JPS6139021A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPS6139021A JPS6139021A JP16105684A JP16105684A JPS6139021A JP S6139021 A JPS6139021 A JP S6139021A JP 16105684 A JP16105684 A JP 16105684A JP 16105684 A JP16105684 A JP 16105684A JP S6139021 A JPS6139021 A JP S6139021A
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- Japan
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- optical system
- light
- mask
- variable filter
- wafer
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- G—PHYSICS
- 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (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】
本発明は可変フィルターを用いた光学系に関し、特に半
導体焼付装置においてマスクとウェハーのアライメント
を行う際、両者のアライメント精度の向上を図った可変
フィルターを用いた光学系に関するものである。
導体焼付装置においてマスクとウェハーのアライメント
を行う際、両者のアライメント精度の向上を図った可変
フィルターを用いた光学系に関するものである。
従来より、工０．ＬＳＩ等の微細パターンを有するマス
クをウェハー面上に投影してＩＣ，ＬＳＩ等を製造する
半導体焼付装置が種々提案されている。
クをウェハー面上に投影してＩＣ，ＬＳＩ等を製造する
半導体焼付装置が種々提案されている。
第１図は、従来の半導体焼付装置のマスクとウェハーの
関係を示す概略図である。同図において、投影レンズＰ
ＳによりマスクＭをウェハーＷ面上に投影している。こ
のとき照明系工ＳでマスクＭを照明し、アライメント光
学系ＡｓによりマスクＭとウェハーＷのアライメントを
行っている。
関係を示す概略図である。同図において、投影レンズＰ
ＳによりマスクＭをウェハーＷ面上に投影している。こ
のとき照明系工ＳでマスクＭを照明し、アライメント光
学系ＡｓによりマスクＭとウェハーＷのアライメントを
行っている。
一般に、投影レンズＰＳを通過した光束を用いてアライ
メントを行う、所謂ＴＴＬアライメント方法は高精度な
アライメントが可能である。このＴＴＬアライメント方
法は、例えばマスクとウェハー面上に各々形成されてい
るアライメンを用のマークを照明し、これら双方のマー
クが所定位置に合致したか否かを双方のマークから生ず
る回折光を利用して行っている。
メントを行う、所謂ＴＴＬアライメント方法は高精度な
アライメントが可能である。このＴＴＬアライメント方
法は、例えばマスクとウェハー面上に各々形成されてい
るアライメンを用のマークを照明し、これら双方のマー
クが所定位置に合致したか否かを双方のマークから生ず
る回折光を利用して行っている。
このようなマークからの回折光を利用してアライメンＦ
を行う方法は、既に本出願人が特開昭５２−１３２８５
１号公報で提案している。
を行う方法は、既に本出願人が特開昭５２−１３２８５
１号公報で提案している。
同公報ではマークから生ずる回折光の検出を投影レンズ
の瞳位置と光学的に等価な位置で空間周波数フィルタリ
ングを行うことにより行っている。
の瞳位置と光学的に等価な位置で空間周波数フィルタリ
ングを行うことにより行っている。
そして各々のマーク位置を検出してマスクとウェハーの
アライメントを行っている。
アライメントを行っている。
第２図は、本出願人が先の特開昭５２−１３２８５１号
公報で提案したマスクとウェハーのアライメントを行う
アライメント光学系の概略図である。同図において、レ
ーザーＬＯから射出した光束を等速回転しているポリゴ
ンミラーＰＭで反射させ、ビームスプリッタ−Ｂ１を介
して対物レンズ０によりマスクＭ上に集光させている。
公報で提案したマスクとウェハーのアライメントを行う
アライメント光学系の概略図である。同図において、レ
ーザーＬＯから射出した光束を等速回転しているポリゴ
ンミラーＰＭで反射させ、ビームスプリッタ−Ｂ１を介
して対物レンズ０によりマスクＭ上に集光させている。
そしてマ長りＭを通過しり光束を投影レンズＰＳにより
ウェハーＷ面上に再集光させている。ウニ／％−Ｗ面か
ら反射した光束は投影レンズＰＳにより再度マスクＭ上
に集光させた後、対物レンズ０によりビームスプリッタ
−Ｂ１で反射させて空間周波数フィルタリングを行う為
のフィルターＦ、受光レンズ”Ｏ＋受光素子りより成る
検出系に導光させている。なお、受光素子りはフィルタ
ーＦに接置しても良い。フィルターＦは、投影レンズＰ
Ｓの瞳ＰＳ１の対物レンズ０による共ψ転位置近傍に配
置されている。検出系はフィルターＦを通過した光束を
受光するようになっている。レーザーＬＯからの光束に
よりポリゴンミラーＰＭを等速回転してｆ−θ特性を持
つ対物レンズＯを介してマスクＭ面上及びウェハーＷ面
上を矢印方向に等速に走査している。同図において、マ
スクＭより上方の光学系は光軸Ｓの反対側にもう一つ配
置されており、マスクＭの左右両方でアライメントを行
っているが同図では片方を省略しである。フィルターＦ
の中央部には遮光部が形成されていて、この遮光部によ
りマスクＭ及びウェハーＷからの正反射光すなわち０次
光を遮光している。
ウェハーＷ面上に再集光させている。ウニ／％−Ｗ面か
ら反射した光束は投影レンズＰＳにより再度マスクＭ上
に集光させた後、対物レンズ０によりビームスプリッタ
−Ｂ１で反射させて空間周波数フィルタリングを行う為
のフィルターＦ、受光レンズ”Ｏ＋受光素子りより成る
検出系に導光させている。なお、受光素子りはフィルタ
ーＦに接置しても良い。フィルターＦは、投影レンズＰ
Ｓの瞳ＰＳ１の対物レンズ０による共ψ転位置近傍に配
置されている。検出系はフィルターＦを通過した光束を
受光するようになっている。レーザーＬＯからの光束に
よりポリゴンミラーＰＭを等速回転してｆ−θ特性を持
つ対物レンズＯを介してマスクＭ面上及びウェハーＷ面
上を矢印方向に等速に走査している。同図において、マ
スクＭより上方の光学系は光軸Ｓの反対側にもう一つ配
置されており、マスクＭの左右両方でアライメントを行
っているが同図では片方を省略しである。フィルターＦ
の中央部には遮光部が形成されていて、この遮光部によ
りマスクＭ及びウェハーＷからの正反射光すなわち０次
光を遮光している。
マスクＭ及びウェハーＷ面上には各々第６図（ン。
の）に示すように、両者を所定の関係にアライメントす
る為のマークが形成されている。
る為のマークが形成されている。
マスクＭの左方には第６図（４）に示すように４５度に
傾いたマークＭ ’ｌ Ｉｕ Ｍ２ Ｌと、逆向きに４
５度傾いたマークＭＩＲ＋Ｍ２Ｒより成るマーク部ＯＬ
が、又マスクＭの右方にもマーク部ＯｘＪと同様のマー
ク部ｏＲが各々形成されている。
傾いたマークＭ ’ｌ Ｉｕ Ｍ２ Ｌと、逆向きに４
５度傾いたマークＭＩＲ＋Ｍ２Ｒより成るマーク部ＯＬ
が、又マスクＭの右方にもマーク部ＯｘＪと同様のマー
ク部ｏＲが各々形成されている。
ウェハーＷの左方には第６図（Ｂ）に示すように４５度
に傾いたマークｗＬと、マークＷｌと逆向きに４５度傾
いたマークｗＲより成るマーク部ＯＩｌ′が、又ウェハ
ーＷの右方にもマーク部ＯＬ′と同様のマーク部ＯＲ′
が各々形成されている。両者のアライメントは例えば第
４図（４）に示すように、マスクＭのマーク部ＯＩ＋＋
ＯＲにウェハーＷのマーク部ＯＩＩ′、ＯＲ′が各々中
央に挾まれる。即ち、マークＭＩＬとマークＷＬとの間
隔をｔｌｘｒ ％マークＷＬとマークＭ２Ｌとの間隔を
ｔ２Ｌ同様にマーク部ｏＴＪの右方のマークＭＩＢとマ
ークＷＲとの間隔を！１Ｒ１マークＷＲとマークＭ２Ｒ
との間隔をｊ２Ｒとしたとき、 ７１ Ｉ、 −７２１ １１Ｒ””１２Ｂ 同様に、 ７１Ｌ’−１２Ｌ’ ｊＩＲ’−７２Ｒ’ なる関係になったときマスクとウェハーのアライメント
が完了するようになっている。
に傾いたマークｗＬと、マークＷｌと逆向きに４５度傾
いたマークｗＲより成るマーク部ＯＩｌ′が、又ウェハ
ーＷの右方にもマーク部ＯＬ′と同様のマーク部ＯＲ′
が各々形成されている。両者のアライメントは例えば第
４図（４）に示すように、マスクＭのマーク部ＯＩ＋＋
ＯＲにウェハーＷのマーク部ＯＩＩ′、ＯＲ′が各々中
央に挾まれる。即ち、マークＭＩＬとマークＷＬとの間
隔をｔｌｘｒ ％マークＷＬとマークＭ２Ｌとの間隔を
ｔ２Ｌ同様にマーク部ｏＴＪの右方のマークＭＩＢとマ
ークＷＲとの間隔を！１Ｒ１マークＷＲとマークＭ２Ｒ
との間隔をｊ２Ｒとしたとき、 ７１ Ｉ、 −７２１ １１Ｒ””１２Ｂ 同様に、 ７１Ｌ’−１２Ｌ’ ｊＩＲ’−７２Ｒ’ なる関係になったときマスクとウェハーのアライメント
が完了するようになっている。
両者のアライメントの正金状態の検出はマーク部をレー
ザーからの光束Ｓで走査して行われる。第４図（４）に
示すように、レーザーＬＯからの光束Ｓがマーク部を左
方から右方へ走査する場合、光束Ｓがマークのある位置
にないときは光束ＳはマスクＭ及びウェハーＷから単に
反射して第２図に示す対物レンズ０１ビームスプリッタ
−Ｂ１を介しフィルターＦの遮光部で遮光され受光素子
りに入射しない。
ザーからの光束Ｓで走査して行われる。第４図（４）に
示すように、レーザーＬＯからの光束Ｓがマーク部を左
方から右方へ走査する場合、光束Ｓがマークのある位置
にないときは光束ＳはマスクＭ及びウェハーＷから単に
反射して第２図に示す対物レンズ０１ビームスプリッタ
−Ｂ１を介しフィルターＦの遮光部で遮光され受光素子
りに入射しない。
しかし、光束Ｓが例えばマークｗＬ面上の位置４−１に
くるとマークＷＩ、の端で光束Ｓは散乱され投影レンズ
ＰＳの瞳位置Ｐｓｉ上で第５図に示すように、マークＷ
Ｉ、と直交する方向に回折パターン５−２が生じる。
くるとマークＷＩ、の端で光束Ｓは散乱され投影レンズ
ＰＳの瞳位置Ｐｓｉ上で第５図に示すように、マークＷ
Ｉ、と直交する方向に回折パターン５−２が生じる。
尚、同図の５−１は光束Ｓが単にマスク及びウェハー面
上から反射する０次光の光束径を示す。次に例えば光束
Ｓが他のマークｗＲの位置４−２にきたときは、光束Ｓ
は前とは逆に第６図に示すような方向に回折パターン６
−２を生じる。但し、同図において６−１は第５図の光
束径５−１と同様な光束Ｓの０次光の光束径である。
上から反射する０次光の光束径を示す。次に例えば光束
Ｓが他のマークｗＲの位置４−２にきたときは、光束Ｓ
は前とは逆に第６図に示すような方向に回折パターン６
−２を生じる。但し、同図において６−１は第５図の光
束径５−１と同様な光束Ｓの０次光の光束径である。
第５図と第６図に示す回折パターン５−２．６−２は、
各々マークＷＴＪとマークｗＲが直交している為に直交
して生じている。
各々マークＷＴＪとマークｗＲが直交している為に直交
して生じている。
これらの回折パターンは第２図の投影レンズＰＳの瞳Ｐ
Ｓ１と共軛の位置Ｐｓｉ’に生じる。
Ｓ１と共軛の位置Ｐｓｉ’に生じる。
この為位置ｐｓ１’にフィルターＦを配置し、フィルタ
ーＦの開口形状を例えば第７図に示すように開口部７−
１と遮光部７−２で構成すれば、受光素子りではマスク
及びウェハー面からの０次光は遮光され回折光のみを受
光することができる。
ーＦの開口形状を例えば第７図に示すように開口部７−
１と遮光部７−２で構成すれば、受光素子りではマスク
及びウェハー面からの０次光は遮光され回折光のみを受
光することができる。
従って第２図に示すようにル−ザーＬｏからの光束Ｓで
マスクＭとウェハーＷ面上を一定速度で走査すれば、両
者に形成されているマークの位置を受光素子りにより時
間的に検出することができる。
マスクＭとウェハーＷ面上を一定速度で走査すれば、両
者に形成されているマークの位置を受光素子りにより時
間的に検出することができる。
例えば、マスクとウェハーの各々のマークの相対的位置
が第４図（Ａ）の如くになっていれば受光素子りからは
第４図（Ｂ）に示すような信号が得られる。
が第４図（Ａ）の如くになっていれば受光素子りからは
第４図（Ｂ）に示すような信号が得られる。
従って、これらの信号の間隔をカウントして信号処理す
ればマスクとウェハーのアライメントを行うことができ
る。
ればマスクとウェハーのアライメントを行うことができ
る。
しかしながら実際には、マスク及びウェハー面は粗面状
となっていたり又ゴミ、キズ等の欠陥が存在している。
となっていたり又ゴミ、キズ等の欠陥が存在している。
これらの粗面や欠陥は入射光を散乱させ、第８図のＸ印
に示すようにフィルター面Ｆ８−１．上にランダムな回
折パターンを生じさせる。
に示すようにフィルター面Ｆ８−１．上にランダムな回
折パターンを生じさせる。
この為、第７図に示す開口部７−１を有したフィルター
を用いても開口部７−１にはマークからの回折光以外の
光束、すなわち雑音回折光が透過して受光素子りに入射
するのでこれら雑音回折光が多いとマーク位置の検出精
度が低下し、しいてはアライメント精度を低下させる原
因となり得る。他方、投影光学系に関連して、別の問題
も存在している。
を用いても開口部７−１にはマークからの回折光以外の
光束、すなわち雑音回折光が透過して受光素子りに入射
するのでこれら雑音回折光が多いとマーク位置の検出精
度が低下し、しいてはアライメント精度を低下させる原
因となり得る。他方、投影光学系に関連して、別の問題
も存在している。
第２図に示す投影レンズＰＳはテレセントリックな光学
系とするのが一法であるが、この時、マスクＭを通過し
光軸Ｓと平行に通過した光束Ｌ１は投影レンズＰＳを通
過した後、光軸Ｓと平行に射出しウェハーＷ面上に垂直
に入射して結像する。
系とするのが一法であるが、この時、マスクＭを通過し
光軸Ｓと平行に通過した光束Ｌ１は投影レンズＰＳを通
過した後、光軸Ｓと平行に射出しウェハーＷ面上に垂直
に入射して結像する。
従って、投影レンズＰＳが完全なテレセントリックな光
学系であれば、光束Ｌ１は投影レンズＰＳの像高にかか
わりなくマスク及びウェハー面で反射した後回−光路を
経て戻ってくる。このときのマスクＭ、ウェハーＷから
の０次光は、フィルター１面上の所定位置例えば略中央
部の遮光部で遮光されるので受光素子りに入射しない。
学系であれば、光束Ｌ１は投影レンズＰＳの像高にかか
わりなくマスク及びウェハー面で反射した後回−光路を
経て戻ってくる。このときのマスクＭ、ウェハーＷから
の０次光は、フィルター１面上の所定位置例えば略中央
部の遮光部で遮光されるので受光素子りに入射しない。
しかしながら実際には、マスクＭのパターン部の大きさ
は実素子パターンのサイズに応じて色々変化しそれに応
じてアライメント用のマーク部の位置が異ってくる。従
って、対物レンズＯを光軸Ｓの直交方向へ移動させて投
影レンズの使用像高を変えなければならない場合がある
。
は実素子パターンのサイズに応じて色々変化しそれに応
じてアライメント用のマーク部の位置が異ってくる。従
って、対物レンズＯを光軸Ｓの直交方向へ移動させて投
影レンズの使用像高を変えなければならない場合がある
。
このとき、投影レンズＰＳが全ての像高で完全なるテレ
セントリックな光学系で構成されていなければ、例えば
第９図に示すように、光軸Ｓと平行に進行しマスクＭを
通過した光！ ９−１は投影レンズＰＳを射出した後ウ
ェハーＷに傾いて入射し、その後ウェハーＷで反射して
投影レンズＰｓから射出した後光軸Ｓと平行とならず傾
いてマスクＸに入射する。
セントリックな光学系で構成されていなければ、例えば
第９図に示すように、光軸Ｓと平行に進行しマスクＭを
通過した光！ ９−１は投影レンズＰＳを射出した後ウ
ェハーＷに傾いて入射し、その後ウェハーＷで反射して
投影レンズＰｓから射出した後光軸Ｓと平行とならず傾
いてマスクＸに入射する。
この為、従来なら対物レンズ０によりフィルターＦの遮
光部に入射する０次光の位置が、第１０図に示すように
、遮光部１０−２の中心■１以外の位置に光束１０−２
’となってズして集光し、この結果、フィルターＦの開
口部１０−１を通過して受光素子りに入射してしまう。
光部に入射する０次光の位置が、第１０図に示すように
、遮光部１０−２の中心■１以外の位置に光束１０−２
’となってズして集光し、この結果、フィルターＦの開
口部１０−１を通過して受光素子りに入射してしまう。
この為、０次光を正規の関係で遮光することができなく
なり、アライメント精度が低下する原因となる。
なり、アライメント精度が低下する原因となる。
このように、第６図に示す従来のアライメント光学系で
は、前述の雑音回折光や投影レンズが全ての像高で完全
にテレセントリックな光学系となっていない場合、アラ
イメント用のマークの位置が種々変わるとアライメント
精度が低下することがある。
は、前述の雑音回折光や投影レンズが全ての像高で完全
にテレセントリックな光学系となっていない場合、アラ
イメント用のマークの位置が種々変わるとアライメント
精度が低下することがある。
本発明は、空間周波数フィルタリングをする場合に空間
周波数フィルターの開口形状を可変とし、良好なる空間
周波数フィルタリングをするこ、とのできる可変フィル
ターを用いた光学系の提供を目的とする。ここで開口形
状の変化は、開口部の寸法が可変である場合又はフィル
タリングの中心が可変である場合、もしくは両者が重な
った場合に生ずる。又フィルターとは透明体上に設けら
れた実体としてのフィルターのみならず光学的透価物を
含むフィルタリング手段のことである。
周波数フィルターの開口形状を可変とし、良好なる空間
周波数フィルタリングをするこ、とのできる可変フィル
ターを用いた光学系の提供を目的とする。ここで開口形
状の変化は、開口部の寸法が可変である場合又はフィル
タリングの中心が可変である場合、もしくは両者が重な
った場合に生ずる。又フィルターとは透明体上に設けら
れた実体としてのフィルターのみならず光学的透価物を
含むフィルタリング手段のことである。
特に本発明は、半導体焼付装置におけるマスクとウェハ
ーのアライメントを行う光学系において、マスク及びウ
ェハー面上の表面状態の不完全さやキズ、ゴミ等の影響
及び投影レンズの光学性能に起因するアライメント精度
の低下を防止し、高精度のアライメントを可能とする可
変フィルターを用いた光学系の提供を目的とする。
ーのアライメントを行う光学系において、マスク及びウ
ェハー面上の表面状態の不完全さやキズ、ゴミ等の影響
及び投影レンズの光学性能に起因するアライメント精度
の低下を防止し、高精度のアライメントを可能とする可
変フィルターを用いた光学系の提供を目的とする。
本発明の目的を達成する為の可変フィルターを用いた光
学系の主たる特徴は、第１の光学系と前記第１の光学系
に偏心して配置された第２の光学系の少なくとも２つの
光学系を有し、前記第１の光学系の瞳の前記第２の光学
系による共役位置近傍に開口形状が可変の可変フィルタ
ーを配置し、空間周波数フィルタリングを行ったことで
ある。
学系の主たる特徴は、第１の光学系と前記第１の光学系
に偏心して配置された第２の光学系の少なくとも２つの
光学系を有し、前記第１の光学系の瞳の前記第２の光学
系による共役位置近傍に開口形状が可変の可変フィルタ
ーを配置し、空間周波数フィルタリングを行ったことで
ある。
このように本発明においては、可変フィルターの開口形
状を変えることにより回折光を任意に選択することを可
能とし、高精度の空間周波数フィルタリングを行うこと
を可能としている。
状を変えることにより回折光を任意に選択することを可
能とし、高精度の空間周波数フィルタリングを行うこと
を可能としている。
次に本発明の一実施例を各図と共に説明する。
第１１図は、本発明を半導体焼付装置のアライメント光
学系に適用したときの一実施例の光学系の概略図である
。
学系に適用したときの一実施例の光学系の概略図である
。
同図において、第２図と同一の要素には同一の符号を付
しである。図中、Ｆ′は開口形状が可変の可変フィルタ
ーで、例えば後述するように第１２図に示す遮光部１２
−１と液晶より成る開口部Ｅ１〜Ｅ１６を有している。
しである。図中、Ｆ′は開口形状が可変の可変フィルタ
ーで、例えば後述するように第１２図に示す遮光部１２
−１と液晶より成る開口部Ｅ１〜Ｅ１６を有している。
本実施例では、マスクＭとウェハーＷ面上には第３図（
６）、＠に示すものと同様のアライメント用のマークが
形成されている。
６）、＠に示すものと同様のアライメント用のマークが
形成されている。
マスクＭ及びウェハーＷのマークからの回折光は、じて
いる。
いる。
本実施例では、可変フィルターＦ′の開口部を機械的若
しくは電気的に変化させて空間周波数フィルタリングを
行っている。すなわち、位置ｐｓ１’では前述の如くマ
スク及びウェハー面上からの雑音回折光が生じてアライ
メント精度を低下させている。
しくは電気的に変化させて空間周波数フィルタリングを
行っている。すなわち、位置ｐｓ１’では前述の如くマ
スク及びウェハー面上からの雑音回折光が生じてアライ
メント精度を低下させている。
又投影レンズＰＳのテレセントリックの不完全さより投
影レンズＰＳの使用像高の差異によりマスク及びウェハ
ー面から生じつる０次光の位置が変化する場合がある。
影レンズＰＳの使用像高の差異によりマスク及びウェハ
ー面から生じつる０次光の位置が変化する場合がある。
そこで本実施例では、瞳位置ｐｓ１’でこれらの諸要素
を考慮して可変フィルターＦ′の開口部と遮光部の大き
さ及び位置を適切に決定している。
を考慮して可変フィルターＦ′の開口部と遮光部の大き
さ及び位置を適切に決定している。
第１２図は、本発明に係る可変フィルターＦ′の一実施
例の説＃ｉ図である。同図において、遮光部１２−１の
中心Ｈ１を０次光の中心を略合致させている。
例の説＃ｉ図である。同図において、遮光部１２−１の
中心Ｈ１を０次光の中心を略合致させている。
合致の方法は、可変フィルターＦ′を駆動手段を用いて
機械的に移動させて行っても良い。又可変フィルターＦ
′の開口部の大きさ及びその中心位置の変化は、例えば
液晶シャッターの切換えや可変輻のブレードを用いて構
成しても良い。
機械的に移動させて行っても良い。又可変フィルターＦ
′の開口部の大きさ及びその中心位置の変化は、例えば
液晶シャッターの切換えや可変輻のブレードを用いて構
成しても良い。
次に、第１２図に示す可変フィルターの開口形状の変化
及び遮光部の中心と０次光の中心の合致方法を液晶を用
いて可変フィルターを構成した場合について述べる。
及び遮光部の中心と０次光の中心の合致方法を液晶を用
いて可変フィルターを構成した場合について述べる。
同図において、１２−１は遮光部、 Ｅ１〜ＦＡ６は各
々液晶から成る各セグメントである。今、第１３図に示
すような回折光がフィルター面り′上に存在していると
き、アライメント用のマークからの回折光１６−２は第
１２図のセグメントＥ１〜Ｅ１６を全てＯＮとし透過状
態にすれば回折光１３−２は全て受光素子りで検出する
ことができる。しかしながら、前述の如く雑音回折光が
存在しているときは、第１２図に示すセグメントのうち
セグメン） Ｅ２．３．６．７．１０゜１１．１４，１
５．を透過状態とすれば信号は多少減少するが、雑音回
折光は約１／２となり大幅な９此の向上が図れる。
々液晶から成る各セグメントである。今、第１３図に示
すような回折光がフィルター面り′上に存在していると
き、アライメント用のマークからの回折光１６−２は第
１２図のセグメントＥ１〜Ｅ１６を全てＯＮとし透過状
態にすれば回折光１３−２は全て受光素子りで検出する
ことができる。しかしながら、前述の如く雑音回折光が
存在しているときは、第１２図に示すセグメントのうち
セグメン） Ｅ２．３．６．７．１０゜１１．１４，１
５．を透過状態とすれば信号は多少減少するが、雑音回
折光は約１／２となり大幅な９此の向上が図れる。
次に、マスク及びウェハー面上からの０次光が瞳位置ｐ
ｓ１’上でズした場合、０次光の中心と可変フィルター
Ｆ′の遮光部の中心と合致させる一実施例を述べる。例
えば第１０図に示すように、可変フィルターＦ’面上で
０次光１０−２’が遮光部の中心Ｈ１よリズしたとき可
変フィルターＦ′を移動させて行っても良いが、前述と
同様に可変フィルターを液晶を用いて構成した場合につ
いて述べる。
ｓ１’上でズした場合、０次光の中心と可変フィルター
Ｆ′の遮光部の中心と合致させる一実施例を述べる。例
えば第１０図に示すように、可変フィルターＦ’面上で
０次光１０−２’が遮光部の中心Ｈ１よリズしたとき可
変フィルターＦ′を移動させて行っても良いが、前述と
同様に可変フィルターを液晶を用いて構成した場合につ
いて述べる。
第１４図は、本発明に係る可変フィルターを液晶を用い
て構成した場合の一実施例の説明図である。
て構成した場合の一実施例の説明図である。
同図に示す細分化された液晶の各セグメントは自由にＯ
Ｎ、ＯＦＦできるように形成されている。
Ｎ、ＯＦＦできるように形成されている。
そして例えば、０印を付した各セグメントをＯＮ状態と
し透過部を形成しておく。そして０次光が遮光部の中心
Ｈ１よりズしたときは各セグメントのＯＮ、ＯＦＦを変
えて、例えば第１５図に示すように、０印を付したセグ
メントをＯＮとし透過部を形成すれば０次光の中心がズ
しても遮光部により０次光を良好に遮光することができ
る。
し透過部を形成しておく。そして０次光が遮光部の中心
Ｈ１よりズしたときは各セグメントのＯＮ、ＯＦＦを変
えて、例えば第１５図に示すように、０印を付したセグ
メントをＯＮとし透過部を形成すれば０次光の中心がズ
しても遮光部により０次光を良好に遮光することができ
る。
第１６図は液晶を用いた本発明に係る可変フィルターの
他の実施例の説明図である。同図において、Ｈｌは固定
の遮光部である。
他の実施例の説明図である。同図において、Ｈｌは固定
の遮光部である。
一般に、マスク及びウェハー面上から生じる回折光のう
ち０次光は他の次数の回折光に比べて１桁高い強度を有
している。この為、本実施例の如く第１６図に示すよう
に、可変フィルターの中心部Ｈ１を常に遮光部としてお
けばアライメントを効率的に行うことができる。
ち０次光は他の次数の回折光に比べて１桁高い強度を有
している。この為、本実施例の如く第１６図に示すよう
に、可変フィルターの中心部Ｈ１を常に遮光部としてお
けばアライメントを効率的に行うことができる。
第１７図は、第１２図と第１４図に示した可変フィルタ
ーの両者の特徴を新釈した形状を有する一実施例の説明
図である。
ーの両者の特徴を新釈した形状を有する一実施例の説明
図である。
同図において、可変フィルターＦ′の中心部Ｈ１付近る
方向に短形のセグメントを有するように構成し姥 ている。
方向に短形のセグメントを有するように構成し姥 ている。
以上の実施例で液晶を用いて可変フィルターを構成した
場合には光束を偏光させる必要がある。このときレーザ
ー光の場合は直線偏向型のものを用いるのが良く、又水
銀灯やハ四ゲンランプ、ＬＥＤ等の場合は偏光板を用い
て偏光を作り出せば良い。
場合には光束を偏光させる必要がある。このときレーザ
ー光の場合は直線偏向型のものを用いるのが良く、又水
銀灯やハ四ゲンランプ、ＬＥＤ等の場合は偏光板を用い
て偏光を作り出せば良い。
以上の本発明の実施例では、マスクとウェハー面上の７
ライメント用のマークを互いに逆方向に４５度傾けて形
成した場合を示した為に、可変フィルターの開口部も同
様に互いに４５度傾けて形成させた。しかしながら、ア
ライメント用のマークは任意方向に傾けて設けて構成し
てもアライメントを行うことができるので、可変フィル
ターの開口部はマークの傾き状態に応じて任意に形成す
ることができる。
ライメント用のマークを互いに逆方向に４５度傾けて形
成した場合を示した為に、可変フィルターの開口部も同
様に互いに４５度傾けて形成させた。しかしながら、ア
ライメント用のマークは任意方向に傾けて設けて構成し
てもアライメントを行うことができるので、可変フィル
ターの開口部はマークの傾き状態に応じて任意に形成す
ることができる。
本発明を投影レンズを用いた半導体焼付装置に適用した
場合を示したが、投影レンズの代わりにミラー系やミラ
ー系とレンズ系の混成系のいずれの系にも本発明は適用
することができる。
場合を示したが、投影レンズの代わりにミラー系やミラ
ー系とレンズ系の混成系のいずれの系にも本発明は適用
することができる。
又焼付方法として投影レンズを用いずに−ｒｘｐ、！：
ウエハーを密着させて行うコンタクト方法や、マスクと
ウェハーとの間隔を僅かに例えば微１０μの間隔を隔て
てマスク像をウェハー面上に影絵焼付けるプμキシミテ
ィ方法にも本発明は適用することができる。
ウエハーを密着させて行うコンタクト方法や、マスクと
ウェハーとの間隔を僅かに例えば微１０μの間隔を隔て
てマスク像をウェハー面上に影絵焼付けるプμキシミテ
ィ方法にも本発明は適用することができる。
以上のように本発明によれば、投影レンズの瞳位置若し
くハ瞳位置と光学的に等価な位置で空間周波数フィルタ
リングを行うときに、回折パターンの形状に応じて開口
形状の変えられる可変フィルターを用いることにより高
精度の空間周波数フィルタリングを行うことができる可
変フィルターを用いた光学系を達成することができる。
くハ瞳位置と光学的に等価な位置で空間周波数フィルタ
リングを行うときに、回折パターンの形状に応じて開口
形状の変えられる可変フィルターを用いることにより高
精度の空間周波数フィルタリングを行うことができる可
変フィルターを用いた光学系を達成することができる。
特に、本発明を半導体焼付装置に適用すれば、マスク及
びウェハー面上の表面状態に起因する雑音回折光の影響
を少なくすることができ又投影レンズの使用状態が変化
し、例えば完全なるテレセントリックな光学系でなくな
ってもそれに応じて空間周波数フィルタリングを行う回
折光を制御することができるのでＳ／Ｎ比の向上が図ら
れ全体的にアライメント制度を高めることができる。
びウェハー面上の表面状態に起因する雑音回折光の影響
を少なくすることができ又投影レンズの使用状態が変化
し、例えば完全なるテレセントリックな光学系でなくな
ってもそれに応じて空間周波数フィルタリングを行う回
折光を制御することができるのでＳ／Ｎ比の向上が図ら
れ全体的にアライメント制度を高めることができる。
第１図は従来の半導体焼付装置におけるマスクとウェハ
ーの関係を示す概略図、第２図、第９図は各々従来の半
導体焼付装置におけるマスクとウェハーのアライメント
を行う光学系の概略図、第６図は従来のマスクとウェハ
ーのアライメント用のマークの説明図、第４図は第６図
のアライメント用のマークを用いてアライメントを行う
ときのマークの検出の説明図、第５図、第６図はフィル
ター面上にマークからの回折光が生じるときの説明図、
第７図は従来の空間周波数フィルターの説明図、第８図
はフィルター面上の雑音回折光の説明図、第１０図はフ
ィルター面上の０次光の生じる位置の説明図、第１１図
は本発明を半導体焼付装置のアライメント光学系に適用
したときの一実施例の光学系の概略図、第１２〜第１７
図は各々本発明に係る可変フィルターの説明図である。 図中、Ｍはマスク、Ｗはウェハー、ＰＳは投影レンズ、
ＡＳはアライメント光学系、工Ｓは照明系、Ｌ、はレー
ザー、ＰＭはポリゴンミラー、Ｂ１はビームスプリッタ
−１０は対物レンズ、Ｆは空間周波数フィルター、Ｆ’
は可変フィルター、ＬＣは受光レンズ、Ｄは受光素子、
ｏＩ、ｌ ＯＲｒ ＯＩ＋’ ＋ ＯＲ’は各々マーク
部、Ｓは光束である。
ーの関係を示す概略図、第２図、第９図は各々従来の半
導体焼付装置におけるマスクとウェハーのアライメント
を行う光学系の概略図、第６図は従来のマスクとウェハ
ーのアライメント用のマークの説明図、第４図は第６図
のアライメント用のマークを用いてアライメントを行う
ときのマークの検出の説明図、第５図、第６図はフィル
ター面上にマークからの回折光が生じるときの説明図、
第７図は従来の空間周波数フィルターの説明図、第８図
はフィルター面上の雑音回折光の説明図、第１０図はフ
ィルター面上の０次光の生じる位置の説明図、第１１図
は本発明を半導体焼付装置のアライメント光学系に適用
したときの一実施例の光学系の概略図、第１２〜第１７
図は各々本発明に係る可変フィルターの説明図である。 図中、Ｍはマスク、Ｗはウェハー、ＰＳは投影レンズ、
ＡＳはアライメント光学系、工Ｓは照明系、Ｌ、はレー
ザー、ＰＭはポリゴンミラー、Ｂ１はビームスプリッタ
−１０は対物レンズ、Ｆは空間周波数フィルター、Ｆ’
は可変フィルター、ＬＣは受光レンズ、Ｄは受光素子、
ｏＩ、ｌ ＯＲｒ ＯＩ＋’ ＋ ＯＲ’は各々マーク
部、Ｓは光束である。
Claims (5)
- （１）第１の光学系と前記第１の光学系に偏心して配置
された第２の光学系の少なくとも２つの光学系を有し、
前記第１の光学系の瞳の前記第２の光学系による共軛位
置近傍に開口形状が可変の可変フィルターを配置し、空
間周波数フィルタリングを行つたことを特徴とする可変
フィルターを用いた光学系。 - （２）前記可変フィルターは遮光部を有しており、前記
遮光部は前記第１の光学系と前記第２の光学系との間に
配置したマスクを照明した光束の前記マスクからの０次
光を遮光する大きさでかつ遮光部の中心が前記０次光の
光束中心と略合致して配置されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の可変フィルターを用いた光
学系。 - （３）前記マスクの前記第１の光学系による共軛位置に
ウェハーが配置されており前記マスク及びウェハーには
両者をアライメントする為のマークが形成されており前
記マスク及びウェハー面上のマークから生ずる０次回折
光以外の回折光が通過する位置に前記可変フィルターの
開口部を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項
記載の可変フィルターを有する光学系。 - （４）前記可変フィルターの後方には前記可変フィルタ
ーの開口部を通過してきた光束を受光する為の検出系が
配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
記載の可変フィルターを有した光学系。 - （５）前記第２の光学系は前記第１の光学系の光軸と直
交する方向に移動可能に平行偏心して配置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の可変フィル
ターを有する光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16105684A JPS6139021A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光学装置 |
| US07/314,272 US4865455A (en) | 1984-07-31 | 1989-02-22 | Optical device having a variable geometry filter usable for aligning a mask or reticle with a wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16105684A JPS6139021A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139021A true JPS6139021A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH055085B2 JPH055085B2 (ja) | 1993-01-21 |
Family
ID=15727774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16105684A Granted JPS6139021A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4865455A (ja) |
| JP (1) | JPS6139021A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI400585B (zh) * | 2008-08-22 | 2013-07-01 | Taiwan Semiconductor Mfg | 混合式多層光罩組及製造積體電路元件之方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01189503A (ja) * | 1988-01-25 | 1989-07-28 | Hitachi Ltd | パターン検出方法及びその装置 |
| NL9001611A (nl) * | 1990-07-16 | 1992-02-17 | Asm Lithography Bv | Apparaat voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat. |
| US5226382A (en) * | 1991-05-20 | 1993-07-13 | Denver Braden | Apparatus for automatically metalizing the terminal ends of monolithic capacitor chips |
| JPH05127364A (ja) * | 1991-10-30 | 1993-05-25 | Nikon Corp | フオトマスク |
| EP0568478A1 (en) * | 1992-04-29 | 1993-11-03 | International Business Machines Corporation | Darkfield alignment system using a confocal spatial filter |
| KR950033689A (ko) * | 1994-03-02 | 1995-12-26 | 오노 시게오 | 노광장치 및 이를 이용한 회로패턴 형성방법 |
| US5805290A (en) | 1996-05-02 | 1998-09-08 | International Business Machines Corporation | Method of optical metrology of unresolved pattern arrays |
| US6310689B1 (en) | 1996-08-23 | 2001-10-30 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Pattern reading apparatus |
| US6782170B2 (en) * | 2001-01-05 | 2004-08-24 | Triquint Technology Holding Co. | Optical device having a reference mark system |
| JP4819366B2 (ja) | 2005-01-07 | 2011-11-24 | 株式会社ニデック | レンズメータ |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4199219A (en) * | 1977-04-22 | 1980-04-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Device for scanning an object with a light beam |
| JPS53135654A (en) * | 1977-05-01 | 1978-11-27 | Canon Inc | Photoelectric detecting device |
| DE2843282A1 (de) * | 1977-10-05 | 1979-04-12 | Canon Kk | Fotoelektrische erfassungsvorrichtung |
| JPS6052021A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | Canon Inc | 位置検出方法 |
| JPS6147633A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-08 | Canon Inc | 投影露光装置及びこの装置における位置合わせ方法 |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16105684A patent/JPS6139021A/ja active Granted
-
1989
- 1989-02-22 US US07/314,272 patent/US4865455A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI400585B (zh) * | 2008-08-22 | 2013-07-01 | Taiwan Semiconductor Mfg | 混合式多層光罩組及製造積體電路元件之方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH055085B2 (ja) | 1993-01-21 |
| US4865455A (en) | 1989-09-12 |
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