JPH02272719A - Projecting aligner - Google Patents
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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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70216—Mask projection systems
- G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
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
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は半導体回路素子製造などに用いられる投影露光
装置に関し、特に、原版と被露光体とを位置的に整合し
た後これらの原版と被露光体とを投影光学系に対して一
体的に走査させることにより原版の像を被露光体上に転
写する走査型の投影露光装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a projection exposure apparatus used for manufacturing semiconductor circuit elements, etc., and in particular, the present invention relates to a projection exposure apparatus used for manufacturing semiconductor circuit elements, etc. The present invention relates to a scanning projection exposure apparatus that transfers an image of an original onto an exposed object by integrally scanning an exposed object with a projection optical system.
[従来の技術]
固定された投影光学系に対して原版であるマスクと被露
光体であるウェハを一体に移動し、該投影光学系を介し
てマスク上にスリット状光を照射走査してマスクのパタ
ーンをウェハに露光する装着においては、一般に、マス
クとウェハを担持して一体で移動する構造物(以下、キ
ャリッジという)の走査方向y軸およびその直角方向x
’Jthの座標系と、投影光学系の水平面内の軸y′
軸およびその直角方向X′軸の座標系とが回転方向にず
れていると(角度θ)、像面歪が発生し、マスクのパタ
ーンはxy軸座標系に対して2θだけ傾いてウェハ上に
転写される。[Prior Art] A mask, which is an original, and a wafer, which is an object to be exposed, are moved together with respect to a fixed projection optical system, and a slit-shaped light is irradiated and scanned onto the mask through the projection optical system to form a mask. In mounting to expose a pattern on a wafer, a structure (hereinafter referred to as a carriage) that carries the mask and wafer and moves together is generally moved along the scanning direction y-axis and the perpendicular direction x
'Jth coordinate system and axis y' in the horizontal plane of the projection optical system
If the axis and the coordinate system of the X' axis, which is perpendicular to the axis, are misaligned in the rotational direction (angle θ), image plane distortion occurs, and the mask pattern is tilted by 2θ with respect to the xy axis coordinate system on the wafer. transcribed.
このような欠点を解決する方法として、従来、実際のマ
スクとウェハを使用して転写誤差調整を行う方法がある
。この方法においてはマスクとクエへのずれ量計測を複
数個所で行うが、そのうちの代表1個所だけでマスクと
クエへの位置整合を行い、他の個所では、ずれ量だけを
計測し算出する。したがって、マスクとウェハの位置整
合後のずれ量すなわちオフセット量の補正は、上記代表
1個所のみで行い、他のずれ量計測個所では、その測定
個所固有のオフセットが存在しても無視して計測し、キ
ャリッジ機構の姿勢調整量を算出して姿勢調整を実行し
ている。As a method for solving these drawbacks, there has conventionally been a method of adjusting transfer errors using an actual mask and wafer. In this method, the amount of deviation between the mask and the squares is measured at a plurality of locations, but positional alignment between the mask and the squares is performed at only one representative location, and only the amount of shift is measured and calculated at other locations. Therefore, the amount of deviation after alignment of the mask and wafer, that is, the amount of offset, is corrected only at the one representative location mentioned above, and at other locations where the amount of deviation is measured, even if there is an offset specific to that measurement location, it is ignored and measured. Then, the posture adjustment is executed by calculating the posture adjustment amount of the carriage mechanism.
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、このキャリッジ機構の姿勢調整に実際の
半導体回路素子等を転写するマスクと転写されるウェハ
を用いる方法においては、以下の(1)および(2)の
理由により、ウニへ面内で、オフセットの値がずれ量計
測個所によって異なる傾向を持つ場合が多い。[Problems to be Solved by the Invention] However, in this method of adjusting the attitude of the carriage mechanism using a mask for transferring actual semiconductor circuit elements and the like and a wafer to be transferred, the following reasons (1) and (2) are not met. Therefore, the offset value tends to vary depending on the location where the amount of deviation is measured within the plane of the sea urchin.
(1)半導体回路素子形成に伴い、ウェハは熱処理や膜
成形等のプロセスを繰返されるが、膜成形の異方性等に
よって、ウェハの中心部と周辺部とで、ずれ量計測出力
のオフセット値の傾向が異なる場合がある。(1) Along with the formation of semiconductor circuit elements, wafers are repeatedly subjected to processes such as heat treatment and film forming, but due to the anisotropy of film forming, etc., the offset value of the deviation measurement output between the center and periphery of the wafer The trends may be different.
(2)半導体回路形成の露光工程では、フォトレジスト
をウェハに塗布する必要があるが、一般に、ウニ八面上
の中央部にフォトレジストを必要量滴下してウェハを高
速回転させることによりフォトレジストを放射状に拡げ
て所定の厚さに塗布する。しかし、ウニ八面上のアライ
メントマーク等の微小な凹凸において、フォトレジスト
の塗布むらが生じやすい。特にウェハ中心部と周辺部で
塗布むらの傾向が異なる場合が多い。(2) In the exposure process for forming semiconductor circuits, it is necessary to apply photoresist to the wafer, but generally, the photoresist is coated by dropping the required amount of photoresist onto the center of the eight surfaces of the sea urchin and rotating the wafer at high speed. Spread radially and apply to a predetermined thickness. However, uneven coating of the photoresist tends to occur on minute irregularities such as alignment marks on the eight faces of the sea urchin. In particular, the tendency of coating unevenness is often different between the center and the periphery of the wafer.
したがって、このような理由によって、マスクとウェハ
のアライメント個所のオフセット量と、その他のずれ量
計測個所のオフセット量の傾向が異なるため、キャリッ
ジ機構を用いた姿勢調整機能が十分機能しない為にマス
ク像をウェハに転写しても像面歪を補正できない場合が
生じるという欠点がある。Therefore, for these reasons, the tendency of the offset amount at the alignment point of the mask and wafer and the offset amount at other deviation measurement points is different, and the attitude adjustment function using the carriage mechanism does not function sufficiently. There is a drawback that image plane distortion may not be corrected even if the image is transferred to a wafer.
[課題を解決するための手段コ
上記目的を達成するため本発明の投影露光装置は、原板
を照明する照明手段と、この照明手段によって照明され
た原版のパターンを被露光体に没屯する投影光学系と、
原版および被露光体をガイド機構に従って移動すること
により原版および被露光体を投影光学系に対して一体的
に走査させるキャリッジ機構と、原版と被露光体との位
置的な整合状態を投影光学系を介して検知する位置検知
手段と、キャリッジ機構をその移動経路上の複数個所の
それぞれに位置させたときの位置検知手段の出力および
予め記憶している各位置における固有のオフセット量を
考慮してキャリッジ機構を各位置に応して姿勢調整しつ
つ駆動制御する駆動制御手段とを備えている。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above objects, the projection exposure apparatus of the present invention includes an illumination means for illuminating an original plate, and a projection apparatus for immersing a pattern of the original illuminated by the illumination means onto an exposed object. optical system and
A carriage mechanism that integrally scans the original and the exposed object with respect to the projection optical system by moving the original and the exposed object along a guide mechanism, and a projection optical system that adjusts the positional alignment of the original and the exposed object. The output of the position detecting means when the carriage mechanism is positioned at each of a plurality of locations on its movement path, and the unique offset amount at each position stored in advance are taken into account. The carriage mechanism is provided with a drive control means for driving and controlling the carriage mechanism while adjusting its posture in accordance with each position.
[作用]
この構成において、原版と被露光体との位置関係、投影
倍率、キャリッジ機構による走査方向などは、キャリッ
ジ機構の移動につれて変化する。[Operation] In this configuration, the positional relationship between the original and the exposed object, the projection magnification, the scanning direction by the carriage mechanism, etc. change as the carriage mechanism moves.
そして、キャリッジ機構の移動経路上の各位置における
原版と被露光体との整合位置に対するずれ量すなわちオ
フセット量も変化するが、この各位置固有のオフセット
量は予め露光結果等により求められ、駆動制御手段にお
いて記憶されている。The offset amount, that is, the amount of deviation from the alignment position between the original and the exposed object at each position on the movement path of the carriage mechanism also changes, but the offset amount specific to each position is determined in advance from the exposure results, etc., and the drive control stored in the means.
そして、露光に際しては、キャリッジ機構の移動経路に
おける各位置固有のオフセット量および各位置での整合
状態を考慮してキャリッジ機構の姿勢が調整され、より
正確な露光が行なわれる。During exposure, the attitude of the carriage mechanism is adjusted in consideration of the offset amount unique to each position on the movement path of the carriage mechanism and the alignment state at each position, thereby performing more accurate exposure.
[実施例] 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.
第1図は、本発明の一実施例に係る反射型投影露光装置
の概略構成図であり、レーザ光源60から出射されるレ
ーザ光℃の光路に沿って、順次にコンデンサレンズ61
、ポリゴン鏡62が配置されている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a reflection type projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
, polygon mirrors 62 are arranged.
ここで、レーザ光源60、コンデンサレンズ61、ポリ
ゴン鏡62は、図面と直交方向(X方向)に配置された
ものをZ軸のまわりに90°回転して図示しである。レ
ーザ光2はポリゴン鏡62の回転によりX方向に走査さ
れる。Here, the laser light source 60, the condenser lens 61, and the polygon mirror 62 are shown rotated by 90 degrees around the Z axis, with the laser light source 60, condenser lens 61, and polygon mirror 62 arranged in a direction perpendicular to the drawing (X direction). The laser beam 2 is scanned in the X direction by the rotation of the polygon mirror 62.
ポリゴン鏡62により反射されるレーザ光1の光路に沿
って、順次にf・θ特性レンズ63、レーザ光λをX方
向に2分割するための分割プリズム76.2つのハーフ
ミラ−64(1個は紙面に垂直のX方向に在あり、図示
省略、以下同じ)、2つの対物レンズ65、複数個所に
正確なアライメントマーク101(後述)を有するマス
ク66、反射型の投影光学系67、複数個所に正確なア
ライメントマーク102(後述)を有するウェハ68が
配置されている。Along the optical path of the laser beam 1 reflected by the polygon mirror 62, an f/θ characteristic lens 63, a dividing prism 76 for dividing the laser beam λ into two in the X direction, two half mirrors 64 (one is two objective lenses 65; a mask 66 having accurate alignment marks 101 (described later) at multiple locations; a reflective projection optical system 67; A wafer 68 is positioned having precise alignment marks 102 (described below).
マスク65とウェハ68はキャリッジ72により一体で
担持されており、キャリッジ72はキャリッジ駆動機構
77により流体ベアリングガイド78に沿って図示Y方
向に移動可能である。マスク66の回路パターンがウェ
ハ68上に露光されるときは、マスク66の上方からX
方向に伸びた不図示のスリット状光源により照明され、
キャリッジ72が穆勤する。The mask 65 and the wafer 68 are integrally carried by a carriage 72, and the carriage 72 is movable in the Y direction in the figure along a fluid bearing guide 78 by a carriage drive mechanism 77. When the circuit pattern of the mask 66 is exposed onto the wafer 68, the X
Illuminated by a slit-shaped light source (not shown) extending in the direction,
The carriage 72 is on duty.
マスク66、投影光学系67、ウェハ68からの反射光
は2つのハーフミラ−64で反射され、この反Qf 光
の光路に沿って2つのコンデンサレンズ69.2つの光
電変換素子70が配置されている。光電変換素子70の
出力は演算処理回路71に印加され、光電変換素子70
の出力に基づいてマスク66とウェハ68の相対位置関
係を検知するとともに後述する演算式により倍率および
投影光学系67の光軸とキャリッジ走査軸の傾き量を演
算し、キャリッジ駆動i構77、制御弁79および80
を制御し、投影光学系67の光軸とキャリッジ走査軸の
傾き調整および倍率調整を行う。The reflected light from the mask 66, the projection optical system 67, and the wafer 68 is reflected by two half mirrors 64, and two condenser lenses 69 and two photoelectric conversion elements 70 are arranged along the optical path of this anti-Qf light. . The output of the photoelectric conversion element 70 is applied to an arithmetic processing circuit 71, and the output of the photoelectric conversion element 70 is applied to an arithmetic processing circuit 71.
The relative positional relationship between the mask 66 and the wafer 68 is detected based on the output of valves 79 and 80
, and adjusts the inclination of the optical axis of the projection optical system 67 and the carriage scanning axis, and adjusts the magnification.
演算処理回路71は、この演算処理回路71の動作をコ
ントロールする中央処理装置、(CP U )81、C
PU81の動作シーケンスのプログラムが格納されてい
るROM82、演算処理データを記憶するRAM83、
光電変換素子70の出力に基づいてマスク66とウェハ
68のマークの間隔を計測するマーク計測回路84、キ
ャリッジ駆動機構77をコントロールするキャリッジ駆
動回路85、演算処理データをデジタル値からアナログ
値に変換してセットする駆動データセット回路86、制
御弁7つ、80の駆動を行なう制御弁駆動回路87、お
よび人出力インターフェース88等を具備する。The arithmetic processing circuit 71 includes a central processing unit (CPU) 81, C which controls the operation of the arithmetic processing circuit 71.
A ROM 82 in which a program for the operation sequence of the PU 81 is stored, a RAM 83 in which arithmetic processing data is stored,
A mark measurement circuit 84 measures the distance between the marks on the mask 66 and the wafer 68 based on the output of the photoelectric conversion element 70, a carriage drive circuit 85 controls the carriage drive mechanism 77, and converts the arithmetic processing data from digital values to analog values. It is equipped with a drive data set circuit 86 for setting data, a control valve drive circuit 87 for driving seven control valves 80, a human output interface 88, and the like.
第2図(a)は、マスク66とウェハ68に用いられる
アライメントマークであり、マーク101a、101b
、101c、101dよりなるアライメントマーク10
1はマスク66に形成され、マーク102a、102b
より成るアライメントマーク102はウェハ68に形成
されている。実際は第3図に示すように同様なアライメ
ントマークがそれぞれ12個所に形成されている。FIG. 2(a) shows alignment marks used on the mask 66 and wafer 68, and marks 101a and 101b.
, 101c, and 101d.
1 is formed on the mask 66, and the marks 102a, 102b
An alignment mark 102 is formed on the wafer 68. Actually, as shown in FIG. 3, similar alignment marks are formed at 12 locations.
第3図において、103,104は目視用のアライメン
トマークであり、アライメントマーク103.104の
一方はマスク66に形成され、他方はウェハ68に形成
されている。In FIG. 3, 103 and 104 are alignment marks for visual inspection, one of which is formed on the mask 66 and the other on the wafer 68.
上記構成における測定および調整の力作を説明する。第
1図を参照して、レーザ光源6oから発せられたレーザ
光lはポリゴン鏡62によって走査されて分割プリズム
76によりX方向に2分割される。分割された2つの光
はハーフミラ−64を通過し、マスク66等に向かう。The measurement and adjustment efforts in the above configuration will be explained. Referring to FIG. 1, a laser beam l emitted from a laser light source 6o is scanned by a polygon mirror 62 and divided into two parts by a dividing prism 76 in the X direction. The two divided lights pass through a half mirror 64 and head towards a mask 66 and the like.
マスク66のアライメントマーク101とウェハ68の
アライメントマーク102とは光学系67を介してレー
ザ光1によって走査され、マーク101および102か
らの散乱光がハーフミラ−64に達し、ここで、一部は
2つの光電変換素子70の方向に反射される。マスク6
6のアライメントマーク1−01とウェハ68のアライ
メントマーク102とは、第2図(a) に示すように
重ね合わされると、マスク66のアライメントマーク1
01 a。The alignment mark 101 of the mask 66 and the alignment mark 102 of the wafer 68 are scanned by the laser beam 1 through the optical system 67, and the scattered light from the marks 101 and 102 reaches the half mirror 64. The light is reflected in the direction of one photoelectric conversion element 70 . mask 6
When the alignment mark 1-01 of the mask 6 and the alignment mark 102 of the wafer 68 are overlapped as shown in FIG.
01 a.
101bの間にウェハ68のアライメントマーク102
aが存在し、アライメントマーク101c、101dの
間にアライメントマーク102bが位置し、レーザ光l
は左から右の走査方向A(X方向)に走査される。そし
て光電変換素子70は、第2図(a)のレーザ光がアラ
イメントマーク101,102と交叉する個所で、パル
ス状の光を検出し、第2図(b) に示すような波形の
出力電圧を発生する。W、、W、、・・・・・・1w5
はパルス信号の間隔であり、演算処理回路71のマーク
計測回路84でこの時間間隔W、、W2゜・・・・・・
、W、を測定することによりマスク66とウェハ68と
の整合ずれが求められる。Alignment mark 102 of wafer 68 between 101b
a exists, alignment mark 102b is located between alignment marks 101c and 101d, and laser beam l
is scanned in scanning direction A (X direction) from left to right. The photoelectric conversion element 70 detects pulsed light at the location where the laser beam intersects the alignment marks 101 and 102 as shown in FIG. 2(a), and outputs a waveform voltage as shown in FIG. 2(b). occurs. W,,W,,...1w5
is the interval of pulse signals, and the mark measuring circuit 84 of the arithmetic processing circuit 71 calculates this time interval W,, W2゜...
, W, the misalignment between the mask 66 and the wafer 68 is determined.
すなわち、第2図(a)のX方向のずれをΔxo、Y方
向のずれをΔy0とすると、ΔX O= (W 1W
2 + W 4− W 5 ) / 4・・・・・・(
1)
Δyo = (−Wl +W2 +W4−Ws ) /
4・・・・・・(2)
となる。整合された状態では、W、=W2=W4=W5
であるからΔXo、Δy0は供に;である。That is, if the deviation in the X direction in FIG. 2(a) is Δxo, and the deviation in the Y direction is Δy0, ΔX O= (W 1W
2 + W 4- W 5 ) / 4・・・・・・(
1) Δyo = (-Wl +W2 +W4-Ws) /
4...(2) It becomes. In the aligned state, W,=W2=W4=W5
Therefore, ΔXo and Δy0 are both;
しかし、時間間隔W1〜W、は光電変換された電気信号
に基づいて測定したものであり、ΔXO+ Δy0が共
に零になったとしても、実際にはウェハ側アライメント
マークがマスク側アライメントマークに対して振り分け
になっていない場合がある。このずれ量(オフセット)
がウェハ上にマスクパターンを転写した際にそのまま残
ってしまう。そこで、このずれ量を最初から見込んでア
ライメントを行えば、ウェハ上にマスクパターンを転写
した際、両者の相対ずれを零にすることができる。However, the time intervals W1 to W are measured based on photoelectrically converted electrical signals, and even if ΔXO + Δy0 are both zero, the wafer-side alignment mark is actually aligned with the mask-side alignment mark. There may be cases where it is not sorted. This amount of deviation (offset)
remains as is when the mask pattern is transferred onto the wafer. Therefore, if alignment is performed with this amount of deviation taken into account from the beginning, the relative deviation between the two can be reduced to zero when the mask pattern is transferred onto the wafer.
ただし、マスクとウェハの位置整合を行った時のオフセ
ット値は、同一ウエバ内においても、中心部と周辺部で
異なる為、ずれ量計測を行う個所毎にこのオフセット量
を計測結果から差し引いて、実際のマスクとクエへのず
れ量を算出する。However, the offset value when aligning the mask and wafer differs between the center and the periphery even within the same wafer, so this offset amount is subtracted from the measurement result for each location where the amount of deviation is measured. Calculate the amount of deviation between the actual mask and the quest.
すなわち、ある計測個所のオフセット量を(xo 、
310 )とすれば、実際のマスクとウェハのずれ量は
、
ΔX=ΔX0−XO・・・・・・・・・・・・(1′)
Δy=Δyo −yo ・・・・・・・
・・・・・(2′)となる。In other words, the offset amount at a certain measurement point is (xo,
310), the actual amount of misalignment between the mask and the wafer is ΔX=ΔX0−XO (1')
Δy=Δyo −yo ・・・・・・・・・
...(2').
ただし、このオフセット量は、事前に知っておく必要が
あり、マスクとウェハをアライメントし、その状態で露
光を行い、その露光結果より、バーニア等を用いて実際
のマスクとウェハのずれ二として測定しRAM83に登
録しておく。あるいはマニュアルアライメントマークを
使ってマスクに対してウェハを振り分は位置におき、そ
の時の光電変換を用いた位置検知手段より求まるずれm
(xo、Δyo)をオフセット量としてRAM83に登
録する。However, this offset amount needs to be known in advance.The mask and wafer are aligned, exposure is performed in that state, and the exposure result is measured as the actual deviation between the mask and wafer using a vernier, etc. and register it in RAM83. Alternatively, use manual alignment marks to align the wafer with respect to the mask, and then use a position detection means using photoelectric conversion to determine the deviation m.
(xo, Δyo) is registered in the RAM 83 as an offset amount.
実際のずれ量計測にあたっては、第3図に示すように、
マスク66とウェハ68のX方向に距離C1だけ煎れた
2個所のアライメントマーク101.102をそれぞれ
測定し、実際のマスクとウェハの整合ずれ量を(1′)
および(2′)式で求める。右側のマークのずれffl
Rlを(ΔXRIΔ’Jn+)、左側のマークのすれ
m L Iを(ΔX LI+ ΔyL1)とすると、横
(X方向)倍率Mxは次式で与えられる。When measuring the actual amount of deviation, as shown in Figure 3,
Measure the alignment marks 101 and 102 at two locations on the mask 66 and the wafer 68 at a distance of C1 in the X direction, and calculate the actual amount of misalignment between the mask and the wafer (1').
and (2'). Misalignment of mark on the right ffl
When Rl is (ΔXRIΔ'Jn+) and the left mark deviation m L I is (ΔX LI+ ΔyL1), the horizontal (X direction) magnification Mx is given by the following equation.
・・・・・・(3)
また、Y方向に距離D1だけ離れた2個所のアライメン
トマーク101,102を測定し、右側マークの整合ず
れ量R2を(ΔX R2+ Δyq2)、左側マークの
整合ずれM L 2を(ΔXL2+Δ3/L2)とする
と、縦(Y方向)倍率Myは次式%式%)
次に、走査軸x、yとのなす角度θの測定について述べ
る。(3) Also, measure the two alignment marks 101 and 102 separated by a distance D1 in the Y direction, and calculate the misalignment amount R2 of the right mark by (ΔX R2 + Δyq2) and the misalignment of the left mark. When M L 2 is (ΔXL2+Δ3/L2), the vertical (Y direction) magnification My is expressed by the following formula (%) Next, the measurement of the angle θ formed with the scanning axes x and y will be described.
第3図下部のX方向の2組のアライメントマーク101
,102がそれぞれ2個の対物レンズ65の光軸に位置
するようにして図示A方向にレーザ光lを走査すると、
2つの光電変換素子70および演算処理回路71によっ
て整合状態が検出され、左側の整合ずれ量ΔX L l
* Δ’j LI%右側のずれ量ΔX Rl r Δ
yR1が求められる。続いて演算処理回路71の指令に
よりキャリッジ駆動機構77を介してキャリッジ72を
Y方向に距1111tDだけ移動し、図示B方向にレー
ザ光lを走査して、別のアライメントマークtot、1
02の整合状態を測定し、更にオフセット量を差し引い
て実際のマスクとクエへのずれ量Δxシ2.ΔyL2と
ΔxR2+ ΔyR2を得る。ここで、マスク66とウ
ェハ68のX方向に距離C1だけ離れたアライメントマ
ーク101,102の左右間のずれ角θXは近似的に次
式で表わされる。Two sets of alignment marks 101 in the X direction at the bottom of Fig. 3
, 102 are respectively located on the optical axes of the two objective lenses 65, and the laser beam l is scanned in the direction A in the figure.
The matching state is detected by the two photoelectric conversion elements 70 and the arithmetic processing circuit 71, and the left matching deviation amount ΔX L l
* Δ'j LI% right deviation amount ΔX Rl r Δ
yR1 is determined. Subsequently, the carriage 72 is moved by a distance 1111tD in the Y direction via the carriage drive mechanism 77 in response to a command from the arithmetic processing circuit 71, and the laser beam l is scanned in the direction B shown in the figure to create another alignment mark tot, 1.
Measure the alignment state of 02, and further subtract the offset amount to obtain the actual deviation amount Δx between the mask and the square. Obtain ΔyL2 and ΔxR2+ ΔyR2. Here, the deviation angle θX between the left and right alignment marks 101 and 102, which are separated by a distance C1 in the X direction between the mask 66 and the wafer 68, is approximately expressed by the following equation.
θx−(1/2C)・(ΔyLI−ΔyR1+Δy、、
2−ΔyR□)・・・・・・・・・(5)
また、Y方向に距1!t D rだけ離れたアライメン
トマーク101,102の上下間のずれ角θyは近似的
に次式で表わされる。θx−(1/2C)・(ΔyLI−ΔyR1+Δy,,
2-ΔyR□)・・・・・・・・・(5) Also, distance 1 in the Y direction! The deviation angle θy between the upper and lower alignment marks 101 and 102, which are separated by t Dr r, is approximately expressed by the following equation.
θy−(1/20)・(AXR+−AXL+ AXR
2−ΔXL2)・・・・・・・・・・・・(6)
これらの計算は演算処理回路71でなされ、このずれ角
を減少するように制御弁79をキャリッジ移動中に調整
し転写歪み誤差を解消する。この調整すべき量は
θ=(θy−θX)・1/2
・・・・・・・・・・・・(ア)
であり、θXはミスアライメント成分および光軸と走査
軸が水平面内で平行となっていない成分である。θy-(1/20)・(AXR+-AXL+ AXR
2-ΔXL2) (6) These calculations are performed by the arithmetic processing circuit 71, and the control valve 79 is adjusted while the carriage is moving to reduce this deviation angle, thereby reducing the transfer distortion. Eliminate errors. The amount to be adjusted is θ = (θy - θX)・1/2 (a), where θX is the misalignment component and the optical axis and scanning axis are in the horizontal plane. These are components that are not parallel.
このようにして、上記の調整すべき角度θを複数個所で
求めて調整することにより、転写歪み誤差の解消はより
正確となる。In this way, by determining and adjusting the angle θ to be adjusted at a plurality of locations, the transfer distortion error can be more accurately eliminated.
次に、第1図の装置による露光手順を第4図に従って説
明する。Next, the exposure procedure using the apparatus shown in FIG. 1 will be explained with reference to FIG.
露光を開始すると、まず初期設定を行ない(ステップ4
01)、キャリッジ72の移動量を入力してから(ステ
ップ402)、上述のようにずれ量計測個所毎のオフセ
ット量(Xo 、 3’o )を入力する(ステップ4
03)。When you start exposure, first make initial settings (step 4).
01), after inputting the movement amount of the carriage 72 (step 402), inputting the offset amount (Xo, 3'o) for each position where the amount of deviation is measured as described above (step 4).
03).
次に、1枚目のウェハを搬入しくステップ404)、キ
ャリッジフッ中央位置でマスク66に対し位置合せを行
なってから(ステップ4o5)、各ずれ量計測個所にお
いてずれ量計測を行なう(ステップ406〜408)。Next, the first wafer is carried in (step 404), aligned with the mask 66 at the center position of the carriage foot (step 4o5), and then the amount of deviation is measured at each measurement point (steps 406 to 406). 408).
そして、各ずれ量が計測されたら、キャリッジ72の姿
勢調整量をステップ403で人力したオフセット量を考
慮して計算しくステップ409)これに基きキャリッジ
72を姿勢を調整しつつ移動させ、露光を行なう(ステ
ップ410)。After each amount of deviation is measured, the amount of attitude adjustment of the carriage 72 is calculated taking into account the offset amount manually applied in step 403. Based on this, the carriage 72 is moved while adjusting its attitude, and exposure is performed. (Step 410).
このようにして1枚のウェハの露光を完了したら、ウェ
ハを撤出しくステップ411)、次のウェハの搬入を行
なう(ステップ404)。When the exposure of one wafer is completed in this way, the wafer is removed (step 411), and the next wafer is loaded (step 404).
そして、10ット分の全りエへの露光を終了したら(ス
テップ412)、露光動作を終了する。Then, when the exposure for all 10 ts is completed (step 412), the exposure operation is ended.
[発明の効果]
従来、原版と被露光体との位置整合を行う個所のみオフ
セット量を考慮してアライメントを行い、他の計測個所
では、ずれ量は像面歪とみなしていたが、本発明によれ
ば、この他の計測個所についてもオフセット量を考慮す
ることにより、より適正な像面補正をすることができる
。[Effects of the Invention] Conventionally, alignment was performed taking into account the amount of offset only at the location where the positional alignment between the original and the exposed object was performed, and at other measurement locations, the amount of shift was regarded as image plane distortion. According to , more appropriate image plane correction can be performed by considering the offset amount for other measurement locations as well.
第1図は本発明の一実施例に係る反射投影型の露光装置
の概略構成図、
第2図は、マスクおよびウェハのアライメントマークと
第1図の光電変換素子出力との関係を示す説明図、
第3図は、マスクおよびウェハを重ね合わせた上面図、
そして
第4図は、本発明を用いた装置の動作を示すフローチャ
ートである。
66;マスク、67:反射型投影光学系、68:ウェハ
、70:光電変換素子、
71:演算処理回路、72:キャリッジ機構、77:キ
ャリッジ駆動機構、
78:流体ベアリングガイド、
79.80:制御弁、
81:中央処理装置(CPU)、
:RAM、84:マーク計測回路、
:キャリッジ駆動回路、
二制御弁駆動回路、
1.102:アライメントマーク。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a reflection projection type exposure apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the alignment marks on the mask and wafer and the output of the photoelectric conversion element in FIG. 1. , FIG. 3 is a top view of the mask and wafer superimposed,
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the apparatus using the present invention. 66; mask, 67: reflective projection optical system, 68: wafer, 70: photoelectric conversion element, 71: arithmetic processing circuit, 72: carriage mechanism, 77: carriage drive mechanism, 78: fluid bearing guide, 79.80: control Valve, 81: Central processing unit (CPU), : RAM, 84: Mark measurement circuit, : Carriage drive circuit, Two control valve drive circuit, 1.102: Alignment mark.
Claims (1)
光体に投影する投影光学系と、 原版および被露光体をガイド機構に従って移動すること
により原版および被露光体を投影光学系に対して一体的
に走査させるキャリッジ機構と、原版と被露光体との位
置的な整合状態を投影光学系を介して検知する位置検知
手段と、 キャリッジ機構をその移動経路上の複数個所のそれぞれ
に位置させたときの位置検知手段の出力および予め記憶
している各位置における固有のオフセット量を考慮して
キャリッジ機構を各位置に応じて姿勢調整しつつ駆動制
御する駆動制御手段と を具備することを特徴とする投影露光装置。(1) An illumination means for illuminating the original; a projection optical system for projecting the pattern of the original illuminated by the illumination means onto an exposed object; A carriage mechanism that integrally scans the body relative to the projection optical system, a position detection means that detects the positional alignment state of the original and the exposed object via the projection optical system, and a carriage mechanism that moves the carriage mechanism along the movement path. Drive control that controls the carriage mechanism while adjusting its posture according to each position, taking into consideration the output of the position detection means when positioned at each of a plurality of positions and the unique offset amount at each position stored in advance. A projection exposure apparatus comprising: means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1093203A JP2587292B2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Projection exposure equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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---|---|
JPH02272719A true JPH02272719A (en) | 1990-11-07 |
JP2587292B2 JP2587292B2 (en) | 1997-03-05 |
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ID=14076013
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JP1093203A Expired - Fee Related JP2587292B2 (en) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Projection exposure equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2587292B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999035537A1 (en) * | 1998-01-07 | 1999-07-15 | Nikon Corporation | Exposure method and scanning-type aligner |
JP2007504664A (en) * | 2003-09-02 | 2007-03-01 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | Structure for Pattern Recognition and Method for X Initiative Layout Design |
JP2009301035A (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Applied Materials Israel Ltd | Method and system for evaluating object that has repetitive pattern |
-
1989
- 1989-04-14 JP JP1093203A patent/JP2587292B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007504664A (en) * | 2003-09-02 | 2007-03-01 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | Structure for Pattern Recognition and Method for X Initiative Layout Design |
JP2009301035A (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Applied Materials Israel Ltd | Method and system for evaluating object that has repetitive pattern |
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JP2587292B2 (en) | 1997-03-05 |
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