JPH08222510A - 投影露光装置の焦点合わせ機構 - Google Patents
投影露光装置の焦点合わせ機構Info
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- JPH08222510A JPH08222510A JP7044950A JP4495095A JPH08222510A JP H08222510 A JPH08222510 A JP H08222510A JP 7044950 A JP7044950 A JP 7044950A JP 4495095 A JP4495095 A JP 4495095A JP H08222510 A JPH08222510 A JP H08222510A
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- stage
- light
- laser
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- 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
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- 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
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- 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】 容易かつ正確に焦点合わせを行えるようにす
る。 【構成】 レーザ装置１は直径が５０μｍ程度のレーザ
ビームＢをステージ３上の半導体ウエハー１０２の中央
部に照射する。ステージ３の下側には、レーザＢを受光
できる位置に第２の光検出器２が配置されている。ステ
ージ３は光が透過できる導光部４を有し、この導光部４
の位置をレーザＢの照射位置に一致させると、検出器２
にレーザビームＢが入射する。従って、ステージ３の移
動量よりレーザＢの照射位置を正確に検出できる。レー
ザ装置１は板ガラスによってレーザＢを屈折させ、その
光路を変化させる手段を有している。従って上記照射位
置の検出結果にもとづいて、板ガラスの角度によりレー
ザＢの照射位置を調整し、照射位置を常にウエハー上の
スクライブ・ライン内に収めるようにできる。
る。 【構成】 レーザ装置１は直径が５０μｍ程度のレーザ
ビームＢをステージ３上の半導体ウエハー１０２の中央
部に照射する。ステージ３の下側には、レーザＢを受光
できる位置に第２の光検出器２が配置されている。ステ
ージ３は光が透過できる導光部４を有し、この導光部４
の位置をレーザＢの照射位置に一致させると、検出器２
にレーザビームＢが入射する。従って、ステージ３の移
動量よりレーザＢの照射位置を正確に検出できる。レー
ザ装置１は板ガラスによってレーザＢを屈折させ、その
光路を変化させる手段を有している。従って上記照射位
置の検出結果にもとづいて、板ガラスの角度によりレー
ザＢの照射位置を調整し、照射位置を常にウエハー上の
スクライブ・ライン内に収めるようにできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス製造時
に半導体ウエハーをマスクを通じて投影露光する装置の
焦点合わせ機構に関するものである。
に半導体ウエハーをマスクを通じて投影露光する装置の
焦点合わせ機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】良く知られているように、半導体デバイ
スの製造では、半導体ウエハーにフォトレジストを塗布
し、所定のマスクを通じて露光するという工程が何度が
繰り返され、ウエハー上の各チップに種々の配線や電極
などが必要なパターンで形成される。このような露光を
行う装置は従来、図６に示すような構成となっている。
スの製造では、半導体ウエハーにフォトレジストを塗布
し、所定のマスクを通じて露光するという工程が何度が
繰り返され、ウエハー上の各チップに種々の配線や電極
などが必要なパターンで形成される。このような露光を
行う装置は従来、図６に示すような構成となっている。
【０００３】１０１はステッパのステージであり、その
上に半導体ウエハー１０２が載置されている。マスクで
あるレチクル１０４を透過した光１０５は投影レンズ１
０３を通じてウエハー１０２に入射し、その結果、レチ
クル１０４の縮小像がマスク１０２上に結像する。ここ
で重要なことはウエハー１０２を、レチクル１０４の像
が結像する位置に正しく配置するということである。も
し位置がずれている場合には、ウエハー１０２上に形成
されるレチクル１０４の像はぼやけたものとなり、その
結果、配線や電極などを適切にパターン化できず、製造
歩留りの低下が生じる。
上に半導体ウエハー１０２が載置されている。マスクで
あるレチクル１０４を透過した光１０５は投影レンズ１
０３を通じてウエハー１０２に入射し、その結果、レチ
クル１０４の縮小像がマスク１０２上に結像する。ここ
で重要なことはウエハー１０２を、レチクル１０４の像
が結像する位置に正しく配置するということである。も
し位置がずれている場合には、ウエハー１０２上に形成
されるレチクル１０４の像はぼやけたものとなり、その
結果、配線や電極などを適切にパターン化できず、製造
歩留りの低下が生じる。
【０００４】そのため、焦点合わせ用のレーザ装置１０
６と、光検出器１０７が設けられ、ステージ１０１の高
さ（Ｚ方向の位置）を検出して、その高さ調整、すなわ
ち焦点合わせを行えるようになっている。レーザ装置１
０６を出たレーザビームはウエハー１０２の表面で反射
し、検出器１０７に入射する。そのとき検出器１０７が
検出する光の強さはステージの高さによって変化するの
で、検出した光の強さによってステージ１０１の高さを
検出することができる。ステージの高さの検出は通常、
レンズ１０３の中央部の１箇所あるいはレンズ端部も含
めた５箇所で行い、その検出結果に従って、Ｚ方向にス
テージ１０２を上下に移動させ、ステージ１０１の高さ
を補正する。
６と、光検出器１０７が設けられ、ステージ１０１の高
さ（Ｚ方向の位置）を検出して、その高さ調整、すなわ
ち焦点合わせを行えるようになっている。レーザ装置１
０６を出たレーザビームはウエハー１０２の表面で反射
し、検出器１０７に入射する。そのとき検出器１０７が
検出する光の強さはステージの高さによって変化するの
で、検出した光の強さによってステージ１０１の高さを
検出することができる。ステージの高さの検出は通常、
レンズ１０３の中央部の１箇所あるいはレンズ端部も含
めた５箇所で行い、その検出結果に従って、Ｚ方向にス
テージ１０２を上下に移動させ、ステージ１０１の高さ
を補正する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図６のような露光装置
では通常、一回の露光で複数個のチップが同時に露光さ
れる。図７は、図６の装置によって一回に露光されるウ
エハー１０２上のチップを示す平面図である。この場合
には４つのチップ１０８が同時に露光されている。すな
わち露光領域（ワンショットともいう）内に４つのチッ
プが含まれている。ウエハー１０２の表面はチップを形
成する前は平坦であるが、工程が進むに従って、チップ
の部分には配線や電極が形成されて高くなるため、隣接
するチップの間にはスクライブ・ラインと呼ばれる溝１
０９が形成される。従って、図８により明瞭に示すよう
に、チップ１０８とスクライブ・ライン１０９との間に
は段差が生じる。なお、図８は図７の直線Ａにおける断
面を示す図である。スクライブ・ライン１０９の幅は通
常、１００μｍ程度であり、またその深さは数百〜１０
００オングストローム程度である。
では通常、一回の露光で複数個のチップが同時に露光さ
れる。図７は、図６の装置によって一回に露光されるウ
エハー１０２上のチップを示す平面図である。この場合
には４つのチップ１０８が同時に露光されている。すな
わち露光領域（ワンショットともいう）内に４つのチッ
プが含まれている。ウエハー１０２の表面はチップを形
成する前は平坦であるが、工程が進むに従って、チップ
の部分には配線や電極が形成されて高くなるため、隣接
するチップの間にはスクライブ・ラインと呼ばれる溝１
０９が形成される。従って、図８により明瞭に示すよう
に、チップ１０８とスクライブ・ライン１０９との間に
は段差が生じる。なお、図８は図７の直線Ａにおける断
面を示す図である。スクライブ・ライン１０９の幅は通
常、１００μｍ程度であり、またその深さは数百〜１０
００オングストローム程度である。
【０００６】レーザ装置１０６からはこのようなウエハ
ーに対してレーザビームが照射されるが、その照射領域
１１０は図７に示すように長方形で、その位置は露光領
域のほぼ中央となっている。照射領域１１０の大きさは
３００×２０μｍ程度である。このように照射領域１１
０の長さがスクライブ・ラインの幅より長いため、図７
のように４つのチップが同時に露光される場合には、照
射領域１１０はスクライブ・ライン１０９を横断し、隣
接する２つのチップ１０８にかかる状態となる。従っ
て、ウエハー表面で反射する、レーザ装置１０６からの
レーザ光は上記段差の影響を受け、ステージ１０７の検
出高は段差によって変化するので、ステージ１０７の位
置補正はこの影響を考慮して行う必要がある。
ーに対してレーザビームが照射されるが、その照射領域
１１０は図７に示すように長方形で、その位置は露光領
域のほぼ中央となっている。照射領域１１０の大きさは
３００×２０μｍ程度である。このように照射領域１１
０の長さがスクライブ・ラインの幅より長いため、図７
のように４つのチップが同時に露光される場合には、照
射領域１１０はスクライブ・ライン１０９を横断し、隣
接する２つのチップ１０８にかかる状態となる。従っ
て、ウエハー表面で反射する、レーザ装置１０６からの
レーザ光は上記段差の影響を受け、ステージ１０７の検
出高は段差によって変化するので、ステージ１０７の位
置補正はこの影響を考慮して行う必要がある。
【０００７】また、照射領域１１０の位置がなんらかの
原因で例えば点線で示す領域１１１のようにずれてしま
うと、従来の装置ではその修正ができないため、スクラ
イブ・ライン１０９との位置関係が変化して反射光が変
化し、ステージ１０２の高さ検出に影響が生じる。従っ
て、その影響を考慮してステージ１０７の位置補正を行
わなければならない。また、照射領域１１０の位置は通
常、露光装置ごとに若干異なっているので、露光装置ご
とに、ステージ１０７の位置補正に関する加工条件の設
定を行う必要がある。
原因で例えば点線で示す領域１１１のようにずれてしま
うと、従来の装置ではその修正ができないため、スクラ
イブ・ライン１０９との位置関係が変化して反射光が変
化し、ステージ１０２の高さ検出に影響が生じる。従っ
て、その影響を考慮してステージ１０７の位置補正を行
わなければならない。また、照射領域１１０の位置は通
常、露光装置ごとに若干異なっているので、露光装置ご
とに、ステージ１０７の位置補正に関する加工条件の設
定を行う必要がある。
【０００８】さらに、ワンショット内のチップの数が異
なる場合にもステージ１０７の位置補正量は変更する必
要がある。すなわち、図９に示すように、９個のチップ
が同時に露光される場合、照射領域１１０は中央のチッ
プ内に完全に含まれ、スクライブライン１０９にはかか
らない。従って、図７の場合とは反射光量は異なったも
のとなり、そのことを考慮してステージ１０７の位置補
正量を決める必要がある。このように従来の投影露光装
置では、焦点合わせが複雑であり、またその結果、正確
に焦点合わせを行うことが困難な場合があった。本発明
の目的はこのような問題を解決し、容易かつ正確に焦点
合わせを行えるようにした投影露光装置の焦点合わせ機
構を提供することにある。
なる場合にもステージ１０７の位置補正量は変更する必
要がある。すなわち、図９に示すように、９個のチップ
が同時に露光される場合、照射領域１１０は中央のチッ
プ内に完全に含まれ、スクライブライン１０９にはかか
らない。従って、図７の場合とは反射光量は異なったも
のとなり、そのことを考慮してステージ１０７の位置補
正量を決める必要がある。このように従来の投影露光装
置では、焦点合わせが複雑であり、またその結果、正確
に焦点合わせを行うことが困難な場合があった。本発明
の目的はこのような問題を解決し、容易かつ正確に焦点
合わせを行えるようにした投影露光装置の焦点合わせ機
構を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、ステージ上に配置された半導体ウエハーを投
影露光する装置の焦点合わせ機構において、レーザビー
ムを発生し、前記半導体ウエハーに形成されるスクライ
ブ・ラインの幅より小さいサイズの光スポットを前記半
導体ウエハー上に投射するレーザ装置と、このレーザ装
置が発生し、前記半導体ウエハーで反射したレーザビー
ムを受光して前記投影露光の焦点合わせ位置を検出する
第１の光検出器と、前記レーザ装置が発生したレーザビ
ームを受光して前記ステージの位置を検出する第２の光
検出器と、前記ステージ上の所定の部位に形成され、前
記レーザ装置から入射した前記レーザビームを前記第２
の光検出器に入射させる導光手段と、前記レーザ装置が
発生した前記レーザビームの光路を変更する光路変更装
置とを備えたことを特徴とする。
するため、ステージ上に配置された半導体ウエハーを投
影露光する装置の焦点合わせ機構において、レーザビー
ムを発生し、前記半導体ウエハーに形成されるスクライ
ブ・ラインの幅より小さいサイズの光スポットを前記半
導体ウエハー上に投射するレーザ装置と、このレーザ装
置が発生し、前記半導体ウエハーで反射したレーザビー
ムを受光して前記投影露光の焦点合わせ位置を検出する
第１の光検出器と、前記レーザ装置が発生したレーザビ
ームを受光して前記ステージの位置を検出する第２の光
検出器と、前記ステージ上の所定の部位に形成され、前
記レーザ装置から入射した前記レーザビームを前記第２
の光検出器に入射させる導光手段と、前記レーザ装置が
発生した前記レーザビームの光路を変更する光路変更装
置とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明の投影露光装置の焦点合わせ機構では、
レーザ装置が焦点合わせ用のレーザビームを発生し、半
導体ウエハーに形成されるスクライブ・ラインの幅より
小さいサイズの光スポットを半導体ウエハー上に投射す
る。そして、ステージを移動させ、上記光スポットの位
置が導光手段の位置に一致すると、レーザビームは第２
の光検出器に入射する。従って、第２の光検出器が光を
検出した時のステージの移動量より上記光スポットの投
射位置を知ることができる。その後、この光スポット位
置の検出結果にもとづき、光路変更手段によってレーザ
ビームの光路を適切に変更すれば、光スポットの位置
を、正確にスクライブ・ライン上となるように調整する
ことができ、スクライブ・ライン上でのみ反射したレー
ザ光を第１の検出器で受光し、焦点合わせを行うことが
できる。
レーザ装置が焦点合わせ用のレーザビームを発生し、半
導体ウエハーに形成されるスクライブ・ラインの幅より
小さいサイズの光スポットを半導体ウエハー上に投射す
る。そして、ステージを移動させ、上記光スポットの位
置が導光手段の位置に一致すると、レーザビームは第２
の光検出器に入射する。従って、第２の光検出器が光を
検出した時のステージの移動量より上記光スポットの投
射位置を知ることができる。その後、この光スポット位
置の検出結果にもとづき、光路変更手段によってレーザ
ビームの光路を適切に変更すれば、光スポットの位置
を、正確にスクライブ・ライン上となるように調整する
ことができ、スクライブ・ライン上でのみ反射したレー
ザ光を第１の検出器で受光し、焦点合わせを行うことが
できる。
【００１１】すなわち、本発明の投影露光装置の焦点合
わせ機構では、焦点合わせ用のレーザビームによって照
射される領域はスクライブ・ラインの幅より狭く、そし
て照射位置をスクライブ・ライン上となるように正確に
設定できる。従って、チップとスクライブ・ラインとの
段差や、チップ上に形成された配線や電極などの構造体
の影響を一切受けることなく焦点合わせを行え、さらに
レーザビームの位置ずれの問題もない。また、ワンショ
ット内のチップの数が異なる場合でも、加工条件を変更
する必要がない。従って、本発明により、露光装置の焦
点合わせを容易かつ正確に行うことが可能となる。
わせ機構では、焦点合わせ用のレーザビームによって照
射される領域はスクライブ・ラインの幅より狭く、そし
て照射位置をスクライブ・ライン上となるように正確に
設定できる。従って、チップとスクライブ・ラインとの
段差や、チップ上に形成された配線や電極などの構造体
の影響を一切受けることなく焦点合わせを行え、さらに
レーザビームの位置ずれの問題もない。また、ワンショ
ット内のチップの数が異なる場合でも、加工条件を変更
する必要がない。従って、本発明により、露光装置の焦
点合わせを容易かつ正確に行うことが可能となる。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。図１
は本発明による焦点合わせ機構を備えた投影露光装置の
一例を示す側面図である。図中、図６に示した従来の露
光装置と同一の部分には同一の符号を付した。ステッパ
のステージ３上には露光すべき半導体ウエハー１０２が
載置されている。レチクル１０４は、ウエハー１０２上
に形成すべき配線や電極などの種々のパターンが描かれ
たマスクである。光１０５はこのレチクル１０４の一方
の面より入射し、レチクル１０４の透明部分に入射した
光はレチクル１０４を透過する。レチクルを透過した光
は投影レンズ１０３を通過するため、レチクル１０４の
像は縮小像となって、ウエハー１０２上に結像する。
は本発明による焦点合わせ機構を備えた投影露光装置の
一例を示す側面図である。図中、図６に示した従来の露
光装置と同一の部分には同一の符号を付した。ステッパ
のステージ３上には露光すべき半導体ウエハー１０２が
載置されている。レチクル１０４は、ウエハー１０２上
に形成すべき配線や電極などの種々のパターンが描かれ
たマスクである。光１０５はこのレチクル１０４の一方
の面より入射し、レチクル１０４の透明部分に入射した
光はレチクル１０４を透過する。レチクルを透過した光
は投影レンズ１０３を通過するため、レチクル１０４の
像は縮小像となって、ウエハー１０２上に結像する。
【００１３】焦点合わせ用レーザ装置１は、発生したレ
ーザビームＢがレンズ１０３の中央部で、ステージ上の
ウエハー１０２に入射するように配置されている。この
レーザ装置１は図２に示すような構成となっている。１
１はレーザ光発生器であり、レーザ光を発生してその一
端よりレーザビームＢとして出射させる。ビーム絞り１
２は遮光板に直径５０μｍ程度の開口を設けた構造のも
のであり、レーザ光発生器１１の前方部に配置されてい
る。レーザ光発生器１１を出たレーザ光はこのビーム絞
り１２の上記開口を通過し、直径が５０μｍ程度のビー
ムＢとなる。これらレーザ光発生器１１とビーム絞り１
２とが本発明のレーザ装置を構成している。絞り１２か
らのビームＢは次に所定の厚さを有する透明な平行平板
ガラス１３に入射する。この板ガラス１３はレーザビー
ムＢに直交する所定の回転軸（図示せず）に取り付けら
れており、回転軸は、モータおよびギアを含む所定の駆
動装置（図示せず）によって回転するようになってい
る。従って、板ガラス１３は矢印Ｃの方向に必要な角度
だけ回転させることができ、本発明の光路変更装置とし
て機能する。
ーザビームＢがレンズ１０３の中央部で、ステージ上の
ウエハー１０２に入射するように配置されている。この
レーザ装置１は図２に示すような構成となっている。１
１はレーザ光発生器であり、レーザ光を発生してその一
端よりレーザビームＢとして出射させる。ビーム絞り１
２は遮光板に直径５０μｍ程度の開口を設けた構造のも
のであり、レーザ光発生器１１の前方部に配置されてい
る。レーザ光発生器１１を出たレーザ光はこのビーム絞
り１２の上記開口を通過し、直径が５０μｍ程度のビー
ムＢとなる。これらレーザ光発生器１１とビーム絞り１
２とが本発明のレーザ装置を構成している。絞り１２か
らのビームＢは次に所定の厚さを有する透明な平行平板
ガラス１３に入射する。この板ガラス１３はレーザビー
ムＢに直交する所定の回転軸（図示せず）に取り付けら
れており、回転軸は、モータおよびギアを含む所定の駆
動装置（図示せず）によって回転するようになってい
る。従って、板ガラス１３は矢印Ｃの方向に必要な角度
だけ回転させることができ、本発明の光路変更装置とし
て機能する。
【００１４】図１に戻って説明すると、レーザ装置１か
らのレーザ光はステージ３上に配置されたウエハー１０
２で反射するが、この反射光を受光する位置に第１の光
検出器１０７が配置されている。この光検出器１０７
は、従来の場合と同様、ステージ３の高さを検出するた
めのものである。
らのレーザ光はステージ３上に配置されたウエハー１０
２で反射するが、この反射光を受光する位置に第１の光
検出器１０７が配置されている。この光検出器１０７
は、従来の場合と同様、ステージ３の高さを検出するた
めのものである。
【００１５】ステージ３の下側には、本発明の第２の光
検出器２が配置されている。この検出器の受光面は、レ
ーザ装置１からのレーザビームＢの延長線が通過する位
置にあり、そしてレーザ装置１の方向に向いている。ス
テージ３は、図３に示すように、本発明の導光部４を備
えている。すなわち、ステージ３の一角の、ウエハー１
０２と重ならない部分に、一辺の長さが１００μｍ程度
の正方形の開口４１が形成され、その部分にステージ３
と同程度の厚さの透明な板ガラス４２がはめ込まれてい
る。
検出器２が配置されている。この検出器の受光面は、レ
ーザ装置１からのレーザビームＢの延長線が通過する位
置にあり、そしてレーザ装置１の方向に向いている。ス
テージ３は、図３に示すように、本発明の導光部４を備
えている。すなわち、ステージ３の一角の、ウエハー１
０２と重ならない部分に、一辺の長さが１００μｍ程度
の正方形の開口４１が形成され、その部分にステージ３
と同程度の厚さの透明な板ガラス４２がはめ込まれてい
る。
【００１６】次に焦点合わせを行う場合の動作を説明す
る。レーザ装置１を出たレーザ光は上述のようにウエハ
ー１０２、従ってステージ３の中央部を照射するが、そ
の照射位置をまず正確に検出する。そのため、ステージ
３を、その直交する２つの辺に平行なＸ軸およびＹ軸方
向に移動させ、図３に示すように、導光部４がレーザビ
ームＢの照射位置となるようにする。レーザビームＢの
照射位置が導光部４から外れている場合には、第２の光
検出器２にはレーザ光は入射しないが、レーザビームＢ
の照射位置が導光部４の位置に一致すると、検出器２に
はレーザ光が入射する。従って、検出器２が最も強い光
を検出したときの、ステージ３のＸ座標およびＹ座標が
レーザビームＢによるステージ上の照射位置となる。ス
テージ３は一般に±０．０１μｍ程度の精度で移動させ
ることができるので、レーザビームＢの照射位置もその
程度の精度で検出することができる。
る。レーザ装置１を出たレーザ光は上述のようにウエハ
ー１０２、従ってステージ３の中央部を照射するが、そ
の照射位置をまず正確に検出する。そのため、ステージ
３を、その直交する２つの辺に平行なＸ軸およびＹ軸方
向に移動させ、図３に示すように、導光部４がレーザビ
ームＢの照射位置となるようにする。レーザビームＢの
照射位置が導光部４から外れている場合には、第２の光
検出器２にはレーザ光は入射しないが、レーザビームＢ
の照射位置が導光部４の位置に一致すると、検出器２に
はレーザ光が入射する。従って、検出器２が最も強い光
を検出したときの、ステージ３のＸ座標およびＹ座標が
レーザビームＢによるステージ上の照射位置となる。ス
テージ３は一般に±０．０１μｍ程度の精度で移動させ
ることができるので、レーザビームＢの照射位置もその
程度の精度で検出することができる。
【００１７】レーザビームＢの直径は上述のように５０
μｍ程度であるので、ウエハー１０２上でのレーザビー
ムＢによる照射領域、すなわち光スポットも概ね直径が
５０μｍ程度の円形領域となる。本発明ではこの照射領
域がスクライブ・ライン（幅は上述のように通常１００
μｍ程度）内となるように位置を設定する。さらに具体
的にはスクライブ・ラインの交差位置となるようにす
る。従って、例えばワンショット内に４つのチップ１０
８が含まれる場合には、照射領域１４は図４に示す位置
とし、またワンショット内に９つのチップ１０８が含ま
れる場合には、照射領域１４は図５に示すような位置と
する。
μｍ程度であるので、ウエハー１０２上でのレーザビー
ムＢによる照射領域、すなわち光スポットも概ね直径が
５０μｍ程度の円形領域となる。本発明ではこの照射領
域がスクライブ・ライン（幅は上述のように通常１００
μｍ程度）内となるように位置を設定する。さらに具体
的にはスクライブ・ラインの交差位置となるようにす
る。従って、例えばワンショット内に４つのチップ１０
８が含まれる場合には、照射領域１４は図４に示す位置
とし、またワンショット内に９つのチップ１０８が含ま
れる場合には、照射領域１４は図５に示すような位置と
する。
【００１８】上述したステージ３の移動によるレーザビ
ームＢによる照射領域１４の検出の結果、照射領域１４
がスクライブ・ラインの交差位置に一致していた場合に
は、照射位置の調整は不要である。しかし、一致してい
なかった場合には、照射位置を次のようにして調整す
る。図２に示すように、レーザ装置１のレーザ光発生器
１１を出たレーザビームＢは、板ガラス１３が回転して
おらず、ビームＢに直角となっている場合には、板ガラ
ス１３を通過した後も光路ａ上をそのまま直進する。し
かし、板ガラス１３が例えば図２のように、本来の位置
より反時計方向にある角度θだけ回転した位置にある場
合には、レーザ光が板ガラス１３で屈折するため、レー
ザ光の光路は光路ｂに変化する。従って、ウエハー１０
２上の照射位置は変化する。つまり、照射領域１４がス
クライブ・ラインの交差位置に一致していなかった場合
には、板ガラス１３をその駆動装置によって必要な方向
に必要な角度だけ回転させ、レーザビームＢの照射位置
を調整し、照射領域１４がスクライブ・ライン内に収ま
り、かつスクライブ・ラインの交差位置に一致するよう
にする。
ームＢによる照射領域１４の検出の結果、照射領域１４
がスクライブ・ラインの交差位置に一致していた場合に
は、照射位置の調整は不要である。しかし、一致してい
なかった場合には、照射位置を次のようにして調整す
る。図２に示すように、レーザ装置１のレーザ光発生器
１１を出たレーザビームＢは、板ガラス１３が回転して
おらず、ビームＢに直角となっている場合には、板ガラ
ス１３を通過した後も光路ａ上をそのまま直進する。し
かし、板ガラス１３が例えば図２のように、本来の位置
より反時計方向にある角度θだけ回転した位置にある場
合には、レーザ光が板ガラス１３で屈折するため、レー
ザ光の光路は光路ｂに変化する。従って、ウエハー１０
２上の照射位置は変化する。つまり、照射領域１４がス
クライブ・ラインの交差位置に一致していなかった場合
には、板ガラス１３をその駆動装置によって必要な方向
に必要な角度だけ回転させ、レーザビームＢの照射位置
を調整し、照射領域１４がスクライブ・ライン内に収ま
り、かつスクライブ・ラインの交差位置に一致するよう
にする。
【００１９】このような位置調整の後では、レーザ装置
１からのレーザ光は必ずウエハー１０２上のスクライブ
・ライン内において反射する。従って、この反射光を第
１の光検出器１０７で検出してステージ３の高さ、すな
わちＺ方向での位置を調整する際、チップとスクライブ
・ラインとの段差や、チップ上に形成された配線などの
構造体の影響を一切考慮することなく調整を行える。さ
らにレーザビームＢの照射位置を上述のように調整でき
るので、位置ずれの問題ももちろん発生しない。また、
ワンショット内のチップの数が異なる場合でも、加工条
件を変更する必要がない。
１からのレーザ光は必ずウエハー１０２上のスクライブ
・ライン内において反射する。従って、この反射光を第
１の光検出器１０７で検出してステージ３の高さ、すな
わちＺ方向での位置を調整する際、チップとスクライブ
・ラインとの段差や、チップ上に形成された配線などの
構造体の影響を一切考慮することなく調整を行える。さ
らにレーザビームＢの照射位置を上述のように調整でき
るので、位置ずれの問題ももちろん発生しない。また、
ワンショット内のチップの数が異なる場合でも、加工条
件を変更する必要がない。
【００２０】なお、この実施例では、導光部４の開口４
１に板ガラス４１をはめ込むとしたが、板ガラスの変り
に透明なプラスチックを用いることも可能である。さら
に、板ガラスやプラスチックを詰めることなく、単なる
開口としてもよい。また、導光部４は開口４１によって
構成する代りに、光の反射体をステージ３上に設けて、
レーザビームＢを反射させ、その反射光を、ステージ３
の上方に設けた第２の光検出器により受光するようにし
ても、レーザビームＢの照射位置を検出することができ
る。さらに本例では、レーザビームＢの照射位置はウエ
ハー１０２上のレンズ１０３の中央部のみとしたが、レ
ンズ１０３の周辺部を含む、複数の箇所にレーザビーム
を照射し、ステージ３の高さを検出するようにしてもよ
い。
１に板ガラス４１をはめ込むとしたが、板ガラスの変り
に透明なプラスチックを用いることも可能である。さら
に、板ガラスやプラスチックを詰めることなく、単なる
開口としてもよい。また、導光部４は開口４１によって
構成する代りに、光の反射体をステージ３上に設けて、
レーザビームＢを反射させ、その反射光を、ステージ３
の上方に設けた第２の光検出器により受光するようにし
ても、レーザビームＢの照射位置を検出することができ
る。さらに本例では、レーザビームＢの照射位置はウエ
ハー１０２上のレンズ１０３の中央部のみとしたが、レ
ンズ１０３の周辺部を含む、複数の箇所にレーザビーム
を照射し、ステージ３の高さを検出するようにしてもよ
い。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の投影露光装
置の焦点合わせ機構では、レーザ装置が焦点合わせ用の
レーザビームを発生し、半導体ウエハーに形成されるス
クライブ・ラインの幅より小さいサイズの光スポットを
半導体ウエハー上に投射する。そして、ステージを移動
させ、上記光スポットの位置が導光手段の位置に一致す
ると、レーザビームは第２の光検出器に入射する。従っ
て、第２の光検出器が光を検出した時のステージの移動
量より上記光スポットの投射位置を知ることができる。
その後、この光スポット位置の検出結果にもとづき、光
路変更手段によってレーザビームの光路を適切に変更す
れば、光スポットの位置を、正確にスクライブ・ライン
上となるように調整することができ、スクライブ・ライ
ン上でのみ反射したレーザ光を第１の検出器で受光し、
焦点合わせを行うことができる。
置の焦点合わせ機構では、レーザ装置が焦点合わせ用の
レーザビームを発生し、半導体ウエハーに形成されるス
クライブ・ラインの幅より小さいサイズの光スポットを
半導体ウエハー上に投射する。そして、ステージを移動
させ、上記光スポットの位置が導光手段の位置に一致す
ると、レーザビームは第２の光検出器に入射する。従っ
て、第２の光検出器が光を検出した時のステージの移動
量より上記光スポットの投射位置を知ることができる。
その後、この光スポット位置の検出結果にもとづき、光
路変更手段によってレーザビームの光路を適切に変更す
れば、光スポットの位置を、正確にスクライブ・ライン
上となるように調整することができ、スクライブ・ライ
ン上でのみ反射したレーザ光を第１の検出器で受光し、
焦点合わせを行うことができる。
【００２２】すなわち、本発明の投影露光装置の焦点合
わせ機構では、焦点合わせ用のレーザビームによって照
射される領域はスクライブ・ラインの幅より狭く、そし
て照射位置をスクライブ・ライン上となるように正確に
設定できる。従って、チップとスクライブ・ラインとの
段差や、チップ上に形成された配線や電極などの構造体
の影響を一切受けることなく焦点合わせを行え、さらに
レーザビームの位置ずれの問題もない。また、ワンショ
ット内のチップの数が異なる場合でも、加工条件を変更
する必要がない。従って、本発明により、露光装置の焦
点合わせを容易かつ正確に行うことが可能となる。
わせ機構では、焦点合わせ用のレーザビームによって照
射される領域はスクライブ・ラインの幅より狭く、そし
て照射位置をスクライブ・ライン上となるように正確に
設定できる。従って、チップとスクライブ・ラインとの
段差や、チップ上に形成された配線や電極などの構造体
の影響を一切受けることなく焦点合わせを行え、さらに
レーザビームの位置ずれの問題もない。また、ワンショ
ット内のチップの数が異なる場合でも、加工条件を変更
する必要がない。従って、本発明により、露光装置の焦
点合わせを容易かつ正確に行うことが可能となる。
【図１】本発明の焦点合わせ機構を備えた投影露光装置
の一例を示す側面図である。
の一例を示す側面図である。
【図２】図１の焦点合わせ機構を構成する焦点合わせ用
レーザ装置を示す構成図である。
レーザ装置を示す構成図である。
【図３】図１の焦点合わせ機構を構成するステージを示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図４】図１の焦点合わせ機構を用いた場合の焦点合わ
せ用レーザビームの照射位置を示す平面図である。
せ用レーザビームの照射位置を示す平面図である。
【図５】図１の焦点合わせ機構を用いた場合の焦点合わ
せ用レーザビームの照射位置を示す平面図である。
せ用レーザビームの照射位置を示す平面図である。
【図６】従来の焦点合わせ機構を備えた投影露光装置の
一例を示す側面図である。
一例を示す側面図である。
【図７】図６の焦点合わせ機構を用いた場合の焦点合わ
せ用レーザビームの照射領域を示す平面図である。
せ用レーザビームの照射領域を示す平面図である。
【図８】スクライブ・ラインを含むウエハーの断面図で
ある。
ある。
【図９】図６の焦点合わせ機構を用いた場合の焦点合わ
せ用レーザビームの照射領域を示す平面図である。
せ用レーザビームの照射領域を示す平面図である。
１ 焦点合わせ用レーザ装置 ２ 第２の光検出器 ３ ステージ ４ 導光部 １１ レーザ光発生器 １２ ビーム絞り １３ 平行平板ガラス ４１ 開口 ４２ 板ガラス １０２ 半導体ウエハー １０３ 投影レンズ １０４ レチクル １０７ 第１の光検出器 １０８ チップ １０９ スクライブ・ライン
Claims (9)
- 【請求項１】 ステージ上に配置された半導体ウエハー
を投影露光する装置の焦点合わせ機構において、 レーザビームを発生し、前記半導体ウエハーに形成され
るスクライブ・ラインの幅より小さいサイズの光スポッ
トを前記半導体ウエハー上に投射するレーザ装置と、 このレーザ装置が発生し、前記半導体ウエハーで反射し
たレーザビームを受光して前記投影露光の焦点合わせ位
置を検出する第１の光検出器と、 前記レーザ装置が発生したレーザビームを受光して前記
ステージの位置を検出する第２の光検出器と、 前記ステージ上の所定の部位に形成され、前記レーザ装
置から入射した前記レーザビームを前記第２の光検出器
に入射させる導光手段と、 前記レーザ装置が発生した前記レーザビームの光路を変
更する光路変更装置と、 を備えたことを特徴とする投影露光装置の焦点合わせ機
構。 - 【請求項２】 前記導光手段は、光を透過する光透過手
段である請求項１記載の投影露光装置の焦点合わせ機
構。 - 【請求項３】 前記光透過手段は開口である請求項２記
載の投影露光装置の焦点合わせ機構。 - 【請求項４】 前記光透過手段は前記ステージに形成さ
れた開口にガラスをはめ込んで構成されている請求項２
記載の投影露光装置の焦点合わせ機構。 - 【請求項５】 前記光透過手段は前記ステージに形成さ
れた開口にプラスチックをはめ込んで構成されている請
求項２記載の投影露光装置の焦点合わせ機構。 - 【請求項６】 前記導光手段は、光を反射する光反射手
段である請求項１記載の投影露光装置の焦点合わせ機
構。 - 【請求項７】 前記レーザ装置は、前記レーザビームを
細くするための絞り手段を備えている請求項１記載の投
影露光装置の焦点合わせ機構。 - 【請求項８】 前記光路変更手段は、前記レーザビーム
が透過する板ガラスを有し、この板ガラスの主面と前記
レーザビームとの間の角度は任意に設定できる請求項１
記載の投影露光装置の焦点合わせ機構。 - 【請求項９】 前記光スポットはほぼ円形であり、その
直径は約５０μｍである請求項１記載の投影露光装置の
焦点合わせ機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7044950A JPH08222510A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 投影露光装置の焦点合わせ機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7044950A JPH08222510A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 投影露光装置の焦点合わせ機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222510A true JPH08222510A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12705776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7044950A Pending JPH08222510A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 投影露光装置の焦点合わせ機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222510A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006285261A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Three D Syst Inc | 低解像度投影画像を用いたソリッド・イメージングにおける不均一エッジの改善 |
| JP2010066006A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Seiko Instruments Inc | 自動薄切装置 |
-
1995
- 1995-02-08 JP JP7044950A patent/JPH08222510A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006285261A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Three D Syst Inc | 低解像度投影画像を用いたソリッド・イメージングにおける不均一エッジの改善 |
| JP2010066006A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Seiko Instruments Inc | 自動薄切装置 |
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