JPS6184019A - 露光装置 - Google Patents
露光装置Info
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- grating
- diffracted
- lens
- lattice
- Prior art date
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- Pending
Links
Classifications
-
- 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
(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】
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
実現するために、光源より出た光束を。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
。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。
第４図はさらに本発明の露光装置の原理説明図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
＊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。
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。
） ２−４−Ｋｘ（ｓｉｎθＡ−５ｉｎθＢ）１（た
だし、Ａ、Ｂは定数、Ｎ：格子の数、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。
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。
第６図に光強度Ｉの観測角度依存性を示した。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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
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
Claims (3)
- （１）光源から出た光束を、ピッチＰ＿１なる第１の格
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。 - （２）レチクル面上の第１の格子のピッチをＰ＿１、第
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。 - （３）基板に対して垂直方向に回折する回折光を、再度
、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205801A JPS6184019A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59205801A JPS6184019A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184019A true JPS6184019A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16512904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59205801A Pending JPS6184019A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184019A (ja) |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP59205801A patent/JPS6184019A/ja active Pending
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