JPH03225815A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
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- JPH03225815A JPH03225815A JP2019232A JP1923290A JPH03225815A JP H03225815 A JPH03225815 A JP H03225815A JP 2019232 A JP2019232 A JP 2019232A JP 1923290 A JP1923290 A JP 1923290A JP H03225815 A JPH03225815 A JP H03225815A
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- light
- illumination
- mirror
- lens
- wafer
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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
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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、半導体露光装置等において、マスクとクエへ
との位置合わせ時の観察照明方式に関するものである。
との位置合わせ時の観察照明方式に関するものである。
［従来の技術］
従来、半導体露光工程において、マスクとクエへの位置
合わせ方法に関して、本出願人により、露光用光源のう
ち非露光光を用いてマスクおよびクエへの観察照明を行
い、ＴＶカメラで撮像し画像処理により位置合わせを行
う手段が提案されている。
合わせ方法に関して、本出願人により、露光用光源のう
ち非露光光を用いてマスクおよびクエへの観察照明を行
い、ＴＶカメラで撮像し画像処理により位置合わせを行
う手段が提案されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、前記従来例では、露光光源のうち５４６
ｎ１１および５７８ｎｍにピークのある２波長を観察用
光源として用いているが、ウェハ上のレジスト膜厚の差
やウェハのアライメントマーク構造の段差の違いにより
、ＴＶカメラによって撮像されるマークの見え方が大き
く左右される。
ｎ１１および５７８ｎｍにピークのある２波長を観察用
光源として用いているが、ウェハ上のレジスト膜厚の差
やウェハのアライメントマーク構造の段差の違いにより
、ＴＶカメラによって撮像されるマークの見え方が大き
く左右される。
これは主にレジスト膜厚と観察照明光との干渉によるも
のであり、観察照明波長とレジスト膜厚の間には次式の
ような関係か成り立つ。
のであり、観察照明波長とレジスト膜厚の間には次式の
ような関係か成り立つ。
上式において、ｔはレジスト膜厚、ｎはレジストの屈折
率、λは観察照明光の波長である。上式が成り立つ時、
ウェハ上のマークからの反射光は弱まる。
率、λは観察照明光の波長である。上式が成り立つ時、
ウェハ上のマークからの反射光は弱まる。
第２図はこれらの関係をグラフに表したものであり、こ
のグラフから分かるように、観察波長に５４６および５
７８ｎｍの２波長を用いても、レジスト膜厚がＡ、Ｂお
よび０点等に相当する場合、ウェハ上のマークの検出が
困難になる場合があった。
のグラフから分かるように、観察波長に５４６および５
７８ｎｍの２波長を用いても、レジスト膜厚がＡ、Ｂお
よび０点等に相当する場合、ウェハ上のマークの検出が
困難になる場合があった。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、レジスト膜厚等にかかわらず、富に安定してウェハ
のマークを検出可能な露光装置の）是イ共を目的とする
。
て、レジスト膜厚等にかかわらず、富に安定してウェハ
のマークを検出可能な露光装置の）是イ共を目的とする
。
〔課題を解決するための手段および作用コ前記目的を達
成するため、本発明によれば、前述の観察照明光の他に
、別の波長の照明光、例えば波長が６３３ｎｍであるＨ
ｅ−Ｎｅレーザ光等を照明光源として追加することによ
り、レジスト膜厚やウェハマークの段差の違いによるア
ライメントマークの検出の不安定さを取り除くことが可
能である。また、 Ｈｅ−Ｎｅレーザ光および水銀ラン
プの非露光光の光路中に任意に可変出来る無段階ＮＤフ
ィルタを設けることにより、複数の照明の切換えを容易
に行えるようにしたものであり、且つ、濃度ヒストグラ
ムから最も検出状態の良い照明方式を自動選択すること
を可能としたものである。
成するため、本発明によれば、前述の観察照明光の他に
、別の波長の照明光、例えば波長が６３３ｎｍであるＨ
ｅ−Ｎｅレーザ光等を照明光源として追加することによ
り、レジスト膜厚やウェハマークの段差の違いによるア
ライメントマークの検出の不安定さを取り除くことが可
能である。また、 Ｈｅ−Ｎｅレーザ光および水銀ラン
プの非露光光の光路中に任意に可変出来る無段階ＮＤフ
ィルタを設けることにより、複数の照明の切換えを容易
に行えるようにしたものであり、且つ、濃度ヒストグラ
ムから最も検出状態の良い照明方式を自動選択すること
を可能としたものである。
［実施例コ
第１図は本発明を投影型露光装置に通用したときの一実
施例の概略図である。
施例の概略図である。
同図において、Ｈｅ−Ｎｅレーザ１００からの光束はミ
ラー１０１をあらかじめ光軸から退避させておき、ミラ
ー３０ （３１）、シリンドリカルレンズ２９、ミラー
２８そしてレンズ２７を介した後、回転しているポリゴ
ンミラー２６で反射し、耐圧光束をテレセントリックす
るｆθレンズ２５に入射する。ｆθレンズ２５はその入
射瞳面をポリゴンミラー２６の反射面に一致させている
。
ラー１０１をあらかじめ光軸から退避させておき、ミラ
ー３０ （３１）、シリンドリカルレンズ２９、ミラー
２８そしてレンズ２７を介した後、回転しているポリゴ
ンミラー２６で反射し、耐圧光束をテレセントリックす
るｆθレンズ２５に入射する。ｆθレンズ２５はその入
射瞳面をポリゴンミラー２６の反射面に一致させている
。
ｆθレンズ２５を通過した光束ハーフミラ−２２、レン
ズ２１を介しダハプリズム２０により左右２つのアライ
メント光学系に分けられる。
ズ２１を介しダハプリズム２０により左右２つのアライ
メント光学系に分けられる。
本実施例では左右のアライメント光学系は対称となって
いるために以下は右方のアライメント光学系について説
明する。
いるために以下は右方のアライメント光学系について説
明する。
ダハプリズム２０で分けられた光束はハーフミラ−１５
て反射した後、レンズ１４、ハーフミラ−５を通り、対
物レンズ４によりｆθレンズ２５の像面若しくはその共
役面であるレチクル３面上および投影光学系２によるそ
の共役面であるウェハ１面上に入射し、ポリゴンミラー
２５を回転させることによりテレセントリックな状、態
でウェハ１面上を走査する。
て反射した後、レンズ１４、ハーフミラ−５を通り、対
物レンズ４によりｆθレンズ２５の像面若しくはその共
役面であるレチクル３面上および投影光学系２によるそ
の共役面であるウェハ１面上に入射し、ポリゴンミラー
２５を回転させることによりテレセントリックな状、態
でウェハ１面上を走査する。
レチクル３面上とウェハ１面上には不図示の位■整合用
の識別マークとしてのアライメントパターンツ）各々左
右２カ所に設けられている。そして光束かアライメント
パターン近傍を通過した場合にはアライメントパターン
のエツジのない部分では正反射し所謂非散乱光となり入
射してきた光路と同じ光路を戻り、エツジのある部分で
は回折や乱反射し所謂散乱光となり入射してきた光路と
同じ光路を戻る。
の識別マークとしてのアライメントパターンツ）各々左
右２カ所に設けられている。そして光束かアライメント
パターン近傍を通過した場合にはアライメントパターン
のエツジのない部分では正反射し所謂非散乱光となり入
射してきた光路と同じ光路を戻り、エツジのある部分で
は回折や乱反射し所謂散乱光となり入射してきた光路と
同じ光路を戻る。
このうち対物レンズ４を通過した非散乱光と散乱光はハ
ーフミラ−５で２つに分割される。ハーフミラ−５で反
射した光束はハーフミラ−６で反射した後ＭＤ系に導光
される。一方ハーフミラー５を通過した光束はハーフミ
ラ−１５を通過しＭＷ系に導光される。
ーフミラ−５で２つに分割される。ハーフミラ−５で反
射した光束はハーフミラ−６で反射した後ＭＤ系に導光
される。一方ハーフミラー５を通過した光束はハーフミ
ラ−１５を通過しＭＷ系に導光される。
ＭＤ系はレンズ９、ミラー１０、スリット１１、コンデ
ンサーレンズ１２そして受光部１３を有しておりレチク
ル３面上の第１識別マークとしてのレチクルアライメン
トパターンからの非散乱光と散乱光が入射している。
ンサーレンズ１２そして受光部１３を有しておりレチク
ル３面上の第１識別マークとしてのレチクルアライメン
トパターンからの非散乱光と散乱光が入射している。
ＭＷ系はミラー１６、コンデンサーレンズ１７、スリッ
ト１８そして受光部１９を有しており、レチクル３とウ
ェハ１面上の第２識別マークとしてのウェハアライメン
トパターンからの非散乱売と散乱光が入射している。（
尚、ＭＷ系ではウニ八面上のウェハアライメントパター
ンからの信号光のみを用いるようにしている。）ＭＷ系
とＭＤ系に入射した光束は対物レンズ４の瞳面と共役な
位置に配置された中心部分が不透明のスリット１１．１
８により散乱光のみを通過させ受光部１３．１９で受光
している。
ト１８そして受光部１９を有しており、レチクル３とウ
ェハ１面上の第２識別マークとしてのウェハアライメン
トパターンからの非散乱売と散乱光が入射している。（
尚、ＭＷ系ではウニ八面上のウェハアライメントパター
ンからの信号光のみを用いるようにしている。）ＭＷ系
とＭＤ系に入射した光束は対物レンズ４の瞳面と共役な
位置に配置された中心部分が不透明のスリット１１．１
８により散乱光のみを通過させ受光部１３．１９で受光
している。
このようにして本実施例ではアライメントパターンから
の散乱光を検出し、レチクル３とウェハ１とのズレ量を
検出して位置整合を行っている。
の散乱光を検出し、レチクル３とウェハ１とのズレ量を
検出して位置整合を行っている。
尚、同図において、７はコンデンサーレンズ、２３はエ
レクタ−レンズ、２４１は接眼レンズである。同図にお
けるレーザビームスキャン方式位置合わせ方法に関して
は、本出願人による特開昭５３−１３５６５４号に詳し
く説明されている。
レクタ−レンズ、２４１は接眼レンズである。同図にお
けるレーザビームスキャン方式位置合わせ方法に関して
は、本出願人による特開昭５３−１３５６５４号に詳し
く説明されている。
次に水銀ランプによる観察照明系の構成について同図を
用いて説明する。
用いて説明する。
同図において２０１は光源で超高圧水銀ランプやエキシ
マレーザ等の広い波長域に発振スペクトルを有する光源
よりなっている。２０２は楕円ミラーであり、光源２０
１として例えば水銀ランプ等を用いたときの、該光源か
らの放射光束を有効に集光するためのものである。２０
３は光分割手段であり、例えば、コールドミラー等から
なり、露光に必要な紫外線に相当する露光領域の光束を
反射させ、それ以外の分光特性の非露光光束を通過させ
る特性を有している。２０４はシャッターであり露光時
以外にコールドミラーからの露光光を遮断している。２
０５はフライアイレンズであり射出光束の配光特性を調
整し、被照射面であるマスク３面上の照度分布の均一化
を図っている。
マレーザ等の広い波長域に発振スペクトルを有する光源
よりなっている。２０２は楕円ミラーであり、光源２０
１として例えば水銀ランプ等を用いたときの、該光源か
らの放射光束を有効に集光するためのものである。２０
３は光分割手段であり、例えば、コールドミラー等から
なり、露光に必要な紫外線に相当する露光領域の光束を
反射させ、それ以外の分光特性の非露光光束を通過させ
る特性を有している。２０４はシャッターであり露光時
以外にコールドミラーからの露光光を遮断している。２
０５はフライアイレンズであり射出光束の配光特性を調
整し、被照射面であるマスク３面上の照度分布の均一化
を図っている。
２０６はミラー ２０７はコンデンサーレンズでありミ
ラー２０６からの光束によりマスク３面上を照射してい
る。
ラー２０６からの光束によりマスク３面上を照射してい
る。
一方、コールドミラー２０３を通過した非露光光は熱線
フィルタ２２１に入射させている。
フィルタ２２１に入射させている。
熱線フィルタ２２１は非露光光のうち、照明用として不
要な赤外線に相当する熱線を遮断している。２２２は円
盤状の無段階ＮＤフィルタであり、通過光量の調整を目
的としている。２２６はステッピングモータであり、Ｎ
Ｄフィルタ２２２を回転させる。すなわち、ステッピン
グモータ２２６に適当なパルスを与えることにより、水
銀ランプからの照明光量を任意に可変することが出来る
。
要な赤外線に相当する熱線を遮断している。２２２は円
盤状の無段階ＮＤフィルタであり、通過光量の調整を目
的としている。２２６はステッピングモータであり、Ｎ
Ｄフィルタ２２２を回転させる。すなわち、ステッピン
グモータ２２６に適当なパルスを与えることにより、水
銀ランプからの照明光量を任意に可変することが出来る
。
２２３はライトガイドであり、射出端が二股に分離して
いるグラスファイバー等からなり、入射端から入射させ
た光束を二股の射出端より後述する左系と左系の２つの
観察系に導光している。
いるグラスファイバー等からなり、入射端から入射させ
た光束を二股の射出端より後述する左系と左系の２つの
観察系に導光している。
２２４はコンデンサーレンズであり、ライトガイド２２
３からの光束を集光している。この光はミラー２２５、
ハーフミラ−１０５を通過しコンデンサーレンズ７で集
光し、ハーフミラ−５を介して対物レンズ４に入射させ
、マスク３面上を照明し、さらに投影光学系２を介して
ウェハ１面上のアライメントマークを照明している。
３からの光束を集光している。この光はミラー２２５、
ハーフミラ−１０５を通過しコンデンサーレンズ７で集
光し、ハーフミラ−５を介して対物レンズ４に入射させ
、マスク３面上を照明し、さらに投影光学系２を介して
ウェハ１面上のアライメントマークを照明している。
マスク３およびウェハ１面上のアライメントマークから
の光束は対物レンズ４、ミラー５そしてコンデンサーレ
ンズ１４を介してハーフミラ−１５で反射させた後、ダ
ハプリズム２０、レンズ２１、ハーフミラ−２２を介し
てエレクタ−レンズ２３に入射させている。エレクタ−
レンズ２３はダハプリズム２０からの光束を集光しハー
フミラ−３０１、ミラー３０２を介してＴＶカメラ３０
３の撮像面に導光している。
の光束は対物レンズ４、ミラー５そしてコンデンサーレ
ンズ１４を介してハーフミラ−１５で反射させた後、ダ
ハプリズム２０、レンズ２１、ハーフミラ−２２を介し
てエレクタ−レンズ２３に入射させている。エレクタ−
レンズ２３はダハプリズム２０からの光束を集光しハー
フミラ−３０１、ミラー３０２を介してＴＶカメラ３０
３の撮像面に導光している。
本実施例ではコンデンサーレンズ２２４からミラー１５
に至る光路中の各要素で左系の観察系を、コンデンサー
レンズ２２４′からミラー１５′に至る光路中の各要素
で左系の観察系を構成している。
に至る光路中の各要素で左系の観察系を、コンデンサー
レンズ２２４′からミラー１５′に至る光路中の各要素
で左系の観察系を構成している。
そして、左系と左系によって形成される撮像面上のアラ
イメントマークの像をＴＶカメラ３０３で観察している
。
イメントマークの像をＴＶカメラ３０３で観察している
。
次にＨｅ−Ｎｅレーザによる観察照明系の構成について
同図を用いて説明する。
同図を用いて説明する。
同図において、１００はＨｅ−Ｎｅレーザであり、この
光はミラー１０１を介して１０６の円盤状の無段階ＮＤ
フィルタに入射する。この時ミラー１０１はあらかじめ
光軸上に設置しておき、従って前述のレーザビームスキ
ャン系の光学系には）１ｅ−Ｎｅレーザ光は遮断されて
いる。１０７はステッピングモータであり、ＮＤフィル
タ１０６を回転させる。ステッピングモータ１０７に適
当なパルスを与えることにより、 Ｈｅ−Ｎｅレーザか
らの照明光量を任意に可変することが出来る。
光はミラー１０１を介して１０６の円盤状の無段階ＮＤ
フィルタに入射する。この時ミラー１０１はあらかじめ
光軸上に設置しておき、従って前述のレーザビームスキ
ャン系の光学系には）１ｅ−Ｎｅレーザ光は遮断されて
いる。１０７はステッピングモータであり、ＮＤフィル
タ１０６を回転させる。ステッピングモータ１０７に適
当なパルスを与えることにより、 Ｈｅ−Ｎｅレーザか
らの照明光量を任意に可変することが出来る。
無段階ＮＤフィルタ１０６を出たレーザ光は拡散板１０
２により拡散される。１０３はライトガイドであり、射
出端が二股に分離しているグラスファイバー等からなり
入射端から入射させた光束を二股の射出端より、前述の
左系と左系の２つの観察系に導光している。
２により拡散される。１０３はライトガイドであり、射
出端が二股に分離しているグラスファイバー等からなり
入射端から入射させた光束を二股の射出端より、前述の
左系と左系の２つの観察系に導光している。
以後、前述の水銀ランプによる観察照明系と同様にマス
ク３およびウェハ１面のアライメントマークからの光束
がＴＶカメラ３０３の撮像面に導光される。
ク３およびウェハ１面のアライメントマークからの光束
がＴＶカメラ３０３の撮像面に導光される。
第３図は本発明を実施した場合のレジスト膜厚と反射率
とのグラフである。本グラフは、観察照明光としてＨｅ
−Ｎｅレーザ光（波長＝６３３ｎｍ）と水銀ランプより
の非露光光（波長＝５４６ｒ＋ｍおよび５７８ｎｍ）の
例である。このグラフから分かるように、水銀ランプか
らの非露光光と Ｈｅ−Ｎｅレーザ光とを観察光源とし
てクエへのレジスト膜厚に応じて両光源を切換え、また
は混合して用いればアライメントマークの検出範囲を非
常に広くすることが可能になる。
とのグラフである。本グラフは、観察照明光としてＨｅ
−Ｎｅレーザ光（波長＝６３３ｎｍ）と水銀ランプより
の非露光光（波長＝５４６ｒ＋ｍおよび５７８ｎｍ）の
例である。このグラフから分かるように、水銀ランプか
らの非露光光と Ｈｅ−Ｎｅレーザ光とを観察光源とし
てクエへのレジスト膜厚に応じて両光源を切換え、また
は混合して用いればアライメントマークの検出範囲を非
常に広くすることが可能になる。
第４図は、無段階ＮＤフィルタ１０６．２２２の回転に
よる）Ｉｅ−Ｎｅレーザ照明と、水銀ランプの非露光光
による照明の調光特性の一例を示す。横軸にＮＤフィル
タの回転角、縦軸に光量を示す。
よる）Ｉｅ−Ｎｅレーザ照明と、水銀ランプの非露光光
による照明の調光特性の一例を示す。横軸にＮＤフィル
タの回転角、縦軸に光量を示す。
ここで照明方式を）ｌｅ−Ｎｅレーザ照明にする場合は
、第４図内のＡ点になるように無段階ＮＤフィルタ１０
６を最大位置へ回転し、逆に、無段階ＮＤフィルタ２２
２を最小位置へ回転すればよい。
、第４図内のＡ点になるように無段階ＮＤフィルタ１０
６を最大位置へ回転し、逆に、無段階ＮＤフィルタ２２
２を最小位置へ回転すればよい。
次に照明方式を水銀ランプの非露光光による照明にする
場合は、第２図内のＢ点になるように各無段階ＮＤフィ
ルタを回転すればよい。
場合は、第２図内のＢ点になるように各無段階ＮＤフィ
ルタを回転すればよい。
また、第４図内の０点になるように各無段階ＮＤフィル
タを回転すればＨｅ−Ｎｅレーザによる照明と水銀ラン
プの非露光光による照明か１・１に混合された光でマス
クおよびウェハを観察することか出来る。
タを回転すればＨｅ−Ｎｅレーザによる照明と水銀ラン
プの非露光光による照明か１・１に混合された光でマス
クおよびウェハを観察することか出来る。
次に、照明方式の自動選択の手段について説明する。
Ｔ〜！カメラを用いた画像処理方式の場合、アライメン
トマークの検出の良否はアライメントマークとその周辺
の背景とのコントラスト比で決まってくる。例えは第５
図（ａ）のようにアライメントマークかＴＶカメラの視
野内にあり、アライメントマークと背景とのコントラス
トが良好な場合の濃度ヒストグラムを抽出すると第５図
（ｂ）のようになる。尚、第５図（ｂ）において、横軸
は濃度（階調）、縦軸は頻度を表わしている。同図で明
らかのように、アライメントマークと背景とのコントラ
スト比が良好な場合、濃度ヒストグラムは明確な２極性
を示す。
トマークの検出の良否はアライメントマークとその周辺
の背景とのコントラスト比で決まってくる。例えは第５
図（ａ）のようにアライメントマークかＴＶカメラの視
野内にあり、アライメントマークと背景とのコントラス
トが良好な場合の濃度ヒストグラムを抽出すると第５図
（ｂ）のようになる。尚、第５図（ｂ）において、横軸
は濃度（階調）、縦軸は頻度を表わしている。同図で明
らかのように、アライメントマークと背景とのコントラ
スト比が良好な場合、濃度ヒストグラムは明確な２極性
を示す。
次に第６図（ａ）のようにアライメントマークと背景と
のコントラストが悪い場合の濃度ヒストグラムを抽出す
ると第６図（ｂ）のようになり、背景部の・ＩＩストグ
ラムにアライメントマーク部の濃度ヒストグラムが重な
り、アライメントマークと背景の識別が困難となる。さ
らに極端な場合、例えばアライメントマークが見えない
時は濃度ヒストグラムは背景部のみの単峰性を示すこと
になる。
のコントラストが悪い場合の濃度ヒストグラムを抽出す
ると第６図（ｂ）のようになり、背景部の・ＩＩストグ
ラムにアライメントマーク部の濃度ヒストグラムが重な
り、アライメントマークと背景の識別が困難となる。さ
らに極端な場合、例えばアライメントマークが見えない
時は濃度ヒストグラムは背景部のみの単峰性を示すこと
になる。
このようにある照明状態において、その時の濃度ヒスト
グラムを抽出し、その分布状態から検出の良否の割合を
判断することが可能である。従って第４図の調光特性の
ように、Ａ点から０点まで段階的に各無段ＲＮＤフィル
タを回転し、その度に、濃度ヒストグラムを求め、その
値からアライメントマークの検出状態を判断することに
より、あるウェハプロセスに最適な照明方式すなわち、
Ｈｅ−Ｎｅレーザ照明光と水銀ランプの非露光光との最
適混合比を求めることが出来る。
グラムを抽出し、その分布状態から検出の良否の割合を
判断することが可能である。従って第４図の調光特性の
ように、Ａ点から０点まで段階的に各無段ＲＮＤフィル
タを回転し、その度に、濃度ヒストグラムを求め、その
値からアライメントマークの検出状態を判断することに
より、あるウェハプロセスに最適な照明方式すなわち、
Ｈｅ−Ｎｅレーザ照明光と水銀ランプの非露光光との最
適混合比を求めることが出来る。
もちろん全ウェハに対して毎回前述の最適混合比を求め
ていたのでは、露光装置としてのスルーブツトが低下す
るので、あるウェハプロセスにおける最初の１枚のウェ
ハに対して前述処理を実行し２枚目以降は１枚目の照明
状態のデータを利用することが有効である。
ていたのでは、露光装置としてのスルーブツトが低下す
るので、あるウェハプロセスにおける最初の１枚のウェ
ハに対して前述処理を実行し２枚目以降は１枚目の照明
状態のデータを利用することが有効である。
第７図に他の実施例を示す、同図は第１図の実施例に対
し、 Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源と水銀ランプによる非露光
光源のかわりに、キセノンあるいはハロゲンランプ等の
白色光源４０１．４０１′を用い、さらにその光路内に
色フィルタ４０３．４０４を用いて、前述実施例で述べ
た調光手段を利用し最適照明方式を得るものである。
し、 Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源と水銀ランプによる非露光
光源のかわりに、キセノンあるいはハロゲンランプ等の
白色光源４０１．４０１′を用い、さらにその光路内に
色フィルタ４０３．４０４を用いて、前述実施例で述べ
た調光手段を利用し最適照明方式を得るものである。
ここで色フィルタ４０３．４０４は前述のととくウェハ
プロセスとレジスト膜厚による反射光の干渉状態から適
切な中心波長を選択するとより効果的である。
プロセスとレジスト膜厚による反射光の干渉状態から適
切な中心波長を選択するとより効果的である。
［発明の効果コ
以上説明したように、観察照明光源として水銀ランプよ
りの非露光光の２波長の他にＨｅ−Ｎｅレーザ光源を用
い、両者を切換えまたは混合して用いることにより、ウ
ェハ上のレジスト膜厚の差やアライメントマーク構造の
段差等による検出の不安定さを取り除くことが可能とな
る。また、 Ｈｅ−Ｎｅレーザ照明および水銀ランプの
非露光光による照明の光路内に任意に可変出来る無段階
ＮＤフィルタをそれぞれ設けることにより、 Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザによる単独照明、または水銀ランプの非露光光
による単独照明、あるいは、両者の混合照明方式が容易
に切換えることが可能となる。
りの非露光光の２波長の他にＨｅ−Ｎｅレーザ光源を用
い、両者を切換えまたは混合して用いることにより、ウ
ェハ上のレジスト膜厚の差やアライメントマーク構造の
段差等による検出の不安定さを取り除くことが可能とな
る。また、 Ｈｅ−Ｎｅレーザ照明および水銀ランプの
非露光光による照明の光路内に任意に可変出来る無段階
ＮＤフィルタをそれぞれ設けることにより、 Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザによる単独照明、または水銀ランプの非露光光
による単独照明、あるいは、両者の混合照明方式が容易
に切換えることが可能となる。
また、両者の照明混合比を段階的に可変し、その濃度ヒ
ストグラムからアライメントマークの検出状態の良否を
判断することにより、あるウェハプロセスに対し、自動
的に最適照明状態を得ることが可能となる。
ストグラムからアライメントマークの検出状態の良否を
判断することにより、あるウェハプロセスに対し、自動
的に最適照明状態を得ることが可能となる。
第１図は本発明を実施した観察照明系の概略構成図、第
２図は従来例によるレジスト膜厚と反射率との関係を示
すグラフ、′ｓ３図は本実施例によるレジスト膜厚と反
射率との関係を示すグラフ、第４図は各照明方式の調光
特性を示すグラフ、第５図（ａ）、（ｂ）は各々コント
ラストの大きい場合のアライメントマークとその濃度ヒ
ストグラムの一例の説明図、第６図（ａ）、（ｂ）は各
々コントラストの小ざい場合のアライメントマークとそ
の濃度ヒストグラムの説明図、第７図は本発明の他の実
施例の構成図である。 ｌ：ウェハ、 ２：投影光学系、 ３：マスク、 ４：接眼レンズ、 ５．６，１５，２２，３１，１０５．３０１ ：ハーフ
ミラー７．９．１２．１４，１７．２１，２３．２４，
２５，２７，１０４，２０７，２２４ ：レンズ、 １０１６．２８，３０，１０１，２０６，２２５．３０
２ ７ミラー１１．１８ ＋スリット、 １３．１９ ：ディテクタ、 ２０：ダハプリズム、 ２６：ポリゴンミラー ２９ニジリントリカルレンズ、 １００ ： Ｈｅ−Ｎｅレーザ、 １０２：拡散板、 １０３．２２３ ニライトガイド、 １（Ｈ，２２２，４０５：無段階ＮＤフィルタ、１０７
．２２［ｉ、４０６ ニスチッピングそ一タ、２０１
：水銀ランプ、 ２０２：楕円ミラー ２０３：光分割手段、 ２０４：シャッター ２０５：フライアイレンズ、 ４０１．４０２ ：ランプ、 ２２１．４０２ ＋熱線フィルタ、 ４０３．４０４ ：色フィルタ、 ３０４：画像処理装置、 ３０５：ＣＰＵ。 ３０６：出力インターフェイス、 ３０７；モータドライバ。
２図は従来例によるレジスト膜厚と反射率との関係を示
すグラフ、′ｓ３図は本実施例によるレジスト膜厚と反
射率との関係を示すグラフ、第４図は各照明方式の調光
特性を示すグラフ、第５図（ａ）、（ｂ）は各々コント
ラストの大きい場合のアライメントマークとその濃度ヒ
ストグラムの一例の説明図、第６図（ａ）、（ｂ）は各
々コントラストの小ざい場合のアライメントマークとそ
の濃度ヒストグラムの説明図、第７図は本発明の他の実
施例の構成図である。 ｌ：ウェハ、 ２：投影光学系、 ３：マスク、 ４：接眼レンズ、 ５．６，１５，２２，３１，１０５．３０１ ：ハーフ
ミラー７．９．１２．１４，１７．２１，２３．２４，
２５，２７，１０４，２０７，２２４ ：レンズ、 １０１６．２８，３０，１０１，２０６，２２５．３０
２ ７ミラー１１．１８ ＋スリット、 １３．１９ ：ディテクタ、 ２０：ダハプリズム、 ２６：ポリゴンミラー ２９ニジリントリカルレンズ、 １００ ： Ｈｅ−Ｎｅレーザ、 １０２：拡散板、 １０３．２２３ ニライトガイド、 １（Ｈ，２２２，４０５：無段階ＮＤフィルタ、１０７
．２２［ｉ、４０６ ニスチッピングそ一タ、２０１
：水銀ランプ、 ２０２：楕円ミラー ２０３：光分割手段、 ２０４：シャッター ２０５：フライアイレンズ、 ４０１．４０２ ：ランプ、 ２２１．４０２ ＋熱線フィルタ、 ４０３．４０４ ：色フィルタ、 ３０４：画像処理装置、 ３０５：ＣＰＵ。 ３０６：出力インターフェイス、 ３０７；モータドライバ。
Claims (3)
- （１）マスクおよびウェハの位置合わせ用アライメント
マークを照明するための波長の異なる複数の光源と、照
明されたアライメントマークの撮像手段と、該撮像手段
に連結する画像処理手段と、前記複数の各光源の光路中
に設けた光量可変手段とを具備したことを特徴とする露
光装置。 - （２）前記光量可変手段は、無段階連続的に光量を変化
させる回転式ＮＤフィルタからなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の露光装置。 - （３）前記画像処理手段は、アライメントマーク像の濃
度ヒストグラム形成手段を有し、該濃度ヒストグラムに
基づき前記複数の各光源の最適光量を判断し、該判断結
果に基づき前記光量可変手段を制御するように構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の露光装置
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019232A JPH03225815A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 露光装置 |
| US07/646,401 US5150173A (en) | 1990-01-31 | 1991-01-28 | Method and apparatus for alignment and exposure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019232A JPH03225815A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03225815A true JPH03225815A (ja) | 1991-10-04 |
Family
ID=11993640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019232A Pending JPH03225815A (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5150173A (ja) |
| JP (1) | JPH03225815A (ja) |
Cited By (3)
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| US6233043B1 (en) | 1997-02-28 | 2001-05-15 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Position detection technique applied to proximity exposure |
| JP2012253145A (ja) * | 2011-06-01 | 2012-12-20 | Canon Inc | 検出装置、露光装置、および、デバイスの製造方法 |
| US10314142B2 (en) | 2015-08-25 | 2019-06-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for detecting position, exposure apparatus, and method for the same |
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1990
- 1990-01-31 JP JP2019232A patent/JPH03225815A/ja active Pending
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1991
- 1991-01-28 US US07/646,401 patent/US5150173A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5150173A (en) | 1992-09-22 |
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