JPH01243419A - 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、特に半導体装置製造における
露光技術に適用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

半導体製品の集積度向上によって、回路パターンは一層
微細化が図られている。そして、ＩＣパターンの最小線
幅は３μｍ、２μｍを経て１μｍ以下になろうとしてい
る。このような状況下における露光技術において、縮小
投影露光技術が登場してきている。この縮小投影露光技
術は、ステップ・アンド・リピートを繰り返しながら、
レチクルのパターンをレンズによって縮小し、直接ウェ
ハ（半導体薄板）の一部に順次投影して、ウェハの全体
にパターンを転写する技術である。

縮小投影露光については、たとえば、工業調査会発行「
電子材料Ｊ　１９Ｂ３年３月号、昭和５８年３月１日発
行、Ｐ１２〜Ｐ７Ｂに記載されている。この文献には、
ウェハ主面のホトレジストを所定位置に正確に露光する
ためには、レチクルに対する相対的な位置を正確に合わ
せる必要があり、このための位置合わせ（アライメント
）としては、ウェハの周縁の直線的なオリエンチーシロ
ンフラット等を利用する第１段階の粗合わせ、ウェハの
主面の一部に設けられたプリアライメントマークを利用
してウェハ全体の位置を合わせる第２段階の粗合わせ（
ウェハアライメント：グローバルアライメント）、１シ
ジツトの感光領域（フィールド）の周縁に設けられたフ
ィールドアライメントマークを利用しての高精度位置合
わせ（フィールドアライメント：ダイバイダイアライメ
ント）がある旨記載されている。

また、日立評論社発行「日立評論、１９８３年第７号、
昭和５８年７月２５日発行、Ｐ９〜Ｐ１２には、１／ｌ
　Ｏ縮小投影露光装置が紹介されている。この文献には
、位置合わせ用パターンを検出する方法として、オフア
キシス（ＯＦＦ−ＡＸＩｓ）方式と呼ばれる専用の光学
系によって検出する方法と、スルーザレンズ（Ｔｈｒｏ
ｕｇｈＴｈｅ　　Ｌｅｎｓ）方式と呼ばれる縮小レンズ
を通して位置検出系で検出する方法がある旨記載されて
いる。

なお、ステップアンドリピート方式における位置合わせ
方法としては、特開昭６１−４４４２９号に記載された
技術がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来のステッパにおけるアライメント方
法としては、縮小レンズを介してアライメントするスル
ーザレンズ方式あるいは、投影光学系と別の光学系によ
りアライメントを行うオフアキシス方式がある。特に高
精度位置決めを行うにあたり、一般には、スルーザレン
ズ方式のアライメントによって、被転写物であるウェハ
に転写物であるレチクル像を転写する方法が用いられて
いる。この際のアライメントの精度は、従来の３σ＝０
．３μｍ程度においては、ウェハ内の２点あるいは３点
のグローバルアライメントにより位置計測を行い、その
結果からウェハ全面の露光格子を決定し、ステップ・ア
ンド・リピートによりウェハを露光格子に位置決めして
露光転写を行っている。

また、さらに、３σ−０，２〜０．１μｍの合わせ精度
を得るためには、ショット毎にアライメントを行い露光
するチップアライメントが行われている。

ところで、このステップ・アンド・リピートによる露光
において、合わせ精度が３σ≦０．２〜０．１σｍと高
くなると、ウェハ周辺部分の位置合わせが正確に行われ
ないということが本発明者によってあきらかにされた。

すなわち、第９図に示されるように、ウェハｌの主面に
は、縦横に矩形状のショット２が規則的に整列配置され
ている。このショット２は、４個のチップ（ペレット）
３が配列されている。また、前記ショット２の下辺中央
には、ＸマークＡ、が配設されているとともに、右辺中
央にはＹマークＡアが配設され、これら一対のマークに
よつてアライメントマーク４が構成されている。

ところで、同図において０印を付したショット２にあっ
ては、その一部がウェハ１の縁に位置していることから
欠けた形状となっている。このため、アライメントマー
ク４が不完全となり、アライメントができなくなる。

しかし、一部が欠けた形状のショット２（以下、説明の
便宜上、不完全ショット５とも称する。）にあっても、
チップ３が２行２列で配列されているため、一部のチッ
プ３は使用できることになる。

そこで、不完全ショット５の露光は、チップアライメン
トの前のステップで行われたグローバルアライメントの
結果から求めた露光格子へ位置決めされて露光される。

この結果、チップアライメントを行った領域の合わせ精
度は、３σ≦０．２〜０．１μｍと良好であるが、不完
全ショット５を含むウェハ全面においては、３σ＝０．
３〜０゜２μｍと精度が劣化してしまいウェハ周辺での
半導体素子（チップ）の良品率が低下してしまうという
問題があった。

本発明の目的は被処理物全域において均一な位置合わせ
が行える技術を提供することにある。

本発明の他の目的は重ね合わせ精度が高い縮小投影露光
技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の位置合わせ方法、すなわち、縮小投
影り光装置における位置合わせ方法にあっては、ウェハ
主面の設計データを基に配置された４つのチップを単位
パターンとするショットの位置合わせは、ショットの設
計上ショットに対するＸＹ軸方向のオフセント誤差（Ｘ
、□、　ＹｏＦｒ　）・伸縮誤差（Ｐ、、Ｐ、）、ＸＹ
軸のウェハ全体の回転誤差（θオ、θｙ）、ショットの
回転誤差（Ｓｓ）、倍率誤差なる誤差を複数個所のショ
ットに対して求め、その後この計測データを基に、平均
化処理１回帰計算によって各ショットの位置合わせを求
める。

また、この方法においては、ショットの伸縮（Ｐ、、Ｐ
、）および軸回転（θ６．θｙ）を先に演算した後、オ
フセット（Ｘｏｒｒ　、　ＹＯＦＦ　）を求めるように
なっている。

〔作用〕

上記した手段によれば、本発明のウェハにおけるショッ
トの位置合わせ方法にあっては、設計上ショットに対す
るオフセット、伸縮誤差、ウェハ全体の回転誤差、ショ
ットの倍率誤差等を求め、これら計測データから平均化
処理９回帰計算によって各ショットの位置合わセを行う
こと、また、オフセットはショットの伸縮および回転誤
差を排除した後に求められることから、正確な位置合わ
せが行える。この結果、露光の歩留りが向上する。

また、この方法によれば、ウェハ周辺部分のショットの
一部が欠落し、位置合わせマークが存在しないショット
に対しても、正確な位置合わせが行えるようになり、ウ
ェハー枚当たりのチップ生産数も増大できる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例によるウェハアライメントに
おけるショットの座標系を示すウェハの模式的平面図、
第２図は本発明において使用される縮小投影露光装置の
概略的な構成を示す斜視図、第３図はウェハの誤差要因
の一つであるシチットのオフセットを示す模式図、第４
図は同じくショットの伸縮誤差を示す模式図、第５図は
同じ（ショットのＸ軸の回転を示す模式図、第６図は同
じくショットのＹ軸の回転を示す模式図、第７図は同じ
くショットの回転誤差を示す模式図、第８図は同じくシ
ョットの倍率誤差を示す模式図、第９図はウェハの平面
図である。

この実施例では、本発明を半導体製造装置における縮小
投影露光の位置合わせ、すなわち、ステッパの位置合わ
せに適用した例について説明する。

本発明の位置決め方法を説明する前に、縮小投影露光装
置について簡単に説明する。

第２図は縮小投影露光装置の概要を示す斜視図である。

同図において、半導体素子パターンの原画がレチクル６
に描かれており、この像を縮小投影レンズ７を介してウ
ェハｌに投影する。ウェハｌはカセット８からローディ
ングテーブル９上に自動搬送され、ブリアライナ１０に
より粗位置決めが行なわれた後、移送アームＩＩによっ
てＸＹステージ１２上のチャック１３に真空吸着される
。

一方、前記レチクル６は、レチクルアライメント光学系
２０により縮小投影レンズ７の中心に中心が一致するよ
うに位置合わせが行なわれる。本装置の場合、レチクル
６とウェハ１の位置決めのために、スルーザレンズ方式
の位置検出Ｘ系２１と位置検出Ｙ系２２が備えられてい
る。この検出系は、ウェハ１上の棒状パターンにレジス
トが感光しない波長の光を照射し、このパターンからの
正反射像を、スリットを走査し光電子増倍管で検出する
。同時にレチクル６の窓パターンを検出し、また、ウェ
ハ１はレーザ干渉測長計３０で位置測定されることから
、ウェハパターンの設計格子位置からのずれが求まる。

レーザ干渉測長計３０から発光されたレーザ光３１は、
分光器３２で分けられる。一方のレーザ光３１は、前記
ＸＹステージ１２に取り付けられたＸ軸用ミラー３３に
照射される。この照射光はＸ軸用ミラー３３で反射され
てレーザ干渉測長計３０に戻り、ＸＹステージ１２のＸ
座標が検出される。また、他方のレーザ光３１は、それ
ぞれミラー３４．３５を介してｘｙステージ１２に取り
付けられたＹ軸周ミラー３６に照射される。このＹ軸周
ミラー３６に照射されかつ反射したレーザ光３１は、前
記ミラー３４．３５および分光器３２を通ってレーザ干
渉測長針３０に至り、ＸＹステージ１２のＹｐｉ標が検
出されるようになっている。なお、前記ＸＹステージ１
２はＸ軸周モータ３７によってＸ軸方向に高精度に移動
制御されるとともに、Ｙ軸周モータ３８によってＹ軸方
向に高精度に移動制御される。

一方、作業が終了した前記チャック１３上のウェハｌは
、移送アーム１１によってアンローディングテーブル４
０上に移送される。このアンローディングテーブル４０
上に移ったウェハｌは、たとえば、アンローディングテ
ーブル４０に構成されたエアーベアリング機構によって
回収用カセット４１に順次収容される。

次に、この装置を使った本発明のアライメント方法を説
明する。既にパターンが形成されたウェハ１は、ブリア
ライナ１０によりウェハ１内の２点のパターンを用い、
ＸＸ方向および回転方向の粗位置合わせが行なわれる。

この際、本装置の場“合、ＸＹステージ１２上に回転機
構がないために、プリアライナｌＯ上で回転誤差が微小
になるように位置決めされている。

チャック１３上に搬送吸着されたウェハｌは、さらにウ
ェハ１内の２つのショット２を用いグローバルアライメ
ントが行なわれる。ショット２内には、全てＸマークＡ
、ＩとＹマークＡｙが配置されている。たとえば、第１
図に示されるように、最初にウェハｌ内のＡなるショッ
ト２が、縮小投影レンズ７の下にＸＹステージ１２によ
り位置決めされる。そして位置検出Ｙ系２２によってＸ
方向の設計値に対する誤差量が検出され、位置検出Ｘ系
２１によってＸ方向の同様の誤差が検出される。つぎに
、同様にして、ウェハｌ内のＢなるショット２において
もＸＹの位置検出がなされ、設計値（設計上ショット）
に対する誤差が求められる。

そこで、以上の結果から、ウェハｌの回転、ＸＸ方向の
オフセット（ｏｆｆ）、ＸＸ方向のウェハ１の伸縮を算
出し、露光格子を決定する。

従来のグローバルアライメントによる露光の場合、この
露光格子を基にＸＹステージ１２が、ステップ・アンド
・リピートによりウェハ１を位置決めし、その後ウェハ
ｌにレチクル像の転写を行ヮていた。さらに高精度化が
要求される現在、グローバルアライメントの後、ショッ
ト毎にさらにＸマークＡ、とＹマークＡ、の検出を行い
、その検出座標において誤差が最小となるように、ＸＹ
ステージ１２がサーボされ、あるいは、第２図に示され
るように、レチクル６を支持するレチクル微動系４２に
より誤差補正がされ、その後露光が行われる。

このような“その場露光方式“のチップアライメントの
場合、ショット内に配置したＸマーク。

Ｙマークの位置制約が必要となる。これに対しＸマーク
Ａ、、ＹマークＡ、の位置のショット内配置に制約を設
けない本装置の場合、ショット毎にＸマークＡ、、Ｙマ
ークＡ、の位置検出をウェハ１の位置検出可能な範囲で
行い、その後、検出結果を基に露光格子を決定し、ステ
ップ・アンド・リピートによりウェハｌの位置決め露光
を行う。

この際、従来は、ショット毎の計測データがあるショッ
トは、そのデータにより露光格子が決定された。そして
、ショット２の一部が欠落し、Ｘマ−りＡ、あるいはＹ
マークＡ、がないウェハｌの周縁部分の計測データのな
い不完全ショット５は、先のグローバルアライメントに
よって作成された露光格子により露光される。

しかし、このような位置決めに基づく露光方式では、前
述のように、計測データのあるウェハ領域の合わせ精度
は、たとえば、３σ≦０．１〜０゜２μｍと高いが、ウ
ェハ周辺部分の計測データのない不完全ショット５の部
分の合わせ精度は、たとえば、３σ＝０．２〜０．３μ
ｍと低くなってしまう、そこで、本発明では、以下で詳
述する位置決め方法によって、ウェハ１の周辺の不完全
ショット５もグローバルアライメントによることなく、
他のショット２の計測データに基づいて位置決めする結
果、高精度なアライメント露光が達成できる。

上述のように、本発明はシぢット毎の位置計測が終了し
た後の露光格子の決定方法に関するものであり、以下に
その方法を述べる。

本発明は、被転写物（被処理物）のウェハ上に設計デー
タを基に配置された複数の素子パターンの位置をチップ
アライメントにより計測する。この計測した結果と設計
データとの差で表される誤差ΔＸ、ΔＹは、下式に示す
誤差要因で表される。

ΔＸ　”’　Ｘ　ＯＦＦ　＋　Ｐ　ｌｌ＋θ、＋Ｓｅ　
＋Ｓ、＋Ｓ。

＋ε　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）Δ
’／　＝　Ｙ　ＱＦＦ　＋　Ｐ　ｙ＋θ＊　＋　Ｓ　＠
　＋　Ｓ　ｓ　＋　Ｓ　。

＋ε　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）こ
こで、Ｘ０ＦＦ　＋　Ｙｏｒｒは、第３図に示すように
、ＸＹ軸方向の設計上ショット４３に対するショット２
のオフセットを示す。Ｐ、、Ｐ、は、第４図に示すよう
に、設計上ショット４３に対するショット２のＸＹ軸方
向の伸び縮み誤差を示す。

θ８．θ、は、第５図および第６図に示すように、設計
上ショット４３に対するショット２のＸＹ軸方向の回転
を示す、Ｓｌは第７図に示すように、設計上ショット４
３に対するショット２の回転誤差、Ｓ、は第８図に示す
ように、設計上ショット４３に対するショット２の倍率
誤差である。また、Ｓｏは、ショット内の非線型歪誤差
を示す。また、６はステップ・アンド・リピート時に発
生する非線型の位置誤差を示す。

この誤差要因の中で、前述Ｓ、とεを除く他の□　　成
分は、そのウェハのもつ線型の誤差として先にチップア
ライメントで測定した結果を基に統計的な手段により算
出できる。この方法を使用し、ウェハ内のチップアライ
メントにより求めた座標データからＳ、、ｇを除く各誤
差要因を平均化処理。

回帰計算により一次式として表す。

以下、順次各誤差を求める式について説明する。

本実施例の場合、ショット内の２点のＸマーク。

Ｙマークの検出のみである。第４図に示すように、任意
のショットの位置計測誤差は、ΔＸ！、Ｊ＋　ΔＹ　！
、ｊで表わされる。

オフセットに関しては、測定データ全ての平均として次
式によって算出する。

ここで、Ｎは測定データ数、Ｍ、、Ｍ、はマトリックス
である。

この際、各軸の伸び縮みＰ、、Ｐ、および各軸の回転θ
３．θ７をオフセット計算前に算出する。

すなわち、ウェハの伸縮および軸回転を計算した後、オ
フセットを計算する。

各軸の伸び縮みＰ、Ｉ、Ｐ、および各軸の回転θ１．θ
、は、次式の各列毎に平均化した又ム、各行毎に平均化
した〒、を用い回帰計算することにより求まる。

ｊ＝１ ｉ＝１ ここで、Ｎ、、Ｎ、は各行列の測定データ数である。

ここで、Ｓオ、Ｓアは露光ピッチである。

ｊ＝１ ｉ＝１ 以上の結果から、ウェハに露光すべきショット中心の座
標Ｘ。、ＹＥＸは、ウェハセンタを原点として、次式の
ようになる。

Ｘｔｘ＝Ｘｏｔｔ　＋ｐ、　　ＨＬ　ｘ＋θｙ−Ｌ　ｙ
　＝Ｊ３）Ｙｖｘ＝　Ｙ＝ｔｔ　＋　Ｐ　Ｙ−Ｌ　３’
＋θｘ−Ｌｘ＝−Ｑｌ）ここでＬｘ、Ｌｙは、各ショッ
トセンタのウェハセンタからのＸ、Ｙ成分の距離を示す
。

本装置の場合、ウェハの回転誤差を精密に補正しきって
いないため、グローバルアライメント終了時、ウェハの
回転量を算出した結果に基づきレチクルの回転補正を行
い、そして、ウェハの回転があたかも０となるように装
置のもつＸＹステージの送りを補正しであることは言う
までもない。

また、ショット計測のデータにより求まったθＸ。

θ、を用い、その平均をウェハの回転として再度Ｘ−Ｙ
ステージの補正を行い、同時に変化するＸ。ｔｔ　＋　
Ｙｅｒｔの値を補正することによりウェハ回転誤差に対
する高精度化が計られる。

また、スルーザレンズ方式、アライメントその場露光方
式の装置の場合、位置計測、露光がショット毎に繰り返
し行われるため、位置計測可能なウェハ内のショットに
ついて計測露光を終了させ、そのデータを用い、本発明
の計算により、位置計測できなかったショットの露光格
子を決定することから、従来のグローバルアライメトに
よって決定していた露光格子よりも高精度化が計れ、ウ
ェハ全面に亘って位置合わせおよび露光精度が向上する
。

ウェハにおいては、プロセスにより、位置検出マークの
形状が悪くなったり、検出系のＳ／Ｎが低下したマーク
等ができ、そのために位置計測に誤差が発生する場合が
ある。この場合、グローバルアライメントにより求まっ
た格子に対し、ショット毎の位置検出の結果が一定値よ
り大きい場合、その位置データを無視する方法がある。

その他に検出結果から求まった０湯、′■式の露光格子
に対して検出データの比較を行い、一定値以上に大きい
データを除き、再度（３）〜０４式の計算を行ない、露
光格子を決定することにより、グローバルアライメント
そのものが誤検出していた場合においても高精度化が計
れる。

以上の実施例においては、位置計測可能な全シヨツトの
位置計測データを基本として取り汲ってきた。しかし、
さらに位置計測の時間を短くし、スループットを良くす
るために、つぎに、述べる式によりウェハ内の位置測定
ショツト数を減らすことも可能である。

Ｙ＝Ｓｉｎ（θ）　Ｘ　　　　　　　　　　−（１５１
ここで、θは０，３０”、　６０”　、　９０”。

Ｘ”　＋Ｙ”　＝ｒ”　　　　　　　　　　　・＝Ｇω
ここで、ｒは２／３Ｒ（Ｒ：ウェハ径）。

第４図において０９．０６）式の成り立つ交点座標のシ
ョットとウェハ原点（中心）を加えた（×印）ものの１
３シヨツト（第１図参照）を選び位置計測を行い、先の
実施例に従い露光格子を決定する。

偶数マトリックスの場合０４．０ω式の中心を１／２シ
ョット分ウェハセンタからずらすことが必要となる。こ
のように、計測ショットをウェハ中心に対し対象な位置
に配置することは、任意に測定ショットを選定した場合
に比べ、ウェハ内全面の特長を露光格子決定に反映する
必要があるためである。また、１３点と点数が多いのは
、本計算方式の特長であるデータの平均化により精度を
高めるためである。

本実施例においては、（１）、　（２）式の誤差項５Ｈ
９Ｓ＠を省略した。しかし、縮小レンズの倍率側ｉ１１
機構を持つ装置においては、Ｓ、ｌの補正が可能であり
ショット内に３点以上の位置検出マークを設け、ショッ
ト内についてウェハ内を同様に（７）〜０７Ｊ式を用い
てＰい、Ｐア、θ。、θアを求め、５．４としては、Ｐ
、とＰ、の平均値、ＳＯとしてはθ、とθアの平均値を
補正することで、さらに高精度化を計ることができる。

このような実施例によれば、つぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明の位置合わせ方法によれば、ウェハ主面に
ステップ・アンド・リピート方式で各ショットにパター
ンを露光する場合、各ショットの位置合わせは、ショッ
トの設計上ショットに対するｘＹ軸方向のオフセット誤
差ＣＸｏｖｖ　、　Ｙｏｙｒ　）・伸縮誤差（Ｐ、、Ｐ
ア）、ＸＹ軸のウェハ全体の回転誤差（θ９．θｒ）、
ショットの回転誤差（Ｓｓ）、倍率誤差なる誤差を、複
数個所のショットに対して求め、その後この計測データ
を基に、平均化処理２回帰計算によって各ショットの位
置合わせを求めるようになっている。また、オフセット
を求める前に、ショットの伸４１ｉ１（Ｐや、Ｐ。

）および軸回転（θ８．θ、）を先に演算し、これによ
りこれら誤差を排除して演算する結果、高精度な位置合
わせが行えるという効果が得られる。

（２）本発明の位置合わせ方法によれば、ウェハ主面の
各ショットの位置合わせが高精度に行えることから、露
光の歩留りが向上するという効果が得られる。

（３）本発明の位置合わせ方法によれば、ウェハ主面の
位置合わせマークがあるいくつかのショットを測定し、
これらの計測データから他のショットの位置決めを高精
度に行える結果、位置合わせマークが存在しない不完全
ショットに対しても高精度な位置合わせが行えるという
効果が得られる。

すなわら、従来、ウェハの周辺に位置しかつ一部が欠落
し位置合わせマークのない不完全ショア）に対しては、
グローバルアライメントによる計測データによって位置
合わせイ（行われていた。この結果、従来は、たとえば
、ウェハの周辺部分のショットの位置合わせ精度は３σ
≦０．２〜０．　１μｍと良好であるが、ウェハ周辺の
不完全ショットが精度が低いため、不完全ショットを含
むウェハ全面においては、３σ＝０．３〜０．２μｍと
精度が劣化してしまうが、本発明によれば、ウェハ全体
の位置合わせ精度は、３σ≦０．２〜０゜１μｍと高精
度となる。

（４）上記（１）〜（３）により、本発明によれば、ウ
ェハ露光における位置合わせがウェハ全体で高精度とな
りかつウェハ周辺の不完全ショットも使用できるため、
チップの歩留り向上、生産量コストの低減が達成できる
という相乗効果が得られる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもな以上の説明では主として本発
明者によってなされた発明をその背景となった利用分野
である半導体装置製造における露光技術に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではない。

たとえば、ステップ・アンド・リピート方式のＸ線ステ
ンパー１等倍の投影型ステッパー等、さらにはステップ
・アンド・リピート方式で各チップの電気特性を測定す
る測定技術に適用できる。

本発明は少なくとも被処理物に対してステ、ブ・アンド
・リピートを繰り返し、被処理物の各単位領域に作業を
行う技術には適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

本発明のウェハ露光における位置合わせ方法によれば、
各ショットの位置合わせは、ショットの設計上ショット
に対するＸＹ軸方向のオフセット誤差・伸縮誤差、ＸＹ
軸のウェハ全体の回転誤差、ショットの回転誤差、倍率
誤差なる誤差を複数個所のショットに対して求め、その
後この計測データを基に、平均化処理１回帰計算によっ
て各ショットの位置合わせを求めるようになっている。

また、オフセットを求める前に、ショットの伸縮および
軸回転を先に演算し、これによりこれら誤差を排除して
演算する結果、高精度な位置合わせが行えるという効果
が得られる。

また、本発明によれば、従来、ウェハ周辺の位置合わせ
マークが欠落したチップアライメントが不可能であった
ショットに対して、チップアライメントの結果を基に平
均化し、ウェハの特長を抽出してその位置を決定し、か
つ露光するため、露光の高精度化が計れる。また、本発
明によれば、不完全ショットが使用できることから生産
性の増大が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるウェハアライメントに
おけるショットの座標系を示すウェハの模式的平面図、 第２図は本発明において使用される縮小投影露光装置の
概略的な構成を示す斜視図、 第３図はウェハの誤差要因の−っであるショットのオフ
セットを示す模式図、 第４図は同じくショットの伸縮誤差を示す模式第５図は
同じ（ショットのＸ軸の回転を示す模式図、 第６図は同じくショットのＹ軸の回転を示す模式図、 第７図は同じくショットの回転誤差を示す模式第８図は
同じくショットの倍率誤差を示す模式図、 第９図はウェハの平面図である。 ■・・・ウェハ、２・・・ショット、３・・・チップ、
４・・・アライメントマーク、５・・・不完全ショット
、６・・・レチクル、７・・・縮小投影レンズ、８・・
・カセット、９・・・ローディングテーブル、１０・・
・ブリアライナ、１■・・・移送アーム、１２・・・Ｘ
Ｙステージ、１３・・・チャック、２０・・・レチクル
アライメント光学系、２１・・・位置検出Ｘ系、２２・
・・位置検出Ｙ系、３０・・・レーザ干渉測長計、３１
・・・レーザ光、３２・・・分光器、３３・・・Ｘ軸周
ミラー、３４．３５・・・ミラー、３６・・・Ｙ軸回ミ
ラー、３７・・　・Ｘ軸周モータ、３８・・・Ｙ軸周モ
ータ、４ｏ・・・アンローディングテーブル、４１・・
・回収用カセット、４２・・・レチクル微動系、４３・
・・設計上ショット。 第　　１　図 ／−ウェハ 第２図 ／−ウェハ 第　　３　　図　　　　　　　　第　　４　　間第　　
５　図　　　　　　　第　　６　図４３−四２悸シ・・
ｌ） 第７図　　　第８図 第　　９　図 ４１．．３−容ａ首十上うう・ソト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主面に一定の規則に基づいて単位パターンが複数配
   列されかつ各単位パターンには位置合わせマークが設け
   られた被処理物に対して、ステップ・アンド・リピート
   によって順次前記単位パターンに作業を行う装置におけ
   る位置合わせ方法であって、いくつかの前記単位パター
   ンの位置合わせマークを検出し、これら位置検出データ
   を基にした平均化処理によるランダム誤差を最小とする
   演算に基づいて他の単位パターンの位置合わせを決定す
   ることを特徴とする位置合わせ方法。 ２、主面に一定の規則に基づいて単位パターンが複数配
   列されかつ各単位パターンには位置合わせマークが設け
   られた被処理物に対して、ステップ・アンド・リピート
   によって順次前記単位パターンに作業を行う装置におけ
   る位置合わせ方法であって、前記被処理物の周辺に位置
   しかつ位置合わせマークが欠落している単位パターンの
   位置合わせは、前記位置合わせマークを有する単位パタ
   ーン群の位置検出データを基にした平均化処理によるラ
   ンダム誤差を最小とする演算に基づいて決定されること
   を特徴とする位置合わせ方法。