JPS5874038A - マスクとウエハ−の位置合せ方法 - Google Patents
マスクとウエハ−の位置合せ方法Info
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- JPS5874038A JPS5874038A JP56172457A JP17245781A JPS5874038A JP S5874038 A JPS5874038 A JP S5874038A JP 56172457 A JP56172457 A JP 56172457A JP 17245781 A JP17245781 A JP 17245781A JP S5874038 A JPS5874038 A JP S5874038A
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- wafer
- mask
- alignment
- pulse
- signal
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- 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
- G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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】
本発明は、マスタとウェハーの位置合せ方法に関するも
のである。
のである。
半導体製造工程に於けるマスクとウェハーとの′従来の
位置合せ装置は例えば第1図に示すように構成畜れてい
【、レープ光源1より発したレーずビーふLによ)ボシ
ゴン電う−2及びビーAスプリッタiを介してマスク4
、及びステージSr−載置されたウェハー6上のアティ
メントマータM。
位置合せ装置は例えば第1図に示すように構成畜れてい
【、レープ光源1より発したレーずビーふLによ)ボシ
ゴン電う−2及びビーAスプリッタiを介してマスク4
、及びステージSr−載置されたウェハー6上のアティ
メントマータM。
Wを走査し、各アテイメンシマークM、W$M)11k
llL光を集光レンズ7を■自し、検出lI8によ)充
電変換して検出する。そしてその出力からランパレータ
9を有する制御回路1o8;よりマスク4と會エバー6
・、、の変位量を算出し、X方向、Y方向・の駆動峰−
夕11.12及び■転方向の駆動令−!1!を駆動しス
テージSを動作1せて位置合せをしている。
llL光を集光レンズ7を■自し、検出lI8によ)充
電変換して検出する。そしてその出力からランパレータ
9を有する制御回路1o8;よりマスク4と會エバー6
・、、の変位量を算出し、X方向、Y方向・の駆動峰−
夕11.12及び■転方向の駆動令−!1!を駆動しス
テージSを動作1せて位置合せをしている。
例えば第2図−)に示すようなアライメントマークMを
マスク4に、−)に示すようなアライメントマークWを
ウェハー6暑二描いて、これらを第2図1)のような位
置関係に整合することを考えてみる。
マスク4に、−)に示すようなアライメントマークWを
ウェハー6暑二描いて、これらを第2図1)のような位
置関係に整合することを考えてみる。
第1図の構成の装置でレーザビームLに19アライメン
シマ一タM、W上を矢印方向に走査すると、第墨図−)
に示すような第6III←)I;示す位置関係のマーク
M、Wに基づく散乱光による信号が第1mlの検出−・
かも得られる。これをオンパレータ9璽二よってパルス
整形し、各パルス間の間隔T、〜T、を京め、これらか
らマスタ4とウェハー6との位置関係を得て位置会せを
行うことになる。然し一般にウェハー6の竜ット時仁は
、第if1m)のよう(二マー/M間にマークWがそれ
でれ位置するような状態になっていると線、@もず、嬉
4園−)叉は−)r−示す位置関係となっている場合も
魯)、又得られえ各パルスのうち何れがマスタ4のマー
クMによる信号で、何れが?工^−6のマークWの信号
であるかを識別するのは困難である。第6図か)のパル
ス列を得丸後に、第墨図←)に示すマスタ4のマークM
の基準幅aを基に各パルスの間隔からパルス列の特徴抽
出等を行ない、マスク4とウェハー6との位置関係が、
第6図伽)或いはJIK4図伽)或いはか)の何れの状
態にあるかを判定する必要がある。然し第51伽)に示
すよう;;、レーずビームLの走査軸d上でマスク4及
びウェハー6のマークM、Wが重なると、重なった部分
で信号が1個消失し、検出され九パルス信号は嬉5図か
)C二示すよう砿;5個となる。この状態では、マスタ
4及びウェハー6の位置関係を求めるのは困難なので、
このような場合はパルス信号が6個に分離する壕で相対
的に例えばX方向書;歇10jm移動し、Y方向にも数
105111 動かすという模索的な駆動をする必要
があ養、又、検出器8で検出されるパルス信号では、第
6図に示すようにその幅すはレーずビームLのス′ポ多
ト径等のためC;、夷−のマークM、Wの幅ビよ)も時
間的な拡がシを有している。従って第51伽)に示すよ
うにマスク4とウェハー6のマークM%Wが重ならない
までも、信号幅す以内I:近接した場合には、検出信号
が重なるのでパルス信号が1個失われ、同様に模索駆動
が必要となる。然しアライメントマークM%Wを小さく
しようとすると、アライメントマークMの寸法a%mか
(なり、その結果マスタ4とウェハー6のマークM%W
が重1k)、又は近接して、模索駆動を行なう確率が高
くなる。従って過度にマークM、Wを小1(すると、模
索駆動を・操勤返し位置会せが圃at’:、愈るとか、
或いは時間が非常傷;掛かる等の問題が生ずる。
シマ一タM、W上を矢印方向に走査すると、第墨図−)
に示すような第6III←)I;示す位置関係のマーク
M、Wに基づく散乱光による信号が第1mlの検出−・
かも得られる。これをオンパレータ9璽二よってパルス
整形し、各パルス間の間隔T、〜T、を京め、これらか
らマスタ4とウェハー6との位置関係を得て位置会せを
行うことになる。然し一般にウェハー6の竜ット時仁は
、第if1m)のよう(二マー/M間にマークWがそれ
でれ位置するような状態になっていると線、@もず、嬉
4園−)叉は−)r−示す位置関係となっている場合も
魯)、又得られえ各パルスのうち何れがマスタ4のマー
クMによる信号で、何れが?工^−6のマークWの信号
であるかを識別するのは困難である。第6図か)のパル
ス列を得丸後に、第墨図←)に示すマスタ4のマークM
の基準幅aを基に各パルスの間隔からパルス列の特徴抽
出等を行ない、マスク4とウェハー6との位置関係が、
第6図伽)或いはJIK4図伽)或いはか)の何れの状
態にあるかを判定する必要がある。然し第51伽)に示
すよう;;、レーずビームLの走査軸d上でマスク4及
びウェハー6のマークM、Wが重なると、重なった部分
で信号が1個消失し、検出され九パルス信号は嬉5図か
)C二示すよう砿;5個となる。この状態では、マスタ
4及びウェハー6の位置関係を求めるのは困難なので、
このような場合はパルス信号が6個に分離する壕で相対
的に例えばX方向書;歇10jm移動し、Y方向にも数
105111 動かすという模索的な駆動をする必要
があ養、又、検出器8で検出されるパルス信号では、第
6図に示すようにその幅すはレーずビームLのス′ポ多
ト径等のためC;、夷−のマークM、Wの幅ビよ)も時
間的な拡がシを有している。従って第51伽)に示すよ
うにマスク4とウェハー6のマークM%Wが重ならない
までも、信号幅す以内I:近接した場合には、検出信号
が重なるのでパルス信号が1個失われ、同様に模索駆動
が必要となる。然しアライメントマークM%Wを小さく
しようとすると、アライメントマークMの寸法a%mか
(なり、その結果マスタ4とウェハー6のマークM%W
が重1k)、又は近接して、模索駆動を行なう確率が高
くなる。従って過度にマークM、Wを小1(すると、模
索駆動を・操勤返し位置会せが圃at’:、愈るとか、
或いは時間が非常傷;掛かる等の問題が生ずる。
本発明の1的は、上述の従来のような、一連のパルス列
からの轡徹抽出書二よりマスクとウェハーとの位置関係
を求めるという手段口よらず喀;、各パルス信号ととS
二それがマスタのアライメントマークのものか或いはウ
ェハーの!−夕の4のかを識別することによって、パル
ス数が規室数得られない場合、例えばマスクとウェハー
のマークが重合し【いる場合でも、その状−を確実値;
把握しマスクとウェハーとを正確礁;位置合せするしと
を可能とするマスクとウェハーの位置会せ方法を提供す
るヒとにあり、その要旨は、マスクとウェハー上のアラ
イメントマークを走査し、マスクとウェハーの位置会せ
を行なう方法に於いて、ウェハーとマスクのアライメン
トマークからの光電パルス信号を得て、計測されたパル
ス幅及びパルス間隔を基に、所定の演算式により位置合
せのための移動量を求めることを特徴とする亀のである
。
からの轡徹抽出書二よりマスクとウェハーとの位置関係
を求めるという手段口よらず喀;、各パルス信号ととS
二それがマスタのアライメントマークのものか或いはウ
ェハーの!−夕の4のかを識別することによって、パル
ス数が規室数得られない場合、例えばマスクとウェハー
のマークが重合し【いる場合でも、その状−を確実値;
把握しマスクとウェハーとを正確礁;位置合せするしと
を可能とするマスクとウェハーの位置会せ方法を提供す
るヒとにあり、その要旨は、マスクとウェハー上のアラ
イメントマークを走査し、マスクとウェハーの位置会せ
を行なう方法に於いて、ウェハーとマスクのアライメン
トマークからの光電パルス信号を得て、計測されたパル
ス幅及びパルス間隔を基に、所定の演算式により位置合
せのための移動量を求めることを特徴とする亀のである
。
本尭−を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。歯、
第1図と同一の符号は同一の部材を示して・いる。
第1図と同一の符号は同一の部材を示して・いる。
第6図−)はウェハー6のアライメントマークW。
伽)はマスタのアライメントマークMで1LL12は本
発明に係る方法を実現するために、これらのアライメン
トマークM%Wからの信号をg1図に示し大制御回路1
0内の0勺に取シ込むための回路である。第6図−)は
前記アライメントマークM%Wの整合状態を示したもの
でtj、b、レーザビームLの走査軸d上のマスク4の
アライメントマークM1、M雪の中心eに対し、それぞ
れのマークM、 、 Wl、W雪、M鵞の間隔が、t1
飄1 t wm l s露t4となるように整合される
。
発明に係る方法を実現するために、これらのアライメン
トマークM%Wからの信号をg1図に示し大制御回路1
0内の0勺に取シ込むための回路である。第6図−)は
前記アライメントマークM%Wの整合状態を示したもの
でtj、b、レーザビームLの走査軸d上のマスク4の
アライメントマークM1、M雪の中心eに対し、それぞ
れのマークM、 、 Wl、W雪、M鵞の間隔が、t1
飄1 t wm l s露t4となるように整合される
。
本尭−の方法を実現するための装置の概略1図は、館1
図と同様であり、全体図として第1図を用いて説明する
ことにする。検出Sa+ら出力し九ノ(ルス信号はアラ
イメントマークM%Wが整合位置又は、整合値、−に近
い状態に参ると自第6図帽;示すような信号となる。こ
れ!第1図、第711に示ス冨ンパν一夕9で適meス
ライスレベルVで切ると1.第6図−)のような幅の異
なるパルス列が得られる。第711に於いて、0PU2
0は先ず測定前、に、タリアライン21によって各シフ
トレジスタ22.2B、カウンター路24〜11及びツ
リツプツ田ツブー路(以下FF1i路という)32をり
啼アする0次にポlプン電う−!から信号6墨を経由(
て同期、信号が崗来す轡とFF−%!12はセットされ
1、論理積ゲート!′4.1st−一にする。
図と同様であり、全体図として第1図を用いて説明する
ことにする。検出Sa+ら出力し九ノ(ルス信号はアラ
イメントマークM%Wが整合位置又は、整合値、−に近
い状態に参ると自第6図帽;示すような信号となる。こ
れ!第1図、第711に示ス冨ンパν一夕9で適meス
ライスレベルVで切ると1.第6図−)のような幅の異
なるパルス列が得られる。第711に於いて、0PU2
0は先ず測定前、に、タリアライン21によって各シフ
トレジスタ22.2B、カウンター路24〜11及びツ
リツプツ田ツブー路(以下FF1i路という)32をり
啼アする0次にポlプン電う−!から信号6墨を経由(
て同期、信号が崗来す轡とFF−%!12はセットされ
1、論理積ゲート!′4.1st−一にする。
カウント−路24〜27は冨ンパレータ9を通った各ア
ライメント肯−夕M、Wかものパルス信号の立上)位置
を計数する■路でhや、カウンター路28〜31は立下
り位置を計数する回路である。
ライメント肯−夕M、Wかものパルス信号の立上)位置
を計数する■路でhや、カウンター路28〜31は立下
り位置を計数する回路である。
★クンタ回路24〜61はポリゴンミラー2からの同期
信号の到来と共に、クーツク発振器36のり四ツタパル
スで計数を開始する。シフトレジスタ22はコンパレー
タ9からのパルス信号の立上りごとに出力Q1〜Q4を
順次高レベルにしてカウンタ回路24〜27章停止して
ゆく、そしてシフトレジスタ26は各パルス信号の立下
抄ごとζ二出力Q’l 侑aを高レベルにし6てカラン
2夕回路28〜31を止める。こうしてカウンター路2
4〜27は各パルス信号の立上シ位置を、−力、ウンタ
回路28〜31はjパ、ル、黒信号の立下)位置女記憶
する。0PU20はY−ザビームL1の1讐4の走査終
了夕回路24〜61の記憶値をデータバス37及びドラ
イバ回路S8を介して読み出す、l&ff、39はOP
U 20のアドレス岬御信号のデコード回路である。O
PUが読み出し丸値から各デルスの中心間の間隔t、7
〜t4を求めると同時に、第6図(C)に示す各マータ
巾、fh f會、1膳、f4に基づ<、h)に示ス各パ
ルスのパ′ルス幅gas elm、Has Hh*京1
bる。OPU t oはこれらのパルス幅「、f雪、」
1.14 を比較し、幅の広い部分11厘l−クエ・−
一6のアライメントマークWの信号であるとI?l*シ
て、変位量を算出し位置合せを行なう、ζζで嬉8図に
示すように、マー/MlとW3、WlとW3、W、とM
−との中心点同志の間隔をhl、hh h・とする。こ
の場合の変位量は、例えば第1に示すようにマスタ4の
アライメントマークM、、M。
信号の到来と共に、クーツク発振器36のり四ツタパル
スで計数を開始する。シフトレジスタ22はコンパレー
タ9からのパルス信号の立上りごとに出力Q1〜Q4を
順次高レベルにしてカウンタ回路24〜27章停止して
ゆく、そしてシフトレジスタ26は各パルス信号の立下
抄ごとζ二出力Q’l 侑aを高レベルにし6てカラン
2夕回路28〜31を止める。こうしてカウンター路2
4〜27は各パルス信号の立上シ位置を、−力、ウンタ
回路28〜31はjパ、ル、黒信号の立下)位置女記憶
する。0PU20はY−ザビームL1の1讐4の走査終
了夕回路24〜61の記憶値をデータバス37及びドラ
イバ回路S8を介して読み出す、l&ff、39はOP
U 20のアドレス岬御信号のデコード回路である。O
PUが読み出し丸値から各デルスの中心間の間隔t、7
〜t4を求めると同時に、第6図(C)に示す各マータ
巾、fh f會、1膳、f4に基づ<、h)に示ス各パ
ルスのパ′ルス幅gas elm、Has Hh*京1
bる。OPU t oはこれらのパルス幅「、f雪、」
1.14 を比較し、幅の広い部分11厘l−クエ・−
一6のアライメントマークWの信号であるとI?l*シ
て、変位量を算出し位置合せを行なう、ζζで嬉8図に
示すように、マー/MlとW3、WlとW3、W、とM
−との中心点同志の間隔をhl、hh h・とする。こ
の場合の変位量は、例えば第1に示すようにマスタ4の
アライメントマークM、、M。
の内儒書;クエハー6のアライメン□)マークW2、W
−が入っている場合に、左端のマスタ4のマークM1の
信号の中心iを基準点はと)、X方向の変位量を4X%
Y方向の変位量をjyとすると、ノ寛−(1/2)(k
t + h4 + hl)−(h電+(1/2)be)
”” (1/’り (k s −h t )ノ1− (
1/4)(k i + h m + k s ) =(
1/2)k1瓢(1/4) (k s + k s −
k *)で与えられる@’l’ls計算の結果の正、負
の符号は、位置会せなするための峰−夕11.L、:を
介してステージSr−与える駆動方向を示している。ウ
ェハー6のアライメント實−タW1 が第9図・;示す
ようにマスク4のアライメント青−りM、 、 M、の
内側−;人らなかつ′え場合でも、マスク4のアライメ
ントマークMS及びM、の信号がパルスとして分□離さ
れれば、点轟を基準として上記(1)、0式によ抄賓位
を求め・□・ることがで・する。 ・第1
0図(a)に示すようl;−マスク4.ウェハー6のア
ツイメ、ントマータM、、W1が重なるか或いは近接す
る結果、検出信号゛が重なると、信号が1個失なわれた
←)に示すよう**号が検出される。この時、右側の□
ウェハー6のマークW鵞の信号S1及びマスク4の!−
タM、の信号S!はそ′れそれのパルス幅からウェハー
6及びマスク4の信号で、あると判定され、第10図(
e)に示すようにこれらC:対応するウェハー6のマー
クW鵞の中心RI及びマスク4のマークM、の中心R,
が求められる。然し左側の重なった信号S、につい7て
は、第1011(c)に示すようにマスク4のマークM
、の中心がR$でウニ、−6のアークwlの中心がR4
であるのか、或いはζζではマークM1%W1が(e)
に示すよう(二重なって―)に示すようにマスタ4のマ
ークM、の中心がR@でウェハー6の!−りWlの中心
が8−であるのかは定かではない、そζでウェハー6の
マークW1 の中心が8・であると仮置すれば、信号8
゜が分離する位−重で、ウェハー6を移動すればよい仁
とr−なるが、ωに示すようにX方向にdxだけ動かし
た時、右側の信′号81と8.が重なってし★うのでは
意味がない、各マークM、、 M、、 W、、Wl は
その、中心線が直交するよう1;形成されてい−iWを
X方向にdx、Y方向書ニー−y移動すると、0))
i;゛示すように左側の部分W、の検出信号s4は4に
+4F移動して?4、右側部分W電の信号alはdx−
dy移動してS1償;、共にX方向に■(仁とになる。
−が入っている場合に、左端のマスタ4のマークM1の
信号の中心iを基準点はと)、X方向の変位量を4X%
Y方向の変位量をjyとすると、ノ寛−(1/2)(k
t + h4 + hl)−(h電+(1/2)be)
”” (1/’り (k s −h t )ノ1− (
1/4)(k i + h m + k s ) =(
1/2)k1瓢(1/4) (k s + k s −
k *)で与えられる@’l’ls計算の結果の正、負
の符号は、位置会せなするための峰−夕11.L、:を
介してステージSr−与える駆動方向を示している。ウ
ェハー6のアライメント實−タW1 が第9図・;示す
ようにマスク4のアライメント青−りM、 、 M、の
内側−;人らなかつ′え場合でも、マスク4のアライメ
ントマークMS及びM、の信号がパルスとして分□離さ
れれば、点轟を基準として上記(1)、0式によ抄賓位
を求め・□・ることがで・する。 ・第1
0図(a)に示すようl;−マスク4.ウェハー6のア
ツイメ、ントマータM、、W1が重なるか或いは近接す
る結果、検出信号゛が重なると、信号が1個失なわれた
←)に示すよう**号が検出される。この時、右側の□
ウェハー6のマークW鵞の信号S1及びマスク4の!−
タM、の信号S!はそ′れそれのパルス幅からウェハー
6及びマスク4の信号で、あると判定され、第10図(
e)に示すようにこれらC:対応するウェハー6のマー
クW鵞の中心RI及びマスク4のマークM、の中心R,
が求められる。然し左側の重なった信号S、につい7て
は、第1011(c)に示すようにマスク4のマークM
、の中心がR$でウニ、−6のアークwlの中心がR4
であるのか、或いはζζではマークM1%W1が(e)
に示すよう(二重なって―)に示すようにマスタ4のマ
ークM、の中心がR@でウェハー6の!−りWlの中心
が8−であるのかは定かではない、そζでウェハー6の
マークW1 の中心が8・であると仮置すれば、信号8
゜が分離する位−重で、ウェハー6を移動すればよい仁
とr−なるが、ωに示すようにX方向にdxだけ動かし
た時、右側の信′号81と8.が重なってし★うのでは
意味がない、各マークM、、 M、、 W、、Wl は
その、中心線が直交するよう1;形成されてい−iWを
X方向にdx、Y方向書ニー−y移動すると、0))
i;゛示すように左側の部分W、の検出信号s4は4に
+4F移動して?4、右側部分W電の信号alはdx−
dy移動してS1償;、共にX方向に■(仁とになる。
*つて第10−の−iに右側の信号81.8嘗が重電ら
ずに、更に左側の壷号8畠が分離する九め暑;は、X、
Y方向の駆動量をそれヤれdx。
ずに、更に左側の壷号8畠が分離する九め暑;は、X、
Y方向の駆動量をそれヤれdx。
−dyとして2備のパルスが電気的に分離できるための
蟻小間隔を−、重なったパルスS、の1it−j。
蟻小間隔を−、重なったパルスS、の1it−j。
右側の信号88.8.の間隔をkとすると、ゝ
・・■ 3 ・・(イ) であればよい。<5)、 @)式の不等号を等号で置換
し、dx = (1/′2)(’j +k ) ・川
・■(IF −(1/2) (j −k )+1・・
・・・G)と愈る□、つ0第10図伽)のように信号が
重なつ九場合には、重なった信号の幅j及び重なってい
ない方の信号の間隔kを基暑;、6)及び囚式で与える
量だけ女、Y方向にウェハー6を駆動することによ〉信
号S、を分離できる。この状態では!スフ4.!:′ウ
エハー6は第8図に示すような位置関係になっているの
で、再度信号をJIiCD込めば、前述の(1)及、び
0式によシ精9Iな位置合せが可能□となる。
・・■ 3 ・・(イ) であればよい。<5)、 @)式の不等号を等号で置換
し、dx = (1/′2)(’j +k ) ・川
・■(IF −(1/2) (j −k )+1・・
・・・G)と愈る□、つ0第10図伽)のように信号が
重なつ九場合には、重なった信号の幅j及び重なってい
ない方の信号の間隔kを基暑;、6)及び囚式で与える
量だけ女、Y方向にウェハー6を駆動することによ〉信
号S、を分離できる。この状態では!スフ4.!:′ウ
エハー6は第8図に示すような位置関係になっているの
で、再度信号をJIiCD込めば、前述の(1)及、び
0式によシ精9Iな位置合せが可能□となる。
冑、(9、(4)式で用い九ノは連続し九パルスを電気
的に2個のパルスとして分離するため゛の必要間隔であ
)、例えばレーザビー、ムLの走査速度がウェハー6面
上で2.5s%/ハである場合、間隔lとして0.25
es、即ち電気信号としての時間は100nsとすれば
充分である。又、上述の例はマーク鳩、Wの左側部分M
、、W、が重なった“場合であるが、右側部分M、、W
、が重なった場合についても同様龜;分離で龜ることは
勿論である。
的に2個のパルスとして分離するため゛の必要間隔であ
)、例えばレーザビー、ムLの走査速度がウェハー6面
上で2.5s%/ハである場合、間隔lとして0.25
es、即ち電気信号としての時間は100nsとすれば
充分である。又、上述の例はマーク鳩、Wの左側部分M
、、W、が重なった“場合であるが、右側部分M、、W
、が重なった場合についても同様龜;分離で龜ることは
勿論である。
第6図に示すアライメントマークM%Wは、レーずビー
^L、の走査軸書二対しての一転方向の誤差も求められ
るので次に説明する。′@12図はウェハー6が、レー
ずビームLの走査軸−に対して、角変−だけ傾いている
場合であり、1転方向の誤差a−p零のと亀のレーずビ
ームLoJI111査軸な−とする。−転誤差一が零の
と1のレーずビームLがアライメントマークW1、W雪
上をよ「る距離又はその信号幅をqo、角度−だけ傾・
い九時のそれを1゜及びqlとすると、 ql−#++q1血−■q・ 0・・・のql−−十噸
雪me−噸* ・・−9・6)となる、−が充分小
さい場合には、 qt(1−リ!q・ ・・・・・(支)ql(1+り寡
q・ ・・・嗜・6G)b’−# ” (Qt −11
m−)+(Qs + Qs)・・・・61)となに、(
11)式によ)?エバー6の回転方向の誤差について計
算されるが、マスク4のマークMについてtル−ザビー
ムLが傾いた場合に同様にその傾自角0を求めることが
できる。従ってこの傾き角−を補正す、る、動・きをモ
ータ16を介してステー外1:与えることζ:より、角
・度の位置合せが可能とな・る。
^L、の走査軸書二対しての一転方向の誤差も求められ
るので次に説明する。′@12図はウェハー6が、レー
ずビームLの走査軸−に対して、角変−だけ傾いている
場合であり、1転方向の誤差a−p零のと亀のレーずビ
ームLoJI111査軸な−とする。−転誤差一が零の
と1のレーずビームLがアライメントマークW1、W雪
上をよ「る距離又はその信号幅をqo、角度−だけ傾・
い九時のそれを1゜及びqlとすると、 ql−#++q1血−■q・ 0・・・のql−−十噸
雪me−噸* ・・−9・6)となる、−が充分小
さい場合には、 qt(1−リ!q・ ・・・・・(支)ql(1+り寡
q・ ・・・嗜・6G)b’−# ” (Qt −11
m−)+(Qs + Qs)・・・・61)となに、(
11)式によ)?エバー6の回転方向の誤差について計
算されるが、マスク4のマークMについてtル−ザビー
ムLが傾いた場合に同様にその傾自角0を求めることが
できる。従ってこの傾き角−を補正す、る、動・きをモ
ータ16を介してステー外1:与えることζ:より、角
・度の位置合せが可能とな・る。
レーfk?−ムL・で走査する場合の検出信号は、第1
3図(二示すようにアライメントマークWの左側のエツ
ジWIからの散乱光N、及び右側のエツジWl かちの
散乱光、N雪の和N、である。、又pはレーザビー^L
のスボツFである。従って第14図伽)ζ:示すように
パターンの幅qに対してレーザビー^Lのスポットpの
径が充分大暑くない場合には、第1411(bH:、示
すよう」;検出したパルス信号8゜の先端が割れるか、
(c)I=示すよう(:検出信号がマークW、の両端の
エツジWl、 ”If@からの2個のパルス8.霜二分
離する現象が生ずる。第6図(a)、(へ)I:示ず゛
マークW、Mの幅Qsrを決定するに当ってレーデビー
ムLで走査する場合に、その負ポットpの@も考慮する
必要がある。レーずビームLのスポットpの径を幅q及
びrに対して充分6二拡〈でiiないようなと亀は、第
1s@伽)、 I))に示すように、幅噸又はtに相轟
する分だけ、細い線桑を集会並列して配置すると、第6
![m>、伽)のパターンと同様の効果が得られる。
3図(二示すようにアライメントマークWの左側のエツ
ジWIからの散乱光N、及び右側のエツジWl かちの
散乱光、N雪の和N、である。、又pはレーザビー^L
のスボツFである。従って第14図伽)ζ:示すように
パターンの幅qに対してレーザビー^Lのスポットpの
径が充分大暑くない場合には、第1411(bH:、示
すよう」;検出したパルス信号8゜の先端が割れるか、
(c)I=示すよう(:検出信号がマークW、の両端の
エツジWl、 ”If@からの2個のパルス8.霜二分
離する現象が生ずる。第6図(a)、(へ)I:示ず゛
マークW、Mの幅Qsrを決定するに当ってレーデビー
ムLで走査する場合に、その負ポットpの@も考慮する
必要がある。レーずビームLのスポットpの径を幅q及
びrに対して充分6二拡〈でiiないようなと亀は、第
1s@伽)、 I))に示すように、幅噸又はtに相轟
する分だけ、細い線桑を集会並列して配置すると、第6
![m>、伽)のパターンと同様の効果が得られる。
前記実施例は、レーずビームLのスポットpでマスタ4
とウェハー6のアライメントマークM。
とウェハー6のアライメントマークM。
W上を走査した場合であるが、走査する光源はスボツ)
I:、@らず、レーずのシートビーム等でも支障はない
、更に検出系は2次元的な検出素子、二次元センナ、ビ
ジコン等ξ;於いてもその一次元方向の信号−一ついて
、本発明に係る方法を適用することによ)マスタとウェ
ハーの信号は容易ζ;繊別で暑る。二次元素子の場合、
その−次兄方向の信号を二次元方向に積分すれば信号検
出感度は一層向上する・第41!Iのアライメ、7 )
v−タM、Wの形状は一例であ)、一方向の本の変位
量が求められれば良い場°合、例えば検−1方崗を変え
たマークをウェハー面上の数個所ζ;設けた場合などは
、第1611伽)、−)6;示すようなマスク4のアツ
イメントマータM、クエハー6のマークWでも問題はな
い、又、マスク4とウェハー6のマークM、Wの識別方
法としては、前述の実施例のよう(;マスク4とウェハ
ー6とでアライメントマークM、Wの幅を変えるという
手段以外に、例えばウェハー6を移動し、その前後の位
置の変化信号を調べるという手段によっても実現できる
。
I:、@らず、レーずのシートビーム等でも支障はない
、更に検出系は2次元的な検出素子、二次元センナ、ビ
ジコン等ξ;於いてもその一次元方向の信号−一ついて
、本発明に係る方法を適用することによ)マスタとウェ
ハーの信号は容易ζ;繊別で暑る。二次元素子の場合、
その−次兄方向の信号を二次元方向に積分すれば信号検
出感度は一層向上する・第41!Iのアライメ、7 )
v−タM、Wの形状は一例であ)、一方向の本の変位
量が求められれば良い場°合、例えば検−1方崗を変え
たマークをウェハー面上の数個所ζ;設けた場合などは
、第1611伽)、−)6;示すようなマスク4のアツ
イメントマータM、クエハー6のマークWでも問題はな
い、又、マスク4とウェハー6のマークM、Wの識別方
法としては、前述の実施例のよう(;マスク4とウェハ
ー6とでアライメントマークM、Wの幅を変えるという
手段以外に、例えばウェハー6を移動し、その前後の位
置の変化信号を調べるという手段によっても実現できる
。
以上説明したよう書一本発明に係るマスクとウェハーの
位置合せ方法は、マスクとウェハーのアライメントマー
クからのパルス信号を、そのパルスごとにそれがウェハ
ーのマークのものであるか或いはマスクのマークのもの
であるかを識別し、その配列状態からこれらのづれ量を
求め、位置合せを行なうという方法であり、マスクとウ
ェハーのマークが重なった場合でも近似的に位置を求め
、18mの駆動によ塾信号が分離する位置、即ち積置な
位置合せが可M′□−状態とすることができる。又、ア
ライメントマー−同志がウェハーのセット時に重なって
4支障ないことから、アライメントマークを充分小型化
することが可能となる。
位置合せ方法は、マスクとウェハーのアライメントマー
クからのパルス信号を、そのパルスごとにそれがウェハ
ーのマークのものであるか或いはマスクのマークのもの
であるかを識別し、その配列状態からこれらのづれ量を
求め、位置合せを行なうという方法であり、マスクとウ
ェハーのマークが重なった場合でも近似的に位置を求め
、18mの駆動によ塾信号が分離する位置、即ち積置な
位置合せが可M′□−状態とすることができる。又、ア
ライメントマー−同志がウェハーのセット時に重なって
4支障ないことから、アライメントマークを充分小型化
することが可能となる。
第1図は従来の位置合せ装置の構成図、第2図はマスタ
とウェハーのアライメントマークの説明図、第1図はア
ライメントマークから得られるパルス信号の説明図、第
4図檜、第5図はアライメントマーク同率に大亀な変位
量がある場合の説明図、第6図は信号処理の説明図、第
7図は本発明の方法を実現する丸めの回路構成図、第8
s%纂9図はアライメントマークから得られる信袴−儀
の説@図、嬉10図はアライメント!−りが重合した場
合の信号処理の説明図、第11図はウニ11−を移動し
え場合のパルス信号や説明図、第12図はウェハーが傾
いた場合の説明図、第1s図はアライメントマークから
得られる散乱光の拡大図、嬉14図はアライメントマ−
6−から得られるパルス信号の拡大図、第15図はアラ
イメントマークを線条の集合1;よ)構成しえ場合の平
面図、第16図アライメントマークの倫の実施例の率面
園である。 符号1はレーず光源、墨はビームスプリッタ。 4はマスク、5はステージ、6はウェハー6.8は検出
器、9はコンパレータ、10は制御回路、11.12.
16はモータ、20はOPU、M、Wはアライメントマ
ークである。 特許出願人 キャノン株式会社sio図 Y 第110 j112図 第13図 $14図 箔16回 手続補正書(自発) 昭和57年lO月30日 昭和56年特許願第172457号 2、発明の名称 マスクとウェハーの位置合せ方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区下丸子三丁目30番2号名称(10
0)キャノン株式会社 代表者 賀来龍三部 4、代理人 〒121東京都足立区梅島二丁目17番3号梅島ハイタ
ウンC−104 図面 7、補正の内容 図面第1図を別紙の通り補正する。
とウェハーのアライメントマークの説明図、第1図はア
ライメントマークから得られるパルス信号の説明図、第
4図檜、第5図はアライメントマーク同率に大亀な変位
量がある場合の説明図、第6図は信号処理の説明図、第
7図は本発明の方法を実現する丸めの回路構成図、第8
s%纂9図はアライメントマークから得られる信袴−儀
の説@図、嬉10図はアライメント!−りが重合した場
合の信号処理の説明図、第11図はウニ11−を移動し
え場合のパルス信号や説明図、第12図はウェハーが傾
いた場合の説明図、第1s図はアライメントマークから
得られる散乱光の拡大図、嬉14図はアライメントマ−
6−から得られるパルス信号の拡大図、第15図はアラ
イメントマークを線条の集合1;よ)構成しえ場合の平
面図、第16図アライメントマークの倫の実施例の率面
園である。 符号1はレーず光源、墨はビームスプリッタ。 4はマスク、5はステージ、6はウェハー6.8は検出
器、9はコンパレータ、10は制御回路、11.12.
16はモータ、20はOPU、M、Wはアライメントマ
ークである。 特許出願人 キャノン株式会社sio図 Y 第110 j112図 第13図 $14図 箔16回 手続補正書(自発) 昭和57年lO月30日 昭和56年特許願第172457号 2、発明の名称 マスクとウェハーの位置合せ方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区下丸子三丁目30番2号名称(10
0)キャノン株式会社 代表者 賀来龍三部 4、代理人 〒121東京都足立区梅島二丁目17番3号梅島ハイタ
ウンC−104 図面 7、補正の内容 図面第1図を別紙の通り補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 t マスタとウェハー上のアティメントマータを走査し
、マスタとウェハーの位置会せを行なう方法に於い(、
ウェハーとマスクのアツイIントマーりからの光電パル
ス信号を得て、計−1れ九パルス幅及びパルス間隔を基
に、所定の演算t、によ)位置会せの丸めの移動量を求
めることを特徴とするマスタとウェハーや位置会せ方法
。 t 前記アライメントマータの一部岡志が重合又は近接
し、パルス信号が儒11(;得ら些ない場會口、マスク
とウェハーに僅かな模索的′&移動な硼対的に与え、再
変得られ九パルス信号を用いる。特許請求の範囲第1項
記識のマスタとウェハーの位置会せ方法。 & 位置舎讐のための移動量は、レーずビーム等の走査
方向と、ヒれ■;直角な方向の2つの量とする特許請求
の範囲第1項記載のマスタとウェハーの位置食せ方法。 未 位置合せの丸めの移動量は、マスタとウェハーとめ
傾暑角とする特許請求の範囲第1項記載のマスクとウェ
ハーの位置合せ方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56172457A JPS5874038A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | マスクとウエハ−の位置合せ方法 |
US06/435,960 US4553845A (en) | 1981-10-28 | 1982-10-22 | Device for and method of aligning two bodies |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56172457A JPS5874038A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | マスクとウエハ−の位置合せ方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5874038A true JPS5874038A (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=15942340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56172457A Pending JPS5874038A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | マスクとウエハ−の位置合せ方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4553845A (ja) |
JP (1) | JPS5874038A (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4794648A (en) * | 1982-10-25 | 1988-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask aligner with a wafer position detecting device |
US4641257A (en) * | 1983-07-07 | 1987-02-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Measurement method and apparatus for alignment |
JPS6052021A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-23 | Canon Inc | 位置検出方法 |
JP2530587B2 (ja) * | 1983-11-26 | 1996-09-04 | 株式会社ニコン | 位置決め装置 |
US4663534A (en) * | 1984-03-08 | 1987-05-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting device utilizing selective outputs of the photodetector for accurate alignment |
US4652914A (en) * | 1984-04-27 | 1987-03-24 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Method of recording register marks |
US4702606A (en) * | 1984-06-01 | 1987-10-27 | Nippon Kogaku K.K. | Position detecting system |
US4697087A (en) * | 1986-07-31 | 1987-09-29 | The Perkin-Elmer Corporation | Reverse dark field alignment system for scanning lithographic aligner |
DE3735154C2 (de) * | 1986-10-17 | 1994-10-20 | Canon Kk | Verfahren zum Erfassen der Lage einer auf einem Objekt vorgesehenen Marke |
US5539676A (en) * | 1993-04-15 | 1996-07-23 | Tokyo Electron Limited | Method of identifying probe position and probing method in prober |
DE102015224963B3 (de) * | 2015-12-11 | 2017-04-13 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Bestimmung der Referenz-Fokuslage eines Laserstrahls |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2059106C3 (de) * | 1970-12-01 | 1975-09-11 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Verfahren und Hilfsvorrichtung zum selbsttätigen Messen von Strichbreiten oder Kantenabständen kleiner Objekte |
US4408885A (en) * | 1971-03-22 | 1983-10-11 | Kasper Instruments, Inc. | Apparatus for the automatic alignment of two superimposed objects, e.g. a semiconductor wafer and mask |
JPS51140488A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-03 | Hitachi Ltd | Mask alignment device |
JPS5952535B2 (ja) * | 1977-01-21 | 1984-12-20 | キヤノン株式会社 | 光学装置 |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP56172457A patent/JPS5874038A/ja active Pending
-
1982
- 1982-10-22 US US06/435,960 patent/US4553845A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4553845A (en) | 1985-11-19 |
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