JPH0319312A - アライメントマーク - Google Patents
アライメントマークInfo
- Publication number
- JPH0319312A JPH0319312A JP1152334A JP15233489A JPH0319312A JP H0319312 A JPH0319312 A JP H0319312A JP 1152334 A JP1152334 A JP 1152334A JP 15233489 A JP15233489 A JP 15233489A JP H0319312 A JPH0319312 A JP H0319312A
- Authority
- JP
- Japan
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- moire fringes
- amount
- alignment
- movement
- fringes
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000001015 X-ray lithography Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 238000002164 ion-beam lithography Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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〕
本発明はリングラフイ技術に関するものであり，特にア
ライメントの精度を向上するに好適なアライメントマー
クに関する． 〔従来の技術〕 従来，アライメントを高精度に行うために格子パターン
を重ね合わせて発生するモアレ縞を利用する方法が提案
されている６すなわち．モアレ縞の周期Ｌは格子の同期
を党，２つの格子のなす角をθとするとき，Ｉ，＝ｕ／
ｓｉｎθ となり、格子が代だけ移動するどきモアレ縞
の移動量はＬどなる．モしてθが微小なとき移動ｆｔＬ
は大きな値となり，例えばθ＝１０′のときＬは党の約
６倍の値となる． したがって、微小な移動を大きな移動量で読みとること
ができ、比較的高精度なアライメントが可能である。な
お、この従来の方法については『アプライドオブティッ
クス１１巻１１号（１．９７２）２５５５頁（Ａｐｐｌ
．Ｏｐｔ．１１，１１（１．９７２）ＰＰ２５５５）
Ｊにおいて論じられている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上記従来技術によっても０．１μｍ以下の７ラ
イメントはきわめて困難である．これは角度θが微小に
なるほどモアレ縞のコントラストが低下し、その検出が
困難になることによる。すなわち，モアレ縞の移動量を
大きくするためには格子のなす傾斜角を小さくする必要
があるが、上記モアレ縞検出の問題のため傾斜角を一定
値より小さくすることはできない。このため、上記従来
技術によるアライメントには限界があり、０．１μｍ以
下の精度を達或することはきわめて困難である． 本発明の目的は０．１μｍ以下の７ライメント精度を達
成することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、フレネルソーンプレートのモアレ縞を利用
することにより達成される．もしくは、直線状格子のモ
アレ縞を用いる場合、そのモアレ縞の組が２つで，互に
反対方向に動く２組のモアレ縞を用いることにより達成
される． 〔作用〕 ゾーンプレートのモアレ縞を用いる場合のアライメント
方法は以下の通りである。
ライメントの精度を向上するに好適なアライメントマー
クに関する． 〔従来の技術〕 従来，アライメントを高精度に行うために格子パターン
を重ね合わせて発生するモアレ縞を利用する方法が提案
されている６すなわち．モアレ縞の周期Ｌは格子の同期
を党，２つの格子のなす角をθとするとき，Ｉ，＝ｕ／
ｓｉｎθ となり、格子が代だけ移動するどきモアレ縞
の移動量はＬどなる．モしてθが微小なとき移動ｆｔＬ
は大きな値となり，例えばθ＝１０′のときＬは党の約
６倍の値となる． したがって、微小な移動を大きな移動量で読みとること
ができ、比較的高精度なアライメントが可能である。な
お、この従来の方法については『アプライドオブティッ
クス１１巻１１号（１．９７２）２５５５頁（Ａｐｐｌ
．Ｏｐｔ．１１，１１（１．９７２）ＰＰ２５５５）
Ｊにおいて論じられている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上記従来技術によっても０．１μｍ以下の７ラ
イメントはきわめて困難である．これは角度θが微小に
なるほどモアレ縞のコントラストが低下し、その検出が
困難になることによる。すなわち，モアレ縞の移動量を
大きくするためには格子のなす傾斜角を小さくする必要
があるが、上記モアレ縞検出の問題のため傾斜角を一定
値より小さくすることはできない。このため、上記従来
技術によるアライメントには限界があり、０．１μｍ以
下の精度を達或することはきわめて困難である． 本発明の目的は０．１μｍ以下の７ライメント精度を達
成することにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、フレネルソーンプレートのモアレ縞を利用
することにより達成される．もしくは、直線状格子のモ
アレ縞を用いる場合、そのモアレ縞の組が２つで，互に
反対方向に動く２組のモアレ縞を用いることにより達成
される． 〔作用〕 ゾーンプレートのモアレ縞を用いる場合のアライメント
方法は以下の通りである。
ホトマスク上のゾーンプレートとウェーハ上のゾーンプ
レートは同一形状のものを用いる．これらのゾーンプレ
ートは両者が完全に一致するとき，モアレ縞は発生しな
い．しかし，両者がずれるとモアレ縞が発生し、ずれ量
が大きい程モアレ縞の間隔は小さくなる．いいかえると
，２つのゾーンプレートが一致する程モアレ縞の間隔は
増大し、完全に一致するとその間隔は無限大となる．し
たがって，アライメントの精度を上げる程、大きな変化
量（モアレ縞の間隔）を扱うことになり、アライメント
精度を容易に向上させることができる．２組の直線状格
子のモアレ縞を用いる場合、アライメント精度の向上は
以下の理由による．格子の移動に伴ってモアレ縞が移動
するが、２組のモアレ縞はそれぞれ反対方向に動く．シ
たがって，モアレ縞の移動量は通常の一組のモアレ縞の
移動に対し，２倍となる．このためアライメント精度を
２倍向上することが可能となる． 〔実施例〕 実施例１ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する．同図
は直線状のゾーンプレートを２つ用いた場合を示す．ホ
トマスク上とウェーハ上に同一形状のゾーンプレートを
設ける．同図（ａ）は両者が完全に一致した場合を示す
。同図（ｂ）はホトマスク上とウェーハ上のゾーンプレ
ートがΔａだけずれた場合を示す．このときモアレ縞が
発生し，上下のモアレ縞の間隔はＬとなる．同図（ｃ）
はゾーンプレートのずれ量Δ息が同図（ｂ）より小さく
なったときのモアレ縞を示し、上下のモアレ縞の間隔■
、は大きくなる。このようにモアレ縞の間隔はゾーンプ
レートのずれ量に反比例し，ずれ量が小さくなる程、間
隔が増大する．このため微細なアライメントに好都合で
ある． 本実施例において、ゾーンプレートの寸法は最大幅が５
μｍ（＝ａｘ）であり、以下 ａヨ＝ ’（ ＪＴ； − Ｅ：了）ａ直の関係で表わ
される幅ａ．のラインおよびスペースが交互に連続して
並んでいる． 第２図は本発明のアライメントマークを使用した縮小投
影露光装置の構成を示す．アライメントマークｌはレテ
イクル２およびウェーハ３の上に形威されている．レテ
イクル２上のアライメントマーク１は照明光学系４から
の光により照射され，縮小投影レンズ６を通過した後ウ
ェーハ上に結像する．この結倣したアライメントマーク
は、あらかじめウェーハ３上に形成されたアライメント
マーク１′に重ね合わされてレテイクル２とウェーハ３
のアライメントが実行される．すなわち、両アライメン
トマーク１，１′は縮小投影レンズ６を通して撮像管７
により映像化される．そして信号処理、演算回路を含む
アライメント制御部８に入力された後、同制御部８から
レテイクル移動機構９のフィードバックが実行される． 実施例２ 第３図は同心円状のゾーンプレート（１／４波長板）を
用いた場合のモアレ縞を示す．同図（ａ）は一方のパタ
ーンがＸ方向に移動した場合、同図（ｂ），（Ｃ）はＹ
方向に移動した場合を示す．図より、いずれの場合も移
動方向に直角にモアレ縞が発生することがわかる．また
、同図（ｃ）は同図（ｂ）より移動量が小さいが、図よ
り同図（Ｃ．）の方がモアレ縞の間隔が大きいことがわ
かる。すなわち、パターン間の移動量が小さいほどモア
レ縞の間隔が大きくなることがわかる．これらの傾向は
移動方向によらず威り立つ．このため、このゾーンプレ
ートのモアレ縞では１組の同心円パターンにより、移動
方向、移動距離を同時に決定することができる．また，
先の実施例と同様ゾーンプレート間の移動量が小さい径
，モアレ縞の間隔の移動量が増大する． 実施例３ 第４図は２組の直線状格子のモアレ縞を用いる方法を示
す．同図においてＡ，Ａ’はウェーハ上の格子、ａ，ａ
’はホトマスク上の格子である．θ θ Ａ，Ａ’ はＹ方向に対し、それぞれ＋− −一の２，
２ 傾きを持つ．また、ａ，ａ’はＹ方向に対して、ここで
、マスク上の格子が入方向に移動したとするとＡ−ａの
組み合せのモアレ縞は＋Ｙ方向に、Ａ′−ａ′組み合せ
のモアレ縞はーＹ方向に移動する．したがって，上下の
モアレ縞間の距ｉ１１１１Ｌの変化量は１つのモアレ縞
の移動景ΔＥの２倍となる． このように格子の傾きの組み合わせが反対の２組のモア
レ縞を用いることにより、移！／Ｉ＃．の測定精度は一
組のモアレ輪の場合の２倍に向上する。
レートは同一形状のものを用いる．これらのゾーンプレ
ートは両者が完全に一致するとき，モアレ縞は発生しな
い．しかし，両者がずれるとモアレ縞が発生し、ずれ量
が大きい程モアレ縞の間隔は小さくなる．いいかえると
，２つのゾーンプレートが一致する程モアレ縞の間隔は
増大し、完全に一致するとその間隔は無限大となる．し
たがって，アライメントの精度を上げる程、大きな変化
量（モアレ縞の間隔）を扱うことになり、アライメント
精度を容易に向上させることができる．２組の直線状格
子のモアレ縞を用いる場合、アライメント精度の向上は
以下の理由による．格子の移動に伴ってモアレ縞が移動
するが、２組のモアレ縞はそれぞれ反対方向に動く．シ
たがって，モアレ縞の移動量は通常の一組のモアレ縞の
移動に対し，２倍となる．このためアライメント精度を
２倍向上することが可能となる． 〔実施例〕 実施例１ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する．同図
は直線状のゾーンプレートを２つ用いた場合を示す．ホ
トマスク上とウェーハ上に同一形状のゾーンプレートを
設ける．同図（ａ）は両者が完全に一致した場合を示す
。同図（ｂ）はホトマスク上とウェーハ上のゾーンプレ
ートがΔａだけずれた場合を示す．このときモアレ縞が
発生し，上下のモアレ縞の間隔はＬとなる．同図（ｃ）
はゾーンプレートのずれ量Δ息が同図（ｂ）より小さく
なったときのモアレ縞を示し、上下のモアレ縞の間隔■
、は大きくなる。このようにモアレ縞の間隔はゾーンプ
レートのずれ量に反比例し，ずれ量が小さくなる程、間
隔が増大する．このため微細なアライメントに好都合で
ある． 本実施例において、ゾーンプレートの寸法は最大幅が５
μｍ（＝ａｘ）であり、以下 ａヨ＝ ’（ ＪＴ； − Ｅ：了）ａ直の関係で表わ
される幅ａ．のラインおよびスペースが交互に連続して
並んでいる． 第２図は本発明のアライメントマークを使用した縮小投
影露光装置の構成を示す．アライメントマークｌはレテ
イクル２およびウェーハ３の上に形威されている．レテ
イクル２上のアライメントマーク１は照明光学系４から
の光により照射され，縮小投影レンズ６を通過した後ウ
ェーハ上に結像する．この結倣したアライメントマーク
は、あらかじめウェーハ３上に形成されたアライメント
マーク１′に重ね合わされてレテイクル２とウェーハ３
のアライメントが実行される．すなわち、両アライメン
トマーク１，１′は縮小投影レンズ６を通して撮像管７
により映像化される．そして信号処理、演算回路を含む
アライメント制御部８に入力された後、同制御部８から
レテイクル移動機構９のフィードバックが実行される． 実施例２ 第３図は同心円状のゾーンプレート（１／４波長板）を
用いた場合のモアレ縞を示す．同図（ａ）は一方のパタ
ーンがＸ方向に移動した場合、同図（ｂ），（Ｃ）はＹ
方向に移動した場合を示す．図より、いずれの場合も移
動方向に直角にモアレ縞が発生することがわかる．また
、同図（ｃ）は同図（ｂ）より移動量が小さいが、図よ
り同図（Ｃ．）の方がモアレ縞の間隔が大きいことがわ
かる。すなわち、パターン間の移動量が小さいほどモア
レ縞の間隔が大きくなることがわかる．これらの傾向は
移動方向によらず威り立つ．このため、このゾーンプレ
ートのモアレ縞では１組の同心円パターンにより、移動
方向、移動距離を同時に決定することができる．また，
先の実施例と同様ゾーンプレート間の移動量が小さい径
，モアレ縞の間隔の移動量が増大する． 実施例３ 第４図は２組の直線状格子のモアレ縞を用いる方法を示
す．同図においてＡ，Ａ’はウェーハ上の格子、ａ，ａ
’はホトマスク上の格子である．θ θ Ａ，Ａ’ はＹ方向に対し、それぞれ＋− −一の２，
２ 傾きを持つ．また、ａ，ａ’はＹ方向に対して、ここで
、マスク上の格子が入方向に移動したとするとＡ−ａの
組み合せのモアレ縞は＋Ｙ方向に、Ａ′−ａ′組み合せ
のモアレ縞はーＹ方向に移動する．したがって，上下の
モアレ縞間の距ｉ１１１１Ｌの変化量は１つのモアレ縞
の移動景ΔＥの２倍となる． このように格子の傾きの組み合わせが反対の２組のモア
レ縞を用いることにより、移！／Ｉ＃．の測定精度は一
組のモアレ輪の場合の２倍に向上する。
以上の実施例は光リングラフイに関するものであるが、
本発明の手法はＸ線リソグラフイ、電子線描画およびイ
オンビームリソグラフイ等におけるアライメントにおい
ても同様に用いることができる． 〔発明の効果〕 本発明においてはホトマスクーウェーハ間の移動量をゾ
ーンプレートを重ｂ合わせたモアレ紬を利用して検出す
る．このモアレ縞の移動量はホトマスクーウェーハ間の
移＠量の１０〜１００倍の大きさとなる。このため０．
１μｍ以トの高精度なアライメントが可能となる．
本発明の手法はＸ線リソグラフイ、電子線描画およびイ
オンビームリソグラフイ等におけるアライメントにおい
ても同様に用いることができる． 〔発明の効果〕 本発明においてはホトマスクーウェーハ間の移動量をゾ
ーンプレートを重ｂ合わせたモアレ紬を利用して検出す
る．このモアレ縞の移動量はホトマスクーウェーハ間の
移＠量の１０〜１００倍の大きさとなる。このため０．
１μｍ以トの高精度なアライメントが可能となる．
第１図は本発明の一実施例のアライメントマークを示す
図、第２図は本発明のアライメントマークを用いたアラ
イメント操作の説明図、第３図および第４図は本発明の
他の実施例のアライメントマークを示す図である． Ｌ・・・モアレ縞の間隔、ΔＱ・・・ホトマスクーウェ
ーハ間の移動量、Ａ，Ａ’・・・ウェーハ上の格子、ａ
，ａ′・・・ホトマスク上の格子、θ・・・格子間の角
度、１・・・アライメントマーク，２・・・レテイクル
，３・・ウェーハ、４・・・照明光学系，５・・・コン
デンサレンス、６・・・縮小投影レンズ，７・・・Ｗｌ
像管、８・・・アライメント制御部、９・・・レテイク
ル移動機構．乎 ／ 口 早 ２ ■ 第 ３ 目
図、第２図は本発明のアライメントマークを用いたアラ
イメント操作の説明図、第３図および第４図は本発明の
他の実施例のアライメントマークを示す図である． Ｌ・・・モアレ縞の間隔、ΔＱ・・・ホトマスクーウェ
ーハ間の移動量、Ａ，Ａ’・・・ウェーハ上の格子、ａ
，ａ′・・・ホトマスク上の格子、θ・・・格子間の角
度、１・・・アライメントマーク，２・・・レテイクル
，３・・ウェーハ、４・・・照明光学系，５・・・コン
デンサレンス、６・・・縮小投影レンズ，７・・・Ｗｌ
像管、８・・・アライメント制御部、９・・・レテイク
ル移動機構．乎 ／ 口 早 ２ ■ 第 ３ 目
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ウェーハ上およびホトマスク上の対応する位置にフ
レネルゾーンプレートパターンを有し、発生するモアレ
縞の移動を利用してアライメントを行うことを特徴とす
るアライメントマーク。 ２、上記フレネルゾーンプレートが直線状のパターンで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアラ
イメントマーク。 ３、上記フレネルゾーンプレートが同心円状のパターン
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
ライメントマーク。 ４、直線状格子を重ね合わせて発生するモアレ縞を２組
有し、かつそれぞれのモアレ縞がウェーハあるいはホト
マスクの移動とともに相対する方向に移動することを特
徴とするアライメントマーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152334A JPH0319312A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | アライメントマーク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1152334A JPH0319312A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | アライメントマーク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0319312A true JPH0319312A (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15538268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1152334A Pending JPH0319312A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | アライメントマーク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0319312A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100594199B1 (ko) * | 1999-06-16 | 2006-07-03 | 삼성전자주식회사 | 노광 장치의 그리드 보정 방법 |
| JP2006332677A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Asml Netherlands Bv | インプリント・リソグラフィ |
| JP2007180548A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Asml Netherlands Bv | パターンアライメント方法およびリソグラフィ装置 |
| CN102981380A (zh) * | 2011-09-07 | 2013-03-20 | 上海微电子装备有限公司 | 用于光刻设备的预对准装置及方法 |
| US10739676B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-08-11 | Toshiba Memory Corporation | Alignment mark, imprinting method, and manufacturing method of semiconductor device |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP1152334A patent/JPH0319312A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100594199B1 (ko) * | 1999-06-16 | 2006-07-03 | 삼성전자주식회사 | 노광 장치의 그리드 보정 방법 |
| JP2006332677A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Asml Netherlands Bv | インプリント・リソグラフィ |
| US8241550B2 (en) | 2005-05-27 | 2012-08-14 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| JP2007180548A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Asml Netherlands Bv | パターンアライメント方法およびリソグラフィ装置 |
| JP4543026B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2010-09-15 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | パターンアライメント方法およびリソグラフィ装置 |
| CN102981380A (zh) * | 2011-09-07 | 2013-03-20 | 上海微电子装备有限公司 | 用于光刻设备的预对准装置及方法 |
| US10739676B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-08-11 | Toshiba Memory Corporation | Alignment mark, imprinting method, and manufacturing method of semiconductor device |
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