JPH08111372A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPH08111372A JPH08111372A JP6270379A JP27037994A JPH08111372A JP H08111372 A JPH08111372 A JP H08111372A JP 6270379 A JP6270379 A JP 6270379A JP 27037994 A JP27037994 A JP 27037994A JP H08111372 A JPH08111372 A JP H08111372A
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- light
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- alignment mark
- mark
- photosensitive substrate
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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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は露光装置において、従来に比してアラ
イメント精度を向上させる。 【構成】マスク側に形成される第１のアライメントマー
ク（２１）と感光基板側に形成される第２のアライメン
トマーク（２２）とをほぼ対応する位置に配置し、さら
に第２のアライメントマーク（２２）の走査方向につい
ての長さを第１のアライメントマーク（２１）の長さに
比して長くなるように形成してこれら２つのアライメン
トマーク（２２）をほぼ同時に検出するようする。これ
によりアライメント光学系により生じる、マークの位置
の違いによるデイストーシヨン等の誤差を極力排除した
状態でマスクと感光基板との位置関係を検出することが
できる。
イメント精度を向上させる。 【構成】マスク側に形成される第１のアライメントマー
ク（２１）と感光基板側に形成される第２のアライメン
トマーク（２２）とをほぼ対応する位置に配置し、さら
に第２のアライメントマーク（２２）の走査方向につい
ての長さを第１のアライメントマーク（２１）の長さに
比して長くなるように形成してこれら２つのアライメン
トマーク（２２）をほぼ同時に検出するようする。これ
によりアライメント光学系により生じる、マークの位置
の違いによるデイストーシヨン等の誤差を極力排除した
状態でマスクと感光基板との位置関係を検出することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は露光装置に関し、特にマ
スクと感光基板の位置決め機構を備えるものに適用して
好適なものである。
スクと感光基板の位置決め機構を備えるものに適用して
好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の露光装置には図６に示す
構造の位置決め機構が一般に使用されている。この露光
装置１は投影光学系２を挟んで配置されたマスク３及び
感光基板４の位置関係をアライメントマーク３Ａ及び４
Ａを用いて検出し、その検出結果に基づいてマスク３と
感光基板４の位置関係を調整することを基本動作として
いる。
構造の位置決め機構が一般に使用されている。この露光
装置１は投影光学系２を挟んで配置されたマスク３及び
感光基板４の位置関係をアライメントマーク３Ａ及び４
Ａを用いて検出し、その検出結果に基づいてマスク３と
感光基板４の位置関係を調整することを基本動作として
いる。
【０００３】このアライメント光はアライメント光学系
５から射出される段階で所定の形状に整形されており、
移動ミラー６及び固定ミラー７を介してマスク３上に投
影され、さらにマスク３を透過したアライメント光は投
影光学系２を通つて感光基板４上に投影されるようにな
されている。ここで移動ミラー６はミラー駆動部６Ａに
よつて矢印Ａの方向に移動し得るように取り付けられて
おり、この移動ミラー６の移動に伴つてアライメント光
をマスク３及び感光基板４上で走査できるようになされ
ている。因に移動ミラー６の位置はミラー位置検出器
（干渉計やエンコーダ等）８によつてモニタされてい
る。
５から射出される段階で所定の形状に整形されており、
移動ミラー６及び固定ミラー７を介してマスク３上に投
影され、さらにマスク３を透過したアライメント光は投
影光学系２を通つて感光基板４上に投影されるようにな
されている。ここで移動ミラー６はミラー駆動部６Ａに
よつて矢印Ａの方向に移動し得るように取り付けられて
おり、この移動ミラー６の移動に伴つてアライメント光
をマスク３及び感光基板４上で走査できるようになされ
ている。因に移動ミラー６の位置はミラー位置検出器
（干渉計やエンコーダ等）８によつてモニタされてい
る。
【０００４】さてこの走査の際にアライメント光と各マ
ークとが重なると、マークによるアライメント光の散乱
が生じる。露光装置１はこの散乱光をハーフミラー９と
空間フイルタ１０とを介して取り出し、光電検出器１１
により電気信号に変換するようになされている。そして
露光装置１はミラー位置検出器８から得られる位置情報
と光電検出器１１から得られる光強度信号とに基づいて
マスク３と感光基板４との相対位置をマーク位置演算装
置１２によつて計算して求めるようになされている。
ークとが重なると、マークによるアライメント光の散乱
が生じる。露光装置１はこの散乱光をハーフミラー９と
空間フイルタ１０とを介して取り出し、光電検出器１１
により電気信号に変換するようになされている。そして
露光装置１はミラー位置検出器８から得られる位置情報
と光電検出器１１から得られる光強度信号とに基づいて
マスク３と感光基板４との相対位置をマーク位置演算装
置１２によつて計算して求めるようになされている。
【０００５】ここで図７（Ａ）は感光基板４上に形成さ
れたアライメントマーク４Ａの位置検出の様子を示して
いる。図に示すように、アライメントマーク４Ａからの
散乱光は再びマスク３を透過した後ハーフミラー９によ
り取り出されて空間フイルタ１０に送られる。因に空間
フイルタ１０は０次光をカツトするように構成されてお
り、散乱光のみが光電検出器１１に送られるようになさ
れている。
れたアライメントマーク４Ａの位置検出の様子を示して
いる。図に示すように、アライメントマーク４Ａからの
散乱光は再びマスク３を透過した後ハーフミラー９によ
り取り出されて空間フイルタ１０に送られる。因に空間
フイルタ１０は０次光をカツトするように構成されてお
り、散乱光のみが光電検出器１１に送られるようになさ
れている。
【０００６】同様に図７（Ｂ）はマスク３上に形成され
たアライメントマーク３Ａの位置検出の様子を示してい
る。図に示すように、アライメントマーク３Ａから発生
された散乱光はハーフミラー９を介して取り出され、空
間フイルタ１０及び光電検出器１１に送られる。このと
き光電検出器１１からマーク位置演算装置１２に入力さ
れる検出信号には、図７（Ｃ）に示すように、検出する
マークの位置に対応する位置にピークを有する波形とな
る。
たアライメントマーク３Ａの位置検出の様子を示してい
る。図に示すように、アライメントマーク３Ａから発生
された散乱光はハーフミラー９を介して取り出され、空
間フイルタ１０及び光電検出器１１に送られる。このと
き光電検出器１１からマーク位置演算装置１２に入力さ
れる検出信号には、図７（Ｃ）に示すように、検出する
マークの位置に対応する位置にピークを有する波形とな
る。
【０００７】これはアライメントマーク４Ａからの散乱
光はマスク３を透過して検出されるため感光基板４側の
アライメントマーク４Ａと感光基板側のアライメントマ
ーク３Ａの位置が重ならないようにある程度の距離ｘを
離して配置されていることによる。ただし検出信号には
ずれ量が重畳されることになるため感光基板側のアライ
メントマーク４Ａに対応する信号とマスク側のアライメ
ントマーク３Ａに対応する信号との間にはｘ＋Δｘ（Δ
ｘはマークのずれ量）の差が検出される。なおｘは概知
であるためずれ量Δｘは測定結果より簡単に計算するこ
とができる。
光はマスク３を透過して検出されるため感光基板４側の
アライメントマーク４Ａと感光基板側のアライメントマ
ーク３Ａの位置が重ならないようにある程度の距離ｘを
離して配置されていることによる。ただし検出信号には
ずれ量が重畳されることになるため感光基板側のアライ
メントマーク４Ａに対応する信号とマスク側のアライメ
ントマーク３Ａに対応する信号との間にはｘ＋Δｘ（Δ
ｘはマークのずれ量）の差が検出される。なおｘは概知
であるためずれ量Δｘは測定結果より簡単に計算するこ
とができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが従来の技術で
はマスク側のアライメントマークと感光基板側のアライ
メントマークを離して配置するため、投影光学系のデイ
ストーシヨン等の影響により検出結果に誤差が重畳し易
い問題があつた。またマスク側のアライメントマーク３
Ａには一般にクロム（Ｃｒ）が使用されるのに対し、感
光基板側のアライメントマーク４ＡにはＩＴＯ等の低反
射膜からアルミニウム（Ａｌ）等の高反射膜まで多種多
様な材料が使用される。このためマスク側からの散乱光
強度と感光基板側からの散乱光強度とが大きく異なるこ
ともしばしばであり、光強度をほぼ同程度に調整するた
め自動利得調整処理を各マークに対し独立に施す必要が
あつた。そのため信号の取り込みを別の走査に分ける必
要が生じ、スループの低下と計測精度の劣化を避け得な
かつた。
はマスク側のアライメントマークと感光基板側のアライ
メントマークを離して配置するため、投影光学系のデイ
ストーシヨン等の影響により検出結果に誤差が重畳し易
い問題があつた。またマスク側のアライメントマーク３
Ａには一般にクロム（Ｃｒ）が使用されるのに対し、感
光基板側のアライメントマーク４ＡにはＩＴＯ等の低反
射膜からアルミニウム（Ａｌ）等の高反射膜まで多種多
様な材料が使用される。このためマスク側からの散乱光
強度と感光基板側からの散乱光強度とが大きく異なるこ
ともしばしばであり、光強度をほぼ同程度に調整するた
め自動利得調整処理を各マークに対し独立に施す必要が
あつた。そのため信号の取り込みを別の走査に分ける必
要が生じ、スループの低下と計測精度の劣化を避け得な
かつた。
【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、スループツトを向上し、かつアライメント精度を一
段と高めることができる位置検出機構を備える露光装置
を提案しようとするものである。
で、スループツトを向上し、かつアライメント精度を一
段と高めることができる位置検出機構を備える露光装置
を提案しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、マスク（３）上に設けられた第１
のアライメントマーク（２１）と感光基板（４）上に設
けられた第２のアライメントマーク（２２）のそれぞれ
に光束を照射すると共に、該光束と第１及び第２のアラ
イメントマーク（２１）、（２２）とを相対的に走査さ
せ、第１及び第２のアライメントマーク（２１）、（２
２）からの光情報に基づいてアライメントマーク（２
１）、（２２）の位置関係を検出する位置検出手段（２
３）を備えた露光装置において、第２のアライメントマ
ーク（２２）は第１のアライメントマーク（２１）とほ
ぼ共役な感光基板（４）上の位置に設けられ、かつ走査
の方向に関する長さが第１のアライメントマーク（２
１）よりも長く形成されたマークであり、位置検出手段
（２３）は該第１及び第２のアライメントマーク（２
１）、（２２）を光束によつてほぼ同時に走査すること
により第１及び第２のアライメントマーク（２１）、
（２２）の位置関係を検出するようにする。
め本発明においては、マスク（３）上に設けられた第１
のアライメントマーク（２１）と感光基板（４）上に設
けられた第２のアライメントマーク（２２）のそれぞれ
に光束を照射すると共に、該光束と第１及び第２のアラ
イメントマーク（２１）、（２２）とを相対的に走査さ
せ、第１及び第２のアライメントマーク（２１）、（２
２）からの光情報に基づいてアライメントマーク（２
１）、（２２）の位置関係を検出する位置検出手段（２
３）を備えた露光装置において、第２のアライメントマ
ーク（２２）は第１のアライメントマーク（２１）とほ
ぼ共役な感光基板（４）上の位置に設けられ、かつ走査
の方向に関する長さが第１のアライメントマーク（２
１）よりも長く形成されたマークであり、位置検出手段
（２３）は該第１及び第２のアライメントマーク（２
１）、（２２）を光束によつてほぼ同時に走査すること
により第１及び第２のアライメントマーク（２１）、
（２２）の位置関係を検出するようにする。
【００１１】また本発明においては、これに加えて、位
置検出手段（２３）の検出結果に基づいてマスク（３）
及び又は感光基板（４）を駆動し、マスク（３）と感光
基板（４）との相対的な位置関係を補正する駆動手段を
設けるようにする。
置検出手段（２３）の検出結果に基づいてマスク（３）
及び又は感光基板（４）を駆動し、マスク（３）と感光
基板（４）との相対的な位置関係を補正する駆動手段を
設けるようにする。
【００１２】さらに本発明においては、前段は前々段の
構成に加えて、位置検出手段（２３）はマスク（３）側
から感光基板（４）側に光束を照射する光源（５）と、
光情報を検出する受光部（１１）とを設けるようにす
る。
構成に加えて、位置検出手段（２３）はマスク（３）側
から感光基板（４）側に光束を照射する光源（５）と、
光情報を検出する受光部（１１）とを設けるようにす
る。
【００１３】さらに本発明においては、前段の構成に加
えて、第１のアライメントマーク（２１）は遮光性のマ
ークであり、走査の際に該マークの周辺を透過した光束
を第２のアライメントマーク（２２）に照射するように
する。
えて、第１のアライメントマーク（２１）は遮光性のマ
ークであり、走査の際に該マークの周辺を透過した光束
を第２のアライメントマーク（２２）に照射するように
する。
【００１４】さらに本発明においては、本項目初段又は
第２段の構成に加えて、位置検出手段（２３）は感光基
板（４）からマスク（３）側に光束を照射する光源
（５）と、第２のアライメントマーク（２２）から反射
された光情報を検出する受光部（１１）とを設けるよう
にする。
第２段の構成に加えて、位置検出手段（２３）は感光基
板（４）からマスク（３）側に光束を照射する光源
（５）と、第２のアライメントマーク（２２）から反射
された光情報を検出する受光部（１１）とを設けるよう
にする。
【００１５】さらに本発明においては、前段に加えて、
第１のアライメントマーク（２１）は遮光性のマークで
あり、走査の際に該マークの周辺を透過した光情報を受
光部（１１）で受光するようにする。
第１のアライメントマーク（２１）は遮光性のマークで
あり、走査の際に該マークの周辺を透過した光情報を受
光部（１１）で受光するようにする。
【００１６】
【作用】第１のアライメントマーク（２１）に対して走
査方向に関する長さが第２のアライメントマーク（２
２）と第１のアライメントマーク（２１）とがほぼ共役
な位置に設けられていることにより、光束を１回走査す
るだけで、第１及び第２のアライメントマーク（２
１）、（２２）の位置信号を同時かつ独立に検出でき
る。このように２つのマーク（２１）、（２２）対応す
る位置信号を同時に得ることができることにより、デイ
ストーシヨンの影響による誤差をなくすことができる。
また第１及び第２のアライメントマーク（２１）、（２
２）の位置信号を独立に検出できることにより、光束を
２回走査して各走査において得られた位置信号のゲイン
を調整する処理をなくすことができる。かくして位置決
め精度のさらなる向上をスループツトの向上と同時に実
現することができる露光装置を得ることができる。
査方向に関する長さが第２のアライメントマーク（２
２）と第１のアライメントマーク（２１）とがほぼ共役
な位置に設けられていることにより、光束を１回走査す
るだけで、第１及び第２のアライメントマーク（２
１）、（２２）の位置信号を同時かつ独立に検出でき
る。このように２つのマーク（２１）、（２２）対応す
る位置信号を同時に得ることができることにより、デイ
ストーシヨンの影響による誤差をなくすことができる。
また第１及び第２のアライメントマーク（２１）、（２
２）の位置信号を独立に検出できることにより、光束を
２回走査して各走査において得られた位置信号のゲイン
を調整する処理をなくすことができる。かくして位置決
め精度のさらなる向上をスループツトの向上と同時に実
現することができる露光装置を得ることができる。
【００１７】またこのとき光源（５）から射出された光
束をマスク（３）側から感光基板（４）側に照射し、第
１及び第２のアライメントマーク（２１）、（２２）か
らの光情報を検出する構成とすれば、同じ位置に配置さ
れたマークからの位置信号を重複させて取り出すことが
でき、１回の走査でマークの位置関係を検出することが
できる。
束をマスク（３）側から感光基板（４）側に照射し、第
１及び第２のアライメントマーク（２１）、（２２）か
らの光情報を検出する構成とすれば、同じ位置に配置さ
れたマークからの位置信号を重複させて取り出すことが
でき、１回の走査でマークの位置関係を検出することが
できる。
【００１８】さらにこのとき第１のアライメントマーク
（２１）を遮光性のマークとすれば、その周辺を透過し
た光束のみが第２のアライメントマーク（２２）を照明
することになり、第１のアライメントマーク（２１）の
第２のアライメントマーク（２２）に対する位置関係を
光量の減衰位置として検出することができる。
（２１）を遮光性のマークとすれば、その周辺を透過し
た光束のみが第２のアライメントマーク（２２）を照明
することになり、第１のアライメントマーク（２１）の
第２のアライメントマーク（２２）に対する位置関係を
光量の減衰位置として検出することができる。
【００１９】また光源（５）から射出された光束を感光
基板（４）上に設けられた第２のアライメントマーク
（２２）で反射させた後、マスク（３）側に射出するよ
うにしたことにより、光源（５）から受光部（１１）ま
での光路を短くでき、光情報の光量損失を小さくでき
る。これにより検出精度を一段と向上できる。
基板（４）上に設けられた第２のアライメントマーク
（２２）で反射させた後、マスク（３）側に射出するよ
うにしたことにより、光源（５）から受光部（１１）ま
での光路を短くでき、光情報の光量損失を小さくでき
る。これにより検出精度を一段と向上できる。
【００２０】さらにこのとき第１のアライメントマーク
（２１）を遮光性のマークとすれば、その周辺を透過し
た光束のみが第２のアライメントマーク（２２）を照明
することになり、第１のアライメントマーク（２１）の
第２のアライメントマーク（２２）に対する位置関係を
光量の減衰位置として検出することができる。
（２１）を遮光性のマークとすれば、その周辺を透過し
た光束のみが第２のアライメントマーク（２２）を照明
することになり、第１のアライメントマーク（２１）の
第２のアライメントマーク（２２）に対する位置関係を
光量の減衰位置として検出することができる。
【００２１】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【００２２】図６との対応部分に同一符号を付して示す
図１において、２０は全体として露光装置を示し、投影
光学系２に対して互いに共役な位置関係に配置されたア
ライメントマーク２１及び２２をアライメント光で１回
走査することによりマスク３及び感光基板４の相対的な
位置関係を検出できるようになされている。
図１において、２０は全体として露光装置を示し、投影
光学系２に対して互いに共役な位置関係に配置されたア
ライメントマーク２１及び２２をアライメント光で１回
走査することによりマスク３及び感光基板４の相対的な
位置関係を検出できるようになされている。
【００２３】ただし感光基板４上に形成されるアライメ
ントマーク２２の、アライメント光の走査方向に関する
寸法はマスク３上に形成されるアライメントマーク２１
に対して長く形成されているものとする。ここで各アラ
イメントマーク２１及び２２の形状等はそれぞれ次の通
りである。
ントマーク２２の、アライメント光の走査方向に関する
寸法はマスク３上に形成されるアライメントマーク２１
に対して長く形成されているものとする。ここで各アラ
イメントマーク２１及び２２の形状等はそれぞれ次の通
りである。
【００２４】マスク側のアライメントマーク２１はアラ
イメント光の形状とほぼ同程度かやや大きめの遮光部
（クロムパターン）と周辺の透過部（ガラス）とで形成
されており、アライメント光を走査した際に、アライメ
ントマーク２１の透過部を透過したアライメント光をア
ライメントマーク２２に照射するようになつている。一
方、感光基板側のアライメントマーク２２は金属膜や半
導体膜をエツチングすることにより形成されたグレーテ
イング状のマークでなり、アライメント光に散乱（回
折）が生じ易いように形成されている。
イメント光の形状とほぼ同程度かやや大きめの遮光部
（クロムパターン）と周辺の透過部（ガラス）とで形成
されており、アライメント光を走査した際に、アライメ
ントマーク２１の透過部を透過したアライメント光をア
ライメントマーク２２に照射するようになつている。一
方、感光基板側のアライメントマーク２２は金属膜や半
導体膜をエツチングすることにより形成されたグレーテ
イング状のマークでなり、アライメント光に散乱（回
折）が生じ易いように形成されている。
【００２５】このようにマスク側のアライメントマーク
２１はアライメント光の入射を遮断するだけであり、本
実施例では感光基板側に形成されたアライメントマーク
２２で生じた散乱光のみを検出することによりアライメ
ントマーク２１及び２２の位置を検出するようになされ
ている。すなわち従来のようにマスク側のアライメント
マークであるか感光基板側のアライメントマークである
かの違いによつてアライメント光の走査を分けて光強度
の違いを調整する必要がないようになされている。
２１はアライメント光の入射を遮断するだけであり、本
実施例では感光基板側に形成されたアライメントマーク
２２で生じた散乱光のみを検出することによりアライメ
ントマーク２１及び２２の位置を検出するようになされ
ている。すなわち従来のようにマスク側のアライメント
マークであるか感光基板側のアライメントマークである
かの違いによつてアライメント光の走査を分けて光強度
の違いを調整する必要がないようになされている。
【００２６】以上の構成において、露光装置２０による
位置検出動作を図２〜図４を用いて説明する。まず図２
に示すように移動ミラー６を矢印の方向（ａ→ｂ→ｃ）
に移動させ、アライメント光をアライメントマーク２１
及び２２に対して相対的に走査させる。このときアライ
メント光は移動ミラー６の移動に伴いａ’→ｂ’→ｃ’
と移動し、図３（Ｄ）に示すような光強度の変化が光電
検出器１１において検出されるようになる。この光強度
の変化は次のようにして得られる。
位置検出動作を図２〜図４を用いて説明する。まず図２
に示すように移動ミラー６を矢印の方向（ａ→ｂ→ｃ）
に移動させ、アライメント光をアライメントマーク２１
及び２２に対して相対的に走査させる。このときアライ
メント光は移動ミラー６の移動に伴いａ’→ｂ’→ｃ’
と移動し、図３（Ｄ）に示すような光強度の変化が光電
検出器１１において検出されるようになる。この光強度
の変化は次のようにして得られる。
【００２７】走査の開始後しばらくの間、アライメント
光はマスク３のうちアライメントマーク２１の形成され
ていない領域（透過部）を走査し、マスク３を透過して
感光基板４上を照射しながら移動している。やがてマス
ク３を透過したアライメント光は感光基板４上に形成さ
れているアライメントマーク２２上に移動し、マーク上
で散乱（回折）された散乱光が光電検出器１１によつて
検出されるようになる。
光はマスク３のうちアライメントマーク２１の形成され
ていない領域（透過部）を走査し、マスク３を透過して
感光基板４上を照射しながら移動している。やがてマス
ク３を透過したアライメント光は感光基板４上に形成さ
れているアライメントマーク２２上に移動し、マーク上
で散乱（回折）された散乱光が光電検出器１１によつて
検出されるようになる。
【００２８】さらにアライメント光の走査を続けると、
今度はアライメント光がマスク３上に形成されたアライ
メントマーク２１を照明するようになり、それまでマス
ク３を透過して感光基板４に達していたアライメント光
はアライメントマーク２１によつて遮光されるようにな
る。これによりアライメントマーク２２からの散乱光の
光強度が弱くなり光電検出器１１の検出出力に谷が現れ
る。
今度はアライメント光がマスク３上に形成されたアライ
メントマーク２１を照明するようになり、それまでマス
ク３を透過して感光基板４に達していたアライメント光
はアライメントマーク２１によつて遮光されるようにな
る。これによりアライメントマーク２２からの散乱光の
光強度が弱くなり光電検出器１１の検出出力に谷が現れ
る。
【００２９】この状態はアライメント光がアライメント
マーク２１の端部に移動するまで継続される。そして再
びアライメントマーク２１の形成されていない領域（透
過部）にアライメント光の入射位置が移動すると、アラ
イメントマーク２２からの散乱光が光電検出器１１にお
いて再び検出されるようになり光強度が再び増加する。
ただし移動したアライメント光がアライメントマーク２
２の形成されていない領域部分にまで移動するとその光
強度は再び低下する。
マーク２１の端部に移動するまで継続される。そして再
びアライメントマーク２１の形成されていない領域（透
過部）にアライメント光の入射位置が移動すると、アラ
イメントマーク２２からの散乱光が光電検出器１１にお
いて再び検出されるようになり光強度が再び増加する。
ただし移動したアライメント光がアライメントマーク２
２の形成されていない領域部分にまで移動するとその光
強度は再び低下する。
【００３０】さてこのようにマスク側のアライメントマ
ーク２１と感光基板側のアライメントマーク２２との位
置関係に応じた（すなわち、アライメントマーク２１の
位置情報とアライメントマーク２２の位置情報とを含
む）光強度分布がマーク位置演算装置２３において検出
されることになるが、マーク位置演算装置２３は光強度
分布に応じた信号の１次微分波形を基にアライメントマ
ーク２１及び２２に生じたずれ量ΔＷを検出するように
なされている。
ーク２１と感光基板側のアライメントマーク２２との位
置関係に応じた（すなわち、アライメントマーク２１の
位置情報とアライメントマーク２２の位置情報とを含
む）光強度分布がマーク位置演算装置２３において検出
されることになるが、マーク位置演算装置２３は光強度
分布に応じた信号の１次微分波形を基にアライメントマ
ーク２１及び２２に生じたずれ量ΔＷを検出するように
なされている。
【００３１】例えば図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すよう
に、マスク側のアライメントマーク２１が感光基板側の
アライメントマーク２２に対してアライメント光の走査
方向に対して手前側にΔＷずれていた場合、その光強度
分布は図４（Ａ）に示すように２つのピーク波形のうち
手前側が細く、奥側が太くなる。このとき図４（Ｂ）に
示す１次微分波形のピーク点がアライメントマーク２１
及び２２のエツジ部分に対応するため、マーク位置演算
装置２３はミラー位置検出器８から得られる位置情報を
基に１次微分波形のピーク点を与える位置ｄ、ｅ、ｆ、
ｇを求め、ずれ量ΔＷを、次式
に、マスク側のアライメントマーク２１が感光基板側の
アライメントマーク２２に対してアライメント光の走査
方向に対して手前側にΔＷずれていた場合、その光強度
分布は図４（Ａ）に示すように２つのピーク波形のうち
手前側が細く、奥側が太くなる。このとき図４（Ｂ）に
示す１次微分波形のピーク点がアライメントマーク２１
及び２２のエツジ部分に対応するため、マーク位置演算
装置２３はミラー位置検出器８から得られる位置情報を
基に１次微分波形のピーク点を与える位置ｄ、ｅ、ｆ、
ｇを求め、ずれ量ΔＷを、次式
【数１】 に基づいて算出する。このようにずれ量が算出された後
はこのずれ量ΔＷを用いてマスク３又は感光基板４を相
対移動させて位置ずれを補正すれば良く、パターンずれ
がない露光を実現できる。
はこのずれ量ΔＷを用いてマスク３又は感光基板４を相
対移動させて位置ずれを補正すれば良く、パターンずれ
がない露光を実現できる。
【００３２】以上の構成によれば、アライメント光を１
回走査するだけで、アライメントマーク２１及び２２の
ずれ量ΔＷを算出できることにより、従来に比して一段
とスループツトの高い露光装置を実現することができ
る。またこの際、マスク側のアライメントマーク２１と
感光基板側のアライメントマーク２２とは投影光学系２
に対して共役な位置関係に配置することができるため投
影光学系のデイストーシヨン等の影響による位置の誤差
も可能な限り除去することができ、従来に比して一段と
検出精度を高めることができる。
回走査するだけで、アライメントマーク２１及び２２の
ずれ量ΔＷを算出できることにより、従来に比して一段
とスループツトの高い露光装置を実現することができ
る。またこの際、マスク側のアライメントマーク２１と
感光基板側のアライメントマーク２２とは投影光学系２
に対して共役な位置関係に配置することができるため投
影光学系のデイストーシヨン等の影響による位置の誤差
も可能な限り除去することができ、従来に比して一段と
検出精度を高めることができる。
【００３３】なお上述の実施例においては、アライメン
ト光形成光学系５から射出されたアライメント光をマス
ク３の上面から照射し、投影光学系２を通過したアライ
メント光を感光基板４上に照射する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、アライメント光を投影光学
系２と感光基板４との間から入射し、感光基板４上を直
接照射するようにしても良い。一例を図１との対応部分
に同一符号を付して示す図５に示す。
ト光形成光学系５から射出されたアライメント光をマス
ク３の上面から照射し、投影光学系２を通過したアライ
メント光を感光基板４上に照射する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、アライメント光を投影光学
系２と感光基板４との間から入射し、感光基板４上を直
接照射するようにしても良い。一例を図１との対応部分
に同一符号を付して示す図５に示す。
【００３４】この露光装置３０はアライメント光をハー
フミラー９によつて感光基板４上のアライメントマーク
２２上に導き、その散乱光を投影光学系２及びマスク３
を介して検出するものである。ただしマスク側のアライ
メントマーク２１はこの場合、アライメント光が感光基
板４へ達するのを遮光するのではなく、散乱光が光電検
出器１１に達しないように遮光するのに用いられてい
る。なおこのようにアライメント光を入力することによ
り、アライメント光は投影光学系２を１回しか通過しな
いため実施例の場合に比して光量損失が少なくて済む。
フミラー９によつて感光基板４上のアライメントマーク
２２上に導き、その散乱光を投影光学系２及びマスク３
を介して検出するものである。ただしマスク側のアライ
メントマーク２１はこの場合、アライメント光が感光基
板４へ達するのを遮光するのではなく、散乱光が光電検
出器１１に達しないように遮光するのに用いられてい
る。なおこのようにアライメント光を入力することによ
り、アライメント光は投影光学系２を１回しか通過しな
いため実施例の場合に比して光量損失が少なくて済む。
【００３５】さらに上述の実施例においては、マスク側
のアライメントマーク２１及び感光基板側のアライメン
トマーク２２を図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように形成
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他
の形状に形成されていても良く、要は感光基板側のアラ
イメントマークのアライメント光の走査方向に対する長
さがマスク側のアライメントマークの長さに比して長く
形成されていれば良い。
のアライメントマーク２１及び感光基板側のアライメン
トマーク２２を図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように形成
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他
の形状に形成されていても良く、要は感光基板側のアラ
イメントマークのアライメント光の走査方向に対する長
さがマスク側のアライメントマークの長さに比して長く
形成されていれば良い。
【００３６】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、第２のア
ライメントマークの走査方向についての長さを第１のア
ライメントマークの長さに比して長くなるように形成し
たことにより、マークを共役な位置に配することがで
き、デイストーシヨンの影響をなくし得、またゲイン調
整が不要になるため位置決め精度が向上し、スループツ
トも向上する露光装置を容易に得ることができる。
ライメントマークの走査方向についての長さを第１のア
ライメントマークの長さに比して長くなるように形成し
たことにより、マークを共役な位置に配することがで
き、デイストーシヨンの影響をなくし得、またゲイン調
整が不要になるため位置決め精度が向上し、スループツ
トも向上する露光装置を容易に得ることができる。
【図１】本発明による露光装置の一実施例を示す略線的
側面図である。
側面図である。
【図２】アライメント光によるアライメントマークの走
査の説明に供する略線的側面図である。
査の説明に供する略線的側面図である。
【図３】マスク側のアライメントマークと感光基板側の
アライメントマークの位置関係に応じた光強度分布を示
す略線図である。
アライメントマークの位置関係に応じた光強度分布を示
す略線図である。
【図４】ずれ量検出過程の説明に供する略線図である。
【図５】他の実施例を示す略線的側面図である。
【図６】従来用いられている露光装置を示す略線的側面
図である。
図である。
【図７】従来装置で検出される信号強度分布を示す略線
図である。
図である。
１、２０、３０……露光装置、２……投影光学系、３…
…マスク、３Ａ、４Ａ、２１、２２……アライメントマ
ーク、４……感光基板、５……アライメント光学系、６
……移動ミラー、７……固定ミラー、８……ミラー位置
検出器、９……ハーフミラー、１０……空間フイルタ、
１１……光電検出器、１２、２３……マーク位置演算装
置。
…マスク、３Ａ、４Ａ、２１、２２……アライメントマ
ーク、４……感光基板、５……アライメント光学系、６
……移動ミラー、７……固定ミラー、８……ミラー位置
検出器、９……ハーフミラー、１０……空間フイルタ、
１１……光電検出器、１２、２３……マーク位置演算装
置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２５ Ｗ ５２５ Ｘ
Claims (6)
- 【請求項１】マスク上に設けられた第１のアライメント
マークと感光基板上に設けられた第２のアライメントマ
ークのそれぞれに光束を照射すると共に、該光束と前記
第１及び第２のアライメントマークとを相対的に走査さ
せ、前記第１及び第２のアライメントマークからの光情
報に基づいて前記アライメントマークの位置関係を検出
する位置検出手段を備えた露光装置において、 前記第２のアライメントマークは前記第１のアライメン
トマークとほぼ共役な前記感光基板上の位置に設けら
れ、かつ前記走査の方向に関する長さが前記第１のアラ
イメントマークよりも長く形成されたマークであり、 前記位置検出手段は該第１及び第２のアライメントマー
クを前記光束によつてほぼ同時に走査することにより前
記第１及び第２のアライメントマークの位置関係を検出
することを特徴とする露光装置。 - 【請求項２】前記位置検出手段の検出結果に基づいて前
記マスク及び又は前記感光基板を駆動し、前記マスクと
前記感光基板との相対的な位置関係を補正する駆動手段
を具えることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。 - 【請求項３】前記位置検出手段は前記マスク側から前記
感光基板側に前記光束を照射する光源と、前記光情報を
検出する受光部とを具えることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の露光装置。 - 【請求項４】前記第１のアライメントマークは遮光性の
マークであり、前記走査の際に該マークの周辺を透過し
た光束を前記第２のアライメントマークに照射すること
を特徴とする請求項３に記載の露光装置。 - 【請求項５】前記位置検出手段は前記感光基板から前記
マスク側に前記光束を照射する光源と、前記第２のアラ
イメントマークから反射された光情報を検出する受光部
とを具えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載の露光装置。 - 【請求項６】前記第１のアライメントマークは遮光性の
マークであり、前記走査の際に該マークの周辺を透過し
た前記光情報を前記受光部で受光することを特徴とする
請求項５に記載の露光装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270379A JPH08111372A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 露光装置 |
| KR1019950034286A KR960015091A (ko) | 1994-10-07 | 1995-10-06 | 노광 장치 |
| US08/539,986 USH1733H (en) | 1994-10-07 | 1995-10-06 | Exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270379A JPH08111372A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08111372A true JPH08111372A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17485442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6270379A Pending JPH08111372A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 露光装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | USH1733H (ja) |
| JP (1) | JPH08111372A (ja) |
| KR (1) | KR960015091A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7064807B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-06-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| US7113258B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-09-26 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2450468A1 (fr) * | 1979-02-27 | 1980-09-26 | Thomson Csf | Systeme optique d'alignement de deux motifs et photorepeteur mettant en oeuvre un tel systeme |
| US4880310A (en) * | 1986-07-28 | 1989-11-14 | Nikon Corporation | Optical device for alignment in a projection exposure apparatus |
| US4815854A (en) * | 1987-01-19 | 1989-03-28 | Nec Corporation | Method of alignment between mask and semiconductor wafer |
| JPH0810124B2 (ja) * | 1987-07-03 | 1996-01-31 | 株式会社ニコン | 露光装置 |
| JPH0642448B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1994-06-01 | 株式会社東芝 | 位置合わせ方法 |
| US5189494A (en) * | 1988-11-07 | 1993-02-23 | Masato Muraki | Position detecting method and apparatus |
| JP2890701B2 (ja) * | 1990-06-22 | 1999-05-17 | 松下電器産業株式会社 | 位置合わせ検出装置 |
| JP2559528B2 (ja) * | 1990-08-29 | 1996-12-04 | 株式会社日立製作所 | 光露光装置 |
| US5231467A (en) * | 1990-09-20 | 1993-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflective alignment position signal producing apparatus |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP6270379A patent/JPH08111372A/ja active Pending
-
1995
- 1995-10-06 US US08/539,986 patent/USH1733H/en not_active Abandoned
- 1995-10-06 KR KR1019950034286A patent/KR960015091A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7064807B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-06-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| US7084955B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-08-01 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| US7113258B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-09-26 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| USH1733H (en) | 1998-06-02 |
| KR960015091A (ko) | 1996-05-22 |
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