JPS62181430A - Calibrating method of exposure apparatus - Google Patents

Calibrating method of exposure apparatus

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JPS62181430A
JPS62181430A JP62012367A JP1236787A JPS62181430A JP S62181430 A JPS62181430 A JP S62181430A JP 62012367 A JP62012367 A JP 62012367A JP 1236787 A JP1236787 A JP 1236787A JP S62181430 A JPS62181430 A JP S62181430A
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mask
wafer
optical system
mark
alignment
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Shigeo Moriyama
森山 茂夫
Yoshio Kawamura
河村 喜雄
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform only one wafer positioning in exposing one wafer and to make it possible to perform relative positioning of a mask and the wafer highly accurately, by moving a target mark and a detecting mark on the mask in a visual field so that both marks are aligned, and obtaining the coordinate position. CONSTITUTION:Photoelectric microscopes 25 and 26 correspond to inherent points 10. When the positions of the microscopes are not changed with respect to a static coordinate system with a reducing lens 3 and a laser interference- length measuring system as references, accurate mask alignment is always performed. In reality, however, change occurs and therefore calibration is required. At the periphery of a mask 1, a target mark 49 and a detecting mark 50 to be aligned are provided. A moving stage 18 is finely moved so that the target mark 49 in the visual field and the detecting mark 50 on the mask 1 are aligned. The coordinate position of the moving stage 18 when the marks are aligned is obtained. Thus the relative positioning of a wafer 4 and the mask is completed by one time for one wafer, and the alignment accuracy is readily acknowledged.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的に既に形成されている第1の図形と新た
にその上に形成すべき第2の図形との位置関係を整合し
、第2の図形の光学像を第1の図形の上に所定の位置関
係をもって露光する装置、更に具体的に云えば集積回路
製造工程においてウェハ上に回路パターンを焼付ける投
影型露光装置の校正方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention generally aligns the positional relationship between a first figure that has already been formed and a second figure to be newly formed thereon, and creates an optical image of the second figure. The present invention relates to a method for calibrating a projection type exposure apparatus that exposes a first figure in a predetermined positional relationship, and more specifically, a projection type exposure apparatus that prints a circuit pattern on a wafer in an integrated circuit manufacturing process.

従来半導体集積回路等に用いられるパターン露光方法に
は大別して、密着露光法と投影露光法の二つの方法が用
いられている。前者は古くから用いられている方法であ
り露光装置の構成が簡単。
Conventionally, pattern exposure methods used for semiconductor integrated circuits and the like are roughly divided into two methods: contact exposure method and projection exposure method. The former is a method that has been used for a long time, and the configuration of the exposure equipment is simple.

ウェハ全面を一括露光でき生産的であるなどの利点があ
る反面、ウェハ全面にマスクを完全に密着することが困
難であり、そのため間隙ができると光の回折現象により
微細な回路パターンが転写できない、また密着の際にウ
ェハ表面を損傷しやすい、などの欠点がある。これに対
し後者ではウェハに非接触で露光できるためウェハさら
にはマスクをも損傷することがないという利点を有いて
いる。しかしながら投影露光法によって微細パターンを
焼付けるためには、その投影レンズの製作上の困難さか
ら通常縮小率を大きくしなければならず、必然的に露光
面積が小さくなってしまう。例えば1μm幅のパターン
を解像できる高解像力レンズでは倍率1/10で露光範
囲14mmφ程度が限界である。そのためそれより大き
なウェハに焼付けるためにはウェハを順時ステップ送り
し、何回かに分割して露光しなければならない。従来の
投影露光装置ではこのウェハの1ステップ送りごとに、
ウェハ上の位置決めマークとマスク上の位置決めマーク
を投影レンズを介して光学的にwA察し、通常マスクを
微動させて両マークの位置合わせをして露光を行なって
いた。そのため一枚のウェハを露光するために進回ない
し数十回の位置合せ操作を必要とし、生産的な装置でな
かった。また2両マークの位置合わせ時にはウェハ上に
塗布されているホトレジストに感光しないように露光時
の光の波長と異なる波長の光を用いなければならず、そ
れに伴なう波長補正レンズ、フィルタなどの切換え機構
など装置自体も複雑なものであった。この従来の投影露
光装置における欠点を改良した装置、すなわち各ウェハ
につき1回の操作のみで位置合わせを完了する投影露光
装置として、I BM Technical Disc
losure Bulletin 13巻7号P181
6に提案されている方式がある。
Although it has the advantage of being able to expose the entire wafer at once and is more productive, it is difficult to completely adhere the mask to the entire wafer, and if a gap is created, fine circuit patterns cannot be transferred due to light diffraction. Another disadvantage is that the wafer surface is easily damaged during close contact. On the other hand, the latter method has the advantage of not damaging the wafer or even the mask since it can be exposed without contacting the wafer. However, in order to print a fine pattern using the projection exposure method, it is usually necessary to increase the reduction ratio due to the difficulty in manufacturing the projection lens, which inevitably results in a small exposure area. For example, a high-resolution lens capable of resolving a pattern with a width of 1 μm has a maximum exposure range of about 14 mmφ at a magnification of 1/10. Therefore, in order to print a larger wafer, the wafer must be sequentially stepped and exposed several times. With conventional projection exposure equipment, each step of feeding the wafer
The positioning mark on the wafer and the positioning mark on the mask are optically observed wA through a projection lens, and the mask is normally moved slightly to align the two marks for exposure. Therefore, in order to expose a single wafer, it was necessary to advance or align the position several dozen times, making the apparatus unproductive. In addition, when aligning the two marks, it is necessary to use light with a wavelength different from the wavelength of the light used during exposure so as not to expose the photoresist coated on the wafer. The device itself, including the switching mechanism, was also complex. IBM Technical Disc is an apparatus that improves the drawbacks of the conventional projection exposure apparatus, that is, a projection exposure apparatus that completes alignment with only one operation for each wafer.
Losure Bulletin Volume 13 No. 7 P181
There is a method proposed in 6.

すなわち、投影露光光学系外部にウェハ位置決め専用の
顕微鏡観察装置を設け、ウェハをこの顕微鏡装置の光学
軸に対して位置決めした後ある決められた距離だけこの
ウェハを移動して露光光学系内に導びき間接的にマスク
とウェハの位置合わせを行なう。その後はウェハをある
決められた絶対的な量づつXYに精密にステップを送り
、露光を行なって一枚のウェハ全面の露光を完了する。
That is, a microscope observation device dedicated to wafer positioning is provided outside the projection exposure optical system, and after the wafer is positioned with respect to the optical axis of this microscope device, the wafer is moved a certain distance and introduced into the exposure optical system. The mask and wafer are aligned indirectly. Thereafter, the wafer is precisely stepped in XY directions by a predetermined absolute amount, and exposure is performed to complete the exposure of the entire surface of one wafer.

この方式によればウェハの位置決めは露光前1度のみで
済み、非常に生産的であるがその反面、前記顕微鏡装置
と露光光学系の空間的絶対位置関係を長期間一定に保つ
ことが回層であり、マスクとウェハの相対位置合わせ精
度不良が生じやすい。
According to this method, the wafer only needs to be positioned once before exposure, which is very productive. However, on the other hand, it is necessary to keep the absolute spatial relationship between the microscope device and the exposure optical system constant for a long period of time. Therefore, poor relative alignment accuracy between the mask and the wafer is likely to occur.

本発明は上述したこれら従来の投影露光装置の欠点を解
消するためになされたものであり、一枚のウェハ露光に
際して1度のウェハ位置決めで済み、さらに長期間安定
して高精度のマスクとウェハの相対的位置合わせが行な
えるように校正する投影露光装置の校正方法を提供する
ものである。
The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional projection exposure apparatus, and it only requires one wafer positioning when exposing one wafer, and further provides a highly accurate mask and wafer that is stable for a long period of time. The present invention provides a method for calibrating a projection exposure apparatus, which calibrates a projection exposure apparatus so as to perform relative positioning.

本発明の前提となる従来技術、及び本発明の作動原理を
第1図によって説明する。第1図は1軸のみについて示
しであるが、XYZ軸についても同様である。ここにお
いて目的は、マスク1上の回路パターン2の微小レンズ
3による光学像をウェハ4上のパターン5上に正確に重
ねて結像させることにある。従来の装置では、微小レン
ズ3に対して堅固に固着されている対物レンズ6、反射
鏡7、接眼レンズ8および図中には示されていない落射
照明系からなる顕微鏡光学系によりウェハ4上のパター
ン5をIIし、顕微鏡光学系の中心光軸Q1と微小レン
ズ3の結像面Pの交点Aに前記パターン5が一致するよ
うウェハ4をアライニングする。一方、マスク1上の回
路パターン2が縮小レンズ3の中心光@Q2上にあれば
、該中心光軸Q2と前記平面Pの交点0にウェハ4上の
パターン5が一致するように該ウェハ4を移動する、す
なわちある一定の距離AO=L1だけウェハ4を移動す
ることにより回路パターン2の縮小レンズ3による光学
像をウェハ4上のパターン5に一致させることができる
。この場合、マスク1上の回路パターン2を前記光軸Q
2上に配置せしめるには、マスク1上にあらかじめマス
ク位置決め用マーク9を設けておき、前記顕微鏡光学系
および縮小レンズ3とから決定される静止座標系上の固
有位置10に対して前記マーク9を一致させることによ
り行ない得る。しかしながら実際の装置においては微小
レンズ3とマスク1の間の距離は300〜600mm程
度と大きく離れており、これらを結合する部材を剛性高
く製作しても温度変化や外部振動などにより前記静止座
標系に対する固有位置10は数日間程度で5〜10μm
程度も変化し、長期間にわたって0.1〜0.2μm精
度のマスク合わせをすることは困薙である。しかしなが
らこの変位の生じかたは急激なものではなく徐々に生ず
ることから、前記静止座標系に対する前記IM固有位置
0の関係を随時知り、これを補正することにより正しい
マスク合わせを行なうことができる。
The prior art on which the present invention is based and the principle of operation of the present invention will be explained with reference to FIG. Although FIG. 1 shows only one axis, the same applies to the XYZ axes. The purpose here is to form an optical image of the circuit pattern 2 on the mask 1 by the microlens 3 so as to accurately overlap the pattern 5 on the wafer 4. In the conventional apparatus, a microscope optical system consisting of an objective lens 6, a reflector 7, an eyepiece 8, and an epi-illumination system (not shown in the figure), which are firmly fixed to a microlens 3, is used to illuminate the wafer 4. The wafer 4 is aligned so that the pattern 5 coincides with the intersection A of the central optical axis Q1 of the microscope optical system and the imaging plane P of the microlens 3. On the other hand, if the circuit pattern 2 on the mask 1 is on the center light @Q2 of the reduction lens 3, the pattern 5 on the wafer 4 is aligned with the intersection point 0 of the center optical axis Q2 and the plane P. In other words, by moving the wafer 4 by a certain distance AO=L1, the optical image of the circuit pattern 2 taken by the reduction lens 3 can be made to match the pattern 5 on the wafer 4. In this case, the circuit pattern 2 on the mask 1 is
2, a mask positioning mark 9 is provided on the mask 1 in advance, and the mark 9 is placed with respect to the unique position 10 on the stationary coordinate system determined from the microscope optical system and the reduction lens 3. This can be done by matching the . However, in an actual device, the distance between the microlens 3 and the mask 1 is large, about 300 to 600 mm, and even if the member that connects them is manufactured with high rigidity, temperature changes and external vibrations may cause the static coordinate system to The unique position 10 is 5 to 10 μm for several days
The extent also changes, and it is difficult to perform mask alignment with an accuracy of 0.1 to 0.2 μm over a long period of time. However, since this displacement occurs gradually rather than abruptly, correct mask alignment can be performed by knowing the relationship of the IM specific position 0 with respect to the stationary coordinate system at any time and correcting this.

そこで、本発明では新たにマスク1上に検出マーク11
が設けられており、反射鏡12および接眼レンズ】3に
より上記検出マーク11を拡大して観察することができ
る。さらに、ウェハ4をA位置よりB位置に移動すると
ウェハ4上のパターン5からの反射光を縮小レンズ3に
より逆に拡大され前記検出マーク11上に結像し、前記
反射鏡12と接眼レンズ13からなる拡大i整糸により
、たとえば第2図のように中型をしたウェハ4上のパタ
ーン5の像14とそれを囲む形をした検出マーク】1の
像15が同−視野内にta察できる。以後ノ説明では、
ウェハパターン5のような士型パターンの中心と検出マ
ーク11のようなそれをとり囲む形状のパターンの中心
が一致した時に両パターンが一致したと定義する。いま
、第1図中B位置においてウェハパターン像14と検出
マーク像15が一致したとすれば、マスク1上の回路パ
ターン2と検出マーク11間の距離は既知であることか
ら該距離に縮小レンズ3の縮小率を乗算することにより
0B=L2を知ることが出来る。そこでABすなわち、
前記顕微鏡光学系によりウェハパターン5の中心を割り
出した後から該ウェハパターンの拡大像14が検出マー
ク像15と一致するまでウェハ5を移動した距離を測る
ことにより、AO=LLを知ることが可能となり、これ
によって、前記固有位置10の変化にかかわらずウェハ
パターン5とマスク1上の回路パターン2のマスク合わ
せを行なうことができる。
Therefore, in the present invention, a detection mark 11 is newly added on the mask 1.
is provided, and the detection mark 11 can be magnified and observed using a reflecting mirror 12 and an eyepiece [3]. Further, when the wafer 4 is moved from the A position to the B position, the reflected light from the pattern 5 on the wafer 4 is conversely magnified by the reduction lens 3 and formed into an image on the detection mark 11, and the reflection mirror 12 and the eyepiece lens 13 For example, as shown in FIG. 2, an image 14 of a pattern 5 on a medium-sized wafer 4 and an image 15 of a detection mark 1 surrounding it can be detected within the same visual field. . In the following explanation,
When the center of a square pattern such as wafer pattern 5 and the center of a surrounding pattern such as detection mark 11 match, it is defined that both patterns match. Now, if the wafer pattern image 14 and the detection mark image 15 match at position B in FIG. By multiplying by the reduction rate of 3, it is possible to know that 0B=L2. So AB, that is,
It is possible to know AO=LL by measuring the distance that the wafer 5 has been moved after determining the center of the wafer pattern 5 using the microscope optical system until the enlarged image 14 of the wafer pattern matches the detection mark image 15. As a result, mask alignment between the wafer pattern 5 and the circuit pattern 2 on the mask 1 can be performed regardless of the change in the unique position 10.

第3図は本発明の詳細な実施例を示した俯轍図である。FIG. 3 is an overhead view showing a detailed embodiment of the present invention.

前処理工程で位置決めパターン5が形成されているウェ
ハ4は、駆動機構16.17によりXYに移動する移動
台18上に真空吸着されている。この移動台18の移動
量は反射[19゜2oとレーザ干渉測定器21からなる
測長系により0.1μm精度で測定される。
The wafer 4, on which the positioning pattern 5 has been formed in the pre-processing process, is vacuum-adsorbed onto a movable stage 18 that moves in the X and Y directions by drive mechanisms 16 and 17. The amount of movement of the moving table 18 is measured with an accuracy of 0.1 μm by a length measuring system consisting of a reflection [19° 2o] and a laser interference measuring device 21.

一方マスク1はパルスモータ22,23により、XYに
±50μm程度移動可能な微動台24上に真空吸着され
、静止座標系に対して固着されている2つの振動スリッ
ト型光電顕微鏡25.26の中心光軸に2つのマスク位
置決め用マーク27゜28の中心が一致するよう前記微
動台24を移動させ、マスク1を前記静止座標系の一定
位置に配置する。マスク1のパターンをウェハ4上に1
/10に微小投影する微小レンズ3の周囲にはそれぞれ
対物レンズ29,30.反射鏡31,32゜接眼レンズ
33.34および視野十字マーク35゜36からなる2
本のウェハ位置決め用顕微鏡[1光学系が設けられてお
リウエハ4上の2つのウェハ位置決めマーク37.38
の中心位置を割り出す。この顕微鏡am光学系の2つの
視野十字マーク35.36に対し前記2つのウェハ位置
決めマーク37.38が一致するよう移動台18を移動
し、一致した時にレーザ測定器21をリセットしてXY
座標の原点とする。その後は前工程で処理されているウ
ェハ上の回路パターン(図には示していない)にマスク
1上の断回路パターン39を重ねるべくあらかじめ決定
されている座標に、レーザ干渉測長器21を基準として
移動台18を位置決めする。位置決めが完了されるとシ
ャッタ40が開き、水銀ランプ41の光はコンザンサレ
ンズ42により平行光とされてマスク1を照射し。
On the other hand, the mask 1 is vacuum-adsorbed by pulse motors 22 and 23 onto a fine movement stage 24 that can move approximately ±50 μm in XY directions, and the center of two vibrating slit photoelectron microscopes 25 and 26 that are fixed relative to the stationary coordinate system. The fine movement table 24 is moved so that the centers of the two mask positioning marks 27 and 28 coincide with the optical axis, and the mask 1 is placed at a fixed position in the stationary coordinate system. Place the pattern of mask 1 on wafer 4.
Objective lenses 29, 30 . 2 consisting of reflectors 31, 32° eyepieces 33, 34 and visual field cross marks 35° 36
A microscope for wafer positioning [1 is provided with an optical system and two wafer positioning marks 37.38 on the wafer 4]
Determine the center position of. The moving table 18 is moved so that the two wafer positioning marks 37 and 38 match the two field cross marks 35 and 36 of the microscope AM optical system, and when they match, the laser measuring device 21 is reset and the XY
Set as the origin of coordinates. After that, the laser interferometric length measuring device 21 is referenced at the predetermined coordinates in order to overlap the circuit pattern 39 on the mask 1 with the circuit pattern (not shown) on the wafer processed in the previous process. The movable table 18 is positioned as follows. When the positioning is completed, the shutter 40 is opened, and the light from the mercury lamp 41 is converted into parallel light by the consonant lens 42 and irradiates the mask 1.

微小レンズ3を介してウェハ4上のホトレジストを露光
する。その後は次々と新らたな座標に移動台1Bが位置
決めされ、その度々に露光が繰り返えされる。この移動
台18の目標座標に対す位置決めに関しては、既に本発
明者らによって提案されている露光原理によりそれほど
高い精度は要求されない。すなわち移動台18の目標座
標に対する位置決め誤差がある場合には、制御回路54
の指令に従ってその誤差の10倍の量だけ微動台24が
反対方向に移動し、露光光学系とした場合等価的にその
位置決め誤差を補正してウェハ4上の正しい位置にマス
ク1の回路パターン39を露光する。
The photoresist on the wafer 4 is exposed through the microlens 3. Thereafter, the movable table 1B is positioned at new coordinates one after another, and exposure is repeated each time. Regarding the positioning of the moving table 18 with respect to the target coordinates, very high precision is not required due to the exposure principle already proposed by the present inventors. That is, if there is a positioning error with respect to the target coordinates of the movable table 18, the control circuit 54
If the fine movement table 24 is moved in the opposite direction by an amount ten times the error according to the command, and used as an exposure optical system, the positioning error is equivalently corrected and the circuit pattern 39 of the mask 1 is placed at the correct position on the wafer 4. to expose.

以上の機構において、前記固有点10に相等する2つの
光電顕微鏡25.26が縮小レンズ3およびレーザ干渉
測長系を基準とした静止座標系に対して変化しなければ
常に正確なマスク合わせがなされるわけであるが前述し
たように実際には変化が生ずるためその校正が必要であ
る。校正時には、水銀ランプ43.コンデンサレンズ4
4.オプチカルファイバ45からなる照明系を移動台1
8に設けられている挿入口46に挿入し、ファイバによ
って導びかれた光で反射鏡47.集光レンズ48を介し
てターゲットマーク49を照明する。このターゲットマ
ーク49は通常一般に用いられているホトマスク作成工
程によって作られ、幅2μmの十字パターン部のみ金属
クロム膜が付着している。一方、マスク1の周縁には前
記ターゲットマーク49と合わせるべき検出マーク50
が設けられている。この検出マーク5oの位置はマスク
位置決めマーク27.28に対し全てのマスク共通の位
置に設けられている。検出マーク50の上方には反射鏡
51.対物レンズ52.接眼レンズ53からなる顕微鏡
光学系が設けられている。今、前記オプチカルファイバ
45により導びかれた光でターゲットマーク49を照明
しつつ、該ターゲットマーク49が対物レンズ29を含
む顕微鏡光学系の真下に来るように移動台18を移動し
、顕微鏡光学系視野内の十字マーク29と該ターゲット
マーク49の像を一致させる。この時の移動台のXY座
標位置をレーザ干渉測定器21により読み取り記録して
おく。次に該ターゲットマーク49が縮小レンズ3の下
に来るように再び移動台18を移動させ、今度は対物レ
ンズ52を含む顕微鏡光学系をIR察する。視野内には
ターゲットマーク49の十字像と共にマスク1上の検出
マーク50が&ll察されるので、これらが一致するよ
うに移動台18を微動させ、一致した時の移動台18の
xy座標位置を再び記録する。
In the above mechanism, if the two photoelectron microscopes 25 and 26 corresponding to the unique point 10 do not change with respect to the static coordinate system based on the reduction lens 3 and the laser interferometric measurement system, accurate mask alignment is always achieved. However, as mentioned above, since changes occur in reality, it is necessary to calibrate them. During calibration, a mercury lamp 43. condenser lens 4
4. The illumination system consisting of optical fiber 45 is moved to the moving table 1.
8 is inserted into the insertion port 46 provided in the fiber, and the light guided by the fiber is reflected in the reflecting mirror 47. A target mark 49 is illuminated through a condensing lens 48. This target mark 49 is made by a commonly used photomask production process, and a metal chromium film is attached only to the cross pattern portion having a width of 2 μm. On the other hand, a detection mark 50 to be aligned with the target mark 49 is provided at the periphery of the mask 1.
is provided. The position of this detection mark 5o is provided at a position common to all masks with respect to the mask positioning marks 27 and 28. Above the detection mark 50 is a reflecting mirror 51. Objective lens 52. A microscope optical system consisting of an eyepiece lens 53 is provided. Now, while illuminating the target mark 49 with the light guided by the optical fiber 45, move the moving stage 18 so that the target mark 49 is directly below the microscope optical system including the objective lens 29, and The cross mark 29 within the field of view and the image of the target mark 49 are made to coincide. The XY coordinate position of the moving table at this time is read and recorded by the laser interference measuring device 21. Next, the moving stage 18 is moved again so that the target mark 49 is located below the reduction lens 3, and this time the microscope optical system including the objective lens 52 is subjected to IR observation. Since the cross image of the target mark 49 and the detection mark 50 on the mask 1 are detected within the field of view, move the movable table 18 slightly so that they coincide, and determine the xy coordinate position of the movable table 18 when they coincide. Record again.

以上述べた操作により前述したり、−L2の距離を各X
、Y軸について知ることができたわけであり、マスク1
上における検出マーク50の位置より各X、Y軸につい
てのし2がわかっているから容易に各X、Y軸について
のLlを知ることができるにれによって縮小レンズ3お
よびレーザ干渉測長系を基準とした静止座標系に対する
マスク1の空間的な位置関係を校正することができたわ
けである。
By the operations described above, the distance of -L2 can be
, we were able to know about the Y axis, and mask 1
Since the distance 2 for each X and Y axis is known from the position of the detection mark 50 on the top, Ll for each X and Y axis can be easily determined. This means that it was possible to calibrate the spatial positional relationship of the mask 1 with respect to the stationary coordinate system that was used as a reference.

上記実施例ではターゲラ1−マーク49は1つとなって
いるが、これを対物レンズ29.30の中心間距離だけ
離れた2つのマークとすることは明らかに可能である。
In the above embodiment, there is one target laser 1 mark 49, but it is clearly possible to use two marks separated by the distance between the centers of the objective lenses 29 and 30.

しかしこの場合にはファイバ照明系が若干複雑になる。However, in this case, the fiber illumination system becomes somewhat complicated.

またこれら専用のターゲットマークを移動台18上に設
けず、ウェハ位置決めマーク37.38が形成されてい
る基準ウェハを用いても同様の校正を行なうことが可能
であるが、この場合ターゲットマークの照明光は当然縮
小レンズ3を介した反射照明となり、高いターゲツト像
コントラストが得られないためマスク1上の検出マーク
50との合致精度が低下する欠点がある。
It is also possible to perform similar calibration without providing these dedicated target marks on the moving table 18 and using a reference wafer on which wafer positioning marks 37 and 38 are formed, but in this case, the illumination of the target marks Naturally, the light becomes reflected illumination through the reduction lens 3, and high target image contrast cannot be obtained, resulting in a disadvantage that the accuracy of matching with the detection mark 50 on the mask 1 is reduced.

以上説明したごとく本発明によれば、ウェハとマスクの
相対位置合わせが1枚のウェハにつき1回で完了すると
共にその合わせ精度の確認が容易にできるため、非常に
生産的な縮小投影露光が可能となる。
As explained above, according to the present invention, the relative positioning of the wafer and mask can be completed once per wafer, and the accuracy of the alignment can be easily confirmed, making it possible to perform highly productive reduction projection exposure. becomes.

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

第1図は従来装置の作動原理と共に本発明の原理を示す
図、第2図はウェハパターンとマスク上の検出マークが
一致した場合の顕微鏡視野像を示す図、第3図は本発明
の実施例の俯撤図である。 1・・・マスク、3・・・縮小レンズ、4・・・ウェハ
、6・・・対物レンズ、8・・・接眼レンズ、12・・
・反射鏡、13・・・接眼レンズ、18・・・移動台、
54・・・制御回路。
Fig. 1 is a diagram showing the principle of the present invention as well as the operating principle of the conventional device, Fig. 2 is a diagram showing a microscope field image when the wafer pattern and the detection mark on the mask match, and Fig. 3 is a diagram showing the implementation of the present invention. This is an example of an elevation view. 1... Mask, 3... Reduction lens, 4... Wafer, 6... Objective lens, 8... Eyepiece lens, 12...
・Reflector, 13... Eyepiece, 18... Moving table,
54...Control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、一連のマスク図形を露光光学系内の投影レンズを介
して感光性基板の所望位置に結像露光する場合、前記一
連のマスクは前記投影レンズに対して常に同一関係位置
におく一方、前記投影レンズ光路外に固着されているマ
ーク検出用光学系により前記感光性基板上に設けられて
いる基準マーク中心を検出することにより前記一連のマ
スクと前記感光性基板の光学的相対位置合わせを行ない
、前記投影レンズにより前記マスク面上に結像せられた
前記投影レンズ焦点面内の位置合せマークの実像と前記
一連のマスクの位置合せ用図形を同時に観察すべく拡大
光学系を備えた露光装置の露光学学系とマーク検出用光
学系の空間的位置関係を校正する方法であって、前記マ
ーク検出用光学系により上記位置合せマークの中心を検
出してマーク検出用光学系の光軸中心に対応する上記位
置合せマークの位置を求め、上記位置合せマークが移動
されて上記拡大光学系により位置合せマークの実像と位
置合せ用図形の一致が検出された状態における上記位置
合せマークの位置を求め、上記マスクの中心から位置合
せ用図形までの距離と前記投影レンズの倍率に基づいて
上記拡大光学系により位置合せマークの実像と位置合せ
用図形の一致が検出された状態における上記位置合せマ
ークの位置と上記露光光学系の中心位置との間の距離を
求めることにより前記露光光学系と前記マーク検出用光
学系の空間的位置関係を求めて校正するようにしたこと
を特徴とする露光装置の校正方法。
1. When exposing a series of mask figures to a desired position on a photosensitive substrate through a projection lens in an exposure optical system, the series of masks are always placed in the same relative position with respect to the projection lens; The optical relative positioning of the series of masks and the photosensitive substrate is performed by detecting the center of a reference mark provided on the photosensitive substrate by a mark detection optical system fixed outside the optical path of the projection lens. , an exposure apparatus equipped with a magnifying optical system for simultaneously observing a real image of the alignment mark in the focal plane of the projection lens formed on the mask surface by the projection lens and alignment figures of the series of masks; A method for calibrating the spatial positional relationship between an exposure optical system and a mark detection optical system, wherein the center of the alignment mark is detected by the mark detection optical system to determine the optical axis center of the mark detection optical system. find the position of the alignment mark corresponding to the alignment mark, and determine the position of the alignment mark in a state where the alignment mark is moved and the matching of the real image of the alignment mark and the alignment figure is detected by the enlarging optical system. and the alignment mark in a state where the matching between the real image of the alignment mark and the alignment figure is detected by the enlarging optical system based on the distance from the center of the mask to the alignment figure and the magnification of the projection lens. and the center position of the exposure optical system to determine and calibrate the spatial positional relationship between the exposure optical system and the mark detection optical system. Calibration method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01191493A (en) * 1988-01-27 1989-08-01 Ushio Inc Exposure in manufacturing printed board
KR100314554B1 (en) * 1995-04-04 2001-11-30 시마무라 테루오 An exposure apparatus and an exposure method
USRE37946E1 (en) 1991-03-06 2002-12-31 Nikon Corporation Exposure method and projection exposure apparatus

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KR100314554B1 (en) * 1995-04-04 2001-11-30 시마무라 테루오 An exposure apparatus and an exposure method

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