JPH1154418A - 信号波形補正方法および装置 - Google Patents
信号波形補正方法および装置Info
- Publication number
- JPH1154418A JPH1154418A JP9219747A JP21974797A JPH1154418A JP H1154418 A JPH1154418 A JP H1154418A JP 9219747 A JP9219747 A JP 9219747A JP 21974797 A JP21974797 A JP 21974797A JP H1154418 A JPH1154418 A JP H1154418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- correction
- reference signals
- signal waveform
- equation
- 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
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 精密機械におけるワークの位置検出に適用し
て計測精度の向上を図するために、入力信号列の歪みを
補正する。 【解決手段】 予め、照明強度の違いにより複数の参照
信号を作成し、これら複数の参照信号から補正対象の信
号波形の各信号要素毎に補正式を作成しておき、補正対
象の信号波形が入力したときはその信号波形を上記補正
式を用いて補正する。上記信号波形がウエハに形成され
た位置合わせマークの検出信号である場合、上記参照信
号は、ウエハ上の位置合わせマークが無い部分で得られ
る検出信号であり、該部分を異なる照明強度で照明する
ことにより、複数の参照信号を作成する。
て計測精度の向上を図するために、入力信号列の歪みを
補正する。 【解決手段】 予め、照明強度の違いにより複数の参照
信号を作成し、これら複数の参照信号から補正対象の信
号波形の各信号要素毎に補正式を作成しておき、補正対
象の信号波形が入力したときはその信号波形を上記補正
式を用いて補正する。上記信号波形がウエハに形成され
た位置合わせマークの検出信号である場合、上記参照信
号は、ウエハ上の位置合わせマークが無い部分で得られ
る検出信号であり、該部分を異なる照明強度で照明する
ことにより、複数の参照信号を作成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、精密な位置計測等
に用いるため被観察面を照明し観察して得られる信号波
形の、照明むら、受光素子もしくは撮像素子等の感度む
ら、またはゴミの付着などによる歪みを補正する方法お
よび装置に関する。このような方法および装置は、例え
ば、電子回路パターンを半導体基板上に投影露光する半
導体露光装置における、ウエハ、マスク、半導体露光装
置の一部（ステージなど）の位置検出に適用でき、ウエ
ハとマスク、マスクと装置基準位置、装置部品などの相
対位置合わせなどに利用可能である。
に用いるため被観察面を照明し観察して得られる信号波
形の、照明むら、受光素子もしくは撮像素子等の感度む
ら、またはゴミの付着などによる歪みを補正する方法お
よび装置に関する。このような方法および装置は、例え
ば、電子回路パターンを半導体基板上に投影露光する半
導体露光装置における、ウエハ、マスク、半導体露光装
置の一部（ステージなど）の位置検出に適用でき、ウエ
ハとマスク、マスクと装置基準位置、装置部品などの相
対位置合わせなどに利用可能である。
【０００２】
【従来の技術】物体の位置を精密に検出する方法および
装置は、工作機械やロボットなど様々な分野で利用され
ており、さらなる精度向上が求められている。例えば、
半導体露光装置においては、近年ＤＲＡＭに代表される
半導体の集積度がますます高くなっており、半導体素子
上に形成するパターン寸法はさらに微細なものへと進ん
でいる。このような背景から半導体露光装置において
も、マスクとウエハなどの位置検出（位置合わせ）は必
須の技術であり、さらなる精度向上が重要な課題となっ
ている。
装置は、工作機械やロボットなど様々な分野で利用され
ており、さらなる精度向上が求められている。例えば、
半導体露光装置においては、近年ＤＲＡＭに代表される
半導体の集積度がますます高くなっており、半導体素子
上に形成するパターン寸法はさらに微細なものへと進ん
でいる。このような背景から半導体露光装置において
も、マスクとウエハなどの位置検出（位置合わせ）は必
須の技術であり、さらなる精度向上が重要な課題となっ
ている。
【０００３】以下、半導体露光装置におけるウエハマー
クの位置検出方法および装置の従来例について述べる。
半導体製造用露光装置における従来例の概略図を図６に
示す。図６において、Ｒは原板であるレチクル、Ｗは基
板であるウエハ、１は投影光学系である。また、Ｓは位
置合わせ用光学系であり、２は位置合わせ用照明手段、
３はビームスプリッタ、４と５は結像光学系、６は撮像
手段である。７はＡ／Ｄ変換手段、８は積算手段、９は
位置検出手段、１０はステージ駆動手段、１１は２次元
に移動可能なＸＹステージである。ここで、図６では、
ｘ方向の位置を検出する位置合わせ用光学系Ｓのみを示
したが、これと同様なｙ方向の位置を検出する不図示の
位置合わせ用光学系を搭載している。図６に示した半導
体製造用露光装置は、レチクルＲとウエハＷの相対的な
位置を合わせをした後、不図示の露光照明光源から露光
光を照射し、レチクルＲ上に形成してある電子回路パタ
ーンを、投影光学系１を介してＸＹステージ１１上に載
置したウエハＷに投影露光する。
クの位置検出方法および装置の従来例について述べる。
半導体製造用露光装置における従来例の概略図を図６に
示す。図６において、Ｒは原板であるレチクル、Ｗは基
板であるウエハ、１は投影光学系である。また、Ｓは位
置合わせ用光学系であり、２は位置合わせ用照明手段、
３はビームスプリッタ、４と５は結像光学系、６は撮像
手段である。７はＡ／Ｄ変換手段、８は積算手段、９は
位置検出手段、１０はステージ駆動手段、１１は２次元
に移動可能なＸＹステージである。ここで、図６では、
ｘ方向の位置を検出する位置合わせ用光学系Ｓのみを示
したが、これと同様なｙ方向の位置を検出する不図示の
位置合わせ用光学系を搭載している。図６に示した半導
体製造用露光装置は、レチクルＲとウエハＷの相対的な
位置を合わせをした後、不図示の露光照明光源から露光
光を照射し、レチクルＲ上に形成してある電子回路パタ
ーンを、投影光学系１を介してＸＹステージ１１上に載
置したウエハＷに投影露光する。
【０００４】次に、図６の装置における、ウエハマーク
の位置検出手順について説明する。最初に、非露光光を
照射する位置合わせ用照明装置２から照射した光束によ
り、ビームスプリッタ３、レチクルＲおよび投影光学系
１を介して、位置合わせ用マーク（以下、ウエハマーク
と称する）を照明する。図７はウエハマークを示したも
のであり、同一形状の矩形パターンを複数配置したもの
である。ウエハマークから反射した光束は、再度投影光
学系１、レチクルＲを介してビームスプリッタ３に到達
し、ここで反射して結像光学系５を介して撮像手段６の
撮像面上にウエハマークの像ＷＭを形成する。撮像手段
６においてマークの像を光電変換し、Ａ／Ｄ変換手段７
において、２次元のディジタル信号列に変換する。図６
の積算手段８は、Ａ／Ｄ変換手段７によりディジタル信
号化したウエハマーク像に対して図７に示すように処理
ウインドウＷＰを設定し、該ウインドウ内において、図
７に示すＹ方向に積算処理を行ない、２次元画像信号を
１次元のディジタル信号列Ｓ（ｘ）に変換する。図６の
位置検出手段９は、積算手段８から出力した１次元のデ
ィジタル信号列Ｓ（ｘ）に対し、予め記憶しておいたテ
ンプレートパターンを用いてパターンマッチングを行な
い、最もテンプレートパターンとの類似度が高いＳ
（ｘ）の座標位置を検出する。
の位置検出手順について説明する。最初に、非露光光を
照射する位置合わせ用照明装置２から照射した光束によ
り、ビームスプリッタ３、レチクルＲおよび投影光学系
１を介して、位置合わせ用マーク（以下、ウエハマーク
と称する）を照明する。図７はウエハマークを示したも
のであり、同一形状の矩形パターンを複数配置したもの
である。ウエハマークから反射した光束は、再度投影光
学系１、レチクルＲを介してビームスプリッタ３に到達
し、ここで反射して結像光学系５を介して撮像手段６の
撮像面上にウエハマークの像ＷＭを形成する。撮像手段
６においてマークの像を光電変換し、Ａ／Ｄ変換手段７
において、２次元のディジタル信号列に変換する。図６
の積算手段８は、Ａ／Ｄ変換手段７によりディジタル信
号化したウエハマーク像に対して図７に示すように処理
ウインドウＷＰを設定し、該ウインドウ内において、図
７に示すＹ方向に積算処理を行ない、２次元画像信号を
１次元のディジタル信号列Ｓ（ｘ）に変換する。図６の
位置検出手段９は、積算手段８から出力した１次元のデ
ィジタル信号列Ｓ（ｘ）に対し、予め記憶しておいたテ
ンプレートパターンを用いてパターンマッチングを行な
い、最もテンプレートパターンとの類似度が高いＳ
（ｘ）の座標位置を検出する。
【０００５】以上、半導体露光装置におけるウエハマー
クの位置検出方法および装置の従来例について述べた。
なお、以上の手順を繰り返して検出した複数点の位置情
報や、予め不図示の方法により求めた撮像手段６とレチ
クルＲとの相対的な位置情報に基づき、ステージ駆動手
段１０によりＸＹステージ１１を移動して、マスクとウ
エハの位置合わせを行なう。これまで述べたように、上
記従来例は精密にマーク位置を計測可能な優れた方法で
ある。
クの位置検出方法および装置の従来例について述べた。
なお、以上の手順を繰り返して検出した複数点の位置情
報や、予め不図示の方法により求めた撮像手段６とレチ
クルＲとの相対的な位置情報に基づき、ステージ駆動手
段１０によりＸＹステージ１１を移動して、マスクとウ
エハの位置合わせを行なう。これまで述べたように、上
記従来例は精密にマーク位置を計測可能な優れた方法で
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の位置検出方
法は、精密な位置検出を必要とする装置において有効な
方法であるが、前述したように位置検出のさらなる精度
向上への要望が大きくなると、そのままでは必ずしも対
応できないという不都合があった。
法は、精密な位置検出を必要とする装置において有効な
方法であるが、前述したように位置検出のさらなる精度
向上への要望が大きくなると、そのままでは必ずしも対
応できないという不都合があった。
【０００７】本発明者らの知見によると、これは、上記
従来装置において、位置合わせ用光学系に照明むらがあ
る場合、撮像手段に感度むらがある場合、位置合わせ用
光学系や撮像手段にゴミなどが付着している場合には入
力信号列に歪みが生じ、計測値に影響を与えるためであ
る。このような入力信号列の歪みが計測値に与える影響
は、従来の要求精度においては実用的に問題となるもの
ではなかったが、さらなる精度向上を図る場合には問題
となる。
従来装置において、位置合わせ用光学系に照明むらがあ
る場合、撮像手段に感度むらがある場合、位置合わせ用
光学系や撮像手段にゴミなどが付着している場合には入
力信号列に歪みが生じ、計測値に影響を与えるためであ
る。このような入力信号列の歪みが計測値に与える影響
は、従来の要求精度においては実用的に問題となるもの
ではなかったが、さらなる精度向上を図る場合には問題
となる。
【０００８】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、入力信号列の歪みによる計測精
度への影響を軽減するために、入力信号列の歪みを補正
する方法および装置を提供することを目的とする。
鑑みてなされたもので、入力信号列の歪みによる計測精
度への影響を軽減するために、入力信号列の歪みを補正
する方法および装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明では、予め、照明強度の異なる複数の参照信号を
作成し、これら複数の参照信号から補正対象の信号波形
の各信号要素毎に補正式を作成しておき、補正対象の信
号波形が入力したときはその信号波形を上記補正式を用
いて補正するようにしている。例えば、上記信号波形が
ウエハまたはレチクル上に形成された位置合わせマーク
の検出信号である場合、上記参照信号は、ウエハまたは
レチクルの位置合わせマークが無い部分で得られる検出
信号を用いることができ、該部分を異なる照明強度で照
明することにより、複数の参照信号を作成する。
本発明では、予め、照明強度の異なる複数の参照信号を
作成し、これら複数の参照信号から補正対象の信号波形
の各信号要素毎に補正式を作成しておき、補正対象の信
号波形が入力したときはその信号波形を上記補正式を用
いて補正するようにしている。例えば、上記信号波形が
ウエハまたはレチクル上に形成された位置合わせマーク
の検出信号である場合、上記参照信号は、ウエハまたは
レチクルの位置合わせマークが無い部分で得られる検出
信号を用いることができ、該部分を異なる照明強度で照
明することにより、複数の参照信号を作成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態において、
信号波形はディジタル信号列Ｓ（ｘ）に変換される。予
め、このディジタル信号列Ｓ（ｘ）の各要素ｘに対して
補正式を作成し、上記補正式により位置検出時に入力し
た信号波形を補正する。
信号波形はディジタル信号列Ｓ（ｘ）に変換される。予
め、このディジタル信号列Ｓ（ｘ）の各要素ｘに対して
補正式を作成し、上記補正式により位置検出時に入力し
た信号波形を補正する。
【００１１】以下、上記補正式およびその作成方法につ
いて述べる。本実施形態では、指定照明強度Ι（装置上
で指定した照明強度であり、照明むらがある実際の照明
強度とは異なる）と各信号要素の信号値Ｖに一定の関係
式があると考える。例えば、
いて述べる。本実施形態では、指定照明強度Ι（装置上
で指定した照明強度であり、照明むらがある実際の照明
強度とは異なる）と各信号要素の信号値Ｖに一定の関係
式があると考える。例えば、
【００１２】
【数２】 の関係式で記述できると考える。ここで、Ａ、Ｂは信号
要素毎に決まる固定値である。
要素毎に決まる固定値である。
【００１３】例えば、指定照明強度Ｉn の時の、信号要
素s の信号値をＶsnとすると
素s の信号値をＶsnとすると
【００１４】
【数３】 となる。
【００１５】上に述べた信号の歪みは、上記Ａ、Ｂ値が
各要素毎に異なるために生じると考えると、目的とする
信号波形の補正はＡ、Ｂが異なる各要素の信号値から同
じＡ、Ｂ値で入力した信号値へと変換することと考るこ
とができる。ここで、各要素の補正後のＡ、Ｂ値を
Ａt 、Ｂt とし、このＡ、Ｂ値を持つ要素を基準要素と
呼ぶ。基準要素は信号波形中の１要素を選んでも良い
が、各要素の信号値の平均を基準要素の信号値としても
構わない。また、式（３）と同様に入力光量Ｉn を入力
した時の基準要素ｔの出力は
各要素毎に異なるために生じると考えると、目的とする
信号波形の補正はＡ、Ｂが異なる各要素の信号値から同
じＡ、Ｂ値で入力した信号値へと変換することと考るこ
とができる。ここで、各要素の補正後のＡ、Ｂ値を
Ａt 、Ｂt とし、このＡ、Ｂ値を持つ要素を基準要素と
呼ぶ。基準要素は信号波形中の１要素を選んでも良い
が、各要素の信号値の平均を基準要素の信号値としても
構わない。また、式（３）と同様に入力光量Ｉn を入力
した時の基準要素ｔの出力は
【００１６】
【数４】 と表わすことができる。
【００１７】次に、式（３）と式（４）から、同じ指定
照明強度Ιn 時の、信号要素ｓの信号値Ｖsnと基準要素
ｔ信号値（補正後の信号要素ｓの信号値）の関係を求め
ると、補正式
照明強度Ιn 時の、信号要素ｓの信号値Ｖsnと基準要素
ｔ信号値（補正後の信号要素ｓの信号値）の関係を求め
ると、補正式
【００１８】
【数５】 を得ることができる。ここで、
【００１９】
【数６】 とすると、
【００２０】
【数７】 と記述することができる。Ｖsnは既知の信号値であり、
Ｖtnは同じ指定照明強度Ｉn で入力した時の基準要素の
信号値すなわち補正値である。このため、ＣtsとＤtsを
予め求めておけば補正値Ｖtnを計算できることがわか
る。
Ｖtnは同じ指定照明強度Ｉn で入力した時の基準要素の
信号値すなわち補正値である。このため、ＣtsとＤtsを
予め求めておけば補正値Ｖtnを計算できることがわか
る。
【００２１】次に、ＣtsとＤtsは予め反射率が均一であ
る面に複数の指定照明強度で照明して信号（参照信号と
呼ぶ）を入力することで、求めることが可能である。以
下にその方法について述べる。まず、参照信号が２つの
場合について述べる。ウエハ等の均一面（マークがない
部分）を、指定照明強度Ｉ1 、Ｉ2 で信号を入力した時
の、注目要素（補正式を作成する要素）の信号値を
Ｖs1、Ｖs2、基準要素の信号値（例えば全要素の平均
値）をＶt1、Ｖt2とすると、式（２）から以下の式を得
る。
る面に複数の指定照明強度で照明して信号（参照信号と
呼ぶ）を入力することで、求めることが可能である。以
下にその方法について述べる。まず、参照信号が２つの
場合について述べる。ウエハ等の均一面（マークがない
部分）を、指定照明強度Ｉ1 、Ｉ2 で信号を入力した時
の、注目要素（補正式を作成する要素）の信号値を
Ｖs1、Ｖs2、基準要素の信号値（例えば全要素の平均
値）をＶt1、Ｖt2とすると、式（２）から以下の式を得
る。
【００２２】
【数８】 ここで上記式（８）から式（７）と同様に、
【００２３】
【数９】 の式を得ることができる。ここで、Ｖt1、Ｖt2、Ｖs1、
Ｖs2は計測値から既知なので、下に示す式によりＣts、
Ｄtsの値を算出できる。
Ｖs2は計測値から既知なので、下に示す式によりＣts、
Ｄtsの値を算出できる。
【００２４】
【数１０】
【００２５】次に、参照信号が３つ以上の場合について
説明する。ウエハ等の均一面（マークがない部分）を、
指定照明強度Ｉ1 ‥‥‥Ｉm での信号を入力した時の、
注目要素（補正式を作成する要素）の信号値をＶs1‥‥
‥Ｖsm、基準要素の信号値（例えば全要素の平均値）を
Ｖt1‥‥‥Ｖtmとすると、式（２）から以下の式を得
る。
説明する。ウエハ等の均一面（マークがない部分）を、
指定照明強度Ｉ1 ‥‥‥Ｉm での信号を入力した時の、
注目要素（補正式を作成する要素）の信号値をＶs1‥‥
‥Ｖsm、基準要素の信号値（例えば全要素の平均値）を
Ｖt1‥‥‥Ｖtmとすると、式（２）から以下の式を得
る。
【００２６】
【数１１】 ここで上記式（１１）から式（７）と同様に、
【００２７】
【数１２】 の式を得ることができる。ここで、Ｖs1‥‥‥Ｖsm、Ｖ
t1‥‥‥Ｖtmは計測値から既知なので、最小自乗法によ
り下に示す式からＣts、Ｄtsの値を算出できる。
t1‥‥‥Ｖtmは計測値から既知なので、最小自乗法によ
り下に示す式からＣts、Ｄtsの値を算出できる。
【００２８】
【数１３】
【００２９】以上、Ｃts、Ｄtsの値を求める方法につい
て述べた。言い替えれば、式にＣts、Ｄtsの値を代入し
た式、つまり上記注目要素に対する補正式を得ることが
わかる。上記方法により各要素の補正式を求めることに
より、信号列の全要素の各補正式を求めることができ
る。
て述べた。言い替えれば、式にＣts、Ｄtsの値を代入し
た式、つまり上記注目要素に対する補正式を得ることが
わかる。上記方法により各要素の補正式を求めることに
より、信号列の全要素の各補正式を求めることができ
る。
【００３０】
【作用】本発明によれば、照明強度を変更し複数の参照
信号を入力する参照信号入力工程と、上記参照信号から
各信号要素毎に補正式を作成する補正式作成工程と、上
記補正式を用い入力信号を補正する信号補正工程を備え
ることにより、入力信号列の歪みによる計測精度への影
響を軽減することができる。
信号を入力する参照信号入力工程と、上記参照信号から
各信号要素毎に補正式を作成する補正式作成工程と、上
記補正式を用い入力信号を補正する信号補正工程を備え
ることにより、入力信号列の歪みによる計測精度への影
響を軽減することができる。
【００３１】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。半導体製造用露光装置に対し、本発明を適用した場
合の代表的な構成例を図１に示す。
る。半導体製造用露光装置に対し、本発明を適用した場
合の代表的な構成例を図１に示す。
【００３２】図１において、レチクルＲ、ウエハＷ、投
影光学系１、位置合わせ用光学系Ｓ、位置合わせ用照明
手段２、ビームスプリッタ３、結像光学系４、結像光学
系５、撮像手段６、Ａ／Ｄ変換手段７、積算手段８、位
置検出手段９、ステージ駆動手段１０、ＸＹステージ１
１は、図６に示した従来例と同様であり、この部分に係
る装置および位置検出方法の説明はここでは省略する。
影光学系１、位置合わせ用光学系Ｓ、位置合わせ用照明
手段２、ビームスプリッタ３、結像光学系４、結像光学
系５、撮像手段６、Ａ／Ｄ変換手段７、積算手段８、位
置検出手段９、ステージ駆動手段１０、ＸＹステージ１
１は、図６に示した従来例と同様であり、この部分に係
る装置および位置検出方法の説明はここでは省略する。
【００３３】図１において、１２は複数の基準信号を格
納するメモリである参照信号バッファ、１３は参照信号
バッファ１２の参照信号から補正式を作成する電子回路
である補正式作成手段、１４は補正式作成手段１３で作
成した補正式（補正式の係数）を格納するメモリである
補正式メモリ、１５は補正式メモリ１４の補正式を用い
積算手段８からの信号列を補正する電子回路である信号
補正手段である。これらの要素１２〜１５は、信号波形
補正手段を構成する。
納するメモリである参照信号バッファ、１３は参照信号
バッファ１２の参照信号から補正式を作成する電子回路
である補正式作成手段、１４は補正式作成手段１３で作
成した補正式（補正式の係数）を格納するメモリである
補正式メモリ、１５は補正式メモリ１４の補正式を用い
積算手段８からの信号列を補正する電子回路である信号
補正手段である。これらの要素１２〜１５は、信号波形
補正手段を構成する。
【００３４】ここで、参照信号バッファ１２および補正
式メモリ１４は専用の記憶装置はもちろん既知の汎用計
算機中の記憶装置でも実現可能である。また、補正式作
成手段１３および信号補正手段１５は、専用の装置はも
ちろん既知の汎用計算機でも実現可能である。
式メモリ１４は専用の記憶装置はもちろん既知の汎用計
算機中の記憶装置でも実現可能である。また、補正式作
成手段１３および信号補正手段１５は、専用の装置はも
ちろん既知の汎用計算機でも実現可能である。
【００３５】次に、上記装置における補正式の作成およ
び信号の補正方法について説明する。図２に補正式の作
成および信号の補正方法の実施例を示す。以下、図２に
沿って補正式を作成する方法について説明する。
び信号の補正方法について説明する。図２に補正式の作
成および信号の補正方法の実施例を示す。以下、図２に
沿って補正式を作成する方法について説明する。
【００３６】参照信号入力工程１０１は、予め指定した
ウエハまたはステージ上のマークの無い部分が位置合わ
せ用光学系Ｓの撮像手段６の視野内に来るようにＸＹス
テージ１１を移動した後、図３に一例を示す複数の参照
信号を前記信号波形補正手段に入力し参照信号バッファ
１２に格納する。参照信号は、不図示の照明強度変更装
置で照明強度を変更しながら、従来例で説明した方法で
マークが無い部分の積算手段８の出力として得られる信
号列を複数回入力する。ここで、照明強度は、信号値が
飽和しない強度以下でなるべく均等に変更するのが好ま
しい。
ウエハまたはステージ上のマークの無い部分が位置合わ
せ用光学系Ｓの撮像手段６の視野内に来るようにＸＹス
テージ１１を移動した後、図３に一例を示す複数の参照
信号を前記信号波形補正手段に入力し参照信号バッファ
１２に格納する。参照信号は、不図示の照明強度変更装
置で照明強度を変更しながら、従来例で説明した方法で
マークが無い部分の積算手段８の出力として得られる信
号列を複数回入力する。ここで、照明強度は、信号値が
飽和しない強度以下でなるべく均等に変更するのが好ま
しい。
【００３７】補正式作成工程１０２は、補正式作成手段
１３により、参照信号入力工程１０１で参照信号バッフ
ァ１２に格納した参照信号から式（１０）または式（１
３）に従って各信号要素の補正式の係数を算出し、補正
式メモリ１４に格納する。ここで、補正式は下表に示す
ように、各要素の係数ＣtsおよびＤtsのみを格納すれば
よい。
１３により、参照信号入力工程１０１で参照信号バッフ
ァ１２に格納した参照信号から式（１０）または式（１
３）に従って各信号要素の補正式の係数を算出し、補正
式メモリ１４に格納する。ここで、補正式は下表に示す
ように、各要素の係数ＣtsおよびＤtsのみを格納すれば
よい。
【００３８】
【表１】 以上、参照信号入力工程１０１および補正式作成工程１
０２により各信号要素の補正式を予め作成する。次に、
位置計測時などに、以下の工程で信号を補正する。
０２により各信号要素の補正式を予め作成する。次に、
位置計測時などに、以下の工程で信号を補正する。
【００３９】信号入力工程１０３は、従来例で説明した
方法で積算手段８の出力として得られる図４に一例を示
す信号列を前記信号波形補正手段の信号補正手段１５に
入力する。
方法で積算手段８の出力として得られる図４に一例を示
す信号列を前記信号波形補正手段の信号補正手段１５に
入力する。
【００４０】信号補正工程１０４は、信号補正手段１５
により、予め補正式作成工程１０２で作成し補正式メモ
リ１４に格納してある補正式係数を用い、信号入力工程
１０３で入力した信号列の信号値に式（７）の変換を行
ない補正する。例えば、図４の信号列を図５の信号列へ
と補正する。
により、予め補正式作成工程１０２で作成し補正式メモ
リ１４に格納してある補正式係数を用い、信号入力工程
１０３で入力した信号列の信号値に式（７）の変換を行
ない補正する。例えば、図４の信号列を図５の信号列へ
と補正する。
【００４１】以上、補正式の作成および信号の補正方法
について説明した。以下、補正した信号列に対して、位
置検出手段９により、従来例と同様の方法で位置検出を
行なう。
について説明した。以下、補正した信号列に対して、位
置検出手段９により、従来例と同様の方法で位置検出を
行なう。
【００４２】
【発明の適用範囲】上記実施例では、1つの位置合わせ用
光学系および単一の照明光で位置合わせする場合につい
て述べたが、位置合わせ用光学系が複数ある場合や、照
明光を切替えて（例えば波長を切替える）位置合わせを
行なう場合でも、各位置合わせ用光学系や各照明光毎に
補正式を同様の方法で作成し、対応する補正式で信号列
を補正すれば、補正可能である。
光学系および単一の照明光で位置合わせする場合につい
て述べたが、位置合わせ用光学系が複数ある場合や、照
明光を切替えて（例えば波長を切替える）位置合わせを
行なう場合でも、各位置合わせ用光学系や各照明光毎に
補正式を同様の方法で作成し、対応する補正式で信号列
を補正すれば、補正可能である。
【００４３】また、上記実施例では、ウエハの位置検出
とそれを用いてウエハとレチクルの位置合わせに本発明
を適用した例について述べた。もちろん、本発明はマス
ク（またはレチクル)、半導体露光装置の一部（ステージ
など）の位置検出にも適用可能であり、マスク（または
レチクル）と装置基準位置、装置部品間などの相対位置
合わせにも適用できる。
とそれを用いてウエハとレチクルの位置合わせに本発明
を適用した例について述べた。もちろん、本発明はマス
ク（またはレチクル)、半導体露光装置の一部（ステージ
など）の位置検出にも適用可能であり、マスク（または
レチクル）と装置基準位置、装置部品間などの相対位置
合わせにも適用できる。
【００４４】さらに、上記実施例では、２次元信号を画
素積算し、ｌ次元信号列を得る例について述べたが、２
次元信号の１行（または列）をそのまま１次元信号列と
しても構わない。また、２次元センサを用いた例につい
て述べたが、１次元センサを用いて１次元信号列を得て
も構わない。
素積算し、ｌ次元信号列を得る例について述べたが、２
次元信号の１行（または列）をそのまま１次元信号列と
しても構わない。また、２次元センサを用いた例につい
て述べたが、１次元センサを用いて１次元信号列を得て
も構わない。
【００４５】
【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した露光装
置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図８は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
置または露光方法を利用したデバイスの生産方法の実施
例を説明する。図８は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ２（マスク製作）では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４６】図９は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明したマーク位置検出方法
を適用した半導体露光装置によってマスクの回路パター
ンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では
露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチン
グ）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ス
テップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不
要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰
り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パタ
ーンが形成される。本実施例の生産方法を用いれば、従
来は製造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに
製造することができる。
を示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン
打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明したマーク位置検出方法
を適用した半導体露光装置によってマスクの回路パター
ンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では
露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチン
グ）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ス
テップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不
要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰
り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パタ
ーンが形成される。本実施例の生産方法を用いれば、従
来は製造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに
製造することができる。
【００４７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、精密な位
置計測等に用いる波形信号の照明むら、感度むら、ゴミ
の付着などによる歪みを、予め作成した補正式に従って
補正することにより、波形信号の歪みによる計測精度へ
の影響を軽減することが期待できる。また、半導体製造
用露光装置においても本発明を適用すれば、同様の効果
が期待できる。
置計測等に用いる波形信号の照明むら、感度むら、ゴミ
の付着などによる歪みを、予め作成した補正式に従って
補正することにより、波形信号の歪みによる計測精度へ
の影響を軽減することが期待できる。また、半導体製造
用露光装置においても本発明を適用すれば、同様の効果
が期待できる。
【図１】 本発明を適用した半導体露光装置の代表的な
構成例を示すブロック図である。
構成例を示すブロック図である。
【図２】 図１の装置における波形補正方法の手順例を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図３】 図１の装置における参照信号の例を示す波形
図である。
図である。
【図４】 図１の装置における入力信号の例を示す波形
図である。
図である。
【図５】 図１の装置における補正信号の例を示す波形
図である。
図である。
【図６】 従来の半導体露光装置の代表的な構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図７】 図６の装置における積算データの説明図であ
る。
る。
【図８】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図９】 図８におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。
示す図である。
１：投影光学系、２：位置合わせ用照明手段、３：ビー
ムスプリッタ、４：結像光学系、５：結像光学系、６：
撮像手段、７：Ａ／Ｄ変換手段、８：積算手段、９：位
置検出手段、１０：ステージ駆動手段、１１：ＸＹステ
ージ、１２：参照信号バッファ、１３：補正式作成手
段、１４：補正式メモリ、１５：信号補正手段、１０
１：参照信号入力工程、１０２：補正式作成工程、１０
３：信号入力工程、１０４：信号補正工程、ＷＭ：ウエ
ハ、Ｍ：マーク、Ｒ：レチクル、Ｓ：位置合わせ用光学
系、ＷＰ：処理ウインドウ。
ムスプリッタ、４：結像光学系、５：結像光学系、６：
撮像手段、７：Ａ／Ｄ変換手段、８：積算手段、９：位
置検出手段、１０：ステージ駆動手段、１１：ＸＹステ
ージ、１２：参照信号バッファ、１３：補正式作成手
段、１４：補正式メモリ、１５：信号補正手段、１０
１：参照信号入力工程、１０２：補正式作成工程、１０
３：信号入力工程、１０４：信号補正工程、ＷＭ：ウエ
ハ、Ｍ：マーク、Ｒ：レチクル、Ｓ：位置合わせ用光学
系、ＷＰ：処理ウインドウ。
Claims (9)
- 【請求項１】 被観察面を照明し観察して得られる信号
波形から該被観察面のより忠実な観察信号を抽出するた
めに該信号波形を補正する方法であって、照明強度の異
なる複数の参照信号を作成する参照信号作成工程と、上
記複数の参照信号から上記信号波形の各信号要素毎に補
正式を作成する補正式作成工程と、上記補正式を用い被
観察面を観察して得られる信号波形を補正する信号補正
工程を備えることを特徴とする信号波形補正方法。 - 【請求項２】 前記補正式は、入力信号の信号値を
Ｖs 、補正後の信号値をＶt 、ＣとＤを各信号要素毎に
定める係数とした場合、 【数１】 であることを特徴とする請求項１記載の信号波形補正方
法。 - 【請求項３】 前記係数ＣとＤは、照明強度を変更して
入力した複数の参照信号から、最小自乗法を用いて求め
ることを特徴とする請求項２記載の信号波形補正方法。 - 【請求項４】 被観察物上の位置検出用マークを照明し
観察して得られる信号波形から該マークの位置を検出す
る方法であって、上記マークの無い部分を観察して得ら
れる信号である参照信号を照明強度を異ならせて複数作
成する参照信号作成工程と、上記複数の参照信号から上
記信号波形の各信号要素毎に補正式を作成する補正式作
成工程と、上記補正式を用い上記位置検出用マークを観
察して得られる信号波形を補正する信号補正工程と、上
記補正した信号からマーク位置を検出するマーク位置検
出工程を備えることを特徴とするマーク位置検出方法。 - 【請求項５】 前記補正式は、入力信号の信号値を
Ｖs 、補正後の信号値をＶt 、ＣとＤを各信号要素毎に
定める係数とした場合、 Ｖt ＝ＣＶs ＋Ｄ であることを特徴とする請求項４記載のマーク位置検出
方法。 - 【請求項６】 前記係数ＣとＤは、照明強度を変更して
入力した複数の参照信号から、最小自乗法を用いて求め
ることを特徴とする請求項５記載のマーク位置検出方
法。 - 【請求項７】 複数の参照信号を格納する参照信号格納
手段と、参照信号から補正式を作成する補正式作成手段
と、補正式を格納する補正式格納手段と、入力信号を補
正する信号補正手段とを備えることを特徴とする信号波
形補正装置。 - 【請求項８】 複数の参照信号を格納する参照信号格納
手段と、参照信号から補正式を作成する補正式作成手段
と、補正式を格納する補正式格納手段と、入力信号を補
正する信号補正手段を備えることを特徴とする半導体露
光装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の半導体露光装置を用い
てデバイス製造することを特徴とするデバイス製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219747A JPH1154418A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 信号波形補正方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9219747A JPH1154418A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 信号波形補正方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154418A true JPH1154418A (ja) | 1999-02-26 |
Family
ID=16740368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9219747A Pending JPH1154418A (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 信号波形補正方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1154418A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1074851C (zh) * | 1995-10-12 | 2001-11-14 | 三菱电机株式会社 | 断路器的操作机构 |
| JP2008139026A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-19 | Canon Inc | 計測装置、計測方法、露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2010278092A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Canon Inc | 信号波形補正方法、露光装置、及び、デバイス製造方法 |
| US8810772B2 (en) | 2007-11-02 | 2014-08-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detector, position detection method, exposure apparatus, and method of manufacturing device to align wafer by adjusting optical member |
| JP2020043995A (ja) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 京楽産業．株式会社 | 遊技機 |
-
1997
- 1997-08-01 JP JP9219747A patent/JPH1154418A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1074851C (zh) * | 1995-10-12 | 2001-11-14 | 三菱电机株式会社 | 断路器的操作机构 |
| JP2008139026A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-19 | Canon Inc | 計測装置、計測方法、露光装置及びデバイス製造方法 |
| US8810772B2 (en) | 2007-11-02 | 2014-08-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detector, position detection method, exposure apparatus, and method of manufacturing device to align wafer by adjusting optical member |
| JP2010278092A (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Canon Inc | 信号波形補正方法、露光装置、及び、デバイス製造方法 |
| US8638370B2 (en) | 2009-05-27 | 2014-01-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus and method of processing substrate containing mark and method of manufacturing device |
| JP2020043995A (ja) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 京楽産業．株式会社 | 遊技機 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100394585B1 (ko) | 패턴들간의 정렬 상태 측정 방법 및 오버레이 측정 프로세스 | |
| KR100898450B1 (ko) | 위치 계측 장치, 촬상 장치, 노광 장치 및 디바이스 제조방법 | |
| US9915878B2 (en) | Exposure apparatus, exposure method, and device manufacturing method | |
| US6654096B1 (en) | Exposure apparatus, and device manufacturing method | |
| JP3884098B2 (ja) | 露光装置および露光方法 | |
| JP3595707B2 (ja) | 露光装置および露光方法 | |
| JP3315540B2 (ja) | 位置計測装置、位置合わせ装置、露光装置およびデバイスの製造方法 | |
| JP2005011976A (ja) | 位置検出方法 | |
| JPH1154418A (ja) | 信号波形補正方法および装置 | |
| US6538260B1 (en) | Position measuring method, and semiconductor device manufacturing method and apparatus using the same | |
| TW202234175A (zh) | 檢測裝置、檢測方法、程式、微影裝置、及物品製造方法 | |
| JPH0636990A (ja) | 位置合わせ装置及び方法、並びにこれを用いた露光装置と半導体デバイス製造方法 | |
| JP3258178B2 (ja) | 位置合わせ方法 | |
| CN113050394B (zh) | 曝光装置以及物品制造方法 | |
| JPH1183439A (ja) | 画像計測装置 | |
| JP2005197338A (ja) | 位置合わせ方法及び処理装置 | |
| JP4304413B2 (ja) | 半導体露光装置のレチクルのレベル測定方法 | |
| JP4184983B2 (ja) | 位置合わせ方法 | |
| JPH11121325A (ja) | 投影露光装置 | |
| JP3397654B2 (ja) | ディストーション変化量の計測方法及びそれを利用した投影露光装置並びにそれらを用いたデバイスの製造方法 | |
| JPH1152545A (ja) | レチクルおよびそれによって転写されたパターンならびにレチクルと半導体ウエハとの位置合わせ方法 | |
| JPH10125589A (ja) | 走査型露光装置及びそれを用いたデバイス製造方法 | |
| JPH11195575A (ja) | 位置検出方法および装置、露光装置ならびにデバイス製造方法 | |
| JP2002270494A (ja) | 位置検出方法および露光方法 | |
| JPH11176745A (ja) | 位置検出装置及びそれを用いた露光装置 |