JPH07311012A - 投影光学系における基板の位置決定方法及び検出方法 - Google Patents
投影光学系における基板の位置決定方法及び検出方法Info
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- JPH07311012A JPH07311012A JP7079304A JP7930495A JPH07311012A JP H07311012 A JPH07311012 A JP H07311012A JP 7079304 A JP7079304 A JP 7079304A JP 7930495 A JP7930495 A JP 7930495A JP H07311012 A JPH07311012 A JP H07311012A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】投影光学系の結像面に正確に基板を一致させ
る。 【構成】斜入射ＡＦ系によってウエハＷ内の所定領域の
高さ位置を求める。テレビカメラ５６により投影レンズ
１８を介してウエハＷ上の所定領域とは異なる位置にあ
るマークを観察し、結像光路を可変として最もコントラ
ストが高くなる信号から、合焦位置（基板の位置）を求
める。マーク上のレジストは除去されており、マーク領
域と所定領域とは高さ位置が異なる。この構造上に違い
による高さ位置の差をオフセットとして斜入射ＡＦ系に
加える。
る。 【構成】斜入射ＡＦ系によってウエハＷ内の所定領域の
高さ位置を求める。テレビカメラ５６により投影レンズ
１８を介してウエハＷ上の所定領域とは異なる位置にあ
るマークを観察し、結像光路を可変として最もコントラ
ストが高くなる信号から、合焦位置（基板の位置）を求
める。マーク上のレジストは除去されており、マーク領
域と所定領域とは高さ位置が異なる。この構造上に違い
による高さ位置の差をオフセットとして斜入射ＡＦ系に
加える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば集積回路製造時
に使用される基板の位置検出方法に関するものであり、
特にレジストの塗布されたウェハと露光されるパターン
が形成されたマスクないしレチクルとの光学的位置関係
の調整を行うための基板の位置検出方法に関するもので
ある。
に使用される基板の位置検出方法に関するものであり、
特にレジストの塗布されたウェハと露光されるパターン
が形成されたマスクないしレチクルとの光学的位置関係
の調整を行うための基板の位置検出方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の露光装置には、半導体基板の位置
を検出する位置検出装置が設けられている。この基板の
位置検出装置（合焦装置）では、基板上に形成されたレ
ジスト層の上から合焦用の照明光を照射することとして
いる。
を検出する位置検出装置が設けられている。この基板の
位置検出装置（合焦装置）では、基板上に形成されたレ
ジスト層の上から合焦用の照明光を照射することとして
いる。
【０００３】また、投影光学系に対するマスクと基板と
の合焦位置を検出する合焦検出装置が提案され、この合
焦検出装置によって検出された合焦位置に基板を位置合
わせするように、合焦装置と合焦検出装置とを対応つけ
る（キャリブレーションする）方法が提案されている。
の合焦位置を検出する合焦検出装置が提案され、この合
焦検出装置によって検出された合焦位置に基板を位置合
わせするように、合焦装置と合焦検出装置とを対応つけ
る（キャリブレーションする）方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな従来方式では、レジストの影響によって照明された
部分に干渉縞が生ずることがある。このため、最適な合
焦位置を決定することが難しくなり、良好に合焦を行う
ことができず、投影光学系に関してマスクと基板とが合
焦する位置と基板の位置とが一致しないという不都合が
あった。
うな従来方式では、レジストの影響によって照明された
部分に干渉縞が生ずることがある。このため、最適な合
焦位置を決定することが難しくなり、良好に合焦を行う
ことができず、投影光学系に関してマスクと基板とが合
焦する位置と基板の位置とが一致しないという不都合が
あった。
【０００５】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、合焦位置を良好に検出でき、再現性の良好な基板
の位置検出方法を提供することを目的とする。
あり、合焦位置を良好に検出でき、再現性の良好な基板
の位置検出方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の基板の位
置検出方法は、マスク上のパターンを投影光学系を介し
て感光剤が塗布された基板上に投影する際、該パターン
の結像光路と平行な方向の前記基板の位置（高さ位置）
を検出する基板の位置検出方法において、基板上の第１
領域の前記方向の位置を検出する工程と、第１領域とは
異なる基板上の計測点の方向の位置を検出する工程と、
第１領域及び計測点の前記方向の位置と、第１領域の位
置と計測点の位置とのオフセットとに基づいて第１領域
の方向の位置を決定する工程とを有することとした。
置検出方法は、マスク上のパターンを投影光学系を介し
て感光剤が塗布された基板上に投影する際、該パターン
の結像光路と平行な方向の前記基板の位置（高さ位置）
を検出する基板の位置検出方法において、基板上の第１
領域の前記方向の位置を検出する工程と、第１領域とは
異なる基板上の計測点の方向の位置を検出する工程と、
第１領域及び計測点の前記方向の位置と、第１領域の位
置と計測点の位置とのオフセットとに基づいて第１領域
の方向の位置を決定する工程とを有することとした。
【０００７】本発明の第２の基板の位置検出方法は、基
板の第１領域の高さ位置と第２領域の高さ位置に基づい
て第１領域の高さ位置を補正することとした。
板の第１領域の高さ位置と第２領域の高さ位置に基づい
て第１領域の高さ位置を補正することとした。
【０００８】本発明の第３の基板の位置検出方法は、基
板の第１領域とそれ以外の領域との間で生じるオフセッ
トを使って第１領域の高さ位置を決定することとした。
板の第１領域とそれ以外の領域との間で生じるオフセッ
トを使って第１領域の高さ位置を決定することとした。
【０００９】
【作用】本発明によれば、第１領域の高さ位置と計測点
の高さ位置とのオフセットとに基づいて第１領域の方向
の位置を決定する工程とを有することとしたので、第１
領域での高さ位置を正確に設定することが可能となる。
の高さ位置とのオフセットとに基づいて第１領域の方向
の位置を決定する工程とを有することとしたので、第１
領域での高さ位置を正確に設定することが可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面を参照し
ながら説明する。まず図１を参照しながら、本実施例の
構成について説明する。図１において、表面にレジスト
層が形成されたウェハＷは、図のＸ、Ｙ軸回りの回転及
びＺ軸方向に移動可能なレベリングステージ１０上に載
置されている。このレベリングステージ１０の駆動は、
モータ１２によって行なわれるようになっている。
ながら説明する。まず図１を参照しながら、本実施例の
構成について説明する。図１において、表面にレジスト
層が形成されたウェハＷは、図のＸ、Ｙ軸回りの回転及
びＺ軸方向に移動可能なレベリングステージ１０上に載
置されている。このレベリングステージ１０の駆動は、
モータ１２によって行なわれるようになっている。
【００１１】次に、レベリングステージ１０は、ＸＹ方
向に移動可能なＸＹステージ１４上に構成されており、
このＸＹステージ１４の駆動はモータ１６によって行な
われるようになっている。ウェハＷの上方には、投影レ
ンズ１８が配置されており、更にその上方には、レチク
ルＲがレチクルホルダ２０に保持されて配置されてい
る。
向に移動可能なＸＹステージ１４上に構成されており、
このＸＹステージ１４の駆動はモータ１６によって行な
われるようになっている。ウェハＷの上方には、投影レ
ンズ１８が配置されており、更にその上方には、レチク
ルＲがレチクルホルダ２０に保持されて配置されてい
る。
【００１２】次に、投影レンズ１８の側方には、斜入射
ＡＦスリット送光系（以下単に「ＡＦ送光系」という）
２２、及び斜入射レベリングセンサ送光系（以下単に
「レベリング送光系」という）２４が各々設けられてい
る。これらＡＦ送光系２２及びレベリング送光系２４か
ら送出された光は、ビームスプリッタ２６の作用によ
り、いずれも送光系側対物レンズ系２８に入射するよう
になっている。
ＡＦスリット送光系（以下単に「ＡＦ送光系」という）
２２、及び斜入射レベリングセンサ送光系（以下単に
「レベリング送光系」という）２４が各々設けられてい
る。これらＡＦ送光系２２及びレベリング送光系２４か
ら送出された光は、ビームスプリッタ２６の作用によ
り、いずれも送光系側対物レンズ系２８に入射するよう
になっている。
【００１３】次に、送光系側対物レンズ系２８を透過し
た光は、ウェハＷ上に斜入射し、ここで反射されて受光
系側対物レンズ系３０に入射し、ここを透過してビーム
スプリッタ３２により分離されるようになっている。Ａ
Ｆ送光系２２から送出された光は、実線で図示するよう
に、斜入射ＡＦ受光系（以下「ＡＦ受光系」という）３
４に入射し、レベリング送光系２４から出力された光
は、破線で図示するように、レベリングセンサ受光系
（以下「レベリング受光系」という）３６に入射する。
た光は、ウェハＷ上に斜入射し、ここで反射されて受光
系側対物レンズ系３０に入射し、ここを透過してビーム
スプリッタ３２により分離されるようになっている。Ａ
Ｆ送光系２２から送出された光は、実線で図示するよう
に、斜入射ＡＦ受光系（以下「ＡＦ受光系」という）３
４に入射し、レベリング送光系２４から出力された光
は、破線で図示するように、レベリングセンサ受光系
（以下「レベリング受光系」という）３６に入射する。
【００１４】ＡＦ送光系２２及びＡＦ受光系３４を中心
に構成されている斜入射ＡＦ系は、例えば特開昭５６−
４２２０５号公報に開示されており、投影レンズ１８に
対する合焦位置を検出するものである。
に構成されている斜入射ＡＦ系は、例えば特開昭５６−
４２２０５号公報に開示されており、投影レンズ１８に
対する合焦位置を検出するものである。
【００１５】また、レベリング送光系２４及びレベリン
グ受光系３６を中心に構成されているレベリングセンサ
系は、例えば特開昭５８−１１３７０６号公報に開示さ
れており、ウェハ表面のＸＹ軸まわりの回転状態を検出
するものである。
グ受光系３６を中心に構成されているレベリングセンサ
系は、例えば特開昭５８−１１３７０６号公報に開示さ
れており、ウェハ表面のＸＹ軸まわりの回転状態を検出
するものである。
【００１６】次に、上述したレチクルＲの上方からは、
ファイバ３８によって導びかれた露光光と同じ波長の照
明光がレンズ４０、ビームスプリッタ４２、対物レンズ
系４４及びミラー４６の作用によって入射している。こ
の照明光は、レチクルＲのアライメントマーク部分を透
過した後、投影レンズ１８を透過し、更にはウェハＷに
入射するようになっている。
ファイバ３８によって導びかれた露光光と同じ波長の照
明光がレンズ４０、ビームスプリッタ４２、対物レンズ
系４４及びミラー４６の作用によって入射している。こ
の照明光は、レチクルＲのアライメントマーク部分を透
過した後、投影レンズ１８を透過し、更にはウェハＷに
入射するようになっている。
【００１７】更に、ウェハＷによって反射された照明光
は、投影レンズ１８、レチクルＲを各々透過し、ミラー
４６、対物レンズ４４、ビームスプリッタ４２、リレー
レンズ系４８の作用によって透明回転板５０に入射する
ようになっている。
は、投影レンズ１８、レチクルＲを各々透過し、ミラー
４６、対物レンズ４４、ビームスプリッタ４２、リレー
レンズ系４８の作用によって透明回転板５０に入射する
ようになっている。
【００１８】この透明回転板５０には、図７に示すよう
に、厚さＴＡないしＴＧが各々異なる複数のガラス板５
０Ａないし５０Ｇが各々設けられている。これらの厚さ
ＴＡないしＴＧは、例えば次のような関係に設定されて
いる。 ＴＡ＜ＴＢ＜ＴＣ＜ＴＤ＜ＴＥ＜ＴＦ＜ＴＧ ……（１）
に、厚さＴＡないしＴＧが各々異なる複数のガラス板５
０Ａないし５０Ｇが各々設けられている。これらの厚さ
ＴＡないしＴＧは、例えば次のような関係に設定されて
いる。 ＴＡ＜ＴＢ＜ＴＣ＜ＴＤ＜ＴＥ＜ＴＦ＜ＴＧ ……（１）
【００１９】透明回転板５０が回転すると、ガラス板５
０Ａないし５０Ｇが順に光路中に挿入されるようになっ
ている。このガラス板５０Ａないし５０Ｇの挿入によ
り、光路長が少しづつ変化するようになっている。この
例では、レチクルＲ上のパターンに対してガラス板５０
Ｄが標準的な光路長を与えるように設定されている。
０Ａないし５０Ｇが順に光路中に挿入されるようになっ
ている。このガラス板５０Ａないし５０Ｇの挿入によ
り、光路長が少しづつ変化するようになっている。この
例では、レチクルＲ上のパターンに対してガラス板５０
Ｄが標準的な光路長を与えるように設定されている。
【００２０】次に、以上のような透明回転板５０の回転
位置は、エンコーダ５２によって検出されており、透明
回転板５０を透過した光は、ミラー５４で反射されてテ
レビカメラ５６に入射するようになっている。
位置は、エンコーダ５２によって検出されており、透明
回転板５０を透過した光は、ミラー５４で反射されてテ
レビカメラ５６に入射するようになっている。
【００２１】エンコーダ５２及びテレビカメラ５６の信
号出力側は、いずれもＴＴＬフォーカス検出処理回路
（以下「フォーカス検出回路」という）５８に接続され
ている。このフォーカス検出回路５８は、後で図８ない
し図１０を参照して説明するように、入力された信号に
基づいてフォーカスのずれを検出し、ＴＴＬフォーカス
ずれ信号ＴＦＳを主制御系６０に出力する機能を有す
る。
号出力側は、いずれもＴＴＬフォーカス検出処理回路
（以下「フォーカス検出回路」という）５８に接続され
ている。このフォーカス検出回路５８は、後で図８ない
し図１０を参照して説明するように、入力された信号に
基づいてフォーカスのずれを検出し、ＴＴＬフォーカス
ずれ信号ＴＦＳを主制御系６０に出力する機能を有す
る。
【００２２】次に、主制御系６０には、フォーカス検出
回路５８の他に、ＡＦ受光系３４、レベリング受光系３
６が各々接続されており、斜入射ＡＦ系検出信号ＧＰＳ
及びレベリングセンサ系によるレベリング検出信号ＬＶ
Ｓが各々主制御系６０に入力されるようになっている。
回路５８の他に、ＡＦ受光系３４、レベリング受光系３
６が各々接続されており、斜入射ＡＦ系検出信号ＧＰＳ
及びレベリングセンサ系によるレベリング検出信号ＬＶ
Ｓが各々主制御系６０に入力されるようになっている。
【００２３】主制御系６０の出力側は、モータ１２、１
６に各々接続されており、モータ１２にはレベリング用
の駆動信号θy Ｓ、θx Ｓ及びＺ方向の駆動信号ＺＳが
各々出力され、モータ１６にはＸ、Ｙ方向の駆動信号Ｘ
Ｓ、ＹＳが各々出力されるようになっている。
６に各々接続されており、モータ１２にはレベリング用
の駆動信号θy Ｓ、θx Ｓ及びＺ方向の駆動信号ＺＳが
各々出力され、モータ１６にはＸ、Ｙ方向の駆動信号Ｘ
Ｓ、ＹＳが各々出力されるようになっている。
【００２４】次に、図２及び図３を参照しながら、レチ
クルＲについて詳細に説明する。図２には、レチクルＲ
の一例が示されており、図３にはそのレチクルＲの一部
であるステップＹマーク領域が拡大して示されている。
クルＲについて詳細に説明する。図２には、レチクルＲ
の一例が示されており、図３にはそのレチクルＲの一部
であるステップＹマーク領域が拡大して示されている。
【００２５】これら図２及び図３において、レチクルＲ
の中心ＲＣを含む中央部分は、露光投影されるべきパタ
ーン領域ＲＰＡであり、この周囲適宜位置には、図のＸ
Ｙ方向に各々対応して、ステップＸマーク領域ＲＳＸ及
びステップＹマーク領域ＲＳＹが各々設けられている。
また、パターン領域ＲＰＡ以外の適宜領域には、レチク
ルアライメントマークＲθ、Ｒxyが各々設けられてお
り、この領域とパターン領域ＲＰＡとの境界部分には、
しゃ光帯ＲＳＲが形成されている。
の中心ＲＣを含む中央部分は、露光投影されるべきパタ
ーン領域ＲＰＡであり、この周囲適宜位置には、図のＸ
Ｙ方向に各々対応して、ステップＸマーク領域ＲＳＸ及
びステップＹマーク領域ＲＳＹが各々設けられている。
また、パターン領域ＲＰＡ以外の適宜領域には、レチク
ルアライメントマークＲθ、Ｒxyが各々設けられてお
り、この領域とパターン領域ＲＰＡとの境界部分には、
しゃ光帯ＲＳＲが形成されている。
【００２６】上述したステップＹマーク領域ＲＳＹに
は、図３に示すように、ラインアンドスペースの格子状
パターンのマーク（以下「格子状マーク」という）ＦＹ
Ｒと、矩形状のステップＹマークＲＹＡ、ＲＹＢとが各
々形成されている。このステップＹマーク領域ＲＳＹの
周囲にもしゃ光帯ＲＳＲが形成されており、格子状マー
クＦＹＲの配列方向の中心からパターン領域ＲＰＡまで
の距離はＤｒである。
は、図３に示すように、ラインアンドスペースの格子状
パターンのマーク（以下「格子状マーク」という）ＦＹ
Ｒと、矩形状のステップＹマークＲＹＡ、ＲＹＢとが各
々形成されている。このステップＹマーク領域ＲＳＹの
周囲にもしゃ光帯ＲＳＲが形成されており、格子状マー
クＦＹＲの配列方向の中心からパターン領域ＲＰＡまで
の距離はＤｒである。
【００２７】次に、図４ないし図６を参照しながら、ウ
ェハＷについて詳細に説明する。図４には、ウェハＷの
表面の一部が示されており、図５には、ウェハマーク領
域が拡大して示されており、図６には、図５のVI−VI線
に沿ったウェハＷの断面が示されている。
ェハＷについて詳細に説明する。図４には、ウェハＷの
表面の一部が示されており、図５には、ウェハマーク領
域が拡大して示されており、図６には、図５のVI−VI線
に沿ったウェハＷの断面が示されている。
【００２８】これら図４ないし図６において、ウェハＷ
上には、レチクルＲのパターン領域ＲＰＡに各々対応す
るショット領域ないしチップ領域Ｓ１、Ｓ２、……が多
数存在する。そして、これらのショット領域Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、……の間のストリートライン上には、ＸＹ方
向に各々対応して、ウェハマーク領域Ｓｙ1 、Ｓｙ2 、
…Ｓｘ1 、Ｓｘ2 、…が各々設けられている。これらウ
ェハマーク領域Ｓｙ1 、Ｓｙ2 、…Ｓｘ1 、Ｓｘ2 、…
のショット領域Ｓ１、Ｓ２、…の中心ＳＣからの距離
は、各々ＤｘC 、ＤｙC である。
上には、レチクルＲのパターン領域ＲＰＡに各々対応す
るショット領域ないしチップ領域Ｓ１、Ｓ２、……が多
数存在する。そして、これらのショット領域Ｓ１、Ｓ
２、Ｓ３、……の間のストリートライン上には、ＸＹ方
向に各々対応して、ウェハマーク領域Ｓｙ1 、Ｓｙ2 、
…Ｓｘ1 、Ｓｘ2 、…が各々設けられている。これらウ
ェハマーク領域Ｓｙ1 、Ｓｙ2 、…Ｓｘ1 、Ｓｘ2 、…
のショット領域Ｓ１、Ｓ２、…の中心ＳＣからの距離
は、各々ＤｘC 、ＤｙC である。
【００２９】上述したウェハマーク領域Ｓｙ1 には、図
３に示すように、ラインアンドスペースの格子状凹凸パ
ターンのマーク（以下「格子状マーク」という）ＦＹＷ
と、矩形状のステップＹマークＷＹＡが各々形成されて
いる。格子状マークＦＹＷの配列方向の中心からショッ
ト領域Ｓ１までの距離はＤｗである。
３に示すように、ラインアンドスペースの格子状凹凸パ
ターンのマーク（以下「格子状マーク」という）ＦＹＷ
と、矩形状のステップＹマークＷＹＡが各々形成されて
いる。格子状マークＦＹＷの配列方向の中心からショッ
ト領域Ｓ１までの距離はＤｗである。
【００３０】以上のようなウェハＷ上には図６に示すよ
うに、厚さΔＺｒでレジスト層ＰＲが形成されている
が、ウェハマーク領域Ｓｙ1 、Ｓｙ2 、…Ｓｘ1 、Ｓｘ
2 、…では、このレジスト層ＰＲがエキシマレーザ等の
手段によって予め除去されている。エキシマレーザ光は
紫外域に発振波長を有する高エネルギーのパルスレーザ
であり、このエキシマレーザ光のスポットをレジスト層
に照射すると、照射を受けた部分のレジストが気化して
除去される。
うに、厚さΔＺｒでレジスト層ＰＲが形成されている
が、ウェハマーク領域Ｓｙ1 、Ｓｙ2 、…Ｓｘ1 、Ｓｘ
2 、…では、このレジスト層ＰＲがエキシマレーザ等の
手段によって予め除去されている。エキシマレーザ光は
紫外域に発振波長を有する高エネルギーのパルスレーザ
であり、このエキシマレーザ光のスポットをレジスト層
に照射すると、照射を受けた部分のレジストが気化して
除去される。
【００３１】次に以上のような構成の実施例の動作を、
図８ないし図１０を参照しながら説明する。これらの図
に示す検出方式は、例えば特開昭６０−１０１５４０号
公報により公知のものである。
図８ないし図１０を参照しながら説明する。これらの図
に示す検出方式は、例えば特開昭６０−１０１５４０号
公報により公知のものである。
【００３２】まず、ウェハＷ上のいずれかのショット領
域、例えばＳ１に対し、レベリングセンサによってレベ
リング測定が行なわれる。このレベリング測定は、ショ
ット領域Ｓ１の中心ＳＣ部分で、レベリング送光系２
４、レベリング受光系３６を利用して行なわれる。主制
御系６０では、レベリング受光系３６からの検出信号Ｌ
ＶＳに基づいて、Ｘ、Ｙ軸の各々に対するウェハＷの傾
きθx 、θy が各々求められ、レベリング用の駆動信号
θx Ｓ、θy Ｓが各々モータ１２に入力される。
域、例えばＳ１に対し、レベリングセンサによってレベ
リング測定が行なわれる。このレベリング測定は、ショ
ット領域Ｓ１の中心ＳＣ部分で、レベリング送光系２
４、レベリング受光系３６を利用して行なわれる。主制
御系６０では、レベリング受光系３６からの検出信号Ｌ
ＶＳに基づいて、Ｘ、Ｙ軸の各々に対するウェハＷの傾
きθx 、θy が各々求められ、レベリング用の駆動信号
θx Ｓ、θy Ｓが各々モータ１２に入力される。
【００３３】次に斜入射ＡＦ系によって、焦点合わせが
行なわれる。この焦点合わせは、ＡＦ送光系２２、ＡＦ
受光系３４を利用して行なわれる。主制御系６０では、
ＡＦ受光系３４からの検出信号ＧＰＳに基づいて、Ｚ方
向のフォーカスずれ量が求められ、フォーカス合わせ用
の駆動信号ＺＳがモータ１２に入力される。
行なわれる。この焦点合わせは、ＡＦ送光系２２、ＡＦ
受光系３４を利用して行なわれる。主制御系６０では、
ＡＦ受光系３４からの検出信号ＧＰＳに基づいて、Ｚ方
向のフォーカスずれ量が求められ、フォーカス合わせ用
の駆動信号ＺＳがモータ１２に入力される。
【００３４】以上のような操作の後、ファイバ３８を介
して合焦位置補正用の照明光の照射が行なわれる。これ
によってテレビカメラ５６では、ウェハＷ上の格子状マ
ークＦＹＷと、レチクルＲ上の格子状マークＦＹＲが各
々観察されることとなる。
して合焦位置補正用の照明光の照射が行なわれる。これ
によってテレビカメラ５６では、ウェハＷ上の格子状マ
ークＦＹＷと、レチクルＲ上の格子状マークＦＹＲが各
々観察されることとなる。
【００３５】図８には、ビデオ信号の操作方向が示され
ており、格子状マークＦＹＲ、ＦＹＷの像ＩＲ、ＩＷに
対して、各々ＳＬ1 、ＳＬ2 の方向に走査が行なわれ
る。このように走査されたときのビデオ信号の波形例が
図９（Ａ）ないし（Ｃ）に示されている。同図（Ａ）は
ガラス板５０Ｂを使用した場合であり、同図（Ｂ）、
（Ｃ）は各々ガラス板５０Ｄ、５０Ｆを使用した場合で
ある。
ており、格子状マークＦＹＲ、ＦＹＷの像ＩＲ、ＩＷに
対して、各々ＳＬ1 、ＳＬ2 の方向に走査が行なわれ
る。このように走査されたときのビデオ信号の波形例が
図９（Ａ）ないし（Ｃ）に示されている。同図（Ａ）は
ガラス板５０Ｂを使用した場合であり、同図（Ｂ）、
（Ｃ）は各々ガラス板５０Ｄ、５０Ｆを使用した場合で
ある。
【００３６】これらの波形例について詳述すると、図７
を参照しながら説明したように、照明光光路中に順に挿
入されるガラス板５０Ａないし５０Ｇは各々少しづつ厚
さが異なる。このため、光路長も少しづつ変化し、ひい
ては合焦位置がテレビカメラ５６の撮像面位置を中心に
変化することとなる。
を参照しながら説明したように、照明光光路中に順に挿
入されるガラス板５０Ａないし５０Ｇは各々少しづつ厚
さが異なる。このため、光路長も少しづつ変化し、ひい
ては合焦位置がテレビカメラ５６の撮像面位置を中心に
変化することとなる。
【００３７】合焦位置が撮像面にあるときは、格子状マ
ークＦＹＲ、ＦＹＷが最も明瞭にテレビカメラ５６で観
察される。従って格子状のマーク配列に対応するビデオ
信号の凹凸は、最も大きい。これに対し、合焦位置が撮
像面からずれると、格子状マークＦＹＲ、ＦＹＷはぼけ
てテレビカメラ５６で観察される。従って格子状のマー
ク配列に対応するビデオ信号の凹凸は、合焦位置のずれ
の程度に反比例して小さくなる。
ークＦＹＲ、ＦＹＷが最も明瞭にテレビカメラ５６で観
察される。従って格子状のマーク配列に対応するビデオ
信号の凹凸は、最も大きい。これに対し、合焦位置が撮
像面からずれると、格子状マークＦＹＲ、ＦＹＷはぼけ
てテレビカメラ５６で観察される。従って格子状のマー
ク配列に対応するビデオ信号の凹凸は、合焦位置のずれ
の程度に反比例して小さくなる。
【００３８】他方、ガラス板５０Ａないし５０Ｇによる
光路長変動量は、あらかじめ求めることができる。従っ
て、ガラス板５０Ａないし５０Ｇを光路中に挿入した場
合のビデオ信号振幅Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ…（コントラスト
に対応）と、各ガラス板５０Ａないし５０Ｇの光路長変
動量とに基づいて、図１０に示すようなグラフを求める
ことができる。この作業は、エンコーダ５２の出力と、
テレビカメラ５６の出力とに基づいてフォーカス検出回
路５８により行なわれる。
光路長変動量は、あらかじめ求めることができる。従っ
て、ガラス板５０Ａないし５０Ｇを光路中に挿入した場
合のビデオ信号振幅Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ…（コントラスト
に対応）と、各ガラス板５０Ａないし５０Ｇの光路長変
動量とに基づいて、図１０に示すようなグラフを求める
ことができる。この作業は、エンコーダ５２の出力と、
テレビカメラ５６の出力とに基づいてフォーカス検出回
路５８により行なわれる。
【００３９】ビデオ信号の振幅と光路長変動量のグラフ
は、レチクルＲの格子状マークＦＹＲと、ウェハＷの格
子状マークＦＹＷとの各々に対して求められ、図１０に
グラフＧＡ、ＧＢとして各々示されている。
は、レチクルＲの格子状マークＦＹＲと、ウェハＷの格
子状マークＦＹＷとの各々に対して求められ、図１０に
グラフＧＡ、ＧＢとして各々示されている。
【００４０】ここで、仮りにレチクルＲとウェハＷとが
投影レンズ１８に対して合焦位置にあるとすると、グラ
フＧＡ、ＧＢのピーク点は一致することとなる。しか
し、両者が合焦位置にない場合には、フォーカスずれ量
に対応してグラフＧＡ、ＧＢのピーク点がずれる。すな
わち、グラフＧＡ、ＧＢのピーク点のずれが、レチクル
ＲとウェハＷとのフォーカスずれ量ΔＺに相当すること
となる。
投影レンズ１８に対して合焦位置にあるとすると、グラ
フＧＡ、ＧＢのピーク点は一致することとなる。しか
し、両者が合焦位置にない場合には、フォーカスずれ量
に対応してグラフＧＡ、ＧＢのピーク点がずれる。すな
わち、グラフＧＡ、ＧＢのピーク点のずれが、レチクル
ＲとウェハＷとのフォーカスずれ量ΔＺに相当すること
となる。
【００４１】以上のようにしてレジストの影響を受ける
ことなく良好に求められたレチクルＲとウェハＷとのフ
ォーカスずれ量ΔＺは、フォーカス検出回路５８から、
ＴＴＬフォーカスずれ信号ＴＦＳとして主制御系６０に
入力される。
ことなく良好に求められたレチクルＲとウェハＷとのフ
ォーカスずれ量ΔＺは、フォーカス検出回路５８から、
ＴＴＬフォーカスずれ信号ＴＦＳとして主制御系６０に
入力される。
【００４２】次に、主制御系６０では、フォーカスずれ
量ΔＺに基づいて、ＡＦ受光系３４の検知焦点位置に対
し必要なオフセットがかけられ、フォーカス用の駆動信
号ＺＳがモータ１２に対して出力される。すなわち、斜
入射ＡＦ系によって検出されたウェハＷの焦点位置に対
し、ΔＺのフォーカスずれが存在しているので、このず
れ量分の補正がオフセットによって行なわれる。
量ΔＺに基づいて、ＡＦ受光系３４の検知焦点位置に対
し必要なオフセットがかけられ、フォーカス用の駆動信
号ＺＳがモータ１２に対して出力される。すなわち、斜
入射ＡＦ系によって検出されたウェハＷの焦点位置に対
し、ΔＺのフォーカスずれが存在しているので、このず
れ量分の補正がオフセットによって行なわれる。
【００４３】このとき、ウェハＷ上のレジスト層ＰＲの
厚さΔＺｒもオフセット量の決定の際に考慮される。フ
ォーカスずれ量ΔＺが、レジスト層ＰＲのない格子状マ
ークを用いて計測されたのに対し、斜入射ＡＦ系による
焦点計測はレジスト層表面に対して行なわれたことによ
る。すなわち、オフセットを加えることにより、レジス
ト層ＰＲの厚みのうち、真にピント合わせをしたい位置
（厚み方向の位置）に、レチクルパターンの投影像を合
焦させることができる。
厚さΔＺｒもオフセット量の決定の際に考慮される。フ
ォーカスずれ量ΔＺが、レジスト層ＰＲのない格子状マ
ークを用いて計測されたのに対し、斜入射ＡＦ系による
焦点計測はレジスト層表面に対して行なわれたことによ
る。すなわち、オフセットを加えることにより、レジス
ト層ＰＲの厚みのうち、真にピント合わせをしたい位置
（厚み方向の位置）に、レチクルパターンの投影像を合
焦させることができる。
【００４４】なお、上記実施例では、ＸＹ方向のアライ
メントについてもレジストの影響を受けることなく良好
に行うことができる。アライメント系としては、フォー
カスずれ量ΔＺの検出系を利用することができる。すな
わち、テレビカメラ５６で、ウェハＷのステップマーク
ＷＴＡとレチクルＲのステップマークＲＳＹとを同時に
観察し、ステップマークＲＳＹの間の中心にステップマ
ークＷＹＡがくるように、主制御系６０からモータ１６
に駆動信号ＸＳ、ＹＳが出力される。
メントについてもレジストの影響を受けることなく良好
に行うことができる。アライメント系としては、フォー
カスずれ量ΔＺの検出系を利用することができる。すな
わち、テレビカメラ５６で、ウェハＷのステップマーク
ＷＴＡとレチクルＲのステップマークＲＳＹとを同時に
観察し、ステップマークＲＳＹの間の中心にステップマ
ークＷＹＡがくるように、主制御系６０からモータ１６
に駆動信号ＸＳ、ＹＳが出力される。
【００４５】なお、本発明は何ら上記実施例に限定され
るものではなく、例えば、ＸＹ平面内で直交する方向に
位置する３点のマークに対して投影レンズを介した焦点
検出を適用すると、フォーカスの他、レベリング時のキ
ャリブレーションやアライメントを行うことができ、一
つの装置で三つの機能を奏することが可能となる。
るものではなく、例えば、ＸＹ平面内で直交する方向に
位置する３点のマークに対して投影レンズを介した焦点
検出を適用すると、フォーカスの他、レベリング時のキ
ャリブレーションやアライメントを行うことができ、一
つの装置で三つの機能を奏することが可能となる。
【００４６】更に、上記実施例では、ウェハ上のマーク
がストリートライン上に設けられているので、露光波長
の照明光を用いても回路パターン部分のレジストに影響
せず、また、多層レジストのような厚さの厚い場合には
特に有効である。尚、マーク検出用の照明光が露光光の
波長と異なる場合でも、例えば投影レンズの色収差を補
正する光学素子を用いて同様の効果を得られる。
がストリートライン上に設けられているので、露光波長
の照明光を用いても回路パターン部分のレジストに影響
せず、また、多層レジストのような厚さの厚い場合には
特に有効である。尚、マーク検出用の照明光が露光光の
波長と異なる場合でも、例えば投影レンズの色収差を補
正する光学素子を用いて同様の効果を得られる。
【００４７】また、ＴＴＲ（スルー・ザ・レチクル）方
式の焦点検出系としては、投影レンズの瞳面でレチクル
からの光とウェハからの光とが分離されるようにし、レ
チクルマークの像がウェハで反射し、再びレチクルマー
クに重ね合わせるようにし、レチクルマークそのもの
と、その像の反射像との重ね合わせ状態を検出する所謂
瞳分割系としてもよい。
式の焦点検出系としては、投影レンズの瞳面でレチクル
からの光とウェハからの光とが分離されるようにし、レ
チクルマークの像がウェハで反射し、再びレチクルマー
クに重ね合わせるようにし、レチクルマークそのもの
と、その像の反射像との重ね合わせ状態を検出する所謂
瞳分割系としてもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板上の第１領域の高さ位置を正確に設定できるようにし
たので、サブミクロンリソグラフィーでは、投影レンズ
の開口数（ＮＡ）を大きくとって、焦点深度が浅くなっ
ても十分に対応できる。
板上の第１領域の高さ位置を正確に設定できるようにし
たので、サブミクロンリソグラフィーでは、投影レンズ
の開口数（ＮＡ）を大きくとって、焦点深度が浅くなっ
ても十分に対応できる。
【図１】本発明の投影光学装置にかかる一実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】図１のレチクルＲの一例を示す平面図である。
【図３】図２のレチクルＲのマーク部分を拡大して示す
平面図である。
平面図である。
【図４】図１のウェハＷの一例を示す平面図である。
【図５】図４のウエハＷのマーク部分を拡大して示す平
面図である。
面図である。
【図６】図５のウェハＷ上の格子状マークの部分の断面
図である。
図である。
【図７】光路長を変更する透明回転板の例を示す説明図
である。
である。
【図８】ビデオ信号の走査方向とマーク配列方向を示す
説明図である。
説明図である。
【図９】ビデオ信号と光路長との関係を示す線図であ
る。
る。
【図１０】フォーカスずれ量を示す線図である。
１０ Ｚステージ １２ モータ １４ ＸＹステージ １６ モータ １８ 投影レンズ ２２ ＡＦ送光系 ２４ レベリング送光系
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年４月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 投影光学系における基板の位置決定方
法及び検出方法
法及び検出方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば集積回路製造時
に使用される投影光学系における基板の位置検出や位置
決定方法に関するものであり、特にレジストの塗布され
たウェハと露光されるパターンが形成されたマスクない
しレチクルとの光学的位置関係の調整を行うための基板
の位置検出方法等に関するものである。
に使用される投影光学系における基板の位置検出や位置
決定方法に関するものであり、特にレジストの塗布され
たウェハと露光されるパターンが形成されたマスクない
しレチクルとの光学的位置関係の調整を行うための基板
の位置検出方法等に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】また、投影光学系に対するマスクと基板と
の合焦位置（結像位置）を検出する合焦検出装置が提案
され、この合焦検出装置によって検出された合焦位置に
基板を位置合わせするように、合焦装置と合焦検出装置
とを対応つける（キャリブレーションする）方法が提案
されている。
の合焦位置（結像位置）を検出する合焦検出装置が提案
され、この合焦検出装置によって検出された合焦位置に
基板を位置合わせするように、合焦装置と合焦検出装置
とを対応つける（キャリブレーションする）方法が提案
されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】また、従来の装置では、投影光学系の結像
位置に位置合わせされる基板上の合焦位置は、基板表面
もしくはレジスト表面にのみ合焦されていたが、真にピ
ント合わせしたい位置は基板の構造の違いによりこれら
に限定されない。例えば、基板上でレジストの有無等の
構造の相違がある場合には、レジスト層の厚み方向の任
意の位置に合焦させたい場合があるが、従来の方法では
極めて困難であった。本発明はかかる点に鑑みてなされ
たものであり、合焦位置を良好に検出できると共に、再
現性の良好な基板の位置検出方法を提供し、更に、基板
上の光軸方向における任意の位置に合焦位置を位置させ
て、良好な転写が可能となる投影光学系における基板の
位置決定方法及び検出方法を提供することを目的とす
る。
位置に位置合わせされる基板上の合焦位置は、基板表面
もしくはレジスト表面にのみ合焦されていたが、真にピ
ント合わせしたい位置は基板の構造の違いによりこれら
に限定されない。例えば、基板上でレジストの有無等の
構造の相違がある場合には、レジスト層の厚み方向の任
意の位置に合焦させたい場合があるが、従来の方法では
極めて困難であった。本発明はかかる点に鑑みてなされ
たものであり、合焦位置を良好に検出できると共に、再
現性の良好な基板の位置検出方法を提供し、更に、基板
上の光軸方向における任意の位置に合焦位置を位置させ
て、良好な転写が可能となる投影光学系における基板の
位置決定方法及び検出方法を提供することを目的とす
る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る投影光学系
における基板の位置決定方法は、マスク上のパターンを
投影光学系を介して感光剤が塗布された基板上に投影す
る際、前記投影光学系の光軸方向に関する前記基板の位
置を検出し、前記基板を前記光軸方向に移動して、前記
光軸方向における前記投影光学系の結像位置に位置決め
する基板の位置決定方法であって、前記基板上の第１領
域における前記光軸方向に関する位置を検出する工程
と、前記第１領域とは異なる前記基板上の第２領域にお
ける前記光軸方向に関する位置を検出する工程と、前記
各工程で検出された第１領域及び第２領域の前記光軸方
向に関する位置と、前記第１領域と前記第２領域との間
の前記光軸方向に関するオフセットと、に基づいて前記
基板を位置決めすべき前記結像位置への補正量を決定す
る工程と、を有するものである。
における基板の位置決定方法は、マスク上のパターンを
投影光学系を介して感光剤が塗布された基板上に投影す
る際、前記投影光学系の光軸方向に関する前記基板の位
置を検出し、前記基板を前記光軸方向に移動して、前記
光軸方向における前記投影光学系の結像位置に位置決め
する基板の位置決定方法であって、前記基板上の第１領
域における前記光軸方向に関する位置を検出する工程
と、前記第１領域とは異なる前記基板上の第２領域にお
ける前記光軸方向に関する位置を検出する工程と、前記
各工程で検出された第１領域及び第２領域の前記光軸方
向に関する位置と、前記第１領域と前記第２領域との間
の前記光軸方向に関するオフセットと、に基づいて前記
基板を位置決めすべき前記結像位置への補正量を決定す
る工程と、を有するものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】本発明の方法では、第２領域における投影
光学系の光軸方向の位置を検出する際には、感光剤が除
去された状態で検出するのが良い。また、基板の位置を
検出した後、最終的な合焦位置へ調整する際の補正量に
加えられるオフセットは、例えば感光剤の有無等の第１
領域と第２領域との基板上の構造の相違に基づく光軸方
向の位置の差を考慮した調整量が含まれることが好まし
い。そして、補正量を決定する際には、第１領域と第２
領域との位置の間の前記光軸方向の任意の位置を、前記
投影光学系の結像位置を位置決めすべき位置（例えば、
合焦位置）として決定すると良い。
光学系の光軸方向の位置を検出する際には、感光剤が除
去された状態で検出するのが良い。また、基板の位置を
検出した後、最終的な合焦位置へ調整する際の補正量に
加えられるオフセットは、例えば感光剤の有無等の第１
領域と第２領域との基板上の構造の相違に基づく光軸方
向の位置の差を考慮した調整量が含まれることが好まし
い。そして、補正量を決定する際には、第１領域と第２
領域との位置の間の前記光軸方向の任意の位置を、前記
投影光学系の結像位置を位置決めすべき位置（例えば、
合焦位置）として決定すると良い。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】また、本発明の基板の位置検出方法は、マ
スク上のパターンを投影光学系を介して感光剤が塗布さ
れた基板上に投影する際、前記投影光学系の光軸方向に
関する前記基板の位置を検出する基板の位置検出方法に
おいて、前記基板上の第１領域における前記光軸方向に
関する位置を検出する工程と、前記第１領域とは異なる
前記基板上の第２領域における前記光軸方向に関する位
置を検出する工程と、前記各工程で検出された前記第１
領域の位置と前記第２領域の位置とに基づいて、前記光
軸方向に前記基板を移動して、前記第１領域の位置を補
正する工程と、を有することを特徴とするものである。
スク上のパターンを投影光学系を介して感光剤が塗布さ
れた基板上に投影する際、前記投影光学系の光軸方向に
関する前記基板の位置を検出する基板の位置検出方法に
おいて、前記基板上の第１領域における前記光軸方向に
関する位置を検出する工程と、前記第１領域とは異なる
前記基板上の第２領域における前記光軸方向に関する位
置を検出する工程と、前記各工程で検出された前記第１
領域の位置と前記第２領域の位置とに基づいて、前記光
軸方向に前記基板を移動して、前記第１領域の位置を補
正する工程と、を有することを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【作用】本発明によれば、第１領域と第２領域との光軸
方向の高さ位置と、これらの間の光軸方向に関するオフ
セットとに基づいて、基板を光軸方向に移動する際の補
正量を決定する工程を有することとしたので、基板上の
光軸方向の高さ位置の任意の位置に合焦位置を設定する
ことが可能となる。例えば、感光剤の厚みの幅内で任意
の量（高さ方向の距離等）をオフセットとして補正量を
決定する事で、基板上に形成された感光剤の厚みのう
ち、真にピント合わせしたい位置（厚み方向の位置）
に、マスク上のパターンの投影像を合焦させることがで
きる。言い換えると、感光剤の厚み内の任意の位置に正
確にマスクパターンを形成して露光作業等が行える投影
光学系となる。
方向の高さ位置と、これらの間の光軸方向に関するオフ
セットとに基づいて、基板を光軸方向に移動する際の補
正量を決定する工程を有することとしたので、基板上の
光軸方向の高さ位置の任意の位置に合焦位置を設定する
ことが可能となる。例えば、感光剤の厚みの幅内で任意
の量（高さ方向の距離等）をオフセットとして補正量を
決定する事で、基板上に形成された感光剤の厚みのう
ち、真にピント合わせしたい位置（厚み方向の位置）
に、マスク上のパターンの投影像を合焦させることがで
きる。言い換えると、感光剤の厚み内の任意の位置に正
確にマスクパターンを形成して露光作業等が行える投影
光学系となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】上述したウェハマーク領域Ｓｙ1 には、図
５に示すように、ラインアンドスペースの格子状凹凸パ
ターンのマーク（以下「格子状マーク」という）ＦＹＷ
と、矩形状のステップＹマークＷＹＡが各々形成されて
いる。格子状マークＦＹＷの配列方向の中心からショッ
ト領域Ｓ１までの距離はＤｗである。
５に示すように、ラインアンドスペースの格子状凹凸パ
ターンのマーク（以下「格子状マーク」という）ＦＹＷ
と、矩形状のステップＹマークＷＹＡが各々形成されて
いる。格子状マークＦＹＷの配列方向の中心からショッ
ト領域Ｓ１までの距離はＤｗである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】図８には、ビデオ信号の走査方向が示され
ており、格子状マークＦＹＲ、ＦＹＷの像ＩＲ、ＩＷに
対して、各々ＳＬ1 、ＳＬ2 の方向に走査が行なわれ
る。このように走査されたときのビデオ信号の波形例が
図９（Ａ）ないし（Ｃ）に示されている。同図（Ａ）は
ガラス板５０Ｂを使用した場合であり、同図（Ｂ）、
（Ｃ）は各々ガラス板５０Ｄ、５０Ｆを使用した場合で
ある。
ており、格子状マークＦＹＲ、ＦＹＷの像ＩＲ、ＩＷに
対して、各々ＳＬ1 、ＳＬ2 の方向に走査が行なわれ
る。このように走査されたときのビデオ信号の波形例が
図９（Ａ）ないし（Ｃ）に示されている。同図（Ａ）は
ガラス板５０Ｂを使用した場合であり、同図（Ｂ）、
（Ｃ）は各々ガラス板５０Ｄ、５０Ｆを使用した場合で
ある。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４２】次に、主制御系６０では、フォーカスずれ
量ΔＺに基づいて、ＡＦ受光系３４の検知焦点位置に対
し必要な補正量が決定され、フォーカス用の駆動信号Ｚ
Ｓがモータ１２に対して出力される。すなわち、斜入射
ＡＦ系によって検出されたウェハＷの焦点位置に対し、
ΔＺのフォーカスずれが存在しているので、このずれ量
分を含んだ補正が上記補正量を組み込む事によって行な
われる。
量ΔＺに基づいて、ＡＦ受光系３４の検知焦点位置に対
し必要な補正量が決定され、フォーカス用の駆動信号Ｚ
Ｓがモータ１２に対して出力される。すなわち、斜入射
ＡＦ系によって検出されたウェハＷの焦点位置に対し、
ΔＺのフォーカスずれが存在しているので、このずれ量
分を含んだ補正が上記補正量を組み込む事によって行な
われる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】このとき、ウェハＷ上のレジスト層ＰＲの
厚さΔＺｒも補正量の決定の際に考慮される。フォーカ
スずれ量ΔＺが、レジスト層ＰＲのない格子状マークを
用いて計測されたのに対し、斜入射ＡＦ系による焦点計
測はレジスト層表面に対して行なわれたことによる。す
なわち、夫々の計測点の構造の違いであるレジスト層の
有無（厚さ）を考慮したオフセットを上記補正量に加え
ることにより、レジスト層ＰＲの厚みのうち、真にピン
ト合わせをしたい位置（厚み方向の位置）に、レチクル
パターンの投影像を合焦させることができる。
厚さΔＺｒも補正量の決定の際に考慮される。フォーカ
スずれ量ΔＺが、レジスト層ＰＲのない格子状マークを
用いて計測されたのに対し、斜入射ＡＦ系による焦点計
測はレジスト層表面に対して行なわれたことによる。す
なわち、夫々の計測点の構造の違いであるレジスト層の
有無（厚さ）を考慮したオフセットを上記補正量に加え
ることにより、レジスト層ＰＲの厚みのうち、真にピン
ト合わせをしたい位置（厚み方向の位置）に、レチクル
パターンの投影像を合焦させることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４４】なお、上記実施例では、ＸＹ方向のアライ
メントについてもレジストの影響を受けることなく良好
に行うことができる。アライメント系としては、フォー
カスずれ量ΔＺの検出系を利用することができる。すな
わち、テレビカメラ５６で、ウェハＷのステップマーク
ＷＹＡとレチクルＲのステップマークＲＹＡとＲＹＢと
を同時に観察し、ステップマークＲＹＡとＲＹＢの間の
中心にステップマークＷＹＡがくるように、主制御系６
０からモータ１６に駆動信号ＸＳ、ＹＳが出力される。
メントについてもレジストの影響を受けることなく良好
に行うことができる。アライメント系としては、フォー
カスずれ量ΔＺの検出系を利用することができる。すな
わち、テレビカメラ５６で、ウェハＷのステップマーク
ＷＹＡとレチクルＲのステップマークＲＹＡとＲＹＢと
を同時に観察し、ステップマークＲＹＡとＲＹＢの間の
中心にステップマークＷＹＡがくるように、主制御系６
０からモータ１６に駆動信号ＸＳ、ＹＳが出力される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】以上説明したように本発明によれば、基板
上の第１領域の高さ位置を正確に設定できるようにした
ので、サブミクロンリソグラフィーでは、投影レンズの
開口数（ＮＡ）を大きくとって、焦点深度が浅くなって
も十分に対応できる。更に、基板の位置決めの際に基板
上の構造の違いに基づくオフセットを補正量に加味して
決定しているので、基板上の光軸方向の任意の位置に合
焦位置を設定することが出来る。特に、基板上のレジス
トの厚み内の任意の位置にパターンの投影像を形成でき
るので、良好な露光転写が行える投影光学系が構築でき
る利点がある。
上の第１領域の高さ位置を正確に設定できるようにした
ので、サブミクロンリソグラフィーでは、投影レンズの
開口数（ＮＡ）を大きくとって、焦点深度が浅くなって
も十分に対応できる。更に、基板の位置決めの際に基板
上の構造の違いに基づくオフセットを補正量に加味して
決定しているので、基板上の光軸方向の任意の位置に合
焦位置を設定することが出来る。特に、基板上のレジス
トの厚み内の任意の位置にパターンの投影像を形成でき
るので、良好な露光転写が行える投影光学系が構築でき
る利点がある。
Claims (6)
- 【請求項１】 マスク上のパターンを投影光学系を介し
て感光剤が塗布された基板上に投影する際、該パターン
の結像光路と平行な方向の前記基板の位置を検出する基
板の位置検出方法において、 前記基板上の第１領域の前記方向の位置を検出する工程
と、 前記特定点とは異なる前記基板上の第２領域の前記方向
の位置を検出する工程と、 前記第１領域及び第２領域の前記方向の位置と、前記第
１領域の位置と第２領域の位置とのオフセットとに基づ
いて前記第１領域の前記方向の位置を決定する工程とを
有することを特徴とする基板の位置検出方法。 - 【請求項２】 前記第１領域の前記方向の位置を検出す
る工程は、前記第２領域の前記感光剤を除去した後の前
記第２領域の前記位置を前記投影光学系を介して検出す
ることを特徴とする請求項１に記載の基板の位置検出方
法。 - 【請求項３】 前記オフセットは、前記第１領域と前記
第２領域との構造の違いにより生じるオフセットを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の基板の位置検出方
法。 - 【請求項４】 前記構造の違いにより生じるオフセット
は前記感光剤の有無により生じるオフセットを含むこと
を特徴とする請求項３に記載の基板の位置検出方法。 - 【請求項５】 マスク上のパターンを投影光学系を介し
て感光剤が塗布された基板上に投影する際、該パターン
の結像光路と平行な方向の前記基板の位置を検出する基
板の位置検出方法において、 前記基板上の第１領域の前記方向の位置を検出する工程
と、 前記第１領域とは異なる前記基板上の第２領域の前記方
向の位置を検出する工程と、 前記第１領域の位置と第２領域の位置とに基づいて前記
第１領域の位置を補正する工程とを有することを特徴と
する基板の位置検出方法。 - 【請求項６】 マスク上のパターンを投影光学系を介し
て感光剤が塗布された基板上に投影する際、該パターン
の結像光路と平行な方向の前記基板の位置を検出する基
板の位置検出方法において、 前記基板上の第１領域の前記方向の位置を検出する工程
と、 前記第１領域の前記方向の位置と、前記第１領域とは異
なる前記基板上の第２領域の位置と前記第１領域の位置
との間で生じるオフセットとに基づいて前記第１領域の
前記方向の位置を決定する工程とを有することを特徴と
する基板の位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7079304A JP2630302B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 投影光学系における基板の位置決定方法及び投影露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7079304A JP2630302B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 投影光学系における基板の位置決定方法及び投影露光方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61264078A Division JP2589073B2 (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 投影光学装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07311012A true JPH07311012A (ja) | 1995-11-28 |
| JP2630302B2 JP2630302B2 (ja) | 1997-07-16 |
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ID=13686112
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7079304A Expired - Fee Related JP2630302B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 投影光学系における基板の位置決定方法及び投影露光方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2630302B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001264266A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Olympus Optical Co Ltd | 基板検査装置 |
| KR100550521B1 (ko) * | 2002-01-07 | 2006-02-10 | 엘지전자 주식회사 | 노광기 및 그 글래스 정렬방법 |
| JP2011206899A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Institute Of Physical & Chemical Research | 加工装置、及び当該装置の駆動方法 |
| KR20200044095A (ko) * | 2017-09-28 | 2020-04-28 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 광학 높이 검출 시스템 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS61196532A (ja) * | 1985-02-26 | 1986-08-30 | Canon Inc | 露光装置 |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP7079304A patent/JP2630302B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP2630302B2 (ja) | 1997-07-16 |
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