JPS5852826A - 位置合わせ信号処理装置 - Google Patents
位置合わせ信号処理装置Info
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- JPS5852826A JPS5852826A JP56151531A JP15153181A JPS5852826A JP S5852826 A JPS5852826 A JP S5852826A JP 56151531 A JP56151531 A JP 56151531A JP 15153181 A JP15153181 A JP 15153181A JP S5852826 A JPS5852826 A JP S5852826A
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- Japan
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- signal
- switch
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- mask
- signals
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 241000257465 Echinoidea Species 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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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】
本尭明は、例えば牛導体製遼工11IC1にいてパタ遁
装置に関するものである。
装置に関するものである。
半導体焼付は装置の自動位置合わせでは一般的に対象の
位置を検知するために光電検出手段が使用されている。
位置を検知するために光電検出手段が使用されている。
例えば、従来の装置では光源としてレーダー光を用いて
対象を走査し、第1図(a)、(blに示すクエへ−と
マスク上の位置合わせ用マークパターンW、Mから散糺
される光をフォトダイオードで光電検出して、その出力
信号がパターンW%M同志の距離の情報を含んでいるこ
とを利用してクエへ−とマスクの相対的位置を検知して
いる。この位置会わせは上記のようにして検出されたマ
ークパターンW、Mを第1図(c) K、示すような位
置関係に導(ことkより行なわれる。マークパターンW
%Mと実素子を構成するパターンとは定められた関係に
あるので、マークパターンW、M同志を所定の位置関係
に導けば、クエへ−とマスク上の臭素子パターンは正し
く位置合わせされたことになる1、マークパターンW%
M同志の位置関係が検出されれば、所定の関係との差を
調べてこの差がな(なるよう化駆動機構を作動させれば
よい。ウェハーとマスクの位置合わせは二次元的な自由
度を全て制御する必要があり、通常はウェハー及びマス
ク上の複数個の場所を観測して行なわれている。
対象を走査し、第1図(a)、(blに示すクエへ−と
マスク上の位置合わせ用マークパターンW、Mから散糺
される光をフォトダイオードで光電検出して、その出力
信号がパターンW%M同志の距離の情報を含んでいるこ
とを利用してクエへ−とマスクの相対的位置を検知して
いる。この位置会わせは上記のようにして検出されたマ
ークパターンW、Mを第1図(c) K、示すような位
置関係に導(ことkより行なわれる。マークパターンW
%Mと実素子を構成するパターンとは定められた関係に
あるので、マークパターンW、M同志を所定の位置関係
に導けば、クエへ−とマスク上の臭素子パターンは正し
く位置合わせされたことになる1、マークパターンW%
M同志の位置関係が検出されれば、所定の関係との差を
調べてこの差がな(なるよう化駆動機構を作動させれば
よい。ウェハーとマスクの位置合わせは二次元的な自由
度を全て制御する必要があり、通常はウェハー及びマス
ク上の複数個の場所を観測して行なわれている。
従来技術に於いては、前記の各観測場所ではウェハー及
びマスクから戻ってくる光信号をIWA。
びマスクから戻ってくる光信号をIWA。
光電検出器だけで検知していたので、両者が干渉し合っ
て不安定な信号となり、自動位置合わせが不可能になっ
たり、位置合わせ精度が悪化するという欠点があった。
て不安定な信号となり、自動位置合わせが不可能になっ
たり、位置合わせ精度が悪化するという欠点があった。
更には得られた信号中のマスクパターンW、Mに相当す
るピーク信号は、立上り巾が広いものとなりがちである
が、ピーク信号のレベルが必ずしも所定のレベル以上の
値で得られないために、ピークカット櫨を定めて信号を
鮮鋭化し高精度の位置合わせ情報を得ることはなかなか
困難である。
るピーク信号は、立上り巾が広いものとなりがちである
が、ピーク信号のレベルが必ずしも所定のレベル以上の
値で得られないために、ピークカット櫨を定めて信号を
鮮鋭化し高精度の位置合わせ情報を得ることはなかなか
困難である。
本発明の目的は、上述のような従来技術の欠点を解消し
、位置合わせの対象となるマスクとウェハーのそれぞれ
から戻ってくる光信号を別々に検知し、安定な信号成分
の振巾に合わせて、それぞれ相対的なし奮い憾で振巾弁
別することにより位置合わせパターンを示すアナログ信
号をデジタル信号に変換し、位置合わせな高精度に行な
う自動位置合わせ装置を提供することにあり、その内容
は、対象となるマークバターyに関して配置した複徽個
の検出器により複数の検知信号を求め、検知信号ごとに
不必要な不安定信号成分を除去し、必要な安定信号成分
を抽出してその信号レベルを基に適切なしきい値を決定
し、前記検知信号からこのしきい値以上のレベル信号を
デジタル信号に変換して、これらの変換されたデジタル
信号を合成することを特徴とするものである。
、位置合わせの対象となるマスクとウェハーのそれぞれ
から戻ってくる光信号を別々に検知し、安定な信号成分
の振巾に合わせて、それぞれ相対的なし奮い憾で振巾弁
別することにより位置合わせパターンを示すアナログ信
号をデジタル信号に変換し、位置合わせな高精度に行な
う自動位置合わせ装置を提供することにあり、その内容
は、対象となるマークバターyに関して配置した複徽個
の検出器により複数の検知信号を求め、検知信号ごとに
不必要な不安定信号成分を除去し、必要な安定信号成分
を抽出してその信号レベルを基に適切なしきい値を決定
し、前記検知信号からこのしきい値以上のレベル信号を
デジタル信号に変換して、これらの変換されたデジタル
信号を合成することを特徴とするものである。
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第2図は本発明の実施例の基本構成を示すブロック回路
図であり、1はクエへ−かbR)て(為光信号を検知す
る第10光電検出器、2はマスクから戻ってくる光信号
を検知する第20光電検出器であって、それぞれ第1、
第2o増巾器る、4に接続されている。第1の増巾器3
の出力は、第1の増巾器6と第2の増巾器4の出力信号
を択一的に切e1える非接点切換スイッチ5、及び第1
の振巾弁別回路6に接続されている。又、第2の増巾器
4の出力は、前記切換スイッチ5及び第2の振巾弁別回
路7に入力するようになっている、これらの第1、第2
の振巾弁別回路6.7の出方は必要な信号成分のみを選
択抽出して合成する信号成分回路8を経て演算部、記憶
部を備える制御回路9に接続されている。一方、スイッ
チ5を経由した第1又は第2の増巾器6.4の出力はロ
ーパスフィルタ10、切換スイッチ11を経てAD変換
器124こ、更に前記制御回路9に送出されゐ。
図であり、1はクエへ−かbR)て(為光信号を検知す
る第10光電検出器、2はマスクから戻ってくる光信号
を検知する第20光電検出器であって、それぞれ第1、
第2o増巾器る、4に接続されている。第1の増巾器3
の出力は、第1の増巾器6と第2の増巾器4の出力信号
を択一的に切e1える非接点切換スイッチ5、及び第1
の振巾弁別回路6に接続されている。又、第2の増巾器
4の出力は、前記切換スイッチ5及び第2の振巾弁別回
路7に入力するようになっている、これらの第1、第2
の振巾弁別回路6.7の出方は必要な信号成分のみを選
択抽出して合成する信号成分回路8を経て演算部、記憶
部を備える制御回路9に接続されている。一方、スイッ
チ5を経由した第1又は第2の増巾器6.4の出力はロ
ーパスフィルタ10、切換スイッチ11を経てAD変換
器124こ、更に前記制御回路9に送出されゐ。
又、上述の第1又は第2の増巾器3.4の出力は、更に
スイッチ13を経てピークホールド回路14に送信され
、前記切換スイッチ11を介してAD変換器12に接続
されている。制御回路9は、前述のAD変換器12、信
号合成回路8かも得られた値を記憶、演算すると共に、
算出したしきい値なsl、第2の振巾弁別回路6.7に
送出し、更には切換スイッチ5.11、スイッチ13に
切換指示信号を発信するようになっている。
スイッチ13を経てピークホールド回路14に送信され
、前記切換スイッチ11を介してAD変換器12に接続
されている。制御回路9は、前述のAD変換器12、信
号合成回路8かも得られた値を記憶、演算すると共に、
算出したしきい値なsl、第2の振巾弁別回路6.7に
送出し、更には切換スイッチ5.11、スイッチ13に
切換指示信号を発信するようになっている。
例エバウェハーとマスクのマークパターンW1Mが第6
図((転)に示す位置関係にあるときに、レーザー光り
の走査のもとに第1の光電検出器1ではウェハーのマー
クパターンWを検知すゐ。この第1の光電検出器1で検
知される検知信号8w には、第6図(b)に示すよう
に本来のマークパターンWによるパターン信号20以外
に、干渉現象によって生ずるマスクのマークパターンM
の不安定な信号21も含破れることになる。更に検知信
号8wにはクエへ−面から一様に反射された光によるバ
イアス的な信号22も含まれている。一方、第2の光電
検出器2で検知される第6図(f目こ示す検知信号SM
lζは、マスクのマークパターンMに基づくパターン
信号26以外に、クエへ−のマークパターンWによる僅
かなレベルの信号24、及びマスク面からの一様な反射
光によって検出され為信号25が含まれている。レーザ
ー光りの走査は数回に渡って行なわれ、検知信号−s
8Mはそれでれ常時振巾弁別回路6.7に入力している
が、ロ一パスフィルタ10及びピークホールド回路14
には、制御回路9の切換信号により作動する切換スイッ
チ5によって択一的化選択されて入力される。
図((転)に示す位置関係にあるときに、レーザー光り
の走査のもとに第1の光電検出器1ではウェハーのマー
クパターンWを検知すゐ。この第1の光電検出器1で検
知される検知信号8w には、第6図(b)に示すよう
に本来のマークパターンWによるパターン信号20以外
に、干渉現象によって生ずるマスクのマークパターンM
の不安定な信号21も含破れることになる。更に検知信
号8wにはクエへ−面から一様に反射された光によるバ
イアス的な信号22も含まれている。一方、第2の光電
検出器2で検知される第6図(f目こ示す検知信号SM
lζは、マスクのマークパターンMに基づくパターン
信号26以外に、クエへ−のマークパターンWによる僅
かなレベルの信号24、及びマスク面からの一様な反射
光によって検出され為信号25が含まれている。レーザ
ー光りの走査は数回に渡って行なわれ、検知信号−s
8Mはそれでれ常時振巾弁別回路6.7に入力している
が、ロ一パスフィルタ10及びピークホールド回路14
には、制御回路9の切換信号により作動する切換スイッ
チ5によって択一的化選択されて入力される。
切換スイッチ5に於いて端部畠とCとを導通させれば、
クエへ−の検知信号〜がローパスフィルタ10及びピー
クホールド回路14に入力し、ローパスフィルタ10で
は検知信号Swの各ピーク20.21はカットされて一
様な信号22の1みが通過することになる。一方、ピー
クホールド回路14には検知信号8wがスイッチ13を
経由して入力するようになっており、検知信号sWで必
要。
クエへ−の検知信号〜がローパスフィルタ10及びピー
クホールド回路14に入力し、ローパスフィルタ10で
は検知信号Swの各ピーク20.21はカットされて一
様な信号22の1みが通過することになる。一方、ピー
クホールド回路14には検知信号8wがスイッチ13を
経由して入力するようになっており、検知信号sWで必
要。
とする信号は走査方向から数えて第2番目と第5番目の
信号20であるから、スイッチ1sは制御回路の指令信
号によって第6図(c)に示すような信号26により第
2番目と第5番目のパルスのみを通過させるタイミング
で閉止さft!:、る。従ってピークホールド回路14
に入力する信号は第3図(d)に示すような信号27と
され、この信号27中のパターン信号20のピーク値は
ホールドされ、切換スイッチ11を経て人り変換器12
に送出されるこのホールドされた信号と前述のローパフ
ィルタ10からの信号は、それぞれムD変換器12によ
りデジタル量となり制御回路9中に人力し、ここでこれ
らを減算することによりウニへ−のパターン信号20の
ピーク値を知ることができる。そしてこのピーク値に1
より小さい或ゐ一定の値を乗じてしきい値とし、増巾弁
別回路6に送出する。
信号20であるから、スイッチ1sは制御回路の指令信
号によって第6図(c)に示すような信号26により第
2番目と第5番目のパルスのみを通過させるタイミング
で閉止さft!:、る。従ってピークホールド回路14
に入力する信号は第3図(d)に示すような信号27と
され、この信号27中のパターン信号20のピーク値は
ホールドされ、切換スイッチ11を経て人り変換器12
に送出されるこのホールドされた信号と前述のローパフ
ィルタ10からの信号は、それぞれムD変換器12によ
りデジタル量となり制御回路9中に人力し、ここでこれ
らを減算することによりウニへ−のパターン信号20の
ピーク値を知ることができる。そしてこのピーク値に1
より小さい或ゐ一定の値を乗じてしきい値とし、増巾弁
別回路6に送出する。
増巾弁別回路6では、検知信号〜をデジタル変換して前
述のしきい値に達したピーク信号のみを把え、第6図(
e)に示す一定の高さを有し、しきい値に於ける巾を持
って矩形状のパルス信号28に変換し、信号合成回路8
#c出カする。
述のしきい値に達したピーク信号のみを把え、第6図(
e)に示す一定の高さを有し、しきい値に於ける巾を持
って矩形状のパルス信号28に変換し、信号合成回路8
#c出カする。
一方、第76WJ(f)に示すマスクのマークパターン
Mによる検知信号8Mは、切換スイッチ5の端部すとC
とが導通したと会のみ、ローパスフィルタ10等に入力
し、スイッチ13は第6図(C) ic示す指令信号2
6と排反的な−)k示す指令信号29によって作動する
。以下の処理は先に述べた検知信号8wと同様であり、
第6図(h)に示す信号墨◎を経て、振巾弁別回路7か
らはC旧ζ示すパルス信号61が送出される。更に信号
合成回路8では、第一6図伽)と(1)に示すパルス信
号28.61を合成してり)に示す信号32が得られ、
この信号62は制御回路9番こ送られ、位置合わせ動作
のために使用されることになる。
Mによる検知信号8Mは、切換スイッチ5の端部すとC
とが導通したと会のみ、ローパスフィルタ10等に入力
し、スイッチ13は第6図(C) ic示す指令信号2
6と排反的な−)k示す指令信号29によって作動する
。以下の処理は先に述べた検知信号8wと同様であり、
第6図(h)に示す信号墨◎を経て、振巾弁別回路7か
らはC旧ζ示すパルス信号61が送出される。更に信号
合成回路8では、第一6図伽)と(1)に示すパルス信
号28.61を合成してり)に示す信号32が得られ、
この信号62は制御回路9番こ送られ、位置合わせ動作
のために使用されることになる。
本発明は上述の実施例のみに限定されるものではなく、
例えば3個の位置合わせ用マークパターンを用いた場合
にも適用できる。又、検知信号81F、 8Mのピーク
値を初成の増巾器にフィードバックしてオートゲイン・
コントロール回路を構成し、振巾な一定にすれば、しき
い値も一定となり、制御回路の省略が可能となる。
例えば3個の位置合わせ用マークパターンを用いた場合
にも適用できる。又、検知信号81F、 8Mのピーク
値を初成の増巾器にフィードバックしてオートゲイン・
コントロール回路を構成し、振巾な一定にすれば、しき
い値も一定となり、制御回路の省略が可能となる。
以上説明したように本発明に係る位置合わせ信号処理装
置は、ウェハーやマスクからの信号に相手方のマークパ
ターンの信号が含まれ、更には表面反射率の違いにより
クエへ−面やマスク面力1らの一様な反射光に差異が生
じても、マークパターンのデジタル信号は安定で鮮鋭な
ものが得られるので、高精度な位置合わせ信号を提供す
ることができる。
置は、ウェハーやマスクからの信号に相手方のマークパ
ターンの信号が含まれ、更には表面反射率の違いにより
クエへ−面やマスク面力1らの一様な反射光に差異が生
じても、マークパターンのデジタル信号は安定で鮮鋭な
ものが得られるので、高精度な位置合わせ信号を提供す
ることができる。
111図はクエへ−とマスクのマークパターンの説明図
、第2図は本発明に係る位置合わせ信号処理装置の実施
例の基本的構成を示すブロック回路図、第6図は回路の
動作を説明するためのタイムチャート図である。 符号1.2は光電検出器、6.4は増巾器、5.11.
11!!はスイッチ、6.7は振巾弁別回路、8は信号
合成回路、9は制御回路、10はローパスフィルタ、1
2はムD変換器、14はピークホールド回路、Wはクエ
へ−のマークパターン、Mはマスクのマークパターンで
ある。
、第2図は本発明に係る位置合わせ信号処理装置の実施
例の基本的構成を示すブロック回路図、第6図は回路の
動作を説明するためのタイムチャート図である。 符号1.2は光電検出器、6.4は増巾器、5.11.
11!!はスイッチ、6.7は振巾弁別回路、8は信号
合成回路、9は制御回路、10はローパスフィルタ、1
2はムD変換器、14はピークホールド回路、Wはクエ
へ−のマークパターン、Mはマスクのマークパターンで
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、対象となるマークパターンに関して配置した徳数個
の検出器により複数の検知信号を求め、検−信号ごとに
不必要な不安定信号成分を除去し、必要な安定信号成分
を抽出してその信号レベルを基に適切なし会い値を決定
し、前記検知信号からこのし合い値以上のレベル信号を
デジタル信号に変換して、これらの変換されたデジタル
信号を合成することを特徴とする位置合わせ信号mma
置。 2 前記し会い麺の決定は、安定な信号成分の振巾に1
より小さな成る値を乗じて求め為ようにした位置合わぜ
信JI#躯理装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56151531A JPS5852826A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 位置合わせ信号処理装置 |
US06/419,512 US4487505A (en) | 1981-09-24 | 1982-09-17 | Apparatus for processing a signal for alignment |
DE19823235247 DE3235247A1 (de) | 1981-09-24 | 1982-09-23 | Signalaufbereitungseinrichtung fuer ausrichtungssignale |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56151531A JPS5852826A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 位置合わせ信号処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5852826A true JPS5852826A (ja) | 1983-03-29 |
Family
ID=15520544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56151531A Pending JPS5852826A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | 位置合わせ信号処理装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4487505A (ja) |
JP (1) | JPS5852826A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5972728A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-24 | Canon Inc | 自動整合装置 |
JPS60168149A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-08-31 | Canon Inc | 位置合わせ信号処理装置 |
JPH0785466B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1995-09-13 | キヤノン株式会社 | 位置合せ装置 |
DE3735154C2 (de) * | 1986-10-17 | 1994-10-20 | Canon Kk | Verfahren zum Erfassen der Lage einer auf einem Objekt vorgesehenen Marke |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5952535B2 (ja) * | 1977-01-21 | 1984-12-20 | キヤノン株式会社 | 光学装置 |
DE2726173C2 (de) * | 1977-06-08 | 1982-05-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und Schaltung zur automatischen Positionierung eines Werkstückes relativ zu einem Abtastfeld bzw. zu einer Maske, sowie Verwendung des Verfahrens |
DE2843282A1 (de) * | 1977-10-05 | 1979-04-12 | Canon Kk | Fotoelektrische erfassungsvorrichtung |
JPS5624504A (en) * | 1979-08-06 | 1981-03-09 | Canon Inc | Photoelectric detector |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP56151531A patent/JPS5852826A/ja active Pending
-
1982
- 1982-09-17 US US06/419,512 patent/US4487505A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4487505A (en) | 1984-12-11 |
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