JPH05127364A - フオトマスク - Google Patents
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- JPH05127364A JPH05127364A JP31363591A JP31363591A JPH05127364A JP H05127364 A JPH05127364 A JP H05127364A JP 31363591 A JP31363591 A JP 31363591A JP 31363591 A JP31363591 A JP 31363591A JP H05127364 A JPH05127364 A JP H05127364A
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- 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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
-
- 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
- G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
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-
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- 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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、フオトマスクに関し、例えば縮小投
影装置を用いて半導体回路パターンを基板上に転写する
場合のフオトマスクにおいて、透明部材でアライメント
マークを形成した場合でも、不透明部材で形成した場合
と同様に、簡易にアライメントマークの位置を検出し得
るようにする。 【構成】本発明は、透明部材の境界で発生する散乱光、
回折光を利用してアライメントマークの位置を検出し得
るようにすることにより、不透明部材で形成した場合と
同様に、簡易にアライメントマークの位置を検出し得
る。
影装置を用いて半導体回路パターンを基板上に転写する
場合のフオトマスクにおいて、透明部材でアライメント
マークを形成した場合でも、不透明部材で形成した場合
と同様に、簡易にアライメントマークの位置を検出し得
るようにする。 【構成】本発明は、透明部材の境界で発生する散乱光、
回折光を利用してアライメントマークの位置を検出し得
るようにすることにより、不透明部材で形成した場合と
同様に、簡易にアライメントマークの位置を検出し得
る。
Description
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図６） 発明が解決しようとする課題（図７） 課題を解決するための手段（図１、図２、図３、図４） 作用（図１） 実施例（図１〜図５） （１）第１の実施例（図１） （２）第２の実施例（図２） （３）第３の実施例（図３） （４）第４の実施例（図４） （５）第５の実施例（図５） （６）他の実施例 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明はフオトマスクに関し、例
えば縮小投影露光装置を用いて半導体回路パターンを基
板上に転写する場合に適用し得る。
えば縮小投影露光装置を用いて半導体回路パターンを基
板上に転写する場合に適用し得る。
【０００３】
【従来の技術】従来、半導体製造工程においては、石英
ガラス基板上にクロム等の金属薄膜を蒸着してフオトマ
スクを形成し、当該フオトマスクを半導体基板上に縮小
投影することにより、所望の配線パターン等を形成する
ようになされている。
ガラス基板上にクロム等の金属薄膜を蒸着してフオトマ
スクを形成し、当該フオトマスクを半導体基板上に縮小
投影することにより、所望の配線パターン等を形成する
ようになされている。
【０００４】このとき図６に示すように、半導体製造工
程においては、フオトマスク上にパターンを形成する
際、同時に例えば矩形形状のアライメントマークＡＬ
（図６（Ａ））を形成し、当該アライメントマークＡＬ
を基準にしてフオトマスクを所定位置に位置合わせし得
るようになされている。
程においては、フオトマスク上にパターンを形成する
際、同時に例えば矩形形状のアライメントマークＡＬ
（図６（Ａ））を形成し、当該アライメントマークＡＬ
を基準にしてフオトマスクを所定位置に位置合わせし得
るようになされている。
【０００５】すなわち縮小投影装置においては、当該ア
ライメントマークＡＬに近似した略矩形形状の光スポツ
トＳＰをフオトマスクに照射し、当該光スポツトＳＰを
矢印ａで示す方向に走査する。
ライメントマークＡＬに近似した略矩形形状の光スポツ
トＳＰをフオトマスクに照射し、当該光スポツトＳＰを
矢印ａで示す方向に走査する。
【０００６】この状態でフオトマスクの透過光や反射光
を光検出素子に導くと共に、その出力信号Ｌを検出すれ
ば（図６（Ｂ））、光スポツトＳＰがアライメントマー
クＡＬを横切るタイミングで出力信号Ｌの信号レベルが
低下し、これにより光スポツトＳＰの走査方向について
フオトマスクの位置を検出することができる。
を光検出素子に導くと共に、その出力信号Ｌを検出すれ
ば（図６（Ｂ））、光スポツトＳＰがアライメントマー
クＡＬを横切るタイミングで出力信号Ｌの信号レベルが
低下し、これにより光スポツトＳＰの走査方向について
フオトマスクの位置を検出することができる。
【０００７】これにより縮小投影装置においては、当該
検出結果に基づいてフオトマスクのＸ、Ｙ方向のずれ及
び回転量を補正して縮小投影を繰り返し、これにより半
導体基板上の所定位置に確実に配線パターン等を転写し
得るようになされている。
検出結果に基づいてフオトマスクのＸ、Ｙ方向のずれ及
び回転量を補正して縮小投影を繰り返し、これにより半
導体基板上の所定位置に確実に配線パターン等を転写し
得るようになされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの種のフオ
トマスクにおいては、光の位相差を利用することによ
り、より微細な配線パターン等を形成し得るようになさ
れたものが提案されている（以下位相シフトのフオトマ
スクと呼ぶ）（特公昭62-50811号公報）。
トマスクにおいては、光の位相差を利用することによ
り、より微細な配線パターン等を形成し得るようになさ
れたものが提案されている（以下位相シフトのフオトマ
スクと呼ぶ）（特公昭62-50811号公報）。
【０００９】すなわち位相シフトのフオトマスクにおい
ては、クロム等の金属薄膜に代えて酸化シリコン等の透
明部材でパターンを形成する。このとき当該フオトマス
クにおいては、パターン部分及びパターン以外の部分と
で、透過光の位相差が（２ｎ＋１）πだけずれるように
当該透明部分の膜厚を設定し、これによりパターン部分
の透過光とそれ以外の透過光とが重なり合うと、当該２
つの透過光が互いに打ち消し合うようになされている。
ては、クロム等の金属薄膜に代えて酸化シリコン等の透
明部材でパターンを形成する。このとき当該フオトマス
クにおいては、パターン部分及びパターン以外の部分と
で、透過光の位相差が（２ｎ＋１）πだけずれるように
当該透明部分の膜厚を設定し、これによりパターン部分
の透過光とそれ以外の透過光とが重なり合うと、当該２
つの透過光が互いに打ち消し合うようになされている。
【００１０】これにより位相シフトのフオトマスクにお
いては、金属薄膜を用いる場合では転写困難な微細なパ
ターンについても、半導体基板上に確実に転写し得るよ
うになされている。
いては、金属薄膜を用いる場合では転写困難な微細なパ
ターンについても、半導体基板上に確実に転写し得るよ
うになされている。
【００１１】ところが位相シフトのフオトマスクにおい
て、従来と同様にパターン形成と同時にアライメントマ
ークを形成すると、従来装置ではアライメントマークの
位置検出が困難になる問題があつた。すなわち図７に示
すように、従来と同様にパターン形成と同時にアライメ
ントマークを形成すると、当該フオトマスクにおいて
は、パターンの部分と同様の透明部材でアライメントマ
ークＡＰＬが形成される（図７（Ａ））。
て、従来と同様にパターン形成と同時にアライメントマ
ークを形成すると、従来装置ではアライメントマークの
位置検出が困難になる問題があつた。すなわち図７に示
すように、従来と同様にパターン形成と同時にアライメ
ントマークを形成すると、当該フオトマスクにおいて
は、パターンの部分と同様の透明部材でアライメントマ
ークＡＰＬが形成される（図７（Ａ））。
【００１２】従つてこの場合、光スポツトＳＰがアライ
メントマークＡＰＬのエツジを横切るタイミングで透過
光量（Ｌ）が低下するだけで、光スポツトＳＰがアライ
メントマークＡＰＬ自体を照射している場合でも、アラ
イメントマークＡＰＬ以外の部分を照射している場合と
同様の透過光量（Ｌ）（図７（Ｂ））が得られる。
メントマークＡＰＬのエツジを横切るタイミングで透過
光量（Ｌ）が低下するだけで、光スポツトＳＰがアライ
メントマークＡＰＬ自体を照射している場合でも、アラ
イメントマークＡＰＬ以外の部分を照射している場合と
同様の透過光量（Ｌ）（図７（Ｂ））が得られる。
【００１３】このためパターン部分と同時にアライメン
トマークＡＰＬを形成した場合、従来の縮小露光装置に
おいては、正確なアライメントマークＡＰＬの位置検出
が困難で、結局別途アライメントマークをクロム薄膜等
で形成したり、専用の位置検出手段が必要になつてい
た。
トマークＡＰＬを形成した場合、従来の縮小露光装置に
おいては、正確なアライメントマークＡＰＬの位置検出
が困難で、結局別途アライメントマークをクロム薄膜等
で形成したり、専用の位置検出手段が必要になつてい
た。
【００１４】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、透明部材でアライメントマークを形成した場合で
も、不透明部材で形成した場合と同様に、簡易にアライ
メントマークの位置を検出することができるフオトマス
クを提案しようとするものである。
で、透明部材でアライメントマークを形成した場合で
も、不透明部材で形成した場合と同様に、簡易にアライ
メントマークの位置を検出することができるフオトマス
クを提案しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め第１の発明においては、アライメントマーク１、２、
３、４を基準にして位置合わせし得るようになされ、投
影光学系を介して感応基板に幾何学的なパターンを転写
するために使用されるフオトマスクにおいて、アライメ
ントマーク１、２、３、４は、第１の透明部分と、第１
の透明部分を透過する透過光に対して略（２ｎ＋１）π
（但しｎは整数）だけ位相のずれた透過光を射出する第
２の透明部分とを有し、第１及び第２の透明部分の境界
で発生する散乱光及び又は回折光を利用して、載置位置
を検出し得るようにする。
め第１の発明においては、アライメントマーク１、２、
３、４を基準にして位置合わせし得るようになされ、投
影光学系を介して感応基板に幾何学的なパターンを転写
するために使用されるフオトマスクにおいて、アライメ
ントマーク１、２、３、４は、第１の透明部分と、第１
の透明部分を透過する透過光に対して略（２ｎ＋１）π
（但しｎは整数）だけ位相のずれた透過光を射出する第
２の透明部分とを有し、第１及び第２の透明部分の境界
で発生する散乱光及び又は回折光を利用して、載置位置
を検出し得るようにする。
【００１６】さらに第２の発明においては、第１又は第
２の透明部分は、アライメントマーク１、２の位置を検
出する検出光学系の分解能に比して、間隔ｔの小さな領
域を有するようにする。
２の透明部分は、アライメントマーク１、２の位置を検
出する検出光学系の分解能に比して、間隔ｔの小さな領
域を有するようにする。
【００１７】さらに第３の発明においては、第１又は第
２の透明部分は、アライメントマーク３の位置を検出す
る検出光学系に、所定次数の回折光が入射しないよう
に、所定ピツチＰのパターンを繰り返す。
２の透明部分は、アライメントマーク３の位置を検出す
る検出光学系に、所定次数の回折光が入射しないよう
に、所定ピツチＰのパターンを繰り返す。
【００１８】さらに第４の発明においては、第１又は第
２の透明部分は、第１及び第２の領域４Ａ及び４Ｂに分
割され、第１及び第２の領域４Ａ及び４Ｂは、第１の領
域４Ａの第１から第２の透明部分に移る境界と、第２の
領域４Ｂの第２から第１の透明部分に移る境界とが、そ
れぞれ直線状に延長し、その長さが等しく、かつアライ
メントマーク４の位置を検出する検出光学系の分解能に
比してその長さ方向と直交する方向に十分に近接して、
又は一部接して配置する。
２の透明部分は、第１及び第２の領域４Ａ及び４Ｂに分
割され、第１及び第２の領域４Ａ及び４Ｂは、第１の領
域４Ａの第１から第２の透明部分に移る境界と、第２の
領域４Ｂの第２から第１の透明部分に移る境界とが、そ
れぞれ直線状に延長し、その長さが等しく、かつアライ
メントマーク４の位置を検出する検出光学系の分解能に
比してその長さ方向と直交する方向に十分に近接して、
又は一部接して配置する。
【００１９】
【作用】第１の透明部分と、第１の透明部分を透過する
透過光に対して略（２ｎ＋１）π（但しｎは整数）だけ
位相のずれた透過光を射出する第２の透明部分との境界
で発生する散乱光及び又は回折光を利用して、載置位置
を検出し得るようにすれば、透明部材でアライメントマ
ーク１、２、３、４を形成した場合でも、不透明部材で
形成した場合と同様に、簡易にアライメントマーク１、
２、３、４の位置を検出することができる。
透過光に対して略（２ｎ＋１）π（但しｎは整数）だけ
位相のずれた透過光を射出する第２の透明部分との境界
で発生する散乱光及び又は回折光を利用して、載置位置
を検出し得るようにすれば、透明部材でアライメントマ
ーク１、２、３、４を形成した場合でも、不透明部材で
形成した場合と同様に、簡易にアライメントマーク１、
２、３、４の位置を検出することができる。
【００２０】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【００２１】（１）第１の実施例 図１において、１は全体としてアライメントマークを示
し（図１（Ａ））、石英基板上に位相シフトのフオトマ
スクと同時に形成する。
し（図１（Ａ））、石英基板上に位相シフトのフオトマ
スクと同時に形成する。
【００２２】このときアライメントマーク１において
は、アライメントマークの位置を検出する検出顕微鏡の
分解能に比して、そのパターン幅ｔが十分小さな値に選
定され、かつ１つのアライメントマーク１でＸ及びＹ方
向のずれ量を検出し得るように、全体として十字形状と
なるように形成されている。
は、アライメントマークの位置を検出する検出顕微鏡の
分解能に比して、そのパターン幅ｔが十分小さな値に選
定され、かつ１つのアライメントマーク１でＸ及びＹ方
向のずれ量を検出し得るように、全体として十字形状と
なるように形成されている。
【００２３】これにより当該フオトマスクに光スポツト
ＳＰを照射して、矢印ａで示すように当該光スポツトＳ
Ｐを走査すると、検出顕微鏡においては、間隔ｔだけ離
間したアライメントマーク１の両端エツジで生じる散乱
光、回折光の影響を識別し得ず、光スポツトＳＰがアラ
イメントマーク１を横切る期間の間、当該検出顕微鏡の
出力信号Ｌ（図１（Ｂ））を立ち下げることができる。
ＳＰを照射して、矢印ａで示すように当該光スポツトＳ
Ｐを走査すると、検出顕微鏡においては、間隔ｔだけ離
間したアライメントマーク１の両端エツジで生じる散乱
光、回折光の影響を識別し得ず、光スポツトＳＰがアラ
イメントマーク１を横切る期間の間、当該検出顕微鏡の
出力信号Ｌ（図１（Ｂ））を立ち下げることができる。
【００２４】なおここで実際に検出顕微鏡でアライメン
トマークを検出する場合、等価的に光スポツトＳＰを走
査した場合と同様の手法を用いて、アライメントマーク
の位置を検出する。
トマークを検出する場合、等価的に光スポツトＳＰを走
査した場合と同様の手法を用いて、アライメントマーク
の位置を検出する。
【００２５】すなわち検出顕微鏡においては、アライメ
ントマーク全体を照明した状態で、その透過光をスリツ
ト上に焦光することにより、当該アライメントマークの
像をスリツト上に結像する。この状態で、当該スリツト
を所定周期、所定振幅で振動させると共に、当該スリツ
トの透過光を受光素子で受光する。
ントマーク全体を照明した状態で、その透過光をスリツ
ト上に焦光することにより、当該アライメントマークの
像をスリツト上に結像する。この状態で、当該スリツト
を所定周期、所定振幅で振動させると共に、当該スリツ
トの透過光を受光素子で受光する。
【００２６】これにより光スポツトＳＰを所定周期、所
定振幅で走査した場合と同様の出力信号Ｌを当該受光素
子から得、当該出力信号に基づいてアライメントマーク
の位置を検出し得るようになされている。
定振幅で走査した場合と同様の出力信号Ｌを当該受光素
子から得、当該出力信号に基づいてアライメントマーク
の位置を検出し得るようになされている。
【００２７】従つて検出顕微鏡を用いてアライメントマ
ークの位置を検出するようになされた従来の縮小露光装
置を用いる場合でも、従来の金属薄膜を用いたフオトマ
スクの場合と同様にアライメントマーク１の位置を検出
し得、かくして透明部材でアライメントマークを形成し
た場合でも、不透明部材で形成した場合と同様に、簡易
にアライメントマークの位置を検出することができる。
ークの位置を検出するようになされた従来の縮小露光装
置を用いる場合でも、従来の金属薄膜を用いたフオトマ
スクの場合と同様にアライメントマーク１の位置を検出
し得、かくして透明部材でアライメントマークを形成し
た場合でも、不透明部材で形成した場合と同様に、簡易
にアライメントマークの位置を検出することができる。
【００２８】以上の構成によれば、検出顕微鏡の分解能
より小さくなるようにアライメントマークのパターン幅
ｔを選定したことにより、検出顕微鏡においては、当該
アライメントマークの両端エツジで生じる散乱光、回折
光の影響を識別し得ず、これにより透明部材でアライメ
ントマークを形成した場合でも、不透明部材で形成した
場合と同様に、簡易にアライメントマークの位置を検出
することができる。
より小さくなるようにアライメントマークのパターン幅
ｔを選定したことにより、検出顕微鏡においては、当該
アライメントマークの両端エツジで生じる散乱光、回折
光の影響を識別し得ず、これにより透明部材でアライメ
ントマークを形成した場合でも、不透明部材で形成した
場合と同様に、簡易にアライメントマークの位置を検出
することができる。
【００２９】（２）第２の実施例 図２において、２は全体として第２の実施例によるアラ
イメントマークを示し、走査方向ａと直交する方向に、
所定間隔Ｐで断続するようにパターンを形成する（図２
（Ａ））。
イメントマークを示し、走査方向ａと直交する方向に、
所定間隔Ｐで断続するようにパターンを形成する（図２
（Ａ））。
【００３０】従つて当該フオトマスクに光スポツトＳＰ
を照射して、矢印ａで示すように走査すると、当該フオ
トマスク２においては、走査方向ａの両端エツジのみな
らず、走査方向ａと直交する方向に断続するエツジから
も、回折光及び散乱光を得ることができる。このとき、
検出顕微鏡の開口数をＮＡ、波長をλとすると、次式
を照射して、矢印ａで示すように走査すると、当該フオ
トマスク２においては、走査方向ａの両端エツジのみな
らず、走査方向ａと直交する方向に断続するエツジから
も、回折光及び散乱光を得ることができる。このとき、
検出顕微鏡の開口数をＮＡ、波長をλとすると、次式
【数１】 の関係に選定することにより、図２（Ｂ）に示すよう
に、アライメントマークの位置で信号レベルの低下する
出力信号Ｌを得ることができる。
に、アライメントマークの位置で信号レベルの低下する
出力信号Ｌを得ることができる。
【００３１】従つて当該フオトマスクにおいては、光ス
ポツトＳＰ１がアライメントマーク２を横切る期間の
間、図１の実施例に比してさらに確実に検出顕微鏡の出
力信号Ｌ（図２（Ｂ））を立ち下げることができ、その
分アライメントマーク２の位置をさらに一段と確実に検
出することができる。
ポツトＳＰ１がアライメントマーク２を横切る期間の
間、図１の実施例に比してさらに確実に検出顕微鏡の出
力信号Ｌ（図２（Ｂ））を立ち下げることができ、その
分アライメントマーク２の位置をさらに一段と確実に検
出することができる。
【００３２】さらにこの実施例においては、当該アライ
メントマーク２の検出精度を向上し得るように、光スポ
ツトＳＰ１の幅を走査方向に狭くし、これにより検出顕
微鏡のσを従来に比して小さくする。
メントマーク２の検出精度を向上し得るように、光スポ
ツトＳＰ１の幅を走査方向に狭くし、これにより検出顕
微鏡のσを従来に比して小さくする。
【００３３】すなわち検出顕微鏡のσを小さくすれば、
ガラス基板のみ透過した透過光と、ガラス基板及び透明
部材を透過した透過光との、可干渉性を向上し得る。従
つてその分出力信号Ｌの立ち下がりを鋭くし得、その分
検出精度を向上することができる。
ガラス基板のみ透過した透過光と、ガラス基板及び透明
部材を透過した透過光との、可干渉性を向上し得る。従
つてその分出力信号Ｌの立ち下がりを鋭くし得、その分
検出精度を向上することができる。
【００３４】実験によれば、当該σの値を値 0.4以下に
すれば、効率良く検出精度を向上し得、さらにσを 0.2
〜 0.3に設定した場合、最適な検出精度を得ることがで
きた。
すれば、効率良く検出精度を向上し得、さらにσを 0.2
〜 0.3に設定した場合、最適な検出精度を得ることがで
きた。
【００３５】かくして図２の構成によれば、走査方向ａ
と直交する方向にパターンが断続するようにアライメン
トマークを形成しても、当該アライメントマークの位置
を確実に検出することができる。
と直交する方向にパターンが断続するようにアライメン
トマークを形成しても、当該アライメントマークの位置
を確実に検出することができる。
【００３６】（３）第３の実施例 図３において、３は全体として第３の実施例によるアラ
イメントマークを示し、走査方向ａに微細ピツチで断続
するように、格子状にパターンを形成する（図３
（Ａ））。
イメントマークを示し、走査方向ａに微細ピツチで断続
するように、格子状にパターンを形成する（図３
（Ａ））。
【００３７】ここで、格子パターンで形成される回折光
の回折角θは、波長をλ、格子ピツチをＰ、次数をｎと
おいて、次式
の回折角θは、波長をλ、格子ピツチをＰ、次数をｎと
おいて、次式
【数２】 で表し得、この実施例の場合、ｎ＝１で表わされる１次
の回折光について、回折角θが検出顕微鏡の開口数ＮＡ
より大きくなるように、ピツチＰを選定する。
の回折光について、回折角θが検出顕微鏡の開口数ＮＡ
より大きくなるように、ピツチＰを選定する。
【００３８】従つて、光スポツトＳＰ１がアライメント
マーク３を横切る期間の間、１次以上の回折光が検出顕
微鏡に入射しないようにし得、その分当該期間の間、出
力信号Ｌ（図２（Ｂ））の信号レベルをさらに一段と立
ち下げることができ、かくしてアライメントマーク３の
位置を従来と同様に検出することができる。
マーク３を横切る期間の間、１次以上の回折光が検出顕
微鏡に入射しないようにし得、その分当該期間の間、出
力信号Ｌ（図２（Ｂ））の信号レベルをさらに一段と立
ち下げることができ、かくしてアライメントマーク３の
位置を従来と同様に検出することができる。
【００３９】図３の構成によれば、光スポツトの走査方
向に微細ピツチで格子状にアライメントマークを形成し
ても、第１の実施例と同様に当該アライメントマークの
位置を検出することができる。
向に微細ピツチで格子状にアライメントマークを形成し
ても、第１の実施例と同様に当該アライメントマークの
位置を検出することができる。
【００４０】（４）第４の実施例 図４において、４は全体として第４の実施例によるアラ
イメントマークを示し、矩形形状の２つのパターン４Ａ
及び４Ｂでアライメントマーク４を形成する（図４
（Ａ））。
イメントマークを示し、矩形形状の２つのパターン４Ａ
及び４Ｂでアライメントマーク４を形成する（図４
（Ａ））。
【００４１】すなわちアライメントマーク４において、
２つのパターン４Ａ及び４Ｂは同一形状で形成され、当
該パターン４Ａ及び４Ｂの一辺が直線状に延長し、かつ
当該一辺が走査方向ａと直交するように配置されるよう
になされている。これにより当該アライメントマーク４
においては、光スポツトＳＰが直線状に延長する一辺を
横切るタイミングで、出力信号Ｌの信号レベルを立ち下
げることができる（図４（Ｂ））。
２つのパターン４Ａ及び４Ｂは同一形状で形成され、当
該パターン４Ａ及び４Ｂの一辺が直線状に延長し、かつ
当該一辺が走査方向ａと直交するように配置されるよう
になされている。これにより当該アライメントマーク４
においては、光スポツトＳＰが直線状に延長する一辺を
横切るタイミングで、出力信号Ｌの信号レベルを立ち下
げることができる（図４（Ｂ））。
【００４２】さらに当該フオトマスクにおいては、２つ
のパターン４Ａ及び４Ｂを対称に配置したことにより、
例えば当該アライメントマーク４に検出用の照明光が斜
めに入射した場合でも、その影響を２つのパターン４Ａ
及び４Ｂのエツジ間で打ち消し合うことができ、その分
確実にアライメントマークの位置を検出することができ
る。
のパターン４Ａ及び４Ｂを対称に配置したことにより、
例えば当該アライメントマーク４に検出用の照明光が斜
めに入射した場合でも、その影響を２つのパターン４Ａ
及び４Ｂのエツジ間で打ち消し合うことができ、その分
確実にアライメントマークの位置を検出することができ
る。
【００４３】図４の構成によれば、２つのパターンを対
称に配置し、その共通するエツジを用いる場合でも、第
１の実施例と同様にアライメントマークの位置を検出す
ることができ、さらにこのとき照明光が斜めに入射した
場合でも、確実にアライメントマークの位置を検出する
ことができる。
称に配置し、その共通するエツジを用いる場合でも、第
１の実施例と同様にアライメントマークの位置を検出す
ることができ、さらにこのとき照明光が斜めに入射した
場合でも、確実にアライメントマークの位置を検出する
ことができる。
【００４４】（５）第５の実施例 図５において、５は全体として第５の実施例によるアラ
イメントマークを示し、第４の実施例と同様に矩形形状
の５つのパターン５Ａ〜５Ｅを繰り返してアライメント
マーク５を形成する（図５（Ａ））。
イメントマークを示し、第４の実施例と同様に矩形形状
の５つのパターン５Ａ〜５Ｅを繰り返してアライメント
マーク５を形成する（図５（Ａ））。
【００４５】これにより当該アライメントマーク５を光
スポツトＳＰが走査すると、パターン５Ａ〜５Ｅのエツ
ジを横切るタイミングで出力信号Ｌの信号レベルを立ち
下げることができる（図５（Ｂ））。
スポツトＳＰが走査すると、パターン５Ａ〜５Ｅのエツ
ジを横切るタイミングで出力信号Ｌの信号レベルを立ち
下げることができる（図５（Ｂ））。
【００４６】またこのようにパターン５Ａ〜５Ｅを繰り
返すことにより、広い範囲でアライメントマーク５を検
出し得、その分使い勝手を向上することができる。
返すことにより、広い範囲でアライメントマーク５を検
出し得、その分使い勝手を向上することができる。
【００４７】さらに繰り返し縮小投影するにつき、再現
性を向上することができる。図５の構成によれば、複数
のパターンを対称に繰り返し配置し、その共通するエツ
ジを用いてアライメントマークの位置を検出する場合で
も、第１の実施例と同様にアライメントマークの位置を
検出することができ、さらにこのとき繰り返し縮小投影
する際の再現性を向上することができる。
性を向上することができる。図５の構成によれば、複数
のパターンを対称に繰り返し配置し、その共通するエツ
ジを用いてアライメントマークの位置を検出する場合で
も、第１の実施例と同様にアライメントマークの位置を
検出することができ、さらにこのとき繰り返し縮小投影
する際の再現性を向上することができる。
【００４８】（６）他の実施例 （６−１）なお上述の第１〜第３の実施例においては、
十字形状のパターンを形成し、１つのアライメントマー
クでＸ、Ｙ方向について位置ずれを検出し得るようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、長方
形状のアライメントマークでＸ、Ｙ方向について個別に
位置ずれを検出する場合等、アライメントマークのエツ
ジで生じる回折光、散乱光を利用してアライメントマー
クの位置を検出する場合に広く適用することができる。
十字形状のパターンを形成し、１つのアライメントマー
クでＸ、Ｙ方向について位置ずれを検出し得るようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、長方
形状のアライメントマークでＸ、Ｙ方向について個別に
位置ずれを検出する場合等、アライメントマークのエツ
ジで生じる回折光、散乱光を利用してアライメントマー
クの位置を検出する場合に広く適用することができる。
【００４９】（６−２）さらに上述の第５の実施例にお
いては、矩形形状のパターンを繰り返してアライメント
マークを形成する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、例えば図１〜図３の構成のパターンを矩形形
状に形成し、当該矩形形状のパターンを繰り返すように
してもよい。
いては、矩形形状のパターンを繰り返してアライメント
マークを形成する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、例えば図１〜図３の構成のパターンを矩形形
状に形成し、当該矩形形状のパターンを繰り返すように
してもよい。
【００５０】このとき隣接するパターン間の間隔を検出
顕微鏡の分解能以上に設定することにより、光スポツト
の走査に応動して周期的に立ち下がる出力信号を得るこ
とができ、当該出力信号に基づいて再現性の高い縮小投
影を実現し得る。
顕微鏡の分解能以上に設定することにより、光スポツト
の走査に応動して周期的に立ち下がる出力信号を得るこ
とができ、当該出力信号に基づいて再現性の高い縮小投
影を実現し得る。
【００５１】またこの場合、例えば中央部分で繰り返し
の周期が短くなるように設定し、当該繰り返し周期に基
づいて、アライメントマークの大まかな位置を検出し得
るようにしてもよい。
の周期が短くなるように設定し、当該繰り返し周期に基
づいて、アライメントマークの大まかな位置を検出し得
るようにしてもよい。
【００５２】（６−３）さらに上述の第４の実施例にお
いては、１辺が直線状に並ぶように２つの矩形形状のパ
ターンについて、かつその角の１つが接するように配置
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光
学系の分解能以下の範囲であれば、離間して配置しても
よく、又この場合対応する各辺が平行になるように配置
してもよい。
いては、１辺が直線状に並ぶように２つの矩形形状のパ
ターンについて、かつその角の１つが接するように配置
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光
学系の分解能以下の範囲であれば、離間して配置しても
よく、又この場合対応する各辺が平行になるように配置
してもよい。
【００５３】（６−４）さらに上述の第３の実施例にお
いては、３次以上の回折光が検出顕微鏡に入射しないよ
うに格子状パターンのピツチを選定した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えば１次以上の回折
光が検出顕微鏡に入射しないように格子状パターンのピ
ツチを選定したり、又検出顕微鏡等のアライメントマー
ク位置検出光学系のＮＡを小さくしてもよい。
いては、３次以上の回折光が検出顕微鏡に入射しないよ
うに格子状パターンのピツチを選定した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えば１次以上の回折
光が検出顕微鏡に入射しないように格子状パターンのピ
ツチを選定したり、又検出顕微鏡等のアライメントマー
ク位置検出光学系のＮＡを小さくしてもよい。
【００５４】（６−５）さらに上述の実施例において
は、検出顕微鏡でフオトマスクの透過光を観測してアラ
イメントパターンの位置を検出する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、反射光を利用してアライメ
ントパターンの位置を検出する場合にも広く適用するこ
とができる。
は、検出顕微鏡でフオトマスクの透過光を観測してアラ
イメントパターンの位置を検出する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、反射光を利用してアライメ
ントパターンの位置を検出する場合にも広く適用するこ
とができる。
【００５５】さらにこの場合、撮像素子等を用いてアラ
イメントマーク全体を撮像することにより、アライメン
トマークの画像を得、当該画像を画像処理して位置合わ
せする場合にも広く適用することができる。
イメントマーク全体を撮像することにより、アライメン
トマークの画像を得、当該画像を画像処理して位置合わ
せする場合にも広く適用することができる。
【００５６】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、透明部材
の境界で発生する散乱光、回折光を利用してアライメン
トマークの位置を検出し得るようにすることにより、透
明部材でアライメントマークを形成した場合でも、不透
明部材で形成した場合と同様に、簡易にアライメントマ
ークの位置を検出し得るフオトマスクを得ることができ
る。
の境界で発生する散乱光、回折光を利用してアライメン
トマークの位置を検出し得るようにすることにより、透
明部材でアライメントマークを形成した場合でも、不透
明部材で形成した場合と同様に、簡易にアライメントマ
ークの位置を検出し得るフオトマスクを得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施例によるアライメントマークの
説明に供する略線図である。
説明に供する略線図である。
【図２】その第２の実施例の説明に供する略線図であ
る。
る。
【図３】その第３の実施例の説明に供する略線図であ
る。
る。
【図４】その第４の実施例の説明に供する略線図であ
る。
る。
【図５】その第５の実施例の説明に供する略線図であ
る。
る。
【図６】従来のアライメントマークの説明に供する略線
図である。
図である。
【図７】位相シフトのフオトマスクと同一工程で作成し
たアライメントマークの説明に供する略線図である。
たアライメントマークの説明に供する略線図である。
１、２、３、４、５、ＡＬ、ＡＰＬ……アライメントマ
ーク、ＳＰ、ＳＰ１……光スポツト。
ーク、ＳＰ、ＳＰ１……光スポツト。
Claims (4)
- 【請求項１】アライメントマークを基準にして位置合わ
せし得るようになされ、投影光学系を介して感応基板に
幾何学的なパターンを転写するために使用されるフオト
マスクにおいて、 上記アライメントマークは、 第１の透明部分と、 上記第１の透明部分を透過する透過光に対して略（２ｎ
＋１）π（但しｎは整数）だけ位相のずれた透過光を射
出する第２の透明部分とを有し、 上記第１及び第２の透明部分の境界で発生する散乱光及
び又は回折光を利用して、載置位置を検出し得るように
したことを特徴とするフオトマスク。 - 【請求項２】上記第１又は第２の透明部分は、 上記アライメントマークの位置を検出する検出光学系の
分解能に比して、間隔の小さな領域を有することを特徴
とする請求項１に記載のフオトマスク。 - 【請求項３】上記第１又は第２の透明部分は、 上記アライメントマークの位置を検出する検出光学系に
対して、所定次数の回折光が入射しないように、所定ピ
ツチのパターンを繰り返してなることを特徴とする請求
項１に記載のフオトマスク。 - 【請求項４】上記第１又は第２の透明部分は、第１及び
第２の領域に分割され、 上記第１及び第２の領域は、 上記第１の領域の上記第１から第２の透明部分に移る境
界と、上記第２の領域の上記第２から第１の透明部分に
移る境界とが、 それぞれ直線状に延長し、 その長さが等しく、 かつ上記アライメントマークの位置を検出する検出光学
系の分解能に比してその長さ方向と直交する方向に十分
に近接して、又は一部接して配置されたことを特徴とす
る請求項１に記載のフオトマスク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31363591A JPH05127364A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | フオトマスク |
| US09/527,036 US6221540B1 (en) | 1991-10-30 | 2000-03-16 | Photomask and projection exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31363591A JPH05127364A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | フオトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05127364A true JPH05127364A (ja) | 1993-05-25 |
Family
ID=18043695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31363591A Pending JPH05127364A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | フオトマスク |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6221540B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05127364A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7876439B2 (en) * | 2005-09-13 | 2011-01-25 | International Business Machines Corporation | Multi layer alignment and overlay target and measurement method |
| US9927718B2 (en) | 2010-08-03 | 2018-03-27 | Kla-Tencor Corporation | Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems |
| US10890436B2 (en) | 2011-07-19 | 2021-01-12 | Kla Corporation | Overlay targets with orthogonal underlayer dummyfill |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005291900A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Nidek Co Ltd | レンズメータ |
| JP4819366B2 (ja) * | 2005-01-07 | 2011-11-24 | 株式会社ニデック | レンズメータ |
| CN115346960B (zh) * | 2021-06-22 | 2024-11-19 | 福建省晋华集成电路有限公司 | 一种对准标记结构以及半导体器件 |
| JP2024034933A (ja) * | 2022-09-01 | 2024-03-13 | 株式会社東京精密 | アライメント方法、形状測定方法及び形状測定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4629313A (en) | 1982-10-22 | 1986-12-16 | Nippon Kogaku K.K. | Exposure apparatus |
| US4631416A (en) * | 1983-12-19 | 1986-12-23 | Hewlett-Packard Company | Wafer/mask alignment system using diffraction gratings |
| JPS6139021A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Canon Inc | 光学装置 |
| JPS61121437A (ja) | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 投影型露光装置 |
| US4759616A (en) | 1985-08-26 | 1988-07-26 | Eastman Kodak Company | Method and apparatus for anamorphically shaping and deflecting electromagnetic beams |
| US4890309A (en) * | 1987-02-25 | 1989-12-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Lithography mask with a π-phase shifting attenuator |
| JP2569544B2 (ja) * | 1987-04-08 | 1997-01-08 | 株式会社ニコン | 位置決め装置 |
| JPH0810124B2 (ja) | 1987-07-03 | 1996-01-31 | 株式会社ニコン | 露光装置 |
| JPH01189503A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-28 | Hitachi Ltd | パターン検出方法及びその装置 |
| JPH03248414A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 選択的な表面反応を利用した微細パターンの形成方法 |
| JPH04165352A (ja) | 1990-10-30 | 1992-06-11 | Nikon Corp | フォトマスク |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP31363591A patent/JPH05127364A/ja active Pending
-
2000
- 2000-03-16 US US09/527,036 patent/US6221540B1/en not_active Expired - Fee Related
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| US7876439B2 (en) * | 2005-09-13 | 2011-01-25 | International Business Machines Corporation | Multi layer alignment and overlay target and measurement method |
| US8107079B2 (en) | 2005-09-13 | 2012-01-31 | International Business Machines Corporation | Multi layer alignment and overlay target and measurement method |
| US8339605B2 (en) | 2005-09-13 | 2012-12-25 | International Business Machines Corporation | Multilayer alignment and overlay target and measurement method |
| US9927718B2 (en) | 2010-08-03 | 2018-03-27 | Kla-Tencor Corporation | Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems |
| US10527954B2 (en) | 2010-08-03 | 2020-01-07 | Kla-Tencor Corporation | Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems |
| US10890436B2 (en) | 2011-07-19 | 2021-01-12 | Kla Corporation | Overlay targets with orthogonal underlayer dummyfill |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6221540B1 (en) | 2001-04-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010123 |