JPH055085B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH055085B2 JPH055085B2 JP59161056A JP16105684A JPH055085B2 JP H055085 B2 JPH055085 B2 JP H055085B2 JP 59161056 A JP59161056 A JP 59161056A JP 16105684 A JP16105684 A JP 16105684A JP H055085 B2 JPH055085 B2 JP H055085B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- filter
- mask
- wafer
- mark
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 41
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は光学装置に関し特に半導体焼付装置に
おいてマスクとウエハーのアライメントを行う
際、両者のアライメント精度の向上を図つた光学
装置に関するものである。
おいてマスクとウエハーのアライメントを行う
際、両者のアライメント精度の向上を図つた光学
装置に関するものである。
［従来の技術］
従来より、IC、LSI等の微細パターンを有する
マスクをウエハー面上に投影してIC、LSI等を製
造する半導体焼付装置が種々提案されている。
マスクをウエハー面上に投影してIC、LSI等を製
造する半導体焼付装置が種々提案されている。
第１図は、従来の半導体焼付装置のマスクとウ
エハーの関係を示す概略図である。同図におい
て、投影レンズPSによりマスクＭをウエハーＷ
面上に投影している。このとき照明系ISでマスク
Ｍを照明し、アライメント光学系ASによりマス
クＭとウエハーＷのアライメントを行つている。
エハーの関係を示す概略図である。同図におい
て、投影レンズPSによりマスクＭをウエハーＷ
面上に投影している。このとき照明系ISでマスク
Ｍを照明し、アライメント光学系ASによりマス
クＭとウエハーＷのアライメントを行つている。
一般に、投影レンズPSを通過した光束を用い
てアライメントを行う、所謂TTLアライメント
方法は高精度なアライメントが可能である。この
TTLアライメント方法は、例えばマスクとウエ
ハー面上に各々形成されているアライメント用の
マークを照明し、これら双方のマークが所定位置
に合致したか否かを双方のマークから生ずる回折
光を利用して行つている。
てアライメントを行う、所謂TTLアライメント
方法は高精度なアライメントが可能である。この
TTLアライメント方法は、例えばマスクとウエ
ハー面上に各々形成されているアライメント用の
マークを照明し、これら双方のマークが所定位置
に合致したか否かを双方のマークから生ずる回折
光を利用して行つている。
このようなマークからの回折光を利用してアラ
イメントを行う方法は、既に本出願人が特開昭52
−132851号公報で提案している。
イメントを行う方法は、既に本出願人が特開昭52
−132851号公報で提案している。
同公報ではマークから生ずる回折光の検出を投
影レンズの瞳位置と光学的に等価な位置で空間周
波数フイルタリングを行うことにより行つてい
る。そして各々のマーク位置を検出してマスクと
ウエハーのアライメントを行つている。
影レンズの瞳位置と光学的に等価な位置で空間周
波数フイルタリングを行うことにより行つてい
る。そして各々のマーク位置を検出してマスクと
ウエハーのアライメントを行つている。
［発明が解決しようとしている問題点］
第２図は、本出願人が先の特開昭52−132851号
公報で提案したマスクとウエハーのアライメント
を行うアライメント光学系の概略図である。同図
において、レーザーLoから射出した光束を等速
回転しているポリゴンミラーPMで反射させ、ビ
ームスプリツターB1を介して対物レンズＯによ
りマスクＭ上に集光させている。そしてマスクＭ
を通過した光束を投影レンズPSによりウエハー
Ｗ面上に再集光させている。ウエハーＷ面から反
射した光束は投影レンズPSにより再度マスクＭ
上に集光させた後、対物レンズＯによりビームス
プリツターB1で反射させて空間周波数フイルタ
リングを行う為のフイルターＦ、受光レンズLC、
受光素子Ｄより成る検出系に導光させている。な
お、受光素子ＤはフイルターＦに接置しても良
い。フイルターＦは、投影レンズPSの瞳PS1の対
物レンズＯによる共軛位置近傍に配置されてい
る。検出系はフイルターＦを通過した光束を受光
するようになつている。レーザーLOからの光束
によりポリゴンミラーPMを等速回転してｆ−θ
特性を持つ対物レンズＯを介してマスクＭ面上及
びウエハーＷ面上を矢印方向に等速に走査してい
る。同図において、マスクＭにより上方の光学系
は光軸Ｓの反対側にもう一つ配置されており、マ
スクＭの左右両方でアライメントを行つているが
同図では片方を省略してある。フイルターＦの中
央部には遮光部が形成されていて、この遮光部に
よりマスクＭ及びウエハーＷからの正反射光すな
わち０次光を遮光している。
公報で提案したマスクとウエハーのアライメント
を行うアライメント光学系の概略図である。同図
において、レーザーLoから射出した光束を等速
回転しているポリゴンミラーPMで反射させ、ビ
ームスプリツターB1を介して対物レンズＯによ
りマスクＭ上に集光させている。そしてマスクＭ
を通過した光束を投影レンズPSによりウエハー
Ｗ面上に再集光させている。ウエハーＷ面から反
射した光束は投影レンズPSにより再度マスクＭ
上に集光させた後、対物レンズＯによりビームス
プリツターB1で反射させて空間周波数フイルタ
リングを行う為のフイルターＦ、受光レンズLC、
受光素子Ｄより成る検出系に導光させている。な
お、受光素子ＤはフイルターＦに接置しても良
い。フイルターＦは、投影レンズPSの瞳PS1の対
物レンズＯによる共軛位置近傍に配置されてい
る。検出系はフイルターＦを通過した光束を受光
するようになつている。レーザーLOからの光束
によりポリゴンミラーPMを等速回転してｆ−θ
特性を持つ対物レンズＯを介してマスクＭ面上及
びウエハーＷ面上を矢印方向に等速に走査してい
る。同図において、マスクＭにより上方の光学系
は光軸Ｓの反対側にもう一つ配置されており、マ
スクＭの左右両方でアライメントを行つているが
同図では片方を省略してある。フイルターＦの中
央部には遮光部が形成されていて、この遮光部に
よりマスクＭ及びウエハーＷからの正反射光すな
わち０次光を遮光している。
マスクＭ及びウエハーＷ面上には各々第３図
Ａ，Ｂに示すように、両者を所定の関係にアライ
メントする為のマークが形成されている。
Ａ，Ｂに示すように、両者を所定の関係にアライ
メントする為のマークが形成されている。
マスクＭの左方には第３図Ａに示すよう45度に
傾いたマークM1L、M2Lと、逆向きに45度傾いた
マークM1R、M2Rより成るマーク部OLが、又マス
クＭの右方にもマーク部OLと同様のマーク部OR
が各々形成されている。
傾いたマークM1L、M2Lと、逆向きに45度傾いた
マークM1R、M2Rより成るマーク部OLが、又マス
クＭの右方にもマーク部OLと同様のマーク部OR
が各々形成されている。
ウエハーＷの左方には第３図Ｂに示すように45
度に傾いたマークWLと、マークWLと逆向きに45
度傾いたマークWRより成るマーク部OL′が、又
ウエハーＷの右方にもマーク部OL′と同様のマー
ク部OR′が各々形成されている。両者のアライメ
ントは例えば第４図Ａに示すように、マスクＭの
マーク部OL、ORにウエハーＷのマーク部OL′．
OR′が各々中央に挟まれる。即ち、マークM1Lと
マークWLとの間隔をl1L、マークWLとマークM2L
との間隔をl2L同様にマーク部OLの右方のマーク
M1RとマークWRとの間隔をl1R、マークWRとマー
クM2Rとの間隔をl2Rとしたとき、 l1L＝l2L l1R＝l2R 同様に、 l1L′＝l2L′ l1R′＝l2R′ なる関係になつたときマスクとウエハーのアライ
メントが完了するようになつている。
度に傾いたマークWLと、マークWLと逆向きに45
度傾いたマークWRより成るマーク部OL′が、又
ウエハーＷの右方にもマーク部OL′と同様のマー
ク部OR′が各々形成されている。両者のアライメ
ントは例えば第４図Ａに示すように、マスクＭの
マーク部OL、ORにウエハーＷのマーク部OL′．
OR′が各々中央に挟まれる。即ち、マークM1Lと
マークWLとの間隔をl1L、マークWLとマークM2L
との間隔をl2L同様にマーク部OLの右方のマーク
M1RとマークWRとの間隔をl1R、マークWRとマー
クM2Rとの間隔をl2Rとしたとき、 l1L＝l2L l1R＝l2R 同様に、 l1L′＝l2L′ l1R′＝l2R′ なる関係になつたときマスクとウエハーのアライ
メントが完了するようになつている。
両者のアライメントの整合状態の検出はマーク
部をレーザーからの光束Ｓで走査して行われる。
第４図Ａに示すように、レーザーLOからの光束
Ｓがマーク部を左方から右方へ走査する場合、光
束Ｓがマークのある位置にないときは光束Ｓはマ
スクＭ及びウエハーＷから単に反射して第２図に
示す対物レンズＯ、ビームスプリツターB1を介
しフイルターＦの遮光部で遮光された受光素子Ｄ
に入射しない。
部をレーザーからの光束Ｓで走査して行われる。
第４図Ａに示すように、レーザーLOからの光束
Ｓがマーク部を左方から右方へ走査する場合、光
束Ｓがマークのある位置にないときは光束Ｓはマ
スクＭ及びウエハーＷから単に反射して第２図に
示す対物レンズＯ、ビームスプリツターB1を介
しフイルターＦの遮光部で遮光された受光素子Ｄ
に入射しない。
しかし、光束Ｓが例えばマースWL面上の位置
４−１にくるとマークWLの端で光束Ｓは散乱さ
れ投影レンズPSの瞳位置PS1上で第５図に示すよ
うに、マークWLと直交する方向に回折パターン
５−２が生じる。
４−１にくるとマークWLの端で光束Ｓは散乱さ
れ投影レンズPSの瞳位置PS1上で第５図に示すよ
うに、マークWLと直交する方向に回折パターン
５−２が生じる。
尚、同図の５−１は光束Ｓが単にマスク及びウ
エハー面上から反射する０次光の光束径を示す。
次に例えば光束Ｓが他のマークWRの位置４−２
にしたときは、光束Ｓは前とは逆に第６図に示す
ような方向に回折パターン６−２を生じる。但
し、同図において６−１は第５図の光束径５−１
と同様な光束Ｓの０次光の光束径である。
エハー面上から反射する０次光の光束径を示す。
次に例えば光束Ｓが他のマークWRの位置４−２
にしたときは、光束Ｓは前とは逆に第６図に示す
ような方向に回折パターン６−２を生じる。但
し、同図において６−１は第５図の光束径５−１
と同様な光束Ｓの０次光の光束径である。
第５図と第６図に示す回折パターン５−２，６
−２は、各々マークWLとマークWRが直交してい
る為に直交して生じている。
−２は、各々マークWLとマークWRが直交してい
る為に直交して生じている。
これらの回折パターンは第２図の投影レンズ
PSの瞳PS1と共軛の位置PS1′に生じる。
PSの瞳PS1と共軛の位置PS1′に生じる。
この為位置PS1′にフイルターＦを配置し、フイ
ルターＦの開口形状を例えば第７図に示すように
開口部７−１と遮光部７−２で構成すれば、受光
素子Ｄではマスク及びウエハー面からの０次光は
遮光され回折光のみを受光することができる。
ルターＦの開口形状を例えば第７図に示すように
開口部７−１と遮光部７−２で構成すれば、受光
素子Ｄではマスク及びウエハー面からの０次光は
遮光され回折光のみを受光することができる。
従つて第２図に示すように、レーザーLOから
の光束ＳでマスクＭとウエハーＷ面上を一定速度
で走査すれば、両者に形成されているマークの位
置を受光素子Ｄによ時間的に検出することができ
る。例えば、マスクとウエハーの各々のマークの
相対的位置が第４図Ａの如くなつていれば受光素
子Ｄからは第４図Ｂに示すような信号が得られ
る。従つて、これらの信号の間隔をカウントして
信号処理すればマスクとウエハーのアライメント
を行うことができる。
の光束ＳでマスクＭとウエハーＷ面上を一定速度
で走査すれば、両者に形成されているマークの位
置を受光素子Ｄによ時間的に検出することができ
る。例えば、マスクとウエハーの各々のマークの
相対的位置が第４図Ａの如くなつていれば受光素
子Ｄからは第４図Ｂに示すような信号が得られ
る。従つて、これらの信号の間隔をカウントして
信号処理すればマスクとウエハーのアライメント
を行うことができる。
しかしながら実際には、マスク及びウエハー面
は粗面状となつていたり又ゴミ、キズ等の欠陥が
存在している。これらの粗面や欠陥は入射光を散
乱させ、第８図のＸ印に示すようにフイルター面
Ｆ８−１上にランダムな回折パターンを生じさせ
る。この為、第７図に示す開口部７−１を有した
フイルターを用いても開口部７−１にはマークか
らの回折光以外の光束、すわち雑音回折光が透過
して受光素子Ｄに入射するのでこれら雑音回折光
が多いとマーク位置の検出精度が低下し、しいて
はアライメント精度を低下させる原因となり得
る。他方、投影光学系に関連して、別の問題も存
在している。第２図に示す投影レンズPSはテレ
セントリツクな光学系とするのが一法であるが、
この時、マスクＭを通過し光軸Ｓと平行に通過し
た光束L1は投影レンズPSを通過した後、光軸Ｓ
と平行に射出しウエハーＷ面上に垂直に入射して
結像する。
は粗面状となつていたり又ゴミ、キズ等の欠陥が
存在している。これらの粗面や欠陥は入射光を散
乱させ、第８図のＸ印に示すようにフイルター面
Ｆ８−１上にランダムな回折パターンを生じさせ
る。この為、第７図に示す開口部７−１を有した
フイルターを用いても開口部７−１にはマークか
らの回折光以外の光束、すわち雑音回折光が透過
して受光素子Ｄに入射するのでこれら雑音回折光
が多いとマーク位置の検出精度が低下し、しいて
はアライメント精度を低下させる原因となり得
る。他方、投影光学系に関連して、別の問題も存
在している。第２図に示す投影レンズPSはテレ
セントリツクな光学系とするのが一法であるが、
この時、マスクＭを通過し光軸Ｓと平行に通過し
た光束L1は投影レンズPSを通過した後、光軸Ｓ
と平行に射出しウエハーＷ面上に垂直に入射して
結像する。
従つて、投影レンズPSが完全なテレセントリ
ツクな光学系であれば、光束L1は投影レンズPS
の像高にかかわりなくマスク及びウエハー面で反
射した後同一光路を経て戻つてくる。このときの
マスクＭ、ウエハーＷからの０次光は、フイルタ
ーＦ面上の所定位置例えば略中央部の遮光部で遮
光されるので受光素子Ｄに入射しない。
ツクな光学系であれば、光束L1は投影レンズPS
の像高にかかわりなくマスク及びウエハー面で反
射した後同一光路を経て戻つてくる。このときの
マスクＭ、ウエハーＷからの０次光は、フイルタ
ーＦ面上の所定位置例えば略中央部の遮光部で遮
光されるので受光素子Ｄに入射しない。
しかしながら実際には、マスクＭのパターン部
の大きさは実素子パターンのサイズ応じて色々変
化しそれに応じてアライメント用のマーク部の位
置が異つてくる。従つて、対物レンズＯを光軸Ｓ
の直交方向へ移動させて投影レンズの使用像高を
変えなけれならない場合がある。
の大きさは実素子パターンのサイズ応じて色々変
化しそれに応じてアライメント用のマーク部の位
置が異つてくる。従つて、対物レンズＯを光軸Ｓ
の直交方向へ移動させて投影レンズの使用像高を
変えなけれならない場合がある。
このとき、投影レンズPSが全ての像高で完全
なるテレセントリツクな光学系で構成されていな
ければ、例えば第９図に示すように、光軸Ｓと平
行に進行しマスクＭを通過した光線９−１は投影
レンズPSを射出した後ウエハーＷに傾いて入射
し、その後ウエハーＷで反射して投影レンズPS
から射出した後光軸Ｓと平行とならず傾いてマス
クＭに入射する。
なるテレセントリツクな光学系で構成されていな
ければ、例えば第９図に示すように、光軸Ｓと平
行に進行しマスクＭを通過した光線９−１は投影
レンズPSを射出した後ウエハーＷに傾いて入射
し、その後ウエハーＷで反射して投影レンズPS
から射出した後光軸Ｓと平行とならず傾いてマス
クＭに入射する。
この為、従来なら対物レンズＯによりフイルタ
ーＦの遮光部に入射する０次光の位置が、第１０
図に示すように、遮光部１０−２の中心H1以外
の位置に光束１０−２′となつてズレで集光し、
この結果、フイルターＦの開口部１０−１を通過
して受光素子Ｄに入射してしまう。
ーＦの遮光部に入射する０次光の位置が、第１０
図に示すように、遮光部１０−２の中心H1以外
の位置に光束１０−２′となつてズレで集光し、
この結果、フイルターＦの開口部１０−１を通過
して受光素子Ｄに入射してしまう。
この為、０次光を正規の関係で遮光することが
できなくなり、アライメント精度が低下する原因
となる。
できなくなり、アライメント精度が低下する原因
となる。
このように、第３図に示す従来のアライメント
光学系では、前述の雑音回折光や投影レンズが全
ての像高で安全にテレセントリツクな光学系とな
つていない場合、アライメント用のマークの位置
が種々変わるとアライメント精度が低下すること
がある。
光学系では、前述の雑音回折光や投影レンズが全
ての像高で安全にテレセントリツクな光学系とな
つていない場合、アライメント用のマークの位置
が種々変わるとアライメント精度が低下すること
がある。
本発明は、空間周波数フイルタリングをする場
合に空間周波数フイルターの開口形状を可変と
し、良好なる空間周波数フイルタリングをするこ
とのできる光学装置の提供を目的とし、特には、
半導体焼付装置におけるマスクとウエハーのアラ
イメントにおいて、高精度なアライメントを可能
とする光学装置の提供を目的とする。ここで開口
形状の変化は、開口部の寸法が可変である場合又
はフイルタリングの中心が可変である場合、もし
くは両者が重なつた場合に生ずる。又フイルター
とは透明体上に設けられた実体としてのフイルタ
ーのみならず光学的透価物を含むフイルタリング
手段のことである。
合に空間周波数フイルターの開口形状を可変と
し、良好なる空間周波数フイルタリングをするこ
とのできる光学装置の提供を目的とし、特には、
半導体焼付装置におけるマスクとウエハーのアラ
イメントにおいて、高精度なアライメントを可能
とする光学装置の提供を目的とする。ここで開口
形状の変化は、開口部の寸法が可変である場合又
はフイルタリングの中心が可変である場合、もし
くは両者が重なつた場合に生ずる。又フイルター
とは透明体上に設けられた実体としてのフイルタ
ーのみならず光学的透価物を含むフイルタリング
手段のことである。
［問題点を解決するための手段及び作用］
本発明の目的を達成する為のの主たる特徴は、
第１及び第２光学系と、前記第１光学系の瞳の前
記第２光学系による共役位置近傍に配置されて前
記第１及び第２光学系を通過してきた光に対して
空間周波数フイルタリングを行なう開口形状可変
なフイルタと、前記フイルタで空間周波数フイル
タリングされた非０次光を検出する検出器を有
し、前記第１及び第２光学系間の相対移動により
生じる０次光の前記フイルタに対する入射位置の
変化に応じて前記フイルタの開口形状を変化させ
るようにしたことである。
第１及び第２光学系と、前記第１光学系の瞳の前
記第２光学系による共役位置近傍に配置されて前
記第１及び第２光学系を通過してきた光に対して
空間周波数フイルタリングを行なう開口形状可変
なフイルタと、前記フイルタで空間周波数フイル
タリングされた非０次光を検出する検出器を有
し、前記第１及び第２光学系間の相対移動により
生じる０次光の前記フイルタに対する入射位置の
変化に応じて前記フイルタの開口形状を変化させ
るようにしたことである。
このように本発明においては、可変フイルター
の開口形状を変えることにより回折光を任意に選
択することを可能とし、高精度の空間周波数フイ
ルタリングを行うことを可能としている。
の開口形状を変えることにより回折光を任意に選
択することを可能とし、高精度の空間周波数フイ
ルタリングを行うことを可能としている。
［実施例の説明］
次に本発明の一実施例を各図と共に説明する。
第１１図は、本発明を半導体焼付装置のアライ
メント光学系に適用したときの一実施例の光学系
の概略図である。
メント光学系に適用したときの一実施例の光学系
の概略図である。
同図において、第２図と同一の要素には同一の
符号を付してある。図中、F′は開口形状が可変の
可変フイルターで、例えば後述するように第１２
図に示す遮光部１２−１と液晶より成る開口部Ｅ
１〜Ｅ１６を有している。
符号を付してある。図中、F′は開口形状が可変の
可変フイルターで、例えば後述するように第１２
図に示す遮光部１２−１と液晶より成る開口部Ｅ
１〜Ｅ１６を有している。
本実施例では、マスクＭとウエハーＷ面上には
第３図Ａ，Ｂに示すものと同様のアライメント用
のマークが形成されている。
第３図Ａ，Ｂに示すものと同様のアライメント用
のマークが形成されている。
マスクＭ及びウエハーＷのマークからの回折光
は、投影レンズPSの瞳PS1と共軛な位置PS1′上に
生じている。
は、投影レンズPSの瞳PS1と共軛な位置PS1′上に
生じている。
本実施例では、可変フイルターF′の開口部を機
械的若しくは電気的に変化させて空間周波数フイ
ルタリングを行つている。すなわち、位置PS1′で
は前述の如くマスク及びウエハー面上からの雑音
回折光が生じてアライメント精度を低下させてい
る。又投影レンズPSのテレセントリツクの不完
全さより投影レンズPSの使用像高の差異により
マスク及びウエハー面から生じうる０次光の位置
が変化する場合がある。そこで本実施例では、瞳
位置PS1′でこれらの諸要素を考慮して可変フイル
ターF′の開口部と遮光部の大きさ及び位置を適切
に決定している。
械的若しくは電気的に変化させて空間周波数フイ
ルタリングを行つている。すなわち、位置PS1′で
は前述の如くマスク及びウエハー面上からの雑音
回折光が生じてアライメント精度を低下させてい
る。又投影レンズPSのテレセントリツクの不完
全さより投影レンズPSの使用像高の差異により
マスク及びウエハー面から生じうる０次光の位置
が変化する場合がある。そこで本実施例では、瞳
位置PS1′でこれらの諸要素を考慮して可変フイル
ターF′の開口部と遮光部の大きさ及び位置を適切
に決定している。
第１２図は、本発明に係る可変フイルターF′の
一実施例の説明図である。同図において、遮光部
１２−１の中心H1を０次光の中心を略合致させ
ている。合致の方法は、可変フイルターF′を駆動
手段を用いて機械的に移動させて行つても良い。
又可変フイルターF′の開口部の大きさ及びその中
心位置の変化は、例えば液晶シヤツターの切変え
や可変幅のブレードを用いて構成しても良い。
一実施例の説明図である。同図において、遮光部
１２−１の中心H1を０次光の中心を略合致させ
ている。合致の方法は、可変フイルターF′を駆動
手段を用いて機械的に移動させて行つても良い。
又可変フイルターF′の開口部の大きさ及びその中
心位置の変化は、例えば液晶シヤツターの切変え
や可変幅のブレードを用いて構成しても良い。
次に、第１２図に示す可変フイルターの開口形
状の変化及び遮光部の中心と０次光の中心の合致
方法を液晶を用いて可変フイルターを構成した場
合について述べる。
状の変化及び遮光部の中心と０次光の中心の合致
方法を液晶を用いて可変フイルターを構成した場
合について述べる。
同図において、１２−１は遮光部、Ｅ１〜Ｅ１
６は各々液晶から成る各セグメントである。今、
第１３図に示すような回折光がフイルター面F′上
に存在しているとき、フライメント用のマークか
らの回折光１３−２は第１２図のセグメントＥ１
〜Ｅ１６を全てONとし透過状態にすれば回折光
１３−２は全て受光素子Ｄで検出することができ
る。しかしながら、前述の如く雑音回折光が存在
しているときは、第１２図に示すセグメントのう
ちセグメントＥ２，３，６，７，１０，１１，１
４，１５、を透過状態とすれば信号は多少減少す
るが、雑音回折光は約1/2となり大幅なＳ／Ｎ比
の向上が図れる。
６は各々液晶から成る各セグメントである。今、
第１３図に示すような回折光がフイルター面F′上
に存在しているとき、フライメント用のマークか
らの回折光１３−２は第１２図のセグメントＥ１
〜Ｅ１６を全てONとし透過状態にすれば回折光
１３−２は全て受光素子Ｄで検出することができ
る。しかしながら、前述の如く雑音回折光が存在
しているときは、第１２図に示すセグメントのう
ちセグメントＥ２，３，６，７，１０，１１，１
４，１５、を透過状態とすれば信号は多少減少す
るが、雑音回折光は約1/2となり大幅なＳ／Ｎ比
の向上が図れる。
次に、マスク及びウエハー面上からの０次光が
瞳位置PS1′上でズレた場合、０次光の中心と可変
フイルターF′の遮光部の中心と合致させる一実施
例を述べる。例えば第１０図に示すように、可変
フイルターF′面上で０次光１０−２′が遮光部の
中心H1よりズレたとき可変フイルターF′を移動
させて行つても良いが、前述と同様に可変フイル
ターを液晶を用いて構成した場合について述べ
る。
瞳位置PS1′上でズレた場合、０次光の中心と可変
フイルターF′の遮光部の中心と合致させる一実施
例を述べる。例えば第１０図に示すように、可変
フイルターF′面上で０次光１０−２′が遮光部の
中心H1よりズレたとき可変フイルターF′を移動
させて行つても良いが、前述と同様に可変フイル
ターを液晶を用いて構成した場合について述べ
る。
第１４図は、本発明に係る可変フイルターを液
晶を用いて構成した場合の一実施例の説明図であ
る。同図に示す細分化された液晶の各セグメント
は自由にON、OFFできるように形成されてい
る。そして例えば、Ｏ印を付した各セグメントを
ON状態とし透過部を形成しておく。そして０次
光が遮光部の中心H1よりズレたときは各セグメ
ントのON、OFFを変えて、例えば第１５図に示
すように、Ｏ印を付したセグメントをONとし透
過部を形成すれば０次光の中心がズレても遮光部
により０次光を良好に遮光することができる。
晶を用いて構成した場合の一実施例の説明図であ
る。同図に示す細分化された液晶の各セグメント
は自由にON、OFFできるように形成されてい
る。そして例えば、Ｏ印を付した各セグメントを
ON状態とし透過部を形成しておく。そして０次
光が遮光部の中心H1よりズレたときは各セグメ
ントのON、OFFを変えて、例えば第１５図に示
すように、Ｏ印を付したセグメントをONとし透
過部を形成すれば０次光の中心がズレても遮光部
により０次光を良好に遮光することができる。
第１６図は液晶を用いた本発明に係る可変フイ
ルターの他の実施例の説明図である。同図におい
て、H1は固定の遮光部である。
ルターの他の実施例の説明図である。同図におい
て、H1は固定の遮光部である。
一般に、マスク及びウエハー面上から生じる回
折光のうち０次光は他の次数の回折光に比べて１
桁高い強度を有している。この為、本実施例の如
く第１６図に示すように、可変フイルターの中心
部H1を常に遮光部としておけばアライメントを
効率的に行うことができる。
折光のうち０次光は他の次数の回折光に比べて１
桁高い強度を有している。この為、本実施例の如
く第１６図に示すように、可変フイルターの中心
部H1を常に遮光部としておけばアライメントを
効率的に行うことができる。
第１７図は、第１２図と第１４図に示した可変
フイルターの両者の特徴を折衷した形状を有する
一実施例の説明図である。
フイルターの両者の特徴を折衷した形状を有する
一実施例の説明図である。
同図において、可変フイルターF′の中心部H1
付近では０次光の変動すると思われる範囲内で液
晶のセグメントを細分化し、周辺部では回折光の
生じる方向に矩形のセグメントを有するように構
成している。
付近では０次光の変動すると思われる範囲内で液
晶のセグメントを細分化し、周辺部では回折光の
生じる方向に矩形のセグメントを有するように構
成している。
以上の実施例で液晶を用いて可変フイルターを
構成した場合には光束を偏光させる必要がある。
このときレーザー光の場合は直線偏向型のものを
用いるのが良く、又水銀灯やハロゲンランプ、
LED等の場合は偏光板を用いて偏光を作り出せ
ば良い。以上の本発明の実施例では、マスクとウ
エハー面上のアライメント用のマークを互いに逆
方向に45度傾けて形成した場合を示した為に、可
変フイルターの開口部も同様に互いに45度傾けて
形成させた。しかしながら、アライメント用のマ
ークは任意方向に傾けて設けて構成してもアライ
メントを行うことができるので、可変フイルター
の開口部はマークの傾き状態に応じて任意に形成
することができる。
構成した場合には光束を偏光させる必要がある。
このときレーザー光の場合は直線偏向型のものを
用いるのが良く、又水銀灯やハロゲンランプ、
LED等の場合は偏光板を用いて偏光を作り出せ
ば良い。以上の本発明の実施例では、マスクとウ
エハー面上のアライメント用のマークを互いに逆
方向に45度傾けて形成した場合を示した為に、可
変フイルターの開口部も同様に互いに45度傾けて
形成させた。しかしながら、アライメント用のマ
ークは任意方向に傾けて設けて構成してもアライ
メントを行うことができるので、可変フイルター
の開口部はマークの傾き状態に応じて任意に形成
することができる。
本発明を投影レンズを用いた半導体焼付装置に
適用した場合を示したが、投影レンズの代わりに
ミラー系やミラー系とレンズ系の混成系のいずれ
の系にも本発明は適用することができる。
適用した場合を示したが、投影レンズの代わりに
ミラー系やミラー系とレンズ系の混成系のいずれ
の系にも本発明は適用することができる。
又焼付方法として投影レンズを用いずにマスク
とウエハーを密着させて行うコンタクト方法や、
マスクとウエハーとの間隔を僅かに例えば数10μ
の間隔を隔ててマスク像をウエハー面上に影絵焼
付けるプロキシミテイ方法にも本発明は適用する
ことができる。
とウエハーを密着させて行うコンタクト方法や、
マスクとウエハーとの間隔を僅かに例えば数10μ
の間隔を隔ててマスク像をウエハー面上に影絵焼
付けるプロキシミテイ方法にも本発明は適用する
ことができる。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、常に高精度な空
間周波数フイルタリングを行うことが可能となる
ので、本発明を半導体焼付装置に適用した場合に
は、マスクとウエハーのアライメント精度を向上
させることができる。
間周波数フイルタリングを行うことが可能となる
ので、本発明を半導体焼付装置に適用した場合に
は、マスクとウエハーのアライメント精度を向上
させることができる。
第１図は従来の半導体焼付装置におけるマスク
とウエハーの関係を示す概略図、第２図、第９図
は各々従来の半導体焼付装置におけるマスクとウ
エハーのアライメントを行う光学系の概略図、第
３図は従来のマスクとウエハーのアライメント用
のマークの説明図、第４図は第３図のアライメン
ト用のマークを用いてアライメントを行うときの
マークの検出の説明図、第５図、第６図はフイル
ター面上にマークからの回折光が生じるときの説
明図、第７図は従来の空間周波数フイルターの説
明図、第８図はフイルター面上の雑音回折光の説
明図、第１０図はフイルター面上の０次光の生じ
る位置の説明図、第１１図は本発明を半導体焼付
装置のアライメント光学系に適用したときの一実
施例の光学系の概略図、第１２〜第１７図は各々
本発明に係る可変フイルターの説明図である。 図中、Ｍはマスク、Ｗはウエハー、PSは投影
レンズ、ASはアライメント光学系、ISは照明系、
LOはレーザー、PMはポリゴンミラー、B1はビー
ムスプリツター、Ｏは対物レンズ、Ｆは空間周波
数フイルター、F′は可変フイルター、LCは受光
レンズ、Ｄは受光素子、OL，OR，OL′，OR′は
各々マーク部、Ｓは光束である。
とウエハーの関係を示す概略図、第２図、第９図
は各々従来の半導体焼付装置におけるマスクとウ
エハーのアライメントを行う光学系の概略図、第
３図は従来のマスクとウエハーのアライメント用
のマークの説明図、第４図は第３図のアライメン
ト用のマークを用いてアライメントを行うときの
マークの検出の説明図、第５図、第６図はフイル
ター面上にマークからの回折光が生じるときの説
明図、第７図は従来の空間周波数フイルターの説
明図、第８図はフイルター面上の雑音回折光の説
明図、第１０図はフイルター面上の０次光の生じ
る位置の説明図、第１１図は本発明を半導体焼付
装置のアライメント光学系に適用したときの一実
施例の光学系の概略図、第１２〜第１７図は各々
本発明に係る可変フイルターの説明図である。 図中、Ｍはマスク、Ｗはウエハー、PSは投影
レンズ、ASはアライメント光学系、ISは照明系、
LOはレーザー、PMはポリゴンミラー、B1はビー
ムスプリツター、Ｏは対物レンズ、Ｆは空間周波
数フイルター、F′は可変フイルター、LCは受光
レンズ、Ｄは受光素子、OL，OR，OL′，OR′は
各々マーク部、Ｓは光束である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１及び第２光学系と、前記第１光学系の瞳
の前記第２光学系による共役位置近傍に配置され
て前記第１及び第２光学系を順に通過してきた光
に対して空間周波数フイルタリングを行なう開口
形状可変なフイルタと、前記フイルタで空間周波
数フイルタリングされた非０次光を検出する検出
器を有し、前記第１及び第２光学系間の相対移動
により生じる０次光の前記フイルタに対する入射
位置の変化に応じて前記フイルタの開口形状を変
化させることを特徴とする光学装置。 ２ 前記第１及び第２光学系間の光路内には第１
基板が配置され、前記第１基板の前記第１光学系
による共役位置には第２基板が配置され、前記検
出器の出力は前記第１及び第２基板間の位置誤差
検出に利用されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16105684A JPS6139021A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光学装置 |
| US07/314,272 US4865455A (en) | 1984-07-31 | 1989-02-22 | Optical device having a variable geometry filter usable for aligning a mask or reticle with a wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16105684A JPS6139021A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139021A JPS6139021A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH055085B2 true JPH055085B2 (ja) | 1993-01-21 |
Family
ID=15727774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16105684A Granted JPS6139021A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4865455A (ja) |
| JP (1) | JPS6139021A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189503A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-28 | Hitachi Ltd | パターン検出方法及びその装置 |
| NL9001611A (nl) * | 1990-07-16 | 1992-02-17 | Asm Lithography Bv | Apparaat voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat. |
| US5226382A (en) * | 1991-05-20 | 1993-07-13 | Denver Braden | Apparatus for automatically metalizing the terminal ends of monolithic capacitor chips |
| JPH05127364A (ja) * | 1991-10-30 | 1993-05-25 | Nikon Corp | フオトマスク |
| EP0568478A1 (en) * | 1992-04-29 | 1993-11-03 | International Business Machines Corporation | Darkfield alignment system using a confocal spatial filter |
| KR950033689A (ko) * | 1994-03-02 | 1995-12-26 | 오노 시게오 | 노광장치 및 이를 이용한 회로패턴 형성방법 |
| US5805290A (en) | 1996-05-02 | 1998-09-08 | International Business Machines Corporation | Method of optical metrology of unresolved pattern arrays |
| US6310689B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-10-30 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Pattern reading apparatus |
| US6782170B2 (en) * | 2001-01-05 | 2004-08-24 | Triquint Technology Holding Co. | Optical device having a reference mark system |
| JP4819366B2 (ja) | 2005-01-07 | 2011-11-24 | 株式会社ニデック | レンズメータ |
| US8003281B2 (en) * | 2008-08-22 | 2011-08-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd | Hybrid multi-layer mask |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4199219A (en) * | 1977-04-22 | 1980-04-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for scanning an object with a light beam |
| JPS53135654A (en) * | 1977-05-01 | 1978-11-27 | Canon Inc | Photoelectric detecting device |
| DE2843282A1 (de) * | 1977-10-05 | 1979-04-12 | Canon Kk | Fotoelektrische erfassungsvorrichtung |
| JPS6052021A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | Canon Inc | 位置検出方法 |
| JPS6147633A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-08 | Canon Inc | 投影露光装置及びこの装置における位置合わせ方法 |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16105684A patent/JPS6139021A/ja active Granted
-
1989
- 1989-02-22 US US07/314,272 patent/US4865455A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139021A (ja) | 1986-02-25 |
| US4865455A (en) | 1989-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7298471B2 (en) | Surface inspection apparatus and surface inspection method | |
| US5072126A (en) | Promixity alignment using polarized illumination and double conjugate projection lens | |
| US4362389A (en) | Method and apparatus for projection type mask alignment | |
| US3865483A (en) | Alignment illumination system | |
| US4566795A (en) | Alignment apparatus | |
| JPH055085B2 (ja) | ||
| JP3125360B2 (ja) | 位置検出装置及び投影露光装置 | |
| JPH06118623A (ja) | レチクル及びこれを用いた半導体露光装置 | |
| JPH01230233A (ja) | 投影式露光方法およびその装置 | |
| JP3448673B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP2506725B2 (ja) | パタ−ン欠陥検査装置 | |
| JPH0259615B2 (ja) | ||
| JPS6242112A (ja) | 光路長補償光学系 | |
| JPS6232612A (ja) | アライメントマ−ク | |
| JP2002122412A (ja) | 位置検出装置、露光装置およびマイクロデバイスの製造方法 | |
| JPS59165419A (ja) | 原画位置整合装置 | |
| JP3584299B2 (ja) | アライメント装置 | |
| JPS6329204A (ja) | アライメント装置 | |
| JPH0121615B2 (ja) | ||
| JPH10206339A (ja) | 欠陥または異物の検査方法及びその装置 | |
| JPS6376428A (ja) | 半導体露光装置 | |
| JPH01114034A (ja) | 半導体露光装置 | |
| JPH043911A (ja) | マスクとウエハの位置ずれ検出装置 | |
| JPH1027746A (ja) | 位置合わせ方法及び露光装置 | |
| JPH11257919A (ja) | 測定装置および測定方法、並びに露光装置 |