JPS61264727A - Exposing device - Google Patents

Exposing device

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JPS61264727A
JPS61264727A JP60107370A JP10737085A JPS61264727A JP S61264727 A JPS61264727 A JP S61264727A JP 60107370 A JP60107370 A JP 60107370A JP 10737085 A JP10737085 A JP 10737085A JP S61264727 A JPS61264727 A JP S61264727A
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grating group
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松村 隆吉
Midori Yamaguchi
緑 山口
Noboru Nomura
登 野村
Kazuhiro Yamashita
一博 山下
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
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    • GPHYSICS
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    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26

Abstract

PURPOSE:To perform more accurate positioning by accurately detecting a photomask and a positioning mark on a wafer by a photodetector, detecting the displacement of the wafer, and correcting it. CONSTITUTION:A lattice group K is formed on a reticle 14 surface, and lattice groups Aw, Bw are formed at the positions corresponding to the group K on a wafer W. The luminous fluxes diffracted by the group K on the reticle pass through a space filter 16 as a pair of diffracted lights on the spectral surface of the first lens system 15, the two fluxes are guided to the second lens system 17, an interference moire generated by the two fluxes is projected on a substrate, and the light intensity of the again diffracted light from the groups Aw, Bw provided on the substrate are respectively detected by photodetectors D1, D2. Thus, the positional relationship between the groups K and Aw is detected. Similarly, the positional relationship between the group K on the reticle and the group Bw on the wafer is detected. Thus, an error of the interval between the groups Aw and Bw with respect to the group K is calculated.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、微細パターンを持つ装置、特に1ミクロンも
t、<ldそれ以下のサブミクロンのルールを持つ半導
体装置等の露光装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an apparatus having a fine pattern, particularly an exposure apparatus for a semiconductor device or the like having a submicron rule of 1 micron or t<ld or less.

従来の技術 半導体装置は最近ますます高密度化され、各々の素子の
微細パターンの寸法は1ミクロン以下に及んでいる。L
SI製造時のフォトマスクとLSIウェハの従来からの
位置合わせは、フォトマスク上の位置合わせマークとウ
ェハ上の位置合わせマークを重ね合わせることによって
行なっていたが、その位置合わせ精度は±0.3ミクロ
ン程度であり、サブミクロンの素子を形成する場合には
、合わせ精度が悪く実用にならない。又、ウェハは、各
種の熱プロセスを経て製造されるため、第7図のように
ウェハW上に形成された位置合わせマークは、熱応力、
熱膨張等により、マーク間距離lwが変化する。従って
、レチクル上の位置合わせマークとウェハ上の位置合わ
せマークは完全には一致しない。サブミクロン素子を形
成する場合、前述のごとく、ウェハの変形による位置合
わせ誤差をも極力少なくする必要がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Semiconductor devices have recently become more and more densely packed, with the dimensions of the fine patterns of each element reaching 1 micron or less. L
Conventionally, alignment between a photomask and an LSI wafer during SI manufacturing was performed by overlapping alignment marks on the photomask and alignment marks on the wafer, but the alignment accuracy was ±0.3. It is on the order of microns, and when forming submicron elements, the alignment accuracy is poor and it is not practical. Furthermore, since the wafer is manufactured through various thermal processes, the alignment marks formed on the wafer W as shown in FIG.
The distance lw between marks changes due to thermal expansion or the like. Therefore, the alignment marks on the reticle and the alignment marks on the wafer do not perfectly match. When forming submicron elements, as described above, it is necessary to minimize alignment errors due to wafer deformation.

発明が解決しようとする問題点 以上のように、従来の位置合わせ方法では、位置合わせ
精度が悪く、かつ、ウェハの変形による位置合わせ誤差
を精度よく補正することができない。
Problems to be Solved by the Invention As described above, the conventional alignment methods have poor alignment accuracy and cannot accurately correct alignment errors due to wafer deformation.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、フォトマス
クとウェハ上の位置合わせマークとを高精度に検出し、
かつ、ウェハの変形量をも検出し、補正することにより
、よシ高精度な位置合わせ方法を内蔵した露光装置を提
供することを目的としている。
The present invention has been made in view of this point, and it detects the photomask and the alignment mark on the wafer with high precision,
Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus that incorporates a highly accurate positioning method by also detecting and correcting the amount of deformation of the wafer.

問題点を解決するための手段 本発明は、上記問題点を解決するために、レチクル面上
に格子群Kを形成し、又、ウェハ上にも前記格子群Kに
対応した位置に格子群AVとBwとを形成し、レチクル
上の格子群Kによって回折された光束を、第1レンズ系
のスベク) tV面で一対の回折光を空間フィルタによ
って通過させ、この2つの光束を第2のレンズ系に導び
き、二元束によって生成する干渉縞を基板上に投影し、
基板上に設けた格子群ムw 、 13wから再度回折さ
れる回折光の光強度を光検出器で各々検出するものであ
る。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention forms a grating group K on the reticle surface, and also forms a grating group AV on the wafer at a position corresponding to the grating group K. and Bw, and the light beam diffracted by the grating group K on the reticle is passed through a pair of diffracted lights at the first lens system's (Subek) tV plane by a spatial filter, and these two light beams are passed through the second lens. system, and project the interference fringes generated by the binary flux onto the substrate.
The light intensity of the diffracted light diffracted again from the grating groups w and 13w provided on the substrate is detected by a photodetector.

作用 本発明は上記した構成により、レチクル上の格子群Xに
よって生成された回折光を再度ウェハ上の格子群ムWに
よって回折された回折光の光強度を光検出器で検出する
ことにより、格子群にと格子群人Wとの位置関係を検出
する。又、同様に、レチクル上の格子群にとウェハ上の
格子群Byとの位置関係を検出する。以上のことより、
格子群Kに対する、格子群ムw 、 Byの格子群間隔
との誤差量を算出することができ、誤差量を補正するこ
とにより高精度な位置合わせを実現するものである。
According to the above-described configuration, the present invention detects the diffracted light generated by the grating group X on the reticle by the grating group W on the wafer and detects the light intensity of the diffracted light with a photodetector. The positional relationship between the group and the grid group person W is detected. Similarly, the positional relationship between the grating group on the reticle and the grating group By on the wafer is detected. From the above,
It is possible to calculate the error amount between the grating group K and the grating group spacing of the grating groups w and By, and by correcting the error amount, highly accurate alignment is realized.

実施例 本発明による光学系の実施例を第2図に示した。Example An embodiment of the optical system according to the present invention is shown in FIG.

光源11から出た光(この図ではより鮮明な干渉性とよ
り深い焦点深度を得るために、レーザ光を想定した構成
になっているが、全体の光学系は白色干渉光学系であシ
、水銀灯などのスベク) Az光源でもよい。)をビー
ムエクスパンダ12により拡大し、この光を平行光又は
収束光に変換するためのコリメータレンズ又はコンデン
サレンズで構成された照明光学系13によって第1のレ
ンズ糸16の入射瞳に対して入射する。
The light emitted from the light source 11 (in this figure, the configuration is assumed to be a laser beam in order to obtain clearer coherence and deeper depth of focus, but the entire optical system is a white interference optical system. An Az light source (such as a mercury lamp) may also be used. ) is expanded by a beam expander 12 and incident on the entrance pupil of the first lens thread 16 by an illumination optical system 13 composed of a collimator lens or a condenser lens for converting this light into parallel light or convergent light. do.

以下の説明では、本発明の原理を簡潔に述べるためにレ
チクルは平行光束によって照明され、第1及び第2のレ
ンズ系は、フーリエ変換レンズとするが、必らずしもフ
ーリエ変換レンズでなくてもよい。
In the following description, in order to briefly describe the principle of the present invention, the reticle is illuminated by a parallel light beam, and the first and second lens systems are Fourier transform lenses, but they are not necessarily Fourier transform lenses. It's okay.

光源光学系13と第1のフーリエ変換レンズ15との間
にレチクル14が配置され、レチクル14のパターンを
2次光源として出た像を第1のフーリエ変換レンズによ
って一旦集光し、さらに第1のフーリエ変換レンズ17
を通してレチクル上のパターンの像をウェハ18上に投
影する。第1のフーリエ変換レンズと第2のフーリエ変
換レンズの焦点距離を等しくするとレチクル上のパター
ンが等倍に投影される。第1及び第2のフーリエ変換レ
ンンの焦点距離を変化させると縮小投影が可能となる。
A reticle 14 is arranged between the light source optical system 13 and the first Fourier transform lens 15, and the image emitted from the pattern of the reticle 14 as a secondary light source is once focused by the first Fourier transform lens, and then Fourier transform lens 17
The image of the pattern on the reticle is projected onto the wafer 18 through the reticle. When the focal lengths of the first Fourier transform lens and the second Fourier transform lens are made equal, the pattern on the reticle is projected at the same magnification. By changing the focal lengths of the first and second Fourier transform lenses, reduced projection becomes possible.

第1のフーリエ変換レンズの後側焦点面には、レチクル
上のパターンの回折光(フーリエスペクトル)が空間的
に分布しており、本発明の構成例においては、このフー
リエ変換面に、空間フィルター16を配置してスペクト
Iし面でフィルタリングし、レチクル上に形成されたパ
ターンをスペクトル面でフィルタリングして、ウエノ1
W面上に入射する。
The diffracted light (Fourier spectrum) of the pattern on the reticle is spatially distributed on the rear focal plane of the first Fourier transform lens, and in the configuration example of the present invention, a spatial filter The pattern formed on the reticle is filtered by the spectrum plane, and the pattern formed on the reticle is filtered by the spectrum plane.
The light is incident on the W plane.

第3図は本発明の露光装置に用いられるレチクルである
。第3図aはレチクfi714の平面であり、第3図す
はその断面図である。レチクル14は回路パターン部4
2とその周辺部43より成り、周辺部43には、格子群
AR1及び、格子群AHに対して、格子の長手方向が平
行な格子群BRとを間隔An離れた位置に形成する。レ
チクル14には入射光44が入射し、第3図すに示すよ
うに格子群AR、BHによって、0次、±1次、±2次
・・・・・・のように複数の回折光が回折される。
FIG. 3 shows a reticle used in the exposure apparatus of the present invention. FIG. 3A is a plane view of the reticle fi714, and FIG. 3A is a cross-sectional view thereof. The reticle 14 is a circuit pattern section 4
In the peripheral part 43, a grating group AR1 and a grating group BR whose longitudinal direction of the gratings is parallel to the grating group AH are formed at positions separated by an interval An. Incident light 44 enters the reticle 14, and as shown in FIG. It is diffracted.

第1図はさらに本発明の露光装置の位置合わせ原理説明
図である。光源11から出た波長λの光はビームエクス
パンダ12によって拡大され、さらにコリメータレンズ
21で所定の広が9を持つ平行光にされる。第1フーリ
エ変換レンズ51の前側焦点f1の位置J:1に、ピッ
チP1なる格子群AR,BRを有したレチク/l/14
を配置する。格子群AR、BRのピッチP1と回折光の
回折角θ、は、P 1slRθH=nλ(n=o、±1
.±2−・−)の関係がある。このように複数の光束に
回折された光は第1フーリエ変換レンズ51に入射し、
さ   ・らに、後側焦点面ξに各々の回折光に相当す
るフーリエスペクトル像を結ぶ、−1次の回折光のフー
リエスペクトμに対応する座標ξ61はξ61=f1S
1rIθ1 P1thθ=λ で示され、0次の回折光のフーリエスペクトルξ60 ξ6o=f1sIrIθo=0 とは完全に分離された状態でフーリエ変換面にフーリエ
スペクトル像を結ぶ。このフーリエ変換面近傍に空間フ
ィルタ16を配置し、±1次回折光のみを通過させる。
FIG. 1 is a diagram further illustrating the positioning principle of the exposure apparatus of the present invention. Light having a wavelength λ emitted from a light source 11 is expanded by a beam expander 12 and further converted into parallel light having a predetermined spread 9 by a collimator lens 21 . Reticle /l/14 having grating groups AR and BR with pitch P1 at position J:1 of front focal point f1 of first Fourier transform lens 51
Place. The pitch P1 of the grating groups AR and BR and the diffraction angle θ of the diffracted light are P 1slRθH=nλ (n=o, ±1
.. There is a relationship of ±2−・−). The light diffracted into a plurality of light beams in this way enters the first Fourier transform lens 51,
Furthermore, the coordinate ξ61 corresponding to the Fourier spectrum μ of the −1st-order diffracted light, which forms the Fourier spectrum image corresponding to each diffracted light on the back focal plane ξ, is ξ61=f1S.
1rIθ1 P1thθ=λ, and a Fourier spectrum image is formed on the Fourier transform plane in a state completely separated from the Fourier spectrum ξ60 ξ6o=f1sIrIθo=0 of the zero-order diffracted light. A spatial filter 16 is arranged near this Fourier transform surface, and only the ±1st-order diffracted light passes through.

この回折光は第2フーリエ変換レンズ62を通過し、さ
らにウェハW上には間隔lw離れて形成された格子群ム
W1と格子群Bw上に投影される。(格子群At 、 
Bwは格子群ムa。
This diffracted light passes through the second Fourier transform lens 62, and is further projected onto a grating group W1 and a grating group Bw formed on the wafer W at a distance lw apart. (lattice group At,
Bw is the lattice group a.

Bit に対応した位置に形成されている。)ウェハW
上に投影された像は、格子群A、 、 BHの各々の格
子の±1次光成分同志が干渉して干渉縞が生成される。
It is formed at a position corresponding to Bit. ) wafer W
In the image projected above, interference fringes are generated by the interference of the ±1st-order light components of each of the gratings in grating groups A, BH.

この時、干渉縞とウェハW上の格子群ムw 、 Byと
の間の位置関係を示す光強度情報が得られる。つまり、
格子群ムHによって回折された+1次回折光L1、及び
−1次回折光L2は、゛ウェハW上の格子群ムW上に干
渉縞を生成すると共に、格子群人Wによって、再度回折
された回折光L3 の光強度を光検出器D1により検出
する。ウェハWを微小変位させ、回折光L3の光強度変
化を測定することにより、格子群ムnによって生成され
た干渉縞と格子群Awとの間の非常に分解能のよい位置
関係を示す第4図のような正弦波状の光強度変化が得ら
れる。同様に、レチクル14上の格子群BHによって回
折された+1次回折光L4、及び−1次回折光L5はウ
ェハW上の格子群BY上に干渉縞を生成すると共に、格
子群Bwによって、再度回折された回折光L6の光強度
を光検出器D2により検出することにより、格子群BR
と格子群BRとの間の位置関係を精度よく検出できる。
At this time, light intensity information indicating the positional relationship between the interference fringes and the grating groups w, By on the wafer W is obtained. In other words,
The +1st-order diffracted light L1 and the -1st-order diffracted light L2 diffracted by the grating group H generate interference fringes on the grating group W on the wafer W, and also generate interference fringes that are diffracted again by the grating group W. The light intensity of the light L3 is detected by the photodetector D1. FIG. 4 shows the positional relationship with very good resolution between the interference fringes generated by the grating group Mn and the grating group Aw by slightly displacing the wafer W and measuring the change in the light intensity of the diffracted light L3. A sinusoidal light intensity change like this can be obtained. Similarly, the +1st-order diffracted light L4 and -1st-order diffracted light L5 diffracted by the grating group BH on the reticle 14 generate interference fringes on the grating group BY on the wafer W, and are diffracted again by the grating group Bw. By detecting the light intensity of the diffracted light L6 by the photodetector D2, the grating group BR
The positional relationship between and the grating group BR can be detected with high accuracy.

このとき、ウェハWは各種熱プロセスを経ているため、
熱応力、熱膨張等によりウェハWは微小変形する。従っ
て、ウェハW上の格子群AyとByの間隔は初期の間隔
より微小変化しているため、レチクル上の格子群ARと
格子群BRとの間隔lRとは完全には一致しない。
At this time, since the wafer W has undergone various thermal processes,
The wafer W is slightly deformed due to thermal stress, thermal expansion, and the like. Therefore, since the interval between the grating groups Ay and By on the wafer W has slightly changed from the initial interval, the interval lR between the grating groups AR and BR on the reticle does not completely match.

つまり、格子群ARと格子群lwとの位置関係が第4図
の中間位置Sで合っているとすれば、格子群BRと格子
群Byとの位置関係はウェハWの微小変形がなければ、
第4図の中間位置Sで一致するが、微小変形△Sがある
場合には中間位置Sより△Sだけずれる。このΔSを検
出することにより、ウェハWの微小変形量△Sを精度よ
く検出することができる。
In other words, if the positional relationship between the grating group AR and the grating group lw is the same at the intermediate position S in FIG.
They match at the intermediate position S in FIG. 4, but if there is a slight deformation ΔS, they deviate from the intermediate position S by ΔS. By detecting this ΔS, the minute deformation amount ΔS of the wafer W can be detected with high accuracy.

第2の実施例として、第1の実施例では説明の都合上、
レチクル上に格子群ムw 、 Bwとを間隔IR離した
位置に形成したが例えば、レチクル上に一連の格子群K
を形成し、ウェハ上には前記と同様に格子群五w 、 
Byとを間隔lx離して形成することにより、格子群ム
w 、 3w上に格子群にに入射した光束による干渉縞
を生成させることにより、第1の実施例と同様な効果が
得られる。
As a second embodiment, in the first embodiment, for convenience of explanation,
For example, a series of grating groups K and Bw are formed on the reticle at positions separated by an interval IR.
are formed on the wafer, and the lattice groups 5 w,
The same effects as in the first embodiment can be obtained by forming interference fringes on the grating groups w and 3w by the light beams incident on the grating groups.

第3の実施例として第1の実施例では光検出器D1・D
2を空間フィルタ面より距離δ離し、各々の回折光L5
及びL6を独立に検出するようにしたが、第5図のごと
く、光検出器は1ケのみ設け、レチクル上の格子群AR
、BFIに入射する光束を交互に遮断することによって
、各格子群の位置関係をフーリエ変換面近傍に設けた1
ケの光検出器D1  により検出してもよい。
As a third embodiment, in the first embodiment, photodetectors D1 and D
2 at a distance δ from the spatial filter surface, and each diffracted light L5
and L6 are detected independently, but as shown in Fig. 5, only one photodetector is provided, and the grating group AR on the reticle
, by alternately blocking the light beams incident on the BFI, the positional relationship of each grating group is set near the Fourier transform plane.
It may be detected by the photodetector D1.

第4の実施例として、ウェハWの微小変形量△Sを検出
後、補正する方法として、レチクル14上の格子群AR
、BRの距# IRの中間位置とウェハW上の格子群ム
w 、 Bwの中心位置とが一致するように、ウェハW
1又はレチクIv14の位置を移動することにより、ウ
ェハWの微小変形量をも、考慮した位置合わせが可能と
なり、よシ高精度な位置合わせが可能となる。
As a fourth embodiment, as a method for correcting after detecting the minute deformation amount ΔS of the wafer W, a grating group AR on the reticle 14 is used.
, BR distance # The wafer W is adjusted so that the intermediate position of IR and the center position of the grating group w, Bw on the wafer W coincide.
By moving the position of the reticle 1 or the reticle Iv14, it becomes possible to perform positioning that takes even the minute amount of deformation of the wafer W into account, thereby making it possible to perform highly accurate positioning.

第6の実施例として、ウェハW上の微小変形量△Sを検
出後、補正する方法として、レチクル14と第1フーリ
エ変換レンズ51との距離f。
As a sixth embodiment, a distance f between the reticle 14 and the first Fourier transform lens 51 is used as a method for correcting after detecting the minute deformation amount ΔS on the wafer W.

を変化させることにより、レチクル14上の格子群AR
、BRとの距離!Rが、ウェハW上では変化することを
利用して、ウェハWの微小変形量△Sに相当する分だけ
、レチク/l/14と第1フーリエ変換レンズ61との
位置関係を補正することにより、レチクル14上の格子
群人71 、 B1間の間隔lRとウェハWの格子群A
w 、 81間の距離とを等しくさせることができ、よ
り高精度な位置合わせが可能となる。
By changing the grating group AR on the reticle 14
, distance from BR! By taking advantage of the fact that R changes on the wafer W, the positional relationship between the reticle /l/14 and the first Fourier transform lens 61 is corrected by an amount corresponding to the minute deformation amount ΔS of the wafer W. , the grating group 71 on the reticle 14, the interval lR between B1 and the grating group A on the wafer W.
The distances between w and 81 can be made equal, allowing for more accurate positioning.

第6の実施例として、第1図では、光源11から出た光
束を、レチクル14のほぼ全域に入射しているが、レチ
ク/l/14上の格子群AR、BR上のみに光束が入射
するように、2本のビームをレチクル14上に入射し、
各々の光束がそれぞれ、格子群ムFl 、 BR上のみ
に入射させるようにしても同様の効果がある。
As a sixth embodiment, in FIG. 1, the light beam emitted from the light source 11 is incident on almost the entire area of the reticle 14, but the light beam is incident only on the grating groups AR and BR on the reticle/l/14. Inject the two beams onto the reticle 14 so that
A similar effect can be obtained even if each light beam is made incident only on the grating groups Fl and BR.

第7の実施例として、第6図のごとく、レチクル14上
の格子群AR、BRに対して、格子の長手方向が直交す
る格子群OR、DRを形成する。又、ウェハW上にも、
格子群AR、BR、On 、 DRに対応した位置に格
子群Ay 、 Bw 、 Gw 、 Dw  を形成す
る。
As a seventh embodiment, as shown in FIG. 6, grating groups OR and DR whose longitudinal directions of gratings are perpendicular to grating groups AR and BR on the reticle 14 are formed. Also, on the wafer W,
Grating groups Ay, Bw, Gw, and Dw are formed at positions corresponding to the grating groups AR, BR, On, and DR.

第1の実施例で説明したのと同様に、レチクル14上の
各格子群とウェハW上の各格子群との位置関係を検出す
ることにより、直交する2軸、すなわちX−Yの位置合
わせが精度よく行なえる。
As described in the first embodiment, by detecting the positional relationship between each grating group on the reticle 14 and each grating group on the wafer W, alignment in two orthogonal axes, that is, X-Y can be performed with high precision.

さらに、第6の実施例として、前記の位置合わせ方法と
、従来の位置合わせ方法とを組合わせることにより、レ
チク1v14とウェハWとを精度よく位置合わせするこ
とが可能である。つまり、従来の位置合わせ方法により
O1Sμm以下の荒位置合わせを行なった上で、前記の
ようなレチクル14上の各格子群とウェハW上の各格子
群との位置を検出し補正することにより、より高精度な
位置合わせが可能となる。
Furthermore, as a sixth embodiment, it is possible to accurately align the reticle 1v14 and the wafer W by combining the above alignment method with a conventional alignment method. In other words, by performing rough alignment of 01S μm or less using the conventional alignment method, and then detecting and correcting the positions of each grating group on the reticle 14 and each grating group on the wafer W as described above, More precise positioning becomes possible.

発明の効果 本発明により、ウェハが熱変形等により微小変形した場
合にも、レチクル上に形成した各格子群とウェハ上に構
成した各格子群との位置関係を検出することにより、ウ
ェハの微小変形量を検出でき、より高精度な位置合わせ
を行なうことができる。
Effects of the Invention According to the present invention, even if the wafer is minutely deformed due to thermal deformation or the like, the positional relationship between each grating group formed on the reticle and each grating group configured on the wafer can be detected, thereby deforming the wafer minutely. The amount of deformation can be detected and alignment can be performed with higher precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における露光装置の位置合わ
せ原理図、第2図は同装置の光学系の原理図、第3図e
)は同装置のレチクルの平面図、第3図(b)は同装置
の位置合わせ用格子を示す第3図(!L)の五−入断面
図、第4図は同装置の干渉縞と格子左の位置合わせ感度
を示す特性図、第6図は本発明の第2の実施例における
露光装置の位置合わせ原理図、第6図は第5の実施例の
装置のレチクルの平面図、第7図は従来例の露光装置を
説明するためのウェハの平面図である。 11・・・・・・光源、14・・・・・・レチクル、1
6・・・・・・第1フーリエ変換レンズ、W・・・・・
・ウェハ、’RI BRICR,DB 、 K−・・−
・・レチク/L/14上の格子群、Aw。 Bw 、 (w 、 Dw・・・・・・ウェハW上の格
子群、16・・・・・・空間フィルタ、17・・・・・
・第2のフーリエ変換レンズ、n、 、 D2・・・・
・・光検出器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名門 
                        叡
第2図 第3図 第4図 移動量り 第6図 R 第7図
Figure 1 is a diagram of the principle of positioning of an exposure apparatus in an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram of the principle of the optical system of the same apparatus, and Figure 3 is e.
) is a plan view of the reticle of the same device, FIG. 3(b) is a cross-sectional view of FIG. 3(!L) showing the alignment grating of the same device, and FIG. A characteristic diagram showing the positioning sensitivity of the left side of the grating, FIG. 6 is a diagram of the positioning principle of the exposure apparatus in the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a plan view of the reticle of the apparatus of the fifth embodiment, and FIG. FIG. 7 is a plan view of a wafer for explaining a conventional exposure apparatus. 11...Light source, 14...Reticle, 1
6...First Fourier transform lens, W...
・Wafer, 'RI BRICR, DB, K-...-
... Lattice group on Retik/L/14, Aw. Bw, (w, Dw... grating group on wafer W, 16... spatial filter, 17...
・Second Fourier transform lens, n, , D2...
...Photodetector. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other prestigious lawyer
Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Travel distance Fig. 6 R Fig. 7

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光源・照明光学系・レチクル・第1のレンズ系、
空間フィルタ、第2のレンズ系、基板および光検出器か
らなる露光装置のレチクル面上に格子群Kを形成し、又
、前記基板上にも、前記格子群Kに対応した位置に、格
子群Awと格子群Bwとを距離lw離して形成し、前記
光源から出た光束を前記格子群Kに入射させて、回折し
た各光束を第1のレンズ系に導びくとともに、前記第1
のレンズ系のスペクトル面付近に設けた所定の空間フィ
ルタによって、所定のスペクトルを選択的に透過せしめ
て、第2のレンズ系に導びき、第2のレンズ系を通過し
た光束により生成した干渉縞を基板上の各格子群上に投
影し、基板上に形成された格子群Aw、Bwにより回折
した回折光を各々独立に光検出器にて検出することによ
って、前記格子群Kとの位置関係を検出することを特徴
とする露光装置。
(1) Light source, illumination optical system, reticle, first lens system,
A grating group K is formed on the reticle surface of an exposure device consisting of a spatial filter, a second lens system, a substrate, and a photodetector, and a grating group K is also formed on the substrate at a position corresponding to the grating group K. Aw and a grating group Bw are formed with a distance lw apart, and the light beam emitted from the light source is made incident on the grating group K, and each diffracted light beam is guided to the first lens system.
A predetermined spectrum is selectively transmitted by a predetermined spatial filter provided near the spectral plane of the lens system, and is guided to a second lens system. is projected onto each grating group on the substrate, and each of the diffracted lights diffracted by the grating groups Aw and Bw formed on the substrate is detected independently by a photodetector, thereby determining the positional relationship with the grating group K. An exposure device characterized by detecting.
(2)レチクル上に格子群A_Rと、前記格子群A_R
に対して、長手方向が平行な格子群B_Rとを間隔l_
R離れた位置に形成し、又、基板上にも、前記格子群A
_R、B_Rに対応した位置に、格子群Awと格子群B
wとを形成し、各格子群の位置関係を検出することを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の露光装置。
(2) A grating group A_R on the reticle and the grating group A_R
, and a grating group B_R whose longitudinal direction is parallel to each other at an interval l_
The grating group A is formed at a distance R, and also on the substrate.
A grating group Aw and a grating group B are placed at the positions corresponding to _R and B_R.
2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure apparatus detects the positional relationship of each grating group.
(3)2ケの光検出器をスペクトル面より距離δずらし
た位置に配置し、格子群Aw、Bwより回折した回折光
を検出することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の露光装置。
(3) The exposure according to claim 1, characterized in that two photodetectors are arranged at positions shifted by a distance δ from the spectral plane, and the diffracted light diffracted from the grating groups Aw and Bw is detected. Device.
(4)格子群A_R、B_Rに対する格子群Aw、Bw
の位置関係を検出し、格子群A_R、B_Rの中心位置
と格子群Aw、Bwの中心位置とが一致するように、基
板、又は、レチクルの位置を補正することを特徴とする
特許請求の範囲第2項記載の露光装置。
(4) Lattice groups Aw and Bw for lattice groups A_R and B_R
Claims characterized in that the position of the substrate or reticle is corrected so that the center positions of the grating groups A_R and B_R coincide with the center positions of the grating groups Aw and Bw. Exposure apparatus according to item 2.
(5)格子群A_R、B_Rに対する格子群Aw、Bw
の位置関係を検出し、格子群A_R、B_Rの位置関係
に対し、格子群Aw、Bwの位置関係がほぼ等しくなる
ようにレチクルと第1レンズとの距離関係を補正するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の露光装置。
(5) Lattice groups Aw and Bw for lattice groups A_R and B_R
A patent characterized in that the distance relationship between the reticle and the first lens is corrected so that the positional relationship between the grating groups Aw and Bw is approximately equal to the positional relationship between the grating groups A_R and B_R. An exposure apparatus according to claim 2.
(6)レチクル上の格子群A_R、B_R上のみに光束
が入射するように2本のビームを設けたことを特徴とす
る特許請求の範囲第2項記載の露光装置。
(6) The exposure apparatus according to claim 2, characterized in that two beams are provided so that the light flux is incident only on the grating groups A_R and B_R on the reticle.
(7)光源・照明光学系・レチクル・第1のレンズ系、
空間フィルタ、第2のレンズ系、基板、および、光検出
器からなる露光装置のレチクル面上に格子群A_Rと、
前記格子群A_Rに対して、長手方向が平行な格子群B
_Rとを距離l_R離れた位置に形成し、さらに、前記
格子群A_R、B_Rに対して、格子の長手方向が直交
する格子群C_R、D_Rとを間隔を離して形成し、又
、基板上にも、前記格子群A_R、B_R、C_R、D
_Rに対応した位置に格子群Aw、Bw、Cw、Dwを
形成し、前記光源から出た光束をレチクル上の各格子群
に入射させて、回折した各光束を第1のレンズ系のスペ
クトル面付近に設けた所定の空間フィルタによって、所
定のスペクトルを選択的に透過せしめて、第2のレンズ
系に導びき、第2のレンズ系を通過した光束により生成
した干渉縞を基板上の各格子群上に投影し、各格子群A
w、Bw、Cw、Dwにより回折した回折光を各々独立
に光検出器にて検出することによって、各格子群の位置
関係を検出することを特徴とする露光装置。
(7) Light source, illumination optical system, reticle, first lens system,
A grating group A_R is formed on the reticle surface of an exposure apparatus consisting of a spatial filter, a second lens system, a substrate, and a photodetector;
A grating group B whose longitudinal direction is parallel to the grating group A_R.
_R are formed at a distance l_R apart from each other, and further, grating groups C_R and D_R whose longitudinal directions of the gratings are orthogonal to the grating groups A_R and B_R are formed at a distance apart, and Also, the lattice groups A_R, B_R, C_R, D
Grating groups Aw, Bw, Cw, and Dw are formed at positions corresponding to _R, and the light beam emitted from the light source is made incident on each grating group on the reticle, and each diffracted light beam is reflected on the spectral surface of the first lens system. A predetermined spatial filter provided nearby selectively transmits a predetermined spectrum and guides it to a second lens system, and the interference fringes generated by the light beam passing through the second lens system are reflected in each grating on the substrate. Projected onto the group, each lattice group A
An exposure apparatus characterized in that the positional relationship of each grating group is detected by independently detecting the diffracted light diffracted by w, Bw, Cw, and Dw with a photodetector.
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