JPH0682605B2 - 露光方法及び素子製造方法 - Google Patents
露光方法及び素子製造方法Info
- Publication number
- JPH0682605B2 JPH0682605B2 JP3293030A JP29303091A JPH0682605B2 JP H0682605 B2 JPH0682605 B2 JP H0682605B2 JP 3293030 A JP3293030 A JP 3293030A JP 29303091 A JP29303091 A JP 29303091A JP H0682605 B2 JPH0682605 B2 JP H0682605B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- substrate
- exposure
- detection optical
- pattern
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
−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。
【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。
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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の露光方法は、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、前記検出光学系と露光光学系間の基準長に応じて前
記基板を移動させることにより前記基板を前記露光光学
系に対して位置合わせし、前記露光光学系を用いて原板
のパターンを前記基板上に投影する露光方法において、
前記原板上のマークを基板上に投影することにより前記
基板の感光層に前記マークのパターンを記録する工程
と、前記感光層に記録されたパターンを前記検出光学系
の視野内に送り込む工程と、前記検出光学系を用いて前
記検出光学系の視野内に送り込まれた前記感光層に記録
されたパターンの位置を検出する工程と、前記感光層に
記録されたパターンを前記検出光学系の視野内に送り込
む時の前記基板の移動量と前記検出光学系の視野内に送
り込まれた前記感光層に記録されたパターンの位置に基
づいて前記基準長を検出する工程とを有することを特徴
とする。本発明の素子製造方法は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、前記検出光学系
と露光光学系間の基準長に応じて前記基板を移動させる
ことにより前記基板を前記露光光学系に対して位置合わ
せし、前記露光光学系を用いて原板の回路パターンを前
記基板上に投影することにより前記基板上に転写する素
子製造方法において、前記原板上のマークを基板上に投
影することにより前記基板の感光層に前記マークのパタ
ーンを記録する工程と、前記基板を移動させることによ
り前記感光層に記録されたパターンを前記検出光学系の
視野内に送り込む工程と、前記検出光学系を用いて前記
検出光学系の視野内に送り込まれた前記感光層に記録さ
れたパターンの位置を検出する工程と、前記感光層に記
録されたパターンを前記検出光学系の視野内に送り込む
時の前記基板の移動量と前記検出光学系の視野内に送り
込まれた前記感光層に記録されたパターンの位置に基づ
いて前記基準長を検出する工程とを有することを特徴と
する。
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、前記検出光学系と露光光学系間の基準長に応じて前
記基板を移動させることにより前記基板を前記露光光学
系に対して位置合わせし、前記露光光学系を用いて原板
のパターンを前記基板上に投影する露光方法において、
前記原板上のマークを基板上に投影することにより前記
基板の感光層に前記マークのパターンを記録する工程
と、前記感光層に記録されたパターンを前記検出光学系
の視野内に送り込む工程と、前記検出光学系を用いて前
記検出光学系の視野内に送り込まれた前記感光層に記録
されたパターンの位置を検出する工程と、前記感光層に
記録されたパターンを前記検出光学系の視野内に送り込
む時の前記基板の移動量と前記検出光学系の視野内に送
り込まれた前記感光層に記録されたパターンの位置に基
づいて前記基準長を検出する工程とを有することを特徴
とする。本発明の素子製造方法は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、前記検出光学系
と露光光学系間の基準長に応じて前記基板を移動させる
ことにより前記基板を前記露光光学系に対して位置合わ
せし、前記露光光学系を用いて原板の回路パターンを前
記基板上に投影することにより前記基板上に転写する素
子製造方法において、前記原板上のマークを基板上に投
影することにより前記基板の感光層に前記マークのパタ
ーンを記録する工程と、前記基板を移動させることによ
り前記感光層に記録されたパターンを前記検出光学系の
視野内に送り込む工程と、前記検出光学系を用いて前記
検出光学系の視野内に送り込まれた前記感光層に記録さ
れたパターンの位置を検出する工程と、前記感光層に記
録されたパターンを前記検出光学系の視野内に送り込む
時の前記基板の移動量と前記検出光学系の視野内に送り
込まれた前記感光層に記録されたパターンの位置に基づ
いて前記基準長を検出する工程とを有することを特徴と
する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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、かつ指定された量の移動が制御される。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。
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、かつ指定された量の移動が制御される。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。
【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と共役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、この部分にマスク
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。
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と共役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、この部分にマスク
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。
【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，対物レ
ンズ２を経て可動ミラー２７に至る。可動ミラー２７が
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２
７，対物レンズ２６を経てハーフプリズム２５で上方に
折り曲げられ、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。
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，対物レ
ンズ２を経て可動ミラー２７に至る。可動ミラー２７が
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２
７，対物レンズ２６を経てハーフプリズム２５で上方に
折り曲げられ、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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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の段階に於ては第６図の左側の
マスク２０を光束内に置き、フロー１０の段階に於ては
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。
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の段階に於ては第６図の左側の
マスク２０を光束内に置き、フロー１０の段階に於ては
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。
【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。
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。
【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、
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、
【００２２】
【外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 の
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、
ークのある場合には△ＸR ，△ＹR，△ＸL ，△ＹL の
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、
【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スクはパ
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
ることを示した。
作業の間に可動ミラー２７は光束外へ退避しマスクはパ
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
ることを示した。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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即ち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。
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即ち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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
れる露光装置の一例を示した図である。
【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。
る為のフローチャート図。
【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。
フローチャート図。
【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。
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。
【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。
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。
【図６】選択露光用マスクの説明図である。
【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。
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。
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
Claims (2)
- 【請求項１】 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、前記検出光学系と露光光学系間の
基準長に応じて前記基板を移動させることにより前記基
板を前記露光光学系に対して位置合わせし、前記露光光
学系を用いて原板のパターンを前記基板上に投影する露
光方法において、前記原板上のマークを基板上に投影す
ることにより前記基板の感光層に前記マークのパターン
を記録する工程と、前記感光層に記録されたパターンを
前記検出光学系の視野内に送り込む工程と、前記検出光
学系を用いて前記検出光学系の視野内に送り込まれた前
記感光層に記録されたパターンの位置を検出する工程
と、前記感光層に記録されたパターンを前記検出光学系
の視野内に送り込む時の前記基板の移動量と前記検出光
学系の視野内に送り込まれた前記感光層に記録されたパ
ターンの位置に基づいて前記基準長を検出する工程とを
有することを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】 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、前記検出光学系と露光光学系間の
基準長に応じて前記基板を移動させることにより前記基
板を前記露光光学系に対して位置合わせし、前記露光光
学系を用いて原板の回路パターンを前記基板上に投影す
ることにより前記基板上に転写する素子製造方法におい
て、前記原板上のマークを基板上に投影することにより
前記基板の感光層に前記マークのパターンを記録する工
程と、前記基板を移動させることにより前記感光層に記
録されたパターンを前記検出光学系の視野内に送り込む
工程と、前記検出光学系を用いて前記検出光学系の視野
内に送り込まれた前記感光層に記録されたパターンの位
置を検出する工程と、前記感光層に記録されたパターン
を前記検出光学系の視野内に送り込む時の前記基板の移
動量と前記検出光学系の視野内に送り込まれた前記感光
層に記録されたパターンの位置に基づいて前記基準長を
検出する工程とを有することを特徴とする素子製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293030A JPH0682605B2 (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 露光方法及び素子製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293030A JPH0682605B2 (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 露光方法及び素子製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59236321A Division JPS61114529A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | アライメント方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053144A JPH053144A (ja) | 1993-01-08 |
| JPH0682605B2 true JPH0682605B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=17789585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3293030A Expired - Lifetime JPH0682605B2 (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 露光方法及び素子製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682605B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100300618B1 (ko) | 1992-12-25 | 2001-11-22 | 오노 시게오 | 노광방법,노광장치,및그장치를사용하는디바이스제조방법 |
| JPH11307449A (ja) | 1998-02-20 | 1999-11-05 | Canon Inc | 露光装置及びデバイスの製造方法 |
-
1991
- 1991-11-08 JP JP3293030A patent/JPH0682605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH053144A (ja) | 1993-01-08 |
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