KR100400893B1

KR100400893B1 - 위치검출장치

Info

Publication number: KR100400893B1
Application number: KR1019950006295A
Authority: KR
Inventors: 가와쿠보마사하루
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 2003-12-11
Also published as: KR950034538A; US6100987A; US6219130B1; JPH07263321A; JP3379200B2

Abstract

마스크 패턴을 감광재료가 도포된 기판상에 노광하는 노광장치에 사용되는 위치 검출장치가 개시되어 있다.

위치검출장치는, 기판상에 형성된 얼라인먼트 마크의 장치를, 파장 선택성을 갖는 막을 사이에 두고 광을 보냄에 의하여 검출한다. 이 장치는, 검출용의 광을 조사하는 송광계와, 파장선택성을 갖는 막의 파장별의 투과율에 따라 얼라인먼트 마크에 조사되는 위치검출용의 광 파장역을 조정하는 파장가변부재와, 얼라인먼트 마크로부터의 광을 검출하는 수광계를 갖는다. 얼라인먼트 마크의 위치는 수광계로부터 출력되는 광정변환 신호에 근거하여 결정된다.

Description

위치검출장치

본 발명은, 위치검출장치에 관한 것이며, 특히 반도체 소자나 액정 디스플레이 등을 포토리소그래피 공정으로 제조할때에 사용되는 노광장치에 있어서, 반도체 소자나 유리 플레이트등의 기판상의 얼라인먼트마크의 위치를 포토레지스트등의 감광재료를 통하여 광전검출하는 얼라인먼트 장치에 적용하여 최적하게 하는 것이다.

스테퍼, 또는 스텝 앤드 스캔방식의 투영노광장치와 같은 노광장치에 있어서는, 전사용의 패턴이 형성된 레티클(또는 포토마스크등)과, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼(또는 유리 플레이트 등)와의 위치맞추기(얼라인먼트)를 고정밀도로 수행하기 위한 얼라인먼트 장치가 설치되어 있다. 이러한 얼라인먼트를 고정밀도로 수행하기 위해서는, 먼저 웨이퍼상의 얼라인먼트 마크(웨이퍼 마크)의 위치를 정확히 검출할 필요가 있다.

이에 관하여, 노광 및 그 후의 프로세스등에 의하여 웨이퍼 표면의 거칠기의 정도가 변화함과 동시에, 웨이퍼상의 층(레이어)에 의하여 웨이퍼 마크와 주변의 밑부분과의 단차가 다른 경우가 있기 때문에, 단일의 얼라인먼트계로 모든 웨이퍼 마크의 위치를 정확히 검출하는 것은 곤란하다. 그래서, 종래로부터 용도에 따라 다음과 같은 얼라인먼트계가 사용되고 있다.

① LSA(레이져 스텝 얼라인먼트) 방식의 얼라인먼트계 : 이것은 레이져 빔을 웨이퍼 마크에 조사하고, 회절, 산란된 광을 이용하여 그 웨이퍼 마크의 위치를 계측하는 계이며, 종래로부터 여러종류의 프로세스중의 웨이퍼에 널리 사용되고 있는 것이다.

② FIA(필드 이메지 얼라인먼트)계 : 이것은 할로겐 램프등을 광원으로 하는 파장 대역 폭의 넓은 광으로 조명한 웨이퍼 마크의 확대상을 촬상 소자(비지콘 관이나 CCD)로 촬상하고, 얻어진 촬상신호를 화상처리하여 위치계측을 하는 센서이며, 알루미늄 층이나 웨이퍼 표면의 비대칭인 마크의 계측에 효과적이다. FIA 계는 예를들면 일본특허공개 1993-273246호 공보(본 출원인에 의한 미국출원 제 841,633(1992. 2. 26))에 개시되어 있다.

③ LIA(레이져 간섭 얼라인먼트)계 : 이것은 회절격자 형상의 웨이퍼 마크에 주파수를 약간 변화시킨 레이져 광을 2방향에서 조사하고, 발생한 2개의 회절광을 간섭시키고, 이 간섭광의 위상에서 웨이퍼 마크의 위치정보를 검출하는 센서이다. 이 LIA 계는, 저단차의 웨이퍼 마크나 표면거칠기의 커다란 웨이퍼에 효과적이며, LIA계의 검출원리는 특허공개공보 1987-56818호(미국특허 제 4,710,026 호), 특허공개공보 1990-116116 호(본 출원인에 의한 미국출원 제 418,260(1989. 10. 6))등에 개시되어 있다.

종래는, 이러한 여러종류의 얼라인먼트계를 용도에 따라 구별하여 사용하였다. 또, 노광장치로 취급하는 웨이퍼에서는, 통상 웨이퍼 전면에 0.5㎛~2㎛ 정도의 두께로 포토레지스트 층이 형성되어 있기 때문에, 얼라인먼트용의 조명광 또는 레이져 빔으로서 단색광을 사용하면, 그 단색광에 의한 간섭신호가 생기며, 이것이 웨이퍼 마크의 위치검출시에 오검출의 원인이 된다. 그래서, 포토레지스트에 의한 간섭 현상을 저감시키기 위하여, 얼라인먼트용의 조명광은 다파장화, 혹은 광대역화가 수행되고 있다.

예를들면, 촬상방식인 FIA 계에 있어서, 조명광원에 할로겐 램프등을 사용하여, 조명광의 파장 대역폭을 300nm 정도(포토레지스트로의 감광역을 제외하고)로 하면, 포토레지스트의 표면과 웨이퍼의 표면에서 반사한 광끼리의 간섭성이 거의 없어지며, 선명한 화상검출이 가능하게 된다. 따라서, FIA계에서는 조명광을 백색화(광대역화)함과 동시에, 결상광학계를 색지움함으로써 포토레지스트 층에 영향받지 않고 극히 고정도로 위치검출을 할 수 있다.

이 경우, 포토레지스트로서, 종래는 노광파장역인 자색 ∼ 자외역이외의 광에 대하여 투과율이 높은 것이 사용되고 있었기 때문에, 얼라인먼트용의 조명광으로서는 포토레지스트를 감광시키지 않도록 적색 ∼ 근적외의 파장대의 광이 주로 사용되었다. 그래서, 그 조명광의 파장폭을 예를들면 300nm으로 한 경우라도, 650nm부근을 중심파장으로 하는 대역의 것이 사용되었고, 노광파장에 가까운 파장은 포토레지스트로의 감광을 피하기 위하여 사용하지 않도록 하고 있었다.

또, 예를들면 LIA 계에 있어서도, 서로 파장이 다른 복수쌍의 레이져빔을 회절 격자 형상의 웨이퍼 마크에 조사함에 따라 포토레지스트 층에 있어서의 박막간섭의 영향을 저감시키는 기술이 제안되고 있다.

상기와 같이, 종래의 얼라인먼트계에서는, 적색∼근적외의 파장역내에서 얼라인먼트용의 조명광 또는 레이져빔의 대역폭을 넓히거나, 또는 다색화 함에 따라 포토레지스트층에서의 간섭의 영향을 저감시키고 있었다.

그러나, 최근 예를들면 칼라 액정 패널 또는 칼라 CCD 등을 제조할 때에 적색∼근적외의 파장역내에서도 투과율이 작은 포토레지스트가 사용되는 경우가 생기는 것을 고려하여, 적색∼근적외의 파장역내에서 투과율이 작은 피막을 통하여 얼라인먼트 마크의 위치를 검출할 필요가 생기고 있다.

즉, 예를들면 칼라액정 패널 또는 CCD 를 제조하는 공정에는, 포토레지스트로서 적색, 녹색, 청색 또는 흑색등에 착색된 포토레지스트(이하, 칼라레지스트라 한다)를 사용하는 경우가 있으며, 적색, 녹색, 또는 청색등의 칼라필터를 사용할 경우도 있다. 이렇게 칼라레지스트 또는 칼라필터를 사용할 경우라도, 중합노광을 할때는 칼라 레지스트 또는 칼라필터의 아래의 얼라인먼트 마크의 위치는 검출되어야 한다.

그러나, 얼라인먼트계로부터의 조명광으로서 적색∼근적외의 광을 사용할때에, 예를들면 청레지스트 또는 청색필터를 사용할 경우에는, 적색∼근적외의 광이 흡수되어 버리기 때문에, 위치검출을 할 수 없게 되는 문제점이 있다. 따라서, 종래와 같이 적색∼근적외의 광을 얼라인먼트용의 광으로서 사용할 경우에는, 사용되는 칼라 레지스트 또는 칼라필터등의 착색막의 색에 의하여 흡수가 일어나며, 얼라인먼트 마크의 위치검출을 할 수 없는 문제점이 발생한다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여, 기판상의 위치 맞추기용의 마크상에 파장 선택성을 갖는 막, 즉 파장별의 투과율 분포특성의 다른 감광재료 또는 피막이 되어 있는 경우라도, 그 위치맞추기용의 마크의 위치를 정확히 검출할 수 있는 위치검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 다른 목적은, 기판상의 위치맞추기용 마크상에 파장선택성을 갖는 막(착색막)이 설치되어 있어도, 마스크와 기판을 정확히 위치맞추기를 하여 그 마스크의 패턴상에서 그 기판상의 감광재료(포토레지스트)를 감광할 수 있는 노광장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 기판상의 위치맞추기용 마크상에 파장 선택성을 갖는 막(착색막)이 설치되어 있어도, 그 마크를 검출하여 그 기판상에 마이크로디바이스를 형성할 수 있는 마이크로디바이스의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 다음에 설명하는 위치검출장치가 제공된다. 즉, 기판상에 형성된 위치맞추기용의 마크의 위치를 파장선택성을 갖는 막을 두고 검출하는 장치이며, 그 기판상의 위치맞추기용의 마크에 그 파장 선택성을 갖는 막을 통하여 위치 검출용의 광을 조사하는 송광계와, 그 파장선택성을 갖는 막의 파장별의 투과율 특성(분광감도)에 따라 위치맞추기용의 마크에 조사되는 위치검출용의 광의 파장역을 조정하는 파장가변 부재와, 위치맞추기용의 마크로부터의 광을 검출하는 수광계를 가지며, 그 수광계로부터 출력되는 광전변환신호에 근거하여 위치맞추기용의 마크의 위치를 검출하는 것이다.

이 위치검출장치에 의하면, 통상의 반도체소자등의 마이크로 디바이스를 제조하는 경우에는, 감광재료로서 통상의 적색∼근적외에서 투과율이 큰 포토레지스트가 사용되며, 그 이외에는 위치검출용의 광을 흡수할 염려가 있는 막은 사용되지 않는다. 그래서, 파장가변부재는 위치맞추기용의 마크에 조사되는 광의 파장역을 통상의 적색∼근적외역에 설정한다. 한편, 예를들면 칼라액정 디스플레이, 칼라, CCD등의 마이크로 디바이스를 제조할 경우이며, 감광재료로서 청색으로 투과율이 큰 적색부근에서는 투과율이 작은 포토레지스트(청 레지스트)가 사용될 경우, 또는청색 필터를 통하여 위치맞추기용의 마크의 위치를 검출할 필요가 있는 경우는, 파장가변부재는 위치맞추기용의 마크에 조사되는 광의 파장역을 청색부근에 설정한다. 이에 의하여, 위치검출용의 광에 의하여 감광재료를 감광시키지 않으며, 위치맞추기용의 마크의 위치를 정확히 검출할 수 있다.

본 발명은 또한 다음에 설명하는 위치검출장치를 제공한다. 즉, 마스크 패턴을 감광재료가 도포된 기판상에 전사하는 노광장치에 설치하고, 기판상에 형성된 위치 맞추기용의 마크의 위치를 파장선택성을 갖는 막을 두고 검출하는 장치이며, 기판상의 위치맞추기용의 마크에, 그 노광장치에서 사용되는 복수의 파장선택성을 갖는 각각의 막을 투과하는 광대역의 광을 조사하는 송광계와, 위치맞추기용의 마크로부터의 광을 검출하는 수광계와, 기판상의 파장선택성을 갖는 막의 종류에 따라, 그 수광계에서 출력되는 광전변환신호의 강도를 변화시키는 조정장치를 가지며, 그 수광계에서 출력되는 광전변환신호에 근거하여 위치맞추기용의 마크의 위치를 검출하는 것이다.

이 위치검출장치에 의하면, 미리 이 위치검출장치가 장착되는 노광장치는, 기판상에 예를들면 2종류의 칼라레지스트(청 레지스트 또는 록 레지스트등)의 어느 것이 도포될 경우에 대한 전용기로서 둔다. 그리고, 송광계에서는 그들 2종류의 칼라 레지스트의 투과율이 높은 파장대를 포함한 광대역의 조명광을 기판상의 위치 맞추기용의 마크에 조사한다. 이 경우, 실제로 기판상에 도포되어 있는 칼라 레지스트의 종류에 따라 반사광의 광강도가 변화하기 때문에, 조정장치를 이용하여 수광계로부터의 광전변환신호의 강도를 최적화한다. 이에따라, 그 위치맞추기용의 마크상에 그들 2종류의 칼라레지스트의 어느것이 배치되어 있는 경우라도, 그 위치맞추기용의 마크의 위치를 정확히 검출할 수 있다. 또한, 기판상에 2종류 이상의 칼라필터의 하나가 도포되어 있는 경우에도 상기와 같이 하나의 칼라필터를 두고 그 위치 맞추기용의 마크의 위치를 정확히 검출할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 위치검출장치의 일실시예에 관하여 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예는 투영노광장치의 얼라인먼트계에 본 발명을 적용한 것이다. 제 1도에 있어서는, 투영노광장치를, 기판으로서 웨이퍼를 이용하는 반도체 소자의 제조에 이용하고 있는 예가 도시되어 있다. 따라서, 이하에 설명하는, 이 투영노광장치의 구성의 설명에 있어서는, 기판에 설치된 얼라인먼트 마크는 웨이퍼 마크라 칭한다. 제 1도의 투영노광장치는 기판으로서 유리플레이트를 이용하는 액정 디스플레이, CCD 박막자기헤드등의 마이크로 디바이스의 제조에도 이용된다.

제 1도는 본 실시예의 투영노광장치를 도시하며, 제 1도에 있어서, 노광시에는 조명광학계(11)로부터의 노광광(예를들면 i 선, 엑시머레이져등) IL 이, 레티클 홀더(12)상에 고정되어 있는 레티클(R)상의 패턴영역(PA)을 균일한 조도로 조명하고, 그 패턴영역(PA)내의 패턴의 상이 투영광학계(PL)를 두고, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼(또는 유리플레이트)(W)상의 각 샷영역에 투영된다. 이러한 노광에 앞서, 패턴영역(PA)의 중심과 웨이퍼(W)상의 노광대상으로 하는 샷영역의 중심과의 중합(얼라인먼트)을 정확히 수행할 필요가 있다.

웨이퍼(W)는 웨이퍼스테이지(13)상에 올려져 있다. 투영광학계(PL)의 광축에 평행으로 Z 축을 취하고, Z축에 수직인 평면내에서 제 1도의 지면에서 평행하게 X축을, 제 1도의 지면에서 수직으로 Y축을 취한다. 웨이퍼 스테이지(13)는, 웨이퍼(W)의 경사각을 조정하는 레벨링 스테이지, 및 웨이퍼(W)를 X방향 및 Y방향으로 위치결정하는 XY 스테이지등으로 구성되어 있다. 웨이퍼 스테이지(13)상에는 L 자형의 이동경(14)이 고정되어 있고, 이동경(14) 및 외부의 레이져 간섭계(15)에 의하여 웨이퍼 스테이지(13)의 X좌표 및 Y좌표가 항상 계측되며, 계측된 좌표가 주제어계(16)에 공급되고, 주제어계(16)는 공급된 좌표값등에 근거하여, 구동계(17)를 두고 웨이퍼 스테이지(13)의 이동하는 좌표값등을 제어한다. 주제어계(16)에는, 오퍼레이터가 포토레지스트의 종류등의 정보나 각종 명령을 입력하기 위한 키보드(18)가 접속되어 있다.

또, 웨이퍼(W)상의 각 샷영역의 위치를 검출하기 위하여, 각 샷영역에 위치맞추기용의 X축용의 웨이퍼마크, 및 Y축용의 웨이퍼 마크가 부설되어 있다. 제 1도에서는 대표적으로 하나의 X축용의 웨이퍼 마크(32X)만을 도시하고 있다. 그리고, 노광전에 각 웨이퍼 마크의 레이져 간섭계(15)에 의하여 계측된 좌표에서 정해지는 스테이지 좌표계에서의 좌표를 얼라인먼트계(19)에 의하여 검출하고, 이에 의하여 검출된 좌표값에 근거하여 대응하는 샷영역의 위치맞추기(얼라인먼트)가 수행된다.

본 실시예의 웨이퍼 마크(32X)는, X방향으로 소정피치로 형성된 요철의 라인 앤드 스페이스 패턴(멀티패턴)이며 (제 2도(a)참조), Y축의 웨이퍼마크는 그 웨이퍼 마크(32X)를 90°회전시킨 형상이다. 이들의 웨이퍼 마크는 각각 웨이퍼(W)상의 각 숏터 영역의 둘레에 설치된 스크라이브 라인상에 설치되어 있다.

이들 웨이퍼마크의 위치를 검출하는 것이 얼라인먼트계이며, 본 실시예에서는 오프.엑세스 방식이며, 동시에 FIA계, 즉 화상처리방식의 얼라인먼트계(19)가 사용된다. 제 1도에 있어서, 할로겐 램프(20)로부터의 조명광은 광파이버(21)를 두고 얼라인먼트계(19)내에 인도되어, 광파이버(21)의 일단에서 사출된 조명광이, 파장선택 필터판(22) 및 ND 필터판(23)을 경유하여 콜리메이터 렌즈계(24)에 입사한다. 파장 선택필터판(22)은, 원판에 각각 투과하는 파장대가 다른 복수의 간섭필터를 묻어넣은 구성이며, 그 원판을 구동모터(26)에서 회전함에 따라, 광파이버(21)에서 사출되는 조명광중의 소망의 파장역의 광을 선택할 수 있도록 되어 있다.

또, ND 필터판(23)은, 원판에 투과율이 소정범위로 거의 연속적으로 변화하는 광학필터를 형성한 것이며, 그 원판을 구동모터(27)를 두고 회전함에 따라 파장선택 필터판(22)을 투과하여온 조명광의 강도를 소정의 범위로 희망하는 비율로 감쇠시킬 수가 있다. 구동모터(26) 및 (27)의 회전각을 제어하는 것이 얼라인먼트 광조정계(28)이며, 얼라인먼트 광조정계(28)에는 주제어계(16) 및 메모리(29)가 접속되어 있다. 메모리(29)에는 다수의 포토레지스트의 종류마다의 파장별의 투과율(분광 감도)의 정보 및 필터등의 파장별의 투과율의 정보가 저장되어 있다.

콜리메이터 렌즈계(24)에 의하여 거의 평행광속이 된 조명광(AL)은, 하프프리즘(25), 대물렌즈(30)를 경유하여 프리즘 밀러(31)에서 반사되어 웨이퍼(W)상의 웨이퍼 마크(32X)를 거의 수직으로 조사한다. 웨이퍼 마크(32X)로부터의 반사광은 입사시와 같은 경로를 지나서 프리즘 밀러(31), 및 대물렌즈(30)를 사이에 두고 하프프리즘(25)으로 돌아오고, 하프프리즘(25)에서 반사된 광은 결상렌즈(33)를 두고 지표판(34)상에 웨이퍼 마크(32X)의 상을 결상한다. 즉, 지표판(34)은대물렌즈(30)와 결상렌즈(33)에 관하여 웨이퍼(W)와 거의 같게 배치되어 있다. 이 지표판(34)상에는 X축용 지표마크(35X), 및 Y축용 지표마크(도시하지 않음)가 형성되어 있다. X축용 지표 마크(35X)는, 제 2도(a)에 도시한 바와같이 Y방향으로 뻗은 2본의 직선상 패턴을 X방향으로 소정의 간격으로 2조 배열한 것이며, 이 지표마크(35X)의 사이에 X축의 웨이피 마크(32X)의 상(32XP)이 결상된다.

제 1도에서, 지표판(34)을 투과한 광은, 릴레이 렌즈(36), 릴레이 렌즈계(37) 및 하프프리즘(38)을 사이에 두고, 2차원 CCD등으로 된 X축용 촬상소자(39X), 및 Y축용 촬상 소자(39Y)상에 각각 지표마크 및 웨이퍼 마크의 상을 결상한다. 촬상소자(39X) 및 (39Y)의 촬상신호(SX) 및 (SY)가 얼라인먼트 제어계(40)에 공급되며, 얼라인먼트 제어계(40)에서는, 촬상소자(39X)의 촬상신호(SX)에 근거하여 X축의 웨이퍼 마크(32X)의 위치검출을 수행하며, 촬상소자(39Y)의 촬상신호에 근거하여, Y축의 웨이퍼 마크의 위치검출을 수행한다. 이 위치검출의 결과가 주제어계(16)에 공급된다.

위치검출 동작에 대하여 구체적으로 설명하면, 촬상소자(39X)에 의한 지표판(34)상의 관찰화상(42X)은, 제 2도(a)에 도시한 바와같이, X방향으로 가늘고 길며, 그 관찰시야(42X)내에 지표마크(35X)에 끼워진 형으로 웨이퍼 마크의 상(32XP)이 결상되어 있다. 이에 관하여, 제 1도의 콜리메이터 렌즈계(24)내의 웨이퍼(W)와 거의 같은 위치에 조명시야 조리개(도시하지 않았음)가 설치되어 있고, 이 조명시야 조리개에 의하여 웨이퍼(W)상에서의 조명영역, 즉 제 2도(a)의 관찰화상(42X)이 규정된다. 이때에, 촬상소자(39X)내의 주사선의 방향은 X방향으로 설정되며, 촬상소자(39X)에서 출력되는 촬상신호(SX)는, 제 2도(b)에 도시한 바와같이 지표마크(35X) 및 웨이퍼 마크의 상(32XP)에 대응하는 신호로 된다. 그래서, 예를들면 적당한 역치로 그 촬상신호(SX)를 2치화하고, 2치화된 신호로부터 지표마크(35X)에 대한 웨이퍼 마크상(32XP)의 X방향으로의 어긋나는 량이 구해진다. 그리고, 주제어계(16)내에서 그 어긋나는 량에 그때의 웨이퍼 스테이지(13)의 X좌표를 가산함에 따라, 웨이퍼 마크(32X)의 X 좌표가 검출된다. 상기와 같이 Y축의 웨이퍼 마크의 Y좌표도 검출된다.

또, 제 2도(b)에 있어서, 촬상신호(SX)에는, 신호의 평균적인 레벨이 소정의 일정 레벨이 되도록 자동이득조절(AGC)이 실시된다. 이 경우, 지표마크(35X)를 이용하는 것은, 촬상소자(39X)에 의한 화상의 주사개시위치가 제 위치에 의하여 드리프트할 염려가 있기 때문이다.

또한, 본 실시예에서는, 촬상소자(39X) 및 (39Y)에서 출력되는 촬상신호(SX) (SY)를 레벨검출부(41)에 공급한다. 레벨검출부(41)에서는, 촬상신호(SX) 및 (SY)의 평균치를 개별로 검출하고, 이들 평균치의 데이터를 주제어계(16)에 공급한다. 촬상신호(39X) 및 (39Y)는 오토게인 컨트롤로 레벨이 제어되고 있기 때문에, 웨이퍼 마크로부터의 반사광의 광량이 오토게인 컨트롤에 의하여 제어가능한 범위외로 되었을때, 그 레벨 검출부(41)에서 검출되는 평균치가 변화한다.

다음에, 본 실시예의 동작에 대하여 설명한다. 일례로서, 기판으로 유리 플레이트를 사용하고, 칼라 액정 패널의 3색의 색필터를 청레지스트등의 착색된 포토레지스트(칼라레지스트)를 사용하여 만들 경우를 설명한다. 칼라레지스트의 색으로서는, 적, 녹, 청 또는 흑을 생각할 수 있다. 예를들면, 적레지스트를 사용할 경우에는, 제 1도에 있어서 웨이퍼(W) 대신에 액정 기판이 배치되어 있고, 이 액정 기판상에 적레지스트를 도포하고, 소정의 창부 이외의 적레지스트를 노광 및 현상프로세스에 의하여 제거하고, 원하는 창부만에 적색필터를 남기는 사용방법을 생각할 수 있다. 다른색의 칼라레지스트에 관해서도 상기와 같다. 또, 이렇게 칼라액정 패널을 제조할 경우라도, 액정기판상의 각층에 위치맞추기용의 마크가 형성되며, 그 얼라인먼트 마크의 위치를 그위에 피복한 칼라레지스트를 두고 검출할 필요가 있다.

이 경우, 제 1도의 메모리(29)내에는, 적레지스트, 녹레지스트, 청레지스트 및 흑레지스트의 각각에 관하여 파장별의 투과율의 정보가 저장되어 있다. 구체적으로 가시역(파장 400nm∼750nm) 및 근적외(파장 750nm∼1000nm)의 파장역을 예를들면 10nm 단위로 분할하여 얻어진 각 파장구분에 대하여, 각각 평균적인 투과율의 데이터가 저장되어 있다. 이하, 이러한 파장구분별의 평균적인 투과율분포를 투과율의 분광 감도라 한다.

이러한 사용방법에 있어서, 적레지스트에 관해서는 통상의 포토레지스트와 같이 적색의 파장역의 광을 투과시키므로 문제는 없다. 즉, 오퍼레이터가 키보드(18)에서 주제어계(16)에 대하여 적레지스트가 사용되고 있는 것을 전달하면, 주제어계(16)는 얼라인먼트 광조정계(28)에 대하여, 적레지스트용에 조명광(AL)의 파장역 및 강도를 조정하도록 지령한다. 이에 따라, 제 1도의 얼라인먼트 광조정계(28)에서는 메모리(29)내의 적레지스트의 파장 대 투과율 특성에서,적색의 파장역의 광을 사용할 수 있는 것을 확인하고, 구동모터(26)를 두고 파장선택 필터판(22)을 회전시킴에 따라 광파이버(21)의 사출면에 적색의 광을 통과시키는 간섭필터를 설치한다.

그 후, 레벨검출부(41)에서 검출된 촬상신호(SX)의 평균치의 데이터가 주제어계(16)에 공급된다. 이 평균치가 소정의 규격치 범위보다 작거나, 또는 클 경우에는, 주제어계(16)는 얼라인먼트 광조정계(28)에 대하여 조명광(AL)의 광량을 조정하도록 지령을 발한다. 이에따라, 얼라인먼트 광조정계(28)는 구동모터(27)를 두고 ND 필터판(23)을 회전시킴에 따라 파장선택필터판(22)을 투과한 조명광의 광량을 적정화한다. 이에 의하여, 높은 SN비이며, 동시에 고정도로 얼라인먼트 마크(웨이퍼 마크(32X)에 상당하는 마크)의 위치검출이 수행된다.

그전후, 그 검출된 위치에 따라 레티클과 기판을 얼라인먼트하고, 그 레티클의 패턴상에서 기판상의 칼라레지스트를 노광한다. 그리고, 이 기판을 현상처리함으로써, 그 기판상에 액정 디스플레이의 칼라레지스트상이 형성된다.

이 경우, 얼라인먼트계(19)는, 청색∼근적외의 파장대에서 수차가 작아지도록 각 렌즈계(24,30,33,36,37)의 수차보정을 해둔다. 이에 의하여, 조명광의 파장을 변환시켜도 웨이퍼 마크의 상이 선명하게 촬상소자(39X) 및 (39Y)상에 결상된다. 단, 그런데도 대물렌즈(30) 및 렌즈계(33)로 되어있는 결상계의 축상색수차가 문제로 된 경우에는, 파장대별의 축상색수차의 정보도 메모리(29)내에 저장해두고, 이 축상색 차수의 정보를 주제어계(16)에 공급한다. 그리고, 주제어계(16)가 그 축상색 차수를 상쇄하도록 구동계(17)에 의하여 웨이퍼 스테이지(13)내의 Z 스테이지를 구동하여 기판의 높이를 조정함에 따라, 축상색수차의 영향을 저감시킬 수 있다.

이 축상색수차에 관련하여, 예를들면 소정의 기준파장에 관하여 대물렌즈(30)를 기판측에 텔레센트릭으로 하여 두어도, 다른 파장에서는 텔레센트릭성이 붕괴되어 버릴 염려가 있다. 이렇게 사용하는 파장에 의하여 텔레센트릭성이 붕괴될 경우에는 미리 파장역마다 그 중심파장에 있어서의 붕괴량을 메모리(29)내에 기억시켜 둔다. 그리고, 주제어계(16)는 사용하는 파장역마다에 축상색수차를 보정하기 때문에, Z 스테이지를 두고 기판의 Z방향의 위치를 바꿀 경우에는, 예를들면 사용하는 파장역의 중심파장에 있어서의 텔레센트릭성의 붕괴분만을 얼라인먼트 마크의 계측된 위치를 보정하도록 한다. 이에 의하여, 항상 고정밀도로 위치검출을 수행할 수 있다.

또, 얼라인먼트계(19)의 배율색수차에 관해서는, 예를 들면 얼라인먼트계(19)의 관찰영역내의 기준점과 노광중심과의 간격(베이스 라인)을 구할 때에 캐리브레이숀(calibration)을 할 수 있다. 구체적으로는, 웨이퍼 스테이지(13)상의 소정의 기준마크(도시하지 않았음)를 각 칼라레지스트에 대응하는 파장의 광에서 조명한 상태로 각각 베이스라인을 구하고, 이 계측결과를 각 칼라레지스트마다에 기억시켜 두면 좋다. 또, 미리 배율색수차를 계측해 두고, 데이터로서 기역시켜 두어도 좋다.

다음에, 녹레지스트, 또는 청레지스트를 사용할 경우에 대해서는, 통상의 얼라인인트용의 조명광인 적색광을 많이 흡수해 버리기 때문에, 파장대를 바꿀 필요가 있다. 구체적으로는, 청레지스트를 사용할 경우에는, 얼라이먼트 광조정계(28)는 파장선택 필터판(22)을 회전시키고, 청색의 광을 투과시키는 간섭 필터를 광파이버(21)의 출사단에 설치한다. 이에 의하여, 그 청레지스트에 의하여 조명광(AL)이 흡수되지 않게 되며, 얼라인먼트 마크로부터의 반사광이 충분한 광량으로 촬상소자(39X)에 달한다. 또, 청색의 조명광의 광량이 적을 경우에는, ND 필터판(23)의 투과율을 크게 하면 좋다. 녹레지스트를 사용할 경우에도, 상기와 같이 녹색의 광을 조명광(AL)으로서 사용하면 좋다.

이상의 동작에 의하여, 적레지스트, 녹레지스트, 또는 청레지스트의 어느것을 사용하는 경우라도, 얼라인먼트 마크의 위치를 정확히 검출할 수 있다. 더구나, 그들 칼라 레지스트를 통과하는 파장대 이외의 광이 차광되고 있기 때문에, 얼라인먼트층의 조명광(AL)에 의하여 칼라레지스트 자체가 감광되는 일은 없다. 또, 각 칼라 레지스트의 투과율이 큰 파장대의 폭은 넓고, 파장선택 필터판(22)상의 대응하는 간섭 필터의 투과파장역도 어느정도의 폭을 갖기 때문에, 칼라레지스트에 있어서의 박막 간섭의 영향도 저감되고 있다.

다음에, 흑 레지스트를 사용할 경우에는, 가시광 전체의 어느부분에서도 투과율이 작기 때문에 투과율이 높은 적정한 파장을 선택할 수 없다. 그래서, 흑레지스트를 감광시키지 않은 파장범위에서, 조명광(AL)의 파장대를 넓게 하여 전체의 광량을 증대할 수 있도록 파장선택필터판(22)을 설정한다. 또한, 레벨검출부(41)에서 검출되는 촬상 신호의 평균치가 규격내에 수용되도록 ND 필터판(23)을 사이에 두고 조명광(AL)의 광량을 크게한다. 또, 흑 레지스트의 종류에 의하여 근적외의파장대에 통과영역이 있는 경우에는, 파장선택 필터판(22)에 의하여 그 근적외광을 선택해도 좋다.

또한, 흑 레지스트를 사용할때에, 조명광의 광량을 특히 강하게 할 경우에는, 미리 예를들면 할로겐램프(20)와 광파이버(21)의 사이에 조리개를 설치해 두고, 통상의 사용시에는 조리개의 열림을 작게하고, 조명광(AL)을 감광해두어도 좋다.

또, 제 1도의 투영노광장치에서는 어느 칼라 레지스트에 대해서도 대응할 수 있도록 메모리(29)내에 모든 칼라 레지스트의 투과율이 분광감도가 기억되어 있으나, 1대의 투영노광장치에서는 통상의 포토레지스트 이외에는 각각 1색의 칼라 레지스트(또는 칼라필터)만이 노광을 수행하도록 정해두고, 각 투영노광장치의 파장선택 필터판(22)에는, 대응하는 칼라 레지스트용의 간섭필터만을 장착해두도록 해도 좋다. 이에 의하여 구성이 간략화된다. 이 경우, 하나의 투영노광장치에서 하나의 색의 칼라 레지스트를 이용한 노광을 수행하고, 다음의 투영노광장치에서 다른 색의 칼라 레지스트를 사용한 노광을 한다.

또한, 제 1의 투영노광장치에서는, 예를들면, 청레지스트 또는 녹레지스트의 어느것에도 대응할 수 있도록 해두고, 다른 제 2의 투영노광장치에서는 적레지스트 또는 흑레지스트의 어느것에도 대응할 수 있도록 해두도록 하는, 각 투영노광장치에서 다른 1조의 칼라레지스트에 대응할 수 있도록 해두어도 좋다. 또는, 제 1의 투영노광장치에서 예를들면 청레지스트, 녹레지스트 또는 적레지스트의 어느것에도 대응할 수 있도록 해두고, 제 2의 투영노광장치에서는 통상의 포토레지스트 이외는흑 레지스트만에 대응할 수 있도록 해두어도 좋다. 또한, 제 1의 투영노광장치에서 예를들면 청레지스트만에 대응할 수 있도록 해두고, 제 2의 투영노광장치에서는 녹레지스트, 적레지스트 또는 흑레지스트의 어느것에도 대응할 수 있도록 해두어도 좋다.

다음에, 상기한 실시예에서는, 예를들면 오페레이터로 부터 입력된 포토레지스트의 종류에 따라 파장선택 필터판(22)의 설정이 수행되고 있으나, 이하와 같이 자동적으로 파장선택 필터판(22)내에서 최적한 간섭 필터를 선택하도록 해도 좋다. 이렇게 자동적으로 선택하기 위해서는, 예를들면 1로트의 복수판의 기판의 선두기판의 최초의 얼라인먼트 마크의 위치검출을 할 때에, 먼저 ND 필터판(23)에 있어서의 투과율을 중정도(50% 점도)로 한 상태로, 파장선택필터판(22)을 회전시켜서 조명광(AL)의 파장대를 차례로 변화시킨다. 그리고, 레벨검출부(41)에서 검출되는 촬상 신호의 평균치를 모니터하여, 그 평균치가 최대로 될때에 선택된 파장대의 광을 사용해야 하는 광으로 결정하고, 그때의 파장선택 필터판(22)의 위치를 유지한다. 다음에, ND 필터판(23)을 회전시키고, 촬상신호(SX) 또는 (SY)의 평균레벨을 적정 레벨로 설정한다.

그 후는, 그렇게 설정한 조건하에서 상기 기판상의 남은 얼라인먼트 마크의 위치검출, 및 남은 기판의 얼라인먼트 마크의 위치검출을 수행하도록 한다. 이에 의하여, 항상 높은 SN비로, 동시에 고정도로 얼라인먼트 마크의 위치검출을 수행할 수 있다.

또한, 칼라 레지스트나 칼라필터의 종류등을 오페레이터가 키보드(18)를 두고 주제어계(16)에 입력하는 대신에, 웨이퍼나 액정기판등의 기판 또는 이 기판을 수납하는 카세트에, 그 기판상에 배치된 파장 선택성을 갖는 막의 투과율의 분광특성에 관한 정보를 식별코드(예를들면, 바코드)의 형으로 기록해두고, 그 식별코드를 도시하지 않은 바코드리더로 독취하며, 그 투과율의 분광특성을 자동적으로 얼라인먼트 광조정계(28)에 공급하도록 해도 좋다. 또, 그 색별코드에는, 기판의 이름만을 기록해 두고, 얼라인먼트 광조정계(28)의 메모리(29)에, 그 기판명을 대응시켜서, 상기 기판상에 배치되는 파장선택성을 갖는 막의 투과율 특성을 기록해두도록 해도 좋다.

또한, 제 1도의 예에서는, 칼라레지스트등의 파장선택성을 갖는 막의 투과율 특성에 응하여 파장 선택 필터판(22)를 회전시켜 조명광의 파장을 변환시키고 있으나, 그 대신에, 예를들면 2종류 이상의 칼라레지스트이 각각을 투과할 수 있는 파장대를 포함하는 광대역(다파장도 포함)의 광을 항상 기판상에 조사해두도록 해도 좋다. 이 경우에는, 기판상의 칼라레지스트의 종류(투과하는 파장대)에 따라 촬상신호(39X), (39Y)로부터의 촬상신호(SX),(SY)의 평균강도를 소정의 허용 레벨로 수용하도록 한다.

이렇게 촬상신호(SX),(SY)의 강도를 조정하는 방법으로서는, 오토게인컨트롤(AGC)에 의하여 전기적으로 증폭도를 바꾸는 방법, 기판에 조사되는 광대역(다파장을 포함)의 광의 광원의 발광파워를 변화시키는 방법, 또는 제 1도의 ND 필터판(23)을 이용하여 촬상소자(39X),(39Y)에 입사하는 광의 강도를 변화시키는 방법등을 생각할 수 있다. 예를들면, 청레지스트 및 녹레지스트의 2종류의 칼라레지스트에 대응가능한 노광장치에서는 청색 및 녹색을 포함하는 광대역(다파장을 포함)의 광을 기판상에 조사하고, 청레지스트에 비하여 녹레지스트의 신호강도가 극단적으로 작아지는 경우에는, 녹레지스트에 대하여 사용하는 것이 확인된 시점에서, 예를들면 기판상에 조사되는 광 대역의 광의 강도를 크게하면 좋다. 이러한 구성의 채용에 의하여, 예를들면 제 1도에 있어서의 파장선택 필터판(22)을 포함하는 파장가변 부재를 생략할 수 있고, 전체의 구성을 간략화할 수 있다.

또, 제 1도에 있어서, 광강도 가변부재로서 ND 필터판(23)은 송광계(할로겐 램프(20)에서 발생하여 기판상의 마크를 조사하는 조명광의 광로)중에 설치되어 있으나, 그 ND 필터판(23)을 수광계(기판상의 마크에서 발생하여 촬상소자(39X),(39Y)의 입사하는 광의 광로)중, 예를들면 릴레이렌즈계(37)와 하프프리즘(38)과의 사이에 설치되며, 촬상소자(39X),(39Y)에 입사하는 광의 강도를 변화시코도록 해도 좋다. 또, 광강도 가변부재는 제 1도의 ND 필터판(23)에 한정되는 것이 아니라, 예를들면 개구경을 가변시키는 조리개 부재, 또는 라만나쓰 회절(Raman-Nath diffraction), 디바이 시어스 효과(Debye-Sears effect)를 이용하는 음향 광학 변조기등을 사용해도 좋다.

또한, 상기 실시예의 오페리이숀은, 일예로서 칼라액정 패널을 제조하는 경우에 관하여 설명하였으나, 그 이외에, 예를들면 칼라 CCD 등을 제조하는 공정에도 본 발명은 상기와 같은 방법을 적용할 수 있다. 또, 상기 실시예에서는 칼라 레지스트의 사용을 전제로 하여 설명을 하였으나, 기판과 포토레지스트와의 사이에 칼라필터를 배치하는 경우에도 상기 실시예를 그대로 적용하여 같은 효과를 얻을 수있다.

또한, 상기 실시예에서는 얼라인먼트용의 광원으로서 할로겐 램프가 사용되고 있으나, 그 이외에 LED 또는 레이져 다이오드등도 사용할 수 있다. 또, 이들의 광원에 공급하는 전력을 바꾸어 조명광의 강도를 조정해도 좋다.

이에 관련하여, 상기 실시예에서는 할로겐 램프를 사용하여 얼라인먼트용의 조명광을 광대역화하고 있으나, 그 대신에 그 조명광을 다파장화해도 좋다. 이때, 각 파장마다에 소정의 폭(예를들면 ±10∼50nm 정도)을 갖게하는 것이 바람직하다. 또, 얼라인먼트용의 광원을 서로 출력 파장이 적어도 일부가 다른 복수의 광원으로 구성하고, 이들 복수의 광원에서 광대역 또는 다파장의 광을 취출하도록 해도 좋다.

또, 상기 실시예는, 오프.아크시스 방식의 FIA계에 본 발명을 적용한 것이나, 본 발명은 예를들면 LIA 계, 또는 LSA 방식의 얼라인먼트계에서도 상기와 같이 적용할 수 있다. 또한, TIL(스루 더 렌즈)방식의 얼라인먼트계, 또는 TTR(스루 더 레티클) 방식의 얼라인먼트계등에도 적용할 수 있다. 단, TTL 방식 또는 TTR 방식에서는 촬상 광학계(PL)의 색수차가 문제로 될 수 있기 때문에, 예를들면 미합중국 특허 제 5,204,535호에 개시된 투영광학계(PL)의 동면(레티클(R)에 대한 푸리에 변환면) 부근에 수차 보정판, 즉 사용되는 얼라인먼트용의 조명광의 파장폭에 대응한 복수개의 회절격자를 설치한 투명기판을 배치하여, 사용되는 조명광에 대응시켜서 회절격차를 절환하여 상기 회절격자에 의하여 조명광에 대한 축상, 및 배율 색수차를 0 또는 허용치 이하로 제어하도록 해도 좋다. 이 경우, 예를들면 3종류의 칼라레지스트에 대응하기 위해서는, 칼라레지스트의 색 마다에 나누어진 3조의 회절격자가 그 투명기판상에 형성 된다.

이렇게 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에서 여러종류의 구성을 가질 수 있다.

본 발명에 의하여 만들어지는 하나의 위치검출장치에 의하면, 위치맞추기용의 마크상에 파장별의 투과율 분포특성이, 전에 사용한 피막된 것과는 다른 감광재료 또는 피막이 된 경우라도, 이러한 파장 선택성을 갖는 막에서 흡수되지 않는 파장역에 위치검출용의 광의 파장역을 설정할 수 있다. 따라서, 그 위치맞추기용의 마크로부터의 반사광이 충분한 광량으로 수광계로 입사하기 때문에, 그 감광재료를 감광시키는 일도 없으며, 그 위치맞추기용의 마크의 위치를 정확히 검출할 수 있는 잇점이 있다.

또, 복수의 파장 선택성을 갖는 막의 파장별 투과율 특성을 기억한 메모리와, 기판상에 배치되어 있는 파장선택성을 갖는 막의 종류를 입력하는 입력장치를 설치하고, 이 입력장치로부터 입력된 막의 종류에 관하여 메모리에 기억되어 있는 파장별 투과율 특성에 근거하여, 파장가변 부재가 위치검출용의 광의 파장역을 조정할 경우 에는, 매뉴얼 방식으로 정확히 위치검출용의 광의 파장대를 설정할 수 있다.

한편, 수광계로부터 출력된 광전변환신호의 강도를 검출하는 광의 파장역을 여러종류로 바꾼 경우에, 광강도 검출기에서 검출되는 강도에 근거하여 파장 선택성을 갖는 막에 적합한 위치검출용의 광의 파장역을 구하는 컨트롤러를 설치한 경우, 자동적으로 최적한 파장대의 위치검출용의 광을 선택할 수 있다.

또, 파장가변 부재가 파장 선택성을 갖는 막의 파장별의 투과율 특성에 따라 위치맞추기용의 마크에 조사되는 위치검출용의 광의 강도를 조정할 경우에는, 수광계에서 수광하는 광의 SN 비를 항상 높게 유지할 수 있는 잇점이 있다.

본 발명에 의하여 만들어지는 다른 위치검출장치에 의하면, 미리 기판상에 배치될 가능성이 있는 복수의 파장선택성을 갖는 막의 각각을 투과하는 광대역의 광을 기판상에 조사하고, 얻어진 광전환 신호의 강도를 조정하고 있기 때문에, 위치맞추기용의 마크상에 파장별의 투과율 분포특성이 다른 감광재료 또는 피막의 어느것이 배치 되어 있는 경우라도, 그 위치맞추기용의 마크의 위치를 정확히 검출할 수 있는 잇점이 있다.

또, 파장선택성을 갖는 막의 투과율에 따라 광강도 가변 부재를 이용하여 광의 강도를 변화시킬 경우에는, 파장 선택성을 갖는 막의 투과율이 크게 변화할 경우라도, 용이하며 정확히 위치맞추기용의 마크의 위치를 검출할 수 있다.

제 1도는 본 발명에 의한 위치검출장치의 일실시예가 적용된 투영노광장치를 도시한 개략구성도.

제 2도는 촬상소자의 기능을 설명하는 결선도이며,

(a)는 제 1도의 촬상소자 39X 에 의하여 관찰되는 화상을 도시하며,

(b)는 제 2도(a)의 화상에 대응하는 촬상신호를 도시한 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

R : 레티클 PL : 투영광학계

W : 웨이퍼 13 : 웨이퍼 스테이지

16 : 주제어계 19 : 얼라인먼트계

20 : 할로겐램프 22 : 파장선택필터판

24 : 콜리메이터계 28 : 얼라인먼트광조정계

30 : 대물렌즈 33 : 결상렌즈계

36,37 : 릴레이렌즈 39X,39Y : 촬상소자

40 : 얼라인먼트제어계 41 : 레벨검출부

Claims

기판상에 형성된 마크의 위치정보를 파장 선택성을 지닌 막을 통해 검출하는 검출장치에 있어서,

상기 막을 통해서 상기 마크상에 조명 빔을 조사하고, 상기 조명 빔의 조사에 의해 상기 마크로부터 발생한 빔을 상기 막을 통해서 광전변환수단으로 안내하는 얼라인먼트 광학시스템를 포함하는데, 상기 광전변환수단은 상기 마크로부터 발생한 빔을 수광하여 광전변환신호를 출력하며;

상기 막의 파장별 투과율 특성에 따라, 상기 조명 빔의 파장을 제어하는 파장제어수단; 및

상기 파장제어수단에 의해 제어된 파장을 갖는 조명 빔에 의해 상기 마크를 검출할 때에 상기 조명 빔의 광축 방향과 직교하는 방향으로 발생하는 광학적 오차를 보정 정보로서 사용하는 보정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 1항에 있어서, 상기 광학적 오차는 상기 조명 빔의 상기 얼라인먼트 광학 시스템에 대한 배율 색수차 정보, 또는 상기 얼라인먼트 광학 시스템의 텔레센트릭성에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 보정 수단은 상기 제어된 파장을 가진 조명 빔에 대해 상기 얼라인먼트 광학 시스템에서 발생하는 축상색 수차도 상기 보정 정보로서사용하며, 상기 보정 수단은 상기 축상색수차를 보정하기 위해, 상기 기판을 올려놓는 스테이지의 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 3 항에 있어서, 상기 광학적 오차는 얼라인먼트 광학 시스템의 텔레센트릭성의 붕괴 정보를 포함하고, 상기 축상색수차를 보정했을 경우에는, 상기 보정 수단은 상기 얼라인먼트 광학 시스템을 통해서 검출된 상기 마크의 위치 정보를 상기 텔레센트릭성의 붕괴 정보에 근거하여 보정하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 검출장치는 여러 종류의 상기 막의 상기 투과율 정보를 상기 파장별로 기억하는 메모리를 더 포함하며, 상기 파장 제어 수단은 상기 메모리 내의 정보에 근거하여 상기 조명 빔의 파장을 설정하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 5 항에 있어서, 상기 메모리는 상기 광학적 오차에 관한 정보를 상기 조명 빔의 상기 파장별로 기억하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 5 항에 있어서, 상기 검출장치는 상기 막의 종류에 관한 정보를 입력하는 입력수단을 더 포함하며, 상기 파장제어수단은 상기 입력수단에 의해 입력된 상기 막의 종류에 관한 정보와 상기 메모리내의 정보에 의거하여 상기 조명 빔의 파장을 제어하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 7 항에 있어서, 상기 입력수단은 외부 작업이 가능한 설정수단을 구비하며 상기 설정수단에 의해 설정된 상기 막의 종류의 관한 정보를 입력하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 7 항에 있어서, 상기 입력수단은 상기 기판상 또는 기판용 기판 카세트상에 기록된 상기 막의 종류에 관한 정보를 읽어내는 판독수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 파장제어수단은 상기 조명 빔의 파장을 다양하게 변경하여, 상기 파장마다 얻어진 상기 광전변환신호의 강도에 따라, 상기 조명 빔의 파장을 결정하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 10 항에 있어서, 상기 파장제어수단은 상기 조명 빔의 파장 결정을 위해 상기 파장을 다양하게 변경시키기 전에는 상기 조명 빔의 강도를 저하시키고, 상기 파장 결정후에는 상기 조명 빔의 강도를 적정 레벨로 제어하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 파장제어수단은 상기 얼라인먼트 광학시스템내에 배치되어 투과하는 파장 대역이 서로 다른 복수개의 간섭 필터를 구비하고, 상기 파장조정수단은 상기 복수개의 간섭 필터를 선택적으로 상기 조명 빔의 광로상에 배치함으로써 상기 마크상에 조사되는 상기 조명 빔의 파장을 전환하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 검출장치는 상기 막의 파장별 투과율 특성에 따라, 상기 광전변환신호의 강도를 제어하는 강도제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 12 항에 있어서, 상기 강도제어수단은 상기 파장제어수단에 의한 파장 제어후에 상기 조명 빔의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 13 항에 있어서, 상기 강도제어수단은 상기 제어된 파장을 가진 조명 빔의 조사에 의해 상기 마크로부터 얻어진 신호가 소정 레벨보다 작으면 상기 소정 레벨 이상이 되도록 상기 조명 빔의 강도를 높이는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 13 항에 있어서, 상기 강도제어수단은 상기 조명 빔의 강도를 제어함으로써 상기 광전변환신호의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 16 항에 있어서, 상기 얼라인먼트 광학시스템은 상기 조명 빔을 상기 마크상에 조사하는 조사시스템 및 상기 마크로부터의 광을 상기 광전변환수단으로 안내하는 수광시스템을 구비하며, 상기 강도제어수단은 상기 조사시스템이 가진 광원의 발광 파워를 변화시키거나 또는 상기 조사시스템에 설치되며 상기 조명 빔의 강도를 소정의 범위로 거의 연속적으로 감쇠시키는 광학 필터를 제어함으로써, 상기 광전변환신호의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 13 항에 있어서, 상기 강도제어수단은 상기 광전변환신호를 전기적으로 증폭시킴으로써 상기 광전변환신호의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 1 항 내지 제 18 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 막은 상기 기판상에 코팅되며, 소정의 색이 착색된 컬러 레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출장치.
제 1 항 내지 제 18 항중 어느 한 항에 따른 검출장치를 포함하는 노광장치에 있어서, 상기 검출장치에 의해 검출된 상기 마크의 위치정보에 의거하여 상기 기판의 위치를 결정하고, 상기 위치결정된 기판상에 소정 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 20 항에 있어서, 상기 노광장치는 마스크상에 형성된 상기 소정 패턴을 상기 위치결정된 상기 기판상에 투영하는 투영광학시스템을 더 포함하며, 상기 검출장치는 상기 투영광학시스템을 통하지 않고 상기 마크를 검출하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 21 항에 있어서, 상기 노광장치는 상기 투영광학시스템의 노광 중심과 상기 검출장치의 검출영역내의 기준점과의 간격인 베이스 라인량을 계측하는 측정장치를 더 포함하며, 상기 측정장치는 상기 조명 빔의 파장이 변경될 때마다 상기 베이스 라인량을 계측하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
복수개의 노광장치를 포함하는 포토리소그래피 시스템에 있어서,

제 1 마크가 형성되며 상기 제 1 마크상에 제 1 파장 영역을 투과하는 투과율 특성을 지닌 제 1 막이 형성된 기판상에 제 1 패턴을 전사하는 제 1 노광장치를 포함하는데, 상기 제 1 노광장치는 상기 제 1 파장 영역의 파장을 가진 제 1 조명 빔을 상기 제 1 마크상에 조사하여, 상기 제 1 마크의 위치정보를 얻는 제 1 검출장치를 구비하고; 및

제 2 마크가 형성되며 상기 제 2 마크상에 상기 제 1 파장 영역과는 다른 제 2 파장 영역을 투과하는 투과율 특성을 지닌 제 2 막이 형성된 기판상에 제 2 패턴을 전사하는 제 2 노광장치를 포함하는데, 상기 제 2 노광장치는 상기 제 2 파장 영역의 파장을 가진 제 2 조명 빔을 상기 제 2 마크상에 조사하여, 상기 제 2 마크의 위치정보를 얻는 제 2 검출장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 23 항에 있어서, 상기 제 1 검출장치는 상기 제 1 조명 빔의 광로상에 상기 제 1 파장 영역을 투과하는 간섭 필터를 배치하고, 상기 제 2 검출장치는 상기 제 2 조명 빔의 광로상에 상기 제 2 파장 영역을 투과하는 간섭 필터를 배치하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 23 항에 있어서, 상기 제 2 파장 영역은 서로 다른 여러개의 파장 영역을 가지고, 상기 제 2 마크가 형성된 기판은 상기 서로 다른 파장 영역을 각각 투과하는 투과율 특성을 지닌 막이 각각 형성된 복수개의 기판을 구비하며, 상기 제 2 검출장치는 상기 기판상에 형성된 상기 막의 상기 투과율 특성에 따른 파장 영역을 상기 제 2 조명 빔의 파장으로 선택하는 파장 선택수단을 더 구비하고, 상기 파장선택수단에 의해 선택된 파장 영역을 가진 조명 빔을 상기 제 2 마크상에 조사하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 25 항에 있어서,

상기 제 2 검출장치는:

여러 종류의 상기 막의 상기 파장별 투과율 정보를 기억하는 메모리; 및

상기 막의 종류에 관한 정보를 입력하는 입력수단을 더 구비하고,

상기 파장선택수단은 상기 입력수단에 의해 입력된 상기 막의 종류에 관한 정보와 상기 메모리내의 정보에 의거하여, 상기 조명 빔의 파장을 선택하는 것을특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 26 항에 있어서, 상기 입력수단은 외부 조작이 가능한 설정수단을 구비하고, 상기 설정수단에 의해 설정된 상기 막의 종류에 관한 정보를 입력하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 25 항에 있어서, 상기 파장선택수단은 상기 제 2 조명 빔의 광로상에 배치되어 투과하는 파장 대역이 서로 다른 복수개의 간섭 필터를 구비하고, 상기 복수개의 간섭 필터를 선택적으로 상기 제2 조명 빔의 광로상에 배치함으로써 상기 마크상에 조사되는 상기 제 2 조명 빔의 파장을 전환하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 25 항에 있어서,

상기 제 2 검출장치는 상기 막의 파장별 투과율 특성에 따라 상기 제 2 조명 빔의 강도를 제어하는 강도제어수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 29 항에 있어서, 상기 강도제어수단은 상기 파장선택수단에 의한 파장선택후 상기 제 2 조명 빔의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 30 항에 있어서, 상기 제 2 검출장치는 상기 조명 빔을 상기 마크상에 조사하는 조사시스템 및 상기 마크로부터의 광을 상기 광전변환수단으로 안내하는 수광시스템을 더 구비하며, 상기 강도제어수단은 상기 조사시스템이 가진 광원의 발광 파워를 변화시키거나 또는 상기 조사시스템에 설치되며 상기 조명 빔의 강도를 소정의 범위로 거의 연속적으로 감쇠시키는 광학 필터를 제어함으로써, 상기 조명 빔의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 24 항 내지 제 30 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 막 및 제 2 막은 상기 기판상에 코팅되며 서로 다른 색이 착색된 컬러 레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
제 32 항에 있어서, 상기 제 1 막은 블랙 레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
기판상에 형성된 마크의 위치정보를 파장선택성을 지닌 막을 통해서 검출하는 방법에 있어서,

상기 막을 통해서 상기 마크상에 조명 빔을 조사함과 동시에 상기 조명 빔의 조사에 의해 상기 마크로부터 발생한 빔을 상기 막을 통해서 광전변환수단으로 안내하는 얼라인먼트 광학시스템을 통해 상기 마크를 검출하는 단계를 포함하는데,상기 광전변환수단은 상기 마크로부터 발생한 빔을 수광하여 광전변환신호를 출력하며;

상기 막의 파장별 투과율 특성에 따라 상기 조명 빔의 파장을 제어하는 단계; 및

상기 제어된 파장을 갖는 조명 빔을 이용하여 상기 마크를 검출할 때에 상기 조명 빔의 광축 방향과 직교하는 방향으로 발생하는 광학적 오차를 보정 정보로서 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 34 항에 있어서, 상기 광학적 오차는 상기 조명 빔의 상기 얼라인먼트 광학 시스템에 대한 배율 색수차 정보, 또는 상기 얼라인먼트 광학 시스템의 텔레센트릭성에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 35 항에 있어서, 상기 제어된 파장을 가진 조명 빔에 대해 상기 얼라인먼트 광학 시스템에서 발생하는 축상색수차도 상기 보정정보로서 사용하며, 그 축상색수차를 보정하기 위해, 상기 기판을 올려놓는 스테이지의 높이를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 36 항에 있어서, 상기 광학적 오차는 얼라인먼트 광학 시스템의 텔레센트릭성의 붕괴 정보를 포함하고, 상기 축상색수차를 보정했을 경우에는, 상기 얼라인먼트 광학 시스템을 통해서 검출된 상기 마크의 위치 정보를 상기 텔레센트릭성의붕괴 정보에 근거하여 보정하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 34 항에 있어서, 상기 파장의 제어는 여러 종류의 막의 상기 파장별 투과율 정보에 근거하여 행하고, 상기 보정 정보로서, 상기 조명 빔의 상기 파장별로 기억된 상기 광학적 오차를 사용하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 34 항에 있어서, 상기 방법은 상기 막의 파장별 투과율 특성에 따라 상기 파장의 제어후에 상기 광전변환신호의 강도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 39 항에 있어서, 상기 광전변환신호의 강도의 제어는 상기 조명 빔의 강도를 제어함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 40 항에 있어서, 상기 광전변환신호의 강도의 제어는 상기 조명빔의 강도를 제어함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 34 항 내지 제 41 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 막은 상기 기판 상에 코팅되며, 소정의 색이 착색된 컬러 레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출방법.
제 34 항 내지 제 41 항중 어느 한 항에 따른 검출방법에 의해 검출된 상기 마크의 위치 정보에 근거하여, 상기 기판을 위치 결정하고, 이 위치 결정된 기판 상에 소정 패턴을 전사하는 하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
제 43 항에 따른 노광방법을 이용하여, 상기 소정 패턴을 상기 기판상에 노광시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
복수개의 노광장치를 이용하여 다바이스를 제조하는 방법에 있어서,

제 1 마크가 형성되며 상기 제 1 마크상에 제 1 파장 영역을 투과하는 투과율 특성을 지닌 제 1 막이 형성된 기판상에 제 1 패턴을 전사하는 제 1 노광장치내에 설치된 제 1 검출장치를 이용해, 상기 제 1 파장 영역의 파장을 가진 제 1 조명 빔을 상기 제 1 마크상에 조사하여 상기 제 1 마크의 위치 정보를 얻는 단계;

상기 제 1 마크의 위치정보에 의거하여 상기 기판을 위치정렬시킨 후, 상기 제 1 노광장치에 의해 상기 제 1 패턴을 상기 기판상에 전사하는 단계 ;

제 2 마크가 형성되며 상기 제 2 마크상에 상기 제 1 파장 영역과는 다른 제 2 파장 영역을 투과하는 투과율 특성을 지닌 제 2 막이 형성된 상기 기판상에 제 2 패턴을 전사하는 제 2 노광장치내에 설치된 제 2 검출장치를 이용해, 상기 제 2 파장 영역의 파장을 가진 제 2 조명 빔을 상기 제 2 마크상에 조사하여 상기 제 2 마크의 위치정보를 얻는 단계; 및

상기 제 2 마크의 위치정보에 의거하여 상기 기판을 위치정렬시킨 후, 상기제 2 노광장치에 의해 상기 제 2 패턴을 상기 기판상에 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 45 항에 있어서, 상기 제 2 파장 영역은 서로 다른 여러개의 파장 영역을 구비하고, 상기 제 2 마크가 형성된 기판은 상기 서로 다른 파장 영역을 각각 투과하는 투과율 특성을 지닌 막이 각각 형성된 복수개의 기판을 구비하며, 상기 제 2 검출장치는 상기 기판상에 형성된 상기 막의 상기 투과율 특성에 따른 파장 영역을 상기 제 2 파장 영역 중에서 상기 제 2 조명 빔의 파장으로서 선택하는 파장선택수단을 더 구비하고, 상기 파장선택수단에 의해 선택된 파장 영역을 가진 조명 빔을 상기 제 2 마크상에 조사하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 46 항에 있어서,

상기 제 2 검출장치는:

여러 종류의 상기 막의 상기 파장별의 투과율 정보를 기억하는 메모리; 및

상기 막의 종류에 관한 정보를 입력하는 입력수단을 더 구비하고,

상기 파장선택수단은 상기 입력수단에 의해 입력된 상기 막의 종류에 관한 정보와 상기 메모리내의 정보에 의거하여, 상기 조명 빔의 파장을 선택하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 47 항에 있어서, 상기 입력 수단은 외부 조작이 가능한 설정수단을 구비하며, 상기 설정수단에 의해 설정된 상기 막의 종류에 관한 정보를 입력하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 46 항에 있어서, 상기 제 2 검출장치는 상기 막의 파장별 투과율 특성에 따라 상기 파장선택수단에 의한 파장선택후 상기 제 2 조명 빔의 강도를 제어하는 강도제어수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 49 항에 있어서, 상기 제 2 검출장치는 상기 조명 빔을 상기 마크상에 조사하는 조사시스템 및 상기 마크로부터의 광을 상기 광전변환수단으로 안내하는 수광시스템을 포함하며, 상기 강도제어수단은 상기 조사시스템이 가진 광원의 발광 파워를 변화시키거나 또는 상기 조사시스템에 설치되며 상기 조명 빔의 강도를 소정의 범위로 거의 연속적으로 감쇠시킴으로써 광학 필터를 제어함으로써, 상기 조명 빔의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 다비이스 제조방법.
제 45 항 내지 제 49 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 막 및 제 2 막은 상기 기판상에 코팅되며 서로 다른 색이 착색된 컬러 레지스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
제 51 항에 따른 디바이스 제조방법을 이용하여 제조된 디바이스.
제 42항에 따른 검출방법에 의해 검출된 상기 마크의 위치 정보에 근거하여, 상기 기판을 위치 결정하고, 이 위치 결정된 기판 상에 소정 패턴을 전사하는 하는 것을 특징으로 하는 노광방법.