JPS6156864B2 - - Google Patents
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- JPS6156864B2 JPS6156864B2 JP54013104A JP1310479A JPS6156864B2 JP S6156864 B2 JPS6156864 B2 JP S6156864B2 JP 54013104 A JP54013104 A JP 54013104A JP 1310479 A JP1310479 A JP 1310479A JP S6156864 B2 JPS6156864 B2 JP S6156864B2
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- Japan
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Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
- H01J37/3045—Object or beam position registration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置の製造工程において使用す
るマスクアライメント方法に関する。
るマスクアライメント方法に関する。
従来マスクアライメントを自動で行なうにはウ
エハ上のターゲツトとマスク上のターゲツトとの
相対位置を何らかの手段で検出し、その相対位置
が零になる様にウエハまたはマスクをパルスモー
タ等を使つて移動する方法が採用されている。こ
の種の装置の一例を図を使つて説明すると、第１
図に示す如くウエハ１上にアライメント用のター
ゲツトマーク１１及び１２、マスク２上にアライ
メント用のターゲツトマーク１３及び１４を用意
する。ウエハ上のターゲツトマーク１１及び１２
はそこからの正反射光量が少ないように凹凸を付
けたものであり、マスク上のターゲツトマーク１
３及び１４は第２図に示すようにそれぞれが４個
の透明なスリツトから成つている。このスリツト
を介してウエハ１上のターゲツトマーク１１，１
２を見て第２図ｃの様な相対位置関係になる様に
アライメントを行なう。そのためにマスク２とウ
エハ１を通常のアライメントギヤツプ、例えば50
μｍの間隔に保ち、第１図の照明光１５でマスク
２を介してウエハ１を照明し、反射光を光電変換
部１６及び１７で受光する。そして制御部１８で
この出力の差を求めて、この差が零になる方向に
モータ２０によりウエハ１を載せたステージ１９
を駆動する。ウエハ１の移動が終れば再び光電変
換器１６，１７からの出力の差を求めてその差が
零になる方向にモータ２０を駆動する。この動作
を何度か繰返してマスク２とウエハ１の相対位置
があらかじめ設定した許容誤差範囲に入つたと判
定されると、ウエハ１を載せたピストン（図示せ
ず）が上昇してウエハ１はマスク２と密着し、露
光に移る。
エハ上のターゲツトとマスク上のターゲツトとの
相対位置を何らかの手段で検出し、その相対位置
が零になる様にウエハまたはマスクをパルスモー
タ等を使つて移動する方法が採用されている。こ
の種の装置の一例を図を使つて説明すると、第１
図に示す如くウエハ１上にアライメント用のター
ゲツトマーク１１及び１２、マスク２上にアライ
メント用のターゲツトマーク１３及び１４を用意
する。ウエハ上のターゲツトマーク１１及び１２
はそこからの正反射光量が少ないように凹凸を付
けたものであり、マスク上のターゲツトマーク１
３及び１４は第２図に示すようにそれぞれが４個
の透明なスリツトから成つている。このスリツト
を介してウエハ１上のターゲツトマーク１１，１
２を見て第２図ｃの様な相対位置関係になる様に
アライメントを行なう。そのためにマスク２とウ
エハ１を通常のアライメントギヤツプ、例えば50
μｍの間隔に保ち、第１図の照明光１５でマスク
２を介してウエハ１を照明し、反射光を光電変換
部１６及び１７で受光する。そして制御部１８で
この出力の差を求めて、この差が零になる方向に
モータ２０によりウエハ１を載せたステージ１９
を駆動する。ウエハ１の移動が終れば再び光電変
換器１６，１７からの出力の差を求めてその差が
零になる方向にモータ２０を駆動する。この動作
を何度か繰返してマスク２とウエハ１の相対位置
があらかじめ設定した許容誤差範囲に入つたと判
定されると、ウエハ１を載せたピストン（図示せ
ず）が上昇してウエハ１はマスク２と密着し、露
光に移る。
このときウエハ１がアライメントされる平面を
xy平面とし、ピストンが上昇してウエハ１が上
方へ移動する方向をｚ方向と定めると、アライメ
ントギヤツプでのアライメントが終了してウエハ
１がｚ方向へ移動するときにはxy方向の移動は
小さい程良く、理想的には零であることが望まし
い。ところが一般的にはxy方向の移動を零にし
て純粋にｚ方向だけへウエハ１を移動させること
は不可能で、現実にはウエハ１がｚ方向へ数十ミ
クロン移動するときにはxy平面内で0.1〜0.5μｍ
移動してしまう。この対策としてウエハ１をｚ方
向に上昇させながら同時にxy平面内でアライメ
ントを継続する方法が実施されている。しかしな
がら、この方法はマスク２とウエハ１が完全には
なれている間は有効であるがさらに上昇して一部
でマスク２と接触し始めるとウエハ１をマスク２
に対してxy平面内で相対変位させることは不可
能となり有効でなくなる。さらに一般にはこの瞬
間以後ウエハ１とマスク２が全面で密着するに至
るまでの過程に於て、ウエハ１の反りなどが原因
でxy平面内で大きく横ずれするのが普通であ
り、この間、接触抵抗が大きくなつてxy平面内
でウエハ１を動かすことができず、アライメント
制御は不可能である。このためにマスク２とウエ
ハ１をｚ方向に例えば50μｍ離した位置でアライ
メントを行なつて、例えば0.1μｍのアライメン
ト精度が達成できたとしても、ウエハ１をｚ方向
に上昇してマスク２と密着する過程で上述のxy
平面内での横ずれが生じるためアライメント精度
は0.3〜0.5μｍ程度に低下してしまう。
xy平面とし、ピストンが上昇してウエハ１が上
方へ移動する方向をｚ方向と定めると、アライメ
ントギヤツプでのアライメントが終了してウエハ
１がｚ方向へ移動するときにはxy方向の移動は
小さい程良く、理想的には零であることが望まし
い。ところが一般的にはxy方向の移動を零にし
て純粋にｚ方向だけへウエハ１を移動させること
は不可能で、現実にはウエハ１がｚ方向へ数十ミ
クロン移動するときにはxy平面内で0.1〜0.5μｍ
移動してしまう。この対策としてウエハ１をｚ方
向に上昇させながら同時にxy平面内でアライメ
ントを継続する方法が実施されている。しかしな
がら、この方法はマスク２とウエハ１が完全には
なれている間は有効であるがさらに上昇して一部
でマスク２と接触し始めるとウエハ１をマスク２
に対してxy平面内で相対変位させることは不可
能となり有効でなくなる。さらに一般にはこの瞬
間以後ウエハ１とマスク２が全面で密着するに至
るまでの過程に於て、ウエハ１の反りなどが原因
でxy平面内で大きく横ずれするのが普通であ
り、この間、接触抵抗が大きくなつてxy平面内
でウエハ１を動かすことができず、アライメント
制御は不可能である。このためにマスク２とウエ
ハ１をｚ方向に例えば50μｍ離した位置でアライ
メントを行なつて、例えば0.1μｍのアライメン
ト精度が達成できたとしても、ウエハ１をｚ方向
に上昇してマスク２と密着する過程で上述のxy
平面内での横ずれが生じるためアライメント精度
は0.3〜0.5μｍ程度に低下してしまう。
本発明は上記欠点を改良し、マスクとウエハを
密着した場合でも高精度のアライメントが達成で
きる様なマスクアライメント方法を提供するもの
である。
密着した場合でも高精度のアライメントが達成で
きる様なマスクアライメント方法を提供するもの
である。
実験の結果、マスクアライメント装置を同一と
し、同一マスクと同一マスクの組合せで繰返しマ
スクアライメントを行なつた場合にはウエハがｚ
方向に上昇してマスクと密着する過程で生じる
xy平面内での横ずれ量はかなりの精度で再現性
があることが判明した。この現象を利用し、まず
１回目のアライメントでマスクとウエハが密着し
たときに生じるxy平面内での横ずれ量を読取つ
て記憶し、２回目のアライメントでは上記横ずれ
量の符号を変えた量（以後オフセツトと呼ぶ）を
アライメントの目標値としてアライメントを行な
う。こうすれば最後にマスクとウエハが密着し始
めてアライメント制御が不可能になつてから後、
マスクとウエハが全面密着するに至る過程で１回
目と殆んど同じ横ずれが出じるので上述のオフセ
ツトが打消されて最終的に零位置にアライメント
が行なわれる。
し、同一マスクと同一マスクの組合せで繰返しマ
スクアライメントを行なつた場合にはウエハがｚ
方向に上昇してマスクと密着する過程で生じる
xy平面内での横ずれ量はかなりの精度で再現性
があることが判明した。この現象を利用し、まず
１回目のアライメントでマスクとウエハが密着し
たときに生じるxy平面内での横ずれ量を読取つ
て記憶し、２回目のアライメントでは上記横ずれ
量の符号を変えた量（以後オフセツトと呼ぶ）を
アライメントの目標値としてアライメントを行な
う。こうすれば最後にマスクとウエハが密着し始
めてアライメント制御が不可能になつてから後、
マスクとウエハが全面密着するに至る過程で１回
目と殆んど同じ横ずれが出じるので上述のオフセ
ツトが打消されて最終的に零位置にアライメント
が行なわれる。
次に、本発明の一実施例を図を使つて説明す
る。第３図はマスクアライメント装置のブロツク
図である。マスクとウエハの相対位置に関する信
号をアライナ６０からアライナ制御部６１へ入力
し、入出力インタフエイス７４を経由してコンピ
ユータ６４へ入力する。コンピユータ６４は所要
の演算を行なつて入出力インタフエイス６５経由
でモータ制御部６７へ信号を出力し、モータ６８
を駆動してステージに載つたウエハを移動すると
いう構成になつている。
る。第３図はマスクアライメント装置のブロツク
図である。マスクとウエハの相対位置に関する信
号をアライナ６０からアライナ制御部６１へ入力
し、入出力インタフエイス７４を経由してコンピ
ユータ６４へ入力する。コンピユータ６４は所要
の演算を行なつて入出力インタフエイス６５経由
でモータ制御部６７へ信号を出力し、モータ６８
を駆動してステージに載つたウエハを移動すると
いう構成になつている。
マスクアライナ６０にウエハが供給されると、
まずマスクの下部へ転送され、アライメントのた
めにマスクとウエハの間隔が通常のアライメント
ギヤツプ（約50μｍ）に設定される。アライメン
トはxyθ（θはxy平面内での回転角度を表わ
す）各成分について行なうが、ここでは説明の簡
単のためにｙ成分のみについて述べる。Ｙ正光電
変換器の受光部２３とＹ負光電変換器の受光部２
４の各変換電気量の差を求め、この差の符号によ
つてウエハを正または負方向へ移動する。40ｍＳ
毎にウエハの位置を測定してＹステージが中心位
置を通過すると方向を反転し、速度を減少して再
び中心方向へ移動させる。Ｙステージが中心位置
を通過したときの方向反転と減速を所定の回数繰
返すとｙ方向粗アライメントが終る。ｘθの各成
分についても同様である。このとき、ｘ、ｙ、θ
方向とも誤差範囲が大体±５μｍ程度に粗アライ
メントできている。
まずマスクの下部へ転送され、アライメントのた
めにマスクとウエハの間隔が通常のアライメント
ギヤツプ（約50μｍ）に設定される。アライメン
トはxyθ（θはxy平面内での回転角度を表わ
す）各成分について行なうが、ここでは説明の簡
単のためにｙ成分のみについて述べる。Ｙ正光電
変換器の受光部２３とＹ負光電変換器の受光部２
４の各変換電気量の差を求め、この差の符号によ
つてウエハを正または負方向へ移動する。40ｍＳ
毎にウエハの位置を測定してＹステージが中心位
置を通過すると方向を反転し、速度を減少して再
び中心方向へ移動させる。Ｙステージが中心位置
を通過したときの方向反転と減速を所定の回数繰
返すとｙ方向粗アライメントが終る。ｘθの各成
分についても同様である。このとき、ｘ、ｙ、θ
方向とも誤差範囲が大体±５μｍ程度に粗アライ
メントできている。
次に微調アライメントの目標電圧の決定につい
て述べる。まずウエハを正のｘ方向へ約35μｍ、
かつ正のｙ方向へ約35μｍ移動する。するとマス
クターゲツトマーク１３，１４とウエハターゲツ
トマーク１１，１２の相対関係は第２図ａの様に
なる。そしてこのときの正負光電変換器の出力の
差を読取つてVpとする。次にウエハを負のｘ方
向へ約70μｍ、かつ負のｙ方向へ約70μｍ移動す
る。この時マスクターゲツトとウエハターゲツト
の相対関係は第２図ｂの様になり、このときの正
負光電変換器の出力の差を読取つてＶNとする。
この２つの値からアライメントの目標電圧1/2
（ＶP＋ＶN）がｘ、ｙ、θそれぞれについて求め
られる。微調アライメント動作では第３図アライ
ナ制御部６１からマスクとウエハの相対位置に関
する電圧と基準の長さに相当する電圧をＡ／Ｄ変
換器７２経由でコンピユータ６４へ入力し、マス
クとウエハの相対位置の座標（ｘ、ｙ、θ）をミ
クロン単位で求める。目標位置は（０、０、０）
である。ウエハの位置が測定されれば、この結果
に基づいて次に移動すべきか否かの判定を行な
い、移動すべきであればその方向を決定し、さら
に移動すべき距離を決定する。再びｙ方向だけに
着目して説明する。移動すべきか否かの判定は、
あらかじめ設定した許容誤差の範囲内に、上記で
測定したウエハ位置が入つているかどうかをコン
ピユータ６４で判定して行なう。範囲外であれば
コンピユータ６４からモータ駆動命令をモータ制
御部６７へ出力し、範囲内であれば出力しない。
移動方向の判定は、アライナ制御部６１からの入
力７３より求めたウエハ位置の座標ｙの符号で行
ない、ｙが正ならば負方向へ、ｙが負ならば正方
向へ移動することとする。移動距離は上で求めた
ｙ座標の絶対値となる。従つて圧電モータ６８の
１ステツプの移動量が0.006μｍであれば、コン
ピユータ６４で（｜ｙ｜／0.006）の演算を行な
い、移動すべきステツプ数を求める。今仮にウエ
ハ位置が許容誤差範囲外であり、ｙ座標が負であ
つたとすれば、コンピユータ６４からモータ制御
部６７へ、正方向への駆動命令を上で計算した数
だけ出力する。するとウエハはｙの正方向へ移動
し、理想的には目標位置（０、０、０）で停止す
る。ところが実際にはステージの摩擦抵抗の不均
一性などのために、必らずしも目標位置（０、
０、０）では停止しない。そこで40ｍＳ後に再び
ウエハの位置を測定し、移動すべきか否かの判定
を行ない、移動すべきであれば移動方向の判定、
移動距離の算出を行なつてウエハを移動する。こ
れを繰返してウエハ位置の座標（ｘ、ｙ、θ）の
全てが許容誤差範囲内に入れば、約50μｍのアラ
イメントギヤツプでのアライメントが終了する。
て述べる。まずウエハを正のｘ方向へ約35μｍ、
かつ正のｙ方向へ約35μｍ移動する。するとマス
クターゲツトマーク１３，１４とウエハターゲツ
トマーク１１，１２の相対関係は第２図ａの様に
なる。そしてこのときの正負光電変換器の出力の
差を読取つてVpとする。次にウエハを負のｘ方
向へ約70μｍ、かつ負のｙ方向へ約70μｍ移動す
る。この時マスクターゲツトとウエハターゲツト
の相対関係は第２図ｂの様になり、このときの正
負光電変換器の出力の差を読取つてＶNとする。
この２つの値からアライメントの目標電圧1/2
（ＶP＋ＶN）がｘ、ｙ、θそれぞれについて求め
られる。微調アライメント動作では第３図アライ
ナ制御部６１からマスクとウエハの相対位置に関
する電圧と基準の長さに相当する電圧をＡ／Ｄ変
換器７２経由でコンピユータ６４へ入力し、マス
クとウエハの相対位置の座標（ｘ、ｙ、θ）をミ
クロン単位で求める。目標位置は（０、０、０）
である。ウエハの位置が測定されれば、この結果
に基づいて次に移動すべきか否かの判定を行な
い、移動すべきであればその方向を決定し、さら
に移動すべき距離を決定する。再びｙ方向だけに
着目して説明する。移動すべきか否かの判定は、
あらかじめ設定した許容誤差の範囲内に、上記で
測定したウエハ位置が入つているかどうかをコン
ピユータ６４で判定して行なう。範囲外であれば
コンピユータ６４からモータ駆動命令をモータ制
御部６７へ出力し、範囲内であれば出力しない。
移動方向の判定は、アライナ制御部６１からの入
力７３より求めたウエハ位置の座標ｙの符号で行
ない、ｙが正ならば負方向へ、ｙが負ならば正方
向へ移動することとする。移動距離は上で求めた
ｙ座標の絶対値となる。従つて圧電モータ６８の
１ステツプの移動量が0.006μｍであれば、コン
ピユータ６４で（｜ｙ｜／0.006）の演算を行な
い、移動すべきステツプ数を求める。今仮にウエ
ハ位置が許容誤差範囲外であり、ｙ座標が負であ
つたとすれば、コンピユータ６４からモータ制御
部６７へ、正方向への駆動命令を上で計算した数
だけ出力する。するとウエハはｙの正方向へ移動
し、理想的には目標位置（０、０、０）で停止す
る。ところが実際にはステージの摩擦抵抗の不均
一性などのために、必らずしも目標位置（０、
０、０）では停止しない。そこで40ｍＳ後に再び
ウエハの位置を測定し、移動すべきか否かの判定
を行ない、移動すべきであれば移動方向の判定、
移動距離の算出を行なつてウエハを移動する。こ
れを繰返してウエハ位置の座標（ｘ、ｙ、θ）の
全てが許容誤差範囲内に入れば、約50μｍのアラ
イメントギヤツプでのアライメントが終了する。
アライメントギヤツプでのアライメントが終了
すると、コンピユータ６４からウエハｚ方向上昇
信号がアライナ制御部６１へ出力され、ウエハを
載せたピストンが上昇し始める。このとき前述の
xy平面内での横ずれが発生するが、アライメン
ト動作は継続されているのでその横ずれは直ちに
補正される。ウエハがマスクからわずかにはなれ
て、xy平面内で自由に移動できる最小のギヤツ
プ（プロキシミテイギヤツプと呼ぶ）までピスト
ンを上昇して、xy平面内で十分にアライメント
を行ない、再びｘ、ｙ、θの全てが許容誤差範囲
内に入つたと判断されると、再度ピストンを上昇
させる。ウエハがプロキシミテイギヤツプより上
昇し、その一部がマスクに接触し始めて、摩擦抵
抗がモータの駆動力より大きくなるとアライメン
トは不可能となり、そのとき以後ウエハがマスク
に全面密着するに至る間に生じる、xy平面内で
の横ずれは補正できないで残つている。従来のア
ライメント装置では、この補正できないで残る横
ずれが精度低下の原因であつた。
すると、コンピユータ６４からウエハｚ方向上昇
信号がアライナ制御部６１へ出力され、ウエハを
載せたピストンが上昇し始める。このとき前述の
xy平面内での横ずれが発生するが、アライメン
ト動作は継続されているのでその横ずれは直ちに
補正される。ウエハがマスクからわずかにはなれ
て、xy平面内で自由に移動できる最小のギヤツ
プ（プロキシミテイギヤツプと呼ぶ）までピスト
ンを上昇して、xy平面内で十分にアライメント
を行ない、再びｘ、ｙ、θの全てが許容誤差範囲
内に入つたと判断されると、再度ピストンを上昇
させる。ウエハがプロキシミテイギヤツプより上
昇し、その一部がマスクに接触し始めて、摩擦抵
抗がモータの駆動力より大きくなるとアライメン
トは不可能となり、そのとき以後ウエハがマスク
に全面密着するに至る間に生じる、xy平面内で
の横ずれは補正できないで残つている。従来のア
ライメント装置では、この補正できないで残る横
ずれが精度低下の原因であつた。
本発明はこの最終段階で生じる横ずれをも補正
し、高精度のアライメントを実現する手段を提供
するものである。そのためにマスクとウエハが十
分に全面密着した後、マスクに対するウエハの相
対変位量をＡ／Ｄ変換器７２経由でコンピユータ
６４へ読み込み、この値を（Δｘ、Δｙ、Δθ）
として記憶する。そしてこの値が許容誤差範囲内
であればアライメントは終了するが許容誤差範囲
外であれば再びアライメントを行なうためにコン
ピユータ６４からウエハｚ方向下降信号を入出力
インタフエイス６３経由でアライナ制御部６１へ
出力する。アライナ制御部はこれを受けてウエハ
を載せたピストンをプロキシミテイギヤツプまで
下降させ、xy平面内で自由にアライメントが行
なえる状態にする。但しこの２回目のアライメン
トの目標位置（オフセツトと呼ぶ）は１回目のア
ライメント終了時に記憶した値から判断して（−
Δｘ、−Δｙ、−Δθ）である。再びｙ方向だけに
着目して説明する。ウエハの相対位置は40ｍＳ毎
にＡ／Ｄ変換器経由でコンピユータ６４に読み込
んでおり、今仮にウエハ位置のｙ座標がｙである
とする。目標位置が−Δｙであるので２回目のア
ライメントの目標位置からの相対位置はｙ−（−
Δｙ）となる。コンピユータ６４でこの計算を行
ない、移動すべきか否かの判定、移動方向の判
定、移動距離の決定を上記ｙ−（−Δｙ）に対し
て行なう。移動すべきか否かはｙ−（−Δｙ）の
値があらかじめ設定した許容誤差範囲内であるか
どうかをコンピユータを判定して行なう。もし範
囲外であれば、コンピユータで（｜ｙ−（−Δ
ｙ）｜／0.006）の演算を行ない移動すべきステ
ツプ数を求め、ｙ−（−Δｙ）の符号から移動す
べき方向を判定し、モータ駆動命令をモータ制御
部６７へ出力する。また、もし範囲内であればモ
ータ駆動命令は出力しない。これを40ｍＳ毎に繰
返し行ない、新しい目標位置（−Δｘ、−Δｙ、−
Δθ）に対してｘ−（−Δｘ）、ｙ−（−Δｙ）、θ
−（−Δθ）の全てが許容誤差範囲内に入つたと
判定すると、コンピユータ６４からピストン上昇
命令をアライナ制御部６１に出力して、マスクと
ウエハを密着させる。すると１回目の密着のとき
と殆んど同一の横ずれ（Δｘ、Δｙ、Δθ）が生
じて、上述のオフセツトと打ち消し合い、密着し
た後で最終的に（０、０、０）近傍の位置に落着
いて高精度アライメントが実現できる。
し、高精度のアライメントを実現する手段を提供
するものである。そのためにマスクとウエハが十
分に全面密着した後、マスクに対するウエハの相
対変位量をＡ／Ｄ変換器７２経由でコンピユータ
６４へ読み込み、この値を（Δｘ、Δｙ、Δθ）
として記憶する。そしてこの値が許容誤差範囲内
であればアライメントは終了するが許容誤差範囲
外であれば再びアライメントを行なうためにコン
ピユータ６４からウエハｚ方向下降信号を入出力
インタフエイス６３経由でアライナ制御部６１へ
出力する。アライナ制御部はこれを受けてウエハ
を載せたピストンをプロキシミテイギヤツプまで
下降させ、xy平面内で自由にアライメントが行
なえる状態にする。但しこの２回目のアライメン
トの目標位置（オフセツトと呼ぶ）は１回目のア
ライメント終了時に記憶した値から判断して（−
Δｘ、−Δｙ、−Δθ）である。再びｙ方向だけに
着目して説明する。ウエハの相対位置は40ｍＳ毎
にＡ／Ｄ変換器経由でコンピユータ６４に読み込
んでおり、今仮にウエハ位置のｙ座標がｙである
とする。目標位置が−Δｙであるので２回目のア
ライメントの目標位置からの相対位置はｙ−（−
Δｙ）となる。コンピユータ６４でこの計算を行
ない、移動すべきか否かの判定、移動方向の判
定、移動距離の決定を上記ｙ−（−Δｙ）に対し
て行なう。移動すべきか否かはｙ−（−Δｙ）の
値があらかじめ設定した許容誤差範囲内であるか
どうかをコンピユータを判定して行なう。もし範
囲外であれば、コンピユータで（｜ｙ−（−Δ
ｙ）｜／0.006）の演算を行ない移動すべきステ
ツプ数を求め、ｙ−（−Δｙ）の符号から移動す
べき方向を判定し、モータ駆動命令をモータ制御
部６７へ出力する。また、もし範囲内であればモ
ータ駆動命令は出力しない。これを40ｍＳ毎に繰
返し行ない、新しい目標位置（−Δｘ、−Δｙ、−
Δθ）に対してｘ−（−Δｘ）、ｙ−（−Δｙ）、θ
−（−Δθ）の全てが許容誤差範囲内に入つたと
判定すると、コンピユータ６４からピストン上昇
命令をアライナ制御部６１に出力して、マスクと
ウエハを密着させる。すると１回目の密着のとき
と殆んど同一の横ずれ（Δｘ、Δｙ、Δθ）が生
じて、上述のオフセツトと打ち消し合い、密着し
た後で最終的に（０、０、０）近傍の位置に落着
いて高精度アライメントが実現できる。
尚、上述した方法では２回目のアライメントの
際、プロキシミテイギヤツプまでウエハを下降さ
せてからアライメントを開始したが、これはもつ
と下降させて約50μｍの通常のアライメントギヤ
ツプで再びアライメントを開始しても良く、また
アライメントギヤツプまで下降してから目標位置
決定のためのＶP、ＶNの読取りを再び行なつてか
ら２回目のアライメントを行なつてもよい。
際、プロキシミテイギヤツプまでウエハを下降さ
せてからアライメントを開始したが、これはもつ
と下降させて約50μｍの通常のアライメントギヤ
ツプで再びアライメントを開始しても良く、また
アライメントギヤツプまで下降してから目標位置
決定のためのＶP、ＶNの読取りを再び行なつてか
ら２回目のアライメントを行なつてもよい。
またモータには圧電モータを使用したが通常の
パルスモータやDCモータを使用してもよい。
パルスモータやDCモータを使用してもよい。
マスクとウエハの相対位置を検出する手段とし
て、２つの光電変換器へ入力する光量のバランス
をとる方法を用いているが、位置検出法としては
これに限らずレーザビーム走査法とか回転ドラム
スリツト法なども可能である。
て、２つの光電変換器へ入力する光量のバランス
をとる方法を用いているが、位置検出法としては
これに限らずレーザビーム走査法とか回転ドラム
スリツト法なども可能である。
またマスク・ウエハ密着露光方式について説明
したが、プロキシミテイ方式等の場合でもアライ
メント中移動していたウエハまたはマスクを、露
光中に固定したいときに適用可能である。
したが、プロキシミテイ方式等の場合でもアライ
メント中移動していたウエハまたはマスクを、露
光中に固定したいときに適用可能である。
さらに露光光源としては、紫外光に限らず、遠
紫外光、Ｘ線、電子ビーム、γ線などが可能であ
る。
紫外光、Ｘ線、電子ビーム、γ線などが可能であ
る。
以上説明したように、本発明によれば、アライ
メント後、マスクとウエハとのｚ方向間隔を露光
時の間隔にする際に発生するxy平面内での位置
ずれ量を、予め見越してアライメントを行なうこ
とにより、最終的には高精度に位置合せした状態
で露光することが可能となる。
メント後、マスクとウエハとのｚ方向間隔を露光
時の間隔にする際に発生するxy平面内での位置
ずれ量を、予め見越してアライメントを行なうこ
とにより、最終的には高精度に位置合せした状態
で露光することが可能となる。
第１図は従来のマスクアライメント装置の構成
図、第２図はマスクターゲツトとウエハターゲツ
トの相対位置を表わす図、第３図は本発明の一実
施例によるマスクアライメント装置のブロツク図
である。 図に於て、６１はアライナ制御部、６２，６
５，７４は入出力インタフエイス、６４はコンピ
ユータ、６７は圧電モータ制御部、６８は圧電モ
ータ、７２はＡ／Ｄ変換器を示す。尚、各図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
図、第２図はマスクターゲツトとウエハターゲツ
トの相対位置を表わす図、第３図は本発明の一実
施例によるマスクアライメント装置のブロツク図
である。 図に於て、６１はアライナ制御部、６２，６
５，７４は入出力インタフエイス、６４はコンピ
ユータ、６７は圧電モータ制御部、６８は圧電モ
ータ、７２はＡ／Ｄ変換器を示す。尚、各図中同
一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ マスクとウエハとを、ｚ方向に対向させかつ
当該ｚ方向間隔を、両者を相互に接触させずに
xy平面内で相対的に移動可能な、露光時とは異
なる間隔とした状態で、xy平面内において相対
的に移動させ、xy平面内での両者の位置ずれ
を、露光時における相対位置を目標として許容誤
差範囲内にするアライメントを行なつた後、マス
クとウエハとのｚ方向間隔を露光時における間隔
としその間に発生するxy平面内での位置ずれ量
を読み取り、次いでマスクとウエハとを、そのｚ
方向間隔を、再度両者を相互に接触させずにxy
平面内で相対的に移動可能な、露光時とは異なる
間隔とした状態で、xy平面内で相対的に移動さ
せ、露光時の相対位置に上記位置ずれ量に相当す
る補正を施した相対位置を目標として、再度アラ
イメントを行なうことを特徴とするマスクアライ
メント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310479A JPS55105330A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Method for mask alignment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1310479A JPS55105330A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Method for mask alignment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55105330A JPS55105330A (en) | 1980-08-12 |
| JPS6156864B2 true JPS6156864B2 (ja) | 1986-12-04 |
Family
ID=11823835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1310479A Granted JPS55105330A (en) | 1979-02-06 | 1979-02-06 | Method for mask alignment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55105330A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5324206B2 (ja) * | 2008-12-18 | 2013-10-23 | 日本電信電話株式会社 | 位置合わせ方法、ホトマスクおよびウエハ |
-
1979
- 1979-02-06 JP JP1310479A patent/JPS55105330A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55105330A (en) | 1980-08-12 |
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