JPS5963503A - マ−ク位置検出方法 - Google Patents
マ−ク位置検出方法Info
- Publication number
- JPS5963503A JPS5963503A JP57173673A JP17367382A JPS5963503A JP S5963503 A JPS5963503 A JP S5963503A JP 57173673 A JP57173673 A JP 57173673A JP 17367382 A JP17367382 A JP 17367382A JP S5963503 A JPS5963503 A JP S5963503A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- output signal
- light
- scanning
- laser beam
- 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.)
- Granted
Links
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
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
Landscapes
- 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)
- Length Measuring Devices By Optical Means (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、例えばレーザービーム等でマーク上を走査し
て、これらのマークからの信号を検出することによりマ
ーク位置を測定するマーク位置検出方法に関するもので
ある。
て、これらのマークからの信号を検出することによりマ
ーク位置を測定するマーク位置検出方法に関するもので
ある。
例えば半導体製造工程において必要とされるマスクアラ
イナによるマスクとウェハーとの位置合わせは、マスク
及びウェハー上に予め描かれた自動位置合わせ用のアラ
イメントマーク上をレーザービームで走査し、エツジの
散乱回折光を位置合わせ情報に使用している。この場合
、受光部で光学的に直接反射光を除去した後に、それぞ
れの位置合わせアライメントマークのエシジからの散乱
回折光の強度を光電変換して電気的パルスに変え、この
パルス位置をクロック計数器等で計測してパターンの位
置を求め、位置合わせをすることが一般に行われている
。
イナによるマスクとウェハーとの位置合わせは、マスク
及びウェハー上に予め描かれた自動位置合わせ用のアラ
イメントマーク上をレーザービームで走査し、エツジの
散乱回折光を位置合わせ情報に使用している。この場合
、受光部で光学的に直接反射光を除去した後に、それぞ
れの位置合わせアライメントマークのエシジからの散乱
回折光の強度を光電変換して電気的パルスに変え、この
パルス位置をクロック計数器等で計測してパターンの位
置を求め、位置合わせをすることが一般に行われている
。
この従来のマスクとウェハーの位置合わせは、第1図(
a)に示すようなアライメントマークMをマス)に、(
’b)に示すようなアライメントマークWをウェハーに
描いて、(C)に示すように重ね合わせて行うわけであ
るが、この状態において光走査装置を用いて比較的スポ
ット径の大きいレーザービームによりアライメントマー
クM、W上を示矢文力向に走査すると、その受光部で(
d)に示すようなパルス信号が得られる。このパルス信
号をコンパレータにより適当なスレッシュホールド電圧
Vでカットし、(e)に示すような矩形波状のパルス列
を求め、このパルス列から7ライメントマ一クM、Wの
間隔を算出して各マークM、Wの相対的な変位量を判定
し、駆動回路により位置合ゎせを行っている。
a)に示すようなアライメントマークMをマス)に、(
’b)に示すようなアライメントマークWをウェハーに
描いて、(C)に示すように重ね合わせて行うわけであ
るが、この状態において光走査装置を用いて比較的スポ
ット径の大きいレーザービームによりアライメントマー
クM、W上を示矢文力向に走査すると、その受光部で(
d)に示すようなパルス信号が得られる。このパルス信
号をコンパレータにより適当なスレッシュホールド電圧
Vでカットし、(e)に示すような矩形波状のパルス列
を求め、このパルス列から7ライメントマ一クM、Wの
間隔を算出して各マークM、Wの相対的な変位量を判定
し、駆動回路により位置合ゎせを行っている。
ここで、第2図(a)は極めて細径のレーザービームL
を照射した場合のマスクlのアライメントマークMの散
乱回折光IDとウェハー2の反射光IRとの反射光の軌
跡を示し、(b)はアライメントマークMかも得られた
信号を示している。AはアライメントマークMの散乱回
折光IDのみの波形であり、他のB、Cの各波形はウェ
ハー2の反射光IRの干渉が加わった場合の信号例であ
る。受光部で得られるアライメントマークMからの散乱
回折光ノ強度は、マークエツジmを中心にした正規分布
の形をした信号であるが、ウェハー2からの反射光IR
の干渉によって変形し、またその変形状態は走査ごとに
B、Cに示すように特にアライメントマークMの外側の
波形分、つまり第2図で言えば立ち上り部において不規
則に変化する。従って、レーザービームの径の大小に拘
らず散乱回折光にはこのようなばらつきが不安定な変動
として含まれており、この波形をそのまま利用してアラ
イメントマークMの位置を検出すれば誤差の介入は避け
られない。
を照射した場合のマスクlのアライメントマークMの散
乱回折光IDとウェハー2の反射光IRとの反射光の軌
跡を示し、(b)はアライメントマークMかも得られた
信号を示している。AはアライメントマークMの散乱回
折光IDのみの波形であり、他のB、Cの各波形はウェ
ハー2の反射光IRの干渉が加わった場合の信号例であ
る。受光部で得られるアライメントマークMからの散乱
回折光ノ強度は、マークエツジmを中心にした正規分布
の形をした信号であるが、ウェハー2からの反射光IR
の干渉によって変形し、またその変形状態は走査ごとに
B、Cに示すように特にアライメントマークMの外側の
波形分、つまり第2図で言えば立ち上り部において不規
則に変化する。従って、レーザービームの径の大小に拘
らず散乱回折光にはこのようなばらつきが不安定な変動
として含まれており、この波形をそのまま利用してアラ
イメントマークMの位置を検出すれば誤差の介入は避け
られない。
L述の欠点を解決する方法として、反射投影光学系或い
は屈折投影光学系を用いるマスクアライナではマスクと
ウェハーとの間に位相板等を配置することによって、ア
ライメントマークMのエツジからの散乱回折光とウェハ
ーからの反射光との間に位相差を与え、ウェハーの反射
光の干渉によるアライメントマークMの散乱回折光強度
の変動を除去することを可能としている。その結果、位
置合わせ精度は向上することになるが、コンタクト方式
のマスクアライナではマスクとウェハーとが殆ど電着し
ているので、この種の光学的な干渉防止機構を配置する
のは構造上困難であり、ウェハーの反射光による干渉を
回避することは不可能である。
は屈折投影光学系を用いるマスクアライナではマスクと
ウェハーとの間に位相板等を配置することによって、ア
ライメントマークMのエツジからの散乱回折光とウェハ
ーからの反射光との間に位相差を与え、ウェハーの反射
光の干渉によるアライメントマークMの散乱回折光強度
の変動を除去することを可能としている。その結果、位
置合わせ精度は向上することになるが、コンタクト方式
のマスクアライナではマスクとウェハーとが殆ど電着し
ているので、この種の光学的な干渉防止機構を配置する
のは構造上困難であり、ウェハーの反射光による干渉を
回避することは不可能である。
本発明の目的は、上述の欠点を排除するために、走査す
るレーザービームの径を細くし、かつマークパターンを
太くすることによってマークの前後のエツジの信号をそ
れぞれ分離した片エツジ信号として検出し、マーク位置
の検出精度の向上を図るマーク位置検出方法を提供する
ことにあり゛、その要旨は、マークの位置を光ビームの
走査によって光学的に検出する方法において、マークの
走査幅よりも光ビームの径を細くし、マークの両端のエ
ツジにおける散乱による第1、第2の走査順のパルス状
の出力信号を得て、第1の出力信号の立ち下り部と第2
の出力信号の立ち上り部を基にマーク位置を検出するこ
とを特徴とする方法である。
るレーザービームの径を細くし、かつマークパターンを
太くすることによってマークの前後のエツジの信号をそ
れぞれ分離した片エツジ信号として検出し、マーク位置
の検出精度の向上を図るマーク位置検出方法を提供する
ことにあり゛、その要旨は、マークの位置を光ビームの
走査によって光学的に検出する方法において、マークの
走査幅よりも光ビームの径を細くし、マークの両端のエ
ツジにおける散乱による第1、第2の走査順のパルス状
の出力信号を得て、第1の出力信号の立ち下り部と第2
の出力信号の立ち上り部を基にマーク位置を検出するこ
とを特徴とする方法である。
次に、本発明を第3図以下に図示のマスクアライナに応
用した場合の実施例に基づいて詳細に説明する。
用した場合の実施例に基づいて詳細に説明する。
第3図(a)〜(C)はアライメントマークの位置合わ
せの原理的説明図であり、第3図(a)はレーザービー
ムLによりマスク1のアライメントマークM上を走査し
た場合であって、マスクlはウェハー2上にほぼ重ねら
れている。(b)はこれらを−にから見た図面であり、
(c)は(a) 、 (b)における光走査に対応して
得られる出力信号SJI、Srを示している。(a)
、 (b)において走査するレーザービームLのビーム
径をdとし、アライメントマークMの走査方向の幅りを
D = 2 ’d〜3dとする。この場合、(c)・に
示す出力信号S′の波形はレーザービームLがレーザー
走査軌跡pに沿って走査した場合に、アライメントマー
クMの前後のエツジm、m′の2点における散乱光がパ
ルス状波形として得られる。このとき、前述のウェハー
2の反射光IRの干渉により、不規則に変化する部分は
アライメントマークMの外側の波形部分、つまり出力信
号Sρの立ち一ヒリ部分、及び出力信号Srの立ち下り
部分であり、出力信号Sρの立ち下り部分、及び出力信
号Srの立ち上り部分は、反射光Irの光強度が小さい
ので比較的に安定している。本発明では、この安定して
いる部分をマーク位置検出情報として使用する。
せの原理的説明図であり、第3図(a)はレーザービー
ムLによりマスク1のアライメントマークM上を走査し
た場合であって、マスクlはウェハー2上にほぼ重ねら
れている。(b)はこれらを−にから見た図面であり、
(c)は(a) 、 (b)における光走査に対応して
得られる出力信号SJI、Srを示している。(a)
、 (b)において走査するレーザービームLのビーム
径をdとし、アライメントマークMの走査方向の幅りを
D = 2 ’d〜3dとする。この場合、(c)・に
示す出力信号S′の波形はレーザービームLがレーザー
走査軌跡pに沿って走査した場合に、アライメントマー
クMの前後のエツジm、m′の2点における散乱光がパ
ルス状波形として得られる。このとき、前述のウェハー
2の反射光IRの干渉により、不規則に変化する部分は
アライメントマークMの外側の波形部分、つまり出力信
号Sρの立ち一ヒリ部分、及び出力信号Srの立ち下り
部分であり、出力信号Sρの立ち下り部分、及び出力信
号Srの立ち上り部分は、反射光Irの光強度が小さい
ので比較的に安定している。本発明では、この安定して
いる部分をマーク位置検出情報として使用する。
第4図(a)〜(C)はマスク1のアライメントマーク
Mとウェハー2のアライメントマークWの重ね合わせ状
態から、両者の位置関係を求める過程までを図示してい
る。第4図(a)はアライメントマークM、Wの位置及
び走査レーザービームLによる走査軌跡pを示し、アラ
イメントマークMの前端エツジをPi、、 P5、P7
、pH、その後端エツジをP2、P8. P8、Pi2
、アライメントマークWの前端工・ンジをP3、P9
、その後端エツジをP4、PIOとし、これらは第4図
(b)における点線で示される位置にそれぞれ対応する
ものである。また、走査軌FIIp上のアライメントマ
ークM、Wの順次の中心間の距離をDl、 D2、D3
、D4、D5とし、DI= 02でかつD4=05のと
きにマスクlとウェハー2との位置合わせが完了するこ
とになる。(b)はアライメントマークM、W上をレー
ザービームLで走査し、その直接反射光をストッパで除
去した後のマークM、Wのエツジ21〜P12での散乱
回折光を光電変換器で変換して得られた電気的出力信号
Sである。これらのアライメントマークM、Wの幅りは
、走査ビーム径dに比較して2〜3倍の大きさにされて
いるために、アライメントマークM、Wの前端エツジP
1、P3、P5、・・・、及び後端エツジP2、P4、
P6・・・での散乱回折光は個々に得られる。従って、
この散乱回折光による出力信号Sも分離して出力され、
この分離された出力信号Sを後述する検出回路により適
当なスレッシュホールドレベルVの丸印の位置において
カットし波形整形すると、(C)に示すパルス列が得ら
れる。
Mとウェハー2のアライメントマークWの重ね合わせ状
態から、両者の位置関係を求める過程までを図示してい
る。第4図(a)はアライメントマークM、Wの位置及
び走査レーザービームLによる走査軌跡pを示し、アラ
イメントマークMの前端エツジをPi、、 P5、P7
、pH、その後端エツジをP2、P8. P8、Pi2
、アライメントマークWの前端工・ンジをP3、P9
、その後端エツジをP4、PIOとし、これらは第4図
(b)における点線で示される位置にそれぞれ対応する
ものである。また、走査軌FIIp上のアライメントマ
ークM、Wの順次の中心間の距離をDl、 D2、D3
、D4、D5とし、DI= 02でかつD4=05のと
きにマスクlとウェハー2との位置合わせが完了するこ
とになる。(b)はアライメントマークM、W上をレー
ザービームLで走査し、その直接反射光をストッパで除
去した後のマークM、Wのエツジ21〜P12での散乱
回折光を光電変換器で変換して得られた電気的出力信号
Sである。これらのアライメントマークM、Wの幅りは
、走査ビーム径dに比較して2〜3倍の大きさにされて
いるために、アライメントマークM、Wの前端エツジP
1、P3、P5、・・・、及び後端エツジP2、P4、
P6・・・での散乱回折光は個々に得られる。従って、
この散乱回折光による出力信号Sも分離して出力され、
この分離された出力信号Sを後述する検出回路により適
当なスレッシュホールドレベルVの丸印の位置において
カットし波形整形すると、(C)に示すパルス列が得ら
れる。
先に述べたように、第3図(C)における出力信号S、
Rでは立ち下り部、出力信号Srでは立ち上り部の変動
が少ない。従って、本発明では前端エツジPi、 ’P
3、P5・・・においては出力信号Sの立ち下り部が比
較的圧しい情報を有し、後端エツジP2、P4、P6・
・φにおいては立ち」−り部が正しい情報を持つ確率が
大きいことから、これらの立ち下り部及び立ち七り部を
抽出するようにしている。各アライメントマークM、W
からは第4図(b)に示すように2個1組の第1、第2
の出力信号S1、S2が得られ、第1の出力信号S1の
立ち下り部、第2の出力信号のS2の立ち上り部を一定
しベルVでカットしたクロスポイント、即ち第4図(C
)に示す白丸を位置情報として使用し、これらの間の中
心位置を各アライメントマークM、Wの中心位置とする
。
Rでは立ち下り部、出力信号Srでは立ち上り部の変動
が少ない。従って、本発明では前端エツジPi、 ’P
3、P5・・・においては出力信号Sの立ち下り部が比
較的圧しい情報を有し、後端エツジP2、P4、P6・
・φにおいては立ち」−り部が正しい情報を持つ確率が
大きいことから、これらの立ち下り部及び立ち七り部を
抽出するようにしている。各アライメントマークM、W
からは第4図(b)に示すように2個1組の第1、第2
の出力信号S1、S2が得られ、第1の出力信号S1の
立ち下り部、第2の出力信号のS2の立ち上り部を一定
しベルVでカットしたクロスポイント、即ち第4図(C
)に示す白丸を位置情報として使用し、これらの間の中
心位置を各アライメントマークM、Wの中心位置とする
。
この場合に、第1の出力信号S1の立ち下り部同志の間
隔をdi、 d2、d3、d4、d5とし、第2の出力
信号S2の立ち上り部同志の間隔をdl’、d2′、d
3′、 d4′、d5′とすると、先のマスクlとウェ
ハー2間の距離D1.02、D3、D4、D5はそれぞ
れ、 D1= (dDdl ’ ) / 2 D2= (d2+d2 ’ ) / 2D3= (a3
+d31 )/ 2 D4= (d4+d4 ’ )/ 2 n4= (d5+d5 ’ )/ 2 となり、アライメントマークMとWとのd巨離t±、前
端エツジの立ち下り部同志の間隔と後端工・ンジの立ち
上り部同志の間隔との平均値となる。
隔をdi、 d2、d3、d4、d5とし、第2の出力
信号S2の立ち上り部同志の間隔をdl’、d2′、d
3′、 d4′、d5′とすると、先のマスクlとウェ
ハー2間の距離D1.02、D3、D4、D5はそれぞ
れ、 D1= (dDdl ’ ) / 2 D2= (d2+d2 ’ ) / 2D3= (a3
+d31 )/ 2 D4= (d4+d4 ’ )/ 2 n4= (d5+d5 ’ )/ 2 となり、アライメントマークMとWとのd巨離t±、前
端エツジの立ち下り部同志の間隔と後端工・ンジの立ち
上り部同志の間隔との平均値となる。
第5図はアライメントマークM、Wを検出する光学系の
構成図を示すものである。レーザー光源11から出射さ
れたレーザービームLの光軸番こ沿って順次にコンデン
サーレンズ12、回転多面鏡13が配置されている。更
に、この回転多面鏡、13により偏向されたレーザービ
ームLの光軸(こ沿って、リレーレンズ14、フィール
ド・レンズ′15、復路の反射光を光電検出光学系に分
割するだめのビームスプリッタ16、リレーレンズ17
、絞り18、対物レンズ19が順次膜けられ、レーザー
ビームLの走査位置にはマスク1、ウニ/\−2が配置
されている。また、復路でビームスプリッタ16により
分離される反射光の光軸老番こは、結像レンズ20、波
長カットフィルタ21、部分遮光板22、コンデンサー
レンズ23、光電変換器24が配列されている。
構成図を示すものである。レーザー光源11から出射さ
れたレーザービームLの光軸番こ沿って順次にコンデン
サーレンズ12、回転多面鏡13が配置されている。更
に、この回転多面鏡、13により偏向されたレーザービ
ームLの光軸(こ沿って、リレーレンズ14、フィール
ド・レンズ′15、復路の反射光を光電検出光学系に分
割するだめのビームスプリッタ16、リレーレンズ17
、絞り18、対物レンズ19が順次膜けられ、レーザー
ビームLの走査位置にはマスク1、ウニ/\−2が配置
されている。また、復路でビームスプリッタ16により
分離される反射光の光軸老番こは、結像レンズ20、波
長カットフィルタ21、部分遮光板22、コンデンサー
レンズ23、光電変換器24が配列されている。
上記の構成を有する光学系において、レーザー光源が1
1から出用されたレーザービームLは、コンデンサーレ
ンズ12により点aで集光された後に回転多面鏡13に
入射し、直線で示すようにここでほぼ直角方向に偏向さ
れると共に光軸を直交する方向に走査される。そして更
に、リレーレンズ14、フィールドレンズ15を通過し
た後に再び点すにおいて集光され、順次にビームスプリ
ッタ16、リレーレンズ17を通過し、レーザービーム
Lの主光線は絞り18の中央゛に位置する対物レンズ1
9の焦点Cを通り対物レンズ19に入射する。レーザー
ビームLの主光線は対物レンズ19の焦点Cを通ってい
るために光軸と平行になり、主光線はマスク1及びウニ
/\−2に垂直に入射することになる。マスク1及びウ
ニl\−2に入射したレーザービームLは、対物レンズ
19により微小スポットとして結像し、回転多面鏡13
の回転に従ってマスク1及びウニ/\−2の面上を走査
する。
1から出用されたレーザービームLは、コンデンサーレ
ンズ12により点aで集光された後に回転多面鏡13に
入射し、直線で示すようにここでほぼ直角方向に偏向さ
れると共に光軸を直交する方向に走査される。そして更
に、リレーレンズ14、フィールドレンズ15を通過し
た後に再び点すにおいて集光され、順次にビームスプリ
ッタ16、リレーレンズ17を通過し、レーザービーム
Lの主光線は絞り18の中央゛に位置する対物レンズ1
9の焦点Cを通り対物レンズ19に入射する。レーザー
ビームLの主光線は対物レンズ19の焦点Cを通ってい
るために光軸と平行になり、主光線はマスク1及びウニ
/\−2に垂直に入射することになる。マスク1及びウ
ニl\−2に入射したレーザービームLは、対物レンズ
19により微小スポットとして結像し、回転多面鏡13
の回転に従ってマスク1及びウニ/\−2の面上を走査
する。
いま、マスク1、ウニl\−2の走査された個所がエツ
ジ以外の平滑面であれば、その反射光は対物レンズ19
の焦点Cの位置の入射瞳及びその近辺を通り、往路と同
じ直線を経てリレーレンズ17を介してビームスプリッ
タ16に至る。一方、走査された個所が平滑面でない場
合、即ち前述の第4図(a)に示されるアライメントマ
ークM、 Wの前後のエツジP1、P2、P3−・・を
照射した場合には、走査ビームLはこれらの工・ンジP
1、P2、P3、Q・・て散乱する。この散乱反射光は
点線て示す往路をそのまま戻らず、対物レンズ19を通
過後にその入射瞳の中心、つまり焦点Cを必ずしも通ら
ないで入射瞳の端部を通過する。このことは反射光が入
射瞳上で散乱光と非散乱光とに空間的に分離されている
ことを示している。
ジ以外の平滑面であれば、その反射光は対物レンズ19
の焦点Cの位置の入射瞳及びその近辺を通り、往路と同
じ直線を経てリレーレンズ17を介してビームスプリッ
タ16に至る。一方、走査された個所が平滑面でない場
合、即ち前述の第4図(a)に示されるアライメントマ
ークM、 Wの前後のエツジP1、P2、P3−・・を
照射した場合には、走査ビームLはこれらの工・ンジP
1、P2、P3、Q・・て散乱する。この散乱反射光は
点線て示す往路をそのまま戻らず、対物レンズ19を通
過後にその入射瞳の中心、つまり焦点Cを必ずしも通ら
ないで入射瞳の端部を通過する。このことは反射光が入
射瞳上で散乱光と非散乱光とに空間的に分離されている
ことを示している。
マスク1及びウェハー2の平滑面で反射された非数、乱
光は、入射瞳位置を通過後に点して結像するようにリレ
ーレンズ17を介してビームスプリッタ16に導かれ、
ここで直角に偏向されて光電検出光学系方向に進む光と
、直進して回転多面鏡13方向に戻る光との2方向に分
離される。光電検出光学系の方向に偏向された非散乱光
は、リレーレンズ17の焦点すと部分遮光板22とを共
役にする働きをするレンズ20、光電検出用の光を透過
し図示しない観察用光源の光を遮光する波長力・ントフ
ィルタ21を通過し、部分遮光板22の中心位置に結像
する。透明ガラスで形成された部分遮光板22の中心部
は、光を遮光する金属又は墨等の物質でパターニングさ
れた非透過部となっており、非散乱光はその先のコンデ
ンサーレンズ23、光電変換器24に進むことはない。
光は、入射瞳位置を通過後に点して結像するようにリレ
ーレンズ17を介してビームスプリッタ16に導かれ、
ここで直角に偏向されて光電検出光学系方向に進む光と
、直進して回転多面鏡13方向に戻る光との2方向に分
離される。光電検出光学系の方向に偏向された非散乱光
は、リレーレンズ17の焦点すと部分遮光板22とを共
役にする働きをするレンズ20、光電検出用の光を透過
し図示しない観察用光源の光を遮光する波長力・ントフ
ィルタ21を通過し、部分遮光板22の中心位置に結像
する。透明ガラスで形成された部分遮光板22の中心部
は、光を遮光する金属又は墨等の物質でパターニングさ
れた非透過部となっており、非散乱光はその先のコンデ
ンサーレンズ23、光電変換器24に進むことはない。
しかし、散乱光は非散乱光とほぼ同様な復路を通過して
も、必ずしも部分遮光板22の中心部に集光することは
なく、従って光電変換器24には散乱光が入射すること
になるので、走査レーザービームLがアライメントマー
クM、Wのエツジに至ったときのみ、光電変換器24か
ら出力信号Sが発生する。
も、必ずしも部分遮光板22の中心部に集光することは
なく、従って光電変換器24には散乱光が入射すること
になるので、走査レーザービームLがアライメントマー
クM、Wのエツジに至ったときのみ、光電変換器24か
ら出力信号Sが発生する。
更に、第6図は本発明に係る方法を実現するための回路
であり、光電変換器24で得られた出力信号から位置合
わせ情報を得てアライナの自動位置合わせを行う電気回
路である。光電変換器24の出力は増幅回路30に入力
し、順次にパルス変換回路31、パルス間隔測定回路3
2、CPU33、駆動回路34に接続されている。なお
、パルス変換回路31は閾値電圧発生回路35及び増幅
回路30に接続したコンパレータ36から成っている。
であり、光電変換器24で得られた出力信号から位置合
わせ情報を得てアライナの自動位置合わせを行う電気回
路である。光電変換器24の出力は増幅回路30に入力
し、順次にパルス変換回路31、パルス間隔測定回路3
2、CPU33、駆動回路34に接続されている。なお
、パルス変換回路31は閾値電圧発生回路35及び増幅
回路30に接続したコンパレータ36から成っている。
パルス間隔測定回路32はコンパレータ36が接続する
パルス計数回路37と基準クロック発生回路38、クロ
ック計数回路39及びラッチ等を用いた数個の並列した
クロック計数値記憶回路40.41.42.43とから
構成されている。駆動回路34はCPU33からの駆動
情報が入力するドライ八回路44と、これに接続しウェ
ハーステージをX方向、Y方向、θ方向にそれぞれ駆動
するパルスモータ45.46.47から成っている。
パルス計数回路37と基準クロック発生回路38、クロ
ック計数回路39及びラッチ等を用いた数個の並列した
クロック計数値記憶回路40.41.42.43とから
構成されている。駆動回路34はCPU33からの駆動
情報が入力するドライ八回路44と、これに接続しウェ
ハーステージをX方向、Y方向、θ方向にそれぞれ駆動
するパルスモータ45.46.47から成っている。
従って、アライメントマークM、Wで反射された散乱光
に基づく光電変換器24からの出力信号Sは、増幅回路
30で第4図(b)に示すように増幅された後にパルス
変換回路31に入力する。このパルス変換回路31にお
いては、コンパレータ36と電圧発生回路35とにより
一定レベルでカットされたクロスポイント位置をパルス
幅とする第4図(C)に示すような矩形波状のパルス波
形に変換される。このパルス波形による出力はパルス間
隔測定回路32に入力され、先に述べた演算に基づくパ
ルス波形のエツジ間隔をデジタル量として求め、その出
力はCPU33に送信され、ここでマスク1とウェハー
2との位置ずれ量を計算する。この位置ずれ量は駆動回
路34のドライバ回路44に指令され、更にドライバ回
路44は各パルスモータ45.46.47を駆動してウ
ェハーステージを移動することになる。
に基づく光電変換器24からの出力信号Sは、増幅回路
30で第4図(b)に示すように増幅された後にパルス
変換回路31に入力する。このパルス変換回路31にお
いては、コンパレータ36と電圧発生回路35とにより
一定レベルでカットされたクロスポイント位置をパルス
幅とする第4図(C)に示すような矩形波状のパルス波
形に変換される。このパルス波形による出力はパルス間
隔測定回路32に入力され、先に述べた演算に基づくパ
ルス波形のエツジ間隔をデジタル量として求め、その出
力はCPU33に送信され、ここでマスク1とウェハー
2との位置ずれ量を計算する。この位置ずれ量は駆動回
路34のドライバ回路44に指令され、更にドライバ回
路44は各パルスモータ45.46.47を駆動してウ
ェハーステージを移動することになる。
このように本発明に係るマーク位置検出方法は、走査ビ
ーム径を細くし、マークの走査幅を太くすることにより
、マークの前後のエツジ信号を分離して求め、測定精度
の信頼性の高い前端エツジの立ち下り部と後端エツジの
立ち上り部の中心位置をマークの中心位置とするので位
置検出精度が向上する。これを例えはマスク、ウエノ\
−のアライメントマークのアライナに適用すれば、位相
板等の高価で精度の要求される機構が不要となる。また
、印刷原版の位置合わせ等にも有効に利用できるものへ
である。
ーム径を細くし、マークの走査幅を太くすることにより
、マークの前後のエツジ信号を分離して求め、測定精度
の信頼性の高い前端エツジの立ち下り部と後端エツジの
立ち上り部の中心位置をマークの中心位置とするので位
置検出精度が向上する。これを例えはマスク、ウエノ\
−のアライメントマークのアライナに適用すれば、位相
板等の高価で精度の要求される機構が不要となる。また
、印刷原版の位置合わせ等にも有効に利用できるものへ
である。
第1図(a)〜(e)は従来のアライメントマークの検
出方法の説明図、第2図(a) 、 (b)は従来の検
出方法に誤差に介入する状態の説明図、第3図(a)〜
(C)、第4図(a)〜(c)は本発明に係るアライメ
ントマークの検出方法の説明図、第5図1±アライメン
トマークを検出する光学系の構成図、第6図は本発明の
方法を実現する検出回路の一実施例のブロック回路構成
図である。 符号1はマスク、2はウニ/\−111はレーザ光源、
13は回転多面鏡、19は対物レンズ、20は結像レン
ズ、22は部分遮光板、24は光電変換器、30は増幅
回路、31はパルス変換回路、32はパルス間隔測定回
路、33はCPU、34は駆動回路、dはレーザービー
ムの径、Dはマスクアライメントマークの走査幅、Mは
マスクアライメントマーク、Wはウェハーアライメント
マーク、Lはレーザービームである。 稍許出願人 キャノン株式会社 第1図 ・ 第2図 (Q) (b) 第3図 (C1) (b) 藺 時開 第4図 第5図
出方法の説明図、第2図(a) 、 (b)は従来の検
出方法に誤差に介入する状態の説明図、第3図(a)〜
(C)、第4図(a)〜(c)は本発明に係るアライメ
ントマークの検出方法の説明図、第5図1±アライメン
トマークを検出する光学系の構成図、第6図は本発明の
方法を実現する検出回路の一実施例のブロック回路構成
図である。 符号1はマスク、2はウニ/\−111はレーザ光源、
13は回転多面鏡、19は対物レンズ、20は結像レン
ズ、22は部分遮光板、24は光電変換器、30は増幅
回路、31はパルス変換回路、32はパルス間隔測定回
路、33はCPU、34は駆動回路、dはレーザービー
ムの径、Dはマスクアライメントマークの走査幅、Mは
マスクアライメントマーク、Wはウェハーアライメント
マーク、Lはレーザービームである。 稍許出願人 キャノン株式会社 第1図 ・ 第2図 (Q) (b) 第3図 (C1) (b) 藺 時開 第4図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 マークの位置を光ビームの走査によって光学的に
検出する方法において、マークの走査幅よりも光ビーム
の径を細くし、マークの両端のエツジにおける散乱によ
る第1、第2の走査順のパルス状の出力信号を得て、$
1の出力信号の立ち下り部と第2の出力信号の立ち上り
部を基にマーク位置を検出することを特徴とするマーク
位置検出方法。 2、前記両信号が一定レベル信号と交叉する4個のクロ
スポイントのうち、内側の2個のクロスポイントを使用
するようにした特許請求の範囲第1項に記載のマーク位
置検出方法。 3、前記の内側の2個のクロスポイント同志の中心位置
をマークの中心位置とする特許請求の範囲第1項に記載
のマーク位置検出方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57173673A JPS5963503A (ja) | 1982-10-02 | 1982-10-02 | マ−ク位置検出方法 |
US06/536,331 US4579453A (en) | 1982-10-02 | 1983-09-27 | Method and apparatus for detecting a mark position |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57173673A JPS5963503A (ja) | 1982-10-02 | 1982-10-02 | マ−ク位置検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5963503A true JPS5963503A (ja) | 1984-04-11 |
JPH0117522B2 JPH0117522B2 (ja) | 1989-03-30 |
Family
ID=15964974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57173673A Granted JPS5963503A (ja) | 1982-10-02 | 1982-10-02 | マ−ク位置検出方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4579453A (ja) |
JP (1) | JPS5963503A (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4652914A (en) * | 1984-04-27 | 1987-03-24 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Method of recording register marks |
US4937459A (en) * | 1984-11-16 | 1990-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Alignment signal detecting device |
JPH0723844B2 (ja) * | 1985-03-27 | 1995-03-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 表面形状測定器 |
NL8503182A (nl) * | 1985-11-19 | 1987-06-16 | Philips Nv | Inrichting voor het langs optische weg meten van een oppervlakteprofiel. |
DE3542514A1 (de) * | 1985-12-02 | 1987-06-04 | Zeiss Carl Fa | Wegmesseinrichtung |
JPH0785466B2 (ja) * | 1986-07-04 | 1995-09-13 | キヤノン株式会社 | 位置合せ装置 |
US5124562A (en) * | 1989-01-27 | 1992-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Surface position detecting method at a predetermined and plurality of adjacent points |
US5666205A (en) * | 1990-12-03 | 1997-09-09 | Nikon Corporation | Measuring method and exposure apparatus |
JP3323537B2 (ja) * | 1991-07-09 | 2002-09-09 | キヤノン株式会社 | 微細構造評価装置及び微細構造評価法 |
US5463429A (en) * | 1993-11-15 | 1995-10-31 | Eastman Kodak Company | Surface inspection optical geometry alignment system |
US5477057A (en) * | 1994-08-17 | 1995-12-19 | Svg Lithography Systems, Inc. | Off axis alignment system for scanning photolithography |
JP3352286B2 (ja) * | 1995-07-13 | 2002-12-03 | キヤノン株式会社 | 位置制御方法及び装置並びにそれを使用した半導体製造装置 |
US5767523A (en) * | 1997-04-09 | 1998-06-16 | Svg Lithography Systems, Inc. | Multiple detector alignment system for photolithography |
US6628406B1 (en) * | 2000-04-20 | 2003-09-30 | Justin L. Kreuzer | Self referencing mark independent alignment sensor |
US7511826B2 (en) * | 2006-02-27 | 2009-03-31 | Asml Holding N.V. | Symmetrical illumination forming system and method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53121471A (en) * | 1977-03-31 | 1978-10-23 | Nippon Chemical Ind | Automatic position matching device |
JPS5534490A (en) * | 1978-09-01 | 1980-03-11 | Canon Inc | Alignment device |
-
1982
- 1982-10-02 JP JP57173673A patent/JPS5963503A/ja active Granted
-
1983
- 1983-09-27 US US06/536,331 patent/US4579453A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0117522B2 (ja) | 1989-03-30 |
US4579453A (en) | 1986-04-01 |
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