JPS60236228A - 位置合せ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野１ 本発明は、位置合ｉ！装置に関し、例えば′＋導体焼付
装置等においてマスクパターンをつ］ハに焼イＮＪｌプ
る際に、両者のイζｌｉＩ！ｉ識別マークであるアノイ
メン１へマーク同志の間隔を効率良くかつ正確に測定し
て高精度の位置合せを行なう’ｃｈｚｉＰ＋合せ装置に
関りる。

従来技術の説明 この−２スクとウーＬハとの位置合せは、例えばマスク
およびウェハのイれぞれに予め描かれた自動位置合Ｕ用
のアライメン１゛・マーク十をレーザビームＣ走査し、
マーク１ツジの散乱回折光をＩ＜ｌ　”ＰＪ合せ情報に
使用しＣいる。この場合、受光部で九２７゛的に直接反
射光を除去した後に、それぞれの（ｒ／冒合せアライメ
ントマークのエツジからの散乱回折光の強度を光電変換
しＣ電気的パルスに変え、このパルス位置をクロック計
数器等で・測定しｃ）７ライメントマーク同志の間隔、
即ち偏イＱをめることが一般に行われている。

例えば第１図（ａ）に示すようなアライメントマークＭ
をマスクに、（ｂ）に示すようなマークＷをウェハに描
いて、第２図に示（ような構成の装置により、マスク１
とウェハ２のアライメン］・マークＭ、Ｗ上をレーザビ
ームＬで走査して各マーク同志の偏位をめ、この偏位に
応じてマスク１またはつ゛［ハ２のいずれかを動かして
、第１図（Ｃ）に示（状態にマスク１とウェハ２の相対
的な位置合けを行なっている。

第２図は、半導体焼付装置における位置合せシスアｌ＼
の１例を示す。同図において、１はマスク、２はつ丁ハ
、３は移動ステージ、４はマスク１のパターンをウェハ
２上に転写するための投影レンズである。また、７はモ
ータ６によって回転するポリゴンミラーで、レーザチュ
ーブ５がら出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー７、
ミラー８、ビームスプリッタ１１、対物レンズ１０、ミ
ラー９を軽てマスク１およびウェハ２上のアライメント
マークＭ、Ｗ上をスキャンする。該アライメントマーク
Ｍ、Ｗからの散乱光はミラー９、対物レンズ１０、ビー
ムスプリッタ１１を通り、光電検出器１２に入る。

光電検出器１２の出力信号は、第１図（ｅ）に示す様な
アナログ信号ぐあり、この信号中ｍはマスク１上のマー
クＭからの散乱光による信号、Ｗはウェハ２上のマーク
Ｗがらの散乱光による信号である。これらの信号は、制
御回路１３中のコンパレータ１４によって２値化され、
第１図（ｆ）の様なパルス列どなる。これらのパルス間
隔を、計測クロック発振器１５およびパルス間隔測定用
カウンタ１６で計測する。°１７はＣＰＵで、該カウン
タ１６の値を読み出し、これより、マスク１とウェハ２
との相対的なずれ垣をめて、マスクとつ■ハが正しい位
置関係となるようにモータ４５．１６を回し、移動ステ
ージ１３を駆動する。

この時、一般に、計測クロックの周波数はレーザビーム
のウェハ面上のスキャン速度と対応しており、例えば、
クロックの１周期は、レーザビームがウェハ面上を０．
１μｍスニ１トンする時間と同じにしである。

この時のウェハとマスクのずれｍの測定の分解能は、０
．１μｍという事になる。しかし、実際には、レーザビ
ームの光路中の光学系、例えば対物レンズ等の倍率の誤
差等により実際にウェハ面−Ｆをスキャンするレーザビ
ームの速度と計測クロックとの間には誤差が生じる。

この誤差は、直接マスクとウェハのずれ量測定の誤差と
なりマスクとウェハの位置合わせ精度を低下させるもの
である。

従って従来は、装置組み立て時にこの誤差を測定して装
置ごとにその値を入力しておき、ウェハとマスクのずれ
量の計算時にソフトにて前記誤差を補正して計算する、
ということを行なっていた。

しかし、かかる方法では誤差の補正計算の分だけ処理時
間が増加し、また、補正計算という処理が入ることによ
りその補正計算によって生じる端数の分だけマスクとウ
ェハのずれ量測定の誤差が増加することになるという不
都合があった。

［発明の目的］ 本発明は、従来例における上述の様な問題点を解決する
もので、より精度の高いマスクとウェハのずれ量測定手
段を提供することを目的とする。

［発明の構成］ 上記目的を達成するため本発明では、一定速度で回転す
るポリゴンミラーでレーザビームを反射させることによ
り、第１の識別マークを形成した第１の物体と第２の識
別マークを形成した第２の物体との各識別マーク上を走
査して該各識別マーク同志の間隔を測定し、該測定間隔
を基にこれら２物体間の偏位をめ、これらの２物体を相
体的に動かして位置合せを行なう装置において、上記識
別マークの観察用光学系の倍率誤差による上記マーク間
隔測定誤差を、上記レーザビームの走査速度を調節する
ことによって補正するようにしたことを特徴とする。

［実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

なお、従来例と共通または対応する部分については同一
の符号で表わす。

第３図は、本発明の一実施例に係る位置合’ＨＨ置の概
略の構成を示（。同図の装置は第２図のものに対し、ポ
リゴンミラー７駆動用のモータ６にその回転速度を外部
信号によって微調整できる様なドライバおよび制御回路
を有する速度制御ドライバ１８を付加し、このドライバ
１８にＣＰ　Ｕ　１７からの指令を与えることによって
モータの回転速度を決定する様にしたものである。

次に、この様に構成された位置合せ装置の動作を説明す
る。

第３図の装置においては、組立て・調整時に位置計測（
観察）用光学系の倍率誤差を測定し、ＣＰ　Ｕ　１７の
メモリ内に入力しておく。このＣＰ　Ｕ　１７は、その
倍率誤差の値より、その倍率誤差を補正するのに適切な
回転速度を演算し、その演算値をドライバ１８に与える
。これにより、モータ６すなわちポリゴンミラー７の回
転速度が制御され、レーザビームによるクロック１周期
（例えば１μｓ）当りの走査距離は、観察光学系の倍率
誤差にかかわらず常に所定値例えば０．１μｍを示すこ
ととなる。

［発明の効果〕 以上説明した様に、本発明によると、レーザビームの走
査速度を光学系の倍率誤差を補正すべくコントロールす
るという手段を講じたため、倍率誤差補正のためのソフ
トによる計算が不要となり、装置のマシンタイムを短縮
させることができる。

さらに、ソフト計算による切り捨て分等による誤差の発
生を防ぎ、精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マスクおよびウェハの整合用マークを説明す
る図、 第２図は、半導体焼付け！！置に適用された従来の位置
合せ装置の概略構成図、 第３図は、半導体焼付け＠置に適用した本発明の位置合
せ装置の概略構成図である。 図中、１はマスク、２はウェハ、３は移動ステージ、４
は投影レンズ、５はレーザ光源、６は−し−タ、７はポ
リゴンミラー、８，９はミラー、１０は対物レンズ、１
１はビームスプリッタ、１２は光電検出器、１３は制御
回路、１５．１６はモータである。 特許出願人　キャノン株式会社 に （【 （。 （ε （ｉ 第１図 第２図 １３ 第３図 ３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定速度で回転するポリゴンミラーでレーザビーム
   を反射させることにより、第１の識別マークを形成した
   第１の物体と第２の識別マークを形成した第２の物体と
   の各識別マーク上を走査して該各識別マーク同志の間隔
   を測定し、該測定間隔を基にこれら２物体間の偏位をめ
   、これらの２物体を相体的に動かして位置合けを１１な
   う装置において、上記識別マークの観察用光学系の倍率
   誤差による上記マーク間隔測定誤芹を、Ｌ記し−ザビー
   ムの走査速度を調節することによっＣ補正Ｊ−るように
   したことを特徴どする位置合せ装ど。 ２　前記レーザビームの走査速度が前記ポリゴンミラー
   の回転速度を制御することにより調節される特許請求の
   範囲第１項記載の位置合せ装置。