JPH11329943A - Semiconductor production system - Google Patents

Semiconductor production system

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JPH11329943A
JPH11329943A JP10139239A JP13923998A JPH11329943A JP H11329943 A JPH11329943 A JP H11329943A JP 10139239 A JP10139239 A JP 10139239A JP 13923998 A JP13923998 A JP 13923998A JP H11329943 A JPH11329943 A JP H11329943A
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JP
Japan
Prior art keywords
stage
mark
measurement direction
wafer
alignment
Prior art date
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Pending
Application number
JP10139239A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tanaka
浩 田中
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor production system in which highly accurate alignment can be conducted while enhancing throughput. SOLUTION: In a semiconductor production system where a pattern on an original mask plate is projection aligned to wafer 5 mounted on an XY movable stage, an alignment mark on the wafer 5 is measured by means of a storage type alignment sensor 12. The stage is subjected to simultaneous control of movement in the measuring direction and nonmeasuring direction of the alignment mark. When the alignment mark moves under the sensor 12 and the stage is stationary in the measuring direction, storage of the sensor 12 is started if the mark is present within a predetermined range even during movement of the stage in the nonmeasuring direction and the position of stored alignment mark is calculated. Furthermore, the order for measuring a plurality of alignment marks on the wafer 5 is selected to increase such movements as the moving time of the stage in the measuring direction is shorter than the moving time in the nonmeasuring direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置の
位置合わせ(アライメント)機能の特に位置計測に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position measurement function of a semiconductor manufacturing apparatus, particularly to position measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体露光装置の構成を示す図1、ウエ
ハ上のマーク配置と計測順番を示す図7、およびステー
ジの駆動パターンを示す図6を用いて、従来のステッパ
の位置計測方法について説明する。XYステージ(7)
に登載されているウエハ(5)上には、位置計測マーク
が付いている。X方向の計測マークは横のスクライブラ
イン等に配置されている(図7Mx)。Y方向の計測マ
ークは縦のスクライブライン等に配置されている(図7
My)。XYステージは、図7に示されるウエハ上の計
測ショット位置(S1〜S4)に付けられたアライメン
トマークがアライメントセンサ(12)で観察できるよ
うにX、Y方向に移動しステージを静止させる。静止中
は、アライメントマークを光源(11)で照明し、その
反射光をアライメントセンサ(12)で受光し光電変換
を行っている。光電変換された信号を図7Wy,Wxに
示す。アライメントセンサには蓄積型リニアセンサ等が
使われる。光電変換された信号は、101にてA/Dの
変換され、複数の信号情報として処理装置内のメモリ
(102)に記憶される。記憶された画素情報は演算ブ
ロック(103)で信号処理を行い、結果より位置計測
マークの中心を求める。
2. Description of the Related Art A conventional stepper position measuring method will be described with reference to FIG. 1 showing a configuration of a semiconductor exposure apparatus, FIG. 7 showing mark arrangement and measurement order on a wafer, and FIG. 6 showing a stage driving pattern. I do. XY stage (7)
A position measurement mark is provided on the wafer (5) registered in the above. The measurement mark in the X direction is arranged on a horizontal scribe line or the like (Mx in FIG. 7). The measurement mark in the Y direction is arranged on a vertical scribe line or the like (see FIG. 7).
My). The XY stage moves in the X and Y directions so that the alignment mark attached to the measurement shot position (S1 to S4) on the wafer shown in FIG. 7 can be observed by the alignment sensor (12), and stops the stage. While stationary, the alignment mark is illuminated by the light source (11), and the reflected light is received by the alignment sensor (12) to perform photoelectric conversion. FIGS. 7Wy and Wx show the photoelectrically converted signals. An accumulation type linear sensor or the like is used as the alignment sensor. The photoelectrically converted signal is A / D-converted at 101 and stored as a plurality of pieces of signal information in a memory (102) in the processing device. The stored pixel information is subjected to signal processing in an operation block (103), and the center of the position measurement mark is obtained from the result.

【0003】XYステージの駆動は例えばS1ショット
のMxマークからS2ショットのMyマークに移動する
と、図6に示されるような駆動となる。Y方向の移動量
とX方向の移動量は異なり、S2ショットのMyマーク
に対して非計測方向の駆動距離Xが長く、計測方向の駆
動距離Yは短い。
When the XY stage is driven, for example, from the Mx mark of the S1 shot to the My mark of the S2 shot, the driving becomes as shown in FIG. The movement amount in the Y direction is different from the movement amount in the X direction, and the driving distance X in the non-measurement direction is longer and the driving distance Y in the measurement direction is shorter than the My mark of the S2 shot.

【0004】非計測方向の駆動速度パターンを、図6
(a)に示す。マーク位置へ静止する位置を目標位置と
して、その位置までの差分をdpumとすると、目標位置
までの位置制御パターンは図6(b)になる。なお、駆
動は目標位置までの距離があらかじめ定められた距離ま
で近づくと位置サーボ制御がかかる。位置サーボ制御開
始後、目標位置へ追い込む様子を太線で縦軸を拡大して
示している。同じように計測方向の駆動速度パターンを
図6(c)、位置制御パターンを図6(d)に示す。非
計測方向、計測方向のステージ駆動を同時に開始し、両
ステージが目標位置に到達し、静止したと判断した時点
で、前記アライメントセンサでウエハマークの像の蓄積
を開始している。
The driving speed pattern in the non-measuring direction is shown in FIG.
(A). As a target position a position for resting the mark position, when the difference between to that position and dp um, the position control pattern to the target position is in Figure 6 (b). In the driving, when the distance to the target position approaches a predetermined distance, position servo control is applied. After the start of the position servo control, the state of driving to the target position is shown by enlarging the vertical axis with a bold line. Similarly, FIG. 6C shows a driving speed pattern in the measurement direction, and FIG. 6D shows a position control pattern. The stage drive in the non-measurement direction and the measurement direction is simultaneously started, and when it is determined that both stages have reached the target positions and have stopped, the alignment sensor has started accumulating the image of the wafer mark.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の半導
体製造においては、一定時間にできるだけ多くのウエハ
を処理する能力(スループット)が要求されている。し
かも、高精度な位置合わせ精度も同時に要求されてい
る。
By the way, in recent semiconductor manufacturing, an ability (throughput) for processing as many wafers as possible in a given time is required. In addition, high-precision alignment accuracy is also required.

【0006】上記の従来例では、計測方向のステージ位
置決めと非計測方向のステージ位置決めが両方とも完了
しなければアライメントマークの検出を行っていないの
で、計測方向の位置決め静止時間tm 、非計測方向の位
置決め時間tumと蓄積時間tc とすると、 tm >tumではtm +tcm <tumではtum+tc の時間が必要である。
In the above conventional example, the alignment mark is not detected unless both the stage positioning in the measurement direction and the stage positioning in the non-measurement direction are completed. Therefore, the positioning stationary time t m in the measurement direction and the non-measurement direction are not detected. Assuming that the positioning time t um and the accumulation time t c , when t m > t um , t m + t c When t m <t um , a time of t um + t c is required.

【0007】スループットを向上させる対策として、ス
テージを止めることなくアライメントセンサでウエハ上
のマークを検出する方法が提案されている。そのよう
な、例を2点挙げると、 1)ミラースキャン方式 固定されているアライメントセンサに対してステージの
動きを相殺できるように光路中のミラーを走査させる方
式である。 2)ステージスキャン方式 ウエハ上にマークに光を当て、戻ってくる光をフォトセ
ンサで検出する。光のピーク位置とステージの位置を参
照して、マークの位置を決定する方式である。一般にマ
ークのピーク位置をとらえるために、マークエッジの散
乱光を検出する。ところが、いずれの方式にも問題点が
ある。ミラースキャン方式は、ステージの移動と同期さ
せてミラーを回転などの駆動を行わなければならない。
ところが、ミラーの偏向角にドリフトが発生し、アライ
メントマークの位置がずれてしまい計測位置のドリフト
となってしまう。また、ステージとミラーの駆動を同期
させるのも、ステージ速度が変化するなど複雑な制御が
必要となるといった問題も含まれてくる。また、センサ
に対して、ミラーを回転走査することより、光路長が変
化するのでセンサ面上でデフォーカスや倍率の変化、信
号強度変化が発生し、正しいアライメントマークを撮像
するための複雑な光学系が必要となる。
As a measure for improving the throughput, a method has been proposed in which a mark on a wafer is detected by an alignment sensor without stopping the stage. Two such examples are as follows: 1) Mirror scan method This is a method in which a mirror in the optical path is scanned so that the movement of the stage can be canceled with respect to a fixed alignment sensor. 2) Stage scan method Light is applied to the mark on the wafer, and the returning light is detected by a photo sensor. This method determines the position of the mark by referring to the peak position of the light and the position of the stage. Generally, scattered light at a mark edge is detected in order to capture the peak position of the mark. However, both methods have problems. In the mirror scan method, driving such as rotation of a mirror must be performed in synchronization with movement of the stage.
However, drift occurs in the deflection angle of the mirror, and the position of the alignment mark shifts, resulting in drift of the measurement position. Synchronizing the drive of the stage and the mirror also involves a problem that complicated control is required such as a change in stage speed. In addition, since the optical path length changes by rotating and scanning the mirror with respect to the sensor, a defocus, a change in magnification, and a change in signal intensity occur on the sensor surface, and a complicated optical system for imaging a correct alignment mark. A system is required.

【0008】ステージスキャン方式では、散乱光のピー
ク位置と干渉計の計測位置を正確に対応させなければな
らない。しかし、干渉計の計測分解能は限界がある。さ
らに、干渉計のサンプリング間隔が一定であれば、ピー
ク位置とサンプリング位置を一致させることが不可能と
なる。よって、干渉計の分解能とサンプリングの誤差お
よび検出信号の誤差がふくまれてる。
In the stage scanning system, the peak position of the scattered light must correspond to the measurement position of the interferometer accurately. However, the measurement resolution of the interferometer is limited. Furthermore, if the sampling interval of the interferometer is constant, it becomes impossible to match the peak position with the sampling position. Therefore, the resolution of the interferometer, sampling errors, and detection signal errors are included.

【0009】また、ステージスキャン方式は、マークエ
ッジの形状歪み、低段差構造、さらにはCMP処理され
た超低段差構造、マーク上面に塗布されているレジスト
塗布のムラ等によって散乱光の信号の位置も強度も変化
しやすく、正しく検出できないことがある。
In the stage scan method, the position of the signal of the scattered light due to the shape distortion of the mark edge, the low step structure, the ultra-low step structure subjected to the CMP process, the unevenness of the resist coating applied to the upper surface of the mark, and the like. And the intensity are also easy to change, and may not be detected correctly.

【0010】計測精度を向上させるために計測マークの
マーク本数を複数とする改善もなされるが、ステージス
キャンでは、各マークの位置を測定するにもステージを
スキャンさせフォトセンサで検出している。そのため、
先述のように各マーク位置ごとに干渉計の誤差が発生し
て、計測マークの誤差が残ってしまう。
In order to improve the measurement accuracy, the number of measurement marks is increased to a plurality. However, in the stage scan, the position of each mark is measured and the stage is scanned and detected by a photo sensor. for that reason,
As described above, an error of the interferometer occurs at each mark position, and an error of the measurement mark remains.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段および作用】上記従来技術
の問題点を解決するため、本発明は、マスク原板上のパ
ターンをXY移動可能なステージ上に乗っているウエハ
に投影露光する半導体製造装置において、ウエハ上の位
置決めマークを蓄積型アライメントセンサで計測し、前
記ステージは前記位置決めマークに対して計測方向の移
動と非計測方向の移動を同時に制御し、前記アライメン
トセンサの下に前記位置決めマークが移動し、計測方向
のステージが静止していれば、非計測方向のステージが
移動中でも予め決められた範囲内にマークが存在してれ
ば、前記アライメントセンサの蓄積を開始し、前記蓄積
された前記位置決めマークの位置を計算することを特徴
とする。ここで、計測方向と、非計測方向のステージ位
置トレランスが設定され、非計測方向のトレランスは、
計測方向のトレランスより大きくすることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a semiconductor manufacturing apparatus for projecting and exposing a pattern on an original mask to a wafer mounted on an XY movable stage. In, the positioning mark on the wafer is measured by an accumulation type alignment sensor, the stage simultaneously controls the movement in the measurement direction and the movement in the non-measurement direction with respect to the positioning mark, and the positioning mark is located below the alignment sensor. Move, if the stage in the measurement direction is stationary, if there is a mark in a predetermined range even while the stage in the non-measurement direction is moving, the accumulation of the alignment sensor is started, and the accumulated The position of the positioning mark is calculated. Here, the measurement direction and the stage position tolerance in the non-measurement direction are set, and the tolerance in the non-measurement direction is
It can be larger than the tolerance in the measurement direction.

【0012】また、アライメントセンサがマーク像を蓄
積している間、ステージのマーク計測方向の位置および
/またはステージ微少回転角度の参照を続け、蓄積時間
で平均化し蓄積中のステージ平均位置を求めると共に、
前記計算された位置決めマーク位置に前記平均位置を反
映することができる。
Further, while the alignment sensor is accumulating the mark image, the position of the stage in the mark measurement direction and / or the stage minute rotation angle is continued to be averaged over the accumulation time to determine the average position of the stage during accumulation. ,
The average position can be reflected on the calculated positioning mark position.

【0013】また、アライメントマークが、少なくとも
1本以上のマークで構成されており、X方向または、Y
方向の少なくとも1方向を計測できるようにすることが
可能である。
[0013] Further, the alignment mark is constituted by at least one mark, and is provided in the X direction or the Y direction.
It is possible to measure at least one of the directions.

【0014】さらに、本発明の半導体製造装置は、マス
ク原板上のパターンをXY移動可能なステージ上に乗っ
ているウエハに投影露光する半導体製造装置において、
ウエハ上の複数の位置決めマークを計測する順番は前記
ステージの計測方向の移動時間が非計測方向の移動時間
より短くなる移動が多くなるように選択することを特徴
とする。
Further, according to the present invention, there is provided a semiconductor manufacturing apparatus for projecting and exposing a pattern on a mask original to a wafer mounted on an XY movable stage.
The order of measuring the plurality of positioning marks on the wafer is selected so that the movement of the stage in the measurement direction becomes shorter than the movement time in the non-measurement direction.

【0015】以下、本発明の半導体装置の位置合わせの
手順を説明する。グローバルアライメント方式で、ステ
ージを止めることなく、高精度にアライメントマークを
計測するために、アライメントセンサとして蓄積型のセ
ンサを使用する。ウエハ上のX,Y計測マークを計りな
がらステージを稚動させ、非計測方向の移動距離が長い
場合、計測方向の移動が完了後、非計測方向のステージ
位置が計測方向のアライメントマークの像を蓄積可能な
許容範囲に入ってから、センサの蓄積を開始する。
The procedure for aligning the semiconductor device of the present invention will be described below. In order to measure the alignment mark with high precision without stopping the stage by the global alignment method, a storage type sensor is used as the alignment sensor. The stage is moved while measuring the X and Y measurement marks on the wafer. If the movement distance in the non-measurement direction is long, the stage position in the non-measurement direction changes the image of the alignment mark in the measurement direction after the movement in the measurement direction is completed. After entering the allowable range for accumulation, accumulation of sensors is started.

【0016】マーク本数を複数としたマークを同時に蓄
積型リニアセンサで撮像することで、計測する各マーク
位置間のステージ位置誤差はなくなる。蓄積時間を設け
ることで、光路を通って撮像されたマークの像は平均化
され、例えば光学的な揺らぎが計測に影響しないレベル
に軽減する。
By simultaneously picking up images of a plurality of marks by the accumulation type linear sensor, there is no stage position error between the measured mark positions. By providing the accumulation time, the mark images taken through the optical path are averaged, and are reduced to a level at which, for example, optical fluctuation does not affect the measurement.

【0017】アライメントセンサが光蓄積を行っている
最中、ステージの計測方向の位置、ステージ微少回転角
度を複数回記憶し平均化しマーク計測値に反映させ、マ
ーク撮像中のステージ位置の揺らぎのマーク計測に与え
る影響をなくす。アライメントセンサの蓄積、ステージ
の位置記憶は同期制御される。
While the alignment sensor is accumulating light, the position of the stage in the measurement direction and the minute rotation angle of the stage are stored and averaged a plurality of times and averaged and reflected on the mark measurement value, so that the mark of the fluctuation of the stage position during mark imaging is recorded. Eliminate the effect on measurement. The accumulation of the alignment sensor and the storage of the position of the stage are synchronously controlled.

【0018】マークの計測方向に対してステージや、光
学系の走査を行わないため、先述のミラースキャン、ス
テージスキャンの問題点で述べた影響はない。
Since the scanning of the stage and the optical system is not performed in the measurement direction of the mark, the above-mentioned problem of the mirror scan and the stage scan is not affected.

【0019】センサの蓄積が終了後直ちに、XYステー
ジを次の計測マーク位置に駆動する。アライメントマー
クの位置と蓄積中のステージ微動量はステージ移動中に
計算される。グローバルアライメントでは、アライメン
トマークのステージ上の位置+実際にセンサが求めたア
ライメントマークのずれ量+蓄積中のステージの目標位
置からの差を使って、正確にマーク位置を決定すると共
に、ウエハのシフト、回転、倍率を求め、露光ショット
の中心位置を計算する。
Immediately after the sensor accumulation is completed, the XY stage is driven to the next measurement mark position. The position of the alignment mark and the amount of fine movement of the stage during accumulation are calculated during the movement of the stage. In global alignment, the mark position is determined accurately using the position of the alignment mark on the stage + the amount of deviation of the alignment mark actually obtained by the sensor + the difference from the target position of the stage being accumulated, and the shift of the wafer is performed. , Rotation and magnification, and calculate the center position of the exposure shot.

【0020】蓄積中のステージの目標位置からの差につ
いて、図2を用いて説明する。目標位置との差は次の2
成分の合成である。(1)アライメントセンサがマーク
信号を蓄積中に記憶したステージの位置とステージ目標
位置との差分。(2)アライメントセンサがマーク信号
を蓄積中に記憶したステージの微少回転角度θ成分より
発生するステージ微少回転成分。微少回転の回転中心が
マーク上であれば、図2のLは0となり、回転成分で発
生する目標位置との差は0となる。予め回転中心とマー
ク位置までの距離Lが既知であれば微少回転成分は計算
できる。
The difference between the target position of the stage during accumulation and the target position will be described with reference to FIG. The difference from the target position is 2
The synthesis of the components. (1) The difference between the stage position and the stage target position where the alignment sensor stores the mark signal during accumulation. (2) A stage minute rotation component generated from the stage minute rotation angle θ component stored while the alignment sensor stores the mark signal. If the rotation center of the minute rotation is on the mark, L in FIG. 2 is 0, and the difference from the target position generated by the rotation component is 0. If the distance L between the rotation center and the mark position is known in advance, the minute rotation component can be calculated.

【0021】図3を使って、ステージ移動のパターンを
説明すると、計測方向の目標位置への駆動パターンは図
3(d)に示される位置決め時間は的である。一方、非
計測方向の速度パターンは、図3(a)に示す。非計測
方向の蓄積可能な許容範囲に到達するとセンサへの蓄積
可能信号を発生する。通常マークの非計測方向の長さ
は、スクライブラインの幅より若干短いので、約60μ
mぐらいである。上記許容範囲は、マークの非計測方向
の半分になった時点でも可能であるから、30μm手前
で発生させることができる。非計測方向の許容範囲に入
るまでの時間をtum' とする。
The stage movement pattern will be described with reference to FIG. 3. A drive pattern to a target position in the measurement direction is appropriate for the positioning time shown in FIG. 3 (d). On the other hand, the speed pattern in the non-measurement direction is shown in FIG. When reaching the allowable range in which accumulation is possible in the non-measurement direction, an accumulation enable signal to the sensor is generated. The length of the normal mark in the non-measurement direction is slightly shorter than the width of the scribe line.
m. Since the above-mentioned allowable range is possible even when the mark becomes half in the non-measurement direction, it can be generated 30 μm before. The time required to enter the allowable range in the non-measurement direction is defined as t um ' .

【0022】すると、従来の方法と比較するとtm >t
um' ならばtum−tm の時間短縮できる。tm <tum
らばtum−tum' の時間短縮ができる。tm >tumなら
ば時間短縮にはならない。
Then, as compared with the conventional method, t m > t
If um ' , the time can be shortened by t um -t m . If t m <t um , the time can be reduced by t um −t um ′ . t m> t um if not a shorter time.

【0023】アライメントマークの計測順番を工夫する
ことで更なる時間短縮が可能となる。それは、上記tm
>tumとなる場合を少なくするように計測する順番を選
択することである。
By devising the measurement order of the alignment marks, the time can be further reduced. It is the above t m
That is, the order of measurement is selected so as to reduce the case where> t um is obtained.

【0024】図7のような、S1My→S1Mx→S2
My→S2Mx→S3My→S3Mx→S4My→S4
Mxの計測順を図4のようにS4Mx→S1Mx→S1
My→S2My→S2Mx→S3Mx→S3My→S4
Myとすることで、tm >tumとなるようなステージ駆
動が減少する。
As shown in FIG. 7, S1My → S1Mx → S2
My → S2Mx → S3My → S3Mx → S4My → S4
As shown in FIG. 4, the measurement order of Mx is S4Mx → S1Mx → S1.
My → S2My → S2Mx → S3Mx → S3My → S4
By setting My, the stage drive that satisfies t m > t um is reduced.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】実施例1 図1を用いて、本発明の第1の実施例を述べる。位置合
わせマークは、XYステージ(7)に登載されているウ
エハ(5)上にある。光源(11)から出た光は、ファ
イバや専用光学系でハーフミラー(10)に導かれ、ミ
ラー(13)、縮小投影レンズ(4)を通り、位置計測
マーク(図7Mx,My)を照明する。位置合わせマー
クの像は、ウエハ(5)で反射し、再び同じ経路を通
り、ハーフミラー(10)を通過し、アライメントセン
サ(12)にあたる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The alignment mark is on the wafer (5) mounted on the XY stage (7). Light emitted from the light source (11) is guided to a half mirror (10) by a fiber or a dedicated optical system, passes through the mirror (13) and the reduction projection lens (4), and illuminates the position measurement marks (Mx and My in FIG. 7). I do. The image of the alignment mark is reflected by the wafer (5), passes through the same path again, passes through the half mirror (10), and hits the alignment sensor (12).

【0026】アライメントセンサ(12)は蓄積型セン
サなどを使用する。蓄積型センサとして、CCDリニア
センサ、CCDアレイセンサ等が適しているが、蓄積の
開始、終了を制御できる複数の画素を有するセンサであ
れば、どのようなセンサでも使用できる。センサで受光
した位置合わせマークの像は、光電変換される。このと
き光を蓄積する時間は、センサ駆動装置CLKによって
は予め決定された時間となるように制御される。また、
制御する時間はステッパ制御装置HPよりアライメント
処理装置APに伝えられ、CLKに設定される。光を蓄
積するタイミングはステージ処理装置SPより指示され
る。アライメントセンサで光電変換された信号は、10
1にてA/D変換され、複数のデジタル信号情報として
処理装置内のメモリ(MEM)に記憶される。記憶され
たデジタル信号よりアライメント処理装置(AP)でマ
ーク中心が計算される。
The alignment sensor (12) uses a storage type sensor or the like. A CCD linear sensor, a CCD array sensor, or the like is suitable as the accumulation type sensor, but any sensor having a plurality of pixels capable of controlling the start and end of accumulation can be used. The image of the alignment mark received by the sensor is photoelectrically converted. At this time, the time for accumulating light is controlled so as to be a predetermined time depending on the sensor driving device CLK. Also,
The control time is transmitted from the stepper control device HP to the alignment processing device AP and set to CLK. The timing for accumulating light is specified by the stage processing device SP. The signal photoelectrically converted by the alignment sensor is 10
The digital signal is A / D converted at 1 and stored in a memory (MEM) in the processing device as a plurality of digital signal information. From the stored digital signal, the mark center is calculated by the alignment processing device (AP).

【0027】位置合わせマークはウエハ(5)上に複数
点配置されている。その様子を図4に示す。図4のS1
〜S4はウエハ上で4点の位置合わせマークを計測する
グローバルアライメントの場合の位置合わせマーク計測
ショットを表している。各マークの計測方向を矢印で示
してある。ショット数は4とは限らない。XYステージ
はS4Mxから順番にマーク位置を計測していく。例え
ば、S1MXからS1Myへ移動するには加速、減速を
行い、最短時間でマーク位置(目標位置)で静止しなけ
ればならない。ステージの移動は、ステッパ制御装置H
Pがステージ制御装置200のステージ処理装置SPへ
目標位置(座標)を指示し、モータ(MOT)を駆動し
て干渉計(PM)を参照しながらサーボをかけ、正確に
目標位置に移動する。
A plurality of alignment marks are arranged on the wafer (5). This is shown in FIG. S1 in FIG.
S4 represent alignment mark measurement shots in the case of global alignment for measuring four alignment marks on the wafer. The measurement direction of each mark is indicated by an arrow. The number of shots is not limited to four. The XY stage measures mark positions sequentially from S4Mx. For example, to move from S1MX to S1My, it is necessary to accelerate and decelerate and stop at the mark position (target position) in the shortest time. The stage is moved by the stepper controller H
P instructs the target position (coordinates) to the stage processing device SP of the stage control device 200, drives the motor (MOT), applies the servo while referring to the interferometer (PM), and moves to the target position accurately.

【0028】ステージが目標位置に到達し、ウエハ上の
マーク位置で静止し、マーク像を撮像することが可能と
なった時点で、センサ駆動装置CLKへ蓄積可能信号を
送りマークの蓄積が開始される。
When the stage reaches the target position and stops at the mark position on the wafer and a mark image can be picked up, an accumulation enable signal is sent to the sensor driver CLK to start accumulation of the mark. You.

【0029】ステージがS1MXからS1Myマーク位
置(目標位置)へ移動するパターンを図3を用いて説明
する。このパターンは非計測方向の移動量が計測方向の
移動量より長い場合である。ステージの非計測方向の移
動速度パターンを図3(a)に示す。縦軸が速度
(vum)横軸が時間(t)である。そのとき、目標位置
までの残差を図3(b)に示す。縦軸が残差(dpum
である。この場合、非計測方向はX方向である。一方ス
テージの計測方向の移動速度パターンを図3(c)に示
す。縦軸が速度(vm )横軸が時間(t)である。その
とき、目標位置までの残差を図3(d)に示す。縦軸が
残差(dpm )である。計測方向は、Yである。
A pattern in which the stage moves from S1MX to the S1My mark position (target position) will be described with reference to FIG. This pattern is a case where the movement amount in the non-measurement direction is longer than the movement amount in the measurement direction. FIG. 3A shows a moving speed pattern of the stage in the non-measurement direction. The vertical axis represents speed (v um ) and the horizontal axis represents time (t). At this time, the residual to the target position is shown in FIG. Vertical axis residuals (dp um)
It is. In this case, the non-measurement direction is the X direction. On the other hand, a moving speed pattern in the measurement direction of the stage is shown in FIG. The vertical axis is velocity (v m) horizontal axis indicates time (t). At this time, the residual to the target position is shown in FIG. The vertical axis represents the residual (dp m). The measurement direction is Y.

【0030】計測方向に関しては、ステージが静止して
いないと正確な位置が検出できない。ウエハ上のアライ
メントマークを高精度で計測可能となるトレランス(許
容範囲)をtolmとしてステージ処理装置SPに設定
されている。トレランスとは、ステージの位置と目標位
置との差の許容範囲のことである。ステージの目標位置
との差が±tolmに入ったら計測方向は静止したとす
る。tolmの量は通常センサの画素分解能以下であ
る。
Regarding the measurement direction, an accurate position cannot be detected unless the stage is stationary. The tolerance (allowable range) that enables the alignment mark on the wafer to be measured with high precision is set in the stage processing apparatus SP as tolm. The tolerance is an allowable range of a difference between the position of the stage and the target position. When the difference from the target position of the stage is within ± tolm, the measurement direction is assumed to be stationary. The amount of tolm is usually less than the pixel resolution of the sensor.

【0031】非計測方向は、ステージが静止している必
要はない。観察可能範囲に入っていれば、センサは良好
なマークの像を撮像できる。上記範囲を非計測方向のト
レランスとしてtolum’があらかじめSPに設定さ
れている。tolum’の大きさは、マークの非計測方
向の幅の1/2程度が設定される。通常スクライブライ
ンにマークを入れることがあるので、30um程度であ
る。
In the non-measuring direction, the stage does not need to be stationary. If the sensor is within the observable range, the sensor can capture a good mark image. Tolum 'is set in advance in the SP as the tolerance in the non-measurement direction with the above range. The size of the volume “tol ′” is set to about の of the width of the mark in the non-measurement direction. Normally, the scribe line is marked, so it is about 30 um .

【0032】グローバルアライメントにおいて、計測マ
ークの計測方向の位置は、重要であるが、非計測方向の
位置は、マークの非計測方向の長さが短いので重要では
ない。
In global alignment, the position of the measurement mark in the measurement direction is important, but the position in the non-measurement direction is not important because the length of the mark in the non-measurement direction is short.

【0033】アライメントセンサの蓄積は、計測方向の
ステージ位置がtolm内に入り非計測方向のステージ
位置がtolum’に入れば可能となる。図3の(e)
に蓄積のタイミングを示す。非計測方向のステージ制御
は、tolum’に達した時点で下記何れかのパターン
となるように制御する。
The accumulation of the alignment sensor can be performed if the stage position in the measurement direction falls within tolm and the stage position in the non-measurement direction falls into tolm '. (E) of FIG.
Shows the accumulation timing. The stage control in the non-measurement direction is controlled so as to have any one of the following patterns when it reaches to volume '.

【0034】非計測方向の駆動パターンは3種類が、選
択される。 1)ステージの減速制御を行わない。マーク存在範囲t
olum’に達しても、ステージの速度は変えない。次
に計る計測マークの非計測方向の向きが変わらない場
合。もっとも高速な計測が可能。 2)マーク存在範囲tolum’に達したら、減速を中
止して一定速度で駆動する。アライメントセンサ蓄積時
間が長く、蓄積時間中に移動する距離がマーク幅より短
くなる場合。 3)マーク存在範囲tolum’に達したら、さらに、
減速を継続し、静止させる。
Three types of drive patterns in the non-measurement direction are selected. 1) Do not perform stage deceleration control. Mark existence range t
Even if it reaches olum ', the speed of the stage does not change. When the direction of the next measurement mark in the non-measurement direction does not change. The fastest measurement is possible. 2) When the mark existing range turum 'is reached, deceleration is stopped and driving is performed at a constant speed. When the alignment sensor accumulation time is long and the distance moved during the accumulation time is shorter than the mark width. 3) After reaching the mark existence range torum ',
Continue deceleration and stop.

【0035】次に計るマークの位置によって、ステージ
の方向転換が必要な場合。ただし、静止のための位置の
正確なサーボは不要である。1),2),3)のステー
ジ駆動の選択はマーク位置の関係があらかじめ計算され
ているので、ステッパ制御装置HPで最適に判断されて
ステージ処理装置SPに指示される。1)の方法でマー
クを蓄積する場合ステージ速度が速すぎると蓄積時間中
に移動する距離が、観察可能範囲を超えることがある。
その場合は、手前で減速し、2)の方法を採用すること
になる。tolum’に達するとSPはCLKに蓄積可
能信号を送る。
When the direction of the stage needs to be changed depending on the position of the mark to be measured next. However, it is not necessary to precisely servo the position for stopping. The selection of the stage drive in 1), 2), 3) is determined optimally by the stepper control device HP and instructed to the stage processing device SP because the relationship between the mark positions is calculated in advance. When accumulating marks by the method of 1), if the stage speed is too high, the distance moved during the accumulation time may exceed the observable range.
In that case, the speed is decelerated in front, and the method 2) is adopted. When it reaches tol ', the SP sends a storable signal to CLK.

【0036】SPは蓄積可能信号をCLKに送った直後
より、SPにて計測方向のステージ位置をサンプリング
し、蓄積期間中のステージの微動、ドリフトをモニタし
記憶する。さらに、ステージ微少回転角度のドリフトも
蓄積する。
The SP samples the stage position in the measurement direction at the SP immediately after sending the accumulation enable signal to the CLK, and monitors and stores the fine movement and drift of the stage during the accumulation period. Furthermore, the drift of the minute rotation angle of the stage also accumulates.

【0037】CLKは所定の蓄積時間に達したら、ステ
ージ処理装置SPへ蓄積が終了したことを信号で知ら
せ、計測方向のステージ位置のモニタおよび記憶を終了
させる。SPではアライメントセンサが蓄積していた間
の計測方向のステージの平均位置とステージ角度平均を
計算する。アライメント処理装置APはメモリに記憶さ
れたマーク像を処理し、マークの位置を計算する。ステ
ッパ処理装置HPに蓄積が終了したことを指示する。そ
うすることで、次の計測マーク位置に移動することが可
能となる。
When CLK reaches a predetermined accumulation time, the completion of accumulation is notified to the stage processing device SP by a signal, and the monitoring and storage of the stage position in the measurement direction are terminated. In the SP, the average position of the stage and the average stage angle in the measurement direction during the accumulation by the alignment sensor are calculated. The alignment processing device AP processes the mark image stored in the memory and calculates the position of the mark. It instructs the stepper processor HP that the accumulation has been completed. By doing so, it is possible to move to the next measurement mark position.

【0038】以上の処理をすべての計測マークについて
繰り返し、グローバルアライメントが実施される。グロ
ーバルアライメントでは、複数のマーク位置についてそ
れぞれ以下の情報を持っており、設計上のマーク位置
(目標位置)計測されたマーク位置ずれ量計測マー
クの平均ステージ位置計測マークの平均回転量から、
ウエハのシフト、回転、倍率を計算される。なお、非計
測方向の移動が計測方向の移動より短い場合、従来のス
テージ制御が実施される。
The above processing is repeated for all measurement marks, and global alignment is performed. In global alignment, the following information is provided for each of a plurality of mark positions. The average position of the measured mark position (target position) measured mark position deviation amount measured mark
The shift, rotation and magnification of the wafer are calculated. When the movement in the non-measurement direction is shorter than the movement in the measurement direction, conventional stage control is performed.

【0039】つぎに、フローチャート図5を用いて処理
の流れを説明する。処理装置がHP,AP,SPに別れ
るため、並行処理のフローとなる。ウエハ上の計測マー
クS1MxからS1Myへ移動するとする。非計測方向
の移動量Xが計測方向の移動量Yよりも長いとする。
Next, the flow of processing will be described with reference to the flowchart of FIG. Since the processing device is divided into HP, AP, and SP, a flow of parallel processing is provided. It is assumed that the measurement mark S1Mx on the wafer moves from S1Mx to S1My. It is assumed that the movement amount X in the non-measurement direction is longer than the movement amount Y in the measurement direction.

【0040】HPはSPへY計測マーク座標を送り、Y
計測する位置へ移動することを指示する(HPS00
1)。HPはAPへSPからアライメントセンサ蓄積可
能信号を受信したらマーク像を蓄積開始し、蓄積終了後
マーク位置を計算する処理実行の指示を出す(HPS0
02)。指示を出した後、蓄積が終了することを待つ
(HPS003)。
The HP sends the Y measurement mark coordinates to the SP,
Instruct to move to the position to be measured (HPS00
1). When receiving the alignment sensor accumulation enable signal from the SP to the AP, the HP starts accumulating the mark image, and issues an instruction to execute a process of calculating the mark position after the accumulation is completed (HPS0).
02). After issuing the instruction, it waits until the accumulation is completed (HPS003).

【0041】SPはHPからの指示を受け(SPS00
1)、Xステージ(非計測方向)の移動とYステージ
(計測方向)の移動を開始する(SPS002)。計測
方向の位置が、トレランス内に入るまで制御を続ける
(SPS003)。また、非計測方向のステージ位置が
計測可能な範囲(非計測方向トレランス)に入るまで制
御を続ける(SPS004)。
The SP receives an instruction from the HP (SPS00
1) The movement of the X stage (non-measurement direction) and the movement of the Y stage (measurement direction) are started (SPS002). Control is continued until the position in the measurement direction falls within the tolerance (SPS003). Further, the control is continued until the stage position in the non-measurement direction enters the measurable range (non-measurement direction tolerance) (SPS004).

【0042】計測方向の位置が静止し、非計測方向は計
測可能な範囲に達したら非計測方向のステージ速度を定
速で保ち、アライメントセンサ蓄積可能であることをC
LKを介してAPヘシグナルを発する(SPS00
5)。
When the position in the measurement direction stops and the non-measurement direction reaches the measurable range, the stage speed in the non-measurement direction is maintained at a constant speed, and it is determined that the alignment sensor can be accumulated.
Signal to AP via LK (SPS00
5).

【0043】APはCLKを介してSPから蓄積許可信
号を受信すると(APS002)、マーク像の蓄積を所
定の時間行う(APS003)。同時にSPはAPがマ
ーク像を蓄積している間、計測方向のステージ位置を干
渉計の出力でモニタし、記憶する(SPS006)。計
測方向のステージ位置記憶は、蓄積が終わるのが確認で
きるまで記憶を続ける(SPS007)。
Upon receiving the accumulation permission signal from the SP via CLK (APS002), the AP accumulates the mark image for a predetermined time (APS003). At the same time, the SP monitors and stores the stage position in the measurement direction with the output of the interferometer while the AP accumulates the mark image (SPS006). The storage of the stage position in the measurement direction is continued until it is confirmed that the accumulation is completed (SPS007).

【0044】アライメントセンサのマーク像蓄積が終了
すると、APはCLKを介してSPとHPに信号を送
り、マーク像の中心位置を計算する(APS004)。
一方SPは蓄積終了が確認できると(SPS007)蓄
積中のステージの平均位置を求め位置データをHPへ送
る(SPS008)。
When the mark image accumulation of the alignment sensor is completed, the AP sends a signal to the SP and HP via CLK to calculate the center position of the mark image (APS004).
On the other hand, if the end of the accumulation can be confirmed (SPS007), the SP obtains the average position of the stage during accumulation and sends the position data to the HP (SPS008).

【0045】HPは蓄積が終了したこと確認すると(H
PS003)APのマーク位置、SPのステージ平均位
置、およびSPへ指示した計測マーク目標位置を記憶す
る。以上が、1マーク計測フローである。1マークが計
測できると、まだ計測しなければならないマークがある
と次のマークに移動する処理を実施する(HPS00
5)。AP,SPはHPからの次の指示を待つ(APS
006,SPS009)。
When the HP confirms that the accumulation has been completed (H
PS003) Store the mark position of the AP, the average position of the stage of the SP, and the target position of the measurement mark instructed to the SP. The above is the 1-mark measurement flow. When one mark can be measured, if there is still a mark to be measured, processing for moving to the next mark is performed (HPS00
5). The AP and the SP wait for the next instruction from the HP (APS
006, SPS009).

【0046】本実施例ではTTLスコープでの観察とし
たが、オフアクシス方式、TTR方式など、どの様な方
式であっても構わない。
In this embodiment, the observation is made with a TTL scope, but any method such as an off-axis method or a TTL method may be used.

【0047】実施例2 実施例2では実施例1と装置構成およびステージ制御フ
ローは同じなので、説明を省略する。実施例1で説明し
た方法でグローバルアライメント計測を行うと高速に処
理ができる。そこで、より高速に処理するための、アラ
イメントマークの計測順番を説明する。実施例1で説明
したように、計測方向の移動距離が非計測方向の移動距
離よりも短いほうがアライメントセンサ12で蓄積開始
するタイミングが早くなる。
Second Embodiment The second embodiment has the same apparatus configuration and stage control flow as the first embodiment, and a description thereof will be omitted. When global alignment measurement is performed by the method described in the first embodiment, high-speed processing can be performed. Therefore, a description will be given of the order of measurement of the alignment marks for faster processing. As described in the first embodiment, when the movement distance in the measurement direction is shorter than the movement distance in the non-measurement direction, the timing at which the alignment sensor 12 starts accumulation is earlier.

【0048】図7の従来の計測順番で非計測方向が計測
方向より長いのは、 S1Mx→S2My、S3Mx→S4My の2行程であり、計測の時間は2/7短縮する。
In the conventional measurement order shown in FIG. 7, the non-measurement direction is longer than the measurement direction in two steps of S1Mx → S2My and S3Mx → S4My, and the measurement time is reduced by 2/7.

【0049】図4の計測順番で非計測方向が計測方向よ
り長いのは、 S4Mx→S1Mx、SlMx→S1My、S1My→
S2My、S2Mx→S3Mx、S3Mx→S3My、
S3My→S4My の6行程である。図4の計測順番を採用すると計測の時
間が6/7短縮でき、従来の3倍の効果が得られる。
The reason why the non-measurement direction is longer than the measurement direction in the measurement order in FIG. 4 is as follows: S4Mx → S1Mx, SlMx → S1My, S1My →
S2My, S2Mx → S3Mx, S3Mx → S3My,
This is a six-step process of S3My → S4My. When the measurement order shown in FIG. 4 is adopted, the measurement time can be reduced by 6/7, and the effect three times as large as that of the related art can be obtained.

【0050】(デバイス生産方法の実施例)次に上記説
明した半導体製造装置を利用したデバイスの生産方法の
実施例を説明する。図8は微小デバイス(ICやLSI
等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッ
ド、マイクロマシン等)の製造のフローを示す。ステッ
プ1(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行な
う。ステップ2(マスク製作)では設計したパターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ
製造)ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ
4によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化す
る工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンデ
ィング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程
を含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製され
た半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の
検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完
成し、これが出荷(ステップ7)される。
(Embodiment of Device Manufacturing Method) Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described semiconductor manufacturing apparatus will be described. FIG. 8 shows a micro device (IC or LSI)
2 shows a flow of manufacturing a semiconductor chip such as a liquid crystal panel, a CCD, a thin-film magnetic head, a micromachine, and the like. In step 1 (circuit design), a device pattern is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. On the other hand, in step 3 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0051】図9は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン
打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
17(現像)では露光したウエハを現像する。ステップ
18(エッチング)では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。本実施例の生産方法
を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度のデバイ
スを低コストに製造することができる。
FIG. 9 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer. By using the production method of this embodiment, it is possible to manufacture a highly integrated device, which was conventionally difficult to manufacture, at low cost.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アライメントマークを計測するときの処理時間が短縮で
きるため、スループットの向上が可能となる。アライメ
ントマークはマルチマークでしかも1本1本のマーク位
置には、ステージおよび光学系の誤差は含まれない。し
かも、蓄積中のステージの動きが平均化され、さらにそ
の変動をグローバルアライメントに反映させることが可
能となり、スループットだけでなくアライメント精度も
向上し、半導体製造の歩留まりが向上する。
As described above, according to the present invention,
Since the processing time for measuring the alignment mark can be reduced, the throughput can be improved. The alignment mark is a multi-mark, and the position of each mark does not include an error of the stage and the optical system. In addition, the movement of the stage during accumulation is averaged, and the fluctuation can be reflected in the global alignment, so that not only the throughput but also the alignment accuracy is improved, and the yield of semiconductor manufacturing is improved.

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

【図1】 本発明の実施例を説明する半導体露光装置の
構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor exposure apparatus illustrating an embodiment of the present invention.

【図2】 蓄積中のステージの目標値からの差について
説明する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a difference from a target value of a stage during accumulation.

【図3】 本発明のステージの駆動パターンを示す図。FIG. 3 is a diagram showing a driving pattern of a stage according to the present invention.

【図4】 実施例1、2を説明するウエハ上のマーク配
置と計測順番。
FIG. 4 is a diagram illustrating mark arrangements and measurement orders on a wafer for explaining the first and second embodiments.

【図5】 実施例1の処理の流れを示すフローチャー
ト。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of a process according to the first embodiment.

【図6】 従来例を説明するステージの駆動パターン。FIG. 6 shows a driving pattern of a stage for explaining a conventional example.

【図7】 従来例を説明するウエハ上のマーク配置と計
測順番。
FIG. 7 illustrates a mark arrangement on a wafer and a measurement order for explaining a conventional example.

【図8】 微小デバイスの製造のフローを示す図。FIG. 8 is a diagram showing a flow of manufacturing a micro device.

【図9】 ウエハプロセスの詳細なフローを示す図。FIG. 9 is a view showing a detailed flow of a wafer process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:露光光源、2:シャッタ、3:レチクル、4:縮小
投影レンズ、5:ウエハ、7:XYステージ、10:ハ
ーフミラー、11:照明光源、12:アライメントセン
サ、100:マーク位置計算装置、200:ステージ制
御装置、AP:アライメント処理装置、SP:ステージ
処理装置、HP:ステッパ制御装置、Mx,My:位置
合わせマーク。
1: exposure light source, 2: shutter, 3: reticle, 4: reduction projection lens, 5: wafer, 7: XY stage, 10: half mirror, 11: illumination light source, 12: alignment sensor, 100: mark position calculation device, 200: stage controller, AP: alignment processor, SP: stage processor, HP: stepper controller, Mx, My: alignment mark.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マスク原板上のパターンをXY移動可能
なステージ上に乗っているウエハに投影露光する半導体
製造装置において、 ウエハ上の位置決めマークを蓄積型アライメントセンサ
で計測し、 前記ステージは前記位置決めマークに対して計測方向の
移動と非計測方向の移動を同時に制御し、 前記アライメントセンサの下に前記位置決めマークが移
動し、 計測方向のステージが静止していれば、非計測方向のス
テージが移動中でも予め決められた範囲内にマークが存
在してれば、前記アライメントセンサの蓄積を開始し、 前記蓄積された前記位置決めマークの位置を計算するこ
とを特徴とする半導体製造装置。
1. A semiconductor manufacturing apparatus for projecting and exposing a pattern on a mask original plate onto a wafer mounted on an XY movable stage, wherein a positioning mark on the wafer is measured by an accumulation type alignment sensor, and the stage is used for the positioning. The movement in the measurement direction and the movement in the non-measurement direction are simultaneously controlled with respect to the mark, and the positioning mark moves below the alignment sensor. If the stage in the measurement direction is stationary, the stage in the non-measurement direction moves. In particular, when a mark exists within a predetermined range, accumulation of the alignment sensor is started, and a position of the accumulated positioning mark is calculated.
【請求項2】 計測方向と、非計測方向のステージ位置
トレランスが設定され、非計測方向のトレランスは、計
測方向のトレランスより大きいことを特徴とする請求項
1記載の半導体製造装置。
2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a stage position tolerance in the measurement direction and a non-measurement direction is set, and the tolerance in the non-measurement direction is larger than the tolerance in the measurement direction.
【請求項3】 アライメントセンサがマーク像を蓄積し
ている間、ステージのマーク計測方向の位置および/ま
たはステージ微少回転角度の参照を続け、蓄積時間で平
均化し蓄積中のステージ平均位置を求めると共に、前記
計算された位置決めマーク位置に前記平均位置が反映さ
れることを特徴とする請求項1記載の半導体製造装置。
3. While the alignment sensor is accumulating a mark image, the position of the stage in the mark measurement direction and / or the stage minute rotation angle is continued to be referred to, averaged over the accumulation time, and the average stage position during accumulation is determined. 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the average position is reflected on the calculated positioning mark position.
【請求項4】 アライメントマークが、少なくとも1本
以上のマークで構成されており、X方向または、Y方向
の少なくとも1方向を計測できることを特徴とする請求
項1記載の半導体製造装置。
4. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the alignment mark comprises at least one mark and can measure at least one of the X direction and the Y direction.
【請求項5】 マスク原板上のパターンをXY移動可能
なステージ上に乗っているウエハに投影露光する半導体
製造装置において、 ウエハ上の複数の位置決めマークを計測する順番は前記
ステージの計測方向の移動時間が非計測方向の移動時間
より短くなる移動が多くなるように選択されることを特
徴とする半導体製造装置。
5. A semiconductor manufacturing apparatus for projecting and exposing a pattern on a mask original to a wafer mounted on an XY movable stage, wherein the order of measuring a plurality of positioning marks on the wafer is determined by moving the stage in the measurement direction. The semiconductor manufacturing apparatus is selected so that the number of movements whose time is shorter than the movement time in the non-measurement direction is increased.
【請求項6】 請求項1記載の半導体製造装置を用いて
デバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方
法。
6. A device manufacturing method, comprising manufacturing a device using the semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1.
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