JPH10326739A - Positioning method and exposure method - Google Patents
Positioning method and exposure methodInfo
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- JPH10326739A JPH10326739A JP9150031A JP15003197A JPH10326739A JP H10326739 A JPH10326739 A JP H10326739A JP 9150031 A JP9150031 A JP 9150031A JP 15003197 A JP15003197 A JP 15003197A JP H10326739 A JPH10326739 A JP H10326739A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、マスクと感光基板とを位置合わせす
るための位置合わせ方法及び露光方法に関し、所望のア
ライメント精度を維持しつつスループットを向上させた
位置合わせ方法および露光方法を提供することことを目
的とする。
【解決手段】基板1、3に形成されたアライメントマー
ク7、8を検出して、基板1、3の位置合わせを行う位
置合わせ方法において、アライメントマーク7、8の少
なくとも一部をテンプレートとして登録し、アライメン
トマーク7、8の画像を取り込むステップS1と、アラ
イメントマーク7、8とテンプレートとの類似度を求め
るステップS3、S5、S10と、求めた相関に応じ
て、アライメントマーク7、8の画像を取り込む回数を
設定するステップS7と、設定された回数のアライメン
トマーク7、8の画像に基づいて、基板1、3の位置合
わせを行うステップS14とを含むように構成する。
(57) Abstract: The present invention relates to an alignment method and an exposure method for aligning a mask and a photosensitive substrate, and more particularly to an alignment method and an exposure method that improve throughput while maintaining desired alignment accuracy. It is intended to provide a method. In an alignment method for detecting alignment marks (7, 8) formed on substrates (1, 3) and aligning the substrates (1, 3), at least a part of the alignment marks (7, 8) is registered as a template. Step S1 for taking in the images of the alignment marks 7, 8; Steps S3, S5, S10 for obtaining the similarity between the alignment marks 7, 8 and the template; and images for the alignment marks 7, 8 in accordance with the obtained correlation. It is configured to include a step S7 for setting the number of times of taking in and a step S14 for performing alignment of the substrates 1 and 3 based on the images of the alignment marks 7 and 8 for the set number of times.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置あるい
は液晶表示装置等を製造する際のフォトリソグラフィ工
程で用いられる露光装置において、露光パターンが描画
されたマスクと感光基板とを位置合わせするための位置
合わせ(アライメント)方法及び露光方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus used in a photolithography process for manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display device, for aligning a mask on which an exposure pattern is drawn with a photosensitive substrate. The present invention relates to an alignment method and an exposure method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、半導体装置や液晶表示装置等をフ
ォトリソグラフィ技術を用いて製造する際に、フォトマ
スクまたはレチクル(以下、マスクという)に形成され
たパターンを投影光学系を介してフォトレジスト等の感
光剤が塗布された半導体ウェハまたはガラスプレート等
の感光基板(以下、プレートという)上の各ショット領
域に投影露光する露光装置が使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, when a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like is manufactured using a photolithography technique, a pattern formed on a photomask or a reticle (hereinafter, referred to as a mask) is exposed to a photoresist through a projection optical system. An exposure apparatus that projects and exposes each shot area on a photosensitive substrate (hereinafter, referred to as a plate) such as a semiconductor wafer or a glass plate coated with a photosensitive agent such as a glass plate is used.
【0003】露光装置としては、前述の投影光学系の光
軸に垂直な平面内を2次元的に移動自在なプレートステ
ージ上にプレートを載置し、このプレートステージによ
りプレートをステッピングさせてマスクのパターン像を
プレート上の各ショット領域に一括露光する動作を順次
繰り返すステップ・アンド・リピート方式の露光装置、
特に縮小投影型の露光装置が多用されている。As an exposure apparatus, a plate is placed on a plate stage movable two-dimensionally in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system, and the plate stage is stepped by the plate stage to form a mask. A step-and-repeat type exposure apparatus that sequentially repeats an operation of collectively exposing a pattern image to each shot area on a plate,
In particular, a reduction projection type exposure apparatus is frequently used.
【0004】これに対して最近では半導体素子等の1つ
のチップが大型化する傾向にあり、より大面積のパター
ンをプレート上に投影露光することが要求されている。
また、液晶ディスプレイ装置の製造にあたっても、ディ
スプレイの大型化に伴って大面積のパターンをプレート
上に投影露光することが要求されている。そこでマスク
とプレートとを投影光学系に対して同期して走査するこ
とにより、投影光学系の有効露光領域より広い範囲のシ
ョット領域への露光が可能な走査露光方式の露光装置も
開発されている。On the other hand, recently, one chip such as a semiconductor element has been increasing in size, and it has been required to project a pattern having a larger area onto a plate by exposure.
Also, in manufacturing a liquid crystal display device, it is required to project and expose a large-area pattern onto a plate as the display becomes larger. Therefore, a scanning exposure type exposure apparatus capable of exposing a shot area wider than an effective exposure area of the projection optical system by synchronously scanning the mask and the plate with respect to the projection optical system has been developed. .
【0005】走査露光方式の露光装置としては、1枚の
マスクのパターンの全体を1枚のプレートの全面に逐次
投影露光する露光装置、およびプレート上の各ショット
領域へのパターン露光を縮小投影でかつ走査露光方式で
行うとともに、各ショツト間の移動をステッピング方式
で行うステップ・アンド・スキャン方式の露光装置が知
られている。[0005] As the exposure apparatus of the scanning exposure system, there is an exposure apparatus for sequentially projecting and exposing the entire pattern of one mask over the entire surface of one plate, and a pattern projection to each shot area on the plate by reduction projection. In addition, a step-and-scan type exposure apparatus is known which performs scanning exposure and moves between shots by stepping.
【0006】半導体素子や液晶ディスプレイ装置は、プ
レート上に多数層の回路パターンを重ね合わせて形成さ
れるので、2層目以降の回路パターンをプレート上に投
影露光する際には、いずれの露光装置においても、すで
に回路パターンが形成されたプレート上の各ショツト領
域とこれから露光するマスクのパターン像との位置合わ
せ、すなわちマスクとプレートとの位置合わせ(アライ
メント)を高精度に行う必要がある。A semiconductor element or a liquid crystal display device is formed by superposing a large number of circuit patterns on a plate. Therefore, when projecting and exposing the circuit patterns of the second and subsequent layers onto the plate, any one of the exposure devices is used. In this case, it is necessary to perform high-precision alignment of each shot area on the plate on which the circuit pattern is already formed with the pattern image of the mask to be exposed, that is, alignment between the mask and the plate.
【0007】このアライメント方法には、例えば、特開
昭60−130742号公報に記載されているように、
プレートの回折格子マークにレーザ光を照射したときに
発生する回折光を光検出器で検出し、得られる信号波形
を処理してアライメントマークの位置を求める方法と、
マスクやプレートに形成されたアライメントマークを含
む所定の領域を照明し、アライメントマークの像をCC
Dカメラ等の2次元撮像素子で撮像し、得られた画像に
所定の画像処理を施してアライメントマークの位置を求
める方法がある。[0007] As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-130742, for example,
A method of detecting a diffracted light generated when a laser beam is irradiated on a diffraction grating mark of a plate with a photodetector, and processing a signal waveform obtained to determine a position of an alignment mark,
A predetermined area including an alignment mark formed on a mask or a plate is illuminated, and an image of the alignment mark is CC
There is a method of capturing an image with a two-dimensional image sensor such as a D camera and performing predetermined image processing on the obtained image to determine the position of an alignment mark.
【0008】これらのアライメント方法のうち、特に画
像処理によるアライメント方法では、アライメントマー
クのマーク部分とその周囲の領域のコントラストの大き
さによって、マーク位置の検出再現性精度の程度が異な
ってくる。コントラストの低いマークではCCDカメラ
の電気ノイズ等によりマーク位置の検出再現性が悪化し
てしまうので、所望のアライメント精度を確保するため
には、多数回マーク位置を検出して平均化処理を施す必
要がある。なお、コントラストは、アライメントマーク
を構成する膜の材質や膜厚等によって変化する。[0008] Among these alignment methods, particularly in the alignment method based on image processing, the degree of accuracy of the mark position detection reproducibility differs depending on the contrast between the mark portion of the alignment mark and the surrounding area. For a mark with low contrast, the detection reproducibility of the mark position deteriorates due to the electric noise of the CCD camera, etc., so in order to secure the desired alignment accuracy, it is necessary to detect the mark position many times and perform averaging processing. There is. Note that the contrast changes depending on the material and thickness of the film forming the alignment mark.
【0009】このため、どのようなコントラストのマー
クに対しても必要なアライメント精度が確保できるよう
に、コントラストの低いマークを基準にマーク検出の回
数及び平均化処理を最適化していた。For this reason, the number of times of mark detection and the averaging process have been optimized with reference to a mark having a low contrast so that necessary alignment accuracy can be secured for a mark having any contrast.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】アライメント精度を高
める方法には、上述のように同一のアライメントマーク
に対して、複数回の位置検出を行い、これら複数回の位
置検出結果の平均をとる方法や、プレート上のアライメ
ントマークの数を増やす方法等がある。これらの方法で
は、アライメント精度を高めようとすればするほど、マ
ーク検出の回数を増やす必要がある。このため、平均化
処理の回数をコントラストの低いマークに対して最適化
すると、本来高い精度で検出できるコントラストの高い
マークに対しても必要以上の平均化処理を施すことにな
り、位置合わせの時間がかかる分だけスループットが低
下してしまう。As described above, a method for improving the alignment accuracy is to perform position detection for the same alignment mark a plurality of times and to average the results of the plurality of position detections. And a method of increasing the number of alignment marks on the plate. In these methods, the number of times of mark detection needs to be increased as the alignment accuracy is increased. For this reason, if the number of averaging processes is optimized for a low-contrast mark, an unnecessary averaging process is performed even on a high-contrast mark that can be detected with high accuracy. However, the throughput is reduced by the amount.
【0011】本発明は、上述の従来の技術が有する問題
点を解決するためになされたもので、その目的は、所望
のアライメント精度を維持しつつスループットを向上さ
せた位置合わせ方法および露光方法を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an alignment method and an exposure method which improve throughput while maintaining desired alignment accuracy. To provide.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の一実施の形態を
表す図1乃至図11に対応付けて説明すると上記目的
は、基板(1、3)に形成されたアライメントマーク
(7、8)を検出して、基板(1、3)の位置合わせを
行う位置合わせ方法において、アライメントマーク
(7、8)の画像を取り込むステップ(ステップS1)
と、取り込んだ画像に応じて、アライメントマーク
(7、8)の画像を取り込む回数を設定するステップ
(ステップS7)と、設定された回数のアライメントマ
ーク(7、8)の画像に基づいて、基板(1、3)の位
置合わせを行うステップ(ステップS14)とを含むこ
とを特徴とする位置合わせ方法によって達成される。The object of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11, which show one embodiment of the present invention. The above-mentioned object is achieved by alignment marks (7, 8) formed on substrates (1, 3). Detecting an image of the alignment mark (7, 8) in the alignment method for aligning the substrates (1, 3) (Step S1)
Setting the number of times the image of the alignment mark (7, 8) is taken in accordance with the taken image (step S7); and setting the number of images of the alignment mark (7, 8) in the substrate based on the set number of times. And a step (step S14) of performing the alignment of (1, 3).
【0013】また、基板(1、3)に形成されたアライ
メントマーク(7、8)を検出して、基板(1、3)の
位置合わせを行う位置合わせ方法において、アライメン
トマーク(7、8)の少なくとも一部をテンプレートと
して登録するステップと、アライメントマーク(7、
8)の画像を取り込むステップ(ステップS1)と、ア
ライメントマーク(7、8)とテンプレートとの相関
(類似度)を求めるステップ(ステップS2〜S5、S
10)と、求めた相関に応じて、アライメントマーク
(7、8)の画像を取り込む回数を設定するステップ
(ステップS7)と、設定された回数のアライメントマ
ーク(7、8)の画像に基づいて、基板(1、3)の位
置合わせを行うステップ(ステップS14)とを含むこ
とを特徴とする位置合わせ方法によって達成される。In a positioning method for detecting the alignment marks (7, 8) formed on the substrates (1, 3) and positioning the substrates (1, 3), the alignment marks (7, 8) Registering at least a part of the template as a template, and an alignment mark (7,
8) Step of capturing the image (Step S1) and Step of calculating the correlation (similarity) between the alignment mark (7, 8) and the template (Steps S2 to S5, S)
10), a step of setting the number of times of taking the images of the alignment marks (7, 8) in accordance with the obtained correlation (step S7), and a step of setting the number of times of taking the images of the alignment marks (7, 8). And a step (step S14) of positioning the substrates (1, 3).
【0014】また、上記位置合わせ方法において、相関
が所定の値よりも小さい場合に、画像に基づいた基板の
位置合わせを中止するようにしてもよい。また上記目的
は、マスクのパターンの像をアライメントマークが形成
された感光基板に露光する露光方法において、感光基板
を上記記載の位置合わせ方法を用いて位置決めすること
を特徴とする露光方法によって達成される。さらに上記
目的は、上記露光方法において、マスクにはアライメン
トマークが形成されており、マスクを上記の位置合わせ
方法を用いて位置決めすることを特徴とする露光方法に
よって達成される。In the positioning method, when the correlation is smaller than a predetermined value, the positioning of the substrate based on the image may be stopped. Further, the above object is achieved by an exposure method for exposing an image of a pattern of a mask onto a photosensitive substrate having an alignment mark formed thereon, wherein the exposure method comprises positioning the photosensitive substrate using the above-described alignment method. You. Further, the above object is achieved by an exposure method, wherein an alignment mark is formed on a mask in the above exposure method, and the mask is positioned using the above alignment method.
【0015】本発明によれば、アライメントマーク
(7、8)の少なくとも一部をテンプレートとして登録
しておいて、テンプレートマッチング方法による画像処
理を用い、得られた相関(類似度)に応じてアライメン
トマーク(7、8)の画像を取り込む回数を設定するよ
うにしているので、所望のアライメント精度を維持しつ
つ、スループットを低下させずに基板の位置合わせを行
うことができる。According to the present invention, at least a part of the alignment mark (7, 8) is registered as a template, and the alignment is performed according to the obtained correlation (similarity) using image processing by a template matching method. Since the number of times of taking in the images of the marks (7, 8) is set, the alignment of the substrate can be performed without lowering the throughput while maintaining the desired alignment accuracy.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による位置
合わせ方法及び露光方法を図1乃至図11を用いて説明
する。まず、本実施の形態による位置合わせ方法及び露
光方法が用いられる露光装置の概略の構成を図1を用い
て説明する。図1に示す露光装置は、等倍で正立正像を
投影する投影光学系2を有する走査型露光装置である。
図1において、照明光学系30は、所定の照明領域でマ
スク1の一部領域をほぼ均一な照度で照明するようにな
っている。詳細な図示を省略しているが、照明光学系3
0は、g線、h線等の照明光を射出する超高圧氷銀ラン
プ等からなる光源及び、光源からの照明光が通過するフ
ライアイレンズ、視野絞り、コンデンサーレンズ等から
構成される光学系を有している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A positioning method and an exposure method according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of an exposure apparatus using the alignment method and the exposure method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The exposure apparatus shown in FIG. 1 is a scanning type exposure apparatus having a projection optical system 2 for projecting an erect erect image at the same magnification.
In FIG. 1, the illumination optical system 30 illuminates a partial area of the mask 1 with a substantially uniform illuminance in a predetermined illumination area. Although not shown in detail, the illumination optical system 3
Reference numeral 0 denotes a light source such as an ultra-high-pressure ice-silver lamp that emits illumination light such as g-line and h-line, and an optical system including a fly-eye lens, a field stop, and a condenser lens through which illumination light from the light source passes. have.
【0017】照明されたマスク1のパターン像は、所定
の結像特性を有する投影光学系2を介して、等倍かつ正
立正像で感光基板としてのガラスプレート3上に転写さ
れるようになっている。マスク1は微動ステージ4上に
載置され、微動ステージ4はコの字状のキャリッジ6の
一方の側面に載置されている。微動ステージ4は微動ア
クチュエータ5により、キャリッジ6に対してX方向
(図中紙面に垂直な方向)、Y方向(図中紙面の上下方
向)、及びX−Y面内での回転方向に微動することがで
きるようになっている。微動ステージ4の載置面に対向
するキャリッジ6の他方の側面にはプレート3が載置さ
れている。The illuminated pattern image of the mask 1 is transferred to a glass plate 3 as a photosensitive substrate as an equal-size and erect image via a projection optical system 2 having a predetermined imaging characteristic. ing. The mask 1 is mounted on a fine movement stage 4, and the fine movement stage 4 is mounted on one side surface of a U-shaped carriage 6. The fine movement stage 4 is finely moved by the fine movement actuator 5 with respect to the carriage 6 in the X direction (the direction perpendicular to the paper surface in the drawing), the Y direction (the vertical direction in the paper surface in the drawing), and the rotation direction in the XY plane. You can do it. The plate 3 is mounted on the other side surface of the carriage 6 facing the mounting surface of the fine movement stage 4.
【0018】キャリッジ6は図示しない駆動機構により
駆動され、照明光学系30及び投影光学系2に対して相
対的にX方向に移動できるようになっており、このキャ
リッジ6の移動と共にマスク1とプレート3とが投影光
学系2に対して同期して走査するようになっている。The carriage 6 is driven by a drive mechanism (not shown) so as to be movable in the X direction relative to the illumination optical system 30 and the projection optical system 2. With the movement of the carriage 6, the mask 1 and the plate are moved. 3 scans in synchronization with the projection optical system 2.
【0019】キャリッジ6のX方向の端面には、図示し
ない移動鏡が固定され、この移動鏡にレーザ干渉計(図
示せず)からのレーザ光を反射させて、キャリッジ6の
X方向の移動量が高分解能で計測されるようになってい
る。このレーザ干渉計からの位置情報に基づいて、キャ
リッジ6は正確に位置決めされるようになっている。露
光の際にはキャリッジ6を投影光学系2に対しX方向に
走査させることにより、マスク1に描画された所望の回
路パターンの像が順次プレート3上に投影露光される。A moving mirror (not shown) is fixed to an end surface of the carriage 6 in the X direction. The moving mirror reflects laser light from a laser interferometer (not shown) to move the carriage 6 in the X direction. Are measured with high resolution. The carriage 6 is accurately positioned based on the position information from the laser interferometer. At the time of exposure, the carriage 6 is caused to scan the projection optical system 2 in the X direction, so that images of desired circuit patterns drawn on the mask 1 are sequentially projected and exposed on the plate 3.
【0020】本実施の形態における走査型投影露光装置
には、Y方向に所定の間隔で設けられた一対のアライメ
ント系AM1、AM2が配置されている。また、アライ
メント系AM1、AM2の外側に別の一対のアライメン
ト系AM3、AM4が配置されている。これらのアライ
メント系AM1、AM2あるいはアライメント系AM
3、AM4のいずれかあるいは両方を用いて、走査露光
の前にマスク1およびプレート3の所定の位置に形成さ
れているアライメントマーク7、8、あるいはアライメ
ントマーク47、48の位置を検出し、マスク1とプレ
ート3の位置ずれ量を測定するようになっている。この
位置ずれ量に基づいて微動ステージ4を駆動してマスク
1をX−Y面内で移動させることにより、プレート3に
既に形成されているパターンとこれから露光するマスク
1の回路パターンの重ね合わせが所望の重ね合わせ精度
を満たすように位置合わせが行われる。In the scanning projection exposure apparatus according to the present embodiment, a pair of alignment systems AM1 and AM2 provided at predetermined intervals in the Y direction are arranged. Further, another pair of alignment systems AM3 and AM4 are arranged outside the alignment systems AM1 and AM2. The alignment system AM1, AM2 or the alignment system AM
Before scanning exposure, the position of the alignment mark 7, 8 or the alignment mark 47, 48 formed at a predetermined position on the mask 1 and the plate 3 is detected by using one or both of AM3 and AM4. The displacement between the plate 1 and the plate 3 is measured. By driving the fine movement stage 4 based on the amount of displacement and moving the mask 1 in the XY plane, the pattern already formed on the plate 3 and the circuit pattern of the mask 1 to be exposed from now on are superimposed. Positioning is performed so as to satisfy desired overlay accuracy.
【0021】アライメント系AM1、AM2は、マスク
1とプレート3とに形成されているアライメントマーク
7、8を含む所定の領域を照明し、このパターン像をC
CD(固体撮像素子)等のTVカメラに結像させる光学
系と、この撮像した画像を処理して、マスク1とプレー
ト3のアライメントマーク7、8の位置をそれぞれ検出
し、マスク1とプレート3の位置ずれ量を求める信号処
理系とから構成されている。The alignment systems AM1 and AM2 illuminate a predetermined area including the alignment marks 7 and 8 formed on the mask 1 and the plate 3, and illuminate the pattern image with a C image.
An optical system for forming an image on a TV camera such as a CD (solid-state imaging device), and the captured image is processed to detect the positions of the alignment marks 7 and 8 on the mask 1 and the plate 3, respectively. And a signal processing system for calculating the amount of displacement.
【0022】アライメント系AM3、AM4は、上述の
特開昭60−130742号公報に記載されているもの
と同様であり、マスク1及びプレート3に設けられた回
折格子マーク47、48にレーザ光を照射して発生した
回折光を光検出器で検出し、得られる信号波形を処理し
て回折格子マーク47、48の位置ずれ量を測定するよ
うになっている。本実施の形態における位置合わせにお
いては、主としてアライメント系AM1、AM2を用
い、後述するようにアライメント系AM1、AM2では
高いアライメント精度が得られない場合にアライメント
系AM3、AM4を用いることとしている。The alignment systems AM3 and AM4 are the same as those described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-130742, and apply laser light to the diffraction grating marks 47 and 48 provided on the mask 1 and the plate 3. The diffracted light generated by the irradiation is detected by a photodetector, and the resulting signal waveform is processed to measure the amount of displacement between the diffraction grating marks 47 and 48. In the alignment in the present embodiment, alignment systems AM1 and AM2 are mainly used, and alignment systems AM3 and AM4 are used when high alignment accuracy cannot be obtained with alignment systems AM1 and AM2 as described later.
【0023】本実施の形態における位置合わせで主とし
て用いられるアライメント系AM1、AM2の構成を図
1に加えて図2を用いてさらに詳細に説明する。図1及
び図2において、超高圧水銀ランプから射出したe線、
d線等の、プレート3表面に塗布されているフォトレジ
ストを感光させない波長を持つ照明光は、光ファイバ3
2を介して、マスク1およびプレート3の所定の領域を
照明するアライメント系用の照明光学系に入射する。こ
のアライメント系用の照明光学系は、コンデンサーレン
ズ9、視野絞り10およびレンズ11等から構成され、
ビームスプリッタ14および対物レンズ13を介して、
マスク1のアライメントマーク7を含む所定の領域をほ
ぼ均一な照度で照明する。The configuration of the alignment systems AM1 and AM2 mainly used in the alignment in this embodiment will be described in more detail with reference to FIG. 2 in addition to FIG. 1 and 2, an e-ray emitted from an extra-high pressure mercury lamp,
Illumination light, such as d-line, having a wavelength that does not expose the photoresist applied to the surface of the plate 3 to the optical fiber 3
2, the light is incident on an illumination optical system for an alignment system that illuminates predetermined regions of the mask 1 and the plate 3. The illumination optical system for the alignment system includes a condenser lens 9, a field stop 10, a lens 11, and the like.
Through the beam splitter 14 and the objective lens 13,
A predetermined area including the alignment mark 7 of the mask 1 is illuminated with substantially uniform illuminance.
【0024】ここでマスク1を透過した照明光は投影光
学系2を通り、プレート3のアライメントマーク8を含
む所定の領域をほぼ均一な照度で照明する。照明された
マスク1およびプレート3のアライメントマーク7、8
のパターン像は、対物レンズ13、ビームスプリッタ1
4、結像レンズ15を通して、CCDカメラ16の撮像
面に結像される。Here, the illumination light transmitted through the mask 1 passes through the projection optical system 2 and illuminates a predetermined area including the alignment mark 8 of the plate 3 with substantially uniform illuminance. Illuminated alignment marks 7, 8 on mask 1 and plate 3
The pattern image of the objective lens 13 and the beam splitter 1
4. An image is formed on the imaging surface of the CCD camera 16 through the imaging lens 15.
【0025】CCDカメラ16は2次元撮像素子で、水
平方向(走査方向)と垂直方向の2次元に画素が配列さ
れている。CCDカメラ16の各画素に所定の時間蓄積
された光量は、その大きさに応じた電気信号レベルに変
換される。さらにAGC17(オート・ゲイン・コント
ロール)等の前処理を経て、アナログの電気信号はAD
C18(アナログ/デジタルコンバータ)で、2次元の
各画素位置に対応したデジタルの信号強度に変換され
る。画像処理装置及び画像記憶装置を含んで構成される
画像処理ユニット19では、撮像した2次元の画像から
マスク1およびプレート3のアライメントマーク7、8
をそれぞれ検出し、マスク1とプレート3との位置ずれ
量が求められる。The CCD camera 16 is a two-dimensional image sensor, in which pixels are arranged two-dimensionally in a horizontal direction (scanning direction) and a vertical direction. The amount of light accumulated in each pixel of the CCD camera 16 for a predetermined time is converted into an electric signal level corresponding to the magnitude. Further, after preprocessing such as AGC17 (auto gain control), the analog electric signal
In C18 (analog / digital converter), the signal is converted into a digital signal intensity corresponding to each two-dimensional pixel position. In the image processing unit 19 including the image processing device and the image storage device, the alignment marks 7 and 8 of the mask 1 and the plate 3 are obtained from the captured two-dimensional image.
Are detected, and the amount of displacement between the mask 1 and the plate 3 is obtained.
【0026】マスク1上には、アライメントマーク7と
して予め図3に示すような矩形形状のマークが形成され
ている。またプレート3上には、アライメントマーク8
として予め図4に示すような4つの十字形状のマークが
形成されている。図5にCCDカメラ16で撮像された
マスク1とプレート3とのアライメントマーク7、8を
含む画像の例を示す。画像処理ユニット19は、図5に
例示した画像を処理して、マスク1とプレート3のアラ
イメントマーク7、8の位置をそれぞれ検出し、マスク
1のアライメントマークの中心位置とプレート3のアラ
イメントマークの中心位置のずれ量ΔXを検出するよう
になっている。なお、本実施の形態による走査型露光装
置は、不図示の主制御装置により走査型露光装置全体が
制御されている。A rectangular mark as shown in FIG. 3 is formed on the mask 1 as the alignment mark 7 in advance. In addition, an alignment mark 8 is provided on the plate 3.
As shown in FIG. 4, four cross-shaped marks are formed in advance. FIG. 5 shows an example of an image including the alignment marks 7 and 8 between the mask 1 and the plate 3 captured by the CCD camera 16. The image processing unit 19 processes the image illustrated in FIG. 5 to detect the positions of the alignment marks 7 and 8 of the mask 1 and the plate 3, respectively, and determines the center position of the alignment mark of the mask 1 and the alignment mark of the plate 3. The shift amount ΔX of the center position is detected. In the scanning exposure apparatus according to the present embodiment, the entire scanning exposure apparatus is controlled by a main controller (not shown).
【0027】さて、以上の装置構成に基づいた本実施の
形態による位置合わせ方法を次に説明する。本実施の形
態における画像処理ユニット19では、テンプレートマ
ッチング方法(相関法)によって、マスク1とプレート
3とのアライメントマーク7、8の位置を検出するよう
にしている。テンプレートマッチング方法では、まず検
出対象の画像を、予めテンプレートとして画像処理ユニ
ット19内の記憶装置(図示せず)に登録する。記憶装
置には、図6に示すようにマスク1のアライメントマー
ク7と同一形状の画像と、図7に示すようにプレート3
のアライメントマーク8の一部の画像とがそれぞれテン
プレートとして登録されている。Next, a description will be given of a positioning method according to the present embodiment based on the above-described apparatus configuration. In the image processing unit 19 in the present embodiment, the positions of the alignment marks 7 and 8 between the mask 1 and the plate 3 are detected by a template matching method (correlation method). In the template matching method, first, an image to be detected is registered in advance as a template in a storage device (not shown) in the image processing unit 19. An image having the same shape as the alignment mark 7 of the mask 1 as shown in FIG. 6 and a plate 3 as shown in FIG.
Are partially registered as templates.
【0028】次に、CCDカメラ16で撮像され画像処
理ユニット19内の記憶装置に記憶した画像に対して、
テンプレートの画像を図8に示すように、X方向および
Y方向に1画素ずつずらしながら、それぞれ類似度R
(相関値)を計算し、その類似度Rの大きさからテンプ
レートの画像と最も良く一致する画像の位置を求める。
これがテンプレートマッチング方法である。類似度Rを
決定するための計算方法は種々あるが、その中の1つに
以下に示す[数1]を用いた計算方法がある。Next, with respect to the image taken by the CCD camera 16 and stored in the storage device in the image processing unit 19,
The image of the template is shifted by one pixel in the X direction and the Y direction as shown in FIG.
(Correlation value) is calculated, and the position of the image that best matches the image of the template is determined from the magnitude of the similarity R.
This is the template matching method. There are various calculation methods for determining the similarity R, and one of them is a calculation method using the following [Equation 1].
【0029】[0029]
【数1】 (Equation 1)
【0030】ここで、I1(x,y)は、位置(x,
y)における撮像画像の輝度、I2(x,y)は、位置
(x,y)におけるテンプレートの輝度、Pはテンプレ
ートの画素数である。Here, I1 (x, y) is the position (x, y).
The brightness of the captured image at y), I2 (x, y) is the brightness of the template at the position (x, y), and P is the number of pixels of the template.
【0031】[数1]では、テンプレート中の各画素の
輝度とそれに対応する撮像画像中の画素の輝度との差を
テンプレートの全画素に渡って加算し、それをテンプレ
ートの画素数Pで規格化したものである。ここで、輝度
が256階調の場合、類似度Rは0〜255の範囲の値
をとる。[数1]を用いた場合には、類似度Rが小さい
ほど検出した画像とテンプレートの画像とが良く一致し
ていることを示し、類似度R=0はテンプレートの画像
と完全に一致した場合である。In [Equation 1], the difference between the luminance of each pixel in the template and the luminance of the corresponding pixel in the picked-up image is added over all the pixels of the template, and the result is standardized by the number of pixels P of the template. It is a thing. Here, when the luminance is 256 gradations, the similarity R takes a value in the range of 0 to 255. When [Equation 1] is used, the smaller the similarity R, the better the match between the detected image and the template image, and the case where the similarity R = 0 completely matches the template image. It is.
【0032】テンプレートの登録方法としては、マーク
部分とその周囲部分のコントラストから各画素の輝度を
数学的に計算してテンプレートを作成する方法と、実際
にマスク1とプレート3のマークの画像をCCDカメラ
16で撮像し、その画像の一部をテンプレートとして登
録する方法とがある。アライメントマークのコントラス
トは、マークを形成している膜の材質や膜厚等によって
微妙に変化するため、数学的にテンプレートを作成する
ことは難しく、後者の方法がよく使われる。As a method of registering a template, a method of mathematically calculating the luminance of each pixel from the contrast of a mark portion and its surrounding portion to create a template, and a method of actually storing an image of a mark on a mask 1 and a plate 3 by a CCD. There is a method of taking an image with the camera 16 and registering a part of the image as a template. Since the contrast of the alignment mark slightly changes depending on the material and thickness of the film forming the mark, it is difficult to mathematically create a template, and the latter method is often used.
【0033】一般にテンプレートマッチング法において
は、検出した画像とテンプレートの画像が良く一致して
いるほど、マーク位置の検出再現性が高い。[数1]で
定義した類似度Rとマーク位置の検出再現性との関係を
図9に示す。図9において、横軸は類似度Rを表し、縦
軸はマーク位置の検出再現性の程度を示している。図9
によれば、[数1]で定義した類似度Rの値が小さいほ
どマーク位置の検出再現性精度が高くなることがわか
る。本実施の形態ではこの関係に着目し、テンプレート
とアライメントマークの画像の類似度Rの大きさからマ
ーク位置の検出再現性を推定し、推定したマーク位置の
検出再現性精度に基づいてアライメント精度とスループ
ットとが最適になるようなアライメント方法を選択する
ようにしている。Generally, in the template matching method, the better the detected image matches the image of the template, the higher the reproducibility of mark position detection. FIG. 9 shows the relationship between the similarity R defined by [Equation 1] and the detection reproducibility of the mark position. In FIG. 9, the horizontal axis represents the similarity R, and the vertical axis represents the degree of reproducibility of mark position detection. FIG.
According to the above, it is understood that the smaller the value of the similarity R defined in [Equation 1], the higher the accuracy of the mark position detection reproducibility. In the present embodiment, focusing on this relationship, the detection reproducibility of the mark position is estimated from the magnitude of the similarity R between the image of the template and the alignment mark, and the alignment accuracy and the reproducibility of the mark position are estimated based on the estimated reproducibility accuracy of the mark position. An alignment method that optimizes throughput is selected.
【0034】すでに説明したようにアライメント精度を
高めるには、例えば、同一マークの位置検出を複数回行
い、検出された複数のマーク位置の平均値をアライメン
トマーク位置とする方法がある。このマーク位置の平均
化回数を大きめに設定して予め固定しておけば、コント
ラストの低いマークに対しても精度良く位置検出するこ
とができる。しかし、平均化を必要としないコントラス
トの高いマークに対しても平均化を行うことになるため
スループットが低下する。そこで、本実施の形態におい
ては、実験等によって、図9に示したような類似度Rと
アライメントマークの位置の検出再現性の関係を予め求
めておき、アライメントマークの位置検出再現性精度に
基づいて、類似度Rの大きさに対するマーク検出の際の
平均化回数の関係を予め求めるようにした。As described above, in order to increase the alignment accuracy, for example, there is a method in which the position of the same mark is detected a plurality of times, and the average value of the detected plurality of mark positions is used as the alignment mark position. If the number of times of averaging of the mark positions is set large and fixed in advance, it is possible to accurately detect the position of a mark having a low contrast. However, since averaging is performed even on a mark having a high contrast that does not require averaging, the throughput is reduced. Therefore, in the present embodiment, the relationship between the similarity R and the reproducibility of detection of the position of the alignment mark as shown in FIG. Thus, the relationship between the magnitude of the similarity R and the number of times of averaging at the time of mark detection is determined in advance.
【0035】図10に、類似度Rの大きさに対するマー
ク検出の際の平均化回数の関係を表したテーブルの一例
を示す。図10において、類似度Rが0〜20の場合
は、テンプレートとマークの画像が良く一致し、マーク
位置の検出再現性が高いと判断して平均化(平均化回数
=1)は行わない。また、類似度Rが20〜50の場合
は3回、50〜100の場合は5回の平均化を行うこと
にする。また、類似度Rが100を越える場合には、撮
像画像中に、テンプレートと一致する画像がないと判断
してエラー処理に移行する。このようなテーブルを予め
作成しておけば、類似度Rによって最適な平均化回数で
マーク位置の検出を行うことができるようになる。FIG. 10 shows an example of a table showing the relationship between the size of the similarity R and the number of times of averaging at the time of mark detection. In FIG. 10, when the similarity R is 0 to 20, the images of the template and the mark match well, and it is determined that the detection reproducibility of the mark position is high, and the averaging (averaging number = 1) is not performed. The averaging is performed three times when the similarity R is 20 to 50, and five times when the similarity R is 50 to 100. If the similarity R exceeds 100, it is determined that there is no image that matches the template in the captured image, and the processing shifts to error processing. If such a table is created in advance, it is possible to detect the mark position with the optimum number of times of averaging based on the similarity R.
【0036】次に、上述の本実施の形態による位置合わ
せ方法における不図示の主制御装置による処理手順を図
11に示すフローチャートを用いて説明する。図11に
おいて、まずステップS1で、マスク1とプレート3と
のアライメントマーク7、8の画像をCCDカメラ16
で撮像し、画像処理ユニット19に送る。次に、画像処
理ユニット19において、取り込んだ画像に対してマス
ク1のテンプレートを用いてテンプレートマッチング方
法によりマスク1の類似度RMを求め、類似度RMが最
も小さい値となる位置をマスク1のアライメントマーク
7のマーク位置として検出する(ステップS2)。ここ
で、マスク1のアライメントマーク7は反射率の高いク
ロム(Cr)膜で形成されておりコントラストが良好で
あるのが通常であるから、平均化処理は行わない。Next, a processing procedure by a main controller (not shown) in the above-described positioning method according to the present embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG. In FIG. 11, first, in step S1, the images of the alignment marks 7 and 8 between the mask 1 and the plate 3 are transferred to the CCD camera
And sends it to the image processing unit 19. Next, in the image processing unit 19, the similarity RM of the mask 1 is obtained by a template matching method using the template of the mask 1 with respect to the captured image, and the position where the similarity RM has the minimum value is determined by the alignment of the mask 1. It is detected as the mark position of the mark 7 (step S2). Here, the alignment mark 7 of the mask 1 is formed of a chromium (Cr) film having a high reflectivity and generally has good contrast, so that the averaging process is not performed.
【0037】次に、ステップS3において、得られたマ
スク1の類似度RMの値が20より大きいか否かを判断
し、類似度RMの値が20より大きい場合は、取り込ん
だ画像中にマスク1のマークがなかったものと判断して
ステップS14に移行してエラー処理を行う。上述のよ
うに、マスク1のアライメントマーク7は反射率が高い
ので、ステップS3でエラーが発生した場合にはアライ
メントマーク7の画像が取り込めなかった可能性が高
い。このため、エラー処理の例としては、アライメント
マーク7の画像を再び取り組むことが考えられる。Next, in step S3, it is determined whether or not the value of the similarity RM of the obtained mask 1 is larger than 20, and if the value of the similarity RM is larger than 20, the mask is included in the captured image. It is determined that there is no 1 mark, and the process shifts to step S14 to perform error processing. As described above, since the alignment mark 7 of the mask 1 has a high reflectance, if an error occurs in step S3, it is highly likely that the image of the alignment mark 7 could not be captured. For this reason, as an example of the error processing, it is conceivable to work on the image of the alignment mark 7 again.
【0038】ステップS3において、類似度RMの値が
20以下であればマスク1のアライメントマーク7のマ
ーク位置の検出が所定の精度で行えたものと判断してス
テップS4に移行する。ステップS4では、画像処理ユ
ニット19において、取り込んだ画像に対してプレート
3用のテンプレートを用いてテンプレートマッチング方
法により求めた類似度Rのうち小さい方から4個の類似
度Rを求め、この4個の類似度Rをプレート3の4個の
それぞれのマーク位置として検出する。次にステップS
5において、これらの4個のマークの各類似度Rから平
均の類似度RPを計算する。In step S3, if the value of the similarity RM is not more than 20, it is determined that the detection of the mark position of the alignment mark 7 of the mask 1 has been performed with a predetermined accuracy, and the process proceeds to step S4. In step S4, the image processing unit 19 obtains four similarities R from the smaller one of the similarities R obtained by the template matching method using the template for the plate 3 with respect to the fetched image. Are detected as the respective mark positions of the four marks on the plate 3. Next, step S
At 5, the average similarity RP is calculated from each similarity R of these four marks.
【0039】ステップS6では、平均類似度RPに対応
する平均化回数Nを図10に例示したテーブルを参照し
て求め、例えば平均類似度RPが100を越えるか否か
を判断する。平均類似度RPが100を越える場合は、
取り込んだ画像中にプレート3のアライメントマーク8
が存在しないもしくは、所望のアライメント精度が得ら
れないと判断し、ステップS14に移行してエラー処理
を行う。ここでのエラー処理の例としては、上述のマス
ク1及びプレート3のアライメントマーク7、8とは異
なる位置に形成されたマスク1及びプレート3上のアラ
イメントマークを用いて、改めてステップS1からの手
順で画像取り込みを行うようにしてもよいし、画像取り
込みを中止して別のアライメント系AM3、AM4を用
い、プレート3に設けられた回折格子マーク48にレー
ザ光を照射して発生した回折光を光検出器で検出し、得
られる信号波形を処理して回折格子マーク48の位置を
測定することにより位置合わせを行うようにしてもよ
い。In step S6, the number of times of averaging N corresponding to the average similarity RP is determined with reference to the table illustrated in FIG. 10, and it is determined whether the average similarity RP exceeds 100, for example. If the average similarity RP exceeds 100,
Alignment mark 8 on plate 3 in captured image
Does not exist or the desired alignment accuracy cannot be obtained, and the process proceeds to step S14 to perform error processing. As an example of the error processing here, the procedure from step S1 is newly performed using the alignment mark on the mask 1 and the plate 3 formed at a position different from the alignment marks 7 and 8 of the mask 1 and the plate 3 described above. Alternatively, the image capturing may be performed, or the image capturing may be stopped and the diffraction light generated by irradiating the diffraction grating mark 48 provided on the plate 3 with laser light using another alignment system AM3 or AM4. The alignment may be performed by detecting the light detector, processing the obtained signal waveform and measuring the position of the diffraction grating mark 48.
【0040】平均類似度RPが100を越えていなけれ
ば、テーブルから得られた平均類似度RPに対応する平
均化回数Nで平均化処理を行うことを決定する(ステッ
プS7)。ステップS8において、平均化回数Nが1か
否かを判断し、平均化回数Nが1の場合は、ステップS
4までで検出したマスク1とプレート3とのアライメン
トマーク位置からマスク1とプレート3との位置ずれ量
ΔXを計算する(ステップS13)。平均化回数Nが2
以上の場合は、ステップS9に移行する。ステップS9
では、再びプレート3のアライメントマーク8の画像取
り込みを行い、次いでステップS10において、取り込
んだ画像に対してプレート3用のテンプレートを用いて
テンプレートマッチング方法によりプレート3の4個の
マーク位置を検出する。If the average similarity RP does not exceed 100, it is determined that the averaging process is performed with the number of averaging N corresponding to the average similarity RP obtained from the table (step S7). In step S8, it is determined whether the number of averaging N is 1 or not.
The position shift amount ΔX between the mask 1 and the plate 3 is calculated from the position of the alignment mark between the mask 1 and the plate 3 detected up to 4 (step S13). Number of averaging N is 2
In the above case, the process proceeds to step S9. Step S9
Then, the image of the alignment mark 8 of the plate 3 is captured again, and then, in step S10, the four mark positions of the plate 3 are detected by a template matching method using the template for the plate 3 with respect to the captured image.
【0041】次にステップS11において、決定した平
均化回数Nに達したか否かが判断され、平均化回数に達
していなければステップS9に戻って再び画像取り込み
を行い、ステップS10でマーク位置検出を行う。平均
化回数Nに達したら、ステップS12において、N個の
検出されたマーク位置を平均してプレート3のアライメ
ントマーク8のマーク位置を決定する。次に、検出した
マスク1とプレート3のアライメントマーク位置からマ
スク1とプレート3との位置ずれ量ΔXを計算する(ス
テップS13)。ステップS13で求めた位置ずれ量Δ
Xに基づいて、微動ステージ4を駆動させて、マスク1
とプレート3との位置合わせを行う。(ステップS1
4)Next, in step S11, it is determined whether or not the determined number of times of averaging N has been reached. If the number of times of averaging has not been reached, the process returns to step S9 to take in the image again. I do. When the number of times of averaging N has been reached, in step S12, the mark positions of the alignment marks 8 on the plate 3 are determined by averaging the N detected mark positions. Next, the amount of displacement ΔX between the mask 1 and the plate 3 is calculated from the detected alignment mark position between the mask 1 and the plate 3 (step S13). Position shift amount Δ obtained in step S13
The fine movement stage 4 is driven based on X to
And the plate 3 are aligned. (Step S1
4)
【0042】以上のような処理手順によりマスク1とプ
レート3の位置ずれ量ΔXを求めるようにすれば、マー
ク位置検出の再現性に基づく最適な平均化処理により所
望のアライメント精度を確保することができるようにな
る。そして、マスク1の回路パターンの像をプレート3
に露光する露光工程において、上述の本実施の形態によ
る位置合わせ方法を用いてマスク1とプレート3とを位
置合わせして露光することにより、所望の重ね合わせ精
度を維持しつつスループットに優れた露光を実現するこ
とができるようになる。If the amount of displacement .DELTA.X between the mask 1 and the plate 3 is determined by the above-described processing procedure, a desired alignment accuracy can be ensured by an optimum averaging process based on the reproducibility of mark position detection. become able to. Then, the image of the circuit pattern of the mask 1 is
In the exposure step of exposing to light, the mask 1 and the plate 3 are aligned and exposed using the above-described alignment method according to the present embodiment, so that exposure with excellent throughput while maintaining desired overlay accuracy is performed. Can be realized.
【0043】本発明は、上記実施の形態に限らず種々の
変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、同一
のアライメントマークに対して複数回のマーク位置検出
を行って平均化処理をしたが、マスク1およびプレート
3上の複数の位置に設けた複数のアライメントマークを
用いて、類似度Rに対して検出するアライメントマーク
の数を変更するようなテーブルを作成して位置合わせを
行うようにすることも可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, in the above-described embodiment, the averaging process is performed by performing the mark position detection for the same alignment mark a plurality of times, but a plurality of alignment marks provided at a plurality of positions on the mask 1 and the plate 3 are used. Thus, it is also possible to create a table for changing the number of alignment marks detected for the similarity R and perform the alignment.
【0044】また、上記実施の形態においては、本発明
の位置合わせ方法を実施するためにキャリッジが移動す
る走査型投影露光装置を用いたが、本発明はこれに限ら
ず、いわゆるステップ・アンド・リピート方式、あるい
はステップ・アンド・スキャン方式の露光装置にも本発
明を適用することはもちろん可能である。更に、電子線
やX線を光源とする荷電粒子線露光装置に適用すること
も可能である。In the above-described embodiment, the scanning type projection exposure apparatus in which the carriage is moved is used to carry out the positioning method of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Of course, the present invention can be applied to an exposure apparatus of a repeat system or a step-and-scan system. Further, the present invention can be applied to a charged particle beam exposure apparatus using an electron beam or X-ray as a light source.
【0045】[0045]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、テンプレ
ートマッチング方法による画像処理を用い、得られた類
似度に応じてアライメントマークの画像を取り込む回数
を設定するようにしているので、所望のアライメント精
度を維持しつつ、スループットを低下させずに基板の位
置合わせを行うことができる。As described above, according to the present invention, the number of times of taking an image of an alignment mark is set according to the obtained similarity by using the image processing by the template matching method. The alignment of the substrate can be performed without lowering the throughput while maintaining the alignment accuracy.
【図1】本発明の一実施の形態による位置合わせ方法に
用いる走査型投影露光装置の概略の構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a scanning projection exposure apparatus used for an alignment method according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態による位置合わせ方法に
用いるアライメント系の概略の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an alignment system used for a positioning method according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施の形態で用いたアライメントマ
ークの形状を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a shape of an alignment mark used in one embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施の形態で用いたアライメントマ
ークの形状を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a shape of an alignment mark used in one embodiment of the present invention.
【図5】CCDカメラ16で撮像されたマスク1とプレ
ート3のアライメントマーク7、8を含む画像の例を示
す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an image including alignment marks 7 and 8 of a mask 1 and a plate 3 captured by a CCD camera 16;
【図6】画像処理ユニット19内の記憶装置に登録した
テンプレートの形状を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a shape of a template registered in a storage device in the image processing unit 19;
【図7】画像処理ユニット19内の記憶装置に登録した
テンプレートの形状を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a shape of a template registered in a storage device in the image processing unit 19;
【図8】テンプレートマッチング方法を説明する図であ
る。FIG. 8 is a diagram illustrating a template matching method.
【図9】[数1]で定義した類似度Rとマーク位置の検
出再現性の関係を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a similarity R defined by [Equation 1] and detection reproducibility of a mark position.
【図10】類似度Rの大きさに対するマーク検出の際の
平均化回数の関係を表したテーブルの一例を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a table representing a relationship between the number of times of averaging at the time of mark detection with respect to the magnitude of the similarity R.
【図11】本発明の一実施の形態による位置合わせ方法
における処理手順を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure in a positioning method according to an embodiment of the present invention.
1 マスク 2 投影光学系 3 プレート 4 微動ステージ 5 微動アクチュエータ 6 キャリッジ 7、8、47、48 アライメントマーク 9 コンデンサーレンズ 10 視野絞り 13 対物レンズ 14 ビームスプリッタ 15 結像レンズ 16 CCDカメラ 17 AGC 18 ADC 19 画像処理ユニット 30 照明光学系 32 光ファイバ AM1、AM2、AM3、AM4 アライメント系 Reference Signs List 1 mask 2 projection optical system 3 plate 4 fine movement stage 5 fine movement actuator 6 carriage 7, 8, 47, 48 alignment mark 9 condenser lens 10 field stop 13 objective lens 14 beam splitter 15 imaging lens 16 CCD camera 17 AGC 18 ADC 19 image Processing unit 30 Illumination optical system 32 Optical fiber AM1, AM2, AM3, AM4 Alignment system
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/30 525X ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/30 525X
Claims (5)
出して、前記基板の位置合わせを行う位置合わせ方法に
おいて、 前記アライメントマークの画像を取り込むステップと、 前記取り込んだ画像に応じて、前記アライメントマーク
の画像を取り込む回数を設定するステップと、 前記設定された回数の前記アライメントマークの画像に
基づいて、前記基板の位置合わせを行うステップとを含
むことを特徴とする位置合わせ方法。1. An alignment method for detecting an alignment mark formed on a substrate and aligning the substrate, wherein an image of the alignment mark is captured, and the alignment mark is provided in accordance with the captured image. Setting a number of times of capturing the image of the above, and positioning the substrate based on the set number of images of the alignment mark.
出して、前記基板の位置合わせを行う位置合わせ方法に
おいて、 前記アライメントマークの少なくとも一部をテンプレー
トとして登録するステップと、 前記アライメントマークの画像を取り込むステップと、 前記アライメントマークと前記テンプレートとの相関を
求めるステップと、 前記求めた相関に応じて、前記アライメントマークの画
像を取り込む回数を設定するステップと、 前記設定された回数の前記アライメントマークの画像に
基づいて、前記基板の位置合わせを行うステップとを含
むことを特徴とする位置合わせ方法。2. An alignment method for detecting an alignment mark formed on a substrate and aligning the substrate, wherein at least a part of the alignment mark is registered as a template, and an image of the alignment mark is registered. Taking in, obtaining the correlation between the alignment mark and the template, setting the number of times to take in the image of the alignment mark in accordance with the obtained correlation, and setting the number of times of the alignment mark to be set. Positioning the substrate based on an image.
づいた前記基板の位置合わせを中止することを特徴とす
る位置合わせ方法。3. The alignment method according to claim 2, wherein when the correlation is smaller than a predetermined value, the alignment of the substrate based on the image is stopped.
クが形成された感光基板に露光する露光方法において、 前記感光基板を請求項1または2に記載の位置合わせ方
法を用いて位置決めすることを特徴とする露光方法。4. An exposure method for exposing an image of a pattern of a mask on a photosensitive substrate on which an alignment mark is formed, wherein the photosensitive substrate is positioned by using the alignment method according to claim 1 or 2. Exposure method.
を用いて位置決めすることを特徴とする露光方法。5. The exposure method according to claim 4, wherein an alignment mark is formed on the mask, and the mask is positioned by using the alignment method according to claim 1 or 2. Exposure method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150031A JPH10326739A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Positioning method and exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9150031A JPH10326739A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Positioning method and exposure method |
Publications (1)
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|---|---|
| JPH10326739A true JPH10326739A (en) | 1998-12-08 |
Family
ID=15487996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9150031A Withdrawn JPH10326739A (en) | 1997-05-23 | 1997-05-23 | Positioning method and exposure method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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