JP3374456B2 - 位置合わせ方法及び露光方法 - Google Patents
位置合わせ方法及び露光方法Info
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- JP3374456B2 JP3374456B2 JP20297693A JP20297693A JP3374456B2 JP 3374456 B2 JP3374456 B2 JP 3374456B2 JP 20297693 A JP20297693 A JP 20297693A JP 20297693 A JP20297693 A JP 20297693A JP 3374456 B2 JP3374456 B2 JP 3374456B2
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば液晶表示板製造用
のステツプアンドリピート方式の露光装置において露光
用の原版となるマスクと、露光対象である感光基板との
精密な位置合わせを行う位置合わせ方法に適用して好適
なものである。
のステツプアンドリピート方式の露光装置において露光
用の原版となるマスクと、露光対象である感光基板との
精密な位置合わせを行う位置合わせ方法に適用して好適
なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばＩＣ又はＬＳＩ等の半導体
集積回路を製造する際にはマスク（レチクル）に形成さ
れた回路パターンを半導体ウエハ等でなる感光基板に露
光転写する露光装置が用いられている。
集積回路を製造する際にはマスク（レチクル）に形成さ
れた回路パターンを半導体ウエハ等でなる感光基板に露
光転写する露光装置が用いられている。
【０００３】この種の露光装置においては、レチクルに
形成された回路パターンをウエハ上の局所領域（例えば
１チツプ分）に露光した後、ウエハを一定距離だけステ
ツピングさせては再びマスクの回路パターンを露光する
ことを繰り返すといつたいわゆるステツプアンドリピー
ト方式の装置、特に縮小投影型の露光装置（ステツパ）
が用いられている。
形成された回路パターンをウエハ上の局所領域（例えば
１チツプ分）に露光した後、ウエハを一定距離だけステ
ツピングさせては再びマスクの回路パターンを露光する
ことを繰り返すといつたいわゆるステツプアンドリピー
ト方式の装置、特に縮小投影型の露光装置（ステツパ）
が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
露光装置においては、レチクルを光軸に対して垂直な面
内で移動させる手段、レチクル上の回路パターンを所定
の倍率で感光基板上に投影する投影レンズの倍率コント
ロール手段、感光基板を露光光の光軸に対して垂直な面
内で移動させる手段等が設けられている。
露光装置においては、レチクルを光軸に対して垂直な面
内で移動させる手段、レチクル上の回路パターンを所定
の倍率で感光基板上に投影する投影レンズの倍率コント
ロール手段、感光基板を露光光の光軸に対して垂直な面
内で移動させる手段等が設けられている。
【０００５】かかる構成の露光装置を用いて液晶基板等
を製造する場合、一般的には感光基板上に形成するデバ
イスが大きいため、露光フイールドの広い露光装置が用
いられる。露光フイールドが広くなるとレチクルの全面
（特に周辺部）を感光基板上の露光位置に位置合わせす
るのが困難になる。つまり、プロセスによる基板の変形
や投影光学系の結像特性、レチクルの製造誤差等によつ
て感光基板上の周辺部に投影されたレチクルの像の目標
露光位置（設計値に基づく位置）からのずれ量が大きく
なるというものである。
を製造する場合、一般的には感光基板上に形成するデバ
イスが大きいため、露光フイールドの広い露光装置が用
いられる。露光フイールドが広くなるとレチクルの全面
（特に周辺部）を感光基板上の露光位置に位置合わせす
るのが困難になる。つまり、プロセスによる基板の変形
や投影光学系の結像特性、レチクルの製造誤差等によつ
て感光基板上の周辺部に投影されたレチクルの像の目標
露光位置（設計値に基づく位置）からのずれ量が大きく
なるというものである。
【０００６】例えば基板上の正確な位置（設定位置）に
投影像を形成した場合でも、プロセスによる基板の変形
によつて投影像の位置が本来の位置からずれてしまうこ
とになる。また、結像特性の異なる装置を用いてレチク
ル上に形成された複数の基準マークを感光基板上に投影
すると、投影像の歪み又は倍率誤差等によつて目標位置
（設定位置）とほぼ一致するマークと一致しないマーク
が生じる。このように投影像の投影位置に誤差が生じる
と、例えば単数又は複数のレチクルに形成された複数の
レチクルパターンを感光基板上において互いに重ね露光
又はつなぎ露光する場合等において重ね精度又はつなぎ
精度が劣化する問題があつた。
投影像を形成した場合でも、プロセスによる基板の変形
によつて投影像の位置が本来の位置からずれてしまうこ
とになる。また、結像特性の異なる装置を用いてレチク
ル上に形成された複数の基準マークを感光基板上に投影
すると、投影像の歪み又は倍率誤差等によつて目標位置
（設定位置）とほぼ一致するマークと一致しないマーク
が生じる。このように投影像の投影位置に誤差が生じる
と、例えば単数又は複数のレチクルに形成された複数の
レチクルパターンを感光基板上において互いに重ね露光
又はつなぎ露光する場合等において重ね精度又はつなぎ
精度が劣化する問題があつた。
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、一段と精度良く投影像の位置合わせを行うことがで
きる位置合わせ方法を提案しようとするものである。
で、一段と精度良く投影像の位置合わせを行うことがで
きる位置合わせ方法を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、マスク２０上の基準に対して所定
の関係で配置されたパターンの第１の像を投影光学系１
７を介して感光基板１１上に投影し、マスク２０上の基
準に対して所定の関係で配置されたパターンの第２の像
を第１の像に重ね合わせて、若しくは第１の像と第２の
像とをつなぎ合わせて投影するために、感光基板１１を
マスク２０に対して位置合わせする位置合わせ方法にお
いて、予め、感光基板１１上に第１の像と第２の像とを
重ね合わせて、若しくはつなぎ合わせて形成する工程
と、感光基板１１上の第１の像と第２の像との位置ずれ
量を感光基板１１上の複数ヶ所について実測する工程
と、基準を投影光学系１７を介して感光基板１１上に投
影した場合の基準の位置と、マスク２０上のパターンの
位置とに基づいて、実測した複数の位置ずれ量が最小と
なるように誤差パラメータを決定する工程と、決定され
た誤差パラメータに基づいて感光基板１１を位置決めす
る工程とを含むようにする。また本発明においては、第
１のパターンに第２のパターンをつなぎ合わせて感光基
板上に投影して露光する露光方法において、感光基板上
に第１のパターンの像と第２のパターンの像とをつなぎ
合わせて回路パターンを形成する工程と、感光基板上の
第１のパターンと第２のパターンとの位置ずれ量を複数
ヶ所について実測する工程と、前記第１のパターンの基
準位置と前記第１のパターンとの位置および前記第２の
パターンの基準位置と前記第２のパターンとの位置に基
づいて、実測した複数の位置ずれ量が最小となるように
補正量を決定する工程と、決定された補正量に基づい
て、感光基板を位置決めする工程とを含むようにする。
さらに本発明においては、回路パターンを形成する工程
は、第１パターンと第２パターンとを重ね合わせて形成
し、前記補正量を決定する工程は、第１のパターンと第
２のパターンとの倍率および回転ずれ量を求め補正量を
決定するようにする。さらに本発明においては、補正量
を決定する工程は、少なくとも一方のパターンのマスク
位置を基準として補正量を求めるようにする。さらに補
正量を決定する工程は、複数ヶ所の位置ずれ量の二乗和
が最小となるように決定する。
め本発明においては、マスク２０上の基準に対して所定
の関係で配置されたパターンの第１の像を投影光学系１
７を介して感光基板１１上に投影し、マスク２０上の基
準に対して所定の関係で配置されたパターンの第２の像
を第１の像に重ね合わせて、若しくは第１の像と第２の
像とをつなぎ合わせて投影するために、感光基板１１を
マスク２０に対して位置合わせする位置合わせ方法にお
いて、予め、感光基板１１上に第１の像と第２の像とを
重ね合わせて、若しくはつなぎ合わせて形成する工程
と、感光基板１１上の第１の像と第２の像との位置ずれ
量を感光基板１１上の複数ヶ所について実測する工程
と、基準を投影光学系１７を介して感光基板１１上に投
影した場合の基準の位置と、マスク２０上のパターンの
位置とに基づいて、実測した複数の位置ずれ量が最小と
なるように誤差パラメータを決定する工程と、決定され
た誤差パラメータに基づいて感光基板１１を位置決めす
る工程とを含むようにする。また本発明においては、第
１のパターンに第２のパターンをつなぎ合わせて感光基
板上に投影して露光する露光方法において、感光基板上
に第１のパターンの像と第２のパターンの像とをつなぎ
合わせて回路パターンを形成する工程と、感光基板上の
第１のパターンと第２のパターンとの位置ずれ量を複数
ヶ所について実測する工程と、前記第１のパターンの基
準位置と前記第１のパターンとの位置および前記第２の
パターンの基準位置と前記第２のパターンとの位置に基
づいて、実測した複数の位置ずれ量が最小となるように
補正量を決定する工程と、決定された補正量に基づい
て、感光基板を位置決めする工程とを含むようにする。
さらに本発明においては、回路パターンを形成する工程
は、第１パターンと第２パターンとを重ね合わせて形成
し、前記補正量を決定する工程は、第１のパターンと第
２のパターンとの倍率および回転ずれ量を求め補正量を
決定するようにする。さらに本発明においては、補正量
を決定する工程は、少なくとも一方のパターンのマスク
位置を基準として補正量を求めるようにする。さらに補
正量を決定する工程は、複数ヶ所の位置ずれ量の二乗和
が最小となるように決定する。
【０００９】
【作用】マスク（レチクル）の基準位置（レチクルセン
タ）に対する計測マークの位置を考慮し、投影光学系の
倍率やマスクの位置（回転ずれ）がこのマークの投影像
の位置に与える影響を加味して各補正パラメータ（誤差
パラメータ）を決定することにより、露光位置の位置合
わせ精度を向上し得る。
タ）に対する計測マークの位置を考慮し、投影光学系の
倍率やマスクの位置（回転ずれ）がこのマークの投影像
の位置に与える影響を加味して各補正パラメータ（誤差
パラメータ）を決定することにより、露光位置の位置合
わせ精度を向上し得る。
【００１０】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【００１１】図１において１０は全体として露光装置を
示し、露光光の光軸に対して垂直な面内の互いに直交す
るｘ軸及びｙ軸方向に移動し得ると共に、当該面内で回
転し得るようになされたレチクルステージ１６上にレチ
クル２０を保持し、当該レチクル２０に形成されたレチ
クルパターンを投影レンズ１７を介して感光基板（プレ
ート）１１上に投影露光するようになされている。
示し、露光光の光軸に対して垂直な面内の互いに直交す
るｘ軸及びｙ軸方向に移動し得ると共に、当該面内で回
転し得るようになされたレチクルステージ１６上にレチ
クル２０を保持し、当該レチクル２０に形成されたレチ
クルパターンを投影レンズ１７を介して感光基板（プレ
ート）１１上に投影露光するようになされている。
【００１２】プレート１１はＸ軸及びＹ軸方向に移動し
得るプレートステージ１９上に載置され、レチクルパタ
ーンを所定の領域に投影することによつて、レチクルパ
ターンどうしを重ね合わせて、若しくはつなぎ合わせて
形成するようになされている。さらに投影レンズ１７近
傍にはその光軸に対して所定の関係でアライメント顕微
鏡１８が設けられており、プレートステージ１９上に載
置されたプレート１１上のマークを検出することによ
り、プレートのＸＹ座標系内での位置を検出するように
なされている。
得るプレートステージ１９上に載置され、レチクルパタ
ーンを所定の領域に投影することによつて、レチクルパ
ターンどうしを重ね合わせて、若しくはつなぎ合わせて
形成するようになされている。さらに投影レンズ１７近
傍にはその光軸に対して所定の関係でアライメント顕微
鏡１８が設けられており、プレートステージ１９上に載
置されたプレート１１上のマークを検出することによ
り、プレートのＸＹ座標系内での位置を検出するように
なされている。
【００１３】ここでレチクルホルダ１６はレチクルステ
ージコントローラ１２によつてその位置が制御されるよ
うになされている。また投影レンズ１７は倍率コントロ
ーラ１３によつてその投影倍率が制御されるようになさ
れている。またプレートステージ１９はプレートステー
ジコントローラ１５によつてその位置が制御されるよう
になされている。またレチクル２０にはレチクルパター
ンと共にこのレチクルパターンの位置を表すものとして
計測マークが形成されており、露光済のプレート１１上
に露光形成された計測マークはアライメント顕微鏡１８
において計測された後、当該計測結果はアライメントコ
ントローラ１４を介してメインコンピユータ２１に送出
されるようになされている。
ージコントローラ１２によつてその位置が制御されるよ
うになされている。また投影レンズ１７は倍率コントロ
ーラ１３によつてその投影倍率が制御されるようになさ
れている。またプレートステージ１９はプレートステー
ジコントローラ１５によつてその位置が制御されるよう
になされている。またレチクル２０にはレチクルパター
ンと共にこのレチクルパターンの位置を表すものとして
計測マークが形成されており、露光済のプレート１１上
に露光形成された計測マークはアライメント顕微鏡１８
において計測された後、当該計測結果はアライメントコ
ントローラ１４を介してメインコンピユータ２１に送出
されるようになされている。
【００１４】またレチクルステージコントローラ１２と
倍率コントローラ１３とプレートステージコントローラ
１５とはそれぞれメインコンピユータ２１からの制御信
号に基づいて制御指令を送出するようになされている。
倍率コントローラ１３とプレートステージコントローラ
１５とはそれぞれメインコンピユータ２１からの制御信
号に基づいて制御指令を送出するようになされている。
【００１５】ここで露光済のプレート１１がプレートス
テージ１９上に載置されているとすると、当該プレート
１１に露光されたパターンの２つの計測マーク（第１の
像と第２の像）どうしの位置ずれ量をアライメント顕微
鏡１８によつて計測する。
テージ１９上に載置されているとすると、当該プレート
１１に露光されたパターンの２つの計測マーク（第１の
像と第２の像）どうしの位置ずれ量をアライメント顕微
鏡１８によつて計測する。
【００１６】この既知の目標位置（設計に基づく位置で
あつて計測マークが形成されるべき位置）における計測
マークどうしのずれ量は、既知の目標位置及び当該計測
マークのレチクル上の位置（レチクル上のパターンとと
もに計測マークをプレート上に投影したときの、計測マ
ークの像のレチクルセンタ（レチクルの座標中心）の像
に対する位置）と共にＸ−Ｙ座標値としてメインコンピ
ユータ２１に入力され、第１の露光パターンに対して第
２の露光パターンを重ね露光する場合には、次式
あつて計測マークが形成されるべき位置）における計測
マークどうしのずれ量は、既知の目標位置及び当該計測
マークのレチクル上の位置（レチクル上のパターンとと
もに計測マークをプレート上に投影したときの、計測マ
ークの像のレチクルセンタ（レチクルの座標中心）の像
に対する位置）と共にＸ−Ｙ座標値としてメインコンピ
ユータ２１に入力され、第１の露光パターンに対して第
２の露光パターンを重ね露光する場合には、次式
【数１】
によつて表される補正式に取り込まれる。
【００１７】また第１の露光パターンに対して第２の露
光パターンをつなぎ露光する場合には、メインコンピユ
ータ２１に入力された計測マークどうしのずれ量と既知
の目標位置と計測マークのレチクル２０上の位置とがそ
れぞれ、次式
光パターンをつなぎ露光する場合には、メインコンピユ
ータ２１に入力された計測マークどうしのずれ量と既知
の目標位置と計測マークのレチクル２０上の位置とがそ
れぞれ、次式
【数２】
によつて表される補正式に取り込まれる。但し（２）式
において付される文字ｍ及びｓはそれぞれ互いにつなぎ
露光する際の第１のパターン及び第２のパターンを表
す。また、これらの補正式は予め決められた露光装置の
制御方法によるものであり、制御パラメータと制御方法
の関係に基づいて適宜変更し得るものである。
において付される文字ｍ及びｓはそれぞれ互いにつなぎ
露光する際の第１のパターン及び第２のパターンを表
す。また、これらの補正式は予め決められた露光装置の
制御方法によるものであり、制御パラメータと制御方法
の関係に基づいて適宜変更し得るものである。
【００１８】ここで（１）式及び（２）式において、
（ΔＸ、ΔＹ）は計測マークの目標位置に対する補正値
（ずれ量）を表し、（ｘ、ｙ）は計測マークのレチクル
上の位置（座標位置）を表し、（ＸC 、ＹC ）は計測マ
ーク露光時のレチクルセンタのプレート上の位置（座標
位置）を表す（但しプレート１１上に投影されるべき計
測マークの位置（設計位置）を（Ｘ、Ｙ）とするとＸC
＝Ｘ−ｘ、ＹC ＝Ｙ−ｙとなる。つまり、上述の既知の
目標位置と計測マークのレチクル上の位置とからレチク
ルセンタのプレート上の位置を求めることができ
る。）。
（ΔＸ、ΔＹ）は計測マークの目標位置に対する補正値
（ずれ量）を表し、（ｘ、ｙ）は計測マークのレチクル
上の位置（座標位置）を表し、（ＸC 、ＹC ）は計測マ
ーク露光時のレチクルセンタのプレート上の位置（座標
位置）を表す（但しプレート１１上に投影されるべき計
測マークの位置（設計位置）を（Ｘ、Ｙ）とするとＸC
＝Ｘ−ｘ、ＹC ＝Ｙ−ｙとなる。つまり、上述の既知の
目標位置と計測マークのレチクル上の位置とからレチク
ルセンタのプレート上の位置を求めることができ
る。）。
【００１９】また（１）式及び（２）式のプレートステ
ージ制御補正パラメータとして、γx はＸ方向のプレー
トスケーリング補正（プレートの伸縮による露光領域の
Ｘ方向への微小なずれ量）を表し、γy はＹ方向のプレ
ートスケーリング（プレートの伸縮による露光領域のＹ
方向への微小なずれ量）を表し、θはプレートローテー
シヨン補正（プレート１１のＸ−Ｙ平面内での回転によ
るずれ量）を表し、ωは直交度補正（Ｘ軸を基準とした
時、それに直交すべきＹ軸の傾き）を表す。
ージ制御補正パラメータとして、γx はＸ方向のプレー
トスケーリング補正（プレートの伸縮による露光領域の
Ｘ方向への微小なずれ量）を表し、γy はＹ方向のプレ
ートスケーリング（プレートの伸縮による露光領域のＹ
方向への微小なずれ量）を表し、θはプレートローテー
シヨン補正（プレート１１のＸ−Ｙ平面内での回転によ
るずれ量）を表し、ωは直交度補正（Ｘ軸を基準とした
時、それに直交すべきＹ軸の傾き）を表す。
【００２０】またδx をＸ方向のプレートのシフト補正
（プレート全体のＸ方向へのずれ量）とし、δy をＹ方
向のプレートのシフト補正（プレート全体のＹ方向への
ずれ量）とし、レチクル補正パラメータとしてεx をＸ
方向のレチクルのシフト補正（レチクル全体のＸ方向へ
のずれ量）とし、εy をＹ方向のレチクルのシフト補正
（レチクル全体のＹ方向へのずれ量）とすると、（１）
式及び（２）式のξ及びηはそれぞれＸ方向及びＹ方向
のプレートシフト及びレチクルシフトの和として、次式
（プレート全体のＸ方向へのずれ量）とし、δy をＹ方
向のプレートのシフト補正（プレート全体のＹ方向への
ずれ量）とし、レチクル補正パラメータとしてεx をＸ
方向のレチクルのシフト補正（レチクル全体のＸ方向へ
のずれ量）とし、εy をＹ方向のレチクルのシフト補正
（レチクル全体のＹ方向へのずれ量）とすると、（１）
式及び（２）式のξ及びηはそれぞれＸ方向及びＹ方向
のプレートシフト及びレチクルシフトの和として、次式
【数３】
【数４】
によつて表される。
【００２１】さらに（１）式及び（２）式においてψは
レチクルのローテーシヨン補正（レチクルセンタを中心
としたレチクルの回転ずれ量）を表す。また（１）式及
び（２）式のレンズ制御補正パラメータとしてαは倍率
の補正量を表す。
レチクルのローテーシヨン補正（レチクルセンタを中心
としたレチクルの回転ずれ量）を表す。また（１）式及
び（２）式のレンズ制御補正パラメータとしてαは倍率
の補正量を表す。
【００２２】ここでスケーリング及び倍率は正の補正値
を与えると膨張するものとし、ローテーシヨン及び直交
度は正の補正値を与えると反時計回りに補正されるもの
とする。またレンズ制御及びレチクル制御はレチクルが
複数ある場合にはそれぞれのレチクルで制御可能とす
る。
を与えると膨張するものとし、ローテーシヨン及び直交
度は正の補正値を与えると反時計回りに補正されるもの
とする。またレンズ制御及びレチクル制御はレチクルが
複数ある場合にはそれぞれのレチクルで制御可能とす
る。
【００２３】このような補正パラメータを取り込む補正
式（（１）式）はプレート１１上におけるレチクル２０
のセンタを表す項と、レチクル２０のパターンをプレー
ト１１上に投影した際のパターン像の回転及び倍率成分
を表す項と、レチクル２０及びプレート１１のシフト和
を表す項とによつて構成される。
式（（１）式）はプレート１１上におけるレチクル２０
のセンタを表す項と、レチクル２０のパターンをプレー
ト１１上に投影した際のパターン像の回転及び倍率成分
を表す項と、レチクル２０及びプレート１１のシフト和
を表す項とによつて構成される。
【００２４】また（２）式は（１）式と同様にしてプレ
ート１１上におけるレチクル２０のセンタを表す項と、
レチクル２０のパターンをプレート１１上に投影した際
のパターン像の回転及び倍率成分を表す項と、レチクル
２０及びプレート１１のシフト和を表す項とによつて構
成されるが、これらの項でなる補正量について、第１の
露光パターン及び当該第１のパターンにつなぎ露光され
る第２のパターンの差分を求めることにより、第１のパ
ターン及び第２のパターンの相対補正量を算出すること
ができる。
ート１１上におけるレチクル２０のセンタを表す項と、
レチクル２０のパターンをプレート１１上に投影した際
のパターン像の回転及び倍率成分を表す項と、レチクル
２０及びプレート１１のシフト和を表す項とによつて構
成されるが、これらの項でなる補正量について、第１の
露光パターン及び当該第１のパターンにつなぎ露光され
る第２のパターンの差分を求めることにより、第１のパ
ターン及び第２のパターンの相対補正量を算出すること
ができる。
【００２５】このような補正式（（１）式又は（２）
式）を用いて複数計測点に形成された計測マークを計測
し、当該計測結果に基づいて各補正パラメータを一義的
に決定することになるが、この場合次式
式）を用いて複数計測点に形成された計測マークを計測
し、当該計測結果に基づいて各補正パラメータを一義的
に決定することになるが、この場合次式
【数５】
によつて表される評価関数Ｓを用いる。
【００２６】この評価関数Ｓにおいて（ΔＸ、ΔＹ）は
（１）式について上述したように補正値を表し、（ΔＸ
V 、ΔＹV ）はそれぞれ計測されたずれ量を表す。この
評価関数Ｓは補正パラメータを得た時に残るずれ量の二
乗和となつていることにより、当該評価関数Ｓを最小と
する補正パラメータが位置合わせ精度を向上させるもの
となり、メインコンピユータ２１は当該補正パラメータ
を用いてレチクルステージコントローラ１２と倍率コン
トローラ１３とプレートステージコントローラ１５とを
それぞれ補正制御する。
（１）式について上述したように補正値を表し、（ΔＸ
V 、ΔＹV ）はそれぞれ計測されたずれ量を表す。この
評価関数Ｓは補正パラメータを得た時に残るずれ量の二
乗和となつていることにより、当該評価関数Ｓを最小と
する補正パラメータが位置合わせ精度を向上させるもの
となり、メインコンピユータ２１は当該補正パラメータ
を用いてレチクルステージコントローラ１２と倍率コン
トローラ１３とプレートステージコントローラ１５とを
それぞれ補正制御する。
【００２７】ここで評価関数Ｓを最小とする条件は、当
該評価関数Ｓの微分結果がｄＳ＝０となることにより、
補正パラメータの数だけ方程式が得られる。例えばレチ
クル２０が４枚ある場合には、２０個のパラメータがあ
り、その連立方程式を行列を用いて表すと、２０行×２
０列の行列Ｆ及び２０行×１列の行列Ｇを用いて次式
該評価関数Ｓの微分結果がｄＳ＝０となることにより、
補正パラメータの数だけ方程式が得られる。例えばレチ
クル２０が４枚ある場合には、２０個のパラメータがあ
り、その連立方程式を行列を用いて表すと、２０行×２
０列の行列Ｆ及び２０行×１列の行列Ｇを用いて次式
【数６】
となる。（６）式において各パラメータに付される文字
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ４枚のレチクルの区別を表
す。この（６）式の行列式によつて表される連立方程式
を解くことによつて評価関数Ｓを最小とする各補正パラ
メータを得ることができる。
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ４枚のレチクルの区別を表
す。この（６）式の行列式によつて表される連立方程式
を解くことによつて評価関数Ｓを最小とする各補正パラ
メータを得ることができる。
【００２８】但し、つなぎ露光を行う場合には、（２）
式からも分かるように第１のパターン及び第２のパター
ンの差によつて補正量を求めるようになされていること
により、一義的に解が求められないが、このような場合
には基準となるレチクルを決め、当該レチクルに関する
補正値（倍率、レチクルローテーシヨン、レチクルシフ
トとプレートシフトとの和）を例えば０に固定すれば、
他の補正パラメータを求めることができる。
式からも分かるように第１のパターン及び第２のパター
ンの差によつて補正量を求めるようになされていること
により、一義的に解が求められないが、このような場合
には基準となるレチクルを決め、当該レチクルに関する
補正値（倍率、レチクルローテーシヨン、レチクルシフ
トとプレートシフトとの和）を例えば０に固定すれば、
他の補正パラメータを求めることができる。
【００２９】このようにして求めた補正パラメータを使
用して各コントローラ（１２、１３、１５）を制御すれ
ば、位置合わせが向上した露光を行うことができる。
用して各コントローラ（１２、１３、１５）を制御すれ
ば、位置合わせが向上した露光を行うことができる。
【００３０】以上の構成において、露光装置１０を用い
てプレート１１上に投影されたレチクル２０のパターン
の位置合わせ精度を計測する場合、計測値（ずれ量）
と、プレート１１上に投影されたレチクル２０の計測マ
ークの計測位置（目標位置）と、計測マークのレチクル
２０上における位置と、当該計測が先の露光パターンに
対する位置ずれ（重ね露光時の計測）であるか又は先の
露光パターンに対するつなぎ露光位置のずれであるかの
情報をメインコンピユータ２１に入力する。
てプレート１１上に投影されたレチクル２０のパターン
の位置合わせ精度を計測する場合、計測値（ずれ量）
と、プレート１１上に投影されたレチクル２０の計測マ
ークの計測位置（目標位置）と、計測マークのレチクル
２０上における位置と、当該計測が先の露光パターンに
対する位置ずれ（重ね露光時の計測）であるか又は先の
露光パターンに対するつなぎ露光位置のずれであるかの
情報をメインコンピユータ２１に入力する。
【００３１】これによりメインコンピユータ２１は使用
する補正式（（１）式又は（２）式）を決定し、当該補
正式に上記各情報を取り込んだ際に得られる複数の各計
測マークについての補正値の二乗和が最小となるように
当該補正式（（１）式又は（２）式）の各パラメータを
決定し、当該パラメータに基づいてレチクルステージコ
ントローラ１２、倍率コントローラ１３、プレートステ
ージコントローラ１５をそれぞれ制御して実際の露光時
にレチクルとプレートとの位置合わせを行うことによ
り、複数の計測点におけるずれ量の二乗和を最も小さく
なるようにすることができる。
する補正式（（１）式又は（２）式）を決定し、当該補
正式に上記各情報を取り込んだ際に得られる複数の各計
測マークについての補正値の二乗和が最小となるように
当該補正式（（１）式又は（２）式）の各パラメータを
決定し、当該パラメータに基づいてレチクルステージコ
ントローラ１２、倍率コントローラ１３、プレートステ
ージコントローラ１５をそれぞれ制御して実際の露光時
にレチクルとプレートとの位置合わせを行うことによ
り、複数の計測点におけるずれ量の二乗和を最も小さく
なるようにすることができる。
【００３２】かくして以上の構成によれば、レチクル上
の計測マークの位置を考慮して、複数の計測点における
ずれ量が最小となるように各補正パラメータを決定する
ことにより、液晶板等を製造する際に用いられる露光フ
イールドの広い露光装置においても、実用上十分な精度
で露光位置合わせを行うことができる。
の計測マークの位置を考慮して、複数の計測点における
ずれ量が最小となるように各補正パラメータを決定する
ことにより、液晶板等を製造する際に用いられる露光フ
イールドの広い露光装置においても、実用上十分な精度
で露光位置合わせを行うことができる。
【００３３】なお上述の実施例においては、アライメン
ト顕微鏡１８を用いてマークのずれ量を計測した場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えばプレー
ト上にバーニアパターンを露光することによつて直接位
置ずれ量を求め、これを用いて補正パラメータを求める
ようにしても良い。
ト顕微鏡１８を用いてマークのずれ量を計測した場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、例えばプレー
ト上にバーニアパターンを露光することによつて直接位
置ずれ量を求め、これを用いて補正パラメータを求める
ようにしても良い。
【００３４】また上述の実施例においては、補正パラメ
ータとしてプレートスケーリング補正量、プレートロー
テーシヨン補正量、直交度補正量等、種々の補正パラメ
ータを用いる場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、上述の実施例における補正パラメータよりも少な
いパラメータを持つ露光装置においても、（１）式又は
（２）式に設定されていて実際に当該露光装置にないパ
ラメータを０とすることにより、上述の場合と同様にし
て位置合わせを行うことができる。
ータとしてプレートスケーリング補正量、プレートロー
テーシヨン補正量、直交度補正量等、種々の補正パラメ
ータを用いる場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、上述の実施例における補正パラメータよりも少な
いパラメータを持つ露光装置においても、（１）式又は
（２）式に設定されていて実際に当該露光装置にないパ
ラメータを０とすることにより、上述の場合と同様にし
て位置合わせを行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、感光基板
上に形成された２つのマークのずれ量とマスクパターン
を感光基板に投影した際の感光基板上におけるマスクの
中心の位置と、マスクパターンのマスク上での位置とに
基づいて、感光基板の位置を補正するための誤差パラメ
ータを求めるようにしたことにより、感光基板上におけ
るマスクパターンの露光位置合わせを感光基板に投影し
た際の感光基板上における前記マスクパターンの回転量
及び倍率を考慮して一段と高精度で行うことができる。
また本発明によれば、感光基板上に形成されたパターン
どうしのつなぎ合わせ露光を行つた際に位置ずれ量を最
小とするように補正量を求めるようにすることにより、
感光基板上のパターンのつなぎ精度を一段と高精度に行
われ露光することができる。
上に形成された２つのマークのずれ量とマスクパターン
を感光基板に投影した際の感光基板上におけるマスクの
中心の位置と、マスクパターンのマスク上での位置とに
基づいて、感光基板の位置を補正するための誤差パラメ
ータを求めるようにしたことにより、感光基板上におけ
るマスクパターンの露光位置合わせを感光基板に投影し
た際の感光基板上における前記マスクパターンの回転量
及び倍率を考慮して一段と高精度で行うことができる。
また本発明によれば、感光基板上に形成されたパターン
どうしのつなぎ合わせ露光を行つた際に位置ずれ量を最
小とするように補正量を求めるようにすることにより、
感光基板上のパターンのつなぎ精度を一段と高精度に行
われ露光することができる。
【図１】本発明による露光装置の一実施例を示す略線的
斜視図である。
斜視図である。
１０……露光装置、１１……プレート、１２……レチク
ルステージコントローラ、１３……倍率コントローラ、
１４……アライメントコントローラ、１５……プレート
ステージコントローラ、１６……レチクルステージ、１
９……プレートステージ、２０……レチクル。
ルステージコントローラ、１３……倍率コントローラ、
１４……アライメントコントローラ、１５……プレート
ステージコントローラ、１６……レチクルステージ、１
９……プレートステージ、２０……レチクル。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−227432（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−6849（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−62878（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−271428（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 9/00
Claims (5)
- 【請求項１】 マスク上の基準に対して所定の関係で配
置されたパターンの第１の像を投影光学系を介して感光
基板上に投影し、前記マスク上の基準に対して所定の関
係で配置されたパターンの第２の像を前記第１の像に重
ね合わせて、若しくは前記第１の像と第２の像とをつな
ぎ合わせて投影するために、前記感光基板を前記マスク
に対して位置合わせする位置合わせ方法において、 予め、前記感光基板上に前記第１の像と前記第２の像と
を重ね合わせて、若しくはつなぎ合わせて形成する工程
と、 前記感光基板上の前記第１の像と前記第２の像との位置
ずれ量を前記感光基板上の複数ヶ所について実測する工
程と、 前記基準を前記投影光学系を介して前記感光基板上に投
影した場合の前記基準の位置と、前記マスク上の前記パ
ターンの位置とに基づいて、前記実測した複数の位置ず
れ量が最小となるように誤差パラメータを決定する工程
と、 前記決定された誤差パラメータに基づいて前記感光基板
を位置決めする工程とを含むことを特徴とする位置合わ
せ方法。 - 【請求項２】 第１のパターンに第２のパターンをつな
ぎ合わせて感光基板上に投影して露光する露光方法にお
いて、 前記感光基板上に前記第１のパターンの像と前記第２の
パターンの像とをつなぎ合わせて回路パターンを形成す
る工程と、 前記感光基板上の前記第１のパターンに対する前記第２
のパターンの位置ずれ量を複数ヶ所について実測する工
程と、前記第１のパターンの基準位置と前記第１のパターンと
の位置および前記第２のパターンの基準位置と前記第２
のパターンとの位置に基づいて、 前記実測した複数の位
置ずれ量が最小となるように補正量を決定する工程と、 前記決定された補正量に基づいて、前記感光基板を位置
決めする工程とを含むことを特徴とする露光方法。 - 【請求項３】 前記回路パターンを形成する工程は、前
記第１パターンと前記第２パターンとを重ね合わせて形
成し、前記補正量を決定する 工程は、前記第１のパターンと前
記第２のパターンとの 倍率および回転ずれ量を求め補正
量を決定することを特徴とする請求項２記載の露光方
法。 - 【請求項４】 前記補正量を決定する工程は、少なくと
も一方のパターンの位置を基準として前記補正量を求め
ることを特徴とする請求項２記載の露光方法。 - 【請求項５】 前記補正量を決定する工程は、前記複数
ヶ所の位置ずれ量の二乗和が最小となるように決定する
ことを特徴とする請求項２、請求項３又は請求項４に記
載の露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20297693A JP3374456B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 位置合わせ方法及び露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20297693A JP3374456B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 位置合わせ方法及び露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737805A JPH0737805A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3374456B2 true JP3374456B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=16466271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20297693A Expired - Lifetime JP3374456B2 (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 位置合わせ方法及び露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3374456B2 (ja) |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP20297693A patent/JP3374456B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0737805A (ja) | 1995-02-07 |
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