JPS6332303A - アライメント装置 - Google Patents
アライメント装置Info
- Publication number
- JPS6332303A JPS6332303A JP61175075A JP17507586A JPS6332303A JP S6332303 A JPS6332303 A JP S6332303A JP 61175075 A JP61175075 A JP 61175075A JP 17507586 A JP17507586 A JP 17507586A JP S6332303 A JPS6332303 A JP S6332303A
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- Japan
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- alignment
- light
- wafer
- mirror
- wavelengths
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- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (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2つの物体を所定の関係でアライメントを行う
アライメント装置に関し、特に半導体製造装置において
レチクル若しくはマスク等の第1物体とウェハ等の第2
物体とを一定量の空隙を設けて若しくは投影光学系を介
してアライメントを行う際に好適なアライメント装置に
関するものである。
アライメント装置に関し、特に半導体製造装置において
レチクル若しくはマスク等の第1物体とウェハ等の第2
物体とを一定量の空隙を設けて若しくは投影光学系を介
してアライメントを行う際に好適なアライメント装置に
関するものである。
(従来の技術)
最近の半導体製造装置には集積回路の高密度化に伴い、
ウェハ面上に形成される電子回路パターンの微細化がよ
り要求されている。そしてこれに伴い電子回路パターン
の形成されているレチクルやマスク(以下「マスク」と
いう。)とウェハを高精度にアライメントすることか要
求されてきている。
ウェハ面上に形成される電子回路パターンの微細化がよ
り要求されている。そしてこれに伴い電子回路パターン
の形成されているレチクルやマスク(以下「マスク」と
いう。)とウェハを高精度にアライメントすることか要
求されてきている。
本出願人は特開昭58−25638号公報で観察装置を
利用したアライメント装置を提案している。
利用したアライメント装置を提案している。
同公報ではウェハ面に投影露光する為の投影光学系にg
線(436nm)の光を用い、アライメント系にHe−
Cdレーザーから放射される波長(442nm)の光を
用いている。このとき使用する2つの波長は略等しい為
、主に投影光学系を対象に構成することにより、両波長
の光で略等しい光学性能を得ている。
線(436nm)の光を用い、アライメント系にHe−
Cdレーザーから放射される波長(442nm)の光を
用いている。このとき使用する2つの波長は略等しい為
、主に投影光学系を対象に構成することにより、両波長
の光で略等しい光学性能を得ている。
多くの場合ウェハ面上のアライメントマークから得られ
る回折敗乱光信号はレジストの塗布ムラやアライメント
マークの段差構造のバラツキ等の影響により不安定とな
る傾向があった。
る回折敗乱光信号はレジストの塗布ムラやアライメント
マークの段差構造のバラツキ等の影響により不安定とな
る傾向があった。
又投影露光する波長とアライメントを行う波長な路間−
にするとウェハ面上に塗布するレジストに多層レジスト
を用いたとき多層レジストがアライメント光を吸収して
ウェハ面上のアライメントマークからの反射光を減少さ
せS/N比が低下し、アライメント精度が低下する場合
があった。
にするとウェハ面上に塗布するレジストに多層レジスト
を用いたとき多層レジストがアライメント光を吸収して
ウェハ面上のアライメントマークからの反射光を減少さ
せS/N比が低下し、アライメント精度が低下する場合
があった。
そこでこれらの欠点を改良する為に複数の波長を用いて
アライメントを行い、アライメント精度を向上させよう
とすることが考えられている。
アライメントを行い、アライメント精度を向上させよう
とすることが考えられている。
多くの半導体製造用の露光装置ではアライメント照明系
からの複数の波長の光束をマスク面上方に配置した光学
要素、例えば反射鏡等で反射させ投影光学系を介してマ
スク面上に入射させている。そしてこれらの装置では、
ウニへ面への各ショット毎に反射鏡をアライメント照明
系の光路中より離脱させている。しかしながら一般には
投影光学系に色収差が残存している為、反射鏡の復帰位
置の誤差、例えば角度誤差等か複数の波長を用いたにも
かかわらずアライメント精度を低下させる原因となって
いる。
からの複数の波長の光束をマスク面上方に配置した光学
要素、例えば反射鏡等で反射させ投影光学系を介してマ
スク面上に入射させている。そしてこれらの装置では、
ウニへ面への各ショット毎に反射鏡をアライメント照明
系の光路中より離脱させている。しかしながら一般には
投影光学系に色収差が残存している為、反射鏡の復帰位
置の誤差、例えば角度誤差等か複数の波長を用いたにも
かかわらずアライメント精度を低下させる原因となって
いる。
(発明が解決しようとする問題点)
本発明は複数の波長の光を用いレチクル面の上方に配置
した反射鏡で反射させた光を用いてアライメントを行う
際、反射鏡をウニへ面の各ショット毎にアライメント光
路中から離脱させ、ショット後復帰させるときに生ずる
復帰位置の誤差を検出手段からの信号を用いて補正する
ことにより、常に良好なるアライメントを可能としたア
ライメント装置の提供を目的とする。
した反射鏡で反射させた光を用いてアライメントを行う
際、反射鏡をウニへ面の各ショット毎にアライメント光
路中から離脱させ、ショット後復帰させるときに生ずる
復帰位置の誤差を検出手段からの信号を用いて補正する
ことにより、常に良好なるアライメントを可能としたア
ライメント装置の提供を目的とする。
(問題点を解決する為の手段)
照明系によって照明された第1物体を投影光学系を介し
て第2物体面上に投影する際、ml記第1物体と第2物
体とのアライメントの為に該第1物体上に設けたアライ
メントマークを前記照明系と第1物体との間若しくは該
照明系中に設けたアライメント照明系の一部の光学要素
を介して照射するアライメント装置において、前記光学
要素をアライメント照明系の光路から離脱可能に設置し
、該光学要素の姿勢を検出する検出手段からの信号を利
用して航記第1物体と第2物体のアライメントを行った
ことである。
て第2物体面上に投影する際、ml記第1物体と第2物
体とのアライメントの為に該第1物体上に設けたアライ
メントマークを前記照明系と第1物体との間若しくは該
照明系中に設けたアライメント照明系の一部の光学要素
を介して照射するアライメント装置において、前記光学
要素をアライメント照明系の光路から離脱可能に設置し
、該光学要素の姿勢を検出する検出手段からの信号を利
用して航記第1物体と第2物体のアライメントを行った
ことである。
(実施例)
第1図は本発明を縮少投影光学系を用いた半導体製造用
の露光装置に適用したときの一部分の光学系の概略図で
ある。
の露光装置に適用したときの一部分の光学系の概略図で
ある。
同図において1はレチクル、2は投影光学系、3は属波
長板、4はウェハである。16.17はアライメント用
の光源であり、このうち16はHe−Neレーザーで波
長632.8nmの光を放射している。又17はHe−
Cdレーザーであり波長442nmの光を放射している
。13はレチクル1の上方のアライメント光路中に着脱
自在に設けた光学要素で、例えば反射鏡より成っている
。
長板、4はウェハである。16.17はアライメント用
の光源であり、このうち16はHe−Neレーザーで波
長632.8nmの光を放射している。又17はHe−
Cdレーザーであり波長442nmの光を放射している
。13はレチクル1の上方のアライメント光路中に着脱
自在に設けた光学要素で、例えば反射鏡より成っている
。
本実施例では不図示の照明系によりレチクル1を照明し
、投影光学系2により所定倍率でレチクル面上の回路パ
ターンをウェハ面上に投影し露光している。
、投影光学系2により所定倍率でレチクル面上の回路パ
ターンをウェハ面上に投影し露光している。
又光[16,17からの波長の異った2つの光をハーフ
ミラ−18で反射させ、更にウニへ面のシゴットのとき
にはアライメント照明系の光路から離脱させるようにし
た反射鏡13で反射させた後レチクル1面上のアライメ
ントマークを照明している。そしてレチクル1面上のア
ライメントマークを投影光学系2によりウェハ面上に縮
少投影している。
ミラ−18で反射させ、更にウニへ面のシゴットのとき
にはアライメント照明系の光路から離脱させるようにし
た反射鏡13で反射させた後レチクル1面上のアライメ
ントマークを照明している。そしてレチクル1面上のア
ライメントマークを投影光学系2によりウェハ面上に縮
少投影している。
このときウニへ面4上では波長442nmの光と波長6
32.8nmの光の2つの光が共に結像し、即ちピント
が合うようにしている。又レチクル面1上では例えば波
長442nmの光が結像するように構成している。そう
すると波長632゜8nmの光は投影光学系の色収差の
為にレチクル面1上では結像せず、例えばレチクル面1
の上方の点Poに結像するようになる。
32.8nmの光の2つの光が共に結像し、即ちピント
が合うようにしている。又レチクル面1上では例えば波
長442nmの光が結像するように構成している。そう
すると波長632゜8nmの光は投影光学系の色収差の
為にレチクル面1上では結像せず、例えばレチクル面1
の上方の点Poに結像するようになる。
本実施例ではウェハ面4からのアライメント信号をピン
トの合フでいる前述の2つの波長の光を用いて検出し、
レチクル面1上からのアライメント信号はピントの合っ
ている波長(442nm)の1つの光を用いて検出して
いる。
トの合フでいる前述の2つの波長の光を用いて検出し、
レチクル面1上からのアライメント信号はピントの合っ
ている波長(442nm)の1つの光を用いて検出して
いる。
このとき投影光学系2の瞳位置近傍にイ波長板3を配置
し、レチクル1から直接反射してくるレチクル信号用の
反射光とイ波長板3を往復させたウェハ信号用の反射光
とを90度直線偏光成分を異ならしめている。これによ
り偏光ビームスプリッタ−7で各偏光成分毎に2つの光
束に分離してレチクル信号とウェハ信号とを各々独立に
検出している。
し、レチクル1から直接反射してくるレチクル信号用の
反射光とイ波長板3を往復させたウェハ信号用の反射光
とを90度直線偏光成分を異ならしめている。これによ
り偏光ビームスプリッタ−7で各偏光成分毎に2つの光
束に分離してレチクル信号とウェハ信号とを各々独立に
検出している。
即ちレチクル信号の光を偏光ビームスプリッタ−7で反
射させてレチクル信号充電検出系10に導光し、ウェハ
信号の2つの波長の光を偏光ビームスプリッタ−7を透
過させている。そしてハーフミラ−8で2つに分割し、
一方は波長442nmの光を透過させ、波長632.8
nmの光を不透過とするフィルター9で波長442nm
の光をウェハ信号光電検出系11で検出している。
射させてレチクル信号充電検出系10に導光し、ウェハ
信号の2つの波長の光を偏光ビームスプリッタ−7を透
過させている。そしてハーフミラ−8で2つに分割し、
一方は波長442nmの光を透過させ、波長632.8
nmの光を不透過とするフィルター9で波長442nm
の光をウェハ信号光電検出系11で検出している。
他方はハーフミラ−8で反射させ反射鏡8°を介し波長
632.8nmの光を通過させ波長442nmの光を不
透過とするフィルター9゛で波長632.8nmの光を
ウェハ信号光電検出系12で検出している。そしてウェ
ハ信号光電検出系11.12からの2つの信号を利用し
て例えば重み付けをしたり若しくは平均値を用いてアラ
イメントを行うことによりアライメント精度の向上を図
っている。
632.8nmの光を通過させ波長442nmの光を不
透過とするフィルター9゛で波長632.8nmの光を
ウェハ信号光電検出系12で検出している。そしてウェ
ハ信号光電検出系11.12からの2つの信号を利用し
て例えば重み付けをしたり若しくは平均値を用いてアラ
イメントを行うことによりアライメント精度の向上を図
っている。
このようにウェハ信号検出を2波長で行うことによりア
ライメントマーク7の段差構造のバラツキやウェハ面上
のレジストムラのよる回折散乱光の影響による信号を平
均化すること等により安定した信号を得るようにしてい
る。
ライメントマーク7の段差構造のバラツキやウェハ面上
のレジストムラのよる回折散乱光の影響による信号を平
均化すること等により安定した信号を得るようにしてい
る。
又本実施例では投影光学系による軸上色収差により2つ
の波長の間で一定量のシフトが生じてくる。そこで1波
長で予め調製ずみのウェハを用い若しくは基準マークを
用いることによって2つの波長で別々にウェハ信号の取
り込みを行い、オフセットを行うことにより、このとき
のシフトを補正するようにしている。
の波長の間で一定量のシフトが生じてくる。そこで1波
長で予め調製ずみのウェハを用い若しくは基準マークを
用いることによって2つの波長で別々にウェハ信号の取
り込みを行い、オフセットを行うことにより、このとき
のシフトを補正するようにしている。
本実施例ではウェハ面の各ショット毎に反射鏡13をア
ライメント照明系より離脱させ、ショット終了後再び元
の位置に復帰させている。
ライメント照明系より離脱させ、ショット終了後再び元
の位置に復帰させている。
この為反射鏡の再現性の角度誤差が投影光学系より生ず
る色収差が原因して2波長間のオフセット値を変化させ
てしまう。
る色収差が原因して2波長間のオフセット値を変化させ
てしまう。
例えば第2図の実線で示すように反射鏡13が正規の位
置にあるとすればウェハ面4上の点P2に結像している
2つの波長の光は各々点211点Poに結像し、直aP
tPo上に結像する。例えば投影光学系がテレセントリ
ック系であれば、投影光学系の光軸から各々等しい距離
に点P1と点Poは結像される。
置にあるとすればウェハ面4上の点P2に結像している
2つの波長の光は各々点211点Poに結像し、直aP
tPo上に結像する。例えば投影光学系がテレセントリ
ック系であれば、投影光学系の光軸から各々等しい距離
に点P1と点Poは結像される。
しかしながら反射鏡13の位置が正規の位置より角度θ
/2だけズして復帰したとすると、ウェハ面4上の一点
22″に結像する2つの波長の光のうち波長442nm
の光はレチクル面1上の一点Pl°に結像するが波長6
32.8nmの光は点P0に結像する。
/2だけズして復帰したとすると、ウェハ面4上の一点
22″に結像する2つの波長の光のうち波長442nm
の光はレチクル面1上の一点Pl°に結像するが波長6
32.8nmの光は点P0に結像する。
このとき同図に示す如く寸法を用いて各点の距離を求め
ると P、 P、’=j2.tanθ1 P、 Po’=uOtanθ1 となる。この長さの違いはそのまま予め求めておいた2
つの波長のオフセット値を変化させる原因となってくる
。
ると P、 P、’=j2.tanθ1 P、 Po’=uOtanθ1 となる。この長さの違いはそのまま予め求めておいた2
つの波長のオフセット値を変化させる原因となってくる
。
そこで本実施例では反射鏡13の位置が正規の位置より
どれだけ角度誤差があるかを光源14と検出手段5を利
用して、例えば反射鏡13の裏面に設けたマークを検出
したり、若しくは光源14からの光束の反射鏡13によ
る反射位置をD’ =11anθより検出したりして求
めている。
どれだけ角度誤差があるかを光源14と検出手段5を利
用して、例えば反射鏡13の裏面に設けたマークを検出
したり、若しくは光源14からの光束の反射鏡13によ
る反射位置をD’ =11anθより検出したりして求
めている。
そして検出手段15からの出力信号を利用して2波長間
のオフセットを調整している。これにより反射fi13
の位置の誤差を補正し、複数の波長を用いたときの色収
差によるアライメント精度の低下を防止している。
のオフセットを調整している。これにより反射fi13
の位置の誤差を補正し、複数の波長を用いたときの色収
差によるアライメント精度の低下を防止している。
尚本実施例では2つの波長の光を用いた場合を示したが
、2つ以上の波長の光を用いて各々の波長の光で得られ
た信号に重みっけをしたり、又は平均値をとったりして
アライメントを行っても良い。
、2つ以上の波長の光を用いて各々の波長の光で得られ
た信号に重みっけをしたり、又は平均値をとったりして
アライメントを行っても良い。
(発明の効果)
本発明によれば複数の波長を用い、レチクル面の上方に
配置した着脱可能の反射鏡を介してアライメントを行う
際、反射鏡の復帰位置、即ち姿勢を検出し、投影光学系
の色収差のよる反射鏡の復帰位置誤差から生ずるオフセ
ットを良好に補正することにより、高精度なアライメン
トを可能としたアライメント装置を達成している。
配置した着脱可能の反射鏡を介してアライメントを行う
際、反射鏡の復帰位置、即ち姿勢を検出し、投影光学系
の色収差のよる反射鏡の復帰位置誤差から生ずるオフセ
ットを良好に補正することにより、高精度なアライメン
トを可能としたアライメント装置を達成している。
第1図は投影光学系を用いた半導体製造用の露光装置に
適用したときの一実施例の光学系の一部分の概略図、第
2図は色収差により生ずる2波長のレチクル面近傍の結
像位置を示す説明図である。 図中1はレチクル、2は投影光学系、3は属波長板、4
はウェハ、7は偏光ビームスプリッタ−28,18はハ
ーフミラ−19,9′はフィルター、10はレチクル信
号光電検出系、11゜12はウェハ信号充電検出系、1
3は反射鏡、14は光源、15は検出手段である。
適用したときの一実施例の光学系の一部分の概略図、第
2図は色収差により生ずる2波長のレチクル面近傍の結
像位置を示す説明図である。 図中1はレチクル、2は投影光学系、3は属波長板、4
はウェハ、7は偏光ビームスプリッタ−28,18はハ
ーフミラ−19,9′はフィルター、10はレチクル信
号光電検出系、11゜12はウェハ信号充電検出系、1
3は反射鏡、14は光源、15は検出手段である。
Claims (1)
- (1)照明系によって照明された第1物体を投影光学系
を介して第2物体面上に投影する際、前記第1物体と第
2物体とのアライメントの為に該第1物体上に設けたア
ライメントマークを前記照明系と第1物体との間若しく
は該照明系中に設けたアライメント照明系の一部の光学
要素を介して照射するアライメント装置において、前記
光学要素をアライメント照明系の光路から離脱可能に設
置し、該光学要素の姿勢を検出する検出手段からの信号
を利用して前記第1物体と第2物体のアライメントを行
ったことを特徴とするアライメント装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175075A JPS6332303A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | アライメント装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61175075A JPS6332303A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | アライメント装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6332303A true JPS6332303A (ja) | 1988-02-12 |
Family
ID=15989794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61175075A Pending JPS6332303A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | アライメント装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6332303A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6529625B2 (en) | 1997-06-02 | 2003-03-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting method and position detecting device for detecting relative positions of objects having position detecting marks by using separate reference member having alignment marks |
| US6559924B2 (en) | 2000-06-01 | 2003-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment method, alignment apparatus, profiler, exposure apparatus, exposure apparatus maintenance method, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor manufacturing factory |
| US6636311B1 (en) | 1998-12-01 | 2003-10-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment method and exposure apparatus using the same |
| JP2013251342A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Canon Inc | 計測方法、露光方法および装置 |
| JP2015084437A (ja) * | 2014-12-08 | 2015-04-30 | キヤノン株式会社 | 計測方法、露光方法および装置 |
| US9534888B2 (en) | 2014-09-05 | 2017-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Detection apparatus, measurement apparatus, exposure apparatus, method of manufacturing article, and measurement method |
| US9675347B2 (en) | 1999-10-20 | 2017-06-13 | Krt Investors, Inc. | Apparatus for the treatment of tissue |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP61175075A patent/JPS6332303A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6529625B2 (en) | 1997-06-02 | 2003-03-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting method and position detecting device for detecting relative positions of objects having position detecting marks by using separate reference member having alignment marks |
| US6636311B1 (en) | 1998-12-01 | 2003-10-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment method and exposure apparatus using the same |
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