JPS6054437A - ウエ−ハとレチクルの位置合せ方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、縮小投影露光装置を用いたウェーハとレチク
ルの位置合せ方法に係り、特に２層間重葭合せ位置決め
の位置合せ方法に関する。

〔発明の背景〕

縮小投影露光装置によって、レチクルの回路パターンを
、ウェーハ上に各工程ごとに精度良く重ね合せて投影露
光するにめに、梱々の方法が用いられる。第１図は、縮
小投影露光装置によって、ウェーハ上への重ね合せ露光
の方法を説明したものである。

ウェーハ１上にはレチクル２のパターン像が、縮小レン
ズ３によって縮小投影されて形成されるようになってい
る。既に前工程によって形成されているウェーハ１上の
パターン４と、前記レチクル２により新たに形成される
像とを一致させるために次の方法が採られる。前工程で
回路パターンを露光する際に同時に形成された位置合せ
基準パターン５の像を、縮小投影レンズ３によってレチ
クル２の小窓６にそれぞれ投影する。第１図においては
２ケの基準パターンをそれぞれレチクル２の２ケ所に投
影した例が示しである。レチクル２の投影像の位置には
小窓６が形成されており、この小窓６全通して、ウェー
ハ」二の基準パターンの１象は位ｉ′検出器７に到達す
るようになっている。

８は投影光を反射するミラーでおるが、このミラー８は
ウェーハ１−１−の基準パターン５に照明光９を送るた
めに、反射透過率が約５０チのハーフミラ−となってい
る。前日１位ｌａ検出機構７は、ウェーハＬにのノ、１
．準バター＝７５とレチクル２の小窓６の像の６７、１
Ｍケ同時に検出１〜、両省゛の相対位置を計測するよう
になっている。ウェーハ１を載置するＸＹステージ１０
は、ステップ送シによって、ＸＩＹ２方向に移動制御ｉ
１１のできる機構をもっている。

ｆｉｒｌｉｉＩ′、４灸出器７によって計測された、レ
チクル２の小窓６とつ」−ハ１十の基準パターン５との
相対位１ｔｈ−のズレ−ｔ、１゛、ＸＹスデージ１０に
よるウェーハ１の移顧１、あるいは第１図の機構とは異
なシレチクル２０ウェーハ１に対する移動により補正さ
れる。

従来にあつＣ１この樵の位１ｄ合せは、まずウェーハ１
．１−の基準パターン５０Ｈ１測を行い、この計１１！
Ｉ　Ｎ　７彼に、改めてＸＹスデージを露光位置に移動
するという２段の手順を経て行なわれていた。

このために、−回の露光に対して、ＸＹステージを２度
移動させねばならず、いわゆるスループット（ウェーハ
処理能力）を低下させるという欠点を有していた。

したがって１回の露光位置で、位置計測を同時に行うこ
とが望ましいわけであるが、それを不可能にしていた理
由を第２図（ａ）乃至（Ｃ）によシ説明する。

第２図において、１１で示した領域がウェーハ１上の露
光可能な領域である。また、１２は実際に露光形成され
る回路パターンである。第２図（ａ）に示すように、回
路パターン１２を露光する場合に、その前工程で形成さ
れているパターンの上に重ねて露光しようとすると、前
工程で作成された位置合せパターン１３を位置検出器で
検出することにより、この場合検出器の光学系の影１４
が露光領域に入り、この領域は露光不能となる。

１２に示したチップの大きさよ如大きいチップを露光す
ることは不可能となる。したがって第２図（ａ）にボし
た位１−′関係は、既に前工程で作成されているパター
ンを検出シ２、同時に露光することができるのみである
。位置合せパターンは工程を重ねてゆく間に、棟々の原
因で使用できなくなり、別の位１ｕに−ｒｆｃに露光し
て作成する必要が生じることは免れない。

第２図（ｂ）はウェーハ上に位置合せパターンを次次と
ｌ［設してゆく場合を説明したものである。第２図（＋
））（１）においてパターン１５を検出し同時に露光す
る場合に耕７’（なパターン１６を露光作成する。

次の工程（１１）では（１）で作成したパターン１６を
検出し露光する′Ｓ台に第３番目の童［たなパターン１
７を露光作成する。

しかし、この場合の欠点は位置検出器を新しいパターン
の位１［ｉ／が変るごとに移動させねばならガいことで
ある。検出器自体を高精度に再現性よく移動さぜること
ｉｔ構造が被雑になり、実用的ではない。露光領域に検
出器の影を作らない方法としては、第２図（Ｃ）に示す
ように、検出器を露光領域１１外に設置することが解決
するが、この場合には新たな位置合せパターンを露光と
同時に作成することが不可能となる。既ち位置検出と露
光には、それぞれＸＹステージを移動させて行わねばな
らない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述した欠点を解決し、位置検出とパ
ターンの露光を、ＸＹステージを移動させることなく同
時に行う仁とのできるウェーハとレチクルの位置合せ方
法を提供するにある。

〔発明のＷｔ要〕

このような目的を達成するために、本発明は、レチクル
のパターン検出機構を２組で構成し、ウェーハ製作工程
の繰り返しパターン焼付けと、各層問合せを、前記パタ
ーン検出機構を交互に使用することによシ同時に行うよ
うにしたものである。

〔発明の実施例〕

第３図（ａ）乃至（ｄ）は本発明によるウェーハとレチ
クルの位置合せ方法の一実施例を示す構成図である。同
図において、１１は露光可能領域、１２は露光されるレ
チクル原画領域であり、ウェーハ１」二に形成される回
路パターンに相当する。１８゜１９ｔ」それぞれこの位
置に固定された位置検出器である。１ず１４４３図（ａ
）において第１１曽目のパターン露光が打われるとする
３、この」局舎にはウェーッ・１上に既存のパターンＯ
形成されていないので、位置合せの必要なく、以佐の鉦
ね合せ露光に使用する予定の位置合せ用パターン２０を
回路パターン１２と同時に露光する。。

次の第２１＃ｉ目パターン形成においては＠３図（ａ）
で露光されたパターン上に東ね露光することになるので
、第３図（ａ）で作成１７た位置合せパターン２０を位
１ｕ検出器１８の位置にもってきて位１ａ合せを行うと
同時に回路パターン２１も露光する。

位置合せパターンの検出は、レチクルの小窓を通して行
われるので、検出用の窓と露光される回路パターンとの
位置関係は、各工程ごとにレチクルの上で変ることにな
る。第３図（ｂ）で回路パターンを露光する場合に、同
時に次工程で使用する位置合せパターン２１も露光され
る。第３の工程においては、第３図（Ｃ）に示すように
、工程（ｂ）で作成したパターン２１をレチクル上の小
窓１９の位置にして位置合せを行うと同時に回路パター
ン１２の露光と次工程用合せパターン２２を露光する。

以後同様であるが、第３図（ｄ）においては位置合せは
２２のパターンをレチクル上の小窓からなる１８の検出
器で検出し、回路パターン１２と、位置合せパターン２
３を露光により作成する。

なお、上述した実施例では、レチクル上に設けたパター
ン検出機構およびウェーハ上に焼き付けられる位置合せ
パターンはともに正方形状としたものであるが、この形
状に限定されるものではなく例えば十字形等地の形状で
あってもよいことはいうまでもない。

〔発明の効果〕

このようにすれば、レチクル上の２個の位置検出器１８
．１９を交互に使用することにより、位置合せとパター
ンの露光をＸＹステージを移動させることはく同時に行
うことができる。したがって従来みられたように、焼き
付ける位置合せパターンの位置が異なるため、レチクル
の小窓と前記パターンを一致させるためにウェーハを移
動しなければならないという工程を除去させることがで
きる。また、位１ｄ検出器は露光領域外に置かれている
ので、検出器の影に防げられることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられるウェーハとレチクルの位置
合せ機構の原理を示す概要図、第２図は従来のウェーハ
とレチクルの位置合せ方法の一例を示す構成図、第３図
は本発明によるウェーハとレチクルの位置合せ方法の一
実施例を示す構成図である。 １・・・ウェーハ、２・・・レチクル、５・・・位置合
せ基準パターン、１８．１９・・・パターン検出機構（
小窓）、１１・・・露光ｔｉＪ能領域、１２・・・回路
パターン、２０．２１．２２・・・位１ｕ合せパターン
。 代理人　弁理士　鵡沼辰之 も１図 第２図 ＩＬ１３ （ｉ　）　（ｉｉ　） 粥３図 １７２−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レチクルの原画をウェーッ＼ヒに縮小して投影する
   光学系と、ウェーッ・をＸＹ方向にステップ送シする機
   構、およびウェーッ・上の規準パターンを、上記レチク
   ルの小窓を通して、該小窓の像と共に投影し両者の相対
   位置を計測する位置検出機構を備えた投影露光装置にお
   いて、前記パターン検出機構は２組で構成されていると
   ともに、前記原画の領域外に固定して配置され、ウェー
   ハ製作工程の繰シ返しパターン焼付けと、各層問合せを
   、前記検出機構を交互に使用することにより同時に行う
   ことを特徴としたウェーハとレチクルの位置合せ方法。