JPS61259106A - 半導体ウェハ位置検出方法 - Google Patents
半導体ウェハ位置検出方法Info
- Publication number
- JPS61259106A JPS61259106A JP60102256A JP10225685A JPS61259106A JP S61259106 A JPS61259106 A JP S61259106A JP 60102256 A JP60102256 A JP 60102256A JP 10225685 A JP10225685 A JP 10225685A JP S61259106 A JPS61259106 A JP S61259106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- scale
- half mirror
- light
- movement
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体ウェハの位置を高精度に検出できる半
導体ウェハ位置検出装置に関する。
導体ウェハ位置検出装置に関する。
（従来の技術）
超ＬＳＩ等の製造プロセスにおける半導体ウェハの露光
にあたっては、サブミクロンの精度での半導体つＩハの
位置検出精度が要求されている。
にあたっては、サブミクロンの精度での半導体つＩハの
位置検出精度が要求されている。
従来、このような半導体ウェハの位置測定にあたっては
、例えば第６図に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレーザ発振器
１０１の出力ビームを半導体ウェハが載置されているス
テージ１０２のＸ側面及びＹ側面に設けられた平面鏡１
０３．１０４に照射し、該各車面鏡１０３．１０４で反
射されるビームをＸ−干渉測長器１０５．Ｙ−干渉測長
器１０６及び９−干渉計１０７で干渉させることが行わ
れているつ （発明が解決しようとする問題点） しかし、従来のこのような装置によれば、半導体ウェハ
そのものではなく、ステージ１０２の動きを測定してい
たので、ＷＡ度変化、ステージ１０２のピッチングやヨ
ーイング、振動等で測定誤差が出るという欠点があった
。
、例えば第６図に示すように、Ｈｅ−Ｎｅレーザ発振器
１０１の出力ビームを半導体ウェハが載置されているス
テージ１０２のＸ側面及びＹ側面に設けられた平面鏡１
０３．１０４に照射し、該各車面鏡１０３．１０４で反
射されるビームをＸ−干渉測長器１０５．Ｙ−干渉測長
器１０６及び９−干渉計１０７で干渉させることが行わ
れているつ （発明が解決しようとする問題点） しかし、従来のこのような装置によれば、半導体ウェハ
そのものではなく、ステージ１０２の動きを測定してい
たので、ＷＡ度変化、ステージ１０２のピッチングやヨ
ーイング、振動等で測定誤差が出るという欠点があった
。
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、その目的
は、半導体ウェハ自体の動きを直接高精度に測定できる
半導体ウェハ位置検出装置を実用することにある。
は、半導体ウェハ自体の動きを直接高精度に測定できる
半導体ウェハ位置検出装置を実用することにある。
（問題点を解決するための手段）
前記した問題点を解決する本発明は、半導体ウェハの一
部に形成されたスケールの移動量を測定することで半導
体ウェハの移動を測定することができるようにしたこと
を特徴とするものである。
部に形成されたスケールの移動量を測定することで半導
体ウェハの移動を測定することができるようにしたこと
を特徴とするものである。
（実施例）
以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。
第１図において、１０は反射形スケールであり、例えば
第２図に示すように、半導体ウェハＷＦのチップＣＰが
形成される面と同一面のチップＣＰ外の部分に直交する
ようにしてホＯ／ｊラフィ技術により回折格子として形
成されている。２０は読取りヘッド、３０は信号処理部
である。スケール１０又は読取りヘッド２０は図のｘ−
ｘ’力方向移動する。
第２図に示すように、半導体ウェハＷＦのチップＣＰが
形成される面と同一面のチップＣＰ外の部分に直交する
ようにしてホＯ／ｊラフィ技術により回折格子として形
成されている。２０は読取りヘッド、３０は信号処理部
である。スケール１０又は読取りヘッド２０は図のｘ−
ｘ’力方向移動する。
読取りヘッド２０において、２１は半導体レーザ等を用
いた可干渉性光源、２２はこの光源の出射光を受ける集
光レンズ、２３．２４はそれぞれスケール１０の反射回
折光を受けるミラー、２５はこれらミラーの反射光を受
ける第１のハーフミラ−１２６はこの第１のハーフミラ
−の反射光を受ける受光素子、２７は第１のハーフミラ
−２５の透過光を受けて混合干渉させる第２のハーフミ
ラ−である。第２のハーフミラ−２７としてインコネル
薄膜を使用したものが用いられている。２８．２９は第
２のハーフミラ−２７の位相の異なる干渉光を受けて電
気信号に変換する受光素子である。
いた可干渉性光源、２２はこの光源の出射光を受ける集
光レンズ、２３．２４はそれぞれスケール１０の反射回
折光を受けるミラー、２５はこれらミラーの反射光を受
ける第１のハーフミラ−１２６はこの第１のハーフミラ
−の反射光を受ける受光素子、２７は第１のハーフミラ
−２５の透過光を受けて混合干渉させる第２のハーフミ
ラ−である。第２のハーフミラ−２７としてインコネル
薄膜を使用したものが用いられている。２８．２９は第
２のハーフミラ−２７の位相の異なる干渉光を受けて電
気信号に変換する受光素子である。
信号処理部３０において、３１．３２は読取りヘッド２
０における受光素子２８．２９の出力を増幅する増幅器
、３３はこれらの増幅器の出力を受けて演禅処理を施し
、反射形スケール１０の移動距離を算出する信号処理回
路、３４はこの信号処理回路の出力を表示する表示回路
である。
０における受光素子２８．２９の出力を増幅する増幅器
、３３はこれらの増幅器の出力を受けて演禅処理を施し
、反射形スケール１０の移動距離を算出する信号処理回
路、３４はこの信号処理回路の出力を表示する表示回路
である。
このような構成の装置において、レンズ２２で集光され
た可干渉性光源２１の出力光をスケール１０に投射させ
ると、スケール１０は一定間隔で溝が形成された回折格
子なので、このスケール１０への投射光は回折する。こ
のときの回折角θは、スケール１０のスケールピッチを
ｄ１光源２１の波長をλとすると次式で表わされる。
た可干渉性光源２１の出力光をスケール１０に投射させ
ると、スケール１０は一定間隔で溝が形成された回折格
子なので、このスケール１０への投射光は回折する。こ
のときの回折角θは、スケール１０のスケールピッチを
ｄ１光源２１の波長をλとすると次式で表わされる。
ｓｉｎθ−Ｉλ／ｄ （ｍ ；整数）但し、−９０
０≦θ≦９０” 一１≦−λ／ｄ≦＋１ ここで、例えばλ−０．７８μ鴎、ｄ−０，８３μ箇と
すると、ｆｆ１−０．±１となり、θ−０’
（−一〇で０次回折光）θ−±７０．０° （Ｉ−±
１で±１次回折光）となる。±１次回折光はそれぞれミ
ラー２３，２４で反射され、ハーフミラ−２５を通過し
た後、第２のハーフミラ−２７で混合し、干渉させられ
る。この干渉させられた光はそれぞれ受光素子２８．２
９で電気信号に変換された後、増幅器３１゜３２を介し
て信号処理回路３３で信号処理され、その出力である反
射形スケール１０の移動距離及び移動方向が表示部３４
で表示される。
０≦θ≦９０” 一１≦−λ／ｄ≦＋１ ここで、例えばλ−０．７８μ鴎、ｄ−０，８３μ箇と
すると、ｆｆ１−０．±１となり、θ−０’
（−一〇で０次回折光）θ−±７０．０° （Ｉ−±
１で±１次回折光）となる。±１次回折光はそれぞれミ
ラー２３，２４で反射され、ハーフミラ−２５を通過し
た後、第２のハーフミラ−２７で混合し、干渉させられ
る。この干渉させられた光はそれぞれ受光素子２８．２
９で電気信号に変換された後、増幅器３１゜３２を介し
て信号処理回路３３で信号処理され、その出力である反
射形スケール１０の移動距離及び移動方向が表示部３４
で表示される。
ここで、前記したように第２のハーフミラ−２７として
インコネルＮ躾を使用したものが用いられているが、金
属面の反射の特性とガラス面の反射の特性を併せもった
インコネルハーフミラ−の場合、その入射角φに対して
受光素子２８と２９間の位相差αは第３図に示す如くφ
−約７５°でα鍔９０°となる。従って、第２のハーフ
ミラ−２７に入射される回折光の入射角φをほぼ７５゜
とすることにより、このハーフミラ−の出力によってス
ケール１０の移動方向が判別できる。又、第２のハーフ
ミラ−２７で干渉する±１次の回折光はスケール１０の
移動により位相がそれぞれ変化する。その為、ハーフミ
ラ−２７で干渉した後、受光素子２８．２９に達する干
渉光の強度はスケール１０の移動［１１ピツチに対して
２ピツチずつＩｉ１期的に変化するので、これを信号処
理部３０で計数することにより、スケール１０の移動量
を測定することができる。受光素子２８．２９の出力は
正確に９０”位相差のある正弦波なので、アナログ的に
補間することにより１／１０００μＩの超高分解能のも
のが得られる。尚、第１図における第１のハーフミラ−
２５と受光素子２６は±１次回折光の光パワーモニタで
、受光素子２８．２９の出力正弦波のバイアス成分を除
くための電圧を作るものである。
インコネルＮ躾を使用したものが用いられているが、金
属面の反射の特性とガラス面の反射の特性を併せもった
インコネルハーフミラ−の場合、その入射角φに対して
受光素子２８と２９間の位相差αは第３図に示す如くφ
−約７５°でα鍔９０°となる。従って、第２のハーフ
ミラ−２７に入射される回折光の入射角φをほぼ７５゜
とすることにより、このハーフミラ−の出力によってス
ケール１０の移動方向が判別できる。又、第２のハーフ
ミラ−２７で干渉する±１次の回折光はスケール１０の
移動により位相がそれぞれ変化する。その為、ハーフミ
ラ−２７で干渉した後、受光素子２８．２９に達する干
渉光の強度はスケール１０の移動［１１ピツチに対して
２ピツチずつＩｉ１期的に変化するので、これを信号処
理部３０で計数することにより、スケール１０の移動量
を測定することができる。受光素子２８．２９の出力は
正確に９０”位相差のある正弦波なので、アナログ的に
補間することにより１／１０００μＩの超高分解能のも
のが得られる。尚、第１図における第１のハーフミラ−
２５と受光素子２６は±１次回折光の光パワーモニタで
、受光素子２８．２９の出力正弦波のバイアス成分を除
くための電圧を作るものである。
このように構成することにより、半導体ウェハ自体の動
きを直接測定できるので、従来のようなステージの動き
を測定することによる不都合を解決することができる。
きを直接測定できるので、従来のようなステージの動き
を測定することによる不都合を解決することができる。
特に、半導体ウェハの熱膨張とスケール１０の熱膨張が
同じになるので、温度変化の影響を受けることはない。
同じになるので、温度変化の影響を受けることはない。
尚、上記実施例では、スケール１０を半導体ウェハＷＦ
のチップＣＰが形成される面と同一面のチップ外の部分
に形成する例について説明したが、第４図に示すように
、チップが形成されない裏面に形成してもよい。これに
より、半導体ウェハＷＦにより多くの回路を組み込むこ
とができる。
のチップＣＰが形成される面と同一面のチップ外の部分
に形成する例について説明したが、第４図に示すように
、チップが形成されない裏面に形成してもよい。これに
より、半導体ウェハＷＦにより多くの回路を組み込むこ
とができる。
又、第５図に示すように、半導体ウェハＷＦの各チップ
ＣＰ毎にスケールを形成してチップＣＰ毎の動きを測定
するようにしてもよい。
ＣＰ毎にスケールを形成してチップＣＰ毎の動きを測定
するようにしてもよい。
更にスケールは１次元の格子に限ることはなく基盤上の
２次元スケールとしてもよい。このとき読取りヘッドは
前記ヘッドを直角方向に設置してもよいし、一体型にし
てもよいことは勿論である。
２次元スケールとしてもよい。このとき読取りヘッドは
前記ヘッドを直角方向に設置してもよいし、一体型にし
てもよいことは勿論である。
又、１次元のスケールをウェハの両端部に同一方向に形
成し別のヘッドで読取ればウェハの微小な回転も測定で
きる。
成し別のヘッドで読取ればウェハの微小な回転も測定で
きる。
（発明の効゛果）
以上説明したように、半導体ウェハ自体の動きを直接高
精度に測定できる半導体つＩハ位置検出装打が実現でき
、超ＬＳＩの露光装置における半導体ウェハの位置検出
装置等に好適である。
精度に測定できる半導体つＩハ位置検出装打が実現でき
、超ＬＳＩの露光装置における半導体ウェハの位置検出
装置等に好適である。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は本発
明で測定対象とする半導体ウェハの一例を示す説明図、
第３図は第１図装置に用いられるハーフミラ−の特性説
明図、第４図は本発明の他の実施例を示す構成図、第５
図は本発明で測定対象とする半導体ウェハの他の例を示
す説明図、第６図は従来の装置の一例を示す構成図であ
る。 １０・・・反射形スケール ２ｏ・・・読取りヘッド ３０・・・信号処理部ＷＦ・
・・半導体ウェハ ＣＰ・・・チップ第２図 第３図
明で測定対象とする半導体ウェハの一例を示す説明図、
第３図は第１図装置に用いられるハーフミラ−の特性説
明図、第４図は本発明の他の実施例を示す構成図、第５
図は本発明で測定対象とする半導体ウェハの他の例を示
す説明図、第６図は従来の装置の一例を示す構成図であ
る。 １０・・・反射形スケール ２ｏ・・・読取りヘッド ３０・・・信号処理部ＷＦ・
・・半導体ウェハ ＣＰ・・・チップ第２図 第３図
Claims (4)
- （１）半導体ウェハの一部に形成されたスケールの移動
量を測定することで半導体ウェハの移動を測定すること
ができるようにした半導体ウェハ位置検出装置。 - （２）半導体ウェハの一部に形成された反射形スケール
に可干渉性光源から出た光を照射し、反射回折光をハー
フミラーで混合干渉させると共に入射光を特定の入射角
になるように構成してハーフミラーの両側に出射する干
渉光同士の位相差を９０°とし、該干渉光をそれぞれ受
光素子で電気信号に変換した後演算処理し半導体ウェハ
の移動を測定することができるようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の半導体ウェハ位置検出
装置。 - （３）前記ハーフミラーとしてインコネル薄膜を使用し
入射角を７５°としたことを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の半導体ウェハ位置検出装置。 - （４）斜めに入射する可干渉性光源を２つに分離して反
射形スケールに照射するためのハーフミラーを具備した
ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の半導体ウ
ェハ位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102256A JPS61259106A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体ウェハ位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60102256A JPS61259106A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体ウェハ位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259106A true JPS61259106A (ja) | 1986-11-17 |
| JPH0469722B2 JPH0469722B2 (ja) | 1992-11-09 |
Family
ID=14322510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60102256A Granted JPS61259106A (ja) | 1985-05-14 | 1985-05-14 | 半導体ウェハ位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61259106A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01269002A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-26 | Mitsutoyo Corp | ２次元変位検出装置 |
-
1985
- 1985-05-14 JP JP60102256A patent/JPS61259106A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01269002A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-26 | Mitsutoyo Corp | ２次元変位検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0469722B2 (ja) | 1992-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4200395A (en) | Alignment of diffraction gratings | |
| US5343292A (en) | Method and apparatus for alignment of submicron lithographic features | |
| EP0426866B1 (en) | Projection/exposure device and projection/exposure method | |
| US5153678A (en) | Method of determining regularity of a pattern array to enable positioning of patterns thereof relative to a reference position | |
| US4340305A (en) | Plate aligning | |
| EP0534758B1 (en) | Method and device for measuring positional deviation between a plurality of diffraction gratings on the same object | |
| EP0247665B1 (en) | Device for detecting a magnification error in an optical imaging system | |
| JPH1026513A (ja) | 試料面位置測定装置及び測定方法 | |
| US7349102B2 (en) | Methods and apparatus for reducing error in interferometric imaging measurements | |
| EP0652487A1 (en) | Rotational deviation detecting method and system using a periodic pattern | |
| JPS61259106A (ja) | 半導体ウェハ位置検出方法 | |
| JP3335868B2 (ja) | 光学式位置測定器を搭載した露光装置 | |
| JP3127718B2 (ja) | 位置合わせ方法及びｘ線露光用マスク | |
| JPS632324B2 (ja) | ||
| JP2013101084A (ja) | 位置検出方法及び装置、エンコーダ装置、並びに露光装置 | |
| JPH08321452A (ja) | アライメント結果評価方法及び該方法を使用するアライメント装置 | |
| JPS62274216A (ja) | 微小変位測定方法および微小変位測定装置 | |
| JP3323666B2 (ja) | 周期的パターンを用いた物体の回転ずれ検出装置及び方法 | |
| JPH10270347A (ja) | 位置ずれ検出方法及びその装置 | |
| JPH0416896Y2 (ja) | ||
| JP3247736B2 (ja) | 位相シフトフォトマスクの検査方法 | |
| JP2723502B2 (ja) | 位置決め方法 | |
| JPS60214531A (ja) | 位置合わせ方法 | |
| JPH06288710A (ja) | 回折格子を用いた位置ずれ量測定方法及びその装置 | |
| JP2656333B2 (ja) | 間隙設定方法および装置 |