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JPH09312248A - Exposure device - Google Patents

Exposure device

Info

Publication number
JPH09312248A
JPH09312248A JP8125699A JP12569996A JPH09312248A JP H09312248 A JPH09312248 A JP H09312248A JP 8125699 A JP8125699 A JP 8125699A JP 12569996 A JP12569996 A JP 12569996A JP H09312248 A JPH09312248 A JP H09312248A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
alignment
mask
semiconductor substrate
exposure
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Withdrawn
Application number
JP8125699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromasa Shibata
浩匡 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8125699A priority Critical patent/JPH09312248A/en
Publication of JPH09312248A publication Critical patent/JPH09312248A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make exposure onto both surface of a wafer with high accuracy. SOLUTION: An alignment mark is formed on a surface of a wafer 11, alignment is performed by alignment microscopes 17a and 17b and exposure is performed. After finishing the exposure the wafer 11 is reversed by a wafer carrying arm 24, the alignment is performed by alignment microscopes 17c and 17d and the exposure is performed on the other surface.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置に関し、
特に、半導体基板とマスクの相対的な位置関係を調整し
た後、露光を行う露光装置に関する。
The present invention relates to an exposure apparatus,
In particular, the present invention relates to an exposure apparatus that performs exposure after adjusting the relative positional relationship between the semiconductor substrate and the mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、従来の露光装置における露光プ
ロセスを説明する図である。図6(a)は、マスク1と
ウエハ2の相対的な位置を調整する、いわゆるアライメ
ントを行う際の、装置の各部の位置関係を示している。
マスク1の上側(図の上側)の面には、図8に示すよう
な十字型の透過パターン(マスク側アライメントパター
ン5a,5b)が2つ形成されている。また、ウエハ
(半導体基板)2の面Aには、マスク1のマスク側アラ
イメントパターン5a,5bと同じ間隔となるように、
マスク側アライメントパターン5a,5bと同型の十字
型のマーク(ウエハ側アライメントマーク5c,5d)
が形成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram for explaining an exposure process in a conventional exposure apparatus. FIG. 6A shows the positional relationship of each part of the apparatus when performing the so-called alignment for adjusting the relative positions of the mask 1 and the wafer 2.
Two cross-shaped transmission patterns (mask-side alignment patterns 5a and 5b) as shown in FIG. 8 are formed on the upper surface (upper side of the drawing) of the mask 1. In addition, on the surface A of the wafer (semiconductor substrate) 2, the same spacing as the mask-side alignment patterns 5a and 5b of the mask 1,
Cross-shaped marks (wafer-side alignment marks 5c and 5d) that are the same as the mask-side alignment patterns 5a and 5b.
Are formed.

【0003】面Aを露光する際は、図6(a)に示すよ
うに、マスク1に形成されているマスク側アライメント
パターン5a,5bとウエハ2の面Aに形成されている
ウエハ側アライメントマーク5c,5dが一致するよう
に、マスク1とウエハ2の相対的な位置をマニュアル操
作により調整する。即ち、マスク側双対物レンズ3a,
3bからの像は、図9に示すように1つの視野に合成さ
れるので、操作者は、図示せぬ接眼レンズを介してこの
像を観察し、マスク1に形成されているマスク側アライ
メントパターン5a,5bとウエハ2の面Aに形成され
ているウエハ側アライメントマーク5c,5dが正確に
一致するように、これらの位置を調整する。
When exposing the surface A, as shown in FIG. 6A, the mask-side alignment patterns 5a and 5b formed on the mask 1 and the wafer-side alignment marks formed on the surface A of the wafer 2 are exposed. The relative positions of the mask 1 and the wafer 2 are adjusted by manual operation so that 5c and 5d match. That is, the mask side twin objective lens 3a,
Since the image from 3b is combined into one visual field as shown in FIG. 9, the operator observes this image through an eyepiece lens (not shown), and the mask-side alignment pattern formed on the mask 1 is observed. These positions are adjusted so that the wafer-side alignment marks 5c and 5d formed on the surface A of the wafer 2 are exactly aligned with each other.

【0004】アライメントが終了すると、次に、マスク
1とウエハ2を密着させ(または近接状態にし)、光源
装置4により露光を行う(図6(b)参照)。以上のプ
ロセスにより、ウエハ2の面Aの露光が完了する。
When the alignment is completed, next, the mask 1 and the wafer 2 are brought into close contact with each other (or brought into close proximity to each other), and exposure is performed by the light source device 4 (see FIG. 6B). The exposure of the surface A of the wafer 2 is completed by the above process.

【0005】続いて、マスク1とウエハ2を分離した
後、ウエハ2を裏返し、図7(a)に示すように面Bを
上にした状態で、マスク1と対置させる。
Then, after the mask 1 and the wafer 2 are separated, the wafer 2 is turned upside down, and is placed opposite to the mask 1 with the surface B facing upward as shown in FIG. 7 (a).

【0006】このとき、ウエハ2の面Aに形成されてい
るウエハ側アライメントマーク5c,5dからの反射光
はウエハ側双対物レンズ3c,3dにより集光され、図
9に示すように1つの視野に合成される。また、マスク
1に形成されているマスク側アライメントパターン5
a,5bを透過した光は、マスク側双対物レンズ3a,
3bによって集光され、1つの視野に合成された後、図
9に示すように、ウエハ側双対物レンズ3c,3dから
の像と重畳される。なお、マスク側双対物レンズ3a,
3bとウエハ側双対物レンズ3c,3dの光軸はそれぞ
れ正確に一致しているので、図9に示す観察視野上にお
いて、マスク側アライメントパターン5a,5bとウエ
ハ側アライメントマーク5c,5dが正確に一致するよ
うに調節(アライメント)することにより、面Aに露光
されたパターンと面Bに露光しようとするパターンの位
置が正確に一致するようにマスク1とウエハ2をアライ
メントすることができる。
At this time, the reflected light from the wafer-side alignment marks 5c and 5d formed on the surface A of the wafer 2 is condensed by the wafer-side twin objective lenses 3c and 3d, and one field of view is obtained as shown in FIG. Is synthesized. Further, the mask-side alignment pattern 5 formed on the mask 1
The light that has passed through a and 5b is reflected by the mask side twin objective lens 3a,
After being condensed by 3b and synthesized into one visual field, as shown in FIG. 9, it is superposed on the images from the wafer side twin objective lenses 3c and 3d. In addition, the mask side twin objective lens 3a,
Since the optical axes of 3b and the wafer-side bi-objective lenses 3c and 3d are exactly coincident with each other, the mask-side alignment patterns 5a and 5b and the wafer-side alignment marks 5c and 5d are exactly in the observation field of view shown in FIG. By adjusting (aligning) so as to match, the mask 1 and the wafer 2 can be aligned so that the positions of the pattern exposed on the surface A and the pattern to be exposed on the surface B are exactly matched.

【0007】アライメントが終了すると、マスク1とウ
エハ2を密着させ(または、近接した状態にし)、面A
の場合と同様に面Bの露光を行う(図7(b)参照)。
When the alignment is completed, the mask 1 and the wafer 2 are brought into close contact with each other (or brought into close proximity to each other), and the surface A
The surface B is exposed in the same manner as in the case (see FIG. 7B).

【0008】以上の操作により、面Aと面Bに形成され
るパターンの位置が正確に一致するように露光を行うこ
とができる。
By the above operation, the exposure can be performed so that the positions of the patterns formed on the surface A and the surface B are exactly coincident with each other.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の露光装置において、マスク1とウエハ2と
を密着させて露光する場合は、マスク1とウエハ2とを
分離する際に、ウエハ2に塗布されているレジストがマ
スク1に付着して剥離することがあるので、回路パター
ンに欠陥を生じ、その結果、歩留まりが低下するという
課題があった。また、マスク1に付着したレジストがマ
スク1の寿命を縮めるという課題もあった。
However, in the conventional exposure apparatus as described above, when exposing the mask 1 and the wafer 2 in close contact with each other, the wafer 2 is separated when the mask 1 and the wafer 2 are separated. Since the resist applied on the mask 1 may adhere to the mask 1 and be peeled off, a defect occurs in the circuit pattern, resulting in a problem that the yield is reduced. There is also a problem that the resist attached to the mask 1 shortens the life of the mask 1.

【0010】また、マスク1とウエハ2とを近接した状
態で露光する場合は、両者の間のギャップにより露光ビ
ームの回折が生じ、その結果、解像度が低下するという
課題があった。
Further, when the mask 1 and the wafer 2 are exposed in close proximity to each other, a gap between the mask 1 and the wafer 2 causes diffraction of the exposure beam, resulting in a problem that the resolution is lowered.

【0011】更に、ウエハ2にはアライメント専用のウ
エハ側アライメントマーク5c,5dを形成する必要が
あるため、このマークを形成する領域を確保するために
回路パターンを形成する領域(回路パターン領域)が狭
くなるという課題があった。また、ウエハ側アライメン
トマーク5c,5dを形成するプロセスが新たに必要と
なり、そのために処理プロセスが複雑になるという課題
もあった。
Further, since it is necessary to form wafer-side alignment marks 5c and 5d for alignment only on the wafer 2, there is a region (circuit pattern region) where a circuit pattern is formed in order to secure a region for forming these marks. There was a problem of narrowing. There is also a problem that a process for forming the wafer-side alignment marks 5c and 5d is newly required, which makes the processing process complicated.

【0012】本発明は、以上のような状況に鑑みてなさ
れたものであり、ウエハ2の両面に回路パターンを形成
する際に、双方の面に形成される回路パターンの位置が
正確に一致するようにするとともに、露光の精度を向上
させ、もって歩留まりを向上させることを可能とするも
のである。
The present invention has been made in view of the above situation, and when the circuit patterns are formed on both surfaces of the wafer 2, the positions of the circuit patterns formed on both surfaces are exactly the same. In addition to the above, it is possible to improve the exposure accuracy and thus the yield.

【0013】また、本発明によればプロセスを複雑化す
ることなく、アライメントを実行することが可能となる
とともに、回路パターン領域を更に広くすることが可能
となる。
Further, according to the present invention, the alignment can be executed without complicating the process, and the circuit pattern area can be further widened.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の露光装
置は、半導体基板に対してマスクを介して露光を行う露
光手段と、半導体基板が配置されるステージと、ステー
ジの基準位置を示すフィデューシャルマークと、一方の
面が露光手段に対向するように半導体基板がステージ上
に配置された場合に、フィデューシャルマークと半導体
基板の相対的な位置関係を測定する第1の測定手段と、
第1の測定手段の測定結果に応じて、マスクと半導体基
板の相対的な位置関係を制御する第1の制御手段と、他
方の面が露光手段に対向するように半導体基板がステー
ジ上に配置された場合に、フィデューシャルマークと半
導体基板の相対的な位置関係を測定する第2の測定手段
と、第2の測定手段の測定結果に応じて、マスクと半導
体基板の相対的な位置関係を制御する第2の制御手段と
を備えることを特徴とする。なお、フィデューシャルマ
ークは、ステージの基準位置となる専用マークである。
このマークとウエハ上のアライメントマークの位置を測
定することにより、ステージとウエハとの変動量を測定
することが可能となる。
An exposure apparatus according to a first aspect of the present invention shows an exposure means for exposing a semiconductor substrate through a mask, a stage on which the semiconductor substrate is arranged, and a reference position of the stage. First measuring means for measuring the relative positional relationship between the fiducial mark and the semiconductor substrate when the semiconductor substrate is arranged on the stage so that one surface faces the exposure means. When,
The semiconductor substrate is arranged on the stage so that the first control means controls the relative positional relationship between the mask and the semiconductor substrate according to the measurement result of the first measurement means, and the other surface faces the exposure means. Second measuring means for measuring the relative positional relationship between the fiducial mark and the semiconductor substrate, and the relative positional relationship between the mask and the semiconductor substrate according to the measurement result of the second measuring means. And a second control means for controlling. The fiducial mark is a dedicated mark that serves as a reference position on the stage.
By measuring the positions of this mark and the alignment mark on the wafer, it becomes possible to measure the variation between the stage and the wafer.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の露光装置の構成
の一例を示す図である。なお、この図では、本発明に関
する露光装置の原理を概述するために、マスクを使用し
ない構成とされている。以下、この実施例について説明
を行い、次に、マスクを構成に加えた場合を図5を参照
して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an exposure apparatus of the present invention. In this figure, a mask is not used in order to outline the principle of the exposure apparatus according to the present invention. Hereinafter, this embodiment will be described, and then the case where a mask is added to the configuration will be described with reference to FIG.

【0016】この図において、露光を行おうとするウエ
ハ(半導体基板)11は、ウエハホルダ12により所定
の位置に固定されている。ウエハホルダ12は、ウエハ
11の円周方向に回転可能なθステージ13上に搭載さ
れている。θステージ13は、XまたはY方向に移動可
能なXYステージ14(第1の制御手段、第2の制御手
段)上に搭載されている。また、これらは、装置全体を
支える定盤15上に載置されている。
In this figure, a wafer (semiconductor substrate) 11 to be exposed is fixed at a predetermined position by a wafer holder 12. The wafer holder 12 is mounted on a θ stage 13 which is rotatable in the circumferential direction of the wafer 11. The θ stage 13 is mounted on an XY stage 14 (first control means, second control means) that is movable in the X or Y direction. In addition, these are placed on a surface plate 15 that supports the entire apparatus.

【0017】なお、θステージ13は、図示せぬエンコ
ーダによりその変位角がモニタされている。また、XY
ステージ14は、図示せぬレーザ干渉計により、その位
置(座標)が同様にモニタされている。なお、エンコー
ダは、リニア型でもロータリー型でも構わない。
The displacement angle of the θ stage 13 is monitored by an encoder (not shown). Also, XY
The position (coordinates) of the stage 14 is similarly monitored by a laser interferometer (not shown). The encoder may be a linear type or a rotary type.

【0018】光学系は、対物レンズ16a、露光光源1
6b(露光手段)、光量制御/ビーム整形装置16c、
および、反射鏡16dにより構成されている。露光光源
16bより照射された光は、光量制御/ビーム整形装置
16cにより光量やビームの形状が調整された後、反射
鏡16dにより反射されて対物レンズ16aに入射され
る。対物レンズ16aは、ウエハ11上の所定の領域に
入射された光を収束するようになされている。
The optical system includes an objective lens 16a and an exposure light source 1.
6b (exposure means), light quantity control / beam shaping device 16c,
Also, it is configured by the reflecting mirror 16d. The light emitted from the exposure light source 16b is adjusted in light quantity and beam shape by the light quantity control / beam shaping device 16c, and then reflected by the reflecting mirror 16d to enter the objective lens 16a. The objective lens 16a is configured to converge the light incident on a predetermined area on the wafer 11.

【0019】アライメント顕微鏡17a,17b(第1
の測定手段、検出手段)は、ウエハ11の一方の面(面
A)に形成されている図示せぬアライメントマークに対
して光を照射し、反射された光を図示せぬCCD(Char
ge Coupled Device)などにより画像信号に変換し、画
像処理ユニット22(検出手段)に出力する。なお、ア
ライメントマークに対する照明方法は、例えば、落射式
や斜入射式とされている。
Alignment microscopes 17a and 17b (first
Measuring means and detecting means) irradiate the alignment mark (not shown) formed on one surface (plane A) of the wafer 11 with light, and the reflected light is reflected by a CCD (Char (not shown)).
It is converted into an image signal by a ge coupled device) or the like and output to the image processing unit 22 (detection means). The illumination method for the alignment mark is, for example, an epi-illumination type or an oblique incidence type.

【0020】アライメント顕微鏡17a,17b、露光
光源16b、光量制御/ビーム整形装置16c、反射鏡
16d、および対物レンズ16aは、架台18上に搭載
されている。また、架台18は定盤15上に搭載されて
いる。
The alignment microscopes 17a and 17b, the exposure light source 16b, the light quantity control / beam shaping device 16c, the reflecting mirror 16d, and the objective lens 16a are mounted on a mount 18. The pedestal 18 is mounted on the surface plate 15.

【0021】ウエハ11の下側に配置されているアライ
メント顕微鏡17c,17d(第2の測定手段、検出手
段)は、ウエハ11が反転された場合(面Aを下側にし
て配置された場合)に、ウエハ11の面Aに形成されて
いるアライメントマークからの反射光を画像信号に変換
し、画像処理ユニット22に供給する。
The alignment microscopes 17c and 17d (second measuring means and detecting means) arranged on the lower side of the wafer 11 are arranged when the wafer 11 is inverted (when the surface A is arranged on the lower side). Then, the reflected light from the alignment mark formed on the surface A of the wafer 11 is converted into an image signal and supplied to the image processing unit 22.

【0022】アライメント顕微鏡17a乃至17dから
出力された画像信号は、画像処理ユニット22に供給さ
れ、所定の処理が施された後、制御ユニット23(第1
の制御手段、第2の制御手段)に供給される。制御ユニ
ット23は、画像処理ユニット22から供給された信号
に基づき、θステージ13またはXYステージ14をそ
れぞれ駆動する図示せぬステッピングモータの制御を行
う。
The image signals output from the alignment microscopes 17a to 17d are supplied to the image processing unit 22 and subjected to predetermined processing, and then the control unit 23 (first
Control means, second control means). The control unit 23 controls a stepping motor (not shown) that drives the θ stage 13 or the XY stage 14 based on the signal supplied from the image processing unit 22.

【0023】ウエハ収納カセット20は、ウエハ11を
25枚程度収納するようになされている。ウエハ搬送ア
ーム24は、ウエハ収納カセット20からウエハ11を
1枚ずつ順に取り出し、搬送した後、ウエハホルダ12
の所定の位置に配置するとともに、露光が終了したウエ
ハ11を、ウエハ収納カセット20に返却するようにな
されている。また、面Bを露光する際は、ウエハ11を
反転することも可能とされている。
The wafer storage cassette 20 is designed to store about 25 wafers 11. The wafer transfer arm 24 takes out the wafers 11 one by one from the wafer storage cassette 20 and transfers the wafers 11 one by one.
The wafer 11 which has been exposed is returned to the wafer storage cassette 20 while being arranged at a predetermined position. Further, when the surface B is exposed, the wafer 11 can be inverted.

【0024】フィデューシャルマーク25は、θステー
ジ13とXYステージ14(以下、ステージ系という)
と対物レンズ16aの光軸との相対的な位置関係を調整
する際の基準とされる。フィデューシャルマーク25の
上側(図の上側)の面には、ウエハ11上に形成されて
いるのと同様のアライメントマークが形成されており、
アライメント顕微鏡17a,17bにより、このアライ
メントマークを観察することにより、ステージ系と対物
レンズ16aの光軸の相対的な位置を調整する(即ち、
ステージ系の持つ座標における対物レンズ16aの光軸
の位置(座標)を決定する)。なお、フィデューシャル
マーク25の上側の面(アライメントマークが形成され
ている側の面)は、アライメント顕微鏡17a,17b
の焦点距離の調整が不要となるように、ウエハ11の加
工される面と同一の高さになるように設定されている。
The fiducial mark 25 includes a θ stage 13 and an XY stage 14 (hereinafter referred to as a stage system).
And is used as a reference for adjusting the relative positional relationship between the optical axis of the objective lens 16a and the optical axis of the objective lens 16a. An alignment mark similar to that formed on the wafer 11 is formed on the upper surface (upper side in the drawing) of the fiducial mark 25,
By observing the alignment marks with the alignment microscopes 17a and 17b, the relative positions of the optical axes of the stage system and the objective lens 16a are adjusted (ie,
The position (coordinates) of the optical axis of the objective lens 16a in the coordinates of the stage system is determined). The upper surface of the fiducial mark 25 (the surface on the side where the alignment mark is formed) is the alignment microscopes 17a and 17b.
It is set to have the same height as the surface of the wafer 11 to be processed so that the adjustment of the focal length is unnecessary.

【0025】また、アライメント顕微鏡17aと17c
は、それぞれの光軸が一致するように調節されている。
また、アライメント顕微鏡17bと17dも同様であ
る。更に、ウエハ11の面Aに形成されているアライメ
ントマークは、アライメント顕微鏡17a,17b(ま
たは、アライメント顕微鏡17c,17d)と対応した
位置に形成されている。
Alignment microscopes 17a and 17c
Are adjusted so that their optical axes coincide.
The same applies to the alignment microscopes 17b and 17d. Further, the alignment mark formed on the surface A of the wafer 11 is formed at a position corresponding to the alignment microscopes 17a and 17b (or the alignment microscopes 17c and 17d).

【0026】なお、アライメント顕微鏡17aと17c
またはアライメント顕微鏡17bと17dの光軸は必ず
しも一致している必要はなく、これらの間のずれが正確
に把握されている場合は、そのずれを考慮して制御ユニ
ット23により制御を行えばよい。なお、アライメント
顕微鏡17a乃至17dの光軸のずれを測定するために
は、例えば、ウエハ11の代わりに、アライメントマー
クが形成された透明な板をウエハホルダ12に配置し、
このアライメントマークを対向するアライメント顕微鏡
(アライメント顕微鏡17aと17cまたはアライメン
ト顕微鏡17bと17d)により観察し、これらの間の
位置のずれを画像処理ユニット22により計測すること
により正確に測定することができる。
Alignment microscopes 17a and 17c
Alternatively, the optical axes of the alignment microscopes 17b and 17d do not necessarily have to coincide with each other, and when the deviation between them is accurately grasped, the control unit 23 may perform control in consideration of the deviation. In order to measure the deviation of the optical axes of the alignment microscopes 17a to 17d, for example, instead of the wafer 11, a transparent plate having alignment marks is placed on the wafer holder 12,
The alignment mark can be accurately measured by observing the alignment mark with an opposing alignment microscope (alignment microscopes 17a and 17c or alignment microscopes 17b and 17d), and measuring the positional deviation between them by the image processing unit 22.

【0027】図2は、アライメントマークの一例を示し
ている。アライメントマークは、図2(a)に示す十字
の形状をしたマークや、図2(b)に示す田の字の形状
をしたマークを使用することができる。
FIG. 2 shows an example of the alignment mark. As the alignment mark, a cross-shaped mark shown in FIG. 2A or a cross-shaped mark shown in FIG. 2B can be used.

【0028】なお、上述のようなアライメント専用に形
成されたマークを使用せずに、他の目的のために形成さ
れている、例えば、ウエハ識別番号、ウエハ識別バーコ
ード、または、回折格子マークなどを使用することもで
きる。このような文字や図形などを用いてアライメント
を行う場合、アライメントマークを別途形成する手間が
省略できる。また、アライメントマークが形成される部
分を確保する必要がなくなるため、この領域も回路パタ
ーン領域(回路を形成する領域)として使用することが
できるので、半導体基板を有効に利用することができ
る。
It should be noted that, without using the mark formed exclusively for alignment as described above, it is formed for other purposes, for example, a wafer identification number, a wafer identification bar code, or a diffraction grating mark. Can also be used. When alignment is performed using such characters or figures, it is possible to omit the trouble of separately forming the alignment mark. Further, since it is not necessary to secure a portion where the alignment mark is formed, this area can also be used as a circuit pattern area (area for forming a circuit), so that the semiconductor substrate can be effectively used.

【0029】なお、例えば、ウエハ識別番号などを使用
する場合は、ウエハ毎に番号が異なる場合がある。その
ような場合には、面Aに対して露光を行う際に、制御ユ
ニット23により、アライメントマークとして使用した
番号や文字などの情報を各ウエハ毎に記憶しておく。そ
して、面Bを露光処理する際に、記憶された情報を元に
アライメントを行うようにすればよい。
When using, for example, a wafer identification number, the number may be different for each wafer. In such a case, when the surface A is exposed, the control unit 23 stores information such as numbers and characters used as alignment marks for each wafer. Then, when the surface B is exposed, the alignment may be performed based on the stored information.

【0030】図3は、ウエハ識別番号をアライメントマ
ークと使用してアライメントを行う際にアライメント顕
微鏡17a乃至17dより得られる画像をITV(Indu
strial Television)40に表示した場合の表示例を示
している。識別番号(“2”)45は、面Aを露光する
際に、アライメント顕微鏡17aまたは17bより得ら
れた画像である。このような画像は、制御ユニット23
に記憶され、面Bの露光を行う際に、読み出され、アラ
イメント顕微鏡17cまたは17dから得られる識別番
号46を含む画像と重畳されて表示される。
FIG. 3 shows an ITV (Indu) image obtained by the alignment microscopes 17a to 17d when performing alignment using the wafer identification number as an alignment mark.
(strial Television) 40 is displayed. The identification number (“2”) 45 is an image obtained by the alignment microscope 17a or 17b when the surface A is exposed. Such an image is displayed in the control unit 23
, And is read out when the surface B is exposed, and is displayed superimposed on an image including the identification number 46 obtained from the alignment microscope 17c or 17d.

【0031】前述のように、ウエハ11を挟んで対向し
ているそれぞれのアライメント顕微鏡は、それぞれの光
軸が一致している(または、ずれが分かっている)た
め、制御ユニット23に記憶された画像に含まれている
識別番号45と、面Bのアライメントを行う場合に、ア
ライメント顕微鏡17c,17dにより得られる画像信
号に含まれている識別番号46が一致するようにステー
ジ系を制御することにより、アライメントを行うことが
できる。
As described above, the alignment microscopes facing each other with the wafer 11 in between are stored in the control unit 23 because the optical axes thereof match (or the shift is known). By controlling the stage system so that the identification number 45 included in the image and the identification number 46 included in the image signals obtained by the alignment microscopes 17c and 17d match when the surface B is aligned. , Alignment can be performed.

【0032】更に、回路パターンの内の特定の部分(例
えば、所定の配線パターンや素子パターン)をアライメ
ントマークとして流用することもできる。即ち、面Aの
露光(加工)により形成された所定のパターンを、面B
を露光する際にアライメントマークとして使用する際に
使用することにより、アライメントを実行することがで
きる。
Further, a specific portion (for example, a predetermined wiring pattern or element pattern) of the circuit pattern can be used as an alignment mark. That is, a predetermined pattern formed by exposing (processing) the surface A
Alignment can be performed by using it as an alignment mark when exposing.

【0033】この場合、面Aを露光する際には、パター
ンがまだ形成されていないのでアライメントの実行が不
可能となる。しかし、ステージ系と対物レンズ16aの
光軸の相対的な位置はフィデューシャルマーク25によ
り正確に調整されており、また、ウエハホルダ12がウ
エハ11を保持する際の誤差(ずれ)は、充分に小さい
(数十ミクロン程度)ので、面Aを露光する際はアライ
メントを行わずに露光を行う。そして、露光により形成
されたパターンの画像をアライメント顕微鏡17a,1
7bを介して制御ユニット23に記憶させる。
In this case, when the surface A is exposed, the alignment cannot be executed because the pattern is not formed yet. However, the relative position of the optical axis of the stage system and the objective lens 16a is accurately adjusted by the fiducial mark 25, and the error (deviation) when the wafer holder 12 holds the wafer 11 is sufficient. Since it is small (about several tens of microns), when the surface A is exposed, the alignment is not performed and the exposure is performed. Then, the image of the pattern formed by exposure is used as an alignment microscope 17a, 1a.
It is stored in the control unit 23 via 7b.

【0034】そして、面Bを露光する際は、制御ユニッ
ト23によりステージ系を移動させ、アライメントマー
クとして使用するパターンがアライメント光学顕微鏡1
7c,17dと対向する位置になるようにする。そし
て、アライメントマークとして使用するパターンと、制
御ユニット23に記憶されている画像を用いて前述の場
合と同様の処理によりアライメントを実施した後、露光
処理を行う。
When the surface B is exposed, the control unit 23 moves the stage system so that the pattern used as the alignment mark is the alignment optical microscope 1.
7c, 17d so that the position is opposite. Then, using the pattern used as the alignment mark and the image stored in the control unit 23, alignment is performed by the same process as in the case described above, and then the exposure process is performed.

【0035】なお、回路パターンは多数の配線や素子を
含んでいるため、アライメントマークとして使用する部
分を特定することが困難となる可能性がある。そこで、
使用するパターンの座標を制御ユニット23に予め与え
ておき、その座標をもとにウエハ11を移動させ、アラ
イメント顕微鏡17a乃至17dにより微調整を行うこ
とによりアライメントを実行することが可能となる。
Since the circuit pattern includes many wirings and elements, it may be difficult to specify the portion used as the alignment mark. Therefore,
The coordinates of the pattern to be used are given to the control unit 23 in advance, the wafer 11 is moved based on the coordinates, and the alignment can be executed by finely adjusting the alignment microscopes 17a to 17d.

【0036】次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0037】加工しようとするウエハ11が収納された
ウエハ収納カセット20がセットされると、制御ユニッ
ト23は、θステージ13、またはXYステージ14に
制御信号を送り、フィデューシャルマーク25をアライ
メント顕微鏡17aの真下に移動させる。そして、制御
ユニット23は、画像処理ユニット22から出力される
画像信号を参照し、図4に示すように、アライメント顕
微鏡17aの標線42と、フィデューシャルマーク25
の上面に形成されている基準マーク41とが一致するよ
うに制御する。
When the wafer storage cassette 20 in which the wafers 11 to be processed are stored is set, the control unit 23 sends a control signal to the θ stage 13 or the XY stage 14 to set the fiducial mark 25 to the alignment microscope. 17a is moved directly below. Then, the control unit 23 refers to the image signal output from the image processing unit 22, and as shown in FIG. 4, the reference line 42 of the alignment microscope 17a and the fiducial mark 25.
Is controlled so as to coincide with the reference mark 41 formed on the upper surface of.

【0038】そして、制御ユニット23は、ステージ系
の位置をモニタしている図示せぬリニアエンコーダとレ
ーザ干渉計の出力を参照し、ステージ系が有している座
標系におけるアライメント顕微鏡17aの位置(座標)
を検出する。続いて、同様の動作をアライメント顕微鏡
17bに対しても実施し、その位置を検出する。アライ
メント顕微鏡17a,17bと対物レンズ16aとの相
対的な位置関係は不変であるので、このような動作によ
り、対物レンズ16aの光軸とフィデューシャルマーク
25との相対的な位置関係が測定されることになる。
Then, the control unit 23 refers to the outputs of a linear encoder (not shown) and a laser interferometer that monitor the position of the stage system, and refers to the position of the alignment microscope 17a in the coordinate system of the stage system ( Coordinate)
Is detected. Then, the same operation is performed on the alignment microscope 17b to detect its position. Since the relative positional relationship between the alignment microscopes 17a and 17b and the objective lens 16a is unchanged, the relative positional relationship between the optical axis of the objective lens 16a and the fiducial mark 25 is measured by such an operation. Will be.

【0039】以上のような動作は、例えば、ウエハ収納
カセット20が新たにセットされた場合や、ウエハ収納
カセット20に収納されている全てのウエハ11の片方
の面に対する加工処理が終了した場合に行われる。
The above operation is performed, for example, when the wafer storage cassette 20 is newly set, or when the processing on one side of all the wafers 11 stored in the wafer storage cassette 20 is completed. Done.

【0040】次に、制御ユニット23は、ウエハ搬送ア
ーム24に制御信号を送り、加工処理を開始する。ウエ
ハ収納カセット20に面Aを上にして格納されているウ
エハ11は、ウエハ搬送アーム24によって1枚ずつ取
り出され、搬送された後、ウエハホルダ12の所定の位
置に配置される。このとき、ウエハ搬送アーム24は、
反転動作を行わないため、ウエハ11は、ウエハ収納カ
セット20に格納されている状態、即ち、面Aを上にし
た状態でウエハホルダ12上に配置されることになる。
Next, the control unit 23 sends a control signal to the wafer transfer arm 24 to start the processing. The wafers 11 stored in the wafer storage cassette 20 with the surface A facing upward are taken out one by one by the wafer transfer arm 24, transferred, and then placed at a predetermined position of the wafer holder 12. At this time, the wafer transfer arm 24 is
Since the reversing operation is not performed, the wafer 11 is placed on the wafer holder 12 while being stored in the wafer storage cassette 20, that is, with the surface A facing upward.

【0041】次に、制御ユニット23は、画像処理ユニ
ット22から出力される信号を参照して、θステージ1
3とXYステージ14をそれぞれ駆動するステッピング
モータを制御し、ウエハ11と対物レンズ16aの相対
的な位置関係を調整(アライメント)する。
Next, the control unit 23 refers to the signal output from the image processing unit 22, and refers to the θ stage 1
3 and the XY stage 14 are respectively controlled by stepping motors to adjust the relative positional relationship between the wafer 11 and the objective lens 16a.

【0042】図4は、アライメント顕微鏡17aまたは
17bから得られる画像の表示例(フィデューシャルマ
ーク25とアライメント顕微鏡17a,bとのアライメ
ントの場合と同様)を示している。アライメント顕微鏡
17aまたは17bから得られた画像信号は、画像処理
ユニット22において、電気的あるいは光学的に形成さ
れた標線42を含む画像信号と重畳処理され、ITV4
0に供給されて表示される。なお、標線42の中心は、
アライメント顕微鏡17aまたは17bの光軸の中心と
一致しているので、標線42とアライメントマーク41
の位置関係を図4に示すように調節することで、アライ
メントを行うことができる。即ち、制御ユニット23
は、前述のように、画像処理ユニット22から供給され
る信号を参照して、アライメントマーク41と標線42
の位置関係が図4に示すようになるように、θステージ
13またはXYステージ14を制御する。
FIG. 4 shows a display example of an image obtained from the alignment microscope 17a or 17b (similar to the case of alignment between the fiducial mark 25 and the alignment microscopes 17a and 17b). The image signal obtained from the alignment microscope 17a or 17b is superposed on the image signal including the marked line 42 formed electrically or optically in the image processing unit 22, and ITV4
It is supplied to 0 and displayed. The center of the marked line 42 is
Since it coincides with the center of the optical axis of the alignment microscope 17a or 17b, the marked line 42 and the alignment mark 41
Alignment can be performed by adjusting the positional relationship as shown in FIG. That is, the control unit 23
Refers to the signal supplied from the image processing unit 22, as described above, and the alignment mark 41 and the marked line 42.
The θ stage 13 or the XY stage 14 is controlled so that the positional relationship of is as shown in FIG.

【0043】アライメントが終了すると、制御ユニット
23は、露光光源16bに制御信号を供給し、面Aの加
工(露光)処理を開始する。また、このとき、制御ユニ
ット23は、必要に応じてθステージ13またはXYス
テージ14を制御し、ウエハ11を所望の位置に移動さ
せる。
When the alignment is completed, the control unit 23 supplies a control signal to the exposure light source 16b to start the processing (exposure) processing of the surface A. Further, at this time, the control unit 23 controls the θ stage 13 or the XY stage 14 as necessary to move the wafer 11 to a desired position.

【0044】面Aの加工処理が終了すると、制御ユニッ
ト23は、ウエハ搬送アーム24を制御し、ウエハ11
をウエハ収納カセット20の以前収納されていた場所に
返却させる。以上で、1枚目のウエハ11の加工処理が
終了する。
When the processing of the surface A is completed, the control unit 23 controls the wafer transfer arm 24 to move the wafer 11 to the wafer 11.
Is returned to the previously stored place of the wafer storage cassette 20. This completes the processing of the first wafer 11.

【0045】このような処理は、ウエハ収納カセット2
0に格納されている全てのウエハ11に対して行われ
る。そして、処理が終了すると、前述した、フィデュー
シャルマーク25とアライメント顕微鏡17a,bの位
置合わせが再び実施される。そして、位置の確認が終了
すると、面Bの処理が開始される。
Such processing is performed by the wafer storage cassette 2
This is performed for all the wafers 11 stored in 0. Then, when the processing is completed, the alignment of the fiducial mark 25 and the alignment microscopes 17a and 17b described above is performed again. Then, when the confirmation of the position is completed, the processing of the surface B is started.

【0046】即ち、制御ユニット23は、ウエハ搬送ア
ーム24を制御し、ウエハ収納カセット20からウエハ
11を取り出させる。そして、ウエハ11を反転させ
(面Bを上に向け)、ウエハホルダ12の所定の位置に
配置させる。
That is, the control unit 23 controls the wafer transfer arm 24 to take out the wafer 11 from the wafer storage cassette 20. Then, the wafer 11 is turned over (face B facing upward) and placed at a predetermined position of the wafer holder 12.

【0047】このとき、ウエハ11のアライメントマー
クが形成されている面Aは、下側(図の下側)を向いて
いるので、アライメント顕微鏡17c,17dによりア
ライメントを実行する。なお、このアライメント動作は
前述の場合と同様である。
At this time, since the surface A of the wafer 11 on which the alignment mark is formed faces the lower side (lower side in the figure), the alignment is performed by the alignment microscopes 17c and 17d. Note that this alignment operation is similar to the above case.

【0048】以上のアライメント動作により、面Aに形
成されているパターンと、面Bに形成されるパターンの
位置が正確に一致するようにすることができる。
By the above alignment operation, the positions of the pattern formed on the surface A and the pattern formed on the surface B can be accurately matched.

【0049】アライメントが終了すると、制御ユニット
23は、露光光源16bに対して制御信号を出力し、面
Bに対する加工処理を開始させる。加工処理処理が終了
すると、ウエハ11は、ウエハ搬送アーム24によりウ
エハ収納カセット20の元の位置に返却される。
When the alignment is completed, the control unit 23 outputs a control signal to the exposure light source 16b to start the processing for the surface B. When the processing is completed, the wafer 11 is returned to the original position of the wafer storage cassette 20 by the wafer transfer arm 24.

【0050】以上の動作は、ウエハ収納カセット20に
格納されている全てのウエハ11に対して繰り返し実行
される。そして、全てのウエハ11に対する両面(面A
および面B)の処理が終了することになる。
The above operation is repeatedly executed for all the wafers 11 stored in the wafer storage cassette 20. Then, both sides (side A
And the processing of surface B) ends.

【0051】以上のような実施例によれば、フィデュー
シャルマーク25により、光学系の光軸とステージ系の
位置関係を正確に制御することができるので、ウエハ1
1の両面を正確に加工(露光)することができる。
According to the above-described embodiment, the positional relationship between the optical axis of the optical system and the stage system can be accurately controlled by the fiducial mark 25.
Both sides of 1 can be processed (exposed) accurately.

【0052】図5は、本発明の露光装置の構成の一例を
示す図である。なお、この図において、図1に示す部分
と同一の部分には同一の符号が付してあるので、その説
明は適宜省略する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the exposure apparatus of the present invention. In this figure, the same parts as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

【0053】この実施例では、露光光源16b、光量制
御/ビーム整形装置16c、反射鏡16d、および対物
レンズ16aが除外され、露光光源50、照明光学系5
1、マスク52、縮小投影レンズ53、およびマスクア
ライメント装置54が新たに付加されている。なお、そ
の他の構成は図1に示す場合と同様である。
In this embodiment, the exposure light source 16b, the light quantity control / beam shaping device 16c, the reflecting mirror 16d, and the objective lens 16a are excluded, and the exposure light source 50 and the illumination optical system 5 are excluded.
1, a mask 52, a reduction projection lens 53, and a mask alignment device 54 are newly added. The rest of the configuration is similar to that shown in FIG.

【0054】露光光源50は、水銀ランプや反射鏡など
により構成され、制御ユニット23の制御に応じて光ビ
ームを照射するようになされている。また、照明光学系
51は、露光光源50より照射された光ビームの光量を
制御するとともに、光ビームを均一化するようになされ
ている。マスク52は、露光しようとするパターンが形
成されており、マスクアライメント装置54に保持され
ている。縮小投影レンズ53は、マスク52を透過した
光ビームを、ウエハ11の所定の領域に収束する。ま
た、マスクアライメント装置54は、マスク52が所定
の位置に配置されるように制御するとともに、フィデュ
ーシャルマーク25から照射される光ビームを基準にし
て、マスク52とウエハ11との相対的な位置を微調整
するようになされている。
The exposure light source 50 is composed of a mercury lamp, a reflecting mirror, etc., and emits a light beam under the control of the control unit 23. Further, the illumination optical system 51 is configured to control the light amount of the light beam emitted from the exposure light source 50 and to make the light beam uniform. The mask 52 has a pattern to be exposed and is held by the mask alignment device 54. The reduction projection lens 53 focuses the light beam that has passed through the mask 52 on a predetermined region of the wafer 11. In addition, the mask alignment device 54 controls the mask 52 to be arranged at a predetermined position, and makes the mask 52 and the wafer 11 relative to each other with reference to the light beam emitted from the fiducial mark 25. It is designed to finely adjust the position.

【0055】次に、この実施例の動作について説明す
る。
Next, the operation of this embodiment will be described.

【0056】ウエハ11が収納されたウエハ収納カセッ
ト20が所定の場所にセットされると、制御ユニット2
3は、ステージ系を駆動する図示せぬステッピングモー
タを制御し、既述の実施例の場合と同様に、アライメン
ト顕微鏡17a,17bによりフィデューシャルマーク
25を観察し、縮小投影レンズ53の光軸とフィデュー
シャルマーク25との位置関係を測定する。
When the wafer accommodating cassette 20 accommodating the wafer 11 is set at a predetermined place, the control unit 2
Reference numeral 3 controls a stepping motor (not shown) that drives a stage system, observes the fiducial mark 25 with the alignment microscopes 17a and 17b, and the optical axis of the reduction projection lens 53, as in the case of the previously described embodiments. And the positional relationship between the fiducial mark 25 and the fiducial mark 25 are measured.

【0057】続いて、マスクアライメント装置54は、
図示せぬマスクアライメント用光学系により、マスク5
2が所定の位置になるようにアライメントを行う。そし
て、マスク52のアライメントが終了すると、制御ユニ
ット23は、ステージ系の図示せぬステップモータを制
御し、フィデューシャルマーク25を所定の場所に移動
させる。
Subsequently, the mask alignment device 54
The mask 5 is formed by an unillustrated mask alignment optical system.
Alignment is performed so that 2 is at a predetermined position. Then, when the alignment of the mask 52 is completed, the control unit 23 controls a step motor (not shown) of the stage system to move the fiducial mark 25 to a predetermined place.

【0058】所定の位置に移動されたフィデューシャル
マーク25は、内蔵されている光源により光ビーム(直
進性の高い光ビーム)の照射を開始する。フィデューシ
ャルマーク25より照射された光ビームは、マスクアラ
イメント装置54に入射される。マスクアライメント装
置54は、入射された光ビームを基準にして、マスク5
2とフィデューシャルマーク25との位置関係を較正す
る。これにより、ステージ系の基準位置を示すフィデュ
ーシャルマーク25とマスク52の相対的な位置関係が
較正される。
The fiducial mark 25, which has been moved to a predetermined position, starts irradiation with a light beam (a light beam having a high straightness) by a built-in light source. The light beam emitted from the fiducial mark 25 enters the mask alignment device 54. The mask alignment device 54 uses the incident light beam as a reference to set the mask 5
The positional relationship between 2 and the fiducial mark 25 is calibrated. As a result, the relative positional relationship between the mask 52 and the fiducial mark 25 indicating the reference position of the stage system is calibrated.

【0059】次に、制御ユニット23は、ウエハ搬送ア
ーム24を制御し、ウエハ11をウエハホルダ12の所
定の場所に配置する。そして、既述の場合と同様、アラ
イメント顕微鏡17a,17bからの画像に基づきアラ
イメントが実行され、ウエハ11が所定の位置に移動さ
れる。
Next, the control unit 23 controls the wafer transfer arm 24 to place the wafer 11 on the wafer holder 12 at a predetermined position. Then, as in the case described above, alignment is executed based on the images from the alignment microscopes 17a and 17b, and the wafer 11 is moved to a predetermined position.

【0060】アライメントが終了すると、制御ユニット
23は、露光光源50を制御し、アライメント処理時に
得られたフィデューシャルマーク25とウエハ11の相
対的な位置関係に基づき露光処理を行う。このとき、制
御ユニット23は、θステージ13またはXYステージ
14を制御し、ウエハ11を必要に応じて移動させる。
When the alignment is completed, the control unit 23 controls the exposure light source 50 to perform the exposure process based on the relative positional relationship between the fiducial mark 25 and the wafer 11 obtained during the alignment process. At this time, the control unit 23 controls the θ stage 13 or the XY stage 14 to move the wafer 11 as necessary.

【0061】そして、露光処理が終了すると、制御ユニ
ット23は、ウエハ搬送アーム24を制御し、ウエハ1
1をウエハ収納カセット20に返却させる。このような
処理は、全てのウエハ11に対して繰り返し実行され
る。
When the exposure process is completed, the control unit 23 controls the wafer transfer arm 24 to move the wafer 1
1 is returned to the wafer storage cassette 20. Such processing is repeatedly executed for all the wafers 11.

【0062】以上の処理により、全てのウエハ11の面
Aの露光が終了すると、次に面Bの露光が実行される。
このとき、例えば、面Aと面Bに形成しようとするパタ
ーンが異なる場合は、マスク52を交換する必要が生ず
る。マスク52を交換した場合は、新たなマスク52と
フィデューシャルマーク25との相対的な位置を調整す
るため、前述の場合と同様に、マスク52のアライメン
ト処理が実行される。
When the exposure of the surface A of all the wafers 11 is completed by the above processing, the exposure of the surface B is next performed.
At this time, for example, when the patterns to be formed on the surface A and the surface B are different, it is necessary to replace the mask 52. When the mask 52 is replaced, the relative position between the new mask 52 and the fiducial mark 25 is adjusted, so that the alignment process of the mask 52 is executed as in the case described above.

【0063】次に、制御ユニット23は、ウエハ搬送ア
ーム24を制御し、ウエハ収納カセット20からウエハ
11を取り出させ、反転させた後(面Bを上にした
後)、ウエハホルダ12の所定の位置に配置させる。
Next, the control unit 23 controls the wafer transfer arm 24 to take out the wafer 11 from the wafer storage cassette 20 and invert it (after the surface B is turned up), and then at a predetermined position of the wafer holder 12. To place.

【0064】続いて、制御ユニット23は、既述の場合
と同様に、アライメント顕微鏡17c,17dから出力
される画像信号をもとに、θステージ13またはXYス
テージ14を制御し、アライメントを行う。そして、ア
ライメントが終了すると、ウエハ11とフィデューシャ
ルマーク25との相対的な位置関係に基づき、露光光源
50により露光処理を実施する。
Subsequently, the control unit 23 controls the θ stage 13 or the XY stage 14 on the basis of the image signals output from the alignment microscopes 17c and 17d, as in the case described above, to perform the alignment. Then, when the alignment is completed, an exposure process is performed by the exposure light source 50 based on the relative positional relationship between the wafer 11 and the fiducial mark 25.

【0065】露光が完了すると、制御ユニット23は、
ウエハ搬送アーム24を制御し、ウエハ11をウエハ収
納カセット20に返却させる。
When the exposure is completed, the control unit 23
The wafer transfer arm 24 is controlled to return the wafer 11 to the wafer storage cassette 20.

【0066】以上の動作は、ウエハ収納カセット20に
格納されている全てのウエハ11に対して繰り返し実行
される。そして、露光処理が完了する。
The above operation is repeatedly executed for all the wafers 11 stored in the wafer storage cassette 20. Then, the exposure process is completed.

【0067】以上の実施例によれば、マスク52とウエ
ハ11が互いに接触することなしに露光を行うことがで
きるので、レジストがマスク52に付着することにより
発生する、パターンの剥離やマスク52の劣化を防止す
ることができる。
According to the above-described embodiment, since the exposure can be performed without the mask 52 and the wafer 11 coming into contact with each other, the peeling of the pattern or the mask 52 caused by the adhesion of the resist to the mask 52 occurs. It is possible to prevent deterioration.

【0068】また、マスク52とウエハ11の相対的な
位置関係は、フィデューシャルマーク25を基準として
行うようにしたので、ウエハ11に形成されるアライメ
ントマークの形状を自由に設定することができる(マス
ク52に形成されているアライメントマークとは同一と
しなくてもよい)。従って、他の目的のためにウエハ1
1に形成されている、例えば、ウエハ識別番号などを流
用することが可能となるので、回路パターン領域を更に
大きくすることが可能となるとともに、専用のアライメ
ントを形成するプロセスを省略することが可能となる。
Since the relative positional relationship between the mask 52 and the wafer 11 is based on the fiducial mark 25, the shape of the alignment mark formed on the wafer 11 can be freely set. (It does not have to be the same as the alignment mark formed on the mask 52). Therefore, the wafer 1 may be used for other purposes.
For example, since it is possible to use the wafer identification number and the like formed in No. 1, it is possible to further increase the circuit pattern area, and it is possible to omit the process of forming a dedicated alignment. Becomes

【0069】[0069]

【発明の効果】請求項1に記載の露光装置は、一方の面
が露光手段に対向するように半導体基板がステージ上に
配置された場合に、フィデューシャルマークと半導体基
板の相対的な位置関係を第1の測定手段により測定し、
その測定結果に応じて、マスクと半導体基板の相対的な
位置関係を制御し、他方の面が露光手段に対向するよう
に半導体基板がステージ上に配置された場合に、フィデ
ューシャルマークと半導体基板の相対的な位置関係を測
定し、その測定結果に応じて、マスクと半導体基板の相
対的な位置関係を第2の制御手段により制御するように
したので、半導体基板とマスクとの相対的な位置関係を
正確に制御できるので、半導体基板に対して正確にパタ
ーンを形成することができる。
In the exposure apparatus according to the first aspect of the invention, when the semiconductor substrate is arranged on the stage so that one surface faces the exposure means, the relative position between the fiducial mark and the semiconductor substrate. Measuring the relationship by the first measuring means,
According to the measurement result, the relative positional relationship between the mask and the semiconductor substrate is controlled, and when the semiconductor substrate is arranged on the stage so that the other surface faces the exposure unit, the fiducial mark and the semiconductor Since the relative positional relationship between the substrate and the mask is measured and the relative positional relationship between the mask and the semiconductor substrate is controlled by the second control means according to the measurement result, the relative positional relationship between the semiconductor substrate and the mask is controlled. Since the precise positional relationship can be accurately controlled, the pattern can be accurately formed on the semiconductor substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の投影露光装置の構成の一例を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a projection exposure apparatus of the present invention.

【図2】図1に示すウエハ11に形成されているアライ
メントマークの一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of alignment marks formed on a wafer 11 shown in FIG.

【図3】ウエハ11に形成されている識別番号によりア
ライメントを実行する際の表示例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a display example when performing alignment by an identification number formed on a wafer 11.

【図4】アライメントマークと標線との関係を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between alignment marks and marked lines.

【図5】本発明の投影露光装置の他の構成の一例を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of another configuration of the projection exposure apparatus of the present invention.

【図6】従来の露光装置において、ウエハ2の面Aを露
光する場合の構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration when a surface A of a wafer 2 is exposed in a conventional exposure apparatus.

【図7】従来の露光装置において、ウエハ2の面Bを露
光する場合の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration for exposing a surface B of a wafer 2 in a conventional exposure apparatus.

【図8】従来の露光装置の構成の一例を示す立体図であ
る。
FIG. 8 is a three-dimensional view showing an example of the configuration of a conventional exposure apparatus.

【図9】従来の露光装置において観察される、アライメ
ントマークの位置関係の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of the positional relationship of alignment marks observed in a conventional exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ウエハ 12 ウエハホルダ 13 θステージ 14 XYステージ(第1の制御手段、第2の制御手
段) 16b 露光光源(露光手段) 17a乃至17d アライメント顕微鏡(第1の測定手
段、第2の測定手段、検出手段) 20 ウエハ収納カセット 22 画像処理ユニット(検出手段) 23 制御ユニット(第1の制御手段、第2の制御手
段) 24 ウエハ搬送アーム 42 標線 50 露光光源(露光手段) 51 照明光学系 52 マスク
Reference Signs List 11 wafer 12 wafer holder 13 θ stage 14 XY stage (first control means, second control means) 16b exposure light source (exposure means) 17a to 17d alignment microscope (first measurement means, second measurement means, detection means) ) 20 wafer storage cassette 22 image processing unit (detection means) 23 control unit (first control means, second control means) 24 wafer transfer arm 42 mark line 50 exposure light source (exposure means) 51 illumination optical system 52 mask

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/30 507A 510 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 21/30 507A 510

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板とマスクの相対的な位置関係
を制御し、露光を行う露光装置において、 前記半導体基板に対して前記マスクを介して露光を行う
露光手段と、 前記半導体基板が配置されるステージと、 前記ステージの基準位置を示すフィデューシャルマーク
と、 一方の面が前記露光手段に対向するように前記半導体基
板が前記ステージ上に配置された場合に、前記フィデュ
ーシャルマークと前記半導体基板の相対的な位置関係を
測定する第1の測定手段と、 前記第1の測定手段の測定結果に応じて、前記マスクと
前記半導体基板の相対的な位置関係を制御する第1の制
御手段と、 他方の面が前記露光手段に対向するように前記半導体基
板が前記ステージ上に配置された場合に、前記フィデュ
ーシャルマークと前記半導体基板の相対的な位置関係を
測定する第2の測定手段と、 前記第2の測定手段の測定結果に応じて、前記マスクと
前記半導体基板の相対的な位置関係を制御する第2の制
御手段とを備えることを特徴とする露光装置。
1. An exposure apparatus for performing exposure by controlling a relative positional relationship between a semiconductor substrate and a mask, wherein an exposure means for exposing the semiconductor substrate through the mask, and the semiconductor substrate are arranged. A stage, a fiducial mark indicating the reference position of the stage, and the fiducial mark and the fiducial mark when the semiconductor substrate is arranged on the stage so that one surface faces the exposure unit. First measuring means for measuring the relative positional relationship between the semiconductor substrate and first control for controlling the relative positional relationship between the mask and the semiconductor substrate according to the measurement result of the first measuring means. Means, and when the semiconductor substrate is arranged on the stage so that the other surface faces the exposure means, the relative position between the fiducial mark and the semiconductor substrate. Second measuring means for measuring a relative positional relationship, and second control means for controlling a relative positional relationship between the mask and the semiconductor substrate according to a measurement result of the second measuring means. An exposure apparatus characterized by the above.
【請求項2】 前記露光手段は、前記半導体基板に対し
て投影露光を行うことを特徴とする請求項1に記載の露
光装置。
2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the exposure unit performs projection exposure on the semiconductor substrate.
【請求項3】 前記第1および第2の測定手段は、前記
フィデューシャルマークと前記半導体基板の相対的な位
置を光学的に測定し、 前記第1の測定手段と第2の測定手段の光学系の光軸は
一致していることを特徴とする請求項1または2に記載
の露光装置。
3. The first and second measuring means optically measure a relative position between the fiducial mark and the semiconductor substrate, and the first measuring means and the second measuring means include: The exposure apparatus according to claim 1, wherein the optical axes of the optical systems coincide with each other.
【請求項4】 前記第1および第2の測定手段は、前記
フィデューシャルマークと前記半導体基板の相対的な位
置を光学的に測定し、 前記第1の測定手段と第2の測定手段のそれぞれの光学
系の光軸のずれを検出する検出手段を更に備えることを
特徴とする請求項1または2に記載の露光装置。
4. The first and second measuring means optically measure a relative position between the fiducial mark and the semiconductor substrate, and the first and second measuring means include: The exposure apparatus according to claim 1 or 2, further comprising detection means for detecting a shift of an optical axis of each optical system.
【請求項5】 前記第1および第2の測定手段は、前記
半導体基板の所定の位置に形成されている、文字や図形
などを基準にして、前記フィデューシャルマークと前記
半導体の相対的な位置関係を測定することを特徴とする
請求項1乃至4の何れかに記載の露光装置。
5. The relative distance between the fiducial mark and the semiconductor is defined by the first and second measuring means based on a character or a figure formed at a predetermined position on the semiconductor substrate. The exposure apparatus according to claim 1, wherein a positional relationship is measured.
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