JPS6184019A - Exposure equipment - Google Patents
Exposure equipmentInfo
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- JPS6184019A JPS6184019A JP59205801A JP20580184A JPS6184019A JP S6184019 A JPS6184019 A JP S6184019A JP 59205801 A JP59205801 A JP 59205801A JP 20580184 A JP20580184 A JP 20580184A JP S6184019 A JPS6184019 A JP S6184019A
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- light
- grating
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- lens
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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
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、微細パターンを持つ装置特に1ミクロンもし
くはそれ以下のサブミクロンのルールを持つ半導体装置
等の露光装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an exposure apparatus for devices having fine patterns, particularly semiconductor devices and the like having a submicron rule of 1 micron or less.
従来例の構成とその問題点
半導体装置は最近ますます高密度化され、各々の素子の
微細パターンの寸法は1ミクロン以下に及んでいる。従
来からのLSI製造時のフォトマスクとLSIウェハの
位置合わせは、ウェハに設けた位置合せマークを用いて
、ウェハを着装したステージの回転と2軸子行移動し、
フォトマスク上のマークとウェハ上のマークを重ね合わ
せると、 とによって行なっていたが、その位置合わせ
精度は±0.3ミクロン程度であり、サブミクロ/の素
子を形成する場合には、合わせ精度が悪く実用にならな
い。また、S、オースチン(Appl 1edphys
ics Letters VoL 317/;7P 、
428 、1977)らが示した干渉法を用いた位置合
わせ方法では、第1図で示したように、入射レーザビー
ム1を7オトマスク2に入射させ、フォトマスク2上に
形成した格子3で回折し、この回折した光をもう一度、
ウェハ4上に形成した格子5によって回折することによ
り、回折光6,7.8・・・・を得る。この回折光は、
フォトマスクでの回折次数とウェハでの回折次数の二値
表示で表わすと、回折光6は(0,1)、回折光7は(
1,1)、回折光8は(−1,2)・・・・・・で表わ
すことができる。この回折光をレンズにより一点に集め
光強度を測定する。Conventional Structure and Problems Semiconductor devices have recently become more and more densely packed, and the dimensions of the fine patterns of each element are now 1 micron or less. Conventionally, alignment of a photomask and an LSI wafer during LSI manufacturing involves rotating and moving a stage on which the wafer is attached using alignment marks provided on the wafer and two axes.
When the marks on the photomask and the marks on the wafer were overlapped, the alignment accuracy was about ±0.3 microns, and when forming sub-micrometer elements, the alignment accuracy was It's bad and not practical. Also, S. Austin (Appl 1edphys
ics Letters VoL 317/;7P,
428, 1977), as shown in FIG. Then, once again, this diffracted light is
Diffracted lights 6, 7, 8, . . . are obtained by diffraction by a grating 5 formed on the wafer 4. This diffracted light is
When expressed as a binary representation of the diffraction order on the photomask and the diffraction order on the wafer, diffracted light 6 is (0,1) and diffracted light 7 is (0,1).
1,1), the diffracted light 8 can be expressed as (-1,2)... This diffracted light is collected at one point by a lens and the light intensity is measured.
回折光は入射レーザビーム1に対して左右対称な位置に
光強度を持ち、フォトマスク2とウェハ4との位置合わ
せには、左右に観察された回折光の強度を一致させると
七により行なえる。この方法では位置合わせ精度は、数
100八とされている。The diffracted light has a light intensity at a position that is symmetrical with respect to the incident laser beam 1, and alignment between the photomask 2 and the wafer 4 can be performed by matching the intensities of the diffracted light observed on the left and right sides. . In this method, the alignment accuracy is said to be several hundred eight.
しかし、この方法においては、フォトマスク2とウェハ
4との位置合わせは、フォトマスク2とウェハ4との間
隔りに犬きぐ影響されるため、間隔りの精度を要求する
。また、フォトマスク2とウェハ4を接近させ、間隔り
の精度を保持した状態で位置合わせする必要があり装置
が複雑となるため、実用に問題があった。However, in this method, since the alignment between the photomask 2 and the wafer 4 is greatly influenced by the spacing between the photomask 2 and the wafer 4, precision in the spacing is required. Furthermore, it is necessary to bring the photomask 2 and the wafer 4 close to each other and align them while maintaining the accuracy of the spacing, which complicates the apparatus, which poses a problem in practical use.
また、サブミクロン線巾を持つ素子の位置合わせには、
素子からの二次電子放出による観察にょる方法があるが
、大気中での取り扱いができないだめ、LSIを製造す
る上でのスループットが小さくなり実用上問題があった
。In addition, for alignment of elements with submicron line width,
There is a method of observation based on secondary electron emission from the device, but since it cannot be handled in the atmosphere, the throughput in manufacturing LSI is reduced, which poses a practical problem.
発明の目的
本発明はこのような従来からの問題に鑑み、微細パター
ンの位置合わせを大気中で、かつ、簡単な構成で行なえ
るLSIのレチクルとウェハの正確かつ容易な位置合わ
せが可能な装置を提供することを目的としている。Purpose of the Invention In view of these conventional problems, the present invention provides an apparatus that enables accurate and easy alignment of an LSI reticle and a wafer, which allows alignment of fine patterns in the atmosphere and with a simple configuration. is intended to provide.
発明の構成
本発明は高精度な位置合わせを、投影露光装置において
実現するために、光源より出た光束を。Structure of the Invention The present invention uses a light beam emitted from a light source to achieve highly accurate alignment in a projection exposure apparatus.
レチクル面上に形成されたピッチP1なる第1の格子に
よって回折した光束を、焦点距離f1なる第1のレンズ
系のスペクトル面で2つの回折光の対を空間フィルター
によって通過させ、この2つの光束を焦点距離f2なる
第2のレンズ系に導びき、2光束によって生成する干渉
縞を基板上に投影し、基板上に¥iM2の格子があり、
この第2の格子のピッチPGは
なる関係を有しており、この第2の格子と前記干渉縞と
の間の位置合わせを、第2の格子から回折される回折光
の光強度を光検出器で検出することによって、位置合わ
せを行なう露光装置の構成を与えるものである。A light beam diffracted by a first grating with a pitch P1 formed on the reticle surface is passed through a spatial filter as two pairs of diffracted light beams on a spectral plane of a first lens system with a focal length f1, and these two light beams are is guided to a second lens system with a focal length f2, and the interference fringes generated by the two light beams are projected onto the substrate, and there is a grating of ¥iM2 on the substrate,
The pitch PG of this second grating has the following relationship, and the alignment between this second grating and the interference fringes is determined by optical detection of the light intensity of the diffracted light diffracted from the second grating. This provides a configuration of an exposure apparatus that performs positioning by detecting with a device.
実施例の説明 本発明による光学系の実施例を第2図に示した。Description of examples An embodiment of the optical system according to the present invention is shown in FIG.
光源11から出た光(この図ではより鮮明な干渉性とよ
り深い焦点深度を得るために、レーザー光を想定した構
成になっているが、全体の光学系は白色干渉光学系であ
り、水銀灯などのスペクトル光源でもよい)をビームエ
クスパンダ12により拡大し、この光を平行光又は収束
光に変換するだめのコリメータレンズ又はコンデンサレ
ンズで構成された照明光学系13によって第1のレンズ
系15の入射瞳に対して入射する。The light emitted from the light source 11 (in order to obtain clearer coherence and deeper depth of focus, the configuration is assumed to be a laser beam, but the overall optical system is a white interference optical system, and a mercury lamp is used. A beam expander 12 expands the light (which may be a spectral light source such as incident on the entrance pupil.
以下の説明では本発明の原理を簡潔に述べるためにレチ
クルは平行光束によって照明され、第1及び第2のレン
ズ系はフーリエ変換レンズとするが、必ずしもフーリエ
変換レンズでなくともよい。In the following description, in order to briefly describe the principle of the present invention, it is assumed that the reticle is illuminated by a parallel light beam and that the first and second lens systems are Fourier transform lenses, but they do not necessarily have to be Fourier transform lenses.
照明光学系13と第1のフーリエ変換レンズ15との間
にレチクル14が配置され、レチクル14のパターンを
2次光源として出た像を第1のフーリエ変換レンズ15
によって、一旦集光し、さらに第2のフーリエ変換レン
ズ17を通してレチクル上のパターンの像を半導体ウェ
ハW上に投影する。第1のフーリエ変換レンズ15とg
2Oフーリエ変換レンズ1了の焦点距離を等しくすると
レチクル上のパターンが等倍に投影される。第1及び第
2のフーリエ変換レンズ15.17の焦点距離を異なら
しめることによって、縮小投影が可能となる。第1のフ
ーリエ変換レンズの後側焦点面にはレチクル上のパター
ンの回折光(フーリエスペクトル)が空間的に分布して
おり、空間フィルタ16を配置し、レチクル上に形成さ
れたパターンをスペクトル面でフィルタリングすること
によって、ウェハW面上【干渉縞を形成する。A reticle 14 is placed between the illumination optical system 13 and the first Fourier transform lens 15, and the image emitted from the pattern of the reticle 14 as a secondary light source is transmitted to the first Fourier transform lens 15.
The light is once focused, and then an image of the pattern on the reticle is projected onto the semiconductor wafer W through the second Fourier transform lens 17. First Fourier transform lens 15 and g
When the focal lengths of the 2O Fourier transform lenses are made equal, the pattern on the reticle is projected at the same magnification. By making the focal lengths of the first and second Fourier transform lenses 15, 17 different, reduction projection is possible. The diffracted light (Fourier spectrum) of the pattern on the reticle is spatially distributed on the rear focal plane of the first Fourier transform lens. By filtering with , interference fringes are formed on the wafer W surface.
第3図は本発明の露光装置に用いられるレチクルである
。第3図aはレチクル14の平面図であり、第3図すは
その断面図である。レチクル14は、回路パターン部4
2とその周辺部43から成り、周辺部43のスクライブ
ラインに相当する部分に、位置合わせ用の第1の格子4
1.41’が形成されている。レチクル14には入射光
44が入射し、第3図すに示すように、格子41によっ
て、○次、±1次、±2次・・・・・・のように複数の
回折光が回折される。FIG. 3 shows a reticle used in the exposure apparatus of the present invention. 3a is a plan view of the reticle 14, and FIG. 3 is a sectional view thereof. The reticle 14 includes a circuit pattern section 4
2 and its peripheral portion 43, and a first grating 4 for positioning is provided in a portion of the peripheral portion 43 corresponding to the scribe line.
1.41' is formed. Incident light 44 is incident on the reticle 14, and as shown in FIG. Ru.
第4図はさらに本発明の露光装置の原理説明図である。FIG. 4 is a diagram further explaining the principle of the exposure apparatus of the present invention.
光源11から出た波長λの光はピームエクスバ/ダ12
によって拡大され、さらにコリメータレンズ21で所定
の広がりを持つ平行光にされる。第1フーリエ変換レン
ズ61の前側焦点f1の位置x1にレチクル14上に設
けられたピッチP1なる第1の格子41を配置する。第
1の格子41のピッチP1と回折光の回折角θ1は、P
1sinθ、=nλ (n=o、±1.±2・・・・・
・)の関係がある。このように複数の光束に回折された
光は第1フーリエ変換レンズ51に入射し、さらに、後
側焦点面ξに各々の回折光に相当するフーリエスペクト
ル像を結ぶ、−1次の回折光の717エスベクトルに対
応する座標ξ61はξ61=f1S1nθ1
P1sinθ1=λ
で示され、0次の回折光のフーリエスペクトルξ6゜ξ
s6 = f1s+nθo=O
とは完全に分離された状態でフーリエ変換面にフーリエ
スペクトル像を結ぶ。The light of wavelength λ emitted from the light source 11 is transmitted through the beam extractor 12.
The light is expanded by the collimator lens 21, and then converted into parallel light with a predetermined spread. A first grating 41 with a pitch P1 provided on the reticle 14 is placed at a position x1 of the front focal point f1 of the first Fourier transform lens 61. The pitch P1 of the first grating 41 and the diffraction angle θ1 of the diffracted light are P
1 sin θ, = nλ (n = o, ±1. ±2...
・) There is a relationship. The light diffracted into a plurality of light beams in this way enters the first Fourier transform lens 51, and furthermore, the −1st-order diffracted light forms a Fourier spectrum image corresponding to each diffracted light on the back focal plane ξ. The coordinate ξ61 corresponding to the 717 es vector is expressed as ξ61=f1S1nθ1 P1sinθ1=λ, and the Fourier spectrum of the 0th order diffracted light ξ6゜ξ
A Fourier spectrum image is formed on the Fourier transform plane in a state completely separated from s6=f1s+nθo=O.
第2図で示したように、このフーリエ変換面上に空間フ
ィルタ16を配置し、第4図に示したように第1の格子
の0次および±2次以上の回折光を遮断し、±1次回折
光を通過させる。この回折光は焦点距離f2なる第2フ
ーリエ変換レンズ52を通過し、さらに、ウェハW上に
投影される。ウェハW上には、第1の格子41の±1次
光成分が干渉してピッチP2なる干渉縞が形成される。As shown in FIG. 2, a spatial filter 16 is arranged on this Fourier transform surface, and as shown in FIG. Allows the first-order diffracted light to pass through. This diffracted light passes through the second Fourier transform lens 52 having a focal length f2, and is further projected onto the wafer W. On the wafer W, the ±1st-order light components of the first grating 41 interfere to form interference fringes with a pitch P2.
ここで干渉縞のピッチP2は
で与えられる。このとき第2フーリエ変換レンズ62の
前側焦点面に前記第1フーリエ変換レンズ51のフーリ
エ変換面を設定するので、flSl[Iθ1=f2Sl
nθ2=ξ61の関係がある。Here, the pitch P2 of the interference fringes is given by: At this time, since the Fourier transform surface of the first Fourier transform lens 51 is set on the front focal plane of the second Fourier transform lens 62, flSl[Iθ1=f2Sl
There is a relationship nθ2=ξ61.
第1及び第2フーリエ変換レンズ51.52を通した像
の間には
の関係がある。さらに第6図のごとくウニノ・W上には
、干渉縞のピッチP2に対し整数倍のピッチPGを有す
る第2の格子Gが設けられている。ここで第2の格子G
と第1の格子41との間には、整数)・・・・・(2)
の関係がある。There is a relationship between the images passed through the first and second Fourier transform lenses 51 and 52. Further, as shown in FIG. 6, a second grating G having a pitch PG that is an integral multiple of the pitch P2 of the interference fringes is provided on the Unino W. Here, the second lattice G
and the first lattice 41 have the following relationship (integer)...(2).
ここで(2)式を基に、等倍露光(f1=f2)、5対
1a小投影露光(fl:f2=5:1)、10対1縮小
投影露光(f2:f1=10:1)の各場合のときの、
PlとPGの選択例を次表に示す。Here, based on equation (2), equal magnification exposure (f1=f2), 5:1a small projection exposure (fl:f2=5:1), 10:1 reduction projection exposure (f2:f1=10:1) In each case,
Examples of selection of Pl and PG are shown in the following table.
fl、f2.Pl、PGのセレクト例
さらに、第5図に示すように、±1次の回折光111.
112によって生じる干渉縞と格子Gとによって回折さ
れる光をレンズL1.L2を介してれる。fl, f2. Selection example of Pl and PG Furthermore, as shown in FIG. 5, ±1st-order diffracted light 111.
112 and the light diffracted by the grating G is passed through the lens L1. It is sent via L2.
光検知器D1およびD2上での観測される光強度Iは
T = uA2+uB2+uA*euB+uA@ uB
*ただし、uA、 uBは各々光束111,112の振
幅強度uA*、uB*は、共役複素振幅である。The observed light intensity I on photodetectors D1 and D2 is T = uA2+uB2+uA*euB+uA@uB
*However, uA and uB are the amplitude intensities of the light beams 111 and 112, respectively, and uA* and uB* are the conjugate complex amplitudes.
δA−δB
uA ”B”uA”B ”2°A−Bcosl(N−1
) 2−4−Kx(sinθA−5inθB)1(た
だし、A、Bは定数、N:格子の数、δA。δA-δB uA ”B”uA”B ”2°A-Bcosl(N-1
) 2-4-Kx (sin θA-5in θB) 1 (where A and B are constants, N: number of lattices, δA.
δBは隣接した2格子によって回折された光の間の光路
差、Iは光束111と光束112との干渉縞と格子との
間の相対的位置関係、θA、θBは光束111及び11
2とウェハの垂線とのなす角)として示される。δB is the optical path difference between the lights diffracted by two adjacent gratings, I is the relative positional relationship between the interference fringes of the light beams 111 and 112 and the gratings, and θA and θB are the light beams 111 and 11
2 and the perpendicular to the wafer).
第6図に光強度Iの観測角度依存性を示した。Figure 6 shows the observation angle dependence of the light intensity I.
干渉縞のピッチを1μm、格子のピンチを2μmとした
場合の図である。光強度に鋭いピークが現われるのは光
強度Iで示されているように、干渉縞のピッチに対して
格子のピッチが整数倍のときに限られている。そして、
第6図において、観測角度を0〜π々と変化させると6
つのピークがあられれ、θ2のピークには、入射光11
1,112の0次の回折光が重なる。θ4のピークは干
渉縞と格子のピッチが等しい場合の1次の回折光のピー
クに相当する。01〜θ5の各々のピークに干渉縞とウ
ェハ上の格子との間の位置情報が含まれている。It is a diagram when the pitch of the interference fringes is 1 μm and the pinch of the grating is 2 μm. A sharp peak appears in the light intensity only when the pitch of the grating is an integral multiple of the pitch of the interference fringes, as shown by the light intensity I. and,
In Figure 6, when the observation angle is changed from 0 to π, 6
There are two peaks, and the peak of θ2 has the incident light 11
1,112 zero-order diffracted lights overlap. The peak at θ4 corresponds to the peak of the first-order diffracted light when the interference fringes and the grating pitch are equal. Each of the peaks from 01 to θ5 contains positional information between the interference fringe and the grating on the wafer.
第7図に、光検出器の位置を第6図のピークを示す位置
に固定し、光束111と光束112の作る干渉縞とウェ
ハ上の格子との間の相対位置xf変化させたときの光強
度Iの変化全示した。相対位置Xの変化は、格子のピッ
チl毎に光強度全周期的に変化させ、光強度を観測する
ことによって、干渉縞と格子との間の相対位置を示すこ
とができる0
実際のLSIのパター/を形成するときの位置合わせは
、ウェハ上に形成された回路素子部分のパターンと露光
しようとする三光束の干渉縞との間の位置合わせである
。Fig. 7 shows the light when the position of the photodetector is fixed at the position showing the peak in Fig. 6 and the relative position xf between the interference fringes formed by the light beams 111 and 112 and the grating on the wafer is changed. All changes in intensity I are shown. Changes in the relative position The alignment when forming the pattern is between the pattern of the circuit element portion formed on the wafer and the interference fringes of the three beams to be exposed.
第8図に従来からの位置合わせマークMと格子Gとを組
み合わせた場合の位置合わせパターンを示した。図に示
されているように、十字の位置合わせマークMが格子G
のパターンの中に形成されている。この格子に十字の位
置合わせマークの入ったパターンに三光束を照射すると
、第8図のパターンからの回折光は四辺形の明パターン
の中に十字の暗煽パターンが組み合わさったもので、位
置合わせが不十分であると第9図&のように十字の暗パ
ターンが二重に見える状態となり、第9図すのように十
字のパターン全台わせるべく位置合せを行う。すなわち
、この十字のパターンに合わせて光検知手段全役けると
従来と同様のパターン位置合わせを行なうことができる
。こうした従来と同様の位置合わせ方法によって0.3
ミクロン程度の概略の位置合わせができる。こうした位
置合せが終ると、第9図すに示したように、四辺形の明
パターンの中にモアレ状縞が観測されるようになり、□
この縞を用いて本発明の位置合わせ方法により短時間に
高精度の位置合わせを行なうことができる。又、(2)
式において、N=2.4.6・・・・・の偶数のときの
み干渉縞とウニ/%W上の格子Gの干渉によって、θ=
Qの方向にも回折光140が出る。FIG. 8 shows an alignment pattern when a conventional alignment mark M and a grating G are combined. As shown in the figure, the cross alignment mark M is aligned with the grid G
It is formed in the pattern of When three beams of light are irradiated onto a pattern with a cross alignment mark on this grid, the diffracted light from the pattern in Figure 8 is a combination of a quadrilateral bright pattern and a cross dark pattern, and the position If the alignment is insufficient, the dark pattern of the cross will appear double as shown in FIG. That is, by using all of the light detection means in accordance with this cross pattern, pattern positioning can be performed in the same way as in the conventional method. By this alignment method similar to the conventional one, 0.3
Approximate positioning on the micron level is possible. When this alignment is completed, moiré-like stripes can be observed in the quadrilateral bright pattern, as shown in Figure 9, and □
Using these stripes, the positioning method of the present invention allows highly accurate positioning to be performed in a short time. Also, (2)
In the formula, only when N=2.4.6... is an even number, θ=
Diffracted light 140 is also emitted in the Q direction.
つまり、第10図に示すごとく、ウェハWの垂直方向に
回折光が出、第2フーリエ変換し/ズ52を通って戻り
、フーリエ変換面でフーリエスペクトル像を結ぶ。この
フーリエスペクトル像ヲ結フ位置は、前述のごとく光源
11から出た光が第1の格子41によって回折された0
次の回折光のフIJニスベクトルξ6゜の位置と重なる
。従って、0次の回折光は遮断し、かつ、回折光140
の光強度を検出するように、光検出器D6を空間フィル
タ16内に設ける。That is, as shown in FIG. 10, diffracted light is emitted in a direction perpendicular to the wafer W, undergoes a second Fourier transform, returns through the /z 52, and forms a Fourier spectrum image on the Fourier transform plane. The Fourier spectrum image is focused at the zero point where the light emitted from the light source 11 is diffracted by the first grating 41 as described above.
It overlaps with the position of the next diffracted light's IJ varnish vector ξ6°. Therefore, the 0th order diffracted light is blocked, and the diffracted light 140
A photodetector D6 is provided within the spatial filter 16 so as to detect the light intensity of .
ここで、回折光140は光束111が格子Gによって回
折された光束141および光束112と格子Gによって
回折された光束142より成り、光束111と112の
光強度が等しければ、光束141と光束142の光強度
が等しい。従って、この回折光140を光検出器D5で
検出することにより、光束141と光束142の光強度
変化を等分に観測できるため、干渉縞と格子との間の位
置関係を示す光強度情報がより正確に得られ、位置合わ
せ精度が向上する。Here, the diffracted light 140 is composed of the light beams 141 and 112 which are the light beams 111 diffracted by the grating G, and the light beams 142 which are diffracted by the grating G. If the light intensities of the light beams 111 and 112 are equal, the light beams 141 and 142 The light intensity is equal. Therefore, by detecting this diffracted light 140 with the photodetector D5, changes in the light intensity of the light beam 141 and the light beam 142 can be observed equally, so that light intensity information indicating the positional relationship between the interference fringes and the grating can be obtained. This results in more accurate alignment and improved alignment accuracy.
本実施例では光検出器D6を空間フィルタ15内に設け
たが、空間フィルタ15とは別に、フーリエ変換面近傍
に配置してもよい。又、第3の実施例として、第11図
に示すごとく、回折光140をフーリエ変換面近傍で反
射鏡150で反射させたのち、光学系を介して、光検出
器D6に入射させることにより、フーリエ変換面上の寸
法的な制約を受けずに、光検出器D6を構成することが
できる。In this embodiment, the photodetector D6 is provided inside the spatial filter 15, but it may be placed in the vicinity of the Fourier transform surface separately from the spatial filter 15. In addition, as a third embodiment, as shown in FIG. 11, the diffracted light 140 is reflected by a reflecting mirror 150 near the Fourier transform surface, and then made incident on the photodetector D6 via the optical system. The photodetector D6 can be configured without being subject to dimensional restrictions on the Fourier transform surface.
発明の効果
本発明により、レチクル上の格子によシ回折された光を
、第ルンズ系、空間フィルタ、第2ンンズ系を通して生
成した干渉縞とウニ・・上の格子とによって高い精度で
位置合わせできる。Effects of the Invention According to the present invention, the light diffracted by the grating on the reticle can be aligned with high precision by the interference fringes generated through the first lens system, the spatial filter, and the second lens system and the grating on the reticle. can.
第1図は従来からの2重格子法による位置合わせの原理
図、第2図は本発明による位置合わせの基本的な構想図
、第3図(−)は本発明によるレチクルの構成図、第3
図℃)は位置合わせ用格子の断面図、第4図は本発明に
よる再回折光学系の原理説明図、第5図は本発明による
ウェハ近傍の詳細図、第6図は本発明によるウェハ上の
格子からの回折光強度を示す図、第7図は本発明による
ウニ・・上の格子からの回折光強度のステージ位置依存
性を示す図、第8図は本発明による位置合わせ用格子の
パターン図、第9図は本発明による位置合わせ用格子か
らの回折像のパターンを示す図、第1Q図は本発明によ
る第2の実施例を示す基本構成図、第11図は本発明て
よる第3の実施例を示す基本構成図である。
14・・・・・・レチクル、15.51・・・・・・第
1のフーリエ変換レンズ、16・・・・・空間フィルタ
、17゜62・・−・第2のフーリエ変換レンズ、W・
・・・・ウェハ、41.41’・・・・・・第1の格子
、Pl・・・・・・第1の格子のピッチ、P2 ・・・
・干渉縞のピッチ、G・・・・・第2の格子、Pa・・
・・・・第2の格子のピッチ、Dl。
D2. D3. D4. D6. D6.、、、、、光
検出器、14o・・・・回折光。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図
第2図
第 5 図
第6図
第7図
O勢 1 ”/2 21
第8図
N
第9図
(0−)(b)
第10図Fig. 1 is a principle diagram of alignment using the conventional double grating method, Fig. 2 is a basic conceptual diagram of alignment according to the present invention, Fig. 3 (-) is a configuration diagram of a reticle according to the present invention; 3
Figure C) is a sectional view of the alignment grating, Figure 4 is a diagram explaining the principle of the re-diffraction optical system according to the present invention, Figure 5 is a detailed view of the vicinity of the wafer according to the present invention, and Figure 6 is a diagram showing the wafer surface according to the present invention. FIG. 7 is a diagram showing the stage position dependence of the diffracted light intensity from the grating on the sea urchin according to the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing the stage position dependence of the diffracted light intensity from the grating on the sea urchin according to the present invention. Pattern diagram, FIG. 9 is a diagram showing a pattern of a diffraction image from a positioning grating according to the present invention, FIG. 1Q is a basic configuration diagram showing a second embodiment according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a basic configuration diagram showing a third embodiment. 14... Reticle, 15.51... First Fourier transform lens, 16... Spatial filter, 17°62... Second Fourier transform lens, W.
...Wafer, 41.41'...First grating, Pl...Pitch of first grating, P2...
・Pitch of interference fringes, G...Second grating, Pa...
...Pitch of the second grating, Dl. D2. D3. D4. D6. D6. , , , Photodetector, 14o... Diffracted light. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2 Figure 5 Figure 6 Figure 7 O group 1”/2 21 Figure 8 N Figure 9 (0-) (b) Figure 10
Claims (3)
子が形成されたレチクル面上に入射し、前記光束を第1
の格子を経て焦点距離f_1なる第1のレンズ系に導び
くとともに、前記第1のレンズ系のスペクトル面付近に
設けた所定の空間フィルターによって所定のスペクトル
を選択的に透過せしめて前記スペクトルを焦点距離f_
2なる第2のレンズ系に導びき、前記第2のレンズ系を
通過した光束を用いて生成した干渉縞を基板上に投影し
、前記基板上には第2の格子が設けられており、この第
2の格子のピッチP_GはP_G=(f_2/f_1)
・(P_1/2)・N(N=1、2、3・・・・・・整
数)なる関係を有しており、この第2の格子と前記干渉
縞とによって回折される回折光を光検出器にて検出する
ことによって、前記第1の格子と第2の格子の位置合わ
せを行なうことを特徴とする露光装置。(1) The light flux emitted from the light source is incident on the reticle surface on which a first grating with a pitch P_1 is formed, and the light flux is
is guided to a first lens system having a focal length f_1 through a grating, and a predetermined spectrum is selectively transmitted through a predetermined spatial filter provided near the spectral plane of the first lens system to focus the spectrum. distance f_
interference fringes generated using the light flux that has passed through the second lens system are projected onto a substrate, and a second grating is provided on the substrate; The pitch P_G of this second grating is P_G=(f_2/f_1)
・(P_1/2)・N (N=1, 2, 3...integer), and the diffracted light diffracted by this second grating and the interference fringes is An exposure apparatus characterized in that the first grating and the second grating are aligned by detection with a detector.
1、第2のレンズ系の焦点距離を各々f_1、f_2、
基板上の第2の格子のピッチP_Gとの間にP_G=(
f_2/f_1)・(P_1/2)・N(N=2、4、
6・・・・・・偶数)なる関係を有し、生成される干渉
縞と前記第2の格子によって回折される回折光のうち、
前記基板に対して垂直方向に回折する回折光を、再度前
記第2のレンズ系を通して戻し、スペクトル面近傍に設
けた光検出器によって検出することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の露光装置。(2) The pitch of the first grating on the reticle surface is P_1, and the focal lengths of the first and second lens systems are f_1 and f_2, respectively.
Between the pitch P_G of the second grating on the substrate, P_G=(
f_2/f_1)・(P_1/2)・N(N=2, 4,
Among the generated interference fringes and the diffracted light diffracted by the second grating,
The diffracted light diffracted in a direction perpendicular to the substrate is returned through the second lens system and detected by a photodetector provided near the spectral plane. Exposure equipment.
、第2のレンズ系を通して戻し、スペクトル面近傍で反
射鏡で反射させ、光学系を介して前記回折光を光検出器
で検出することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の露光装置。(3) The diffracted light diffracted in the direction perpendicular to the substrate is returned through the second lens system, reflected by a reflecting mirror near the spectral plane, and the diffracted light is detected by a photodetector via the optical system. An exposure apparatus according to claim 2, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205801A JPS6184019A (en) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | Exposure equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205801A JPS6184019A (en) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | Exposure equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184019A true JPS6184019A (en) | 1986-04-28 |
Family
ID=16512904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59205801A Pending JPS6184019A (en) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | Exposure equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184019A (en) |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP59205801A patent/JPS6184019A/en active Pending
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