JPS59163824A - アライメントスコ−プ - Google Patents

アライメントスコ−プ

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Publication number
JPS59163824A
JPS59163824A JP58036564A JP3656483A JPS59163824A JP S59163824 A JPS59163824 A JP S59163824A JP 58036564 A JP58036564 A JP 58036564A JP 3656483 A JP3656483 A JP 3656483A JP S59163824 A JPS59163824 A JP S59163824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
mask
objective
deflection mirror
mirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58036564A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Tanaka
勉 田中
Minoru Ikeda
稔 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58036564A priority Critical patent/JPS59163824A/ja
Publication of JPS59163824A publication Critical patent/JPS59163824A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7088Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、マスクパターンとウェハ上に投影されたパタ
ーンとの位置合せに使用されるアライメントスコープに
係υ、°像の倍率を変えることなく且つ像歪を生じない
ようにして、二つのパターンを高精度に位置合せできる
ようにしたアライメントスコープに関する。
〔従来技術〕
半導体の生産工程において、マスクパターンとウェハ上
に投影されたパターンとの位置合せは、半導体の品質に
大きく影響する。
特に高密度化と微細パターン化に伴って、この位置合せ
は、増々高精度に行なうことが要求され、これに関する
技術開発が急がれている。
従来のアライメントスコープを第1図に示し説明する。
371 図において照明光学系1はマスク2を紫外線にて照明す
る。マスク2のパターンは投影光学系3によシウエハ4
上に投影される。この投影像と投影光によって照射され
たウェハ4上のパターンは、半透過鏡(ペリクルミラー
)5によってアライメントスコープ乙の対物レンズ7に
導かれ、結像レンズ8によシリニアイメージセンサ(C
OD)9゜接眼レンズ10位置に像が結ばれ、この像を
観察することによって位置合せするようにしていた。
第2図は、半透過鏡5と対物レンズ7の部分を拡大して
示したものである。
この方式では、対物レンズの開ロ数ヲ0.3程度よりも
大きなものを用いることができず、その結果解像度不足
になり、マスク2とウェハ4の位置合せ精度が低下する
という問題があった。
更に第5図に示すように、X・Yテーブル11上に対物
レンズ7と二つのミラー12ヲ載せ、対物レンズ7から
の光束をX方向に動く二つのミラー12によシ結像レン
ズ8まで導くようにしていたので、対物レンズ7の焦点
を合わせる方法としては、結特開昭59−163824
(2) 像レンズ8を光束に対して前後させることによυ擬似的
にウェハ4上に焦点を結ぶ様な構成となシ、上記対物レ
ンズ7の開口数の制約と相俟って、更に解像度を低下さ
せることになり、高精度の位置合せができないという欠
点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、像の倍率及び像歪を生じないようにして解像
度を高め、マスクパターンとウェハ上に投影されたパタ
ーンとの位置合せを高精度にて行なうことができる、ア
ライメントスコープを提供せんとするものである。
〔発明の概要〕
即ち本発明は、従来のアライメントスコープのように、
−個の対物レンズによって、ウェハ上に投影されたマス
クパターンを取込むのではカく、マスク用対物レンズと
ウェハ用対物レンズの二個の対物レンズを使用し、光学
系を介して像の倍率と像歪が生じないように配設し、解
像度全大巾に向上するようにしたものであって、上記二
個の対物レンズとして無限遠補正型の対物レンズを使用
5頁 し、マスクパターンとウェハ上に投影されたパターンと
を光束合成ハーフミラ−によって合成する対物ユニット
部と、この対物ユニット部の光束合成ハーフばラーの光
軸延長線上に配設し、この光軸の方向全垂直方向に変向
する垂直変向ミラーと、この垂直変向ミラーからの光の
方向を水平方向に変向する水平変向ミラーとによシ光学
系を構成し、上記対物ユニット部を水平面内のY方向に
移動するYテーブル上に載置し、このYテーブルと上記
垂直変向ミラーとを垂直方向に移動する2テーブルに載
置し、該Zテーブルと上記水平変向ミラーとを水平面内
のX方向に移動するXテーブルに載置し、対物ユニット
部金単独でY方向(水平)に移動可能なようにすると共
に、垂直変向ミラーと共にZ方向(垂直方向)に、又水
平変向ミラーと共にX方向に移動できるようにしたこと
を特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下本発明の一実施例について詳細に説明する。
先ず詳細な説明に当って第6図を参照し、実施例6頁 の概略を説明する。
図において、23はマスク用対物レンズ、24はウェハ
用対物レンズであり、この両方の対物レンズ23.24
の光束は、光束合成ハーフミラ−25によって合成され
るようになっており、これら光学部品によって対物ユニ
ット部20全構成している。
なお上記対物レンズ23.24は、無限遠補正型の対物
レンズを使用している。
26は、光束合成ハーフミラ−25の光軸延長線上に設
けられ、光束合成ハーフミラ−250光軸を垂直方向に
変向する垂直変向ミラーである。27は、垂直変向ミラ
ー26からの光の方向を水平方向に変向する水平変向ミ
ラーである。
一方上記対物ユニット部20は、水平面内においてY方
向に移動するYテーブル′55上に載置され、このYテ
ーブル35と垂直変向ミラー26は、垂直方向に移動す
る2テーブル32に載置されている。更に、この2テー
ブル32は、水平変向ミラー27と共にXテーブル51
上に載置されている。このように各テーブルに載置する
ことにより、対物ユニット7   h 部20は単独でY方向に移動できると共に、垂直変向ミ
ラー26と共にZ方向にも移動し、又、垂直変向ミラー
26及び水平変向ミラー27と共にX方向に移動する。
このように構成することによって、対物ユニット部20
の光束合成ハーフミラ−25の光軸と、垂直変向ミラー
26の光軸及び水平変向ミラー27の光軸を一致させた
状態でx、y、Z方向への移動が可能となる。又対物ユ
ニット部20’kY方向に移動した時の垂直変向ミラー
26との間の光路長、2テーブル32ヲ上下動させた時
の垂直変向ミラー26と水平変向ミラー27との間の光
路長及び、Xテーブル31ヲ移動させることによって結
像レンズ8と水平変向ミラー27との間の光路長が変っ
ても、マスク用対物レンズ23及びウェハ用対物レンズ
24に無限遠補正型の対物レンズ全使用しているので、
結像レンズ8に導かれる光束は、完全な平行光とガる。
このように各光学部品の光軸全一致させた状態でx、y
、Z方向に移動可能にし、且つこの移動によって光路長
が変っても、結像レンズに平行光1寺■80H59−I
G3824 (3)を導くようにしたので、像の倍率を
一定にして且つ像の歪をなくシ、高精度の位置合せが可
能となる。
以下その詳細を更に詳しく説明する。
第4図に本発明によるアライメントスコープを適用した
マスクアライナの概念図を示す。照明光学系1から出た
紫外線はマスク2を透過し、投影光学系3によりマスク
2の像はウェハ4上に投影される。アライメントスコー
プはマスク2とウェハ4の位置合せ状態を観察するもの
であシ、リニアイメージセンサ9で自動的に検出する手
段、接眼レンズ10により目視観察する手!9e有して
いる。
対物ユニット部20は、次のように構成されている。投
影光学系!1を経てウエノ・4上に結像するマスクのパ
ターンの光束は、ミラー21 、22に反射し、ウェハ
4表面に相当する位置に結像し、マスク用対物レンズ2
ろに導かれる。一方、ウェハ4のパターンはウェハ用対
物レンズ24によシ取込まれミラー21で反射し、光束
合成ハーフミラ−25でマスク2のパターンと合成され
、さらに垂直変向ミラー9   イ[ 26、水平変向ミラー27ヲ介して結像レンズ8により
、リニアイメージセンサ9.接眼レンズ10位置に像を
結ぶ。
尚、マスク2はX−Y・θに移動可能なマスクステージ
28に、ウェハ4はX@Y・Z・θに移動可能なウェハ
ステージ29に載せられ、アライメントスコープで位置
合せ状態全観察しながら各々のステージ28 、29 
’に移動させて精度良く位置合せ全行なう。
第6図は本発明の一実施例である。図中X、 YZの矢
印は、それぞれYテーブル35.zテーブル′52及び
Xテーブル51の移動方向′(il−表わし、X、 Y
は水平面内での移動方向を又2は、垂直方向の移動を表
わす。ろ0は、x、y、zテーブル51 、 ”15及
び32ヲ組合せて成るテーブルを総合したX、Y。
Zテーブルである。
さて対物ユニット部20は、Yテーブル′55上に載置
されている。この対物ユニット部20に使用されている
マスク用対物レンズ23と、ウエノ・用対物レンズ24
は、無限遠補正型対物レンズでおる。Yテラ0Y1 一プル′55と、垂直変向ミラー26け、光束合成ハー
フミラ−250光軸の延長線上に垂直変向ミラー26が
位置するように、2テーブル上に載置されている。又こ
の2テーブル32は、垂直変向ミラー26と水平変向ミ
ラー27とが対向するように、水平変向ミラー27と共
にXテーブルに載置されている。
この具体構成を第7図と第8図に示す。
この実施例の場合は、マスク2とウェハ4を位置合せす
る仕方として、それぞれのターゲットマーク(図示せず
)2点を合わせることによって互いの位置合せができた
ことを確認できるようにしたものである。従って、2つ
のターゲットマークを観察できる様に対物ユニット20
からリニアイメージセンサ9.接眼レンズ10までの光
路を2組構成し、各々が連動する様にしている。
図において2個のXテーブル51は左右ネジ33に係合
されモータ34によシ、X方向に相反する移動を行なう
。又2個のYテーブル35は送りネジ36とモータ37
により同方向に移動する。又2テーブル32はテーパ状
に構成しておシ、モータ38で回転す11    f+ るカム39によりY方向に移動させることによシ上下方
向に移動する。
なお図中に示す他の符号は、第4図又は第6図と一致し
て付しているので、これら符号についての説明は省略す
る。
以上のように構成した本実施例の作用について、第4図
及び第6図を用いて説明する。
マスク2とウェハ4からの光束を光束合成ハーフミラ−
25で合成した後、合成された光束は2テーブル!+2
に載置された垂直変向ミラー26で垂直方向に立ち上げ
る。次にXテーブル31に載置された水平変向ミラー2
7で水平方向に折り返し、結像レンズ8f:通して、リ
ニアイメージセンサ9.接眼レンズ10の焦点位置で像
を結ぶ。
次にウェハ4の任意の位置において、マスク2とウェハ
4及び対物ユニット部20との間の焦点を合せるために
、Xテーブル”+1.Zテーブル′52及ヒYテーブル
′55を移動させる。
先ず、Yテーブル65とXテーブル31全移動させ、ウ
ェハ4上のターゲットマーク(図示省略)に対特開昭5
9−163824(4) 物ユニット部20が対応するようにする。
このXテーブル31とYテーブル′55の移動において
、Yテーブル35’eY方向に移動しても、光束合成ハ
ーフきラー25と垂直変向ミラー260元軸は一致して
おり、ただ両者間の光路長だけが変化するのみである。
又Xテーブル31’kX方向に移動しても、Xテーブル
31に載置された水平変向ミラー27と2テーブル32
がそのままの状態で移動し、水平変向ミラー27と垂直
変向ミラー26との間の光軸及び垂直変向ミラー26と
光束合成ハーフミラ−25との間の光軸は一致した状態
に保持され、ただ、水平変向ミラー27と結像レンズ8
との間の光路長式が変るだけである。
又一方においで、マスク2とウェハ4及び対物ユニット
部20との間の焦点を合せるために、2テーブル32を
上下方向に移動させても、垂直変向ミラー26と対物ユ
ニット部20とは2テーブル上に載った状態で移動し、
両者間の光軸は一致した状態に保たれる。この場合、水
平変向ミラー27と垂直5r1 変向ミラー26との間の光路長さが変るのみである。
このZテーブル32の移動調整について第5図に具体例
を示し、説明する。
第5図(a)はマスク2の像がマスク用対物レンズ2己
の焦点の前側Xだけ離れた位置に結像し、一方つエバ4
はウェハ用対物レンズ24の焦点位置にある時を示す。
この様な場合は、(b)に示す様に、対物ユニツ) 2
0 k xだけ上昇させると、投影光学系′5會経てき
たマスク2の像はマスク用対物レンズ23の焦点位置と
合致する。この時、ウェハ用対物レンズ24の焦点位置
とウェハ4は対物ユニット部20ヲ上昇し九分Xだけ離
れてしまう。そこで(e)に示す様に、ウェハステージ
29 f xだけ上昇させウェハ対物レンズ24の焦点
内にウェハ4を持ってくる。
第5図とは逆にマスク用対物レンズ23の焦点の内側に
マスク2の像が結像したならば、対物ユニット部20及
びウェハステージ29ヲ下降すれば良い。
以上の様に、対物ユニット20金上下させ光軸が移動し
たシ、またウェハ4上の任意の位置を観察14  □。
する場合、対物ユニット20ヲ移動させる。
コノヨうに、X、Y、Zf−プル50′(il−それぞ
れの方向に移動させる度に、光束合成ハーフミラ−25
から結像レンズ8までの光路長が変化するが、無限遠補
正型の対物レンズを使用した、マスク用対物レンズ23
とウェハ用対物レンズ24により、光束合成ハーフミラ
−25からの光束は、平行光として結像レンズ8に取込
まれる。
〔発明の効果〕
以上詳述した通り、本発明のアライメントスコープによ
れば、無限遠補正型レンズを用いたマスク用対物レンズ
とウェハ用対物レンズの2個の対物レンズを用い、マス
クパターンとウェハ上に投影したパターンとを合成する
機能を有する対物ユニット部tyテーブルに載置し、こ
のYテーブルと垂直変向ミラーとを2テーブルに載置し
、更にこの2テーブルと水平変向ミラーとをXテーブル
上に載置して、対物ユニット部、垂直変向ミラー及び水
平変向ミラーの光軸を一致させた状態でX。
Y、z方向に移動させることが可能となシ、且つ15 
  □。
このx、y、z方向への移動によって伴って現われる光
路長の変化は、マスク用及びウェハ用の無限遠補正型対
物レンズによって矯正するようにしたので、倍率の違い
や像歪を生じさせることなく観察することができ、マス
クパターンとウェハに投影されたパターンの高精度の位
置合せができる。
この高精度化によって、増々高密度化、微細化していく
半導体の生産に対応することができるなど多大な効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は、従来のアライメントスコープを示
し、第1図は、概念図、第2図は、第1図の対物レンズ
部分全部分拡大して示したたて断面図、第5図は、構成
を示す斜視図である。 第4図乃至第8図は、本発明の一実施例であシ、第4図
は、本実施例を適用したアライメントスコープの全体を
示す概念図、第5図(a)〜(c)は、対物レンズの焦
点合せの仕方を示す説明用図、第6図は、要部構成を示
す斜視図、第7図及び第8図は、本実施例の具体的構成
の一例を示し、第7図は平特開昭59−163824(
5) 面図、第8図(a)は第7図のA−A矢視断面図、第8
図(b)は第7図のB−B矢視断面図である。 2・・・マスク、3・・・投影光学系、4・・・ウェハ
、2゜・・・対物ユニット部、23・・・マスク用対物
レンズ、24・・・ウェハ用対物レンズ、25・・・光
束合成ハーフミラ−126・・・垂直変向ミラー、27
・・・水平変向ミラー、31・・・X f −7” ル
、52・・・2テーブル、55・・・Y f −プル。 代理人 弁理士  秋 本 正 実 第1図 第2図 第4図 第6図 9 第7回

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 マスク用対物レンズとウェハ用対物レンズの二個の対物
    レンズを使用し、光束合成ハーフミラ−によってマスク
    パターンとウェハ上に投影したパターンとの位置合せを
    行なうようにしたアライメントスコープにおいて、上記
    二個の対物レンズとして無限遠補正型の対物レンズを使
    用し、マスクパターンとウェハ上に投影したパターンと
    を光束合成ハーフミラ−によって合成する対物ユニット
    部と、該対物ユニットの光束ハーフミラ−の光軸延長上
    に位置し、この光軸の方向を垂直方向に変える垂直変向
    ミラーと、この垂直変向ミラーからの光の方向全水平方
    向に変える水平変向ミラーとにより光学系を構成し、上
    記対物ユニット部’kYテーブルに載置し、該Yテーブ
    ルと上記垂直変向ミラーとをzテーブルに載置し、該2
    テーブルと前記水平変向ミラーとをXテーブルに載置し
    、対物ユニット部を単独でY方向に移動可能にすると共
    2頁 に垂直変向ミラーと共にZ方向に又垂直変向ミラー、水
    平変向ミラーと共にX方向に移動可能なようにしたこと
    を特徴とするアライメントスコープ。
JP58036564A 1983-03-08 1983-03-08 アライメントスコ−プ Pending JPS59163824A (ja)

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JP58036564A JPS59163824A (ja) 1983-03-08 1983-03-08 アライメントスコ−プ

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JP58036564A JPS59163824A (ja) 1983-03-08 1983-03-08 アライメントスコ−プ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5324821A (en) * 1990-07-13 1994-06-28 Universite Droit Et Sante Lille Ii Method of preparing a lipoprotein modified by incorporation of a lipophilic active substance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5324821A (en) * 1990-07-13 1994-06-28 Universite Droit Et Sante Lille Ii Method of preparing a lipoprotein modified by incorporation of a lipophilic active substance

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