JPH05264221A - 半導体露光装置用マーク位置検出装置及びこれを用いた半導体露光装置用位置合わせ装置 - Google Patents
半導体露光装置用マーク位置検出装置及びこれを用いた半導体露光装置用位置合わせ装置Info
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- JPH05264221A JPH05264221A JP4058508A JP5850892A JPH05264221A JP H05264221 A JPH05264221 A JP H05264221A JP 4058508 A JP4058508 A JP 4058508A JP 5850892 A JP5850892 A JP 5850892A JP H05264221 A JPH05264221 A JP H05264221A
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- semiconductor exposure
- alignment
- line sensor
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】マークの位置を高速に検出し、位置合わせ処理
を高速に行う。 【構成】マーク１１の長手方向に関しては、シリンドリ
カルレンズ３３は単なるガラス板として機能し、シリン
ドリカルレンズ３４はマーク１１の長手方向に沿った部
分からの光をラインセンサ３５ａの画素上に集光させ
る。これにより輝度の積分処理が光学的に行われて、画
像処理が簡単になり、画像処理を高速に行うことができ
る。マーク１１の幅方向に関しては、シリンドリカルレ
ンズ３４は単なるガラス板として機能し、シリンドリカ
ルレンズ３３はマーク１１の幅方向に沿った部分からの
光をラインセンサ３５ａの画素列上に結像させる。
を高速に行う。 【構成】マーク１１の長手方向に関しては、シリンドリ
カルレンズ３３は単なるガラス板として機能し、シリン
ドリカルレンズ３４はマーク１１の長手方向に沿った部
分からの光をラインセンサ３５ａの画素上に集光させ
る。これにより輝度の積分処理が光学的に行われて、画
像処理が簡単になり、画像処理を高速に行うことができ
る。マーク１１の幅方向に関しては、シリンドリカルレ
ンズ３４は単なるガラス板として機能し、シリンドリカ
ルレンズ３３はマーク１１の幅方向に沿った部分からの
光をラインセンサ３５ａの画素列上に結像させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体露光装置用マー
ク位置検出装置及びこれを用いた半導体露光装置用位置
合わせ装置に関する。
ク位置検出装置及びこれを用いた半導体露光装置用位置
合わせ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来の半導体露光装置用位置合
わせ装置を示す。この装置は、ウェーハ１０上のアライ
メントマーク１１に対しマスク１２上のアライメントマ
ーク１３を相対的に位置合わせをするものである。ウェ
ーハ１０はウェーハステージ１４上に載置され、マスク
１２はその周部に固着されたマスクリング１５を介しマ
スクステージ１６に取着されている。マスクステージ１
６には、顕微鏡筒ステージ１７を介し金属顕微鏡筒１８
が取り付けられている。白色照明光源１９から射出され
た光は、光ファイバ２０を通り、金属顕微鏡筒１８内に
配置されたハーフミラー２１及び対物レンズ２３を通
り、ウェーハ１０上及びマスク１２上に照射される。ウ
ェーハ１０又はマスク１２からの反射光は、対物レンズ
２３を通り、ハーフミラー２１で反射され、接眼レンズ
２４で２次元カメラ２５の撮像面に結像される。
わせ装置を示す。この装置は、ウェーハ１０上のアライ
メントマーク１１に対しマスク１２上のアライメントマ
ーク１３を相対的に位置合わせをするものである。ウェ
ーハ１０はウェーハステージ１４上に載置され、マスク
１２はその周部に固着されたマスクリング１５を介しマ
スクステージ１６に取着されている。マスクステージ１
６には、顕微鏡筒ステージ１７を介し金属顕微鏡筒１８
が取り付けられている。白色照明光源１９から射出され
た光は、光ファイバ２０を通り、金属顕微鏡筒１８内に
配置されたハーフミラー２１及び対物レンズ２３を通
り、ウェーハ１０上及びマスク１２上に照射される。ウ
ェーハ１０又はマスク１２からの反射光は、対物レンズ
２３を通り、ハーフミラー２１で反射され、接眼レンズ
２４で２次元カメラ２５の撮像面に結像される。
【０００３】２次元カメラ２５から出力された映像信号
及び同期信号は画像入力装置２６に供給され、画像入力
装置２６は、この映像信号をデジタル変換し、かつ、同
期信号に基づいてアドレスを生成し、画像メモリ２７の
このアドレスに輝度データを格納させる。画像処理装置
２８は、画像メモリ２７に格納された画像を処理して、
アライメントマーク１３に対するアライメントマーク１
１の相対位置を検出し、これをコントローラ２９に供給
する。コントローラ２９は、この相対位置が０になるよ
うに、ウェーハステージ１４又はマスクステージ顕微鏡
筒用ステージ１６を移動させる。このような処理を数回
繰り返すことにより、アライメントマーク１３に対しア
ライメントマーク１１を正確に位置合わせすることがで
きる。
及び同期信号は画像入力装置２６に供給され、画像入力
装置２６は、この映像信号をデジタル変換し、かつ、同
期信号に基づいてアドレスを生成し、画像メモリ２７の
このアドレスに輝度データを格納させる。画像処理装置
２８は、画像メモリ２７に格納された画像を処理して、
アライメントマーク１３に対するアライメントマーク１
１の相対位置を検出し、これをコントローラ２９に供給
する。コントローラ２９は、この相対位置が０になるよ
うに、ウェーハステージ１４又はマスクステージ顕微鏡
筒用ステージ１６を移動させる。このような処理を数回
繰り返すことにより、アライメントマーク１３に対しア
ライメントマーク１１を正確に位置合わせすることがで
きる。
【０００４】例えば４０倍の対物レンズ２３を用い、一
辺が１２μｍの正方形画素を５１２×５１２個並べた２
次元固体撮像素子を２次元カメラ２５に用いた場合、１
５３．６μｍ×１５３．６μｍの対象領域を２次元カメ
ラ２５で撮像することができる。このため、マスクステ
ージ１６に対するマスクリング１５の取り付け位置やウ
ェーハステージ１４に対するウェーハ１０の取り付け位
置の誤差がある程度存在しても、初回の撮像でアライメ
ントマーク１１及び１３を視野内に入れることができ、
位置合わせが行えないという問題は生じない。
辺が１２μｍの正方形画素を５１２×５１２個並べた２
次元固体撮像素子を２次元カメラ２５に用いた場合、１
５３．６μｍ×１５３．６μｍの対象領域を２次元カメ
ラ２５で撮像することができる。このため、マスクステ
ージ１６に対するマスクリング１５の取り付け位置やウ
ェーハステージ１４に対するウェーハ１０の取り付け位
置の誤差がある程度存在しても、初回の撮像でアライメ
ントマーク１１及び１３を視野内に入れることができ、
位置合わせが行えないという問題は生じない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、２次元カメラ
２５は、規格に従って１／３０秒で１フレームの画像デ
ータを出力するので、例えば位置合わせ処理を３回繰り
返すと、画像取り込みだけで０．１秒の時間を要し、露
光プロセスのスループットが低下する原因となる。
２５は、規格に従って１／３０秒で１フレームの画像デ
ータを出力するので、例えば位置合わせ処理を３回繰り
返すと、画像取り込みだけで０．１秒の時間を要し、露
光プロセスのスループットが低下する原因となる。
【０００６】また、画像メモリ２７上の図８（Ａ）に示
すような２次元画像２７ａにおいて、その中央部にウイ
ンドＷを設定し、このウインドＷ内で、画像信号の平均
化処理を行う目的で図示Ｙ方向に沿って輝度を加算し
て、図８（Ｂ）に示すようなＸ軸投影輝度分布を取得
し、アライメントマーク１１の端部に相当する谷部の位
置Ｘ１とＸ２を求め、その平均値Ｘ０＝（Ｘ１＋Ｘ２）
／２を２次元画像２７ａ内におけるアライメントマーク
像１１ａの幅方向位置とする。このようにすれば、幅数
〜数十μｍのアライメントマーク１１の位置Ｘ０を正確
に検出することができる。
すような２次元画像２７ａにおいて、その中央部にウイ
ンドＷを設定し、このウインドＷ内で、画像信号の平均
化処理を行う目的で図示Ｙ方向に沿って輝度を加算し
て、図８（Ｂ）に示すようなＸ軸投影輝度分布を取得
し、アライメントマーク１１の端部に相当する谷部の位
置Ｘ１とＸ２を求め、その平均値Ｘ０＝（Ｘ１＋Ｘ２）
／２を２次元画像２７ａ内におけるアライメントマーク
像１１ａの幅方向位置とする。このようにすれば、幅数
〜数十μｍのアライメントマーク１１の位置Ｘ０を正確
に検出することができる。
【０００７】しかし、Ｙ方向加算処理のために演算時間
が長くなり、露光プロセスのスループットがさらに低下
する原因となる。
が長くなり、露光プロセスのスループットがさらに低下
する原因となる。
【０００８】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、マークの位置を高速に検出することができる半導体
露光装置用マーク位置検出装置及び位置合わせ処理を高
速に行うことができる半導体露光装置用位置合わせ装置
を提供することにある。
み、マークの位置を高速に検出することができる半導体
露光装置用マーク位置検出装置及び位置合わせ処理を高
速に行うことができる半導体露光装置用位置合わせ装置
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその作用】本発明に係
る半導体露光装置用マーク位置検出装置及びこれを用い
た半導体露光装置用位置合わせ装置を、実施例図中の対
応する構成要素の符号を引用して説明する。
る半導体露光装置用マーク位置検出装置及びこれを用い
た半導体露光装置用位置合わせ装置を、実施例図中の対
応する構成要素の符号を引用して説明する。
【００１０】第１発明の半導体露光装置用マーク位置検
出装置は、例えば図１に示す如く、ラインセンサ３５ａ
を備えた１次元撮像手段３５と、表面にマーク１１又は
１３が形成された対象物１０又は１２の表面上Ｘ方向に
ついてラインセンサ３５ａ上に結像させる第１シリンド
リカルレンズ３３と、該表面上の該Ｘ方向と直角なＹ方
向についてラインセンサ３５ａ上に集光させる第２シリ
ンドリカルレンズ３４と、１次元撮像手段３５の出力信
号を処理してマーク１１又は１３のＸ方向位置を検出す
る信号処理手段３６〜３８とを備えている。
出装置は、例えば図１に示す如く、ラインセンサ３５ａ
を備えた１次元撮像手段３５と、表面にマーク１１又は
１３が形成された対象物１０又は１２の表面上Ｘ方向に
ついてラインセンサ３５ａ上に結像させる第１シリンド
リカルレンズ３３と、該表面上の該Ｘ方向と直角なＹ方
向についてラインセンサ３５ａ上に集光させる第２シリ
ンドリカルレンズ３４と、１次元撮像手段３５の出力信
号を処理してマーク１１又は１３のＸ方向位置を検出す
る信号処理手段３６〜３８とを備えている。
【００１１】この半導体露光装置用マーク位置検出装置
では、例えば図２（Ａ）に示す如く、マーク１１の長手
方向に関しては、シリンドリカルレンズ３３は単なるガ
ラス板として機能し、シリンドリカルレンズ３４はマー
ク１１の長手方向に沿った部分からの光をラインセンサ
３５ａの画素上に集光させる。したがって、図８におけ
るＹ方向に沿った輝度の加算、すなわち積分処理が光学
的に行われ、画像処理が簡単になり、かつ、画像処理を
高速に行うことができる。
では、例えば図２（Ａ）に示す如く、マーク１１の長手
方向に関しては、シリンドリカルレンズ３３は単なるガ
ラス板として機能し、シリンドリカルレンズ３４はマー
ク１１の長手方向に沿った部分からの光をラインセンサ
３５ａの画素上に集光させる。したがって、図８におけ
るＹ方向に沿った輝度の加算、すなわち積分処理が光学
的に行われ、画像処理が簡単になり、かつ、画像処理を
高速に行うことができる。
【００１２】また、図２（Ｂ）に示す如く、マーク１１
の幅方向に関しては、シリンドリカルレンズ３４は単な
るガラス板として機能し、シリンドリカルレンズ３３は
マーク１１の幅方向に沿った部分からの光をラインセン
サ３５ａの画素列上に結像させる。したがって、ライン
センサ３５ａの画素列上の輝度分布は、例えば図２
（Ｃ）に示す如くなる。
の幅方向に関しては、シリンドリカルレンズ３４は単な
るガラス板として機能し、シリンドリカルレンズ３３は
マーク１１の幅方向に沿った部分からの光をラインセン
サ３５ａの画素列上に結像させる。したがって、ライン
センサ３５ａの画素列上の輝度分布は、例えば図２
（Ｃ）に示す如くなる。
【００１３】以上のことから、この第１発明の半導体露
光装置用マーク位置検出装置によれば、マークの位置を
高速に検出することができる。
光装置用マーク位置検出装置によれば、マークの位置を
高速に検出することができる。
【００１４】第２発明の半導体露光装置用マーク位置検
出装置は、例えば図５に示す如く、ラインセンサ３５ａ
を備えた１次元撮像手段３５と、表面にマーク１１又は
１３が形成された対象物１０又は１２の表面上Ｘ方向に
ついてラインセンサ３５ａ上に結像させ、かつ、該表面
上の該Ｘ方向と直角なＹ方向についてラインセンサ３５
ａ上に集光させるトロイダルレンズ４３と、１次元撮像
手段３５の出力信号を処理してマーク１１又は１３のＸ
方向位置を検出する信号処理手段３６〜３８とを備えて
いる。
出装置は、例えば図５に示す如く、ラインセンサ３５ａ
を備えた１次元撮像手段３５と、表面にマーク１１又は
１３が形成された対象物１０又は１２の表面上Ｘ方向に
ついてラインセンサ３５ａ上に結像させ、かつ、該表面
上の該Ｘ方向と直角なＹ方向についてラインセンサ３５
ａ上に集光させるトロイダルレンズ４３と、１次元撮像
手段３５の出力信号を処理してマーク１１又は１３のＸ
方向位置を検出する信号処理手段３６〜３８とを備えて
いる。
【００１５】この半導体露光装置用マーク位置検出装置
は、例えば図６（Ａ）に示す如く、マーク１１の長手方
向に関しては、トロイダルレンズ４３はマーク１１の長
手方向に沿った部分からの光をラインセンサ３５ａの画
素上に集光させる。したがって、図８におけるＹ方向に
沿った輝度の加算、すなわち積分処理が光学的に行わ
れ、画像処理が簡単になり、かつ、画像処理を高速に行
うことができる。
は、例えば図６（Ａ）に示す如く、マーク１１の長手方
向に関しては、トロイダルレンズ４３はマーク１１の長
手方向に沿った部分からの光をラインセンサ３５ａの画
素上に集光させる。したがって、図８におけるＹ方向に
沿った輝度の加算、すなわち積分処理が光学的に行わ
れ、画像処理が簡単になり、かつ、画像処理を高速に行
うことができる。
【００１６】図６（Ｂ）に示す如く、マーク１１の幅方
向に関しては、トロイダルレンズ４３はマーク１１の幅
方向に沿った部分からの光をラインセンサ３５ａの画素
列上に結像させる。したがって、ラインセンサ３５ａの
画素列上の輝度分布は、例えば図６（Ｃ）に示す如くな
る。
向に関しては、トロイダルレンズ４３はマーク１１の幅
方向に沿った部分からの光をラインセンサ３５ａの画素
列上に結像させる。したがって、ラインセンサ３５ａの
画素列上の輝度分布は、例えば図６（Ｃ）に示す如くな
る。
【００１７】以上のことから、この第２発明の半導体露
光装置用マーク位置検出装置によれば、マークの位置を
高速に検出することができる。
光装置用マーク位置検出装置によれば、マークの位置を
高速に検出することができる。
【００１８】第３発明では、例えば図１又は図５に示す
如く、ステージ１４を移動させて、対象物１０又は１２
に形成されたアライメントマーク１１又は１３を所定位
置に位置合わせする半導体露光装置用位置合わせ装置に
おいて、上記第１発明又は第２発明の半導体露光装置用
マーク位置検出装置と、該半導体露光装置用マーク位置
検出装置で検出されたアライメントマーク１１又は１３
のＸ方向位置が所定位置に位置するようにステージ１４
を移動させる制御手段２９とを備えている。
如く、ステージ１４を移動させて、対象物１０又は１２
に形成されたアライメントマーク１１又は１３を所定位
置に位置合わせする半導体露光装置用位置合わせ装置に
おいて、上記第１発明又は第２発明の半導体露光装置用
マーク位置検出装置と、該半導体露光装置用マーク位置
検出装置で検出されたアライメントマーク１１又は１３
のＸ方向位置が所定位置に位置するようにステージ１４
を移動させる制御手段２９とを備えている。
【００１９】この半導体露光装置用位置合わせ装置は、
上記構成の半導体露光装置用マーク位置検出装置を用い
ているので、位置合わせ処理を高速に行うことができ
る。
上記構成の半導体露光装置用マーク位置検出装置を用い
ているので、位置合わせ処理を高速に行うことができ
る。
【００２０】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明に係る半導体露
光装置用マーク位置検出装置及びこれを用いた半導体露
光装置用位置合わせ装置の実施例を説明する。
光装置用マーク位置検出装置及びこれを用いた半導体露
光装置用位置合わせ装置の実施例を説明する。
【００２１】［第１実施例］図１は、第１実施例の半導
体露光装置用位置合わせ装置の構成を示す。図７と同一
構成要素には、同一符号を付してその説明を省略する。
体露光装置用位置合わせ装置の構成を示す。図７と同一
構成要素には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２２】この装置では、図７の２次元カメラ２５の
代わりに１次元カメラ３５を配置し、図７の対物レンズ
２３及び接眼レンズ２４の代わりにそれぞれシリンドリ
カルレンズ３３及びシリンドリカルレンズ３４を配置し
ている。
代わりに１次元カメラ３５を配置し、図７の対物レンズ
２３及び接眼レンズ２４の代わりにそれぞれシリンドリ
カルレンズ３３及びシリンドリカルレンズ３４を配置し
ている。
【００２３】シリンドリカルレンズ３３及び３４は、図
２（Ａ）及び（Ｂ）に示す関係を満たすように配置され
ている。図２（Ａ）はアライメントマーク１１の長手方
向断面を示し、図２（Ｂ）はこれと直角な、アライメン
トマーク１１の幅方向断面を示している。１次元カメラ
３５に内蔵されているラインセンサ３５ａの長手方向
（画素配列方向）は、アライメントマーク１１の幅方向
と平行になっている。
２（Ａ）及び（Ｂ）に示す関係を満たすように配置され
ている。図２（Ａ）はアライメントマーク１１の長手方
向断面を示し、図２（Ｂ）はこれと直角な、アライメン
トマーク１１の幅方向断面を示している。１次元カメラ
３５に内蔵されているラインセンサ３５ａの長手方向
（画素配列方向）は、アライメントマーク１１の幅方向
と平行になっている。
【００２４】図２（Ａ）に示す如く、アライメントマー
ク１１の長手方向に関しては、アライメントマーク１１
側に配置されたシリンドリカルレンズ３３は単なるガラ
ス板として機能し、ラインセンサ３５ａ側に配置された
シリンドリカルレンズ３４はアライメントマーク１１の
長手方向に沿った部分からの光をラインセンサ３５ａの
画素上に集光させる。したがって、図８におけるＹ方向
に沿った輝度の加算、すなわち積分処理が光学的に行わ
れ、画像処理が簡単になり、かつ、画像処理を高速に行
うことができる。
ク１１の長手方向に関しては、アライメントマーク１１
側に配置されたシリンドリカルレンズ３３は単なるガラ
ス板として機能し、ラインセンサ３５ａ側に配置された
シリンドリカルレンズ３４はアライメントマーク１１の
長手方向に沿った部分からの光をラインセンサ３５ａの
画素上に集光させる。したがって、図８におけるＹ方向
に沿った輝度の加算、すなわち積分処理が光学的に行わ
れ、画像処理が簡単になり、かつ、画像処理を高速に行
うことができる。
【００２５】図２（Ｂ）に示す如く、アライメントマー
ク１１の幅方向に関しては、ラインセンサ３５ａ側に配
置されたシリンドリカルレンズ３４は単なるガラス板と
して機能し、アライメントマーク１１側に配置されたシ
リンドリカルレンズ３３はアライメントマーク１１の幅
方向に沿った部分からの光をラインセンサ３５ａの画素
列上に拡大結像させる。したがって、ラインセンサ３５
ａの画素列上の輝度分布は、図２（Ｃ）に示す如くな
る。この図は、図８（Ｂ）に対応している。図２（Ｃ）
中の２つの谷は、アライメントマーク１１の幅方向端部
段差近傍での光路差による干渉効果で生ずる。
ク１１の幅方向に関しては、ラインセンサ３５ａ側に配
置されたシリンドリカルレンズ３４は単なるガラス板と
して機能し、アライメントマーク１１側に配置されたシ
リンドリカルレンズ３３はアライメントマーク１１の幅
方向に沿った部分からの光をラインセンサ３５ａの画素
列上に拡大結像させる。したがって、ラインセンサ３５
ａの画素列上の輝度分布は、図２（Ｃ）に示す如くな
る。この図は、図８（Ｂ）に対応している。図２（Ｃ）
中の２つの谷は、アライメントマーク１１の幅方向端部
段差近傍での光路差による干渉効果で生ずる。
【００２６】図１において、１次元カメラ３５から出力
される映像信号及び同期信号は画像入力装置３６に供給
され、画像入力装置３６は、この同期信号に同期して、
映像信号をデジタル変換しこれを輝度データとしてライ
ンメモリ３７に格納させる。
される映像信号及び同期信号は画像入力装置３６に供給
され、画像入力装置３６は、この同期信号に同期して、
映像信号をデジタル変換しこれを輝度データとしてライ
ンメモリ３７に格納させる。
【００２７】画像処理装置３８は、ラインメモリ３７に
格納された画像を処理し、アライメントマーク１３に対
するアライメントマーク１１の相対位置を検出し、これ
をコントローラ２９に供給する。後述の如く、コントロ
ーラ２９はこの相対位置が０になるように、ウェーハス
テージ１４又は顕微鏡筒用ステージ１７を移動させる。
このような処理により、アライメントマーク１３に対し
アライメントマーク１１を正確に位置合わせすることが
できる。
格納された画像を処理し、アライメントマーク１３に対
するアライメントマーク１１の相対位置を検出し、これ
をコントローラ２９に供給する。後述の如く、コントロ
ーラ２９はこの相対位置が０になるように、ウェーハス
テージ１４又は顕微鏡筒用ステージ１７を移動させる。
このような処理により、アライメントマーク１３に対し
アライメントマーク１１を正確に位置合わせすることが
できる。
【００２８】構成要素１７〜２１及び３３〜３７は、ウ
ェーハ１０上に形成された図７に示すようなスクライブ
ライン４０上の３つのアライメントマーク１１Ａ、１１
Ｂ及び１１Ｃの各々に対応して、３組備えられており、
図１では簡単化のためにその１組のみを示している。画
像処理装置３８は、これら３組の画像に対して処理を行
う。１次元カメラに備えられたラインセンサの画素配列
方向は、アライメントマーク１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃ
に対応して、３組のうち２組はＸ軸に平行であり、他の
１組はＹ軸に平行である。
ェーハ１０上に形成された図７に示すようなスクライブ
ライン４０上の３つのアライメントマーク１１Ａ、１１
Ｂ及び１１Ｃの各々に対応して、３組備えられており、
図１では簡単化のためにその１組のみを示している。画
像処理装置３８は、これら３組の画像に対して処理を行
う。１次元カメラに備えられたラインセンサの画素配列
方向は、アライメントマーク１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃ
に対応して、３組のうち２組はＸ軸に平行であり、他の
１組はＹ軸に平行である。
【００２９】なお、図１では簡単化のために２次元カメ
ラ及びその画像処理の構成を図示省略しているが、アラ
イメントマーク位置合わせは、２次元カメラ及びその画
像処理による粗位置合わせと、この後の１次元カメラ３
５及びその画像処理による微位置合わせとからなる。
ラ及びその画像処理の構成を図示省略しているが、アラ
イメントマーク位置合わせは、２次元カメラ及びその画
像処理による粗位置合わせと、この後の１次元カメラ３
５及びその画像処理による微位置合わせとからなる。
【００３０】次に、アライメントマーク１１を位置合わ
せする手順を図４に基づいて説明する。
せする手順を図４に基づいて説明する。
【００３１】（５０）コントローラ２９からの指令に基
づいて、ウェーハ１０上に焦点を合わせて上記２次元カ
メラで撮像し、その画像を従来同様に処理してアライメ
ントマーク１１の位置を検出し、２次元画像の視野中心
に対するアライメントマーク１１のずれをコントローラ
２９に供給し、コントローラ２９はこれに基づきずれが
０になるようにウェーハステージ１４を移動させる。こ
れにより、粗位置合わせ処理が完了し、次の微位置合わ
せ処理が可能となる。
づいて、ウェーハ１０上に焦点を合わせて上記２次元カ
メラで撮像し、その画像を従来同様に処理してアライメ
ントマーク１１の位置を検出し、２次元画像の視野中心
に対するアライメントマーク１１のずれをコントローラ
２９に供給し、コントローラ２９はこれに基づきずれが
０になるようにウェーハステージ１４を移動させる。こ
れにより、粗位置合わせ処理が完了し、次の微位置合わ
せ処理が可能となる。
【００３２】（５１）コントローラ２９からの指令に基
づいて、１次元カメラ３５でウェーハ１０上を撮像す
る。その画像は、ラインメモリ３７に格納される。
づいて、１次元カメラ３５でウェーハ１０上を撮像す
る。その画像は、ラインメモリ３７に格納される。
【００３３】（５２）画像処理装置３８は、ラインメモ
リ３７に格納された図２（Ｃ）に示すような画像を処理
して、アライメントマーク１３に対するアライメントマ
ーク１１の相対位置、すなわち、１次元画像上の中点に
対するアライメントマーク位置のずれＸ０を検出する。
この検出は、図３のアライメントマーク１１Ａ、１１Ｂ
及び１１Ｃの各々について行われる。
リ３７に格納された図２（Ｃ）に示すような画像を処理
して、アライメントマーク１３に対するアライメントマ
ーク１１の相対位置、すなわち、１次元画像上の中点に
対するアライメントマーク位置のずれＸ０を検出する。
この検出は、図３のアライメントマーク１１Ａ、１１Ｂ
及び１１Ｃの各々について行われる。
【００３４】（５３）画像処理装置３８は、図３のアラ
イメントマーク１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃの全てについ
て、このずれが許容範囲内であれば処理を終了し、そう
でなければこのずれをコントローラ２９に供給し、コン
トローラ２９はこのずれが０になるようにウェーハステ
ージ１４を移動させる。
イメントマーク１１Ａ、１１Ｂ及び１１Ｃの全てについ
て、このずれが許容範囲内であれば処理を終了し、そう
でなければこのずれをコントローラ２９に供給し、コン
トローラ２９はこのずれが０になるようにウェーハステ
ージ１４を移動させる。
【００３５】上記ステップ５１〜５３の処理は、通常１
〜２回繰り返される。ラインセンサ３５ａの画素数を１
００程度にした場合、一回の画像取り込み時間は１／
３．３μｓｅｃ程度となり、位置合わせを高速に行うこ
とが可能となる。
〜２回繰り返される。ラインセンサ３５ａの画素数を１
００程度にした場合、一回の画像取り込み時間は１／
３．３μｓｅｃ程度となり、位置合わせを高速に行うこ
とが可能となる。
【００３６】アライメントマーク１３を視野中心に位置
合わせする処理は、焦点をマスク１２に合わせて画像を
取得することと、顕微鏡筒ステージ１７を調整して位置
合わせすることの外は、上記アライメントマーク１１の
位置合わせ処理と同一である。アライメントマーク１１
及び１３の各々の位置合わせにより、アライメントマー
ク１３に対するアライメントマーク１１の位置合わせが
行われる。
合わせする処理は、焦点をマスク１２に合わせて画像を
取得することと、顕微鏡筒ステージ１７を調整して位置
合わせすることの外は、上記アライメントマーク１１の
位置合わせ処理と同一である。アライメントマーク１１
及び１３の各々の位置合わせにより、アライメントマー
ク１３に対するアライメントマーク１１の位置合わせが
行われる。
【００３７】［第２実施例］図５は、第２実施例の半導
体露光装置用位置合わせ装置の構成を示す。図１と同一
構成要素には、同一符号を付してその説明を省略する。
体露光装置用位置合わせ装置の構成を示す。図１と同一
構成要素には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３８】この装置では、図１のシリンドリカルレン
ズ３３及び３４の代わりに、シリンドリカルレンズ３３
の位置にトロイダルレンズ４３を配置して、シリンドリ
カルレンズ３３及び３４の機能をトロイダルレンズ４３
で果たしている。
ズ３３及び３４の代わりに、シリンドリカルレンズ３３
の位置にトロイダルレンズ４３を配置して、シリンドリ
カルレンズ３３及び３４の機能をトロイダルレンズ４３
で果たしている。
【００３９】トロイダルレンズ４３は、図６（Ａ）及び
（Ｂ）に示す関係を満たすように配置されている。図６
（Ａ）はアライメントマーク１１の長手方向断面を示
し、図６（Ｂ）はこれと直角な、アライメントマーク１
１の幅方向断面を示している。ラインセンサ３５ａの長
手方向は、アライメントマーク１１の幅方向と平行にな
っている。
（Ｂ）に示す関係を満たすように配置されている。図６
（Ａ）はアライメントマーク１１の長手方向断面を示
し、図６（Ｂ）はこれと直角な、アライメントマーク１
１の幅方向断面を示している。ラインセンサ３５ａの長
手方向は、アライメントマーク１１の幅方向と平行にな
っている。
【００４０】図６（Ａ）に示す如く、アライメントマー
ク１１の長手方向に関しては、トロイダルレンズ４３は
アライメントマーク１１の長手方向に沿った部分からの
光をラインセンサ３５ａの画素上に集光させる。したが
って、図８におけるＹ方向に沿った輝度の加算、すなわ
ち積分処理が光学的に行われ、画像処理が簡単になり、
かつ、画像処理を高速に行うことができる。
ク１１の長手方向に関しては、トロイダルレンズ４３は
アライメントマーク１１の長手方向に沿った部分からの
光をラインセンサ３５ａの画素上に集光させる。したが
って、図８におけるＹ方向に沿った輝度の加算、すなわ
ち積分処理が光学的に行われ、画像処理が簡単になり、
かつ、画像処理を高速に行うことができる。
【００４１】図６（Ｂ）に示す如く、アライメントマー
ク１１の幅方向に関しては、トロイダルレンズ４３はア
ライメントマーク１１の幅方向に沿った部分からの光を
ラインセンサ３５ａの画素列上に拡大結像させる。した
がって、ラインセンサ３５ａの画素列上の輝度分布は、
図６（Ｃ）に示す如くなる。
ク１１の幅方向に関しては、トロイダルレンズ４３はア
ライメントマーク１１の幅方向に沿った部分からの光を
ラインセンサ３５ａの画素列上に拡大結像させる。した
がって、ラインセンサ３５ａの画素列上の輝度分布は、
図６（Ｃ）に示す如くなる。
【００４２】他の点は、上記第１実施例と同一である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明した如く、第１及び第２の発明
に係る半導体露光装置用マーク位置検出装置によれば、
一方向に沿った輝度の積分処理が光学的に行われるの
で、画像処理が簡単になり、かつ、画像処理を高速に行
うことができ、したがって、マークの位置を高速に検出
することができるという優れた効果を奏し、露光プロセ
スのスループット向上に寄与するところが大きい。
に係る半導体露光装置用マーク位置検出装置によれば、
一方向に沿った輝度の積分処理が光学的に行われるの
で、画像処理が簡単になり、かつ、画像処理を高速に行
うことができ、したがって、マークの位置を高速に検出
することができるという優れた効果を奏し、露光プロセ
スのスループット向上に寄与するところが大きい。
【００４４】第３発明に係る半導体露光装置用位置合わ
せ装置では、上記半導体露光装置用マーク位置検出装置
を用いているので、位置合わせ処理を高速に行うことが
できるという優れた効果を奏し、露光プロセスのスルー
プット向上に寄与するところが大きい。
せ装置では、上記半導体露光装置用マーク位置検出装置
を用いているので、位置合わせ処理を高速に行うことが
できるという優れた効果を奏し、露光プロセスのスルー
プット向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の半導体露光装置用位置合
わせ装置構成図である。
わせ装置構成図である。
【図２】図１の装置の集光・結像光学系原理及び及びラ
インセンサ上の輝度分布を示す図である。
インセンサ上の輝度分布を示す図である。
【図３】ウェーハ上に形成されたスクライブライン上の
アライメントマーク配置図である。
アライメントマーク配置図である。
【図４】アライメントマーク位置合わせ手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図５】本発明の第２実施例の半導体露光装置用位置合
わせ装置構成図である。
わせ装置構成図である。
【図６】図５の装置の集光・結像光学系原理及び及びラ
インセンサ上の輝度分布を示す図である。
インセンサ上の輝度分布を示す図である。
【図７】従来の半導体露光装置用位置合わせ装置構成図
である。
である。
【図８】図７の画像メモリ上の画像及びＸ軸投影輝度分
布を示す図である。
布を示す図である。
１０ ウェーハ １１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１３ アライメントマ
ーク １２ マスク １４ ウェーハステージ １６ マスクステージ １７ 顕微鏡筒ステージ １８ 金属顕微鏡筒 １９ 白色照明光源 ２０ 光ファイバ ２１ ハーフミラー ３３、３４ シリンドリカルレンズ ３５ １次元カメラ ３７ ラインメモリ ４３ トロイダルレンズ
ーク １２ マスク １４ ウェーハステージ １６ マスクステージ １７ 顕微鏡筒ステージ １８ 金属顕微鏡筒 １９ 白色照明光源 ２０ 光ファイバ ２１ ハーフミラー ３３、３４ シリンドリカルレンズ ３５ １次元カメラ ３７ ラインメモリ ４３ トロイダルレンズ
Claims (3)
- 【請求項１】 ラインセンサ（３５ａ）を備えた１次元
撮像手段（３５）と、 表面にマーク（１１、１３）が形成された対象物（１
０、１２）の表面上Ｘ方向について該ラインセンサ上に
結像させる第１シリンドリカルレンズ（３３）と、 該表面上の該Ｘ方向と直角なＹ方向について該ラインセ
ンサ上に集光させる第２シリンドリカルレンズ（３４）
と、 該１次元撮像手段の出力信号を処理して該マークのＸ方
向位置を検出する信号処理手段（３６〜３８）と、 を有することを特徴とする半導体露光装置用マーク位置
検出装置。 - 【請求項２】 ラインセンサ（３５ａ）を備えた１次元
撮像手段（３５）と、 表面にマーク（１１、１３）が形成された対象物（１
０、１２）の表面上Ｘ方向について該ラインセンサ上に
結像させ、かつ、該表面上の該Ｘ方向と直角なＹ方向に
ついて該ラインセンサ上に集光させるトロイダルレンズ
（４３）と、 該１次元撮像手段の出力信号を処理して該マークのＸ方
向位置を検出する信号処理手段（３６〜３８）と、 を有することを特徴とする半導体露光装置用マーク位置
検出装置。 - 【請求項３】 ステージ（１４）を移動させて、対象物
（１０、１２）に形成されたアライメントマーク（１
１、１３）を所定位置に位置合わせする半導体露光装置
用位置合わせ装置において、 請求項１又は２記載の半導体露光装置用マーク位置検出
装置と、 該半導体露光装置用マーク位置検出装置で検出された該
アライメントマークのＸ方向位置が所定位置に位置する
ように該ステージを移動させる制御手段（２９）と、 を有することを特徴とする半導体露光装置用位置合わせ
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4058508A JPH05264221A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 半導体露光装置用マーク位置検出装置及びこれを用いた半導体露光装置用位置合わせ装置 |
| US08/032,237 US5400145A (en) | 1992-03-17 | 1993-03-17 | Mark position detecting method and device for aligner and aligner having the device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4058508A JPH05264221A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 半導体露光装置用マーク位置検出装置及びこれを用いた半導体露光装置用位置合わせ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264221A true JPH05264221A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13086366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4058508A Withdrawn JPH05264221A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 半導体露光装置用マーク位置検出装置及びこれを用いた半導体露光装置用位置合わせ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5400145A (ja) |
| JP (1) | JPH05264221A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006234768A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Nikon Corp | 位置検出方法および位置測定装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US7738688B2 (en) | 2000-05-03 | 2010-06-15 | Aperio Technologies, Inc. | System and method for viewing virtual slides |
| US6711283B1 (en) | 2000-05-03 | 2004-03-23 | Aperio Technologies, Inc. | Fully automatic rapid microscope slide scanner |
| US7668362B2 (en) | 2000-05-03 | 2010-02-23 | Aperio Technologies, Inc. | System and method for assessing virtual slide image quality |
| US7518652B2 (en) * | 2000-05-03 | 2009-04-14 | Aperio Technologies, Inc. | Method and apparatus for pre-focus in a linear array based slide scanner |
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| US7116440B2 (en) * | 2003-02-28 | 2006-10-03 | Aperio Technologies, Inc. | Image processing and analysis framework |
| US7257268B2 (en) | 2003-02-28 | 2007-08-14 | Aperio Technologies, Inc. | Systems and methods for image pattern recognition |
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| US8165363B2 (en) | 2007-05-04 | 2012-04-24 | Aperio Technologies, Inc. | System and method for quality assurance in pathology |
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| JP5786110B2 (ja) | 2009-12-11 | 2015-09-30 | ライカ バイオシステムズ イメージング インコーポレイテッドＡｐｅｒｉｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． | デジタル病理画像分析における信号対雑音比の改善 |
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| US9823061B2 (en) | 2015-06-15 | 2017-11-21 | Zygo Corporation | Displacement measurement of deformable bodies |
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| JP3128827B2 (ja) * | 1990-12-26 | 2001-01-29 | 株式会社ニコン | 投影露光装置、並びに投影露光方法、及びその投影露光方法を用いたデバイス製造方法、及びそのデバイス製造方法により製造されたデバイス |
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-
1992
- 1992-03-17 JP JP4058508A patent/JPH05264221A/ja not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-03-17 US US08/032,237 patent/US5400145A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5400145A (en) | 1995-03-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |