JP2867065B2 - Position detection method - Google Patents

Position detection method

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JP2867065B2
JP2867065B2 JP2081043A JP8104390A JP2867065B2 JP 2867065 B2 JP2867065 B2 JP 2867065B2 JP 2081043 A JP2081043 A JP 2081043A JP 8104390 A JP8104390 A JP 8104390A JP 2867065 B2 JP2867065 B2 JP 2867065B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はパターン位置合わせ方法、例えば半導体ICや
LSIを製造するための露光装置において、ウエハとマス
クの相対位置を検出し位置を制御するための位置合わせ
に好適な位置検出方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a pattern alignment method, for example, a semiconductor IC or
The present invention relates to a position detection method suitable for alignment for detecting a relative position between a wafer and a mask and controlling the position in an exposure apparatus for manufacturing an LSI.

[従来技術] 半導体ICやLSIは、最近ますます集積度が高まり素子
の微細パターンの寸法はサブミクロンのオーダーになっ
ている。
[Prior Art] Recently, the integration density of semiconductor ICs and LSIs has been increasing more and more, and the dimensions of fine patterns of devices have been on the order of submicrons.

従来の露光装置の位置合わせとして、例えば、特開昭
62−232504号公報に開示されたパターンマッチング検出
法がある。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open
There is a pattern matching detection method disclosed in JP-A-62-232504.

第4図は2次元パターンマッチング検出法を利用した
装置の概略図である。同図において照明光は投影光学系
12によりウエハパターンMを照明し、反射光は撮像装置
15に結像する。第5図は撮像装置によって得られた2次
元電気信号を説明する図である。第5図(a)において
ウエハパターンはM′である。上記2次元電気信号を、
A/D変換装置16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した後、2値化装置41に
よって2値化し、マッチング装置42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
ンの相関をとる2次元パターンマッチングを行い相関度
の最も高い位置を、1、2画素程度の精度で検出し、こ
れを仮中心としている。一方、多値画像を積算装置17に
よって所定の大きさの2次元のウィンドウ21内でパター
ンに直角な方向に画素積算し、第5図(b)に示すよう
な1次元離散電気信号51を得る。次に必要な精度を達成
するために位置検出装置43によって、上記1次元離散電
気信号51について前記仮中心の近傍でパターンマッチン
グによって算出した相関値に対し補間手段を使用し分解
能を高めた後、その最大値を示す位置xCを出力し、位置
合わせ制御装置112によって、xCに基づいてウエハの位
置を制御して位置合わせを行っている。
FIG. 4 is a schematic diagram of an apparatus using a two-dimensional pattern matching detection method. In the figure, the illumination light is a projection optical system.
12 illuminates the wafer pattern M, and the reflected light is
Image at 15. FIG. 5 is a diagram illustrating a two-dimensional electric signal obtained by the imaging device. In FIG. 5A, the wafer pattern is M '. The two-dimensional electric signal is
After being converted into a two-dimensional discrete digital signal sequence corresponding to the XY address of the pixel by the A / D conversion device 16, it is binarized by the binarization device 41, and the binary image is stored in the device in advance by the matching device 42. Two-dimensional pattern matching is performed to obtain the correlation of the pattern with the template, and the position having the highest degree of correlation is detected with an accuracy of about one or two pixels, and this is set as the temporary center. On the other hand, the multi-valued image is pixel-integrated in a direction perpendicular to the pattern in a two-dimensional window 21 of a predetermined size by the integrator 17 to obtain a one-dimensional discrete electric signal 51 as shown in FIG. . Next, in order to achieve the required accuracy, the position detector 43 increases the resolution of the one-dimensional discrete electric signal 51 by using interpolation means for the correlation value calculated by pattern matching in the vicinity of the temporary center, and then increases the resolution. the maximum value and outputs a position x C indicating a, by the alignment control 112 is performed alignment by controlling the position of the wafer on the basis of the x C.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来例では電気信号を処理するた
めのA/D変換により、信号は離散系列となり、検出され
るマーク位置も離散値を取るため、目的の精度を達成す
るためには、何等かの補間手段をとる必要があり、その
際の近似による誤差が検出誤差の要因となる。さらに、
マークの像は上に塗られたレジストの塗布むらや、照明
むら等のノイズの影響を受け歪むことがあり、S/Nの悪
化により検出精度を低下させる要因となる。
[Problem to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional example, the signal becomes a discrete sequence by A / D conversion for processing the electric signal, and the detected mark position also takes a discrete value. In order to achieve this, it is necessary to use some kind of interpolation means, and an error due to the approximation at that time causes a detection error. further,
The image of the mark may be distorted due to the influence of noise such as uneven coating of the resist applied thereon or uneven illumination, and this may cause a reduction in detection accuracy due to deterioration in S / N.

本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであ
って、ノイズに影響されず高精度の位置検出が可能な位
置合わせ方法の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described drawbacks of the related art, and has as its object to provide a positioning method capable of detecting a position with high accuracy without being affected by noise.

[課題を解決するための手段および作用] 本発明の位置検出方法によれば、位置検出方向に等間
隔で複数配列されたパターンの像の該位置検出方向の1
次元の映像信号から該パターンの該パターンが撮像され
た撮像面上におけるあらかじめ設定された基準点に対す
る位置を検出する方法であって、該1次元の映像信号を
直交変換により空間周波数領域の信号に変換し、該空間
周波数領域の信号中の前記パターン固有の空間周波数近
傍範囲から得られる空間周波数強度E(k) ただしE(k)=[{Re(X(k))}+{Im(X
(k))} 1/2 X(k):空間周波数領域の信号の複素フーリエ係数 のピーク位置Pi={k|Max(E(k))}を得、該ピー
ク位置Piの実質的な周波数成分の基準点に対する位相Θ
pi=tan-1{Im(X(k))/Re(X(k))}を求め、
該位相Θpiから、式 Δpi=(1/2π)・(N/Pi)・λ・Θpi ただし、N:サンプル点数、λs:サンプリング間隔、 に基づき、実空間でのパターンの基準点からのずれ量Δ
piを検出することを特徴とするものである。
[Means and Actions for Solving the Problems] According to the position detection method of the present invention, one of the images of the patterns arranged at equal intervals in the position detection direction is one of the images in the position detection direction.
A method of detecting a position of a pattern with respect to a predetermined reference point on an imaging surface where the pattern is captured from a one-dimensional video signal, wherein the one-dimensional video signal is converted into a spatial frequency domain signal by orthogonal transformation. The spatial frequency strength E (k) obtained from the spatial frequency domain signal in the spatial frequency domain signal is obtained from the spatial frequency range E (k) where E (k) = [{Re (X (k))} 2 + {Im ( X
(K)) { 2 1/2 X (k): the peak position Pi = {k | Max (E (k))} of the complex Fourier coefficient of the signal in the spatial frequency domain is obtained. Phase of frequency component with respect to reference point Θ
pi = tan -1 {Im (X (k)) / Re (X (k))}
From the phase Θ pi , based on the formula Δ pi = (1 / 2π) · (N / Pi) · λ s · Θ pi , where N: number of sampling points, λ s : sampling interval Deviation from point Δ
pi is detected.

[実施例] 第1図は、本発明による位置検出機構をウエハ位置合
わせ装置に適用した場合の装置全体の構成を示す。第1
図において、Wは半導体ウエハであり、この表面に、位
置検出用のパターンMが形成されている。10は、ウエハ
Wをx,yおよびzの方向に移動させるためのx,yステージ
であり、11は、レチクルR面上の回路パターンをウエハ
W上に投影するための投影光学系である。12は照明系で
あり、ここから射出された光は、ハーフミラー13、投影
光学系11を通り、パターンMを照明する。パターンMか
らの反射光は、投影光学系11を通り、ハーフミラー13に
より、検出光学系14に導かれる。検出光学系14は、パタ
ーンMの像を所定の倍率で撮像装置15の撮像面上に結像
させる。本装置では、予め適当な検出手段により、投影
光学系11、検出光学系14および撮像装置15に対するレチ
クルRの相対位置が求められている。そこで、レチクル
Rに対するウエハWの相対位置を求めるには、撮像装置
15の撮像面上におけるパターンMの位置を検出すればよ
い。撮像装置15は、例えばITV、2次元イメージセンサ
等の光電変換装置であり、撮像した像を2次元の電気信
号に変換する。
[Embodiment] FIG. 1 shows the configuration of the whole apparatus when a position detecting mechanism according to the present invention is applied to a wafer positioning apparatus. First
In the drawing, W is a semiconductor wafer, on which a pattern M for position detection is formed. Reference numeral 10 denotes an x, y stage for moving the wafer W in the x, y, and z directions, and reference numeral 11 denotes a projection optical system for projecting a circuit pattern on the reticle R surface onto the wafer W. Reference numeral 12 denotes an illumination system. Light emitted from the illumination system passes through a half mirror 13 and a projection optical system 11 to illuminate a pattern M. The reflected light from the pattern M passes through the projection optical system 11 and is guided to the detection optical system 14 by the half mirror 13. The detection optical system 14 forms an image of the pattern M on the imaging surface of the imaging device 15 at a predetermined magnification. In this apparatus, the relative positions of the reticle R with respect to the projection optical system 11, the detection optical system 14, and the imaging device 15 are determined in advance by appropriate detection means. Therefore, in order to determine the relative position of the wafer W with respect to the reticle R, an imaging device
What is necessary is just to detect the position of the pattern M on the 15 imaging surfaces. The imaging device 15 is, for example, a photoelectric conversion device such as an ITV or a two-dimensional image sensor, and converts a captured image into a two-dimensional electric signal.

第2図(a)は、x方向の位置検出をする場合の撮像
装置15に結像した位置検出マークMを含むウエハ領域の
像を示す。Fは撮像装置15の有効視野であり、Mは位置
検出パターンの像の一例である。第2図(a)のx方向
の位置検出を行うとき、パターンM′は同一形状の矩形
パターンをx方向に等間隔λpで複数個配列したものと
なっている。
FIG. 2A shows an image of the wafer area including the position detection mark M formed on the image pickup device 15 when detecting the position in the x direction. F is an effective field of view of the imaging device 15, and M is an example of an image of a position detection pattern. When the position detection in the x direction in FIG. 2A is performed, the pattern M 'is a pattern in which a plurality of rectangular patterns having the same shape are arranged at equal intervals λp in the x direction.

撮像装置15によって2次元の電気信号に変換されたパ
ターン像は、第1図のA/D変換装置16によって、撮像面
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。この離散信号のサンプリング間隔λは、
投影光学系11と検出光学系14の光学倍率、および撮像面
の画素間隔で定められる。第1図の17は積算装置であ
り、第2図の21に示すパターンM′を含む2次元ウィン
ドウ21を設定し、このウィンドウ内で第2図y方向に画
素積算を行い、第2図(b)に示すx方向の1次元離散
信号列S(x)を出力する。第2図(b)では、見やす
くするため、この離散信号列S(x)の各点間を直線で
結んでいる。
The pattern image converted into a two-dimensional electric signal by the imaging device 15 is converted into a two-dimensional discrete electric signal sequence corresponding to an address in the xy direction of the imaging surface by the A / D conversion device 16 in FIG. The sampling interval λ S of this discrete signal is
It is determined by the optical magnification of the projection optical system 11 and the detection optical system 14, and the pixel interval on the imaging surface. Reference numeral 17 in FIG. 1 designates a two-dimensional window 21 including a pattern M 'shown in FIG. 2 and performs pixel integration in the y direction in FIG. The one-dimensional discrete signal sequence S (x) in the x direction shown in b) is output. In FIG. 2 (b), each point of the discrete signal sequence S (x) is connected by a straight line for easy viewing.

第1図の18はFFT演算装置であり、入力した信号列S
(x)を離散フーリエ変換によって空間周波数領域の信
号に変換し、フーリエ係数を高速に演算するものであ
る。その手法は、公知の、(例えば科学技術出版社「高
速フーリエ変換」、E,ORAN BRIGHAM著、第10章高速フ
ーリエ変換)N点(N=2r)の高速フーリエ変換(以下
FFTと呼ぶ)によるものであり、サンプリング周波数fs
を1に正規化したときに空間周波数f(k)≡k/Nの複
素フーリエ係数X(k)は、 となる。またこのとき、空間周波数f(k)の強度E
(k)、位相Θ(k)はそれぞれ、 E(k)=[{Re(X(k))}+{Im(X(k))1/2 …… Θ(k)=tan-1{Im(X(k))/Re(X(k))} …… (ただしRe(X(k))、Im(X(k))は各々、複素
数X(K)の実部、虚部を表わす) と表わすことができる。第3図(a)は、予め適当な検
出手段により粗く求められたパターンM′の中心近傍XS
を基準点としてパターン全体を含むように、FFTを施し
た際の空間周波数強度E(k)の分布を表している。パ
ターンの周期性によって、該パターンの1次元離散信号
S(x)に出現するパターンの設計値から求め得るパタ
ーン固有の空間周波数とその高調波f(hi)(ただしhi
≡i・(λS/λp)・N (i=1,2,……)では、信号
強度が大となり、第3図(a)のグラフ上でピークを生
じる。
Reference numeral 18 in FIG. 1 denotes an FFT operation device, and the input signal train S
(X) is converted into a signal in the spatial frequency domain by a discrete Fourier transform, and a Fourier coefficient is calculated at high speed. The method is a well-known (eg, Science and Technology Publishing Company “Fast Fourier Transform”, E, ORAN BRIGHAM, Chapter 10, Fast Fourier Transform) Fast Fourier Transform of N points (N = 2 r )
FFT) and the sampling frequency fs
Is normalized to 1, the complex Fourier coefficient X (k) of the spatial frequency f (k) ≡k / N is Becomes At this time, the intensity E of the spatial frequency f (k)
(K) and phase Θ (k) are E (k) = [{Re (X (k))} 2 + {Im (X (k)) 2 ] 1/2 (k) = tan -1 {Im (X (k)) / Re (X (k))} (where Re (X (k)) and Im (X (k)) are the real part of complex number X (K), respectively. (Representing the imaginary part). FIG. 3A shows the vicinity X S of the center of the pattern M ′ which has been roughly determined in advance by an appropriate detecting means.
Represents the distribution of the spatial frequency intensity E (k) when the FFT is performed so as to include the entire pattern with reference to. Due to the periodicity of the pattern, the spatial frequency unique to the pattern and its harmonic f (hi) (where hi is the value) can be obtained from the design value of the pattern appearing in the one-dimensional discrete signal S (x) of the pattern.
In the case of ≡i · (λ S / λp) · N (i = 1, 2,...), The signal intensity becomes large, and a peak occurs on the graph of FIG.

第1図の19は、周波数強度検出装置であり、式によ
って、パターン固有の空間周波数f(hi)(i=1,2,3,
……)の近傍αの範囲において、ピーク位置Piとピーク
周波数f(Pi)の検出を行っている。
Reference numeral 19 in FIG. 1 denotes a frequency intensity detection device, and a pattern-specific spatial frequency f (hi) (i = 1, 2, 3,
...), The peak position Pi and the peak frequency f (Pi) are detected.

Pi({K|max(E(k),f(hi)・N−α<K <f(hi)・N+α,K=0,1,2,…,N−1} …… ここで、αは、正の整数で、パターンのピッチ変動に
対してPiが有意になるように決める。一方、αの範囲で
あれば何等かの原因で、光学倍率が変動した場合でも、
このピークを示す周波数f(Pi)を検出することで、パ
ターン固有の周波数から光学倍率の変動を補正すること
が可能となっている。ピーク検出に際しては、必要に応
じて空間周波数領域で補間手段(例えば最小二乗近似、
重み付き平均処理等)を用いて周波数分解能を高めても
よい。
Pi ({K | max (E (k), f (hi) · N−α <K <f (hi) · N + α, K = 0, 1, 2,..., N−1}) where α Is a positive integer, and is determined so that Pi becomes significant with respect to the pattern pitch fluctuation. On the other hand, if the optical magnification fluctuates for any reason within the range of α,
By detecting the frequency f (Pi) showing this peak, it is possible to correct the fluctuation of the optical magnification from the frequency unique to the pattern. For peak detection, interpolation means (for example, least square approximation,
The frequency resolution may be increased using a weighted averaging process or the like.

第1図の110は位相検出装置であり、空間周波数強度
のピークf(Pi)とその近傍の周波数成分が持つ基準点
XSに関する位相を、式にしたがって検出する。第1図
の111は、ずれ量検出装置であり、位相から式 により実空間でのずれ量Δを算出する。第3図(b)
は、前空間周波数領域に対してずれ量Δをプロットし
たものである。一般に、第3図(b)に示す如く、マー
ク固有周波数近傍でのずれ量Δは、各々の高調波成分
に渡って一定の安定した値を示すため算出した各々のΔ
に対して、周波数強度による重み付け平均処理を行
い、パターン中心の基準点XSからのずれ量Δを重み付
き平均処理(式)にしたがって検出している。
Reference numeral 110 in FIG. 1 denotes a phase detector, which is a reference point of a spatial frequency intensity peak f (Pi) and a frequency component near the peak f (Pi).
The phase for X S is detected according to the equation. Reference numeral 111 in FIG. 1 denotes a shift amount detection device, which is obtained from a phase based on an equation. It calculates a shift amount delta K of the real space by. FIG. 3 (b)
Is a plot of the deviation amount delta K for the previous spatial frequency domain. In general, as shown in FIG. 3 (b), the deviation amount delta K of the mark natural frequency near, each calculated to show a certain stable value over each harmonic component delta
Against K, performs a weighted average processing by the frequency intensity, is detected in accordance with weighted averaging (equation) a deviation amount delta C from the reference point X S pattern center.

式において、lは必要とされる高調波の次数に選べ
ばよい。第3図(C)は、この重み付き平均処理の結果
を表わす図である。
In the equation, l may be selected to be a required harmonic order. FIG. 3C is a diagram showing the result of the weighted averaging process.

Δを求める際に重み付き平均処理の代りに、式で
求めたPi近傍で補間手段を用いて求めたピーク位置をPC
とし、式で示すようにずれ量Δ[PC]、Δ[PC+1]
により、ずれ量を1次近似し、近似直線上において、PC
に対応するずれ量をΔとしてもよい。
Δ in place of the weighted average processing when determining the C, P the peak position obtained using the interpolation means Pi neighborhood determined by the formula C
And the shift amounts Δ [P C ] and Δ [P C +1] as shown in the equations.
Accordingly, the deviation amount and first-order approximation, on the approximate line, P C
The deviation amount corresponding to or as delta C.

(ただし、[]はガウスの記号とする) 前記第一の実施例は、フーリエ係数の演算にFFTを用
いたが、以下の第二の実施例では、パターン固有の空間
周波数は大きく変動しないことを利用して、必要とする
周波数成分のフーリエ係数を式より直接計算してい
る。フーリエ係数の直接計算によって、FFTがサンプル
点数N=2r(r=1,2,……)の制限を持つのに対し、N
を自由に設定することが可能となり、離散フーリエ変換
による周波数成分はK/N(K=0,1,2,……,N−1)で表
わされることを考慮して、K/Nと求めようとする周波数
成分の誤差を最も小さくするようにサンプリング点数N
を選定することにより、パターン固有の空間周波数をよ
り正確に求めることが可能となっている。パターンのピ
ッチ変動が比較的大きい場合でも、検出された周波数強
度のピークを示す周波数に従って再びNを最適に設定し
フーリエ演算を施すことにより高精度の位置検出が可能
となっている。
(However, [] is a Gaussian symbol.) In the first embodiment, the FFT is used for the calculation of the Fourier coefficient. However, in the following second embodiment, the spatial frequency unique to the pattern does not fluctuate greatly. Is used to directly calculate the Fourier coefficient of the required frequency component from the equation. Due to the direct calculation of the Fourier coefficients, the FFT has a limit of the number of sample points N = 2 r (r = 1, 2,...), Whereas N
Can be set freely, and considering that the frequency component by the discrete Fourier transform is expressed by K / N (K = 0, 1, 2,..., N−1), K / N is calculated. The number of sampling points N to minimize the error of the frequency component to be
Is selected, the spatial frequency unique to the pattern can be obtained more accurately. Even when the pattern pitch fluctuation is relatively large, N can be optimally set again according to the frequency indicating the peak of the detected frequency intensity, and a Fourier operation can be performed to enable highly accurate position detection.

また、計算する周波数成分を限定することにより、計
算量の減少が可能となっている。フーリエ係数の計算を
行った後に、第一の実施例と同様にして、パターンのず
れ量Δを検出している。
In addition, by limiting the frequency components to be calculated, the amount of calculation can be reduced. After the calculation of the Fourier coefficients, in the same manner as in the first embodiment, it detects the shift amount delta C pattern.

[発明の効果] 以上述べたとおり、本発明は位置検出方向に等間隔で
複数配列されたパターンの像の該位置検出方向の1次元
の映像信号を直交変換により空間周波数領域の信号に変
換し、該空間周波数領域の信号中の前記パターン固有の
空間周波数近傍範囲から得られるピーク位置Piの実質的
な周波数成分の基準点に対する位相Θpiから、前述の式
に基づいて実空間でのパターンの基準点からのずれ量Δ
piを検出するようにしたことにより、サンプリングピッ
チに依存することなくパターンの位置を求めることが可
能となり、また有効な周波数を選択的に採用することに
より、不要なノイズ成分を除去することができ、それに
より高精度の位置検出を可能としたものである。容易に
判るように本発明は、何等かの手段によって得られた。
予め周期性が生ずると期待され得る離散信号列に対し
て、その空間的位置を求めるに際しても応用できること
はいうまでもない。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention converts a one-dimensional video signal in the position detection direction of an image of a plurality of patterns arranged at equal intervals in the position detection direction into a signal in the spatial frequency domain by orthogonal transformation. From the phase pi pi of the substantial frequency component of the peak position Pi obtained from the spatial frequency vicinity range unique to the pattern in the signal in the spatial frequency domain with respect to the reference point of the pattern, the pattern of the pattern in the real space based on the above equation is obtained. Deviation Δ from reference point
By detecting pi , it is possible to find the position of the pattern without depending on the sampling pitch, and it is possible to remove unnecessary noise components by selectively adopting effective frequencies. , Thereby enabling highly accurate position detection. As will be readily apparent, the present invention has been obtained by some means.
It goes without saying that the present invention can also be applied to finding the spatial position of a discrete signal sequence that can be expected to have periodicity in advance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明実施例の要部概略図、 第2図(a)は撮像装置に撮像したウエハW面上の説明
図、第2図(b)はパターンの積算データの説明図、 第3図は本発明実施例に係わる空間周波数領域の説明図
であり、第3図(a)はピークまわりの周波数強度、第
3図(b)はずれ量の説明図、第3図(c)は重み付き
統計処理の説明図、 第4図は従来の技術の例の要部概略図、 第5図(a)は従来の技術に係わるパターンの説明図、
第5図(b)は従来技術に係わるパターンの積算データ
の説明図である。 W:ウエハ、 M:パターン、 R:レチクル、 F:撮像された像、 M′:撮像されたパターン、 10:ウエハステージ、 11:投影光学系、 12:照明系、 13:ハーフミラー、 14:検出光学系、 15:撮像装置、 16:A/D変換装置、 17:積算装置、 18:FFT演算装置、 19:対称度評価演算および最大値検出装置、 110:位置合わせ制御装置、 111:ずれ量検出装置、 112:位置合わせ制御装置、 21:ウィンドウ、 41:2値化装置、 42:マッチング装置、 43:位置検出装置。
FIG. 1 is a schematic view of a main part of an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is an explanatory view on a surface of a wafer W imaged by an imaging device, FIG. 2 (b) is an explanatory view of integrated data of a pattern, FIG. 3 is an explanatory diagram of a spatial frequency domain according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is an explanatory diagram of a frequency intensity around a peak, FIG. 3 (b) is an explanatory diagram of a shift amount, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of weighted statistical processing, FIG. 4 is a schematic diagram of a main part of an example of a conventional technology, FIG. 5 (a) is an explanatory diagram of a pattern according to the conventional technology,
FIG. 5B is an explanatory diagram of integrated data of a pattern according to the related art. W: wafer, M: pattern, R: reticle, F: imaged image, M ': imaged pattern, 10: wafer stage, 11: projection optical system, 12: illumination system, 13: half mirror, 14: Detection optical system, 15: imaging device, 16: A / D converter, 17: integrating device, 18: FFT operation device, 19: symmetry evaluation calculation and maximum value detection device, 110: alignment control device, 111: deviation Amount detection device, 112: alignment control device, 21: window, 41: binarization device, 42: matching device, 43: position detection device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 眞 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地 キヤノン株式会社小杉事業所内 (72)発明者 鵜澤 繁行 神奈川県川崎市中原区今井上町53番地 キヤノン株式会社小杉事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−275200(JP,A) 特開 昭63−157435(JP,A) 特開 昭62−232504(JP,A) 実開 昭62−192406(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05D 3/12──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Makoto Sato 53, Imaiue-cho, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Within the Kosugi Office (72) Inventor Shigeyuki Uzawa 53, Imaiue-cho, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Canon Inc. Kosugi Plant (56) References JP-A-63-275200 (JP, A) JP-A-63-157435 (JP, A) JP-A-62-232504 (JP, A) Jpn. U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G05D 3/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】位置検出方向に等間隔で複数配列されたパ
ターンの像の該位置検出方向の1次元の映像信号から該
パターンの該パターンが撮像された撮像面上におけるあ
らかじめ設定された基準点に対する位置を検出する方法
であって、該1次元の映像信号を直交変換により空間周
波数領域の信号に変換し、該空間周波数領域の信号中の
前記パターン固有の空間周波数近傍範囲から得られる空
間周波数強度E(k) ただしE(k)=[{Re(X(k))} +{Im(X(k))}1/2 X(k):空間周波数領域の信号の複素フーリエ係数 のピーク位置Pi={k|Max(E(k))}を得、該ピー
ク位置Piの実質的な周波数成分の基準点に対する位相Θ
pi ただしΘpi=tan-1{Im(X(k))/Re(X(k))} を求め、該位相Θpiから、式 Δpi=(1/2π)・(N/Pi)・λ・Θpi ただし、N:サンプル点数、λ,:サンプリング間隔、 に基づき、実空間でのパターンの基準点からのずれ量Δ
piを検出することを特徴とする位置検出方法。
1. A reference point set in advance on an imaging plane where an image of a plurality of patterns arranged at equal intervals in a position detection direction is taken from a one-dimensional video signal in the position detection direction. A spatial frequency obtained by converting the one-dimensional video signal into a spatial frequency domain signal by orthogonal transform, and obtaining a spatial frequency obtained from the pattern-specific spatial frequency vicinity range in the spatial frequency domain signal. Intensity E (k) where E (k) = [{Re (X (k))} 2 + {Im (X (k))} 2 ] 1/2 X (k): complex Fourier of spatial frequency domain signal A peak position Pi = {k | Max (E (k))} of the coefficient is obtained, and the phase {} of the substantial frequency component of the peak position Pi with respect to the reference point is obtained.
pi where Θ pi = tan -1 {Im (X (k)) / Re (X (k))}, and from the phase Θ pi , the equation Δpi = (1 / 2π) · (N / Pi) · λ s · Θ pi where N is the number of sample points, λ, is the sampling interval, and the amount of deviation Δ from the reference point of the pattern in real space
A position detection method comprising detecting pi .
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