JPS6165251A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPS6165251A JPS6165251A JP59188301A JP18830184A JPS6165251A JP S6165251 A JPS6165251 A JP S6165251A JP 59188301 A JP59188301 A JP 59188301A JP 18830184 A JP18830184 A JP 18830184A JP S6165251 A JPS6165251 A JP S6165251A
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- Japan
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- grating
- light
- reticle
- diffracted
- interference fringes
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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
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7049—Technique, e.g. interferometric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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、微細パターンを持つ装置特に１ミクロンもし
くは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。
くは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。
従来例の構成とその問題点
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。従
来からのＩ、ＳＩＪ造時のフォトマスクとＬＳＩウェハ
の位置合わせは、ウェハに設けた位置合せマークを用い
て、ウェハを着装したステージの回転と２軸子行移動し
、フォトマスク上のマークとウェハ上のマークを重ね合
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。また、Ｓ、オースチン（Ａｐｐｌｉｅｄｐｈｙｓｉ
ｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ ３１ ／１６７Ｐ 、
４２８．１９７７）らが示した干渉法を用いた位置合わ
せ方法では、第１図で示したように、入射レーザビーム
１をフォトマスク２に入射させ、フォトマスク２上に形
成した格子３で回折し、この回折した光をもう一度、ウ
ェハ４上に形成した格子６によって回折することにより
、回折光６． ７． ８・・・・・・を得る。この回折
光は、フォトマスクでの回折次数とウェハでの回折次数
の二値表示で表わすと、回折光６は（０，１）、回折光
７は（１，１）、回折光８は（−１，２）・・・・・・
で表わすことができる。この回折光をレンズにより一点
に集め光強度を測定する。
微細パターンの寸法は１ミクロン以下に及んでいる。従
来からのＩ、ＳＩＪ造時のフォトマスクとＬＳＩウェハ
の位置合わせは、ウェハに設けた位置合せマークを用い
て、ウェハを着装したステージの回転と２軸子行移動し
、フォトマスク上のマークとウェハ上のマークを重ね合
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。また、Ｓ、オースチン（Ａｐｐｌｉｅｄｐｈｙｓｉ
ｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ ３１ ／１６７Ｐ 、
４２８．１９７７）らが示した干渉法を用いた位置合わ
せ方法では、第１図で示したように、入射レーザビーム
１をフォトマスク２に入射させ、フォトマスク２上に形
成した格子３で回折し、この回折した光をもう一度、ウ
ェハ４上に形成した格子６によって回折することにより
、回折光６． ７． ８・・・・・・を得る。この回折
光は、フォトマスクでの回折次数とウェハでの回折次数
の二値表示で表わすと、回折光６は（０，１）、回折光
７は（１，１）、回折光８は（−１，２）・・・・・・
で表わすことができる。この回折光をレンズにより一点
に集め光強度を測定する。
回折光は入射レーザビーム１に対して左右対称な位置に
光強度を持ち、フォトマスク２とウェハ４との位置合わ
せには、左右に観察された回折光の強度を一致させるこ
とにより行なえる。この方法では位置合わせ精度は、数
１００人とされている。
光強度を持ち、フォトマスク２とウェハ４との位置合わ
せには、左右に観察された回折光の強度を一致させるこ
とにより行なえる。この方法では位置合わせ精度は、数
１００人とされている。
しかし、この方法においては、フォトマスク２とウェハ
４との位置合わせは、フォトマスク２とウェハ４との間
隔りに大きく影響されるため、間隔りの精度を要求する
。また、フォトマスク２とウェハ４を接近させ、間隔り
の精度を保持した状態で位置合わせする必要があり、装
置が複雑となるため、実用に問題があった。
４との位置合わせは、フォトマスク２とウェハ４との間
隔りに大きく影響されるため、間隔りの精度を要求する
。また、フォトマスク２とウェハ４を接近させ、間隔り
の精度を保持した状態で位置合わせする必要があり、装
置が複雑となるため、実用に問題があった。
また、サブミクロン線巾を持つ素子の位置合わる方法が
あるが、大気中での取り扱いがてきないため、ＬＳＩを
製造する上でのスループットが小さくなり実用上問題が
あった。
あるが、大気中での取り扱いがてきないため、ＬＳＩを
製造する上でのスループットが小さくなり実用上問題が
あった。
発明の目的
本発明はこのような従来からの問題に鑑み、微細パター
ンの位置合わせを大気中で、かつ、簡単な構成で行なえ
るＬＳＩのレチクルとウェハの正確かつ容易な位置合わ
せ方法を提供することを目的としている。
ンの位置合わせを大気中で、かつ、簡単な構成で行なえ
るＬＳＩのレチクルとウェハの正確かつ容易な位置合わ
せ方法を提供することを目的としている。
発明の構成
本発明は、高精度な位置合わせを投影露光装置において
実現するために、レチクル面上に形成された格子によっ
て波面分割された光束のうち、第ルンズ系のスペクトル
面で二つの回折光の対を空間フィルターによって通過さ
せ、この２つの光束を第２のレンズ系に導びき、三光束
によって生成する干渉縞を基板上に投影して、基板上に
設けた第２の格子と前記干渉縞との間の位置合わせを第
２の格子から回折される回折光の光強度を光検を与える
ものである。
実現するために、レチクル面上に形成された格子によっ
て波面分割された光束のうち、第ルンズ系のスペクトル
面で二つの回折光の対を空間フィルターによって通過さ
せ、この２つの光束を第２のレンズ系に導びき、三光束
によって生成する干渉縞を基板上に投影して、基板上に
設けた第２の格子と前記干渉縞との間の位置合わせを第
２の格子から回折される回折光の光強度を光検を与える
ものである。
実施例の説明
本発明による光学系の実施例を第２図に示しだ。
光源１１から出だ光（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り
、水銀灯などのスペクトル光源でもよい。）をビームエ
クスパンダ１２により拡大し、この光を潜行光又は収来
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
系１５の入射瞳に対して入射する。
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り
、水銀灯などのスペクトル光源でもよい。）をビームエ
クスパンダ１２により拡大し、この光を潜行光又は収来
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
系１５の入射瞳に対して入射する。
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。
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。
光源光学系１３と第１のフーリエ変換レンズ１６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次光源として出だ像を第１のフーリエ変換レンズによ
って一肚集光し、さらに第２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
ンズの焦点距離を変化させると縮小投影が可能となる。
にレチクル１４が配置され、レチクル１４のパターンを
２次光源として出だ像を第１のフーリエ変換レンズによ
って一肚集光し、さらに第２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
ンズの焦点距離を変化させると縮小投影が可能となる。
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
ル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することにょって
ウェハ１８面上に干渉縞を形成する。
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
ル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することにょって
ウェハ１８面上に干渉縞を形成する。
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はレチクル１４の平面図であり、第３図すは
その断面図である。レチクル１４中には、回路パターン
部４２とその周辺部４３から成シ、周辺部４３のスクラ
イブラインにあたる 一部分に位置合わせ用格子
パターン４１．４１’が形成されている。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、パタ
ーン４１内部では位相格子４１によって、０次、±１次
。
。第３図ａはレチクル１４の平面図であり、第３図すは
その断面図である。レチクル１４中には、回路パターン
部４２とその周辺部４３から成シ、周辺部４３のスクラ
イブラインにあたる 一部分に位置合わせ用格子
パターン４１．４１’が形成されている。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、パタ
ーン４１内部では位相格子４１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
。
。
パターン４１を取り巻くしゃ断部４３はクロム酸や酸化
クロム等の膜で形成されており、入射光４４を、パター
ンの内部のみ通過させている。
クロム等の膜で形成されており、入射光４４を、パター
ンの内部のみ通過させている。
第３図の例においては、回折光を得るために位相格子を
用いているが、この格子は振幅格子でもよく、入射光が
ななめから入射する場合にはエミエレノト格子でもよい
。
用いているが、この格子は振幅格子でもよく、入射光が
ななめから入射する場合にはエミエレノト格子でもよい
。
第４図はさらに本発明の露光装置の原理説明図である。
光源１１から出だ波長λの光は、ビームエクスパンダ２
Ｑによって拡大され、さらにコリメータレンズ２１で所
定の広がりを持つ平行光にされる。第１フーリエ変換レ
ンズの前側焦点ｆ１の位置ｘ１にレチクル上の位相格子
を配置する。
Ｑによって拡大され、さらにコリメータレンズ２１で所
定の広がりを持つ平行光にされる。第１フーリエ変換レ
ンズの前側焦点ｆ１の位置ｘ１にレチクル上の位相格子
を配置する。
位相格子のピッチＰ１と回折光の回折角θ１はＰ １
ｓｉｎθ、＝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
フーリエ変換レンズに入射し、さらに後側焦点面に各々
の回折光に相当するフーリエスペクトル像を結ぶ。−次
の回折光のフーリエスペクトルに対応する座標ξ６１は ξ６１＝ ｆ１ｓｉｎθ１ Ｐ、 ｓｉｎθ１＝λ で示され、０次の回折光のフーリエスペクトルξ６０ ξ６ｏ ” ｆｌ ｓ＋ロ θ０ ＝ 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。第２図すに示したようにこのフーリエ変
換面上に空間フィルタ１６を配置し、第４図に示したよ
うに格子の０次および±２次以上の回折光を遮断し、±
１次回折光と開ロバターンのスペクトル（０次光成分を
除く）を通過させる。この回折光は第２フーリエ変換レ
ンズを通過し、さらにウェハ５上に投影される。ウェハ
Ｗ上に投影された像は、レチクル上の開口部の像を大略
結ぶとともに、格子の±１次光成分同志が干渉して新ら
たなピッチの干渉縞が形成される。ここで干渉縞のピッ
チＰ２は、 λ Ｐ２＝２，１ｏθ２ で与えられる。このとき、第２フーリエ変換レンズの前
側焦点面に前記第１フーリエ変換レンズのフーリエ変換
面を設定するので ｆ １ｓｉｎ θ１ ＝ ｆ２ＳＩｎθ２ ＝ ξ６１
の関係がある。
ｓｉｎθ、＝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
フーリエ変換レンズに入射し、さらに後側焦点面に各々
の回折光に相当するフーリエスペクトル像を結ぶ。−次
の回折光のフーリエスペクトルに対応する座標ξ６１は ξ６１＝ ｆ１ｓｉｎθ１ Ｐ、 ｓｉｎθ１＝λ で示され、０次の回折光のフーリエスペクトルξ６０ ξ６ｏ ” ｆｌ ｓ＋ロ θ０ ＝ 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。第２図すに示したようにこのフーリエ変
換面上に空間フィルタ１６を配置し、第４図に示したよ
うに格子の０次および±２次以上の回折光を遮断し、±
１次回折光と開ロバターンのスペクトル（０次光成分を
除く）を通過させる。この回折光は第２フーリエ変換レ
ンズを通過し、さらにウェハ５上に投影される。ウェハ
Ｗ上に投影された像は、レチクル上の開口部の像を大略
結ぶとともに、格子の±１次光成分同志が干渉して新ら
たなピッチの干渉縞が形成される。ここで干渉縞のピッ
チＰ２は、 λ Ｐ２＝２，１ｏθ２ で与えられる。このとき、第２フーリエ変換レンズの前
側焦点面に前記第１フーリエ変換レンズのフーリエ変換
面を設定するので ｆ １ｓｉｎ θ１ ＝ ｆ２ＳＩｎθ２ ＝ ξ６１
の関係がある。
第１及び第２フーリエ変換レンズを通した像の間には
の関係がある。よって、ウエノ・上に生成される干渉縞
のピッチＰ２は、ｆ１＝ｆ２ のときはレチクル上の
格子のピッチの半分となるＯ この干渉縞のピッチＰ２にほぼ等しいピッチを持つ格子
Ｇからは、２光束１１１と１１２の光を波面分割する格
子Ｇによって回折された光が得られる。さらに２光束は
ウエノ・上に投影され干渉縞を生成し、ウェハＷ上の格
子によって回折される光を各々干渉させることにより、
干渉縞と格子との間の位置関係を示す光強度情報が得ら
れる。
のピッチＰ２は、ｆ１＝ｆ２ のときはレチクル上の
格子のピッチの半分となるＯ この干渉縞のピッチＰ２にほぼ等しいピッチを持つ格子
Ｇからは、２光束１１１と１１２の光を波面分割する格
子Ｇによって回折された光が得られる。さらに２光束は
ウエノ・上に投影され干渉縞を生成し、ウェハＷ上の格
子によって回折される光を各々干渉させることにより、
干渉縞と格子との間の位置関係を示す光強度情報が得ら
れる。
光検知５Ｄ およびＤ２上での観測される光強度■は
Ｉ＝ｕＡ２＋ｕＢ２＋ｕＡ＊ａｕＢ＋ｕＡｅｕＢ＊ただ
し、ｕＡｌｕＢは各々光束１１１．１１２の振幅強＊
＊ 度ｕＡ ｊｕＢ は、共役複素振幅である。
し、ｕＡｌｕＢは各々光束１１１．１１２の振幅強＊
＊ 度ｕＡ ｊｕＢ は、共役複素振幅である。
＋にｘ（ｓｊｎθＡ−５＋ｎ ｆｌ Ｂ ） ｌ（ただ
し、Ａ、Ｂは定数、Ｎ：格子の数、δＡ。
し、Ａ、Ｂは定数、Ｎ：格子の数、δＡ。
δＢは隣接した２格子によって回折された光の間の光路
差、Ｉは光束１１１と光束１１２との干渉縞と格子との
間の相対的位置関係、θＡ、θＢは光束１１１及び１１
２とウエノ・の垂線とのなす角）として示される。
差、Ｉは光束１１１と光束１１２との干渉縞と格子との
間の相対的位置関係、θＡ、θＢは光束１１１及び１１
２とウエノ・の垂線とのなす角）として示される。
第６図に光強度工の観測角度依存性を示した。
干渉縞のピッチを１μｍ、格子のピッチを２μｍとした
場合の図である。光強度の鋭いピークが現われるのは光
強度Ｉで示されているように、干渉縞のピッチに対して
格子のピッチが整数倍のときに限られている。そして、
第６図において、観測角度を０〜π／２ と変化させる
と６つのピークがあられれ、θ２のピークには、入射光
１１１，１１２の０次の回折光が重なる。θ４のピーク
は干渉縞と格子のピッチが等しい場合の１次の回折光の
ピークに相当する。０１〜θ５の各々のピークに干渉縞
とウニ／・上の格子との間の位置清報が含まれている。
場合の図である。光強度の鋭いピークが現われるのは光
強度Ｉで示されているように、干渉縞のピッチに対して
格子のピッチが整数倍のときに限られている。そして、
第６図において、観測角度を０〜π／２ と変化させる
と６つのピークがあられれ、θ２のピークには、入射光
１１１，１１２の０次の回折光が重なる。θ４のピーク
は干渉縞と格子のピッチが等しい場合の１次の回折光の
ピークに相当する。０１〜θ５の各々のピークに干渉縞
とウニ／・上の格子との間の位置清報が含まれている。
第７図に、光検出器の位置を第６図のピークを示す位置
に固定し、光束１１１と光束１１２の作る干渉縞とウェ
ハ上の格子との間の相対位置Ｘを変化させたときの光強
度Ｉの変化を示した。相対位置Ｘの変化は、格子のピッ
チｌ毎に光強度を周期的に変化させ、光強度を観測する
ことによって、干渉縞と格子との間の相対位置を示すこ
とができる。
に固定し、光束１１１と光束１１２の作る干渉縞とウェ
ハ上の格子との間の相対位置Ｘを変化させたときの光強
度Ｉの変化を示した。相対位置Ｘの変化は、格子のピッ
チｌ毎に光強度を周期的に変化させ、光強度を観測する
ことによって、干渉縞と格子との間の相対位置を示すこ
とができる。
実際のＬＳＩのパターンを形成するときの位置合わせは
、ウェハ上に形成された回路素子部分のパターンと露光
しようとする２光束の干渉縞との間の位置合わせである
。
、ウェハ上に形成された回路素子部分のパターンと露光
しようとする２光束の干渉縞との間の位置合わせである
。
第８図に従来からの位置合わせマークＭと格子Ｇとを組
み合わせた場合の位置合わせパターンを示した。図に示
されているように、十字の位置合わせマークＭが格子Ｇ
のパターンの中に形成されている。この格子に十字の位
置合わせマークの入ったパターンに２光束を照射すると
、第８図のパターンからの回折光は四辺形の明パターン
の中に十字の暗パターンが組み合わさったもので、位置
合わせが不十分であると第９図とのように十字の暗パタ
ーンが二実に見える状態となり、第９図ｂのように十字
のパターンを合わせるべく位置合せを行う。すなわち、
この十字のパターンに合わせて光検知手段を設けると従
来と同様のパターン位置合わせを行なうことができる。
み合わせた場合の位置合わせパターンを示した。図に示
されているように、十字の位置合わせマークＭが格子Ｇ
のパターンの中に形成されている。この格子に十字の位
置合わせマークの入ったパターンに２光束を照射すると
、第８図のパターンからの回折光は四辺形の明パターン
の中に十字の暗パターンが組み合わさったもので、位置
合わせが不十分であると第９図とのように十字の暗パタ
ーンが二実に見える状態となり、第９図ｂのように十字
のパターンを合わせるべく位置合せを行う。すなわち、
この十字のパターンに合わせて光検知手段を設けると従
来と同様のパターン位置合わせを行なうことができる。
こうした従来と同様の位置合わせ方法によって０．３
ミクロン程度の概略の位置合わせができる。こうした位
置合せが終ると、第９図すに示したように、四辺形の明
パターンの中にモアレ状縞が観測されるようになり、こ
の縞を用いて本発明の位置合わせ方法により短時間に高
精度の位置合わせを行なうことができる。
ミクロン程度の概略の位置合わせができる。こうした位
置合せが終ると、第９図すに示したように、四辺形の明
パターンの中にモアレ状縞が観測されるようになり、こ
の縞を用いて本発明の位置合わせ方法により短時間に高
精度の位置合わせを行なうことができる。
第１０図に、本発明による第２の実施例の位置合わせの
際の光路を模式的に示した。レチクル１４上の格子４１
で回折された光は、第ルンズ１５上に０次、±１次の光
に分解されて、入射する。
際の光路を模式的に示した。レチクル１４上の格子４１
で回折された光は、第ルンズ１５上に０次、±１次の光
に分解されて、入射する。
Ｘ方向、Ｙ方向の光は同じように分解される。０次の光
は、空間フィルター１６によって遮えぎられ、±１次の
みの光が第２レンズ１７を通過し、半導体ウェハ１８上
の格子パターンの上に投影される。この±１次の２光束
は、交叉している部分で干渉縞を生成し、さらに、ウェ
ハ上の格子にょ一］て回折される。回折された光は、レ
ンズに対して再び逆に進行してゆくものと、光検出器Ｄ
３の方向に回折するものがある。光検出器Ｄ３により、
干渉縞とウェハ上の格子が位置合わせされる。また、レ
ンズに逆に入射した光は、レンズ系１７゜フィルター１
６．レンズ系１５中を通り、レチクル１４上の格子に対
して入射する。この際、第１１図に示すようにこの２光
束が再び干渉縞を生成し、干渉縞１２０とウェハ１８上
の格子を位置合わせしたときと同様の原理を用いて、干
渉縞１３０と、レチクル上の格子４１を高精度に位置合
わせすることができる。格子４１と干渉縞１３０との位
置合わせは、光検出器Ｄ４の光強夏を読み取ることによ
り行なう。よって、ウェハ上の格子とレチクル上の格子
が各々の格子表面に生成した干渉縞によって第１の実施
例で示した場合よりも高いｆｆ度に位置合わせできる。
は、空間フィルター１６によって遮えぎられ、±１次の
みの光が第２レンズ１７を通過し、半導体ウェハ１８上
の格子パターンの上に投影される。この±１次の２光束
は、交叉している部分で干渉縞を生成し、さらに、ウェ
ハ上の格子にょ一］て回折される。回折された光は、レ
ンズに対して再び逆に進行してゆくものと、光検出器Ｄ
３の方向に回折するものがある。光検出器Ｄ３により、
干渉縞とウェハ上の格子が位置合わせされる。また、レ
ンズに逆に入射した光は、レンズ系１７゜フィルター１
６．レンズ系１５中を通り、レチクル１４上の格子に対
して入射する。この際、第１１図に示すようにこの２光
束が再び干渉縞を生成し、干渉縞１２０とウェハ１８上
の格子を位置合わせしたときと同様の原理を用いて、干
渉縞１３０と、レチクル上の格子４１を高精度に位置合
わせすることができる。格子４１と干渉縞１３０との位
置合わせは、光検出器Ｄ４の光強夏を読み取ることによ
り行なう。よって、ウェハ上の格子とレチクル上の格子
が各々の格子表面に生成した干渉縞によって第１の実施
例で示した場合よりも高いｆｆ度に位置合わせできる。
発明の効果
本発明により、干渉縞を媒介としてレチクル上のパター
ンをウェハ上に高い精度で位置合わせできる。
ンをウェハ上に高い精度で位置合わせできる。
第１図は従来からの２重格子法による位置合わせの原理
図、第２図は本発明による位置合わせの基本的な構想図
、第３図ａは本発明によるレチクルの構成図、第３図す
は位置合わせ用格子の断面図、第４図は本発明による再
回折光学系の原理説明図、第５図は本発明によるウェハ
近傍の詳細図、第６図は本発明によるウェハ上の格子か
らの回折光強度を示す図、第７図は本発明によるウェハ
上の格子からの回折光強度のステージ位置依存性を示す
図、第８図は本発明による位置合わせ用格子のパターン
図、第９図ａ、ｂは本発明による位置合わせ用格子から
の回折像のパターン図、Ｍｌ。 図は本発明によるレチクルとウェハの高精度位置合わせ
の第２の実施例の説明図、第１１図は同第２の実施例の
位置合わせ原理図である。 １１・・・・・・光源、１３・・・・・・光学系、１４
・・・・・・レチクル、１６・・・・・・棺１のレンズ
系、１６・・・・・・空間フィルター、１７・・・・・
・第２のレンズ、１８・・・・・・ウェハ、４１．４１
’・・・・・・格子、１１１，１１２・・・・・・光束
、１２０，１３０・・・・・・干渉縞、Ｄｌ、Ｄ２．Ｄ
４・・・・・・光検知器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ｔＱ） ＜、ｂ） 第 ６ 図 σ 令 ｊ’ ３１！／７ ２１第８図 ｔｂ １１！１：＋ 第１０図
図、第２図は本発明による位置合わせの基本的な構想図
、第３図ａは本発明によるレチクルの構成図、第３図す
は位置合わせ用格子の断面図、第４図は本発明による再
回折光学系の原理説明図、第５図は本発明によるウェハ
近傍の詳細図、第６図は本発明によるウェハ上の格子か
らの回折光強度を示す図、第７図は本発明によるウェハ
上の格子からの回折光強度のステージ位置依存性を示す
図、第８図は本発明による位置合わせ用格子のパターン
図、第９図ａ、ｂは本発明による位置合わせ用格子から
の回折像のパターン図、Ｍｌ。 図は本発明によるレチクルとウェハの高精度位置合わせ
の第２の実施例の説明図、第１１図は同第２の実施例の
位置合わせ原理図である。 １１・・・・・・光源、１３・・・・・・光学系、１４
・・・・・・レチクル、１６・・・・・・棺１のレンズ
系、１６・・・・・・空間フィルター、１７・・・・・
・第２のレンズ、１８・・・・・・ウェハ、４１．４１
’・・・・・・格子、１１１，１１２・・・・・・光束
、１２０，１３０・・・・・・干渉縞、Ｄｌ、Ｄ２．Ｄ
４・・・・・・光検知器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 ｔＱ） ＜、ｂ） 第 ６ 図 σ 令 ｊ’ ３１！／７ ２１第８図 ｔｂ １１！１：＋ 第１０図
Claims (4)
- （１）光源，照明光学系，レチクル，第１のレンズ系，
空間フィルター，第２のレンズ系、基板および基板を保
持するステージ，光検出器からなる露光装置のレチクル
面上に、第１の格子が形成されており、前記光源から出
た光束を照明光学系を通して前記レチクル面上に入射さ
せて、前記光束を前記第１の格子により波面分割して、
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ーによ
って所定のスペクトルを選択的に透過せしめて、該スペ
クトルを前記第２のレンズ系に導びき、前記第２のレン
ズ系を通過した光束を用いて生成した干渉縞を前記基板
上に投影し、前記基板上に設けた第２の格子と前記干渉
縞との間の位置合わせを、前記第２の格子から回折され
る回折光の光強度を前記光検出器で測定することによっ
て行なうことを特徴とする露光装置。 - （２）レチクル上に設けた第１の格子と基板上に設けた
第２の格子のピッチが整数倍であ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）レチクル上に設けた第１の格子が直角な２方向に
延びる一定周期の格子であり、基板上に設けた第２の格
子も直角な２方向に延びる一定周期の格子であり、前記
レチクルから投影された２方向に延びる干渉縞と前記基
板上の格子を同時に位置合わせ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。 - （４）光源，照明光学系，レチクル，第１のレンズ系、
空間フィルター，第２のレンズ系，基板および基板を保
持するステージ，前記レチクル近傍に配置した第１の光
検出器，ウェハ近傍に配置した第２の光検出器からなる
露光装置のレチクル面上に、第１の格子が形成されてお
り、前記光源から出た光束を照明光学系を通して前記レ
チクル面上に入射させて、前記光束を前記第１の格子に
より波面分割して、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
空間フィルターによって、所定のスペクトルを選択的に
透過せしめて、前記スペクトルを第２のレンズ系に導び
き、前記第２のレンズ系を通過した光束を用いて生成し
た第１の干渉縞を基板上に投影し、この基板上に設けた
第２の格子と前記第１の干渉縞との間の位置合わせを、
前記第２の格子から回折される回折光の光強度を前記第
２の光検出器で測定することによって行ない、さらに、
前記第２の格子から回折される光の適当な成分を、前記
第２のレンズ，空間フィルター，第１のレンズの順に逆
向きに通過させ、前記レチクルに設けた第１の格子の表
面近傍において第２の干渉縞を生成し、前記第１の格子
によって回折される光強度を前記第１の光検出器で測定
することにより、前記レチクルとウェハを高精度に位置
合わせすることを特徴とする露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188301A JPS6165251A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59188301A JPS6165251A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6165251A true JPS6165251A (ja) | 1986-04-03 |
| JPH0544817B2 JPH0544817B2 (ja) | 1993-07-07 |
Family
ID=16221215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59188301A Granted JPS6165251A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6165251A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62237726A (ja) * | 1986-04-09 | 1987-10-17 | Hitachi Ltd | 投影式露光装置 |
| JPH0665952U (ja) * | 1993-02-19 | 1994-09-16 | セフテイ工業株式会社 | 識別情報検出装置 |
| EP0573299B1 (en) * | 1992-06-04 | 1999-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detection method using an optical interference signal and electronic filtering of this signal in the spatial frequency domain |
| CN102565904A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-07-11 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 利用光栅成像扫描光刻制备大尺寸光栅的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5580317A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-17 | Rca Corp | Device for automatically projecting and printing |
| JPS55117240A (en) * | 1979-02-27 | 1980-09-09 | Thomson Csf | Two motif array optical system and photo repeater using same system |
| JPS5694744A (en) * | 1979-12-18 | 1981-07-31 | Thomson Csf | Optical positioning system |
| JPS56122128A (en) * | 1980-02-29 | 1981-09-25 | Telmec Co Ltd | Positioning system for printing device of semiconductor or the like |
| JPS60143632A (ja) * | 1983-12-19 | 1985-07-29 | Yokogawa Hewlett Packard Ltd | アライメント装置 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP59188301A patent/JPS6165251A/ja active Granted
Patent Citations (5)
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| CN102565904A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-07-11 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 利用光栅成像扫描光刻制备大尺寸光栅的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0544817B2 (ja) | 1993-07-07 |
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