JPH0729815A - マスクとワークとの位置合わせ装置およびそれを使用した位置合わせ方法 - Google Patents
マスクとワークとの位置合わせ装置およびそれを使用した位置合わせ方法Info
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスク保持機構やアライメント用光学系の構
成要素の保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響を
受けて位置ズレあるいは変形しても、その影響を受ける
ことなく、正確にワークとマスクの位置合わせができる
装置とそれを使用した方法を提供する。 【構成】 マスクのマークに投影される第１の基準マー
クを有する第１の基準マスクと、ワークのマークに投影
される第２の基準マークを有する第２の基準マスクとを
近接配置した基準マスクセットを、位置合わせ用光学系
の途中に配置する。
成要素の保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響を
受けて位置ズレあるいは変形しても、その影響を受ける
ことなく、正確にワークとマスクの位置合わせができる
装置とそれを使用した方法を提供する。 【構成】 マスクのマークに投影される第１の基準マー
クを有する第１の基準マスクと、ワークのマークに投影
される第２の基準マークを有する第２の基準マスクとを
近接配置した基準マスクセットを、位置合わせ用光学系
の途中に配置する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の生産に
使用される露光装置におけるマスクとワークの位置合わ
せの装置と方法に関する。特に、ワークの両面を露光す
る場合の位置合わせの装置と方法に関する。
使用される露光装置におけるマスクとワークの位置合わ
せの装置と方法に関する。特に、ワークの両面を露光す
る場合の位置合わせの装置と方法に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、パワートランジスタやマイクロマシ
ン等の製造においては、シリコンウエハの両面にパター
ンを焼付けることがあり、裏面のパターンに対する表面
のパターンの位置を正確に合わせることが重要である。
例えば、要求される位置ズレの精度は１μｍ乃至数μｍ
以内の精度である。
ン等の製造においては、シリコンウエハの両面にパター
ンを焼付けることがあり、裏面のパターンに対する表面
のパターンの位置を正確に合わせることが重要である。
例えば、要求される位置ズレの精度は１μｍ乃至数μｍ
以内の精度である。
【０００３】従来のこの位置合わせのためのアライメン
ト方法を図９並びに図１０を用いて説明する。まず図１
０を用いて説明する。表裏の正しい位置にアライメント
マークが印されている基準ワーク２１を、露光位置に保
持する。次に、基準ワーク２１の上方に設置したアライ
メント用光源１１と下方に設置したアライメント用光源
１２とから、ワークの表および裏に印されたアライメン
トマーク１０１，１０２へ光を照射する。照射された光
の一部はワークの表面および裏面により反射され、各々
の反射光は例えば対物レンズ系３１、ハーフミラー３
３、反射ミラー３８、プリズム３９等で構成される光学
系を経由してＣＣＤ等の画像処理認識手段４１へ入射す
る。この信号は画像処理され、モニタ４２でモニタリン
グされる。このようにして認識された基準ワーク２１の
表裏のアライメントマーク１０１，１０２の像が重なり
合うように、光学系を調整する。この時点で、露光前の
光学系調整が完了する。
ト方法を図９並びに図１０を用いて説明する。まず図１
０を用いて説明する。表裏の正しい位置にアライメント
マークが印されている基準ワーク２１を、露光位置に保
持する。次に、基準ワーク２１の上方に設置したアライ
メント用光源１１と下方に設置したアライメント用光源
１２とから、ワークの表および裏に印されたアライメン
トマーク１０１，１０２へ光を照射する。照射された光
の一部はワークの表面および裏面により反射され、各々
の反射光は例えば対物レンズ系３１、ハーフミラー３
３、反射ミラー３８、プリズム３９等で構成される光学
系を経由してＣＣＤ等の画像処理認識手段４１へ入射す
る。この信号は画像処理され、モニタ４２でモニタリン
グされる。このようにして認識された基準ワーク２１の
表裏のアライメントマーク１０１，１０２の像が重なり
合うように、光学系を調整する。この時点で、露光前の
光学系調整が完了する。
【０００４】次に続く手順を図１１を用いて説明する。
基準ワーク２１を取り除き、マスクＭおよび露光処理を
行うワーク２２を露光位置に挿入し保持する。ワーク２
２のアライメントマーク１０４は露光面の裏に印されて
ある。先に述べた手順で画像処理認識手段４１によりマ
スクＭのアライメントマーク１０５とワーク２２のアラ
イメントマーク１０４を認識し、その２つのアライメン
トマークの像が重なり合う様に、マスクＭまたはワーク
２２の位置を調整する。
基準ワーク２１を取り除き、マスクＭおよび露光処理を
行うワーク２２を露光位置に挿入し保持する。ワーク２
２のアライメントマーク１０４は露光面の裏に印されて
ある。先に述べた手順で画像処理認識手段４１によりマ
スクＭのアライメントマーク１０５とワーク２２のアラ
イメントマーク１０４を認識し、その２つのアライメン
トマークの像が重なり合う様に、マスクＭまたはワーク
２２の位置を調整する。
【０００５】この位置合わせ方法では、例えば対物レン
ズ系３１、ハーフミラー３３、反射ミラー３８、プリズ
ム３９等で構成されるアライメント用光学系の光路が、
基準ワーク２１で光学系を調整したあとは固定され動か
ないという条件下では正確に行うことができる。しかし
長時間稼働させた場合は、アライメント用光学系の構成
要素の保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響を受
けて位置ズレや変形を起こす。これら位置ズレや変形が
起こった場合は、図１１を用いて説明した手順でマスク
Ｍとワーク２２のアライメントマークの重ね合わせを行
っても、それらの機構自体に異常があるので、正確な位
置合わせは不可能となる。
ズ系３１、ハーフミラー３３、反射ミラー３８、プリズ
ム３９等で構成されるアライメント用光学系の光路が、
基準ワーク２１で光学系を調整したあとは固定され動か
ないという条件下では正確に行うことができる。しかし
長時間稼働させた場合は、アライメント用光学系の構成
要素の保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響を受
けて位置ズレや変形を起こす。これら位置ズレや変形が
起こった場合は、図１１を用いて説明した手順でマスク
Ｍとワーク２２のアライメントマークの重ね合わせを行
っても、それらの機構自体に異常があるので、正確な位
置合わせは不可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明が解
決しようとする課題は、アライメント用光学系の構成要
素の保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響を受け
て位置ズレあるいは変形したとしても、それらの影響を
受けることなく、正確に、マスクとワークの位置合わせ
ができる方法を提供することにある。
決しようとする課題は、アライメント用光学系の構成要
素の保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響を受け
て位置ズレあるいは変形したとしても、それらの影響を
受けることなく、正確に、マスクとワークの位置合わせ
ができる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】課題を解決するためのこ
の発明におけるマスクとワークの位置合わせ方法につい
て、図１、図２、図３を用いて説明する。まず図１を用
いて説明する。表裏の正しい位置にアライメントマーク
１０１，１０２を印した基準ワーク２１を露光位置に保
持し、マスクＭを重ね、基準ワーク２１の上方に設置し
たアライメント用光源１１から光を照射する。照射され
た光の一部は基準ワーク２１の表面により反射され、例
えば対物レンズ系３１、ハーフミラー３３等で構成され
る光学系を経由してＣＣＤ等の第１の画像処理認識手段
３４へ入射する。この信号は画像処理され、第１のモニ
タ３７でモニタリングされる。このようにして認識され
た基準ワーク２１の表面のアライメントマーク１０１と
マスクＭのアライメントマーク１０５の像が重なり合う
ように、マスクＭまたは基準ワーク２１を移動させる。
の発明におけるマスクとワークの位置合わせ方法につい
て、図１、図２、図３を用いて説明する。まず図１を用
いて説明する。表裏の正しい位置にアライメントマーク
１０１，１０２を印した基準ワーク２１を露光位置に保
持し、マスクＭを重ね、基準ワーク２１の上方に設置し
たアライメント用光源１１から光を照射する。照射され
た光の一部は基準ワーク２１の表面により反射され、例
えば対物レンズ系３１、ハーフミラー３３等で構成され
る光学系を経由してＣＣＤ等の第１の画像処理認識手段
３４へ入射する。この信号は画像処理され、第１のモニ
タ３７でモニタリングされる。このようにして認識され
た基準ワーク２１の表面のアライメントマーク１０１と
マスクＭのアライメントマーク１０５の像が重なり合う
ように、マスクＭまたは基準ワーク２１を移動させる。
【０００８】次に基準ワーク２１の下方に設置したアラ
イメント用光源１２から光を照射する。照明用集光レン
ズ３２、基準アライメントマーク１０６を有する基準マ
スクＭ１、基準アライメントマーク１０７を有する基準
マスクＭ２を透過した光の一部は基準ワーク２１の裏面
により反射され、例えば対物レンズ系３１、ハーフミラ
ー３３等で構成される光学系を経由して第２の画像処理
認識手段３５へ入射する。この信号は画像処理され、第
２のモニタ３６でモニタリングされる。このようにして
認識された基準ワーク２１の裏面のアライメントマーク
１０２と、基準マスクＭ１の基準アライメントマーク１
０６の像が重なり合うように、基準マスクＭ１を移動さ
せる。
イメント用光源１２から光を照射する。照明用集光レン
ズ３２、基準アライメントマーク１０６を有する基準マ
スクＭ１、基準アライメントマーク１０７を有する基準
マスクＭ２を透過した光の一部は基準ワーク２１の裏面
により反射され、例えば対物レンズ系３１、ハーフミラ
ー３３等で構成される光学系を経由して第２の画像処理
認識手段３５へ入射する。この信号は画像処理され、第
２のモニタ３６でモニタリングされる。このようにして
認識された基準ワーク２１の裏面のアライメントマーク
１０２と、基準マスクＭ１の基準アライメントマーク１
０６の像が重なり合うように、基準マスクＭ１を移動さ
せる。
【０００９】次に続く手順を図２を用いて説明する。基
準のワーク２１を取り除く。下方の光源１２より放射さ
れた光は、照明用集光レンズ３２、基準アライメントマ
ーク１０６を有する基準マスクＭ１、基準アライメント
マーク１０７を有する基準マスクＭ２を透過し、マスク
Ｍと対物レンズ系３１、ハーフミラー３３等で構成され
る光学系を経由してＣＣＤ等の第１の画像処理認識手段
３４へ入射する。この信号は画像処理され、第１のモニ
タ３７でモニタリングされる。このようにして認識され
た基準マスクＭ２の基準アライメントマーク１０７とマ
スクＭのアライメントマーク１０５が第１のモニタ３７
上で重なり合うように基準マスクＭ２を移動させる。こ
の時点で基準マスクＭ１と基準マスクＭ２の位置調整、
即ち露光前の光学系調整が完了する。
準のワーク２１を取り除く。下方の光源１２より放射さ
れた光は、照明用集光レンズ３２、基準アライメントマ
ーク１０６を有する基準マスクＭ１、基準アライメント
マーク１０７を有する基準マスクＭ２を透過し、マスク
Ｍと対物レンズ系３１、ハーフミラー３３等で構成され
る光学系を経由してＣＣＤ等の第１の画像処理認識手段
３４へ入射する。この信号は画像処理され、第１のモニ
タ３７でモニタリングされる。このようにして認識され
た基準マスクＭ２の基準アライメントマーク１０７とマ
スクＭのアライメントマーク１０５が第１のモニタ３７
上で重なり合うように基準マスクＭ２を移動させる。こ
の時点で基準マスクＭ１と基準マスクＭ２の位置調整、
即ち露光前の光学系調整が完了する。
【００１０】次に続く手順を図３を用いて説明する。露
光処理を行うワーク２２を露光位置に挿入し保持する。
ワーク２２のアライメントマーク１０４は露光面の裏側
に位置するようにする。先に述べた基準ワーク２１の裏
面のアライメントマーク１０２を認識した手順と同様に
して、第２の画像処理認識手段３５によりワーク２２の
アライメントマーク１０４と基準マスクＭ１の基準アラ
イメントマーク１０６を認識し、その２つの像が重なり
合うようにワーク２２を移動させる。以上で露光前のマ
スクＭとワーク２２のアライメントが完了する。
光処理を行うワーク２２を露光位置に挿入し保持する。
ワーク２２のアライメントマーク１０４は露光面の裏側
に位置するようにする。先に述べた基準ワーク２１の裏
面のアライメントマーク１０２を認識した手順と同様に
して、第２の画像処理認識手段３５によりワーク２２の
アライメントマーク１０４と基準マスクＭ１の基準アラ
イメントマーク１０６を認識し、その２つの像が重なり
合うようにワーク２２を移動させる。以上で露光前のマ
スクＭとワーク２２のアライメントが完了する。
【００１１】露光終了後次のワークを露光する際は、図
３で説明した手順の前に以下の調整を必ず行う。すなわ
ち、先に述べた基準ワーク２１の表面のアライメントマ
ーク１０１を認識した手順と同様にして、第１の画像処
理認識手段３４でマスクＭのアライメントマーク１０５
と基準マスクＭ２の基準アライメントマーク１０７を認
識し、その２つの像が重なり合うように、マスクＭまた
は光学系全体を移動させる。
３で説明した手順の前に以下の調整を必ず行う。すなわ
ち、先に述べた基準ワーク２１の表面のアライメントマ
ーク１０１を認識した手順と同様にして、第１の画像処
理認識手段３４でマスクＭのアライメントマーク１０５
と基準マスクＭ２の基準アライメントマーク１０７を認
識し、その２つの像が重なり合うように、マスクＭまた
は光学系全体を移動させる。
【００１２】
【作用】この発明のマスクとワークの位置合わせ方法に
よれば、アライメント用光学系の構成要素の保持機構や
マスクＭの保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響
を受けて位置ズレや変形を起こしたとしても、基準アラ
イメントマーク１０６と基準アライメントマーク１０７
の相対位置が変化しなければ、ワークを露光する前には
必ずマスクＭまたは光学系全体の位置を調整しているの
で、正しいアライメントができる。基準アライメントマ
ーク１０６を有する基準マスクＭ１と基準アライメント
マーク１０７を有する基準マスクＭ２は、約１ｍｍ位の
間隔で保持される。これは従来方法における光学系の光
路長と比較すると１／１００以下である。従って、アラ
イメントに大きく影響を及ぼす装置全体の振動や熱膨張
に起因する光学系の位置ズレや変形による光路のズレ
も、従来方法と比較すると１／１００以下となるので、
本発明の方法においては、実質的に振動や熱の影響を受
けないと考えてよい。
よれば、アライメント用光学系の構成要素の保持機構や
マスクＭの保持機構が、装置全体の振動や熱膨張の影響
を受けて位置ズレや変形を起こしたとしても、基準アラ
イメントマーク１０６と基準アライメントマーク１０７
の相対位置が変化しなければ、ワークを露光する前には
必ずマスクＭまたは光学系全体の位置を調整しているの
で、正しいアライメントができる。基準アライメントマ
ーク１０６を有する基準マスクＭ１と基準アライメント
マーク１０７を有する基準マスクＭ２は、約１ｍｍ位の
間隔で保持される。これは従来方法における光学系の光
路長と比較すると１／１００以下である。従って、アラ
イメントに大きく影響を及ぼす装置全体の振動や熱膨張
に起因する光学系の位置ズレや変形による光路のズレ
も、従来方法と比較すると１／１００以下となるので、
本発明の方法においては、実質的に振動や熱の影響を受
けないと考えてよい。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図４は、
半導体装置の生産に使用する露光装置における構成例を
示す説明図である。アライメントマークは、マスクＭの
下面およびワーク２２の裏面に印されている。ここでワ
ーク２２は、用途に応じて透明の場合も不透明な場合も
ある。ワーク２２のアライメントマーク１０４とマスク
Ｍのアライメントマーク１０５の間隙は、０．１ｍｍ乃
至数ｍｍが代表的である。またワーク２２の露光面とマ
スクＭのパターン面との間隙ｔ1 は、１０μｍ乃至１０
０μｍが代表的である。基準アライメントマークを投影
する光学要素は、投影レンズＬ１、基準マスクＭ１およ
びＭ２、照明レンズＬ２および照明光を導く照明ファイ
バーＦより構成される。図４には示していないが、通常
ワーク２２のアライメントマーク１０４は２ヵ所印して
あるのが一般的であり、従ってこれら光学要素は実際に
は２組設けられる。
半導体装置の生産に使用する露光装置における構成例を
示す説明図である。アライメントマークは、マスクＭの
下面およびワーク２２の裏面に印されている。ここでワ
ーク２２は、用途に応じて透明の場合も不透明な場合も
ある。ワーク２２のアライメントマーク１０４とマスク
Ｍのアライメントマーク１０５の間隙は、０．１ｍｍ乃
至数ｍｍが代表的である。またワーク２２の露光面とマ
スクＭのパターン面との間隙ｔ1 は、１０μｍ乃至１０
０μｍが代表的である。基準アライメントマークを投影
する光学要素は、投影レンズＬ１、基準マスクＭ１およ
びＭ２、照明レンズＬ２および照明光を導く照明ファイ
バーＦより構成される。図４には示していないが、通常
ワーク２２のアライメントマーク１０４は２ヵ所印して
あるのが一般的であり、従ってこれら光学要素は実際に
は２組設けられる。
【００１４】基準マスクＭ１およびＭ２は、照明レンズ
Ｌ２を介して照明ファイバーＦからの光が照射され、基
準アライメントマーク１０６および１０７は、投影レン
ズＬ１を介してそれぞれワーク２２のアライメントマー
ク１０４の近傍およびマスクＭのアライメントマーク１
０５の近傍に投影される。これら投影像はそれぞれ対物
レンズＬ３、Ｌ４を介して、第１のＣＣＤカメラ１０
９、第２のＣＣＤカメラ１０８により認識される。尚、
基準マスクＭ１およびＭ２は、図９に示すようなホルダ
ー１１２に約１ｍｍ程度の間隙ｔ2 を設けるように保持
され、接着等によって固定されている。従って基準マス
クＭ１およびＭ２の相対的位置はほとんど変化しない。
尚、本ホルダー１１２は水平面内でθ方向に回転できる
ように保持し、十字の向きが多少変えられるようになっ
ている。
Ｌ２を介して照明ファイバーＦからの光が照射され、基
準アライメントマーク１０６および１０７は、投影レン
ズＬ１を介してそれぞれワーク２２のアライメントマー
ク１０４の近傍およびマスクＭのアライメントマーク１
０５の近傍に投影される。これら投影像はそれぞれ対物
レンズＬ３、Ｌ４を介して、第１のＣＣＤカメラ１０
９、第２のＣＣＤカメラ１０８により認識される。尚、
基準マスクＭ１およびＭ２は、図９に示すようなホルダ
ー１１２に約１ｍｍ程度の間隙ｔ2 を設けるように保持
され、接着等によって固定されている。従って基準マス
クＭ１およびＭ２の相対的位置はほとんど変化しない。
尚、本ホルダー１１２は水平面内でθ方向に回転できる
ように保持し、十字の向きが多少変えられるようになっ
ている。
【００１５】実際の処理手順は以下のようになる。 １）マスクＭをセットする。モニタ４２は接続切換スイ
ッチ１１０によって第２のＣＣＤカメラ１０８の出力を
モニタするよう設定されている。最初、第２のＣＣＤカ
メラ１０８の出力はモニタ４２のディスプレイ上におい
て図５のように現れる。すなわち、マスクＭのアライメ
ントマーク１０５と基準アライメントマーク１０７の像
は重なっていない。尚、基準マスクＭ１およびＭ２の間
隙ｔ2 は約１ｍｍ程度であって光学系の焦点深度約２０
μｍから大きく外れているので、基準アライメントマー
ク１０６の像は実質上、モニタ４２のディスプレイ上に
現れない。 ２）基準アライメントマーク１０７およびマスクＭのア
ライメントマーク１０５の相対位置を認識するには、例
えば、モニタ４２上の画像データをここでは図示してい
ないパターン認識手段によって処理し、基準アライメン
トマーク１０７およびマスクＭのアライメントマーク１
０５の中心間の距離を計測することによって可能であ
る。 ３）基準アライメントマーク１０７およびマスクＭのア
ライメントマーク１０５の像が、モニタ４２のディスプ
レイ上において図６のように重なり合うように、マスク
Ｍの位置もしくはアライメント投影光学系の位置を調整
する。自動調整を行う場合は、例えば先に述べたパター
ン認識手段によって認識したマーク間距離データ信号を
用いて光学要素を保持したＸＹステージ１１１を制御す
る。手動調整を行う場合は、モニタ４２のディスプレイ
を目視しながらＸＹステージ１１１を動作させる。この
時点で露光前の光学系調整が完了する。
ッチ１１０によって第２のＣＣＤカメラ１０８の出力を
モニタするよう設定されている。最初、第２のＣＣＤカ
メラ１０８の出力はモニタ４２のディスプレイ上におい
て図５のように現れる。すなわち、マスクＭのアライメ
ントマーク１０５と基準アライメントマーク１０７の像
は重なっていない。尚、基準マスクＭ１およびＭ２の間
隙ｔ2 は約１ｍｍ程度であって光学系の焦点深度約２０
μｍから大きく外れているので、基準アライメントマー
ク１０６の像は実質上、モニタ４２のディスプレイ上に
現れない。 ２）基準アライメントマーク１０７およびマスクＭのア
ライメントマーク１０５の相対位置を認識するには、例
えば、モニタ４２上の画像データをここでは図示してい
ないパターン認識手段によって処理し、基準アライメン
トマーク１０７およびマスクＭのアライメントマーク１
０５の中心間の距離を計測することによって可能であ
る。 ３）基準アライメントマーク１０７およびマスクＭのア
ライメントマーク１０５の像が、モニタ４２のディスプ
レイ上において図６のように重なり合うように、マスク
Ｍの位置もしくはアライメント投影光学系の位置を調整
する。自動調整を行う場合は、例えば先に述べたパター
ン認識手段によって認識したマーク間距離データ信号を
用いて光学要素を保持したＸＹステージ１１１を制御す
る。手動調整を行う場合は、モニタ４２のディスプレイ
を目視しながらＸＹステージ１１１を動作させる。この
時点で露光前の光学系調整が完了する。
【００１６】４）次に、ワーク２２をセットする。モニ
タ４２を接続切換スイッチ１１０によって第１のＣＣＤ
カメラ１０９の出力をモニタするよう設定する。第１の
ＣＣＤカメラ１０９の出力はモニタ４２のディスプレイ
上において図７のように現れる。すなわち、ワーク２２
のアライメントマーク１０４と基準アライメントマーク
１０６の像は重なっていない。尚、先に述べたようにワ
ーク２２のアライメントマーク１０４とマスクＭのアラ
イメントマーク１０５の間隙は、０．１ｍｍ乃至数ｍ
ｍ、基準マスクＭ１およびＭ２の間隙ｔ2 は約１ｍｍ程
度であって、光学系の焦点深度約２０μｍから大きく外
れているので、マスクＭのアライメントマーク１０５、
基準アライメントマーク１０７の像は実質上、モニタ４
２のディスプレイ上に現れない。 ５）基準アライメントマーク１０６およびワーク２２の
アライメントマーク１０４の相対位置を認識するには、
前記と同様に、モニタ４２上の画像データをここでは図
示していないパターン認識手段によって処理し、基準ア
ライメントマーク１０６およびワーク２２のアライメン
トマーク１０４の中心間の距離を計測する。 ６）基準アライメントマーク１０６およびワーク２２の
アライメントマーク１０４の像が、モニタ４２のディス
プレイ上において図８のように重なり合うように、ワー
ク２２を載置したここには示していないワークステージ
をＸ方向・Ｙ方向または回転方向に移動させる。
タ４２を接続切換スイッチ１１０によって第１のＣＣＤ
カメラ１０９の出力をモニタするよう設定する。第１の
ＣＣＤカメラ１０９の出力はモニタ４２のディスプレイ
上において図７のように現れる。すなわち、ワーク２２
のアライメントマーク１０４と基準アライメントマーク
１０６の像は重なっていない。尚、先に述べたようにワ
ーク２２のアライメントマーク１０４とマスクＭのアラ
イメントマーク１０５の間隙は、０．１ｍｍ乃至数ｍ
ｍ、基準マスクＭ１およびＭ２の間隙ｔ2 は約１ｍｍ程
度であって、光学系の焦点深度約２０μｍから大きく外
れているので、マスクＭのアライメントマーク１０５、
基準アライメントマーク１０７の像は実質上、モニタ４
２のディスプレイ上に現れない。 ５）基準アライメントマーク１０６およびワーク２２の
アライメントマーク１０４の相対位置を認識するには、
前記と同様に、モニタ４２上の画像データをここでは図
示していないパターン認識手段によって処理し、基準ア
ライメントマーク１０６およびワーク２２のアライメン
トマーク１０４の中心間の距離を計測する。 ６）基準アライメントマーク１０６およびワーク２２の
アライメントマーク１０４の像が、モニタ４２のディス
プレイ上において図８のように重なり合うように、ワー
ク２２を載置したここには示していないワークステージ
をＸ方向・Ｙ方向または回転方向に移動させる。
【００１７】一般的には、第１のＣＣＤカメラ１０９、
第２のＣＣＤカメラ１０８の相対位置や対物レンズＬ
３、４の相対位置が熱的な影響で変動することが、アラ
イメントを正確に行うことを困難にする原因の一つであ
る。しかし本発明のような方法であれば基準マスクＭ１
およびＭ２の相対位置が正確に保持されている限り、そ
の他の光学要素が熱的伸縮により変形したとしてもアラ
イメントは正確に行うことができる。また本発明のよう
な手順によれば、ワーク２２を排出したあとに第２のＣ
ＣＤカメラ１０８とモニタ４２で基準アライメントマー
ク１０７およびマスクＭのアライメントマーク１０５の
像を観察することにより、両マークの重なりのズレ度合
をもって各光学要素の熱的伸縮をも検定できる。
第２のＣＣＤカメラ１０８の相対位置や対物レンズＬ
３、４の相対位置が熱的な影響で変動することが、アラ
イメントを正確に行うことを困難にする原因の一つであ
る。しかし本発明のような方法であれば基準マスクＭ１
およびＭ２の相対位置が正確に保持されている限り、そ
の他の光学要素が熱的伸縮により変形したとしてもアラ
イメントは正確に行うことができる。また本発明のよう
な手順によれば、ワーク２２を排出したあとに第２のＣ
ＣＤカメラ１０８とモニタ４２で基準アライメントマー
ク１０７およびマスクＭのアライメントマーク１０５の
像を観察することにより、両マークの重なりのズレ度合
をもって各光学要素の熱的伸縮をも検定できる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明のマスク
とワークの位置合わせ方法によれば、アライメント用光
学系の構成要素の保持機構やマスクＭの保持機構が、装
置全体の振動や熱膨張の影響を受けて位置ズレや変形を
起こしたとしても、基準アライメントマーク１０６と基
準アライメントマーク１０７の相対位置は変化しにく
い。そして、ワークを露光する前には必ずマスクＭまた
は光学系全体の位置を、基準アライメントマーク１０７
とマスクＭのアライメントマーク１０５が一致するよう
に調整しているので、ワーク及びマスク面に投影された
基準アライメントマーク１０６と基準アライメントマー
ク１０７を介して相対的に正しいアライメントができ
る。
とワークの位置合わせ方法によれば、アライメント用光
学系の構成要素の保持機構やマスクＭの保持機構が、装
置全体の振動や熱膨張の影響を受けて位置ズレや変形を
起こしたとしても、基準アライメントマーク１０６と基
準アライメントマーク１０７の相対位置は変化しにく
い。そして、ワークを露光する前には必ずマスクＭまた
は光学系全体の位置を、基準アライメントマーク１０７
とマスクＭのアライメントマーク１０５が一致するよう
に調整しているので、ワーク及びマスク面に投影された
基準アライメントマーク１０６と基準アライメントマー
ク１０７を介して相対的に正しいアライメントができ
る。
【図１】本発明におけるマスクとワークの位置合わせ方
法を説明するための説明図である。
法を説明するための説明図である。
【図２】本発明におけるマスクとワークの位置合わせ方
法を説明するための説明図である。
法を説明するための説明図である。
【図３】本発明におけるマスクとワークの位置合わせ方
法を説明するための説明図である。
法を説明するための説明図である。
【図４】半導体装置の生産に使用される露光装置におけ
る構成を示した説明図である。
る構成を示した説明図である。
【図５】実施例における処理手順を説明するための図で
ある。
ある。
【図６】実施例における処理手順を説明するための図で
ある。
ある。
【図７】実施例における処理手順を説明するための図で
ある。
ある。
【図８】実施例における処理手順を説明するための図で
ある。
ある。
【図９】基準マスクＭ１およびＭ２の説明図である。
【図１０】従来のマスクとワークの位置合わせ方法を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【図１１】従来のマスクとワークの位置合わせ方法を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
１１ アライメント用光源 １２ アライメント用光源 ２１ 基準ワーク ２２ ワーク ３１ 対物レンズ ３２ 照明用集光レンズ ３３ ハーフミラー ３４ 第１の画像処理認識手段 ３５ 第２の画像処理認識手段 ３６ 第２のモニタ ３７ 第１のモニタ ３８ 反射ミラー ３９ プリズム ４１ 画像処理認識手段 ４２ モニタ １０１ アライメントマーク １０２ アライメントマーク １０４ アライメントマーク １０５ アライメントマーク １０６ 基準アライメントマーク １０７ 基準アライメントマーク １０８ 第２のＣＣＤカメラ １０９ 第１のＣＣＤカメラ １１０ 接続切換スイッチ １１１ ＸＹステージ １１２ ホルダー Ｆ 照明ファイバー Ｍ マスク Ｍ１ 基準マスク Ｍ２ 基準マスク Ｌ１ 投影レンズ Ｌ２ 照明レンズ Ｌ３ 対物レンズ Ｌ４ 対物レンズ ｔ1 ワーク２２の露光面とマスクＭのパターン面との間
隙 ｔ2 基準マスクＭ１およびＭ２の間隙
隙 ｔ2 基準マスクＭ１およびＭ２の間隙
Claims (2)
- 【請求項１】 マスクのマークに投影される第１の基準
マークを有する第１の基準マスクと、ワークのマークに
投影される第２の基準マークを有する第２の基準マスク
とを近接配置した基準マスクセットを、位置合わせ用光
学系の途中に配置してなることを特徴とするマスクとワ
ークとの位置合わせ装置。 - 【請求項２】 マスクのマークに投影される第１の基準
マークを有する第１の基準マスクと、ワークのマークに
投影される第２の基準マークを有する第２の基準マスク
とを近接配置した基準マスクセットを使用して、第１の
基準マークでマスクの位置を決める工程と、第２の基準
マークでワークの位置を決める工程とを含むことを特徴
とするマスクとワークとの位置合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5195604A JPH0729815A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | マスクとワークとの位置合わせ装置およびそれを使用した位置合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5195604A JPH0729815A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | マスクとワークとの位置合わせ装置およびそれを使用した位置合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729815A true JPH0729815A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=16343926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5195604A Pending JPH0729815A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | マスクとワークとの位置合わせ装置およびそれを使用した位置合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729815A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002222751A (ja) * | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Nitto Kogaku Kk | アライメント装置および組立て装置 |
| US6620557B1 (en) | 2000-01-26 | 2003-09-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Photo-mask, photo-mask pair, semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device |
| US6936385B2 (en) | 2002-03-01 | 2005-08-30 | Asml Netherlands B.V. | Calibration methods, calibration substrates, lithographic apparatus and device manufacturing methods |
| JP2007200953A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Hitachi Ltd | パターン形成方法およびパターン形成装置 |
| JP2014175330A (ja) * | 2013-03-06 | 2014-09-22 | Seiwa Optical Co Ltd | 基板のアライメント方法 |
| WO2015029819A1 (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社村田製作所 | 露光装置 |
| CN115031626A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-09-09 | 智慧星空(上海)工程技术有限公司 | 一种基片坐标测量方法 |
| US11760684B2 (en) | 2017-06-29 | 2023-09-19 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass composition and glass product using same |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP5195604A patent/JPH0729815A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6620557B1 (en) | 2000-01-26 | 2003-09-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Photo-mask, photo-mask pair, semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device |
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| WO2015029819A1 (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社村田製作所 | 露光装置 |
| JPWO2015029819A1 (ja) * | 2013-08-26 | 2017-03-02 | 株式会社村田製作所 | 露光装置 |
| US11760684B2 (en) | 2017-06-29 | 2023-09-19 | Nippon Sheet Glass Company, Limited | Glass composition and glass product using same |
| CN115031626A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-09-09 | 智慧星空(上海)工程技术有限公司 | 一种基片坐标测量方法 |
| CN115031626B (zh) * | 2022-05-05 | 2023-08-18 | 智慧星空(上海)工程技术有限公司 | 一种基片坐标测量方法 |
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