JP2001006998A - パターン露光装置 - Google Patents

パターン露光装置

Info

Publication number
JP2001006998A
JP2001006998A JP11175059A JP17505999A JP2001006998A JP 2001006998 A JP2001006998 A JP 2001006998A JP 11175059 A JP11175059 A JP 11175059A JP 17505999 A JP17505999 A JP 17505999A JP 2001006998 A JP2001006998 A JP 2001006998A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
orientation flat
detection light
exposure apparatus
pattern exposure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11175059A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinya Kominami
信也 小南
Junji Shigeta
淳二 重田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11175059A priority Critical patent/JP2001006998A/ja
Publication of JP2001006998A publication Critical patent/JP2001006998A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】ウェハのオリフラあるいはウェハ表面のオリフ
ラ近傍で反射される検出光の形状または強度をもとにし
てオリフラの角度を検出する方法を採ると、オリフラの
へき開面の一部に傷があった場合に、正確なオリフラ角
度の検出ができなかった。 【解決手段】ウェハのオリフラの下方に検出光反射ミラ
ーを設け、検出光が上記反射ミラーに反射した後の反射
光を、ウェハのオリフラあるいはウェハ表面のオリフラ
近傍に反射した後の反射光と区別して検出することによ
って、ウェハのオリフラの回転角を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パターン露光装置
に係り、特に露光の際のホトマスクに対するウェハの結
晶方位を正確に合わせるのに好適な、パターン露光装置
の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、パターン露光装置に関しては、例
えば特開平7−297109号公報に記載のように、
(a)露光装置にセットされ、デバイス形成領域外にス
リットを有し、かつ長辺の長さが被露光半導体ウェハ上
に投影された時に上記半導体ウェハのオリフラ長を超え
ない形状のオリフラ方向合わせ用パターンを有するガラ
スマスクを用意し、(b)前記スリットを通して、半導
体ウェハのオリフラで反射される光の形状または強度が
半導体ウェハを移動した時に変化する量を求め、(c)
上記変化量に基いて、半導体ウェハのオリフラ方向とガ
ラスマスクのスリット方向からのずれを減少させる方法
で、半導体ウェハ位置合わせを行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、パタ
ーン露光装置において、ウェハの結晶方位に対する回転
角を正確に合わせてホトレジストのパターンを形成する
ためには、ウェハのオリフラをへき開によって形成し、
上記オリフラの回転角をパターン露光装置内で正確に検
出することによって、ホトマスクに対するウェハの結晶
方位の回転角を正確に合わせてホトレジストの露光を行
う。
【0004】しかし、ウェハのオリフラあるいはウェハ
表面のオリフラ近傍で反射される検出光の形状または強
度をもとにしてオリフラの回転角を検出する方法を採る
と、オリフラのへき開面の一部に傷があった場合など
に、反射光の形状あるいは強度が乱れ、ウェハの本来の
結晶方位を正確に検出できずに、ウェハの結晶方位に対
する回転角を正確に合わせてホトレジストのパターンを
形成することが困難であった。
【0005】本発明の目的は、ホトマスクに対するウエ
ハの結晶方位の回転角を正確に合わせてホトレジストの
露光を行うことを可能とし、半導体レーザのストライプ
・パターンのウエハの結晶方位に対する回転角を精度良
く決定することで半導体装置製造の歩留まりを向上する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、半
導体等のウェハ上に塗布したホトレジストにホトマスク
を通して光や電子線を照射することによって所望のホト
レジストパターンを形成するパターン露光装置におい
て、ウェハのオリフラ面を検出するための検出光源およ
び光検出器を設け、かつウェハのオリフラ面の下となる
部分およびその近傍を含む位置に、上記検出光源から発
生した検出光を上記光検出器の方向へ反射する検出光反
射ミラーを設け、かつ上記パターン露光装置の構成を、
上記検出光源から発生した光がウェハのオリフラ近傍お
よび上記検出光反射ミラーの両方に照射されるようなも
のにし、かつ上記パターン露光装置に、検出光反射ミラ
ーのうちウェハのオリフラによって入射する検出光から
隠されている部分の形状に基いて、オリフラ面の向いて
いる方向を検知する機能を有せしめることによって達成
される。
【0007】また、本発明の目的は、半導体等のウェハ
上に塗布したホトレジストにホトマスクを通して光や電
子線を照射することによって所望のホトレジストパター
ンを形成するパターン露光装置において、ウェハ上の異
なる位置で反射させた少なくとも3つ以上のレーザ光の
それぞれのレーザ干渉作用による距離測定を用いてウェ
ハ平面の角度を測定する機構を設け、かつ上記の機構に
よって測定した角度に対する検出光反射ミラーの角度の
ずれを±0.005度以内に修正する機構を設けること
によって達成される。
【0008】また、本発明の目的は、半導体等のウェハ
上に塗布したホトレジストにホトマスクを通して光や電
子線を照射することによって所望のホトレジストパター
ンを形成するパターン露光装置において、ウェハのオリ
フラ面を検出するための検出光源を、i線よりも波長の
長い光源で構成することによって達成される。
【0009】また、本発明の目的は、半導体等のウェハ
上に塗布したホトレジストにホトマスクを通して光や電
子線を照射することによって所望のホトレジストパター
ンを形成するパターン露光装置において、ウェハのオリ
フラ面を検出するための検出光源を、レーザ光源で構成
することによって達成される。
【0010】また、本発明の目的は、半導体等のウェハ
上に塗布したホトレジストにホトマスクを通して光や電
子線を照射することによって所望のホトレジストパター
ンを形成するパターン露光装置において、ウェハのオリ
フラ面を検出するための検出光源を、He−Neレーザ
で構成することによって達成される。
【0011】また、本発明の目的は、半導体等のウェハ
上に塗布したホトレジストにホトマスクを通して光や電
子線を照射することによって所望のホトレジストパター
ンを形成するパターン露光装置において、ウェハのオリ
フラ面を検出するための検出光源をレーザ光源で構成
し、かつウェハのオリフラ面を検出するための光検出器
に、レーザ光の干渉作用を利用して光検出器から検出光
反射ミラーまでの距離を測定する機能を有せしめ、かつ
測定した距離に基いて、検出光反射ミラーで反射された
光と検出光反射ミラー以外で反射された光を区別する機
能を有せしめることによって達成される。
【0012】また、本発明の目的は、半導体等のウェハ
上に塗布したホトレジストにホトマスクを通して光や電
子線を照射することによって所望のホトレジストパター
ンを形成するパターン露光装置において、ウェハのオリ
フラ面を検出するための光検出器から得られたデータを
処理して、検出光反射ミラーのうちウェハによって入射
する検出光から隠されている部分の形状を計算し、ウェ
ハのオリフラ面が向いている方向を正確に計算するデー
タ処理装置を設けることによって達成される。
【0013】また、本発明の目的は、半導体等のウェハ
上に塗布したホトレジストにホトマスクを通して光や電
子線を照射することによって所望のホトレジストパター
ンを形成するパターン露光装置において、検知したオリ
フラ面の方向をもとにして、ホトマスクに対するウェハ
・チャックの水平方向の回転角を調整する機構を設ける
ことによって達成される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に述べる実施例は、i線(波
長365nm)を露光光源とする縮小投影露光方式のパタ
ーン露光装置を例に説明する。図1は、本発明の一実施
例によるパターン露光装置の一部を示す概観図、図2
は、本発明の一実施例によるパターン露光装置の一部を
示す断面図である。
【0015】本実施例のパターン露光装置の、アライン
メントおよび露光対象となるウェハ1を真空吸着させる
ウェハチャック3には、回転精度が0.005度である
θ−z−tilt機構(図示略)を内蔵させる。ウェハ
上の3つの異なる位置で、3つのHe−Neレーザ光か
らなるウェハ位置検出光10を反射させ、レーザ光10
の干渉作用による距離測定を用いてウェハ表面の角度を
測定できるように、3つのウェハ位置検出器9を設け
る。ウェハチャック3は、上記θ−z−tilt機構お
よび適宜の制御手段(図示略)によって、ウェハ位置検
出器9で測定したウェハ表面の角度に基いて、i線露光
光源に対する自身の角度を自動的に調整される。
【0016】また、本実施例のパターン露光装置は、ウ
ェハ1のオリフラ面2を検出するためのHe−Neレー
ザからなるオリフラ検出光源5およびオリフラ反射光検
出器6を有し、かつ図1および図2に示したごとく、ウ
ェハ1のオリフラ面2の下となる部分およびその近傍を
含む位置に、上記オリフラ検出光源5から発生したオリ
フラ検出光7を上記オリフラ反射光検出器6の方向へオ
リフラ検出反射光8として反射する検出光反射ミラー4
を有する。
【0017】検出光反射ミラー4は、ウェハチャック3
のθ−z−tilt機構によって自動的に調整されたウ
ェハ表面の角度に対して、自身の角度のずれを±0.0
05度以内に調整できるものとする。上記オリフラ検出
光7は、上記検出光反射ミラー4とウェハ1の表面のオ
リフラ面2近傍の両方にまたがって照射されるものとす
る。上記オリフラ反射光検出器6は、オリフラ検出反射
光8およびウェハ1で反射された光を検知できるものと
する。
【0018】本実施例のパターン露光装置中には、上記
オリフラ反射光検出器6から得られたデータを処理する
データ処理装置(図示略)を設ける。上記データ処理装
置においては、画像処理によって、オリフラ検出反射光
8をウェハ1で反射された光と区別し、検出光反射ミラ
ー4のうちウェハ1によってオリフラ検出光7から隠さ
れている部分の形状を計算し、ウェハのオリフラ面が向
いている方向を計算する。計算されたオリフラ面の角度
に基いて、ウェハチャック3の水平方向の回転角を調整
する機構を設ける。
【0019】本実施例によれば、図2に一部を拡大して
示す示すように、オリフラ面2の一部、特に上半分や下
半分に傷20があった場合においても、オリフラ検出光
8には乱れが生じない。従って、ウェハのオリフラある
いはウェハ表面のオリフラ近傍で反射される検出光の形
状または強度をもとにしてオリフラの回転角を検出する
場合に比べて、ウェハ本来の結晶方位を正確に検出でき
る。
【0020】以上によって、本発明の実施例であるパタ
ーン露光装置を実現することができる。
【0021】ウェハ面の面方位が(100)で、(01
1)面のへき開オリフラを有する直径3インチ、厚さ
0.6mmのn型InPウェハ上に、減圧MOVPE法を
用いて1.3μm帯InGaAsP系ひずみ量子井戸半
導体レーザの下側クラッド層、量子井戸活性層、上側ク
ラッド層を成長した。その後、ホトレジストをマスクと
して上記の上側クラッド層、量子井戸活性層、下側クラ
ッド層をエッチング加工し、量子井戸活性層の幅が1.
5μm、長さが900μmの半導体レーザのメサストライ
プを形成した。
【0022】このとき、上記実施例のパターン露光装置
を用いることにより、(011)面のへき開オリフラに
対する上記メサストライプの角度ずれを±0.01度以
下に抑えることができた。この結果、単一横モードの特
性を有する半導体レーザを、メサストライプの加工工程
における歩留まり約80パーセントで作製することが可
能になった。
【0023】本実施例においては、パターン露光装置の
露光光源として、i線を用いたが、それに替えて、Kr
Fエキシマレーザ光、ArFエキシマレーザ光、フッ素
ダイマーエキシマレーザ光、電子線等を用いてもよい。
【0024】また本実施例においては、オリフラ反射光
検出器6から得られたデータを処理するデータ処理装置
において、オリフラ検出反射光8をウェハ1で反射され
た光と区別するのに画像処理を用いたが、これに替えて
オリフラ検出光源5から発生したレーザ光の干渉作用に
よる距離測定を用いて、オリフラ反射光8をウェハ1で
反射された光と区別してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明によれば、オ
リフラ面およびオリフラ付近のウェハ表面に多少の傷が
あった場合においても、オリフラの回転角を正確に検知
して、ホトマスクに対するウェハの結晶方位の回転角を
正確に合わせてホトレジストの露光を行うことが可能に
なる。
【0026】本発明のパターン露光装置を用いることに
より、半導体レーザの作製プロセスにおいて、砒化ガリ
ウム、燐化インジウム、炭化珪素、窒化ガリウム、また
はサファイア等のウェハをへき開して形成したオリフラ
の回転角を、オリフラ面およびオリフラ付近のウェハ表
面の多少の傷に左右されずに正確に検知し、ホトレジス
トの露光・現像によって形成するメサストライプ・パタ
ーンの、ウェハの結晶方位に対する回転角を精度よく決
定することが可能になる。それにより、メサストライプ
幅が狭く単一横モードの特性を有する半導体レーザの作
製が容易になり、歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるパターン露光装置の一部
を示す概観図。
【図2】本発明の実施例によるパターン露光装置の一部
を示す部分拡大断面図。
【符号の説明】
1…ウェハ、2…オリフラ面、3…ウェハチャック、4
…検出光反射ミラー、5…オリフラ検出光源、6…オリ
フラ反射光検出器、7…オリフラ検出光、8…オリフラ
検出反射光、9…ウェハ位置検出器、10…ウェハ位置
検出光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F031 CA02 FA01 FA07 HA13 HA58 HA59 JA01 JA06 JA07 JA14 JA15 JA17 JA28 JA30 JA32 JA34 KA07 KA08 KA13 MA27 5F046 BA04 CC01 CC05 CC06 CC16 EA20 EB01 FA05 FA09 FB10 FC04 FC05 FC08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体等のウェハ上に塗布したホトレジス
    トにホトマスクを通して、光や電子線を照射することに
    よって所望のホトレジストパターンを形成するパターン
    露光装置において、ウェハのオリフラ面を検出するため
    の検出光源および光検出器を有し、かつウェハのオリフ
    ラ面の下となる部分およびその近傍を含む位置に、上記
    検出光源から発生した検出光を上記光検出器の方向へ反
    射する検出光反射ミラーを有し、かつ上記検出光源から
    発生した光はウェハ表面のオリフラ近傍および上記検出
    光反射ミラーの両方に照射され、かつ検出光反射ミラー
    のうちウェハのオリフラによって入射する検出光から隠
    されている部分の形状に基いて、オリフラ面の向いてい
    る方向を検知することを特徴とするパターン露光装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のパターン露光装置のう
    ち、ウェハ上の異なる位置で反射させた少なくとも3つ
    以上のレーザ光のそれぞれのレーザ干渉作用による距離
    測定を用いてウェハ平面の角度を測定する機構を有し、
    かつ上記の機構によって測定した角度に対する検出光反
    射ミラーの角度のずれを±0.005度以内に修正する
    機構を有することを特徴とするパターン露光装置。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のパターン露光装置のう
    ち、ウェハのオリフラ面を検出するための検出光源は、
    i線よりも波長の長い光源であることを特徴とするパタ
    ーン露光装置。
  4. 【請求項4】請求項1に記載のパターン露光装置のう
    ち、ウェハのオリフラ面を検出するための検出光源は、
    レーザ光源であることを特徴とするパターン露光装置。
  5. 【請求項5】請求項4に記載のパターン露光装置のう
    ち、ウェハのオリフラ面を検出するための検出光源は、
    He−Neレーザで構成することを特徴とするパターン
    露光装置。
  6. 【請求項6】請求項4に記載のパターン露光装置のう
    ち、光検出器は、レーザ光の干渉作用を利用して光検出
    器から検出光反射ミラーまでの距離を測定する機能を有
    し、測定した距離に基いて、検出光反射ミラーで反射さ
    れた光と検出光反射ミラー以外で反射された光を区別す
    る機能を有することを特徴とするパターン露光装置。
  7. 【請求項7】請求項6に記載のパターン露光装置のう
    ち、光検出器から得られたデータを処理して、検出光反
    射ミラーのうち、ウェハによって入射する検出光から隠
    されている部分の形状を計算し、ウェハのオリフラ面が
    向いている方向を正確に計算するデータ処理装置を有す
    ることを特徴とするパターン露光装置。
  8. 【請求項8】請求項1に記載のパターン露光装置のう
    ち、検知したオリフラ面の方向をもとにして、ホトマス
    クに対するウェハ・チャックの回転角を調整する機構を
    有することを特徴とするパターン露光装置。
JP11175059A 1999-06-22 1999-06-22 パターン露光装置 Pending JP2001006998A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11175059A JP2001006998A (ja) 1999-06-22 1999-06-22 パターン露光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11175059A JP2001006998A (ja) 1999-06-22 1999-06-22 パターン露光装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001006998A true JP2001006998A (ja) 2001-01-12

Family

ID=15989522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11175059A Pending JP2001006998A (ja) 1999-06-22 1999-06-22 パターン露光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001006998A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096239A1 (ja) * 2010-02-08 2011-08-11 株式会社ニコン 検出方法および検出装置
JP2011216789A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Nikon Corp 位置検出装置、重ね合わせ装置、位置検出方法およびデバイスの製造方法
JP2016063029A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 東京エレクトロン株式会社 アライメント装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096239A1 (ja) * 2010-02-08 2011-08-11 株式会社ニコン 検出方法および検出装置
US8547559B2 (en) 2010-02-08 2013-10-01 Nikon Corporation Detection method and detection apparatus
US8994957B2 (en) 2010-02-08 2015-03-31 Nikon Corporation Detection method and detection apparatus
JP5708501B2 (ja) * 2010-02-08 2015-04-30 株式会社ニコン 検出方法および検出装置
JP2011216789A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Nikon Corp 位置検出装置、重ね合わせ装置、位置検出方法およびデバイスの製造方法
JP2016063029A (ja) * 2014-09-17 2016-04-25 東京エレクトロン株式会社 アライメント装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6376329B1 (en) Semiconductor wafer alignment using backside illumination
US20070127037A1 (en) Position sensor, method for detecting horizontal and vertical position, alignment apparatus including position sensor, and method for horizontal and vertical alignment
JP2716731B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2001006998A (ja) パターン露光装置
JPH0642914A (ja) 変位測定装置
EP0766298A2 (en) Method of and apparatus for determining residual damage to wafer edges
JPS62203335A (ja) エツチングモニタ−装置
JP2830784B2 (ja) 位置誤差計測方法および半導体装置の製造方法
KR102523304B1 (ko) 노광 장치 및 물품의 제조 방법
JP2991661B2 (ja) 半導体素子の工程欠陥検査方法
JP2002033373A (ja) パターン露光装置
US20040135232A1 (en) Semiconductor wafer and method of marking a crystallographic direction on a semiconductor wafer
JPS62269036A (ja) 回折格子の回折効率分布自動測定方式
JPS6352766B2 (ja)
US6489627B1 (en) Method for inspecting a reticle and apparatus for use therein
JPH0726648Y2 (ja) 変位測定装置
JPH08316132A (ja) パターンの位置測定方法およびそれを用いた光学装置
JPH07201804A (ja) 半導体ウェハのストライプエッチング方法
JPS61174724A (ja) エツチング終点検出装置
JPH03156347A (ja) 透過率測定方法
JP2003257829A (ja) ギャップ測定方法及びギャップ測定装置、並びに露光装置
JPH0723959B2 (ja) パタ−ン転写用マスクおよび使用方法
JPH0915134A (ja) パーティクルの検査方法および検査装置
JPH04184101A (ja) 物体位置合わせ装置及び物体位置合わせ方法
JPH0666242B2 (ja) 位置合わせ方法