JPH02192114A - 位置合わせ装置 - Google Patents
位置合わせ装置Info
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- JPH02192114A JPH02192114A JP8911294A JP1129489A JPH02192114A JP H02192114 A JPH02192114 A JP H02192114A JP 8911294 A JP8911294 A JP 8911294A JP 1129489 A JP1129489 A JP 1129489A JP H02192114 A JPH02192114 A JP H02192114A
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7049—Technique, e.g. interferometric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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)
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】
(産業上の利用分野)
本発明は位置合わせ装置に関し、例えば半導体素子製造
用の露光装置において、レチクル等の第1物体面上に生
成されている微細な電子回路パターンをウェハ等の第2
物体面上に露光転写する際にレチクルとウェハとの相対
的な位置決め(アライメント)を行う場合に好適な位置
合わせ装置に関するものである。
用の露光装置において、レチクル等の第1物体面上に生
成されている微細な電子回路パターンをウェハ等の第2
物体面上に露光転写する際にレチクルとウェハとの相対
的な位置決め(アライメント)を行う場合に好適な位置
合わせ装置に関するものである。
(従来の技術)
従来より半導体製造用の露光装置においては、レチクル
とウェハの相対的な位置合わせは性能向上を図る為の重
要な一要素となっている。特に最近の露光装置における
位置合わせにおいては、半導体素子の高集積化の為に、
例えばサブミクロン以下の位置合わせ精度を有するもの
が要求されている。
とウェハの相対的な位置合わせは性能向上を図る為の重
要な一要素となっている。特に最近の露光装置における
位置合わせにおいては、半導体素子の高集積化の為に、
例えばサブミクロン以下の位置合わせ精度を有するもの
が要求されている。
一般に露光装置においてレチクルとウェハとの相対的な
位置関係を検出する場合、例えば第2図に示すようにウ
ェハW面上に形成した位置合わせ用のウェハマークMW
を不図示の照明手段により照明している。そしてウェハ
マークM、の像を投影レンズlによりレチクルR面上に
結像させ、レチクル8面上の位置合わせ用のレチクルマ
ークMRと該ウェハマークMwの像とを同一の撮像手段
面上に形成している。モして撮像手段面上におけるレチ
クルマークM8とウェハマークM、どの相対的な位置関
係を検出することによりレチクルとウェハとの位置関係
を検出している。
位置関係を検出する場合、例えば第2図に示すようにウ
ェハW面上に形成した位置合わせ用のウェハマークMW
を不図示の照明手段により照明している。そしてウェハ
マークM、の像を投影レンズlによりレチクルR面上に
結像させ、レチクル8面上の位置合わせ用のレチクルマ
ークMRと該ウェハマークMwの像とを同一の撮像手段
面上に形成している。モして撮像手段面上におけるレチ
クルマークM8とウェハマークM、どの相対的な位置関
係を検出することによりレチクルとウェハとの位置関係
を検出している。
この他レチクルマークMRとウェハマークMwを格子状
マークより構成し、ウェハマークM、の像をレチクルマ
ークMR面上に重ね合わせ、このとき形成されるモアレ
縞の強度を検出することによりレチクルとウェハとの相
対的な位置関係を検出する方法も知られている。
マークより構成し、ウェハマークM、の像をレチクルマ
ークMR面上に重ね合わせ、このとき形成されるモアレ
縞の強度を検出することによりレチクルとウェハとの相
対的な位置関係を検出する方法も知られている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、所謂縮少投影型の露光装置(ステッパー
)で用いられている投影レンズは露光波長で収差補正さ
れているため、位置合せ用の照明光の波長が露光波長と
異なると軸上色収差により、例えば第2図に示す波線の
ようにウェハマークMwの像はレチクルR上に結像せず
、レチクルRより遠く離れた位置R°に結像する。この
為、レチクルとウェハの相対位置関係を検出する為には
このときの軸上色収差等を補正する光学系をレチクルと
投影レンズとの間に挿入する必要があった。また最近エ
キシマレーザ−を使用した露光装置が種々と提案されて
いる。この場合露光波長をエキシマレーザ−からの発振
波長、例えば波長248nmに対して位置合わせ用の照
明光としてHe−Neレーザからの発振波長632.8
nmを用いると、その軸上色収差は1m程度となってく
る。このときの色収差を補正光学系により良好に補正し
ようとすると補正光学系が複雑化及び大型化してくると
いう問題点があった。
)で用いられている投影レンズは露光波長で収差補正さ
れているため、位置合せ用の照明光の波長が露光波長と
異なると軸上色収差により、例えば第2図に示す波線の
ようにウェハマークMwの像はレチクルR上に結像せず
、レチクルRより遠く離れた位置R°に結像する。この
為、レチクルとウェハの相対位置関係を検出する為には
このときの軸上色収差等を補正する光学系をレチクルと
投影レンズとの間に挿入する必要があった。また最近エ
キシマレーザ−を使用した露光装置が種々と提案されて
いる。この場合露光波長をエキシマレーザ−からの発振
波長、例えば波長248nmに対して位置合わせ用の照
明光としてHe−Neレーザからの発振波長632.8
nmを用いると、その軸上色収差は1m程度となってく
る。このときの色収差を補正光学系により良好に補正し
ようとすると補正光学系が複雑化及び大型化してくると
いう問題点があった。
更にエキシマレーザを使用した露光装置においては例え
ば最小線幅が0.5μm程度の解像力が要求され、この
ときの位置合わせ精度は01μm以下が必要となり、従
来の位置合わせ方法では精度的に大変能しいという問題
点があった。
ば最小線幅が0.5μm程度の解像力が要求され、この
ときの位置合わせ精度は01μm以下が必要となり、従
来の位置合わせ方法では精度的に大変能しいという問題
点があった。
本発明は露光波長と位置合わせ用の波長とが異なり、こ
れらの波長による投影レンズの軸上色収差が大きい場合
でも簡易な構成により、より高精度にレチクルとウェハ
との位置合わせな可能とした位置合わせ装置の提供を目
的とする。
れらの波長による投影レンズの軸上色収差が大きい場合
でも簡易な構成により、より高精度にレチクルとウェハ
との位置合わせな可能とした位置合わせ装置の提供を目
的とする。
(問題点を解決するための手段)
レチクル面上に少なくとも2個のホログラムを形成し、
該ホログラムを照明手段により波長λの再生光で照明し
、ウェハ面上に設けたピッチL。
該ホログラムを照明手段により波長λの再生光で照明し
、ウェハ面上に設けたピッチL。
の格子状マークを一方のホログラムの再生像で角度αW
に立てた垂線に対する角度、nは正の整数)で照明し、
他方のホログラムの再生像で角度−aWで照明すると共
に、該ウェハから角度k・aW(kは整数)方向に射出
した光束を検出することにより該レチクルとウェハとの
位置合わせを行ったことである。
他方のホログラムの再生像で角度−aWで照明すると共
に、該ウェハから角度k・aW(kは整数)方向に射出
した光束を検出することにより該レチクルとウェハとの
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露光装置に適用したと
きの第1実施例の光学系の要部概略図である。
きの第1実施例の光学系の要部概略図である。
同図においてはレチクル8面上の電子回路パターンを投
影レンズlによりウニへW面上に縮少投影し露光転写を
行っている。
影レンズlによりウニへW面上に縮少投影し露光転写を
行っている。
そしてこのときのレチクルRとウェハWとの位置合わせ
は次のようにして行っている。
は次のようにして行っている。
まず、直線偏光のHe−Neレーザー2から放射される
露光光とは異った波長の光束を電気光学素子(EO素子
)や音響光学素子(AO素子)3等の位相変化手段に入
射させ、通過する光束の位相を駆動手段4により制御し
、光束分割プリズム5に入射させている。
露光光とは異った波長の光束を電気光学素子(EO素子
)や音響光学素子(AO素子)3等の位相変化手段に入
射させ、通過する光束の位相を駆動手段4により制御し
、光束分割プリズム5に入射させている。
光束分割プリズム5は2つのタブタイププリズムを接着
面を偏光ビームスプリッタ−面5aとして接合された形
状より成っており該偏光ビームスブリット面5aにより
、所定の偏光状態の2つの光束に分割した後、例えばP
偏光を透過させ、S偏光を反射させるようにして分割し
た後、射出させている。
面を偏光ビームスプリッタ−面5aとして接合された形
状より成っており該偏光ビームスブリット面5aにより
、所定の偏光状態の2つの光束に分割した後、例えばP
偏光を透過させ、S偏光を反射させるようにして分割し
た後、射出させている。
そして光束分割プリズム5からの2つの射出光束なλ/
4板6を通過させ右回りの円偏光と左回りの円偏光にし
てレチクル8面上に設けた位置合わせ用のマークである
所定形状のホログラムGR1,GR2に入射させている
。
4板6を通過させ右回りの円偏光と左回りの円偏光にし
てレチクル8面上に設けた位置合わせ用のマークである
所定形状のホログラムGR1,GR2に入射させている
。
このとき2つのホログラムGR1,GR2の再生像が投
影レンズlによりウェハW面上の位置合わせ用のウェハ
マークGW面上に結像しモアレ縞が形成するようにして
いる。
影レンズlによりウェハW面上の位置合わせ用のウェハ
マークGW面上に結像しモアレ縞が形成するようにして
いる。
本実施例においてはホログラムGR1,Gn2は例えば
第3図に示すように位置R°上の照明領域Mをあたかも
2つの方向からの光束で照明し、位置R゛と結像関係(
共役関係)であるウェハW面上に光束を導く作用をする
グレーティング状マークより成ってい葛。
第3図に示すように位置R°上の照明領域Mをあたかも
2つの方向からの光束で照明し、位置R゛と結像関係(
共役関係)であるウェハW面上に光束を導く作用をする
グレーティング状マークより成ってい葛。
実際にはホログラムGR1,GR2は位置R゛の照明領
域からレチクルR上に形成したホログラムより成り、互
いに異なる方向の照明光を再生する。
域からレチクルR上に形成したホログラムより成り、互
いに異なる方向の照明光を再生する。
このときのホログラムの形状は第1図に示すホログラム
GR1,GR2に入射する光束を垂直とすればレチクル
8面上の照明領域から放射される光(物体光)とレチク
ルRに対し垂直に入射される光(参照光)を仮定すれば
演算より求めることができる。
GR1,GR2に入射する光束を垂直とすればレチクル
8面上の照明領域から放射される光(物体光)とレチク
ルRに対し垂直に入射される光(参照光)を仮定すれば
演算より求めることができる。
このうちホログラムGRIは位置R゛上の照明領域を角
度子aR方向から照明して恰もウェハW面上に角度子〇
w方向の照明をするようなホログラムであり、角度α8
とα、は位置R°とウェハWとの結像倍率をβとすると (Zw= αR/β なる関係を有している。
度子aR方向から照明して恰もウェハW面上に角度子〇
w方向の照明をするようなホログラムであり、角度α8
とα、は位置R°とウェハWとの結像倍率をβとすると (Zw= αR/β なる関係を有している。
又、ホログラムGR2は位置R゛上に角度α3方向から
照明して恰も角度−Qwh向の照明をするホログラムで
ある。
照明して恰も角度−Qwh向の照明をするホログラムで
ある。
このようなウェハW面」二の照明光を再生するには参照
光と同じ光をレチクルR面上に入射させれば再生するこ
とができる。
光と同じ光をレチクルR面上に入射させれば再生するこ
とができる。
第4図はこのときの位置R°の照明領域M及びレチクル
8面上のホログラムGRI、GR2の形状を示す一例で
ある。領域Mの中心軸CR’ とホログラムGRI、G
R2の中心軸CRは一致しており、ホログラムGR1,
GR2は投影レンズlの露光光と照明光との軸上色収差
によって決まる距離LD離れたピッチLRの格子状ホロ
グラムである。
8面上のホログラムGRI、GR2の形状を示す一例で
ある。領域Mの中心軸CR’ とホログラムGRI、G
R2の中心軸CRは一致しており、ホログラムGR1,
GR2は投影レンズlの露光光と照明光との軸上色収差
によって決まる距離LD離れたピッチLRの格子状ホロ
グラムである。
同図において斜線部はHe−Neレーザーからの光に対
して透明で、その他の部分はHe−Neレーザーからの
光に対し不透明となっている。
して透明で、その他の部分はHe−Neレーザーからの
光に対し不透明となっている。
格子状ホログラムGRI、GR2のピッチLRはHe−
Neレーザの発振波長をλとするとLR=λ/ s i
n a R’ なる関係を有している。
Neレーザの発振波長をλとするとLR=λ/ s i
n a R’ なる関係を有している。
第1図においてHe−Neレーザー2から発振された直
線偏光の光が電気光学素子3に入射するときHe−Ne
レーザの2つの直線偏光成分AX、AVの複素振幅は光
の進行方向の軸をZ、Z軸に垂直な互いに直交する軸を
X、Y、に=2π/λとすると Ax =Ao eXp (−i kt)At =Ao
exp (i k t)と表わされる。電気光学素子3
により偏光成分A、とAYに位相差ΔEを付加させると
偏光成分A++、Avは Ax =Ao exp (−i k t)AV =Ao
eXp (−i (kt−ΔE))となる。ここで
電気光学素子3を通過した光の内、光束分割プリズム5
を透過した偏光成分A。
線偏光の光が電気光学素子3に入射するときHe−Ne
レーザの2つの直線偏光成分AX、AVの複素振幅は光
の進行方向の軸をZ、Z軸に垂直な互いに直交する軸を
X、Y、に=2π/λとすると Ax =Ao eXp (−i kt)At =Ao
exp (i k t)と表わされる。電気光学素子3
により偏光成分A、とAYに位相差ΔEを付加させると
偏光成分A++、Avは Ax =Ao exp (−i k t)AV =Ao
eXp (−i (kt−ΔE))となる。ここで
電気光学素子3を通過した光の内、光束分割プリズム5
を透過した偏光成分A。
はλ/4板6を通過して右回りの円偏光、例えば右回り
の円偏光となり、ホログラムGRIに垂直に入射し、光
束分割プリズム5で反射した偏光成分Ayはλ/4板6
を通過して左回りの円偏光となりホログラムGR2に垂
直に入射する。
の円偏光となり、ホログラムGRIに垂直に入射し、光
束分割プリズム5で反射した偏光成分Ayはλ/4板6
を通過して左回りの円偏光となりホログラムGR2に垂
直に入射する。
ホログラムGRIに入射した光は前述したウェハW面上
を角度子α1て照明する。又ウェハ面W上には位置合わ
せ用のウェハマークG、が形成されている。
を角度子α1て照明する。又ウェハ面W上には位置合わ
せ用のウェハマークG、が形成されている。
第5図に示すようにウェハマークGyはピッチLwの格
子状マークより成っている。(尚、同図においては斜線
部が凹部になっている。)ピッチLwはnを正の整数と
すると L w = n入/ s i nαW の関係を有している。
子状マークより成っている。(尚、同図においては斜線
部が凹部になっている。)ピッチLwはnを正の整数と
すると L w = n入/ s i nαW の関係を有している。
ホログラムGRIによる照明光は幅L0°の照明領域を
照明し、その中心軸をCR” とする。
照明し、その中心軸をCR” とする。
位置R°とウェハWとは共役関係にあるから軸CR’
とCR” とはl対lに対応する。cwはウェハマーク
GWの中心軸であり、ΔSは軸CRと軸CWの位置ずれ
量に相当している。
とCR” とはl対lに対応する。cwはウェハマーク
GWの中心軸であり、ΔSは軸CRと軸CWの位置ずれ
量に相当している。
ここで軸CR’ と軸CRは同じであるから位置ずれ量
ΔSはまさにレチクルRとウェハWとの位置ずれ量を表
わしている。
ΔSはまさにレチクルRとウェハWとの位置ずれ量を表
わしている。
即ち第1図に示すようにウェハマークGWから回折され
る一n次光はウェハWに対して垂直に放射され、投影レ
ンズ1、λ/4板6そして反射鏡11で反射し、検光子
7に到達する。このときの光は次のように表わされる。
る一n次光はウェハWに対して垂直に放射され、投影レ
ンズ1、λ/4板6そして反射鏡11で反射し、検光子
7に到達する。このときの光は次のように表わされる。
ホログラムGRIからの偏光成分AVはレチクルマーク
の位置とウェハマークの位置との位相差δを δ= lエニ」L鉦 w とし、回折効率をεとおくと Av 、 t Ao exp (−i(kt −nδ
))となる。又ホログラムGR2からの偏光成分へつは
位相差をΔEとすると AX □ t Ao exp (−i(kt + n
δ −ΔEl)となる。
の位置とウェハマークの位置との位相差δを δ= lエニ」L鉦 w とし、回折効率をεとおくと Av 、 t Ao exp (−i(kt −nδ
))となる。又ホログラムGR2からの偏光成分へつは
位相差をΔEとすると AX □ t Ao exp (−i(kt + n
δ −ΔEl)となる。
ここで検光子7はX軸に対して45度に配置されている
ものとすると光電素子8で検出される信号用の光強度1
51gは Isig=’−ユ’−(+ +cos (2nδ−ΔE
l)となる。
ものとすると光電素子8で検出される信号用の光強度1
51gは Isig=’−ユ’−(+ +cos (2nδ−ΔE
l)となる。
本実施例において光強度151gと電気光学素子3で付
与される偏光成分AXと八〇との位相差ΔEとの関係は εI A 2 = 1 としたとき、例えば第6図に示すようになる。
与される偏光成分AXと八〇との位相差ΔEとの関係は εI A 2 = 1 としたとき、例えば第6図に示すようになる。
第1図において光束分割プリズム5を通過した2つの光
はホログラムGRIとCR2に入射するが、そのときの
直接の反射光は再度λ/4板を通過し、その偏光状態は
変化する。この為光束分割プリズム5に入射する2つの
光束は各々反射、透過して検光子9に入射する。検光子
9はX軸に対して45度の偏光成分を通過させるように
設置されている。このとき光電素子1oで検出される参
照用の光強度I refは 1ref = ’ ” ” (I +cos(ΔE
))となる。このときの光強度1 refと位相差ΔE
との関係は 1ニノ」二 =1 としたとき第6図に示すようになる。
はホログラムGRIとCR2に入射するが、そのときの
直接の反射光は再度λ/4板を通過し、その偏光状態は
変化する。この為光束分割プリズム5に入射する2つの
光束は各々反射、透過して検光子9に入射する。検光子
9はX軸に対して45度の偏光成分を通過させるように
設置されている。このとき光電素子1oで検出される参
照用の光強度I refは 1ref = ’ ” ” (I +cos(ΔE
))となる。このときの光強度1 refと位相差ΔE
との関係は 1ニノ」二 =1 としたとき第6図に示すようになる。
本実施例では位相差ΔEを電気光学素子3により例えば
連続的に0〜2πまで変化させることにより光強度15
1gとI refの位相差を検出し、これにより第6図
に示すように位相差δ即ち位置ずれ量ΔSを検出してい
る。
連続的に0〜2πまで変化させることにより光強度15
1gとI refの位相差を検出し、これにより第6図
に示すように位相差δ即ち位置ずれ量ΔSを検出してい
る。
尚、このときの位相差ΔEの変化量は電気光学素子3を
駆動制御する駆動手段4への入力電圧を制御することに
より行っている。
駆動制御する駆動手段4への入力電圧を制御することに
より行っている。
本実施例では以上のような構成により、レチクルと投影
レンズとの間に軸上色収差を補正する光学系を設置する
必要がない。又投影レンズの光軸に対して放射状のグレ
ーティングマークを用いる場合は問題ないが投影レンズ
の接線方向に延びるマークを用いる場合には露光光とア
ライメント光との間の倍率色収差が問題となる。この場
合はオフセット処理で対応するか補正光学系を必要とす
るが、このときの補正光学系は軸上色収差を伴なう補正
光学系に比べ十分簡易でしかも小型にすることができる
。
レンズとの間に軸上色収差を補正する光学系を設置する
必要がない。又投影レンズの光軸に対して放射状のグレ
ーティングマークを用いる場合は問題ないが投影レンズ
の接線方向に延びるマークを用いる場合には露光光とア
ライメント光との間の倍率色収差が問題となる。この場
合はオフセット処理で対応するか補正光学系を必要とす
るが、このときの補正光学系は軸上色収差を伴なう補正
光学系に比べ十分簡易でしかも小型にすることができる
。
又レチクルとウェハの位置ずれを機械的に何んら構成要
素を動かさずに検出することができる為、高い検出精度
を長期に安定して得ることができる。
素を動かさずに検出することができる為、高い検出精度
を長期に安定して得ることができる。
更にレチクル面上のホログラムに入射させる2つの光の
位相差がレチクルとウェハとの位置ずれによって変化す
る量を検出することを測定原理とし、このときのレチク
ル面上のホログラムに入射させる光の位相差を直接検出
しているので高精度に位相差の変化を検出でき高精度の
位置合わせが出来る等の特長を有している。
位相差がレチクルとウェハとの位置ずれによって変化す
る量を検出することを測定原理とし、このときのレチク
ル面上のホログラムに入射させる光の位相差を直接検出
しているので高精度に位相差の変化を検出でき高精度の
位置合わせが出来る等の特長を有している。
第7図は本発明の第2実施例の光学系の要部概略図であ
る。
る。
同図において第1図に示す要素と同一要素には同符番を
付している。本実施例と第1図の第1実施例と異なる構
成は次のとおりである。
付している。本実施例と第1図の第1実施例と異なる構
成は次のとおりである。
本実施例ではHe−Neレーザ2と電気光学素子3との
間にλ/4板2板金0入している。そうすると電気光学
素子3を透過後のレーザ光の複素振幅AM、AVは Ax = Ao exp (−i(kt −x/2)
)Ay = Aoexp (−i(kt−ΔEl)
となる。又光電素子8で検出される光強度l51gは となる。第1実施例では位相差ΔEをO〜2πの範囲で
連続的に変化させたが本実施例では位相差ΔEをOとπ
の2段階に変化させている。このときの光強度151g
は I s i g = −二シ”(I −s i n (
2nδ))、ΔE=0” ”” + 1+5in(
2nδ))、ΔE=πとなる。
間にλ/4板2板金0入している。そうすると電気光学
素子3を透過後のレーザ光の複素振幅AM、AVは Ax = Ao exp (−i(kt −x/2)
)Ay = Aoexp (−i(kt−ΔEl)
となる。又光電素子8で検出される光強度l51gは となる。第1実施例では位相差ΔEをO〜2πの範囲で
連続的に変化させたが本実施例では位相差ΔEをOとπ
の2段階に変化させている。このときの光強度151g
は I s i g = −二シ”(I −s i n (
2nδ))、ΔE=0” ”” + 1+5in(
2nδ))、ΔE=πとなる。
位相差へEをある周期でOとπとの間で交互に変化させ
たときの時間Tと光強度151gの関係は第8図に示す
ようになる。
たときの時間Tと光強度151gの関係は第8図に示す
ようになる。
光電素子8から得られる光強度151gは位置ずれ量Δ
Sがある場合は交流信号となる。従って本実施例では光
強度151gが直流信号となるようにウェハWを移動さ
せることによってレチクルとウェハとの位置合わせを行
っている。
Sがある場合は交流信号となる。従って本実施例では光
強度151gが直流信号となるようにウェハWを移動さ
せることによってレチクルとウェハとの位置合わせを行
っている。
このとき光電素子10で得られる信号光強度I ref
はレチクルR上でホログラムGRIとGR2に入射する
光の位相差が光強度1refが直流信号になるような所
望のものかどうかを判断し、電気光学素子3に入力され
る電圧を制御する為の信号となっている。
はレチクルR上でホログラムGRIとGR2に入射する
光の位相差が光強度1refが直流信号になるような所
望のものかどうかを判断し、電気光学素子3に入力され
る電圧を制御する為の信号となっている。
尚、以上の第11第2実施例においてウェハからの反射
光のうちウェハの法線方向に対し0度のものを検出した
がy=sin−’(nλ/LW )度の光を1つ又は複
数検出するようにしても良い。
光のうちウェハの法線方向に対し0度のものを検出した
がy=sin−’(nλ/LW )度の光を1つ又は複
数検出するようにしても良い。
(発明の効果)
本発明によれば前述したようにレチクル面上に所定の2
つのホログラムを形成し、該ホログラムからの再生光を
ウェハとの位置合わせ用に利用することにより、位置合
わせ用に露光波長と異なる波長の光を用いても、高精度
にしかも装置全体の複雑化を防止した特に半導体製造用
の露光装置に好適な位置合わせ装置を達成することがで
きる。
つのホログラムを形成し、該ホログラムからの再生光を
ウェハとの位置合わせ用に利用することにより、位置合
わせ用に露光波長と異なる波長の光を用いても、高精度
にしかも装置全体の複雑化を防止した特に半導体製造用
の露光装置に好適な位置合わせ装置を達成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1、第7図は各々本発明の第1、第2実施例の光学系
の要部概略図、第2図は投影レンズの軸上色収差の説明
図、第3図は本発明に係るレチクル面上のホログラムの
説明図、第4図は本発明に係るホログラムの説明図、第
5図は本発明に係るウェハマークの説明図、第6図は本
発明に係る光電素子で検出される信号の説明図、第8図
は第7図の第2実施例で得られる信号の説明図である。 図中1は投影レンズ、2は光源、3は電気光学素子、4
は駆動手段、5は光束分割プリズム、6.20はλ/4
板、7.9は検光子、8.10は光電素子、11はミラ
ー、GRI、GR2はホログラム、Gwはウェハマーク
、Rはレチクル、Wはウェハ、である。
の要部概略図、第2図は投影レンズの軸上色収差の説明
図、第3図は本発明に係るレチクル面上のホログラムの
説明図、第4図は本発明に係るホログラムの説明図、第
5図は本発明に係るウェハマークの説明図、第6図は本
発明に係る光電素子で検出される信号の説明図、第8図
は第7図の第2実施例で得られる信号の説明図である。 図中1は投影レンズ、2は光源、3は電気光学素子、4
は駆動手段、5は光束分割プリズム、6.20はλ/4
板、7.9は検光子、8.10は光電素子、11はミラ
ー、GRI、GR2はホログラム、Gwはウェハマーク
、Rはレチクル、Wはウェハ、である。
Claims (4)
- (1)レチクル面上に少なくとも2個のホログラムを形
成し、該ホログラムを照明手段により波長λの再生光で
照明し、ウェハ面上に設けたピッチL_wの格子状マー
クを一方のホログラムの再生像で入射角度α_w (α_w=sin^−^1(nλ/L_w)、α_wは
ウェハ面に立てた垂線に対する角度、nは正の整数)、
で照明し、他方のホログラムの再生像で角度−a_wで
照明すると共に、該ウェハからの角度k・α_w(kは
整数)方向に射出した光束を検出することにより該レチ
クルとウェハとの位置合わせを行ったことを特徴とする
位置合わせ装置。 - (2)前記2個のホログラムに入射させる再生光の位相
差を位相変化手段により周期的に変化させたことを特徴
とする請求項1記載の位置合わせ装置。 - (3)前記2個のホログラムに入射させる再生光の位相
差を検出する検出手段を有していることを特徴とする請
求項1又は請求項2記載の位置合わせ装置。 - (4)前記2個のホログラムに入射させる2つの再生光
は一方が右回り円偏光、他方が左回り円偏光であること
を特徴とする請求項3記載の位置合わせ装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8911294A JPH02192114A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 位置合わせ装置 |
US07/884,303 US5182455A (en) | 1989-01-20 | 1992-05-11 | Method of detecting relative positional deviation between two objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8911294A JPH02192114A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 位置合わせ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02192114A true JPH02192114A (ja) | 1990-07-27 |
Family
ID=11773978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8911294A Pending JPH02192114A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | 位置合わせ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5182455A (ja) |
JP (1) | JPH02192114A (ja) |
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US6034378A (en) * | 1995-02-01 | 2000-03-07 | Nikon Corporation | Method of detecting position of mark on substrate, position detection apparatus using this method, and exposure apparatus using this position detection apparatus |
JP3727718B2 (ja) * | 1996-05-10 | 2005-12-14 | ローム株式会社 | 密着型イメージセンサ |
AUPP381698A0 (en) * | 1998-05-29 | 1998-06-25 | University Of Sydney, The | Electro-, magneto- or acousto- optically controlled UV writing set up for bragg grating fabrication |
US7242464B2 (en) * | 1999-06-24 | 2007-07-10 | Asml Holdings N.V. | Method for characterizing optical systems using holographic reticles |
US7016025B1 (en) | 1999-06-24 | 2006-03-21 | Asml Holding N.V. | Method and apparatus for characterization of optical systems |
WO2001084382A1 (en) * | 2000-05-04 | 2001-11-08 | Kla-Tencor, Inc. | Methods and systems for lithography process control |
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US6812045B1 (en) | 2000-09-20 | 2004-11-02 | Kla-Tencor, Inc. | Methods and systems for determining a characteristic of a specimen prior to, during, or subsequent to ion implantation |
US6782337B2 (en) * | 2000-09-20 | 2004-08-24 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension an a presence of defects on a specimen |
US7130029B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-10-31 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining an adhesion characteristic and a thickness of a specimen |
US6673637B2 (en) * | 2000-09-20 | 2004-01-06 | Kla-Tencor Technologies | Methods and systems for determining a presence of macro defects and overlay of a specimen |
US7349090B2 (en) * | 2000-09-20 | 2008-03-25 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a property of a specimen prior to, during, or subsequent to lithography |
US6694284B1 (en) | 2000-09-20 | 2004-02-17 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining at least four properties of a specimen |
US6806951B2 (en) * | 2000-09-20 | 2004-10-19 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining at least one characteristic of defects on at least two sides of a specimen |
US6919957B2 (en) * | 2000-09-20 | 2005-07-19 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension, a presence of defects, and a thin film characteristic of a specimen |
US6891627B1 (en) | 2000-09-20 | 2005-05-10 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension and overlay of a specimen |
US7106425B1 (en) | 2000-09-20 | 2006-09-12 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a presence of defects and a thin film characteristic of a specimen |
US20030002043A1 (en) * | 2001-04-10 | 2003-01-02 | Kla-Tencor Corporation | Periodic patterns and technique to control misalignment |
US6801314B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-10-05 | Infineon Technologies Ag | Alignment system and method using bright spot and box structure |
US7440105B2 (en) | 2002-12-05 | 2008-10-21 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Continuously varying offset mark and methods of determining overlay |
US7337552B2 (en) * | 2004-08-24 | 2008-03-04 | Litel Instruments | Method and apparatus for registration with integral alignment optics |
US10451412B2 (en) | 2016-04-22 | 2019-10-22 | Kla-Tencor Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
WO2018156702A1 (en) * | 2017-02-23 | 2018-08-30 | Nikon Corporation | Measurement of a change in a geometrical characteristic and/or position of a workpiece |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL7606548A (nl) * | 1976-06-17 | 1977-12-20 | Philips Nv | Werkwijze en inrichting voor het uitrichten van een i.c.-patroon ten opzichte van een halfgelei- dend substraat. |
US4631416A (en) * | 1983-12-19 | 1986-12-23 | Hewlett-Packard Company | Wafer/mask alignment system using diffraction gratings |
EP0243520B1 (en) * | 1986-04-29 | 1991-11-27 | Ibm Deutschland Gmbh | Interferometric mask-wafer alignment |
US4870289A (en) * | 1987-09-25 | 1989-09-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus for controlling relation in position between a photomask and a wafer |
JPH0642448B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1994-06-01 | 株式会社東芝 | 位置合わせ方法 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP8911294A patent/JPH02192114A/ja active Pending
-
1992
- 1992-05-11 US US07/884,303 patent/US5182455A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5182455A (en) | 1993-01-26 |
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