JPS5874038A - マスクとウエハ−の位置合せ方法 - Google Patents
マスクとウエハ−の位置合せ方法Info
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- JPS5874038A JPS5874038A JP56172457A JP17245781A JPS5874038A JP S5874038 A JPS5874038 A JP S5874038A JP 56172457 A JP56172457 A JP 56172457A JP 17245781 A JP17245781 A JP 17245781A JP S5874038 A JPS5874038 A JP S5874038A
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- mask
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
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。
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、マスタとウェハーの位置合せ方法に関するも
のである。
のである。
半導体製造工程に於けるマスクとウェハーとの′従来の
位置合せ装置は例えば第１図に示すように構成畜れてい
【、レープ光源１より発したレーずビーふＬによ）ボシ
ゴン電う−２及びビーＡスプリッタｉを介してマスク４
、及びステージＳｒ−載置されたウェハー６上のアティ
メントマータＭ。
位置合せ装置は例えば第１図に示すように構成畜れてい
【、レープ光源１より発したレーずビーふＬによ）ボシ
ゴン電う−２及びビーＡスプリッタｉを介してマスク４
、及びステージＳｒ−載置されたウェハー６上のアティ
メントマータＭ。
Ｗを走査し、各アテイメンシマークＭ、Ｗ＄Ｍ）１１ｋ
ｌｌＬ光を集光レンズ７を■自し、検出ｌＩ８によ）充
電変換して検出する。そしてその出力からランパレータ
９を有する制御回路１ｏ８；よりマスク４と會エバー６
・、、の変位量を算出し、Ｘ方向、Ｙ方向・の駆動峰−
夕１１．１２及び■転方向の駆動令−！１！を駆動しス
テージＳを動作１せて位置合せをしている。
ｌｌＬ光を集光レンズ７を■自し、検出ｌＩ８によ）充
電変換して検出する。そしてその出力からランパレータ
９を有する制御回路１ｏ８；よりマスク４と會エバー６
・、、の変位量を算出し、Ｘ方向、Ｙ方向・の駆動峰−
夕１１．１２及び■転方向の駆動令−！１！を駆動しス
テージＳを動作１せて位置合せをしている。
例えば第２図−）に示すようなアライメントマークＭを
マスク４に、−）に示すようなアライメントマークＷを
ウェハー６暑二描いて、これらを第２図１）のような位
置関係に整合することを考えてみる。
マスク４に、−）に示すようなアライメントマークＷを
ウェハー６暑二描いて、これらを第２図１）のような位
置関係に整合することを考えてみる。
第１図の構成の装置でレーザビームＬに１９アライメン
シマ一タＭ、Ｗ上を矢印方向に走査すると、第墨図−）
に示すような第６ＩＩＩ←）Ｉ；示す位置関係のマーク
Ｍ、Ｗに基づく散乱光による信号が第１ｍｌの検出−・
かも得られる。これをオンパレータ９璽二よってパルス
整形し、各パルス間の間隔Ｔ、〜Ｔ、を京め、これらか
らマスタ４とウェハー６との位置関係を得て位置会せを
行うことになる。然し一般にウェハー６の竜ット時仁は
、第ｉｆ１ｍ）のよう（二マー／Ｍ間にマークＷがそれ
でれ位置するような状態になっていると線、＠もず、嬉
４園−）叉は−）ｒ−示す位置関係となっている場合も
魯）、又得られえ各パルスのうち何れがマスタ４のマー
クＭによる信号で、何れが？工＾−６のマークＷの信号
であるかを識別するのは困難である。第６図か）のパル
ス列を得丸後に、第墨図←）に示すマスタ４のマークＭ
の基準幅ａを基に各パルスの間隔からパルス列の特徴抽
出等を行ない、マスク４とウェハー６との位置関係が、
第６図伽）或いはＪＩＫ４図伽）或いはか）の何れの状
態にあるかを判定する必要がある。然し第５１伽）に示
すよう；；、レーずビームＬの走査軸ｄ上でマスク４及
びウェハー６のマークＭ、Ｗが重なると、重なった部分
で信号が１個消失し、検出され九パルス信号は嬉５図か
）Ｃ二示すよう砿；５個となる。この状態では、マスタ
４及びウェハー６の位置関係を求めるのは困難なので、
このような場合はパルス信号が６個に分離する壕で相対
的に例えばＸ方向書；歇１０ｊｍ移動し、Ｙ方向にも数
１０５１１１ 動かすという模索的な駆動をする必要
があ養、又、検出器８で検出されるパルス信号では、第
６図に示すようにその幅すはレーずビームＬのス′ポ多
ト径等のためＣ；、夷−のマークＭ、Ｗの幅ビよ）も時
間的な拡がシを有している。従って第５１伽）に示すよ
うにマスク４とウェハー６のマークＭ％Ｗが重ならない
までも、信号幅す以内Ｉ：近接した場合には、検出信号
が重なるのでパルス信号が１個失われ、同様に模索駆動
が必要となる。然しアライメントマークＭ％Ｗを小さく
しようとすると、アライメントマークＭの寸法ａ％ｍか
（なり、その結果マスタ４とウェハー６のマークＭ％Ｗ
が重１ｋ）、又は近接して、模索駆動を行なう確率が高
くなる。従って過度にマークＭ、Ｗを小１（すると、模
索駆動を・操勤返し位置会せが圃ａｔ’：、愈るとか、
或いは時間が非常傷；掛かる等の問題が生ずる。
シマ一タＭ、Ｗ上を矢印方向に走査すると、第墨図−）
に示すような第６ＩＩＩ←）Ｉ；示す位置関係のマーク
Ｍ、Ｗに基づく散乱光による信号が第１ｍｌの検出−・
かも得られる。これをオンパレータ９璽二よってパルス
整形し、各パルス間の間隔Ｔ、〜Ｔ、を京め、これらか
らマスタ４とウェハー６との位置関係を得て位置会せを
行うことになる。然し一般にウェハー６の竜ット時仁は
、第ｉｆ１ｍ）のよう（二マー／Ｍ間にマークＷがそれ
でれ位置するような状態になっていると線、＠もず、嬉
４園−）叉は−）ｒ−示す位置関係となっている場合も
魯）、又得られえ各パルスのうち何れがマスタ４のマー
クＭによる信号で、何れが？工＾−６のマークＷの信号
であるかを識別するのは困難である。第６図か）のパル
ス列を得丸後に、第墨図←）に示すマスタ４のマークＭ
の基準幅ａを基に各パルスの間隔からパルス列の特徴抽
出等を行ない、マスク４とウェハー６との位置関係が、
第６図伽）或いはＪＩＫ４図伽）或いはか）の何れの状
態にあるかを判定する必要がある。然し第５１伽）に示
すよう；；、レーずビームＬの走査軸ｄ上でマスク４及
びウェハー６のマークＭ、Ｗが重なると、重なった部分
で信号が１個消失し、検出され九パルス信号は嬉５図か
）Ｃ二示すよう砿；５個となる。この状態では、マスタ
４及びウェハー６の位置関係を求めるのは困難なので、
このような場合はパルス信号が６個に分離する壕で相対
的に例えばＸ方向書；歇１０ｊｍ移動し、Ｙ方向にも数
１０５１１１ 動かすという模索的な駆動をする必要
があ養、又、検出器８で検出されるパルス信号では、第
６図に示すようにその幅すはレーずビームＬのス′ポ多
ト径等のためＣ；、夷−のマークＭ、Ｗの幅ビよ）も時
間的な拡がシを有している。従って第５１伽）に示すよ
うにマスク４とウェハー６のマークＭ％Ｗが重ならない
までも、信号幅す以内Ｉ：近接した場合には、検出信号
が重なるのでパルス信号が１個失われ、同様に模索駆動
が必要となる。然しアライメントマークＭ％Ｗを小さく
しようとすると、アライメントマークＭの寸法ａ％ｍか
（なり、その結果マスタ４とウェハー６のマークＭ％Ｗ
が重１ｋ）、又は近接して、模索駆動を行なう確率が高
くなる。従って過度にマークＭ、Ｗを小１（すると、模
索駆動を・操勤返し位置会せが圃ａｔ’：、愈るとか、
或いは時間が非常傷；掛かる等の問題が生ずる。
本発明の１的は、上述の従来のような、一連のパルス列
からの轡徹抽出書二よりマスクとウェハーとの位置関係
を求めるという手段口よらず喀；、各パルス信号ととＳ
二それがマスタのアライメントマークのものか或いはウ
ェハーの！−夕の４のかを識別することによって、パル
ス数が規室数得られない場合、例えばマスクとウェハー
のマークが重合し【いる場合でも、その状−を確実値；
把握しマスクとウェハーとを正確礁；位置合せするしと
を可能とするマスクとウェハーの位置会せ方法を提供す
るヒとにあり、その要旨は、マスクとウェハー上のアラ
イメントマークを走査し、マスクとウェハーの位置会せ
を行なう方法に於いて、ウェハーとマスクのアライメン
トマークからの光電パルス信号を得て、計測されたパル
ス幅及びパルス間隔を基に、所定の演算式により位置合
せのための移動量を求めることを特徴とする亀のである
。
からの轡徹抽出書二よりマスクとウェハーとの位置関係
を求めるという手段口よらず喀；、各パルス信号ととＳ
二それがマスタのアライメントマークのものか或いはウ
ェハーの！−夕の４のかを識別することによって、パル
ス数が規室数得られない場合、例えばマスクとウェハー
のマークが重合し【いる場合でも、その状−を確実値；
把握しマスクとウェハーとを正確礁；位置合せするしと
を可能とするマスクとウェハーの位置会せ方法を提供す
るヒとにあり、その要旨は、マスクとウェハー上のアラ
イメントマークを走査し、マスクとウェハーの位置会せ
を行なう方法に於いて、ウェハーとマスクのアライメン
トマークからの光電パルス信号を得て、計測されたパル
ス幅及びパルス間隔を基に、所定の演算式により位置合
せのための移動量を求めることを特徴とする亀のである
。
本尭−を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。歯、
第１図と同一の符号は同一の部材を示して・いる。
第１図と同一の符号は同一の部材を示して・いる。
第６図−）はウェハー６のアライメントマークＷ。
伽）はマスタのアライメントマークＭで１ＬＬ１２は本
発明に係る方法を実現するために、これらのアライメン
トマークＭ％Ｗからの信号をｇ１図に示し大制御回路１
０内の０勺に取シ込むための回路である。第６図−）は
前記アライメントマークＭ％Ｗの整合状態を示したもの
でｔｊ、ｂ、レーザビームＬの走査軸ｄ上のマスク４の
アライメントマークＭ１、Ｍ雪の中心ｅに対し、それぞ
れのマークＭ、 、 Ｗｌ、Ｗ雪、Ｍ鵞の間隔が、ｔ１
飄１ ｔ ｗｍ ｌ ｓ露ｔ４となるように整合される
。
発明に係る方法を実現するために、これらのアライメン
トマークＭ％Ｗからの信号をｇ１図に示し大制御回路１
０内の０勺に取シ込むための回路である。第６図−）は
前記アライメントマークＭ％Ｗの整合状態を示したもの
でｔｊ、ｂ、レーザビームＬの走査軸ｄ上のマスク４の
アライメントマークＭ１、Ｍ雪の中心ｅに対し、それぞ
れのマークＭ、 、 Ｗｌ、Ｗ雪、Ｍ鵞の間隔が、ｔ１
飄１ ｔ ｗｍ ｌ ｓ露ｔ４となるように整合される
。
本尭−の方法を実現するための装置の概略１図は、館１
図と同様であり、全体図として第１図を用いて説明する
ことにする。検出Ｓａ＋ら出力し九ノ（ルス信号はアラ
イメントマークＭ％Ｗが整合位置又は、整合値、−に近
い状態に参ると自第６図帽；示すような信号となる。こ
れ！第１図、第７１１に示ス冨ンパν一夕９で適ｍｅス
ライスレベルＶで切ると１．第６図−）のような幅の異
なるパルス列が得られる。第７１１に於いて、０ＰＵ２
０は先ず測定前、に、タリアライン２１によって各シフ
トレジスタ２２．２Ｂ、カウンター路２４〜１１及びツ
リツプツ田ツブー路（以下ＦＦ１ｉ路という）３２をり
啼アする０次にポｌプン電う−！から信号６墨を経由（
て同期、信号が崗来す轡とＦＦ−％！１２はセットされ
１、論理積ゲート！′４．１ｓｔ−一にする。
図と同様であり、全体図として第１図を用いて説明する
ことにする。検出Ｓａ＋ら出力し九ノ（ルス信号はアラ
イメントマークＭ％Ｗが整合位置又は、整合値、−に近
い状態に参ると自第６図帽；示すような信号となる。こ
れ！第１図、第７１１に示ス冨ンパν一夕９で適ｍｅス
ライスレベルＶで切ると１．第６図−）のような幅の異
なるパルス列が得られる。第７１１に於いて、０ＰＵ２
０は先ず測定前、に、タリアライン２１によって各シフ
トレジスタ２２．２Ｂ、カウンター路２４〜１１及びツ
リツプツ田ツブー路（以下ＦＦ１ｉ路という）３２をり
啼アする０次にポｌプン電う−！から信号６墨を経由（
て同期、信号が崗来す轡とＦＦ−％！１２はセットされ
１、論理積ゲート！′４．１ｓｔ−一にする。
カウント−路２４〜２７は冨ンパレータ９を通った各ア
ライメント肯−夕Ｍ、Ｗかものパルス信号の立上）位置
を計数する■路でｈや、カウンター路２８〜３１は立下
り位置を計数する回路である。
ライメント肯−夕Ｍ、Ｗかものパルス信号の立上）位置
を計数する■路でｈや、カウンター路２８〜３１は立下
り位置を計数する回路である。
★クンタ回路２４〜６１はポリゴンミラー２からの同期
信号の到来と共に、クーツク発振器３６のり四ツタパル
スで計数を開始する。シフトレジスタ２２はコンパレー
タ９からのパルス信号の立上りごとに出力Ｑ１〜Ｑ４を
順次高レベルにしてカウンタ回路２４〜２７章停止して
ゆく、そしてシフトレジスタ２６は各パルス信号の立下
抄ごとζ二出力Ｑ’ｌ 侑ａを高レベルにし６てカラン
２夕回路２８〜３１を止める。こうしてカウンター路２
４〜２７は各パルス信号の立上シ位置を、−力、ウンタ
回路２８〜３１はｊパ、ル、黒信号の立下）位置女記憶
する。０ＰＵ２０はＹ−ザビームＬ１の１讐４の走査終
了夕回路２４〜６１の記憶値をデータバス３７及びドラ
イバ回路Ｓ８を介して読み出す、ｌ＆ｆｆ、３９はＯＰ
Ｕ ２０のアドレス岬御信号のデコード回路である。Ｏ
ＰＵが読み出し丸値から各デルスの中心間の間隔ｔ、７
〜ｔ４を求めると同時に、第６図（Ｃ）に示す各マータ
巾、ｆｈ ｆ會、１膳、ｆ４に基づ＜、ｈ）に示ス各パ
ルスのパ′ルス幅ｇａｓ ｅｌｍ、Ｈａｓ Ｈｈ＊京１
ｂる。ＯＰＵ ｔ ｏはこれらのパルス幅「、ｆ雪、」
１．１４ を比較し、幅の広い部分１１厘ｌ−クエ・−
一６のアライメントマークＷの信号であるとＩ？ｌ＊シ
て、変位量を算出し位置合せを行なう、ζζで嬉８図に
示すように、マー／ＭｌとＷ３、ＷｌとＷ３、Ｗ、とＭ
−との中心点同志の間隔をｈｌ、ｈｈ ｈ・とする。こ
の場合の変位量は、例えば第１に示すようにマスタ４の
アライメントマークＭ、、Ｍ。
信号の到来と共に、クーツク発振器３６のり四ツタパル
スで計数を開始する。シフトレジスタ２２はコンパレー
タ９からのパルス信号の立上りごとに出力Ｑ１〜Ｑ４を
順次高レベルにしてカウンタ回路２４〜２７章停止して
ゆく、そしてシフトレジスタ２６は各パルス信号の立下
抄ごとζ二出力Ｑ’ｌ 侑ａを高レベルにし６てカラン
２夕回路２８〜３１を止める。こうしてカウンター路２
４〜２７は各パルス信号の立上シ位置を、−力、ウンタ
回路２８〜３１はｊパ、ル、黒信号の立下）位置女記憶
する。０ＰＵ２０はＹ−ザビームＬ１の１讐４の走査終
了夕回路２４〜６１の記憶値をデータバス３７及びドラ
イバ回路Ｓ８を介して読み出す、ｌ＆ｆｆ、３９はＯＰ
Ｕ ２０のアドレス岬御信号のデコード回路である。Ｏ
ＰＵが読み出し丸値から各デルスの中心間の間隔ｔ、７
〜ｔ４を求めると同時に、第６図（Ｃ）に示す各マータ
巾、ｆｈ ｆ會、１膳、ｆ４に基づ＜、ｈ）に示ス各パ
ルスのパ′ルス幅ｇａｓ ｅｌｍ、Ｈａｓ Ｈｈ＊京１
ｂる。ＯＰＵ ｔ ｏはこれらのパルス幅「、ｆ雪、」
１．１４ を比較し、幅の広い部分１１厘ｌ−クエ・−
一６のアライメントマークＷの信号であるとＩ？ｌ＊シ
て、変位量を算出し位置合せを行なう、ζζで嬉８図に
示すように、マー／ＭｌとＷ３、ＷｌとＷ３、Ｗ、とＭ
−との中心点同志の間隔をｈｌ、ｈｈ ｈ・とする。こ
の場合の変位量は、例えば第１に示すようにマスタ４の
アライメントマークＭ、、Ｍ。
の内儒書；クエハー６のアライメン□）マークＷ２、Ｗ
−が入っている場合に、左端のマスタ４のマークＭ１の
信号の中心ｉを基準点はと）、Ｘ方向の変位量を４Ｘ％
Ｙ方向の変位量をｊｙとすると、ノ寛−（１／２）（ｋ
ｔ ＋ ｈ４ ＋ ｈｌ）−（ｈ電＋（１／２）ｂｅ）
”” （１／’り （ｋ ｓ −ｈ ｔ ）ノ１− （
１／４）（ｋ ｉ ＋ ｈ ｍ ＋ ｋ ｓ ） ＝（
１／２）ｋ１瓢（１／４） （ｋ ｓ ＋ ｋ ｓ −
ｋ ＊）で与えられる＠’ｌ’ｌｓ計算の結果の正、負
の符号は、位置会せなするための峰−夕１１．Ｌ、：を
介してステージＳｒ−与える駆動方向を示している。ウ
ェハー６のアライメント實−タＷ１ が第９図・；示す
ようにマスク４のアライメント青−りＭ、 、 Ｍ、の
内側−；人らなかつ′え場合でも、マスク４のアライメ
ントマークＭＳ及びＭ、の信号がパルスとして分□離さ
れれば、点轟を基準として上記（１）、０式によ抄賓位
を求め・□・ることがで・する。 ・第１
０図（ａ）に示すようｌ；−マスク４．ウェハー６のア
ツイメ、ントマータＭ、、Ｗ１が重なるか或いは近接す
る結果、検出信号゛が重なると、信号が１個失なわれた
←）に示すよう＊＊号が検出される。この時、右側の□
ウェハー６のマークＷ鵞の信号Ｓ１及びマスク４の！−
タＭ、の信号Ｓ！はそ′れそれのパルス幅からウェハー
６及びマスク４の信号で、あると判定され、第１０図（
ｅ）に示すようにこれらＣ：対応するウェハー６のマー
クＷ鵞の中心ＲＩ及びマスク４のマークＭ、の中心Ｒ，
が求められる。然し左側の重なった信号Ｓ、につい７て
は、第１０１１（ｃ）に示すようにマスク４のマークＭ
、の中心がＲ＄でウニ、−６のアークｗｌの中心がＲ４
であるのか、或いはζζではマークＭ１％Ｗ１が（ｅ）
に示すよう（二重なって―）に示すようにマスタ４のマ
ークＭ、の中心がＲ＠でウェハー６の！−りＷｌの中心
が８−であるのかは定かではない、そζでウェハー６の
マークＷ１ の中心が８・であると仮置すれば、信号８
゜が分離する位−重で、ウェハー６を移動すればよい仁
とｒ−なるが、ωに示すようにＸ方向にｄｘだけ動かし
た時、右側の信′号８１と８．が重なってし★うのでは
意味がない、各マークＭ、、 Ｍ、、 Ｗ、、Ｗｌ は
その、中心線が直交するよう１；形成されてい−ｉＷを
Ｘ方向にｄｘ、Ｙ方向書ニー−ｙ移動すると、０））
ｉ；゛示すように左側の部分Ｗ、の検出信号ｓ４は４に
＋４Ｆ移動して？４、右側部分Ｗ電の信号ａｌはｄｘ−
ｄｙ移動してＳ１償；、共にＸ方向に■（仁とになる。
−が入っている場合に、左端のマスタ４のマークＭ１の
信号の中心ｉを基準点はと）、Ｘ方向の変位量を４Ｘ％
Ｙ方向の変位量をｊｙとすると、ノ寛−（１／２）（ｋ
ｔ ＋ ｈ４ ＋ ｈｌ）−（ｈ電＋（１／２）ｂｅ）
”” （１／’り （ｋ ｓ −ｈ ｔ ）ノ１− （
１／４）（ｋ ｉ ＋ ｈ ｍ ＋ ｋ ｓ ） ＝（
１／２）ｋ１瓢（１／４） （ｋ ｓ ＋ ｋ ｓ −
ｋ ＊）で与えられる＠’ｌ’ｌｓ計算の結果の正、負
の符号は、位置会せなするための峰−夕１１．Ｌ、：を
介してステージＳｒ−与える駆動方向を示している。ウ
ェハー６のアライメント實−タＷ１ が第９図・；示す
ようにマスク４のアライメント青−りＭ、 、 Ｍ、の
内側−；人らなかつ′え場合でも、マスク４のアライメ
ントマークＭＳ及びＭ、の信号がパルスとして分□離さ
れれば、点轟を基準として上記（１）、０式によ抄賓位
を求め・□・ることがで・する。 ・第１
０図（ａ）に示すようｌ；−マスク４．ウェハー６のア
ツイメ、ントマータＭ、、Ｗ１が重なるか或いは近接す
る結果、検出信号゛が重なると、信号が１個失なわれた
←）に示すよう＊＊号が検出される。この時、右側の□
ウェハー６のマークＷ鵞の信号Ｓ１及びマスク４の！−
タＭ、の信号Ｓ！はそ′れそれのパルス幅からウェハー
６及びマスク４の信号で、あると判定され、第１０図（
ｅ）に示すようにこれらＣ：対応するウェハー６のマー
クＷ鵞の中心ＲＩ及びマスク４のマークＭ、の中心Ｒ，
が求められる。然し左側の重なった信号Ｓ、につい７て
は、第１０１１（ｃ）に示すようにマスク４のマークＭ
、の中心がＲ＄でウニ、−６のアークｗｌの中心がＲ４
であるのか、或いはζζではマークＭ１％Ｗ１が（ｅ）
に示すよう（二重なって―）に示すようにマスタ４のマ
ークＭ、の中心がＲ＠でウェハー６の！−りＷｌの中心
が８−であるのかは定かではない、そζでウェハー６の
マークＷ１ の中心が８・であると仮置すれば、信号８
゜が分離する位−重で、ウェハー６を移動すればよい仁
とｒ−なるが、ωに示すようにＸ方向にｄｘだけ動かし
た時、右側の信′号８１と８．が重なってし★うのでは
意味がない、各マークＭ、、 Ｍ、、 Ｗ、、Ｗｌ は
その、中心線が直交するよう１；形成されてい−ｉＷを
Ｘ方向にｄｘ、Ｙ方向書ニー−ｙ移動すると、０））
ｉ；゛示すように左側の部分Ｗ、の検出信号ｓ４は４に
＋４Ｆ移動して？４、右側部分Ｗ電の信号ａｌはｄｘ−
ｄｙ移動してＳ１償；、共にＸ方向に■（仁とになる。
＊つて第１０−の−ｉに右側の信号８１．８嘗が重電ら
ずに、更に左側の壷号８畠が分離する九め暑；は、Ｘ、
Ｙ方向の駆動量をそれヤれｄｘ。
ずに、更に左側の壷号８畠が分離する九め暑；は、Ｘ、
Ｙ方向の駆動量をそれヤれｄｘ。
−ｄｙとして２備のパルスが電気的に分離できるための
蟻小間隔を−、重なったパルスＳ、の１ｉｔ−ｊ。
蟻小間隔を−、重なったパルスＳ、の１ｉｔ−ｊ。
右側の信号８８．８．の間隔をｋとすると、ゝ
・・■ ３ ・・（イ） であればよい。＜５）、 ＠）式の不等号を等号で置換
し、ｄｘ ＝ （１／′２）（’ｊ ＋ｋ ） ・川
・■（ＩＦ −（１／２） （ｊ −ｋ ）＋１・・
・・・Ｇ）と愈る□、つ０第１０図伽）のように信号が
重なつ九場合には、重なった信号の幅ｊ及び重なってい
ない方の信号の間隔ｋを基暑；、６）及び囚式で与える
量だけ女、Ｙ方向にウェハー６を駆動することによ〉信
号Ｓ、を分離できる。この状態では！スフ４．！：′ウ
エハー６は第８図に示すような位置関係になっているの
で、再度信号をＪＩｉＣＤ込めば、前述の（１）及、び
０式によシ精９Ｉな位置合せが可能□となる。
・・■ ３ ・・（イ） であればよい。＜５）、 ＠）式の不等号を等号で置換
し、ｄｘ ＝ （１／′２）（’ｊ ＋ｋ ） ・川
・■（ＩＦ −（１／２） （ｊ −ｋ ）＋１・・
・・・Ｇ）と愈る□、つ０第１０図伽）のように信号が
重なつ九場合には、重なった信号の幅ｊ及び重なってい
ない方の信号の間隔ｋを基暑；、６）及び囚式で与える
量だけ女、Ｙ方向にウェハー６を駆動することによ〉信
号Ｓ、を分離できる。この状態では！スフ４．！：′ウ
エハー６は第８図に示すような位置関係になっているの
で、再度信号をＪＩｉＣＤ込めば、前述の（１）及、び
０式によシ精９Ｉな位置合せが可能□となる。
冑、（９、（４）式で用い九ノは連続し九パルスを電気
的に２個のパルスとして分離するため゛の必要間隔であ
）、例えばレーザビー、ムＬの走査速度がウェハー６面
上で２．５ｓ％／ハである場合、間隔ｌとして０．２５
ｅｓ、即ち電気信号としての時間は１００ｎｓとすれば
充分である。又、上述の例はマーク鳩、Ｗの左側部分Ｍ
、、Ｗ、が重なった“場合であるが、右側部分Ｍ、、Ｗ
、が重なった場合についても同様龜；分離で龜ることは
勿論である。
的に２個のパルスとして分離するため゛の必要間隔であ
）、例えばレーザビー、ムＬの走査速度がウェハー６面
上で２．５ｓ％／ハである場合、間隔ｌとして０．２５
ｅｓ、即ち電気信号としての時間は１００ｎｓとすれば
充分である。又、上述の例はマーク鳩、Ｗの左側部分Ｍ
、、Ｗ、が重なった“場合であるが、右側部分Ｍ、、Ｗ
、が重なった場合についても同様龜；分離で龜ることは
勿論である。
第６図に示すアライメントマークＭ％Ｗは、レーずビー
＾Ｌ、の走査軸書二対しての一転方向の誤差も求められ
るので次に説明する。′＠１２図はウェハー６が、レー
ずビームＬの走査軸−に対して、角変−だけ傾いている
場合であり、１転方向の誤差ａ−ｐ零のと亀のレーずビ
ームＬｏＪＩ１１１査軸な−とする。−転誤差一が零の
と１のレーずビームＬがアライメントマークＷ１、Ｗ雪
上をよ「る距離又はその信号幅をｑｏ、角度−だけ傾・
い九時のそれを１゜及びｑｌとすると、 ｑｌ−＃＋＋ｑ１血−■ｑ・ ０・・・のｑｌ−−十噸
雪ｍｅ−噸＊ ・・−９・６）となる、−が充分小
さい場合には、 ｑｔ（１−リ！ｑ・ ・・・・・（支）ｑｌ（１＋り寡
ｑ・ ・・・嗜・６Ｇ）ｂ’−＃ ” （Ｑｔ −１１
ｍ−）＋（Ｑｓ ＋ Ｑｓ）・・・・６１）となに、（
１１）式によ）？エバー６の回転方向の誤差について計
算されるが、マスク４のマークＭについてｔル−ザビー
ムＬが傾いた場合に同様にその傾自角０を求めることが
できる。従ってこの傾き角−を補正す、る、動・きをモ
ータ１６を介してステー外１：与えることζ：より、角
・度の位置合せが可能とな・る。
＾Ｌ、の走査軸書二対しての一転方向の誤差も求められ
るので次に説明する。′＠１２図はウェハー６が、レー
ずビームＬの走査軸−に対して、角変−だけ傾いている
場合であり、１転方向の誤差ａ−ｐ零のと亀のレーずビ
ームＬｏＪＩ１１１査軸な−とする。−転誤差一が零の
と１のレーずビームＬがアライメントマークＷ１、Ｗ雪
上をよ「る距離又はその信号幅をｑｏ、角度−だけ傾・
い九時のそれを１゜及びｑｌとすると、 ｑｌ−＃＋＋ｑ１血−■ｑ・ ０・・・のｑｌ−−十噸
雪ｍｅ−噸＊ ・・−９・６）となる、−が充分小
さい場合には、 ｑｔ（１−リ！ｑ・ ・・・・・（支）ｑｌ（１＋り寡
ｑ・ ・・・嗜・６Ｇ）ｂ’−＃ ” （Ｑｔ −１１
ｍ−）＋（Ｑｓ ＋ Ｑｓ）・・・・６１）となに、（
１１）式によ）？エバー６の回転方向の誤差について計
算されるが、マスク４のマークＭについてｔル−ザビー
ムＬが傾いた場合に同様にその傾自角０を求めることが
できる。従ってこの傾き角−を補正す、る、動・きをモ
ータ１６を介してステー外１：与えることζ：より、角
・度の位置合せが可能とな・る。
レーｆｋ？−ムＬ・で走査する場合の検出信号は、第１
３図（二示すようにアライメントマークＷの左側のエツ
ジＷＩからの散乱光Ｎ、及び右側のエツジＷｌ かちの
散乱光、Ｎ雪の和Ｎ、である。、又ｐはレーザビー＾Ｌ
のスボツＦである。従って第１４図伽）ζ：示すように
パターンの幅ｑに対してレーザビー＾Ｌのスポットｐの
径が充分大暑くない場合には、第１４１１（ｂＨ：、示
すよう」；検出したパルス信号８゜の先端が割れるか、
（ｃ）Ｉ＝示すよう（：検出信号がマークＷ、の両端の
エツジＷｌ、 ”Ｉｆ＠からの２個のパルス８．霜二分
離する現象が生ずる。第６図（ａ）、（へ）Ｉ：示ず゛
マークＷ、Ｍの幅Ｑｓｒを決定するに当ってレーデビー
ムＬで走査する場合に、その負ポットｐの＠も考慮する
必要がある。レーずビームＬのスポットｐの径を幅ｑ及
びｒに対して充分６二拡〈でｉｉないようなと亀は、第
１ｓ＠伽）、 Ｉ））に示すように、幅噸又はｔに相轟
する分だけ、細い線桑を集会並列して配置すると、第６
！［ｍ＞、伽）のパターンと同様の効果が得られる。
３図（二示すようにアライメントマークＷの左側のエツ
ジＷＩからの散乱光Ｎ、及び右側のエツジＷｌ かちの
散乱光、Ｎ雪の和Ｎ、である。、又ｐはレーザビー＾Ｌ
のスボツＦである。従って第１４図伽）ζ：示すように
パターンの幅ｑに対してレーザビー＾Ｌのスポットｐの
径が充分大暑くない場合には、第１４１１（ｂＨ：、示
すよう」；検出したパルス信号８゜の先端が割れるか、
（ｃ）Ｉ＝示すよう（：検出信号がマークＷ、の両端の
エツジＷｌ、 ”Ｉｆ＠からの２個のパルス８．霜二分
離する現象が生ずる。第６図（ａ）、（へ）Ｉ：示ず゛
マークＷ、Ｍの幅Ｑｓｒを決定するに当ってレーデビー
ムＬで走査する場合に、その負ポットｐの＠も考慮する
必要がある。レーずビームＬのスポットｐの径を幅ｑ及
びｒに対して充分６二拡〈でｉｉないようなと亀は、第
１ｓ＠伽）、 Ｉ））に示すように、幅噸又はｔに相轟
する分だけ、細い線桑を集会並列して配置すると、第６
！［ｍ＞、伽）のパターンと同様の効果が得られる。
前記実施例は、レーずビームＬのスポットｐでマスタ４
とウェハー６のアライメントマークＭ。
とウェハー６のアライメントマークＭ。
Ｗ上を走査した場合であるが、走査する光源はスボツ）
Ｉ：、＠らず、レーずのシートビーム等でも支障はない
、更に検出系は２次元的な検出素子、二次元センナ、ビ
ジコン等ξ；於いてもその一次元方向の信号−一ついて
、本発明に係る方法を適用することによ）マスタとウェ
ハーの信号は容易ζ；繊別で暑る。二次元素子の場合、
その−次兄方向の信号を二次元方向に積分すれば信号検
出感度は一層向上する・第４１！Ｉのアライメ、７ ）
ｖ−タＭ、Ｗの形状は一例であ）、一方向の本の変位
量が求められれば良い場°合、例えば検−１方崗を変え
たマークをウェハー面上の数個所ζ；設けた場合などは
、第１６１１伽）、−）６；示すようなマスク４のアツ
イメントマータＭ、クエハー６のマークＷでも問題はな
い、又、マスク４とウェハー６のマークＭ、Ｗの識別方
法としては、前述の実施例のよう（；マスク４とウェハ
ー６とでアライメントマークＭ、Ｗの幅を変えるという
手段以外に、例えばウェハー６を移動し、その前後の位
置の変化信号を調べるという手段によっても実現できる
。
Ｉ：、＠らず、レーずのシートビーム等でも支障はない
、更に検出系は２次元的な検出素子、二次元センナ、ビ
ジコン等ξ；於いてもその一次元方向の信号−一ついて
、本発明に係る方法を適用することによ）マスタとウェ
ハーの信号は容易ζ；繊別で暑る。二次元素子の場合、
その−次兄方向の信号を二次元方向に積分すれば信号検
出感度は一層向上する・第４１！Ｉのアライメ、７ ）
ｖ−タＭ、Ｗの形状は一例であ）、一方向の本の変位
量が求められれば良い場°合、例えば検−１方崗を変え
たマークをウェハー面上の数個所ζ；設けた場合などは
、第１６１１伽）、−）６；示すようなマスク４のアツ
イメントマータＭ、クエハー６のマークＷでも問題はな
い、又、マスク４とウェハー６のマークＭ、Ｗの識別方
法としては、前述の実施例のよう（；マスク４とウェハ
ー６とでアライメントマークＭ、Ｗの幅を変えるという
手段以外に、例えばウェハー６を移動し、その前後の位
置の変化信号を調べるという手段によっても実現できる
。
以上説明したよう書一本発明に係るマスクとウェハーの
位置合せ方法は、マスクとウェハーのアライメントマー
クからのパルス信号を、そのパルスごとにそれがウェハ
ーのマークのものであるか或いはマスクのマークのもの
であるかを識別し、その配列状態からこれらのづれ量を
求め、位置合せを行なうという方法であり、マスクとウ
ェハーのマークが重なった場合でも近似的に位置を求め
、１８ｍの駆動によ塾信号が分離する位置、即ち積置な
位置合せが可Ｍ′□−状態とすることができる。又、ア
ライメントマー−同志がウェハーのセット時に重なって
４支障ないことから、アライメントマークを充分小型化
することが可能となる。
位置合せ方法は、マスクとウェハーのアライメントマー
クからのパルス信号を、そのパルスごとにそれがウェハ
ーのマークのものであるか或いはマスクのマークのもの
であるかを識別し、その配列状態からこれらのづれ量を
求め、位置合せを行なうという方法であり、マスクとウ
ェハーのマークが重なった場合でも近似的に位置を求め
、１８ｍの駆動によ塾信号が分離する位置、即ち積置な
位置合せが可Ｍ′□−状態とすることができる。又、ア
ライメントマー−同志がウェハーのセット時に重なって
４支障ないことから、アライメントマークを充分小型化
することが可能となる。
第１図は従来の位置合せ装置の構成図、第２図はマスタ
とウェハーのアライメントマークの説明図、第１図はア
ライメントマークから得られるパルス信号の説明図、第
４図檜、第５図はアライメントマーク同率に大亀な変位
量がある場合の説明図、第６図は信号処理の説明図、第
７図は本発明の方法を実現する丸めの回路構成図、第８
ｓ％纂９図はアライメントマークから得られる信袴−儀
の説＠図、嬉１０図はアライメント！−りが重合した場
合の信号処理の説明図、第１１図はウニ１１−を移動し
え場合のパルス信号や説明図、第１２図はウェハーが傾
いた場合の説明図、第１ｓ図はアライメントマークから
得られる散乱光の拡大図、嬉１４図はアライメントマ−
６−から得られるパルス信号の拡大図、第１５図はアラ
イメントマークを線条の集合１；よ）構成しえ場合の平
面図、第１６図アライメントマークの倫の実施例の率面
園である。 符号１はレーず光源、墨はビームスプリッタ。 ４はマスク、５はステージ、６はウェハー６．８は検出
器、９はコンパレータ、１０は制御回路、１１．１２．
１６はモータ、２０はＯＰＵ、Ｍ、Ｗはアライメントマ
ークである。 特許出願人 キャノン株式会社ｓｉｏ図 Ｙ 第１１０ ｊ１１２図 第１３図 ＄１４図 箔１６回 手続補正書（自発） 昭和５７年ｌＯ月３０日 昭和５６年特許願第１７２４５７号 ２、発明の名称 マスクとウェハーの位置合せ方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区下丸子三丁目３０番２号名称（１０
０）キャノン株式会社 代表者 賀来龍三部 ４、代理人 〒１２１東京都足立区梅島二丁目１７番３号梅島ハイタ
ウンＣ−１０４ 図面 ７、補正の内容 図面第１図を別紙の通り補正する。
とウェハーのアライメントマークの説明図、第１図はア
ライメントマークから得られるパルス信号の説明図、第
４図檜、第５図はアライメントマーク同率に大亀な変位
量がある場合の説明図、第６図は信号処理の説明図、第
７図は本発明の方法を実現する丸めの回路構成図、第８
ｓ％纂９図はアライメントマークから得られる信袴−儀
の説＠図、嬉１０図はアライメント！−りが重合した場
合の信号処理の説明図、第１１図はウニ１１−を移動し
え場合のパルス信号や説明図、第１２図はウェハーが傾
いた場合の説明図、第１ｓ図はアライメントマークから
得られる散乱光の拡大図、嬉１４図はアライメントマ−
６−から得られるパルス信号の拡大図、第１５図はアラ
イメントマークを線条の集合１；よ）構成しえ場合の平
面図、第１６図アライメントマークの倫の実施例の率面
園である。 符号１はレーず光源、墨はビームスプリッタ。 ４はマスク、５はステージ、６はウェハー６．８は検出
器、９はコンパレータ、１０は制御回路、１１．１２．
１６はモータ、２０はＯＰＵ、Ｍ、Ｗはアライメントマ
ークである。 特許出願人 キャノン株式会社ｓｉｏ図 Ｙ 第１１０ ｊ１１２図 第１３図 ＄１４図 箔１６回 手続補正書（自発） 昭和５７年ｌＯ月３０日 昭和５６年特許願第１７２４５７号 ２、発明の名称 マスクとウェハーの位置合せ方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区下丸子三丁目３０番２号名称（１０
０）キャノン株式会社 代表者 賀来龍三部 ４、代理人 〒１２１東京都足立区梅島二丁目１７番３号梅島ハイタ
ウンＣ−１０４ 図面 ７、補正の内容 図面第１図を別紙の通り補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔ マスタとウェハー上のアティメントマータを走査し
、マスタとウェハーの位置会せを行なう方法に於い（、
ウェハーとマスクのアツイＩントマーりからの光電パル
ス信号を得て、計−１れ九パルス幅及びパルス間隔を基
に、所定の演算ｔ、によ）位置会せの丸めの移動量を求
めることを特徴とするマスタとウェハーや位置会せ方法
。 ｔ 前記アライメントマータの一部岡志が重合又は近接
し、パルス信号が儒１１（；得ら些ない場會口、マスク
とウェハーに僅かな模索的′＆移動な硼対的に与え、再
変得られ九パルス信号を用いる。特許請求の範囲第１項
記識のマスタとウェハーの位置会せ方法。 ＆ 位置舎讐のための移動量は、レーずビーム等の走査
方向と、ヒれ■；直角な方向の２つの量とする特許請求
の範囲第１項記載のマスタとウェハーの位置食せ方法。 未 位置合せの丸めの移動量は、マスタとウェハーとめ
傾暑角とする特許請求の範囲第１項記載のマスクとウェ
ハーの位置合せ方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56172457A JPS5874038A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | マスクとウエハ−の位置合せ方法 |
| US06/435,960 US4553845A (en) | 1981-10-28 | 1982-10-22 | Device for and method of aligning two bodies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56172457A JPS5874038A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | マスクとウエハ−の位置合せ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5874038A true JPS5874038A (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=15942340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56172457A Pending JPS5874038A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | マスクとウエハ−の位置合せ方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4553845A (ja) |
| JP (1) | JPS5874038A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4794648A (en) * | 1982-10-25 | 1988-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask aligner with a wafer position detecting device |
| US4641257A (en) * | 1983-07-07 | 1987-02-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Measurement method and apparatus for alignment |
| JPS6052021A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | Canon Inc | 位置検出方法 |
| JP2530587B2 (ja) * | 1983-11-26 | 1996-09-04 | 株式会社ニコン | 位置決め装置 |
| US4663534A (en) * | 1984-03-08 | 1987-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting device utilizing selective outputs of the photodetector for accurate alignment |
| US4652914A (en) * | 1984-04-27 | 1987-03-24 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Method of recording register marks |
| US4702606A (en) * | 1984-06-01 | 1987-10-27 | Nippon Kogaku K.K. | Position detecting system |
| US4697087A (en) * | 1986-07-31 | 1987-09-29 | The Perkin-Elmer Corporation | Reverse dark field alignment system for scanning lithographic aligner |
| DE3735154C2 (de) * | 1986-10-17 | 1994-10-20 | Canon Kk | Verfahren zum Erfassen der Lage einer auf einem Objekt vorgesehenen Marke |
| US5539676A (en) * | 1993-04-15 | 1996-07-23 | Tokyo Electron Limited | Method of identifying probe position and probing method in prober |
| DE102015224963B3 (de) * | 2015-12-11 | 2017-04-13 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Bestimmung der Referenz-Fokuslage eines Laserstrahls |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2059106C3 (de) * | 1970-12-01 | 1975-09-11 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren und Hilfsvorrichtung zum selbsttätigen Messen von Strichbreiten oder Kantenabständen kleiner Objekte |
| US4408885A (en) * | 1971-03-22 | 1983-10-11 | Kasper Instruments, Inc. | Apparatus for the automatic alignment of two superimposed objects, e.g. a semiconductor wafer and mask |
| JPS51140488A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-03 | Hitachi Ltd | Mask alignment device |
| JPS5952535B2 (ja) * | 1977-01-21 | 1984-12-20 | キヤノン株式会社 | 光学装置 |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP56172457A patent/JPS5874038A/ja active Pending
-
1982
- 1982-10-22 US US06/435,960 patent/US4553845A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4553845A (en) | 1985-11-19 |
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