JPH07201721A - 焦点合わせ装置 - Google Patents
焦点合わせ装置Info
- Publication number
- JPH07201721A JPH07201721A JP5353458A JP35345893A JPH07201721A JP H07201721 A JPH07201721 A JP H07201721A JP 5353458 A JP5353458 A JP 5353458A JP 35345893 A JP35345893 A JP 35345893A JP H07201721 A JPH07201721 A JP H07201721A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- slit
- detected
- receiving
- optical system
- 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.)
- Pending
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
- 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
-
- 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
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)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 検出点の間隔を広げることなく誤検出を回避
することのできる焦点合わせ装置を提供すること。 【構成】 本発明の焦点合わせ装置は、被検出面上に斜
めから光を入射させて前記被検出面上に複数のスリット
状の像を形成するための送光手段と、複数のスリットを
有する受光スリットと、前記複数のスリット状の像から
の光を前記受光スリット上に結像させるための受光光学
系と、前記受光スリットの各スリットを通過した光を受
光するための受光素子とを備え、該受光素子で受光した
光量の変化に基づいて対物光学系に対する前記被検出面
の焦点合わせを行う焦点合わせ装置において、前記受光
スリット上に形成される複数のスリット状の像のうち隣
接する２つの像は、互いに平行ではない。
することのできる焦点合わせ装置を提供すること。 【構成】 本発明の焦点合わせ装置は、被検出面上に斜
めから光を入射させて前記被検出面上に複数のスリット
状の像を形成するための送光手段と、複数のスリットを
有する受光スリットと、前記複数のスリット状の像から
の光を前記受光スリット上に結像させるための受光光学
系と、前記受光スリットの各スリットを通過した光を受
光するための受光素子とを備え、該受光素子で受光した
光量の変化に基づいて対物光学系に対する前記被検出面
の焦点合わせを行う焦点合わせ装置において、前記受光
スリット上に形成される複数のスリット状の像のうち隣
接する２つの像は、互いに平行ではない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は焦点合わせ装置に関し、
特にＩＣや液晶基板、もしくは薄膜磁気ヘッド等の製造
に使用される投影露光装置における基板の焦点合わせ装
置に関する。
特にＩＣや液晶基板、もしくは薄膜磁気ヘッド等の製造
に使用される投影露光装置における基板の焦点合わせ装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マスク上の回路パターンをたとえばウエ
ハ等の感光基板上に投影光学系を介して転写する投影露
光装置に適用される従来の焦点合わせ装置では、たとえ
ば送光スリットからの光を送光光学系を介して、たとえ
ばウエハのような被検査面の被検出面に斜めから照射
し、被検出面上においてスリット像を形成する。スリッ
ト像からの光（被検出面からの反射光）は、受光光学系
を介して受光スリット上に結像し、受光スリット上に送
光スリット像を形成する。受光スリットを通過した送光
スリット像の光は、受光手段によって受光される。受光
手段は、受光した光量に応じた信号を出力する。制御系
は、この信号に基づいて被検出面の位置を検出し、焦点
合わせを行う。
ハ等の感光基板上に投影光学系を介して転写する投影露
光装置に適用される従来の焦点合わせ装置では、たとえ
ば送光スリットからの光を送光光学系を介して、たとえ
ばウエハのような被検査面の被検出面に斜めから照射
し、被検出面上においてスリット像を形成する。スリッ
ト像からの光（被検出面からの反射光）は、受光光学系
を介して受光スリット上に結像し、受光スリット上に送
光スリット像を形成する。受光スリットを通過した送光
スリット像の光は、受光手段によって受光される。受光
手段は、受光した光量に応じた信号を出力する。制御系
は、この信号に基づいて被検出面の位置を検出し、焦点
合わせを行う。
【０００３】受光スリット上に形成される送光スリット
像は、投影光学系に対するウエハ面（被検出面）の位置
変位（上下動）により、受光スリット上で所定方向に移
動する。そして、投影光学系の合焦面と被検出面とがほ
ぼ一致したときに、受光スリットと受光スリット上に形
成された送光スリット像とがほぼ一致するように構成さ
れている。こうして、受光スリットを介して受光手段で
受光した光量に基づいて被検出面の焦点合わせを行う。
像は、投影光学系に対するウエハ面（被検出面）の位置
変位（上下動）により、受光スリット上で所定方向に移
動する。そして、投影光学系の合焦面と被検出面とがほ
ぼ一致したときに、受光スリットと受光スリット上に形
成された送光スリット像とがほぼ一致するように構成さ
れている。こうして、受光スリットを介して受光手段で
受光した光量に基づいて被検出面の焦点合わせを行う。
【０００４】また、被検出面内の複数箇所に検出点を有
する場合、各検出点にそれぞれ形成されるスリット像に
対応する複数のスリットを有する送光スリットと受光ス
リットとを備えている。受光スリットの各スリットは、
送光スリットの各スリットに対応している。そして、各
検出点について投影光学系の合焦面と被検出面とがほぼ
一致したときに、受光スリット上に形成された各送光ス
リット像と受光スリットの各スリットとがほぼ一致する
ように構成されている。こうして、受光スリットの各ス
リットを介して各スリットに対応する受光手段で受光し
た各光量（各光量に応じた各出力信号）に基づいて被検
出面の焦点合わせを行う。
する場合、各検出点にそれぞれ形成されるスリット像に
対応する複数のスリットを有する送光スリットと受光ス
リットとを備えている。受光スリットの各スリットは、
送光スリットの各スリットに対応している。そして、各
検出点について投影光学系の合焦面と被検出面とがほぼ
一致したときに、受光スリット上に形成された各送光ス
リット像と受光スリットの各スリットとがほぼ一致する
ように構成されている。こうして、受光スリットの各ス
リットを介して各スリットに対応する受光手段で受光し
た各光量（各光量に応じた各出力信号）に基づいて被検
出面の焦点合わせを行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のような従来の焦
点合わせ装置では、図５に示すように、受光スリットに
形成された２つのスリット１６ａおよび１６ｂは互いに
平行に形成され、対応する２つの送光スリット像１５
ａ′および１５ｂ′も受光スリット上において互いに平
行に形成されていた。そして、被検出面の上下動により
送光スリット像１５ａ′および１５ｂ′は図中上下方向
に移動し、被検出面が投影光学系の合焦面とほぼ一致し
たとき、送光スリット像１５ａ′および１５ｂ′とスリ
ット１６ａおよび１６ｂとがそれぞれほぼ一致するよう
に構成されていた。すなわち、スリット１６ａおよび１
６ｂを像の移動方向に平行移動した位置に送光スリット
像１５ａ′および１５ｂ′が形成されるようになってい
た。
点合わせ装置では、図５に示すように、受光スリットに
形成された２つのスリット１６ａおよび１６ｂは互いに
平行に形成され、対応する２つの送光スリット像１５
ａ′および１５ｂ′も受光スリット上において互いに平
行に形成されていた。そして、被検出面の上下動により
送光スリット像１５ａ′および１５ｂ′は図中上下方向
に移動し、被検出面が投影光学系の合焦面とほぼ一致し
たとき、送光スリット像１５ａ′および１５ｂ′とスリ
ット１６ａおよび１６ｂとがそれぞれほぼ一致するよう
に構成されていた。すなわち、スリット１６ａおよび１
６ｂを像の移動方向に平行移動した位置に送光スリット
像１５ａ′および１５ｂ′が形成されるようになってい
た。
【０００６】ところが、被検出面の位置が投影光学系の
合焦面から大きくずれた場合、受光スリット上における
送光スリット像の移動量も大きくなる。このため、図５
に示すように、本来スリット１６ａに対応すべき送光ス
リット像１５ａ′が、隣接するスリット１６ｂと重なっ
てしまうことがある。この場合、被検出面の位置が投影
光学系の合焦面から大きくずれているにもかかわらず、
スリット１６ｂに対応する受光手段は送光スリット像１
５ｂ′とスリット１６ｂとがほぼ一致したときと同様の
信号を出力する。したがって、送光スリット像１５ａ′
がスリット１６ｂに一致する被検出面の位置をあたかも
投影光学系の合焦面であるかのように誤検出してしまう
という不都合があった（たとえばスリット１６ａに対応
する受光手段からの信号が使えなかった場合は、スリッ
ト１６ｂに対応する受光手段からの信号に基づいて焦点
合わせを行うのでこのような誤検出が考えられる）。
合焦面から大きくずれた場合、受光スリット上における
送光スリット像の移動量も大きくなる。このため、図５
に示すように、本来スリット１６ａに対応すべき送光ス
リット像１５ａ′が、隣接するスリット１６ｂと重なっ
てしまうことがある。この場合、被検出面の位置が投影
光学系の合焦面から大きくずれているにもかかわらず、
スリット１６ｂに対応する受光手段は送光スリット像１
５ｂ′とスリット１６ｂとがほぼ一致したときと同様の
信号を出力する。したがって、送光スリット像１５ａ′
がスリット１６ｂに一致する被検出面の位置をあたかも
投影光学系の合焦面であるかのように誤検出してしまう
という不都合があった（たとえばスリット１６ａに対応
する受光手段からの信号が使えなかった場合は、スリッ
ト１６ｂに対応する受光手段からの信号に基づいて焦点
合わせを行うのでこのような誤検出が考えられる）。
【０００７】このような誤検出を回避するために、隣接
するスリット間の距離を大きくすることが考えられる。
しかしながら、単純に隣接するスリット間の距離を大き
くすることは、検出点の距離を大きくすることに他なら
ない。その結果、被検出面の所望の位置に検出点を設定
することができなくなってしまうという不都合があっ
た。本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであ
り、検出点の間隔を広げることなく上述の誤検出を回避
することのできる焦点合わせ装置を提供することを目的
とする。
するスリット間の距離を大きくすることが考えられる。
しかしながら、単純に隣接するスリット間の距離を大き
くすることは、検出点の距離を大きくすることに他なら
ない。その結果、被検出面の所望の位置に検出点を設定
することができなくなってしまうという不都合があっ
た。本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであ
り、検出点の間隔を広げることなく上述の誤検出を回避
することのできる焦点合わせ装置を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、被検出面上に斜めから光を入射
させて前記被検出面上に複数のスリット状の像を形成す
るための送光手段と、複数のスリットを有する受光スリ
ットと、前記複数のスリット状の像からの光を前記受光
スリット上に結像させるための受光光学系と、前記受光
スリットの各スリットを通過した光を受光するための受
光素子とを備え、該受光素子で受光した光量の変化に基
づいて対物光学系に対する前記被検出面の焦点合わせを
行う焦点合わせ装置において、前記受光スリット上に形
成される複数のスリット状の像のうち隣接する２つの像
は、互いに平行ではないことを特徴とする焦点合わせ装
置を提供する。
に、本発明においては、被検出面上に斜めから光を入射
させて前記被検出面上に複数のスリット状の像を形成す
るための送光手段と、複数のスリットを有する受光スリ
ットと、前記複数のスリット状の像からの光を前記受光
スリット上に結像させるための受光光学系と、前記受光
スリットの各スリットを通過した光を受光するための受
光素子とを備え、該受光素子で受光した光量の変化に基
づいて対物光学系に対する前記被検出面の焦点合わせを
行う焦点合わせ装置において、前記受光スリット上に形
成される複数のスリット状の像のうち隣接する２つの像
は、互いに平行ではないことを特徴とする焦点合わせ装
置を提供する。
【０００９】好ましい態様によれば、前記送光手段は、
光源と、前記受光スリットの複数のスリットに対応して
形成された複数のスリットを有する送光スリットと、前
記光源からの光を前記送光スリットを介して前記被検出
面上に結像させるための送光光学系とを備えている。そ
して、前記受光スリット上に形成される複数のスリット
状の像のうち隣接する２つの像は、前記対物光学系に対
する前記被検出面の変位による前記受光スリット上の像
の移動方向に対してほぼ同じ角度をなし且つ互いに逆向
きを有するのが好ましい。
光源と、前記受光スリットの複数のスリットに対応して
形成された複数のスリットを有する送光スリットと、前
記光源からの光を前記送光スリットを介して前記被検出
面上に結像させるための送光光学系とを備えている。そ
して、前記受光スリット上に形成される複数のスリット
状の像のうち隣接する２つの像は、前記対物光学系に対
する前記被検出面の変位による前記受光スリット上の像
の移動方向に対してほぼ同じ角度をなし且つ互いに逆向
きを有するのが好ましい。
【００１０】
【作用】本発明の焦点合わせ装置では、受光スリット上
に形成される複数の送光スリット像のうち隣接する２つ
の像が互いに平行ではないように構成されている。換言
すれば、隣接する２つの像が互いにある程度の角度をな
すように構成されている。その結果、被検出面の変位に
起因して送光スリット像が受光スリット上において大き
く平行移動したとしても、各送光スリット像が隣接する
送光スリット像に対応すべきスリットと一致することは
なく、部分的に重なるだけである。すなわち、被検出面
が所定の位置たとえば投影光学系の合焦面の位置にある
場合を除き、各送光スリット像が対応すべきスリットと
一致することはない。こうして、各送光スリット像が隣
接する送光スリット像に対応すべきスリットと一致する
ことによる従来の誤検出を確実に回避することができ
る。
に形成される複数の送光スリット像のうち隣接する２つ
の像が互いに平行ではないように構成されている。換言
すれば、隣接する２つの像が互いにある程度の角度をな
すように構成されている。その結果、被検出面の変位に
起因して送光スリット像が受光スリット上において大き
く平行移動したとしても、各送光スリット像が隣接する
送光スリット像に対応すべきスリットと一致することは
なく、部分的に重なるだけである。すなわち、被検出面
が所定の位置たとえば投影光学系の合焦面の位置にある
場合を除き、各送光スリット像が対応すべきスリットと
一致することはない。こうして、各送光スリット像が隣
接する送光スリット像に対応すべきスリットと一致する
ことによる従来の誤検出を確実に回避することができ
る。
【００１１】具体的には、被検出面の上下動により受光
スリット上において送光スリット像が移動する方向に対
してほぼ４５°の角度をなし且つ隣接する２つのスリッ
ト像の間において逆向きになるように、全体としてジク
ザク状に複数の送光スリット像が形成されるのが好まし
い。この場合、受光スリットに形成される複数のスリッ
トも全体としてジクザク状に形成され、被検出面が前記
合焦面と一致したときだけ、各送光スリット像が対応す
べきスリットと一致する。一方、被検出面が前記合焦面
から大きく位置ずれした場合、各送光スリット像が隣接
する送光スリット像に対応すべきスリットとは互いに直
交するように重なるので、各スリットを通過する光量は
最小限になる。その結果、従来の誤検出を確実に回避す
ることができる。
スリット上において送光スリット像が移動する方向に対
してほぼ４５°の角度をなし且つ隣接する２つのスリッ
ト像の間において逆向きになるように、全体としてジク
ザク状に複数の送光スリット像が形成されるのが好まし
い。この場合、受光スリットに形成される複数のスリッ
トも全体としてジクザク状に形成され、被検出面が前記
合焦面と一致したときだけ、各送光スリット像が対応す
べきスリットと一致する。一方、被検出面が前記合焦面
から大きく位置ずれした場合、各送光スリット像が隣接
する送光スリット像に対応すべきスリットとは互いに直
交するように重なるので、各スリットを通過する光量は
最小限になる。その結果、従来の誤検出を確実に回避す
ることができる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の実施例にかかる焦点合わせ装置
の構成を模式的に説明する図である。図１の焦点合わせ
装置は、光源３を備えている。光源３を発した光はコン
デンサレンズ４によって平行光になり、送光スリット面
５に入射する。図２に示すように、送光スリット面５に
は３つのスリット５ａ、５ｂおよび５ｃが形成されてい
る。各スリットは、互いに直角をなすように全体的にジ
グザク状に形成されている。
する。図１は、本発明の実施例にかかる焦点合わせ装置
の構成を模式的に説明する図である。図１の焦点合わせ
装置は、光源３を備えている。光源３を発した光はコン
デンサレンズ４によって平行光になり、送光スリット面
５に入射する。図２に示すように、送光スリット面５に
は３つのスリット５ａ、５ｂおよび５ｃが形成されてい
る。各スリットは、互いに直角をなすように全体的にジ
グザク状に形成されている。
【００１３】送光スリット面５の各スリット５ａ、５ｂ
および５ｃを通過した光は、送光光学系６を介してたと
えばウエハＷの表面（被検出面）１上に結像する。こう
して、被検出面１上には、各スリット５ａ、５ｂおよび
５ｃに対応して全体的にジグザク状の３つのスリット像
が形成される。被検出面１上に形成される各スリット像
の中心位置が検出点に相当する。このように、送光スリ
ット面５は、送光光学系６を介して被検出面１とほぼ共
役な面内に位置決めされている。
および５ｃを通過した光は、送光光学系６を介してたと
えばウエハＷの表面（被検出面）１上に結像する。こう
して、被検出面１上には、各スリット５ａ、５ｂおよび
５ｃに対応して全体的にジグザク状の３つのスリット像
が形成される。被検出面１上に形成される各スリット像
の中心位置が検出点に相当する。このように、送光スリ
ット面５は、送光光学系６を介して被検出面１とほぼ共
役な面内に位置決めされている。
【００１４】被検出面１上で反射した光は、受光光学系
７を介して受光スリット面８上に結像する。このよう
に、受光スリット面８は、受光光学系７を介して被検出
面１とほぼ共役な面内に位置決めされている。図３に示
すように、受光スリット面８には、送光スリット面５に
形成された３つのスリット５ａ、５ｂおよび５ｃにそれ
ぞれ対応して３つのスリット８ａ、８ｂおよび８ｃが形
成されている。また、受光スリット面８上には、３つの
スリット５ａ、５ｂおよび５ｃにそれぞれ対応した３つ
の送光スリット像５ａ′、５ｂ′および５ｃ′が形成さ
れる。そして、送光スリット像５ａ′の形状と受光スリ
ット面８上のスリット５ａとはほぼ同一形状である。同
様に、スリット像５ｂ′および５ｃ′とスリット５ｂお
よび５ｃとはほぼ同一形状である。このように、送光ス
リット像と受光スリットとをほぼ同一形状とすること
で、検査精度を向上させている。
７を介して受光スリット面８上に結像する。このよう
に、受光スリット面８は、受光光学系７を介して被検出
面１とほぼ共役な面内に位置決めされている。図３に示
すように、受光スリット面８には、送光スリット面５に
形成された３つのスリット５ａ、５ｂおよび５ｃにそれ
ぞれ対応して３つのスリット８ａ、８ｂおよび８ｃが形
成されている。また、受光スリット面８上には、３つの
スリット５ａ、５ｂおよび５ｃにそれぞれ対応した３つ
の送光スリット像５ａ′、５ｂ′および５ｃ′が形成さ
れる。そして、送光スリット像５ａ′の形状と受光スリ
ット面８上のスリット５ａとはほぼ同一形状である。同
様に、スリット像５ｂ′および５ｃ′とスリット５ｂお
よび５ｃとはほぼ同一形状である。このように、送光ス
リット像と受光スリットとをほぼ同一形状とすること
で、検査精度を向上させている。
【００１５】なお、被検出面１は、投影光学系の光軸に
沿って投影光学系に近づく方向と、遠ざかる方向とに移
動し得る。このため、被検出面１がマスク１６に形成さ
れたパターンをウエハＷ上に結像する投影光学系２の光
軸方向に移動すると、受光スリット面８上に形成される
送光スリット像５ａ′、５ｂ′および５ｃ′は、図３に
おいて図中上下方向に平行移動する。なお、受光スリッ
ト面８に形成された３つのスリット８ａ、８ｂおよび８
ｃは、前記スリット像の移動方向を示す像移動方向Ｌ１
とそれぞれ角度θをなし且つ隣接する２つのスリット間
で互いに逆向きになるように、全体としてジグザク状に
配列されている。
沿って投影光学系に近づく方向と、遠ざかる方向とに移
動し得る。このため、被検出面１がマスク１６に形成さ
れたパターンをウエハＷ上に結像する投影光学系２の光
軸方向に移動すると、受光スリット面８上に形成される
送光スリット像５ａ′、５ｂ′および５ｃ′は、図３に
おいて図中上下方向に平行移動する。なお、受光スリッ
ト面８に形成された３つのスリット８ａ、８ｂおよび８
ｃは、前記スリット像の移動方向を示す像移動方向Ｌ１
とそれぞれ角度θをなし且つ隣接する２つのスリット間
で互いに逆向きになるように、全体としてジグザク状に
配列されている。
【００１６】送光スリット像が図中上下に移動するた
め、受光スリットと送光スリット像との相対位置変化に
おける対称性を考えて、角度θをほぼ等しく本実施例で
はθ＝４５°とする。また、角度θをほぼ４５°とする
別の理由を以下に説明する。被検出面１上には、直交す
る２方向に周期性を有するパターンが存在する場合があ
る。そこで、このパターンからの影響を防止するため、
各周期方向に対してスリット像の長手方向がほぼ４５°
傾くように送光スリット像を形成し、これに対応して受
光スリットを定めるのがよい。したがって、角度θは４
５度であるのが好ましい。
め、受光スリットと送光スリット像との相対位置変化に
おける対称性を考えて、角度θをほぼ等しく本実施例で
はθ＝４５°とする。また、角度θをほぼ４５°とする
別の理由を以下に説明する。被検出面１上には、直交す
る２方向に周期性を有するパターンが存在する場合があ
る。そこで、このパターンからの影響を防止するため、
各周期方向に対してスリット像の長手方向がほぼ４５°
傾くように送光スリット像を形成し、これに対応して受
光スリットを定めるのがよい。したがって、角度θは４
５度であるのが好ましい。
【００１７】一方、前述のように送光スリット像と受光
スリットとは同一形状なので、受光スリット面８上に形
成される送光スリット像５ａ′、５ｂ′および５ｃ′の
形状はスリット８ａ、８ｂおよび８ｃを像移動方向Ｌ１
に沿って平行移動した形状とほぼ一致している。そし
て、被検出面１が投影光学系２の合焦面とほぼ一致した
ときに、送光スリット像５ａ′、５ｂ′および５ｃ′が
それぞれ対応するスリット８ａ、８ｂおよび８ｃとほぼ
一致するように、受光光学系のハービングガラス（不図
示）を回転させることにより、光学系が（合焦面に対し
て焦点合わせ装置が）校正（キャリブレーション）され
ている。なお、受光光学系７には、振動子を有する振動
ミラー９が設けられている。振動子駆動回路１１によっ
てこの振動ミラー９を振動させることにより、送光スリ
ット５ａ′、５ｂ′および５ｃ′は受光スリット面８上
において像移動方向Ｌ１と同じ方向にスリット幅の１倍
から２倍の一定振幅で振動する。
スリットとは同一形状なので、受光スリット面８上に形
成される送光スリット像５ａ′、５ｂ′および５ｃ′の
形状はスリット８ａ、８ｂおよび８ｃを像移動方向Ｌ１
に沿って平行移動した形状とほぼ一致している。そし
て、被検出面１が投影光学系２の合焦面とほぼ一致した
ときに、送光スリット像５ａ′、５ｂ′および５ｃ′が
それぞれ対応するスリット８ａ、８ｂおよび８ｃとほぼ
一致するように、受光光学系のハービングガラス（不図
示）を回転させることにより、光学系が（合焦面に対し
て焦点合わせ装置が）校正（キャリブレーション）され
ている。なお、受光光学系７には、振動子を有する振動
ミラー９が設けられている。振動子駆動回路１１によっ
てこの振動ミラー９を振動させることにより、送光スリ
ット５ａ′、５ｂ′および５ｃ′は受光スリット面８上
において像移動方向Ｌ１と同じ方向にスリット幅の１倍
から２倍の一定振幅で振動する。
【００１８】受光スリット面８の各スリット８ａ、８ｂ
および８ｃを通過した光は、それぞれフォトセンサ１０
ａ、１０ｂおよび１０ｃにより受光され光量に応じた電
気信号に光電変換される。フォトセンサ１０ａ、１０ｂ
および１０ｃが出力する信号は、振動子駆動回路１１か
らの振動子駆動信号にしたがってそれぞれ信号処理回路
１２ａ、１２ｂおよび１２ｃで同期検波される。こうし
て、被検出面１の位置ずれに対応する送光スリット像５
ａ′、５ｂ′および５ｃ′の変動に応じた信号（Ｓカー
ブ波形）が得られる。同期検波方式の焦点合わせ装置に
ついては、たとえば特開昭６０−１６８１１２号公報等
に開示されている。このような同期検波方式は、単に光
量を検出する方式よりも精度がよい。信号処理回路１２
ａ、１２ｂおよび１２ｃでそれぞれ生成された信号は、
ステージ制御部１３に送られる。ステージ制御部１３
は、信号処理回路１２ａ、１２ｂおよび１２ｃの各出力
信号に基づき、ステージ１４を投影光学系２の光軸に沿
って適宜移動させて被検出面１を投影光学系２の合焦面
に一致させるための信号をモータ等の駆動部１７に出力
する。駆動部１７は、ステージ制御部１３からの信号に
基づいてステージ１４を移動させる。
および８ｃを通過した光は、それぞれフォトセンサ１０
ａ、１０ｂおよび１０ｃにより受光され光量に応じた電
気信号に光電変換される。フォトセンサ１０ａ、１０ｂ
および１０ｃが出力する信号は、振動子駆動回路１１か
らの振動子駆動信号にしたがってそれぞれ信号処理回路
１２ａ、１２ｂおよび１２ｃで同期検波される。こうし
て、被検出面１の位置ずれに対応する送光スリット像５
ａ′、５ｂ′および５ｃ′の変動に応じた信号（Ｓカー
ブ波形）が得られる。同期検波方式の焦点合わせ装置に
ついては、たとえば特開昭６０−１６８１１２号公報等
に開示されている。このような同期検波方式は、単に光
量を検出する方式よりも精度がよい。信号処理回路１２
ａ、１２ｂおよび１２ｃでそれぞれ生成された信号は、
ステージ制御部１３に送られる。ステージ制御部１３
は、信号処理回路１２ａ、１２ｂおよび１２ｃの各出力
信号に基づき、ステージ１４を投影光学系２の光軸に沿
って適宜移動させて被検出面１を投影光学系２の合焦面
に一致させるための信号をモータ等の駆動部１７に出力
する。駆動部１７は、ステージ制御部１３からの信号に
基づいてステージ１４を移動させる。
【００１９】図４は、被検出面が投影光学系の合焦面か
ら大きく位置ずれしたときのスリットと送光スリット像
の位置関係を示す図である。図４に示すように、被検出
面１が投影光学系２の合焦面から大きく位置ずれし、そ
の結果送光スリット像５ａ′および５ｂ′が、対応すべ
きスリット８ａおよび８ｂとは重なり合うことなくその
隣接するスリット８ｂおよび８ｃと交差するような場
合、スリット８ｂおよび８ｃをそれぞれ通過する送光ス
リット像５ａ′および５ｂ′の光量は極めて小さい。さ
らに、送光スリット像５ａ′および５ｂ′が振動子の作
用または被検出面１の上下動によって図中上下方向に移
動したとしても検出される光量はほぼ一定であり、その
結果同期検波によるＳカーブ信号波形が得られないため
誤検出を確実に回避することができる。
ら大きく位置ずれしたときのスリットと送光スリット像
の位置関係を示す図である。図４に示すように、被検出
面１が投影光学系２の合焦面から大きく位置ずれし、そ
の結果送光スリット像５ａ′および５ｂ′が、対応すべ
きスリット８ａおよび８ｂとは重なり合うことなくその
隣接するスリット８ｂおよび８ｃと交差するような場
合、スリット８ｂおよび８ｃをそれぞれ通過する送光ス
リット像５ａ′および５ｂ′の光量は極めて小さい。さ
らに、送光スリット像５ａ′および５ｂ′が振動子の作
用または被検出面１の上下動によって図中上下方向に移
動したとしても検出される光量はほぼ一定であり、その
結果同期検波によるＳカーブ信号波形が得られないため
誤検出を確実に回避することができる。
【００２０】なお、上述の実施例において、隣接する送
光スリット像が像移動方向Ｌ１に対して同じ角度θをな
し且つ互いに逆向きになるように形成された構成を示し
たが、隣接する送光スリット像が互いに直角をなすよう
に、すなわちθ＝４５°となるように配列されていれ
ば、被検出面１が投影光学系２の合焦面から大きく位置
ずれしたときの受光光量が最小になる。
光スリット像が像移動方向Ｌ１に対して同じ角度θをな
し且つ互いに逆向きになるように形成された構成を示し
たが、隣接する送光スリット像が互いに直角をなすよう
に、すなわちθ＝４５°となるように配列されていれ
ば、被検出面１が投影光学系２の合焦面から大きく位置
ずれしたときの受光光量が最小になる。
【００２１】また、上述の実施例では、隣接する送光ス
リット像が図３に示すように逆等号の角度をもって互い
に逆向きになるように形成された構成を示したが、隣接
する送光スリット像が互いに逆向きでなくとも互いにあ
る程度の角度をなすように配置されてさえいれば、本発
明の作用効果を奏することは明らかである。たとえば図
３において、送光スリット像５ａ′と移動方向Ｌ１との
なす角度を４５°、送光スリット像５ｂ′と移動方向Ｌ
１とのなす角度を６０°、送光スリット像５ｃ′と移動
方向Ｌ１とのなす角度を７５°というように、互いに異
なる角度としてもよい。これにより、被検出面１が大き
くずれて送光スリット像５ａ′が受光スリット８ｃと重
なった場合でも誤検出を回避することができる。
リット像が図３に示すように逆等号の角度をもって互い
に逆向きになるように形成された構成を示したが、隣接
する送光スリット像が互いに逆向きでなくとも互いにあ
る程度の角度をなすように配置されてさえいれば、本発
明の作用効果を奏することは明らかである。たとえば図
３において、送光スリット像５ａ′と移動方向Ｌ１との
なす角度を４５°、送光スリット像５ｂ′と移動方向Ｌ
１とのなす角度を６０°、送光スリット像５ｃ′と移動
方向Ｌ１とのなす角度を７５°というように、互いに異
なる角度としてもよい。これにより、被検出面１が大き
くずれて送光スリット像５ａ′が受光スリット８ｃと重
なった場合でも誤検出を回避することができる。
【００２２】なお、前述のように、被検出面の変位によ
ってスリット像が移動する方向に対して逆向きに等しい
角度をなすように隣接するスリットを配置することによ
り、被検出面の変位量に対する電気信号の変化（たとえ
ばＳカーブの傾き）を揃えることができ、各検出点の感
度のばらつきを実質的になくすることができる。逆にス
リットの角度が移動方向に対し等しくない場合には、各
検出点ごとに予め被検出面の変位に対する電気信号の変
化率を求めておき、信号処理回路で各検出点の出力を換
算することによりステージの駆動信号を出力するように
すればよい。また、スリットを配置する角度を定める際
には、被検出面上に形成されるパターンの影響を受けに
くくするため、被検出面上での送光スリット像の方向に
制約がある場合があり得る。この場合でも、被検出面上
で少なくとも異なる２方向（図３に示すように逆符号の
角度をもった異なる２方向）に隣接するスリットを配置
することができれば、本発明の効果が得られる。
ってスリット像が移動する方向に対して逆向きに等しい
角度をなすように隣接するスリットを配置することによ
り、被検出面の変位量に対する電気信号の変化（たとえ
ばＳカーブの傾き）を揃えることができ、各検出点の感
度のばらつきを実質的になくすることができる。逆にス
リットの角度が移動方向に対し等しくない場合には、各
検出点ごとに予め被検出面の変位に対する電気信号の変
化率を求めておき、信号処理回路で各検出点の出力を換
算することによりステージの駆動信号を出力するように
すればよい。また、スリットを配置する角度を定める際
には、被検出面上に形成されるパターンの影響を受けに
くくするため、被検出面上での送光スリット像の方向に
制約がある場合があり得る。この場合でも、被検出面上
で少なくとも異なる２方向（図３に示すように逆符号の
角度をもった異なる２方向）に隣接するスリットを配置
することができれば、本発明の効果が得られる。
【００２３】さらに、上述の実施例では、受光スリット
の各スリットを介して個別のフォトセンサで受光する例
を示したが、受光スリットを用いることなく、たとえば
各スリットに対応した受光領域を有する受光光学素子
（たとえばＣＣＤカメラ）によって受光することも可能
であり、より構成を簡単にすることができる。また、本
発明は振動ミラーを使った同期検波方式の焦点合わせ装
置に限定されるものではなく、振動ミラーを省略し、単
にフォトセンサやＣＣＤからの光量に基づいて被検出面
の位置ずれを求めるようにしてもよい。このとき、図４
に示すように、スリット８ａに対応するスリット像５
ａ′がスリット８ｂと重なるように位置ずれした場合
は、フォトセンサ１０ｂからの出力信号は極端に小さく
なるので、被検出面が合焦面から大きくはずれているの
がわかる。
の各スリットを介して個別のフォトセンサで受光する例
を示したが、受光スリットを用いることなく、たとえば
各スリットに対応した受光領域を有する受光光学素子
（たとえばＣＣＤカメラ）によって受光することも可能
であり、より構成を簡単にすることができる。また、本
発明は振動ミラーを使った同期検波方式の焦点合わせ装
置に限定されるものではなく、振動ミラーを省略し、単
にフォトセンサやＣＣＤからの光量に基づいて被検出面
の位置ずれを求めるようにしてもよい。このとき、図４
に示すように、スリット８ａに対応するスリット像５
ａ′がスリット８ｂと重なるように位置ずれした場合
は、フォトセンサ１０ｂからの出力信号は極端に小さく
なるので、被検出面が合焦面から大きくはずれているの
がわかる。
【００２４】
【効果】以上説明したように、本発明の焦点合わせ装置
では、隣接する送光スリット像が互いに平行ではなくあ
る程度の角度をなすように配置されているので、被検出
面が所定位置から大きく位置ずれした場合も、各送光ス
リット像が隣接する送光スリット像に対応すべきスリッ
トと一致することがない。したがって、従来の誤検出を
確実に回避することができる。また、各送光スリット像
が隣接する送光スリット像に対応すべきスリットを通過
する光量はほぼ一定であり被検出面の変位量にあまり依
存しないので、検出点がある程度近接していても誤検出
を確実に回避することができる。
では、隣接する送光スリット像が互いに平行ではなくあ
る程度の角度をなすように配置されているので、被検出
面が所定位置から大きく位置ずれした場合も、各送光ス
リット像が隣接する送光スリット像に対応すべきスリッ
トと一致することがない。したがって、従来の誤検出を
確実に回避することができる。また、各送光スリット像
が隣接する送光スリット像に対応すべきスリットを通過
する光量はほぼ一定であり被検出面の変位量にあまり依
存しないので、検出点がある程度近接していても誤検出
を確実に回避することができる。
【図１】本発明の実施例にかかる焦点合わせ装置の構成
を概略的に説明する図である。
を概略的に説明する図である。
【図２】図１の実施例における送光スリット面に形成さ
れたスリットを示す図である。
れたスリットを示す図である。
【図３】図１の実施例における受光スリット面上のスリ
ットと形成される送光スリット像との位置関係を示す図
である。
ットと形成される送光スリット像との位置関係を示す図
である。
【図４】図１の実施例において被検出面が所定位置から
大きく位置ずれしたときの、受光スリット面上のスリッ
トと送光スリット像との位置関係を示す図である。
大きく位置ずれしたときの、受光スリット面上のスリッ
トと送光スリット像との位置関係を示す図である。
【図５】従来の焦点合わせ装置における受光スリット面
上のスリットと形成される送光スリット像との位置関係
を示す図である。
上のスリットと形成される送光スリット像との位置関係
を示す図である。
１ 被検出面 ２ 投影光学系 ３ 光源 ４ コンデンサレンズ ５ 送光スリット面 ６ 送光光学系 ７ 受光光学系 ８ 受光スリット面 ９ 振動ミラー １０ フォトセンサ １１ 振動子駆動回路 １２ 信号処理回路 １３ ステージ制御部 １４ ステージ １７ 駆動部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/207 Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】 被検出面上に斜めから光を入射させて前
記被検出面上に複数のスリット状の像を形成するための
送光手段と、複数のスリットを有する受光スリットと、
前記複数のスリット状の像からの光を前記受光スリット
上に結像させるための受光光学系と、前記受光スリット
の各スリットを通過した光を受光するための受光素子と
を備え、該受光素子で受光した光量の変化に基づいて対
物光学系に対する前記被検出面の焦点合わせを行う焦点
合わせ装置において、 前記受光スリット上に形成される複数のスリット状の像
のうち隣接する２つの像は、互いに平行ではないことを
特徴とする焦点合わせ装置。 - 【請求項２】 前記送光手段は、光源と、前記受光スリ
ットの複数のスリットに対応して形成された複数のスリ
ットを有する送光スリットと、前記光源からの光を前記
送光スリットを介して前記被検出面上に結像させるため
の送光光学系とを備え、前記受光スリット上に形成され
る複数のスリット状の像のうち隣接する２つの像は、前
記対物光学系に対する前記被検出面の変位による前記受
光スリット上の像の移動方向に対してほぼ同じ角度をな
し且つ互いに逆向きを有することを特徴とする請求項１
に記載の焦点合わせ装置。 - 【請求項３】 前記受光スリット上に形成される複数の
スリット状の像のうち隣接する２つの像は互いにほぼ直
角をなすことを特徴とする請求項２に記載の焦点合わせ
装置。 - 【請求項４】 前記受光スリット上に形成される複数の
スリット状の像は、前記対物光学系に対する前記被検出
面の変位による前記受光スリット上の像の移動方向に対
してそれぞれ実質的に異なる角度をなすことを特徴とす
る請求項１に記載の焦点合わせ装置。 - 【請求項５】 前記受光スリットの複数のスリットの形
状は、前記受光スリットに形成される複数のスリット状
の像の形状とほぼ同一であることを特徴とする請求項１
乃至４のいずれか１項に記載の焦点合わせ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353458A JPH07201721A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 焦点合わせ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5353458A JPH07201721A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 焦点合わせ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07201721A true JPH07201721A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18430989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5353458A Pending JPH07201721A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 焦点合わせ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07201721A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100294648B1 (ko) * | 1998-06-26 | 2001-08-07 | 박종섭 | 노광장치의 초점 조절 방법 |
| CN109426101A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种调焦调平装置及方法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5353458A patent/JPH07201721A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100294648B1 (ko) * | 1998-06-26 | 2001-08-07 | 박종섭 | 노광장치의 초점 조절 방법 |
| CN109426101A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 上海微电子装备（集团）股份有限公司 | 一种调焦调平装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2734004B2 (ja) | 位置合わせ装置 | |
| JP2913984B2 (ja) | 傾斜角測定装置 | |
| US4636626A (en) | Apparatus for aligning mask and wafer used in semiconductor circuit element fabrication | |
| US4566795A (en) | Alignment apparatus | |
| US4232969A (en) | Projection optical system for aligning an image on a surface | |
| KR950034480A (ko) | 투영 노광 장치 및 방법 | |
| US5729337A (en) | Inclination detecting apparatus | |
| US4829193A (en) | Projection optical apparatus with focusing and alignment of reticle and wafer marks | |
| JPH0412062B2 (ja) | ||
| US5929978A (en) | Projection exposure apparatus | |
| US5258804A (en) | Focus detection device having a mechanism for adjusting light-receiving state | |
| JPH0222616A (ja) | レーザ走査装置 | |
| JPH07201721A (ja) | 焦点合わせ装置 | |
| JPH02188713A (ja) | 画像形成装置 | |
| JPH04342111A (ja) | 投影露光方法及びその装置 | |
| US4831272A (en) | Apparatus for aligning a reticle mark and substrate mark | |
| JPH06188173A (ja) | 表面位置検出装置 | |
| JPH09312251A (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3218484B2 (ja) | 投影露光装置、露光方法、及び該方法を用いる半導体製造方法 | |
| JPS60168112A (ja) | 投影装置の焦点合せ装置 | |
| JP3031929B2 (ja) | 測距方法および補助投光装置 | |
| JPS6120849B2 (ja) | ||
| JPH03232215A (ja) | 位置合せ方法 | |
| JP3642103B2 (ja) | 斜入射オートフォーカス方法 | |
| JP2797053B2 (ja) | Ｘ線露光装置 |