JPH01208832A - 投影露光装置 - 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〕 本発明は投影露光装置に係り、特に被露光物体上の所望
の位置に正確に原図パターンを投影露光する原図パター
ンと被露光物体との相対位置ずれ量を検出するのに好適
な投影露光装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種装置は、特開昭５２−１５４３６９号公報
記載のように、結合光学系の途中からアライメント用照
明光を導く光学系となっていた。しかし、アラインメト
用マークを結像させる光学系は、原図パターン基板付近
に設けられた反射板により構成されており、反射板の位
置による制約のため、アライメント用マーク位置の自由
度及び露光位置でのアライメントという点については配
慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、半導体集積回路の高集積化が進むにつれてパター
ンの微細化及び重ね合わせ精度の高精度化が要求されて
いる。パターンの微細化のために。

高度のプロセス技術（例えば、多層レジスト技術等）が
用いられるようになり、露光波長以外でのアライメント
が必要となっているが、従来用いられている結像光学系
は、露光波長にのみ色収差補正されているが、露光波長
以外でも色収差が発生する。また、高重ね合わせ精度の
ために、露光位置でのアライメントが必要となるが、ア
ライメント光学系に自由度がないため、アライメント用
マーク位置が制約されてしまう。

上記従来技術は、以上のような要求について配慮されて
おらず、多様なプロセスに対応できないという問題点が
あった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、ア
ライメント用マーク位置に制約を設けずに自由度の高い
、かつ、高精度の重ね合わせ精度が得られる投影露光装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、結像光学系の絞り位置に脱着可能な反射板
を設け、結像光学系とは別のアライメント光学系により
パターンとアライメント用マークが形成されている基板
と共役な像面及び別のアライメント用マークが形成され
ている被露光面と共役な像面を形成することにより達成
される。

また、アライメント光学系を任意のアライメント波長で
生ずる色収差に合致するように補正移動することにより
、任意のアライメント波長を用いることができ、両像面
上の任意の位置に検出器を移動させることにより、アラ
イメント用マークは基板のどの位置にも置くことが可能
になる。

〔作用〕

結像レンズの絞り位置に挿入した反射板は、基板及び被
露光物と共役の像面を各々のアライメント光学系を通し
て形成する。それによって検出器はアライメント光学系
の位置に制約されることなく、各々の共役像面内を移動
させ、検出することが可能となるため、各基板内のアラ
イメント用マーク位置を任意に置くことが可能となる。

また、同時にアライメント光学系を前後することにより
、使用するアライメント波長によって生じる結像光学系
の色収差を吸収することができるため、プロセス条件に
合致した任意のアライメント波長を使用することが可能
になる。基板を被露光物体に露光する際には、反射板を
結像光学系の軸外へ移動することによって何らの支障な
く基板パターンを忠実に被露光物体上へ転写することが
可能になる。

〔実施例〕

以下本発明を第１図に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の投影露光装置の一実施例を示す斜視図
である。第１図において、１はレティクル、２，２′は
結像レンズ、３はウェハ、４はミラー（反射板）で、ア
ライメント時に結像レンズ２．２′の絞り位置に挿入さ
れたミラー４によりアライメント用マーク照明用光ファ
イ／＜５．５’からの光をハーフミラ−６，６′及びア
ライメント光学系７，７′結像レンズ２，２′を経てそ
れぞれレティクル１上のアライメント用マーク９、ウェ
ハ３上のアライメント用マーク９′を照明する。このと
き、使用するアライメント波長に応じてアライメント光
学系７，７′の位置は、結像レンズ２，２′の色収差を
補正するように移動する。

アライメントに用いる光波は、レーザー及び水銀ランプ
の輝線などのような波長の光であっても、アライメント
光学系７，７′により補正される。

パターン基板レティクル１上のアライメント用マーク９
から反射された光は、結像レンズ２を通り、結像レンズ
２．２′の絞り位置上に挿入されたミラー４により反射
され、アライメント光学系７によりハーフミラ−６を経
て検出器８上に結像される。検出器８は、結像レンズ２
及びフライメン１−光学系７により形成されたパターン
基板レティクル１の面と共役な面上を自由に移動させる
ことが可能であるため、レティクル１上のアライメント
用マーク９の位置は、レティクル１上のどの位置にあっ
てもよい。また、アライメント光学系７は、アライメン
トに用いる光波の波長（以下、アライメント波長という
）によって生ずる結像レンズ２の色収差を補正するよう
に動くため、任意のアライメント波長を用いることがで
きる。一方、ウエハ３上のアライメント用マーク９′よ
り反射された光は、同様に結像レンズ２′を通り、ミラ
ー４により反射され、アライメント光学系７′、ハーフ
ミラ−６′を経て検出器８′上に結像される。

この場合も、検出器８′は、結像レンズ２′及びアライ
メント光学系７′により形成されたウェハ３の面と共役
な面上を自由に移動させることが可能であるため、ウェ
ハ３上のアライメント用マーク９′の位置は、ウェハ３
上の結像レンズ２，２′の露光フィールド内であればど
の位置にあってもよい。また、アライメント光学系７′
は、アライメント波長によって生じる結像レンズ２′の
色収差を補正するように動くため、任意のアライメント
波長を用いることができる。このとき、高精度の重ね合
わせ精度を得るためには、レティクル１側及びウェハ３
側に用いるアライメント波長は同一であることが望まし
い。また、ウェハ３上のアライメント用マーク９′は、
レテイク）Ｉ！１上のアライメント用マーク９の位置が
結像レンズ２，２′によりウェハ３上に転写される位置
に配置されていることが望ましい。実際の重ね合わせ動
作は、検出器８，８′により検出されたアライメント用
マーク９，９′の相対ずれ量が零になるようにＸ−Ｙス
テージ１０を移動させる。レティクル１上のアライメン
ト用マーク９とウェハ３上のアライメント用マーク９′
の相対ずれ量が雰になったときに、結像レンズ２，２′
の絞り位置に挿入されたミラー４を結像レンズ２，２′
の結像光軸外へ移動させ、パターン基板レティクル１上
のパターンを結像レンズ２，２′を通してウェハ３上の
転写露光を行う。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によれば、従来問題となっていたア
ライメント用マークの位置に制約を受けず、任意の位置
での露光位置アライメントが可能であり、また、プロセ
ス技術に合わせたアライメント波長を用いることができ
るので、高精度の重ね合わせ精度を得ることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の投影露光装置の一実施例を示す斜視図
である。 １・・・レティクル、２，２′・・・結像レンズ、３・
・・ウェハ、４・・・ミラー（反射板）、５．５’・・
・光ファイバ、６，６′・・・ハーフミラ−１７，７′
・・・アライメント光学系、８，８′・・・検出器、９
，９′・・・アライメント用マーク、１０・・・Ｘ−Ｙ
ステージ。 第１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パターンとアライメント用マークが形成されている
   第１の基板と、前記パターンを光照射によりアライメン
   ト用マークを有する第２の基板に転写する結像光学系と
   、前記両マークの像をあらかじめ定められた位置に形状
   するアライメント光学系とからなる投影露光装置におい
   て、前記結像光学系の絞り位置に脱着可能な反射板を配
   置した構成としたことを特徴とする投影露光装置。 ２、前記反射板は、前記アライメント光学系の一構成要
   素をなしている特許請求の範囲第１項記載の投影露光装
   置。 ３、前記アライメント光学系は、任意のアライメント波
   長の結像光学系に生じる色収差を補正する手段を備えて
   いる特許請求の範囲第１項または第２項記載の投影露光
   装置。