JPH0149006B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0149006B2 JPH0149006B2 JP60207521A JP20752185A JPH0149006B2 JP H0149006 B2 JPH0149006 B2 JP H0149006B2 JP 60207521 A JP60207521 A JP 60207521A JP 20752185 A JP20752185 A JP 20752185A JP H0149006 B2 JPH0149006 B2 JP H0149006B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- photodetector
- diffraction grating
- mask
- light
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 101100269850 Caenorhabditis elegans mask-1 gene Proteins 0.000 claims description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
マスク上に形成されたリニアフレネルゾーンタ
ーゲツトとウエーハ上に形成された回折格子とを
組み合わせ、回折格子からの反射回折光を検知す
ることによる、露光工程などのマスクとウエーハ
との位置合わせにおいて、 回折格子と該回折格子からの回折光を受ける光
検知器との間に楕円状凹面反射鏡を設けて、光検
知器が複数次の回折光を一括して受けるようにす
ることにより、 光検知器の構成を単純にしながらその検知信号
のＳ／Ｎを向上させたものである。
ーゲツトとウエーハ上に形成された回折格子とを
組み合わせ、回折格子からの反射回折光を検知す
ることによる、露光工程などのマスクとウエーハ
との位置合わせにおいて、 回折格子と該回折格子からの回折光を受ける光
検知器との間に楕円状凹面反射鏡を設けて、光検
知器が複数次の回折光を一括して受けるようにす
ることにより、 光検知器の構成を単純にしながらその検知信号
のＳ／Ｎを向上させたものである。
本発明は、半導体装置製造の露光工程などにお
けるマスクとウエーハの位置合わせ方法に係り、
特にリニアフレネルゾーンターゲツトを用いた位
置合わせ方法の改良に関す。
けるマスクとウエーハの位置合わせ方法に係り、
特にリニアフレネルゾーンターゲツトを用いた位
置合わせ方法の改良に関す。
半導体装置の高集積化に伴い半導体ウエーハに
形成されるパターンの微細化が進み、露光工程に
おいては、Ｘ線露光などが検討されるに至つてい
るが、これと共にプロキシミテイ露光におけるマ
スクとウエーハの位置合わせ精度の向上が必須に
なつて来ている。
形成されるパターンの微細化が進み、露光工程に
おいては、Ｘ線露光などが検討されるに至つてい
るが、これと共にプロキシミテイ露光におけるマ
スクとウエーハの位置合わせ精度の向上が必須に
なつて来ている。
この位置合わせ精度を向上させる方法の一つと
して、リニアフレネルゾーンターゲツト
（Linear Fresnel Zone Target、以下LFZTと略
称する）を用いた位置合わせ方法がある。
して、リニアフレネルゾーンターゲツト
（Linear Fresnel Zone Target、以下LFZTと略
称する）を用いた位置合わせ方法がある。
この方法は、ウエーハ上に形成された回折格子
からの反射回折光を検知することによつて位置合
わせするため、検知信号のＳ／Ｎの良いことが望
まれている。
からの反射回折光を検知することによつて位置合
わせするため、検知信号のＳ／Ｎの良いことが望
まれている。
第２図はLFZTを用いた位置合わせ方法を説明
する斜視図ａ、Ｙ方向に見た側断面図ｂ、Ｘ方向
に見た部分側断面図ｃである。
する斜視図ａ、Ｙ方向に見た側断面図ｂ、Ｘ方向
に見た部分側断面図ｃである。
第２図において、１はマスク、２はマスク１上
に形成されたLFZT、３はマスク１に対し所定の
間隙を置いて配置されたウエーハ、４はウエーハ
３上に形成されLFZT２に対向する回折格子、５
は単波長の平行光線でLFZT２に投射される投射
光であり、ＸとＹは説明の便のため示した方向で
ある。
に形成されたLFZT、３はマスク１に対し所定の
間隙を置いて配置されたウエーハ、４はウエーハ
３上に形成されLFZT２に対向する回折格子、５
は単波長の平行光線でLFZT２に投射される投射
光であり、ＸとＹは説明の便のため示した方向で
ある。
投射光５は、図ａ，ｂに示す如く、一定の法則
で配列された複数の線群からなるLFZT２を透過
するする際に回折して透過光６となり、Ｘ方向に
集光してウエーハ３上における回折格子４の並び
方向（Ｙ方向）と同一方向の集光ライン７上を照
射する。
で配列された複数の線群からなるLFZT２を透過
するする際に回折して透過光６となり、Ｘ方向に
集光してウエーハ３上における回折格子４の並び
方向（Ｙ方向）と同一方向の集光ライン７上を照
射する。
そして集光ライン７が回折格子４上にある場合
には、図ｃに示す如く、透過光６の反射光は回折
格子４によりＹ方向に回折して回折光８ａ，８ｂ
…、になる。ここで８ａは一次回折光、８ｂは二
次回折光、８ｃは三次回折光、…、である。
には、図ｃに示す如く、透過光６の反射光は回折
格子４によりＹ方向に回折して回折光８ａ，８ｂ
…、になる。ここで８ａは一次回折光、８ｂは二
次回折光、８ｃは三次回折光、…、である。
またウエーハ３をＸ方向に移動させると、集光
ライン７に対して回折格子４がＸ方向に移動し回
折光８ａ，８ｂ…、の強度は第３図に示す如く変
化し、回折格子４の中央が集光ライン７の位置に
一致した時にその強度が最大値を示す。
ライン７に対して回折格子４がＸ方向に移動し回
折光８ａ，８ｂ…、の強度は第３図に示す如く変
化し、回折格子４の中央が集光ライン７の位置に
一致した時にその強度が最大値を示す。
LFZTを用いたマスクとウエーハの位置合わせ
は、上記原理を利用したもので、回折光８ａなど
を検知しながらウエーハ３をＸ方向に移動させ、
回折光８ａなどの強度の最大点をＸ方向の合わせ
位置とする手法であり、投射光５に波長が6000〜
8000Å程度のレーザ光を用い、マスク１とウエー
ハ３の間隙を10μｍ程度にすることにより、0.1μ
ｍ程度の位置合わせ精度が期待されている。
は、上記原理を利用したもので、回折光８ａなど
を検知しながらウエーハ３をＸ方向に移動させ、
回折光８ａなどの強度の最大点をＸ方向の合わせ
位置とする手法であり、投射光５に波長が6000〜
8000Å程度のレーザ光を用い、マスク１とウエー
ハ３の間隙を10μｍ程度にすることにより、0.1μ
ｍ程度の位置合わせ精度が期待されている。
第４図は従来方法例の要部を示す側断面図で、
第２図のＸ方向で見た図である。
第２図のＸ方向で見た図である。
先に述べたようにLFZTを用いた位置合わせに
おいては、回折光８ａ，８ｂ…、の検知が必要で
ある。
おいては、回折光８ａ，８ｂ…、の検知が必要で
ある。
第４図図示の方法では、平面反射鏡９と光検知
器１０を設け、回折光８ａ，８ｂ…、の中で強度
が最も大きい一次回折光８ａを検知している。
器１０を設け、回折光８ａ，８ｂ…、の中で強度
が最も大きい一次回折光８ａを検知している。
しかしながら回折光８ａの強度は、回折光８
ａ，８ｂ…、の合計強度の略1/2程度であるため、
上記従来方法は、その分だけ検知信号のＳ／Ｎが
悪く所望の位置合わせに対して精度向上を困難に
している。
ａ，８ｂ…、の合計強度の略1/2程度であるため、
上記従来方法は、その分だけ検知信号のＳ／Ｎが
悪く所望の位置合わせに対して精度向上を困難に
している。
ちなみに一次回折光８ａの強度に対する二次お
よび三次回折光８ｂおよび８ｃの強度は、それぞ
れ凡そ0.7倍および0.25倍であり、一次から三次
までの合計強度は全合計強度の90％以上を占めて
いる。
よび三次回折光８ｂおよび８ｃの強度は、それぞ
れ凡そ0.7倍および0.25倍であり、一次から三次
までの合計強度は全合計強度の90％以上を占めて
いる。
従つて一次から二次、三次と複数次の回折光８
ａ，８ｂ…、の強度を検知して合計すれば問題の
Ｓ／Ｎが改善されるが、各回折光８ａ，８ｂ…、
のそれぞれに対して光検知器１０を設けると装置
構成が複雑になり望ましくない。
ａ，８ｂ…、の強度を検知して合計すれば問題の
Ｓ／Ｎが改善されるが、各回折光８ａ，８ｂ…、
のそれぞれに対して光検知器１０を設けると装置
構成が複雑になり望ましくない。
第１図は本発明実施例の要部を示す側断面図で
ある。
ある。
上記問題点は、第１図に示される如く、回折格
子４と光検知器１０との間に楕円状凹面反射鏡１
１を設けて、光検知器１０が複数次の回折光８
ａ，８ｂ…、を一括して受けるようにした本発明
の位置合わせ方法によつて解決される。
子４と光検知器１０との間に楕円状凹面反射鏡１
１を設けて、光検知器１０が複数次の回折光８
ａ，８ｂ…、を一括して受けるようにした本発明
の位置合わせ方法によつて解決される。
上記楕円状凹面反射鏡１１の二つの焦点位置に
回折格子４と光検知器１０のそれぞれが位置する
ように反射鏡１１と光検知器１０を配置すること
により、回折格子４からの回折光８ａ，８ｂ…は
集光されて一緒に光検知器１０に入射する。
回折格子４と光検知器１０のそれぞれが位置する
ように反射鏡１１と光検知器１０を配置すること
により、回折格子４からの回折光８ａ，８ｂ…は
集光されて一緒に光検知器１０に入射する。
このことから一つの光検知器１０により複数次
の回折光８ａ，８ｂ…、の合計強度を検知するこ
とが出来て、単純な装置構成で検知信号のＳ／Ｎ
を高めることが可能になる。
の回折光８ａ，８ｂ…、の合計強度を検知するこ
とが出来て、単純な装置構成で検知信号のＳ／Ｎ
を高めることが可能になる。
以下、第１図を用い実施例について説明する。
第１図は第４図に対応する図である。
第１図は第４図に対応する図である。
同図において、回折格子４と光検知器１０の受
光面はそれぞれ楕円状凹面反射鏡１１の焦点位置
にある。そして楕円状凹面反射鏡１１の反射面は
回折格子４からの一次から三次までの回折光８ａ
〜８ｃを反射する広さを有している。
光面はそれぞれ楕円状凹面反射鏡１１の焦点位置
にある。そして楕円状凹面反射鏡１１の反射面は
回折格子４からの一次から三次までの回折光８ａ
〜８ｃを反射する広さを有している。
このため光検知器１０は一次から三次までの回
折光８ａ〜８ｃが入射し、その強度は一次回折光
８ａのみが入射した従来例の略２倍になる。これ
に伴い検知信号のＳ／Ｎも略２倍に向上する。
折光８ａ〜８ｃが入射し、その強度は一次回折光
８ａのみが入射した従来例の略２倍になる。これ
に伴い検知信号のＳ／Ｎも略２倍に向上する。
一方、第２図ａ，ｂに示す如く透過光５はＸ方
向に集光して回折格子４を照射するため、回折光
８ａ，８ｂ…の出射方向もＸ方向に拡がりを有す
る。このため本実施例では楕円状凹面反射鏡１１
の反射面が回転楕円状凹面に形成されている。か
くすることにより、回折光８ａ〜８ｃの上記拡が
つた分も光検知器１０に集光され、更にＳ／Ｎが
改善されている。
向に集光して回折格子４を照射するため、回折光
８ａ，８ｂ…の出射方向もＸ方向に拡がりを有す
る。このため本実施例では楕円状凹面反射鏡１１
の反射面が回転楕円状凹面に形成されている。か
くすることにより、回折光８ａ〜８ｃの上記拡が
つた分も光検知器１０に集光され、更にＳ／Ｎが
改善されている。
また光検知器１０は、その受光面の大きさが約
４mmφあつて回折格子４の並びの長さ例えば約
150μｍより遥かにに大きいので、位置合わせ過
程における回折格子４の移動の際にも回折光８ａ
〜８ｃの受光における欠けの発生がなく、回折光
８ａ〜８ｃの合計強度を正確に検知する。
４mmφあつて回折格子４の並びの長さ例えば約
150μｍより遥かにに大きいので、位置合わせ過
程における回折格子４の移動の際にも回折光８ａ
〜８ｃの受光における欠けの発生がなく、回折光
８ａ〜８ｃの合計強度を正確に検知する。
以上説明したように本発明の構成によれば、
LFZTを用いたマスクとウエーハの位置合わせに
おいて、光検知器の構成を単純にしながらその検
知信号のＳ／Ｎを向上させることが出来て、単純
な装置構成で位置合わせ精度の向上を可能にさせ
る効果がある。
LFZTを用いたマスクとウエーハの位置合わせに
おいて、光検知器の構成を単純にしながらその検
知信号のＳ／Ｎを向上させることが出来て、単純
な装置構成で位置合わせ精度の向上を可能にさせ
る効果がある。
第１図は本発明実施例の要部を示す側断面図、
第２図はLFZTを用いた位置合わせ方法を説明す
る斜視図ａ、Ｙ方向に見た側断面図ｂ、Ｘ方向に
見た部分側断面図ｃ、第３図は反射回折光の強度
分布図、第４図は従来方法例の要部を示す側断面
図、である。 図において、１はマスク、２はLFZT（リニア
フレネルゾーンターゲツト）、３はウエーハ、４
は回折格子、５は投射光（単波長の平行光線）、
６は透過光、７は集光ライン、８ａ，８ｂ，８ｃ
は回折光、９は平面反射鏡、１０は光検知器、１
１は楕円状凹面反射鏡、である。
第２図はLFZTを用いた位置合わせ方法を説明す
る斜視図ａ、Ｙ方向に見た側断面図ｂ、Ｘ方向に
見た部分側断面図ｃ、第３図は反射回折光の強度
分布図、第４図は従来方法例の要部を示す側断面
図、である。 図において、１はマスク、２はLFZT（リニア
フレネルゾーンターゲツト）、３はウエーハ、４
は回折格子、５は投射光（単波長の平行光線）、
６は透過光、７は集光ライン、８ａ，８ｂ，８ｃ
は回折光、９は平面反射鏡、１０は光検知器、１
１は楕円状凹面反射鏡、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ マスク１上に形成されたリニアフレネルゾー
ンターゲツト２とウエーハ３上に形成された回折
格子４とを対向させて該リニアフレネルゾーンタ
ーゲツト２に単波長の平行光線５を投射し、該回
折格子４から反射した回折光８ａ，８ｂ…を光検
知器１０で受けて検知することにより該マスク１
と該ウエーハ３の位置合わせをするに際して、 該回折格子４と該光検知器１０との間に楕円状
凹面反射鏡１１を設けて、該光検知器１０が複数
次の回折光８ａ，８ｂ…を一括して受けるように
したことを特徴とするマスクとウエーハの位置合
わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207521A JPS6266632A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | マスクとウエ−ハの位置合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207521A JPS6266632A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | マスクとウエ−ハの位置合わせ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266632A JPS6266632A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH0149006B2 true JPH0149006B2 (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=16541096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207521A Granted JPS6266632A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | マスクとウエ−ハの位置合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266632A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07142383A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-06-02 | Nec Corp | 現像用センサ装置 |
| KR101231207B1 (ko) * | 2011-01-05 | 2013-02-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 증착 마스크 인장용 정렬기판, 이의 제조방법 및 이를 이용한 증착 마스크 인장방법 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60207521A patent/JPS6266632A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266632A (ja) | 1987-03-26 |
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