JP3273409B2 - 投影露光装置 - Google Patents
投影露光装置Info
- Publication number
- JP3273409B2 JP3273409B2 JP31122197A JP31122197A JP3273409B2 JP 3273409 B2 JP3273409 B2 JP 3273409B2 JP 31122197 A JP31122197 A JP 31122197A JP 31122197 A JP31122197 A JP 31122197A JP 3273409 B2 JP3273409 B2 JP 3273409B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- projection exposure
- detection
- light
- beam splitter
- 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 - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 57
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 53
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 28
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 25
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 82
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 24
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7092—Signal processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高精度な位置合わせ
機能を持つ投影露光装置に関するもので、特にウェハ等
の位置合わせ対象物体上に設けられた周期性を持つ格子
状マークから発生する回折光の干渉像を用いて位置検出
を行なう位置検出装置を搭載した投影露光装置に関する
もである。
機能を持つ投影露光装置に関するもので、特にウェハ等
の位置合わせ対象物体上に設けられた周期性を持つ格子
状マークから発生する回折光の干渉像を用いて位置検出
を行なう位置検出装置を搭載した投影露光装置に関する
もである。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体素子の製造技術の発展は目
覚ましく、それに伴って微細加工技術の発展も著しい。
特に光加工技術は１ＭＤＲＡＭの半導体素子の製造を境
にサブミクロンの解像力を有するまでの微細加工の領域
に入った。
覚ましく、それに伴って微細加工技術の発展も著しい。
特に光加工技術は１ＭＤＲＡＭの半導体素子の製造を境
にサブミクロンの解像力を有するまでの微細加工の領域
に入った。
【０００３】ＩＣ、ＬＳＩの微細化が年々進み半導体素
子の集積度が上がっていくにつれ、マスクパターンと感
光基板であるウェハ上のパターンの整合状態の許容範囲
も年々厳しくなっている。ウェハの位置情報を得るため
ウェハ上には通常アライメントマークが形成されている
が、このアライメントマークの観察方式には様々な方法
が知られている。
子の集積度が上がっていくにつれ、マスクパターンと感
光基板であるウェハ上のパターンの整合状態の許容範囲
も年々厳しくなっている。ウェハの位置情報を得るため
ウェハ上には通常アライメントマークが形成されている
が、このアライメントマークの観察方式には様々な方法
が知られている。
【０００４】最も一般的な方式はテレビ画像を用いたも
のであるが、本出願人は特開平５−３４３２９１号公報
において、ウェハ面上に設けた周期性を持つ格子状マー
クから発生する反射回折光のうち±ｎ次光（ｎ＝１、
２、３，…）を取り出して得られる干渉像を検出する方
式を提案している。該干渉像はＦＦＴ処理して位相検出
されるため検出分解能が高く、アライメント顕微鏡とし
て投影露光装置の実装されている。
のであるが、本出願人は特開平５−３４３２９１号公報
において、ウェハ面上に設けた周期性を持つ格子状マー
クから発生する反射回折光のうち±ｎ次光（ｎ＝１、
２、３，…）を取り出して得られる干渉像を検出する方
式を提案している。該干渉像はＦＦＴ処理して位相検出
されるため検出分解能が高く、アライメント顕微鏡とし
て投影露光装置の実装されている。
【０００５】図４は特開平５−３４３２９１号公報の系
の要部の概略を示したものである。パターンの露光転写
は、照明装置ＩＬからの露光光により照明されたレチク
ルＲ面上の電子回路パターンを、投影レンズ１によりウ
ェハステージＳＴ上に搭載されたウェハＷ面上に縮小投
影することで行なう。
の要部の概略を示したものである。パターンの露光転写
は、照明装置ＩＬからの露光光により照明されたレチク
ルＲ面上の電子回路パターンを、投影レンズ１によりウ
ェハステージＳＴ上に搭載されたウェハＷ面上に縮小投
影することで行なう。
【０００６】アライメントではウェハ面上に設けられた
周期性を持った格子状マークから発生する±ｎ次光（ｎ
＝１、２、３，…）による干渉像を検出する。検出され
た干渉像はＦＦＴ処理で位相検出され、位置情報に変換
される。この際のアライメント（位置合わせ）手段の各
要素の作用は以下のとうりである。
周期性を持った格子状マークから発生する±ｎ次光（ｎ
＝１、２、３，…）による干渉像を検出する。検出され
た干渉像はＦＦＴ処理で位相検出され、位置情報に変換
される。この際のアライメント（位置合わせ）手段の各
要素の作用は以下のとうりである。
【０００７】５１は基準マークＧＳを有する検出光学
系、１０１は固体撮像素子２０を有する撮像装置、ＧＷ
はウエハ面上に設けたウエハマーク（格子状マーク、ア
ライメントマーク）である。
系、１０１は固体撮像素子２０を有する撮像装置、ＧＷ
はウエハ面上に設けたウエハマーク（格子状マーク、ア
ライメントマーク）である。
【０００８】アライメントを行なうとき、投影露光装置
は予め適当な検出系で投影レンズ１、検出光学系５１、
そして撮像装置１０１に対するレチクルＲの相対位置を
求めている。この状態で検出光学系５１内の基準マーク
ＧＳの投影像に対するウェハＷのウェハマークＧＷの投
影像の位置を撮像素子１０１の撮像面で検出し、間接的
にレチクルＲとウェハＷの相対位置合わせが行なわれ
る。
は予め適当な検出系で投影レンズ１、検出光学系５１、
そして撮像装置１０１に対するレチクルＲの相対位置を
求めている。この状態で検出光学系５１内の基準マーク
ＧＳの投影像に対するウェハＷのウェハマークＧＷの投
影像の位置を撮像素子１０１の撮像面で検出し、間接的
にレチクルＲとウェハＷの相対位置合わせが行なわれ
る。
【０００９】続いて従来の投影露光装置においてウェハ
マークＧＷの位置を検出し、ウェハＷを所定位置に位置
合わせする方法について説明する。
マークＧＷの位置を検出し、ウェハＷを所定位置に位置
合わせする方法について説明する。
【００１０】直線偏光のＨｅＮｅレーザー２から放射さ
れる露光光と異なったアライメント波長λの光束は音響
光学素子（ＡＯ素子）３に入射され、該ＡＯ素子３によ
りレンズ４へ向かう光量を制御される。ＡＯ素子５はあ
る状態では完全に光を遮断する作用を持つ。ＡＯ素子３
を通過した光束はレンズ４で集光された後、ウェハＷと
光学的に共役な面上に配置した視野絞りＳＩＬにより空
間的に照明範囲が制限されて、偏光ビームスプリッタ５
に入射する。
れる露光光と異なったアライメント波長λの光束は音響
光学素子（ＡＯ素子）３に入射され、該ＡＯ素子３によ
りレンズ４へ向かう光量を制御される。ＡＯ素子５はあ
る状態では完全に光を遮断する作用を持つ。ＡＯ素子３
を通過した光束はレンズ４で集光された後、ウェハＷと
光学的に共役な面上に配置した視野絞りＳＩＬにより空
間的に照明範囲が制限されて、偏光ビームスプリッタ５
に入射する。
【００１１】偏光ビームスプリッタ５は入射した光を反
射させ、該反射光はλ／４板６、レンズ７、ミラー８、
レンズ９、そして投影レンズ１と通過してウェハＷ面上
のウェハマークＧＷを垂直方向から照明する。
射させ、該反射光はλ／４板６、レンズ７、ミラー８、
レンズ９、そして投影レンズ１と通過してウェハＷ面上
のウェハマークＧＷを垂直方向から照明する。
【００１２】この時の照明光は投影レンズ１、レンズ
９、レンズ７で構成される光学系の瞳面３１上で図３
（Ａ）、（Ｃ）に示すＩ０の箇所を通過する。図中
（ｖ，ｗ）は瞳面の座標で、Ｉ０の部分が照明光のウェ
ハＷ面に対する入射角の分布を示す。瞳面３１は像面で
あるウェハ面Ｗのフーリエ変換面なので、照明光はウェ
ハ面Ｗにほぼ垂直に入射する。
９、レンズ７で構成される光学系の瞳面３１上で図３
（Ａ）、（Ｃ）に示すＩ０の箇所を通過する。図中
（ｖ，ｗ）は瞳面の座標で、Ｉ０の部分が照明光のウェ
ハＷ面に対する入射角の分布を示す。瞳面３１は像面で
あるウェハ面Ｗのフーリエ変換面なので、照明光はウェ
ハ面Ｗにほぼ垂直に入射する。
【００１３】ウェハＷ面上に形成されているウェハマー
クＧＷは図３（Ｂ）、（Ｄ）に示す様にピッチＰの回折
格子パターン、いわゆる格子状マークより形成される。
図３（Ｂ）、（Ｄ）の斜線領域とその他の領域はウェハ
面上で段差が異なるか、位相が異なるか等の違いがあ
り、それによって回折格子としての働きをする。
クＧＷは図３（Ｂ）、（Ｄ）に示す様にピッチＰの回折
格子パターン、いわゆる格子状マークより形成される。
図３（Ｂ）、（Ｄ）の斜線領域とその他の領域はウェハ
面上で段差が異なるか、位相が異なるか等の違いがあ
り、それによって回折格子としての働きをする。
【００１４】ウェハマークＧＷから反射した光束は投影
レンズ１を通過した後、順次、レンズ９、ミラー８、レ
ンズ７、λ／４板６、偏光ビームスプリッタ５を介し、
レンズ１０、ビームスプリッタ１１を通って位置Ｆにウ
ェハマークＧＷの空中像を形成する。位置Ｆに形成され
たＧＷの空中像は次いでフーリエ変換レンズ１２を通っ
てフーリエ変換され、ストッパー１４によりウェハマー
クＧＷの反射回折光のうち特定の次数の光のみが選択的
に透過される。
レンズ１を通過した後、順次、レンズ９、ミラー８、レ
ンズ７、λ／４板６、偏光ビームスプリッタ５を介し、
レンズ１０、ビームスプリッタ１１を通って位置Ｆにウ
ェハマークＧＷの空中像を形成する。位置Ｆに形成され
たＧＷの空中像は次いでフーリエ変換レンズ１２を通っ
てフーリエ変換され、ストッパー１４によりウェハマー
クＧＷの反射回折光のうち特定の次数の光のみが選択的
に透過される。
【００１５】例えばｎ次の反射回折光を透過させるのな
ら選択されるのはウェハ面上で±ｓｉｎー１（ｎλ／
Ｐ）に相当する反射回折光束である。ストッパー１４で
選択された光はフーリエ変換レンズ１６を介し、撮像手
段である固体撮像素子２０上にウェハマークＧＷの干渉
像を形成する。得られる干渉像は単色光で照明したピッ
チＰの回折格子を形成するウェハマークＧＷの像で、散
乱光を用いた暗視野像より信号光量及びコントラストが
充分高く、安定している。
ら選択されるのはウェハ面上で±ｓｉｎー１（ｎλ／
Ｐ）に相当する反射回折光束である。ストッパー１４で
選択された光はフーリエ変換レンズ１６を介し、撮像手
段である固体撮像素子２０上にウェハマークＧＷの干渉
像を形成する。得られる干渉像は単色光で照明したピッ
チＰの回折格子を形成するウェハマークＧＷの像で、散
乱光を用いた暗視野像より信号光量及びコントラストが
充分高く、安定している。
【００１６】上記光学系でレンズ９、レンズ７及びレン
ズ１０はウェハマークＧＷの結像における補正光学系５
２を構成し、投影レンズ１がアライメント波長において
発生する収差、主には軸上色収差、球面収差等を補正し
ている。補正光学系５２は取り込む全ての光束に対して
収差補正を行なう必要はなく、ストッパー１４を通過す
る反射回折光のみに限定して収差補正すれば良いため、
５２は簡素な構成で実現することができる。露光光とし
てエキシマレーザーの光を利用するいわゆるエキシマス
テッパーでは、ウェハマークＧＷを照明するアライメン
ト波長における収差の発生量が従来のｇ線やｉ線の光を
用いた投影露光装置に比べ大幅に大きいため、この収差
補正の限定性は非常に有効である。
ズ１０はウェハマークＧＷの結像における補正光学系５
２を構成し、投影レンズ１がアライメント波長において
発生する収差、主には軸上色収差、球面収差等を補正し
ている。補正光学系５２は取り込む全ての光束に対して
収差補正を行なう必要はなく、ストッパー１４を通過す
る反射回折光のみに限定して収差補正すれば良いため、
５２は簡素な構成で実現することができる。露光光とし
てエキシマレーザーの光を利用するいわゆるエキシマス
テッパーでは、ウェハマークＧＷを照明するアライメン
ト波長における収差の発生量が従来のｇ線やｉ線の光を
用いた投影露光装置に比べ大幅に大きいため、この収差
補正の限定性は非常に有効である。
【００１７】一方、図４ではウェハマークＧＷのアライ
メント照明波長と異なる波長を放射するＬＥＤ等の光源
２２からの光束がコンデンサーレンズ２３により集光さ
れ、基準マスク２４面上に形成されている基準マークＧ
Ｓを照明している。基準マークＧＳは検出光学系５１の
検出基準を与えるもので、例えば図６（Ａ）に示す様に
ウェハマークＧＷと同様の格子状マークよりなってい
る。また同図で斜線部は透明領域、その他は不透明領域
である。
メント照明波長と異なる波長を放射するＬＥＤ等の光源
２２からの光束がコンデンサーレンズ２３により集光さ
れ、基準マスク２４面上に形成されている基準マークＧ
Ｓを照明している。基準マークＧＳは検出光学系５１の
検出基準を与えるもので、例えば図６（Ａ）に示す様に
ウェハマークＧＷと同様の格子状マークよりなってい
る。また同図で斜線部は透明領域、その他は不透明領域
である。
【００１８】基準マークＧＳを透過した光束はレンズ２
５によって集光され、その後ＬＥＤ２２からの光束を反
射してＨｅＮｅレーザ２からの光を透過させるビームス
プリッタ１１を介してＦ面上に基準マークＧＳの空中像
を形成する。
５によって集光され、その後ＬＥＤ２２からの光束を反
射してＨｅＮｅレーザ２からの光を透過させるビームス
プリッタ１１を介してＦ面上に基準マークＧＳの空中像
を形成する。
【００１９】Ｆ面上の基準マークＧＳの空中像はウェハ
マークＧＷと同様にフーリエ変換レンズ１２、１６によ
り固体撮像素子２０上に結像される。ここでフーリエ変
換レンズ１２、１６で構成される光学系５３は基準マー
クＧＳ及びウェハマークＧＷを照明する２つの波長に対
し良好に収差補正されている。
マークＧＷと同様にフーリエ変換レンズ１２、１６によ
り固体撮像素子２０上に結像される。ここでフーリエ変
換レンズ１２、１６で構成される光学系５３は基準マー
クＧＳ及びウェハマークＧＷを照明する２つの波長に対
し良好に収差補正されている。
【００２０】ウェハＷ面上に入射した照明光によって形
成される瞳面上のウェハマークＧＷの反射光の強度分布
に対し、ストッパー１４は瞳面フィルターとして作用す
る。この結果、固体撮像素子２０に入射する光束はウェ
ハマークＧＷからの±ｎ次回折光（ｎ＝１、２、３、
…）のみとなる。ストッパー１４で±１次回折光のみを
透過させるとすると、図７（Ａ）のウェハマークＧＷの
干渉像Ｍは固体撮像素子２０上で図７（Ｂ）の様に形成
される。干渉像Ｍの強度分布はβを結像倍率とすると Ｔ＝β・Ｐ／２ で示される周期Ｔを持つｃｏｓｉｎｅ関数で、ウェハＷ
上のウェハマークＧＷの光軸からの位置ずれに対応した
位相の強度分布を持つ。
成される瞳面上のウェハマークＧＷの反射光の強度分布
に対し、ストッパー１４は瞳面フィルターとして作用す
る。この結果、固体撮像素子２０に入射する光束はウェ
ハマークＧＷからの±ｎ次回折光（ｎ＝１、２、３、
…）のみとなる。ストッパー１４で±１次回折光のみを
透過させるとすると、図７（Ａ）のウェハマークＧＷの
干渉像Ｍは固体撮像素子２０上で図７（Ｂ）の様に形成
される。干渉像Ｍの強度分布はβを結像倍率とすると Ｔ＝β・Ｐ／２ で示される周期Ｔを持つｃｏｓｉｎｅ関数で、ウェハＷ
上のウェハマークＧＷの光軸からの位置ずれに対応した
位相の強度分布を持つ。
【００２１】ストッパー１４にて±ｎ次回折光（ｎ＝
１、２、３、…）のみを透過させたとすると、瞳面フィ
ルターの透過部の座標位置はウェハＷ上の角度で±ｓｉ
ｎー１（ｎλ／Ｐ）に相当する位置となり、固体撮像素
子２０上に結像するのは周期Ｔ＝β・Ｐ／（２ｎ）のｃ
ｏｓｉｎｅ関数となる。
１、２、３、…）のみを透過させたとすると、瞳面フィ
ルターの透過部の座標位置はウェハＷ上の角度で±ｓｉ
ｎー１（ｎλ／Ｐ）に相当する位置となり、固体撮像素
子２０上に結像するのは周期Ｔ＝β・Ｐ／（２ｎ）のｃ
ｏｓｉｎｅ関数となる。
【００２２】固体撮像素子２０上に結像された基準マー
クＧＳの像とウェハマークＧＷの像は、基準マークＧＳ
のピッチＱとウェハマークＧＷのピッチＰを各々の光学
系結像倍率に対応して決めることにより、同一のピッチ
Ｔとすることができる。同一ピッチとすれば特開平５−
３４３２９１で本出願人が示したＦＦＴ処理による位相
差検出において、常に固定周波数での解析が可能とな
る。
クＧＳの像とウェハマークＧＷの像は、基準マークＧＳ
のピッチＱとウェハマークＧＷのピッチＰを各々の光学
系結像倍率に対応して決めることにより、同一のピッチ
Ｔとすることができる。同一ピッチとすれば特開平５−
３４３２９１で本出願人が示したＦＦＴ処理による位相
差検出において、常に固定周波数での解析が可能とな
る。
【００２３】さらに図５のように検出分解能の向上を目
的に結像倍率を上げるアライメント検出系も提案されて
いる。この場合は広い検出範囲を持つ撮像手段であるラ
インセンサ４１と倍率の高倍化に伴う光量の低下を抑え
るため光学的積算を行なうシリンドリカル光学系１８が
適用されている。
的に結像倍率を上げるアライメント検出系も提案されて
いる。この場合は広い検出範囲を持つ撮像手段であるラ
インセンサ４１と倍率の高倍化に伴う光量の低下を抑え
るため光学的積算を行なうシリンドリカル光学系１８が
適用されている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらウェハ面
上に設けた周期性の格子状マークから発生する±ｎ次
（ｎ＝１、２、３、…）の反射回折光の干渉像をＦＦＴ
処理して位相検出する系において、検出分解能の向上を
目的として結像倍率を上げ、広い検出範囲を持つ撮像手
段であるラインセンサ４１を用いようとすると次のよう
な問題が発生する。即ち、倍率の高倍化を適用した検出
光学系５１においては高倍化に伴う光量の低下を抑える
ため光学的積算を行なうシリンドリカル光学系１８を用
いる必要があるが、ラインセンサ４１は長手方向を計測
方向とする１方向しか計測を行なうことができない。従
って計測対象となる直交方向（Ｘ，Ｙ）の位置計測を行
なうにはウェハ面上に図３（Ｂ）、（Ｄ）のようにＸ、
Ｙを計測する２つの格子状マークＧＷＸとＧＷＹを設け
るとともに検出光学系側にも２つの検出系を用意する必
要がある。
上に設けた周期性の格子状マークから発生する±ｎ次
（ｎ＝１、２、３、…）の反射回折光の干渉像をＦＦＴ
処理して位相検出する系において、検出分解能の向上を
目的として結像倍率を上げ、広い検出範囲を持つ撮像手
段であるラインセンサ４１を用いようとすると次のよう
な問題が発生する。即ち、倍率の高倍化を適用した検出
光学系５１においては高倍化に伴う光量の低下を抑える
ため光学的積算を行なうシリンドリカル光学系１８を用
いる必要があるが、ラインセンサ４１は長手方向を計測
方向とする１方向しか計測を行なうことができない。従
って計測対象となる直交方向（Ｘ，Ｙ）の位置計測を行
なうにはウェハ面上に図３（Ｂ）、（Ｄ）のようにＸ、
Ｙを計測する２つの格子状マークＧＷＸとＧＷＹを設け
るとともに検出光学系側にも２つの検出系を用意する必
要がある。
【００２５】従来はＸ、Ｙの格子状のマークのそれぞれ
を計測するため２つの検出光学系５１をＸＹ独立に持つ
か、もしくは１つの検出系のなかで切り換えミラーまた
はハーフミラーを用いて観察顕微鏡の光路をＸ計測用、
Ｙ計測用の２つに分割し、Ｘ、Ｙの格子状のマークのそ
れぞれを計測する２つの検出系を持つ必要があった。
を計測するため２つの検出光学系５１をＸＹ独立に持つ
か、もしくは１つの検出系のなかで切り換えミラーまた
はハーフミラーを用いて観察顕微鏡の光路をＸ計測用、
Ｙ計測用の２つに分割し、Ｘ、Ｙの格子状のマークのそ
れぞれを計測する２つの検出系を持つ必要があった。
【００２６】しかし２つの検出光学系を投影露光装置に
実装するには、装置上で多大なスペースが必要とされ
る。また１つの検出光学系のなかで光路をＸ、Ｙに分割
するために切り換えミラーを用いる場合は、ミラーの切
り換え駆動による振動やアクチュエータによる発熱等に
より高い計測精度を実現するのは困難である。また１つ
の検出光学系の中で光路をＸ、Ｙに分割するためにハー
フミラーを用いる場合には、光量が１／２に低下すると
いう問題が生じる。
実装するには、装置上で多大なスペースが必要とされ
る。また１つの検出光学系のなかで光路をＸ、Ｙに分割
するために切り換えミラーを用いる場合は、ミラーの切
り換え駆動による振動やアクチュエータによる発熱等に
より高い計測精度を実現するのは困難である。また１つ
の検出光学系の中で光路をＸ、Ｙに分割するためにハー
フミラーを用いる場合には、光量が１／２に低下すると
いう問題が生じる。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決し、より高い分解能を簡素な光学系で実現するべく、
ウェハ面上に設けた周期性のあるＸ計測用とＹ計測用の
格子状マークから発生する±ｎ次（ｎ＝１、２、３、
…）の反射回折光のアライメント検出光学系の瞳面にお
ける位置が図３（Ａ）、（Ｃ）のように前記ＸＹ計測用
マークで空間的に異なることを利用し、ＸＹの検出光束
を分離することを特徴としている。このため本発明では
検出光学系の瞳面、もしくは瞳面近傍にＸ用またはＹ用
の回折光の一方を反射し、他方を透過するように部分的
に反射コーティングを施した図２のようなビームスプリ
ッタを配置することを特徴とし、Ｘ方向とＹ方向計測用
格子状マークの±ｎ次（ｎ＝１、２、３、…）回折光を
分離することを特徴としている。
決し、より高い分解能を簡素な光学系で実現するべく、
ウェハ面上に設けた周期性のあるＸ計測用とＹ計測用の
格子状マークから発生する±ｎ次（ｎ＝１、２、３、
…）の反射回折光のアライメント検出光学系の瞳面にお
ける位置が図３（Ａ）、（Ｃ）のように前記ＸＹ計測用
マークで空間的に異なることを利用し、ＸＹの検出光束
を分離することを特徴としている。このため本発明では
検出光学系の瞳面、もしくは瞳面近傍にＸ用またはＹ用
の回折光の一方を反射し、他方を透過するように部分的
に反射コーティングを施した図２のようなビームスプリ
ッタを配置することを特徴とし、Ｘ方向とＹ方向計測用
格子状マークの±ｎ次（ｎ＝１、２、３、…）回折光を
分離することを特徴としている。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例１の投影露
光装置である。従来例と同じ作用をする部材については
図１でも同じ番号が付されている。同図においてパター
ン転写は照明装置ＩＬからの露光光により照明されたレ
チクルＲ面上の電子回路パターンが投影レンズ１により
ウェハステージＳＴ上に載置したウェハＷ面上に縮小投
影されて行なわれる。
光装置である。従来例と同じ作用をする部材については
図１でも同じ番号が付されている。同図においてパター
ン転写は照明装置ＩＬからの露光光により照明されたレ
チクルＲ面上の電子回路パターンが投影レンズ１により
ウェハステージＳＴ上に載置したウェハＷ面上に縮小投
影されて行なわれる。
【００２９】本投影露光装置のアライメント検出系は基
準マークＧＳを有する検出光学系５１、ラインセンサ４
１、４２を有する撮像装置１０１、２０１、ウェハ面に
設けた格子状のマークであるウェハマークＧＷ及び１０
２〜１０７、２０２〜２０７以降の信号処理系より構成
され、該検出系による出力結果が位置合わせ制御装置３
０１に送られる。なお、ＧＷはアライメントマークとも
呼ばれる。
準マークＧＳを有する検出光学系５１、ラインセンサ４
１、４２を有する撮像装置１０１、２０１、ウェハ面に
設けた格子状のマークであるウェハマークＧＷ及び１０
２〜１０７、２０２〜２０７以降の信号処理系より構成
され、該検出系による出力結果が位置合わせ制御装置３
０１に送られる。なお、ＧＷはアライメントマークとも
呼ばれる。
【００３０】本実施例では予め適当な検出系で投影露光
装置に対する、即ち投影レンズ１、検出光学系５１、撮
像素子１０１、２０１に対するレチクルＲの相対位置が
求められている。一方、ウェハ側の相対位置は検出系５
１内の基準マークＧＳとウェハＷのウェハマークＧＷの
投影像を撮像装置１０１、２０１の撮像面で位置検出し
て求められ、間接的にレチクルＲとウェハＷが位置合わ
せされる。
装置に対する、即ち投影レンズ１、検出光学系５１、撮
像素子１０１、２０１に対するレチクルＲの相対位置が
求められている。一方、ウェハ側の相対位置は検出系５
１内の基準マークＧＳとウェハＷのウェハマークＧＷの
投影像を撮像装置１０１、２０１の撮像面で位置検出し
て求められ、間接的にレチクルＲとウェハＷが位置合わ
せされる。
【００３１】次にウェハマークＷ面上のウエハマークＧ
ＷのＸ、Ｙ両方向の位置を検出し、ウェハＷを所定の位
置に位置合わせする方法について説明する。
ＷのＸ、Ｙ両方向の位置を検出し、ウェハＷを所定の位
置に位置合わせする方法について説明する。
【００３２】直線偏光のＨｅＮｅレーザ２から放射され
る露光光の波長と異なったアライメント波長λの光束は
音響光学素子（ＡＯ素子）３に入射し、レンズ４へ向か
う光量が制御される。ＡＯ素子による光量制御では極端
な場合、ある状態で完全に光が遮断される状態となる。
る露光光の波長と異なったアライメント波長λの光束は
音響光学素子（ＡＯ素子）３に入射し、レンズ４へ向か
う光量が制御される。ＡＯ素子による光量制御では極端
な場合、ある状態で完全に光が遮断される状態となる。
【００３３】ＡＯ素子３を通過した光束はレンズ４で集
光された後、ウェハＷと光学的に共役な面上に配置した
視野絞りＳＩＬにより空間的に照明範囲が制限されて、
偏光ビームスプリッタ５に入射する。偏光ビームスプリ
ッタ５は入射した光を反射させ、λ／４板６、レンズ
７、ミラー８、レンズ９、そして投影レンズ１と通過し
てウェハＷ面上のウェハマークＧＷを垂直方向から照明
する。
光された後、ウェハＷと光学的に共役な面上に配置した
視野絞りＳＩＬにより空間的に照明範囲が制限されて、
偏光ビームスプリッタ５に入射する。偏光ビームスプリ
ッタ５は入射した光を反射させ、λ／４板６、レンズ
７、ミラー８、レンズ９、そして投影レンズ１と通過し
てウェハＷ面上のウェハマークＧＷを垂直方向から照明
する。
【００３４】この時の照明光は投影レンズ１、レンズ
９、レンズ１０で構成される光学系の瞳面３１上で図３
（Ａ）、（Ｃ）に示すＩ０の箇所を通過する。図中
（ｖ，ｗ）は瞳面の座標である。照明光のウェハＷ面に
対する入射角の瞳面上での分布はＩ０として塗ってある
部分で示される。瞳面３１は像面であるウェハ面Ｗのフ
ーリエ変換面なので、照明光はウェハ面Ｗに垂直に入射
する。
９、レンズ１０で構成される光学系の瞳面３１上で図３
（Ａ）、（Ｃ）に示すＩ０の箇所を通過する。図中
（ｖ，ｗ）は瞳面の座標である。照明光のウェハＷ面に
対する入射角の瞳面上での分布はＩ０として塗ってある
部分で示される。瞳面３１は像面であるウェハ面Ｗのフ
ーリエ変換面なので、照明光はウェハ面Ｗに垂直に入射
する。
【００３５】ウェハＷ面上に形成されているウェハマー
クＧＷ、具体的にはＸ計測用のウェハマークＧＷＸとＹ
計測用のウェハマークＧＷＹは図３（Ｂ）、（Ｄ）に示
す様にピッチＰの回折格子パターン、いわゆる格子状マ
ークより形成されている。図３（Ｂ）、（Ｄ）の斜線領
域とその他の領域はウェハ面上で段差が異なるか、位相
が異なるか等の違いがあり、該違いによって回折格子と
しての働きをする。
クＧＷ、具体的にはＸ計測用のウェハマークＧＷＸとＹ
計測用のウェハマークＧＷＹは図３（Ｂ）、（Ｄ）に示
す様にピッチＰの回折格子パターン、いわゆる格子状マ
ークより形成されている。図３（Ｂ）、（Ｄ）の斜線領
域とその他の領域はウェハ面上で段差が異なるか、位相
が異なるか等の違いがあり、該違いによって回折格子と
しての働きをする。
【００３６】ウェハマークＧＷから反射した光束は投影
レンズ１を通過した後、順次、レンズ９、ミラー８、レ
ンズ７、λ／４板６、偏光ビームスプリッタ５を介し、
レンズ１０、ビームスプリッタ１１を通って位置Ｆにウ
ェハマークＧＷの空中像を形成する。位置Ｆに形成され
たＧＷの空中像はさらにフーリエ変換レンズ１２を通っ
てフーリエ変換される。フーリエ変換された位置は検出
光学系の瞳位置となり、該瞳面上には図３（Ａ）、
（Ｃ）に示すようなウェハマークＧＷＸ、ＧＷＹに対す
る反射回折光の分布が形成される。瞳面上ではウェハＷ
上のＸ方向計測用にＸ方向に並んだ格子状マークＧＷＸ
と、Ｙ方向計測用にＹ方向に並んだ格子状マークＧＷＹ
で反射回折光の生じる方向が互いに直交した関係とな
る。
レンズ１を通過した後、順次、レンズ９、ミラー８、レ
ンズ７、λ／４板６、偏光ビームスプリッタ５を介し、
レンズ１０、ビームスプリッタ１１を通って位置Ｆにウ
ェハマークＧＷの空中像を形成する。位置Ｆに形成され
たＧＷの空中像はさらにフーリエ変換レンズ１２を通っ
てフーリエ変換される。フーリエ変換された位置は検出
光学系の瞳位置となり、該瞳面上には図３（Ａ）、
（Ｃ）に示すようなウェハマークＧＷＸ、ＧＷＹに対す
る反射回折光の分布が形成される。瞳面上ではウェハＷ
上のＸ方向計測用にＸ方向に並んだ格子状マークＧＷＸ
と、Ｙ方向計測用にＹ方向に並んだ格子状マークＧＷＹ
で反射回折光の生じる方向が互いに直交した関係とな
る。
【００３７】本発明では瞳面、もしくはその近傍に図２
に示す様なＸ方向に並んだ格子状マークＧＷＸによる反
射回折光のみを反射するように部分的にコーティングを
施したビームスプリッタ１３を配置することを特徴とし
ている。
に示す様なＸ方向に並んだ格子状マークＧＷＸによる反
射回折光のみを反射するように部分的にコーティングを
施したビームスプリッタ１３を配置することを特徴とし
ている。
【００３８】ビームスプリッタ１３の働きによりＸ方向
に並んだ格子状マークＧＷＸによる反射回折光の光束と
Ｙ方向に並んだ格子状マークＧＷＹによる反射回折光の
光束が空間的に分離される。この場合勿論、反射するの
はＸ方向側ではなくＹ方向側でも構わない。このように
部分的に反射領域を設けたビームスプリッタを用いるこ
とにより、光量損失なく検出すべき２方向の回折光の１
方向を反射、他方向を透過に分離することができる。
に並んだ格子状マークＧＷＸによる反射回折光の光束と
Ｙ方向に並んだ格子状マークＧＷＹによる反射回折光の
光束が空間的に分離される。この場合勿論、反射するの
はＸ方向側ではなくＹ方向側でも構わない。このように
部分的に反射領域を設けたビームスプリッタを用いるこ
とにより、光量損失なく検出すべき２方向の回折光の１
方向を反射、他方向を透過に分離することができる。
【００３９】ＸＹの分離後それぞれの光路においては瞳
面にストッパー１４及び１５が配され、特定の次数の反
射回折光を選択的に取り出す。例えば１次の反射回折光
を透過させるのなら選択するのはウェハ面上で±ｓｉｎ
ー１（λ／Ｐ）に相当する反射回折光束である。ストッ
パー１４及び１５で選択された光はそれぞれフーリエ変
換レンズ１６、１７を介し、非計測方向に積算を行なう
シリンドリカル光学系１８、１９を介して撮像手段であ
るラインセンサ４１、４２上にウェハマークＧＷＸ、Ｇ
ＷＹの干渉像を形成する。
面にストッパー１４及び１５が配され、特定の次数の反
射回折光を選択的に取り出す。例えば１次の反射回折光
を透過させるのなら選択するのはウェハ面上で±ｓｉｎ
ー１（λ／Ｐ）に相当する反射回折光束である。ストッ
パー１４及び１５で選択された光はそれぞれフーリエ変
換レンズ１６、１７を介し、非計測方向に積算を行なう
シリンドリカル光学系１８、１９を介して撮像手段であ
るラインセンサ４１、４２上にウェハマークＧＷＸ、Ｇ
ＷＹの干渉像を形成する。
【００４０】撮像素子として一方向のみ撮像範囲が広い
ラインセンサ４１、４２を用いることにより、２次元の
固体撮像素子に比べて一計測方向に限定した高倍率で分
解能の高い撮像を行なうことができる。高倍化に伴う光
量低下は非計測方向（ラインセンサ４１、４２の非長手
方向）の光をシリンドリカルレンズ光学系１８、１９に
より光学的に積算することによって防ぐことができる。
ラインセンサ４１、４２を用いることにより、２次元の
固体撮像素子に比べて一計測方向に限定した高倍率で分
解能の高い撮像を行なうことができる。高倍化に伴う光
量低下は非計測方向（ラインセンサ４１、４２の非長手
方向）の光をシリンドリカルレンズ光学系１８、１９に
より光学的に積算することによって防ぐことができる。
【００４１】一方、ウェハマークＧＷのアライメント照
明波長と異なる波長を放射するＬＥＤ等の光源２２から
の光束はコンデンサーレンズ２３により集光され、基準
マスク２４面上に形成されている基準マークＧＳを照明
する。この部分は基準マークＧＳの投影光学系部に当た
る。基準マークＧＳは検出光学系５１の検出基準を与え
るもので、ＸＹ両方向の基準となるため例えば図６
（Ｂ）に示す様にＸＹ両方向に回折光の生じる格子状マ
ークよりなっている。また同図で斜線部は透明領域、そ
の他は不透明領域である。
明波長と異なる波長を放射するＬＥＤ等の光源２２から
の光束はコンデンサーレンズ２３により集光され、基準
マスク２４面上に形成されている基準マークＧＳを照明
する。この部分は基準マークＧＳの投影光学系部に当た
る。基準マークＧＳは検出光学系５１の検出基準を与え
るもので、ＸＹ両方向の基準となるため例えば図６
（Ｂ）に示す様にＸＹ両方向に回折光の生じる格子状マ
ークよりなっている。また同図で斜線部は透明領域、そ
の他は不透明領域である。
【００４２】基準マークＧＳを透過した光束はレンズ２
５により集光し、その後ＬＥＤ２２からの光束を反射し
ＨｅＮｅレーザ２からの光を透過させるビームスプリッ
タ１１を介してＦ面上に基準マークＧＳの空中像を形成
する。
５により集光し、その後ＬＥＤ２２からの光束を反射し
ＨｅＮｅレーザ２からの光を透過させるビームスプリッ
タ１１を介してＦ面上に基準マークＧＳの空中像を形成
する。
【００４３】Ｆ面上の基準マークＧＳの空中像はウェハ
マークＧＷと同様にフーリエ変換レンズ１２、１６及び
１７、シリンドリカル光学系１８及び１９によりライン
センサ４１、４２上に結像される。ここでフーリエ変換
レンズ１２、１６、１７で構成される光学系５３は基準
マークＧＳ及びウェハマークＧＷを照明する２つの波長
に対し良好に収差補正されている。
マークＧＷと同様にフーリエ変換レンズ１２、１６及び
１７、シリンドリカル光学系１８及び１９によりライン
センサ４１、４２上に結像される。ここでフーリエ変換
レンズ１２、１６、１７で構成される光学系５３は基準
マークＧＳ及びウェハマークＧＷを照明する２つの波長
に対し良好に収差補正されている。
【００４４】撮像装置１０１（２０１）で検出された干
渉像は１０２（２０２）のＡ／Ｄ変換装置、１０３（２
０３）の積算装置による処理を受けた後、１０４（２０
４）のＦＦＴ演算装置で信号処理される。処理された信
号はその後１０５（２０５）の周波数強度検出装置、１
０６（２０６）の位相検出装置を経て、ずれ量検出装置
１０７（２０７）でずれ量に変換される。求められたず
れ量は位置合わせ制御装置３０１に送られ、露光装置全
体としての位置合わせ制御が行なわれる。
渉像は１０２（２０２）のＡ／Ｄ変換装置、１０３（２
０３）の積算装置による処理を受けた後、１０４（２０
４）のＦＦＴ演算装置で信号処理される。処理された信
号はその後１０５（２０５）の周波数強度検出装置、１
０６（２０６）の位相検出装置を経て、ずれ量検出装置
１０７（２０７）でずれ量に変換される。求められたず
れ量は位置合わせ制御装置３０１に送られ、露光装置全
体としての位置合わせ制御が行なわれる。
【００４５】本発明の実施例２はウェハ上のアライメン
トマークとして図６（Ｂ）に示す計測用のＸＹ双方の回
折光を発生する周期性ドットの格子状マークを計測する
系の構成である。図１の検出系はＸＹの情報を回折の方
向性を利用してビームスプリッタ１３により自動的に分
離する。このため、図６（Ｂ）のマークでＸＹの同時２
方向計測を行なうことができる。この場合も検出系とし
ては図１の検出系が使用できるため、基準マークの配
置、色収差の補正は実施例１と共通である。
トマークとして図６（Ｂ）に示す計測用のＸＹ双方の回
折光を発生する周期性ドットの格子状マークを計測する
系の構成である。図１の検出系はＸＹの情報を回折の方
向性を利用してビームスプリッタ１３により自動的に分
離する。このため、図６（Ｂ）のマークでＸＹの同時２
方向計測を行なうことができる。この場合も検出系とし
ては図１の検出系が使用できるため、基準マークの配
置、色収差の補正は実施例１と共通である。
【００４６】周期性ドットマークの検出には従来、計測
時間のかかる２次元撮像素子を用いるか、１次元ライセ
ンサとＸＹ計測の切り換えを組み合わせる方法が用いら
れていた。本実施例は切り換え機構なく１次元ラインセ
ンサで検出が行なえるため、切り換えのアクチュエータ
の発熱や駆動による振動が発生せず、高分解能、高精度
で安定した計測を行なうことができる。
時間のかかる２次元撮像素子を用いるか、１次元ライセ
ンサとＸＹ計測の切り換えを組み合わせる方法が用いら
れていた。本実施例は切り換え機構なく１次元ラインセ
ンサで検出が行なえるため、切り換えのアクチュエータ
の発熱や駆動による振動が発生せず、高分解能、高精度
で安定した計測を行なうことができる。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明はウェハ面に
設けた周期性の格子状のＸ及びＹ計測用の格子状マーク
のフーリエ変換面における光量分布の方向差を利用した
もので、アライメント光学系の瞳面近傍に部分的に反射
コーティングを施したビームスプリッタを配置するとい
う簡易な構成で、１つの検出光学系でＸＹ２方向の計測
を可能とした。従来１つの検出光学系で通常のハーフミ
ラーを用いてＸＹ２方向の検出を行なう場合にはハーフ
ミラーによる光束の分割に伴う光量の損失が問題であっ
たが、本発明は瞳面でのＸＹアライメントマークの±ｎ
次（ｎ＝１、２、３、…）の回折光の空間的な分離特性
を用いているため、損失なく２つの方向の回折光の一方
を反射し、他方を透過させることができる。
設けた周期性の格子状のＸ及びＹ計測用の格子状マーク
のフーリエ変換面における光量分布の方向差を利用した
もので、アライメント光学系の瞳面近傍に部分的に反射
コーティングを施したビームスプリッタを配置するとい
う簡易な構成で、１つの検出光学系でＸＹ２方向の計測
を可能とした。従来１つの検出光学系で通常のハーフミ
ラーを用いてＸＹ２方向の検出を行なう場合にはハーフ
ミラーによる光束の分割に伴う光量の損失が問題であっ
たが、本発明は瞳面でのＸＹアライメントマークの±ｎ
次（ｎ＝１、２、３、…）の回折光の空間的な分離特性
を用いているため、損失なく２つの方向の回折光の一方
を反射し、他方を透過させることができる。
【００４８】別の従来例としてＸＹ計測の切り換えを行
なう方式があるが、本発明ではその必要がないため、切
り換え用のアクチュエータの発熱や駆動による振動が発
生せず、高精度で安定した計測を行なうことができる。
またＸＹを切り換えにより分離していないため、ウェハ
面上のマークとして計測用のＸＹ双方の回折光が発生す
るドット状の格子状マークを設ければＸＹ同時の２方向
計測も可能となる。
なう方式があるが、本発明ではその必要がないため、切
り換え用のアクチュエータの発熱や駆動による振動が発
生せず、高精度で安定した計測を行なうことができる。
またＸＹを切り換えにより分離していないため、ウェハ
面上のマークとして計測用のＸＹ双方の回折光が発生す
るドット状の格子状マークを設ければＸＹ同時の２方向
計測も可能となる。
【図１】 本発明の投影露光装置の実施例の要部概略
図、
図、
【図２】 本発明の瞳面ＸＹ分離ビームスプリッタの説
明図、
明図、
【図３】 投影露光装置の瞳面における格子状マークの
光量分布の説明図、
光量分布の説明図、
【図４】 格子状マークを用いた従来の投影露光装置の
説明図、
説明図、
【図５】 格子状マークとラインセンサを用いた従来の
投影露光装置の説明図、
投影露光装置の説明図、
【図６】 基準マークの説明図、
【図７】 撮像面上における格子状マークの干渉像検出
の説明図。
の説明図。
ＩＬ 照明装置、 Ｒ レチクル、 Ｗ ウェハー、 ＧＷ ウェハマーク、 ＧＳ 基準マーク、 １ 投影レンズ、 ２ レーザー、 ３ ＡＯ素子、 ４ レンズ、 ５ ビームスプリッタ、 ６ λ／４板、 ７ レンズ、 ８ ミラー、 ９、１０ レンズ、 １１ ビームスプリッタ、 １２、１６、１７ フーリエ変換レンズ、 １４、１５ ストッパー、 １８、１９ シリンドリカル光学系、 ２０、２１ 固体撮像素子、 ４１、４２ １次元撮像素子（ラインセンサ）、 ５１ 検出光学系、 ５２ 補正光学系、 ５３ 光学系 １０１、２０１ 撮像装置、 １０２、２０２ Ａ／Ｄ変換装置、 １０３、２０３ 積算装置、 １０４、２０４ ＦＦＴ演算装置、 １０５、２０５ 周波数強度検出装置、 １０６、２０６ 位相検出装置、 １０７、２０７ ずれ量検出装置、 ３０１ 位置合わせ制御装置
Claims (11)
- 【請求項１】 検出対象物体上に設けた互いに直交する
方向性を持つ第１及び第２の周期性の格子状マークを用
いて位置検出を行なう位置検出装置を備えた投影露光装
置において、該位置検出装置内の検出光学系は前記第１
及び第２のマークに対し垂直に入射する光を照射すると
ともに、前記検出光学系の瞳もしくは瞳近傍に部分的に
反射コーティングを施したビームスプリッタを配置した
ことを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項２】 前記部分的反射コーティングを施したビ
ームスプリッタが前記第１または第２のマークによる反
射回折光のどちらか一方を選択的に反射することをこと
を特徴とする請求項１記載の投影露光装置。 - 【請求項３】 前記部分的反射コーティングを施したビ
ームスプリッタを通過した光に対し瞳面フィルタの作用
をするストッパーを設けたことを特徴とする請求項２記
載の投影露光装置。 - 【請求項４】 前記検出系が前記ストッパーを通過する
光束に対して収差補正されていることを特徴とする請求
項３記載の投影露光装置。 - 【請求項５】 前記部分的反射コーティングを施したビ
ームスプリッタを通過した光に対し前記第１及び第２の
マークの非計測方向に対する積分効果を持たせたことを
特徴とする請求項２記載の投影露光装置。 - 【請求項６】 前記積分効果をシリンドリカルレンズに
よって行なうとともに、該シリンドリカルレンズを通過
した光束の検出を１次元センサによって行なうことを特
徴とする請求項５記載の投影露光装置。 - 【請求項７】 前記検出光学系中に前記検出対象物体と
前記部分的反射コーティングを施したビームスプリッタ
の間に検出の基準マーク投影光学系を挿入したことを特
徴とする請求項２〜６のいずれか１項記載の投影露光装
置。 - 【請求項８】 検出対象物体上に設けた直交する２つの
方向に周期性を持つ格子状マークを用いて位置検出を行
なう位置検出装置を備えた投影露光装置において、該位
置検出装置内の検出光学系は前記マークに対し垂直に入
射する光を照射するとともに、前記検出光学系の瞳もし
くは瞳近傍に部分的に反射コーティングを施したビーム
スプリッタを配置したことを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項９】 前記部分的反射コーティングを施したビ
ームスプリッタが前記マークによって互いに直交する方
向に発生する反射回折光のうち、どちらか一方向を選択
的に反射するとともに、前記ビームスプリッタを通過し
た光に対し瞳面フィルタの作用をするストッパーを設け
たことを特徴とする請求項８記載の投影露光装置。 - 【請求項１０】 前記検出系が前記ストッパーを通過す
る光束に対して収差補正されていることを特徴とする請
求項９記載の投影露光装置。 - 【請求項１１】 前記部分的反射コーティングを施した
ビームスプリッタを通過した光路における前記マークの
非計測方向に対し積分効果を持たせたことを特徴とする
請求項１０記載の投影露光装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31122197A JP3273409B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 投影露光装置 |
| US09/179,594 US6313916B1 (en) | 1997-10-28 | 1998-10-27 | Position detecting system and projection exposure apparatus with the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31122197A JP3273409B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 投影露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11135406A JPH11135406A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3273409B2 true JP3273409B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=18014564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31122197A Expired - Fee Related JP3273409B2 (ja) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | 投影露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6313916B1 (ja) |
| JP (1) | JP3273409B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020041377A1 (en) * | 2000-04-25 | 2002-04-11 | Nikon Corporation | Aerial image measurement method and unit, optical properties measurement method and unit, adjustment method of projection optical system, exposure method and apparatus, making method of exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US6782170B2 (en) * | 2001-01-05 | 2004-08-24 | Triquint Technology Holding Co. | Optical device having a reference mark system |
| JP6926403B2 (ja) * | 2016-05-31 | 2021-08-25 | 株式会社ニコン | 位置検出装置及び位置検出方法、露光装置及び露光方法、並びに、デバイス製造方法 |
| JP7057094B2 (ja) * | 2017-10-13 | 2022-04-19 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置、インプリント装置および、物品製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5489986A (en) * | 1989-02-28 | 1996-02-06 | Nikon Corporation | Position detecting apparatus |
| JPH05313219A (ja) | 1992-05-11 | 1993-11-26 | Hitachi Metals Ltd | 分極反転格子タンタル酸リチウム単結晶基板および光素子 |
| JP3216240B2 (ja) | 1992-06-04 | 2001-10-09 | キヤノン株式会社 | 位置合わせ方法及びそれを用いた投影露光装置 |
-
1997
- 1997-10-28 JP JP31122197A patent/JP3273409B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-10-27 US US09/179,594 patent/US6313916B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11135406A (ja) | 1999-05-21 |
| US6313916B1 (en) | 2001-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100752813B1 (ko) | 측정장치를 탑재한 노광장치 | |
| US7746479B2 (en) | Wavefront-aberration measuring device and exposure apparatus including the device | |
| JP4944690B2 (ja) | 位置検出装置の調整方法、位置検出装置、露光装置及びデバイス製造方法 | |
| US20090225327A1 (en) | Position measurement apparatus, position measurement method, and exposure apparatus | |
| JP3216240B2 (ja) | 位置合わせ方法及びそれを用いた投影露光装置 | |
| JP2000138164A (ja) | 位置検出装置及びそれを用いた露光装置 | |
| JP3428829B2 (ja) | 位置合わせ方法及びそれを用いた投影露光装置 | |
| JP2650396B2 (ja) | 位置検出装置及び位置検出方法 | |
| JP3273409B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3368266B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP7353916B2 (ja) | 計測装置、リソグラフィ装置、及び物品の製造方法 | |
| JP2006053056A (ja) | 位置計測方法、位置計測装置、露光装置、及びデバイス製造方法 | |
| JP2008124341A (ja) | 露光装置 | |
| JP3368267B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3327627B2 (ja) | 露光用原板及びそれを用いた投影露光装置 | |
| JP7418112B2 (ja) | パターン形成装置、及び物品の製造方法 | |
| JP2819855B2 (ja) | 格子状マークを用いた位置検出方法及び位置検出装置 | |
| JPS63221616A (ja) | マスク・ウエハの位置合わせ方法 | |
| JP2005166722A (ja) | 位置検出装置及び該位置検出装置を用いた投影露光装置及び露光方法 | |
| JPH0797545B2 (ja) | 投影露光装置用の光学的位置合わせ装置 | |
| JP2023109004A (ja) | マーク位置決定方法、リソグラフィ方法、露光装置および物品製造方法 | |
| JP3111556B2 (ja) | 微細パターンの形成装置 | |
| JP3031321B2 (ja) | 投影露光装置及び方法 | |
| JP2000089129A (ja) | 位相差付与部材の位置決め方法 | |
| JPS60249325A (ja) | 投影露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080201 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090201 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100201 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120201 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130201 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140201 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |