JPS6184020A - 露光装置 - Google Patents

露光装置

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Publication number
JPS6184020A
JPS6184020A JP59205802A JP20580284A JPS6184020A JP S6184020 A JPS6184020 A JP S6184020A JP 59205802 A JP59205802 A JP 59205802A JP 20580284 A JP20580284 A JP 20580284A JP S6184020 A JPS6184020 A JP S6184020A
Authority
JP
Japan
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light
wafer
lattice
interference fringe
grating
Prior art date
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Pending
Application number
JP59205802A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryukichi Matsumura
松村 隆吉
Noboru Nomura
登 野村
Midori Yamaguchi
緑 山口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59205802A priority Critical patent/JPS6184020A/ja
Publication of JPS6184020A publication Critical patent/JPS6184020A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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。

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
のに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LSI製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?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ミクロン程度であシ、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(Appliedphysics
 Letters Vo131A7P、428.197
7)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、7オトマスク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上忙形成
した格子5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(Q、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。
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?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せには、
素子からの二次電子放出による観察による方法があるが
、大気中での取シ扱いができないため、LSIを製造す
る上でのスルーグツ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。
発明の構成 本発明は高精度な位置合わせを露光装置において実現す
るために、スリットkmしたマスクを介して、コヒーレ
ントな光と2方向よシ入射し、スリット状に重なジ合っ
た2光束の干渉により得られる干渉縞に対して、略平行
に配置された格子をウェハ上のスクライブラインに相等
する位置に持ち、この格子を前記2光束の重なり合った
光路中に配置し、前記格子によって反射した光を光検出
器で検出することにより、前記2光束の干渉縞と格子と
の相対位置を検出することにより高精度な位置合わせを
行なう露光装置を実現するものである。
実施例の説明 第2図に本発明による露光装置の原理図を示す。
コヒーレントな光1oをビームスプリッタBSに入射さ
せ、はぼ同一強度の反射光11と透過光12とに振幅分
割し、各々反射鏡M1とM2に入射し、半導体ウェハW
上に、双方の反射光がほぼ等しい角度θで入射するよう
に、BS、Ml。
M2.Wを配置する。反射鏡M1.M2とウェハWとの
闇に、1組のスリットS1.S11ヲ有したマスク2Q
を設ける。反射光11はスリン)S1=z介して、透過
光にはスリットS1fを介して、ウェハW上にスリット
状に宣なり合わせる。この重なり合った2光束の干渉に
より干渉縞が生成される。
干渉縞に対して、スリットS1.S1/の長手方間が略
平行に配置されている。
又、クエJSW上には半導体微細素子を形成する際のス
クライブラインに相等する位置に格子Gが形成されてい
る。格子Gは前記干渉縞に対して略平行に配置されて込
ると共に、前記スリットs1゜S、tを経た2光来が格
子G上で干渉し合い干渉縞を生成している。この乍渉縞
と格子Gによって回折した反射光13を光検出器D1 
に導びく。
レーザの波長をλ、反射光11と透過光12が干渉して
作る干渉縞のピッチ2P、とすると、ウェハW上にでき
る干渉縞のピッチP’tばλ P f=7=「 で表わされる。
この干夢縞のピッチPfのほぼ斃奴培のピッチP、全持
つ格子らからは2光束11と12の干渉した光を波面分
割する格子によって回折された光が得られ、この光によ
り、2光束の干渉縞と格子Gとの間の相対位置1関係を
示す光強度情報が得られる。ウェハvVf2光束の干渉
縞のピッチ方向に微小移動させ、光強度工を検出するこ
とにより、第3図のごとく、光強度工の変化が得られる
。縦軸は光強度I、横軸は微小変位量X、干渉縞のピッ
チPi毎に光強度工が周期的に変化し、干渉縞と格子G
との高精度な数100八程度の正確な位置合わせが実現
できる。
本実施例ではマスク20J:に11J1のスリットと設
けたが、第4図のごとく、ウェハW上の1組のスクライ
ブラインに相等する位置に対応させて、マスク20上に
2組のスリットS1.S1/、S2゜S 2/を設けて
、干渉縞と格子との回折光を光検出器D1.D2で検出
してもよい。
又、第3の実施例として、第5図のごとく、第1のマス
ク20上に2組のスリッ) Sl、S1/。
S2.S2/全介して、反射光11と透過光12を格子
G上で干渉させる。干渉縞のピッチPfに対し格子Gの
ピッチPらか偶数倍のときには、ウニ・・Wに対して垂
直に回折する回折光21および22が発生する。この回
折光21および22が透過するように第1のマスク20
上にスリットS3.S31を形成する。スリットS3.
S3/を介して透過した回折光21および22を光検出
器D3.D4で検出する。又、反射光11および透過光
12によって、ウェハW上に露光すべき範囲に窓23を
設けた第2のマスク24を、ウェハWより、わずかに、
すき間dを設けて配置する。ここで回折光21は反射光
11が格子Gによって回折された光束26と、透過光1
2が格子Gによって回折された光束26より成り、反射
光11と透過光12の光強度が等しければ、光束25と
26の光強度が等しい。回折光22も同様である。従っ
て、回折光21および22を光検出器D3.D4で検出
することにより、光束25.28の光強度変化を等分に
観測できるため、干渉縞と格子Gとの間の位置関係を示
す光強度情報がより正確に得られ、位置合わせ精Kが向
上する。
又、第4の実施例として、第6図のごとく、ウェハWに
対して垂直に回折する回折光21および22?i″、第
1のマスク2o上ノスリソトS3.S31を介して透過
した回折光21および22を2板の反射鏡27+2aで
反射して光検出器D5.D6に導びいて、光強度を検出
してもよい。
又、第6の実施例として第7図のごとく、ウニ・・WK
対して垂直に回折する回折光21および22を第1のマ
スク20J:に設けた反射鏡29゜3oを介して、光検
出器D7.D8に導びき、光強度を検出することもでき
る。
発明の効果 コヒーレントな光を、1組以上のスリットを介して、2
方向より入射し、スリット状に重なり合った2光束の干
渉によジ得られる干渉縞と、ウェハ上のスクライブライ
ン位置に相等する位置に設けた格子とにより、反射した
光を光検出器で検出して、2光束の干渉縞と格子との相
対位置を検出して高精度な位置合わせを正確に行うこと
のできる露光装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来からの2″X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方法を示す基本
構成図、第3図は本発明による位置合わせ方法によって
得られる変位に対する光強度依存性を示す図、第4図は
本発明による第2の実施例を示す基本構成図、第5図は
本発明による第3の実施例を示す基本構成図、第6図は
本発明による第4の実施例を示す基本構成図、第7図は
本発明による第5の実施例を示す基本構成図である。 1Q・・・・・・コヒーレント光、BS・・・・・・ビ
ームスプリッタ、11・・・・・・反射光、12・・・
・・・透過光、Ml。 第2・・・・・・反射鏡、W・・・・・・ウェハ、2o
・・・・・・マスク、S 1. S 1t、 S 2 
、 S 2/l S 3. S 3t・・・・・・スリ
ット、G・・・・・・格子、21.22・・・・・・回
折光、D1〜D8・・・・・・光検出器、24・・・・
・・第2のマスク。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 販 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図 移動IX− 第4図     W 第5図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コヒーレントな光を2方向から入射し、該2光束
    の光路中に1組以上のスリットを有したマスクを配置し
    、該スリットによりスリット状に重なり合った該2光束
    の干渉により得られる干渉縞に対して、該スリットの長
    手方向を略平行に配置すると共に、同じく、干渉縞に対
    して、略平行に配置された格子をウェハ上のスクライブ
    ラインに相等する位置に持ち、該格子を前記2光束の重
    なり合った光路中に配置し、該格子によって反射した光
    を光検出器に導びき、光強度を検出することにより、前
    記2光束の干渉縞と該格子との相対位置を検出して位置
    合わせすることを特徴とする露光装置。
  2. (2)2光束の干渉縞のピッチに対し、ウェハ上の格子
    のピッチが偶数倍であって、スリットを有した第1のマ
    スクとウェハとの間に、ウェハ上に露光する範囲に窓を
    有した第2のマスクを有し、前記干渉縞と格子によって
    回折した回折光のうち、ウェハに対して垂直方向に回折
    する光を第1のマスク上のスリットを介して、光検出器
    で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。
JP59205802A 1984-10-01 1984-10-01 露光装置 Pending JPS6184020A (ja)

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JP59205802A JPS6184020A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 露光装置

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JP59205802A JPS6184020A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 露光装置

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JPS6184020A true JPS6184020A (ja) 1986-04-28

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ID=16512921

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JP59205802A Pending JPS6184020A (ja) 1984-10-01 1984-10-01 露光装置

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