JPS6376428A - 半導体露光装置 - Google Patents
半導体露光装置Info
- Publication number
- JPS6376428A JPS6376428A JP61219602A JP21960286A JPS6376428A JP S6376428 A JPS6376428 A JP S6376428A JP 61219602 A JP61219602 A JP 61219602A JP 21960286 A JP21960286 A JP 21960286A JP S6376428 A JPS6376428 A JP S6376428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection system
- alignment pattern
- wafer
- alignment
- mask
- 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
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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。
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、マスク上の回路パターンをウェハ上に重ね露
光する半導体露光装置に係り、特に、ウェハアライメン
トパターンの高コントラスト検出を図り、高精度なアラ
イメントを行う半導体露光装置に関する。
光する半導体露光装置に係り、特に、ウェハアライメン
トパターンの高コントラスト検出を図り、高精度なアラ
イメントを行う半導体露光装置に関する。
第２図に半導体製造に用いられる縮小投影露光装置の構
成を示す、マスク（又はレチクル）１５に描画された回
路パターン１６を縮小レンズ１８により数分の１に縮小
し、ウェハ１９上に１チツプずつ露光するものである。
成を示す、マスク（又はレチクル）１５に描画された回
路パターン１６を縮小レンズ１８により数分の１に縮小
し、ウェハ１９上に１チツプずつ露光するものである。
一般に、半導体は数種類の回路パターンを順次重ね焼き
して形成される。そこで、露光時にマスク１５上の回路
パターン１６とウェハ１９上に既に形成されている回路
パターン２ｏとの重ね合せを行うための検出系１があり
、マスク１５上のマスクアライメントパターン１７トウ
エハ１９上のマスクアライメントパターン２１の検出を
行い位置ずれを補正し℃いる。ウェハアライメントパタ
ーン２１は第３図に示すように凹又は凸の立体構造分と
っている。ここで、３３はレジストである。つエバアラ
イメントパターン２１に光を照射すると段差エツジ部で
光が散乱５２．５２’する。これをレンズ３０で取込む
ことによりパターン検出を行っている。
して形成される。そこで、露光時にマスク１５上の回路
パターン１６とウェハ１９上に既に形成されている回路
パターン２ｏとの重ね合せを行うための検出系１があり
、マスク１５上のマスクアライメントパターン１７トウ
エハ１９上のマスクアライメントパターン２１の検出を
行い位置ずれを補正し℃いる。ウェハアライメントパタ
ーン２１は第３図に示すように凹又は凸の立体構造分と
っている。ここで、３３はレジストである。つエバアラ
イメントパターン２１に光を照射すると段差エツジ部で
光が散乱５２．５２’する。これをレンズ３０で取込む
ことによりパターン検出を行っている。
ところで２半導体回路パターンの微細化が進むとウェハ
アライメントパターン２１０段差ｄが小さい工程も生じ
てくる。この場合、散乱光５２．５２’が正反射光成分
３１に比べて極度に小さくなるため、第４図５５のよう
に検出信号のコントラストが低下する。ここで、Ｘは、
ウェハ上の位置、Ｉは信号強度３６は段差ｄの大きい場
合の検出信号である。ウェハからの正反射光成分３１を
遮断し、散乱光である高次回折光成分のみを検出すると
第５図のようにコントラストが向上する。特開昭５６−
１２７２８号公報などに公知例がある。ところで、実際
Ｏ露光では、ウェハ上に複数個のウェハアライメントパ
ターンが設けられており、工程によってこの内の一つ（
例えば、第２図２１′）を選択する。検出系１とマスク
アライメントパターン１７が固定の場合には、アライメ
ント後ウェハを露光位置に移動させる必要があるため（
ポスト・アライメント）スループットとアライメント精
度を低下させてしまう。
アライメントパターン２１０段差ｄが小さい工程も生じ
てくる。この場合、散乱光５２．５２’が正反射光成分
３１に比べて極度に小さくなるため、第４図５５のよう
に検出信号のコントラストが低下する。ここで、Ｘは、
ウェハ上の位置、Ｉは信号強度３６は段差ｄの大きい場
合の検出信号である。ウェハからの正反射光成分３１を
遮断し、散乱光である高次回折光成分のみを検出すると
第５図のようにコントラストが向上する。特開昭５６−
１２７２８号公報などに公知例がある。ところで、実際
Ｏ露光では、ウェハ上に複数個のウェハアライメントパ
ターンが設けられており、工程によってこの内の一つ（
例えば、第２図２１′）を選択する。検出系１とマスク
アライメントパターン１７が固定の場合には、アライメ
ント後ウェハを露光位置に移動させる必要があるため（
ポスト・アライメント）スループットとアライメント精
度を低下させてしまう。
従って、マスクアライメントパターン１７′や検出系１
をＴ方向（縮小レンズに対し接線方向）に移動し、アラ
イメント後、直ちに露光することが必要になってきた。
をＴ方向（縮小レンズに対し接線方向）に移動し、アラ
イメント後、直ちに露光することが必要になってきた。
ところで、第６図は、検出系１をＴ方向に動かした時の
ウエノ）１９からリニアセンサ１４までの系を展開した
ものである。１５はレチクル、１８は縮小レンズ、６は
前群１１と後群１１′に分ＩＩＩ サれたリレーレンズ
、１２は拡大レンズ、＋５ハＶリントリカルレンズであ
る。縮小レンズが片テレセン） ＩＪクックの場合、正
反射光の光路５０は縮小レンズ１８で曲げられ検出系１
′に入射するが、正反射光成分を遮断し散乱光である高
次回折光５１のみを検出するための空間フィルタ９は従
来固定であったために検出系１のＴ方向移動に対応でき
なかりたＯ 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように上記従来技術は固定された空間フィルタに問
題があった。これを解決するために第６図に示すように
、検出系１のＴ方向移動に応じて空間フィルタ９から９
′に移動させる必要がある。
ウエノ）１９からリニアセンサ１４までの系を展開した
ものである。１５はレチクル、１８は縮小レンズ、６は
前群１１と後群１１′に分ＩＩＩ サれたリレーレンズ
、１２は拡大レンズ、＋５ハＶリントリカルレンズであ
る。縮小レンズが片テレセン） ＩＪクックの場合、正
反射光の光路５０は縮小レンズ１８で曲げられ検出系１
′に入射するが、正反射光成分を遮断し散乱光である高
次回折光５１のみを検出するための空間フィルタ９は従
来固定であったために検出系１のＴ方向移動に対応でき
なかりたＯ 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように上記従来技術は固定された空間フィルタに問
題があった。これを解決するために第６図に示すように
、検出系１のＴ方向移動に応じて空間フィルタ９から９
′に移動させる必要がある。
しかも、空間フィルタの最適位置を高精度に検出し、制
御する必要がある。
御する必要がある。
本発明の目的は、検出系の高精度化を図り、高精度のア
ライメントが実現できるようにした半導体露光装置を提
供することにある。
ライメントが実現できるようにした半導体露光装置を提
供することにある。
上記目的は、半導体露光装置において、光強度バランス
検出系を有する位置可変空間フィルタを検出系の光路内
に設置し、検出系の移動に応じたウェハアライメントパ
ターンからの正反射光成分のみ２常に高精度に遮断する
ように、空間フィルタの直後に設けた光強度バランス検
出系により。
検出系を有する位置可変空間フィルタを検出系の光路内
に設置し、検出系の移動に応じたウェハアライメントパ
ターンからの正反射光成分のみ２常に高精度に遮断する
ように、空間フィルタの直後に設けた光強度バランス検
出系により。
最適空間フィルタ位置の検出を行い、空間フィルタ位置
を光強度バランスにより制御し、ウェハアライメントパ
ターンの高次回折光のみを高精度に検出できるように構
成したことにより達成される。
を光強度バランスにより制御し、ウェハアライメントパ
ターンの高次回折光のみを高精度に検出できるように構
成したことにより達成される。
光強度バランス検出系は、光強度の対称性を検出するこ
とができる。この性質を利用し、空間フィルタの直後に
光強度バランス検出系を設ければ空間フィルタ直後の光
強度の対称性を検出することができる。そこで、検出系
の移動に伴ない正反射光のみを遮断するように１位置可
変の空間フィルタを導入し、光強度バランス検出系によ
り、空間フィルタの最適位置を選定し、高精度アライメ
ントを可能にしたことにある。
とができる。この性質を利用し、空間フィルタの直後に
光強度バランス検出系を設ければ空間フィルタ直後の光
強度の対称性を検出することができる。そこで、検出系
の移動に伴ない正反射光のみを遮断するように１位置可
変の空間フィルタを導入し、光強度バランス検出系によ
り、空間フィルタの最適位置を選定し、高精度アライメ
ントを可能にしたことにある。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。本図
は、特願昭５８−２４５８６６に記載された検出系を変
形させたものである。レーザ照明光２（Ｓ偏光）をガル
バノミラ−３で反射させ、コリメータレンズ４．偏光ビ
ームスプリッタＢ 、 ＋／４波長板７．リレーレンズ
の前群Ｉ＋、ミラー５．マスクの回路パターンに隣接し
て設けられたマスクアライメントパターン１７の金属部
、縮小レンズ１８を通してウェハ１９上のウェハアライ
メントパターン２１に照射する。ここで、ガルバノミラ
−３とウェハアライメントパターン２１は共役関係にあ
るため１、クエハアライメントパターンには位置不変で
照射角のみ変化するスポット光が照射される。ウェハア
ライメントパターンからの散乱光は、リレーレンズ前群
１１まで照明光の光路を逆にたどり。
は、特願昭５８−２４５８６６に記載された検出系を変
形させたものである。レーザ照明光２（Ｓ偏光）をガル
バノミラ−３で反射させ、コリメータレンズ４．偏光ビ
ームスプリッタＢ 、 ＋／４波長板７．リレーレンズ
の前群Ｉ＋、ミラー５．マスクの回路パターンに隣接し
て設けられたマスクアライメントパターン１７の金属部
、縮小レンズ１８を通してウェハ１９上のウェハアライ
メントパターン２１に照射する。ここで、ガルバノミラ
−３とウェハアライメントパターン２１は共役関係にあ
るため１、クエハアライメントパターンには位置不変で
照射角のみ変化するスポット光が照射される。ウェハア
ライメントパターンからの散乱光は、リレーレンズ前群
１１まで照明光の光路を逆にたどり。
１／４波長板７によりＰ偏光に変えられた後、偏光ビー
ムスプリッタ８を通り、空間フィルタ９．リレーレンズ
後群１１′、拡大レンズ１２を経て、シリンドリカルレ
ンズ１３で検出方向と直角な方向（アライメントパター
ンの長手方向）を圧縮し、撮像手段であるリニアセンサ
１４上に結像される。分離形のリレーレンズ６（前群１
１と後群１１′）の間の無限遠系の光路中に空間フィル
タが設けられている。また、ハーフミラ−１０により分
離された光は光強度バランス検出系２５に入り、検出系
１の移動に伴なう空間フィルタ位置移動後の空間フィル
タ９直後の光強度の対称性を絶えず検出する。そして、
最も対称性の良い光強度になるように空間フィルタ位置
の微動をｐｒ、ｚｒ （電気光学結晶）等で行う。
ムスプリッタ８を通り、空間フィルタ９．リレーレンズ
後群１１′、拡大レンズ１２を経て、シリンドリカルレ
ンズ１３で検出方向と直角な方向（アライメントパター
ンの長手方向）を圧縮し、撮像手段であるリニアセンサ
１４上に結像される。分離形のリレーレンズ６（前群１
１と後群１１′）の間の無限遠系の光路中に空間フィル
タが設けられている。また、ハーフミラ−１０により分
離された光は光強度バランス検出系２５に入り、検出系
１の移動に伴なう空間フィルタ位置移動後の空間フィル
タ９直後の光強度の対称性を絶えず検出する。そして、
最も対称性の良い光強度になるように空間フィルタ位置
の微動をｐｒ、ｚｒ （電気光学結晶）等で行う。
例えば、光強度バランス検出系２５の素子として４分割
センサを用い、空間フィルタ中心位置とセンサ中心の相
対位置を絶えず合わせれば、センサ出力の対称性より、
空間フィルタ移動の際の最適移動位置を見い出すことが
できる。
センサを用い、空間フィルタ中心位置とセンサ中心の相
対位置を絶えず合わせれば、センサ出力の対称性より、
空間フィルタ移動の際の最適移動位置を見い出すことが
できる。
また、他の実施例として、第７図に示すように検出系１
が移動した時だけ、光路切り替えミラー２６を挿入し、
光路を切り替え、光強度バランス検出系２５により、空
間フィルタ９の最適位置を検出し、空間フィルタ９移動
後は、光路切り替えミラー２６を取り去り、ウェハアラ
イメントパターンの像を検出する。この方式を用いると
、受像位置において、光量は低下しないという長所があ
る。
が移動した時だけ、光路切り替えミラー２６を挿入し、
光路を切り替え、光強度バランス検出系２５により、空
間フィルタ９の最適位置を検出し、空間フィルタ９移動
後は、光路切り替えミラー２６を取り去り、ウェハアラ
イメントパターンの像を検出する。この方式を用いると
、受像位置において、光量は低下しないという長所があ
る。
以上説明したように本発明によれば、検出系の移動に応
じて、ウェハアライメントパターンの正反射光成分を高
精度に遮断できるため、高いアライメント精度が得られ
るという効果がある。
じて、ウェハアライメントパターンの正反射光成分を高
精度に遮断できるため、高いアライメント精度が得られ
るという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す装置の斜視図第２図は
半導体露光装置の構成図、第３図はウェハアライメント
パターンの構造図、第４図及び第５図は検出波形図、第
６図は、検出系移動時の展開図、第７図は本発明の実施
例を示す装置の斜視図である◎
半導体露光装置の構成図、第３図はウェハアライメント
パターンの構造図、第４図及び第５図は検出波形図、第
６図は、検出系移動時の展開図、第７図は本発明の実施
例を示す装置の斜視図である◎
Claims (1)
- １、マスクとこのマスクに記載されたパターンをウェハ
に結像する結像光学系と、このマスクに露光照明光を射
出する露光照明系とを備えた半導体露光装置において、
アライメント用のウェハアライメントパターンを照射す
るスペクトル幅の狭い照明光を照射するアライメントパ
ターン照明系を設け、アライメントパターンからの散乱
光の空間周波数領域に、光強度バランス検出系を有する
位置可変空間フィルタを配置し、所望の空間周波数領域
を選択的に抽出し、上記アライメントパターン照明系に
よって照明されたウェハ上のアライメントパターンの像
を上記結像光学系を介して検出する検出系を備え付けた
ことを特徴とする半導体露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61219602A JPS6376428A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 半導体露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61219602A JPS6376428A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 半導体露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6376428A true JPS6376428A (ja) | 1988-04-06 |
Family
ID=16738103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61219602A Pending JPS6376428A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | 半導体露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6376428A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015169012A1 (zh) * | 2014-05-06 | 2015-11-12 | 上海微电子装备有限公司 | Euv光刻装置及其曝光方法 |
| JP2018046274A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | キヤノン株式会社 | ステージ制御に用いる光学系 |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP61219602A patent/JPS6376428A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015169012A1 (zh) * | 2014-05-06 | 2015-11-12 | 上海微电子装备有限公司 | Euv光刻装置及其曝光方法 |
| JP2018046274A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | キヤノン株式会社 | ステージ制御に用いる光学系 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR930002513B1 (ko) | 조명방법 및 그 장치와 투영식 노출방법 및 그 장치 | |
| US4371264A (en) | Optical system for aligning two patterns and photo-repeater using such a system | |
| US5414514A (en) | On-axis interferometric alignment of plates using the spatial phase of interference patterns | |
| US5721605A (en) | Alignment device and method with focus detection system | |
| JP3128827B2 (ja) | 投影露光装置、並びに投影露光方法、及びその投影露光方法を用いたデバイス製造方法、及びそのデバイス製造方法により製造されたデバイス | |
| JPH0685387B2 (ja) | 位置合わせ方法 | |
| JPH047814A (ja) | 位置合わせ方法及び装置 | |
| GB2139753A (en) | Sensing relative position of alignment marks | |
| US4614432A (en) | Pattern detector | |
| US4749278A (en) | Arrangement for aligning a mask and a substrate relative to each other | |
| JPH10172898A (ja) | 観察装置、位置検出装置および該位置検出装置を備えた露光装置 | |
| US6294296B1 (en) | Method and device for mutually aligning a mask pattern formed in a mask and a substrate | |
| JPS6376428A (ja) | 半導体露光装置 | |
| JPS63180801A (ja) | アライメント装置 | |
| JPH06252030A (ja) | 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 | |
| US6313916B1 (en) | Position detecting system and projection exposure apparatus with the same | |
| JP3189367B2 (ja) | アライメント装置および方法 | |
| JPH02272305A (ja) | 位置合わせ装置及び位置合わせ方法 | |
| JPH0744138B2 (ja) | 位置合わせ装置 | |
| JPH10172900A (ja) | 露光装置 | |
| JPH07283110A (ja) | 走査露光装置 | |
| JPH0121615B2 (ja) | ||
| JPH01114034A (ja) | 半導体露光装置 | |
| JPH07321030A (ja) | アライメント装置 | |
| JPH0715366B2 (ja) | 物体位置検出光学装置 |