JPS6232612A - アライメントマ−ク - Google Patents
アライメントマ−クInfo
- Publication number
- JPS6232612A JPS6232612A JP60171156A JP17115685A JPS6232612A JP S6232612 A JPS6232612 A JP S6232612A JP 60171156 A JP60171156 A JP 60171156A JP 17115685 A JP17115685 A JP 17115685A JP S6232612 A JPS6232612 A JP S6232612A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment mark
- signal
- scattered
- flat section
- wafer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G03F9/7069—Alignment mark illumination, e.g. darkfield, dual focus
-
- 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
-
- 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
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
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］
本発明はアライメントマーク、特に半導体装置の製造過
程においてウェハ上にマスクやレチクル等の転写媒体（
以下単に「マスクｊという）のパターンを感光させる露
光装置におけるウェハとマスクとのアライメントに使用
するに適したアライメントマークに係るものである。
程においてウェハ上にマスクやレチクル等の転写媒体（
以下単に「マスクｊという）のパターンを感光させる露
光装置におけるウェハとマスクとのアライメントに使用
するに適したアライメントマークに係るものである。
［従来技術］
トランジスタや東積回路などの半導体素子を製造する作
業工程は微細なパターンの焼き付けやリード線のボンデ
ィング作業を含み、焼き付は用基板であるウェハやペレ
ットを所定の位置に正確に合わせる必要がある。この基
板等の微細構造はミクロンオーダーの精度に達している
所から、位置合せの精度もサブミクロンのオーダーで行
なわれる。このマスクとウェハの位置合せを自動的に行
なうオートアライナでは光電検出手段を使用でる。
業工程は微細なパターンの焼き付けやリード線のボンデ
ィング作業を含み、焼き付は用基板であるウェハやペレ
ットを所定の位置に正確に合わせる必要がある。この基
板等の微細構造はミクロンオーダーの精度に達している
所から、位置合せの精度もサブミクロンのオーダーで行
なわれる。このマスクとウェハの位置合せを自動的に行
なうオートアライナでは光電検出手段を使用でる。
−例として既に回路を構成する実素子パータンの一部が
形成されている基板上に、更に別のパターンを重ねて焼
き付けて回路をつくっていく場合を考える。この時オー
ドアライメン１〜手法では焼き付けられる基板上に予め
設けられているアライメントマークと、重ねるパターン
のつけられたマスク上に形成されているアライメントマ
ークとを所定の関係に導くことにより位置合せを行なう
。アライメントマークと実素子を構成するパターンとは
予め定められた関係にあるので、アライメントマーク同
志を所定の関係に導けば、基板とマスク上の実素子パタ
ーンはきらんと位置合せされた事になる。アライメント
マークの位置関係は充電的に検出され、もしこれが所定
の関係よりずれている場合には光電出力の値に応じて駆
動機構を作動させて調整を行なう。
形成されている基板上に、更に別のパターンを重ねて焼
き付けて回路をつくっていく場合を考える。この時オー
ドアライメン１〜手法では焼き付けられる基板上に予め
設けられているアライメントマークと、重ねるパターン
のつけられたマスク上に形成されているアライメントマ
ークとを所定の関係に導くことにより位置合せを行なう
。アライメントマークと実素子を構成するパターンとは
予め定められた関係にあるので、アライメントマーク同
志を所定の関係に導けば、基板とマスク上の実素子パタ
ーンはきらんと位置合せされた事になる。アライメント
マークの位置関係は充電的に検出され、もしこれが所定
の関係よりずれている場合には光電出力の値に応じて駆
動機構を作動させて調整を行なう。
第３図はこのようなオートアライナに用いられる光学系
の一例を示す。
の一例を示す。
図中、１は直線偏光型のレーザ光源、２は集光レンズ、
３はポリゴンミラー、４はリレーレンズ、５は目視観察
光学系１４に光を導びくためのビームスプリッタ、６は
フィールドレンズ、１は光電検出系（１５〜１８）に光
を導びくためのビームスプリッタ、８はリレーレンズ、
９は目視観察用照明光源１９からの光を導びくためのビ
ームスプリッタ、１０は対物レンズ、２０はマスク１１
上のパターンをウェハ１２上へ投影するための投影レン
ズ、２１はマスク１１で反射されたレーザ光とウェハ１
２で反射されたレーザ光の直線偏光成分を異ならせるた
めの１／４波長板である。マスク１１、ウェハ１２のそ
れぞれからの光は対物レンズ１０．ビームスプリッタ１
を介して偏光ビームスプリッタ１５に導びがれる。
３はポリゴンミラー、４はリレーレンズ、５は目視観察
光学系１４に光を導びくためのビームスプリッタ、６は
フィールドレンズ、１は光電検出系（１５〜１８）に光
を導びくためのビームスプリッタ、８はリレーレンズ、
９は目視観察用照明光源１９からの光を導びくためのビ
ームスプリッタ、１０は対物レンズ、２０はマスク１１
上のパターンをウェハ１２上へ投影するための投影レン
ズ、２１はマスク１１で反射されたレーザ光とウェハ１
２で反射されたレーザ光の直線偏光成分を異ならせるた
めの１／４波長板である。マスク１１、ウェハ１２のそ
れぞれからの光は対物レンズ１０．ビームスプリッタ１
を介して偏光ビームスプリッタ１５に導びがれる。
偏光ビームスプリッタ１５は直線偏光成分−の違いによ
りマスク１１からの光とウェハ１２がらの光を分離する
。偏光ビームスプリッタ１５を通過したマスク１１、ウ
ェハ１２からの光のうらマスク１１、ウェハ１２のそれ
ぞれで鏡面反射された光は空間フィルタ１６ａ 、 １
６ｂの位置に集光される。従って、空間フィルタ１６ａ
、 １６ｂが暗視野検出タイプのものであれば、マス
ク１１で散乱された光とウェハ１２で散乱された光は集
光レンズ１７ａ 、 １７ｂを介してセンサ１８ａ 、
１８ｂのそれぞれに導びかれることになる。
りマスク１１からの光とウェハ１２がらの光を分離する
。偏光ビームスプリッタ１５を通過したマスク１１、ウ
ェハ１２からの光のうらマスク１１、ウェハ１２のそれ
ぞれで鏡面反射された光は空間フィルタ１６ａ 、 １
６ｂの位置に集光される。従って、空間フィルタ１６ａ
、 １６ｂが暗視野検出タイプのものであれば、マス
ク１１で散乱された光とウェハ１２で散乱された光は集
光レンズ１７ａ 、 １７ｂを介してセンサ１８ａ 、
１８ｂのそれぞれに導びかれることになる。
逆に、空間フィルタ１６ａ 、 １６ｂを暗視野検出タ
イプのものとすれば、マスク１１で鏡面反射された光と
ウェハ１２で鏡面反射された光がセンサ１８ａ。
イプのものとすれば、マスク１１で鏡面反射された光と
ウェハ１２で鏡面反射された光がセンサ１８ａ。
１８ｂのそれぞれに導びかれることになる。
ところで、このようなマスク１１とＣウェハ１２のアラ
イメントのためにマスク１１とウェハ１２に設けられる
アライメントマークは、例えば第２図（ａ ）に示すよ
うなものが一般的である。この図において、Ｍ△はマス
ク１１に設けられるアライメントマーク（点線）、ＷＡ
はウェハ１２に設けられるアライメントマーク（実線）
である。
イメントのためにマスク１１とウェハ１２に設けられる
アライメントマークは、例えば第２図（ａ ）に示すよ
うなものが一般的である。この図において、Ｍ△はマス
ク１１に設けられるアライメントマーク（点線）、ＷＡ
はウェハ１２に設けられるアライメントマーク（実線）
である。
従来のオートアライナ−では、このようなマークＭＡ、
ＷＡをマスク１１とウェハ１２のそれぞれに設けると共
に、フィルタ１６ａ 、 １６ｂを暗視野検出タイプの
ものとすることにより、マークの段差部Ｅで散乱された
光に基づいてマークの検出を行なっていた。このような
暗視野検出はビームＢを走査した際に不連続な状態で存
在する段差部Ｅで散乱された光をセンサすることになる
ので、マークＷＡの段差部Ｅからの散乱光に応じたセン
サ出力を示す第２図（ｂ ）からも明らかな如く、マー
クＷ△の検出を容易なものとするが、散乱光を利用して
いるため、検出光電は非常に少ない。このため、ウェハ
１２に露光光の吸収を向上させるために多層レジストが
施された場合には、多層レジストの影響でウェハ１２か
らの光は極端に小さくなるので、マークＷＡの段差部Ｅ
で散乱された光をセンスすることが困難となり、正確な
アライメントが困難となる。また、ウェハ１２からのマ
ークＷＡに応じた光の光■を高めるために、空間フィル
タ１６ａ 、 １６ｂのうちウェハ１２からの光に対す
る空間フィルタを明視野検出タイプのものとし、第２図
（ａ ）のマークＷＡを明視野検出すると、鏡面反射光
は干渉により不安定になることが多いので、第２図＜ａ
＞のマークＷＡのようにビームＢが走査の間はとんど
鏡面反射されるようなものでは、第２図（Ｃ）に示す如
く、信号検出が不安定になり、アライメント精度の向上
のためには好ましくない。
ＷＡをマスク１１とウェハ１２のそれぞれに設けると共
に、フィルタ１６ａ 、 １６ｂを暗視野検出タイプの
ものとすることにより、マークの段差部Ｅで散乱された
光に基づいてマークの検出を行なっていた。このような
暗視野検出はビームＢを走査した際に不連続な状態で存
在する段差部Ｅで散乱された光をセンサすることになる
ので、マークＷＡの段差部Ｅからの散乱光に応じたセン
サ出力を示す第２図（ｂ ）からも明らかな如く、マー
クＷ△の検出を容易なものとするが、散乱光を利用して
いるため、検出光電は非常に少ない。このため、ウェハ
１２に露光光の吸収を向上させるために多層レジストが
施された場合には、多層レジストの影響でウェハ１２か
らの光は極端に小さくなるので、マークＷＡの段差部Ｅ
で散乱された光をセンスすることが困難となり、正確な
アライメントが困難となる。また、ウェハ１２からのマ
ークＷＡに応じた光の光■を高めるために、空間フィル
タ１６ａ 、 １６ｂのうちウェハ１２からの光に対す
る空間フィルタを明視野検出タイプのものとし、第２図
（ａ ）のマークＷＡを明視野検出すると、鏡面反射光
は干渉により不安定になることが多いので、第２図＜ａ
＞のマークＷＡのようにビームＢが走査の間はとんど
鏡面反射されるようなものでは、第２図（Ｃ）に示す如
く、信号検出が不安定になり、アライメント精度の向上
のためには好ましくない。
また、第２図（ａ ）のようなマークＷＡでは、暗視野
、明視野のどちらの場合でも、結局、光を散乱する段差
部Ｅによってマーク検出を行なうので、マーク検出信号
にワレＮが生ずることがある。
、明視野のどちらの場合でも、結局、光を散乱する段差
部Ｅによってマーク検出を行なうので、マーク検出信号
にワレＮが生ずることがある。
これはマークの検出を困難にする一要因となる。
［発明が解決しようとする問題点とその解決手段］本発
明は、明確な検出信号をつくるアライメントマークを提
供することを目的としている。この目的は光電の多い直
接反射もしくは非散乱光を利用できるようにし、しかも
信号検出の容易な暗視野信号の形態を得られるようにア
ライメントマークを形成することにより達成される。す
なわち本発明の７ライメントマークは半導体ウェハのよ
うな物体の平坦部でアライメントマークのパターンを形
成するように平坦部の周囲に段差部を配置して構成され
ている。
明は、明確な検出信号をつくるアライメントマークを提
供することを目的としている。この目的は光電の多い直
接反射もしくは非散乱光を利用できるようにし、しかも
信号検出の容易な暗視野信号の形態を得られるようにア
ライメントマークを形成することにより達成される。す
なわち本発明の７ライメントマークは半導体ウェハのよ
うな物体の平坦部でアライメントマークのパターンを形
成するように平坦部の周囲に段差部を配置して構成され
ている。
［実施例コ
第１図（ａ ）は本発明のアライメントマークＷＡの実
施例の平面図である。第１図で８は走査ビーム、Ｅはウ
ェハ１２に形成した段差部、Ｆはウェハ１２において段
差のない平坦部である。なお、このようなマークＷＡと
マスク上のマークＭＡを用いてマスク１１とウェハ１２
の７ライメントを行なう装置は、第３図に示した例にお
いて、フィルタ１６ａ 、 １６のうちウェハ１２から
の光に対するものを明視野タイプ、マスク１１からの光
に対するものを暗視野タイプとすれば良い。
施例の平面図である。第１図で８は走査ビーム、Ｅはウ
ェハ１２に形成した段差部、Ｆはウェハ１２において段
差のない平坦部である。なお、このようなマークＷＡと
マスク上のマークＭＡを用いてマスク１１とウェハ１２
の７ライメントを行なう装置は、第３図に示した例にお
いて、フィルタ１６ａ 、 １６のうちウェハ１２から
の光に対するものを明視野タイプ、マスク１１からの光
に対するものを暗視野タイプとすれば良い。
図に示ずようにウェハ１２の平坦部Ｆでアライメントマ
ークＷＡのパターン（二重山形）を形成するようにその
周囲に段差部ＥをビームＢの走査方向に平行に多数配置
している。ＭＡはマスク１１に設けられるアライメント
マークであり、これは第２図（ａ ＞のものと同様であ
るが、必要であれば、本発明のように構成しても良い。
ークＷＡのパターン（二重山形）を形成するようにその
周囲に段差部ＥをビームＢの走査方向に平行に多数配置
している。ＭＡはマスク１１に設けられるアライメント
マークであり、これは第２図（ａ ＞のものと同様であ
るが、必要であれば、本発明のように構成しても良い。
一般に、マスク１１からの光はウェハ１２からの光に比
してセンサに導びかれる間で何等かの悪影響を受ける可
能性が低いので、従来のマークでもそれほど支障はない
。
してセンサに導びかれる間で何等かの悪影響を受ける可
能性が低いので、従来のマークでもそれほど支障はない
。
動作において走査ビームＢが段差部Ｅを走査している時
は、段差によってレーザービームＢは反射、散乱、屈折
するため直接反射らしくは非散乱光が少ない。平坦部Ｆ
に到ると、段差がなくなることにより直接反射もしくは
非散乱光が最大になり第１図（ｂ）のような信号出力が
１りられる。
は、段差によってレーザービームＢは反射、散乱、屈折
するため直接反射らしくは非散乱光が少ない。平坦部Ｆ
に到ると、段差がなくなることにより直接反射もしくは
非散乱光が最大になり第１図（ｂ）のような信号出力が
１りられる。
同じ二重山形を段差部Ｅで形成した従来のアライメント
マークＷＡを暗視野で検出した場合の信号出力を示して
いる第２図（ｂ）と、明視野で検出した場合の信号出力
を示す第２図＜Ｃ＞とを第１図（ｂ）の本発明のアライ
メントマークＷＡの信号出力とを対比すれば明らかなよ
うに、本発明のアライメントマークＷＡでは信号出力は
第２図（ｂ ）の暗視野のように検出し易い形になると
共に、その出力は明視野であるので、大きくなっている
。また、平坦部Ｆからの直接反射もしくは非散乱光を利
用しているため第２図（ｂ）、（ｃ）に見られるような
信号の先端がワレるということはなく、Ｓ／Ｎ比も良く
なっている。
マークＷＡを暗視野で検出した場合の信号出力を示して
いる第２図（ｂ）と、明視野で検出した場合の信号出力
を示す第２図＜Ｃ＞とを第１図（ｂ）の本発明のアライ
メントマークＷＡの信号出力とを対比すれば明らかなよ
うに、本発明のアライメントマークＷＡでは信号出力は
第２図（ｂ ）の暗視野のように検出し易い形になると
共に、その出力は明視野であるので、大きくなっている
。また、平坦部Ｆからの直接反射もしくは非散乱光を利
用しているため第２図（ｂ）、（ｃ）に見られるような
信号の先端がワレるということはなく、Ｓ／Ｎ比も良く
なっている。
［発明の効果１
１、直接反射もしくは非散乱光を利用しているため暗視
野信号方式よりも信号出力が大きい。
野信号方式よりも信号出力が大きい。
２、信号形状が暗視野信号型であるため、明視野信号方
式ように干渉等の影響で信号検出が困難になるというこ
とが少ない。
式ように干渉等の影響で信号検出が困難になるというこ
とが少ない。
３、平坦部からの直接反（ト）もしくは非散乱光を利用
しているため信号がワレることがない。
しているため信号がワレることがない。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明のアライメントマークの
平面図とそれに対応する信号出力のグラフである。 第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来のアライメントマ
ークの平面図とそれを＠視野と明視野で検出した場合の
信号出力のグラフを示す。 第３図は本発明のアライメントマークの検出に使用でき
るオートアライナの略図である。 図中： Ｂ：走査ビーム、Ｅ：段差部、 Ｆ：平坦部。
平面図とそれに対応する信号出力のグラフである。 第２図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は従来のアライメントマ
ークの平面図とそれを＠視野と明視野で検出した場合の
信号出力のグラフを示す。 第３図は本発明のアライメントマークの検出に使用でき
るオートアライナの略図である。 図中： Ｂ：走査ビーム、Ｅ：段差部、 Ｆ：平坦部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光学的な走査によつて基準位置に対する相対位置を
検出するために物体に形成されたアライメントマークに
おいて、 物体の平坦部でアライメントマークのパターンを形成す
るように前記平坦部の周囲に段差部を配置したことを特
徴とするアライメントマーク。 ２、前記の物体が半導体ウェハである特許請求の範囲第
１項に記載のアライメントマーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171156A JPS6232612A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | アライメントマ−ク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171156A JPS6232612A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | アライメントマ−ク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6232612A true JPS6232612A (ja) | 1987-02-12 |
Family
ID=15918026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60171156A Pending JPS6232612A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | アライメントマ−ク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6232612A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0410802A2 (en) * | 1989-07-28 | 1991-01-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting method |
| US5229617A (en) * | 1989-07-28 | 1993-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting method having reflectively scattered light prevented from impinging on a detector |
| DE10345238A1 (de) * | 2003-09-29 | 2005-05-04 | Infineon Technologies Ag | Justiermarke zur Ausrichtung eines Halbleiterwafers in einem Belichtungsgerät und deren Verwendung |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP60171156A patent/JPS6232612A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0410802A2 (en) * | 1989-07-28 | 1991-01-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting method |
| US5229617A (en) * | 1989-07-28 | 1993-07-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting method having reflectively scattered light prevented from impinging on a detector |
| DE10345238A1 (de) * | 2003-09-29 | 2005-05-04 | Infineon Technologies Ag | Justiermarke zur Ausrichtung eines Halbleiterwafers in einem Belichtungsgerät und deren Verwendung |
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