JPS62160722A - 露光方法 - Google Patents
露光方法Info
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- JPS62160722A JPS62160722A JP61001312A JP131286A JPS62160722A JP S62160722 A JPS62160722 A JP S62160722A JP 61001312 A JP61001312 A JP 61001312A JP 131286 A JP131286 A JP 131286A JP S62160722 A JPS62160722 A JP S62160722A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment
- wafer
- marks
- reticle
- mark
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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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
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/708—Mark formation
-
- 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
- G03F9/7084—Position of mark on substrate, i.e. position in (x, y, z) of mark, e.g. buried or resist covered mark, mark on rearside, at the substrate edge, in the circuit area, latent image mark, marks in plural levels
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)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、例えば半導体ウェハ上のレジスト層などの対
象物に対し、必要なパターンの焼き付けを行う露光方法
にかかるものであり、特に該対象物とパターンとのアラ
イメント方法の改良に関するものである。
象物に対し、必要なパターンの焼き付けを行う露光方法
にかかるものであり、特に該対象物とパターンとのアラ
イメント方法の改良に関するものである。
従来の露光方法では、一般に半導体ウェハのうち露光さ
れるべき面すなわちレジスト層が形成されて光などが照
射される面側にアライメント用のマークが形成されてい
る。そして、このアライメント用マークと、レチクルな
いしマスクに形成されたアライメント用マークとを用い
て半導体ウェハとレチクル(ないしマスク)との位置合
わせが行なわれる。
れるべき面すなわちレジスト層が形成されて光などが照
射される面側にアライメント用のマークが形成されてい
る。そして、このアライメント用マークと、レチクルな
いしマスクに形成されたアライメント用マークとを用い
て半導体ウェハとレチクル(ないしマスク)との位置合
わせが行なわれる。
しかしながら、かかるアライメント方式では、ウェハ表
面に塗布形成されたレジスト層を通してアライメントマ
ークを観察することとなるため、場合によっては明瞭に
観察することが困難となり、結果的にアライメント誤差
が増大することとなる。
面に塗布形成されたレジスト層を通してアライメントマ
ークを観察することとなるため、場合によっては明瞭に
観察することが困難となり、結果的にアライメント誤差
が増大することとなる。
特に近年においては、集積回路の集積度の向上に伴って
増々パターンが微細化する傾向にあり、かかるアライメ
ント誤差の低減が要望されるに至っている。
増々パターンが微細化する傾向にあり、かかるアライメ
ント誤差の低減が要望されるに至っている。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、アライ
メント精度の高い露光方法を提供することをその目的と
するものである。
メント精度の高い露光方法を提供することをその目的と
するものである。
〔発明の概要〕
本発明によれば、アライメント用のマークは、基板の裏
面側に形成され、アライメント用の光学系は、基板の裏
側に固定して配置される。
面側に形成され、アライメント用の光学系は、基板の裏
側に固定して配置される。
基板の裏面には、通常のリングラフィ手段によ)アライ
メントマークが形成される。次に、基板の表面に対して
所定パターンの露光が行なわれる。
メントマークが形成される。次に、基板の表面に対して
所定パターンの露光が行なわれる。
このときのアライメントは、基板裏面のアライメントマ
ークを用いて行なわれる。基板の裏面側は、最初のマー
ク形成の場合を除いてレジスト層が形成されることがな
いので、アライメントマークは良好に検出可能となる。
ークを用いて行なわれる。基板の裏面側は、最初のマー
ク形成の場合を除いてレジスト層が形成されることがな
いので、アライメントマークは良好に検出可能となる。
以下、添附図面を参照しながら本発明の実施例について
説明する。まず、第1図ないし第6図を参照しながら本
発明の第1実施例について説明する。
説明する。まず、第1図ないし第6図を参照しながら本
発明の第1実施例について説明する。
第1図には、第1実施例の全体構成が示されている。こ
の図において、露光対象となるパターンが形成されたレ
チクルRは、レチクルホルダ1に保持されており、この
レチクルホルダ1はコラム2によって適宜位置に支持さ
れている。レチクルRにはアライメント用のマークsx
、sy、sθが各各般けられてお)、また、レチクルホ
ルダ1は駆動部3によりコラム2に対して移動可能に構
成されている。
の図において、露光対象となるパターンが形成されたレ
チクルRは、レチクルホルダ1に保持されており、この
レチクルホルダ1はコラム2によって適宜位置に支持さ
れている。レチクルRにはアライメント用のマークsx
、sy、sθが各各般けられてお)、また、レチクルホ
ルダ1は駆動部3によりコラム2に対して移動可能に構
成されている。
次に、コラム2の下方には、投影レンズ4が配置されて
おり、この投影レンズ4のレチクルRと共役となる光学
位置にウェハWが配置されている。
おり、この投影レンズ4のレチクルRと共役となる光学
位置にウェハWが配置されている。
このウェハWは、ガラスプレート5上に配置されておシ
、更にガラスプレート5は、θテーブル6によって支持
されている。このθテーブル6は、回転中心75a’i
z中心として微小回転可能に構成されており、この駆動
はθテーブル駆動部7によって行なわれ、回転角度はθ
角度読み取りエンコーダ8によって読み取られるように
なっている。
、更にガラスプレート5は、θテーブル6によって支持
されている。このθテーブル6は、回転中心75a’i
z中心として微小回転可能に構成されており、この駆動
はθテーブル駆動部7によって行なわれ、回転角度はθ
角度読み取りエンコーダ8によって読み取られるように
なっている。
次に、θテーブル6は、2方向すなわち上下方向に微動
可能な2テーブル9上に配置されている。
可能な2テーブル9上に配置されている。
この2テーブル9の移動は、2テ一ブル駆動部11によ
υ2方向移動案内ローラ10の案内のもとに行なわれる
ようになっている。
υ2方向移動案内ローラ10の案内のもとに行なわれる
ようになっている。
次に、前述した2テーブル9は、2方向移動案内ローラ
10を介してYステージ12上に配置されている。この
Yステージ12は、図の紙面と垂直の方向に直進移動可
能となっており、その駆動はYステージ駆動部13によ
って行なわれるようになっている。
10を介してYステージ12上に配置されている。この
Yステージ12は、図の紙面と垂直の方向に直進移動可
能となっており、その駆動はYステージ駆動部13によ
って行なわれるようになっている。
次に、Yステージ12は、Xステージ14上に設けられ
ている。このXステージ14は、図の左右方向すなわち
Z、Y方向と各々直交する方向にXステージ駆動部15
によって移動可能に構成されている。このXステージ1
4は、定盤ないしコラムペース16上に配置されている
。
ている。このXステージ14は、図の左右方向すなわち
Z、Y方向と各々直交する方向にXステージ駆動部15
によって移動可能に構成されている。このXステージ1
4は、定盤ないしコラムペース16上に配置されている
。
次ニ、このコラムペース16の上面略中央には、ガラス
プレート5との間に投影レンズ4の方向に向かって対物
光学系17が固定して設けられている。この対物光学系
17は、ウェハWの裏面に形成されたマークを検出する
ためのものである。更に、この対物光学系17は、ウェ
ハWがガラスプレート5上にないとき、レチクルRのマ
ークSθ。
プレート5との間に投影レンズ4の方向に向かって対物
光学系17が固定して設けられている。この対物光学系
17は、ウェハWの裏面に形成されたマークを検出する
ためのものである。更に、この対物光学系17は、ウェ
ハWがガラスプレート5上にないとき、レチクルRのマ
ークSθ。
sx、syの投影像も観察できるように、投影レンズ4
の光軸AXと同軸に配置されている。
の光軸AXと同軸に配置されている。
コラムペース16の内側には、レーザなどの光源18が
側方に設けられており、その光はハーフミラ−19によ
って対物光学系17内に進入するように構成されている
。また、コラムペース16の底側には、対物光学系17
及びハーフミラ−19に対応してアライメントセンサ部
20θ。
側方に設けられており、その光はハーフミラ−19によ
って対物光学系17内に進入するように構成されている
。また、コラムペース16の底側には、対物光学系17
及びハーフミラ−19に対応してアライメントセンサ部
20θ。
20X、20Yが各々設けられている。これらのアライ
メントセンサ部20θ、20X、20Yは、各々ウェハ
Wの裏面に形成されたマーク、又はレチクル凡のマーク
Sθ、sx、syの投影信金光電検出し、これらのマー
クと所定の検出中心とのずれを検出するためのものであ
る。これらのアライメント光学系は、いずれも定盤すな
わちコラムペース16に固定されているため、ステージ
の振動等による影響を受は難い。このため、精度よくア
ライメントを行うことができる。
メントセンサ部20θ、20X、20Yは、各々ウェハ
Wの裏面に形成されたマーク、又はレチクル凡のマーク
Sθ、sx、syの投影信金光電検出し、これらのマー
クと所定の検出中心とのずれを検出するためのものであ
る。これらのアライメント光学系は、いずれも定盤すな
わちコラムペース16に固定されているため、ステージ
の振動等による影響を受は難い。このため、精度よくア
ライメントを行うことができる。
次に、前述した2ステージ9上の側部には移動鏡30が
設けられておシ、他方、投影レンズ4の鏡筒下部には固
定鏡61が固定されている。移動鏡60にはミラー32
及びビームスプリッタ35を介して干渉計64の光が入
射しておシ、固定鏡31にはビームスプリンタ63を介
して干渉計34の光が入射している。すなわちレーザ光
の発生源を含む干渉計64の光が移動鏡60及び固定鏡
61に各々入射しておυ、各々の反射光の干渉を利用し
てY#Xステージ12.14によるウェハWの座標値が
計測されるようになっている。
設けられておシ、他方、投影レンズ4の鏡筒下部には固
定鏡61が固定されている。移動鏡60にはミラー32
及びビームスプリッタ35を介して干渉計64の光が入
射しておシ、固定鏡31にはビームスプリンタ63を介
して干渉計34の光が入射している。すなわちレーザ光
の発生源を含む干渉計64の光が移動鏡60及び固定鏡
61に各々入射しておυ、各々の反射光の干渉を利用し
てY#Xステージ12.14によるウェハWの座標値が
計測されるようになっている。
次に、前述したアライメントセンサ部20θ。
20X、20Yは、各々アライメント処理部40に接続
されている。このアライメント処理部40は、アライメ
ントセンサ部20θ、20X、20Yからのアライメン
ト信号に基づいてウェハWのθ、X、Y方向の位置補正
量を決定するものである。
されている。このアライメント処理部40は、アライメ
ントセンサ部20θ、20X、20Yからのアライメン
ト信号に基づいてウェハWのθ、X、Y方向の位置補正
量を決定するものである。
次に、上述した駆動部3、θテーブル駆動部7、角度読
取エンコーダ8、zテーブル駆動部11、Yステージ駆
動部13、Xステージ駆動部15、干渉計34及びアラ
イメント処理部40はいずれも主制御装置50に接続さ
れている。この主制御装置50は、 (a)レチクルRのアライメントの際の駆動部3の制御
、 (b)ウェハWのグローバルアライメントの際のθテー
ブル駆動部7、角度読取エンコーダ8、Yステージ駆動
部15、Xステージ駆動部15、干渉計64による制御 (c)1回の露光ショット毎のアライメント(所謂ダイ
・パイ・ダイアライメント)の際の2テ一ブル駆動部1
1、Yステージ駆動部13、Xステージ駆動部15、干
渉計64、アライメント処理部40による制御 などを統括するものである。
取エンコーダ8、zテーブル駆動部11、Yステージ駆
動部13、Xステージ駆動部15、干渉計34及びアラ
イメント処理部40はいずれも主制御装置50に接続さ
れている。この主制御装置50は、 (a)レチクルRのアライメントの際の駆動部3の制御
、 (b)ウェハWのグローバルアライメントの際のθテー
ブル駆動部7、角度読取エンコーダ8、Yステージ駆動
部15、Xステージ駆動部15、干渉計64による制御 (c)1回の露光ショット毎のアライメント(所謂ダイ
・パイ・ダイアライメント)の際の2テ一ブル駆動部1
1、Yステージ駆動部13、Xステージ駆動部15、干
渉計64、アライメント処理部40による制御 などを統括するものである。
次に、第2図を参照しながら、ウェハWの下側に設けら
れたアライメント光学系について更に詳述する。なおこ
の例では理解を容易にするため、ハーフミラ−19を1
つのみで表わし、アライメントセンサ部20も1つのみ
で表わしている。
れたアライメント光学系について更に詳述する。なおこ
の例では理解を容易にするため、ハーフミラ−19を1
つのみで表わし、アライメントセンサ部20も1つのみ
で表わしている。
第2図において、ウェハWの表面にはレチクルRのパタ
ーンPPが投影される。ウェハWの下側すな7わち裏面
にはエツチングによりマークWθ。
ーンPPが投影される。ウェハWの下側すな7わち裏面
にはエツチングによりマークWθ。
WYが形成されている。このウェハWが載量されている
ガラスプレート5は、上側の第1プレートと下側の第2
プレートとによって構成されており、これらの間にはす
き間5cが形成されている。更に、第1プレートには、
複数の吸気孔5dが形成されており、この吸気孔5dは
前述したすき間5cに接続されている。このすき間5c
は、ウェハWを真空吸着するときの真空引きの通路とな
る。
ガラスプレート5は、上側の第1プレートと下側の第2
プレートとによって構成されており、これらの間にはす
き間5cが形成されている。更に、第1プレートには、
複数の吸気孔5dが形成されており、この吸気孔5dは
前述したすき間5cに接続されている。このすき間5c
は、ウェハWを真空吸着するときの真空引きの通路とな
る。
図示のように吸気孔5dの間隔は、これによってアライ
メントに支障が生ずることがないように十分なものとな
っておシ、アライメント不可領域が最小となるよう構成
が配慮されている。また、この真空吸着によりウェハW
の平坦化も行なわれる。
メントに支障が生ずることがないように十分なものとな
っておシ、アライメント不可領域が最小となるよう構成
が配慮されている。また、この真空吸着によりウェハW
の平坦化も行なわれる。
次に、対物光学系17は、光軸AXの両側においてテレ
セントリックに構成されており、光源18の出力側レン
ズ18aから出力されてハーフミラ−19により反射さ
れた光は前述したウェハWの裏面のマークwy、wθの
位置に合焦し、この部分で反射された光が対物光学系1
7及びハーフミラ−19を通過してアライメントセンサ
部20の所定の結像面上に拡大像WYA、WθAとして
結像するようになっている。
セントリックに構成されており、光源18の出力側レン
ズ18aから出力されてハーフミラ−19により反射さ
れた光は前述したウェハWの裏面のマークwy、wθの
位置に合焦し、この部分で反射された光が対物光学系1
7及びハーフミラ−19を通過してアライメントセンサ
部20の所定の結像面上に拡大像WYA、WθAとして
結像するようになっている。
次に第3図を参照しながら、ウェハWに形成されるマー
ク配置例について説明する。
ク配置例について説明する。
第3図はウェハWの表面からみた各マークの配置1W’
を示しておシ、この例ではレチクルRのパターンの3露
光分すなわち3ショット分が示されている。ウェハWの
表(フォトレジスト側)には、まず最初にショットSI
の露光が行なわれ、次にYステージ12 (第1図参照
)をステッピングさせてショットS2の露光が行なわれ
、その後更にYステージ12をステッピングさせて次の
ショットS3の露光が行なわれる。
を示しておシ、この例ではレチクルRのパターンの3露
光分すなわち3ショット分が示されている。ウェハWの
表(フォトレジスト側)には、まず最初にショットSI
の露光が行なわれ、次にYステージ12 (第1図参照
)をステッピングさせてショットS2の露光が行なわれ
、その後更にYステージ12をステッピングさせて次の
ショットS3の露光が行なわれる。
第3図に示されたマークのうち、マークWθl。
WX、 、 wylはショットS、のためにウェハWの
裏面に予め形成されたマークである。同様にしてマーク
Wa2 、 WXt 、 WY2 ハシEl ット82
ツタkt)(D マークであυ、マークWθ3.・・
・はショットS3のためのマークである。他の図示しな
いショットについても同様である。
裏面に予め形成されたマークである。同様にしてマーク
Wa2 、 WXt 、 WY2 ハシEl ット82
ツタkt)(D マークであυ、マークWθ3.・・
・はショットS3のためのマークである。他の図示しな
いショットについても同様である。
次に上記マークのうちマークWθ及びWYは図示のX方
向のアライメント用であシ、マークWXはX方向のアラ
イメント用である。またマークWθ、WYは該当するシ
ョットの中心を通るy軸と平行な線に対して対称に配置
されている。
向のアライメント用であシ、マークWXはX方向のアラ
イメント用である。またマークWθ、WYは該当するシ
ョットの中心を通るy軸と平行な線に対して対称に配置
されている。
次に、第4図には、アライメントセンサ部20θ。
20X、20Yの各検出窓と、前述したウェハW裏面の
各マークとの対応関係が示されている。この図は、第1
図においてウェハWの表面側からアライメントセンサ部
20θ、20X、20Yの方向を見た図である。
各マークとの対応関係が示されている。この図は、第1
図においてウェハWの表面側からアライメントセンサ部
20θ、20X、20Yの方向を見た図である。
第4図において、対物光学系17の視野すなわちイメー
ジフィールドIFは破線で示すように、ウェハW表面上
のショット領域SをカバーするようKなっている。アラ
イメントセンサ部20θ。
ジフィールドIFは破線で示すように、ウェハW表面上
のショット領域SをカバーするようKなっている。アラ
イメントセンサ部20θ。
20X、20Yの検出窓APθ、 APX 、 APY
は、各々マークWθ、 wx 、 wyに対応してイメ
ージフィールドIP内に各々設定されておシ、検出方向
は各々矢印FA 、 FB 、 F’Cで示されている
。すなわち、アライメントセンサ部20θの検出窓p、
pf)v’cおける検出方向はX方向であり、アライメ
ントセンサ部20Xの検出窓APXにおける検出方向は
X方向であシ、更にアライメントセンサ部20Yの検出
窓APY Kおける検出方向はX方向である。検出窓A
PQ 、 APX 、 APYKは、その中8を求める
ための基準マークが設けられている。
は、各々マークWθ、 wx 、 wyに対応してイメ
ージフィールドIP内に各々設定されておシ、検出方向
は各々矢印FA 、 FB 、 F’Cで示されている
。すなわち、アライメントセンサ部20θの検出窓p、
pf)v’cおける検出方向はX方向であり、アライメ
ントセンサ部20Xの検出窓APXにおける検出方向は
X方向であシ、更にアライメントセンサ部20Yの検出
窓APY Kおける検出方向はX方向である。検出窓A
PQ 、 APX 、 APYKは、その中8を求める
ための基準マークが設けられている。
前述したように、アライメントセンサ部20θ。
20X 、 20Yはコラムベース16に固定されてお
り、検出窓APθ、 APX 、 APYは各センサ部
に固定して設けられているので、結果として検出窓AP
θ。
り、検出窓APθ、 APX 、 APYは各センサ部
に固定して設けられているので、結果として検出窓AP
θ。
APX 、 APYは装置本体に対し固定された位置と
なっている。そしてマークWθ、 wx 、 wyは同
時に各検出窓APθ、 APX 、 APY内に結像す
るように構成されている。尚、ここでアライメントセン
サ一部が固定という意味は、少なくとも一枚のウェハを
ステップ・アンド・リピート=光する間は、−切移動す
ることがないこと全意味する。このためショットサイズ
が変わる場合には適宜検出窓をマークに合わせて動かす
こともある。
なっている。そしてマークWθ、 wx 、 wyは同
時に各検出窓APθ、 APX 、 APY内に結像す
るように構成されている。尚、ここでアライメントセン
サ一部が固定という意味は、少なくとも一枚のウェハを
ステップ・アンド・リピート=光する間は、−切移動す
ることがないこと全意味する。このためショットサイズ
が変わる場合には適宜検出窓をマークに合わせて動かす
こともある。
従って、検出窓APθの矢印FA方向の中心にマークW
θが位置し、検出窓APYの矢印FC方向の中心にマー
クWYが位置するようにYステージ12によりウエハW
をX方向に移動させたり、θテーブル6によりウエハw
1回転させたυ、あるいは検出窓APXの矢印FB力方
向中心にマークWXが位置するようにXステージ14に
よりウエハWをX方向に移動させたシすることによって
、ウェハW上の露光すべきショク)Sの中心を投影レン
ズ4の光軸AX(又はレチクルRのパターン中心)と一
致させることができる。
θが位置し、検出窓APYの矢印FC方向の中心にマー
クWYが位置するようにYステージ12によりウエハW
をX方向に移動させたり、θテーブル6によりウエハw
1回転させたυ、あるいは検出窓APXの矢印FB力方
向中心にマークWXが位置するようにXステージ14に
よりウエハWをX方向に移動させたシすることによって
、ウェハW上の露光すべきショク)Sの中心を投影レン
ズ4の光軸AX(又はレチクルRのパターン中心)と一
致させることができる。
次に、上述した第1図ないし第4図の他に、第5図及び
第6図を参照しながら説明する。なお第5図には、アラ
イメント光学系からウェハWの裏面に入射した光のマー
クWX等による反射光の−態様が示されておシ、第6図
にはアライメントセンサ部20Xのマーク検出時の画像
信号の波形例が示されている。
第6図を参照しながら説明する。なお第5図には、アラ
イメント光学系からウェハWの裏面に入射した光のマー
クWX等による反射光の−態様が示されておシ、第6図
にはアライメントセンサ部20Xのマーク検出時の画像
信号の波形例が示されている。
まず第1図に示すように、レチクルRをレチクルホルダ
1にセットする。このレチクルRは、露光用の回路パタ
ーンを有するファースト焼き用のものでもよいし、ある
いはマークsy、sx、sθのみを有するものでもよい
。このようなレチクルR’に用いるとともに、両面に適
宜の処理を施してパターン形成可能としたものであって
一方の面(この面を「裏面」とする)にレジヌト層が形
成さnたウェハWを、オリエンテーション・フラット(
0’F)等を使ったプリアライメントの精度でガラスプ
レート5上にセットする。ウェハWは、第2図で説明し
たように真空吸着により固定される。
1にセットする。このレチクルRは、露光用の回路パタ
ーンを有するファースト焼き用のものでもよいし、ある
いはマークsy、sx、sθのみを有するものでもよい
。このようなレチクルR’に用いるとともに、両面に適
宜の処理を施してパターン形成可能としたものであって
一方の面(この面を「裏面」とする)にレジヌト層が形
成さnたウェハWを、オリエンテーション・フラット(
0’F)等を使ったプリアライメントの精度でガラスプ
レート5上にセットする。ウェハWは、第2図で説明し
たように真空吸着により固定される。
次に、適宜レチクルRヶ装置に対してアライメントした
後、レチクルR上のパターンをウエノ・W上に露光焼付
けし、その後現像を行って第3図に示すようにマークW
θ、 wx 、 wy iウェハWの裏面に形成する。
後、レチクルR上のパターンをウエノ・W上に露光焼付
けし、その後現像を行って第3図に示すようにマークW
θ、 wx 、 wy iウェハWの裏面に形成する。
これらマークは好ましくはエツチング等によりウエノ・
表面に対して凹部として形成さし、ウェハのガラスプレ
ート5への吸着に支障がないようにする。
表面に対して凹部として形成さし、ウェハのガラスプレ
ート5への吸着に支障がないようにする。
次に、ウェハWは、マーク形成が行なわれた裏面側がス
テージ側すなわちアライメント光学系側となるようにそ
の表裏を逆にし、オリエンテーション・フラットを先の
ファースト焼き付けの場合と同一の方向にしてガラスプ
レート5上に真空吸着される。従って、レチクルRのマ
ークSYに対応したマークがWθとなり、レチクルRの
マークSθに対応したマークがWYとなる。しかしなが
ら前述したようにマークWθとWYとは対称であるため
、格別の不、都合は生じない。また、レチクルRとして
ファースト焼きのものを使用すると、回路パターンも形
成されることとなるが、本実施例においては格別の不都
合を生じるものではない。
テージ側すなわちアライメント光学系側となるようにそ
の表裏を逆にし、オリエンテーション・フラットを先の
ファースト焼き付けの場合と同一の方向にしてガラスプ
レート5上に真空吸着される。従って、レチクルRのマ
ークSYに対応したマークがWθとなり、レチクルRの
マークSθに対応したマークがWYとなる。しかしなが
ら前述したようにマークWθとWYとは対称であるため
、格別の不、都合は生じない。また、レチクルRとして
ファースト焼きのものを使用すると、回路パターンも形
成されることとなるが、本実施例においては格別の不都
合を生じるものではない。
次に、ウェハWに対して適当なグローグルアライメント
を行った後、まずマークWθ(+ WXHr WYH(
第6図参照)を用いて、ウェハWと装置とのアライメン
トが行なわれる。まず、θテーブル6、Zテーブル9、
Xステージ12、Xステージ14を、駆動部7.11.
13.15により主制御装置50の指令に基づいて駆動
し、第4図で説明したように対物光学系17のイメージ
フィールドIF内にショット領域SRが含″1′rLる
ようにし、各マークWθ1 * WXI 、 WYI
が各々検出窓APθ、 APX 。
を行った後、まずマークWθ(+ WXHr WYH(
第6図参照)を用いて、ウェハWと装置とのアライメン
トが行なわれる。まず、θテーブル6、Zテーブル9、
Xステージ12、Xステージ14を、駆動部7.11.
13.15により主制御装置50の指令に基づいて駆動
し、第4図で説明したように対物光学系17のイメージ
フィールドIF内にショット領域SRが含″1′rLる
ようにし、各マークWθ1 * WXI 、 WYI
が各々検出窓APθ、 APX 。
APYから望めるようにする。
他方、ウェハWの裏面には、光源18及びハーフミラ−
19により、対物光学系17を介して光照射が第5図に
示すように行なわれる。この例では、マークWXが一本
の直線的な凹形状として形成されているため、平行な2
つのエツジ部では光の散乱が生じ、正反射光が減少する
。このようなマークWXの形状に対応する光量分布を有
する正反射光は、対物光学系17、ノ・−フミラー19
、検出窓APX ’a−各々通過してアライメントセン
サ部20Xに入射する。
19により、対物光学系17を介して光照射が第5図に
示すように行なわれる。この例では、マークWXが一本
の直線的な凹形状として形成されているため、平行な2
つのエツジ部では光の散乱が生じ、正反射光が減少する
。このようなマークWXの形状に対応する光量分布を有
する正反射光は、対物光学系17、ノ・−フミラー19
、検出窓APX ’a−各々通過してアライメントセン
サ部20Xに入射する。
次に、前述したように、検出窓APXには基迩マークが
設けられているため、これによっても正反射光はその光
量分布の影響全受ける。検出窓APXに入射した正反射
光は、図示しない光センサにより矢印FBの方向に走査
して検知される。第6図には、画像信号の一例が示され
ており、横軸は走査位置を表わしており、縦軸は反射光
の光量である。第6図において、ボトムE、 、 g2
の中心の位置xa * xbは検出窓APXに形成さ
れた基準マークの各中心であり、これらの位置xa 、
xbの中心位置はXeである。この中心位置xcが検
出中心位置であり、装置上固定されたものと考えること
ができる。次に、ボトムB1 * B2 はマークW
Xのエツジ部での光散乱によるもので、これらの位置x
l。
設けられているため、これによっても正反射光はその光
量分布の影響全受ける。検出窓APXに入射した正反射
光は、図示しない光センサにより矢印FBの方向に走査
して検知される。第6図には、画像信号の一例が示され
ており、横軸は走査位置を表わしており、縦軸は反射光
の光量である。第6図において、ボトムE、 、 g2
の中心の位置xa * xbは検出窓APXに形成さ
れた基準マークの各中心であり、これらの位置xa 、
xbの中心位置はXeである。この中心位置xcが検
出中心位置であり、装置上固定されたものと考えること
ができる。次に、ボトムB1 * B2 はマークW
Xのエツジ部での光散乱によるもので、これらの位置x
l。
x2の中心位置x3がマークWXの中心線の位置となる
。これらの中心位置Xc* X3のずれ量がアライメン
ト誤差であるから、これらの中心位置xc。
。これらの中心位置Xc* X3のずれ量がアライメン
ト誤差であるから、これらの中心位置xc。
x3が一致するようにXステージ14の移動が行なわれ
る。この移動は、アライメント処理部40によりアライ
メントセンサ部20Xの出力から上記アライメント誤差
が求められ、これに基づいて主制御装置50によりXス
テージ駆動部15が駆動指示されることにより行なわれ
る。これによってX方向のアライメントが行なわれる。
る。この移動は、アライメント処理部40によりアライ
メントセンサ部20Xの出力から上記アライメント誤差
が求められ、これに基づいて主制御装置50によりXス
テージ駆動部15が駆動指示されることにより行なわれ
る。これによってX方向のアライメントが行なわれる。
同様にして、アライメントセンサ部20θ、20Yの出
力に基づいてアライメント処理部40によりθ方向及び
X方向のアライメント誤差が求められる。これに基づい
て主制御装置jJt50によりθテーブル駆動部7、X
ステージ駆動部16に駆動指示が行なわれ、θテーブル
6、Xステージ12が駆動されてθ、y方向のアライメ
ントが行なわれる。
力に基づいてアライメント処理部40によりθ方向及び
X方向のアライメント誤差が求められる。これに基づい
て主制御装置jJt50によりθテーブル駆動部7、X
ステージ駆動部16に駆動指示が行なわれ、θテーブル
6、Xステージ12が駆動されてθ、y方向のアライメ
ントが行なわれる。
なお、2テーブル9はウェハWe上下動させて、ウェハ
W(DW面のマークが対物光学系17の焦点にくるよう
にするために使用される。
W(DW面のマークが対物光学系17の焦点にくるよう
にするために使用される。
以上のようにして第6図に示すショットS!のマークW
θ1. WXI + wylが装置に対してアライメン
トされる。すなわち、ショク) Slの中心が光軸AX
に合致するようにウェハWのアライメントが行なわれた
ことになる。
θ1. WXI + wylが装置に対してアライメン
トされる。すなわち、ショク) Slの中心が光軸AX
に合致するようにウェハWのアライメントが行なわれた
ことになる。
この状態でレチクル凡のパターンの露光が投影レンズ4
を介して行なわれ、ショットS1のパターンの焼き付け
が行なわれる。
を介して行なわれ、ショットS1のパターンの焼き付け
が行なわれる。
以下、同様にして、マークWθ2 、 WX2 、 W
Y2を用いてショットS2の中心が光軸AXに合致する
ようにウェハWのアライメントが行なわれ、ショク)
S2のパターンの焼き付けが行なわれる。ショットS3
.・・・についても同様である。
Y2を用いてショットS2の中心が光軸AXに合致する
ようにウェハWのアライメントが行なわれ、ショク)
S2のパターンの焼き付けが行なわれる。ショットS3
.・・・についても同様である。
尚、本実施例でファースト焼き付は用のレチクルRをそ
のまま用いてウェハ裏面へのマーク形成を行なう場合は
、そのレチクルR′t″そのまま装着してウェハ表面へ
のファースト焼きを行なえる。
のまま用いてウェハ裏面へのマーク形成を行なう場合は
、そのレチクルR′t″そのまま装着してウェハ表面へ
のファースト焼きを行なえる。
さらにレチクルRの装着時のアライメントは、マークS
θ、 SX 、 SYの投影像をガラスプレート5を介
してアライメントセンサ部20θ、20X、20Yで検
出して行なうことができる。このことは共通のアライメ
ントセンサ部でレチクルRとウェハWとをともにアライ
メントするので、例えば従来のようにレチクル凡のアラ
イメントセンサーとウェハWのアライメントセンサーと
が別々の系の場合に起シがちなシステムオフセット(又
は系間のドリフト)が基本的に存在せず、高精度なアラ
イメントが達成されることを意味する。もちろんマーク
Sθ、sx、syの投影像はガラスプレート5の表面(
ウェハ載置面)に合焦させ、対物レンズ17もガラスプ
レート5の表面に合焦させることが必要である。
θ、 SX 、 SYの投影像をガラスプレート5を介
してアライメントセンサ部20θ、20X、20Yで検
出して行なうことができる。このことは共通のアライメ
ントセンサ部でレチクルRとウェハWとをともにアライ
メントするので、例えば従来のようにレチクル凡のアラ
イメントセンサーとウェハWのアライメントセンサーと
が別々の系の場合に起シがちなシステムオフセット(又
は系間のドリフト)が基本的に存在せず、高精度なアラ
イメントが達成されることを意味する。もちろんマーク
Sθ、sx、syの投影像はガラスプレート5の表面(
ウェハ載置面)に合焦させ、対物レンズ17もガラスプ
レート5の表面に合焦させることが必要である。
次に、第7図及び第8図を参照しながら本発明の第2実
施例について説明する。なお、上述した実施例と同様の
構成部分については同一の符号を用いることとする。こ
の実施例は上記実施例におけるダイ・パイ・ダイアライ
メントの他に、ウェハWの全体的なアライメントすなわ
ちグローバルアライメントも行うものである。
施例について説明する。なお、上述した実施例と同様の
構成部分については同一の符号を用いることとする。こ
の実施例は上記実施例におけるダイ・パイ・ダイアライ
メントの他に、ウェハWの全体的なアライメントすなわ
ちグローバルアライメントも行うものである。
第7図は、ガラスプレート5側からアライメント光学系
の方をみた図である。また、第8図はウェハWの表面側
からみた裏面側のマークの配置を示す図である。
の方をみた図である。また、第8図はウェハWの表面側
からみた裏面側のマークの配置を示す図である。
これら第7図及び第8図において、グローバルアライメ
ント用の光学系は、Y顕微鏡60、θ顕微鏡60及びX
顕微鏡62f!:含んでおり、各々投影レンズ4の光軸
に関して放射状に配置されている。Y顕微鏡60のX方
向の検出中心は60Yであシ、θ顕微鏡61のX方向の
検出中心は60θであり、X顕微鏡62の検出中心は6
0Xである。
ント用の光学系は、Y顕微鏡60、θ顕微鏡60及びX
顕微鏡62f!:含んでおり、各々投影レンズ4の光軸
に関して放射状に配置されている。Y顕微鏡60のX方
向の検出中心は60Yであシ、θ顕微鏡61のX方向の
検出中心は60θであり、X顕微鏡62の検出中心は6
0Xである。
これらの顕微鏡60.61.62によってウェハ全体の
X * 7 *θ方向のグローバルアライメントが行な
われる。
X * 7 *θ方向のグローバルアライメントが行な
われる。
次に、各ショットS毎のアライメントを行うマークWθ
、 wx 、 wyも、その中心SCに対して放射状に
配置されておυ(第8図参照)、各アライメントセンサ
部20θ、20X、20Yの検出窓APθ。
、 wx 、 wyも、その中心SCに対して放射状に
配置されておυ(第8図参照)、各アライメントセンサ
部20θ、20X、20Yの検出窓APθ。
APl、APY も対応して配置されている。以上の
ようなマークWθ、wx、wyによって上述したように
各ショット毎のアライメントが行なわれる。
ようなマークWθ、wx、wyによって上述したように
各ショット毎のアライメントが行なわれる。
なお、第1図に示したレーザ干渉計64は、X11両方
向に対して各々設けられるが、X方向の位置検出を行う
レーザビームと、X方向の位置検出を行うレーザビーム
との交点が対物光学系17(又は投影レンズ4)の光軸
を通るように定められているときには対物光学系17の
中心から顕微鏡60.62の検出中心(5QY、60X
’!での各距離を等しくするとよい。また検出中心60
Y、60θを対物光学系17の中心SCに対して左右対
称にすると好ましい。これは前述したように、最初適当
なレチクルを用いて各マークをウェハWの裏面にまず形
成し、次にウェハWの表裏を逆にしてガラスプレート5
上にセットしてウェハWの表面にパターンの14光が行
なわれるためである。
向に対して各々設けられるが、X方向の位置検出を行う
レーザビームと、X方向の位置検出を行うレーザビーム
との交点が対物光学系17(又は投影レンズ4)の光軸
を通るように定められているときには対物光学系17の
中心から顕微鏡60.62の検出中心(5QY、60X
’!での各距離を等しくするとよい。また検出中心60
Y、60θを対物光学系17の中心SCに対して左右対
称にすると好ましい。これは前述したように、最初適当
なレチクルを用いて各マークをウェハWの裏面にまず形
成し、次にウェハWの表裏を逆にしてガラスプレート5
上にセットしてウェハWの表面にパターンの14光が行
なわれるためである。
また、第8図に示すように、マークWθ、WX。
WYのうち、マークWθ、WY ’に第6図と同様の配
置とし、マークWXをショットSの外側に設けるように
すると、マークWθ、wx、wyの配置とレチクル上の
マークSY 、SX、Sθの投影像の配置とがウェハW
の表裏において一致することとなり、ウェハWがガラス
プレート5上にない状態においてアライメントセンサ部
20θ、20X、20Yを用いてレチクルのアライメン
トを行うことができるようになる。
置とし、マークWXをショットSの外側に設けるように
すると、マークWθ、wx、wyの配置とレチクル上の
マークSY 、SX、Sθの投影像の配置とがウェハW
の表裏において一致することとなり、ウェハWがガラス
プレート5上にない状態においてアライメントセンサ部
20θ、20X、20Yを用いてレチクルのアライメン
トを行うことができるようになる。
次に第9図を参照しながら本発明の第3実施例について
説明する。との実施例では各ショットの大きさが、作成
すべきデバイスによって変化した場合でもこれに良好に
対応することができるように工夫されている。
説明する。との実施例では各ショットの大きさが、作成
すべきデバイスによって変化した場合でもこれに良好に
対応することができるように工夫されている。
まずショットが大きい場合について説明する。
ウェハWの裏側にはマークWθL、WYLが各々形成さ
れる(なおWXLは省略されている)。このマーク位置
はFPで示されており、対物光学系17の焦点面に一致
する。
れる(なおWXLは省略されている)。このマーク位置
はFPで示されており、対物光学系17の焦点面に一致
する。
対物光学系17の反射光の出力側には、各々ミラー70
a、70bが設けられており、これによって光軸が左右
方向に曲折されている。こ几らのミラー70a、7Db
の反射光は、各々第1対物レンズ71 m 、 7 l
b、第2対物レンズ72a、72bを透過してアパー
チャプレー)73a 、73bの検出窓APY 、AP
θに入射するようになっている。
a、70bが設けられており、これによって光軸が左右
方向に曲折されている。こ几らのミラー70a、7Db
の反射光は、各々第1対物レンズ71 m 、 7 l
b、第2対物レンズ72a、72bを透過してアパー
チャプレー)73a 、73bの検出窓APY 、AP
θに入射するようになっている。
これらのアパーチャブレー)73a 、73bの検出窓
APY 、APθは、位置F’Pと共役な位置となって
いる。また、第1対物レンズ71a、71bと第2対物
レンズ72m、72bとはアフォーカル系で接続されて
おシ、アパーチャプレート73m 、73bには第6図
で説明した基準マークが設けられている(図示せず)。
APY 、APθは、位置F’Pと共役な位置となって
いる。また、第1対物レンズ71a、71bと第2対物
レンズ72m、72bとはアフォーカル系で接続されて
おシ、アパーチャプレート73m 、73bには第6図
で説明した基準マークが設けられている(図示せず)。
以上のようにマークWθL、WYLに対応して各各般け
られたアライメント光学手段により第1図で説明したよ
うにθ* X + y方向のアライメントが行なわれる
。第9図に示されている状態は、大きいショットのアラ
イメント時の状態であシ、マークWθL、WYLの像工
θL、IYLが観察される。
られたアライメント光学手段により第1図で説明したよ
うにθ* X + y方向のアライメントが行なわれる
。第9図に示されている状態は、大きいショットのアラ
イメント時の状態であシ、マークWθL、WYLの像工
θL、IYLが観察される。
次に小さいショットのアライメントを行うときは、マー
クWθs、wysの像IθS 、IYSが観察される。
クWθs、wysの像IθS 、IYSが観察される。
このときは、第1対物レンズ71a、71b及び第2対
物レンズ72a 、72bが一体に移動せしめられて適
宜位置に固定される。
物レンズ72a 、72bが一体に移動せしめられて適
宜位置に固定される。
なお、本発明は何ら上記実施例に限定されるものではな
く、同様の作用を奏するように種々設計変更なものであ
る。
く、同様の作用を奏するように種々設計変更なものであ
る。
以上説明したように、本発明による露光方法によtl、
Idプロセスやレジストの影響を受けないウェハの裏面
側にアライメントマークを形成し、これを用いてアライ
メントを行うようにしたので、短時間で精度のよいアラ
イメントを行うことができる。
Idプロセスやレジストの影響を受けないウェハの裏面
側にアライメントマークを形成し、これを用いてアライ
メントを行うようにしたので、短時間で精度のよいアラ
イメントを行うことができる。
特に多層レジストを取り入れたウエノ・に対して適用す
ると、従来にない飛躍的なアライメント精度を得ること
ができる。
ると、従来にない飛躍的なアライメント精度を得ること
ができる。
第1図は本発明の第1実施例を示す全体構成図、第2図
はアライメント光学系の部分を拡大して示す構成図、第
6図はマーク構成の一例を示す説明図、第4図はアライ
メント光学系とマークとの関係を示す説明図、第5図は
ウェハによる照明光の反射の様子を示す説明図、第6図
はアライメントセンサ部の検出信号の波形例を示す線図
、第7図は本発明の第2実施例を示す説明図、第8図は
第2実施例におけるマーク配置の一例全示す説明図、第
9図は本発明の第3実施例を示す構成説明図である。 〔主要部分の符号の説明〕 4・・・投影レンズ、5・・・ガラスプレート、17・
・・対物光学系、18・・・光源、19・・・ハーフミ
ラ−120θ、20X、20Y・・・アライメントセン
サ部、40・・・アライメント処理部、R・・・レチク
ル、W・・・ウェハ。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第4図
はアライメント光学系の部分を拡大して示す構成図、第
6図はマーク構成の一例を示す説明図、第4図はアライ
メント光学系とマークとの関係を示す説明図、第5図は
ウェハによる照明光の反射の様子を示す説明図、第6図
はアライメントセンサ部の検出信号の波形例を示す線図
、第7図は本発明の第2実施例を示す説明図、第8図は
第2実施例におけるマーク配置の一例全示す説明図、第
9図は本発明の第3実施例を示す構成説明図である。 〔主要部分の符号の説明〕 4・・・投影レンズ、5・・・ガラスプレート、17・
・・対物光学系、18・・・光源、19・・・ハーフミ
ラ−120θ、20X、20Y・・・アライメントセン
サ部、40・・・アライメント処理部、R・・・レチク
ル、W・・・ウェハ。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 第4図
Claims (3)
- (1)表面上に感光層が形成された基板を、転写すべき
パターンを有するマスク手段に対して相対的に移動させ
ることにより、前記基板表面の感光層上に対し前記パタ
ーンを露光手段により順次多数露光する露光方法におい
て、 前記基板をマスク手段に対して相対的に移動させること
により、前記パターンにおける線対称に配列されたアラ
イメントマークを基板裏面に順次多数形成する第1工程
と、 前記基板の裏面側に配置されたマーク検出手段によつて
前記アライメントマークを検出する第2工程と、 アライメント手段により検出したアライメントマークの
位置に基づいて前記基板を前記マーク検出手段に対して
アライメントする第3工程とを含むことを特徴とする露
光方法。 - (2)前記第2工程は、前記マーク検出手段の検出位置
に設けられた光学的に透明な固定支持手段により前記基
板の裏面側を真空吸着し、平坦化して固定する工程を含
む特許請求の範囲第1項記載の露光方法。 - (3)前記第2工程は前記露光手段により投影されるパ
ターン像を検出する工程を含む特許請求の範囲第1項又
は第2項のいずれかに記載の露光方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61001312A JPS62160722A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61001312A JPS62160722A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 露光方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62160722A true JPS62160722A (ja) | 1987-07-16 |
Family
ID=11497982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61001312A Pending JPS62160722A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | 露光方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62160722A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5200798A (en) * | 1990-07-23 | 1993-04-06 | Hitachi, Ltd. | Method of position detection and the method and apparatus of printing patterns by use of the position detection method |
US6376329B1 (en) | 1997-08-04 | 2002-04-23 | Nikon Corporation | Semiconductor wafer alignment using backside illumination |
JP2004531062A (ja) * | 2001-05-14 | 2004-10-07 | ウルトラテック インク | 裏側アライメントシステム及び方法 |
US7064807B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-06-20 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
US7113258B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-09-26 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
EP1843205A1 (en) * | 2006-04-05 | 2007-10-10 | ASML Netherlands BV | Local treatment device, lithographic apparatus and device manufacturing method |
JP2008163915A (ja) * | 2006-12-30 | 2008-07-17 | Komotetsuku:Kk | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2009055046A (ja) * | 2008-09-26 | 2009-03-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体製造方法及びその装置 |
JP2020136490A (ja) * | 2019-02-19 | 2020-08-31 | 株式会社ディスコ | 切削装置及び半導体パッケージの製造方法 |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP61001312A patent/JPS62160722A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100254024B1 (ko) * | 1990-07-23 | 2000-06-01 | 가나이 쓰도무 | 반도체 장치의 제조 방법 |
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US7084955B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-08-01 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
US7113258B2 (en) | 2001-01-15 | 2006-09-26 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
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JP4601698B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2010-12-22 | 株式会社日立国際電気 | 半導体製造方法及びその装置 |
JP2020136490A (ja) * | 2019-02-19 | 2020-08-31 | 株式会社ディスコ | 切削装置及び半導体パッケージの製造方法 |
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