JPH085319A - アライメント装置 - Google Patents
アライメント装置Info
- Publication number
- JPH085319A JPH085319A JP6155394A JP15539494A JPH085319A JP H085319 A JPH085319 A JP H085319A JP 6155394 A JP6155394 A JP 6155394A JP 15539494 A JP15539494 A JP 15539494A JP H085319 A JPH085319 A JP H085319A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- measurement
- alignment
- moving
- measuring
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 精度の良いアライメント計測を短時間で行う
ことができようにする。 【構成】 チョッパ円盤30は、モータ31によって一
定速度で回転する回転体であり、その周方向に沿って交
互に配置された遮光部29と開口部28とを有し、遮光
部29がX及びY方向ビームのうち一方のビームを遮断
している間、開口部28が他方のビームを通過させる。
アライメント計測では、まず、状態検出用センサ34の
検出結果に応じて、ウェハ12とX及びY方向ビームB
x、Byとを相対移動させ、ウェハ12内のX及びY方
向マークを少なくとも1往復スキャンする。そのスキャ
ンするタイミングは、チョッパ円盤30の回転動作に同
期させる。そのとき、X又はY方向計測用ディテクタ1
9、20から、X.はY方向ディテクタ信号Dx、Dy
が出力され、そのときのステージ2の移動位置に基づい
て、ウェハ12のX及びY方向位置が絶対座標で認識さ
れる。
ことができようにする。 【構成】 チョッパ円盤30は、モータ31によって一
定速度で回転する回転体であり、その周方向に沿って交
互に配置された遮光部29と開口部28とを有し、遮光
部29がX及びY方向ビームのうち一方のビームを遮断
している間、開口部28が他方のビームを通過させる。
アライメント計測では、まず、状態検出用センサ34の
検出結果に応じて、ウェハ12とX及びY方向ビームB
x、Byとを相対移動させ、ウェハ12内のX及びY方
向マークを少なくとも1往復スキャンする。そのスキャ
ンするタイミングは、チョッパ円盤30の回転動作に同
期させる。そのとき、X又はY方向計測用ディテクタ1
9、20から、X.はY方向ディテクタ信号Dx、Dy
が出力され、そのときのステージ2の移動位置に基づい
て、ウェハ12のX及びY方向位置が絶対座標で認識さ
れる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はアライメント装置に関
し、特に半導体ウェハのアライメント計測を短時間に行
えるようにしたアライメント装置に関する。
し、特に半導体ウェハのアライメント計測を短時間に行
えるようにしたアライメント装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置におけるウェハホルダ上
に搭載されたウェハの位置座標を正確に求めるため、ア
ライメント計測が行われる。そのアライメント計測に用
いられる従来のアライメント装置について、図5を用い
て説明する。
に搭載されたウェハの位置座標を正確に求めるため、ア
ライメント計測が行われる。そのアライメント計測に用
いられる従来のアライメント装置について、図5を用い
て説明する。
【0003】レーザ光源(例えばHe−Neレーザ)1
から出射された直線偏光のレーザビームは、λ/2板2
を通過後、偏光ビームスプリッタ3(光路分岐手段)で
P偏光成分のレーザビーム4と、H偏光成分のレーザビ
ーム5とに分岐される。これらの分岐されたレーザビー
ム4及び5のうち、レーザビーム4はビームスリット6
a及びシリンドリカルレンズ7aを通過することによ
り、またレーザビーム5はビームスリット6b及びシリ
ンドリカルレンズ7bを通過することにより、それぞれ
細長い矩形ビームに整形される。このとき、P偏光成分
のレーザビーム4とH偏光成分のレーザビーム5とで
は、互いに長軸向きが90°相違するように、シリンド
リカルレンズ7a及び7bの向きを設定する。
から出射された直線偏光のレーザビームは、λ/2板2
を通過後、偏光ビームスプリッタ3(光路分岐手段)で
P偏光成分のレーザビーム4と、H偏光成分のレーザビ
ーム5とに分岐される。これらの分岐されたレーザビー
ム4及び5のうち、レーザビーム4はビームスリット6
a及びシリンドリカルレンズ7aを通過することによ
り、またレーザビーム5はビームスリット6b及びシリ
ンドリカルレンズ7bを通過することにより、それぞれ
細長い矩形ビームに整形される。このとき、P偏光成分
のレーザビーム4とH偏光成分のレーザビーム5とで
は、互いに長軸向きが90°相違するように、シリンド
リカルレンズ7a及び7bの向きを設定する。
【0004】レーザビーム4,5は、ビーム整形された
後、ビームスプリッタ8によって同一光路に合流し、ハ
ーフミラー17、リレーレンズ9及び対物レンズ10を
通って、ウェハホルダ11に搭載された加工対象のウェ
ハ12上に照射される。ビームスプリッタ8によって合
流したレーザビーム4及び5は、最終的には、図6に示
すようなビーム形状、すなわちそれぞれ長軸の方向でy
方向に細長いX方向計測用アライメントビーム(以下
「X方向ビーム」という)Bxとx方向に細長いY方向
計測用アライメントビーム(以下「Y方向ビーム」とい
う)Byとなってウェハ12に照射される。
後、ビームスプリッタ8によって同一光路に合流し、ハ
ーフミラー17、リレーレンズ9及び対物レンズ10を
通って、ウェハホルダ11に搭載された加工対象のウェ
ハ12上に照射される。ビームスプリッタ8によって合
流したレーザビーム4及び5は、最終的には、図6に示
すようなビーム形状、すなわちそれぞれ長軸の方向でy
方向に細長いX方向計測用アライメントビーム(以下
「X方向ビーム」という)Bxとx方向に細長いY方向
計測用アライメントビーム(以下「Y方向ビーム」とい
う)Byとなってウェハ12に照射される。
【0005】ウェハ12は、図示しない公知の手段によ
りプリアライメントされることで、許容位置誤差内に位
置決めされ、ウェハホルダ11に吸着保持されている。
このプリアライメントの精度は、±50μm以内であ
る。
りプリアライメントされることで、許容位置誤差内に位
置決めされ、ウェハホルダ11に吸着保持されている。
このプリアライメントの精度は、±50μm以内であ
る。
【0006】ウェハ12上には、図7に示すような、そ
の設計上の位置にX方向に配設された格子状のX方向計
測用アライメントマーク(以下「X方向マーク」とい
う)15と、Y方向に配設された格子状のY方向計測用
アライメントマーク(以下「Y方向マーク」という)1
6とが予め設けられている。そして、これらのマーク1
5,16に同一方向のアライメントビームを照射する
と、すなわちX方向マーク15にはX方向ビームBx
を、またY方向マーク16にはY方向ビームByをそれ
ぞれ照射すると、回折光が発生する。この回折光の回折
角は、これらのマーク15,16の格子ピッチと照射し
たビームの波長とその入射角とによって決定される。
の設計上の位置にX方向に配設された格子状のX方向計
測用アライメントマーク(以下「X方向マーク」とい
う)15と、Y方向に配設された格子状のY方向計測用
アライメントマーク(以下「Y方向マーク」という)1
6とが予め設けられている。そして、これらのマーク1
5,16に同一方向のアライメントビームを照射する
と、すなわちX方向マーク15にはX方向ビームBx
を、またY方向マーク16にはY方向ビームByをそれ
ぞれ照射すると、回折光が発生する。この回折光の回折
角は、これらのマーク15,16の格子ピッチと照射し
たビームの波長とその入射角とによって決定される。
【0007】発生した回折光は、対物レンズ10及びリ
レーレンズ9を経て、ハーフミラー17で反射した後、
ビームスプリッタ18によって、X方向計測用ディテク
タ19とY方向計測用ディテクタ20に導かれる。これ
らのディテクタ19,20の前方には、ディテクタ出力
のSN比を向上させるため、適当な次数の回折光のみを
透過させる次数カットフィルタ21a,21bが配置さ
れている。
レーレンズ9を経て、ハーフミラー17で反射した後、
ビームスプリッタ18によって、X方向計測用ディテク
タ19とY方向計測用ディテクタ20に導かれる。これ
らのディテクタ19,20の前方には、ディテクタ出力
のSN比を向上させるため、適当な次数の回折光のみを
透過させる次数カットフィルタ21a,21bが配置さ
れている。
【0008】ウェハ12を搭載するウェハホルダ11
は、XYステージ(以下「ステージ」という)22上に
設置されている。ステージ22を計測方向であるX又は
Y方向に移動させながら、その計測方向に対応するX方
向ビームBx又はY方向ビームByを照射させると、そ
のビームBx又はByが計測方向に対応するX方向マー
ク15又はY方向マーク16に当たるときに回折光が発
生し、その回折光を上記ディテクタ19,20が検出す
ることにより、X方向ディテクタ信号Dx又はY方向デ
ィテクタ信号Dyが現れる。ステージ22には図示しな
い磁気スケール又は干渉計からなる位置検出装置(移動
位置検出手段)が設けられ、ステージ22の移動位置を
検出する事ができる。この移動位置検出手段と図示しな
い制御手段により、前記ディテクタ信号Dx又はDyが
出力された場所の座標を認識することができる。この動
作はアライメント計測と呼ばれるものである。
は、XYステージ(以下「ステージ」という)22上に
設置されている。ステージ22を計測方向であるX又は
Y方向に移動させながら、その計測方向に対応するX方
向ビームBx又はY方向ビームByを照射させると、そ
のビームBx又はByが計測方向に対応するX方向マー
ク15又はY方向マーク16に当たるときに回折光が発
生し、その回折光を上記ディテクタ19,20が検出す
ることにより、X方向ディテクタ信号Dx又はY方向デ
ィテクタ信号Dyが現れる。ステージ22には図示しな
い磁気スケール又は干渉計からなる位置検出装置(移動
位置検出手段)が設けられ、ステージ22の移動位置を
検出する事ができる。この移動位置検出手段と図示しな
い制御手段により、前記ディテクタ信号Dx又はDyが
出力された場所の座標を認識することができる。この動
作はアライメント計測と呼ばれるものである。
【0009】このアライメント計測において、計測方向
のビームのみを計測し、非計測方向のビームは遮断する
ことで、ディテクタ出力の外乱を防止し、計測精度を向
上させている。具体的には、図5の分岐光学系の中で、
アライメントシャッタ23を動作させている。このアラ
イメントシャッタ23は、ビーム通過、ビーム遮断の2
方向動作を行わせるためのものであり、図8に示すよう
にシャッタ部材24をアクチュエータ25で駆動させ、
シャッタ24の一端に形成された当接部材26を当接部
材26の移動方向上の所定位置に固定されたストッパ2
7a、27bに当接させて、所望の動作を行なわせてい
る。
のビームのみを計測し、非計測方向のビームは遮断する
ことで、ディテクタ出力の外乱を防止し、計測精度を向
上させている。具体的には、図5の分岐光学系の中で、
アライメントシャッタ23を動作させている。このアラ
イメントシャッタ23は、ビーム通過、ビーム遮断の2
方向動作を行わせるためのものであり、図8に示すよう
にシャッタ部材24をアクチュエータ25で駆動させ、
シャッタ24の一端に形成された当接部材26を当接部
材26の移動方向上の所定位置に固定されたストッパ2
7a、27bに当接させて、所望の動作を行なわせてい
る。
【0010】このアライメントシャッタ23によって、
計測時には、非計測方向のビームを遮断し、アライメン
ト計測のSN比を向上させている。
計測時には、非計測方向のビームを遮断し、アライメン
ト計測のSN比を向上させている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のシ
ャッタ機構を採用したアライメント装置では、当接部材
26を制限部材27a,27bに当接させたとき、機械
振動が発生し、その振動がアライメント計測のSN比を
悪化させるため、振動停止までアライメント計測を待た
ねばならなかった。この振動減衰時間は数秒レベルにも
なる。
ャッタ機構を採用したアライメント装置では、当接部材
26を制限部材27a,27bに当接させたとき、機械
振動が発生し、その振動がアライメント計測のSN比を
悪化させるため、振動停止までアライメント計測を待た
ねばならなかった。この振動減衰時間は数秒レベルにも
なる。
【0012】また、この振動を減少させるためにシャッ
タ機構23の動作速度を減少させると、その速度の減少
による動作時間の増加は、数秒レベルになり、結局振動
減衰時間の減少分と打ち消し合い、アライメント動作時
間が大幅に短縮されることはない。
タ機構23の動作速度を減少させると、その速度の減少
による動作時間の増加は、数秒レベルになり、結局振動
減衰時間の減少分と打ち消し合い、アライメント動作時
間が大幅に短縮されることはない。
【0013】特に、チップ毎にアライメントを行うダイ
バイダイアライメント方式を採用した場合には、この待
ち時間は全体として膨大なものになり、アライメント計
測に長時間を要してしまうという問題があった。
バイダイアライメント方式を採用した場合には、この待
ち時間は全体として膨大なものになり、アライメント計
測に長時間を要してしまうという問題があった。
【0014】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は精度の良いアライメント計測を短
時間で行うことができるアライメント装置を提供するこ
とである。
たもので、その課題は精度の良いアライメント計測を短
時間で行うことができるアライメント装置を提供するこ
とである。
【0015】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めこの発明のアライメント装置は、X方向計測用マーク
とこのマークに対して直交するY方向計測用マークとを
有する加工対象物が載置され、前記加工対象物をX及び
Y方向に移動させる移動手段と、前記移動手段の移動位
置を検出する移動位置検出手段と、光源からのビームの
光路を分岐する光路分岐手段と、前記光路分岐手段で分
岐された一方の光路のビームをX方向計測用ビームに、
他方の光路のビームをY方向計測用ビームにそれぞれ整
形し、前記両ビームのそれぞれを前記X及びY方向計測
用マークへ照射させる光学部材と、前記加工対象物から
の反射光を受光することによって前記X及びY方向計測
用マークの位置を検出するマーク位置検出手段と、周方
向に沿って交互に配置された遮光部と開口部とを有し、
前記遮光部が前記X及びY方向計測用ビームの一方を遮
断している間、前記開口部が前記X及びY方向計測用ビ
ームの他方を通過させ、前記加工対象物に対して前記X
及びY方向計測用ビームを交互に照射させる回転体と、
前記回転体が前記X及びY方向計測用ビームのいずれを
遮断しているかを検出する検出手段と、前記検出手段の
検出結果により、前記加工対象物と前記X及びY方向計
測用ビームとを相対移動させて前記X及びY方向計測用
マークを少なくとも1往復スキャンするタイミングを前
記回転体の回転動作に同期させ、前記マーク位置検出手
段からの検出信号が出力されたとき前記移動位置検出手
段によって検出された前記移動手段の移動位置に基づい
て前記加工対象物のX又はY方向位置を計測する制御手
段とを備えている。
めこの発明のアライメント装置は、X方向計測用マーク
とこのマークに対して直交するY方向計測用マークとを
有する加工対象物が載置され、前記加工対象物をX及び
Y方向に移動させる移動手段と、前記移動手段の移動位
置を検出する移動位置検出手段と、光源からのビームの
光路を分岐する光路分岐手段と、前記光路分岐手段で分
岐された一方の光路のビームをX方向計測用ビームに、
他方の光路のビームをY方向計測用ビームにそれぞれ整
形し、前記両ビームのそれぞれを前記X及びY方向計測
用マークへ照射させる光学部材と、前記加工対象物から
の反射光を受光することによって前記X及びY方向計測
用マークの位置を検出するマーク位置検出手段と、周方
向に沿って交互に配置された遮光部と開口部とを有し、
前記遮光部が前記X及びY方向計測用ビームの一方を遮
断している間、前記開口部が前記X及びY方向計測用ビ
ームの他方を通過させ、前記加工対象物に対して前記X
及びY方向計測用ビームを交互に照射させる回転体と、
前記回転体が前記X及びY方向計測用ビームのいずれを
遮断しているかを検出する検出手段と、前記検出手段の
検出結果により、前記加工対象物と前記X及びY方向計
測用ビームとを相対移動させて前記X及びY方向計測用
マークを少なくとも1往復スキャンするタイミングを前
記回転体の回転動作に同期させ、前記マーク位置検出手
段からの検出信号が出力されたとき前記移動位置検出手
段によって検出された前記移動手段の移動位置に基づい
て前記加工対象物のX又はY方向位置を計測する制御手
段とを備えている。
【0016】
【作用】前述のように遮光部と開口部とを有する回転体
を回転させて、加工対象物に対してX及びY方向計測用
ビームを交互に照射するようにしたので、X及びY方向
計測用ビームの切替にともなう振動の発生がなくなり、
高精度のアライメント計測を短時間で行うことができ
る。
を回転させて、加工対象物に対してX及びY方向計測用
ビームを交互に照射するようにしたので、X及びY方向
計測用ビームの切替にともなう振動の発生がなくなり、
高精度のアライメント計測を短時間で行うことができ
る。
【0017】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
明する。
【0018】図1はこの発明の一実施例に係るアライメ
ント装置の全体構成図である。前述した図5のアライメ
ント装置と共通する部分には、同一の符号を付して説明
を省略する。
ント装置の全体構成図である。前述した図5のアライメ
ント装置と共通する部分には、同一の符号を付して説明
を省略する。
【0019】この実施例では、分岐光学系におけるレー
ザビーム4及びレーザビーム5の通過、遮光を行うため
に、チョッパ円盤30が設けられている。チョッパ円盤
30は、図2に示すように、モータ31によって常時一
定速度で回転する回転体であり、その周方向に沿って交
互に配置された遮光部(非開口部)29と開口部28と
を有し、遮光部29がレーザビーム4,5のいずれか一
方のビームを遮断している間、開口部28が他方のビー
ムを通過させるようになっている。遮光部29は、チョ
ッパ円盤30の周方向に一定間隔で4個形成されてい
る。
ザビーム4及びレーザビーム5の通過、遮光を行うため
に、チョッパ円盤30が設けられている。チョッパ円盤
30は、図2に示すように、モータ31によって常時一
定速度で回転する回転体であり、その周方向に沿って交
互に配置された遮光部(非開口部)29と開口部28と
を有し、遮光部29がレーザビーム4,5のいずれか一
方のビームを遮断している間、開口部28が他方のビー
ムを通過させるようになっている。遮光部29は、チョ
ッパ円盤30の周方向に一定間隔で4個形成されてい
る。
【0020】また、チョッパ円盤30の近傍には状態検
出用センサ(検出手段)34が配置されている。この状
態検出用センサ34は、チョッパ円盤30がレーザビー
ム4,5のいずれを遮断しているかを検出し、検出信号
としてセンサ信号Sを出力する。状態検出用センサ34
は、断面「U」字状の光センサであり、チョッパ円盤3
0の開口部28が検出空間34aを通過しているときは
オン信号を出力し、遮光部29が検出空間34aを通過
しているときはオフ信号を出力する。
出用センサ(検出手段)34が配置されている。この状
態検出用センサ34は、チョッパ円盤30がレーザビー
ム4,5のいずれを遮断しているかを検出し、検出信号
としてセンサ信号Sを出力する。状態検出用センサ34
は、断面「U」字状の光センサであり、チョッパ円盤3
0の開口部28が検出空間34aを通過しているときは
オン信号を出力し、遮光部29が検出空間34aを通過
しているときはオフ信号を出力する。
【0021】アライメント計測は、次のようにして行わ
れる。まず、状態検出用センサ34の検出結果に応じ
て、ウェハ12とX及びY方向ビームBx,Byとを相
対移動させ、X及びY方向マーク15,16を少なくと
も1往復スキャンする。そのスキャンするタイミング
は、チョッパ円盤30の回転動作に同期させる。そのと
き、X又はY方向計測用ディテクタ(マーク位置検出手
段)19,20から、X方向ディテクタ信号Dx又はY
方向ディテクタ信号Dyが出力される。このX方向又は
Y方向ディテクタ信号Dx,Dyが出力されたときのス
テージ22の移動位置に基づいて、ステージ(移動手
段)22上のウェハ12のX及びY方向位置が絶対座標
で認識される。
れる。まず、状態検出用センサ34の検出結果に応じ
て、ウェハ12とX及びY方向ビームBx,Byとを相
対移動させ、X及びY方向マーク15,16を少なくと
も1往復スキャンする。そのスキャンするタイミング
は、チョッパ円盤30の回転動作に同期させる。そのと
き、X又はY方向計測用ディテクタ(マーク位置検出手
段)19,20から、X方向ディテクタ信号Dx又はY
方向ディテクタ信号Dyが出力される。このX方向又は
Y方向ディテクタ信号Dx,Dyが出力されたときのス
テージ22の移動位置に基づいて、ステージ(移動手
段)22上のウェハ12のX及びY方向位置が絶対座標
で認識される。
【0022】アライメント計測を行う場合、ウェハ12
内のX及びY方向マーク15,16を対物レンズ10の
直下に移動させる必要がある。X及びY方向マーク1
5,16をサーチするサーチエリアは次の通りである。
すなわち、ウェハ12は図示しないプリアライメント装
置により、ウェハホルダ11上に所定のプリアライメン
ト精度内で位置決め、吸着されている。このプリアライ
メント精度は±50μm以内の程度なので、結局サーチ
エリアはアライメントマークの設計上の位置を中心に±
100μmで十分である。
内のX及びY方向マーク15,16を対物レンズ10の
直下に移動させる必要がある。X及びY方向マーク1
5,16をサーチするサーチエリアは次の通りである。
すなわち、ウェハ12は図示しないプリアライメント装
置により、ウェハホルダ11上に所定のプリアライメン
ト精度内で位置決め、吸着されている。このプリアライ
メント精度は±50μm以内の程度なので、結局サーチ
エリアはアライメントマークの設計上の位置を中心に±
100μmで十分である。
【0023】このチョッパ円盤30を用いて行うアライ
メント計測について、図3及び図4を用いて説明する。
ここでは、X方向マーク15をアライメント計測する場
合を想定して説明する。
メント計測について、図3及び図4を用いて説明する。
ここでは、X方向マーク15をアライメント計測する場
合を想定して説明する。
【0024】図3はX方向ビームBxのスキャン動作の
説明図である。X方向ビームBxを用いてX方向マーク
15をアライメント計測する場合、X方向ビームBx
は、X方向マーク15上を図3の矢印で示す方向にスキ
ャンする。この場合、実線の矢印で示した方向にスキャ
ンするときは計測が実行され、点線の矢印で示した方向
にスキャンするときは計測が実行されない。それは、一
方向のときだけ測定することにより、計測再現性を向上
させ、計測精度を上げるためである。
説明図である。X方向ビームBxを用いてX方向マーク
15をアライメント計測する場合、X方向ビームBx
は、X方向マーク15上を図3の矢印で示す方向にスキ
ャンする。この場合、実線の矢印で示した方向にスキャ
ンするときは計測が実行され、点線の矢印で示した方向
にスキャンするときは計測が実行されない。それは、一
方向のときだけ測定することにより、計測再現性を向上
させ、計測精度を上げるためである。
【0025】図4はアライメント計測時のタイムチャー
トである。同図は、上から順に状態検出用センサ34の
センサ信号S、ウェハ12上に照射されるX方向ビーム
Bxの動き、ウェハ12上に照射されるY方向ビームB
yの動き、ステージ2の動作信号ST及びX方向ディテ
クタ信号Dxを示している。
トである。同図は、上から順に状態検出用センサ34の
センサ信号S、ウェハ12上に照射されるX方向ビーム
Bxの動き、ウェハ12上に照射されるY方向ビームB
yの動き、ステージ2の動作信号ST及びX方向ディテ
クタ信号Dxを示している。
【0026】センサ信号Sはチョッパ円盤30の回転に
応じてオン(H)かオフ(L)のいずれかを示し、H側
にあるときには、X方向ビームBxがウェハ12上に照
射され、L側にあるときには、Y方向ビームByがウェ
ハ12上に照射される。ここで、センサ信号SがH側の
とき、ステージ22は、その計測方向に移動(往動)す
る。この移動中にX方向ビームBxはX方向マーク15
上をスキャンし、X方向ディテクタ信号Dxが現れる。
このX方向ディテクタ信号Dxが出力された時点におけ
るステージ22の位置からX方向マーク15の位置が求
まる。センサ信号SがL側になったときはステージ22
は、逆方向に移動(復動)する。このときは、Y方向ビ
ームByがウェハ12上に照射されるが、これは計測に
は寄与しない。
応じてオン(H)かオフ(L)のいずれかを示し、H側
にあるときには、X方向ビームBxがウェハ12上に照
射され、L側にあるときには、Y方向ビームByがウェ
ハ12上に照射される。ここで、センサ信号SがH側の
とき、ステージ22は、その計測方向に移動(往動)す
る。この移動中にX方向ビームBxはX方向マーク15
上をスキャンし、X方向ディテクタ信号Dxが現れる。
このX方向ディテクタ信号Dxが出力された時点におけ
るステージ22の位置からX方向マーク15の位置が求
まる。センサ信号SがL側になったときはステージ22
は、逆方向に移動(復動)する。このときは、Y方向ビ
ームByがウェハ12上に照射されるが、これは計測に
は寄与しない。
【0027】このアライメント計測は、計測精度を向上
させるため、複数回、同じマークにおいて行われること
もある。この場合は、X又はY方向マーク15,16を
中心として、ステージ22を往復動させて実施する。な
お、上述したように、計測は往復動のうち、一方向移動
時のみ、例えば往動時だけ行い、復動時は計測しないこ
とにより、計測再現性を向上させることができる。
させるため、複数回、同じマークにおいて行われること
もある。この場合は、X又はY方向マーク15,16を
中心として、ステージ22を往復動させて実施する。な
お、上述したように、計測は往復動のうち、一方向移動
時のみ、例えば往動時だけ行い、復動時は計測しないこ
とにより、計測再現性を向上させることができる。
【0028】ところで、アライメントビーム(X方向ビ
ームBx,Y方向ビームBy)は交互に照射されるた
め、計測方向のビームが照射中にステージ22が一往復
してアライメント計測を完了する必要があるが、この時
間はせいぜい数十ミリ秒である。なぜならば、上述した
ようにアライメントマークのサーチエリアは、マークの
設計上の位置を中心に±100μmで十分であり、この
程度の距離であれば、ステージ22は普通の駆動装置を
用いても数ミリ秒で十分往復移動可能である。チョッパ
円盤30においても、この時間に多少のマージンを加え
た時間だけ開口部28を光路に位置させる程度の回転速
度でよいので、これも通常のモータの使用で実現可能で
ある。
ームBx,Y方向ビームBy)は交互に照射されるた
め、計測方向のビームが照射中にステージ22が一往復
してアライメント計測を完了する必要があるが、この時
間はせいぜい数十ミリ秒である。なぜならば、上述した
ようにアライメントマークのサーチエリアは、マークの
設計上の位置を中心に±100μmで十分であり、この
程度の距離であれば、ステージ22は普通の駆動装置を
用いても数ミリ秒で十分往復移動可能である。チョッパ
円盤30においても、この時間に多少のマージンを加え
た時間だけ開口部28を光路に位置させる程度の回転速
度でよいので、これも通常のモータの使用で実現可能で
ある。
【0029】仮に、アライメントビームの照射の間隔を
50ミリ秒として、チョッパ円盤30を図2に示すよう
に1回転に4度、開口、非開口が現れる形状にしたなら
ば、その回転速度は、1/(4×0.05)=5回転/
秒となる。ステージ22の移動速度は200μm/50
ミリ秒=4ミリ秒である。つまりアライメント計測を5
0ミリ秒で完了することができ、仮に計測方向のビーム
照射のタイミングをとるため、待ち時間が発生したとし
ても、数百ミリ秒で完了することができる。
50ミリ秒として、チョッパ円盤30を図2に示すよう
に1回転に4度、開口、非開口が現れる形状にしたなら
ば、その回転速度は、1/(4×0.05)=5回転/
秒となる。ステージ22の移動速度は200μm/50
ミリ秒=4ミリ秒である。つまりアライメント計測を5
0ミリ秒で完了することができ、仮に計測方向のビーム
照射のタイミングをとるため、待ち時間が発生したとし
ても、数百ミリ秒で完了することができる。
【0030】この実施例では、チョッパ円盤30の回転
によってアライメントビームの切替を行うので、SN比
を悪化させる振動が発生せず、精度の高いアライメント
計測を短時間で行うことができる。
によってアライメントビームの切替を行うので、SN比
を悪化させる振動が発生せず、精度の高いアライメント
計測を短時間で行うことができる。
【0031】なお、上記実施例の変形例として、X及び
Y方向マークのそれぞれに対して斜めにスキャンするこ
とにより、ステージの往動時、加工対象物のX方向位置
を計測し、ステージの復動時、加工対象物のY方向位置
を計測するようにしてもよい。
Y方向マークのそれぞれに対して斜めにスキャンするこ
とにより、ステージの往動時、加工対象物のX方向位置
を計測し、ステージの復動時、加工対象物のY方向位置
を計測するようにしてもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明のアライメ
ント装置によれば、ビーム切換による振動の発生がない
ので、精度の高いアライメント計測を短時間で行うこと
ができる。
ント装置によれば、ビーム切換による振動の発生がない
ので、精度の高いアライメント計測を短時間で行うこと
ができる。
【図1】図1はこの発明の一実施例に係るアライメント
装置の全体構成図である。
装置の全体構成図である。
【図2】図2は図1のアライメント装置のチョッパ円盤
の詳細図である。
の詳細図である。
【図3】図3はX方向ビームBxのスキャン動作の説明
図である。
図である。
【図4】図4はアライメント計測時のタイムチャートで
ある。
ある。
【図5】図5は従来のアライメント装置の全体構成図で
ある。
ある。
【図6】図6はウェハ上に照射されるアライメントビー
ムの説明図である。
ムの説明図である。
【図7】図7はウェハ上に設置されているアライメント
マークの正面図である。
マークの正面図である。
【図8】図8はアライメントシャッタの正面図である。
【符号の説明】 1 レーザ光源 3,8 ビームスプリッタ 6a,6b ビームスリット 7a,7b シリンドリカルレンズ 10 対物レンズ 11 ウェハホルダ 12 ウェハ 15 X方向マーク(X方向計測用アライメントマー
ク) 16 Y方向マーク(Y方向計測用アライメントマー
ク) 19 X方向計測ディテクタ 20 Y方向計測ディテクタ 22 ステージ 28 開口部 29 遮光部 30 チョッパ円盤 31 モータ 34 状態検出用センサ Bx X方向ビーム(X方向計測用アライメントビー
ム) By Y方向ビーム(Y方向計測用アライメントビー
ム)
ク) 16 Y方向マーク(Y方向計測用アライメントマー
ク) 19 X方向計測ディテクタ 20 Y方向計測ディテクタ 22 ステージ 28 開口部 29 遮光部 30 チョッパ円盤 31 モータ 34 状態検出用センサ Bx X方向ビーム(X方向計測用アライメントビー
ム) By Y方向ビーム(Y方向計測用アライメントビー
ム)
Claims (1)
- 【請求項1】 X方向計測用マークとこのマークに対し
て直交するY方向計測用マークとを有する加工対象物が
載置され、前記加工対象物をX及びY方向に移動させる
移動手段と、 前記移動手段の移動位置を検出する移動位置検出手段
と、 光源からのビームの光路を分岐する光路分岐手段と、 前記光路分岐手段で分岐された一方の光路のビームをX
方向計測用ビームに、他方の光路のビームをY方向計測
用ビームにそれぞれ整形し、前記両ビームのそれぞれを
前記X及びY方向計測用マークへ照射させる光学部材
と、 前記加工対象物からの反射光を受光することによって前
記X及びY方向計測用マークの位置を検出するマーク位
置検出手段と、 周方向に沿って交互に配置された遮光部と開口部とを有
し、前記遮光部が前記X及びY方向計測用ビームの一方
を遮断している間、前記開口部が前記X及びY方向計測
用ビームの他方を通過させ、前記加工対象物に対して前
記X及びY方向計測用ビームを交互に照射させる回転体
と、 前記回転体が前記X及びY方向計測用ビームのいずれを
遮断しているかを検出する検出手段と、 前記検出手段の検出結果により、前記加工対象物と前記
X及びY方向計測用ビームとを相対移動させて前記X及
びY方向計測用マークを少なくとも1往復スキャンする
タイミングを前記回転体の回転動作に同期させ、前記マ
ーク位置検出手段からの検出信号が出力されたとき前記
移動位置検出手段によって検出された前記移動手段の移
動位置に基づいて前記加工対象物のX又はY方向位置を
計測する制御手段と、 を備えている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 |
---|---|---|---|
JP6155394A JPH085319A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | アライメント装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6155394A JPH085319A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | アライメント装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH085319A true JPH085319A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15605001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6155394A Withdrawn JPH085319A (ja) | 1994-06-14 | 1994-06-14 | アライメント装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH085319A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1019527A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-23 | Nec Toyama Ltd | 電子部品の画像検査装置およびその検査方法 |
JP2006179929A (ja) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Asml Netherlands Bv | 2次元位置合わせ測定構成及び2次元位置合わせ測定方法を有したリソグラフィ装置 |
-
1994
- 1994-06-14 JP JP6155394A patent/JPH085319A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1019527A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-23 | Nec Toyama Ltd | 電子部品の画像検査装置およびその検査方法 |
JP2006179929A (ja) * | 2004-12-23 | 2006-07-06 | Asml Netherlands Bv | 2次元位置合わせ測定構成及び2次元位置合わせ測定方法を有したリソグラフィ装置 |
JP2009105433A (ja) * | 2004-12-23 | 2009-05-14 | Asml Netherlands Bv | 2次元位置合わせ測定構成及び2次元位置合わせ測定方法を有したリソグラフィ装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010904 |