JPH04196307A - Alignment method - Google Patents

Alignment method

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JPH04196307A
JPH04196307A JP2322988A JP32298890A JPH04196307A JP H04196307 A JPH04196307 A JP H04196307A JP 2322988 A JP2322988 A JP 2322988A JP 32298890 A JP32298890 A JP 32298890A JP H04196307 A JPH04196307 A JP H04196307A
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JP
Japan
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pattern
alignment
reticle
detection
detector
Prior art date
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Application number
JP2322988A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Aiba
相場 良彦
Akira Inagaki
晃 稲垣
Masataka Shiba
正孝 芝
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP2322988A priority Critical patent/JPH04196307A/en
Publication of JPH04196307A publication Critical patent/JPH04196307A/en
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Abstract

PURPOSE:To correct alignment at high speed in a highly precise manner by a method wherein a plurality of detection patterns on a reticle are arranged at optional intervals, and the detection pattern on a wafer stage are arranged by microscopically shifting them from the interval at which detection patterns are arranged on the reticle. CONSTITUTION:An exposing light is made to irradiate on the detecting pattern 9 on a reticle 2, and the pattern is projected on the detection unit 10 provided on a wafer stage 5 through the intermediary of a reduction lens 3. The above- mentioned projected image is detected by the luminous energy detector 12 located in the detection unit 10, a luminous energy detector changing signal is outputted to a main control system 8, the center position of the pattern projected image is computed, the position of the alignment pattern 6, provided on the detection unit 10, is detected by an alignment detector 7, and the positional data is inputted to a main control system 8. At this point, the amount of deviation between the center of the pattern projected image for detection and the position of the alignment pattern 6 is computed. As a result, highly precise alignment can be conducted.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、投影露光装置におけるレチクルとウェハの相
対位置合わせを行うアライメント方法及びその装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an alignment method and apparatus for relative positioning of a reticle and a wafer in a projection exposure apparatus.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般的に投影露光装置のレチクルとウェハの相対位置合
わせを行うアライメントに用いる光は、ウェハ上にあら
かじめ塗布されているレジストによる吸収の影響を防ぐ
ため、非露光波長の光を用いるのが好ましいとされてい
る。但し、投影光学系が、熱、気圧等の影響を受け、レ
チクルとウェハの相対位置、いわゆるアライメント位置
がずれてしまった場合、アライメントに用いる非露光波
長の光では、投影光学系の収差の影響等を受け、露光光
のずれ量とは、違ったずれ方をしてしまう。
In general, it is preferable to use light at a non-exposure wavelength for alignment, which involves relative positioning of the reticle and wafer in a projection exposure system, in order to prevent the effects of absorption by the resist coated on the wafer in advance. has been done. However, if the projection optical system is affected by heat, atmospheric pressure, etc. and the relative position of the reticle and wafer, the so-called alignment position, deviates, the non-exposure wavelength light used for alignment will be affected by the aberrations of the projection optical system. etc., the amount of deviation of the exposure light is different from that of the exposure light.

よって、このアライメント検出のずれ量を補正する必要
がある。
Therefore, it is necessary to correct the amount of deviation in alignment detection.

従来、このアライメント検出のずれ量を補正する手段と
しては、特開昭58−7823号に示すようなシステム
が用いられていた。このシステムは、第11図に示すよ
うに、投影露光装置のレチクル2上に検出用パターン9
.を設け、ウェハステージ5上に検出ユニット10を補
正用に設けている。
Conventionally, as a means for correcting the amount of deviation in alignment detection, a system as shown in Japanese Patent Application Laid-open No. 7823/1983 has been used. As shown in FIG. 11, this system uses a detection pattern 9 on a reticle 2 of a projection exposure apparatus.
.. A detection unit 10 is provided on the wafer stage 5 for correction.

その検出ユニット10は、第12図に示すように受光マ
スク11と光量検出器12より構成されている。検出マ
スク11には、レチクル2に設けた検出用パターン9と
同形状の検出用パターン13を設け、その横にアライメ
ントパターン6を設けておく。この検出マスク11の検
出用パターン13の下には光量検出器9を設けておく。
The detection unit 10 is composed of a light receiving mask 11 and a light amount detector 12, as shown in FIG. The detection mask 11 is provided with a detection pattern 13 having the same shape as the detection pattern 9 provided on the reticle 2, and an alignment pattern 6 is provided next to it. A light amount detector 9 is provided below the detection pattern 13 of the detection mask 11.

このような構成において、第11図に示すように検出ユ
ニット10を縮小レンズ3の下(レチクル2上の検出用
パターン9が検出マスク11の検出用パターン13上に
投影される位置)に移動させ、ウェハステージ5を微動
させると、レチクル2上の検出用パターン投影像14に
対し、検出マスク11上の検出用パターン13は、第1
3図(a)から第13図(b)のように微動する。この
とき、測長器15によりウェハステージ5位置を測長し
ながら、レチクル2上の検出用パターンの投影像14を
検出用パターン13を通して光量検出器12で光量を検
出し、メイン制御系8に取り込む。その結果は、第14
図に示すようにウェハステージ5位置に対して山型の光
量変化となる。この光量が最大のときの位置が、検出用
パターン9の投影した像の中心である。
In such a configuration, as shown in FIG. 11, the detection unit 10 is moved below the reduction lens 3 (a position where the detection pattern 9 on the reticle 2 is projected onto the detection pattern 13 on the detection mask 11). , when the wafer stage 5 is slightly moved, the detection pattern 13 on the detection mask 11 becomes the first detection pattern projection image 14 on the reticle 2.
It moves slightly as shown in Figure 3(a) to Figure 13(b). At this time, while measuring the position of the wafer stage 5 using the length measuring device 15, the projected image 14 of the detection pattern on the reticle 2 is passed through the detection pattern 13, and the light amount is detected by the light amount detector 12. take in. The result is the 14th
As shown in the figure, the amount of light changes in a mountain shape with respect to the position of the wafer stage 5. The position where the amount of light is maximum is the center of the image projected by the detection pattern 9.

次に、第11図のようにウェハステージを2点鎖線部に
移動し、アライメント検出器7で受光マスク11上のア
ライメントパターン6の位置を検出し、受光マスク11
上でのアライメントパターン6と検出用パターン13の
位置より、アライメントパターン6検出位置と検出用パ
ターン投影像14の中心との差を求め、その値を補正値
として、アライメント検出器7により検出されたアライ
メント検出位置データに加える。すなわちアライメント
検出器7によりウェハ4上のアライメントパターン6の
位置を検出し、検出されたアライメントパターン位置デ
ータに補正値を加えたものをレチクルパターン投影位置
としていた。
Next, as shown in FIG. 11, the wafer stage is moved to the two-dot chain line area, the alignment detector 7 detects the position of the alignment pattern 6 on the light receiving mask 11, and the position of the alignment pattern 6 on the light receiving mask 11 is
From the positions of the alignment pattern 6 and the detection pattern 13 above, find the difference between the detection position of the alignment pattern 6 and the center of the detection pattern projection image 14, and use that value as a correction value to detect the detection pattern by the alignment detector 7. Add to alignment detection position data. That is, the position of the alignment pattern 6 on the wafer 4 was detected by the alignment detector 7, and the reticle pattern projection position was determined by adding a correction value to the detected alignment pattern position data.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術は、補正値を求めるために、レチクル上の
検出用パターンを露光光で証明し縮小レンズを介し検出
ユニット上に投影した像の位置を検出する際、ステージ
を移動させ光量を検出していたために、ステージ位置測
定精度及びステージ制置精度により、アライメント検出
の補正値検出精度が劣化するばかりでなく、ステージ移
動、停止時間が必要となり、検出時間の短縮も困難であ
った。
In the above conventional technology, when detecting the detection pattern on the reticle with exposure light and detecting the position of the image projected onto the detection unit through the reduction lens, the stage is moved to detect the amount of light in order to obtain the correction value. Therefore, not only the correction value detection accuracy of alignment detection deteriorates due to the stage position measurement accuracy and stage mounting accuracy, but also the stage movement and stopping time is required, making it difficult to shorten the detection time.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決すべく、レ
チクル上の検出用パターンを露光光で照明し縮小レンズ
を介して検出ユニット上に投影した像の位置を検出する
際、ステージ移動を行わず、あるいは、ステージ移動の
量または回数を少なくするようにして、ステージ位置測
定精度、ステージ制御精度等の誤差要因を除去または低
減するばかりでなく、ステージ移動、停止に要する時間
を除去または短縮することにより、アライメント検出の
補正値を高精度、高速に求めることができる。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and when detecting a detection pattern on a reticle with exposure light and detecting the position of an image projected onto a detection unit via a reduction lens, stage movement is not required. By not doing so, or by reducing the amount or number of stage movements, not only can errors such as stage position measurement accuracy and stage control accuracy be eliminated or reduced, but also the time required for stage movement and stopping can be eliminated or shortened. By doing so, it is possible to obtain a correction value for alignment detection with high precision and high speed.

これにより高精度なアライメントを行う方法及びその装
置を提供するものである。
This provides a method and apparatus for performing highly accurate alignment.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、アライメント補正検出系に
おいて、レチクル上の検出用パターンを複数個を任意の
間隔で配置し、ウェハステージ上に検出マスク、光量検
出器からなる検出ユニットを設け、検出マスク上にレチ
クル上の検出用パターンと相似形な検出用パターンをレ
チクル上のパターンの間隔と微小量ずらして配置させ、
更に複数個のそれぞれの検出用パターンの下に光量検出
器を設け、各光量検出器により光量を検出する事によっ
て、光量変化データを求める。この光量変化データの光
量が最大となる位置が、レチクルパターン投影位置であ
る。よって、ステージを移動させず、あるいは移動の量
または回数を減らし、レチクルパターン投影位置を検出
できるようにした。
In order to achieve the above objective, in the alignment correction detection system, a plurality of detection patterns on the reticle are arranged at arbitrary intervals, a detection unit consisting of a detection mask and a light intensity detector is provided on the wafer stage, and the detection mask A detection pattern similar to the detection pattern on the reticle is placed on top with a slight deviation from the spacing between the patterns on the reticle,
Further, a light amount detector is provided under each of the plurality of detection patterns, and light amount change data is obtained by detecting the light amount with each light amount detector. The position where the light amount of this light amount change data is maximum is the reticle pattern projection position. Therefore, the reticle pattern projection position can be detected without moving the stage or by reducing the amount or number of movements.

また、アライメント補正検出器を、1次元センサとする
ことにより、レチクル上の検出用パターン投影像を直接
検出することを可能とし、上記と同様に光量変化データ
の中心を求めることにより、ステージを移動させずレチ
クルパターン投影像の位置を検出できるようにした。
In addition, by making the alignment correction detector a one-dimensional sensor, it is possible to directly detect the detection pattern projection image on the reticle, and the stage can be moved by finding the center of the light amount change data in the same way as above. It is now possible to detect the position of the reticle pattern projection image without having to do so.

〔作用〕[Effect]

レチクル上の検出用マークを露光光で照明し、縮小レン
ズを介して検出ユニット上に投影した像の位置を検出す
る際、ステージを移動させず、あるいは移動量または回
数を減らし、ステージ位置測定精度、ステージ制御精度
等の誤差要因を除去または低減し、ステージ移動、停止
に要する時間を除去または短縮することを可能とした。
When detecting the position of the image projected onto the detection unit by illuminating the detection mark on the reticle with exposure light through the reduction lens, the stage position measurement accuracy is improved by not moving the stage or by reducing the amount or number of movements. This has made it possible to eliminate or reduce error factors such as stage control accuracy, and to eliminate or shorten the time required for stage movement and stopping.

これによって、レチクル投影像の位置を高精度、高速に
求めることができる。
Thereby, the position of the reticle projection image can be determined with high precision and high speed.

ここで、アライメント検出器により、アライメントパタ
ーンの位置を検出し、レチクルパターン投影像の位置と
アライメントパターン検出位置とのずれ量を求める。こ
のずれ量をアライメント検出の際に検出された位置デー
タに加えることによって、アライメント検出器で、相対
的にレチクルパターン投影像位置を求めることが可能と
なる。
Here, the position of the alignment pattern is detected by the alignment detector, and the amount of deviation between the position of the projected image of the reticle pattern and the alignment pattern detection position is determined. By adding this amount of deviation to the position data detected during alignment detection, it becomes possible to relatively determine the position of the projected image of the reticle pattern using the alignment detector.

よって、レチクル投影像の位置を高精度に求めることに
より、アライメントパターン検出位置とレチクルパター
ン投影像の位置のずれ量を高精度に求めることができ、
アライメント検出器でレチクルの投影像の位置を高精度
に求めることができる。
Therefore, by determining the position of the reticle projected image with high accuracy, the amount of deviation between the alignment pattern detection position and the position of the reticle pattern projected image can be determined with high accuracy.
The alignment detector can determine the position of the projected image of the reticle with high precision.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を用いて説明する。 The present invention will be explained below using examples.

実施例1 第3図は、本発明を縮小投影露光装置に適用した一実施
例である。
Embodiment 1 FIG. 3 shows an embodiment in which the present invention is applied to a reduction projection exposure apparatus.

縮小投影露光装置は、露光光源1、レチクル2、レチク
ル2上のパターンを縮小転写するための縮小レンズ3、
ウェハ4を吸着し移動するためのウェハステージ5、ウ
ェハステージの位置を測長する測長器15、ウェハ4上
のアライメントパターン6を検出するためのアライメン
ト検出器7、装置全体の制御を行うメイン制御系8から
主に構成されている。
The reduction projection exposure apparatus includes an exposure light source 1, a reticle 2, a reduction lens 3 for reducing and transferring the pattern on the reticle 2,
A wafer stage 5 for adsorbing and moving the wafer 4, a length measuring device 15 for measuring the position of the wafer stage, an alignment detector 7 for detecting the alignment pattern 6 on the wafer 4, and a main unit for controlling the entire apparatus. It mainly consists of a control system 8.

ここでアライメント検出の補正を行うためには、まず、
第3図(a)に示すようにレチクル2上の検出用パター
ン9を露光光で照明することにより、縮小レンズ3を介
してウェハステージ5上に設けた検出ユニット10上に
パターンを投影する。この投影像を検出ユニット10内
の光量検出器12で検出し、光量変化信号を、メイン制
御系8に取り込み、パターン投影像の中心位置を求める
。次に、アライメント検出器7により、検出ユニット1
0上に設けたアライメントパターン6の位置を検出し、
位置データをメイン制御系8に取り込む。ここでメイン
制御系8により、この検出用パターン投影像の中心とア
ライメントパターン6の位置とのずれ量を求める。
In order to correct the alignment detection here, first,
As shown in FIG. 3(a), by illuminating the detection pattern 9 on the reticle 2 with exposure light, the pattern is projected onto the detection unit 10 provided on the wafer stage 5 via the reduction lens 3. This projected image is detected by the light amount detector 12 in the detection unit 10, and the light amount change signal is taken into the main control system 8 to determine the center position of the pattern projected image. Next, the alignment detector 7 detects the detection unit 1.
Detect the position of the alignment pattern 6 provided on 0,
The position data is taken into the main control system 8. Here, the main control system 8 determines the amount of deviation between the center of this detection pattern projection image and the position of the alignment pattern 6.

ここで、第3図(b)の位置にウェハステージ5を移動
させ、ウェハ4上のアライメントマーク6の位置をアラ
イメント検出器7で検出し、メイン制御系8に取り込み
、上記ずれ量を補正値としてアライメント検出器7で検
出したアライメントマ−りの位置データに加えることに
より、この補正値を加えられた位置データがレチクルの
投影像の位置となる。
At this point, the wafer stage 5 is moved to the position shown in FIG. By adding this correction value to the position data of the alignment mark detected by the alignment detector 7, the position data to which this correction value has been added becomes the position of the projected image of the reticle.

上記補正を行うためには、第1図(a)のようにレチク
ル2上に一定間隔(D)をおいて、複数個(例:5個)
の検出用パターン9−1〜5(例:矩形開口)を配列し
た補正マーク17を設ける。また、第2図に示すように
ウェハステージ上に設けた検出ユニット10は、受光マ
スク11と光量検出器12とで構成されている。受光マ
スク11には、第1図(b)のようにレチクル2上の間
隔(D)より微小量(α)ずらした間隔で複数個(例:
5個)の検出用パターン13−1〜5を配列した補正マ
ーク18を設け、また、第2図のように受光マスク上検
出パターン13の横にアライメントパターン6を配置す
る。光量検出器I2は、受光マスク11上に配置した各
検出用パターン13−1〜5の下に配置する。
In order to perform the above correction, a plurality of (for example, 5) reticules (for example, 5) must be placed on the reticle 2 at regular intervals (D) as shown in FIG. 1(a).
A correction mark 17 is provided in which detection patterns 9-1 to 9-5 (eg, rectangular openings) are arranged. Further, as shown in FIG. 2, the detection unit 10 provided on the wafer stage is composed of a light receiving mask 11 and a light amount detector 12. As shown in FIG. 1(b), the light-receiving mask 11 has a plurality of pieces (for example:
A correction mark 18 in which five (5) detection patterns 13-1 to 13-5 are arranged is provided, and an alignment pattern 6 is placed next to the detection pattern 13 on the light-receiving mask as shown in FIG. The light amount detector I2 is arranged under each of the detection patterns 13-1 to 13-5 arranged on the light receiving mask 11.

上記補正マーク17と18を用いて、アライメント検出
のずれ量を求める方法について詳細に述べる。
A method for determining the amount of deviation in alignment detection using the correction marks 17 and 18 will be described in detail.

レチクル上補正マーク17を受光マスク11面上に投影
させるとレチグル上検出パターン投影像14−1〜5は
、第1図(C)に示す破線のようになる。
When the correction mark 17 on the reticle is projected onto the surface of the light receiving mask 11, the projected images 14-1 to 14-5 of the detection pattern on the reticle become as indicated by the broken lines shown in FIG. 1(C).

ここで、受光マスク11の検出用パターン13−1〜5
は第1図(C)の実線の様に配置されているため受光マ
スク11を抜は光量検出器12に検出されメイン制御系
8に取り込まれる光量は各光量検出器の位置に対して第
4図の様になる。これは、従来方式を用いてウェハステ
ージ5を微小量(α)間隔でステップ移動させ光量検出
を行った場合と同様な結果である。よって、この光量変
化は測長器15によりウェハステージ5の位置を測定し
、位置データをメイン制御系8に取り込むことにより、
任意の1つの検出用パターン(例:13−3)を基準と
してα間隔でステップ移動させたときと同様な光量変化
第5図を得ることができる。この光量変化よりレチクル
2上の検出用パターン投影像14−3の中心位置を求め
、レチクル2上の検出用パターン9を露光光で照明し縮
小レンズ3を介し検出ユニット10上に投影したときの
中心位置となる。
Here, the detection patterns 13-1 to 5 of the light-receiving mask 11
are arranged as shown by the solid line in FIG. 1(C), so when the light receiving mask 11 is removed, the amount of light detected by the light amount detector 12 and taken into the main control system 8 is determined by the fourth It will look like the figure. This is the same result as when the light amount is detected by moving the wafer stage 5 step by step at minute intervals (α) using the conventional method. Therefore, this change in light intensity can be determined by measuring the position of the wafer stage 5 using the length measuring device 15 and importing the position data into the main control system 8.
It is possible to obtain the same light amount change in FIG. 5 as when the detection pattern (eg, 13-3) is moved in steps at intervals of α using an arbitrary detection pattern (eg, 13-3) as a reference. The center position of the detection pattern projection image 14-3 on the reticle 2 is determined from this light amount change, and the center position of the detection pattern 9 on the reticle 2 is illuminated with exposure light and projected onto the detection unit 10 through the reduction lens 3. It will be in the center position.

この中心位置を求める方法としては、第6図(a)に示
すようなスレッシュホールド法がある。これは、予め、
スレッシュホールドレベルRに相当するパラメータを決
めておき、取り込んだデータに対してスレッシュホール
ドを与え、そのレベルの前後のデータ4点またはそれ以
上から、交点A。
As a method for determining this center position, there is a threshold method as shown in FIG. 6(a). This is done in advance,
A parameter corresponding to the threshold level R is determined, a threshold is given to the captured data, and the intersection point A is obtained from four or more data points before and after that level.

Bを求め、両者の中央値を投影マークの中心位置として
求めることができる。また、他の方法としては第6図(
b)に示すように、取り込んだデータの最大の値を中心
に左右の数点のデータを用いて、2次曲線で近似を行い
その最大値を示した位置を投影マークの中心位置として
求めることができる。
B can be determined, and the median value of both can be determined as the center position of the projection mark. In addition, as another method, see Figure 6 (
As shown in b), approximation is performed using a quadratic curve using data from several points on the left and right of the maximum value of the captured data, and the position where the maximum value is found is determined as the center position of the projection mark. I can do it.

但し、近似曲線は2次曲線とは限らない。However, the approximate curve is not necessarily a quadratic curve.

上記中心位置を求めた後、アライメント検出器7を用い
受光マスク11上のアライメントパターン6の位置を検
出し、メイン制御系8に取り込む。
After determining the center position, the alignment detector 7 is used to detect the position of the alignment pattern 6 on the light-receiving mask 11 and input into the main control system 8.

ここで、測長器15によりウェハステージ5位置を測定
しメイン制御系8に取り込むことにより、受光マスク1
1上のアライメントパターン6の位置を求める。上記、
レチクル2を露光光で照明し縮小レンズ3を介して投影
されるレチクル2上の検出用パターン9の位置と、受光
マスク11上に形成されている検出用パターン13とア
ライメントパターン6の位置との位置関係よりアライメ
ント検出の補正値を求める。
Here, by measuring the position of the wafer stage 5 using the length measuring device 15 and importing it into the main control system 8, the light receiving mask 1
The position of alignment pattern 6 on 1 is determined. the above,
The position of the detection pattern 9 on the reticle 2, which is projected through the reduction lens 3 by illuminating the reticle 2 with exposure light, and the position of the detection pattern 13 and alignment pattern 6 formed on the light-receiving mask 11. Calculate the alignment detection correction value from the positional relationship.

ここで、前記ではレチクル上検出用パターン9と受光マ
スク上検出用パターン13として矩形開口を使い検出を
行っていたが、第7図(a)に示すように矩形間ロバタ
ーンを複数個配置することにより、光量が増加し検出精
度が向上する。また、第7図(b)に示すようなスリッ
ト状のパターンにしても可能である。また、検出ユニッ
ト10の構造は第2図に示すように検出用パターン13
を描いた受光マスク11と、光量検出器12を組み合わ
せた構造のものを使用していたが、第8図(a)に示す
ように光量検出器12の受光面に直接検出用パターン1
3を描き一体形になったものでも、アライメントマーク
6を1つ以上検出ユニット上に設けることにより用いる
ことができる。また、第8図(b)に示すように光量検
出器に1次元光量検出器]6を用いることも可能である
。ここで用いる1次元光量検圧器内の受光素子の大きさ
は、検出パターン13から抜けてくる光の広がりと比べ
、小さいものとする。検出パターン13を抜けてくる光
の光量を全て検出するために、1つの検出パターンから
抜けてくる光があたっている受光素子の光量データを足
し合わせ、その検出パターンからの光量データとするこ
とにより、第2図の光量検出ユニットと同じ光量変化デ
ータが得られる。
Here, in the above, detection was performed using rectangular openings as the detection pattern 9 on the reticle and the detection pattern 13 on the light-receiving mask, but as shown in FIG. This increases the amount of light and improves detection accuracy. It is also possible to form a slit-like pattern as shown in FIG. 7(b). Further, the structure of the detection unit 10 is as shown in FIG.
8(a), the detection pattern 1 is placed directly on the light receiving surface of the light amount detector 12, as shown in FIG. 8(a).
3 can also be used by providing one or more alignment marks 6 on the detection unit. Furthermore, as shown in FIG. 8(b), it is also possible to use a one-dimensional light amount detector]6 as the light amount detector. It is assumed that the size of the light receiving element in the one-dimensional light intensity detector used here is smaller than the spread of light passing through the detection pattern 13. In order to detect all the amount of light passing through the detection pattern 13, the light amount data of the light receiving elements that are hit by the light coming out from one detection pattern are added together, and the light amount data from that detection pattern is obtained. , the same light amount change data as the light amount detection unit shown in FIG. 2 can be obtained.

上記のように、レチクル2を露光光で照明し縮小レンズ
3を介して投影されるレチクル2上の検出用パターン9
の位置を検出する際ウェハステージ5の移動を行ってい
ないため、ステージ位置検出精度及び、ステージ制御精
度等の誤差要因を除去するばかりでなく、ステージ移動
、停止に要する時間を除去することが可能となる。
As described above, the detection pattern 9 on the reticle 2 is projected through the reduction lens 3 by illuminating the reticle 2 with exposure light.
Since the wafer stage 5 is not moved when detecting the position, it is possible to not only eliminate error factors such as stage position detection accuracy and stage control accuracy, but also to eliminate the time required for stage movement and stopping. becomes.

実施例2 実施例1において、レチクル上検出パターン9と受光マ
スク上の検出パターン13の数を少なくした場合、検出
される光量データは少なくなり、例えば、第9図(a)
に示す初期位置のようなデータが検出される。
Example 2 In Example 1, when the number of detection patterns 9 on the reticle and the detection patterns 13 on the light receiving mask is reduced, the amount of detected light data decreases, for example, as shown in FIG. 9(a).
Data such as the initial position shown in is detected.

ここで、レチクル上に配置した検出用パターン9の間隔
に対し受光マスク上に配置した検出用パターン13の間
隔をずらした量(α)の間で、ステップ移動(例:α間
で2ステツプ移動)することにより検出される光量デー
タは、第9図(a)の1ステツプ移動後のデータと2ス
テツプ移動後のデータが加えられたものとなり、光量変
化データとしては、実施例1の光量検出データ第5図と
同様なものが得られる。よってこの光量変化データより
実施例1と同様にして、中心位置を求め、アライメント
の補正値を求める。
Here, step movement (for example, 2 step movement between ) The light amount data detected by doing this is the sum of the data after the 1-step movement and the data after the 2-step movement shown in FIG. Data similar to that shown in FIG. 5 is obtained. Therefore, in the same manner as in Example 1, the center position is determined from this light amount change data, and the alignment correction value is determined.

また、別の方法として初期位置よりウェハステージをレ
チクル上に配置した検出用パターン9の間隔に対し受光
マスク上に配置した検出用パターン13の間隔をずらし
た量(α)の間で矢印方向に走査すれば、光量変化デー
タは第9図(b)のようになる。この光量データより、
実施例1と同様にして中心位置を求め、アライメントの
補正値を求める。
Alternatively, the wafer stage can be moved in the direction of the arrow by an amount (α) that is the distance between the detection patterns 9 placed on the reticle and the distance between the detection patterns 13 placed on the light-receiving mask from the initial position. When scanning is performed, the light amount change data becomes as shown in FIG. 9(b). From this light amount data,
The center position is determined in the same manner as in Example 1, and the alignment correction value is determined.

以上のことから、実施例2においては、従来例に比べ移
動の回数または距離が減少し、ステージ位置検出精度及
び、ステージ制御精度等の誤差要因を低減するばかりで
なく、ステージ移動、停止に要する時間を短縮すること
が可能となる。
From the above, in the second embodiment, the number of times or distance of movement is reduced compared to the conventional example, which not only reduces error factors such as stage position detection accuracy and stage control accuracy, but also reduces the amount of time required for stage movement and stopping. It becomes possible to shorten the time.

実施例3 実施例1において、検出ユニットlOには、受光マスク
11と光量検出器12を合わせ用いていたが、1次元光
量検出器を用いることにより、レチクル上の検出用パタ
ーンの投影像を直接検出することが可能となり、各素子
に対する光量検出値は第10図のようになる。ここでこ
の光量検出値より、実施例1と同様な方法で中心検出を
行い、レチクル投影像の位置を求める。これによって、
ステージの移動を行う必要はなくなり、ステージ位置検
出精度及び、ステージ制御精度等の誤差要因を除去する
ばかりでなく、ステージ移動、停止に要する時間を除去
することが可能となる。
Example 3 In Example 1, the detection unit IO used both the light receiving mask 11 and the light amount detector 12, but by using a one-dimensional light amount detector, the projected image of the detection pattern on the reticle can be directly detected. Detection becomes possible, and the detected light amount values for each element are as shown in FIG. Here, from this light amount detection value, the center is detected in the same manner as in Example 1, and the position of the reticle projected image is determined. by this,
There is no need to move the stage, which not only eliminates error factors such as stage position detection accuracy and stage control accuracy, but also eliminates the time required to move and stop the stage.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記従来方式では、アライメント検出系の補正を高精度
、高速に行うことは困難であった。そこで、アライメン
ト補正検出系において、レチクル上の検出用パターンを
複数個任意の間隔で配置し、ウェハステージ上の検出用
パターンを、レチクル上の検出用パターンを配置した間
隔と微小量ずらして配置することによって、ステージを
移動させず、あるいは移動の量または回数を減らし、ス
テージ位置検出精度及び、ステージ制御精度等の誤差要
因を除去あるいは低減するばかりでなく、ステージ移動
、停止に要する時間を除去あるいは短縮することが可能
となり、アライメントの補正を高精度、高速に行うこと
を可能とした。これによって、レチクルパターン投影像
の位置とアライメント検出値との誤差を補正するアライ
メント検出の高精度化を可能とした。
In the conventional method described above, it is difficult to correct the alignment detection system with high precision and at high speed. Therefore, in the alignment correction detection system, multiple detection patterns on the reticle are arranged at arbitrary intervals, and the detection patterns on the wafer stage are arranged with a slight deviation from the intervals at which the detection patterns on the reticle are arranged. By doing so, it is possible to not only eliminate or reduce error factors such as stage position detection accuracy and stage control accuracy by not moving the stage or reducing the amount or number of movements, but also eliminate or reduce the time required for stage movement and stopping. This makes it possible to shorten the length, making it possible to perform alignment correction with high precision and high speed. This makes it possible to improve the accuracy of alignment detection that corrects the error between the position of the reticle pattern projected image and the alignment detection value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の検出用パターンの配置の説
明図、第2図は検出ユニットの構成の説明図、第3図は
本発明を縮小投影露光装置に搭載したとき一実施例の説
明図、第4図はステージを移動しないときの光量データ
の説明図、第5図は光量データの取扱い説明図、第6図
は中心位置検出方法の説明図、第7図は検出用パターン
の説明図、第8図は検出用ユニットの説明図、第9図は
ステージ移動の量または回数を減らしたときの光量デー
タ説明図、第10図は1次元光量検出器により直接検出
用パターンを検出したときの光量データ説明図、第11
図は従来のアライメント補正システムの一実施例の説明
図、第12図は従来の一実施例の検出ユニット説明図、
第13図は従来の一実施例の検出用パターン説明図、第
14図は従来の一実施例の光量データ説明図である。 l・・・露光光源    2・・・レチクル3・・・縮
小レンズ   4・・・ウェハ5・・・ウェハステージ
 6・・・アライメントパターン7・・・アライメント
検出器 8・・・メイン制御系 9・・・レチクル上検出用パターン 10・・・検出ユニット  11・・・受光マスク12
・・・光量検出器 13・・・受光マスク上検出用パターン14・・・レチ
クル上検出用パターン投影像15・・・測長器    
 16・・・1次元光量測定器17・・・レチクル上補
正マーク 18・・・受光マスク上補正マーク 19・・・1次元検出器内の受光素子 代理人 弁理士  小 川 勝 男 i1図 ((L) 1′7 (b) LFI (C) 兇2図 栗、5図 (α) 〒4図 第5図 ワエへ人テーシ4f置 y6図 (α) ■ (b) ■ 第7図 (α) (b) 閉6図 (cL) (b) 死Ω図 (α) (b) 1;欠九、1−it史主、A内受九素子イ扛l412図 イ1j履 ((L) Cb) χ14図 ウェハ又テーシf立工
FIG. 1 is an explanatory diagram of the arrangement of detection patterns according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of a detection unit, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention when installed in a reduction projection exposure apparatus. 4 is an explanatory diagram of the light amount data when the stage is not moved, FIG. 5 is an explanatory diagram of how to handle the light amount data, FIG. 6 is an explanatory diagram of the center position detection method, and FIG. 7 is an explanatory diagram of the detection pattern Fig. 8 is an explanatory diagram of the detection unit, Fig. 9 is an explanatory diagram of light amount data when the amount or number of stage movements is reduced, and Fig. 10 is a diagram showing the direct detection pattern using a one-dimensional light amount detector. Explanatory diagram of light amount data when detected, 11th
The figure is an explanatory diagram of an embodiment of a conventional alignment correction system, FIG. 12 is an explanatory diagram of a detection unit of an embodiment of the conventional system,
FIG. 13 is an explanatory diagram of a detection pattern of a conventional embodiment, and FIG. 14 is an explanatory diagram of light amount data of a conventional embodiment. l... Exposure light source 2... Reticle 3... Reduction lens 4... Wafer 5... Wafer stage 6... Alignment pattern 7... Alignment detector 8... Main control system 9. ...Reticle detection pattern 10...Detection unit 11...Light receiving mask 12
... Light amount detector 13 ... Detection pattern on the light receiving mask 14 ... Detection pattern projection image on the reticle 15 ... Length measuring device
16... One-dimensional light intensity measuring device 17... Correction mark on the reticle 18... Correction mark on the light-receiving mask 19... Representative of the light-receiving element in the one-dimensional detector Patent attorney Katsuo Ogawa Figure i1 (( L) 1'7 (b) LFI (C) Figure 2 Chestnut, Figure 5 (α) 〒4 Figure 5 Wahehihehi Teishi 4F Place Y6 Figure (α) ■ (b) ■ Figure 7 (α) (b) Closed 6 diagram (cL) (b) Death Ω diagram (α) (b) 1; Missing nine, 1-it history, A receiving nine elements A l412 diagram I1j ((L) Cb) χ14 diagram wafer or tray f erection

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、レチクル上の検出用パターンの投影像の位置をウェ
ハステージ上に設けた検出ユニットの検出用パターンと
光量検出器により検出する方式において、上記レチクル
上のパターンを任意の間隔で複数個配置し、ウェハステ
ージ上に、レチクル上の検出用パターンと相似なパター
ンを、レチクル上で配置するパターンの間隔と微小量ず
らして配置し、その各パターンの下に光量検出器を設け
、レチクル上の検出用パターンの投影像の位置を検出す
る手段と、アライメント検出器により検出ユニット上に
設けたアライメントパターンの位置を検出する手段を用
いて、レチクルパターン投影像の位置とアライメントパ
ターン検出位置のずれ量を求め、アライメント検出器に
よりアライメントパターンの位置を求める手段と、アラ
イメントパターンの検出位置データにずれ量を加える手
段を用いて、アライメント検出器により、レチクルパタ
ーンの投影像の位置を相対的に求め、レチクルのパター
ン転写位置とウェハ上の回路パターンとの合わせ誤差を
低減することを特徴とするアライメント方法。 2、レチクル上の検出用パターンの投影像の位置をウェ
ハステージ上に設けた検出ユニットにより検出する方式
において、検出ユニットを1次元光量検出器(ラインセ
ンサ)にして、直接、レチクル上の検出用パターン投影
像を検出する手段と、アライメント検出器によりアライ
メントパターンの位置を検出する手段を用いて、レチク
ルパターン投影像の位置とアライメントパターン検出位
置のずれ量を求め、アライメント検出器によりアライメ
ントパターンの位置を求める手段と、アライメントパタ
ーンの検出位置データにずれ量を加える手段を用いて、
アライメント検出器により、レチクルパターンの投影像
の位置を相対的に求め、レチクルのパターン転写位置と
ウェハ上の回路パターンとの合わせ誤差を低減すること
を特徴とするアライメント方法。
[Claims] 1. In a method in which the position of a projected image of a detection pattern on a reticle is detected by a detection pattern and a light amount detector of a detection unit provided on a wafer stage, the pattern on the reticle can be A pattern similar to the detection pattern on the reticle is placed on the wafer stage with a slight shift from the spacing between the patterns on the reticle, and a light intensity detector is placed under each pattern. The position of the projected image of the reticle pattern and the alignment pattern are determined using means for detecting the position of the projected image of the detection pattern on the reticle and means for detecting the position of the alignment pattern provided on the detection unit using an alignment detector. The position of the projected image of the reticle pattern is determined by the alignment detector using means for determining the amount of deviation of the detected position and determining the position of the alignment pattern using the alignment detector, and means for adding the amount of deviation to the detected position data of the alignment pattern. An alignment method characterized by relatively determining the position and reducing alignment errors between the pattern transfer position on the reticle and the circuit pattern on the wafer. 2. In a method in which the position of the projected image of the detection pattern on the reticle is detected by a detection unit installed on the wafer stage, the detection unit is a one-dimensional light amount detector (line sensor) and the position of the projected image of the detection pattern on the reticle is detected directly on the reticle. Using a means for detecting a projected pattern image and a means for detecting the position of the alignment pattern using an alignment detector, the amount of deviation between the position of the reticle pattern projected image and the alignment pattern detection position is determined, and the alignment detector detects the position of the alignment pattern. and adding the amount of deviation to the detected position data of the alignment pattern.
An alignment method characterized by determining the relative position of a projected image of a reticle pattern using an alignment detector to reduce alignment errors between the pattern transfer position of the reticle and the circuit pattern on the wafer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980081185A (en) * 1997-04-09 1998-11-25 도링에드워드에이 Multi-detector alignment system for photolithography

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980081185A (en) * 1997-04-09 1998-11-25 도링에드워드에이 Multi-detector alignment system for photolithography

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