JPS63177004A - マスクとウエハの位置ずれ検出方法 - Google Patents
マスクとウエハの位置ずれ検出方法Info
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- JPS63177004A JPS63177004A JP62010281A JP1028187A JPS63177004A JP S63177004 A JPS63177004 A JP S63177004A JP 62010281 A JP62010281 A JP 62010281A JP 1028187 A JP1028187 A JP 1028187A JP S63177004 A JPS63177004 A JP S63177004A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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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
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
-
- 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
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- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (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〕
本発明はマスクとウェハの位置ずれ検出方法、特に、Ｘ
線露光装置に適用しうるマスクとウェハの位置ずれ検出
方法に関する。
線露光装置に適用しうるマスクとウェハの位置ずれ検出
方法に関する。
近年の半導体はＤＲＡＭに代表されるよう（高集積化が
進む傾向にあシ、超ＬＳＩのパターンの最小線幅もミク
ロンからサブミクロンの領域へ突入しようとしている。
進む傾向にあシ、超ＬＳＩのパターンの最小線幅もミク
ロンからサブミクロンの領域へ突入しようとしている。
このような状況において、従来の紫外線のｇ線、ｉ線を
用いた光学式の半導体露光装置では、光の波長による解
像度の限界が０．５μｍ程度と言われているので、０．
５μｍ以下のパターンに対応できる次世代の露光装置が
強く望まれている。この次世代の露光装置として、現在
、Ｘ線露光装置が有望視されておシ、研究・開発が進め
られている。
用いた光学式の半導体露光装置では、光の波長による解
像度の限界が０．５μｍ程度と言われているので、０．
５μｍ以下のパターンに対応できる次世代の露光装置が
強く望まれている。この次世代の露光装置として、現在
、Ｘ線露光装置が有望視されておシ、研究・開発が進め
られている。
従来の技術としては、例えば、日経マイクロデバイス１
９８６年４月号等に紹介されている米マイクロニクス社
のＸ線ステッパ「Ｍｘ−１６００Ｊがある。「ＭＸ−１
６００」におけるマスクとクエハのアライメントは、マ
スク用マークとしてリニア・フレネル・ゾーン・プレー
ト（ＬＦＺＰ）と呼ばれる光の回↓〒を利用した集光レ
ンズを用い、ウェハ用マークとして線状回折格子を用い
て行う。このアライメント方法についてはＢ、Ｆａｙら
によシＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ ５ｃｉｅ
ｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ、 １５（６）
ｐｐ、 １９５４−１９５８． Ｎｏｖ／Ｄｅｃ、 １
９７９の”０ｐｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｙ
ｓｔｅｍ ｆｏｒ ８ｕｂｍｉｃｒｏｎ Ｘ−ｒａｙＬ
ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ″に報告されている。ここでそ
の原理について図面を参照して説明する。
９８６年４月号等に紹介されている米マイクロニクス社
のＸ線ステッパ「Ｍｘ−１６００Ｊがある。「ＭＸ−１
６００」におけるマスクとクエハのアライメントは、マ
スク用マークとしてリニア・フレネル・ゾーン・プレー
ト（ＬＦＺＰ）と呼ばれる光の回↓〒を利用した集光レ
ンズを用い、ウェハ用マークとして線状回折格子を用い
て行う。このアライメント方法についてはＢ、Ｆａｙら
によシＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ ５ｃｉｅ
ｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ、 １５（６）
ｐｐ、 １９５４−１９５８． Ｎｏｖ／Ｄｅｃ、 １
９７９の”０ｐｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｙ
ｓｔｅｍ ｆｏｒ ８ｕｂｍｉｃｒｏｎ Ｘ−ｒａｙＬ
ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ″に報告されている。ここでそ
の原理について図面を参照して説明する。
第５図はＬＦＺＰを用いたアライメント方法を示す説明
図である。ウェハ１５には回折格子１６が刻印されてい
て、ウェハ１５の上には所定のギャップだけ離れてマス
ク１７が対向している。マスク１７には焦点距離がマス
クとウェハのギャップｆＫ等しいＬＦＺＰ１８が描かれ
ている。第６図はマスク用マークのＬＦＺＰの構造を示
す平面図である。ＬＦＺＰはいろいろな幅や間隔の縞が
並んだ構造になっていて、縞はマークの中心から距離を
ｒｎとするとｒｎ＝〆ｎｆ２−１− ｎ２４２で表わさ
れる。ここで、ｆは焦点距離、λはアライメントに用い
るレーザの波長である。図に示したＬＦＺＰの中心の縞
は透明であるが、その反対の構成も可能である。また第
７図はウェハ用マークの回折格子を示す平面図である。
図である。ウェハ１５には回折格子１６が刻印されてい
て、ウェハ１５の上には所定のギャップだけ離れてマス
ク１７が対向している。マスク１７には焦点距離がマス
クとウェハのギャップｆＫ等しいＬＦＺＰ１８が描かれ
ている。第６図はマスク用マークのＬＦＺＰの構造を示
す平面図である。ＬＦＺＰはいろいろな幅や間隔の縞が
並んだ構造になっていて、縞はマークの中心から距離を
ｒｎとするとｒｎ＝〆ｎｆ２−１− ｎ２４２で表わさ
れる。ここで、ｆは焦点距離、λはアライメントに用い
るレーザの波長である。図に示したＬＦＺＰの中心の縞
は透明であるが、その反対の構成も可能である。また第
７図はウェハ用マークの回折格子を示す平面図である。
回折格子は大きさの等しい長方形が等間隔に並んだ構造
になっていて、回折格子のピッチＰによって回折角度が
決まる。
になっていて、回折格子のピッチＰによって回折角度が
決まる。
第５図においてマスク１７の上方から入射されり平行レ
ーザビーム１９はＬＦＺＰ１８により集光され、ウェハ
１５面上で焦点を結びスリット状の像をつくるっこの結
像したスリットとウェハ面上の回折格子１６が一直線上
に重なると、レーザビームは回折し、再びＬＦＺＰ１８
を通υ平行光となってアライメント信号として検出され
る。
ーザビーム１９はＬＦＺＰ１８により集光され、ウェハ
１５面上で焦点を結びスリット状の像をつくるっこの結
像したスリットとウェハ面上の回折格子１６が一直線上
に重なると、レーザビームは回折し、再びＬＦＺＰ１８
を通υ平行光となってアライメント信号として検出され
る。
第８図は、特開昭５５−４３５９８に示されている従来
のＬＦＺＰによるアライメント法を用いた自動重ね合せ
装置を示す斜視図である。第８図に示す自動重ね合せ装
置は、テーブル２０と、前記テーブルをＸ方向に移動さ
せる圧電変換器２１と、前記テーブルに搭載され予め回
折格子１６が刻印されているウェハ１５と、前記ウニ／
・１５に数１０μｍ隔てて対向して配置され予めＬＦＺ
Ｐ１８が描かれているマスク１７とを含んでいる。装置
はさらにレーザ光源２２を含み、前記レーザ光源２２か
ら放出された平行レーザビームは第１のレンズ２３＋／
’Ｃより集光され、ジェネレータ２４により励起される
モータ２５（でよって爪動される振動ミラー２６によっ
て反射され、第２のレンズ２７を通過し、マスク１７上
のＬＦＺＰ１８を照射する。
のＬＦＺＰによるアライメント法を用いた自動重ね合せ
装置を示す斜視図である。第８図に示す自動重ね合せ装
置は、テーブル２０と、前記テーブルをＸ方向に移動さ
せる圧電変換器２１と、前記テーブルに搭載され予め回
折格子１６が刻印されているウェハ１５と、前記ウニ／
・１５に数１０μｍ隔てて対向して配置され予めＬＦＺ
Ｐ１８が描かれているマスク１７とを含んでいる。装置
はさらにレーザ光源２２を含み、前記レーザ光源２２か
ら放出された平行レーザビームは第１のレンズ２３＋／
’Ｃより集光され、ジェネレータ２４により励起される
モータ２５（でよって爪動される振動ミラー２６によっ
て反射され、第２のレンズ２７を通過し、マスク１７上
のＬＦＺＰ１８を照射する。
第２のレンズ２７に関して振動ミラー２６上での照射位
置とマスク１７上での照射位置は対罠なっている。さら
に、第１のレンズ２３と第２のレンズ２７は無限焦点光
学系を構成している。したがって、振動ミラー２６によ
ってマスク１７へのレーザビームの入射角を変えること
ができ、図５（ＩＣ示すように、ＬＦＺＰ１８によって
集光されたビームはウェハ１５上を走査する。ウエノ・
１５上の回折格子１６からの回折光は入射光とは空間的
に分離され、検出器２８によって検出される。検出器２
８からの信号とジェネレータ２４からの信号は位相検波
器２９に入力され、２つの信号の位相差を検出すること
により位相ずれ信号りを得る。この位置ずれ信号りは圧
電変換器の電力源３０に入力され、位置ずれに従ってス
テージを移動させ、マスク１７とウェハ１５の重ね合せ
を行う。
置とマスク１７上での照射位置は対罠なっている。さら
に、第１のレンズ２３と第２のレンズ２７は無限焦点光
学系を構成している。したがって、振動ミラー２６によ
ってマスク１７へのレーザビームの入射角を変えること
ができ、図５（ＩＣ示すように、ＬＦＺＰ１８によって
集光されたビームはウェハ１５上を走査する。ウエノ・
１５上の回折格子１６からの回折光は入射光とは空間的
に分離され、検出器２８によって検出される。検出器２
８からの信号とジェネレータ２４からの信号は位相検波
器２９に入力され、２つの信号の位相差を検出すること
により位相ずれ信号りを得る。この位置ずれ信号りは圧
電変換器の電力源３０に入力され、位置ずれに従ってス
テージを移動させ、マスク１７とウェハ１５の重ね合せ
を行う。
以上のような、光学系および制御系を構成することによ
り、閉ループ自動重ね合せ装置が実現できる。前述のＸ
ｆｔｆｊステッパｒＭＸ１６００ Ｊでは、このような
光学系が４チャンネル備えられていて、３チヤンネルで
ｘｙθ方向のずれ量の検出を行い、残シの１チヤンネル
で転写倍率の補正を行っている。
り、閉ループ自動重ね合せ装置が実現できる。前述のＸ
ｆｔｆｊステッパｒＭＸ１６００ Ｊでは、このような
光学系が４チャンネル備えられていて、３チヤンネルで
ｘｙθ方向のずれ量の検出を行い、残シの１チヤンネル
で転写倍率の補正を行っている。
上述した従来のマスクとウェハの位置ずれ検出方法は、
閉ループのサーボ系を構成するために２枚のレンズと振
動ミラーを含む光学系が必要なので、装置が複雑になり
、小型化が困難になり、高価になるという欠点があった
。製作する上でも、光学系の調整が必要であり、工数が
かかるという欠点があった。
閉ループのサーボ系を構成するために２枚のレンズと振
動ミラーを含む光学系が必要なので、装置が複雑になり
、小型化が困難になり、高価になるという欠点があった
。製作する上でも、光学系の調整が必要であり、工数が
かかるという欠点があった。
また、検出器からの信号と振動ミラーの駆動信号を位相
検波して位置ずれ信号を得るため、位置ずれ信号の応答
時間は振動ミラーの振動周波数によって制限されてしま
うので、応答時間が遅いという欠点があった。
検波して位置ずれ信号を得るため、位置ずれ信号の応答
時間は振動ミラーの振動周波数によって制限されてしま
うので、応答時間が遅いという欠点があった。
本発明のマスクとウェハの位置ずれ検出方法は、マスク
とウェハな対向して設置し、前記マスク上に焦点距離の
等しい２個のリニアフレネルゾーンプレートを任意の中
心間距離で設け、前記ウェハ上にピッチの異なる２種類
の線状回折格子を前記リニアフレネルゾーンプレートの
中心間距離と若干異なる中心間距離で設け、レーザ光を
前記マスク上の前記リニア７レネルゾーングレートに照
射し、前記ウェハ上の前記線状回折格子からの反射回折
光を２個の検出器で検出し、検出器の出力の差を求める
ことを含んで構成される。
とウェハな対向して設置し、前記マスク上に焦点距離の
等しい２個のリニアフレネルゾーンプレートを任意の中
心間距離で設け、前記ウェハ上にピッチの異なる２種類
の線状回折格子を前記リニアフレネルゾーンプレートの
中心間距離と若干異なる中心間距離で設け、レーザ光を
前記マスク上の前記リニア７レネルゾーングレートに照
射し、前記ウェハ上の前記線状回折格子からの反射回折
光を２個の検出器で検出し、検出器の出力の差を求める
ことを含んで構成される。
次Ｋ、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図である。
第４図に示すマスクとウェハの位置ずれ検出方法は、マ
スク１とウェハ２を所定のギャップＳだけ隔てて設置し
、前記マスク上に焦点距離がギャップＳＫ等Ｌｌ、４１
ＯＬＦＺＰ３．！：第２（７）ＬＦＺＰ４を中心間距離
りで設け、前記ウェハ上に互いにピッチの異なる第１の
回折格子５と第２の回折格子６を中心間距離Ｄ＋ΔＤで
設ける。レーザビーム７を前記マスク１上の前記第１の
ＬＦＺＰ３および第２のＬＦＺＰ４に照射し、前記ウェ
ハ上の前記第１の回折格子５からの１次反射回折光を第
１の検出器８で検出し、前記第２の回折格子６からの１
次反射回折光を第２の検出器９で検出し、前記第１の検
出器８および第２の検出器９の出力の差を求めることを
含んで構成される。
スク１とウェハ２を所定のギャップＳだけ隔てて設置し
、前記マスク上に焦点距離がギャップＳＫ等Ｌｌ、４１
ＯＬＦＺＰ３．！：第２（７）ＬＦＺＰ４を中心間距離
りで設け、前記ウェハ上に互いにピッチの異なる第１の
回折格子５と第２の回折格子６を中心間距離Ｄ＋ΔＤで
設ける。レーザビーム７を前記マスク１上の前記第１の
ＬＦＺＰ３および第２のＬＦＺＰ４に照射し、前記ウェ
ハ上の前記第１の回折格子５からの１次反射回折光を第
１の検出器８で検出し、前記第２の回折格子６からの１
次反射回折光を第２の検出器９で検出し、前記第１の検
出器８および第２の検出器９の出力の差を求めることを
含んで構成される。
第１の回折格子５のピッチＰ１と第２の回折格子６のピ
ッチＰ２は異なるため、それぞれの１次回折角度θｌお
よびθ２も異なシ、２つの回折光を空間的に分離するこ
とができる。
ッチＰ２は異なるため、それぞれの１次回折角度θｌお
よびθ２も異なシ、２つの回折光を空間的に分離するこ
とができる。
第２図は第１図に示すマスクとウェハの位置すれ検出方
法を詳細に説明するための説明図である。
法を詳細に説明するための説明図である。
マスク１の上方から入射する平行レーザビーム７は、前
記マスク１上の第１のＬＦＺＰ３および第２のＬＦＺＰ
４ Ｋよシ集光され、ウェハ２上に２個のスリット状の
像を作る。この結像したスリットとウェハ２上の第１の
回折格子５および第２の回折格子６が一直線状に重なる
とレーザビームは反射回折され、第１の検出器８および
第２の検出器９によって検出されるが、２個の結像した
スリットの間隔は第１のＬＦＺＰ３と第２のＬＦＺＰ４
の間隔ＤＫ等しく、第１の回折格子５と第２の回折格子
６の間隔はＤ＋ΔＤであるため、第１の回折格子５から
の回折光と第２の回折格子６からの回折光は空間的に位
相差が生じる。
記マスク１上の第１のＬＦＺＰ３および第２のＬＦＺＰ
４ Ｋよシ集光され、ウェハ２上に２個のスリット状の
像を作る。この結像したスリットとウェハ２上の第１の
回折格子５および第２の回折格子６が一直線状に重なる
とレーザビームは反射回折され、第１の検出器８および
第２の検出器９によって検出されるが、２個の結像した
スリットの間隔は第１のＬＦＺＰ３と第２のＬＦＺＰ４
の間隔ＤＫ等しく、第１の回折格子５と第２の回折格子
６の間隔はＤ＋ΔＤであるため、第１の回折格子５から
の回折光と第２の回折格子６からの回折光は空間的に位
相差が生じる。
第３図（ａ）はマスク１とウェハ２のＸ方向の相対位置
と第１の検出器８の出力ａと第２の検出器９の出力すの
関係を示すグラフである。横軸はマスク１とウェハ２の
位置ずれを表わすが、第１の検出器の出力ａと第２の検
出器の出力すの波形はΔＤの位相差が生じ、位置すれが
Ｏになったときに波形が交叉するように設計されている
。第３図（ｂ）は第１の検出器の出力ａと第２の検出器
の出力すの差を示すグラフである。Ｓ字状の波形が得ら
れ、位置ずれの０点近傍では直線性が良く、この信号に
よりマスク１とウェハ２の位置ずれを検出でき、閉ルー
プ自動重ね合せが実現できる。位置ずれの検出範囲は最
大でΔＤである。
と第１の検出器８の出力ａと第２の検出器９の出力すの
関係を示すグラフである。横軸はマスク１とウェハ２の
位置ずれを表わすが、第１の検出器の出力ａと第２の検
出器の出力すの波形はΔＤの位相差が生じ、位置すれが
Ｏになったときに波形が交叉するように設計されている
。第３図（ｂ）は第１の検出器の出力ａと第２の検出器
の出力すの差を示すグラフである。Ｓ字状の波形が得ら
れ、位置ずれの０点近傍では直線性が良く、この信号に
よりマスク１とウェハ２の位置ずれを検出でき、閉ルー
プ自動重ね合せが実現できる。位置ずれの検出範囲は最
大でΔＤである。
第４図は有効な位置ずれ信号を得るための信号処理系の
一実施例を示すブロック図である。第４図に示す信号処
理係は第１の回折格子５からの回折光を検出する第１の
検出器８と、第２の回折格子６からの回折光を検出する
第２の検出器９と、第１の検出器の出力ａを増幅し第１
の検出信号Ｃを発生する第１のアンプ１０と、第２の検
出器の出力すを増幅し第２の検出信号ｄを発生する第２
のアンプ１１と、前記第２の検出信号ｄから前記第１の
検出信号Ｃを減算し位置ずれ信号ｅを発生する減算器１
２と、前記第１の検出信号Ｃと前記第２の検出信号ｄを
加算し参照信号ｆを発生する加算器１３と、前記位置ず
れ信号ｅを前記参照信号ｆで除算し正規された位置ずれ
信号ｇを発生する除Ｗ、器１４とを含んで構成される。
一実施例を示すブロック図である。第４図に示す信号処
理係は第１の回折格子５からの回折光を検出する第１の
検出器８と、第２の回折格子６からの回折光を検出する
第２の検出器９と、第１の検出器の出力ａを増幅し第１
の検出信号Ｃを発生する第１のアンプ１０と、第２の検
出器の出力すを増幅し第２の検出信号ｄを発生する第２
のアンプ１１と、前記第２の検出信号ｄから前記第１の
検出信号Ｃを減算し位置ずれ信号ｅを発生する減算器１
２と、前記第１の検出信号Ｃと前記第２の検出信号ｄを
加算し参照信号ｆを発生する加算器１３と、前記位置ず
れ信号ｅを前記参照信号ｆで除算し正規された位置ずれ
信号ｇを発生する除Ｗ、器１４とを含んで構成される。
第１の検出器の出力ａおよび第２の検出器の出力すのレ
ベルハマスクとウェハのギャップのずれやレジスト等の
影響により変化するが、減算器１２で得られた位置ずれ
信号ｅを除算器１４で正規化しているので、位置ずれに
対する感度が変化することはない。
ベルハマスクとウェハのギャップのずれやレジスト等の
影響により変化するが、減算器１２で得られた位置ずれ
信号ｅを除算器１４で正規化しているので、位置ずれに
対する感度が変化することはない。
したがって、本信号処理系によって得られる正規化され
た位置ずれ信号ｇを用いてサーボ系を構成すれば、ギ々
ツブのずれやレジスト等の影響による信号強度の変動に
よってサーボゲインが変化することがないので、安定し
たサーボが実現できる。
た位置ずれ信号ｇを用いてサーボ系を構成すれば、ギ々
ツブのずれやレジスト等の影響による信号強度の変動に
よってサーボゲインが変化することがないので、安定し
たサーボが実現できる。
また、参照信号ｆはハイレベルのとき位置ずれ検出範囲
に入っていることを示している。
に入っていることを示している。
本発明のマスクとウェハの位置ずれ検出方法では、第１
の検出器の出力ａと第２の検出器の出力すは同じ波形に
ならなくてはいけないので、第１のＬＦＺＰ３と第２の
ＬＦＺＰ、ｉは焦点距離が等しいだけでなく、信号強度
を等しくするためにＬＦＺＰの纏の数も等しくしなくて
はならない。また、第１の回折格子５と第２の回折格子
６の幅Ｗはやはシ等しくして、それぞれのマークの位置
ずれ検出感度を等しくする必要がある。
の検出器の出力ａと第２の検出器の出力すは同じ波形に
ならなくてはいけないので、第１のＬＦＺＰ３と第２の
ＬＦＺＰ、ｉは焦点距離が等しいだけでなく、信号強度
を等しくするためにＬＦＺＰの纏の数も等しくしなくて
はならない。また、第１の回折格子５と第２の回折格子
６の幅Ｗはやはシ等しくして、それぞれのマークの位置
ずれ検出感度を等しくする必要がある。
ＬＦＺＰの一例として、焦点距離３０μｍ、縞の数２１
本、レーザにＨｅ−Ｎｅレーザを用いるものを考えると
マークの幅は４２．１μｍになる。したがって、２個の
ＬＦＺＰの中心間距離ｄは５０μｍ程度あればよく、レ
ーザビームの径よシ十分小さいので、１本のレーザビー
ムで同時に照射することができる。
本、レーザにＨｅ−Ｎｅレーザを用いるものを考えると
マークの幅は４２．１μｍになる。したがって、２個の
ＬＦＺＰの中心間距離ｄは５０μｍ程度あればよく、レ
ーザビームの径よシ十分小さいので、１本のレーザビー
ムで同時に照射することができる。
また、２本の回折格子の中心間距離のずれｔΔＤは、回
折格子の幅Ｗと同程度にするのが望ましい。
折格子の幅Ｗと同程度にするのが望ましい。
第１の回折格子５からの反射回折光と第２の回折格子６
からの反射回折光を空間的に分離するために、回折格子
のピッチＰ１．Ｐ、を変えているが、高次回折光による
干渉が起きないように非整数倍のピッチに設計するのが
有効である。
からの反射回折光を空間的に分離するために、回折格子
のピッチＰ１．Ｐ、を変えているが、高次回折光による
干渉が起きないように非整数倍のピッチに設計するのが
有効である。
本発明のマスクとウェハの位置ずれ検出方法は、２枚の
レンズと振動ミラーを用いレーザビームを走査し位置ず
れ信号を得る代りに、２組のアライメントマークからの
信号の差をとって位置ずれ信号とすることによシ、２枚
のレンズと振動ミラーを含む光学系が不要になるため、
装置が簡単になり、安価になるという効果がある。
レンズと振動ミラーを用いレーザビームを走査し位置ず
れ信号を得る代りに、２組のアライメントマークからの
信号の差をとって位置ずれ信号とすることによシ、２枚
のレンズと振動ミラーを含む光学系が不要になるため、
装置が簡単になり、安価になるという効果がある。
また、振動ミラーの周波数に影響されずに、位置ずれ検
出の応答時間を速くできるという効果がある。
出の応答時間を速くできるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図に示すマスクとウニノ・の位置ずれ検出方法を示す説
明図、第３図（ａ）は位置ずれ量と検出器の出力の関係
を示すグラフ、第３図（ｂ）は位置ずれ信号を示すグラ
フ、第４図は第１図に示すマスクとウェハの位置ずれ検
出方法のための信号処理系を示すブロック図、第５図は
従来のアライメント方法を示す説明図、第６図はＬＦＺ
Ｐの構造を示す平面図、第７図は回折格子の構造を示す
平面図、第８図は従来のアライメント方法を用いた自動
重ね合せ装置を示す斜視図である。 １．１７・・・・・・マスク、２，１５・・・・・・ウ
ニノー、３・・・・・−第１のＬＦＺＰ、４・・・・・
・第２のＬＦＺＰ、 ５・・・・・・第１の回折格子
、６・・・・・・第２の回折格子、７，１９°゛。 レーザビーム、８・・・・・・第１の検出器、９・・・
・・・第２の検出器、１０・・・・・・第１のアンプ、
１１・・・・・・第２のアンプ、１２・・・・・・減算
器、１３・・・・・・加算器、１４・・・・・・除算器
、１６・・・・・・回折格子、１８・・・・・・ＬＦＺ
Ｐ、２０・・・・・・ステージ、２１・・・・・・圧電
変換器、２２・・・・・・レーザ光源、２３・・・・・
・第１のレンズ、２４・・・・・・ジェネレータ、２５
・・・・・・モータ、２６・・・・・・振動ミラー、２
７・・・・−・第２のレンズ、２８・・・・・・検出器
、２９・・・・・・位相検波器、３０・・・・・・電力
源、ａ・・・・・・第１の検出器の出力、ｂ・・・・・
・第２の検出器の出力、Ｃ・・・・・・第１の検出信号
、ｄ・・・・・・第２の検出信号、ｅ・・・・・・位置
ずれ信号、ｆ・・・・・・参照信号、Ｍ１＠ １２ｒｉＪ 欝４図 肩５図 ガ乙図 荀ｑ図 呵８図 ＆スー又テーシ゛’ ２１４雷２支ホジ２【？ｆ
−−０准相験ｊ月
図に示すマスクとウニノ・の位置ずれ検出方法を示す説
明図、第３図（ａ）は位置ずれ量と検出器の出力の関係
を示すグラフ、第３図（ｂ）は位置ずれ信号を示すグラ
フ、第４図は第１図に示すマスクとウェハの位置ずれ検
出方法のための信号処理系を示すブロック図、第５図は
従来のアライメント方法を示す説明図、第６図はＬＦＺ
Ｐの構造を示す平面図、第７図は回折格子の構造を示す
平面図、第８図は従来のアライメント方法を用いた自動
重ね合せ装置を示す斜視図である。 １．１７・・・・・・マスク、２，１５・・・・・・ウ
ニノー、３・・・・・−第１のＬＦＺＰ、４・・・・・
・第２のＬＦＺＰ、 ５・・・・・・第１の回折格子
、６・・・・・・第２の回折格子、７，１９°゛。 レーザビーム、８・・・・・・第１の検出器、９・・・
・・・第２の検出器、１０・・・・・・第１のアンプ、
１１・・・・・・第２のアンプ、１２・・・・・・減算
器、１３・・・・・・加算器、１４・・・・・・除算器
、１６・・・・・・回折格子、１８・・・・・・ＬＦＺ
Ｐ、２０・・・・・・ステージ、２１・・・・・・圧電
変換器、２２・・・・・・レーザ光源、２３・・・・・
・第１のレンズ、２４・・・・・・ジェネレータ、２５
・・・・・・モータ、２６・・・・・・振動ミラー、２
７・・・・−・第２のレンズ、２８・・・・・・検出器
、２９・・・・・・位相検波器、３０・・・・・・電力
源、ａ・・・・・・第１の検出器の出力、ｂ・・・・・
・第２の検出器の出力、Ｃ・・・・・・第１の検出信号
、ｄ・・・・・・第２の検出信号、ｅ・・・・・・位置
ずれ信号、ｆ・・・・・・参照信号、Ｍ１＠ １２ｒｉＪ 欝４図 肩５図 ガ乙図 荀ｑ図 呵８図 ＆スー又テーシ゛’ ２１４雷２支ホジ２【？ｆ
−−０准相験ｊ月
Claims (1)
- マスクとウェハを対向して設置し、前記マスク上に焦点
距離の等しい２個リニアフレネルゾーンプレートを任意
の中心間距離で設け、前記ウェハ上にピッチの異なる２
種類の線状回折格子を前記リニアフレネルゾーンプレー
トの中心間距離と若干異なる中心間距離で設け、レーザ
光を前記マスク上の前記リニアフレネルゾーンプレート
に照射し、前記ウェハの前記線状回折格子からの反射回
折光を２個検出器で検出し、前記検出器の出力差を求め
ることを特徴とするマスクとウェハの位置ずれ検出方法
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62010281A JPS63177004A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | マスクとウエハの位置ずれ検出方法 |
| US07/145,355 US4815854A (en) | 1987-01-19 | 1988-01-19 | Method of alignment between mask and semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62010281A JPS63177004A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | マスクとウエハの位置ずれ検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63177004A true JPS63177004A (ja) | 1988-07-21 |
| JPH054603B2 JPH054603B2 (ja) | 1993-01-20 |
Family
ID=11745926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62010281A Granted JPS63177004A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | マスクとウエハの位置ずれ検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63177004A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01285803A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-16 | Fujitsu Ltd | フレネル・ゾーン・プレートおよびそれを用いる位置合せ方法 |
| US5104223A (en) * | 1990-02-05 | 1992-04-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical interferometric sensor detected intensity noise reduction means |
| EP0846548A1 (en) * | 1996-12-06 | 1998-06-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for producing a laminated object and apparatus for producing the same |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP62010281A patent/JPS63177004A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01285803A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-16 | Fujitsu Ltd | フレネル・ゾーン・プレートおよびそれを用いる位置合せ方法 |
| US5104223A (en) * | 1990-02-05 | 1992-04-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical interferometric sensor detected intensity noise reduction means |
| EP0846548A1 (en) * | 1996-12-06 | 1998-06-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method for producing a laminated object and apparatus for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH054603B2 (ja) | 1993-01-20 |
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