JPH0217929B2 - - Google Patents
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- JPH0217929B2 JPH0217929B2 JP60281126A JP28112685A JPH0217929B2 JP H0217929 B2 JPH0217929 B2 JP H0217929B2 JP 60281126 A JP60281126 A JP 60281126A JP 28112685 A JP28112685 A JP 28112685A JP H0217929 B2 JPH0217929 B2 JP H0217929B2
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- Japan
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- light
- wafer
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- resist
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- Prior art date
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-
- 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
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
- G03F9/7026—Focusing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、物体表面の基準面からの隔りを検知
する面位置検知装置に関する。このような面位置
検知装置は、例えば半導体製造の分野において、
半導体ウエハ表面にレチクルパターンを繰返し縮
小投影露光するステツパと呼ばれる露光装置の自
動焦点制御装置用として上記ウエハ表面とレチク
ルパターン結像面とのずれを検知するために好適
に用いられる。
する面位置検知装置に関する。このような面位置
検知装置は、例えば半導体製造の分野において、
半導体ウエハ表面にレチクルパターンを繰返し縮
小投影露光するステツパと呼ばれる露光装置の自
動焦点制御装置用として上記ウエハ表面とレチク
ルパターン結像面とのずれを検知するために好適
に用いられる。
［従来の技術］
従来の縮小投影露光装置のウエハ面位置検出方
法としては、エアマイクロセンサを用いる方法
と、ウエハ面に斜め方向から光束を入射させ、そ
の反射光の位置ずれ量を検出する方法（光学方
式）とが知られている。
法としては、エアマイクロセンサを用いる方法
と、ウエハ面に斜め方向から光束を入射させ、そ
の反射光の位置ずれ量を検出する方法（光学方
式）とが知られている。
しかしながら、エアマイクロセンサによる方法
では、 パターン焼き付け部が直接に測長できない、 応答性が光学式に比べて遅い、 エアマイクロセンサのノズルとウエハ面の間
隔を50〜60μｍ程度に近接させなければ、高精
度の検出ができない。
では、 パターン焼き付け部が直接に測長できない、 応答性が光学式に比べて遅い、 エアマイクロセンサのノズルとウエハ面の間
隔を50〜60μｍ程度に近接させなければ、高精
度の検出ができない。
などという問題があつた。
一方、光学方式の場合は、パターン焼き付け部
が直接に測長でき、応答性も早いが、ウエハ上に
塗布されたレジストの存在によつてレジスト表面
で反射した光とウエハ表面で反射した光とが干渉
を起し、検出誤差を生じるため高精度の位置検出
が困難であるという問題があつた。
が直接に測長でき、応答性も早いが、ウエハ上に
塗布されたレジストの存在によつてレジスト表面
で反射した光とウエハ表面で反射した光とが干渉
を起し、検出誤差を生じるため高精度の位置検出
が困難であるという問題があつた。
また、光学方式の場合は、ウエハーからの反射
光を位置検出用受光素子で受光し、この受光素子
から、反射光の受光位置に応じた出力を検出し、
この出力に基づいてウエハーの位置を検出するの
であるが、温度や湿温の変化などに起因して受光
素子からの出力が変動し、検出誤差を生じるとい
う問題もあつた。
光を位置検出用受光素子で受光し、この受光素子
から、反射光の受光位置に応じた出力を検出し、
この出力に基づいてウエハーの位置を検出するの
であるが、温度や湿温の変化などに起因して受光
素子からの出力が変動し、検出誤差を生じるとい
う問題もあつた。
［発明の目的］
本発明の目的は、上述の従来形における問題点
に鑑み、光学方式の面位置検出装置において、波
長の異なる複数の光束を入射することにより、被
検出面およびその近傍（フオトレジストを塗布し
た半導体ウエハであればレジスト表面およびウエ
ハ表面）で反射した検出光の干渉作用を平均化さ
せ、検出光の干渉作用による検出誤差を軽減する
とともに、所定の参照光（基準光）を用いて位置
検出用受光素子の検出出力を補正するという構想
に基づき、面位置検知精度を向上させることにあ
る。
に鑑み、光学方式の面位置検出装置において、波
長の異なる複数の光束を入射することにより、被
検出面およびその近傍（フオトレジストを塗布し
た半導体ウエハであればレジスト表面およびウエ
ハ表面）で反射した検出光の干渉作用を平均化さ
せ、検出光の干渉作用による検出誤差を軽減する
とともに、所定の参照光（基準光）を用いて位置
検出用受光素子の検出出力を補正するという構想
に基づき、面位置検知精度を向上させることにあ
る。
［発明の概要］
上記目的を達成するために、本発明の面位置検
知装置は、レジストが塗布されたウエハー２の面
位置を検知する装置において、上記ウエハーに互
いに波長が異なる複数の光を照射する投光手段
４，５，６，７，８と、光電変換手段１２と、上
記光電変換手段の受光面上の所定位置に基準光を
照射して上記光電変換手段から基準信号を出力さ
せる基準光照射手段２０，２１，２２と、上記投
光手段による光照射により上記ウエハーで生じる
反射光を上記光電変換手段の受光面上に集光して
上記光電変換手段から上記所定位置に対する上記
反射光の集光位置に応じた位置信号を出力させる
集光光学系９，１０，１１，２２，２３とを有
し、上記ウエハーの面位置に応じて上記反射光の
集光位置が変化するよう上記投光手段と上記集光
光学系を配置し、上記光電変換手段からの上記基
準信号と上記位置信号とに基づいて上記ウエハー
の面位置を検知することを特徴としている。
知装置は、レジストが塗布されたウエハー２の面
位置を検知する装置において、上記ウエハーに互
いに波長が異なる複数の光を照射する投光手段
４，５，６，７，８と、光電変換手段１２と、上
記光電変換手段の受光面上の所定位置に基準光を
照射して上記光電変換手段から基準信号を出力さ
せる基準光照射手段２０，２１，２２と、上記投
光手段による光照射により上記ウエハーで生じる
反射光を上記光電変換手段の受光面上に集光して
上記光電変換手段から上記所定位置に対する上記
反射光の集光位置に応じた位置信号を出力させる
集光光学系９，１０，１１，２２，２３とを有
し、上記ウエハーの面位置に応じて上記反射光の
集光位置が変化するよう上記投光手段と上記集光
光学系を配置し、上記光電変換手段からの上記基
準信号と上記位置信号とに基づいて上記ウエハー
の面位置を検知することを特徴としている。
［実施例の説明］
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図は、本発明の一実施例に係る縮小投影露
光装置用自動焦点制御装置の構成を示す。同図に
おいて、１は縮小投影レンズであり、その下方に
ウエハ２が位置している。ウエハ２は上下方向に
移動可能なステージ３に乗つている。自動焦点制
御装置の光学系は複数の光源４，５を有している
（第１図においては、簡単の為、複数光源として
２つの光源のみ描いてある）。光源としては、波
長の異なるレーザあるいはLED等を用いる。こ
の光源４および５より出た光束（検出光）は、ビ
ームスプリツタ（またはハーフミラーでもよい）
６により同一の光路を形成し、レンズ７を経た
後、ミラー８で反射されウエハ２上の反射点に結
像する。ここで、複数の光源４，５とビームスプ
リツタ６とレンズ７とミラー８とで、波長が異な
る複数の光をウエハー２に照射する投光手段を構
成している。
光装置用自動焦点制御装置の構成を示す。同図に
おいて、１は縮小投影レンズであり、その下方に
ウエハ２が位置している。ウエハ２は上下方向に
移動可能なステージ３に乗つている。自動焦点制
御装置の光学系は複数の光源４，５を有している
（第１図においては、簡単の為、複数光源として
２つの光源のみ描いてある）。光源としては、波
長の異なるレーザあるいはLED等を用いる。こ
の光源４および５より出た光束（検出光）は、ビ
ームスプリツタ（またはハーフミラーでもよい）
６により同一の光路を形成し、レンズ７を経た
後、ミラー８で反射されウエハ２上の反射点に結
像する。ここで、複数の光源４，５とビームスプ
リツタ６とレンズ７とミラー８とで、波長が異な
る複数の光をウエハー２に照射する投光手段を構
成している。
この時、検出光のウエハ面への入射角を80゜以
上、すなわちウエハ面と入射光束とのなす角θを
10゜以下とし、また、検出光をウエハに対してＳ
偏光となる様にすると、レジスト表面からの反射
光強度が支配的となりウエハ基板よりの反射光の
影響を小さくする事ができる。
上、すなわちウエハ面と入射光束とのなす角θを
10゜以下とし、また、検出光をウエハに対してＳ
偏光となる様にすると、レジスト表面からの反射
光強度が支配的となりウエハ基板よりの反射光の
影響を小さくする事ができる。
ウエハ２で反射した光束はミラー９で反射さ
れ、レンズ１０および偏光板１１（または偏光ビ
ームスプリツタ）を通り、さらにビームスプリツ
タ（またはハーフミラー）２２を通つた後、ポジ
シヨンセンサダイオード１２（光電変換手段）に
入光、結像する。ここで、ミラー９とレンズ１０
と偏光板１１とビームスプリツタ２２とストツパ
ー２３とで、ウエハー２で生じる反射光をポジシ
ヨンセンサダイオード１２上に集光する集光光学
系を構成している。
れ、レンズ１０および偏光板１１（または偏光ビ
ームスプリツタ）を通り、さらにビームスプリツ
タ（またはハーフミラー）２２を通つた後、ポジ
シヨンセンサダイオード１２（光電変換手段）に
入光、結像する。ここで、ミラー９とレンズ１０
と偏光板１１とビームスプリツタ２２とストツパ
ー２３とで、ウエハー２で生じる反射光をポジシ
ヨンセンサダイオード１２上に集光する集光光学
系を構成している。
偏光板１１（または偏光ビームスプリツタ）
は、ウエハで反射した光束中のＳ偏光成分のみを
ポジシヨンセンサダイオード１２に到達させるこ
とにより、検出光中のウエハ基板での反射成分を
さらに少なくするためのものである。
は、ウエハで反射した光束中のＳ偏光成分のみを
ポジシヨンセンサダイオード１２に到達させるこ
とにより、検出光中のウエハ基板での反射成分を
さらに少なくするためのものである。
この自動焦点制御装置においては、図示される
ように、投光手段４，５，６，７，８と集光光学
系９，１０，１１，２２，２３とポジシヨンセン
サダイオード１２を設け、ウエハ面上の光束の反
射点と受光素子上の入射点を結像関係に保つこと
により、ウエハの上下方向の位置ずれを受光素子
上の光束の入光位置として検知し、投影レンズの
焦点位置の自動制御を行なうようにしている。
ように、投光手段４，５，６，７，８と集光光学
系９，１０，１１，２２，２３とポジシヨンセン
サダイオード１２を設け、ウエハ面上の光束の反
射点と受光素子上の入射点を結像関係に保つこと
により、ウエハの上下方向の位置ずれを受光素子
上の光束の入光位置として検知し、投影レンズの
焦点位置の自動制御を行なうようにしている。
光学方式の焦点位置検知装置における位置ずれ
検出誤差の原因として、ウエハの傾き、およびウ
エハ上に塗布された光透過物体であるレジストの
存在が考えられるが、前者のウエハの傾きにより
生じる検出誤差は、上述のように、ウエハ上の反
射点と受光素子上の光束の入射点とを結像関係に
保つことにより原理的に除くことができる。
検出誤差の原因として、ウエハの傾き、およびウ
エハ上に塗布された光透過物体であるレジストの
存在が考えられるが、前者のウエハの傾きにより
生じる検出誤差は、上述のように、ウエハ上の反
射点と受光素子上の光束の入射点とを結像関係に
保つことにより原理的に除くことができる。
一方、後者のレジストの存在は、レジスト表面
での反射光とウエハ表面での反射光との間に干渉
が生じることにより、受光素子上に結像した光束
の強度の重心のずれとなつて現われる。すなわ
ち、レジストの厚み、あるいは検出光として用い
る光の波長によつて検出される位置が異なること
を意味する。
での反射光とウエハ表面での反射光との間に干渉
が生じることにより、受光素子上に結像した光束
の強度の重心のずれとなつて現われる。すなわ
ち、レジストの厚み、あるいは検出光として用い
る光の波長によつて検出される位置が異なること
を意味する。
従つて、より高精度の位置検出を可能とするた
めには、この検出光に対するレジストの干渉効果
を除くことがぜひとも必要となる。
めには、この検出光に対するレジストの干渉効果
を除くことがぜひとも必要となる。
次に、第２図および第３図を用いて検出光に対
するレジストの干渉効果による検出誤差の軽減に
ついて説明する。
するレジストの干渉効果による検出誤差の軽減に
ついて説明する。
第２図は、レジスト１４の塗布されたウエハ２
上に、一定のビーム径をもち、ビーム径内で一様
の強度をもつ光束１３が結像した状態で入射し、
レジスト１４の表面およびウエハ２の表面で反射
することにより、ビーム径内で異なつた強度の分
布を示す光束１５を形成する状態を示した模式図
である。また、第３図は、このレジスト１４およ
びウエハ２の表面で反射し形成された光束１５が
光学系により受光素子上に結像された状態での強
度の分布を示すグラフである。
上に、一定のビーム径をもち、ビーム径内で一様
の強度をもつ光束１３が結像した状態で入射し、
レジスト１４の表面およびウエハ２の表面で反射
することにより、ビーム径内で異なつた強度の分
布を示す光束１５を形成する状態を示した模式図
である。また、第３図は、このレジスト１４およ
びウエハ２の表面で反射し形成された光束１５が
光学系により受光素子上に結像された状態での強
度の分布を示すグラフである。
第２図において、一定のビーム径をもちビーム
径内で一様の強度の分布を示す光束１３がレジス
ト１４の塗布されたウエハ２上に斜め方向から入
射する。この時、光束１３は、レジスト１４の表
面で反射する成分と、レジスト１４を透過してウ
エハ２の表面とレジスト１４の表面との間で多重
反射を繰り返した後、再びレジスト１４外に出て
行く成分とに分けられる。この様にレジスト１４
表面で反射された成分とウエハ２表面で反射され
た成分とは合成され、第３図に示すようにビーム
径内で異なつた強度分布を示す光束１５が形成さ
れることになる。この光束１５は、第１図のミラ
ー９、レンズ１０、偏光板１１およびビームスプ
リツタ２２を通つて受光素子１２上に結像され
る。
径内で一様の強度の分布を示す光束１３がレジス
ト１４の塗布されたウエハ２上に斜め方向から入
射する。この時、光束１３は、レジスト１４の表
面で反射する成分と、レジスト１４を透過してウ
エハ２の表面とレジスト１４の表面との間で多重
反射を繰り返した後、再びレジスト１４外に出て
行く成分とに分けられる。この様にレジスト１４
表面で反射された成分とウエハ２表面で反射され
た成分とは合成され、第３図に示すようにビーム
径内で異なつた強度分布を示す光束１５が形成さ
れることになる。この光束１５は、第１図のミラ
ー９、レンズ１０、偏光板１１およびビームスプ
リツタ２２を通つて受光素子１２上に結像され
る。
第３図において、グラフはある波長λ1を検出
光として用いた場合の受光素子上の光強度分布を
示す。また、グラフおよびは各々異なつた波
長λ2，λ3を検出光として用いた場合の受光素子上
での光強度分布を示す。さらに、グラフは複数
の波長λ1〜λnを検出光として用いた場合の受光
素子上での光強度分布を示す。
光として用いた場合の受光素子上の光強度分布を
示す。また、グラフおよびは各々異なつた波
長λ2，λ3を検出光として用いた場合の受光素子上
での光強度分布を示す。さらに、グラフは複数
の波長λ1〜λnを検出光として用いた場合の受光
素子上での光強度分布を示す。
検出光として、単色（または準単色）の光源を
用いた場合の受光素子上での検出光の強度分布
は、グラフ，，に示される様に、レジスト
１４の表面で反射した成分とウエハ２表面で反射
した成分の干渉のために複雑な強度分布を示す。
また、この強度の分布状態は検出光の波長および
レジスト１４の厚みによつて異なる。また、受光
素子によつて検出光の強度分布の重心１６，１
７，１８が位置信号として出力されるわけである
が、検出光の波長またはレジスト１４の厚みが変
わると干渉状態が変化し、重心１６，１７，１８
の位置も変化し、検出誤差となつて現われる。
用いた場合の受光素子上での検出光の強度分布
は、グラフ，，に示される様に、レジスト
１４の表面で反射した成分とウエハ２表面で反射
した成分の干渉のために複雑な強度分布を示す。
また、この強度の分布状態は検出光の波長および
レジスト１４の厚みによつて異なる。また、受光
素子によつて検出光の強度分布の重心１６，１
７，１８が位置信号として出力されるわけである
が、検出光の波長またはレジスト１４の厚みが変
わると干渉状態が変化し、重心１６，１７，１８
の位置も変化し、検出誤差となつて現われる。
ところで、これは本発明者等が種々検討の末、
知見したことであるが、複数の単色（または準単
色）の光源を検出光として用いた場合の受光素子
上での検出光の強度分布は、グラフに示される
様に、多波長の光源を用いることによりレジスト
の存在に伴う干渉効果が平均化され、検出光の強
度分布の重心１９もレジストの膜厚にかかわらず
安定した値を示す。それ故、このような多波長の
光源を用いて光学方式のウエハ表面位置を検出す
ればレジストの存在に伴う位置の検出誤差を除く
ことが可能となる。
知見したことであるが、複数の単色（または準単
色）の光源を検出光として用いた場合の受光素子
上での検出光の強度分布は、グラフに示される
様に、多波長の光源を用いることによりレジスト
の存在に伴う干渉効果が平均化され、検出光の強
度分布の重心１９もレジストの膜厚にかかわらず
安定した値を示す。それ故、このような多波長の
光源を用いて光学方式のウエハ表面位置を検出す
ればレジストの存在に伴う位置の検出誤差を除く
ことが可能となる。
また、第１図に示した様に波長の異なる複数の
光源を用いるとともに、ウエハへの入射光がウエ
ハとなす角θを10゜以下にすること、および検出
光としてウエハに対するＳ偏光を用いることによ
り、ウエハ表面での反射光が減少し、本発明の効
果を、さらに大ならしめることができる。
光源を用いるとともに、ウエハへの入射光がウエ
ハとなす角θを10゜以下にすること、および検出
光としてウエハに対するＳ偏光を用いることによ
り、ウエハ表面での反射光が減少し、本発明の効
果を、さらに大ならしめることができる。
さらに、受光素子にポジシヨンセンサデイテク
タを用いる場合の位置信号の検出誤差の要因とし
て、ポジシヨンセンサデイテクタにおける基準点
の時間変化（ドリフト）がある。基準光源２０
は、このドリフトを検出するための参照光（基準
光）を発生するためのものである。
タを用いる場合の位置信号の検出誤差の要因とし
て、ポジシヨンセンサデイテクタにおける基準点
の時間変化（ドリフト）がある。基準光源２０
は、このドリフトを検出するための参照光（基準
光）を発生するためのものである。
次に、第１図の装置におけるポジシヨンセンサ
ダイオード１２のドリフト補正について説明す
る。
ダイオード１２のドリフト補正について説明す
る。
同図の装置において、光学系の光軸およびポジ
シヨンセンサダイオード１２の基準点は、基準光
源２０および複数の光源４，５より得られるポジ
シヨンセンサダイオード１２の位置信号がゼロと
なるように、本装置を組み立て調整する際に調整
しておくものとする。
シヨンセンサダイオード１２の基準点は、基準光
源２０および複数の光源４，５より得られるポジ
シヨンセンサダイオード１２の位置信号がゼロと
なるように、本装置を組み立て調整する際に調整
しておくものとする。
実際にウエハ２を投影レンズ１の焦点面に位置
合せする場合は、ウエハ２に対する検出光を検出
する前に、先ず、基準光源２０を発光させる。す
ると、基準光源２０より発せられた参照光は、レ
ンズ２１を経てビームスプリツタ２２により方向
を変えられた後、ポジシヨンセンサダイオード１
２の基準点上に結像する。その位置信号を検出す
ることにより、ポジシヨンセンサダイオード１２
の基準点を示す電気信号（以下、基準点信号とい
う）の経時変化Δを計測することができる。ここ
で、基準光源２０とレンズ２１とビームスプリツ
タ２２とで、ポジシヨンセンサダイオード１２か
ら基準点信号を出力させる基準光照射手段を構成
している。
合せする場合は、ウエハ２に対する検出光を検出
する前に、先ず、基準光源２０を発光させる。す
ると、基準光源２０より発せられた参照光は、レ
ンズ２１を経てビームスプリツタ２２により方向
を変えられた後、ポジシヨンセンサダイオード１
２の基準点上に結像する。その位置信号を検出す
ることにより、ポジシヨンセンサダイオード１２
の基準点を示す電気信号（以下、基準点信号とい
う）の経時変化Δを計測することができる。ここ
で、基準光源２０とレンズ２１とビームスプリツ
タ２２とで、ポジシヨンセンサダイオード１２か
ら基準点信号を出力させる基準光照射手段を構成
している。
次に、ウエハ２に対する検出光の位置信号Ｓを
検出する。この時、基準点信号の経時変化Δと位
置信号Ｓを測定する時間間隔は、ポジシヨンセン
サダイオード１２の基準点信号の経時変化が生じ
ない程の小なる時間内で行なうものとする。この
位置信号Ｓはポジシヨンセンサダイオード１２の
基準点信号の径時変化Δを含むものであるので、
上記基準光源２０を発光させた時の位置信号Δを
引いてやることにより、高精度の位置検出が可能
となる。すなわち（Ｓ−Δ）なる位置信号を用い
て、焦点位置検出装置の制御を行なつてやれば、
ポジシヨンセンサダイオード１２の基準点の経時
変化による影響を含まない高精度の位置合せが可
能となる。
検出する。この時、基準点信号の経時変化Δと位
置信号Ｓを測定する時間間隔は、ポジシヨンセン
サダイオード１２の基準点信号の経時変化が生じ
ない程の小なる時間内で行なうものとする。この
位置信号Ｓはポジシヨンセンサダイオード１２の
基準点信号の径時変化Δを含むものであるので、
上記基準光源２０を発光させた時の位置信号Δを
引いてやることにより、高精度の位置検出が可能
となる。すなわち（Ｓ−Δ）なる位置信号を用い
て、焦点位置検出装置の制御を行なつてやれば、
ポジシヨンセンサダイオード１２の基準点の経時
変化による影響を含まない高精度の位置合せが可
能となる。
また、この時、検出側のレンズ系１０の受光素
子側主点より、レンズ系１０の焦点距離だけ受光
素子側にずらした位置にストツパ２３を設けるこ
とにより、パターンのあるウエハ上のレジスト表
面より反射される反射光の高次の回折光成分をカ
ツトするものとする。このことにより、パターン
のあるウエハに対して位置検出を行う際にも、高
次の回折光成分による検出光の光重心の変化をう
けないで済む。すなわち、パターンのあるウエハ
に対しても高精度の位置検出が可能となる。
子側主点より、レンズ系１０の焦点距離だけ受光
素子側にずらした位置にストツパ２３を設けるこ
とにより、パターンのあるウエハ上のレジスト表
面より反射される反射光の高次の回折光成分をカ
ツトするものとする。このことにより、パターン
のあるウエハに対して位置検出を行う際にも、高
次の回折光成分による検出光の光重心の変化をう
けないで済む。すなわち、パターンのあるウエハ
に対しても高精度の位置検出が可能となる。
なお、上記干渉効果の平均化は、上記複数波長
の光を混合してウエハ上に同時に照射し、その反
射光を検出することによつても達成されるが、こ
れらの各光を、例えば時分割で照射する等によ
り、個々独立に検出し、得られた複数個の検出信
号を演算処理することにより行なつてもよい。特
に、後者の方式によると、調整誤差等による各光
ごとの照射光路のずれまでも含めて処理すること
ができる。これは、例えば予めレジストを塗布し
ない基準ウエハを用いて各光ごとに受光位置を測
定し、実際のウエハ表面位置測定に際しては演算
処理によりこれらの受光位置のずれ分を補正すれ
ばよい。
の光を混合してウエハ上に同時に照射し、その反
射光を検出することによつても達成されるが、こ
れらの各光を、例えば時分割で照射する等によ
り、個々独立に検出し、得られた複数個の検出信
号を演算処理することにより行なつてもよい。特
に、後者の方式によると、調整誤差等による各光
ごとの照射光路のずれまでも含めて処理すること
ができる。これは、例えば予めレジストを塗布し
ない基準ウエハを用いて各光ごとに受光位置を測
定し、実際のウエハ表面位置測定に際しては演算
処理によりこれらの受光位置のずれ分を補正すれ
ばよい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、波長の異
なる複数個の光を用いるようにしているため、レ
ジストを塗布したウエハ面の様に検出光束に対す
る反射面が複数面ある場合の検出光の干渉による
検出誤差が軽減し、かつこの検出光の位置を検出
するための受光素子のドリフトを、参照光を用い
て検出し補正するようにしたため、面位置を正確
にしかも再現性良くウエハ等の面位置を検出する
ことができる。
なる複数個の光を用いるようにしているため、レ
ジストを塗布したウエハ面の様に検出光束に対す
る反射面が複数面ある場合の検出光の干渉による
検出誤差が軽減し、かつこの検出光の位置を検出
するための受光素子のドリフトを、参照光を用い
て検出し補正するようにしたため、面位置を正確
にしかも再現性良くウエハ等の面位置を検出する
ことができる。
また、本発明の装置は、特に高精度の焦点検出
の要求される縮小投影露光装置の縮小投影レンズ
の焦点合せに有効である。この場合、高精度の焦
点検出が出来ため、高解像のパターンが形成可能
になり、より集積度の高い回路を作成できるとい
う効果がある。
の要求される縮小投影露光装置の縮小投影レンズ
の焦点合せに有効である。この場合、高精度の焦
点検出が出来ため、高解像のパターンが形成可能
になり、より集積度の高い回路を作成できるとい
う効果がある。
第１図は、本発明の一実施例に係る自動焦点制
御装置を示す構成図、第２図は、レジストを塗布
したウエハ上に低角度で光束を入射、結像させた
場合のレジスト表面およびウエハ表面での光束の
反射状態を示す断面図、第３図は、レジストを塗
布したウエハ上で反射された光束が受光素子上に
入光し結像した状態での検出光の強度の分布を示
すグラフである。 １……縮小投影レンズ、２……ウエハ、３……
ステージ、４，５，２０……レーザ（または
LED）、６……ビームスプリツタ（またはハーフ
ミラー）、７，１０，２１……レンズ系、８，９
……ミラー、１１，２２……偏光板（または偏光
ビームスプリツタ）、１２……ポジシヨンセンサ
ダイオード（または分割センサーダイオードもし
くはCCD）、１３……光束（入射光束）、１４…
…レジスト、１５……光束（反射光束、１６，１
７，１８，１９……強度分布の重心、２３……ス
トツパ。
御装置を示す構成図、第２図は、レジストを塗布
したウエハ上に低角度で光束を入射、結像させた
場合のレジスト表面およびウエハ表面での光束の
反射状態を示す断面図、第３図は、レジストを塗
布したウエハ上で反射された光束が受光素子上に
入光し結像した状態での検出光の強度の分布を示
すグラフである。 １……縮小投影レンズ、２……ウエハ、３……
ステージ、４，５，２０……レーザ（または
LED）、６……ビームスプリツタ（またはハーフ
ミラー）、７，１０，２１……レンズ系、８，９
……ミラー、１１，２２……偏光板（または偏光
ビームスプリツタ）、１２……ポジシヨンセンサ
ダイオード（または分割センサーダイオードもし
くはCCD）、１３……光束（入射光束）、１４…
…レジスト、１５……光束（反射光束、１６，１
７，１８，１９……強度分布の重心、２３……ス
トツパ。
Claims (1)
- １ レジストが塗布されたウエハーの面位置を検
知する装置において、上記ウエハーに互いに波長
が異なる複数の光を照射する投光手段と、光電変
換手段と、上記光電変換手段の受光面上の所定位
置に基準光を照射して上記光電変換手段から基準
信号を出力させる基準光照射手段と、上記投光手
段による光照射により上記ウエハーで生じる反射
光を上記光電変換手段の受光面上に集光して上記
光電変換手段から上記所定位置に対する上記反射
光の集光位置に応じた位置信号を出力させる集光
光学系とを有し、上記ウエハーの面位置に応じて
上記反射光の集光位置が変化するよう上記投光手
段と上記集光光学系を配置し、上記光電変換手段
からの上記基準信号と上記位置信号とに基づいて
上記ウエハーの面位置を検知することを特徴とす
る面位置検知装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60281126A JPS62140420A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 面位置検知装置 |
| US07/657,950 US5162642A (en) | 1985-11-18 | 1991-02-21 | Device for detecting the position of a surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60281126A JPS62140420A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 面位置検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140420A JPS62140420A (ja) | 1987-06-24 |
| JPH0217929B2 true JPH0217929B2 (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=17634724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60281126A Granted JPS62140420A (ja) | 1985-11-18 | 1985-12-16 | 面位置検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62140420A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9100410A (nl) * | 1991-03-07 | 1992-10-01 | Asm Lithography Bv | Afbeeldingsapparaat voorzien van een focusfout- en/of scheefstandsdetectie-inrichting. |
| JP2016015371A (ja) * | 2014-07-01 | 2016-01-28 | ウシオ電機株式会社 | 厚さ測定装置、厚さ測定方法及び露光装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5760205A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-12 | Jeol Ltd | Exposure be electron beam |
| JPS57139607A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-28 | Hitachi Ltd | Position measuring equipment |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60281126A patent/JPS62140420A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62140420A (ja) | 1987-06-24 |
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