JPS6236635B2 - - Google Patents
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- JPS6236635B2 JPS6236635B2 JP55177282A JP17728280A JPS6236635B2 JP S6236635 B2 JPS6236635 B2 JP S6236635B2 JP 55177282 A JP55177282 A JP 55177282A JP 17728280 A JP17728280 A JP 17728280A JP S6236635 B2 JPS6236635 B2 JP S6236635B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- slit
- detection signal
- detection
- light
- 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.)
- Expired
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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
- G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明は、半導体製造工程の中のマスクアライ
ナ等においてウエーハ又はマスク等の精密位置計
測に使用されるパターン検出装置に関するもので
ある。 パターン検出装置の一例を、第１図に示すよう
な本発明者らが先に出願した縮小投影露光装置
（参照：特願昭54−68971）により詳細に説明す
る。縮小投影露光装置では、通常前工程で形成さ
れたウエーハ４の回路パターンに対して、新たに
形成すべきレテイクル２の回路パターンを露光用
集光レンズ１により重ね焼きする。通常、何枚か
のレテイクルに関してこの重ね焼きを順次繰返し
て所望する回路パターンをウエーハ上に形成す
る。このとき、重ね合せすべき２つの回路パター
ンの位置合せは、通常１μｍ以下の高精度が要求
されている。第１図に示す縮小投影露光装置で
は、このような位置合せはウエーハ上の位置合せ
用パターンの位置を検出し、そのウエーハと一致
するように新たに形成するパターンを有するレテ
イクルを相対移動することにより行なつている。 すなわち、ウエーハ４上の位置合せ用パターン
（第１図では図示省略、後述の第２図では４′であ
らわす。）は、ライトガイド６により局部照明さ
れて、その反射光が縮小レンズ３、レテイクル装
着台１２上の穴５、レテイクル２、拡大光学系７
を通してスリツト８をのせた往復移動台１０の運
動面上に拡大結像される。このとき、この例の縮
小投影露光装置のようにレテイクル上に基準パタ
ーンを挿入する必要のない装置を使用したとして
も、ライトガイド６による検出照明光がウエーハ
上の位置合せパターン周辺を広範囲に照明すると
照明されたホトレジストが感光して、素子製作上
の大きな制約となる。それゆえ、通常検出光によ
る照明範囲は狭くなるよう、例えばウエーハ上換
算40μｍ角程度になるよう、第１図に示すレテイ
クル装置台１２上の穴５あるいはレテイクル上の
遮光パターン５′などにより遮光を行なう必要が
ある（以下の説明では、遮光はレテイクル上の遮
光パターンにより行なうものとする。）。そこで、
かかる拡大光学系７の結像面をスリツト８等で走
査し、スリツト８の移動量に応じたスリツト通過
光の明暗をホトマル９による光電変換を介して検
出する。このとき、スリツト８の移動量をリニア
エンコーダ１１により測定する。 第２図は、結像面におけるウエーハ上の位置合
せ用パターン４′（例えば、幅をもつた直線状パ
ターン）とレテイクル上の遮光パターン５′の
（例えば、矩形状パターン）相対位置を図示した
ものである。これらの合成像をスリツト走査する
と、第３図に示すような検出信号が得られる。図
において、横軸はスリツトの移動量Ｘ、縦軸はス
リツト通過光の明暗を示すホトマル出力のＡ／Ｄ
変換値Ｙを示す。スリツトの移動量はリニアエン
コーダ１１により測定されるので、ｉ番目の読取
位置Ｘiでの入力データがＹiとなる。本出力信号
中、中央部の信号変化２２はウエーハ上の位置合
せ用パターン４′に相当するものである。また、
その周辺の信号変化２１，２３はレテイクル上の
遮光パターン５′の両端に相当するものである。 一般に、レテイクル上の遮光パターン５′を示
す像はコントラストが良く、その位置を正しく検
出することは容易であるが、ウエーハ像はホトレ
ジストの存在によりコントラストが悪くウエーハ
像の位置を検出するためには、第３図に示すよう
な出力信号から、例えば以下の方法（参照：特開
昭53−69063号公報）で求めることが要求され
る。すなわち、スリツトの任意の位置Ｘiを仮想
中心として、その両側のデータ２ｍ個を重ね合せ
てマツチングの度合として
ナ等においてウエーハ又はマスク等の精密位置計
測に使用されるパターン検出装置に関するもので
ある。 パターン検出装置の一例を、第１図に示すよう
な本発明者らが先に出願した縮小投影露光装置
（参照：特願昭54−68971）により詳細に説明す
る。縮小投影露光装置では、通常前工程で形成さ
れたウエーハ４の回路パターンに対して、新たに
形成すべきレテイクル２の回路パターンを露光用
集光レンズ１により重ね焼きする。通常、何枚か
のレテイクルに関してこの重ね焼きを順次繰返し
て所望する回路パターンをウエーハ上に形成す
る。このとき、重ね合せすべき２つの回路パター
ンの位置合せは、通常１μｍ以下の高精度が要求
されている。第１図に示す縮小投影露光装置で
は、このような位置合せはウエーハ上の位置合せ
用パターンの位置を検出し、そのウエーハと一致
するように新たに形成するパターンを有するレテ
イクルを相対移動することにより行なつている。 すなわち、ウエーハ４上の位置合せ用パターン
（第１図では図示省略、後述の第２図では４′であ
らわす。）は、ライトガイド６により局部照明さ
れて、その反射光が縮小レンズ３、レテイクル装
着台１２上の穴５、レテイクル２、拡大光学系７
を通してスリツト８をのせた往復移動台１０の運
動面上に拡大結像される。このとき、この例の縮
小投影露光装置のようにレテイクル上に基準パタ
ーンを挿入する必要のない装置を使用したとして
も、ライトガイド６による検出照明光がウエーハ
上の位置合せパターン周辺を広範囲に照明すると
照明されたホトレジストが感光して、素子製作上
の大きな制約となる。それゆえ、通常検出光によ
る照明範囲は狭くなるよう、例えばウエーハ上換
算40μｍ角程度になるよう、第１図に示すレテイ
クル装置台１２上の穴５あるいはレテイクル上の
遮光パターン５′などにより遮光を行なう必要が
ある（以下の説明では、遮光はレテイクル上の遮
光パターンにより行なうものとする。）。そこで、
かかる拡大光学系７の結像面をスリツト８等で走
査し、スリツト８の移動量に応じたスリツト通過
光の明暗をホトマル９による光電変換を介して検
出する。このとき、スリツト８の移動量をリニア
エンコーダ１１により測定する。 第２図は、結像面におけるウエーハ上の位置合
せ用パターン４′（例えば、幅をもつた直線状パ
ターン）とレテイクル上の遮光パターン５′の
（例えば、矩形状パターン）相対位置を図示した
ものである。これらの合成像をスリツト走査する
と、第３図に示すような検出信号が得られる。図
において、横軸はスリツトの移動量Ｘ、縦軸はス
リツト通過光の明暗を示すホトマル出力のＡ／Ｄ
変換値Ｙを示す。スリツトの移動量はリニアエン
コーダ１１により測定されるので、ｉ番目の読取
位置Ｘiでの入力データがＹiとなる。本出力信号
中、中央部の信号変化２２はウエーハ上の位置合
せ用パターン４′に相当するものである。また、
その周辺の信号変化２１，２３はレテイクル上の
遮光パターン５′の両端に相当するものである。 一般に、レテイクル上の遮光パターン５′を示
す像はコントラストが良く、その位置を正しく検
出することは容易であるが、ウエーハ像はホトレ
ジストの存在によりコントラストが悪くウエーハ
像の位置を検出するためには、第３図に示すよう
な出力信号から、例えば以下の方法（参照：特開
昭53−69063号公報）で求めることが要求され
る。すなわち、スリツトの任意の位置Ｘiを仮想
中心として、その両側のデータ２ｍ個を重ね合せ
てマツチングの度合として
【式】を計算する。こうして得
られたＺの値の中でＺの最小値を与える点をウエ
ーハ上位置合せパターンの中心位置とするもので
ある。 しかしながら、上述の方式ではウエーハ上位置
合せパターン４′がレテイクル上遮光パターン
５′の端部に第４図ａに示すごとく接近するとウ
エーハ上位置合せパターン４′の正しい位置検出
ができない欠点を有する。すなわち、そのとき得
られる検出信号を第４図ｂに示すと、ウエーハ上
の位置合せパターンを示す信号変化２２の中心位
置X1を仮想中心として計算されるマツチングの
度合Ｚの値Z1が同図中のX2を仮想中心として計
算されるＺの値Z2よりも大きくなり（第４図
ｃ）、上述の方式のごとくＺの最小値を求めてパ
ターンの中心とすることができない。それゆえ、
上述の方式ではパターン検出器の検出しうる範囲
は一般に照明範囲が40μｍ程度であるのでせいぜ
い10μｍ程度が限界である。従つて、上述の例の
ようにウエーハ上の位置合せ用パターン４′とレ
テイクル上の遮光パターン５′とが接近してかゝ
るパターン検出器の検出範囲を逸脱してしまうよ
うな場合には、上述の方式ではパターンの正しい
位置検出ができないということになる。 本発明は、上記の点に着目してなされたもので
あり、広い検出範囲にわたつて高精度なパターン
検出を可能とするパターン検出装置を提供するこ
とを目的とする。 上記目的を達成するために、本発明では、試料
面上に形成された位置合せ用パターンを照明する
照明光の照明範囲を規制して前記位置合せ用パタ
ーンを所定の結像面上に光学結像せしめる手段
と、かゝる結像面上の明暗像をその位置に応じて
電気的に検出する手段と、該検出手段により得ら
れる検出信号から前記照明光の照明範囲外にあた
る信号を削除して、かわりに前記照明範囲にある
検出信号レベルに変換、ホールドする手段とを具
備して、前記位置合せ用パターンの中心位置を検
出し得る範囲を拡大せしめたものである。 以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。第５図は、本発明のパターン検出装置の一実
施例を示す概略構成図である。前述したように、
ウエーハ（試料）面上の位置合せ用パターンは局
部照明され、その反射光が縮小レンズ、レテイク
ル、拡大光学系を通してスリツトをのせた往復移
動台の運動面すなわち、結像面上に拡大結像され
る（図示を省略したが、この局部照明のためのラ
イトガイドと縮小レンズとレテイクルと拡大光学
系とを総称してパターン結像手段と言う）。そし
て、かかる拡大光学系の結像面がスリツトで走査
され、第５図に示すごとくスリツト８の移動に応
じて、スリツト８を通過した結像光の明暗がホト
マル（検出器）９により光電変換され電気信号と
して検出される（このスリツト８とホトマル９と
を総称して像検出手段と言う）。このとき、スリ
ツト８の位置はリニアエンコーダ１１によりパル
ス化されて計測される。そして、リニアエンコー
ダ１１の出力パルスに応じて、ホトマル出力をサ
ンプリング回路１２によりサンプリングし、サン
プリングされたアナログ値をＡ／Ｄ変換器１３に
よりデジタル化する。 その結果、第６図に示すようなサンプリングさ
れたデジタル値が求められる。図において、横軸
はスリツトの移動量（Ｘ）、縦軸はスリツト通過
光の明暗を示すホトマル出力のＡ／Ｄ変換値
（Ｙ）を示す。そこでさらに、第６図に示す信号
から急峻な信号変化を示すレテイクル上の遮光パ
ターンの左右の位置ＸL、ＸRを、第５図に示す演
算回路１４により求める（第３図に示した２１，
２３に相当する信号変化）。そして、両者の内側
（望ましくは遮光パターン幅の１％程度）のスリ
ツト位置ＸL′、ＸR′に対応した信号強度ＹL、ＹR
をメモリ１５に記憶する。 なお、これらの諸量のうちＸL、ＸRの値は例え
ば先に出願した緒小投影露光装置（参照：特願昭
54−68971）においてより簡単に求められる。す
なわち、ＸL、ＸRの値は装置固有の値としてあら
かじめ計算されメモリ１４′に記憶しておくこと
が可能である。そして、ＸL、ＸRからＸL′、Ｘ
R′を求め、その位置のホトマル出力のデジタル値
ＹL、ＹRをメモリ１５に記憶する。 このようにして求められた諸量と、Ａ／Ｄ変換
器１３によりデジタル化された値とを演算処理回
路１６に導入し、ホトマル出力Ｙがスリツト位置
ＸL′におけるホトマル出力Ｙより小さいスリツト
位置すなわち、スリツトが照明領域外を走査した
時のホトマル出力ＹをすべてＹLに、スリツト位
置ＸRの時のＹ値ＹRより大きいホトマル出力Ｙを
すべてＹRに変換し、ホールドする（このサンプ
リング回路１２とＡ／Ｄ変換器１３と演算処理回
路１４，１６とメモリ１４′，１５とを総称して
検出信号処理手段と言う）。上記演算処理回路１
６の具体的構成例としては、例えばマイクロコン
ピユータ・ミニコンピユータなどの、いわゆる計
算機を使用することが可能である。例えば、スリ
ツト位置Ｘに応じたホトマル出力Ｙの値をＡ／Ｄ
変換し、デジタル値として計算機内の所定のメモ
リ領域にＩnax個側序良く配列記憶すると、この
結果、スリツト位置ＸL′に相当するメモリアドレ
スI1にはデジタル値ＹLが、スリツト位置ＸR′に
相当するメモリアドレスI2には、デジタル値ＹR
が記憶される。 そこで、１〜I1までのすべてのメモリアドレス
内のデジタル値をＹLに書き換え、I2〜Ｉnaxまで
のすべてのメモリアドレス内のデジタル値をＹR
に書き換える処理を行なうことにより所期の目的
を達成することができる。その結果、第７図ａに
示す信号が得られる。すなわち、第７ａ図におい
て点線で示される第６図の検出信号が、第７図ａ
の実線で示される信号として得られる。 その後、例えば前述のごとき方法、すなわち検
出信号を所定の点にて対称に折返して両信号のマ
ツチングの度合Ｚを求める演算処理回路１７（こ
れを第１の演算処理手段と言う）およびマツチン
グの度合Ｚが最も小さい点を求める演算処理回路
１８（これを第２の演算処理手段と言う）によ
り、ウエーハ上の位置合せ用パターンの位置を求
めることができる（この演算処理回路１７，１８
を総称して中心位置検出手段と言う）。すなわ
ち、スリツトの任意の位置Ｘiを仮想中心とし
て、その両側のサンプル2n個を重ね合せて
ーハ上位置合せパターンの中心位置とするもので
ある。 しかしながら、上述の方式ではウエーハ上位置
合せパターン４′がレテイクル上遮光パターン
５′の端部に第４図ａに示すごとく接近するとウ
エーハ上位置合せパターン４′の正しい位置検出
ができない欠点を有する。すなわち、そのとき得
られる検出信号を第４図ｂに示すと、ウエーハ上
の位置合せパターンを示す信号変化２２の中心位
置X1を仮想中心として計算されるマツチングの
度合Ｚの値Z1が同図中のX2を仮想中心として計
算されるＺの値Z2よりも大きくなり（第４図
ｃ）、上述の方式のごとくＺの最小値を求めてパ
ターンの中心とすることができない。それゆえ、
上述の方式ではパターン検出器の検出しうる範囲
は一般に照明範囲が40μｍ程度であるのでせいぜ
い10μｍ程度が限界である。従つて、上述の例の
ようにウエーハ上の位置合せ用パターン４′とレ
テイクル上の遮光パターン５′とが接近してかゝ
るパターン検出器の検出範囲を逸脱してしまうよ
うな場合には、上述の方式ではパターンの正しい
位置検出ができないということになる。 本発明は、上記の点に着目してなされたもので
あり、広い検出範囲にわたつて高精度なパターン
検出を可能とするパターン検出装置を提供するこ
とを目的とする。 上記目的を達成するために、本発明では、試料
面上に形成された位置合せ用パターンを照明する
照明光の照明範囲を規制して前記位置合せ用パタ
ーンを所定の結像面上に光学結像せしめる手段
と、かゝる結像面上の明暗像をその位置に応じて
電気的に検出する手段と、該検出手段により得ら
れる検出信号から前記照明光の照明範囲外にあた
る信号を削除して、かわりに前記照明範囲にある
検出信号レベルに変換、ホールドする手段とを具
備して、前記位置合せ用パターンの中心位置を検
出し得る範囲を拡大せしめたものである。 以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。第５図は、本発明のパターン検出装置の一実
施例を示す概略構成図である。前述したように、
ウエーハ（試料）面上の位置合せ用パターンは局
部照明され、その反射光が縮小レンズ、レテイク
ル、拡大光学系を通してスリツトをのせた往復移
動台の運動面すなわち、結像面上に拡大結像され
る（図示を省略したが、この局部照明のためのラ
イトガイドと縮小レンズとレテイクルと拡大光学
系とを総称してパターン結像手段と言う）。そし
て、かかる拡大光学系の結像面がスリツトで走査
され、第５図に示すごとくスリツト８の移動に応
じて、スリツト８を通過した結像光の明暗がホト
マル（検出器）９により光電変換され電気信号と
して検出される（このスリツト８とホトマル９と
を総称して像検出手段と言う）。このとき、スリ
ツト８の位置はリニアエンコーダ１１によりパル
ス化されて計測される。そして、リニアエンコー
ダ１１の出力パルスに応じて、ホトマル出力をサ
ンプリング回路１２によりサンプリングし、サン
プリングされたアナログ値をＡ／Ｄ変換器１３に
よりデジタル化する。 その結果、第６図に示すようなサンプリングさ
れたデジタル値が求められる。図において、横軸
はスリツトの移動量（Ｘ）、縦軸はスリツト通過
光の明暗を示すホトマル出力のＡ／Ｄ変換値
（Ｙ）を示す。そこでさらに、第６図に示す信号
から急峻な信号変化を示すレテイクル上の遮光パ
ターンの左右の位置ＸL、ＸRを、第５図に示す演
算回路１４により求める（第３図に示した２１，
２３に相当する信号変化）。そして、両者の内側
（望ましくは遮光パターン幅の１％程度）のスリ
ツト位置ＸL′、ＸR′に対応した信号強度ＹL、ＹR
をメモリ１５に記憶する。 なお、これらの諸量のうちＸL、ＸRの値は例え
ば先に出願した緒小投影露光装置（参照：特願昭
54−68971）においてより簡単に求められる。す
なわち、ＸL、ＸRの値は装置固有の値としてあら
かじめ計算されメモリ１４′に記憶しておくこと
が可能である。そして、ＸL、ＸRからＸL′、Ｘ
R′を求め、その位置のホトマル出力のデジタル値
ＹL、ＹRをメモリ１５に記憶する。 このようにして求められた諸量と、Ａ／Ｄ変換
器１３によりデジタル化された値とを演算処理回
路１６に導入し、ホトマル出力Ｙがスリツト位置
ＸL′におけるホトマル出力Ｙより小さいスリツト
位置すなわち、スリツトが照明領域外を走査した
時のホトマル出力ＹをすべてＹLに、スリツト位
置ＸRの時のＹ値ＹRより大きいホトマル出力Ｙを
すべてＹRに変換し、ホールドする（このサンプ
リング回路１２とＡ／Ｄ変換器１３と演算処理回
路１４，１６とメモリ１４′，１５とを総称して
検出信号処理手段と言う）。上記演算処理回路１
６の具体的構成例としては、例えばマイクロコン
ピユータ・ミニコンピユータなどの、いわゆる計
算機を使用することが可能である。例えば、スリ
ツト位置Ｘに応じたホトマル出力Ｙの値をＡ／Ｄ
変換し、デジタル値として計算機内の所定のメモ
リ領域にＩnax個側序良く配列記憶すると、この
結果、スリツト位置ＸL′に相当するメモリアドレ
スI1にはデジタル値ＹLが、スリツト位置ＸR′に
相当するメモリアドレスI2には、デジタル値ＹR
が記憶される。 そこで、１〜I1までのすべてのメモリアドレス
内のデジタル値をＹLに書き換え、I2〜Ｉnaxまで
のすべてのメモリアドレス内のデジタル値をＹR
に書き換える処理を行なうことにより所期の目的
を達成することができる。その結果、第７図ａに
示す信号が得られる。すなわち、第７ａ図におい
て点線で示される第６図の検出信号が、第７図ａ
の実線で示される信号として得られる。 その後、例えば前述のごとき方法、すなわち検
出信号を所定の点にて対称に折返して両信号のマ
ツチングの度合Ｚを求める演算処理回路１７（こ
れを第１の演算処理手段と言う）およびマツチン
グの度合Ｚが最も小さい点を求める演算処理回路
１８（これを第２の演算処理手段と言う）によ
り、ウエーハ上の位置合せ用パターンの位置を求
めることができる（この演算処理回路１７，１８
を総称して中心位置検出手段と言う）。すなわ
ち、スリツトの任意の位置Ｘiを仮想中心とし
て、その両側のサンプル2n個を重ね合せて
【式】を計算する。このとき、
ｎはレテイクル上の遮光パターン幅に一致するサ
ンプル数とすると、レテイクル上の遮光パターン
内の任意の位置でのウエーハ上の位置合せパター
ンの中心位置が、第７図ｂに示すようなＺの変化
の中で、Ｚの最小値を与える点として求められ
る。すなわち、前述の計算で得られたＺの最小値
を与える仮想中心Ｘiが、ウエーハ上の位置合せ
パターンの中心位置を示すので、試料上の位置合
せパターンの中心位置が正確に検出できる。 この結果、従来10μｍ程度が限界であつたウエ
ーハ上の位置合せパターンの検出範囲が30μｍ程
度まで検出可能となり、検出範囲が約３倍に拡大
されることとなつた。 上記実施例においては、本発明によるパターン
検出器を縮小投影露光装置と組合せた例を述べた
が、本発明は、かゝる縮小投影露光装置に限ら
ず、一般に異なる２個の物体位置を示す検出信号
から、一方の検出信号を削除して、残る一方の物
体の位置を広い検出範囲にわたり高精度に検出す
る場合を適用して有効である。
ンプル数とすると、レテイクル上の遮光パターン
内の任意の位置でのウエーハ上の位置合せパター
ンの中心位置が、第７図ｂに示すようなＺの変化
の中で、Ｚの最小値を与える点として求められ
る。すなわち、前述の計算で得られたＺの最小値
を与える仮想中心Ｘiが、ウエーハ上の位置合せ
パターンの中心位置を示すので、試料上の位置合
せパターンの中心位置が正確に検出できる。 この結果、従来10μｍ程度が限界であつたウエ
ーハ上の位置合せパターンの検出範囲が30μｍ程
度まで検出可能となり、検出範囲が約３倍に拡大
されることとなつた。 上記実施例においては、本発明によるパターン
検出器を縮小投影露光装置と組合せた例を述べた
が、本発明は、かゝる縮小投影露光装置に限ら
ず、一般に異なる２個の物体位置を示す検出信号
から、一方の検出信号を削除して、残る一方の物
体の位置を広い検出範囲にわたり高精度に検出す
る場合を適用して有効である。
第１図は、縮小投影露光装置の例を示す図、第
２図は、結像面におけるウエーハ上の位置合せ用
パターンとレテイクル上の遮光パターンの相対位
置関係を示す図、第３図は、スリツトの移動量と
スリツト通過光の明暗を示す検出信号との関係を
示す図、第４図ａ，ｂ，ｃは、それぞれ従来装置
における欠点を説明する図、第５図は、本発明の
一実施例を示すブロツク図、第６図は、第５図よ
り得られる検出信号をスリツトの移動に対して示
した図、および第７図ａ，ｂは、その検出信号の
信号処理の方法を説明する図である。 ８……スリツト、９……ホトマル、１１……リ
ニアエンコーダ、１２……サンプルホールド回
路、１３……Ａ／Ｄ変換器、１４……演算回路、
１５……メモリ、１６，１７，１８……演算処理
回路。
２図は、結像面におけるウエーハ上の位置合せ用
パターンとレテイクル上の遮光パターンの相対位
置関係を示す図、第３図は、スリツトの移動量と
スリツト通過光の明暗を示す検出信号との関係を
示す図、第４図ａ，ｂ，ｃは、それぞれ従来装置
における欠点を説明する図、第５図は、本発明の
一実施例を示すブロツク図、第６図は、第５図よ
り得られる検出信号をスリツトの移動に対して示
した図、および第７図ａ，ｂは、その検出信号の
信号処理の方法を説明する図である。 ８……スリツト、９……ホトマル、１１……リ
ニアエンコーダ、１２……サンプルホールド回
路、１３……Ａ／Ｄ変換器、１４……演算回路、
１５……メモリ、１６，１７，１８……演算処理
回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料面上に形成された位置合せ用パターンを
照明する照明光の照明範囲を規制して上記位置合
せ用パターンを所定の結像面上に光学結像せしめ
るパターン結像手段と、上記パターン結像手段に
おける上記結像面上の明暗像をその位置に応じて
電気的に検出する像検出手段と、上記像検出手段
により得られる検出信号のうち上記照明光の照明
範囲外における信号を演算処理回路により上記照
明範囲内における検出信号レベルに変換・ホール
ドする検出信号処理手段と、上記検出信号処理手
段により処理された上記検出信号から上記位置合
せ用パターンの中心位置を検出する中心位置検出
手段とを備えてなることを特徴とするパターン検
出装置。 ２ 上記試料面上に形成された位置合せ用パター
ンを照明する上記照明光の照明範囲が遮光板に形
成したアパーチヤによつて規制されることを特徴
とする第１項のパターン検出装置。 ３ 上記像検出手段が上記結像面上をスリツトで
走査して上記スリツトの位置に応じたスリツト通
過光の明暗を電気的に検出する検出手段からなる
ことを特徴とする第１項又は第２項のパターン検
出装置。 ４ 上記中心位置検出手段が上記検出信号の上記
スリツト位置Ｘiにおけるマツチングの度合 （ただし、Ｙi+jは上記スリツト位置Ｘiにおける上
記検出信号の正方向にｊ番目のもの、Ｙi-jは上
記スリツト位置Ｘiにおける上記検出信号の負方
向にｊ番目のもの、ｎは上記スリツト位置Ｘiの
近傍でかつ上記照明範囲内にあるサンプル数）を
演算処理する第１の演算処理手段と、上記マツチ
ング度合Ｚiが最小となる位置を求める第２の演
算処理手段とからなることを特徴とする第３項の
パターン検出装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP55177282A JPS57102017A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Pattern detector |
| US06/330,778 US4441206A (en) | 1980-12-17 | 1981-12-14 | Pattern detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55177282A JPS57102017A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Pattern detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57102017A JPS57102017A (en) | 1982-06-24 |
| JPS6236635B2 true JPS6236635B2 (ja) | 1987-08-07 |
Family
ID=16028305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55177282A Granted JPS57102017A (en) | 1980-12-17 | 1980-12-17 | Pattern detector |
Country Status (2)
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-
1981
- 1981-12-14 US US06/330,778 patent/US4441206A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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