JPH04107910A - 光露光装置 - Google Patents
光露光装置Info
- Publication number
- JPH04107910A JPH04107910A JP2225324A JP22532490A JPH04107910A JP H04107910 A JPH04107910 A JP H04107910A JP 2225324 A JP2225324 A JP 2225324A JP 22532490 A JP22532490 A JP 22532490A JP H04107910 A JPH04107910 A JP H04107910A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffraction grating
- pattern
- light
- alignment pattern
- detection signal
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
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)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (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〕
本発明は微細パターンのLSI製造に用いられるのに適
した光露光装置並びにパターン検出方法および装置に関
する。
した光露光装置並びにパターン検出方法および装置に関
する。
アライメントパターンを検出するためにそのアライメン
トパターンを光照射し、それによってそのアライメント
パターンから生じる高次回折光を利用することがある。
トパターンを光照射し、それによってそのアライメント
パターンから生じる高次回折光を利用することがある。
これは、高次回折光を利用したアライメントパターン検
出波形は単純であり、このため単純なアルゴリズムで精
度よくアライメントパターンの位置検出をすることがで
きるからである。
出波形は単純であり、このため単純なアルゴリズムで精
度よくアライメントパターンの位置検出をすることがで
きるからである。
しかし、そのようなアライメントパターン検出にあって
は、アライメントパターン検出信号のバックグランド補
正、したがってそのアライメントパターンを照射する光
の照度むらにもとづくアライメントパターン信号の歪補
正については特に注意が払われていないのが現状である
。
は、アライメントパターン検出信号のバックグランド補
正、したがってそのアライメントパターンを照射する光
の照度むらにもとづくアライメントパターン信号の歪補
正については特に注意が払われていないのが現状である
。
本発明の目的はアライメントパターン信号のバックグラ
ンドを効果的に補正するのに適した光露光装置並びにパ
ターン検出方法および装置を提供することにある。
ンドを効果的に補正するのに適した光露光装置並びにパ
ターン検出方法および装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的はアライメントパターン信号の
歪を効果的に補正するのに適した光露光装置並びにパタ
ーン検出方法および装置を提供することにある。
歪を効果的に補正するのに適した光露光装置並びにパタ
ーン検出方法および装置を提供することにある。
本発明によれば、回折格子状アライメントパターンと、
この回折格子状アライメントパターンと実質的に同じ格
子間隔をもつ回折格子状基準パターンとをそれぞれ光で
照射し、それによってそれぞれのパターンから得られる
高次回折光を検出し、その検出された信号を比較する。
この回折格子状アライメントパターンと実質的に同じ格
子間隔をもつ回折格子状基準パターンとをそれぞれ光で
照射し、それによってそれぞれのパターンから得られる
高次回折光を検出し、その検出された信号を比較する。
そのように比較すると1回折格子状アライメントパター
ン検出器号のバックグランドが補正され、したがって光
の照度むらに起因する回折格子状アライメントパターン
検出信号の歪が補正される。
ン検出器号のバックグランドが補正され、したがって光
の照度むらに起因する回折格子状アライメントパターン
検出信号の歪が補正される。
以下本発明の一実施例を図により説明する。第3図は、
本発明を適用した回折光パターン検出器を搭載したLS
I生産用縮小投影露光装置を示したものである。13は
Xステージ、14はYステージ、15は2ステージを示
す。このようなXY2ステニジ上に、被露光体であるウ
ェハ12が載置される。X、Yステージ13.14の位
置は、レーザ測長系18によって検出され、サーボモー
タ16.17によって位置制御され、0.05μm程度
の精度を有している。180番台の符号はレーザ測長系
18の構成部品であることを示す。
本発明を適用した回折光パターン検出器を搭載したLS
I生産用縮小投影露光装置を示したものである。13は
Xステージ、14はYステージ、15は2ステージを示
す。このようなXY2ステニジ上に、被露光体であるウ
ェハ12が載置される。X、Yステージ13.14の位
置は、レーザ測長系18によって検出され、サーボモー
タ16.17によって位置制御され、0.05μm程度
の精度を有している。180番台の符号はレーザ測長系
18の構成部品であることを示す。
25はくさび形部材で、駆動装置26によりY方向に移
動されると、それによりZステージ15が上下動する。
動されると、それによりZステージ15が上下動する。
27はZステージ15の高さ位置を検出する検出器であ
る。6は、露光のための光源であり、駆動装置4による
シャッタ1の開閉により、露光光はコンデンサレンズ7
.8を経て、基板上にパターンが形成されたレティクル
9を照明する。レティクル9の像すなわちパターンの像
は、縮小レンズ11を経てウェハ12に転写され、その
表面に塗布したフォトレジストを感光することができる
。これらの露光光学系をXYステージにするステップア
ンドリピートをくりかえすことにより、ウェハ12全面
にレティクル9の回路パターンを転写することが可能で
ある。13X、13Y〜24X、24Y(但し、22は
図示なし)および60X、60Yは回折光パターン検出
光学系である。回折光パターン検出光学系は、ウェハ上
にすでに転写し、エツチングされた前段のレティクルパ
ターンに対して正確に次段のレティクルパターンを重ね
合せるために設けられた前層パターン位置を検出するた
めのものである。91X、91Yはアライメント光が通
る、レティクル9に設けられた開口である。回折光パタ
ーン検出光学系は、x、Y02軸分搭載されている。後
に詳細説明する照度むら補正用の回折格子状基準パター
ン70は図に示すようにステージ13上に設置され、必
要に応じて縮小レンズ11の下に移動し、パターン検出
器によって検出することが可能になっている。
る。6は、露光のための光源であり、駆動装置4による
シャッタ1の開閉により、露光光はコンデンサレンズ7
.8を経て、基板上にパターンが形成されたレティクル
9を照明する。レティクル9の像すなわちパターンの像
は、縮小レンズ11を経てウェハ12に転写され、その
表面に塗布したフォトレジストを感光することができる
。これらの露光光学系をXYステージにするステップア
ンドリピートをくりかえすことにより、ウェハ12全面
にレティクル9の回路パターンを転写することが可能で
ある。13X、13Y〜24X、24Y(但し、22は
図示なし)および60X、60Yは回折光パターン検出
光学系である。回折光パターン検出光学系は、ウェハ上
にすでに転写し、エツチングされた前段のレティクルパ
ターンに対して正確に次段のレティクルパターンを重ね
合せるために設けられた前層パターン位置を検出するた
めのものである。91X、91Yはアライメント光が通
る、レティクル9に設けられた開口である。回折光パタ
ーン検出光学系は、x、Y02軸分搭載されている。後
に詳細説明する照度むら補正用の回折格子状基準パター
ン70は図に示すようにステージ13上に設置され、必
要に応じて縮小レンズ11の下に移動し、パターン検出
器によって検出することが可能になっている。
第2図にX方向の回折光パターン検出光学系の図を示す
。照明光源15Xより発したアライメント光はミラー1
7X、18Xにより縮小レンズ11に向けられた、光源
の像はレンズ16X。
。照明光源15Xより発したアライメント光はミラー1
7X、18Xにより縮小レンズ11に向けられた、光源
の像はレンズ16X。
19Xにより縮小レンズ11の入射瞳(ep)上に結像
し、縮小レンズ11を8射したアライメント光はウェハ
12に形成された回折格子状アライメントパターン12
1Xを照明する。このとき照明された部位からは、反射
光として0次光、±1次光、±2次光などの光が反射す
るが第2図では、簡単にするため、O次光50.±1次
光51゜52のみを示している。これらの反射光は、各
々光学素子の別々の部位を透過して最終的には20Xで
示されるスリット面上に結像する。但し、0次光50は
縮小レンズ11のepと共役な点に位置している空間フ
ィルタ21Xによって阻止されるのでスリット面20X
までは達しない。すなわち、スリット面上には高次回折
光だけが結像される。
し、縮小レンズ11を8射したアライメント光はウェハ
12に形成された回折格子状アライメントパターン12
1Xを照明する。このとき照明された部位からは、反射
光として0次光、±1次光、±2次光などの光が反射す
るが第2図では、簡単にするため、O次光50.±1次
光51゜52のみを示している。これらの反射光は、各
々光学素子の別々の部位を透過して最終的には20Xで
示されるスリット面上に結像する。但し、0次光50は
縮小レンズ11のepと共役な点に位置している空間フ
ィルタ21Xによって阻止されるのでスリット面20X
までは達しない。すなわち、スリット面上には高次回折
光だけが結像される。
第1−b図に、通常ウェハ上に形成される回折格子状ア
ライメントパターン121Xを検出したときの検出信号
I (X)を示す。121Xは矩形パターンをピッチ
Pに配列したものでこのピンチに応じた高次回折光が発
生する、反射光のうち○次光成分を空間フィルタ21X
にてカットすると、スリット面20Xでは高次回折光の
みが像を形成する。この像を検出方向にスリットスキャ
ンして得られた光強度をホトマルチプライヤ−24Xに
て測定すると、I (X)が求まる。
ライメントパターン121Xを検出したときの検出信号
I (X)を示す。121Xは矩形パターンをピッチ
Pに配列したものでこのピンチに応じた高次回折光が発
生する、反射光のうち○次光成分を空間フィルタ21X
にてカットすると、スリット面20Xでは高次回折光の
みが像を形成する。この像を検出方向にスリットスキャ
ンして得られた光強度をホトマルチプライヤ−24Xに
て測定すると、I (X)が求まる。
今、回折格子状アライメントパターン121Xを照明す
るアライメント光に照度むらがあると、得られるI (
X)に歪が発生してしまう。この問題を解決するため第
1−a図に示すようなピッチPをもつ、すなわち回折格
子状アライメントパターン121Xと実質的に同じ格子
間隔をもつ回折格子状基準パターン70を検出しその検
出信号を基準ないしは参照信号I’ (x)としてコン
ピュータのメモリ上に記録しておき、通常の検出のたび
にaI’(x)(ここでaは光量差補正の比例定数)の
処理を行なうことにより照明むらを補正することができ
る。
るアライメント光に照度むらがあると、得られるI (
X)に歪が発生してしまう。この問題を解決するため第
1−a図に示すようなピッチPをもつ、すなわち回折格
子状アライメントパターン121Xと実質的に同じ格子
間隔をもつ回折格子状基準パターン70を検出しその検
出信号を基準ないしは参照信号I’ (x)としてコン
ピュータのメモリ上に記録しておき、通常の検出のたび
にaI’(x)(ここでaは光量差補正の比例定数)の
処理を行なうことにより照明むらを補正することができ
る。
第4図に本発明の一例のフローチャートを示す。
まずウェハロード前に補正用参照信号I’(x)の検出
を行ない、その情報をコンピュータのメモリーに格納す
る。次にウェハをロードし、ウェハ上に形成されたアラ
イメントパターンを検出する。
を行ない、その情報をコンピュータのメモリーに格納す
る。次にウェハをロードし、ウェハ上に形成されたアラ
イメントパターンを検出する。
このとき得られた信号I(x)をI’ (x)を用いて
補正した信号をf(x)とする。補正計算は例えばを用
いる。f(x)にてパターンの中心を求める。
補正した信号をf(x)とする。補正計算は例えばを用
いる。f(x)にてパターンの中心を求める。
ウェハ内で数個の検出を行なったのち、これらのデータ
に基づいてステップ・アンドリピート露光を行う。
に基づいてステップ・アンドリピート露光を行う。
第5図に補正のためのブロック図を示す。補正用参照信
号I’ (x)とウェハ上のアライメントパターンの信
号I(x)を用いて補正処理系にて補正してf(x)を
求め、f(x)にてパターン中心を決定する。
号I’ (x)とウェハ上のアライメントパターンの信
号I(x)を用いて補正処理系にて補正してf(x)を
求め、f(x)にてパターン中心を決定する。
本発明の実施例によれば、照度むら補正のための参照信
号を得る際、通常検出で用いられる検出用マークと同じ
ピッチの回折格子を用いるため、回折光の発生する角度
が通常と同じであり、ゆえに縮小レンズ11.対物レン
ズ17X、結像レンズ20Xにおける光の通過部位が同
じであるため、より正確な照度むら補正ができる。
号を得る際、通常検出で用いられる検出用マークと同じ
ピッチの回折格子を用いるため、回折光の発生する角度
が通常と同じであり、ゆえに縮小レンズ11.対物レン
ズ17X、結像レンズ20Xにおける光の通過部位が同
じであるため、より正確な照度むら補正ができる。
本発明によれば、回折格子状アライメントパターン検出
信号のバックグランドの補正が効果的に行われ、したが
ってまたアライメント光の照度むらに起因する回折格子
状アライメントパターン検出信号の歪が効果的に補正さ
れる。
信号のバックグランドの補正が効果的に行われ、したが
ってまたアライメント光の照度むらに起因する回折格子
状アライメントパターン検出信号の歪が効果的に補正さ
れる。
第1図は回折格子状アライメントパターンおよび回折格
子状基準パターンから得られるX方向の高次回折光強度
分布を示す図、第2図は本発明の一実施例の要部の光学
系を示す図、第3図は本発明の一実施例を示す光露光装
置の斜視図、第4図は本発明の一実施例の動作フローチ
ャートを示す図5第5図は補正計算フローチャートを示
す図である。 6・露光光源、9・ レティクル、11・・・縮小レン
ズ、12・・・ウェハ、18X、Y・回折光パターン検
出光学系、70・・・回折格子状基準パターン、121
X、Y・・・回折格子状アライメントパターン。
子状基準パターンから得られるX方向の高次回折光強度
分布を示す図、第2図は本発明の一実施例の要部の光学
系を示す図、第3図は本発明の一実施例を示す光露光装
置の斜視図、第4図は本発明の一実施例の動作フローチ
ャートを示す図5第5図は補正計算フローチャートを示
す図である。 6・露光光源、9・ レティクル、11・・・縮小レン
ズ、12・・・ウェハ、18X、Y・回折光パターン検
出光学系、70・・・回折格子状基準パターン、121
X、Y・・・回折格子状アライメントパターン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、基板上に形成されたパターンを露光光で照射して被
露光体上に転写するように構成されていると共に、被露
光体に設けられた回折格子状アライメントパターンをア
ライメント光で照射し、それによつて得られる高次回折
光を検出することにより前記アライメントパターンを検
出するように構成された光露光装置において、前記回折
格子状アライメントパターンと実質的に同じ格子間隔を
もつ回折格子状基準パターンを備え、更にこの回折格子
状基準パターンを前記アライメント光で照射し、それに
よつて得られる高次回折光を検出して、その検出信号に
もとづいて前記回折格子状アライメントパターンから得
られる高次回折光検出信号のバックグランド補正をする
手段を備えている光露光装置。 2、基板上に形成されたパターンを露光光で照射して被
露光体上に転写するように構成され、更に被露光体に設
けられた回折格子状アライメントパターンをアライメン
ト光で照射し、それによつて得られる高次回折光を検出
するように構成された光露光装置において、前記回折格
子状アライメントパターンと実質的に同じ格子間隔をも
つ回折格子状基準パターンを備え、更にこの回折格子状
基準パターンを前記アライメント光で照射し、それによ
つて得られる高次回折光を検出して、その検出信号にも
とづいて前記アライメント光の照度むらに起因する前記
回折格子状アライメントパターンの信号の歪を補正する
手段を備えている光露光装置。 3、前記補正手段は前記回折格子状アライメントパター
ン検出信号の前記回折格子状基準パターン検出信号に対
する比を得る手段を含んでいる特許請求の範囲第1項ま
たは第2項の光露光装置。 4、前記補正手段は前記回折格子状アライメントパター
ン検出信号と前記回折格子状基準パターン検出信号との
ちがいを得る手段を含んでいる特許請求の範囲第1項ま
たは第2項の光露光装置。 5、回折格子状アライメントパターンを光で照射し、そ
れによつて前記回折格子状アライメントパターンから得
られる高次回折光を検出して、その検出信号にもとづい
て前記回折格子状アライメントパターンを検出するパタ
ーン検出方法において、前記回折格子状アライメントパ
ターンと実質的に同じ格子間隔をもつ回折格子状基準パ
ターンを前記光で照射し、それによつてその回折格子状
基準パターンから得られる高次回折光を検出して、その
検出信号にもとづいて前記回折格子状アライメントパタ
ーン検出信号のバックグランドを補正することを特徴と
するパターン検出方法。 6、回折格子状アライメントパターンを光で照射し、そ
れによつて前記回折格子状アライメントパターンから得
られる高次回折光を検出して、その検出信号にもとづい
て前記回折格子状アライメントパターンを検出するパタ
ーン検出方法において、前記回折格子状アライメントパ
ターンと実質的に同じ格子間隔をもつ回折格子状基準パ
ターンを前記光で照射し、それにその回折格子状基準パ
ターンから得られる高次回折光を検出して、その検出信
号にもとづいて前光の照度むらに起因する前記回折格子
状アライメントパターン検出信号の歪を補正することを
特徴とするパターン検出方法。 7、前記バックグランド補正または歪補正は前記回折格
子状アライメントパターン検出信号の前記回折格子状基
準パターン検出信号に対する比を得るか、または前者と
後者とのちがいを得ることによつて行うことを特徴とす
る特許請求の範囲第5項または第6項のパターン検出方
法。 8、回折格子状アライメントパターンを光で照射し、そ
れによつてその回折格子状アライメントパターンから得
られる、高次回折光を検出し、その検出信号にもとづい
て前記回折格子状アライメントパターンを検出するよう
に構成されたパターン検出装置において、前記回折格子
状アライメントパターンと実質的に同じ格子間隔をもつ
回折格子状基準パターンを有し、更にその回折格子状基
準パターンを前記光で照射し、それによつてその回折格
子状基準パターンから得られる高次回折光を検出し、そ
の検出信号にもとづいて前記回折格子状アライメントパ
ターン信号のバックグランドまたは歪を補正する手段を
有するパターン検出装置。 9、前記補正手段は前記回折格子状アライメントパター
ン検出信号の前記回折格子状基準パターン検出信号の比
を得るか、または前者と後者のちがいを得る手段を含ん
でいることを特徴とする特許請求の範囲第8項のパター
ン検出装置。 10、回折格子状アライメントパターンを光で照射し、
それによつてその回折格子状アライメントパターンから
得られる高次回折光を検出し、その検出信号にもとづい
て前記回折格子状アライメントパターンを検出するパタ
ーン検出方法において、前記回折格子状アライメントパ
ターンと実質的に同じ格子間隔をもつ回折格子状基準パ
ターンを前記光で照射し、それによつてその回折格子状
基準パターンから得られる高次回折光を検出し、その検
出信号を前記回折格子状アライメントパターン検出信号
と比較することを特徴とするパターン検出装置。 11、回折格子状アライメントパターンを光で照射し、
それによつてその回折格子状アライメントパターンから
得られる高次回折光を検出し、その検出信号にもとづい
て前記回折格子状アライメントパターンを検出するよう
に構成されたパターン検出装置において、前記回折格子
状アライメントパターンを実質的に同じ格子間隔をもつ
回折格子状基準パターンを有し、更にその回折格子状基
準パターンを前記光で照射し、それによつてその回折格
子状基準パターンから得られる高次回折光を検出し、そ
の検出信号を前記回折格子状アライメントパターン検出
信号と比較する手段を有することを特徴とするパターン
検出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225324A JP2559528B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 光露光装置 |
| US07/746,612 US5214493A (en) | 1990-08-29 | 1991-08-19 | Reduction exposure apparatus with correction for alignment light having inhomogeneous intensity distribution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2225324A JP2559528B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 光露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04107910A true JPH04107910A (ja) | 1992-04-09 |
| JP2559528B2 JP2559528B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=16827571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2225324A Expired - Fee Related JP2559528B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 光露光装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5214493A (ja) |
| JP (1) | JP2559528B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5404202A (en) * | 1993-09-29 | 1995-04-04 | Xerox Corporation | Apparatus for registering images in a xerographic system |
| US5444538A (en) * | 1994-03-10 | 1995-08-22 | New Vision Systems, Inc. | System and method for optimizing the grid and intrafield registration of wafer patterns |
| JPH08111372A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Nikon Corp | 露光装置 |
| JP2004520088A (ja) | 2000-08-15 | 2004-07-08 | サーモディックス,インコーポレイティド | 薬剤混和マトリックス |
| US6912435B2 (en) | 2002-08-28 | 2005-06-28 | Inficon Lt Inc. | Methods and systems for controlling reticle-induced errors |
| WO2010088682A2 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Medtronic, Inc. | Composite antimicrobial accessory including a membrane layer and a porous layer |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6338103A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-18 | Nikon Corp | 位置合わせ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4943733A (en) * | 1987-05-15 | 1990-07-24 | Nikon Corporation | Projection optical apparatus capable of measurement and compensation of distortion affecting reticle/wafer alignment |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP2225324A patent/JP2559528B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-19 US US07/746,612 patent/US5214493A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6338103A (ja) * | 1986-08-04 | 1988-02-18 | Nikon Corp | 位置合わせ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2559528B2 (ja) | 1996-12-04 |
| US5214493A (en) | 1993-05-25 |
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