JPS6037615B2 - 投影露光装置のピント合せ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゥェハの投影露光装置のピント合せ方法に関す
るものである。

近年投影露光装置は、レンズ系の調節により倍率が容易
に変えられること、及びフィルムを縮小として露光でき
る故にフィルム作成の際の精度に比し、高精度の露光が
できることなどの理由で、最近頻繁に利用されている。

この投影露光においては、各露光ごとに正確な位置合せ
が必要である。ウェハに対し、複数のマスクのパターン
を用いる場合、２眉目以後は、第１層のパターンを用い
ることにより、位置合せ、及びピント合せを行なえば良
い。しかしながら、第１層目のパターンを露光する際は
、ウェハ全面にレジストが塗布されているだけであり、
ウェハ面をアライン光で照射してピント合せをしようと
しても無理である。従来、この様な平面を用いてピント
合せを行なう時には、写し出された平面上に存在するゴ
ミ等を用いて行なっていた。

この様な方法では、ゴミが無い場合は困るし、また各チ
ップに対しては、ゥェハの移動をメカ的機構で移動する
ために、１０Ａｍオーダーの精度しか得られないという
欠点を有していた。本発明は上記欠点を無くすことを目
的とし、この目的は、複数のチップパターンが形成され
るウェハに投影露光により露光を行なう際の露光装置の
ピント合せ方法において、チップパターンが形成される
ウェハに対し、投影露光に先立って予め隣り合う図形が
凹凸を形成するピント合せ用パターンを作成しておき、
該パターンを用いてピント合せを行なうことによって達
成される。

以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。

第１図は投影露光装置の概略図である。図において、１
は水銀ランプ、２は光を収束する為の収束レンズ、３は
シャツ夕、４は熱を吸収し、光を反射するコールド・ミ
フー（ｃｏｌｄｍｉｎｏｒ）、５は平行光線を作り出す
ためのレンズ系、６はマスク、７はハーフ・ミラー（ｈ
ａｌｆｍｉｎｏｒ）、８は光を１′１０を縮小して出力
するプロジェクション・レンズ、９は露光されるウェハ
、１０は目視するための観測レンズ系、１１はウヱハ上
のレジストを感光しない光のみを通すフィル夕、１２は
水銀ランプ１からの光軸、１３はフィル夕１１を通った
レジストを感光しない光の光軸である。

この第１回の投影装置におけるピント合せは、次の様に
して行なわれる。まず第１に、水銀ランプ１の光をフィ
ル夕１１にかけ、レジストの感光しない光（緑色に見え
る）１３により、ハーフミラー７、及びプロジェクショ
ン・レンズ８を介してゥェハ９を照らす。ゥェハ９の反
射光は同じくプロジェクション・レンズ８を介し、ハー
フミラー７で反射され、マスク６があればマスク６を介
し、レンズ系５を介して、観測レンズ系１０に致る。観
測レンズ系１川こおいては、観測者の目で目視すること
ができる。そして一層目であれば、ウェハ９上に存在す
るゴミなど目視して、又、二層目以降であれば、ウェハ
上のパターンを目視してウェハ９をプロジェクション・
レンズ８へ近づけたり、遠ざけたりしながらピントが合
わされる。ピントが合う−と、レンズ系５は、コールド
ミラー４からの光が受け入れられる様に切換えられ、シ
ャツ夕３により、レジストを感光する光１２がウェハ９
にマスク６を介して与えられる。この様な露光が１度終
了すると、ウェハ９は移動し、次のチップに対し再び上
記動作が繰り返される。従釆、上記のピント合せにおい
て、一層目の場合ゴミなどを利用して必ずしもゴミが存
在するとは限らず、操作者の感に頼る所が多かった。

またチップからチップへの移動がメカ的機構で行なわれ
、精度もあがらなかった。第２図は本発明のピント合せ
のためのパターンであり、ａはパターン幅で、１４は凹
部である。一点から放射方向に広がる図形となっており
、それら各図形を一点を中心として囲むように分割した
図形である。図において斜線部は凹部１４であり、ウェ
ハ９上又はウェハ上に設けられたシリコン上の凹部であ
る。即ち、隣り合う図形は凹凸となっている。尚、実際
にはゥヱハ９上には該凹部も含め表面にレジストが塗布
されている。そして第１図に示されるフィル夕１１を介
した光１３は緑色をしており、ゥェハ９上のレジストを
感光しない光である。この緑色の光がウェハ９に照射さ
れると、ウェハ９上にレジストが薄く塗布されていても
、凹部１４と平らな部分とではしジストの厚みが異なり
、平らな部分とではしジストの厚みが異なり、平らな部
分は該緑色の光は反射光と干渉を起こし、赤っぽい色に
見える。凹部１４はしジストが厚いので、緑色に見える
。即ち、観測レンズ系１０を通して、第２図の斜線部１
４が緑色に、その他の平らな部分が赤っぽい色に見える
ことになり、ピント合せが可能となる。

この様な位置合せ様パターンは、コンタクト露光、及び
エッチングという従来技術で高精度に作ることが可能で
あり、説明は省略する。

更にこのパターン幅ａは１仏の〜２〆仇程度が良いこと
が実験的に確められている。この位置合せパターンは、
複数のチップが作成される１枚のウヱハ上の各チップ上
に設けられ、各チップ毎のピント合せ及び位置合せを行
なうことも可能である。第３図は本発明の他の実施例で
あり、図において、ａはパターン幅、斜線部１４は凹部
である。

この第３図のパターンも第２図の場合と全く同様であり
、斜線部が緑色、その他は赤っぽい色に見え、ピント合
せが可能である。尚、第２図と第３図とでは、条件によ
って見易さが変わることもあり、どちらか一方のパター
ンでピント合せは可能であるが、両方のパターンを設け
ておき、見易い方を用いてピント合せを行なうことも可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は投影露光装置の概略図、第２図は本発明のピン
ト合せに用いるパターンの一実施例、第３図も本発明の
ピント合せに用いるパターンの一実施例である。 図において、６はマスク、９はウエハ、１０は観測用レ
ンズ系、１４は凹部である。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のチツプパターンが形成されるウエハ表面に、
   ホトレジスト層を設け、投影露光により露光を行なう際
   の露光装置のピント合せ方法において、前記ウエハに対
   し、投影露光に先立つて予め隣り合う図形が凹凸を形成
   するピント合せ用パターンを作成しておき、単色光を前
   記ホトレジスト層を通して凹凸パターン形成部に照射し
   、該凹部と該凸部におけるホトレジスト層厚の相違によ
   る該凹部および該凸部からの反射光の色相の相違により
   前記ウエハの露光位置を調整するようにしたことを特徴
   とする露光装置のピント合せ方法。 ２ 前記凹凸のピント合せ用パターンとして、一点から
   射方向に広がる図形を少なくとも用い、かつ隣りあう図
   形が凹凸になつていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の投影露光装置のピント合せ方法。 ３ 前記凹凸のピント合せ用パターンとして、格子状の
   図形を用い、かつ隣りあう図形が凹凸になつていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の投影露光装置
   のピント合せ方法。