JPH0467772B2 - - Google Patents

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JPH0467772B2
JPH0467772B2 JP60215002A JP21500285A JPH0467772B2 JP H0467772 B2 JPH0467772 B2 JP H0467772B2 JP 60215002 A JP60215002 A JP 60215002A JP 21500285 A JP21500285 A JP 21500285A JP H0467772 B2 JPH0467772 B2 JP H0467772B2
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JP
Japan
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alignment
pattern
wafer
position detection
detection error
Prior art date
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JP60215002A
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Japanese (ja)
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Toshihiko Nakada
Yoshitada Oshida
Masataka Shiba
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0467772B2 publication Critical patent/JPH0467772B2/ja
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、回路パターンを縮小投影レンズを介
してウエハ上に露光する際、両者をアライメント
する縮小投影アライメント方法及びその装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a reduction projection alignment method and apparatus for aligning circuit patterns when they are exposed onto a wafer through a reduction projection lens.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

半導体集積回路の微細化が進行するのに伴なつ
て、縮小投影露光装置で露光する際のレチクルと
ウエハとのアライメント精度はますます高精度が
要求されている。そのため、1チツプ毎にアライ
メントが行えるようにしてウエハ内のチツプの配
列誤差に対応できる縮小投影レンズを介すTTL
アライメント方式が、今後の高集積回路の製造に
おいて主流となつてきている。
As the miniaturization of semiconductor integrated circuits progresses, higher and higher alignment precision is required between a reticle and a wafer during exposure using a reduction projection exposure apparatus. For this reason, TTL technology is developed using a reduction projection lens that allows alignment for each chip and accommodates chip alignment errors within the wafer.
Alignment methods are becoming mainstream in the manufacturing of highly integrated circuits in the future.

第13図は、TTLアライメント方式の一例を
示したものである。レチクル1の回路パターンは
縮小投影レンズ2を介し、ウエハ3上に1ないし
数チツプずつ露光される。4はウエハステージ、
16はチツプである。ここでは、まずレチクルア
ライメント光学系5,5′により、レチクル初期
設定用パターン15,15′の位置を検出してレ
チクル1を初期位置にセツトする。次にウエハ上
のアライメントパターン14,14′を縮小投影
レンズ2を介してレチクル1上のアライメントパ
ターン13,13′上に結像し、両パターンをウ
エハアライメント検出光学系で検出するウエハア
ライメント検出光学系は、ミラー6,6′、リレ
ーレンズ7,7′、拡大レンズ8,8′、可動スリ
ツト9,9′、光電子増倍管10,10′及び露光
光と同じ波長のアライメント用照明光を発する光
フアイバ11,11′より成る。もし、検出した
ウエハアライメントパターン14,14′とレチ
クルアライメントパターン13,13′の位置が
一致していない場合にはウエハ3を搭載するウエ
ハステージ4をX方向及びY方向に移動して両パ
ターン14,14′、13,13′の位置を一致さ
せる。このようにしてアライメントが終了する
と、露光系12により、露光光が照明される。
尚、この種のアライメント方式として関連するも
のは、特開昭55−41739号公報が挙げられる。
FIG. 13 shows an example of the TTL alignment method. The circuit pattern on the reticle 1 is exposed onto the wafer 3 one to several chips at a time through a reduction projection lens 2. 4 is the wafer stage,
16 is a chip. Here, first, the positions of the reticle initial setting patterns 15, 15' are detected by the reticle alignment optical systems 5, 5', and the reticle 1 is set at the initial position. Next, the alignment patterns 14 and 14' on the wafer are imaged onto the alignment patterns 13 and 13' on the reticle 1 through the reduction projection lens 2, and both patterns are detected by the wafer alignment detection optical system. The system includes mirrors 6, 6', relay lenses 7, 7', magnifying lenses 8, 8', movable slits 9, 9', photomultiplier tubes 10, 10', and alignment illumination light having the same wavelength as the exposure light. It consists of emitting optical fibers 11, 11'. If the detected wafer alignment patterns 14, 14' do not match the positions of the reticle alignment patterns 13, 13', move the wafer stage 4 on which the wafer 3 is mounted in the , 14', 13, and 13' are aligned. When the alignment is completed in this way, the exposure system 12 illuminates with exposure light.
A related alignment method of this type is JP-A-55-41739.

このTTLアライメント方式において、従来か
ら指摘されながら、依然として解決されない問題
点が、ウエハ上のホトレジストの塗布むらに起因
したアライメント精度の低下である。この問題
は、半導体回路が高集積化するのに伴い、近年極
めて深刻な問題となつている。
In this TTL alignment method, a problem that has been pointed out in the past but still remains unsolved is a decrease in alignment accuracy due to uneven coating of photoresist on the wafer. This problem has become extremely serious in recent years as semiconductor circuits become more highly integrated.

第14図に示すように、ホトレジストは、スピ
ンコータ(回転塗布機)でウエハ3を高速回転さ
せ(R方向)、その遠心力によりウエハ全面に1
〜2μm(単層レジストの場合)の厚さに塗布さ
れる。従つて、ホトレジストの流れる方向は矢印
A,B,C,Dで示すようにウエハ中心から放射
状に広がる方向となる。第15図はチツプ17の
x方向アライメントパターン19の拡大図であ
る。通常アライメントパターンは第15図に示す
ように凹もしくは凸の段差パターンで構成されて
おり、その上に塗布されたホトレジスト23の膜
厚は段差の形状に応じてゆるやかな曲線を描く。
尚、ここで21はSi基板、22はSiO2層である。
さて、第14図に示すように、チツプ17のx方
向アライメントパターン19はレジストの流れ方
向Bと平行であるが、チツプ18のx方向アライ
メントパターン20はレジストの流れ方向Cと直
角になつている。その結果、第15図aに示すよ
うにアライメントパターン19近傍のパターン位
置検出方向のホトレジスト膜厚分布は左右対称と
なるが、一方同図bに示すようにアライメントパ
ターン20近傍のホトレジスト膜厚分布は、パタ
ーン段差部でホトレジストの流れが乱れ、左右非
対称となる。尚、同図a及びbにおいて、B及び
Cはレジストの流れる方向を示している。アライ
メントパターン19及び20はパターン照明光2
4a及び25aによつて照明されるが、パターン
からの反射光は近似的にホトレジスト表面からの
反射光24b,25bとSi基板21もしくは
SiO2層22表面からの反射光24c,25cと
の干渉光として得られる。従つて第17図に示す
ように、ホトレジスト23の膜厚に応じてその干
渉光強度は周期的に変化する。その結果、アライ
メントパターン19からの反射光強度分布は第1
6図aに示すように左右対称となるが、アライメ
ントパターン20からの反射光強度分布は同図b
に示すように左右非対称となる。従つて、検出信
号波形の対称性を利用し、波形の対称中心をアラ
イメントパターンの中心位置とする従来のアライ
メント方式においては、同図bに示すように真の
パターン中心位置xwに対し、xdをパターン中心
位置とみなしてしまい、誤差exが生じ、アライ
メント精度の低下を招いていた。第18図は、ウ
エハ30上の各チツプにおけるアライメント誤差
の大きさと方向を矢印で示したものである。例え
ばチツプ31におけるアライメント誤差32は、
第19図に示すように、x方向については32
x,y方向については32yの各矢印で表され
る。
As shown in FIG. 14, the photoresist is coated on the entire surface of the wafer by rotating the wafer 3 at high speed (in the R direction) using a spin coater (rotary coating machine), and applying the centrifugal force to the photoresist.
Applied to a thickness of ~2 μm (for single layer resist). Therefore, the direction in which the photoresist flows is the direction in which it spreads radially from the center of the wafer, as shown by arrows A, B, C, and D. FIG. 15 is an enlarged view of the x-direction alignment pattern 19 of the chip 17. As shown in FIG. 15, the alignment pattern usually consists of a concave or convex step pattern, and the thickness of the photoresist 23 applied thereon draws a gentle curve depending on the shape of the step.
Note that here, 21 is a Si substrate, and 22 is a SiO 2 layer.
Now, as shown in FIG. 14, the x-direction alignment pattern 19 of the chip 17 is parallel to the resist flow direction B, but the x-direction alignment pattern 20 of the chip 18 is perpendicular to the resist flow direction C. . As a result, as shown in FIG. 15a, the photoresist film thickness distribution in the pattern position detection direction near the alignment pattern 19 becomes symmetrical, but on the other hand, as shown in FIG. , the flow of photoresist is disturbed at the step part of the pattern, resulting in left-right asymmetry. In addition, in figures a and b, B and C indicate the direction in which the resist flows. Alignment patterns 19 and 20 are pattern illumination light 2
4a and 25a, the reflected light from the pattern is approximately equal to the reflected light 24b, 25b from the photoresist surface and the Si substrate 21 or
It is obtained as interference light with the reflected lights 24c and 25c from the surface of the SiO 2 layer 22. Therefore, as shown in FIG. 17, the intensity of the interference light changes periodically depending on the thickness of the photoresist 23. As a result, the reflected light intensity distribution from the alignment pattern 19 is
As shown in Figure 6a, it is symmetrical, but the intensity distribution of the reflected light from the alignment pattern 20 is as shown in Figure 6b.
As shown in the figure, the left and right sides are asymmetrical. Therefore, in the conventional alignment method that utilizes the symmetry of the detection signal waveform and sets the center of symmetry of the waveform as the center position of the alignment pattern, as shown in Figure b, xd is This was regarded as the pattern center position, resulting in an error and a decrease in alignment accuracy. FIG. 18 shows the magnitude and direction of alignment error in each chip on the wafer 30 with arrows. For example, the alignment error 32 in the chip 31 is
As shown in Figure 19, 32
The x and y directions are represented by 32y arrows.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑
み、レジスト塗布むらに起因したアライメント精
度の低下を除去し、安定した高い精度でレチクル
とウエハとをアライメントできるようにした縮小
投影アライメント方法及びその装置を提供するこ
とにある。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a reduction projection alignment method that eliminates the deterioration in alignment accuracy caused by uneven resist coating and enables stable and highly accurate alignment between a reticle and a wafer. The goal is to provide equipment.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

即ち、本発明は上記目的を達成するために、単
色照明ではレジスト内多重干渉が生じ、一方白色
照明光の下では、ホトレジスト内の多重干渉が小
さく、その結果ホトレジスト塗布むらに起因した
検出信号の非対称性が発生せず、常にコントラス
トが高く、又、波形の対称性のよいアライメント
パターン検出信号が得られ、位置検出精度が極め
て高いことに着目し、レチクルとウエハとのアラ
イメントの際に、あらかじめ縮小投影レンズを介
すことなく、又アライメント光学系とは異なる別
光学系にて、白色照明光とアライメント照明光と
同一波長の単色照明光とでウエハ上のアライメン
トパターンを照明し、各々の照明光の下でアライ
メントパターンの位置検出を行い、両位置検出信
号の差を求めておき、そのパターン位置検出誤差
データに基づいて、アライメントの際のアライメ
ント量を補正し、レジスト塗布むらに起因したア
ライメント精度の低下を除去することを特徴とす
るものである。
That is, in order to achieve the above object, the present invention has the following objectives: Under monochromatic illumination, multiple interference occurs within the resist, while under white illumination, multiple interference within the photoresist is small, and as a result, the detection signal caused by uneven coating of the photoresist is reduced. Focusing on the fact that an alignment pattern detection signal with no asymmetry, always high contrast, and good waveform symmetry is obtained, and the position detection accuracy is extremely high, we The alignment pattern on the wafer is illuminated with white illumination light and monochromatic illumination light of the same wavelength as the alignment illumination light, without going through a reduction projection lens, and in a separate optical system different from the alignment optical system. The position of the alignment pattern is detected under light and the difference between the two position detection signals is determined. Based on the pattern position detection error data, the alignment amount during alignment is corrected to correct alignment caused by uneven resist coating. This method is characterized by eliminating deterioration in accuracy.

また本発明によるアライメント方式において
は、パターン位置検出誤差データは、まず、ウエ
ハ上の中心部のチツプを含む少なくとも5つ程度
のチツプ近傍のアライメントパターンに対して、
白色照明及び単色照明によりパターン位置検出を
行うことにより求め他のチツプについては、求め
た位置検出誤差データと対応するアライメントパ
ターンの位置座標より、アライメントパターンの
位置座標と発生する位置検出誤差量との関係を導
出し、その関係に基づいて任意位置のアライメン
トパターン位置検出誤差量を求めるものである。
Furthermore, in the alignment method according to the present invention, pattern position detection error data is first calculated for alignment patterns in the vicinity of at least five chips, including the central chip on the wafer.
For other chips, the relationship between the position coordinates of the alignment pattern and the amount of position detection error that occurs is calculated from the position detection error data and the position coordinates of the corresponding alignment pattern. A relationship is derived, and an alignment pattern position detection error amount at an arbitrary position is determined based on the relationship.

また、本発明においては、白色照明光は輝線ス
ペクトルを含まない平坦なスペクトル分布を示す
ものとする。
Further, in the present invention, it is assumed that the white illumination light exhibits a flat spectral distribution that does not include a bright line spectrum.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例とその原理を第1図から
第12図により説明する。
Embodiments of the present invention and its principles will be described below with reference to FIGS. 1 to 12.

本発明においては、レチクルとウエハとのアラ
イメントの前にあらかじめ、ウエハ上の全チツプ
もしくは数チツプについて、極めてコントラスト
の高い検出信号が得られ位置検出精度の高い白色
照明光及びアライメント照明光と同一波長の単色
照明光によるアライメントパターン位置検出を行
つておき、両位置検出データの差に基づいてアラ
イメント量の補正を行う点が大きな特徴である。
In the present invention, before alignment of the reticle and the wafer, detection signals with extremely high contrast can be obtained for all or several chips on the wafer using white illumination light with high position detection accuracy and having the same wavelength as the alignment illumination light. A major feature is that the alignment pattern position is detected using monochromatic illumination light, and the alignment amount is corrected based on the difference between the two position detection data.

第1図は、本発明の第1の実施例を示す図であ
り、ウエハ上の全チツプもしくは数チツプについ
て、白色光及び単色光照明の下でアライメントパ
ターンを検出するパターン検出光学系51(以
下、サブパターン検出系と呼ぶ)を備えた、ステ
ージ40とTTLアライメント兼露光用ステージ
41を独立して持つアライナを上方から見たもの
である。供給側トラツク42より供給されたウエ
ハは、まずプリアライメントステージ43で概略
の姿勢を決定する。プリアライメントされたウエ
ハは吸着式あるいは機械式のハンドリング機構4
4により、サブパターン検出ステージ40の上に
セツトされ45のようになる。49はチツプ5
0,50′はx及びy方向位置検出アライメント
パターン、52はサブパターン検出系51の検出
視野である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, in which a pattern detection optical system 51 (hereinafter referred to as This is a view from above of an aligner having a stage 40 and a TTL alignment/exposure stage 41 which are equipped with a sub-pattern detection system (referred to as a sub-pattern detection system). The wafer supplied from the supply side track 42 first determines its approximate orientation on the pre-alignment stage 43. The pre-aligned wafer is handled by a suction or mechanical handling mechanism 4.
4, it is set on the sub-pattern detection stage 40 as shown in 45. 49 is chip 5
0 and 50' are x- and y-direction position detection alignment patterns, and 52 is a detection field of view of the sub-pattern detection system 51.

以下、第2図に基づいてこのサブパターン検出
系51について詳しく説明する。この検出系は、
XYステージ40、白色光・単色光アライメント
照明系、及びx・y方向アライメントパターン検
出光学系から成る。まず、白色光照明用フアイバ
70aにより超高圧水銀ランプから白色光がシヤ
ツタ71aを通して照明される。この時、シヤツ
タ71bは閉じている照明された白色光は、ハー
フミラー72、集光レンズ73、ハーフミラー6
3、リレーレンズ62、ミラー61、及び拡大レ
ンズ60を経てウエハ45上のx方向アライメン
トパターン50を照明する。今、パターン50の
近傍においてホトレジストの塗布むらが生じてい
るものとする。パターンからの反射光は、再び拡
大レンズ60、ミラー61、リレーレンズ62、
ハーフミラー63を経た後、拡大レンズ64及び
シリンドリカルレンズ67により、パターン位置
検出方向と直交する方向(y方向)に光学的に圧
縮され、x方向位置検出用の1次元固体撮像素子
68上に拡大結像される。尚、この際、パターン
からの反射光は、ハーフミラー65を介して、y
方向位置検出用の1次元固体撮像素子68′にも
結像するが、x方向パターン検出信号のみメモリ
(図示せず)に記憶すればこれは特に問題ない。
また拡大レンズ60,64は3色色補正された顕
微鏡対物レンズを使用する。次に、シヤツタ71
aを閉じてシヤツタ71bを開く。そして、単色
光照明用フアイバ70bにより単色光(g線;本
実施例においては、アライメント照明に超高圧水
銀ランプのg線を使つている)が照明される。照
明された単色光は、白色光と全く光学系を経て、
x方向アライメントパターン50を照明する。パ
ターンからの反射光は、やはり同様の光学系を経
て1次元固体センサ上68に拡大結像される。
尚、y方向アライメントパターン検出についても
全く同様である。第3図aは白色照明におけるx
方向アライメントパターン50の検出像75であ
る。同図bは、その際のx方向位置検出用の1次
元固体撮像素子68の検出信号波形である。両図
より、白色照明の場合は、ホトレジスト内での光
の多重干渉がほとんど発生せず、従つて塗布むら
の影響もなく、極めてコントラストが高く又、波
形の対称性のよい信号が得られることがわかる。
従つて、信号波形の対称性を利用し波形の対称中
心をアライメントパターンの中心位置とするパタ
ーン位置検出方式を用いた場合、非常に高い精度
でパターン中心位置xaが検出できる。一方、同
図cは、単色(g線)照明におけるx方向アライ
メントパターン50の検出像77である。又、同
図dは、その際の1次元固体撮像素子68の検出
信号波形である。両図より、単色照明の場合は、
レジスト内で光の多重干渉が発生し、アライメン
トパターン近傍でホトレジストに塗布むらがある
と、検出信号が非対称になることがわかる。そし
て検出されたパターン中心位置はxbとなり、白
色照明におけるほぼ理想的な中心位置xaに対し
誤差exが生じる。
Hereinafter, this sub-pattern detection system 51 will be explained in detail based on FIG. This detection system is
It consists of an XY stage 40, a white light/monochromatic light alignment illumination system, and an x/y direction alignment pattern detection optical system. First, white light from an ultra-high pressure mercury lamp is illuminated by the white light illumination fiber 70a through the shutter 71a. At this time, the shutter 71b is closed and the illuminated white light is transmitted through the half mirror 72, the condensing lens 73, and the half mirror 6.
3. Illuminate the x-direction alignment pattern 50 on the wafer 45 through the relay lens 62, mirror 61, and magnifying lens 60. It is now assumed that uneven coating of the photoresist has occurred in the vicinity of the pattern 50. The reflected light from the pattern passes through the magnifying lens 60, mirror 61, relay lens 62,
After passing through the half mirror 63, the image is optically compressed by a magnifying lens 64 and a cylindrical lens 67 in a direction (y direction) orthogonal to the pattern position detection direction, and expanded onto a one-dimensional solid-state image sensor 68 for position detection in the x direction. imaged. In addition, at this time, the reflected light from the pattern passes through the half mirror 65 to y
An image is also formed on the one-dimensional solid-state image sensor 68' for detecting the directional position, but this does not pose any particular problem if only the x-direction pattern detection signal is stored in a memory (not shown).
Further, as the magnifying lenses 60 and 64, three-color corrected microscope objective lenses are used. Next, shutter 71
a and open the shutter 71b. Monochromatic light (g-line; in this embodiment, the g-line of an ultra-high pressure mercury lamp is used for alignment illumination) is illuminated by the monochromatic illumination fiber 70b. The illuminated monochromatic light passes through an optical system with white light,
The x-direction alignment pattern 50 is illuminated. The reflected light from the pattern is enlarged and imaged onto the one-dimensional solid-state sensor 68 through a similar optical system.
Note that the same applies to the detection of the y-direction alignment pattern. Figure 3a shows x in white illumination.
This is a detected image 75 of the direction alignment pattern 50. FIG. 5B shows a detection signal waveform of the one-dimensional solid-state image sensor 68 for detecting the position in the x direction at that time. From both figures, in the case of white illumination, there is almost no multiple interference of light within the photoresist, and therefore there is no effect of uneven coating, and a signal with extremely high contrast and good waveform symmetry can be obtained. I understand.
Therefore, when using a pattern position detection method that utilizes the symmetry of the signal waveform and sets the center of symmetry of the waveform as the center position of the alignment pattern, the pattern center position xa can be detected with very high accuracy. On the other hand, c in the figure is a detected image 77 of the x-direction alignment pattern 50 under monochromatic (g-line) illumination. Further, d in the same figure shows the detection signal waveform of the one-dimensional solid-state image sensor 68 at that time. From both figures, in the case of monochromatic lighting,
It can be seen that if multiple interference of light occurs within the resist and there is uneven coating of the photoresist near the alignment pattern, the detection signal becomes asymmetric. Then, the detected pattern center position becomes xb, and an error ex occurs with respect to the almost ideal center position xa under white illumination.

そこで、アライメントの前に、このサブパター
ン検出系によりあらかじめ、両照明間のパターン
位置検出誤差exを全チツプについて検出してお
き、アライメントの際にこの値に基づいて補正を
加えることによりアライメント精度の向上が図れ
る。しかしスループツトを考慮すると、数チツプ
の測定から、ウエハ上の全チツプにおける検出誤
差を類推する方が望ましい。そこで本実施例では
後者の方法を採用した。以下、詳しく説明する。
一般にホトレジストの塗布むらの影響が最も顕著
に現れるのは、第14図に示すようにウエハの中
央部をx及びy方向に横切るチツプ100〜10
8である。そこで、まず、このサブパターン検出
系により、チツプ100について、x及びy方向
パターン100x,100yを白色・単色照明に
より検出する。検出された中心位置をそれぞれ
(xaO,yaO)(白色照明),(xbO,ybO)(単色
照明)そしてx方向及びy方向について、両照明
間のパターン位置検出誤差exp,eypを(1)式及び(2)
式により算出する。
Therefore, before alignment, the pattern position detection error ex between both illuminations is detected in advance for all chips using this sub-pattern detection system, and alignment accuracy can be improved by making corrections based on this value during alignment. Improvements can be made. However, in consideration of throughput, it is preferable to estimate the detection error of all chips on a wafer by analogy from measurements of several chips. Therefore, in this embodiment, the latter method was adopted. This will be explained in detail below.
Generally, the effect of uneven coating of photoresist is most noticeable on chips 100 to 10 that cross the center of the wafer in the x and y directions, as shown in FIG.
It is 8. First, this sub-pattern detection system detects the x and y direction patterns 100x and 100y of the chip 100 using white monochromatic illumination. The detected center positions are respectively (xaO, yaO) (white illumination) and (xbO, ybO) (monochromatic illumination), and the pattern position detection errors e xp and e yp between both illuminations are (1 ) and (2)
Calculated using the formula.

exo=xao−xbo (1) eyo=xao−xbo (2) 但しn=0〜8 次に、チツプ101〜104について、x方向
パターンを、チツプ105〜108について、y
方向パターンを同様に白色・単色照明により検出
する。検出された中心位置をそれぞれxa1〜xa4
(白色照明)、xb1〜xb4(単色照明)、ya5〜ya8(白色
照明)、yb5〜yb8(単色照明)とする。同様に両照
明間のパターン位置検出誤差exo,eyo(n=1〜
8)を(1)式及び(2)式により算出する。第5図は、
x方向パターン100x〜104xの設計座標を
それぞれ(x0,yx)〜(x4,yx)とし、y方向パ
ターン100y,105y〜105y〜108y
の設計座標をそれぞれ(xy,y0),(xy,y5)〜
(xy,y8)とした時の各パターンの位置検出誤差
ex0〜ex8、ey0,ey5〜ey8を示したものである。矢
印の大きさが誤差の大きさを、矢印の向きが誤差
の方向を示す。
e xo = x ao -x bo (1) e yo = x ao -x bo (2) where n = 0 to 8 Next, for chips 101 to 104, the x direction pattern, for chips 105 to 108,
The directional pattern is similarly detected using white/monochromatic illumination. The detected center positions are respectively x a1 ~ x a4
(white illumination), x b1 to x b4 (monochromatic illumination), y a5 to y a8 (white illumination), and y b5 to y b8 (monochromatic illumination). Similarly, pattern position detection error e xo , e yo (n=1~
8) is calculated using equations (1) and (2). Figure 5 shows
The design coordinates of the x-direction patterns 100x to 104x are (x 0 , y x ) to (x 4 , y x ), respectively, and the y-direction patterns 100y, 105y to 105y to 108y
The design coordinates of (x y , y 0 ), (x y , y 5 ) ~
Position detection error of each pattern when (x y , y 8 )
It shows e x0 to e x8 , e y0 , e y5 to e y8 . The size of the arrow indicates the magnitude of the error, and the direction of the arrow indicates the direction of the error.

次にこれらの位置検出誤差データから、誤差が
最小となる仮想原点(xs,ys)を求める。第6図
a及びbはx方向及びy方向における両照明間の
パターン位置検出誤差量exo及びeyoをプロツトし
たものである。両図より、それぞれの誤差曲線7
9及び80は、(3)式及び(4)式により2次近似でき
ることがわかる。
Next, from these position detection error data, a virtual origin (x s , y s ) with the minimum error is determined. Figures 6a and 6b are plots of pattern position detection errors e xo and e yo between both illuminations in the x and y directions. From both figures, each error curve 7
9 and 80 can be quadratic approximated by equations (3) and (4).

ex(x)=axx2+bxx+cx (3) ey(y)=ayy2+byy+cy (4) 従つてまずパターンの各座標及び検出された誤
差を上式に代入し、最小二乗法によりax,bx
cx,ay,by,cyを求める。そして、exo(x)=0及
びeyo(y)となるx及びy座標を求めることによ
り、仮想原点(xs,ys)が得られる。
e x (x)=a x x 2 +b x x+c x (3) e y (y)=a y y 2 +b y y+c y (4) Therefore, first, each coordinate of the pattern and the detected error are expressed in the above equation. Substitute and use the least squares method to obtain a x , b x ,
Find c x , a y , b y , c y . Then, by finding the x and y coordinates such that e xo (x) = 0 and e yo (y), the virtual origin (x s , y s ) is obtained.

次に任意位置のアライメントパターンにおける
白色・単色照明間のパターン位置検出誤差ex,ey
を類推する一般式を第7図に基づいて説明する。
図において、チツプ82の近傍のx及びy方向ア
ライメントパターンの検出誤差は、それぞれ、仮
想原点からの距離mx及びmyの関数fe(mx)及びfe
(my)で表される誤差量のx及びy方向への写像
として与えられる。従つて一般式は、(5)式及び(6)
式で表される。
Next, the pattern position detection error e x , e y between white and monochromatic illumination in the alignment pattern at any position
A general formula for analogy will be explained based on FIG.
In the figure, the detection errors of the x- and y-direction alignment patterns near the chip 82 are functions f e (m x ) and f e
It is given as a mapping of the error amount expressed as (m y ) in the x and y directions. Therefore, the general formulas are (5) and (6)
Expressed by the formula.

ex *(x,y)=fe(mx)・cosθx (5) ex *(x,y)=fe(my)・sinθy (6) 但し、fe(mx)=an・mx 2+bnmx+cn fe(my)=anmy 2+bnmy+cn mx=√(xs2+(xs2 my=√(ys2+(ys2 θx=tan-1(yx−ys)/(xx−xs) θy=tan-1(yy−ys)/(xy−xs) ここで、fe(mx)及びfe(my)は第8図に示す
ように、(5)式及び(6)式に各パターンの座標及び検
出された誤差を代入し、最小二乗法により求め
る。
e x * (x, y)=f e (m x )・cosθ x (5) e x * (x, y)=f e (m y )・sinθ y (6) However, f e (m x ) = a n m x 2 + b n m x + c n f e (m y ) = a n m y 2 + b n m y + c n m x =√( xs ) 2 + ( xs ) 2 m y =√( ys ) 2 +( ys ) 2 θ x =tan -1 (y x −y s )/(x x −x s ) θ y = tan -1 (y y −y s )/ (x y − x s ) Here, f e (m x ) and f e (m y ) are expressed as the coordinates of each pattern and the detected pattern in equations (5) and (6), as shown in Figure 8. Substitute the error and calculate using the least squares method.

以上より、まずサブパターン検出系によりウエ
ハ上の数チツプについて白色・単色照明間のアラ
イメントパターン検出誤差を検出する。次にその
誤差データに基づいて、誤差が最小となる仮想原
点(xs,ys)を求める。そして、(5)式及び(6)式に
より、任意位置すなわち全チツプについてアライ
メントパターン検出誤差ex *(x,y)ey *(x,
y)を類推し、そのデータをメモリ(図示せず)
に記憶する。
As described above, first, the sub-pattern detection system detects alignment pattern detection errors between white and monochromatic illumination for several chips on the wafer. Next, based on the error data, find the virtual origin (x s , y s ) where the error is minimum. Then, using equations (5) and (6), alignment pattern detection error e x * (x, y) e y * (x,
y) and store the data in memory (not shown)
to be memorized.

さて、全チツプのアライメントパターン検出誤
差をメモリに記憶すると、第1図において、ウエ
ハ45はアーム48によりTTLアライメント兼
露光用ステージ41に移され、46のようにセツ
トされる。ここでは、ウエハのθ回転量補正が行
われた後、各チツプごとにTTLアライメントが
行われる。TTLアライメント光学系は、第13
図に示したものと全く同じである。第9図はホト
マル10からの出力信号であり、両端の大きな信
号変化がレチクルのアライメントパターン(窓パ
ターン)のエツジを示しており、両エツジの中心
xrがレチクルアライメントパターンの中心位置で
ある。図のように非対称なウエハアライメントパ
ターンの検出信号に対して、従来の波形の対称中
心をパターンの中心位置とするパターン位置検出
方式を適用した場合、検出中心位置はxbとなる。
しかし、あらかじめ求めて記憶しておいた白色・
単色照明間の検出誤差量ex *(x,y)を用い、
(7)式に示すように補正を加えてやることにより、
理想的には白色照明における極めて高い精度でウ
エハアライメントパターンの中心位置xaを求める
ことができる。
Now, after the alignment pattern detection errors of all chips are stored in memory, the wafer 45 is transferred by the arm 48 to the TTL alignment/exposure stage 41 and set as 46 in FIG. Here, after the θ rotation amount of the wafer is corrected, TTL alignment is performed for each chip. The TTL alignment optical system is the 13th
It is exactly the same as shown in the figure. Figure 9 shows the output signal from the photomul 10, with large signal changes at both ends indicating the edges of the reticle alignment pattern (window pattern), and the center of both edges.
x r is the center position of the reticle alignment pattern. When a conventional pattern position detection method in which the center of symmetry of the waveform is set as the center position of the pattern is applied to the detection signal of the asymmetric wafer alignment pattern as shown in the figure, the detection center position becomes x b .
However, the white color that I had found and memorized in advance
Using the detection error amount e x * (x, y) between monochromatic illumination,
By adding correction as shown in equation (7),
Ideally, the center position x a of the wafer alignment pattern can be determined with extremely high accuracy under white illumination.

xa=xb+ex *(x,y) (7) 補正されたウエハアライメントパターンの中心
位置xaとレチクルアライメントパターンの中心位
置xrよりアライメント量△を求め、ステージ41
をx方向に微動させる。y方向のアライメントに
ついても事情は全く同じである。アライメントが
終了すると、露光系12より露光光が照射され、
レチクル1の回路パターンがウエハ上のチツプに
焼きつけられる。以上の動作を各チツプごとに繰
り返し、全チツプの露光が終了すると、排出側ト
ラツク47によりウエハが排出される。以上のよ
うに、従来問題となつていた単色照明特有のホト
レジスト内多重干渉に起因したホトレジスト塗布
むらによる検出誤差を各チツプごとに、補正して
アライメントが行えるため、アライメント精度が
向上する。また、本実施例では、ウエハ上の数チ
ツプについて検出誤差量を測定し、そのデータか
ら全チツプの検出誤差量を類推する方法を用いた
が、スループツトの低下が許容できるならば、全
チツプについてあらかじめ検出誤差量を測定し、
そのデータをメモリに記憶しておくことも可能で
ある。その際には(1)〜(6)式を用いる必要はない。
x a = x b + e x * (x, y) (7) Calculate the alignment amount △ from the corrected center position x a of the wafer alignment pattern and center position x r of the reticle alignment pattern, and move the stage 41
Move slightly in the x direction. The situation is exactly the same for alignment in the y direction. When the alignment is completed, exposure light is emitted from the exposure system 12,
The circuit pattern of reticle 1 is printed onto a chip on a wafer. The above operation is repeated for each chip, and when all the chips have been exposed, the wafer is discharged by the discharge side track 47. As described above, alignment can be performed by correcting detection errors caused by uneven photoresist coating caused by multiple interference within the photoresist unique to monochromatic illumination, which has been a problem in the past, for each chip, thereby improving alignment accuracy. In addition, in this example, a method was used in which the amount of detection error for several chips on a wafer was measured and the amount of detection error for all chips was estimated from that data. Measure the amount of detection error in advance,
It is also possible to store the data in memory. In that case, it is not necessary to use equations (1) to (6).

次に本発明の第2の実施例を第10図及び第1
1図により説明する。第10図は、第11図に示
したアライナの構成をさらに改良し、全チツプの
アライメントパターン検出誤差測定を目的として
サブパターン検出系51を備えたステージと
TTLアライメント兼露光用ステージを合体させ
た構成のアライナを示したものである。87は
XY方向に動く粗動ステージ、88はサブパター
ン検出系51を備えたパターン検出誤差測定用
の、89はTTLアライメント兼露光用のXYθ精
動ステージである。プリアライメントが終わり
(図示せず)、白色、単色照明間のパターン検出誤
差量を測定されるウエハは、ステージ88上に9
3のようにセツトされる。この時、既にパターン
検出誤差量が測定され、そのデータがメモリ(図
示せず)に記憶してある露光待ちウエハは、ステ
ージ89に90のようにセツトされ、θ回転が補
正されている。次に、この2つのウエハは粗動ス
テージ87により、ステツプ・アンド・リピート
されながら、一方はサブパターン検出系51によ
り各チツプのx・y両方向のアライメントパター
ン検出を白色・単色照明下で行い、両検出位置デ
ータを遂時メモリ(図示せず)に記憶する。他方
は縮小投影レンズ2を介して、あらかじめメモリ
に記憶されている両照明間の検出誤差量に基づい
て補正を加えつつ、各チツプごとにアライメント
が行なわれ、ついで露光される。尚、両ステージ
の動作時間を短縮するため、先に記憶された両照
明下でのパターン検出位置データから検出誤差量
を算出するのは、ウエハ93をステージ88から
ステージ89に搬送する際に行われる。第11図
は、第10図のアライナを上方から見たものであ
り、常に2つのウエハの対応するチツプに対し
て、白色・単色照明によるアライメントパターン
検出とTTLアライメント及び露光が行われる。
本実施例によれば、白色・単色照明によるパター
ン検出に時間をとられることなく、従来方式と同
程度のスループツトで、高精度なアライメントが
可能である。また、サブパターン検出系51を改
良(図示せず)、x・y両アライメントパターン
を同時に検出できるようにすれば、ステージ88
での動作時間はさらに短縮できる。
Next, the second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 10 and 1.
This will be explained using Figure 1. FIG. 10 shows a stage that further improves the configuration of the aligner shown in FIG. 11 and is equipped with a sub-pattern detection system 51 for the purpose of measuring alignment pattern detection errors of all chips.
This figure shows an aligner that combines a TTL alignment and exposure stage. 87 is
A coarse movement stage 88 moves in the XY directions, 88 is for pattern detection error measurement, and 89 is an XYθ fine movement stage for TTL alignment and exposure. After pre-alignment (not shown), the wafer on which the pattern detection error amount between white and monochromatic illumination is to be measured is placed on stage 88 at 9
It is set as 3. At this time, the wafer awaiting exposure, whose pattern detection error amount has already been measured and whose data has been stored in a memory (not shown), is set on the stage 89 as shown at 90, and the θ rotation has been corrected. Next, while these two wafers are moved step-and-repeat by a coarse movement stage 87, one detects the alignment pattern of each chip in both x and y directions by a sub-pattern detection system 51 under white monochromatic illumination. Both detected position data are stored in a temporary memory (not shown). On the other hand, through the reduction projection lens 2, alignment is performed for each chip while correction is applied based on the amount of detection error between the two illuminations stored in the memory in advance, and then the chip is exposed. In order to shorten the operation time of both stages, the detection error amount is calculated from the previously stored pattern detection position data under both illuminations when the wafer 93 is transferred from the stage 88 to the stage 89. be exposed. FIG. 11 shows the aligner of FIG. 10 viewed from above, and alignment pattern detection, TTL alignment, and exposure are always performed on corresponding chips of two wafers using white monochromatic illumination.
According to this embodiment, highly accurate alignment is possible with a throughput comparable to that of the conventional method, without requiring time for pattern detection using white/monochromatic illumination. Furthermore, if the sub-pattern detection system 51 is improved (not shown) so that both x and y alignment patterns can be detected simultaneously, the stage 88
The operating time can be further reduced.

次に本発明の第3の実施例を第12図により説
明する。第12図は、第10図に示したアライナ
の構成をさらに改良し、サブパターン検出系51
をTTLアライメント兼露光用ステージに付属さ
せ、ステージを1つとしたアライナを示したもの
である。96は白色・単色照明パターン検出及び
TTLアライメント兼露光用のXYθ精動ステージ
である。プリアライメントが終わり、(図示せず)
97のようにセツトされたウエハは、第1の実施
例の要領で、サブパターン検出系51によりパタ
ーン位置検出誤差データが測定され、メモリに記
憶される。次に、記憶された誤差データに基づい
て補正を加えつつ、各チツプごとにアライメント
が行われ、ついで露光される。本実施例において
は、プリアライメントも白色・単色照明パターン
検出と兼ねてサブパターン検出系51で行うなら
ば、スループツトの低下はほとんどなく、又、装
置構成が極めて簡素になる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a sub-pattern detection system 51 in which the configuration of the aligner shown in FIG. 10 is further improved.
This figure shows an aligner with a single stage attached to a TTL alignment/exposure stage. 96 is white/monochrome illumination pattern detection and
This is an XYθ precision stage for TTL alignment and exposure. After pre-alignment is completed (not shown)
For the wafer set as 97, pattern position detection error data is measured by the sub-pattern detection system 51 and stored in the memory in the same manner as in the first embodiment. Next, alignment is performed for each chip while making corrections based on the stored error data, and then exposure is performed. In this embodiment, if pre-alignment is also performed by the sub-pattern detection system 51, which also serves as white/monochrome illumination pattern detection, there is almost no reduction in throughput and the device configuration is extremely simple.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明のアライメント方
式によれば、TTLアライメントにおいて、従来
から指摘されながら、依然として解決されず、又
半導体回路の高集積化に伴い、深刻な問題となり
つつあるホトレジストの塗布むらに起因したアラ
イメント精度の低下が除去でき、安定した高い精
度でのアライメントが可能となり、高い生産性と
信頼性が得られるという効果を奏する。また、白
色・単色照明下でのパターン検出に要する時間を
無視することができ、従来のチツプアライメント
並のスループツトが得られ、従来方式に比べ、精
度向上とあわせ、高い総合能力を有するという効
果を奏する。
As explained above, according to the alignment method of the present invention, uneven coating of photoresist, which has been pointed out in the past but still remains unsolved, is becoming a serious problem as semiconductor circuits become highly integrated. The reduction in alignment accuracy caused by this can be eliminated, alignment with stable and high accuracy is possible, and high productivity and reliability can be achieved. In addition, the time required for pattern detection under white/monochromatic illumination can be ignored, resulting in a throughput comparable to conventional chip alignment.Compared to conventional methods, this method has the effect of improving accuracy and providing high overall performance. play.

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

第1図は2ステージ式アライナの上面図、第2
図は第1図におけるサブパターン検出系の斜視
図、第3図a〜dは白色照明及び単色照明におけ
るアライメントパターン検出像及び検出信号の違
いを示す図、第4図はサブパターン検出系により
検出されるアライメントパターンを示す平面図、
第5図は白色・単色照明にて検出されたアライメ
ントパターンの両照明間での検出誤差を示す図、
第6図a,bはx及びy方向のアライメントパタ
ーンの誤差曲線を示す図、第7図は任意位置のア
ライメントパターンの位置検出誤差の導出法を示
す図、第8図は仮想原点からの距離とアライメン
トパターンの位置検出誤差との関係を示す図、第
9図はホトマルからの出力信号を示す図、第10
図は1ステージ2ウエハ式アライナの斜視図、第
11図は第10図に示したアライナの上面図、第
12図は1ステージ1ウエハ式アライナの斜視
図、第13図は従来のTTLアライメント方式の
1例を示す斜視図、第14図はウエハ上に回転塗
布されるホトレジストの流れ方向と拡大したウエ
ハアライメントパターンを示す斜視図、第15図
a,bはアライメントパターンの方向によるホト
レジスト膜厚分布の違いを示す図、第16図a,
bは同様にアライメントパターンからの反射光強
度分布の違いを示す図、第17図はホトレジスト
膜厚と干渉強度との関係を示す図、第18図はウ
エハ上の各チツプにおけるアライメント誤差の大
きさと方向を示す平面図、第19図はアライメン
ト誤差のx,y方向成分を示す図である。 符号の説明、1……レチクル、2……縮小投影
レンズ、3……ウエハ、14,14′,19,2
0,50,50′,100x〜108x,100
y〜108y,83,83′,99,99′……ウ
エハアライメントパターン、51……サブパター
ン検出系、87……粗動ステージ、88,89,
96……精動ステージ。
Figure 1 is a top view of the two-stage aligner;
The figure is a perspective view of the sub-pattern detection system in Figure 1, Figures 3 a to d are diagrams showing differences in alignment pattern detection images and detection signals in white illumination and monochromatic illumination, and Figure 4 is detection by the sub-pattern detection system. A plan view showing the alignment pattern to be
Figure 5 is a diagram showing the detection error of alignment patterns detected with white and monochromatic illumination between both illuminations,
Figures 6a and b are diagrams showing the error curves of the alignment pattern in the x and y directions, Figure 7 is a diagram showing the method for deriving the position detection error of the alignment pattern at an arbitrary position, and Figure 8 is the diagram showing the distance from the virtual origin. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the position detection error of the alignment pattern, and FIG. 9 is a diagram showing the output signal from the photomultiplier.
The figure is a perspective view of a 1-stage, 2-wafer type aligner, Figure 11 is a top view of the aligner shown in Figure 10, Figure 12 is a perspective view of a 1-stage, 1-wafer type aligner, and Figure 13 is a conventional TTL alignment method. FIG. 14 is a perspective view showing the flow direction of the photoresist spin-coated onto the wafer and an enlarged wafer alignment pattern, and FIGS. 15a and b show the photoresist film thickness distribution according to the direction of the alignment pattern. Figure 16a, which shows the difference between
Similarly, Fig. 17 shows the relationship between the photoresist film thickness and the interference intensity, and Fig. 18 shows the magnitude of the alignment error in each chip on the wafer. FIG. 19, a plan view showing the directions, is a diagram showing the x and y direction components of the alignment error. Explanation of symbols, 1... Reticle, 2... Reduction projection lens, 3... Wafer, 14, 14', 19, 2
0,50,50',100x~108x,100
y~108y, 83, 83', 99, 99'...Wafer alignment pattern, 51...Sub pattern detection system, 87...Coarse movement stage, 88, 89,
96...Seido stage.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 レチクル回路パターンを縮小投影レンズを介
してウエハ上に露光する際両者をアライメントす
る方法において、予め、上記縮小投影レンズを介
することなく、第1の拡大レンズ及び第1の撮像
装置を備えたパターン検出光学系で、白色照明光
と、アライメント照明光と同一波長の単色照明光
とでウエハ上のアライメントパターンを照明して
各々の照明光の下でウエハ上のアライメントパタ
ーンの位置検出を行つて両位置検出信号の差から
位置検出誤差量を求め、アライメント照明光によ
つて照明されたレチクル上のアライメントパター
ンとウエハ上のアライメントパターンとを上記縮
小投影レンズを介して第2の拡大レンズ及び第2
の撮像装置を備えたアライメント光学系により検
出し、この検出されたアライメント量を上記位置
検出誤差量でもつて補正して、レチクルとウエハ
を相対的にアライメントすることを特徴とする縮
小投影式アライメント方法。 2 位置検出誤差量は、ウエハ上の中心部と周辺
部とについてアライメントパターンの位置検出を
行つて求め、他の任意位置についてはこの求めら
れた位置検出誤差量とその位置座標との関係から
位置検出誤差量を算出して求めることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の縮小投影式アライ
メント方法。 3 白色照明光は、スペクトル分布において輝線
スペクトルを含まない平担なスペクトル分布を示
すことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
縮小投影式アライメント方法。 4 レチクル回路パターンを縮小投影レンズを介
してウエハ上に露光する際、両者をアライメント
する装置において、白色照明光と、アライメント
照明光と同一波長の単色照明光とでウエハ上のア
ライメントパターンを照明する第1の照明手段
と、該第1の照明手段によつて照明された各々の
照明光の下でウエハ上のアライメントパターンの
像を第1の拡大レンズで拡大し、第1の撮像装置
で撮像して両アライメントパターンの位置を示す
映像信号に変換して検出するパターン検出手段
と、該パターン検出手段によつて検出された両位
置検出信号の差から位置検出誤差量を求める位置
検出誤差量算出手段と、レチクル上のアライメン
トパターンとウエハ上のアライメントパターンと
を照明する第2の照明手段と、該第2の照明手段
によつて照明された両アライメントパターンの像
を上記縮小投影レンズを介して得、それを第2の
拡大レンズで拡大し、第2の撮像装置で撮像し、
映像信号に変換してアライメント量を検出するア
ライメント検出手段と、該アライメント検出手段
で検出されるアライメント量を、上記位置検出誤
差量算出手段で算出された位置検出誤差量でもつ
て補正し、レチクルとウエハとを相対的にアライ
メントするアライメント補正手段とを備え付けた
ことを特徴とする縮小投影式アライメント装置。 5 上記位置検出誤差量算出手段は、更にウエハ
上の任意の位置について、ウエハ上の中心部と周
辺部とについてパターン検出手段によつて検出さ
れた両位置信号の差と、その位置座標との関係か
ら位置検出誤差量を算出するように構成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第4項記載の縮小投
影式アライメント装置。 6 上記第1の照明手段における白色照明光は、
スペクトル分布において輝線スペクトルを含まな
い平担なスペクトル分布を示すように構成したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の縮小
投影式アライメント装置。
[Scope of Claims] 1. In a method of aligning a reticle circuit pattern when exposing a reticle circuit pattern onto a wafer through a reduction projection lens, the first enlargement lens and the first A pattern detection optical system equipped with an imaging device illuminates the alignment pattern on the wafer with white illumination light and monochromatic illumination light with the same wavelength as the alignment illumination light, and detects the alignment pattern on the wafer under each illumination light. Position detection is performed to determine the position detection error amount from the difference between both position detection signals, and the alignment pattern on the reticle illuminated by the alignment illumination light and the alignment pattern on the wafer are transferred to the second image through the reduction projection lens. magnifying lens and second
A reduction projection type alignment method characterized in that the reticle and the wafer are relatively aligned by detecting the alignment using an alignment optical system equipped with an imaging device, and correcting the detected alignment amount using the position detection error amount. . 2 The position detection error amount is obtained by detecting the position of the alignment pattern for the center and peripheral parts of the wafer, and for other arbitrary positions, the position detection error amount is determined from the relationship between the determined position detection error amount and its position coordinates. 2. The reduction projection type alignment method according to claim 1, characterized in that the amount of detection error is calculated and determined. 3. The reduction projection alignment method according to claim 1, wherein the white illumination light exhibits a flat spectral distribution that does not include a bright line spectrum. 4. When exposing a reticle circuit pattern onto a wafer through a reduction projection lens, the alignment pattern on the wafer is illuminated with white illumination light and monochromatic illumination light having the same wavelength as the alignment illumination light in a device that aligns both. A first illumination means, and a first magnifying lens magnifies an image of the alignment pattern on the wafer under each illumination light illuminated by the first illumination means, and the image is captured by a first imaging device. a pattern detection means for converting and detecting a video signal indicating the positions of both alignment patterns; and a position detection error amount calculation for calculating a position detection error amount from the difference between both position detection signals detected by the pattern detection means. a second illumination means for illuminating the alignment pattern on the reticle and the alignment pattern on the wafer, and an image of both the alignment patterns illuminated by the second illumination means is transmitted through the reduction projection lens. obtained, magnify it with a second magnifying lens, image it with a second imaging device,
an alignment detection means for detecting the alignment amount by converting it into a video signal, and correcting the alignment amount detected by the alignment detection means with the position detection error amount calculated by the position detection error amount calculation means, and a reticle. 1. A reduction projection type alignment apparatus, characterized in that it is equipped with alignment correction means for relatively aligning a wafer. 5. The position detection error calculation means further calculates, for any position on the wafer, the difference between the position signals detected by the pattern detection means for the center and peripheral parts of the wafer, and the position coordinates thereof. 5. The reduction projection type alignment apparatus according to claim 4, characterized in that the position detection error amount is calculated from the relationship. 6 The white illumination light in the first illumination means is:
5. The reduction projection type alignment apparatus according to claim 4, characterized in that the spectral distribution is configured to exhibit a flat spectral distribution that does not include a bright line spectrum.
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