JPH01273014A - フォーカスずれの検知方法 - Google Patents
フォーカスずれの検知方法Info
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- JPH01273014A JPH01273014A JP63101369A JP10136988A JPH01273014A JP H01273014 A JPH01273014 A JP H01273014A JP 63101369 A JP63101369 A JP 63101369A JP 10136988 A JP10136988 A JP 10136988A JP H01273014 A JPH01273014 A JP H01273014A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 102100027340 Slit homolog 2 protein Human genes 0.000 description 1
- 101710133576 Slit homolog 2 protein Proteins 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の概要〕
半導体露光装置での露光前に行われる像の焦点合わせ（
フォーカス合わせ）時に発生することがあるフォーカス
ずれを検知する方法に関し、露光に先立ち部分的フォー
カスずれを事前に検知できるフォーカスずれの検知方法
を提供することを目的とし、 検知用の光を被測定物の各位置に照射する発光部と、被
測定物からの反射光を検知するディテクタと、前記発光
部とディテクタとの光路上に配置された偏光板と、該偏
光板の傾きを検知する角度検知器とを用い、この角度検
知器（１４ａ〜１４ｄ）の傾きにより前記被測定物の各
位置における高さを測定し、その結果をフォーカス機構
で得た高さデータと比較し、該被測定物（１６）の平坦
度を検知することを特徴とするフォーカスずれの検知方
法を含み構成する。
フォーカス合わせ）時に発生することがあるフォーカス
ずれを検知する方法に関し、露光に先立ち部分的フォー
カスずれを事前に検知できるフォーカスずれの検知方法
を提供することを目的とし、 検知用の光を被測定物の各位置に照射する発光部と、被
測定物からの反射光を検知するディテクタと、前記発光
部とディテクタとの光路上に配置された偏光板と、該偏
光板の傾きを検知する角度検知器とを用い、この角度検
知器（１４ａ〜１４ｄ）の傾きにより前記被測定物の各
位置における高さを測定し、その結果をフォーカス機構
で得た高さデータと比較し、該被測定物（１６）の平坦
度を検知することを特徴とするフォーカスずれの検知方
法を含み構成する。
本発明は、半導体露光装置での露光前に行われる像の焦
点合わせ（フォーカス合わせ）時に発生することがある
フォーカスずれを検知する方法に関する。
点合わせ（フォーカス合わせ）時に発生することがある
フォーカスずれを検知する方法に関する。
従来、半導体装置製造において、例えば、ウェハなどに
微細パターンを露光するために、集積回路などのパター
ンを形成したレチクル像に対しウェハを繰り返しステッ
プして露光する投影露光装置が用いられている。
微細パターンを露光するために、集積回路などのパター
ンを形成したレチクル像に対しウェハを繰り返しステッ
プして露光する投影露光装置が用いられている。
このような投影露光装置では、レチクル像が縮小投影レ
ンズで縮小されてウェハ表面にパターンが結像される。
ンズで縮小されてウェハ表面にパターンが結像される。
このパターンの焦点を自動的に検出するためにオートフ
ォーカス検出機構が提供されている。
ォーカス検出機構が提供されている。
第５図は従来のオートフォーカス機構の一例を示す概略
構成図である。同図において、光源である発光ダイオー
ドＬＥＩ）１のからの光は、スリット２によりビーム状
に絞られ、振動板３により変調され、レンズ４を通して
ウェハ５表面の縮小投影レンズ６の焦点位置と同一の位
置に照射され、かつ焦点が合わされる。この照射光は反
射され、レンズ７を通してディテクタ８で検出される。
構成図である。同図において、光源である発光ダイオー
ドＬＥＩ）１のからの光は、スリット２によりビーム状
に絞られ、振動板３により変調され、レンズ４を通して
ウェハ５表面の縮小投影レンズ６の焦点位置と同一の位
置に照射され、かつ焦点が合わされる。この照射光は反
射され、レンズ７を通してディテクタ８で検出される。
このディテクタ８の検出結果にもとすきステージ９が焦
点が合うよう上下方向に移動する。
点が合うよう上下方向に移動する。
従来の半導体露光装置においては、焦点の検知は、ウェ
ハ５表面の１箇所（１ポイント）で行っているため、ウ
ェハ５の傾きや凹凸などの平坦度不良による部分的なフ
ォーカスすれの検知は不可能であった。従って、露光に
先立って部分的なフォーカスずれを検知することができ
ず、露光後に発見されることがあった。このように、露
光後に部分的にフォーカスずれが発見された場合には、
再生となり、多くの時間と工程を要し多大な損害を被る
問題があった。
ハ５表面の１箇所（１ポイント）で行っているため、ウ
ェハ５の傾きや凹凸などの平坦度不良による部分的なフ
ォーカスすれの検知は不可能であった。従って、露光に
先立って部分的なフォーカスずれを検知することができ
ず、露光後に発見されることがあった。このように、露
光後に部分的にフォーカスずれが発見された場合には、
再生となり、多くの時間と工程を要し多大な損害を被る
問題があった。
半導体露光装置では、近年のデバイスの微細化、大チッ
プ化に伴い、ウェハの凹凸による部分的なフォーカスず
れが顕著となっており、事前に見つけることが要求され
ている。
プ化に伴い、ウェハの凹凸による部分的なフォーカスず
れが顕著となっており、事前に見つけることが要求され
ている。
そこで、本発明は、露光に先立ち部分的フォーカスずれ
を事前に検知できるフォーカスずれの検知方法を提供す
ることを目的とする。
を事前に検知できるフォーカスずれの検知方法を提供す
ることを目的とする。
上記課題は、検知用の光を被測定物の各位置に照射する
発光部と、被測定物からの反射光を検知するディテクタ
と、前記発光部とディテクタとの光路上に配置された偏
光板と、該偏光板の傾きを検知する角度検知器とを用い
、この角度検知器（１４ａ〜１４ｄ）の傾きにより前記
被測定物の各位置における高さを測定し、その結果をフ
ォーカス機構で得た高さデータと比較し、該被測定物（
１６）の平坦度を検知することを特徴とするフォーカス
ずれの検知方法によって解決される。
発光部と、被測定物からの反射光を検知するディテクタ
と、前記発光部とディテクタとの光路上に配置された偏
光板と、該偏光板の傾きを検知する角度検知器とを用い
、この角度検知器（１４ａ〜１４ｄ）の傾きにより前記
被測定物の各位置における高さを測定し、その結果をフ
ォーカス機構で得た高さデータと比較し、該被測定物（
１６）の平坦度を検知することを特徴とするフォーカス
ずれの検知方法によって解決される。
第１図は本発明の原理説明回である。図において、１１
ａ、１１ｂはフォーカス検知に用いるための発光部とな
る２個のＬＥＤ 、１２ａ、１２ｂは被測定物からの反
射光を受けるための２個のディテクタ、１３ａ〜１３ｄ
は被測定物からの光をディテクタ１２ａ、’１２ｂへ入
れるための偏光板、１４ａ〜１４ｄはそれぞれ偏光板１
３ａ〜１３ｄの傾きにより、被測定物の高さを相対的に
検知する角度検知器、１５ａ〜１５ｄは光を被、′宝物
にビーム状に当てるための（又は被測定物から受けるた
めの）レンズである。上記偏光板１３ａ〜Ｌ３ｄは、角
度を変えることができ、それぞれのディテクタ１２ａ、
１２ｂに光を入れることができるまで動作する。これは
、第２図に示す如く、被測定物の高さが違う場合は、反
射光軸がすれるためである（第２図において、実線はず
れが無いとき、点線はずれたときを示す）。上記ＬＥＤ
１１ａ、１１ｂの光は被測定物であるウェハ１６の所定
の４箇所（第１図において、（ａ）〜（ｄ）に示される
１シヨツトで露光される４ポイント）に照射され、それ
ぞれの高さが角度検知器１４ａ〜１４ｄによる偏光板１
３ａ〜１３ｄの角度として検出され、その傾きを被測定
物の高さとじて判断させるものである。すなわち本発明
では、従来からのフォーカス機構により焦点合わせを行
った後、まず、ＬＥＤ１１ａを発光させ、偏光板１３ａ
、１３ｂにより被測定物のポイント（ａ）、 （ｂ）の
高さを測定する。次に、ＬＥｏ１１ｂを発光させ、偏光
板１３ｃ、 １３ｄにより被測定物のポイン）（Ｃ）、
（ｄ）の高さを測定する。
ａ、１１ｂはフォーカス検知に用いるための発光部とな
る２個のＬＥＤ 、１２ａ、１２ｂは被測定物からの反
射光を受けるための２個のディテクタ、１３ａ〜１３ｄ
は被測定物からの光をディテクタ１２ａ、’１２ｂへ入
れるための偏光板、１４ａ〜１４ｄはそれぞれ偏光板１
３ａ〜１３ｄの傾きにより、被測定物の高さを相対的に
検知する角度検知器、１５ａ〜１５ｄは光を被、′宝物
にビーム状に当てるための（又は被測定物から受けるた
めの）レンズである。上記偏光板１３ａ〜Ｌ３ｄは、角
度を変えることができ、それぞれのディテクタ１２ａ、
１２ｂに光を入れることができるまで動作する。これは
、第２図に示す如く、被測定物の高さが違う場合は、反
射光軸がすれるためである（第２図において、実線はず
れが無いとき、点線はずれたときを示す）。上記ＬＥＤ
１１ａ、１１ｂの光は被測定物であるウェハ１６の所定
の４箇所（第１図において、（ａ）〜（ｄ）に示される
１シヨツトで露光される４ポイント）に照射され、それ
ぞれの高さが角度検知器１４ａ〜１４ｄによる偏光板１
３ａ〜１３ｄの角度として検出され、その傾きを被測定
物の高さとじて判断させるものである。すなわち本発明
では、従来からのフォーカス機構により焦点合わせを行
った後、まず、ＬＥＤ１１ａを発光させ、偏光板１３ａ
、１３ｂにより被測定物のポイント（ａ）、 （ｂ）の
高さを測定する。次に、ＬＥｏ１１ｂを発光させ、偏光
板１３ｃ、 １３ｄにより被測定物のポイン）（Ｃ）、
（ｄ）の高さを測定する。
その後、各偏光板１３ａ〜１３ｄの角度を各角度検知器
１４ａ〜１４ｄで読み取る。次に、従来からのフォーカ
ス値と各角度検知器１４ａ〜１４ｄの値を比較し、値の
異常なものがないか判断さゼる。もし、かけ離れた値が
見つかれば、露光装置の中央処理装置などに指示し警報
させる。従って、４ポイントで検出するため、部分的な
フォーカスずれの検知が可能になる。
１４ａ〜１４ｄで読み取る。次に、従来からのフォーカ
ス値と各角度検知器１４ａ〜１４ｄの値を比較し、値の
異常なものがないか判断さゼる。もし、かけ離れた値が
見つかれば、露光装置の中央処理装置などに指示し警報
させる。従って、４ポイントで検出するため、部分的な
フォーカスずれの検知が可能になる。
以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
。
。
第３図は本発明実施例の半導体露光装置の構成図である
。なお、第１図に対応する部分は同一の符号を記す。同
図において、ウェハ１６上には、半導体露光装置を構成
する縮小投影レンズ１７が配置されている。この縮小投
影レンズ１７の側部には、従来のオートフォーカス機構
として、光源であるＬＥＤ１８ 、レンズ１９，２０
、ディテクタ２１などが配置されている。また、縮小投
影レンズ１７の他の側部には、フォーカス検知に用いる
ＬＥＤ１１ａ、１１ｂ 、ウェハ１６からの反射光を
受けるディテクタ１２ａ、１２ｂ、ウェハ１６からの光
をディテクタ１２．１２ｂへ入れるための偏光板１３ａ
〜１３ｄ、それぞれ偏光板１３ａ〜１３ｄの傾きにより
ウェハ１６の高さを相対的に検知する角度検知器１４ａ
〜１４ｄ、光をウェハ１６にビーム状に当てるための（
又は被測定物から受けるための）レンズ１５ａ〜１５ｄ
が配置されている。そして、従来のオートフォーカス機
構のディテクタ２１と、角度検知器１４ａ〜１４ｄとの
それぞれの検知出力は、比較器２２においてデフォーカ
ス（フォーカスずれ）があるかどうか判断され、その比
較結果が半導体露光装置の図示しない中央処理装置（Ｃ
ＰＩＩ）に与え−られる。
。なお、第１図に対応する部分は同一の符号を記す。同
図において、ウェハ１６上には、半導体露光装置を構成
する縮小投影レンズ１７が配置されている。この縮小投
影レンズ１７の側部には、従来のオートフォーカス機構
として、光源であるＬＥＤ１８ 、レンズ１９，２０
、ディテクタ２１などが配置されている。また、縮小投
影レンズ１７の他の側部には、フォーカス検知に用いる
ＬＥＤ１１ａ、１１ｂ 、ウェハ１６からの反射光を
受けるディテクタ１２ａ、１２ｂ、ウェハ１６からの光
をディテクタ１２．１２ｂへ入れるための偏光板１３ａ
〜１３ｄ、それぞれ偏光板１３ａ〜１３ｄの傾きにより
ウェハ１６の高さを相対的に検知する角度検知器１４ａ
〜１４ｄ、光をウェハ１６にビーム状に当てるための（
又は被測定物から受けるための）レンズ１５ａ〜１５ｄ
が配置されている。そして、従来のオートフォーカス機
構のディテクタ２１と、角度検知器１４ａ〜１４ｄとの
それぞれの検知出力は、比較器２２においてデフォーカ
ス（フォーカスずれ）があるかどうか判断され、その比
較結果が半導体露光装置の図示しない中央処理装置（Ｃ
ＰＩＩ）に与え−られる。
次に、上記構成によるフォーカスずれの検知方法につい
て説明する。
て説明する。
第４図は本発明実施例のフォーカスずれの検知方法を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
まず、従来のオートフォーカス検出機構を構成するＬＥ
０１８ 、レンズ１９，２０ 、ディテクタ２１などに
） よりフォーカス合わせを行う（ス
テップ５ＴＩ）。
０１８ 、レンズ１９，２０ 、ディテクタ２１などに
） よりフォーカス合わせを行う（ス
テップ５ＴＩ）。
次に、ＬＥＤ１１ａと、ディテクタ１２ａと、偏光板１
３ａ。
３ａ。
１３ｂと、角度検知器１４ａ、１４ｂとにより、ウェハ
１６上のポイント（ａ）、 （ｂ）の高さを測定する（
ステップ５Ｔ２）。また、ＬＥｏ１１ｂと、ディテクタ
１２ｂと、偏光板１３ｃ、１３ｄと、角度検知器１４ｃ
、 １４ｄとにより、ウェハ１６上のポイント（ＣＬ
（ｄ）の高さを測定する （ステップ５Ｔ３）。
１６上のポイント（ａ）、 （ｂ）の高さを測定する（
ステップ５Ｔ２）。また、ＬＥｏ１１ｂと、ディテクタ
１２ｂと、偏光板１３ｃ、１３ｄと、角度検知器１４ｃ
、 １４ｄとにより、ウェハ１６上のポイント（ＣＬ
（ｄ）の高さを測定する （ステップ５Ｔ３）。
次に、上記ポイン１〜（ａ）〜（ｄ）の測定結果と従来
のディテクタ２１による測定結果とを比較器２２により
比較する（ステップ５Ｔ４）。そして、その比較結果に
よりデフォーカス（フォーカスずれ）があるかどうか判
断しくステップ５Ｔ５）、ある場合には中央処理装置に
指示を与え、ない場合には露光を行う＝８＝ このようにして、１シヨツトごとにフォーカスずれを検
出して露光を行う。中央処理装置は、フォーカスずれが
ある場合には、露光を中止してアラームを報知したり、
あるいはその位置を記憶して次の露光に進んだりなどの
処置を行う。
のディテクタ２１による測定結果とを比較器２２により
比較する（ステップ５Ｔ４）。そして、その比較結果に
よりデフォーカス（フォーカスずれ）があるかどうか判
断しくステップ５Ｔ５）、ある場合には中央処理装置に
指示を与え、ない場合には露光を行う＝８＝ このようにして、１シヨツトごとにフォーカスずれを検
出して露光を行う。中央処理装置は、フォーカスずれが
ある場合には、露光を中止してアラームを報知したり、
あるいはその位置を記憶して次の露光に進んだりなどの
処置を行う。
以上の方法により、露光に先立ってウェハ１６の傾きや
凹凸などの平坦度不良による部分的なフォーカスずれを
検知することができ、露光後に部分的にフォーカスすれ
が発見されることによる再生がなくなる。
凹凸などの平坦度不良による部分的なフォーカスずれを
検知することができ、露光後に部分的にフォーカスすれ
が発見されることによる再生がなくなる。
また、他の実施例は上記露光装置においてディテクタ１
２ａ、１２ｂをそれぞれ２つ組にして設置したものであ
る。
２ａ、１２ｂをそれぞれ２つ組にして設置したものであ
る。
このようにすれば、前述の実施例では、ＬＥＤ１１ａと
ディテクタ１２ａ、及びＬＥＤ１１ｂとディテクタ１２
ｂにより２回に分けて高さ測定を行っていたが、それぞ
れは同時に高さ測定ができる（第４図のステップＳＴ２
とステップＳＴ３を１ステツプにする）。
ディテクタ１２ａ、及びＬＥＤ１１ｂとディテクタ１２
ｂにより２回に分けて高さ測定を行っていたが、それぞ
れは同時に高さ測定ができる（第４図のステップＳＴ２
とステップＳＴ３を１ステツプにする）。
従って、作業の能率向上ができる。
なお、本発明においては、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂなどの
発先部からウェハ１６などの被測定物上の各位置に光を
照射し、この反射光をディテクタ１２ａ、１２ｂにより
検知し、光路上の偏光板１３ａ〜１３ｄの角度を角度検
知器１４ａ〜１４ｄにより検知し、各位置における高さ
を測定すればよい。各位置における高さと、フォーカス
機構の高さデータとを比較し、かけ離れた値であれば被
測定物が平坦でないことをしめしており、この値は被測
定物の測定精度により任意の値にできる。
発先部からウェハ１６などの被測定物上の各位置に光を
照射し、この反射光をディテクタ１２ａ、１２ｂにより
検知し、光路上の偏光板１３ａ〜１３ｄの角度を角度検
知器１４ａ〜１４ｄにより検知し、各位置における高さ
を測定すればよい。各位置における高さと、フォーカス
機構の高さデータとを比較し、かけ離れた値であれば被
測定物が平坦でないことをしめしており、この値は被測
定物の測定精度により任意の値にできる。
以上説明のに本発明によれば、従来からのフォーカス機
構により焦点合わせを行った後、被測定物の他のポイン
トの高さを測定することにより、露光に先立ち部分的な
ウェハの凹凸が検知でき、露光後に発見されることによ
る再生が大幅に減少する。
構により焦点合わせを行った後、被測定物の他のポイン
トの高さを測定することにより、露光に先立ち部分的な
ウェハの凹凸が検知でき、露光後に発見されることによ
る再生が大幅に減少する。
第１図は本発明の原理説明図、
第２図は第１図における反射光軸のずれを示す図、
第３図は本発明実施例の構成図、
第４図は本発明実施例のフォーカスずれの検知方法を示
すフローチャート、 第５図は従来のオートフォーカス機構を示す概略構成図
である。 図中、 １１、１１ａ、 １１ｂは１．ＥＤ 。 １２．１２ａ、 １２ｂばディテクタ、１３ａ〜１３ｄ
は偏光板、 １４ａ〜１４ｄは角度検知器、 １５ａ−１５ｄはレンズ、 １６はウェハ、 １７は縮小投影レンズ、 １８はＬＥＤ 。 １９．２０はレンズ、 ２１はディテクタ、 ２２は比較器２２ を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 −百
すフローチャート、 第５図は従来のオートフォーカス機構を示す概略構成図
である。 図中、 １１、１１ａ、 １１ｂは１．ＥＤ 。 １２．１２ａ、 １２ｂばディテクタ、１３ａ〜１３ｄ
は偏光板、 １４ａ〜１４ｄは角度検知器、 １５ａ−１５ｄはレンズ、 １６はウェハ、 １７は縮小投影レンズ、 １８はＬＥＤ 。 １９．２０はレンズ、 ２１はディテクタ、 ２２は比較器２２ を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 −百
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 検知用の光を被測定物（１６）の各位置に照射する発光
部（１１ａ、１１ｂ）と、 被測定物（１６）からの反射光を検知するディテクタ（
１２ａ、１２ｂ）と、 前記発光部（１１ａ、１１ｂ）とディテクタ（１２ａ、
１２ｂ）との光路上に配置された偏光板（１３ａ〜１３
ｄ）と、該偏光板（１３ａ〜１３ｄ）の傾きを検知する
角度検知器（１４ａ〜１４ｄ）とを用い、この角度検知
器（１４ａ〜１４ｄ）の傾きにより前記被測定物（１６
）の各位置における高さを測定し、その結果をフォーカ
ス機構で得た高さデータと比較し、該被測定物（１６）
の平坦度を検知することを特徴とするフォーカスずれの
検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63101369A JP2654962B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | フォーカスずれの検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63101369A JP2654962B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | フォーカスずれの検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01273014A true JPH01273014A (ja) | 1989-10-31 |
| JP2654962B2 JP2654962B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=14298907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63101369A Expired - Fee Related JP2654962B2 (ja) | 1988-04-26 | 1988-04-26 | フォーカスずれの検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2654962B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122359A (ja) * | 1984-07-04 | 1985-06-29 | Hitachi Ltd | 光学検査装置 |
| JPS61155910A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Daihatsu Motor Co Ltd | 傾斜角度検出装置 |
| JPS6347774A (ja) * | 1986-08-15 | 1988-02-29 | Nec Kyushu Ltd | 縮小投影型転写装置 |
-
1988
- 1988-04-26 JP JP63101369A patent/JP2654962B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122359A (ja) * | 1984-07-04 | 1985-06-29 | Hitachi Ltd | 光学検査装置 |
| JPS61155910A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Daihatsu Motor Co Ltd | 傾斜角度検出装置 |
| JPS6347774A (ja) * | 1986-08-15 | 1988-02-29 | Nec Kyushu Ltd | 縮小投影型転写装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2654962B2 (ja) | 1997-09-17 |
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