JPH053144A - Exposure method - Google Patents

Exposure method

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JPH053144A
JPH053144A JP3293030A JP29303091A JPH053144A JP H053144 A JPH053144 A JP H053144A JP 3293030 A JP3293030 A JP 3293030A JP 29303091 A JP29303091 A JP 29303091A JP H053144 A JPH053144 A JP H053144A
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alignment
pattern
substrate
wafer
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雅夫 小杉
Akiyoshi Suzuki
章義 鈴木
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Abstract

PURPOSE:To eliminate an alignment error due to a fluctuation in a reference length between a projection optical system and a detection optical system. CONSTITUTION:A pattern of an alignment mark 32 of a reticle 9 is projected on a prescribed substrate 4 by a projection lens system 5, a latent image pattern 39 of the mark 32 is recorded in a photosensitive layer on the substrate 4, the substrate 4 is moved by a prescribed amount to send in the visual field of a detection optical system, a reference length between the lens system 5 and the detection optical system is decided using the position of the pattern 39 detected using the detection optical system and the movement of the substrate 4 and an off-axis alignment using the detection optical system is performed on the basis of this reference length.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、IC,LSI等の製造
に使用される露光方法に関するものであり、特に新しい
手法のアライメント工程を伴う露光方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method used for manufacturing ICs, LSIs and the like, and more particularly to an exposure method involving a new alignment process.

【0002】[0002]

【従来の技術】マスクアライナーに要求される基本的な
性能は、解像性能とアライメント精度である。あと一つ
挙げるとすれば生産機械としての価値感から処理能力
(スループツト)であろう。特に、半導体素子の微細
化、高集積度化に伴って、より高い解像性能とアライメ
ント積度が際限なく要求される。
2. Description of the Related Art The basic performance required for a mask aligner is resolution performance and alignment accuracy. Another point would be processing capacity (throughput) because of its value as a production machine. In particular, with the miniaturization and higher integration of semiconductor elements, higher resolution performance and alignment product are required endlessly.

【0003】マスクアライナーは、その露光方法によっ
てコンタクト方式、プロキシミティ方式、1:1ミラー
プロジェクション方式、レンズプロジェクション方式等
に大分類されるが、より微細なパターンが焼付可能であ
ることから、現在は縮小型のレンズプロジェクション方
式(いわゆるステッパー)がその主流になりつつある。
The mask aligner is roughly classified into a contact system, a proximity system, a 1: 1 mirror projection system, a lens projection system and the like depending on its exposure method, but at present, since a finer pattern can be printed, The reduction type lens projection system (so-called stepper) is becoming the mainstream.

【0004】縮小型レンズプロジェクション方式の解像
性能面での利点は、すでに文献等で紹介されているので
省略するが、アライメント精度まで考えたシステムとし
て見た場合、このレンズプロジェクション方式は大きな
障害を有している。それは簡単に言えば、投影レンズ
は、ある特定の波長〜それは、通常露光波長であるが〜
に対してしか結像及び収差の保証がされていないという
事実に起因している。
The advantage of the reduction type lens projection system in terms of resolution performance is omitted because it has already been introduced in the literature and the like, but when viewed as a system considering alignment accuracy, this lens projection system causes a major obstacle. Have It's simply said that the projection lens has a certain wavelength, which is usually the exposure wavelength.
This is due to the fact that image formation and aberration are guaranteed only for

【0005】現在までに多数提案ないし実施されている
レンズプロジェクション方式に於るアライメントシステ
ムの中で投影レンズが保証している波長以外の波長の光
を使用するシステムに於ては上記の障害を克服するため
の手法が採用されているが、そのいずれもがアライメン
トから露光に至るプロセスの間に、その手法によって新
たに発生する誤差要因を含む結果となっている。それら
の誤差を性格的な面から分類すると、A.間接基準の介
在による誤差、B.アライメントから露光までの間のマ
スクあるいはウエハーの移動〜その送り精度による誤
差、C.アライメントから露光までの間に要する時間、
各要素の温度、振動等による移動誤差、D.マスク,ウ
エハー間のアライメント光と露光光の光路差、等とな
る。
Among the alignment systems in the lens projection system which have been proposed or implemented so far, the above obstacles are overcome in the system using the light of the wavelength other than the wavelength guaranteed by the projection lens. However, all of them result in including an error factor newly generated by the method during the process from alignment to exposure. Classifying these errors from the aspect of character, A. Error due to indirect reference intervention, B. Movement of mask or wafer from alignment to exposure-error due to its feeding accuracy, C.I. Time required from alignment to exposure,
Movement error due to temperature and vibration of each element, D. It is the optical path difference between the exposure light and the alignment light between the mask and the wafer.

【0006】特開昭59−79527号公報のシステム
の場合にはB,Cの誤差が、特開昭55−135831
号公報の付加レンズを使用するシステムの場合にはC,
Dの誤差が、特開昭58−145127号公報のシステ
ムの場合にはレチクルとウエハーを同時観察していない
ことによりA,D等の誤差要因が発生することになる。
又、オファクシスタイプのステッパーではA〜Dのすべ
ての誤差が発生する。これらの誤差を減少させることは
可能であるが、誤差を低いレベルに安定依存することは
装置メーカーにとってもユーザーにとっても大きな負担
となるのは間違いない。
In the case of the system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-79527, B and C errors are caused by Japanese Patent Laid-Open No. 55-135831.
In the case of the system using the additional lens of Japanese Patent Publication, C,
In the case of the system of Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-145127, the error of D causes error factors such as A and D because the reticle and the wafer are not observed simultaneously.
Also, in the OFAXIS type stepper, all errors A to D occur. Although it is possible to reduce these errors, there is no doubt that stable dependence of the error on a low level will be a great burden on both the device manufacturer and the user.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本出願人が特開昭58
−25638号公報で提案したシステムは、露光波長
(g線=436nm)にごく近い波長を持つHe・ Cd
レーザー(442nm)をアライメント光源とし、投影
レンズをこの2波長に対して補正することにより、前記
A〜Dの誤差発生を回避したすぐらたシステムである。
しかし、より高い解像性能を得るために、投影レンズ
は、より短い波長を使用する傾向にあり、この場合に於
ては前記システムのメリットを生かすことはできない。
また、レンズの持つ解像性能をより有効に使うために
は、レジストに発生する定圧波効果を減少させる必要が
あり、そのためにウエハー表面に反射防止処理をほどこ
したり、レジストに吸収剤を入れたり、あるいは又、多
層レジストを用いるプロセスが今後増加していく傾向に
あり、この様なプロセスに於ては露光波長もしくはその
近傍の波長によるアライメントに於てウエハーからの信
号をとることが、より困難になることが予想される。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Applicant
The system proposed in Japanese Patent No. 25638 has He / Cd having a wavelength very close to the exposure wavelength (g line = 436 nm).
The laser (442 nm) is used as an alignment light source, and the projection lens is corrected for these two wavelengths, thereby avoiding the occurrence of errors A to D.
However, in order to obtain higher resolution performance, projection lenses tend to use shorter wavelengths, in which case the benefits of the system cannot be exploited.
In addition, in order to use the resolution performance of the lens more effectively, it is necessary to reduce the constant pressure wave effect generated in the resist, and for that reason, the wafer surface is subjected to antireflection treatment, and the resist is filled with an absorber. Alternatively, the number of processes using multi-layer resists tends to increase in the future, and in such processes, it is more difficult to obtain a signal from a wafer in alignment by an exposure wavelength or a wavelength in the vicinity thereof. Is expected to become.

【0008】本発明は、アライメントシステムから派生
してくる誤差を押えながら、吸収レジストあるいは多層
レジスト等の新しいプロセスにも対応し得る様にオフア
クシスタイプのアライメントを基本とした新しい露光方
法を提供することを目的とする。
The present invention provides a new exposure method based on off-axis type alignment so as to be able to deal with a new process such as absorption resist or multi-layer resist while suppressing an error derived from the alignment system. The purpose is to

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、投影光学系の
傍に配置された検出光学系を用いて基板の位置合わせマ
ークの位置を検出し、該投影光学系と該検出光学系間の
基準長に基づいて該基板を移動させて該基板を該原板に
対して位置合わせし、該投影光学系により該原板のパタ
ーンを該基板上に投影する露光方法において、前記投影
光学系により前記原板の位置合わせマークのパターンを
所定基板上に投影し、該所定基板の感光層に該パターン
を記録する工程と、該所定基板を所定量移動させて前記
検出光学系の視野内に前記感光層に記録されたパターン
を送り込む工程と、前記検出光学系を用いて前記感光層
に記録されたパターンの位置を検出し、前記基準長を決
定する工程とを含むものである。
According to the present invention, the position of an alignment mark on a substrate is detected by using a detection optical system arranged near the projection optical system, and the position between the projection optical system and the detection optical system is detected. In the exposure method of moving the substrate based on the reference length to align the substrate with the original plate and projecting the pattern of the original plate onto the substrate by the projection optical system, the original plate is projected by the projection optical system. The step of projecting the pattern of the alignment mark on a predetermined substrate and recording the pattern on the photosensitive layer of the predetermined substrate, and moving the predetermined substrate by a predetermined amount so that the photosensitive layer is in the visual field of the detection optical system. The method includes the steps of sending a recorded pattern and detecting the position of the pattern recorded on the photosensitive layer using the detection optical system to determine the reference length.

【0010】本発明の概念は、従来のレンズプロジェク
ションあるいはミラープロジェクションはもちろん、よ
り短波長化するレンズプロジェクションあるいはミラー
プロジェクションさらにX線アライナーにも適用するこ
とが可能となる。
The concept of the present invention can be applied not only to conventional lens projection or mirror projection, but also to lens projection or mirror projection for further shortening the wavelength, and X-ray aligner.

【0011】本発明のポイントは露光の結果生じたレジ
スト層の部分的な変化をマスク側の信号として検出する
ことにある。レジストは光の照射により光学的な反応を
起こすが、それは光学的な意味でも又透過率,屈折率の
変化を、あるいは特殊な場合には膨張ないし収縮により
非照射部との表面段差等を生じる。一般的に使用されて
いるOFPRあるいはAZ系のレジストに於ても選択露
光の結果を白色光の顕微鏡の下で濃淡像として観察する
ことが出来る(以降の説明に於てこの像を便宜的に潜像
と称する。)正規な露光光学系によって焼付けられたマ
スクの潜像は、その時点でマスクとの関係に於て誤差を
含まない関係にあり、レジスト潜像とその下のウエハー
マーク(段差)の位置誤差を読みとることは、同一物体
上のごく近接した像の関係を読み取ることになり光学系
等の影響を受けぬ極めて信頼性の高い検出が可能とな
る。
The point of the present invention is to detect a partial change of the resist layer resulting from the exposure as a signal on the mask side. The resist causes an optical reaction by irradiation of light, which also causes a change in transmittance and refractive index in the optical sense, or in a special case, a step difference between the non-irradiated part and the surface due to expansion or contraction. .. Even in the commonly used OFPR or AZ resist, the result of selective exposure can be observed as a grayscale image under a white light microscope (this image will be referred to in the following description for convenience). The latent image of the mask printed by the regular exposure optical system is in a relationship that does not include an error in the relationship with the mask at that time, and the resist latent image and the wafer mark (step difference) below it. By reading the position error of (1), the relationship between images that are very close to each other on the same object is read, and extremely reliable detection that is not affected by the optical system or the like can be performed.

【0012】[0012]

【実施例】本発明の基礎となる基本的なアライメント露
光の手順を第2図に示す。このプロセスに於いて発生す
る誤差は、(イ)検出誤差、(ロ)ステージの送り誤
差、(ハ)予備露光から正規露光までの時間内にウエハ
ーないしマスクが動いてしまうことによる誤差であるが
現状のステッパーの実績から、(ロ)の送り量は大きく
ても2〜3μ、(ハ)の時間は1秒前後であり、これら
の誤差を極めて小さな値におさえることが可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 shows a basic alignment exposure procedure which is the basis of the present invention. The errors that occur in this process are (a) detection error, (b) stage feed error, and (c) error due to wafer or mask movement within the time from pre-exposure to regular exposure. From the actual results of the current stepper, the feed amount of (b) is 2 to 3 μ at the maximum, and the time of (c) is about 1 second, and these errors can be suppressed to extremely small values.

【0013】次に第1図に第2図の手順によるアライメ
ント露光の方法が適用される露光装置を示し、その機能
を以下に説明する。システム全体は定盤1上に組み上げ
られる。(構造体は不図示)。定盤1上にはウエハース
テージ2があり、ウエハー保持板3及びそこに吸着保持
されたウエハー4を投影レンズ5の光軸に垂直な平面に
沿って移動可能としている。ウエハーステージ2は、そ
の上に設けた光学ミラー6にレーザー千渉計の光7を当
てる既知の手法により、その位置座標を知ることが出
来、かつ指定された量移動すべて制御される。投影レン
ズ5の上方にはレチクル保持台8に保持されたレチクル
9があり、さらにその上方の照明光学系Aから光が照射
された時レチクル9にとりこまれたパターンが投影レン
ズ5を介してウエハー4表面に転写される様に構成保持
されている。
Next, FIG. 1 shows an exposure apparatus to which the alignment exposure method according to the procedure of FIG. 2 is applied, and the function thereof will be described below. The entire system is assembled on the surface plate 1. (The structure is not shown). A wafer stage 2 is provided on the surface plate 1, and the wafer holding plate 3 and the wafer 4 sucked and held by the wafer holding plate 3 can be moved along a plane perpendicular to the optical axis of the projection lens 5. The position of the wafer stage 2 can be known by a known method of irradiating the optical mirror 6 provided on the wafer stage 2 with the light 7 of the laser interferometer, and the movement of the wafer stage 2 is controlled by a designated amount. Above the projection lens 5 is a reticle 9 held by a reticle holding table 8, and when the light is irradiated from the illumination optical system A above the reticle 9, the pattern incorporated in the reticle 9 is transferred to the wafer via the projection lens 5. 4 The structure is held so that it is transferred to the surface.

【0014】照明光学系Aは、超高圧水銀灯10から発
する光をレチクル9上に均等に照射すべく、第1〜第3
のコンデンサーレンズ11,12,13と光束を曲げる
べく第1,第2のミラー14,15で構成されている。
シャツター16は露光制御を行う。第2,第3のコンデ
ンサーレンズ12,13と第2ミラー15は又、レチク
ルパターン面17と共ヤクで結像関係を持つ面を図示B
の部分に作り出す様に設計されており、この部分にマス
キングを置くことにより、レチクル9の特定の部分だけ
照明できる様になっている。面Bには枠18に保持され
たパターン露光用マスク19と、アライメントマーク露
光用マスク20を選択的に光束内に挿入可能な様にシリ
ンダー21により切換駆動する。
The illuminating optical system A is designed to irradiate the reticle 9 with the light emitted from the extra-high pressure mercury lamp 10 evenly.
The condenser lenses 11, 12 and 13 and the first and second mirrors 14 and 15 for bending the luminous flux.
The shirt 16 controls exposure. The second and third condenser lenses 12 and 13 and the second mirror 15 also show a surface which has an image forming relationship with the reticle pattern surface 17 in the same direction as the drawing B.
It is designed to be produced in a portion of the reticle 9, and by placing a masking on this portion, only a specific portion of the reticle 9 can be illuminated. On the surface B, the pattern exposure mask 19 held by the frame 18 and the alignment mark exposure mask 20 are switched and driven by the cylinder 21 so that they can be selectively inserted into the light beam.

【0015】投影レンズ5とウエハー4の間にその一部
を突込んだ形でアライメント光学系Cが配置される。ハ
ロゲンランプ22から出た光は、集光ミラー23,集光
レンズ24により集光されハーフプリズム25,物体レ
ンズ2を経て可動ミラー27に至る。可動ミラー27
は、破線の様に光軸に対し45°の位置関係になった
時、対物レンズ26により集められた光はウエハー面を
照射する。ウエハー面から反射した光は逆に可動ミラー
27,対物レンズ26を経てハーフプリズム25で上方
に光軸を曲げ、リレーレンズ28を経て撮像管29の面
30にウエハー像を結像する。アライメントの場合、レ
チクルとウエハーの平面的な位置合せだけでX,Y,O
3方向の成分のアライメントになるから、対物レンズが
2眼必要であり、実施例の場合に於ても2眼あるものと
考える。
An alignment optical system C is arranged between the projection lens 5 and the wafer 4 with a part thereof protruding. The light emitted from the halogen lamp 22 is condensed by the condenser mirror 23 and the condenser lens 24 and reaches the movable mirror 27 through the half prism 25 and the object lens 2. Movable mirror 27
When the light beam has a positional relationship of 45 ° with respect to the optical axis as indicated by the broken line, the light collected by the objective lens 26 irradiates the wafer surface. On the contrary, the light reflected from the wafer surface passes through the movable mirror 27, the objective lens 26, bends the optical axis upward by the half prism 25, passes through the relay lens 28, and forms a wafer image on the surface 30 of the image pickup tube 29. In the case of alignment, X, Y, O only by the planar alignment of the reticle and the wafer.
Since alignment of components in three directions is required, two objective lenses are required, and it is considered that there are two objective lenses in the embodiment.

【0016】第3図に第1図のシステムに於けるアライ
メント、露光の手順の1例としてのフローチャートを示
す。第3図に於いて、実線の枠の部分が本発明に関わる
部分であり、破線枠は従来技術の範中である。
FIG. 3 shows a flow chart as an example of the procedure of alignment and exposure in the system of FIG. In FIG. 3, the solid-lined frame is the part related to the present invention, and the broken-lined frame is within the range of the prior art.

【0017】第4図AおよびBにこのシステムでシステ
ムで使用されるレチクル9とレチクル側のアライメント
マーク31,32,回路パターン領域33,スクライブ
ラインに相当する領域34を示す。
4A and 4B show a reticle 9 used in the system in this system, alignment marks 31 and 32 on the reticle side, a circuit pattern area 33, and an area 34 corresponding to a scribe line.

【0018】第5図AおよびBに同じウエハー4とウエ
ハー側のアライメントマーク35,スクライブライン3
6,レチクルの回路パターンに相当する部分37を示
す。
5A and 5B, the same wafer 4, the alignment mark 35 on the wafer side, and the scribe line 3 are the same.
6, a portion 37 corresponding to the reticle circuit pattern is shown.

【0019】第6図に第4図Aのレチクル9に対応した
選択露光用マスクの平面図を示す。なお38は窓であ
る。第3図のフローの4の階段に於ては第6図の左側の
マスク20を光束内に置き、この階段に於ては右側のマ
スク19を使用する。マスクはレチクルと同様光学硝子
に遮光用のクロムを選択的に付けたものでも良いが、こ
の上の異物等がレチクル、ウエハー上に転写されること
を配慮して素ヌケの方が望ましい。
FIG. 6 is a plan view of a selective exposure mask corresponding to the reticle 9 shown in FIG. 4A. Reference numeral 38 is a window. In the step 4 of the flow of FIG. 3, the mask 20 on the left side of FIG. 6 is placed in the light beam, and the mask 19 on the right side is used in this step. Like the reticle, the mask may be an optical glass to which light-shielding chrome is selectively attached. However, it is preferable that the mask is transparent in consideration of foreign matters and the like being transferred onto the reticle and the wafer.

【0020】第7図(A)、(B)に、レチクル9側の
アライメントマーク31,32がウエハー表面のレジス
トに焼付けられ記録されたパターン(レチクルマーク潜
像)を示す。第7図(A)の例では、レチクルマーク潜
像39はウエハーマーク35に対して微かにズレを持っ
て焼込まれている。この場合ウエハーマーク35は第7
図(B)に示す様な段差により形成されたパターンであ
る。このパターンをアライメント光学系でとらえ、撮像
管に結像した時、撮像管の走査線一本(例えばA→A)
から得られる電気信号は第7図(C)のようになる。撮
像管全面から得られる2次情報を使ってx方向及びy方
向の誤差に分離して出力する手法は既知のものとして詳
細な説明は省略する。
FIGS. 7A and 7B show patterns (reticle mark latent images) in which alignment marks 31 and 32 on the reticle 9 side are printed on the resist on the wafer surface and recorded. In the example of FIG. 7 (A), the reticle mark latent image 39 is imprinted with a slight deviation from the wafer mark 35. In this case, the wafer mark 35 is the seventh
This is a pattern formed by steps as shown in FIG. When this pattern is captured by the alignment optical system and imaged on the image pickup tube, one scanning line of the image pickup tube (for example, A → A)
The electric signal obtained from the signal is as shown in FIG. 7 (C). A method of separating the error in the x direction and the error in the y direction by using the secondary information obtained from the entire surface of the image pickup tube and outputting the error is already known, and a detailed description thereof will be omitted.

【0021】レチクル9のアライメントマーク31,3
2を焼付けた時点でのウエハーパターンとレチクルパタ
ーンの位置誤差は、
Alignment marks 31, 3 of reticle 9
The position error between the wafer pattern and the reticle pattern at the time of printing 2 is

【0022】[0022]

【外1】 [Outer 1]

【0023】この実施例の様に2ケ所にアライメントマ
ークのある場合には△XR ,△YR,△XL ,△YL
様に4つの誤差量が得られるが、この4つの値から許容
値に入っているか否かを判定し、許容値外の時は、
[0023] 2 in the case of a alignment mark places △ X R as in this embodiment, △ Y R, △ X L , △ Y Although four error amount as the L is obtained, the four values If it is outside the allowable value, it is judged whether it is within the allowable value from

【0024】[0024]

【外2】 の値によりウエハー側のステージを移動する。これらの
作業の間に可動ミラー27は光束外へ退避しマシクはパ
ターン露光用マスク19に切換えられてステージ駆動直
後に正規のパターン部の露光を行うことが出来る。以
上、潜像を使ったアライメント手法が十分実現可能であ
ることを示された。
[Outside 2] The stage on the wafer side is moved according to the value of. During these operations, the movable mirror 27 is retracted out of the light beam, and the mask is switched to the pattern exposure mask 19, so that the regular pattern portion can be exposed immediately after the stage is driven. As mentioned above, it was shown that the alignment method using the latent image can be sufficiently realized.

【0025】この手法はレンズプロジェクションに限る
ことなく、他の露光方式に於いも使用可能である。例え
ば、焼付結果がマスク寸法に対して倍率誤差を持つX線
プロキシティ露光装置に於ても潜像が『露光の結果』で
あるが由に、この手法の有意性を発揮できる。
This method can be used not only for lens projection but also for other exposure methods. For example, even in an X-ray proxy exposure apparatus in which the printing result has a magnification error with respect to the mask size, the latent image is the "exposure result", so that the significance of this method can be exhibited.

【0026】第1図に於けるアライメント光学系は、第
3図のフローにおけるブロツク2の役割である粗アライ
メントのためのプリアライメント用検出光学系としても
成立するし、またいわゆるオフアクシスアライメントス
テッパーにおける、ウエハーアライメントマークの位置
検出の為のフアインアライメント用検出光学系として用
いても良い。
The alignment optical system shown in FIG. 1 also functions as a pre-alignment detection optical system for coarse alignment, which is the role of the block 2 in the flow of FIG. 3, and is also used in a so-called off-axis alignment stepper. Alternatively, it may be used as a fine alignment detection optical system for detecting the position of the wafer alignment mark.

【0027】本発明は、このオフアクシスアライメント
ステッパーにおけるオフアクシス顕微鏡に対して上述の
潜像アライメントの概念を有効に活用するものである。
The present invention effectively utilizes the above-mentioned concept of latent image alignment for an off-axis microscope in this off-axis alignment stepper.

【0028】オフアクシスアライメントの誤差要因の中
で投影レンズの光軸とオフアクシス顕微鏡光軸との距離
[基準長]が大きな比重を占めているが、この基準長を
常にコンスタントな値に依存するか、あるいは変動した
場合にはその時点での正確な値を知っておくことが、オ
フアクシスアライメントの精度を支配する。基準長を計
測する手段もいくつかの提案があるが、いずれも間接的
な手段で誤差の入る可能性の大きいものである。焼付け
るべきレチクルのパターン位置されには投影レンズによ
りウエハー上に投影されたレチクルパターンの像とオフ
アクシスの検出光学系の光軸の位置関係が実質上の基準
長である。
Among the error factors of off-axis alignment, the distance [reference length] between the optical axis of the projection lens and the optical axis of the off-axis microscope occupies a large proportion, but this reference length always depends on a constant value. Or, if it fluctuates, knowing the exact value at that time controls the accuracy of off-axis alignment. There are several proposals for measuring the reference length, but all of them are indirect methods and are likely to cause errors. The positional relationship between the image of the reticle pattern projected onto the wafer by the projection lens and the optical axis of the off-axis detection optical system is substantially the reference length when the pattern of the reticle to be printed is positioned.

【0029】従って、第4図に示す様なマークを、ある
ウエハー上のレジストに焼付けられた潜像パターンをス
テージを動かしてオフアクシス顕微鏡の視野に送り込
み、オフアクシス顕微鏡でその位置を検出し、その時の
検出値、ステージの移動量、レチクル上のマークの配置
寸法から、基準長を算出することにより、直接的な誤差
の少ない基準長の測定が可能となる。またこの手法によ
れば、基準長の正確な測定が行なえ、特殊な工具、手法
を使うことなく、ウエハー処理ルーチンの中にでも隨時
基準長の確認を行うことが出来、オフアクシス顕微鏡を
使用した高精度の位置合せが可能になる。
Therefore, the mark as shown in FIG. 4 is moved into the visual field of the off-axis microscope by moving the stage of the latent image pattern printed on the resist on a certain wafer, and the position is detected by the off-axis microscope. By calculating the reference length from the detected value at that time, the movement amount of the stage, and the arrangement size of the mark on the reticle, it is possible to directly measure the reference length with a small error. In addition, according to this method, the reference length can be accurately measured, and the reference length can be confirmed even during the wafer processing routine without using a special tool or method, and the off-axis microscope is used. Highly accurate positioning becomes possible.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明では、投影光学系により原板の位
置合わせマークのパターンを所定基板上に投影し、該所
定基板の感光層に該パターンを記録し、該所定基板を所
定量移動させて検出光学系の視野内に送り込み、検出光
学系を用いて感光層に記録されたパターンの位置を検出
することにより投影光学系と検出光学系間の基準長を決
定し、この基準長に基づいて、検出光学系を用いた基板
のアライメントを行なうので、基準長の変動による誤差
を軽減して常に正確なオフアクシスアライメントを達成
できる。
According to the present invention, the pattern of the alignment mark of the original plate is projected onto the predetermined substrate by the projection optical system, the pattern is recorded on the photosensitive layer of the predetermined substrate, and the predetermined substrate is moved by a predetermined amount. The reference length between the projection optical system and the detection optical system is determined by sending it into the visual field of the detection optical system and detecting the position of the pattern recorded on the photosensitive layer using the detection optical system. Since the substrate is aligned using the detection optical system, it is possible to reduce the error due to the fluctuation of the reference length and always achieve accurate off-axis alignment.

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

【図1】本発明の基礎となるアライメント方法が適用さ
れる露光装置の一例を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an exposure apparatus to which an alignment method which is the basis of the present invention is applied.

【図2】本発明の基礎となるアライメント方法を説明す
る為のフローチャート図。
FIG. 2 is a flowchart for explaining an alignment method that is the basis of the present invention.

【図3】第1図に示す装置によるアライメント一露光の
フローチャート図。
FIG. 3 is a flowchart of alignment one exposure by the apparatus shown in FIG.

【図4】第1図の装置で使用されるレチクルの説明図で
あり、Aはレチクル上での各種パターンの配置を示し、
Bはレチクルアライメントマークを示す。
4 is an explanatory view of a reticle used in the apparatus of FIG. 1, in which A shows an arrangement of various patterns on the reticle,
B indicates a reticle alignment mark.

【図5】第1図の装置で露光されるウエハーの説明図で
あり、Aはウエハー上での各種パターンの配置を示し、
Bはウエハーアライメントマークを示す。
5 is an explanatory view of a wafer exposed by the apparatus of FIG. 1, in which A shows arrangement of various patterns on the wafer,
B indicates a wafer alignment mark.

【図6】選択露光用マスクの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a selective exposure mask.

【図7】潜像パターンとウエハーアライメントマークの
説明図であり、A,Bは,潜像パターンとウエハーアラ
イメントマークの位置関係を示し、Cは検出光学系を介
して検出される潜像パターンとウエハーアライメントマ
ークに応じた信号を示す。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a latent image pattern and a wafer alignment mark, where A and B show a positional relationship between the latent image pattern and the wafer alignment mark, and C shows a latent image pattern detected through a detection optical system. A signal corresponding to the wafer alignment mark is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 露光光学系 C 検出光学系 4 ウエハー 8 レチクル 32 レチクルアライメントマーク 35 ウエハーアライメントマーク 39 潜像パターン A exposure optical system C detection optical system 4 wafer 8 reticle 32 reticle alignment mark 35 wafer alignment mark 39 latent image pattern

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 投影光学系の傍に配置された検出光学系
を用いて基板の位置合わせマークの位置を検出し、該投
影光学系と該検出光学系間の基準長に基づいて該基板を
移動させて該基板を該原板に対して位置合わせし、該投
影光学系により該原板のパターンを該基板上に投影する
露光方法において、前記投影光学系により前記原板の位
置合わせマークのパターンを所定基板上に投影し、該所
定基板の感光層に該パターンを記録する工程と、該所定
基板を所定量移動させて前記検出光学系の視野内に前記
感光層に記録されたパターンを送り込む工程と、前記検
出光学系を用いて前記感光層に記録されたパターンの位
置を検出し、前記基準長を決定する工程とを含む露光方
法。
Claim: What is claimed is: 1. A reference length between the projection optical system and the detection optical system for detecting the position of an alignment mark on a substrate by using a detection optical system arranged near the projection optical system. In the exposure method, in which the substrate is moved to align the substrate with respect to the original plate on the basis of, and the pattern of the original plate is projected onto the substrate by the projection optical system, the position of the original plate by the projection optical system. A step of projecting a pattern of alignment marks onto a predetermined substrate and recording the pattern on the photosensitive layer of the predetermined substrate, and moving the predetermined substrate by a predetermined amount to record the pattern on the photosensitive layer within the visual field of the detection optical system. And a step of detecting the position of the pattern recorded on the photosensitive layer using the detection optical system to determine the reference length.
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US6344892B1 (en) 1998-02-20 2002-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device manufacturing method using same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5693439A (en) * 1992-12-25 1997-12-02 Nikon Corporation Exposure method and apparatus
US6433872B1 (en) 1992-12-25 2002-08-13 Nikon Corporation Exposure method and apparatus
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