JP3056598B2 - 露光装置とアライメント精度測定方法 - Google Patents
露光装置とアライメント精度測定方法Info
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- JP3056598B2 JP3056598B2 JP4233431A JP23343192A JP3056598B2 JP 3056598 B2 JP3056598 B2 JP 3056598B2 JP 4233431 A JP4233431 A JP 4233431A JP 23343192 A JP23343192 A JP 23343192A JP 3056598 B2 JP3056598 B2 JP 3056598B2
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- Japan
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- mark
- light
- exposure
- semiconductor substrate
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ等の製造工程に
使われている露光装置におけるアライメント精度測定方
法に関するものである。
使われている露光装置におけるアライメント精度測定方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造で用いられるア
ライメントエラー量のフィードバック機構の概略図を図
５に示す。まず、所望の形状を有するマスクパターンを
介してレジスト膜への投影露光する。次にレジスト膜を
現像する。次に現像されたアライメント精度測定用マー
ク位置と半導体基板に形成されたアライメント精度測定
用マーク位置を測定してアライメントエラー量を算出
し、それを露光装置にフィードバックする。
ライメントエラー量のフィードバック機構の概略図を図
５に示す。まず、所望の形状を有するマスクパターンを
介してレジスト膜への投影露光する。次にレジスト膜を
現像する。次に現像されたアライメント精度測定用マー
ク位置と半導体基板に形成されたアライメント精度測定
用マーク位置を測定してアライメントエラー量を算出
し、それを露光装置にフィードバックする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、アライメントエラー量を求めるのに現像後アライ
メント精度測定器を用いなければならない。このため、
露光装置にフィードバックするまでに時間が掛かり自動
化することが困難であった。
では、アライメントエラー量を求めるのに現像後アライ
メント精度測定器を用いなければならない。このため、
露光装置にフィードバックするまでに時間が掛かり自動
化することが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の露光装置は、縮
小投影レンズを介して光源から放出された露光光と、前
記露光光と一部同じ光路を通るＨｅ−Ｎｅレーザー光と
を有し、半導体基板に形成された第１のマークを前記Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザ光で照射し、前記露光光で前記半導体基
板上のレジスト膜に形成され，前記半導体基板の第１の
マークとほぼ同じ位置に設けられた，第２のマークを照
射し、前記Ｈｅ−Ｎｅレーザー光と前記露光光とで測定
された前記第１及び第２のマークのそれぞれの位置から
アライメントエラーを算出し、フィードバックして、互
いの露光位置を修正する機能を備えたものである。
小投影レンズを介して光源から放出された露光光と、前
記露光光と一部同じ光路を通るＨｅ−Ｎｅレーザー光と
を有し、半導体基板に形成された第１のマークを前記Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザ光で照射し、前記露光光で前記半導体基
板上のレジスト膜に形成され，前記半導体基板の第１の
マークとほぼ同じ位置に設けられた，第２のマークを照
射し、前記Ｈｅ−Ｎｅレーザー光と前記露光光とで測定
された前記第１及び第２のマークのそれぞれの位置から
アライメントエラーを算出し、フィードバックして、互
いの露光位置を修正する機能を備えたものである。
【０００５】また、本発明のアライメント精度測定方法
は、半導体基板に形成された第１のマークをＨｅ−Ｎｅ
レーザー光で照射し、前記第１のマークの位置を測定す
る工程と、前記半導体基板上に形成されたレジスト膜
を，第２のマークパターンを有するマスクを介して，光
源から放出された露光光で前記第１のマークとほぼ同じ
位置を露光する工程と、前記マスクを介して前記レジス
ト膜に転写された第２のマークの位置を前記露光光で前
記露光と同時に測定する工程と、前記第１及び第２のマ
ークのおのおのの位置からアライメントエラー量を算出
する工程とを備えたものである。
は、半導体基板に形成された第１のマークをＨｅ−Ｎｅ
レーザー光で照射し、前記第１のマークの位置を測定す
る工程と、前記半導体基板上に形成されたレジスト膜
を，第２のマークパターンを有するマスクを介して，光
源から放出された露光光で前記第１のマークとほぼ同じ
位置を露光する工程と、前記マスクを介して前記レジス
ト膜に転写された第２のマークの位置を前記露光光で前
記露光と同時に測定する工程と、前記第１及び第２のマ
ークのおのおのの位置からアライメントエラー量を算出
する工程とを備えたものである。
【０００６】
【作用】本発明によると、レジスト膜に転写されたアラ
イメント精度測定用の第２のマーク位置を、露光光を用
いて検出することで、半導体基板に形成されたアライメ
ント精度測定用の第１のマーク位置からのアライメント
エラー量を，ほぼ同じ位置で，短時間に求め、それを露
光装置にフィードバックして、前記レジスト膜に転写さ
れる第２のマーク位置、すなわち、マスク位置合わせを
高い精度で修正することができる。
イメント精度測定用の第２のマーク位置を、露光光を用
いて検出することで、半導体基板に形成されたアライメ
ント精度測定用の第１のマーク位置からのアライメント
エラー量を，ほぼ同じ位置で，短時間に求め、それを露
光装置にフィードバックして、前記レジスト膜に転写さ
れる第２のマーク位置、すなわち、マスク位置合わせを
高い精度で修正することができる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明の実施例を、添付図面を参照
しながら詳細に説明する。
しながら詳細に説明する。
【０００８】まず、図１に本発明の露光装置のアライメ
ント精度測定系の構成図を示す。本発明の露光装置は、
高圧水銀ランプを用いた光源１、Ｈｅ−Ｎｅレーザー
２、レティクル３、縮小投影レンズ４、ウエハステージ
６、レーザー干渉検出器９、露光光の基板からの反射強
度を検出する検出器１０、およびそれぞれの検出器９，
１０からアライメントエラー量を計算する算出器１１か
ら構成されている。まず、レティクル３のパターンをレ
ジスト膜５に転写し、次に半導体基板上に形成されたア
ライメント精度測定用マーク７の位置はＨｅ−Ｎｅレー
ザー光１２の干渉の光強度から求められる。レジスト膜
５に転写されたアライメント精度測定用マーク１４の位
置は露光光１３の反射強度から求められる。次に、半導
体基板に形成されたパターンに対するアライメントエラ
ーを算出器１１から求め露光装置にフィードバックをす
る。
ント精度測定系の構成図を示す。本発明の露光装置は、
高圧水銀ランプを用いた光源１、Ｈｅ−Ｎｅレーザー
２、レティクル３、縮小投影レンズ４、ウエハステージ
６、レーザー干渉検出器９、露光光の基板からの反射強
度を検出する検出器１０、およびそれぞれの検出器９，
１０からアライメントエラー量を計算する算出器１１か
ら構成されている。まず、レティクル３のパターンをレ
ジスト膜５に転写し、次に半導体基板上に形成されたア
ライメント精度測定用マーク７の位置はＨｅ−Ｎｅレー
ザー光１２の干渉の光強度から求められる。レジスト膜
５に転写されたアライメント精度測定用マーク１４の位
置は露光光１３の反射強度から求められる。次に、半導
体基板に形成されたパターンに対するアライメントエラ
ーを算出器１１から求め露光装置にフィードバックをす
る。
【０００９】図２に、前記アライメント精度測定用マー
ク７の拡大図を示す。アライメント測定用マークは、半
導体基板に形成されたアライメント精度測定用マーク７
とレジスト膜５に転写された，アライメント精度測定用
マーク７とほぼ同じ位置のマークの露光部１７と未露光
部１６とから構成されている。図３および図４は、それ
ぞれ露光光のレジスト膜５に転写されたアライメントマ
ーク７の反射強度とＨｅ−Ｎｅレーザー光の半導体基板
に形成されたアライメント精度測定用マーク１４の反射
強度（干渉光）を示している。レジスト膜の露光部は、
露光光によりブリーチングが起こり透過率が急激に増加
する。すなわち、透過率は、露光前約２０％が露光後約
９０％と変化する。これは、感光基のオルト−ナフトキ
ノンジアジドの光反応が原因である。この露光部、未露
光部の透過率の変化が反射強度の変化として示される。
そこで、それぞれの反射強度差からマークの位置を検出
して基板に形成されたアライメントマークに対応するず
れ量を求め露光装置にフィードバックして、そのずれ量
に相当するマスク位置を修正する。
ク７の拡大図を示す。アライメント測定用マークは、半
導体基板に形成されたアライメント精度測定用マーク７
とレジスト膜５に転写された，アライメント精度測定用
マーク７とほぼ同じ位置のマークの露光部１７と未露光
部１６とから構成されている。図３および図４は、それ
ぞれ露光光のレジスト膜５に転写されたアライメントマ
ーク７の反射強度とＨｅ−Ｎｅレーザー光の半導体基板
に形成されたアライメント精度測定用マーク１４の反射
強度（干渉光）を示している。レジスト膜の露光部は、
露光光によりブリーチングが起こり透過率が急激に増加
する。すなわち、透過率は、露光前約２０％が露光後約
９０％と変化する。これは、感光基のオルト−ナフトキ
ノンジアジドの光反応が原因である。この露光部、未露
光部の透過率の変化が反射強度の変化として示される。
そこで、それぞれの反射強度差からマークの位置を検出
して基板に形成されたアライメントマークに対応するず
れ量を求め露光装置にフィードバックして、そのずれ量
に相当するマスク位置を修正する。
【００１０】以上のようなアライメント測定による位置
補正後、次の半導体基板からマスクパターンの露光が行
われる。なお、従来の方法では現像後アライメント測定
器によりアライメントエラー量を求めるため、それを次
の半導体基板に導入するまでのタイムラグが大きい。本
実施例によるアライメント測定方法と露光装置を用いる
と、先行の半導体基板にパターン転写した後アライメン
トエラー量の算出からフィードバックまでの時間が短縮
されラインの自動化が行える。
補正後、次の半導体基板からマスクパターンの露光が行
われる。なお、従来の方法では現像後アライメント測定
器によりアライメントエラー量を求めるため、それを次
の半導体基板に導入するまでのタイムラグが大きい。本
実施例によるアライメント測定方法と露光装置を用いる
と、先行の半導体基板にパターン転写した後アライメン
トエラー量の算出からフィードバックまでの時間が短縮
されラインの自動化が行える。
【００１１】
【発明の効果】本発明の露光装置とアライメント測定方
法を用いることで、アライメントエラー量のフィードバ
ックまでの時間が短縮され、かつラインの自動化ができ
る。
法を用いることで、アライメントエラー量のフィードバ
ックまでの時間が短縮され、かつラインの自動化ができ
る。
【図１】本発明の露光装置のアライメント系の構成図
【図２】本発明のアライメントマークの拡大図
【図３】レジスト膜に転写されたアライメント精度測定
用マークの反射強度を示す図
用マークの反射強度を示す図
【図４】半導体基板に形成されたアライメント精度測定
用マークの干渉光強度を示す図
用マークの干渉光強度を示す図
【図５】従来のアライメントエラー量の検出方法を説明
する図
する図
１ 光源 ２ Ｈｅ−Ｎｅレーザー ３ レティクル ４ 縮小投影レンズ ５ レジスト膜 ６ ウエハステージ ７ アライメント精度測定用マーク ９ レーザー干渉検出器 １０ 検出器 １１ 算出器 １２ Ｈｅ−Ｎｅレーザー光 １３ 露光光 １４ アライメント精度測定用マーク １６ 未露光部 １７ 露光部
Claims (2)
- 【請求項１】縮小投影レンズを介して光源から放出され
た露光光と、前記露光光と一部同じ光路を通るＨｅ−Ｎ
ｅレーザー光とを有し、半導体基板に形成された第１の
マークを前記Ｈｅ−Ｎｅレーザ光で照射し、前記露光光
で前記半導体基板上のレジスト膜に形成され，前記半導
体基板の第１のマークとほぼ同じ位置に設けられた，第
２のマークを照射し、前記Ｈｅ−Ｎｅレーザー光と前記
露光光とで測定された前記第１及び第２のマークのそれ
ぞれの位置からアライメントエラーを算出し、フィード
バックして、互いの露光位置を修正する機能を備えた露
光装置。 - 【請求項２】半導体基板に形成された第１のマークをＨ
ｅ−Ｎｅレーザー光で照射し、前記第１のマークの位置
を測定する工程と、前記半導体基板上に形成されたレジ
スト膜を，第２のマークパターンを有するマスクを介し
て，光源から放出された露光光で前記第１のマークとほ
ぼ同じ位置を露光する工程と、前記マスクを介して前記
レジスト膜に転写された第２のマークの位置を前記露光
光で測定する工程と、前記第１及び第２のマークのおの
おのの位置からアライメントエラー量を算出する工程と
を備えたアライメント精度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4233431A JP3056598B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 露光装置とアライメント精度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4233431A JP3056598B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 露光装置とアライメント精度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684752A JPH0684752A (ja) | 1994-03-25 |
| JP3056598B2 true JP3056598B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=16954936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4233431A Expired - Fee Related JP3056598B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 露光装置とアライメント精度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3056598B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4792833B2 (ja) * | 2005-06-24 | 2011-10-12 | 株式会社ニコン | 重ね合わせ測定装置 |
| KR100877259B1 (ko) * | 2006-12-28 | 2009-01-09 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 노광장치의 포커스 얼라인먼트 방법 및 장치 |
-
1992
- 1992-09-01 JP JP4233431A patent/JP3056598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0684752A (ja) | 1994-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |