JPH07221010A - 位置合わせ方法及びそれを用いた位置合わせ装置 - Google Patents
位置合わせ方法及びそれを用いた位置合わせ装置Info
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- JPH07221010A JPH07221010A JP6032814A JP3281494A JPH07221010A JP H07221010 A JPH07221010 A JP H07221010A JP 6032814 A JP6032814 A JP 6032814A JP 3281494 A JP3281494 A JP 3281494A JP H07221010 A JPH07221010 A JP H07221010A
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- 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
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
- G03F9/7011—Pre-exposure scan; original with original holder alignment; Prealignment, i.e. workpiece with workpiece holder
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体素子製造用の露光装置においてウエハ
をＸＹステージの所定位置に高精度に位置合わせをする
ことができる位置合わせ方法及びそれを用いた位置合わ
せ装置を得ること。 【構成】 基準試料を第１ステージ上に搬送し、該第１
ステージ上でプリアライメントを行った後に第２ステー
ジ上に搬送して該第２ステージ上で該基準試料に設けた
ターゲットを検出し、該ターゲットの所定位置からのず
れ量を検出して該基準試料の該第１又は／及び第２ステ
ージ上での位置ずれに関する補正値を求め、該キャリア
に収納した試料を該第１ステージを介して該第２ステー
ジ上に該試料を搬送する前に該第１ステージ又は／及び
第２ステージに該補正値を加味していること。
をＸＹステージの所定位置に高精度に位置合わせをする
ことができる位置合わせ方法及びそれを用いた位置合わ
せ装置を得ること。 【構成】 基準試料を第１ステージ上に搬送し、該第１
ステージ上でプリアライメントを行った後に第２ステー
ジ上に搬送して該第２ステージ上で該基準試料に設けた
ターゲットを検出し、該ターゲットの所定位置からのず
れ量を検出して該基準試料の該第１又は／及び第２ステ
ージ上での位置ずれに関する補正値を求め、該キャリア
に収納した試料を該第１ステージを介して該第２ステー
ジ上に該試料を搬送する前に該第１ステージ又は／及び
第２ステージに該補正値を加味していること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は位置合わせ方法及びそれ
を用いた位置合わせ装置に関し、特に半導体素子製造用
の露光装置においてマスクやレチクル（以下「マスク」
という。）面上に形成されている電子回路パターンをウ
エハ面上に転写する際に、ウエハをＸＹステージ上の所
定位置に精度良く、位置合わせする際に好適なものであ
る。
を用いた位置合わせ装置に関し、特に半導体素子製造用
の露光装置においてマスクやレチクル（以下「マスク」
という。）面上に形成されている電子回路パターンをウ
エハ面上に転写する際に、ウエハをＸＹステージ上の所
定位置に精度良く、位置合わせする際に好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より半導体素子製造用のステッパー
等の露光装置においてマスクとウエハとの相対的な位置
合わせは高集積度の半導体素子を製造する為の重要な要
素となっている。
等の露光装置においてマスクとウエハとの相対的な位置
合わせは高集積度の半導体素子を製造する為の重要な要
素となっている。
【０００３】このときのマスクとウエハとの位置合わせ
においては、まずウエハをＰＡ（プリアライメント）ス
テージ上の所定の位置に精度良く位置合わせをするプリ
アライメントを行っている。
においては、まずウエハをＰＡ（プリアライメント）ス
テージ上の所定の位置に精度良く位置合わせをするプリ
アライメントを行っている。
【０００４】図５は半導体素子製造用の露光装置におい
てウエハのプリアライメントを行う従来のウエハアライ
メント機構の要部概略図である。
てウエハのプリアライメントを行う従来のウエハアライ
メント機構の要部概略図である。
【０００５】半導体素子の製造における半導体ウエハ
（以下単に「ウエハ」と称す。）の処理工程においては
ウエハに電子回路パターンを露光して焼き付けている。
この露光工程を行う為にウエハを顕微鏡下のＸＹステー
ジ６に自動搬送し、該ウエハに設けたターゲットを利用
して、ウエハとマスクの位置合わせを行っている。
（以下単に「ウエハ」と称す。）の処理工程においては
ウエハに電子回路パターンを露光して焼き付けている。
この露光工程を行う為にウエハを顕微鏡下のＸＹステー
ジ６に自動搬送し、該ウエハに設けたターゲットを利用
して、ウエハとマスクの位置合わせを行っている。
【０００６】一般にはこのときの位置合わせに先立って
図５に示すようにウエハ１をキャリア２から搬送ハンド
３によって一旦ＰＡステージ４に移送し、このＰＡ（プ
リアライメント）ステージ４でウエハ１を回転させて所
定位置に位置合わせを行う、所謂プリアライメントを行
っている。
図５に示すようにウエハ１をキャリア２から搬送ハンド
３によって一旦ＰＡステージ４に移送し、このＰＡ（プ
リアライメント）ステージ４でウエハ１を回転させて所
定位置に位置合わせを行う、所謂プリアライメントを行
っている。
【０００７】そしてウエハ１のプリアライメント後に再
び送り込みハンド５によって顕微鏡下のＸＹステージ６
の所定位置に搬送する２段機構を採用している。このと
きのプリアライメントはウエハ１の一部に予め設けられ
ている直線状に切り欠いたオリエンテーションフラット
（識別面）１０を用いて行っている。即ち非接触式回転
ユニット８によりウエハ１を回転させ、センサ７で識別
面１０を認識し、回転方向の位置合わせを行ない押し当
て機構９によってプリアライメント動作を行っている。
び送り込みハンド５によって顕微鏡下のＸＹステージ６
の所定位置に搬送する２段機構を採用している。このと
きのプリアライメントはウエハ１の一部に予め設けられ
ている直線状に切り欠いたオリエンテーションフラット
（識別面）１０を用いて行っている。即ち非接触式回転
ユニット８によりウエハ１を回転させ、センサ７で識別
面１０を認識し、回転方向の位置合わせを行ない押し当
て機構９によってプリアライメント動作を行っている。
【０００８】そしてプリアライメント動作が終了したら
ウエハ１を送り込みハンド５によりＸＹステージ６上に
搬送し、ＸＹステージ６上のウエハチャック（不図示）
で真空吸着して平面矯正して以降のウエハの工程処理を
行っている。
ウエハ１を送り込みハンド５によりＸＹステージ６上に
搬送し、ＸＹステージ６上のウエハチャック（不図示）
で真空吸着して平面矯正して以降のウエハの工程処理を
行っている。
【０００９】一般にプリアライメントの位置再現性は高
く、同一の装置で該ウエハ処理用の全工程を処理する場
合は比較的問題はない。
く、同一の装置で該ウエハ処理用の全工程を処理する場
合は比較的問題はない。
【００１０】ところが、プリアライメントの基準となる
センサ７や押し当て機構９の取り付け位置が各装置間で
差異がある為に各装置間でウエハチャックに対するウエ
ハの位置合わせにバラツキが生じてくる。
センサ７や押し当て機構９の取り付け位置が各装置間で
差異がある為に各装置間でウエハチャックに対するウエ
ハの位置合わせにバラツキが生じてくる。
【００１１】一方、複数の装置を用いて種々な半導体製
造工程を介して半導体素子を製造する場合、前工程を処
理した装置と次の工程を処理する装置とが同一になる可
能性は低い。
造工程を介して半導体素子を製造する場合、前工程を処
理した装置と次の工程を処理する装置とが同一になる可
能性は低い。
【００１２】その結果、プリアライメント終了後に前記
ウエハチャック上のウエハとマスクとを精密に位置合わ
せする際、ウエハ面上に設けた位置検出ターゲットがタ
ーゲット検出用の顕微鏡の視野範囲に入らない場合があ
る。
ウエハチャック上のウエハとマスクとを精密に位置合わ
せする際、ウエハ面上に設けた位置検出ターゲットがタ
ーゲット検出用の顕微鏡の視野範囲に入らない場合があ
る。
【００１３】図６（Ａ），（Ｂ）は露光装置でウエハ面
上に焼き付けた位置検出用のターゲットの説明図であ
る。
上に焼き付けた位置検出用のターゲットの説明図であ
る。
【００１４】図６（Ａ）は従来の露光装置Ａでウエハ２
１面上に焼き付けた位置検出用のターゲット１８と位置
検出用の顕微鏡の視野１７を示している。
１面上に焼き付けた位置検出用のターゲット１８と位置
検出用の顕微鏡の視野１７を示している。
【００１５】図６（Ｂ）は従来の露光装置Ａとは異なる
露光装置Ｂでウエハ２２面上に焼き付けた位置検出用の
ターゲット１８と位置検出用の顕微鏡の視野１７を示し
ている。
露光装置Ｂでウエハ２２面上に焼き付けた位置検出用の
ターゲット１８と位置検出用の顕微鏡の視野１７を示し
ている。
【００１６】図６（Ｂ）に示すように露光装置Ａと露光
装置Ｂでは位置検出ターゲット１８の焼き付け位置が大
きくずれており、露光装置Ｂで焼いたウエハ２２を露光
装置Ａで位置合わせしようとすると位置検出ターゲット
１８が顕微鏡の視野１７に入らない場合がある。このと
きには位置検出ターゲットを模索する工程が加わってく
る。
装置Ｂでは位置検出ターゲット１８の焼き付け位置が大
きくずれており、露光装置Ｂで焼いたウエハ２２を露光
装置Ａで位置合わせしようとすると位置検出ターゲット
１８が顕微鏡の視野１７に入らない場合がある。このと
きには位置検出ターゲットを模索する工程が加わってく
る。
【００１７】一般にこのような工程を加えることはアラ
イメント時間を遅延させ、ウエハの処理効率を悪くして
生産計画算定上問題がある。このため従来は全ての装置
についてセンサ７や押し当て機構９の取り付け位置の微
細な調整を行う必要があった。又前記調整で吸収できな
いバラツキについては、ウエハチャック上に搬送された
ウエハについて数回のアライメント模索工程の位置合わ
せデータに基づいて補正量を算出し、以後のウエハチャ
ック上に搬送されたウエハについてはＸＹステージの送
り量に補正値を加味して送り込むようにしてアライメン
トを行っていた。
イメント時間を遅延させ、ウエハの処理効率を悪くして
生産計画算定上問題がある。このため従来は全ての装置
についてセンサ７や押し当て機構９の取り付け位置の微
細な調整を行う必要があった。又前記調整で吸収できな
いバラツキについては、ウエハチャック上に搬送された
ウエハについて数回のアライメント模索工程の位置合わ
せデータに基づいて補正量を算出し、以後のウエハチャ
ック上に搬送されたウエハについてはＸＹステージの送
り量に補正値を加味して送り込むようにしてアライメン
トを行っていた。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】従来の位置合わせ方法
ではプリアライメント機構の取り付け位置の微調整に多
大な労力を要するとともに、アライメント模索や送り量
の補正の為のＸＹステージの動作が増える為、スループ
ットが低下してくる傾向があった。
ではプリアライメント機構の取り付け位置の微調整に多
大な労力を要するとともに、アライメント模索や送り量
の補正の為のＸＹステージの動作が増える為、スループ
ットが低下してくる傾向があった。
【００１９】又従来のＸＹステージの送り量の補正方法
は、最初にウエハに焼き付けられた位置検出ターゲット
に対して補正するものであり、ウエハチャックに対する
ウエハの位置の装置間のバラツキに対しては考慮されて
いなかった。
は、最初にウエハに焼き付けられた位置検出ターゲット
に対して補正するものであり、ウエハチャックに対する
ウエハの位置の装置間のバラツキに対しては考慮されて
いなかった。
【００２０】一方、半導体素子製造用の露光装置では、
露光工程が進むにつれてウエハ自身の変形が進む為ウエ
ハチャックによる真空吸着によりウエハを平面矯正して
いる。
露光工程が進むにつれてウエハ自身の変形が進む為ウエ
ハチャックによる真空吸着によりウエハを平面矯正して
いる。
【００２１】しかしながら従来のアライメント方法では
ウエハチャックに対するウエハの位置が装置毎に異なる
為、ウエハの矯正状態が装置毎に異なり、ウエハ上のチ
ップ位置及び形状に大きく影響してくる。
ウエハチャックに対するウエハの位置が装置毎に異なる
為、ウエハの矯正状態が装置毎に異なり、ウエハ上のチ
ップ位置及び形状に大きく影響してくる。
【００２２】この結果アライメント時のベースライン補
正時間やアライメント模索等の時間的なロスが発生して
くるという問題点があった。
正時間やアライメント模索等の時間的なロスが発生して
くるという問題点があった。
【００２３】本発明は、複数の露光工程を経た結果、変
形したウエハであってもウエハチャック上の所定位置に
再現性良く送り込み、高精度に位置合わせを行うことが
でき、高いスループットが容易に得られる位置合わせ方
法及びそれを用いた位置合わせ装置の提供を目的とす
る。
形したウエハであってもウエハチャック上の所定位置に
再現性良く送り込み、高精度に位置合わせを行うことが
でき、高いスループットが容易に得られる位置合わせ方
法及びそれを用いた位置合わせ装置の提供を目的とす
る。
【００２４】
（１−１）本発明の位置合わせ方法は、基準試料を第１
ステージ上に搬送し、該第１ステージ上でプリアライメ
ントを行った後に第２ステージ上に搬送して該第２ステ
ージ上で該基準試料に設けたターゲットを検出し、該タ
ーゲットの所定位置からのずれ量を検出して該基準試料
の該第１又は／及び第２ステージ上での位置ずれに関す
る補正値を求め、該キャリアに収納した試料を該第１ス
テージを介して該第２ステージ上に搬送し、該第２ステ
ージ上に該試料を搬送する前に該第１ステージ又は／及
び第２ステージに該補正値を加味していることを特徴と
している。
ステージ上に搬送し、該第１ステージ上でプリアライメ
ントを行った後に第２ステージ上に搬送して該第２ステ
ージ上で該基準試料に設けたターゲットを検出し、該タ
ーゲットの所定位置からのずれ量を検出して該基準試料
の該第１又は／及び第２ステージ上での位置ずれに関す
る補正値を求め、該キャリアに収納した試料を該第１ス
テージを介して該第２ステージ上に搬送し、該第２ステ
ージ上に該試料を搬送する前に該第１ステージ又は／及
び第２ステージに該補正値を加味していることを特徴と
している。
【００２５】（１−２）本発明の位置合わせ装置は、搬
送された試料の姿勢を定められた方向に整える第１ステ
ージ、該第１ステージから搬送された該試料を固定し、
一定範囲内で移動可能な第２ステージ、該試料に設けた
位置検出用のターゲットを検出する検出手段、そして該
試料に設けたターゲットの所定位置からのずれ量を解析
し、演算する制御演算手段とを有し、キャリア内に収納
した対象物を該第１ステージを介して該第２ステージ上
に該試料を搬送する前に該第１ステージ又は／及び第２
ステージに該補正値を加味していることを特徴としてい
る。
送された試料の姿勢を定められた方向に整える第１ステ
ージ、該第１ステージから搬送された該試料を固定し、
一定範囲内で移動可能な第２ステージ、該試料に設けた
位置検出用のターゲットを検出する検出手段、そして該
試料に設けたターゲットの所定位置からのずれ量を解析
し、演算する制御演算手段とを有し、キャリア内に収納
した対象物を該第１ステージを介して該第２ステージ上
に該試料を搬送する前に該第１ステージ又は／及び第２
ステージに該補正値を加味していることを特徴としてい
る。
【００２６】（１−３）本発明の半導体素子の製造方法
は、マスク面上のパターンをウエハ面上に露光転写した
後、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製造
する際、基準ウエハを第１ステージ上に搬送し、該第１
ステージ上でプリアライメントを行った後に第２ステー
ジ上に搬送して該第２ステージ上で該基準ウエハに設け
たターゲットを検出し、該ターゲットの所定位置からの
ずれ量を検出して該基準ウエハの該第１又は／及び第２
ステージ上での位置ずれに関する補正値を求め、該キャ
リアに収納したウエハを該第１ステージを介して該第２
ステージ上に搬送し、該第２ステージ上に該試料を搬送
する前に該第１ステージ又は／及び第２ステージに該補
正値を加味していることを特徴としている。
は、マスク面上のパターンをウエハ面上に露光転写した
後、該ウエハを現像処理工程を介して半導体素子を製造
する際、基準ウエハを第１ステージ上に搬送し、該第１
ステージ上でプリアライメントを行った後に第２ステー
ジ上に搬送して該第２ステージ上で該基準ウエハに設け
たターゲットを検出し、該ターゲットの所定位置からの
ずれ量を検出して該基準ウエハの該第１又は／及び第２
ステージ上での位置ずれに関する補正値を求め、該キャ
リアに収納したウエハを該第１ステージを介して該第２
ステージ上に搬送し、該第２ステージ上に該試料を搬送
する前に該第１ステージ又は／及び第２ステージに該補
正値を加味していることを特徴としている。
【００２７】（１−４）本発明の露光装置は、レチクル
面上のパターンをウエハ面上に露光転写する露光装置に
おいて、搬送されたウエハの姿勢を定められた方向に整
える第１ステージ、該第１ステージから搬送された該ウ
エハを固定し、一定範囲内で移動可能な第２ステージ、
該ウエハに設けた位置検出用のターゲットを検出する検
出手段、そして該ウエハに設けたターゲットの所定位置
からのずれ量を解析し、演算する制御演算手段とを有
し、キャリア内に収納したウエハを該第１ステージを介
して該第２ステージ上に該試料を搬送する前に該第１ス
テージ又は／及び第２ステージに該補正値を加味してい
ることを特徴としている。
面上のパターンをウエハ面上に露光転写する露光装置に
おいて、搬送されたウエハの姿勢を定められた方向に整
える第１ステージ、該第１ステージから搬送された該ウ
エハを固定し、一定範囲内で移動可能な第２ステージ、
該ウエハに設けた位置検出用のターゲットを検出する検
出手段、そして該ウエハに設けたターゲットの所定位置
からのずれ量を解析し、演算する制御演算手段とを有
し、キャリア内に収納したウエハを該第１ステージを介
して該第２ステージ上に該試料を搬送する前に該第１ス
テージ又は／及び第２ステージに該補正値を加味してい
ることを特徴としている。
【００２８】
【実施例】図１は本発明の実施例１の要部概略図、図
２，図３は本発明の実施例１の位置合わせ方法における
補正値計測動作と露光動作のフローチャートである。
２，図３は本発明の実施例１の位置合わせ方法における
補正値計測動作と露光動作のフローチャートである。
【００２９】本実施例ではウエハを所定位置にアライメ
ントし、マスク面上のパターンを露光転写する半導体素
子製造用の露光装置に適用した場合を示している。
ントし、マスク面上のパターンを露光転写する半導体素
子製造用の露光装置に適用した場合を示している。
【００３０】本実施例ではキャリア２に収容されたウエ
ハ１を搬送ハンド３によってＰＡステージ４に１枚ずつ
搬送している。このＰＡステージ４ではウエハ１をその
周辺部に設けた直線状のオリエンテーションフラット１
０のセンサ７による検知と直角に折り曲げた押し当て機
構９により位置決め（プリアライメント）している。
ハ１を搬送ハンド３によってＰＡステージ４に１枚ずつ
搬送している。このＰＡステージ４ではウエハ１をその
周辺部に設けた直線状のオリエンテーションフラット１
０のセンサ７による検知と直角に折り曲げた押し当て機
構９により位置決め（プリアライメント）している。
【００３１】即ち非接触式回転ユニット８によりウエハ
１を回転させて、センサ７で識別面１０を認識し、回転
方向の位置合わせを行い、押し当て機構９によりプリア
ライメントを行っている。
１を回転させて、センサ７で識別面１０を認識し、回転
方向の位置合わせを行い、押し当て機構９によりプリア
ライメントを行っている。
【００３２】本実施例では各要素４，７，８，９は第１
ステージの一部を構成している。
ステージの一部を構成している。
【００３３】次にプリアライメントしたウエハ１を送り
込みハンド５によりＸＹステージ６へ搬送している。こ
の際ＸＹステージ６はウエハ１の受け取り位置へ駆動し
ている。そしてＸＹステージ６上に搬送したウエハ１を
ターゲット検出用の検出手段としての顕微鏡１３によっ
てウエハ１上のターゲットを検出し、Ｘ駆動用モータ１
１とＹ駆動用モータ１２を利用して精密な位置合わせを
行っている。
込みハンド５によりＸＹステージ６へ搬送している。こ
の際ＸＹステージ６はウエハ１の受け取り位置へ駆動し
ている。そしてＸＹステージ６上に搬送したウエハ１を
ターゲット検出用の検出手段としての顕微鏡１３によっ
てウエハ１上のターゲットを検出し、Ｘ駆動用モータ１
１とＹ駆動用モータ１２を利用して精密な位置合わせを
行っている。
【００３４】本実施例では各要素６，１１，１２は第２
ステージの一部を構成している。
ステージの一部を構成している。
【００３５】次に本実施例の位置合わせ方法における補
正値計測動作を図２のフローチャートを参照しながら説
明する。
正値計測動作を図２のフローチャートを参照しながら説
明する。
【００３６】ここでは位置合わせ用のターゲットの入っ
た１枚のウエハ（これを基準ウエハとする）についての
補正値計測動作を説明する。
た１枚のウエハ（これを基準ウエハとする）についての
補正値計測動作を説明する。
【００３７】まずステップＳ１でオペレータが操作端末
１５により計測回数を指定して計測動作を起動する。計
測が起動されると、まず基準ウエハは搬送ハンド３によ
りキャリア２からＰＡステージ４へと搬送される。
１５により計測回数を指定して計測動作を起動する。計
測が起動されると、まず基準ウエハは搬送ハンド３によ
りキャリア２からＰＡステージ４へと搬送される。
【００３８】次にステップＳ２において基準ウエハをＰ
Ａステージ４に載せる。ＰＡステージ４に載った基準ウ
エハはステップＳ３でプリアライメントされる。プリア
ライメント終了後、基準ウエハは送り込みハンド５によ
りＰＡステージ４からＸＹステージ６へと搬送される。
そしてステップＳ４においてＸＹステージ６に載せられ
る。ＸＹステージ６に載せられた基準ウエハはステップ
Ｓ５においてターゲット検出用の顕微鏡１３で基準ウエ
ハに設けたターゲットの所定位置からの位置ずれ量を計
測する。計測したデータは制御演算手段１４に記憶して
おく。
Ａステージ４に載せる。ＰＡステージ４に載った基準ウ
エハはステップＳ３でプリアライメントされる。プリア
ライメント終了後、基準ウエハは送り込みハンド５によ
りＰＡステージ４からＸＹステージ６へと搬送される。
そしてステップＳ４においてＸＹステージ６に載せられ
る。ＸＹステージ６に載せられた基準ウエハはステップ
Ｓ５においてターゲット検出用の顕微鏡１３で基準ウエ
ハに設けたターゲットの所定位置からの位置ずれ量を計
測する。計測したデータは制御演算手段１４に記憶して
おく。
【００３９】次にステップＳ６で指定回数計測したかど
うかのチェックを行い、終了していないときはステップ
Ｓ２からステップＳ５までの動作を繰り返す。ステップ
Ｓ６で指定回数終了していたらステップＳ７に進み、基
準ウエハをＸＹステージ６から回収してキャリア２へ戻
す。
うかのチェックを行い、終了していないときはステップ
Ｓ２からステップＳ５までの動作を繰り返す。ステップ
Ｓ６で指定回数終了していたらステップＳ７に進み、基
準ウエハをＸＹステージ６から回収してキャリア２へ戻
す。
【００４０】そして最後にステップＳ８で計測した位置
ずれ量のデータより制御演算手段１４により統計・演算
処理し、Ｘ方向（ｘ），Ｙ方向（ｙ）そして回転方向
（θ）の補正量（ｘ，ｙ，θ）を算出し、この補正値を
操作端末１５に表示して補正値計測動作を終了してい
る。
ずれ量のデータより制御演算手段１４により統計・演算
処理し、Ｘ方向（ｘ），Ｙ方向（ｙ）そして回転方向
（θ）の補正量（ｘ，ｙ，θ）を算出し、この補正値を
操作端末１５に表示して補正値計測動作を終了してい
る。
【００４１】次に図３により図２のフローチャートに基
づく補正値計測動作により求めた補正値（ｘ，ｙ，θ）
を用いてマスク面上の電子回路パターンをウエハ面上に
露光転写するときの露光動作のフローチャートの露光動
作について説明する。
づく補正値計測動作により求めた補正値（ｘ，ｙ，θ）
を用いてマスク面上の電子回路パターンをウエハ面上に
露光転写するときの露光動作のフローチャートの露光動
作について説明する。
【００４２】まずキャリア２からＰＡステージ３に搬送
されたウエハ１はステップＳＳ１でＰＡステージ３に載
せられる。そしてステップＳＳ２でプリアライメント動
作を行なう。このプリアライメント動作時に前記補正値
のθ成分をプリアライメント終了位置に反映させてい
る。
されたウエハ１はステップＳＳ１でＰＡステージ３に載
せられる。そしてステップＳＳ２でプリアライメント動
作を行なう。このプリアライメント動作時に前記補正値
のθ成分をプリアライメント終了位置に反映させてい
る。
【００４３】次にステップＳＳ３でＸＹステージ６をウ
エハ受け取り位置に駆動する際に前記補正値のｘ成分と
ｙ成分を反映させる。その後、ステップＳＳ４でウエハ
１をＸＹステージ６に載せる。
エハ受け取り位置に駆動する際に前記補正値のｘ成分と
ｙ成分を反映させる。その後、ステップＳＳ４でウエハ
１をＸＹステージ６に載せる。
【００４４】次にステップＳＳ５においてターゲット検
出用の顕微鏡１３でウエハ１上のターゲットの位置を検
出し、精密位置合わせをする。ただし、ターゲットが焼
き付けられていないウエハでは前記ステップＳＳ５は行
わない。そしてステップＳＳ６で露光処理を行い、ステ
ップＳＳ７でウエハ１をＸＹステージ６から回収し、キ
ャリア２へと戻して全露光動作を終了している。
出用の顕微鏡１３でウエハ１上のターゲットの位置を検
出し、精密位置合わせをする。ただし、ターゲットが焼
き付けられていないウエハでは前記ステップＳＳ５は行
わない。そしてステップＳＳ６で露光処理を行い、ステ
ップＳＳ７でウエハ１をＸＹステージ６から回収し、キ
ャリア２へと戻して全露光動作を終了している。
【００４５】本発明では例えば図１に示すシステムを有
する半導体素子製造用の露光装置Ａと露光装置Ｂを用い
て基準ウエハ１６に対して図２のフローチャートに示す
計測動作で補正値（ｘ，ｙ，θ）を算出している。そし
て図３のフローチャートに示す露光動作を行なうことに
より、ウエハをウエハチャックに対して（つまりＸＹス
テージに対して）同一の位置に送り込んでいる。
する半導体素子製造用の露光装置Ａと露光装置Ｂを用い
て基準ウエハ１６に対して図２のフローチャートに示す
計測動作で補正値（ｘ，ｙ，θ）を算出している。そし
て図３のフローチャートに示す露光動作を行なうことに
より、ウエハをウエハチャックに対して（つまりＸＹス
テージに対して）同一の位置に送り込んでいる。
【００４６】これにより露光装置Ａと露光装置Ｂを用い
た場合であっても、ともにウエハ面上の基準ウエハ１６
に設けたターゲットに相当する位置にターゲットを焼き
付けることができるようにしている。
た場合であっても、ともにウエハ面上の基準ウエハ１６
に設けたターゲットに相当する位置にターゲットを焼き
付けることができるようにしている。
【００４７】図４は本発明に係る露光装置でウエハ面上
に焼き付けた位置検出用のターゲットの説明図である。
に焼き付けた位置検出用のターゲットの説明図である。
【００４８】図４（Ａ）は基準ウエハ１６面上に設けた
位置検出用ターゲット１８と位置検出用の顕微鏡の視野
１７の説明図である。
位置検出用ターゲット１８と位置検出用の顕微鏡の視野
１７の説明図である。
【００４９】図４（Ｂ）は露光装置Ａでウエハ１９面上
に設けた位置検出用のターゲット１８と位置検出用の顕
微鏡の視野１７の説明図である。
に設けた位置検出用のターゲット１８と位置検出用の顕
微鏡の視野１７の説明図である。
【００５０】図４（Ｃ）は露光装置Ｂでウエハ２０面上
に設けた位置検出用のターゲット１８と位置検出用の顕
微鏡の視野１７の説明図である。
に設けた位置検出用のターゲット１８と位置検出用の顕
微鏡の視野１７の説明図である。
【００５１】このように本発明ではどのような露光装置
を用いてもウエハチャックに対するウエハの位置が一致
し、基準ウエハと同じ位置にパターンを焼き付けること
ができるようにしており、これによりウエハの位置合わ
せを高精度に行っている。
を用いてもウエハチャックに対するウエハの位置が一致
し、基準ウエハと同じ位置にパターンを焼き付けること
ができるようにしており、これによりウエハの位置合わ
せを高精度に行っている。
【００５２】そしてウエハを第２ステージの所定位置に
位置合わせを行った後にマスク面上のパターンを投影光
学系を介して又はプロキシミティ法により露光転写して
いる。そして露光転写したウエハを公知の現像処理工程
を介してこれにより半導体素子を製造している。
位置合わせを行った後にマスク面上のパターンを投影光
学系を介して又はプロキシミティ法により露光転写して
いる。そして露光転写したウエハを公知の現像処理工程
を介してこれにより半導体素子を製造している。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、複数の露光工程を経た結果、変形し
たウエハであってもウエハチャック上の所定位置に再現
性良く送り込み、高精度に位置合わせを行うことがで
き、高いスループットが容易に得られる位置合わせ方法
及びそれを用いた位置合わせ装置を達成することができ
る。
定することにより、複数の露光工程を経た結果、変形し
たウエハであってもウエハチャック上の所定位置に再現
性良く送り込み、高精度に位置合わせを行うことがで
き、高いスループットが容易に得られる位置合わせ方法
及びそれを用いた位置合わせ装置を達成することができ
る。
【００５４】特に本発明によれば各露光装置毎のプリア
ライメント機構の取り付け位置の微調整をする必要がな
くなり、又ウエハチャックに対するウエハの位置が一定
になる為、各露光装置によるウエハに対するチップの焼
き付け位置のバラツキがなくなり、位置合わせの為の模
索や補正動作が簡略化できるとともにウエハの変形によ
るマーク位置の変動の影響を受けることもなく、位置合
わせの効率が向上するという効果が得られる。
ライメント機構の取り付け位置の微調整をする必要がな
くなり、又ウエハチャックに対するウエハの位置が一定
になる為、各露光装置によるウエハに対するチップの焼
き付け位置のバラツキがなくなり、位置合わせの為の模
索や補正動作が簡略化できるとともにウエハの変形によ
るマーク位置の変動の影響を受けることもなく、位置合
わせの効率が向上するという効果が得られる。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 本発明の補正値計測動作を示すフローチャー
ト
ト
【図３】 本発明による露光装置の露光動作を示すフロ
ーチャート
ーチャート
【図４】 本発明を用いた露光装置で焼き付けたウエハ
を示す説明図
を示す説明図
【図５】 従来の露光装置におけるウエハアライメント
機構の概略を示す説明図
機構の概略を示す説明図
【図６】 従来の露光装置で焼き付けたウエハを示す説
明図
明図
１ ウエハ ２ ウエハキャリア ３ 搬送ハンド ４ ＰＡ（プリアライメント）ステージ ５ 送り込みハンド ６ ＸＹステージ ７ センサ ８ 非接触式回転ユニット ９ 押し当て機構 １０ オリエンテーションフラット １１ Ｘ駆動用モータ １２ Ｙ駆動用モータ １３ ターゲット検出顕微鏡 １４ 制御演算手段 １５ 操作端末 １６ 基準ウエハ １７ 装置Ａの位置検出顕微鏡の視野 １８ 位置検出ターゲット １９ 装置Ａで焼き付けたウエハ ２０ 装置Ｂで焼き付けたウエハ ２１ 従来の方法による半導体露光装置Ａで焼き付け
たウエハ ２２ 従来の方法による半導体露光装置Ｂで焼き付け
たウエハ
たウエハ ２２ 従来の方法による半導体露光装置Ｂで焼き付け
たウエハ
Claims (4)
- 【請求項１】 基準試料を第１ステージ上に搬送し、該
第１ステージ上でプリアライメントを行った後に第２ス
テージ上に搬送して該第２ステージ上で該基準試料に設
けたターゲットを検出し、該ターゲットの所定位置から
のずれ量を検出して該基準試料の該第１又は／及び第２
ステージ上での位置ずれに関する補正値を求め、該キャ
リアに収納した試料を該第１ステージを介して該第２ス
テージ上に搬送し、該第２ステージ上に該試料を搬送す
る前に該第１ステージ又は／及び第２ステージに該補正
値を加味していることを特徴とする位置合わせ方法。 - 【請求項２】 搬送された試料の姿勢を定められた方向
に整える第１ステージ、該第１ステージから搬送された
該試料を固定し、一定範囲内で移動可能な第２ステー
ジ、該試料に設けた位置検出用のターゲットを検出する
検出手段、そして該試料に設けたターゲットの所定位置
からのずれ量を解析し、演算する制御演算手段とを有
し、キャリア内に収納した対象物を該第１ステージを介
して該第２ステージ上に該試料を搬送する前に該第１ス
テージ又は／及び第２ステージに該補正値を加味してい
ることを特徴とする位置合わせ装置。 - 【請求項３】 マスク面上のパターンをウエハ面上に露
光転写した後、該ウエハを現像処理工程を介して半導体
素子を製造する際、基準ウエハを第１ステージ上に搬送
し、該第１ステージ上でプリアライメントを行った後に
第２ステージ上に搬送して該第２ステージ上で該基準ウ
エハに設けたターゲットを検出し、該ターゲットの所定
位置からのずれ量を検出して該基準ウエハの該第１又は
／及び第２ステージ上での位置ずれに関する補正値を求
め、該キャリアに収納したウエハを該第１ステージを介
して該第２ステージ上に搬送し、該第２ステージ上に該
試料を搬送する前に該第１ステージ又は／及び第２ステ
ージに該補正値を加味していることを特徴とする半導体
素子の製造方法。 - 【請求項４】 レチクル面上のパターンをウエハ面上に
露光転写する露光装置において、搬送されたウエハの姿
勢を定められた方向に整える第１ステージ、該第１ステ
ージから搬送された該ウエハを固定し、一定範囲内で移
動可能な第２ステージ、該ウエハに設けた位置検出用の
ターゲットを検出する検出手段、そして該ウエハに設け
たターゲットの所定位置からのずれ量を解析し、演算す
る制御演算手段とを有し、キャリア内に収納したウエハ
を該第１ステージを介して該第２ステージ上に該試料を
搬送する前に該第１ステージ又は／及び第２ステージに
該補正値を加味していることを特徴とする露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03281494A JP3372633B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 位置合わせ方法及びそれを用いた位置合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03281494A JP3372633B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 位置合わせ方法及びそれを用いた位置合わせ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07221010A true JPH07221010A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3372633B2 JP3372633B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=12369309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03281494A Expired - Fee Related JP3372633B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 位置合わせ方法及びそれを用いた位置合わせ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372633B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004247548A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Nikon Corp | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| WO2006025386A1 (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-09 | Nikon Corporation | 位置合わせ方法、処理システム、基板の投入再現性計測方法、位置計測方法、露光方法、基板処理装置、計測方法及び計測装置 |
| JP2006269952A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nsk Ltd | 近接露光装置 |
| JP2012114117A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Hitachi High-Technologies Corp | 検査方法及び検査装置 |
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| US9341954B2 (en) | 2007-10-24 | 2016-05-17 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9423698B2 (en) | 2003-10-28 | 2016-08-23 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus |
| US9678332B2 (en) | 2007-11-06 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9678437B2 (en) | 2003-04-09 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction |
| US9885872B2 (en) | 2003-11-20 | 2018-02-06 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light |
| US9891539B2 (en) | 2005-05-12 | 2018-02-13 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method |
| US10101666B2 (en) | 2007-10-12 | 2018-10-16 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP03281494A patent/JP3372633B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US9678437B2 (en) | 2003-04-09 | 2017-06-13 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus having distribution changing member to change light amount and polarization member to set polarization in circumference direction |
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| US9760014B2 (en) | 2003-10-28 | 2017-09-12 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus and projection exposure apparatus |
| US10281632B2 (en) | 2003-11-20 | 2019-05-07 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical member with optical rotatory power to rotate linear polarization direction |
| US9885872B2 (en) | 2003-11-20 | 2018-02-06 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method with optical integrator and polarization member that changes polarization state of light |
| US20130271945A1 (en) | 2004-02-06 | 2013-10-17 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| US10007194B2 (en) | 2004-02-06 | 2018-06-26 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| US10234770B2 (en) | 2004-02-06 | 2019-03-19 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| US10241417B2 (en) | 2004-02-06 | 2019-03-26 | Nikon Corporation | Polarization-modulating element, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and exposure method |
| WO2006025386A1 (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-09 | Nikon Corporation | 位置合わせ方法、処理システム、基板の投入再現性計測方法、位置計測方法、露光方法、基板処理装置、計測方法及び計測装置 |
| JP4631497B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2011-02-16 | 日本精工株式会社 | 近接露光装置 |
| JP2006269952A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Nsk Ltd | 近接露光装置 |
| US9891539B2 (en) | 2005-05-12 | 2018-02-13 | Nikon Corporation | Projection optical system, exposure apparatus, and exposure method |
| US10101666B2 (en) | 2007-10-12 | 2018-10-16 | Nikon Corporation | Illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3372633B2 (ja) | 2003-02-04 |
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