JPH11260676A - 半導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハの位置決め方法 - Google Patents
半導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハの位置決め方法Info
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- JPH11260676A JPH11260676A JP10082562A JP8256298A JPH11260676A JP H11260676 A JPH11260676 A JP H11260676A JP 10082562 A JP10082562 A JP 10082562A JP 8256298 A JP8256298 A JP 8256298A JP H11260676 A JPH11260676 A JP H11260676A
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体ウエハのプリアライメントを高効率的
に行うことである。 【解決手段】 略円形状の半導体ウエハWであって、そ
の側面の複数箇所にそれぞれ結晶方位を表す識別コード
M1,M2を有している。このウエハWによると、複数
の識別コードM1,M2のうちの一つを検出することに
より、該ウエハWの結晶方位を判別することができる。
従って、識別コードの検出に際し、該ウエハをコード検
出装置等に対して相対的に一周回させることなくその検
出が可能となり、検出時間や位置決めに要する時間を短
縮できる。
に行うことである。 【解決手段】 略円形状の半導体ウエハWであって、そ
の側面の複数箇所にそれぞれ結晶方位を表す識別コード
M1,M2を有している。このウエハWによると、複数
の識別コードM1,M2のうちの一つを検出することに
より、該ウエハWの結晶方位を判別することができる。
従って、識別コードの検出に際し、該ウエハをコード検
出装置等に対して相対的に一周回させることなくその検
出が可能となり、検出時間や位置決めに要する時間を短
縮できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウエハ等の半
導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハの位
置決め方法に関する。
導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハの位
置決め方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程の一つである
フォトリソグラフィ工程においては、マスク(レチクル
を含む)に形成されているパターンをフォトレジストが
塗布された半導体ウエハ(例えば、シリコンウエハ)上
に転写するための露光装置として、パターンの像をウエ
ハ上のショット領域に縮小投影するステッパーが多く用
いられている。
フォトリソグラフィ工程においては、マスク(レチクル
を含む)に形成されているパターンをフォトレジストが
塗布された半導体ウエハ(例えば、シリコンウエハ)上
に転写するための露光装置として、パターンの像をウエ
ハ上のショット領域に縮小投影するステッパーが多く用
いられている。
【0003】ステッパーとしては、パターンをウエハ上
のショット領域に一括転写し、順次ウエハを移動して他
のショット領域に対して一括転写を繰り返すステップ・
アンド・リピート方式のもの、あるいは最近では露光範
囲の拡大や露光性能の向上等の観点から、マスクとウエ
ハとを同期移動して、矩形その他の形状のスリット光で
走査・照明してウエハ上のショット領域にパターンを逐
次転写し、順次ウエハを移動して他のショット領域に対
して走査・露光を繰り返すステップ・アンド・スキャン
方式のものも開発され、実用に供されるようになってい
る。
のショット領域に一括転写し、順次ウエハを移動して他
のショット領域に対して一括転写を繰り返すステップ・
アンド・リピート方式のもの、あるいは最近では露光範
囲の拡大や露光性能の向上等の観点から、マスクとウエ
ハとを同期移動して、矩形その他の形状のスリット光で
走査・照明してウエハ上のショット領域にパターンを逐
次転写し、順次ウエハを移動して他のショット領域に対
して走査・露光を繰り返すステップ・アンド・スキャン
方式のものも開発され、実用に供されるようになってい
る。
【0004】このような露光装置により全てのショット
領域に対して露光処理が行われたウエハは、現像、エッ
チング、ドーピング等の工程を経た後、再度フォトレジ
ストが塗布され、他のマスクを用いた露光処理を含む同
様の工程が十数回から数十回繰り返され、該ウエハ上に
種々の素子が形成される。
領域に対して露光処理が行われたウエハは、現像、エッ
チング、ドーピング等の工程を経た後、再度フォトレジ
ストが塗布され、他のマスクを用いた露光処理を含む同
様の工程が十数回から数十回繰り返され、該ウエハ上に
種々の素子が形成される。
【0005】このように、ウエハ上には、複数のパター
ンが重ね合わされて形成されるが、これらは相互に正確
に位置合わせされている必用がある。高い位置合わせ精
度を実現するために、ウエハ表面にパターンの転写と同
時にアライメントマーク(ファインアライメントマー
ク)を転写し、次工程ではそのマーク位置を精密な位置
検出センサで検出して既存のパターンの位置を求め、そ
れに正しく整合するように新たなパターンを転写露光す
る。
ンが重ね合わされて形成されるが、これらは相互に正確
に位置合わせされている必用がある。高い位置合わせ精
度を実現するために、ウエハ表面にパターンの転写と同
時にアライメントマーク(ファインアライメントマー
ク)を転写し、次工程ではそのマーク位置を精密な位置
検出センサで検出して既存のパターンの位置を求め、そ
れに正しく整合するように新たなパターンを転写露光す
る。
【0006】ところで、このようなアライメントマーク
の検出による高精度なアライメント(ファインアライメ
ント)の前には、その姿勢を大まかに所定の基準に整合
させる比較的低精度な位置決めとしてのプリアライメン
トが必要である。
の検出による高精度なアライメント(ファインアライメ
ント)の前には、その姿勢を大まかに所定の基準に整合
させる比較的低精度な位置決めとしてのプリアライメン
トが必要である。
【0007】プリアライメントは、以下のようになされ
る。ウエハには、ウエハの外周の一部に形成されたフラ
ットな面であるオリエンテーションフラット(オリフ
ラ)又はウエハの外周の一部に形成された切り欠きであ
るノッチ等の外形的な特徴を持たせてなる基準が設けら
れている。そして、このオリエンテーションフラット又
はノッチを、撮像装置やレーザービーム位置センサ等に
より検出し、その検出結果に基づいて、XY方向の2次
元的な移動(該ウエハの表面に略平行な面内での移動)
及びウエハの面内回転(該ウエハの表面に略直交する軸
線周りの回転)を行い、所定の基準に整合させるように
している。
る。ウエハには、ウエハの外周の一部に形成されたフラ
ットな面であるオリエンテーションフラット(オリフ
ラ)又はウエハの外周の一部に形成された切り欠きであ
るノッチ等の外形的な特徴を持たせてなる基準が設けら
れている。そして、このオリエンテーションフラット又
はノッチを、撮像装置やレーザービーム位置センサ等に
より検出し、その検出結果に基づいて、XY方向の2次
元的な移動(該ウエハの表面に略平行な面内での移動)
及びウエハの面内回転(該ウエハの表面に略直交する軸
線周りの回転)を行い、所定の基準に整合させるように
している。
【0008】また、ウエハの表面(上面)の周辺近傍の
部分には、当該ウエハを他のウエハから識別するための
ウエハIDが、レーザーマーカー等を用いて刻印されて
おり、このウエハIDに基づいて、その製造工程中のウ
エハの製造履歴を管理することも行なわれている。この
ウエハIDの記述には、一般にアルファベット文字や数
字が使用されている。半導体装置の製造ラインを構成す
る露光装置を含む各種の装置や検査装置によっては、ウ
エハに刻印されたウエハIDを読み取り、その露光処理
や検査処理に、ウエハの製造履歴を利用することもあ
る。
部分には、当該ウエハを他のウエハから識別するための
ウエハIDが、レーザーマーカー等を用いて刻印されて
おり、このウエハIDに基づいて、その製造工程中のウ
エハの製造履歴を管理することも行なわれている。この
ウエハIDの記述には、一般にアルファベット文字や数
字が使用されている。半導体装置の製造ラインを構成す
る露光装置を含む各種の装置や検査装置によっては、ウ
エハに刻印されたウエハIDを読み取り、その露光処理
や検査処理に、ウエハの製造履歴を利用することもあ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
はウエハに形成されたオリエンテーションフラットやノ
ッチ等の切り欠きを基準にしてウエハのプリアライメン
ト(外形基準による位置合わせ)を行なっていたた。こ
のため、ウエハからこのような切り欠きをなくすことは
できず、このような切り欠きを設けたウエハでは、デバ
イス製造に伴う熱処理や応力の強い膜の成膜時にウエハ
内で生じる応力歪みがこの切欠部に集中し、切欠部周辺
の平面性を悪化させるとともに、ウエハに湾曲や反り等
の変形を生じせしめ、製造されるデバイスの特性を悪化
させる場合があるという問題があった。また、プリアラ
イメントに要する時間の短縮等の処理の高効率化の要請
に十分応えることができないという問題もあった。
はウエハに形成されたオリエンテーションフラットやノ
ッチ等の切り欠きを基準にしてウエハのプリアライメン
ト(外形基準による位置合わせ)を行なっていたた。こ
のため、ウエハからこのような切り欠きをなくすことは
できず、このような切り欠きを設けたウエハでは、デバ
イス製造に伴う熱処理や応力の強い膜の成膜時にウエハ
内で生じる応力歪みがこの切欠部に集中し、切欠部周辺
の平面性を悪化させるとともに、ウエハに湾曲や反り等
の変形を生じせしめ、製造されるデバイスの特性を悪化
させる場合があるという問題があった。また、プリアラ
イメントに要する時間の短縮等の処理の高効率化の要請
に十分応えることができないという問題もあった。
【0010】さらに、従来技術では、ウエハIDはウエ
ハの表面(上面)に刻印されているため、ウエハ表面の
「平坦化」を目的に導入されつつあるCMP(ケミカル
メカニカルポリッシュ)プロセスによる表面の研磨によ
り、消失してしまうことがあるという問題もあった。
ハの表面(上面)に刻印されているため、ウエハ表面の
「平坦化」を目的に導入されつつあるCMP(ケミカル
メカニカルポリッシュ)プロセスによる表面の研磨によ
り、消失してしまうことがあるという問題もあった。
【0011】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、処理
時間の短縮等のプリアライメントの高効率化を実現する
ことである。また、優れた特性を有する半導体装置の製
造を実現することである。
になされたものであり、その目的とするところは、処理
時間の短縮等のプリアライメントの高効率化を実現する
ことである。また、優れた特性を有する半導体装置の製
造を実現することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】以下、この項に示す説明
では、理解の容易化のため、本発明の各構成要件に実施
形態の図に示す参照符号を付して説明するが、本発明の
各構成要件は、これら参照符号によって限定されるもの
ではない。
では、理解の容易化のため、本発明の各構成要件に実施
形態の図に示す参照符号を付して説明するが、本発明の
各構成要件は、これら参照符号によって限定されるもの
ではない。
【0013】上記目的を達成するため、以下に示すよう
な半導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハ
の位置決め方法を提供する。
な半導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハ
の位置決め方法を提供する。
【0014】半導体ウエハ 請求項1記載の半導体ウエハは、略円形状の半導体ウエ
ハ(W)であって、その側面の複数箇所にそれぞれ結晶
方位を表す識別コード(M1,M2)を有することを特
徴とする。この半導体ウエハによると、その側面の複数
箇所にそれぞれの結晶方位を示す識別コードを有してい
るから、これらの複数の識別コードのうちの一つを検出
することにより、該半導体ウエハの結晶方位を判別する
ことができる。従って、識別コードの検出に際し、該半
導体ウエハをコードの検出装置等に対して一周回させ、
あるいは該検出装置等を該半導体ウエハに対して一周回
させることなくその検出が可能となり、検出時間や位置
決めに要する時間を短縮することが可能となる。
ハ(W)であって、その側面の複数箇所にそれぞれ結晶
方位を表す識別コード(M1,M2)を有することを特
徴とする。この半導体ウエハによると、その側面の複数
箇所にそれぞれの結晶方位を示す識別コードを有してい
るから、これらの複数の識別コードのうちの一つを検出
することにより、該半導体ウエハの結晶方位を判別する
ことができる。従って、識別コードの検出に際し、該半
導体ウエハをコードの検出装置等に対して一周回させ、
あるいは該検出装置等を該半導体ウエハに対して一周回
させることなくその検出が可能となり、検出時間や位置
決めに要する時間を短縮することが可能となる。
【0015】この場合において、請求項2に記載のよう
に、前記複数の識別コード(M1,M2)は、前記側面
に不等間隔で設けることができる。複数の識別コードが
不等間隔で設けられたウエハを検出装置等に対して相対
的に一周回させると、各識別コードの詳細(内容)を読
み取らなくても、これらの識別コードの間隔からその結
晶方位を判別することができる。
に、前記複数の識別コード(M1,M2)は、前記側面
に不等間隔で設けることができる。複数の識別コードが
不等間隔で設けられたウエハを検出装置等に対して相対
的に一周回させると、各識別コードの詳細(内容)を読
み取らなくても、これらの識別コードの間隔からその結
晶方位を判別することができる。
【0016】露光装置及び露光方法 請求項3に記載の露光装置は、露光対象としての半導体
ウエハ(W)の側面に設けられた位置検出用のマーク
(M1,M2)を検出して、該検出結果に基づき該半導
体ウエハを所定の基準に整合させるプリアライメント装
置(119等)を備えたことを特徴とする。この場合に
おいて、請求項4に記載のように、前記半導体ウエハの
前記マークは、該マークの位置とウエハの結晶方位との
関係を示す位置情報又は当該半導体ウエハを他の半導体
ウエハから識別するための識別情報(ウエハID)を含
み、前記プリアライメント装置は前記マークの位置及び
内容に基づき該半導体ウエハを所定の基準に整合させる
ようにできる。また、請求項5に記載のように、前記半
導体ウエハの前記マークは、バーコード又はマトリック
スコードで表示することができる。
ウエハ(W)の側面に設けられた位置検出用のマーク
(M1,M2)を検出して、該検出結果に基づき該半導
体ウエハを所定の基準に整合させるプリアライメント装
置(119等)を備えたことを特徴とする。この場合に
おいて、請求項4に記載のように、前記半導体ウエハの
前記マークは、該マークの位置とウエハの結晶方位との
関係を示す位置情報又は当該半導体ウエハを他の半導体
ウエハから識別するための識別情報(ウエハID)を含
み、前記プリアライメント装置は前記マークの位置及び
内容に基づき該半導体ウエハを所定の基準に整合させる
ようにできる。また、請求項5に記載のように、前記半
導体ウエハの前記マークは、バーコード又はマトリック
スコードで表示することができる。
【0017】請求項6に記載の露光装置は、請求項3乃
至5のいずれかに記載の露光装置において、前記プリア
ライメント装置は、前記半導体ウエハを移動するウエハ
ステージ上に載置された又は載置される前の半導体ウエ
ハを所定の基準に整合させる装置であることを特徴とす
る。この場合において、請求項7に記載のように、前記
プリアライメント装置は、前記半導体ウエハを該ウエハ
の表面に略直交する軸線周りに回転させるウエハ回転装
置(118)と、前記半導体ウエハの前記マークを検出
するマーク検出装置(121)と、前記マーク検出装置
により検出された前記マークの位置及び内容に基づき、
前記半導体ウエハが所定の基準に整合するように前記ウ
エハ回転装置を制御する制御装置(122)と、を備え
て構成することができる。
至5のいずれかに記載の露光装置において、前記プリア
ライメント装置は、前記半導体ウエハを移動するウエハ
ステージ上に載置された又は載置される前の半導体ウエ
ハを所定の基準に整合させる装置であることを特徴とす
る。この場合において、請求項7に記載のように、前記
プリアライメント装置は、前記半導体ウエハを該ウエハ
の表面に略直交する軸線周りに回転させるウエハ回転装
置(118)と、前記半導体ウエハの前記マークを検出
するマーク検出装置(121)と、前記マーク検出装置
により検出された前記マークの位置及び内容に基づき、
前記半導体ウエハが所定の基準に整合するように前記ウ
エハ回転装置を制御する制御装置(122)と、を備え
て構成することができる。
【0018】また、請求項8に記載の露光方法は、その
側面に位置検出用のマークが形成された半導体ウエハを
搬送し、該半導体ウエハの側面に形成されたマークを検
出して、該検出結果に基づき該半導体ウエハを所定の基
準に整合させ、その後に、ステージ上に前記半導体ウエ
ハを載置して、露光処理を行うことを特徴とする。この
場合において、請求項9に記載のように、前記半導体ウ
エハの搬送路(104,105)に配置されるプリアラ
イメント装置(119)にて前記マークの検出を行うよ
うにすることができる。
側面に位置検出用のマークが形成された半導体ウエハを
搬送し、該半導体ウエハの側面に形成されたマークを検
出して、該検出結果に基づき該半導体ウエハを所定の基
準に整合させ、その後に、ステージ上に前記半導体ウエ
ハを載置して、露光処理を行うことを特徴とする。この
場合において、請求項9に記載のように、前記半導体ウ
エハの搬送路(104,105)に配置されるプリアラ
イメント装置(119)にて前記マークの検出を行うよ
うにすることができる。
【0019】本発明の露光装置又は露光方法によると、
半導体ウエハの側面に設けられた位置検出用のマークの
位置及び/又は内容を検出して、そのマークを基準とし
て、プリアライメントを行うようにしたから、従来のよ
うに、ウエハにオリエンテーションフラットやノッチ等
の外形的な基準としての切欠部を形成する必用がなくな
る。従って、デバイス製造に伴う熱処理や応力の強い膜
の成膜時にウエハ内で生じる応力歪みが切欠部に集中す
る等により生じる平面性の悪化や変形等が少なくなり、
優れた特性を有するデバイス(半導体装置)を製造する
ことができるようになる。
半導体ウエハの側面に設けられた位置検出用のマークの
位置及び/又は内容を検出して、そのマークを基準とし
て、プリアライメントを行うようにしたから、従来のよ
うに、ウエハにオリエンテーションフラットやノッチ等
の外形的な基準としての切欠部を形成する必用がなくな
る。従って、デバイス製造に伴う熱処理や応力の強い膜
の成膜時にウエハ内で生じる応力歪みが切欠部に集中す
る等により生じる平面性の悪化や変形等が少なくなり、
優れた特性を有するデバイス(半導体装置)を製造する
ことができるようになる。
【0020】また、ウエハ側面に設けられるマークを、
請求項5に記載のように、バーコードやマトリックスコ
ードにより表示し、あるいはその他のコードにより表示
するようにして、マーク自体に意味を持たせることがで
き、例えば、請求項4に記載のように、該マークの位置
とウエハの結晶方位との関係を示す位置情報を含めるこ
とで、例えば、複数のマークを設けた場合のそれぞれの
マークの結晶方位を判別でき、プリアライメントに要す
る時間を短縮できる等、処理の高効率化を図ることがで
きる。あるいは他のウエハから識別するための識別情報
(ウエハID)を含ませることにより、従来はウエハの
表面に刻印していたウエハIDをウエハの側面に表示す
ることができ、ウエハ表面の「平坦化」を目的に導入さ
れつつあるCMP(ケミカルメカニカルポリッシュ)プ
ロセスによる表面の研磨により、ウエハIDが消失して
しまうことを防止することができる。
請求項5に記載のように、バーコードやマトリックスコ
ードにより表示し、あるいはその他のコードにより表示
するようにして、マーク自体に意味を持たせることがで
き、例えば、請求項4に記載のように、該マークの位置
とウエハの結晶方位との関係を示す位置情報を含めるこ
とで、例えば、複数のマークを設けた場合のそれぞれの
マークの結晶方位を判別でき、プリアライメントに要す
る時間を短縮できる等、処理の高効率化を図ることがで
きる。あるいは他のウエハから識別するための識別情報
(ウエハID)を含ませることにより、従来はウエハの
表面に刻印していたウエハIDをウエハの側面に表示す
ることができ、ウエハ表面の「平坦化」を目的に導入さ
れつつあるCMP(ケミカルメカニカルポリッシュ)プ
ロセスによる表面の研磨により、ウエハIDが消失して
しまうことを防止することができる。
【0021】半導体ウエハの位置決め方法 請求項10記載の半導体ウエハの位置決め方法は、半導
体ウエハ(W)上に位置整合してパターンを転写する露
光装置に使用する位置決め方法であって、前記半導体ウ
エハのエッジの位置及び該側面に形成された位置検出用
のマーク(M1,M2)を検出し、その検出結果に基づ
いて、該半導体ウエハを位置決めすることを特徴とす
る。この場合において、請求項11に記載のように、前
記マークは、当該半導体ウエハを他の半導体ウエハから
識別するための識別コードを含み、該識別コードを認識
し、該識別コードより判別される該半導体ウエハの製造
履歴データに基づいて、該半導体ウエハの位置決めを行
うようにすることができる。
体ウエハ(W)上に位置整合してパターンを転写する露
光装置に使用する位置決め方法であって、前記半導体ウ
エハのエッジの位置及び該側面に形成された位置検出用
のマーク(M1,M2)を検出し、その検出結果に基づ
いて、該半導体ウエハを位置決めすることを特徴とす
る。この場合において、請求項11に記載のように、前
記マークは、当該半導体ウエハを他の半導体ウエハから
識別するための識別コードを含み、該識別コードを認識
し、該識別コードより判別される該半導体ウエハの製造
履歴データに基づいて、該半導体ウエハの位置決めを行
うようにすることができる。
【0022】本発明の半導体ウエハの位置決め方法によ
ると、半導体ウエハのエッジ位置とその側面のマーク位
置の両方を使って半導体ウエハの位置決めを行うように
しており、該エッジ位置に基づきウエハの面内移動(該
ウエハの表面に略平行な面内での移動)を行い、マーク
位置に基づきウエハの面内回転(該ウエハの表面に略直
交する軸線周りの回転)を行うことができ、特に、ウエ
ハ側面の識別コードを認識してウエハの製造履歴データ
に基づき位置決めを行うことにより、位置決めの高効率
化を図ることが可能となる。
ると、半導体ウエハのエッジ位置とその側面のマーク位
置の両方を使って半導体ウエハの位置決めを行うように
しており、該エッジ位置に基づきウエハの面内移動(該
ウエハの表面に略平行な面内での移動)を行い、マーク
位置に基づきウエハの面内回転(該ウエハの表面に略直
交する軸線周りの回転)を行うことができ、特に、ウエ
ハ側面の識別コードを認識してウエハの製造履歴データ
に基づき位置決めを行うことにより、位置決めの高効率
化を図ることが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0024】半導体ウエハの構成 図1は本発明の実施形態の半導体ウエハの外観を示す図
であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。同図
において、Wはシリコン単結晶からなる略円板状のウエ
ハであり、その表面(上面)の結晶面方位は、<100
>面であるものとする。
であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。同図
において、Wはシリコン単結晶からなる略円板状のウエ
ハであり、その表面(上面)の結晶面方位は、<100
>面であるものとする。
【0025】この実施形態におけるシリコンウエハWの
厚さは、600〜800μm程度であるが、その側面に
は、図1(B)に示す如く、位置検出用のマーク(コー
ドを含む)M1,M2が設けられている。この実施形態
では、マークM1は、ウエハWの中心Cを通り且つシリ
コン結晶の[011]方向と平行な直線L1がウエハW
のエッジ(側縁部)と交差する点近傍に配置されてい
る。また、マークM2は、ウエハWの中心Cを通り且つ
直線L1に対して所定の角度θ(例えば、45度)で交
差する直線L2とウエハWのエッジと交差する点近傍に
配置されている。
厚さは、600〜800μm程度であるが、その側面に
は、図1(B)に示す如く、位置検出用のマーク(コー
ドを含む)M1,M2が設けられている。この実施形態
では、マークM1は、ウエハWの中心Cを通り且つシリ
コン結晶の[011]方向と平行な直線L1がウエハW
のエッジ(側縁部)と交差する点近傍に配置されてい
る。また、マークM2は、ウエハWの中心Cを通り且つ
直線L1に対して所定の角度θ(例えば、45度)で交
差する直線L2とウエハWのエッジと交差する点近傍に
配置されている。
【0026】ウエハWには、従来のウエハのように、ウ
エハの外周の一部に形成されたフラットな面であるオリ
エンテーションフラット(オリフラ)やウエハの外周の
一部に形成された切り欠きであるノッチ等の外形的な特
徴を持たせてなる基準は設けられておらず、その代わり
に、マークM1,M2が設けられている。なお、マーク
M1,M2の位置とウエハWの結晶方位との関係は、上
記に限定されず、他の関係を有する位置に設けることが
できる。
エハの外周の一部に形成されたフラットな面であるオリ
エンテーションフラット(オリフラ)やウエハの外周の
一部に形成された切り欠きであるノッチ等の外形的な特
徴を持たせてなる基準は設けられておらず、その代わり
に、マークM1,M2が設けられている。なお、マーク
M1,M2の位置とウエハWの結晶方位との関係は、上
記に限定されず、他の関係を有する位置に設けることが
できる。
【0027】また、この実施形態では、マークの数をM
1とM2の二つとしているが、マークM2は必ずしも形
成する必用はなく、マークM1のみとしても良い。但
し、複数のマークを形成しておけば、そのうちの一つが
何らかの原因で損傷した場合にも他のマークを使用する
ことができるので好都合である。
1とM2の二つとしているが、マークM2は必ずしも形
成する必用はなく、マークM1のみとしても良い。但
し、複数のマークを形成しておけば、そのうちの一つが
何らかの原因で損傷した場合にも他のマークを使用する
ことができるので好都合である。
【0028】さらに、側面に形成するマークは、三つ以
上とすることもできる。マークの数を複数とする場合に
は、それぞれのマークの位置とウエハWの中心を結ぶ線
のなす角度が互いに異なるように、即ち、互いの角度間
隔を「不等間隔」とすることができる。このようにする
ことにより、ウエハWをマーク検出装置等に対して相対
的に一周回させると、各マークM1,M2の内容を読み
取らなくても、これらのマークM1,M2の間隔からそ
れぞれのマークの意味(そのマークと結晶方位との関
係)を認識(判別)することができるので高効率的であ
る。
上とすることもできる。マークの数を複数とする場合に
は、それぞれのマークの位置とウエハWの中心を結ぶ線
のなす角度が互いに異なるように、即ち、互いの角度間
隔を「不等間隔」とすることができる。このようにする
ことにより、ウエハWをマーク検出装置等に対して相対
的に一周回させると、各マークM1,M2の内容を読み
取らなくても、これらのマークM1,M2の間隔からそ
れぞれのマークの意味(そのマークと結晶方位との関
係)を認識(判別)することができるので高効率的であ
る。
【0029】このようなマークM1,M2の形成は、レ
ーザーマーカー(レーザ記録装置)を用い、レーザービ
ーム(例えば、YAGレーザ等)をウエハWの側面に照
射して、熱でその表面にコード等を記録(刻印)するこ
とにより行なうことができる。
ーザーマーカー(レーザ記録装置)を用い、レーザービ
ーム(例えば、YAGレーザ等)をウエハWの側面に照
射して、熱でその表面にコード等を記録(刻印)するこ
とにより行なうことができる。
【0030】図2は位置検出用のマークM1,M2の具
体例を示す図である。この実施形態におけるマークM
1,M2は、それぞれ4つのマークブロックMa,M
b,Mc,Mdから構成されている。そして、各マーク
ブロックMa,Mb,Mc,Mdは、バーコードパター
ンよりなり、各線の太さ及び間隔を変更することで、以
下の情報が書き込まれる。バーコードの各線間の平均間
隔は、数十μmから数百μm程度である。
体例を示す図である。この実施形態におけるマークM
1,M2は、それぞれ4つのマークブロックMa,M
b,Mc,Mdから構成されている。そして、各マーク
ブロックMa,Mb,Mc,Mdは、バーコードパター
ンよりなり、各線の太さ及び間隔を変更することで、以
下の情報が書き込まれる。バーコードの各線間の平均間
隔は、数十μmから数百μm程度である。
【0031】マークブロックMaは、マークM1,M2
の左端を表すスタートマーク(シンクロコード)であ
り、マークブロックMdは、マークM1,M2の右端を
表すエンドマークである。中間に存在するマークブロッ
クMbは、このウエハW内でのこのマークM1の方向
(結晶方位との回転関係)を表すマークブロックであ
る。即ち、図1に示した2つのマークM1,M2は、こ
の方向が異なるので、それぞれマークブロックMbの形
状(コード)が異なる。これによって、ウエハWの側面
に複数のマークM1,M2を形成した場合にあっても、
そのうちの1つだけを位置検出し、マーク(マークブロ
ックMb)の内容を読み込む(解読する)ことで、ウエ
ハWの回転方向を判断することができる。
の左端を表すスタートマーク(シンクロコード)であ
り、マークブロックMdは、マークM1,M2の右端を
表すエンドマークである。中間に存在するマークブロッ
クMbは、このウエハW内でのこのマークM1の方向
(結晶方位との回転関係)を表すマークブロックであ
る。即ち、図1に示した2つのマークM1,M2は、こ
の方向が異なるので、それぞれマークブロックMbの形
状(コード)が異なる。これによって、ウエハWの側面
に複数のマークM1,M2を形成した場合にあっても、
そのうちの1つだけを位置検出し、マーク(マークブロ
ックMb)の内容を読み込む(解読する)ことで、ウエ
ハWの回転方向を判断することができる。
【0032】もう一方のマークブロックMcは、このウ
エハWに固有のID番号(ウエハID:当該ウエハを他
のウエハから識別するための識別情報)を表すマークで
ある。異なるウエハでは、このマークブロックMc部分
がそれぞれ異なることになる。従って、このマークブロ
ックMcの内容を解読することで、ウエハWの個体認識
が可能となる。そしてこれによってウエハ毎の製造履歴
の厳密な管理が可能になる。
エハWに固有のID番号(ウエハID:当該ウエハを他
のウエハから識別するための識別情報)を表すマークで
ある。異なるウエハでは、このマークブロックMc部分
がそれぞれ異なることになる。従って、このマークブロ
ックMcの内容を解読することで、ウエハWの個体認識
が可能となる。そしてこれによってウエハ毎の製造履歴
の厳密な管理が可能になる。
【0033】ウエハWの回転方向の姿勢を所定の基準に
整合させるための位置基準としては、これらのマークブ
ロックMa,Mb,Mc,Mdのうちのどのマークブロ
ックを使用しても良いが、後述するマーク検出の手順、
即ち、マーク検出装置によりウエハWの側面のマーク以
外の部分から走査しつつマークを探すことを考慮する
と、スタートマークMa又はエンドマークMdを使用す
ることが望ましい。但し、勿論これらのマークブロック
のみしか使用できないわけではなく、他のマークブロッ
クを使用しても良い。
整合させるための位置基準としては、これらのマークブ
ロックMa,Mb,Mc,Mdのうちのどのマークブロ
ックを使用しても良いが、後述するマーク検出の手順、
即ち、マーク検出装置によりウエハWの側面のマーク以
外の部分から走査しつつマークを探すことを考慮する
と、スタートマークMa又はエンドマークMdを使用す
ることが望ましい。但し、勿論これらのマークブロック
のみしか使用できないわけではなく、他のマークブロッ
クを使用しても良い。
【0034】このように、この実施形態におけるウエハ
Wは、その側面に位置検出用のマークM1,M2を有し
ているから、このマークM1又はM2の位置を検出し
て、このマークM1又はM2を基準として、プリアライ
メント等の処理を行うことができ、従来のように、ウエ
ハにオリエンテーションフラットやノッチ等の外形的な
基準としての切欠部を形成する必用がなくなる。従っ
て、デバイス製造に伴う熱処理や応力の強い膜の成膜時
にウエハ内で生じる応力歪みが切欠部に集中する等によ
り生じる平面性の悪化や変形等が少なくなる。
Wは、その側面に位置検出用のマークM1,M2を有し
ているから、このマークM1又はM2の位置を検出し
て、このマークM1又はM2を基準として、プリアライ
メント等の処理を行うことができ、従来のように、ウエ
ハにオリエンテーションフラットやノッチ等の外形的な
基準としての切欠部を形成する必用がなくなる。従っ
て、デバイス製造に伴う熱処理や応力の強い膜の成膜時
にウエハ内で生じる応力歪みが切欠部に集中する等によ
り生じる平面性の悪化や変形等が少なくなる。
【0035】また、この実施形態におけるウエハWの側
面に形成されたマークM1,M2は、バーコードで記述
されており、マークM1,M2のウエハWの結晶方位と
の関係(位置情報)やウエハID等の情報(識別情報)
を含ませている。位置情報により当該マークと結晶方位
との関係が認識できるから、マークと結晶方位との関係
を一義的に決めておく必用がなく、柔軟に対応すること
ができるとともに、複数のマークがその側面に形成され
ている場合に、検出したマークと結晶方位との関係が認
識できるから、マークの検出を開始してから、最初に検
出したマークに基づきウエハの位置決めを行うことがで
き高効率的である。即ち、マークの検出に際し、ウエハ
Wをマーク検出装置等に対して一周回させ、あるいは該
検出装置等をウエハWに対して一周回させることなくそ
の検出が可能となり、検出時間や位置決めに要する時間
を短縮することができる。
面に形成されたマークM1,M2は、バーコードで記述
されており、マークM1,M2のウエハWの結晶方位と
の関係(位置情報)やウエハID等の情報(識別情報)
を含ませている。位置情報により当該マークと結晶方位
との関係が認識できるから、マークと結晶方位との関係
を一義的に決めておく必用がなく、柔軟に対応すること
ができるとともに、複数のマークがその側面に形成され
ている場合に、検出したマークと結晶方位との関係が認
識できるから、マークの検出を開始してから、最初に検
出したマークに基づきウエハの位置決めを行うことがで
き高効率的である。即ち、マークの検出に際し、ウエハ
Wをマーク検出装置等に対して一周回させ、あるいは該
検出装置等をウエハWに対して一周回させることなくそ
の検出が可能となり、検出時間や位置決めに要する時間
を短縮することができる。
【0036】また、ウエハWの側面は、ウエハの平坦度
を向上するために導入されつつあるCMP(ケミカルメ
カニカルポリッシュ)プロセスによるウエハ表面の研磨
によって影響を受けることはほとんど無いから、CMP
プロセスによってマークが消失するという心配はない。
従って、マークにID番号をも含ませることにより、ウ
エハWの表面にウエハIDを形成(刻印)する必用がな
くなり、ID番号がCMPプロセスによって消失してし
まうという従来の問題を解消することもできる。
を向上するために導入されつつあるCMP(ケミカルメ
カニカルポリッシュ)プロセスによるウエハ表面の研磨
によって影響を受けることはほとんど無いから、CMP
プロセスによってマークが消失するという心配はない。
従って、マークにID番号をも含ませることにより、ウ
エハWの表面にウエハIDを形成(刻印)する必用がな
くなり、ID番号がCMPプロセスによって消失してし
まうという従来の問題を解消することもできる。
【0037】なお、上記の説明では、位置検出用のマー
クM1,M2は、バーコードを使用して記述するように
したが、例えば、図3に示すように、マトリックスコー
ドを使用しても良く、その他のコード(文字、数字等)
を使用しても勿論良い。
クM1,M2は、バーコードを使用して記述するように
したが、例えば、図3に示すように、マトリックスコー
ドを使用しても良く、その他のコード(文字、数字等)
を使用しても勿論良い。
【0038】露光装置の構成 次に、上述したような側面に位置検出用のマークM1,
M2を有するウエハWの処理に好適な露光装置を、図4
及び図5を参照して説明する。図4は本発明の実施形態
の露光装置の露光系の構成を示す図、図5は同じく露光
装置のウエハの搬送系をも含む平面断面図である。
M2を有するウエハWの処理に好適な露光装置を、図4
及び図5を参照して説明する。図4は本発明の実施形態
の露光装置の露光系の構成を示す図、図5は同じく露光
装置のウエハの搬送系をも含む平面断面図である。
【0039】図4において、露光装置30aは、いわゆ
るステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であり、
マスクとしてのレチクル11上のパターンの一部を投影
光学系13を介して感光基板としてのレジストが塗布さ
れたウエハW上に縮小投影露光した状態で、レチクル1
1とウエハWとを、投影光学系13に対して同期移動さ
せることにより、レチクル11上のパターンの縮小像を
逐次ウエハWの各ショット領域に転写し、ウエハWの上
に半導体装置を製造するようになっている。
るステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であり、
マスクとしてのレチクル11上のパターンの一部を投影
光学系13を介して感光基板としてのレジストが塗布さ
れたウエハW上に縮小投影露光した状態で、レチクル1
1とウエハWとを、投影光学系13に対して同期移動さ
せることにより、レチクル11上のパターンの縮小像を
逐次ウエハWの各ショット領域に転写し、ウエハWの上
に半導体装置を製造するようになっている。
【0040】本実施形態の露光装置30aは、露光用光
源1としてKrFエキシマレーザ(発振波長248n
m)を有する。露光用光源1からパルス発光されたレー
ザビームLBは、ビーム整形・変調光学系2へ入射する
ようになっている。本実施形態では、ビーム整形・変調
光学系2は、ビーム整形光学系2aと、エネルギー変調
器2bとから成る。ビーム整形光学系2aは、シリンダ
レンズやビームエキスパンダ等で構成してあり、これら
により、後続のフライアイレンズ5に効率よく入射する
ようにビームの断面形状が整形される。
源1としてKrFエキシマレーザ(発振波長248n
m)を有する。露光用光源1からパルス発光されたレー
ザビームLBは、ビーム整形・変調光学系2へ入射する
ようになっている。本実施形態では、ビーム整形・変調
光学系2は、ビーム整形光学系2aと、エネルギー変調
器2bとから成る。ビーム整形光学系2aは、シリンダ
レンズやビームエキスパンダ等で構成してあり、これら
により、後続のフライアイレンズ5に効率よく入射する
ようにビームの断面形状が整形される。
【0041】図4に示すエネルギー変調器2bは、エネ
ルギー粗調器及びエネルギー微調器等で構成してあり、
エネルギー粗調器は、回転自在なレボルバ上に透過率
(=(1−減光率)×100(%))の異なる複数個の
NDフィルタを配置したものであり、そのレボルバを回
転することにより、入射するレーザビームLBに対する
透過率を100%から複数段階で切り換えることができ
るようになっている。なお、そのレボルバと同様のレボ
ルバを2段配置し、2組のNDフィルタの組み合わせに
よってより細かく透過率を調整できるようにしてもよ
い。一方、エネルギー微調器は、ダブル・グレーティン
グ方式、又は傾斜角可変の2枚の平行平板ガラスを組み
合わせた方式等で、所定範囲内でレーザビームLBに対
する透過率を連続的に微調整するものである。ただし、
このエネルギー微調器を使用する代わりに、エキシマレ
ーザ光源1の出力変調によってレーザビームLBのエネ
ルギーを微調整してもよい。
ルギー粗調器及びエネルギー微調器等で構成してあり、
エネルギー粗調器は、回転自在なレボルバ上に透過率
(=(1−減光率)×100(%))の異なる複数個の
NDフィルタを配置したものであり、そのレボルバを回
転することにより、入射するレーザビームLBに対する
透過率を100%から複数段階で切り換えることができ
るようになっている。なお、そのレボルバと同様のレボ
ルバを2段配置し、2組のNDフィルタの組み合わせに
よってより細かく透過率を調整できるようにしてもよ
い。一方、エネルギー微調器は、ダブル・グレーティン
グ方式、又は傾斜角可変の2枚の平行平板ガラスを組み
合わせた方式等で、所定範囲内でレーザビームLBに対
する透過率を連続的に微調整するものである。ただし、
このエネルギー微調器を使用する代わりに、エキシマレ
ーザ光源1の出力変調によってレーザビームLBのエネ
ルギーを微調整してもよい。
【0042】図4において、ビーム整形・変調光学系2
から射出されたレーザビームLBは、光路折り曲げ用の
ミラーMを介してフライアイレンズ5に入射する。
から射出されたレーザビームLBは、光路折り曲げ用の
ミラーMを介してフライアイレンズ5に入射する。
【0043】フライアイレンズ5は、後続のレチクル1
1を均一な照度分布で照明するために多数の2次光源を
形成する。図4に示すように、フライアイレンズ5の射
出面には照明系の開口絞り(いわゆるσ絞り)6が配置
してあり、その開口絞り6内の2次光源から射出される
レーザビーム(以下、「パルス照明光IL」と呼ぶ)
は、反射率が小さく透過率の大きなビームスプリッタ7
に入射し、ビームスプリッタ7を透過した露光用照明光
としてのパルス照明光ILは、リレーレンズ8を介して
コンデンサレンズ10へ入射するようになっている。
1を均一な照度分布で照明するために多数の2次光源を
形成する。図4に示すように、フライアイレンズ5の射
出面には照明系の開口絞り(いわゆるσ絞り)6が配置
してあり、その開口絞り6内の2次光源から射出される
レーザビーム(以下、「パルス照明光IL」と呼ぶ)
は、反射率が小さく透過率の大きなビームスプリッタ7
に入射し、ビームスプリッタ7を透過した露光用照明光
としてのパルス照明光ILは、リレーレンズ8を介して
コンデンサレンズ10へ入射するようになっている。
【0044】リレーレンズ8は、第1リレーレンズ8A
と、第2リレーレンズ8Bと、これらレンズ8A,8B
間に配置される固定照明視野絞り(固定レチクルブライ
ンド)9A及び可動照明視野絞り9Bとを有する。固定
照明視野絞り9Aは、矩形の開口部を有し、ビームスプ
リッタ7を透過したパルス照明光ILは、第1リレーレ
ンズ8Aを経て固定照明視野絞り9Aの矩形の開口部を
通過するようになっている。また、この固定照明視野絞
り9Aは、レチクルのパターン面に対する共役面の近傍
に配置してある。可動照明視野絞り9Bは、走査方向の
位置及び幅が可変の開口部を有し、固定照明視野絞り9
Aの近くに配置してあり、走査露光の開始時及び終了時
にその可動照明視野絞り9Bを介して照明視野フィール
ドをさらに制限することによって、不要な部分(レクチ
ルパターンが転写されるウエハ上のショット領域以外)
の露光が防止されるようになっている。
と、第2リレーレンズ8Bと、これらレンズ8A,8B
間に配置される固定照明視野絞り(固定レチクルブライ
ンド)9A及び可動照明視野絞り9Bとを有する。固定
照明視野絞り9Aは、矩形の開口部を有し、ビームスプ
リッタ7を透過したパルス照明光ILは、第1リレーレ
ンズ8Aを経て固定照明視野絞り9Aの矩形の開口部を
通過するようになっている。また、この固定照明視野絞
り9Aは、レチクルのパターン面に対する共役面の近傍
に配置してある。可動照明視野絞り9Bは、走査方向の
位置及び幅が可変の開口部を有し、固定照明視野絞り9
Aの近くに配置してあり、走査露光の開始時及び終了時
にその可動照明視野絞り9Bを介して照明視野フィール
ドをさらに制限することによって、不要な部分(レクチ
ルパターンが転写されるウエハ上のショット領域以外)
の露光が防止されるようになっている。
【0045】図4に示すように、固定照明視野絞り9A
及び可動照明視野絞り9Bを通過したパルス照明光IL
は、第2リレーレンズ8B及びコンデンサレンズ10を
経て、レチクルステージ15上に保持されたレチクル1
1上の矩形の照明領域12Rを均一な照度分布で照明す
る。レチクル11上の照明領域12R内のパターンを投
影光学系13を介して投影倍率α(αは例えば1/4,
1/5等)で縮小した像が、フォトレジストが塗布され
たウエハ(感光基板)14上の照明視野フィールド12
Wに投影露光される。以下、投影光学系13の光軸AX
に平行にZ軸を取り、その光軸AXに垂直な平面内で照
明領域12Rに対するレチクル11の走査方向(即ち、
図4の紙面に平行な方向)をY方向、その走査方向に垂
直な非走査方向をX方向として説明する。
及び可動照明視野絞り9Bを通過したパルス照明光IL
は、第2リレーレンズ8B及びコンデンサレンズ10を
経て、レチクルステージ15上に保持されたレチクル1
1上の矩形の照明領域12Rを均一な照度分布で照明す
る。レチクル11上の照明領域12R内のパターンを投
影光学系13を介して投影倍率α(αは例えば1/4,
1/5等)で縮小した像が、フォトレジストが塗布され
たウエハ(感光基板)14上の照明視野フィールド12
Wに投影露光される。以下、投影光学系13の光軸AX
に平行にZ軸を取り、その光軸AXに垂直な平面内で照
明領域12Rに対するレチクル11の走査方向(即ち、
図4の紙面に平行な方向)をY方向、その走査方向に垂
直な非走査方向をX方向として説明する。
【0046】このとき、レチクルステージ15はレチク
ルステージ駆動部18によりY方向に走査される。外部
のレーザ干渉計16により計測されるレチクルステージ
15のY座標がステージコントローラ17に供給され、
ステージコントローラ17は供給された座標に基づいて
レチクルステージ駆動部18を介して、レチクルステー
ジ15の位置及び速度を制御する。
ルステージ駆動部18によりY方向に走査される。外部
のレーザ干渉計16により計測されるレチクルステージ
15のY座標がステージコントローラ17に供給され、
ステージコントローラ17は供給された座標に基づいて
レチクルステージ駆動部18を介して、レチクルステー
ジ15の位置及び速度を制御する。
【0047】一方、ウエハWはウエハホルダWHを介し
てウエハステージ28上に載置される。ウエハステージ
28は、Zチルトステージ19と、Zチルトステージ1
9が載置されるXYステージ20とを有する。XYステ
ージ20は、X方向及びY方向にウエハWの位置決めを
行うと共に、Y方向にウエハWを走査する。また、Zチ
ルトステージ19は、ウエハWのZ方向の位置(フォー
カス位置)を調整すると共に、XY平面に対するウエハ
Wの傾斜角を調整する機能を有する。Zチルトステージ
19上に固定された移動鏡、及び外部のレーザ干渉計2
2により計測されるXYステージ20(ウエハW)のX
座標、及びY座標がステージコントローラ17に供給さ
れ、ステージコントローラ17は、供給された座標に基
づいてウエハステージ駆動部23を介してXYステージ
20の位置及び速度を制御する。
てウエハステージ28上に載置される。ウエハステージ
28は、Zチルトステージ19と、Zチルトステージ1
9が載置されるXYステージ20とを有する。XYステ
ージ20は、X方向及びY方向にウエハWの位置決めを
行うと共に、Y方向にウエハWを走査する。また、Zチ
ルトステージ19は、ウエハWのZ方向の位置(フォー
カス位置)を調整すると共に、XY平面に対するウエハ
Wの傾斜角を調整する機能を有する。Zチルトステージ
19上に固定された移動鏡、及び外部のレーザ干渉計2
2により計測されるXYステージ20(ウエハW)のX
座標、及びY座標がステージコントローラ17に供給さ
れ、ステージコントローラ17は、供給された座標に基
づいてウエハステージ駆動部23を介してXYステージ
20の位置及び速度を制御する。
【0048】また、ステージコントローラ17の動作
は、不図示の装置全体を統轄制御する主制御系によって
制御されている。そして、走査露光時には、レチクル1
1がレチクルステージ15を介して+Y方向(又は−Y
方向)に速度VR で走査されるのに同期して、XYステ
ージ20を介してウエハWは照明視野フィールド12W
に対して−Y方向(又は+Y方向)に速度α・VR (α
はレチクル11からウエハWに対する投影倍率)で走査
される。
は、不図示の装置全体を統轄制御する主制御系によって
制御されている。そして、走査露光時には、レチクル1
1がレチクルステージ15を介して+Y方向(又は−Y
方向)に速度VR で走査されるのに同期して、XYステ
ージ20を介してウエハWは照明視野フィールド12W
に対して−Y方向(又は+Y方向)に速度α・VR (α
はレチクル11からウエハWに対する投影倍率)で走査
される。
【0049】また、Zチルトステージ19上のウエハW
の近傍に光変換素子からなる照度むらセンサ21が常設
され、照度むらセンサ21の受光面はウエハWの表面と
同じ高さに設定されている。照度むらセンサ21として
は、遠紫外で感度があり、且つパルス照明光を検出する
ために高い応答周波数を有するPIN型のフォトダイオ
ード等が使用できる。照度むらセンサ21の検出信号が
不図示のピークホールド回路、及びアナログ/デジタル
(A/D)変換器を介して露光コントローラ26に供給
されている。
の近傍に光変換素子からなる照度むらセンサ21が常設
され、照度むらセンサ21の受光面はウエハWの表面と
同じ高さに設定されている。照度むらセンサ21として
は、遠紫外で感度があり、且つパルス照明光を検出する
ために高い応答周波数を有するPIN型のフォトダイオ
ード等が使用できる。照度むらセンサ21の検出信号が
不図示のピークホールド回路、及びアナログ/デジタル
(A/D)変換器を介して露光コントローラ26に供給
されている。
【0050】なお、図4に示すビームスプリッタ7で反
射されたパルス照明光ILは、集光レンズ24を介して
光変換素子よりなるインテグレータセンサ25で受光さ
れ、インテグレータセンサ25の光電変換信号が、不図
示のピークホールド回路及びA/D変換器を介して出力
DSとして露光コントローラ26に供給される。インテ
グレータセンサ25の出力DSと、ウエハWの表面上で
のパルス照明光ILの照度(露光量)との相関係数は予
め照度計を用いて求められて露光コントローラ26内に
記憶されている。露光コントローラ26は、制御情報T
Sを露光用光源1に供給することによって、露光用光源
1の発光タイミング、及び発光パワー等を制御する。露
光コントローラ26は、さらにエネルギー変調器2bで
の減光率を制御し、ステージコントローラ17はステー
ジ系の動作情報に同期して可動照明視野絞り9Bの開閉
動作を制御する。
射されたパルス照明光ILは、集光レンズ24を介して
光変換素子よりなるインテグレータセンサ25で受光さ
れ、インテグレータセンサ25の光電変換信号が、不図
示のピークホールド回路及びA/D変換器を介して出力
DSとして露光コントローラ26に供給される。インテ
グレータセンサ25の出力DSと、ウエハWの表面上で
のパルス照明光ILの照度(露光量)との相関係数は予
め照度計を用いて求められて露光コントローラ26内に
記憶されている。露光コントローラ26は、制御情報T
Sを露光用光源1に供給することによって、露光用光源
1の発光タイミング、及び発光パワー等を制御する。露
光コントローラ26は、さらにエネルギー変調器2bで
の減光率を制御し、ステージコントローラ17はステー
ジ系の動作情報に同期して可動照明視野絞り9Bの開閉
動作を制御する。
【0051】次に、図5を参照して、この露光装置のウ
エハの搬送系及びプリアライメント系について説明す
る。図4に示したような露光装置の露光系100は、空
調された第1の独立チャンバ101内に収納・設置され
ている。ウエハステージ28(Zチルトステージ19)
上にはウエハホルダWHが真空吸着により保持されてお
り、露光対象としてのウエハWはウエハホルダWH上に
真空吸着により保持される。
エハの搬送系及びプリアライメント系について説明す
る。図4に示したような露光装置の露光系100は、空
調された第1の独立チャンバ101内に収納・設置され
ている。ウエハステージ28(Zチルトステージ19)
上にはウエハホルダWHが真空吸着により保持されてお
り、露光対象としてのウエハWはウエハホルダWH上に
真空吸着により保持される。
【0052】ウエハWの側面に形成されている位置検出
用のマークM1,M2が所定の方向を向くように、且つ
ウエハWの中心がウエハホルダWHに対して所定の位置
関係になるように、ウエハホルダWH上にウエハWをロ
ードする。本実施形態では、そのウエハホルダWH上へ
の搬入(ロード)、及びそのウエハホルダWHからのウ
エハの搬出(アンロード)を行うためのウエハ自動搬送
装置(搬送系)103を、第1の独立チャンバ101に
隣接する第2の独立チャンバ102内に設置している。
用のマークM1,M2が所定の方向を向くように、且つ
ウエハWの中心がウエハホルダWHに対して所定の位置
関係になるように、ウエハホルダWH上にウエハWをロ
ードする。本実施形態では、そのウエハホルダWH上へ
の搬入(ロード)、及びそのウエハホルダWHからのウ
エハの搬出(アンロード)を行うためのウエハ自動搬送
装置(搬送系)103を、第1の独立チャンバ101に
隣接する第2の独立チャンバ102内に設置している。
【0053】ウエハ自動搬送装置103のガイド部を、
X方向に延びた横スライダ本体104、及びY方向に延
びた縦スライダ本体105より構成し、横スライダ本体
104上にX方向に摺動自在にスカラー型ロボットハン
ド106を配置する。スカラー型ロボットハンド106
は、ウエハWを真空吸着する吸着部を有するハンド部1
07を備えた多関節ロボットであり、横スライダ本体1
04に沿ってX方向に移動されるとともに、ハンド部1
07をθ及びR方向に自在に移動できる。
X方向に延びた横スライダ本体104、及びY方向に延
びた縦スライダ本体105より構成し、横スライダ本体
104上にX方向に摺動自在にスカラー型ロボットハン
ド106を配置する。スカラー型ロボットハンド106
は、ウエハWを真空吸着する吸着部を有するハンド部1
07を備えた多関節ロボットであり、横スライダ本体1
04に沿ってX方向に移動されるとともに、ハンド部1
07をθ及びR方向に自在に移動できる。
【0054】横スライダ本体104の近傍には、ウエハ
Wを保管するための保管棚108,109が固定されて
いる。また、ウエハWを一次的に載置するための仮置き
台110,111が設置されている。仮置き台110,
111上には、ウエハ載置用の複数個(4個)のピンが
装着されている。保管棚108,109の近傍、並びに
仮置き台110,111の近傍の独立チャンバ102の
側面には、それぞれ外部から保管棚108,109等を
交換するための開口112,113が設けられている。
これら開口112,113には、図示省略してある開閉
扉が装着された扉枠ユニットが装着される。
Wを保管するための保管棚108,109が固定されて
いる。また、ウエハWを一次的に載置するための仮置き
台110,111が設置されている。仮置き台110,
111上には、ウエハ載置用の複数個(4個)のピンが
装着されている。保管棚108,109の近傍、並びに
仮置き台110,111の近傍の独立チャンバ102の
側面には、それぞれ外部から保管棚108,109等を
交換するための開口112,113が設けられている。
これら開口112,113には、図示省略してある開閉
扉が装着された扉枠ユニットが装着される。
【0055】スカラー型ロボットハンド106のハンド
部107を独立チャンバ102の左側面の開口114か
ら突き出すことにより、外部装置(外部のフォトレジス
トのコータ、又は現像装置等)に対するウエハWの受け
渡しを行うことができ、別の位置Q1でもウエハWの受
け渡しを行うことができる。さらに、スカラー型ロボッ
トハンド106を位置Q7に移動させて、独立チャンバ
102の右側面の開口115からハンド部107を突き
出すことにより、外部装置とウエハWの受け渡しを行う
ことができ、別の位置Q8でもウエハWの受け渡しを行
うことができる。同様に、スカラー型ロボットハンド1
06を位置Q3、Q5又はQ6に移動させることによ
り、それぞれの保管棚108、仮置き台110又は仮置
き台111に対するウエハWの受け渡しを行うことがで
きる。
部107を独立チャンバ102の左側面の開口114か
ら突き出すことにより、外部装置(外部のフォトレジス
トのコータ、又は現像装置等)に対するウエハWの受け
渡しを行うことができ、別の位置Q1でもウエハWの受
け渡しを行うことができる。さらに、スカラー型ロボッ
トハンド106を位置Q7に移動させて、独立チャンバ
102の右側面の開口115からハンド部107を突き
出すことにより、外部装置とウエハWの受け渡しを行う
ことができ、別の位置Q8でもウエハWの受け渡しを行
うことができる。同様に、スカラー型ロボットハンド1
06を位置Q3、Q5又はQ6に移動させることによ
り、それぞれの保管棚108、仮置き台110又は仮置
き台111に対するウエハWの受け渡しを行うことがで
きる。
【0056】また、縦スライダ本体105は、独立チャ
ンバ101の側面の開口及び独立チャンバ102の側面
の開口を通して独立チャンバ101内に突き出してお
り、縦スライダ本体105の側面に長手方向に摺動自在
に、ウエハWの接触部がコの字型の2個のスライダ(搬
送アーム)116,117が取り付けられている。これ
らの2個のスライダ116,117は、それぞれの真空
吸着部によりウエハWを保持した状態で、独立チャンバ
101内と独立チャンバ102内との間を独立に移動す
る。そして、スカラー型ロボットハンド106は、例え
ば、保管棚108からウエハWを取り出した後、位置Q
4において、上下動可能なターンテーブル118を有す
るプリアライメント装置119を介してスライダ116
又は117にウエハWを渡す。その後、スライダ116
又は117から露光後のウエハWを同様にターンテーブ
ル118の上下動を介して受け取ったスカラー型ロボッ
トハンド106は、そのウエハWを例えば保管棚108
に戻す。
ンバ101の側面の開口及び独立チャンバ102の側面
の開口を通して独立チャンバ101内に突き出してお
り、縦スライダ本体105の側面に長手方向に摺動自在
に、ウエハWの接触部がコの字型の2個のスライダ(搬
送アーム)116,117が取り付けられている。これ
らの2個のスライダ116,117は、それぞれの真空
吸着部によりウエハWを保持した状態で、独立チャンバ
101内と独立チャンバ102内との間を独立に移動す
る。そして、スカラー型ロボットハンド106は、例え
ば、保管棚108からウエハWを取り出した後、位置Q
4において、上下動可能なターンテーブル118を有す
るプリアライメント装置119を介してスライダ116
又は117にウエハWを渡す。その後、スライダ116
又は117から露光後のウエハWを同様にターンテーブ
ル118の上下動を介して受け取ったスカラー型ロボッ
トハンド106は、そのウエハWを例えば保管棚108
に戻す。
【0057】また、スカラー型ロボットハンド106の
ハンド部107、スライダ116、スライダ117のよ
うにウエハWと接触する部分は、表面が緻密な導電性セ
ラミック等で形成する。ただし、そのウエハWとの接触
部の表面に緻密な導電性セラミックをコーティング等に
より被着してもよい。
ハンド部107、スライダ116、スライダ117のよ
うにウエハWと接触する部分は、表面が緻密な導電性セ
ラミック等で形成する。ただし、そのウエハWとの接触
部の表面に緻密な導電性セラミックをコーティング等に
より被着してもよい。
【0058】第1プリアライメント装置 横スライダ本体104と縦スライダ本体105とが交差
する領域付近、即ち位置Q4の近傍には、ウエハWの姿
勢を所定の基準にほぼ整合(一致)させるプリアライメ
ントを行うための第1プリアライメント装置(プリアラ
イメント・ステーション)119が設置されている。こ
のプリアライメント装置119は、スカラー型ロボット
ハンド106からウエハWを受け取り、該ウエハWの姿
勢を所定の基準に予備的に整合させるプリアライメント
を行う装置であり、ウエハWはこの装置によりプリアラ
イメントされた後に、スライダ116又は117により
ウエハステージ28の近傍まで搬送される。
する領域付近、即ち位置Q4の近傍には、ウエハWの姿
勢を所定の基準にほぼ整合(一致)させるプリアライメ
ントを行うための第1プリアライメント装置(プリアラ
イメント・ステーション)119が設置されている。こ
のプリアライメント装置119は、スカラー型ロボット
ハンド106からウエハWを受け取り、該ウエハWの姿
勢を所定の基準に予備的に整合させるプリアライメント
を行う装置であり、ウエハWはこの装置によりプリアラ
イメントされた後に、スライダ116又は117により
ウエハステージ28の近傍まで搬送される。
【0059】このプリアライメント装置119は、図6
に示されているように、ウエハWを真空吸着する吸着部
を有するターンテーブル118を備え、このターンテー
ブル118は、真空吸着したウエハWを該ウエハWの表
面に概略直交する軸(Z軸:投影光学系13の光軸に平
行な軸)周りに回転させるとともに、その表面に概略沿
う平面内で2軸方向(XY方向)に及びZ軸方向に移動
する機能を有している。
に示されているように、ウエハWを真空吸着する吸着部
を有するターンテーブル118を備え、このターンテー
ブル118は、真空吸着したウエハWを該ウエハWの表
面に概略直交する軸(Z軸:投影光学系13の光軸に平
行な軸)周りに回転させるとともに、その表面に概略沿
う平面内で2軸方向(XY方向)に及びZ軸方向に移動
する機能を有している。
【0060】また、このプリアライメント装置119
は、図7にも示されているように、ターンテーブル11
8に吸着保持されたウエハWのエッジ(周縁部)を光学
的に検出する一対のエッジ検出装置120及びウエハW
の側面に形成されている位置検出用のマークM1,M2
を光学的に検出するマーク検出装置121を備えてい
る。これらのエッジ検出装置120及びマーク検出装置
121は、この露光装置の不動部分に固定的に取り付け
られている。
は、図7にも示されているように、ターンテーブル11
8に吸着保持されたウエハWのエッジ(周縁部)を光学
的に検出する一対のエッジ検出装置120及びウエハW
の側面に形成されている位置検出用のマークM1,M2
を光学的に検出するマーク検出装置121を備えてい
る。これらのエッジ検出装置120及びマーク検出装置
121は、この露光装置の不動部分に固定的に取り付け
られている。
【0061】これらのエッジ検出装置120やマーク検
出装置121としては、この実施形態では、CCD等の
固体撮像素子により撮影して、これを画像処理するよう
にしたものを採用している。なお、これらのエッジ検出
装置120やマーク検出装置121としては、発光素子
からの出射光又は対象物での反射光を受光素子で検出す
ることにより、あるいはレーザービームスキャン方式に
より、マークの位置又はウエハエッジを検出するように
したものを採用することもできる。なお、図7に示した
位置関係は、位置決め(プリアライメント)が完了した
時点のものを示しており、ウエハWがターンテーブル1
18上に吸着された時点では、通常はこれと異なる位置
関係にある。
出装置121としては、この実施形態では、CCD等の
固体撮像素子により撮影して、これを画像処理するよう
にしたものを採用している。なお、これらのエッジ検出
装置120やマーク検出装置121としては、発光素子
からの出射光又は対象物での反射光を受光素子で検出す
ることにより、あるいはレーザービームスキャン方式に
より、マークの位置又はウエハエッジを検出するように
したものを採用することもできる。なお、図7に示した
位置関係は、位置決め(プリアライメント)が完了した
時点のものを示しており、ウエハWがターンテーブル1
18上に吸着された時点では、通常はこれと異なる位置
関係にある。
【0062】エッジ検出装置120及びマーク検出装置
121による検出信号は、主制御装置122に入力さ
れ、主制御装置122により画像認識等の所定の処理が
なされ、プリアライメント装置119によるウエハWの
回転や移動が制御される。なお、主制御装置122は上
位のホストコンピュータ123に接続されている。
121による検出信号は、主制御装置122に入力さ
れ、主制御装置122により画像認識等の所定の処理が
なされ、プリアライメント装置119によるウエハWの
回転や移動が制御される。なお、主制御装置122は上
位のホストコンピュータ123に接続されている。
【0063】スカラー型ロボットハンド106は、ウエ
ハWの中心位置がターンテーブル118の回転中心にほ
ぼ合致するように、ターンテーブル118上にウエハW
を載置する。この際にウエハWの裏面にスライダ116
又は117を移動させておく。ターンテーブル118上
でウエハWは真空吸着される。
ハWの中心位置がターンテーブル118の回転中心にほ
ぼ合致するように、ターンテーブル118上にウエハW
を載置する。この際にウエハWの裏面にスライダ116
又は117を移動させておく。ターンテーブル118上
でウエハWは真空吸着される。
【0064】ターンテーブル118にウエハWを真空吸
着したならば、マーク検出装置121がウエハWの側面
を画像認識している状態で、ターンテーブル118を回
転して、マーク検出装置121によりウエハWの側面の
位置検出用のマークM1(M2でも良い)を検出する。
着したならば、マーク検出装置121がウエハWの側面
を画像認識している状態で、ターンテーブル118を回
転して、マーク検出装置121によりウエハWの側面の
位置検出用のマークM1(M2でも良い)を検出する。
【0065】次に、このマークM1の回転基準位置(例
えば、前述の如くスタートマークブロックMa)を、マ
ーク検出装置121の所定の基準に整合するようにター
ンテーブル118を回転制御しつつ、ウエハWのエッジ
がエッジ検出装置120,120の所定の基準に整合す
るようにウエハWをXY方向(ウエハ面内方向)に移動
制御する。これにより、ウエハWのプリアライメントが
完了する。
えば、前述の如くスタートマークブロックMa)を、マ
ーク検出装置121の所定の基準に整合するようにター
ンテーブル118を回転制御しつつ、ウエハWのエッジ
がエッジ検出装置120,120の所定の基準に整合す
るようにウエハWをXY方向(ウエハ面内方向)に移動
制御する。これにより、ウエハWのプリアライメントが
完了する。
【0066】その後、ターンテーブル118によるウエ
ハWの吸着を解除し、ターンテーブル118を下降し、
スライダ116又は117の上面にウエハWを真空吸着
する。次いで、そのスライダ116又は117を縦スラ
イダ本体105に沿って独立チャンバ101側に移動さ
せ、複数の上下動可能なピン等から構成されるウエハ受
渡し装置(不図示)によりそのスライダ116又は11
7からウエハホルダWH上にウエハWを移す。この際
に、ウエハWの中心及びマークM1の位置がほぼ正確に
所定の状態になってウエハWがウエハホルダWHの上に
載置される。
ハWの吸着を解除し、ターンテーブル118を下降し、
スライダ116又は117の上面にウエハWを真空吸着
する。次いで、そのスライダ116又は117を縦スラ
イダ本体105に沿って独立チャンバ101側に移動さ
せ、複数の上下動可能なピン等から構成されるウエハ受
渡し装置(不図示)によりそのスライダ116又は11
7からウエハホルダWH上にウエハWを移す。この際
に、ウエハWの中心及びマークM1の位置がほぼ正確に
所定の状態になってウエハWがウエハホルダWHの上に
載置される。
【0067】第2プリアライメント装置 ウエハステージ28のウエハホルダWH上にウエハ受渡
し装置により載置されたウエハWはウエハホルダWHに
真空吸着により保持され、この状態で、再度プリアライ
メントが実施される。このため、この実施形態では、第
2プリアライメント装置が設けられている。この第2プ
リアライメント装置は、図6及び図8に示されているよ
うに、ウエハステージ28上のウエハホルダWHに吸着
保持されたウエハWのエッジ(周縁部)を光学的に検出
する一対のエッジ検出装置130及びウエハWの側面に
形成されている位置検出用のマークM1,M2を光学的
に検出するマーク検出装置131を備えている。これら
のエッジ検出装置130及びマーク検出装置131は、
この露光装置の不動部分(投影光学系が固定されている
コラム等)に取り付けられている。
し装置により載置されたウエハWはウエハホルダWHに
真空吸着により保持され、この状態で、再度プリアライ
メントが実施される。このため、この実施形態では、第
2プリアライメント装置が設けられている。この第2プ
リアライメント装置は、図6及び図8に示されているよ
うに、ウエハステージ28上のウエハホルダWHに吸着
保持されたウエハWのエッジ(周縁部)を光学的に検出
する一対のエッジ検出装置130及びウエハWの側面に
形成されている位置検出用のマークM1,M2を光学的
に検出するマーク検出装置131を備えている。これら
のエッジ検出装置130及びマーク検出装置131は、
この露光装置の不動部分(投影光学系が固定されている
コラム等)に取り付けられている。
【0068】これらのエッジ検出装置130やマーク検
出装置131としては、この実施形態では、上述したエ
ッジ検出装置120やマーク検出装置121と同様に、
CCD等の固体撮像素子により撮影して、これを画像処
理するようにしたものを採用している。これらのエッジ
検出装置130やマーク検出装置131としては、発光
素子からの出射光又は対象物での反射光を受光素子で検
出することにより、あるいはレーザービームスキャン方
式により、マークの位置又はウエハエッジを検出するよ
うにしたものを採用することもできる。なお、図8に示
した位置関係は、位置決め(プリアライメント)が完了
した時点のものを示しており、ウエハWがウエハホルダ
WH上に吸着された時点では、通常はこれと異なる位置
関係にある。
出装置131としては、この実施形態では、上述したエ
ッジ検出装置120やマーク検出装置121と同様に、
CCD等の固体撮像素子により撮影して、これを画像処
理するようにしたものを採用している。これらのエッジ
検出装置130やマーク検出装置131としては、発光
素子からの出射光又は対象物での反射光を受光素子で検
出することにより、あるいはレーザービームスキャン方
式により、マークの位置又はウエハエッジを検出するよ
うにしたものを採用することもできる。なお、図8に示
した位置関係は、位置決め(プリアライメント)が完了
した時点のものを示しており、ウエハWがウエハホルダ
WH上に吸着された時点では、通常はこれと異なる位置
関係にある。
【0069】なお、この実施形態では、上述の第1プリ
アライメント装置119のマーク検出装置121及びこ
の第2プリアライメント装置のマーク検出装置131
は、両方ともID番号等の読み取りのため、画像認識機
能を有するものを採用しているが、どちらか一方は画像
認識機能を有しない構成がより簡略な検出装置を使用す
ることができる。
アライメント装置119のマーク検出装置121及びこ
の第2プリアライメント装置のマーク検出装置131
は、両方ともID番号等の読み取りのため、画像認識機
能を有するものを採用しているが、どちらか一方は画像
認識機能を有しない構成がより簡略な検出装置を使用す
ることができる。
【0070】エッジ検出装置130及びマーク検出装置
131による検出信号は、主制御装置122に入力さ
れ、主制御装置122により画像認識等の所定の処理が
なされ、ウエハステージ28によるウエハWの回転や移
動がステージコントローラ17を介して制御される。
131による検出信号は、主制御装置122に入力さ
れ、主制御装置122により画像認識等の所定の処理が
なされ、ウエハステージ28によるウエハWの回転や移
動がステージコントローラ17を介して制御される。
【0071】ウエハホルダWHにウエハWを真空吸着し
たならば、マーク検出装置131がウエハWの側面を画
像認識している状態で、ウエハステージ28を回転し
て、マーク検出装置131によりウエハWの側面の位置
検出用のマークM1(M2でも良い)を検出する。
たならば、マーク検出装置131がウエハWの側面を画
像認識している状態で、ウエハステージ28を回転し
て、マーク検出装置131によりウエハWの側面の位置
検出用のマークM1(M2でも良い)を検出する。
【0072】次に、このマークM1の回転基準位置(例
えば、前述の如くスタートマークブロックMa)を、マ
ーク検出装置131の所定の検出基準に整合するように
ウエハステージ28を回転制御しつつ、ウエハWのエッ
ジがエッジ検出装置130,130の所定の基準に整合
するようにウエハWをXY方向(ウエハ面内方向)に移
動制御する。これにより、ウエハWのプリアライメント
が完了する。ウエハステージ28によるウエハWの回転
と移動は通常はわずかでよく、これは第1プリアライメ
ント装置119により既にプリアライメントされている
ためである。
えば、前述の如くスタートマークブロックMa)を、マ
ーク検出装置131の所定の検出基準に整合するように
ウエハステージ28を回転制御しつつ、ウエハWのエッ
ジがエッジ検出装置130,130の所定の基準に整合
するようにウエハWをXY方向(ウエハ面内方向)に移
動制御する。これにより、ウエハWのプリアライメント
が完了する。ウエハステージ28によるウエハWの回転
と移動は通常はわずかでよく、これは第1プリアライメ
ント装置119により既にプリアライメントされている
ためである。
【0073】なお、第1プリアライメント装置119に
よりウエハWの完全なプリアライメントを行うようにす
れば、第2プリアライメント装置によるプリアライメン
トは行わないようにすることもできるが、スライダ11
6又は117によるウエハWの搬送に伴うウエハWの位
置ズレが発生する恐れもあるため、ウエハステージ28
上でもプリアライメントを行うようにすることが望まし
い。
よりウエハWの完全なプリアライメントを行うようにす
れば、第2プリアライメント装置によるプリアライメン
トは行わないようにすることもできるが、スライダ11
6又は117によるウエハWの搬送に伴うウエハWの位
置ズレが発生する恐れもあるため、ウエハステージ28
上でもプリアライメントを行うようにすることが望まし
い。
【0074】また、このように第1及び第2プリアライ
メント装置により2回のプリアライメントを行うように
すれば、第1プリアライメント装置119によるプリア
ライメントの精度をある程度緩和することができるか
ら、第1プリアライメント装置119の構成を簡略化す
ることができるとともに、第2プリアライメント装置に
よるプリアライメントにおいても、ウエハWの調整範囲
(回転、移動)が小さくて済むため、例えばウエハホル
ダWHの回転角度範囲を小さくできる等、その構成を簡
略化することができる。
メント装置により2回のプリアライメントを行うように
すれば、第1プリアライメント装置119によるプリア
ライメントの精度をある程度緩和することができるか
ら、第1プリアライメント装置119の構成を簡略化す
ることができるとともに、第2プリアライメント装置に
よるプリアライメントにおいても、ウエハWの調整範囲
(回転、移動)が小さくて済むため、例えばウエハホル
ダWHの回転角度範囲を小さくできる等、その構成を簡
略化することができる。
【0075】第2プリアライメント装置によるプリアラ
イメントの完了後、続いてファインアライメントを実行
する。このファインアライメントは、ファインアライメ
ント顕微鏡133により、ウエハWの表面に回路パター
ンと共に形成されたファインアライメントマークを位置
検出するものである。この位置検出値より、既存の回路
パターンの位置を推定することができるので、レチクル
11上のパターンを、その既存パターン上に正確に重ね
合わせて転写露光することが可能となる。
イメントの完了後、続いてファインアライメントを実行
する。このファインアライメントは、ファインアライメ
ント顕微鏡133により、ウエハWの表面に回路パター
ンと共に形成されたファインアライメントマークを位置
検出するものである。この位置検出値より、既存の回路
パターンの位置を推定することができるので、レチクル
11上のパターンを、その既存パターン上に正確に重ね
合わせて転写露光することが可能となる。
【0076】なお、ウエハWの側面の位置検出用のマー
クM1,M2にID番号を含ませた場合には、このID
番号を読み込み、そのウエハWの過去の製造履歴を利用
して、ファインアライメントを行うようにでき、これに
より、パターンの重ね合わせ精度をさらに向上すること
ができる。
クM1,M2にID番号を含ませた場合には、このID
番号を読み込み、そのウエハWの過去の製造履歴を利用
して、ファインアライメントを行うようにでき、これに
より、パターンの重ね合わせ精度をさらに向上すること
ができる。
【0077】例えば、各露光工程毎に、使用した露光装
置の主制御装置122を介して、これらの露光装置、あ
るいはさらに他の製造装置を管理するホストコンピュー
タ123に、各ウエハ毎(各ID番号毎)に、使用した
露光装置、各種露光条件等を伝達及び記憶させておく。
置の主制御装置122を介して、これらの露光装置、あ
るいはさらに他の製造装置を管理するホストコンピュー
タ123に、各ウエハ毎(各ID番号毎)に、使用した
露光装置、各種露光条件等を伝達及び記憶させておく。
【0078】そして、次工程で、この工程で露光(形
成)したパターンに位置合わせする必要が生じた際に
は、その装置(先の工程とは別の装置であっても良い)
の主制御装置を介して、ホストコンピュータ123が記
憶している、このウエハW(このID番号)の過去の露
光条件データを照会する。そして、露光装置間の装置間
オフセット(投影光学系13のディストーション差や、
ウエハステージ28の違いによる露光ショットの配列の
差等)を照会し、それに基づいて、ファインアライメン
ト顕微鏡133によるマーク検出結果に補正を加えて露
光処理を実施することにより、パターンの重ね合わせ精
度をさらに向上させることができる。なお、図6におい
て、134は照明光学系を示し、135は定盤を示して
いる。
成)したパターンに位置合わせする必要が生じた際に
は、その装置(先の工程とは別の装置であっても良い)
の主制御装置を介して、ホストコンピュータ123が記
憶している、このウエハW(このID番号)の過去の露
光条件データを照会する。そして、露光装置間の装置間
オフセット(投影光学系13のディストーション差や、
ウエハステージ28の違いによる露光ショットの配列の
差等)を照会し、それに基づいて、ファインアライメン
ト顕微鏡133によるマーク検出結果に補正を加えて露
光処理を実施することにより、パターンの重ね合わせ精
度をさらに向上させることができる。なお、図6におい
て、134は照明光学系を示し、135は定盤を示して
いる。
【0079】アライメントマーク検出専用装置 上述の露光装置には図示は省略するが、アライメントマ
ーク検出専用装置を付属せしめる場合があるが、このア
ライメントマーク検出専用装置に上述の第1又は第2プ
リアライメント装置と同様な装置を具備させることがで
きる。
ーク検出専用装置を付属せしめる場合があるが、このア
ライメントマーク検出専用装置に上述の第1又は第2プ
リアライメント装置と同様な装置を具備させることがで
きる。
【0080】このアライメントマーク検出専用装置は、
露光装置(ステッパー)の一般的なファインアライメン
ト顕微鏡(133)と、それより性能の優れた高精度顕
微鏡(ファインアライメント顕微鏡よりも大きな開口数
を有する)の両者を備えている。高精度顕微鏡等による
アライメントマークの検出処理の前に、まず、ウエハW
のプリアライメントを行うとともに、ID番号を検出
し、検出したID番号をホストコンピューター123に
転送等することにより、以下のような露光方法を、容易
に実現することが可能となる。
露光装置(ステッパー)の一般的なファインアライメン
ト顕微鏡(133)と、それより性能の優れた高精度顕
微鏡(ファインアライメント顕微鏡よりも大きな開口数
を有する)の両者を備えている。高精度顕微鏡等による
アライメントマークの検出処理の前に、まず、ウエハW
のプリアライメントを行うとともに、ID番号を検出
し、検出したID番号をホストコンピューター123に
転送等することにより、以下のような露光方法を、容易
に実現することが可能となる。
【0081】即ち、露光装置で露光する前のウエハW
を、アライメントマーク検出専用装置にかけ、高精度顕
微鏡でゆっくり時間をかけて、ウエハ上に形成されてい
るファインアライメントマークを検出し、それと同時に
露光装置に具備されているファインアライメント顕微鏡
133と同じ顕微鏡を使用しての検出も行ない、両者の
検出結果の差を補正値として求めておく。
を、アライメントマーク検出専用装置にかけ、高精度顕
微鏡でゆっくり時間をかけて、ウエハ上に形成されてい
るファインアライメントマークを検出し、それと同時に
露光装置に具備されているファインアライメント顕微鏡
133と同じ顕微鏡を使用しての検出も行ない、両者の
検出結果の差を補正値として求めておく。
【0082】続いて、このウエハWを露光装置に送り、
露光装置のファインアライメント顕微鏡133でウエハ
W上のファインアライメントマークを検出して、この検
出結果を前記アライメントマーク検出専用装置で求めて
おいた補正値で補正してアライメントを行う。ファイン
アライメント顕微鏡133は、その開口数が小さい等の
理由でそれほど高精度は望めないが、アライメントマー
ク検出専用装置で求めておいた補正値で補正することに
より、前記高精度顕微鏡でゆっくり時間をかけて精密に
アライメントマークの検出を行った場合に近い高精度の
アライメントが可能となり、しかもそのアライメントに
要する時間を短くすることができる。
露光装置のファインアライメント顕微鏡133でウエハ
W上のファインアライメントマークを検出して、この検
出結果を前記アライメントマーク検出専用装置で求めて
おいた補正値で補正してアライメントを行う。ファイン
アライメント顕微鏡133は、その開口数が小さい等の
理由でそれほど高精度は望めないが、アライメントマー
ク検出専用装置で求めておいた補正値で補正することに
より、前記高精度顕微鏡でゆっくり時間をかけて精密に
アライメントマークの検出を行った場合に近い高精度の
アライメントが可能となり、しかもそのアライメントに
要する時間を短くすることができる。
【0083】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。上述した実施形態では、いわゆるステッ
プ・アンド・スキャン方式の露光装置を一例として説明
したが、本発明は、この方式の露光装置に限定されず、
いわゆるステップ・アンド・リピート方式の露光装置及
びその他の方式の露光装置にも適用することができる。
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。上述した実施形態では、いわゆるステッ
プ・アンド・スキャン方式の露光装置を一例として説明
したが、本発明は、この方式の露光装置に限定されず、
いわゆるステップ・アンド・リピート方式の露光装置及
びその他の方式の露光装置にも適用することができる。
【0084】本発明が適用される露光装置での露光用照
明光は、g線、i線、KrFエキシマレーザなどに限ら
れるものではなく、例えばArFエキシマレーザ、F2
レーザ(波長157nm)、あるいはYAGレーザなど
の高調波などを用いてもよい。また、例えば5〜15n
m(軟X線領域)に発振スペクトルを持つEUV(Ex
treme Ultra Violet)光を用いる縮
小投影型走査露光装置、あるいは硬X線領域、例えば波
長が1nm程度の露光用照明光を用いるプロキシミティ
ー方式の露光装置などにも本発明を適用できる。さらに
本発明は、露光装置だけでなく、半導体ウエハを取り扱
う全ての装置、例えば検査装置、レーザリペア装置にも
適用できる。
明光は、g線、i線、KrFエキシマレーザなどに限ら
れるものではなく、例えばArFエキシマレーザ、F2
レーザ(波長157nm)、あるいはYAGレーザなど
の高調波などを用いてもよい。また、例えば5〜15n
m(軟X線領域)に発振スペクトルを持つEUV(Ex
treme Ultra Violet)光を用いる縮
小投影型走査露光装置、あるいは硬X線領域、例えば波
長が1nm程度の露光用照明光を用いるプロキシミティ
ー方式の露光装置などにも本発明を適用できる。さらに
本発明は、露光装置だけでなく、半導体ウエハを取り扱
う全ての装置、例えば検査装置、レーザリペア装置にも
適用できる。
【0085】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
半導体ウエハの結晶方位の判別や位置決めに要する時間
を短縮でき、プリアライメントの高効率化を実現するこ
とができる。また、ウエハの変形等やウエハIDの消失
ということもなくなり、優れた特性を有する半導体装置
の製造を実現することができる。
半導体ウエハの結晶方位の判別や位置決めに要する時間
を短縮でき、プリアライメントの高効率化を実現するこ
とができる。また、ウエハの変形等やウエハIDの消失
ということもなくなり、優れた特性を有する半導体装置
の製造を実現することができる。
【図1】 本発明の実施形態の半導体ウエハの構成を示
す図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。
す図であり、(A)は平面図、(B)は側面図である。
【図2】 本発明の実施形態の半導体ウエハの側面に形
成されるバーコードにより表示されたマークの例を示す
図である。
成されるバーコードにより表示されたマークの例を示す
図である。
【図3】 本発明の実施形態の半導体ウエハの側面に形
成されるマトリックスコードにより表示されたマークの
例を示す図である。
成されるマトリックスコードにより表示されたマークの
例を示す図である。
【図4】 本発明の実施形態の露光装置の露光系の構成
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図5】 本発明の実施形態の露光装置の全体構成を示
す平面断面図である。
す平面断面図である。
【図6】 本発明の実施形態の露光装置の要部構成を示
す側面図である。
す側面図である。
【図7】 本発明の実施形態の第1プリアライメント装
置の要部構成を示す平面図である。
置の要部構成を示す平面図である。
【図8】 本発明の実施形態の第2プリアライメント装
置の要部構成を示す平面図である。
置の要部構成を示す平面図である。
W… ウエハ WH… ウエハホルダ M1,M2… マーク(コード) 28… ウエハステージ 118… ターンテーブル 119… プリアライメント装置 120,130… エッジ検出装置 121,131… マーク検出装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/30 525E
Claims (11)
- 【請求項1】 略円形状の半導体ウエハであって、その
側面の複数箇所にそれぞれ結晶方位を表す識別コードを
有することを特徴とする半導体ウエハ。 - 【請求項2】 前記複数の識別コードは、前記側面に不
等間隔で設けられていることを特徴とする請求項1に記
載の半導体ウエハ。 - 【請求項3】 露光対象としての半導体ウエハの側面に
設けられた位置検出用のマークを検出して、該検出結果
に基づき該半導体ウエハを所定の基準に整合させるプリ
アライメント装置を備えたことを特徴とする露光装置。 - 【請求項4】 前記半導体ウエハの前記マークは、該マ
ークの位置とウエハの結晶方位との関係を示す位置情報
又は当該半導体ウエハを他の半導体ウエハから識別する
ための識別情報を含み、前記プリアライメント装置は前
記マークの位置及び内容に基づき該半導体ウエハを所定
の基準に整合させ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】 前記半導体ウエハの前記マークは、バー
コード又はマトリックスコードで表示されていることを
特徴とする請求項3記載の露光装置。 - 【請求項6】 前記プリアライメント装置は、前記半導
体ウエハを移動するウエハステージ上に載置された又は
載置される前の半導体ウエハを所定の基準に整合させる
装置であることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか
に記載の露光装置。 - 【請求項7】 前記プリアライメント装置は、前記半導
体ウエハを該ウエハの表面に略直交する軸線周りに回転
させるウエハ回転装置と、前記半導体ウエハの前記マー
クを検出するマーク検出装置と、前記マーク検出装置に
より検出された前記マークの位置及び内容に基づき、前
記半導体ウエハが所定の基準に整合するように前記ウエ
ハ回転装置を制御する制御装置と、を備えて構成される
ことを特徴とする請求項6記載の露光装置。 - 【請求項8】 その側面に位置検出用のマークが形成さ
れた半導体ウエハを搬送し、 該半導体ウエハの側面に形成されたマークを検出して、
該検出結果に基づき該半導体ウエハを所定の基準に整合
させ、 その後に、ステージ上に前記半導体ウエハを載置して、
露光処理を行うことを特徴とする露光方法。 - 【請求項9】 前記半導体ウエハの搬送路に配置される
プリアライメント装置にて前記マークの検出を行うこと
を特徴とする請求項8に記載の露光方法。 - 【請求項10】 半導体ウエハ上に位置整合してパター
ンを転写する露光装置に使用する位置決め方法であっ
て、 前記半導体ウエハのエッジの位置及び該側面に形成され
た位置検出用のマークを検出し、その検出結果に基づい
て、該半導体ウエハを位置決めすることを特徴とする半
導体ウエハの位置決め方法。 - 【請求項11】 前記マークは、当該半導体ウエハを他
の半導体ウエハから識別するための識別コードを含み、
この識別コードを認識し、該識別コードより判別される
該半導体ウエハの製造履歴データに基づいて、該半導体
ウエハの位置決めを行うことを特徴とする請求項10に
記載の半導体ウエハの位置決め方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10082562A JPH11260676A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 半導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハの位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10082562A JPH11260676A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 半導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハの位置決め方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11260676A true JPH11260676A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13777940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10082562A Pending JPH11260676A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 半導体ウエハ、露光装置、露光方法及び半導体ウエハの位置決め方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11260676A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001351835A (ja) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Toshiba Corp | 凹穴型ドットマークの形成方法と同ドットマークを有する半導体ウェハ |
JP2009252441A (ja) * | 2008-04-03 | 2009-10-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ用絶縁体及びその製造方法、並びに、スパークプラグ及びその製造方法 |
JP2011060904A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Nikon Corp | 基板処理方法、基板処理装置、露光装置、露光システム及びデバイスの製造方法 |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP10082562A patent/JPH11260676A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001351835A (ja) * | 2000-06-08 | 2001-12-21 | Toshiba Corp | 凹穴型ドットマークの形成方法と同ドットマークを有する半導体ウェハ |
JP4614502B2 (ja) * | 2000-06-08 | 2011-01-19 | 株式会社東芝 | 凹穴型ドットマークの形成方法と同ドットマークを有する半導体ウェハ |
JP2009252441A (ja) * | 2008-04-03 | 2009-10-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | スパークプラグ用絶縁体及びその製造方法、並びに、スパークプラグ及びその製造方法 |
JP2011060904A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Nikon Corp | 基板処理方法、基板処理装置、露光装置、露光システム及びデバイスの製造方法 |
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