JP2000294493A - フォトマスクの位置合わせ方法と位置合わせユニット - Google Patents
フォトマスクの位置合わせ方法と位置合わせユニットInfo
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- JP2000294493A JP2000294493A JP11100406A JP10040699A JP2000294493A JP 2000294493 A JP2000294493 A JP 2000294493A JP 11100406 A JP11100406 A JP 11100406A JP 10040699 A JP10040699 A JP 10040699A JP 2000294493 A JP2000294493 A JP 2000294493A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】投影露光装置に対するフォトマスクの位置合わ
せにかかる時間を短くする。 【解決手段】フォトマスクのアライメントマーク１０
は、正方形のパターン１１が７行７列で等間隔を開けて
配置されたものである。投影露光装置側の基準マーク２
０は、パターン１１よりも小さい正方形のパターン２１
が、同じ行列で等間隔を開けて配置されたものである。
基準マーク２０のパターン２１の配置間隔をアライメン
トマーク１０のパターン１１よりも小さくした。両マー
ク１０，２０を重ね合わせ、アライメントマーク１０の
上面から平行光を照射し、基準マーク２０の下面で各パ
ターンに対応する位置での光量を検出する。各位置での
光量検出値から、光量が０となっているパターン位置を
検出する。中心のパターン位置からの光量が０となるよ
うにフォトマスクを移動する。
せにかかる時間を短くする。 【解決手段】フォトマスクのアライメントマーク１０
は、正方形のパターン１１が７行７列で等間隔を開けて
配置されたものである。投影露光装置側の基準マーク２
０は、パターン１１よりも小さい正方形のパターン２１
が、同じ行列で等間隔を開けて配置されたものである。
基準マーク２０のパターン２１の配置間隔をアライメン
トマーク１０のパターン１１よりも小さくした。両マー
ク１０，２０を重ね合わせ、アライメントマーク１０の
上面から平行光を照射し、基準マーク２０の下面で各パ
ターンに対応する位置での光量を検出する。各位置での
光量検出値から、光量が０となっているパターン位置を
検出する。中心のパターン位置からの光量が０となるよ
うにフォトマスクを移動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置製造工
程等で、フォトマスクのパターンを投影露光装置を用い
てウエハ上のレジスト膜に転写する際に行う、投影露光
装置に対するフォトマスクの位置合わせ方法に関する。
程等で、フォトマスクのパターンを投影露光装置を用い
てウエハ上のレジスト膜に転写する際に行う、投影露光
装置に対するフォトマスクの位置合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】フォトマスクのパターンを投影露光装置
を用いてウエハ上のレジスト膜に転写する際には、フォ
トマスクの位置とウエハの露光位置とを正確に合わせる
必要がある。この位置合わせ方法の一つとして、投影露
光装置の基準位置にフォトマスクの位置を合わせた後
に、投影露光装置の基準位置にウエハの位置を合わせる
ことによって、間接的にフォトマスクの位置とウエハの
露光位置とを合わせる方法がある。
を用いてウエハ上のレジスト膜に転写する際には、フォ
トマスクの位置とウエハの露光位置とを正確に合わせる
必要がある。この位置合わせ方法の一つとして、投影露
光装置の基準位置にフォトマスクの位置を合わせた後
に、投影露光装置の基準位置にウエハの位置を合わせる
ことによって、間接的にフォトマスクの位置とウエハの
露光位置とを合わせる方法がある。
【０００３】この方法においては、フォトマスク上に形
成されたアライメントマークを、投影露光装置の投影レ
ンズ系に設けられた基準マークに合わせることにより、
投影露光装置に対してフォトマスクの位置を合わせてい
る。アライメントマークおよび基準マークとしては、例
えば複数個の直線状のパターンが一定間隔で配置された
ものがあり、両マークでパターンの配置間隔は同じにな
っている。位置合わせの際には、重ね合わされた両マー
クを透過した光量をＣＣＤカメラ等で測定することによ
り両マークのズレ量を検出し、検出されたズレ量に応じ
てフォトマスクの移動量を算出している。
成されたアライメントマークを、投影露光装置の投影レ
ンズ系に設けられた基準マークに合わせることにより、
投影露光装置に対してフォトマスクの位置を合わせてい
る。アライメントマークおよび基準マークとしては、例
えば複数個の直線状のパターンが一定間隔で配置された
ものがあり、両マークでパターンの配置間隔は同じにな
っている。位置合わせの際には、重ね合わされた両マー
クを透過した光量をＣＣＤカメラ等で測定することによ
り両マークのズレ量を検出し、検出されたズレ量に応じ
てフォトマスクの移動量を算出している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、ア
ライメントマークと基準マークでパターンの配置間隔が
同じになっているため、両マークで全てのパターンが一
致したときに位置合わせが完了したことになる。したが
って、フォトマスクを一方向に所定量ずつ動かしていっ
てズレ量がだんだん小さくなった後に、移動量が大きす
ぎて一致点を超えてしまい、突然ズレ量が大きくなるこ
とがある。この場合には、移動方向を反対にして移動量
を小さく設定するが、ここで設定した移動量が適切でな
いと、再び反対方向への移動を行わなければならない。
このように、前記従来技術には、位置合わせに時間がか
かるという問題点がある。
ライメントマークと基準マークでパターンの配置間隔が
同じになっているため、両マークで全てのパターンが一
致したときに位置合わせが完了したことになる。したが
って、フォトマスクを一方向に所定量ずつ動かしていっ
てズレ量がだんだん小さくなった後に、移動量が大きす
ぎて一致点を超えてしまい、突然ズレ量が大きくなるこ
とがある。この場合には、移動方向を反対にして移動量
を小さく設定するが、ここで設定した移動量が適切でな
いと、再び反対方向への移動を行わなければならない。
このように、前記従来技術には、位置合わせに時間がか
かるという問題点がある。
【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
着目してなされたものであり、投影露光装置に対するフ
ォトマスクの位置合わせにかかる時間を短くすることを
課題とする。
着目してなされたものであり、投影露光装置に対するフ
ォトマスクの位置合わせにかかる時間を短くすることを
課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、フォトマスク上に形成されたアライメン
トマークを、投影露光装置側に設けられた基準マークに
合わせることにより、投影露光装置に対してフォトマス
クの位置を合わせる方法において、以下の点を特徴とす
るフォトマスクの位置合わせ方法を提供する。
に、本発明は、フォトマスク上に形成されたアライメン
トマークを、投影露光装置側に設けられた基準マークに
合わせることにより、投影露光装置に対してフォトマス
クの位置を合わせる方法において、以下の点を特徴とす
るフォトマスクの位置合わせ方法を提供する。
【０００７】基準マークおよびアライメントマークは
それぞれ、形状と大きさが同一である複数のパターンが
直交する二方向に一定間隔で、あるいは基準点を中心と
する円に沿って一定間隔で配置されているものである。 各マーク内の連続する領域に存在する複数のパターン
は、前記領域内で同じ位置にあるパターン同士が対応パ
ターン（両マーク間で互いに合わせる相手となるパター
ン）に設定されている。すなわち、一方のマークに設け
られている複数のパターンは、他方のマークに設けられ
ている全てのパターンに対応していてもよいし、他方の
マークの一領域に存在する複数のパターンだけに対応し
ていてもよい。
それぞれ、形状と大きさが同一である複数のパターンが
直交する二方向に一定間隔で、あるいは基準点を中心と
する円に沿って一定間隔で配置されているものである。 各マーク内の連続する領域に存在する複数のパターン
は、前記領域内で同じ位置にあるパターン同士が対応パ
ターン（両マーク間で互いに合わせる相手となるパター
ン）に設定されている。すなわち、一方のマークに設け
られている複数のパターンは、他方のマークに設けられ
ている全てのパターンに対応していてもよいし、他方の
マークの一領域に存在する複数のパターンだけに対応し
ていてもよい。
【０００８】両マークでパターンの配置間隔は異な
り、この配置間隔の差は、両マークを粗く合わせたとき
に、対応パターン同士の全てが少なくとも部分的に重な
って、いずれか一つの対応パターン同士が一致した状態
となるように設定されている。この配置間隔の差は、例
えば、各マークのパターンの配置間隔（隣り合うパター
ンの中心点同士の距離、円に沿って配置されている場合
はその円に沿った中心点同士の長さ）をｍ，ｎ（ｍ＞
ｎ）としたときに、ｍ＜２ｎとなるように設定される。
り、この配置間隔の差は、両マークを粗く合わせたとき
に、対応パターン同士の全てが少なくとも部分的に重な
って、いずれか一つの対応パターン同士が一致した状態
となるように設定されている。この配置間隔の差は、例
えば、各マークのパターンの配置間隔（隣り合うパター
ンの中心点同士の距離、円に沿って配置されている場合
はその円に沿った中心点同士の長さ）をｍ，ｎ（ｍ＞
ｎ）としたときに、ｍ＜２ｎとなるように設定される。
【０００９】上記構成の基準マークとアライメントマ
ークとを粗く合わせた後、重ね合わされた両マークの外
側となる一方の面から平行光を照射し、他方の面で、各
対応パターンに対応する位置での光量（この光量はパタ
ーンの重なり度合によって変化する）を検出する。 各位置での光量検出値から、光量が、対応パターン同
士が一致した状態を示す所定値となっている一致パター
ン位置を検出する。
ークとを粗く合わせた後、重ね合わされた両マークの外
側となる一方の面から平行光を照射し、他方の面で、各
対応パターンに対応する位置での光量（この光量はパタ
ーンの重なり度合によって変化する）を検出する。 各位置での光量検出値から、光量が、対応パターン同
士が一致した状態を示す所定値となっている一致パター
ン位置を検出する。
【００１０】検出された一致パターン位置に基づい
て、所定位置の対応パターン（両マーク間でこの対応パ
ターンが一致したときに位置合わせが完了したことを示
すものであって、そのパターン位置は予め設定してお
く。）からの光量が所定値となるように、フォトマスク
を投影露光装置に対して相対的に移動させることによ
り、投影露光装置に対してフォトマスクの位置を合わせ
る。
て、所定位置の対応パターン（両マーク間でこの対応パ
ターンが一致したときに位置合わせが完了したことを示
すものであって、そのパターン位置は予め設定してお
く。）からの光量が所定値となるように、フォトマスク
を投影露光装置に対して相対的に移動させることによ
り、投影露光装置に対してフォトマスクの位置を合わせ
る。
【００１１】本発明の方法によれば、使用する基準マー
クとアライメントマークとの関係がに示すようになっ
ているため、両マークで全てのパターンが一致するとい
うことはなく、両マークを粗く合わせたときに、対応パ
ターン同士の全てが少なくとも部分的に重なって、いず
れか一つの対応パターンが一致した状態となる。この状
態で一致している対応パターンの位置（一致パターン位
置）がの構成により検出される。
クとアライメントマークとの関係がに示すようになっ
ているため、両マークで全てのパターンが一致するとい
うことはなく、両マークを粗く合わせたときに、対応パ
ターン同士の全てが少なくとも部分的に重なって、いず
れか一つの対応パターンが一致した状態となる。この状
態で一致している対応パターンの位置（一致パターン位
置）がの構成により検出される。
【００１２】この一致している対応パターンの位置が前
記所定位置であれば、位置合わせが完了したことにな
る。そうでない場合には、検出された一致パターン位置
から、例えば一致パターン位置が所定位置となるために
必要な移動量が分かるため、その分だけフォトマスクを
移動させることで位置合わせが完了する。本発明はま
た、基準マークを有する投影露光装置側の位置合わせ部
材と、基準マークに対応させたアライメントマークを有
するフォトマスクとからなり、投影露光装置に対してフ
ォトマスクの位置を合わせるために使用されるユニット
において、上記〜を特徴とする位置合わせユニット
を提供する。
記所定位置であれば、位置合わせが完了したことにな
る。そうでない場合には、検出された一致パターン位置
から、例えば一致パターン位置が所定位置となるために
必要な移動量が分かるため、その分だけフォトマスクを
移動させることで位置合わせが完了する。本発明はま
た、基準マークを有する投影露光装置側の位置合わせ部
材と、基準マークに対応させたアライメントマークを有
するフォトマスクとからなり、投影露光装置に対してフ
ォトマスクの位置を合わせるために使用されるユニット
において、上記〜を特徴とする位置合わせユニット
を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１〜図３により、本発明の一実施形態に相
当する方法を説明する。図１は、フォトマスクのアライ
メントマークと投影露光装置側の基準マークを重ねた状
態を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図
に対応する図である。図３は、位置合わせに使用する光
学系を示す概略構成図である。
説明する。図１〜図３により、本発明の一実施形態に相
当する方法を説明する。図１は、フォトマスクのアライ
メントマークと投影露光装置側の基準マークを重ねた状
態を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面図
に対応する図である。図３は、位置合わせに使用する光
学系を示す概略構成図である。
【００１４】レチクル（フォトマスク）１のアライメン
トマーク１０は、図１に２点鎖線で示すように、正方形
のパターン１１が７行７列で配置されている。全てのパ
ターン１１は同じ大きさの正方形であり、隣り合うパタ
ーン１１同士の間隔は、パターン１１をなす正方形の一
辺と同じ寸法になっている。このパターン１１はクロム
を残したパターンである。
トマーク１０は、図１に２点鎖線で示すように、正方形
のパターン１１が７行７列で配置されている。全てのパ
ターン１１は同じ大きさの正方形であり、隣り合うパタ
ーン１１同士の間隔は、パターン１１をなす正方形の一
辺と同じ寸法になっている。このパターン１１はクロム
を残したパターンである。
【００１５】投影露光装置側の基準マーク２０は、図１
に実線で示すように、正方形のパターン２１が７行７列
で配置されている。全てのパターン２１は同じ大きさの
正方形であり、隣り合うパターン２１同士の間隔は、パ
ターン２１をなす正方形の一辺と同じ寸法になってい
る。このパターン２１はクロムを抜いたパターンであ
る。
に実線で示すように、正方形のパターン２１が７行７列
で配置されている。全てのパターン２１は同じ大きさの
正方形であり、隣り合うパターン２１同士の間隔は、パ
ターン２１をなす正方形の一辺と同じ寸法になってい
る。このパターン２１はクロムを抜いたパターンであ
る。
【００１６】基準マーク２０のパターン２１をなす正方
形の寸法は、アライメントマーク１０のパターン１１を
なす正方形の寸法よりも一回り小さくしてある。そのた
め、基準マーク２０のパターン２１の配置間隔は、アラ
イメントマーク１０のパターン１１よりも小さくなって
いる。アライメントマーク１０のパターン１１をなす正
方形の一辺の長さを例えば１１μｍとした場合には、基
準マーク２０のパターン２１をなす正方形の一辺の長さ
を例えば１０μｍとして、両マーク１０，２０でパター
ンの配置間隔に例えば１μｍの差を設ける。
形の寸法は、アライメントマーク１０のパターン１１を
なす正方形の寸法よりも一回り小さくしてある。そのた
め、基準マーク２０のパターン２１の配置間隔は、アラ
イメントマーク１０のパターン１１よりも小さくなって
いる。アライメントマーク１０のパターン１１をなす正
方形の一辺の長さを例えば１１μｍとした場合には、基
準マーク２０のパターン２１をなす正方形の一辺の長さ
を例えば１０μｍとして、両マーク１０，２０でパター
ンの配置間隔に例えば１μｍの差を設ける。
【００１７】図１は両マーク１０，２０を粗く合わせた
状態を示し、この状態で、両マーク１０，２０間で互い
に対応する（合わせる相手となる）パターン１１，２１
同士の全てが、少なくとも部分的に重なっている。これ
らのマーク１０，２０を用い、図２に示すように、基準
マーク２０の上にアライメントマーク１０を重ね、アラ
イメントマーク１０の上面から平行光３を照射する。基
準マーク２０の下面側に、各パターン２１に対応する位
置での光量を検出する光量センサ４を設置する。光量セ
ンサ４からの各位置での光量検出値から、光量が０（両
パターン１１，２１が一致した状態を示す値）となって
いる一致パターン位置を検出する。
状態を示し、この状態で、両マーク１０，２０間で互い
に対応する（合わせる相手となる）パターン１１，２１
同士の全てが、少なくとも部分的に重なっている。これ
らのマーク１０，２０を用い、図２に示すように、基準
マーク２０の上にアライメントマーク１０を重ね、アラ
イメントマーク１０の上面から平行光３を照射する。基
準マーク２０の下面側に、各パターン２１に対応する位
置での光量を検出する光量センサ４を設置する。光量セ
ンサ４からの各位置での光量検出値から、光量が０（両
パターン１１，２１が一致した状態を示す値）となって
いる一致パターン位置を検出する。
【００１８】ここで、両マーク１０，２０のパターン１
１，２１は、両マーク１０，２０の中心に配置されたパ
ターン１１ａ，２１ａが一致したときに位置合わせが完
了した（正確に位置合わせされた）状態となるように設
定されている。図１の状態では、両パターンが一致して
光量が０となっているのは、中央のパターン１１ａ，２
１ａより図１の上側に一つずれたパターン１１ｂ，２１
ｂである。そして、この位置のパターン１１ｂ，２１ｂ
が一致していることから、図１の上側に、アライメント
マーク１０を図１にＢで表示した分だけ移動させれば、
中央のパターン１１ａ，２１ａが一致するようになるこ
とが分かる。したがって、この分だけ、アライメントマ
ーク１０（レチクル１）を基準マーク２０に対して移動
すれば、中央のパターン１１ａ，２１ａが一致して、位
置合わせが完了する。
１，２１は、両マーク１０，２０の中心に配置されたパ
ターン１１ａ，２１ａが一致したときに位置合わせが完
了した（正確に位置合わせされた）状態となるように設
定されている。図１の状態では、両パターンが一致して
光量が０となっているのは、中央のパターン１１ａ，２
１ａより図１の上側に一つずれたパターン１１ｂ，２１
ｂである。そして、この位置のパターン１１ｂ，２１ｂ
が一致していることから、図１の上側に、アライメント
マーク１０を図１にＢで表示した分だけ移動させれば、
中央のパターン１１ａ，２１ａが一致するようになるこ
とが分かる。したがって、この分だけ、アライメントマ
ーク１０（レチクル１）を基準マーク２０に対して移動
すれば、中央のパターン１１ａ，２１ａが一致して、位
置合わせが完了する。
【００１９】以上のように、この方法によれば、両マー
ク１０，２０を粗く合わせた状態で、両マーク間で互い
に対応するパターン１１，２１同士の全てが、少なくと
も部分的に重なっていて、全パターンのいずれか一点が
一致した状態となる。そのため、中央のパターン１１
ａ，２１ａが一致する前に、パターン１１，２１同士が
一致している点が検出される。これにより、次回の移動
量が適切に設定されるため、従来の方法と比較して位置
合わせにかかる時間が短縮される。
ク１０，２０を粗く合わせた状態で、両マーク間で互い
に対応するパターン１１，２１同士の全てが、少なくと
も部分的に重なっていて、全パターンのいずれか一点が
一致した状態となる。そのため、中央のパターン１１
ａ，２１ａが一致する前に、パターン１１，２１同士が
一致している点が検出される。これにより、次回の移動
量が適切に設定されるため、従来の方法と比較して位置
合わせにかかる時間が短縮される。
【００２０】この方法による位置合わせは、例えば、図
３に示すような光学系を使用して行うことができる。す
なわち、投影露光装置の投影レンズ系５の上方にレチク
ルステージ６を設置し、レチクルステージ６の上方に平
行光を出射する照明系３０を配置する。この照明系３０
は、レチクルステージ６に固定されたレチクル１の各ア
ライメントマーク１０位置に平行光を照射するものであ
る。
３に示すような光学系を使用して行うことができる。す
なわち、投影露光装置の投影レンズ系５の上方にレチク
ルステージ６を設置し、レチクルステージ６の上方に平
行光を出射する照明系３０を配置する。この照明系３０
は、レチクルステージ６に固定されたレチクル１の各ア
ライメントマーク１０位置に平行光を照射するものであ
る。
【００２１】基準マーク２０は、投影レンズ系５の上部
の、上記各アライメントマーク１０に対応する位置に設
けてある。また、投影レンズ系５の下方に二つのＣＣＤ
カメラ４０が設置してあり、投影レンズ系５の構成によ
って、アライメントマーク１０と基準マーク２０を透過
した平行光が、このＣＣＤカメラ４０に向かうようにな
っている。なお、図３の符号１５は、レチクル１のマス
クパターンを示す。
の、上記各アライメントマーク１０に対応する位置に設
けてある。また、投影レンズ系５の下方に二つのＣＣＤ
カメラ４０が設置してあり、投影レンズ系５の構成によ
って、アライメントマーク１０と基準マーク２０を透過
した平行光が、このＣＣＤカメラ４０に向かうようにな
っている。なお、図３の符号１５は、レチクル１のマス
クパターンを示す。
【００２２】また、重ね合わされた両マーク１０，２０
を透過した光は、各パターン位置でのズレ量の分布を示
す光量分布が保持された状態で、ＣＣＤカメラ４０に取
り込まれるようになっている。このＣＣＤカメラ４０に
より各パターン位置での光量分布が検出され、この光量
分布を示す信号がレチクルステージ６の駆動量を制御す
る制御回路に送られて、この制御回路によりレチクルス
テージ６の次回の駆動量が算出されるようになってい
る。
を透過した光は、各パターン位置でのズレ量の分布を示
す光量分布が保持された状態で、ＣＣＤカメラ４０に取
り込まれるようになっている。このＣＣＤカメラ４０に
より各パターン位置での光量分布が検出され、この光量
分布を示す信号がレチクルステージ６の駆動量を制御す
る制御回路に送られて、この制御回路によりレチクルス
テージ６の次回の駆動量が算出されるようになってい
る。
【００２３】なお、この実施形態では、基準マーク２０
のパターン２１をなす正方形の寸法を、アライメントマ
ーク１０のパターン１１をなす正方形の寸法よりも一回
り小さくしてあるが、大小関係は逆であってもよく、両
パターン１１，２１の大きさが同じであってもよい。ま
た、両マーク１０，２０のパターン１１，２１の形状は
正方形に限定されず、各マーク１０，２０内で同じ形状
同じ大きさであれば、円形や多角形であってもよく、両
マーク１０，２０間で異なる形状であってもよい。
のパターン２１をなす正方形の寸法を、アライメントマ
ーク１０のパターン１１をなす正方形の寸法よりも一回
り小さくしてあるが、大小関係は逆であってもよく、両
パターン１１，２１の大きさが同じであってもよい。ま
た、両マーク１０，２０のパターン１１，２１の形状は
正方形に限定されず、各マーク１０，２０内で同じ形状
同じ大きさであれば、円形や多角形であってもよく、両
マーク１０，２０間で異なる形状であってもよい。
【００２４】また、この実施形態では、アライメントマ
ーク１０のパターン１１をクロムを残したパターンとし
て、基準マーク２０のパターン２１をクロムを抜いたパ
ターンとしているが、これに限定されない。すなわち、
パターン１１をクロムを抜いたパターンとして、基準マ
ーク２０のパターン２１をクロムを残したパターンとし
てもよいし、両パターン１１，２１ともにクロムを抜い
たパターンとしてもよい。
ーク１０のパターン１１をクロムを残したパターンとし
て、基準マーク２０のパターン２１をクロムを抜いたパ
ターンとしているが、これに限定されない。すなわち、
パターン１１をクロムを抜いたパターンとして、基準マ
ーク２０のパターン２１をクロムを残したパターンとし
てもよいし、両パターン１１，２１ともにクロムを抜い
たパターンとしてもよい。
【００２５】ただし、一方のパターンがクロムを残した
パターンの場合には、クロムを残したパターンの側から
平行光を入射して、クロムを抜いたパターンの側で光量
を検出する必要がある。また、クロムを抜いたパターン
の方がクロムを残したパターンより大きい場合には、両
パターンが一致しているパターン位置であっても光量は
０とならないため、両パターンが一致している場合の光
量（最小値）を予め測定しておき、この最小値となった
パターン位置を検出するようにしておけばよい。また、
両パターン１１，２１ともにクロムを抜いたパターンの
場合には、光量が予め設定された最大値となったパター
ン位置を一致パターン位置とする。
パターンの場合には、クロムを残したパターンの側から
平行光を入射して、クロムを抜いたパターンの側で光量
を検出する必要がある。また、クロムを抜いたパターン
の方がクロムを残したパターンより大きい場合には、両
パターンが一致しているパターン位置であっても光量は
０とならないため、両パターンが一致している場合の光
量（最小値）を予め測定しておき、この最小値となった
パターン位置を検出するようにしておけばよい。また、
両パターン１１，２１ともにクロムを抜いたパターンの
場合には、光量が予め設定された最大値となったパター
ン位置を一致パターン位置とする。
【００２６】また、位置合わせ完了時に一致するように
設定されるパターンは、この実施形態のような、両マー
ク１０，２０の中心に配置されたパターン１１ａ，２１
ａに限定されず、例えば両マーク１０，２０のパターン
が偶数の行列に配置してある場合には、中心近くの一つ
のパターンに予め設定すればよい。また、この実施形態
では、両マーク１０，２０の全てのパターン１１，２１
が、対応パターン（両マーク間で互いに合わせる相手と
なるパターン）に設定されているが、一部のパターンの
みが対応パターンに設定されていてもよい。すなわち、
必ずしも両マークに同じ行列でパターンが形成されてい
る必要はなく、例えば、図１と同じアライメントマーク
１０と、中心領域のみに、例えば２行２列、３行３列等
でパターン２１が設けてある基準マーク２０との組合せ
であってもよい。この場合、基準マーク２０では全ての
パターンが対応パターンとなるが、アライメントマーク
１０の対応パターンは、基準マーク２０のパターンが形
成されている位置と同じ位置にあるパターンのみとな
る。
設定されるパターンは、この実施形態のような、両マー
ク１０，２０の中心に配置されたパターン１１ａ，２１
ａに限定されず、例えば両マーク１０，２０のパターン
が偶数の行列に配置してある場合には、中心近くの一つ
のパターンに予め設定すればよい。また、この実施形態
では、両マーク１０，２０の全てのパターン１１，２１
が、対応パターン（両マーク間で互いに合わせる相手と
なるパターン）に設定されているが、一部のパターンの
みが対応パターンに設定されていてもよい。すなわち、
必ずしも両マークに同じ行列でパターンが形成されてい
る必要はなく、例えば、図１と同じアライメントマーク
１０と、中心領域のみに、例えば２行２列、３行３列等
でパターン２１が設けてある基準マーク２０との組合せ
であってもよい。この場合、基準マーク２０では全ての
パターンが対応パターンとなるが、アライメントマーク
１０の対応パターンは、基準マーク２０のパターンが形
成されている位置と同じ位置にあるパターンのみとな
る。
【００２７】また、この実施形態の方法では、ＸＹ方向
の位置合わせを行うため、複数のパターン１１，２１が
直交する二方向に一定間隔で配置されているアライメン
トマーク１０と基準マーク２０とを用いている。しかし
ながら、本発明はこれに限定されず、アライメントマー
クおよび基準マークとして、複数のパターンが基準点を
中心とする円に沿って一定間隔で配置されているものを
使用する場合にも適用できる。この場合の一例を図４に
示す。
の位置合わせを行うため、複数のパターン１１，２１が
直交する二方向に一定間隔で配置されているアライメン
トマーク１０と基準マーク２０とを用いている。しかし
ながら、本発明はこれに限定されず、アライメントマー
クおよび基準マークとして、複数のパターンが基準点を
中心とする円に沿って一定間隔で配置されているものを
使用する場合にも適用できる。この場合の一例を図４に
示す。
【００２８】図４に示すように、この例では、アライメ
ントマーク１０および基準マーク２０には、同じ基準点
Ｃを中心とする円Ｄに沿って、円形のパターン１１，２
１が一定間隔で配置されている。ただし、基準マーク２
０では円Ｄの全周にパターン２１が形成されているが、
アライメントマーク１０では図４の右上部分に４つのパ
ターン１１が形成されているだけである。また、両マー
ク１０，２０のパターン１１，２１の円Ｄに沿った配置
間隔は、基準マーク２０の方がアライメントマーク１０
より大きくなっている。
ントマーク１０および基準マーク２０には、同じ基準点
Ｃを中心とする円Ｄに沿って、円形のパターン１１，２
１が一定間隔で配置されている。ただし、基準マーク２
０では円Ｄの全周にパターン２１が形成されているが、
アライメントマーク１０では図４の右上部分に４つのパ
ターン１１が形成されているだけである。また、両マー
ク１０，２０のパターン１１，２１の円Ｄに沿った配置
間隔は、基準マーク２０の方がアライメントマーク１０
より大きくなっている。
【００２９】これらのマーク１０，２０を用いた位置合
わせでは、先ず両マークの基準点Ｃを一致させた後に、
一方のマークをこの基準点Ｃを中心に回転させてθ方向
の位置を合わせる。ここで、両マーク１０，２０のパタ
ーン１１，２１は、図４の最も右側に配置されたパター
ン１１ａ，２１ａが一致したときに位置合わせが完了し
た状態となるように設定されている。図４の状態では、
両パターンが一致して光量が０となっているのは、上部
中央のパターン１１ｂ，２１ｂである。そして、この位
置のパターン１１ｂ，２１ｂが一致していることから、
例えば時計回りに所定量だけ移動させれば、パターン１
１ａ，２１ａが一致するようになることが分かる。した
がって、この分だけ、アライメントマーク１０を基準マ
ーク２０に対して移動すれば、パターン１１ａ，２１ａ
が一致して位置合わせが完了する。
わせでは、先ず両マークの基準点Ｃを一致させた後に、
一方のマークをこの基準点Ｃを中心に回転させてθ方向
の位置を合わせる。ここで、両マーク１０，２０のパタ
ーン１１，２１は、図４の最も右側に配置されたパター
ン１１ａ，２１ａが一致したときに位置合わせが完了し
た状態となるように設定されている。図４の状態では、
両パターンが一致して光量が０となっているのは、上部
中央のパターン１１ｂ，２１ｂである。そして、この位
置のパターン１１ｂ，２１ｂが一致していることから、
例えば時計回りに所定量だけ移動させれば、パターン１
１ａ，２１ａが一致するようになることが分かる。した
がって、この分だけ、アライメントマーク１０を基準マ
ーク２０に対して移動すれば、パターン１１ａ，２１ａ
が一致して位置合わせが完了する。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、投影露光装置に対するフォトマスクの位置合わせ
にかかる時間を従来の方法より短くすることができる。
また、本発明の位置合わせユニットは、本発明の方法に
好適に使用される。
れば、投影露光装置に対するフォトマスクの位置合わせ
にかかる時間を従来の方法より短くすることができる。
また、本発明の位置合わせユニットは、本発明の方法に
好適に使用される。
【図１】本発明の一実施形態に相当する方法を説明する
図であって、フォトマスクのアライメントマークと投影
露光装置側の基準マークを重ねた状態を示す平面図であ
る。
図であって、フォトマスクのアライメントマークと投影
露光装置側の基準マークを重ねた状態を示す平面図であ
る。
【図２】本発明の一実施形態に相当する方法を説明する
図であって、図１のＡ−Ａ線断面図に対応する図であ
る。
図であって、図１のＡ−Ａ線断面図に対応する図であ
る。
【図３】本発明の一実施形態に相当する方法を説明する
図であって、位置合わせに使用する光学系を示す概略構
成図である。
図であって、位置合わせに使用する光学系を示す概略構
成図である。
【図４】別の実施形態のアライメントマークと基準マー
クを重ねた状態を示す平面図である。
クを重ねた状態を示す平面図である。
１ レチクル（フォトマスク） ３ 平行光 ４ 光量センサ ５ 投影レンズ系 ６ レチクルステージ １０ アライメントマーク １１ アライメントマークのパターン １５ マスクパターン ２０ 基準マーク ２１ 基準マークのパターン ３０ 照明系 ４０ ＣＣＤカメラ
Claims (2)
- 【請求項１】 フォトマスク上に形成されたアライメン
トマークを、投影露光装置側に設けられた基準マークに
合わせることにより、投影露光装置に対してフォトマス
クの位置を合わせる方法において、 基準マークおよびアライメントマークはそれぞれ、形状
と大きさが同一である複数のパターンが直交する二方向
に一定間隔で、あるいは基準点を中心とする円に沿って
一定間隔で配置されているものであって、 各マーク内の連続する領域に存在する複数のパターン
は、前記領域内で同じ位置にあるパターン同士が両マー
ク間で互いに合わせる相手となる対応パターンに設定さ
れているとともに、両マークでパターンの配置間隔は異
なり、この配置間隔の差は、両マークを粗く合わせたと
きに、対応パターン同士の全てが少なくとも部分的に重
なって、いずれか一つの対応パターン同士が一致した状
態となるように設定されており、 上記構成の基準マークとアライメントマークとを粗く合
わせた後、重ね合わされた両マークの外側となる一方の
面から平行光を照射し、他方の面で、各対応パターンに
対応する位置での光量を検出し、 各位置での光量検出値から、光量が、対応パターン同士
が一致した状態を示す所定値となっている一致パターン
位置を検出し、 検出された一致パターン位置に基づいて、所定位置の対
応パターンからの光量が所定値となるようにフォトマス
クを投影露光装置に対して相対的に移動させることによ
り、 投影露光装置に対してフォトマスクの位置を合わせるこ
とを特徴とするフォトマスクの位置合わせ方法。 - 【請求項２】 基準マークを有する投影露光装置側の位
置合わせ部材と、基準マークに対応させたアライメント
マークを有するフォトマスクとからなり、投影露光装置
に対してフォトマスクの位置を合わせるために使用され
るユニットにおいて、 基準マークおよびアライメントマークはそれぞれ、形状
と大きさが同一である複数のパターンが直交する二方向
に一定間隔で、あるいは基準点を中心とする円に沿って
一定間隔で配置されているものであって、 各マーク内の連続する領域に存在する複数のパターン
は、前記領域内で同じ位置にあるパターン同士が両マー
ク間で互いに合わせる相手となる対応パターンに設定さ
れているとともに、両マークでパターンの配置間隔は異
なり、この配置間隔の差は、両マークを粗く合わせたと
きに、対応パターン同士の全てが少なくとも部分的に重
なって、いずれか一つの対応パターン同士が一致した状
態となるように設定されていることを特徴とする位置合
わせユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100406A JP2000294493A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | フォトマスクの位置合わせ方法と位置合わせユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11100406A JP2000294493A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | フォトマスクの位置合わせ方法と位置合わせユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294493A true JP2000294493A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14273107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11100406A Pending JP2000294493A (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | フォトマスクの位置合わせ方法と位置合わせユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000294493A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010147253A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 位置合わせ方法、ホトマスクおよびウエハ |
| US9841688B2 (en) | 2015-04-10 | 2017-12-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for detecting overlay error and method for manufacturing semiconductor device using the same |
-
1999
- 1999-04-07 JP JP11100406A patent/JP2000294493A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010147253A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 位置合わせ方法、ホトマスクおよびウエハ |
| US9841688B2 (en) | 2015-04-10 | 2017-12-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for detecting overlay error and method for manufacturing semiconductor device using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041102 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041116 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050405 |