JPH06260390A - アライメント方法 - Google Patents
アライメント方法Info
- Publication number
- JPH06260390A JPH06260390A JP5045088A JP4508893A JPH06260390A JP H06260390 A JPH06260390 A JP H06260390A JP 5045088 A JP5045088 A JP 5045088A JP 4508893 A JP4508893 A JP 4508893A JP H06260390 A JPH06260390 A JP H06260390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- alignment
- color
- wafer
- determining
- 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.)
- Pending
Links
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
-
- 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
- G03F9/7065—Production of alignment light, e.g. light source, control of coherence, polarization, pulse length, wavelength
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、表面荒れしたウェ−ハやスパッタ
などによる低段差のアライメントマ−クの正確な信号検
出とマ−ク位置決定を可能とするアライメント方法を提
供することを目的とする。 【構成】この発明のアライメント方法は、各色のフォト
ダイオ−ドでマ−ク部分と非マ−ク部分のコントラスト
が最大を示す色のフォトダイオ−ドでマ−ク位置を決定
する第１の方法、各色のフォトダイオ−ドでマ−ク位置
を検出し、その位置を平均化してマ−ク位置を決定する
第２の方法、各色のフォトダイオ−ドでマ−ク部分と非
マ−ク部分のコントラストの大きさの違いでマ−ク位置
を決定する割合を定めマ−ク位置を決定する第３の方法
のいずれかの方法と、ＣＣＤカラ−エリアセンサ２７と
を使用することにより、上記の目的を達成することが出
来る。
などによる低段差のアライメントマ−クの正確な信号検
出とマ−ク位置決定を可能とするアライメント方法を提
供することを目的とする。 【構成】この発明のアライメント方法は、各色のフォト
ダイオ−ドでマ−ク部分と非マ−ク部分のコントラスト
が最大を示す色のフォトダイオ−ドでマ−ク位置を決定
する第１の方法、各色のフォトダイオ−ドでマ−ク位置
を検出し、その位置を平均化してマ−ク位置を決定する
第２の方法、各色のフォトダイオ−ドでマ−ク部分と非
マ−ク部分のコントラストの大きさの違いでマ−ク位置
を決定する割合を定めマ−ク位置を決定する第３の方法
のいずれかの方法と、ＣＣＤカラ−エリアセンサ２７と
を使用することにより、上記の目的を達成することが出
来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体装置を
製造する場合に使用して好適なアライメント方法に関す
る。
製造する場合に使用して好適なアライメント方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に半導体装置を製造する場合、露光
装置でウェ−ハ上のアライメントマ−クをアライメント
するが、従来のアライメント方法の２例について述べる
ことにする。
装置でウェ−ハ上のアライメントマ−クをアライメント
するが、従来のアライメント方法の２例について述べる
ことにする。
【０００３】第１の従来例は図１１に示すように構成さ
れ、プロ−ブ光としてＨｅ−Ｎｅレ−ザ光を用い、この
Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ光を振動走査させ、アライメントマ−
ク７からの回折光を振動型電子顕微鏡１により信号検出
を行なっている。尚、図中の符号２はＩＴＶカメラ、３
はレ−ザ光源、４は振動ミラ−、５はＩＴＶ用照明光
源、６は縮小投影レンズ、８はウェ−ハ、９，１０，１
１はミラ−である。そして、正常な場合のウェ−ハ８お
よびアライメントマ−ク７を示すと図１２のようにな
り、この時のアライメント信号は図１３のようになる。
図１３中の符号１２は検出されたアライメントマ−ク位
置である。
れ、プロ−ブ光としてＨｅ−Ｎｅレ−ザ光を用い、この
Ｈｅ−Ｎｅレ−ザ光を振動走査させ、アライメントマ−
ク７からの回折光を振動型電子顕微鏡１により信号検出
を行なっている。尚、図中の符号２はＩＴＶカメラ、３
はレ−ザ光源、４は振動ミラ−、５はＩＴＶ用照明光
源、６は縮小投影レンズ、８はウェ−ハ、９，１０，１
１はミラ−である。そして、正常な場合のウェ−ハ８お
よびアライメントマ−ク７を示すと図１２のようにな
り、この時のアライメント信号は図１３のようになる。
図１３中の符号１２は検出されたアライメントマ−ク位
置である。
【０００４】第２の従来例は、画像処理を用いたアライ
メント方法で図１８に示すように構成され、白色ハロゲ
ンランプ等の光源１３が用いられ、この光源１３から照
明に必要な部分が光学系へ送られ、ウェ−ハ１４を照射
する。このウェ−ハ１４からの反射光は、同一光学系を
経てＣＣＤカメラ１５へ送られる。このＣＣＤカメラ１
５からは、ウェ−ハ像がビデオ信号となって画像処理ユ
ニット１６に転送され、アライメント処理に必要な演算
が行われ、結果をメインコンピュ−タ１７で処理し、ウ
ェ−ハ露光位置を制御する。尚、図１８中の符号１８は
モニタ−、１９は縮小投影レンズ（ステッパ）である。
メント方法で図１８に示すように構成され、白色ハロゲ
ンランプ等の光源１３が用いられ、この光源１３から照
明に必要な部分が光学系へ送られ、ウェ−ハ１４を照射
する。このウェ−ハ１４からの反射光は、同一光学系を
経てＣＣＤカメラ１５へ送られる。このＣＣＤカメラ１
５からは、ウェ−ハ像がビデオ信号となって画像処理ユ
ニット１６に転送され、アライメント処理に必要な演算
が行われ、結果をメインコンピュ−タ１７で処理し、ウ
ェ−ハ露光位置を制御する。尚、図１８中の符号１８は
モニタ−、１９は縮小投影レンズ（ステッパ）である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】第１の従来例によるア
ライメント方法では、図１４に示すようにウェ−ハ８の
表面がプロセスにより面荒れした時、図１６に示すよう
にスパッタなどによりアライメントマ−ク７が低段差に
なった時などは、マ−クの検出が困難である。尚、図１
５は図１４の場合のアライメント信号を示し、図１７は
図１６の場合のアライメント信号を示している。又、図
１６中の符号２０はスパッタ物を示す。
ライメント方法では、図１４に示すようにウェ−ハ８の
表面がプロセスにより面荒れした時、図１６に示すよう
にスパッタなどによりアライメントマ−ク７が低段差に
なった時などは、マ−クの検出が困難である。尚、図１
５は図１４の場合のアライメント信号を示し、図１７は
図１６の場合のアライメント信号を示している。又、図
１６中の符号２０はスパッタ物を示す。
【０００６】又、第２の従来例によるアライメント方法
では、表面状態の厳しい（グレイン等が存在する）ある
いは低段差アライメントマ−クのウェ−ハについて、マ
−クエッジの検出が難しい。更に、アライメントマ−ク
をアライメント処理した場合のアライメント信号は図１
９に示すようになり、グレイン等による表面状態の影響
により波形にノイズ等が発生し、又、アライメントマ−
クが低段差であると、信号強度が低下し、アライメント
自体が困難となり、更にはアライメント精度の低下等を
引き起こし、不具合が生じる。
では、表面状態の厳しい（グレイン等が存在する）ある
いは低段差アライメントマ−クのウェ−ハについて、マ
−クエッジの検出が難しい。更に、アライメントマ−ク
をアライメント処理した場合のアライメント信号は図１
９に示すようになり、グレイン等による表面状態の影響
により波形にノイズ等が発生し、又、アライメントマ−
クが低段差であると、信号強度が低下し、アライメント
自体が困難となり、更にはアライメント精度の低下等を
引き起こし、不具合が生じる。
【０００７】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、表面荒れしたウェ−ハやスパッタなどによる低段差
のアライメントマ−クの正確な信号検出とマ−ク位置決
定を可能とするアライメント方法を提供することを目的
とする。
で、表面荒れしたウェ−ハやスパッタなどによる低段差
のアライメントマ−クの正確な信号検出とマ−ク位置決
定を可能とするアライメント方法を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、ウェ−ハ上
のアライメントマ−クを露光装置でアライメントする場
合、プロ−ブ光として可視光を用い、位置信号検出にセ
ンサを使用することによりマ−ク位置を決定するアライ
メント方法において、
のアライメントマ−クを露光装置でアライメントする場
合、プロ−ブ光として可視光を用い、位置信号検出にセ
ンサを使用することによりマ−ク位置を決定するアライ
メント方法において、
【０００９】各色のフォトダイオ−ドでマ−ク部分と非
マ−ク部分のコントラストが最大を示す色のフォトダイ
オ−ドでマ−ク位置を決定する第１の方法、各色のフォ
トダイオ−ドでマ−ク位置を検出し、その位置を平均化
してマ−ク位置を決定する第２の方法、各色のフォトダ
イオ−ドでマ−ク部分と非マ−ク部分のコントラストの
大きさの違いでマ−ク位置を決定する割合を定めマ−ク
位置を決定する第３の方法のいずれかの方法と、センサ
としてＣＣＤカラ−エリアセンサとを使用し、輝度信号
だけでなく各色の分光波長信号も検出し、マ−ク位置を
決定するアライメント方法である。
マ−ク部分のコントラストが最大を示す色のフォトダイ
オ−ドでマ−ク位置を決定する第１の方法、各色のフォ
トダイオ−ドでマ−ク位置を検出し、その位置を平均化
してマ−ク位置を決定する第２の方法、各色のフォトダ
イオ−ドでマ−ク部分と非マ−ク部分のコントラストの
大きさの違いでマ−ク位置を決定する割合を定めマ−ク
位置を決定する第３の方法のいずれかの方法と、センサ
としてＣＣＤカラ−エリアセンサとを使用し、輝度信号
だけでなく各色の分光波長信号も検出し、マ−ク位置を
決定するアライメント方法である。
【００１０】又、この発明は、光源からのアライメント
光によりウェ−ハを照射し、その反射光をＣＣＤカメラ
へ送り、このＣＣＤカメラからのウェ−ハ像をビデオ信
号として画像処理ユニットに転送して演算を行ない、そ
の結果をメインコンピュ−タで処理し、ウェ−ハ露光位
置を制御するアライメント方法において、アライメント
光の光路上に、アライメント光に干渉あるいは偏光が処
理可能な角度可変プリズムあるいは波長選択フィルタを
設けるアライメント方法である。
光によりウェ−ハを照射し、その反射光をＣＣＤカメラ
へ送り、このＣＣＤカメラからのウェ−ハ像をビデオ信
号として画像処理ユニットに転送して演算を行ない、そ
の結果をメインコンピュ−タで処理し、ウェ−ハ露光位
置を制御するアライメント方法において、アライメント
光の光路上に、アライメント光に干渉あるいは偏光が処
理可能な角度可変プリズムあるいは波長選択フィルタを
設けるアライメント方法である。
【００１１】
【作用】この発明によれば、表面荒れをしたウェ−ハの
マ−クや、スパッタなどによる低段差のマ−クを、従来
技術より遥かに検出し易い。又、ＣＣＤカラ−エリアセ
ンサは色信号を検出出来るので、マ−ク部分と非マ−ク
部分との微妙な色の変化を判別することが可能であり、
アライメントマ−クの検出能力が従来技術やＣＣＤ白黒
エリアセンサに比較して格段に向上する。
マ−クや、スパッタなどによる低段差のマ−クを、従来
技術より遥かに検出し易い。又、ＣＣＤカラ−エリアセ
ンサは色信号を検出出来るので、マ−ク部分と非マ−ク
部分との微妙な色の変化を判別することが可能であり、
アライメントマ−クの検出能力が従来技術やＣＣＤ白黒
エリアセンサに比較して格段に向上する。
【００１２】又、他の発明によれば、広帯域のアライメ
ント光に干渉あるいは偏光が処理可能な角度可変プリズ
ムあるいは波長選択フィルタを設けているので、アライ
メントマ−クが検出し易い画像あるいは任意の波長に選
択的に対応出来る。そして、アライメントマ−ク像が従
来技術によるアライメントマ−ク像よりもはっきりと見
え、アライメントマ−ク３６のエッジが明らかになって
くる。
ント光に干渉あるいは偏光が処理可能な角度可変プリズ
ムあるいは波長選択フィルタを設けているので、アライ
メントマ−クが検出し易い画像あるいは任意の波長に選
択的に対応出来る。そして、アライメントマ−ク像が従
来技術によるアライメントマ−ク像よりもはっきりと見
え、アライメントマ−ク３６のエッジが明らかになって
くる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の２つの実
施例について詳細に説明する。 （第１の実施例）
施例について詳細に説明する。 （第１の実施例）
【００１４】この第１の実施例によるアライメント方法
は請求項１に対応するもので、図１に示すように構成さ
れている。即ち、図中の符号２１は可視光源であり、こ
の可視光源２１の光路上にミラ−２２が設けられてい
る。上記の光路に直交する光路上に、ミラ−２２に対応
して縮小投影レンズ（ウェ−ハアライメント顕微鏡の対
物レンズ）２３およびウェ−ハ２４が所定間隔で配設さ
れている。符号２５はアライメントマ−クを示す。一
方、ミラ−２２の反対側にはミラ−２６が設けられ、こ
のミラ−２６に対応し、ウェ−ハ２４への光路に直交し
てＣＣＤカラ−エリアセンサ２７が配設されている。
は請求項１に対応するもので、図１に示すように構成さ
れている。即ち、図中の符号２１は可視光源であり、こ
の可視光源２１の光路上にミラ−２２が設けられてい
る。上記の光路に直交する光路上に、ミラ−２２に対応
して縮小投影レンズ（ウェ−ハアライメント顕微鏡の対
物レンズ）２３およびウェ−ハ２４が所定間隔で配設さ
れている。符号２５はアライメントマ−クを示す。一
方、ミラ−２２の反対側にはミラ−２６が設けられ、こ
のミラ−２６に対応し、ウェ−ハ２４への光路に直交し
てＣＣＤカラ−エリアセンサ２７が配設されている。
【００１５】動作時には可視光源２１から発した４００
〜７００ｎｍの可視光が、ミラ−２２で反射されて縮小
投影レンズ２３を通り、ウェ−ハ２４のアライメントマ
−ク２５を照明し、再び縮小投影レンズ２３およびミラ
−２２を通過してミラ−２６で反射され、ＣＣＤカラ−
エリアセンサ２７でこれを撮像する。そして、画像処理
を行ない、マ−ク位置を決定する。尚、ＣＣＤカラ−エ
リアセンサ２７の色は、赤，緑，青、又はシアン，黄
色，マゼンタである。そして、図２に赤，緑，青の分光
透過率を示しており、図２中の符号２８が青、２９が
緑、３０が赤である。
〜７００ｎｍの可視光が、ミラ−２２で反射されて縮小
投影レンズ２３を通り、ウェ−ハ２４のアライメントマ
−ク２５を照明し、再び縮小投影レンズ２３およびミラ
−２２を通過してミラ−２６で反射され、ＣＣＤカラ−
エリアセンサ２７でこれを撮像する。そして、画像処理
を行ない、マ−ク位置を決定する。尚、ＣＣＤカラ−エ
リアセンサ２７の色は、赤，緑，青、又はシアン，黄
色，マゼンタである。そして、図２に赤，緑，青の分光
透過率を示しており、図２中の符号２８が青、２９が
緑、３０が赤である。
【００１６】さて、上記のマ−ク位置を決定するに当た
り、この発明では次の３つの方法のいずれかとＣＣＤカ
ラ−エリアセンサ２７を使用し、輝度信号だけでなく各
色の分光波長信号も検出し、マ−ク位置を決定してい
る。
り、この発明では次の３つの方法のいずれかとＣＣＤカ
ラ−エリアセンサ２７を使用し、輝度信号だけでなく各
色の分光波長信号も検出し、マ−ク位置を決定してい
る。
【００１７】先ず、第１の方法は、各色のフォトダイオ
−ドでマ−ク部分と非マ−ク部分のコントラスト（フォ
トダイオ−ドから流れる電子の量）が最大を示す色のフ
ォトダイオ−ドでマ−ク位置を決定する方法であり、図
３にその処理システムを示す。この場合、各色のフォト
ダイオ−ドで検出したマ−ク位置は、図４に示すように
なり、同図の（ａ）が赤、（ｂ）が緑、（ｃ）が青であ
る。同図（ａ）中の符号４１は信号強度トップ、４２は
信号強度ボトム、４３はコントラストである。又、同図
中の符号４４は検出されたアライメントマ−ク一を示す
（後述の図６、図８も同様）。この第１の方法では、コ
ントラストが最大を示す色のフォトダイオ−ドでマ−ク
位置を決定するので、最終的に決定されたマ−ク位置は
赤の示す位置となる。
−ドでマ−ク部分と非マ−ク部分のコントラスト（フォ
トダイオ−ドから流れる電子の量）が最大を示す色のフ
ォトダイオ−ドでマ−ク位置を決定する方法であり、図
３にその処理システムを示す。この場合、各色のフォト
ダイオ−ドで検出したマ−ク位置は、図４に示すように
なり、同図の（ａ）が赤、（ｂ）が緑、（ｃ）が青であ
る。同図（ａ）中の符号４１は信号強度トップ、４２は
信号強度ボトム、４３はコントラストである。又、同図
中の符号４４は検出されたアライメントマ−ク一を示す
（後述の図６、図８も同様）。この第１の方法では、コ
ントラストが最大を示す色のフォトダイオ−ドでマ−ク
位置を決定するので、最終的に決定されたマ−ク位置は
赤の示す位置となる。
【００１８】第２の方法は、各色のフォトダイオ−ドで
マ−ク位置を検出し、その位置を平均化してマ−ク位置
を決定する方法であり、図５にその処理システムを示
す。この場合、各色のフォトダイオ−ドで検出したマ−
ク位置は、図６に示すようになり、同図の（ａ）が赤、
（ｂ）が緑、（ｃ）が青である。この第２の方法では、
コントラストの大小に拘らず、平均化してマ−ク位置を
求めるので、赤の位置を２、緑の位置を３、青の位置を
４とした場合、平均すると３となるので、決定されたマ
−ク位置は、緑の示す位置と同じとなる。
マ−ク位置を検出し、その位置を平均化してマ−ク位置
を決定する方法であり、図５にその処理システムを示
す。この場合、各色のフォトダイオ−ドで検出したマ−
ク位置は、図６に示すようになり、同図の（ａ）が赤、
（ｂ）が緑、（ｃ）が青である。この第２の方法では、
コントラストの大小に拘らず、平均化してマ−ク位置を
求めるので、赤の位置を２、緑の位置を３、青の位置を
４とした場合、平均すると３となるので、決定されたマ
−ク位置は、緑の示す位置と同じとなる。
【００１９】第３の方法は、各色のフォトダイオ−ドで
マ−ク部分と非マ−ク部分のコントラストの大きさの違
いでマ−ク位置を決定する割合を定めて、マ−ク位置を
決定する方法であり、図７にその処理システムを示す。
この場合、各色のフォトダイオ−ドで検出したマ−ク位
置は、図８に示すようになり、同図の（ａ）が赤、
（ｂ）が緑、（ｃ）が青であり、（ｄ）が処理システム
を行なって決定されたマ−ク位置である。
マ−ク部分と非マ−ク部分のコントラストの大きさの違
いでマ−ク位置を決定する割合を定めて、マ−ク位置を
決定する方法であり、図７にその処理システムを示す。
この場合、各色のフォトダイオ−ドで検出したマ−ク位
置は、図８に示すようになり、同図の（ａ）が赤、
（ｂ）が緑、（ｃ）が青であり、（ｄ）が処理システム
を行なって決定されたマ−ク位置である。
【００２０】この第３の方法では、コントラストの大き
さでマ−ク位置決定の割合が変わるので、赤の信号強度
を４、マ−ク位置を２、緑の信号強度を２、マ−ク位置
を４、青の信号強度を２、マ−ク位置を４とすると、赤
は緑や青より２倍信号強度が大きいので、マ−ク位置決
定の割合が他の２種の２倍となる。そこで、決定された
マ−ク位置は３となる。
さでマ−ク位置決定の割合が変わるので、赤の信号強度
を４、マ−ク位置を２、緑の信号強度を２、マ−ク位置
を４、青の信号強度を２、マ−ク位置を４とすると、赤
は緑や青より２倍信号強度が大きいので、マ−ク位置決
定の割合が他の２種の２倍となる。そこで、決定された
マ−ク位置は３となる。
【００２１】尚、この第３の方法は、コントラストの大
きな色のフォトダイオ−ドは、小さいものに比べてマ−
ク位置決定の比重が大きくなる、という事実に基いてい
る。 （第２の実施例）
きな色のフォトダイオ−ドは、小さいものに比べてマ−
ク位置決定の比重が大きくなる、という事実に基いてい
る。 （第２の実施例）
【００２２】この第２の実施例によるアライメント方法
は請求項２に対応するもので、図９に示すように構成さ
れている。即ち、図中の符号３１は、白色ハロゲンラン
プ等からなる光源である。この光源３１からのアライメ
ント光の光路上に、広帯域のアライメント光に干渉（あ
るいは偏光）が処理可能な角度可変プリズムあるいは波
長選択フィルタ３２、ＣＣＤカメラ３３および縮小投影
レンズ（ステッパ）３４が所定間隔で配設されている。
そして、上記光路に直交する方向に、縮小投影レンズ３
４に対応してウェ−ハ３５が設けられている。符号３６
はアライメントマ−クを示す。更に、ＣＣＤカメラ３３
には、画像処理ユニット３７、メインコンピュ−タ３８
およびモニタ−３９が順次接続されている。
は請求項２に対応するもので、図９に示すように構成さ
れている。即ち、図中の符号３１は、白色ハロゲンラン
プ等からなる光源である。この光源３１からのアライメ
ント光の光路上に、広帯域のアライメント光に干渉（あ
るいは偏光）が処理可能な角度可変プリズムあるいは波
長選択フィルタ３２、ＣＣＤカメラ３３および縮小投影
レンズ（ステッパ）３４が所定間隔で配設されている。
そして、上記光路に直交する方向に、縮小投影レンズ３
４に対応してウェ−ハ３５が設けられている。符号３６
はアライメントマ−クを示す。更に、ＣＣＤカメラ３３
には、画像処理ユニット３７、メインコンピュ−タ３８
およびモニタ−３９が順次接続されている。
【００２３】動作時には、光源３１から照明に必要な波
長幅の光を光学系に送り、ウェ−ハ３５を照射する際、
広帯域のアライメント光に干渉（あるいは偏光）が処理
可能な角度可変プリズムあるいは波長選択フィルタ３２
を、アライメント光の光路つまりＣＣＤカメラ３３の近
傍に設けている。そして、ウェ−ハ３５からの反射光は
同一の光学系を経てＣＣＤカメラ３３へ送られる。この
ＣＣＤカメラ３３からは、ウェ−ハ像がビデオ信号とな
って画像処理ユニット３７に転送され、アライメント処
理に必要な演算が行われ、結果をメインコンピュ−タ３
８で処理し、ウェ−ハ露光位置を制御する。この場合
の、画像処理アライメントにより得られたアライメント
信号を示すと図１０のようになる。
長幅の光を光学系に送り、ウェ−ハ３５を照射する際、
広帯域のアライメント光に干渉（あるいは偏光）が処理
可能な角度可変プリズムあるいは波長選択フィルタ３２
を、アライメント光の光路つまりＣＣＤカメラ３３の近
傍に設けている。そして、ウェ−ハ３５からの反射光は
同一の光学系を経てＣＣＤカメラ３３へ送られる。この
ＣＣＤカメラ３３からは、ウェ−ハ像がビデオ信号とな
って画像処理ユニット３７に転送され、アライメント処
理に必要な演算が行われ、結果をメインコンピュ−タ３
８で処理し、ウェ−ハ露光位置を制御する。この場合
の、画像処理アライメントにより得られたアライメント
信号を示すと図１０のようになる。
【００２４】従って、この第２の実施例によれば、アラ
イメントマ−ク３６が検出し易い画像あるいは任意の波
長に選択的に対応出来ると言う効果がある。即ち、アラ
イメントマ−ク像が従来技術によるアライメントマ−ク
像よりもはっきりと見え、アライメントマ−ク３６のエ
ッジが明らかになってくる。又、アライメントマ−ク像
のアライメント信号を調べると、図１０に示した波形か
ら判るように、良好なアライメント信号波形及び輝度が
得られており、従来技術では困難なウェ−ハについても
アライメントが可能となり、更に高精度のアライメント
も可能となり、非常に有効なアライメント方法となる。
イメントマ−ク３６が検出し易い画像あるいは任意の波
長に選択的に対応出来ると言う効果がある。即ち、アラ
イメントマ−ク像が従来技術によるアライメントマ−ク
像よりもはっきりと見え、アライメントマ−ク３６のエ
ッジが明らかになってくる。又、アライメントマ−ク像
のアライメント信号を調べると、図１０に示した波形か
ら判るように、良好なアライメント信号波形及び輝度が
得られており、従来技術では困難なウェ−ハについても
アライメントが可能となり、更に高精度のアライメント
も可能となり、非常に有効なアライメント方法となる。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、請求項１に記載した
第１〜第３の方法のいずれかとＣＣＤカラ−エリアセン
サ２７を使用しているので、輝度信号でアライメントマ
−ク２５を検出するため、表面荒れをしたウェ−ハ２４
のマ−クや、スパッタなどによる低段差のマ−クを、従
来技術より遥かに検出し易い。又、ＣＣＤカラ−エリア
センサ２７は色信号を検出出来るので、マ−ク部分と非
マ−ク部分との微妙な色の変化を判別することが可能で
あり、アライメントマ−ク２５の検出能力が従来技術や
ＣＣＤ白黒エリアセンサに比較して格段に向上する。
第１〜第３の方法のいずれかとＣＣＤカラ−エリアセン
サ２７を使用しているので、輝度信号でアライメントマ
−ク２５を検出するため、表面荒れをしたウェ−ハ２４
のマ−クや、スパッタなどによる低段差のマ−クを、従
来技術より遥かに検出し易い。又、ＣＣＤカラ−エリア
センサ２７は色信号を検出出来るので、マ−ク部分と非
マ−ク部分との微妙な色の変化を判別することが可能で
あり、アライメントマ−ク２５の検出能力が従来技術や
ＣＣＤ白黒エリアセンサに比較して格段に向上する。
【００２６】又、請求項２に記載したように、アライメ
ント光の光路上に、広帯域のアライメント光に干渉ある
いは偏光が処理可能な角度可変プリズムあるいは波長選
択フィルタ３２を設けているので、アライメントマ−ク
３６が検出し易い画像あるいは任意の波長に選択的に対
応出来る。そして、アライメントマ−ク像が従来技術に
よるアライメントマ−ク像よりもはっきりと見え、アラ
イメントマ−ク３６のエッジが明らかになってくる。
ント光の光路上に、広帯域のアライメント光に干渉ある
いは偏光が処理可能な角度可変プリズムあるいは波長選
択フィルタ３２を設けているので、アライメントマ−ク
３６が検出し易い画像あるいは任意の波長に選択的に対
応出来る。そして、アライメントマ−ク像が従来技術に
よるアライメントマ−ク像よりもはっきりと見え、アラ
イメントマ−ク３６のエッジが明らかになってくる。
【図１】この発明の第１の実施例に係るアライメント方
法の光学系を示す概略構成図。
法の光学系を示す概略構成図。
【図２】図１のアライメント方法における赤，緑，青の
分光透過率を示す特性曲線図。
分光透過率を示す特性曲線図。
【図３】図１のアライメント方法における第１のマ−ク
位置決定方法の処理システムを示すブロック線図。
位置決定方法の処理システムを示すブロック線図。
【図４】図３の場合における赤，緑，青のフォトダイオ
−ドの信号強度とマ−ク位置を示す信号波形図。
−ドの信号強度とマ−ク位置を示す信号波形図。
【図５】図１のアライメント方法における第２のマ−ク
位置決定方法の処理システムを示すブロック線図。
位置決定方法の処理システムを示すブロック線図。
【図６】図５の場合における赤，緑，青のフォトダイオ
−ドの信号強度とマ−ク位置を示す信号波形図。
−ドの信号強度とマ−ク位置を示す信号波形図。
【図７】図１のアライメント方法における第３のマ−ク
位置決定方法の処理システムを示すブロック線図。
位置決定方法の処理システムを示すブロック線図。
【図８】図７の場合における赤，緑，青のフォトダイオ
−ドの信号強度とマ−ク位置を示す信号波形図。
−ドの信号強度とマ−ク位置を示す信号波形図。
【図９】この発明の第２の実施例に係るアライメント方
法の光学系を示す概略構成図。
法の光学系を示す概略構成図。
【図１０】図９の第２の実施例におけるアライメント信
号を示す信号波形図。
号を示す信号波形図。
【図１１】第１の従来例に係るアライメント方法の光学
系を示す概略構成図。
系を示す概略構成図。
【図１２】ウェ−ハ上の正常なアライメントマ−クを示
す断面図。
す断面図。
【図１３】図１２の状態の場合のアライメント信号を示
す信号波形図。
す信号波形図。
【図１４】ウェ−ハ表面が荒れた状態のアライメントマ
−クを示す断面図。
−クを示す断面図。
【図１５】図１４の状態の場合のアライメント信号を示
す信号波形図。
す信号波形図。
【図１６】スパッタにより低段差となったアライメント
マ−クを示す断面図。
マ−クを示す断面図。
【図１７】図１６の状態の場合のアライメント信号を示
す信号波形図。
す信号波形図。
【図１８】第２の従来例に係るアライメント方法の光学
系を示す概略構成図。
系を示す概略構成図。
【図１９】図１８のアライメント方法におけるアライメ
ント信号を示す信号波形図。
ント信号を示す信号波形図。
２１…可視光源、２２，２６…ミラ−、２３…縮小投影
レンズ（ウェ−ハアライメント顕微鏡の対物レンズ）、
２４…ウェ−ハ、２５…アライメントマ−ク、２７…Ｃ
ＣＤカラ−エリアセンサ、３１…光源、３２…角度可変
プリズムあるいは波長選択フィルタ、３３…ＣＣＤカメ
ラ、３４…縮小投影レンズ、３５…ウェ−ハ、３６…ア
ライメントマ−ク、３７…画像処理ユニット、３８…メ
インコンピュ−タ、３９…モニタ−。
レンズ（ウェ−ハアライメント顕微鏡の対物レンズ）、
２４…ウェ−ハ、２５…アライメントマ−ク、２７…Ｃ
ＣＤカラ−エリアセンサ、３１…光源、３２…角度可変
プリズムあるいは波長選択フィルタ、３３…ＣＣＤカメ
ラ、３４…縮小投影レンズ、３５…ウェ−ハ、３６…ア
ライメントマ−ク、３７…画像処理ユニット、３８…メ
インコンピュ−タ、３９…モニタ−。
Claims (2)
- 【請求項１】 ウェ−ハ上のアライメントマ−クを露光
装置でアライメントする場合、プロ−ブ光として可視光
を用い、位置信号検出にセンサを使用することによりマ
−ク位置を決定するアライメント方法において、 上記各色のフォトダイオ−ドでマ−ク部分と非マ−ク部
分のコントラストが最大を示す色のフォトダイオ−ドで
マ−ク位置を決定する第１の方法、上記各色のフォトダ
イオ−ドでマ−ク位置を検出し、その位置を平均化して
マ−ク位置を決定する第２の方法、上記各色のフォトダ
イオ−ドでマ−ク部分と非マ−ク部分のコントラストの
大きさの違いでマ−ク位置を決定する割合を定めマ−ク
位置を決定する第３の方法のいずれかの方法と、上記セ
ンサとしてＣＣＤカラ−エリアセンサとを使用し、輝度
信号だけでなく各色の分光波長信号も検出し、マ−ク位
置を決定することを特徴とするアライメント方法。 - 【請求項２】 光源からのアライメント光によりウェ−
ハを照射し、その反射光をＣＣＤカメラへ送り、このＣ
ＣＤカメラからのウェ−ハ像をビデオ信号として画像処
理ユニットに転送して演算を行ない、その結果をメイン
コンピュ−タで処理し、ウェ−ハ露光位置を制御するア
ライメント方法において、 上記アライメント光の光路上に、該アライメント光に干
渉あるいは偏光が処理可能な角度可変プリズムあるいは
波長選択フィルタを設けることを特徴とするアライメン
ト方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045088A JPH06260390A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | アライメント方法 |
| KR1019940004313A KR0153792B1 (ko) | 1993-03-05 | 1994-03-05 | 배열방법 |
| US08/508,879 US5703685A (en) | 1993-03-05 | 1995-07-20 | Alignment method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5045088A JPH06260390A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | アライメント方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06260390A true JPH06260390A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12709571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5045088A Pending JPH06260390A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | アライメント方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5703685A (ja) |
| JP (1) | JPH06260390A (ja) |
| KR (1) | KR0153792B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6136481A (en) * | 1998-01-26 | 2000-10-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter manufacturing method capable of assuring a high alignment accuracy of color filter and alignment mark therefor |
| US7253885B2 (en) | 2003-12-05 | 2007-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Wavelength selecting method, position detecting method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6384898B1 (en) | 1997-02-06 | 2002-05-07 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus |
| US6462818B1 (en) | 2000-06-22 | 2002-10-08 | Kla-Tencor Corporation | Overlay alignment mark design |
| US7541201B2 (en) | 2000-08-30 | 2009-06-02 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry |
| US7068833B1 (en) * | 2000-08-30 | 2006-06-27 | Kla-Tencor Corporation | Overlay marks, methods of overlay mark design and methods of overlay measurements |
| US6486954B1 (en) | 2000-09-01 | 2002-11-26 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Overlay alignment measurement mark |
| WO2002027410A1 (en) * | 2000-09-28 | 2002-04-04 | Infineon Technologies North America Corp. | Contrast enhancement for lithography alignment mark recognition |
| US7804994B2 (en) * | 2002-02-15 | 2010-09-28 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Overlay metrology and control method |
| US7075639B2 (en) * | 2003-04-25 | 2006-07-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Method and mark for metrology of phase errors on phase shift masks |
| US7608468B1 (en) | 2003-07-02 | 2009-10-27 | Kla-Tencor Technologies, Corp. | Apparatus and methods for determining overlay and uses of same |
| US7346878B1 (en) | 2003-07-02 | 2008-03-18 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for providing in-chip microtargets for metrology or inspection |
| US7565219B2 (en) * | 2003-12-09 | 2009-07-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, method of determining a model parameter, device manufacturing method, and device manufactured thereby |
| JP4423130B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2010-03-03 | 富士通株式会社 | プリント回路基板外観検査方法、プリント回路基板外観検査プログラム及びプリント回路基板外観検査装置 |
| US7557921B1 (en) | 2005-01-14 | 2009-07-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for optically monitoring the fidelity of patterns produced by photolitographic tools |
| US20080026305A1 (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-31 | Wei Wu | Apparatus and method for alignment using multiple wavelengths of light |
| US9927718B2 (en) | 2010-08-03 | 2018-03-27 | Kla-Tencor Corporation | Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems |
| US10890436B2 (en) | 2011-07-19 | 2021-01-12 | Kla Corporation | Overlay targets with orthogonal underlayer dummyfill |
| US9304403B2 (en) | 2013-01-02 | 2016-04-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | System and method for lithography alignment |
| US10451412B2 (en) | 2016-04-22 | 2019-10-22 | Kla-Tencor Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3555172A (en) * | 1968-07-16 | 1971-01-12 | Western Electric Co | Television system for checking mask registration |
| US4702606A (en) * | 1984-06-01 | 1987-10-27 | Nippon Kogaku K.K. | Position detecting system |
| US4744663A (en) * | 1984-12-14 | 1988-05-17 | Nippon Kogaku K.K. | Pattern position detection apparatus using laser beam |
| US4669884A (en) * | 1985-10-30 | 1987-06-02 | Harris Corporation | Variable wavelength optical alignment system |
| US5094539A (en) * | 1988-03-07 | 1992-03-10 | Hitachi, Ltd. | Method of making semiconductor integrated circuit, pattern detecting method, and system for semiconductor alignment and reduced stepping exposure for use in same |
| JP2650396B2 (ja) * | 1989-02-07 | 1997-09-03 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置及び位置検出方法 |
| US5229617A (en) * | 1989-07-28 | 1993-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting method having reflectively scattered light prevented from impinging on a detector |
| US5438413A (en) * | 1993-03-03 | 1995-08-01 | Kla Instruments Corporation | Process for measuring overlay misregistration during semiconductor wafer fabrication |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP5045088A patent/JPH06260390A/ja active Pending
-
1994
- 1994-03-05 KR KR1019940004313A patent/KR0153792B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-07-20 US US08/508,879 patent/US5703685A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6136481A (en) * | 1998-01-26 | 2000-10-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Color filter manufacturing method capable of assuring a high alignment accuracy of color filter and alignment mark therefor |
| US7253885B2 (en) | 2003-12-05 | 2007-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Wavelength selecting method, position detecting method and apparatus, exposure method and apparatus, and device manufacturing method |
| US7551262B2 (en) | 2003-12-05 | 2009-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus having a position detecting system and a wavelength detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5703685A (en) | 1997-12-30 |
| KR0153792B1 (ko) | 1999-02-01 |
| KR940022694A (ko) | 1994-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06260390A (ja) | アライメント方法 | |
| JP3610837B2 (ja) | 試料表面の観察方法及びその装置並びに欠陥検査方法及びその装置 | |
| TWI443327B (zh) | Defect detection device and defect detection method | |
| JP3379200B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JP3808169B2 (ja) | 検査方法およびその装置並びに半導体基板の製造方法 | |
| EP1117129A2 (en) | Semiconductor wafer inspection machine | |
| JPWO2009072484A1 (ja) | 検査装置および検査方法 | |
| JPH07333827A (ja) | 異物検査装置及びそれを用いた半導体デバイスの製造方法 | |
| JP4635711B2 (ja) | 重ね合わせ測定装置 | |
| WO2009133849A1 (ja) | 検査装置 | |
| JP2004022797A (ja) | マーク位置検出装置およびマーク位置検出方法 | |
| JP3956942B2 (ja) | 欠陥検査方法及びその装置 | |
| JP2007005649A (ja) | 重ね合わせ測定装置 | |
| JP2009105230A (ja) | 円盤状基板の検査装置及び検査方法 | |
| US20100321677A1 (en) | Surface inspecting apparatus and surface inspecting method | |
| JP2001021810A (ja) | 干渉顕微鏡 | |
| JP3918840B2 (ja) | 欠陥検査方法及びその装置 | |
| JPH10254123A (ja) | テストパターンが形成されたレチクル | |
| JP2006105926A (ja) | 検査装置 | |
| JPH0575797A (ja) | 撮像素子光学ユニツトの調整装置 | |
| JP2961919B2 (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH05144704A (ja) | 光投影露光装置 | |
| KR20040057725A (ko) | 강판 에지부 핀홀 검출 장치 | |
| JP2005055413A (ja) | 真実接触部の検出装置 | |
| JP2830430B2 (ja) | 異物検査装置 |