JP2833908B2 - 露光装置における位置決め装置 - Google Patents

露光装置における位置決め装置

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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板及び液晶基
板等の被露光基板にパターンを転写する露光装置のパタ
ーンの寸法測定における露光装置におけるマーク位置決
め装置(以下端に位置決め装置と呼ぶ)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の露光装置は、パターン転
写する前の準備操作として、まず、集光レンズを通して
ウェーハ上の合せマークに検出照明光(レーザ光)を照
射し、その反射光を再び集光レンズを通し検出光学系に
導き、入光された光電流による波形を一定のスライスレ
ベルで切ることにより合せマークの位置を決めるもので
ある。この場合、検出光学系に入光される光の取り込み
の方法によって明視野法と暗視野法とがある。ここでは
最も一般的な暗視野法における位置決め装置についての
み述べる。
【0003】図5(a)及び(b)は従来の一例を示す
位置決め装置のブロック図である。この位置決め装置
は、図5に示すように、検出照明光であるレーザ光2を
発生するレーザ発振器1と、被露光基板5より反射する
散乱光7,7aを集光する集光レンズ4と、集光レンズ
4からの散乱光を90°曲げて反射するハーフミラー3
と反射散乱光を透過する窓16を有する空間フィルタ8
と、空間フィルタ8を透過した光を収束する検出レンズ
11と収束された散乱光を捕捉する受光器20と、受光
器20より得られる光電流の波形を処理する波形処理部
21と波形処理部21の波形によりマークの位置を認識
して被露光基板5の移動を制御する制御部14とを有し
ていた。
【0004】次に、この位置決め装置の動作を説明する
ためのフローチャート、図7(a)及び(b)は受光さ
れる光信号を処理した例を示す図である。最初に図5
(a)と図6を参照して説明する。まず、ステップAで
被露光基板5をステージに搭載する。次に、ステップB
でレーザ光2を被露光基板5に照射するとともに被露光
基板5とレーザ光2を相対的に動かし、走査を行なう。
このことにより位置決めマーク6aの形状,サイズに応
じてレーザ光に応じてレーザ光2は、マーク6aの段差
部と平坦部に応じて散乱又は反射される。そして、マー
ク6aの段差部における散乱光7及び7aは、再び集光
レンズ4を通った後、ハーフミラー3で右方向へ曲げら
れて、空間フィルタ8に到る。また、マーク6aの平坦
部における正反射光9は暗視野信号検出の妨げとなるた
め、空間フィルタ8により遮断される。一方、散乱光1
0及び10aは、空間フィルタ8の窓16を通過し、検
出レンズ11を通って受光器20にめられる。
【0005】次にステップCで受光器20により、光信
号から電気信号に変換された信号は、波形処理部21に
て段差部での信号波形に形成される。図7はこの信号波
形の処理例を示す。受光器20により、光信号から電気
信号に変換された信号の強度は、走査によって図7
(a)のように変化する。そしてこの信号強度のそれぞ
れ一番高いポイントP1,P2 を求める。次に走査開始か
らP1 迄の時間t1 とP1からP2 迄の時間t2 を求
め、図7(b)のような位置決め信号を発生させる。最
後に位置決め信号がHiレベルにある部分の中心を、T
1 =T2 を満足するという条件から、位置決めに必要
な、走査開始点からマークの中心P3 迄の時間差xとし
て求める。この時走査は等速度で行なわれる為、xの時
間に速度をかけ算してやることにより、最終的な位置情
報が得られる。
【0006】ステップDではこの位置情報に基づき、制
御部14が位置を認識する。制御部14は、ステップE
で、認識した位置迄ステージに指令して被露光基板5を
移動させ、位置決めを完了する。次に、ステップFで露
光パターンを被露光基板5に転写し、ステップGで露光
された被露光基板5を装置より外し、露光動作が完了す
る。 ここでは、説明簡単化のために、一方向のみの位
置決めについて説明したが、実際はX,Y2方向同時に
前述の動作が行われた後、露光が行われる。同じよう
に、説明の簡単化のため、散乱光を検出する場合のみ説
明したがマークの回折光や反射光を利用する場合も同様
である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の位置決
め装置では、マークの形状が変わると、散乱光7,7a
が図(b)のように空間フィルタ8により遮断され受
光器20に届かなかったり、届いても十分な光強度が得
られず以下の問題が発生していた。(1)十分な散乱光
が得られず位置決めができない。(2)得られた散乱光
の光強度分布が判然とせず、位置決め信号のS/N比が
劣化し、測定精度が悪化したり、位置決めに時間がかか
る。(3)位置決め精度悪化により、作業の失敗ややり
直しが多い。
【0008】本発明の目的は、かかる問題を解消すべ
く、マーク形状が変っても位置を認識し、精度良く位置
決めできる露光装置における位置決め装置を提供するこ
とである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、被露光
基板に形成される位置決め用マークに集光される光を投
光する投光手段と、前記マークの平坦部からの正反射光
を遮断するとともに前記マークの段差部からの全散乱光
あるいは全回折光のみ通過させる大きさの窓を有する空
間フィルタと、空間フィルタ通過後の前記散乱光または
前記回折光を入光して画像信号を出力する画像センサ
と、この画像センサの画像信号とし生ずる前記マーク
の両側の該段差部における2つの光強度分布のそれぞれ
のピークの波形が互いに対称であるか否かを判定し、こ
の判定により2つの前記ピークの位置の中間点を前記マ
ーク位置とする画像処理部を備える位置決め装置であ
【0010】
【実施例】次に本発明について図面を参照して露光装置
の例で説明する。
【0011】図1(a)及び(b)ならびに図2は本発
明における位置決め装置の一実施例を示すブロック図、
図3は図1の位置決め装置の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。この位置決め装置は、図1及び図2
に示すように、マーク6a,6b及び6cというように
その形状及び寸法が多少変化しても正反射光のみ遮断
し、マーク段差部からの散乱を全て通過させるのに十
分な大きさの窓を持つ空間フィルタ8aと、この空間フ
ィルタ8aを通過散乱光を入光して画像信号を出力する
画像センサ12と、この画像信号である光強度分布の
つのピークの波形が互いに対称であるか否かを判定し、
判定が良であれば2つのピークの位置の中間を前記マー
クの位置とする画像処理部13とを備えている。
【0012】次に、この位置決め装置の動作を図1
(a)及び図3を参照して説明する。まず、図3のステ
ップAで図1(a)の被露光基板5をステージに搭載す
る。次に、ステップBで、図1(a)のレーザ発振器1
から発生されたレーザ光2は矢印の方向へ進みハーフミ
ラー3と集光レンズ4を通って被露光基板5にきざまれ
たマーク6aに到る。この状態でレーザ光2または被露
光基板5を図の左右方向へ移動(走査)させると、マー
ク6aの形状,サイズにじて、レーザ光は散乱され
る。散乱光7及び7aは再び集光レンズ4を通った後、
ハーフミラー3で右方向へ曲げられた後、空間フィルタ
8aに到る。ここで、正反射光9は暗視野信号検出の妨
げとなるために空間フィルタ8aにより遮光される。一
方、散乱光10および10aは空間フィルタ8aの窓1
6を通過し、検出レンズ11を通って画像センサ12に
集められる。画像センサ12により面における画像信号
に変換される。次に、ステップCで画像処理部13にて
画像信号における段差部以外からの光の信号が除去さ
れ、2つのピーク値をもつ波形に形成される。次に、ス
テップH及びIで段差部におけるピーク値が基準ピーク
値と比較されるとともにここで示すピーク波形が互いに
対称であるか否かを判定する。もし、信号強度及び波形
の対称性のいずれかがあらかじめ定められている基準を
満足しなければ、ステップCで画像信号のフィルタリン
グ条件を変換する処理を行ない、再びHからIのステッ
プをくりかえす。H,Iのステップの条件が満足される
とステップD以降は従来と同じ様に位置を認識し、被露
光基板5を所定の位置迄移動させ露光を行なった後、被
露光基板5を取外すという作業が行なわれる。
【0013】図1(b)及び図2はマークの段差部角度
が急傾斜となったり、左右で非対称になった場合の例を
示す。いずれの場合も位置決めに必要な散乱光10,1
0aが十分広い窓16を通って画像センサ12に届くた
め、前述のC〜JのステップをH,Iの条件が満足され
る迄くりかえせば、図1(a)の場合と同じ動作をし、
位置を求めることができる。
【0014】図4(a)〜(c)は画像処理例を説明す
るための画像検出エリアを示す図である。次に、以上の
ところ迄の説明を簡単にするために省略していた画像処
理の方法について改めて図4(a),(b),(c)の
例を使って説明する。図4(a)は図1(a)のマーク
の場合で、画像センサ12の出力信号強度の分布を表わ
している。この図4(a)からわかるようにマーク6a
からの散乱光10,10aは、画像センサ12の上下2
ケ所に図4(a)のように結像する。従って、前述のス
テップCで説明したように通常は18,18aに示すエ
リア以外の信号を除去することにより、位置決めに必要
な信号を成形する。また、図1(a),(b)及び図2
からわかるように本装置においてはマーク6a,6b,
6cの形状や寸法等が多少変化しても散乱光10,10
aを取り込めるように、空間フィルタ8aの窓は従来の
方式に比べ十分に大きくなっている。そのため、本来位
置決めに必要な信号以外の迷光も画像センサ12に到達
してしまう。しかし、いずれにしても画像信号として図
4(a)〜(c)の画像検出エリア19内に入るので上
述したステップCで不必要な信号は除去処理してしまう
ので問題ないが、全くピーク値か検出されない場合は、
これは、マークがあらかじめ粗位置に置かれていないこ
とになる。このような場合は、被露光基板の粗位置設定
を行ってから、再びこの位置決め装置でマーク位置を求
める。
【0015】
【発明の効果】以上に説明したように本発明は、位置決
め用のマークからの正反射光を除外して全散乱光を通過
できる窓を有する空間フィルタ8aと、通過する散乱光
を入光し、光強度分布の画像出力をする画像センサと、
その画像信号の強度分布よりピーク値を抽出して、その
ピーク値の中間点をマーク位置とする画像処理部とを設
けることによって、位置決めマークの形状や寸法が変っ
ても、十分な光強度を吸収しマーク位置を精度よく位置
決めできる位置決め装置が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す位置決め装置のブロッ
ク図である。
【図2】本発明の一実施例を示す位置決め装置のブロッ
ク図である。
【図3】図1及び図2の位置決め装置の動作を説明する
ためのフローチャートである。
【図4】画像処理例を説明するための画像検出エリアを
示す図である。
【図5】従来の一例を示す位置決め装置のブロック図で
ある。
【図6】図5の位置決め装置の動作を説明するためのフ
ローチャートである。
【図7】受光される光信号を処理した例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 レーザ発振器 2 レーザ光 3 ハーフミラー 4 集光レンズ 5 被露光基板 6a,6b,6c マーク 7,7a,10,10a 散乱光 8,8a 空間フィルタ 9 正反射光 11 検出レンズ 12 画像センサ 13 画像処理部 14 制御部 15 ドライバ 16 窓 17,17a 散乱光があたっているエリア 18,18a フィルタリングエリア 19 画像検出エリア

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被露光基板に形成される位置決め用マー
    クに集光される光を投光する投光手段と、前記マークの
    平坦部からの正反射光を遮断するとともに前記マークの
    段差部からの全散乱光あるいは全回折光のみ通過させる
    大きさの窓を有する空間フィルタと、空間フィルタ通過
    後の前記散乱光または前記回折光を入光して画像信号を
    出力する画像センサと、この画像センサの画像信号とし
    生ずる前記マークの両側の該段差部における2つの
    強度分布のそれぞれのピークの波形が互いに対称である
    か否かを判定し、この判定により2つの前記ピークの位
    の中間点を前記マーク位置とする画像処理部を備える
    ことを特徴とする位置決め装置。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2689228A1 (fr) * 1992-03-27 1993-10-01 Beman Flèche pour arc et son procédé de fabrication.
US5779824A (en) 1994-08-05 1998-07-14 Fuji Photo Film Co., Ltd. Aluminum alloy support for planographic printing plate and method for producing the same
WO1996039619A1 (en) * 1995-06-06 1996-12-12 Kla Instruments Corporation Optical inspection of a specimen using multi-channel responses from the specimen
US6288780B1 (en) * 1995-06-06 2001-09-11 Kla-Tencor Technologies Corp. High throughput brightfield/darkfield wafer inspection system using advanced optical techniques
AU6962296A (en) * 1995-08-30 1997-03-19 Mirage Development, Ltd. Target for laser leveling systems
EP1090329A4 (en) * 1998-04-30 2002-09-25 Nikon Corp ALIGNMENT SIMULATION
US6144118A (en) * 1998-09-18 2000-11-07 General Scanning, Inc. High-speed precision positioning apparatus
US6836451B1 (en) * 2000-06-12 2004-12-28 Infineon Technologies, Ag Lensless optical servo system for an optically assisted disk drive
CN1229624C (zh) * 2000-10-19 2005-11-30 株式会社尼康 位置探测法和装置、曝光法和设备、控制程序以及器件制造法
US6842538B2 (en) * 2001-03-23 2005-01-11 Shih-Jong J. Lee Automatic detection of alignment or registration marks
US6650422B2 (en) * 2001-03-26 2003-11-18 Advanced Micro Devices, Inc. Scatterometry techniques to ascertain asymmetry profile of features and generate a feedback or feedforward process control data associated therewith
KR100555517B1 (ko) * 2003-09-09 2006-03-03 삼성전자주식회사 스트레이 광 측정 방법 및 이를 위한 측정 시스템
US8947664B2 (en) * 2009-12-23 2015-02-03 Infineon Technologies Ag Apparatus and method for aligning a wafer's backside to a wafer's frontside
CN102714235B (zh) * 2010-01-22 2015-01-14 夏普株式会社 带布线板的太阳能电池单元及其制造方法
JP2012026837A (ja) * 2010-07-22 2012-02-09 Sony Corp 微小粒子測定装置
CN111292500B (zh) * 2018-12-07 2022-02-08 杭州海康消防科技有限公司 感烟火灾探测报警器
US11899380B2 (en) 2019-10-21 2024-02-13 Asml Holding N.V. Apparatus for and method of sensing alignment marks
DE102020116790B4 (de) 2020-06-25 2022-01-13 Bundesrepublik Deutschland, Vertreten Durch Das Bundesministerium Für Wirtschaft Und Energie, Dieses Vertreten Durch Den Präsidenten Der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Verfahren zum Bestimmen einer Fehlausrichtung und Ausrichtvorrichtung zum Ausrichten zweier flacher Objekte relativ zueinander

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60168149A (ja) * 1984-02-13 1985-08-31 Canon Inc 位置合わせ信号処理装置
US4795260A (en) * 1987-05-15 1989-01-03 Therma-Wave, Inc. Apparatus for locating and testing areas of interest on a workpiece
US5114236A (en) * 1989-08-04 1992-05-19 Canon Kabushiki Kaisha Position detection method and apparatus
JP2796899B2 (ja) * 1991-02-16 1998-09-10 住友重機械工業株式会社 色収差2重焦点装置における帯域光および複色光照明方法

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