JPS598059B2 - 自動投影焼付装置 - Google Patents
自動投影焼付装置Info
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- JPS598059B2 JPS598059B2 JP54159711A JP15971179A JPS598059B2 JP S598059 B2 JPS598059 B2 JP S598059B2 JP 54159711 A JP54159711 A JP 54159711A JP 15971179 A JP15971179 A JP 15971179A JP S598059 B2 JPS598059 B2 JP S598059B2
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- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
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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
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- G03F9/7049—Technique, e.g. interferometric
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Projection-Type Copiers In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は半導体装置製造用の投影焼付（プロジェクシ
ョン・プリテイング）装置に、特に半導体ウェハにホト
マスクを整合させる装置に関する。
ョン・プリテイング）装置に、特に半導体ウェハにホト
マスクを整合させる装置に関する。
ここで用いる「半導体装置」という語は、個別装置と集
積回路との双方を含むものとする。半導体装置の製造に
おいては写真製版処理が何工程も繰返されるが、従来こ
れらの工程の多くはホトマスクの密着焼付によつてその
都度半導体装置のレベルを１つずつ画定するようにして
行われて来た。半導体装置の歩留を上げ、ホトマスクの
寿命を伸ばすために投影焼付方式が提案されている。こ
の方式では各半導体基盤上の多数の部分に同じパタンの
露光を行う歩進反復機構にただ１個のホトマスクを用い
ており、この様な投影装置を用いるとホトマスクと半導
体基板とが接触しないため、ホトマスクが基板との接触
によつて傷付けられることがない。またホトマスクは基
板上に形成すべき画像より何倍も大きくできるため、製
作が容易になる。１つの基板上に形成される半導体装置
の実際の数はその基板の大きさ、装置の予定寸法および
投影倍率に依存する。
積回路との双方を含むものとする。半導体装置の製造に
おいては写真製版処理が何工程も繰返されるが、従来こ
れらの工程の多くはホトマスクの密着焼付によつてその
都度半導体装置のレベルを１つずつ画定するようにして
行われて来た。半導体装置の歩留を上げ、ホトマスクの
寿命を伸ばすために投影焼付方式が提案されている。こ
の方式では各半導体基盤上の多数の部分に同じパタンの
露光を行う歩進反復機構にただ１個のホトマスクを用い
ており、この様な投影装置を用いるとホトマスクと半導
体基板とが接触しないため、ホトマスクが基板との接触
によつて傷付けられることがない。またホトマスクは基
板上に形成すべき画像より何倍も大きくできるため、製
作が容易になる。１つの基板上に形成される半導体装置
の実際の数はその基板の大きさ、装置の予定寸法および
投影倍率に依存する。
このように１個のホト・マスクに多数のパタンを形成す
る場合よりも欠陥のないホトマスクを容易に製作するこ
とができるし、その上ホトマスクには基板表面との接触
によつて生ずる型の欠陥が生じない。投影焼付に関して
これまで存在した問題の１つは、その基板上で必要な露
光回数に応じて使用する各ホトマスクについて極めて正
確な位置合せを何回も行わなければならないことである
。
る場合よりも欠陥のないホトマスクを容易に製作するこ
とができるし、その上ホトマスクには基板表面との接触
によつて生ずる型の欠陥が生じない。投影焼付に関して
これまで存在した問題の１つは、その基板上で必要な露
光回数に応じて使用する各ホトマスクについて極めて正
確な位置合せを何回も行わなければならないことである
。
例えば１個の半導体基板について１００回以上の露光が
行われることがあるから、投影のために各ホトマスクを
１００回以上歩進反復させて各画像を予め形成された装
置の各部に整合させる必要がある。このように何回も極
めて正確なマスク合せを要するため手作業によるマスク
合せは時間がかかつて実行困難である。しかし装置の数
は端的に露光の数ではなく、各ホトマスクの上の装置数
の露光回数倍であることに注意すべきである。投影焼付
装置用の自動マスク合せ装置はこれまでに提案されてい
る。例えば１９７７年５月１２日発行のエレクトロニク
ス（ＥｌｅｃｔｒＯｎｉｃｓ）第３２−３、３頁掲載の
論文［０．１μの整合精度を持つマスク投影方式をフィ
リップスが開発（ＰｈｉｌｉｐｓＤｅｖｅｌＯｐｓＭａ
ｓｋＰｒＯｊｅｃｔｉＯｎＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈＡｌｌ
ｇｎｍｅｎｔＡｃｃｕｒａｃｙｔＯＯ．１Ｍｉｃｒ０ｍ
ｅｔｅｒ）」にこのような方式の１つが記載されている
が、従来得られたより高整合精度および高整合速度のも
のが必要である。次に添付図面を参照しつつこの発明を
その実施例について詳細に説明する。
行われることがあるから、投影のために各ホトマスクを
１００回以上歩進反復させて各画像を予め形成された装
置の各部に整合させる必要がある。このように何回も極
めて正確なマスク合せを要するため手作業によるマスク
合せは時間がかかつて実行困難である。しかし装置の数
は端的に露光の数ではなく、各ホトマスクの上の装置数
の露光回数倍であることに注意すべきである。投影焼付
装置用の自動マスク合せ装置はこれまでに提案されてい
る。例えば１９７７年５月１２日発行のエレクトロニク
ス（ＥｌｅｃｔｒＯｎｉｃｓ）第３２−３、３頁掲載の
論文［０．１μの整合精度を持つマスク投影方式をフィ
リップスが開発（ＰｈｉｌｉｐｓＤｅｖｅｌＯｐｓＭａ
ｓｋＰｒＯｊｅｃｔｉＯｎＳｙｓｔｅｍｗｉｔｈＡｌｌ
ｇｎｍｅｎｔＡｃｃｕｒａｃｙｔＯＯ．１Ｍｉｃｒ０ｍ
ｅｔｅｒ）」にこのような方式の１つが記載されている
が、従来得られたより高整合精度および高整合速度のも
のが必要である。次に添付図面を参照しつつこの発明を
その実施例について詳細に説明する。
第１図はこの発明の自動マスク合わせ装置１０を示す。
このマスク合せ装置１０は例えば出力５ｍＷ波長６３２
８λのスペクトラ フイジスク（ＳＰＥＣＴＲＡＰＨＹ
ＳＩＣＳ）型式１２０のようなヘリウム・ネオンレーザ
とすることができるレーザ１２のような単色光源を含ん
でいる。
このマスク合せ装置１０は例えば出力５ｍＷ波長６３２
８λのスペクトラ フイジスク（ＳＰＥＣＴＲＡＰＨＹ
ＳＩＣＳ）型式１２０のようなヘリウム・ネオンレーザ
とすることができるレーザ１２のような単色光源を含ん
でいる。
半導体装置の製造工程に現在用いられているホトレジス
トはこの波長に感．じず、マスク合せ中にホトレジスト
が露光されないので、この波長は特に適している。装置
１０は光チョッパ１４を含む。このチョッパ１４は、例
えばプリンストン アプライド・リサーチ（ＰＲＩＮＣ
ＥＴＯＮＡＰＰＬＩＥＤＲＥＳＥＡＲＣＨ）の．型式１
２５Ａである。
トはこの波長に感．じず、マスク合せ中にホトレジスト
が露光されないので、この波長は特に適している。装置
１０は光チョッパ１４を含む。このチョッパ１４は、例
えばプリンストン アプライド・リサーチ（ＰＲＩＮＣ
ＥＴＯＮＡＰＰＬＩＥＤＲＥＳＥＡＲＣＨ）の．型式１
２５Ａである。
この型式は４８個の窓を持つ回転板を持ち、截断周波数
１６００Ｈｚである。このチョッパ１４の前方にレーザ
ービームを通す開孔１８を持つ遮蔽板１６がある。この
発明の好ましい実施例において開孔１８は約５ｍ１Ｌの
直径を。持つ。マスク合せ装置１０はさらに以下詳述す
るようにホトマスク上の指標全体にレーザ１２からのビ
ームを集束する整合レンズ系を含んでいる。
１６００Ｈｚである。このチョッパ１４の前方にレーザ
ービームを通す開孔１８を持つ遮蔽板１６がある。この
発明の好ましい実施例において開孔１８は約５ｍ１Ｌの
直径を。持つ。マスク合せ装置１０はさらに以下詳述す
るようにホトマスク上の指標全体にレーザ１２からのビ
ームを集束する整合レンズ系を含んでいる。
この整合レンズ系は後述のようにマスク合せ工程中にレ
ーザビームが半導体ウェハ上の選ばれたパタンに衝突し
たとき発生する回折光の集束にも用いられる。この発明
の好ましい実施例においてこの整合レンズ系は例えば焦
点距離約１６ｍｍ開口度ｆ／２のオリンパス（０ＬＹＭ
ＰＵＳ）１０倍顕微鏡対物レンズのような第１レンズ２
０と、焦点距離１５０詣開口度ｆ／５．６のイー・エル
・ニツコール（ＥＬ−ＮＩＫＫＯＲ）対物レンズのよう
な第２レンズ２２とを含んでいる。自動マスク合せ装置
１０はさらにホトマスクを通して露光ビームまたはレー
ザービームを指向し得る手段を含む。
ーザビームが半導体ウェハ上の選ばれたパタンに衝突し
たとき発生する回折光の集束にも用いられる。この発明
の好ましい実施例においてこの整合レンズ系は例えば焦
点距離約１６ｍｍ開口度ｆ／２のオリンパス（０ＬＹＭ
ＰＵＳ）１０倍顕微鏡対物レンズのような第１レンズ２
０と、焦点距離１５０詣開口度ｆ／５．６のイー・エル
・ニツコール（ＥＬ−ＮＩＫＫＯＲ）対物レンズのよう
な第２レンズ２２とを含んでいる。自動マスク合せ装置
１０はさらにホトマスクを通して露光ビームまたはレー
ザービームを指向し得る手段を含む。
この推奨実施例においてこの手段はレーザービームおよ
びその回折パタンを通すと同時に紫外線ビーム等の露出
光をホトマスク２６に投射する手段となる干渉鏡２４よ
り成り、これを使用するときはこれはホトレジストの露
出用の波長を反射する鏡として働くと同時にホトマスク
整合用のレーザ１２のビーム波長に対して少くとも或る
程度透明でなければならない。干渉鏡２４はレーザービ
ームが充分通過し得る直径の開孔を設けた不透明鏡また
は整合用と露光用の位置転換が機械的に可能な鏡に変え
ることができる。しかし、大型の鏡の機械的な移動はこ
こで希望されている型のマスク合せ方式にはうまく行く
とは思われない。この発明の推奨実施例においてはホト
マスク２６がこれをＸＹ方向に移動するためのサーボモ
ータを含む可動ホトマスク台２８に取付けてある。
びその回折パタンを通すと同時に紫外線ビーム等の露出
光をホトマスク２６に投射する手段となる干渉鏡２４よ
り成り、これを使用するときはこれはホトレジストの露
出用の波長を反射する鏡として働くと同時にホトマスク
整合用のレーザ１２のビーム波長に対して少くとも或る
程度透明でなければならない。干渉鏡２４はレーザービ
ームが充分通過し得る直径の開孔を設けた不透明鏡また
は整合用と露光用の位置転換が機械的に可能な鏡に変え
ることができる。しかし、大型の鏡の機械的な移動はこ
こで希望されている型のマスク合せ方式にはうまく行く
とは思われない。この発明の推奨実施例においてはホト
マスク２６がこれをＸＹ方向に移動するためのサーボモ
ータを含む可動ホトマスク台２８に取付けてある。
最後に半導体ウェハ３２の上に像を形成するのに用いら
れる投影レンズ３０例えば焦点距離６３ｍｍ開口度ｆ／
３．５のイー・エル・ニツコール対物レンズがある。投
影レンズ３０の倍率によつてホトマスク２６上の像の寸
法とウェハ３２に投射された像の寸法との比が決まる。
この推奨実施例では投射レンズ３０は１０対１の縮小レ
ンズである。半導体ウェハ３２は歩進反復台３４に取付
けられている。この発明の推奨実施例においては４個゛
の感光性素子例えばホトダイオード３６（その内の２個
だけが第１図の面内に見えている）が遮蔽板１６のチョ
ッパ１４と反対側に取付けられている。このホトダイオ
ード３６はイー・ジー・アンド・ジー（ＥＧ＆Ｇ）製の
有効面積約１３ｍ７Ｊ，を持つシリコンＰＩＮダイオー
ド型式ＤＴ４Ｏとすることができる。ダイオード３６か
らの誤差信号を用いてホトマスク台２８のサーボモータ
を駆動し、当業者に自明のように誤差信号が減少するよ
うに半導体ウェハ３２に対してホトマスク２６を移動さ
せる。この装置全体をマスク合せに影響する振動から遮
断するために光学基盤（図示せず）等の強固な支持台に
取付ける必要がある。第２図はこの発明に関して使用さ
れる回折パタン４２の推奨実施例を示す。
れる投影レンズ３０例えば焦点距離６３ｍｍ開口度ｆ／
３．５のイー・エル・ニツコール対物レンズがある。投
影レンズ３０の倍率によつてホトマスク２６上の像の寸
法とウェハ３２に投射された像の寸法との比が決まる。
この推奨実施例では投射レンズ３０は１０対１の縮小レ
ンズである。半導体ウェハ３２は歩進反復台３４に取付
けられている。この発明の推奨実施例においては４個゛
の感光性素子例えばホトダイオード３６（その内の２個
だけが第１図の面内に見えている）が遮蔽板１６のチョ
ッパ１４と反対側に取付けられている。このホトダイオ
ード３６はイー・ジー・アンド・ジー（ＥＧ＆Ｇ）製の
有効面積約１３ｍ７Ｊ，を持つシリコンＰＩＮダイオー
ド型式ＤＴ４Ｏとすることができる。ダイオード３６か
らの誤差信号を用いてホトマスク台２８のサーボモータ
を駆動し、当業者に自明のように誤差信号が減少するよ
うに半導体ウェハ３２に対してホトマスク２６を移動さ
せる。この装置全体をマスク合せに影響する振動から遮
断するために光学基盤（図示せず）等の強固な支持台に
取付ける必要がある。第２図はこの発明に関して使用さ
れる回折パタン４２の推奨実施例を示す。
使用するパタン４２はこの発明に肝要なものではないが
、回折格子の形でＸＹ情報を提供するパタン４２を用い
る必要があり、図示のパタン４２がこの目的に用い得る
ものであることが判明している。パタン４２は１辺の長
さが０．５ｍ１Ｌで、対角線にょり４っの部分４４，４
６，４８，５０に分割された正方形から成つている。部
分４４，４６，４８，５０はそれぞれパタン４２からＸ
軸およびＹ軸の情報が得られるように格子線を特定角方
向に向けた回折格子から成つている。この回折パタン４
２の推奨実施例では各回．折格子の線間隔が１０μであ
る。回折格子パタン４２はウェハ３２のような半導体ウ
ェハ上に種々の方法で形成することができ、例えば半導
体装置の製造工程の１段階におけるホトレジストパタン
成形、または他の段階における酸化物、半導体または金
属の層のパタン成形によつて作ることができる。従つて
、この発明にとつて重要なことは、パタン４２をレーザ
１２で照射したとき所要の回折パタン４２が正しい位置
にスポットを形成するようにその回折パタン４２がウェ
ハの上またはウェハ内に存在することだけである。格子
４４，４６，４８，５０の配置以外に回折格子４２の構
成に重要なものはない。ホトマスクの一部には第３図に
一面に打点して示された不透明の指標５２がある。
、回折格子の形でＸＹ情報を提供するパタン４２を用い
る必要があり、図示のパタン４２がこの目的に用い得る
ものであることが判明している。パタン４２は１辺の長
さが０．５ｍ１Ｌで、対角線にょり４っの部分４４，４
６，４８，５０に分割された正方形から成つている。部
分４４，４６，４８，５０はそれぞれパタン４２からＸ
軸およびＹ軸の情報が得られるように格子線を特定角方
向に向けた回折格子から成つている。この回折パタン４
２の推奨実施例では各回．折格子の線間隔が１０μであ
る。回折格子パタン４２はウェハ３２のような半導体ウ
ェハ上に種々の方法で形成することができ、例えば半導
体装置の製造工程の１段階におけるホトレジストパタン
成形、または他の段階における酸化物、半導体または金
属の層のパタン成形によつて作ることができる。従つて
、この発明にとつて重要なことは、パタン４２をレーザ
１２で照射したとき所要の回折パタン４２が正しい位置
にスポットを形成するようにその回折パタン４２がウェ
ハの上またはウェハ内に存在することだけである。格子
４４，４６，４８，５０の配置以外に回折格子４２の構
成に重要なものはない。ホトマスクの一部には第３図に
一面に打点して示された不透明の指標５２がある。
この推奨実施例において指標５２は１辺約４．５ｍ１の
不透明な正方形から成り、その投影像の１辺が約０．４
５ＵＩ！になるようになつている。この発明の推奨実施
例で使用されるレンズの１０対１の縮小率以外の倍率の
投影レンズ３０を用いるときはこれに応じて指標の辺の
長さも調節する必要がある。当業者に理解されるように
、回折パタン４２または指標５２は、その形が相互に適
合する限り、その形の正確さはこの発明に重要ではない
。パタン４２の寸法形状に対して指標５２の寸法形状を
変えると装置１０の感度が変わり、パタン４２に対する
指標５２の偏移とダイオード３６の出力信号との関係が
決まる。第４図にはウェハ３２の一部の断面が示されて
いる。
不透明な正方形から成り、その投影像の１辺が約０．４
５ＵＩ！になるようになつている。この発明の推奨実施
例で使用されるレンズの１０対１の縮小率以外の倍率の
投影レンズ３０を用いるときはこれに応じて指標の辺の
長さも調節する必要がある。当業者に理解されるように
、回折パタン４２または指標５２は、その形が相互に適
合する限り、その形の正確さはこの発明に重要ではない
。パタン４２の寸法形状に対して指標５２の寸法形状を
変えると装置１０の感度が変わり、パタン４２に対する
指標５２の偏移とダイオード３６の出力信号との関係が
決まる。第４図にはウェハ３２の一部の断面が示されて
いる。
ウェハ３２の上面５４には回折格子５５から成る回折パ
タンの一部が示されている。格子５５は例えばシリコン
等のウェハ３２の表面５４のホトレジスト５６のパタン
成形線群から成る。ウェハ３２の表面５４とホトレジス
ト線５６から成る回折パタン５５とがレーザービーム（
下向の矢印５８で略示する）により照射され、このレー
ザービーム５８の表面５４からの反射によつてそれぞれ
格子５５の線間隔の関数である「次数」の光線から成る
光パタンが形成される。詳言すれば表面５４に垂直なＯ
次ビーム５３、このＯ次ビームに対して第１の角を持つ
１次ビーム５７と負の１次ビーム５９、０次ビームに対
して第２の角を持つ２次ビーム６１と負の２次ビーム６
３等、以下同様に続く。これらのビームの各位置は回折
パタン５５の線間隔によつて決まるから、１次ビームの
強さを計るには１次ビーム５７の指向位置に相当する位
置にホトダイオード６０を置けばよい。より高次のビー
ムの強さは１次ビームの強さに関係があるから、この発
明の目的には任意所望のビームを測定すれば充分である
。従つて、以後この発明を１次ビームの強さの測定につ
いて説明するが、当業者にはこの発明の技術的範囲内で
より高次のビーム或いは負の次数のビームが利用し得る
ことが理解される。第５図には第２図に示す回折パタン
によつてこれに平行な平面上に形成される１次ビームの
光パタンが示されている。
タンの一部が示されている。格子５５は例えばシリコン
等のウェハ３２の表面５４のホトレジスト５６のパタン
成形線群から成る。ウェハ３２の表面５４とホトレジス
ト線５６から成る回折パタン５５とがレーザービーム（
下向の矢印５８で略示する）により照射され、このレー
ザービーム５８の表面５４からの反射によつてそれぞれ
格子５５の線間隔の関数である「次数」の光線から成る
光パタンが形成される。詳言すれば表面５４に垂直なＯ
次ビーム５３、このＯ次ビームに対して第１の角を持つ
１次ビーム５７と負の１次ビーム５９、０次ビームに対
して第２の角を持つ２次ビーム６１と負の２次ビーム６
３等、以下同様に続く。これらのビームの各位置は回折
パタン５５の線間隔によつて決まるから、１次ビームの
強さを計るには１次ビーム５７の指向位置に相当する位
置にホトダイオード６０を置けばよい。より高次のビー
ムの強さは１次ビームの強さに関係があるから、この発
明の目的には任意所望のビームを測定すれば充分である
。従つて、以後この発明を１次ビームの強さの測定につ
いて説明するが、当業者にはこの発明の技術的範囲内で
より高次のビーム或いは負の次数のビームが利用し得る
ことが理解される。第５図には第２図に示す回折パタン
によつてこれに平行な平面上に形成される１次ビームの
光パタンが示されている。
ここで光点６８，７０は第２図のパタン４２の格子４６
から回折される１次ビームに対応し、光点７２，７４は
格子５０から回折される１次ビームに対応し、光点７６
，７８は格子４８から回折される１次ビームに相当し、
光点８０，８２は格子４４から回折される１次ビームに
対応する。対を成す２つの光点６８，７０・の照度は常
に同じで、同様に格子５０，４４，４６，４８からの回
折によつて生ずる他の各対の光点の照度も常に相等しい
。第２図の回折パタン４２の中心に第３図の指標を置く
と、光点６８，７０の照度は光点７２，７４の照度に等
しくなり、同様に、光点７６，７８の照度は光点８０，
８２の照度に等しくなる。指標５２がパタン４２上で＋
Ｘ方向に移動すると、光点６８，７０の照度が低下する
から、この光点６８，７０を＋Ｘ光点と呼ぶ。同様に光
点７２，７４を−Ｘ光点、光点７６，７８を＋Ｙ光点、
光点８０，８２る−Ｙ光点と呼ぶ。従つて指標５２がＸ
軸に沿う移動について回折パタン４２と正しく整合した
かどうかを判断するには＋Ｘ光点６８，７０の照度と−
Ｘ光点７２，７４の照度とを比較すればよい。この発明
の推奨実施例においてこの照度の比較は遮蔽板１６の上
の＋Ｘ光点６８と−Ｘ光点７２の投影位置（第６図に円
で示す）の対応位置にホトダイオードを置いて行われる
。同様に遮蔽板１６上の＋Ｙ光点７８および−Ｙ光点８
０の投影位置にホトダイオード３６を置いて両光点の相
対照度を測定し、パタン４２のＹ軸に沿う指標５２の整
合を判定する。この発明の推奨実施例においては４光点
の特定群をＸ情報およびＹ情報を得るために選んだが、
少くとも１個の＋Ｘ光点、少くとも１個の一Ｘ光点、少
くとも１個の＋Ｙ光点および少くとも１個の−Ｙ光点を
含む他の任意の選択によつても等価の情報が得られるこ
とは当業者に明らかである。指標５２が回折パタン４２
の中心にあるかどうかの判断には１つの回折パタン４２
と１つの指標５２で充分であるが、ホトマスク２６がウ
ェハ３２に対して回転したかどうかの判断には一つのパ
タン４２と１つの指標５２では不充分である。
から回折される１次ビームに対応し、光点７２，７４は
格子５０から回折される１次ビームに対応し、光点７６
，７８は格子４８から回折される１次ビームに相当し、
光点８０，８２は格子４４から回折される１次ビームに
対応する。対を成す２つの光点６８，７０・の照度は常
に同じで、同様に格子５０，４４，４６，４８からの回
折によつて生ずる他の各対の光点の照度も常に相等しい
。第２図の回折パタン４２の中心に第３図の指標を置く
と、光点６８，７０の照度は光点７２，７４の照度に等
しくなり、同様に、光点７６，７８の照度は光点８０，
８２の照度に等しくなる。指標５２がパタン４２上で＋
Ｘ方向に移動すると、光点６８，７０の照度が低下する
から、この光点６８，７０を＋Ｘ光点と呼ぶ。同様に光
点７２，７４を−Ｘ光点、光点７６，７８を＋Ｙ光点、
光点８０，８２る−Ｙ光点と呼ぶ。従つて指標５２がＸ
軸に沿う移動について回折パタン４２と正しく整合した
かどうかを判断するには＋Ｘ光点６８，７０の照度と−
Ｘ光点７２，７４の照度とを比較すればよい。この発明
の推奨実施例においてこの照度の比較は遮蔽板１６の上
の＋Ｘ光点６８と−Ｘ光点７２の投影位置（第６図に円
で示す）の対応位置にホトダイオードを置いて行われる
。同様に遮蔽板１６上の＋Ｙ光点７８および−Ｙ光点８
０の投影位置にホトダイオード３６を置いて両光点の相
対照度を測定し、パタン４２のＹ軸に沿う指標５２の整
合を判定する。この発明の推奨実施例においては４光点
の特定群をＸ情報およびＹ情報を得るために選んだが、
少くとも１個の＋Ｘ光点、少くとも１個の一Ｘ光点、少
くとも１個の＋Ｙ光点および少くとも１個の−Ｙ光点を
含む他の任意の選択によつても等価の情報が得られるこ
とは当業者に明らかである。指標５２が回折パタン４２
の中心にあるかどうかの判断には１つの回折パタン４２
と１つの指標５２で充分であるが、ホトマスク２６がウ
ェハ３２に対して回転したかどうかの判断には一つのパ
タン４２と１つの指標５２では不充分である。
このような回転情報は半導体装置の製造においてホトマ
スク２６とウェハ３２との正しい整合にとつて重要であ
る点から、この回転情報も与える必要がある。最初のホ
トマスクを使用した後各マスクレベルについて半導体ウ
ェハの回転整合を行うには、第６図に示すように、ウェ
ハ３２を取付けた歩進反復台３４を左端まで移動して自
動マスク合せ装置を始動する（第６Ａ図）。
スク２６とウェハ３２との正しい整合にとつて重要であ
る点から、この回転情報も与える必要がある。最初のホ
トマスクを使用した後各マスクレベルについて半導体ウ
ェハの回転整合を行うには、第６図に示すように、ウェ
ハ３２を取付けた歩進反復台３４を左端まで移動して自
動マスク合せ装置を始動する（第６Ａ図）。
マスク合せ装置によつてホトマスク指標が右端において
回折パタンに整合する（第６Ｂ図）と、マスク合せ装置
が停止され、歩進反復台が右端まで移動される（第６Ｃ
図）。次にホトマスクの指標がウェハのパタンと少くと
もＹ方向に正しく整合する（第６Ｄ図）まで歩進反復台
が回転される。ウェハの回転整合に必要な回転運動の量
αが記録された後、ウェハが逆向きにその回転量の半分
α／２だけ戻されてウェハの回転整合が完了する（第６
Ｅ図）。この時点において歩進反復台を最初の位置に戻
してマスク合せ装置を再び始動する。
回折パタンに整合する（第６Ｂ図）と、マスク合せ装置
が停止され、歩進反復台が右端まで移動される（第６Ｃ
図）。次にホトマスクの指標がウェハのパタンと少くと
もＹ方向に正しく整合する（第６Ｄ図）まで歩進反復台
が回転される。ウェハの回転整合に必要な回転運動の量
αが記録された後、ウェハが逆向きにその回転量の半分
α／２だけ戻されてウェハの回転整合が完了する（第６
Ｅ図）。この時点において歩進反復台を最初の位置に戻
してマスク合せ装置を再び始動する。
歩進反復位置においてホトマスクの指標５２のＸＹ整合
が終るたびに、マスク合せ装置を停止し、ウェハを露出
し、次の歩進位置まで台３４を移動して再びマスク合せ
装置を始動する。当業者に自明のように各歩進位置にお
いて、ウェハに最初の回折パタンの形成に用いる最初の
ホトマスクは回転に関する情報を必要としないから、こ
のホトマスクは除き用いられる各ホトマスクについて上
述の手続きが繰返される。
が終るたびに、マスク合せ装置を停止し、ウェハを露出
し、次の歩進位置まで台３４を移動して再びマスク合せ
装置を始動する。当業者に自明のように各歩進位置にお
いて、ウェハに最初の回折パタンの形成に用いる最初の
ホトマスクは回転に関する情報を必要としないから、こ
のホトマスクは除き用いられる各ホトマスクについて上
述の手続きが繰返される。
第１図はこの発明を実施する自動マスク合せ装置の側断
面図、第２図はこの発明と共に用いられる型の回折パタ
ンの上面図、第３図は第２図の回折パタンに関連して用
いられるホトマスク上に用いられる不透明指標の上面図
、第４図は回折格子を照射するレーザービームによつて
形成される光パタンを示す側面図、第５図は第２図に示
す回折パタンをレーザで照射したときこの回折パタンの
平面に平行な平面にみられる光パタンを示す図、第６図
Ａないし第６図Ｅはそれぞれウェハに対する（第１のホ
トマスク以後の）各ホトマスクの回転整合を示す上面図
である。 １２・・・・・・レーザ装置、２６・・・・・・ホトマ
スク、２８・・・・・・可動ホトマスク台、３２・・・
・・・半導体ウェハ、３４・・・・・・歩進反復台、３
６・・・・・・ホトダイオード、４２・・・・・・回折
パタン、５２・・・・・・指標。
面図、第２図はこの発明と共に用いられる型の回折パタ
ンの上面図、第３図は第２図の回折パタンに関連して用
いられるホトマスク上に用いられる不透明指標の上面図
、第４図は回折格子を照射するレーザービームによつて
形成される光パタンを示す側面図、第５図は第２図に示
す回折パタンをレーザで照射したときこの回折パタンの
平面に平行な平面にみられる光パタンを示す図、第６図
Ａないし第６図Ｅはそれぞれウェハに対する（第１のホ
トマスク以後の）各ホトマスクの回転整合を示す上面図
である。 １２・・・・・・レーザ装置、２６・・・・・・ホトマ
スク、２８・・・・・・可動ホトマスク台、３２・・・
・・・半導体ウェハ、３４・・・・・・歩進反復台、３
６・・・・・・ホトダイオード、４２・・・・・・回折
パタン、５２・・・・・・指標。
Claims (1)
- １ 表面に複数個の回折パタンが形成された半導体ウェ
ハの該回折パタンのうちの選ばれた１つにビームを指向
するようになつている単色光源と、上記ホトマスク上に
あつて、上記回折パタンの上記選ばれた１つの一部を上
記単色光源からの上記ビームから遮るようになつている
指標と、上記単色光源からのビームが上記回折パタンの
上記選ばれた１つから反射された後その光を受取るよう
になつている少くとも４個の感光素子と、上記半導体ウ
ェハをこれが前記回折パタンを１つずつ含む各位置から
位置へ不連続段階的に移動し得るように取付ける歩進反
復台と、上記単色光源からの光が上記ホトマスク上の上
記指標に導かれた後上記半導体ウェハに形成された上記
回折パタンの上記選ばれた１つに導かれ得るように上記
ホトマスクを取付けるための取付け手段と、上記感光素
子と上記取付け手段とを含み、上記感光素子の検出する
光の強さに応じた上記ホトマスクと半導体ウェハとの相
対運動によつて上記ホトマスクを上記半導体ウェハの選
ばれた部分に整合させる帰還機構とを具備する、表面に
複数個の回折パタンが形成された半導体ウェハにホトマ
スクを整合させるための自動投影焼付装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US96778578A | 1978-12-08 | 1978-12-08 | |
| US9677851-5F64 | 1978-12-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5580317A JPS5580317A (en) | 1980-06-17 |
| JPS598059B2 true JPS598059B2 (ja) | 1984-02-22 |
Family
ID=25513318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54159711A Expired JPS598059B2 (ja) | 1978-12-08 | 1979-12-07 | 自動投影焼付装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598059B2 (ja) |
| DE (1) | DE2948646C2 (ja) |
| GB (1) | GB2040444B (ja) |
| IT (1) | IT1125000B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167014U (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-31 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4615621A (en) * | 1982-04-02 | 1986-10-07 | Eaton Corporation | Auto-focus alignment and measurement system and method |
| US4580900A (en) * | 1982-04-02 | 1986-04-08 | Eaton Corporation | Auto focus alignment and measurement system and method |
| DE3212393A1 (de) * | 1982-04-02 | 1983-10-13 | Karl Süss KG, Präzisionsgeräte für Wissenschaft und Industrie - GmbH & Co, 8046 Garching | Verfahren zur interferenzverschmierung sowie ausrichtverfahren und -vorrichtung |
| DE3236872C2 (de) * | 1982-10-05 | 1986-04-30 | Karl Ludwig 8000 München Hörmann | Einrichtung zur optischen Lagebestimmung eines Objektes |
| GB2146427B (en) * | 1983-08-01 | 1987-10-21 | Canon Kk | Semiconductor manufacture |
| NL8401710A (nl) * | 1984-05-29 | 1985-12-16 | Philips Nv | Inrichting voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat. |
| JPS6165251A (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 露光装置 |
| EP0182251B1 (en) * | 1984-11-13 | 1989-10-18 | Hitachi, Ltd. | Alignment method for reduction projection type aligner |
| JP2658051B2 (ja) * | 1987-05-15 | 1997-09-30 | 株式会社ニコン | 位置合わせ装置，該装置を用いた投影露光装置及び投影露光方法 |
| JP5268239B2 (ja) * | 2005-10-18 | 2013-08-21 | キヤノン株式会社 | パターン形成装置、パターン形成方法 |
| JP2007314898A (ja) * | 2006-05-23 | 2007-12-06 | Big John Corp | ジーンズ及びジーンズの製造方法 |
| CN109309144A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-05 | 合肥晶澳太阳能科技有限公司 | 一种光伏组件叠层定位方法、工装和结构 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2539206A1 (de) * | 1975-09-03 | 1977-03-17 | Siemens Ag | Verfahren zur automatischen justierung von halbleiterscheiben |
| US4200395A (en) * | 1977-05-03 | 1980-04-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Alignment of diffraction gratings |
-
1979
- 1979-11-16 IT IT27366/79A patent/IT1125000B/it active
- 1979-12-04 DE DE2948646A patent/DE2948646C2/de not_active Expired
- 1979-12-07 JP JP54159711A patent/JPS598059B2/ja not_active Expired
- 1979-12-07 GB GB7942386A patent/GB2040444B/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167014U (ja) * | 1987-04-16 | 1988-10-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1125000B (it) | 1986-05-14 |
| DE2948646A1 (de) | 1980-06-19 |
| IT7927366A0 (it) | 1979-11-16 |
| GB2040444B (en) | 1983-03-23 |
| GB2040444A (en) | 1980-08-28 |
| DE2948646C2 (de) | 1984-10-18 |
| JPS5580317A (en) | 1980-06-17 |
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