JPS62201302A - アライメントマ−ク検出方法 - Google Patents
アライメントマ−ク検出方法Info
- Publication number
- JPS62201302A JPS62201302A JP62035334A JP3533487A JPS62201302A JP S62201302 A JPS62201302 A JP S62201302A JP 62035334 A JP62035334 A JP 62035334A JP 3533487 A JP3533487 A JP 3533487A JP S62201302 A JPS62201302 A JP S62201302A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- light
- mark detection
- alignment mark
- alignment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Microscoopes, Condenser (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】
本発明はマスクの実素子パターンをウェハ上に焼付ける
装置において、パターン焼付は前にアライメントを行な
うための複数のアライメントマークの検出方法に関する
。
装置において、パターン焼付は前にアライメントを行な
うための複数のアライメントマークの検出方法に関する
。
従来この種の装置は例えば特開昭４７−２６１４８号に
開示されている。然るにかかる装置におけるアライメン
トマーク検出機構は固定的に配置され、そのためにアラ
イメントマークの配設位置が異なる場合やウェハの寸法
の変化に応じたマーク検出は困難である。
開示されている。然るにかかる装置におけるアライメン
トマーク検出機構は固定的に配置され、そのためにアラ
イメントマークの配設位置が異なる場合やウェハの寸法
の変化に応じたマーク検出は困難である。
またアライメントマークの配設位置に応じてマーク検出
機構の一部を移動させる場合、例えばテレセントリック
等の光学的特性を維持できないとマーク検出精度が低下
し、誤検出の原因となる。
機構の一部を移動させる場合、例えばテレセントリック
等の光学的特性を維持できないとマーク検出精度が低下
し、誤検出の原因となる。
本発明は上記難点を解決することを目的とし、アライメ
ントマークの配設位置が異なる場合にもマーク検出のた
めの光学的特性を維持するようにしたマーク検出方法を
提供することを目ｎ勺とする。
ントマークの配設位置が異なる場合にもマーク検出のた
めの光学的特性を維持するようにしたマーク検出方法を
提供することを目ｎ勺とする。
以下図に従って説明する。
図は本発明の一実施例に係る焼付は装置のアライメント
マーク検出装置を示している。通常アライメントマーク
はアライメントの正確を期するためウェハ上に複数個設
置されることが多く、平行方向の２自由度と回転の１自
由度を拘束するため最低２個は必要である。
マーク検出装置を示している。通常アライメントマーク
はアライメントの正確を期するためウェハ上に複数個設
置されることが多く、平行方向の２自由度と回転の１自
由度を拘束するため最低２個は必要である。
図中で、ｌＯは半導体を含むウェハであり、１０ａと１
０ｂはウェハ１０上の各々第１、第２のアライメントマ
ークである。３０はマスクで、３０ａと３０ｂはウェハ
同様のアライメントマークである。５０は、ウェハ１０
を固定し、且つ位置を移動するための平行移動台で、Ｘ
方向、Ｙ方向の直線状移動とＲ方向の回転８動が可能で
ある。
０ｂはウェハ１０上の各々第１、第２のアライメントマ
ークである。３０はマスクで、３０ａと３０ｂはウェハ
同様のアライメントマークである。５０は、ウェハ１０
を固定し、且つ位置を移動するための平行移動台で、Ｘ
方向、Ｙ方向の直線状移動とＲ方向の回転８動が可能で
ある。
１０１．１０２・・・・・はウェハ１０上に既に焼付け
られている回路実素子パターンである。３０１，３０２
・・・自はマスク１０上に形成されており、ウェハｌＯ
上にこれから焼付けるべき回路実素子パターンである。
られている回路実素子パターンである。３０１，３０２
・・・自はマスク１０上に形成されており、ウェハｌＯ
上にこれから焼付けるべき回路実素子パターンである。
符番１１ａから２５ａまでで示す系はアライメントマー
ク１０ａや３０ａを検出するための第１の光電変換機構
で、同等の第２の光電変換機構（ｌｌｂ〜２５ｂ）をも
う１つ他のアライメントマーク用に配設する。
ク１０ａや３０ａを検出するための第１の光電変換機構
で、同等の第２の光電変換機構（ｌｌｂ〜２５ｂ）をも
う１つ他のアライメントマーク用に配設する。
以下、同等の部品はａ、ｂの記号を付さず説明する。
１９は顕微鏡対物レンズ、１８は対物レンズ１９の前側
焦点位置に一致して設けた絞りで、対物レンズ１９の「
入射瞳」位置でもある。１７は全反射鏡、１６は半透鏡
、１５はレンズ、１４は視野絞り、１３は明るさ絞り、
１２はレンズであり、レンズ１２は光源１１の像を明る
さ絞り１３の開口上に形成する。明るさ絞り１３は入射
０１ｉ！１８上に形成される二次光源像の大きさを決定
する。視野絞り１４は、ウェハ１０の照明されるべき領
域を決定する。視野絞り１４がないと顕微鏡の有効視野
外が余分に照明されたり有効径外で散乱光が生じて精度
を悪くする原因となる。１５は光源１１の像を対物レン
ズ１９の前側焦点位置即ち入射０１位置１８に結像する
ためのレンズである。
焦点位置に一致して設けた絞りで、対物レンズ１９の「
入射瞳」位置でもある。１７は全反射鏡、１６は半透鏡
、１５はレンズ、１４は視野絞り、１３は明るさ絞り、
１２はレンズであり、レンズ１２は光源１１の像を明る
さ絞り１３の開口上に形成する。明るさ絞り１３は入射
０１ｉ！１８上に形成される二次光源像の大きさを決定
する。視野絞り１４は、ウェハ１０の照明されるべき領
域を決定する。視野絞り１４がないと顕微鏡の有効視野
外が余分に照明されたり有効径外で散乱光が生じて精度
を悪くする原因となる。１５は光源１１の像を対物レン
ズ１９の前側焦点位置即ち入射０１位置１８に結像する
ためのレンズである。
ここで顕微鏡対物レンズ１９の開口数によって定まる入
射＠１８の径全体を覆う様に光源の像を作るのではなく
、瞳の径よりかなり小さく光源を作って照明するいわゆ
るパーシャリ−コヒーレント正面を行なう。ちなみに瞳
の径をＲとし、光源の像の直径をｒとしたとき、ｒ ／
Ｒは０．２〜０．７の範囲の値となる。
射＠１８の径全体を覆う様に光源の像を作るのではなく
、瞳の径よりかなり小さく光源を作って照明するいわゆ
るパーシャリ−コヒーレント正面を行なう。ちなみに瞳
の径をＲとし、光源の像の直径をｒとしたとき、ｒ ／
Ｒは０．２〜０．７の範囲の値となる。
２０はリレーレンズで、２１はスキャナである。
スキャナ２１は対物レンズ１ｇ及びリレーレンズ２０に
よるウェハ１０の結像面に一致して配置する。
よるウェハ１０の結像面に一致して配置する。
（光路は破線で示す。）スキャナ２１自体の構成は透過
型のものでも反射型のものでも良く、いずれにせよこの
スキャナ２１により物体上の任意の領域に於ける光電的
な情報をサンプリングするこ、とが可能となる。なお具
体的な検出方式としては例えば特開昭４９−１８４７２
号がある。
型のものでも反射型のものでも良く、いずれにせよこの
スキャナ２１により物体上の任意の領域に於ける光電的
な情報をサンプリングするこ、とが可能となる。なお具
体的な検出方式としては例えば特開昭４９−１８４７２
号がある。
２２および２４は各々瞳の結像レンズで、リレーレンズ
２０と結像レンズ２２で瞳１８の像を１度フィルタ２３
上に結像させた後、再度結像レンズ２４でフォトデテク
タ２５上に結像させる。（光路は細実線で示す。）フィ
ルタ２３は中央に正反射光除去用のストッパがある。こ
のストッパの寸法は瞳１８上に結像された光源の大きさ
と、レンズ群の合成した瞳結像倍率により決定する。ま
たフォトデテクタ２５の位置は瞳の位置と共軛である。
２０と結像レンズ２２で瞳１８の像を１度フィルタ２３
上に結像させた後、再度結像レンズ２４でフォトデテク
タ２５上に結像させる。（光路は細実線で示す。）フィ
ルタ２３は中央に正反射光除去用のストッパがある。こ
のストッパの寸法は瞳１８上に結像された光源の大きさ
と、レンズ群の合成した瞳結像倍率により決定する。ま
たフォトデテクタ２５の位置は瞳の位置と共軛である。
以上の光学配置で、入射０ｆｆｉｌａ上にできたバーシ
ャリ−コヒーレント光源からの光は顕微鏡対物レンズ１
９を通過後、その主光線は光軸に平行となフて出射する
。そして反射性のウェハ１０によりて反射された光のう
ち正反射光による光源の像は瞳１８上で元の光源像と一
致し、正反射光による光源の像が形成されていない部分
には検知反射光が到来する。
ャリ−コヒーレント光源からの光は顕微鏡対物レンズ１
９を通過後、その主光線は光軸に平行となフて出射する
。そして反射性のウェハ１０によりて反射された光のう
ち正反射光による光源の像は瞳１８上で元の光源像と一
致し、正反射光による光源の像が形成されていない部分
には検知反射光が到来する。
１１ｆｆｉ１８面を通過した正反射光および検知反射光
はリレーレンズ２０、瞳１８の結像レンズ２２を通過し
、正反射光はフィルタ２３の中心部のストッパ上に結像
して遮光される。そして正反射光以外の光はフィルタ２
３を通過し、レンズ２４を介してフォトデテクタ２５で
受光される。このようにアライメントマークの情報はフ
ォトデテクタ２５に伝達され、しかも正反射光といった
フレア成分も除去されるため、十分にコントラストの高
い情報が得られ、そのためウェハの二酸化シリコン層や
フォトレジスト層に於ける干渉薄膜効果完全に無視でき
る。なお、ウェハの傾斜部をアライメントマークとして
使用する場合は、マークは傾斜部を多く含む構造とする
のが良い。またフォトデテクタ２５で検知する部分は予
めスキャナ２１を作動させて選んでいる。
はリレーレンズ２０、瞳１８の結像レンズ２２を通過し
、正反射光はフィルタ２３の中心部のストッパ上に結像
して遮光される。そして正反射光以外の光はフィルタ２
３を通過し、レンズ２４を介してフォトデテクタ２５で
受光される。このようにアライメントマークの情報はフ
ォトデテクタ２５に伝達され、しかも正反射光といった
フレア成分も除去されるため、十分にコントラストの高
い情報が得られ、そのためウェハの二酸化シリコン層や
フォトレジスト層に於ける干渉薄膜効果完全に無視でき
る。なお、ウェハの傾斜部をアライメントマークとして
使用する場合は、マークは傾斜部を多く含む構造とする
のが良い。またフォトデテクタ２５で検知する部分は予
めスキャナ２１を作動させて選んでいる。
更にこの装置では、対物レンズ１９、絞り１８そして全
反射鏡１７は一体で平行移動が可能で、アレ１ ライメントマークの配設位置咬屯りエへの寸法に応じて
半透鏡１６へ近づけ或いは遠ざけることができる。ただ
し、対物レンズ１９の位置を移動させたときは光源（絞
り１３のピンホール）と入射瞳１８が必ずしも共範関係
を満たさなくなる。
反射鏡１７は一体で平行移動が可能で、アレ１ ライメントマークの配設位置咬屯りエへの寸法に応じて
半透鏡１６へ近づけ或いは遠ざけることができる。ただ
し、対物レンズ１９の位置を移動させたときは光源（絞
り１３のピンホール）と入射瞳１８が必ずしも共範関係
を満たさなくなる。
この場合レンズ１５の位置を微小量移動して調節する。
或いは光源から入射瞳に至る結像光学系のＦナンバーを
大きくすればレンズ１５を移動しなくても不都合が起こ
ることは少ない。
大きくすればレンズ１５を移動しなくても不都合が起こ
ることは少ない。
また入射瞳（絞り１８）とフィルタ２３はレンズ２０と
レンズ２２を介して互いに共範となっているが、この場
合も対物レンズ１９の移動によって正確な共範関係にな
らない場合がある。
レンズ２２を介して互いに共範となっているが、この場
合も対物レンズ１９の移動によって正確な共範関係にな
らない場合がある。
しかしこのときも、入射瞳１８からフィルタ２３への結
像倍率を小さくしておけばこの共範関係の崩れは実用上
殆ど問題にならないし、フィルタ２３中心のストッパの
寸法は予めズレの分まで考慮して決定できる。なお、レ
ンズ２２の位置を移動して共範関係の調整を行っても良
い。
像倍率を小さくしておけばこの共範関係の崩れは実用上
殆ど問題にならないし、フィルタ２３中心のストッパの
寸法は予めズレの分まで考慮して決定できる。なお、レ
ンズ２２の位置を移動して共範関係の調整を行っても良
い。
このように配置をとる焼付は装置は、スマクとクエへを
接触させた状態で焼付けを行うもしくはマスクとウェハ
を数十ミクロン程度の微少距離、離隔した状態で焼付け
を行う。第１図中には焼付けよう照明装置を示していな
いか、周知の如くマスク３０の上方に焼付は用照明装置
が配備される。
接触させた状態で焼付けを行うもしくはマスクとウェハ
を数十ミクロン程度の微少距離、離隔した状態で焼付け
を行う。第１図中には焼付けよう照明装置を示していな
いか、周知の如くマスク３０の上方に焼付は用照明装置
が配備される。
符番１１から２５までで示す機構は、焼付は時には焼付
は光路から排除され、またアライメントマーク検出時に
図示の様な位置まで互いに接近するように移動する。な
お、通例の装置ではマスクが焼付装置本体に固定されて
いて、ウェハを８勤して位置合せをする構造であるから
、この実施例でのその方式を踏襲する。
は光路から排除され、またアライメントマーク検出時に
図示の様な位置まで互いに接近するように移動する。な
お、通例の装置ではマスクが焼付装置本体に固定されて
いて、ウェハを８勤して位置合せをする構造であるから
、この実施例でのその方式を踏襲する。
先ず対物レンズ１９．絞り１８．鏡１７がアライメント
マークを各々見込む位置にくる様に互いに近づく。光源
１１からの照明光は絞り１８の面上をパーシャリ−コヒ
ーレントに照明し、さらに対物レンズ１９を介して、マ
スクのアライメントマークやウェハのアライメントマー
クを各々照明する。そしてアライメントマークの周辺面
およびアライメントマーク面で垂直反射した照明光束の
主光線である正反射光そして検知反射光は、フィルタ２
３で遮光そしてフォトディテクタ２５で受光、検出され
る。不図示のサーボ機構はこの検出したウェハとマスク
との位置の差を表わす情報に基づいて作動し、平行移動
台５０はＸ方向、Ｙ方向に各々平行移動及びＲ方向に回
転して差情報が所定の条件を充すまでのウェハの位置を
ずらすものである。
マークを各々見込む位置にくる様に互いに近づく。光源
１１からの照明光は絞り１８の面上をパーシャリ−コヒ
ーレントに照明し、さらに対物レンズ１９を介して、マ
スクのアライメントマークやウェハのアライメントマー
クを各々照明する。そしてアライメントマークの周辺面
およびアライメントマーク面で垂直反射した照明光束の
主光線である正反射光そして検知反射光は、フィルタ２
３で遮光そしてフォトディテクタ２５で受光、検出され
る。不図示のサーボ機構はこの検出したウェハとマスク
との位置の差を表わす情報に基づいて作動し、平行移動
台５０はＸ方向、Ｙ方向に各々平行移動及びＲ方向に回
転して差情報が所定の条件を充すまでのウェハの位置を
ずらすものである。
なお、レンズ２０とスキャンナ２１の間に半透鏡を配置
し、光束を導出して直接目で観察することも可能である
。
し、光束を導出して直接目で観察することも可能である
。
以上のように本発明のアライメントマークの配設位置が
異なってもマーク検出のための光学的特性を維持するこ
とができるので、マーク検出が高精度となり正確なアラ
イメントが可能になるものである。
異なってもマーク検出のための光学的特性を維持するこ
とができるので、マーク検出が高精度となり正確なアラ
イメントが可能になるものである。
図は本発明の一実施例を示す図である。
１０…ウエハ
１０ａ、１０ｂ・・・アライメントマーク１１・・・光
源 １２．１５・・・レンズ１７・・・
全反射鏡 １８・・・絞り１９・・・対物
レンズ 手続補正書 昭和６２年３８７２日 昭和Ｂ年特許願第３―了千号 ＋ｌ（件との関係 出 願 人 ４、代理 人 住 所 東京都千代田区丸の内２丁目６番２号丸の内
へ重洲ビル３３〇補 正 書 本願明細書中下記事項を補正いたします。 記 １、特許請求の範囲を別紙の如く訂正する。 ２、第１頁最下行〜第２頁最下行に 「 本発明はマスクの・・・・・・・・以下図に従って
説明する。」とあるを次の如く訂正する。 ［本発明はマスクの実素子パターンをウェハ上に焼付け
る装置において、パターン焼付は前に７２４７７１４行
なうだめのアライメントマークの検出方法に関する。 従来この種装置は例えば■特開昭４８−６４８８４号、
■特開昭４９−２８３６３号等に開示されている。然る
に上記のにおいてはハーフミラ−がマークを有する物体
の近辺にあるため、ハーフミラ−を透過した光がレンズ
筒等の周辺に照射、反射されて物体側や光電検出側に迷
光として混入する危険性がある。したがってマ−り検出
精度の向上は望めない。この点は上記■も同様である。 また上記■はアライメントマークの配役位置の変更に応
することはできない。 本発明は上記難点を解決することを目的とするもので、
以下図に従って説明する。」３、第７頁４〜５行目に 「干渉薄膜効果完全に」とあるを 「干渉薄膜効果は完全に」と訂正する。 ４、第８頁１１行目に 「このように」とあるを 「このような」と訂正する。 ５、第８頁１５行目に 「には焼付けよう照明装置を示していないか、」とある
全 「には焼付は用照明装置を示していないが、」と訂正す
る。 ６、第１０頁４・〜８行目に 「 以上のように、・・・・・なるものである。」とあ
る全欠の如く訂正する。 「 以上の如く本発明は全反射鏡を巧みに用いたため、
迷光の混入を確実に防止できる。またアライメトマーク
の配置位置の変更に際してその光学的特性を維持するた
めの可動部品を極力減らすこともできる。」 ７、第９頁４行目に 「実施例での」とあるを 「実施例でも」と訂正する。
源 １２．１５・・・レンズ１７・・・
全反射鏡 １８・・・絞り１９・・・対物
レンズ 手続補正書 昭和６２年３８７２日 昭和Ｂ年特許願第３―了千号 ＋ｌ（件との関係 出 願 人 ４、代理 人 住 所 東京都千代田区丸の内２丁目６番２号丸の内
へ重洲ビル３３〇補 正 書 本願明細書中下記事項を補正いたします。 記 １、特許請求の範囲を別紙の如く訂正する。 ２、第１頁最下行〜第２頁最下行に 「 本発明はマスクの・・・・・・・・以下図に従って
説明する。」とあるを次の如く訂正する。 ［本発明はマスクの実素子パターンをウェハ上に焼付け
る装置において、パターン焼付は前に７２４７７１４行
なうだめのアライメントマークの検出方法に関する。 従来この種装置は例えば■特開昭４８−６４８８４号、
■特開昭４９−２８３６３号等に開示されている。然る
に上記のにおいてはハーフミラ−がマークを有する物体
の近辺にあるため、ハーフミラ−を透過した光がレンズ
筒等の周辺に照射、反射されて物体側や光電検出側に迷
光として混入する危険性がある。したがってマ−り検出
精度の向上は望めない。この点は上記■も同様である。 また上記■はアライメントマークの配役位置の変更に応
することはできない。 本発明は上記難点を解決することを目的とするもので、
以下図に従って説明する。」３、第７頁４〜５行目に 「干渉薄膜効果完全に」とあるを 「干渉薄膜効果は完全に」と訂正する。 ４、第８頁１１行目に 「このように」とあるを 「このような」と訂正する。 ５、第８頁１５行目に 「には焼付けよう照明装置を示していないか、」とある
全 「には焼付は用照明装置を示していないが、」と訂正す
る。 ６、第１０頁４・〜８行目に 「 以上のように、・・・・・なるものである。」とあ
る全欠の如く訂正する。 「 以上の如く本発明は全反射鏡を巧みに用いたため、
迷光の混入を確実に防止できる。またアライメトマーク
の配置位置の変更に際してその光学的特性を維持するた
めの可動部品を極力減らすこともできる。」 ７、第９頁４行目に 「実施例での」とあるを 「実施例でも」と訂正する。
Claims (3)
- （１）マスクとウェハをアライメントするためのマーク
検出方法において、 アライメントマークの配設位置が異なる場合、マーク検
出機構の光学的特性を維持した状態でその一部を移動可
能にしたことを特徴とするアライメントマーク検出方法
。 - （２）前記光学的特性はテレセントリックな特性を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のアラ
イメントマーク検出方法。 - （３）前記一部はマークに対向する対物レンズ、光路変
換鏡を少なくとも含むことを特徴とする特許請求の範囲
第（１）項記載のアライメントマーク検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035334A JPS62201302A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | アライメントマ−ク検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62035334A JPS62201302A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | アライメントマ−ク検出方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58090194A Division JPS58213207A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | アライメントマーク検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62201302A true JPS62201302A (ja) | 1987-09-05 |
| JPH0344641B2 JPH0344641B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=12438937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62035334A Granted JPS62201302A (ja) | 1987-02-18 | 1987-02-18 | アライメントマ−ク検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62201302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021051306A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-04-01 | ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ | 交換可能な光学素子を有するライトシート顕微鏡 |
-
1987
- 1987-02-18 JP JP62035334A patent/JPS62201302A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021051306A (ja) * | 2019-09-20 | 2021-04-01 | ライカ マイクロシステムズ シーエムエス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＬｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ ＣＭＳ ＧｍｂＨ | 交換可能な光学素子を有するライトシート顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0344641B2 (ja) | 1991-07-08 |
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