JPH05206002A - アライメント方法と縮小投影露光装置 - Google Patents
アライメント方法と縮小投影露光装置Info
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- JPH05206002A JPH05206002A JP1467892A JP1467892A JPH05206002A JP H05206002 A JPH05206002 A JP H05206002A JP 1467892 A JP1467892 A JP 1467892A JP 1467892 A JP1467892 A JP 1467892A JP H05206002 A JPH05206002 A JP H05206002A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 52
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
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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
- 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
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アライメントの精度を向上させる。
【構成】 ウェハーチャック１０は、半導体基板５の裏
面の外周部を真空吸着し、基板５の裏面に予め作成した
アライメントマーク６を使用して、アライメント光学系
７よりレーザー光を照射し、アライメントマーク６で反
射、散乱した光を光学系７で受光し、その出力を利用し
てアライメント機構９でアライメントを行う。このとき
ウェハーステージ８の真空吸着は行われず、ウェハーチ
ャック１０で半導体基板５は固定されている。ここでウ
ェハーチャック１０を移動させアライメント光学系７で
アライメントを行う。アライメントが終了し、半導体基
板５が定位置に位置決めされると、ウェハーステージ８
はウェハーチャック１０を真空吸着することで固定す
る。露光後、ウェハーステージ８の真空を切り半導体基
板５の吸着を解除する。
面の外周部を真空吸着し、基板５の裏面に予め作成した
アライメントマーク６を使用して、アライメント光学系
７よりレーザー光を照射し、アライメントマーク６で反
射、散乱した光を光学系７で受光し、その出力を利用し
てアライメント機構９でアライメントを行う。このとき
ウェハーステージ８の真空吸着は行われず、ウェハーチ
ャック１０で半導体基板５は固定されている。ここでウ
ェハーチャック１０を移動させアライメント光学系７で
アライメントを行う。アライメントが終了し、半導体基
板５が定位置に位置決めされると、ウェハーステージ８
はウェハーチャック１０を真空吸着することで固定す
る。露光後、ウェハーステージ８の真空を切り半導体基
板５の吸着を解除する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ等の製造工程に
使われている露光装置を使用するマスクと半導体基板と
のアライメント方法と縮小投影露光装置に関するもので
ある。
使われている露光装置を使用するマスクと半導体基板と
のアライメント方法と縮小投影露光装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造で用いられてい
る縮小投影露光装置の構成を図３に示す。
る縮小投影露光装置の構成を図３に示す。
【０００３】縮小投影露光装置は、高圧水銀ランプを用
いた光源１と、コンデンサレンズ２、レティクル３、縮
小投影レンズ４、半導体基板５表面に作成されたアライ
メントマーク６の位置を検出するアライメント光学系７
とウェハーステージ８、さらにアライメントデータから
位置合せをするアライメント機構９とで構成されてい
る。
いた光源１と、コンデンサレンズ２、レティクル３、縮
小投影レンズ４、半導体基板５表面に作成されたアライ
メントマーク６の位置を検出するアライメント光学系７
とウェハーステージ８、さらにアライメントデータから
位置合せをするアライメント機構９とで構成されてい
る。
【０００４】縮小投影露光装置で用いられる従来のアラ
イメント方法は、半導体基板５の表面に作成されたアラ
イメントマーク６に照明光を照射し、その明暗像を画像
処理によってアライメントマーク６の位置を検出する。
イメント方法は、半導体基板５の表面に作成されたアラ
イメントマーク６に照明光を照射し、その明暗像を画像
処理によってアライメントマーク６の位置を検出する。
【０００５】あるいはアライメントマーク６に対し照明
光を走査し、マークエッジ部での反射光強度の変化によ
りアライメントマーク位置を検出する
光を走査し、マークエッジ部での反射光強度の変化によ
りアライメントマーク位置を検出する
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の縮小投
影露光装置（以下ステッパーと記す）では、半導体製造
工程が進んで半導体基板５上に各種の膜が形成される毎
に、アライメントマーク６のエッジが左右非対称になり
精度の高いアライメントが困難となる。
影露光装置（以下ステッパーと記す）では、半導体製造
工程が進んで半導体基板５上に各種の膜が形成される毎
に、アライメントマーク６のエッジが左右非対称になり
精度の高いアライメントが困難となる。
【０００７】また本来のアライメント位置とずれた位置
でアライメントされてしまう場合がある。このようにア
ライメント精度の点で問題があった。
でアライメントされてしまう場合がある。このようにア
ライメント精度の点で問題があった。
【０００８】また、露光時半導体基板５とステッパーの
ステージ８の熱膨張係数の違いのため、半導体基板の外
側付近を露光する場合には、スケーリングエラーが発生
する。このためアライメント精度が悪くなる点で問題が
あった。
ステージ８の熱膨張係数の違いのため、半導体基板の外
側付近を露光する場合には、スケーリングエラーが発生
する。このためアライメント精度が悪くなる点で問題が
あった。
【０００９】また、半導体基板５表面にアライメントマ
ーク６を形成する場合、半導体基板５表面に製造される
半導体素子の性能に影響をおよぼすことのない位置や範
囲の限られた余白部分を選択するか、あるいは新たに余
白部分を設ける必要があった。
ーク６を形成する場合、半導体基板５表面に製造される
半導体素子の性能に影響をおよぼすことのない位置や範
囲の限られた余白部分を選択するか、あるいは新たに余
白部分を設ける必要があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、レジストを塗
布した半導体基板とマスクとのアライメントを行って露
光を施す工程において、半導体基板の裏面に予めアライ
メントマークを作成する工程を具備し、そのマークに対
し照明光を照射しその反射光および散乱を受光し、その
明暗差等によりマスクと半導体基板とのアライメントを
行う工程を有することを特徴とするアライメント方法で
ある。
布した半導体基板とマスクとのアライメントを行って露
光を施す工程において、半導体基板の裏面に予めアライ
メントマークを作成する工程を具備し、そのマークに対
し照明光を照射しその反射光および散乱を受光し、その
明暗差等によりマスクと半導体基板とのアライメントを
行う工程を有することを特徴とするアライメント方法で
ある。
【００１１】また、本発明の縮小投影露光装置は、半導
体基板裏面に予め作成されたアライメントマークに対し
照明光を照射する光源と、その反射光または散乱光を受
光する受光素子と、その明暗差等によりマスクと半導体
基板とのアライメントを行う機能を有する縮小投影露光
装置である。
体基板裏面に予め作成されたアライメントマークに対し
照明光を照射する光源と、その反射光または散乱光を受
光する受光素子と、その明暗差等によりマスクと半導体
基板とのアライメントを行う機能を有する縮小投影露光
装置である。
【００１２】
【作用】本発明のアライメント方法および縮小投影露光
装置を用いることにより、アライメントマークの非対称
および半導体基板とウェハーステージの熱膨張係数の違
いによるアライメントずれを低減できる。
装置を用いることにより、アライメントマークの非対称
および半導体基板とウェハーステージの熱膨張係数の違
いによるアライメントずれを低減できる。
【００１３】
【実施例】図１に、本発明の半導体装置の製造で用いら
れる縮小投影露光装置の構成を示す。
れる縮小投影露光装置の構成を示す。
【００１４】本発明の露光装置は、高圧水銀ランプを用
いた光源１、コンデンサレンズ２、レティクル３、縮小
投影レンズ４、ウェハーステージ８、アライメント光学
系７とその光学素子から検出された位置データから正確
なアライメントを行うためのアライメント機構９とで構
成されている。
いた光源１、コンデンサレンズ２、レティクル３、縮小
投影レンズ４、ウェハーステージ８、アライメント光学
系７とその光学素子から検出された位置データから正確
なアライメントを行うためのアライメント機構９とで構
成されている。
【００１５】ここで、ウェハーステージ８は露光光学系
に対し固定され、そして半導体基板裏面のアライメント
マーク６の位置検出用のアライメント光学系７はウェハ
ーステージ８に対して固定されている。
に対し固定され、そして半導体基板裏面のアライメント
マーク６の位置検出用のアライメント光学系７はウェハ
ーステージ８に対して固定されている。
【００１６】またウェハーチャック１０は、露光光学系
に対して水平方向に移動する機構および半導体基板５を
真空吸着する機構を有している。
に対して水平方向に移動する機構および半導体基板５を
真空吸着する機構を有している。
【００１７】図２に、本発明の半導体基板の裏面を使用
してのアライメント方法の概念図を示す。
してのアライメント方法の概念図を示す。
【００１８】ウェハーチャック１０は、半導体基板５の
裏面の外周部を真空吸着する。そして、半導体基板の裏
面に予め作成したアライメントマーク６を使用して、ア
ライメント光学系７よりレーザー光を照射し、アライメ
ントマーク６で反射、散乱した光を光学系７で受光し、
その出力によりアライメント機構９でアライメントを行
う。このときウェハーステージ８の真空吸着は行われ
ず、ウェハーチャック１０で半導体基板５は固定されて
いる。ここでウェハーチャック１０を移動させアライメ
ント光学系７でアライメントを行う。
裏面の外周部を真空吸着する。そして、半導体基板の裏
面に予め作成したアライメントマーク６を使用して、ア
ライメント光学系７よりレーザー光を照射し、アライメ
ントマーク６で反射、散乱した光を光学系７で受光し、
その出力によりアライメント機構９でアライメントを行
う。このときウェハーステージ８の真空吸着は行われ
ず、ウェハーチャック１０で半導体基板５は固定されて
いる。ここでウェハーチャック１０を移動させアライメ
ント光学系７でアライメントを行う。
【００１９】アライメントが終了し、半導体基板５が定
位置に位置決めされると、ウェハーステージ８はウェハ
ーチャック１０を真空吸着することで固定する。
位置に位置決めされると、ウェハーステージ８はウェハ
ーチャック１０を真空吸着することで固定する。
【００２０】このアライメントの方法は、露光を行った
後ウェハーステージ８の真空を切り半導体基板５の吸着
を解除する。
後ウェハーステージ８の真空を切り半導体基板５の吸着
を解除する。
【００２１】ウェハーチャック１０に吸着された半導体
基板５を次のステップまで送り、ここで同様にアライメ
ントを行い、半導体基板を吸着し露光を行う。
基板５を次のステップまで送り、ここで同様にアライメ
ントを行い、半導体基板を吸着し露光を行う。
【００２２】この繰り返しを行って、半導体基板５全面
を露光する。半導体基板５裏面のアライメントマーク６
を使用するアライメント方法を用いることにより、半導
体製造工程を経た半導体基板５のアライメント精度は、
アライメントマークのエッジのただれや左右非対称によ
るアライメントエラーの発生が無くなる。
を露光する。半導体基板５裏面のアライメントマーク６
を使用するアライメント方法を用いることにより、半導
体製造工程を経た半導体基板５のアライメント精度は、
アライメントマークのエッジのただれや左右非対称によ
るアライメントエラーの発生が無くなる。
【００２３】また、各ショット毎にアライメントを行う
ため、半導体基板とウェハーステージの熱膨張係数の違
いによるスケーリングエラー量が１／２に低減した。
ため、半導体基板とウェハーステージの熱膨張係数の違
いによるスケーリングエラー量が１／２に低減した。
【００２４】また、上記記載の実施例においては、半導
体基板表面にアライメントマークを形成する場合、半導
体基板表面に製造される半導体素子の性能に影響をおよ
ぼすことのない位置あるいは範囲の限られた余白部分を
選別するか、又は余白部分を設定する必要があったが、
半導体基板裏面を利用することで、アライメントマーク
作成上の自由度が増加する。
体基板表面にアライメントマークを形成する場合、半導
体基板表面に製造される半導体素子の性能に影響をおよ
ぼすことのない位置あるいは範囲の限られた余白部分を
選別するか、又は余白部分を設定する必要があったが、
半導体基板裏面を利用することで、アライメントマーク
作成上の自由度が増加する。
【００２５】
【発明の効果】本発明の縮小投影露光装置と半導体裏面
に形成したアライメントマークを使用するアライメント
方法を用いると、半導体製造工程によって形成される薄
膜の影響でアライメントマークのエッジのただれや左右
非対称が無く、非常に精度良くアライメントができる。
に形成したアライメントマークを使用するアライメント
方法を用いると、半導体製造工程によって形成される薄
膜の影響でアライメントマークのエッジのただれや左右
非対称が無く、非常に精度良くアライメントができる。
【図１】本発明の縮小投影露光装置のアライメント機構
を示す構成図
を示す構成図
【図２】本発明のアライメント方法を示すフローチャー
ト
ト
【図３】従来の縮小投影露光装置のアライメント機構を
示す構成図
示す構成図
１ 光源（水銀ランプ） ２ コンデンサレンズ ３ レティクル ４ 縮小投影レンズ ５ 半導体基板 ６ アライメントマーク ７ アライメント光学系 ８ ウェハーステージ ９ アライメント機構 １０ ウェハーチャック
Claims (2)
- 【請求項１】半導体基板と、前記半導体基板の裏面に形
成されたアライメントマークとを備え、そのマークに対
し照明光を照射しその反射光および散乱を受光し、その
明暗差によりマスクと半導体基板とのアライメントを行
う工程を有することを特徴とするアライメント方法。 - 【請求項２】アライメントマークを裏面に持つ半導体基
板と、前記半導体基板を露光するための光源と、前記光
源の光が通過するコンデンサレンズと、前記コンデンサ
レンズを通過した光が通過するレティクルと、前記レテ
ィクルを通過した光が縮小する縮小投影レンズと、前記
半導体基板を支えるウェハーステージと、前記アライメ
ントマークを検出するアライメント検出系と、前記アラ
イメント検出系のデータを基に作動するアライメント機
構を有することを特徴とする縮小投影露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1467892A JPH05206002A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | アライメント方法と縮小投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1467892A JPH05206002A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | アライメント方法と縮小投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206002A true JPH05206002A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11867878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1467892A Pending JPH05206002A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | アライメント方法と縮小投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05206002A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8142962B2 (en) | 2009-03-16 | 2012-03-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflective photomask and method of fabricating the same |
| CN102472987A (zh) * | 2009-08-26 | 2012-05-23 | 株式会社尼康 | 曝光装置、曝光方法以及元件制造方法 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP1467892A patent/JPH05206002A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8142962B2 (en) | 2009-03-16 | 2012-03-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Reflective photomask and method of fabricating the same |
| CN102472987A (zh) * | 2009-08-26 | 2012-05-23 | 株式会社尼康 | 曝光装置、曝光方法以及元件制造方法 |
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