JP2830462B2 - 位置合わせ装置、露光装置、及びそれらを用いた半導体素子の製造方法 - Google Patents

位置合わせ装置、露光装置、及びそれらを用いた半導体素子の製造方法

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JP2830462B2 JP2316845A JP31684590A JP2830462B2 JP 2830462 B2 JP2830462 B2 JP 2830462B2 JP 2316845 A JP2316845 A JP 2316845A JP 31684590 A JP31684590 A JP 31684590A JP 2830462 B2 JP2830462 B2 JP 2830462B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体素子製造用に好適な位置合わせ装置、
露光装置、及びそれらを用いた半導体素子の製造方法に
関し、特にウエハと共役関係にある撮像手段との相対的
位置合わせをウエハ面上に設けたアライメントマークの
3次元構造に基づく計測誤差を捉えることにより高精度
に行うことのできる位置合わせ装置、露光装置、及びそ
れらを用いた半導体素子の製造方法に関するものであ
る。
(従来の技術) 近年、半導体素子の回路パターンの微細化の要求に伴
い、半導体素子製造用の露光装置においてはレチクルと
ウエハとの高精度な相対的位置合わせが要求されてい
る。露光装置における位置合わせ方法の一つとして例え
ば特願平2−127005号で提案されている、所謂1次元パ
ターンマッチ検出方法というのがある。
同公報ではウエハ面上に位置合わせ用のアライメント
マークとして1本の溝構造又は縞形状の段差構造より成
るマークを設け、該マークの所定面上における位置情報
を利用して位置合わせを行なっている。
又、米国特許第4371264号では複数の線幅の異なるア
ライメントマークを利用した位置合わせ装置が提案され
ている。同号ではアライメントマークの線幅を一定の規
則(フレネルゾーン)に従って変化させており、このよ
うなマークを用いることにより位置合わせ精度の向上を
図っている。
この他2次元パターンマッチン検出方法を利用した位
置合わせ装置が例えば特開昭62−232504号公報に提案さ
れている。
同公報においては照明光学系により位置合わせ用のウ
エハマークを照明し、反射光に基づくウエハマークは撮
像装置に結像する。撮像装置によって得られた2次元電
気信号をA/D変換装置により画素のXYアドレスに対応し
た2次元離散ディジタル信号列に変換する。その後2値
化装置によって分割2値化しマッチング装置によって2
値画像に対して装置内に予め記憶されたテンプレートと
のパターンの相関を見る2次元パターンマッチングを行
ない相関度も高い1、2画素のウエハマーク中心を算出
する。
一方、多値画像を積算装置によって所定の大きさの2
次元のウインドウ内でパターンに直角な方向に画素積算
し1次元離散電気信号を得る。次に必要な精度を達成す
るために位置検出装置によって、上記1次元離散電気信
号について、パターンマッチングによって得られたウエ
ハマークの中心廻りの数画素に対して補間手段を使用し
分解能を高めた後、その位置を出力し、位置合わせ制御
装置によって、その値に基づいてウエハの位置を制御し
て位置合わせを行なっている。
(発明が解決しようとする問題点) ウエハ面上のアライメントマーク(ウエハマーク)の
像はその面上に塗布されたレジストの塗布ムラやアライ
メントマークの3次元構造の非対称性の影響を受けて歪
んで観察されることが知られている。これによりアライ
メントマークの位置検出を行なう際に測定誤差、所謂ダ
マサレを起こし、位置合わせ精度を低下させる原因とな
っている。
特に半導体素子製造工程において金属化合物をスパッ
タリング等を用いて蒸着した後のウエハ表面にレジスト
を塗布する工程においてはアライメントマーク近傍のレ
ジストの塗布ムラによる起伏形状からくるダマサレが深
刻な問題点となっている。
一方、前記の金属化合物を蒸着する工程におけるレジ
スト層によるダマサレの原因は金属化合物の高反射率の
為、薄膜干渉の屈折率の波長依存性から生じるものは少
なく、レジストの塗布ムラによる幾何光学的現象による
ものの影響の方が大きい。
第8図(A),(B)はこのときの現象を示す光路図
である。第8図(A)はウエハの位置合わせ用のアライ
メントマーク近傍の断面図である。
図中81はウエハ、80はレジスト、83は空気層である。
82は観察光のうちの一光線の光路を示している。85はア
ライメントマークの溝部である。レジスト表面80aの局
所的変化(起伏形状)によって光線82の屈折方向が大き
く変化している。
ウエハ表面81aの反射率が大きいときにおいてはレジ
スト表面80aでの反射光とウエハ表面81aでの反射光との
干渉効果は幾何光学的効果に比較して十分小さいと考え
られる。
第8図(B)は同図(A)に対応する観察光の光強度
の分布説明図である。レジスト表面80aの局所的変化に
伴ってアライメントマーク像が横ズレを起して観察され
ている。このことは照明光の白色化、あるいは照明光の
波長の適正化によっては取り除けない。
一方、ウエハマークの形状とレジスト表面の起伏との
間には一定の関係があることが知られている。L.E.Stil
lwagonとR.G.Larson等によればウエハマークの線幅が広
い程、レジスト表面の平坦度が悪くなり、逆に線幅が狭
い程レジスト表面の平坦度が良くなってくると言われて
いる。(SPIE,Vol,920,P312〜320,1988)。
尚、ここでレジスト表面の平坦度Pとは次式によって
定義されている。
今ウエハマークの中心にレジスト厚をWD1、ウエハマ
ークから遠く離れた位置でのレジスト厚をWD2、ウエハ
マークの段差厚をWD3としたとき である。
これよりウエハマークの線幅がゼロになる極限でレジ
スト表面の平坦度Pは最大となることがわかる。
このように線幅が狭くなれば狭くなる程、レジスト表
面の平坦度は高くなり、ウエハマーク近傍における局所
的起伏は小さくなる。即ちダマサレ量の少ない位置合わ
せ信号が得られる。
第9図はウエハマークの線幅に対応する観察光の光強
度の分布説明図である。同図(A)に示すように線幅が
広いとレジスト表面80aに平坦度は悪化し、同図(B)
に示すように中心位置x0に対するダマサレ量Δx1が大き
い。
これに対して同図(C)に示すように線幅が狭くなる
とレジスト表面80aの平坦度は良くなり、同図(D)に
示すように中心位置x0に対するダマサレ量Δx2は同図
(B)に比べて小さくなる。
一般にアライメントマークの線幅の下限値は露光装置
の解像度によって決定され位置合わせにおいて必要とさ
れる位置合わせ精度を満たすような線幅、即ちレジスト
表面の局所的起伏を無視し得るような狭い線幅のウエハ
マークは実現できないという問題点があった。
又、前述した米国特許第4371264号ではアライメント
マークの線幅の変化は一定の規則(フレネルゾーン)に
正確に合うことが要求され、光学的若しくは電気的に線
幅の異なる信号について積分を行なう為、レジスト表面
の局所的起伏に対して信号全体がシフトしてダマサレ量
が発生する傾向があった。
本発明はウエハ面上のアライメントマーク近傍におけ
るレジスト表面の起伏形状に基づく位置合わせの際の中
心位置のダマサレ量を線幅の異なる複数のアライメント
マークを用い、それより得られる信号を用いることによ
り補正し、ウエハと撮像手段との位置合わせを高精度に
行なうことができる位置合わせ装置の提供を目的とす
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明の位置合わせ装置は、ウエハと撮像手段とを光
学系を介して共役関係となるように配置し、双方の相対
的位置合わせを行う位置合わせ装置において、該ウエハ
面上には線幅の異なる複数のアライメントマークが形成
され、更にその面上にはレジストが塗布されており、該
アライメントマークの線幅とレジスト表面の起伏形状に
起因する該撮像手段への光束の入射位置の変化による位
置計測のずれ量との関係式を記録した記録手段が設けら
れており、照明系で照明された該複数のアライメントマ
ークを該光学系により該撮像手段面上に結像させ、該撮
像手段面上における複数のアライメントマークの位置情
報と該記録手段に記録された関係式とを用いて、該レジ
スト表面の起伏に起因する位置ずれ誤差を求め、該位置
ずれ誤差を参照して該ウエハと該撮像手段との相対的位
置合わせを行ったことを特徴としている。
この他本発明では、前記複数のアライメントマークは
位置合わせ方向と同一又は直交する方向に配置されてい
ることや、前記複数のアライメントマークのうち個々の
アライメントマークは位置合わせ方向に複数個のパター
ンを同一線幅及び同一ピッチで配列されていることを特
徴としている。
又本発明の露光装置としては、レジストが塗布された
ウエハ上のレリーフ状マークの位置を光学的に検出し、
該位置検出に基づいて該ウエハ上のパターンをマスクの
回路パターンに対して位置合わせし、該回路パターンを
介して該ウエハ上のパターンを被うレジストを露光する
露光装置において、前記レリーフ状マークは互いに異な
る線幅w1,w2を有する第1と第2の位置合わせパターン
を備え、該第1と第2の位置合わせパターンの各々の位
置を光学的に検出し、第1と第2の位置データx1,x2
発生せしめる手段と、該第1位置合わせパターンの線幅
及び位置データ(w1,x1)と、該第2位置合わせパター
ンの線幅及び位置データ(w2,x2)とに基づいて線幅w
の関数x(w)を求め、該関数x(w)により線幅w=
0のときの位置データx0を決定する手段とを有し、該位
置データx0に基づいて前記位置合わせを行うことを特徴
としている。
又、前述した位置合わせ装置、露光装置を利用した半
導体素子の製造方法としては、レジストが塗布されたウ
エハ上のレリーフ状マークの位置を光学的に検出し、該
位置検出に基づいて、該ウエハ上のパターンをマスクの
回路パターンに対して位置合わせし、該回路パターンを
介して該ウエハ上のパターンを被うレジストを露光し、
次いで該ウエハ上のレジストを現像し、該ウエハから半
導体素子を製造する方法において、前記レリーフ状マー
クを複数個の線状パターンで構成し、該複数個の線状パ
ターンの互いに異なる線幅w1,w2を有する第1と第2の
位置合わせパターンの各々の位置を光学的に検出し、該
位置検出に基づいて該第1位置合わせパターンに対応す
る第1位置データx1と該第2位置合わせパターンに対応
する第2位置データx2を形成し、該第1位置合わせパタ
ーンの線幅及び位置データ(w1,x1)と該第2位置合わ
せパターンの線幅及び位置データ(w2,x2)とに基づい
て線幅wの関数x(w)を求め、該関数x(w)により
線幅w=0のときの位置データx0を決定し、該位置デー
タx0に基づいて前記位置合わせを行なうことを特徴とし
ている。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例の要部概略図である。同図
においてRはレチクルであり、その面上には電子回路パ
ターンが形成されている。又レチクルRはレチクルステ
ージR1に支持されている。114は露光用の照明系であ
り、超高圧水銀灯、コンデンサーレンズ、シャッター等
を有し、レチクルR面上を均一照明している。11は投影
レンズ(露光光学系)であり、レチクルR面上のパター
ンをウエハW面上に縮小投影(例えば1/5〜1/10倍)し
ている。10はウエハステージであり、その面上に載置し
たウエハWをx,y,z方向に駆動している。
本実施例では露光時には以上のような各要素によりレ
チクルR面上のパターンをウエハW面上に投影露光して
いる。
尚、ウエハW面上には後述する位置合わせ用のレリー
フ型のウエハマーク(アライメントマーク)Waが形成さ
れている。又レチクルRと露光装置本体(例えば撮像手
段110)とは既に位置決められている。
この為ウエハWと撮像手段110の撮像面との相対的位
置検出を行ない、これによりウエハWとレチクルRとの
位置合わせを行なっている。又、ウエハWと撮像手段11
0についても数μmのオーダーの精度で位置関係は判っ
ている。
次に本実施例においてウエハWと露光装置本体例えば
撮像手段110との位置合わせを行う為の各要素について
説明する。
尚、第1図において投影レンズ11の光軸方向をz軸、
紙面左右方向をy軸、紙面垂直方向をx軸としている。
本実施例ではx方向の位置合わせを例にとり示している
が、y方向についても全く同様である。
18は光源手段であり、露光光の波長と略等しい波長の
光束を放射している。光源手段18からの光束はミラー17
で反射され、照明光学系16で集光されている。
照明光学系16からの光束はハーフミラー15で反射し、
対物レンズ14、ミラー13そして投影レンズ11を介してウ
エハW面上の位置合わせ用のアライメントマーク(ウエ
ハマーク)Waを照明している。
ウエハマークWaは第2図に示すように線幅の異なる3
次元形状の3つのウエハマークWa1,Wa2,Wa3より成って
いる。(同図では3つのウエハマークWa1〜Wa3を示して
いるが、この数はいくつあっても良い。) ウエハマークWa1を構成する1つのパターンの線幅はw
1であり、位置合わせ方向(X方向)に複数個(同図で
は4個)等間隔に配列されている。ウエハマークWa2を
構成する1つのパターンの線幅はw2、ウエハマークWa3
を構成する1つのパターンの線幅はw3であり、各々ウエ
ハマークWa1と同様に位置合わせ方向に複数個、等間隔
に配列されている。
ウエハマークWaからの反射光は投影レンズ11、ミラー
13を通り対物レンズ14に入射する。この間の光路中のレ
チクルRと光学系的に同距離の位置に空中像を形成して
いる。そして対物レンズ14、ハーフミラー15、撮像レン
ズ19により撮像手段110の入射面110aにウエハマーク像W
a′を結像している。
第3図はこのときの撮像手段110に形成されるウエハ
マーク像Wa′(Wa1′〜Wa2′)の説明図である。撮像手
段110は例えばITV、2次元イメージセンサ等の光電変換
手段を有しており、撮像面110a上に撮像した像を2次元
の電気信号に変換している。
本実施例では基準状態ではウエハW面とレチクル面R
そしてウエハW面と撮像面110aは各々光学的に共役関係
となっている。
撮像手段110によって2次元の電気信号に変換された
ウエハマーク像Wa′は第1図のA/D変換装置111によって
投影レンズ11、対物レンズ14そして撮像レンズ19の光学
倍率及び撮像面110aの画素ピッチにより2次元の装置上
の画素のXY方向のアドレスに対応した2次元離散電気信
号列に変換される。
画像処理装置112は第3図に示すウエハマーク像Wa′
の一部を含む所定の2次元のウインドウ30〜32を設定し
た後に第3図のウインドウ30〜32内でY方向に画素積算
を行なう。そして画像処理装置112からは例えば第4図
に示すx方向に離散的な電気信号列Sμ(x),(μ=
1,2,3)を出力する。このようにして得られた積算信号
S(x)は先の特願平2−127005号で提案したのと同様
の1次元パターンマッチングを行なう。
第5図は本実施例において1次元パターンマッチング
を行なう際のテンプレートとして放物線によって近似し
た曲線の説明図である。同図において太線がテンプレー
トである。このようなテンプレートを用いて幾何学的に
考慮したパターンマッチングを各信号Sμ(x),(μ
=1,2,3)に対して行なう。即ち信号強度方向に対して
最小2乗法によりテンプレートと各点の信号S(x)と
のフィッテングを行なった後に、その差分とテンプレー
トの放物線の2次の項とによってマーク中心か否かの判
定をする相関関数を計算している。
このとき相関度の高い点を各ウエハマークの仮りの中
心位置xとし、各ウエハマークの中心廻りの数画素に対
して求めた相関関数を補間手段を使用し分解能を高めた
後、各々のウエハマークWa1〜Wa3の位置に関する信号を
出力する。その後に各ウエハマークWa1〜Wa3を構成する
同一線幅の複数のウエハマークについて各々の仮りの中
心位置を統計処理(例えば平均)によって求める。
本実施例の位置合わせ装置において、算出されたウエ
ハマークWa1〜Wa3の3つの位置情報(x1,x2,x3)とウ
エハマークWa1〜Wa3の線幅w1,w2,w3とに関する関数を
定義する。
第6図はこのときの横軸はウエハマークの線幅w、縦
軸は算出されたダマサレ量を有したウエハマークの仮り
の中心位置情報xである。このときの対応値と位置合わ
せ装置内に予め記憶されている補正関数より、例えば最
小自乗法によって関数の係数を決定する。そして決定さ
れた関数X(w)より、仮りに線幅がゼロの極限値を想
定し、このときの線幅における中心位置の値をもってダ
マサレ量のない値とし、ウエハマークの中心位置として
いる。
本実施例では前述の関数を1次関数とし、位置合わせ
方向をx、ウエハマークの線幅をw、係数をα、βとし
たとき x=x(w)=αx+β として、統計手段によってα、βを決定し(例えば最小
自乗法を使用)ダマサレ量のないウエハマークの中心位
置x0 を求めている。
本実施例では関数としては2次以上の関数のものを用
いても良い。
このようして得られたダマサレ量の無いウエハマーク
の中心位置x0に対してウエハマークの位置合わせ用の制
御装置114によってウエハマークの位置を制御してウエ
ハWと撮像手段110との相対的な位置合わせを行ってい
る。本実施例ではその後に(ダマサレのない位置合わせ
の後に)露光を行なっている。
本実施例における位置合わせ方法のフローチャート図
を第10図に示す。
本実施例においてはウエハマークとして第2図に示す
ようなマークを使用したが線幅の異なる数種類のウエハ
マークと各々の相対位置が既知のマーク集合であればど
のようなマークを用いても良い。例えば第7図に示すよ
うな線幅がw1′〜w4′と異なる(w1′>w2′>w3′>
w4′)4つのウエハマークWa1〜Wa4を位置合わせ方向に
同一ピッチlで配列したものを用いても良い。又ウエハ
マークWa1〜Wa4を位置合わせ方向と直交する方向に配列
しても同様の効果が得られる。
尚、本発明を例えば線幅の異なる2つの線状パターン
ンw1,w2を用いた露光装置に適用するには、前記ウエハ
上のレリーフ状マークは互いに異なる線幅w1,w2を有す
る第1と第2の位置合わせパターンを備え、該第1と第
2の位置合せパターンの各々の位置を光学的に検出し、
第1と第2の位置データx1,x2を発生せしめる手段と、
該第1位置合わせパターンの線幅及び位置データ(w1
x1)と該第2位置合わせパターンの線幅及び位置データ
(w2,x2)とに基づいて線幅wの関数x(w)を求め、
該関数x(w)により線幅w=0の時の位置データx0
決定する手段とを有し、該位置データx0に基づいて前記
位置合わせを行なうことを特徴としている。
同様に該露光装置を利用して半導体素子を製造する方
法に適用するには前記ウエハ上のレリーフ状マークを複
数個の線状パターンで構成し、該複数個の線状パターン
の互いに異なる線幅w1,w2を有する第1と第2の位置合
わせパターンの各々の位置を光学的に検出し、該位置検
出に基づいて該第1位置合わせパターンに対応する第1
位置データx1と該第2位置合わせパターンに対応する第
2位置データx2を形成し、該第1位置合わせパターンの
線幅及び位置データ(w1,x1)と該第2位置合わせパタ
ーンの線幅及び位置データ(w2,x2)とに基づいて線幅
wの関数x(w)を求め、該関数x(w)により線幅w
=0の時の位置データx0を決定し、該位置データx0に基
づいて前記位置合わせを行なうことを特徴としている。
本実施例においてはウエハ面上の位置合わせ用のウエ
ハマークを光学系を介して撮像手段110面上に形成さ
せ、このときのウエハマーク像を利用する方式を示した
が、これ以外に例えば第1図において撮像手段110の代
わりにピンホールを有した受光手段を配置し、光源手段
18からの光束で走査手段によりウエハマークWa面上を光
走査し、このとき受光手段で得られる光束の強度変化に
関する信号(ウエハマークの反射光成分の強度分布に関
する信号)を利用してウエハマークの中心位置を求め、
これより位置合わせを行うようにした位置合わせ装置に
対しても同様に適用することができる。
つまり位置合わせの具体的な方法に依存せず、ダマサ
レ補正ができることに注意する暗視野検出法、回折光干
渉法等の様々なマーク位置検出法に適用可能である。
(発明の効果) 本発明によればウエハ面上に前述のように線幅の異な
る複数のウエハマークを形成し、これら各ウエハマーク
からの位置情報を利用することにより、ウエハマークに
起因するレジスト表面の起伏形状に基づくダマサレ量を
補正し、不要なノイズ光を除去することができウエハと
露光装置本体(撮像手段)との高精度な位置合わせがで
きる位置合わせ装置を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の要部概略図、第2図は第1
図のウエハマークWaの拡大説明図、第3図は第1図の撮
像手段110面上におけるウエハマーク像の説明図、第4
図は第1図の撮像手段110面上におけるウエハマークの
光強度分布の説明図、第5図は本発明に係るパターンマ
ッチング用のテンプレートの説明図、第6図は本発明に
係るウエハマークの中心位置検出の際のダマサレ量の補
正方法の説明図、第7図は本発明に係るウエハマークの
他の一実施例の概略図、第8図はウエハマークによるレ
ジスト表面の起伏形状に伴う光線の光路説明図、第9図
はウエハマークとレジスト表面の起伏に伴う中心位置の
ダマサレ量との関係を示す説明図、第10図は本発明に係
るフローチャート図である。 図中、Rはレチクル、Wはウエハ、Wa,Wa1,Wa2,Wa3はウ
エハマーク、10はウエハステージ、11は投影レンズ、1
3,17はミラー、14は対物レンズ、15はハーフミラー、16
は照明光学系、18は光源手段、19は撮像レンズ、110は
撮像手段、80はレジスト、81はウエハ、82は光線、83は
空気層である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−186716(JP,A) 特開 平4−303914(JP,A) 特開 平4−303915(JP,A) 特開 平4−303916(JP,A) 特開 平2−157844(JP,A) 特開 平2−54103(JP,A) 特開 平1−230233(JP,A) 特公 平1−40491(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ウエハと撮像手段とを光学系を介して共役
    関係となるように配置し、双方の相対的位置合わせを行
    う位置合わせ装置において、該ウエハ面上には線幅の異
    なる複数のアライメントマークが形成され、更にその面
    上にはレジストが塗布されており、該アライメントマー
    クの線幅とレジスト表面の起伏形状に起因する該撮像手
    段への光束の入射位置の変化による位置計測のずれ量と
    の関係式を記録した記録手段が設けられており、照明系
    で照明された該複数のアライメントマークを該光学系に
    より該撮像手段面上に結像させ、該撮像手段面上におけ
    る複数のアライメントマークの位置情報と該記録手段に
    記録された関係式とを用いて、該レジスト表面の起伏に
    起因する位置ずれ誤差を求め、該位置ずれ誤差を参照し
    て該ウエハと該撮像手段との相対的位置合わせを行った
    ことを特徴とする位置合わせ装置。
  2. 【請求項2】前記複数のアライメントマークは位置合わ
    せ方向と同一又は直交する方向に配置されていることを
    特徴とする請求項1記載の位置合わせ装置。
  3. 【請求項3】前記複数のアライメントマークのうち個々
    のアライメントマークは位置合わせ方向に複数個のパタ
    ーンを同一線幅及び同一ピッチで配列されていることを
    特徴とする請求項1記載の位置合わせ装置。
  4. 【請求項4】レジストが塗布されたウエハ上のレリーフ
    状マークの位置を光学的に検出し、該位置検出に基づい
    て該ウエハ上のパターンをマスクの回路パターンに対し
    て位置合わせし、該回路パターンを介して該ウエハ上の
    パターンを被うレジストを露光する露光装置において、
    前記レリーフ状マークは互いに異なる線幅w1,w2を有す
    る第1と第2の位置合わせパターンを備え、該第1と第
    2の位置合わせパターンの各々の位置を光学的に検出
    し、第1と第2の位置データx1,x2を発生せしめる手段
    と、該第1位置合わせパターンの線幅及び位置データ
    (w1,x1)と、該第2位置合わせパターンの線幅及び位
    置データ(w2,x2)とに基づいて線幅wの関数x(w)
    を求め、該関数x(w)により線幅w=0のときの位置
    データx0を決定する手段とを有し、該位置データx0に基
    づいて前記位置合わせを行うことを特徴とする露光装
    置。
  5. 【請求項5】レジストが塗布されたウエハ上のレリーフ
    状マークの位置を光学的に検出し、該位置検出に基づい
    て、該ウエハ上のパターンをマスクの回路パターンに対
    して位置合わせし、該回路パターンを介して該ウエハ上
    のパターンを被うレジストを露光し、次いで該ウエハ上
    のレジストを現像し、該ウエハから半導体素子を製造す
    る方法において、前記レリーフ状マークを複数個の線状
    パターンで構成し、該複数個の線状パターンの互いに異
    なる線幅w1,w2を有する第1と第2の位置合わせパター
    ンの各々の位置を光学的に検出し、該位置検出に基づい
    て該第1位置合わせパターンに対応する第1位置データ
    x1と該第2位置合わせパターンに対応する第2位置デー
    タx2を形成し、該第1位置合わせパターンの線幅及び位
    置データ(w1,x1)と該第2位置合わせパターンの線幅
    及び位置データ(w2,x2)とに基づいて線幅wの関数x
    (w)を求め、該関数x(w)により線幅w=0のとき
    の位置データx0を決定し、該位置データx0に基づいて前
    記位置合わせを行なうことを特徴とする半導体素子の製
    造方法。
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