JPH01112725A - 位置合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は位置合わせ方法に関し、特に半導体製造の分野
においてウェハ面上にレチクル面に形成された電子回路
等のパターンを繰り返して縮少段　゛影露光を行う、所
謂ステッパと呼ばれる露光装置においてレチクルとウェ
ハとの位置合わせな行う際に好適な位置合わせ方法に関
するものである。

（従来の技術） 従来よりステッパにおけるレチクルとウェハとのアライ
メント、即ち位置合わせ方法には種々な方法が提案され
ている。例えば代表的な方法としてレチクルとウェハに
各々アライメントマークを設け、双方のマークを投影レ
ンズを通して合致するように操作してレチクルとウェハ
との位置合わせな行う方法がある。

この方法は位置合わせをマーク用照明光源をレチクルに
対し、投影レンズ及びウェハの反対側に置き、ウェハ上
のアライメントマーク上にレチクル上のアライメントマ
ークを投影し、この投影部からの反射光を再び投影レン
ズ及びレチクルを通して検出部に光信号として入射させ
る構成をとっており、比較的高精度のアライメントが可
能である。

又、本出願人は特開昭６２−９４９３２号公報において
ウェハ面上に各ショット毎のシミツトアライメントマー
クを設けると共に、ウェハチャック上にチャックマーク
を設け、双方のマークを利用してレチクルとウェハとの
位置合わせな行った位置合わせ装置を提案している。同
公報における位置合わせ方法は、オフアクジアス系の顕
微鏡によってウェハチャック上のチャックマークに対す
る各ショットアライメントマークの基準格子からのズレ
量を計測して、該計測値を記憶部に蓄積しておく。その
後、ステッパにウェハチャック毎に送り込んで投影レン
ズを介してチャックマークとレチクル面上のマークとの
関係のみを計測する。そして、このときの計測値と記憶
部に記憶されている計測値とを利用してレチクルとウェ
ハとのズレ量を補正しながらウェハを載置しているズテ
ージを駆動させてレチクルとウェハの各ショット毎の位
置合わせな行っている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は本出願人が先の公報で提案した位置合わせ方法
を改良し、位置合わせ精度を更に改良すると共に装置全
体の簡素化を図った高精度で、しかも高速なアライメン
トが可能な位置合わせ方法の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） ウェハ面上にシミツトアライメントマークとグローバル
アライメントマークとを設け、アライメント光学系によ
り該グローバルアライメントマークを基準として該ショ
ットアライメントマークの位置を計測し、該計測値を記
憶部に記憶し、次いで前記グローバルアライメントマー
クとレチクル上のマークとの関係を計測し、該計測値と
前記記憶手段に記憶した計測値とから萌記ウェハを載置
しているステージを駆動制御し、前記ウェハとレチクル
との位置合わせを行ったことである。

（実施例） 第１図は本発明を半導体製造用のステッパに適用したと
きの一実施例の概略図である。同図において１１はショ
ット位置検出部、１２はステッパである。１はレーザー
測定器付きのＸＹＺステージ、２はウェハでＸＹＺステ
ージｉ上に載置されている。又、ウェハ２面上には第２
図に示すように各ショット毎のシミツトアライメントマ
ーク２２とグローバルアライメントマーク２１が周辺部
に設けられている。

グローバルアライメントマーク２１は第１工程で入れら
れる各ショットの位置の原点を決定するのに用いられて
いる。３はアライメント光学系であり、本実施例ではオ
フアクジアス系で構成している。８は中央処理装置（ｃ
ｐｕ）でアライメント光学系３と共にウェハ２面上のシ
ョットアライメントマーク２２とグローバルアライメン
トマーク２１の位置関係を計測している。９は記憶部で
あり、例えばフロッピーディスク装置等から成り、ショ
ット位置検出器１１からの計測値を記憶すると共に、該
計測値をステッパ１２に送っている。１０はＸＹＺステ
ージ１を駆動させる為のステージ制御部である。５はレ
チクル、４は投影レンズでありレチクル５面上の電子回
路等のパターンをウェハ２面上に縮少投影している。６
はＴＴＬアライメント光学系、７は照明系でありレチク
ル５面上を照明している。１３はステッパ１２側の中央
処理装置、１４はステッパ１２側の記憶部である。

本実施例においては、まずショット位置検出部１１にお
けるアライメント光学系３と中央処理装置８によりウェ
ハ２面上のグローバルアライメントマーク２１に対して
各ショット毎の位置（Ｘ。

ｙ、ｚ）をショットアライメントマーク２２を用いて計
測する。

そして、このときの計測値を記憶部９に記憶しておく。

次にウェハ２をステッパ１２の投影レンズ４の下方に搬
送し、同時に記憶部９の計測値を記憶部１４に送る。

次いでＴＴＬアライメント光学系６で投影レンズ４を介
して、レチクル５面上に形成したアライメントマークと
ウェハ２の周辺部に設けたグローバルアライメントマー
ク２１との関係を計測する。そして、このときの計測値
と記憶部１４に記憶されている先の計測値とを用いて中
央処理装置１３によりレチクル５とウェハ２との各ショ
ット毎の位置関係を求め、ステージ制御系１５によりｘ
ＹＺステージ１を駆動制御してレチクル５面上の投影パ
ターンをショット毎に順次ウェハ２面上に露光していく
。

以上のようにショット位置検出部１１で予め各ショット
毎のズレ量を計測して記憶してあき、このときの計測値
を用いることにより、露光工程のアライメント時間は実
質上ウェハ面上のグローバルアライメントマークの検出
時間だけとなる。この為、露光工程を高速、かつ高精度
に行うことが可能となる。

又、光源の制約が小さいショット位置検出部１１のアラ
イメント光学系３の計測値を使うことが出来るので、高
精度のアライメントが可能となる。

更に、ショット位置検出部１１とステッパ１２のステー
ジ１のクセ、例えば２次曲線のわん曲カーブを描いて動
くとかが予め既知のときは、そのデータを補正しながら
露光をすることが出来、より高精度のアライメントが可
能となる。

本実施例においては、ショット位置検出部１１にＹＡＧ
レーザ、又はエキシマレーザ等を用いてウェハ面上のグ
ローバルアライメントマーク部のレジストを剥して、そ
の後アライメント光学系３による計測を行っている。こ
の場合、レジストの剥しはショット位置検出部１１での
計測を行う前後のいずれのものでも構わないが、このよ
うにすればＴＴＬアライメント光学系６はレジストの塗
布ムラの影響を受けずに計測を行う事ができる。

又、アライメント光学系３にはＴＴＬアライメント光学
系６が受ける制約、即ち焼き付は波長か、若しくはそれ
に近接した波長の光源しか使えないという制約がないの
で、どのような光源であっても使用可能である。例えば
、白色光源を用いるならレジスト内の干渉によるアライ
メント精度の劣化が少なくなるので更にアライメント精
度の高いシステムを構成することができる。

尚、ウェハ面上のレジストを剥すのにレーザーを用いる
ドライなプロセスの代わりに前の工程でレジストを剥す
領域を露光し、ウェット現象によって剥すようにしても
良い。

本実施例ではショット位置検出部１１のアライメント光
学系１３としてステッパ１２と別な光学系を用いたが、
ステッパのグローバルアライメントやプリアライメント
用として使用する為に一般的に付随しているオフアクシ
スアライメント光学系をこれに使っても良い。ウェハの
ステージに対する吸着状態が変わらない点と環境条件が
変わらないので高いアライメント精度が得られる。

本実施例では記憶部９として、例えばフロッピーディス
クを介して計測値のステッパへの転送を行う場合を示し
たが、ショット位置検出部１１とステッパ１２とをオン
ラインで結合しても良く、これによればフロッピーディ
スクの出し入れが不要となり全体的なスループットを向
上させることができる。

本実施例ではウェハ面上にグローバルアライメントマー
クを設ける代わりにウニへ面の周辺部におけるシ（ット
アライメントマークをグローバルアライメントとして用
いても良い。

本実施例においてシステム全体としては、１台のショッ
ト位置検出部と１台のステッパとの組み合わせの他に複
数のショット位置検出部と１台のステッパとの組み合わ
せ、又はその逆に１台のショット位置検出部と複数のス
テッパとを組み合わせて構成しても良い。

又、ショット位置検出部にグローバルアライメントの思
想をとり入れ、例えば全ショット計測後、ある特定ショ
ットのみ異常値が発生したら、その周辺のショットの計
測値から内挿して位置を定めることも可能である。

（発明の効果） 本発明によればウェハ面上に設けたショットアライメン
トマークとグローバルアライメントマ−りとの位置関係
を予め計測して記憶部に記憶しておき、該計測値を露光
工程で利用することにより、高精度でしかも高速なアラ
イメントが可能な位置合わせ方法を達成することができ
る。特に白色光アライメントに近い高いアライメント積
度が簡易な構成により得られる位置合わせが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をステッパに適用したときの一実施例の
概略図、第２図は第１図の一部分のウニへ面の説明図で
ある。 図中、１１はショット位置検出部、１２はステッパ、１
はｘＹＺステージ、２はウェハ、３はアライメント光学
系、４は投影レンズ、５はレチクル、６はＴＴＬアライ
メント光学系、７は照明名、８，１３は中央処理装置、
９．１４は記憶部、１０はステージ制御部、２１はグロ
ーバルアライメントマーク、２２はショットアライメン
トマークである。 も　　　　１　　　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハ面上にショットアライメントマークとグロ
   ーバルアライメントマークとを設け、アライメント光学
   系により該グローバルアライメントマークを基準として
   該ショットアライメントマークの位置を計測し、該計測
   値を記憶部に記憶し、次いで前記グローバルアライメン
   トマークとレチクル上のマークとの関係を計測し、該計
   測値と前記記憶手段に記憶した計測値とから前記ウェハ
   を載置しているステージを駆動制御し、前記ウェハとレ
   チクルとの位置合わせを行ったことを特徴とする位置合
   わせ方法。
2. （２）前記ウェハ面上のグローバルアライメントマーク
   が形成されている領域はレジストが塗布されていないこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置合わせ
   方法。