JPH0269608A - ギャップ測定装置 - Google Patents
ギャップ測定装置Info
- Publication number
- JPH0269608A JPH0269608A JP63221705A JP22170588A JPH0269608A JP H0269608 A JPH0269608 A JP H0269608A JP 63221705 A JP63221705 A JP 63221705A JP 22170588 A JP22170588 A JP 22170588A JP H0269608 A JPH0269608 A JP H0269608A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- photomask
- objective lens
- gap
- reticle
- 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
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- 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、半導体などの露光装置に用い、フォトマスク
とウェハとのギャップを測定するだめのギャップ測定装
置に関するものである。
とウェハとのギャップを測定するだめのギャップ測定装
置に関するものである。
従来の技術
従来、この種のギャップ測定装置として、第３図および
４図に示す構成が知られている（参考文献［月刊Ｓｅｍ
１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ Ｊ ｌ ９８４．
５顕微鏡自動用点機構）。以下、上記従来のギャップ測
定装置について図面を参照しながら説明する。
４図に示す構成が知られている（参考文献［月刊Ｓｅｍ
１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ Ｊ ｌ ９８４．
５顕微鏡自動用点機構）。以下、上記従来のギャップ測
定装置について図面を参照しながら説明する。
第３図において、１０１はフォトマスクであり、マスク
搬送装置（図示省略）により搬送され、光学手段（図示
省略）等により調整されて露光位置に配置される。１０
２はウェハであり、ウェハ搬送装置（図示省略）により
搬送され、光学手段（図示省略）等により調整されてウ
ニハスデージ１０３上の露光位置に設置される。ウェハ
ステージ１０３は駆動装置（図示省略）によりＸ、Ｙの
直交する２方向に移動されると共に、０方向に回転され
る。１０４は光源であり、この光源１０４の照射により
フォトマスク１０１のパターン１０５がウェハステージ
１０３上のウェハ１０２に投影させる。１０６はフォト
マスク１０１の上方に配置された光学顕微鏡、１０７は
光学顕微鏡１０６の照明光学系、１０８は光学顕微鏡１
０６を支持するステージ、１０９はステージ１０８と光
学顕微鏡１０６がその光軸方向へ移動するのを案内する
案内部材、１１０は光学顕微鏡１０６の移動ｉ１を検出
するセンサである。
搬送装置（図示省略）により搬送され、光学手段（図示
省略）等により調整されて露光位置に配置される。１０
２はウェハであり、ウェハ搬送装置（図示省略）により
搬送され、光学手段（図示省略）等により調整されてウ
ニハスデージ１０３上の露光位置に設置される。ウェハ
ステージ１０３は駆動装置（図示省略）によりＸ、Ｙの
直交する２方向に移動されると共に、０方向に回転され
る。１０４は光源であり、この光源１０４の照射により
フォトマスク１０１のパターン１０５がウェハステージ
１０３上のウェハ１０２に投影させる。１０６はフォト
マスク１０１の上方に配置された光学顕微鏡、１０７は
光学顕微鏡１０６の照明光学系、１０８は光学顕微鏡１
０６を支持するステージ、１０９はステージ１０８と光
学顕微鏡１０６がその光軸方向へ移動するのを案内する
案内部材、１１０は光学顕微鏡１０６の移動ｉ１を検出
するセンサである。
上記従来のギャップ測定装置によるギャップ測定動作は
、次の通りである。まず、フォトマスク１０１とウェハ
１０２を光学手段等を用いて正規の露光位置に配置する
。次に、光学顕微鏡１０６およびステージ１０８を案内
部材１０９に沿って移動させ、フォトマスク１０１上の
パターン１１１に光学顕微鏡１０６の焦点を合せる。次
に、光学顕微鏡１０６およびステージ１０８を案内部材
１０９に沿って移動させ、フェノ・１０２上のバタン１
．１２に光学顕微鏡１０６の焦点を合せる。
、次の通りである。まず、フォトマスク１０１とウェハ
１０２を光学手段等を用いて正規の露光位置に配置する
。次に、光学顕微鏡１０６およびステージ１０８を案内
部材１０９に沿って移動させ、フォトマスク１０１上の
パターン１１１に光学顕微鏡１０６の焦点を合せる。次
に、光学顕微鏡１０６およびステージ１０８を案内部材
１０９に沿って移動させ、フェノ・１０２上のバタン１
．１２に光学顕微鏡１０６の焦点を合せる。
その時の光学顕微鏡１０６の移動量をセンサ１１０で検
出することにより、フォトマスク１０１とウェハ１０２
とのギャップを測定することができる。
出することにより、フォトマスク１０１とウェハ１０２
とのギャップを測定することができる。
第４図において、１０１はフォトマスクであり、マスク
搬送装置（図示省略）により搬送され、光学手段（図示
省略）等により調整されて露光位置に配置される。１０
２はウェハであり、ウェハ搬送装置（図示省略）により
搬送され、光学手段（図示省略）等により調整されて露
光位置に配置される。１１３と１１４はそれぞれフォト
マスク１０１の上方で対称的に配置されたレーザー光源
とラインセンサである。
搬送装置（図示省略）により搬送され、光学手段（図示
省略）等により調整されて露光位置に配置される。１０
２はウェハであり、ウェハ搬送装置（図示省略）により
搬送され、光学手段（図示省略）等により調整されて露
光位置に配置される。１１３と１１４はそれぞれフォト
マスク１０１の上方で対称的に配置されたレーザー光源
とラインセンサである。
上記従来のギャップ測定装置によるギャップ測定動作は
、次の通りである。まず、フォトマスク１０１とウェハ
１０２を光学手段等を用いて正規の露光位置に配置する
。次に、レーザ光源１１３からレーザー光１１５をフォ
トマスク１０１とウェハ１０２に投射し、それぞれの反
射光１１６゜１１７をライセンサ１１４で受光する。そ
の時の反射光１１６，１１７のそれぞれの受光位置の幅
りをｔｌす定することにより、フォトマスク１０１とウ
ェハ１０２とのギヤツブ鼠を測定することができる。
、次の通りである。まず、フォトマスク１０１とウェハ
１０２を光学手段等を用いて正規の露光位置に配置する
。次に、レーザ光源１１３からレーザー光１１５をフォ
トマスク１０１とウェハ１０２に投射し、それぞれの反
射光１１６゜１１７をライセンサ１１４で受光する。そ
の時の反射光１１６，１１７のそれぞれの受光位置の幅
りをｔｌす定することにより、フォトマスク１０１とウ
ェハ１０２とのギヤツブ鼠を測定することができる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来例のうち、前者の構成テハ、ウ
ェハ１０２に何もパターンがない状態、つまり、最初に
つ二ノ・１０２に露光するときには焦点を合せることが
できないという課題がある。
ェハ１０２に何もパターンがない状態、つまり、最初に
つ二ノ・１０２に露光するときには焦点を合せることが
できないという課題がある。
一方、後者の構成では、パターンがない場合でも、ギャ
ップを測定することはできるが、ギャップが１０〜５０
ミクロンであり、受光位置の幅りも１０〜５０ミクロン
になるため、通常のラインセンサでは、分解能が数ミク
ロンになるため、高精度のギャップ測定が不可能である
。
ップを測定することはできるが、ギャップが１０〜５０
ミクロンであり、受光位置の幅りも１０〜５０ミクロン
になるため、通常のラインセンサでは、分解能が数ミク
ロンになるため、高精度のギャップ測定が不可能である
。
本発明は、上記のような従来の課題点を解決するもので
、パターンがない場合でも、フォトマスクとつ二ノ・と
のギャップを測定することができ、また、上記ギャップ
をサブミクロンのオーダーで高精度に４１す定すること
ができるようにしたギャップ測定装置を提供することを
目的とするものである。
、パターンがない場合でも、フォトマスクとつ二ノ・と
のギャップを測定することができ、また、上記ギャップ
をサブミクロンのオーダーで高精度に４１す定すること
ができるようにしたギャップ測定装置を提供することを
目的とするものである。
課題を解決するだめの手段
本発明は、上記目的を達成するために、フ、１）マスク
とウニ／・に対向して配置された対物レンズと、この対
物レンズの光軸上に配置された観察手段と、上記対物レ
ンズと観察手段の間に配置されたハーフミラ−と、この
ハーフミラ−の光軸上に配置され、上記フォトマスクと
ウニ・・上に測定パターンを投影するレチクルと、この
レチクルヲｆｆ（明する照明手段と、少なくとも上記対
物レンズをその一１ｉ＋ｌ＋方向に移動させる手段と、
上記移動り士を測定するだめの検出手段を備えたもので
ある。
とウニ／・に対向して配置された対物レンズと、この対
物レンズの光軸上に配置された観察手段と、上記対物レ
ンズと観察手段の間に配置されたハーフミラ−と、この
ハーフミラ−の光軸上に配置され、上記フォトマスクと
ウニ・・上に測定パターンを投影するレチクルと、この
レチクルヲｆｆ（明する照明手段と、少なくとも上記対
物レンズをその一１ｉ＋ｌ＋方向に移動させる手段と、
上記移動り士を測定するだめの検出手段を備えたもので
ある。
作 用・・
上記技術的手段による作用は次のようになる。
レチクルを照明手段により照明し、レチクルの測定パタ
ーンをハーフミラ−１対物レンズを通してフォトマスク
とウェハ上にそれぞれ投影し、移動手段により少なくと
も対物レンズを移動させ、観察手段で観察しながらフォ
トマスク上とウェハ上にそれぞれレチクルの測定パター
ンを結像させる。そして、それぞれの場合について、検
出手段で上記移動）ｉを検出することにより、フォトマ
スクとクエ・・のギヤツブをｔ用定することができる。
ーンをハーフミラ−１対物レンズを通してフォトマスク
とウェハ上にそれぞれ投影し、移動手段により少なくと
も対物レンズを移動させ、観察手段で観察しながらフォ
トマスク上とウェハ上にそれぞれレチクルの測定パター
ンを結像させる。そして、それぞれの場合について、検
出手段で上記移動）ｉを検出することにより、フォトマ
スクとクエ・・のギヤツブをｔ用定することができる。
実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図および第２図は本発明の一実施例におけるギャッ
プ測定装置を示し、第１図は全体の概略斜視図、第２図
は対物レンズ部周辺の詳細図である。
プ測定装置を示し、第１図は全体の概略斜視図、第２図
は対物レンズ部周辺の詳細図である。
第１図において、■はフォトマスクであり、マスク搬送
装置（図示省略）により搬送され、光学手段（図示省略
）等により調整されて露光位置に配置される。２はウェ
ハであり、ウェハ搬送装置（図示省略）により搬送され
、光学手段（図示省略）等により調整されてウェハステ
ージ３上の露光位置に配置される。ウェハステージ３は
駆動装置（図示省略）ＫよりＸ、Ｙの直交方向に移動さ
れると共に、０方向に回転される。４は光源であり、こ
の光源４の照射によりフォトマスク１のパターン５がウ
ェハステージ３上のウェハ２に投影される。６はフォト
マスク１の上方に配置された対物レンズ、７は対物レン
ズ６の光軸上に配置された集光レンズ、８は集光レンズ
７で集光した光、すなわち対物レンズ６で捕えた像を観
察するテレビカメラ、９はオートフォーカス装置、１０
は対物レンズ６と集光レンズ７の間に配置されたハフミ
ラー １１はハーフミラ−１０の光軸上に設けられ、フ
ォトマスク１とウェハ２上に投影するｉｔす定パターン
１２を持つレチクノペ １３と１４はレチクル１１を照
明するための照明レンズと照明具であり、これら対物レ
ンズ６、集光レンズ７、顕微鏡８、オートフォーカス装
置９、ハーフミラ−１０、レチクル１１、照明レンズ１
３、照明具１４ば、ステージ１５上に支持されている。
装置（図示省略）により搬送され、光学手段（図示省略
）等により調整されて露光位置に配置される。２はウェ
ハであり、ウェハ搬送装置（図示省略）により搬送され
、光学手段（図示省略）等により調整されてウェハステ
ージ３上の露光位置に配置される。ウェハステージ３は
駆動装置（図示省略）ＫよりＸ、Ｙの直交方向に移動さ
れると共に、０方向に回転される。４は光源であり、こ
の光源４の照射によりフォトマスク１のパターン５がウ
ェハステージ３上のウェハ２に投影される。６はフォト
マスク１の上方に配置された対物レンズ、７は対物レン
ズ６の光軸上に配置された集光レンズ、８は集光レンズ
７で集光した光、すなわち対物レンズ６で捕えた像を観
察するテレビカメラ、９はオートフォーカス装置、１０
は対物レンズ６と集光レンズ７の間に配置されたハフミ
ラー １１はハーフミラ−１０の光軸上に設けられ、フ
ォトマスク１とウェハ２上に投影するｉｔす定パターン
１２を持つレチクノペ １３と１４はレチクル１１を照
明するための照明レンズと照明具であり、これら対物レ
ンズ６、集光レンズ７、顕微鏡８、オートフォーカス装
置９、ハーフミラ−１０、レチクル１１、照明レンズ１
３、照明具１４ば、ステージ１５上に支持されている。
１６はステージ１５が対物レンズ６の光軸方向に移動す
るのを案内する案内部材、１７はステージ１５の移動：
１】を測定するセンサである。
るのを案内する案内部材、１７はステージ１５の移動：
１】を測定するセンサである。
以上の構成において、以下、そのギャップ測定動作につ
いて説明する。
いて説明する。
まず、フォトマスクｌとウェハ２を光学手段等を用いて
正規の露光位置に配置する。次に、照明具１４で照明レ
ンズ１３を通してレチクル１１を照明し、その■１１定
パターン１２をハーフミラ１０、対物レンズ６を介して
、フォトマスク１とウェハ２上にそれぞれ投影する。す
なわち、まず、ステージ１５、対物レンズ６等を案内部
材１６に沿って移動させ、第２図に示すようにフォトマ
スク１上にレチクル１１の測定パターン１２の像１８を
テレビカメラ８で観察して画像処理などのオートフォー
カス装置９を用いて結像させる。次に、ステージ１５、
対物レンズ６等を案内部材】６に沿って移動させ、ウェ
ハ２上にレチクル１１の測定パターン１２の像１９をフ
ォトマスク１に対して行なったのと同様にして結像させ
る。
正規の露光位置に配置する。次に、照明具１４で照明レ
ンズ１３を通してレチクル１１を照明し、その■１１定
パターン１２をハーフミラ１０、対物レンズ６を介して
、フォトマスク１とウェハ２上にそれぞれ投影する。す
なわち、まず、ステージ１５、対物レンズ６等を案内部
材１６に沿って移動させ、第２図に示すようにフォトマ
スク１上にレチクル１１の測定パターン１２の像１８を
テレビカメラ８で観察して画像処理などのオートフォー
カス装置９を用いて結像させる。次に、ステージ１５、
対物レンズ６等を案内部材】６に沿って移動させ、ウェ
ハ２上にレチクル１１の測定パターン１２の像１９をフ
ォトマスク１に対して行なったのと同様にして結像させ
る。
上記それぞれの場合について、センサ１７でステージ１
５の移動量を検出することにより、フォトマスク１とウ
ェハ２のギャップを測定することができる。
５の移動量を検出することにより、フォトマスク１とウ
ェハ２のギャップを測定することができる。
このように上記実施例によれば、マスクｌとウェハ２の
ギャップをパターンがない場合でも簡単に測定すること
ができ、また、サブミクロンレベルで高精度に測定する
ことができる。
ギャップをパターンがない場合でも簡単に測定すること
ができ、また、サブミクロンレベルで高精度に測定する
ことができる。
なお、測定パターン１２のフォーカスを合わせるには、
テレビカメラ８に代えて接眼レンズを用い、目視で行な
うことができる。また、レチクル１１は必要なときだけ
測定パターン１２を投影可能なように照明光軸に対して
退避できるように構成することも可能である。また、無
限鏡筒型対物レンズ６を用いた場合には、この無眼鏡筒
型対物レンズ６のみをその光軸方向に移動させ、その移
動ｆ７Ｈをセンサにより検出するようにしてもよい。
テレビカメラ８に代えて接眼レンズを用い、目視で行な
うことができる。また、レチクル１１は必要なときだけ
測定パターン１２を投影可能なように照明光軸に対して
退避できるように構成することも可能である。また、無
限鏡筒型対物レンズ６を用いた場合には、この無眼鏡筒
型対物レンズ６のみをその光軸方向に移動させ、その移
動ｆ７Ｈをセンサにより検出するようにしてもよい。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、レチクルを照明手段
により照明し、観察手段により観察しながら移動手段に
より少なくとも対物レンズを移動させることにより、レ
チクルの測定パターンをフォトマスク上とウェハ上にそ
れぞれ結像させ、そのときの移動量を検出手段で検出す
ることにより、フォトマスクとウェハとのギャップを測
定するようにしているので、パターンがない場合でも、
簡単に測定することができ、また、サブミクロンレベル
で高精度に測定することができる。
により照明し、観察手段により観察しながら移動手段に
より少なくとも対物レンズを移動させることにより、レ
チクルの測定パターンをフォトマスク上とウェハ上にそ
れぞれ結像させ、そのときの移動量を検出手段で検出す
ることにより、フォトマスクとウェハとのギャップを測
定するようにしているので、パターンがない場合でも、
簡単に測定することができ、また、サブミクロンレベル
で高精度に測定することができる。
第１図および第２図は本発明の一実施例におけるギャッ
プ測定装置を示し、第１図は全体の概略斜視図、第２図
は対物レンズ部周辺の詳細図、第３図および第４図はそ
れぞれ従来のギャップ測定装置を示す概略斜視図である
。 １・・フォトマスク、２・・・ウェハ ３・・・ウェハ
ステージ、４・・・光源、６・・対物レンズ、７・・・
集光レンズ、８・・・テレビカメラ、１０・・・ハーフ
ミラ１１・・・レチクル、１２・・・測定パターン、１
３・・・照明レンズ、１４・・照明具、１５・・・ステ
ージ、１６・案内部材、１７・・・センサ、１８．１９
・・・像。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名ハ？
イ９に
プ測定装置を示し、第１図は全体の概略斜視図、第２図
は対物レンズ部周辺の詳細図、第３図および第４図はそ
れぞれ従来のギャップ測定装置を示す概略斜視図である
。 １・・フォトマスク、２・・・ウェハ ３・・・ウェハ
ステージ、４・・・光源、６・・対物レンズ、７・・・
集光レンズ、８・・・テレビカメラ、１０・・・ハーフ
ミラ１１・・・レチクル、１２・・・測定パターン、１
３・・・照明レンズ、１４・・照明具、１５・・・ステ
ージ、１６・案内部材、１７・・・センサ、１８．１９
・・・像。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名ハ？
イ９に
Claims (1)
- フォトマスクとウェハに対向して配置された対物レンズ
と、この対物レンズの光軸上に配置された観察手段と、
上記対物レンズと観察手段の間に配置されたハーフミラ
ーと、このハーフミラーの光軸上に配置され、上記フォ
トマスクとウェハ上に測定パターンを投影するレチクル
と、このレクチルを照明する照明手段と、少なくとも上
記対物レンズをその軸方向に移動させる手段と、上記移
動量を測定するための検出手段を備えたことを特徴とす
るギャップ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63221705A JPH0269608A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | ギャップ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63221705A JPH0269608A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | ギャップ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0269608A true JPH0269608A (ja) | 1990-03-08 |
Family
ID=16770985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63221705A Pending JPH0269608A (ja) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | ギャップ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0269608A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182607A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-25 | イ−トン・コ−ポレ−シヨン | 自動焦点位置合せ及び測定装置並びに方法 |
| JPS6251219A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Hitachi Ltd | 間隙設定装置 |
-
1988
- 1988-09-05 JP JP63221705A patent/JPH0269608A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58182607A (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-25 | イ−トン・コ−ポレ−シヨン | 自動焦点位置合せ及び測定装置並びに方法 |
| JPS6251219A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-05 | Hitachi Ltd | 間隙設定装置 |
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