JP2924485B2 - 重ね合わせ精度測定機 - Google Patents
重ね合わせ精度測定機Info
- Publication number
- JP2924485B2 JP2924485B2 JP23322192A JP23322192A JP2924485B2 JP 2924485 B2 JP2924485 B2 JP 2924485B2 JP 23322192 A JP23322192 A JP 23322192A JP 23322192 A JP23322192 A JP 23322192A JP 2924485 B2 JP2924485 B2 JP 2924485B2
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- Japan
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- optical system
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- optical axis
- wafer
- camera
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- Projection-Type Copiers In General (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)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子製造工程の
フォトリソグラフィ工程において形成されタレジストパ
タンと下地パタンのずれ量を測定する重ね合わせ精度測
定機に関する。
フォトリソグラフィ工程において形成されタレジストパ
タンと下地パタンのずれ量を測定する重ね合わせ精度測
定機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の重ね合わせ精度測定機は、図面に
は示さないが、照明用光源と、この照明光源からの光を
対象物であるウェハに導く光学系と、ウェハの像を取り
込む光学系及びカメラと、カメラからの映像信号を処理
する画像処理部を有していた。
は示さないが、照明用光源と、この照明光源からの光を
対象物であるウェハに導く光学系と、ウェハの像を取り
込む光学系及びカメラと、カメラからの映像信号を処理
する画像処理部を有していた。
【０００３】このような重ね合わせ精度測定器を使用し
てウェハに形成されたレジストパターンのずれを測定す
る場合は、まず、ウェハ上の重ね合わせ精度測定用マー
クの像をカメラで捕える。次に、映像信号は画像処理部
に送られ、ある範囲の画像信号を平均化する等の処理を
行ない、その信号波形より、パターンにおけるエッジを
検出し、エッジ位置より重ね合わせ精度を測定する。
てウェハに形成されたレジストパターンのずれを測定す
る場合は、まず、ウェハ上の重ね合わせ精度測定用マー
クの像をカメラで捕える。次に、映像信号は画像処理部
に送られ、ある範囲の画像信号を平均化する等の処理を
行ない、その信号波形より、パターンにおけるエッジを
検出し、エッジ位置より重ね合わせ精度を測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した重ね合わせ精
度測定機においては、対象物に対する光軸に傾きがある
と、カメラ上の映像に影響をあたえ、画像信号が変形
し、結果的に測定値に誤差を生じることとなる。このた
め、従来光軸の傾きを発見し、構成する為に以下のよう
な方法をとっていた。
度測定機においては、対象物に対する光軸に傾きがある
と、カメラ上の映像に影響をあたえ、画像信号が変形
し、結果的に測定値に誤差を生じることとなる。このた
め、従来光軸の傾きを発見し、構成する為に以下のよう
な方法をとっていた。
【０００５】この方法は、まず、正立像又は倒立像にて
重ね合わせ精度測定を行なった後、人手によりウェハを
１８０度回転し、つまり撮像されるマークの像が１８０
度に反転するようにし、重ね合わせ精度を行なう。そし
て、人手によりデータを比較し、光軸傾斜の量を検証
し、光軸の傾斜を調整し、再度同様の手段により光軸傾
斜を確認し、この試行錯誤により、光軸傾斜を許容範囲
に調整していた。このため、光軸傾斜の確認に長時間を
擁していた。
重ね合わせ精度測定を行なった後、人手によりウェハを
１８０度回転し、つまり撮像されるマークの像が１８０
度に反転するようにし、重ね合わせ精度を行なう。そし
て、人手によりデータを比較し、光軸傾斜の量を検証
し、光軸の傾斜を調整し、再度同様の手段により光軸傾
斜を確認し、この試行錯誤により、光軸傾斜を許容範囲
に調整していた。このため、光軸傾斜の確認に長時間を
擁していた。
【０００６】本発明は、光軸の傾きに影響されずにパタ
ーンの位置ずれを測定できる重ね合わせ精度測定機を提
供することである。
ーンの位置ずれを測定できる重ね合わせ精度測定機を提
供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、重ね合
わせ精度測定用マークが形成されるウェハを載置するス
テージと、照明用光源からの光を前記ウェハに導く光学
系と、前記ウェハの前記マークの像を取り込む光学系及
びカメラと、カメラからの映像信号を処理する画像処理
部と、移動させ前記光学系及びカメラの光軸と光軸が一
致したとき前記マークの像を１８０度回転させる反転光
学系とを備え、前記反転光学系を通さない前記マークの
像の相対位置ずれ測定値と前記反転光学形を通し１８０
度に反転された前記マークの像の相対位置ずれ測定値と
を求め、これら相対位置ずれ量を平均化することにより
位置ずれを求める重ね合わせ精度測定器である。
わせ精度測定用マークが形成されるウェハを載置するス
テージと、照明用光源からの光を前記ウェハに導く光学
系と、前記ウェハの前記マークの像を取り込む光学系及
びカメラと、カメラからの映像信号を処理する画像処理
部と、移動させ前記光学系及びカメラの光軸と光軸が一
致したとき前記マークの像を１８０度回転させる反転光
学系とを備え、前記反転光学系を通さない前記マークの
像の相対位置ずれ測定値と前記反転光学形を通し１８０
度に反転された前記マークの像の相対位置ずれ測定値と
を求め、これら相対位置ずれ量を平均化することにより
位置ずれを求める重ね合わせ精度測定器である。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明の一実施例における重ね合わ
せ精度測定器における構成を示す図である。この重ね合
わせ精度測定器は、図１に示すように、ウェハ１を保持
するウェハチャック２と、このウェハチャック２を載置
し水平面内を移動可能な移動ステージと、光源１０から
の光を光分散板９により均一な強度の面光源とレンズ１
１，アパーチャ８，プリズム７，アパーチャ６，対物レ
ンズ５を介してウェハ１を照明する照明光学系と、ウェ
ハの像を対物レンズ５，アパーチャ６，プリズム７及び
レンズ１２を介してＣＣＤカメラ１５に結像する光学系
を従来と同じよいに有している。
せ精度測定器における構成を示す図である。この重ね合
わせ精度測定器は、図１に示すように、ウェハ１を保持
するウェハチャック２と、このウェハチャック２を載置
し水平面内を移動可能な移動ステージと、光源１０から
の光を光分散板９により均一な強度の面光源とレンズ１
１，アパーチャ８，プリズム７，アパーチャ６，対物レ
ンズ５を介してウェハ１を照明する照明光学系と、ウェ
ハの像を対物レンズ５，アパーチャ６，プリズム７及び
レンズ１２を介してＣＣＤカメラ１５に結像する光学系
を従来と同じよいに有している。
【００１０】この実施例では、プリズム７と対物レンズ
５との間の光路中に光軸を横切って移動出来る反転光学
系１３を設けたことである。この反転光学系１３は、図
面では退避している状態を示しているが、光軸に対して
直行する水平面内を移動可能となっており、反転光学系
駆動機構１４によりプリズム７及び対物レンズ５を結ぶ
光軸上に中心を合わせられる様になっている。
５との間の光路中に光軸を横切って移動出来る反転光学
系１３を設けたことである。この反転光学系１３は、図
面では退避している状態を示しているが、光軸に対して
直行する水平面内を移動可能となっており、反転光学系
駆動機構１４によりプリズム７及び対物レンズ５を結ぶ
光軸上に中心を合わせられる様になっている。
【００１１】
【００１２】次に、この重ね合わせ精度測定機による位
置ずれ測定の手段について説明する。まず、反転光学系
１３が退避している状態で、ＣＣＤカメラ１５にウェハ
１上の重ね合わせ精度測定マークの像を結像させる。こ
のことにより画像信号検出回路１６により測定マークの
エッジの検出が行われてずれ量が検出される。次に、ず
れ量が制御回路１７に送られ、その量が記憶される。次
に、反転光学系駆動機構１４により反転光学系１３が光
軸上に位置決めされ、同様に像が反転した状態でのずれ
量を検出する。次に、この両方のずれ量を平均化してず
れ量を求める。
置ずれ測定の手段について説明する。まず、反転光学系
１３が退避している状態で、ＣＣＤカメラ１５にウェハ
１上の重ね合わせ精度測定マークの像を結像させる。こ
のことにより画像信号検出回路１６により測定マークの
エッジの検出が行われてずれ量が検出される。次に、ず
れ量が制御回路１７に送られ、その量が記憶される。次
に、反転光学系駆動機構１４により反転光学系１３が光
軸上に位置決めされ、同様に像が反転した状態でのずれ
量を検出する。次に、この両方のずれ量を平均化してず
れ量を求める。
【００１３】このように光軸を反転させ、それぞれのず
れ量の平均して求めることによって、傾きによる誤差が
相殺される。従って光軸の傾きがある状態でも、その影
響を受けずに、良好なずれ量の検出が可能となる。
れ量の平均して求めることによって、傾きによる誤差が
相殺される。従って光軸の傾きがある状態でも、その影
響を受けずに、良好なずれ量の検出が可能となる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、光軸を１
８０℃反転させる反転光学系を設け、光軸の傾きがある
場合にも、像が正立又は倒立像にて重ね合わせ精度測定
を行なった場合の測定値と光軸を中心としてウェハの照
明光を相対的に反転させた状態で重ね合わせ精度測定を
行なった場合の測定値とを平均化することにより、光軸
の傾きによる誤差を相殺することが出来るので、光軸の
傾きに影響することなく良好な重ね合わせ精度測定を行
なうことが出来るという効果がある。
８０℃反転させる反転光学系を設け、光軸の傾きがある
場合にも、像が正立又は倒立像にて重ね合わせ精度測定
を行なった場合の測定値と光軸を中心としてウェハの照
明光を相対的に反転させた状態で重ね合わせ精度測定を
行なった場合の測定値とを平均化することにより、光軸
の傾きによる誤差を相殺することが出来るので、光軸の
傾きに影響することなく良好な重ね合わせ精度測定を行
なうことが出来るという効果がある。
【図１】本発明の重ね合わせ精度測定機の一実施例にお
ける構成を示す図である。
ける構成を示す図である。
１ ウェハ ２ ウェハチャック ３ 移動ステージ ４ ベース ５ 対物レンズ ６ アパーチャ ７ プリズム ８ アパーチャ ９ 光散乱板 １０ 光源 １１ レンズ １２ レンズ １３ 反転光学系 １４ 反転光学系駆動機構 １５ ＣＣＤカメラ １６ 画像信号検出回路 １７ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 重ね合わせ精度測定用マークが形成され
るウェハを載置するステージと、照明用光源からの光を
前記ウェハに導く光学系と、前記ウェハの前記マークの
像を取り込む光学系及びカメラと、カメラからの映像信
号を処理する画像処理部と、移動させ前記光学系及びカ
メラの光軸と光軸が一致したとき前記マークの像を１８
０度回転させる反転光学系とを備え、前記反転光学系を
通さない前記マークの像の相対位置ずれ測定値と前記反
転光学形を通し１８０度に反転された前記マークの像の
相対位置ずれ測定値とを求め、これら相対位置ずれ量を
平均化することにより位置ずれを求めることを特徴とす
る重ね合わせ精度測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23322192A JP2924485B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 重ね合わせ精度測定機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23322192A JP2924485B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 重ね合わせ精度測定機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684751A JPH0684751A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2924485B2 true JP2924485B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=16951660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23322192A Expired - Lifetime JP2924485B2 (ja) | 1992-09-01 | 1992-09-01 | 重ね合わせ精度測定機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924485B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006064876A1 (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光学ユニット及びその製造方法 |
| CN114967365A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-30 | 中国科学院光电技术研究所 | 一种用于投影物镜波像差绝对检测的测量装置和测量方法 |
-
1992
- 1992-09-01 JP JP23322192A patent/JP2924485B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0684751A (ja) | 1994-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990406 |