JPH0577168B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0577168B2
JPH0577168B2 JP60171893A JP17189385A JPH0577168B2 JP H0577168 B2 JPH0577168 B2 JP H0577168B2 JP 60171893 A JP60171893 A JP 60171893A JP 17189385 A JP17189385 A JP 17189385A JP H0577168 B2 JPH0577168 B2 JP H0577168B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical signal
optical
selection means
wafer
signal selection
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
Application number
JP60171893A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6232615A (ja
Inventor
Nobuhiro Kodachi
Ichiro Ishama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP60171893A priority Critical patent/JPS6232615A/ja
Publication of JPS6232615A publication Critical patent/JPS6232615A/ja
Publication of JPH0577168B2 publication Critical patent/JPH0577168B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration 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)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の分野] 本発明は、レチクルパターンまたはマスクパタ
ーンをウエハに転写するための投影露光装置に関
し、特に投影光学系を用いたスルー・ザ・レンズ
(TTL)方式の位置合せを行なう投影露光装置に
関する。
[発明の背景] 一般に、LSIまたはVLSI製造用の投影露光装
置においては、レチクルパターン(またはマスク
パターン)は1/5あるいは1/10程度の縮小倍率の
投影レンズを通してウエハに投影され、この時1
枚のウエハ上には同一パターンが繰り返し露光さ
れる。そのため、一回毎の露光の前にレチクルと
ウエハの相対位置を投影レンズを通して測定し、
位置合せする必要が生じる。この作業を自動的に
行なうためにレチクルおよびウエハには位置合せ
のためのマークすなわちレチクルマークおよびウ
エハマークが必要となる。しかも、通常、LSI、
VLSIの製造工程においては上記位置合せおよび
露光工程は複数回含まれているため、上記アライ
メントマークも前工程で使用したマークとは異な
る位置に順次複数個作り込まれることが多い。
一般に投影露光装置の投影レンズには両テレセ
ンタイプと片テレセンタイプの二種類があり、レ
チクル投影像のウエハ側主光線は、両テレセンタ
イプも片テレセンタイプもウエハ面に垂直に入射
するが、レチクル側の主光線は両テレセンタイプ
の場合はレチクル面に垂直であるのに対し、片テ
レセンタイプの場合、光軸以外の像高ではレチク
ル面に対して垂直からはずれた傾きをもつてお
り、この傾きは像高によつて変化する。
従つて、従来、投影レンズに片テレセンレンズ
を用い、レチクルとウエハの相対位置を検出する
ためレンズを通してウエハマークの光信号を検出
する場合、ウエハマークの像高が変わると、レチ
クル側主光線は光軸以外の像高ではレチクル面に
対し垂直からはずれた傾きをもつておりこの傾き
が像高により変化するため、ウエハマークの光信
号選択手段に入射する光信号の光軸位置が変化し
正しい光信号検出ができなくなるという欠点があ
つた。
また、投影レンズに両テレセンレンズを用い、
レンズを通してウエハマークの光信号を検出する
場合であつても、レンズにテレセン度誤差がある
場合にはウエハマークの像高が変わると光信号選
択手段に入射する光信号の光軸位置がテレセン度
誤差分だけ変化するため、片テレセンタイプのレ
ンズを用いた場合と同様に光信号選択手段に対す
る光信号の結像位置がずれてしまい正しい光信号
の検出ができなくなるという欠点があつた。
[発明の目的] 本発明は、上述の従来例の欠点を除去するもの
で、レチクルとウエハの相対位置合せ信号を常に
光信号選択手段の最適位置に入射させることので
きる投影露光装置を提供することを目的とする。
[目的を達成するための手段] 上記目的を達成するため本発明では、第1の物
体上のパターンを第2の物体に転写するための投
影光学系と、光信号選択手段を備え前記投影光学
系を介して第2の物体からの光信号を電気信号に
変換する光電変換手段を備えたアライメント光学
系を有する投影露光装置において、前記光信号選
択手段に対する光信号光軸のずれを合致させるた
めに前記アライメント光学系内の前記光信号選択
手段の前に光信号光軸を変化させる光学手段を有
することを特徴とする。具体例としては、投影レ
ンズのテレセン度特性による光信号結像位置の変
動に応じて平行平面ガラスを傾かせ光信号光軸を
平行移動させることにより光信号光軸位置と光信
号選択手段との相対位置を自動的に補正する機能
を持ち、レチクルとウエハの相対位置合せ信号を
常に光信号選択手段の最適位置に入射させる。
[作用および効果] 上記構成によれば、光信号選択手段に対して光
信号光軸がずれているときは光信号選択手段の前
に配置した光学手段により光信号光軸と光信号選
択手段の光軸を一致させるようにしたため、第1
の物体と第2の物体とのアライメント精度を高度
に維持することができる。
[実施例の説明] 以下、本発明を実施例についてより具体的に説
明する。
第5図は、レチクルとウエハの相対位置検出の
ために投影レンズを通してウエハマークの光信号
を検出する装置において、ウエハマークの光信号
光軸とアライメント光学系光軸が一致している状
態を示す。
レーザ1から発射されたアライメント光はレン
ズ2を通過した後、ポリゴンミラー3、ミラー
4、対物レンズ5を介してレチクル6に照射され
る。レチクル6にはウエハ8との位置合わせ用マ
ークが設けてあり、レチクル6を通過したアライ
メント光は投影レンズ7を介してウエハ8のスク
ライブエリアに設けられたウエハマークに照射さ
れる。なお、ウエハ8は試料台9に載せられてい
る。ウエハマークでの反射光、すなわちウエハマ
ークからの光信号は投影レンズ7を通り入射光と
同じ経路を通つてミラー4に達し、ミラー4によ
り入射時とは別光路に導かれ、レンズ10を通つ
てレチクル6とウエハ8の相対位置を検出するた
めの光信号選択手段11および選択された光を電
気信号に変換する光電変換手段12に入射する。
この光電変換手段の出力を電気的に処理すること
により、レチクル6とウエハ8の相対位置が検出
される。
第2図は、光信号と光信号選択手段との位置関
係を示し、S1〜S4はウエハマークの形状に応
じて方向性の決まつた光信号である。W1〜W4
は光信号選択窓で、光信号の結像位置および方向
性に合せて配置されている。
第3図は、光電変換手段の配置を示す平面図
で、各光電変換素子D1〜D4はそれぞれ光信号
S1〜S4を各々独立に電気信号に変換するため
光信号選択窓W1〜W4の位置に対応して配置さ
れている。
第4図は、光電変換素子D1〜D4の各々の出
力電圧波形およびその電圧値を示し、波形V1〜
V4および電圧値v1〜v4は光電変換素子D1
〜D4のそれぞれに対応している。
第5図に示すように、光信号光軸とアライメン
ト光学系光軸とが一致している場合には、出力電
圧v1〜v4はv1=v2=v3=v4となる。
これが、光信号選択手段と光信号軸との相対位置
が最適な場合である。
第1図は、本発明の一実施例に係る投影露光装
置の概略ブロツク構成を示す。同図の装置は、投
影光学系光軸に対してアライメント光学系光軸を
変化させる場合に、前記光信号選択手段11に入
射する光信号光軸位置を投影レンズ7のテレセン
度特性に応じた最適位置に自動補正する機能を有
している。なお、符号1〜12は第5図と同一で
ある。
以下、第1図の装置について詳細に説明する。
前記第5図で説明したウエハマークの光信号光
軸とアライメント光学系光軸が一致している像高
aから、第1図に示すような像高bにウエハマー
クの像高を変化させた場合、投影レンズ7のテレ
セン度特性により、光信号選択手段11に入射す
るウエハマークの光信号光軸位置が破線で示すよ
うに変化する。そのため、光信号選択手段11に
対する光信号結像位置がΔYだけずれてしまい、
そのままでは正しい光信号検出ができなくなつて
しまう。
第6図は、光信号選択手段に対し光信号結像位
置がずれている状態を示す。
第7図は、第6図の状態での光電変換手段から
の出力電圧波形を示す。V1′〜V4′は、光信号
選択窓W1〜W4を通過した光信号の光電変換出
力波形、v1′〜v4′は、その出力電圧値であ
る。
そこで、本実施例においては、投影光学系光軸
とアライメント光学系光軸の相対位置を知る手段
(以下、検出手段という)13により第7図のよ
うな光電変換手段12からの出力電圧v1′〜v
4′に基づいて第6図のように光信号S1′〜S
4′と光信号選択手段11との相対位置関係がず
れていることを検出し、この検出手段13からの
検出信号を基にコントローラ14によつて出力電
圧v1′〜v4′が等しくなるようにすなわち4ケ
の光信号光量がバランスするように傾き調整機構
15を駆動して平行平面ガラス16を傾かせ、こ
れにより光信号結像位置(すなわち光信号光軸位
置)を最適位置に補正する。
次に、第1図の露光装置において光信号光軸を
光信号選択手段11に自動位置合せする場合の動
作を第8図のフローチヤートを参照しながら説明
する。この動作の制御は図示しないマイクロプロ
セツサ等からなる第1図の検出手段13およびコ
ントローラ14にて行なわれる。
オートアライメント開始後、検出手段13にお
いては各光電変換素子D1〜D4の出力信号を監
視しており、ウエハマーク信号が検知されると、
まず出力電圧v1とv2とを比較する。ここで、
第1図における紙面垂直方向をX軸、上下方向を
Y軸、左右方向をZ軸とすると、もし、v1とv
2の大きさが異なつていれば、光信号選択手段1
1に対し光信号光軸位置がY軸方向にずれている
のであるからv1とv2と大小を判別しての大小
判別信号を出力する。コントローラ14において
はこの大小判別信号に応じて傾き調整手段15を
駆動する。この駆動は、例えばv1<v2なら平
行平面ガラス16がX軸を回転軸として時計回り
方向へ、v1>v2であれば反時計回り方向へ回
動するように傾き調整手段15を作動させる。
一方、出力電圧v1とv2が等しいとき、また
は上述した出力電圧の大小判別および平行平面ガ
ラス16の回動を必要回数繰返した結果出力電圧
v1とv2とが等しくなつたときは、次に、出力
電圧v3とv4に基づいて上記と同様にX方向の
ずれ検出、および傾き調整手段15を駆動しての
ずれ補正を行なう。これにより、光信号光軸が光
信号選択手段11に対し最適位置に位置合せされ
る。以下、従来通りの方法によりオートアライメ
ントを実行し、露光を行なう。
[実施例の変形例] なお、前記実施例では光信号選択手段11に対
する光信号光軸のずれを検出した後、平行平面ガ
ラス16を駆動したが、ずれ検出の前段階で既知
のテレセン度誤差設計値に基づき平行平面ガラス
16を予め傾けて光信号光軸位置を補正してお
き、その後ずれ量を検出して平行平面ガラス16
を最終的に傾き調整するのも有効である。この場
合、傾き調整すなわち光信号光軸位置補正に要す
る時間の短縮を図ることができる。
また、ウエハ上のアライメントマークのエツジ
の傾きが一方に偏る等、マークの形成状態によつ
ては光信号選択手段の最適位置における出力電圧
v1〜v4が必ずしもv1=v2=v3=v4と
ならない場合がある。このような場合は、例えば
先ず標準ウエハを用いて平行平面ガラス16の傾
き調整を行ない、続いて対象ウエハを同じ位置に
合せ、このときの誤差信号が零となるように、す
なわち検出手段13の4つの入力電圧が等しくな
るように各光電変換素子D1〜D4の出力を可変
抵抗器等により設定すればよい。または、検出手
段13において上記と等価となるようにv1〜v
4に適当な係数を掛けた後v1とv2およびv3
とv4とを比較するようにしてもよい。これらの
場合、各光電変換素子D1〜D4で光信号対電気
信号特性にばらつきがあるときはこのばらつきも
含めて条件設定することができる。
以上説明したように本実施例によれば、投影レ
ンズのテレセン度特性あるいはテレセン度誤差に
よるウエハマークの光信号結像位置変化があつて
も、その変化に応じて平行平面ガラスを傾けるこ
とで光信号結像位置を光信号選択手段に位置合せ
することができ、レチクルとウエハのアライメン
ト精度を高精度に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る投影露光装置
の概略構成図、第2図は光信号と光信号選択手段
との位置関係を示す図、第3図は光信号を電気信
号に変換する光電変換手段配置を示す図、第4図
は第3図の光電変換手段からの出力電圧波形を示
す図、第5図はウエハマークの光信号光軸とアラ
イメント光学系光軸が一致している場合のウエハ
マークの光信号検出を説明する図、第6図は光信
号選択手段に対して光信号結像位置がずれている
状態を示す図、第7図は第6図の状態における光
電変換手段からの出力電圧波形を示す図、そして
第8図は第1図の装置における光信号選択手段の
自動位置合せ動作を説明するためのフローチヤー
トである。 1……レーザ、2……レンズ、3……ポリゴン
ミラー、4……ミラー、5……対物レンズ、6…
…レチクル、7……投影レンズ、8……ウエハ、
9……試料台、10……レンズ、11……光信号
選択手段、12……光電変換手段、13……投影
光学系光軸とアライメント光学系光軸の相対位置
を知る手段(検出手段)、14……コントローラ、
15……傾き調整手段、16……平行平面ガラ
ス、S1〜S4,S1′〜S4′……光信号、W1
〜W4……光信号選択窓、D1〜D4……光電変
換素子、V1〜V4,V1′〜V4′……光電変換
素子からの出力波形。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の物体上のパターンを第2の物体に転写
    するための投影光学系と、光信号選択手段を備え
    前記投影光学系を介して第2の物体からの光信号
    を電気信号に変換する光電変換手段を備えたアラ
    イメント光学系を有する投影露光装置において、
    前記光信号選択手段に対する光信号光軸のずれを
    合致させるために前記アライメント光学系内の前
    記光信号選択手段の前に光信号光軸を変化させる
    光学手段を有することを特徴とする投影露光装
    置。 2 前記光学手段が傾き自由な平行平面ガラスを
    備え、前記平行平面ガラスを傾動させる手段を有
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項の投
    影露光装置。
JP60171893A 1985-08-06 1985-08-06 投影露光装置 Granted JPS6232615A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60171893A JPS6232615A (ja) 1985-08-06 1985-08-06 投影露光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60171893A JPS6232615A (ja) 1985-08-06 1985-08-06 投影露光装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6232615A JPS6232615A (ja) 1987-02-12
JPH0577168B2 true JPH0577168B2 (ja) 1993-10-26

Family

ID=15931760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60171893A Granted JPS6232615A (ja) 1985-08-06 1985-08-06 投影露光装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6232615A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2621179B2 (ja) * 1987-06-09 1997-06-18 株式会社ニコン アライメント方法
JPH0315018A (ja) * 1989-01-13 1991-01-23 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 画像走査記録装置のレーザ露光装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS494549A (ja) * 1972-04-24 1974-01-16
JPS5234907A (en) * 1975-09-11 1977-03-17 Dantani Plywood Co Method of producing decorated boards with gloss change
JPS5612729A (en) * 1979-07-12 1981-02-07 Nippon Kogaku Kk <Nikon> ?alignmening device for ic projection exposure equipment
JPS61121437A (ja) * 1984-11-19 1986-06-09 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 投影型露光装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6232615A (ja) 1987-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3109852B2 (ja) 投影露光装置
JP3181050B2 (ja) 投影露光方法およびその装置
US4629313A (en) Exposure apparatus
US4232969A (en) Projection optical system for aligning an image on a surface
US7141813B2 (en) Surface position detection apparatus and method, and exposure apparatus and device manufacturing method using the exposure apparatus
US4580900A (en) Auto focus alignment and measurement system and method
JPH0122977B2 (ja)
JP3882588B2 (ja) マーク位置検出装置
US5936712A (en) Exposure method and apparatus including focus control
JPH051610B2 (ja)
JPH0577168B2 (ja)
JPH11251218A (ja) 位置検出方法及び装置、並びに該装置を備えた露光装置
JPS61184825A (ja) 投影露光装置
JPS6372115A (ja) アライメント装置
JP3197629B2 (ja) 光投影露光装置
JPH01228130A (ja) 投影露光方法およびその装置
JPS62208629A (ja) 縮小投影型露光装置
KR100414575B1 (ko) 투영노광장치
US20030007153A1 (en) Alignment system of semiconductor exposure apparatus and diaphragm unit of the alignment system
JP2567811B2 (ja) 走査型露光装置
JPH0576765B2 (ja)
JPH0567555A (ja) 投影露光方法
JPS63150916A (ja) アライメント方法及びアライメント装置の校正用基板
JPH06314648A (ja) 位置合わせ方法
JPS62200724A (ja) 投影露光装置