ装置、特に半導体露光装置におけるウエハの
位置合わせに好適で、高生産性を達成可能な位置合わせ
方法及び位置合わせ装置に関するものである。
位置合わせ装置、特に半導体露光装置におけるウエハの
位置合わせに好適で、高生産性を達成可能な位置合わせ
方法及び位置合わせ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体素子の製造技術の進展は目
覚ましく、それに伴って微細加工技術の進展も著しい。
微細加工技術の中心となっている半導体露光装置は1MDR
AMの半導体素子の製造を境にサブミクロンの解像力を対
象とするまでに発展している。熾烈なコスト競争にさら
されている半導体業界では、微細化とともに高い生産性
も同時に要求されている。半導体を製造する半導体露光
装置の生産性では装置の稼働率をあげ、ウエハの処理効
率をいかに上げるかが重要項目である。
覚ましく、それに伴って微細加工技術の進展も著しい。
微細加工技術の中心となっている半導体露光装置は1MDR
AMの半導体素子の製造を境にサブミクロンの解像力を対
象とするまでに発展している。熾烈なコスト競争にさら
されている半導体業界では、微細化とともに高い生産性
も同時に要求されている。半導体を製造する半導体露光
装置の生産性では装置の稼働率をあげ、ウエハの処理効
率をいかに上げるかが重要項目である。
【０００３】図3に半導体露光装置の概略の構成を示す
ブロック図、図4に位置合わせに用いるアライメントマ
ークの例、図5に該半導体露光装置で用いるアライメン
トマークのパターンデータテーブルを示す。
ブロック図、図4に位置合わせに用いるアライメントマ
ークの例、図5に該半導体露光装置で用いるアライメン
トマークのパターンデータテーブルを示す。
【０００４】図3で1はレチクル、2は縮小投影レンズ、3
は画像記憶処理装置、4は顕微鏡、5中央制御装置、6プ
リアライメント装置、7は操作端末、8はウエハ、9ウエ
ハチャック、10はXYステージを表わす。
は画像記憶処理装置、4は顕微鏡、5中央制御装置、6プ
リアライメント装置、7は操作端末、8はウエハ、9ウエ
ハチャック、10はXYステージを表わす。
【０００５】半導体ウエハの処理は該半導体露光装置の
中で以下の様に行なわれる。
中で以下の様に行なわれる。
【０００６】ウエハには予め一部を直線状に切り欠いた
オリエンテーションフラットや、一部を切り欠いたノッ
チ等の印が設けられている。該半導体露光装置に搬入さ
れたウエハは、先ずプリアライメント装置6において前
記ウエハに設けられた印を検出し、プリアライメント動
作を行なう。
オリエンテーションフラットや、一部を切り欠いたノッ
チ等の印が設けられている。該半導体露光装置に搬入さ
れたウエハは、先ずプリアライメント装置6において前
記ウエハに設けられた印を検出し、プリアライメント動
作を行なう。
【０００７】プリアライメント動作が終了すると、ウエ
ハはXYステージ10上に搬送され、XYステージ10上のウエ
ハチャック9で真空吸着により保持されてウエハの精密
アライメント工程に入る。精密アライメント工程ではウ
エハ上に焼き付けられたパターンを観察光学系の顕微鏡
4で画像として画像記憶処理装置3に取り込む。画像記憶
処理装置3に取り込まれたアライメントマークのパター
ンと該取り込んだ画像はパターンマッチングにより照合
され、アライメントマークが検出された場合にはずれ量
が算出される。
ハはXYステージ10上に搬送され、XYステージ10上のウエ
ハチャック9で真空吸着により保持されてウエハの精密
アライメント工程に入る。精密アライメント工程ではウ
エハ上に焼き付けられたパターンを観察光学系の顕微鏡
4で画像として画像記憶処理装置3に取り込む。画像記憶
処理装置3に取り込まれたアライメントマークのパター
ンと該取り込んだ画像はパターンマッチングにより照合
され、アライメントマークが検出された場合にはずれ量
が算出される。
【０００８】図4及び図5はアライメントマークの管理方
法について説明したものである。図4に示す11はアライ
メントマークの一例で、画像データとして画像記憶処理
装置3内に記憶されている。図5の表は中央制御装置5内
に記憶されている工程毎のアライメントマークデータテ
ーブルで、画像記憶処理装置3に記憶されている複数個
のアライメントマークのデータを示している。例えば工
程がPROCESS 1の時には、マーク1に対応する画像記憶処
理装置3内の画像データと前記精密アライメント工程で
取り込んだ画像とをパターンマッチングを用いて比較
し、アライメントマーク11を検出し、ずれ量を算出す
る。
法について説明したものである。図4に示す11はアライ
メントマークの一例で、画像データとして画像記憶処理
装置3内に記憶されている。図5の表は中央制御装置5内
に記憶されている工程毎のアライメントマークデータテ
ーブルで、画像記憶処理装置3に記憶されている複数個
のアライメントマークのデータを示している。例えば工
程がPROCESS 1の時には、マーク1に対応する画像記憶処
理装置3内の画像データと前記精密アライメント工程で
取り込んだ画像とをパターンマッチングを用いて比較
し、アライメントマーク11を検出し、ずれ量を算出す
る。
【０００９】しかしながら後述する原因等によるずれの
ため、アライメントマーク11が検出されなかった場合に
はオペレータが操作端末7を操作してアライメントマー
ク11を探し、顕微鏡4で検出する操作が必要となる。複
数のウエハの処理では、精密アライメント工程で用いる
顕微鏡4の検出位置に駆動する時、前に処理したウエハ
のずれ量を補正量として加味することにより、2枚目以
降のウエハでは顕微鏡4の計測視野中心にアライメント
マーク11が検出できるようになるが、1枚目のウエハの
検出は問題である。
ため、アライメントマーク11が検出されなかった場合に
はオペレータが操作端末7を操作してアライメントマー
ク11を探し、顕微鏡4で検出する操作が必要となる。複
数のウエハの処理では、精密アライメント工程で用いる
顕微鏡4の検出位置に駆動する時、前に処理したウエハ
のずれ量を補正量として加味することにより、2枚目以
降のウエハでは顕微鏡4の計測視野中心にアライメント
マーク11が検出できるようになるが、1枚目のウエハの
検出は問題である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般にプリアライメン
トの位置再現性は高く、同一の装置を用いて該ウエハ処
理を全工程にわたって行なう場合には問題はない。とこ
ろが、複数の装置を用いる場合には、装置間でのプリア
ライメントユニットの取り付けや調整の違いから、装置
間のプリアライメントの位置にバラツキが生じてしま
う。
トの位置再現性は高く、同一の装置を用いて該ウエハ処
理を全工程にわたって行なう場合には問題はない。とこ
ろが、複数の装置を用いる場合には、装置間でのプリア
ライメントユニットの取り付けや調整の違いから、装置
間のプリアライメントの位置にバラツキが生じてしま
う。
【００１１】一般に複数の装置を用いて半導体の製造工
程をこなしていく場合には、前の工程で処理した装置と
次の工程を処理する装置が同一になる可能性は低い。そ
の結果、プリアライメント終了後に前記ウエハチャック
上のウエハを精密に位置合わせする際、工程の変わる最
初のウエハ処理においては、装置が変わった影響で精密
アライメント工程でアライメントマーク11が顕微鏡4の
視野範囲に入らない場合が多い。顕微鏡の視野範囲に入
らない場合は処理工程を止め、オペレータの操作によっ
てアライメントマーク11を顕微鏡4で検出する必要があ
る。
程をこなしていく場合には、前の工程で処理した装置と
次の工程を処理する装置が同一になる可能性は低い。そ
の結果、プリアライメント終了後に前記ウエハチャック
上のウエハを精密に位置合わせする際、工程の変わる最
初のウエハ処理においては、装置が変わった影響で精密
アライメント工程でアライメントマーク11が顕微鏡4の
視野範囲に入らない場合が多い。顕微鏡の視野範囲に入
らない場合は処理工程を止め、オペレータの操作によっ
てアライメントマーク11を顕微鏡4で検出する必要があ
る。
【００１２】半導体露光装置の様に大量のウエハを様々
な工程に対し処理する装置において、工程が変わる毎に
装置が止まりオペレータによる操作が必要になること
は、装置の稼働率を下げ、ウエハの処理効率を著しく悪
化させる要因となる。
な工程に対し処理する装置において、工程が変わる毎に
装置が止まりオペレータによる操作が必要になること
は、装置の稼働率を下げ、ウエハの処理効率を著しく悪
化させる要因となる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の位置合わせ方法
及び位置合わせ装置は上記の問題を鑑みてなされたもの
で、予めアライメントマーク11周辺の画像を記憶してお
くことにより、プリアライメントがずれてアライメント
マーク11が精密アライメント工程で用いる顕微鏡の視野
に入らない場合にも、自動的に該記憶した周辺パターン
情報からアライメントマーク11の位置を検出することを
特徴としている。
及び位置合わせ装置は上記の問題を鑑みてなされたもの
で、予めアライメントマーク11周辺の画像を記憶してお
くことにより、プリアライメントがずれてアライメント
マーク11が精密アライメント工程で用いる顕微鏡の視野
に入らない場合にも、自動的に該記憶した周辺パターン
情報からアライメントマーク11の位置を検出することを
特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の位置合わせ方法の適用さ
れる半導体露光装置は従来例で説明した図3の概略構成
をもっている。図6(a)はウエハ上に焼き付けられたパタ
ーンの例で、図6(b)の12はある工程で焼き付けられたチ
ップの拡大図、図6(c)の13は図6(b)の更なる拡大図でチ
ップ中のアライメントマーク11を中心とした周辺のパタ
ーンを示している。また図6(c)のアライメントマーク周
辺パターン13中の符号Lhは顕微鏡4のY方向の視野範囲、
Lvは顕微鏡4のX方向の視野範囲を表わす。図中のA、B、
C、a、b、cはアライメントマーク周辺パターン13を9個
の領域に分割して地図のように表わすための符号で、例
えばアライメントマーク11が焼き付けられている中央の
領域は領域bBと表わされる。
れる半導体露光装置は従来例で説明した図3の概略構成
をもっている。図6(a)はウエハ上に焼き付けられたパタ
ーンの例で、図6(b)の12はある工程で焼き付けられたチ
ップの拡大図、図6(c)の13は図6(b)の更なる拡大図でチ
ップ中のアライメントマーク11を中心とした周辺のパタ
ーンを示している。また図6(c)のアライメントマーク周
辺パターン13中の符号Lhは顕微鏡4のY方向の視野範囲、
Lvは顕微鏡4のX方向の視野範囲を表わす。図中のA、B、
C、a、b、cはアライメントマーク周辺パターン13を9個
の領域に分割して地図のように表わすための符号で、例
えばアライメントマーク11が焼き付けられている中央の
領域は領域bBと表わされる。
【００１５】図7はアライメントマーク周辺パターン13
を顕微鏡の視野の領域で分割したときの周辺パターンの
例として領域aA、領域aB、領域aCを図示したものであ
る。図8は領域aA、領域aB、領域aCの各領域内の特徴的
な画像パターンで、領域aAに特徴的な画像パターンをPt
n-aA、領域aBに特徴的な画像パターンをPtn-aB、領域aC
に特徴的な画像パターンをPtn-aCと表わす。該特徴的な
画像パターンは画像記憶処理装置3内に画像データとし
て記憶しておく。
を顕微鏡の視野の領域で分割したときの周辺パターンの
例として領域aA、領域aB、領域aCを図示したものであ
る。図8は領域aA、領域aB、領域aCの各領域内の特徴的
な画像パターンで、領域aAに特徴的な画像パターンをPt
n-aA、領域aBに特徴的な画像パターンをPtn-aB、領域aC
に特徴的な画像パターンをPtn-aCと表わす。該特徴的な
画像パターンは画像記憶処理装置3内に画像データとし
て記憶しておく。
【００１６】図9は本実施形態におけるパターンデータ
テーブルである。該パターンデータテーブルは中央制御
装置5に記憶され、内容の変更・更新は随時できるよう
になっている。図9における工程ID(PROCESS 1〜PROCESS
5)は工程の識別子である。マーク（マーク1〜マーク5)
は各工程のアライメントマークの種類で、Pattern-aA〜
aCは周辺パターンのデータを示している。
テーブルである。該パターンデータテーブルは中央制御
装置5に記憶され、内容の変更・更新は随時できるよう
になっている。図9における工程ID(PROCESS 1〜PROCESS
5)は工程の識別子である。マーク（マーク1〜マーク5)
は各工程のアライメントマークの種類で、Pattern-aA〜
aCは周辺パターンのデータを示している。
【００１７】次に、本発明の位置合わせ方法及び位置合
わせ装置における図9のパターンデータテーブルの使用
法についてPROCESS 1を例に説明する。PROCESS 1は図6
のウエハ8を処理する工程で、登録されているマーク1は
図4のアライメントマーク11である。PROCESS 1の領域aA
のパターンデータPattern-aAを示すデータData-aA1の内
容は、領域aA内の特徴的な画像パターンPtn-aA、及びPt
nーaAの中心点とアライメントマーク11からの距離(
xaA,yaA )である。例えば特徴的な画像パターンPtn-aA
の中心が領域aAの中心にある場合は、図6(c)よりアライ
メントマーク11が中心にある領域bBから丁度顕微鏡の視
野分ずれているので xaA=-Lv、yaA=Lhとなる。同様にD
ata-aB1以降についても各領域の特徴的な画像パター
ン、及び該特徴的な画像パターンの中心とアライメント
マーク11からの距離がデータとして記憶されている。
わせ装置における図9のパターンデータテーブルの使用
法についてPROCESS 1を例に説明する。PROCESS 1は図6
のウエハ8を処理する工程で、登録されているマーク1は
図4のアライメントマーク11である。PROCESS 1の領域aA
のパターンデータPattern-aAを示すデータData-aA1の内
容は、領域aA内の特徴的な画像パターンPtn-aA、及びPt
nーaAの中心点とアライメントマーク11からの距離(
xaA,yaA )である。例えば特徴的な画像パターンPtn-aA
の中心が領域aAの中心にある場合は、図6(c)よりアライ
メントマーク11が中心にある領域bBから丁度顕微鏡の視
野分ずれているので xaA=-Lv、yaA=Lhとなる。同様にD
ata-aB1以降についても各領域の特徴的な画像パター
ン、及び該特徴的な画像パターンの中心とアライメント
マーク11からの距離がデータとして記憶されている。
【００１８】次いで本発明の位置合わせ方法及び位置合
わせ装置のアライメント工程の動作をPROCESS 1の処理
工程を例に説明する。
わせ装置のアライメント工程の動作をPROCESS 1の処理
工程を例に説明する。
【００１９】図1は本発明の実施形態1のアライメント工
程を示すフローチャートである。半導体露光装置内に搬
入されたウエハ8はプリアライメントユニット6によって
プリアライメントされた後XYステージ10上に搬送され、
ウエハチャック9で真空吸着された後、精密アライメン
ト工程に入る。精密アライメント工程においては、先ず
ステップS1でアライメントマーク11を計測するためにXY
ステージ10を顕微鏡4の下に駆動し、ウエハ8上のパター
ンを画像記憶処理演算装置3で画像取り込み・記憶す
る。画像を取り込んだ後、ステップS2ではPROCESS 1の
マークであるマーク1、即ちアライメントマーク11のデ
ータと画像処理、例えばパターンマッチングを行ない、
マーク検出を行なう。
程を示すフローチャートである。半導体露光装置内に搬
入されたウエハ8はプリアライメントユニット6によって
プリアライメントされた後XYステージ10上に搬送され、
ウエハチャック9で真空吸着された後、精密アライメン
ト工程に入る。精密アライメント工程においては、先ず
ステップS1でアライメントマーク11を計測するためにXY
ステージ10を顕微鏡4の下に駆動し、ウエハ8上のパター
ンを画像記憶処理演算装置3で画像取り込み・記憶す
る。画像を取り込んだ後、ステップS2ではPROCESS 1の
マークであるマーク1、即ちアライメントマーク11のデ
ータと画像処理、例えばパターンマッチングを行ない、
マーク検出を行なう。
【００２０】ステップS3の分岐においてマーク1の検出
ができた場合は、ステップS5において計測されたアライ
メントマーク11のずれ量を算出し、記憶する。
ができた場合は、ステップS5において計測されたアライ
メントマーク11のずれ量を算出し、記憶する。
【００２１】ステップS3の分岐においてパターンマッチ
ングを行なってもマーク1の検出ができなかった場合は
ステップS4に進み、図2を用いて後述する周辺パターン
を用いたアライメントマーク11のずれ量算出を行なう。
ングを行なってもマーク1の検出ができなかった場合は
ステップS4に進み、図2を用いて後述する周辺パターン
を用いたアライメントマーク11のずれ量算出を行なう。
【００２２】ステップS3の分岐はステップS6で統合さ
れ、予め指定された全てのアライメントマーク11の計測
が終了したかどうかのチェックを行なう。全てのアライ
メントマーク11の計測が終了していない場合には再びス
テップS1に戻り、ステップS1からステップS6までの工程
を繰り返すことにより、次のアライメントマークの計測
を行なう。
れ、予め指定された全てのアライメントマーク11の計測
が終了したかどうかのチェックを行なう。全てのアライ
メントマーク11の計測が終了していない場合には再びス
テップS1に戻り、ステップS1からステップS6までの工程
を繰り返すことにより、次のアライメントマークの計測
を行なう。
【００２３】全てのアライメントマーク11の計測が終了
した場合は、ステップS7に進み、ステップS4またはステ
ップS5で算出したアライメントマーク11のずれ量を用い
てウエハ8のずれ量を算出して補正を行ない、精密アラ
イメント工程を終了する。
した場合は、ステップS7に進み、ステップS4またはステ
ップS5で算出したアライメントマーク11のずれ量を用い
てウエハ8のずれ量を算出して補正を行ない、精密アラ
イメント工程を終了する。
【００２４】図2は図1のフローチャートで説明したステ
ップS4の周辺パターンを用いたアライメント工程を詳細
に説明したフローチャートである。ステップS4に進むの
はステップS3の分岐でアライメントマーク11が検出され
ない場合なので、先ずステップSS1でPROCESS 1のパター
ンデータテーブルから指定された領域の周辺パターンの
データ、例えば領域aAが指定された場合はData-aA1の情
報を読み込む。周辺パターンのデータを読み込んだ後、
ステップSS2では読み込んだ領域の画像データ、即ち領
域aA内の特徴的な画像パターンPtn-aAとのパターンマッ
チングを行なう。ステップSS3においてパターンの検出
ができた場合にはステップSS4において計測されたパタ
ーンである特徴的な画像パターンPtn-aAの位置を検出
し、ステップSS4で該検出した位置と予め記憶されてい
る特徴的な画像パターンPtn-aAとアライメントマーク11
との距離から、アライメントマーク11のずれ量を算出し
周辺パターンを用いたアライメント工程を終了する。例
えば特徴的な画像パターンPtn-aAが ( xp,yp )の位置に
検出された場合には、アライメントマーク11のずれ量は
( xaA+xp, yaA+yp )で求めることができる。
ップS4の周辺パターンを用いたアライメント工程を詳細
に説明したフローチャートである。ステップS4に進むの
はステップS3の分岐でアライメントマーク11が検出され
ない場合なので、先ずステップSS1でPROCESS 1のパター
ンデータテーブルから指定された領域の周辺パターンの
データ、例えば領域aAが指定された場合はData-aA1の情
報を読み込む。周辺パターンのデータを読み込んだ後、
ステップSS2では読み込んだ領域の画像データ、即ち領
域aA内の特徴的な画像パターンPtn-aAとのパターンマッ
チングを行なう。ステップSS3においてパターンの検出
ができた場合にはステップSS4において計測されたパタ
ーンである特徴的な画像パターンPtn-aAの位置を検出
し、ステップSS4で該検出した位置と予め記憶されてい
る特徴的な画像パターンPtn-aAとアライメントマーク11
との距離から、アライメントマーク11のずれ量を算出し
周辺パターンを用いたアライメント工程を終了する。例
えば特徴的な画像パターンPtn-aAが ( xp,yp )の位置に
検出された場合には、アライメントマーク11のずれ量は
( xaA+xp, yaA+yp )で求めることができる。
【００２５】ステップSS3で選択した領域において特徴
的な画像パターンの検出ができなかった場合にはステッ
プSS5に進み、全ての領域に対しパターンマッチングが
終了したかをチェックする。終了していない場合は、領
域を変えてステップSS1に戻り、再び該変更した領域に
おける特徴的な画像パターンの検出を行なう。ステップ
SS5において全ての領域でのパターンマッチングを行な
ってもパターンテーブルにある特徴的な画像パターンの
検出ができなかった場合には、計測エラーとして処理を
終了する。
的な画像パターンの検出ができなかった場合にはステッ
プSS5に進み、全ての領域に対しパターンマッチングが
終了したかをチェックする。終了していない場合は、領
域を変えてステップSS1に戻り、再び該変更した領域に
おける特徴的な画像パターンの検出を行なう。ステップ
SS5において全ての領域でのパターンマッチングを行な
ってもパターンテーブルにある特徴的な画像パターンの
検出ができなかった場合には、計測エラーとして処理を
終了する。
【００２６】図10は本発明の実施形態2のアライメント
工程を示すフローチャートである。基本的な流れは図1
の実施形態1のフローと同一である。従って実施形態1と
同じ項目については同一の符号が付されている。
工程を示すフローチャートである。基本的な流れは図1
の実施形態1のフローと同一である。従って実施形態1と
同じ項目については同一の符号が付されている。
【００２７】半導体露光装置内に搬入されたウエハ8は
プリアライメントユニット6によってプリアライメント
された後XYステージ10上に搬送され、ウエハチャック9
で真空吸着されて精密アライメント工程に入る。精密ア
ライメント工程では先ずステップS1でアライメントマー
ク11を計測するためにXYステージ10を顕微鏡4の下に駆
動し、ウエハ8上のパターンを画像記憶処理演算装置3に
より画像取り込み・記憶を行なう。画像を取り込んだ
後、ステップS2ではPROCESS 1のマークであるマーク1、
即ちアライメントマーク11のデータとのパターンマッチ
ングを行ない、マーク検出を行なう。
プリアライメントユニット6によってプリアライメント
された後XYステージ10上に搬送され、ウエハチャック9
で真空吸着されて精密アライメント工程に入る。精密ア
ライメント工程では先ずステップS1でアライメントマー
ク11を計測するためにXYステージ10を顕微鏡4の下に駆
動し、ウエハ8上のパターンを画像記憶処理演算装置3に
より画像取り込み・記憶を行なう。画像を取り込んだ
後、ステップS2ではPROCESS 1のマークであるマーク1、
即ちアライメントマーク11のデータとのパターンマッチ
ングを行ない、マーク検出を行なう。
【００２８】ステップS3の分岐においてマーク1の検出
ができた場合は、ステップS5において計測されたアライ
メントマーク11のずれ量を算出し、記憶する。
ができた場合は、ステップS5において計測されたアライ
メントマーク11のずれ量を算出し、記憶する。
【００２９】ステップS3の分岐においてパターンマッチ
ングを行なってもマーク1の検出ができなかった場合は
ステップSA4に進み、図11を用いて後述する周辺パター
ンを用いてのアライメントマーク位置検出を行なう。
ングを行なってもマーク1の検出ができなかった場合は
ステップSA4に進み、図11を用いて後述する周辺パター
ンを用いてのアライメントマーク位置検出を行なう。
【００３０】ステップS3の分岐はステップS5のアライメ
ントマーク11のずれ量算出で統合され、予め指定された
全てのアライメントマーク11の計測が終了したかどうか
のチェックを行なう。全てのアライメントマーク11の計
測が終了していない場合には再びステップS1に戻り、ス
テップS1からステップS6までの工程を繰り返して次のア
ライメントマークの計測を行なう。
ントマーク11のずれ量算出で統合され、予め指定された
全てのアライメントマーク11の計測が終了したかどうか
のチェックを行なう。全てのアライメントマーク11の計
測が終了していない場合には再びステップS1に戻り、ス
テップS1からステップS6までの工程を繰り返して次のア
ライメントマークの計測を行なう。
【００３１】全てのアライメントマーク11の計測が終了
した場合は、ステップS7に進み、ステップSA4またはス
テップS5で記憶したアライメントマーク11のずれ量を用
いてウエハ8のずれ量を算出して補正を行ない、精密ア
ライメント工程を終了する。
した場合は、ステップS7に進み、ステップSA4またはス
テップS5で記憶したアライメントマーク11のずれ量を用
いてウエハ8のずれ量を算出して補正を行ない、精密ア
ライメント工程を終了する。
【００３２】図11は図10のフローチャートで説明したス
テップSA4の周辺パターンを用いたアライメント工程を
詳細に説明したフローチャートである。ステップSA4に
進むのはステップS3の分岐でアライメントマーク11が検
出されない場合なので、先ずステップSSA1でPROCESS 1
のパターンデータテーブルから指定された領域の周辺パ
ターンのデータ、例えば領域aAが指定された場合にはDa
ta-aA1の情報を読み込む。周辺パターンのデータを読み
込んだ後、ステップSSA2では読み込んだ領域の画像デー
タ、即ち領域aA内の特徴的な画像パターンPtn-aAとのパ
ターンマッチングを行なう。ステップSSA3においてパタ
ーンの検出ができた場合にはステップSSA4において、計
測されたパターンである特徴的な画像パターンPtn-aAの
位置を検出し、該検出した位置と予め記憶されている特
徴的な画像パターンPtn-aAとアライメントマーク11との
距離から、アライメントマーク11のずれ量を算出する。
例えば特徴的な画像パターンPtn-aAが ( xp,yp )の位置
に検出されるとするとアライメントマーク11のずれ量は
( xaA+xp, yaA+yp )で求めることができる。次いでウ
エハはステップSSA41でXYステージ10により( xaA+xp, y
aA+yp )のずれを補正するように(-xaA-xp, -yaA-yp )だ
け移動され、顕微鏡の視野にアライメントマーク11を移
動させる。
テップSA4の周辺パターンを用いたアライメント工程を
詳細に説明したフローチャートである。ステップSA4に
進むのはステップS3の分岐でアライメントマーク11が検
出されない場合なので、先ずステップSSA1でPROCESS 1
のパターンデータテーブルから指定された領域の周辺パ
ターンのデータ、例えば領域aAが指定された場合にはDa
ta-aA1の情報を読み込む。周辺パターンのデータを読み
込んだ後、ステップSSA2では読み込んだ領域の画像デー
タ、即ち領域aA内の特徴的な画像パターンPtn-aAとのパ
ターンマッチングを行なう。ステップSSA3においてパタ
ーンの検出ができた場合にはステップSSA4において、計
測されたパターンである特徴的な画像パターンPtn-aAの
位置を検出し、該検出した位置と予め記憶されている特
徴的な画像パターンPtn-aAとアライメントマーク11との
距離から、アライメントマーク11のずれ量を算出する。
例えば特徴的な画像パターンPtn-aAが ( xp,yp )の位置
に検出されるとするとアライメントマーク11のずれ量は
( xaA+xp, yaA+yp )で求めることができる。次いでウ
エハはステップSSA41でXYステージ10により( xaA+xp, y
aA+yp )のずれを補正するように(-xaA-xp, -yaA-yp )だ
け移動され、顕微鏡の視野にアライメントマーク11を移
動させる。
【００３３】次のステップSSA42ではアライメントマー
ク11の位置が検出され、ステップSSA43でずれ量を算出
する。従って実施形態2は精密アライメント工程で常に
アライメントマーク11を検出することが特徴である。以
上で実施形態2における周辺パターンを用いたアライメ
ント工程を終了する。
ク11の位置が検出され、ステップSSA43でずれ量を算出
する。従って実施形態2は精密アライメント工程で常に
アライメントマーク11を検出することが特徴である。以
上で実施形態2における周辺パターンを用いたアライメ
ント工程を終了する。
【００３４】ステップSSA3で選択した領域において特徴
的な画像パターンの検出ができなかった場合にはステッ
プSSA5に進み、全ての領域に対しパターンマッチングが
終了したかをチェックする。終了していない場合は、領
域を変えてステップSSA1に戻り、再び該変更した領域に
おける特徴的な画像パターンの検出を行なう。ステップ
SSA5において全ての領域でのパターンマッチングを行な
ってもパターンテーブルにある特徴的な画像パターンの
検出ができなかった場合には、計測エラーとして処理を
終了する。
的な画像パターンの検出ができなかった場合にはステッ
プSSA5に進み、全ての領域に対しパターンマッチングが
終了したかをチェックする。終了していない場合は、領
域を変えてステップSSA1に戻り、再び該変更した領域に
おける特徴的な画像パターンの検出を行なう。ステップ
SSA5において全ての領域でのパターンマッチングを行な
ってもパターンテーブルにある特徴的な画像パターンの
検出ができなかった場合には、計測エラーとして処理を
終了する。
【００３５】上述の実施形態では記憶する周辺パターン
をアライメントマークを中心とする顕微鏡の視野範囲か
ら1回り分の9領域としたが、プリアライメントのばらつ
きが大きい場合には必要に応じてパターンデータテーブ
ルの内容を増やすことにより検出範囲を拡大することが
できる。
をアライメントマークを中心とする顕微鏡の視野範囲か
ら1回り分の9領域としたが、プリアライメントのばらつ
きが大きい場合には必要に応じてパターンデータテーブ
ルの内容を増やすことにより検出範囲を拡大することが
できる。
【００３６】また本発明はウエハのアライメントだけで
はなく、例えばレチクルのアライメントなどにも容易に
適用することが可能である。
はなく、例えばレチクルのアライメントなどにも容易に
適用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明した様に本発明の位置合わせ方
法及び位置合わせ装置によれば、予め所望のアライメン
トマーク付近のパターンの画像情報を記憶し、対象物体
のアライメントが大きくずれて顕微鏡の視野から該アラ
イメントマークがずれてしまった場合でも自動的にアラ
イメントマークの位置を検出できるため、従来の様に装
置を停止させオペレータにより操作を行なうことが不要
となった。アライメントの大きなずれは通常工程が変わ
った場合に発生しがちであるが、本発明を適用すれば、
工程が変わることによる装置の稼働率低下を招くことが
ない。また人によるオペレーションが少なくなるので装
置の運用を簡略化することができる。そのため、装置は
常に安定した状態で、効率の良い位置合わせ工程を実現
することができる。
法及び位置合わせ装置によれば、予め所望のアライメン
トマーク付近のパターンの画像情報を記憶し、対象物体
のアライメントが大きくずれて顕微鏡の視野から該アラ
イメントマークがずれてしまった場合でも自動的にアラ
イメントマークの位置を検出できるため、従来の様に装
置を停止させオペレータにより操作を行なうことが不要
となった。アライメントの大きなずれは通常工程が変わ
った場合に発生しがちであるが、本発明を適用すれば、
工程が変わることによる装置の稼働率低下を招くことが
ない。また人によるオペレーションが少なくなるので装
置の運用を簡略化することができる。そのため、装置は
常に安定した状態で、効率の良い位置合わせ工程を実現
することができる。
【図１】 本発明の実施形態１の位置合わせ方法のフロ
ーチャート、
ーチャート、
【図２】 本発明の実施形態1の周辺パターンを用いた
アライメント工程のフローチャート、
アライメント工程のフローチャート、
【図３】 半導体露光装置の概略を示すブロック図、
【図４】 アライメントマークの一例を示す図、
【図５】 従来のアライメントマークの管理テーブルを
示す図、
示す図、
【図６】 ウエハ上のパターン配置を示す図、
【図７】 周辺パターン領域の画像を示す図、
【図８】 周辺パターンに特徴的な画像を示す図、
【図９】 本発明の位置合わせ方法におけるアライメン
トマークに関するパターデータテーブルを示す図、
トマークに関するパターデータテーブルを示す図、
【図１０】 本発明の実施形態２の位置合わせ方法のフ
ローチャート、
ローチャート、
【図１１】 本発明の実施形態2の周辺パターンを用い
たアライメント工程のフローチャート、
たアライメント工程のフローチャート、
1 レチクル 2 縮小投影レンズ 3 画像記憶処理装置 4 顕微鏡 5 中央制御装置 6 プリアライメント装置 7 操作端末 8 ウエハ 9 ウエハチャック 10 XYステージ 11 アライメントマーク 12 チップ 13 アライメントマークの周辺パターン
Claims (11)
- 【請求項１】物体の位置をアライメントマークを用いて
検出する位置合わせ方法において、前記アライメントマ
ークの画像とともに前記アライメントマークの周辺の画
像パターンを記憶し、前記物体より検出された画像の位
置を前記記憶した画像と比較することによって前記物体
の位置合わせを行なうことを特徴とする位置合わせ方
法。 - 【請求項２】前記物体より検出された画像を先ず前記記
憶されたアライメントマークの画像と画像処理すること
を特徴とする請求項１記載の位置合わせ方法。 - 【請求項３】前記物体より検出された画像から前記記憶
されたアライメントマークの画像が検出されない場合、
前記記憶された周辺の画像パターンと画像処理すること
を特徴とする請求項２記載の位置合わせ方法。 - 【請求項４】前記記憶された周辺の画像パターンを複数
個用意し、前記物体より検出された画像から前記記憶さ
れたアライメントマークの画像が検出されない場合、前
記記憶された周辺の画像パターンと順次画像処理するこ
とを特徴とする請求項３記載の位置合わせ方法。 - 【請求項５】前記記憶された周辺の画像パターンの情報
が前記周辺の特徴的な画像パターンと、前記特徴的なパ
ターンと前記アライメントマークの間の距離であること
を特徴とする請求項４記載の位置合わせ方法。 - 【請求項６】前記画像処理がパターンマッチングである
ことを特徴とする請求項１〜４記載の位置合わせ方法。 - 【請求項７】前記記憶された周辺の画像パターンの領域
が前記物体より検出する画像の大きさに区切られている
ことを特徴とする請求項６記載の位置合わせ方法。 - 【請求項８】物体の位置をアライメントマークを用いて
検出する位置合わせ装置において、前記位置合わせ装置
は前記物体を検出する観察光学系と、前記アライメント
マークの画像及び前記アライメントマークの周辺の画像
パターンを記憶し所定の画像処理を行なう画像記憶処理
装置を備えたことを特徴とする位置合わせ装置。 - 【請求項９】前記画像処理記憶装置に記憶される前記周
辺の画像パターンの情報が前記周辺の特徴的な画像パタ
ーンと、前記特徴的なパターンと前記アライメントマー
クの間の距離であることを特徴とする請求項８記載の位
置合わせ装置。 - 【請求項１０】前記画像処理記憶装置に前記周辺の画像
パターンを複数個記憶し、前記物体より検出された画像
から前記記憶されたアライメントマークの画像が検出さ
れない場合、前記記憶された周辺の画像パターンと順次
画像処理することを特徴とする請求項８記載の位置合わ
せ装置。 - 【請求項１１】前記画像処理がパターンマッチングであ
ることを特徴とする請求項８〜１０記載の位置合わせ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10205904A JP2000021769A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 位置合わせ方法及び位置合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10205904A JP2000021769A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 位置合わせ方法及び位置合わせ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021769A true JP2000021769A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16514687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10205904A Pending JP2000021769A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 位置合わせ方法及び位置合わせ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000021769A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479305B1 (ko) * | 2002-08-20 | 2005-03-25 | 삼성전자주식회사 | 얼라인 마크 패턴인식방법 |
| JP2011164590A (ja) * | 2010-01-14 | 2011-08-25 | Nsk Ltd | 露光装置及び露光方法 |
| JP2011227363A (ja) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Nitto Denko Corp | アライメントマークの検出方法および配線回路基板の製造方法 |
| CN103034071A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种曝光机对位方法及控制设备 |
| KR20190134804A (ko) * | 2017-05-19 | 2019-12-04 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 타겟 측정 방법, 계측 장치, 리소그래피 셀 및 타겟 |
| US10540561B2 (en) | 2017-09-28 | 2020-01-21 | Nuflare Technology, Inc. | Inspection method and inspection apparatus |
| CN112962061A (zh) * | 2017-08-25 | 2021-06-15 | 佳能特机株式会社 | 对准标记位置检测装置、蒸镀装置和电子器件的制造方法 |
| CN113611650A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-11-05 | 联芯集成电路制造(厦门)有限公司 | 对准晶片图案的方法 |
-
1998
- 1998-07-06 JP JP10205904A patent/JP2000021769A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100479305B1 (ko) * | 2002-08-20 | 2005-03-25 | 삼성전자주식회사 | 얼라인 마크 패턴인식방법 |
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| JP2020521158A (ja) * | 2017-05-19 | 2020-07-16 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | ターゲットを測定する方法、メトロロジ装置、リソグラフィセル及びターゲット |
| US10955756B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-03-23 | Asml Netherlands B.V. | Method of measuring a target, metrology apparatus, lithographic cell, and target |
| CN112962061A (zh) * | 2017-08-25 | 2021-06-15 | 佳能特机株式会社 | 对准标记位置检测装置、蒸镀装置和电子器件的制造方法 |
| CN112962061B (zh) * | 2017-08-25 | 2023-10-03 | 佳能特机株式会社 | 对准标记位置检测装置、蒸镀装置和电子器件的制造方法 |
| US10540561B2 (en) | 2017-09-28 | 2020-01-21 | Nuflare Technology, Inc. | Inspection method and inspection apparatus |
| CN113611650A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-11-05 | 联芯集成电路制造(厦门)有限公司 | 对准晶片图案的方法 |
| US11692946B2 (en) | 2021-03-19 | 2023-07-04 | United Semiconductor (Xiamen) Co., Ltd. | Method for aligning to a pattern on a wafer |
| CN113611650B (zh) * | 2021-03-19 | 2024-02-27 | 联芯集成电路制造(厦门)有限公司 | 对准晶片图案的方法 |
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