JP2629709B2 - 位置合わせ方法及び装置 - Google Patents
位置合わせ方法及び装置Info
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- JP2629709B2 JP2629709B2 JP62129980A JP12998087A JP2629709B2 JP 2629709 B2 JP2629709 B2 JP 2629709B2 JP 62129980 A JP62129980 A JP 62129980A JP 12998087 A JP12998087 A JP 12998087A JP 2629709 B2 JP2629709 B2 JP 2629709B2
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、LSIの製造工程において用いられるマイク
ロパターン転写装置における位置合わせ方法及び装置に
関するものである。
ロパターン転写装置における位置合わせ方法及び装置に
関するものである。
［従来の技術］ 従来、半導体集積回路の量産を行う工程において、微
細化したパターンの転写を行う装置としては、超高圧水
銀ランプのｇ線スペクトルを光源として投影を行う縮小
投影型露光装置（ステッパー）が最もよく用いられてき
た。しかし、最近では、さらに微細なパターンの転写を
高いスループツトで行い得る装置として、XeCl,KrF,ArF
等を用いたエキシマレーザを光源とする投影露光装置が
注目されている。
細化したパターンの転写を行う装置としては、超高圧水
銀ランプのｇ線スペクトルを光源として投影を行う縮小
投影型露光装置（ステッパー）が最もよく用いられてき
た。しかし、最近では、さらに微細なパターンの転写を
高いスループツトで行い得る装置として、XeCl,KrF,ArF
等を用いたエキシマレーザを光源とする投影露光装置が
注目されている。
上記のようなエキシマレーザを光源とする場合におい
て使用する投影レンズ系としては、エキシマレーザを自
然発振させた広いスペクトル幅の光を用いる色消しレン
ズと、エキシマレーザのスペクトル幅を狭くして発振さ
せた光を用いる単色光レンズの２種類が考えられてい
る。このうち、単色光レンズは製作が比較的容易な点か
ら、かかる単色光レンズを用いた投影露光装置が早期に
実現されるものと考えられる。
て使用する投影レンズ系としては、エキシマレーザを自
然発振させた広いスペクトル幅の光を用いる色消しレン
ズと、エキシマレーザのスペクトル幅を狭くして発振さ
せた光を用いる単色光レンズの２種類が考えられてい
る。このうち、単色光レンズは製作が比較的容易な点か
ら、かかる単色光レンズを用いた投影露光装置が早期に
実現されるものと考えられる。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような単色光レンズを用いて位置合せを行う場
合、露光光であるエキシマレーザ光以外のスペクトルの
光により投影光学系を介した位置合せ、いわゆるスルー
ザレンズ（TTL）アライメントを行うことは困難であ
る。すなわち、投影光学系を構成する単色光レンズは色
収差が補正されていないので、広いスペクトル幅の光に
おいて結像を良好に行うことができない。
合、露光光であるエキシマレーザ光以外のスペクトルの
光により投影光学系を介した位置合せ、いわゆるスルー
ザレンズ（TTL）アライメントを行うことは困難であ
る。すなわち、投影光学系を構成する単色光レンズは色
収差が補正されていないので、広いスペクトル幅の光に
おいて結像を良好に行うことができない。
一方、エキシマレーザ光によりアライメントを行う場
合においては、エキシマレーザ光、例えば波長248.5nm
のUV光は通常のｇ線用のレジストにほとんど吸収されて
しまうので、レジストの下地すなわちウェハのアライメ
ントマークを見ることができない。
合においては、エキシマレーザ光、例えば波長248.5nm
のUV光は通常のｇ線用のレジストにほとんど吸収されて
しまうので、レジストの下地すなわちウェハのアライメ
ントマークを見ることができない。
以上のように、エキシマレーザを光源とする単色光レ
ンズを用いた投影露光装置においてアライメントを行う
場合には、露光光のエキシマレーザ光及びそれ以外の非
感光光のいずれの光を用いても、良好な条件によるTTL
アライメントを行うことが困難であるという問題点があ
った。
ンズを用いた投影露光装置においてアライメントを行う
場合には、露光光のエキシマレーザ光及びそれ以外の非
感光光のいずれの光を用いても、良好な条件によるTTL
アライメントを行うことが困難であるという問題点があ
った。
本発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、TTLアライメントによらずして良好な重ね合わせ
精度を得ることができる位置合わせ方法及び装置を提供
することを目的とする。
ので、TTLアライメントによらずして良好な重ね合わせ
精度を得ることができる位置合わせ方法及び装置を提供
することを目的とする。
［問題点を解決する為の手段］ 本願第１発明による位置合わせ方法では、２次元移動
可能なステージ上に載置された第２の平板に第１の平板
のパターンを露光波長の光の下で投影光学系を介して露
光するのに先立ち、前記露光波長とは異なる波長の光を
用いた位置検出手段を使って前記第２の平板上のマーク
の位置を検出することにより、前記第１の平板のパター
ンの像と前記第２の平板とを相対的に位置合わせする位
置合わせ方法において、前記投影光学系を介して投影さ
れる前記第１の平板上の特定のパターンの像を消去可能
に記録する記録媒体を前記ステージの一部に設け、前記
露光波長の光のもとで前記投影光学系を介して前記第１
の平板上の特定パターンの像を前記記録媒体上に投影
し、該特定パターンの像を記録する段階と、前記記録媒
体上に記録された特定パターン像の位置を前記位置検出
手段によって検出する段階と、該計測された位置情報に
基づいて前記第１の平板上のパターンの投影位置と前記
位置検出手段の検出位置との相対位置関係を決定する段
階とを含むことを特徴としている。
可能なステージ上に載置された第２の平板に第１の平板
のパターンを露光波長の光の下で投影光学系を介して露
光するのに先立ち、前記露光波長とは異なる波長の光を
用いた位置検出手段を使って前記第２の平板上のマーク
の位置を検出することにより、前記第１の平板のパター
ンの像と前記第２の平板とを相対的に位置合わせする位
置合わせ方法において、前記投影光学系を介して投影さ
れる前記第１の平板上の特定のパターンの像を消去可能
に記録する記録媒体を前記ステージの一部に設け、前記
露光波長の光のもとで前記投影光学系を介して前記第１
の平板上の特定パターンの像を前記記録媒体上に投影
し、該特定パターンの像を記録する段階と、前記記録媒
体上に記録された特定パターン像の位置を前記位置検出
手段によって検出する段階と、該計測された位置情報に
基づいて前記第１の平板上のパターンの投影位置と前記
位置検出手段の検出位置との相対位置関係を決定する段
階とを含むことを特徴としている。
そして、好ましくは、前記記録媒体は少なくとも上面
が蛍光性の物質で形成されているものとしている。
が蛍光性の物質で形成されているものとしている。
更に、本願第２発明による位置合わせ装置では、第１
の平板を露光波長の光で照明し、該第１の平板に形成さ
れたパターンを投影光学系を介して、２次元移動するス
テージ上に載置された第２の平板に投影露光するのに先
立ち、前記第１の平板のパターンの投影像と前記第２の
平板とを位置合わせする装置において、前記第２の平板
を前記第１の平板のパターンの投影像に位置合わせする
ために、前記露光波長とは異なる波長の光を用いて前記
第２の平板上のマークを光電的に検出するマーク検出手
段と、前記ステージの一部に設けられ、前記露光波長の
光のもとで前記投影光学系を介して投影される前記上の
特定パターンの像を消去可能に記録する記録媒体と、前
記記録媒体に記録された前記特定パターンの像が前記マ
ーク検出手段で検出されるようなステージの位置を計測
する位置計測手段と、を備えたものとしている。
の平板を露光波長の光で照明し、該第１の平板に形成さ
れたパターンを投影光学系を介して、２次元移動するス
テージ上に載置された第２の平板に投影露光するのに先
立ち、前記第１の平板のパターンの投影像と前記第２の
平板とを位置合わせする装置において、前記第２の平板
を前記第１の平板のパターンの投影像に位置合わせする
ために、前記露光波長とは異なる波長の光を用いて前記
第２の平板上のマークを光電的に検出するマーク検出手
段と、前記ステージの一部に設けられ、前記露光波長の
光のもとで前記投影光学系を介して投影される前記上の
特定パターンの像を消去可能に記録する記録媒体と、前
記記録媒体に記録された前記特定パターンの像が前記マ
ーク検出手段で検出されるようなステージの位置を計測
する位置計測手段と、を備えたものとしている。
また、好ましくは、第２発明の位置合わせ装置におい
て、前記露光波長の光が紫外レーザ光であるものとして
いる。
て、前記露光波長の光が紫外レーザ光であるものとして
いる。
更に、好ましくは、第２発明の位置合わせ装置におい
て、前記紫外レーザ光をエキシマレーザ光源から得るも
のとしている。
て、前記紫外レーザ光をエキシマレーザ光源から得るも
のとしている。
また、好ましくは、第２発明の位置合わせ装置におい
て、前記位置検出手段は、前記記録媒体に記録された前
記特定パターンの像をオフアキシス方式で検出する位置
検出系と、スルーザレンズ方式で検出する位置検出系の
いずれかを含むものとしている。
て、前記位置検出手段は、前記記録媒体に記録された前
記特定パターンの像をオフアキシス方式で検出する位置
検出系と、スルーザレンズ方式で検出する位置検出系の
いずれかを含むものとしている。
更に、好ましくは、第２発明の位置合わせ装置におい
て、前記記録媒体の上面に形成された物質は、前記露光
波長の光で励起されて蛍光またはリン光を発生する物質
であるものとしている。
て、前記記録媒体の上面に形成された物質は、前記露光
波長の光で励起されて蛍光またはリン光を発生する物質
であるものとしている。
［作用］ 本願第１〜第２発明においては、例えばウェハ等の第
２の平板を載置するためのステージ上に設けられ、露光
光による光学像情報を消去可能に記録する記録媒体に、
投影光学系を介した露光光により前記記録媒体に例えば
レチクル等の第１の平板のマークのパターン像を露光
し、この露光によって記録媒体上に記録されたマークパ
ターン像の位置を位置検出手段によって計測する段階を
含み、具体的には、計測された位置情報に基づいてベー
スライン計測等を行っている。
２の平板を載置するためのステージ上に設けられ、露光
光による光学像情報を消去可能に記録する記録媒体に、
投影光学系を介した露光光により前記記録媒体に例えば
レチクル等の第１の平板のマークのパターン像を露光
し、この露光によって記録媒体上に記録されたマークパ
ターン像の位置を位置検出手段によって計測する段階を
含み、具体的には、計測された位置情報に基づいてベー
スライン計測等を行っている。
これらの発明においては、例えば、エキシマレーザを
露光光源とする単色レンズによる投影露光系であって
も、TTLアライメント方式によらずに良好な重ね合わせ
精度のアライメントを行うことができる。また、記録媒
体上のマークパターン像の位置計測をオフアクシスアラ
イメント系によって行う場合には、投影光学系の色収差
の影響を受けることがない。露光光がエキシマレーザ等
の紫外光である場合、記録媒体としては、特に蛍光性平
板を用いることが好ましい。
露光光源とする単色レンズによる投影露光系であって
も、TTLアライメント方式によらずに良好な重ね合わせ
精度のアライメントを行うことができる。また、記録媒
体上のマークパターン像の位置計測をオフアクシスアラ
イメント系によって行う場合には、投影光学系の色収差
の影響を受けることがない。露光光がエキシマレーザ等
の紫外光である場合、記録媒体としては、特に蛍光性平
板を用いることが好ましい。
［実施例］ （第一実施例） 第１図は本発明の第一の実施例を適用する露光装置の
主要部を示す斜視図である。以下、図を参照しながら本
発明の方法について説明する。
主要部を示す斜視図である。以下、図を参照しながら本
発明の方法について説明する。
まず、本発明の方法を適用する露光装置の構成につい
て説明する。
て説明する。
図において、直交座標系XYをなすウエハステージＳの
位置を計測するためのレーザ干渉計1,2がそれぞれX,Y軸
上に設けられている。また、該ウエハステージＳのXY方
向移動部の上方には、不図示のＺ（垂直）方向移動ステ
ージ及び回転ステージが設けられている。さらに、その
上にはウエハＷを真空吸着するウエハホルダが設けられ
ている。
位置を計測するためのレーザ干渉計1,2がそれぞれX,Y軸
上に設けられている。また、該ウエハステージＳのXY方
向移動部の上方には、不図示のＺ（垂直）方向移動ステ
ージ及び回転ステージが設けられている。さらに、その
上にはウエハＷを真空吸着するウエハホルダが設けられ
ている。
次に、Ｌは投影レンズであり、レチクルＲ上に描かれ
た回路パターンをウエハＷ上に縮小投影するためのもの
である。
た回路パターンをウエハＷ上に縮小投影するためのもの
である。
レチクルＲを露光装置に搬入して所定の位置に設定す
る際には、レチクルアライメント顕微鏡RX,RY,Rθによ
り、レチクルＲに設けられたレチクルアライメントマー
クRXM,RYM,RθＭの中心を検出し、不図示のレチクル移
動ステージによりレチクルＲのx,y方向及び回転方向の
位置決めがなされる。
る際には、レチクルアライメント顕微鏡RX,RY,Rθによ
り、レチクルＲに設けられたレチクルアライメントマー
クRXM,RYM,RθＭの中心を検出し、不図示のレチクル移
動ステージによりレチクルＲのx,y方向及び回転方向の
位置決めがなされる。
なお、レチクルアライメントマークRXM,RYM,RθＭ
は、レクチルＲの中心に対して放射状のマークであり、
検出方向は放射方向と直角な接線方向となっている。該
レクチルアライメントマークRXM,RYM,RθＭは、レチク
ルＲ内の投影レンズＬの投影露光範囲の内側に位置して
もよいが、該投影露光範囲の外側に位置する方が回路領
域を自由にとれるので都合がよい。
は、レクチルＲの中心に対して放射状のマークであり、
検出方向は放射方向と直角な接線方向となっている。該
レクチルアライメントマークRXM,RYM,RθＭは、レチク
ルＲ内の投影レンズＬの投影露光範囲の内側に位置して
もよいが、該投影露光範囲の外側に位置する方が回路領
域を自由にとれるので都合がよい。
一方、前記レチクルアライメント顕微鏡RX,RY,Rθの
光源としては、ハロゲンランプ、水銀ランプ、またはCW
レーザ等の連続光が用いられる。この場合、光源波長は
露光光とは異なっている。
光源としては、ハロゲンランプ、水銀ランプ、またはCW
レーザ等の連続光が用いられる。この場合、光源波長は
露光光とは異なっている。
次に、RMX,RMY,RMθは、マスク上の投影用マスクパタ
ーンであり、ベースラインシフトまたはレチクル回転の
計測に用いるためのものである。
ーンであり、ベースラインシフトまたはレチクル回転の
計測に用いるためのものである。
次に、WX,WY,Wθはウエハアライメント用のオフアキ
シス系のウエハアライメント検出センサーであってそれ
ぞれＸ検出センサー,Y検出センサー，θ検出センサーで
ある。Ｘ検出センサーWXは、干渉計Ｘ軸のレーザ光線の
延長上の点においてＸ方向のマークを検出し、Ｙ検出セ
ンサーWYは、干渉計Ｙ軸のレーザ光線の延長上の点にお
いてＹ方向のマークを検出するので、アツベ誤差をなく
したマーク位置検出ができるようになっている。この検
出する為のセンサーとしては、光電顕微鏡やTVモニタ等
公知のものを使用することが可能である。この検出セン
サーは、露光光よりも長波長のスペクトル光を自己照明
光としてウェハに射出する構成を有している。
シス系のウエハアライメント検出センサーであってそれ
ぞれＸ検出センサー,Y検出センサー，θ検出センサーで
ある。Ｘ検出センサーWXは、干渉計Ｘ軸のレーザ光線の
延長上の点においてＸ方向のマークを検出し、Ｙ検出セ
ンサーWYは、干渉計Ｙ軸のレーザ光線の延長上の点にお
いてＹ方向のマークを検出するので、アツベ誤差をなく
したマーク位置検出ができるようになっている。この検
出する為のセンサーとしては、光電顕微鏡やTVモニタ等
公知のものを使用することが可能である。この検出セン
サーは、露光光よりも長波長のスペクトル光を自己照明
光としてウェハに射出する構成を有している。
上記のようなアライメント装置の詳細については、本
出願人による特開昭56−102823号に開示されている。
出願人による特開昭56−102823号に開示されている。
次に、上記のように構成の露光装置を用いた場合の本
発明の一実施例の方法について説明する。
発明の一実施例の方法について説明する。
LPはウエハステージＳ上に設けられた螢光板であり、
光等の照射による励起後に螢光，リン光等の残光を発す
るいわゆる螢光性の物質が上面に設けられた平板よりな
る。該螢光板LPは、露光装置の転写最小パターンサイズ
に比べて十分滑らかな表面でかつ必要な露光領域以上の
面積を有している。
光等の照射による励起後に螢光，リン光等の残光を発す
るいわゆる螢光性の物質が上面に設けられた平板よりな
る。該螢光板LPは、露光装置の転写最小パターンサイズ
に比べて十分滑らかな表面でかつ必要な露光領域以上の
面積を有している。
第２図は、第１図に示した装置の結像パターン面を示
す平面図である。
す平面図である。
図において、投影用マスクパターンPMX,PMY,PMθの像
は、投影像領域７の中にそれぞれPIX,PIY,PIθとして投
影されている。この場合において、Ｙマーク像PIYの中
心をＸ軸が通るように、Ｘマークの像PIXの中心をＹ軸
が通るようにＸ軸,Y軸をそれぞれ定めるものとする。
は、投影像領域７の中にそれぞれPIX,PIY,PIθとして投
影されている。この場合において、Ｙマーク像PIYの中
心をＸ軸が通るように、Ｘマークの像PIXの中心をＹ軸
が通るようにＸ軸,Y軸をそれぞれ定めるものとする。
次に、前記螢光板LPへの露光は、まず、ウェハステー
ジＳを移動することによって該螢光板LPを投影像領域７
へ移動し、そこでレチクルＲ上のパターン像の露光を行
う。Ｘ検出センサーWX及びＹ検出センサーWYを用いて、
レチクル上の投影用マスクパターンPMX,PMY,PMθの像PI
X,PIY,PIθの位置測定を行う。
ジＳを移動することによって該螢光板LPを投影像領域７
へ移動し、そこでレチクルＲ上のパターン像の露光を行
う。Ｘ検出センサーWX及びＹ検出センサーWYを用いて、
レチクル上の投影用マスクパターンPMX,PMY,PMθの像PI
X,PIY,PIθの位置測定を行う。
第３図は投影像領域76の拡大図である。
本図は、レチクルＲをアライメントした時に、まだ回
転誤差が残っている場合を示したものである。
転誤差が残っている場合を示したものである。
上記の場合において、レチクルＲの回転誤差を、XY座
標系におけるＹパターン像PIYとθパターン像PIθのＹ
座標差RRとして表わす。この量は、Ｙ検出センサーWYと
Ｙ軸上の干渉計２を用いて計測される。
標系におけるＹパターン像PIYとθパターン像PIθのＹ
座標差RRとして表わす。この量は、Ｙ検出センサーWYと
Ｙ軸上の干渉計２を用いて計測される。
次に、レチクルアライメント顕微鏡Ｒθの検出中心
を、計測量を補正するようにずらし、再度レチクルＲの
アライメントを行う。そして、螢光板LPへの露光後、Ｙ
検出センサーWYによるレチクル回転量RRの測定が許容値
以下になるまで以上のルーチンをくり返す。
を、計測量を補正するようにずらし、再度レチクルＲの
アライメントを行う。そして、螢光板LPへの露光後、Ｙ
検出センサーWYによるレチクル回転量RRの測定が許容値
以下になるまで以上のルーチンをくり返す。
一般にはレチクルアライメント顕微鏡の検出位置のド
リフトはほとんどないので、１度のレチクル回転量RRの
測定で上記ルーチンは終了する。
リフトはほとんどないので、１度のレチクル回転量RRの
測定で上記ルーチンは終了する。
上記の場合において、Ｙパターン像PIYの中心検出時
のＹ座標を計測して記憶すれば、これが第２回目におけ
るＹ検出センサーWYのＸ軸からの距離LYとなる。また、
Ｘパターン像PIXの中心検出時のＸ座標を測定して記憶
すれば、これがＸ検出センサーWXのＹ軸からの距離とな
る。従って、ウエハＷをＹ検出センサーWY、θ検出セン
サーＷθ、Ｘ検出センサーWXを用いてアライメントした
後に、距離LY、LXを用いてウエハＷ上の任意の点を座標
系XYの中心８に位置決めすることができる。
のＹ座標を計測して記憶すれば、これが第２回目におけ
るＹ検出センサーWYのＸ軸からの距離LYとなる。また、
Ｘパターン像PIXの中心検出時のＸ座標を測定して記憶
すれば、これがＸ検出センサーWXのＹ軸からの距離とな
る。従って、ウエハＷをＹ検出センサーWY、θ検出セン
サーＷθ、Ｘ検出センサーWXを用いてアライメントした
後に、距離LY、LXを用いてウエハＷ上の任意の点を座標
系XYの中心８に位置決めすることができる。
次に、螢光板LPに投影される像PIX,PIYの螢光像LIX1,
LIY1の一例を第４図（ａ）に示す。この場合は、螢光像
の形状を長い矩形としている。検出精度を高めるには幅
IW1を小さくすればよいが、そうすることにより解像度
は上がるが、検出される螢光の光量は減少してしまう。
従って、第４図（ｂ）に示すLIX2,LIY2のように、細か
な矩形パターンの集合とすれば、解像度が向上し、かつ
光量も減少しない。なお、θパターン像PIθについては
Ｙパターン像PIYと全く同様の形状とすればよい。
LIY1の一例を第４図（ａ）に示す。この場合は、螢光像
の形状を長い矩形としている。検出精度を高めるには幅
IW1を小さくすればよいが、そうすることにより解像度
は上がるが、検出される螢光の光量は減少してしまう。
従って、第４図（ｂ）に示すLIX2,LIY2のように、細か
な矩形パターンの集合とすれば、解像度が向上し、かつ
光量も減少しない。なお、θパターン像PIθについては
Ｙパターン像PIYと全く同様の形状とすればよい。
なお、螢光板LP上には露光後も螢光が残るが、励起後
も長く残る螢光を利用する場合には、有機物の禁制遷移
を用いたり、深いトラツプを持つZnS螢光体等のリン光
を用いると、１秒以上の発光時間を有する残光が得られ
るので、計測を行うのが容易となる。
も長く残る螢光を利用する場合には、有機物の禁制遷移
を用いたり、深いトラツプを持つZnS螢光体等のリン光
を用いると、１秒以上の発光時間を有する残光が得られ
るので、計測を行うのが容易となる。
ところで、螢光が弱い場合でも検出できるように、Ｘ
検出センサーWX,Y検出センサーWY,θ検出センサーＷθ
として、感度の高い検出器、例えばフオトマルチプライ
ヤーやマイクロチヤンネルプレート等を用いた高感度撮
像素子を用いるとよい。
検出センサーWX,Y検出センサーWY,θ検出センサーＷθ
として、感度の高い検出器、例えばフオトマルチプライ
ヤーやマイクロチヤンネルプレート等を用いた高感度撮
像素子を用いるとよい。
（第二実施例） 上述した第一実施例においては、螢光又はリン光を検
出するものであったが、露光像を時間をおいて検出した
り、あるいは早く消し去りたい場合には、螢光の解尽現
象を用いるとよい。
出するものであったが、露光像を時間をおいて検出した
り、あるいは早く消し去りたい場合には、螢光の解尽現
象を用いるとよい。
次に、この実施例に適したウエハアライメント検出セ
ンサーの一例を第５図に示す。
ンサーの一例を第５図に示す。
16は光フアイバー、14は遠隔制御によって矢印15の方
向に移動可能となっているシャッター、12は視野絞り、
11,13はそれぞれ第1,第２コンデンサーレンズ、BSはビ
ームスプリツターである。また、L2は対物レンズであ
り、螢光板LP2上の像を光電顕微鏡、ITV、フオトダイオ
ードアレー等の位置検出器10上に結ぶ。
向に移動可能となっているシャッター、12は視野絞り、
11,13はそれぞれ第1,第２コンデンサーレンズ、BSはビ
ームスプリツターである。また、L2は対物レンズであ
り、螢光板LP2上の像を光電顕微鏡、ITV、フオトダイオ
ードアレー等の位置検出器10上に結ぶ。
17は矢印18の方向に移動可能となっているカラーフイ
ルターである。該カラーフィルター18は、解尽を行なう
時は赤色又は赤外光を透過するが、ウエハアライメト時
は橙又は赤色を透過するように出入される。
ルターである。該カラーフィルター18は、解尽を行なう
時は赤色又は赤外光を透過するが、ウエハアライメト時
は橙又は赤色を透過するように出入される。
レチクルＲの像が螢光板LP2上に露光され、ウェハア
ライメント検出センサー20の検出領域に移動されると、
シヤツター14が開き、螢光より長波長の赤色又は赤外光
が螢光板LP2上に照射される。すると螢光板LP2上のレチ
クルＲの像が光を放ち、位置検出器10により検出され
る。
ライメント検出センサー20の検出領域に移動されると、
シヤツター14が開き、螢光より長波長の赤色又は赤外光
が螢光板LP2上に照射される。すると螢光板LP2上のレチ
クルＲの像が光を放ち、位置検出器10により検出され
る。
位置検出器10の前には、ウエハアライメントマーク検
出時のスペクトルを効率よく透過するカラーフイルター
を設けるとよい。
出時のスペクトルを効率よく透過するカラーフイルター
を設けるとよい。
なお、螢光の解尽時の照明スペクトルとウエハアライ
メント時のスペクトルとは異なっている方が螢光のみを
検出するのが容易である。また、螢光のスペクトルとウ
エハアライメント時のスペクトルは同じ領域にある方が
対物レンズ12の色消し等に有利であり、検出時の照明光
の分離もよくなる。
メント時のスペクトルとは異なっている方が螢光のみを
検出するのが容易である。また、螢光のスペクトルとウ
エハアライメント時のスペクトルは同じ領域にある方が
対物レンズ12の色消し等に有利であり、検出時の照明光
の分離もよくなる。
ところで、以上説明した各実施例においては、螢光板
LP又はLP2はステージＳ上に固着したように示したが、
これに限定されることなく、ベースラインやレチクル回
転誤差の計測中にステージＳに対してずれなければよ
い。従って、螢光物質が紫外光の繰返される露光によっ
て劣化する場合には、螢光板LPやLP2を交換可能として
もよい。
LP又はLP2はステージＳ上に固着したように示したが、
これに限定されることなく、ベースラインやレチクル回
転誤差の計測中にステージＳに対してずれなければよ
い。従って、螢光物質が紫外光の繰返される露光によっ
て劣化する場合には、螢光板LPやLP2を交換可能として
もよい。
また、螢光板LP,LP2の代わりにウエハＷ上に螢光物質
を塗布したものや、螢光物質でもウエハの形状をした板
等を用いてもよい。
を塗布したものや、螢光物質でもウエハの形状をした板
等を用いてもよい。
さらに、本発明はオフアキシス位置検出系だけでな
く、スルーザレンズ位置検出に対しても、検出位置のド
リフト等が生じる場合には適用して良好なアライメント
精度が得られることはいうまでもない。
く、スルーザレンズ位置検出に対しても、検出位置のド
リフト等が生じる場合には適用して良好なアライメント
精度が得られることはいうまでもない。
［発明の効果］ 以上に述べたように、本発明によれば、ステージ上に
情報を記録及び消去可能な記録媒体を設けたので、簡単
な構成で精度よくベースライン計測等を行うことができ
るという効果がある。また、記録媒体上のパターン像の
位置計測をオフアクシスアライメント系によって行うこ
とにより、投影光学系の色収差による影響を受けること
なくパターン像の位置を正確に計測することができる。
また、記録媒体として蛍光性平板を用い、パターン像を
計測する際にエキシマレーザ等の紫外光を用いると蛍光
の励起効率が特に高くなるほか、蛍光の発生時間幅がエ
キシマレーザ光よりも長くなるので、位置計測時の検出
が良好なS/Nで容易に行えるようになるという効果があ
る。
情報を記録及び消去可能な記録媒体を設けたので、簡単
な構成で精度よくベースライン計測等を行うことができ
るという効果がある。また、記録媒体上のパターン像の
位置計測をオフアクシスアライメント系によって行うこ
とにより、投影光学系の色収差による影響を受けること
なくパターン像の位置を正確に計測することができる。
また、記録媒体として蛍光性平板を用い、パターン像を
計測する際にエキシマレーザ等の紫外光を用いると蛍光
の励起効率が特に高くなるほか、蛍光の発生時間幅がエ
キシマレーザ光よりも長くなるので、位置計測時の検出
が良好なS/Nで容易に行えるようになるという効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例を適用する露光装置の主要部
を示す斜視図、第２図は第１図の装置の像面での平面
図、第３図は第２図における投影露光領域の拡大図、第
４図（ａ）は投影マスクパターンの第１の例を示す図、
第４図（ｂ）は投影マスクパターンの第２の例を示す
図、第５図は螢光の解尽を利用するのに適したウェハア
ライメント検出センサーの一例を示す構成図である。 ［主要部分の符号の説明］ PMX,PMY,PMθ……投影用マスクパターン、LP,LP2……螢
光板、PIX,PIY,PIθ……投影マスク像、WX,WY,Wθ……
オフアキシスウェハアライメント検出センサー。
を示す斜視図、第２図は第１図の装置の像面での平面
図、第３図は第２図における投影露光領域の拡大図、第
４図（ａ）は投影マスクパターンの第１の例を示す図、
第４図（ｂ）は投影マスクパターンの第２の例を示す
図、第５図は螢光の解尽を利用するのに適したウェハア
ライメント検出センサーの一例を示す構成図である。 ［主要部分の符号の説明］ PMX,PMY,PMθ……投影用マスクパターン、LP,LP2……螢
光板、PIX,PIY,PIθ……投影マスク像、WX,WY,Wθ……
オフアキシスウェハアライメント検出センサー。
Claims (7)
- 【請求項１】２次元移動可能なステージ上に載置された
第２の平板に第１の平板のパターンを露光波長の光の下
で投影光学系を介して露光するのに先立ち、前記露光波
長とは異なる波長の光を用いた位置検出手段を使って前
記第２の平板上のマークの位置を検出することにより、
前記第１の平板のパターンの像と前記第２の平板とを相
対的に位置合わせする位置合わせ方法において、 前記投影光学系を介して投影される前記第１の平板上の
特定のパターンの像を消去可能に記録する記録媒体を前
記ステージの一部に設け、 前記露光波長の光のもとで前記投影光学系を介して前記
第１の平板上の特定パターンの像を前記記録媒体上に投
影し、該特定パターンの像を記録する段階と、 前記記録媒体上に記録された特定パターン像の位置を前
記位置検出手段によって検出する段階と、 該計測された位置情報に基づいて前記第１の平板上のパ
ターンの投影位置と前記位置検出手段の検出位置との相
対位置関係を決定する段階と、を含むことを特徴とする
位置合わせ方法。 - 【請求項２】前記記録媒体は少なくとも上面が蛍光性の
物質で形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の方法。 - 【請求項３】第１の平板を露光波長の光で照明し、該第
１の平板に形成されたパターンを投影光学系を介して、
２次元移動するステージ上に載置された第２の平板に投
影露光するのに先立ち、前記第１の平板のパターンの投
影像と前記第２の平板とを位置合わせする装置におい
て、 前記第２の平板を前記第１の平板のパターンの投影像に
位置合わせするために、前記露光波長とは異なる波長の
光を用いて前記第２の平板上のマークを光電的に検出す
るマーク検出手段と、 前記ステージの一部に設けられ、前記露光波長の光のも
とで前記投影光学系を介して投影される前記第１の平板
上の特定パターンの像を消去可能に記録する記録媒体
と、 前記記録媒体に記録された前記特定パターンの像が前記
マーク検出手段で検出されるようなステージの位置を計
測する位置計測手段と、を備えたことを特徴とする装
置。 - 【請求項４】前記露光波長の光を紫外レーザ光としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。 - 【請求項５】前記紫外レーザ光をエキシマレーザ光源か
ら得ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の装
置。 - 【請求項６】前記位置検出手段は、前記記録媒体に記録
された前記特定パターンの像をオフアキシス方式で検出
する位置検出系と、スルーザレンズ方式で検出する位置
検出系のいずれかを含むことを特徴とする特許請求の範
囲第３項又は第４項記載の装置。 - 【請求項７】前記記録媒体の上面に形成された物質は、
前記露光波長の光で励起されて蛍光またはリン光を発生
する物質であることを特徴とする特許請求の範囲第３項
又は第４項記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129980A JP2629709B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 位置合わせ方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129980A JP2629709B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 位置合わせ方法及び装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8282395A Division JP2720873B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 位置合わせ装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63296339A JPS63296339A (ja) | 1988-12-02 |
| JP2629709B2 true JP2629709B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=15023187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129980A Expired - Fee Related JP2629709B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 位置合わせ方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629709B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940000910B1 (ko) * | 1991-04-12 | 1994-02-04 | 금성일렉트론 주식회사 | 반도체 칩의 얼라인먼트 방법 및 레이저 리페이어용 타겟이 형성된 반도체 칩 |
| JP2010109220A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Nikon Corp | マスクレス露光装置およびマスクレス露光方法 |
| US11854853B2 (en) * | 2021-03-12 | 2023-12-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Wafer positioning method and apparatus |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56102823A (en) * | 1980-01-19 | 1981-08-17 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Positioning device |
| JPS5968929A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-19 | Hitachi Ltd | 電子−光投影露光装置 |
| JPS6026343A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-09 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影露光装置 |
| JPS60189515A (ja) * | 1984-03-09 | 1985-09-27 | Canon Inc | 位置合わせ装置 |
| JPS61193449A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-08-27 | Canon Inc | 照明光学装置 |
| JPH0722102B2 (ja) * | 1985-09-03 | 1995-03-08 | 株式会社ニコン | 露光方法 |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP62129980A patent/JP2629709B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63296339A (ja) | 1988-12-02 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |