JPS6032320A - ステップアンドリピート露光装置 - Google Patents
ステップアンドリピート露光装置Info
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- JPS6032320A JPS6032320A JP58140896A JP14089683A JPS6032320A JP S6032320 A JPS6032320 A JP S6032320A JP 58140896 A JP58140896 A JP 58140896A JP 14089683 A JP14089683 A JP 14089683A JP S6032320 A JPS6032320 A JP S6032320A
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- wafer
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- shot
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- 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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- G—PHYSICS
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- 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
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- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03F9/7092—Signal processing
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は集積回路パターンをウェハーのフォトレジスト
層に転写するための半導体焼付露光装置、特にウェハー
のステップ露光を行うステッパーに関し、フォトマスク
又はレチクル（以下、マスク）とウェハの自動位置合わ
せを適宜、実行することによシウエハーに無駄なく露光
を行うものである。
層に転写するための半導体焼付露光装置、特にウェハー
のステップ露光を行うステッパーに関し、フォトマスク
又はレチクル（以下、マスク）とウェハの自動位置合わ
せを適宜、実行することによシウエハーに無駄なく露光
を行うものである。
ステッパーにおけるマスクとウェハーのアライメント方
式の一つとして投影レンズを介して各ショット毎にマス
クとウェハーのアライメントを行うＴＴＬダイ・パイ・
ダイ、アライメント方式がある。このアライメント方式
は各ショット毎にアライメントを行うために高精度の位
置合せが行えるという特長がある。
式の一つとして投影レンズを介して各ショット毎にマス
クとウェハーのアライメントを行うＴＴＬダイ・パイ・
ダイ、アライメント方式がある。このアライメント方式
は各ショット毎にアライメントを行うために高精度の位
置合せが行えるという特長がある。
従来、この種の装置においては、マスクとウェハーのＸ
方向、Ｙ方向及びθ（回転）方向の位置ズレを検知する
ため２箇所以上に設けられた複数の検知手段によ多位置
検知を行い、その出力情報に基づいて両者を自動整合し
ている。
方向、Ｙ方向及びθ（回転）方向の位置ズレを検知する
ため２箇所以上に設けられた複数の検知手段によ多位置
検知を行い、その出力情報に基づいて両者を自動整合し
ている。
−一方、マスクとウェハーの相対的な位置を検知するア
ライメント・マークは、このマークを設けることによる
空間的な無駄を省くため、チップ間、特にショット間（
１シヨツトで複数チップを形成することもある）のスク
ライプ・ライン内に設けられる場合が多いため、ウェハ
ーのショット配列によっては複数箇所でのオートアライ
メントが行えない問題があった。また１シヨツト内にア
ライメントマークを設けても同じ問題が起ることがある
。従って、オードア２イメントの可能なショット配列を
とると、無効領域がふえ１ウエハーあたシの収得チップ
数が減少すると言う欠点があった。
ライメント・マークは、このマークを設けることによる
空間的な無駄を省くため、チップ間、特にショット間（
１シヨツトで複数チップを形成することもある）のスク
ライプ・ライン内に設けられる場合が多いため、ウェハ
ーのショット配列によっては複数箇所でのオートアライ
メントが行えない問題があった。また１シヨツト内にア
ライメントマークを設けても同じ問題が起ることがある
。従って、オードア２イメントの可能なショット配列を
とると、無効領域がふえ１ウエハーあたシの収得チップ
数が減少すると言う欠点があった。
第１図はウェハー上のショット配列例を示している。図
中、Ｐは１シヨツトで露光される露光パターン領域を示
してお）、１回の露光ショット当シ例えば４個のチン１
フ分を露光するものである。ｌとｌ′は縦方向のスクラ
イプ・ラインで、各中間部に夫々ア２イメント・マーク
が設けられているものとする。
中、Ｐは１シヨツトで露光される露光パターン領域を示
してお）、１回の露光ショット当シ例えば４個のチン１
フ分を露光するものである。ｌとｌ′は縦方向のスクラ
イプ・ラインで、各中間部に夫々ア２イメント・マーク
が設けられているものとする。
従って、例えばＰ′で示した露光ショットでは検出系の
左視野に対応するウェハー・アライメント・マークが存
在しないため、位置ずれ検知が行なえず、為にマスクと
ウェハーの自動整合が行われない。その結果、このウェ
ハー領域を有効ショットとすることができなかった。
左視野に対応するウェハー・アライメント・マークが存
在しないため、位置ずれ検知が行なえず、為にマスクと
ウェハーの自動整合が行われない。その結果、このウェ
ハー領域を有効ショットとすることができなかった。
本発明の目的は従来、マスクと感光体の位置合わせが困
難であった領域における整合を実況することにある。
難であった領域における整合を実況することにある。
そしてこの目的を達成するため後述の実施例では、マス
クとウェハーの相対位置を検知する複数の位置検出手段
からの出力情報によってマスクとウェハーの自動整合を
行う装置で、これら位置検出手段の全部又は一部を、ウ
ェハーのショット位置情報をもとに選択的に機能させ、
機能して−る位置検出手段の出力によシ位置合わせを行
うものである。
クとウェハーの相対位置を検知する複数の位置検出手段
からの出力情報によってマスクとウェハーの自動整合を
行う装置で、これら位置検出手段の全部又は一部を、ウ
ェハーのショット位置情報をもとに選択的に機能させ、
機能して−る位置検出手段の出力によシ位置合わせを行
うものである。
以下、図面に従って本発明の詳細な説明する。
第２図（Ａ）は本発明を適用した半導体焼付露光装置の
光学系の図である。
光学系の図である。
図中、１は集積回路パターン及びアライメント・マーク
を具えたマスクであシ、平面と回転方向に可動なマスク
・ステージ２２に保持されている。３は縮小投影レンズ
、４は感光層を具えるウェハーで７２イメント・マーク
を具えるものとする。５はウニパー・ステージであシ、
ウェハー４を保持するものである。マスク・ステージ（
不図示）及びウエノ１−・ステージ５は平面内（Ｘ方向
、Ｙ方向）並びに回転方向（θ方向）に移動可能なもの
である。件とで、例えばステップ送ルはマイクロプロセ
ッサＭＯ配列記憶制御機能部Ｍ１でウェハー・ステージ
５を駆動して行い、マスク１の装置本体に対するセツテ
ィングはマスク・ステージをＸＹ方向及び回転方向に動
かして行う。マスク１とウエノ・−４のアライメントは
選択演算制御機能部Ｍ２で実行するものとし、位置ずれ
についてはマスク・ステージを駆動し、回転誤差につい
てはウェハー・ステージ５を回転させるのが一法である
。
を具えたマスクであシ、平面と回転方向に可動なマスク
・ステージ２２に保持されている。３は縮小投影レンズ
、４は感光層を具えるウェハーで７２イメント・マーク
を具えるものとする。５はウニパー・ステージであシ、
ウェハー４を保持するものである。マスク・ステージ（
不図示）及びウエノ１−・ステージ５は平面内（Ｘ方向
、Ｙ方向）並びに回転方向（θ方向）に移動可能なもの
である。件とで、例えばステップ送ルはマイクロプロセ
ッサＭＯ配列記憶制御機能部Ｍ１でウェハー・ステージ
５を駆動して行い、マスク１の装置本体に対するセツテ
ィングはマスク・ステージをＸＹ方向及び回転方向に動
かして行う。マスク１とウエノ・−４のアライメントは
選択演算制御機能部Ｍ２で実行するものとし、位置ずれ
についてはマスク・ステージを駆動し、回転誤差につい
てはウェハー・ステージ５を回転させるのが一法である
。
しかしマスク１とウェハー４のアライメントは位置と回
転のずれともウエノ１−・ステージ５を駆動して修正し
ても良い。
転のずれともウエノ１−・ステージ５を駆動して修正し
ても良い。
次に２０と２０′はマスク１上に設けられたアライメン
トマークで、２１と２１′はウエノ１−４上に設けられ
たアライメントマークである。そして通常は左右雨検出
系の信号から、マスク１とウェハー４のＸ方向、Ｙ方向
セしてθ方向の整合誤差が演算され、ウエノ・−・ステ
ージ５とマスク・ステージが調整される。
トマークで、２１と２１′はウエノ１−４上に設けられ
たアライメントマークである。そして通常は左右雨検出
系の信号から、マスク１とウェハー４のＸ方向、Ｙ方向
セしてθ方向の整合誤差が演算され、ウエノ・−・ステ
ージ５とマスク・ステージが調整される。
なお、マスク１上のアライメントマークとウェハー上の
アライメントマークは、等倍投影系以外の系を介在させ
た時には投影もしくは逆投影しても両方のアライメント
マークの寸法が変わらない様に、アライメントマークの
寸法を変えておくものとし、ここではマスクのアライメ
ントマークの寸法でウェハーのアライメントマークの寸
法を除すると縮小倍率になる様に設定するＯ 更に、２８は回転軸２９を中心として回転する回転多面
鏡（ポリゴン）である。レーザ光源２２から射出したレ
ーザ光線はレンズ２６によ多回転多面鏡２８上の面の一
点３１へ収束する。
アライメントマークは、等倍投影系以外の系を介在させ
た時には投影もしくは逆投影しても両方のアライメント
マークの寸法が変わらない様に、アライメントマークの
寸法を変えておくものとし、ここではマスクのアライメ
ントマークの寸法でウェハーのアライメントマークの寸
法を除すると縮小倍率になる様に設定するＯ 更に、２８は回転軸２９を中心として回転する回転多面
鏡（ポリゴン）である。レーザ光源２２から射出したレ
ーザ光線はレンズ２６によ多回転多面鏡２８上の面の一
点３１へ収束する。
３２ 、５５ 、３４はリレー用の中間レンズ、３５は
三角プリズムで、三角プリズムの頂点が光軸上に配され
るので、−回の走査の前後が左右に振り分けられる。３
８は走査方向転換プリズムで、図面内の光走査を図面に
垂直方向の光走査に転換する機能を持ち、例えば第２図
（Ｂ）の様な形状を成している。４２は、光電検出系４
３，４４，４５゜４６を形成するバー７ミ２−で、４３
はミラー、４４はレンズ、４５は空間フィルタであシ、
４６はコンデンサ・レンズ、４７は光検出器である。
三角プリズムで、三角プリズムの頂点が光軸上に配され
るので、−回の走査の前後が左右に振り分けられる。３
８は走査方向転換プリズムで、図面内の光走査を図面に
垂直方向の光走査に転換する機能を持ち、例えば第２図
（Ｂ）の様な形状を成している。４２は、光電検出系４
３，４４，４５゜４６を形成するバー７ミ２−で、４３
はミラー、４４はレンズ、４５は空間フィルタであシ、
４６はコンデンサ・レンズ、４７は光検出器である。
４８．４９，５０．５１は全反射ミラー、５２はプリズ
ム、５３はｆ−θ対物レンズである。
ム、５３はｆ−θ対物レンズである。
図かられかる様に信号検出系は全く対称な左右の系から
成ってお）、オペレータ側を紙面の手前側とするとダッ
シュで示した系は右、ダッシュなしの系は左の信号検出
系と呼ぶことにする。
成ってお）、オペレータ側を紙面の手前側とするとダッ
シュで示した系は右、ダッシュなしの系は左の信号検出
系と呼ぶことにする。
中間レンズ３２ 、３３．５４は回転多面鏡２８からの
振れ原点を対物レンズ５３の絞）位置５５の中の隨５６
に形成する。従ってレーザービームは回転多面鏡２８の
回転によシマスフ及びウェハー上を走査する。
振れ原点を対物レンズ５３の絞）位置５５の中の隨５６
に形成する。従ってレーザービームは回転多面鏡２８の
回転によシマスフ及びウェハー上を走査する。
マタ対物レンズ系において、対物レンズ５３、絞シ５５
、ミラー５１及びプリズム５２はＸＹシ、マスク１及び
ウェハー４の測定位置は任意に変えることができる。例
えは、Ｘ方向の移動はミツ−５１が図中矢印Ａで示した
方向に移動すると対物レンズ５３及び絞夛５５も同時に
Ａ方向に移動すると共に光路長を常に一定に保つためプ
リズム５２も入方向にミラー５１の移動伝の％の量移動
する。
、ミラー５１及びプリズム５２はＸＹシ、マスク１及び
ウェハー４の測定位置は任意に変えることができる。例
えは、Ｘ方向の移動はミツ−５１が図中矢印Ａで示した
方向に移動すると対物レンズ５３及び絞夛５５も同時に
Ａ方向に移動すると共に光路長を常に一定に保つためプ
リズム５２も入方向にミラー５１の移動伝の％の量移動
する。
この種の移動はアライメントマークの外側に設けられた
マスクセツティングマークを検出するために役立つが、
それ以外にもマスクの偏倚が大きく、アライメントマー
クを探す必要がある場合にも使用され、その際のＹ方向
の移動は位置検出用の光学系全体がＹ方向（紙面に垂直
な方向）に移動する。
マスクセツティングマークを検出するために役立つが、
それ以外にもマスクの偏倚が大きく、アライメントマー
クを探す必要がある場合にも使用され、その際のＹ方向
の移動は位置検出用の光学系全体がＹ方向（紙面に垂直
な方向）に移動する。
尚、上記検出系はスポット又は７−ト状光でアライメン
トマークを走査し、マークの散乱光をそれぞれのフォト
セルで受けているが、アライメントマークを一様に照明
し、アライメントマークの像を各スリットで走査する形
式でも良いし、左右マーク像を単一の光電変換器に導い
て時間分割で検出しても良い。また露光時にはミラー５
１のみ傾動させて光路外へ退去させ、不図示の照明系で
マスク１を照明する。
トマークを走査し、マークの散乱光をそれぞれのフォト
セルで受けているが、アライメントマークを一様に照明
し、アライメントマークの像を各スリットで走査する形
式でも良いし、左右マーク像を単一の光電変換器に導い
て時間分割で検出しても良い。また露光時にはミラー５
１のみ傾動させて光路外へ退去させ、不図示の照明系で
マスク１を照明する。
第２図（Ａ）はマスク面上でのアライメント・マーク（
実線）の−例を示している。但し、図示の形状もしくは
これに類似の形状は一方向の線的走査でＸ方向とＹ方向
の位置ずれを検出できるので便利である。
実線）の−例を示している。但し、図示の形状もしくは
これに類似の形状は一方向の線的走査でＸ方向とＹ方向
の位置ずれを検出できるので便利である。
マスク上、第２図（Ａ）の２０に相当する位置にマスク
のアライメント・マーク７５．７６が、２０′に相当す
る位置にマスクアライメント・マーク７Ｂ’、７６’が
設けられている。
のアライメント・マーク７５．７６が、２０′に相当す
る位置にマスクアライメント・マーク７Ｂ’、７６’が
設けられている。
またウェハー上、８２図（Ａ）の２１．２１’に対応す
る位置のウェハーの７２イメント・マークは投影レンズ
を介して逆投影することができ、第３図（Ａ）の７１．
７２，７５．７４及び７１’、７２’、７５’、７４’
で表わすマークとしてマスク面上に逆投影される。
る位置のウェハーの７２イメント・マークは投影レンズ
を介して逆投影することができ、第３図（Ａ）の７１．
７２，７５．７４及び７１’、７２’、７５’、７４’
で表わすマークとしてマスク面上に逆投影される。
レーザ光は、第３図（Ａ）走査線６０．６０’に示す様
Ｋ、左検出系においては装置手前（図面下方）からＹ方
向へ、右検出系においては装置奥（図面上方）からマイ
ナスＹ方向ヘアライメント・マークを走査する。第３図
（Ｂ）は第４図（Ａ）における左検出系のマークを拡大
したものである。
Ｋ、左検出系においては装置手前（図面下方）からＹ方
向へ、右検出系においては装置奥（図面上方）からマイ
ナスＹ方向ヘアライメント・マークを走査する。第３図
（Ｂ）は第４図（Ａ）における左検出系のマークを拡大
したものである。
第３図（Ｂ）のマークをレーザ光６ｏが走査すると光検
出器４７．４７’に伏第３図（Ｃ）に示す様な６７１〜
８７６の信号が得られる。８７１．８７２，８７５・・
・・・は位置合せマーク７１，７２，７３・・・・・・
に夫々対応した信号である。
出器４７．４７’に伏第３図（Ｃ）に示す様な６７１〜
８７６の信号が得られる。８７１．８７２，８７５・・
・・・は位置合せマーク７１，７２，７３・・・・・・
に夫々対応した信号である。
従−ｐ−ｃ−１検出信号８７１ 、Ｓ７５．Ｓ７２．Ｅ
Ｉ７３．Ｓ７６、Ｓ７４の間隔Ｗ１．Ｗ２．Ｗ５．Ｗ４
を計ｆＡｌｊすれば、マスクとウェハーのズレ量が検出
できる。
Ｉ７３．Ｓ７６、Ｓ７４の間隔Ｗ１．Ｗ２．Ｗ５．Ｗ４
を計ｆＡｌｊすれば、マスクとウェハーのズレ量が検出
できる。
左信号系のマークのＸ方向及びＹ方向のズレ量ΔＸＬ、
ΔＹＬは ΔＸＬ ＝ （Ｗｌ −Ｗ２−Ｗ３＋Ｗ４） ／ ４Δ
ＹＬ ＝ （−Ｗｌ ＋Ｗ２＋Ｗ３−Ｗ４ ） ／ ４
であられすことができる。
ΔＹＬは ΔＸＬ ＝ （Ｗｌ −Ｗ２−Ｗ３＋Ｗ４） ／ ４Δ
ＹＬ ＝ （−Ｗｌ ＋Ｗ２＋Ｗ３−Ｗ４ ） ／ ４
であられすことができる。
また、右信号系のマークのズレ量ΔＸＲ，ΔＹＲは
ΔＸＲ＝ （−Ｗｌ ’＋Ｗ２’＋Ｗ３’−Ｗ４’）
／ ４ΔＹＲ＝＝ （−Ｗｌ ’＋Ｗ２’−Ｗ３’＋Ｗ
４’） ／ ４ となる。
／ ４ΔＹＲ＝＝ （−Ｗｌ ’＋Ｗ２’−Ｗ３’＋Ｗ
４’） ／ ４ となる。
従って回転方向のズレ量Δθは
ΔＢ ＝（△ＹＲ−Δ’ｒＬ）／（ＸＲ−ＸＩ＋） で
ある。
ある。
ここで、ＸＬ及びＸＲはマスクの中心からの左マーク及
び右マークの位置であｊ５． （ＸＲ−ＸＬ）は左右側
マーク間の間隔となる。
び右マークの位置であｊ５． （ＸＲ−ＸＬ）は左右側
マーク間の間隔となる。
本発明の実施例に於いては、第２図（Ａ）に示す様に、
ステップ制御機能部Ｍ１の指令信号によって駆動回路Ｄ
１を作動させ、ウェハー・ステージ５にＸＹ方向のステ
ップ・アンド・リピート運動を行わせる際に、アライメ
ント・マークがウェハーから外れるショット位置の場合
は、適正なアシイメントマーク検出を実行できる検出系
の信号のみを使用して選択演算・制御機能部Ｍ２で信号
ずれの演算を行う。そして演算結果に基づいて駆動回路
Ｄ２を作動させ、マスク・ステージ２２をＸＹ方向に微
動させてマスクとウェハーのアライメントを達成する。
ステップ制御機能部Ｍ１の指令信号によって駆動回路Ｄ
１を作動させ、ウェハー・ステージ５にＸＹ方向のステ
ップ・アンド・リピート運動を行わせる際に、アライメ
ント・マークがウェハーから外れるショット位置の場合
は、適正なアシイメントマーク検出を実行できる検出系
の信号のみを使用して選択演算・制御機能部Ｍ２で信号
ずれの演算を行う。そして演算結果に基づいて駆動回路
Ｄ２を作動させ、マスク・ステージ２２をＸＹ方向に微
動させてマスクとウェハーのアライメントを達成する。
即ち片側のマークのみでアライメントを行う場合には片
側の計測によって得られたズレ量ΔＸ、ΔＹを補正する
様、マスクとウェハーを相対的に移動させ、回転成分の
補正は行わないものとする。
側の計測によって得られたズレ量ΔＸ、ΔＹを補正する
様、マスクとウェハーを相対的に移動させ、回転成分の
補正は行わないものとする。
そして回転成分の補正を行わなくても予定した性能を出
せる理由は、勿論素材、加工、組立等の品質向上によっ
てウェハー・ステージの直進度が改善された点に負って
いるが、本発明が対象としているステッパーの様に１回
毎の露光領域が小さい装置では回転誤差による悪影響が
著しく小さいことが上げられる。
せる理由は、勿論素材、加工、組立等の品質向上によっ
てウェハー・ステージの直進度が改善された点に負って
いるが、本発明が対象としているステッパーの様に１回
毎の露光領域が小さい装置では回転誤差による悪影響が
著しく小さいことが上げられる。
第４図の露光ショットに示した数字はショット番号であ
υ、これらのショット番号を用いてアライメント方法を
示すと、次の様になる。
υ、これらのショット番号を用いてアライメント方法を
示すと、次の様になる。
（１）左右側検出系を用いてアライメントするショット
番号 ・・・・・２，３，６，７，８，９，１１．１２，１３
，１４，１５，１６，１７゜１８．１９，２０，２１．
２２，２５，２４，２５，２６，２７，３０゜１ （２）左検出系（右マーク）を用いてアライメントする
ショット番号 ・・・・・４，５，２８．２９ （３ン 右検出系（左マーク）を用いてアライメントす
るショット番号 ・・・・・１，１０，２５．３２ 尚、第４図において斜線で示したチップは無効チップと
なるが、１露光シヨツト中、２テツプは有効チップとし
て収得できるから、従来（第３図）の収得チップ数９６
に対して本発明（第４図）の収得チップ数は１１２とな
る。
番号 ・・・・・２，３，６，７，８，９，１１．１２，１３
，１４，１５，１６，１７゜１８．１９，２０，２１．
２２，２５，２４，２５，２６，２７，３０゜１ （２）左検出系（右マーク）を用いてアライメントする
ショット番号 ・・・・・４，５，２８．２９ （３ン 右検出系（左マーク）を用いてアライメントす
るショット番号 ・・・・・１，１０，２５．３２ 尚、第４図において斜線で示したチップは無効チップと
なるが、１露光シヨツト中、２テツプは有効チップとし
て収得できるから、従来（第３図）の収得チップ数９６
に対して本発明（第４図）の収得チップ数は１１２とな
る。
次に、第５図で本発明のオートアライメント方式の動作
を説明するフロー図を示す。
を説明するフロー図を示す。
オートアライメントが５０１にてスタートすると、まず
ステップ５０２にてショット番号からマークの位置を判
別する。第４図のショット配列で述べた様に、ショット
番号に対応してマーク位置は決まっているから、これら
の対応関係はあらかじめマイクロプロセッサのメモリに
テーブル化して格納されている。従って、マイクロプロ
セッサはこのショット番号とマーク位置のテーブルを参
照して、ウェハー上のマークが右のみのショットの場合
にはステップ５０３ヘウエハー上のマークが左のみのシ
ョットの場合にはステップ５１３ヘウエハー上に左右側
マークがあルショットの場合にはステップ５２３へ分岐
すル。
ステップ５０２にてショット番号からマークの位置を判
別する。第４図のショット配列で述べた様に、ショット
番号に対応してマーク位置は決まっているから、これら
の対応関係はあらかじめマイクロプロセッサのメモリに
テーブル化して格納されている。従って、マイクロプロ
セッサはこのショット番号とマーク位置のテーブルを参
照して、ウェハー上のマークが右のみのショットの場合
にはステップ５０３ヘウエハー上のマークが左のみのシ
ョットの場合にはステップ５１３ヘウエハー上に左右側
マークがあルショットの場合にはステップ５２３へ分岐
すル。
ステップ５０５，５１３，５２３では順に左検出系、右
検出系、左右検出系の計測を行い、計測終了後ステップ
５０４，５１４，５２４にて、マスクとウェハーのズレ
量の計算を行う。ステップ５０４では左検出系のズレ量
ΔＸＬ、ΔＹＬを、ステップ５１４では右検出系のズレ
量ΔＸＲ，△ＹＲを、ステップ５２４では左右検出系の
ズレ量△ＸＬ、△ＹＬ及びΔＸＲ，ΔＹＲを計算する。
検出系、左右検出系の計測を行い、計測終了後ステップ
５０４，５１４，５２４にて、マスクとウェハーのズレ
量の計算を行う。ステップ５０４では左検出系のズレ量
ΔＸＬ、ΔＹＬを、ステップ５１４では右検出系のズレ
量ΔＸＲ，△ＹＲを、ステップ５２４では左右検出系の
ズレ量△ＸＬ、△ＹＬ及びΔＸＲ，ΔＹＲを計算する。
次に左右側検出系の場合にはステップ５２５で左右のＸ
方向及びＹ方向のズレ量の平均値△Ｘ＝ （ΔＸＬ＋
ΔＸＲ）／２、 △Ｙ＝ （△ＹＬ ＋ΔＹＲ）／２
をめ、左または右検出系のみの場合にはステップ５０５
，５１５で片側のズレ量をズレ量の平均値△Ｘ、ΔＹと
する。
方向及びＹ方向のズレ量の平均値△Ｘ＝ （ΔＸＬ＋
ΔＸＲ）／２、 △Ｙ＝ （△ＹＬ ＋ΔＹＲ）／２
をめ、左または右検出系のみの場合にはステップ５０５
，５１５で片側のズレ量をズレ量の平均値△Ｘ、ΔＹと
する。
とのズレ量の平均値△Ｘ、△Ｙはあらかじめ決められた
ズレ量の許容範囲（トレランス）内にあるか否か、ステ
ップ５０６にて判別する。
ズレ量の許容範囲（トレランス）内にあるか否か、ステ
ップ５０６にて判別する。
もし、許容範囲内におればステップ５１１へ分岐し、オ
ートアライメントは終了する。
ートアライメントは終了する。
許容範囲外の場合には、位置合せを行うがこの時片マー
クの場合にはＸＹ方向の移動のみ・両マークの場合には
ＸＹ方向及びθ方向の移動を行う。
クの場合にはＸＹ方向の移動のみ・両マークの場合には
ＸＹ方向及びθ方向の移動を行う。
従ってステップ５０７にて、両マークか片マークかの判
別を行い両マークの場合にはステップ５０８へ、片マー
クの場合はステップ５１０へ分岐するＯ 両マークでステップ５０８へ分岐した場合は前述した様
に回転方向のズレ量△θをめ、ステップ５０９でθ方向
のステージを駆動する。次にステップ５１０にて両マー
ク、片マーク■ずれの場合にもＸ方向、Ｙ方向のズレ量
を補正するためマスクとウェハーを相対的に移動させる
。このＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の移動はマスクステー
ジ及びウェハーステージのいずれで行っても構わない。
別を行い両マークの場合にはステップ５０８へ、片マー
クの場合はステップ５１０へ分岐するＯ 両マークでステップ５０８へ分岐した場合は前述した様
に回転方向のズレ量△θをめ、ステップ５０９でθ方向
のステージを駆動する。次にステップ５１０にて両マー
ク、片マーク■ずれの場合にもＸ方向、Ｙ方向のズレ量
を補正するためマスクとウェハーを相対的に移動させる
。このＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の移動はマスクステー
ジ及びウェハーステージのいずれで行っても構わない。
ステージ移動終了後は再びステップ５０２へ戻で、ステ
ップ５０２、ステップ５１０のループをくシ返す。
ップ５０２、ステップ５１０のループをくシ返す。
オートアライメント終了後、アライメントマーク検出用
の全反射ミ７ ５１ Ｔ Ｊ １’は投影光学系の光路
外へ退避し露光が行われる。露光終了後火のショットヘ
ウエハーステージは移動し、再び全反射ミ９−５１．５
１’は投影光学系の光路内へムシ、オートアライメント
が行われる。
の全反射ミ７ ５１ Ｔ Ｊ １’は投影光学系の光路
外へ退避し露光が行われる。露光終了後火のショットヘ
ウエハーステージは移動し、再び全反射ミ９−５１．５
１’は投影光学系の光路内へムシ、オートアライメント
が行われる。
尚、片マークしかないショットの場合、マーク検出用全
反射ミラー５１．５１’は、マークのある方のみ光路中
へ入少、他の側のミラーは退避状態のままでもよい。ま
た上述の実施例ではショット位置情報を、予めマイクロ
プロセッサ−に記憶させたショット配列から得ていたが
、別の光電検出装置でウェハーの位置を検出し、どのア
ライメント・マークを使用できるか判別して検出系を選
択する様に変形することもできる。
反射ミラー５１．５１’は、マークのある方のみ光路中
へ入少、他の側のミラーは退避状態のままでもよい。ま
た上述の実施例ではショット位置情報を、予めマイクロ
プロセッサ−に記憶させたショット配列から得ていたが
、別の光電検出装置でウェハーの位置を検出し、どのア
ライメント・マークを使用できるか判別して検出系を選
択する様に変形することもできる。
以上述べた様に本発明によれば、アライメントマークの
一部が使用できない領域でも位置合わせが可能とな）、
従来の装置では転写不可能な部所にも焼付けできるから
、既に第４図を使って説明した様にウエノ・−１枚当り
の収得チップ数を増加でき、例えば１日当りの総計増収
を著しく促進する優れた効果を持つ。
一部が使用できない領域でも位置合わせが可能とな）、
従来の装置では転写不可能な部所にも焼付けできるから
、既に第４図を使って説明した様にウエノ・−１枚当り
の収得チップ数を増加でき、例えば１日当りの総計増収
を著しく促進する優れた効果を持つ。
第１図は従来のショット配列を示すウエノ１−の平面図
。 第２図（Ａ）は本発明実施例を示す平面図、第２図（Ｂ
）は構成要素の斜視図。 第３図（Ａｌはマスク面におけるアライメントマークを
示す平面図、第３図（Ｂ）はアライメントマークの平面
図、第３図（Ｃ）はアライメントマークを光走査した時
の出力信号例の図。 第４図は本発明実施例におけるショット配列を示すウェ
ハーの平面図。 第５図は本発明実施例のオート・アライメント動作を示
すフロー図。 図中、 １・・・マスク ３・・・縮小投影レンズ ４・・・ウェハー ２０．２０’・・・マスク・アライメント・マーク２１
２１’・・・ウェハー・アライメント・マーク４７．４
７’・・・光検出器 Ｍ・・・マイクロプロセッサ− 出願人 キャノン株式会社
。 第２図（Ａ）は本発明実施例を示す平面図、第２図（Ｂ
）は構成要素の斜視図。 第３図（Ａｌはマスク面におけるアライメントマークを
示す平面図、第３図（Ｂ）はアライメントマークの平面
図、第３図（Ｃ）はアライメントマークを光走査した時
の出力信号例の図。 第４図は本発明実施例におけるショット配列を示すウェ
ハーの平面図。 第５図は本発明実施例のオート・アライメント動作を示
すフロー図。 図中、 １・・・マスク ３・・・縮小投影レンズ ４・・・ウェハー ２０．２０’・・・マスク・アライメント・マーク２１
２１’・・・ウェハー・アライメント・マーク４７．４
７’・・・光検出器 Ｍ・・・マイクロプロセッサ− 出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- （１）マスクとウェハーの相対位置を検出する複数の位
置検出手段を有し、各ショット毎にマスクとウェハーの
位置合わせを行った後、露光を行うステップ型の露光装
置に於いて、ウェハーのショット位置情報を出力する手
段と、前記ショット位置情報をもとに前記位置検出手段
の全部もしくは一部を選択するための手段と、選択され
た位置検出手段の出力をもとにマスクとウェハーの相対
誤差を演算する手段を具備する半導体焼付露光装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140896A JPS6032320A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | ステップアンドリピート露光装置 |
| GB08418927A GB2146427B (en) | 1983-08-01 | 1984-07-25 | Semiconductor manufacture |
| DE19843428225 DE3428225A1 (de) | 1983-08-01 | 1984-07-31 | Geraet zur herstellung von halbleiterschaltungen |
| US07/008,134 US4719357A (en) | 1983-08-01 | 1987-01-22 | Semiconductor circuit manufacturing apparatus having selectively operable detectors for effecting automatic alignment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58140896A JPS6032320A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | ステップアンドリピート露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032320A true JPS6032320A (ja) | 1985-02-19 |
| JPS6349368B2 JPS6349368B2 (ja) | 1988-10-04 |
Family
ID=15279309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58140896A Granted JPS6032320A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | ステップアンドリピート露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032320A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02144575U (ja) * | 1989-05-11 | 1990-12-07 |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58140896A patent/JPS6032320A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6349368B2 (ja) | 1988-10-04 |
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