JPH0159732B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0159732B2 JPH0159732B2 JP56014302A JP1430281A JPH0159732B2 JP H0159732 B2 JPH0159732 B2 JP H0159732B2 JP 56014302 A JP56014302 A JP 56014302A JP 1430281 A JP1430281 A JP 1430281A JP H0159732 B2 JPH0159732 B2 JP H0159732B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- wafer
- alignment
- pattern
- target
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はウエーハとマスクとの位置合せを自動
的に行ない得るようにしたマスク位置合せ方法に
関するものである。
的に行ない得るようにしたマスク位置合せ方法に
関するものである。
半導体装置の製造工程で利用されるホトリソグ
ラフイでは、被加工物であるウエーハ表面にマス
クパターンを焼付けるため、ウエーハとマスクと
を所定の位置関係に位置合せする必要があり、こ
の種の位置合せにはいわゆるマスクアライナが使
用される。第１図はこの種のアライナによる位置
合せ方法を示しており、ウエーハ１とマスク２の
夫々対応する位置にターゲツト３，４を形成して
おき、ウエーハ１上にマスク２を重ねたときに各
ターゲツト３，４の重なりを上方から透視し、こ
の重なり状態が予め設定した状態となるように両
者を相対移動して位置合せを行なうことができ
る。そして、このターゲツト３，４の重なり状態
の検出には同図のようにスリツト５を用いた走査
方法を利用している。
ラフイでは、被加工物であるウエーハ表面にマス
クパターンを焼付けるため、ウエーハとマスクと
を所定の位置関係に位置合せする必要があり、こ
の種の位置合せにはいわゆるマスクアライナが使
用される。第１図はこの種のアライナによる位置
合せ方法を示しており、ウエーハ１とマスク２の
夫々対応する位置にターゲツト３，４を形成して
おき、ウエーハ１上にマスク２を重ねたときに各
ターゲツト３，４の重なりを上方から透視し、こ
の重なり状態が予め設定した状態となるように両
者を相対移動して位置合せを行なうことができ
る。そして、このターゲツト３，４の重なり状態
の検出には同図のようにスリツト５を用いた走査
方法を利用している。
しかしながら、このスリツトを利用する方法
は、ターゲツトにおける反射光量差を検出する原
理によつているため、スリツトがターゲツト以外
のものを走査してしまう状況下では正確なターゲ
ツト検出を行なうことができないという欠点があ
る。つまり、ウエーハからのチツプの取得率を上
げるために、第２図Ａに示すようにスクライブグ
リツド６上にターゲツト３を形成する試みがなさ
れているが、スクライブグリツドの幅寸法は限ら
れているために第３図のように一方の素子パター
ン７が他方のターゲツト４と重なり易く、このよ
うな場合には位置合せが不可能になる。
は、ターゲツトにおける反射光量差を検出する原
理によつているため、スリツトがターゲツト以外
のものを走査してしまう状況下では正確なターゲ
ツト検出を行なうことができないという欠点があ
る。つまり、ウエーハからのチツプの取得率を上
げるために、第２図Ａに示すようにスクライブグ
リツド６上にターゲツト３を形成する試みがなさ
れているが、スクライブグリツドの幅寸法は限ら
れているために第３図のように一方の素子パター
ン７が他方のターゲツト４と重なり易く、このよ
うな場合には位置合せが不可能になる。
このため、従来では、第２図Ｂに示すように、
形成すべきチツプを２つ潰してその中にターゲツ
ト、を形成し、ターゲツトと他方のパターンとが
重ならないようにしている。ところがこのように
するとウエーハからのチツプの取得率が低下する
ことは否定できず、また何等かの理由によつて両
者が大きく位置ずれした際にはターゲツトをチツ
プ内に形成したのにも拘らずターゲツトとパター
ンの重なりが生じてしまい、スリツトによる自動
位置合せが不可能になることもある。
形成すべきチツプを２つ潰してその中にターゲツ
ト、を形成し、ターゲツトと他方のパターンとが
重ならないようにしている。ところがこのように
するとウエーハからのチツプの取得率が低下する
ことは否定できず、また何等かの理由によつて両
者が大きく位置ずれした際にはターゲツトをチツ
プ内に形成したのにも拘らずターゲツトとパター
ンの重なりが生じてしまい、スリツトによる自動
位置合せが不可能になることもある。
したがつて、本発明はターゲツトをパターン認
識法により認識してウエーハとマスクとの粗位置
合せを行ない、また各ターゲツトを位置認識法に
より認識して精位置合せを行なうことにより、ス
クライブグリツド上へのターゲツトの形成を可能
にして自動的に位置合せを行なうことができるマ
スク位置合せ方法を提供することを目的としてい
る。
識法により認識してウエーハとマスクとの粗位置
合せを行ない、また各ターゲツトを位置認識法に
より認識して精位置合せを行なうことにより、ス
クライブグリツド上へのターゲツトの形成を可能
にして自動的に位置合せを行なうことができるマ
スク位置合せ方法を提供することを目的としてい
る。
以下、図面に基づいて本発明を説明する。
第４図は本発明のマスク位置合せ方法を実現し
得る装置の全体構成を示す図であり、今マスク１
２は所定位置に固定し、このマスク１２に対して
ウエーハ１１を位置合せするものとする。これら
のマスク１２とウエーハ１１には夫々スクライブ
グリツド１３，１４の相対する位置にターゲツト
１５，１６を設けており、マスク１２のターゲツ
ト１５は二本線の十字配置とし、ウエーハ１１の
ターゲツト１６は太線の十字１６ａとその外方に
延びる一本の細線１６ｂとしている。ウエーハ１
１はＸ、Ｙ、θテーブル１７上に載せられてＸ、
Ｙ、θ方向にパルスモータ等により微動される。
また、マスク１２のターゲツト１５，１５上には
夫々TVカメラ１８Ａ，１８Ｂを配置し、ターゲ
ツト１５，１６を撮像検出することができる。な
お、各TVカメラ１８Ａ，１８ＢはＸ、Ｙ、θテ
ーブル１７のＸ軸に対して45゜回転位置させてい
る。
得る装置の全体構成を示す図であり、今マスク１
２は所定位置に固定し、このマスク１２に対して
ウエーハ１１を位置合せするものとする。これら
のマスク１２とウエーハ１１には夫々スクライブ
グリツド１３，１４の相対する位置にターゲツト
１５，１６を設けており、マスク１２のターゲツ
ト１５は二本線の十字配置とし、ウエーハ１１の
ターゲツト１６は太線の十字１６ａとその外方に
延びる一本の細線１６ｂとしている。ウエーハ１
１はＸ、Ｙ、θテーブル１７上に載せられてＸ、
Ｙ、θ方向にパルスモータ等により微動される。
また、マスク１２のターゲツト１５，１５上には
夫々TVカメラ１８Ａ，１８Ｂを配置し、ターゲ
ツト１５，１６を撮像検出することができる。な
お、各TVカメラ１８Ａ，１８ＢはＸ、Ｙ、θテ
ーブル１７のＸ軸に対して45゜回転位置させてい
る。
前記各TVカメラ１８Ａ，１８Ｂは、撮像した
映像信号を適当な閾値で切り、例えば120×160の
絵素に２値化する映像処理部１９に接続してい
る。そして、、この映像処理部１９には、２値化
した信号を例えば12×12ビツトの部分パターンに
切り出す部分パターン切出部２０、この切出信号
を第５図に示す辞書パターン２１と比較する比較
部２２、両者の一致度を検出する一致度検出カウ
ンタ２３、このカウンタ出力により位置ずれ量を
算出してパルスモータ制御部２４を作動するマイ
コン２５からなる粗認識処理回路２６を接続して
いる。また、前記映像処理部１９には、前記ター
ゲツト１５，１６のＨ、Ｄ（水平、垂直）成分を
抽出するHD成分抽出部２７、サンプリングパル
スをカウントするカウンタ２８、相対位置を検出
してずれ量を読み取る相対位置検出部２９並びに
前記マイコン２５からなる精認識処理回路３０を
接続している。図中、３１は同期信号発生器で、
前記回路２６，３０に例えば3MHZ、18MHZの
サンプリングパルスを送出する。
映像信号を適当な閾値で切り、例えば120×160の
絵素に２値化する映像処理部１９に接続してい
る。そして、、この映像処理部１９には、２値化
した信号を例えば12×12ビツトの部分パターンに
切り出す部分パターン切出部２０、この切出信号
を第５図に示す辞書パターン２１と比較する比較
部２２、両者の一致度を検出する一致度検出カウ
ンタ２３、このカウンタ出力により位置ずれ量を
算出してパルスモータ制御部２４を作動するマイ
コン２５からなる粗認識処理回路２６を接続して
いる。また、前記映像処理部１９には、前記ター
ゲツト１５，１６のＨ、Ｄ（水平、垂直）成分を
抽出するHD成分抽出部２７、サンプリングパル
スをカウントするカウンタ２８、相対位置を検出
してずれ量を読み取る相対位置検出部２９並びに
前記マイコン２５からなる精認識処理回路３０を
接続している。図中、３１は同期信号発生器で、
前記回路２６，３０に例えば3MHZ、18MHZの
サンプリングパルスを送出する。
次に本発明方法を説明する。
先ずTVカメラ１８Ａ，１８Ｂにてマスク１２
及びウエーハ１１の各ターゲツト１５，１６を撮
像する。そして、この映像を映像処理部１９で
120×160の絵素に２値化した後、部分パターン切
出部２０においてこの絵素を一偶部から順次12×
12ビツトの部分パターンに切出し、これをその都
度第５図の辞書パターン２１と比較部２２におい
て比較する。この比較により、カウンタ２３では
一致度が最大の部分を検出でき、現在ウエーハ１
１の太線十字１６ａが絵素のいずれの部分に存在
しているかが判明でき、したがつてマイコン２５
でウエーハ１１のずれ量が算出でき、パルスモー
タ制御部２４においてＸ、Ｙ、θテーブル１７を
フイードバツク制御により移動してウエーハ１１
のターゲツト１６を第６図ＡからＢへのように
TVカメラ映像面の略中央、換言すればマスク１
２のターゲツト１５の略中央位置に設定できる。
この作用は２箇所のターゲツトにおいて各TVカ
メラ１８Ａ，１８Ｂを用いて行なわれ、これによ
りマスク１２とウエーハ１１の粗位置合せが完了
でき、少なくともターゲツト１５，１６と素子パ
ターン１１ａ，１２ａが重ならない位置へ両者を
合わせることができる。
及びウエーハ１１の各ターゲツト１５，１６を撮
像する。そして、この映像を映像処理部１９で
120×160の絵素に２値化した後、部分パターン切
出部２０においてこの絵素を一偶部から順次12×
12ビツトの部分パターンに切出し、これをその都
度第５図の辞書パターン２１と比較部２２におい
て比較する。この比較により、カウンタ２３では
一致度が最大の部分を検出でき、現在ウエーハ１
１の太線十字１６ａが絵素のいずれの部分に存在
しているかが判明でき、したがつてマイコン２５
でウエーハ１１のずれ量が算出でき、パルスモー
タ制御部２４においてＸ、Ｙ、θテーブル１７を
フイードバツク制御により移動してウエーハ１１
のターゲツト１６を第６図ＡからＢへのように
TVカメラ映像面の略中央、換言すればマスク１
２のターゲツト１５の略中央位置に設定できる。
この作用は２箇所のターゲツトにおいて各TVカ
メラ１８Ａ，１８Ｂを用いて行なわれ、これによ
りマスク１２とウエーハ１１の粗位置合せが完了
でき、少なくともターゲツト１５，１６と素子パ
ターン１１ａ，１２ａが重ならない位置へ両者を
合わせることができる。
次に、第６図のように粗位置合せされた後に、
HD成分抽出部２７は第７図のように水平、垂直
方向のマスキングMH、MDを行ない、かつ水平、
垂直方向に走査してターゲツト１５，１６，１６
ｂの水平、垂直成分を抽出する。第８図は水平方
向の成分を抽出した例を示す。そして、この成分
により検出されたターゲツト１５，１６の間隔
ａ，ｂをサンプリングパルスSPをカウンタ２８
においてカウントすることにより求め、ターゲツ
ト１５と１６の相対位置を求める。本例では、タ
ーゲツト１６の細線１６ｂは、ターゲツト１５の
二本の細線１５ａ，１５ｂの間に配置され、細線
１６ｂと細線１５ａ，１５ｂの間隔ａ，ｂが等し
くなつた位置が正しい位置とする。したがつて、
前記相対位置から両ターゲツト１５，１６のずれ
量が検出でき、これに基づいてパルスモータ制御
部２４にてＸ、Ｙ、θテーブル１７をフイードバ
ツク制御すればウエーハ１１とマスク１２の位置
合せを高精度に行なうことができる。同様な操作
を垂直方向にも行なうことは言うまでもない。
HD成分抽出部２７は第７図のように水平、垂直
方向のマスキングMH、MDを行ない、かつ水平、
垂直方向に走査してターゲツト１５，１６，１６
ｂの水平、垂直成分を抽出する。第８図は水平方
向の成分を抽出した例を示す。そして、この成分
により検出されたターゲツト１５，１６の間隔
ａ，ｂをサンプリングパルスSPをカウンタ２８
においてカウントすることにより求め、ターゲツ
ト１５と１６の相対位置を求める。本例では、タ
ーゲツト１６の細線１６ｂは、ターゲツト１５の
二本の細線１５ａ，１５ｂの間に配置され、細線
１６ｂと細線１５ａ，１５ｂの間隔ａ，ｂが等し
くなつた位置が正しい位置とする。したがつて、
前記相対位置から両ターゲツト１５，１６のずれ
量が検出でき、これに基づいてパルスモータ制御
部２４にてＸ、Ｙ、θテーブル１７をフイードバ
ツク制御すればウエーハ１１とマスク１２の位置
合せを高精度に行なうことができる。同様な操作
を垂直方向にも行なうことは言うまでもない。
以上により、マスクとウエーハの位置合せを完
了できるので、ターゲツトをスクライブグリツド
上に形成しても粗認識処理回路により粗位置合せ
を自動的に行なうことができ、チツプの取得率の
向上を図る一方で、精認識処理回路と合せて全自
動の位置合せを行なうことができる。
了できるので、ターゲツトをスクライブグリツド
上に形成しても粗認識処理回路により粗位置合せ
を自動的に行なうことができ、チツプの取得率の
向上を図る一方で、精認識処理回路と合せて全自
動の位置合せを行なうことができる。
ここで、ターゲツト１５，１６の形状は他の形
状であつてもよいが、可動側のターゲツト（通常
ではウエーハ側）はパターン認識及び水平、垂直
位置認識が可能な形状とする必要がある。
状であつてもよいが、可動側のターゲツト（通常
ではウエーハ側）はパターン認識及び水平、垂直
位置認識が可能な形状とする必要がある。
以上のように本発明のマスク位置合せ方法によ
れば、ウエーハとマスクに形成したターゲツトの
一方をパターン認識して両者の精位置合せを行な
うとともに、両ターゲツトを位置認識して両者の
精位置合せを行なうので、ターゲツトをスクライ
ブグリツド上に形成しても全自動的に正確な位置
合せを行なうことができ、しかもチツプの取得率
を向上することができるという効果を奏する。
れば、ウエーハとマスクに形成したターゲツトの
一方をパターン認識して両者の精位置合せを行な
うとともに、両ターゲツトを位置認識して両者の
精位置合せを行なうので、ターゲツトをスクライ
ブグリツド上に形成しても全自動的に正確な位置
合せを行なうことができ、しかもチツプの取得率
を向上することができるという効果を奏する。
第１図は従来方法の概略斜視構成図、第２図
Ａ，Ｂは従来形成されているターゲツト部の拡大
図、第３図は不具合を説明するターゲツト部の拡
大図、第４図は本発明のマスク位置合せ方法を実
現し得る装置の全体構成図、第５図は辞書パター
ン図、第６図は粗位置合せ後のターゲツト部の拡
大図、第７図は水平、垂直成分を抽出する状態を
示すターゲツト部の拡大図、第８図は映像信号の
状態を示す図である。 １１…ウエーハ、１２…マスク、１３，１４…
スクライブグリツド、１５（１５ａ，１５ｂ），
１６（１６ａ，１６ｂ）…ターゲツト、１７…
Ｘ、Ｙ、θテーブル、１８Ａ，１８Ｂ…TVカメ
ラ、２１…辞書パターン、２４…パルスモータ制
御部、２５…マイコン、２６…粗認識処理回路、
３０…精認識処理回路、SP…サンプリングパル
ス。
Ａ，Ｂは従来形成されているターゲツト部の拡大
図、第３図は不具合を説明するターゲツト部の拡
大図、第４図は本発明のマスク位置合せ方法を実
現し得る装置の全体構成図、第５図は辞書パター
ン図、第６図は粗位置合せ後のターゲツト部の拡
大図、第７図は水平、垂直成分を抽出する状態を
示すターゲツト部の拡大図、第８図は映像信号の
状態を示す図である。 １１…ウエーハ、１２…マスク、１３，１４…
スクライブグリツド、１５（１５ａ，１５ｂ），
１６（１６ａ，１６ｂ）…ターゲツト、１７…
Ｘ、Ｙ、θテーブル、１８Ａ，１８Ｂ…TVカメ
ラ、２１…辞書パターン、２４…パルスモータ制
御部、２５…マイコン、２６…粗認識処理回路、
３０…精認識処理回路、SP…サンプリングパル
ス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粗位置合せ用の太線と第１の精位置合せ用細
線とから成るターゲツトを有するウエーハ（マス
ク）と、前記第１の精位置合せ用細線と所定の位
置関係でもつて形成された第２の精位置合せ用細
線から成るターゲツトを有するマスク（ウエー
ハ）との粗位置合せ及び精位置合せを特定範囲の
同一視野内にてマスク（ウエーハ）を固定とし、
ウエーハ（マスク）を移動することにより行なう
に際し、 ａ） 前記ウエーハ（マスク）の前記粗位置合せ
用太線のパターンとほぼ一致するパターンを有
する標準のパターンを用意し、 ｂ） 前記標準のパターンの位置を前記マスク
（ウエーハ）の特定の位置に設定し、 ｃ） パターン認識法により、上記視野内のパタ
ーンを順次認識し、 ｄ） 前記順次認識されたパターン中、前記標準
のパターンと最も一致度の高いパターン部分を
選定することによつて、前記ウエーハ（マス
ク）の粗位置合せ用の太線の位置を想定し、 ｅ） 前記想定された位置と前記マスク（ウエー
ハ）上の特定の位置とのズレ量を算出し、 ｆ） 前記ｅ）のズレ量に基づいて、前記特定の
位置方向に移動することにより、 前記ウエーハと前記マスクとの粗位置合せを行
ない、 ｇ） 前記ウエーハ（マスク）の第１の精位置合
せ用細線と前記マスク（ウエーハ）の第２の精
位置合せ用細線間の距離を少くとも２箇所の水
平方向（垂直方向）で検出し、もつて前記両精
位置合せ用細線の上記所定の位置関係からのズ
レ量を検出し、 ｈ） 前記ｇ）のズレ量に基づいて、前記ウエー
ハ（マスク）を移動することにより、 前記ウエーハと前記マスクの精位置合せを行な
うようにした、 ことを特徴とするマスク位置合せ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56014302A JPS57128924A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Mask positioning and equipment for the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56014302A JPS57128924A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Mask positioning and equipment for the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57128924A JPS57128924A (en) | 1982-08-10 |
| JPH0159732B2 true JPH0159732B2 (ja) | 1989-12-19 |
Family
ID=11857296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56014302A Granted JPS57128924A (en) | 1981-02-04 | 1981-02-04 | Mask positioning and equipment for the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57128924A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63197953A (ja) * | 1987-02-10 | 1988-08-16 | Orc Mfg Co Ltd | マスクフイルムとワ−ク基板との自動位置決め方法 |
| JP2006145030A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-06-08 | Celaya Emparanza Y Galdos Internacional Sa | 家庭で用いる加圧水蒸気発生装置用安全遮断機構 |
-
1981
- 1981-02-04 JP JP56014302A patent/JPS57128924A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57128924A (en) | 1982-08-10 |
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