JP2001267211A - 位置検出方法及び装置、並びに前記位置検出方法を用いた露光方法及び装置 - Google Patents
位置検出方法及び装置、並びに前記位置検出方法を用いた露光方法及び装置Info
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Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回折格子状マークの非対称性による位置検出
誤差を低減し、被検物の位置合わせを高精度に行う。 【解決手段】 互いに周波数が異なる2光束L03及び
L30をウエハ上に形成された回折格子状マークWMに
対して所定の入射角で入射させ、回折格子マークWMか
ら発生する±3次回折光を光電検出器33により検出す
る。次に、2光束L03及びL30の入射角とは異なる
所定の入射角で、互いに周波数が異なる2光束L04及
びL40を回折格子状マークWMに対して入射させ、回
折格子状マークから発生する±4次回折光を光電検出器
33により検出する。±3次回折光を検出して得られる
ビート信号と±4次回折光を検出して得られるビート信
号とに基づいて、回折格子マークWMの断面形状の非対
称性による検出誤差を補正し、ウエハの位置合わせを行
う。
誤差を低減し、被検物の位置合わせを高精度に行う。 【解決手段】 互いに周波数が異なる2光束L03及び
L30をウエハ上に形成された回折格子状マークWMに
対して所定の入射角で入射させ、回折格子マークWMか
ら発生する±3次回折光を光電検出器33により検出す
る。次に、2光束L03及びL30の入射角とは異なる
所定の入射角で、互いに周波数が異なる2光束L04及
びL40を回折格子状マークWMに対して入射させ、回
折格子状マークから発生する±4次回折光を光電検出器
33により検出する。±3次回折光を検出して得られる
ビート信号と±4次回折光を検出して得られるビート信
号とに基づいて、回折格子マークWMの断面形状の非対
称性による検出誤差を補正し、ウエハの位置合わせを行
う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘテロダイン干渉
方式の位置検出方法及び位置検出装置に関し、例えば半
導体素子、液晶表示素子、撮像素子(CCD等)、又は
薄膜磁気ヘッド等を製造するためのフォトリソグラフィ
工程においてマスクのパターンを感光性基板上に露光す
るために使用される露光装置のアライメント系に使用し
て好適なものである。
方式の位置検出方法及び位置検出装置に関し、例えば半
導体素子、液晶表示素子、撮像素子(CCD等)、又は
薄膜磁気ヘッド等を製造するためのフォトリソグラフィ
工程においてマスクのパターンを感光性基板上に露光す
るために使用される露光装置のアライメント系に使用し
て好適なものである。
【0002】
【従来の技術】半導体素子等の微細パターンを形成する
ために、マスクとしてのレチクル(又はフォトマスク
等)のパターンを投影光学系を介して感光基板としての
ウエハ(又はガラスプレート等)上に転写するステッパ
ー等の投影露光装置、又はレチクルのパターンを直接ウ
エハ上に転写するプロキシミティ方式の露光装置等の露
光装置が使用されている。例えば半導体素子はウエハ上
に多数層の回路パターンを所定の位置関係で積み重ねて
形成されるため、ウエハ上の2層目以降に回路パターン
を転写する際には、それまでに形成されている各ショッ
ト領域内の回路パターンとこれから転写するレチクルの
パターンとの位置合わせ(アライメント)を高精度に行
う必要がある。
ために、マスクとしてのレチクル(又はフォトマスク
等)のパターンを投影光学系を介して感光基板としての
ウエハ(又はガラスプレート等)上に転写するステッパ
ー等の投影露光装置、又はレチクルのパターンを直接ウ
エハ上に転写するプロキシミティ方式の露光装置等の露
光装置が使用されている。例えば半導体素子はウエハ上
に多数層の回路パターンを所定の位置関係で積み重ねて
形成されるため、ウエハ上の2層目以降に回路パターン
を転写する際には、それまでに形成されている各ショッ
ト領域内の回路パターンとこれから転写するレチクルの
パターンとの位置合わせ(アライメント)を高精度に行
う必要がある。
【0003】このため、従来よりレチクルとウエハとを
高精度に位置合わせするため、レチクル及びウエハ上に
設けられた回析格子状のマーク(アライメントマーク)
に2本の位置検出光を所定の2方向から照射し、発生し
た2つの回析光より得られる干渉光の位相から、マーク
の位置を計測するLIA(Laser Interferometric Alig
nment )方式のアライメント装置が使用されてきた。
高精度に位置合わせするため、レチクル及びウエハ上に
設けられた回析格子状のマーク(アライメントマーク)
に2本の位置検出光を所定の2方向から照射し、発生し
た2つの回析光より得られる干渉光の位相から、マーク
の位置を計測するLIA(Laser Interferometric Alig
nment )方式のアライメント装置が使用されてきた。
【0004】このLIA方式のアライメント装置には、
マークの格子の周期方向に対して±N次方向から位置検
出光を照射し、発生した干渉光(両入射光の±N次回折
光の合成光束:Nは自然数)を受光する方式(以下、
「±N次光検出方式」と呼ぶ。)と、マークの格子の周
期方向に対して±N/2次方向から位置検出光を照射
し、一方の入射光(第1の入射光)の0次光と他方の入
射光(第2の入射光)のN次回折光との合成光束と、第
2の入射光の0次回折光と第1の入射光のN次回折光と
の合成光束とを独立に受光する方式(以下、「0−N次
光検出方式」と呼ぶ。)とがある。
マークの格子の周期方向に対して±N次方向から位置検
出光を照射し、発生した干渉光(両入射光の±N次回折
光の合成光束:Nは自然数)を受光する方式(以下、
「±N次光検出方式」と呼ぶ。)と、マークの格子の周
期方向に対して±N/2次方向から位置検出光を照射
し、一方の入射光(第1の入射光)の0次光と他方の入
射光(第2の入射光)のN次回折光との合成光束と、第
2の入射光の0次回折光と第1の入射光のN次回折光と
の合成光束とを独立に受光する方式(以下、「0−N次
光検出方式」と呼ぶ。)とがある。
【0005】また、LIA方式のアライメント装置は、
2つの位置検出光の周波数を同一にしたホモダイン方式
と、2つの位置検出光に一定の周波数差を持たせたヘテ
ロダイン方式とに大別され、上述の±N次光検出方式及
び0−N次光検出方式は、両者ともヘテロダイン方式及
びホモダイン方式の何れの方式でも使用することができ
る。
2つの位置検出光の周波数を同一にしたホモダイン方式
と、2つの位置検出光に一定の周波数差を持たせたヘテ
ロダイン方式とに大別され、上述の±N次光検出方式及
び0−N次光検出方式は、両者ともヘテロダイン方式及
びホモダイン方式の何れの方式でも使用することができ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来の露光
装置ではレチクルとウエハとを高精度に位置合わせする
ため、LIA方式等のアライメント装置を使用してい
た。しかしながら、アライメントマークは、ウエハ等の
表面に微少な段差を持って形成されており、半導体製造
工程におけるエッチングやスパッタ等のウエハプロセス
等によって、アライメントマークの断面形状が非対称に
なる場合には、このマークの非対称性により位置検出精
度が低下する不都合があった。
装置ではレチクルとウエハとを高精度に位置合わせする
ため、LIA方式等のアライメント装置を使用してい
た。しかしながら、アライメントマークは、ウエハ等の
表面に微少な段差を持って形成されており、半導体製造
工程におけるエッチングやスパッタ等のウエハプロセス
等によって、アライメントマークの断面形状が非対称に
なる場合には、このマークの非対称性により位置検出精
度が低下する不都合があった。
【0007】このため、複数波長の光を位置検出光とし
て用いることにより、マークの非対称性による検出誤差
を低減する方法が、特開平9−219362号公報にお
いて開示されている。また、WO98/39689号公
報において、ホモダイン方式で互いに次数の異なる複数
の位置検出光を用いることにより、マークの非対称性に
よる検出誤差を低減する方法が提案されている。
て用いることにより、マークの非対称性による検出誤差
を低減する方法が、特開平9−219362号公報にお
いて開示されている。また、WO98/39689号公
報において、ホモダイン方式で互いに次数の異なる複数
の位置検出光を用いることにより、マークの非対称性に
よる検出誤差を低減する方法が提案されている。
【0008】しかしながら、特開平9−219362号
公報の複数波長の光を位置検出光として用いる方法で
は、例えば±1次回折光等の単一の次数による検出しか
行われないため、CMP(Chemical Mechanical Polish
ing:化学機械研磨)等の処理が施された低段差のウエハ
のアライメントを行う場合には、マークの非対称性によ
る影響を受けやすいという不都合があった。
公報の複数波長の光を位置検出光として用いる方法で
は、例えば±1次回折光等の単一の次数による検出しか
行われないため、CMP(Chemical Mechanical Polish
ing:化学機械研磨)等の処理が施された低段差のウエハ
のアライメントを行う場合には、マークの非対称性によ
る影響を受けやすいという不都合があった。
【0009】また、ホモダイン方式で互いに次数の異な
る複数の位置検出光を用いる方法では、使用する位置検
出光の次数の種類の数と同じ数の検出器を備える必要が
あり、装置の構成が複雑になる不都合があった。また、
構成上の理由から±N次光検出方式でしか使用できず、
±N次光検出方式は0−N次光検出方式に比べて信号強
度が極端に小さくなるため、十分な検出精度が得られな
い恐れもあった。
る複数の位置検出光を用いる方法では、使用する位置検
出光の次数の種類の数と同じ数の検出器を備える必要が
あり、装置の構成が複雑になる不都合があった。また、
構成上の理由から±N次光検出方式でしか使用できず、
±N次光検出方式は0−N次光検出方式に比べて信号強
度が極端に小さくなるため、十分な検出精度が得られな
い恐れもあった。
【0010】本発明は斯かる点に鑑み、簡単な構成で、
且つ回折格子状マークの非対称性による位置検出誤差を
低減して被検物の位置合わせを高精度に行うことができ
る位置検出方法を提供することを目的とする。更に、本
発明はそのような位置検出方法を実施できる位置検出装
置、並びにそのような位置検出方法を用いた露光方法及
び装置を提供することをも目的とする。
且つ回折格子状マークの非対称性による位置検出誤差を
低減して被検物の位置合わせを高精度に行うことができ
る位置検出方法を提供することを目的とする。更に、本
発明はそのような位置検出方法を実施できる位置検出装
置、並びにそのような位置検出方法を用いた露光方法及
び装置を提供することをも目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明による位置検出方
法は、物体(1,4)上に形成されたマーク(RM,W
M)の位置を計測する位置検出方法であって、所定波長
を有する第1の2光束(L03,L30)を、そのマー
クに対して、異なる2方向から第1の入射角θ1で入射
せしめ、その所定波長を有し、その第1の2光束とは異
なる第2の2光束(L04,L40)を、そのマークに
対して、異なる2方向からその第1の入射角とは異なる
第2の入射角θ2で入射せしめ、その第1及び第2の2
光束の入射によりそのマークからそれぞれ発生した回折
ビームに基づいて、そのマークの位置情報を求めるもの
である。
法は、物体(1,4)上に形成されたマーク(RM,W
M)の位置を計測する位置検出方法であって、所定波長
を有する第1の2光束(L03,L30)を、そのマー
クに対して、異なる2方向から第1の入射角θ1で入射
せしめ、その所定波長を有し、その第1の2光束とは異
なる第2の2光束(L04,L40)を、そのマークに
対して、異なる2方向からその第1の入射角とは異なる
第2の入射角θ2で入射せしめ、その第1及び第2の2
光束の入射によりそのマークからそれぞれ発生した回折
ビームに基づいて、そのマークの位置情報を求めるもの
である。
【0012】斯かる本発明によれば、一例として、その
第1の2光束の入射によりそのマークから発生した所定
次数の回折ビーム同士の第1干渉ビームを検出し、その
第2の2光束の入射によりそのマークから発生したその
所定次数とは異なる次数の回折ビーム同士の第2干渉ビ
ームを検出する。LIA方式でマークの位置検出を行う
場合、そのマークの断面形状の非対称性による検出誤差
は、一般に検出する干渉ビームの次数が高い程小さくな
る。従って、例えば予めシミュレーション又は実験によ
り干渉ビームの次数と検出誤差との関係を求め、この関
係からそのマークの非対称性による検出誤差を推定して
補正することによって、そのマークの非対称性による検
出誤差を低減することができ、ひいてはその物体の位置
合わせを高精度に行うことができる。
第1の2光束の入射によりそのマークから発生した所定
次数の回折ビーム同士の第1干渉ビームを検出し、その
第2の2光束の入射によりそのマークから発生したその
所定次数とは異なる次数の回折ビーム同士の第2干渉ビ
ームを検出する。LIA方式でマークの位置検出を行う
場合、そのマークの断面形状の非対称性による検出誤差
は、一般に検出する干渉ビームの次数が高い程小さくな
る。従って、例えば予めシミュレーション又は実験によ
り干渉ビームの次数と検出誤差との関係を求め、この関
係からそのマークの非対称性による検出誤差を推定して
補正することによって、そのマークの非対称性による検
出誤差を低減することができ、ひいてはその物体の位置
合わせを高精度に行うことができる。
【0013】また、その第1の2光束の入射によりその
マークから発生した回折ビームとその第2の2光束の入
射によりそのマークから発生した回折ビームとは、同一
の光電検出器を用いて検出することができ、装置の構成
が簡単になる利点もある。また、それらの各干渉ビーム
を構成する回折ビームの次数、その干渉ビームに基づく
信号のSN比、又はその信号の強度に基づいて、その第
1干渉ビームとその第2干渉ビームとのうちのいずれか
一方を選択し、この選択された干渉ビームの検出結果に
基づいて、そのマークの位置情報を求めることが望まし
い。この場合には、マークの非対称性による検出誤差を
より高精度に補正することができ、その物体の位置合わ
せをより高精度に行うことができる。
マークから発生した回折ビームとその第2の2光束の入
射によりそのマークから発生した回折ビームとは、同一
の光電検出器を用いて検出することができ、装置の構成
が簡単になる利点もある。また、それらの各干渉ビーム
を構成する回折ビームの次数、その干渉ビームに基づく
信号のSN比、又はその信号の強度に基づいて、その第
1干渉ビームとその第2干渉ビームとのうちのいずれか
一方を選択し、この選択された干渉ビームの検出結果に
基づいて、そのマークの位置情報を求めることが望まし
い。この場合には、マークの非対称性による検出誤差を
より高精度に補正することができ、その物体の位置合わ
せをより高精度に行うことができる。
【0014】また、その第1の2光束をそのマークに入
射させた状態と、その第2の2光束をそのマークに入射
させた状態とを時間的に切り換えることことが望まし
い。この場合には、例えば同一の音響光学素子を使用し
てその第1及び第2の2光束を生成することができ、装
置の構成が簡単になる利点がある。また、その第1の2
光束と前記その第2の2光束とを空間的に分離すること
が望ましい。この場合にも、例えば同一の音響光学素子
を使用してその第1及び第2の2光束を生成することが
でき、装置の構成が簡単になる利点がある。
射させた状態と、その第2の2光束をそのマークに入射
させた状態とを時間的に切り換えることことが望まし
い。この場合には、例えば同一の音響光学素子を使用し
てその第1及び第2の2光束を生成することができ、装
置の構成が簡単になる利点がある。また、その第1の2
光束と前記その第2の2光束とを空間的に分離すること
が望ましい。この場合にも、例えば同一の音響光学素子
を使用してその第1及び第2の2光束を生成することが
でき、装置の構成が簡単になる利点がある。
【0015】次に、本発明による露光方法は、露光ビー
ムを用いて物体(4)上に所定パターンを形成する露光
方法であって、本発明の位置検出方法により検出された
マーク(WM)の位置情報に基づいて、その物体の位置
合わせを行い、その位置合わせが行われたその物体上に
その所定パターンを露光するものである。斯かる本発明
によれば、本発明の位置検出方法によりそのマークの位
置情報を検出するため、その物体の位置合わせを高精度
に行うことができ、その所定パターンをその物体上に高
精度に露光することができる。
ムを用いて物体(4)上に所定パターンを形成する露光
方法であって、本発明の位置検出方法により検出された
マーク(WM)の位置情報に基づいて、その物体の位置
合わせを行い、その位置合わせが行われたその物体上に
その所定パターンを露光するものである。斯かる本発明
によれば、本発明の位置検出方法によりそのマークの位
置情報を検出するため、その物体の位置合わせを高精度
に行うことができ、その所定パターンをその物体上に高
精度に露光することができる。
【0016】次に、本発明による位置検出装置は、物体
(1,4)上に形成されたマーク(RM,WM)の位置
を計測する位置検出装置であって、所定波長を有する第
1の2光束(L03,L30)と、その所定波長を有す
る第2の2光束(L04,L40)とを生成する2光束
生成手段(10〜13,17,60)と、その第1及び
第2の2光束を、そのマークに対して異なる2方向から
入射せしめる照射手段(18a,18b,21,22,
26,27,37,38,3)と、その第1及び第2の
2光束の照射によりそのマークから発生した回折ビーム
を検出する検出手段(33,36)とを有し、その第1
の2光束は、そのマークに対するその第2の2光束の入
射角とは異なる入射角で、そのマークに入射するもので
ある。斯かる本発明の位置検出装置によれば、本発明の
位置検出方法を実施することができる。
(1,4)上に形成されたマーク(RM,WM)の位置
を計測する位置検出装置であって、所定波長を有する第
1の2光束(L03,L30)と、その所定波長を有す
る第2の2光束(L04,L40)とを生成する2光束
生成手段(10〜13,17,60)と、その第1及び
第2の2光束を、そのマークに対して異なる2方向から
入射せしめる照射手段(18a,18b,21,22,
26,27,37,38,3)と、その第1及び第2の
2光束の照射によりそのマークから発生した回折ビーム
を検出する検出手段(33,36)とを有し、その第1
の2光束は、そのマークに対するその第2の2光束の入
射角とは異なる入射角で、そのマークに入射するもので
ある。斯かる本発明の位置検出装置によれば、本発明の
位置検出方法を実施することができる。
【0017】また、本発明による露光装置は、露光ビー
ムを用いて物体(4)上に所定パターンを形成する露光
装置であって、本発明の位置検出装置により検出された
マーク(WM)の位置情報に基づいて、その物体の位置
合わせを行い、その位置合わせが行われたその物体上に
その所定パターンを露光するものである。斯かる本発明
によれば、本発明の位置検出装置によりその物体の位置
合わせを高精度に行うことができ、その所定パターンを
その物体上に高精度に露光することができる。
ムを用いて物体(4)上に所定パターンを形成する露光
装置であって、本発明の位置検出装置により検出された
マーク(WM)の位置情報に基づいて、その物体の位置
合わせを行い、その位置合わせが行われたその物体上に
その所定パターンを露光するものである。斯かる本発明
によれば、本発明の位置検出装置によりその物体の位置
合わせを高精度に行うことができ、その所定パターンを
その物体上に高精度に露光することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
につき図面を参照して説明する。本例は、ステッパー型
の投影露光装置に備えられたTTR(スルー・ザ・レチ
クル)方式で、且つヘテロダイン干渉方式のアライメン
ト系に本発明を適用したものである。図1は、本例の投
影露光装置を示し、この図1において、2次元的に移動
自在なレチクルステージ2上にレチクル1が保持されて
いる。レチクル1のパターン面には転写用の回路パター
ンが形成され、そのパターン面上のその回路パターンの
近傍にアライメントマーク(レチクルマーク)としての
回折格子マークRMが形成されている。
につき図面を参照して説明する。本例は、ステッパー型
の投影露光装置に備えられたTTR(スルー・ザ・レチ
クル)方式で、且つヘテロダイン干渉方式のアライメン
ト系に本発明を適用したものである。図1は、本例の投
影露光装置を示し、この図1において、2次元的に移動
自在なレチクルステージ2上にレチクル1が保持されて
いる。レチクル1のパターン面には転写用の回路パター
ンが形成され、そのパターン面上のその回路パターンの
近傍にアライメントマーク(レチクルマーク)としての
回折格子マークRMが形成されている。
【0019】そして、レチクル1の斜め上方に照明光学
系40が配置され、露光時には、照明光学系40からの
露光光が、レチクル1の上方に45゜の傾斜角で斜設さ
れたダイクロイックミラー6により下方へ反射されて、
レチクル1上の回路パターンを均一な照度分布で照明す
る。その露光光のもとでレチクル1上の回路パターン
は、投影光学系3を介して所定の投影倍率βでウエハ4
上の各ショット領域に投影露光される。ウエハ4の表面
にはフォトレジストが塗布され、その表面は投影光学系
3に関してレチクル1のパターン面と共役な面に保持さ
れている。また、ウエハ4上の各ショット領域の近傍に
は、それぞれレチクル1上の回折格子マークRMと同様
のアライメントマーク(ウエハマーク)としての回折格
子マークWMが形成されている。以下、投影光学系3の
光軸に平行にz軸を取り、z軸に垂直な平面内で図1の
紙面に平行にx軸を、図1の紙面に垂直にy軸を取って
説明する。
系40が配置され、露光時には、照明光学系40からの
露光光が、レチクル1の上方に45゜の傾斜角で斜設さ
れたダイクロイックミラー6により下方へ反射されて、
レチクル1上の回路パターンを均一な照度分布で照明す
る。その露光光のもとでレチクル1上の回路パターン
は、投影光学系3を介して所定の投影倍率βでウエハ4
上の各ショット領域に投影露光される。ウエハ4の表面
にはフォトレジストが塗布され、その表面は投影光学系
3に関してレチクル1のパターン面と共役な面に保持さ
れている。また、ウエハ4上の各ショット領域の近傍に
は、それぞれレチクル1上の回折格子マークRMと同様
のアライメントマーク(ウエハマーク)としての回折格
子マークWMが形成されている。以下、投影光学系3の
光軸に平行にz軸を取り、z軸に垂直な平面内で図1の
紙面に平行にx軸を、図1の紙面に垂直にy軸を取って
説明する。
【0020】ウエハ4は、ステップ・アンド・リピート
方式でx方向、y方向に2次元的に移動するウエハステ
ージ5上に保持され、ウエハ4上の1つのショット領域
に対するレチクル1のパターンの転写露光が完了する
と、ウエハ4上の次の露光対象のショット領域が投影光
学系3の露光フィールドにステッピングされる。レチク
ルステージ2及びウエハステージ5におけるx方向、y
方向及び回転方向(θ方向)の位置を独立に検出するた
めの不図示の干渉計が各ステージに設けられており、各
方向における各ステージの駆動は付属の駆動モータによ
り行われる。
方式でx方向、y方向に2次元的に移動するウエハステ
ージ5上に保持され、ウエハ4上の1つのショット領域
に対するレチクル1のパターンの転写露光が完了する
と、ウエハ4上の次の露光対象のショット領域が投影光
学系3の露光フィールドにステッピングされる。レチク
ルステージ2及びウエハステージ5におけるx方向、y
方向及び回転方向(θ方向)の位置を独立に検出するた
めの不図示の干渉計が各ステージに設けられており、各
方向における各ステージの駆動は付属の駆動モータによ
り行われる。
【0021】一方、回折格子マークRM及びWMの位置
を検出するためのアライメント光学系が、ダイクロイッ
クミラー6の上方に設けられている。このアライメント
光学系において、光源10は、露光光とは異なる広帯域
の光を供給するキセノン(Xe)ランプ又はハロゲンラ
ンプ等の白色光源である。光源10からの白色光は、口
径可変な可変絞り11及びコンデンサレンズ12を介す
ることにより平行光束に変換された後、所定の波長域の
光を抽出するバンドパスフィルタ13を介して光束Lと
して第1の音響光学素子(以下、「AOM」と呼ぶ。)
17に入射する。第1のAOM17は、周波数f1の高
周波信号SF1で駆動されており、AOM17からは光
束Lの0次光L0及び異方ブラッグ回折によりf1で周
波数変調された1次回折光L3が射出される。
を検出するためのアライメント光学系が、ダイクロイッ
クミラー6の上方に設けられている。このアライメント
光学系において、光源10は、露光光とは異なる広帯域
の光を供給するキセノン(Xe)ランプ又はハロゲンラ
ンプ等の白色光源である。光源10からの白色光は、口
径可変な可変絞り11及びコンデンサレンズ12を介す
ることにより平行光束に変換された後、所定の波長域の
光を抽出するバンドパスフィルタ13を介して光束Lと
して第1の音響光学素子(以下、「AOM」と呼ぶ。)
17に入射する。第1のAOM17は、周波数f1の高
周波信号SF1で駆動されており、AOM17からは光
束Lの0次光L0及び異方ブラッグ回折によりf1で周
波数変調された1次回折光L3が射出される。
【0022】その後、0次光L0及び1次回折光L3
は、レンズ18a、ミラー20、レンズ18bを経て、
周波数f2の高周波信号SF2で駆動された第2のAO
M60に入射する。このとき、レンズ18a及び18b
よりなるリレー光学系18a,18bに関して、AOM
17の超音波作用領域の中心とAOM60の超音波作用
領域の中心とは共役である。また、リレー光学系18
a,18b内に配置された空間フィルタ19により、第
1のAOM17からの0次光L0及び1次回折光L3以
外の光束が遮断されるようになっている。
は、レンズ18a、ミラー20、レンズ18bを経て、
周波数f2の高周波信号SF2で駆動された第2のAO
M60に入射する。このとき、レンズ18a及び18b
よりなるリレー光学系18a,18bに関して、AOM
17の超音波作用領域の中心とAOM60の超音波作用
領域の中心とは共役である。また、リレー光学系18
a,18b内に配置された空間フィルタ19により、第
1のAOM17からの0次光L0及び1次回折光L3以
外の光束が遮断されるようになっている。
【0023】また、リレー光学系18a,18bでの反
転投影、及びミラー20での反転を考慮して、AOM6
0はAOM17の場合と逆方向に高周波信号SF2で駆
動されている。この結果、0次光L0のAOM60での
異方ブラッグ回折によってf2で周波数変調された1次
回折光(以下、単に「光束」と呼ぶ。)L03、及び1
次回折光L3のAOM60における0次光(以下、単に
「光束」と呼ぶ。)L30が、異なる方向に射出され
る。光束L30及び光束L03は共に図1の紙面に垂直
な方向に偏光しているため、光束L30及び光束L03
を干渉させることによって、周波数(f1−f2)のヘ
テロダインビームが得られる。
転投影、及びミラー20での反転を考慮して、AOM6
0はAOM17の場合と逆方向に高周波信号SF2で駆
動されている。この結果、0次光L0のAOM60での
異方ブラッグ回折によってf2で周波数変調された1次
回折光(以下、単に「光束」と呼ぶ。)L03、及び1
次回折光L3のAOM60における0次光(以下、単に
「光束」と呼ぶ。)L30が、異なる方向に射出され
る。光束L30及び光束L03は共に図1の紙面に垂直
な方向に偏光しているため、光束L30及び光束L03
を干渉させることによって、周波数(f1−f2)のヘ
テロダインビームが得られる。
【0024】そして、光束L30及び光束L03はそれ
ぞれレンズ21、及び空間フィルタ61を経て、ビーム
スプリッタ22により2分割される。ビームスプリッタ
22を透過した光束L03及び光束L30はレンズ23
により集光され、この集光位置に設けられた参照用の回
折格子24上には、ピッチ方向に沿って流れる干渉縞が
形成される。そして、この回折格子24を介した回折光
がフォトダイオード等からなる光電検出器25にて参照
用の光ビート信号として光電検出される。
ぞれレンズ21、及び空間フィルタ61を経て、ビーム
スプリッタ22により2分割される。ビームスプリッタ
22を透過した光束L03及び光束L30はレンズ23
により集光され、この集光位置に設けられた参照用の回
折格子24上には、ピッチ方向に沿って流れる干渉縞が
形成される。そして、この回折格子24を介した回折光
がフォトダイオード等からなる光電検出器25にて参照
用の光ビート信号として光電検出される。
【0025】一方、ビームスプリッタ22で反射された
光束L03及び光束L30は、レンズ26a,26bよ
りなるリレー光学系26、リレーレンズ27、ビームス
プリッタ28、平行平面板37を通過する。この平行平
面板37は、投影光学系3の瞳共役位置又はその近傍
に、アライメント光学系の光軸に対して傾角可変に設け
られ、テレセントリック性を維持するための機能を有す
る。平行平面板37を通過した光束L03及び光束L3
0は、対物レンズ38、ダイクロイックミラー6を介し
て、所定の交差角を持つ2方向からレチクル1上の回折
格子マークRMを照明する。
光束L03及び光束L30は、レンズ26a,26bよ
りなるリレー光学系26、リレーレンズ27、ビームス
プリッタ28、平行平面板37を通過する。この平行平
面板37は、投影光学系3の瞳共役位置又はその近傍
に、アライメント光学系の光軸に対して傾角可変に設け
られ、テレセントリック性を維持するための機能を有す
る。平行平面板37を通過した光束L03及び光束L3
0は、対物レンズ38、ダイクロイックミラー6を介し
て、所定の交差角を持つ2方向からレチクル1上の回折
格子マークRMを照明する。
【0026】これにより、回折格子マークRM上には、
ピッチ方向に沿って流れる干渉縞が形成され、回折格子
マークRMの法線方向(投影光学系3の光軸方向)に、
光束L03の−3次回折光と、光束L30の+3次回折
光とがそれぞれ発生する。そして、光束L03及び光束
L30が回折格子マークRMを2方向から照明するとき
の交差角は、回折格子マークRMのピッチをPRM、光
源10から供給される光の基準波長をλ0、光束L03
又は光束L30の回折格子マークRMに対する入射角を
θRMとするとき、次の関係を満足するように設定され
ている。
ピッチ方向に沿って流れる干渉縞が形成され、回折格子
マークRMの法線方向(投影光学系3の光軸方向)に、
光束L03の−3次回折光と、光束L30の+3次回折
光とがそれぞれ発生する。そして、光束L03及び光束
L30が回折格子マークRMを2方向から照明するとき
の交差角は、回折格子マークRMのピッチをPRM、光
源10から供給される光の基準波長をλ0、光束L03
又は光束L30の回折格子マークRMに対する入射角を
θRMとするとき、次の関係を満足するように設定され
ている。
【0027】 PRM・sinθRM=3λ0 …(1) これにより、回折格子マークRMから発生する±3次回
折光は、再びダイクロイックミラー6、対物レンズ3
8、平行平面板37を通過して、ビームスプリッター2
8で反射された後、レンズ29及びビームスプリッター
30を介して、視野絞り34に達する。
折光は、再びダイクロイックミラー6、対物レンズ3
8、平行平面板37を通過して、ビームスプリッター2
8で反射された後、レンズ29及びビームスプリッター
30を介して、視野絞り34に達する。
【0028】この視野絞り34は、レチクル1と共役な
位置に設けられ、具体的には、図3(a)の斜線部で示
す如く、レチクル1の回折格子マークRMからの回折光
のみを通過させるように、回折格子マークRMと共役な
位置に開口部SRMが設けられている。視野絞り34を
通過した回折格子マークRMからの回折光は、0次回折
光を遮光する空間フィルタ35によりフィルタリングさ
れて、±3次回折光のみが光電検出器36に達し、この
光電検出器36にてレチクル1の位置情報を含んだ光ビ
ート信号が光電検出される。
位置に設けられ、具体的には、図3(a)の斜線部で示
す如く、レチクル1の回折格子マークRMからの回折光
のみを通過させるように、回折格子マークRMと共役な
位置に開口部SRMが設けられている。視野絞り34を
通過した回折格子マークRMからの回折光は、0次回折
光を遮光する空間フィルタ35によりフィルタリングさ
れて、±3次回折光のみが光電検出器36に達し、この
光電検出器36にてレチクル1の位置情報を含んだ光ビ
ート信号が光電検出される。
【0029】さて、光束L03及び光束L30は、レチ
クル上の回折格子マークRMを照明するが、レチクル1
には、図2(a)に示す如く、回折格子マークRMと並
列的にアライメント光用の透過窓P0が設けられてお
り、図2(b)に示す如く、ウエハ4上でその透過窓P
0に対応する位置に、回折格子マークWMが形成されて
いる。
クル上の回折格子マークRMを照明するが、レチクル1
には、図2(a)に示す如く、回折格子マークRMと並
列的にアライメント光用の透過窓P0が設けられてお
り、図2(b)に示す如く、ウエハ4上でその透過窓P
0に対応する位置に、回折格子マークWMが形成されて
いる。
【0030】図1において、レチクル1の透過窓P0を
通過した光束L03及び光束L30の一部は、投影光学
系3を介して、ウエハ4上の回折格子マークWMを所定
の交差角を持った2方向から照明し、これにより回折格
子マークWM上には、ピッチ方向に沿って流れる干渉縞
が形成される。回折格子マークWMの法線方向(投影光
学系3の光軸方向)には、光束L03の−3次回折光
と、光束L30の+3次回折光とがそれぞれ発生する。
回折格子マークWMから発生する±3次回折光は、再び
投影光学系3、透過窓P0(図2(a)参照)、ダイク
ロイックミラー6、対物レンズ38、平行平面板37を
通過してビームスプリッタ28で反射された後、レンズ
29、ビームスプリッタ30を経て視野絞り31に達す
る。この視野絞り31は、ウエハ4と共役な位置に設け
られており、具体的には、図3(b)の斜線部で示す如
く、ウエハ4上の回折格子マークWMからの回折光のみ
を通過させるように、回折格子マークWMと共役な位置
に開口部SWMが設けられている。
通過した光束L03及び光束L30の一部は、投影光学
系3を介して、ウエハ4上の回折格子マークWMを所定
の交差角を持った2方向から照明し、これにより回折格
子マークWM上には、ピッチ方向に沿って流れる干渉縞
が形成される。回折格子マークWMの法線方向(投影光
学系3の光軸方向)には、光束L03の−3次回折光
と、光束L30の+3次回折光とがそれぞれ発生する。
回折格子マークWMから発生する±3次回折光は、再び
投影光学系3、透過窓P0(図2(a)参照)、ダイク
ロイックミラー6、対物レンズ38、平行平面板37を
通過してビームスプリッタ28で反射された後、レンズ
29、ビームスプリッタ30を経て視野絞り31に達す
る。この視野絞り31は、ウエハ4と共役な位置に設け
られており、具体的には、図3(b)の斜線部で示す如
く、ウエハ4上の回折格子マークWMからの回折光のみ
を通過させるように、回折格子マークWMと共役な位置
に開口部SWMが設けられている。
【0031】このため、視野絞り31を通過した回折格
子マークWMからの回折光は、0次回折光を遮光する空
間フィルタ32によりフィルタリングされて、±3次回
折光のみが光電検出器33に達し、この光電検出器33
にてウエハ4上の位置情報を含んだ光ビート信号が光電
検出される。ここで、各空間フィルタ32,35はアラ
イメント光学系の瞳と略共役な位置、即ち投影光学系3
の瞳(射出瞳)と実質的に共役な配置にされ、レチクル
1、ウエハ4上に形成された回折格子マークRM,WM
からの0次光(正反射光)を遮断し、±3次回折光(レ
チクル1、ウエハ4上の回折格子マークに対して垂直方
向に発生する回折光)のみを通過させるように設定され
ている。また、光電検出器33及び36は、対物レンズ
38及びレンズ29に関して、それぞれレチクル1及び
ウエハ4と略共役となるように配置されている。
子マークWMからの回折光は、0次回折光を遮光する空
間フィルタ32によりフィルタリングされて、±3次回
折光のみが光電検出器33に達し、この光電検出器33
にてウエハ4上の位置情報を含んだ光ビート信号が光電
検出される。ここで、各空間フィルタ32,35はアラ
イメント光学系の瞳と略共役な位置、即ち投影光学系3
の瞳(射出瞳)と実質的に共役な配置にされ、レチクル
1、ウエハ4上に形成された回折格子マークRM,WM
からの0次光(正反射光)を遮断し、±3次回折光(レ
チクル1、ウエハ4上の回折格子マークに対して垂直方
向に発生する回折光)のみを通過させるように設定され
ている。また、光電検出器33及び36は、対物レンズ
38及びレンズ29に関して、それぞれレチクル1及び
ウエハ4と略共役となるように配置されている。
【0032】さて、各光電検出器25,33,36から
得られる3つの光電信号は、共に同一の周波数Δf(=
f1−f2)の正弦波状の光ビート信号を含んでおり、
それぞれ図1の位相検出系50に供給される。この位相
検出系50内の光ビート信号抽出部(フーリエ変換回
路)にてそれら3つの光電信号を電気的にフーリエ変換
して、それぞれ周波数Δfの正弦波状の光ビート信号を
精度良く抽出し、これら光ビート信号の相互の位相差を
検出する。
得られる3つの光電信号は、共に同一の周波数Δf(=
f1−f2)の正弦波状の光ビート信号を含んでおり、
それぞれ図1の位相検出系50に供給される。この位相
検出系50内の光ビート信号抽出部(フーリエ変換回
路)にてそれら3つの光電信号を電気的にフーリエ変換
して、それぞれ周波数Δfの正弦波状の光ビート信号を
精度良く抽出し、これら光ビート信号の相互の位相差を
検出する。
【0033】今、位置合わせされていない状態でレチク
ル1、ウエハ4が任意の位置で停止しているとすると、
対応する2つの光ビート信号は、一定の位相だけずれる
ことになる。ここで、レチクル1及びウエハ4からの各
光ビート信号の位相差(±180゜以内)は、レチクル
1及びウエハ4上にそれぞれ形成された回折格子マーク
の格子ピッチの1/2以内の相対位置ずれ量に一義的に
対応している。
ル1、ウエハ4が任意の位置で停止しているとすると、
対応する2つの光ビート信号は、一定の位相だけずれる
ことになる。ここで、レチクル1及びウエハ4からの各
光ビート信号の位相差(±180゜以内)は、レチクル
1及びウエハ4上にそれぞれ形成された回折格子マーク
の格子ピッチの1/2以内の相対位置ずれ量に一義的に
対応している。
【0034】このため、予めプリアライメント及びサー
チアライメント工程によって、レチクル1とウエハ4上
の各ショット領域との相対位置ずれ量が各回折格子マー
クRM,WMの格子ピッチの1/2以下となるように位
置合わせを行う。そして、位相検出系50では例えば回
折格子マークRMに対応する光ビート信号と、回折格子
マークWMに対応する光ビート信号との位相差を求め、
この位相差を装置全体の動作を統轄制御する主制御系5
1に供給する。それに応じて主制御系51では、位相検
出系50から供給された位相差が零又は所定の値となる
ようにサーボ系52を介してレチクルステージ2又はウ
エハステージ5を2次元移動させて位置合わせを行う。
チアライメント工程によって、レチクル1とウエハ4上
の各ショット領域との相対位置ずれ量が各回折格子マー
クRM,WMの格子ピッチの1/2以下となるように位
置合わせを行う。そして、位相検出系50では例えば回
折格子マークRMに対応する光ビート信号と、回折格子
マークWMに対応する光ビート信号との位相差を求め、
この位相差を装置全体の動作を統轄制御する主制御系5
1に供給する。それに応じて主制御系51では、位相検
出系50から供給された位相差が零又は所定の値となる
ようにサーボ系52を介してレチクルステージ2又はウ
エハステージ5を2次元移動させて位置合わせを行う。
【0035】なお、光電検出器25により得られる参照
用の光ビート信号を基準信号として、この基準信号と各
回折格子マークRM,WMからの光ビート信号との各々
の位相差が零又は所定の値となるように位置合わせを行
ってもよい。また、AOM17,60を駆動する高周波
信号を混合して得られるビート信号を基準信号として利
用することもできる。
用の光ビート信号を基準信号として、この基準信号と各
回折格子マークRM,WMからの光ビート信号との各々
の位相差が零又は所定の値となるように位置合わせを行
ってもよい。また、AOM17,60を駆動する高周波
信号を混合して得られるビート信号を基準信号として利
用することもできる。
【0036】次に、互いに異なる周波数の2光束を生成
する部分について図4を参照して詳細に説明する。図4
では、図1のリレー光学系18a,18bをリレー光学
系18で表し、且つミラー20を省略してある。従っ
て、AOM60における高周波信号SF2の印加方向
は、図1の場合と逆になっている。図4において、AO
M17の音響光学媒体17a内の超音波作用領域の中心
(回折点)CAと、AOM60の音響光学媒体60a内
の超音波作用領域の中心(回折点)CBとはリレー光学
系18に関して共役となっている。
する部分について図4を参照して詳細に説明する。図4
では、図1のリレー光学系18a,18bをリレー光学
系18で表し、且つミラー20を省略してある。従っ
て、AOM60における高周波信号SF2の印加方向
は、図1の場合と逆になっている。図4において、AO
M17の音響光学媒体17a内の超音波作用領域の中心
(回折点)CAと、AOM60の音響光学媒体60a内
の超音波作用領域の中心(回折点)CBとはリレー光学
系18に関して共役となっている。
【0037】また、AOM17は、例えば2酸化テルル
(TeO2)、石英、又はモリブデン酸鉛(PbMoO4)
等の音響光学媒体17aに、圧電素子等のトランスデュ
ーサ17bを被着したものであり、このトランスデュー
サ17bに発振器16から周波数f1の高周波信号SF
1が印加されている。同様に、AOM60も、音響光学
媒体60aにトランスデューサ60bを被着したもので
あり、トランスデューサ60bに発振器59から周波数
f2の高周波信号SF2が印加されている。
(TeO2)、石英、又はモリブデン酸鉛(PbMoO4)
等の音響光学媒体17aに、圧電素子等のトランスデュ
ーサ17bを被着したものであり、このトランスデュー
サ17bに発振器16から周波数f1の高周波信号SF
1が印加されている。同様に、AOM60も、音響光学
媒体60aにトランスデューサ60bを被着したもので
あり、トランスデューサ60bに発振器59から周波数
f2の高周波信号SF2が印加されている。
【0038】そして、光束Lは図4の紙面に平行な方向
に偏光してAOM17に入射し、AOM17の音響光学
媒体17a内の横波の超音波進行波Aによって約50%
が異方ブラッグ回折を受けて1次回折光である光束L3
となり、残りの大部分が0次光である光束L0として光
軸に平行にAOM17を透過する。また、光束L3は、
f1の周波数変調を受けると共に、図4の紙面に垂直な
方向に偏光方向が回転しており、0次光L0の偏光方向
は入射時と同じである。光束L3及び光束L0はリレー
光学系18を介して、第2のAOM60の音響光学媒体
60a内の超音波作用領域の中心CBで交差するように
そのAOM60に入射する。
に偏光してAOM17に入射し、AOM17の音響光学
媒体17a内の横波の超音波進行波Aによって約50%
が異方ブラッグ回折を受けて1次回折光である光束L3
となり、残りの大部分が0次光である光束L0として光
軸に平行にAOM17を透過する。また、光束L3は、
f1の周波数変調を受けると共に、図4の紙面に垂直な
方向に偏光方向が回転しており、0次光L0の偏光方向
は入射時と同じである。光束L3及び光束L0はリレー
光学系18を介して、第2のAOM60の音響光学媒体
60a内の超音波作用領域の中心CBで交差するように
そのAOM60に入射する。
【0039】そして、光束L0はAOM60の音響光学
媒体60a内の超音波進行波Bによってほぼ100%が
回折されて、f2の周波数変調を受けた1次回折光であ
る光束L03となり、光束L3はAOM60をほぼその
まま透過して0次光である光束L30となる。また、光
束L03はAOM60での回折によって偏光方向が図8
の紙面に垂直な方向に回転しており、光束L30の偏光
方向と等しくなっている。従って、光束L03と光束L
30とを位置検出用の光束として使用できる。
媒体60a内の超音波進行波Bによってほぼ100%が
回折されて、f2の周波数変調を受けた1次回折光であ
る光束L03となり、光束L3はAOM60をほぼその
まま透過して0次光である光束L30となる。また、光
束L03はAOM60での回折によって偏光方向が図8
の紙面に垂直な方向に回転しており、光束L30の偏光
方向と等しくなっている。従って、光束L03と光束L
30とを位置検出用の光束として使用できる。
【0040】また、0次光L0のAOM60による0次
光L00も僅かに発生することがあるが、この0次光L
00は図1の空間フィルタ61で遮光される。また、本
例では、AOM17に入射した光束Lのほぼ50%がf
1の周波数変調を受けた光束L30となり、残りのほぼ
全部がf2の周波数変調を受けた光束L03となるた
め、回折効率が極めて高くなっている。
光L00も僅かに発生することがあるが、この0次光L
00は図1の空間フィルタ61で遮光される。また、本
例では、AOM17に入射した光束Lのほぼ50%がf
1の周波数変調を受けた光束L30となり、残りのほぼ
全部がf2の周波数変調を受けた光束L03となるた
め、回折効率が極めて高くなっている。
【0041】ところで、図5に示すように、回折格子マ
ークWMを構成するラインの溝底部が例えば傾きφで格
子周期方向に差を持ったりするなど回折格子マークWM
の断面形状が非対称性を有する場合には、回折格子マー
クの振幅反射率の絶対値及び位相も非対称になる。この
結果、回折格子マークから発生する回折光も例えば0次
光に対して右方向に発生する正の次数と左方向に発生す
る負の次数とで強度や位相が異なったものになり、位置
検出精度が悪化してしまう。特にCMP等の処理が施さ
れた低段差のウエハを使用する場合には、検出誤差が大
きくなってしまう。
ークWMを構成するラインの溝底部が例えば傾きφで格
子周期方向に差を持ったりするなど回折格子マークWM
の断面形状が非対称性を有する場合には、回折格子マー
クの振幅反射率の絶対値及び位相も非対称になる。この
結果、回折格子マークから発生する回折光も例えば0次
光に対して右方向に発生する正の次数と左方向に発生す
る負の次数とで強度や位相が異なったものになり、位置
検出精度が悪化してしまう。特にCMP等の処理が施さ
れた低段差のウエハを使用する場合には、検出誤差が大
きくなってしまう。
【0042】そこで本例では、LIA方式でアライメン
トを行う場合に回折格子マークの非対称性による検出誤
差が、図6に示すように高次の回折光を使用する程小さ
くなることを利用して、予めシミュレーションにより図
6の誤差曲線を求めておき、上述の±3次回折光の他
に、±4次回折光も使用して回折格子マークWMの位置
検出を行い、回折格子マークWMの非対称性による検出
誤差を推定し補正する。±4次回折光による検出は、図
4の発振器16,59からトランスデューサ17b,6
0bに印加する周波数f1,f2を変更し、実線で示す
光束L03,L30を点線で示す光束L04,L40の
ように変更して、回折格子マークWMに対する入射角を
変更することによって行う。
トを行う場合に回折格子マークの非対称性による検出誤
差が、図6に示すように高次の回折光を使用する程小さ
くなることを利用して、予めシミュレーションにより図
6の誤差曲線を求めておき、上述の±3次回折光の他
に、±4次回折光も使用して回折格子マークWMの位置
検出を行い、回折格子マークWMの非対称性による検出
誤差を推定し補正する。±4次回折光による検出は、図
4の発振器16,59からトランスデューサ17b,6
0bに印加する周波数f1,f2を変更し、実線で示す
光束L03,L30を点線で示す光束L04,L40の
ように変更して、回折格子マークWMに対する入射角を
変更することによって行う。
【0043】まず±3次回折光による検出を行う際に
は、例えば図4のAOM17,60に印加する超音波の
周波数f1,f2を、それぞれ50MHz、50.1M
Hzとし、光束L03,L30を生成する。図9に示す
ように、光束L03,L30は回折格子マークWMに対
して入射角θ1で入射し、回折格子マークWM上には、
ピッチが2μmの干渉縞が形成され、回折格子マークW
Mの法線方向には、光束L30の−3次回折光L3A
と、光束L03の+3次回折光L3Bとがそれぞれ発生
する。ここで、回折格子マークWMのピッチPは12μ
mであり、光束L03と光束L30とが回折格子マーク
WMを2方向から照明するときの交差角は、光源10か
ら供給される光の基準波長をλとするとき、次の関係を
満足するようになっている。
は、例えば図4のAOM17,60に印加する超音波の
周波数f1,f2を、それぞれ50MHz、50.1M
Hzとし、光束L03,L30を生成する。図9に示す
ように、光束L03,L30は回折格子マークWMに対
して入射角θ1で入射し、回折格子マークWM上には、
ピッチが2μmの干渉縞が形成され、回折格子マークW
Mの法線方向には、光束L30の−3次回折光L3A
と、光束L03の+3次回折光L3Bとがそれぞれ発生
する。ここで、回折格子マークWMのピッチPは12μ
mであり、光束L03と光束L30とが回折格子マーク
WMを2方向から照明するときの交差角は、光源10か
ら供給される光の基準波長をλとするとき、次の関係を
満足するようになっている。
【0044】P・sinθ1=3λ …(2) これにより、回折格子マークWMから発生する±3次回
折光L3A,L3Bは、光電検出器33に達し、上述の
ようにウエハ4上の位置情報を含んだ光ビート信号が光
電検出される。このとき、光ビート信号の周波数は10
0kHzとなる。この周波数は容易にppmのオーダー
で安定させることができ、極めて高精度に設定すること
ができる。また、超音波の音速を4000m/secと
すると、AOM17,60内を進行する超音波のピッチ
は80μmであり、0次光を遮光するので干渉縞のピッ
チが4μmとなるため、AOM17,60〜回折格子マ
ークWM間の投影光学系3を含めた光学系の縮小倍率は
1/20としている。
折光L3A,L3Bは、光電検出器33に達し、上述の
ようにウエハ4上の位置情報を含んだ光ビート信号が光
電検出される。このとき、光ビート信号の周波数は10
0kHzとなる。この周波数は容易にppmのオーダー
で安定させることができ、極めて高精度に設定すること
ができる。また、超音波の音速を4000m/secと
すると、AOM17,60内を進行する超音波のピッチ
は80μmであり、0次光を遮光するので干渉縞のピッ
チが4μmとなるため、AOM17,60〜回折格子マ
ークWM間の投影光学系3を含めた光学系の縮小倍率は
1/20としている。
【0045】次に、±4次回折光による検出を行う際に
は、例えば図4のAOM17,60に印加する超音波の
周波数f1,f2を、それぞれ66.67MHz、6
6.77MHzに切り換えて、光束L04,L40を生
成する。図9に示すように、光束L04,L40は回折
格子マークWMに対して入射角θ2で入射し、回折格子
マークWM上には、ピッチが1.5μmの干渉縞が形成
され、回折格子マークWMの法線方向には、光束L40
の−4次回折光L4Aと、光束L04の+4次回折光L
4Bとがそれぞれ発生する。ここで、光束L04と光束
L40とが回折格子マークWMを2方向から照明すると
きの交差角は、次の関係を満足するようになっている。
は、例えば図4のAOM17,60に印加する超音波の
周波数f1,f2を、それぞれ66.67MHz、6
6.77MHzに切り換えて、光束L04,L40を生
成する。図9に示すように、光束L04,L40は回折
格子マークWMに対して入射角θ2で入射し、回折格子
マークWM上には、ピッチが1.5μmの干渉縞が形成
され、回折格子マークWMの法線方向には、光束L40
の−4次回折光L4Aと、光束L04の+4次回折光L
4Bとがそれぞれ発生する。ここで、光束L04と光束
L40とが回折格子マークWMを2方向から照明すると
きの交差角は、次の関係を満足するようになっている。
【0046】P・sinθ2=4λ …(3) これにより、回折格子マークWMから発生する±4次回
折光L4A,L4Bは、光電検出器33に達し、ウエハ
4の位置情報を含んだ光ビート信号が光電検出される。
この光ビート信号の周波数も100kHzとなる。そし
て、主制御系51では、図6の誤差曲線、及び±3次回
折光L3A,L3Bの検出値と±4次回折光L4A,L
4Bの検出値とに基づいて回折格子マークWMの非対称
性による検出誤差を推定して補正し、サーボ系52を介
してウエハステージ5を2次元移動させて位置合わせを
行う。
折光L4A,L4Bは、光電検出器33に達し、ウエハ
4の位置情報を含んだ光ビート信号が光電検出される。
この光ビート信号の周波数も100kHzとなる。そし
て、主制御系51では、図6の誤差曲線、及び±3次回
折光L3A,L3Bの検出値と±4次回折光L4A,L
4Bの検出値とに基づいて回折格子マークWMの非対称
性による検出誤差を推定して補正し、サーボ系52を介
してウエハステージ5を2次元移動させて位置合わせを
行う。
【0047】以上のように、AOM17,60に印加す
る超音波の周波数を時間的に切り換え、±3次回折光L
3A,L3B及び±4次回折光L4A,L4Bを検出す
ることによって、回折格子マークWMの非対称性による
誤差を低減し、高精度なアライメントを行うことができ
る。また、本例によれば、光束L03,L30及び光束
L04,L40は、同一のAOM17,60で生成する
ことができ、さらに、±3次回折光L3A,L3B及び
±4次回折光L4A,L4Bの検出も同一の光電検出器
33で行うことができ、簡単な構成で回折格子マークW
Mの位置検出を高精度に行うことができる利点がある。
る超音波の周波数を時間的に切り換え、±3次回折光L
3A,L3B及び±4次回折光L4A,L4Bを検出す
ることによって、回折格子マークWMの非対称性による
誤差を低減し、高精度なアライメントを行うことができ
る。また、本例によれば、光束L03,L30及び光束
L04,L40は、同一のAOM17,60で生成する
ことができ、さらに、±3次回折光L3A,L3B及び
±4次回折光L4A,L4Bの検出も同一の光電検出器
33で行うことができ、簡単な構成で回折格子マークW
Mの位置検出を高精度に行うことができる利点がある。
【0048】また、±3次回折光による検出と±4次回
折光による検出との切り換えは、AOM17,60に印
加する超音波の周波数の変更をμsecのオーダーで極
めて短時間に行うことができ、回折格子マークWMの検
出も極めて短時間に行うことができることから、極めて
短時間に行うことができる。従って、±3次回折光と±
4次回折光とは、見かけ上同時に検出したことになる。
また、AOM17,60に印加する超音波について2種
類の周波数を同時に加えることもできる。
折光による検出との切り換えは、AOM17,60に印
加する超音波の周波数の変更をμsecのオーダーで極
めて短時間に行うことができ、回折格子マークWMの検
出も極めて短時間に行うことができることから、極めて
短時間に行うことができる。従って、±3次回折光と±
4次回折光とは、見かけ上同時に検出したことになる。
また、AOM17,60に印加する超音波について2種
類の周波数を同時に加えることもできる。
【0049】なお、検出に使用する回折光の次数は、3
次及び4次に限られるものではなく、例えば5次、6次
等のより高次の回折光を使用するようにしてもよく、1
次回折光等の低次の回折光を使用するようにしてもよ
い。また、検出の基準又は真値として、光ビート信号の
SN比の最も良好な回折光又は最も高次の回折光の検出
値を選択するようにしてもよい。
次及び4次に限られるものではなく、例えば5次、6次
等のより高次の回折光を使用するようにしてもよく、1
次回折光等の低次の回折光を使用するようにしてもよ
い。また、検出の基準又は真値として、光ビート信号の
SN比の最も良好な回折光又は最も高次の回折光の検出
値を選択するようにしてもよい。
【0050】また、レイヤ毎に、例えばロッドの先頭の
ウエハのアライメントを行う前に予め誤差曲線を求め、
検出誤差のオフセットを記憶して検出の基準となる回折
光の次数を、例えば3次等に固定するようにしてもよ
い。次に、本発明の第2の実施の形態につき図7を参照
して説明する。本例は、第1の実施の形態に対して、回
折格子マークWMに入射する2光束を生成する部分を変
更したものであり、図7において図4に対応する部分に
は同一符号を付してその詳細説明を省略する。
ウエハのアライメントを行う前に予め誤差曲線を求め、
検出誤差のオフセットを記憶して検出の基準となる回折
光の次数を、例えば3次等に固定するようにしてもよ
い。次に、本発明の第2の実施の形態につき図7を参照
して説明する。本例は、第1の実施の形態に対して、回
折格子マークWMに入射する2光束を生成する部分を変
更したものであり、図7において図4に対応する部分に
は同一符号を付してその詳細説明を省略する。
【0051】図7において、光源10から射出された光
束は、AOM17,60により周波数変調させられ、レ
ンズ21を介してビームスプリッタ70に入射する。ビ
ームスプリッタ70を通過した光束L1は、レンズ7
1、ビームスプリッタ73、及び空間フィルタ61〜対
物レンズ38を介して入射角θで回折格子マークWMに
入射するようになっており、回折格子マークWMの法線
方向には、光束L1の±1次回折光が発生する。ここ
で、光束L1が回折格子マークWMを2方向から照明す
るときの交差角は、次の関係を満足するように設定され
ている。
束は、AOM17,60により周波数変調させられ、レ
ンズ21を介してビームスプリッタ70に入射する。ビ
ームスプリッタ70を通過した光束L1は、レンズ7
1、ビームスプリッタ73、及び空間フィルタ61〜対
物レンズ38を介して入射角θで回折格子マークWMに
入射するようになっており、回折格子マークWMの法線
方向には、光束L1の±1次回折光が発生する。ここ
で、光束L1が回折格子マークWMを2方向から照明す
るときの交差角は、次の関係を満足するように設定され
ている。
【0052】P・sinθ=λ …(4) これにより、回折格子マークWMから発生する±1次回
折光は、光電検出器33に達し、この光電検出器33に
てウエハ4上の位置情報を含んだ光ビート信号が光電検
出される。一方、ビームスプリッタ70により反射され
た光束L3は、ミラー72a,72d及びレンズ72
b,72c,72eからなる拡大光学系72を介して、
ビームスプリッタ73により反射され、空間フィルタ6
1〜対物レンズ38を介して所定の入射角で回折格子マ
ークWMに入射するようになっている。拡大光学系72
を含む光束L3の光路の光学系の倍率は、レンズ71を
含む光束L1の光路の光学系の倍率よりも大きくなって
おり、本例では、回折格子マークWMの法線方向に光束
L3の±3次回折光が発生するような入射角で光束L3
が回折格子マークWMに入射するような倍率になってい
る。そして、回折格子マークWMの法線方向に発生した
光束L3の±3次回折光は光電検出器33に達し、この
光電検出器33にてウエハ4上の位置情報を含んだ光ビ
ート信号が光電検出される。
折光は、光電検出器33に達し、この光電検出器33に
てウエハ4上の位置情報を含んだ光ビート信号が光電検
出される。一方、ビームスプリッタ70により反射され
た光束L3は、ミラー72a,72d及びレンズ72
b,72c,72eからなる拡大光学系72を介して、
ビームスプリッタ73により反射され、空間フィルタ6
1〜対物レンズ38を介して所定の入射角で回折格子マ
ークWMに入射するようになっている。拡大光学系72
を含む光束L3の光路の光学系の倍率は、レンズ71を
含む光束L1の光路の光学系の倍率よりも大きくなって
おり、本例では、回折格子マークWMの法線方向に光束
L3の±3次回折光が発生するような入射角で光束L3
が回折格子マークWMに入射するような倍率になってい
る。そして、回折格子マークWMの法線方向に発生した
光束L3の±3次回折光は光電検出器33に達し、この
光電検出器33にてウエハ4上の位置情報を含んだ光ビ
ート信号が光電検出される。
【0053】以上のように、2光束を空間的に分割し
て、一方の2光束を他方の2光束と倍率を異ならせて再
合成することによって、回折格子マークWMに対する入
射角を異ならせることができる。また、第1の実施の形
態のように、±3次回折光及び±4次回折光のような高
次回折光のみを使用する場合には、検出範囲がそれぞれ
2μm及び1.5μmと狭くなるため、ラフアライメン
トを行うことが困難になるが、本例のように±1次回折
光を使用する場合には、検出範囲が6μmとなり、ラフ
アライメントに対しても実用的なものとなる。
て、一方の2光束を他方の2光束と倍率を異ならせて再
合成することによって、回折格子マークWMに対する入
射角を異ならせることができる。また、第1の実施の形
態のように、±3次回折光及び±4次回折光のような高
次回折光のみを使用する場合には、検出範囲がそれぞれ
2μm及び1.5μmと狭くなるため、ラフアライメン
トを行うことが困難になるが、本例のように±1次回折
光を使用する場合には、検出範囲が6μmとなり、ラフ
アライメントに対しても実用的なものとなる。
【0054】また、上述の各実施の形態では、±N次光
検出方式を用いているが、高次回折光は一般に回折効率
が低いため、±N次光検出方式で十分な信号強度が得ら
れない場合には、以下のように0−N次光検出方式を用
いるようにするとよい。図10は、0−N次光検出方式
を用いた場合の回折格子マークWMの近傍の様子を示
し、この図10において、光束L03及びL30は、入
射角θ3で回折格子マークWMに入射するようになって
いる。そして、回折格子マークWMから発生する光束L
30の0次光と光束L03の−3次回折光L3Cとが光
電検出器33Aに達し、この光電検出器33Aにて回折
格子マークWMの位置情報を含んだ光ビート信号が光電
検出される。また、光束L03の0次光と光束L03の
3次回折光とが光電検出器33Bに達し、この光電検出
器33Bにて回折格子マークWMの位置情報を含んだ光
ビート信号が光電検出される。ここで、光束L03及び
L30が回折格子マークWMを2方向から照明するとき
の交差角は、次の関係を満足するように設定されてい
る。
検出方式を用いているが、高次回折光は一般に回折効率
が低いため、±N次光検出方式で十分な信号強度が得ら
れない場合には、以下のように0−N次光検出方式を用
いるようにするとよい。図10は、0−N次光検出方式
を用いた場合の回折格子マークWMの近傍の様子を示
し、この図10において、光束L03及びL30は、入
射角θ3で回折格子マークWMに入射するようになって
いる。そして、回折格子マークWMから発生する光束L
30の0次光と光束L03の−3次回折光L3Cとが光
電検出器33Aに達し、この光電検出器33Aにて回折
格子マークWMの位置情報を含んだ光ビート信号が光電
検出される。また、光束L03の0次光と光束L03の
3次回折光とが光電検出器33Bに達し、この光電検出
器33Bにて回折格子マークWMの位置情報を含んだ光
ビート信号が光電検出される。ここで、光束L03及び
L30が回折格子マークWMを2方向から照明するとき
の交差角は、次の関係を満足するように設定されてい
る。
【0055】2P・sinθ3=3λ …(5) また、光束L04及びL40は、入射角θ4で回折格子
マークWMに入射するようになっており、回折格子マー
クWMから発生する光束L40の0次光と光束L04の
−3次回折光L4Cとが光電検出器33Aに達し、この
光電検出器33Aにて回折格子マークWMの位置情報を
含んだ光ビート信号が光電検出される。また、光束L0
4の0次光と光束L40の3次回折光とが光電検出器3
3Bに達し、この光電検出器33Bにて回折格子マーク
WMの位置情報を含んだ光ビート信号が光電検出され
る。ここで、光束L04及びL40が回折格子マークW
Mを2方向から照明するときの交差角は、次の関係を満
足するように設定されている。
マークWMに入射するようになっており、回折格子マー
クWMから発生する光束L40の0次光と光束L04の
−3次回折光L4Cとが光電検出器33Aに達し、この
光電検出器33Aにて回折格子マークWMの位置情報を
含んだ光ビート信号が光電検出される。また、光束L0
4の0次光と光束L40の3次回折光とが光電検出器3
3Bに達し、この光電検出器33Bにて回折格子マーク
WMの位置情報を含んだ光ビート信号が光電検出され
る。ここで、光束L04及びL40が回折格子マークW
Mを2方向から照明するときの交差角は、次の関係を満
足するように設定されている。
【0056】2P・sinθ4=4λ …(6) このように、0−N次光検出方式を用いることによっ
て、±N次光検出方式を用いる場合よりも高い信号強度
を得ることができる。また、図8に示すように、0次光
L30と−3次回折光L3Dとを光電検出器33Aで、
0次光L03と3次回折光L3Cとを光電検出器33B
で、それぞれビームスプリッタ等を介さずに検出するよ
うにしてもよい。
て、±N次光検出方式を用いる場合よりも高い信号強度
を得ることができる。また、図8に示すように、0次光
L30と−3次回折光L3Dとを光電検出器33Aで、
0次光L03と3次回折光L3Cとを光電検出器33B
で、それぞれビームスプリッタ等を介さずに検出するよ
うにしてもよい。
【0057】ところで、AOMの音響光学媒体に加える
超音波の周波数をfとすると、次式で与えられるパラメ
ータQを適切に選ぶように注意する必要がある。 Q=(2πLλf2 )/nV2 …(7) 但し、Lは超音波作用領域の長さ、λは使用される光束
の中心波長、nは音響光学媒体の屈折率、Vは超音波の
速度である。そして、Qの値が4π前後(≒12.6)
ではブラッグ回折が起こり、Qの値が2の前後ではラマ
ン−ナス(Raman-Nath)回折が起こる。そして、そのQ
の値の条件をほぼ満たす範囲で、超音波の周波数fを調
整することで、その音響光学媒体内の進行波のピッチを
或る程度変化させることができ、回折格子マークWMに
入射する2光束の交差角を変化させることができる。ま
た、第2の実施の形態のように、2光束を分割して、一
方の2光束を他方の2光束と倍率を異ならせて再合成す
ることによって、回折格子マークWMに対する入射角を
互いに異ならせる場合には、さらに広い範囲で交差角を
変化させることができる。
超音波の周波数をfとすると、次式で与えられるパラメ
ータQを適切に選ぶように注意する必要がある。 Q=(2πLλf2 )/nV2 …(7) 但し、Lは超音波作用領域の長さ、λは使用される光束
の中心波長、nは音響光学媒体の屈折率、Vは超音波の
速度である。そして、Qの値が4π前後(≒12.6)
ではブラッグ回折が起こり、Qの値が2の前後ではラマ
ン−ナス(Raman-Nath)回折が起こる。そして、そのQ
の値の条件をほぼ満たす範囲で、超音波の周波数fを調
整することで、その音響光学媒体内の進行波のピッチを
或る程度変化させることができ、回折格子マークWMに
入射する2光束の交差角を変化させることができる。ま
た、第2の実施の形態のように、2光束を分割して、一
方の2光束を他方の2光束と倍率を異ならせて再合成す
ることによって、回折格子マークWMに対する入射角を
互いに異ならせる場合には、さらに広い範囲で交差角を
変化させることができる。
【0058】また、上記の各実施の形態は、本発明をT
TR方式のアライメント系に適用したものであるが、本
発明はオフ・アクシス方式のアライメント系にも適用す
ることができる。更に、上記の各実施の形態は、本発明
をステッパー型の投影露光装置のアライメント系に適用
したものであるが、本発明はステップ・アンド・スキャ
ン方式の投影露光装置、更には投影光学系を使用しない
プロキシミティ方式の露光装置等のアライメント系にも
適用することができる。
TR方式のアライメント系に適用したものであるが、本
発明はオフ・アクシス方式のアライメント系にも適用す
ることができる。更に、上記の各実施の形態は、本発明
をステッパー型の投影露光装置のアライメント系に適用
したものであるが、本発明はステップ・アンド・スキャ
ン方式の投影露光装置、更には投影光学系を使用しない
プロキシミティ方式の露光装置等のアライメント系にも
適用することができる。
【0059】また、上記の実施の形態の投影露光装置
は、照明光学系や投影光学系の調整を行うと共に、各構
成要素を、電気的、機械的又は光学的に連結して組み上
げられる。この場合の作業は温度管理が行われたクリー
ンルーム内で行うことが望ましい。そして、上記のよう
に露光が行われたウエハ4が、現像工程、パターン形成
工程、ボンディング工程等を経ることによって、半導体
素子等のデバイスが製造される。
は、照明光学系や投影光学系の調整を行うと共に、各構
成要素を、電気的、機械的又は光学的に連結して組み上
げられる。この場合の作業は温度管理が行われたクリー
ンルーム内で行うことが望ましい。そして、上記のよう
に露光が行われたウエハ4が、現像工程、パターン形成
工程、ボンディング工程等を経ることによって、半導体
素子等のデバイスが製造される。
【0060】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。
【0061】
【発明の効果】本発明によれば、マークの非対称性によ
る検出誤差を低減することができ、その物体の位置合わ
せを高精度に行うことができる。また、その第1の2光
束の入射によりそのマークから発生した回折ビームとそ
の第2の2光束の入射によりそのマークから発生した回
折ビームとを、同一の光電検出器を用いて検出すること
ができ、装置の構成が簡単になる利点がある。また、露
光ビームを用いて物体上に所定パターンを形成する場合
に、本発明を適用した場合には、その所定パターンをそ
の物体上に高精度に露光することができる。
る検出誤差を低減することができ、その物体の位置合わ
せを高精度に行うことができる。また、その第1の2光
束の入射によりそのマークから発生した回折ビームとそ
の第2の2光束の入射によりそのマークから発生した回
折ビームとを、同一の光電検出器を用いて検出すること
ができ、装置の構成が簡単になる利点がある。また、露
光ビームを用いて物体上に所定パターンを形成する場合
に、本発明を適用した場合には、その所定パターンをそ
の物体上に高精度に露光することができる。
【図1】 本発明の第1の実施の形態において使用され
る投影露光装置を示す概略構成図である。
る投影露光装置を示す概略構成図である。
【図2】 (a)はレチクル上の回折格子マーク及び透
過窓を示す平面図、(b)はウエハ上の回折格子マーク
を示す平面図である。
過窓を示す平面図、(b)はウエハ上の回折格子マーク
を示す平面図である。
【図3】 (a)はレチクルと共役な視野絞りを示す
図、(b)はウエハと共役な視野絞りを示す図である。
図、(b)はウエハと共役な視野絞りを示す図である。
【図4】 図1の投影露光装置のアライメント系を示す
図である。
図である。
【図5】 格子方向の断面形状に非対称性を有する回折
格子マークを示す断面図である。
格子マークを示す断面図である。
【図6】 LIA方式でアライメントを行う際の回折光
の次数Nと回折格子マークの非対称性による検出誤差δ
との関係の一例を示すグラフである。
の次数Nと回折格子マークの非対称性による検出誤差δ
との関係の一例を示すグラフである。
【図7】 本発明の第2の実施の形態において使用され
る投影露光装置のアライメント系を示す図である。
る投影露光装置のアライメント系を示す図である。
【図8】 0−N次光検出方式でアライメントを行う際
の回折格子マークの近傍を示す図である。
の回折格子マークの近傍を示す図である。
【図9】 ±N次光検出方式でアライメントを行う際の
回折格子マークの近傍を示す図である。
回折格子マークの近傍を示す図である。
【図10】 0−N次光検出方式でアライメントを行う
際の回折格子マークの近傍を示す図である。
際の回折格子マークの近傍を示す図である。
RM,WM…回折格子マーク、1…レチクル、3…投影
光学系、4…ウエハ、10…光源、11…可変絞り、1
2…コンデンサレンズ、13…バンドパスフィルタ、1
7,60…音響光学素子(AOM)、18a,18b…
リレー光学系のレンズ、19,61…空間フィルタ、2
5,33,36…光電検出器、38…対物レンズ、71
…レンズ、72…拡大光学系
光学系、4…ウエハ、10…光源、11…可変絞り、1
2…コンデンサレンズ、13…バンドパスフィルタ、1
7,60…音響光学素子(AOM)、18a,18b…
リレー光学系のレンズ、19,61…空間フィルタ、2
5,33,36…光電検出器、38…対物レンズ、71
…レンズ、72…拡大光学系
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 507R Fターム(参考) 2F065 AA03 AA14 BB02 BB28 CC20 DD00 DD02 FF48 FF49 FF52 GG02 GG03 GG04 GG24 HH12 JJ01 JJ05 JJ18 LL00 LL20 LL46 LL57 LL59 NN08 PP12 UU01 UU07 2H051 AA10 BA53 BA72 CE12 CE14 2H097 CA16 GB00 KA20 LA10 LA12 5F046 AA20 BA02 BA03 CB17 DA12 DB05 EA07 EA09 FA06 FA09 FC04
Claims (17)
- 【請求項1】 物体上に形成されたマークの位置を計測
する位置検出方法であって、 所定波長を有する第1の2光束を、前記マークに対し
て、異なる2方向から第1の入射角で入射せしめ、 前記所定波長を有し、前記第1の2光束とは異なる第2
の2光束を、前記マークに対して、異なる2方向から前
記第1の入射角とは異なる第2の入射角で入射せしめ、 前記複数の光束の入射により前記マークから発生した回
折ビームに基づいて、前記マークの位置情報を求めるこ
とを特徴とする位置検出方法。 - 【請求項2】 前記第1の2光束の入射により前記マー
クから所定方向に発生した回折ビーム同士の第1干渉ビ
ームを検出し、 前記第2の2光束の入射により前記マークから前記所定
方向に発生した回折ビーム同士の第2干渉ビームを検出
し、 前記第1、第2干渉ビームの検出結果に基づいて、前記
マークの位置情報を求めることを特徴とする請求項1記
載の位置検出方法。 - 【請求項3】 前記第1干渉ビームは、所定次数の回折
ビームを含み、 前記第2干渉ビームは、前記所定次数とは異なる次数の
回折ビームを含むことを特徴とする請求項2記載の位置
検出方法。 - 【請求項4】 前記各干渉ビームを構成する回折ビーム
の次数、前記干渉ビームに基づく信号のSN比、又は前
記信号の強度に基づいて、前記第1干渉ビームと前記第
2干渉ビームとのうちのいずれか一方を選択し、該選択
された干渉ビームの検出結果に基づいて、前記マークの
位置情報を求めることを特徴とする請求項2又は3記載
の位置検出方法。 - 【請求項5】 前記第1の2光束を前記マークに入射さ
せた状態と、前記第2の2光束を前記マークに入射させ
た状態とを時間的に切り換えることを特徴とする請求項
1〜4の何れか一項記載の位置検出方法。 - 【請求項6】 前記第1の2光束と前記第2の2光束と
を空間的に分離することを特徴とする請求項1〜4の何
れか一項記載の位置検出方法。 - 【請求項7】 前記第1の2光束は互いに周波数が異な
り、前記第2の2光束も互いに周波数が異なることを特
徴とする請求項1〜6の何れか一項記載の位置検出方
法。 - 【請求項8】 露光ビームを用いて物体上に所定パター
ンを形成する露光方法であって、 請求項1〜7の何れか一項記載の位置検出方法により検
出された前記マークの位置情報に基づいて、前記物体の
位置合わせを行い、 前記位置合わせが行われた前記物体上に前記所定パター
ンを露光することを特徴とする露光方法。 - 【請求項9】 物体上に形成されたマークの位置を計測
する位置検出装置であって、 所定波長を有する第1の2光束と、前記所定波長を有す
る第2の2光束とを生成する2光束生成手段と、 前記第1及び第2の2光束を、前記マークに対して異な
る2方向から入射せしめる照射手段と、 前記第1及び第2の2光束の照射により前記マークから
発生した回折ビームを検出する検出手段とを有し、 前記第1の2光束は、前記マークに対する前記第2の2
光束の入射角とは異なる入射角で、前記マークに入射す
ることを特徴とする位置検出装置。 - 【請求項10】 前記検出手段は、前記第1の2光束の
入射により前記マークから所定方向に発生した回折ビー
ム同士の第1干渉ビーム、及び前記第2の2光束の入射
により前記マークから前記所定方向に発生した回折ビー
ム同士の第2干渉ビームを検出し、 前記第1、第2干渉ビームの検出結果に基づいて、前記
マークの位置情報を求めることを特徴とする請求項9に
記載の位置検出装置。 - 【請求項11】 前記第1干渉ビームは、所定次数の回
折ビームを含み、前記第2干渉ビームは、前記所定次数
とは異なる次数の回折ビームを含むことを特徴とする請
求項10に記載の位置検出装置。 - 【請求項12】 前記各干渉ビームを構成する回折ビー
ムの次数、前記干渉ビームに基づく信号のSN比、又は
前記信号の強度に基づいて、前記第1干渉ビームと前記
第2干渉ビームとのうちのいずれか一方を選択する選択
手段を更に有し、 前記選択された干渉ビームの検出結果に基づいて、前記
マークの位置情報を求めることを特徴とする請求項9又
は10記載の位置検出装置。 - 【請求項13】 前記2光束生成手段は、音響光学素子
を含み、前記音響光学素子に印加する超音波の周波数を
変更することにより、前記入射角の異なる2光束を生成
することを特徴とする請求項9〜12の何れか一項記載
の位置検出装置。 - 【請求項14】 前記2光東生成手段は、前昌己音響光
学素手に印加する前記超音波の周波数を時分割に変更す
ることにより、それぞれ入射角の異なる前記第1の2光
束と前記第2の2光束とを時分割で生成することを特徴
とする請求項13記載の位置検出装置。 - 【請求項15】 前記2光束生成手段は、前記第1の光
束の入射角に応じた複数の周波数の超音波と、前記第2
の光束の入射角に応じた複数の周波数の超音波とを、前
記音響光学素子に実質的に同時に印加することにより、
それそれ入射角の異なる前記第1の2光束と前記第2の
2光束とを実質的に同時に生成することを特徴とする請
求項13記載の位置検出装置。 - 【請求項16】 前記第1の2光束は互いに周波数が異
なり、前記第2の2光束も互いに周波数が異なることを
特徴とする請求項9〜15の何れか一項記載の位置検出
装置。 - 【請求項17】 露光ビームを用いて前記物体上に所定
パターンを形成する露光装置であって、 請求項9〜16の何れか一項記載の位置検出装置により
検出された前記マークの位置情報に基づいて、前記物体
の位置合わせを行い、 前記位置合わせが行われた前記物体上に前記所定パター
ンを露光することを特徴とする露光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000073475A JP2001267211A (ja) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | 位置検出方法及び装置、並びに前記位置検出方法を用いた露光方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000073475A JP2001267211A (ja) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | 位置検出方法及び装置、並びに前記位置検出方法を用いた露光方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001267211A true JP2001267211A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18591712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000073475A Withdrawn JP2001267211A (ja) | 2000-03-16 | 2000-03-16 | 位置検出方法及び装置、並びに前記位置検出方法を用いた露光方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001267211A (ja) |
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-
2000
- 2000-03-16 JP JP2000073475A patent/JP2001267211A/ja not_active Withdrawn
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