JPH07101665B2 - Exposure equipment - Google Patents

Exposure equipment

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JPH07101665B2
JPH07101665B2 JP62245207A JP24520787A JPH07101665B2 JP H07101665 B2 JPH07101665 B2 JP H07101665B2 JP 62245207 A JP62245207 A JP 62245207A JP 24520787 A JP24520787 A JP 24520787A JP H07101665 B2 JPH07101665 B2 JP H07101665B2
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Japan
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light
optical system
grating
diffracted
wafer
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JPS6489326A (en
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一博 山下
登 野村
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、微細パターンを持つ装置特に1ミクロンもし
くはそれ以下のサブミクロンのルールを持つ半導体装置
等の露光装置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 apparatus such as an apparatus having a fine pattern, particularly a semiconductor apparatus having a submicron rule of 1 micron or less.

従来の技術 半導体装置は最近ますます高密度化され、各々の素子の
微細パターンの寸法は1ミクロン以下に及んでいる。従
来からのLSI製造時のフォトマスクとLSIウエハの位置合
わせは、ウエハに設けた位置合せマークを用いて、ウエ
ハを着装したステージの回転と2軸平行移動し、フォト
マスク上のマークとウエハ上のマークを重ね合わせるこ
とによって行なっていたが、その位置合わせ精度は±0.
3ミクロン程度であり、サブミクロンの素子を形成する
場合には、合わせ精度が悪く実用にならない。また、S.
オースチン〔Applied physics Letters(アプライド
フィジックス レターズ)Vol 31No.7p.428,1977〕らが
示した干渉法を用いた位置合わせ方法では、第5図で示
したように、入射レーザビーム1をフォトマスク2に入
射させ、フォトマスク2上に形成した格子3で回折し、
この回折した光をもう一度、ウエハ4上に形成した格子
5によって回折することにより、回折光6,7,8……を得
る。この回折光は、フォトマスクでの回折次数とウエハ
での回折次数の二値表示で表わすと、回折光6は(0,
1)、回折光7は(1,1)、回折光8は(−1,2)……で
表わすことができる。この回折光をレンズにより一点に
集め光強度を測定する。回折光は入射レーザビーム1に
対して左右対称な位置に光強度を持ち、フォトマスク2
とウエハ4との位置合わせには、左右に観察された回折
光の強度を一致させることにより行なえる。この方法で
は位置合わせ精度は、数100Åとされている。しかし、
この方法においては、フォトマスク2とウエハ4との位
置合わせは、フォトマスク2とウエハ4との間隔Dに大
きく影響されるため、間隔Dの精度を要求する。また、
フォトマスク2とウエハ4を接近させ、間隔Dの精度を
保持した状態で位置合わせする必要があり、装置が複雑
となるため、実用に問題があった。
2. Description of the Related Art Semiconductor devices have been densified more and more recently, and the size of the fine pattern of each element is less than 1 micron. In the conventional alignment of the photomask and the LSI wafer during LSI manufacturing, the alignment mark provided on the wafer is used to rotate the stage on which the wafer is mounted and move it in two axes in parallel. Although it was done by overlapping the marks of, the alignment accuracy is ± 0.
It is about 3 microns, and when forming sub-micron elements, the alignment accuracy is poor and it is not practical. Also, S.
Austin 〔Applied physics Letters
Physics Letters) Vol 31 No.7p.428, 1977] et al., The alignment method using the interferometry causes the incident laser beam 1 to enter the photomask 2 as shown in FIG. Diffract with the grating 3 formed above,
By diffracting the diffracted light again by the grating 5 formed on the wafer 4, diffracted light 6, 7, 8 ... Is obtained. When this diffracted light is represented by a binary representation of the diffraction order on the photomask and the diffraction order on the wafer, the diffracted light 6 is (0,
1), diffracted light 7 can be represented by (1,1), and diffracted light 8 can be represented by (-1,2) .... The diffracted light is collected by a lens at one point and the light intensity is measured. The diffracted light has a light intensity at a position symmetrical with respect to the incident laser beam 1, and the photomask 2
The wafer 4 and the wafer 4 can be aligned by matching the intensities of the diffracted light observed on the left and right. With this method, the alignment accuracy is said to be several hundred Å. But,
In this method, the alignment between the photomask 2 and the wafer 4 is greatly affected by the distance D between the photomask 2 and the wafer 4, and thus the accuracy of the distance D is required. Also,
It is necessary to bring the photomask 2 and the wafer 4 close to each other and align them while maintaining the accuracy of the distance D, which complicates the apparatus, which causes a problem in practical use.

また、サブミクロン線巾を持つ素子の位置合わせには、
素子からの二次電子放出による観察による方法がある
が、大気中での取り扱いができないため、LSIを製造す
る上でのスルーブットが小さくなり実用上問題があっ
た。
Also, for alignment of elements with submicron line width,
There is a method by observation by secondary electron emission from the device, but since it cannot be handled in the atmosphere, there was a problem in practical use because the slew butt in manufacturing LSI was small.

また、第6図に示した従来例〔アィイイイ トランズ
オン イーデ(IEEE,trans on E.D)ED-26,4,1974,723,
Gijs Bouwhuis〕では、2枚のL1,L2のレンズ系で示さ
れたマイクロレンズのフーリエ変換面に、レーザビーム
を入射しレンズL2を介してウエハ上に形成された格子に
対いてビームlを照明し、空間フィルタSFで格子から回
折される±1次光のみをレンズ系L2,L1を通してレチク
ルR上に入射し、レチクルRの近傍において干渉縞を生
成し、レチクルに設けた格子を通過する光を光検出器D
で検出して、ウエハWとレチクルRを位置合わせする構
成が図示されている。第4図の構成においては、ウエハ
W上に形成した非対称の格子に対しては位置を補正する
ことができないと延べられており、位置合わせマークの
製造方法において、全ての工程やマークで実現不可能で
あり実用化するに致っていない。
In addition, the conventional example shown in FIG.
IEEE, trans on ED ED-26,4,1974,723,
Gijs Bouwhuis], the laser beam is incident on the Fourier transform surface of the microlens shown by the two L 1 and L 2 lens systems, and the beam is directed to the grating formed on the wafer via the lens L 2. 1 is illuminated, and only the ± 1st-order light diffracted from the grating by the spatial filter SF is incident on the reticle R through the lens systems L 2 and L 1 , and interference fringes are generated in the vicinity of the reticle R and provided on the reticle. The light passing through the grating is detected by the photodetector D.
The configuration is shown in which the wafer W and the reticle R are aligned by being detected by. In the configuration of FIG. 4, it is postulated that the position cannot be corrected for the asymmetrical grating formed on the wafer W, and in the manufacturing method of the alignment mark, it cannot be realized in all steps and marks. It is possible and not enough for practical use.

発明が解決しようとする問題点 本発明はこのような従来からの問題に鑑み、微細パター
ンの位置合わせを大気中で、かつ、簡単な構成で行なえ
るLSIのレチクルとウエハの正確かつ容易な位置合わせ
を可能にした露光装置を目的としている。
Problems to be Solved by the Invention In view of such problems in the related art, the present invention enables accurate and easy positioning of an LSI reticle and a wafer that can perform alignment of a fine pattern in the atmosphere and with a simple configuration. The purpose is an aligner that enables alignment.

問題点を解決するための手段 本発明は、投影露光装置において高精度な位置合わせを
実現するために、位置合わせ格子によって波面分割され
た光束のうち、第1のレンズのスペクトル面で適当な光
束を空間フィルターによって通過させ第2のレンズ系,
投影レンズを通過させ、基板上に設けた第2の格子上に
投影する。第2の格子からは、回折光が回折され、この
回折光は逆方向に、投影レンズ第2のレンズ中を通過
し、光検出器に導びかれる。基板上の第2の格子に2光
束を適当な方向から投影すると、回折光同志が重なった
方向に回折され、各々が干渉する。この干渉した回折光
の光強度を検出することにより、高精度の位置合わせが
実現可能となる。
Means for Solving Problems According to the present invention, in order to realize highly accurate alignment in a projection exposure apparatus, among the light fluxes that are wavefront-divided by an alignment grating, an appropriate light flux is present on the spectral plane of the first lens. Through a spatial filter to a second lens system,
The light is passed through the projection lens and projected onto the second grating provided on the substrate. From the second grating, diffracted light is diffracted, and this diffracted light passes through the second lens of the projection lens in the opposite direction and is guided to the photodetector. When the two light beams are projected from the appropriate direction on the second grating on the substrate, the diffracted lights are diffracted in the overlapping direction and interfere with each other. By detecting the light intensity of the interfered diffracted light, highly accurate alignment can be realized.

作用 位置合わせ光学系と投影レンズとを組み合わせることに
より、レチクル像を縮小投影する光学系と高精度な位置
合わせを行なう光学系を分離することができ、レチクル
像を投影する際に位置合わせに用いる空間フィルタやミ
ラー等を脱着することなく露光ができるため、より精度
の高い位置合わせが実現できるものである。
By combining the positioning optical system and the projection lens, it is possible to separate the optical system for reducing and projecting the reticle image and the optical system for performing highly accurate positioning, which is used for positioning when projecting the reticle image. Since exposure can be performed without attaching or detaching the spatial filter, the mirror, etc., more accurate alignment can be realized.

実施例 本発明による光学系の実施例を第1図に示した。光源11
から出た光(この図ではより鮮明な干渉性とより深い焦
点深度を得るために、レーザ光を想定した構成になって
いるが、全体の光学系は白色光学系であり、水銀灯など
のスペクトル光源でもよい。)を第1のレンズ系15の入
射瞳に対して入射する。
Embodiment An embodiment of the optical system according to the present invention is shown in FIG. Light source 11
Light emitted from (In this figure, in order to obtain clearer coherence and a deeper depth of focus, the laser light is assumed, but the entire optical system is a white optical system and the spectrum of mercury lamps, etc. Light source) may be incident on the entrance pupil of the first lens system 15.

以下の説明では、本発明の原理を簡潔に述べるためにレ
チクルは平行光束によって照明され、第1及び第2のレ
ンズ系15,17は、フーリエ変換レンズとするが、必らず
しもフーリエ変換レンズでなくてもよい。光源11と第1
のフーリエ変換レンズ15との間に位置合わせ格子24が配
置され、位置合わせ格子24を2次光源とし第1のフーリ
エ変換レンズ15によって一旦集光し、さらに第2のフー
リエ変換レンズ17を通して位置合わせ格子のパターン像
をウエハ(半導体基板)18に縮小投影光学系19を通して
投影する。第1のフーリエ変換レンズ15の後側焦点面に
は位置合わせ格子パターンの回折光(フーリエスペクト
ル)が空間的に分布しており、本発明においては、この
フーリエ変換面に空間フィルタ16を配置してスペクトル
面でフィルタリングし、位置合わせ格子パターン24をス
ペクトル面でフィルタリングすることによってウエハ18
面上に干渉縞20を生成する。半導体ウエハ18上に形成さ
れた第2の格子21からは、回折光22が回折され、縮小投
影光学系19及び第2のレンズ17を逆方向に戻り、空間フ
ィルタ16の位置に配置されたミラーによって光検出器23
に導びかれる。以上がウエハ上の位置合わせマークの位
置検出系であるが、レチクルとウエハのパターンの位置
合わせ手順は、レーザ測長機25により精密に制御された
ステージ26上の固定ターゲットマーク27とレチイクル上
との固定ターゲットマーク28とを顕微鏡により観察しス
テージ座標に対するレチクルの位置合わせを行う。次に
従来からの十字マーク等を用いたグローバルアライメン
ト法により、0.5μm程度の素合わせを行った後、レー
ザ測長機によりウエハ上の第2の格子21を干渉縞20の位
置まで移動する。そしてステージを微小移動して干渉縞
20と第2の格子21間の位置合わせを行う。その後レーザ
測長機により干渉縞20とウエハ上の第2の格子21の位置
合わせ位置から算出される露光すべき座標位置へステー
ジを移動し露光する。本発明の実施例では、干渉縞20を
形成するために第1,第2のフーリエ変換レンズ15,17お
よび空間フィルター16を用いたが、第2図に示すように
空間フィルタ30のみで干渉縞20を形成し、干渉縞20とウ
エハ18上の格子21間の位置決めを実施しても良い。
In the following description, in order to briefly describe the principle of the present invention, the reticle is illuminated by a parallel light beam, and the first and second lens systems 15 and 17 are Fourier transform lenses, but they are necessarily Fourier transform lenses. It does not have to be a lens. Light source 11 and first
The alignment grating 24 is disposed between the second Fourier transform lens 15 and the second Fourier transform lens 17, and the alignment grating 24 is used as a secondary light source. A pattern image of the lattice is projected onto a wafer (semiconductor substrate) 18 through a reduction projection optical system 19. The diffracted light (Fourier spectrum) of the alignment grating pattern is spatially distributed on the rear focal plane of the first Fourier transform lens 15. In the present invention, the spatial filter 16 is arranged on this Fourier transform plane. Wafer 18 by spectrally filtering the alignment grating pattern 24 in the spectral plane.
Interference fringes 20 are generated on the surface. Diffracted light 22 is diffracted from the second grating 21 formed on the semiconductor wafer 18, returns in the reverse direction through the reduction projection optical system 19 and the second lens 17, and is a mirror arranged at the position of the spatial filter 16. By photo detector 23
Be guided to. The above is the position detection system of the alignment mark on the wafer, but the alignment procedure of the pattern of the reticle and the wafer is performed by the fixed target mark 27 on the stage 26 precisely controlled by the laser length measuring machine 25 and the reticle. The reticle is aligned with the stage coordinates by observing the fixed target mark 28 of FIG. Next, after aligning about 0.5 μm by the conventional global alignment method using a cross mark or the like, the second grating 21 on the wafer is moved to the position of the interference fringe 20 by the laser length measuring machine. Then, the stage is slightly moved to cause interference fringes.
The alignment between 20 and the second grating 21 is performed. After that, the stage is moved to the coordinate position to be exposed, which is calculated from the alignment position of the interference fringe 20 and the second grating 21 on the wafer, by the laser length measuring machine, and the exposure is performed. In the embodiment of the present invention, the first and second Fourier transform lenses 15 and 17 and the spatial filter 16 are used to form the interference fringe 20. However, as shown in FIG. 20 may be formed and positioning between the interference fringe 20 and the grating 21 on the wafer 18 may be performed.

第3図さらに本発明の露光装置の原理説明図である。光
源11から出た波長λの光は、レチクル上の格子41を照明
する。第1フーリエ変換レンズ15の前側焦点1の位置x
1にレチクル14上の位相格子パターン41を配置する。位
相格子パターン41のピッチP1と回折光の回折角θ1は P1sinθn=nλ(n=0,±1,±2,……) の関係がある。このように複数の光束に回折された光は
フーリエ変換レンズ15に入射し、さらに後側焦点面に各
々の回折光に相当するフーリエスペクトル像を結ぶ。一
次の回折光のフーリエスペクトルに対応する座標ξ61は ξ611sinθ1 P1sinθ1=λ で示され、0次の回折光のフーリエスペクトルξ60 ξ601sinθ0=0 とは完全に分離された状態でフーリエ変換面にフーリエ
スペクトル像を結ぶ。第3図に示したようにこのフーリ
エ変換面上に空間フィルタ18を配置し、第4図に示した
ように格子パターン41の0次および±2次以上の回折光
を遮断し、±1次回折光と開口パターンのスペクトル
(0次光成分を除く)を通過させる。この回折光は第2
フーリエ変換レンズ17を通過し、さらにウエハ18W上に
投影される。
FIG. 3 is a principle explanatory view of the exposure apparatus of the present invention. The light of wavelength λ emitted from the light source 11 illuminates the grating 41 on the reticle. Position x of front focal point 1 of the first Fourier transform lens 15
1 to place the phase grating pattern 41 on the reticle 14. The pitch P 1 of the phase grating pattern 41 and the diffraction angle θ 1 of the diffracted light have a relationship of P 1 sin θ n = nλ (n = 0, ± 1, ± 2, ...). The light diffracted into a plurality of light beams in this way enters the Fourier transform lens 15, and further forms a Fourier spectrum image corresponding to each diffracted light on the rear focal plane. The coordinates ξ 61 corresponding to the Fourier spectrum of the first-order diffracted light are shown by ξ 61 = 1 sinθ 1 P 1 sinθ 1 = λ, and the Fourier spectrum of the 0th-order diffracted light ξ 60 ξ 60 = 1 sinθ 0 = 0 A Fourier spectrum image is formed on the Fourier transform plane in a completely separated state. As shown in FIG. 3, the spatial filter 18 is arranged on this Fourier transform plane, and as shown in FIG. The spectrum of the folding light and the aperture pattern (excluding the 0th-order light component) is passed. This diffracted light is the second
It passes through the Fourier transform lens 17 and is further projected onto the wafer 18W.

ただし、第3図,第4図においては縮小投影レンズ系を
省略してある。ウエハW上に投影された像は、テチクル
上の開口部(パターン41)の像を大略結ぶとともに、格
子パターン41の±1次光成分同志が干渉して新らたなピ
ッチの干渉縞が形成される。ここで干渉縞のピッチP
2は、 で与えられる。このとき、第2フーリエ変換レンズ17の
前側焦点面に第1フーリエ変換レンズ15のフーリエ変換
面を設定するので1 sinθ12sinθ2=ξ61 の関係がある。
However, the reduction projection lens system is omitted in FIGS. 3 and 4. The image projected on the wafer W roughly connects the images of the openings (pattern 41) on the reticle, and the ± first-order light components of the grating pattern 41 interfere with each other to form interference fringes with a new pitch. To be done. Where the interference fringe pitch P
2 is Given in. At this time, since the Fourier transform plane of the first Fourier transform lens 15 is set on the front focal plane of the second Fourier transform lens 17, there is a relation of 1 sin θ 1 = 2 sin θ 2 = ξ 61 .

第1及び第2フーリエ変換レンズ15,17さらに、縮小率
mの縮小投影光学系を通した像の間には、 の関係がある。よって、ウエハW上に生成される干渉縞
のピッチP212のときは、テチクル上の格子パタ
ーン41の投影像のピッチの半分となる。格子41の投影像
によって、ウエハW上に第2の格子Gを形成し、この格
子Gに対して、光束111と112の光をそれぞれ照射する
と、波面分割する格子Gによってそれぞれ回折された光
が得られる。また、2光束111,112をウエハW上に同時
に照射すると、干渉縞を生成し、さらに、この場合ウエ
ハW上の格子Gによって回折される光が各々干渉し、こ
の干渉した光を光検出器Dで検出し、干渉縞と格子Gと
の間の位置関係を示す光強度情報が得られる。
The first and second Fourier transform lenses 15 and 17, and between the images passing through the reduction projection optical system with the reduction ratio m, Have a relationship. Therefore, when 1 = 2 , the pitch P 2 of the interference fringes generated on the wafer W is half the pitch of the projected image of the grating pattern 41 on the reticle. A second grating G is formed on the wafer W by the projected image of the grating 41, and when the lights of the light fluxes 111 and 112 are applied to the grating G, the lights diffracted by the grating G for wavefront division are generated. can get. Further, when the two light beams 111 and 112 are simultaneously irradiated onto the wafer W, interference fringes are generated, and further, in this case, the lights diffracted by the grating G on the wafer W interfere with each other, and the interfered lights are detected by the photodetector D. The light intensity information indicating the positional relationship between the interference fringes and the grating G is obtained.

第4図の光検知器D上での観測される光強度Iは I=uA 2+uB 2+uA *・uB+uA・uB * ただし、uA,uBは各々光束111,112の振強度uA *,u
B *は、共役複素振幅である。
Light intensity I observed on the fourth diagram of the optical detector D is I = u A 2 + u B 2 + u A * · u B + u A · u B * However, u A, u B each light beam 111, 112 Vibration strength u A * , u
B * is the complex conjugate amplitude.

(ただし、A,Bは定数、N:格子の数、δA,δBは隣接し
た2格子によって回折された光の間の光路差、xは光束
111と光束112との干渉縞と格子との間の相体的位置関
係、θA,θBは光束111及び112とウエハの垂線とのなす
角)として示される。
(Where A and B are constants, N is the number of gratings, δA and δB are the optical path differences between the lights diffracted by two adjacent gratings, and x is the luminous flux.
The relative positional relationship between the interference fringes of 111 and the light flux 112 and the grating, and θ A and θ B are shown as angles formed by the light fluxes 111 and 112 and the vertical line of the wafer.

発明の効果 本発明により、干渉縞を媒介としてウエハ上の合わせマ
ークの高精度な位置検出が可能となりその結果レチクル
とウエハ上のパターンを高精度に位置合わせ露光するこ
とができる。さらに投影光学系と位置合わせ光学系とを
異った光路として構成するので異波長位置合わせを行な
うことができる。また、空間フィルタやミラー系を脱着
せずに露光が可能となり、合わせ精度の高い露光装置が
構成出来る。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to detect the alignment mark on the wafer with high precision through the interference fringes. As a result, the reticle and the pattern on the wafer can be precisely aligned and exposed. Furthermore, since the projection optical system and the alignment optical system are configured as different optical paths, different wavelength alignment can be performed. Further, it becomes possible to perform exposure without attaching or detaching the spatial filter or the mirror system, so that an exposure apparatus with high alignment accuracy can be constructed.

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

第1図及び第2図は本発明の一実施例の露光装置におけ
る位置合わせの基本的な正面構成図、第3図は本発明に
よる再回折光学系の原理図、第4図は本発明によるウエ
ハ近傍の詳細図、第5図は従来からの2重格子法による
位置合わせの原理図、第6図は従来からのレチクルとウ
エハを干渉縞を用いて位置合わせる場合の構成図であ
る。 11……光源、12……投影用光源、13……照明光学系、14
……レチクル、15,17……第1,第2のフーリエ変換レン
ズ、16……空間フィルター、18……ウエハ、G……格
子、D……光検出器、24……位置合わせ格子、25……レ
ーザ測長機、27……ステージ上固定ターゲット、28……
レチクル上固定ターゲット。
1 and 2 are the basic front view of the alignment in the exposure apparatus of one embodiment of the present invention, FIG. 3 is the principle diagram of the re-diffraction optical system according to the present invention, and FIG. 4 is the present invention. FIG. 5 is a detailed view of the vicinity of the wafer, FIG. 5 is a principle view of alignment by the conventional double lattice method, and FIG. 6 is a configuration diagram when aligning the conventional reticle and the wafer by using interference fringes. 11 …… Light source, 12 …… Projection light source, 13 …… Illumination optical system, 14
...... Reticle, 15,17 …… First and second Fourier transform lenses, 16 …… Spatial filter, 18 …… Wafer, G …… Grating, D …… Photodetector, 24 …… Alignment grating, 25 ...... Laser length measuring machine, 27 …… Fixed target on stage, 28 ……
Fixed target on reticle.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】露光光源、照明光学系、縮小投影露光光学
系、基板、レーザ測長機により精密に位置計測されたス
テージを有する露光装置であって、さらに光源、波面分
割素子、レチクル、第1のレンズ系、空間フィルター、
第2のレンズ系、光検出器を有する位置合わせ光学系を
有し、前記光源から出た光束を照明光学系を通して前記
波面分割素子に入射させて前記光束を波面分割し、前記
第1のレンズ系に導くとともに、前記第1のレンズ系の
フーリエ変換面付近に設けた所定の空間フィルターによ
って±N(Nは整数)次の2つの光束を選択的に透過せ
しめて、前記2光束を前記第2のレンズ系を通過させ、
さらに前記縮小投影光学系を通して第2の格子を持つ基
板に前記2光束を投影し、第2の格子から回折された回
折光を前記縮小投影光学系、前記第2のレンズ系を逆方
向に通過せしめ、前記第2の格子によって回折し干渉し
た光の前記光検出器により測定された光出力変化と、レ
ーザ干渉系により計測されたステージ位置に基ずいて前
記基板上の第2の格子位置を測定することにより前記レ
チクルパターンとウエハ上のパターンを位置合わせする
ことを特徴とする露光装置。
1. An exposure apparatus having an exposure light source, an illumination optical system, a reduction projection exposure optical system, a substrate, and a stage whose position is precisely measured by a laser length measuring machine, further comprising a light source, a wavefront splitting element, a reticle and a first stage. 1 lens system, spatial filter,
A second lens system, an alignment optical system having a photodetector, and a light flux emitted from the light source is incident on the wavefront splitting element through an illumination optical system to split the light flux into wavefronts, and the first lens The two light beams of the order ± N (N is an integer) are selectively transmitted by a predetermined spatial filter provided in the vicinity of the Fourier transform surface of the first lens system while guiding the two light beams to the system. 2 lens system,
Further, the two light fluxes are projected onto the substrate having the second grating through the reduction projection optical system, and the diffracted light diffracted from the second grating passes through the reduction projection optical system and the second lens system in the opposite direction. On the basis of the change in the optical output of the light diffracted and interfered by the second grating measured by the photodetector and the stage position measured by the laser interference system, the second grating position on the substrate is determined. An exposure apparatus, wherein the reticle pattern and the pattern on the wafer are aligned by measuring.
【請求項2】露光光源、照明光学系、縮小投影露光光学
系、基板、レーザ測長機により精密に位置計測されたス
テージを有する露光装置であって、さらに光源、波面分
割素子、空間フィルター、光検出器を有する位置合わせ
光学系を有し、前記光源から出た光束を照明光学系を通
して前記波面分割素子に入射させて前記光束を波面分割
し、前記空間フィルターによって±N(Nは整数)次の
2つの光束を選択的に透過せしめて、前記縮小投影光学
系を通して第2の格子を持つ基板に前記2光束を投影
し、第2の格子から回折された回折光を前記縮小投影光
学系、前記第2のレンズ系を逆方向に通過せしめ、前記
第2の格子によって回折し干渉した光の前記光検出器に
より測定された光出力変化と、レーザ干渉系により計測
されたステージ位置に基ずいて前記基板上の第2の格子
位置を測定することにより前記レチクルパターンとウエ
ハ上のパターンを位置合わせすることを特徴とする露光
装置。
2. An exposure apparatus having an exposure light source, an illumination optical system, a reduction projection exposure optical system, a substrate, and a stage whose position is precisely measured by a laser length measuring machine, further comprising a light source, a wavefront division element, a spatial filter, A positioning optical system having a photodetector is provided, and a light flux emitted from the light source is incident on the wavefront splitting element through an illumination optical system to split the light flux into wavefronts, and the spatial filter causes ± N (N is an integer). The following two light fluxes are selectively transmitted, the two light fluxes are projected on the substrate having the second grating through the reduction projection optical system, and the diffracted light diffracted from the second grating is reduced by the reduction projection optical system. , A change in light output measured by the photodetector of light that has passed through the second lens system in the opposite direction and is diffracted and interfered by the second grating, and a stage position measured by a laser interference system. Exposure apparatus characterized by aligning a pattern on the reticle pattern and the wafer by measuring the second grid positions on the substrate have not a group.
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