JPS6366935A - 紫外線露光装置 - Google Patents
紫外線露光装置Info
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- JPS6366935A JPS6366935A JP61209437A JP20943786A JPS6366935A JP S6366935 A JPS6366935 A JP S6366935A JP 61209437 A JP61209437 A JP 61209437A JP 20943786 A JP20943786 A JP 20943786A JP S6366935 A JPS6366935 A JP S6366935A
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (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、半導体集積回路などの製造において、微細な
パタンを露光するのに用いる紫外線露光装置に関するも
のである。
パタンを露光するのに用いる紫外線露光装置に関するも
のである。
紫外線を利用した露光装置として、エキシマレーザ光を
利用した露光装置がある。g線(波長λ=436nm)
あるいはj線(波長λ= 365nm)を用いた紫外m
露光装置と比較して、上記エキシマレーザでは波長36
0nm以下の遠紫外線を発生するため、エキシマレーザ
光を用いた露光装置は微細パタンを形成する上で有利で
ある。
利用した露光装置がある。g線(波長λ=436nm)
あるいはj線(波長λ= 365nm)を用いた紫外m
露光装置と比較して、上記エキシマレーザでは波長36
0nm以下の遠紫外線を発生するため、エキシマレーザ
光を用いた露光装置は微細パタンを形成する上で有利で
ある。
従来の遠紫外線露光装置の構成を第15図に示す。
上記従来例は、G 、 M 、 Dubroeucq、
D 。
D 。
Z ahorsky著のマイクロサーキット・エンジニ
アリング83 (Microcircuit Engi
neering 83)のp、73〜78に示されてい
る。図において、1はエキシマレーザ、2は反射鏡、3
は拡散板、4はレンズ、5は絞り、6はレチクル、7は
投影レンズ、8はウェハ、9はXYステージである。エ
キシマレーザからは使用するガスの種類によって波長1
57〜359nmの遠紫外線を発生するが、上記′装置
ではエキシマレーザ1から波長λ= 249nmのレー
ザ光を発生している。上記レーザ光を利用して。
アリング83 (Microcircuit Engi
neering 83)のp、73〜78に示されてい
る。図において、1はエキシマレーザ、2は反射鏡、3
は拡散板、4はレンズ、5は絞り、6はレチクル、7は
投影レンズ、8はウェハ、9はXYステージである。エ
キシマレーザからは使用するガスの種類によって波長1
57〜359nmの遠紫外線を発生するが、上記′装置
ではエキシマレーザ1から波長λ= 249nmのレー
ザ光を発生している。上記レーザ光を利用して。
レチクル6に形成したパタンを投影レンズ7により縮小
してウェハ8上に結像し、パタン露光する。
してウェハ8上に結像し、パタン露光する。
−回の露光でバタン露光ができるフィールドは限られて
いるため、ウェハ8の全面に対する露光は、XYステー
ジ9によりウェハ8を移動して行う。
いるため、ウェハ8の全面に対する露光は、XYステー
ジ9によりウェハ8を移動して行う。
上記エキシマレーザ光を用いる露光装置を実用にするた
めには、投影レンズとしてフィールドが大きく、NA(
開口数)が大きなものが必要になる。ここで、エキシマ
レーザ光に対して透過率が高く、硝材として適した材料
は石英ガラスと弗化カルシウムとに限定される。このた
め、上記投影レンズの色収差を補正することは困難であ
り、通常は単色化したエキシマレーザを光源として用い
、投影レンズを石英ガラスだけで製作する0石英ガラス
は遠紫外線領域での屈折率の分散が大きいために、石英
ガラスだけで製作した投影レンズを搭載した露光装置で
は、可視光でレチクルを照明した場合にレチクルのバタ
ンを結像することができない。
めには、投影レンズとしてフィールドが大きく、NA(
開口数)が大きなものが必要になる。ここで、エキシマ
レーザ光に対して透過率が高く、硝材として適した材料
は石英ガラスと弗化カルシウムとに限定される。このた
め、上記投影レンズの色収差を補正することは困難であ
り、通常は単色化したエキシマレーザを光源として用い
、投影レンズを石英ガラスだけで製作する0石英ガラス
は遠紫外線領域での屈折率の分散が大きいために、石英
ガラスだけで製作した投影レンズを搭載した露光装置で
は、可視光でレチクルを照明した場合にレチクルのバタ
ンを結像することができない。
g線(波長λ= 436nm)あるいはi線(波長λ=
365止)を用いた縮小投影露光装置では、レチクルと
ウェハとの位置合わせをするために、レジストに感光し
ない波長の光を発生するレーザ光を用いている。この場
合、レーザ光としては波長λ=632.8n+++のH
e −N eレーザを用いるのが一般的である。
365止)を用いた縮小投影露光装置では、レチクルと
ウェハとの位置合わせをするために、レジストに感光し
ない波長の光を発生するレーザ光を用いている。この場
合、レーザ光としては波長λ=632.8n+++のH
e −N eレーザを用いるのが一般的である。
エキシマレーザ光を用いる縮小投影露光装置では、エキ
シマレーザ光とHe−Ne レーザ光に対する投影レン
ズの焦点距離が大幅に異なり、位置合わせ用として波長
λ= 488nmのArイオンレーザを用いたとしても
、エキシマレーザ光とArイオンレーザ光とに対する投
影レンズの焦点距離は大幅に異なる。このために、エキ
シマレーザ光を用いた縮小投影露光装置の位置合わせ方
法として、従来のg線あるいはi線を用いた縮小投影露
光装置に適用されている位置合わせ方法を利用すること
ができない、さらに、エキシマレーザがパルス発振する
レーザであることを考慮した位置合わせ方法が必要であ
る。従来、エキシマレーザ光を用いた縮小投影露光装置
に適した位置合わせ方法は示されていなかった。
シマレーザ光とHe−Ne レーザ光に対する投影レン
ズの焦点距離が大幅に異なり、位置合わせ用として波長
λ= 488nmのArイオンレーザを用いたとしても
、エキシマレーザ光とArイオンレーザ光とに対する投
影レンズの焦点距離は大幅に異なる。このために、エキ
シマレーザ光を用いた縮小投影露光装置の位置合わせ方
法として、従来のg線あるいはi線を用いた縮小投影露
光装置に適用されている位置合わせ方法を利用すること
ができない、さらに、エキシマレーザがパルス発振する
レーザであることを考慮した位置合わせ方法が必要であ
る。従来、エキシマレーザ光を用いた縮小投影露光装置
に適した位置合わせ方法は示されていなかった。
本発明の目的は、波長450nmの光を用いる紫外線露
光装置において、マスクあるいはレチクルとウェハとの
位置関係を、高精度に求めることができるマーク検出手
段を備えた紫外線露光装置を得ることである。
光装置において、マスクあるいはレチクルとウェハとの
位置関係を、高精度に求めることができるマーク検出手
段を備えた紫外線露光装置を得ることである。
従来の紫外線露光装置では、マスクあるいはレチクルと
ウェハなどの試料との位置関係を間接的に求めていたが
、本発明による紫外線露光装置では、マスクあるいはレ
チクルと試料との位置関係を、マスクあるいはレチクル
上のマークバタンから出射した光によって、試料上のマ
ーク位置を検出することにより、直接水めるマークの検
出手段を備えたことを特徴とする。
ウェハなどの試料との位置関係を間接的に求めていたが
、本発明による紫外線露光装置では、マスクあるいはレ
チクルと試料との位置関係を、マスクあるいはレチクル
上のマークバタンから出射した光によって、試料上のマ
ーク位置を検出することにより、直接水めるマークの検
出手段を備えたことを特徴とする。
エキシマレーザ光を露光用光源として用いる場合は別に
設けたマーク検出用光源から照射することにより、レチ
クルまたはマスク上に形成したマーク検出用バタンの透
過光を、レチクル面方向に移動させる光走査器を通して
、投影レンズによりウェハ上に結像させる。該結像から
の反射光を光検出器により受光して上記マークのXYf
i5を検出し、上記レチクルまたはマスク上のマーク検
出用パタンと、ウェハに形成したマークとの位置関係を
直接検出するようにしたものである。
設けたマーク検出用光源から照射することにより、レチ
クルまたはマスク上に形成したマーク検出用バタンの透
過光を、レチクル面方向に移動させる光走査器を通して
、投影レンズによりウェハ上に結像させる。該結像から
の反射光を光検出器により受光して上記マークのXYf
i5を検出し、上記レチクルまたはマスク上のマーク検
出用パタンと、ウェハに形成したマークとの位置関係を
直接検出するようにしたものである。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第1図は本発明による紫外線露光装置の第1実施例を示
す要部構成図、第2図は上記実施例におけるレチクルの
平面図、第3図はウェハの平面図、第4図(a)は上記
ウェハにおける段差マークの近傍を示すモデル図、第4
図(b)は上記段差マークからのマーク検出信号、第5
図は上記実施例におけるレチクル上のマーク検出用パタ
ンの近傍を示す図、第6図は上記実施例における平行平
板ガラスの回転角αとマーク検出用パタンを通過した光
の移動料dxとの関係を示す図、第7図は上記αと光路
長の差Δdとの関係を示す図、第8図は上記実施例の一
部を示す詳細図、第9図(a)、(b)は上記実施例に
おいて、マーク検出用パタン像の移動量を訓定する原理
をそれぞれ示す図、第10図は上記実施例の一部を示す
詳細図、第11図は本発明の第2実施例を示す要部構成
図、第12図は本発明の第3実権例を示す要部構成図、
第13図は平行平板ガラスの回転角αを測定する他の例
の説明図、第14図は複数のバタンで構成したマーク検
出用バタンを形成したレチクルの平面図である。
す要部構成図、第2図は上記実施例におけるレチクルの
平面図、第3図はウェハの平面図、第4図(a)は上記
ウェハにおける段差マークの近傍を示すモデル図、第4
図(b)は上記段差マークからのマーク検出信号、第5
図は上記実施例におけるレチクル上のマーク検出用パタ
ンの近傍を示す図、第6図は上記実施例における平行平
板ガラスの回転角αとマーク検出用パタンを通過した光
の移動料dxとの関係を示す図、第7図は上記αと光路
長の差Δdとの関係を示す図、第8図は上記実施例の一
部を示す詳細図、第9図(a)、(b)は上記実施例に
おいて、マーク検出用パタン像の移動量を訓定する原理
をそれぞれ示す図、第10図は上記実施例の一部を示す
詳細図、第11図は本発明の第2実施例を示す要部構成
図、第12図は本発明の第3実権例を示す要部構成図、
第13図は平行平板ガラスの回転角αを測定する他の例
の説明図、第14図は複数のバタンで構成したマーク検
出用バタンを形成したレチクルの平面図である。
第1図に示す第1実施例は本発明による紫外線露光装置
における位置検出装置の部分を示している。第1図にお
いて、100はコリメーションレンズ、110はレチク
ル、120は投影レンズ、130はウェハ、140.1
45は反射鏡、150,155は平行平板ガラス、16
0.161.165.166は光走査器、170,17
5は光検出素子、180,185はレチクル110に形
成したマーク検出用パタン、188は半導体集積回路な
どを製造するためのバタン、190.195はウェハ1
30に形成した段差マーク、 200.205はマーク
検出用パタン180.185を照明する光、201,2
06はマークバタン180.185を通過した光、21
0.215は光走査器160,165あるいは161,
166をそれぞれ通過した光である。本実施例では光走
査器160,161゜165.166はガラスを直方体
に加工したものを用いている。コリメーションレンズ1
00はエキシマレーザ光をレチクル110上に一様に照
射するために用いる。レチクル110上に形成したバタ
ンをウェハ130上に投影レンズ120で結像するが、
この光学系は、平行平板ガラス150.155が存在す
ることを考慮して設計しである。光走査器160,16
1,165゜166は回転軸のまわりに回転できるよう
にしである。光200,205はエキシマレーザ光とは
別の光源から発生させた光であり、その波長はエキシマ
レーザ光の波長とほぼ等しくしである。また、光走査器
160.161,165,166の厚さは光200,2
05の波長を考慮し、マーク検出用パタン180.18
5がウェハ130上に結像するように定めである。投影
レンズ120は石英ガラスだけで構成している。このた
め、色収差の補正が十分でなく、平行平板ガラス150
.155を設置しないことを前提として設計した投影レ
ンズを用いた場合には、光走査器160,161゜16
5、166の厚さが非常に薄い場合にしか、上記光走査
器160,161,165,166をとおしてマーク検
出用パタン180.185をウェハ130上に結像する
ことができない。本発明ではこのようなことを避けるた
め、平行平板ガラス150.155を設置し、上記平行
平板ガラス150.155と光走査器160.161.
165゜166との厚さを適切に設定することにより、
レチクル110上のバタン188およびマーク検出用パ
タン180.185がウェハ130上に結像するように
している。本実施例では平行平板ガラス150.155
.および光走査器160.161.165.166の材
質を石英とし、平行平板ガラス150と光走査器160
,161の厚さをほぼ等しくし、また平行平板ガラス1
55と光走査器165,166の厚さをほぼ等しくして
いる。本発明ではレチクル110に形成したバタン18
0とウェハ130上のマーク]90との位置関係、およ
びバタン185とマーク195との位置関係を検出する
。マークの検出をする場合には、エキシマレーザの発振
を停止したり、あるいはシャッタを動作させたりして、
エキシマレーザからの光がレチクル110に入射しない
ようにする。
における位置検出装置の部分を示している。第1図にお
いて、100はコリメーションレンズ、110はレチク
ル、120は投影レンズ、130はウェハ、140.1
45は反射鏡、150,155は平行平板ガラス、16
0.161.165.166は光走査器、170,17
5は光検出素子、180,185はレチクル110に形
成したマーク検出用パタン、188は半導体集積回路な
どを製造するためのバタン、190.195はウェハ1
30に形成した段差マーク、 200.205はマーク
検出用パタン180.185を照明する光、201,2
06はマークバタン180.185を通過した光、21
0.215は光走査器160,165あるいは161,
166をそれぞれ通過した光である。本実施例では光走
査器160,161゜165.166はガラスを直方体
に加工したものを用いている。コリメーションレンズ1
00はエキシマレーザ光をレチクル110上に一様に照
射するために用いる。レチクル110上に形成したバタ
ンをウェハ130上に投影レンズ120で結像するが、
この光学系は、平行平板ガラス150.155が存在す
ることを考慮して設計しである。光走査器160,16
1,165゜166は回転軸のまわりに回転できるよう
にしである。光200,205はエキシマレーザ光とは
別の光源から発生させた光であり、その波長はエキシマ
レーザ光の波長とほぼ等しくしである。また、光走査器
160.161,165,166の厚さは光200,2
05の波長を考慮し、マーク検出用パタン180.18
5がウェハ130上に結像するように定めである。投影
レンズ120は石英ガラスだけで構成している。このた
め、色収差の補正が十分でなく、平行平板ガラス150
.155を設置しないことを前提として設計した投影レ
ンズを用いた場合には、光走査器160,161゜16
5、166の厚さが非常に薄い場合にしか、上記光走査
器160,161,165,166をとおしてマーク検
出用パタン180.185をウェハ130上に結像する
ことができない。本発明ではこのようなことを避けるた
め、平行平板ガラス150.155を設置し、上記平行
平板ガラス150.155と光走査器160.161.
165゜166との厚さを適切に設定することにより、
レチクル110上のバタン188およびマーク検出用パ
タン180.185がウェハ130上に結像するように
している。本実施例では平行平板ガラス150.155
.および光走査器160.161.165.166の材
質を石英とし、平行平板ガラス150と光走査器160
,161の厚さをほぼ等しくし、また平行平板ガラス1
55と光走査器165,166の厚さをほぼ等しくして
いる。本発明ではレチクル110に形成したバタン18
0とウェハ130上のマーク]90との位置関係、およ
びバタン185とマーク195との位置関係を検出する
。マークの検出をする場合には、エキシマレーザの発振
を停止したり、あるいはシャッタを動作させたりして、
エキシマレーザからの光がレチクル110に入射しない
ようにする。
つぎに、本発明におけるマーク検出の原理について説明
する。レチクル110の平面図を第2図に示す。マーク
検出用パタン180.185は白抜きのバタンである。
する。レチクル110の平面図を第2図に示す。マーク
検出用パタン180.185は白抜きのバタンである。
ウェハ130の平面図を第3図に示す。
図における198.199はウェハマークである。上記
ウェハマーク198.199は、ウェハ130全体の回
転方向、XY位置を調整するために用いる。ここでは、
マーク検出用パタン180.185と段差マーク190
.195との位置関係を求める場合について説明する。
ウェハマーク198.199は、ウェハ130全体の回
転方向、XY位置を調整するために用いる。ここでは、
マーク検出用パタン180.185と段差マーク190
.195との位置関係を求める場合について説明する。
光走査器160.161.165あるいは166を回転
すると、回転した平行平板ガラスを通過する光の経路が
変化する。この結果、回転した光走査器を通してマーク
検出用パタン180あるいは185を見ると、上記マー
ク検出用パタンの位置が平行移動したように見える。こ
のため、回転した光走査器を通してウェハ130上に結
像したマーク検出用パタン180あるいは185の位置
が、光走査器を回転しない場合の結像位置から移動する
。上記のように光走査器160.161.165あるい
は166を回転させて、マーク検出用パタン180ある
いは185のウェハ130上における結像位置が、上記
マーク190あるいは195を通過するようにする。こ
のときに、ウェハ130から反射してくる光を光検出素
子170,175により検出する。光走査器160は段
差マーク190のX座標、光走査器165は段差マーク
190のY座標、光走査器161は段差マーク195の
xF!l標、光走査器166は段差マークのY座標をそ
れぞれ検出するために用いる。本発明で用いているマー
ク検出の原理を第4図(a)、(b)に示す0図は光走
査器160を用いて段差マーク190のX座標を検出す
る場合で、第4図(a)は段差マーク190近傍の様子
を示す。マーク検出パタン180を結像する光210を
段差マーク190の付近で走査すると、光210が段差
マーク190を照射しない時にはウェハ130からの反
射は正反射となり、光検出素子170.175への入射
量はほとんど零である。一方、光210が段差マーク1
90を照射し始めると光210は段差マーク190の段
差部で乱反射されるため、光検出素子170.175へ
光が入射するようになる。光検出素子170.175か
らの出力の和をとり、この和を微分して得られるマーク
検出信号を第4図(b)に示す。図において250はマ
ーク検出信号、255はスライスレベルである。上記マ
ーク検出信号250とスライスレベル255とが一致し
たときの光210の偏光量を求めることにより、マーク
検出パタン180と段差マーク190の位置関係を得る
ことができる。ここで、光210の偏光量は、光走査器
160の回転角から求められる。
すると、回転した平行平板ガラスを通過する光の経路が
変化する。この結果、回転した光走査器を通してマーク
検出用パタン180あるいは185を見ると、上記マー
ク検出用パタンの位置が平行移動したように見える。こ
のため、回転した光走査器を通してウェハ130上に結
像したマーク検出用パタン180あるいは185の位置
が、光走査器を回転しない場合の結像位置から移動する
。上記のように光走査器160.161.165あるい
は166を回転させて、マーク検出用パタン180ある
いは185のウェハ130上における結像位置が、上記
マーク190あるいは195を通過するようにする。こ
のときに、ウェハ130から反射してくる光を光検出素
子170,175により検出する。光走査器160は段
差マーク190のX座標、光走査器165は段差マーク
190のY座標、光走査器161は段差マーク195の
xF!l標、光走査器166は段差マークのY座標をそ
れぞれ検出するために用いる。本発明で用いているマー
ク検出の原理を第4図(a)、(b)に示す0図は光走
査器160を用いて段差マーク190のX座標を検出す
る場合で、第4図(a)は段差マーク190近傍の様子
を示す。マーク検出パタン180を結像する光210を
段差マーク190の付近で走査すると、光210が段差
マーク190を照射しない時にはウェハ130からの反
射は正反射となり、光検出素子170.175への入射
量はほとんど零である。一方、光210が段差マーク1
90を照射し始めると光210は段差マーク190の段
差部で乱反射されるため、光検出素子170.175へ
光が入射するようになる。光検出素子170.175か
らの出力の和をとり、この和を微分して得られるマーク
検出信号を第4図(b)に示す。図において250はマ
ーク検出信号、255はスライスレベルである。上記マ
ーク検出信号250とスライスレベル255とが一致し
たときの光210の偏光量を求めることにより、マーク
検出パタン180と段差マーク190の位置関係を得る
ことができる。ここで、光210の偏光量は、光走査器
160の回転角から求められる。
つぎに、本発明の第1実施例について、マーク検出パタ
ン180の近傍を第5図に示す。図において、260は
Xe−Hgショートアークランプ、265は楕円鏡、2
70はシャッタ、275はレンズ、280はフィルタで
ある。Xe−Hgショートアークランプ260からは波
長21Qnm以上の光が発生する。フィルタ280はエ
キシマレーザ光の波長にほぼ等しい波長だけをとりだす
のに用いる。本実施例ではフィルタ280にエタロンを
用い、波長半値幅0.10II+で中心波長がエキシマ
レーザ光の波長249nmに等しくなるようにしている
。Xs−Hgショートアークランプ260には500W
(ワット)のものを用い、フィルタ280から出討し
た光の強度として約4.2mWを得ている。マーク検出
用パタン180を照明する光200の直径は約200−
である。マーク検出用パタン180の寸法は25t1m
×251!mであり、マーク検出用パタン180を通過
した光201の強度は約0.08mWである。ウェハ1
30に達する光210の強度は約0.05mWである。
ン180の近傍を第5図に示す。図において、260は
Xe−Hgショートアークランプ、265は楕円鏡、2
70はシャッタ、275はレンズ、280はフィルタで
ある。Xe−Hgショートアークランプ260からは波
長21Qnm以上の光が発生する。フィルタ280はエ
キシマレーザ光の波長にほぼ等しい波長だけをとりだす
のに用いる。本実施例ではフィルタ280にエタロンを
用い、波長半値幅0.10II+で中心波長がエキシマ
レーザ光の波長249nmに等しくなるようにしている
。Xs−Hgショートアークランプ260には500W
(ワット)のものを用い、フィルタ280から出討し
た光の強度として約4.2mWを得ている。マーク検出
用パタン180を照明する光200の直径は約200−
である。マーク検出用パタン180の寸法は25t1m
×251!mであり、マーク検出用パタン180を通過
した光201の強度は約0.08mWである。ウェハ1
30に達する光210の強度は約0.05mWである。
光検出素子170,175には紫外〜可視精密測光用に
開発されたシリコンホトダイオードを用いており、波長
249止に対する放射感度が0.1A/W、暗電流が1
50pA、立ち上り時間が1μSである。段差マークを
検出した場合は光検出素子から100nA程度の出力が
得られ、段差マークを高精度に検出できる。
開発されたシリコンホトダイオードを用いており、波長
249止に対する放射感度が0.1A/W、暗電流が1
50pA、立ち上り時間が1μSである。段差マークを
検出した場合は光検出素子から100nA程度の出力が
得られ、段差マークを高精度に検出できる。
つぎに、光走査器160によるマーク検出用パタン18
0の結像位置の移動について説明する。第5図に示すよ
うに、光走査器160の厚さをdg、回転角をα、マー
ク検出用パタン180の移動量をdXとする。また、光
走査器160の屈折率をn8とする。dxはつぎのよう
に表わされる。
0の結像位置の移動について説明する。第5図に示すよ
うに、光走査器160の厚さをdg、回転角をα、マー
ク検出用パタン180の移動量をdXとする。また、光
走査器160の屈折率をn8とする。dxはつぎのよう
に表わされる。
ここで、β=arcsin (sinc* / ng)
、 d g = 5 nu%ng=1.5の場合につ
いて、αとdxとの関係を第6図に示す。本実施例の場
合、投影レンズ120の倍率は115である。ウェハ1
30はプリアライメントされているので、段差マークを
検出する場合、ウェハ130上でのマーク検出用パタン
の像の移動範囲は50.あれば十分である。第6図より
、本実施例の場合は光走査器160の回転範囲をα=−
5〜+5度にすればよい。つぎに、光走査器160を回
転させると光走査器160を通過する光の光路長が長く
なり、上記光路長の変化がマーク検出用パタンの結像に
悪影響することが考えられる。
、 d g = 5 nu%ng=1.5の場合につ
いて、αとdxとの関係を第6図に示す。本実施例の場
合、投影レンズ120の倍率は115である。ウェハ1
30はプリアライメントされているので、段差マークを
検出する場合、ウェハ130上でのマーク検出用パタン
の像の移動範囲は50.あれば十分である。第6図より
、本実施例の場合は光走査器160の回転範囲をα=−
5〜+5度にすればよい。つぎに、光走査器160を回
転させると光走査器160を通過する光の光路長が長く
なり、上記光路長の変化がマーク検出用パタンの結像に
悪影響することが考えられる。
光走査器160の回転角がαのときの光路長とα=0の
ときの光路長との差をΔdとすると、ここで、β=ar
csin (sin a / n B) となる、d
g= 5 rI[a、 ng=1.5の場合について、
αとΔdとの関係を第7図に示す。α=5度の場合、Δ
d=12.7−である1本実施例の場合、投影レンズ1
20の焦点距離が5off111、物面と後主面との距
離が3001、前主面と像面との距離が50rmである
。物面と後主面との距離が300m5から300.01
3mmに変化しても、結像状態にはほとんど影響がなく
、マーク検出用バタン180のウェハ130面上での寸
法の変化は0.001−以下である。このように本発明
によれば、マーク検出用バタンのウェハ面上での結像位
置を変化させても、その結像状態はほとんど変化するこ
となく高精度なマーク検出ができる。
ときの光路長との差をΔdとすると、ここで、β=ar
csin (sin a / n B) となる、d
g= 5 rI[a、 ng=1.5の場合について、
αとΔdとの関係を第7図に示す。α=5度の場合、Δ
d=12.7−である1本実施例の場合、投影レンズ1
20の焦点距離が5off111、物面と後主面との距
離が3001、前主面と像面との距離が50rmである
。物面と後主面との距離が300m5から300.01
3mmに変化しても、結像状態にはほとんど影響がなく
、マーク検出用バタン180のウェハ130面上での寸
法の変化は0.001−以下である。このように本発明
によれば、マーク検出用バタンのウェハ面上での結像位
置を変化させても、その結像状態はほとんど変化するこ
となく高精度なマーク検出ができる。
つぎに光走査9160.161.165,166の回転
によるマーク検出用バタン180.185の移動量を測
定する本発明の方法について説明する。第8図は、第1
図における平行平板ガラス150および光走査器160
、161の部分を取出して拡大した図である。図におい
て、360は光走査器160を固定する枠、361は光
走査器161 tt固定する枠、370.371.37
2゜373は丸棒、375.376.377.378は
ベアリング、380.385は光走査器、390.39
5は半導体レーザ、400.401,405,406は
レンズ、410,415は半導体装置検出素子、420
,425は駆動源である。光走査器380.385には
直方体をしたガラスを用いている。
によるマーク検出用バタン180.185の移動量を測
定する本発明の方法について説明する。第8図は、第1
図における平行平板ガラス150および光走査器160
、161の部分を取出して拡大した図である。図におい
て、360は光走査器160を固定する枠、361は光
走査器161 tt固定する枠、370.371.37
2゜373は丸棒、375.376.377.378は
ベアリング、380.385は光走査器、390.39
5は半導体レーザ、400.401,405,406は
レンズ、410,415は半導体装置検出素子、420
,425は駆動源である。光走査器380.385には
直方体をしたガラスを用いている。
光走査器380と枠360と駆動源420とは丸棒37
0.371とにより、また、光走査器385と枠361
と駆動源425とは丸棒372.373とにより直結し
ている。
0.371とにより、また、光走査器385と枠361
と駆動源425とは丸棒372.373とにより直結し
ている。
駆動源420.425は光走査器160.161をそれ
ぞれ本実施例では±5度の範囲で回転させるのに用いる
。
ぞれ本実施例では±5度の範囲で回転させるのに用いる
。
光走査器160の回転によるマーク検出用バタン180
の移動量を測定するための本発明による原理を第9図(
a)および(b)に示す。第9図(a)は回転角αがα
=0の場合、(b)はα≠0度の場合を示している。第
9図(b)において、半導体レーザ390からの光は直
方体のガラス380を通過すると光路が変化する。この
光路の変化量は式(1)で表わされる。光走査器380
を出射した光はレンズ400.401を通過して半導体
装置検出素子410の一点に入射する。半導体装置検出
素子410は光の入射位置に応じた電圧を出力する。こ
の電圧を検出することにより、光走査器380を出射す
る光の位置の変化量を求めることができる。本実施例で
は半導体装置検出素子として、位置の測定範囲士5mm
、位置測定の分解能115000 (位置に換算すると
2411)のものを用いている。また、半導体レーザに
は発振波長780nmのものを用いている。光路の変化
に関係する光走査器380の厚さが20rrn、屈折率
が1.65である0回転角a=±5度のときに、半導体
装置検出素子410に入射する光の位置が±511nに
なるようにレンズ400,401を設定している。
の移動量を測定するための本発明による原理を第9図(
a)および(b)に示す。第9図(a)は回転角αがα
=0の場合、(b)はα≠0度の場合を示している。第
9図(b)において、半導体レーザ390からの光は直
方体のガラス380を通過すると光路が変化する。この
光路の変化量は式(1)で表わされる。光走査器380
を出射した光はレンズ400.401を通過して半導体
装置検出素子410の一点に入射する。半導体装置検出
素子410は光の入射位置に応じた電圧を出力する。こ
の電圧を検出することにより、光走査器380を出射す
る光の位置の変化量を求めることができる。本実施例で
は半導体装置検出素子として、位置の測定範囲士5mm
、位置測定の分解能115000 (位置に換算すると
2411)のものを用いている。また、半導体レーザに
は発振波長780nmのものを用いている。光路の変化
に関係する光走査器380の厚さが20rrn、屈折率
が1.65である0回転角a=±5度のときに、半導体
装置検出素子410に入射する光の位置が±511nに
なるようにレンズ400,401を設定している。
この結果、光210の光路の移動量dxを40倍に拡大
した値を、半導体装置検出素子410から読み取ること
になる。半導体装置検出素子410は2−の分解能をも
つので、光走査器160による光210の光路の移動量
dxを0.05−の分解能で測定できる。
した値を、半導体装置検出素子410から読み取ること
になる。半導体装置検出素子410は2−の分解能をも
つので、光走査器160による光210の光路の移動量
dxを0.05−の分解能で測定できる。
投影レンズ120の倍率115より、ウェハ130上で
は0.01−の分解能で光210のウェハ130上での
照射位置を測定できる。ここで、半導体レーザ390の
波長と照明光200の波長を一致させ、光走査器160
と光走査器380の材質を同じにすると、半導体装置検
出素子410から得られる光の移動量と光走査器160
による光210の移動量とは完全に比例関係になる。し
かし1本実施例の場合には半導体装置検出素子410か
ら得られる光の移動量と光走査器160による光210
の移動量とは完全な比例関係ではないため、半導体装置
検出素子410から得られる光の移動量に、補正を加え
て光走査器160による光210の移動量を求めるよう
にしている。光走査器161によるマーク検出用バタン
の位置の測定も同様である。第10図は、第1図におけ
る平行平板ガラス155.光走査w!165,166の
部分を取出した図である0図において、560は光走査
器165を固定する枠、561は光走査器166を固定
する枠、570,571゜572、573は丸棒、57
5.576.577.578はベアリング、580,5
85は直方体のガラスからなる光走査器。
は0.01−の分解能で光210のウェハ130上での
照射位置を測定できる。ここで、半導体レーザ390の
波長と照明光200の波長を一致させ、光走査器160
と光走査器380の材質を同じにすると、半導体装置検
出素子410から得られる光の移動量と光走査器160
による光210の移動量とは完全に比例関係になる。し
かし1本実施例の場合には半導体装置検出素子410か
ら得られる光の移動量と光走査器160による光210
の移動量とは完全な比例関係ではないため、半導体装置
検出素子410から得られる光の移動量に、補正を加え
て光走査器160による光210の移動量を求めるよう
にしている。光走査器161によるマーク検出用バタン
の位置の測定も同様である。第10図は、第1図におけ
る平行平板ガラス155.光走査w!165,166の
部分を取出した図である0図において、560は光走査
器165を固定する枠、561は光走査器166を固定
する枠、570,571゜572、573は丸棒、57
5.576.577.578はベアリング、580,5
85は直方体のガラスからなる光走査器。
590.595は半導体レーザ、600,601.60
5.606はレンズ、610,615は半導体装置検出
素子、620゜625は駆動源である。動作の原理など
は、第8図。
5.606はレンズ、610,615は半導体装置検出
素子、620゜625は駆動源である。動作の原理など
は、第8図。
第9図で説明した上記と同様であるから、第10図につ
いての説明は省略する。
いての説明は省略する。
上記第1実施例において1段差マーク190.195の
X座標、Y座標を個別に検出する。光走査器160.1
61.165,166を±5度の範囲で、100Hzで
回転させる。例えば、光走査器160が100Hzで回
転している時には、光走査器165の回転角をステップ
状に変化させて、段差マークが異る個所を光が走査する
ようにする。このようにして、一つの段差マークについ
てX座標あるいはY座標を検出するのに10〜20回の
光の走査を行い、走査の結果得られる10〜20の検出
値を平均してマーク検出値を得る。上記のように、マー
ク検出し、二つの段差マークのX座標、Y座標を、1秒
以内で求めることができる。
X座標、Y座標を個別に検出する。光走査器160.1
61.165,166を±5度の範囲で、100Hzで
回転させる。例えば、光走査器160が100Hzで回
転している時には、光走査器165の回転角をステップ
状に変化させて、段差マークが異る個所を光が走査する
ようにする。このようにして、一つの段差マークについ
てX座標あるいはY座標を検出するのに10〜20回の
光の走査を行い、走査の結果得られる10〜20の検出
値を平均してマーク検出値を得る。上記のように、マー
ク検出し、二つの段差マークのX座標、Y座標を、1秒
以内で求めることができる。
つぎに、本発明の第2実施例について説明する。
第2実施例は、第1実施例におけるレチクル上のマーク
検出用パタンを通過した光の光路を、上記レチクル面に
平行な方向に移動するための手段が。
検出用パタンを通過した光の光路を、上記レチクル面に
平行な方向に移動するための手段が。
上記第1実施例と異なるだけである。第2実施例による
レチクル上のマーク検出用パタンを通過した光の光路を
移動する方法を第11図に示す、第11図において、7
10はレチクル、740は反射鏡、750は平行平板ガ
ラス、780はレチクル710に形成したマーク検出用
パタン、788は半導体集積回路などを製造するための
バタン、800,810はプリズム。
レチクル上のマーク検出用パタンを通過した光の光路を
移動する方法を第11図に示す、第11図において、7
10はレチクル、740は反射鏡、750は平行平板ガ
ラス、780はレチクル710に形成したマーク検出用
パタン、788は半導体集積回路などを製造するための
バタン、800,810はプリズム。
900はマーク検出用パタン780を照射する光、90
1はマークバタン780を通過した光、910はプリズ
ム800、810を通過した光である。プリズム800
と810とにより、本発明の第1実施例における光走査
器に相当する光走査器を構成している。プリズム800
の2面がなす角と、プリズム810の2面がなす角は、
第11図に示すように等しく、これをγとする。プリズ
ム800は固定している。一方、プリズム810はレチ
クル710の面と平行な面において一方向に動く0図に
示すように、プリズム800と810との間隔をDとす
る。プリズム810の位置によりDの値が変化するため
、プリズム810を出射した光910の光路が変化する
。これは本発明の第1実施例において、光走査器160
などを回転させたのと同じ効果である0例えば、γ=2
0度とすると、光910を±125−移動するのに必要
なプリズム810の移動量は±1.65on、このとき
の光路長の変化は±17.7.になる、投影レンズの倍
率を175とすると、ウェハ上では上25t1mの範囲
でマーク検出用パタン780の像が移動する。±17.
74の光路長の変化は、第1実施例の場合と同様にマー
ク検出用パタン780の結像状態にほとんど影響しない
。プリズム810の位置は、容量型の位置検出装置、レ
ーザ測長装置、反射光量を利用した位置検出装置などに
よって測定できる。プリズム810の位置からマーク検
出用パタン780のウェハ上での結像位置を求めること
ができる。プリズム800とプリズム810との組合わ
せを、レチクル710の2個所のマーク検出用パタンの
下に1個所あたりX座標用とY座標用の2組設置するこ
とにより、レチクル上の2つのマーク検出用パタンに対
応するウェハ上の2つのマークのXY座標を検出するこ
とができる。
1はマークバタン780を通過した光、910はプリズ
ム800、810を通過した光である。プリズム800
と810とにより、本発明の第1実施例における光走査
器に相当する光走査器を構成している。プリズム800
の2面がなす角と、プリズム810の2面がなす角は、
第11図に示すように等しく、これをγとする。プリズ
ム800は固定している。一方、プリズム810はレチ
クル710の面と平行な面において一方向に動く0図に
示すように、プリズム800と810との間隔をDとす
る。プリズム810の位置によりDの値が変化するため
、プリズム810を出射した光910の光路が変化する
。これは本発明の第1実施例において、光走査器160
などを回転させたのと同じ効果である0例えば、γ=2
0度とすると、光910を±125−移動するのに必要
なプリズム810の移動量は±1.65on、このとき
の光路長の変化は±17.7.になる、投影レンズの倍
率を175とすると、ウェハ上では上25t1mの範囲
でマーク検出用パタン780の像が移動する。±17.
74の光路長の変化は、第1実施例の場合と同様にマー
ク検出用パタン780の結像状態にほとんど影響しない
。プリズム810の位置は、容量型の位置検出装置、レ
ーザ測長装置、反射光量を利用した位置検出装置などに
よって測定できる。プリズム810の位置からマーク検
出用パタン780のウェハ上での結像位置を求めること
ができる。プリズム800とプリズム810との組合わ
せを、レチクル710の2個所のマーク検出用パタンの
下に1個所あたりX座標用とY座標用の2組設置するこ
とにより、レチクル上の2つのマーク検出用パタンに対
応するウェハ上の2つのマークのXY座標を検出するこ
とができる。
なお、第2実施例ではプリズム810のある決った位置
を基準位置とみなすことにより、ウェハ上のマーク位置
を再現性よく求めることができる。
を基準位置とみなすことにより、ウェハ上のマーク位置
を再現性よく求めることができる。
つぎに本発明の第3実施例について説明する。
第3実施例は上記第2実施例と同様に、第1実施例にお
けるレチクル上のマーク検出用パタンを通過した光の光
路を、レチクル面に平行に移動するための手段が、上記
第1実施例と異なるだけである。第3実施例におけるレ
チクル上のマーク検出用パタンを通過した光の光路を移
動させる方法を第12図に示す、第12図において、9
50はレチクル、960は光走査器、961は光走査器
960の回転中心、970はレチクル950に形成した
マーク検出用パタン、988は半導体集積回路などを製
造するためのバタン、990はマーク検出用パタン97
0を照射する光、995はマークパタン970を通過し
た光である。光走査器960は平行四辺形をしたプリズ
ムである。光走査器960を回転すると、回転角に応じ
て光995の光走査器960からの出射位置が変化する
。また。
けるレチクル上のマーク検出用パタンを通過した光の光
路を、レチクル面に平行に移動するための手段が、上記
第1実施例と異なるだけである。第3実施例におけるレ
チクル上のマーク検出用パタンを通過した光の光路を移
動させる方法を第12図に示す、第12図において、9
50はレチクル、960は光走査器、961は光走査器
960の回転中心、970はレチクル950に形成した
マーク検出用パタン、988は半導体集積回路などを製
造するためのバタン、990はマーク検出用パタン97
0を照射する光、995はマークパタン970を通過し
た光である。光走査器960は平行四辺形をしたプリズ
ムである。光走査器960を回転すると、回転角に応じ
て光995の光走査器960からの出射位置が変化する
。また。
光走査器960に入射する光の進行方向と光走査器96
0を出射する光の進行方向は平行になる。したがって、
光走査器960を回転することにより、マーク検出用パ
タン970のウェハ上における結像位置を移動すること
ができる。本実施例では、光走査器960内での光の反
射は全反射を利用しているが、光走査器960における
光の反射面に金属膜などを被着して反射面を反射鏡にし
てもよい。
0を出射する光の進行方向は平行になる。したがって、
光走査器960を回転することにより、マーク検出用パ
タン970のウェハ上における結像位置を移動すること
ができる。本実施例では、光走査器960内での光の反
射は全反射を利用しているが、光走査器960における
光の反射面に金属膜などを被着して反射面を反射鏡にし
てもよい。
つぎに、本発明の第1実施例において、光走査器160
,161.165.166の回転角を測定するための他
の方法を第13図について説明する。第13図において
1000は半導体レーザ、1010は反射鏡、1020
はレンズ、1030は半導体装置検出素子、1040は
レーザ光、1011は角度θ回転した反射鏡、1041
は反射fi1010で反射されたレーザ光である。レン
ズ1020の前焦点をレーザ光1040の反射鏡101
0への入射位置に一致させる。半導体装置検出素子10
30はレンズ1020の後焦点面に一致させる0反射1
!1010は本発明の第1実施例における直方体のガラ
ス380.385.580.585の代りに用いる。半
導体装置検出素子1030からは反射@ 1010の回
転角に応じた位置が検出されるので、この位置を求める
ことにより、光走査器160,161,165,166
の回転角を得ることができる。
,161.165.166の回転角を測定するための他
の方法を第13図について説明する。第13図において
1000は半導体レーザ、1010は反射鏡、1020
はレンズ、1030は半導体装置検出素子、1040は
レーザ光、1011は角度θ回転した反射鏡、1041
は反射fi1010で反射されたレーザ光である。レン
ズ1020の前焦点をレーザ光1040の反射鏡101
0への入射位置に一致させる。半導体装置検出素子10
30はレンズ1020の後焦点面に一致させる0反射1
!1010は本発明の第1実施例における直方体のガラ
ス380.385.580.585の代りに用いる。半
導体装置検出素子1030からは反射@ 1010の回
転角に応じた位置が検出されるので、この位置を求める
ことにより、光走査器160,161,165,166
の回転角を得ることができる。
本発明によるマーク検出に用いるマーク検出用バタンの
他の実施例を第14図に示す、第14図は第1実施例に
示したレチクル110に相当するレチクルである。 1
110はレチクル、 1180.1185はマーク検出
用パタン、 118gは半導体集積回路などを製造する
ためのバタンである0本実施例ではマーク検出用パタン
11g0. IL85を、それぞれ2×2の正方形バタ
ンで構成している。このように、複数のバタンで一つの
マーク検出用パタンの像をマーク上で一回走査すること
により、第4図(b)に示すようなマーク検出信号が複
数個連なった形のマーク検出信号が得られる。すなわち
、ウェハ上のマークからのマーク検出信号を増加するこ
とができるので、マーク検出用パタン1180.118
5でマーク検出する場合には、同じマーク検出精度を得
ようとした場合に、マーク検出用パタンの像の走査回数
を少なくできる。このため、複数のバタンで構成したマ
ーク検出用パタンを用いると、マーク検出時間を短縮す
ることができる。本実施例では2×2のバタンで構成し
たマーク検出用パタンを示したが、さらに多数のバタン
でマーク検出バタンを構成することにより、マーク検出
精度の向上とマーク検8時間の短縮をはかることができ
る。
他の実施例を第14図に示す、第14図は第1実施例に
示したレチクル110に相当するレチクルである。 1
110はレチクル、 1180.1185はマーク検出
用パタン、 118gは半導体集積回路などを製造する
ためのバタンである0本実施例ではマーク検出用パタン
11g0. IL85を、それぞれ2×2の正方形バタ
ンで構成している。このように、複数のバタンで一つの
マーク検出用パタンの像をマーク上で一回走査すること
により、第4図(b)に示すようなマーク検出信号が複
数個連なった形のマーク検出信号が得られる。すなわち
、ウェハ上のマークからのマーク検出信号を増加するこ
とができるので、マーク検出用パタン1180.118
5でマーク検出する場合には、同じマーク検出精度を得
ようとした場合に、マーク検出用パタンの像の走査回数
を少なくできる。このため、複数のバタンで構成したマ
ーク検出用パタンを用いると、マーク検出時間を短縮す
ることができる。本実施例では2×2のバタンで構成し
たマーク検出用パタンを示したが、さらに多数のバタン
でマーク検出バタンを構成することにより、マーク検出
精度の向上とマーク検8時間の短縮をはかることができ
る。
本発明の実施例において、レチクル上のマーク検出用パ
タンを照射するための光源として、Xe−Hgショート
アークランプを用いたが、重水素ランプ、水銀アークラ
ンプなども遠紫外線を発生するので、上記ランプをXe
−Hgショートアークランプの代りに用いることもでき
る。また、本発明の実施例において、レチクルと投影レ
ンズとの間に固定した2枚の平行平板ガラスを用いてい
るが、これを1枚の平行平板ガラスとして光学系を設計
し、回転させる平行平板ガラスの厚さを適切な値にして
、レチクル上のマーク検出用パタンをウェハ上に結像す
るようにしてもよい。
タンを照射するための光源として、Xe−Hgショート
アークランプを用いたが、重水素ランプ、水銀アークラ
ンプなども遠紫外線を発生するので、上記ランプをXe
−Hgショートアークランプの代りに用いることもでき
る。また、本発明の実施例において、レチクルと投影レ
ンズとの間に固定した2枚の平行平板ガラスを用いてい
るが、これを1枚の平行平板ガラスとして光学系を設計
し、回転させる平行平板ガラスの厚さを適切な値にして
、レチクル上のマーク検出用パタンをウェハ上に結像す
るようにしてもよい。
本発明の実施例では波長249n+aのエキシマレーザ
を光源とする場合を示したが、その他の波長の光を発生
するエキシマレーザを光源とする露光装置にも1本発明
を適用できることは明らかである。
を光源とする場合を示したが、その他の波長の光を発生
するエキシマレーザを光源とする露光装置にも1本発明
を適用できることは明らかである。
さらに本発明の実施例では、レチクル上のマーク検出用
パタンを照明する光として、中心波長がエキシマレーザ
光と同じ249nmのものを使用しているが、マーク検
出用パタンの照明光としてはエキシマレーザ光の中心波
長に対して±50nm以内に中心波長をもつ光であれば
よい。
パタンを照明する光として、中心波長がエキシマレーザ
光と同じ249nmのものを使用しているが、マーク検
出用パタンの照明光としてはエキシマレーザ光の中心波
長に対して±50nm以内に中心波長をもつ光であれば
よい。
本発明の実施例は、エキシマレーザを光源とする露光装
置を対象にした。しかし、g線(波長λ=436no+
)あるいはj線(波長λ= 365nm)を用いた紫外
線露光装置にも1本発明によるマーク検出用パタンのウ
ェハ上での像を走査してマーク検出する方法が適用でき
る6g#!あるいはj線を用いた紫外線露光装置では、
光源からの光が連続光であるから、マーク検出用に別の
光源を設ける必要は特にない。この場合には、マーク検
出時にレチクル上のマーク検出用バタン部だけに光を照
射するようなシャッタを用いればよい、また、マーク検
出用に別の光源を用いる場合には、紫外線露光装置用の
投影レンズでは色収差の補正が可能であるので、別の光
源から利用する光の波長がバタン露光用の光源の波長の
近傍にある必要はない。さらに、本発明の実施例におい
てレチクルと投影レンズとの間に平行平板ガラスを設置
していたが、紫外線露光装置の場合には、投影レンズの
色収差補正が可能であるから、上記平行平板ガラスを特
に用いる必要はない。
置を対象にした。しかし、g線(波長λ=436no+
)あるいはj線(波長λ= 365nm)を用いた紫外
線露光装置にも1本発明によるマーク検出用パタンのウ
ェハ上での像を走査してマーク検出する方法が適用でき
る6g#!あるいはj線を用いた紫外線露光装置では、
光源からの光が連続光であるから、マーク検出用に別の
光源を設ける必要は特にない。この場合には、マーク検
出時にレチクル上のマーク検出用バタン部だけに光を照
射するようなシャッタを用いればよい、また、マーク検
出用に別の光源を用いる場合には、紫外線露光装置用の
投影レンズでは色収差の補正が可能であるので、別の光
源から利用する光の波長がバタン露光用の光源の波長の
近傍にある必要はない。さらに、本発明の実施例におい
てレチクルと投影レンズとの間に平行平板ガラスを設置
していたが、紫外線露光装置の場合には、投影レンズの
色収差補正が可能であるから、上記平行平板ガラスを特
に用いる必要はない。
上記のように本発明による紫外線露光装置は。
紫外線をレチクルあるいはマスクに照射し、上記レチク
ルあるいはマスク上のバタン像を、投影光学系によりウ
ェハ上に投影露光する紫外線露光装置において、上記投
影露光系によりウェハ面上に結像された、上記レチクル
あるいはマスク上に設けたマークの像を走査する光走査
器と、上記マーク像の反射光を検出する光検出器とを備
えたことにより、マーク検出用照射光源を用いレチクル
に形成したマーク検出用バタンをウェハ上に結像し、該
結像を走査してマーク検出できるので、1)エキシマレ
ーザ光を光源とする露光装置に適用した場合、レチクル
と投影レンズとの間に平行平板ガラスをi2!すること
により、レチクル上のバタンとマーク検出用パタンとを
ウェハ上に良好に結像することができ、2)レチクルに
形成したマーク検出用パタンとウェハに形成したマーク
との位置関係を直接検出するので、高精度なマーク検出
ができる。また、3)ウェハを静止させた状態でマーク
検出するため、マーク検出時間が短縮できるなどの効果
を有する。
ルあるいはマスク上のバタン像を、投影光学系によりウ
ェハ上に投影露光する紫外線露光装置において、上記投
影露光系によりウェハ面上に結像された、上記レチクル
あるいはマスク上に設けたマークの像を走査する光走査
器と、上記マーク像の反射光を検出する光検出器とを備
えたことにより、マーク検出用照射光源を用いレチクル
に形成したマーク検出用バタンをウェハ上に結像し、該
結像を走査してマーク検出できるので、1)エキシマレ
ーザ光を光源とする露光装置に適用した場合、レチクル
と投影レンズとの間に平行平板ガラスをi2!すること
により、レチクル上のバタンとマーク検出用パタンとを
ウェハ上に良好に結像することができ、2)レチクルに
形成したマーク検出用パタンとウェハに形成したマーク
との位置関係を直接検出するので、高精度なマーク検出
ができる。また、3)ウェハを静止させた状態でマーク
検出するため、マーク検出時間が短縮できるなどの効果
を有する。
第1図は本発明による紫外線露光装置の第1実施例を示
す要部構成図、第2図は上記実施例におけるレチクルの
平面図、第3図はウェハの平面図、第4図(a)は上記
ウェハにおける段差マークのにおけるレチクル上のマー
ク検出用パタンの近傍を示す図、第6図は上記実施例に
おける平行平板ガラスの回転角αとマーク検出用パタン
を通過した光の移動量dxとの関係を示す図、第7図は
上記αと光路長の差Δdとの関係を示す図、第8図は上
記実施例の一部を示す詳細図、第9図(a)、(b)は
上記実施例におけるマーク検出用バタン像の移動量を測
定する原理をそれぞれ示す図、第10図は上記実施例の
一部を示す詳細図、第11図は本発明の第2実施例を示
す要部構成図、第12図は本発明の第3実施例を示す要
部構成図、第13図は平行平板ガラスの回転角αを測定
する他の例の説明図、第14図は複数のバタンで構成し
たマーク検出用パタンを形成したレチクルの平面図、第
15図はエキシマレーザを用いた従来の遠紫外線露光装
置の構成図である。 110.710.950.1110・・・レチクル12
0・・・投影レンズ 130・・・ウェハ160.
161.165.166.380.385,580,5
85.750.960・・・光走査器 170.175・・・光検出器 180.185.780.970.1180,1185
・・・マーク検出バタン
す要部構成図、第2図は上記実施例におけるレチクルの
平面図、第3図はウェハの平面図、第4図(a)は上記
ウェハにおける段差マークのにおけるレチクル上のマー
ク検出用パタンの近傍を示す図、第6図は上記実施例に
おける平行平板ガラスの回転角αとマーク検出用パタン
を通過した光の移動量dxとの関係を示す図、第7図は
上記αと光路長の差Δdとの関係を示す図、第8図は上
記実施例の一部を示す詳細図、第9図(a)、(b)は
上記実施例におけるマーク検出用バタン像の移動量を測
定する原理をそれぞれ示す図、第10図は上記実施例の
一部を示す詳細図、第11図は本発明の第2実施例を示
す要部構成図、第12図は本発明の第3実施例を示す要
部構成図、第13図は平行平板ガラスの回転角αを測定
する他の例の説明図、第14図は複数のバタンで構成し
たマーク検出用パタンを形成したレチクルの平面図、第
15図はエキシマレーザを用いた従来の遠紫外線露光装
置の構成図である。 110.710.950.1110・・・レチクル12
0・・・投影レンズ 130・・・ウェハ160.
161.165.166.380.385,580,5
85.750.960・・・光走査器 170.175・・・光検出器 180.185.780.970.1180,1185
・・・マーク検出バタン
Claims (1)
- 1、紫外線をレチクルあるいはマスクに照射し、上記
レチクルあるいはマスク上のパタン像を、投影光学系に
よりウェハ上に投影露光する紫外線露光装置において、
上記投影光学系によりウェハ面上に結像された、上記レ
チクルあるいはマスク上に設けたマーク像を走査する光
走査器と、上記マーク像の反射光を検出する光検出器と
を備えたことを特徴とする紫外線露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61209437A JPS6366935A (ja) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | 紫外線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61209437A JPS6366935A (ja) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | 紫外線露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6366935A true JPS6366935A (ja) | 1988-03-25 |
Family
ID=16572846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61209437A Pending JPS6366935A (ja) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | 紫外線露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6366935A (ja) |
-
1986
- 1986-09-08 JP JP61209437A patent/JPS6366935A/ja active Pending
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