JP2646595B2 - レーザ加工装置 - Google Patents
レーザ加工装置Info
- Publication number
- JP2646595B2 JP2646595B2 JP62316829A JP31682987A JP2646595B2 JP 2646595 B2 JP2646595 B2 JP 2646595B2 JP 62316829 A JP62316829 A JP 62316829A JP 31682987 A JP31682987 A JP 31682987A JP 2646595 B2 JP2646595 B2 JP 2646595B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment
- laser
- processing
- laser beam
- wafer
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ加工装置、特に半導体ウェハ上の回路
を直線レーザ光で加工するレーザ加工装置の位置決め機
構に関するものである。
を直線レーザ光で加工するレーザ加工装置の位置決め機
構に関するものである。
加工レーザビームの他にアライメント用レーザビーム
を用いてウェハ上のアライメントマークを精度良く検出
しようとするレーザ加工装置に於いて、従来は加工レー
ザスポットを結像する光学系とアライメントレーザスポ
ットを結像する光学系が別々になっていた。第５図は従
来のこの種装置の概略図である。従来の装置は第５図に
示すように対物レンズ１によって加工レーザビーム５の
スポットをウェハ９上に結像し、同時に対物レンズ２に
よって第５図の例では紙面に垂直方向に細長い帯状のア
ライメントレーザビーム６のスポットを結像している。
ウェハ９の加工はアライメントレーザビーム６によりウ
ェハ９上に設けられたアライメントマーク10を照射して
位置を検出し、ウェハをアライメントマーク10と被加工
点11との間の距離Ｌから加工レーザビーム５とアライメ
ントレーザビーム６間距離LOを差し引いた距離だけ移動
して加工レーザビーム５とウェハ９上の被加工点を位置
合わせをして行う。位置合せの精度を上げるために、ウ
ェハの一連の加工前にウェハテーブル上に設けた基準ア
ライメントマーク12を用いて加工レーザビームとアライ
メントレーザビーム間距離LOを校正している。
を用いてウェハ上のアライメントマークを精度良く検出
しようとするレーザ加工装置に於いて、従来は加工レー
ザスポットを結像する光学系とアライメントレーザスポ
ットを結像する光学系が別々になっていた。第５図は従
来のこの種装置の概略図である。従来の装置は第５図に
示すように対物レンズ１によって加工レーザビーム５の
スポットをウェハ９上に結像し、同時に対物レンズ２に
よって第５図の例では紙面に垂直方向に細長い帯状のア
ライメントレーザビーム６のスポットを結像している。
ウェハ９の加工はアライメントレーザビーム６によりウ
ェハ９上に設けられたアライメントマーク10を照射して
位置を検出し、ウェハをアライメントマーク10と被加工
点11との間の距離Ｌから加工レーザビーム５とアライメ
ントレーザビーム６間距離LOを差し引いた距離だけ移動
して加工レーザビーム５とウェハ９上の被加工点を位置
合わせをして行う。位置合せの精度を上げるために、ウ
ェハの一連の加工前にウェハテーブル上に設けた基準ア
ライメントマーク12を用いて加工レーザビームとアライ
メントレーザビーム間距離LOを校正している。
以上の説明は一軸のみについて説明したが実際の装置
には紙面に直交する軸及びウェハの回転を検出するため
のアライメントレーザビーム光学系が具備されており、
これらは同様に基準アライメントマーク12を用いて校正
されている。
には紙面に直交する軸及びウェハの回転を検出するため
のアライメントレーザビーム光学系が具備されており、
これらは同様に基準アライメントマーク12を用いて校正
されている。
このため従来装置に於いては光学系が複雑化するとい
う問題点がある。また加工レーザビームとアライメント
レーザビーム間距離が長いため、加工位置合せ精度を保
つのに環境温度の変動を小さく抑える必要もしくは該距
離の校正を頻繁に行う必要があり、これらは装置の構成
を複雑化し、価格を上昇させる要因或いはスループット
を低下させる要因となるという問題点があった。
う問題点がある。また加工レーザビームとアライメント
レーザビーム間距離が長いため、加工位置合せ精度を保
つのに環境温度の変動を小さく抑える必要もしくは該距
離の校正を頻繁に行う必要があり、これらは装置の構成
を複雑化し、価格を上昇させる要因或いはスループット
を低下させる要因となるという問題点があった。
本発明ではアライメントレーザビームと加工レーザビ
ームとの距離の温度変化等による誤差を小さくして位置
合せのための校正回数を減じる事でスループットを向上
せしめ、併わせて光学系を単純化した加工位置合せ精度
の高いレーザ加工装置を提供する事を目的とする。
ームとの距離の温度変化等による誤差を小さくして位置
合せのための校正回数を減じる事でスループットを向上
せしめ、併わせて光学系を単純化した加工位置合せ精度
の高いレーザ加工装置を提供する事を目的とする。
上記問題点の解決のため、被加工物を加工するための
加工用レーザビームと被加工物の位置決めを行うための
アライメント・レーザビームを同一の対物レンズを通し
て被加工物上に各々のレーザスポットとして結像する。
加工用レーザビームと被加工物の位置決めを行うための
アライメント・レーザビームを同一の対物レンズを通し
て被加工物上に各々のレーザスポットとして結像する。
第１図及び第２図は本発明の実施例である。アライメ
ントレーザビーム６はビームスプリッタ17により２つの
レーザビーム６′、６″に分割され各々の光路には直交
した方向にシリンドリカルレンズ15、15′が置かれてい
る。該ビーム６′、６″はミラー18、19及びビームスプ
リッタ17′を介して再び重ね合わされ、ダイクロイック
ミラー20を通過し、対物レンズ１によってウェハ上に第
３図に示すように互いに直交した帯状スポットに結像さ
れている。一方、加工レーザビーム５はダイクロイック
ミラー20により反射されてアライメントレーザビーム
６′、６″と重ね合わされ第３図に示すように帯状のア
ライメントレーザスポットの６′、６″交点に結像され
ている。次にウェハのアライメントから加工までの一連
の動作を説明する。ウェハ９の位置はウェハを載置して
移動するウェハテーブル13の位置を距離計14（例えばレ
ーザ干渉計）によって第１図に示す方向と紙面に垂直な
方向に精度よく計測されている。加工レーザビーム５は
一般にはパルス発振レーザであり、ウェハアライメント
中はその発振が停止されている。また第１図に於いて、
アライメントレーザビームの一方６″はシャッタ22によ
って遮断されている。ウェハ９上に設けられたアライメ
ントマーク10がアライメントレーザビーム６′の下を通
過したときに反射される光線はビームスプリッタ４によ
って検出器８に導かれ、反射光が最大のときのウェハ位
置を距離計14によって計測してアライメントマーク10の
位置を知ることができる。ウェハ９上のアライメントマ
ークは第４図に示すようにＸ軸アライメントマーク10の
他にＹ軸アライメントマーク10′及びウェハ回転アライ
メントマーク10″が設けられており、シャッタ22を矢印
Ｃの方向に移動してアライメントレーザビーム６′を遮
断し、アライメントレーザビーム６″を通過させること
により同様に該アライメントマーク10′及び10″の位置
が測定できる。以上のアライメントマーク10、10′、1
0″の測定によりウェハ９の回転も含めた基準座標軸
Ｘ、Ｙ及びその原点を決定することができ、加工点11の
座標（LX、LY）より演算して、ウェハテーブルの距離計
測方向軸XO、YOにそった加工点11と原点との距離
（LXO、LYO）が得られる。これを元にウェハテーブルを
移動して加工点11を加工レーザビームに位置合せするこ
とができる。位置合せが済むと加工レーザにトリガが与
えられ加工点11を加工する。図示では加工点は１点であ
るが複数点あれば連続してウェハテーブル13を移動、位
置合せを行い加工を行う。
ントレーザビーム６はビームスプリッタ17により２つの
レーザビーム６′、６″に分割され各々の光路には直交
した方向にシリンドリカルレンズ15、15′が置かれてい
る。該ビーム６′、６″はミラー18、19及びビームスプ
リッタ17′を介して再び重ね合わされ、ダイクロイック
ミラー20を通過し、対物レンズ１によってウェハ上に第
３図に示すように互いに直交した帯状スポットに結像さ
れている。一方、加工レーザビーム５はダイクロイック
ミラー20により反射されてアライメントレーザビーム
６′、６″と重ね合わされ第３図に示すように帯状のア
ライメントレーザスポットの６′、６″交点に結像され
ている。次にウェハのアライメントから加工までの一連
の動作を説明する。ウェハ９の位置はウェハを載置して
移動するウェハテーブル13の位置を距離計14（例えばレ
ーザ干渉計）によって第１図に示す方向と紙面に垂直な
方向に精度よく計測されている。加工レーザビーム５は
一般にはパルス発振レーザであり、ウェハアライメント
中はその発振が停止されている。また第１図に於いて、
アライメントレーザビームの一方６″はシャッタ22によ
って遮断されている。ウェハ９上に設けられたアライメ
ントマーク10がアライメントレーザビーム６′の下を通
過したときに反射される光線はビームスプリッタ４によ
って検出器８に導かれ、反射光が最大のときのウェハ位
置を距離計14によって計測してアライメントマーク10の
位置を知ることができる。ウェハ９上のアライメントマ
ークは第４図に示すようにＸ軸アライメントマーク10の
他にＹ軸アライメントマーク10′及びウェハ回転アライ
メントマーク10″が設けられており、シャッタ22を矢印
Ｃの方向に移動してアライメントレーザビーム６′を遮
断し、アライメントレーザビーム６″を通過させること
により同様に該アライメントマーク10′及び10″の位置
が測定できる。以上のアライメントマーク10、10′、1
0″の測定によりウェハ９の回転も含めた基準座標軸
Ｘ、Ｙ及びその原点を決定することができ、加工点11の
座標（LX、LY）より演算して、ウェハテーブルの距離計
測方向軸XO、YOにそった加工点11と原点との距離
（LXO、LYO）が得られる。これを元にウェハテーブルを
移動して加工点11を加工レーザビームに位置合せするこ
とができる。位置合せが済むと加工レーザにトリガが与
えられ加工点11を加工する。図示では加工点は１点であ
るが複数点あれば連続してウェハテーブル13を移動、位
置合せを行い加工を行う。
第２図は他の実施例であってＸ軸アライメントとＹ軸
アライメントの信号を分離するためにシャッタ22の代り
に偏光を用いた例である。アライメントレーザビーム
６′は偏光ビームスプリッタ23によって分割され、アラ
イメントレーザビーム６′、６″は互いに直交する方向
に偏光している。該アライメントレーザビーム６′、
６″は各々シリンドリカルレンズ15、15″を通過した
後、偏光ビームスプリッタ23′によって再び合成され対
物レンズ１によりウェハ９上に結像される。ウェハ９上
に結像された帯状レーザスポットは第３図の矢印Ａ、Ｂ
に示す如く偏光している。該レーザスポットの下をアラ
イメントマークが通過したとき反射される光線も同様に
偏光しており偏光ビームスプリッタ23″によりレーザビ
ーム６′の反射光は検出器８に、レーザビーム６″の反
射光は検出器８′に導かれてアライメント信号は分離さ
れる。第３図５′はアライメントレーザ又は加工レーザ
ビームのいずれかの発振方向が変化してアライメントレ
ーザスポットと加工レーザスポットの位置が相対的に変
化した場合の例を示す。加工位置合せ精度を増すために
ウェハテーブル上にウェハ面と同じ高さに設けた基準ア
ライメントマーク12によってアライメントレーザビーム
６′、６″と加工レーザビーム５′の距離LOX、LOYを計
測し、前述のウェハ加工点11までの距離LXO、LYOより上
記LOX、LOYを差引いて補正する。この補正量の測定は一
連のウェハ加工の前に行われ、アライメントレーザビー
ムの位置を基準アライメントマーク12とウェハテーブル
の距離計14を用いて計測したあと同じマークを用いて加
工レーザビームの位置を計測する。このときアライメン
トレーザビーム６はシャッタ21によって遮断され、加工
レーザは基準アライメントマーク12に損傷を与えないよ
うに減衰器16を挿入した後発振される。基準アライメン
トマーク12が加工レーザビーム５の下を通過したとき、
マークにより反射された光線はダイクロイックミラー20
とハーフミラー３により検出器７に導かれ反射光が最大
時のウェハテーブル位置より加工レーザビーム位置が計
測でき、アライメントレーザビームと加工レーザビーム
の距離が測定できる。
アライメントの信号を分離するためにシャッタ22の代り
に偏光を用いた例である。アライメントレーザビーム
６′は偏光ビームスプリッタ23によって分割され、アラ
イメントレーザビーム６′、６″は互いに直交する方向
に偏光している。該アライメントレーザビーム６′、
６″は各々シリンドリカルレンズ15、15″を通過した
後、偏光ビームスプリッタ23′によって再び合成され対
物レンズ１によりウェハ９上に結像される。ウェハ９上
に結像された帯状レーザスポットは第３図の矢印Ａ、Ｂ
に示す如く偏光している。該レーザスポットの下をアラ
イメントマークが通過したとき反射される光線も同様に
偏光しており偏光ビームスプリッタ23″によりレーザビ
ーム６′の反射光は検出器８に、レーザビーム６″の反
射光は検出器８′に導かれてアライメント信号は分離さ
れる。第３図５′はアライメントレーザ又は加工レーザ
ビームのいずれかの発振方向が変化してアライメントレ
ーザスポットと加工レーザスポットの位置が相対的に変
化した場合の例を示す。加工位置合せ精度を増すために
ウェハテーブル上にウェハ面と同じ高さに設けた基準ア
ライメントマーク12によってアライメントレーザビーム
６′、６″と加工レーザビーム５′の距離LOX、LOYを計
測し、前述のウェハ加工点11までの距離LXO、LYOより上
記LOX、LOYを差引いて補正する。この補正量の測定は一
連のウェハ加工の前に行われ、アライメントレーザビー
ムの位置を基準アライメントマーク12とウェハテーブル
の距離計14を用いて計測したあと同じマークを用いて加
工レーザビームの位置を計測する。このときアライメン
トレーザビーム６はシャッタ21によって遮断され、加工
レーザは基準アライメントマーク12に損傷を与えないよ
うに減衰器16を挿入した後発振される。基準アライメン
トマーク12が加工レーザビーム５の下を通過したとき、
マークにより反射された光線はダイクロイックミラー20
とハーフミラー３により検出器７に導かれ反射光が最大
時のウェハテーブル位置より加工レーザビーム位置が計
測でき、アライメントレーザビームと加工レーザビーム
の距離が測定できる。
以上の様に本発明によればアライメント用と加工用の
両ビームを同一の結像光学系によって結像しているの
で、従来の様なアライメント用と加工用の両ビーム用の
結像光学系間の熱伸縮による誤差を無くし、運転中の位
置合せの為の校正を不要とする事でスループットを向上
し、併わせて光学系及び制御系を含む装置全体の構成を
単純化することが出来る。
両ビームを同一の結像光学系によって結像しているの
で、従来の様なアライメント用と加工用の両ビーム用の
結像光学系間の熱伸縮による誤差を無くし、運転中の位
置合せの為の校正を不要とする事でスループットを向上
し、併わせて光学系及び制御系を含む装置全体の構成を
単純化することが出来る。
第１、第２図は本発明による装置の概略図、 第３図はレーザビームスポットの配置図、 第４図はウェハのアライメントマークの配置図、 第５図は従来装置の概略図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １、２……対物レンズ、３、４……ビームスプリッタ、
５……加工レーザビーム、６、６′、６″……アライメ
ントレーザビーム、７、８、８′……検出器９……ウェ
ハ、10、10′、10″……アライメントマーク、11……ウ
ェハ被加工点、12……基準アライメントマーク、13……
ウェハテーブル、14……距離計、15、15′……シリンド
リカルレンズ、16……減衰器、17、17′……ビームスプ
リッタ、18、19……ミラー、20……ダイクロイックミラ
ー、21、22……シャッタ、23、23′、23″……偏光ビー
ムスプリッタ。
５……加工レーザビーム、６、６′、６″……アライメ
ントレーザビーム、７、８、８′……検出器９……ウェ
ハ、10、10′、10″……アライメントマーク、11……ウ
ェハ被加工点、12……基準アライメントマーク、13……
ウェハテーブル、14……距離計、15、15′……シリンド
リカルレンズ、16……減衰器、17、17′……ビームスプ
リッタ、18、19……ミラー、20……ダイクロイックミラ
ー、21、22……シャッタ、23、23′、23″……偏光ビー
ムスプリッタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−84392（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−149074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−136853（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】被加工物を加工するための加工用レーザビ
ームと、被加工物の位置決めを行うためのアライメント
マークの形状に対応した形状の異なる２種類のアライメ
ント・レーザビームとを同一の対物レンズを通して前記
被加工物上に各々のレーザスポットとして結像するとと
もに、該各々のレーザスポットの前記被加工物上での結
像位置をほぼ一致させたことを特徴とするレーザ加工装
置。 - 【請求項２】前記加工物上に結像されるアライメントレ
ーザスポットは、前記加工用レーザビームの中心で直交
する２本の有限長の帯状スポットである事を特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のレーザ加工装置。 - 【請求項３】前記直交する２本の帯状スポットを形成す
るレーザ光は互いに直交する直線偏光よりなる事を特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のレーザ加工装置。 - 【請求項４】前記直交する２本の帯状スポットを各々独
立に遮断してどちらか一方或いは両方の帯状スポットを
遮断するシャッタを備える事を特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のレーザ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316829A JP2646595B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | レーザ加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62316829A JP2646595B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | レーザ加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01158748A JPH01158748A (ja) | 1989-06-21 |
| JP2646595B2 true JP2646595B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=18081384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62316829A Expired - Lifetime JP2646595B2 (ja) | 1987-12-15 | 1987-12-15 | レーザ加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2646595B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108172527A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-15 | 长春长光精密仪器集团有限公司 | 一种光学检测系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4884392A (ja) * | 1972-02-10 | 1973-11-09 | ||
| JPS59149074A (ja) * | 1983-02-15 | 1984-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ発振器 |
| JPS61154784A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-14 | Fujitsu Ltd | レ−ザ溶接装置 |
| JPS62136853A (ja) * | 1985-12-11 | 1987-06-19 | Hitachi Ltd | レ−ザ処理装置 |
-
1987
- 1987-12-15 JP JP62316829A patent/JP2646595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108172527A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-15 | 长春长光精密仪器集团有限公司 | 一种光学检测系统 |
| CN108172527B (zh) * | 2017-12-28 | 2020-05-19 | 佛山长光智能制造研究院有限公司 | 一种光学检测系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01158748A (ja) | 1989-06-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100632427B1 (ko) | 시간절약형 높이측정을 이용하여 마스크패턴을 반복적으로 투영하는 방법 및 장치 | |
| EP0956518B1 (en) | Interferometer system and lithographic apparatus comprising such a system | |
| KR100554886B1 (ko) | 2파장을 갖는 간섭계 시스템 및 그 시스템을 구비한 전사장치 | |
| JP3203719B2 (ja) | 露光装置、その露光装置により製造されるデバイス、露光方法、およびその露光方法を用いたデバイス製造方法 | |
| JP3295846B2 (ja) | 位置測定方法、位置測定装置、位置決め方法、位置決め装置、および露光装置 | |
| JPH03233925A (ja) | 自動焦点調整制御装置 | |
| JPH0455243B2 (ja) | ||
| JPS63281427A (ja) | 投影露光装置 | |
| US6674512B2 (en) | Interferometer system for a semiconductor exposure system | |
| JP3014499B2 (ja) | 位置情報検出装置およびそれを用いた転写装置 | |
| JP2646595B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
| JP2002333305A (ja) | 干渉測定装置および横座標計測方法 | |
| JPH0574684A (ja) | 位置合わせ装置 | |
| KR100295477B1 (ko) | 물체의치수를측정하는장치 | |
| JPH0581357B2 (ja) | ||
| JPS6148249B2 (ja) | ||
| JPH09171954A (ja) | 位置測定装置 | |
| JPH11241909A (ja) | アライメント方法および露光装置 | |
| JP3237022B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3045567B2 (ja) | 移動体位置測定装置 | |
| JPH01289592A (ja) | レーザ加工装置 | |
| JPH0782390B2 (ja) | ステージ位置決め方法 | |
| JPH11132762A (ja) | 走査型露光装置の長尺鏡の平面度差の測定方法 | |
| JPS607483Y2 (ja) | 電子ビ−ム露光装置 | |
| JPS63150916A (ja) | アライメント方法及びアライメント装置の校正用基板 |