JPS58165326A - 集積回路製造機の整合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、集積回路の製造分野に関し、特にウェファス
テッパと称する集積回路製造機に関する。さらにより詳
細には、本実ｉｊ１は、レチクル、すなわちウェファの
基本チップ上く形成されるための連続パターンの一つ一
つを拡大スクールで再生するマスクを、ウェファ上の７
オトレジストを露出する前にウェファ上に適正に位置づ
けさせて整合させるに適した装置に関する。

この種の機械め数多くのものがすでに開示されている。

例えば、ヨー四ツバ特許第００１７７５９号などはこの
一例であろう。これらの機械は、大概において、レチク
ルとこのレチクルの二つの主軸に相当する少なくとも二
直交方向のＸ。

ｙ方向にその平面内でレチクルを移動させる装置と、例
えばシリコンなどの、整合パターンを有する半導体ウェ
ファを受けるテーブルであって、このテーブルｆ：ｘと
ｙの方向と共役の方向に移動させる装置を有する誉−プ
ルと、テーブル関に設けられ走光縮少レンズと、半導体
ウェファの露光用化学光ａｔレチクルに照射する装置と
、ウェファ上の整合パターンとレチクルの基準パターン
を同時に観察するための、顕備鏡と検出器と會含む装置
とからなるものである。

基本的なこと社、製造機が、レチクルの儂をαＩｔクロ
ンのオーダーで高精度でウェファ上に該ウェファに対し
て縮少し皮製式で再生しうるようＫしていることである
。この条件を満九す装置の構成は、種々の問題を提する
ものであり、その解像度は、ある程度まで両立性がない
ものである。整合操作の間、露光すべきレジン上に儂を
印写する化学光線の量が、ウェファを覆う感光性レジン
層の領域に照射されるものであってはならず、この問題
を解決するために、整合用としてかなシ高波長の光を用
いて感光性レジン上に儂を印写させないようになせば、
色収差という問題に直面する。例えば、もし整合ｔ−第
１の波長（例えば水銀−線）で行ない、露光ｔ−第２の
波長（例えば水＠　ｙ　４１　）で行うようにするなら
ば、この場合これら両波長に対し正確に同じ焦点距離の
レンズを設計することは非常にむずかしいことである。

この問題を解決するために、中間段階基準を用いて二段
階でレチクルをウェファに整合させるようＫｌ、ｌ整合
装置が提供されているが、この装置は、整合を光縮少レ
ンズの視野に関して一定位置で行ない、次いでウェファ
を受けるテーブルを整合装置と露光装置の間の距離に相
当する大きさと方向で並進運動をさせるようになってい
る。この種の機械線、種々の文献に開示されており、例
えば、米国特許第４．１０３．９９８号ならびに仏閣特
許第２．４０８．　Ｂ＋７号訃１び第２Ａ８２，７５０
号に記載されている。整合パｊ−ンの領域に相当する部
分以外の全ビームを＃Ａｏでマスクして露光光源からの
光を制限して、二いペンシル光を−□・、。

造り、これを用いて整合ｔ−朽うことが提案されている
。このマスクは、露光に際して除去されるようＫなって
いる。この方法では、結局の所。

非常に複雑な構成をとることになる（米国特許第４．１
５３．３７１号）。

本発明の目的は、従来の整合装置を改良することである
。さらに具体的な目的としては、レチクルに対してウェ
ファの整合を簡単かつ害鳥になし、かつウェファを次の
段階での露光金なすに適し九条件ならびに位置に設定す
ることを可能にすることである。本発明の他の目的は、
隣接するチップ配列間のウェファのカットアウトレーン
に形成すべ１！回路中の整合マークの位置合せに昧せら
れる制御を取り除くことである。

この目的の丸め、ウェファ上の整合パターンとレチクル
上の基準パターンとの間の一致を判断する観察装置が一
□顕微鏡を有し、顕微鏡には。

露光光路をさまたｉない状態と、顕微鏡内蔵の光源で照
射装置と同波長の照射用ペンシル光線を基準パターンを
　、してウェファを向けて指向）：。

させかつレチクルによって反射された光とウェファによ
って反射された光を顕微鏡に戻し細い光を光縮少レンズ
の対物焦点を通過せしめる第２状態との間で切換可能の
光学装置１ｔ−含んでいるようになっている装置が提供
される。

このような装置は、構成させる基本回路のすに何んら制
御を加えるものでない。顕微鏡の光学装置は、後退位置
と整合位置との間で変位可能のあるいは遷移可能の反射
鏡を有している。

これによってウェファへの入射光線とウエファシ、入射
光線線、光縮少レンズの視野のいずれの照準点であろう
とも光縮少レンズの対物焦点を通過せしめることＫある
。このため照射装置とレチクルの間でレチクルに近接さ
せて、レチクルと対物焦点距離との間の距１１にほぼ等
しい焦点距離の視野レンズが設けられている。よって、
もし視野レンズに衝たる照射装置の光線が、光学軸に平
行であれば、屈折光は必らず、顕微−の位置がどんな所
であれ、対物焦点を通−一しめることができる。視野レ
ンズは、像の拡大ならびに質にほとんど影４１ｉｌを与
えることはない。

何ぜなら視野レンズはレチクルに近接してｉけられてい
るからである。光ｉＩを対物焦点に向けてもどす場合に
のみ影響することになる。

本発明は、例示的に与えられている以下の特に実施例の
説明によりより明確に理解されつるものである。

ｍ１図を参照して、ウェファステツバあるいはステップ
アンドリピート機械と現在称されている型式の機械が図
示されてお）、この機械は、レチクルすなわちマスク１
上に描かれ九パターン１、半導体ウェファ（一般にシリ
コンである）を覆う感光性レジン上に等間隔で再生する
のに適し九ものである。第１図に図示の機械の大略の構
成は、通例のものである。この機械は、化学光線の平行
ビームを正確な時間間隔で供給匂能な照射器３と、レチ
クル担持用テーブル５と、レチクルを通過し走光を集め
、テーブル６上に担持され九シリコンウェファ２上にレ
チクルの像を形成させる透影レンズ４とを有してなるも
のである。この機械の機械的構成は、詳細に説明するこ
とはしない。なぜならこれらの構成は、通例のものであ
るからである。例えば、米国特許＠　４．１５３．３７
１などに記載されている型式のものが参照される。これ
らの構成が、レチクル担持テーブル５ｔ−シて、レチク
ルを二つの直交方向に移動せしめるとともに機械の光学
軸に平行な軸のまわ９に回動せしめるようＫなったもの
であることを説明すれば、充分理解されうるものである
。このテーブルは、設計パターンの側縁をＸ軸とｙ軸の
それぞれに平立になるようにレチクルｌの向きを調整可
能である。テーブル６を用いて、ウェファの設計パター
ンのリピートステップに相当するようＫさせて、Ｘ軸と
ｙ軸との方向にウェファ２′に移動せしめることができ
る。

レチクルＩは、再生すべき回路図だけを担持するもので
なく、基準マニｐ１．）　７をも有している。

この基準マーク７は、ウェファに担持された整合マーク
８と一致させるようになし、Ｘおよびｙの方向の双方に
α１ミクロンのオーダの精度で整合を確実に行わせしめ
るようになっている。

１１ＥＩ図と第２図において、多数の配列整合パターン
、すなわち参照番号６のととくのものが各チップ９ごと
に図示されている。これは、ポジティブな感光性レジン
を用い走時に、露光されたレジン層は、同時に用いてい
え整合マークと同様［３１１の際に消失してしまうから
であり、それで、製造チップが、種々のレチクルを用い
て何回も露光され、何回も現儂する必要がある場合に、
これら多数の基準パターンフを使用することがあるから
である。

マークは、側縁に近接し九設計パターンの部分に、ある
いは、ウェファの使用可能の領域を最大＠に利用するた
めにウェファ２のカットアウトレーンに配置される４第
１Ｇ図）。基準パターンは、種々の形状をとりうるもの
であるが、一般的には、！、へ生ｙの二つの方向に整合
させるために、これらｊ向から角度４５ｆで交叉する直
線を有するものである。

整合装置は、具体的に言えば、観察顕微鏡を有するもの
である。顕微鏡１ｏＦｉ、交叉方向に変位するテーブル
１１上に装架され、よって顕微鏡１０Ｆｉ、レチクール
およびウェファのＸとｙの方向と共役の二つの直交方向
く移動させることができる。テーブル１１は、正確に設
定された量で両方向に移動すべくプログラムされた変位
制御装置と関連づけるようにしても良い・所定寸法のチ
ップに対してただ一度だけＸ方向の直線変位の量を決定
してしまえば、一つのチップから他のチップへと順次観
察を移行させてゆ〈−ことが可能となる。ｙ方向におシ
る並進運動は、ウェファ上の一つの整合マーク８から（
レチクル上の相当する基準マーク７から）次のマークへ
と観察を移行させることが可能である。

顕微鏡に鉱、露光波長の光源が設けられており、以後に
この特定実施例について詳述する。

この光源は、上記基準マーク７ｆｔ−含むレチクルのウ
ィンドウ１２を照射する。光線束レンズ４は、このウィ
ンドウの像をウェファ上の整合マーク８を有する領域１
３に形成させるものである。整合マーク８の偉は、光線
束レンズ４によシ、逆にウィンドウ１２に形成される。

よって、馴黴鏡ｊｏＦｉ、ウィンドウ１２と領域１３と
によって反射した光を受け、マーク７．８ｆ：同時に観
察することができる。

ウェファ２上への細い入射光線とこれからの反射光線は
、一致し走光路をたどシ、入射光線は、顕微鏡の規準が
その視野のどの点をとろうとも、光線束レンズ４０対物
焦点Ｆｔ−必ず通ることになる。この条件を清たす九め
Ｋは、整合装置は、レチクル１直上に、レチクル１と焦
点Ｆの間の距離に等しい焦点距離を有する視野レンズ１
４を設けられている。よって、もしレンズ１４に衝たる
入射光が光学軸に平行なものであれば、反射光線は、顕
微鏡がどんな位置にあろうとも、焦点距離Ｆｔ常に通る
ことＫなる。

レンズ１４は、像の拡大ならびに質にほとんど影響する
ことはない。なぜならウィンドウ１２に近接してレンズ
１４が設けられるからである。

照射暢３の光学的質と同程度のものをレンズ１４に与え
れば充分であろう。ｆａを満足なものとなすには、光線
少レンズ４の焦点は、入射瞳に近接した位置に設定する
ようＫすれば良い。実際には、この条件は、テレセント
リックに配置し九通常のレンズ群によって達成されるも
のである。ウィンドウ１２を照射する元ビームは、必ず
光学軸に平行でなければならない。一方顕機銃１０は、
側方に配置されるので、光を９０度方向に反射させる照
準鏡１５は、顕微鏡１０とレンズ１４との間の光路に配
置されることになる。ウェファ２ｌ−ｆｉうレジンに印
写される基準パターンを露光するために、照準鏡１５は
、迅速に引込むことが可能でなければならない。この構
成によシ、さらに、レチクルＩ上での直接反射で得られ
る儂は、絞シ１６を適当な形状のものとしこれを配置す
ることに□よって隔離する□ ことができる。絞り１６は、顕：機銃のレンズの：り 儂焦点に設けられ、この位置、、、＃ｌＩ−微鏡内機銃
光源の儂が、下記に説明するごとく形成される。

単一の整合装置が第１図に図示されているが、もちろん
二個の装置を用いて、カットアウトレーンの左右にそれ
ぞれ設けたマークを規準するようにしても嵐い。引込み
式照準鏡１５、もつと一般的Ｋ１−１．切換可能の光学
装置を設けたことによって、機械に何んら重大な制限を
加えることに蝶ならない。実際において、照準鏡１５は
、非常に軽く、位置付は時間と引込み時間は、非常に短
かく、すなわち５９　ｍ　＃および４Ｑｍ＃である。所
望の精度で整合に要する時間は、１００ｍ１のオーダー
であり、整合時に用い走光の強さより非常に強い光での
露光に要する時間も、同様１００１１＆ｅのオーダーで
ある。

さて、［２図を参照して、顕微鏡ならびＫこれに付随す
る部品の大概の構成について説明することにする。すな
わち光源と解析との装置について詳述する。・・、） 、、：： 顕微鏡内蔵の光源線、第１図と第２図の実施例では、顕
微鏡の４１１ｂＫ追従可能なように充分可撓性がある光
学７アイパ１７によって構成されている。このファイバ
は、照射器３に内蔵され九露光ランプ（一般に水銀ラン
プである）の光の一部を取出すためのものである。光源
を構成させるファイバ１７の端面から射出する光は、視
野絞り１８ｆ：通り、次に、干渉縞の明暗を形成させる
ことが望ましい場合のウォラストンプリズム２０を設け
られうる場所における開口絞１９を通過する。半透鏡２
１は、照射光ビームを顕微鏡のレンズに向けて反射させ
るものである。

ウェファで反射したマーク７．８の像を形成する光は、
顕微鏡のレンズに集光され、半透鏡２１″ｆｔ通して、
それぞれがパターンの方向の一つを解析するための二つ
の光路に分割さ、れる。

分離器（偏光可能の半透明分離鏡あるい扛分離キューブ
）が、同様な構成を有する二つの光路の間で、光の強さ
を二分する。例えば、光路菖は、空間フィルタ２３、反
射鏡群２４ならびに検出器２５がこの順序に設けられて
いる。空間フィルタ２３は、解析方向に垂直なスリット
を有する絞９によって主に構成され、レチクル１から直
接反射されてくるａｔブロックするようになっている。

これ嫁、瞳平面に相当するレンズの儂焦点、すなわち二
つの像が実際に分離される唯一の場所に配置される。ウ
ォラストンプリズム（図示せず）を焦点附近に設け、位
相儂のみが得られる時のみ干渉縞のコントラス）を与え
るようにできる。光路１の鏡２４と光路璽の鏡２６は、
顕微鏡が縮少レンズ４の視野内でｙの方向（第２図）に
移動する際に、一定の側方位置１１に与えるようになっ
ている。ｙ方向の側方並進運動は、解析装置全体として
のＸの全運動方向においては、畏平方向並進運動に変換
される。上述によシ生じる焦点合せの欠点は、顕微１！
１０の拡大が所望の最適化をなされた時に、レンズ１４
を通る厚さの変化により補償されることＫなる。

検出器２５は、異なる型式のものとしても良い。よ）４
Ｉ別な例として、パターンが、第１図・と１ＩＩＩ２図
の図示の種類のものであるならば、像解析は、例えば、
スリット走査によシ実施しうるものである。得られた表
示は、第３図に図示のようなものとなる。ウェファ上の
マーク８の位置は、解析ウィンドウ１２の中心に関して
の信号のデジタル化を行つ九後で計算され１次いでテー
ブル６ｔ−移動せしめてセンタ合せがなされる。信号処
理を行う前に、信号を微分し、ネガティブピークを整流
してＩ！４図の形のものを得るようにすると都合が良い
。信号により偏差測定を行なって、整合を、テーブル５
をＸあるいはｙに沿って移動せしめて行うようＫするこ
とができる。

＃！５図において、第２図に相当する部品は、同一の参
照番号を付して図示しているが、ここでは、サーボコン
トロールを設けた他の実施例が図示されている。光源社
、光縮少レンズの瞳と共役な平面内に配置した光学ファ
イバ１７の端面で構成されるものである。照射される視
野は、視野絞り１ｇで限定書・れる。ウェファのマーク
８上にレチクルのマーク７ｔ−透影することにより得ら
れる屈折像が、マーク７を介して新しい像を生じせしめ
、これが顕微＠１０により（レンズ群２７．２８）、検
出器１０に形成せられる。この検出器は、同心円に沿っ
て等間隔で設は走光学ファイバ２９の束の端面としても
良い。これら端面は、光縮少レンズ４の入力瞳３０との
共役平面内に配置される。よって、解析は、フーリエ平
面でなされるようにしても良い。ファイバの一端におけ
る端面は、レチクルとウェファのパターンによって形成
されえ、好適には、この場合、一定線蓋ピッチ格子によ
って形成せられ九盾折儂の位置に配置される。ファイバ
の他端に設は走光電解析装置は、機械に対して固定され
ている。

顕微鏡；Ｏ中の同光路をたどって常に光が進行するよう
Ｋｎつた前述の整合装置では、光縮少レンズの瞳や平面
内で、視野のいずれの点に・（）′・ おいても解析を行うことが可能で６９、これに、′・・
・１１ よってエラー信、号が発生される。

どのような実施例を採用しようが、切換可能の光学装置
（例えば、引込式すなわち遷移反射ｆｉ１５）が、整合
時にほんのわずかな露光しか与えないようにすることを
可能となし、結局の所、それ故整合が非常に短時間にな
さしめられるゆえんである。整合と露光との間でのウェ
ファの移動は、不要である。これによって、作業速度が
増大し、短い距離にわたるウェファの正確に変位の問題
は、回避できる。両方向に移動せしめるようにテーブル
・上に観察顕微鏡を配置しなければならないということ
は、視野レンズ１４を付加するということ以上には、何
んら実際上の制限を課するものでない。

様々な変更が可能であり、可能な種々の実施例間におけ
る選定は、個々の使用条件により、行なわれる。

第６図においては、偏光を用いて作業を行う修正実施例
を図示する。偏光された光の利用で、顕微鏡の光学面に
より生じる光の後方散乱の問題が解決できる。簡略化の
ため、第１図とａ１！２図に図示されている素子に相当
する第６図の素子については、同じ参照番号が付されて
いる。

光学ファイバ１７からの入射光は、偏光用素子３１によ
って偏光される。この偏光用素子３Ｉは、自体がなす偏
光の方向に垂直に偏光された光を反射させるものである
。直行性の光（単一矢印で図示）は、ｌ／４波長板を通
り、このｌ／４波長板の出力側で左手側円偏光がなされ
る。ウェファ２上の反射は、菖６図の二重□矢印によっ
て示される反射光の左手側円偏光を与える。なお反射光
の偏光は、点線で図示しである・反射光が１／４波長板
３２を通過した後、鏡１５上の入射平面内に指向される
ａｍ偏光を与える。

偏光方向の光は、素子３１により、ｊｌＩＩｇ２図の構
成と同じとなっても良い整合装置３３に導かれる。

１／４波長板３２は、顕微鏡１０の前方に設けても良い
。次いで、垂直方向偏光を有する光学表面により後方散
乱される光は、ファイバ１７に向けて反射される。１７
４波長板３４は、レチクル１と透影対物レンズ４との関
に、同様に設けてもよい。レチクルによって後方散乱さ
れる。整合にはやっかいな光は、これで除去される。

この方法で、全ゲインを増大させ、自然光よプも偏光光
で明瞭に観察しうるある種のディテールズにより与えら
れる明瞭度を増大させる。

＃Ｉ７図を参照して、第２図の装置の構成を補足しうる
像解析装置を、詳述する。この装置は、スリット走査を
行うためのものである。すなわち、これは、走査鏡３５
を有し、これによシ両面反射がなされる。鏡３５の角度
方向偏差蝶、アンメータに用いられている型式のもので
あっても良いメカニズム３６で制御される。このメカニ
ズムは、ゼネレータ３７からの鋸歯状信号を受ける。各
チャンネル１　、　■に、偉回動素子３８．３９および
像変位用の通□過帯域鏡４０゜：′ ４１とが設けられている。素子３８．３９は、）１ 例えば、ダブプリズムあるい彬タオラストンプリズムな
どが用いられる。二重面回転鏡３５は、解析方向に垂直
な相尚スリッ、ト全体にわたり各チャンネルの儂を移動
せしめるようになっている。このスリットは、付随する
光電子増倍管４２゜４３０入力開口を構成する。アンメ
ータ３６には、従来のサンプリングおよびプロセス回路
４５に接続され九位置トランスデエーサ４４を設けるよ
うＫしても良い・ 像の解析は、ウェファがほぼ対称的で高位相信号を発生
するならば充分満足し九結果が得られる。一方、その他
の場合には、困麹な問題が生じる。そこで、１１１１１
図および纂９図に関してこれから詳述する格子解析装置
を用いることが好ましい・ 第Ｓ図は、回折格子！折装置に用いられている方法であ
る。最初に、整合がＸ方向のみに沿って行われると仮定
する。この整合は、格子を真なる方向に向けて区別しう
るようにし壬、これらの格子で符号札□され九半導体ウ
ェファの二つの領域で受ける晃、、、、！量を等しくす
ることＫよプ行なわれる。ｗｔｓｍは、共通側縁４６を
有する、シリコンウェファの二つの隣接領域Ａ、Ｂを図
示している。共通゛備−縁４６に関しである角ｆをなす
直線で構成される格子は、領域Ａ、Ｂ上に印写されてい
る。格子が平行光線ビームを受けると、各格子線、格子
線の方向に垂直な平面内で二つの方向、に沿って、そし
て領域Ａに対してＩＡで示される特に第１次の方向に沿
って回折パターンを与える。もし８１１次の回折光線ビ
ームが光学装置によって集光されるならば、第零次に相
当する中心スポットのまわりに分布する光の一連のスポ
ットが得られる。これらスポットの相対位置は、格子線
（第９図）の傾向によって決定される。

４Ｌｌ明スロツト４７がレチクルに形成され、このスロ
ットの像が、共通側縁４６の方向に平向に、領域Ａ、Ｂ
上に透影されるならば、集光される光ｉＢ、ＩＡの量は
、光の領域と間接的な関係を有する。第８図の状況では
、ＩＢ＞ＩＡとなる。そこでウェファは、光量が等しく
なるまで、移動させられる。

もし整合が、二つの直交する方向に沿ってなされる場合
、四つの回折領域を設けなければならない。これら回折
領域は、＠１０図のごとく分布している亀のでも良い。

回折図は、＠ＩＩ図に図示の型式となるはずである。ス
ロットよりもむしろ、レチクル１は、透明クロス４８を
有するべきものである。信号ＩＢ−ＩＡは、Ｘ方向にお
ける整合エラーを表示し、他方信号ＩＣ−ＩＤは、ｙ方
向における整合エラーとなる。

回折格子整合装置は、第１２図に概略的忙図示するステ
ップアンドリピート装置忙殺けることができる。５１１
１１２図において、菖５図に相当する素子は、同じ参照
番号を符しである。ファイバ１フの端面の会は１新たに
付加した対物レンズ２フとレンズ１４４ｃよシ、透影対
物レンズ４の対物焦点に形成される。光学装置は、レチ
クルｌ上に視野絞９１８のｇＩＩｔ形成させるとと４に
、透明クロスを有する参照マーフッに光を照射するよう
に構成されている。クロスの像は、透影対物レンズ４に
よってウェファ（図・示せず）上に形成される。回折像
の次数は、レンズ４の焦点４で集光され、光は、再びレ
チクルＩＹｔ通して、レンズ１４および対物レンズ２７
により集光され、絞り４９上に形成される。最後のレン
ズ２８は、無限遠で新しい儂を形成させるとともに、同
時に光学ファイバーの束２９の端面上に透影対物レンズ
４の焦平面の偉を形成させる。これら端面は、１１１１
図の回折図に相当させて分布させる。例えば、格子Ａ、
Ｂの直Ｍは。

Ｘ方向に関して２２５度ならびに−２２，５度の角度で
印写するようＫしても良い。格子Ｃ，Ｄの直線は、同方
向に関して６′Ｚ５度および一６′Ｚ５度の＾一度とし
て喪い。光学ファイバの第２のセットのものは、＋３と
−３の次数に相当する回折ビームを受けるべく設けても
良い。これにより干渉が第一次に対して否定的な状況會
予想することが可能である。偏差エラーの検出は、チ■
ツバディスク５２ｔ−介して西電子増倍管５０により、
■Ａ、ｌＢｆ受ける。、、：ｙ、アイパが出す光の量ｔ
−感知することによって咎□ないうる。光電子増倍管５
０の出力信号は、ディスクを駆動するモータから基準信
号を受ける位相ロック・デモシュレータ５３に与えられ
る。電子増倍管が出力する整合エラーに比例した値の交
流信号は、位相ロック検出をなさしめられ、テーブル６
のサーボループに入力されるアナ關グエラー信号を優先
させる。ＩＣ，ｌＤＫ相当する信号は、ｙ方向くおいて
制御するためのエラー信号を得るために、同様な処理が
行なわれる。

整合装置は、儂郷析あるいは格子解析のいずれでも随意
に用いられるように構成しても良い。

この目的のため、この二つの作動モードに必要な素子と
スイッチ装置が設けられるようくしなければならない。

第１３図を参照して、これに、可能性のある複式構成が
図示されている。ｌ／４波長板５４が、、回折により解
析を行う位置と儂解析を行う位、：置との間で、偏光用
素子を用いて、移動しうるよ”′：１うＫすると良い。

１１□１

【図面の簡単な説明】

１１ 纂１図は、本発明の整合装置を含む、集積回路製造機の
光学素子金示す透視図である。なお本図において光学軸
方向における配置距離の関係は、簡略化のため、正確な
ものでない。 第１ａ図は、チップ（基本回路）およびウェファ上の整
合パターンの位置づけ方法を拡大図で示す詳細図。 第２図は、第１図の顕微鏡の光学素子とその関連素子を
示す図。 第３図およびＪ１４図は、解析される信号の傾向を示す
図。 第５図は、第２図の変形を示す図。 第６図は、後方散乱によるパックグラウンドレベルを減
少させる丸めの、偏光光線を用いて第１図の機械を動作
しうる構成を示す図・＃！７図は、第１図と第２図の装
置に具体化されうる儂解析装置を示す図。 第８図および＃Ｉ９図は、二種の格子からなる整合マー
クと一方向のみの整合の丸めの回折光の分布を使用しう
る構成を示す図。 第１０図および＃１１１図は、第８図と第９図と同様に
、二つの直交方向における整合を行う格子を用いた構成
を示す図。 ＠１２図は、第５図と同様、格子回折を用いた整合装置
會示す図。 第１３図は、曹解析と回折解析の双方を行わしめる複式
装置を示す図。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）集積回路を印写するための装置の整合装置におい
   て、 基準マークを設は九レチクルを保持するためのホルダと
   、 互に直交する座標軸に沿って前記ホルダを移動させる装
   置と、 少なくとも一つの整合マークを設けた印写対象物を受け
   るテーブルと、 該テーブルと該ホルダとの間に設けられ、該レチクルの
   像を前記印写対象物に透影する透影レンズと、 該印写対象物を露光すべく化学光線ビームを該レチクル
   に照射する装置と、 該座標軸と共役な方向に沿って前記テーブルを移動させ
   る装置と、そして 眩照射装置と同波長の光源と、該ビームから遠ざかる第
   １状態と該光源からの細光束を該基準マーりと印写対象
   物に指向させるとともに該印写対象物で反射して戻って
   き走光を検出装置に導く票２状態との間で切換え可能の
   光学装置とを有し、鋏整合！−りと該基準マークを同時
   に観察し、骸マークのずれを判定する装置とを有する整
   合装置。
2. （２）　　特許請求の範囲の第１項に記載の整合装置に
   おいて、前記光学装置は、前記［２状態にて前記光線ビ
   ームの中心光線が前記透影レンズの対物焦点を通過なさ
   しめるべく構成されている整合装置。
3. （３）　　４１許請求の範囲の第２項に記載の整合装置
   において、前記光学装置位、前記照射装置からのビーム
   の内側の位置と腋ビームの外側の位置との間で変位可能
   の照準鏡を有するべく構成されている整合装置。
4. （４）　　特許請求の範囲の幕２項に記載の整合装置に
   おいて、前記照射装置と前記レチクルとの間で腋レチク
   ルに近接して設けられ友視野レンズをさらに有し、該視
   野レンズの焦点距離が、前記レチクルと前記対物焦点と
   の間の距離にほは等しく構成されている整合装置。
5. （５）％許請求の範囲の！２項に記載の整合装置におい
   て、前記検出装置は、顕微鏡と骸顕微鏡を担持しこれを
   前記座標軸の共役方向に沿って移動させる装置とを有す
   るべく構成されている整合装置。
6. （６）特許請求の範囲の第５項に記載の整合装置におい
   て、前記光源は、可撓性光学７アイパの第一端面であシ
   、腋第一端面は、前記顕微鏡に接続されてこれと共に移
   動し、一方該光学ファイバの他方の端面は、前記照射装
   置からの光を受けるべく構成されている盛合装置。
7. （７）　　特許請求の範囲のｇ２項に記載の整合装置り
   、Ｉ−・ において、前記光源は、前記照射装置からの光゛・・、
   １−１ を集光する九めに配置された光学的ガイドの端面である
   べく構成されている整合装置。
8. （８）　　特許請求の範囲のｗｉ２項に記載の整合装置
   において、前記光学装置は、前記光源からの前記光線ビ
   ームを前記切換可能の光学装置に向けて反射せしめると
   ともに前記対象物によって反射される光線を解析装置へ
   伝達せしめるためのビーム分割器を有するべく構成され
   ている整合装置。
9. （９）　　特許請求の範囲の＃Ｉ６項に記載の整合装置
   において、前記解析装置は、前記反射ビームを、空間フ
   ィルタと検出器とをそれぞれが有しかつパターンの特定
   方向にそれぞれ割り当てられる二つの光路に分割する、
   分割器を有するべく構成されている整合装置。
10. （１０）特許請求の範囲の［２項に記載の整合装置にお
    いて、前記整合マーク蝶、隣接する少なくとも一対の格
    子を有し、その格子線は、該格子：″ｉ の共通の縁Ｋ１１．←て対称的に指向されており、前記
    基準マーク祉、腋共通録の方向に共役の方゛″’、’、
    ′’、（を 向を向く透明スロットを含み、前記検出装置は、前記光
    源から射出され皺格子で反射され九九と該格子で屈折さ
    れ走光の６量を収集し皺各量を比較するための装置を有
    するべく構成された整合装置。