JPH0618167B2 - 投影式アライメント方法及びその装置 - Google Patents
投影式アライメント方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH0618167B2 JPH0618167B2 JP59192520A JP19252084A JPH0618167B2 JP H0618167 B2 JPH0618167 B2 JP H0618167B2 JP 59192520 A JP59192520 A JP 59192520A JP 19252084 A JP19252084 A JP 19252084A JP H0618167 B2 JPH0618167 B2 JP H0618167B2
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- JP
- Japan
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- pattern
- alignment
- alignment pattern
- projection lens
- light
- Prior art date
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、投影式露光装置、特に微細パターンのＬＳＩ
製造に用いられる縮小投影式露光に好適な投影式アライ
メント方法及びその装置に関する。
製造に用いられる縮小投影式露光に好適な投影式アライ
メント方法及びその装置に関する。
ＬＳＩの製造には、半導体ウエハ等の基板上に形成され
た回路パターン上に、さらに別の回路パターンを正確に
位置を合せた後、露光し転写する工程が必要である。こ
の回路パターンの転写を行なう装置が露光装置であり、
転写するパターンはレチクル上に形成されており、ウエ
ハ上のパターンとレチクル上のパターンの相対的な位置
を合せる動作をアライメントと言う。ＬＳＩパターンの
高集積度化、微細化に対応して、微細なパターンまで転
写可能な縮小投影式露光装置を用い、さらに、各露光フ
ィールドについて、レチクルの基準パターンと縮小投影
レンズによって形成されるウエハのアラインメント・パ
ターンの像とをアライメントし、露光するＴＴＬアライ
メント方式が用いられるようになった。
た回路パターン上に、さらに別の回路パターンを正確に
位置を合せた後、露光し転写する工程が必要である。こ
の回路パターンの転写を行なう装置が露光装置であり、
転写するパターンはレチクル上に形成されており、ウエ
ハ上のパターンとレチクル上のパターンの相対的な位置
を合せる動作をアライメントと言う。ＬＳＩパターンの
高集積度化、微細化に対応して、微細なパターンまで転
写可能な縮小投影式露光装置を用い、さらに、各露光フ
ィールドについて、レチクルの基準パターンと縮小投影
レンズによって形成されるウエハのアラインメント・パ
ターンの像とをアライメントし、露光するＴＴＬアライ
メント方式が用いられるようになった。
上記ＴＴＬアライメント時に、レチクルの基準パターン
とウエハのアライメント・パターンの像とを観察するア
ライメント・パターン検出光学系として、例えば特開昭
57−142612号公報に示されるような、露光する回路パタ
ーン部に悪影響を及ぼすことがなくＴＴＬアライメント
が可能であり、かつ、チツプサイズ変化に対応可能な光
学系が知られている。
とウエハのアライメント・パターンの像とを観察するア
ライメント・パターン検出光学系として、例えば特開昭
57−142612号公報に示されるような、露光する回路パタ
ーン部に悪影響を及ぼすことがなくＴＴＬアライメント
が可能であり、かつ、チツプサイズ変化に対応可能な光
学系が知られている。
この光学系によれば、縮小レンズにより形成されたウエ
ハのアライメント・パターンの像を一般的な投影光学系
により検出素子上へ投影しているため、パターン検出信
号は縮小投影レンズの特性により決まる。ところが、縮
小投影レンズは露光し、転写し得るパターンの解像度を
最優先に設計されているため、開口数ＮＡが大きく、ウ
エハ表面の段差として形成されたアライメント・パター
ンをレチクル側へ投影し結像させた場合のコントラスト
が低いという特性がある。このため、該光学系により得
たアライメント・パターンの検出信号はコントラストが
低く、アライメント精度を向上する上での問題となって
いた。
ハのアライメント・パターンの像を一般的な投影光学系
により検出素子上へ投影しているため、パターン検出信
号は縮小投影レンズの特性により決まる。ところが、縮
小投影レンズは露光し、転写し得るパターンの解像度を
最優先に設計されているため、開口数ＮＡが大きく、ウ
エハ表面の段差として形成されたアライメント・パター
ンをレチクル側へ投影し結像させた場合のコントラスト
が低いという特性がある。このため、該光学系により得
たアライメント・パターンの検出信号はコントラストが
低く、アライメント精度を向上する上での問題となって
いた。
本発明の目的は、上記縮小投影レンズの特性にかかわら
ず、アライメント・パターンの位置検出に適した高コン
トラストのアライメント・パターンの検出信号を得るこ
とが可能な投影式アライメント方法及びその装置を提供
することにある。
ず、アライメント・パターンの位置検出に適した高コン
トラストのアライメント・パターンの検出信号を得るこ
とが可能な投影式アライメント方法及びその装置を提供
することにある。
上記目的を達成するために、本発明による投影式露光装
置のアラインメント・パターン検出光学系は、投影式露
光装置におけるレチクルとウエハの位置合せのために、
そのレチクルの基準パターンと投影レンズによってレチ
クルの基準パターン上に形成されるウエハのアラインメ
ント・パターンの像を観察するアラインメント・パター
ン検出光学系において、上記アラインメント・パターン
の像と検出素子の間にあって、上記アラインメント・パ
ターンとは結像関係にない位置に空間フィルタが設けら
れていることを要旨とする。本発明の有利な実施の態様
においては、上記空間フィルタは上記アラインメント・
パターンの像のフーリエ変換位置もしくは投影レンズの
瞳が上記アラインメント・パターン検出光学系内の対物
レンズにより投影される位置、あるいはこれらの位置の
近傍に設けられている。さらに、上記アラインメント・
パターンは線状のパターンであり、上記照明光は、パタ
ーン長手方向に入射角が揺動するレーザ光であり、上記
空間フィルタの上記アラインメント・パターンの幅方向
の透過率が変化し、長手方向の透過率は一定である。
置のアラインメント・パターン検出光学系は、投影式露
光装置におけるレチクルとウエハの位置合せのために、
そのレチクルの基準パターンと投影レンズによってレチ
クルの基準パターン上に形成されるウエハのアラインメ
ント・パターンの像を観察するアラインメント・パター
ン検出光学系において、上記アラインメント・パターン
の像と検出素子の間にあって、上記アラインメント・パ
ターンとは結像関係にない位置に空間フィルタが設けら
れていることを要旨とする。本発明の有利な実施の態様
においては、上記空間フィルタは上記アラインメント・
パターンの像のフーリエ変換位置もしくは投影レンズの
瞳が上記アラインメント・パターン検出光学系内の対物
レンズにより投影される位置、あるいはこれらの位置の
近傍に設けられている。さらに、上記アラインメント・
パターンは線状のパターンであり、上記照明光は、パタ
ーン長手方向に入射角が揺動するレーザ光であり、上記
空間フィルタの上記アラインメント・パターンの幅方向
の透過率が変化し、長手方向の透過率は一定である。
すなわち、ウエハ表面の段差より成るアライメント・パ
ターンを強調して検出することはウエハ表面からの反射
光をその角度に応じて選択して検出素子上へ結像するこ
とで可能であるが、本発明は、縮小投影レンズの特性を
操作できないことから、レチクル側の像を検出素子へ導
くアライメント・パターン検出光学系内に、反射光の角
度を選択する空間フィルタを設け、上記目的を達成する
ものである。
ターンを強調して検出することはウエハ表面からの反射
光をその角度に応じて選択して検出素子上へ結像するこ
とで可能であるが、本発明は、縮小投影レンズの特性を
操作できないことから、レチクル側の像を検出素子へ導
くアライメント・パターン検出光学系内に、反射光の角
度を選択する空間フィルタを設け、上記目的を達成する
ものである。
以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、これらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。
一層詳細に説明するが、これらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。
第１図は本発明の第１の実施の態様による投影式露光装
置のアラインメント・パターン検出光学系の基本構成を
示す光学配置図で、レチクル１の回路パターンは、縮小
投影レンズ３により縮小されてウエハ２上に投影され焼
付られる。露光光には主にｇ線が用いられる。
置のアラインメント・パターン検出光学系の基本構成を
示す光学配置図で、レチクル１の回路パターンは、縮小
投影レンズ３により縮小されてウエハ２上に投影され焼
付られる。露光光には主にｇ線が用いられる。
続いてウエハ２のアライメント・パターンの縮小投影レ
ンズ３による像とレチクルの基準パターンとを検出する
アライメント・パターン検出光学系を説明する。レチク
ル１の下側には、ハーフミラー５、対物レンズ６、検出
素子７、空間フィルタ８、もしくは、同９より成るアラ
イメント・パターン検出光学系と、オプチカル・ファイ
バー12、照明レンズ11、および、ミラー10より成るアラ
イメント・パターン検出系の照明系が、一体となり、レ
チクル１と平行に、同図の中の紙面の方向に左右に可動
に設けられている。対物レンズ６は、この検出系全体の
移動による検出光の入射角度変化を許容し得る大口径の
ものを用いており、照明光はミラー10の揺動によりいろ
いろの方向に偏向させられる。
ンズ３による像とレチクルの基準パターンとを検出する
アライメント・パターン検出光学系を説明する。レチク
ル１の下側には、ハーフミラー５、対物レンズ６、検出
素子７、空間フィルタ８、もしくは、同９より成るアラ
イメント・パターン検出光学系と、オプチカル・ファイ
バー12、照明レンズ11、および、ミラー10より成るアラ
イメント・パターン検出系の照明系が、一体となり、レ
チクル１と平行に、同図の中の紙面の方向に左右に可動
に設けられている。対物レンズ６は、この検出系全体の
移動による検出光の入射角度変化を許容し得る大口径の
ものを用いており、照明光はミラー10の揺動によりいろ
いろの方向に偏向させられる。
ウエハ２のアライメント・パターンの縮小投影レンズ３
による像は、レチクル１の基準パターンが位置する平面
内に形成される。さらに、対物レンズ６はその焦点面が
上記平面と一致するように設けられており、ウエハ２の
アラインメント・パターンの像およびレチクル１の基準
パターンを固体撮像素子等の検出素子７に拡大投影する
ようになっている。そのうえ、光源14を出て、集束レン
ズ13によって集束され、オプチカル・ファイバー12およ
び照明レンズ11を通して供給される光束は、ミラー10、
ハーフミラー５を介してレチクル１のパターン面（下
面）で反射され、縮小投影レンズ３の入射瞳４に入射
し、ウエハ２上のアライメント・パターンを照明するよ
うになっている。
による像は、レチクル１の基準パターンが位置する平面
内に形成される。さらに、対物レンズ６はその焦点面が
上記平面と一致するように設けられており、ウエハ２の
アラインメント・パターンの像およびレチクル１の基準
パターンを固体撮像素子等の検出素子７に拡大投影する
ようになっている。そのうえ、光源14を出て、集束レン
ズ13によって集束され、オプチカル・ファイバー12およ
び照明レンズ11を通して供給される光束は、ミラー10、
ハーフミラー５を介してレチクル１のパターン面（下
面）で反射され、縮小投影レンズ３の入射瞳４に入射
し、ウエハ２上のアライメント・パターンを照明するよ
うになっている。
このような構成により、オプチカル・ファイバ12からの
光束で照明されるウエハ２およびレチクル１のパターン
は、対物レンズ６により、検出素子７へ拡大投影され、
検出される。
光束で照明されるウエハ２およびレチクル１のパターン
は、対物レンズ６により、検出素子７へ拡大投影され、
検出される。
続いて、空間フィルタ８，９の動作について説明する。
対物レンズ６の口径が十分大きいため、ウエハ２のアラ
イメント・パターンからの散乱光のうち、縮小投影レン
ズ３に入射したものはすべて検出素子７に至る。縮小投
影レンズ３は、パターン解像度を確保するため、開口数
ＮＡ＝0.28以上の大口径のものを用いる必要があるが、
逆に大口径であるため、第２図（ａ）に示すアライメン
ト・パターンの段差部からの散乱光の大部分が入射して
しまい、アライメント・パターンの像のコントラストが
低いものとなってしまう。特に、ウエハ表面が粗面の場
合には、粗面自体の散乱により、検出信号に対するノイ
ズ成分が多くなる。空間フィルタを用いない場合第２図
（ｂ），（ｃ）に示すように、アラインメント・パター
ン部のパターン検出信号はノイズ成分に埋もれてしま
い、その検出が困難になる。そこで、空間フィルタ８
（または９）として、同図（ｄ）に示すような、アライ
ンメント・パターン幅方向の外側を遮蔽するものを用い
れば、散乱角の大きな成分が除去されるから、同図
（ｅ）に示すように、アラインメント・パターンの段差
部のパターン検出信号が低下し、パターン検出信号のＳ
／Ｎ比が向上する。他方、同図、（ｆ）に示す、アライ
メント・パターンの長手方向に沿って中央部を遮蔽する
空間フィルタを用いることにより、散乱角の小さな成分
を除去でき、したがって、同図（ｇ）に示すように・ア
ライメント・パターンの段差部を強調して検出すること
が可能となる。
イメント・パターンからの散乱光のうち、縮小投影レン
ズ３に入射したものはすべて検出素子７に至る。縮小投
影レンズ３は、パターン解像度を確保するため、開口数
ＮＡ＝0.28以上の大口径のものを用いる必要があるが、
逆に大口径であるため、第２図（ａ）に示すアライメン
ト・パターンの段差部からの散乱光の大部分が入射して
しまい、アライメント・パターンの像のコントラストが
低いものとなってしまう。特に、ウエハ表面が粗面の場
合には、粗面自体の散乱により、検出信号に対するノイ
ズ成分が多くなる。空間フィルタを用いない場合第２図
（ｂ），（ｃ）に示すように、アラインメント・パター
ン部のパターン検出信号はノイズ成分に埋もれてしま
い、その検出が困難になる。そこで、空間フィルタ８
（または９）として、同図（ｄ）に示すような、アライ
ンメント・パターン幅方向の外側を遮蔽するものを用い
れば、散乱角の大きな成分が除去されるから、同図
（ｅ）に示すように、アラインメント・パターンの段差
部のパターン検出信号が低下し、パターン検出信号のＳ
／Ｎ比が向上する。他方、同図、（ｆ）に示す、アライ
メント・パターンの長手方向に沿って中央部を遮蔽する
空間フィルタを用いることにより、散乱角の小さな成分
を除去でき、したがって、同図（ｇ）に示すように・ア
ライメント・パターンの段差部を強調して検出すること
が可能となる。
このように、縮小投影式露光装置のアライメント・パタ
ーン検出光学系内に空間フィルタを挿入することによ
り、パターン検出信号のS/N比を向上し、アライメント
精度を上げることができる。
ーン検出光学系内に空間フィルタを挿入することによ
り、パターン検出信号のS/N比を向上し、アライメント
精度を上げることができる。
なお、空間フィルタの挿入位置としては、第１図中の８
に示すアライメント・パターンの像のフーリエ変換位置
または９に示す縮小投影レンズ３の入射瞳４の結像位置
が好ましいが、これらの位置から、対物レンズ６の物像
間距離のおおむね30％以内にある位置に設けても、以上
とほぼ同様な効果を得ることができる。また、空間フィ
ルタとしては、例えば、ガラス基板上にクロム膜のよう
な不透明な膜を蒸着したものでもよいが、第２図中に示
すように、液晶のような外部から局所的に透過率を制御
できるものでもよい。さらに、複数の空間フィルタの中
からウエハのアライメントパターンに対して最適なもの
を選択使用するようにしてもよい。
に示すアライメント・パターンの像のフーリエ変換位置
または９に示す縮小投影レンズ３の入射瞳４の結像位置
が好ましいが、これらの位置から、対物レンズ６の物像
間距離のおおむね30％以内にある位置に設けても、以上
とほぼ同様な効果を得ることができる。また、空間フィ
ルタとしては、例えば、ガラス基板上にクロム膜のよう
な不透明な膜を蒸着したものでもよいが、第２図中に示
すように、液晶のような外部から局所的に透過率を制御
できるものでもよい。さらに、複数の空間フィルタの中
からウエハのアライメントパターンに対して最適なもの
を選択使用するようにしてもよい。
他方、検出に用いる照明光としては、単色光であれば広
い範囲の光を利用することができ、例えばｇ線もしくは
類似の波長のレーザ光を用いることも可能である。この
場合、レチクルの基準パターンおよびウエハのアライメ
ント・パターンには両方ともレチクルおよびウエハのパ
ターン面のパターンを使用できる。他に、He-Ne，Arレ
ーザ等のｇ線とは波長が異なる光を用いることも可能で
ある。この場合には、レチクルの基準パターンもしくは
ウエハのアライメント・パターンの少なくともどちらか
一方をフレネル・パターンのような干渉性のパターンと
して、縮小投影レンズの色収差を補正する必要がある。
い範囲の光を利用することができ、例えばｇ線もしくは
類似の波長のレーザ光を用いることも可能である。この
場合、レチクルの基準パターンおよびウエハのアライメ
ント・パターンには両方ともレチクルおよびウエハのパ
ターン面のパターンを使用できる。他に、He-Ne，Arレ
ーザ等のｇ線とは波長が異なる光を用いることも可能で
ある。この場合には、レチクルの基準パターンもしくは
ウエハのアライメント・パターンの少なくともどちらか
一方をフレネル・パターンのような干渉性のパターンと
して、縮小投影レンズの色収差を補正する必要がある。
第３図は本発明の第２の実施の態様による投影式露光装
置のアラインメント・パターン検出光学系の基本構成を
示す光学配置図で、図示のように、この光学系は、検出
系の照明光としてArレーザ光（波長514.5nm，または488
nm）を用い、ガルバノミラー15および照明レンズ11より
成る照明系と、前節で述べたものと同様な検出系とから
構成されている。
置のアラインメント・パターン検出光学系の基本構成を
示す光学配置図で、図示のように、この光学系は、検出
系の照明光としてArレーザ光（波長514.5nm，または488
nm）を用い、ガルバノミラー15および照明レンズ11より
成る照明系と、前節で述べたものと同様な検出系とから
構成されている。
したがって、以下では照明系について一層詳しく説明す
る。この照明系においては、縮小投影レンズ３によるウ
エハ２のアライメント・パターンの像とガルバノミラー
15とが照明レンズ11に対して結像関係の位置に置かれて
いるので、ガルバノミラー15を揺動することにより、ウ
エハ２表面の照明位置を一定に保ったまま、照明光の入
射角を揺動することができる。さらに、照明光は、照明
レンズ11により、縮小投影レンズ３の入射側焦点面位置
で絞り込まれるようになっており、ウエハ２表面にはほ
ぼ平行な光束で入射する構成となっている。なお、ウエ
ハ２のアラインメント・パターンには露光領域に対して
放射状に配置された線状パターンを用いる。（詳細には
特開昭55−41739 号に記載されている。） 本実施例の照明光の効果について、第４図を用いて説明
する。ウエハ２のアライメント・パターンの幅方向につ
いては、本実施例の照明光はＮＡが小さく、したがっ
て、アライメント・パターンのコントラストを強めて検
出することが可能である。
る。この照明系においては、縮小投影レンズ３によるウ
エハ２のアライメント・パターンの像とガルバノミラー
15とが照明レンズ11に対して結像関係の位置に置かれて
いるので、ガルバノミラー15を揺動することにより、ウ
エハ２表面の照明位置を一定に保ったまま、照明光の入
射角を揺動することができる。さらに、照明光は、照明
レンズ11により、縮小投影レンズ３の入射側焦点面位置
で絞り込まれるようになっており、ウエハ２表面にはほ
ぼ平行な光束で入射する構成となっている。なお、ウエ
ハ２のアラインメント・パターンには露光領域に対して
放射状に配置された線状パターンを用いる。（詳細には
特開昭55−41739 号に記載されている。） 本実施例の照明光の効果について、第４図を用いて説明
する。ウエハ２のアライメント・パターンの幅方向につ
いては、本実施例の照明光はＮＡが小さく、したがっ
て、アライメント・パターンのコントラストを強めて検
出することが可能である。
一方、レーザ光のような干渉性の高い光によりウエハ表
面等の微小な凹凸のある表面を照明すると、表面の凹凸
からの散乱光の干渉によりスペックル・パターンと呼ば
れる明暗がランダムに変化するパターンを生じてしま
う。そこで、ウエハ表面に対する入射角を第４図（ａ）
に示すθ０に固定すると、スペックル・パターンにより
パターン検出信号は（ｂ）に示すようなS/N比の悪いも
のとなってしまう。ここで、入射角をθ０からθ１，θ
２に変化させると、スペックル・パターンの明暗は変化
するが、アライメント・パターンの明暗は一定で、パタ
ーン検出信号は第４図（ｃ），（ｄ）のようになる。そ
こで、ウエハ入射角をパターン長手方向に揺動し、その
間のパターン検出信号を積算することにより、スペック
ル・パターンの明暗を均一化し、同図（ｅ）に示すよう
なS/N比の良いパターン検出信号を得ることができる。
面等の微小な凹凸のある表面を照明すると、表面の凹凸
からの散乱光の干渉によりスペックル・パターンと呼ば
れる明暗がランダムに変化するパターンを生じてしま
う。そこで、ウエハ表面に対する入射角を第４図（ａ）
に示すθ０に固定すると、スペックル・パターンにより
パターン検出信号は（ｂ）に示すようなS/N比の悪いも
のとなってしまう。ここで、入射角をθ０からθ１，θ
２に変化させると、スペックル・パターンの明暗は変化
するが、アライメント・パターンの明暗は一定で、パタ
ーン検出信号は第４図（ｃ），（ｄ）のようになる。そ
こで、ウエハ入射角をパターン長手方向に揺動し、その
間のパターン検出信号を積算することにより、スペック
ル・パターンの明暗を均一化し、同図（ｅ）に示すよう
なS/N比の良いパターン検出信号を得ることができる。
したがって、本実施例によれば、線状のアライメント・
パターンの長手方向に対してレーザ照明光を揺動して入
射する照明とすることにより、S/N比の良いアライメン
ト・パターン信号を得ることができ、前述の検出系の効
果と合せて、アライメント精度の向上を図ることができ
る。
パターンの長手方向に対してレーザ照明光を揺動して入
射する照明とすることにより、S/N比の良いアライメン
ト・パターン信号を得ることができ、前述の検出系の効
果と合せて、アライメント精度の向上を図ることができ
る。
以上説明した通り、本発明によれば、縮小投影レンズの
開口数ＮＡとは独立に、アライメント・パターン検出光
学系のパターン検出特性を操作することが可能であるた
め、S/N比の良いパターン検出信号を得ることができ、
アライメント精度を向上させることができる。
開口数ＮＡとは独立に、アライメント・パターン検出光
学系のパターン検出特性を操作することが可能であるた
め、S/N比の良いパターン検出信号を得ることができ、
アライメント精度を向上させることができる。
さらに、ウエハのアライメント・パターンの長手方向に
対して揺動するレーザ光によりウエハのアライメント・
パターンを照明することで、より一層パターン検出信号
のS/N比を高くすることができ、アライメント精度の一
層の向上を図ることができる。
対して揺動するレーザ光によりウエハのアライメント・
パターンを照明することで、より一層パターン検出信号
のS/N比を高くすることができ、アライメント精度の一
層の向上を図ることができる。
第１図は本発明の第１の実施の態様による投影式露光装
置のアラインメント・パターン検出光学系の基本構成を
示す光学配置図、第２図（ａ）はパターンの１例の断面
図、第２図（ｂ），（ｄ）および（ｆ）は本発明の光学
系の中で使用される空間フィルタの三つの状態を示す正
面図、第２図（ｃ），（ｅ）および（ｇ）は空間フィル
タがそれぞれ第２図（ｂ），（ｄ）および（ｆ）の状態
にあるときのパターン検出信号を表わす図、第３図は本
発明の第２の実施の態様による投影式露光装置のアライ
ンメント・パターン検出光学系の基本構成を示す光学配
置図、第４図（ａ）はウエハを照射するレーザ光を模式
的に表わす斜視図、第４図（ｂ），（ｃ）および（ｄ）
はレーザ光が第４図（ａ）に示す三つの異った位置にあ
るときのパターン検出信号を表わす図、第４図（ｅ）は
第４図（ｂ），（ｃ）および（ｄ）に示すパターン検出
信号を合成して得られるパターン検出信号を表わす図で
ある。 １……レチクル、２……ウエハ、３……縮小投影レン
ズ、４……入射瞳、５……ハーフミラー、６……対物レ
ンズ、７……検出素子（固体撮像素子）、８，９……空
間フィルタ、10……ミラー、11……照明レンズ、12……
オプチカル・ファイバ、13……集束レンズ、14……光
源、15……ガルバノミラー、16……レーザ光。
置のアラインメント・パターン検出光学系の基本構成を
示す光学配置図、第２図（ａ）はパターンの１例の断面
図、第２図（ｂ），（ｄ）および（ｆ）は本発明の光学
系の中で使用される空間フィルタの三つの状態を示す正
面図、第２図（ｃ），（ｅ）および（ｇ）は空間フィル
タがそれぞれ第２図（ｂ），（ｄ）および（ｆ）の状態
にあるときのパターン検出信号を表わす図、第３図は本
発明の第２の実施の態様による投影式露光装置のアライ
ンメント・パターン検出光学系の基本構成を示す光学配
置図、第４図（ａ）はウエハを照射するレーザ光を模式
的に表わす斜視図、第４図（ｂ），（ｃ）および（ｄ）
はレーザ光が第４図（ａ）に示す三つの異った位置にあ
るときのパターン検出信号を表わす図、第４図（ｅ）は
第４図（ｂ），（ｃ）および（ｄ）に示すパターン検出
信号を合成して得られるパターン検出信号を表わす図で
ある。 １……レチクル、２……ウエハ、３……縮小投影レン
ズ、４……入射瞳、５……ハーフミラー、６……対物レ
ンズ、７……検出素子（固体撮像素子）、８，９……空
間フィルタ、10……ミラー、11……照明レンズ、12……
オプチカル・ファイバ、13……集束レンズ、14……光
源、15……ガルバノミラー、16……レーザ光。
Claims (5)
- 【請求項１】露光光によりマスク上に形成された回路パ
ターンを投影レンズを通して基板上に投影露光する投影
式露光方法において、所望の光を上記マスクと投影レン
ズとの間の側方から入射させ、該入射された光を反射手
段で反射させて上記投影レンズに入射させて基板上に形
成されたアライメントパターンを照明し、該アライメン
トパターンで反射して上記投影レンズを通して得られる
アライメントパターンの反射光を上記反射手段で反射さ
せて上記マスクと投影レンズとの間の側方に配置された
検出光学系に入射させ、該検出光学系の前記アライメン
トパターンとは結像関係にない位置に設けた空間フィル
タを通して得られる光像を光電変換手段で受光して電気
信号に変換し、該電気信号に基づいて基板をアライメン
トすることを特徴とする投影式アライメント方法。 - 【請求項２】上記アライメントパターンは線状のパター
ンで構成され、上記所望の光が上記線状のパターンの長
手方向に沿って揺動しながら上記アライメントパターン
を照射するレーザ光であり、上記空間フィルタの上記線
上のパターンの長手直角方向の透過率が変化し、長手方
向の透過率が一定であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の投影式アライメント方法。 - 【請求項３】露光光によりマスク上に形成された回路パ
ターンを投影レンズを通して基板上に投影露光する投影
式露光装置において、所望の光を上記マスクと投影レン
ズとの間の側方から入射させる照明光学系と、該照明光
学系により入射された光を反射させて上記投影レンズに
入射させて基板上に形成されたアライメントパターンを
照明し、該アライメントパターンで反射して上記投影レ
ンズを通して得られるアライメントパターンの反射光を
反射させて上記マスクと投影レンズとの間の側方へ出射
させる反射手段と、該反射手段から出射された光を入射
させる検出光学系手段と、該検出光学系手段の前記アラ
イメントパターンとは結像関係にない位置に設けた空間
フィルタ手段と、該空間フィルタ手段を通して得られる
光像を受光して電気信号に変換する光電変換手段とを備
え、該光電変換手段から得られる電気信号に基づいて基
板をアライメントするように構成したことを特徴とする
投影式アライメント装置。 - 【請求項４】上記空間フィルタ手段を設ける上記アライ
メントパターンとは結像関係にない位置が、上記アライ
メントパターンの像のフーリエ変換位置若しくは投影レ
ンズの瞳が投影される位置若しくはこれらの位置の近傍
であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の投
影式アライメント装置。 - 【請求項５】上記アライメントパターンが線状のパター
ンであり、上記照明光が、パターン長手方向に入射角が
揺動するレーザ光であり、上記空間フィルタ手段の上記
アライメントパターンの長手直角方向の透過率が変化
し、長手方向の透過率が一定であることを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載の投影式アライメント装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192520A JPH0618167B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 投影式アライメント方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192520A JPH0618167B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 投影式アライメント方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171629A JPS6171629A (ja) | 1986-04-12 |
| JPH0618167B2 true JPH0618167B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=16292649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192520A Expired - Lifetime JPH0618167B2 (ja) | 1984-09-17 | 1984-09-17 | 投影式アライメント方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618167B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07101665B2 (ja) * | 1987-09-29 | 1995-11-01 | 松下電器産業株式会社 | 露光装置 |
-
1984
- 1984-09-17 JP JP59192520A patent/JPH0618167B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6171629A (ja) | 1986-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |