JPH0468767B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0468767B2 JPH0468767B2 JP62064332A JP6433287A JPH0468767B2 JP H0468767 B2 JPH0468767 B2 JP H0468767B2 JP 62064332 A JP62064332 A JP 62064332A JP 6433287 A JP6433287 A JP 6433287A JP H0468767 B2 JPH0468767 B2 JP H0468767B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- position information
- abnormal value
- mark position
- alignment
- 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 - Lifetime
Links
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
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は位置合せ方法に関し、例えば半導体製
造装置である露光装置においてマスクやレチクル
等の原板と半導体ウエハ等の基板を精度良く位置
合せ（アライメント）する方法に関する。 〔従来技術〕 近年、ICやLSI等の半導体集積回路の微細化、
高集積化に伴い半導体露光装置も増々高機能化が
図られている。特に現在では、位置合せすべき原
板と基板とをサブミクロンのオーダで重の合せる
ことが要求されている。 このような半導体製造に用いられる露光装置と
して、ステツパと呼ばれる装置が知られている。
ステツパは、基板（例えば半導体ウエハ）をステ
ツプ移動させながら、原板（例えばレチクル）上
に形成されているパターンの像を基板の複数箇所
に順次転写していくものである。 ステツパにおけるレチクルとウエハの位置合せ
には、各シヨツト毎に位置合せを行なうダイバイ
ダイアライメント方式と、適当な数の測定点の測
定結果に基づいて位置合せを行ない、その後シヨ
ツト配列にしたがつてウエハをステツプさせて露
光を行なうグローバルアライメントがある。 〔発明が解決しようとしている問題点〕 一般に、ダイバイダイアライメント方式は、グ
ローバルアライメント方式と比較して、重ね合せ
精度は高くなるが、１枚のウエハに対する処理時
間が長くなり全体としてスループツトが低下する
という問題点があり、また、グローバルアライメ
ント方式は、ダイバイダイアライメント方式と比
較して、１枚のウエハの処理時間は短縮される
が、各シヨツトにおける重ね合せ精度が悪いとい
う問題点がある。 本発明は、上述の従来形における問題点に鑑
み、極めてアライメント精度と高生産性（高速）
を備えた位置合せ方法を提供することを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 上記の目的を達成するため、本発明に係る位置
合せ方法は、基板（ウエハ）上の複数のシヨツト
領域のそれぞれをステツプアンドリピートで順に
露光するに先立ち、基板をＸ及びＹ方向の少なく
とも一方に移動させることにより基板上のいくつ
かのシヨツト領域のアライメントマークを投影レ
ンズ（焼付投影レンズ）を通して順に光電検出
し、検出対象とされたシヨツト領域ごとのマーク
位置情報が得られた後、マーク位置情報に異常値
があるかないかの判定をし、異常値がある場合に
は異常値を排除すると共に、異常値が排除された
有効マーク位置情報の数が所定数以上あるかどう
かの判定をし、有効マーク位置情報の数が所定数
より少ない際には、投影レンズを通した基板上の
シヨツト領域のアライメントマークの検出を再度
実行するか、または以降の動作を中止し、有効マ
ーク位置情報の数が所定数以上の際には、有効マ
ーク位置情報を用いて基板上の各シヨツト領域を
ステツプアンドリピートで順に露光する際の基板
のθ方向の位置を決定している。 また、本発明に係る位置合せ方法は、基板上の
複数のシヨツト領域のそれぞれをステツプアンド
リピートで順に露光するに先立ち、基板をＸ及び
Ｙ方向の少なくとも一方に移動させることにより
基板上のいくつかのシヨツト領域のアライメント
マークを光電検出器（光電デイテクタ）により順
に光電検出し、検出対象とされたシヨツト領域ご
とのマーク位置情報が得られた後、マーク位置情
報に異常値があるかないかの判定をし、異常値が
ある場合には異常値を排除すると共に、異常値が
排除された有効マーク位置情報の数が所定数以上
あるかどうかの判定をし、有効マーク位置情報の
数が所定数より少ない際には、光電検出器による
基板上のシヨツト領域のアライメントマークの検
出を再度実行するか、または以降の動作を中止
し、有効マーク位置情報の数が所定数以上の際に
は、有効マーク位置情報を用いて基板上の各シヨ
ツト領域の配列状態を示す補正格子情報を作成
し、基板上の各シヨツト領域をステツプアンドリ
ピートで順に露光する際には補正格子情報に基づ
いて基板をＸ及びＹ方向の少なくとも一方に移動
させている。 一般的に、補正格子情報とは、基板上に配列さ
れた各シヨツト領域の位置を示す座標等からなる
情報である。特に座標情報でなくとも良く、例え
ば、あるシヨツト領域から次のシヨツト領域への
基板のステツプ移動量等であつてもかまわない。 本発明によれば、マーク位置情報に異常値が含
まれている場合にも、場合によつては、余分な追
加の検出動作を行なうことなく、位置合せ動作を
行なうことが可能となるので、露光装置のスルー
プツトを低下させることがない。また、本発明に
よれば、信頼性の高いマーク位置情報のみを用い
て基板の位置合せを行なうことができるので、高
いアライメント精度を達成することができる。 なお、異常値がある場合には、異常値を排除す
ると共に、基板上の代替シヨツト領域のアライメ
ントマークの更なる検出と異常値の判定を代替シ
ヨツト領域の数が所定値となるまでは繰返し、こ
の後、異常値が排除された有効マーク位置情報の
数が所定数以上あるかどうかの判定を行なうよう
にすれば、より効率的に必要な数の有効マーク位
置情報を得ることが可能となるので好ましい。 〔実施例〕 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 第１図は、本発明の一実施例に係る位置合せ方
法を適用した半導体露光装置の概略構成図であ
る。 同図において、STはウエハをＸ，Ｙ方向へ移
動させるXYステージ、XM、YMはステージST
をそれぞれＸ，Ｙ方向に駆動する駆動モータ、
WSはウエハをθ方向に回転させるθステージ、
WFはウエハ、OAはプリアライメントマークを
検出し大まかに位置合せを行なうためのオフアク
シス顕微鏡である。また、LNは焼付投影レン
ズ、RSはレチクルをＸ、Ｙ、θ方向に移動させ
るレチクルステージ、RTはレチクル、PTはレ
チクルRTに描かれた回路パターン、LIは焼付用
照明装置である。LTはレーザチユーブ、PMは
ポリゴンミラー、Ｍはポリゴンミラーを回転させ
るモータ、Ｐ１はレーザビームの光路を分割する
プリズム、Ｐ２，Ｐ３はミラー、BS１，BS２は
ビームスプリツタ、Ｌ１，Ｌ２は対物レンズ、
MR，MLはミラー、DR，DLは光電デイテクタ、
CBはCPU（中央演算装置）やメモリ等からなる
制御回路を備えたコントロールボツクス、CON
は種々のパラメータ等を入力できるコンソールで
ある。 同図において、レーザチユーブLTから出たレ
ーザビームは、モータＭによつて回転されるポリ
ゴンミラーPMを経て、プリズムＰ１によつて左
視野系と右視野系に分割される。分割されたレー
ザビームは、ビームスプリツタBS１，BS２、対
物レンズＬ１，Ｌ２、ミラーMR、MLを経て、
それぞれレチクル上のアライメントマークおよび
ウエハ上のアライメントマーク上をスキヤンす
る。各マークからの反射光はもときた光路を戻
り、ビームスプリツタBS１，BS２を透過して、
光電デイテクタDR，DLに入る。光電デイテクタ
DR，DLはこの入射光を光電変換し電気信号とし
て出力する。この出力は、コントロールボツクス
CBに入力し２値化されて、この２値化信号より
各マークの相対位置（第２図ｄのl1〜l5）が算出
される。以上よりレチクルRTとウエハWFとの
ずれ量を求めることができる。 第２図ａはウエハに付されたアライメントマー
クＷ、第２図ｂはレチクルに付されたアライメン
トマークＭ、第２図ｃは位置合せが完了した状態
を示す図である。第２図ｄは、レチクル上のアラ
イメントマークＭとウエハ上のアライメントマー
クＷをレーザビームＬで走査している様子を示す
図である。第３図は、ウエハ上の各露光領域Ｓ
（シヨツト領域）のアライメントマークの配置を
示す図である。各シヨツト領域毎にアライメント
マークＷ１とＷ２が配置されている。 本実施例では、第２図ｄのように（具体的に
は、上記第１図で説明したように）レーザビーム
ＬでアライメントマークＷ，Ｍを走査して、各マ
ーク間の相対距離l1〜l5を求め、 ΔX＝（l1−l2）＋（l4−l5）／４ ΔY＝−（l1−l2）＋（l4−l5）／４ を求める。 このΔXおよびΔYを、シヨツト領域の両側に
付されたアライメントマーク（第３図）の各々に
ついて求める。そして、例えば、あるシヨツト１
の左側マーク計測によりΔX1L、ΔY1Lが得られ、
右側マーク計測によりΔX1R、ΔY1RLが得られた
とすれば、そのシヨツトのＸ、Ｙ、θ方向のずれ
量は、例えば以下のように求めることができる。 （Ｘ方向ずれ量）＝ΔX1L＋ΔX1R／２ （Ｙ方向ずれ量）＝ΔY1L＋ΔX1R／２ （θ方向ずれ量）＝tan-1ΔY1L−ΔY1R／Ｌ ただし、Ｌは左右のマーク間の距離を示す。θ
方向ずれ量は、いわゆるチツプローテイシヨンで
ある。 本実施例では、幾つかの所定のシヨツトを自動
あるいはユーザ指定により予め定めておき、その
シヨツト領域におけるチツプローテイシヨンを求
めてその平均を取り、シヨツト領域におけるθ補
正を行なつている。また、所定のシヨツトのセン
ター位置を上記のＹ方向ずれ量の式で求め、所定
シヨツトのセンタ位置から、ウエハローテイシヨ
ンを求めている。 第４図は、ウエハ上のシヨツトレイアウトを示
す図である。 次に、第５図のフローチヤートを参照して、本
実施例の装置の動作を詳しく説明する。 まず、処理の概要を説明する。 ＜ステツプ１，２＞ ウエハセツトおよびテレビプリアライメントで
ある。 ＜ステツプ３〜９＞ ウエハ上で所定のシヨツト領域においてずれ量
を計測し、その計測結果からθ方向ずれ量を算出
しθ駆動して回転成分を補正する。さらに、再度
の計測を行ないθ補正が適正であつたことを確認
する。このステツプ３〜９によりウエハのθ方向
の位置が保証される。 ＜ステツプ10〜19＞ ウエハ上の所定のシヨツト領域においてずれ量
を計測し、その結果に基づいて補正格子、すなわ
ち各シヨツト領域の位置を示す座標等からなる情
報を作成する。補正格子を作成して記憶しておけ
ば、この補正格子点で位置合せすることにより所
定の精度の位置合せが保証される。 なお、レジストを塗付したウエハを位置合せし
焼付けると焼けた結果が放射状、渦状あるいはラ
ンダムにずれていることがある。本実施例では、
これに対処するため、予めコンソールからオフセ
ツト入力を行ない補正格子を作成する際上記オフ
セツト量を加えて補正格子を算出する。従つて、
位置合せの際オフセツト分が上乗せされてステツ
プが駆動される。これにより上述したような不可
避的なミスアライメントのうち規則性のあるもの
は防止することができる。 次に、本実施例の装置の動作を詳細に説明す
る。 まず、ステツプ１でウエハWFがウエハステー
ジWS上に載置される。次に、ステツプ２でオフ
アクシス顕微鏡OAによりテレビプリアライメン
トを行なう。これにより大まかなウエハWFの位
置合せがなされる。 次のステツプ３からステツプ９までは位置ずれ
計測のうちθ補正を行なうループである。まず、
ステツプ３で第４図のｌシヨツト（黒塗りで示し
たシヨツト）についてTTLにてずれ量計測を行
なう。この計測は上記第２図および第３図にて説
明したように行なう。また、計測シヨツトの位置
は後述するような所定のルールで自動選択される
が、コンソールCONより指示することにより変
更することもできる。 次に、ステツプ４で上記の計測が良好であつた
か否かを判別し、不良の場合はステツプ4aでXY
ステージを隣接シヨツトへステツプし再度ステツ
プ３へ戻つてそのシヨツトにてずれ量計測を行な
う。計測不良の場合の隣接シヨツトの選択は所定
のルールで自動選択される。また、ここでは隣接
シヨツトへのステツプは２シヨツトまでに制限し
ている。 ステツプ４で計測が良好であれば、ステツプ５
へ進みｌシヨツトのすべてについて計測が終了し
たかどうかを判別し、未だ終了していなければス
テツプ5aで次に計測すべきシヨツトへステツプ
し、再びステツプ３へ戻り計測を行なう。なお、
ｌの数は予めコンソールから選択しておく。ただ
し、後述するｍシヨツトから選ぶものとし、ｌ≦
ｍとする。 ステツプ５ですべてのｌシヨツトについての計
測が終了したと判別した場合は、ステツプ６に進
み異常シヨツトがあるかどうか判別する。ここで
は、各シヨツトのピツチエラー、チツプローテー
シヨンにつき、それらの最大偏差が所定値より大
きい場合は異常値としている。異常の場合は異常
値をリジエクトし、ステツプ6aで隣接シヨツト
へステツプし、再度ステツプ３から計測を行な
う。隣接シヨツトの選択はステツプ4aと同様２
シヨツトまでの自動選択としている。ステツプ６
で異常がない場合は、ステツプ７で有効シヨツト
数が最小のシヨツト数以上かどうか判別する。最
小シヨツト数は計測シヨツトｌの数に対応して例
えば以下のように設定されている。
造装置である露光装置においてマスクやレチクル
等の原板と半導体ウエハ等の基板を精度良く位置
合せ（アライメント）する方法に関する。 〔従来技術〕 近年、ICやLSI等の半導体集積回路の微細化、
高集積化に伴い半導体露光装置も増々高機能化が
図られている。特に現在では、位置合せすべき原
板と基板とをサブミクロンのオーダで重の合せる
ことが要求されている。 このような半導体製造に用いられる露光装置と
して、ステツパと呼ばれる装置が知られている。
ステツパは、基板（例えば半導体ウエハ）をステ
ツプ移動させながら、原板（例えばレチクル）上
に形成されているパターンの像を基板の複数箇所
に順次転写していくものである。 ステツパにおけるレチクルとウエハの位置合せ
には、各シヨツト毎に位置合せを行なうダイバイ
ダイアライメント方式と、適当な数の測定点の測
定結果に基づいて位置合せを行ない、その後シヨ
ツト配列にしたがつてウエハをステツプさせて露
光を行なうグローバルアライメントがある。 〔発明が解決しようとしている問題点〕 一般に、ダイバイダイアライメント方式は、グ
ローバルアライメント方式と比較して、重ね合せ
精度は高くなるが、１枚のウエハに対する処理時
間が長くなり全体としてスループツトが低下する
という問題点があり、また、グローバルアライメ
ント方式は、ダイバイダイアライメント方式と比
較して、１枚のウエハの処理時間は短縮される
が、各シヨツトにおける重ね合せ精度が悪いとい
う問題点がある。 本発明は、上述の従来形における問題点に鑑
み、極めてアライメント精度と高生産性（高速）
を備えた位置合せ方法を提供することを目的とす
る。 〔問題点を解決するための手段および作用〕 上記の目的を達成するため、本発明に係る位置
合せ方法は、基板（ウエハ）上の複数のシヨツト
領域のそれぞれをステツプアンドリピートで順に
露光するに先立ち、基板をＸ及びＹ方向の少なく
とも一方に移動させることにより基板上のいくつ
かのシヨツト領域のアライメントマークを投影レ
ンズ（焼付投影レンズ）を通して順に光電検出
し、検出対象とされたシヨツト領域ごとのマーク
位置情報が得られた後、マーク位置情報に異常値
があるかないかの判定をし、異常値がある場合に
は異常値を排除すると共に、異常値が排除された
有効マーク位置情報の数が所定数以上あるかどう
かの判定をし、有効マーク位置情報の数が所定数
より少ない際には、投影レンズを通した基板上の
シヨツト領域のアライメントマークの検出を再度
実行するか、または以降の動作を中止し、有効マ
ーク位置情報の数が所定数以上の際には、有効マ
ーク位置情報を用いて基板上の各シヨツト領域を
ステツプアンドリピートで順に露光する際の基板
のθ方向の位置を決定している。 また、本発明に係る位置合せ方法は、基板上の
複数のシヨツト領域のそれぞれをステツプアンド
リピートで順に露光するに先立ち、基板をＸ及び
Ｙ方向の少なくとも一方に移動させることにより
基板上のいくつかのシヨツト領域のアライメント
マークを光電検出器（光電デイテクタ）により順
に光電検出し、検出対象とされたシヨツト領域ご
とのマーク位置情報が得られた後、マーク位置情
報に異常値があるかないかの判定をし、異常値が
ある場合には異常値を排除すると共に、異常値が
排除された有効マーク位置情報の数が所定数以上
あるかどうかの判定をし、有効マーク位置情報の
数が所定数より少ない際には、光電検出器による
基板上のシヨツト領域のアライメントマークの検
出を再度実行するか、または以降の動作を中止
し、有効マーク位置情報の数が所定数以上の際に
は、有効マーク位置情報を用いて基板上の各シヨ
ツト領域の配列状態を示す補正格子情報を作成
し、基板上の各シヨツト領域をステツプアンドリ
ピートで順に露光する際には補正格子情報に基づ
いて基板をＸ及びＹ方向の少なくとも一方に移動
させている。 一般的に、補正格子情報とは、基板上に配列さ
れた各シヨツト領域の位置を示す座標等からなる
情報である。特に座標情報でなくとも良く、例え
ば、あるシヨツト領域から次のシヨツト領域への
基板のステツプ移動量等であつてもかまわない。 本発明によれば、マーク位置情報に異常値が含
まれている場合にも、場合によつては、余分な追
加の検出動作を行なうことなく、位置合せ動作を
行なうことが可能となるので、露光装置のスルー
プツトを低下させることがない。また、本発明に
よれば、信頼性の高いマーク位置情報のみを用い
て基板の位置合せを行なうことができるので、高
いアライメント精度を達成することができる。 なお、異常値がある場合には、異常値を排除す
ると共に、基板上の代替シヨツト領域のアライメ
ントマークの更なる検出と異常値の判定を代替シ
ヨツト領域の数が所定値となるまでは繰返し、こ
の後、異常値が排除された有効マーク位置情報の
数が所定数以上あるかどうかの判定を行なうよう
にすれば、より効率的に必要な数の有効マーク位
置情報を得ることが可能となるので好ましい。 〔実施例〕 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。 第１図は、本発明の一実施例に係る位置合せ方
法を適用した半導体露光装置の概略構成図であ
る。 同図において、STはウエハをＸ，Ｙ方向へ移
動させるXYステージ、XM、YMはステージST
をそれぞれＸ，Ｙ方向に駆動する駆動モータ、
WSはウエハをθ方向に回転させるθステージ、
WFはウエハ、OAはプリアライメントマークを
検出し大まかに位置合せを行なうためのオフアク
シス顕微鏡である。また、LNは焼付投影レン
ズ、RSはレチクルをＸ、Ｙ、θ方向に移動させ
るレチクルステージ、RTはレチクル、PTはレ
チクルRTに描かれた回路パターン、LIは焼付用
照明装置である。LTはレーザチユーブ、PMは
ポリゴンミラー、Ｍはポリゴンミラーを回転させ
るモータ、Ｐ１はレーザビームの光路を分割する
プリズム、Ｐ２，Ｐ３はミラー、BS１，BS２は
ビームスプリツタ、Ｌ１，Ｌ２は対物レンズ、
MR，MLはミラー、DR，DLは光電デイテクタ、
CBはCPU（中央演算装置）やメモリ等からなる
制御回路を備えたコントロールボツクス、CON
は種々のパラメータ等を入力できるコンソールで
ある。 同図において、レーザチユーブLTから出たレ
ーザビームは、モータＭによつて回転されるポリ
ゴンミラーPMを経て、プリズムＰ１によつて左
視野系と右視野系に分割される。分割されたレー
ザビームは、ビームスプリツタBS１，BS２、対
物レンズＬ１，Ｌ２、ミラーMR、MLを経て、
それぞれレチクル上のアライメントマークおよび
ウエハ上のアライメントマーク上をスキヤンす
る。各マークからの反射光はもときた光路を戻
り、ビームスプリツタBS１，BS２を透過して、
光電デイテクタDR，DLに入る。光電デイテクタ
DR，DLはこの入射光を光電変換し電気信号とし
て出力する。この出力は、コントロールボツクス
CBに入力し２値化されて、この２値化信号より
各マークの相対位置（第２図ｄのl1〜l5）が算出
される。以上よりレチクルRTとウエハWFとの
ずれ量を求めることができる。 第２図ａはウエハに付されたアライメントマー
クＷ、第２図ｂはレチクルに付されたアライメン
トマークＭ、第２図ｃは位置合せが完了した状態
を示す図である。第２図ｄは、レチクル上のアラ
イメントマークＭとウエハ上のアライメントマー
クＷをレーザビームＬで走査している様子を示す
図である。第３図は、ウエハ上の各露光領域Ｓ
（シヨツト領域）のアライメントマークの配置を
示す図である。各シヨツト領域毎にアライメント
マークＷ１とＷ２が配置されている。 本実施例では、第２図ｄのように（具体的に
は、上記第１図で説明したように）レーザビーム
ＬでアライメントマークＷ，Ｍを走査して、各マ
ーク間の相対距離l1〜l5を求め、 ΔX＝（l1−l2）＋（l4−l5）／４ ΔY＝−（l1−l2）＋（l4−l5）／４ を求める。 このΔXおよびΔYを、シヨツト領域の両側に
付されたアライメントマーク（第３図）の各々に
ついて求める。そして、例えば、あるシヨツト１
の左側マーク計測によりΔX1L、ΔY1Lが得られ、
右側マーク計測によりΔX1R、ΔY1RLが得られた
とすれば、そのシヨツトのＸ、Ｙ、θ方向のずれ
量は、例えば以下のように求めることができる。 （Ｘ方向ずれ量）＝ΔX1L＋ΔX1R／２ （Ｙ方向ずれ量）＝ΔY1L＋ΔX1R／２ （θ方向ずれ量）＝tan-1ΔY1L−ΔY1R／Ｌ ただし、Ｌは左右のマーク間の距離を示す。θ
方向ずれ量は、いわゆるチツプローテイシヨンで
ある。 本実施例では、幾つかの所定のシヨツトを自動
あるいはユーザ指定により予め定めておき、その
シヨツト領域におけるチツプローテイシヨンを求
めてその平均を取り、シヨツト領域におけるθ補
正を行なつている。また、所定のシヨツトのセン
ター位置を上記のＹ方向ずれ量の式で求め、所定
シヨツトのセンタ位置から、ウエハローテイシヨ
ンを求めている。 第４図は、ウエハ上のシヨツトレイアウトを示
す図である。 次に、第５図のフローチヤートを参照して、本
実施例の装置の動作を詳しく説明する。 まず、処理の概要を説明する。 ＜ステツプ１，２＞ ウエハセツトおよびテレビプリアライメントで
ある。 ＜ステツプ３〜９＞ ウエハ上で所定のシヨツト領域においてずれ量
を計測し、その計測結果からθ方向ずれ量を算出
しθ駆動して回転成分を補正する。さらに、再度
の計測を行ないθ補正が適正であつたことを確認
する。このステツプ３〜９によりウエハのθ方向
の位置が保証される。 ＜ステツプ10〜19＞ ウエハ上の所定のシヨツト領域においてずれ量
を計測し、その結果に基づいて補正格子、すなわ
ち各シヨツト領域の位置を示す座標等からなる情
報を作成する。補正格子を作成して記憶しておけ
ば、この補正格子点で位置合せすることにより所
定の精度の位置合せが保証される。 なお、レジストを塗付したウエハを位置合せし
焼付けると焼けた結果が放射状、渦状あるいはラ
ンダムにずれていることがある。本実施例では、
これに対処するため、予めコンソールからオフセ
ツト入力を行ない補正格子を作成する際上記オフ
セツト量を加えて補正格子を算出する。従つて、
位置合せの際オフセツト分が上乗せされてステツ
プが駆動される。これにより上述したような不可
避的なミスアライメントのうち規則性のあるもの
は防止することができる。 次に、本実施例の装置の動作を詳細に説明す
る。 まず、ステツプ１でウエハWFがウエハステー
ジWS上に載置される。次に、ステツプ２でオフ
アクシス顕微鏡OAによりテレビプリアライメン
トを行なう。これにより大まかなウエハWFの位
置合せがなされる。 次のステツプ３からステツプ９までは位置ずれ
計測のうちθ補正を行なうループである。まず、
ステツプ３で第４図のｌシヨツト（黒塗りで示し
たシヨツト）についてTTLにてずれ量計測を行
なう。この計測は上記第２図および第３図にて説
明したように行なう。また、計測シヨツトの位置
は後述するような所定のルールで自動選択される
が、コンソールCONより指示することにより変
更することもできる。 次に、ステツプ４で上記の計測が良好であつた
か否かを判別し、不良の場合はステツプ4aでXY
ステージを隣接シヨツトへステツプし再度ステツ
プ３へ戻つてそのシヨツトにてずれ量計測を行な
う。計測不良の場合の隣接シヨツトの選択は所定
のルールで自動選択される。また、ここでは隣接
シヨツトへのステツプは２シヨツトまでに制限し
ている。 ステツプ４で計測が良好であれば、ステツプ５
へ進みｌシヨツトのすべてについて計測が終了し
たかどうかを判別し、未だ終了していなければス
テツプ5aで次に計測すべきシヨツトへステツプ
し、再びステツプ３へ戻り計測を行なう。なお、
ｌの数は予めコンソールから選択しておく。ただ
し、後述するｍシヨツトから選ぶものとし、ｌ≦
ｍとする。 ステツプ５ですべてのｌシヨツトについての計
測が終了したと判別した場合は、ステツプ６に進
み異常シヨツトがあるかどうか判別する。ここで
は、各シヨツトのピツチエラー、チツプローテー
シヨンにつき、それらの最大偏差が所定値より大
きい場合は異常値としている。異常の場合は異常
値をリジエクトし、ステツプ6aで隣接シヨツト
へステツプし、再度ステツプ３から計測を行な
う。隣接シヨツトの選択はステツプ4aと同様２
シヨツトまでの自動選択としている。ステツプ６
で異常がない場合は、ステツプ７で有効シヨツト
数が最小のシヨツト数以上かどうか判別する。最
小シヨツト数は計測シヨツトｌの数に対応して例
えば以下のように設定されている。
以上説明したように、本発明によれば、マーク
位置情報に異常値が含まれている場合にも、場合
によつては、余分な追加の検出動作を行なうこと
なく、位置合せ動作を行なうことが可能となるの
で、露光装置のスループツトを低下させることが
ない。また、本発明によれば、信頼性の高いマー
ク位置情報のみを用いて基板の位置合せを行なう
ことができるので、高いアライメント精度を達成
することができる。
位置情報に異常値が含まれている場合にも、場合
によつては、余分な追加の検出動作を行なうこと
なく、位置合せ動作を行なうことが可能となるの
で、露光装置のスループツトを低下させることが
ない。また、本発明によれば、信頼性の高いマー
ク位置情報のみを用いて基板の位置合せを行なう
ことができるので、高いアライメント精度を達成
することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る位置合せ方
法を適用した半導体露光装置の概略構成図、第２
図は、アライメントマークおよびアライメントマ
ークをレーザビームで走査している様子等を示す
図、第３図は、ウエハ上の各露光領域のアライメ
ントマークの配置を示す図、第４図は、ウエハ上
のシヨツトレイアウトを示す図、第５図は、上記
実施例の装置の動作説明のためのフローチヤー
ト、第６図は、サンプルシヨツトの選択のアルゴ
リズムの説明のための模式図である。 ST：ステージ、XY，YM：駆動モータ、
WS：θステージ、WF：ウエハ、OA：オフアク
シス顕微鏡、LN：焼付投影レンズ、RS：レチク
ルステージ、RT：レチクル、PT：回路パター
ン、LI：焼付用照明装置、LT：レーザチユー
ブ、PM：ポリゴンミラー、Ｍ：モータ、Ｐ１：
プリズム、BS１，BS２：ビームスプリツタ、
DR，DL：光電デイテクタ、CB：コントロール
ボツクス、CON：コンソール。
法を適用した半導体露光装置の概略構成図、第２
図は、アライメントマークおよびアライメントマ
ークをレーザビームで走査している様子等を示す
図、第３図は、ウエハ上の各露光領域のアライメ
ントマークの配置を示す図、第４図は、ウエハ上
のシヨツトレイアウトを示す図、第５図は、上記
実施例の装置の動作説明のためのフローチヤー
ト、第６図は、サンプルシヨツトの選択のアルゴ
リズムの説明のための模式図である。 ST：ステージ、XY，YM：駆動モータ、
WS：θステージ、WF：ウエハ、OA：オフアク
シス顕微鏡、LN：焼付投影レンズ、RS：レチク
ルステージ、RT：レチクル、PT：回路パター
ン、LI：焼付用照明装置、LT：レーザチユー
ブ、PM：ポリゴンミラー、Ｍ：モータ、Ｐ１：
プリズム、BS１，BS２：ビームスプリツタ、
DR，DL：光電デイテクタ、CB：コントロール
ボツクス、CON：コンソール。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上の複数のシヨツト領域のそれぞれをス
テツプアンドリピートで順に露光するに先立ち、
前記基板をＸ及びＹ方向の少なくとも一方に移動
させることにより前記基板上のいくつかのシヨツ
ト領域のアライメントマークを投影レンズを通し
て順に光電検出し、検出対象とされたシヨツト領
域ごとのマーク位置情報が得られた後、前記マー
ク位置情報に異常値があるかないかの判定をし、
前記異常値がある場合には前記異常値を排除する
と共に、前記異常値が排除された有効マーク位置
情報の数が所定数以上あるかどうかの判定をし、
前記有効マーク位置情報の数が所定数より少ない
際には、前記投影レンズを通した前記基板上のシ
ヨツト領域のアライメントマークの検出を再度実
行するか、または以降の動作を中止し、前記有効
マーク位置情報の数が所定数以上の際には、前記
有効マーク位置情報を用いて前記基板上の各シヨ
ツト領域をステツプアンドリピートで順に露光す
る際の前記基板のθ方向の位置を決定することを
特徴とする位置合せ方法。 ２ 前記異常値がある場合には、前記異常値を排
除すると共に、前記基板上の代替シヨツト領域の
アライメントマークの更なる検出と前記異常値の
判定を前記代替シヨツト領域の数が所定値となる
までは繰返し、この後、前記異常値が排除された
有効マーク位置情報の数が所定数以上あるかどう
かの判定を行なうことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の位置合せ方法。 ３ 基板上の複数のシヨツト領域のそれぞれをス
テツプアンドリピートで順に露光するに先立ち、
前記基板をＸ及びＹ方向の少なくとも一方に移動
させることにより前記基板上のいくつかのシヨツ
ト領域のアライメントマークを光電検出器により
順に光電検出し、検出対象とされたシヨツト領域
ごとのマーク位置情報が得られた後、前記マーク
位置情報に異常値があるかないかの判定をし、前
記異常値がある場合には前記異常値を排除すると
共に、前記異常値が排除された有効マーク位置情
報の数が所定数以上あるかどうかの判定をし、前
記有効マーク位置情報の数が所定数より少ない際
には、前記光電検出器による前記基板上のシヨツ
ト領域のアライメントマークの検出を再度実行す
るか、または以降の動作を中止し、前記有効マー
ク位置情報の数が所定数以上の際には、前記有効
マーク位置情報を用いて前記基板上の各シヨツト
領域の配列状態を示す補正格子情報を作成し、前
記基板上の各シヨツト領域をステツプアンドリピ
ートで順に露光する際には前記補正格子情報に基
づいて前記基板をＸ及びＹ方向の少なくとも一方
に移動させることを特徴とする位置合せ方法。 ４ 前記異常値がある場合には、前記異常値を排
除すると共に、前記基板上の代替シヨツト領域の
アライメントマークの更なる検出と前記異常値の
判定を前記代替シヨツト領域の数が所定値となる
までは繰返し、この後、前記異常値が排除された
有効マーク位置情報の数が所定数以上あるかどう
かの判定を行なうことを特徴とする特許請求の範
囲第３項記載の位置合せ方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62064332A JPS63232326A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 位置合せ方法 |
| US07/170,359 US4918320A (en) | 1987-03-20 | 1988-03-18 | Alignment method usable in a step-and-repeat type exposure apparatus for either global or dye-by-dye alignment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62064332A JPS63232326A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 位置合せ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63232326A JPS63232326A (ja) | 1988-09-28 |
| JPH0468767B2 true JPH0468767B2 (ja) | 1992-11-04 |
Family
ID=13255175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62064332A Granted JPS63232326A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 位置合せ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63232326A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5614825B1 (ja) * | 2013-11-29 | 2014-10-29 | 上野精機株式会社 | 分類装置、分類方法及び分類プログラム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6144429A (ja) * | 1984-08-09 | 1986-03-04 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 位置合わせ方法、及び位置合せ装置 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP62064332A patent/JPS63232326A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5614825B1 (ja) * | 2013-11-29 | 2014-10-29 | 上野精機株式会社 | 分類装置、分類方法及び分類プログラム |
| WO2015079843A1 (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 上野精機株式会社 | 分類装置、分類方法、分類プログラム、移載装置、移載方法及び移載プログラム |
| WO2015079585A1 (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 上野精機株式会社 | 分類装置、分類方法及び分類プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63232326A (ja) | 1988-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7158233B2 (en) | Alignment mark, alignment apparatus and method, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
| US5894350A (en) | Method of in line intra-field correction of overlay alignment | |
| JPH05190419A (ja) | 半導体露光方法およびその装置 | |
| JPH07321012A (ja) | 位置合わせ方法及びそれを用いた素子の製造方法 | |
| US6124922A (en) | Exposure device and method for producing a mask for use in the device | |
| JP2000049071A (ja) | 電子ビーム露光装置及び方法、ならびにデバイス製造方法 | |
| US6342703B1 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method employing the exposure method | |
| JP4323636B2 (ja) | 位置計測方法及び位置計測装置 | |
| JP2610815B2 (ja) | 露光方法 | |
| WO2021130142A1 (en) | Metrology method | |
| JP2822229B2 (ja) | 位置合わせ方法及び装置 | |
| JP2000012455A (ja) | 荷電粒子線転写露光装置及び荷電粒子線転写露光装置におけるマスクと感応基板の位置合わせ方法 | |
| JP2003017386A (ja) | 位置合わせ方法、露光方法、露光装置及びデバイスの製造方法 | |
| JPH0468767B2 (ja) | ||
| US20100063764A1 (en) | Use of different pairs of overlay layers to check an overlay measurement recipe | |
| JP2000306822A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0421332B2 (ja) | ||
| JP3344426B2 (ja) | 計測方法及びデバイス製造方法 | |
| JPH0376013B2 (ja) | ||
| JPS63232321A (ja) | 位置合せ方法 | |
| JP2626637B2 (ja) | 位置合わせ方法 | |
| JPH01194322A (ja) | 半導体焼付装置 | |
| JPH10125589A (ja) | 走査型露光装置及びそれを用いたデバイス製造方法 | |
| JPH02152220A (ja) | 位置合せ方法 | |
| JP2909053B2 (ja) | 投影露光装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |