JPH0453118A - 縮少投影露光装置によるウェハーの位置合せ方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は縮少投影露光装置によるウェハーの位置合せ方
法に関し、特にＨｅ−Ｎｅレーザー光を用いたアライメ
ント方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、Ｈｅ−Ｎｅレーザ光を用いたアライメント方法と
しては第７図の様に、ＴＴＬでウェハースチーシロに保
持されたウェハー７上にレーザー光２を照射し、同時に
ステージを一定速度で動がしてウェハー７上に形成され
たアライメントマーク１近傍をレーザー光２で走査する
事により、アライメントマーク１（回折格子状）で回折
錯乱された光の強度変化を第９図に示すように検出し、
アライメントマークの位置を求める方法などが代表的で
ある。更にこの方法では第１図に示すように、ウェハー
７内の５点（上下左右及び中央）のＸ、Ｙ方向のアライ
メントマーク１　（３Ａ。

３Ｂ、４Ａ、４Ｂ）について、それぞれ位置計測を行い
、その結果によりウェハー７内のアライメント補正値（
伸縮、直交度１回転１位置ズレ）を求めている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の縮少投影露光装置によるウェハ−の位置
合せ方法は、ウェハーのアライメント補正値を求めるた
め、ウェハー７内の５点のＸ、Ｙ方向のアライメントマ
ーク１を使用している。この場合、アライメントマーク
１の長手方向は、ウェハーの中心方向（又は中心方向に
対してわずかに傾いた方向）のアライメントマーク３Ａ
、４Ａと、それに対して９０°の方向のアライメントマ
ーク３Ｂ、４Ｂに分かれる。

ウェハーの中心方向に対して９０’のアライメントマー
ク、例えばＸ方向アライメントマーク３Ｂは、第８図（
ａ＞、（ｂ）に示すように、半導体製造装置の製造工程
で度々用いられる塗布膜８のスピン塗布により、その形
状が変化し、レーザー光の走査方向に対して対称ではな
くなる。このため回折錯乱光の信号強度変化も第９図の
曲線Ａとはならず、曲線Ｂのように非対称となりピーク
の位置がずれるため、アライメントマーク位置の計測値
の誤差が大きくなるという欠点を有する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の縮少投影露光装置によるウェハーの位置合せ方
法は、ウェハー上に形成された回折格子状の複数のアラ
イメントマークをレーザ光で走査してアライメントマー
クの位置を計測する縮少投影露光装置によるウェハーの
位置合せ方法において、前記アライメントマークのうち
長手方向がウェハーの中心方向に向って配置されたアラ
イメントマークのみを用いるものである。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を説明するためのアライ
メントマークが形成されたウェハーの上面図である。

第１図において、ウェハー７の表面にはＸ方向アライメ
ントマーク３Ａ、３ＢとＹ方向アライメントマーク４Ａ
、４Ｂからなる回折格子状のアライメントマーク１が５
ケ所に形成されている０本実施例の場合は、これらアラ
イメントマークのうちその長手方向がウェハー７の中心
方向に向って配置されたアライメントマーク３Ａ、４Ａ
のみを用いる。

すなわち第２図に示すように、長手方向がウェハー７の
中心方向に配置されたＸ方向アライメントマーク３Ａを
、スポット径の長いＨｅ−Ｎｅのレーザ光２Ａで矢印の
ように走査する。レーザ光２Ａのスポットの長径はＸ方
向アライメントマーク３Ａの長手方向の長さより１μｍ
程度短かい。

レーザ光２Ａの走査による回折錯乱光の信号強度は第３
図の様に変化する。この変化より、Ｘ方向の位置が計算
されるのは従来の方法と同様である。

次に同一マークを用いてＹ方向の位置を求めるため、レ
ーザ光２ＡをＸ方向アライメントマーク３Ａの長手方向
に一定間隔づつずらしながら数回走査する。この時の回
折錯乱光の信号強度は第４図（ａ）〜（ｄ）の曲線の様
に変化し、強度変化のピークがその数回の走査の中で更
にピークを持つ、ピークが最大となるＸ軸上の位置を求
める事によってＹ方向の位置を求める事ができる。第４
図（ａ）〜（ｄ）の場合、ピークの位置は第４図（ｂ）
、（ｃ）間となる。

同様に、Ｙ方向のアライメントマーク４Ａを使用してＸ
方向の位置を求める事もでき、長手方向がウェハーの中
心方向であるアライメトマークの情報だけで、アライメ
ント補正値（伸縮、直交度１回転２位置ズレ）を求める
事ができる。Ｘ方向マークでのＹ方向位置、Ｙ方向マー
クでのＸ方向位置は主に伸縮の補正値に使用され、走査
のピッチを０．５μｍとした場合、直径５インチのウェ
ハーでの補正値の分解能は４　ｐｐｍ程度となる。

第５図は本発明の第２の実施例を説明するためのＸ方向
アライメントマークの上面図である。

レーザー光２Ｂのスポットの長径はアライメントマーク
の長手方向の長さより充分小さいものを用いる。第１の
実施例と同様に一定ピッチで走査するが、この場合ピッ
チはアライメントマーク３Ａの長手方向の長さの数分の
一程度（５μｍ程度）に広くとる。レーザー光２Ｂのス
ポットの長径はアライメントマーク３Ａの長手方向の長
さより充分小さいため、第６図（ａ　）　”−（ｄ　）
に示すように、回折錯乱光の信号強度のピーク値の変化
より、大まかなアライメントマークの位置を推測する事
ができる。

次でこの推測を用い、Ｘ方向アライメントマーク３Ａの
長手方向の端と思われる場所の近傍を更に細いピッチで
走査し、アライメントマークの端を検出する事で第１の
実施例と同様にアライメントマークの位置を計測する事
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、レーザー光を一定間隔で
ずらして走査するという方法を用い、長手方向がウェハ
ーの中心方向に向って配置されたアライメントマークの
みを用いる事により、塗布膜のスピン塗布によって生じ
るアライメントマークの対称性の悪化及びそれに伴うウ
ェハーの位置合せ精度の悪化を防ぐことができるという
効果がある。

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を説明するた
めのウェハーの上面図及びレーザー光で走査するアライ
メントマークの上面図、第３図及び第４図（ａ）〜（ｄ
）はレーザー光で走査した場合の信号強度の分布図、第
５図及び第６図（ａ）〜（ｄ）は第２の実施例を説明す
るためのレーザ光で走査するアライメントマークの上面
図及び信号強度の分布図、第７図は従来例を説明するた
めのウェハー近傍の断面図、第８図（ａ＞（ｂ）及び第
９図は従来例を説明するためのアライメントマークの上
面図と断面図及び信号強度の分布図である。

１・・・アライメントマーク、３Ａ、３Ｂ・・・Ｘ方向
アライメントマーク、４Ａ、、４Ｂ・・・Ｙ方向アライ
メントマーク、５・・・縮少投影レンズ、６・・・ウェ
ハーステージ、７・・・ウェハー、８・・・塗布膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ウェハー上に形成された回折格子状の複数のアライメ
   ントマークをレーザ光で走査してアライメントマークの
   位置を計測する縮少投影露光装置によるウェハーの位置
   合せ方法において、前記アライメントマークのうち長手
   方向がウェハーの中心方向に向って配置されたアライメ
   ントマークのみを用いることを特徴とする縮少投影露光
   装置によるウェハーの位置合せ方法。